JP4228920B2 - サイドメンバ構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体の両側の下方で前後方向に配設されるサイドメンバ構造に関する。

車体の両側の下方で前後方向に配設される従来のサイドメンバ構造の一例を図８乃至１１に示す。図８乃至１１において、前記サイドメンバ構造は、サイドメンバ２０と、サイドメンバ２０に接して配置されるリンフォース２１と、サイドメンバ２０及びリンフォース２１を上側から覆うフロントパネルなどのパネル２２とを有する。

サイドメンバ２０は、下方に傾斜する傾斜部２０ｄと、この傾斜部２０ｄの後方から連続して水平に延在する水平部２０ｅとを有する。このサイドメンバ２０は、底面２０ａと、底面２０ａの両側からそれぞれ上方に延びる側壁２０ｂと、側壁２０ｂの上側から車幅方向（外側）に延びる延在部２０ｃとを有し、断面略Ｕ字状である。

リンフォース２１は、底面２１ａと、底面２１ａの両側からそれぞれ上方に延びる側壁２１ｂと、側壁２１ｂの上側から車幅方向に延びる延在部２１ｃとを有し、断面略Ｕ字状である。なお、サイドメンバ２０の延在部２０ｃとリンフォース２１の延在部２１ｃとは略同じ大きさである。また、図１１に示すように、リンフォース２１が配設された部位の後方側でサイドメンバ２０に上方へ向う段差部２０ｆが形成されており、その部位でのサイドメンバ２０とパネル２２とに隙間が生じることを防止している。

車両の前方で衝突すると、サイドメンバ構造の傾斜部に最も負荷がかる。サイドメンバ構造の傾斜部を補強するため、上記リンフォース２１はサイドメンバ２０の傾斜部２０ｄから水平部２０ｅに渡って配設される。

このようなサイドメンバ構造は、製造コストの観点から、重量の軽い車両から重量の重い車両まで共通化（共有化）されている。
車両の前方で衝突すると、この衝突による力及び車両後方の重量による力はサイドメンバ構造の傾斜部にかかる。
重量の軽い車両では、前記車両の後方の重量が軽いため、衝突による力及び車両後方の重量による力に対してサイドメンバ構造の傾斜部が耐え、前記力がそのまま車両全体に伝搬して、車室内にいる乗員まで伝わるおそれがある。そのため、重量の軽い車両では、サイドメンバ構造の傾斜部の強度を低くして、車両の前方で衝突すると、サイドメンバ構造の傾斜部はつぶれて（曲がって）この衝突による力を吸収している。
重量の重い車両では、前記車両の後方の重量が重いため、衝突による力及び車両後方の重量による力によって、サイドメンバ構造の傾斜部がつぶれて（曲がって）、前記力を吸収している。
よって、車両の前方で衝突しても車室内にいる乗員の安全性を確保する観点から、車両の重量に応じてサイドメンバ構造の傾斜部の耐力（強度）を変える必要がある。

下記特許文献１に記載される自動車の前部車体構造には、下方へ傾斜する傾斜部に連続して後方に延在する水平部を有するサイドメンバにリンフォースを追加することにより、その部分の強度を局部的に高めて、車両の衝突時に該連結部の折れ曲がりの発生を防止した技術が開示されている。

実開平３−５３３８１号公報

サイドメンバ構造の傾斜部の強度を変える方法として、リンフォースの板厚や大きさを変えることが考えられる。しかしながら、リンフォースの板厚を変えると、他の部品、例えばサイドメンバ、パネルなどとのあわせなどが変わってしまい、サイドメンバ構造を共通化できないという問題がある。即ち、図１１に示す構造において、リンフォース２１の水平部２１ｅの長さを変えると、サイドメンバ２０の上方に向かう段差部２０ｆの位置を車両前後方向で変化させる必要があるし、リンフォース２１の板厚を変えると、段差部２０ｆの高さを変化させる必要があるため、サイドメンバ構造を共通化できないといった問題があった。

