JP6388006B2 - 車両用骨格構造 - Google Patents

車両用骨格構造 Download PDF

Info

Publication number
JP6388006B2
JP6388006B2 JP2016155645A JP2016155645A JP6388006B2 JP 6388006 B2 JP6388006 B2 JP 6388006B2 JP 2016155645 A JP2016155645 A JP 2016155645A JP 2016155645 A JP2016155645 A JP 2016155645A JP 6388006 B2 JP6388006 B2 JP 6388006B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
side rail
vehicle
skeleton
welding
welding line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016155645A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018024282A (ja
Inventor
和貴 清水
和貴 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2016155645A priority Critical patent/JP6388006B2/ja
Priority to US15/648,820 priority patent/US10059377B2/en
Priority to DE102017212226.9A priority patent/DE102017212226A1/de
Publication of JP2018024282A publication Critical patent/JP2018024282A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6388006B2 publication Critical patent/JP6388006B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/04Door pillars ; windshield pillars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/003Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to controlling of welding distortion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/007Spot arc welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/11Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted with resilient means for suspension, e.g. of wheels or engine; sub-frames for mounting engine or suspensions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/006Vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/008Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of light alloys, e.g. extruded

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、車両用骨格構造に関する。
閉断面形状の中空部材にインナパネルを重ね合わせ、そのインナパネルの長手方向に沿った端部を中空部材の壁面に線状に溶接したフロントピラーの構造は、従来から知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2010−13021号公報
しかしながら、フロントピラーなどの車両用骨格部材に荷重が入力され、その線状に溶接した部分を有する壁面に面内方向の曲げ変形が発生すると、その線状に溶接した部分の両端部(始端部及び終端部)に応力が集中し、その両端部が剥離してしまうおそれがある。
そこで、本発明は、線状の溶接部を備えた壁面の面内方向へ車両用骨格部材が曲げ変形しても、その溶接部の端部に応力が集中するのを抑制でき、その溶接部の端部が剥離するのを抑制できる車両用骨格構造を得ることを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項1に記載の車両用骨格構造は、延在方向と直交する断面視で閉断面形状とされた第1骨格部材と、前記第1骨格部材に沿って延在し、該第1骨格部材の壁面に重ね合わされるとともに、該壁面を露出させる孔部の縁部が線状の溶接部によって前記壁面に接合された第2骨格部材と、を備え、前記溶接部の両端部は、該溶接部が形成された前記壁面の面内方向に前記第1骨格部材及び前記第2骨格部材が曲げ変形したときの前記第1骨格部材及び前記第2骨格部材における中立軸に近接して配置されている。
