JP4258248B2 - 車両用サイドメンバ補強構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等のボディを支えるサイドメンバについて、捻れ荷重に対して剛性の大きい車両用サイドメンバ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、自動車のボディを支持するリアサイドメンバ５１を示す。リアサイドメンバ５１は断面がコ字形状であり、車体の左右両側部にかつ車体の前後方向に延在している。リアサイドメンバ５１の下側底面５１ａと左右両側部５１ｂには、これに当接してコイルスプリングプレート５２が溶接により固定されている。また、リアサイドメンバ５１の後端側には、リアサイドメンバ５１の内底面に当接させて平形若しくは断面コ字形のリーンフォースメント５３が溶接で固定されている。コイルスプリングプレート５２とリーンフォースメント５３との位置関係は、図７に示すように、コイルスプリングプレート５２の後端部とリーンフォースメント５３の前端部とが重なり（ラップ）合って、リアサイドメンバ５１を中間に配置した三層構造に形成されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２０７４４号公報 （要約、図１参照）
【特許文献２】
実用新案登録第２５８６６５１号公報 （請求の範囲参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図８は、リアサイドメンバ５１とコイルスプリングプレート５２とリーンフォースメント５３の溶接点を示し、×印はリアサイドメンバ５１とコイルスプリングプレート５２のスポット溶接箇所であり、○印はリアサイドメンバ５１とリーンフォースメント５３とのスポット溶接箇所である。
一方、図９に示すように、自動車６１の走行中に左右の車輪６２ａ，６２ｂに上下逆方向ａ，ｂの荷重が同時にかかる場合がある。このような条件では、リアサイドメンバ５１は、図示しないフロアパネルに引っ張られる状態になり、図１０に示すようにコ字断面形状が歪むことになる。このような状態では、コイルスプリングプレート５２とリーンフォースメント５３とのラップする部分のスポット溶接部に大きな捻り荷重がかかる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、車体の左右両輪に上下逆荷重が負荷したような状態において、サイドメンバにかかる捻り荷重に対して剛性をもつ車両用サイドメンバを提供することを目的とする。
【０００６】
【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の車両用サイドメンバ構造は、フロアパネルの下面に車両前後方向に延びる断面コ字形状のサイドメンバを配置するとともに、サイドメンバにコイルスプリングの取付部を設けたコイルスプリングプレートがサイドメンバの両外側面と下側底面に接して配置され、コイルスプリングプレートの端部が、サイドメンバの内側に配置されるリーンフォースメントの端部とラップして配置され、これらコイルスプリングプレートとリーンフォースメントのラップする部分で、リーンフォースメントの前端部が、サイドメンバ内側底面と間隔を開けて配置されており、上記コイルスプリングプレートとリーンフォースメントのラップ部よりも車両の前端側に、上記サイドメンバの内側底面とコイルスプリングプレートと間隔を開けた部分が設けられ、リーンフォースメントの前端部が該内側底面まで延びている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による車両用サイドメンバ構造について、図面を参照しながら説明する。なお、図中の矢印Ｆは車体の前側を示す。
図１は、本発明にかかる車両用サイドメンバを採用している自動車１を下方から見た図である。
自動車１には、ボディ２のフロア３の下部にボディ２を支持する一対のリアサイドメンバ４が設けられている。リアサイドメンバ４は、車体の左右両側部に設けられかつ車体の前側から後側に延在している。また、リアサイドメンバ４は、底面を下側に向けた断面がコ字形状であり、左右上端部に先端部が外側へ延びるフランジ５ａ，５ｂが形成され、リアサイドメンバ４自体がフロア３に固定されている。
