JP2009096251A - Vehicle-body member structure near headlamp - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、自動車等の車両のヘッドライト近傍における車体のメンバの構造に関する。 The present invention relates to the structure of a member of a vehicle body in the vicinity of a headlight of a vehicle such as an automobile.
従来から、車両のフレームを構成するサイドメンバ等の縦断面を、矩形状閉断面構造とすることによって、フレームの強度を向上させることが知られている。例えば、特許文献1には、サイドメンバの車両前後方向に沿った前後側部及び中間部のそれぞれに適した強度を確保するために、前記サイドメンバの車両前後方向中間部における矩形状閉断面部の段数を、車両前後側部における矩形状閉断面部の段数よりも多段とすることにより、前記前後側部及び中間部において、それぞれ所定の強度を容易に確保することができるとした車両のフレーム構造が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, it has been known to improve the strength of a frame by making a vertical cross section of a side member or the like constituting a vehicle frame into a rectangular closed cross section structure. For example, Patent Document 1 discloses a rectangular closed cross-section portion in the vehicle front-rear direction intermediate portion of the side member in order to ensure strength suitable for each of the front-rear side portion and the intermediate portion along the vehicle front-rear direction. By setting the number of steps to be higher than the number of steps of the rectangular closed cross-sectional portion at the vehicle front and rear side portions, a vehicle frame that can easily ensure a predetermined strength at each of the front and rear side portions and the intermediate portion. A structure is disclosed.
すなわち、特許文献1に開示された車両のフレーム構造では、サイドメンバの車両前後方向に沿った中間部位において、矩形状閉断面部が上下方向(縦方向)に4段に積層された4段構造となっており、また、車両前後方向に沿った前側部のフロントタイヤと略対向する部位において、矩形状閉断面部が上下方向に3段に積層された3段構造となっており、フロントタイヤよりも前方の部位においては、矩形状閉断面部が上下方向に2段に積層された2段構造となっている。
しかしながら、前記特許文献1に開示された車両のフレーム構造では、矩形状閉断面部が上下2段構造からなるフロントタイヤの前方部位と、矩形状閉断面部が上下3段構造からなるフロントタイヤと略対向する部位との間に、段数が異なることによって段差部が発生し、例えば、車両が前方衝突した際、前記サイドメンバが前記段差部から折れ易くなって所望の剛性、強度を確保することが難しいという問題がある。 However, in the vehicle frame structure disclosed in Patent Document 1, a front portion of a front tire having a rectangular closed cross-section having an upper and lower two-tier structure, and a front tire having a rectangular closed cross-section having an upper and lower three-tier structure, and A stepped portion is generated due to the difference in the number of steps between the substantially opposed portions. For example, when a vehicle collides forward, the side member is easily broken from the stepped portion to ensure desired rigidity and strength. There is a problem that is difficult.
また、前記問題を解消するために、サイドフレームを構成する各矩形状閉断面部の肉厚を厚く形成することが考えられるが、車両の車体重量が増加して軽量化の要請と矛盾するという他の問題がある。 In order to solve the above problem, it is conceivable to increase the thickness of each rectangular closed cross section constituting the side frame, but this contradicts the demand for weight reduction due to an increase in the vehicle body weight. There are other problems.
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、ヘッドライト近傍におけるメンバの一部側面を切り欠いて切り欠き部を設けた場合であっても、前記メンバの剛性低減を極力抑制して所定の剛性を確保することが可能なヘッドライト近傍の車体メンバ構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problem, and even when a notch portion is provided by notching a part of a side surface of the member in the vicinity of the headlight, the rigidity reduction of the member is suppressed as much as possible. It is an object of the present invention to provide a vehicle body member structure in the vicinity of a headlight that can ensure a predetermined rigidity.
本発明によれば、アッパメンバは、内壁及び外壁と、前記内壁及び前記外壁を連結する上壁及び下壁と、前記内壁と前記外壁との間の隔壁からなる内リブとを有する横長の日の字断面に成形され、前記アッパメンバには、ヘッドライト近傍で前記外壁から前記アッパメンバの一端部の前記内リブまでを曲線状に切り欠いて形成される切り欠き部が設けられる。 According to the present invention, the upper member has an inner wall and an outer wall, an upper wall and a lower wall that connect the inner wall and the outer wall, and an inner rib that includes a partition wall between the inner wall and the outer wall. The upper member is provided with a notch formed in a curved shape from the outer wall to the inner rib at one end of the upper member in the vicinity of the headlight.
