JP2003063441A - 自動車の車体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フルフラップ衝突時、オフセット衝突時にお
いて、衝突エネルギーをそれぞれの場合に応じて吸収す
る。 【解決手段】 サイドフレーム１Ａ，１Ｂと、両サイド
フレームの間に渡されたクロスメンバ１３，１４と、両
サイドフレームに対して一体結合されたサブサイドフレ
ーム１１，１２と、サブサイドフレームの両サイドフレ
ームとの一体結合を解除する斜クロスメンバ１５，１６
とを備え、斜クロスメンバは、衝突の際に前後方向の衝
撃が車体の左右両側に与えられたときは、両サブサイド
フレームの各サイドフレームとの一体結合を解除し、衝
突の際に前後方向の衝撃が車体の左右何れか一方側に与
えられたときは、当該衝撃があった側のサブサイドフレ
ームのサイドフレームとの一体結合を保持し、かつ当該
衝撃があった側とは反対側のサブサイドフレームのサイ
ドフレームとの一体結合を解除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フルフラップ衝突
（全面衝突）時、オフセット衝突（片側半面衝突）時に
おいて、衝突エネルギーをそれぞれの場合に応じて吸収
することで、フルフラップ衝突時とオフセット衝突時と
の安全性の両立を図ることができる自動車の車体構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車体構造の前部は、図７の斜視
図および図６の底面図に示すように、一対のサイドフレ
ーム７Ａ，７Ｂに、フロントクロスメンバ７３，７４が
架け渡されて構成されている。従来、自動車の車体構造
は、衝突時に搭乗者の安全を保つために、搭乗者空間を
形成するフレームを強固にする一方で、サイドフレーム
７Ａ，７Ｂの、運転席よりも前部側にクラシャブルゾー
ンを設け、衝突時に車体の前部が潰れ易くなる（すなわ
ち、クラッシャブルにする）ように構成されている。衝
突の典型的な態様には、オフセット衝突（片側半面衝
突）、フルフラップ衝突（全面衝突）がある。

【０００３】近年では、たとえば、５５ｋｍ/ｈの速度
でフルフラップ衝突するときに搭乗者の安全が保たれる
ように構成する一方で、６４ｋｍ/ｈの速度でオフセッ
ト衝突するときにも搭乗者の安全が保たれるような車体
構造が望まれている。

【０００４】すなわち、車体前部が、フルフラップ衝突
時においてクラッシャブルであるとともに、オフセット
衝突時においても搭乗者空間が潰されない程度にクラッ
シャブルである車体構造が求められている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図７に示したシャシで
は、フルフラップ衝突時には、車体前方からの衝突エネ
ルギーは、サイドフレーム７Ａ．７Ｂの双方にて負担さ
れるが、このときサイドフレーム７Ａ，７Ｂは、衝突エ
ネルギーを車体前部をクラッシュさせて（車体前部を潰
して）吸収しなくてはならない。

【０００６】すなわち、フルフラップ衝突時には、サイ
ドフレーム７Ａ，７Ｂは、衝突エネルギーを十分に吸収
して、衝突エネルギーが、搭乗者空間にまで到達しない
程度に（サイドフレーム７Ａおよび７Ｂの強度が過剰と
ならない程度に）、クラッシャブルに構成する必要があ
る。

【０００７】一方、オフセット衝突時には、衝突エネル
ギーは、サイドフレーム７Ａまたは７Ｂの何れか一方に
より負担される。このとき、サイドフレーム７Ａ，７Ｂ
をクラッシャブルにしておくと、衝突エネルギーは当該
フレームでは十分には吸収しきれない。このため、余剰
の衝突エネルギーにより、搭乗者空間を形成するフレー
ムが潰されてしまい、搭乗者の安全が損なわれてしま
う。

【０００８】このような問題を解決するべく、左右サイ
ドフレームを連結させるクロスメンバがＸ字状に付加さ
れたシャシ構造も知られている（特開２０００‐１５９
１４５号公報参照）。このシャシ構造では、右サイドフ
レームの前部から左サイドフレームに、および左サイド
フレームの前部から右サイドフレームに、フレームメン
バがＸ字状に設けられている。

【０００９】上記公報記載のシャシ構造では、Ｘ字のク
ロスメンバにより、衝突エネルギーを、ある程度は分散
させることができるものの、当該Ｘ字のクロスメンバ
が、シャシ全体に強固に固定されているために、フルフ
ラップ衝突時、オフセット衝突時にともに左右サイドフ
レームがクラッシャブルであり、かつ衝突エネルギーに
より搭乗者空間が潰されないような車体構造は容易には
実現できない。

【００１０】以上述べたように、自動車には、フルフラ
ップ衝突時とオフセット衝突時の安全をともに確保する
といった構造上の要請があるが、既存の技術では充分に
これに応えることができてはいない。

