JP4268282B2 - 車体のクロスメンバ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体の幅方向に延在するクロスメンバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車体のねじり剛性の増強並びに側面衝突時の車室変形の抑制のために、幅方向に延在するクロスメンバが車体の適所に設けられている。このクロスメンバは、一般にプレス成型した板材を組み合わせて形成された閉断面部からなり、厚さ寸法が互いに異なる複数の板材を組み合わせたり、別の補強用板材を要所に当てるなどして所期の強度・剛性を確保するようにされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記従来の構成によると、特に座席周りに設けるクロスメンバは、十分な強度・剛性を得るための所期の断面積を車室空間に影響を及ぼさずに確保することが困難であり、クロスメンバの強度・剛性と車室空間とを共に増大しようとすると、クロスメンバの構成が複雑化し、いきおい製造工程が繁雑化するという不都合があった。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、十分な強度・剛性を確保した上でスペース効率を高め得るように構成された車体のクロスメンバを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本発明においては、中空の押出成型材によって形成された車体のクロスメンバ（実施の形態中のリアクロスメンバ３）を、上下に重ね合わされ、前後寸法が上方へ行くにしたがって小さくなるとともに互いに異なる断面積を有する２つの閉断面部（Ｃ１，Ｃ２）を有し、２つの閉断面部（Ｃ１，Ｃ２）は、上側の閉断面部（Ｃ１）の前後壁（ＦＷ，ＲＷ）の厚さ寸法（ｔ１）が下側の閉断面部（Ｃ２）の前後壁（ＦＷ，ＲＷ）の厚さ寸法（ｔ２）より大きくされて、断面二次モーメントが概ね等しくされたものとした（請求項１）。また、中空の押出成型材によって形成された車体のクロスメンバ（３）を、上下に重ね合わされ、前後寸法が上方へ行くにしたがって小さくなるとともに互いに異なる断面積を有する２つの閉断面部（Ｃ１，Ｃ２）を有し、２つの閉断面部（Ｃ１，Ｃ２）は、上側の閉断面部（Ｃ１）の壁の内面が凹凸形状とされて断面二次モーメントが概ね等しくされたものとした（請求項２）。
【０００６】
このようにすれば、車室寸法を拡大するべくクロスメンバの中空閉断面部の断面積を小さくしても、所期の強度・剛性を確保し得る。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に示された一実施の形態を参照して本発明を詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明が適用された車体下部フレームの全体を示している。このフレームは、アルミニウム合金で形成された種々の部材を互いに溶接結合して構成されており、フロントクロスメンバ１にその後端を結合して前方へ延出された左右一対のフロントサイドフレーム２と、リアクロスメンバ３にその前端を結合されて後方へ延出された左右一対のリアサイドフレーム４と、フロントクロスメンバ１とリアクロスメンバ３との両側端間を連結するべく前後方向に延設された左右一対のサイドシル５と、居室の前後方向中間部にて左右のサイドシル５同士間を連結するミドルクロスメンバ７と、フロントクロスメンバ１に於けるフロントサイドフレーム２の接続部とリアクロスメンバ３の側端との間を連結するべく後側が開いたハ字形に配設された一対のフロアビーム８と、サイドシル５とフロアビーム８との間を連結するべくミドルクロスメンバ７の後方に設けられたシートレールブラケット９と、リアクロスメンバ３とリアサイドフレーム４とサイドシル５とフロアビーム８との連結部に設けられたアウトリガー１０とを備えている。また、フロントクロスメンバ１とリアクロスメンバ３との間には、前後方向に延在するフロアトンネル６が一体成型されたフロアパネル１１が張られている。
【０００９】
これらの各部材は、フロントクロスメンバ１、シートレールブラケット９、並びにアウトリガー１０がダイキャスト成型されたものであり、フロントサイドフレーム２、リアクロスメンバ３、リアサイドフレーム４、サイドシル５、ミドルクロスメンバ７、並びにフロアビーム８が押出成型された中空材によって構成されたものであり、フロアトンネル６及びフロアパネル１１が薄板材でプレス成型されたものである。
【００１０】
なお、図１においては図示省略しているが、リアクロスメンバ３以後の荷室部分にも薄板材からなる床板が張られる。
【００１１】
アルミニウム合金の押出成型材で形成されたリアクロスメンバ３は、図２並びに図３に示すように、長手方向に直行する断面の形状が、２つの閉断面部Ｃ１・Ｃ２を上下に重ね合わせた日の字形をなす部分を有している。そしてその前壁下端に形成された下向延出部３ａには、薄板材でプレス成型され、その下縁部に前向フランジ１２ａが形成されたロワプレート１２が接合されている。このロワプレート１２の前向フランジ１２ａは、フロアパネル１１の後端縁の上面に接合される。