従って、本発明では、アッパメンバに対し曲線状からなる切り欠き部を形成すると共に、内壁と外壁との間に内リブを有する横長の日の字断面とすることにより、前記アッパメンバに対する局所的な屈曲部や段差部を無くして剛性変化が緩やかになると共に、前方衝突した際に折れ難くなるように構成される。また、本発明では、アッパメンバの軸方向と直交する縦断面を横長の日の字断面とすることにより、左右方向の変形に対する剛性を向上させ、車両の左右旋回時に変形しにくくなって旋回性能を安定させることができる。この場合、アッパメンバの縦断面における縦寸法と横寸法とによって所望の横長比とすることにより、前方衝突の際における上下曲がりモードを制御することが容易となる。 Therefore, according to the present invention, a notch portion having a curved shape is formed in the upper member, and a laterally long sun-shaped cross section having an inner rib between the inner wall and the outer wall is used, whereby the local bending with respect to the upper member is performed. It is configured so that the rigidity change becomes gentle by eliminating the portion and the step portion, and it is difficult to break when the vehicle collides forward. Further, in the present invention, the vertical cross section perpendicular to the axial direction of the upper member is a horizontally long sun-shaped cross section, thereby improving the rigidity against deformation in the left-right direction, making it difficult to be deformed when the vehicle turns left and right, and improving the turning performance. It can be stabilized. In this case, it becomes easy to control the up / down bending mode at the time of a frontal collision by setting a desired lateral length ratio by the longitudinal dimension and the lateral dimension in the longitudinal section of the upper member.
また、本発明によれば、アッパメンバの内壁の縦寸法が、外壁の縦寸法よりも大きく設定され、上壁及び下壁によって断面台形状に形成されることにより、アッパメンバを太い骨格構造とすることができ、前記アッパメンバの壁部の肉厚を厚肉とすることがなく剛性を向上させ、しかも軽量化を達成することができる。 Further, according to the present invention, the vertical dimension of the inner wall of the upper member is set to be larger than the vertical dimension of the outer wall, and the upper member is formed into a trapezoidal cross section by the upper wall and the lower wall, so that the upper member has a thick skeleton structure. It is possible to improve the rigidity without increasing the wall thickness of the wall of the upper member, and to achieve weight reduction.
さらに、本発明によれば、アッパメンバを構成する内壁、内リブ及び外壁の肉厚を、上壁及び下壁の肉厚よりも厚肉に形成することにより、左右方向の変形に対する剛性を一層向上させることができる。この場合、上壁及び下壁の肉厚を薄く形成することができるため、軽量化を達成することができる。 Furthermore, according to the present invention, the inner wall, inner rib and outer wall constituting the upper member are made thicker than the upper wall and the lower wall, thereby further improving the rigidity against deformation in the left-right direction. Can be made. In this case, since the thickness of the upper wall and the lower wall can be formed thin, weight reduction can be achieved.
ヘッドライト近傍におけるアッパメンバの一部側面を切り欠いて切り欠き部を設けた場合であっても、前記アッパメンバの剛性低減を極力抑制して所定の剛性を確保することが可能なヘッドライト近傍の車体メンバ構造を提供することができる。 A vehicle body in the vicinity of a headlight capable of ensuring a predetermined rigidity by suppressing a reduction in rigidity of the upper member as much as possible even when a part of the upper member in the vicinity of the headlight is cut out to provide a notch. A member structure can be provided.
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係るヘッドライト近傍の車体メンバの構造が適用された車両のボデイの一部省略斜視構造図である。なお、以下の説明において、左右方向、前後方向及び上下方向は、それぞれ、図1に示される矢印の方向にしたがうものとする。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. FIG. 1 is a partially omitted perspective structural view of a vehicle body to which a structure of a vehicle body member in the vicinity of a headlight according to an embodiment of the present invention is applied. In the following description, the left-right direction, the front-rear direction, and the up-down direction follow the directions of arrows shown in FIG.
