JP2009173236A - フロントサイドメンバ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両前突時のフロントサイドメンバの潰れを設計値通りにコントロールできるとともに、衝突による衝撃を十分に吸収することのできるフロントサイドメンバ構造を提供する。
【解決手段】車体前後方向に稜線１２，１３及び１４，１５を有する矩形状の閉断面を成すフロントサイドメンバ１が配設され、フロントサイドメンバ１の稜線１２，１３を辺とする縦壁４Ａには、フロントサイドメンバ１の前部から後部にかけて稜線１２，１３に接することなく車体前後方向に連続的に延びる波状のビード１０が形成され、また、フロントサイドメンバ１の稜線１４，１５を辺とする縦壁７Ａには、フロントサイドメンバ１の前部から後部にかけて稜線１４，１５に接することなく車体前後方向に連続的に延びる波状のビード１１が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の車体前部下部に、車体前後方向に沿って配設されるフロントサイドメンバの構造に関する。

自動車の車体前部下部には、車幅方向の左右両側に車体前後方向に沿ってフロントサイドメンバが配設されている。このようなフロントサイドメンバにおいては、車両前突時に、その衝突による衝撃エネルギーをフロントサイドメンバで吸収するために、その側面にビードが形成されるのが一般的である。

例えば、フロントサイドメンバを多角形断面とし、その側面のうちエンジンルーム側の側面に、フロントサイドメンバの軸に対して直角方向を向いた複数のビードを車体前後方向に沿って一定間隔で設けたフロントサイドメンバ構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１のように、複数のビードを車体前後方向に沿って一定間隔で設けておけば、車両前突時に、ビードが設けられた部分が積極的に潰れ、衝突による衝撃力を効率よく吸収することができる。
特開２００１−１５８３７７号公報

しかしながら、上記従来の技術では、フロントサイドメンバの側面に複数のビートが一定間隔で形成されており、各ビードが不連続でるため、車両前突時のフロントサイドメンバの潰れを設計値通りにコントロールするのは難しいという問題がある。

また、上記従来の技術では、各ビードはフロントサイドメンバの稜線の所まで達して形成されており、そのため、複数のビートが一定間隔で形成された部分では前記稜線が波形を成している。このようにフロントサイドメンバの稜線が波形であると、稜線における反力がどの程度なのか予測が困難で、この点においても、車両前突時のフロントサイドメンバの潰れを設計値通りにコントロールするのは難しいという問題がある。

さらに、複数のビートが形成されていない部分では潰れ残りが発生し、衝突による衝撃を十分に吸収できない虞がある。

本発明の課題は、車両前突時のフロントサイドメンバの潰れを設計値通りにコントロールできるとともに、衝突による衝撃を十分に吸収することのできるフロントサイドメンバ構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、車体前後方向に稜線を有する多角形状の閉断面を成すフロントサイドメンバが配設され、該フロントサイドメンバの前記稜線を一辺とする面には、前記フロントサイドメンバの前部から後部にかけて前記稜線に接することなく車体前後方向に連続的に延びる波状のビードが形成されていることを特徴としている。

上記構成によれば、フロントサイドメンバには、その稜線を一辺とする面に、フロントサイドメンバの前部から後部にかけて車体前後方向に連続的に延びる波状のビードが形成されているので、波状部分の谷部の深さや、波状部分の谷部と谷部との間隔もしくは山部と山部との間隔を色々と変えて設定することにより、車両前突時のフロントサイドメンバの潰れを設計値通りにコントロールすることができる。

また、ビードはフロントサイドメンバの稜線に接することなく形成されているので、前記稜線は直線状に維持され、その結果、車両前突時における稜線での反力の大きさが予測可能であり、この点においても、フロントサイドメンバの潰れを設計値通りにコントロールするができる。

さらに、車体前後方向に連続的に延びる波状のビードであるから、車両前突時にフロントサイドメンバが容易に潰れ、その結果、衝突による衝撃を十分に吸収することができる。

本発明によれば、車両前突時のフロントサイドメンバの潰れを設計値通りにコントロールできるとともに、衝突による衝撃を十分に吸収することのできるフロントサイドメンバ構造を提供することが可能となる。

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

図１は、本発明におけるフロントサイドメンバの外観斜視図である。図１では、車体右側に配置されたフロントサイドメンバを示しており、車体左側に配置されたフロントサイドメンバは、図１のフロントサイドメンバに対して、前後方向の車体中心軸を中心にして対称な形状となっている。なお、図１において、ＦＲは車体前部側を、ＩＮは車幅方向内側を、ＵＰは車体上部側をそれぞれ示している。

