JP3460944B2 - 自動車のクロスメンバ結合構造 - Google Patents

自動車のクロスメンバ結合構造

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JP3460944B2 JP12026898A JP12026898A JP3460944B2 JP 3460944 B2 JP3460944 B2 JP 3460944B2 JP 12026898 A JP12026898 A JP 12026898A JP 12026898 A JP12026898 A JP 12026898A JP 3460944 B2 JP3460944 B2 JP 3460944B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のフロント
ドア開口の前縁部を形成する左, 右フロントピラーの下
端内壁にクロスメンバの端部を結合するようにしたクロ
スメンバの結合構造に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車のフロント部の下部は、図7,図
8に示すように、車体上下方向に延びる左, 右のフロン
トピラー50の下端部50a間に車幅方向に延びるクロ
スメンバ51を架設した構造が一般的である。このフロ
ントピラー50はピラーアウタ52とピラーインナ53
とを閉断面をなすように接合した構造のもので、該フロ
ントピラー50の下端には車体前後方向に延びるロッカ
パネル55の前端が結合されている。
【0003】上記クロスメンバ51は横断面ハット状の
もので、これの端部に形成された各フランジ51aは上
記ピラーインナ52の内壁,底壁に車幅方向にスポット
溶接することにより接合されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来構
造では、図8に示すように、前面衝突時の衝撃力がタイ
ヤTの内方への入り込みによりクロスメンバ51に車幅
方向内方に作用した場合(→印参照)、該クロスメンバ
51のフロントピラー50との接合部には上記スポット
溶接の剥離方向の力が加わることから、極端な場合はク
ロスメンバとフロントピラーとの溶接が剥離するおそれ
がある。
【0005】また上記従来の結合構造では、クロスメン
バ51とフロントピラー50との結合強度が十分でない
こと等に起因して、車体全体の捩じり剛性が低いという
問題があり、この点での改善が要請されている。
【0006】本発明は上記従来の状況に鑑みてなされた
もので、衝突時の溶接の剥離を防止できるとともに、車
体の捩じり剛性を向上できる自動車のクロスメンバ結合
構造を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、車体
上下方向に延びるフロントピラーの前輪を覆うホイール
アーチ部に車幅方向に延びるクロスメンバの端部を車幅
方向にスポット溶接してなる自動車のクロスメンバ結合
構造において、上記クロスメンバの前壁と上記ホイール
アーチ部の前壁とを結合する結合部材を配設し、上記結
合部材が、上記クロスメンバの前壁とホイールアーチ部
の前壁との接合部を覆うように配置されたリインホース
メントからなり、該リインホースメントを上記両前壁に
スポット溶接したことを特徴としている。
【0008】請求項2の発明は、車体上下方向に延びる
フロントピラーの前輪を覆うホイールアーチ部に車幅方
向に延びるクロスメンバの端部を車幅方向にスポット溶
接してなる自動車のクロスメンバ結合構造において、上
記クロスメンバの前壁と上記ホイールアーチ部の前壁と
を結合する結合部材を配設し、上記結合部材が、上記ク
ロスメンバの前壁端部をホイールアーチ部の前壁を覆う
ように延長形成された延長部からなり、該延長部をホイ
ールアーチ部の前壁にスポット溶接したことを特徴とし
ている。
【0009】
【0010】
【発明の作用効果】本発明に係るクロスメンバの結合構
造によれば、クロスメンバの前壁とフロントピラーの前
壁とを結合する結合部材を配設し、該結合部材と上記前
壁とを車両前後方向にスポット溶接したので、クロスメ
ンバとフロントピラーとの接合部に剥離方向に作用する
力を上記結合部材と上記前壁との接続部においては剪断
方向の力とすることができ、それだけクロスメンバとフ
ロントピラーとの結合強度を向上できる。これにより衝
突時にタイヤが入り込んでクロスメンバに車幅方向の力
が作用しても、スポット溶接が剥離するのを防止でき
る。
【0011】またクロスメンバの端部をフロントピラー
の内壁に接合し、クロスメンバの前壁とフロントピラー
の前壁とを結合部材で結合したので、クロスメンバとフ
ロントピラーとの接合強度が向上し、それだけ車体全体
の捩じり剛性を向上できる効果がある。
【0012】請求項2の発明では、結合部材としてリイ
ンホースメントを両前壁に架け渡して配設し、該リイン
ホースメントを両前壁にスポット溶接したので、クロス
