JPH09301217A - 自動車のメンバ結合構造 - Google Patents

自動車のメンバ結合構造

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JPH09301217A JP12009996A JP12009996A JPH09301217A JP H09301217 A JPH09301217 A JP H09301217A JP 12009996 A JP12009996 A JP 12009996A JP 12009996 A JP12009996 A JP 12009996A JP H09301217 A JPH09301217 A JP H09301217A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 押出材によるメンバの結合にも好適で、且つ
補強材なしでも十分な結合強度が得られる自動車のメン
バ結合構造を提供する。 【解決手段】 サイドメンバ1の内部に、両側の側面部
6、7から各々内側に向けた一対の水平な突起部10〜
13を形成すると共に、結合状態において、突起部10
〜13の先端に形成された接触面10a〜13aが結合
部材21に接触し、且つ突起部10〜13の上下対向面
が各々クロスメンバ3の端部4に接触した状態となって
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は自動車のメンバ結
合構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】車体の前後方向に沿うサイドメンバと車
幅方向に沿うクロスメンバとの結合は、一般にクロスメ
ンバの端部に接合フランジを曲折形成し、この接合フラ
ンジをサイドメンバの側面に接合することにより行われ
ている(類似技術として、特開平7−257425号公
報参照)。
【0003】また、サイドメンバとクロスメンバとの結
合部にサブフレーム等の別部材を取付ける場合には、そ
の結合部にブラケット等を用いて専用の部材締結部を固
定しておく必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、一方のメンバに接合フラン
ジを曲折形成し、その接合フランジを他方のメンバの側
面に接合する構造のため、メンバを押出材で形成するよ
うな場合には、曲折した接合フランジの形成が困難なた
め、従来の結合構造をそのまま採用することができな
い。また、従来構造の接合フランジだけによる結合で
は、サイドメンバの側面部の面剛性に支配された構造と
なり、十分な結合強度が得づらいため、各種の補強材の
追加が必要となり、部品点数の増加を招いている。
【0005】更に、メンバの結合部にサブフレーム等の
別部材を取付けるためには、専用の部材締結部をブラケ
ットにより固定しておく必要があるため、この部分にお
ける部品点数も多い。
【0006】この発明はこのような従来の技術に着目し
てなされたものであり、押出材によるメンバの結合にも
好適で、且つ補強材なしでも十分な結合強度が得られる
自動車のメンバ結合構造を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
閉断面の押出材製で車幅方向に沿って配されるクロスメ
ンバの端部を、閉断面の押出材製で前後方向に沿って配
されるサイドメンバ内に挿入し、該サイドメンバを上下
に貫通する結合部材により、前記クロスメンバの端部を
サイドメンバに対して結合する自動車のメンバ結合構造
であって、前記サイドメンバの内部に、両側の側面部か
ら各々内側に向けた一対の水平な突起部を上下に一組づ
つ形成すると共に、結合状態において、突起部の先端に
形成された接触面が結合部材に接触し、且つ突起部の上
下対向面が各々クロスメンバの端部に接触した状態とな
る。
【0008】請求項1記載の発明によれば、クロスメン
バからサイドメンバに対して、引抜方向或いは挿入方向
に荷重が加わっても、その荷重は結合部材を介してサイ
ドメンバに確実に伝達され、十分な反力を生じさせるこ
とができる。つまり、突起部の先端に形成した接触面が
結合部材に接触しているため、荷重が突起部からサイド
メンバ全体に分散・伝達され、高い反力を示すこととな
る。また、突起部が荷重の作用方向に合致した水平状態
で形成されていることも、高反力に寄与している。この
ように、車幅方向に沿った方向性で高い反力を生じさせ
ることができるため、同方向における結合強度が向上す
る。
【0009】更に、突起部の上下対向面が各々クロスメ
ンバの端部に接触した状態になっており、上下の突起部
によって端部の傾きが防止される構造になっているた
め、クロスメンバの端部を中心にした上下への曲げ方向
に加わる荷重に対しても十分な反力を生じさせることが
でき、同方向における結合強度も向上する。このように
結合強度が十分に高まるため、従来のような補強材が不
要となり、部品点数の低減を図ることができる。
【0010】請求項2記載の発明は、突起部の先端とサ
イドメンバの側面部の上下端付近が斜めフランジにて連
結されている。
