JP3944950B2 - 車両骨格部材の補強構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センターメンバ等の車両骨格部材の補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両骨格部材の補強構造としては、例えば、図４、図５に示すようものがある（特開平６ー２６３０５６号公報参照）。図４は、車両骨格部材として、例えば、センターメンバ１を示し、該センターメンバ１に取り付けられるエンジンマウント部材３に対応して内面に図４、図５のように補強プレート５が設けられている。
従って、走行中に車体のバウンド、リバウンドによりエンジンからエンジンマウント部材３を介して、センターメンバ１に上下方向の入力があっても補強プレート５による補強によってセンターメンバ１に荷重を分散し、確実な支持を行うことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記補強プレート５は、図５のようにセンターメンバ１の上部内面幅方向全体に沿って設けられているためその幅が広くなり、補強のための十分な剛性を得るためには、板厚を確保しなければならず、重量増を招く恐れがある。
【０００４】
一方、センターメンバ１の幅に対し補強プレート５の幅を狭くすれば補強プレート５の重量増を抑制することはできるが、センターメンバ１の補強効果が低くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、車両骨格部材の十分な補強ができながら重量軽減を図ることのできる車両骨格部材の補強構造の提供を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、板材を折り曲げて下方に開放されたハット型断面を有するアッパ部材と、板材を折り曲げて上方に開放されたハット型断面を有するロア部材と、を有し、当該アッパ部材とロア部材との開放側同士を突き合わせて略矩形の閉断面構造が形成され、前記アッパ部材の上面としての取付面部に、当該アッパ部材の長手方向に沿って所定間隔で複数の取付穴が形成され、各取付穴に挿入される締結具により当該取付面部に相手側を締結固定する車両骨格部材において、前記取付面部の背面側に設けられ、二つの前記取付穴の間を斜めにクロスすると共に該背面に突出する縦壁部と、該縦壁部の縁部に前記各取付穴に対応して設けられ前記背面に面合わせで固着される縁固定部とを有する補強プレートを設け、前記縦壁部の長手方向一端が、前記車両骨格部材の閉断面構造をなす一対の側壁のうち一方に固着されるとともに、前記縦壁部の長手方向他端が、前記車両骨格部材の閉断面構造をなす一対の側壁のうち他方に固着されることを特徴とする。
従って、相手側から車両骨格部材の取付面部に入力される荷重は、締結部から取付穴を介し両取付穴に対応した補強プレートの縁固定部に伝達され、両縁固定部から縦壁部へと伝達される。このとき縦壁部は取付面部の背面側において取付穴の間を斜めにクロスしているため、両縁固定部から縦壁部に伝達された荷重は縦壁部の面に沿った方向の曲げ荷重として受けられ、さらに車両骨格部材の閉断面構造をなす一対の側壁にも伝達される。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１記載の車両骨格部材の補強構造であって、前記縦壁部の長手方向一端が固着される側壁が前記アッパ部材の側壁であって、当該縦壁部の長手方向他端が固着される側壁が前記ロア部材の側壁であることを特徴とする。従って、ロア部材（の側壁）にも荷重を伝達することができる。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または２記載の車両骨格部材の補強構造であって、前記補強プレートの縦壁部の長手方向両端に、前記側壁の内面に面合わせで固着される端固定部を設けたことを特徴とする。
【０００９】
従って、請求項１または２の発明の作用に加え、車両骨格部材の取付面部への荷重は、補強プレートの縁固定部のみならず車両骨格部材の取付面部に交差する両側壁から両端固定部へも伝達され、車両骨格部材の取付面部に交差する両側壁が外側へ開こうとする荷重を、補強プレートの縦壁部の面方向の曲げ荷重として受けることができる。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の車両骨格部材の補強構造であって、前記補強プレートの縦壁部は、直線上に延設されていることを特徴とする。
