JP2007230309A

JP2007230309A - 車体構造

Info

Publication number: JP2007230309A
Application number: JP2006052875A
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】衝撃入力時でのエネルギー吸収メンバによる反力特性を可変する。
【解決手段】左右固定メンバ２１，２２に固定板３１を設け、固定板３１に左右メインメンバ４１，４２を固定して、両メインメンバ４１，４２の間にサブメンバ４３を並設する。衝撃入力時に各メンバ４１〜４３が長さ方向に潰れ変形することで、その衝撃エネルギーを吸収する。サブメンバ４３前端を対向板３５に固定し、メインメンバ４１，４２前端部を対向板３５より車両前方ＦＲへ延出してバンパ７１を設ける。これにより、エネルギー吸収メンバ１４に、両メインメンバ４１，４２で構成された先端側変形領域８１と、両メインメンバ４１，４２の基端部及びサブメンバ４３で構成された基端側変形領域８２を設定する。
【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、車両の前部には、バンパーが設けられており、該バンパーは、エネルギー吸収メンバに接続されている。

これにより、衝突時には、前記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あっては、車両衝突直後では乗員がシート上で移動することにより、車両重量のみがエネルギー吸収メンバに加えられる。そして、所定時間経過後に乗員がシートベルトで拘束されると、前記車両重量に乗員重量が加算された車両総重量が前記エネルギー吸収メンバに加えられる。

このとき、車両の軽量化を進めた場合、前記車両総重量に占める前記乗員重量の割合が大きくなる。

すると、前記車両重量のみが前記エネルギー吸収メンバに加えられる第１段階と、車両重量に乗員重量が加算された前記車両総重量が前記エネルギー吸収メンバに加えられる第２段階とにおいて、前記エネルギー吸収メンバが潰れ変形する際の衝撃エネルギーが大きく変化してしまい、潰れ変形の進行速度が大きく変化することになる。

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、衝撃入力時でのエネルギー吸収メンバによる反力特性を可変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、衝撃入力時に潰れ変形するエネルギー吸収メンバを備えた車体構造において、前記エネルギー吸収メンバに潰れ方向に対する剛性が変化する領域を設定した。

すなわち、衝撃入力時に潰れ変形するエネルギー吸収メンバには、潰れ方向に対する剛性が変化する領域が設定されており、衝撃入力直後には、前記潰れ方向に対する剛性の低い領域が先行して潰れ変形する。次に、前記エネルギー吸収メンバは、前記潰れ方向に対する剛性の高い領域が潰れ変形する。

このように、前記エネルギー吸収メンバでは、衝撃入力直後から潰れ変形が進むに従って、潰れ方向に対する剛性が高められる。

また、請求項２の車体構造においては、前記エネルギー吸収メンバを、メインメンバと、該メインメンバに並設されたサブメンバとで構成し、前記メインメンバに、前記サブメンバより衝撃入力側に突出する突出領域を設けて前記潰れ方向に対する剛性が変化する領域を設定した。

すなわち、前記エネルギー吸収メンバは、並設されたメインメンバとサブメンバとで構成されており、前記メインメンバには、前記サブメンバより前記衝撃入力側に突出する突出領域が設定されている。

このため、衝撃入力直後には、前記メインメンバの前記突出領域が先行して潰れ変形する。そして、その潰れ領域が前記サブメンバ先端に達した時点から該サブメンバが前記メインメンバと共に潰れ変形する。

さらに、請求項３の車体構造では、前記サブメンバの先端に、前記衝撃入力を受ける為の入力面を設けるとともに、該入力面を前記メインメンバに支持した。

すなわち、前記サブメンバの先端には、衝撃入力を受ける為の入力面が設けられており、この入力面は、前記メインメンバに支持されている。

このため、前記メインメンバの前記突出領域変形中での前記サブメンバの逃げが防止される。また、前記潰れ領域が前記サブメンバ先端に達した際には、その衝撃力が、前記入力面を介して前記サブメンバに入力される。

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、衝撃入力直後から潰れ変形が進むに従って潰れ方向に対する剛性を高めることができる。

このため、車両重量のみがエネルギー吸収メンバに加えられる第１段階では、該エネルギー吸収メンバによる反力を抑え、潰れ変形を促進することができる。また、前記車両重量に乗員重量が加算された車両総重量が前記エネルギー吸収メンバに加えられる第２段階では、前記エネルギー吸収メンバによる反力を高め、大きな衝撃エネルギーも確実に吸収することができる。

このように、前記エネルギー吸収メンバの潰れ変形が進むに従って、該エネルギー吸収メンバによる反力特性を変化させることができるため、その変形速度を一定に保つことができる。

また、請求項２の車体構造においては、前記エネルギー吸収メンバを、並設されたメインメンバとサブメンバとで構成し、前記メインメンバに、前記サブメンバより前記衝撃入力側に突出する突出領域を設定した。

