JP2008018778A - サブフレーム構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車体サイドフレーム2の下方にサイドメンバ3が配置される。そのサイドメンバ3の前部及び後部がインシュレータ7,8で車体サイドフレーム2に連結する。サイドメンバ3の上側で車両前後方向に延在する第1補強部材9は、前端部が前側インシュレータ7に一体的に固定され、後端部側が、上記サイドメンバ3の長手方向の途中位置に当接する。
【選択図】 図2
Description
本発明は、上記のような点に着目して成されたもので、サブフレームを中空部材で構成したとしても、車両前後方向からの衝突時に、想定した位置で下向きの変形モードとなるサブフレーム構造を提供することを課題としている。
車両前後方向に延在する断面中空のサブフレーム本体と、サブフレーム本体の前部及び後部を上記車体サイドフレームに連結する前側連結部材および後側連結部材と、上記サブフレーム本体の上側で車両前後方向に延在する1又は2以上の第1補強部材とを備え、
その第1補強部材は、一方の端部が上記前側連結部材又は後側連結部材に固定されると共に、他方の端部側が、上記サブフレーム本体の長手方向の途中位置で、当該サブフレーム本体に当接することを特徴とするものである。
図1は、本実施形態のサブフレームを示す平面図であり、図2はその側面図である。
本実施形態では、サブフレームとして、車両前部に配置される前側のサスペンションメンバを例にして説明する。もちろん車両後部のサスペンションメンバであっても良いし、他のサブフレームであっても適用可能である。
サブフレームは、図2のように、車両前後方向に延在する車体サイドフレーム2よりも下方に配置され、当該車体サイドフレーム2に連結している。
そのサブフレーム1の基本構造は、図1及び図2に示すように、車幅方向でそれぞれ車両前後方向に延びる左右のサイドメンバ3と、その左右のサイドメンバ3の前端部及び後端部間を結ぶように車幅方向に延在する前後のクロスメンバ4と、から構成され、この構成により平面視で井桁状の構造となって所定の高い剛性を確保している。ここで、上記サイドメンバ3がサブフレーム本体を構成する。
ここで、前側インシュレータ7が前側連結部材を構成し、後側インシュレータ8が後側連結部材を構成する。
ここで、第1補強部材の前端部が一方の端部を、後端部側が他方の端部を構成している。
また、上記サイドメンバ3の天板部5aの下面に沿って、平板状の板部材からなる第3補強部材10が配置されると共に当該天板部5aに固定されている。
また、上記サイドメンバ3の中空部内には車両前後方向に延びる平板状の第2補強部材11が配置されている。第2補強部材11は、図6に示すように、幅方向を上下に向けて配置された板部材であって、サイドメンバ3を構成する左右の側板部5bのうち車幅方向外側の側板5b′と平行に且つ当該側板5b′に沿って延びるように配置されている。すなわち、第2補強部材11は、隔壁を構成し、サイドメンバ3内を車幅方向に区切るように配置されている。
また、上記第2補強部材11と対向したサイドメンバ3の側板部5b′は、トランスバースリンク(サスペンションリンク)の前側車体側取付け部となって、当該第2補強部材11は、その取付け部を補強している。
なお、上記2箇所のうちの後側取付け部24は、軸を上下に向けたブッシュ部材で構成され、図1中符号25の位置に取り付けられる。
まず、第1補強部材9の作用効果について図8を参照して説明する。
車両前方からの車両衝突時に車体サイドフレーム2に加わる車両前後方向の入力は、前側インシュレータ7および後側インシュレータ8を介してサブフレーム1に伝達され、当該サブフレーム1を軸方向に圧縮する力として作用する
このとき、第1補強部材9の前端部は前側インシュレータ7に一体的に固定されているため、車両衝突時に車体サイドフレーム2に加わった入力が、確実に第1補強部材9に伝達される構成となっている。
以上のことから、上記車両衝突時にサイドメンバ3は、確実に第1補強部材9の後端部近傍から第3補強部材10の前端部の間に位置する、折れ変形部Xで下方に折れ曲がるようになる。
このように、本実施形態では、車両衝突時のサイドメンバ3の変形を、所望の折り曲げたい折れ変形部X位置で、折りたい向きに確実に変形させることができる。その結果、衝突時に反力を確実に発生させることができる、つまり、衝突エネルギーをサブフレーム1の変形により効率よく吸収することができて、車室の変形を抑制することができる。
車両衝突時に車体サイドフレーム2に加わる入力は、前側インシュレータ7および後側インシュレータ8を介してサイドメンバ3に伝達される。このとき、第3補強部材10の後端部を後側インシュレータ8に一体的に固定しているため、車両衝突時に車体サイドフレーム2に加わる入力が、確実に第3補強部材10に伝達される構成となっている。伝達された入力に対し、第3補強部材10で補強されたサイドメンバ3部分で反力を発生するので、少なくとも第3補強部材10で補強したサイドメンバ3部分も局部変形することなく、確実に反力を発生することができる。つまり、衝突エネルギーを確実に吸収できるため、サブフレーム1が吸収できる衝突エネルギーの量を増加することができ、車室の変形をより抑制することができる。
