JP2013166430A - 車両骨格部材及び車両用ドアインパクトビーム構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】ウエルドナットが溶接されている部分を起点として、亀裂が生じることを抑制することができる車両骨格部材及び車両用ドアインパクトビーム構造を得る。
【解決手段】インパクトビーム12は、車両用ドアに固定される前側固定部40及び後側固定部42を備えている。また、インパクトビーム12は、車両用ドアの内部に延びる一般部43を備えている。この一般部43には、ウエルドナットが溶接された座面60を備えた取付け部50が設けられている。さらに、この座面60の周縁部には段差部56が形成されている。その結果、段差部56が形成されている部分の剛性が向上すると共に、この段差部56に囲まれた座面60に生じる歪みが緩和される。
【選択図】図1
【解決手段】インパクトビーム12は、車両用ドアに固定される前側固定部40及び後側固定部42を備えている。また、インパクトビーム12は、車両用ドアの内部に延びる一般部43を備えている。この一般部43には、ウエルドナットが溶接された座面60を備えた取付け部50が設けられている。さらに、この座面60の周縁部には段差部56が形成されている。その結果、段差部56が形成されている部分の剛性が向上すると共に、この段差部56に囲まれた座面60に生じる歪みが緩和される。
【選択図】図1
Description
本発明は車両骨格部材及び車両用ドアインパクトビーム構造に関する。
従来、骨格部材としてのインパクトビームを車両のドア内部に設けることによって、側面衝突時に該ドアがキャビンに侵入することを抑制した構造が知られている(例えば、下記特許文献1参照)。
しかしながら、衝撃吸収材(以下、「EA材」という)等を取付けるためのウエルドナットがインパクトビームに溶接されている場合、側面衝突の際に、このウエルドナットが溶接されている部分を起点として、亀裂が生じることが考えられる。
本発明は上記事実を考慮し、衝突荷重が加わった際に、ウエルドナットが溶接されている部分を起点として、亀裂が生じることを抑制することができる車両骨格部材及び車両用ドアインパクトビーム構造を得ることが目的である。
請求項1記載の本発明に係る車両骨格部材は、車両の骨格をなす骨格部材と、前記骨格部材の一般部に設けられると共に、段差部が周縁部に形成されかつウエルドナットが溶接された座面と、を備えたことを特徴とする。
請求項1記載の本発明では、衝突荷重等が骨格部材に加わると、ウエルドナットが溶接された座面には歪みが生じる。しかしながら、本発明では、ウエルドナットが溶接された座面の周縁部に段差部が形成されている。そのため、段差部が形成されている部分の剛性が向上し、その結果、この段差部に囲まれた座面に生じる歪みが緩和される。
請求項2記載の本発明に係る車両骨格部材は、請求項1記載の車両骨格部材において、前記骨格部材の一般部には、膨出部及び該膨出部に沿って形成されたフランジ部が設けられ、かつ該フランジ部に前記座面が設けられたことを特徴とする。
請求項2記載の本発明では、衝突荷重が加わることによって、骨格部材の膨出部を屈曲させるような歪みが生じると、この膨出部に沿って形成されたフランジ部には、引張りの歪みが生じる。しかしながら、本発明では、フランジ部に設けられた座面の周縁部の剛性が段差部によって向上されている。そのため、この段差部に囲まれた座面に生じる引張りの歪みが緩和される。
請求項3記載の本発明に係る車両用ドアインパクトビーム構造は、請求項1又は請求項2記載の骨格部材が車両用ドアの内部に設けられたインパクトビームとされたことを特徴とする。
請求項3記載の本発明では、衝突荷重が車両用ドアに加わると、ドアアウタパネルが変形すると共に、このドアアウタパネルがインパクトビームの一般部に当接する。その結果、インパクトビーム本体が衝突荷重に抗すると共に、このインパクトビーム本体には歪みが生じる。また、この歪みは、ウエルドナットが溶接された座面にも生じる。しかしながら、本発明では、ウエルドナットが溶接された座面の周縁部に段差部が形成されている。そのため、段差部が形成されている部分の剛性が向上し、その結果、この段差部に囲まれた座面に生じる歪みが緩和される
請求項1及び請求項2記載の車両骨格部材及び請求項3記載の車両用ドアインパクトビーム構造は、衝突荷重が加わった際に、ウエルドナットが溶接されている部分を起点として、亀裂が生じることを抑制することができる、という優れた効果を有する。
図1〜図3を用いて、本発明の実施形態に係る車両用ドアインパクトビーム構造について説明する。なお、車両前後方向前方側を矢印FRで示し、車幅方向外側を矢印OUTで示し、車両上下方向上側を矢印UPで示す。また、以下の説明で、特記なく前後、上下の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下を示すものとする。