【００１２】
フロアトンネル６は、長手方向に直交する断面の形状が概ね台形をなし、その後端部には、ハンドブレーキの支持部を構成するべく厚板で上向きに凸となるように折り曲げ形成されたハンドブレーキスティフナ１３が、下面側から接合されている。
【００１３】
ハンドブレーキスティフナ１３の後端部１３ａは、フロアトンネル６の後端からはみ出している。他方、リアクロスメンバ３の長手方向の中央部には、ハンドブレーキスティフナ１３の後端部１３ａの上面の輪郭に合わせて下向延出部３ａを切除した切欠部３ｂが形成されている。
【００１４】
これにより、フロアトンネル６の後端部に下面から接合されたハンドブレーキスティフナ１３の後端部１３ａの上面に、リアクロスメンバ３の下側閉断面部Ｃ２の底壁３ｃが直接当接するようにされている。そしてこの互いの当接部を隅肉溶接することにより、リアクロスメンバ３の中央部は、フロアトンネル６の後端部にハンドブレーキスティフナ１３を介して結合されている。
【００１５】
ロワプレート１２の内側端縁に形成されたフランジ１２ｂが、フロアトンネル６の側壁後端部に結合している。
【００１６】
リアクロスメンバ３の前壁ＦＷは、シートバック（図示せず）の傾斜に対応して後傾している。これに対し、後壁ＲＷは概ね直立している。従って、上下に重ね合わされた２つの閉断面部Ｃ１・Ｃ２は、その前後寸法が上方へ行くに従って小さくなるようにされている。そして２つの閉断面部Ｃ１・Ｃ２の前後壁ＦＷ・ＲＷの厚さ寸法ｔ１・ｔ２は、上側の閉断面部Ｃ１の方がより大きくされている（ｔ１＞ｔ２）。
【００１７】
ここでもしも閉断面部を形成している壁の厚さ寸法が高さ方向について均一であると、閉断面部の前後寸法が小さい側の断面二次モーメントが小さくなるので集中応力が発生し易くなり、全体としての降伏点も低下してしまう。それが前後寸法が高さ方向について不均一な閉断面部の壁の厚さ寸法を、前後寸法が小さくなるのに応じて大きくすることにより、例えば上記の如き断面積が互いに異なる２つの閉断面部Ｃ１・Ｃ２の断面二次モーメントを概ね等しくすることができる。つまり、上記構成を採ることにより、負荷に対する高さ方向についての応力分布を概ね均等化することができるので、例えば側面衝突時のリアクロスメンバ３の座屈強度を実質的に高めることができる。
【００１８】
なお、壁の厚さ寸法を上下方向について不均一にするのみならず、図４並びに図５に示すように、面積の小さな閉断面部Ｃ１側の壁の内面を凹凸形状とすることでも高い強度・剛性を与えることができる。
【００１９】
【発明の効果】
このように本発明によれば、特にシートバックの傾斜に合わせるために上側の前後方向寸法をより小さくしたい要望のあるリアクロスメンバに適用すると、閉断面部の面積を小さくしても断面二次モーメントを低下させずに済むので、所期の強度・剛性を確保することができる。従って本発明により、十分な強度・剛性を確保した上でスペース効率を高める上に大きな効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車体下部フレームの全体斜視図
【図２】フロアトンネルとリアクロスメンバとの接続部の斜視図
【図３】フロアトンネルとリアクロスメンバとの結合部の縦断面図
【図４】リアクロスメンバ用押出材の別の形態を示す端面図
【図５】リアクロスメンバ用押出材の更に別の形態を示す端面図
【符号の説明】
３ リアクロスメンバ
ＦＷ 前壁
ＲＷ 後壁
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体の幅方向に延在するクロスメンバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車体のねじり剛性の増強並びに側面衝突時の車室変形の抑制のために、幅方向に延在するクロスメンバが車体の適所に設けられている。このクロスメンバは、一般にプレス成型した板材を組み合わせて形成された閉断面部からなり、厚さ寸法が互いに異なる複数の板材を組み合わせたり、別の補強用板材を要所に当てるなどして所期の強度・剛性を確保するようにされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記従来の構成によると、特に座席周りに設けるクロスメンバは、十分な強度・剛性を得るための所期の断面積を車室空間に影響を及ぼさずに確保することが困難であり、クロスメンバの強度・剛性と車室空間とを共に増大しようとすると、クロスメンバの構成が複雑化し、いきおい製造工程が繁雑化するという不都合があった。