【００１１】
従って、請求項１〜３のうちいずれか一つの発明の作用に加え、取付面部からの荷重は、補強プレートの直線上の縦壁部によってその面方向の曲げ荷重として確実に受けることができる。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４記載の車両骨格部材の補強構造であって、前記車両骨格部材は、二つの前記取付穴の一方側に一対の前記側壁の間隔を狭めた幅狭部を有すると共に、前記各取付穴が一対の前記側壁のうち一方の側壁側へ片寄って配置され、前記補強プレートの縦壁部は、前記一方の側壁と前記他方の取付穴との間から二つの取付穴の間を通り前記他方の側壁へ延設されたことを特徴とする。
【００１３】
従って、請求項４の発明の作用に加え、補強プレートの縦壁部を両取付穴間の最短距離を通って車両骨格部材の閉断面構造をなす一対の側壁に固着することができる。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１〜５のうちいずれか一つに記載の車両骨格部材の補強構造であって、前記車両骨格部材は、前記取付面部にマウント部材を締結してエンジンをマウントするセンターメンバであることを特徴とする。
【００１５】
従って、請求項１〜５のうちいずれか一つの発明の作用に加え、車両走行中などに車両のバウンド、リバウンドなどによって、エンジンからマウント部材を介してセンターメンバの取付面部に入力された荷重を、補強プレートの縦壁部に面方向の曲げ荷重として確実に受けることができる。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１および２の発明では、車両骨格部材の取付面部に入力される荷重を補強プレートの縦壁部の面方向に沿った曲げ荷重として受けることができ、取付面部を確実に補強することができる。又、縦壁部の面方向に沿った曲げ荷重として受けるため、縦壁部の板厚を増加することなく取付面部の剛性を大きく向上させることができ、しかも、縦壁部を取付面部の背面に面合わせで固着する縁固定部は、取付面部から縦壁部に荷重を伝達するだけで良いため取付面部の幅方向全体に渡って設ける必要はない。従って、これらにより補強プレートの重量軽減を図ることができる。さらに、荷重を、縦壁部を介して車両骨格部材の側壁やロア部材（の側壁）にまで広く分散させることができる。
【００１７】
請求項３の発明では、請求項１または２の発明の効果に加え、補強プレートによって車両骨格部材の取付面部、及びこれに交差する側壁の双方を補強することができ、より剛性向上を図ることができる。
【００１８】
請求項４の発明では、請求項１〜３のうちいずれか一つの発明の効果に加え、荷重を縦壁部の面方向の曲げ荷重として確実に受けることができ、補強プレートの薄肉化と車両骨格部材の剛性向上との両立を図ることができる。
【００１９】
請求項５の発明では、請求項４の発明の効果に加え、補強プレートのより小型化を図ることができ、剛性向上と重量軽減とを確実に達成することができる。
【００２０】
請求項６の発明では、請求項１〜５のうちいずれか一つの発明の効果に加え、センターメンバに対しエンジンをマウントする取付面部を補強プレートによって補強し、剛性向上と重量軽減との両立を図ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は、本発明の一実施形態を示し、図１は、要部の一部切欠平面図、図２は、要部の分解斜視図、図３は、要部の側面図である。これら図１〜図３のように車体骨格部材としてのセンターメンバ１は、アッパー部材７とロア部材９との閉断面構造をなしている。該センターメンバ１は、エンジンルーム内下部において車体前後方向に沿って配置され、前端部１１はエンジンルーム内下部の図示しないクロスメンバに支持され、図示しない後端部は、サスペンションメンバに支持されている。
【００２２】
