JP2903845B2 - 自動車用押し出し材の補強構造 - Google Patents
自動車用押し出し材の補強構造Info
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- JP2903845B2 JP2903845B2 JP7193492A JP7193492A JP2903845B2 JP 2903845 B2 JP2903845 B2 JP 2903845B2 JP 7193492 A JP7193492 A JP 7193492A JP 7193492 A JP7193492 A JP 7193492A JP 2903845 B2 JP2903845 B2 JP 2903845B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、押し出し加工により一
体に成形されるアルミ材料の自動車用押し出し材の補強
構造に関する。
体に成形されるアルミ材料の自動車用押し出し材の補強
構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の自動車用押し出し材の補強構造と
しては、例えば図１３〜図１４に示すようなものがある
（例えば、ドイツ特許第３７２８７５７号公報参照）。
しては、例えば図１３〜図１４に示すようなものがある
（例えば、ドイツ特許第３７２８７５７号公報参照）。
【０００３】これは、サイドシルの補強構造に関するも
ので、サイドシル２０の内部にパイプ２１を挿入してサ
イドシル２０の補強を図っている。
ので、サイドシル２０の内部にパイプ２１を挿入してサ
イドシル２０の補強を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の自動車用押し出し材の補強構造にあっては、
単に補強パイプ２１をサイドシル２０の断面内に挿入し
たのみであるため、補強パイプ２１とサイドシル２０と
が相互に関連して作用することがないので、側面衝突時
に、十分エネルギーを吸収することが出来ず、しかも、
フロアへの荷重伝達が行われないので、補強パイプ２１
は単にサイドシル２０の補強だけに留まっているという
問題点があった。
うな従来の自動車用押し出し材の補強構造にあっては、
単に補強パイプ２１をサイドシル２０の断面内に挿入し
たのみであるため、補強パイプ２１とサイドシル２０と
が相互に関連して作用することがないので、側面衝突時
に、十分エネルギーを吸収することが出来ず、しかも、
フロアへの荷重伝達が行われないので、補強パイプ２１
は単にサイドシル２０の補強だけに留まっているという
問題点があった。
【０００５】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたものであり、その目的とするところは、衝
突時における車室の変形を抑える剛性を大幅に向上した
自動車用押し出し材の補強構造を提供しようとするもり
である。
してなされたものであり、その目的とするところは、衝
突時における車室の変形を抑える剛性を大幅に向上した
自動車用押し出し材の補強構造を提供しようとするもり
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、押し
出し加工により一体に成形される骨格部材の捩り中心部
に中空断面部を形成し、該中空断面部に剛性の高い多角
形の中空補強部材を嵌入するとともに、該中空補強部材
は前記骨格部材の捩り中心に対してオフセット配置し、
中空断面部まわりの骨格材と前記骨格部材の外壁との間
には複数個のリブを押し出し加工により一体に成形し、
該リブは、その一のリブと前記補強部材とを結んだ延長
線上付近に少なくとも１個以上の他のリブが存在する如
くに配置した。
出し加工により一体に成形される骨格部材の捩り中心部
に中空断面部を形成し、該中空断面部に剛性の高い多角
形の中空補強部材を嵌入するとともに、該中空補強部材
は前記骨格部材の捩り中心に対してオフセット配置し、
中空断面部まわりの骨格材と前記骨格部材の外壁との間
には複数個のリブを押し出し加工により一体に成形し、
該リブは、その一のリブと前記補強部材とを結んだ延長
線上付近に少なくとも１個以上の他のリブが存在する如
くに配置した。
【０００７】
【作用】車体に荷重が加えられ骨格部材が変形すると、
変形した骨格部材の外壁よりリブを介して補強部材に捩
