JPH07101354A - 車両用サイドメンバ - Google Patents
車両用サイドメンバInfo
- Publication number
- JPH07101354A JPH07101354A JP29917893A JP29917893A JPH07101354A JP H07101354 A JPH07101354 A JP H07101354A JP 29917893 A JP29917893 A JP 29917893A JP 29917893 A JP29917893 A JP 29917893A JP H07101354 A JPH07101354 A JP H07101354A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 衝突時に、サイドメンバの前端部近傍に形成
した変形部を順次座屈させて、適切な抗力を衝撃エネル
ギが零になるまで維持することが出来るものを提供する
ことにある。 【構成】 断面コ字形としたサイドメンバ本体１の圧縮
加重を受ける少なくとも先端部近傍の角部４に複数個の
凹部５を所望間隔をおいて形成するとゝもに、前記サイ
ドメンバ本体１内にその上下両壁部３ａ，３ｂ間を連結
するスチフナ６を装着したことを特徴とする車両用サイ
ドメンバ。
した変形部を順次座屈させて、適切な抗力を衝撃エネル
ギが零になるまで維持することが出来るものを提供する
ことにある。 【構成】 断面コ字形としたサイドメンバ本体１の圧縮
加重を受ける少なくとも先端部近傍の角部４に複数個の
凹部５を所望間隔をおいて形成するとゝもに、前記サイ
ドメンバ本体１内にその上下両壁部３ａ，３ｂ間を連結
するスチフナ６を装着したことを特徴とする車両用サイ
ドメンバ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両衝突時における初
期の抗力を、運動エネルギーが零になるまで維持するこ
とができるようにした車両のサイドメンバに関する。
期の抗力を、運動エネルギーが零になるまで維持するこ
とができるようにした車両のサイドメンバに関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のフレーム、特にサイドメンバ
は、乗員室，貨物室等を支える土台となり、またサスペ
ンション，ステアリング装置，エンジン，駆動装置，車
軸等重要な走行装置を支持するため、強度，耐久性を確
保する必要がある。一方、正面衝突事故等の際には、こ
のフレームの強度が高過ぎると、サイドメンバが効果的
に変形せず、高い抗力（＝減速加速度）が発生して、乗
員が致命的な障害を受けてしまうといった欠点がある。
は、乗員室，貨物室等を支える土台となり、またサスペ
ンション，ステアリング装置，エンジン，駆動装置，車
軸等重要な走行装置を支持するため、強度，耐久性を確
保する必要がある。一方、正面衝突事故等の際には、こ
のフレームの強度が高過ぎると、サイドメンバが効果的
に変形せず、高い抗力（＝減速加速度）が発生して、乗
員が致命的な障害を受けてしまうといった欠点がある。
【０００３】そこで、図９に示すように、エンジン，サ
スペンション等の配置により、フレーム１におけるサイ
ドメンバ２のフロント寄り位置に、予め曲がり形状を設
定しておく場合も多いが、この場合には、図１０に示す
ように、衝突時にサイドメンバ２の上壁部２ａと下壁部
２ｂが外方向に開き、前記曲がり部でさらに大きくくの
字形に折れ曲がる変形が発生しやすい。そのため、抗力
が急激に低下してしまい、乗員室に乗員が生存する空間
が残らない程の変形が発生するといった欠点がある。
スペンション等の配置により、フレーム１におけるサイ
ドメンバ２のフロント寄り位置に、予め曲がり形状を設
定しておく場合も多いが、この場合には、図１０に示す
ように、衝突時にサイドメンバ２の上壁部２ａと下壁部
２ｂが外方向に開き、前記曲がり部でさらに大きくくの
字形に折れ曲がる変形が発生しやすい。そのため、抗力
が急激に低下してしまい、乗員室に乗員が生存する空間
が残らない程の変形が発生するといった欠点がある。
【０００４】そこで、上記のような乗員の安全性の問題
点を解決するため、特開昭５８ー８９４７５号公報で
は、図１１に示すように、サイドメンバ１の先端に車両
幅方向に略Ｙ字形状に拡げられた分岐部材２を備え、該
分岐部材の先端にクロスメンバ３を取付けた構造のもの
が、また特開平４ー３１０４７７号公報には、図１２に
示すように、軽金属により閉断面構造に形成した基本メ
