説明

車体骨格構造

【課題】車両衝突時に車体骨格部材を所望の態様に折れ変形させる。
【解決手段】車体骨格構造10では、上側フランジ34における車両前後方向中間部に、上側フランジ24,34間の隙間を局所的に拡大して、この隙間内における接着剤38の介在量を局所的に増加させるプール部54が形成されている。このプール部54は、その車両前後方向中央部が上述の変形起点部46と車両前後方向にオーバーラップするように、その車両前後方向の位置及び長さが設定されている。この構成によれば、折れ変形の起点となるべく変形起点部46に対応する位置において接着剤38の介在量が局所的に増加されることで、接着剤38による接着力を部分的に弱めることができるので、変形起点部46を起点とした折れ変形に対する接着剤38の影響を少なくすることができる。これにより、車両前面衝突時にフロントサイドメンバ12を所望の態様に折れ変形させることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車体骨格構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、互いのフランジが接着剤により接着されたサイドシルインナ及びサイドシルアウタを有して構成されたサイドシルが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
また、従来、衝撃力を吸収するために凹部が形成されたダッシュクロスメンバが知られている(例えば、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平2−211986号公報
【特許文献2】特許第3200853号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、例えば、特許文献1に記載のような車体骨格部材に、特許文献2に記載のような凹部を形成した場合には、フランジ同士を接着する接着剤が、車両衝突時に凹部を起点として折れ変形すべき箇所の強度を増加させてしまう虞がある。そして、この場合には、車両衝突時に車体骨格部材を所望の態様とは異なる態様に折れ変形させてしまう虞がある。
【0006】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、車両衝突時に車体骨格部材を所望の態様に折れ変形させることができる車体骨格構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題を解決するために、請求項1に記載の車体骨格構造は、長尺状に形成された車体骨格部材の長手方向に延びると共に前記長手方向に亘って接着剤により互いに接合されたフランジを有し、前記車体骨格部材を構成する一対の骨格構成部材と、前記一対の骨格構成部材の少なくとも一方に形成され、前記車体骨格部材における長手方向一方側の端部に衝突荷重が入力された場合に前記車体骨格部材の折れ変形の起点となる変形起点部と、前記フランジの少なくとも一方における前記長手方向の中間部に形成されると共に、少なくとも一部が前記変形起点部の少なくとも一部と前記長手方向にオーバーラップし、且つ、前記フランジの少なくとも一方における前記中間部よりも前記長手方向の両側に位置する両側部に比して、前記フランジ間の隙間を局所的に拡大させるプール部と、を備えている。
【0008】
この車体骨格構造によれば、一対の骨格構成部材に形成され接着剤により互いに接合されたフランジの少なくとも一方には、フランジ間の隙間を局所的に拡大させるプール部が形成されている。このプール部は、少なくとも一部が変形起点部の少なくとも一部と車体骨格部材の長手方向にオーバーラップしている。
【0009】
ここで、一般に、上述のフランジ同士を接着する接着剤については、接着するフランジ間の隙間が増加するほど、強度及び剛性が低下するという性質を有すると言える。従って、折れ変形の起点となるべく変形起点部に対応する位置においてフランジ間の隙間が局所的に拡大されることで、接着剤による接着力を部分的に弱めることができる。これにより、変形起点部を起点とした折れ変形に対する接着剤の影響を少なくすることができるので、車両衝突時に車体骨格部材を所望の態様に折れ変形させることができる。
【0010】
請求項2に記載の車体骨格構造は、請求項1に記載の車体骨格構造において、前記一対の骨格構成部材の少なくとも一方が、前記フランジの基端部に沿って前記車体骨格部材の長手方向に延びる稜線部を有し、前記プール部が、前記稜線部から外れた部分に形成された構成とされている。
【0011】
この車体骨格構造によれば、一対の骨格構成部材の少なくとも一方は、フランジの基端部に沿って車体骨格部材の長手方向に延びる稜線部を有しているが、プール部は、この稜線部から外れた部分に形成されている。従って、プール部が形成された場合でも、稜線部を直線状に延ばすことができるので、稜線部の周辺部の剛性、ひいては、車体骨格部材の剛性を確保することができる。
【0012】
請求項3に記載の車体骨格構造は、請求項1又は請求項2に記載の車体骨格構造において、前記プール部が、前記一対の骨格構成部材のうち前記変形起点部が形成された側に形成された構成とされている。
【0013】