【００１１】本発明の目的は、フルフラップ衝突時には
オフセット衝突時において、衝突エネルギーをそれぞれ
の場合に応じて、クラッシャブルとし、かつ衝突エネル
ギーにより搭乗者空間が潰されないようにし、フルフラ
ップ衝突時にはオフセット衝突時ともに搭乗者の安全を
確保することができる自動車の車体構造を提供すること
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】オフセット衝突時におい
ては、片側のサイドフレームのみで衝突エネルギーを吸
収せざる得ないため、衝突エネルギーが、１つのサイド
フレームのエネルギー吸収能力を超えてしまう。

【００１３】本発明者は、サイドメンバの衝突エネルギ
ー吸収量を補足、増加させるために、サブサイドフレー
ムを、サイドフレームに付加し、フルフラップ衝突時に
サブサイドフレームの効力を失効させることができれ
ば、フルフラップ衝突時、オフセット衝突時ともに搭乗
者の安全を確保することができる、との知見を得て、本
発明をなすに至った。

【００１４】本発明の、自動車の車体構造は、車体の前
後方向に延びる左右一対のサイドフレームと、前記両サ
イドフレームの間に渡されたクロスメンバと、前記両サ
イドフレームに対して一体結合されたサブサイドフレー
ムと、前記サブサイドフレームの前記両サイドフレーム
との一体結合を解除する結合解除手段とを備えたもの
で、前記結合解除手段は、（１）衝突の際に前後方向の
衝撃が前記車体の左右両側に与えられたときは、前記両
サブサイドフレームの、前記各サイドフレームとの一体
結合を解除し、（２）衝突の際に前後方向の衝撃が前記
車体の左右何れか一方側に与えられたときは、当該衝撃
があった側のサブサイドフレームの前記サイドフレーム
との一体結合を保持し、かつ、当該衝撃があった側とは
反対側のサブサイドフレームの前記サイドフレームとの
一体結合を解除することを特徴とする。

【００１５】ここで、「衝突の際」には、実際の衝突時
のみならず、衝突直前に、電磁波や赤外線を用いた衝突
予知装置により衝突を予知できる場合には、衝突直前を
も含む。「一体結合が取り除かれる構造」には、サブサ
イドフレームの除去、破壊、折り曲げ等、何らかの態様
によりサブサイドフレームの機能（強度）が取り除か
れ、あるいは弱められる構造を意味する。

【００１６】前記サイドフレームおよび前記サブサイド
フレームは、前記車体のフロント側を構成するシャシの
一部を構成している。また、前記結合解除手段は、典型
的には、サブサイドフレームのサイドフレームとの一体
結合を、車体の前後方向に垂直な方向（横方向、上下方
向）に作用する力により取り除くように構成できる。ま
た、サブサイドフレームは、サイドフレームと一体結合
しているときには、車体の前後方向の衝突エネルギーに
対抗する強度を持っている。

【００１７】本発明では、結合解除手段は、衝突の際
に、右のサイドフレームの前部から左のサブサイドフレ
ームに、右前部の衝突エネルギーが伝達して、当該エネ
ルギーに基く力によりサブサイドフレームを取り除き、
かつ、左のサイドフレームの前部から右のサブサイドフ
レームに、左前部の衝突エネルギーが伝達して、当該エ
ネルギーに基く力によりサブサイドフレームを取り除く
機構を持つことができる。

【００１８】具体的には、車体の右前部から左のサブサ
イドフレームに一体結合を取り除くための衝突エネルギ
ー伝達用ロッドを取り付け、かつ車体の左前部から、右
のサブサイドフレームに、上記の一体結合を取り除くた
めの衝突エネルギー伝達用ロッドを取り付けることがで
きる。

【００１９】また、本発明では、左右のサイドフレーム
のそれぞれの前部に衝突感知手段が設けられ、右のサイ
ドフレームの前部と左のサブサイドフレームとの間に、
衝突エネルギーを伝達するための衝突エネルギー伝達機
構が設けられるとともに、左のサブサイドフレームに
は、サブサイドフレーム除去手段が取り付けられ、か
つ、左のサイドフレームの前部と右のサブサイドフレー
ムとの間に、衝突エネルギーを伝達するための衝突エネ
ルギー伝達機構が設けられるとともに、右のサブサイド
フレームには、サブサイドフレーム除去手段が取り付け
られていることを特徴とする。

【００２０】この場合には、衝突エネルギー伝達機構
を、電気配線または流体（ガス、液体）配管とでき、サ
ブサイドフレーム除去手段が電気駆動器または流体駆動
器とすることができる。具体的には、衝突感知手段を油
圧シリンダとし、前記衝突エネルギー伝達機構を油圧伝
達管とし、前記サブサイドフレーム除去手段が油圧シリ
ンダとすることができる。なお、衝突感知手段を、加速
度検出装置または加加速度検出装置とすることもでき
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態を図
１の斜視図および図２の底面図により説明する。シャシ
１０は、サイドフレーム１Ａ，１Ｂと、サブサイドフレ
ーム１１，１２と、フロントクロスメンバ１３，１４
と、斜クロスメンバ（本発明における結合解除手段）１
５，１６とを含んで構成されている。