これにより、衝撃入力直後には、前記メインメンバの前記突出領域を先行して潰れ変形させることができる。そして、その潰れ領域が前記サブメンバの先端に達した時点から該サブメンバを前記メインメンバと共に潰れ変形させることができる。

これにより、潰れ変形が進むに従って反力特性を変化させることができる。

さらに、請求項３の車体構造では、前記サブメンバの先端に、衝撃入力を受ける為の入力面を設けるとともに、この入力面を前記メインメンバに支持した。

これにより、前記メインメンバにおける前記突出領域の潰れ変形中での前記サブメンバの逃げを防止することができ、衝撃エネルギーを確実に前記サブメンバに入力することができる。

また、前記潰れ領域が前記サブメンバ先端に達した際には、その衝撃力を、前記入力面を介して前記サブメンバに入力することができる。これにより、前記衝撃エネルギーを前記サブメンバによって確実に吸収することができる。

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を示す図である。この車両１では、軽量化が進められており、一般車両と比較して、車両重量に乗員重量を加算した車両総重量に占める前記乗員重量の割合が大きくなっている。

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。

前記エネルギー吸収メンバ１４は、図２に示すように、前記フレーム１１のフロントクロスメンバの左寄りに配置される左固定メンバ２１と、前記フロントクロスメンバの右寄りに配置される右固定メンバ２２とを備えており、前記各固定メンバ２１，２２は、基端部に設けられた固定ブラケット２３が前記フロントクロスメンバに固定されることによって前記車体１１に支持されている。

前記両固定メンバ２１，２２の前端には、車幅方向に横長の固定板３１が固定されており、該固定板３１は、車両後方ＲＲに設けられたクロスメンバ３２によって補強されている。前記固定板３１より車両前方ＦＲ側には、該固定板３１に平行する対向した対向板３５が設けられており、該対向板３５の上縁には、車両後方ＲＲへ向けて折曲された折曲面３６が形成されている。

前記固定板３１の左方には、左メインメンバ４１が前記左固定メンバ２１の延長上に設けられており、前記左メインメンバ４１は、その基端が前記固定板３１に溶接され固定されている。前記固定板３１の右方には、右メインメンバ４２が前記右固定メンバ２２の延長上に設けられており、前記右メインメンバ４２は、その基端が前記固定板３１に溶接され固定されている。この固定板３１には、サブメンバ４３が前記両メインメンバ４１，４２の間に並設されており、このサブメンバ４３は、車両中心０Ｘに配置されている。

これら各メンバ４１〜４３は、矩形筒状に形成されており、その剛性は、前記固定メンバ２１，２２より低く設定されている。これにより、衝撃入力時には、前記各メンバ４１〜４３の周面が蛇腹状に変形し、各メンバ４１〜４３が長さ方向に潰れ変形することで、その衝撃エネルギーを吸収できるように構成されており、この衝撃エネルギーの前記各固定メンバ２１，２２側への伝達を阻止できるように構成されている。

前記両メインメンバ４１，４２は、同じ長さに設定されており、前記サブメンバ４３は、前記各メインメンバ４１，４２より短く設定されている。このサブメンバ４３の前端は、前記対向板３５に突き当てられており、この突き当て状態において溶接により当該対向板３５に固定されている。

一方、前記各メインメンバ４１，４２は、前記対向板３５に設けられた矩形穴５１，５１を貫通して車両前方ＦＲへ延出しており、各矩形穴５１，５１の開口縁部は、前記各メインメンバ４１，４２の角部を除く側面に溶着されている。

これにより、前記サブメンバ４３の先端には、衝撃力を受ける為の入力面６１が前記対向板３５によって設けられており、当該入力面６１に入力された前記衝撃力は、前記クロスメンバ３２で支持できるように構成されている。また、前記サブメンバ４３は、その前端が前記対向板３５によって前記両メインメンバ４１，４２に支持されている。

前記対向板３５より車両前方ＦＲに延出した前記各メインメンバ４１，４２の前端には、車両前方ＦＲにて車幅方向に延在するバンパ７１が固定されており、該バンパ７１は、前記両メインメンバ４１，４２に支持されている。

これにより、車両衝突時に前記バンパ７１に加えられた衝撃力は、第１段階として前記両メインメンバ４１，４２に入力されるように構成されており、両メインメンバ４１，４２が長さ方向へ潰れ変形することにより、衝撃エネルギーを二本のメインメンバ４１，４２で吸収するように構成されている。また、前記バンパ７１が前記対向板３５まで後退した際には、前記バンパ７１に加えられた衝撃力が前記サブメンバ４３に入力されるように構成されており、この第２段階では、前記サブメンバ４３が前記両メインメンバ４１，４２と共に長さ方向に潰れ変形することで、衝撃エネルギーを二本のメインメンバ４１，４２と一本の前記サブメンバ４３とによって吸収するように構成されている。

