JP6838432B2 - Impact resistant parts of automobiles - Google Patents
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Description
本発明は、耐衝撃部材に関し、具体的には、自動車の衝突の際の車体の変形を抑制する耐衝撃部材に関する。 The present invention relates to an impact-resistant member, specifically, an impact-resistant member that suppresses deformation of a vehicle body at the time of a collision of an automobile.
自動車車体の主流は、モノコック構造である。モノコック構造は、通常、鋼板がハット部品と呼ばれる、フランジ部を有する部品にプレス成形され、ハット部品のフランジ部同士がスポット溶接により結合されて箱状の部品とされた後、複数の箱状部品が結合されることで構成される。自動車車体を構成する、例えばサイドメンバーの構造部材は、衝突時に衝撃を吸収する性能、いわゆる衝撃吸収性能を有すること、および、衝撃時に室内の変形を抑制する性能、いわゆる耐衝撃性能を有することが必要とされる。 The mainstream of automobile bodies is a monocoque structure. In the monocoque structure, a steel plate is usually press-molded into a part having a flange part called a hat part, and the flange parts of the hat part are joined by spot welding to form a box-shaped part, and then a plurality of box-shaped parts are formed. Is composed of being combined. For example, the structural members of the side members that make up the automobile body must have the ability to absorb shocks at the time of a collision, so-called shock absorption performance, and have the ability to suppress deformation in the room at the time of impact, so-called shock resistance performance. Needed.
上述のサイドメンバーは、図1のような車体のフロント端に配置されたフロントサイドメンバー100、図2のような車体のリア端に配置されたリアサイドメンバーの200いずれにあっても、車長方向に長尺な部品である。これらの部材のうち、フロントサイドメンバーフロント101には前面衝突の際に車長方向の前方から衝撃荷重が入力され、リアサイドメンバーリア201には後面衝突の際に車長方向の後方から衝撃荷重が入力される。このとき、フロントサイドメンバーフロント101やリアサイドメンバーリア201に軸圧潰変形や曲げ変形が発生することにより衝撃が吸収される。一方、フロントサイドメンバーリア102やリアサイドメンバーフロント202は十分な耐力でもって入力荷重に対して大変形せず室内の変形を抑制する。本明細書では、フロントサイドメンバーリア102やリアサイドメンバーフロント202のような衝撃荷重入力時に室内の変形を抑制する機能を有する部材を総称して“耐衝撃部材”という。
The above-mentioned side member is in the vehicle length direction regardless of whether it is the
図3はフロントサイドメンバーリア102のような車両のフロント側に設けられる従来の耐衝撃部材20である。耐衝撃部材20は車長方向Lに延びており、屈曲部1aにより車長方向後方から車長方向前方にかけて車高方向Vの上方に向かって傾斜するように形成されている。すなわち、耐衝撃部材20の屈曲部1aの曲率中心1bは、屈曲部1aよりも車高方向Vの上方に位置している。
FIG. 3 is a conventional impact
図4に示すように耐衝撃部材20は、車長方向Lに垂直な断面において、車高方向Vの下向きに凸のハットチャンネル部材2と板状部材3からなる。ハットチャンネル部材2は、下面部2aと、下面部2aに接続し車高方向Vの上方に延伸する側壁部2bと、側壁部2bに接続し車幅方向Wに延伸するフランジ部2cからなり、フランジ部2cにて板状部材3と接合されている。
As shown in FIG. 4, the impact
このような耐衝撃部材20に車長方向前方から衝撃荷重が入力されると、変形に伴い荷重が増大するが、あるところで最大荷重を迎える。このとき、耐衝撃部材20は、図5のようにフランジ部2c近傍の側壁部2bが断面内側へ変形し、その後、図3に示す屈曲部1aにおいて座屈する。
When an impact load is input to the impact
図6は別の形態の従来の耐衝撃部材30である。図7に示すように耐衝撃部材30は上記の耐衝撃部材20に対し、車高方向Vの上向きに凸のハットチャンネル形状の補強部材40が加えられたものである。補強部材40は、フランジ部にて板状部材3およびハットチャンネル部材2に接合されている。
FIG. 6 shows another form of the conventional impact