図2に示されるように、本実施形態の車両用ドアインパクトビーム構造10が適用されたインパクトビーム12は、車体14の側部に設けられたフロントサイドドア16の内部に設けられている。以下、先ず車体14の側部について説明し、次いでフロントサイドドア16について説明し、最後にインパクトビーム12について説明する。
(車体14の側部)
車体14の側部は、車両前後方向に延びるロッカ18と、このロッカ18の前端部から車両上方側に延びるフロントピラー20と、このフロントピラー20の上端部から車両後方側に延びるルーフサイドレール22と、を備えている。また、車体14の側部は、ルーフサイドレール22の後端部から車両下方側に延びると共に、下端部がロッカ18の後端部に接続された図示しないリヤピラーを備えている。さらに、車体14の側部は、ルーフサイドレール22の車両前後方向の中間部とロッカ18の車両前後方向の中間部とを繋ぐセンタピラー24を備えている。
車体14の側部は、車両前後方向に延びるロッカ18と、このロッカ18の前端部から車両上方側に延びるフロントピラー20と、このフロントピラー20の上端部から車両後方側に延びるルーフサイドレール22と、を備えている。また、車体14の側部は、ルーフサイドレール22の後端部から車両下方側に延びると共に、下端部がロッカ18の後端部に接続された図示しないリヤピラーを備えている。さらに、車体14の側部は、ルーフサイドレール22の車両前後方向の中間部とロッカ18の車両前後方向の中間部とを繋ぐセンタピラー24を備えている。
以上説明したロッカ18、フロントピラー20、ルーフサイドレール22、リヤピラー、及びセンタピラー24によって、車体14の側部には、フロントサイドドア開口部26及びリヤサイドドア開口部28が形成されている。このフロントサイドドア開口部26及びリヤサイドドア開口部28がフロントサイドドア16及びリヤサイドドア30によって閉止されることによって、キャビン32と車外側とが開閉可能に隔成されている。
(フロントサイドドア16)
車両用ドアとしてのフロントサイドドア16は、該フロントサイドドア16が閉扉状態(フロントサイドドア16がフロントサイドドア開口部26を閉止した状態)において、車両前後方向に延在すると共に、車体14の外観意匠の一部を形成するドアアウタパネル34を備えている。また、フロントサイドドア16は、ドアアウタパネル34の車幅方向内側に配置されると共に、車両前後方向に延在するドアインナパネル36を備えている。以上説明した、ドアアウタパネル34の前端部、後端部及び下端部が車幅方向内側に向けて折り返されてヘミング加工が施されることによって、ドアアウタパネル34がドアインナパネル36に接合されている。その結果、ドアアウタパネル34とドアインナパネル36との間には、インパクトビーム12が設けられる空間が形成されている。
車両用ドアとしてのフロントサイドドア16は、該フロントサイドドア16が閉扉状態(フロントサイドドア16がフロントサイドドア開口部26を閉止した状態)において、車両前後方向に延在すると共に、車体14の外観意匠の一部を形成するドアアウタパネル34を備えている。また、フロントサイドドア16は、ドアアウタパネル34の車幅方向内側に配置されると共に、車両前後方向に延在するドアインナパネル36を備えている。以上説明した、ドアアウタパネル34の前端部、後端部及び下端部が車幅方向内側に向けて折り返されてヘミング加工が施されることによって、ドアアウタパネル34がドアインナパネル36に接合されている。その結果、ドアアウタパネル34とドアインナパネル36との間には、インパクトビーム12が設けられる空間が形成されている。
(インパクトビーム12)
骨格部材としてのインパクトビーム12は、フロントサイドドア16が閉扉状態において、車両前後方向に沿って長尺状に形成されていると共に、フロントサイドドア16を構成するドアアウタパネル34とドアインナパネル36との間に配置されている。また、インパクトビーム12の前端部及び後端部はフロントサイドドア16に固定されている。また、このインパクトビーム12の前端部及び後端部は、車両側面視でフロントピラー20及びセンタピラー24に重なるように配置されている。さらに、インパクトビーム12の車両前後方向の中間部位にはEA材38が取付けられている。
骨格部材としてのインパクトビーム12は、フロントサイドドア16が閉扉状態において、車両前後方向に沿って長尺状に形成されていると共に、フロントサイドドア16を構成するドアアウタパネル34とドアインナパネル36との間に配置されている。また、インパクトビーム12の前端部及び後端部はフロントサイドドア16に固定されている。また、このインパクトビーム12の前端部及び後端部は、車両側面視でフロントピラー20及びセンタピラー24に重なるように配置されている。さらに、インパクトビーム12の車両前後方向の中間部位にはEA材38が取付けられている。
