JP3873978B2 - 車体骨格部材 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のフロントサイドメンバ，リヤサイドメンバ等に用いられる車体骨格部材に関する。

自動車の車体の軽量化を目的として、近年、車体をアルミ合金等の軽量金属材料で構成することが行われているが、ダッシュメンバやフロアメンバをアルミ製とすることに伴って、フロントサイドメンバ等の車体骨格部材もアルミ製として、軽量化と衝突時におけるエネルギー吸収効率の向上を図るようにしている。

中でも、アルミ製のフロントサイドメンバを、一対の側壁を所要の開き角度をもって傾斜して形成して開断面に形成したアッパ部材とロア部材とを用いて、これらアッパ，ロア両部材をそれらの開放側縁部を対向させてインロー接合することにより閉断面を構成するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

これは具体的には、アッパ部材の一対の側壁の端部の内側に、ロア部材の側壁端部の板厚相当の段差をもって受容部を有段成形し、この受容部にロア部材の側壁端部を嵌合して、外側の継目部分を例えばミグ溶接して接合するようにしている。
特開２００２−１７３０４５号公報（第４頁、第１図）

前述のようにアッパ部材の側壁端部に受容部を有段成形してあるため、この側壁端部が受容部の形成幅で拡幅され、従って、フロントサイドメンバの仕様によって所定の外形幅寸法に形成しようとした場合に、フロントサイドメンバ閉断面の横幅寸法を小さくせざるを得ず、該フロントサイドメンバの剛性を確保するためにはアッパ，ロア両部材の肉厚を全体的に厚くする必要があって、重量的におよびコスト的に不利となってしまう。

そこで、本発明はアッパ部材とロア部材との接合部分が拡幅することなく接合できて、肉厚の増大化を伴うことなく剛性を確保することができる車体骨格部材を提供するものである。

本発明にあっては、一対の側壁を所要の開き角度をもって傾斜して形成した開断面のアッパ部材とロア部材とを、一方の部材の側壁の端部の内側に他方の部材の側壁の端部を嵌合させて接合して閉断面に形成した車体骨格部材であって、前記アッパ部材とロア部材とを鋳物材で形成し、一方の部材の側壁の内側に配置される他方の部材の側壁の端部に、該一方の部材の側壁内面の傾斜に整合する傾斜面を形成して、これら側壁端部の嵌合面を斜面として形成し、少くとも前記一方の部材の側壁内面に、該部材の長さ方向に所要の間隔をおいて複数条のリブをほぼ垂直に設け、該リブの端末に前記他方の部材の側壁の端末が当接するストッパ面を設けたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、一方の部材の側壁端部の傾斜した内面に、他方の部材の側壁端部に形成した傾斜面を摺接嵌合して、両部材の側壁端部の嵌合面を斜面として形成してあるため、従来のように一方の部材の側壁端部に受容部を有段成形しなくても、両部材の側壁端部同士を適正に嵌合することができるから、アッパ，ロア両部材の接合部分間の幅が拡大するのを回避することができる。

従って、一定の外形幅寸法の車体骨格部材を得る場合に、車体骨格部材の閉断面の横幅寸法の狭小化およびこれに伴う剛性確保のためのアッパ，ロア両部材の全体的な肉厚の増大化を伴うことなく車体骨格部材の剛性を確保することができる。
また、一方の部材の側壁内面には複数条のリブをほぼ垂直に設け、該リブの端末に他方の部材の側壁の端末が当接するストッパ面を設けてあるため、車体骨格部材の剛性が高く、とりわけ、その軸方向に作用する衝突入力による上下方向の曲げ変形に対して、リブが他方の側壁の端末に突当たっているため上下曲げ剛性が高く、従って、車体骨格部材の上下方向の曲げ変形を抑制して軸方向の潰れ変形を適正に行わせて、エネルギー吸収効果を高めることができる。
しかも、この一方の部材を上型と下型とで鋳造成形する場合、該一方の部材を下型から型抜きする際に複数のイジェクタピンを進出させて下型から離脱させるが、この時、前記複数条のリブの平坦なストッパ面をイジェクタピンの受け面として有効利用することができ、従って、該一方の部材の側壁の内面に専用のイジェクタピン受けを設ける必要がなく、コスト的におよび重量的に有利に得ることができる。

以下、本発明の一実施形態を車体骨格部材としてフロントサイドメンバを例にとって図面と共に詳述する。

図１〜図４は本発明の一実施形態を示し、図１はフロントサイドメンバの側面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は図２の斜視図、図４はアッパ部材の成形型を示す断面図である。

本実施形態の車体骨格部材であるフロントサイドメンバ１は、アルミ合金等の軽量金属材料で構成してあり、図１〜図３に示すように開断面に鋳造成形したアッパ部材２とロア部材３とを、それらの開放側縁部を対向させて接合して閉断面に構成してある。

アッパ部材２は上壁２ａと、該上壁２ａから所要の開き角度をもって傾斜して形成した左右一対の側壁２ｂとで構成してある一方、ロア部材３は下壁３ａと、該下壁３ａから所要の開き角度をもって傾斜して形成した左右一対の側壁３ｂとで構成してある。

