JP6874420B2

JP6874420B2 - 車両用車体構造

Info

Publication number: JP6874420B2
Application number: JP2017033798A
Authority: JP
Inventors: 将司川尻
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2017-02-24
Filing date: 2017-02-24
Publication date: 2021-05-19
Anticipated expiration: 2037-02-24
Also published as: WO2018155573A1; CN110198884A; CN110198884B; JP2018138440A

Description

本開示は、車両用車体構造に関する。

従来、例えば、車両前後方向に延びる一対の対向するサイドレールと、車両幅方向に延びて両端が一対のサイドレールに連結されるクロスメンバと、クロスメンバの下方に配置され、クロスメンバに上端部が連結され、サイドレールに下端部が連結される補強部材とが備えられた車両用車体構造がある。

例えば、特許文献１には、補強用リブ及び隆起部を有し、サイドレールとクロスメンバとを接続する補強部材が開示されている。

特開平６−１９１４３４号公報

しかしながら、例えば、特許文献１に記載のものは、車両の操舵時に、サイドレールに車両幅方向へ横曲げ荷重が作用すると、補強部材の下端部を支持点として、補強部材に応力集中が発生する場合があるという問題点があった。

また、補強部材に補強用のリブや隆起部を設けない場合には、補強部材における車両幅方向の曲げ剛性が低下するという問題がある。

本開示の目的は、車両幅方向の曲げ剛性の低下を抑えつつ、補強部材の応力集中を回避することができる車両用車体構造を提供することである。

本開示の車両用車体構造は、
車両前後方向に延びる一対の対向するサイドレールと、
車両幅方向に延びて両端が前記一対のサイドレールに連結されるクロスメンバと、
前記クロスメンバの下方向に配置され、前記サイドレールに一端部が連結され、前記クロスメンバに他端部が連結される第１補強部材と、
車両前後方向の口幅が手前側から奥側に向かって狭くなる切欠部が設けられた上端縁を有し、前記第１補強部材の他端部に沿って固定される第２補強部材と、
を備え、
前記第２補強部材の上端部は、前記第１補強部材における前記一端部と前記他端部との間の中間部に延在し、貫通孔を有し、当該貫通孔の周縁部が前記第１補強部材と溶接で固定される。

本開示によれば、車両幅方向の曲げ剛性の低下を抑えつつ、補強部材の応力集中を回避することができる。

本開示の一実施の形態に係る車両用車体構造の一例を示す斜視図図１のＡ−Ａ線断面図クロスメンバの一例を示す斜視図補強部材の一例を示す斜視図

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

本開示の一実施の形態に係る車両用車体構造１００について図１を参照して説明する。
図１は、本開示の一実施の形態に係る車両用車体構造１００の一例を示す図である。なお、図１には、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が描かれている。以下の説明では、図１におけるＸ方向を車両幅方向といい、「＋Ｘ方向」を「車両幅方向外側」、「−Ｘ方向」を「車両幅方向内側」という。また、図１におけるＹ方向を車両前後方向といい、「＋Ｙ方向」を「車両前側」、「−Ｙ方向」を「車両後側」という。さらに、図１においてＺ方向を車両上下方向といい、「＋Ｚ方向」を「車両上側」又は「上方向」、「−Ｚ方向」を「車両下側」又は「下方向」という。

図１は、本開示の一実施の形態に係る車両用車体構造１００の一例を示す図である。

図１に示すように、車両用車体構造１００は、サイドレール１と、補強用レール２と、クロスメンバ３と、補強部材４Ａとを備えている。

サイドレール１は、図１に示すように、車両前後方向（Ｙ方向）に延在している。サイドレール１は、上壁部１２、立壁部１４および下壁部１６を有する断面Ｃ字形の部材である。一対のサイドレール１は、車両幅方向（Ｘ方向）で互いに離間して対向するように配置されている。

図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
補強用レール２は、サイドレール１の車両幅方向内側（−Ｘ方向）に配置される。補強用レール２は、サイドレール１の立壁部１４の下端部１４ａおよび下壁部１６に沿うように設けられている。

クロスメンバ３は、車両幅方向（Ｘ方向）に延在している。クロスメンバ３の車両幅方向における外側端部３２は、サイドレール１の立壁部１４の上端部１４ｂにボルト又はリベットにより締結されている（図２参照）。