ンバ１及びこの基本メンバ内に嵌合した略同長さの補強
メンバ２の二重構造に形成し、補強メンバ２の圧縮荷重
を受ける少なくとも先端部には、その上下壁部２ａ，２
ｂに圧縮変形促進部として、幅方向の切欠き３ａ，３
ｂ，３ｃを長手方向に所定間隔をもって形成した構造の
ものが、更に、実開平５ー１２３６１号公報には、図１
３に示すように、押出し成形したサイドメンバ本体１の
各壁部に前端側から第１リブ２，第２リブ３，第３リブ
４を形成し、この各リブ２，３，４の付け根部付近に
は、夫々第１薄肉部５、第２薄肉部６、第３薄肉部７を
バックエクストルージョン工法により成型した構造のも
のが、夫々提案されている。
点を解決するため、特開昭５８ー８９４７５号公報で
は、図１１に示すように、サイドメンバ１の先端に車両
幅方向に略Ｙ字形状に拡げられた分岐部材２を備え、該
分岐部材の先端にクロスメンバ３を取付けた構造のもの
が、また特開平４ー３１０４７７号公報には、図１２に
示すように、軽金属により閉断面構造に形成した基本メ
ンバ１及びこの基本メンバ内に嵌合した略同長さの補強
メンバ２の二重構造に形成し、補強メンバ２の圧縮荷重
を受ける少なくとも先端部には、その上下壁部２ａ，２
ｂに圧縮変形促進部として、幅方向の切欠き３ａ，３
ｂ，３ｃを長手方向に所定間隔をもって形成した構造の
ものが、更に、実開平５ー１２３６１号公報には、図１
３に示すように、押出し成形したサイドメンバ本体１の
各壁部に前端側から第１リブ２，第２リブ３，第３リブ
４を形成し、この各リブ２，３，４の付け根部付近に
は、夫々第１薄肉部５、第２薄肉部６、第３薄肉部７を
バックエクストルージョン工法により成型した構造のも
のが、夫々提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】しかし、前記図１１
に示す特開昭５８ー８９４７５号公報に開示された従来
例では、サイドメンバ１の前端部が二股に分かれている
ため、スペース的にサスペンションやステアリング等の
走行用搭載部品の配置が困難であったり、重量やコスト
が増加するといった問題点がある。又、図１２に示す特
開平４ー３１０４７７号公報に開示された従来例では、
閉断面構造の基本メンバ１と補強メンバ２との二重構造
であり、部品点数が多くなり、製造工程が複雑化すると
いった問題点がある。更に、図１３に示す実開平５ー１
２３６１号公報に開示された従来例では、サイドメンバ
本体１の各壁部に第１リブ２，第２リブ３，第３リブ４
を形成し、この各リブの付け根部付近には、夫々バック
エクストルージョン工法により薄肉部５，６，７を成型
したので、上記従来例と同様に、部品点数が多くなり、
製造工程も複雑化するといった問題点がある。
に示す特開昭５８ー８９４７５号公報に開示された従来
例では、サイドメンバ１の前端部が二股に分かれている
ため、スペース的にサスペンションやステアリング等の
走行用搭載部品の配置が困難であったり、重量やコスト
が増加するといった問題点がある。又、図１２に示す特
開平４ー３１０４７７号公報に開示された従来例では、
閉断面構造の基本メンバ１と補強メンバ２との二重構造
であり、部品点数が多くなり、製造工程が複雑化すると
いった問題点がある。更に、図１３に示す実開平５ー１
２３６１号公報に開示された従来例では、サイドメンバ
本体１の各壁部に第１リブ２，第２リブ３，第３リブ４
を形成し、この各リブの付け根部付近には、夫々バック
エクストルージョン工法により薄肉部５，６，７を成型
したので、上記従来例と同様に、部品点数が多くなり、
製造工程も複雑化するといった問題点がある。
【０００６】そしてまた、図８に示すように、抗力と変
位量との関係では、前記図１２に示すような従来例２で
は、衝突初期に発生した抗力が急激に低下するため変位
量が大きくなるが、この変位量を小さくしようとすると
今度は最大抗力が高くなって乗員の安全性を阻害する
し、また、図１３に示す従来例２では、逆に最大抗力を
小さくすると、変位量が大きくなって効果的な衝撃エネ
ルギの吸収ができず、トータル変位量が大きくなるとい
った問題点もある。
位量との関係では、前記図１２に示すような従来例２で
は、衝突初期に発生した抗力が急激に低下するため変位
量が大きくなるが、この変位量を小さくしようとすると
今度は最大抗力が高くなって乗員の安全性を阻害する
し、また、図１３に示す従来例２では、逆に最大抗力を
小さくすると、変位量が大きくなって効果的な衝撃エネ
ルギの吸収ができず、トータル変位量が大きくなるとい