図1に示されるように、自動車等の車両10のボデイ(車体)12の前部は、車幅方向の左右両側にそれぞれ配設され、前記ボデイ12の前後方向に沿って延在する一対のフロントサイドフレーム14a、14bと、前記一対のフロントサイドフレーム14a、14bの上方に所定間隔離間してそれぞれ設けられ、前記ボデイ12の前後方向に沿って延在する一対のアッパメンバ16a、16bとを備える。
As shown in FIG. 1, a front portion of a body (vehicle body) 12 of a
また、前記ボデイ12の前部は、前記一対のフロントサイドフレーム14a、14bの前端部に連結され、複数の部材によって略矩形状の枠体に構成されたバルクヘッド連結体18を有する。前記各アッパメンバ16a、16bの中央部付近には、図示しないストラットを支持するストラットタワー20、20が設けられ、前記ストラットタワー20、20の下端部は、前記一対のフロントサイドフレーム14a、14bにそれぞれ連結される。
Further, the front portion of the body 12 is connected to the front end portions of the pair of
前記各アッパメンバ16a、16bは、図4(図3の矢印X方向からみた端面図)に示されるように、上下方向に沿った縦寸法よりも車幅方向に沿った横寸法が大きく設定された断面横長の矩形状構造体からなる。このアッパメンバ16a、16bは、軸方向と直交する縦断面において、上下方向に沿ってそれぞれ延在し略平行に対向するエンジンルーム側(内側)の内壁22a及びフロントタイヤFR側(外側)の外壁22bと、前記内壁22a及び前記外壁22bの上下面をそれぞれ連結する上壁24a及び下壁24bと、前記内壁22aと外壁22bとの間に略平行に延在し内部に形成された空間部を第1室26aと第2室26bとに分割する隔壁からなる内リブ28とを有する日の字断面に成形された成形体からなる。なお、前記日の字断面の成形体の成形方法としては、例えば、押し出し成形、引き抜き成形、ロール成形、鍛造成形等によって遂行されるとよい。
Each of the
この場合、図4に示されるように、内壁22aの鉛直方向に沿った縦寸法L1は、外壁22bの鉛直方向に沿った縦寸法L2と比較して大きく設定され(L1>L2)、アッパメンバ16a、16bを軸方向と直交する方向から縦断面視したときに台形状に形成される。また、上壁24a及び下壁24bの肉厚T1と比較して、内壁22a、外壁22b及び内リブ28の肉厚T2が厚く形成される(T1<T2)。なお、前記内壁22a、外壁22b及び内リブ28の各肉厚T2は、それぞれ略均一に設けられる。加えて、例えば、内リブ28の肉厚を内壁22a及び外壁22bよりも厚く形成することにより、切り欠き部30の剛性、強度低下をリカバリすることができる利点がある。
In this case, as shown in FIG. 4, the vertical dimension L1 along the vertical direction of the
また、バルクヘッド連結体18に近接する前記各アッパメンバ16a、16bの一端部側には、例えば、切削加工等によって前記成形体の外側の一部側面が切り欠かれて形成された切り欠き部30が設けられる(図1及び図3参照)。
In addition, a
この切り欠き部30は、図2及び図3に示されるように、ヘッドライト32に最も近接するA部位からアッパメンバ16a、16bの軸方向に沿った中間部のB部位まで延在し、平面視して緩やかな曲線状に切り欠かれている。換言すると、前記切り欠き部30は、ヘッドライト32の近傍において、アッパメンバ16a、16bの中間部の外壁22bから前記アッパメンバ16a、16bの軸方向に沿った一端部の内リブ28までを、平面視して緩やかな曲線によって切り欠いて形成される。なお、アッパメンバ16a、16bの切り欠き部30とヘッドライト32の外表面との間には、相互の干渉を回避するために十分なクリアランスが確保されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
この切り欠き部30のA部位−B部位間は、平面視して、アッパメンバ16a、16bの軸方向と略平行に直線状に延在する直線部34aと、前記直線部34aに連続し図示しない単一の中心によって形成される円弧部34bとを有する(図2参照)。また、前記切り欠き部30を横方向(左側)から側面視した場合、開口部36から内リブ28が外部に露呈した閉断面構造となっている(図3参照)。
Between the A part and the B part of the
本実施形態に係るヘッドライト近傍の車体メンバの構造が適用された車両10のボデイ12は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
The body 12 of the
ここで、内壁22aと外壁22bとの間に内リブ28が形成されていない比較例に係るアッパメンバ40を図5に示す。この比較例に係るアッパメンバ40は、本実施形態のアッパメンバ16a、16bと比較して内リブ28の有無のみが異なり、切り欠き部30が設けられている等その他の構造は同一となっており、本実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。
Here, FIG. 5 shows an
この比較例に係るアッパメンバ40では、切り欠き部30の開口部36を閉塞する壁部が何ら設けられておらず、開口状態のオープン断面となっていることから、内リブ28を有する本実施形態と比較して、断面二次モーメントが低減して剛性が低下する。
In the
これに対して、本実施形態では、内壁22aと外壁22bとの間に内リブ28が設けられた閉断面からなり、緩やかな曲線状からなる切り欠き部30の構造とすることにより、中空の角筒体の一部側面を曲線状に切り欠いて前記切り欠き部30を形成した場合であっても、断面二次モーメントの低減を極力抑制することができると共に、切り欠き部30における剛性変化を極力小さくすることができる。
On the other hand, in the present embodiment, the structure of the
また、本実施形態では、図2に示されるように、アッパメンバ16a、16bの一部側面に対し平面視して緩やかな曲線状からなる切り欠き部30を形成することにより、前記アッパメンバ16a、16bに対する局所的な屈曲部や段差部を無くして剛性変化が緩やかになると共に、前方衝突した際に折れ難くなるように構成される。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
