JP3915269B2 - 自動車のメンバー構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の構造部材であるメンバーの塑性変形量をコントロールし、衝撃エネルギーを効果的に吸収する自動車のメンバー構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９〜図１２は、車体に取付けられるメンバー１を示す。メンバー１は両側部に沿ってフランジ部２を設け、該フランジ部２を含めた全体の断面がハット形である。メンバー１には、外力が加えられた時の変形をコントロールするために、ビード３が形成されている。
図１１、１２に示すように、メンバー１は、フランジ部２をパネル４面に溶接して車体に固定される。メンバー１が車体に固定された状態で、メンバー１の長手方向に荷重が負荷したときは、メンバー１のフランジ部２側半分が底板１ａ側半分よりも変形に対して断面強度が大きい。そのうえビード３を、メンバー１の長手方向に対して直角に設けると、ビード３が変形しやすい方向に向いているので、底板１ａ側の断面強度がより小さくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、メンバー１に軸方向の荷重Ｐが加わったときに、図９の矢印ｆに示すように、メンバー１はビード３を中心として、くの字形に折れ曲がる。この折れ曲がり変形は、塑性変形によるエネルギー吸収量が小さく、効果的にエネルギーを吸収することが望まれる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、メンバーに長手方向の荷重が負荷したときに塑性変形によるエネルギーの吸収量が大きい自動車のメンバー構造を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、車体の前後方向に沿って配設されたメンバーを備え、該メンバーは、断面コ字状をなす基本形状部分の両側縁部に、メンバー長手方向に延在するフランジ部を有し、断面ハット形状に形成され、上記フランジ部において車体側のパネル面に溶接固定されるとともに、上記メンバーの外周面に、メンバー長手方向に対して略直角方向に延びるビードを設けた自動車のメンバー構造において、上記フランジ部の、メンバー長手方向における上記ビードに対応する位置に、切り欠きを設け、該切り欠きが形成されたフランジ部分は溶接せず、その前後の溶接によって車体側パネル面に当接されるようにした。
また、本発明の請求項２に記載の発明は、上記切り欠きの長さをメンバーのビード幅と同等以上にし、上記ビードがフランジ面まで延びている場合は、切り欠きの幅をフランジ幅の１／３以上にした。さらに、本発明の請求項３に記載の発明は、上記切り欠きの長さをメンバーのビード幅と同等以上にし、上記ビードがフランジ面まで延びていない場合は、切り欠きの幅をフランジ幅の１／２以上にした。
なお、ここで切り欠きの長さとは、メンバーの長手方向の切り欠きの長さであり、切り欠きの幅とは、その長手方向に対して直角方向の切り欠きの奥行きである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による自動車のメンバー構造について、図面を参照しながら説明する。なお、従来例と同じ部分については同一の符号を付して説明する。
図１は、モノコックタイプ車のエンジンルームパネル５を示し、図中の矢印Ｆの方向が車体の前部である。エンジンルームパネル５の後部には、車体の前後方向に延びる金属製のフロアサイドメンバー（以下、メンバーとする）１が設けられている。図２〜図４に示すようにメンバー１は、断面がコ字形状であり、そのメンバー１の長手方向に沿って、その両縁部にフランジ部２を設けている。よって、メンバー１とフランジ部２とで形成される全体の断面形状は、ハット形状になる。
【０００６】
メンバー１は、底板１ａ及び一対の対向する側板１ｂ，１ｃとから成り、底板１ａから側板１ｂ，１ｃに亘って、かつメンバー１の長手方向に対して直角方向に一対のビード３を形成している。ビード３は、Ｌ字形でありフランジ部２に突き当たるまで形成され、メンバー１の内方側に弧状に突出させている。ビード３がある部分と等断面のフランジ部２には、切り欠き６が形成されている。メンバー１及びメンバー１に形成したビード３、フランジ部２はプレス加工により一体成形される。
メンバー１をフロアパネル７に取付けるときは、フランジ部２がスポット溶接８により固定されるが、溶接箇所は切り欠き６のある部分から離して溶接をしている。また、切り欠き６及びビード３は、メンバー１の前端部に形成している。
【０００７】