った問題点もある。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】本発明は、上記のよう
な従来の問題点を解決するために成されたもので、衝突
時に、サイドメンバの前端部近傍に形成した変形部を順
次座屈させて、適切な抗力を衝撃エネルギが零になるま
で維持することが出来るものを提供することを目的とし
たものであり、その要旨は、断面コ字形としたサイドメ
ンバ本体の圧縮加重を受ける少なくとも先端部近傍の角
部に複数個の凹部を所望間隔をおいて形成するとゝも
に、前記サイドメンバ本体内にその上下両壁部間を連結
するスチフナを装着したことを特徴とする車両用サイド
メンバにある。
な従来の問題点を解決するために成されたもので、衝突
時に、サイドメンバの前端部近傍に形成した変形部を順
次座屈させて、適切な抗力を衝撃エネルギが零になるま
で維持することが出来るものを提供することを目的とし
たものであり、その要旨は、断面コ字形としたサイドメ
ンバ本体の圧縮加重を受ける少なくとも先端部近傍の角
部に複数個の凹部を所望間隔をおいて形成するとゝも
に、前記サイドメンバ本体内にその上下両壁部間を連結
するスチフナを装着したことを特徴とする車両用サイド
メンバにある。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を図１乃至図８に示す実施例に
より詳細に説明する。なお、図１は本発明に係る車両用
サイドメンバの要部を示す斜視図で、図２は同平面図、
図３は同側面図で、図４は図３のII− II 線拡大断面
図、図５は同II− II 線部分の異なる実施例の拡大断面
図、図６は有限要素法による上記サイドメンバの平常時
の解析図、図７は有限要素法による上記サイドメンバの
衝突時の解析図、図８は衝突時の抗力と変位量の関係図
である。
より詳細に説明する。なお、図１は本発明に係る車両用
サイドメンバの要部を示す斜視図で、図２は同平面図、
図３は同側面図で、図４は図３のII− II 線拡大断面
図、図５は同II− II 線部分の異なる実施例の拡大断面
図、図６は有限要素法による上記サイドメンバの平常時
の解析図、図７は有限要素法による上記サイドメンバの
衝突時の解析図、図８は衝突時の抗力と変位量の関係図
である。
【０００９】図において、１はサイドメンバ本体で、そ
の先端部から長手方向に数百mm（３００mmから６００m
m）の間は変形部２で構成されている。すなわち、この
サイドメンバ本体１は、上壁部３ａと下壁部３ｂと側壁
部３ｃとで形成される断面コ字形に形成されており、そ
の先端部近傍には、側壁部３ｃに対して上壁部３ａと下
壁部３ｂとで形成される角部４には、上下の対応位置に
菱形の凹部５が長手方向に沿って所定間隔毎に複数個形
成されている変形部２を備えている。
の先端部から長手方向に数百mm（３００mmから６００m
m）の間は変形部２で構成されている。すなわち、この
サイドメンバ本体１は、上壁部３ａと下壁部３ｂと側壁
部３ｃとで形成される断面コ字形に形成されており、そ
の先端部近傍には、側壁部３ｃに対して上壁部３ａと下
壁部３ｂとで形成される角部４には、上下の対応位置に
菱形の凹部５が長手方向に沿って所定間隔毎に複数個形
成されている変形部２を備えている。
【００１０】そして、前記サイドメンバ本体１内には、
前記凹部５，５間において、前記上壁部３ａと下壁部３
ｂとの間に配設した該上下両壁部３ａ，３ｂを連結する
スチフナ（補強材）６が所定間隔毎に複数枚固定されて
いる。このスチフナ６は、図４に示すように、長方形板
材７であって、その上下端を溶着固定したものでも、或
いは図５に示すように、ボルト８であって、上壁部３ａ
と下壁部３ｂに貫通したボルト８をナット９で固定する
ように構成してもよい。
前記凹部５，５間において、前記上壁部３ａと下壁部３
ｂとの間に配設した該上下両壁部３ａ，３ｂを連結する
スチフナ（補強材）６が所定間隔毎に複数枚固定されて
いる。このスチフナ６は、図４に示すように、長方形板
材７であって、その上下端を溶着固定したものでも、或
いは図５に示すように、ボルト８であって、上壁部３ａ
と下壁部３ｂに貫通したボルト８をナット９で固定する
ように構成してもよい。
【００１１】また、車両用フレームでは、左右のサイド
メンバ本体１，１の先端部には、フロントクロスメンバ
１０が直交するように連結されているが、図示の例にお
いては、このフロントクロスメンバ１０はその全幅にわ
たって、あるいは少なくともサイドメンバ本体１の先端
