JP2009012703A - Automobile body structure - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automobile body structure capable of compatibly realizing the no-damage of a front side member in a slight collision and the breaking mode control during the offset collision, and enhancing the degree of versatility of design. <P>SOLUTION: A main stiffener 41 overlaps front side frames 11, 12 extending in the longitudinal direction of an automobile body and is joined therewith. The main stiffener 41 is long along the longitudinal direction of the front side frames, and has a step on a front edge 42 in the longitudinal direction of the automobile body. The front edge 42 is arranged across the assumed breaking line A in the longitudinal direction of the automobile body. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車の車体構造に関し、特に、車体前部のフロントサイドフレームの補強構造に関するものである。   The present invention relates to a vehicle body structure of an automobile, and more particularly to a reinforcing structure of a front side frame at the front of a vehicle body.

モノコック構造の自動車の車体は、プレス成形された鋼板による多数のボディパネルや骨格強度部材をスポット溶接等により接合することで構成されている（たとえば、特許文献１参照）。   An automobile body of a monocoque structure is configured by joining a number of body panels and skeleton strength members made of press-formed steel plates by spot welding or the like (for example, see Patent Document 1).

この種の車体のフロア部分の骨格構造として、エンジンルームからダッシュボードロアパネルにかけて車体前後方向に延在する左右のフロントサイドメンバ、フロアパネルの左右両側に配置された左右のサイドシルメンバ、ダッシュボードロアパネルに接合されて車体左右方向に延在するフロントフロアクロスメンバ、フロントフロアクロスメンバより車体後部に配置されて左右両端を左右のサイドシルメンバに接合されたミドルフロアクロスメンバ、車体前後方向に配置されてフロントフロアクロスメンバとミドルフロアクロスメンバとを連結する左右のフロアフレーム等により構成されたものがある。   As the skeleton structure of the floor part of this type of vehicle body, left and right front side members extending in the longitudinal direction of the vehicle body from the engine room to the dashboard lower panel, left and right side sill members arranged on the left and right sides of the floor panel, and the dashboard lower panel A front floor cross member that is joined and extends in the left-right direction of the vehicle body, a middle floor cross member that is arranged at the rear of the vehicle body from the front floor cross member and that is joined to the left and right side sill members, and is arranged in the front-rear direction of the vehicle body Some of them are composed of left and right floor frames that connect the floor cross member and the middle floor cross member.

このような骨格構造の自動車において、フロントサイドメンバは、正面衝突時の衝撃荷重を受けるものである。このことに対して、フロントサイドメンバにビードを形成し、ビード形成部分におけるフロントサイドメンバの折れ変形によって衝撃荷重の吸収を図ったものがある。
特開２００５−５３３２３号公報 実登第２５８２１７４号公報 特開平１１−４３０６９号公報 In a vehicle having such a skeleton structure, the front side member receives an impact load at the time of a frontal collision. On the other hand, there is a type in which a bead is formed on the front side member and an impact load is absorbed by bending deformation of the front side member in the bead forming portion.
JP 2005-53323 A Noto 2582174 gazette Japanese Patent Laid-Open No. 11-43069

しかし、フロントサイドメンバに対するビードの設定の如何によっては、ビード形成部分においてフロントサイドメンバが必要以上に折れ変形し、車体修理を要することになる。   However, depending on the setting of the bead for the front side member, the front side member bends and deforms more than necessary at the bead forming portion, and the vehicle body needs to be repaired.

このことに対して、フロントサイドメンバのビード設定の度合いを固め（折れ変形し難い設定）にし、低車速の軽衝突ではフロントサイドメンバが、ビード形成部分において必要以上に折れ変形しないような設計にすると、オフセット衝突（ＯＤＢ）時に、フロントサイドメンバが折れ変形し難くなる。   On the other hand, the degree of bead setting of the front side member is hardened (setting that is difficult to bend and deformed), and the front side member is designed not to bend and deform more than necessary at the bead forming portion in a light collision at low vehicle speed. Then, at the time of offset collision (ODB), the front side member is not easily bent and deformed.

このように、ビード設定だけでは、軽衝突時のフロントサイドメンバ・ノーダメージとオフセット衝突時の折れモードコントロールとを両立することが難しい。   Thus, it is difficult to achieve both the front side member no damage at the time of a light collision and the folding mode control at the time of an offset collision only by setting the bead.

