JPH0924864A - クロスメンバ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クロスメンバの上面の曲げ剛性を向上させ
る。 【構成】 車体のフロアパネル１０上に、これとともに
閉断面を構成するように車幅方向に亘って配設され、両
端部１２ａがフロアパネル１０の両側縁部に車体前後方
向に向けて設けられたサイドシル１４にそれぞれ固定さ
れるクロスメンバ１２を、断面が略ハット状であり、両
端部１２ａ付近の所定部位１２ｂからサイドシル１４に
向けて断面が漸次拡大するように形成し、クロスメンバ
１２の両端部１２ａ付近の閉断面内に、クロスメンバ１
２の上面及び両側面に沿った面を有する補強部材１６を
それぞれ固定し、それぞれの補強部材１６の両側面に、
上端から上下方向途中位置まで延び、クロスメンバ１２
の上面及び側面とともにボックス構造１８を構成すると
ともに一方が所定部位１２ｂの近傍に配置されるような
一対の凹部１６ａ及び１６ｂを軸方向に所定間隔をあけ
て２組形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クロスメンバ構造
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のクロスメンバ構造としては、特開
平４-２９７３８６号公報及び特開平５-１５５３５８号
公報に示されるものがある。すなわち、特開平４-２９
７３８６号公報に示されるものは、サイドシルとフロア
トンネルにクロスメンバを複数本差し渡すとともに、ク
ロスメンバを車体フロアに固定した他の押さえ部材によ
って間接的に保持し、クロスメンバにフロントシートを
固定するようにしたものである。

【０００３】また、特開平５-１５５３５８号公報に示
されるものは、フロアパネル上に配置されてフロアパネ
ルとの間で閉断面を形成するクロスメンバの側縁部と、
閉断面形状に形成されたサイドシルを構成するサイドシ
ルインナパネルとを、段差部上方に配置された厚板部材
により連結するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のクロスメンバ構造では、共に次にような問
題がある。すなわち、側面衝突の際に、衝突車の侵入を
防ぐために複数のクロスメンバを設けているが、これら
のクロスメンバは、後部座席の乗員の足入れ性を確保す
るために車両の下方に配置されなければならず、衝突力
の入力点の高さ位置に対してかなり下方にオフセットし
た位置に位置することになる。このため、クロスメンバ
には衝突時に大きな曲げモーメントが発生し、この曲げ
モーメントによりクロスメンバが折れ曲がった場合、ク
ロスメンバの上面において面外座屈が生じ、これがクロ
スメンバの曲げ剛性を減少させるため、クロスメンバの
反力が低下するという問題がある。本発明は、このよう
な課題を解決するためのものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうちで請求項１記載の発明は、車体の
フロアパネル上に車幅方向に亘って配設されるととも
に、両端部が前記フロアパネルの両側縁部に車体前後方
向に向けて設けられたサイドシルにそれぞれ固定され、
前記フロアパネルとともに閉断面を構成するものにおい
て、前記クロスメンバは、断面略ハット状に形成されて
いるとともに、前記両端部付近の閉断面内には、該クロ
スメンバの上面及び両側面に沿った面を有する補強部材
がそれぞれ固定されており、それぞれの前記補強部材の
両側面には、該両側面の上端から上下方向途中位置まで
延びる一対の凹部が１組以上形成されており、それぞれ
の前記凹部は、前記クロスメンバの上面及び側面ととも
にボックス構造を構成する、ことを特徴としたものであ
る。

【０００６】このように、補強部材がクロスメンバの両
端部付近に設けられたことにより、クロスメンバの軸方
向の剛性を向上させることができるとともに、補強部材
とクロスメンバにより構成されるボックス構造が、側面
衝突の際にクロスメンバに加えられる曲げ力によって圧
縮応力が働く部位であるクロスメンバの上部に位置する
ことにより、クロスメンバの曲げ方向の剛性も向上させ
ることができる。

【０００７】また、本発明のうちで請求項２記載の発明
は、車体のフロアパネル上に車幅方向に亘って配設され
るとともに、両端部が前記フロアパネルの両側縁部に車
体前後方向に向けて設けられたサイドシルにそれぞれ固
定され、前記フロアパネルとともに閉断面を構成するも
のにおいて、前記クロスメンバは、断面略ハット状に形
成されているとともに、前記両端部付近の閉断面内に
は、該クロスメンバの上面及び両側面に沿った面を有す
る補強部材がそれぞれ固定されており、それぞれの前記
補強部材の両側面には、該両側面の上下方向に貫通する
一対の凹部が１組以上形成されており、それぞれの前記
凹部は、前記クロスメンバの側面とともに閉断面を構成
する、ことを特徴としたものである。