【0011】請求項2記載の発明によれば、突起部の先
端とサイドメンバの側面部の上下端付近が斜めフランジ
にて連結されているため、クロスメンバからの引抜方向
或いは挿入方向での荷重が、結合部材を介して突起部の
先端に作用した場合に、該荷重により斜めフランジの先
端付近が突起部側へ撓もうとする。従って、突起部が斜
めフランジよりクロスメンバの端部に押付けられ、該突
起部とクロスメンバの端部との間の摩擦力が増すため、
車幅方向における結合強度が更に向上する。また、クロ
スメンバに曲げ方向の荷重が加わった場合にも、斜めフ
ランジが「つっぱり材」として機能するため、曲げ方向
での結合強度も更に高まる。
【0012】請求項3記載の発明は、サイドメンバの下
面部から突出した結合部材の下端に、サスペンション支
持用のサブフレームが取付けられている。
【0013】請求項3記載の発明によれば、結合部材の
下端にサブフレームを直接取付けることができるため、
従来のように専用の部材締結部を備えておく必要がなく
なり、部品点数の低減を図ることができる。また、サブ
フレームを結合部材に取付けることにより、該サブフレ
ームの取付強度が高まるため、このサブフレームに支持
されるサスペンションの性能も向上する。
【0014】請求項4記載の発明は、サイドメンバの上
面部に、結合部材の頭部を収納する凹部が形成されてい
る。
【0015】請求項4記載の発明によれば、サイドメン
バの上面部に、結合部材の頭部を収納する凹部が形成さ
れているため、サイドメンバの上面部にパネルを接合す
る場合に有利である。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図面に基づいて説明する。尚、図中、Yが前後方向
で、Xが車幅方向を示している。
【0017】図1〜図3はこの発明の第1実施形態を示
す図である。図1は斜め上から見た斜視図で、図2は斜
め下から見た分解斜視図で、図3は結合部を示す断面図
である。1はリヤ側のサイドメンバで、前後方向に沿っ
て配されている。このサイドメンバ1の前側部分2は主
要部よりも一段低く形成されている。この前側部分2は
押出成形後に機械的に曲折形成したものである。3は車
幅方向に沿うクロスメンバで、両方の端部4が前記サイ
ドメンバ1にそれぞれ結合されている。
【0018】次に、図3に基づいて、サイドメンバ1と
クロスメンバ3との結合構造を詳しく説明する。サイド
メンバ1は長手方向に沿って連続した同一閉断面形状の
アルミ合金製押出材にて形成されている。このサイドメ
ンバ1は、断面四角形の基本フレーム形状をしており、
その上面部5の両端からは張出フランジ5aが延長形成
されている。また、この上面部5の中央には一段低い凹
部9が形成されている。
【0019】サイドメンバ1の内部には、その両側の側
面部6、7から各々内側に向けた一対の突起部10、1
1と突起部12、13が、上下にそれぞれ一組づつ形成
されている。この突起部10〜13は水平で、その先端
には所定の上下幅を有する接触面10a、11aと接触
面12a、13aが形成されている。そして、上側の各
突起部10、11の先端は、それぞれ側面部6、7の上
端6a、7aと、斜めフランジ14、15により連結さ
れている。また、下側の各突起部12、13の先端は、
それぞれ側面部6、7の下端6b、7bと、斜めフラン
ジ16、17により連結されている。
【0020】サイドメンバ1の上記のような複雑な断面
形状も、押出材なので形成が容易である。このような断
面形状をしたサイドメンバ1の上面部5及び下面部8に
は、それぞれ取付孔18が形成されている(図2参
照)。この取付孔18の径は、互いに向かい合う接触面
10a、11a間及び接触面12a、13a間の寸法に
合致したものである。更に、このサイドメンバ1の内側
の側面部6には横長方形の挿入口19が形成されてい
る。この挿入口19の上下幅は、上下で向かい合う突起
部10、11と突起部12、13との上下間隔に合致し
たものである。
【0021】クロスメンバ3もアルミ合金製押出材にて
形成されている。このクロスメンバ3は断面四角形状の
内部に、その両側の側面部3a同士を2枚の水平な中間
フランジ3bで連結した基本的な断面形状をしており、
端部4では前記中間フランジ3bと、該中間フランジ3
b間の側面部3a以外の部分を斜めに切除した構造とな
っている。そして、この端部4の上下にそれぞれ前記取
付孔18に合致した形状の貫通孔20が形成されてい
る。
【0022】そして、21が「結合部材」としての結合
ピンである。この結合ピン21は前記取付孔18や貫通
孔20に合致した径を有し、上端には大径の頭部21a
が、下端には図示せぬネジ部が形成されている。また、
この結合ピン21はサイドメンバ1の上下幅よりも長
い。尚、22はナットで、結合ピン21の下端に締結さ
れる。23はサブフレームで、図示せぬリヤサスペンシ
ョンを支持するもので、このサブフレーム23の端部に
も同様の貫通孔24が形成されている。
【0023】次に、サイドメンバ1とクロスメンバ3と
の結合方法について説明する。まず、クロスメンバ3の
端部4をそれぞれサイドメンバ1の側面部6に形成され
