(57)【要約】【課題】量産性の確保及び結合剛性の確保を両立させつつ、結合部でのシール性を向上させることができる車体骨格部材同士の結合構造を得る。【解決手段】リヤクロスメンバ１２の上部垂直面２２と中間部水平面２６とが交差する折り曲げ部の外側の端部には、プレス成形時の割れ防止用の切欠部２８が形成されていると共に、当該切欠部２８の切欠範囲を狭めるための段差部３０が形成されている。これにより、割れ防止による量産性を確保でき、しかもシール材による切欠部２８のシールが容易になる。また、中間部水平面２６の中間部端末フランジ部２６Ａは一般面２６Ｂからそのまま延出され、リヤサイドメンバ１０の下部水平面１６に同じ高さでスポット溶接されているため、結合剛性も確保される。【選択図】    図１
2004203116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々プレス成形によって形成されると共に各々垂直面及び水平面を含んで構成され、一方の車体骨格部材の側面に他方の車体骨格部材の端部を突き当てた状態で溶接により剛結する車体骨格部材同士の結合構造であって、
前記他方の車体骨格部材の垂直面の端末フランジ部を一方の車体骨格部材の側面に位置された垂直面に溶接すると共に、他方の車体骨格部材の水平面からそのまま延出された端末フランジ部を一方の車体骨格部材の下面に位置された水平面に下側から溶接し、
前記他方の車体骨格部材の垂直面と水平面とが交差する折り曲げ部の結合端部には、プレス成形時の折り曲げによる割れの発生を防止するための切欠部が形成されていると共に、当該切欠部側へ突出し切欠範囲を狭める段差部が形成されている、
ことを特徴とする車体骨格部材同士の結合構造。
【請求項２】
前記一方の車体骨格部材は、車体側部に車体前後方向を長手方向として配置されたサイドメンバであり、
前記他方の車体骨格部材は、車体幅方向を長手方向として配置され、長手方向の端部がサイドメンバの側部に結合されるクロスメンバである、
ことを特徴とする請求項１記載の車体骨格部材同士の結合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各々プレス成形によって形成されると共に各々垂直面及び水平面を含んで構成され、一方の車体骨格部材の側面に他方の車体骨格部材の端部を突き当てた状態で溶接により剛結する車体骨格部材同士の結合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に種々のボディーパネルを組み合わせて車体が構成されているが、代表的な骨格部材としてはサイドメンバ及びクロスメンバ等がある。サイドメンバは車体側部に車体前後方向を長手方向として配置された長尺状の部材であり、クロスメンバは車体前後部等に車体幅方向を長手方向として配置された長尺状の部材である。クロスメンバの端部は、サイドメンバの内側にスポット溶接によって結合されている。
【０００３】
図６及び図７には、リヤサイドメンバとリヤクロスメンバとの結合構造の従来例が示されている。これらの図に示されるように、リヤクロスメンバ１００は階段状に形成されており、上部垂直面１０２、中間部水平面１０４、及び下部垂直面１０６を含んで構成されている。上部垂直面１０２の端末フランジ部１０２Ａは車体前方側へ屈曲されており、リヤサイドメンバ１０８の側部垂直面１１０にスポット溶接で結合されている。また、中間部水平面１０４の中間部端末フランジ部１０４Ａはリヤサイドメンバ１０８の下部水平面１１２側へ延出されて、そのまま下部水平面１１２にスポット溶接で結合されている。なお、下部垂直面１０６の下部端末フランジ部１０６Ａは車体後方側へ屈曲されており、リヤサイドメンバ１０８とは異なる別の部材にスポット溶接で結合されている。
【０００４】
ここで、一般に上述したリヤクロスメンバ１００やリヤサイドメンバ１０８は、量産性の観点からプレス成形によって形成される。その場合、成形時に折り曲げ部位の端部に割れが生じるのを防止する必要があるため、リヤクロスメンバ１００の上部垂直面１０２と中間部水平面１０４とが交差する折り曲げ部の外側の端部にＵ字状の切欠部１１４を形成している。そして、強度・剛性を確保する観点から、リヤクロスメンバ１００の中間部水平面１０４の高さがリヤサイドメンバ１０８の下部水平面１１２の高さに合うように設定する関係で、切欠部１１４の形成位置にリヤサイドメンバ１０８のコーナーＲ部１１６が合わさり、その結果、図７に示されるように、切欠部１１４とコーナーＲ部１１６とで比較的大きな隙間１１８が形成され、シール材によるシールが非常に困難なものになっていた。