このような耐衝撃部材30に車長方向前方から衝撃荷重が入力されると、変形に伴い荷重が増大するが、あるところで最大荷重を迎える。このとき、上記の耐衝撃部材20と同様に屈曲部1aで座屈するが、座屈直前におけるフランジ部2c近傍の側壁部2bの断面内側への変形量は耐衝撃部材20に対して変化が小さい。すなわち、耐衝撃部材30の衝撃荷重入力時の最大荷重は、耐衝撃部材20に比べると大きくなり、耐衝撃部材20に対して室内の変形を抑制することができる。しかしながら、耐衝撃部材30の補強部材40は車高方向Vの上向きに凸のハットチャンネル形状であるため、室内空間を狭めることになってしまう。
When an impact load is input to the impact
従来の耐衝撃部材としては、特許文献1に記載されたものもある。特許文献1には、自動車のフロントサイドメンバーリアの閉断面構造を構成するフロントサイドメンバーとフロアパネルの内、フロアパネルを凸形状とすることで、耐力を高めた発明が開示されている。
As a conventional impact resistant member, there is also one described in
耐衝撃部材には室内空間を狭めることなく、耐力を向上させることが求められる。しかしながら、特許文献1の耐衝撃部材は車高方向上向きの凸形状を有しており、室内空間を狭める問題がある。また、曲率中心が車高方向の上方に存在する屈曲部において、フランジ近傍の断面内側への変形の抑制の効果が十分でないため、耐力を十分に高めることができない。
The impact resistant member is required to improve the yield strength without narrowing the indoor space. However, the impact-resistant member of
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、(a)車長方向に沿って延び、かつ途中から車高方向に傾斜するように屈曲部が形成され、その屈曲部の曲率中心が該屈曲部に対し車高方向上方に存在する耐衝撃部材に対して衝撃荷重が入力された場合において、(b)室内空間を狭めることなく、(c)屈曲部の断面変形を抑制することで、耐力を高めることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and (a) a bent portion is formed so as to extend along the vehicle length direction and incline in the vehicle height direction from the middle, and the center of curvature of the bent portion is formed. When an impact load is applied to the impact-resistant member existing above the bent portion in the vehicle height direction, (b) the interior space is not narrowed, and (c) the cross-sectional deformation of the bent portion is suppressed. , The purpose is to increase the bearing capacity.
本発明者らは上記課題を解決するため、屈曲部の断面変形の発生状況を鋭意検討した結果、ハットチャンネル部材と板状部材で形成される閉断面空間に凸形状の補強部材を配置することが有効であるといった知見を得て本発明を完成した。 In order to solve the above problems, the present inventors diligently examined the occurrence of cross-sectional deformation of the bent portion, and as a result, arranged a convex reinforcing member in a closed cross-sectional space formed by a hat channel member and a plate-shaped member. The present invention was completed with the finding that is effective.
すなわち、本発明は以下に列記の通りである。
(1)自動車の車長方向に延び、かつ途中から車高方向に傾斜するように屈曲部が形成され、前記屈曲部の曲率中心が該屈曲部よりも車高方向上方に存在する自動車の耐衝撃部材であって、車高方向下向きに凸のハットチャンネル部材と、前記ハットチャンネル部材のフランジ部に接合され、車長方向に垂直な断面において該ハットチャンネル部材と閉断面を形成する板状部材と、前記板状部材の形状に追従するように車長方向に延びる上面部、および前記上面部の両端から車高方向下方に延びる側壁部を有する補強部材とを備え、前記補強部材は、前記閉断面の空間内に設けられ、該補強部材の側壁部と前記ハットチャンネル部材の側壁部が互いに接合され、前記補強部材は、前記屈曲部に設けられ、かつ、該補強部材の曲部の曲げ内側の周方向長さL1と、前記曲部の曲率止まりから該補強部材の直線部の端までの長さL2との関係が0.27≦L2/L1≦0.67を満たすように形成されている、自動車の耐衝撃部材。
(2)前記補強部材の側壁部の部材長手方向の端から該部材長手方向に延伸する接合部が形成され、前記接合部と前記ハットチャンネル部材の側壁部とが互いに接合されている、(1)に記載された自動車の耐衝撃部材。
(3)フロントサイドメンバーに用いられる、(1)又は2に記載された自動車の耐衝撃部材。
(4)リアサイドメンバーに用いられる、(1)又は2に記載された自動車の耐衝撃部材。
That is, the present invention is as listed below.