た挿入口19内に挿入する。そして、クロスメンバ3の
貫通孔20と、サイドメンバ1の上下の取付孔18とを
合致させ、上から結合ピン21を差込む。サイドメンバ
1の下面部8から下方に突出する結合ピン21の下端に
サブフレーム23の貫通孔24を通し、ナット22にて
固定する。このようにして組立てられた状態では、突起
部10〜13の先端の接触面10a〜13aが結合ピン
21に接触し、且つ突起部10、12と突起部11、1
3の上下対向面がそれぞれクロスメンバ3の端部4の上
下面に接触する。また、結合ピン21の頭部21aはサ
イドメンバ1の上面部5に形成された凹部9内に収納さ
れ、上方に突出しない。従って、サイドメンバ1の上面
部5にパネル(リヤフロアパネル)等を接合する場合に
有利である。
【0024】次に、クロスメンバ3からサイドメンバ1
に荷重が加わった場合の作用を説明する。尚、荷重はク
ロスメンバ3からサイドメンバ1に加わる場合もある
し、サイドメンバ1からクロスメンバ3に加わる場合も
あるが、両者間の荷重作用は相対的なものなので、以下
においては、クロスメンバ3からサイドメンバ1に加わ
る荷重として説明する。
【0025】クロスメンバ3から引張方向への荷重F1
が加わった場合:クロスメンバ3からサイドメンバ1に
引張方向への荷重F1 が作用した場合は、その荷重F1
は結合ピン21を介してサイドメンバ1に確実に伝達さ
れ、十分な反力を生じさせることができる。つまり、サ
イドメンバ1の突起部10、12の先端における接触面
10a、12aが、結合ピン21と接触しているため、
荷重F1 が突起部10、12からサイドメンバ1全体に
分散・伝達され、高い反力を示すこととなる。また、突
起部10、12が水平状態で、方向性が荷重F1 の作用
方向と合致しているため、特に強い反力を生じさせるこ
とができ、引抜方向での結合強度が向上する。
【0026】また、荷重F1 が結合ピン21を介して突
起部10、12の先端に作用した場合に、該荷重F1
より斜めフランジ14、16が、その付け根である側面
部6の上端6aや下端6bを中心にして、突起部10、
12側(図中の矢印方向)へ撓もうとする。従って、突
起部10、12が斜めフランジ14、16よりクロスメ
ンバ3の端部4に押付けられ、該突起部10、12とク
ロスメンバ3の端部4との間の摩擦力が増すため、車幅
方向に沿った引抜方向での結合強度が更に向上する。
【0027】クロスメンバ3から挿入方向への荷重F2
が加わった場合:クロスメンバ3から挿入方向への荷重
2 が加わった場合も、前記と同様に、接触面11a、
13aと結合ピン21との接触、斜めフランジ15、1
7の突起部11、13側への撓みによる突起部11、1
3とクロスメンバ3の端部4との摩擦力増加により、高
い結合強度を示す。
【0028】クロスメンバ3に上下曲げ方向への荷重F
3 、F4 が加わった場合:クロスメンバ3に対して、端
部4を中心にして上下に曲げるような荷重F3 、F4
加わっても、突起部10、12と突起部11、13にお
ける各上下対向面が各々クロスメンバ3の端部4の上下
面に接触した状態になっており、この端部4の傾きが防
止されるため、前記荷重F3 、F4 に対しても十分な反
力を生じさせることができる。更に、このような曲げ方
向の荷重F3 、F4 が加わった場合には、突起部10〜
13の先端に連結されている斜めフランジ14〜17が
「つっぱり材」として機能するため、この斜めフランジ
14〜17によっても曲げ方向での結合強度が高められ
る。
【0029】このように、クロスメンバ3とサイドメン
バ1との結合強度が向上するため、結合ピン21の取付
強度も向上することになる。従って、結合ピン21に取
付けられるサブフレーム5の取付強度が向上し、該サブ
フレーム5にて支持されるリヤサスペンション(図示せ
ず)の性能も向上する。
【0030】図4はこの発明の第2実施形態を示す図で
ある。この第2実施形態のサイドメンバ33では、先の
第1実施形態の構造から「斜めフランジ」を省略して断
面形状を簡略し、その代わりに、突起部25、26、2
7、28の先端の接触面25a、26a、27a、28
aを拡大するための曲折部29、30、31、32を形
成したものである。この第2実施形態によれば、簡単な
断面形状でありながら、接触面25a〜28aを拡大し
た分だけ、荷重がより分散された状態で伝達されること
となり、車幅方向に加わる荷重に対して十分な反力を生
じさせることができる。上記以外の構成及び作用効果は
先の第1実施形態と同様のため、共通する部分には同一
の符号を付し、細部の符号、重複する説明は省略する。
【0031】尚、以上の各実施形態の説明では、車体後
部の構造について例を示したが、本願発明は車体前部に
も適用できる。すなわち、フロントサイドメンバや、そ
れを連結するクロスメンバ等にも適用できる。
【0032】また、長い結合ピン21を採用して、その
下端にサブフレーム23を取付ける例を示したが、サブ
フレーム23を取付けない場合は、短い係合ピンを採用
して、その下端にナット22を締結する。