そこで、本発明の課題は、強度を容易に調整できるサイドメンバ構造を提供することにある。

上述した課題を解決する第１の発明に係るサイドメンバ構造は、
車両前後方向に延びると共に、下方に傾斜する傾斜部及び該傾斜部の後方から連続して水平に延在する水平部を有し、上部に車幅方向へ延在する第１フランジ部を有する断面略Ｕ字状のサイドメンバと、前記サイドメンバを上側から覆うリンフォースと、
前記リンフォースの上部に設けられるパネルとが接合されたサイドメンバ構造において、
前記リンフォースは、前記サイドメンバの前記傾斜部から前記水平部に渡って前記第１フランジ部より広幅で前記第１フランジ部に重合する第２フランジ部を有する第１接合部と、前記第１接合部の車両後方側に設けられ、前記第１フランジ部に重合するフランジ部を有さずに前記サイドメンバに接合される第２接合部とを有し、
前記サイドメンバの前記第１フランジ部には、前記リンフォースの前記第１接合部よりも車両後方側にて、上方に向かう段差部が備えられる一方、
前記パネルは前記リンフォース及び前記サイドメンバに比較して薄板にて形成され、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とが溶接されると共に、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部との溶接部位より外側で前記第２フランジ部と前記パネルとが溶接され、前記第１接合部の車両後方側では前記第１フランジ部と前記パネルとが溶接される
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第２の発明に係るサイドメンバ構造は、
第１の発明に記載されるサイドメンバ構造において、
前記リンフォースの前記第２接合部は、前記サイドメンバの側壁に接合される
ことを特徴とする。

第１の発明に係るサイドメンバ構造では、車両前後方向に延びると共に、下方に傾斜する傾斜部及び該傾斜部の後方から連続して水平に延在する水平部を有し、上部に車幅方向へ延在する第１フランジ部を有する断面略Ｕ字状のサイドメンバと、前記サイドメンバを上側から覆うリンフォースと、前記リンフォースの上部に設けられるパネルとが接合されたサイドメンバ構造において、前記リンフォースが、前記サイドメンバの前記傾斜部から前記水平部に渡って前記第１フランジ部より広幅で前記第１フランジ部に重合する第２フランジ部を有する第１接合部と、前記第１接合部の車両後方側に設けられ、前記第１フランジ部に重合するフランジ部を有さずに前記サイドメンバに接合される第２接合部とを有し、前記サイドメンバの前記第１フランジ部には、前記リンフォースの前記第１接合部よりも車両後方側にて、上方に向かう段差部が備えられることで、前記リンフォースの前記第１接合部の車両後方側で、前記サイドメンバの前記第１フランジ部と前記パネルとを溶接できると共に、前記リンフォースの前記第２接合部の長さを変えて、前記リンフォースと前記サイドメンバとを溶接で固定してなる前記サイドメンバ構造の強度を容易に調整することができる。その結果、車両に応じて、前記リンフォースの前記第１接合部の長さ、前記サイドメンバの形状及び前記パネルの形状を変更する必要がないので、サイドメンバ構造を共通化することができ、組み付け性が向上する。前記パネルが前記リンフォース及び前記サイドメンバに比較して薄板にて形成され、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とが溶接されると共に、前記第２フランジ部と前記パネルとが溶接されることで、前記サイドメンバと前記リンフォースとの溶接、前記リンフォースと前記パネルとの溶接となるので、溶接の品質が安定すると共に、組み付け性が向上する。

第２の発明に係るサイドメンバ構造では、第１の発明に記載されるサイドメンバ構造において、前記リンフォースの前記第２接合部は、前記サイドメンバの側壁に接合されることで、前記リンフォースの前記第２接合部の長さを変えて、前記リンフォースと前記サイドメンバとを溶接で固定してなる前記サイドメンバ構造の強度を容易に調整することができる。その結果、車両に応じて、前記リンフォースの前記第１接合部の長さ、前記サイドメンバの形状及び前記パネルの形状を変更する必要がないので、サイドメンバ構造を共通化することができ、組み付け性が向上する。

以下に、本発明に係るサイドメンバ構造を実施するための最良の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るサイドメンバ構造の斜視図、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視断面図、図３は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図、図４は、図１におけるＩＶ−ＩＶ矢視断面図、図５は、図１におけるＶ−Ｖ矢視断面図、図６は、本発明の一実施形態に係るサイドメンバ構造に用いるリンフォースの斜視図、図７は、本発明の一実施形態に係るサイドメンバ構造を適用した車両の側面図である。