(1) The resistance of an automobile in which a bent portion is formed so as to extend in the vehicle length direction of the automobile and incline in the vehicle height direction from the middle, and the center of curvature of the bent portion is above the bent portion in the vehicle height direction. A plate-shaped member that is an impact member and is joined to a hat channel member that is convex downward in the vehicle height direction and a flange portion of the hat channel member to form a closed cross section with the hat channel member in a cross section perpendicular to the vehicle length direction. And a reinforcing member having an upper surface portion extending in the vehicle length direction so as to follow the shape of the plate-shaped member and a side wall portion extending downward in the vehicle height direction from both ends of the upper surface portion. Provided in a space having a closed cross section, the side wall portion of the reinforcing member and the side wall portion of the hat channel member are joined to each other, and the reinforcing member is provided at the bent portion and the bent portion of the reinforcing member is bent. The relationship between the inner circumferential length L1 and the length L2 from the curvature stop of the curved portion to the end of the straight portion of the reinforcing member is formed so as to satisfy 0.27 ≦ L2 / L1 ≦ 0.67. The shock-resistant material of automobiles .
(2 ) A joint portion extending in the longitudinal direction of the member is formed from the end of the side wall portion of the reinforcing member in the longitudinal direction of the member, and the joint portion and the side wall portion of the hat channel member are joined to each other ( 1). ) Is the shock-resistant member of the automobile.
( 3 ) The impact-resistant member of an automobile according to (1) or 2 , which is used for a front side member.
( 4 ) The impact-resistant member of an automobile according to (1) or 2 , which is used for a rear side member.
本発明によれば、自動車の耐衝撃部材の耐力を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the yield strength of the impact-resistant member of an automobile.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、以降の説明では、車体のフロントに配置された耐衝撃部材を例に挙げて説明するが、以降の説明では“前方”を“後方”、“後方”を“前方”と読み替えることで、車体のリアに配置された耐衝撃部材を構成することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification and the drawings, elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted. Further, in the following description, the impact resistant member arranged on the front of the vehicle body will be described as an example, but in the following description, "front" will be read as "rear" and "rear" will be read as "front". An impact resistant member arranged at the rear of the vehicle body can be configured.