【００２２】サイドフレーム１Ａとサブサイドフレーム
１１、およびサイドフレーム１Ｂとサブサイドフレーム
１２は、それぞれ対をなす。サブサイドフレーム１１
は、サイドフレーム１Ａに一体結合するように設けら
れ、サブサイドフレーム１２は、サイドフレーム１Ｂに
一体結合するように設けられている。また、サイドフレ
ーム１Ａ，１Ｂ間には、フロントクロスメンバ１３，１
４が渡されている。

【００２３】サブサイドフレーム１１は、前端がサイド
フレーム１Ａの前部に軸着され、後端が、サブサイドフ
レームホルダ１７により、サイドフレーム１Ａに保持さ
れている。同様に、サブサイドフレーム１２は、前端が
サイドフレーム１Ｂの前部に軸着され、サブサイドフレ
ームホルダ１８により、サイドフレーム１Ｂに保持され
ている。サブサイドフレーム１１，１２は、後端におい
て横方向の力を受けたときには、サブサイドフレームホ
ルダ１７，１８から外れる（すなわち、サイドフレーム
１Ａ，１Ｂから外れる）ように構成されている。

【００２４】サブサイドフレーム１１の前端から、サブ
サイドフレーム１２の後端に斜クロスメンバ１５が取り
付けられ、サブサイドフレーム１２の前部からサブサイ
ドフレーム１１の後端に斜クロスメンバ１６が取り付け
られている。

【００２５】サブサイドフレーム１１の前部と斜クロス
メンバ１５の前部は、ボルト１５１にてサイドフレーム
１Ａの前部に固定され、サブサイドフレーム１２の前端
と斜クロスメンバ１６の前端は、ボルト１６１にてサイ
ドフレーム１Ｂの前部に固定されている。また、サブサ
イドフレーム１１の後端は斜クロスメンバ１６の後端
に、サブサイドフレーム１２の後端は斜クロスメンバ１
５の後端に、それぞれボルト１６２，ナット１６３を用
いて取り付けられている。

【００２６】サイドフレーム１Ａにはゴム製のサブサイ
ドフレームホルダ１７が設けられている。サブサイドフ
レーム１１の後端は、横方向の力によって取り外れるよ
うにサブサイドフレームホルダ１７に収められている。

【００２７】さらに、本実施形態では、サブサイドフレ
ーム１１，１２は、車体の前後方向からの圧縮する力に
対して、サイドフレーム１Ａを補強するような構造とな
っている。サブサイドフレームホルダ１７および１８
は、それぞれ、サブサイドフレーム１１および１２を保
持するものであり、この保持は、衝突エネルギーによ
り、簡単に取り除かれる。

【００２８】Ｘ状の斜クロスメンバ１５，１６の前部
は、図２に示すように、サイドフレーム１Ａの前部に取
り付けてもよいし、サイドフレーム１Ａの前部よりやや
後方に取り付けてもよい。また、斜クロスメンバ１５お
よび１６の形は、ストレートでもよいし、交差部分が接
触しないように接触部を湾曲させてもよい。

【００２９】図３（Ａ）は、サイドフレーム１Ａとサブ
サイドフレーム１１との取り付け状態、サイドフレーム
１Ａと斜クロスメンバ１５の前端との取り付け状態、サ
ブサイドフレーム１１と斜クロスメンバ１６の後端との
取り付け状態を詳細に示す図である。図３（Ｂ）は、サ
イドフレーム１Ｂとサブサイドフレーム１２との取り付
け状態、サイドフレーム１Ｂと斜クロスメンバ１６の前
端との取り付け状態、サブサイドフレーム１２と斜クロ
スメンバ１５の後端との取り付け状態を詳細に示す図で
ある。

【００３０】図３（Ａ）では、サブサイドフレーム１１
の前端は、斜クロスメンバ１５の前端とボルト１５１に
て、サイドフレーム１Ａの前部に固定されている。ま
た、サブサイドフレーム１１の後端は、斜クロスメンバ
１６の後端と、斜クロスメンバ１６の厚みより厚いパッ
ド１５５を挟んで、ボルト１６２．ナット１６３にて固
定されており、サイドフレーム１Ａとはサブサイドフレ
ームホルダ１７を介してのみ固定されている。なお、本
実施形態では、サブサイドフレームホルダ１７は、サイ
ドフレーム１Ａとに、強固に、接着材を用いて固定して
いるが、ボルト等、他の結合手段により固定してもよ
い。

【００３１】図３（Ｂ）では、サブサイドフレーム１２
の前端は、斜クロスメンバ１６の前端とパッド１６５を
介して、ボルト１６１にて、サイドフレーム１Ｂの前部
に固定されている。サブサイドフレーム１２の前端を、
サイドフレーム１Ｂの前部とに、溶接等他の手段を用い
て固定してもよい。