【０００８】
図２に参考例１として示すように、リアサイドメンバ４の後輪付近には、コイルスプリングプレート８が設けられている。コイルスプリングプレート８は、リアサイドメンバ４と同様に断面がコ字形状であり、左右両端部に先端部が外側に延びるフランジ８ａが設けられている。
コイルスプリングプレート８の車両の前後方向に対する中間位置には、サスペンション部とリアサイドメンバ４との間に配設されるコイルバネの円形のバネ座９が設けられている。そして、コイルスプリングプレート８は、リアサイドメンバ４の外周面である左右両側部６ａと下側底面６ｂに接するようにして、スポット溶接により固定されている。
【０００９】
リアサイドメンバ４の後端側には、リアサイドメンバ４の内底面に当接させてリーンフォースメント１０が溶接で固定されている。リーンフォースメント１０は、断面が平板形、若しくは断面コ字形状であり、リアサイドメンバ４の両側部６ａの内面に沿って、なおかつ、内底面６ｃ（参考例１として示す図３参照）に当接してリアサイドメンバ４に固定されている。
コイルスプリングプレート８とリーンフォースメント１０との位置関係は、図３に参考例として示すように、コイルスプリングプレート８の後端部とリーンフォースメント１０の前端部とが重なり幅Ｌでラップ（以下ラップ部Ｌとする）している。詳しくは、リーンフォースメント１０は、リアサイドメンバ４の後端部で互いの面同士を当接させ、ラップ部Ｌの後部で車両の前側上方へ傾斜する傾斜部１１をラップ部Ｌの後端部まで延ばし、ラップ部Ｌにおいて、リアサイドメンバ４面と平行になるように平行部１２を形成している。すなわち、リーンフォースメント１０が、ラップ部Ｌで階段状の段部を形成し、平行部１２を含めて、リアサイドメンバ４とリーンフォースメント１０とが、溶接で固定されている。
【００１０】
このように、リアサイドメンバ４とコイルスプリングプレート８とリーンフォースメント１０とのラップ部Ｌを設けると、ラップ部Ｌの断面が二重箱形断面となり、車体の左右に反対方向の捻れ荷重がかかったような状態で、ラップ部Ｌに歪み荷重がかかるときは、ラップ部Ｌにおける断面の歪み変形を抑えることができる。計算値では、通常の車体では、リーンフォースメント１０の板圧の＋０．４ｍｍ相当の強度が向上した。
このように、リーンフォースメント１０の板厚を厚くすることなく、断面の剛性をアップすることができる。なお、本リアサイドメンバ構造は、横風を受けた時や、レーンチェンジの際の捻り荷重に対しても良い影響を与え、車両の操縦安定性を与えるものである。
【００１１】
図４は、本発明の参考例２として示す車両用サイドメンバ構造である。
本実施の形態では、ラップ部Ｌの後端側から傾斜部１１を立ち上がらせて、ラップ部Ｌ内に傾斜部１１と平行部１２とを設けている。そして、ラップ部Ｌの後方では、リーンフォースメント１０に凹部１３と凸部１４を隣接して形成し、凹部１３とリーンフォースメント１０の後端部で、リアサイドメンバ４の内底面６ｃとリーンフォースメント１０とを当接させ、各部でリアサイドメンバ４とリーンフォースメント１０とが溶接で固定されている。その他の形状については、上記第１の実施の形態と同じである。
リーンフォースメント１０をこのような形状に形成することにより、箱形断面を複数設け、捻り荷重に対する剛性が上記の形態よりも、さらに向上する。
【００１２】
図５は、本発明における実施の形態の車両用サイドメンバ構造である。
本実施の形態では、ラップ部Ｌの前端部の前後にわたって、リアサイドメンバ４に台形状の凸部１５を形成し、リーンフォースメント１０をラップ部Ｌ内で傾斜部１１を立ち上がらせ、リーンフォースメント１０の平行部１２の前端をリアサイドメンバ４の凸部１５まで延ばして溶接で固定している。
本実施の形態では、リアサイドメンバ４とコイルスプリングプレート８との間で箱形断面を形成し、リアサイドメンバ４とリーンフォースメント１０との間で箱形断面を形成している。よって、リアサイドメンバ４とリーンフォースメント１０をこのような形状に形成することにより、箱形断面を複数設け、捻り荷重に対する剛性が、上記の構造よりも、さらに向上する。
【００１３】
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及び変更が可能である。