<第1実施形態>
図8に示すように第1実施形態に係る耐衝撃部材1は、車長方向Lに延びており、屈曲部1aにより車長方向Lの後方から前方にかけて車高方向Vの上方に向かって傾斜するように形成されている。すなわち、耐衝撃部材1は、車長方向Lに長尺で、かつ途中から車高方向に傾斜するように屈曲部1aが形成され、屈曲部1aの曲率中心1bは、その屈曲部1aよりも車高方向Vの上方に位置している。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 8, the impact
耐衝撃部材1は、図9のような車長方向Lに対する垂直な断面において、車高方向Vの下向きに凸のハットチャンネル部材2と、板状部材3からなる。ハットチャンネル部材2は、プレス加工により成形されており、下面部2aと、下面部2aに接続し車高方向Vの上方に延伸する側壁部2bと、側壁部2bに接続し車幅方向Wに延伸するフランジ部2cを有している。ハットチャンネル部材2と板状部材3はフランジ部2cにて接合され、これにより閉断面が形成される。なお、フランジ部2cと板状部材3との接合はレーザー溶接、アーク溶接、スポット溶接のいずれを用いてもよいが、通常スポット溶接が用いられる。
The impact
図9のようにハットチャンネル部材2と板状部材3で形成される閉断面空間5には補強部材4が設けられている。補強部材4は、板状部材3の形状に追従するように車長方向に延びる上面部4aと、上面部4aの両端から車高方向Vの下方に延びる側壁部4bとを有している。補強部材4は、図10のように全体として耐衝撃部材1の部材長手方向に沿うように形成され、耐衝撃部材1の屈曲部1aの曲率中心1bと同じ位置を曲率中心とする曲部4cと、曲部4cから部材長手方向に直線状に延びる直線部4dとを有している。なお、本明細書における“部材長手方向”とは、車長方向Lに垂直な断面である耐衝撃部材1の微小断面の重心(図心)位置を耐衝撃部材1の車長方向Lの一端から他端まで結ぶことで得られる線の方向である。また、本明細書における補強部材4の“直線状”の文言には厳密な直線状だけでなく、略直線状の概念も含まれる。
As shown in FIG. 9, a reinforcing
図9のように補強部材4は、側壁部4bとハットチャンネル部材2の側壁部2bとが互いに接合されることで固定されている。なお、ハットチャンネル部材2の側壁部2bと、補強部材4の側壁部4bとの接合は、レーザー溶接、アーク溶接、スポット溶接のいずれを用いてもよいが、通常スポット溶接が用いられる
As shown in FIG. 9, the reinforcing
第1実施形態の耐衝撃部材1は以上のようにして構成される。このような耐衝撃部材1の車長方向端部に衝撃荷重が入力されると、図5のようにフランジ部2c近傍の側壁部2bが断面内側へ変形しようとしても、フランジ部2c近傍の側壁部2bに配置された補強部材4によりその変形が抑制され、耐力を向上させることができる。すなわち、衝撃荷重負荷時の最大入力荷重を高めることができる。また、補強部材4が閉断面空間5に配置されているため、図7に示す耐衝撃部材30のように室内空間を狭めることもない。したがって、耐衝撃部材1によれば、室内空間を狭めることなく、耐力を向上させることが可能となる。
The impact
<第2実施形態>
図11に示すように第2実施形態の耐衝撃部材1は、第1実施形態と異なり、補強部材4が部材長手方向全域ではなく、屈曲部1a近傍にのみ設けられている。補強部材4は、部材長手方向の屈曲部以外の部分に設けても耐力を向上させることは可能であるが、図5のようなハットチャンネル部材2の側壁部2bの断面内側への変形は、屈曲部1a近傍で顕著に発生することから、補強部材4は少なくとも屈曲部1aに設けられることが好ましい。これにより、効果的に耐力を向上させることができる。特に、第2実施形態のように屈曲部1a近傍にのみ補強部材4を設ける構成であれば、軽量化を図りつつ、耐力を向上させることができる。
<Second Embodiment>
As shown in FIG. 11, unlike the first embodiment, the impact
耐衝撃部材1に入力される最大荷重に対する質量効率の観点から言えば、後述する実施例で示される通り、図12に示す補強部材4の曲部4cの曲げ内側の周方向長さL1と、曲部4cの曲率止まり1cから直線部4dの端までの長さL2との関係が、0.27≦L2/L1≦0.67を満たすことが好ましい。これにより補強部材4を設ける際の重量増加に対する耐力向上の効果を効率良く得ることができる。
From the viewpoint of mass efficiency with respect to the maximum load input to the impact
<第3実施形態>
第3実施形態では、補強部材4が図13のような形状を有している。具体的には、補強部材4の側壁部4bの部材長手方向の端、すなわち直線部4dの端から部材長手方向に延伸する接合部4eが形成されている。補強部材4にこのような接合部4eが設けられていることにより、接合部4eとハットチャンネル部材2の側壁部2bとをスポット溶接する際に、スポット溶接の電極による挟み込みが容易となり、スポット溶接組み立てが容易となる。
<Third Embodiment>
In the third embodiment, the reinforcing
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and of course, the technical scope of the present invention also includes them. It is understood that it belongs to.