【０００５】
なお、先行技術調査した結果、下記特許文献１が摘出されたが、この結合構造による場合、クロスメンバの端部に段部を形成し、クロスメンバの下面がサイドメンバの下面にそのままスポット溶接される構成ではないため、結合部の強度・剛性を確保できない点、更に切欠部自体が存在しないが、このパネルを量産目的でプレス成形すれば割れが生じてしまうことから、量産に適していないという欠点がある。
【０００６】
【特許文献１】
実開平２−１４５５６９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、量産性の確保及び結合剛性の確保を両立させつつ、結合部でのシール性を向上させることができる車体骨格部材同士の結合構造を得ることが目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明に係る車体骨格部材同士の結合構造は、各々プレス成形によって形成されると共に各々垂直面及び水平面を含んで構成され、一方の車体骨格部材の側面に他方の車体骨格部材の端部を突き当てた状態で溶接により剛結する車体骨格部材同士の結合構造であって、前記他方の車体骨格部材の垂直面の端末フランジ部を一方の車体骨格部材の側面に位置された垂直面に溶接すると共に、他方の車体骨格部材の水平面からそのまま延出された端末フランジ部を一方の車体骨格部材の下面に位置された水平面に下側から溶接し、前記他方の車体骨格部材の垂直面と水平面とが交差する折り曲げ部の結合端部には、プレス成形時の折り曲げによる割れの発生を防止するための切欠部が形成されていると共に、当該切欠部側へ突出し切欠範囲を狭める段差部が形成されている、ことを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の本発明に係る車体骨格部材同士の結合構造は、請求項１記載の発明において、前記一方の車体骨格部材は、車体側部に車体前後方向を長手方向として配置されたサイドメンバであり、前記他方の車体骨格部材は、車体幅方向を長手方向として配置され、長手方向の端部がサイドメンバの側部に結合されるクロスメンバである、ことを特徴としている。
【００１０】
請求項１記載の本発明によれば、以下の如くして、一方の車体骨格部材に他方の車体骨格部材が結合される。
【００１１】
まず、他方の車体骨格部材の垂直面の端末フランジ部が一方の車体骨格部材の側面に位置された垂直面に溶接される。次に、他方の車体骨格部材の水平面からそのまま延出された端末フランジ部が、一方の車体骨格部材の下面に位置された水平面に下側から溶接される。なお、どちらの溶接作業を先に行うかは任意である。
【００１２】
ここで、本発明では、他方の車体骨格部材の垂直面と水平面とが交差する折り曲げ部の結合端部付近に切欠部が形成されているため、他方の車体骨格部材を製作するべく、プレス成形によって水平面に対して垂直面を折り曲げた際に、折り曲げによる割れが生じるのを防止することができる。従って、量産性を確保することができる。
【００１３】
しかし、一方の車体骨格部材も他方の車体骨格部材と同様にプレス成形によって形成されているため、側面となる垂直面と下面となる水平面との折り曲げ部分は所定曲率半径のＲ部となる。従って、他方の車体骨格部材の所定位置に単に切欠部を形成しただけでは、切欠部とＲ部とが重なるところで、切欠範囲が大きくなる。このため、この切欠範囲のすべてをシール材でシールするのは、非常に難しいといえる。
【００１４】
ここで、本発明では、他方の車体骨格部材の垂直面と水平面とが交差する折り曲げ部の結合端部付近に、切欠部側へ突出し切欠範囲を狭める段差部を形成したので、従来よりも切欠範囲が狭くなる（即ち、切欠面積が小さくて済む）。従って、従来通りのシール手法でも、確実（かつ容易）にシールすることが可能となる。
【００１５】