り変形力が加えられる。しかしこの際、残りの変形の起
きていない外壁と連結しているリブにより補強部材の変
形が抑えられるので自動車用押し出し材の変形は抑えら
れる。
変形した骨格部材の外壁よりリブを介して補強部材に捩
り変形力が加えられる。しかしこの際、残りの変形の起
きていない外壁と連結しているリブにより補強部材の変
形が抑えられるので自動車用押し出し材の変形は抑えら
れる。
【０００８】
【実施例】以下本発明を図面に基づいて説明する。図１
〜図９は本発明をサイドシルに適用した一実施例を示す
図である。
〜図９は本発明をサイドシルに適用した一実施例を示す
図である。
【０００９】まず構成を説明する。図１は本発明を実施
した車体構造１を示す図でＡ部に本発明を適用したサイ
ドシルを示す。
した車体構造１を示す図でＡ部に本発明を適用したサイ
ドシルを示す。
【００１０】図２にサイドシル２及びフロア３を、図３
に構成部品を分解した拡大図を示す。
に構成部品を分解した拡大図を示す。
【００１１】サイドシル２は軽量化のためにアルミ材料
を用いた押し出し材で作られ、剛性を高めるため断面を
拡大し、断面係数を大きくしている。サイドシル２は骨
格構造の捩り中心に中空断面部４を有し、該中空断面部
にスチール製の剛性の大きい中空の補強部材５が挿入さ
れている。また、中空断面部４まわりの骨格材６と外壁
７との間にはリブ８〜１３が設けられている。
を用いた押し出し材で作られ、剛性を高めるため断面を
拡大し、断面係数を大きくしている。サイドシル２は骨
格構造の捩り中心に中空断面部４を有し、該中空断面部
にスチール製の剛性の大きい中空の補強部材５が挿入さ
れている。また、中空断面部４まわりの骨格材６と外壁
７との間にはリブ８〜１３が設けられている。
【００１２】リブ８〜１３は、図４に示すように、例え
ばリブ８に近い外壁７ａが、サイドシル２に掛る捩りモ
ーメントＭによって点線で示したように変形を受けたと
きに該リブ８と補強部材５とを結んだ延長線に近い最も
変形が及ばない外壁７ｂに近い所に、リブ８と対をなす
リブ１１が存在するように配置されている。
ばリブ８に近い外壁７ａが、サイドシル２に掛る捩りモ
ーメントＭによって点線で示したように変形を受けたと
きに該リブ８と補強部材５とを結んだ延長線に近い最も
変形が及ばない外壁７ｂに近い所に、リブ８と対をなす
リブ１１が存在するように配置されている。
【００１３】また、同様に図５に示すように荷重Ｆで外
壁７ａが変形したときに、リブ８の補強部材５方向への
延長線に近い変形の及ばない外壁７ｂにリブ８と対をな
すリブ１０，１１，１２を設ける如くに設置されてい
る。
壁７ａが変形したときに、リブ８の補強部材５方向への
延長線に近い変形の及ばない外壁７ｂにリブ８と対をな
すリブ１０，１１，１２を設ける如くに設置されてい
る。
【００１４】すなわち、或るリブに近い外壁が変形した
ときに該リブと補強部材５とを結んだ延長線上に近い最
も変形の及び難い外壁のところに、変形した外壁と連結
するリブと対となるリブが１個以上設けられている。
ときに該リブと補強部材５とを結んだ延長線上に近い最
も変形の及び難い外壁のところに、変形した外壁と連結
するリブと対となるリブが１個以上設けられている。
【００１５】また、サイドシル２には、インナ側の壁面
にフロア３と接合するための接合面１４，１５が、接合
面１５はサイドシル２の下部に、接合面１４はリブ９の
位置する中間部に設けられており、接合面１４はフロア
３と接合する前には図３に示すように上方を向いてい
る。
にフロア３と接合するための接合面１４，１５が、接合
面１５はサイドシル２の下部に、接合面１４はリブ９の
位置する中間部に設けられており、接合面１４はフロア
３と接合する前には図３に示すように上方を向いてい
る。
【００１６】図６はサイドシル２とフロア３との組み立
て状況を示す。サイドシル２の中空断面部４に中空補強
材５を挿入し、フロア３との接合は、先ずフロア３を接
合面１５の上部から重ねスポット溶接１６で接合し、そ
の後、接合面１４を図６に示すように下方に折り曲げ、
フロア３の上面に重ねスポット溶接１７で接合する。
て状況を示す。サイドシル２の中空断面部４に中空補強
材５を挿入し、フロア３との接合は、先ずフロア３を接
合面１５の上部から重ねスポット溶接１６で接合し、そ
の後、接合面１４を図６に示すように下方に折り曲げ、
フロア３の上面に重ねスポット溶接１７で接合する。