さらに詳しく説明すると、図1に示されるように、インパクトビーム12は2点鎖線で示された鋼板材料が加熱(一例として830℃以上に加熱)された状態において、プレス加工が施されることによって形成されている(所謂ホットプレス加工により形成されている)。また、インパクトビーム12は、フロントサイドドア16の前端部に固定される前側固定部40(固定部)と、フロントサイドドア16の後端部に固定される後側固定部42(固定部)と、を備えている。さらに、インパクトビーム12は、前側固定部40と後側固定部42とを繋ぐ一般部43を備えている。この前側固定部40、後側固定部42及び一般部43によってインパクトビーム12の本体が形成されている。また、インパクトビーム12の一般部43には、車幅方向外側に向けて膨出するように形成され、かつ該インパクトビーム12の長手方向に沿って延びる膨出部44が形成されている。さらに、膨出部44の上端及び下端には、車両前後方向に延びるフランジ部としての上側フランジ部46及び下側フランジ部48がそれぞれ形成されている。また、上側フランジ部46には、EA材38(図2参照)が取付けられる取付け部50が設けられている。
図3(A)に示されるように、取付け部50には、EA材38(図2参照)を固定するためのボルトが挿通される第1貫通孔52及び第2貫通孔54がインパクトビーム12の長手方向に沿って設けられている。この第1貫通孔52及び第2貫通孔54の周りには、該第1貫通孔52及び第2貫通孔54を囲むように設けられた段差部56がそれぞれ形成されている。この段差部56は、車両側面視で膨出部44(図1参照)側が閉止された略U字状に形成されている。また、図3(B)に示されるように、この段差部56が形成されることによって、第1貫通孔52及び第2貫通孔54が設けられた部分が車幅方向外側にオフセットしている。このオフセットされた部分かつ車幅方向外側の面は、ウエルドナット58が溶接にて接合される座面60とされている。
(本実施形態の作用並びに効果)
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
図2(A)に示された車体14の側部に、側面衝突による衝突荷重が加わると、ドアアウタパネル34が変形すると共に、このドアアウタパネル34がインパクトビーム12の膨出部44に当接する。その結果、図4(B)に示されるように、インパクトビーム12の膨出部44には、該膨出部44を屈曲させるような歪みが生じると共に、ウエルドナット58(図3(B)参照)が溶接された座面60が設けられた取付け部50には、引張りの歪みS2が生じる。しかしながら、本実施形態では、ウエルドナット58が溶接された座面60の周縁部に段差部56が形成されている。そのため、段差部56が形成されている部分の剛性が向上する。その結果、この段差部56に囲まれた座面60に生じる引張りの歪みが緩和され、ひいてはウエルドナット58が溶接されている部分を起点として、亀裂が生じることを抑制することができる。反対に、図4(A)に示されるように、ウエルドナット58が溶接された座面60の周縁部に段差部56が形成されていない場合においては、この座面60に生じる引張りの歪みS1を緩和することが困難となる。その結果、座面60の板厚の増加などの対応をする必要が生じる。
(変形例)
次に、本実施形態の取付け部の変形例について説明する。なお、上記実施形態と同一の部分については同一の符号を付して、その説明を省略する。
次に、本実施形態の取付け部の変形例について説明する。なお、上記実施形態と同一の部分については同一の符号を付して、その説明を省略する。
図5(A)及び(B)に示されるように、第1変形例に係る取付け部62は、第1貫通孔52及び第2貫通孔54を円形状に囲むように設けられた段差部64が該第1貫通孔52及び第2貫通孔54の周りにそれぞれ形成されていることに特徴がある。
また、図6(A)及び(B)に示されるように、第2変形例に係る取付け部66は、第1貫通孔52及び第2貫通孔54の両貫通孔を長円形状に囲むように設けられた段差部68が、該第1貫通孔52及び第2貫通孔54の周りに形成されていることに特徴がある。
さらに、図7(A)及び(B)に示されるように、第3変形例に係る取付け部70は、第1貫通孔52及び第2貫通孔54の両貫通孔を囲むように設けられると共に、膨出部44側が閉止された略U字状の段差部72が、該第1貫通孔52及び第2貫通孔54の周りに形成されていることに特徴がある。
(本変形例の作用並びに効果)
次に、本変形例の作用並びに効果について説明する。
次に、本変形例の作用並びに効果について説明する。
