JPS61287871A

JPS61287871A - 自動車のサイドメンバ

Info

Publication number: JPS61287871A
Application number: JP60131352A
Authority: JP
Inventors: Hisaaki Kato; 久明加藤; Hideji Yamaguchi; 山口　秀二; Toshiharu Okazaki; 岡崎　利春
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1985-06-17
Filing date: 1985-06-17
Publication date: 1986-12-18
Also published as: US4702515A; JPH0141555B2

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ｌこの発明は自動車のサイドメンバに係り、特に、該サイ
ドメンバに加わる軸方向の！ｉ撃荷重に対して、その１
ｌｉｌエネルギーを軸圧縮変形により吸収するようにし
た自動車のサイドメンバの改良に関する。【従来の技術】長手方向に並列されたビードを備え、軸方向の衝撃荷重
が加わった場合、軸圧縮変形して、衝撃荷重のエネルギ
ーを吸収するようにした自動車のサイドメンバが知られ
ている。しかしながら、これらの従来のサイドメンバは２、一般
的にビードの形状、長さあるいはサイドメンバ軸方向の
ピッチが不適当であったために、安定して軸圧縮変形さ
せることが困難であった。例えば、通常サイドメンバは長方形の間断面を形成して
いるが、その１辺に両端の角部に掛るまでビードを形成
した場合は、サイドメンバの曲げ強度が著しく低下する
ために、軸方向にＩｊｌ荷重が加わった時、その全長さ
範囲で軸圧縮変形する以前に曲ってしまうという問題点
が生じる。これは、４３２２形の閉断面部材に曲げモーメントが作
用した時、この曲げモーメントに基づく応力は、主とし
て４辺形の角部で受は持たれるが、この応力分担の大き
い角部にと一ドを形成してしまうと、他の部分で曲げ応
力を受は持たざるを得す、これによってサイドメンバの
曲げ強度が著しく低下するためである。又、ビードのピッチが不適当であると、例えば第１１図
に示されるように、軸圧縮変形し始めたサイドメンバ１
の膨張変形部分２の端部３が変形進行方向に不規則に伸
びてしまい、これによって、安定した軸圧縮変形が１９
られないという問題点を生じる。

【発明が解決しようとする問題点ｌこの発明は上記従来の問題点に化みてなされたものであって、軸方向の衝撃荷重が加わった時に生じる曲げ応力に対して抵抗力が大きく曲り難い自動車のサイドメンバを提供することを目的とする。更にこの発明は、軸方向の衝撃荷重に対して軸圧縮変形する際に、その壁面の谷になる部分及び稜になる部分を特定して、安定した軸圧縮変形をするような自動車のす・ｒドメンバを提供することを目的とする。【問題点を解決するための手段】

この発明は、車体を横断する垂直断面で、４辺形の間断
面の少なくとも２辺を構成し、且つ、車体の長手方向に
略水平に配置された自動車のサイドメンバにおいて、前
記閉断面を構成する４辺のうち対向する２辺の少なくと
も一方に、サイドメンバ軸と直交する方向であって前記
１３２２の長さより短く、且つ、該１辺の両端角部に至
らない範囲の長さのビードを、サイドメンバ軸方向のピ
ッチ２日を、前記４辺形の１辺の長さをａ、他辺の長さ
をもとしたとき、λ日−（ａ＋ｂ）Ｘ（１±０゜１）／
２のピッチで？！数配設することにより上記目的を達成
するものである。又、前記ビードを、閉断面内方に凹の第１ピード群と、
この第１のピード群に対して半ピツチの位相ずれをもっ
て、閉断面外方に凹に形成された第２のビード群と、か
ら構成することにより上記目的を達成するものである。又、前記ビードのうち外方に凹のビードが適宜欠落し、
該欠落位置の両側の角部に、コーナーピードを形成する
ことにより上記目的を達成するものである。又、前記ビードのうち外方に凸のビードの中間位置であ
って、且つ、外方に凹のビードがない適宜個所にコーナ
ービードを形成することにより上記目的を達成するもの
である。又、前記ＩＪＩ断面を構成する前記サイドメンバを含む
部材の断面形状が、縦方向中心線に対して略左右対称の
とき、前記ビードを、前記四辺形の対向する縦辺に、サ
イドメンバ軸方向に同一ピッチ、同位相で形成すること
により上記目的を達成するものである。更に又、前記閉断面を構成する前記サイドメンバを含む
部材の断面形状が、縦方向中心線に対して略左右非対象
のとき、前記ビードを、前記四辺形の対向する縦辺に、
サイドメンバ軸方向に同一ピッチ、且つ、１／２移相の
ずれをもって形成することにより上記目的を達成するも
のである。

