JP2796173B2

JP2796173B2 - 車両のサイドメンバ構造

Info

Publication number: JP2796173B2
Application number: JP2111036A
Authority: JP
Inventors: 利春稲岡
Original assignee: Daihatsu Kogyo KK
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1998-09-10
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: JPH048677A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、車体のサイドメンバ構造に関し、より詳
しくは、衝突時に生じる衝撃エネルギーを効果的に吸収
するようにしたものに関する。

（従来の技術）自動車の車体は、一般に、前後方向に延びる左右一対
のサイドメンバを有し、かつ、各サイドメンバが補強材
によって補強されることにより、上記車体に十分の剛性
が与えられるようになっている（例えば、実開昭63−79
280号公報）。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上記したようにサイドメンバを補強するこ
とは、車体の剛性を高める上で好ましいことではある
が、その反面、自動車が衝突した際の衝撃が上記のよう
に補強されたサイドメンバを通して車体の他部に伝わる
ときには、その衝撃はそのまま車体の各部に大きく伝わ
ってしまうという不都合がある。

（発明の目的）この発明は、上記のような事情に注目してなされたも
ので、サイドメンバを十分に補強した場合でも、このサ
イドメンバが、自動車の衝突時の衝撃を効果的に吸収す
るようにし、これによって、上記衝撃が車体の各部にそ
のまま伝わらないようにすることを目的とする。

（発明の構成）上記目的を達成するためのこの発明の特徴とするとこ
ろは、補強材を前後方向に並設された複数の補強ブロッ
クで構成し、前後方向で相隣る補強ブロック同士の各対
向面を互いに接近させると共に、車体の側面視で、上記
各対向面を互いにほぼ平行にさせると共に垂線に対し傾
けた点にある。

（作用）上記構成による作用は次の如くである。

フロントサイドメンバ（サイドメンバ）１を補強する
ために設けた補強材７は、前後方向に並設された複数の
補強ブロック8,9,10で構成されているが、これら相隣る
補強ブロック8,9,10同士の対向面8a,9a,10aは互いに接
近し、しかも、車体の側面視で、上記各対向面8a,9a,10
aを互いにほぼ平行にさせると共に垂線に対し傾けてあ
る。

このため、前後方向で相隣る補強ブロック8,9,10のう
ち一方から他方へのフロントサイドメンバ１の遷移部に
おいても、前後方向に対し直交する各部断面（垂直断
面）における断面係数は十分に保たれ、つまり、曲げモ
ーメントの負荷に十分に対応できることとなる。

一方、自動車が衝突して、その際の衝撃力Ｆがフロン
トサイドメンバ１の前後方向に作用したときには、この
衝撃力Ｆによって、フロントサイドメンバ１は前後方向
に圧縮されようとする。この場合、相隣る補強ブロック
8,9,10同士の各対向面8a,9a,10aは垂線に対し傾いてお
り、つまり、上記衝撃力Ｆの作用方向である前後方向に
対しても傾いているため、フロントサイドメンバ１は各
補強ブロック8,9,10間でこれら対向面8a,9a,10aが傾い
ている方向に剪断し始める。また、これと共に、上記フ
ロントサイドメンバ１の圧縮によって、相隣る補強ブロ
ック8,9,10同士の各対向面8a,9a,10aが圧接するときに
は、これら対向面8a,9a,10aが傾いている方向に互いに
摺動し、その分、相隣る補強ブロック8,9,10同士が上下
に偏位することとなる。

そして、上記したようなフロントサイドメンバ１の剪
断と、補強ブロック8,9,10の上下偏位とが互いに作用し
合いながら進行することによって、フロントサイドメン
バ１は上下にわずかに折れ曲がりながら前後方向に圧縮
されて塑性変形し、このため、上記衝撃力Ｆが効果的に
吸収される。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第１図と第２図において、自動車の車体はその前部に
前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバ１を
備えている。なお、第１図中矢印Frは車体の前方を示し
ている。

上記各フロントサイドメンバ１は板金製で断面コの字
状をなすサイドメンバ本体２と、このサイドメンバ本体
２の上下端縁にそれぞれ一体成形される外向きフランジ
3,3とを備えて、全体として断面ハット形をなしてい
る。