請求項1に記載の発明によれば、溶接部の両端部が、溶接部が形成された壁面の面内方向に第1骨格部材及び第2骨格部材が曲げ変形したときの第1骨格部材及び第2骨格部材における中立軸に近接して配置されている。したがって、溶接部の両端部が、その中立軸に近接して配置されていない構成に比べて、その溶接部の端部に応力が集中するのが抑制され、その溶接部の端部が剥離するのが抑制される。なお、本発明における「近接」とは、孔部から露出させる壁面の法線方向から見て、第1骨格部材及び第2骨格部材の延在方向と直交する幅方向で、中立軸から5.0mmの位置から、中立軸から幅方向外側へ向けて、その全幅の25%までの範囲を言う。
また、請求項2に記載の車両用骨格構造は、請求項1に記載の車両用骨格構造であって、前記溶接部は、前記中立軸の両側に設けられている。
請求項2に記載の発明によれば、溶接部が中立軸の両側に設けられている。したがって、溶接部が中立軸の片側にしか設けられていない構成に比べて、第1骨格部材と第2骨格部材との重ね合わせ量(オーバーラップ量)が少なくても溶接部の溶接長が確保され、第1骨格部材と第2骨格部材との接合強度が確保される。
また、請求項3に記載の車両用骨格構造は、請求項2に記載の車両用骨格構造であって、前記溶接部は、前記中立軸を対称軸として線対称に設けられている。
請求項3に記載の発明によれば、溶接部が中立軸を対称軸として線対称に設けられている。したがって、溶接部が中立軸を対称軸として線対称に設けられていない構成に比べて、溶接部が形成された壁面の面内方向の何れの方向に第1骨格部材及び第2骨格部材が曲げ変形しても、第1骨格部材と第2骨格部材との接合強度が確保される。
また、請求項4に記載の車両用骨格構造は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車両用骨格構造であって、前記溶接部は、前記延在方向に沿って延在する第1溶接ラインと、前記延在方向と直交する方向に延在する第2溶接ラインと、前記第1溶接ラインと前記第2溶接ラインとを連結する湾曲溶接ラインと、を有している。
請求項4に記載の発明によれば、溶接部が、第1骨格部材及び第2骨格部材の延在方向に沿って延在する第1溶接ラインと、その延在方向と直交する方向に延在する第2溶接ラインと、を連結する湾曲溶接ラインを有している。したがって、溶接部が、第1溶接ラインと第2溶接ラインとを連結する屈曲溶接ラインを有している構成に比べて、応力が集中する部位が低減され、溶接部の剥離が抑制される。
また、請求項5に記載の車両用骨格構造は、請求項4に記載の車両用骨格構造であって、前記第1溶接ラインは、波形状に形成されている。
請求項5に記載の発明によれば、第1溶接ラインが波形状に形成されている。したがって、第1溶接ラインが直線状に形成されている構成に比べて、溶接部の溶接長が効率よく増加される。
請求項1に係る発明によれば、線状の溶接部を備えた壁面の面内方向へ車両用骨格部材が曲げ変形しても、その溶接部の端部に応力が集中するのを抑制することができ、その溶接部の端部が剥離するのを抑制することができる。
請求項2に係る発明によれば、第1骨格部材と第2骨格部材との重ね合わせ量(オーバーラップ量)が少なくても溶接部の溶接長を確保することができ、第1骨格部材と第2骨格部材との接合強度を確保することができる。
請求項3に係る発明によれば、溶接部が形成された壁面の面内方向の何れの方向に第1骨格部材及び第2骨格部材が曲げ変形しても、第1骨格部材と第2骨格部材との接合強度を確保することができる。
請求項4に係る発明によれば、溶接部において応力が集中する部位を低減させることができ、溶接部の剥離を抑制することができる。
請求項5に係る発明によれば、溶接部の溶接長を効率よく増加させることができる。
第1実施形態に係る車両用骨格構造を備えたサスペンションメンバを上方側から見て示す斜視図である。 第1実施形態に係る車両用骨格構造を備えたサスペンションメンバを上方側から見て示す分解斜視図である。 第1実施形態に係る車両用骨格構造を備えたサスペンションメンバを下方側から見て示す斜視図である。 第1実施形態に係る車両用骨格構造の溶接部の形状を拡大して示す底面図である。 第2実施形態に係る車両用骨格構造の溶接部の形状を拡大して示す底面図である。 第3実施形態に係る車両用骨格構造の溶接部の形状を拡大して示す底面図である。 第4実施形態に係る車両用骨格構造の溶接部の形状を拡大して示す底面図である。 第5実施形態に係る車両用骨格構造の溶接部の形状を拡大して示す底面図である。
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印UPを車体上方向、矢印FRを車体前方向、矢印RHを車体右方向とする。また、以下の説明で、特記することなく上下、前後、左右の方向を記載した場合は、車体上下方向の上下、車体前後方向の前後、車体左右方向(車幅方向)の左右を示すものとする。
<第1実施形態>
まず、第1実施形態に係る車両用骨格構造10を備えたサスペンションメンバ12について説明する。図1〜図3に示されるサスペンションメンバ12は、車体前後方向に沿って延在する左右一対のフロントサイドメンバ(図示省略)の前部下側に、そのフロントサイドメンバに吊り下げられた状態で支持されるようになっている。
