JP2007230308A

JP2007230308A - 車体構造

Info

Publication number: JP2007230308A
Application number: JP2006052874A
Authority: JP
Inventors: Tadao Mori; 忠雄毛利
Original assignee: Autech Japan Inc
Current assignee: Nissan Motorsports and Customizing Co Ltd
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-02-28
Publication date: 2007-09-13

Abstract

【課題】衝撃エネルギー吸収時での反力の増大を防止することができる車体構造を提供する。
【解決手段】中央固定ブラケット２４に設けられたサスペンションメンバ２５を、左支持メンバ３１と右支持メンバ３２とで構成し、基端側から先端へ向かうに従って両支持メンバ３１，３２の離間距離３３が広がるように設定する。両支持メンバ３１，３２の前端部を連結クロスメンバ４１で連結し、両支持メンバ３１，３２に、フロントタイヤ１３を支持するサスペンションリンク７３を固定する。両支持メンバ３１，３２の先端に左右傾斜メンバ８１，８２を連設し、両傾斜メンバ８１，８２の前端を車両中心０Ｘにて連結する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両を構成する車体構造に関する。

従来、車両前部には、サスペンションメンバが設けられており、該サスペンションメンバには、サスペンションリンクが取り付けられている。

このサスペンションリンクには、前輪が設けられており、当該車両を操舵できるように構成されている。

また、この車両の前部には、エネルギー吸収メンバが設けられており、衝突時には、このエネルギー吸収メンバが潰れ変形することによって、衝撃エネルギーを吸収できるように構成されている。

しかしながら、このような従来の車体構造においては車両の軽量を進めた場合、前記エネルギー吸収メンバの潰れ変形を促進させる為に、当該エネルギー吸収メンバの剛性を低く設定しなければならない。

このようなエネルギー吸収メンバで衝撃エネルギーを吸収する為には、自ずと潰れ変形ストロークが大きくなる。すると、その変形領域が剛性の高いサスペンションリンクに設けられたタイヤ達する恐れがあり、この場合、このタイヤ位置において反力が増大することが予想される。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、衝撃エネルギー吸収時での反力の増大を防止することができる車体構造を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために本発明の請求項１の車体構造にあっては、車両前方に延出するサスペンションメンバにサスペンションリンクが固定された車体構造において、前記サスペンションメンバを、左方のサスペンションリンクを支持する左支持メンバと、右方のサスペンションリンクを支持する右支持メンバと、両支持メンバを連結する連結クロスメンバとで構成し、前記各支持メンバの基端側から前記連結クロスメンバによる連結位置へ向かうに従って前記両支持メンバの離間距離が広がるように両支持メンバを傾斜して設けた。

すなわち、車両前方に延出するサスペンションメンバは、左方のサスペンションリンクを支持する左支持メンバと、右方のサスペンションリンクを支持する右支持メンバと、両支持メンバを連結する連結クロスメンバとで構成されており、前記両支持メンバは、基端側から前記連結クロスメンバによる連結位置へ向かうに従って、その離間距離が広がるように設定されている。

このため、車両前方から外力がサスペンションリンクに支持されたタイヤに入力された際には、左方のサスペンションリンクを支持する左支持メンバには、左方へ向けた回転力が作用する。また、右方のサスペンションリンクを支持する右支持メンバには、右方へ向けた回転力が作用する。

また、請求項２の車体構造においては、前記連結クロスメンバ周面の車両後方側の部位に、前記各支持メンバに溶着された溶着部を設定する一方、前記連結クロスメンバ周面の車両前方側の部位に、前記各支持メンバに溶着されない非溶着部を設定した。

すなわち、前記左支持メンバと前記右支持メンバとを連結する前記連結クロスメンバは、その周面の車両後方側の部位のみが溶着部によって前記各支持メンバに溶着されている。

このため、前記各支持メンバに車両側方へ向けた回転力が生じた際には、前記連結クロスメンバと前記各支持メンバとを溶着した溶着部に剥離方向の力が加えられる。

さらに、請求項３の車体構造では、前記左支持メンバの前端部と前記右支持メンバの前端部とを前端部連結メンバで連結するとともに、該前端部連結メンバを、両端部から中心部へ向かうに従って車両前方へ突出した前方突出形状に形成した。

