説明

車両用サイドメンバ構造

【課題】重量の増加を抑制しつつサイドメンバの剛性及び強度を向上する。
【解決手段】断面形状が略矩形状の閉断面部24を構成するフロントサイドメンバ10のインナパネル22における車幅方向内側壁部22Aに車幅方向外側に向かって突出形成され、フロントサイドメンバ10の長手方向に沿って伸びるサイドメンバ側凸部28の車幅方向外側壁部28Cと、閉断面部24内に配置され、上壁部14Aがインナパネル22の上壁部22Bの下面に結合され、下壁部14Bがインナパネル22の下壁部22Cの上面に結合されたリインホースメント14の縦壁部14Cに車幅方向内側に向かって突出形成され、フロントサイドメンバ10の長手方向に沿って伸びるリインホースメント側凸部30の縦壁部30Cと、が結合されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は自動車等の車両用サイドメンバ構造に係り、特に、サイドメンバの断面内部にリインホースメントを設けた車両用サイドメンバ構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、サイドメンバの断面内部にリインホースメントを設けた車両用サイドメンバ構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。この技術では、フロントサイドメンバの内部にリインホースメントをフロントサイドメンバの長手方向に沿って配置している。
【特許文献1】特開平9−301218号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、特許文献1の車両用サイドメンバ構造では、矩形閉断面構造とされたフロントサイドメンバ内に、フロントサイドメンバとで矩形閉断面構造を形成するようにリインホースメントを配置しているので、各矩形閉断面構造の断面形状を大きくした場合には、各矩形閉断面構造の角部となる稜線の間隔が広くなる。この結果、隣接する稜線間の壁部の全域を十分に補強できず、剛性及び強度を向上するためには、板厚を厚くする等の対策が必要となり重量が増加する。
【0004】
本発明は上記事実を考慮し、重量の増加を抑制しつつサイドメンバの剛性及び強度を向上できる車両用サイドメンバ構造を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1記載の本発明は、車両の前後方向に沿って配置され、上壁部と下壁部と車幅方向内側壁部と車幅方向外側壁部とを備えた閉断面部が形成されたサイドメンバと、前記サイドメンバの車幅方向内側壁部又は車幅方向外側壁部に前記閉断面部の内側に向かって突出形成され、前記サイドメンバの長手方向に沿って伸びるサイドメンバ側凸部と、上壁部と下壁部と縦壁部とを備え前記閉断面部内に配置され、上壁部が前記サイドメンの上壁部に結合され、下壁部が前記サイドメンバの下壁部に結合されたリインホースメントと、前記リインホースメントの縦壁部に車幅方向内側又は車幅方向外側に向かって突出形成され、前記サイドメンバの長手方向に沿って伸び、前記サイドメンバ側凸部と結合されたリインホースメント側凸部と、を有することを特徴とする。
【0006】
車両の前後方向に沿って配置され、上壁部と下壁部と車幅方向内側壁部と車幅方向外側壁部とを備えた閉断面部を有するサイドメンバの車幅方向内側壁部又は車幅方向外側壁部に閉断面部の内側に向かって突出形成され、サイドメンバの長手方向に沿って伸びるサイドメンバ側凸部と、上壁部と下壁部と縦壁部とを備え閉断面部内に配置され、上壁部がサイドメンの上壁部の下面に結合され、下壁部がサイドメンバの下壁部の上面に結合されたリインホースメントの縦壁部に車幅方向内側又は車幅方向外側に向かって突出形成され、サイドメンバの長手方向に沿って伸びるリインホースメント側凸部と、が結合されている。このため、サイドメンバ側凸部とリインホースメント側凸部とで形成される各稜線によって閉断面部を構成する各壁部における隣接する稜線の間隔が狭くなる。この結果、壁部の板厚を厚くすることなく、隣接する稜線間の壁部の全域を十分に補強できる。また、サイドメンバの閉断面部がサイドメンバ側凸部とリインホースメント側凸部とで分割されるため、閉断面部の数も増加する。
【0007】
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載の車両用サイドメンバ構造において、前記サイドメンバ側凸部が前記側壁部の上下方向中央部に形成されており、前記リインホースメント側凸部が前記縦壁部の上下方向中央部に形成されていることを特徴とする。