前記センターメンバ１の形状は、図３のように側面から見ると前後中間部１３が、上下方向に相対的に太く形成されると共に、図１、図２のように左右方向に相対的に細く形成されている。前記前端部１１と中間部１３との間には、前端部１１側へ漸次薄く且つ幅広となるような取付部１５が設けられ、該取付部１５はアッパー部材７側の上面に取付面部１７を有している。
【００２３】
又、センターメンバ１は、前記取付面部１７に交差する両壁部１９、２１の一方２１に他方１９が近づくように変位して中間部１３に連続し、該中間部１３が幅狭部として構成されている。前記取付面部１７には、センターメンバ１の長手方向所定間隔に２つの取付穴２３、２５が設けられ、該取付穴２３、２５は一方の壁部２１側へ片寄って配置され、且つ２５側に、前記幅狭部（中間部１３）が位置している。
【００２４】
さらに、前記取付面部１７の背面２７側に補強プレート２９が固着されている。補強プレート２９は、縦壁部３１と前後一対の縁固定部３３、３５、及び端固定部３７、３９とよりなっている。
【００２５】
前記縦壁部３１は、前記取付穴２３、２５の間を斜めに直線上にクロスして延設されている。本実施形態では、前記一方の壁部２１と取付穴２３との間から他方の壁部１９へ延設されている。
【００２６】
前記縁固定部３３、３５は、前記縦壁部３１の上縁部に折り曲げて形成され、各取付穴２３、２５に対応して前記縦壁部３１の一面側と他面側へ折り曲げ形成されている。縁固定部３３、３５は、図１のように平面から見ると三角形状を呈し、その端部は、端固定部３７、３９にそれぞれ至っている。縁固定部３３、３５には、前記取付穴２３、２５に対向する貫通穴４１、４３が設けられ、貫通穴４１、４３の下側にそれぞれウエルドナット４５、４７が設けられている。また、縁固定部３３、３５は、取付面部１７の背面２７に面合わせで溶接等によって固着されている。
【００２７】
前記端固定部３７、３９は前記縦壁部３１の前後端にそれぞれ設けられ、一方の端固定部３９は、前記壁部１９に面合わせで溶接等によって固着されている。又、端固定部３７は、他方の壁部２１（ロア部材９側）に面合わせで溶接等によって固着されている。
【００２８】
そして、図３のように前記取付面部１７には、相手側としてエンジンマウント部材３が配置され、前記取付穴２３、２５に挿入される締結具としてのボルト４９、５１がウエルドナット４５、４７に締結されて、エンジンマウント部材３が、センターメンバ１の取付面部１７に締結固定され、エンジン５３のフロント部のマウントが行われている。
【００２９】
なお、該エンジン５３のリヤ部分は図示はしないが同様な構造によってセンターメンバ１にマウントされている。また、エンジン５３は、その車幅方向両側において、例えば、フロントサイドメンバにもエンジンマウント部材を介してマウントされている。
【００３０】
車両走行中にバウンド、リバウンドによってエンジン５３からエンジンマウント部材３を介し、センターメンバ１の取付面部１７に±Ｆの荷重が作用すると、ボルト４９、５１、ウエルドナット４５、４７の締結を介して、両取付穴２３、２５の部分において取付面部１７に荷重が作用する。かかる荷重は、センターメンバ１のアッパー部材７、及びロア部材９に分散されると同時に両縁固定部３３、３５を介して縦壁部３１にも伝達される。この伝達によって縦壁部３１は、荷重を面方向の曲げ荷重として受けることになり、縦壁部３１が薄板であっても取付面部１７の剛性を大きく向上させることができる。
【００３１】
又、縦壁部３１は、端固定部３７、３９が壁部２１、１９に固着されているため、壁部２１、１９に伝達された荷重は端固定部３７、３９から縦壁部３１へ伝えられ、同様に面方向の曲げ荷重等として受けることができる。従って、この方向においても縦壁部３１は、取付面部１７周囲を大きく剛性向上させることができる。
【００３２】
従って、補強プレート２９は、薄板であっても取付面部１７の剛性を大きく向上させることができ、エンジン５３を確実に支持することができる。しかも、補強プレート２９は、薄板でよく、又、縁固定部３３、３５や端固定部３７、３９は部分的に設けるもので良いため、全体的な重量は著しく軽減され重量増を大幅に抑制することができる。
【００３３】
