JP2012245963A

JP2012245963A - 車体前部骨格構造

Info

Publication number: JP2012245963A
Application number: JP2011121853A
Authority: JP
Inventors: Masato Shida; 正人志田; Kazuaki Suzuki; 一彰鈴木
Original assignee: Unipres Corp
Current assignee: Unipres Corp
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2012-12-13

Abstract

【課題】本発明は乗用車等において車体前部骨格構造に関し剛性を高めることがき、しかも構造簡単であり、プレス成形性もよく、かつ低コストに抑えることを目的とする。
【解決手段】閉鎖構造のフロントサイド部材１０は車体後方に向け直線状に延出され、その後端は上面開口チャンネル状のエクステンション部材１２の前端に溶接される。フロントサイド部材１０におけるフロントサイドメンバ１０の底面１６Ａはエクステンション部材１２のチャンネルの前端を閉鎖するように後方に延出しており、この後方延出部（底面１６Ａ）を通る横断面は日の字形状呈する。
【選択図】図４

Description

この発明は乗用車等において車体前部骨格構造に関する。

車両等において車体前部における骨格構造であるフロントサイド部材においては、前面衝突時に受けた荷重を屈曲部により下方に逃すようにした構造がとられる。このような構造の一例として特許文献１に開示のものがある。特許文献１はフロントサイド部材はサイドメンバとクロージングメンバとからなる２部品構造であるが、サイドメンバは直線部と直線部から下向きに屈曲しながら最後は直線状をなすハット型断面形状をなし、クロージングメンバも同じく直線部と直線部から下向きに屈曲しながら最後は直線状をなしており、サイドメンバとクロージングメンバを対向フランジ部で付き合わせ、付き合わせ面で溶接する構造となっていた。即ち、従来はサイドメンバとクロージングメンバとからなる２部品構造であってもサイドメンバとクロージングメンバとの夫々が直線部と屈曲部とからなる一体品として成形されていた。
特開２００８−６２７６０号公報

特許文献１の構造はハット断面形状のサイドメンバと板形状のクロージングメンバとの合わせ溶接により閉鎖断面構造（空洞部）を実現している。直線部から加わる大きな衝突荷重を効率的に下方に逃すには屈曲を大きくとらなければならないが、この場合屈曲部における断面高さ寸法が大きくなり、空洞部に突っ張りになるものがないため、別途補強構造をとらなければならず、構造が複雑化していた。また、サイドメンバもクロージングメンバも板材からカットされ、プレス成形されるが、直線部からの湾曲構造のためプレス成形性が難しく、また、歩留まりが低く、コスト押し上げ要因となっていた。

この発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、直線部と屈曲部との接続部の剛性を高めることがき、しかも構造簡単であり、プレス成形性もよく、かつ歩留まりも高いため低コストに抑えることを目的とする。

この発明によれば、車体後方に向け直線状に延出されるフロントサイド部材と、前端がフロントサイド部材後端に溶接により接続され、下向きに屈曲しながら後端が車体後方に向けて延出されるエクステンション部材とを備え、フロントサイド部材は閉鎖断面形状をなし、エクステンション部材は上面が開口したチャンネル構造をなし、フロントサイド部材とエクステンション部材との接続部において横断面が日の字形状を呈する車体前部骨格構造が提供される。フロントサイド部材の底面はエクステンション部材の上面開口チャンネルを前端において上方より少なくとも部分的に閉鎖するように車体後方に延出し、この延出部により横断面における前記日の字形状を実現させることができる。

フロントサイド部材とエクステンション部材との接続部において横断面において日の字断面形状をなすことから、接続部の曲げ剛性が増大され、特許文献１に示す直線部から一体の曲げによる構造との比較では上下で６％、左右で２２％の曲げ剛性の向上を実現することができる。また、本発明の構造ではストレートのフロントサイド部材と屈曲構造のエクステンション部材とを板材から別取りするため、板材における廃却される部分が少なくなり、歩留まりを高めることができる。

