JP2011173506A - クロスメンバ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】側突による衝撃力に対するクロスメンバの耐力を向上させることができるようにする。
【解決手段】左右のサイドシル８に結合されるクロスメンバ１２が中空部を備えた閉断面形状に形成され、サイドシルの側ほど中央部よりも低くなる傾斜上縁部３５を左右に備えているクロスメンバ構造であって、クロスメンバの前壁又は後壁２５に、壁面を車体前方又は車体後方に向けて膨出させてあるビード３６が形成されており、このビードが、車体幅方向に沿わせて形成され且つ車体上下方向に所定間隔を隔てて配置された一対の横ビード３６ａ，３６ｂと、一対の横ビードの車体横側における端部どうしを一連に接続する接続ビード３６ｃとを備え、接続ビードが、車体正面視で傾斜上縁部に沿わせて形成されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、車体の左右横側の下部に沿って配設された左右のサイドシルに結合されるクロスメンバが、車体幅方向に沿う中空部を備えた閉断面形状に形成され、前記クロスメンバが、前記サイドシルの側ほど中央部よりも低くなる傾斜上縁部を左右に備えているクロスメンバ構造に関する。

上記クロスメンバ構造は、車体の横側方からの衝突（以下、側突という）による衝撃力をクロスメンバを介して分散させることができるように設けてある。このために、クロスメンバを側突による衝撃力に耐え得るように補強する必要がある。
従来のクロスメンバ構造では、クロスメンバの前壁に、壁面を車体前方又は車体後方に向けて膨出させてある横ビードを車体幅方向の一方向に沿わせて形成して、クロスメンバを側突による衝撃力に耐え得るように補強してある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２４７０５８号公報（図４（Ａ））

このため、クロスメンバの前壁のうちの横ビードが形成されていない部位に側突による衝撃力が作用すると、その横ビードが形成されていない部位に折れなどの変形が生じ易く、側突による衝撃力に対するクロスメンバの耐力が低下し易い欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、側突による衝撃力に対するクロスメンバの耐力を向上させることができるようにすることを目的とする。

本発明の第１特徴構成は、車体の左右横側の下部に沿って配設された左右のサイドシルに結合されるクロスメンバが、車体幅方向に沿う中空部を備えた閉断面形状に形成され、前記クロスメンバが、前記サイドシルの側ほど中央部よりも低くなる傾斜上縁部を左右に備えているクロスメンバ構造であって、
前記クロスメンバの前壁又は後壁に、壁面を車体前方又は車体後方に向けて膨出させてあるビードが形成されており、前記ビードが、車体幅方向に沿わせて形成され且つ車体上下方向に所定間隔を隔てて配置された一対の横ビードと、前記一対の横ビードの車体横側における端部どうしを一連に接続する接続ビードとを備え、前記接続ビードが、車体正面視で前記傾斜上縁部に沿わせて形成されている点にある。

本構成のクロスメンバ構造であれば、補強部材を別途追加して設けることなく、側突による衝撃力が一対の横ビードの間の部位に作用しても、その衝撃力を、接続ビードを介して、一対の横ビードに分散して伝達させることができ、一対の横ビードの間の部位で折れなどの変形が生じ難い。
また、接続ビードによりクロスメンバの前壁又は後壁の面剛性が向上するので、騒音や振動の発生も防止することができる。
さらに、接続ビードが、車体正面視で傾斜上縁部に沿わせて形成されているので、クロスメンバの前壁又は後壁の傾斜上縁部に沿う部位を補強してその変形を防止することができる。
したがって、側突による衝撃力に対するクロスメンバの耐力を向上させることができる。

車体の概略側面図である。 車体の概略平面図である。 （ａ）はクロスメンバ構造の車体幅方向中央部における縦断面図、（ｂ）はクロスメンバ構造の車体幅方向端部における縦断面図である。 （ａ）は後壁用板材の斜視図、（ｂ）はビードの横断面図である。 補強部材の斜視図である。 （ａ）はクロスメンバ構造の分解斜視図、（ｂ）はクロスメンバ構造の斜視図である。 （ａ）は後壁用板材の正面図、（ｂ）はクロスメンバ構造の一部切欠正面図である。 クロスメンバ構造の平面図である。 第２実施形態を示す後壁用板材の正面図である。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１，図２は、左右略対称に組み立てられた車体Ａを有する自動車を示す。
車体Ａは、車室１を形成する板金製の車体本体２と、車体本体２を支持する板金製の車体フレーム３と、車体フレーム３の下側前部に支持される板金製のサブフレーム４とを備えている。
サブフレーム４に左右一対の前輪５が支持され、車体フレーム３の後部に左右一対の後輪６が支持されている。

車体フレーム３は、車体前後方向に延びる左右一対の前サイドフレーム７と、前サイドフレーム７の横外側方の夫々に配置される左右一対のサイドシル８と、各サイドシル８の後端部から後方に延びる左右一対の後サイドフレーム９とを備えている。

サイドシル８は、車体Ａの左右横側の下部に沿って前車輪５と後車輪６との間に配設され、後サイドフレーム９の前端部がサイドシル８の後端部にスポット溶接などにより結合されている。