【００１７】更にシートベルト１８のアンカ部１９は図
７に示すように、サイドシル２のインナ側壁面７ｃを一
部切り欠き内部の中空補強材５に溶接したウエルドナッ
ト部２０にボルト２１により取り付けられている。
７に示すように、サイドシル２のインナ側壁面７ｃを一
部切り欠き内部の中空補強材５に溶接したウエルドナッ
ト部２０にボルト２１により取り付けられている。
【００１８】次に作用を説明する。サイドシルは押し出
し成形により一体に作られている。サイドシル２は軽量
化のためにアルミ材料で作られ、剛性を高めるために断
面を拡大して断面係数を大きくしている。ちなみにアル
ミのヤング率は７０００ｋｇｆ／ｍｍ2、スチールのヤ
ング率は２１０００ｋｇｆ／ｍｍ2である。
し成形により一体に作られている。サイドシル２は軽量
化のためにアルミ材料で作られ、剛性を高めるために断
面を拡大して断面係数を大きくしている。ちなみにアル
ミのヤング率は７０００ｋｇｆ／ｍｍ2、スチールのヤ
ング率は２１０００ｋｇｆ／ｍｍ2である。
【００１９】サイドシル２には、例えばフロントピラー
２１、センターピラー２２等の車体を構成する骨格部材
が接合されているので、車体１が変形した際にピラーが
接合しているサイドシル２の外壁７に大きな荷重が加わ
り、サイドシル２を捩るような荷重が伝わる。
２１、センターピラー２２等の車体を構成する骨格部材
が接合されているので、車体１が変形した際にピラーが
接合しているサイドシル２の外壁７に大きな荷重が加わ
り、サイドシル２を捩るような荷重が伝わる。
【００２０】サイドシル２の捩り中心は一点であるが、
補強部材５にはある大きさがあるため、補強部材５は捩
り中心よりオフセットした位置にある。このため、サイ
ドシルが捩り変形を受けると外壁７に加わった荷重はリ
ブを介して補強部材５に捩り変形を加える。
補強部材５にはある大きさがあるため、補強部材５は捩
り中心よりオフセットした位置にある。このため、サイ
ドシルが捩り変形を受けると外壁７に加わった荷重はリ
ブを介して補強部材５に捩り変形を加える。
【００２１】しかし、本実施例においては、例えばリブ
８によって補強部材５に変形が加わった際に、残りの変
形の起きていない外壁と連結されているリブ１１等によ
り補強部材５の変形が抑えられる。その結果荷重を受け
た外壁の変形は抑えられる。
８によって補強部材５に変形が加わった際に、残りの変
形の起きていない外壁と連結されているリブ１１等によ
り補強部材５の変形が抑えられる。その結果荷重を受け
た外壁の変形は抑えられる。
【００２２】これは、理論的には、図８に示すように、
ある一点２４にモーメント荷重Ｍが加わったときに、そ
のモーメントＭを打ち消すには、その力と逆の方向のモ
ーメント力が発生するところ２５に力を加える。また
は、固定してやるのが効果的ということである。
ある一点２４にモーメント荷重Ｍが加わったときに、そ
のモーメントＭを打ち消すには、その力と逆の方向のモ
ーメント力が発生するところ２５に力を加える。また
は、固定してやるのが効果的ということである。
【００２３】別の言い方をすれば、本実施例の場合、サ
イドシル２の或る外壁が受けた荷重を捩り中心近傍にお
かれた高剛性の補強部材５に伝え、該荷重を変形した外
壁から離れた変形のない外壁と連結したリブを介して変
形の発生していない外壁で受ける。つまり、サイドシル
２の部材の全体で効率的に荷重を受けてサイドシル２の
変形を抑えているのである。
イドシル２の或る外壁が受けた荷重を捩り中心近傍にお
かれた高剛性の補強部材５に伝え、該荷重を変形した外
壁から離れた変形のない外壁と連結したリブを介して変
形の発生していない外壁で受ける。つまり、サイドシル
２の部材の全体で効率的に荷重を受けてサイドシル２の
変形を抑えているのである。
【００２４】また、本実施例においては図５に示すよう
に、サイドシル２の上面に加わるセンターピラーから受
ける荷重Ｆに対して、断面が変形するのを防ぎセンター
ピラーとの結合剛性も向上する。
に、サイドシル２の上面に加わるセンターピラーから受
ける荷重Ｆに対して、断面が変形するのを防ぎセンター
ピラーとの結合剛性も向上する。
【００２５】さらに、前面衝突時にフロア３が内側上方
に変形し、特にアルミの場合、スポット溶接の強度が低
いため、サイドシル２との接合部から破壊することがあ
る。しかし本実施例によれば図９に示すようにフロア３
