JP2009227104A - 自動車のフレーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車体前後方向に略直線状に延びて後端部がダッシュパネルに接続されるフレーム部材を有すると共に、該フレーム部材に、車体前後方向の衝撃荷重の入力時に折曲する折曲予定部が設けられた自動車のフレーム構造において、部材の増加を招くことなく、折曲予定部を構成可能なフレーム構造を提供する。
【解決手段】折曲予定部をＴ２，Ｔ３を、該予定部Ｔ２，Ｔ３におけるフロントサイドフレーム５（フレーム部材）の横断面の図心Ｚを、該予定部Ｔ２，Ｔ３以外の部分における横断面の図心Ｚに対して前記所定方向側にオフセットさせることにより構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車の前部車体の衝撃吸収構造に関し、自動車の車体構造の技術分野に属する。

自動車の前部車体には、例えば、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネルや、該パネルの車体前方において車体前後方向に略直線状に延び、後端部がダッシュパネルに接続されるフレーム部材等が設けられるが、このような構造の場合、前突等によりフレーム部材に車体前後方向の衝撃荷重が入力された場合、例えばダッシュパネルが車室側へ後退する虞がある。

このような問題に対処可能な技術として、例えば特許文献１に記載のものがある。すなわち、この特許文献１に記載のものにおいては、フレーム部材に、車体前後方向の衝撃荷重の入力時に該フレーム部材を車幅方向に折曲させる折曲予定部が設けられている。このような構造によれば、衝撃荷重が該フレーム部材の折曲により吸収され、これにより、ダッシュパネルに作用する衝撃荷重が抑制され、該ダッシュパネルの後退が抑制される。

特開２００３−２２０９７７号公報

ところで、前記特許文献１に記載のものにおいては、フレーム部材の車幅方向の一方側の部位を補強部材で補強することにより折曲予定部が構成されているが、この場合、補強部材が別途必要となり、部材の増加を招くという問題がある。

そこで、本発明は、部材の増加を招くことなく、折曲予定部を構成可能なフレーム構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、車体前後方向に略直線状に延びて後端部がダッシュパネルに接続されるフレーム部材を有すると共に、該フレーム部材に、車体前後方向の衝撃荷重の入力時に所定方向に折曲する折曲予定部が設けられた自動車のフレーム構造であって、前記折曲予定部は、該予定部におけるフレーム部材の横断面の図心を、該予定部以外の部分における横断面の図心に対して前記所定方向側にオフセットさせることにより構成されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の自動車のフレーム構造において、前記フレーム部材は、車幅方向において互いに反対側に膨らむ断面ハット状の第１部材と第２部材とを、これら第１、第２部材の上下のフランジ部同士を接合することにより、車体前後方向に略直線状に延びる閉断面構造体として構成されると共に、車体前後方向の衝撃荷重の入力時に折曲予定部において車幅方向の一方側に折曲するように構成されている場合に、前記折曲予定部における図心のオフセットは、前記フランジ部の車幅方向位置を、前記折曲予定部以外の部分のフランジ部の車幅方向位置に対して車幅方向の前記一方側にオフセットさせることにより構成されていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の自動車のフレーム構造において、前記フランジ部は、前記折曲予定部の前後において、平面視で、フレーム部材の長手方向に対して傾斜した状態で略直線状に延びていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の自動車のフレーム構造において、前記折曲予定部は、車幅方向反対側へ交互に折曲可能なように複数設けられており、前記接合フランジ部は、隣接する折曲予定部間において、平面視で、フレーム部材の長手方向に対して傾斜した状態で略直線状に延びていることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記請求項１に記載の自動車のフレーム構造において、前記フレーム部材は、車体前後方向に略直線状に延びる断面略矩形の閉断面構造体として構成されていると共に、左右の側面部にそれぞれ、車体前後方向に延び、他方の側面部側へ凹むビードが形成され、車体前後方向の衝撃荷重の入力時に折曲予定部において車幅方向の一方側に折曲するように構成されている場合に、前記折曲予定部における図心のオフセットは、前記一方側のビードの深さを、他方側のビードの深さよりも浅くすることにより構成されていることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、前記請求項５に記載の自動車のフレーム構造において、前記各ビードは、前記側面部に平行な底面部をそれぞれ有しており、これら両底面部が当接していることを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、前記請求項５または請求項６に記載の自動車のフレーム構造において、前記一方側のビードの上下幅よりも、他方側のビードの上下幅が大きくされていることを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、前記請求項１に記載の自動車のフレーム構造において、前記フレーム部材は、車体前後方向に略直線状に延びる断面略矩形の閉断面構造体として構成されていると共に、左右の側面部にそれぞれ、車体前後方向に延び、他方の側面部とは反対側へ膨らむ凸状部が形成され、車体前後方向の衝撃荷重の入力時に折曲予定部において車幅方向の一方側に折曲するように構成されている場合に、前記折曲予定部における図心のオフセットは、前記一方側の凸状部の高さを、他方側の凸状部の高さよりも大きくすることにより構成されていることを特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、前記請求項８に記載の自動車のフレーム構造において、前記一方側の凸状部の上下幅が、他方側の凸状部の上下幅よりも大きくされていることを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、前記請求項２から請求項９のいずれか１項に記載の自動車のフレーム構造において、前記フレーム部材の折曲予定部における前記他方側の側面部に、上下方向に延び、前記一方側へ凹む縦ビードが形成されていることを特徴とする。

