JP2002362424A - 車両用骨格部材 - Google Patents

車両用骨格部材

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JP2002362424A
JP2002362424A JP2001176816A JP2001176816A JP2002362424A JP 2002362424 A JP2002362424 A JP 2002362424A JP 2001176816 A JP2001176816 A JP 2001176816A JP 2001176816 A JP2001176816 A JP 2001176816A JP 2002362424 A JP2002362424 A JP 2002362424A
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JP
Japan
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vehicle
floor under
under reinforcement
bending
bending radius
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JP2001176816A
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English (en)
Inventor
Akiyoshi Watanabe
明義 渡辺
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大幅な重量増加なしに、曲げ強度を効果的に
向上する。 【解決手段】 閉断面構造とされたフロアアンダリイン
フォースメント12の前部12Aが、車両前方斜め上方
に曲げられており、曲げ半径内側となる上壁部12Cの
板厚T1が、曲げ半径外側となる下壁部12Dの板厚T
2よりも厚くなっている。従って、フロアアンダリイン
フォースメント12の前部12Aにおいては、フロアア
ンダリインフォースメント12の軸線Sに沿って延びる
強度中心線Pの位置が、フロアアンダリインフォースメ
ント12の軸線Sよりも曲げ半径の内側方向へ移動す
る。即ち、強度中心線Pの位置が上壁部12Cに近づ
く。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用骨格部材に係
り、特に、自動車等の車両の骨格部材を構成する車両用
骨格部材に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車等の車両の骨格部材を構成
する車両用骨格部材においては、その一例が特開平10
−99919号公報に示されている。
【0003】図5に示される如く、この車両用骨格部材
では、押し出し材100の曲げ加工部となる部位の内面
に、曲げ加工部の長さの全体にわたる長さを有する熱硬
化性樹脂補強材102を貼り付け、曲げ加工に伴う皺や
反りなどの変形を抑制するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こよう
な車両用骨格部材においては、図6に示される如く、押
し出し材100の曲げ部104における曲げ半径内側と
なる部位100Aと曲げ半径外側となる部位100Bと
の双方に熱硬化性樹脂補強材102が配設されている。
この結果、押し出し材100の曲げ部104において
も、曲げ部104以外の部位と同様に、押し出し材10
0の軸線Sと、この軸線Sに沿って延びる強度中心線P
とが一致している。このため、車両前方から作用する荷
重Fにより曲げ部104に発生する曲げモーメントMの
モーメント長Lは、熱硬化性樹脂補強材102を配設し
ない場合と同じ位置になる。即ち、熱硬化性樹脂補強材
102を配設したことで、曲げ部104に発生する曲げ
モーメントMを低減することはできない。この結果、曲
げ部104における折れ変形に対する強度は、熱硬化性
樹脂補強材102の板厚の増加分のみにより増加するこ
とになるため、曲げ部104の強度を大幅に向上するた
めには、熱硬化性樹脂補強材102の板厚を大幅に厚く
する必要があり、大幅な重量増加となる。
【0005】本発明は上記事実を考慮し、大幅な重量増