図１は片側を分解状態にて示すこの発明の車体前部骨格構造の模式的斜視図である。図２は図１に示す車体前部骨格構造の長手方向断面図（図１のII−II線に沿った断面図）である。図３は図２のIII−III線に沿った横断面図である。図３は図２のIV−IV線に沿った横断面図である。図５はこの発明の別実施形態の車体前部骨格構造（車体片側のみ）の模式的斜視図である。図６は図５のVI−VI線に沿った横断面図である。図７は図５のVII−VII線に沿った横断面図である。図８はこの発明の別実施形態の車体前部骨格構造（車体片側のみ）の部分的模式的斜視図である。図９は図８のIX−IX線に沿った横断面図である。図１０は図８のＸ−Ｘ線に沿った横断面図である。

図１においてフロントサイド部材１０は車体の左右に一対対称に設けられ、図１では片方（図１の右側）のフロントサイド部材１０は分解状態で表され、他方（図１の左側）のフロントサイド部材１０は溶接により組立済の状態を示す。エクステンション部材１２はフロントサイド部材１０毎に設けられ、後述のように対応のフロントサイド部材１０に溶接により一体化される。分解状態で図示した右側のフロントサイド部材１０についてはエクステンション部材１２もフロントサイド部材１０から分離した状態で図示され、溶接により組立済の左側のフロントサイド部材１０についてはエクステンション部材１２もフロントサイド部材１０に溶接により一体化して図示されている。フロントサイド部材１０もエクステンション部材１２も簡明のため細部を省略した模式図として表されている。

図１及び図２に示すようにフロントサイド部材１０は車体前部から後方に実質的に直線状をなして車体の水平方向に延びている。フロントサイド部材１０は板材からのプレス成形品である横向きハット型断面のフロントサイドメンバ１６と、同じく板材からのプレス成形品であるプレート状のクロージングフロントサイドメンバ１８とからなり、フロントサイドメンバ１６のフランジ部16-1をクロージングフロントサイドメンバ１８の対向面に溶接することにより閉鎖断面形状（図３参照）のフロントサイド部材１０に構成される。他方、エクステンション部材１２は板材からのプレス成形品であり、上面で開口したハット型断面に構成され、上面が開口した断面Ｕ字状の屈曲チャンネル１３を形成している。エクステンション部材１２はフランジ部12-1を備え、フランジ部12-1は上面に配置されるダッシュロアパネル（図２に２点鎖線１４にて示す）に溶接される。図２に示されるようにエクステンション部材１２はフロントサイドメンバ１６の後端部に溶接される前端部が下向き湾曲形状をなし、後端部は実質的に水平に延びている。

エクステンション部材１２はその前端部がフロントサイド部材１０の後端部にフロントサイド部材１０の底面との対向部及び車幅方向における一対の対向面において溶接接合さされる。この溶接構造について説明すると、図１に示すように、エクステンション部材１２はその上端両側にチャンネル１３の間隔のまま縦方向に延びる車体外側板片部12-3,車体内側板片部12-4を備え、また、エクステンション部材１２はチャンネル１３の上端縁から曲折され水平方向に車体前方に延びる舌状部12-5を備える。フロントサイド部材１０とエクステンション部材１２との接合状態を図１の左側に示しており、フロントサイド部材１０の底面となるフロントサイドメンバ１６の下側面１６Ａは図１及び図２に示すようにエクステンション部材１２の屈曲チャンネル１３の前端（上端）開口部を上方からこの実施形態では全面を閉鎖するように車体後方に延設される（図２も参照）。外側板片部12-3は外側よりフロントサイドメンバ１６の対向側面（ハット形状底面）に側方より対向当接され、内側板片部12-4はフロントサイドメンバ１６のフランジ部16-1に側方より対向対向当接される（図４も参照）。また、チャンネル１３の底面から水平方向後方に延びる舌状部12-5は図２に示すようにフロントサイド部材１０の底面（フロントサイドメンバ１６のハット断面形状における下側面１６Ａ）に当接している。そして、フロントサイド部材１０とエクステンション部材１２との溶接部をW1, W2, W3にて示す、溶接部W１（図２）はフロントサイド部材の下側面１６Ａとエクステンション部材１２の舌状部12-5の間、溶接部W２（図４）はフロントサイドメンバ１６のフランジ部16-1とエクステンション部材１２の内側板片部12-4との間、溶接部W３はフロントサイドメンバ１６のハット形状底面１６Ｂ（フロントサイド部材１０の側面）とエクステンション部材１２の外側板片部12-3との間である。