各フロントサイドメンバは、車体前部側を車体後部側よりも高位に位置させるためのキック部を有している。したがって、サスペンションメンバ12は、その前端部である後述する左右一対のフロントボデーマウント22のマウント部24が、キック部よりも車体前方側のフロントサイドメンバの前端部に取り付けられ、その後端部である後述するリアクロスメンバ40の左右一対の締結部46が、キック部の下端部に取り付けられるようになっている。
図1〜図3に示されるように、サスペンションメンバ12は、平面視略「U」字状のフロントフレーム14と、フロントフレーム14の車体後方側に接合される平面視略「U」字状のリアフレーム16と、を有している。フロントフレーム14は、車幅方向に延在するフロントクロスメンバ20と、フロントクロスメンバ20の長手方向(車幅方向)両端部に設けられた左右一対のフロントボデーマウント22と、を有している。
フロントクロスメンバ20は、アルミニウム合金等の軽金属材の押出成形により、長手方向(車幅方向)と直交する断面視で、一定の矩形閉断面形状に形成されている。各フロントボデーマウント22は、アルミニウム合金等の軽金属材のプレス成形により、平面視略「L」字状に形成されており、車体下方側が開放された開断面形状のアッパマウント26と、車体上方側が開放された開断面形状のロアマウント28と、を含んで構成されている。
そして、左右一対とされたフロントボデーマウント22の各コーナー部が、各フロントサイドメンバの前端部に支持されるマウント部24とされており、各マウント部24には上下方向に貫通する貫通孔24Aが形成されている。なお、各貫通孔24Aには、それぞれ円筒状のカラー部材25(図2参照)が車体下方側から挿入されて取り付けられるようになっている。
また、各フロントボデーマウント22のマウント部24よりも車幅方向内側が、その車幅方向内側へ延在する矩形閉断面形状のクロス部36とされている。そして、各クロス部36が、それぞれフロントクロスメンバ20の車幅方向両端部に被せられ(フロントクロスメンバ20の車幅方向両端部が、それぞれ各クロス部36内に挿入され)、各クロス部36の車幅方向内側端部における各辺縁部が、それに重ね合わされたフロントクロスメンバ20の各壁面(上面、下面、前面及び後面)にアーク溶接によって線状に接合されている。
なお、フロントクロスメンバ20の上面略中央部には、車体下方側が開放された開断面形状にフロントクロスメンバ20よりも短い長さで形成されたエンジンマウントブラケット18が、ボルト締結や溶接等によって接合されている。つまり、サスペンションメンバ12の車体上方側には、エンジン及びトランスミッションを含むパワーユニット(図示省略)が配設されるようになっており、パワーユニットは、少なくともサスペンションメンバ12等によって車体下方側から支持される構成になっている。
また、フロントクロスメンバ20の下面には、車体上方側が開放された開断面形状にフロントクロスメンバ20とほぼ同じ長さで形成されたクロスプレート38が、ボルト締結や溶接等によって接合されている。このクロスプレート38により、フロントクロスメンバ20の下面全体が保護される構成になっている。なお、エンジンマウントブラケット18は、アルミニウム合金等の軽金属材のダイカストによって形成され、クロスプレート38は、アルミニウム合金等の軽金属材のプレス成形によって形成されている。
各フロントボデーマウント22のマウント部24よりも車体後方側は、車体前後方向に延在する第1骨格部材としての左右一対のフロントサイドレール部30とされている。各フロントサイドレール部30は、延在方向と直交する断面視で矩形閉断面形状とされており、各フロントサイドレール部30の延在方向(車体前後方向)における略中央部には、車幅方向から見た側面視で、車体下方側へ向かって凸となる(下凸状の)屈曲部32が形成されている。
また、アッパマウント26のフロントサイドレール部30とロアマウント28のフロントサイドレール部30との間には、車体前後方向に延在する補強レール部34(図2参照)が設けられている。補強レール部34は、アルミニウム合金等の軽金属材のプレス成形によって車体下方側が開放された開断面形状に形成されており、フロントサイドレール部30の屈曲部32から後端部までを補強するように、その後端部まで延在されている。
リアフレーム16は、車幅方向に延在するリアクロスメンバ40を有している。リアクロスメンバ40は、アッパメンバ42と、アッパメンバ42の下面側に設けられて、その下面側を保護するロアメンバ44と、を含んで構成されている。アッパメンバ42は、アルミニウム合金等の軽金属材のダイカストによって車体下方側が開放された開断面形状に形成されており、ロアメンバ44は、アルミニウム合金等の軽金属材のプレス成形によって車体上方側が開放された開断面形状に形成されている。
アッパメンバ42の車幅方向両端後部には、各フロントサイドメンバのキック部の下端部に取り付けるための締結部46が形成されている。そして、締結部46よりも車体前方側におけるアッパメンバ42の車幅方向両端部には、サスペンションアーム(図示省略)を構成するロアアーム(図示省略)を取り付けるためのロアアーム取付部48が形成されている。
また、アッパメンバ42の車幅方向両端前部には、車体前方側へ延在する左右一対のアッパレール部43が一体に形成されており、ロアメンバ44の車幅方向両端前部には、車体前方側へ延在する左右一対のロアレール部45が一体に形成されている。各アッパレール部43の左右の側面と各ロアレール部45の左右の側面とがアーク溶接によって線状に接合されることにより、延在方向と直交する断面視で矩形閉断面形状とされた第2骨格部材としての左右一対のリアサイドレール部50が構成されている。