本発明の一実施形態に係るサイドメンバ構造は、図７に示す様に、サイドメンバ１０と、サイドメンバ１０に接して配置されるリンフォース１１と、サイドメンバ１０及びリンフォース１１を覆うフロントパネルなどのパネル１２とを有する。前記サイドメンバ構造は、車両の前後方向に延びると共に、下方に傾斜する傾斜部と、傾斜部の後方から連続して水平に延在する水平部とを有する。つまり、サイドメンバ１０は、車両の前後方向に延びると共に、下方に傾斜する傾斜部１０ｄと傾斜部１０ｄの後方から連続して水平に延在する水平部１０ｅとを有する。なお、パネル１２も、サイドメンバ１０と同様に、車両の前後方向に延びると共に、下方に傾斜する傾斜部１２ｄと、傾斜部１２ｄの後方から連続して水平に延在する水平部１２ｅとを有する。

サイドメンバ１０は、断面略Ｕ字状であり、底面１０ａと、底面１０ａの両側からそれぞれ上方に延びる側壁１０ｂと、側壁１０ｂの上部から車幅方向（外側）に延びる第１フランジ部１０ｃとを有する。

リンフォース１１は、車両の前後方向に延び、サイドメンバ１０の傾斜部１０ｄから水平部１０ｅに渡りサイドメンバ１０に接合して配設されるので、下方に傾斜する傾斜部１１ｄと、傾斜部１１ｄの後方から連続して水平に延在する水平部１１ｅとを有する。
このリンフォース１１は、断面略Ｕ字状であり、底面１１ａと、底面１１ａの両側からサイドメンバ１０の側壁１０ｂに沿って上方に延びる側壁１１ｂと、側壁１１ｂの上部から車幅方向にそれぞれ延びる第１接合部である第２フランジ部１１ｃとを有する。リンフォース１１の第２フランジ部１１ｃとサイドメンバ１０の第１フランジ部１０ｃとが接合する。ただし、リンフォース１１の第２フランジ部１１ｃの後方から車両後方に向って、サイドメンバ１０の側壁１０ｂに沿って延びる側壁１１ｂと、底面１１ａとがさらに延在する。よって、リンフォース１１の第２フランジ部１１ｃの後方から車両後方に向って延びる側壁１１ｂが第２接合部となる。

サイドメンバ１０の第１フランジ部１０ｃは、図５に示すように、リンフォース１１の第２フランジ部１１ｃより車両後方に、上方に向かう段差部１０ｆを備える。この段差部１０ｆでは、図４に示す様に、サイドメンバ１０の側壁１０ｂは上方に延びて、サイドメンバ１０の第１フランジ部１０ｃとパネル１２とが接合している。

よって、リンフォース１１の第２接合部である側壁１１ｂの長さを変えることにより、サイドメンバ１０とリンフォース１１とを溶接で固定してなるサイドメンバ構造の強度を変えることができるので、車両の重量に応じてサイドメンバ１０の段差部１０ｆの位置を変更する必要がなく、車両の重量に関わらずサイドメンバ構造を共通化することができる。

なお、リンフォース１１の第２フランジ部１１ｃは、サイドメンバ１０の第１フランジ部１０ｃより外側に延びる。

ここで、本発明の一実施形態に係るサイドメンバ構造の組み付け手順について、以下に説明する。

最初に、図１乃至４に示す様に、サイドメンバ１０に接合させてリンフォース１１を配置する。次に、サイドメンバ１０の第１フランジ部１０ｃとリンフォース１１の第２フランジ部１１ｃとを溶接で固定し、リンフォース１１の第２フランジ部１１ｃの後方ではサイドメンバ１０の側壁１０ｂとリンフォース１１の側壁１１ｂとを溶接で固定する。

次に、サイドメンバ１０とリンフォース１１とを溶接してなる部材の上方からパネル１２を配置する。次に、パネル１２とリンフォース１１の第２フランジ部１１ｃとを溶接で固定し、リンフォース１１の第２フランジ部１１ｃの後方ではパネル１２とサイドメンバ１０の第１フランジ部１０ｃとを溶接で固定する。
よって、サイドメンバ１０とリンフォース１１、リンフォース１１とパネル１２、及びサイドメンバ１０とパネル１２、つまり、厚板同士の溶接、及び厚板と薄板との溶接となり、溶接の品質が安定するので、組み付けの品質が向上する。