【００３２】また、サブサイドフレーム１２の後端は、
斜クロスメンバ１５の後端と固定されている。すなわ
ち、サブサイドフレーム１２の後端は、斜クロスメンバ
１５の後端に、ボルト１５２，ナット１５３にて固定さ
れており、サイドフレーム１Ｂとはサブサイドフレーム
ホルダ１８を介してのみ固定されている。図３（Ａ）で
説明したと同様、サイドフレーム１Ｂとサブサイドフレ
ームホルダ１８とは、強固な接着剤にて固定されてい
る。

【００３３】以下、第１実施形態の作用を説明する。図
２において、矢印ＣおよびＤは、衝突時に力の加わる方
向を表したものである。まず、全面衝突（フルフラップ
衝突）時の作用について説明する。

【００３４】フルフラップ衝突では、サイドフレーム１
Ａおよび１Ｂに均等に、ＣおよびＤ方向の衝突エネルギ
ーが与えられる。サイドフレーム１Ａにはサブサイドフ
レーム１１が取り付けられ、サイドフレーム１Ｂにはサ
ブサイドフレーム１２が取り付けられているので、衝突
エネルギーは、サイドフレーム１Ａとサブサイドフレー
ム１１およびサイドフレーム１Ｂとサブサイドフレーム
１２が負担する。

【００３５】フルフラップ衝突では、サイドフレーム１
Ａに与えられた衝突エネルギーの一部は、斜クロスメン
バ１５に伝えられる。斜クロスメンバ１５に伝えられた
衝突エネルギーは、サブサイドフレーム１２に伝達さ
れ、その結果サブサイドフレーム１２は横方向からの力
を受け、サイドフレーム１Ｂから離脱される。

【００３６】同様に、サイドフレーム１Ｂに与えられた
衝突エネルギーの一部は、斜クロスメンバ１６に伝えら
れ、サブサイドフレーム１１は、サイドフレーム１Ａか
ら離脱される。このように、フルフラップ衝突では、車
体の前後方向の衝突エネルギーは、サイドフレーム１Ａ
および１Ｂだけで負担され、フロントクロスメンバ１３
と１４との間で、クラシャブルゾーンを持つことがで
き、搭乗者に対する安全性の向上を図ることができる。

【００３７】次に、オフセット衝突（ここでは、車体の
左側前面のオフセット衝突）時の作用について説明す
る。オフセット衝突では、車体の左側前面からしか衝突
エネルギーが与えられない。すなわち、図２に示すよう
に、Ｃ方向からの衝突エネルギーが車体に与えられる。
サイドフレーム１Ａには、サブサイドフレーム１１が取
り付けられているので、衝突エネルギーは、サイドフレ
ーム１Ａとサブサイドフレーム１１の両方が負担する。

【００３８】これにより、オフセット衝突では、車体の
左側は、サイドフレーム１Ａとサブサイドフレーム１１
両方の強度を持つことになる。サイドフレーム１Ａとサ
ブサイドフレーム１１との双方により、衝突エネルギー
は十分に吸収され、衝突エネルギーは殆ど、搭乗者空間
にまで到達せず、搭乗者を保護することができる。

【００３９】このとき、サイドフレーム１Ａに与えられ
た衝突エネルギーの一部は、斜クロスメンバ１５に伝え
られる。斜クロスメンバ１５に伝えられた衝突エネルギ
ーは、サブサイドフレーム１２に伝達され、その結果サ
ブサイドフレーム１２は、横方向からの力を受け、サイ
ドフレーム１Ｂから離脱される。これにより、フロント
クロスメンバ１３と１４との間のサイドフレーム１Ｂ側
は、クラシャブルとなる。

【００４０】次に、本発明の第２実施形態を図４により
説明する。図４において、シャシ２０は、サイドフレー
ム２Ａ，２Ｂと、サブサイドフレーム２１，２２と、フ
ロントクロスメンバ２３，２４とを含んで構成される。
第２実施形態では、サブサイドフレーム２１のサイドフ
レーム２Ａへの一体結合の構成、サブサイドフレーム２
２のサイドフレーム２Ｂへの一体結合の構成は、それぞ
れ、第１実施形態における、サブサイドフレーム１１の
サイドフレーム１Ａへの一体結合の構成およびサブサイ
ドフレーム１２のサイドフレーム１Ｂへの一体結合の構
成と同じである。

【００４１】また、サイドフレーム２Ａ，２Ｂの前部と
サブサイドフレーム２１，２２の前部との結合構造に
は、ボルト２５１，２６１が用いられている。また、サ
イドフレーム２Ａ，２Ｂとサブサイドフレーム２１，２
２の後端との結合には、サブサイドフレームホルダ２
７，２８が用いられている。ボルト２５１，２６１およ
びサブサイドフレームホルダ２７，２８の機能は、第１
実施形態におけるボルト１５１，１６１およびサブサイ
ドフレームホルダ１７，１８と同じである。