そして、上記各外向きフランジ3,3は車体前部の側壁
を構成するフェンダエプロン４の内面に対し多数のスポ
ット溶接（図中×印にて示してある。以下同じ）により
強固に固着されている。また、上記各フロントサイドメ
ンバ１はその後部に下方に向って延びる延出部５を有
し、上記フロントサイドメンバ１の後端はダッシュパネ
ル（図示せず）にスポット溶接されている。一方、同上
左右フロントサイドメンバ１の前端同士にはフロントバ
ンパ（図示せず）が架設されている。

上記各フロントサイドメンバ１に対し、その長手方向
に沿って補強材７が設けられている。この補強材７は、
前後方向に並設される前補強ブロック８、中間補強ブロ
ック９、および後補強ブロック10の複数の補強ブロック
８〜10で構成されている。これら各補強ブロック８〜10
は共に板金製で、互いに同形同大の断面箱形に形成さ
れ、これらは前記サイドメンバ本体２とフェンダエプロ
ン４とで囲まれた空間に嵌入されて、これらにそれぞれ
スポット溶接されている。

また、車体の側面視で、上記前補強ブロック８と中間
補強ブロック９の各対向面8a,9aは互いにほぼ平行で、
かつ、接近しており、しかも、これら対向面8a,9aは垂
線に対し傾いており、より具体的には、後上がり状に直
線的に傾いている。また、上記中間補強ブロック９と後
補強ブロック10の各対向面9a,10aも互いにほぼ平行で、
かつ、接近しており、しかも、これら対向面9a,10aは後
下がり状に直線的に傾いている。

上記の場合、前後方向で相隣る補強ブロック8,9,10の
うち一方から他方へのフロントサイドメンバ１の遷移部
においても、前後方向に対し直交する各部断面（垂直断
面）における断面係数は十分に保たれ、つまり、曲げモ
ーメントの負荷に十分に対応できることとされている。
そして、このようにしてこのフロントサイドメンバ１に
は全体的に十分の剛性が保たれている。

第３図において、自動車が前進中に衝突した場合を想
定すると、その際の衝撃力Ｆは、通常、まず、フロント
サイドメンバ１の前端から後方に向って作用する。そし
て、この衝撃力Ｆによって、フロントサイドメンバ１が
前後方向で圧縮されようとする場合において、相隣る補
強ブロック8,9,10同士の各対向面8a,9a,10aは上記衝撃
力Ｆの作用方向である前後方向に対し傾いているため、
フロントサイドメンバ１は各補強ブロック8,9,10間でこ
れら対向面8a,9a,10aが傾いている方向に剪断し始め
る。また、これと共に、上記フロントサイドメンバ１の
圧縮によって、相隣る補強ブロック8,9,10同士の各対向
面8a,9a,10aが圧接するときには、これら対向面8a,9a,1
0aが傾いている方向に互いに摺動し、その分、相隣る補
強ブロック8,9,10同士が上下に偏位することとなる。

図例では、前補強ブロック８と中間補強ブロック９、
および中間補強ブロック９と後補強ブロック10の各対向
面8a,9a,10aが相対摺動して、前補強ブロック８と後補
強ブロック10とが上方に偏位し、これとは逆に中間補強
ブロック９が下方に偏位し、これによって、フロントサ
イドメンバ１は折れ曲がりながら全体的に前後方向に圧
縮され、この結果、上記フロントサイドメンバ１は側面
視で偏平なＵ字状に折れ曲がることとなっている。

そして、図で示すように、フロントサイドメンバ１が
上下に折れ曲がりながら前後方向に圧縮されて塑性変形
することにより、上記衝撃力Ｆは効果的に吸収される。

上記の場合、フロントサイドメンバ１において中間補
強ブロック９に対応する部分にエンジンやパワーユニッ
トが支持されており、このため、上記したように中間補
強ブロック９が下方に偏位するときには、これに伴い、
エンジンやパワーユニットも下がることになる。

第４図から第８図は、補強材７についての各種変形例
を示している。なお、これら各変形例は、前記実施例と
基本構成や作用が同じであるため、共通の構成について
は単に図面に符号を付してその説明を省略し、異なる構
成についてのみ説明する。