また、上述のように、上記折れ曲がり変形する部分を第3補強部材10よりも車両前後方向前方側に確実に設定することが出来るという効果もある。
なお、第3補強部材10に上下に延びる側板部5bを設けることで、第3補強部材10による上下方向への曲げに対する剛性をさらに高くすることが出来る。
車両衝突時にサイドメンバ3が第1補強部材9の後端部から下方に向かう荷重を受けて下方に折れ曲がる若しくは折れ曲がろうとするとき、当該第1補強部材9の後端部が、サイドメンバ3の天板を介して第2補強部材11の上端部に当接することで、反力を発生する。その結果、サイドメンバ3に折れ変形が発生した後でも、衝突入力に対する反力を発生することができる。つまり、さらに衝突エネルギーを吸収し続けることができるため、サブフレーム1が吸収できる衝突エネルギーの量を増加することができ、車室の変形をより抑制することができる。
ここで、仮に第2補強部材11がないとすると、サイドメンバ3の折れ変形に伴い、折れ変形部X分の位置において、サイドメンバ3がその断面において局部的に変形してしまい、反力の発生が小さくなる可能性がある。
まず車両前方からの衝突による衝突荷重が負荷されると、まず、衝突時の入力によって軸方向に圧縮される荷重が作用することで、井桁状のサブフレーム1全体が瞬間的に反発力を発生して最大反力を発生する(STEP1)。
上記V字の変形後、第2補強部材11が突っ張ることで平均反力を維持して、衝突エネルギーを吸収する(STEP3)。
ここで、上記実施形態では、第1の補強部材の後端部側の幅が狭くなる場合を例示しているが、後端部の幅が狭くなっていなくても良い。
また、上記実施形態は、車両前部に配置されるサブメンバ1を例示したものであるが、車両後部に配置されるサブメンバの場合には、補強部材の前後の配置を逆にして、後部インシュレータに第1補強部材の後端部を固定し、前部インシュレータに第3補強部材の前端部を固定する。
2 車体サイドメンバ
3 サイドメンバ(サブメンバ本体)
5 上板
5a 天板部
5b 側板部
5c 貫通穴
6 下板
7 前側インシュレータ(前側連結部材)
8 後側インシュレータ(後側連結部材)
9 第1補強部材
9a 天板部
9b 側板部
10 第3補強部材
11 第2補強部材
11c 貫通穴
16 ナット
18 取付けボルト
20 トランスバースリンク
22 ブッシュ部材
22b 内筒
23 穴
30 隔壁部
Claims (8)
- 車両前後方向に延在する車体サイドフレームよりも下方に配置されて、当該車体サイドフレームに連結するサブフレーム構造であって、
車両前後方向に延在する断面中空のサブフレーム本体と、サブフレーム本体の前部及び後部を上記車体サイドフレームに連結する前側連結部材および後側連結部材と、上記サブフレーム本体の上側で車両前後方向に延在する1又は2以上の第1補強部材とを備え、
その第1補強部材は、一方の端部が上記前側連結部材又は後側連結部材に固定されると共に、他方の端部側が、上記サブフレーム本体の長手方向の途中位置で、当該サブフレーム本体に当接することを特徴とするサブフレーム構造。 - 上記第1補強部材は、サブフレーム本体の上側に空洞部を形成するように、サブフレーム本体の上面とで閉断面を形成していることを特徴とする請求項1に記載したサブフレーム構造。
- 上記第1補強部材は、一方の端部よりも他方の端部側の方が低い位置に設定されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載したサブフレーム構造。
- 上記サブフレーム本体の中空部内に第2補強部材が設けられ、その第2補強部材は、上面視において上記第1補強部材の他方の端部側と重なる重複部を有することを特徴とする請求項3に記載したサブフレーム構造。
- 上記重複部の位置において、上記第2補強部材の上部は、サブフレーム本体の上下で対向する面との間に隙間を有することを特徴とする請求項3に記載したサブフレーム構造。
- 上記前側連結部材若しくは後側連結部材のうちの一方に上記第1補強部材が固定され、上記前側連結部材若しくは後側連結部材のうちの他方に一方の端部が固定されると共に車両前後方向に延在する第3補強部材を備え、その第3補強部材の他方の端部は、上面視において第1補強部材と重ならない位置で上記サブフレーム本体に固定されることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載したサブフレーム構造。
- 上記第1補強部材の一方の端部は、前側連結部材に固定される前端部であることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載したサブフレーム構造。
- 上記サブフレーム本体にサスペンションリンクが取り付けられるサブフレーム構造において、
上記第2補強部材は、サスペンションリンクの取付け部を補強可能な位置に配置されていることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載したサブフレーム構造。
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