JP4227321B2 - 自動車のクロスメンバ結合構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車幅方向に延びる左，右のサイドメンバ間に車幅方向に延びるクロスメンバを接合するようにした自動車のクロスメンバ結合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のリヤフレームは、図７に示すように、車両前後方向に延びる左，右サイドメンバ２０，２０間に車幅方向に延びるリヤクロスメンバ２１を架け渡すようにして結合した構造が一般的である（例えば、実開平２−１４５５６９号公報参照）。
【０００３】
このようなクロスメンバの結合構造として、従来、図８，図９に示すように、クロスメンバ２１の車幅方向端縁にフランジ部２１ａを一体に屈曲形成し、該フランジ部２１ａをサイドメンバ２０の内側壁２０ａに付き当てるとともに、両者２０ａｐ２１ａをスポット溶接により接合したものがある。また上記リヤクロスメンバ２１にシートベルトアンカー取付け用のリインホース２２を結合する場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両の側面衝突時の剛性を高めるとともに、シートベルトアンカからの入力に対する剛性を高める観点から、上記クロスメンバに引張強度の高い高張力鋼板を採用することを検討している。このような高張力鋼板を採用する場合には、該高張力鋼板の端縁にサイドメンバ接合用のフランジ部を屈曲形成することとなる。
【０００５】
しかしながら、高張力鋼板はその材質からして成形性が低く、形状に対する自由度が小さいことから、サイドメンバとの十分な結合構造が得られないという懸念がある。
【０００６】
本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、クロスメンバに高張力鋼板を採用する場合のサイドメンバとの十分な結合力を確保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、車両前後方向に延びるサイドメンバの内側壁に車幅方向に延びるクロスメンバの端部を結合するようにした自動車のクロスメンバ結合構造において、上記クロスメンバを高張力鋼板等からなる硬鋼板により形成するとともに、該クロスメンバにシートベルトアンカを固定し、該クロスメンバを、上記サイドメンバに溶接接合される接合フランジ部が屈曲形成された軟鋼板からなる結合部材を介して上記サイドメンバに結合し、該結合部材を、上記クロスメンバの断面形状に沿う断面形状に形成するとともに、該クロスメンバに重ね合わせて結合し、上記クロスメンバの車幅方向外端面を、上記結合部材の接合フランジ部に当接させ又は僅かな隙間を設けて対向させたことを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、上記結合部材は、上記クロスメンバに接合されたシートベルトアンカ取付け用リインホースを延長させたものであることを特徴としている。
【０００９】
【発明の作用効果】
本発明にかかるクロスメンバ結合構造によれば、クロスメンバを高張力鋼板等の硬鋼板により形成し、該クロスメンバを軟鋼板からなる結合部材を介してサイドメンバに結合したので、成形性が良好な結合部材に接合フランジ部を容易に形成することができ、サイドメンバとの結合力を十分に確保することができる。その結果、クロスメンバへの高張力鋼板の採用が可能となり、車両側突時の剛性及びシートベルトアンカからの入力に対する剛性を高めることができる。
【００１０】
また上記クロスメンバを軟鋼板からなる結合部材を介して結合したので、シートベルトアンカからの入力に対しては軟鋼板の柔軟性により吸収することが可能となり、サイドメンバとの結合部の破断を防止することができる。
【００１１】
請求項２の発明では、上記結合部材をシートベルトアンカ取付け用リインホースを延長させて形成したので、既存のリインホースをそのまま利用することができ、部品点数が増えるのを防止できる。
【００１２】
【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。
【００１３】
図１ないし図６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，図３はサイドメンバのクロスメンバ結合部分の斜視図，一部断面正面図，平面図、図４はクロスメンバのシートベルトアンカ取付け部分の斜視図、図５，図６はシートベルトアンカ取付け部分の断面図（図４のV-V 線断面図，図４のVI-VI 線断面図）である。
【００１４】
