JP4243833B2 - サイドメンバとバンパビームとの取り付け構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サイドメンバとバンパビームとの取り付け構造に係り、詳しくは、周辺部品の取り付け作業の容易化等に適用されるサイドメンバとバンパビームとの取り付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、サイドメンバは、車体の強度や剛性を上げるべくアンダーボディ等に用いられ、車体の前後方向に伸びて骨状をなす。サイドメンバの端部分にはバンパビームが設けられており、車両の衝突時における衝撃を吸収し、車体の前後でボディを保護する。
【０００３】
サイドメンバとバンパビームとの取り付けには、サイドメンバの先端部に略Ｌ字型のブラケットを車体の前後から見て拡開する如く配置し、ブラケットとバンパビームとをサイドメンバの外側位置でボルト固定し、溶接することが知られている。
このように、サイドメンバの外側位置にてブラケットとバンパビームとをボルト固定すると、ボルトがサイドメンバの幅分の距離を持って配置されることから、車両の衝突時の力がサイドメンバの断面に効率良く伝わり難いとの問題がある。そこで、この状況を打開すべく車体のバンパ取り付け部構造の技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
当該車体のバンパ取り付け部構造の技術では、長方形の閉断面を有するサイドメンバの端部分にてサイドメンバの二つの縦壁の外側をブラケットで挟持し、縦壁の外側とブラケットとをアーク溶接するとともに、このブラケットにおいて、サイドメンバの内側位置に相当する位置にボルトを配置し、このボルトを介してバンパビームが固定される。
【０００５】
これにより、ブラケットとバンパビームとを固定するボルト間の距離が短くなり、サイドメンバの変形を抑制させることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２５０５０５号公報（段落番号００１１、図２、図６等）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、サイドメンバの先端部には、サイドメンバの外側からクロスメンバ類を取り付けることが一般に行われる。この場合に、バンパビームを取り付けるブラケットがサイドメンバの外側を挟持することは、サイドメンバの先端部にクロスメンバ類を取り付けることが困難になるとの問題がある。つまり、サイドメンバの外側位置ではブラケットとクロスメンバ類との干渉が存在し、クロスメンバ類の取り付け形状は、サイドメンバの先端部の形状の他、ブラケットの形状をも考慮する必要があり、取り付け作業の効率が悪化するとの問題が生ずる。
【０００８】
ここで、クロスメンバ類は、サイドメンバの先端部に設けることが望まれる。なぜならば、一例としてフロントクロスメンバに関して述べると、ラジエータをエンジンから可能な限り車体の前方側に配置して冷却効率を高める必要があるからである。この場合に、フロントサイドメンバを長めに設計し、その先端部にフロントクロスメンバを配置させることも考えられるが、車体レイアウト等の都合上、エンジンルームの大きさには制限があり、フロントサイドメンバを長めに設計することは好ましくない。つまり、前記従来の技術では、サイドメンバに対するクロスメンバ類の取り付け性等については格別の配慮がなされていない。