JPH04151381A - 車両の繊維強化プラスチック製サイドメンバ - Google Patents

車両の繊維強化プラスチック製サイドメンバ

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JPH04151381A
JPH04151381A JP2274751A JP27475190A JPH04151381A JP H04151381 A JPH04151381 A JP H04151381A JP 2274751 A JP2274751 A JP 2274751A JP 27475190 A JP27475190 A JP 27475190A JP H04151381 A JPH04151381 A JP H04151381A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
side member
fiber
continuous fiber
unidirectional continuous
Prior art date
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Pending
Application number
JP2274751A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Fujioka
泰雄 富士岡
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両の幅方向両端部に互いに平行に車両前後
方向に亘って配設された車両の繊維強化プラスチック製
サイドメンバに関する。
〔従来技術〕
車両の軽量化を図るため、軽量高剛性の繊維強化プラス
チック(以下、FRPという)を車両の各部へ使用する
ことがなされている。例えば、車両エンジンフードやル
ープパネル等には、従来から前記FRP製のパネルが適
用されている。
ところで、このFRPを筒体として、荷重入力が大きい
車両のサイドメンバへ適用することが提案されている。
このサイドメンバへは、車両前方からの荷重が人力され
るが、サイドメンバではこの荷重エネルギを吸収するこ
とが望まれる。このため、第6図に示される如く、筒体
とされたFRP製サビサイドメンバ60手方向、すなわ
ち車両るような変形によって車両前方(第6図符号Fr
)からの荷重エネルギを吸収している。
なお、関連技術として、本出願人は、筒体の長手方向中
間に強度の弱い段差部を設け、荷重入力時にこの段差部
で筒体を分離し、互いに嵌合させると共に筒体の内周又
は外周に緩衝用の凸部を設けたFRP製のサイドメンバ
を提案している(実願平1259793号)。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来構造のFRP製のサイドメンバ
では、荷重が車両前方からまっすぐに入力されてくる場
合には問題ないが、若干斜方向から荷重が入力されると
、前記くびれ部62の変形方向が第6図矢印へ方向に示
される如く、FRP製サイドメンバ60の軸線に対して
斜方向となる。
このため、くびれ部62がFRP製サイドメンバ60内
に侵入するような変形ができず、このくびれ部62で折
れ曲がることがあり、エネルギの吸収が充分行われない
という問題点がある。
本発明は上記事実を考慮し、車両前方に対して斜方向か
ら荷重が加わっても確実にエネルギを吸収することがで
きる車両の繊維強化プラスチック製サイドメンバを得る
ことが目的である。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る車両の繊維強化プラスチック製サイドメン
バは、車両の幅方向両端部に互いに平行に車両前後方向
に亘って配設された車両の繊維強化プラスチック製サイ
ドメンバであって、筒状のサイドメンバ本体と、このサ
イドメンバ本体の上下面の少なくとも一方の面に設けら
れ一方向連続繊維がその配列方向を異ならせて配列され
た2種の連続繊維層と、を有し、前記一方の一方向連続
繊維は前記サイドメンバ本体の長手方向に沿って設けら
れ車両前方部の繊維の量が車両後方部よりも少なくされ
ており、他方の一方向連続繊維は各繊維の車両前方端が
各々車両外側となるように前記一方の一方向連続繊維に
対して鋭角に傾斜され配列されていることを特徴として
いる。
〔作用〕
本発明によれば、車両前方からの荷重が若干斜方向とさ
れてサイドメンバ本体へ人力されると、サイドメンバ本
体に設けられた他方の一方向連続繊維の繊維間には、こ
の入力された荷重が剪断方向に作用するため、サイドメ
ンバ本体に変形が生じて荷重エネルギが吸収される。こ
こで、一方の一方向連続繊維は繊維の量がサイドメンバ
本体の車両前方は少なく、車両後方が多くなっているの
で、このサイドメンバ本体の変形は車両前方端から順次
なされる。
〔実施例〕
第1図には本実施例に係る車両のフロント部10が示さ
れている。
このフロント部10の車両幅方向両端部には、車両前後
方向に亘って互いに平行なフロントサイドメンバ12が
配設されている。このフロントサンドメンバ12の構造
については後述する。
フロントサイドメンバ12の車両前方側端部間にはフロ
ントクロスメンバ14がガセット16を介して掛は渡さ
れている。さらに、このフロントクロスメンバ14の上
方には、車両幅方向に亘ってラジェータサポートアッパ
(図示省略)が配設され、かつこのラジェータサポート
アッパと前記ガセット16との間には、ラジェータサポ
ートパネル(図示省略)がそれぞれ張付けされてラジェ
ータサポート部18を構成している。
フロントサイドメンバ12の上部には、車両前方側にフ
ロントフェンダエプロン20、車両後方側にカウルサイ
ドパネル22がそれぞれ配設されている。フロントフェ
ンダエプロン20には、サスペンションタワー24が形
成されており、このサスペンションタワー24の上端に
配設されたスプリングサポート26ヘサスペンシヨンの
上端部が取付けられている。
カウルサイドパネル22はフロントピラー28へ結合さ
れている。フロントピラー28はその下郎がフロントピ
ラーロア30と連続されている。
第2図に示される如く、フロントサイドメンバ12は、
その本体32が軽量剛体であるFRP製で4辺の寸法が