次に、切り欠き６、フランジ部２及びビード３の具体的な形状に関して説明する。
図５に示すメンバー１は、ビード３がフランジ部２と距離を開けて形成されており、ビード３の幅がａである。また、フランジ部２の幅がｃ、フランジ部２に形成された切り欠き６の長さがｂ、切り欠きの幅がｄである。
このような条件のもとで、ｂ（切り欠き長さ）≧ａ（ビード幅）とし、ｄ（切り欠き幅）≧１／２ｃ（フランジ幅）とすることが望ましい。
図６に示すメンバー１は、ビード３がフランジ部２まで形成されていることが、図５のメンバー１と異なる。このような条件では、ｂ（切り欠き長さ）≧ａ（ビード幅）とし、ｄ（切り欠き幅）≧１／３ｃ（フランジ幅）とすることが望ましい。
【０００８】
メンバー１をフロアパネル７に固定した状態において、図１に示すように、車体の前方から外力Ｐが負荷したような場合では、メンバー１はその軸方向に応力を受ける。この際、メンバー１の底板１ａ側ではビード３が応力集中を受けるとともに、フランジ部２も切り欠き６により応力集中を受け、かつビード３は変形しやすい車幅方向の向きに形成されている。さらに、ビード３と切り欠き６は同一断面上にあるので、メンバー１の他の部分より、該断面が最初に変形する。
さらに、メンバー１の切り欠き６間でフロアパネル７に溶接していないので、塑性変形しやすくなっている。
【０００９】
このように本実施の形態では、メンバー１が軸方向荷重を受けた場合に、一定範囲内の荷重であれば、変形する箇所をビード３と切り欠き６を形成した部分に限定することができ、ビード３の大きさや切り欠き６の形状を変えることで、吸収するエネルギーの量を調整することができ、大きなエネルギーを吸収することができる。
【００１０】
なお、メンバー１の軸方向に、同一形状の複数個のビード３を近接させて形成しても良い。その場合は、切り欠き６を各ビード３に対応させてもよいし、図７に示すように、最前部のビード３から最後部のビード３までの長さと同等以上にして、１個の切り欠き６を設けてもよい。このように、複数個のビード３を設けたメンバー１では、軸方向荷重を受けたときに、メンバー１が大きく変形するので、大きなエネルギーを吸収できる。
【００１１】
図７及び図８は、Ｌ字形断面のパネル１１に、同じくＬ字形断面のメンバー１２を固定した状態を示す。メンバー１２は、２個のビード３をパネル１１側に突出させ、フランジ部２には２個のビート３に対応させた切り欠き６を形成させている。このように、メンバー１２は、フランジ部２を有する種々の断面形状に適用することができ、軸方向荷重を受けたときに、大きなエネルギーを吸収できる。なお、図８に示すように、パネル１１については、メンバー１２に形成したビード３の位置に対応させてビード１４を設け、変形をさせやすくしている。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく本発明の技術的思想に基いて種々の変形、変更が可能である。
【００１２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、車体の前後方向に沿って配設されたメンバーを備え、該メンバーは、断面コ字状をなす基本形状部分の両側縁部に、メンバー長手方向に延在するフランジ部を有し、断面ハット形状に形成され、上記フランジ部において車体側のパネル面に溶接固定されるとともに、上記メンバーの外周面に、メンバー長手方向に対して略直角方向に延びるビードを設けた自動車のメンバー構造において、上記フランジ部の、メンバー長手方向における上記ビードに対応する位置に、切り欠きを設け、該切り欠きが形成されたフランジ部分は溶接せず、その前後の溶接によって車体側パネル面に当接されるようにしたので、メンバーの折れ変形を防止することができ、メンバーの長手方向に塑性変形することができる。よって、メンバーの長手方向に外部から衝撃が加わったときに、大きなエネルギーを吸収することができる。
また、本発明の請求項２〜３に記載の発明によれば、メンバーをより確実に長手方向に変形させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態による自動車のメンバー構造が採用されている車体のエンジンルーム及びメンバーの斜視図である。
【図２】 図１のメンバーを上方から見た拡大斜視図である。
【図３】 図１のメンバーを下方から見た拡大斜視図である。
【図４】 図２のＸ−Ｘ線方向における断面図である。
【図５】 本発明の実施の形態によるメンバーに形成したビードがフランジ面と距離を開けて設けている場合のビード、フランジ、切り欠きの関係を示す斜視図である。
【図６】 本発明の実施の形態によるメンバーに形成したビードがフランジ面まで形成されている場合のビード、フランジ、切り欠きの関係を示す斜視図である。
