JP2005047462A - 車体のサイドメンバ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 衝突エネルギ吸収量を大きくする。
【解決手段】 フロントサイドメンバ１０のサイドメンバ本体部２０とダッシュパネル２２との間には、エネルギ吸収部３０が配設されており、エネルギ吸収部３０の車体上下方向から見た形状は、車体端部側である車体前方側から車室１８側である車体後方側に向かって広幅となっている。エネルギ吸収部３０は、複数の縦壁部と、複数の横壁部と、複数の縦壁部と複数の横壁部とで構成されるセル内に配設されたリブとで構成されており、複数の縦壁部の板厚と複数の横壁部の板厚とに比べて、リブの板厚が薄く、且つ、セルの大きさが車体前方側から車体後方側に向かって徐々に大きくなっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は車体のサイドメンバ構造に係り、特に、衝突エネルギを吸収する自動車等の車体のサイドメンバ構造に関する。

従来、自動車等の車体のサイドメンバ構造においては、閉断面のサイドメンバを、パネル材からなる車体端部側メンバと、押出し型材からなる車室側パネルとで構成すると共に、車室側パネルに上下方向に分岐する分岐メンバを形成し、各分岐メンバの端部を車体の骨格メンバ集合部に結合し、分岐メンバ間に跨って軽合金からなるクロージングプレートを接合した構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平４−２６２９７４号公報

しかしながら、この車体のサイドメンバ構造では、車体衝突時に車室側パネルが変形し難いため、車体端部側メンバのみの変形でエネルギ吸収量を確保する必要がある。この結果、衝突エネルギ吸収エリアが短くなり、衝突エネルギ吸収量が少なくなる。

本発明は上記事実を考慮し、衝突エネルギ吸収量を大きくできる車体のサイドメンバ構造を得ることが目的である。

請求項１記載における本発明の車体のサイドメンバ構造は、車体前後方向に沿って延びるサイドメンバ本体部と、
該サイドメンバ本体部と車室側パネルとの間に配設され車体端部側から車室側に向かって広幅とされたエネルギ吸収部と、
前記エネルギ吸収部を構成する車体端部側から車室側に向かって延びる複数の縦壁部と、
前記エネルギ吸収部を構成する車幅方向に向かって延びる複数の横壁部と、
前記複数の縦壁部と前記複数の横壁部とで構成されるセル内に配設されたリブと、
を備え、
前記縦壁部の板厚と前記横壁部の板厚とに比べて前記リブの板厚が薄く、且つ、前記セルの大きさが車体端部側から車室側に向かって徐々に大きくなっていることを特徴とする。

従って、車体が衝突し、車体前後方向に沿って延びるサイドメンバ本体部に車体端部側から車室側に向かって荷重が作用した場合には、この荷重によってサイドメンバ本体部と車室側パネルとの間に配設され車体端部側から車室側に向かって広幅とされたエネルギ吸収部が変形する。この時、エネルギ吸収部は、車体端部側から車室側に向かって延びる複数の縦壁部と、車幅方向に向かって延びる複数の横壁部と、複数の縦壁部と複数の横壁部とで構成されるセル内に配設されたリブとで構成されており、複数の縦壁部の板厚と複数の横壁部の板厚とに比べて、リブの板厚が薄く、且つ、セルの大きさが車体端部側から車室側に向かって徐々に大きくなっている。この結果、エネルギ吸収部は、車体端部側から車室側に向かって徐々に潰れると共に、サイドメンバ本体部を包み込むように潰れる。いる。このため、変形荷重が一定となるエネルギ吸収部の変形ストロークが長くなるので、衝突エネルギ吸収量を大きくできる。

請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の車体のサイドメンバ構造において、前記エネルギ吸収部は前記車室側パネルを挟んでフロントピラーとフロアトンネル部とに連結されていることを特徴とする。