しかも、本発明では、他方の車体骨格部材の垂直面と水平面とが交差する折り曲げ部の結合端部付近にのみ段差部を形成し、他方の車体骨格部材の水平面の端部はそのまま延出されて端末フランジ部となり、一方の車体骨格部材の下面となる水平面に下側から溶接されるため、他方の車体骨格部材の水平面と一方の車体骨格部材の下面となる水平面との高さを揃えることができる。従って、一方の車体骨格部材に対する他方の車体骨格部材の結合強度・結合剛性も充分に確保される。
【００１６】
請求項２記載の本発明によれば、車体側部に車体前後方向を長手方向として配置されたサイドメンバの側部に、車体幅方向を長手方向として配置されたクロスメンバの長手方向の端部を結合する場合に、請求項１記載の発明が適用される。一般に、車体は量産されることから、その骨格部材となるサイドメンバ及びクロスメンバにも、量産性確保の要請がある。また、サイドメンバとクロスメンバとの結合部分には、衝突時の安全性を確保するため、結合剛性確保の要請があり、又車両走行時に路面から被水する可能性があるため、シール性確保の要請もある。従って、請求項１記載の発明をサイドメンバとクロスメンバとの結合構造に適用することは好適である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を用いて、本発明に係る車体骨格部材同士の結合構造の一実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車体前方側を示しており、矢印ＵＰは車体上方側を示しており、矢印ＩＮは車体幅方向室内側を示している。
【００１８】
図１には、本実施形態に係るリヤサイドメンバとリヤクロスメンバとの結合構造の要部拡大斜視図がが示されている。また、図２〜図４には、各部の断面図が示されている。
【００１９】
図１に示されるように、車体後部の両サイドには車体前後方向を長手方向とする一対の「一方の車体骨格部材」としてのリヤサイドメンバ１０がそれぞれ配設されており、これらのリヤサイドメンバ１０間に掛け渡されるように車体幅方向を長手方向とする「他方の車体骨格部材」としてのリヤクロスメンバ１２が配設されている。
【００２０】
リヤサイドメンバ１０は、車体幅方向外側が開放側とされた略コ字状の断面形状を成しており、上下に平行に配置された上部水平面１４及び下部水平面１６と、これらの内端同士を繋ぐ側部垂直面１８と、を備えている。このリヤサイドメンバ１０はプレス成形によって構成されており、そのため上下の折り曲げ部は所定曲率半径のＲ部２０とされている。
【００２１】
一方、リヤクロスメンバ１２は、階段状の断面形状を成しており、上下に互い違いに平行に配置された上部垂直面２２及び下部垂直面２４と、上部垂直面２２の下端部と下部垂直面２４の上端部とを繋ぐ中間部水平面２６と、を備えている。さらに、上部垂直面２２の外側の端末部は車体前方側へ直角に折り曲げられており、上部端末フランジ部２２Ａとされている。同様に、下部垂直面２４の端末部は車体後方側へ直角に折り曲げられており、下部端末フランジ部２４Ａとされている。一方、中間部水平面２６の端末部はそのまま車体幅方向外側へ延出されており、中間部端末フランジ部２６Ａとされている。
【００２２】
上部端末フランジ部２２Ａは、リヤサイドメンバ１０の側部垂直面１８に突き当てられて、この状態でスポット溶接により結合（剛結）されている。また、中間部端末フランジ部２６Ａは、リヤサイドメンバ１０の下部水平面１６の下面に下側から当接され、この状態でスポット溶接により結合（剛結）されている。さらに、下部端末フランジ部２４Ａは、リヤサイドメンバ１０とは異なる図示しない車体側構成要素にスポット溶接により結合（剛結）されている。
【００２３】
上述したリヤクロスメンバ１２もプレス成形によって構成されている。従って、プレス成形時に割れが生じるのを避けるため、上部垂直面２２と中間部水平面２６との折り曲げ部の外側の端部付近（より具体的には上部垂直面２２の外側の端部の下端付近）、並びに、中間部水平面２６と下部垂直面２４との折り曲げ部の外側の端部付近（より具体的には下部垂直面２４の外側の端部の上端付近）に切欠部２８がそれぞれ形成されている。
【００２４】