そして、各リアサイドレール部50の前部が、各フロントサイドレール部30の後部に被せられ(各フロントサイドレール部30の後部が、各リアサイドレール部50内に挿入され)、各リアサイドレール部50の前部における辺縁部が、それに重ね合わされた各フロントサイドレール部30の後部における壁面(上面、下面及び左右の側面)にアーク溶接によって線状に接合されている。
つまり、各リアサイドレール部50は、各フロントサイドレール部30に沿って延在されており、アッパレール部43の前部における辺縁部が、フロントサイドレール部30を構成するアッパマウント26の後部における上面及び左右の側面にアーク溶接され、ロアレール部45の前部における辺縁部が、フロントサイドレール部30を構成するロアマウント28の後部における下面及び左右の側面にアーク溶接されている。
また、図3、図4に示されるように、リアサイドレール部50を構成するロアレール部45の前部下面45Aには、フロントサイドレール部30を構成するロアマウント28の後部下面28A(壁面)を露出させる底面視略楕円形状の孔部52が形成されている。そして、図4に示されるように、孔部52を構成する縁部52Aの一部(後述する中立軸N上)を除く部位が、そのロアマウント28の後部下面28Aに、線状にアーク溶接されている(以下、その部位を「溶接部60」という)。
このように、フロントサイドレール部30とリアサイドレール部50とが溶接部60を含む複数のアーク溶接による接合部で接合されることにより、フロントフレーム14とリアフレーム16とが一体的に接合され、フロントサイドレール部30とリアサイドレール部50とが連続して車体前後方向に延在し、かつフロントクロスメンバ20とリアクロスメンバ40とがそれぞれ車幅方向に延在するサスペンションメンバ12が形成されるようになっている。
次に、フロントサイドレール部30とリアサイドレール部50とをアーク溶接する溶接部60について、図4を基に更に詳細に説明する。
サスペンションメンバ12のフロントサイドレール部30及びリアサイドレール部50には、車両のオフセット前面衝突によって入力される車幅方向外側又は内側に向かう荷重により、車幅方向(左右方向)外側又は内側に歪む曲げ変形が生じたり、車両の走行中にサスペンションアーム(ロアアーム)から入力される車幅方向外側又は内側に向かう荷重により、車幅方向(左右方向)外側又は内側に歪む曲げ変形が生じたりする。
ここで、図4に示されるように、フロントサイドレール部30及びリアサイドレール部50の上面及び下面における車幅方向中途部には、その面内方向(車幅方向)に曲げ変形したときの曲げ応力(引張変形力及び圧縮変形力)が最も作用し難い、フロントサイドレール部30及びリアサイドレール部50の長手方向(延在方向)に沿った線状の領域、即ち中立軸Nが存在する。
したがって、溶接部60は、その両端部(後述する始端部56A及び終端部56B)が中立軸Nに近接して配置されるように、線状にアーク溶接されて構成されている。詳細に説明すると、溶接部60は、フロントサイドレール部30及びリアサイドレール部50の延在方向に沿って延在する第1溶接ライン54と、その延在方向と直交する方向に延在する2本の第2溶接ライン56と、第1溶接ライン54の両端部と各第2溶接ライン56の一端部とを一体に連結する湾曲溶接ライン58と、を有している。
そして、各第2溶接ライン56の他端部の一方がアーク溶接の始端部56Aとされ、他方がアーク溶接の終端部56Bとされて、その始端部56Aと終端部56Bとが、中立軸Nに近接して配置されている。なお、溶接部60は、図示のように、中立軸Nの左右両側に、その中立軸Nを対称軸として略線対称形状になるように設けられることが望ましいが、略線対称形状に設けられていなくてもよい。
また、図示の溶接部60は、中立軸Nの一方の側にアーク溶接の始端部56Aと終端部56Bとがあり、中立軸Nの他方の側にもアーク溶接の始端部56Aと終端部56Bとがあるが、中立軸Nの一方の側にアーク溶接の始端部56Aがあり、他方の側にアーク溶接の終端部56Bがある構成としてもよい。つまり、溶接部60は、図示しないが、中立軸Nを跨いだ略「C」字状にアーク溶接されて構成されていてもよい。
以上のような構成とされた第1実施形態に係る車両用骨格構造10を備えたサスペンションメンバ12において、次にその作用について説明する。
上記したように、フロントサイドレール部30及びリアサイドレール部50が車幅方向(左右方向でもあり、フロントサイドレール部30及びリアサイドレール部50の上面及び下面の面内方向)に曲げ変形したときのフロントサイドレール部30及びリアサイドレール部50の中立軸Nに近接した位置に、溶接部60の両端部(アーク溶接の始端部56A及び終端部56B)が配置されている。
ここで、中立軸Nは、フロントサイドレール部30及びリアサイドレール部50が車幅方向に曲げ変形したときの圧縮変形と引張変形の境界線となる部位である。そのため、中立軸Nの周辺では、フロントサイドレール部30及びリアサイドレール部50の車幅方向の曲げ変形量が小さくなる。したがって、溶接部60の両端部を中立軸Nに近接して配置させることで、その両端部の変位量を小さくすることができる。