次に、本発明の効果について説明する。

まず、請求項１に記載の発明によれば、前記折曲予定部は、該予定部におけるフレーム部材の横断面の図心を、該予定部以外の部分における横断面の図心に対して前記所定方向側にオフセットさせることにより構成されているから、補強部材等を追加することなく、折曲予定部を構成することができる。ここで、図心とは、周知のように材料力学等において用いられる用語であり、前述のように、該予定部におけるフレーム部材の横断面の図心が、該予定部以外の部分における横断面の図心に対して前記所定方向側にオフセットしていると、衝撃荷重が入力されたときに、折曲予定部の横断面を他の部位の横断面に対して平面視で回転させようとするモーメントが発生する。すなわち、フレーム部材の折曲が生じることとなる。

また、請求項２に記載の発明によれば、前記フレーム部材が、車幅方向において互いに反対側に膨らむ断面ハット状の第１部材と第２部材とを、これら第１、第２部材の上下のフランジ部同士を接合することにより、車体前後方向に略直線状に延びる閉断面構造体として構成されると共に、車体前後方向の衝撃荷重の入力時に折曲予定部において車幅方向の一方側に折曲するように構成されている場合において、前記折曲予定部における図心のオフセットを、前記フランジ部の車幅方向位置を前記折曲予定部以外の部分のフランジ部の車幅方向位置に対して車幅方向の前記一方側にオフセットさせるだけで容易に実現することができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、前記フランジ部は、前記折曲予定部の前後において、平面視で、フレーム部材の長手方向に対して傾斜した状態で略直線状に延びているから、折曲予定部においてフランジ部が車幅方向で折り返すこととなり、折曲予定部の位置が明確に設定され、その結果、該折曲予定部において確実に折曲することとなる。

また、請求項４に記載の発明によれば、前記折曲予定部は、車幅方向反対側へ交互に折曲可能なように複数設けられている場合に、前記接合フランジ部は、隣接する折曲予定部間において、平面視で、フレーム部材の長手方向に対して傾斜した状態で略直線状に延びているので、例えば曲線状に伸びている場合よりもフレーム部材の成形を容易に行える。

また、請求項５に記載の発明によれば、前記フレーム部材が、車体前後方向に略直線状に延びる断面略矩形の閉断面構造体として構成されていると共に、左右の側面部にそれぞれ、車体前後方向に延び、他方の側面部側へ凹むビードが形成され、車体前後方向の衝撃荷重の入力時に折曲予定部において車幅方向の一方側に折曲するように構成されている場合に、前記折曲予定部における図心のオフセットを、前記一方側のビードの深さを他方側のビードの深さよりも浅くするだけで容易に実現することができる。