図において、１は自動車のリヤフレームを示しており、該リヤフレーム１は車両前後方向に延びる左，右のサイドメンバ２，２の中央部に車幅方向に延びるクロスメンバ３を結合するとともに、該クロスメンバ３及びサイドメンバ２の上面にフロアパネル４（図６参照）を配設した概略構造を有しており、該クロスメンバ３のフロアパネル４の上面にリヤシート（不図示）が配設されている。
【００１５】
上記サイドメンバ２は、内，外側壁２ａ，２ｂ及び底壁２ｃを有する横断面ハット状のものであり、車両後側ほど車内側に位置するように屈曲形成されており、該後側の車外側には不図示の後輪が配設されている。また上記内，外側壁２ａ，２ｂの上縁にはフランジ部２ｄ，２ｄが一体に屈曲形成されている。
【００１６】
上記クロスメンバ３は、前，後壁３ａ，３ｂ及び底壁３ｃを有する縦断面ハット状のものであり、該底壁３ｃの車幅方向両端部は前後方向に幅広に形成され、かつ中央部より若干高所に位置するように段付き状に屈曲形成されている。また上記前，後壁３ａ，３ｂの上縁にはフランジ部３ｄ，３ｄが一体に屈曲形成されている。
【００１７】
上記クロスメンバ３内には左，右一対のリインホース５が配設されている。この各リインホース５は上向きに開口する縦断面コ字状のものであり、これの前，後壁５ａ，５ｂ及び底壁５ｃは上記クロスメンバ３の前，後壁３ａ，３ｂ及び底壁３ｃにスポット溶接により接合されている。
【００１８】
上記リインホース５の車内側端部には、図４〜図６に示すように、取付けブラケット６が配設されている。この取付けブラケット６は下向きに開口する断面コ字状のものである。この取付けブラケット６の左，右側壁６ａ，６ｂがリインホース５の底壁５ｃにアーク溶接により接合されており、これによりボックス断面が形成されている。
【００１９】
上記取付けブラケット６の上壁６ｃには上記フロアパネル４が配置されており、該上壁６ｃの下面にはアンカナット７が固着されている。また上記取付けブラケット６内のリインホース５の底壁５ｃの上面にはタンクナット８が固着されている。
【００２０】
上記クロスメンバ３の底壁３ｃの下面には燃料タンク９の固定フランジ９ａが配置されている。この固定フランジ９ａは上記タンクナット８に螺着されたボルト１０によりクロスメンバ３とともにリインホース５に共締め固定されている。また上記フロアパネル４の上面にはシートベルトアンカ１１が配置されている。このシートベルトアンカ１１は上記アンカナット７に螺着されたボルト１２によりフロアパネル４とともに取付けブラケット６に共締め固定されている。
【００２１】
このようにリインホース５に下向きコ字状の取付けブラケット６を接合してボックス断面を形成し、該取付けブラケット６に燃料タンク９及びシートベルトアンカ１１を締結固定したので、上記燃料タンク９及びシートベルトアンカ１１の取付け剛性を高めることができ、これによりリインホース５の薄板化が可能となる。
【００２２】
上記クロスメンバ３は引張り強度の高い高張力鋼板からなるものである。該クロスメンバ３に高張力鋼板を採用することによって、車両側突時の車体剛性を高めるとともに、シートベルトアンカ１１からの入力に対する引張り剛性を高めることができる。
【００２３】
上記リインホース５は形状に対する自由度の高い軟鋼板からなるものであり、上記サイドメンバ２の内側壁２ａに当接する位置まで延長形成されている。上記リインホース５の外端縁には接合フランジ部１５が一体形成されており、該接合フランジ部１５には上記クロスメンバ３の外端面が当接し，もしくは僅かな隙間を設けて対向している。
【００２４】
上記接合フランジ部１５は上記リインホース５の前，後壁５ａ，５ｂに続いて前後に屈曲形成された前，後フランジ部１５ａ，１５ｂと、底壁５ｃに続いて下方に屈曲形成された下フランジ部１５ｃとを有しており、該下フランジ部１５ｃは上記内側壁２ａから底壁２ｃの下面に回り込むように延びている。
【００２５】
そして上記接合フランジ部１５はサイドメンバ２の内側壁２ａ及び底壁２ｃにスポット溶接により接合されており、これにより上記クロスメンバ３はリインホース５を介してサイドメンバ２に結合されている。
【００２６】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【００２７】
本実施形態のクロスメンバ結合構造によれば、クロスメンバ３を高張力鋼板により形成し、該クロスメンバ３に軟鋼板からなるリインホース５を接合するとともに、該リインホース５に接合フランジ部１５を一体形成し、該接合フランジ１５をサイドメンバ２に接合することによって上記クロスメンバ３をリインホース５を介してサイドメンバ２に結合したので、形状に対する自由度の高い軟鋼板からなるリインホース５に接合フランジ部１５を容易に形成することができ、上記クロスメンバ３のサイドメンバ２との結合力を十分に確保することができる。その結果、クロスメンバ３に高張力鋼板の採用が可能となり、車両側突時の剛性及びシートベルトアンカからの入力に対する剛性を高めることができる。