【００４２】第２実施形態では、結合解除手段として、
サブサイドフレーム２１，２２のサイドフレーム２Ａ，
２Ｂとの一体結合を取り除くための油圧装置が用いられ
ている。この油圧装置は衝突エネルギー感知装置２９１
１，２９２１、圧力伝達装置２９１２，２９２２、サブ
サイドフレーム離脱装置２９１３，２９２３からなる。

【００４３】第２実施形態では、サイドフレーム２Ａ，
２Ｂの前端に衝突エネルギー感知装置２９１１，２９２
１が設けられており、サブサイドフレーム２１，２２に
は、サブサイドフレーム離脱装置２９１３，２９２３が
それぞれ設けられている。衝突エネルギー感知装置２９
１１と、サブサイドフレーム離脱装置２９１３とは圧力
伝達装置２９１３により接続され、衝突エネルギー感知
装置２９２１と、サブサイドフレーム離脱装置２９２３
とは圧力伝達装置２９２２により接続されされている。

【００４４】以下、本発明の第２実施形態の作用を図４
に基づいて説明する。図４において、矢印ＣおよびＤ
は、衝突時に力の加わる方向を表したものである。フル
フラップ衝突時には、衝突エネルギー感知装置２９１１
および２９２１の双方がそれぞれ、ＣおよびＤ方向の衝
突エネルギーを感知する。すなわち、車体が正面側で衝
突すると、衝突エネルギー感知装置２９１１，２９２１
のシリンダーが作動する。

【００４５】衝突エネルギーの一部は、圧力伝達装置２
９１２，２９２２を介して、サブサイドフレーム離脱装
置２９１３，２９２３に伝えられる。サブサイドフレー
ム離脱装置２９１３，２９２３は、サブサイドフレーム
２１，２２に対して横方向の力を与え、サブサイドフレ
ーム２１，２２は、サイドフレーム２Ａ，２Ｂから離脱
する。すなわち、サブサイドフレーム２１とサイドフレ
ーム２Ａとの一体結合、およびサブサイドフレーム２２
とサイドフレーム２Ｂとの一体結合が取り除かれる。

【００４６】オフセット衝突では、車体の左側前面から
しか衝突エネルギーが与えられない。すなわち、図４に
示すように、Ｃ方向からの衝突エネルギーが車体に与え
られる。サイドフレーム２Ａには、サブサイドフレーム
２１が取り付けられているので、衝突エネルギーは、サ
イドフレーム２Ａとサブサイドフレーム２１の両方のフ
レームが負担する。このとき、衝突エネルギー感知装置
２９１１が動作し、衝突エネルギーの一部は、圧力伝達
装置２９１２を介して、サブサイドフレーム離脱装置２
９１３に伝えられる。サブサイドフレーム離脱装置２９
１３は、サブサイドフレーム２２に対して横方向の力を
与える。これにより、サブサイドフレーム２２と、サイ
ドフレーム２Ｂとの一体結合が取り除かれる。

【００４７】なお、Ｃ及びＤ方向の衝突エネルギーを感
知する装置は、種々のものが考案されているが、搭乗者
の安全を確保するために使用されるエアーバックが作動
する時に用いられる、衝突エネルギーを感知する装置等
を使用することもできる。

【００４８】さらに、Ｃ及びＤ方向の衝突エネルギーを
電気エネルギーに変換して、適宜のサブサイドフレーム
離脱装置に伝達することもできる。さらに、サブサイド
フレームを取り除く方法には、小規模の爆薬を使用する
こともできる。

【００４９】以下、本発明の第３実施形態を図５（Ａ）
および（Ｂ）により説明する。図５（Ａ）は、衝突前の
シャシを表し、図５（Ｂ）は、オフセット衝突により、
Ｃ方向からの衝突エネルギーが車体に与えられた衝突後
のシャシを表している。図５（Ａ）において、シャシ３
０は、サイドフレーム３Ａ，３Ｂと、サブサイドフレー
ム３１，３２と、フロントクロスメンバ３３，３４と、
斜クロスメンバ（本発明における結合解除手段）３５
a，３５ｂ，３５ｃ，３６a，３６ｂ，３６ｃとを含んで
構成される。

【００５０】斜クロスメンバ３５a，３５ｂ，３５ｃ
と、斜クロスメンバ３６a，３６ｂ，３６ｃは、図示は
しないが第１実施形態のように、お互いに、交差しない
ようにパッドを挟む構造がとられている。