例えば、上記各実施の形態では、傾斜部１１を形成したが、傾斜部１１の変わりに垂直面を形成して、階段形状に形成してもよい、また箱形断面の個数も任意の個数を選択することができる。また、傾斜部１１と平行部１２とを形成したが、傾斜部１１を平行部１２まで連続して、平行部１２を廃止してもよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の車両用サイドメンバ構造は、フロアパネルの下面に車両前後方向に延びる断面コ字形状のサイドメンバを配置するとともに、サイドメンバにコイルスプリングの取付部を設けたコイルスプリングプレートがサイドメンバの両外側面と下側底面に接して配置され、コイルスプリングプレートの端部が、サイドメンバの内側に配置されるリーンフォースメントの端部とラップして配置され、これらコイルスプリングプレートとリーンフォースメントのラップする部分で、リーンフォースメントの前端部が、サイドメンバ内側底面と間隔を開けて配置されており、上記コイルスプリングプレートとリーンフォースメントのラップ部よりも車両の前端側に、上記サイドメンバの内側底面とコイルスプリングプレートと間隔を開けた部分が設けられ、リーンフォースメントの前端部が該内側底面まで延びている。そのため、箱形断面及び閉じ断面を構成でき、車体の車幅方向に逆荷重が負荷したときに、サイドメンバの横断面方向の歪み剛性が大きくなる。さらには、横風を受けたときや、レーンチェンジにおける操縦安定性の向上を図ることができる。また、車体の車幅方向に逆荷重が負荷したときに、サイドメンバの横断面方向の歪み剛性が、より大きくなる。
上記車両用サイドメンバ構造は、上記コイルスプリングプレートとリーンフォースメントパネルのラップ部よりも車両の後端側で、上記サイドメンバの内側底面とリーンフォースメントとの当接面を設け、さらに該当接面の後側に、サイドメンバの内側底面とリーンフォースと間隔を開けた部分を設けるようにした場合には、車体の車幅方向に逆荷重が負荷したときに、サイドメンバの横断面方向の歪み剛性が、より大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態による車両用サイドメンバ構造を採用している自動車を下側から見た斜視図である。
【図２】 図１に示す自動車のリアサイドメンバの参考例１を表す斜視図である。
【図３】 図２におけるＢ−Ｂ方向の断面図である。
【図４】 本発明の参考例２として示す車両用サイドメンバの断面図（図３に対応させた）である。
【図５】 本発明の実施の形態による車両用サイドメンバの断面図（図３に対応させた）である。
【図６】 従来の車両用サイドメンバ構造のリアサイドメンバの斜視図である。
【図７】 図６におけるＡ−Ａ方向の断面図である。
【図８】 図６のリアサイドメンバのスポット溶接部を示す斜視図である。
【図９】 自動車の車体の上下方向の逆荷重がかかる状態を示す斜視図である。
【図１０】 自動車の車体に逆荷重が負荷したときのリアサイドメンバの歪み状態を説明するためのリアサイドメンバの断面図である。
【符号の説明】
１ 自動車
２ ボディ
３ フロア
４ リアサイドメンバ
５ａ，５ｂ フランジ
８ コイルスプリングプレート
９ バネ座
１０ リーンフォースメント
１１ 傾斜部
１２ 平行部
１３ 凹部
１４，１５ 凸部
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等のボディを支えるサイドメンバについて、捻れ荷重に対して剛性の大きい車両用サイドメンバ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、自動車のボディを支持するリアサイドメンバ５１を示す。リアサイドメンバ５１は断面がコ字形状であり、車体の左右両側部にかつ車体の前後方向に延在している。リアサイドメンバ５１の下側底面５１ａと左右両側部５１ｂには、これに当接してコイルスプリングプレート５２が溶接により固定されている。また、リアサイドメンバ５１の後端側には、リアサイドメンバ５１の内底面に当接させて平形若しくは断面コ字形のリーンフォースメント５３が溶接で固定されている。コイルスプリングプレート５２とリーンフォースメント５３との位置関係は、図７に示すように、コイルスプリングプレート５２の後端部とリーンフォースメント５３の前端部とが重なり（ラップ）合って、リアサイドメンバ５１を中間に配置した三層構造に形成されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２０７４４号公報 （要約、図１参照）