すなわち、前記左支持メンバと前記右支持メンバとは、前端部連結メンバで連結されており、車両前方から前記前端部連結メンバに入力された外力は、当該前端部連結メンバの各端部より前記各支持メンバに伝達される。

このとき、前記前端部連結メンバは、その両端部から中心部へ向かうに従って車両前方へ突出した前方突出形状に形成されている。このため、前記左支持メンバには、左方へ向けた分力が生じ、左回転方向への変形が促進される。また、前記右支持メンバには、右方へ向けた分力が生じ、右回転方向への変形が促進される。

加えて、本発明の請求項４の車体構造にあっては、車両前方に延出するサスペンションメンバにサスペンションリンクが固定された車体構造において、前記サスペンションメンバを、左方のサスペンションリンクを支持する左支持メンバと、右方のサスペンションリンクを支持する右支持メンバとで構成し、前記両支持メンバの前端部に、前端へ向かうに従って対向する支持メンバ側へ向けて延出する傾斜部を設定するとともに、前記両支持メンバの各傾斜部を車両中心部で連結した。

すなわち、車両前方に延出するサスペンションメンバは、左方のサスペンションリンクを支持する左支持メンバと、右方のサスペンションリンクを支持する右支持メンバとで構成されており、前記両支持メンバの前端部には、前端へ向かうに従って対向する支持メンバ側へ向けて延出する傾斜部が設定され、両傾斜部は車両中心部で連結されている。

このため、車両前方から前記両傾斜部の連結部分に入力された外力は、前記左支持メンバを左方へ向けて回転させる回転力として作用する。また、前記外力は、前記右支持メンバを右方へ向けて回転させる回転力として作用する。

以上説明したように本発明の請求項１の車体構造にあっては、車両前方からタイヤに加えられた外力を、左支持メンバを左方へ向けて回転させる回転力として作用させることができる。これにより、前記左支持メンバを左方へ変形することができ、該左支持メンバのサスペンションリンクに支持されたタイヤの車両後方へ移動を許容することができる。

また、前記外力を、右支持メンバを右方へ向けて回転させる回転力として作用させることができる。これにより、前記右支持メンバを右方へ変形することができ、該右支持メンバのサスペンションリンクに支持されたタイヤの車両後方へ移動を許容することができる。

このように、エネルギー吸収メンバの潰れ変形によって衝撃エネルギーを吸収する際に、その変形領域が左右のタイヤに達した場合には、両タイヤを剛性の高いサスペンションリンクと共に車両後方へ移動することができる。

このため、前記エネルギー吸収メンバによる変形領域がタイヤ位置に達した際に、その衝撃エネルギーを剛性の高いサスペンションリンクで受け止めてしまう従来と比較して、反力の増大を防止することができる。

また、請求項２の車体構造においては、前記左支持メンバと前記右支持メンバとを連結する前記連結クロスメンバは、その周面の車両後方側の部位のみが溶着部にて前記各支持メンバに溶着されている。

このため、前記各支持メンバに車両側方へ向けた回転力が加えられた際には、前記連結クロスメンバと前記各支持メンバとを溶着した溶着部に剥離方向の力を加えることができる。これにより、前記連結クロスメンバによる前記各支持メンバの拘束力を、初期段階で解放することができ、各支持メンバの側方への変形を促進することができる。

さらに、請求項３の車体構造では、前方突出形状の前端部連結メンバに車両前方から外力が入力された際に、前記左支持メンバの左回転方向への変形を促進することができる。また、前記右支持メンバにあっては、右回転方向への変形を促進することができる。

加えて、本発明の請求項４の車体構造にあっては、車両前方からサスペンションメンバに加えられた外力を、左支持メンバを左方へ向けて回転させる回転力として作用させることができる。これにより、前記左支持メンバを左方へ変形することができ、該左支持メンバに設けられた左方のサスペンションリンク及び該サスペンションリンクに支持された左タイヤを車両後方へ移動することができる。

また、前記外力を、右支持メンバを右方へ向けて回転させる回転力として作用させることができる。これにより、前記右支持メンバを右方へ変形することができ、該右支持メンバに設けられた右方のサスペンションリンク及び該サスペンションリンクに支持された右タイヤを車両後方へ移動することができる。