フロントサイドメンバ１は、断面がハット形状を成したフロントサイドメンバインナ２と、断面が同じくハット形状を成したフロントサイドメンバアウタ３とから構成されている。

フロントサイドメンバインナ２は、車体上下方向中央部に設けられ断面コ字状を成した凸部４と、凸部４の上側端部が上方に折り曲げられて形成された上フランジ部５と、凸部４の下側端部が下方に折り曲げられて形成された下フランジ部６とを有している。凸部４は車幅方向内側へ突出して設けられ、縦壁４Ａと、縦壁４Ａ上部の上壁４Ｂと、縦壁４Ａ下部の下壁４Ｃとから形成されている。

フロントサイドメンバアウタ３は、車体上下方向中央部に設けられ断面コ字状を成した凸部７と、凸部７の上側端部が上方に折り曲げられて形成された上フランジ部８と、凸部７の下側端部が下方に折り曲げられて形成された下フランジ部９とを有している。凸部７は車幅方向外側へ突出して設けられ、縦壁７Ａと、縦壁７Ａ上部の上壁７Ｂと、縦壁７Ａ下部の下壁７Ｃとから形成されている。なお、縦壁７Ａとフロントサイドメンバインナ２の縦壁４Ａとは対向配置されている。

フロントサイドメンバインナ２の上フランジ部５とフロントサイドメンバアウタ３の上フランジ部８は、スポット溶接等によって互いに接合されている。また、フロントサイドメンバインナ２の下フランジ部６とフロントサイドメンバアウタ３の下フランジ部９も、スポット溶接等によって互いに接合されている。これにより、フロントサイドメンバ１は矩形の閉断面を形成している。

本実施例では、フロントサイドメンバ１の側面である、フロントサイドメンバインナ２の凸部４の縦壁４Ａに、フロントサイドメンバ１の前部から後部にかけて車体前後方向に連続的に延びる波状のビード１０が形成されている。また、フロントサイドメンバ１の側面である、フロントサイドメンバアウタ３の凸部７の縦壁７Ａにも、フロントサイドメンバ１の前部から後部にかけて車体前後方向に連続的に延びる波状のビード１１が形成されている。

図２は、図１のＳＡ−ＳＡ線に沿った断面図である。図２に示すように、ビード１０は、その各谷部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃがフロントサイドメンバ１の閉断面内部側に突出して形成され、またビード１０の各山部１０Ｄ，１０Ｅの各頂部は縦壁４Ａの外表面に略一致している。また、ビード１１は、その各谷部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃがフロントサイドメンバ１の閉断面内部側に突出して形成され、またビード１１の各山部１１Ｄ，１１Ｅの各頂部は縦壁７Ａの外表面に略一致している。

ビード１０は、図１に示すように、フロントサイドメンバインナ２の上側稜線１２には接しておらず、上側稜線１２とビード１０との間には縦壁４Ａが存在している。また、ビード１０は、フロントサイドメンバインナ２の下側稜線１３には接しておらず、下側稜線１３とビード１０との間には縦壁４Ａが存在している。同様に、ビード１１は、フロントサイドメンバアウタ３の上側稜線１４には接しておらず、上側稜線１４とビード１１との間には縦壁７Ａが存在している。また、ビード１１は、フロントサイドメンバアウタ３の下側稜線１５には接しておらず、下側稜線１５とビード１１との間には縦壁７Ａが存在している。

ビード１０は、フロントサイドメンバインナ２の前端縁部１６及び後端縁部１７には接しておらず、前端縁部１６とビード１０との間、及び後端縁部１７とビード１０との間には縦壁４Ａが存在している。ビード１１は、フロントサイドメンバ１の前端縁部１８及び後端縁部１９（図２参照）には接しておらず、前端縁部１８とビード１１との間、及び後端縁部１９とビード１１との間には縦壁７Ａが存在している。

ビード１０，１１は、車体上下方向に沿ってＷの範囲に形成されており、この範囲Ｗにおいては、ＳＡ−ＳＡ線を含む水平面に平行な面で切ったとき、同形状を成している。

図２に示すように、ビード１０は、波状部分の谷部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの深さ（車幅方向外側への奥行き）が、フロントサイドメンバ１の前部側では深く、後部側に近付くにつれて浅くなっている。すなわち、谷部１０Ａの深さ＞谷部１０Ｂの深さ＞谷部１０Ｃの深さ、のように設定されている。ビード１１も、同様に、波状部分の谷部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの深さ（車幅方向内側への奥行き）が、谷部１１Ａの深さ＞谷部１１Ｂの深さ＞谷部１１Ｃの深さ、のように設定されている。