【００５１】第３実施形態では、サブサイドフレーム３
１のサイドフレーム３Ａへの一体結合の構成は、サブサ
イドフレーム３１の両端近くに、長軸方向にスライドで
きるようなボルト穴を持ち、前方部ではボルト３５１お
よびナット３５４により、後方部ではボルト３５２およ
びナット３５３により取り付けらている。また、サブサ
イドフレーム３２のサイドフレーム３Ｂへの一体結合の
構成は、サブサイドフレーム３２の両端近くに、長軸方
向にスライドできるようなボルト穴を持ち、前方部では
ボルト３６１およびナット３６４により、後方部ではボ
ルト３６２およびナット３６３により取り付けられてい
る。

【００５２】サイドフレーム３Ａ,３Ｂの前部と斜クロ
スメンバ３５a，３６aは、ボルト３５６,３６６により
一体結合されており、サイドフレーム３Ａ,３Ｂの後部
と斜クロスメンバ３５ｂ，３６ｂは、ボルト３５７,３
６７により一体結合されており、さらに、斜クロスメン
バ３５a,３５ｂ,３５ｃは、ボルト３５ａ₁、ナット３５
ａ２にて結合されており、斜クロスメンバ３６a,３６
ｂ,３６ｃは、ボルト３６ａ₁、ナット３６ａ₂にて結合
されている。

【００５３】斜クロスメンバ３５ｃは、サブサイドフレ
ーム３２の中央部より若干後ろ寄りに、ボルト３５ｃ
１、ナット３５ｃ２にて強固に一体結合されており、同
じように、斜クロスメンバ３６ｃは、サブサイドフレー
ム３１の中央部より若干後ろ寄りに、ボルト３６ｃ１、
ナット３６ｃ２にて強固に一体結合されている。

【００５４】また、サブサイドフレーム３１,３２に
は、斜クロスメンバ３６ｃ,３５ｃと一体結合部のとこ
ろの内側にそれぞれクサビ状の溝が設けられている。以
下、本発明の第３実施形態の作用を図５（Ａ），（Ｂ）
に基づいて説明する。図５において、矢印ＣおよびＤ
は、衝突時に力の加わる方向を表したものである。

【００５５】前述したように、図５（Ａ）は衝突前のシ
ャシの構造を表し、図５（Ｂ）は矢印Ｃ方向より力が加
わった時の衝突後の状態を表した図である。まず、オフ
セット衝突時の作用について説明する。オフセット衝突
では、図５（Ｂ）に示すように、Ｃ方向からの衝突エネ
ルギーが車体に与えられる。

【００５６】サイドフレーム３Ａは、Ｃ方向の衝突エネ
ルギーにより、長軸方向の長さが短くなる。その時、サ
ブサイドフレーム３１は、サイドフレーム３Ａに取り付
けられているが、長軸方向にスライドできるようなボル
ト穴を持っているために、その最長の位置まではサイド
フレーム３Ａがクラッシュされるが、それ以上の衝突エ
ネルギーが加わると、サブサイドフレーム３１は、サイ
ドフレーム３Ａと一体結合され、各フレームにより負担
される。

【００５７】また、サイドフレーム３Ａの長軸方向の長
さが短くなることにより、斜クロスメンバ３５ａ，３５
ｂは、サイドフレーム３Ｂの方向に押し出される。これ
により、斜クロスメンバ３５ｃは、サブサイドフレーム
３２を横手方向に押し出す。サブサイドフレーム３２に
は、内側にクサビ状の溝が設けられているため、外側に
折れ曲がる。。

【００５８】次に、フルフラップ衝突時の作用について
説明する。フルフラップ衝突時においては、衝突エネル
ギーは、Ｃ方向およびＤ方向より加わえられる。オフセ
ット衝突での作用が、サイドフレーム３Ａ,３Ｂ両方に
生じることとなりサブサイドフレーム３１,３２が折れ
曲がる。

【００５９】オフセット衝突では、サブサイドフレーム
が、サイドフレームと一体となることによりＣ方向およ
びＤ方向の衝突エネルギーを吸収していたが、フルフラ
ップ衝突では、サブサイドフレームが折れ曲がることに
より、サブサイドフレームとサイドフレームの一体結合
が解かれ、サイドフレームのみにより衝突エネルギーが
吸収され、よりクラシャブルな車体構造が、保たれる。

【００６０】なお、サブサイドフレームが、一本の構造
ではなく、その中間部分で簡単な形で二本が繋がれてい
る（例えば、差込み構造）ものでもよい。また、斜クロ
スメンバ３５ｃ,３６ｃが車体に対して上下に動かない
ように、クロスメンバを設けてもよい。

【００６１】以下、本発明の第４実施形態を図６
（Ａ）,（Ｂ）により説明する。図６（Ａ）は、車体の
片側のサイドフレームにサブサイドフレームガイドが取
り付けられている様子を表しており、図６（Ｂ）は、こ
の取り付けの様子を車体の前方から見た図である。サイ
ドフレーム４Ａには、フロントクロスメンバ４３の後方
に、サブサイドフレーム４１が，前方部ボルト４５１，
後方部ボルト４５２により取り付けられている。