【0008】
サイドメンバ側凸部が側壁部の上下方向中央部に形成されており、リインホースメント側凸部が縦壁部の上下方向中央部に形成されているため、各壁部のサイドメンバ側凸部又はリインホースメント側凸部の上下方向において稜線の間隔を同じにできる。この結果、各壁部のサイドメンバ側凸部又はリインホースメント側凸部の上下方向の部位においてそれぞれの剛性及び強度を効果的に向上できる。
【0009】
請求項3記載の本発明は、請求項1に記載の車両用サイドメンバ構造において、前記サイドメンバ側凸部と前記リインホースメント側凸部とはそれぞれ上壁部と下壁部と縦壁部を備えており、各縦壁部が互いに接合されていることを特徴とする。
【0010】
サイドメンバ側凸部とリインホースメント側凸部とはそれぞれ上壁部と下壁部と縦壁部を備えており、各縦壁部が互いに接合されている。このため、サイドメンバ側凸部とリインホースメント側凸部とがそれぞれ4本の稜線を有しており、これらの稜線によって稜線の数が増え、サイドメンバ側凸部又はリインホースメント側凸部が形成された壁部の稜線の間隔を狭くできる。この結果、サイドメンバ側凸部又はリインホースメント側凸部が形成された壁部の剛性及び強度を効果的に向上できる。
【発明の効果】
【0011】
請求項1記載の本発明は重量の増加を抑制しつつサイドメンバの剛性及び強度を向上できる。
【0012】
請求項2記載の本発明は重量の増加を抑制しつつサイドメンバの剛性及び強度を更に向上できる。
【0013】
請求項3記載の本発明は重量の増加を抑制しつつサイドメンバの剛性及び強度を更に向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
本発明における車両用サイドメンバ構造の第1実施形態を図1〜図3に従って説明する。
【0015】
なお、図中矢印UPは車両上方方向を示し、図中矢印FRは車両前方方向を示し、図中矢印INは車幅内側方向を示している。
【0016】
図3に示される如く、本実施形態のフロントサイドメンバ10は、車両前部の車幅方向両端下部近傍に長手方向を車両前後方向に沿って左右一対配置されている。また、左右のフロントサイドメンバ10の間にはフロントサブフレーム12が配置されており、フロントサブフレーム12は左右のフロントサイドメンバ10にゴムマウント(図示省略)を介して取付けられている。
【0017】
なお、フロントサブフレーム12の平面視形状(車両上方から見た形状)は井型状とされており、フロントサブフレーム12には図示を省略したサスペンション、エンジン等が組付けられている。
【0018】
図2に示される如く、フロントサイドメンバ10の前端10Aには、図示を省略したフロントバンパリインホースメントが取付けられている。また、フロントサイドメンバ10内の車両前後方向中間部にはリインホースメント14が配置されており、リインホースメント14は長手方向をフロントサイドメンバ10の長手方向(車両前後方向)に沿って配置されている。
【0019】
図1に示される如く、フロントサイドメンバ10は、フロントサイドメンバ10の車幅方向外側部を構成するフロントサイドメンバアウタパネル(以下アウタパネルという)20とフロントサイドメンバ10の車幅方向内側部を構成するフロントサイドメンバインナパネル(以下インナパネルという)22とを備えており、アウタパネル20とインナパネル22とで矩形状(略四角形状)の閉断面部24を構成している。また、リインホースメント14は閉断面部24内に配置されている。
【0020】
なお、閉断面部とは、対象とする断面の外周部が実質的に連続して高強度及び高剛性になっている断面構造であって、実質的にとは、対象とする断面が外周長に比べて小さな孔等が部分的に形成されていても、断面の直角方向(図1に示す閉断面部24の場合は図面の手前側又は奥側)では孔等が無く、周囲の部材が連続している構成も含むことを意味する。
【0021】
アウタパネル20はフロントサイドメンバ10の車幅方向外側壁部を構成する車幅方向外側壁部(縦壁部)20Aを備えており、車幅方向外側壁部20Aの上端縁部には車両上方へ向って上フランジ20Bが、車幅方向外側壁部20Aの下端縁部には車両下方へ向ってフランジ20Cが、それぞれ形成されている。
【0022】