【発明の作用】

この発明においては、ビードの長さは、該ビードが形成
されている辺の両端角部に至らない範囲で形成され、こ
れによってサイドメンバに軸方向の荷重が加わった時に
、該角部によって曲げ応力を負担すうようにして、曲げ
強度を増大させ、安定した軸圧縮変形を帰られる。ビードのサイドメンバ軸方向のピッチは、サイドメンバ
の閉断面の４辺形の烏さ及び幅によって特定され、軸方
向の荷重が加わった時に、サイドメンバの変形をビード
により谷及び積になる部分を特定させて安定した軸圧縮
変形が得られる。【実施例Ｊ以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。本発明の第１実施例は、第１図及び第２図に示されるよ
うに、横向きハツト型断面のサイドメンバ１０と、この
サイドメンバ１０の開口側を塞ぐようにして該サイドメ
ンバ１０の上下の７ランジ１０Ａ、１０Ｂに溶着される
、例えばフェンダ−パネルからなるパネル１２とにより
、幅がａ、高さがｂの長方形の間断面１４を形成したも
のにおいて、前記サイドメンバ１０における前記パネル
１２と対向する縦辺１０Ｇに、上下方向で且つ該縦辺１
０Ｃの長さよりも短く、この縦辺１０Ｇの上下の角部に
至らない範囲の長さのビード１６を軸方向に一定ピッチ
λＢで複数配設したものである。ここで、前記ビード１６のサイドメンバ軸方向のピッチ
λｅは、閉断面１４の幅ａと高さｂに基づき、次式％式％）によって決定される。上記のように、ビード１６の長さが縦辺１０Ｃよりも短
り、且つその上下の角部１０Ｄ、１０．Ｅに至らない範
囲に形成されていると１．サイドメンバ１０に軸方向の
衝撃荷重が加わった場合に生ずる曲げ応力が前記角部１
０Ｄ、ＩＯＥにおいて主として受は持たれるので、曲げ
剛性が増大して、サイドメンバ１０は容易には曲がるこ
となく、軸方向の荷重に対して安定して軸圧縮変形を生
じる。又、前記（１）式は、本発明者の実験によって、サイド
メンバ１０に軸方向の荷重が加わった時、これによって
生じる軸圧縮変形による膨出１部分が不規則に伸びるこ
となく、ビードのピッチを大きくしたりすることなく、
サイドメンバ１０の外側に脹らむ部分及び内側に凹む部
分即ち、稜ａＸ及び谷線Ｙの位置を規制すると共に、谷
及び稜になる個所を特定させるのに最適であることが確
認されている（第３図参照）。即ち、第１１図に示されるような断面形状のサイドメン
バ１に軸方向の荷重が加わった場合、これによって生ず
る曲げ応力は、第１２図で実ＩＩＳで示されるようにな
る。この時、サイドメンバ１のビード４が第１２図に示され
るように、１辺１Ｃの全範囲で、且つその両側の角部１
０．１Ｅに至るまで形成されている時、第１２図におけ
る点Ａ乃至Ｂの範囲の応力分担は極めて小さくなる。　
　　　　　　　　１一方案発明の上記実施例におけるよ
うに、ビード１６が縦辺１０Ｃの角部１０Ｄ、ＩＯＨに
至らない範囲で形成されている場合は、第１２図の２点
ＢＣ間でも曲げ応力を受持つことができる。従って、上記実施例の場合は、第１１図におけるような
ビード４を有する場合と比較して曲げ剛性が増大される
ことになる。次に、第４図及び第５図に示される本発明の第２実施例
につき説明する。この第２実施例は、前記第１実施例におけると同様の形
状のサイドメンバ２０に外側に凸となるビード２６を形
成したものである。他の構成は前記第１実施例と同一であるので同一の符号
を付することにより説明を省略する。この実施例においては、サイドメンバ２０に軸方向の荷
