このような車体骨格部材は、車両衝突時に座屈変形によってエネルギを吸収する部材であるが、これに加えて軽量化が求められる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、車体骨格部材を効率良く座屈変形させることができると共に車体骨格部材の軽量化を図ることができる車体構造を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、請求項1に記載の車体構造は、長尺状に形成されると共に長手方向と交差する方向に切断した断面が閉断面とされた車体骨格部材を構成する一対のパネルと、前記一対のパネルのうち少なくとも一方のパネルに形成され、前記車体骨格部材の長手方向に延びると共に、前記閉断面の内側に凹み、且つ、開口側の端部に前記車体骨格部材の長手方向に延びる稜線を有する凹ビードと、前記少なくとも一方のパネルに形成され、前記車体骨格部材の長手方向と交差する方向に延びると共に、前記凹ビードの底部から前記凹ビードの開口側に向けて突出し、且つ、先端部が前記凹ビードにおける前記稜線よりも前記底部側に位置する凸ビードと、を備えている。
この車体構造によれば、一対のパネルのうち少なくとも一方のパネルには、車体骨格部材の長手方向と交差する方向に延びる凸ビードが形成されている。従って、車両衝突に伴い車体骨格部材に長手方向に沿って荷重が入力された場合には、この凸ビードを起点として車体骨格部材を効率良く座屈変形させることができる。
また、上述の少なくとも一方のパネルには、車体骨格部材の長手方向に延びると共に、この車体骨格部材が形成する閉断面の内側に凹む凹ビードが形成されている。この凹ビードは、その開口側の端部に車体骨格部材の長手方向に延びる稜線を有している。ここで、上述の凸ビードは、凹ビードの底部から凹ビードの開口側に向けて突出されているが、この凸ビードの先端部は、凹ビードにおける稜線よりも底部側に位置されている。従って、凸ビードが形成されていても、凹ビードにおける開口側の稜線が車体骨格部材の長手方向に亘って連続するよう残されているので、この稜線により、車体骨格部材における長手方向の座屈荷重を確保することができる。これにより、車体骨格部材の補強が不要になるので、車体骨格部材の軽量化を図ることができる。
しかも、凹ビードは、車体骨格部材が形成する閉断面の内側に凹んでいる。従って、車体骨格部材の幅方向の寸法の制限がある条件下であっても、閉断面の断面積を確保することができる。これにより、例えば閉断面の外側に突出するビードが形成された場合に比して、車体骨格部材の断面二次モーメントを大きくすることができ、ひいては、車体骨格部材の剛性を向上させることができる。
請求項2に記載の車体構造は、請求項1に記載の車体構造において、前記少なくとも一方のパネルが、前記車体骨格部材の長手方向と交差する方向に対向する一対の対向壁部と、前記一対の対向壁部における一端部を連結する連結壁部とを有する断面ハット状とされ、前記凹ビードが、前記連結壁部に形成された構成とされている。
この車体構造によれば、一方のパネルは、一対の対向壁部と連結壁部とを有しており、凹ビードは、連結壁部に形成されている。従って、一方のパネルが例えばプレス成形により形成される場合には、この一方のパネルの成形性を確保することができる。
請求項3に記載の車体構造は、請求項1又は請求項2に記載の車体構造において、前記凸ビードにおける長手方向の両端部が、前記凹ビードにおける一対の側壁部とそれぞれ接続された構成とされている。
この車体構造によれば、凸ビードにおける長手方向の両端部は、凹ビードにおける一対の側壁部とそれぞれ接続されている。従って、凸ビードにおける座屈変形の起点としての機能を確保しつつ、凹ビードの剛性、ひいては、車体骨格部材の剛性を向上させることができる。
請求項4に記載の車体構造は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の車体構造において、前記一方のパネルに、前記凸ビードとしての第一ビードが形成され、前記一対のパネルのうち他方のパネルが、前記車体骨格部材の長手方向と交差する方向に延びると共に前記第一ビードに対して前記車体骨格部材の長手方向にずれた位置に形成された第二ビードを有する構成とされている。