【特許文献２】
実用新案登録第２５８６６５１号公報 （請求の範囲参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図８は、リアサイドメンバ５１とコイルスプリングプレート５２とリーンフォースメント５３の溶接点を示し、×印はリアサイドメンバ５１とコイルスプリングプレート５２のスポット溶接箇所であり、○印はリアサイドメンバ５１とリーンフォースメント５３とのスポット溶接箇所である。
一方、図９に示すように、自動車６１の走行中に左右の車輪６２ａ，６２ｂに上下逆方向ａ，ｂの荷重が同時にかかる場合がある。このような条件では、リアサイドメンバ５１は、図示しないフロアパネルに引っ張られる状態になり、図１０に示すようにコ字断面形状が歪むことになる。このような状態では、コイルスプリングプレート５２とリーンフォースメント５３とのラップする部分のスポット溶接部に大きな捻り荷重がかかる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、車体の左右両輪に上下逆荷重が負荷したような状態において、サイドメンバにかかる捻り荷重に対して剛性をもつ車両用サイドメンバを提供することを目的とする。
【０００６】
【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の車両用サイドメンバ構造は、フロアパネルの下面に車両前後方向に延びる断面コ字形状のサイドメンバを配置するとともに、サイドメンバにコイルスプリングの取付部を設けたコイルスプリングプレートがサイドメンバの両外側面と下側底面に接して配置され、コイルスプリングプレートの端部が、サイドメンバの内側に配置されるリーンフォースメントの端部とラップして配置され、これらコイルスプリングプレートとリーンフォースメントのラップする部分で、リーンフォースメントの前端部が、サイドメンバ内側底面と間隔を開けて配置されており、上記コイルスプリングプレートとリーンフォースメントのラップ部よりも車両の前端側に、上記サイドメンバの内側底面とコイルスプリングプレートと間隔を開けた部分が設けられ、リーンフォースメントの前端部が該内側底面まで延びている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による車両用サイドメンバ構造について、図面を参照しながら説明する。なお、図中の矢印Ｆは車体の前側を示す。
図１は、本発明にかかる車両用サイドメンバを採用している自動車１を下方から見た図である。
自動車１には、ボディ２のフロア３の下部にボディ２を支持する一対のリアサイドメンバ４が設けられている。リアサイドメンバ４は、車体の左右両側部に設けられかつ車体の前側から後側に延在している。また、リアサイドメンバ４は、底面を下側に向けた断面がコ字形状であり、左右上端部に先端部が外側へ延びるフランジ５ａ，５ｂが形成され、リアサイドメンバ４自体がフロア３に固定されている。
【０００８】
図２に参考例１として示すように、リアサイドメンバ４の後輪付近には、コイルスプリングプレート８が設けられている。コイルスプリングプレート８は、リアサイドメンバ４と同様に断面がコ字形状であり、左右両端部に先端部が外側に延びるフランジ８ａが設けられている。
コイルスプリングプレート８の車両の前後方向に対する中間位置には、サスペンション部とリアサイドメンバ４との間に配設されるコイルバネの円形のバネ座９が設けられている。そして、コイルスプリングプレート８は、リアサイドメンバ４の外周面である左右両側部６ａと下側底面６ｂに接するようにして、スポット溶接により固定されている。
【０００９】
リアサイドメンバ４の後端側には、リアサイドメンバ４の内底面に当接させてリーンフォースメント１０が溶接で固定されている。リーンフォースメント１０は、断面が平板形、若しくは断面コ字形状であり、リアサイドメンバ４の両側部６ａの内面に沿って、なおかつ、内底面６ｃ（参考例１として示す図３参照）に当接してリアサイドメンバ４に固定されている。