【0033】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、クロスメ
ンバからサイドメンバに対して、引抜方向或いは挿入方
向に荷重が加わっても、その荷重は結合部材を介してサ
イドメンバに確実に伝達され、十分な反力を生じさせる
ことができる。つまり、突起部の先端に形成した接触面
が結合部材に接触しているため、荷重が突起部からサイ
ドメンバ全体に分散・伝達され、高い反力を示すことと
なる。また、突起部が荷重の作用方向に合致した水平状
態で形成されていることも、高反力に寄与している。こ
のように、車幅方向に沿った方向性で高い反力を生じさ
せることができるため、同方向における結合強度が向上
する。
【0034】更に、突起部の上下対向面が各々クロスメ
ンバの端部に接触した状態になっており、上下の突起部
によって端部の傾きが防止される構造になっているた
め、クロスメンバの端部を中心にした上下への曲げ方向
に加わる荷重に対しても十分な反力を生じさせることが
でき、同方向における結合強度も向上する。このように
結合強度が十分に高まるため、従来のような補強材が不
要となり、部品点数の低減を図ることができる。
【0035】請求項2記載の発明によれば、突起部の先
端とサイドメンバの側面部の上下端付近が斜めフランジ
にて連結されているため、クロスメンバからの引抜方向
或いは挿入方向での荷重が、結合部材を介して突起部の
先端に作用した場合に、該荷重により斜めフランジの先
端付近が突起部側へ撓もうとする。従って、突起部が斜
めフランジよりクロスメンバの端部に押付けられ、該突
起部とクロスメンバの端部との間の摩擦力が増すため、
車幅方向における結合強度が更に向上する。また、クロ
スメンバに曲げ方向の荷重が加わった場合にも、斜めフ
ランジが「つっぱり材」として機能するため、曲げ方向
での結合強度も更に高まる。
【0036】請求項3記載の発明によれば、結合部材の
下端にサブフレームを直接取付けることができるため、
従来のように専用の部材締結部を備えておく必要がなく
なり、部品点数の低減を図ることができる。また、サブ
フレームを結合部材に取付けることにより、該サブフレ
ームの取付強度が高まるため、このサブフレームに支持
されるサスペンションの性能も向上する。
【0037】請求項4記載の発明によれば、サイドメン
バの上面部に、結合部材の頭部を収納する凹部が形成さ
れているため、サイドメンバの上面部にパネルを接合す
る場合に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の第1実施形態に係るメンバ結合構造
を示す上から見た斜視図。
【図2】図1のメンバ結合構造を示す下から見た分解斜
視図。
【図3】図1中矢示SA−SA線に沿う断面図。
【図4】第2実施形態に係るメンバ結合構造を示す図3
相当の断面図。
【符号の説明】
1 サイドメンバ 3 クロスメンバ 4 クロスメンバの端部 5 上面部 6、7 側面部 6a、7a 上端 6b、7b 下端 8 下面部 9 凹部 10〜13、25〜28 突起部 10a〜13a、25a〜28a 接触面 14、15、16、17 斜めフランジ 21 結合ピン(結合部材) 21a 頭部 23 サブフレーム Y 前後方向 X 車幅方向

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 閉断面の押出材製で車幅方向に沿って配
    されるクロスメンバの端部を、閉断面の押出材製で前後
    方向に沿って配されるサイドメンバ内に挿入し、該サイ
    ドメンバを上下に貫通する結合部材により、前記クロス
    メンバの端部をサイドメンバに対して結合する自動車の
    メンバ結合構造であって、 前記サイドメンバの内部に、両側の側面部から各々内側
    に向けた一対の水平な突起部を上下に一組づつ形成する
    と共に、結合状態において、突起部の先端に形成された
    接触面が結合部材に接触し、且つ突起部の上下対向面が
    各々クロスメンバの端部に接触した状態となることを特
    徴とする自動車のメンバ結合構造。
  2. 【請求項2】 突起部の先端とサイドメンバの側面部の
    上下端付近が斜めフランジにて連結されている請求項1
    記載の自動車のメンバ結合構造。
  3. 【請求項3】 サイドメンバの下面部から突出した結合
    部材の下端に、サスペンション支持用のサブフレームが
    取付けられている請求項1又は請求項2記載の自動車の
    メンバ結合構造。
  4. 【請求項4】 サイドメンバの上面部に、結合部材の頭
    部を収納する凹部が形成されている請求項1〜3のいず
    れか1項に記載の自動車のメンバ結合構造。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002356179A (ja) * 2001-05-31 2002-12-10 Nissan Motor Co Ltd 自動車の車体前部構造
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