この車体構造によれば、他方のパネルに形成された第二ビードは、一方のパネルに形成された第一ビードに対して車体骨格部材の長手方向にずれた位置に形成されている。従って、車両衝突に伴い車体骨格部材に長手方向に沿って荷重が入力された場合には、この第一ビード及び第二ビードを起点として車体骨格部材を座屈変形させることができる。これにより、車体骨格部材のエネルギ吸収性を向上させることができる。
請求項5に記載の車体構造は、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の車体構造において、前記一方のパネルに、前記凹ビードとしての第一凹ビードが形成され、前記一対のパネルのうち他方のパネルに、前記車体骨格部材の長手方向に延びると共に、前記閉断面の内側に凹む第二凹ビードが形成された構成とされている。
この車体構造によれば、一方のパネルに形成された第一凹ビードに加え、他方のパネルに第二凹ビードが形成されている。従って、この第二凹ビードにより、車体骨格部材における長手方向の座屈荷重を向上させることができる。しかも、この第二凹ビードは、車体骨格部材が形成する閉断面の内側に凹んでいるので、車体骨格部材の幅方向の寸法の制限がある条件下であっても、閉断面の断面積を確保することができる。これにより、例えば閉断面の外側に突出するビードが形成された場合に比して、車体骨格部材の断面二次モーメントを大きくすることができ、ひいては、車体骨格部材の剛性を向上させることができる。
請求項6に記載の車体構造は、請求項5に記載の車体構造において、前記一方のパネルに、前記凸ビードとしての第一凸ビードが形成され、前記他方のパネルに、前記凸ビードとしての第二凸ビードが形成された構成とされている。
この車体構造によれば、他方のパネルに形成された第二凸ビードも、一方のパネルに形成された第一凸ビードと同様に、第二凹ビードの底部から凹ビードの開口側に向けて突出されているが、この第二凸ビードの先端部は、第二凹ビードにおける稜線よりも底部側に位置されている。従って、第二凸ビードが形成されていても、第二凹ビードにおける開口側の稜線が車体骨格部材の長手方向に亘って連続するよう残されているので、この稜線により、車体骨格部材における長手方向の座屈荷重をより効果的に向上させることができる。
請求項7に記載の車体構造は、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の車体構造において、前記車体骨格部材が、車両前部における車両幅方向外側部に車両前後方向を長手方向として配置されたフロントサイドメンバ前部とされ、前記フロントサイドメンバ前部の後端部に、車両前後方向を長手方向として配置されたフロントサイドメンバ後部の前端部が結合された構成とされている。
この車体構造によれば、フロントサイドメンバが、フロントサイドメンバ前部とフロントサイドメンバ後部とに分割されている。従って、上述のように車体骨格部材としてのフロントサイドメンバ前部が凹ビードや凸ビードを有していても、このフロントサイドメンバ前部をフロントサイドメンバ後部とは別に成形することができるので、フロントサイドメンバ前部の成形性を確保することができる。
請求項8に記載の車体構造は、請求項7に記載の車体構造において、前記フロントサイドメンバ前部が、第一閉断面を構成し、前記フロントサイドメンバ後部の前端部が、車両上側に開口する開断面状とされ、前記フロントサイドメンバ前部の後端部が、前記フロントサイドメンバ後部の前端部に挿入されて前記フロントサイドメンバ後部の前端部とで第二閉断面を構成するものである。
この車体構造によれば、フロントサイドメンバ前部は、第一閉断面を構成しており、また、このフロントサイドメンバ前部の後端部は、フロントサイドメンバ後部の前端部とで第二閉断面を構成している。従って、フロントサイドメンバ後部の前端部とフロントサイドメンバ前部の後端部との結合部の曲げ剛性を向上させることができる。
請求項9に記載の車体構造は、請求項8に記載の車体構造において、前記フロントサイドメンバ後部の前端部の車両下側に、フロントサスペンションメンバが配置され、前記第二閉断面の内側に、前記フロントサイドメンバ前部の下壁部に結合された取付部の少なくとも一部が配置され、前記取付部に、前記フロントサイドメンバ後部の底壁部を貫通する固定部材を介して前記フロントサスペンションメンバが取り付けられた構成とされている。