また、請求項６に記載の発明によれば、前記各ビードは、前記側面部に平行な底面部をそれぞれ有しており、これら両底面部が当接しているから、折曲時に底面部同士の摩擦により衝撃エネルギーを吸収することができる。また、左右の側面部の変形をコントロールしやすくなる。

また、請求項７に記載の発明によれば、前記折曲方向側の側面部のビードの上下幅よりも、反折曲方向側の側面部のビードの上下幅が大きくされているから、例えばフレーム部材の幅が狭い場合でも、図心を折曲方向側にオフセットさせやすくなる。

また、請求項８に記載の発明によれば、前記フレーム部材が、車体前後方向に略直線状に延びる断面略矩形の閉断面構造体として構成されていると共に、左右の側面部にそれぞれ、車体前後方向に延び、他方の側面部とは反対側へ膨らむ凸状部が形成され、車体前後方向の衝撃荷重の入力時に折曲予定部において車幅方向の一方側に折曲するように構成されている場合に、前記折曲予定部における図心のオフセットを、前記一方側の凸状部の高さを他方側の凸状部の高さよりも大きくするだけで容易に実現することができる。

また、請求項９に記載の発明によれば、前記一方側の凸状部の上下幅が、他方側の凸状部の上下幅よりも大きくされているから、凸状部の前記一方側への突出量を抑制しつつ、図心を折曲方向側に設けることができる。

また、請求項１０に記載の発明によれば、前記フレーム部材の折曲予定部における前記他方側の側面部に、上下方向に延び、前記一方側へ凹む縦ビードが形成されているから、フレーム部材が折曲予定部においてより確実に折曲することとなる。

以下、本発明の実施の形態に係る自動車のフレーム構造について説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る自動車１の車体は、エンジンルーム２と車室３とを仕切るダッシュパネル４と、該ダッシュパネル４の前方で、車体前後方向に直線状に延び、後端部が前記ダッシュパネル４に接続された左右一対のフロントサイドフレーム５，５と、該フロントサイドフレーム５，５の前端部にクラッシュカン６，６を介して設けられたバンパレインフォースメント７と、前記ダッシュパネル４の左右の端部にそれぞれ設けられると共に、上下方向に延び、フロントドア（図示せず）の前端部を支持するヒンジピラー８，８と、前記ダッシュッパネル４の裏面側に設けられ、左右のヒンジピラー８，８を連結するダッシュレインフォースメント９と、前記ヒンジピラー８，８の下端に前端部が接続され、車体後方に延びるサイドシル１０，１０と、前記車室３の床面を構成するフロアパネル１１の下面側で車体前後方向に延び、前端部が前記フロントサイドフレームの後端部に接続されたフロアフレーム１２，１２とを有している。

そして、例えば、前突等により、車体前方からバンパフェース１３等を介してバンパレインフォースメント７に衝撃荷重が入力されると、該荷重が、クラッシュカン６，６及びフロントサイドフレーム５，５を介して、それよりも後方の前記各車体構成部材４〜１２に分散される。

ここで、本実施の形態においては、車体に、車体前後方向の衝撃荷重が入力されたときに、前記クラッシュカン６が軸方向に圧縮変形すると共に、フロントサイドフレーム５が、後述する複数の折曲予定部Ｔ１〜Ｔ３において車幅方向に折曲可能に構成されており（図４参照）、以下これらの構造について説明する。

