JP5923777B2 - 車両のサイドメンバ構造 - Google Patents

Description

この発明は、車両のサイドメンバの構造に関する。

例えば、図４に示すようにセダン形の車両１では、後部のラゲージルーム（荷室）２を幅広く確保するために、左右のサイドメンバは、その前側のフロントサイドメンバ３，３よりも後部側のリヤサイドメンバ４，４の左右相互の間隔を大きくした幅広に配置することが行われている。この場合、図示するように左右のサイドメンバは、それぞれその車両前後方向の途中であってフロントサイドメンバ３とリヤサイドメンバ４との結合部Ｊにおいて幅広方向に大きく湾曲した状態となっている。
フロントサイドメンバ３とリヤサイドメンバ４は、プレスによる曲げ加工が容易なことから何れも底部と左右一対の側部を有する断面コ字形（ハット形）の鋼材が用いられており、通常フロントサイドメンバ３は上方に開いた上向き（縦ハット形）に配置されるが、リヤサイドメンバ４はラゲージルーム２のいわゆる掘り込みスペースの幅を大きく確保するために車幅方向外側に開いた横向き（横ハット形）に配置される。このため、フロントサイドメンバ３とリヤサイドメンバ４との結合部Ｊでは、断面コ字形の向きが上向きと横向きとの間で約９０°異なる状態で相互に結合されており、当該結合部Ｊを補強するために特殊なリインフォース１０が用いられている。
このリインフォース１０も断面コ字形を有するもので、図２の上段に示すようにフロントサイドメンバ３の後部（上向き）とリヤサイドメンバ４の前部（横向き）との間において車幅方向外側に開いた横向きで跨って配置されていた。リインフォース１０を横向きに配置することによりフロントサイドメンバ３とリヤサイドメンバ４との結合部Ｊにおける、溶接用の作業スペース（溶接ガンの進入スペース）を確保しつつその剛性が確保されるようになっていた。

特許第３４８２９１６号公報 特開２００７−１９０９３５号公報 特開２００１−５５１６３号公報

しかしながら、図２の上段に示すように結合部Ｊの車室内側についてはフロントサイドメンバ３とリヤサイドメンバ４の稜線部（角部）が相互にオーバーラップした状態で結合されることから十分な結合強度を確保できるが、従来リインフォース１０を車室外側へ開いた横向きにして介装していたため、結合部Ｊの車室外側では両メンバ３，４の稜線部が途切れた部位（稜線途切れ部Ｖ）についてリインフォース１０の稜線を通すことができず、結果的に当該結合部Ｊの結合強度が十分でない場合があった。
本発明は、上向きのサイドメンバと横向きのサイドメンバをリインフォースを介して相互に結合するための構造において、溶接ガン等の作業スペースを十分に確保しつつ当該結合部の補強が十分になされるようにすることを目的とする。

上記の課題は下記の発明により解決される。
第１の発明は、それぞれ底部と該底部の両側縁から張り出す一対の側部を有する断面コ字形をなし、上方に開いた上向きのフロントサイドメンバと、車室外側に開いた横向きのリヤサイドメンバとをリインフォースを介して相互に結合するための構造であって、リインフォースは、底補強部とこの底補強部の側縁から張り出す補強側部を有し、底補強部と補強側部で形成される補強稜線部を、フロントサイドメンバとリヤサイドメンバとの間に形成される稜線途切れ部に沿って結合したサイドメンバ構造である。
第１の発明によれば、フロントサイドメンバとリヤサイドメンバの稜線途切れ部に沿ってリインフォースの稜線部が結合されるので、溶接ガン等の作業スペースを十分に確保しつつ上向きのフロントサイドメンバと横向きのリヤサイドメンバとの結合部について十分な補強がなされる。
第２の発明は、第１の発明において、リインフォースは、底補強部の両側縁から張り出す一対の補強側部を有する断面コ字形をなし、フロントサイドメンバとリヤサイドメンバとの間に上方に開いた上向きで跨って配置されて、補強稜線部を稜線途切れ部に沿って結合したサイドメンバ構造である。
第２の発明によれば、コ字形のリインフォースを上向きに配置してその補強稜線部を補強途切れ部に沿って結合することにより、上向きのフロントサイドメンバと横向きのリヤサイドメンバとの結合部について十分な補強がなされる。