アウタパネル20の車幅方向外側壁部20Aの車両上下方向中央部には、閉断面部24の内側となる車幅方向内側に向かってサイドメンバ側凸部26が突出形成されており、サイドメンバ側凸部26はフロントサイドメンバ10の長手方向に沿って伸びている。即ち、サイドメンバ側凸部26は長手方向を車体前後方向に沿って配置されている。また、サイドメンバ側凸部26は上壁部(横壁部)26Aと下壁部(横壁部)26B及び上壁部26Aの車幅方向内側端と下壁部26Bの車幅方向内側端とを連結する縦壁部26Cとを備えている。従って、アウタパネル20の車幅方向外側壁部20Aにサイドメンバ側凸部26を形成したことで、車幅方向外側壁部20Aの上下方向中央部に車両前後方向に伸びる4本の稜線L1、L2、L3、L4が形成されている。
【0023】
一方、インナパネル22は、フロントサイドメンバ10の車幅方向内側壁部を構成する車幅方向内側壁部(縦壁部)22Aと、フロントサイドメンバ10の上壁部を構成する上壁部22Bと、フロントサイドメンバ10の下壁部を構成する下壁部22Cとを備えている。また、インナパネル22の上壁部22Bの車幅方向外側端部には、車両上方へ向ってフランジ22Dが形成されており、インナパネル22の下壁部22Cの車幅方向外側端部には、車両下方へ向ってフランジ22Eが形成されている。
【0024】
また、インナパネル22のフランジ22Dとアウタパネル20のフランジ20Bとが溶接により互いに接合されており、インナパネル22のフランジ22Eとアウタパネル20のフランジ20Cとが溶接により互いに接合されている。
【0025】
インナパネル22の車幅方向内側壁部22Aの車両上下方向中央部には、サイドメンバ側凸部28が車幅方向外側に向かって突出形成されており、サイドメンバ側凸部28はフロントサイドメンバ10の長手方向に沿って伸びている。即ち、サイドメンバ側凸部28は長手方向を車体前後方向に沿って配置されている。
【0026】
サイドメンバ側凸部28は上壁部(横壁部)28Aと、下壁部(横壁部)28Bと、上壁部28Aの車幅方向外側端と下壁部28Bの車幅方向外側端とを連結する縦壁部28Cとを備えている。従って、インナパネル22の車幅方向内側壁部22Aにサイドメンバ側凸部28を形成したことで、車幅方向内側壁部22Aの上下方向中央部に車両前後方向に伸びる4本の稜線L5、L6、L7、L8が形成されている。
【0027】
一方、リインホースメント14は上壁部14Aと、下壁部14Bと、上壁部14Aの車幅方向内側端と下壁部14Bの車幅方向内側端とを連結する縦壁部14Cとを備えている。また、リインホースメント14の上壁部14Aは、インナパネル22の上壁部22Bの下面に溶接により接合されており、リインホースメント14の下壁部14Bは、インナパネル22の下壁部22Cの上面に溶接により接合されている。
【0028】
従って、リインホースメント14によってフロントサイドメンバ10の閉断面部24が車幅方向内側部24Aと車幅方向外側部24Bとに2分割されている。
【0029】
リインホースメント14の縦壁部14Cの車両上下方向中央部には、リインホースメント側凸部30が車幅方向内側に向かって突出形成されており、リインホースメント側凸部30はフロントサイドメンバ10の長手方向に沿って伸びている。即ち、リインホースメント側凸部30は長手方向を車体前後方向に沿って配置されている。
【0030】
リインホースメント側凸部30は上壁部(横壁部)30Aと、下壁部(横壁部)30Bと、上壁部30Aの車幅方向内側端と下壁部30Bの車幅方向内側端とを連結する縦壁部30Cとを備えている。従って、リインホースメント14の縦壁部14Cにリインホースメント側凸部30を形成したことで、縦壁部14Cの上下方向中央部に車両前後方向に伸びる4本の稜線L9、L10、L11、L12が形成されている。
【0031】
また、サイドメンバ側凸部28の縦壁部28Cの上下幅H1と、リインホースメント側凸部30の縦壁部30Cの上下幅H2とは等しくなっており(H1=H2)、サイドメンバ側凸部28の縦壁部28Cの車幅方向外側面と、リインホースメント側凸部30の縦壁部30Cの車幅方向内側面とが溶接により互いに接合されている。
【0032】
従って、サイドメンバ側凸部28とリインホースメント側凸部30との結合によって、フロントサイドメンバ10の閉断面部24における車幅方向内側部24Aが上下に2分割されており、閉断面部24は3分割されている。即ち、フロントサイドメンバ10には閉断面部が3つ形成されている。
【0033】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【0034】