重が加わった時、前記第１寅施例においてはビード１６
の位置でサイドメンバ１０のビードを持つ辺１０Ｇが内
方に変形するのに対して、ビード２６の位置でサイドメ
ンバ２０のビードを持つ辺２０Ｃは外方に変形する点に
おいてのみ相違する。次に第６図乃至第８図に示される本発明の第３実施例に
つき説明する。この第３実施例は、前記第１実施例におけると同様の形
状のサイドメンバ３０に内方に凸となるビード１６と外
方に凸となるビード２６をλＢ／２のピッチで交互に形
成したものである。この第３実施例は、第１実施例を基準に考えると、該第
１実施例で軸圧縮変形時に外方に凸に変形する個所に外
側に突出するビード２６を形成したものである。従って、この実施例においては、軸圧縮変形時により確
実にサイドメンバ３０の谷及び稜となる個所をｍ制且つ
特定することができる。なお上記実施例は、横向きハツト型断面のサイドメンバ
１０，２０及び３０の、パネル１２と対向する縦辺にの
みビード１６及び又は２６を形成したものであるが、本
発明はこれに限定されるものでなく、例えば第１０図に
示されるような断面形状、第１３図に示されるように山
型のサイドメンバ５０と、同じく山型のパネル３２とか
ら閉断面を構成するもの、第１４図に示されるように、
横向きコテ形のサイドメンバ６０を、同じく横向きコテ
形のパネル４２と、幅方向中心位置で重ね合わせて閉断
面を構成するもの、更には、第１５図に示されるように
他のパネル等と連結されることなく単独で四角形の閉断
面を形成するサイドメンバ７０等であってもよい。又、ビードは対向する２辺のうちの少なくとも一辺に形
成されるものであればよく、従って、第９図及び第１０
図に示される第４実施例のように、サイドメンバ４０と
これに連結されるパネル２２の両方にビード３６を形成
してもよい。このように閉断面１４を形成する対向する２辺にビード
を設ける場合は、該閉断面１４を構成するサイドメンバ
又はサイドメンバとパネルの結合体の断面形状が、第２
図、第１０図、第１３図に示されるように、縦方向の中
心線に対して左右非対象のとき、対向する２辺に形成さ
れるビードは、サイドメンバ軸方向に同一ピッチで、且
つ、１／２移相のずれをもって形成する。又、第１４図及び第１５図に示されるように、断面形状
が縦方向中心線に対して左右対象のときサイドメンバ軸
方向に同一ピッチで且つ同移相で形成する。又、該第４実施例に示されるように、例えばサイドメン
バ４０１１のビードの一部を欠落させ、その替わりに上
下の角部４０Ｂ、４０Ｅの位置にコーナービード４６を
形成するようにしてもよい。ここで、コーナービード４６は外側に凹となるビードで
あるので、サイドメンバに設けられているビードか凸の
場合は、コーナービード４６は該凸のビードの中間位置
即ち１．／２ピッチの移相のずれをもって形成させる。【発明の効果１本発明は上記のように構成したので、軸方向に衝撃荷重
が加わったときに、該荷重によって生ずる曲げ力に抵抗
する剛性を損うことなく、軸圧縮変形の膚則性を向上す
ることにより早期の曲げ変形を抑制して安定した軸圧縮
変形を得ることができるという浸れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動車のサイドメンバの実施例を
示す斜視図、第２図は第１図の■−■線に沿う拡大断面
図、第３図は同実施例のサイドメンバに衝撃荷重が加わ
って変形した状態を示す斜視図、第４図は本発明の第２
実膿例を示す斜視図、第５図は第４１ｉ！！ｌのｖ−ｖ