従って、請求項１に記載の内容に加えて、エネルギ吸収部をフロントピラーとフロアトンネル部とで確実に支持できる。

請求項１記載における本発明の車体のサイドメンバ構造は、車体前後方向に沿って延びるサイドメンバ本体部と、サイドメンバ本体部と車室側パネルとの間に配設され車体端部側から車室側に向かって広幅とされたエネルギ吸収部と、エネルギ吸収部を構成する車体端部側から車室側に向かって延びる複数の縦壁部と、エネルギ吸収部を構成する車幅方向に向かって延びる複数の横壁部と、複数の縦壁部と複数の横壁部とで構成されるセル内に配設されたリブと、を備え、縦壁部の板厚と横壁部の板厚とに比べてリブの板厚が薄く、且つ、セルの大きさが車体端部側から車室側に向かって徐々に大きくなっているため、衝突エネルギ吸収量を大きくできるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の車体のサイドメンバ構造において、エネルギ吸収部は車室側パネルを挟んでフロントピラーとフロアトンネル部とに連結されているため、請求項１に記載の効果に加えて、エネルギ吸収部をフロントピラーとフロアトンネル部とで確実に支持できるという優れた効果を有する。

本発明における車体のサイドメンバ構造の一実施形態を図１〜図５に従って説明する。

なお、図中矢印ＦＲは車体前方方向を、矢印ＵＰは車体上方方向を、矢印ＩＮは車幅内側方向を示す。

図３に示される如く、本実施形態では、車体前後方向に延びるサイドメンバとしての左、右のフロントサイドメンバ１０（図３では車体右側のみを示している）の前端１２に、フロントバンパのバンパリインフォースメント１４が架設されており、バンパリインフォースメント１４は車幅方向に沿って延設されている。

図４に示される如く、フロントサイドメンバ１０の前部はクラッシュボックス１６となっており、クラッシュボックス１６の車体後方側、即ち、車室１８側は、車体前後方向に直線状に延びるフロントサイドメンバ１０のサイドメンバ本体部２０となっている。

図２に示される如く、サイドメンバ本体部２０は、断面矩形状の閉断面構造となっており、アルミの鋳造品で構成されている。

図４に示される如く、サイドメンバ本体部２０と車室側パネルとしてのダッシュパネル２２との間には、アルミの押出し材で構成されたエネルギ吸収部３０が配設されており、エネルギ吸収部３０の後端下部からは、フロントサイドメンバ１０の後部３２が車室１８の下方へ向かって延設されている。なお、エネルギ吸収部３０の車幅方向から見た形状は、車体前後方向を長手方向とする矩形状となっている。

図３に示される如く、エネルギ吸収部３０の車体上下方向から見た平面視形状は、車体端部側である車体前方側から車室１８側である車体後方側に向かって広幅とされた台形となっており、エネルギ吸収部３０の前端部３０Ａは、サイドメンバ本体部２０の後端部２０Ａに連結されている。また、エネルギ吸収部３０の車幅方向外側後端部３０Ｂは、ダッシュパネル２２を挟んでフロントピラー３１に連結されており、エネルギ吸収部３０の車幅方向内側後端部３０Ｃは、ダッシュパネル２２を挟んでフロアトンネル部３３に連結されている。

図１に示される如く、エネルギ吸収部３０の前端部３０Ａの車幅方向両端部には、車体前方へ向かってフランジ３０Ｄが形成されており、これらのフランジ３０Ｄによって、サイドメンバ本体部２０の後端部２０Ａを車幅方向から挟持した状態で、フランジ３０Ｄがサイドメンバ本体部２０の後端部２０Ａに溶着されている。

また、エネルギ吸収部３０の車幅方向外側後端部３０Ｂからは、車幅方向外側に向かってフランジ３０Ｅが形成されており、フランジ３０Ｅはダッシュパネル２２に溶着されている。一方、エネルギ吸収部３０の車幅方向内側後端部３０Ｃからは、車幅方向内側に向かってフランジ３０Ｆが形成されており、フランジ３０Ｆはダッシュパネル２２に溶着されている。