本発明が解決しようとする課題は、軽衝突時のフロントサイドメンバ・ノーダメージとオフセット衝突時の折れモードコントロールとを両立させ、そのための設計の自由度を大きくすることである。   The problem to be solved by the present invention is to make the front side member no damage at the time of a light collision compatible with the folding mode control at the time of an offset collision, and to increase the degree of freedom of design for that purpose.

本発明による自動車の車体構造は、車体前後方向に延在するフロントサイドフレームの立て壁部に、重ね合わせ接合された主スチフナを有し、前記主スチフナは、前記フロントサイドフレームの長手方向に沿って長く、前端縁が車体前後方向に段差あるいは傾斜している。   The vehicle body structure according to the present invention has a main stiffener joined to a standing wall portion of a front side frame extending in the longitudinal direction of the vehicle body, and the main stiffener extends along the longitudinal direction of the front side frame. The front edge is stepped or inclined in the longitudinal direction of the vehicle body.

本発明による自動車の車体構造は、好ましくは、更に、前記主スチフナの前記前端縁を車体前後方向に跨ぐように補助スチフナが前記フロントサイドフレームの立て壁部と前記主スチフナとに重ね合わせ接合されている。   In the vehicle body structure according to the present invention, preferably, an auxiliary stiffener is overlapped and joined to the standing wall portion of the front side frame and the main stiffener so as to straddle the front edge of the main stiffener in the longitudinal direction of the vehicle body. ing.

本発明による自動車の車体構造は、好ましくは、前記補助スチフナは前記主スチフナの板厚より薄い板厚の板材によって構成されている。   In the vehicle body structure according to the present invention, preferably, the auxiliary stiffener is constituted by a plate material having a thickness smaller than that of the main stiffener.

本発明の自動車の車体構造によれば、フロントサイドフレームの立て壁部に重ね合わせ接合された主スチフナの前端縁が車体前後方向に段差あるいは傾斜していることにより、当該主スチフナの前端縁が、オフセット衝突時のフロントサイドフレームの折れ想定ライン（鉛直な折れライン）を車体前後方向に跨ぐように設定でき、この跨ぎ設定の具合（チューニング）により、軽衝突時のフロントサイドメンバ・ノーダメージとオフセット衝突時の折れモードコントロールとの両立を、容易に成立させることが可能になる。   According to the vehicle body structure of the present invention, the front end edge of the main stiffener joined to the standing wall portion of the front side frame is stepped or inclined in the longitudinal direction of the vehicle body, so that the front end edge of the main stiffener is The front side frame fold line (vertical fold line) at the time of offset collision can be set so as to straddle the longitudinal direction of the vehicle body. It is possible to easily establish compatibility with the folding mode control at the time of offset collision.

以下に、本発明による自動車の車体構造の実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。   Embodiments of a vehicle body structure according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

本実施形態の車体構造は、前部車体の骨格強度部材として、車体前後方向に延在する左右のフロントサイドメンバ１１、１２と、フロントサイドメンバ１１、１２の先端を互いに接続するフロントバンパビーム１３とを有し、これらの内側にエンジンルーム１４を画定している。   The vehicle body structure according to the present embodiment includes a front bumper beam 13 that connects left and right front side members 11 and 12 extending in the longitudinal direction of the vehicle body and front ends of the front side members 11 and 12 as skeleton strength members of the front vehicle body. And the engine room 14 is defined inside these.

左右のフロントサイドメンバ１１、１２は、各々、後端をアウトリガー１５、１６によって左右のサイドシルメンバ１７、１８の前端に固定接合されている。   The left and right front side members 11 and 12 are fixedly joined to the front ends of the left and right side sill members 17 and 18 by the outriggers 15 and 16, respectively.

フロントサイドメンバ１１、１２は下部連結部材１９、２０によってフロントサブフレーム２１と固定接続され、フロントサブフレーム２１は左右のサイドシルインナ７、８に固定接続されたフロントフロアクロスメンバ（ダッシュボードロアクロスメンバ）２２に固定接続されている。   The front side members 11 and 12 are fixedly connected to the front sub-frame 21 by the lower connecting members 19 and 20, and the front sub-frame 21 is fixedly connected to the left and right side sill inners 7 and 8. ) 22 is fixedly connected.