【００２８】
また上記クロスメンバ３を軟鋼板からなるリインホース５を介してサイドメンバ２に結合したので、シートベルトアンカ１１からの入力をリインホース５により吸収することが可能となり、サイドメンバ２との結合部の破断を防止することができる。
【００２９】
本実施形態では、シートベルトアンカ１１，燃料タンク９を取付けるためのリインホース５を延長させ、該延長端に接合フランジ１５を形成したので、既存のリインホース５をそのまま利用することができ、部品点数が増えるのを防止できる。
【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該クロスメンバの結合部分の斜視図である。
【図２】上記クロスメンバの結合部分の一部断面正面図である。
【図３】上記クロスメンバ結合部分の平面図である。
【図４】上記クロスメンバのシートベルトアンカ取付け部分の斜視図である。
【図５】上記シートベルトアンカ取付け部分の断面図（図４のV-V 線断面図）である。
【図６】上記シートベルトアンタ取付け部分の断面図（図４のVI-VI 線断面図）である。
【図７】一般的な自動車のリヤフレームを示す斜視図である。
【図８】従来のクロスメンバ結合構造を示す斜視図である。
【図９】従来のクロスメンバ結合部の正面図である。
【符号の説明】
２ サイドメンバ
２ａ 内側壁
３ クロスメンバ
５ リインホース（結合部材）
１５ 接合フランジ部
【発明の属する技術分野】
本発明は、車幅方向に延びる左，右のサイドメンバ間に車幅方向に延びるクロスメンバを接合するようにした自動車のクロスメンバ結合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のリヤフレームは、図７に示すように、車両前後方向に延びる左，右サイドメンバ２０，２０間に車幅方向に延びるリヤクロスメンバ２１を架け渡すようにして結合した構造が一般的である（例えば、実開平２−１４５５６９号公報参照）。
【０００３】
このようなクロスメンバの結合構造として、従来、図８，図９に示すように、クロスメンバ２１の車幅方向端縁にフランジ部２１ａを一体に屈曲形成し、該フランジ部２１ａをサイドメンバ２０の内側壁２０ａに付き当てるとともに、両者２０ａｐ２１ａをスポット溶接により接合したものがある。また上記リヤクロスメンバ２１にシートベルトアンカー取付け用のリインホース２２を結合する場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両の側面衝突時の剛性を高めるとともに、シートベルトアンカからの入力に対する剛性を高める観点から、上記クロスメンバに引張強度の高い高張力鋼板を採用することを検討している。このような高張力鋼板を採用する場合には、該高張力鋼板の端縁にサイドメンバ接合用のフランジ部を屈曲形成することとなる。
【０００５】
しかしながら、高張力鋼板はその材質からして成形性が低く、形状に対する自由度が小さいことから、サイドメンバとの十分な結合構造が得られないという懸念がある。
【０００６】
本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、クロスメンバに高張力鋼板を採用する場合のサイドメンバとの十分な結合力を確保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、車両前後方向に延びるサイドメンバの内側壁に車幅方向に延びるクロスメンバの端部を結合するようにした自動車のクロスメンバ結合構造において、上記クロスメンバを高張力鋼板等からなる硬鋼板により形成するとともに、該クロスメンバにシートベルトアンカを固定し、該クロスメンバを、上記サイドメンバに溶接接合される接合フランジ部が屈曲形成された軟鋼板からなる結合部材を介して上記サイドメンバに結合し、該結合部材を、上記クロスメンバの断面形状に沿う断面形状に形成するとともに、該クロスメンバに重ね合わせて結合し、上記クロスメンバの車幅方向外端面を、上記結合部材の接合フランジ部に当接させ又は僅かな隙間を設けて対向させたことを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、上記結合部材は、上記クロスメンバに接合されたシートベルトアンカ取付け用リインホースを延長させたものであることを特徴としている。