また、ビード１０は、波状部分の谷部と谷部との間隔もしくは山部と山部との間隔が、フロントサイドメンバ１の前部側では短く、後部側に近付くにつれて長くなっている。すなわち、谷部１０Ａと谷部１０Ｂとの間隔＜山部１０Ｄと山部１０Ｅとの間隔＜谷部１０Ｂと谷部１０Ｃとの間隔、のように設定されている。ビード１１も、同様に、谷部１１Ａと谷部１１Ｂとの間隔＜山部１１Ｄと山部１１Ｅとの間隔＜谷部１１Ｂと谷部１１Ｃとの間隔、のように設定されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

本実施例におけるフロントサイドメンバ１は、上述したように、波状部分の谷部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ及び１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの深さが、フロントサイドメンバ１の前部側では深く、後部側に近付くにつれて浅く設定され、また、波状部分の谷部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ及び１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃのうち相隣り合う谷部間の間隔、もしくは山部１０Ｄ，１０Ｅ間の間隔及び山部１１Ｄ，１１Ｅ間の間隔が、フロントサイドメンバ１の前部側では短く、後部側に近付くにつれて長く設定されているので、フロントサイドメンバ１の前部側の方が後部側よりも衝撃力に対する耐力が小さくなっている。

そのため、車両衝突時（前突時）には、先ず谷部１０Ａ，１１Ａの部分が潰れ、次に谷部１０Ｂ，１１Ｂの部分が潰れ、その次に谷部１０Ｃ，１１Ｃの部分が潰れる。そして、フロントサイドメンバ１は、図３に示すように、蛇腹状に圧縮変形される。この圧縮変形される際に、フロントサイドメンバ１は、衝突による衝撃力を吸収する。なお、図３において、二点鎖線は、圧縮変形される前のフロントサイドメンバ１を示している。

本実施例によれば、フロントサイドメンバ１の側面である縦壁４Ａ，７Ａには、フロントサイドメンバ１の前部から後部にかけて車体前後方向に連続的に延びる波状のビード１０，１１がそれぞれ形成されているので、波状部分の谷部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ及び１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの深さや、波状部分の谷部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ及び１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃのうち相隣り合う谷部間の間隔、もしくは山部１０Ｄ，１０Ｅ間の間隔及び山部１１Ｄ，１１Ｅ間の間隔を色々と変えて設定することにより、車両前突時のフロントサイドメンバ１の潰れを設計値通りにコントロールすることができる。

また、ビード１０はフロントサイドメンバ１の稜線１２，１３に接することなく、またビード１１はフロントサイドメンバ１の稜線１４，１５に接することなくそれぞれ配置されているので、稜線１２，１３，１４，１５は直線状に維持され、その結果、車両前突時における稜線１２，１３，１４，１５での反力がどの程度の大きさかを容易に予測することができる。

図４は実施例２を示している。本実施例では、波状のビード２０がフロントサイドメンバインナ２の上壁４Ｂに、波状のビード２１がフロントサイドメンバインナ２の下壁４Ｃにそれぞれ設けられている。これらビード２０，２１は、実施例１におけるビード１０，１１と同様、波状部分の谷部の深さが、フロントサイドメンバ１の前部側では深く、後部側に近付くにつれて浅く設定され、また、波状部分の谷部と谷部との間隔もしくは山部と山部との間隔が、フロントサイドメンバ１の前部側では短く、後部側に近付くにつれて長く設定されている。なお、ビード２０，２１は、フロントサイドメンバインナ２の稜線１２，１３に接することなく形成されている。

本実施例におけるフロントサイドメンバ１も、実施例１と同様な作用効果を得ることができる。また、本実施例によれば、フロントサイドメンバインナ２にだけビード加工を施し、フロントサイドメンバアウタ３にはビード加工が不要であるから、加工が容易となる。

図５は実施例３を示している。本実施例は、実施例１と実施例２を合わせた構成であり、フロントサイドメンバインナ２の縦壁４Ａにビード１０が、フロントサイドメンバアウタ３の縦壁７Ａにビード１１がそれぞれ設けられ、さらにフロントサイドメンバインナ２の上壁４Ａにビード２０が、フロントサイドメンバインナ２の下壁４Ｃにビード２１がそれぞれ設けられている。

本実施例におけるフロントサイドメンバ１も、実施例１及び実施例２と同様な作用効果を得ることができる。また、本実施例によれば、フロントサイドメンバ１の車体上下方向に沿った上下壁部と車幅方向に沿った左右壁部の４箇所にビード１０，１１，２０，２１が設けられているので、車両前突時に衝突エネルギーを効率よく吸収することができる。