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、サイドメンバに対するクロスメンバ等の周辺部品の取り付け性を向上させることができるサイドメンバとバンパビームとの取り付け構造を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するべく、請求項１記載のサイドメンバとバンパビームとの取り付け構造は、車体の前後方向に対する強度を保持するサイドメンバと、該サイドメンバに対して前記車体の前方向又は後方向から取り付けられるブラケットと、該ブラケットに対して前記車体の前方向又は後方向から取り付けられるバンパビームとから構成され、前記サイドメンバは、前記車体の前方向又は後方向の端側に閉断面端部を有し、前記ブラケットは前記閉断面端部の内径形状と同じにされるとともに、該閉断面端部の内側のみに嵌合されて、車体の車幅方向両側の対称に配置された嵌合部分で前記サイドメンバに固定され、さらに前記ブラケットは、前記サイドメンバの閉断面端部の開口を塞ぐバンパ当接部と、このバンパ当接部に形成された凹部と、前記バンパ当接部の前記凹部を挟んだ上下両側から前記車体の前後方向で外向きに突出された案内ボルトを備え、前記バンパビームは、前記案内ボルトを介して前記ブラケットに取り付けられること特徴としている。
【００１１】
したがって、請求項１記載のサイドメンバとバンパビームとの取り付け構造によれば、サイドメンバにおいてブラケットと周辺部品との干渉が存在しないので、周辺部品の取り付け性が向上する。しかも、周辺部品の取り付け部分の設計も容易になる。
なお、閉断面端部は、その内側が調整治具を用いて位置出しされることが好ましく、これにより、ブラケットがサイドメンバ内に容易に嵌合する。
【００１２】
また、ブラケットは、サイドメンバの閉断面端部の形状と同じにされるとともに、閉断面端部の内側のみにおいて閉断面端部の対称的な面で嵌合されてサイドメンバに固定される。これにより、車両の衝突時のサイドメンバは、その断面形状を保持したまま座屈し得る。つまり、ブラケットが長方形閉断面を有するサイドメンバの二つの縦壁を外周側から挟持する従来の技術に比して、変形モードが安定してサイドメンバの過度の変形が抑制される。
【００１３】
また、請求項２記載の発明では、サイドメンバは、閉断面端部の外形形状に相当する形状の先端部を有し、先端部に周辺部品が取り付けられることを特徴としている。
これにより、クロスメンバ等の周辺部品の取り付けに関する作業効率が向上するとともに、特に、車体の前方側に関して云えば、車体レイアウト等を変更するなく、ラジエータの冷却効率が確実に高められる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施形態について説明する。
図１乃至図４を参照すると、本発明の一実施形態に係るフロントサイドメンバとフロントバンパビームとの取り付け構造が示されている。図１は本実施形態のサイドメンバとバンパビームとの取り付け構造の斜視図、図２は該取り付け構造の分解斜視図、図３は該取り付け構造のIII−III矢視断面図、図４は該取り付け構造のIV−IV矢視断面図である。なお、上記図１乃至図４は、車体の正面から見て右側部分の取り付け構造に関して示されているが、図示しない左側部分に関しても同様に構成される。
【００１６】
本実施形態のサイドメンバ１０は、車体の前後方向に対する強度や剛性を保持すべく車体のエンジンルームの両側にそれぞれ配置される。そして、サイドメンバ１０の前方向端たる端部分には、車体の前方向からバンパビーム６０が取り付けられ、サイドメンバ１０の端部分の外周側たる先端部分には、車体の下側からクロスメンバ７０が取り付けられる。なお、サイドメンバ１０の先端部分には、クロスメンバ７０に限られず、各種の周辺部品が取り付けられる。
【００１７】
図２に示すように、サイドメンバ１０は、外側サイドメンバ２０と内側サイドメンバ３０とから構成され、両サイドメンバ２０、３０が合わされて車体の前後方向に伸びて骨状をなす。
具体的には、まず、外側サイドメンバ２０は、八角形断面形状の半割形状をなして開放部分を車体の内側に向けて配置されており、突き当て部２１とフランジ部２２、２３とを有する。フランジ部２２及びフランジ部２３は、それぞれ八角形断面形状の上面及び下面を構成する。また、八角形断面形状の側面は縦面部２４によって構成され、八角形断面形状の斜面は、フランジ部２２と縦面部２４とに連なる斜面部２５、縦面部２４とフランジ部２３とに連なる斜面部２６によって構成される。