このように、エネルギー吸収メンバの潰れ変形によって衝撃エネルギーを吸収する際に、その変形領域が前記サスペンションメンバに達した場合には、剛性の高いサスペンションリンク及び該サスペンションリンクに支持されたタイヤを車両後方へ移動することができる。

このため、前記エネルギー吸収メンバによる変形領域が移動前のタイヤ位置に達した際に、その衝撃エネルギーを剛性の高いサスペンションリンクで受け止めてしまう従来と比較して、反力の増大を防止することができる。

以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかる車体構造を備えた車両１を示す図であり、当該車両１では、軽量化が進められている。

この車両１のフレーム１１には、車両後部に配置された左右のリアタイヤ１２と、車両前部に配置された左右のフロントタイヤ１３とが設けられており、当該車両１は、各タイヤ１２，１３で支持されている。また、前記フレーム１１には、前記フロントタイヤ１３より車両前方ＦＲへ延出するエネルギー吸収メンバ１４が設けられており、車両衝突時には、当該エネルギー吸収メンバ１４が潰れ変形することによって衝撃エネルギーを吸収できるように構成されている。

前記フレーム１１は、図２に示すように、両側部に延在するサイドメンバ２１，２１と、車両中心０Ｘに延設されたセンターメンバ２２と、前記両サイドメンバ２１，２１と前記センタメンバ２２とを連結する複数のクロスメンバとによって構成されており、当該フレーム１１の前端には、フロントクロスメンバ２３が設けられている。該フロントクロスメンバ２３には、車両前方ＦＲへ向けて突出する中央固定ブラケット２４が前記センタメンバ２２の延長上に設けられており、この中央固定ブラケット２４を介してサスペンションメンバ２５がフロントクロスメンバ２３に固定されている。

このサスペンションメンバ２５は、離間して設けられた左支持メンバ３１と右支持メンバ３２とを備えており、両支持メンバ３１，３２は、それぞれの基端部が前記中央固定ブラケット２４に固定されている。前記左支持メンバ３１は、基端側から前端側へ向かうに従って左方へ延出するように傾斜して設けられており、前記右支持メンバ３２は、基端側から前端側へ向かうに従って右方へ延出するように傾斜して設けられている。これにより、前記両支持メンバ３１，３２は、基端側から先端へ向かうに従って両支持メンバ３１，３２の離間距離３３が広がるように構成されている。

前記両支持メンバ３１，３２は、その前端部が連結クロスメンバ４１によって連結されており、前記中央固定ブラケット２４と前記両支持メンバ３１，３２と、前記連結クロスメンバ４１とによって閉ループの枠形状が形成されている。

前記両支持メンバ３１，３２及び前記連結クロスメンバ４１は、矩形の閉断面形状に形成されており、図３（左支持メンバ３１側のみ図示）にも示すように、前記連結クロスメンバ４１は、車両後方ＲＲ側を形成する後面５１と前記各支持メンバ３１，３２の内側面５２との突き当て部分が溶接によって固定されている。また、前記連結クロスメンバ４１は、前記各支持メンバ３１，３２の前記内側面５２に突き当てられた上面５３の突き当て部分と下面（図示省略）の突き当て部分とにおいて、車両後方ＲＲ側の部位のみが溶接によって固定されている。

これにより、前記連結クロスメンバ４１の周面には、車両後方ＲＲ側の部位に前記各支持メンバ３１，３２に溶着された溶着部６１が設定される一方、前記連結クロスメンバ４１周面の車両前方ＦＲ側の部位には、前記各支持メンバ３１，３２に溶着されない非溶着部６２が設定されている。

前記左支持メンバ３１の左側面７１には、図２に示したように、前端部と後端部の二箇所に左サスペンションリンク支持ブラケット７２，７２が設けられている。両左サスペンションリンク支持ブラケット７２，７２には、左のサスペンションリンク７３が固定されており、このサスペンションリンク７３には、左のフロントタイヤ１３が支持されている。

前記右支持メンバ３２の右側面７５には、前端部と後端部の二箇所に右サスペンションリンク支持ブラケット７６，７６が設けられている。両右サスペンションリンク支持ブラケット７６，７６には、右のサスペンションリンクが固定されており、このサスペンションリンクには、右のフロントタイヤ１３が支持されている（図示省略）。