コイルスプリングプレート８とリーンフォースメント１０との位置関係は、図３に参考例として示すように、コイルスプリングプレート８の後端部とリーンフォースメント１０の前端部とが重なり幅Ｌでラップ（以下ラップ部Ｌとする）している。詳しくは、リーンフォースメント１０は、リアサイドメンバ４の後端部で互いの面同士を当接させ、ラップ部Ｌの後部で車両の前側上方へ傾斜する傾斜部１１をラップ部Ｌの後端部まで延ばし、ラップ部Ｌにおいて、リアサイドメンバ４面と平行になるように平行部１２を形成している。すなわち、リーンフォースメント１０が、ラップ部Ｌで階段状の段部を形成し、平行部１２を含めて、リアサイドメンバ４とリーンフォースメント１０とが、溶接で固定されている。
【００１０】
このように、リアサイドメンバ４とコイルスプリングプレート８とリーンフォースメント１０とのラップ部Ｌを設けると、ラップ部Ｌの断面が二重箱形断面となり、車体の左右に反対方向の捻れ荷重がかかったような状態で、ラップ部Ｌに歪み荷重がかかるときは、ラップ部Ｌにおける断面の歪み変形を抑えることができる。計算値では、通常の車体では、リーンフォースメント１０の板圧の＋０．４ｍｍ相当の強度が向上した。
このように、リーンフォースメント１０の板厚を厚くすることなく、断面の剛性をアップすることができる。なお、本リアサイドメンバ構造は、横風を受けた時や、レーンチェンジの際の捻り荷重に対しても良い影響を与え、車両の操縦安定性を与えるものである。
【００１１】
図４は、本発明の参考例２として示す車両用サイドメンバ構造である。
本実施の形態では、ラップ部Ｌの後端側から傾斜部１１を立ち上がらせて、ラップ部Ｌ内に傾斜部１１と平行部１２とを設けている。そして、ラップ部Ｌの後方では、リーンフォースメント１０に凹部１３と凸部１４を隣接して形成し、凹部１３とリーンフォースメント１０の後端部で、リアサイドメンバ４の内底面６ｃとリーンフォースメント１０とを当接させ、各部でリアサイドメンバ４とリーンフォースメント１０とが溶接で固定されている。その他の形状については、上記第１の実施の形態と同じである。
リーンフォースメント１０をこのような形状に形成することにより、箱形断面を複数設け、捻り荷重に対する剛性が上記の形態よりも、さらに向上する。
【００１２】
図５は、本発明における実施の形態の車両用サイドメンバ構造である。
本実施の形態では、ラップ部Ｌの前端部の前後にわたって、リアサイドメンバ４に台形状の凸部１５を形成し、リーンフォースメント１０をラップ部Ｌ内で傾斜部１１を立ち上がらせ、リーンフォースメント１０の平行部１２の前端をリアサイドメンバ４の凸部１５まで延ばして溶接で固定している。
本実施の形態では、リアサイドメンバ４とコイルスプリングプレート８との間で箱形断面を形成し、リアサイドメンバ４とリーンフォースメント１０との間で箱形断面を形成している。よって、リアサイドメンバ４とリーンフォースメント１０をこのような形状に形成することにより、箱形断面を複数設け、捻り荷重に対する剛性が、上記の構造よりも、さらに向上する。
【００１３】
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及び変更が可能である。
例えば、上記各実施の形態では、傾斜部１１を形成したが、傾斜部１１の変わりに垂直面を形成して、階段形状に形成してもよい、また箱形断面の個数も任意の個数を選択することができる。また、傾斜部１１と平行部１２とを形成したが、傾斜部１１を平行部１２まで連続して、平行部１２を廃止してもよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の車両用サイドメンバ構造は、フロアパネルの下面に車両前後方向に延びる断面コ字形状のサイドメンバを配置するとともに、サイドメンバにコイルスプリングの取付部を設けたコイルスプリングプレートがサイドメンバの両外側面と下側底面に接して配置され、コイルスプリングプレートの端部が、サイドメンバの内側に配置されるリーンフォースメントの端部とラップして配置され、これらコイルスプリングプレートとリーンフォースメントのラップする部分で、リーンフォースメントの前端部が、サイドメンバ内側底面と間隔を開けて配置されており、上記コイルスプリングプレートとリーンフォースメントのラップ部よりも車両の前端側に、上記サイドメンバの内側底面とコイルスプリングプレートと間隔を開けた部分が設けられ、リーンフォースメントの前端部が該内側底面まで延びている。そのため、箱形断面及び閉じ断面を構成でき、車体の車幅方向に逆荷重が負荷したときに、サイドメンバの横断面方向の歪み剛性が大きくなる。さらには、横風を受けたときや、レーンチェンジにおける操縦安定性の向上を図ることができる。また、車体の車幅方向に逆荷重が負荷したときに、サイドメンバの横断面方向の歪み剛性が、より大きくなる。