【０００９】
【発明の作用効果】
本発明にかかるクロスメンバ結合構造によれば、クロスメンバを高張力鋼板等の硬鋼板により形成し、該クロスメンバを軟鋼板からなる結合部材を介してサイドメンバに結合したので、成形性が良好な結合部材に接合フランジ部を容易に形成することができ、サイドメンバとの結合力を十分に確保することができる。その結果、クロスメンバへの高張力鋼板の採用が可能となり、車両側突時の剛性及びシートベルトアンカからの入力に対する剛性を高めることができる。
【００１０】
また上記クロスメンバを軟鋼板からなる結合部材を介して結合したので、シートベルトアンカからの入力に対しては軟鋼板の柔軟性により吸収することが可能となり、サイドメンバとの結合部の破断を防止することができる。
【００１１】
請求項２の発明では、上記結合部材をシートベルトアンカ取付け用リインホースを延長させて形成したので、既存のリインホースをそのまま利用することができ、部品点数が増えるのを防止できる。
【００１２】
【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。
【００１３】
図１ないし図６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，図３はサイドメンバのクロスメンバ結合部分の斜視図，一部断面正面図，平面図、図４はクロスメンバのシートベルトアンカ取付け部分の斜視図、図５，図６はシートベルトアンカ取付け部分の断面図（図４のV-V 線断面図，図４のVI-VI 線断面図）である。
【００１４】
図において、１は自動車のリヤフレームを示しており、該リヤフレーム１は車両前後方向に延びる左，右のサイドメンバ２，２の中央部に車幅方向に延びるクロスメンバ３を結合するとともに、該クロスメンバ３及びサイドメンバ２の上面にフロアパネル４（図６参照）を配設した概略構造を有しており、該クロスメンバ３のフロアパネル４の上面にリヤシート（不図示）が配設されている。
【００１５】
上記サイドメンバ２は、内，外側壁２ａ，２ｂ及び底壁２ｃを有する横断面ハット状のものであり、車両後側ほど車内側に位置するように屈曲形成されており、該後側の車外側には不図示の後輪が配設されている。また上記内，外側壁２ａ，２ｂの上縁にはフランジ部２ｄ，２ｄが一体に屈曲形成されている。
【００１６】
上記クロスメンバ３は、前，後壁３ａ，３ｂ及び底壁３ｃを有する縦断面ハット状のものであり、該底壁３ｃの車幅方向両端部は前後方向に幅広に形成され、かつ中央部より若干高所に位置するように段付き状に屈曲形成されている。また上記前，後壁３ａ，３ｂの上縁にはフランジ部３ｄ，３ｄが一体に屈曲形成されている。
【００１７】
上記クロスメンバ３内には左，右一対のリインホース５が配設されている。この各リインホース５は上向きに開口する縦断面コ字状のものであり、これの前，後壁５ａ，５ｂ及び底壁５ｃは上記クロスメンバ３の前，後壁３ａ，３ｂ及び底壁３ｃにスポット溶接により接合されている。
【００１８】
上記リインホース５の車内側端部には、図４〜図６に示すように、取付けブラケット６が配設されている。この取付けブラケット６は下向きに開口する断面コ字状のものである。この取付けブラケット６の左，右側壁６ａ，６ｂがリインホース５の底壁５ｃにアーク溶接により接合されており、これによりボックス断面が形成されている。
【００１９】
上記取付けブラケット６の上壁６ｃには上記フロアパネル４が配置されており、該上壁６ｃの下面にはアンカナット７が固着されている。また上記取付けブラケット６内のリインホース５の底壁５ｃの上面にはタンクナット８が固着されている。
【００２０】
上記クロスメンバ３の底壁３ｃの下面には燃料タンク９の固定フランジ９ａが配置されている。この固定フランジ９ａは上記タンクナット８に螺着されたボルト１０によりクロスメンバ３とともにリインホース５に共締め固定されている。また上記フロアパネル４の上面にはシートベルトアンカ１１が配置されている。このシートベルトアンカ１１は上記アンカナット７に螺着されたボルト１２によりフロアパネル４とともに取付けブラケット６に共締め固定されている。
【００２１】
このようにリインホース５に下向きコ字状の取付けブラケット６を接合してボックス断面を形成し、該取付けブラケット６に燃料タンク９及びシートベルトアンカ１１を締結固定したので、上記燃料タンク９及びシートベルトアンカ１１の取付け剛性を高めることができ、これによりリインホース５の薄板化が可能となる。
【００２２】
上記クロスメンバ３は引張り強度の高い高張力鋼板からなるものである。該クロスメンバ３に高張力鋼板を採用することによって、車両側突時の車体剛性を高めるとともに、シートベルトアンカ１１からの入力に対する引張り剛性を高めることができる。