この車体構造によれば、第二閉断面の内側に少なくとも一部が配置されると共にフロントサイドメンバ前部の下壁部に結合された取付部によって、フロントサイドメンバ前部の下壁部とフロントサイドメンバ後部の底壁部とが連結されている。このため、フロントサイドメンバ後部の前端部とフロントサイドメンバ前部の後端部との結合部の曲げ剛性を更に向上させることができると共に、フロントサスペンションメンバの取付強度を向上させることができる。つまり、取付部は、フロントサイドメンバ前部の後端部とフロントサイドメンバ後部の前端部との結合部を補強する補強部材としても機能する。従って、フロントサイドメンバ前部の後端部とフロントサイドメンバ後部の前端部との結合部に新たな補強部材を設ける必要がないため、部品点数を低減しつつ、フロントサイドメンバ後部の前端部に対するサスペンションメンバの取付強度を高めることができる。
請求項10に記載の車体構造は、請求項9に記載の車体構造において、前記取付部が、車両上下方向を軸方向として配置されると共に上端側が前記フロントサイドメンバ前部の下壁部に結合されたナット部と、前記ナット部の下端部から径方向の外側へ張り出す張出し部とを有し、前記フロントサイドメンバ後部の底壁部が、車両下側から前記張出し部に当接された構成とされている。
この車体構造によれば、ナット部の下端部から径方向の外側へ張り出した張出し部に車両下側からフロントサイドメンバ後部の底壁部が当接されている。従って、ナット部の倒れが抑制されるので、フロントサイドメンバ後部の前端部に対するフロントサスペンションメンバの取付強度を更に向上させることができる。
請求項11に記載の車体構造は、請求項8〜請求項10のいずれか一項に記載の車体構造において、前記一方のパネルが、前記一対のパネルのうち他方のパネルの下端部と結合された下側フランジを有し、前記フロントサイドメンバ後部の底壁部が、前記下側フランジと車両上下方向に間隔を空けて配置された構成とされている。
この車体構造によれば、フロントサイドメンバ後部の底壁部は、一方のパネルにおける下側フランジと車両上下方向に間隔を空けて配置されている。従って、フロントサイドメンバ後部の底壁部が一方のパネルの下側フランジと接触する構成と比較して、フロントサイドメンバ前部の下壁部とフロントサイドメンバ後部の底壁部との間隔が広くなる。これにより、フロントサイドメンバ前部の後端部とフロントサイドメンバ後部の前端部との結合部の断面二次モーメントが増大するため、当該結合部の曲げ剛性を更に向上させることができる。
請求項12に記載の車体構造は、請求項7に記載の車体構造において、前記フロントサイドメンバ後部の前端部が、車両上側に開口する開断面状とされると共に、前記フロントサイドメンバ前部の後端部に挿入され、前記フロントサイドメンバ後部の前端部における底壁部が、前記フロントサイドメンバ前部の後端部における下壁部と重ね合わされた状態で結合され、前記フロントサイドメンバ後部の前端部における一対の側壁部が、前記凹ビードよりも車両下側において前記フロントサイドメンバ前部の後端部における側壁部と重ね合わされた状態で結合された構成とされている。
この車体構造によれば、フロントサイドメンバ後部の前端部における底壁部は、フロントサイドメンバ前部の後端部における下壁部と重ね合わされた状態で結合され、フロントサイドメンバ後部の前端部における一対の側壁部は、フロントサイドメンバ前部の後端部における側壁部と重ね合わされた状態で結合されている。従って、複数の結合箇所が確保されているので、フロントサイドメンバ前部とフロントサイドメンバ後部との結合強度を確保することができる。しかも、フロントサイドメンバ後部の前端部における一対の側壁部は、凹ビードよりも車両下側においてフロントサイドメンバ前部の後端部における側壁部と重ね合わされた状態で結合されている。従って、凹ビードの稜線を確保しつつ、フロントサイドメンバ後部の前端部における一対の側壁部と、フロントサイドメンバ前部の後端部における側壁部とを容易に結合することができる。
以上詳述したように、本発明によれば、車体骨格部材を効率良く座屈変形させることができると共に車体骨格部材の軽量化を図ることができる。
[第一実施形態]
はじめに、本発明の第一実施形態を説明する。