従来の耐衝撃部材と本発明に係る耐衝撃部材のモデルを作成し、耐衝撃部材の車長方向端部から衝撃荷重を入力するシミュレーションを実施した。 A model of a conventional impact-resistant member and an impact-resistant member according to the present invention was created, and a simulation was performed in which an impact load was input from the end of the impact-resistant member in the vehicle length direction.
シミュレーションで使用された従来の耐衝撃部材は、図4に示すようなハットチャンネル部材と板状部材で閉断面が形成された構造のもの(比較例1)と、図7に示すようなハットチャンネル部材と板状部材で閉断面が形成され、さらに板状部材の上方に車高方向上向きに凸の補強部材が設けられた構造のものである(比較例2)。比較例1、2のハットチャンネル部材は980MPa級で板厚2.0mm、板状部材は270MPa級で板厚1.2mmである。また、比較例2の補強部材は590MPa級で板厚1.2mmである。 The conventional impact-resistant members used in the simulation have a structure in which a closed cross section is formed by a hat channel member and a plate-shaped member as shown in FIG. 4 (Comparative Example 1), and a hat channel as shown in FIG. The structure is such that a closed cross section is formed by the member and the plate-shaped member, and a reinforcing member that is convex upward in the vehicle height direction is provided above the plate-shaped member (Comparative Example 2). The hat channel members of Comparative Examples 1 and 2 are 980 MPa class and have a plate thickness of 2.0 mm, and the plate-shaped members are 270 MPa class and have a plate thickness of 1.2 mm. The reinforcing member of Comparative Example 2 is a 590 MPa class and has a plate thickness of 1.2 mm.
シミュレーションで使用された本発明に係る耐衝撃部材は、図9に示すようなハットチャンネル部材、板状部材で閉断面が形成され、閉断面空間に補強部材が設けられた構造である(実施例1)。実施例1も比較例と同様、ハットチャンネル部材は980MPa級で板厚2.0mm、板状部材は270MPa級で板厚1.2mm、補強部材は590MPa級で板厚1.2mmである。
The impact-resistant member according to the present invention used in the simulation has a structure in which a closed cross section is formed by a hat channel member and a plate-shaped member as shown in FIG. 9, and a reinforcing member is provided in the closed cross section space (Example). 1). In Example 1, as in the comparative example, the hat channel member is 980 MPa class and has a plate thickness of 2.0 mm, the plate-shaped member is 270 MPa class and has a plate thickness of 1.2 mm, and the reinforcing member is 590 MPa class and has a plate thickness of 1.2 mm.
衝撃荷重の負荷は耐衝撃部材の車長方向の一端部(衝撃荷重入力側端部)に剛体壁を当て、その後剛体壁を車長方向の他端部(客室側端部)に向けて移動させることで行う。そして、その際の剛体壁の変位量と入力荷重を計測する。 To apply the impact load, apply the rigid body wall to one end of the impact resistant member in the vehicle length direction (impact load input side end), and then move the rigid wall toward the other end (cabin side end) in the vehicle length direction. Do it by letting it do. Then, the displacement amount and the input load of the rigid body wall at that time are measured.