第４図によれば、前補強ブロック８と中間補強ブロッ
ク９の各対向面8a,9aは後下がり状に傾いており、中間
補強ブロック９と後補強ブロック10の各対向面9a,10aは
後上がり状に傾いている。この構成では、フロントサイ
ドメンバ１が衝撃力Ｆを受けたときは、フロントサイド
メンバ１は全体として偏平な倒立Ｕ字状に折れ曲がる。

第５図によれば、各対向面8a,9a,10aは共に後上がり
状に傾いている。

第６図によれば、同上各対向面8a,9a,10aは共に後下
がり状に傾いている。

第７図によれば、補強材７は前補強ブロック８と後補
強ブロック10とで構成され、その対向面8a,10aは後上が
り状に傾いている。

第８図によれば、補強材７は前補強ブロック８と後補
強ブロック10とで構成され、その対向面8a,10aは後下が
り状に傾いている。

なお、以上は図示の例によるが、上記各補強ブロック
８〜10を断面コの字状として、これをサイドメンバ本体
２の内面に嵌合してスポット溶接してもよい。また、補
強ブロックは４つ以上であってもよい。更に、各対向面
8a,9a,10aはほぼ平行であってもよく、わずかに湾曲し
ていてもよい。

（発明の効果）この発明によれば、補強材を前後方向に並設された複
数の補強ブロックで構成し、前後方向で相隣る補強ブロ
ック同士の各対向面を互いに接近させると共に、車体の
側面視で、上記各対向面を互いにほぼ平行にさせると共
に垂線に対し傾けたため、次の効果が生じる。

即ち、サイドメンバを補強するために設けた補強材
は、前後方向で複数の補強ブロックで構成されている
が、これら相隣る補強ブロック同士の対向面は互いに接
近し、しかも、互いにほぼ平行で垂線に対し傾いている
ため、前後方向で相隣る補強ブロックのうち一方から他
方へのサイドメンバの遷移部においても、前後方向に対
し直交する各部断面における断面係数は十分に保たれ、
つまり、曲げモーメントの負荷に十分に対応できること
となる。よって、このサイドメンバには全体的に十分の
剛性が保たれる。

一方、自動車が衝突して、その際の衝撃力がサイドメ
ンバの前後方向に作用したときには、この衝撃力によっ
て、サイドメンバは前後方向に圧縮されようとする。こ
の場合、相隣る補強ブロック同士の各対向面は上記衝撃
力の作用方向である前後方向に対し傾いているため、サ
イドメンバは各補強ブロック間でこれら対向面が傾いて
いる方向に剪断し始める。また、これと共に、上記サイ
ドメンバの圧縮によって、相隣る補強ブロック同士の各
対向面が圧接するときには、これら対向面が傾いている
方向に互いに摺動し、その分、相隣る補強ブロック同士
が上下に偏位することとなる。

そして、上記したようにサイドメンバの剪断と、補強
ブロックの上下偏位とが互いに作用し合いながら進行す
ることによって、サイドメンバは上下にわずかに折れ曲
がりながら前後方向に圧縮されて塑性変形し、上記衝撃
力が効果的に吸収されることとなる。このため、この衝
撃力が上記サイドメンバを伝って、更に、ダッシュパネ
ルなど車体の他部に伝わるという不都合の発生は防止さ
れる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図はフロントサイド
メンバの側面一部断面図、第２図は同上フロントサイド
メンバの斜視一部破断図、第３図は第１図に相当する図
で作用説明図、第４図から第８図は補強材についての各
種変形例を示し、第１図に相当する簡略図である。１……フロントサイドメンバ（サイドメンバ）、７……
補強材、８……前補強ブロック、8a……対向面、９……
中間補強ブロック、9a……対向面、10……後補強ブロッ
ク、10a……対向面。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】前後方向に延びる車体のサイドメンバに対
し、その長手方向に沿って補強材を設けた車体のサイド
メンバ構造において、上記補強材を前後方向に並設された複数の補強ブロック
で構成し、前後方向で相隣る補強ブロック同士の各対向
面を互いに接近させると共に、車体の側面視で、上記各
対向面を互いにほぼ平行にさせると共に垂線に対し傾け
た車体のサイドメンバ構造。