さらに、本実施形態では、図4に示されるように、アッパメンバ16a、16bの軸方向と直交する縦断面を横長の日の字断面とすることにより、左右方向の変形に対する剛性を向上させ、車両10の左右旋回時に変形しにくくなって旋回性能を安定させることができる。この場合、アッパメンバ16a、16bの縦断面における縦寸法と横寸法とによって所望の横長比とすることにより、前方衝突の際における上下曲がりモードを制御することが容易となる。
Furthermore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the vertical cross section perpendicular to the axial direction of the
さらにまた、本実施形態では、図4に示されるように、内壁22aの縦寸法が外壁22bの縦寸法よりも大きい縦断面台形形状とすることにより、アッパメンバ16a、16bを太い骨格構造とすることができ、前記アッパメンバ16a、16bの壁部の肉厚を厚肉とすることがなく剛性を向上させ、しかも軽量化を達成することができる。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the
またさらに、本実施形態では、アッパメンバ16a、16bのB部位−C部位間(図2及び図3参照)における形状の図心O1(均質材料と仮定し重心と一致する)から左右方向に離間する壁部である内壁22a及び外壁22bの肉厚が、図4に示されるように、上壁24a及び下壁24bの肉厚と比較して厚く形成されることにより、左右方向の(鉛直軸回りの)断面二次モーメントが大きくなり、終局的には、左右方向の変形に対する剛性を一層向上させることができる。
Furthermore, in this embodiment, the
同様に、切り欠き部30を有するA部位−B部位間(図2及び図3参照)における図心O2(均質材料と仮定し重心と一致する)から左右方向に離間する壁部である内リブ28及び内壁22aの肉厚が、図4に示されるように、上壁24a及び下壁24bの肉厚と比較して厚く形成されることにより、左右方向の剛性をより一層向上させることができる。なお、前記A部位−B部位間では、切り欠き部30が形成されているために外壁22bは設けられていない。この場合、上壁24a及び下壁24bの肉厚を薄く形成することができるため、アッパメンバ16a、16bの全体における軽量化を達成することができる。
Similarly, an inner rib that is a wall portion spaced in the left-right direction from the centroid O2 (which is assumed to be a homogeneous material and coincides with the center of gravity) between the portion A and the portion B (see FIGS. 2 and 3) having the
10 車両
12 ボデイ
16a、16b アッパメンバ
22a 内壁
22b 外壁
24a 上壁
24b 下壁
28 内リブ
30 切り欠き部
32 ヘッドライト
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記各アッパメンバは、
内壁及び外壁と、
前記内壁及び前記外壁を連結する上壁及び下壁と、
前記内壁と前記外壁との間の隔壁からなる内リブと、
を有する横長の日の字断面に成形され、
前記各アッパメンバには、ヘッドライト近傍で前記外壁から前記アッパメンバの一端部の前記内リブまでを曲線状に切り欠いて形成される切り欠き部が設けられることを特徴とするヘッドライト近傍の車体メンバ構造。 A pair of upper members are provided on the left and right sides of the body extending in the front-rear direction of the vehicle body,
Each upper member is
An inner wall and an outer wall;
An upper wall and a lower wall connecting the inner wall and the outer wall;
An inner rib composed of a partition wall between the inner wall and the outer wall;
Formed into a horizontal sun-shaped cross section having
Each of the upper members is provided with a cutout portion formed by cutting out from the outer wall to the inner rib at one end of the upper member in the vicinity of the headlight. Construction.
前記アッパメンバの前記内壁の縦寸法は、前記外壁の縦寸法よりも大きく設定され、前記上壁及び前記下壁によって断面台形状に形成されることを特徴とするヘッドライト近傍の車体メンバ構造。 In the vehicle body member structure near the headlight according to claim 1,
A vehicle body member structure near a headlight, wherein a vertical dimension of the inner wall of the upper member is set to be larger than a vertical dimension of the outer wall, and is formed in a trapezoidal cross section by the upper wall and the lower wall.
前記内壁、前記内リブ及び前記外壁の肉厚は、前記上壁及び前記下壁の肉厚よりも厚肉に形成されることを特徴とするヘッドライト近傍の車体メンバ構造。 In the vehicle body member structure near the headlight according to claim 1 or 2,
The vehicle body member structure in the vicinity of a headlight, wherein the inner wall, the inner rib, and the outer wall are formed thicker than the upper wall and the lower wall.
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