上記車両用サイドメンバ構造は、上記コイルスプリングプレートとリーンフォースメントパネルのラップ部よりも車両の後端側で、上記サイドメンバの内側底面とリーンフォースメントとの当接面を設け、さらに該当接面の後側に、サイドメンバの内側底面とリーンフォースと間隔を開けた部分を設けるようにした場合には、車体の車幅方向に逆荷重が負荷したときに、サイドメンバの横断面方向の歪み剛性が、より大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態による車両用サイドメンバ構造を採用している自動車を下側から見た斜視図である。
【図２】 図１に示す自動車のリアサイドメンバの参考例１を表す斜視図である。
【図３】 図２におけるＢ−Ｂ方向の断面図である。
【図４】 本発明の参考例２として示す車両用サイドメンバの断面図（図３に対応させた）である。
【図５】 本発明の実施の形態による車両用サイドメンバの断面図（図３に対応させた）である。
【図６】 従来の車両用サイドメンバ構造のリアサイドメンバの斜視図である。
【図７】 図６におけるＡ−Ａ方向の断面図である。
【図８】 図６のリアサイドメンバのスポット溶接部を示す斜視図である。
【図９】 自動車の車体の上下方向の逆荷重がかかる状態を示す斜視図である。
【図１０】 自動車の車体に逆荷重が負荷したときのリアサイドメンバの歪み状態を説明するためのリアサイドメンバの断面図である。
【符号の説明】
１ 自動車
２ ボディ
３ フロア
４ リアサイドメンバ
５ａ，５ｂ フランジ
８ コイルスプリングプレート
９ バネ座
１０ リーンフォースメント
１１ 傾斜部
１２ 平行部
１３ 凹部
１４，１５ 凸部
Claims (1)
- フロアパネルの下面に車両前後方向に延びる断面コ字形状のサイドメンバを配置するとともに、サイドメンバにコイルスプリングの取付部を設けたコイルスプリングプレートがサイドメンバの両外側面と下側底面に接して配置され、コイルスプリングプレートの端部が、サイドメンバの内側に配置されるリーンフォースメントの端部とラップして配置され、これらコイルスプリングプレートとリーンフォースメントのラップする部分で、リーンフォースメントの前端部が、サイドメンバ内側底面と間隔を開けて配置されており、上記コイルスプリングプレートとリーンフォースメントのラップ部よりも車両の前端側に、上記サイドメンバの内側底面とコイルスプリングプレートと間隔を開けた部分が設けられ、リーンフォースメントの前端部が該内側底面まで延びていることを特徴とする車両用サイドメンバ構造。
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|---|---|---|---|
| JP2003090362A JP4258248B2 (ja) | 2003-03-28 | 2003-03-28 | 車両用サイドメンバ補強構造 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP6814409B2 (ja) | 2017-03-28 | 2021-01-20 | スズキ株式会社 | 車両後部の構造 |
| WO2024201791A1 (ja) * | 2023-03-29 | 2024-10-03 | 三菱自動車工業株式会社 | 車体構造 |
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2003
- 2003-03-28 JP JP2003090362A patent/JP4258248B2/ja not_active Expired - Fee Related
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