この車体骨格構造によれば、プール部は、一対の骨格構成部材のうち変形起点部が形成された側(つまり、変形起点部が形成された骨格構成部材)に形成されているので、プール部と変形起点部との相対位置精度を容易に確保することができる。
【0014】
しかも、この変形起点部及びプール部が形成された骨格構成部材においては、車体骨格部材における長手方向一方側の端部に衝突荷重が入力された場合に、変形起点部とプール部とを繋ぐ線上に応力を集中させることができる。これにより、車両衝突時に車体骨格部材をより一層効果的に所望の態様に折れ変形させることができる。
【発明の効果】
【0015】
以上詳述したように、本発明によれば、車両衝突時に車体骨格部材を所望の態様に折れ変形させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の一実施形態に係る車体骨格構造が適用された車体骨格部材の斜視図である。
【図2】図1の2−2線断面図である。
【図3】図1の3−3線断面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る車体骨格構造の第一変形例を示す斜視図である。
【図5】図4の5−5線断面図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る車体骨格構造の第二変形例を示す斜視図である。
【図7】図6の7−7線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
【0018】
なお、各図において示される矢印UP、矢印FR、矢印OUTは、車両上下方向上側、車両前後方向前側、車両幅方向外側(右側)をそれぞれ示している。
【0019】
図1に示される本発明の一実施形態に係る車体骨格構造10は、例えば、車体骨格部材の一例であるフロントサイドメンバ12に適用されている。このフロントサイドメンバ12は、車両前後方向に延びる長尺状に形成されており、一対の骨格構成部材としてのサイドメンバインナ14及びサイドメンバアウタ16を有して構成されている。
【0020】
サイドメンバインナ14は、車両幅方向外側に開口する断面ハット状に形成されている。つまり、このサイドメンバインナ14は、車両上下方向に対向する上壁部18及び下壁部20と、この上壁部18及び下壁部20における車両幅方向内側の端部を連結する連結壁部22と、上壁部18及び下壁部20における車両幅方向外側の端部から車両上側及び車両下側にそれぞれ延びる上側フランジ24及び下側フランジ26を有している。上側フランジ24及び下側フランジ26は、車体骨格部材の長手方向である車両前後方向に延びている。
【0021】
一方、サイドメンバアウタ16は、車両上下方向及び車両前後方向に延びる平板状に形成されている。このサイドメンバアウタ16における車両上側の端部及び車両下側の端部は、それぞれ上側フランジ34及び下側フランジ36として形成されている。上側フランジ34は、上述の上側フランジ24と車両幅方向に対向しており、下側フランジ36は、上述の下側フランジ26と車両幅方向に対向している。
【0022】
そして、上側フランジ24,34は、車両前後方向に亘って接着剤38により互いに接合されている。同様に、下側フランジ26,36は、車両前後方向に亘って接着剤40により互いに接合されている。この接着剤38,40は、例えば、エポキシ系の樹脂製構造用接着剤とされており、硬化時において上側フランジ24,34及び下側フランジ26,36よりも強度及び剛性が低いものとされている。
【0023】
また、上側フランジ24の基端部(下端部)は、この上側フランジ24の基端部に沿って車両前後方向に延びる稜線部42(折曲部)を介して上壁部18における車両幅方向外側の端部に連結されている。一方、下側フランジ26の基端部(上端部)は、この下側フランジ26の基端部に沿って車両前後方向に延びる稜線部44を介して下壁部20における車両幅方向外側の端部に連結されている。
【0024】
また、連結壁部22における車両前後方向の中間部(前端と後端の間の部分)には、変形起点部46が形成されている。この変形起点部46は、車両幅方向外側に凸を成すビードにより形成されており、車両上下方向に延びている。この変形起点部46における車両上側の端部及び車両下側の端部は、上壁部18及び連結壁部22を繋ぐ稜線部48と、下壁部20及び連結壁部22を繋ぐ稜線部50との間で終端している。
【0025】
この変形起点部46は、例えば、車両前面衝突時に、フロントサイドメンバ12における車両前側の端部に衝突荷重が入力された場合に、フロントサイドメンバ12の折れ変形の起点となるものである。このフロントサイドメンバ12の折れ変形とは、例えば、このフロントサイドメンバ12における車両前後方向の中間部が車両幅方向外側に突出するように折れ曲がる変形である。
【0026】
また、上側フランジ34には、車両前後方向に延びる溝部52が形成されている。この溝部52は、上側フランジ34の前端部から後端部に亘って形成されている。また、この溝部52は、図2,図3に示されるように、車両幅方向外側が底部側とされると共に車両幅方向内側が開口側として形成されている。
【0027】
