JPH04297376A - 車体骨格メンバ - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車体の軽量化等が可
能で、車両衝突時等のエネルギ吸収量を増大することが
できる車体骨格メンバに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車体骨格メンバとしては、例えば
図１１に示すフロントサイドメンバ１０１がある。

【０００３】このサイドメンバ１０１はスチール製であ
り、例えば図１２のようにチャンネル材形状の突板部材
１０３と平板部材１０５とが両接合フランジ１０７，１
０９において所定間隔をもってスポット溶接１１１によ
り接合され、閉断面構造を呈している。そして、車両の
前面衝突時等にバンパー側からサイドメンバ１０１へ衝
突荷重が入力されるとサイドメンバ１０１の潰れ変形等
によって衝突エネルギを吸収するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、燃費
低減や車両の性能向上を図るために車体の軽量化が要望
され、このような要望に答えるべくサイドメンバ１０１
等の骨格メンバをアルミニウム等の軽金属で形成する研
究が進められ、すでに実用化されている。

【０００５】この場合アルミニウム等の材料強度は熱処
理などにより高めているが、スポット熔接により材料の
組成が変化して処理前の状態に戻ると、熔接部の強度が
部分的に低下する可能性がある。また、前面衝突等によ
りサイドメンバ１０１に軸圧縮荷重が入力され、例えば
図１３で示すように蛇腹状に潰れ変形すると、この潰れ
変形により頭初は両接合フランジ１０７，１０９が一体
で曲げ変形するものの、潰れ変形が進行すると図１３で
示すように両接合フランジ１０７，１０９を引剥す方向
の荷重ｆａ２，ｆｂ２が生じるため、引剥し方向の荷重
に弱いスポット熔接１１１が図のように剥離する可能性
がある。従って、従来は両接合フランジ１０７，１０９
のスポット熔接箇所の数を増やし、あるいは、部材１０
３，１０５の板厚を厚くして、所定のエネルギ吸収量を
設定しなければならない。

【０００６】一方、両接合フランジ１０７，１０９のス
ポット熔接１１１の数を増やすと熔接作業か著しく煩雑
となり、また、部材１０３，１０５の板厚を厚肉にする
と、重量軽減に限界があり、アルミニウム等の軽金属で
成形したメリットを損なう恐れがある。

【０００７】そこでこの発明は、アルミニウム等の軽金
属板材で成形しながら、板厚増加等を招くことなくエネ
ルギ吸収特性の向上を図ることができる車体骨格メンバ
の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】軽金属製長尺板材の幅方
向端縁に接合フランジを設け、この接合フランジをスポ
ット熔接及び接着により接合して形成される閉断面構造
の車体骨格メンバであって、前記接合した両接合フラン
ジに長手方向所定間隔で高剛性部を設けたことを特徴と
する。

【０００９】

【作用】軸圧縮方向の入力荷重により車体骨格メンバは
潰れ変形する。このとき両接合フランジでは長手方向所
定間隔で設けた高剛性部間で変形が促進され、高剛性部
では変形が抑制される。両接合フランジの高剛性部にお
いてはスポット熔接部に入力される剥離方向の荷重が大
幅に減少する。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１１】図１はこの発明の一実施例に係る車体骨格
メンバとしてサイドメンバ１の先端側を示した斜視図で
ある。

【００１２】この実施例に係るサイドメンバ１は、アル
ミニウム等の軽金属製の長尺板材により上下壁部３およ
び左右壁部５，７で構成され、角部９を有する閉断面構
造となっている。

【００１３】前記上下壁部３および右壁部７はチャンネ
ル状の突板部材１Ａによって形成され、上下壁部３の端
部に接合フランジ１１が設けられている。さらに、接合
フランジ１１の板厚方向に突出する突出片１３が長手方
向に所定間隔で設けられている。

【００１４】前記左壁部５は平板部材１Ｂで形成され、
上下端部に接合フランジ１５が設けられている。さらに
、接合フランジ１５の板厚方向に突出する突出片１７が
長手方向に所定間隔で設けられている。

【００１５】そして、突板部材１Ａの接合フランジ１１
および突出片１３と平板部材の接合フランジ１５および
突出片１７とが接着剤により接合されるとともに、突出
片１３，１７の位置で両接合フランジ１１，１５がスポ
ット熔接１９により接合されている。

【００１６】従って、この実施例に係るサイドメンバ１
は、突出片１３，１７により両接合フランジ１１，１５
に長手方向所定間隔で高剛性部２０を設けた構成となり
、高剛性部２０の間は、変形部２１となる。

【００１７】つぎに、上記一実施例の作用について説明
する。

【００１８】車両の前面衝突等により図示しないフロン
トバンパ側からサイドメンバ１に衝突荷重が入力される
と高剛性部２０の存在により変形部２１から潰れ変形が
始まり、図２に示すように左右壁部５，７等が蛇腹状に
潰れ変形する。この潰れ変形により両接合フランジ１１
，１５は、衝突荷重が小さいときは接着剤で接合された
状態のまま一体で曲げ変形し、十分な荷重吸収を行なう
。衝突荷重が大きくなると、変形部２１の変形はさらに
進行し、両接合フランジ１１，１５間には変形部２１に
おいて剪断荷重ｆａ１，ｆｂ１、剥離荷重ｆａ２，ｆｂ
２が作用する。両接合フランジ１１，１５を接合する接
着剤は剪断荷重ｆａ１，ｆｂ１に対して強く、荷重吸収
に寄与する。また、剥離荷重ｆａ２，ｆｂ２によって両
接合フランジ１１，１５間に隙間ができるときも、接着
剤は荷重ｆａ２，ｆｂ２に抵抗して荷重吸収に寄与する
。さらに、荷重ｆａ２，ｆｂ２による接合フランジ１１
，１５の引き剥し力は、高剛性部２０にまで及ぶが、突
出片１３，１７間の接着剤が、剪断荷重として受け、両
接合フランジ１１，１５およびスポット熔接１９に入力
される剥離荷重が大幅に減少する。従って、潰れ変形は
、接着剤の剥れが起った変形部２１でさらに進行すると
共に、高剛性部２０では剥離方向の変形がスポット熔接
１９及び接着剤によって阻止され、剥離変形は変形部２
１から高剛性部２０へ至る手前で確実に止まり、安定し
た荷重吸収が行なわれる。また、潰れ変形箇所が特定で
きるため、サイドメンバ１による吸収エネルギの設定も
容易となる。さらにスポット熔接１９を少なくすること
ができ、作業が容易となる。