なお、各図において示される矢印UP、矢印FR、矢印LHは、車両上下方向上側、車両前後方向前側、車両幅方向外側(車両左側)をそれぞれ示している。また、図1〜図3では、一例として、車体左側に配置されたフロントサイドメンバ12が示されている。
図1,図2に示されるように、本発明の第一実施形態に係る車体構造10は、フロントサイドメンバ12を備えている。このフロントサイドメンバ12は、車体骨格部材としてのフロントサイドメンバ前部20と、フロントサイドメンバ後部40とを有している。なお、以下では、『フロントサイドメンバ前部20』及び『フロントサイドメンバ後部40』をそれぞれ『サイドメンバ前部20』及び『サイドメンバ後部40』と称する。
サイドメンバ前部20は、長尺状に形成されており、車両前部における車両幅方向外側部に車両前後方向を長手方向として配置されている。このサイドメンバ前部20は、一対のパネルとしてのインナパネル22及びアウタパネル24を有している。
インナパネル22は、アウタパネル24の車両幅方向内側に配置されている。このインナパネル22は、車両幅方向外側に開口する断面ハット状とされており、一対の対向壁部としての上壁部22U及び下壁部22Lと、連結壁部としての側壁部22Sと、上側フランジ23U及び下側フランジ23Lとを有している。
上壁部22U及び下壁部22Lは、車両上下方向(車体骨格部材の長手方向と交差する方向の一例)に対向しており、側壁部22Sは、上壁部22U及び下壁部22Lにおける車両幅方向内側の一端部を連結している。上側フランジ23Uは、上壁部22Uにおける車両幅方向外側の他端部から車両上側に突出されており、下側フランジ23Lは、下壁部22Lにおける車両幅方向外側の他端部から車両下側に突出されている。
アウタパネル24は、車両幅方向を板厚方向とする平板状に形成されている。このアウタパネル24の上端部24Uは、車両前後方向に亘って上側フランジ23Uと例えばスポット溶接等により結合されている。同様に、このアウタパネル24の下端部24Lは、車両前後方向に亘って下側フランジ23Lと例えばスポット溶接等により結合されている。また、このインナパネル22及びアウタパネル24によって構成されたサイドメンバ前部20における長手方向と交差する方向に切断した断面は、閉断面状とされている。このサイドメンバ前部20が形成する閉断面は、第一閉断面26とされている。
サイドメンバ後部40は、サイドメンバ前部20の車両後側に車両前後方向を長手方向として配置されている。このサイドメンバ後部40の前端部40Fは、後述する結合構造(図2,図3参照)によりサイドメンバ前部20の後端部20Rと結合されている。また、このサイドメンバ後部40の前端部40Fの車両後側には、キック部40Kが形成されている。このキック部40Kは、車両前側に向かうに従って車両上側に向かうように車両前後方向に対して傾斜されている。
図3に示されるように、サイドメンバ後部40の前端部40Fは、車両上側に開口する開断面状(断面略C字状)とされており、車両幅方向に対向する一対の側壁部40S1,40S2と、一対の側壁部40S1,40S2の下端部を連結する底壁部40Lとを有している。これら一対の側壁部40S1,40S2の上端部の間には開口42が形成されており、この開口42を塞ぐようにサイドメンバ前部20の後端部20Rが一対の側壁部40S1,40S2の間に挿入されている。
図3に示されるように、サイドメンバ後部40の前端部40Fにおける車両幅方向外側の側壁部40S1は、サイドメンバ前部20のアウタパネル24の下端部24Lを挟んでインナパネル22の下側フランジ23Lと対向して配置されている。そして、この側壁部40S1は、アウタパネル24の下端部24L及びインナパネル22の下側フランジ23Lに例えばスポット溶接等により結合されている。
一方、サイドメンバ後部40の前端部40Fにおける車両幅方向内側の側壁部40S2は、サイドメンバ前部20のインナパネル22の側壁部22Sに重ねられて、当該側壁部22Sに例えばスポット溶接等に結合されている。一対の側壁部40S1,40S2のうち、車両幅方向内側に配置された側壁部40S2の高さ(車両上下方向の長さ)は、車両幅方向外側に配置された側壁部40S1の高さよりも高くされている。