図４はフロントサイドメンバ１６の下側面１６Ａがエクステンション部材１２のチャンネル部１３を閉鎖するように延設された部位でのフロントサイド部材１０とエクステンション部材１２との間の連接部の横断面形状（図２のIV−IV線矢視断面）を示しており、フロントサイドメンバ１６の下側面１６Ａの存在により全体として"日の字"形状を呈している。フロントサイド部材１０とエクステンション部材１２との接続部においてはエクステンション部材１２の下向き屈曲形状により断面が不可避的に大きくなり、そのままでは低剛性となり補強手段が必要となるが、本発明では断面が日の字形状であるため、フロントサイド部材１０とエクステンション部材１２との接続部の曲げ剛性が増大され、特許文献１に示す単なる曲げ形状の断面構造との比較では上下で６％、左右で２２％の曲げ剛性の向上を実現することができる。また、本発明の構造ではストレートのフロントサイド部材１０及び湾曲部を有するが相対的に短いエクステンション部材１２を板材から別取りするため、プレス加工時の板材における廃却される部分が少なくなり、歩留まりを高めることができる。

図５−図７は第２の実施形態を示し、フロントサイド部材１１０は断面逆Ｌ型のフロントサイドメンバ１１６と断面Ｌ型のフロントサイドメンバ１１８とをフランジ116-1, 118-1とその対向面同士で溶接することにより閉鎖構造（図６）を呈するようにされる。エクステンション部材１１２は第１の実施形態と同様上開きのチャンネル部材により構成される。フロントサイド部材１１０の後端とエクステンション部材１１２の前端との接合部において、フロントサイドメンバ１１８の底面118Aがエクステンション部材１１２のチャンネル１１３の前端を閉鎖するように延設される。そのため、フロントサイド部材１１０とエクステンション部材１１２との接合部においてフロントサイドメンバ１１８の底面118Aの存在により図７に示す"日の字"断面構造が実現される。

図８−図１０は第３の実施形態を示し、フロントサイド部材２１０は上開きのチャンネル状フロントメンバ２１６と両端を曲折した板状のクロージャープレート２１８とからなる閉鎖構造（図９）を呈するようにされる。エクステンション部材２１２は第１及び第２の実施形態と同様上開きのチャンネル部材により構成される。フロントサイド部材２１０の後端とエクステンション部材２１２の前端との接合部において、フロントサイド部材２１０におけるフロントメンバ２１８の底面218Aがエクステンション部材２１２のチャンネル２１３の前端を閉鎖するように延設される。そのため、フロントサイド部材２１０とエクステンション部材２１２との接合部においてフロントメンバ２１８の底面218Aの存在により図１０に示す"日の字"断面構造が実現される。

１０…フロントサイド部材
１２…エクステンション部材
12-1…フランジ部
12-3…外側板片部
12-4…内側板片部
12-5…舌状部
１３…屈曲チャンネル
１４…ダッシュロアパネル
１６…フロントサイドメンバ
16-1…フランジ部
１６Ａ…フロントサイドメンバの下側面（フロントサイド部材底面）
１８…クロージングフロントサイドメンバ
W1, W2, W3…溶接部

Claims

車体後方に向け直線状に延出されるフロントサイド部材と、前端がフロントサイド部材後端に溶接により接続され、下向きに屈曲しながら後端が車体後方に向けて延出されるエクステンション部材とを備え、フロントサイド部材は閉鎖断面形状をなし、エクステンション部材は上面が開口したチャンネル構造をなし、フロントサイド部材とエクステンション部材との接続部において横断面が日の字形状を呈する車体前部骨格構造。
請求項１に記載の発明において、フロントサイド部材の底面はエクステンション部材の上面開口チャンネルを前端において上方より少なくとも部分的に閉鎖するように車体後方に延出し、この延出部により横断面における前記日の字形状が実現される車体前部骨格構造。
請求項２に記載の発明において、フロントサイド部材とエクステンション部材との溶接接続のため、エクステンション部材はフロントサイド部材の底面との対向面及び車幅方向におけるフロントサイド部材との対向面において溶接部としての面接触部を有する車体前部骨格構造。
請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、フロントサイド部材は２部品の合体構造であり、エクステンション部材は単品構造である車体前部骨格構造。