図１に示すように、クロスメンバ３の車両前後方向（Ｙ方向）における中央部３３には、両幅方向に延在するリブ部３５が設けられている。クロスメンバ３は、リブ部３５が設けられる中央部３３をその車両前側（＋Ｙ方向）および車両後側（−Ｙ方向）の側縁部３７より高くすることにより、ハット型の断面形状を有している。

図３は、クロスメンバ３の一例を示す斜視図である。
クロスメンバ３は、図３に示すように、アッパメンバ３４およびロアメンバ３６を有している。アッパメンバ３４およびロアメンバ３６は、車両上下方向（Ｚ方向）から重ね合わされて互いにボルト又はリベットにより締結されている。

次に、補強部材４Ａについて図１、図２及び図４を参照して説明する。
図４は、補強部材４Ａの一例を示す斜視図である。
補強部材４Ａは、第１補強部材４と第２補強部材５とを備えている。

第１補強部材４は、図１に示すように、クロスメンバ３の下方向（−Ｚ方向）に配置されている。図２に示すように、第１補強部材４の一端部４２はクロスメンバ３に連結されている。第１補強部材４の他端部４４はサイドレール１に連結されている。具体的に、第１補強部材４の一端部４２は、クロスメンバ３の車両幅方向における中間部３８にボルト又はリベットにより締結されている（図２参照）。

図２に示すように、第１補強部材４の他端部４４は、サイドレール１の立壁部１４の下端部１４ａに補強用レール２を介してボルト又はリベットにより締結されている。第１補強部材４の中間部４６は、一端部４２から他端部４４に向かって、車両幅方向外側（＋Ｘ方向）かつ下方向（−Ｚ方向）へ延在している。第１補強部材４、サイドレール１及びクロスメンバ３により、閉じられた中空の横断面形状が形成されている。

図２に示すように、第２補強部材５は、第１補強部材４の車両幅方向内側（−Ｘ方向）に配置されている。第２補強部材５は、第１補強部材４の他端部４４に沿って固定されている。ここで、「沿って」とは、「貼り付けられるように」また「隙間なく密着するように」を意味する。第２補強部材５を第１補強部材４の他端部４４に沿って固定することにより、サイドレール１から第１補強部材４の他端部４４に車両幅方向の曲げ荷重がかかる場合に、第２補強部材５により第１補強部材４の他端部４４の変形を抑えることができる。第２補強部材５の下端部５１は、第１補強部材４の他端部４４と共に、ボルト又はリベットによりサイドレール１の立壁部１４の下端部１４ａに締結されている。第２補強部材５における第１補強部材４と共に固定される固定部６０を、図４にボルト又はリベットの挿通孔として示す。

図４に示すように、第２補強部材５の車両前後方向における前側端縁５５ａから固定部６０までの距離Ｌａは、車両前後方向における後側端縁５５ｂから固定部６０までの距離Ｌｂより長くなるような位置に設けられている（Ｌａ＞Ｌｂ）。

図２および図４に示すように、第２補強部材５の上端部５２は、第１補強部材４における一端部４２と他端部４４との間の中間部４６に延在している。図４に示すように、第２補強部材５の上端部５２における車両前側位置および車両後側位置には、貫通孔５４がそれぞれ設けられている。貫通孔５４は車両前後方向（Ｙ方向）を長手方向とする長孔である。貫通孔５４の周縁部は、第１補強部材４に溶接されている。溶接部を、図２に黒により塗り潰された部分で示す。

図４に示すように、第２補強部材５の上端縁５６には車両前後方向の口幅が手前側から奥側に向かって狭くなる切欠部５８が設けられている。切欠部５８は、具体的に、上端縁５６を斜め下方向へ切り欠いたＶ字状の凹部である。

図４に示すように、第２補強部材５の車両前後方向（Ｙ方向）における両側端部５５は、第１補強部材４に沿うように設けられている。第２補強部材５の下端部５１と上端部５２との間の中間部５７における両側端部５５は、隆起部やリブ部を有してなく、第１補強部材４に沿っている。つまり、第２補強部材５の中間部５７は、第１補強部材４の中間部４６に対して全体的に隙間なく密着している。

図４に示すように、第１補強部材４の一端部４２および中間部４６の一部には補強用リブ部４８が設けられている。補強用リブ部４８は、車両前後方向における中央部を両端部より車両下側（−Ｚ方向）に突出させたものである。