本実施形態のサイドメンバ構造であって、フロントサイドメンバとリヤサイドメンバの結合部の分解斜視図である。 フロントサイドメンバとリヤサイドメンバとの結合部を従来と本実施形態とで比較して示す図である。本図では、上段が従来の結合部で、下段が本実施形態に係る結合部であり、それぞれ横断面で示されている。 図２の縦断面図である。図中（Ａ）が図２中(A)-(A)線断面矢視図、（Ｂ）が図２中(B)-(B)線断面矢視図、（Ｃ）が図２中(C)-(C)線断面矢視図、（Ｄ）が図２中(D)-(D)線断面矢視図をそれぞれ示している。（Ａ）〜（Ｄ）の上段側が従来の構造で、下段側が本実施形態に係る構造を示している。 車両のサイドメンバ構造の平面図である。

次に、本発明の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１は、本実施形態の結合部Ｊを示している。幅狭側のフロントサイドメンバ３，３及び幅広側のリヤサイドメンバ４，４については特に変更を要しない。本実施形態は、フロントサイドメンバ３とリヤサイドメンバ４の結合部Ｊを補強するリインフォース２０に特徴を有している。なお、図４に示すように以下の説明では車両右側の結合部Ｊについて説明する。車両左側の結合部（サイドメンバ構造）は右側と左右対称に構成されている。
上向き配置のフロントサイドメンバ３は、底部３ａと左右の側部３ｂ，３ｃからなる断面コ字形を有している。底部３ａの左右両側縁から左右の側部３ｂ，３ｃが上方に平行に張り出している。左側部３ｂが底部３ａの左側縁（車室内側）から上方に張り出し、右側部３ｃが底部３ａの右側縁（車室外側）から上方に張り出している。
横向き配置のリヤサイドメンバ４も、底部４ａと左右（上下）の側部４ｂ，４ｃからなる断面コ字形を有している。底部４ａの上下両側縁から左右の側部４ｂ，４ｃが側方へ平行に張り出している。上側の左側部４ｂが底部４ａの上縁から車室外側へ張り出し、下側の右側部４ｃが底部４ａの下縁から車室外側へ張り出している。上側の左側部４ｂの前側は欠落されている。この欠落部４ｄを経て溶接ガンを上方から進入させることにより、当該リヤサイドメンバ４の底部４ａとフロントサイドメンバ３の左側部３ｂとの溶接作業ができるようになっている。

図２の下段に示すようにリヤサイドメンバ４の前部がフロントサイドメンバ３の後部の内側（左右側部３ｂ，３ｃ間）に進入されて相互にオーバーラップ結合されている。リヤサイドメンバ４の内側（左右側部４ｂ，４ｃ間）と、フロントサイドメンバ３の内側とに跨って状態でリインフォース２０が結合されている。
図１に示すように本実施形態のリインフォース２０は、補強底部２０ａと、この補強底部２０ａの車室内側（左側）及び車室外側（右側）の両側縁から張り出す左右一対の補強側部２０ｂ，２０ｃを有する断面コ字形を有している。
車室外側の補強側部２０ｃの高さ寸法ｈは、車室内側の補強側部２０ｂよりも十分に低い高さに設定されている。図３の（Ｄ）下段側に示すようにこの補強側部２０ｃの高さ寸法ｈが低く設定されていることにより、リヤサイドメンバ４の側方から溶接ガン２１を進入させて底部４ａに対する溶接作業に支障を来さないようになっている。
このリインフォース２０は、上方に開いた上向きに結合されている。このため、リインフォース２０の補強底部２０ａがリヤサイドメンバ４の下側の側部４ｃに重ね合わせられ、車室内側の補強側部２０ｂがリヤサイドメンバ４の底部４ａに重ね合わされた状態で当該リインフォース２０がフロントサイドメンバ３とリヤサイドメンバ４との間に跨って結合されている。
補強底部２０ａと車室内側の補強側部２０ｂとによって形成される車室内側の角部が、リヤサイドフレーム４の下側角部に沿って結合されている。補強底部２０ａと車室外側の補強側部２０ｃとによって車室外側の角部（補強稜線部２０ｄ）が形成されている。この補強稜線部２０ｄが、図２の下段及び図３の下段に示すようにフロントサイドメンバ３とリヤサイドメンバ４との結合部Ｊに発生する稜線途切れ部Ｖを塞ぐ状態に結合されている。
このように上向きで結合したリインフォース２０によって、フロントサイドメンバ３とリヤサイドメンバ４との間の結合部に形成される稜線途切れ部Ｖに沿って補強稜線部２０ｄが結合された状態となり、これにより図２の下段及び図３の下段（Ｃ）に示すように稜線途切れ部Ｖがリインフォース２０の補強稜線部２０ｄによって塞がれた状態（稜線が通された状態）となっている。