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、十分な強度・剛性を確保した上でスペース効率を高め得るように構成された車体のクロスメンバを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本発明においては、中空の押出成型材によって形成された車体のクロスメンバ（実施の形態中のリアクロスメンバ３）を、上下に重ね合わされ、前後寸法が上方へ行くにしたがって小さくなるとともに互いに異なる断面積を有する２つの閉断面部（Ｃ１，Ｃ２）を有し、２つの閉断面部（Ｃ１，Ｃ２）は、上側の閉断面部（Ｃ１）の前後壁（ＦＷ，ＲＷ）の厚さ寸法（ｔ１）が下側の閉断面部（Ｃ２）の前後壁（ＦＷ，ＲＷ）の厚さ寸法（ｔ２）より大きくされて、断面二次モーメントが概ね等しくされたものとした（請求項１）。また、中空の押出成型材によって形成された車体のクロスメンバ（３）を、上下に重ね合わされ、前後寸法が上方へ行くにしたがって小さくなるとともに互いに異なる断面積を有する２つの閉断面部（Ｃ１，Ｃ２）を有し、２つの閉断面部（Ｃ１，Ｃ２）は、上側の閉断面部（Ｃ１）の壁の内面が凹凸形状とされて断面二次モーメントが概ね等しくされたものとした（請求項２）。
【０００６】
このようにすれば、車室寸法を拡大するべくクロスメンバの中空閉断面部の断面積を小さくしても、所期の強度・剛性を確保し得る。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に示された一実施の形態を参照して本発明を詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明が適用された車体下部フレームの全体を示している。このフレームは、アルミニウム合金で形成された種々の部材を互いに溶接結合して構成されており、フロントクロスメンバ１にその後端を結合して前方へ延出された左右一対のフロントサイドフレーム２と、リアクロスメンバ３にその前端を結合されて後方へ延出された左右一対のリアサイドフレーム４と、フロントクロスメンバ１とリアクロスメンバ３との両側端間を連結するべく前後方向に延設された左右一対のサイドシル５と、居室の前後方向中間部にて左右のサイドシル５同士間を連結するミドルクロスメンバ７と、フロントクロスメンバ１に於けるフロントサイドフレーム２の接続部とリアクロスメンバ３の側端との間を連結するべく後側が開いたハ字形に配設された一対のフロアビーム８と、サイドシル５とフロアビーム８との間を連結するべくミドルクロスメンバ７の後方に設けられたシートレールブラケット９と、リアクロスメンバ３とリアサイドフレーム４とサイドシル５とフロアビーム８との連結部に設けられたアウトリガー１０とを備えている。また、フロントクロスメンバ１とリアクロスメンバ３との間には、前後方向に延在するフロアトンネル６が一体成型されたフロアパネル１１が張られている。
【０００９】
これらの各部材は、フロントクロスメンバ１、シートレールブラケット９、並びにアウトリガー１０がダイキャスト成型されたものであり、フロントサイドフレーム２、リアクロスメンバ３、リアサイドフレーム４、サイドシル５、ミドルクロスメンバ７、並びにフロアビーム８が押出成型された中空材によって構成されたものであり、フロアトンネル６及びフロアパネル１１が薄板材でプレス成型されたものである。
【００１０】
なお、図１においては図示省略しているが、リアクロスメンバ３以後の荷室部分にも薄板材からなる床板が張られる。
【００１１】
アルミニウム合金の押出成型材で形成されたリアクロスメンバ３は、図２並びに図３に示すように、長手方向に直行する断面の形状が、２つの閉断面部Ｃ１・Ｃ２を上下に重ね合わせた日の字形をなす部分を有している。そしてその前壁下端に形成された下向延出部３ａには、薄板材でプレス成型され、その下縁部に前向フランジ１２ａが形成されたロワプレート１２が接合されている。このロワプレート１２の前向フランジ１２ａは、フロアパネル１１の後端縁の上面に接合される。
【００１２】
フロアトンネル６は、長手方向に直交する断面の形状が概ね台形をなし、その後端部には、ハンドブレーキの支持部を構成するべく厚板で上向きに凸となるように折り曲げ形成されたハンドブレーキスティフナ１３が、下面側から接合されている。
【００１３】
ハンドブレーキスティフナ１３の後端部１３ａは、フロアトンネル６の後端からはみ出している。他方、リアクロスメンバ３の長手方向の中央部には、ハンドブレーキスティフナ１３の後端部１３ａの上面の輪郭に合わせて下向延出部３ａを切除した切欠部３ｂが形成されている。
【００１４】
これにより、フロアトンネル６の後端部に下面から接合されたハンドブレーキスティフナ１３の後端部１３ａの上面に、リアクロスメンバ３の下側閉断面部Ｃ２の底壁３ｃが直接当接するようにされている。そしてこの互いの当接部を隅肉溶接することにより、リアクロスメンバ３の中央部は、フロアトンネル６の後端部にハンドブレーキスティフナ１３を介して結合されている。
【００１５】
ロワプレート１２の内側端縁に形成されたフランジ１２ｂが、フロアトンネル６の側壁後端部に結合している。
【００１６】
リアクロスメンバ３の前壁ＦＷは、シートバック（図示せず）の傾斜に対応して後傾している。これに対し、後壁ＲＷは概ね直立している。従って、上下に重ね合わされた２つの閉断面部Ｃ１・Ｃ２は、その前後寸法が上方へ行くに従って小さくなるようにされている。そして２つの閉断面部Ｃ１・Ｃ２の前後壁ＦＷ・ＲＷの厚さ寸法ｔ１・ｔ２は、上側の閉断面部Ｃ１の方がより大きくされている（ｔ１＞ｔ２）。