加なしに、曲げ強度を効果的に向上できる車両用骨格部
材を得ることが目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明
は、曲げ部を有する閉断面構造の車両用骨格部材におい
て、前記曲げ部において曲げ半径内側の部位の板厚が、
曲げ半径外側の部位の板厚よりも厚いことを特徴とす
る。
【0007】従って、曲げ部を有する閉断面構造の車両
用骨格部材において、曲げ部における曲げ半径内側の部
位の板厚を曲げ半径外側の部位の板厚よりも厚くするこ
とで、車両用骨格部材の軸線に沿って延びる強度中心線
の位置を、車両用骨格部材の軸線よりも曲げ半径内側方
向へ移動できる。この結果、車両用骨格部材の軸線方向
に作用する荷重によって、曲げ部に作用するモーメント
のアーム長を短縮できる。このため、車両用骨格部材の
曲げ強度が向上し屈曲し難くなる。また、従来技術のよ
うに補強材を使用しないため、大幅な重量増加なしに、
曲げ強度を効果的に向上できる。また、車両用骨格部材
の曲げ部における曲げ半径内側の部位の板厚が曲げ半径
外側の部位の板厚よりも厚くなっており、曲げ半径内側
の部位の面剛性が高い。このため、車両用骨格部材を曲
げ加工する際に、従来技術のように補強材を取付けるこ
となく、曲げ半径内側となる部位における皺及び変形の
発生を抑制できるので生産性が向上する。
【0008】請求項2に記載の本発明は、請求項1に記
載の車両用骨格部材において、前記車両用骨格部材が車
両用メンバ部材であることを特徴とする。
【0009】従って、曲げ部を有する閉断面構造の車両
用メンバ部材において、曲げ部における曲げ半径内側の
部位の板厚を曲げ半径外側の部位の板厚よりも厚くする
ことで、車両用メンバ部材の軸線に沿って延びる強度中
心線の位置を、車両用メンバ部材の軸線よりも曲げ半径
内側方向へ移動できる。この結果、車両用メンバ部材の
軸線方向に作用する荷重によって、曲げ部に作用するモ
ーメントのアーム長を短縮できる。このため、車両用メ
ンバ部材の曲げ強度が向上し屈曲し難くなる。また、従
来技術のように補強材を使用しないため、大幅な重量増
加なしに、曲げ強度を効果的に向上できる。また、車両
用メンバ部材の曲げ部における曲げ半径内側の部位の板
厚が曲げ半径外側の部位の板厚よりも厚くなっており、
曲げ半径内側の部位の面剛性が高い。このため、車両用
メンバ部材を曲げ加工する際に、従来技術のように補強
材を取付けることなく、曲げ半径内側となる部位におけ
る皺及び変形の発生を抑制できるので生産性が向上す
る。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明における車両用骨格部材の
一実施形態を図1〜図3に従って説明する。
【0011】なお、図中矢印FRは車両前方方向を、矢
印UPは車両上方方向を、矢印INは車幅内側方向を示
す。
【0012】図3に示される如く、本実施形態では、フ
ロントサイドメンバ10が車両前部の車幅方向両端下部
近傍に車両前後に沿って左右一対(図3は車両右側のフ
ロントサイドメンバを示している)配設されており、フ
ロントサイドメンバ10の後端部10Aに車両用骨格部
材または車両用メンバ部材としてのフロアアンダリイン
フォースメント12が連結されている。
【0013】フロントサイドメンバ10は、フロントサ
イドメンバ10の上部を構成するフロントサイドメンバ
アッパ14と、フロントサイドメンバ10の下部を構成
するフロントサイドメンバロア16とで構成されてお
り、フロントサイドメンバ10は、車両前後方向から見
た断面形状が矩形の閉断面構造とされている。
【0014】フロントサイドメンバアッパ14及びフロ
ントサイドメンバロア16は、アルミ等の金属の鋳物に
よって構成されている。また、フロントサイドメンバア
ッパ14及びフロントサイドメンバロア16には、車幅
方向外側へ向かって延設部14A、16Aが形成されて
おり、これらの延設部14A、16Aは、それぞれロッ
カ18における前端部18Aに連結されている。なお、
ロッカ18は車体における車室部の車幅方向両端下部に
車両前後方向に沿って配設されており、アルミ等の金属
の押出し材によって構成されている。
【0015】フロントサイドメンバ10の後端部10A
に挿入されたフロアアンダリインフォースメント12の
前部12Aは曲げ部となっており、車両前方斜め上方に