これにより、当該車両１は、前記サスペンションリンク７３に設けられた前記フロントタイヤ１３で支持されるように構成されており、各サスペンションリンク７３は、当該車両１の重量を支持できる強度に設計されている。

前記左支持メンバ３１の先端には、車両前方ＦＲへ向かうに従って前記車両中心０Ｘへ向けて延出する傾斜部として左傾斜メンバ８１が連設されており、前記右支持メンバ３２の先端には、車両前方ＦＲへ向かうに従って前記車両中心０Ｘへ向けて延出する傾斜部としての右傾斜メンバ８２が連設されている。両傾斜メンバ８１，８２は、その前端が前記車両中心０Ｘにて連結されており、両傾斜メンバ８１，８２によって、両端部から中心部へ向かうに従って車両前方ＦＲへ突出した前方突出形状の前端部連結メンバ８３が構成されている。

この前端部連結メンバ８３は、その前端が前記フロントタイヤ１３の前端位置とほぼ同じ位置に達するように、その長さ寸法が設定されており、前記フロントタイヤ１３のホイールより車両前方ＦＲへ延出するように構成されている。

以上の構成にかかる本実施の形態において、車両前方ＦＲに延出するサスペンションメンバ２５は、左方のサスペンションリンク７３を支持する左支持メンバ３１と、右方のサスペンションリンク７３を支持する右支持メンバ３２と、両支持メンバ３１，３２を連結する連結クロスメンバ４１とで構成されており、前記両支持メンバ３１，３２は、基端側から前記連結クロスメンバ４１による連結位置へ向かうに従って、その離間距離３３が広がるように設定されている。

このため、車両衝突時において、フレーム１１に設けられたエネルギー吸収メンバ１４が潰れ変形して、図２に示したように、車両前方ＦＲのバリア線１０１がフロントタイヤ１３に達し、その時の車両前方ＦＲから外力がサスペンションリンク７３に支持されたフロントタイヤ１３に入力された際には、左方のサスペンションリンク７３を支持する左支持メンバ３１には、その前端部が左方に変位する方向へ向けた回転力が作用する。同様に、右方のサスペンションリンクを支持する右支持メンバ３２には、その前端部が右方に変位する方向へ向けた回転力が作用する。

これにより、前記左支持メンバ３１を左方へ向けて変形することができ、該左支持メンバ３１のサスペンションリンク７３に支持されたフロントタイヤ１３の車両後方ＲＲへ移動を許容することができる。また、前記右支持メンバ３２を右方へ変形することができ、該右支持メンバのサスペンションリンクに支持されたフロントタイヤ１３の車両後方ＲＲへ移動を許容することができる。

このように、前記エネルギー吸収メンバ１４の潰れ変形によって衝撃エネルギーを吸収する際に、その変形領域が左右のフロントタイヤ１３に達した場合には、両フロントタイヤ１３を剛性の高いサスペンションリンク７３と共に車両後方ＲＲへ移動することができる。

このため、前記エネルギー吸収メンバ１４による変形領域がタイヤ位置に達した際に、その衝撃エネルギーを剛性の高いサスペンションリンク７３で受け止めてしまう従来と比較して、反力の増大を防止することができる。

そして、前記左支持メンバ３１と前記右支持メンバ３２とを連結する前記連結クロスメンバ４１は、その周面の車両後方ＲＲ側の部位のみが溶着部６１によって前記各支持メンバ３１，３２に溶着されている。

このため、前記各支持メンバ３１，３２に車両側方へ向けた回転力が加えられた際には、前記連結クロスメンバ４１と前記各支持メンバ３１，３２とを溶着した前記溶着部６１に剥離方向の力を加えることができる。これにより、前記連結クロスメンバ４１による前記各支持メンバ３１，３２の拘束力を、前記溶着部６１が剥離破壊される初期段階で解放することができ、各支持メンバ３１，３２の側方への変形を促進することができる。