【００１７】
ここでもしも閉断面部を形成している壁の厚さ寸法が高さ方向について均一であると、閉断面部の前後寸法が小さい側の断面二次モーメントが小さくなるので集中応力が発生し易くなり、全体としての降伏点も低下してしまう。それが前後寸法が高さ方向について不均一な閉断面部の壁の厚さ寸法を、前後寸法が小さくなるのに応じて大きくすることにより、例えば上記の如き断面積が互いに異なる２つの閉断面部Ｃ１・Ｃ２の断面二次モーメントを概ね等しくすることができる。つまり、上記構成を採ることにより、負荷に対する高さ方向についての応力分布を概ね均等化することができるので、例えば側面衝突時のリアクロスメンバ３の座屈強度を実質的に高めることができる。
【００１８】
なお、壁の厚さ寸法を上下方向について不均一にするのみならず、図４並びに図５に示すように、面積の小さな閉断面部Ｃ１側の壁の内面を凹凸形状とすることでも高い強度・剛性を与えることができる。
【００１９】
【発明の効果】
このように本発明によれば、特にシートバックの傾斜に合わせるために上側の前後方向寸法をより小さくしたい要望のあるリアクロスメンバに適用すると、閉断面部の面積を小さくしても断面二次モーメントを低下させずに済むので、所期の強度・剛性を確保することができる。従って本発明により、十分な強度・剛性を確保した上でスペース効率を高める上に大きな効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車体下部フレームの全体斜視図
【図２】フロアトンネルとリアクロスメンバとの接続部の斜視図
【図３】フロアトンネルとリアクロスメンバとの結合部の縦断面図
【図４】リアクロスメンバ用押出材の別の形態を示す端面図
【図５】リアクロスメンバ用押出材の更に別の形態を示す端面図
【符号の説明】
３ リアクロスメンバ
ＦＷ 前壁
ＲＷ 後壁
Claims (2)
- 中空の押出成型材によって形成された車体のクロスメンバであって、
上下に重ね合わされ、前後寸法が上方へ行くにしたがって小さくなるとともに互いに異なる断面積を有する２つの閉断面部を有し、
前記２つの閉断面部は、上側の閉断面部の前後壁の厚さ寸法が下側の閉断面部の前後壁の厚さ寸法より大きくされて、断面二次モーメントが概ね等しくされたことを特徴とする車体のクロスメンバ。 - 中空の押出成型材によって形成された車体のクロスメンバであって、
上下に重ね合わされ、前後寸法が上方へ行くにしたがって小さくなるとともに互いに異なる断面積を有する２つの閉断面部を有し、
前記２つの閉断面部は、上側の閉断面部の壁の内面が凹凸形状とされて断面二次モーメントが概ね等しくされたことを特徴とする車体のクロスメンバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25034599A JP4268282B2 (ja) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | 車体のクロスメンバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25034599A JP4268282B2 (ja) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | 車体のクロスメンバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001071930A JP2001071930A (ja) | 2001-03-21 |
| JP4268282B2 true JP4268282B2 (ja) | 2009-05-27 |
Family
ID=17206544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25034599A Expired - Fee Related JP4268282B2 (ja) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | 車体のクロスメンバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| JP5428797B2 (ja) | 2008-12-08 | 2014-02-26 | トヨタ自動車株式会社 | 車体下部構造 |
| JP5434226B2 (ja) * | 2009-04-20 | 2014-03-05 | マツダ株式会社 | 車両の下部車体構造 |
-
1999
- 1999-09-03 JP JP25034599A patent/JP4268282B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2001071930A (ja) | 2001-03-21 |
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