部においては、矩形閉断面構造としている。
メンバ本体１，１の先端部には、フロントクロスメンバ
１０が直交するように連結されているが、図示の例にお
いては、このフロントクロスメンバ１０はその全幅にわ
たって、あるいは少なくともサイドメンバ本体１の先端
部においては、矩形閉断面構造としている。
【００１２】そこで、前記サイドメンバ本体１を採用し
た車両が正面衝突した場合、図６及び図７に示すよう
に、先ず衝突の衝撃力がフレーム前端に加わってフロン
トクロスメンバ１０に変形が発生し、この変形が引き金
となってサイドメンバ本体１が座屈を開始する。この場
合、サイドメンバ本体１は、その上下両壁部３ａ，３ｂ
がスチフナ６で連結固定されているため、サイドメンバ
本体１の変形の進行に伴なう上下両壁部３ａ，３ｂの開
きが防止される。従って、サイドメンバ本体１は局部的
にくの字状に曲がることがなく、抗力の急激な低下が生
じない。
た車両が正面衝突した場合、図６及び図７に示すよう
に、先ず衝突の衝撃力がフレーム前端に加わってフロン
トクロスメンバ１０に変形が発生し、この変形が引き金
となってサイドメンバ本体１が座屈を開始する。この場
合、サイドメンバ本体１は、その上下両壁部３ａ，３ｂ
がスチフナ６で連結固定されているため、サイドメンバ
本体１の変形の進行に伴なう上下両壁部３ａ，３ｂの開
きが防止される。従って、サイドメンバ本体１は局部的
にくの字状に曲がることがなく、抗力の急激な低下が生
じない。
【００１３】また、サイドメンバ本体１の変形部２に形
成された夫々の凹部５は、その最前位の凹部５から順次
座屈変形の起点となっていため、図７に示すように、そ
の変形部２は小さな曲げが連続して発生する圧潰モード
で変形する。したがって、抗力（＝減速加速度）は、前
記従来例のように、衝突初期に高いピークを発生し、そ
の後急激に低下するといったことがなく、図８に示すよ
うに、運動エネルギが零になるまで、変位量の小さな衝
突初期に発生した抗力に近い値を平均的に維持し続ける
ことになる。しかして、最大抗力を低くしても効果的に
衝突エネルギを吸収することができる（≒トータル変位
量を小さくできる）。即ち、変形量が小さく、またピー
クの絶対値を低くすることができる。
成された夫々の凹部５は、その最前位の凹部５から順次
座屈変形の起点となっていため、図７に示すように、そ
の変形部２は小さな曲げが連続して発生する圧潰モード
で変形する。したがって、抗力（＝減速加速度）は、前
記従来例のように、衝突初期に高いピークを発生し、そ
の後急激に低下するといったことがなく、図８に示すよ
うに、運動エネルギが零になるまで、変位量の小さな衝
突初期に発生した抗力に近い値を平均的に維持し続ける
ことになる。しかして、最大抗力を低くしても効果的に
衝突エネルギを吸収することができる（≒トータル変位
量を小さくできる）。即ち、変形量が小さく、またピー
クの絶対値を低くすることができる。
【００１４】なお、本発明の基本形状を守れば、サイド
メンバ本体１およびフロントクロスメンバ１０の板厚を
変えても変形モードは変化せず、ただ、発生する抗力の
平均値が変化するのみである。従って、軽量車から重量
車まで必要とする衝突エネルギ吸収量に応じて板厚さえ
適切に選定すれば、幅広く応用可能である。
メンバ本体１およびフロントクロスメンバ１０の板厚を
変えても変形モードは変化せず、ただ、発生する抗力の
平均値が変化するのみである。従って、軽量車から重量
車まで必要とする衝突エネルギ吸収量に応じて板厚さえ
適切に選定すれば、幅広く応用可能である。
【００１５】
【発明の効果】本発明に係る車両用サイドメンバは、上
記のように、断面コ字形としたサイドメンバ本体の圧縮
加重を受ける少なくとも先端部近傍の角部に複数個の凹
部を所望間隔をおいて形成するとゝもに、前記サイドメ
ンバ本体内にその上下両壁部間を連結するスチフナを装
着した構成であるから、衝突時のピーク加速度を低く抑
えつつ、変形量の大きさも抑制することができ、乗員の
安全性を大幅に高めることができる。また、サイドメン
バ本体の基本的な断面構造として、コ字形を踏襲してい
るので、スペース的にも特に不利にならず、周辺の走行
装置，構造等を大幅に変更することなく、従来車両にも
容易に適用可能であり、重量的にも大幅に重くなること
はないといった諸効果がある。
記のように、断面コ字形としたサイドメンバ本体の圧縮
加重を受ける少なくとも先端部近傍の角部に複数個の凹
部を所望間隔をおいて形成するとゝもに、前記サイドメ