【００１８】
縦面部２４の前側からの適宜位置には、ボルト２８Ａを介してブラケット４０及びクロスメンバ７０を固定するボルト挿通孔２８が設けられるとともに、衝突時の衝撃を吸収する凹部２９が上下方向に設けられる。また、斜面部２５の前側からの適宜位置には、ボルト２７Ａを介してブラケット４０を固定するボルト挿通孔２７が設けられる。
【００１９】
内側サイドメンバ３０もまた、八角形断面形状の半割形状をなして開放部分を車体の外側に向けて配置されており、突き当て部３１とフランジ部３２、３３とを有する。そして、フランジ部３２及びフランジ部３３は、それぞれ八角形断面形状の上面及び下面を構成する。また、八角形断面形状の側面は縦面部３４によって構成され、八角形断面形状の斜面は、フランジ部３２と縦面部３４とに連なる斜面部３５、縦面部３４とフランジ部３３とに連なる斜面部３６によって構成される。
【００２０】
縦面部３４の前側からの適宜位置にも、ボルト３８Ａを介してブラケット４０及びクロスメンバ７０を固定するボルト挿通孔３８が設けられるとともに、衝突時の衝撃を吸収する凹部３９（図３）が上下方向に設けられる。また、斜面部３５の前側からの適宜位置には、ボルト３７Ａを介してブラケット４０を固定するボルト挿通孔３７が設けられる。
【００２１】
そして、外側サイドメンバ２０と内側サイドメンバ３０とは、ブラケット４０との嵌合を容易にすべく、図示しない幅方向調整治具を介して合わせられる。具体的には、外側サイドメンバ２０の開放部分と内側サイドメンバ３０の開放部分とを対面させて幅方向調整治具を挟持し、フランジ部２２がフランジ部３２の上側に、フランジ部２３がフランジ部３３の上側にそれぞれ重なるように、突き当て部２１と突き当て部３１とが合わせられると、縦面部２４と縦面部３４との距離、つまり、サイドメンバ１０の幅方向が決定され、八角形断面形状の閉断面端部が形成される。そして、幅方向の調整がなされたサイドメンバ１０は、突き当て部２１、３１の他、フランジ部２２、２３、３２、３３に至るまで溶接され、塗装される。
【００２２】
塗装されたサイドメンバ１０には、車体の前方向からブラケット４０が取り付けられる。
ブラケット４０は、バンパ当接部４１とメンバ導入部とから構成される。バンパ当接部４１は、八角形形状をなし、八つの各辺からはサイドメンバ１０に向けてメンバ導入部が延出される。具体的には、メンバ導入部は、サイドメンバ１０の内側、つまり、フランジ部２２及びフランジ部３２の下側に導入される上面部４２（図４）と、フランジ部２３及びフランジ部３３の上側に導入される下面部４３（図４）と、縦面部２４の左側に当接される縦面部４４と、縦面部３４の右側に当接される縦面部５４（図３）と、斜面部２５及び斜面部３５の下側に当接される斜面部４５及び斜面部５５と、斜面部２６及び斜面部３６の上側に当接される斜面部４６及び斜面部５６とから構成されており、ブラケット４０は、サイドメンバ１０の内側で六面に亘って接している。
【００２３】
また、サイドメンバ１０に当接する縦面部４４、縦面部５４、斜面部４５及び斜面部５５の四面には、前側からの適宜位置に、それぞれボルト２８Ａ、ボルト３８Ａ、ボルト２７Ａ及びボルト３７Ａを介してサイドメンバ１０に固定させるボルト挿通孔４８、５８（図４）、４７、５７が設けられている。