【００６２】さらに、サブサイドフレーム４１の横手方
向に、サブサイドフレーム４１を受けるサブサイドフレ
ームガイド４１１が設けられている。しかも、サブサイ
ドフレームガイド４１１は、長軸方向の長さが、サブサ
イドフレーム４１よりも長い構造を持つ。サブサイドフ
レームガイド４１１には、サブサイドフレーム４１を止
めるサブサイドフレームストッパ４１２が設けられてい
る。

【００６３】サブサイドフレームガイド４１１の反対側
には、サブサイドフレーム４１の前方部に，圧力伝達装
置４９１２ａ、サブサイドフレーム離脱装置４９１３ａ
が、また、後方部に，圧力伝達装置４９１２ａａ、サブ
サイドフレーム離脱装置４９１３ｂが設けられている。

【００６４】以下、本発明の第４実施形態の作用を、図
６（Ａ），（Ｂ）に基づいて説明する。本発明の第４実
施形態の作用は、第２実施形態と同じように、衝突エネ
ルギー感知装置により感知したエネルギーが、圧力伝達
装置２９１２ａ,２９１２ｂにてサブサイドフレーム離
脱装置４９１３ａ,４９１３ｂに伝達され、サブサイド
フレーム４１はサブサイドフレームガイド４１１に移動
する。

【００６５】サブサイドフレームガイド４１１に移動さ
れたサブサイドフレーム４１は、前方よりの力に依り、
サブサイドフレームガイド４１１の中を後方に移動す
る。これにより、衝突の直後には、サブサイドフレーム
４１がサイドフレーム４Ａより取り除かれた為に、衝突
のエネルギーは、サイドフレーム４Ａのみにより吸収さ
れる。

【００６６】衝突の次の段階では、サブサイドフレーム
４１が、サブサイドフレームガイド４１１の中を移動し
サブサイドフレームストッパ４１２により止められるた
めに、衝突のエネルギーは、サイドフレーム４Ａと、サ
ブサイドフレーム４１の両方により吸収される。

【００６７】本発明の第４実施形態では、オフセット衝
突の時には、サブサイドフレームが取り除かれないため
に搭乗者を保護し、フルフラップ衝突時には、衝突の直
後には、クラッシャブルでありながら、次の段階では、
搭乗者を保護することができる。なお、本発明は、前方
部よりの衝突で記載しているが、後方部よりの衝突でも
有効である。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、自動車が衝突する時、
フルフラップ衝突時には、衝突エネルギーの一部がクロ
スメンバ等により伝達され、両方のサブサイドフレーム
のサイドフレームへの一体結合は取り除かれる。したが
って、車両前部は、要求される衝突時の速度での十分な
衝突エネルギーの吸収を図ることとなり、充分に搭乗者
空間に対する安全性を保つことができる。

【００６９】また、オフセット衝突時には、衝突した側
のサブサイドフレームのサイドフレームとの一体結合は
取り除かれることはなく、サイドフレームと一体結合さ
れたままである。したがって、オフセット衝突時、フル
フラップ衝突時、ともに、衝突エネルギーの吸収は満足
され、対応する衝突速度での搭乗者空間が安全に保たれ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の基本的な構造を示す説
明図である。

【図２】本発明の第１実施形態の詳細を示す説明図であ
る。

【図３】（Ａ）は左側のサイドフレームに取り付けられ
たサブサイドフレーム等の詳細を示す説明図であり、
（Ｂ）は右側のサイドフレームに取り付けられたサブサ
イドフレーム等の詳細を示す説明図である。

【図４】本発明の第２実施形態を示す説明図である。

【図５】本発明の第３実施形態を示す説明図である。

【図６】本発明の第４実施形態を示す説明図である。

【図７】従来の車両のシャシの基本的な構造を示す説明
図である。

【図８】従来の車両のシャシ構造を示す説明図である。

【符号の説明】

１０，２０，３０ シャシ １Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，４Ａ サイドフ
レーム １１，１２，２１，２２，３１，３２，４１ サブサイ
ドフレーム ４１１ サブサイドフレームガイド ４１２ サブサイドフレームストッパ １３，１４，２３，２４，３３，３４，４３ フロント
クロスメンバ １５，１６ 斜クロスメンバ ３５a，３５ｂ，３５ｃ，３６a，３６ｂ，３６ｃ 斜ク
ロスメンバ １７，１８，２７，２８ サブサイドフレームホルダ １５１,１６１,２５１,２６１,３５１,３６１,４５１
前方部ボルト １５２,１６２,２５２,２６２,３５２,３６２,４５２
後方部ボルト １５３,１６３,２５３,２６３,３５３,３６３ 後方部
ナット ３５４,３６４ 前方部ナット １５５,１６５ パッド ３５６,３６６ 斜クロスメンバ用前方部ボルト ３５７,３６７ 斜クロスメンバ用後方部ボルト ３５a１,３６a１ 斜クロスメンバ用前方部ボルト ３５a２,３６a２ 斜クロスメンバ用前方部ナット ２９１１，２９２１ 衝突エネルギー感知装置 ２９１２，２９２２，４９１２ａ，４９１２ｂ 圧力伝
達装置 ２９１３，２９２３，４９１３ａ，４９１３ｂ サブサ
イドフレーム離脱装置 Ｃ エネルギーの方向 Ｄ エネルギーの方向