図14に剛体壁の変位と荷重の関係を比較した図を示す。図中の縦軸は計測した荷重を比較例1の最大荷重で除した荷重比を示す。どの水準も変形開始から荷重が上昇し、あるところで最大荷重を迎える傾向であることがわかる。最大荷重は比較例1に比べ、比較例2の方が高い。ただし、比較例2は比較例1に比べ、室内空間を狭める欠点がある。一方、実施例1は比較例2に比べ、さらに最大荷重が高い。これに加え、実施例1は比較例2に比べ室内空間を狭めることがない。以上より、本発明に係る耐衝撃部材によれば、室内空間を狭めることなく、最大荷重すなわち耐力を高めることができる。 FIG. 14 shows a diagram comparing the relationship between the displacement of the rigid body wall and the load. The vertical axis in the figure shows the load ratio obtained by dividing the measured load by the maximum load of Comparative Example 1. It can be seen that the load increases from the start of deformation at all levels and tends to reach the maximum load at some point. The maximum load is higher in Comparative Example 2 than in Comparative Example 1. However, Comparative Example 2 has a drawback of narrowing the indoor space as compared with Comparative Example 1. On the other hand, Example 1 has a higher maximum load than Comparative Example 2. In addition to this, Example 1 does not narrow the indoor space as compared with Comparative Example 2. From the above, according to the impact-resistant member according to the present invention, the maximum load, that is, the proof stress can be increased without narrowing the indoor space.
下記表1に最大荷重直前のフランジ部近傍におけるハットチャンネル部材側壁部の断面内側への変形量を示す。変形量は、対向する側壁部間の幅の変化ΔWで表す。なお、表中の数値は比較例1のΔWで除したΔW比である。 Table 1 below shows the amount of deformation of the side wall of the hat channel member in the vicinity of the flange immediately before the maximum load. The amount of deformation is represented by the change ΔW in the width between the opposing side wall portions. The numerical value in the table is the ΔW ratio divided by ΔW in Comparative Example 1.
ΔW比は実施例1が最も小さい。このことより本発明に係る耐衝撃部材によりフランジ部近傍でのハットチャンネル部材側壁部の断面内側への変形が抑制されることが示された。以上より、本発明により、フランジ部近傍でのハットチャンネル部材側壁部の断面内側への変形が抑制され、最大荷重すなわち耐力を高めることが示された。 The ΔW ratio is the smallest in Example 1. From this, it was shown that the impact-resistant member according to the present invention suppresses the deformation of the side wall portion of the hat channel member in the vicinity of the flange portion inward in the cross section. From the above, it has been shown that according to the present invention, deformation of the side wall portion of the hat channel member in the vicinity of the flange portion is suppressed and the maximum load, that is, the proof stress is increased.
次に、本発明に係る耐衝撃部材として、図11に示すような屈曲部の近傍にのみ補強部材が設けられる構造のモデルを作成し、図12に示す補強部材曲部の曲率止まりから直線部の端まで長さL2を変化させるシミュレーションを実施した。ハットチャンネル部材、板状部材、補強部材の材質および板厚は実施例1と同条件である。 Next, as the impact-resistant member according to the present invention, a model having a structure in which the reinforcing member is provided only in the vicinity of the bent portion as shown in FIG. 11 is created, and the straight portion is formed from the curvature stop of the reinforcing member curved portion shown in FIG. A simulation was carried out in which the length L2 was changed to the end of. The materials and thickness of the hat channel member, the plate-shaped member, and the reinforcing member are the same as those in the first embodiment.
図15の縦軸は、耐衝撃部材に入力する最大荷重を重量で除した、最大荷重に対する質量効率であり、比較例1の値で規格化している。図15の横軸は、補強部材曲部の曲率止まりから衝撃荷重入力側に延びる直線部の端までの長さL2と、補強部材曲部の曲げ内側の周方向長さL1との比である。なお、本シミュレーションでは、もう一方の、補強部材曲部の曲率止まりから客室側に延びる直線部の端までの長さもL2としている。 The vertical axis of FIG. 15 is the mass efficiency with respect to the maximum load obtained by dividing the maximum load input to the impact resistant member by the weight, and is standardized by the value of Comparative Example 1. The horizontal axis of FIG. 15 is the ratio of the length L2 from the curvature stop of the reinforcing member bent portion to the end of the straight portion extending toward the impact load input side and the circumferential length L1 inside the bending of the reinforcing member bent portion. .. In this simulation, the length from the curvature stop of the bending portion of the reinforcing member to the end of the straight portion extending toward the passenger compartment is also set to L2.