したがって、本発明の一実施形態に係るサイドメンバ構造では、リンフォース１１をサイドメンバ１０に接合する断面略Ｕ字状とし、傾斜部１１ｄから水平部１１ｅに渡って、サイドメンバ１０の第１フランジ部１０ｃに接合する第２フランジ部１１ｃと、第２フランジ部１１ｃの後方で、第２フランジ部１１ｃを有さずにサイドメンバ１０の側壁１０ｂに接合する第２接合部である側壁１１ｂとを有し、リンフォース１１の第２フランジ部１１ｃの後方に位置するサイドメンバ１０の第１フランジ部１０ｃに、上方のパネル１２に向う段差部１０ｆを備えたことにより、リンフォース１１の第２フランジ部１１ｃの車両後方側で、サイドメンバ１０の第１フランジ部１０ｃとパネル１２とを溶接できると共に、リンフォース１１の第２接合部である側壁１１ｂの長さを変えて、リンフォース１１とサイドメンバ１０とを溶接で固定してなるサイドメンバ構造の強度を容易に調整することができる。よって、車両に応じて、リンフォース１１の第２フランジ部１１ｃの長さ、サイドメンバ１０の形状及びパネル１２の形状を変更する必要がないので、サイドメンバ構造を共通化することができ、組み付け性が向上する。

また、サイドメンバ１０の傾斜部１０ｄから水平部１０ｅに渡って、リンフォース１１を配置することにより、車両の前方で衝突して、この衝突による力の入力に最も弱いサイドメンバ１０の傾斜部１０ｄを補強することができ、車室内にいる乗員の安全性を向上させることができる。

さらに、リンフォース１１の第２フランジ部１１ｃをサイドメンバ１０の第１フランジ部１０ｃより外側へ延ばしたことにより、サイドメンバ１０の第１フランジ部１０ｃとリンフォース１１の第２フランジ部１１ｃとを溶接した後、リンフォース１１の第２フランジ部１１ｃとパネル１２とを溶接することができ、厚板同士の溶接、厚板と薄板との溶接となり、溶接の品質が安定すると共に、組み付け性が向上する。

本発明の一実施形態に係るサイドメンバ構造の斜視図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。 図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。 図１におけるＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。 図１におけるＶ−Ｖ矢視断面図である。 本発明の一実施形態に係るサイドメンバ構造に用いるリンフォースの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るサイドメンバ構造を適用した車両の側面図である。 従来のサイドメンバ構造の一例の斜視図である。 図８におけるＩＸ−ＩＸ矢視断面図である。 図８におけるＸ−Ｘ矢視断面図である。 図８におけるＸＩ−ＸＩ矢視断面図である。

符号の説明

１０ サイドメンバ
１１ リンフォース
１２ パネル

Claims (2)

1. 車両前後方向に延びると共に、下方に傾斜する傾斜部及び該傾斜部の後方から連続して水平に延在する水平部を有し、上部に車幅方向へ延在する第１フランジ部を有する断面略Ｕ字状のサイドメンバと、前記サイドメンバを上側から覆うリンフォースと、
   前記リンフォースの上部に設けられるパネルとが接合されたサイドメンバ構造において、
   前記リンフォースは、前記サイドメンバの前記傾斜部から前記水平部に渡って前記第１フランジ部より広幅で前記第１フランジ部に重合する第２フランジ部を有する第１接合部と、前記第１接合部の車両後方側に設けられ、前記第１フランジ部に重合するフランジ部を有さずに前記サイドメンバに接合される第２接合部とを有し、
   前記サイドメンバの前記第１フランジ部には、前記リンフォースの前記第１接合部よりも車両後方側にて、上方に向かう段差部が備えられる一方、
   前記パネルは前記リンフォース及び前記サイドメンバに比較して薄板にて形成され、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とが溶接されると共に、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部との溶接部位より外側で前記第２フランジ部と前記パネルとが溶接され、前記第１接合部の車両後方側では前記第１フランジ部と前記パネルとが溶接される
   ことを特徴とするサイドメンバ構造。
2. 前記リンフォースの前記第２接合部は、前記サイドメンバの側壁に接合される
   ことを特徴とする請求項１に記載のサイドメンバ構造。

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