バンパ当接部４１には、サイドメンバ１０の内側位置において、車体の後方から前方に向けて突出される四本の案内ボルト５０Ａ、５０Ｂが一体的に成形されている。つまり、案内ボルト５０Ａ、５０Ｂは、ブラケット４０がサイドメンバ１０に取り付けられた状態において案内ボルト５０Ａ、５０Ｂのねじ部分が外向きに突出されている。そして、案内ボルト５０Ａ、５０Ｂに対し、座金及びナット５０ａ、５０ｂでバンパビーム６０を挟持して締結させることでバンパビーム６０を固定させる。上側の二本の案内ボルト５０Ａ、５０Ａと下側の二本の案内ボルト５０Ｂ、５０Ｂとは、互いに水平方向に対して並行に配置されている。なお、バンパ当接部４１には、衝突時の衝撃を吸収する凹部４９、５９（図３）が案内ボルト５０Ａと案内ボルト５０Ｂとの間にて水平方向に設けられる。
【００２４】
八角形断面形状をなすサイドメンバ１０の閉断面端部は、先端部を有している。この先端部は、フランジ部２２及びフランジ部３２、フランジ部２３及びフランジ部３３、縦面部２４、縦面部３４、斜面部２５及び斜面部３５並びに斜面部４５及び斜面部５５によって形成された閉断面端部の外形形状をなす部分である。そして、当該先端部の下側からはクロスメンバ７０が取り付けられる。
【００２５】
クロスメンバ７０は、横梁部７１とメンバ係合部７２とから構成されており（図１）、サイドメンバ１０と同様に、強度や剛性を上げるべく車体のアンダーボディ等に用いられる。
横梁部７１は車体の前面にて略水平方向に位置し、メンバ係合部７２は、横梁部７１の両端から上方に延出され、サイドメンバ１０の上記先端部に係合される。
【００２６】
メンバ係合部７２は、フランジ部２３、３３の下側に当接される支持面部７３と、縦面部２４の右側に当接される縦面部７４と、縦面部３４の左側に当接される縦面部８４と、斜面部２６及び斜面部３６の下側に当接される斜面部７６及び斜面部８６とから構成されており、サイドメンバ１０の先端部と同一形状をなしている。すなわち、メンバ係合部７２は、八角形の閉断面端部をなす先端部の下側半分の外形形状と同一にされ、ブラケット４０の形状は考慮されていない。
【００２７】
また、サイドメンバ１０に当接する縦面部７４及び縦面部８４の前側からの適宜位置には、ボルト２８Ａ及びボルト３８Ａを介してサイドメンバ１０に固定させるボルト挿通孔７８及びボルト挿通孔８８がそれぞれ設けられている。
バンパビーム６０は、サイドメンバ１０の閉断面端部にて、ブラケット４０を介してサイドメンバ１０に設けられており、このバンパビーム６０は、車体の前面に位置する前端部６１と、前端部６１に上下端にて連なる上側部６２及び下側部６３とから構成されている。
【００２８】
上側部６２及び下側部６３は、それぞれ断面略コ字状をなし、開放側を前端部６１に向ける一方、閉塞側をブラケット当接部６４、６５（図４）としてバンパ当接部４１に対面させる。
上側部６２のブラケット当接部６４には、案内ボルト５０Ａ、５０Ａをそれぞれ受け入れる受容孔６６、６６が設けられており、また、案内ボルト５０Ａ、５０Ａに対向する前端部６１の適宜位置には、案内ボルト５０Ａ、５０Ａを視認できる作業溝６８が設けられている。下側部６３のブラケット当接部６５にもまた、案内ボルト５０Ｂ、５０Ｂをそれぞれ受け入れる受容孔６７、６７が設けられており、さらに、案内ボルト５０Ｂ、５０Ｂに対向する前端部６１の適宜位置には、案内ボルト５０Ｂ、５０Ｂを視認できる作業溝６９が設けられている。なお、作業溝６８と作業溝６９とは、互いに水平方向に対して並行に配置されている。
【００２９】
次に、サイドメンバ１０に対するブラケット４０及びクロスメンバ７０の取り付け、ブラケット４０に対するバンパビーム６０の取り付けに関して説明する。
まず、外側サイドメンバ２０と内側サイドメンバ３０との接合には幅方向調整治具が用いられ、サイドメンバ１０の内側には、フランジ部２２及びフランジ部３２、斜面部２５、縦面部２４、斜面部２６、フランジ部２３及びフランジ部３３、斜面部３６、縦面部３４、並びに斜面部３５とからなる八角形断面の閉断面端部が形成されるとともに、サイドメンバ１０の外側には、この閉断面端部の外形形状に相当する先端部が形成される。
【００３０】
一方、ブラケット４０には、バンパビーム６０に向けてねじ部分が突出する案内ボルト５０Ａ、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｂが設けられる。