【０００８】このように、補強部材がクロスメンバの両
端部付近に設けられたことにより、クロスメンバの軸方
向の剛性を向上させることができるとともに、補強部材
とクロスメンバにより構成された上下方向に延びる閉断
面が側面衝突の際にクロスメンバに加えられる曲げ力に
対する剛性を向上させ、クロスメンバの曲げ方向の剛性
も向上させることができる。また、補強部材の凹部は上
下方向全体に亘って設けられるため、クロスメンバに曲
げ変形が発生することを阻止しながら、かつクロスメン
バの軸方向圧潰を促進させることができる。

【０００９】また、本発明のうちで請求項３記載の発明
は、車体のフロアパネル上に車幅方向に亘って配設され
るとともに、両端部が前記フロアパネルの両側縁部に車
体前後方向に向けて設けられたサイドシルにそれぞれ固
定され、前記フロアパネルとともに閉断面を構成するも
のにおいて、前記クロスメンバは、断面略ハット状に形
成されているとともに、前記両端部付近の閉断面内に
は、該クロスメンバの上面及び両側面に沿った面を有す
る補強部材がそれぞれ固定されており、それぞれの前記
補強部材は、上下方向に多数の孔部が貫通するハニカム
構造に形成されている、ことを特徴としたものである。

【００１０】このように、補強部材がクロスメンバの両
端部付近に設けられたことにより、クロスメンバの軸方
向の剛性を向上させることができるとともに、補強部材
とクロスメンバにより構成された上下方向に延びる閉断
面が側面衝突の際にクロスメンバに加えられる曲げ力に
対する剛性を向上させ、クロスメンバの曲げ方向の剛性
も向上させることができる。また、補強部材の凹部は上
下方向全体に亘って設けられるため、クロスメンバに曲
げ変形が発生することを阻止しながら、かつクロスメン
バの軸方向圧潰を促進させることができる。さらには、
補強部材を一枚板で形成する場合に比べ、軸方向及び曲
げ方向共に剛性向上の点で有利となる。

【００１１】また、本発明のうちで請求項４記載の発明
は、前記クロスメンバは、前記両端部付近の所定部位か
ら前記サイドシルに向けて断面が漸次拡大して形成され
ており、前記補強部材は、前記所定部位よりも車内側か
ら前記サイドシルまでの幅に亘って設けられており、前
記補強部材の前記凹部は、少なくとも前記所定部位の近
傍に設けられている、ことを特徴としたものである。

【００１２】このように、補強部材を、これの凹部がク
ロスメンバの所定部位の近傍に位置するように配置する
ため、クロスメンバに働く曲げ力が集中する所定部位の
側面に補強部材の側面が当接すると共に、凹部とクロス
メンバの側面とで形成された閉断面がクロスメンバの所
定部位の曲げ剛性をより効果的に向上させることができ
るので、クロスメンバの折れ変形をより確実に防止する
ことができる。

【００１３】また、本発明のうちで請求項５記載の発明
は、前記クロスメンバは、前記両端部付近の所定部位か
ら前記サイドシルに向けて断面が漸次拡大して形成され
ており、前記補強部材は、前記所定部位よりも車内側か
ら前記サイドシルまでの幅に亘って設けられており、前
記補強部材の側面のハニカム構造の突部に該当する部分
が、前記所定部位に位置するように設けられている、こ
とを特徴としたものである。

【００１４】このように、補強部材を、これの側面のハ
ニカム構造の突部に該当する部分がクロスメンバの所定
部位に位置するように配置するため、クロスメンバに働
く曲げ力が集中する所定部位の側面に補強部材の側面が
当接すると共に、所定部位の近傍位置にクロスメンバの
側面と補強部材とで閉断面が形成されるため、クロスメ
ンバの所定部位の角部の変形がより効果的に抑制され、
クロスメンバの所定部位の曲げ剛性を向上させることが
できるので、クロスメンバの折れ変形をより確実に防止
することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１、図２、図３、図４、図５及
び図６に第１の実施の形態を示す。車体のフロアパネル
１０上に車幅方向に亘って配設されるクロスメンバ１２
は、これの両端部１２ａ（なお、図１中左端部は図示し
ていない。）が前記フロアパネル１０の両側縁部（な
お、図１中左側縁部は図示していない。）に車体前後方
向に向けて設けられたサイドシル１４にそれぞれ固定さ
れ、図５及び図６に示されるように、フロアパネル１０
とともに閉断面を構成している。