【図７】 本発明の実施の形態によるメンバーがＬ字形断面である場合の斜視図である。
【図８】 図７のＹ−Ｙ線方向における断面図である。
【図９】 従来例のメンバーの側面図である。
【図１０】 図９のメンバーの拡大図である。
【図１１】 図１０のＺ−Ｚ線方向の断面図である。
【図１２】 図１０のＷ−Ｗ線方向の断面図である。
【符号の説明】
１，１２ メンバー
２ フランジ部
３ ビード
７ フロアパネル
８ スポット溶接
１１ Ｌ形パネル
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の構造部材であるメンバーの塑性変形量をコントロールし、衝撃エネルギーを効果的に吸収する自動車のメンバー構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９〜図１２は、車体に取付けられるメンバー１を示す。メンバー１は両側部に沿ってフランジ部２を設け、該フランジ部２を含めた全体の断面がハット形である。メンバー１には、外力が加えられた時の変形をコントロールするために、ビード３が形成されている。
図１１、１２に示すように、メンバー１は、フランジ部２をパネル４面に溶接して車体に固定される。メンバー１が車体に固定された状態で、メンバー１の長手方向に荷重が負荷したときは、メンバー１のフランジ部２側半分が底板１ａ側半分よりも変形に対して断面強度が大きい。そのうえビード３を、メンバー１の長手方向に対して直角に設けると、ビード３が変形しやすい方向に向いているので、底板１ａ側の断面強度がより小さくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、メンバー１に軸方向の荷重Ｐが加わったときに、図９の矢印ｆに示すように、メンバー１はビード３を中心として、くの字形に折れ曲がる。この折れ曲がり変形は、塑性変形によるエネルギー吸収量が小さく、効果的にエネルギーを吸収することが望まれる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、メンバーに長手方向の荷重が負荷したときに塑性変形によるエネルギーの吸収量が大きい自動車のメンバー構造を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、車体の前後方向に沿って配設されたメンバーを備え、該メンバーは、断面コ字状をなす基本形状部分の両側縁部に、メンバー長手方向に延在するフランジ部を有し、断面ハット形状に形成され、上記フランジ部において車体側のパネル面に溶接固定されるとともに、上記メンバーの外周面に、メンバー長手方向に対して略直角方向に延びるビードを設けた自動車のメンバー構造において、上記フランジ部の、メンバー長手方向における上記ビードに対応する位置に、切り欠きを設け、該切り欠きが形成されたフランジ部分は溶接せず、その前後の溶接によって車体側パネル面に当接されるようにした。
また、本発明の請求項２に記載の発明は、上記切り欠きの長さをメンバーのビード幅と同等以上にし、上記ビードがフランジ面まで延びている場合は、切り欠きの幅をフランジ幅の１／３以上にした。さらに、本発明の請求項３に記載の発明は、上記切り欠きの長さをメンバーのビード幅と同等以上にし、上記ビードがフランジ面まで延びていない場合は、切り欠きの幅をフランジ幅の１／２以上にした。
なお、ここで切り欠きの長さとは、メンバーの長手方向の切り欠きの長さであり、切り欠きの幅とは、その長手方向に対して直角方向の切り欠きの奥行きである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による自動車のメンバー構造について、図面を参照しながら説明する。なお、従来例と同じ部分については同一の符号を付して説明する。
図１は、モノコックタイプ車のエンジンルームパネル５を示し、図中の矢印Ｆの方向が車体の前部である。エンジンルームパネル５の後部には、車体の前後方向に延びる金属製のフロアサイドメンバー（以下、メンバーとする）１が設けられている。図２〜図４に示すようにメンバー１は、断面がコ字形状であり、そのメンバー１の長手方向に沿って、その両縁部にフランジ部２を設けている。よって、メンバー１とフランジ部２とで形成される全体の断面形状は、ハット形状になる。
【０００６】
メンバー１は、底板１ａ及び一対の対向する側板１ｂ，１ｃとから成り、底板１ａから側板１ｂ，１ｃに亘って、かつメンバー１の長手方向に対して直角方向に一対のビード３を形成している。ビード３は、Ｌ字形でありフランジ部２に突き当たるまで形成され、メンバー１の内方側に弧状に突出させている。ビード３がある部分と等断面のフランジ部２には、切り欠き６が形成されている。メンバー１及びメンバー１に形成したビード３、フランジ部２はプレス加工により一体成形される。