エネルギ吸収部３０は、車体前方側から車体後方側に向かって延びる複数の縦壁部３４、３６、３７、３８、４０と、車幅方向に向かって延びる複数の横壁部４２、４４、４６、４８、５０と、複数の縦壁部３４、３６、３７、３８、４０と複数の横壁部４２、４４、４６、４８、５０とで構成される平面視略矩形状のセル５２、５４、５６、５８内に配設され、各セル５２、５４、５６、５８の車幅方向外側前方の角部と、車幅方向内側後方の角部を連結するリブ６０、６２、６４、６６とを備えている。

なお、エネルギ吸収部３０の車幅方向外側壁部を構成する縦壁部３４と、縦壁部３４に隣接する縦壁部３６、縦壁部３６に隣接する縦壁部３７、縦壁部３７に隣接する縦壁部３８は、それぞれ車幅方向内側前方から車幅方向外側後方に向かって傾斜して延設されており、縦壁部３４、３６、３８の板厚Ｍ１は縦壁部３７の板厚Ｍ２より厚くなっている。また、縦壁部３８の後端部には、車幅方向内側後方に延びる枝部３８Ａが形成されている。

一方、エネルギ吸収部３０の車幅方向内側壁部を構成する縦壁部４０は、車幅方向外側前方から車幅方向内側後方に向かって傾斜して延設されており、縦壁部４０の板厚Ｍ１は縦壁部３７の板厚Ｍ２より厚くなっている。また、縦壁部４０の後端部には、車幅方向内側後方に延びる枝部４０Ａが形成されている。なお、複数の横壁部４２、４４、４６、４８、５０の各板厚Ｍ３も縦壁部３７の板厚Ｍ２より厚くなっており、各リブ６０、６２、６４、６６の板厚Ｍ４は、前記板厚Ｍ１、Ｍ３に比べて薄くなっている。

更に、各セル５２、５４、５６、５８の大きさが車体前方側から車体後方側に向かって徐々に大きくなっており、各リブ６０、６２、６４、６６によって平面視で三角形状に分割された分割セル５２Ａ、５２Ｂ、５４Ａ、５４Ｂ、５６Ａ、５６Ｂ、５８Ａ、５８Ｂの大きさも車体前方側から車体後方側に向かって徐々に大きくなっている。

なお、縦壁部３８と縦壁部４０との間に形成された各セル６７、６８、６９内には、リブは形成されていない。

次に、本実施形態の作用を説明する。

本実施形態では、車体が衝突し、車体前後方向に直線状に延びるフロントサイドメンバ１０のサイドメンバ本体部２０に車体前方側から車体後方側に向かって荷重が作用した場合には、この荷重によってフロントサイドメンバ１０のサイドメンバ本体部２０とダッシュパネル２２との間に配設され車体前方側から車体後方側に向かって広幅とされた平面視台形のエネルギ吸収部３０が変形する。

なお、エネルギ吸収部３０は、クラッシュボックス１６が潰れた後、変形するようになっている。

この時、エネルギ吸収部３０は、車体前方側から車体後方側に向かって延びる複数の縦壁部３４、３６、３７、３８、４０と、車幅方向に向かって延びる複数の横壁部４２、４４、４６、４８、５０と、複数の縦壁部３４、３６、３７、３８、４０と複数の横壁部４２、４４、４６、４８、５０とで構成される平面視略矩形状のセル５２、５４、５６、５８内に配設されたリブ６０、６２、６４、６６とで構成されており、複数の縦壁部３４、３６、３８、４０の板厚Ｍ１と複数の横壁部４２、４４、４６、４８、５０の板厚Ｍ３とに比べて、リブ６０、６２、６４、６６の板厚Ｍ４が薄く、且つ、セル５２、５４、５６、５８の大きさが車体前方側から車体後方側に向かって徐々に大きくなっている。

この結果、図５（Ａ）〜図５（Ｐ）に示される如く、エネルギ吸収部３０は、車体前方側から車体後方側に向かって徐々に潰れると共に、フロントサイドメンバ１０のサイドメンバ本体部２０の後端部２０Ａを車幅方向両側から包み込むように潰れる。このため、変形荷重が一定となるエネルギ吸収部３０の変形ストロークが長くなるので衝突エネルギ吸収量を大きくできる。