【００１６】クロスメンバ１２は、図５に示されるよう
に、断面略ハット状に形成されているとともに、図２に
示されるように、両端部１２ａ付近の所定部位１２ｂか
らサイドシル１４に向けて断面が漸次上方に拡大して形
成されている。これにより、側面衝突時の曲げ力に対す
るクロスメンバ１２の剛性向上に寄与している。また、
クロスメンバ１２の閉断面内には、所定部位１２ｂより
も車内側からサイドシル１４までの幅に亘って補強部材
１６が設けられている。

【００１７】補強部材１６は、図３に示されるように、
クロスメンバ１２の上面及び両側面に沿った面を有して
おり、補強部材１６の両側面には、これらの上端から上
下方向途中位置まで延びる一対の凹部１６ａ及び１６ｂ
が軸方向に所定間隔をあけて２組形成されている。補強
部材１６のサイドシル１４寄りの凹部１６ａは、クロス
メンバ１２の所定部位１２ｂの近傍、具体的には、クロ
スメンバ１２の幅の半分以下の距離だけ離れた位置に設
けられており、補強部材１６の凹部１６ａ及び１６ｂ
は、図４及び図５に示されるように、クロスメンバ１２
の上面及び側面とともにボックス構造１８を構成してい
る。また、補強部材１６の下端両側縁部及び上面のサイ
ドシル１４側端部には、それぞれ連結部１６ｃ、１６ｄ
及び１６ｅが設けられており、連結部１６ｃ及び１６ｄ
は、それぞれクロスメンバ１２のつば部１２ｃに、ま
た、連結部１６ｅは、クロスメンバ１２の上面の端部１
２ａに、それぞれスポット溶接により固定されている。

【００１８】このように、補強部材１６がクロスメンバ
１２の両端部１２ａ付近に設けられたことにより、クロ
スメンバ１２の軸方向の剛性を向上させることができる
とともに、補強部材１６とクロスメンバ１２により構成
されるボックス構造が、側面衝突の際にクロスメンバ１
２に加えられる曲げ力によって圧縮応力が働く部位であ
るクロスメンバ１２の上部に位置することにより、クロ
スメンバ１２の曲げ方向の剛性も向上させることができ
る。また、クロスメンバ１２に働く曲げ力が集中する部
分である所定部位１２ｂからクロスメンバ１２の幅の半
分以下の距離だけ離れた位置に、補強部材１６の凹部１
６ａを設けることにより、所定部位１２ｂ自体は、補強
部材１６の側面が当接することによって補強され、さら
に、補強部材１６の凹部１６ａとクロスメンバ１２の側
面とで形成された閉断面をクロスメンバ１２の上面の面
外座屈の波（なお、面外座屈の波長はおおよそクロスメ
ンバ１２の断面幅に相当する）の中に配置することがで
きるため、クロスメンバ１２の所定部位１２ｂの曲げ剛
性をより効果的に向上させることができ、折れ変形をよ
り確実に防止することができる。

【００１９】次に、図７、図８、図９、図１０及び図１
１に第２の実施の形態を示す。補強部材２０の形状以外
は、第１の実施の形態と同様の構造を有している。すな
わち、図８に示されるように補強部材２０は、これの両
側面に上下方向に貫通する一対の凹部２０ａ及び２０ｂ
が軸方向に所定間隔をあけて２組形成されており、それ
ぞれの凹部２０ａ及び２０ｂは、図９及び図１０に示さ
れるように、クロスメンバ１２の上面及び側面とともに
閉断面２２を構成している。また、補強部材２０の凹部
２０ａ及び２０ｂ以外の下端両側縁部及び上面のサイド
シル１４側端部には、それぞれ連結部２０ｃ、２０ｄ及
び２０ｅが設けられており、連結部２０ｃ及び２０ｄ
が、クロスメンバ１２のつば部１２ｃに、連結部２０ｅ
がクロスメンバ１２の上面の端部１２ａにそれぞれスポ
ット溶接により固定されている。