【００１９】図３はこの発明の他の実施例を示すもので
ある。図１で示すサイドメンバ１と同一構成要素には同
符号を付し、重複した説明は省略する。

【００２０】この実施例は、両接合フランジ１１，１５
の幅方向縁部に長手方向所定箇所において横ビード２３
，２５を設けている。この横ビード２３，２５は、図４
に示すように両接合フランジ１１，１５の板厚方向に斜
めに屈曲されており、図１の実施例における突出片１３
，１７と略同様の機能を有するものである。また、前記
横ビード２３，２５の長手方向両側部において両接合フ
ランジ１１，１５には、図５に示すように縦ビード２７
，２９が設けられ、この縦ビード２７，２９は変形促進
部となっている。従って、この実施例においても高剛性
部２０と変形部２１とを有する構成となっている。

【００２１】図６はこの実施例の作用状態を示すもので
ある。基本的には横ビード２３，２５を有する高剛性部
２０とその間の変形部２１とが図１の実施例と略同様に
機能する。さらにこの実施例では、縦ビード２７，２９
が変形促進部となり、両接合フランジ１１，１５の剥離
変形が確実に阻止され、スポット熔接１９まで及ぶこと
がないため、スポット熔接の剥離が確実に防止される。

【００２２】従って、この実施例によれば、前述の実施
例と同様の作用効果を奏する他、スポット熔接部の剥離
方向の変形をより確実に防止することができ、エネルギ
吸収性能をより安定させることができる。

【００２３】図７乃至図１０はこの発明のさらに他の実
施例を示すものである。図１および図２で示すサイドメ
ンバ１と同一構成要素には同符号を付し、重複した説明
は省略する。

【００２４】この実施例は、図１の実施例の変形例であ
り、軽金属製長尺板材、特に断面凸部材などの成形によ
るバックリングで生じる接合フランジ間の隙間をなくす
ようにしたものである。

【００２５】図１４のように、一般の骨格メンバ等の突
板部材１０３では、成形によるバックリングで接合フラ
ンジ１０７の端末１０７ａが開いており、これをむりや
りスポット熔接で加圧熔接するとスポット熔接１１１の
部分では両接合フランジ１０７，１０９が固着するもの
の、スポット熔接１１１間では接合フランジ１０７の端
末１０７ａが開いた状態となり、接着剤の効果が期待で
きない。

【００２６】そこで、図７および図８に示すように、突
板部材１Ａの接合フランジ１１の縁部に突出片１３間に
渡る形状保持片３１を設けている。

【００２７】このように形成された突板部材１Ａと平板
部材１Ｂの接合状態を説明すると、図９および図１０で
示すように、突板部材１Ａの接合フランジ１１の端末が
開いた状態で平板部材１Ｂの接合フランジ１５にスポッ
ト３３で加圧してスポット熔接する。そして、長手方向
所定間隔でつぎつぎにスポット熔接すると、スポット熔
接１９間において接合フランジ１１は、形状保持片３１
により、形状保持されつつ強制的に接合フランジ１５に
密着接合する。従って、両接合フランジ１１，１５は接
着剤により確実に接合される。

【００２８】この実施例において、荷重吸収作用は図１
の実施例と略同様に行なわれる。

【００２９】なお、この発明は上記実施例に限定されな
い。例えば、リヤサイドメンバ、あるいはその他の車体
骨格メンバに適用することもできる。また、骨格メンバ
としては２部材の合わせ構造により閉断面構造とするも
のに限らず、断面袋状として、閉断面構造とすることも
できる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、この発
明の構成によれば、高剛性部での潰れ変形が抑制される
と共に、高剛性部間で潰れ変形するため、高剛性部にお
いてスポット熔接及び接着が両接合フランジを確実に接
合保持し、十分なエネルギ吸収を行うことができるとと
もにエネルギ吸収性能を安定させることができる。また
、潰れ変形状態を特定することができ吸収エネルギの設
定も容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る斜視図である。

【図２】作用説明図である。

【図３】他の実施例に係る斜視図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線における断面図である。

【図５】図３のＢ−Ｂ線における断面図である。

【図６】作用説明図である。

【図７】他の実施例に係る斜視図である。

【図８】図７における突板部材の一部を省略した斜視図
である。

【図９】作用説明図である。

【図１０】作用説明図である。

【図１１】車体前部の斜視図である。

【図１２】従来のサイドメンバの斜視図である。

【図１３】作用説明図である。

【図１４】作用説明図である。

【符号の説明】

１　　サイドメンバ（車体骨格メンバ）１１，１５　　
接合フランジ ２０　　高剛性部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　軽金属製長尺板材の幅方向端縁に接合
   フランジを設け、この接合フランジをスポット熔接及び
   接着により接合して形成される閉断面構造の車体骨格メ
   ンバであって、前記接合した両接合フランジに長手方向
   所定間隔で高剛性部を設けたことを特徴とする車体骨格
   メンバ。