【００２３】
上記リインホース５は形状に対する自由度の高い軟鋼板からなるものであり、上記サイドメンバ２の内側壁２ａに当接する位置まで延長形成されている。上記リインホース５の外端縁には接合フランジ部１５が一体形成されており、該接合フランジ部１５には上記クロスメンバ３の外端面が当接し，もしくは僅かな隙間を設けて対向している。
【００２４】
上記接合フランジ部１５は上記リインホース５の前，後壁５ａ，５ｂに続いて前後に屈曲形成された前，後フランジ部１５ａ，１５ｂと、底壁５ｃに続いて下方に屈曲形成された下フランジ部１５ｃとを有しており、該下フランジ部１５ｃは上記内側壁２ａから底壁２ｃの下面に回り込むように延びている。
【００２５】
そして上記接合フランジ部１５はサイドメンバ２の内側壁２ａ及び底壁２ｃにスポット溶接により接合されており、これにより上記クロスメンバ３はリインホース５を介してサイドメンバ２に結合されている。
【００２６】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【００２７】
本実施形態のクロスメンバ結合構造によれば、クロスメンバ３を高張力鋼板により形成し、該クロスメンバ３に軟鋼板からなるリインホース５を接合するとともに、該リインホース５に接合フランジ部１５を一体形成し、該接合フランジ１５をサイドメンバ２に接合することによって上記クロスメンバ３をリインホース５を介してサイドメンバ２に結合したので、形状に対する自由度の高い軟鋼板からなるリインホース５に接合フランジ部１５を容易に形成することができ、上記クロスメンバ３のサイドメンバ２との結合力を十分に確保することができる。その結果、クロスメンバ３に高張力鋼板の採用が可能となり、車両側突時の剛性及びシートベルトアンカからの入力に対する剛性を高めることができる。
【００２８】
また上記クロスメンバ３を軟鋼板からなるリインホース５を介してサイドメンバ２に結合したので、シートベルトアンカ１１からの入力をリインホース５により吸収することが可能となり、サイドメンバ２との結合部の破断を防止することができる。
【００２９】
本実施形態では、シートベルトアンカ１１，燃料タンク９を取付けるためのリインホース５を延長させ、該延長端に接合フランジ１５を形成したので、既存のリインホース５をそのまま利用することができ、部品点数が増えるのを防止できる。
【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該クロスメンバの結合部分の斜視図である。
【図２】上記クロスメンバの結合部分の一部断面正面図である。
【図３】上記クロスメンバ結合部分の平面図である。
【図４】上記クロスメンバのシートベルトアンカ取付け部分の斜視図である。
【図５】上記シートベルトアンカ取付け部分の断面図（図４のV-V 線断面図）である。
【図６】上記シートベルトアンタ取付け部分の断面図（図４のVI-VI 線断面図）である。
【図７】一般的な自動車のリヤフレームを示す斜視図である。
【図８】従来のクロスメンバ結合構造を示す斜視図である。
【図９】従来のクロスメンバ結合部の正面図である。
【符号の説明】
２ サイドメンバ
２ａ 内側壁
３ クロスメンバ
５ リインホース（結合部材）
１５ 接合フランジ部
Claims (2)
- 車両前後方向に延びるサイドメンバの内側壁に車幅方向に延びるクロスメンバの端部を結合するようにした自動車のクロスメンバ結合構造において、上記クロスメンバを高張力鋼板等からなる硬鋼板により形成するとともに、該クロスメンバにシートベルトアンカを固定し、該クロスメンバを、上記サイドメンバに溶接接合される接合フランジ部が屈曲形成された軟鋼板からなる結合部材を介して上記サイドメンバに結合し、該結合部材を、上記クロスメンバの断面形状に沿う断面形状に形成するとともに、該クロスメンバに重ね合わせて結合し、上記クロスメンバの車幅方向外端面を、上記結合部材の接合フランジ部に当接させ又は僅かな隙間を設けて対向させたことを特徴とする自動車クロスメンバ結合構造。
- 請求項１において、上記結合部材は、上記クロスメンバに接合されたシートベルトアンカ取付け用リインホースを延長させたものである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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|---|---|---|---|
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