更に、本実施形態では、縦壁部３１を相対的に間隔の小さな一方の壁部２１と取付穴２３との間から他方の壁部１９側へ延設したため、図１の一点鎖線図示のように、相対的に間隔が広くなる壁部１９と取付穴２３との間から壁部２１側へ延設した場合に比べ、全長Ｌ１をＬ２に対し短くすることができ、この点からも小型化と重量増抑制を図ることができる。
【００３４】
又、車体前部をジャッキアップするときには、センターメンバ１の中間部１３の下側にジャッキ５５を当てがって行うことができ、この部分はセンターメンバ１が幅峡で上下方向に高くなっているため、ジャッキアップに対し十分な剛性を保つことができる。
【００３５】
なお、上記一実施形態では、センターメンバ１が平面から見て幅狭部を有するものに適用したが、均一幅のものに適用することもできる。又、補強プレート２９は、端固定部３７、３９を有する構成としたが、該端固定部３７、３９を省略することも可能である。更に、センターメンバ１に限らず他の車両骨格部材に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかり、要部の一部切欠平面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかり、要部の分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかり、要部の側面図である。
【図４】従来例にかかるセンターメンバの側面図である。
【図５】従来例にかかる要部の断面図である。
【符号の説明】
１ センターメンバ（車両骨格部材）
３ エンジンマウント部材（相手側）
１３ 中間部（幅狭部）
１７ 取付面部
１９、２１ 壁部
２３、２５ 取付穴
２７ 背面
２９ 補強プレート
３１ 縦壁部
３３、３５ 縁固定部
３７、３９ 端固定部
４５、４７ ウエルドナット（締結具）
４９、５１ ボルト（締結具）

Claims (6)

1. 板材を折り曲げて下方に開放されたハット型断面を有するアッパ部材と、板材を折り曲げて上方に開放されたハット型断面を有するロア部材と、を有し、当該アッパ部材とロア部材との開放側同士を突き合わせて略矩形の閉断面構造が形成され、
   前記アッパ部材の上面としての取付面部に、当該アッパ部材の長手方向に沿って所定間隔で複数の取付穴が形成され、各取付穴に挿入される締結具により当該取付面部に相手側を締結固定する車両骨格部材において、
   前記取付面部の背面側に設けられ、二つの前記取付穴の間を斜めにクロスすると共に該背面に突出する縦壁部と、該縦壁部の縁部に前記各取付穴に対応して設けられ前記背面に面合わせで固着される縁固定部とを有する補強プレートを設け、
   前記縦壁部の長手方向一端が、前記車両骨格部材の閉断面構造をなす一対の側壁のうち一方に固着されるとともに、前記縦壁部の長手方向他端が、前記車両骨格部材の閉断面構造をなす一対の側壁のうち他方に固着されることを特徴とする車両骨格部材の補強構造。
2. 前記縦壁部の長手方向一端が固着される側壁が前記アッパ部材の側壁であって、当該縦壁部の長手方向他端が固着される側壁が前記ロア部材の側壁であることを特徴とする請求項１に記載の車両骨格部材の補強構造。
3. 請求項１または２記載の車両骨格部材の補強構造であって、
   前記補強プレートの縦壁部の長手方向両端に、前記側壁の内面に面合わせで固着される端固定部を設けたことを特徴とする車両骨格部材の補強構造。
4. 請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の車両骨格部材の補強構造であって、
   前記補強プレートの縦壁部は、直線上に延設されていることを特徴とする車両骨格部材の補強構造。
5. 請求項４記載の車両骨格部材の補強構造であって、
   前記車両骨格部材は、二つの前記取付穴の一方側に一対の前記側壁の間隔を狭めた幅狭部を有すると共に、前記各取付穴が一対の前記側壁のうち一方の側壁側へ片寄って配置され、
   前記補強プレートの縦壁部は、前記一方の側壁と前記他方の取付穴との間から二つの取付穴の間を通り前記他方の側壁へ延設されたことを特徴とする車両骨格部材の補強構造。
6. 請求項１〜５のうちいずれか一つに記載の車両骨格部材の補強構造であって、
   前記車両骨格部材は、前記取付面部にマウント部材を締結してエンジンをマウントするセンターメンバであることを特徴とする車両骨格部材の補強構造。

Images