メンバとフロントピラーとの結合強度を向上できる。
【0013】請求項3の発明では、クロスメンバの前壁
端部を延長し、該延長部を結合部材としてフロントピラ
ーの前壁にスポット溶接したので、クロスメンバとフロ
ントピラーとの結合強度を向上できるとともに、結合部
材を別部品とすることによるコスト上昇を抑制できる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図1ないし図5は、本発明の
一実施形態による自動車のクロスメンバ結合構造を説明
するための図であり、図1,図2はクロスメンバの結合
部分の斜視図,断面図、図3は車体前部の側面図、図4
は車体フレームの模式図、図5は自動車の車体の斜視図
である。
【0015】図4,図5において、1はワンボックス型
自動車の車体1aが搭載された車体フレームであり、こ
れは車両前後方向に延びる左, 右のサイドメンバ2の前
部間にフロントクロスメンバ3を、これの後方にフロア
クロスメンバ4を、さらに後端部間に図示しないリヤク
ロスメンバをそれぞれ架設した概略構造のものである。
【0016】上記左, 右のサイドメンバ2の前端面に
は、リインホースメント6の左,右端部がボルト締め固
定されており、このリインホースメント6は、いわゆる
オフセット前面衝突時の入力エネルギーを反対側のサイ
ドメンバ2´へ逃がすことによりサイドメンバの倒れ込
みを防止するためのものである。
【0017】上記車体1aの左, 右のサイドパネル1b
にはフロントドア開口10,リヤドア開口11が形成さ
れており、該各開口10,11はフロントドア12,リ
ヤドア13により開閉される。
【0018】上記フロントドア開口10は、図1〜図3
に示すように、車体前部にて大略上下方向に延びるフロ
ントピラー15と、該フロントピラー15の下端に接続
され車体後方に延びるロッカパネル16と、該ロッカパ
ネル16の後端とフロントピラー15の上端とを連結す
るセンタピラー17とで構成されている。
【0019】上記フロントピラー15は、横断面ハット
状のピラーアウタ20とピラーインナ21とを閉断面を
なすようにフランジ接合した構造のものであり、フロン
トウィンド開口の左, 右側縁を形成する傾斜部15a
と、不図示のダッシュパネルが接続される垂直部15b
と、前輪22を覆うホイールアーチ部15cとから構成
されている。
【0020】上記ピラーインナ21には車体前方に延び
るフェンダ部21aが一体形成され、該フェンダ部21
aの前端にはフロントフェンダエプロン23が接続され
ている。該フェンダエプロン23の前端部間には車幅方
向に延びるラジエータサポート24が結合されている。
【0021】上記左, 右のピラーインナ21の下端内壁
に上記フロアクロスメンバ4の両端部が接続されてい
る。このフロアクロスメンバ4の上面にはフロアパネル
25が接合されており、該フロアパネル25の上側には
不図示のシートが、下側にはエンジンユニットが配設さ
れている。また上記フロアクロスメンバ4の両端部は段
落ち形成されており、該段落ち部には不図示のフロアス
テップが接合されている。
【0022】上記フロアクロスメンバ4は、底壁4aに
前壁4b,後壁4cを起立するよう折り曲げ形成してな
る横断面ハット状のもので、前,後壁4b,4cの左,
右端縁にはそれぞれフランジ4d,4dが折り曲げ形成
され、底壁4aにはフランジ4eが延長形成されてい
る。上記前,後のフランジ4d,4dはピラーインナ2
1の内壁21bに車幅方向にスポット溶接され、底のフ
ランジ4eはピラーインナ21の底壁21c下面に上下
方向スポット溶接されている。
【0023】そして上記クロスメンバ4の前壁4bの端
部とピラーインナ21の前壁21dとを覆うように本実
施形態の特徴をなす結合部材としてのリインホースメン
ト30が配置されている。このリインホースメント30
はピラーインナ21の前壁21dに当接する第1接合壁
30aと、フロアクロスメンバ4の前壁4bに当接する
第2接合壁30bとを有する板金製のものであり、この
第1,第2接合壁30a,30bがそれぞれ各前壁21
d,4bに車体前後方向にスポット溶接されている。
【0024】次に本実施形態の作用効果について説明す
る。図4に示すように、いわゆるオフセット衝突により
サイドメンバ2に衝撃力が入力されると、該入力エネル
ギーは該サイドメンバ2の座屈変形により吸収される。
またこの場合に、左, 右のサイドメンバ2の前端面にフ
ロントリインホースメント6を結合したので、いわゆる
ホフセット衝突時に、該衝突側のサイドメンバ2に作用
する入力エネルギーを反対側のサイドメンバ2´へ逃が
すことができ、これによりサイドメンバ2の倒れ込みを
防止できる。
【0025】また衝突時の入力エネルギーが前輪22か
らロッカパネル16に作用した場合は、該ロッカパネル
16が後方にエネルギーを逃がすことができる。さらに
また、図2に示すように、前輪22が何らかの原因で車