側面衝突による衝突荷重が加わることによって、引張りの歪みが取付け部62,66,70に生じたとしても、本変形例の取付け部62,66,70には、上記構成の段差部64,68,72が設けられている。そのため、上記実施形態と同様に、ウエルドナット58が溶接された座面60に生じる引張りの歪みを緩和することができる。
なお、上記実施形態及び変形例では、EA材38の取付け部50,62,66,70を上側フランジ部46に設けた例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、EA材38の取付け部を下側フランジ部48や膨出部44に設けた構成としても良い。このように、EA材38の取付け部をインパクトビーム12のどの部分に設けるかについては、車両用ドアの内部の構造等を考慮して適宜設定すればよい。
また、上記実施形態及び変形例では、EA材38を取付け部50,62,66,70に取付けた例について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、他の機能部品を取付けても良い。
さらに、上記実施形態及び変形例では、本発明をフロントサイドドア16に設けられたインパクトビーム12に適用した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明をリヤサイドドア30に設けられたインパクトビームやスライドドアに設けられたインパクトビームに適用しても良い。
また、上記実施形態及び変形例では、ウエルドナット58が接合される座面60を車幅方向外側の面に設けた例について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、例えば、座面を車幅方向内側の面に設けた構成としてもよい。
なお、上記実施形態及び変形例においては、本発明をインパクトビームに適用した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、車両のピラーやフロントサイドメンバ等の骨格部材に本発明を適用することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
10 車両用ドアインパクトビーム構造
12 インパクトビーム
40 前側固定部(固定部)
42 後側固定部(固定部)
43 一般部
44 膨出部
46 上側フランジ部(フランジ部)
48 下側フランジ部(フランジ部)
56 段差部
58 ウエルドナット
60 座面
64 段差部
68 段差部
72 段差部
12 インパクトビーム
40 前側固定部(固定部)
42 後側固定部(固定部)
43 一般部
44 膨出部
46 上側フランジ部(フランジ部)
48 下側フランジ部(フランジ部)
56 段差部
58 ウエルドナット
60 座面
64 段差部
68 段差部
72 段差部
Claims (3)
- 車両の骨格をなす骨格部材と、
前記骨格部材の一般部に設けられると共に、段差部が周縁部に形成されかつウエルドナットが溶接された座面と、
を備えた車両骨格部材。 - 前記骨格部材の一般部には、膨出部及び該膨出部に沿って形成されたフランジ部が設けられ、かつ該フランジ部に前記座面が設けられた請求項1記載の車両骨格部材。
- 請求項1又は請求項2記載の骨格部材が車両用ドアの内部に設けられたインパクトビームとされた車両用ドアインパクトビーム構造。
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JP2012029947A JP2013166430A (ja) | 2012-02-14 | 2012-02-14 | 車両骨格部材及び車両用ドアインパクトビーム構造 |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004058784A (ja) * | 2002-07-26 | 2004-02-26 | Kanto Auto Works Ltd | ドア内衝撃吸収材の取付構造 |
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JP2007232017A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Mitsubishi Motors Corp | 板材接合部の補強構造 |
JP2010228640A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Suzuki Motor Corp | フードロックブレース |
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2012
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