図15に示すようにL2/L1が0から0.27にかけては質量効率の値が増加する。L2/L1が0.27から0.67にかけては質量効率の変化がほとんどなく、それ以降は低下していることがわかる。このことから最大荷重に対する質量効率の観点においては、補強部材曲部の曲率止まりから直線部の端までの長さL2と、補強部材曲部の曲げ内側の周方向長さL1との比は、0.27≦L2/L1≦0.67を満たすことが好ましい。それを満たすように補強部材を設ければ、重量増加に対する耐力向上の効果を効率良く得ることができる。 As shown in FIG. 15, the value of mass efficiency increases from 0 to 0.27 for L2 / L1. It can be seen that there is almost no change in mass efficiency when L2 / L1 is from 0.27 to 0.67, and it decreases after that. From this, from the viewpoint of mass efficiency with respect to the maximum load, the ratio of the length L2 from the curvature stop of the reinforcing member bending portion to the end of the straight portion and the circumferential length L1 inside the bending of the reinforcing member bending portion is It is preferable to satisfy 0.27 ≦ L2 / L1 ≦ 0.67. If a reinforcing member is provided so as to satisfy this, the effect of improving the proof stress against the increase in weight can be efficiently obtained.
次に、本発明に係る耐衝撃部材として、図13に示すような補強部材にスポット溶接用の接合部を設けた構造のモデル(実施例2)と、従来の耐衝撃部材として図7に示す構造のモデル(比較例3)を作成し、衝撃荷重を負荷するシミュレーションを実施した。実施例2および比較例3のハットチャンネル部材、板状部材、補強部材の材質および板厚は前述のシミュレーションと同条件である。 Next, as the impact-resistant member according to the present invention, a model (Example 2) having a structure in which a joint portion for spot welding is provided on the reinforcing member as shown in FIG. 13 and a conventional impact-resistant member are shown in FIG. A structural model (Comparative Example 3) was created, and a simulation of applying an impact load was carried out. The materials and thickness of the hat channel member, the plate-shaped member, and the reinforcing member of the second embodiment and the third comparative example are the same as those of the above simulation.
また、従来の耐衝撃部材として比較例1に対して、ハットチャンネル部材を980MPa級、板厚2.3mmにした耐衝撃部材(比較例4)、および比較例1に対して、板状部材を270MPa級、板厚1.8mmにした耐衝撃部材(比較例5)のモデルを作成し、衝撃荷重を負荷するシミュレーションを実施した。 Further, as a conventional impact-resistant member, a plate-shaped member is used as compared with Comparative Example 1, an impact-resistant member having a hat channel member of 980 MPa class and a plate thickness of 2.3 mm (Comparative Example 4), and Comparative Example 1. A model of an impact-resistant member (Comparative Example 5) having a 270 MPa class and a plate thickness of 1.8 mm was created, and a simulation of applying an impact load was carried out.
その際の最大荷重と重量を比較した結果を下記表2に示す。なお、それぞれ比較例1の値で規格化している。 The results of comparing the maximum load and weight at that time are shown in Table 2 below. In addition, each is standardized by the value of Comparative Example 1.
最大荷重比は実施例2で最も高く、重量比は実施例2で最も小さい。このことから、本発明により軽量かつ最大荷重すなわち耐力を高めることができることが示された。 The maximum load ratio is the highest in Example 2, and the weight ratio is the smallest in Example 2. From this, it was shown that the present invention can increase the light weight and the maximum load, that is, the proof stress.