本実施形態では、図1に示される如く、断面形状が略矩形状の閉断面部24を構成するフロントサイドメンバ10のインナパネル22における車幅方向内側壁部22Aに車幅方向外側に向かって突出形成され、フロントサイドメンバ10の長手方向に沿って伸びるサイドメンバ側凸部28の縦壁部28Cと、閉断面部24内に配置され、上壁部14Aがインナパネル22の上壁部22Bの下面に結合され、下壁部14Bがインナパネル22の下壁部22Cの上面に結合されたリインホースメント14の縦壁部14Cに車幅方向内側に向かって突出形成され、フロントサイドメンバ10の長手方向に沿って伸びるリインホースメント側凸部30の縦壁部30Cと、が結合されている。
【0035】
この結果、サイドメンバ側凸部28によってインナパネル22における車幅方向内側壁部22Aの上下の稜線L13、L14の間に4本の稜線L5、L6、L7、L8が形成され、各稜線の間隔が狭くなるため、稜線L13と稜線L14との間の車幅方向内側壁部22Aの剛性及び強度を向上できる。また、リインホースメント側凸部30によってリインホースメント14における縦壁部14Cの上下の稜線L15、L16の間に4本の稜線L9、L10、L11、L12が形成され、各稜線の間隔が狭くなるため、稜線L15と稜線L16との間の縦壁部14Cの剛性及び強度を向上できる。更に、サイドメンバ側凸部28とリインホースメント側凸部30との結合によって、フロントサイドメンバ10の閉断面部24における車幅方向内側部24Aが上下に2分割され、フロントサイドメンバ10には閉断面部が3つ形成される。
【0036】
即ち、本実施形態では、フロントサイドメンバ10の閉断面部24において隣接する各稜線の間隔が広くなるのを防止できると共に閉断面部の数も増加できる。この結果、フロントサイドメンバ10とリインホースメント14との各板厚を厚くする必要が無いため、重量の増加を抑制しつつフロントサイドメンバ10の剛性及び強度を向上できる。
【0037】
従って、車両前突時等にフロントサイドメンバ10に車両前方側から衝突荷重が作用した場合には、フロントサイドメンバ10の変形を抑制できる(耐力を向上できる)。
【0038】
また、本実施形態では、サイドメンバ側凸部28がインナパネル22の車幅方向内側壁部22Aの上下方向中央部に形成されているため、稜線L13と稜線L5の間隔H3と稜線L8と稜線L14の間隔H4とを同じにできる(H3=H4)。この結果、インナパネル22の車幅方向内側壁部22Aにおけるサイドメンバ側凸部28の上下方向の各部位においてそれぞれ剛性及び強度を効果的に向上できる。
【0039】
同様に、リインホースメント側凸部30がリインホースメント14の縦壁部14Cの上下方向中央部に形成されているため、稜線L15と稜線L9の間隔H3と稜線L12と稜線L16の間隔H4とを同じにできる。この結果、リインホースメント14の縦壁部14Cにおけるリインホースメント側凸部30の上下方向の各部位においてそれぞれ剛性及び強度を効果的に向上できる。
【0040】
従って、本実施形態では、閉断面構造とされたサイドメンバ10の剛性及び強度を更に向上できる。
【0041】
次に、本発明における車両用サイドメンバ構造の第2実施形態を図4に従って説明する。
【0042】
図4に示される如く、本実施形態では、リインホースメント側凸部30が車幅方向外側に向って突出されており、リインホースメント側凸部30の縦壁部30Cが、アウタパネル20のサイドメンバ側凸部26の縦壁部26Cに溶接により接合されている。
【0043】
従って、本実施形態でも第1実施形態と同様な作用効果が得られる。
【0044】
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記各実施形態では、サイドメンバ側凸部26、28及びリインホースメント側凸部30を、フロントサイドメンバ10の閉断面部24の上下方向中央部に1個形成したが、これに代えて、サイドメンバ側凸部26、28及びリインホースメント側凸部30を、フロントサイドメンバ10の閉断面部24の上下方向に所定の間隔を開けて複数個形成した構成としても良い。
【0045】
また、上記各実施形態では、サイドメンバ側凸部26、28及びリインホースメント側凸部30を、それぞれ上壁部、下壁部、縦壁部を備えた断面コ字状としたが、サイドメンバ側凸部26、28及びリインホースメント側凸部30の断面形状はコ字状に限定されず、三角形状や円弧状等の他の断面形状としても良い。
【0046】