メンバー１をフロアパネル７に取付けるときは、フランジ部２がスポット溶接８により固定されるが、溶接箇所は切り欠き６のある部分から離して溶接をしている。また、切り欠き６及びビード３は、メンバー１の前端部に形成している。
【０００７】
次に、切り欠き６、フランジ部２及びビード３の具体的な形状に関して説明する。
図５に示すメンバー１は、ビード３がフランジ部２と距離を開けて形成されており、ビード３の幅がａである。また、フランジ部２の幅がｃ、フランジ部２に形成された切り欠き６の長さがｂ、切り欠きの幅がｄである。
このような条件のもとで、ｂ（切り欠き長さ）≧ａ（ビード幅）とし、ｄ（切り欠き幅）≧１／２ｃ（フランジ幅）とすることが望ましい。
図６に示すメンバー１は、ビード３がフランジ部２まで形成されていることが、図５のメンバー１と異なる。このような条件では、ｂ（切り欠き長さ）≧ａ（ビード幅）とし、ｄ（切り欠き幅）≧１／３ｃ（フランジ幅）とすることが望ましい。
【０００８】
メンバー１をフロアパネル７に固定した状態において、図１に示すように、車体の前方から外力Ｐが負荷したような場合では、メンバー１はその軸方向に応力を受ける。この際、メンバー１の底板１ａ側ではビード３が応力集中を受けるとともに、フランジ部２も切り欠き６により応力集中を受け、かつビード３は変形しやすい車幅方向の向きに形成されている。さらに、ビード３と切り欠き６は同一断面上にあるので、メンバー１の他の部分より、該断面が最初に変形する。
さらに、メンバー１の切り欠き６間でフロアパネル７に溶接していないので、塑性変形しやすくなっている。
【０００９】
このように本実施の形態では、メンバー１が軸方向荷重を受けた場合に、一定範囲内の荷重であれば、変形する箇所をビード３と切り欠き６を形成した部分に限定することができ、ビード３の大きさや切り欠き６の形状を変えることで、吸収するエネルギーの量を調整することができ、大きなエネルギーを吸収することができる。
【００１０】
なお、メンバー１の軸方向に、同一形状の複数個のビード３を近接させて形成しても良い。その場合は、切り欠き６を各ビード３に対応させてもよいし、図７に示すように、最前部のビード３から最後部のビード３までの長さと同等以上にして、１個の切り欠き６を設けてもよい。このように、複数個のビード３を設けたメンバー１では、軸方向荷重を受けたときに、メンバー１が大きく変形するので、大きなエネルギーを吸収できる。
【００１１】
図７及び図８は、Ｌ字形断面のパネル１１に、同じくＬ字形断面のメンバー１２を固定した状態を示す。メンバー１２は、２個のビード３をパネル１１側に突出させ、フランジ部２には２個のビート３に対応させた切り欠き６を形成させている。このように、メンバー１２は、フランジ部２を有する種々の断面形状に適用することができ、軸方向荷重を受けたときに、大きなエネルギーを吸収できる。なお、図８に示すように、パネル１１については、メンバー１２に形成したビード３の位置に対応させてビード１４を設け、変形をさせやすくしている。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく本発明の技術的思想に基いて種々の変形、変更が可能である。
【００１２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、車体の前後方向に沿って配設されたメンバーを備え、該メンバーは、断面コ字状をなす基本形状部分の両側縁部に、メンバー長手方向に延在するフランジ部を有し、断面ハット形状に形成され、上記フランジ部において車体側のパネル面に溶接固定されるとともに、上記メンバーの外周面に、メンバー長手方向に対して略直角方向に延びるビードを設けた自動車のメンバー構造において、上記フランジ部の、メンバー長手方向における上記ビードに対応する位置に、切り欠きを設け、該切り欠きが形成されたフランジ部分は溶接せず、その前後の溶接によって車体側パネル面に当接されるようにしたので、メンバーの折れ変形を防止することができ、メンバーの長手方向に塑性変形することができる。よって、メンバーの長手方向に外部から衝撃が加わったときに、大きなエネルギーを吸収することができる。
また、本発明の請求項２〜３に記載の発明によれば、メンバーをより確実に長手方向に変形させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態による自動車のメンバー構造が採用されている車体のエンジンルーム及びメンバーの斜視図である。