本実施例の結果によれば、車長方向に沿って延び、かつ途中から車高方向に傾斜するように屈曲部が形成され、その屈曲部の曲率中心が該屈曲部に対し車高方向上方に存在する耐衝撃部材に対して衝撃荷重が入力された場合において、室内空間を狭めることなく、屈曲部の断面変形を抑制することで、耐力が向上することが示される。 According to the result of this embodiment, a bent portion is formed so as to extend along the vehicle length direction and incline in the vehicle height direction from the middle, and the center of curvature of the bent portion is upward in the vehicle height direction with respect to the bent portion. It is shown that when an impact load is input to the impact-resistant member existing in the above, the proof stress is improved by suppressing the cross-sectional deformation of the bent portion without narrowing the indoor space.
本発明は、車長方向に沿って延び、かつ途中から車高方向に傾斜するように屈曲部が形成され、その屈曲部の曲率中心が該屈曲部に対し車高方向上方に存在する耐衝撃部材に適用できる。 In the present invention, a bent portion is formed so as to extend along the vehicle length direction and incline in the vehicle height direction from the middle, and the center of curvature of the bent portion exists above the bent portion in the vehicle height direction. Applicable to members.
1 耐衝撃部材
1a 屈曲部
1b 屈曲部の曲率中心
1c 屈曲部の曲率止まり
2 ハットチャンネル部材
2a 下面部
2b 側壁部
2c フランジ部
3 板状部材
4 補強部材
4a 上面部
4b 側壁部
4c 曲部
4d 直線部
4e 接合部
5 閉断面空間
20 従来の耐衝撃部材
30 従来の耐衝撃部材
40 従来の補強部材
100 フロントサイドメンバー
101 フロントサイドメンバーフロント
102 フロントサイドメンバーリア
200 リアサイドメンバー
201 リアサイドメンバーリア
202 リアサイドメンバーフロント
L 車長方向
L1 補強部材曲部の曲げ内側の周方向長さ
L2 補強部材曲部の曲率止まりから直線部の端までの長さ
V 車高方向
W 車幅方向
1 Impact
Claims (4)
車高方向下向きに凸のハットチャンネル部材と、
前記ハットチャンネル部材のフランジ部に接合され、車長方向に垂直な断面において該ハットチャンネル部材と閉断面を形成する板状部材と、
前記板状部材の形状に追従するように車長方向に延びる上面部、および前記上面部の両端から車高方向下方に延びる側壁部を有する補強部材とを備え、
前記補強部材は、前記閉断面の空間内に設けられ、該補強部材の側壁部と前記ハットチャンネル部材の側壁部が互いに接合され、
前記補強部材は、前記屈曲部に設けられ、かつ、該補強部材の曲部の曲げ内側の周方向長さL1と、前記曲部の曲率止まりから該補強部材の直線部の端までの長さL2との関係が0.27≦L2/L1≦0.67を満たすように形成されていることを特徴とする、自動車の耐衝撃部材。 An impact-resistant member of an automobile in which a bent portion is formed so as to extend in the vehicle length direction of the automobile and incline in the vehicle height direction from the middle, and the center of curvature of the bent portion exists above the bent portion in the vehicle height direction. There,
A hat channel member that is convex downward in the vehicle height direction,
A plate-shaped member that is joined to the flange portion of the hat channel member and forms a closed cross section with the hat channel member in a cross section perpendicular to the vehicle length direction.
It is provided with an upper surface portion extending in the vehicle length direction so as to follow the shape of the plate-shaped member, and a reinforcing member having side wall portions extending downward in the vehicle height direction from both ends of the upper surface portion.
The reinforcing member is provided in the space of the closed cross section, and the side wall portion of the reinforcing member and the side wall portion of the hat channel member are joined to each other .
The reinforcing member is provided at the bent portion, and has a circumferential length L1 inside the bent portion of the bent portion of the reinforcing member and a length from the curvature stop of the bent portion to the end of the straight portion of the reinforcing member. An automobile impact resistant member, characterized in that the relationship with L2 is formed so as to satisfy 0.27 ≦ L2 / L1 ≦ 0.67.
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