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体の前後方向に延びる左右一対のサイ
   ドフレームと、 前記両サイドフレームの間に渡されたクロスメンバと、 前記両サイドフレームに対して一体結合されたサブサイ
   ドフレームと、 前記サブサイドフレームの前記両サイドフレームとの一
   体結合を解除する結合解除手段と、 を備えた自動車の車体構造であって、 前記結合解除手段は、 衝突の際に前後方向の衝撃が前記車体の左右両側に与え
   られたときは、前記両サブサイドフレームの、前記各サ
   イドフレームとの一体結合を解除し、 衝突の際に前後方向の衝撃が前記車体の左右何れか一方
   側に与えられたときは、当該衝撃があった側のサブサイ
   ドフレームの前記サイドフレームとの一体結合を保持
   し、かつ、当該衝撃があった側とは反対側のサブサイド
   フレームの前記サイドフレームとの一体結合を解除す
   る、ことを特徴とする自動車の車体構造。
2. 【請求項２】 前記サイドフレームおよび前記サブサイ
   ドフレームは、前記車体のフロント側を構成するシャシ
   の一部を構成することを特徴とする請求項１に記載の自
   動車の車体構造。
3. 【請求項３】 前記結合解除手段は、前記サブサイドフ
   レームのサイドフレームとの一体結合を、前記車体の前
   後方向に垂直な力により取り除く構造を持つことを特徴
   とする請求項１または２に記載の自動車の車体構造。
4. 【請求項４】 前記サブサイドフレームがサイドフレー
   ムと一体結合しているときには、前記車体の前後方向の
   衝突エネルギーに対抗する強度を持つことを特徴とする
   請求項１〜３の何れかに記載の自動車の車体構造。
5. 【請求項５】 前記結合解除手段は、衝突の際に、 右のサイドフレームの前部から左のサブサイドフレーム
   に、右前部の衝突エネルギーが伝達して、当該エネルギ
   ーに基く力によりサブサイドフレームを取り除き、か
   つ、左のサイドフレームの前部から右のサブサイドフレ
   ームに、左前部の衝突エネルギーが伝達して、当該エネ
   ルギーに基く力によりサブサイドフレームを取り除く機
   構を持つ、ことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記
   載の自動車の車体構造。
6. 【請求項６】 前記結合解除手段は、左側結合解除手段
   と右側結合解除手段とからなり、 前記左側結合解除手段は、 右のサイドフレームの前部と左のサブサイドフレームと
   の間に取り付けられた、前記左のサブサイドフレームと
   前記左のサイドフレームとの一体結合を取り除くための
   衝突エネルギー伝達用ロッドからなり、 前記右側結合解除手段は、 左のサイドフレームの前部と右のサブサイドフレームと
   の間に取り付けられた、前記右のサブサイドフレームと
   前記右のサイドフレームとの一体結合を取り除くための
   衝突エネルギー伝達用ロッドからなる、ことを特徴とす
   る請求項５に記載の自動車の車体構造。
7. 【請求項７】 前記結合解除手段は、左側結合解除手
   段と右側結合解除手段とからなり、 前記左側結合解除手段は、 前記右のサイドフレームの前部設けた右側衝突感知手段
   と、 前記右のサイドフレームの前部と前記左のサブサイドフ
   レームとの間に設けた、衝突エネルギーを伝達するため
   の衝突エネルギー伝達機構と、 前記左のサブサイドフレームに設けたサブサイドフレー
   ム除去手段とからなり、 前記右側結合解除手段は、 前記左のサイドフレームの前部設けた左側衝突感知手段
   と、 前記左のサイドフレームの前部と前記右のサブサイドフ
   レームとの間に設けた、衝突エネルギーを伝達するため
   の衝突エネルギー伝達機構と、 前記右のサブサイドフレームに設けたサブサイドフレー
   ム除去手段とからる、ことを特徴とする請求項５に記載
   の自動車の車体構造。
8. 【請求項８】 前記衝突エネルギー伝達機構が電気配線
   または流体配管、前記サブサイドフレーム除去手段が電
   気駆動器または流体駆動器であることを特徴とする請求
   項７に記載の自動車の車体構造。
9. 【請求項９】 前記衝突感知手段が油圧シリンダ、前記
   衝突エネルギー伝達機構が油圧伝達管、前記サブサイド
   フレーム除去手段が油圧シリンダであることを特徴とす
   る請求項８に記載の自動車の車体構造。