まず、クラッシュカン６について説明すると、図２、図３（ａ）に示すように、該クラッシュカン６は、例えばアルミニウム材を用いて形成されており、上面部６ａ、下面部６ｂ、左右の側面部６ｄ，６ｄを有し、車体前後方向に略直線状に延びる断面略矩形の閉断面構造体として構成されている。左右の側面部６ｃ，６ｄにはそれぞれ、車体前後方向に延び、他方の側面部６ｂ，６ａ側へ凹むビード６ｅ，６ｆが形成されている。また、これらのビード６ｅ，６ｆの深さｄ１，ｄ２及び上下幅ｈ１，ｈ２は、同じとされ、左右対称とされている。そして、車体前後方向の衝撃荷重が入力されたときに、軸方向（クラッシュカン６の長手方向）に蛇腹状に圧縮変形されるように、前記各部の厚み等が設定されている。

また、フロントサイドフレーム５は、図２、図３（ｃ）〜（ｅ）に示すように、上面部２１ａ、下面部２１ｂ、側面部２１ｃ、及び上下のフランジ部２１ｄ，２１ｅを有して車幅方向外側に膨らむ断面ハット状の第１部材２１と、上面部２２ａ、下面部２２ｂ、側面部２２ｃ、及び上下のフランジ部２２ｄ，２２ｅを有して車幅方向内側に膨らむ断面ハット状の第２部材２２とを有している。そして、第１、第２部材２１，２２の上側フランジ部２１ｄ，２２ｄ同士、及び下側フランジ部２１ｅ，２２ｅ同士をそれぞれ接合することにより、車体前後方向に略直線状に延びる断面略矩形の閉断面構造体として構成されている。

また、第１、第２部材２１，２２の各側面部２１ｃ，２２ｃには、車体前後方向に延び、他方の側面部２２ｃ，２１ｃ側へ凹むビード２１ｆ，２２ｆが形成されている。これらの２１ｆ，２２ｆビードは、フロントサイドフレーム５による衝撃荷重の吸収能力を増強させるために設けられている。

次に、折曲予定部Ｔ１〜Ｔ３の構造について説明すると、折曲予定部Ｔ１は、図２及び図３（ｂ）（折曲予定部Ｔ１よりも若干後方位置の断面）からわかるように、クラッシュカン６と、フロントサイドフレーム５との接合部、詳しくは、フロントサイドフレーム５の前端位置に設けられており、クラッシュカン６とフロントサイドフレーム５との剛性差により形成される。また、フロントサイドフレーム５の前端５ａ位置は、車幅方向外側が車幅方向内側よりも後方となるように傾斜しており、これにより、フロントサイドフレーム５は、折曲予定部Ｔ１と折曲予定部Ｔ２との間の部分が折曲予定部Ｔ２を起点として車幅方向外側に折曲するように構成されている。

一方、折曲予定部Ｔ２，Ｔ３は、該予定部Ｔ２，Ｔ３におけるフロントサイドフレーム５の横断面の図心を、該予定部Ｔ２，Ｔ３以外の部分における横断面の図心に対して車幅方向において折曲を予定する所定の方向側（請求項１における所定方向側）にオフセットさせることにより構成されている。

すなわち、折曲予定部Ｔ２においては、図２及び図３（ｃ）からわかるように、上側フランジ部２１ｄ，２２ｄ及び下側フランジ部２１ｅ，２２ｅの車幅方向位置が、該折曲予定部Ｔ２以外の部分のフランジ部２１ｄ，２２ｄ，２１ｅ，２２ｅの車幅方向位置に対して車幅方向外側（請求項１における所定方向側、請求項２における一方側）にオフセットされている。また、ビード２１ｆの上下幅ｈ３とビード２２ｆの上下幅ｈ４とは同一とされているが（前後方向の他の部位においても同じ）、車幅方向外側（請求項１における所定方向側、請求項５における一方側）のビード２１ｆの深さｄ１は、車幅方向内側のビード２２ｆの深さｄ２よりも浅くされている。そして、これらの両方により、折曲予定部Ｔ２においては、該予定部Ｔ２の横断面における図心Ｚが、フロントサイドフレーム５の左右の側面部２１ｃ，２２ｃの車幅方向中間（中心）位置Ｃよりも、第１部材２１の側面部２１ｃ側にオフセットしている。また、図２（ａ）からわかるように、該予定部Ｔ２の横断面における図心Ｚが、該予定部Ｔ２以外の部分における横断面の図心Ｚに対して車幅方向外側（請求項１における所定方向側、請求項２における一方側、請求項５における一方側）にオフセットされることとなる。

