JP2007230268A - 車両骨格部材 - Google Patents

Abstract

【課題】重量増を招くことなく、入力が作用したときの発生モーメントを抑制できる車両骨格部材を得る。
【解決手段】フロントサイドメンバ１２を構成するフロントサイドメンバアウタ１４及びフロントサイドメンバインナ１６には形状変化部２２が形成されているが、フロントサイドメンバアウタ１４とフロントサイドメンバインナ１６とを接合するフランジ部１８は、形状変化部２２が存在していることによるフロントサイドメンバ１２の図心変化を少なくするように形成されている。このため、フロントサイドメンバ１２に入力が作用しても、この入力によってフロントサイドメンバ１２に局所的に大きなモーメントが作用することを抑制できる。フロントサイドメンバ１２に補強部材を追加したり、板厚を厚くしたりする必要がないので、重量増を招かない。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両骨格部材に関する。

従来の車両骨格部材としては、たとえば特許文献１に記載されているように、湾曲部を介して２つのリィインフォースが結合されることにより構成されたロッカ及びフロントサイドメンバがある。この構成では、ロッカのリィインフォースをインナパネルに接近させ、フロントサイドメンバのリィインフォースアウタパネル寄りにし、これらの図心線の距離を小さくすることで、ロッカへのモーメント入力が小さくなるように構成されている。

ところで、車両骨格部材では、その周囲の部材との干渉回避等の目的で、たとえば局所的な湾曲部分等が形成されることがあるため、これに起因する断面での図心変化が生じる。また、このような湾曲部分等がなくても、車両骨格部材の全体的形状として、図心変化が生じているものもある。このような図心変化が生じている車両骨格部材では、入力で発生するモーメントに耐えるようにする必要があるが、このためにたとえば他の補強部材を追加すると、重量増を招く。
特開平５−１３１９５５号公報

本発明は上記事実を考慮し、重量増を招くことなく、入力が作用したときの発生モーメントを抑制できる車両骨格部材を得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明では、長手方向に延在され、この長手方向と直交する方向で接合される複数の構成部材と、前記構成部材に設けられて構成部材どうしの接合用とされ、接合状態での構成部材の図心の長手方向の変化を少なくするように形成されたフランジ部と、を有することを特徴とする。

本発明では、複数の構成部材が、それぞれに設けられた接合用のフランジ部によって、長手方向と直交する方向に接合され、全体として車両骨格部材が構成される。ここで、フランジ部は、構成部材（より厳密には、構成部材が接合された車両骨格部材）の図心の長手方向での変化を少なくするように形成されている。すなわち、車両骨格部材としては、このようなフランジ部が形成されていることで、図心の局所的な変化が少なくなっている。このため、車両骨格部材への入力で生じるモーメントも抑制される。しかも、このようにモーメントを抑制するために、他の補強部材等を必要としないので、重量増を招くこともない。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記構成部材の外面に、この外面の形状を局所的に変化させる形状変化部、が設けられていることを特徴とする。

すなわち、請求項１の発明において構成部材の具体的構造は特に限定されないが、たとえば請求項２に記載のように形状変化部を設けることで、この車両骨格部材の近傍に配置された他部材との不用意な干渉等を避けることができる。そして、この形状変化部において図心位置が局所的に変化するが、このような場合でも、フランジ部により、車両骨格部材図心の長手方向での変化が少なくされる。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記フランジ部が、前記構成部材の長手方向に沿って略直線状に形成されていることを特徴とする。

このように、フランジ部を構成部材の長手方向に沿って略直線状に形成するだけの簡単な構造で、車両骨格部材の図心の長手方向での変化を少なくすることができる。

なお、この略直線状とは、構成部材の長手方向と直交する方向での変形の触れ幅に対し、フランジ部に触れ幅が小さくなっていることをいう。

本発明は上記構成としたので、重量増を招くことなく、入力が作用したときの発生モーメントを抑制できる。

図１には、本発明の一実施形態に係るフロントサイドメンバ１２が示されている。本発明の車両骨格部材はフロントサイドメンバに限定されないが、以下では、フロントサイドメンバを例に挙げている。図１のフロントサイドメンバ１２は、車幅方向の一方のみを示しており、実際の車両には、これと略対称の構造のフロントサイドメンバが略平行に配置される。なお、各図面において、車両前方を矢印ＦＲで、車両上方を矢印ＵＰで、車幅方向外側を矢印ＯＵＴでそれぞれ示す。