そして、ブラケット４０は、サイドメンバ１０の閉断面端部の内側において、斜面部２５と斜面部４５、縦面部２４と縦面部４４、斜面部２６と斜面部４６、斜面部３６と斜面部５６、縦面部３４と縦面部５４、及び斜面部３５と斜面部５５との六面で嵌合され、ボルト２７Ａがサイドメンバ１０の外側からボルト挿通孔２７、４７を介して斜面部２５と斜面部４５を、ボルト３７Ａがサイドメンバ１０の外側からボルト挿通孔３７、５７を介して斜面部３５と斜面部５５をそれぞれ固定する。
【００３１】
続いて、クロスメンバ７０のメンバ係合部７２は、サイドメンバ１０の下側から、サイドメンバ１０の先端部の外周側において、縦面部２４と縦面部７４、及び縦面部３４と縦面部８４を嵌合させると、フランジ部２３、３３と支持面部７３の他、斜面部２６と斜面部７６、斜面部３６と斜面部８６が当接する。そして、ボルト２８Ａがクロスメンバ７０の外側からボルト挿通孔７８、２８を介して縦面部７４と縦面部２４を、ボルト３８Ａがクロスメンバ７０の外側からボルト挿通孔８８、３８を介して縦面部８４と縦面部３４をそれぞれ固定する。
【００３２】
このように、クロスメンバ７０は、ブラケット４０の形状を考慮することなく、サイドメンバ１０に容易に取り付けることができる。なお、ボルト２８Ａ及びボルト３８Ａにより、ブラケット４０の縦面部４４及び縦面部５４も固定され、サイドメンバ１０とブラケット４０とは合計四つの面にてボルト固定される。
最後に、バンパビーム６０は、サイドメンバ１０の前方向からブラケット４０のバンパ当接部４１に向けて、作業溝６８及び作業溝６９を介して案内ボルト５０Ａ、５０Ｂを視認しつつ、受容孔６６、６７に案内ボルト５０Ａ、５０Ｂを挿通させた後、作業溝６８及び作業溝６９を介して座金及びナット５０ａ、５０ｂを案内ボルト５０Ａ、５０Ｂに係合させて固定される。
【００３３】
このように、バンパビーム６０は、車体の前方向に突出された案内ボルト５０Ａ、５０Ｂを用いてブラケット４０に容易に取り付けることができ、作業効率の向上を図ることができる。
ところで、上述の如く構成されたサイドメンバ１０とバンパビーム６０との取り付け構造では、車両の衝突時においてバンパビーム６０の前端部６１に前側から生ずる力は、サイドメンバ１０の内側位置に相当する位置に配置される四本の案内ボルト５０Ａ、５０Ｂを介して各ブラケット４０に効率良く支持され、ブラケット４０には、サイドメンバ１０の内側において車体の後方に向かう力が生ずる。そして、この力は、対称的な四面を固定するボルト２７Ａ、ボルト２８Ａ、ボルト３８Ａ、及びボルト３７Ａに支持されており、サイドメンバ１０は、八角形の断面形状を保持したまま凹部２９で座屈する。したがって、サイドメンバ１０の過度の変形、偏った変形を抑制することができる。
【００３４】
なお、ブラケット４０についても、凹部４９、５９を介して案内ボルト５０Ａ、５０Ａを有する上側と案内ボルト５０Ｂ、５０Ｂを有する下側とに分かれて変形し得るので、これもサイドメンバ１０の過度の変形、偏った変形の抑制につながる。
以上のように、本発明のサイドメンバ１０とバンパビーム６０との取り付け構造は、車体の前後方向に対する強度を保持するサイドメンバ１０と、サイドメンバ１０に対して車体の前方向から取り付けられるブラケット４０と、ブラケット４０に対して車体の前方向から取り付けられるバンパビーム６０と、車体の左右方向に対する強度を保持するクロスメンバ７０とから構成され、ブラケット４０は、サイドメンバ１０の閉断面端部の形状と同じにされるとともに、閉断面端部の内側のみにおいて閉断面端部の対称的な面、具体的には、八角形形状をなすブラケット４０及びサイドメンバ１０の四面で嵌合され、サイドメンバ１０の外側からボルト２７Ａ、２８Ａ、３７Ａ、３８Ａで固定されるので、サイドメンバ１０でのブラケット４０とクロスメンバ７０との干渉が存在せず、クロスメンバ７０は、ブラケット４０の形状を問わずに、サイドメンバ１０に容易に取り付けることができ、クロスメンバ７０の取り付け性及び設計性を良好にすることができるし、車両の衝突時のサイドメンバ１０は、その断面形状を保持したまま座屈し得るので、変形モードの安定化をも図ることができる。