つまり、溶接部60の両端部、即ちアーク溶接の始端部56A及び終端部56Bが、その中立軸Nに近接して配置されていると、その中立軸Nに近接して配置されていない構成に比べて、その溶接部60の始端部56Aや終端部56Bに応力が集中するのを抑制することができる。よって、その溶接部60の始端部56Aや終端部56Bが剥離してしまうのを抑制又は防止することができる。
しかも、この溶接部60は、中立軸Nを挟んで左右両側に設けられているため、溶接部60が中立軸Nの左右片側にしか設けられていない構成に比べて、フロントサイドレール部30の後部とリアサイドレール部50の前部との互いに重なり合うオーバーラップ量(重ね合わせ量)が少ない構成であっても、溶接部60の溶接長を確保することができ、フロントサイドレール部30の後部とリアサイドレール部50の前部との接合強度を確保することができる。
また、この溶接部60は、中立軸Nを対称軸として略線対称形状になるように設けられているため、溶接部60が中立軸Nを対称軸として線対称形状になるように設けられていない構成に比べて、溶接部60が形成された後部下面28A及び前部下面45Aの面内方向(左右方向)の何れの方向にフロントサイドレール部30及びリアサイドレール部50が曲げ変形しても、フロントサイドレール部30の後部とリアサイドレール部50の前部との接合強度を確保することができる。
また、この溶接部60は、フロントサイドレール部30及びリアサイドレール部50の延在方向に沿って延在する第1溶接ライン54と、その延在方向と直交する方向に延在する第2溶接ライン56と、を一体に連結する湾曲溶接ライン58を有している。したがって、溶接部60が、第1溶接ライン54と第2溶接ライン56とを一体に連結する屈曲溶接ライン(図示省略)を有している構成に比べて、応力が集中する部位を低減させることができ、溶接部60の剥離を抑制することができる。
また、フロントサイドレール部30とリアサイドレール部50とは、溶接部60以外でもアーク溶接によって線状に接合されているので、両者を強固に接合することができ、両者の間に異物が入り込むことを抑制又は防止することができる。したがって、両者の間で電食が発生することも抑制又は防止することができる。なお、これは、フロントボデーマウント22のクロス部36とフロントクロスメンバ20とのアーク溶接による線状の接合部においても同様である。
また、エンジンマウントブラケット18やリアクロスメンバ40のアッパメンバ42は、アルミニウム合金等の軽金属材のダイカストによって形成されているため、他の部品を取り付けるための座面やボス等を容易に形成することができる。すなわち、エンジンマウントブラケット18やリアクロスメンバ40のアッパメンバ42は、高剛性でありながら、形状の自由度が高く、部品点数の削減(形状の合理化)を図ることができる。
また、ロアアームは、リアクロスメンバ40のアッパメンバ42のみに取り付けられる構成であるため、ロアアームに対するサスペンションメンバ12の支持剛性を向上させることができる。したがって、前輪(図示省略)やパワーユニットから入力される振動に起因する騒音の発生を抑制することができる。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係る車両用骨格構造10を備えたサスペンションメンバ12について説明する。なお、上記第1実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明(共通する作用も含む)は適宜省略する。
図5に示されるように、この第2実施形態では、リアサイドレール部50を構成するロアレール部45の前部下面45Aに形成される孔部52の形状が底面視略円形状とされ、その孔部52を構成する縁部52Aの一部(中立軸N上)を除く部位が、フロントサイドレール部30を構成するロアマウント28の後部下面28Aに、線状にアーク溶接されている点だけが、上記第1実施形態と異なっている。
つまり、この溶接部60は、中立軸Nを対称軸とした略線対称形状となる半円弧状溶接ライン62を有しており、中立軸Nの左右両側における各半円弧状溶接ライン62の始端部62Aと終端部62Bとが、それぞれ中立軸Nに近接して配置されている。このような半円弧状溶接ライン62を有する溶接部60の場合でも、上記第1実施形態と同様の作用効果が得られる。特に、この半円弧状溶接ライン62は、応力が集中する部位を低減させることができるので、溶接部60の剥離を抑制することができる。
<第3実施形態>
次に、第3実施形態に係る車両用骨格構造10を備えたサスペンションメンバ12について説明する。なお、上記第1実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明(共通する作用も含む)は適宜省略する。
図6に示されるように、この第3実施形態では、リアサイドレール部50を構成するロアレール部45の前部下面45Aに形成される孔部52の形状が底面視略菱形状(略正方形状)とされ、その孔部52を構成する縁部52Aの一部(中立軸N上)を除く部位が、フロントサイドレール部30を構成するロアマウント28の後部下面28Aに、線状にアーク溶接されている点だけが、上記第1実施形態と異なっている。