ンバ本体内にその上下両壁部間を連結するスチフナを装
着した構成であるから、衝突時のピーク加速度を低く抑
えつつ、変形量の大きさも抑制することができ、乗員の
安全性を大幅に高めることができる。また、サイドメン
バ本体の基本的な断面構造として、コ字形を踏襲してい
るので、スペース的にも特に不利にならず、周辺の走行
装置，構造等を大幅に変更することなく、従来車両にも
容易に適用可能であり、重量的にも大幅に重くなること
はないといった諸効果がある。
【図１】本発明に係る車両用サイドメンバ要部を示す斜
視図である。
視図である。
【図２】同平面図である。
【図３】同側面図である。
【図４】図３のII− II 線拡大断面図である。
【図５】図３のII− II 線部分の異なる実施例の拡大断
面図である。
面図である。
【図６】有限要素法による上記サイドメンバの平常時の
解析図である。
解析図である。
【図７】有限要素法による上記サイドメンバの衝突時の
解析図である。
解析図である。
【図８】衝突時の抗力と変位量の関係図である。
【図９】汎用の車両用梯子フレームの斜視図である。
【図１０】同フレームの衝突時におけるサイドメンバの
要部斜視図である。
要部斜視図である。
【図１１】従来の車両用サイドメンバの斜視図である。
【図１２】他の従来の車両用サイドメンバの斜視図であ
る。
る。
【図１３】更に他の従来の車両用サイドメンバの斜視図
である。
である。
１ サイドメンバ本体 ２ 変形部 ３ａ 上壁部 ３ｂ 下壁部 ４ 角部 ５ 凹部 ６ スチフナ １０ フロントクロスメンバ
Claims (1)
- 【請求項１】 断面コ字形としたサイドメンバ本体の圧
縮加重を受ける少なくとも先端部近傍の角部に複数個の
凹部を所望間隔をおいて形成するとゝもに、前記サイド
メンバ本体内にその上下両壁部間を連結するスチフナを
装着したことを特徴とする車両用サイドメンバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29917893A JPH07101354A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 車両用サイドメンバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29917893A JPH07101354A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 車両用サイドメンバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07101354A true JPH07101354A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=17869152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29917893A Pending JPH07101354A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 車両用サイドメンバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101354A (ja) |
Cited By (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| FR2782486A1 (fr) | 1998-08-20 | 2000-02-25 | Honda Motor Co Ltd | Systeme de protection des occupants d'un vehicule pouvant diminuer la deceleration s'exercant sur les occupants lors d'un accident |
| FR2782485A1 (fr) | 1998-08-20 | 2000-02-25 | Honda Motor Co Ltd | Systeme de protection des occupants d'un vehicule pouvant diminuer la deceleration s'exercant sur les occupants lors d'un accident |
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