とサイドシル２とを接合面１４，１５によりフロア３の
上面と下面とからスポット接合を行っているため、図９
の如くフロア３が内側上方に引っ張られた際に、サイド
シル２とフロア３のスポット接合部１６，１７にはスポ
ット強度が最大となるせん断力が作用するとともに、接
合面の荷重はリブ９及びリブ１０を通して補強部材５に
伝わるので、サイドシル２の破壊は防止される。このた
め前面衝突時にフロア３がサイドシル２から離れ破壊す
るのを防止することができる。
に変形し、特にアルミの場合、スポット溶接の強度が低
いため、サイドシル２との接合部から破壊することがあ
る。しかし本実施例によれば図９に示すようにフロア３
とサイドシル２とを接合面１４，１５によりフロア３の
上面と下面とからスポット接合を行っているため、図９
の如くフロア３が内側上方に引っ張られた際に、サイド
シル２とフロア３のスポット接合部１６，１７にはスポ
ット強度が最大となるせん断力が作用するとともに、接
合面の荷重はリブ９及びリブ１０を通して補強部材５に
伝わるので、サイドシル２の破壊は防止される。このた
め前面衝突時にフロア３がサイドシル２から離れ破壊す
るのを防止することができる。
【００２６】また、側面衝突時には、図１０に示すよう
にサイドシル２のアウタ部側の壁面に荷重Ｆが加わる際
に、中空断面部に補強部材５が挿入されているので、潰
れ変形がアウタ部で留まり、しかもリブ１１，１２，１
３が潰れることにより車室の変形をさせることなく、エ
ネルギーを効率良く吸収できる。
にサイドシル２のアウタ部側の壁面に荷重Ｆが加わる際
に、中空断面部に補強部材５が挿入されているので、潰
れ変形がアウタ部で留まり、しかもリブ１１，１２，１
３が潰れることにより車室の変形をさせることなく、エ
ネルギーを効率良く吸収できる。
【００２７】さらに、シートベルトアンカ部１９を剛性
の高い補強部材５に取り付けているので、衝突時に取付
部が破壊することはない。
の高い補強部材５に取り付けているので、衝突時に取付
部が破壊することはない。
【００２８】図１１〜図１２には、本発明の他の実施例
を示す。この実施例は、サイドシル２のアウター部の外
壁のコーナ部２３，２４にカスガイ状のリブ２５，２
６，２７を設け、このリブ２５，２６，２７と中空断面
部の骨格部６とをリブ２８，２９で連結するとともに、
コーナ部２３，２４とカスガイ状リブ２５，２６，２７
との間にスチール製の補強部材３０，３１を挿入したも
のである。
を示す。この実施例は、サイドシル２のアウター部の外
壁のコーナ部２３，２４にカスガイ状のリブ２５，２
６，２７を設け、このリブ２５，２６，２７と中空断面
部の骨格部６とをリブ２８，２９で連結するとともに、
コーナ部２３，２４とカスガイ状リブ２５，２６，２７
との間にスチール製の補強部材３０，３１を挿入したも
のである。
【００２９】本実施例によれば、前記実施例に加えて、
側面衝突時に図１２の如くサイドシル２のアウター部に
荷重Ｆが加わると、壁面が潰れ始めるが、その際にコー
ナ部にスチール製の補強部材３０，３１が挿入されてい
るので、荷重が加わった部分のみが局部的に変形するの
ではなく、補強部材３０，３１によって荷重が広範囲に
分散され外壁を潰れさせるので、変形量は小さくなり、
しかもエネルギー吸収効率は大幅に高められる。
側面衝突時に図１２の如くサイドシル２のアウター部に
荷重Ｆが加わると、壁面が潰れ始めるが、その際にコー
ナ部にスチール製の補強部材３０，３１が挿入されてい
るので、荷重が加わった部分のみが局部的に変形するの
ではなく、補強部材３０，３１によって荷重が広範囲に
分散され外壁を潰れさせるので、変形量は小さくなり、
しかもエネルギー吸収効率は大幅に高められる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明してきたように構成されている
ので、本発明によれば、荷重が加わった外壁からリブを
介して捩り中心部に設置された補強部材にねじり変形が
加わった際に、残りの変形の起きていない外壁と連結さ
れているリブにより補強部材の変形が抑えられるので、
荷重を受けた外壁の変形が抑えられ、サイドシルの剛性
を大幅に向上することができる。
ので、本発明によれば、荷重が加わった外壁からリブを
介して捩り中心部に設置された補強部材にねじり変形が
加わった際に、残りの変形の起きていない外壁と連結さ