以上のように構成した本実施形態のサイドメンバ構造によれば、上向きのフロントサイドメンバ３とリヤサイドメンバ４との間にリインフォース２０が上向きに介装されてその稜線補強部２０ｄによって両サイドメンバ３，４間の稜線途切れ部Ｖが結合された状態（稜線が通された状態）となることから、両サイドメンバ３，４間の結合強度を従来よりも高めることができる。
このように、従来横向きに介装されていたリインフォース１０を上向きに介装することにより、その補強稜線部２０ｄによってフロントサイドメンバ３とリヤサイドメンバ４との間の稜線途切れ部Ｖを補強することができるので、別途補強部材を追加等してコストアップを招くことなく、フロントサイドメンバ３とリヤサイドメンバ４との結合部Ｊを補強することができる。
また、例示したリインフォース２０により結合部Ｊにおける稜線途切れ部Ｖの補強がなされて当該結合部Ｊの剛性が高められることから、リヤサイドメンバ４及びリインフォース２０の小型化、薄肉化を図ることができる。
さらに、リインフォース２０の右側（車室外側）の補強側部２０ｃの高さ寸法ｈは、左側（車室内側）の補強側部２０ｂよりも十分に低く設定されている。このため、図３の下段（Ｄ）に示すように当該リインフォース２０の内側に溶接ガン２１を進入させてリヤサイドメンバ４に対する溶接作業を行うことができる。

以上説明した実施形態には、種々変更を加えることができる。例えば、溶接ガン２１の進入スペースを確保する観点から補強側部２０ｃの高さ寸法ｈを低く設定した構成を例示したが、係る溶接スペースを考慮する必要がない場合には、左右同じ高さの側部を有する断面コ字形のリインフォースとしてもよく、さらには矩形断面のリインフォースを用いることもできる。従って、コ字形断面のリヤサイドメンバ４を車室外側に開く横向きに結合した構成を例示したが、これを車室内側に開く横向きに結合する構成としてもよい。要は、補強底部と補強側部で形成される少なくとも１つの角部（補強稜線部）を有するリインフォースを用いて結合部Ｊの稜線途切れ部Ｖを補強する構成とすればよい。

１…車両
２…ラゲージルーム（荷室）
３…フロントサイドメンバ
３ａ…底部、３ｂ…左側部（車室内側）、３ｃ…右側部（車室外側）
４…リヤサイドメンバ
４ａ…底部、４ｂ…左側部（上側）、４ｃ…右側部（下側）、４ｄ…欠落部
Ｊ…フロントサイドメンバとリヤサイドメンバの結合部
５…蓋
Ｖ…稜線途切れ部
１０…リインフォース（横向き）
２０…リインフォース（上向き）
２０ａ…補強底部、２０ｂ…補強側部（左側）、２０ｃ…補強側部（右側）
２０ｄ…補強稜線部
ｈ…補強側部（右側）の高さ寸法
２１…溶接ガン

Claims (2)

1. それぞれ底部と該底部の両側縁から張り出す一対の側部を有する断面コ字形をなし、上方に開いた縦向きのフロントサイドメンバと、車室外側に開いた横向きのリヤサイドメンバとの結合部をリインフォースで補強する構造であって、
   前記リインフォースは、底補強部と該底補強部の側縁から張り出す補強側部を有し、前記底補強部と前記補強側部で形成される補強稜線部を、前記フロントサイドメンバと前記リヤサイドメンバとの間に形成される稜線途切れ部の上方に跨って結合したサイドメンバ構造。
2. 請求項１記載のサイドメンバ構造であって、
   前記リインフォースの車室外側の補強側部が前記フロントサイドメンバの車室外側の側部に結合され、車室内側の補強側部が前記リヤサイドメンバの底部に結合されて前記補強稜線部が前記稜線途切れ部の上方に跨って結合されており、かつ前記稜線途切れ部側の補強側部の高さ寸法が反対側の補強側部よりも低く設定されて、当該リインフォースの、前記稜線途切れ部側とは反対側の補強側部に向けて溶接ガンを進入させるためのスペースを確保した構成としたサイドメンバ構造。

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