また、上記各実施形態では、フロントサイドメンバ10の断面形状を矩形状(略四角形状)としたが、フロントサイドメンバ10の断面形状は略四角形状に限定されず、上壁部と下壁部と車幅方向内側壁部と車幅方向外側壁部とを備えている断面形状であれば、五角形状、六角形状等の他の断面形状であっても良い。
【0047】
また、上記各実施形態では、本発明の車両用サイドメンバ構造をフロントサイドメンバ10に適用したが、本発明の車両用サイドメンバ構造はフロントサイドメンバ10以外のリヤサイドメンバや他のサイドメンバにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】図2の1−1線に沿った拡大断面図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る車両用サイドメンバ構造を示す車幅方向内側から見た側面図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係る車両用サイドメンバ構造が適用された車体前部を示す概略平面図である。
【図4】本発明の第2実施形態に係る車両用サイドメンバ構造を示す図1に対応する断面図である。
【符号の説明】
【0049】
10 フロントサイドメンバ
14 リインホースメント
14A リインホースメントの上壁部
14B リインホースメントの下壁部
14C リインホースメントの縦壁部
20 フロントサイドメンバアウタパネル
20A フロントサイドメンバの車幅方向外側壁部
22 フロントサイドメンバインナパネル
22A フロントサイドメンバインナパネルの車幅方向内側壁部
22B フロントサイドメンバインナパネルの上壁部
22C フロントサイドメンバインナパネルの下壁部
24 フロントサイドメンバの閉断面構造
24A 閉断面構造の車幅方向内側部
24B 閉断面構造の車幅方向外側部
26 サイドメンバ側凸部
26A サイドメンバ側凸部の上壁部
26B サイドメンバ側凸部の下壁部
26C サイドメンバ側凸部の縦壁部
28 サイドメンバ側凸部
28A サイドメンバ側凸部の上壁部
28B サイドメンバ側凸部の下壁部
28C サイドメンバ側凸部の縦壁部
30 リインホースメント側凸部
30A リインホースメント側凸部の上壁部
30B リインホースメント側凸部の下壁部
30C リインホースメント側凸部の縦壁部
L1〜L16 稜線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の前後方向に沿って配置され、上壁部と下壁部と車幅方向内側壁部と車幅方向外側壁部とを備えた閉断面部が形成されたサイドメンバと、
前記サイドメンバの車幅方向内側壁部又は車幅方向外側壁部に前記閉断面部の内側に向かって突出形成され、前記サイドメンバの長手方向に沿って伸びるサイドメンバ側凸部と、
上壁部と下壁部と縦壁部とを備え前記閉断面部内に配置され、上壁部が前記サイドメンの上壁部に結合され、下壁部が前記サイドメンバの下壁部に結合されたリインホースメントと、
前記リインホースメントの縦壁部に車幅方向内側又は車幅方向外側に向かって突出形成され、前記サイドメンバの長手方向に沿って伸び、前記サイドメンバ側凸部と結合されたリインホースメント側凸部と、
を有することを特徴とする車両用サイドメンバ構造。
【請求項2】
前記サイドメンバ側凸部が前記側壁部の上下方向中央部に形成されており、前記リインホースメント側凸部が前記縦壁部の上下方向中央部に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用サイドメンバ構造。
【請求項3】
前記サイドメンバ側凸部と前記リインホースメント側凸部とはそれぞれ上壁部と下壁部と縦壁部を備えており、各縦壁部が互いに接合されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用サイドメンバ構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2007−131143(P2007−131143A)
【公開日】平成19年5月31日(2007.5.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−325944(P2005−325944)
【出願日】平成17年11月10日(2005.11.10)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】