それぞれ等しい角型の筒体とされている。このフロント
サイドメンバ12の内方空間には発泡体34が充填され
ている。
第3図に示される如く、本体32の上板は、連続繊維層
36となっており、この連続繊維層36には、2種の一
方向連続繊維38.39が配設されている。なお、第2
図に示される如く、本体32の両側板及び下板も連続繊
維層となっており、車両前後方向と平行な一方向連続繊
維が埋設されている。
本体32の連続繊維層36は、第4図に示される如く、
それぞれ異なる一方向連続繊維38.39がそれぞれ樹
脂プレート40.41に埋設されて形成されている。な
お、樹脂プレー)40,41は、成形時は別体であるが
完成時には互いに溶融して一体となり、本体32の一部
、すなわち上面となる。一方向連続繊維38.39とし
ては、ガラス繊維、カーボン繊維、混合繊維等が適用可
能である。樹脂プレートは、エポキシ樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が
適用可能である。
ここで、一方の一方向連続繊維38(以下第1の繊維3
8という)は、その車両前方端が車両外側から内側にか
けて徐々に車両後方に位置している。従って、繊維の量
が車両前方側の方が車両後方側よりも少ない。このたt
1フロントサイドメンバ12の強度は、車両前方部が車
両後方部よりも小さく、車両前方から荷重が人力される
と、車両前方側の方が変形量が多いことなる。
また、他方の一方向連続繊維39(以下第2の繊維39
という)は、その配列方向が前記第1の繊維38の配列
方向に対して鋭角に傾斜されている。また、この傾斜方
向は、各々の繊維の車両前方端が車両外側となるように
傾斜されている。すなわち、荷重が車両前方に対して若
干斜方向から入力された場合に、この入力された荷重が
、第2の繊維39の剪断方向に作用することになる。こ
のため、樹脂プレート41は、前記斜方向からの荷重に
よって変形し易くなっている。この本体32の変形によ
って荷重エネルギが吸収される。
以下に本実施例の作用を説明する。
フロントサイドメンバ12に軸線と一致する車両前方か
らの荷重が加わると、前方部分が先に変形しながら、全
てのエネルギが吸収される。二のときの、フロントサイ
ドメンバ12の変位量と荷重との関係は、第5図に示さ
れる如く、矩形状となっており、車両のフロントサイド
メンバ12に要求される特性を満足することができる。
すなわち、荷重の大小に拘らずフロントサイドメンバ1
2の車両前方から車両後方へ徐々に変形することにより
、変位量はさほど変化がなく、フロントサイドメンバ1
2の塑件によってエネルギを確実に吸収することができ
る。
次に、フロントサイドメンバ12に軸線に対して所定角
度傾いた方向(斜方向)から荷重が加わると、この入力
された荷重が第2のm維39の剪断方向に作用するので
、この斜方向荷重に対してもフロントサイドメンバ12
の本体32を車両前方部から後方部にかけて徐々に変形
させることができる。
なお、本実施例では、第1の繊維38と第2の繊維39
と上下関係を、第1の繊維38を第2の繊維39に対し
て上側としたが、第1の繊維38と第2の繊維39との
位置は入れ替えてもよい。
また、本体32の上板を連続繊維層36とし、第1の繊
維38と第2の繊維39とを配設したが、本体32の下
板部、或いは上下板共に設けてもよい。さらに、第1の
繊維38の車両前方端を車両外側から内側にかけて徐々
に車両後方へ位置するようにしたが、逆に車両内側から
車両外側、あるいは山状に位置させてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明した如く本発胡に係る車両の繊維強化プラスチ
ック製サイドメンバは、車両前方に対して斜方向から荷
重が加わっても確実にエネルギを吸収することができる
という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本実施例に係る車両のフロント部を示す斜視図
、第2図はフロントサイドメンバの外観を示す斜視図、
第3図は第2図のIIT−III線断面図、第4図はフ
ロントサイドメンバの上板部に配設された樹脂プレート
の分解斜視図、第5図はフロントサイドメンバの変位量
と荷重との関係を示す特性図、第6図は従来のFRP製
サビサイドメンバ造を示す断面図である。 10・・・フロント部、 12・ ・・フロントサイドメンノイ、32・・・本体
、 36・・・連続繊維層、 38・・・第1の繊維、 39・・・第2の繊維。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車両の幅方向両端部に互いに平行に車両前後方向
    に亘って配設された車両の繊維強化プラスチック製サイ
    ドメンバであって、筒状のサイドメンバ本体と、このサ
    イドメンバ本体の上下面の少なくとも一方の面に設けら
    れ一方向連続繊維がその配列方向を異ならせて配列され
    た2種の連続繊維層と、を有し、前記一方の一方向連続
    繊維は前記サイドメンバ本体の長手方向に沿って設けら
    れ車両前方部の繊維の量が車両後方部よりも少なくされ
    ており、他方の一方向連続繊維は各繊維の車両前方端が
    各々車両外側となるように前記一方の一方向連続繊維に
    対して鋭角に傾斜され配列されていることを特徴とする
    車両の繊維強化プラスチック製サイドメンバ。
JP2274751A 1990-10-12 1990-10-12 車両の繊維強化プラスチック製サイドメンバ Pending JPH04151381A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008068720A (ja) * 2006-09-13 2008-03-27 Toyota Motor Corp 車体パネル構造
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JP2016084056A (ja) * 2014-10-28 2016-05-19 スズキ株式会社 車両前部構造

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