内側に矢印方向に斜めに侵入した場合には、フロアクロ
スメンバ4に車幅方向の入力エネルギーが加わることと
なる。この場合、従来のようにフロアクロスメンバのフ
ランジをピラーインナの内壁に単に車幅方向にスポット
溶接するだけの構造では、スポット溶接部の剥離が生じ
るという懸念があった。
【0026】これに対して本実施形態では、クロスメン
バ4の前壁4bとピラーインナ21の前壁21dとを覆
うようにリインホースメント30を配置し、該リインホ
ースメント30の第1,第2接合壁30a,30bをそ
れぞれ各前壁21d,4bに車両前後方向にスポット溶
接したので、上記前輪22からの車幅方向の入力を、フ
ロアクロスメンバ4の前,後フランジ4dの車幅方向の
溶接部及びリインホースメント30の前後方向の溶接部
で負担することとなる。これによりクロスメンバ4とピ
ラーインナ21との結合強度を向上でき、前輪22が車
幅方向に進入した場合でも溶接の剥離の問題を防止でき
る。
【0027】またクロスメンバ4の前,後フランジ4d
をピラーインナ21の内壁21bに接合し、クロスメン
バ4の前壁4bとピラーインナ21の前壁21dとをリ
インホースメント30で結合したので、左右方向及び前
後方向の結合強度を向上することができ、それだけ車体
全体の捩じり剛性を向上できる。
【0028】なお、上記実施形態では、クロスメンバ4
とピラーインナ21との結合にリインホースメント30
を配置した場合を説明したが、本発明はこれに限られる
ものではない。例えば、図6に示すように、フロアクロ
スメンバ4の前フランジ4dにピラーインナ21の前壁
21dを覆う延長部4gを一体に延長形成し、該延長部
4gを前壁21dに前後方向にスポット溶接してもよ
い。このように構成したのが、請求項3の発明である。
【0029】本実施形態においても、クロスメンバ4と
ピラーインナ21との結合強度を向上して溶接の剥離の
問題を防止でき、上記実施形態と同様の効果が得られ
る。またクロスメンバ4に延長部4gを一体形成する構
造であるので、別部品により結合する場合に比べて部品
点数が増えるのを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による自動車のクロスメン
バ結合構造を説明するための斜視図である。
【図2】上記クロスメンバの結合部分の断面平面図であ
る(図1のI−I線断面図)。
【図3】上記自動車の車体前部の側面図である。
【図4】上記自動車の車体フレームの模式平面図であ
る。
【図5】上記自動車の車体の斜視図である。
【図6】請求項3の発明の一実施形態によるクロスメン
バ結合構造の断面図である。
【図7】従来の結合部の側面図である。
【図8】従来の結合部の断面図である。
【符号の説明】
4 クロスメンバ 4b 前壁 21 ピラーインナ(フロントピラー) 21b 内壁 21d 前壁 30 リインホースメント(結合部材)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−270448(JP,A) 実開 平2−136770(JP,U) 実開 平1−152876(JP,U) 実開 平3−126772(JP,U) 実開 平4−11784(JP,U) 実開 昭63−102575(JP,U) 実開 昭63−972(JP,U) 実開 平1−90676(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 25/20

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体上下方向に延びるフロントピラーの
    前輪を覆うホイールアーチ部に車幅方向に延びるクロス
    メンバの端部を車幅方向にスポット溶接してなる自動車
    のクロスメンバ結合構造において、上記クロスメンバの
    前壁と上記ホイールアーチ部の前壁とを結合する結合部
    材を配設し、上記結合部材が、上記クロスメンバの前壁
    ホイールアーチ部の前壁との接合部を覆うように配置
    されたリインホースメントからなり、該リインホースメ
    ントを上記両前壁にスポット溶接したことを特徴とする
    自動車のクロスメンバ結合構造。
  2. 【請求項2】 車体上下方向に延びるフロントピラーの
    前輪を覆うホイールアーチ部に車幅方向に延びるクロス
    メンバの端部を車幅方向にスポット溶接してなる自動車
    のクロスメンバ結合構造において、上記クロスメンバの
    前壁と上記ホイールアーチ部の前壁とを結合する結合部
    材を配設し、上記結合部材が、上記クロスメンバの前壁
    端部をホイールアーチ部の前壁を覆うように延長形成さ
    れた延長部からなり、該延長部をホイールアーチ部の前
    壁にスポット溶接したことを特徴とする自動車のクロス
    メンバ結合構造。
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