左右のフロントサイドメンバ１１、１２は、各々、断面コ字状の溝形鋼による溝形本体３１（図３参照）と、溝形本体３１の側部開放部を塞ぐように溝形本体３１に接合された平板３２（図２参照）とにより、断面矩形の閉じ断面による箱形構造体により構成されている。   The left and right front side members 11, 12 are respectively connected to the groove-shaped main body 31 so as to close the groove-shaped main body 31 (see FIG. 3) made of groove-shaped steel having a U-shaped cross section and the side opening of the groove-shaped main body 31. A flat plate 32 (see FIG. 2) joined to form a box-shaped structure with a closed cross section having a rectangular cross section.

なお、図２は、平板３２が取り付けられた状態でのフロントサイドメンバ１１を、図３は、平板３２が取り外された状態でのフロントサイドメンバ１１を各々示している。また、これらの図において、符号Ａで示されている鉛直線は、オフセット衝突時のフロントサイドフレーム１１、１２の折れ想定ライン（鉛直な折れライン）でおり、これより車体前側（図２〜図４で見て右側）が軽衝突時の潰し領域Ｂである。   2 shows the front side member 11 with the flat plate 32 attached, and FIG. 3 shows the front side member 11 with the flat plate 32 removed. Further, in these drawings, the vertical line indicated by the symbol A is an assumed folding line (vertical folding line) of the front side frames 11 and 12 at the time of an offset collision, from which the front side of the vehicle body (FIGS. 2 to 2). The right side as viewed in FIG. 4 is a crushed area B at the time of a light collision.

平板３２には、折れ想定ラインＡより車体前側の領域と車体後側の領域各々に、車体前後方向に延びたビーム３４、３５が形成されている。また、溝形本体３１には、折れ想定ラインＡより車体後側の領域に、車体前後方向に延びたビーム３６が形成されている。これらビーム３４、３５、３６は、フロントサイドメンバ１１、１２の強度を調整する。   Beams 34 and 35 extending in the longitudinal direction of the vehicle body are formed on the flat plate 32 in an area on the front side of the vehicle body and an area on the rear side of the vehicle body from the assumed folding line A, respectively. In addition, a beam 36 extending in the longitudinal direction of the vehicle body is formed in the groove-shaped main body 31 in a region on the rear side of the vehicle body from the assumed folding line A. These beams 34, 35, 36 adjust the strength of the front side members 11, 12.

左右のフロントサイドメンバ１１、１２の溝形本体３１の内側面には、溝形本体３１のコ字状横断面に整合する溝形横断面の主スチフナ４１が重ね合わせ接合されている。主スチフナ４１は、例えば、高張力鋼により構成されており、フロントサイドフレーム１１、１２の長手方向に沿って長く、前端縁４２が車体前後方向に段差になっている。   A main stiffener 41 having a groove-shaped cross section that matches the U-shaped cross section of the groove-shaped main body 31 is overlapped and joined to the inner side surfaces of the groove-shaped main bodies 31 of the left and right front side members 11 and 12. The main stiffener 41 is made of, for example, high-strength steel, is long along the longitudinal direction of the front side frames 11 and 12, and the front end edge 42 is stepped in the longitudinal direction of the vehicle body.

この段差の前端縁４２は、折れ想定ラインＡを車体前後方向に跨ぐ位置にあり、折れ想定ラインＡより車体前側に位置する下部領域４２Ａと、折れ想定ラインＡより車体後側に位置する上部領域４２Ｂとを有する。   The front edge 42 of this step is at a position straddling the assumed folding line A in the longitudinal direction of the vehicle body, a lower region 42A located on the front side of the vehicle body from the assumed folding line A, and an upper region located on the rear side of the vehicle body from the assumed folding line A 42B.

また、主スチフナ４１には、折れ想定ラインＡより車体後側に位置して車体前後方向に長いビーム４３が形成されている。ビーム４３は主スチフナ４１の強度を調整する。   Further, the main stiffener 41 is formed with a beam 43 that is positioned on the rear side of the vehicle body from the assumed folding line A and that is long in the longitudinal direction of the vehicle body. The beam 43 adjusts the strength of the main stiffener 41.