【００２０】このように、補強部材２０がクロスメンバ
１２の両端部付近に設けられたことにより、クロスメン
バ１２の軸方向の剛性を向上させることができるととも
に、補強部材２０とクロスメンバ１２により構成された
上下方向に延びる閉断面２２が側面衝突の際にクロスメ
ンバ１２に加えられる曲げ力に対する剛性を向上させ、
クロスメンバ１２の曲げ方向の剛性も向上させることが
できる。また、補強部材２０の凹部２０ａ及び凹部２０
ｂは、上下方向全体に亘って設けられているため、クロ
スメンバ１２に曲げ変形が発生することを阻止しなが
ら、かつ、クロスメンバ１２の軸方向圧潰を促進させる
ことができる。また、第１の実施の形態と同様にクロス
メンバ１２の所定部位１２ｂからクロスメンバ１２の幅
の半分以下の距離だけ離れた位置に、補強部材２０の凹
部２０ａを設けるため、クロスメンバ１２の所定部位１
２ｂの曲げ剛性をより効果的に向上させることができ、
折れ変形をより確実に防止することができる。

【００２１】次に、図１２、図１３、図１４及び図１５
に第３の実施の形態を示す。補強部材３０の形状以外
は、第２の実施の形態と同様の構造を有している。すな
わち、補強部材３０は、上下方向に多数の孔部が貫通す
るハニカム構造に形成されており、補強部材３０の側面
のハニカム構造の突部３０ａに該当する部分が、クロス
メンバ１２の所定部位１２ｂに位置するように配置され
ている。補強部材３０は、これの上面がクロスメンバ１
２の上面に接着剤により固定されている。

【００２２】このように、補強部材３０を、軸方向より
も上下方向の剛性が高いハニカム構造にしたため、クロ
スメンバ１２の曲げ剛性を向上させるとともに軸方向圧
潰を促進させることができる。また、クロスメンバ１２
の所定部位１２ｂに補強部材３０の突部３０ａを配置す
るため、クロスメンバ１２の所定部位１２ｂの側面に補
強部材３０が当接して、所定部位１２ｂの側端部の角部
の剛性を向上させながら、所定部位１２ｂの両側に形成
された閉断面が所定部位１２ｂの曲げ剛性を向上させる
ことができ、折れ変形をより確実に防止することができ
る。

【００２３】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、補強部
材がクロスメンバの両端部付近に設けられたことによ
り、クロスメンバの軸方向の剛性を向上させることがで
きるとともに、補強部材とクロスメンバにより構成され
るボックス構造が、側面衝突の際にクロスメンバに加え
られる曲げ力によって圧縮応力が働く部位であるクロス
メンバの上部に位置することにより、クロスメンバの曲
げ方向の剛性も向上させることができる。

【００２４】また、請求項２記載の本発明によれば、補
強部材がクロスメンバの両端部付近に設けられたことに
より、クロスメンバの軸方向の剛性を向上させることが
できるとともに、補強部材とクロスメンバにより構成さ
れた上下方向に延びる閉断面が側面衝突の際にクロスメ
ンバに加えられる曲げ力に対する剛性を向上させ、クロ
スメンバの曲げ方向の剛性も向上させることができる。
また、補強部材の凹部は上下方向全体に亘って設けられ
るため、クロスメンバに曲げ変形が発生することを阻止
しながら、かつクロスメンバの軸方向圧潰を促進させる
ことができる。

【００２５】また、請求項３記載の本発明によれば、補
強部材がクロスメンバの両端部付近に設けられたことに
より、クロスメンバの軸方向の剛性を向上させることが
できるとともに、補強部材とクロスメンバにより構成さ
れた上下方向に延びる閉断面が側面衝突の際にクロスメ
ンバに加えられる曲げ力に対する剛性を向上させ、クロ
スメンバの曲げ方向の剛性も向上させることができる。
また、補強部材の凹部は上下方向全体に亘って設けられ
るため、クロスメンバに曲げ変形が発生することを阻止
しながら、かつクロスメンバの軸方向圧潰を促進させる
ことができる。さらには、補強部材を一枚板で形成する
場合に比べ、軸方向及び曲げ方向共に剛性向上の点で有
利となる。

【００２６】また、請求項４記載の本発明によれば、補
強部材を、これの凹部がクロスメンバの所定部位の近傍
に位置するように配置するため、クロスメンバに働く曲
げ力が集中する所定部位の側面に補強部材の側面が当接
すると共に、凹部とクロスメンバの側面とで形成された
閉断面がクロスメンバの所定部位の曲げ剛性をより効果
的に向上させることができるので、クロスメンバの折れ
変形をより確実に防止することができる。