図６は実施例４を示している。本実施例では、波状の２つのビード３０，３１がフロントサイドメンバインナ２の縦壁４Ａに車体前後方向に並列して設けられている。同様に、波状の２つのビード３２，３３がフロントサイドメンバアウタ３の縦壁７Ａに車体前後方向に並列して設けられている。

これらビード３０，３１，３２，３３も、実施例１におけるビード１０，１１と同様、波状部分の谷部の深さが、フロントサイドメンバ１の前部側では深く、後部側に近付くにつれて浅く設定され、また、波状部分の谷部と谷部との間隔もしくは山部と山部との間隔が、フロントサイドメンバ１の前部側では短く、後部側に近付くにつれて長く設定されている。なお、ビード３０，３１はフロントサイドメンバインナ２の稜線１２，１３に接することなく、またビード３２，３３はフロントサイドメンバアウタ３の稜線１４，１５に接することなくそれぞれ形成されている。

本実施例におけるフロントサイドメンバ１も、実施例１と同様な作用効果を得ることができる。また、ビード３０，３１間にフロントサイドメンバインナ２の縦壁４Ａが、ビード３２，３３間にフロントサイドメンバアウタ３の縦壁７Ａがそれぞれ存在するので、車両前突時に縦壁４Ａ，７Ａにおける反力を高めることができる。

図７乃至図１０は、フロントサイドメンバインナ２の縦壁４Ａ及びフロントサイドメンバアウタ３の縦壁７Ａに形成されるビードの波状部分の変形例を示している。

図７では、直線状を成した複数の谷部と山部が組み合わされて波状部分４０が形成されている。図８では、鋸刃状を成した波状部材４１が形成されている。また、図９では、図８とは逆向き（車体前後方向に沿った前後が逆向き）の鋸刃状を成した波状部材４２が形成されている。図１０では、外側に凸形状の複数の円弧が組み合わされた波状部分４３が形成されている。

図７乃至図１０において、各波状部分４０，４１，４２，４３は、谷部の深さが、フロントサイドメンバ１の前部側では深く、後部側に近付くにつれて浅く設定され、また、谷部と谷部との間隔もしくは山部と山部との間隔が、フロントサイドメンバ１の前部側では短く、後部側に近付くにつれて長く設定されている。

図７乃至図１０の場合も、実施例１と同様な作用効果を得ることができる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、上記各実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記各実施例の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。

例えば、波状部分の山部は、フロントサイドメンバインナ２の縦壁４Ａやフロントサイドメンバアウタ３の縦壁７Ａの外表面に合致させず、当該外表面よりも外側に突出していてもよい。

実施例１によるフロントサイドメンバの外観斜視図である。 図１のＳＡ−ＳＡ線に沿った断面図である。 フロントサイドメンバが蛇腹状に圧縮変形された様子を示す図である。 実施例２によるフロントサイドメンバの外観斜視図である。 実施例３によるフロントサイドメンバの外観斜視図である。 実施例４によるフロントサイドメンバの外観斜視図である。 実施例５による波状部分の変形例を示す図である。 実施例５による波状部分の他の変形例を示す図である。 実施例５による波状部分の更に他の変形例を示す図である。 実施例５による波状部分を示し、更に他の変形例を示す図である。

符号の説明

１ フロントサイドメンバ
２ フロントサイドメンバインナ
３ フロントサイドメンバアウタ
４Ａ，７Ａ 縦壁
４Ｂ 上壁
４Ｃ 下壁
１０，１１ ビード
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 谷部
１０Ｄ，１０Ｅ 山部
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ 谷部
１１Ｄ，１１Ｅ 山部
２０，２１ ビード
３０，３１ ビード

Claims (5)

1. 車体前後方向に稜線を有する多角形状の閉断面を成すフロントサイドメンバが配設され、該フロントサイドメンバの前記稜線を一辺とする面には、前記フロントサイドメンバの前部から後部にかけて前記稜線に接することなく車体前後方向に連続的に延びる波状のビードが形成されていることを特徴とするフロントサイドメンバ構造。
2. 前記フロントサイドメンバは矩形の閉断面を成し、その閉断面のうち相対向する２つの面に前記ビードが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフロントサイドメンバ構造。
3. 前記ビードは、前記フロントサイドメンバの一つの面に複数個車体前後方向に並んで形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフロントサイドメンバ構造。
4. 前記ビードは、波状部分の谷部の深さが、前記フロントサイドメンバの前部側では深く、後部側に近付くにつれて浅くなっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のフロントサイドメンバ構造。
5. 前記ビードは、波状部分の谷部と谷部との間隔もしくは山部と山部との間隔が、前記フロントサイドメンバの前部側では短く、後部側に近付くにつれて長くなっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のフロントサイドメンバ構造。

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