さらに、上部垂直面２２と中間部水平面２６との折り曲げ部の端部付近、並びに、中間部水平面２６と下部垂直面２４との折り曲げ部の端部付近には、平面視で比較的狭幅の段差部３０がそれぞれ形成されている。段差部３０は中間部水平面２６の一般面２６Ｂから上方側へ隆起する形状を成しており、これにより切欠部２８の切欠範囲が狭められている（図２、図３参照）。なお、段差部３０の外端部は、スロープ状に傾斜してリヤサイドメンバ１０の下部水平面１６の下面側へ延出されて中間部端末フランジ部２６Ａと一体化されている。そして、当該切欠範囲が狭められた切欠部２８が、図示しないシール材によってシールされている。
【００２５】
また、上記段差部３０はリヤクロスメンバ１２の中間部水平面２６の全幅（車体前後方向に沿う幅）に亘って形成されているのではなく、両サイドにのみ形成されているため、段差部３０が形成された部分ではリヤクロスメンバ１２の上部垂直面２６の上端フランジ部２２Ｂからの高さｈ１（図２参照）はリヤサイドメンバ１０の下部水平面１６の下縁にまでは至らない（低くなる）が、段差部３０が形成されていない一般面２６Ｂではリヤサイドメンバ１０の下部水平面１６の下縁までの高さｈ２は従来通りの高さが確保されている。
【００２６】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００２７】
まず、リヤクロスメンバ１２はプレス成形によって形成されているが、本実施形態のリヤクロスメンバ１２は、上部垂直面２２と中間部水平面２６との折り曲げ部の外側の端部付近（より具体的には上部垂直面２２の外側の端部の下端付近）、並びに、中間部水平面２６と下部垂直面２４との折り曲げ部の外側の端部付近（より具体的には下部垂直面２４の外側の端部の上端付近）に切欠部２８がそれぞれ形成されているため、プレス成形時にこれらの折り曲げ部の外側の端部に割れが生じるのを防止することができる。従って、量産性を確保することができる。
【００２８】
また、リヤサイドメンバ１０もプレス成形によって形成されているため、側部垂直面１８と下部水平面１６との折り曲げ部分（及び側部垂直面１８と上部水平面１４との折り曲げ部分）が所定曲率半径のＲ部２０となる。従って、リヤクロスメンバ１２の折り曲げ部の外側の端部に単に切欠部２８を形成しただけでは、切欠部２８とＲ部２０とが重合するところで切欠範囲が大きくなり、シール材でシールするのが困難になるが、本実施形態では、リヤクロスメンバ１２の上部垂直面２２と中間部水平面２６とが交差する折り曲げ部の外側の端部に、切欠部２８側へ突出する段差部３０を一体に形成したので、段差部３０が形成された部分では切欠部２８の形成（切欠）範囲を狭めることができる。すなわち、切欠面積が小さくて済む。従って、従来通りのシール手法でも、確実かつ容易にシールすることができる。
【００２９】
しかも、本実施形態では、リヤクロスメンバ１２の上部垂直面２２と中間部水平面２６とが交差する折り曲げ部の外端側、並びに、中間部水平面２６と下部垂直面２４とが交差する折り曲げ部の外端側にのみ段差部３０を形成し、中間部水平面２６の一般部２６Ｂはそのまま残し、外側の端部をそのままリヤサイドメンバ１０側へ延出して中間部端末フランジ部２６Ａとして、リヤサイドメンバ１０の下部水平面１６に下側からスポット溶接する構成としたので、リヤクロスメンバ１２の中間部水平面２６とリヤサイドメンバ１０の下部水平面１６との高さを揃えることができる。従って、リヤサイドメンバ１０に対するリヤクロスメンバ１２の結合強度・剛性も充分に確保される。
【００３０】
総括すると、本実施形態に係るリヤサイドメンバとリヤクロスメンバとの結合構造によれば、量産性の確保及び結合剛性の確保を両立させつつ、結合部でのシール性を向上させることができる。
【００３１】
さらに、本実施形態では、リヤサイドメンバ１０とリヤクロスメンバ１２との結合構造に対して本発明を適用したので、前記効果が余すところなく発揮される。つまり、一般に、車体は量産されることから、その骨格部材となるリヤサイドメンバ１０及びリヤクロスメンバ１２にも、量産性確保の要請がある。また、リヤサイドメンバ１０とリヤクロスメンバ１２との結合部分には、衝突時の安全性を確保するため、結合剛性確保の要請があり、又車両走行時に路面から被水することがあるため、シール性確保の要請もある。従って、前記効果が余すところなく発揮され、非常に好適な適用例である。
【００３２】