＜本実施の形態の効果＞
以上のように、本実施の形態に係る車両用車体構造１００によれば、第１補強部材４はクロスメンバ３の下方向に配置され、サイドレール１とクロスメンバ３とを連結している。第２補強部材５は、第１補強部材４の他端部４４に貼り付けられるように固定されている。これにより、補強部材４Ａにおける車両幅方向の曲げ剛性の低下を抑えることができる。

また、第２補強部材５の上端縁５６には車両前後方向の口幅が手前側から奥側に向かって狭くなる切欠部５８が設けられている。これにより、補強部材４Ａにおける水平断面形状が上端縁５６から下方向に徐々に変化するため、補強部材４Ａにおける応力集中を回避することができる。

また、第２補強部材５の車両前後方向における両側端部５５は、第１補強部材４に沿うように設けられる。これにより、サイドレール１に横曲げ荷重が作用する時の曲げ応力を、第２補強部材５から第１補強部材４側へ分散させることができるため、この点からも、補強部材４Ａにおける応力集中を回避することができる。

また、第２補強部材５の上端部５２は第１補強部材４の中間部４６に延在している。第２補強部材５の上端部５２における車両前側位置および車両後側位置には、貫通孔５４がそれぞれ設けられている。貫通孔５４の周縁部は、第１補強部材４と溶接される。これにより、第１補強部材４との溶接を前側端縁５５ａ、後側端縁５５ｂでなく、貫通孔５４の周縁部のみで行うため、補強部材４Ａにおける応力集中を回避することができる。

また、第２補強部材５の車両前後方向における前側端縁５５ａから固定部６０までの距離Ｌａは、車両前後方向における後側端縁５５ｂから固定部６０までの距離Ｌｂより長くされている。これにより、サイドレール１に曲げ荷重が作用する時に第２補強部材５の前側端縁５５ａにかかる曲げ応力が後側端縁５５ｂにかかる曲げ応力より大きな場合であっても、第２補強部材５が大きな曲げ応力に十分に耐えることができる。この点からも、補強部材４Ａにおける車両幅方向の曲げ剛性の低下を抑えることができる。

なお、上記車両用車体構造では、第２補強部材５の前側端縁５５ａから固定部６０までの距離Ｌａを、第２補強部材５の後側端縁５５ｂから固定部６０までの距離Ｌｂより長くなるようにしたが、第２補強部材５の後側縁５５ｂにかかる曲げ応力が前側縁５５ａにかかる曲げ応力より大きな場合には、第２補強部材５の後側端縁５５ｂから固定部６０までの距離Ｌｂを、第２補強部材５の前側端縁５５ａから固定部６０までの距離Ｌａより長くすればよい。

本開示の車両用車体構造は、車両幅方向の曲げ剛性の低下を抑えつつ、応力集中を回避することが要求される車体下部構造として有用である。

１サイドレール
２補強用レール
３クロスメンバ
４Ａ補強部材
４第１補強部材
５第２補強部材
１２上壁部
１４立壁部
１４ａ下端部
１４ｂ上端部
１６下壁部
３２外側端部
３３中央部
３４アッパメンバ
３５リブ部
３６ロアメンバ
３７側縁部
３８中間部
４２一端部
４４他端部
４６中間部
４８補強用リブ部
５１下端部
５２上端部
５４貫通孔
５５側端部
５５ａ前側端縁
５５ｂ後側端縁
５６上端縁
５７中間部
５８切欠部
６０固定部
１００車両用車体構造

Claims

車両前後方向に延びる一対の対向するサイドレールと、
車両幅方向に延びて両端が前記一対のサイドレールに連結されるクロスメンバと、
前記クロスメンバの下方向に配置され、前記サイドレールに一端部が連結され、前記クロスメンバに他端部が連結される第１補強部材と、
車両前後方向の口幅が手前側から奥側に向かって狭くなる切欠部が設けられた上端縁を有し、前記第１補強部材の他端部に沿って固定される第２補強部材と、
を備え、
前記第２補強部材の上端部は、前記第１補強部材における前記一端部と前記他端部との間の中間部に延在し、貫通孔を有し、当該貫通孔の周縁部が前記第１補強部材と溶接で固定される、車両用車体構造。
前記第２補強部材の車両前後方向における両側端部は、前記第１補強部材に沿うように設けられる請求項１に記載の車両用車体構造。
前記第２補強部材の車両前後方向における両側端縁の一方から前記第２補強部材が前記第１補強部材に固定される固定部まで距離は、前記両側端縁の他方から前記固定部までの距離より長い、請求項１または２に記載の車両用車体構造。