ロア部材３の側壁３ｂの端部外面には、アッパ部材２の側壁２ｂの内面の傾斜に整合する傾斜面３ｃを形成してあり、このロア部材３の側壁３ｂの端部をアッパ部材２の側壁２ｂの内側に嵌合し、前記傾斜面３ｃを側壁２ｂの傾斜した内面に嵌合して、これら両側壁２ｂ，３ｂの嵌合面を傾斜面としてあって、この嵌合部分の外側の継目部分をミグ溶接等によって接合Ｗすることによって、フロントサイドメンバ１を６角形の閉断面に形成してある。

また、前記アッパ部材２の側壁２ｂの端部外面は、ロア部材３の側壁３ｂの外面の傾斜面の延長上に揃うように面取りしてある。

本実施形態では、前記アッパ部材２の側壁２ｂの内面に、該アッパ部材２の長さ方向に所要の間隔をおいて複数条のリブ４をほぼ垂直に設けてある。

このリブ４は側壁２ｂの端末位置よりも短く形成してあって、該リブ４の端末にロア部材３の側壁３ｂの端末が当接する平坦なストッパ面４ａを設けてある。

以上の構成によりこの実施形態のフロントサイドメンバ１によれば、アッパ部材２の側壁２ｂの端部の傾斜した内面に、ロア部材３の側壁３ｂの端部外面に形成した傾斜面３ｃを摺接嵌合して、アッパ，ロア両部材２，３の側壁２ｂ，３ｂの端部の嵌合面を斜面として形成してあるため、前記従来のようにアッパ部材の側壁端部に受容部を有段成形しなくても、アッパ，ロア両部材２，３の側壁２ｂ，３ｂの端部同士を適正に嵌合することができるから、アッパ，ロア両部材２，３の接合Ｗ部分間の幅が拡大するのを回避することができる。

従って、一定の外形幅寸法のフロントサイドメンバ１を得る場合に、フロントサイドメンバ１の閉断面の横幅寸法を全体的に狭小化してこれに伴う剛性確保のためのアッパ，ロア両部材２，３の全体的な肉厚の増大化を伴うことなく、該フロントサイドメンバ１の剛性を確保することができる。

特に、本実施形態ではアッパ部材２の側壁２ｂの内面には、ロア部材３の側壁３ｂのストッパを兼ねたほぼ垂直のリブ４を長さ方向に複数条設けてあるため、フロントサイドメンバ１の剛性、とりわけ、前面衝突入力に対する上下方向の曲げ変形に対して、該リブ４がロア部材３の側壁３ｂの端末に突当っているため上下曲げ剛性が高く、従って、フロントサイドメンバ１の上下方向の曲げ変形を抑制して軸方向の潰れ変形を適正に行わせて、エネルギー吸収効果を高めることができる。

また、アッパ部材２は図４に示すように上型１１と下型１２とで鋳造成形するが、このアッパ部材２を下型１２から型抜きする際に複数のイジェクタピン１３を進出させて下型１２から離脱させるが、この時、前記複数条のリブ４の平坦なストッパ面４ａをイジェクタピン１３の受け面として有効利用することができ、従って、アッパ部材２の側壁２ｂの内面に専用のイジェクタピン受けを設ける必要がなく、コスト的におよび重量的に更に有利に得ることができる。

なお、図２の鎖線に示すようにロア部材３の側壁３ｂの内面にも、アッパ部材２と同様に複数条のリブ４Ａを設けて、フロントサイドメンバ１の上下方向の曲げ剛性を更に高めるようにしてもよく、この場合、リブ４Ａを側壁３ｂの端末位置よりも短く形成してリブ４Ａの端末を平坦に形成し、該リブ４Ａの端末を鋳造成形時におけるイジェクタピン受け４Ａａとして、前述と同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態ではアッパ部材２の側壁２ｂの端部内側にロア部材３の側壁３ｂの端部を嵌合して接合するようにしているが、これとは逆にロア部材３の側壁３ｂの端部内側にアッパ部材２の側壁２ｂの端部を嵌合させて接合して、閉断面のフロントサイドメンバ１を構成することもできる。

更に、車体骨格部材としてフロントサイドメンバを例に取って説明したが、この他、リヤサイドメンバやサイドシル等の前後方向骨格メンバや、ダッシュクロスメンバ，フロアクロスメンバ等の車幅方向骨格部材に本発明を適用することが可能である。

本発明の一実施形態におけるフロントサイドメンバの側面図。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。 図２に示したフロントサイドメンバの斜視図。 アッパ部材の成形型を示す断面図。

符号の説明

１ フロントサイドメンバ（車体骨格部材）
２ アッパ部材（一方の部材）
２ｂ，３ｂ 側壁
３ ロア部材（他方の部材）
３ｃ 傾斜面
４ リブ
４ａ ストッパ面

Claims (1)

1. 一対の側壁を所要の開き角度をもって傾斜して形成した開断面のアッパ部材とロア部材とを、一方の部材の側壁の端部の内側に他方の部材の側壁の端部を嵌合させて接合して閉断面に形成した車体骨格部材であって、前記アッパ部材とロア部材とを鋳物材で形成し、一方の部材の側壁の内側に配置される他方の部材の側壁の端部に、該一方の部材の側壁内面の傾斜に整合する傾斜面を形成して、これら側壁端部の嵌合面を斜面として形成し、少くとも前記一方の部材の側壁内面に、該部材の長さ方向に所要の間隔をおいて複数条のリブをほぼ垂直に設け、該リブの端末に前記他方の部材の側壁の端末が当接するストッパ面を設けたことを特徴とする車体骨格部材。

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