なお、上述した本実施形態では、リヤサイドメンバ１０とリヤクロスメンバ１２との結合構造に対して本発明を適用したが、これに限らず、フロントサイドメンバとフロントクロスメンバとの結合構造に対して本発明を適用してもよいし、ロッカとセンタクロスメンバとの結合構造に対して本発明を適用してもよい。さらには、一方の車体骨格部材と他方の車体骨格部材とを結合する部分で、かつプレス成形時の割れ防止のために設ける切欠部との関係でシール上の問題が発生する部位であれば、本発明はすべて適用可能である。
【００３３】
また、上述した本実施形態では、車体幅方向外側が開放側とされた断面コ字状のリヤサイドメンバ１０の側部にリヤクロスメンバ１２の長手方向の端部を結合する構成を採ったが、これに限らず、車体上方側が開放側とされた断面コ字状のリヤサイドメンバの室内側の側部にリヤクロスメンバ１２の長手方向の端部を結合させる構成を採ってもよい。同様に、本実施形態では、階段状に形成されたリヤクロスメンバ１２を採用したが、車体上方側が開放側とされた断面コ字状のリヤクロスメンバを用いてもよい。
【００３４】
次に、図５を用いて、別の実施形態を開示しておく。図５に示されるように、この実施形態では、リヤクロスメンバ４０の上部垂直面４２と中間部水平面４４との折り曲げ部の外側の端部に切欠部を形成せず、替わりに上部垂直面４２の一般面４２Ａと上部端末フランジ部４２Ｂとの折り曲げ部に比較的大きなＲ部４６を設定することで、プレス成形時の割れが発生するのを防いでいる。この実施形態による場合、切欠部を設定しないためシールの心配はないが、比較的大きなＲ部４６を設定する必要があるため、量産には不向きであり、一品製作物的性格が強くなる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車体骨格部材同士の結合構造は、他方の車体骨格部材の垂直面の端末フランジ部を一方の車体骨格部材の側面に位置された垂直面に溶接すると共に、他方の車体骨格部材の水平面からそのまま延出された端末フランジ部を一方の車体骨格部材の下面に位置された水平面に下側から溶接し、他方の車体骨格部材の垂直面と水平面とが交差する折り曲げ部の結合端部付近には、プレス成形時の折り曲げによる割れの発生を防止するための切欠部を形成すると共に、当該切欠部側へ突出し切欠範囲を狭める段差部を形成したので、量産性の確保及び結合剛性の確保を両立させつつ、結合部でのシール性を向上させることができるという優れた効果を有する。
【００３６】
請求項２記載の本発明に係る車体骨格部材同士の結合構造は、請求項１記載の発明において、一方の車体骨格部材は車体側部に車体前後方向を長手方向として配置されたサイドメンバであり、他方の車体骨格部材は車体幅方向を長手方向として配置され長手方向の端部がサイドメンバの側部に結合されるクロスメンバであるため、請求項１記載の効果が余すところなく発揮されるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るリヤサイドメンバとリヤクロスメンバとの結合構造を示す要部拡大斜視図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】図１の３−３線断面図である。
【図４】図１の４−４線断面図である。
【図５】開示例を示す図１に対応する概略斜視図である。
【図６】従来例に係るリヤサイドメンバとリヤクロスメンバとの結合構造を示す図１に対応する要部拡大斜視図である。
【図７】従来例の問題点を説明するための図２に対応する断面図である。
【符号の説明】
１０      リヤサイドメンバ（一方の骨格部材）
１２      リヤクロスメンバ（他方の骨格部材）
１４      上部水平面
１６      下部水平面
１８      側部垂直面
２２      上部垂直面
２２Ａ      上部端末フランジ部
２４      下部垂直面
２６      中間部水平面
２６Ａ      中間部端末フランジ部
２８      切欠部
３０      段差部
【図１】
2004203116.tif 000003
【図２】
2004203116.tif 000004
【図３】
2004203116.tif 000005
【図４】
2004203116.tif 000006
【図５】
2004203116.tif 000007
【図６】
2004203116.tif 000008
【図７】
2004203116.tif 000009