これにより、前記エネルギー吸収メンバ１４には、前記サブメンバ４３前端より車両前方ＦＲ側に突出した前記両メインメンバ４１，４２の先端部で構成された突出領域としての先端側変形領域８１と、前記サブメンバ４３前端から該サブメンバ４３基端間に配置された前記両メインメンバ４１，４２の基端部及び前記サブメンバ４３で構成された基端側変形領域８２とが設定されており、該基端側変形領域８２ので潰れ方向に対する剛性は、前記先端側変形領域８１での潰れ方向に対する剛性より大きくなるように設定され、当該エネルギー吸収メンバ１４は潰れ方向に対する剛性が変化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、衝撃入力時に潰れ変形するエネルギー吸収メンバ１４には、潰れ方向に対する剛性が変化する先端側変形領域８１と基端側変形領域８２とが設定されており、衝撃入力直後には、前記潰れ方向に対する剛性の低い前記先端側変形領域８１が先行して潰れ変形する。次に、前記エネルギー吸収メンバ１４は、前記潰れ方向に対する剛性の高い前記基端側変形領域８２が潰れ変形する。

このように、前記エネルギー吸収メンバ１４では、衝撃入力直後から前記先端側変形領域８１から前記基端側変形領域８２へと潰れ変形が進むに従って、潰れ方向に対する剛性を高めることができる。

このため、車両重量のみがエネルギー吸収メンバ１４に加えられる第１段階では、該エネルギー吸収メンバ１４による反力を抑え、潰れ変形を促進することができる。また、前記車両重量に乗員重量が加算された車両総重量が前記エネルギー吸収メンバ１４に加えられる第２段階では、前記エネルギー吸収メンバ１４による反力を高め、より大きな衝撃エネルギーも確実に吸収することができる。

このように、前記エネルギー吸収メンバ１４の潰れ変形が進むに従って、該エネルギー吸収メンバ１４による反力特性を変化させることができるため、その変形速度を一定に保つことができる。

また、前記エネルギー吸収メンバ１４は、並設された二本のメインメンバ４１，４２と前記サブメンバ４３とで構成されており、前記メインメンバ４１，４２には、前記サブメンバ４３より前記衝撃入力側である車両前方ＦＲに突出する突出領域としての先端側変形領域８１が設定されている。

このため、衝撃入力直後には、前記メインメンバ４１，４２の前記先端側変形領域８１を先行して潰れ変形させることができる。そして、その潰れ領域が前記サブメンバ４３先端に達した時点から該サブメンバ４３を前記両メインメンバ４１，４２と共に潰れ変形させることができる。

さらに、前記サブメンバ４３の先端には、衝撃入力を受ける為の入力面６１が設けられており、この入力面６１を構成する対向板３５は、前記両メインメンバ４１，４２に支持されている。

これにより、前記メインメンバ４１，４２における前記先端側変形領域８１の潰れ変形中での前記サブメンバ４３の逃げを防止することができ、衝撃エネルギーを確実に前記サブメンバ４３に入力することができる。

また、前記潰れ領域が前記サブメンバ４３先端に達した際には、その衝撃力を、前記入力面６１を介して前記サブメンバ４３に入力することができる。これにより、前記衝撃エネルギーを前記サブメンバ４３によって確実に吸収することができる。

なお、本実施の形態にあっては、二本のメインメンバ４１，４２と一本のサブメンバ４３とによって潰れ方向の剛性が異なる先端側変形領域８１と基端側変形領域８２とを構成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無い。

例えば、エネルギー吸収メンバ１４の太さを変更して断面係数を変更したり、前記エネルギー吸収メンバ１４の肉厚を変更したりすることによって、潰れ方向の剛性が異なる領域を設定しても良い。

本発明の一実施の形態を示す側面図である。同実施の形態のエネルギー吸収メンバを示す斜視図である。

符号の説明

１車両
１４エネルギー吸収メンバ
４１左メインメンバ
４２右メインメンバ
４３サブメンバ
６１入力面
８１先端側変形領域
８２基端側変形領域

Claims

衝撃入力時に潰れ変形するエネルギー吸収メンバを備えた車体構造において、
前記エネルギー吸収メンバに潰れ方向に対する剛性が変化する領域を設定したことを特徴とする車体構造。
前記エネルギー吸収メンバを、メインメンバと、該メインメンバに並設されたサブメンバとで構成し、前記メインメンバに、前記サブメンバより衝撃入力側に突出する突出領域を設けて前記潰れ方向に対する剛性が変化する領域を設定したことを特徴とする請求項１記載の車体構造。
前記サブメンバの先端に、前記衝撃入力を受ける為の入力面を設けるとともに、該入力面を前記メインメンバに支持したことを特徴とする請求項２記載の車体構造。