そして、前記左支持メンバ３１と前記右支持メンバ３２とは、前端部連結メンバ８３で連結されており、車両前方ＦＲから前記前端部連結メンバ８３に入力された外力は、当該前端部連結メンバ８３の各基端部より前記各支持メンバ３１，３２に伝達される。

このとき、前記前端部連結メンバ８３は、その両端部から中心部へ向かうに従って車両前方ＦＲへ突出した前方突出形状に形成されている。このため、前記左支持メンバ３１に左方へ向けた分力を生じさせ、左回転方向への変形を促進することができる。また、前記右支持メンバ３２に右方へ向けた分力を生じさせ、右回転方向への変形を促進することができる。

これにより、前述したフロントタイヤ１３の車両後方ＦＲへの後退効果を高めることができる。

なお、本実施の形態にあっては、左及び右支持メンバ３１，３２の前端に左及び右傾斜メンバ８１，８２を連設するとともに、両傾斜メンバ８１，８２を前端で連結した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、前記支持メンバ３１，３２と前記傾斜メンバ８１，８２とを一体形成しても良い。

すなわち、図４に示すように、連結クロスメンバ４１で連結された前記両支持メンバ３１，３２より車両前方ＦＲ側の前端部に、前端へ向かうに従って対向する支持メンバ側へ向けて延出する傾斜部２０１，２０１を設定するとともに、前記両支持メンバ３１，３２の各傾斜部２０１，２０１を車両中心０Ｘで連結して前方突出形状を形成しても良い。

この場合にも、前述と同様の効果を得ることができる。

また、各実施の形態にあっては、左及び右支持メンバ３１，３２の離間距離３３が車両前方ＦＲへ向かうに従って大きくなるように設定した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものでな無く、例えば、平行に並設された左及び右支持メンバ３１，３２の前端部に前述した前方突出形状を形成しても良い。

このような構成であっても、前記両傾斜部２０１，２０１前端の連結部に加えられた外力によって、前記両支持メンバ３１，３２を側方へ向けて変形することができ、それぞれの支持メンバ３１，３２に支持されたフロントタイヤ１３を車両後方ＦＲへ移動することができる。

これにより、前述と同様の効果を得ることができる。

本発明の一実施の形態を示す側面図である。同実施の形態の車両前部を示す平面図である。同実施の形態の要部を示す拡大図である。他の実施の形態を示す模式図である。

符号の説明

１車両
１３フロントタイヤ
２５サスペンションメンバ
３１左支持メンバ
３２右支持メンバ
３３離間距離
４１連結クロスメンバ
６１溶着部
６２非溶着部
７３サスペンションリンク
８１左傾斜メンバ
８２右傾斜メンバ
８３前端部連結メンバ
２０１傾斜部
０Ｘ車両中心
ＦＲ車両前方
ＲＲ車両後方

Claims

車両前方に延出するサスペンションメンバにサスペンションリンクが固定された車体構造において、
前記サスペンションメンバを、左方のサスペンションリンクを支持する左支持メンバと、右方のサスペンションリンクを支持する右支持メンバと、両支持メンバを連結する連結クロスメンバとで構成し、前記各支持メンバの基端側から前記連結クロスメンバによる連結位置へ向かうに従って前記両支持メンバの離間距離が広がるように両支持メンバを傾斜して設けたことを特徴とする車体構造。
前記連結クロスメンバ周面の車両後方側の部位に、前記各支持メンバに溶着された溶着部を設定する一方、前記連結クロスメンバ周面の車両前方側の部位に、前記各支持メンバに溶着されない非溶着部を設定したことを特徴とする請求項１記載の車体構造。
前記左支持メンバの前端部と前記右支持メンバの前端部とを前端部連結メンバで連結するとともに、該前端部連結メンバを、両端部から中心部へ向かうに従って車両前方へ突出した前方突出形状に形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の車体構造。
車両前方に延出するサスペンションメンバにサスペンションリンクが固定された車体構造において、
前記サスペンションメンバを、左方のサスペンションリンクを支持する左支持メンバと、右方のサスペンションリンクを支持する右支持メンバとで構成し、前記両支持メンバの前端部に、前端へ向かうに従って対向する支持メンバ側へ向けて延出する傾斜部を設定するとともに、前記両支持メンバの各傾斜部を車両中心部で連結したことを特徴とする車体構造。