つまり、この溶接部60は、中立軸Nを対称軸とした略線対称形状となる「V」字状溶接ライン64を有しており、中立軸Nの左右両側における各「V」字状溶接ライン64の始端部64Aと終端部64Bとが、それぞれ中立軸Nに近接して配置されている。このような「V」字状溶接ライン64を有する溶接部60の場合では、応力が集中する部位を低減させることができるという作用効果を除き、上記第1実施形態と同様の作用効果が得られる。
<第4実施形態>
次に、第4実施形態に係る車両用骨格構造10を備えたサスペンションメンバ12について説明する。なお、上記第1実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明(共通する作用も含む)は適宜省略する。
図7に示されるように、この第4実施形態では、リアサイドレール部50を構成するロアレール部45の前部下面45Aに形成される孔部52の形状が車幅方向(左右方向)を長手方向とする底面視略長方形状とされ、その孔部52がリアサイドレール部50の延在方向に複数(図示のものは2個)設けられている。そして、各孔部52を構成する縁部52Aの一部(中立軸N上)を除く部位が、フロントサイドレール部30を構成するロアマウント28の後部下面28Aに、線状にアーク溶接されている点だけが、上記第1実施形態と異なっている。
つまり、各溶接部60は、それぞれ中立軸Nを対称軸とした略線対称形状となる「U」字状溶接ライン66を有しており、中立軸Nの左右両側における各「U」字状溶接ライン66の始端部66Aと終端部66Bとが、それぞれ中立軸Nに近接して配置されている。このような「U」字状溶接ライン66を有する溶接部60の場合でも、上記第1実施形態と同様の作用効果が得られる。特に、溶接部60が複数設けられていると、その溶接長を増加させることができるので、フロントサイドレール部30の後部とリアサイドレール部50の前部との接合強度を向上させることができる。
<第5実施形態>
最後に、第5実施形態に係る車両用骨格構造10を備えたサスペンションメンバ12について説明する。なお、上記第1実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明(共通する作用も含む)は適宜省略する。
図8に示されるように、この第5実施形態では、リアサイドレール部50を構成するロアレール部45の前部下面45Aに形成される孔部52の形状が底面視略瓢箪形状とされ、その孔部52を構成する縁部52Aの一部(中立軸N上)を除く部位が、フロントサイドレール部30を構成するロアマウント28の後部下面28Aに、線状にアーク溶接されている点だけが、上記第1実施形態と異なっている。
つまり、この溶接部60は、上記第1実施形態における第1溶接ライン54の中途部に、中立軸Nに向かって湾曲する湾曲溶接ラインが一体に形成されることで、中立軸Nを対称軸とした略線対称形状となる波形状溶接ライン68を有している。そして、中立軸Nの左右両側における波形状溶接ライン68の始端部68Aと終端部68Bとが、それぞれ中立軸Nに近接して配置されている。
このような波形状溶接ライン68を有する溶接部60の場合でも、上記第1実施形態と同様の作用効果が得られる。特に、この波形状溶接ライン68は、直線状に形成されている第1溶接ライン54に比べて、溶接部60の溶接長を効率よく増加させることができるので、フロントサイドレール部30の後部とリアサイドレール部50の前部との接合強度を向上させることができる。
以上、本実施形態に係る車両用骨格構造10について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車両用骨格構造10は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、軽金属材としては、アルミニウム合金に限定されるものではなく、マグネシウム合金等であってもよい。
また、孔部52(溶接部60)の形状及び数量は、図示の形状及び数量に限定されるものではなく、第1実施形態〜第5実施形態の孔部52(溶接部60)の形状が適宜組み合わされていてもよい。また、図示の溶接部60は、前側を始端部とし、後側を終端部としたが、これに限定されるものではない。更に、溶接部60は、中立軸Nの左右片側だけに設けられていてもよい。
また、フロントボデーマウント22のクロス部36及びフロントクロスメンバ20は、断面矩形状とされる態様に限定されるものではなく、例えば断面円形状とされていてもよい。また、フロントボデーマウント22のクロス部36とフロントクロスメンバ20の両端部とを線接合する溶接や、フロントサイドレール部30の後部とリアサイドレール部50の前部とを線接合する溶接(溶接部60を含む)は、アーク溶接に限定されるものではなく、例えばレーザー溶接等であってもよい。
また、本実施形態に係る車両用骨格構造10は、サスペンションメンバ12に適用される態様に限定されるものではなく、例えばフロントサイドメンバやロッカ(図示省略)などに適用してもよい。つまり、本実施形態に係る車両用骨格構造10は、複数の骨格部材が溶接部60を含む複数の接合部で接合され、溶接部60が形成されている骨格部材の壁面に面内方向の曲げ変形が生じる可能性がある場合に有効に適用することができる。
10 車両用骨格構造
28A 後部下面(壁面)
30 フロントサイドレール部(第1骨格部材)
50 リアサイドレール部(第2骨格部材)
52 孔部
52A 縁部
54 第1溶接ライン
56 第2溶接ライン
56A 始端部(端部)
56B 終端部(端部)
58 湾曲溶接ライン
60 溶接部
N 中立軸