【００３５】
以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、上記実施形態では、車体のフロントサイドメンバ１０とフロントバンパビーム６０との取り付け構造が示されているが、必ずしもこの構成に限定されるものではなく、リアサイドメンバとリアバンパビームとの取り付け構造であっても良く、この場合にも上記と同様のブラケットを用いることにより、リア側のクロスメンバ類を始めとする周辺部品の取り付け作業の効率を向上させる効果を奏する。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から理解できるように、請求項１記載の本発明のサイドメンバとバンパビームとの取り付け構造によれば、サイドメンバに取り付けられる周辺部品の形状に影響されないブラケット形状にし、サイドメンバにおいてブラケットと周辺部品との干渉が存在しないので、周辺部品の取り付け性及び設計性の向上を図ることができる。
【００３７】
また、請求項２記載の発明によれば、周辺部品の取り付けに関する作業効率を向上させることができるとともに、特に、車体の前方側では、車体レイアウト等を変更することなく、ラジエータの冷却効率を確実に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のサイドメンバとバンパビームとの取り付け構造の斜視図である。
【図２】図１のサイドメンバとバンパビームとの取り付け構造の分解斜視図である。
【図３】図１のIII−III矢視断面図である。
【図４】図１のIV−IV矢視断面図である。
【符号の説明】
１０ サイドメンバ
２０ 外側サイドメンバ
２２ フランジ部
２３ フランジ部
２４ 縦面部
２５ 斜面部
２６ 斜面部
３０ 内側サイドメンバ
３２ フランジ部
３３ フランジ部
３４ 縦面部
３５ 斜面部
３６ 斜面部
４０ ブラケット
５０Ａ 案内ボルト
５０Ｂ 案内ボルト
６０ バンパビーム
７０ クロスメンバ（周辺部品）

Claims (2)

1. 車体の前後方向に対する強度を保持するサイドメンバ（１０）と、該サイドメンバ（１０）に対して前記車体の前方向又は後方向から取り付けられるブラケット（４０）と、該ブラケット（４０）に対して前記車体の前方向又は後方向から取り付けられるバンパビーム（６０）とから構成され、
   前記サイドメンバ（１０）は、前記車体の前方向又は後方向の端側に閉断面端部を有し、前記ブラケット（４０）は前記閉断面端部の内径形状と同じにされるとともに、該閉断面端部の内側のみに嵌合されて、車体の車幅方向両側の対称に配置された嵌合部分で前記サイドメンバ（１０）に固定され、
   さらに前記ブラケット（４０）は、前記サイドメンバの閉断面端部の開口を塞ぐバンパ当接部（４１）と、このバンパ当接部（４１）に形成された凹部（５９）と、前記バンパ当接部（４１）の前記凹部を挟んだ上下両側から前記車体の前後方向で外向きに突出された案内ボルト（５０Ａ、５０Ｂ）を備え、前記バンパビーム（６０）は、前記案内ボルト（５０Ａ、５０Ｂ）を介して前記ブラケット（４０）に取り付けられること特徴とするサイドメンバとバンパビームとの取り付け構造。
2. 前記サイドメンバ（１０）は、前記閉断面端部の外形形状に相当する形状の先端部を有し、該先端部に周辺部品が取り付けられることを特徴とする請求項１記載のサイドメンバとバンパビームとの取り付け構造。

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