また、サイドメンバ前部20の後端部20Rとサイドメンバ後部40の前端部40Fとは、インナパネル22の下側フランジ23Lとサイドメンバ後部40の底壁部40Lとの間に車両上下方向に間隔Lを空けた状態で結合されている。これにより、インナパネル22の下側フランジ23Lとサイドメンバ後部40の底壁部40Lとが接触する構成と比較して、インナパネル22の下壁部22Lとサイドメンバ後部40の底壁部40Lとの間隔Mが広くなっている。
また、車両上側に開口する開断面状とされたサイドメンバ前部20の後端部20Rは、上述の如くサイドメンバ後部40の前端部40Fに挿入されて、このサイドメンバ後部40の前端部40Fとで第二閉断面46を構成している。この第二閉断面46の内側には、後述するフロントサスペンションメンバ60が取り付けられる取付部としての取付ナット50の一部(略下側半分)が設けられている。取付ナット50は、フロントサスペンションメンバ60を取り付けるためのボルト54が締結されるナット部50Aと、ナット部50Aの下端部に設けられた張出し部50Bとを有している。
ナット部50Aは、車両上下方向を軸方向として配置されている。このナット部50Aの上端部は、サイドメンバ前部20の下壁部22Lに形成された貫通孔52に車両上下方向に貫通されており、当該下壁部22Lに溶接されている。
張出し部50Bは、ナット部50Aの周囲に形成されており、ナット部50Aの下端部24Lから径方向の外側へ張り出している。この張出し部50Bには、車両下側からサイドメンバ後部40の底壁部40Lが当接されている。また、サイドメンバ後部40の前端部40Fにおける底壁部40Lには、固定部材としてのボルト54が車両上下方向に貫通される貫通孔56が形成されている。
また、サイドメンバ後部40の前端部40Fの車両下側には、図示しないフロントサスペンションを支持するフロントサスペンションメンバ60が配置されている。フロントサスペンションメンバ(以下、単に「サスペンションメンバ」と称する)60は、車両幅方向を長手方向として配置されており、車両幅方向外側の端部60Aがサイドメンバ後部40の車両下側に配置されている。
このサスペンションメンバ60の端部60Aには、ボルト54が車両上下方向に貫通されている。そして、このボルト54をサイドメンバ後部40の底壁部40Lに形成された貫通孔52を通して取付ナット50のナット部50Aに締結することにより、サスペンションメンバ60の端部60Aがサイドメンバ後部40の前端部40Fに取り付けられている。
続いて、本実施形態の要部について説明する。
図4に示されるように、上述の第一閉断面26を構成する複数の壁部のうち側壁部22Sには、凹ビード32が形成されている。この凹ビード32は、車両前後方向に延びると共に、第一閉断面26の内側(車両幅方向外側)に凹んでいる。この凹ビード32における開口側の端部には、車両前後方向に延びる一対の稜線34が形成されている。
また、上述の側壁部22Sには、凸ビード36が形成されている。この凸ビード36は、車両上下方向に延びると共に、凹ビード32の底部32Lから凹ビード32の開口側に向けて突出されている。この凸ビード36における長手方向(車両上下方向)の両端部は、凹ビード32における一対の側壁部32Sとそれぞれ接続されている。
また、図5に示されるように、この凸ビード36の先端部36Tは、凹ビード32における上述の一対の稜線34よりも底部32L側に位置されている。つまり、底壁部40Lから凸ビード36の先端部36Tまでの長さをL1、側壁部22S(稜線34)から凹ビード32の底部32Lまでの長さをL2とすると、L1は、L2よりも短くなっている(L1<L2)。
次に、本発明の第一実施形態の作用及び効果について説明する。
以上詳述したように、本発明の第一実施形態に係る車体構造10によれば、インナパネル22には、車両上下方向に延びる凸ビード36が形成されている。従って、車両前面衝突等に伴いサイドメンバ前部20に車両前後方向に沿って荷重が入力された場合には、この凸ビード36を起点としてサイドメンバ前部20を効率良く座屈変形させることができる。
また、上述のインナパネル22には、車両前後方向に延びると共に、このサイドメンバ前部20が形成する第一閉断面26の内側に凹む凹ビード32が形成されている。この凹ビード32は、その開口側の端部にサイドメンバ前部20の長手方向に延びる稜線34を有している。ここで、上述の凸ビード36は、凹ビード32の底部32Lから凹ビード32の開口側に向けて突出されているが、この凸ビード36の先端部36Tは、凹ビード32における稜線34よりも底部32L側に位置されている。従って、凸ビード36が形成されていても、凹ビード32における開口側の稜線34が車両前後方向に亘って連続するよう残されているので、この稜線34により、サイドメンバ前部20における長手方向の座屈荷重を確保することができる。これにより、サイドメンバ前部20の補強が不要になるので、サイドメンバ前部20の軽量化を図ることができる。