前サイドフレーム７の前端部どうしを結合する前端部クロスメンバ１０と、前サイドフレーム７の前後方向中間部とサイドシル８の前端部とを結合する左右の前部クロスメンバ１１と、サイドシル８の後端部にスポット溶接などにより結合される後部クロスメンバ１２と、後サイドフレーム９の後端部どうしを結合する後端部クロスメンバ１３とが設けられている。

車体本体２の下部は、車体前後方向に並設した前フロアパネル１４と後フロアパネル１５とを有している。前フロアパネル１４と後フロアパネル１５は、前サイドフレーム７、後サイドフレーム９、前部クロスメンバ１１、後端部クロスメンバ１３に載置されて、スポット溶接などにより互いに結合されている。

前フロアパネル１４と後フロアパネル１５は、後部クロスメンバ１２を介してスポット溶接などにより互いに結合され、左右の側端縁がサイドシル８の内側面にスポット溶接などにより結合されている。

車体本体２は、左右両側部から上方に向って突出するフロントピラー２ａ、センタピラー２ｂおよびリヤピラー２ｃを有し、これらにルーフパネル２ｄが支持されて、車室１が内側に形成されている。

車室１の前部にはハンドル１６が操向操作自在に支承され、ハンドル１６よりも後部には、左右一対のフロントシート１７と左右一対のリアシート１８とが配設されている。

リアシート１８の夫々は、左右のリアシート１８毎の外側シートレール１９ａと、左右のリアシート１８毎の内側シートレール１９ｂを一体に備えた中央シートレール２０とを介して車体Ａに支持されている。

前フロアパネル１４の車体幅方向中央部であって、左右のフロントシート１７の間の位置には、上方に向って膨出し、かつ、車体前後方向に沿って延びるトンネル部２１を形成して、前フロアパネル１４の剛性を高めてある。

後部クロスメンバ１２が本発明によるクロスメンバ構造を備え、車体幅方向両端部が左右のサイドシル８にスポット溶接などにより互いに結合されている。
後部クロスメンバ１２は、図３に示すように、外側シートレール１９ａを介してリアシート１８を支持する外側支持部２２ａが車体幅方向両端部に設けられ、中央シートレール２０を介してリアシート１８を支持する内側支持部２２ｂが車体幅方向中央部に設けられている。

後部クロスメンバ１２は、前壁２３を構成する前壁用板材２４と、後壁２５を構成する後壁用板材２６とを、スポット溶接などにより互いに結合して、車体幅方向に沿う中空部２７を備えた略平行四辺形の閉横断面形状に形成されている。
尚、前壁２３及び後壁２５を、前フロアパネル１４に対して略垂直の姿勢で取り付けて、上下方向の荷重に対する耐力を高めてあってもよい。

後壁用板材２６は、図４にも示すように、後壁２５の下縁側に前フロアパネル１４が車体前方に向けて延設され、後壁２５の上縁側に後壁後方延設板部２８が車体後方に向けて鍔状に延設されている。
前フロアパネル１４が後部クロスメンバ１２の下壁２９を構成しており、後壁後方延設板部２８が後フロアパネル１５にスポット溶接などにより結合されている。

前フロアパネル１４の車体幅方向中央部には、車体前後方向に沿うトンネル部２１を形成する下向き凹面部３０が、後壁２５の車体後方に向けて開口するようにプレス成形されている。

前壁用板材２４は、図６にも示すように、前壁２３の下縁部に車体前方に向けて鍔状に延設された前方延設板部３１と、前壁２３の上縁部に車体後方に向けて鍔状に延設された前壁後方延設板部３２とを備えている。
前方延設板部３１が前フロアパネル１４にスポット溶接などにより結合されている。
前壁後方延設板部３２が後部クロスメンバ１２の上壁３３を構成しており、後壁後方延設板部２８にスポット溶接などにより結合されている。

前壁２３及び後壁２５の夫々は、リアシート１８に対する乗り降りが容易になるように、車体正面視で、車体幅方向中央部において車体幅方向と略平行な中央上縁部３４と、車体幅方向両端部においてサイドシル８の側ほど中央上縁部３４よりも低くなる左右の傾斜上縁部３５とを備えている。

後壁２５には、壁面を車体後方に向けて膨出させてあるビード３６がプレス成形により形成されている。
ビード３６の横断面形状は、図４（ｂ）に示すように、略全長に亘って、車体後方に向けて立ち上がる一対の側壁部３８どうしを接続してある略コの字状又はＵ字状又はＶ字状に形成されている。

ビード３６は、図４，図７に示すように、車体幅方向に沿わせて形成され且つ車体上下方向に所定間隔を隔てて配置された一対の横ビード３６ａ，３６ｂと、その一対の横ビード３６ａ，３６ｂの車体横側における端部どうしを一連に接続する接続ビード３６ｃと、車体幅方向中央部に沿って車体上下方向に形成された縦ビード３６ｄとを備えている。