フロントサイドメンバ１１、１２には、各々、主スチフナ４１の前端縁４２を車体前後方向に跨ぐように補助スチフナ５１がフロントサイドフレーム１１、１２の立て壁部３７と主スチフナ４１とに重ね合わせ接合されている。つまり、補助スチフナ５１は、矩形平板状で、車体前側をフロントサイドフレーム１１、１２の立て壁部３７に重ね合わせ接合され、車体後側を主スチフナ４１に重ね合わせ接合されている。   Auxiliary stiffeners 51 are joined to the front side members 11 and 12 so as to straddle the front edge 42 of the main stiffener 41 in the longitudinal direction of the vehicle body. Has been. That is, the auxiliary stiffener 51 has a rectangular flat plate shape, the front side of the vehicle body is overlapped and joined to the standing wall portion 37 of the front side frames 11 and 12, and the rear side of the vehicle body is overlapped and joined to the main stiffener 41.

補助スチフナ５１は、主スチフナ４１と同様に、高張力鋼により構成されているが、補助スチフナ５１の板厚は主スチフナ４１の板厚より薄く、主スチフナ４１とに耐力差を付けられている。この二つのスチフナ相互の板厚調整により、強度設定の自由度も高く、補助スチフナ５１を安価に製造でき、スチフナ追加のコストアップが少ない。また、補助スチフナ５１にも強度調整用のビーム５２が形成されていてもよい。   The auxiliary stiffener 51 is made of high-tensile steel like the main stiffener 41, but the thickness of the auxiliary stiffener 51 is thinner than the thickness of the main stiffener 41, and a proof stress difference is given to the main stiffener 41. . By adjusting the plate thickness between the two stiffeners, the degree of freedom of strength setting is high, the auxiliary stiffener 51 can be manufactured at low cost, and the cost of adding the stiffener is small. Also, the auxiliary stiffener 51 may be formed with an intensity adjusting beam 52.

上述したように、フロントサイドフレーム１１、１２に重ね合わせ接合された主スチフナ４１の前端縁４２が車体前後方向に段差を有していることにより、主スチフナ４１の前端縁４２が、その段差によって、オフセット衝突時のフロントサイドフレーム１１、１２の折れ想定ラインＡを車体前後方向に跨ぐ設定になる。この跨ぎ設定の具合、換言すると、設計上のチューニングにより、主スチフナ４１が折れ想定ラインＡの部位に与える耐折れ性を増減することになる。   As described above, the front end edge 42 of the main stiffener 41 joined to the front side frames 11 and 12 has a step in the longitudinal direction of the vehicle body, so that the front end edge 42 of the main stiffener 41 is Further, the setting is made so as to straddle the assumed folding line A of the front side frames 11 and 12 at the time of the offset collision in the longitudinal direction of the vehicle body. In other words, the folding resistance of the main stiffener 41 applied to the portion of the assumed line A is increased or decreased by design tuning.

このことにより、軽衝突時にはフロントサイドフレーム１１、１２が折れ難く、オフセット衝突時には折れ想定ラインＡをもってフロントサイドフレーム１１、１２が折れると云う、軽衝突時のフロントサイドメンバ・ノーダメージとオフセット衝突時の折れモードコントロールとが、容易に両立するようになる。   As a result, the front side frames 11 and 12 are not easily broken at the time of a light collision, and the front side frames 11 and 12 are bent at the expected line A at the time of an offset collision. The folding mode control can easily be compatible.

更に、補助スチフナ５１が設けられることにより、フロントサイドフレーム１１、１２の折れ想定ラインＡの部位の耐折れ性の設定可能幅が大きくなり、設計上の自由度が増す。これにより、上述した軽衝突時のフロントサイドメンバ・ノーダメージとオフセット衝突時の折れモードコントロールとを両立する設計上の自由度が増し、軽衝突時のフロントサイドメンバ・ノーダメージとオフセット衝突時の折れを両立するモードコントロールを、よりい一層容易に設定できるようになる。   Furthermore, by providing the auxiliary stiffener 51, the settable width of the fold resistance of the portion of the front side frames 11 and 12 in the assumed fold line A is increased, and the degree of freedom in design is increased. This increases the degree of design freedom to achieve both the above-mentioned front side member no damage at the time of a light collision and the folding mode control at the time of an offset collision. It becomes even easier to set the mode control that achieves both breaks.