しかも、凹ビード32は、サイドメンバ前部20が形成する第一閉断面26の内側に凹んでいる。従って、サイドメンバ前部20の車両幅方向の寸法の制限がある条件下であっても、第一閉断面26の断面積を確保することができる。これにより、例えば第一閉断面26の外側に突出するビードが形成された場合に比して、サイドメンバ前部20の断面二次モーメントを大きくすることができ、ひいては、サイドメンバ前部20の剛性を向上させることができる。
また、インナパネル22は、上壁部22U及び下壁部22Lと側壁部22Sとを有しており、凹ビード32は、側壁部22Sに形成されている。従って、インナパネル22が例えばプレス成形により形成される場合には、このインナパネル22の成形性を確保することができる。
また、凸ビード36における長手方向(車両上下方向)の両端部は、凹ビード32における一対の側壁部32Sとそれぞれ接続されている。従って、凸ビード36における座屈変形の起点としての機能を確保しつつ、凹ビード32の剛性、ひいては、サイドメンバ前部20の剛性を向上させることができる。
また、サイドメンバが、サイドメンバ前部20とサイドメンバ後部40とに分割されている。従って、上述のようにサイドメンバ前部20が凹ビード32や凸ビード36を有していても、このサイドメンバ前部20をサイドメンバ後部40とは別に成形することができるので、サイドメンバ前部20の成形性を確保することができる。
また、サイドメンバ前部20は、第一閉断面26を構成しており、このサイドメンバ前部20の後端部20Rは、サイドメンバ後部40の前端部40Fとで第二閉断面46を構成している。従って、サイドメンバ後部40の前端部40Fとサイドメンバ前部20の後端部20Rとの結合部の曲げ剛性を向上させることができる。
また、第二閉断面46の内側に一部が配置されると共にサイドメンバ前部20の下壁部22Lに結合された取付ナット50によって、サイドメンバ前部20の下壁部22Lとサイドメンバ後部40の底壁部40Lとが連結されている。このため、サイドメンバ後部40の前端部40Fとサイドメンバ前部20の後端部20Rとの結合部の曲げ剛性を更に向上させることができると共に、フロントサスペンションメンバ60の取付強度を向上させることができる。つまり、取付ナット50は、サイドメンバ前部20の後端部20Rとサイドメンバ後部40の前端部40Fとの結合部を補強する補強部材としても機能する。従って、サイドメンバ前部20の後端部20Rとサイドメンバ後部40の前端部40Fとの結合部に新たな補強部材(例えば、補強プレートやバルク)を設ける必要がないため、部品点数を低減しつつ、サイドメンバ後部40の前端部40Fに対するサスペンションメンバの取付強度を高めることができる。
また、ナット部50Aの下端部24Lから径方向の外側へ張り出した張出し部50Bに車両下側からサイドメンバ後部40の底壁部40Lが当接されている。従って、ナット部50Aの倒れが抑制されるので、サイドメンバ後部40の前端部40Fに対するフロントサスペンションメンバ60の取付強度を更に向上させることができる。
また、サイドメンバ後部40の底壁部40Lとサイドメンバ前部20の下側フランジ23Lとの間に間隔Lを空けたことにより、サイドメンバ前部20の後端部20Rの断面形状を変えずに、サイドメンバ後部40の前端部40Fとサイドメンバ前部20の後端部20Rとを結合することができる。これにより、サイドメンバ前部20の断面形状をその長手方向の全長にわたって略一定にすることができる。
また、サイドメンバ後部40の底壁部40Lは、インナパネル22における下側フランジ23Lと車両上下方向に間隔Lを空けて配置されている。従って、サイドメンバ後部40の底壁部40Lがインナパネル22の下側フランジ23Lと接触する構成と比較して、サイドメンバ前部20の下壁部22Lとサイドメンバ後部40の底壁部40Lとの間隔Mが広くなる。これにより、サイドメンバ前部20の後端部20Rとサイドメンバ後部40の前端部40Fとの結合部の断面二次モーメントが増大するため、当該結合部の曲げ剛性を更に向上させることができる。