Claims (5)

  1. 延在方向と直交する断面視で閉断面形状とされた第1骨格部材と、
    前記第1骨格部材に沿って延在し、該第1骨格部材の壁面に重ね合わされるとともに、該壁面を露出させる孔部の縁部が線状の溶接部によって前記壁面に接合された第2骨格部材と、
    を備え、
    前記溶接部の両端部は、該溶接部が形成された前記壁面の面内方向に前記第1骨格部材及び前記第2骨格部材が曲げ変形したときの前記第1骨格部材及び前記第2骨格部材における中立軸に近接して配置されている車両用骨格構造。
  2. 前記溶接部は、前記中立軸の両側に設けられている請求項1に記載の車両用骨格構造。
  3. 前記溶接部は、前記中立軸を対称軸として線対称に設けられている請求項2に記載の車両用骨格構造。
  4. 前記溶接部は、
    前記延在方向に沿って延在する第1溶接ラインと、
    前記延在方向と直交する方向に延在する第2溶接ラインと、
    前記第1溶接ラインと前記第2溶接ラインとを連結する湾曲溶接ラインと、
    を有する請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車両用骨格構造。
  5. 前記第1溶接ラインは、波形状に形成されている請求項4に記載の車両用骨格構造。
JP2016155645A 2016-08-08 2016-08-08 車両用骨格構造 Active JP6388006B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016155645A JP6388006B2 (ja) 2016-08-08 2016-08-08 車両用骨格構造
US15/648,820 US10059377B2 (en) 2016-08-08 2017-07-13 Vehicle frame structure
DE102017212226.9A DE102017212226A1 (de) 2016-08-08 2017-07-18 Fahrzeugrahmenaufbau