【００２７】また、請求項５記載の本発明によれば、補
強部材を、これの側面のハニカム構造の突部に該当する
部分がクロスメンバの所定部位に位置するように配置す
るため、クロスメンバに働く曲げ力が集中する所定部位
の側面に補強部材の側面が当接すると共に、所定部位の
近傍位置にクロスメンバの側面と補強部材とで閉断面が
形成されるため、クロスメンバの所定部位の角部の変形
がより効果的に抑制され、クロスメンバの所定部位の曲
げ剛性を向上させることができるので、クロスメンバの
折れ変形をより確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態を示す斜視図である。

【図２】クロスメンバの斜視図である。

【図３】第１の実施の形態に係る補強部材の斜視図であ
る。

【図４】図１の平面図である。

【図５】図４の５-５断面図である。

【図６】図４の６-６断面図である。

【図７】第２の実施の形態を示す斜視図である。

【図８】第２の実施の形態に係る補強部材の斜視図であ
る。

【図９】図７の平面図である。

【図１０】図９の１０-１０断面図である。

【図１１】図９の１１-１１断面図である。

【図１２】第３の実施の形態を示す斜視図である。

【図１３】第３の実施の形態に係る補強部材の斜視図で
ある。

【図１４】図１２の平面図である。

【図１５】図１４の１５-１５断面図である。

【符号の説明】

１０ フロアパネル １２ クロスメンバ １２ａ 端部 １２ｂ 所定部位 １４ サイドシル １６ 補強部材 １６ａ 凹部 １８ ボックス構造

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体のフロアパネル上に車幅方向に亘っ
   て配設されるとともに、両端部が前記フロアパネルの両
   側縁部に車体前後方向に向けて設けられたサイドシルに
   それぞれ固定され、前記フロアパネルとともに閉断面を
   構成するクロスメンバ構造において、 前記クロスメンバは、断面略ハット状に形成されている
   とともに、前記両端部付近の閉断面内には、該クロスメ
   ンバの上面及び両側面に沿った面を有する補強部材がそ
   れぞれ固定されており、 それぞれの前記補強部材の両
   側面には、該両側面の上端から上下方向途中位置まで延
   びる一対の凹部が１組以上形成されており、 それぞれの前記凹部は、前記クロスメンバの上面及び側
   面とともにボックス構造を構成する、 ことを特徴とするクロスメンバ構造。
2. 【請求項２】 車体のフロアパネル上に車幅方向に亘っ
   て配設されるとともに、両端部が前記フロアパネルの両
   側縁部に車体前後方向に向けて設けられたサイドシルに
   それぞれ固定され、前記フロアパネルとともに閉断面を
   構成するクロスメンバ構造において、 前記クロスメンバは、断面略ハット状に形成されている
   とともに、前記両端部付近の閉断面内には、該クロスメ
   ンバの上面及び両側面に沿った面を有する補強部材がそ
   れぞれ固定されており、 それぞれの前記補強部材の両側面には、該両側面の上下
   方向に貫通する一対の凹部が１組以上形成されており、 それぞれの前記凹部は、前記クロスメンバの側面ととも
   に閉断面を構成する、 ことを特徴とするクロスメンバ構造。
3. 【請求項３】 車体のフロアパネル上に車幅方向に亘っ
   て配設されるとともに、両端部が前記フロアパネルの両
   側縁部に車体前後方向に向けて設けられたサイドシルに
   それぞれ固定され、前記フロアパネルとともに閉断面を
   構成するクロスメンバ構造において、 前記クロスメンバは、断面略ハット状に形成されている
   とともに、前記両端部付近の閉断面内には、該クロスメ
   ンバの上面及び両側面に沿った面を有する補強部材がそ
   れぞれ固定されており、 それぞれの前記補強部材は、上下方向に多数の孔部が貫
   通するハニカム構造に形成されている、 ことを特徴とするクロスメンバ構造。
4. 【請求項４】 前記クロスメンバは、前記両端部付近の
   所定部位から前記サイドシルに向けて断面が漸次拡大し
   て形成されており、 前記補強部材は、前記所定部位よりも車内側から前記サ
   イドシルまでの幅に亘って設けられており、 前記補強部材の前記凹部は、少なくとも前記所定部位の
   近傍に設けられている、 請求項１又は２記載のクロスメンバ構造。
5. 【請求項５】 前記クロスメンバは、前記両端部付近の
   所定部位から前記サイドシルに向けて断面が漸次拡大し
   て形成されており、 前記補強部材は、前記所定部位よりも車内側から前記サ
   イドシルまでの幅に亘って設けられており、 前記補強部材の側面のハニカム構造の突部に該当する部
   分が、前記所定部位に位置するように設けられている、 請求項３記載のクロスメンバ構造。