【図２】 図１のメンバーを上方から見た拡大斜視図である。
【図３】 図１のメンバーを下方から見た拡大斜視図である。
【図４】 図２のＸ−Ｘ線方向における断面図である。
【図５】 本発明の実施の形態によるメンバーに形成したビードがフランジ面と距離を開けて設けている場合のビード、フランジ、切り欠きの関係を示す斜視図である。
【図６】 本発明の実施の形態によるメンバーに形成したビードがフランジ面まで形成されている場合のビード、フランジ、切り欠きの関係を示す斜視図である。
【図７】 本発明の実施の形態によるメンバーがＬ字形断面である場合の斜視図である。
【図８】 図７のＹ−Ｙ線方向における断面図である。
【図９】 従来例のメンバーの側面図である。
【図１０】 図９のメンバーの拡大図である。
【図１１】 図１０のＺ−Ｚ線方向の断面図である。
【図１２】 図１０のＷ−Ｗ線方向の断面図である。
【符号の説明】
１，１２ メンバー
２ フランジ部
３ ビード
７ フロアパネル
８ スポット溶接
１１ Ｌ形パネル
Claims (3)
- 車体の前後方向に沿って配設されたメンバーを備え、該メンバーは、断面コ字状をなす基本形状部分の両側縁部に、メンバー長手方向に延在するフランジ部を有し、断面ハット形状に形成され、上記フランジ部において車体側のパネル面に溶接固定されるとともに、上記メンバーの外周面に、メンバー長手方向に対して略直角方向に延びるビードを設けた自動車のメンバー構造において、
上記フランジ部の、メンバー長手方向における上記ビードに対応する位置に、切り欠きを設け、該切り欠きが形成されたフランジ部分は溶接せず、その前後の溶接によって車体側パネル面に当接されるようにしたことを特徴とする自動車のメンバー構造。 - 上記切り欠きの長さをメンバーのビード幅と同等以上にし、上記ビードがフランジ面まで延びている場合は、切り欠きの幅をフランジ幅の１／３以上にしたことを特徴とする請求項１に記載の自動車のメンバー構造。
- 上記切り欠きの長さをメンバーのビード幅と同等以上にし、上記ビードがフランジ面まで延びていない場合は、切り欠きの幅をフランジ幅の１／２以上にしたことを特徴とする請求項１に記載の自動車のメンバー構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25389698A JP3915269B2 (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 自動車のメンバー構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25389698A JP3915269B2 (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 自動車のメンバー構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000085625A JP2000085625A (ja) | 2000-03-28 |
| JP3915269B2 true JP3915269B2 (ja) | 2007-05-16 |
Family
ID=17257607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25389698A Expired - Fee Related JP3915269B2 (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 自動車のメンバー構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3915269B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5168036B2 (ja) * | 2008-09-09 | 2013-03-21 | 日産自動車株式会社 | 車体骨格部材 |
| WO2023002231A1 (en) * | 2021-07-20 | 2023-01-26 | Asian Honda Motor Co., Ltd. | A sub-frame structure for a vehicle |
-
1998
- 1998-09-08 JP JP25389698A patent/JP3915269B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000085625A (ja) | 2000-03-28 |
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