れているリブにより補強部材の変形が抑えられるので、
荷重を受けた外壁の変形が抑えられ、サイドシルの剛性
を大幅に向上することができる。
【図１】本発明の一実施例を適用した車体構造を示す斜
視図。
視図。
【図２】本発明の一実施例の一部を断面して示す斜視
図。
図。
【図３】同じく一実施例の構成部品を分解して示す斜視
図。
図。
【図４】同じく一実施例のサイドシルに捩りモーメント
が加わったときの状態を示す断面図。
が加わったときの状態を示す断面図。
【図５】同じく一実施例のサイドシルに上方より荷重が
加わったときの状態を示す断面図。
加わったときの状態を示す断面図。
【図６】同じく一実施例の組立状況を示す断面図。
【図７】同じく一実施例のシートベルトアンカーの取付
状況を示す斜視図。
状況を示す斜視図。
【図８】同じく一実施例の効果を説明する斜視図。
【図９】同じく一実施例の車両前方より荷重が加わった
ときの状態を示す断面図。
ときの状態を示す断面図。
【図１０】同じく一実施例の車両側面より荷重が加わっ
たときの状態を示す断面図。
たときの状態を示す断面図。
【図１１】本発明の他の実施例の一部を断面して示す斜
視図。
視図。
【図１２】同じく他の実施例の車両側面より荷重が加わ
ったときの状態を示す斜視図。
ったときの状態を示す斜視図。
【図１３】従来の車体構造例を示す斜視図。
【図１４】従来のサイドシルの補強構造例を示す断面
図。
図。
２…サイドシル ３…フロア ５…補強部材 ８，９，１０，１１，１２，１３…リブ １４，１５…接合面
Claims (1)
- 【請求項１】 押し出し加工により一体に成形される骨
格部材の捩り中心部に中空断面部を形成し、該中空断面
部に剛性の高い多角形の中空補強部材を嵌入するととも
に、該中空補強部材は前記骨格部材の捩り中心に対して
オフセット配置し、中空断面部まわりの骨格材と前記骨
格部材の外壁との間には複数個のリブを押し出し加工に
より一体に成形し、該リブは、その一のリブと前記補強
部材とを結んだ延長線上付近に少なくとも１個以上の他
のリブが存在する如くに配置したことを特徴とする自動
車用押し出し材の補強構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7193492A JP2903845B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 自動車用押し出し材の補強構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7193492A JP2903845B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 自動車用押し出し材の補強構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05270447A JPH05270447A (ja) | 1993-10-19 |
| JP2903845B2 true JP2903845B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=13474843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7193492A Expired - Fee Related JP2903845B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 自動車用押し出し材の補強構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2903845B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| DE19708215C2 (de) * | 1997-02-28 | 2001-06-28 | Audi Ag | Schweller eines Kraftfahrzeugs mit einer Verstärkungseinlage |
| JP3591215B2 (ja) * | 1997-05-16 | 2004-11-17 | 日産自動車株式会社 | 車体側面構造 |