フロントサイドメンバ１２は、図１に示すように、２本の構成部材であるフロントサイドメンバアウタ１４とフロントサイドメンバインナ１６とで構成されている。フロントサイドメンバアウタ１４とフロントサイドメンバインナ１６は、いずれも車両前後方向が長手方向となるように延在されている。

図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、フロントサイドメンバアウタ１４とフロントサイドメンバインナ１６はいずれも、車幅方向の断面でみて、対向する面が開放された扁平な横向きのＵ字状に形成されている。そして、フロントサイドメンバアウタ１４とフロントサイドメンバインナ１６のそれぞれの対向部分の上端及び下端からは、それぞれ上方及び下方に向けてフランジ部１８が形成されている。このフランジ部１８を溶接等により接合することで、全体として、閉断面を有するフロントサイドメンバ１２が構成される。

フロントサイドメンバ１２には、必要に応じて、他の車両骨格部材や取付部材等が接合される。たとえば、図１に示すように、サスペンションメンバ取付部材２０やラジエターサポート２４、クラッシュボックス２６等が接合される。さらに、クラッシュボックス２６と、図示しない他方のサスペンションメンバのクラッシュボックスには、フロントバンパリインフォース２８等が掛け渡される。

フロントサイドメンバアウタ１４及びフロントサイドメンバインナ１６には、所望の位置にそれぞれの側面１４Ｓ、１６Ｓをフロントサイドメンバ１２の内側（幅方向中央寄り）に局所的に湾曲させた形状変化部２２が形成されている。このような形状変化部２２を形成することで、フロントサイドメンバ１２の周囲に配設される他部材との不用意な接触・干渉が防止され、また、これら他部材の配置の自由度が高くなっている。

図１から分かるように、フランジ部１８は、上記した形状変化部２２が存在していることによるフロントサイドメンバ１２の図心変化（図心の幅方向でのズレ）を少なくするべく、略直線状に形成されている。この点を、図４及び図５に示す比較例のフロントサイドメンバ６２も参照しつつ説明する。

比較例のフロントサイドメンバ６２では、フロントサイドメンバアウタ６４とフロントサイドメンバインナ６６とを有している点は本発明と同様であるが、フランジ部６８をフロントサイドメンバ６２の幅方向端部に沿って配置している。また、比較例においても形状変化部７２が形成されており、図４に一点鎖線で示すように、フロントサイドメンバ６２の断面の図心Ｃ１には、局所的に幅方向に変位している部分（変位部７６）が生じている。そして、比較例ではフランジ部６８は形状変化部２２に沿って配置されているので、このフランジ部６８に、図心Ｃ１の変位部７６を解消して図心Ｃ１を直線に近づけようとする作用はない。したがって、比較例のフロントサイドメンバ６２に入力が作用すると、変位部７６において大きなモーメントが発生する。このモーメントを抑制するためには、たとえば、フロントサイドメンバ６２に補強部材等を追加したり、フロントサイドメンバ６２の板厚を厚くしたりすることも考えられるが、重量増を招く。

これに対し、本実施形態のフロントサイドメンバ１２では、上記したように、形状変化部２２が存在していることによるフロントサイドメンバ１２の図心変化を少なくするように、フランジ部１８を形成している。すなわち、平面視では、フランジ部１８は略直線状になっているが、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、それぞれの断面では、フランジ部１８が幅方向に変位している。結果的に、図心Ｃ１が局所定に幅方向に変位している部分（図４に示す変位部７６のような部分）が無くなって直線状の図心Ｃ１（図１参照）となっている。このため、フロントサイドメンバ１２に入力が作用しても、この入力によってフロントサイドメンバ１２に局所的に大きなモーメントが作用することを抑制できる。