なお、特許文献4(特開2012−1024号公報)のように、本実施形態の凹ビード32の代わりに凸ビードを設けた場合、フロントサイドメンバをフロントサイドメンバ前部と後部とに分割しようとすると、スポット溶接の観点から困難である。また、これを改善しようとすると、フロントサイドメンバ前部の後端部のみ稜線を無くす必要があり、座屈荷重を発生させる観点から好ましく無い。一方、本実施形態によれば、以上の不具合を解消することができる。
次に、本発明の第一実施形態の変形例について説明する。
本発明の第一実施形態において、サイドメンバ前部20は、凹ビード32及び凸ビード36を一つずつ有していたが、例えば、図6に示されるように、インナパネル22には、第一ビードとしての凸ビード36が車両前後方向に離間して複数形成されていても良い。また、アウタパネル24には、車両上下方向に延びる第二ビードとしての縦ビード37が形成されていても良い。この第二ビードとしての縦ビード37は、第一ビードとしての凸ビード36に対して車両前後方向にずれた位置に形成されている。
このように構成されていると、車両前面衝突に伴いサイドメンバ前部20に車両前後方向に沿って荷重が入力された場合には、この凸ビード36及び縦ビード37を起点としてサイドメンバ前部20を座屈変形させることができる。これにより、サイドメンバ前部20のエネルギ吸収性を向上させることができる。
また、本発明の第一実施形態では、図7に示されるように、インナパネル22に形成された第一凹ビードとしての凹ビード32に加え、アウタパネル24に第二凹ビードとしての凹ビード33が形成されていても良い。この凹ビード33は、凹ビード32と同様に、車両前後方向に延びると共に第一閉断面26の内側(車両幅方向内側)に凹んでいる。
このように構成されていると、この第二凹ビードとしての凹ビード33により、サイドメンバ前部20における長手方向の座屈荷重を向上させることができる。しかも、この凹ビード33は、閉断面の内側に凹んでいるので、サイドメンバ前部20の車両幅方向の寸法の制限がある条件下であっても、第一閉断面26の断面積を確保することができる。これにより、例えば第一閉断面26の外側に突出するビードが形成された場合に比して、サイドメンバ前部20の断面二次モーメントを大きくすることができ、ひいては、サイドメンバ前部20の剛性を向上させることができる。
また、本発明の第一実施形態において、アウタパネル24は、平板状に形成されていたが、図8に示されるように、車両幅方向内側に開口する断面ハット状に形成されていても良い。そして、この断面ハット状とされたアウタパネル24に第二凹ビードとしての凹ビード33が形成されていても良い。
また、上述のように、アウタパネル24に第二凹ビードとしての凹ビード33が形成された場合に、図9に示される如く、インナパネル22に形成された複数の第一凸ビード(第一ビード)としての凸ビード36に加え、アウタパネル24に第二凸ビード(第二ビード)としての凸ビード38が形成されていても良い。
この凸ビード38は、凸ビード36と同様に、車両上下方向に延びると共に、凹ビード33の底部33Lから凹ビード33の開口側に向けて突出されている。また、この凸ビード38の先端部38Tは、凹ビード33における開口側の端部に形成された一対の稜線39よりも底部33L側に位置されている。さらに、この第二ビードとしての凸ビード38は、第一ビードとしての凸ビード36に対して車両前後方向にずれた位置に形成されている。
このように構成されていても、車両前面衝突に伴いサイドメンバ前部20に車両前後方向に沿って荷重が入力された場合には、この各凸ビード36,38を起点としてサイドメンバ前部20を座屈変形させることができる。これにより、サイドメンバ前部20のエネルギ吸収性を向上させることができる。
また、アウタパネル24に形成された第二凸ビードとしての凸ビード38も、インナパネル22に形成された第一凸ビードとしての凸ビード36と同様に、凹ビード33の底部33Lから凹ビード33の開口側に向けて突出されているが、この凸ビード38の先端部38Tは、凹ビード33における稜線39よりも底部33L側に位置されている。従って、凸ビード38が形成されていても、凹ビード33における開口側の稜線39が車両前後方向に亘って連続するよう残されているので、この稜線39により、サイドメンバ前部20における長手方向の座屈荷重をより効果的に向上させることができる。