図1に示されるように、この溝部52の車両前後方向における中間部52A(溝部52の前端部と後端部との間の部分)には、プール部54が形成されている。このプール部54は、図3に示されるように、溝部52におけるプール部54が形成された中間部52Aよりも車両前後方向の両側に位置する両側部52B(図1,図2参照)に比して、深さ及び開口幅が大きく設定されている。
【0028】
そして、これにより、このプール部54が形成された溝部52の中間部52Aでは、その車両前後方向の両側部52Bに比して、上側フランジ24,34間の隙間が局所的に拡大されて、この隙間内における接着剤38の介在量が局所的に増加されている。一方、このプール部54を含む溝部52以外の箇所での上側フランジ24,34間の隙間は均一となっている。
【0029】
また、このプール部54は、図1に示されるように、その車両前後方向中央部が上述の変形起点部46と車両前後方向にオーバーラップするように、その車両前後方向の位置及び長さが設定されている。このプール部54における変形起点部46との車両前後方向のオーバーラップ量はLとされている。
【0030】
なお、このプール部54を含む溝部52は、上側フランジ34に接着剤38を塗布する際のガイドとしての機能を有すると共に、塗布された接着剤38を保持する機能を有している。
【0031】
次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。
【0032】
本発明の一実施形態に係る車体骨格構造10によれば、上側フランジ34における車両前後方向中間部には、上側フランジ24,34間の隙間を局所的に拡大させるプール部54が形成されている。このプール部54は、その車両前後方向中央部が上述の変形起点部46と車両前後方向にオーバーラップするように、その車両前後方向の位置及び長さが設定されている。
【0033】
ここで、一般に、上述の上側フランジ24,34を接着する接着剤38については、接着するフランジ24,34間の隙間が増加するほど、強度及び剛性が低下するという性質を有すると言える。従って、折れ変形の起点となるべく変形起点部46に対応する位置においてフランジ24,34間の隙間が増加されることで、接着剤38による接着力を部分的に弱めることができる。これにより、変形起点部46を起点とした折れ変形に対する接着剤38の影響を少なくすることができるので、車両前面衝突時にフロントサイドメンバ12を所望の態様に折れ変形させることができる。
【0034】
また、サイドメンバインナ14は、上側フランジ24の基端部に沿って車両前後方向に延びる稜線部42を有しているが、プール部54は、この稜線部42から外れた部分、つまり、この場合、平板状に形成されたサイドメンバアウタ16の上側フランジ34に形成されている。従って、プール部54が形成された場合でも、稜線部42を直線状に延ばすことができるので、稜線部42の周辺部の剛性、ひいては、フロントサイドメンバ12の剛性を確保することができる。
【0035】
また、上述のように、プール部54によって接着剤38による接着力を部分的に弱めることができるので、例えば、変形起点部46に対応する位置(上側フランジ34における車両前後方向の中間部)で接着剤38を部分的に塗布しないなど、接着剤38を不連続に塗布する場合に比して、接着剤38の塗布位置や塗布量などを安定させることができる。
【0036】
次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。
【0037】
上述の本発明の一実施形態において、車体骨格構造10は、フロントサイドメンバ12に適用されていたが、その他にも、例えば、フロントサイドメンバ12の上方に配置されるアッパメンバや、リアサイドメンバ等の車体骨格部材に適用されても良い。
【0038】
また、車体骨格構造10は、車両前後方向に延びる車体骨格部材以外に、例えば、車両幅方向に延びる車体骨格部材等に適用されても良い。
【0039】
また、変形起点部46は、サイドメンバインナ14に形成されていたが、サイドメンバアウタ16に形成されても良く、また、サイドメンバインナ14とサイドメンバアウタ16の両方に形成されていても良い。
【0040】
また、変形起点部46は、ビード状に形成されていたが、フロントサイドメンバ12における車両前側の端部に衝突荷重が入力された場合にフロントサイドメンバ12の折れ変形の起点となり得る形状であれば、その他の形状でも良い。
【0041】
また、プール部54を含む溝部52は、サイドメンバアウタ16の上側フランジ34に形成されていたが、図4,図5に示されるように、サイドメンバインナ14の上側フランジ24に形成されていても良い。
【0042】
このように、プール部54が、サイドメンバインナ14及びサイドメンバアウタ16のうち変形起点部46が形成された側(つまり、この場合、サイドメンバインナ14)に形成されていると、プール部54と変形起点部46との相対位置精度を容易に確保することができる。
【0043】
しかも、この変形起点部46及びプール部54が形成されたサイドメンバインナ14においては、フロントサイドメンバ12における車両前側の端部に衝突荷重が入力された場合に、変形起点部46とプール部54とを繋ぐ線上に応力を集中させることができる。これにより、車両前面衝突時にフロントサイドメンバ12をより一層効果的に所望の態様に折れ変形させることができる。