しかも、このような大きなモーメントを考慮して、フロントサイドメンバ１２に補強部材を追加したり、板厚を厚くしたりする必要がないので、重量増を招くこともない。

なお、フランジ部１８が「略直線状」であるとは、フロントサイドメンバ１２を全体でみたときに、フロントサイドメンバ１２の触れ幅Ｗ１に対し、フランジ部１８の触れ幅Ｗ２が小さくなっていることをいう。フロントサイドメンバ１２の触れ幅Ｗ１は、長手方向の部位によって異なる値となるが、少なくとも、その最大値よりもフランジ部１８の触れ幅Ｗ２が小さくなっていればよい。すなわち、フランジ部１８は、完全に直線になっていなくてもよいが、少なくともフロントサイドメンバ１２の全体的形状との比較においては、直線に近くなっている。また、フロントサイドメンバ１２の形状変化部の変位方向（幅方向での変位方向）に対し、これと反対にフランジ部１８を変位させるようにすれば、より図心を直線状に近づける効果が高くなり、好ましい。

上記では、フロントサイドメンバ１２が、フロントサイドメンバアウタ１４とフロントサイドメンバインナ１６の２部材で構成されたものを例に挙げたが、フロントサイドメンバは、３つ以上の部材を接合して構成されていてもよい。たとえば図３に示す第２実施形態のフロントサイドメンバ３２のように、フロントサイドメンバアウタ３４とフロントサイドメンバインナ１６とは下端のフランジ部３８で接合されるが、上端側にはさらに接合部材４０が掛け渡され、この接合部材４０とフロントサイドメンバアウタ３４及びフロントサイドメンバインナ３６とがフランジ部３８で接合される構成でもよい。そして、この第２実施形態では、下端のフランジ部３８を略直線状にする（図５（Ａ）〜（Ｃ）の断面図では、フランジ部３８が幅方向に変位している）ことで、フロントサイドメンバ３２の図心変化を少なくしている。

また、フランジ部１８、３８の形状は、上記した略直線状に限定されない。すなわち、フロントサイドメンバ１２、３２の図心変化に対応して、この図心変化を少なくする（好ましくは無くする）形状であればよい。ただし一般的には、フランジ部を直線状とすれば、フロントサイドメンバの図心も直線に近づく。

また、上記では、本発明の車両骨格部材の一例としてフロントサイドメンバを挙げたが、車両骨格部材はフロントサイドメンバに限定されない。たとえば、リア側のサイドメンバであってもよいし、クロスメンバ（位置は限定されない）であってもよい。さらには、ピラーに本発明を適用することも可能である。

本発明の第１実施形態のフロントサイドメンバの概略構成を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態のフロントサイドメンバを示し、（Ａ）は図１のＡ−Ａ線、（Ｂ）は図１のＢ−Ｂ線、（Ｃ）は図１のＣ−Ｃ線での断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第２実施形態のフロントサイドメンバを図２と同様の断面で示す断面図である。 比較例のフロントサイドメンバの概略構成を示す斜視図である。 比較例のフロントサイドメンバを示し、（Ａ）は図４のＡ−Ａ線、（Ｂ）は図４のＢ−Ｂ線での断面図である。

符号の説明

１２ フロントサイドメンバ
１４ フロントサイドメンバアウタ
１４Ｓ 側面
１６ フロントサイドメンバインナ
１６Ｓ 側面
１８ フランジ部
２０ サスペンションメンバ取付部材
２２ 形状変化部
３２ フロントサイドメンバ
３４ フロントサイドメンバアウタ
３６ フロントサイドメンバインナ
３８ フランジ部
４０ 接合部材

Claims (3)

1. 長手方向に延在され、この長手方向と直交する方向で接合される複数の構成部材と、
   前記構成部材に設けられて構成部材どうしの接合用とされ、接合状態での構成部材の図心の長手方向の変化を少なくするように形成されたフランジ部と、
   を有することを特徴とする車両骨格部材。
2. 前記構成部材の外面に、この外面の形状を局所的に変化させる形状変化部、
   が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両骨格部材。
3. 前記フランジ部が、
   前記構成部材の長手方向に沿って略直線状に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両骨格部材。

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