向かって曲がっている。また、前部12Aの車両後方側
の部位となるフロアアンダリインフォースメント12の
後部12Bは、車両後方へ向かって直線状に延設されて
いる。
【0016】図1に示される如く、フロアアンダリイン
フォースメント12は、アルミ等の金属の押出し材によ
って構成されており、車両前後方向から見た断面形状
は、車幅方向を長手方向とする矩形状となっている。ま
た、フロアアンダリインフォースメント12における上
壁部12Cの車幅方向中央部と、下壁部12Dの車幅方
向中央部とはリブ12Eによって連結されており、リブ
12Eは、左右の側壁部12F、12Gと平行に形成さ
れている。
【0017】また、本実施形態では、フロアアンダリイ
ンフォースメント12の上壁部12Cの板厚T1が、下
壁部12Dの板厚T2に比べて厚くなっている(T1>
T2)。また、リブ12E及び左右の側壁部12F、1
2Gの板厚は、それぞれ上下方向に沿って一定であり、
且つ下壁部12Dの板厚T2と同じになっている。
【0018】図2に示される如く、フロアアンダリイン
フォースメント12の前部(曲げ部)12Aは、押出し
後の曲げ加工によって、車両前方斜め上方に曲げられて
おり、曲げ半径内側となる上壁部12Cの板厚T1が、
曲げ半径外側となる下壁部12Dの板厚T2よりも厚く
なっている。
【0019】従って、フロアアンダリインフォースメン
ト12の前部12Aにおいては、フロアアンダリインフ
ォースメント12の軸線Sに沿って延びる強度中心線P
の位置を、図2に二点鎖線で示すように、フロアアンダ
リインフォースメント12の軸線Sよりも曲げ半径の内
側方向へ移動できる。即ち、強度中心線Pの位置を上壁
部12Cに近づけることができるようになっている。
【0020】なお、図3の符号20はアルミ等の金属の
鋳物によって構成されたダッシュクロスメンバを示して
おり、ダッシュクロスメンバ20の車幅方向外側端部2
0Aは、フロアアンダリインフォースメント12の前部
12Aより車両上側前方の部位において、フロントサイ
ドメンバ10に連結されている。
【0021】次に、本実施形態の作用を説明する。
【0022】本実施形態では、閉断面構造とされたフロ
アアンダリインフォースメント12の前部12Aが、車
両前方斜め上方に曲げられており、曲げ半径内側となる
上壁部12Cの板厚T1が、曲げ半径外側となる下壁部
12Dの板厚T2よりも厚くなっている。
【0023】従って、フロアアンダリインフォースメン
ト12の前部12Aにおいては、フロアアンダリインフ
ォースメント12の軸線Sに沿って延びる強度中心線P
の位置が、図2に二点鎖線で示すように、フロアアンダ
リインフォースメント12の軸線Sよりも曲げ半径内側
方向へ移動する。即ち、強度中心線Pの位置を上壁部1
2Cに近づけることができる。
【0024】この結果、フロアアンダリインフォースメ
ント12の軸線方向に作用する荷重(図2の矢印F)に
よって、フロアアンダリインフォースメント12の前部
12Aに作用するモーメントMのアーム長L1を、上壁
部12Cの板厚と下壁部12Dの板厚を同じにした場合
のアーム長L2に比べ短縮(L1<L2)できる。
【0025】このため、フロアアンダリインフォースメ
ント12の前部12Aの曲げ強度が向上し屈曲し難くな
る。また、図5及び図6に示す従来技術のように補強材
を使用しないため、大幅な重量増加なしに、曲げ強度を
効果的に向上できる。また、リブ12Eによっても曲げ
強度を更に向上できる。
【0026】また、本実施形態では、フロアアンダリイ
ンフォースメント12における曲げ半径内側となる上壁
部12Cの板厚T1が、曲げ半径外側となる下壁部12
Dの板厚T2よりも厚くなっており、上壁部12Cの面
剛性が高い。このため、フロアアンダリインフォースメ
ント12を曲げ加工する際に、図5及び図6に示す従来
技術のように補強材を取付けることなく、曲げ半径内側
となる上壁部12Cにおける皺及び変形の発生を抑制す
ることができるので生産性が向上する。
【0027】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、本発明はかかる実施形態に
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、上記実施形態では、フロアアンダリイン
フォースメント12のリブ12E及び左右の側壁部12