【0044】
また、この図4,図5に示される変形例のように、サイドメンバインナ14の上側フランジ24にプール部54が形成された場合でも、このプール部54が稜線部42から外れた部分(この場合、稜線部42よりも車両上側の部分)に形成されていると、稜線部42を直線状に延ばすことができる。これにより、稜線部42の周辺部の剛性、ひいては、フロントサイドメンバ12の剛性を確保することができる。
【0045】
また、上述の本発明の一実施形態において、プール部54を含む溝部52は、サイドメンバインナ14及びサイドメンバアウタ16に形成された上側フランジ24,34の両方に形成されていても良い。
【0046】
また、このプール部54を含む溝部52は、上側フランジ24,34の少なくとも一方に形成される以外に、下側フランジ26,36の少なくとも一方に形成されても良く、また、上側フランジ24,34の少なくとも一方と、下側フランジ26,36の少なくとも一方とにそれぞれ形成されていても良い。
【0047】
また、プール部54は、その車両前後方向中央部が上述の変形起点部46と車両前後方向にオーバーラップしていたが、その少なくとも一部が変形起点部46の少なくとも一部と車両前後方向にオーバーラップしていれば、その車両前後方向の位置及び長さが変更されても良い。
【0048】
また、プール部54は、上側フランジ24,34間の隙間を局所的に拡大させることができれば、その他の形状でも良い。
【0049】
例えば、図6,図7に示される変形例において、プール部54は、上側フランジ24,34における車両前後方向の中間部24A,34Aにそれぞれ形成されると共に、この上側フランジ24,34の基端部から先端部に亘って車両上下方向に延びるビードにより構成されている。そして、これにより、このプール部54が形成された上側フランジ24,34の中間部24A,34Aでは、その車両前後方向の両側部24B,34Bに比して、上側フランジ24,34間の隙間が局所的に拡大されて、この隙間内における接着剤38の介在量が局所的に増加されている。
【0050】
このように構成されていても、接着剤38による接着力を部分的に弱めることができるので、車両前面衝突時にフロントサイドメンバ12を所望の態様に折れ変形させることができる。
【0051】
また、上述の本発明の一実施形態では、サイドメンバインナ14が断面ハット状に形成され、サイドメンバアウタ16が平板状に形成されていたが、サイドメンバインナ14が平板状に形成され、サイドメンバアウタ16が断面ハット状に形成されていても良い。また、サイドメンバインナ14及びサイドメンバアウタ16は、互いに逆向きに開口する断面ハット状に形成されていても良い。
【0052】
なお、上述の複数の変形例のうち組み合わせ可能な変形例は、適宜、組み合わされて実施可能である。
【0053】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【0054】
10 車体骨格構造
12 フロントサイドメンバ(車体骨格部材)
14 サイドメンバインナ(一対の骨格構成部材の一方)
16 サイドメンバアウタ(一対の骨格構成部材の他方)
24,34 上側フランジ(フランジ)
38 接着剤
42 稜線部
46 変形起点部
52 溝部
52A 中間部
52B 両側部
54 プール部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
長尺状に形成された車体骨格部材の長手方向に延びると共に前記長手方向に亘って接着剤により互いに接合されたフランジを有し、前記車体骨格部材を構成する一対の骨格構成部材と、
前記一対の骨格構成部材の少なくとも一方に形成され、前記車体骨格部材における長手方向一方側の端部に衝突荷重が入力された場合に前記車体骨格部材の折れ変形の起点となる変形起点部と、
前記フランジの少なくとも一方における前記長手方向の中間部に形成されると共に、少なくとも一部が前記変形起点部の少なくとも一部と前記長手方向にオーバーラップし、且つ、前記フランジの少なくとも一方における前記中間部よりも前記長手方向の両側に位置する両側部に比して、前記フランジ間の隙間を局所的に拡大させるプール部と、
を備えた車体骨格構造。
【請求項2】
前記一対の骨格構成部材の少なくとも一方は、前記フランジの基端部に沿って前記車体骨格部材の長手方向に延びる稜線部を有し、
前記プール部は、前記稜線部から外れた部分に形成されている、
請求項1に記載の車体骨格構造。
【請求項3】
前記プール部は、前記一対の骨格構成部材のうち前記変形起点部が形成された側に形成されている、
請求項1又は請求項2に記載の車体骨格構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2012−206703(P2012−206703A)
【公開日】平成24年10月25日(2012.10.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−76133(P2011−76133)
【出願日】平成23年3月30日(2011.3.30)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】