なお、上述の実施形態では、主スチフナ４１の前端縁４２が段付き形状になっているが、主スチフナ４１の前端縁４２は、図５に示されているように、車体前後方向に傾斜し、途中で折れ想定ラインＡと交差してもよい。   In the above-described embodiment, the front end edge 42 of the main stiffener 41 has a stepped shape, but the front end edge 42 of the main stiffener 41 is inclined in the longitudinal direction of the vehicle body as shown in FIG. , You may cross the expected line A in the middle.

また、上述の実施形態では、主スチフナ４１は、フロントサイドメンバ１１、１２の溝形本体３１の横断面形状に倣った溝形になっているが、主スチフナ４１は、これに限られることはなく、フロントサイドフレーム１１、１２の立て壁部３７（図３参照）にのみ接合する平板状のものであってもよく、フロントサイドフレーム１１、１２の横断面形状等は、スチフナとして要求される強度に応じて適宜に選定されればよい。   In the above-described embodiment, the main stiffener 41 has a groove shape that follows the cross-sectional shape of the groove-shaped main body 31 of the front side members 11 and 12, but the main stiffener 41 is not limited to this. Alternatively, it may be a flat plate joined only to the standing wall portion 37 (see FIG. 3) of the front side frames 11 and 12, and the cross-sectional shape of the front side frames 11 and 12 is required as a stiffener. What is necessary is just to select suitably according to intensity | strength.

本発明による自動車の車体構造の一つの実施形態を示す全体斜視図である。1 is an overall perspective view showing one embodiment of a vehicle body structure of an automobile according to the present invention. 本発明による自動車の車体構造の一つの実施形態の要部の側面図である。It is a side view of the principal part of one Embodiment of the vehicle body structure of the motor vehicle by this invention. 本発明による自動車の車体構造の一つの実施形態の要部の拡大側面図である。It is an expanded side view of the principal part of one Embodiment of the vehicle body structure of the motor vehicle by this invention. 本発明による自動車の車体構造の一つの実施形態のスチフナ構成を示す拡大斜視図である。It is an expansion perspective view which shows the stiffener structure of one Embodiment of the vehicle body structure of the motor vehicle by this invention. 本発明による自動車の車体構造の他の実施形態のスチフナ構成を示す拡大斜視図である。It is an expansion perspective view which shows the stiffener structure of other embodiment of the vehicle body structure of the motor vehicle by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１１、１２ フロントサイドメンバ
１３ フロントバンパビーム
１４ エンジンルーム
１５、１６ アウトリガー
１７、１８ サイドシルメンバ
１９、２０ 下部連結部材
２１ フロントサブフレーム
２２ フロントフロアクロスメンバ
３１ 溝形本体
３２ 平板
３４、３５、３６ ビーム
４１ 主スチフナ
４２ 前端縁
４３ ビーム
５１ 補助スチフナ
５２ ビーム DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 12 Front side member 13 Front bumper beam 14 Engine room 15, 16 Outrigger 17, 18 Side sill member 19, 20 Lower connection member 21 Front sub-frame 22 Front floor cross member 31 Channel body 32 Flat plate 34, 35, 36 Beam 41 Main stiffener 42 Front edge 43 Beam 51 Auxiliary stiffener 52 Beam

Claims (3)

車体前後方向に延在するフロントサイドフレームの立て壁部に、重ね合わせ接合された主スチフナを有し、前記主スチフナは、前記フロントサイドフレームの長手方向に沿って長く、前端縁が車体前後方向に段差あるいは傾斜している自動車の車体構造。   A main stiffener overlapped and joined to a standing wall portion of a front side frame extending in the front-rear direction of the vehicle body, the main stiffener being long along the longitudinal direction of the front side frame, and a front edge being a front-rear direction of the vehicle body The body structure of a car with a step or slope. 前記主スチフナの前記前端縁を車体前後方向に跨ぐように補助スチフナが前記フロントサイドフレームの立て壁部と前記主スチフナとに重ね合わせ接合されている請求項１記載の自動車の車体構造。   The automobile body structure according to claim 1, wherein an auxiliary stiffener is overlapped and joined to the standing wall portion of the front side frame and the main stiffener so as to straddle the front end edge of the main stiffener in the vehicle longitudinal direction. 前記補助スチフナは前記主スチフナの板厚より薄い板厚の板材によって構成されている請求項２に記載の自動車の車体構造。   3. The vehicle body structure according to claim 2, wherein the auxiliary stiffener is made of a plate material having a thickness smaller than that of the main stiffener.
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