F、12Gの板厚を、それぞれ上下方向に沿って一定
で、且つ下壁部12Dの板厚T2と同じにしたが、これ
に代えて、図4に示される如く、フロアアンダリインフ
ォースメント12におけるリブ12Eの板厚T3及び左
右の側壁部12F、12Gの板厚T4を、それぞれ下壁
部12Dから上壁部12Cに向かって徐徐に厚くなる構
成としても良い。この場合には、図2に示される、フロ
アアンダリインフォースメント12の前部12Aにおけ
る強度中心線Pの位置を、更に、曲げ半径の内側方向へ
移動できるため、曲げ強度を更に向上できる。
【0028】また、上記実施形態では、フロアアンダリ
インフォースメント12の車両前後方向から見た断面形
状を、車幅方向を長手方向とし、車幅方向中央部にリブ
12Eを有する矩形状としたが、フロアアンダリインフ
ォースメント12の車両前後方向から見た断面形状はこ
の形状に限定されず、例えば、リブ12Eを除いた矩形
状等の他の断面形状としても良い。
【0029】また、上記実施形態では、本発明の車両用
骨格部材をフロアアンダリインフォースメント12に適
用したが、本発明の車両用骨格部材はフロアアンダリイ
ンフォースメント以外にも他のサイドメンバ、クロスメ
ンバ、アンダリインフォースメント、ピラー、ルーフサ
イドレール等の他の車体骨格部材を構成する車両用骨格
部材に適用可能であり、配設位置及び曲げ方向における
上下左右の位置関係も上記実施形態に限定されない。
【0030】
【発明の効果】請求項1記載の本発明は、曲げ部を有す
る閉断面構造の車両用骨格部材において、曲げ部におい
て曲げ半径内側の部位の板厚が、曲げ半径外側の部位の
板厚よりも厚いため、車両用骨格部材において、大幅な
重量増加なしに、曲げ強度を効果的に向上できると共に
生産性を向上できるという優れた効果を有する。
【0031】請求項2に記載の本発明は、請求項1に記
載の車両用骨格部材において、車両用骨格部材が車両用
メンバ部材であるため、車両用メンバ部材において、大
幅な重量増加なしに、曲げ強度を効果的に向上できると
共に生産性を向上できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る車両用骨格部材を示
す軸線方向から見た断面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る車両用骨格部材を示
す側断面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る車両用骨格部材が適
用された車体の一部を示す車両斜め後方内側から見た斜
視図である。
【図4】本発明の他の実施形態に係る車両用骨格部材を
示す軸線方向から見た断面図である。
【図5】従来技術の車両用骨格部材を示す斜視図であ
る。
【図6】従来技術の車両用骨格部材を示す側断面図であ
る。
【符号の説明】
12 フロアアンダリインフォースメント(車両用骨
格部材、車両用メンバ部材) 12A フロアアンダリインフォースメントの前部
(曲げ部) 12C フロアアンダリインフォースメントの上壁部 12D フロアアンダリインフォースメントの下壁部 12E フロアアンダリインフォースメントのリブ 12F フロアアンダリインフォースメントの側壁部 12G フロアアンダリインフォースメントの側壁部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 曲げ部を有する閉断面構造の車両用骨格
    部材において、前記曲げ部において曲げ半径内側の部位
    の板厚が、曲げ半径外側の部位の板厚よりも厚いことを
    特徴とする車両用骨格部材。
  2. 【請求項2】 前記車両用骨格部材が車両用メンバ部材
    であることを特徴とする請求項1に記載の車両用骨格部
    材。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010076763A (ja) * 2009-11-30 2010-04-08 Toyota Motor Corp 構造部材の補強部材
JP2020117060A (ja) * 2019-01-23 2020-08-06 トヨタ自動車株式会社 車体構造部材

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