線に沿う拡大断面図、第６図は本発明の第３実施例を示
す斜視図、第７図及び第８図は第６図のＶｌ−Ｖｌ線及
び■−■線に沿う拡大断面図、第９図は本発明の第４実
施例を示す斜視図、第１０図は第９図のＸ−Ｘ線に沿う
拡大断面図、第１１図は従来の自動車のサイドメンバが
初期軸圧縮変形を生じた状態を示す斜視図、第１２図は
サイドメンバに加わる曲げモーメントによる曲げ応力と
サイドメンバの断面形状との関係を示す縮図、第１３図
乃至第１５図は、本考案を適用すべきサイドメンバ及び
このサイドメンバとパネルとの結合状態での断面形状の
変形例を示す断面図である。１０．２０．３０．４０．５０．６０．７０・・・サイ
ドメンバ、１０△、１０Ｂ・・・フランジ、１０Ｃ・・・縦辺、１０Ｄ、ＩＯＥ、４０Ｄ、４０Ｅ・・・角部、１２．２
２．３２．４２・・・パネル、１４・・・間断面、１６．２６．３６・・・ビード、４６・・・コーナービード。代１！！人　　　松　　山　　圭　　缶高　　矢　　　
論第１図第２図１（Ｊｌｄ第３図亨第４図　　　　　第５図第６図第１２図馬力値　　　（Ｋｇ／ｍｍ”）第１３図　　　　　第１４図第１５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車体を横断する垂直断面で、４辺形の閉断面の少
なくとも２辺を構成し、且つ、車体の長手方向に略水平
に配置された自動車のサイドメンバにおいて、前記閉断
面を構成する４辺のうち対向する２辺の少なくとも一方
に、サイドメンバ軸と直交する方向であつて前記１辺の
長さより短く、且つ、該１辺の両端角部に至らない範囲
の長さのビードを、サイドメンバ軸方向のピッチλ＿Ｂ
を、前記４辺形の１辺の長さをａ、他辺の長さをｂとし
たとき、λ＿Ｂ＝（ａ＋ｂ）×（１±０．１）／２のピ
ッチで複数配設したことを特徴とする自動車のサイドメ
ンバ。
（２）前記ビードを、閉断面内方に凹の第１ビード群と
、この第１のビード群に対して半ピッチの位相ずれをも
つて、閉断面外方に凹に形成された第２のビード群と、
から構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の自動車のサイドメンバ。
（３）前記ビードのうち外方に凹のビードが適宜欠落さ
れ、該欠落位置の両側の角部に、コーナービードが形成
されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
項記載の自動車のサイドメンバ。
（４）前記ビードのうち外方に凸のビードの中間位置で
あつて、且つ、外方に凹のビードがない適宜個所にコー
ナービードが形成されたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項、第２項又は第３項記載の自動車のサイドメン
バ。
（５）前記閉断面を構成する前記サイドメンバを含む部
材の断面形状が、縦方向中心線に対して略左右対称のと
き、前記ビードは、前記四辺形の対向する縦辺に、サイ
ドメンバ軸方向に同一ピッチ、同位相で形成された特許
請求の範囲第１項乃至第４項のうちいずれかに記載の自
動車のサイドメンバ。
（６）前記閉断面を構成する前記サイドメンバを含む部
材の断面形状が、縦方向中心線に対して略左右非対象の
とき、前記ビードは、前記四辺形の対向する縦辺に、サ
イドメンバ軸方向に同一ピッチ、且つ、１／２移相のず
れをもつて形成された特許請求の範囲第１項乃至第４項
のうちいずれかに記載の自動車のサイドメンバ。