また、本実施形態では、エネルギ吸収部３０はダッシュパネル２２を挟んでフロントピラー３１とフロアトンネル部３３とに連結されているため、エネルギ吸収部３０をフロントピラー３１とフロアトンネル部３３とで確実に支持できる。

以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、各セル５２、５４、５６、５８内に、各セル５２、５４、５６、５８の車幅方向外側前方の角部と、車幅方向内側後方の角部を連結するリブ６０、６２、６４、６６を形成したが、これに代えて、図６に示される如く、各セル５２、５４、５６、５８内に、各セル５２、５４、５６、５８の対向する角部を互いに連結する交差リブ７０、７２、７４、７６を形成した構成としても良い。また、各リブの配設形状は上記実施形態には限定されない。

また、上記実施形態では、複数の縦壁部３４、３６、３８、４０を同一の板厚Ｍ１としたが、これに代えて、複数の縦壁部３４、３６、３８、４０の各板厚を変えた構成としても良い。また、上記実施形態では、複数の横壁部４２、４４、４６、４８、５０を同一の板厚Ｍ３としたが、これに代えて、複数の横壁部４２、４４、４６、４８、５０の各板厚を変えた構成としても良い。また、上記実施形態では、複数のリブ６０、６２、６４、６６を同一の板厚Ｍ４としたが、これに代えて、複数のリブ６０、６２、６４、６６の各板厚を変えた構成としても良い。

また、上記実施形態では、エネルギ吸収部３０をアルミの押出し材で構成された一部材としたが、エネルギ吸収部３０は、アルミ以外の軽金属等で形成しても良い。また、エネルギ吸収部３０を複数の部材に分割しても良い。

また、本発明の車体のサイドメンバ構造は、リヤサイドメンバ等の他のサイドメンバにも適用可能である。

図４の１−１線に沿った拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係る車体のサイドメンバ構造を示す車体内側斜め前方から示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車体のサイドメンバ構造を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る車体のサイドメンバ構造を示す側面図である。 （Ａ）〜（Ｐ）の一実施形態に係る車体のサイドメンバ構造の作用説明図である。 本発明の他の実施形態に係る車体のサイドメンバ構造を示す図１に対応する断面図である。

符号の説明

１０ フロントサイドメンバ（サイドメンバ）
１８ 車室
２０ フロントサイドメンバのサイドメンバ本体部
２２ ダッシュパネル（車室側パネル）
３０ エネルギ吸収部
３１ フロントピラー
３３ フロアトンネル部
３４ 縦壁部
３６ 縦壁部
３７ 縦壁部
３８ 縦壁部
４０ 縦壁部
４２ 横壁部
４４ 横壁部
４６ 横壁部
４８ 横壁部
５０ 横壁部
５２ セル
５４ セル
５６ セル
５８ セル
６０ リブ
６２ リブ
６４ リブ
６６ リブ
７０ 交差リブ
７２ 交差リブ
７４ 交差リブ
７６ 交差リブ

Claims (2)

1. 車体前後方向に沿って延びるサイドメンバ本体部と、
   該サイドメンバ本体部と車室側パネルとの間に配設され車体端部側から車室側に向かって広幅とされたエネルギ吸収部と、
   前記エネルギ吸収部を構成する車体端部側から車室側に向かって延びる複数の縦壁部と、
   前記エネルギ吸収部を構成する車幅方向に向かって延びる複数の横壁部と、
   前記複数の縦壁部と前記複数の横壁部とで構成されるセル内に配設されたリブと、
   を備え、
   前記縦壁部の板厚と前記横壁部の板厚とに比べて前記リブの板厚が薄く、且つ、前記セルの大きさが車体端部側から車室側に向かって徐々に大きくなっていることを特徴とする車体のサイドメンバ構造。
2. 前記エネルギ吸収部は前記車室側パネルを挟んでフロントピラーとフロアトンネル部とに連結されていることを特徴とする請求項１に記載の車体のサイドメンバ構造。

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