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016155645A JP6388006B2 (ja) 2016-08-08 2016-08-08 車両用骨格構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018024282A JP2018024282A (ja) 2018-02-15
JP6388006B2 true JP6388006B2 (ja) 2018-09-12

Family

ID=60996684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016155645A Active JP6388006B2 (ja) 2016-08-08 2016-08-08 車両用骨格構造

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10059377B2 (ja)
JP (1) JP6388006B2 (ja)
DE (1) DE102017212226A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10300950B2 (en) * 2014-03-31 2019-05-28 Yorozu Corp. Suspension member and method for manufacturing same
JP6376186B2 (ja) * 2016-08-04 2018-08-22 トヨタ自動車株式会社 サスペンションメンバ
US11345403B2 (en) 2019-09-30 2022-05-31 Cnh Industrial America Llc Engine mounting system for a work vehicle
USD968467S1 (en) 2019-09-30 2022-11-01 Cnh Industrial America Llc Engine mount for a work vehicle

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3538463B2 (ja) * 1994-10-07 2004-06-14 本田技研工業株式会社 サスペンションメンバ
JP3523782B2 (ja) * 1998-06-05 2004-04-26 本田技研工業株式会社 自動車のサブフレーム構造
US6409216B2 (en) * 2000-03-17 2002-06-25 Suzuki Motor Corporation Suspension frame construction
US7520514B2 (en) * 2004-03-31 2009-04-21 Honda Motor Co., Ltd. Body frame structure
JP4980308B2 (ja) 2008-07-04 2012-07-18 本田技研工業株式会社 自動車のフロントピラー
EP2610145B1 (en) 2008-07-04 2014-01-08 Honda Motor Co., Ltd. Front pillar for automobile
CN104066643B (zh) * 2011-11-03 2016-08-24 麦格纳普雷斯泰克股份公司 具有凹槽的辅助框架
JP5949600B2 (ja) * 2013-03-05 2016-07-06 マツダ株式会社 車両の前部車体構造
CN106184368B (zh) * 2014-08-08 2019-02-01 本田技研工业株式会社 副车架结构
JP6049146B2 (ja) 2014-09-24 2016-12-21 富士重工業株式会社 車体骨格構造
JP6485259B2 (ja) * 2015-07-06 2019-03-20 トヨタ自動車株式会社 車両用フレームの接合構造
JP6299732B2 (ja) * 2015-11-16 2018-03-28 トヨタ自動車株式会社 車両骨格部材の接合構造

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017212226A1 (de) 2018-02-08
US20180037266A1 (en) 2018-02-08
JP2018024282A (ja) 2018-02-15
US10059377B2 (en) 2018-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6485259B2 (ja) 車両用フレームの接合構造
JP6376186B2 (ja) サスペンションメンバ
JP6388006B2 (ja) 車両用骨格構造
JP6299724B2 (ja) サスペンションメンバ
JP2017013522A (ja) サスペンションメンバ
JP6299732B2 (ja) 車両骨格部材の接合構造
JP6187447B2 (ja) 車両前部構造
JP5772875B2 (ja) 接続部材、接続部材の製造方法、およびロボット
JP6299701B2 (ja) 車両下部構造
JP6493356B2 (ja) サスペンションメンバ
JP2015128982A (ja) 車体後部構造
JP6658359B2 (ja) 車体下部構造
JP5617813B2 (ja) サスペンションアーム
JP6561801B2 (ja) 車両用サブフレーム
JP2017081509A (ja) サスペンションメンバ
US9656527B2 (en) Suspension member lower arm bracket structure
JP5928353B2 (ja) サスペンションメンバ及びこれを備えた車両前部構造
JP2012236480A (ja) 車両後部構造
JP6696443B2 (ja) サスペンションメンバ
JP2018030445A (ja) 車両後部構造
JP6593297B2 (ja) サスペンションメンバ
JP6859786B2 (ja) 車両用ステアリングコラム取付構造
JP6248918B2 (ja) インパネリインフォース構造
JP5737045B2 (ja) 車両カウルトップ構造
JP2020079005A (ja) 車体前部構造

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180706

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180717

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180730

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6388006

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151