一対の横ビード３６ａ，３６ｂのうちの下側横ビード３６ｂは、車体幅方向両側に亘って一連に連続する左右対称に形成され、上側横ビード３６ａは、車体幅方向中央部で左右に分離して形成されて、下側横ビード３６ｂの両端部の夫々に対して対を成すように各別に配設されている。
接続ビード３６ｃは、車体正面視で傾斜上縁部３５に沿わせて形成されている。

縦ビード３６ｄは、下側横ビード３６ｂに交差する状態で、下端部が下向き凹面部３０の車体後方側端部から立ち上がり、上端部が前壁後方延設板部３２の上面に開口するように形成されている。

図３（ａ）に示すように、前壁２３の後面の車体幅方向中央部には、車体上下方向に沿わせて形成された左右一対の補強ビード３７ａを備えた板金製の補強部材３７が、スポット溶接などにより一体に接合されている。
補強部材３７は、中央シートレール２０を介してリアシート１８を支持する内側支持部２２ｂを構成する。

補強部材３７は、図５に示すように、補強ビード３７ａが形成された補強板３７ｂと、補強板３７ｂの上端側に車体後方に向けて延設された上側フランジ３７ｃと、補強板３７ｂの下端側に車体前方に向けて延設された下側フランジ３７ｄとを一体に備えている。

補強ビード３７ａは、下端側が下側フランジ３７ｄから立ち上がるように形成され、かつ、上端側が上側フランジ３７ｃの上面側に開口するように形成されている。中央シートレール２０は、前壁後方延設板部３２を挟んで、上側フランジ３７ｃに形成してある左右のねじ孔３７ｅにビス止めされている。

図６，図７（ｂ）に示すように、上壁３３は、前壁２３における中央上縁部３４に沿って車体後方に向けて延設されている車体幅方向中央部の中央上壁３３ａと、前壁２３における左右の傾斜上縁部３５に沿って車体後方に向けて延設されている傾斜上壁３３ｂとを備えている。

傾斜上壁３３ｂは、中央上壁３３ａの左右両側の夫々に対してサイドシル８の側ほど低くなるように屈曲して連続している。
また、前壁２３が上壁３３の前縁に対して下向きに屈曲して連続している。

外側シートレール１９ａを介してリアシート１８を支持する外側支持部２２ａは、図３（ｂ），図６，図７（ｂ）に示すように、後部クロスメンバ１２の車体幅方向両端部に形成された、上壁３３と前壁２３との夫々に対して屈曲して連続する傾斜壁３９に設けてある。

図８に示すように、傾斜壁３９は、上壁３３との屈曲部４０と前壁２３との屈曲部４１とが、中央上壁３３ａと傾斜上壁３３ｂとの屈曲部４２よりも車体幅方向中央側に位置する交点Ｂで交わるように形成されている。

外側支持部２２ａは、傾斜壁３９の裏面に、ねじ孔を形成してある板金製のブラケット４３をスポット溶接などにより接合して構成してあり、外側シートレール１９ａをブラケット４３にビス止めしてある。

〔第２実施形態〕
図９は、本発明の別実施形態を示す。
本実施形態では、接続ビード３６ｃが、車体正面視で車体横側に向けて突出する横Ｕ字状に配置して形成されている。

本実施形態によれば、側突による衝撃力が、一対の横ビード３６ａ，３６ｂの間の部位に作用しても、その衝撃力を、接続ビード３６ｃを介して、一対の横ビード３６ａ，３６ｂに効率良く伝達させることができるだけでなく、側突により一対の横ビード３６ａ，３６ｂの間の部位に作用した衝撃力を、接続ビード３６ｃを介して、一対の横ビード３６ａ，３６ｂに車体幅方向に沿う軸力として作用させ易く、ビード３６が変形し難い。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。

〔その他の実施形態〕
１．本発明によるクロスメンバ構造は、ビード３６（横ビード３６ａ，１６ｂ、接続ビード３６ｃ、縦ビード３６ｄ）が、壁面を車体前方に向けて膨出させるようにプレス成形されていてもよい。
２．本発明によるクロスメンバ構造は、クロスメンバ１２の前壁２３にビード３６がプレス成形により形成されていてもよい。

Ａ 車体
８ サイドシル
１２ クロスメンバ
２３ 前壁
２５ 後壁
２７ 中空部
３５ 傾斜上縁部
３６ ビード
３６ａ 横ビード
３６ｂ 横ビード
３６ｃ 接続ビード

Claims (1)

1. 車体の左右横側の下部に沿って配設された左右のサイドシルに結合されるクロスメンバが、車体幅方向に沿う中空部を備えた閉断面形状に形成され、
   前記クロスメンバが、前記サイドシルの側ほど中央部よりも低くなる傾斜上縁部を左右に備えているクロスメンバ構造であって、
   前記クロスメンバの前壁又は後壁に、壁面を車体前方又は車体後方に向けて膨出させてあるビードが形成されており、
   前記ビードが、車体幅方向に沿わせて形成され且つ車体上下方向に所定間隔を隔てて配置された一対の横ビードと、前記一対の横ビードの車体横側における端部どうしを一連に接続する接続ビードとを備え、
   前記接続ビードが、車体正面視で前記傾斜上縁部に沿わせて形成されているクロスメンバ構造。

Images