また、本発明の第一実施形態では、サイドメンバ前部20のアウタパネル24が平板状に形成され、サイドメンバ前部20のインナパネル22が断面ハット状に形成されていたが、これとは逆に、アウタパネル24が断面ハット状に形成され、インナパネル22が平板状に形成されていても良い。この場合には、アウタパネル24が一方のパネルに相当し、インナパネル22が他方のパネルに相当する。
また、本発明の第一実施形態では、サイドメンバ前部20の後端部20Rにおける下側フランジ23Lとサイドメンバ後部40の前端部40Fにおける底壁部40Lとの間に間隔Lを空けた状態で、これらのサイドメンバ前部20の後端部20Rとサイドメンバ後部40の前端部40Fとが結合されていた。ところが、サイドメンバ前部20の後端部20Rにおける下側フランジ23Lとサイドメンバ後部40の前端部40Fにおける底壁部40Lとを接触させた状態で、これらのサイドメンバ前部20の後端部20Rとサイドメンバ後部40の前端部40Fとが結合されても良い。
また、本発明の第一実施形態では、取付ナット50のナット部50Aの下端部24Lに張出し部50Bが設けられていたが、当該張出し部50Bは適宜省略可能である。この場合、ナット部50Aの下端部24Lがサイドメンバ後部40の底壁部40Lに当接されれば良い。また、サイドメンバ後部40の前端部40Fとサイドメンバ前部20の後端部20Rとによって構成された第二閉断面46の内側に取付ナット50の全体が配置され、当該取付ナット50の上端部24Uがサイドメンバ前部20の下壁部22Lに結合されても良い。
また、本発明の第一実施形態では、サスペンションメンバ60が取り付けられる取付部及びサスペンションメンバ60を取付部に固定するための固定部材として取付ナット50及びボルト54が用いられていたが、その他の取付部材及び固定部材が用いられても良い。
また、本発明の第一実施形態において、車体構造10は、車体骨格部材の一例としてサイドメンバ前部20に適用されていたが、その他の車体部材に適用されても良い。また、この場合に、凹ビード32及び凸ビード36は、上壁部22U、下壁部22L等に形成されても良い。
なお、上記複数の変形例は、適宜組み合わされて実施可能である。
[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態を説明する。
図10に示される本発明の第二実施形態に係る車体構造70では、上述の本発明の第一実施形態(図9に示される変形例)に対し、フロントサイドメンバ12の構成が次の如く変更されている。
すなわち、サイドメンバ後部40の前端部40Fは、サイドメンバ前部20の後端部20Rに挿入されている。そして、図11に示されるように、サイドメンバ後部40の前端部40Fにおける底壁部40Lは、サイドメンバ前部20の後端部20Rにおける下壁部22Lと重ね合わされた状態で例えばスポット溶接等により結合されている。また、サイドメンバ後部40の前端部40Fにおける一対の側壁部40S1,40S2は、凹ビード32,33よりも車両下側においてサイドメンバ前部20の後端部20Rにおける側壁部20S1,20S2と重ね合わされた状態で例えばスポット溶接等により結合されている。
このように構成されていると、複数の結合箇所が確保されているので、サイドメンバ前部20とサイドメンバ後部40との結合強度を確保することができる。しかも、サイドメンバ後部40の前端部40Fにおける一対の側壁部40S1,40S2は、凹ビード32,33よりも車両下側においてサイドメンバ前部20の後端部20Rにおける側壁部20S1,20S2と重ね合わされた状態で結合されている。従って、凹ビード32の稜線34及び凹ビード33の稜線39を確保しつつ、一対の側壁部40S1,40S2と側壁部20S1,20S2とを容易に結合することができる。
なお、本発明の第二実施形態についても、上述の本発明の第一実施形態における複数の変形例を適用することが可能である。
以上、本発明の一態様について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。