| DE102004002297B4 (de) * | 2004-01-16 | 2008-03-20 | Audi Ag | Aus einer Aluminiumlegierung hergestelltes Schwellerstrangpressprofil eines Kraftfahrzeugs |
| JP2006168594A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Nissan Motor Co Ltd | 車体骨格フレームの補強構造 |
| DE102006034977A1 (de) * | 2006-07-28 | 2008-01-31 | Bayerische Motoren Werke Ag | Seitenschweller einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs |
| DE202006020857U1 (de) * | 2006-09-01 | 2010-07-29 | Audi Ag | Trägerhohlprofil zur Befestigung an einem Seitenschweller eines Kraftwagens |
| JP4909135B2 (ja) * | 2007-03-13 | 2012-04-04 | 本田技研工業株式会社 | 車体下部構造 |
| JP5596753B2 (ja) * | 2012-08-03 | 2014-09-24 | アイシン精機株式会社 | 衝撃吸収部材 |
| KR101435417B1 (ko) * | 2012-11-26 | 2014-08-29 | 주식회사 성우하이텍 | 차량의 사이드 실 유닛 |
| CN103072631A (zh) * | 2013-01-18 | 2013-05-01 | 苏州市奥杰汽车技术有限公司 | 车辆复合式a柱及顶盖侧边梁 |
| CN104369780A (zh) * | 2013-08-17 | 2015-02-25 | 江苏卡威汽车工业集团有限公司 | 一种车地板边梁 |
| DE102014206002A1 (de) | 2014-03-31 | 2015-10-01 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Träger für einen Kraftwagen-Rohbau |
| US9758193B2 (en) | 2015-02-10 | 2017-09-12 | Honda Motor Co., Ltd. | Structural reinforcement member for a vehicle body |
| CN106005027B (zh) * | 2016-07-29 | 2019-04-16 | 奇瑞新能源汽车技术有限公司 | 车身骨架侧围总成 |
| JP6977309B2 (ja) * | 2017-04-28 | 2021-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | 車両下部構造 |
| DE102018210121A1 (de) * | 2018-06-21 | 2019-12-24 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Batteriegehäuse sowie Kraftfahrzeug mit einem solchen Batteriegehäuse |
| JP7192904B2 (ja) * | 2021-03-11 | 2022-12-20 | トヨタ自動車株式会社 | 車両下部構造 |
| JP7306544B2 (ja) * | 2021-03-11 | 2023-07-11 | トヨタ自動車株式会社 | 車両下部構造 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP7193492A patent/JP2903845B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05270447A (ja) | 1993-10-19 |
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Legal Events
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