折曲予定部Ｔ３においては、図２及び図３（ｄ）からわかるように、前記折曲予定部Ｔ２とは逆に、上側フランジ部２１ｄ，２２ｄ及び下側フランジ部２１ｅ，２２ｅの車幅方向位置が、該折曲予定部Ｔ２以外の部分のフランジ部の車幅方向位置に対して車幅方向内側（請求項１における所定方向側、請求項２における一方側）にオフセットされている。また、車幅方向内側（請求項１における所定方向側、請求項５における一方側）のビード２１ｆの深さが、車幅方向外側のビード２２ｆの深さよりも浅くされている。そして、これらの両方により、折曲予定部Ｔ３においては、該予定部Ｔ３の横断面における図心Ｚが、フロントサイドフレーム５の左右の側面部２１ｃ，２２ｃの車幅方向中間（中心）位置Ｃよりも、第２部材２２の側面部２２ｃ側にオフセットしている。すなわち、該予定部Ｔ２以外の部分における横断面の図心Ｚに対して車幅方向内側（請求項１における所定方向側、請求項２における一方側）にオフセットされることとなる。

また、図２及び図３（ｅ）からわかるように、フロントサイドフレーム５のダッシュパネル４への接続部近傍においては、上側フランジ部２１ｄ，２２ｄ及び下側フランジ部２１ｅ，２２ｅの車幅方向位置は、折曲予定部Ｔ２と同様とされている。一方、ビード２１ｆ，２２ｆの深さｄ１，ｄ２は、ほとんど同じとされている。なお、この接続部近傍においては、ダッシュパネル４と接続されていることによりほとんど折曲しないようになっている。

また、図２（ａ）からわかるように、上側フランジ部２１ｄ，２２ｄ及び下側フランジ部２１ｅ，２２ｅは、隣接する折曲予定部間において、平面視で、フロントサイドフレーム５の長手方向に対して傾斜した状態で略直線状に延びている。

また、各ビード２１ｆ，２２ｆは、前記側面部２１ｃ，２２ｃに平行な底面部２１ｇ，２２ｇをそれぞれ有しており、折曲予定部Ｔ２，Ｔ３において、これら両底面部２１ｇ，２２ｇが当接すると共に、その前後において接近している。

次に、本実施の形態に係る作用について説明する。

まず、車体に車体前後方向の衝撃荷重が入力されると、図４に仮想線で示すように、前記クラッシュカン６が軸方向に圧縮変形すると共に、フロントサイドフレーム５が、複数の折曲予定部Ｔ１〜Ｔ３において車幅方向に折曲することとなる。

その場合に、前記折曲予定部Ｔ２，Ｔ３は、該予定部Ｔ２，Ｔ３におけるフロントサイドフレーム５の横断面の図心Ｚを、該予定部Ｔ２，Ｔ３以外の部分における横断面の図心Ｚに対して車幅方向にオフセットさせることにより構成されているから、補強部材等を追加することなく、折曲予定部Ｔ２，Ｔ３を構成することができる。

また、折曲予定部Ｔ２，Ｔ３における図心のオフセットを、上側フランジ部２１ｄ，２２ｄ及び下側フランジ部２１ｅ，２２ｅの車幅方向位置を前記折曲予定部以外Ｔ２，Ｔ３の部分の上側フランジ部２１ｄ，２２ｄ及び下側フランジ部２１ｅ，２２ｅの車幅方向位置に対して車幅方向の前記一方側にオフセットさせるだけで容易に実現することができる。

また、上側フランジ部２１ｄ，２２ｄ及び下側フランジ部２１ｅ，２２ｅは、前記折曲予定部Ｔ２，Ｔ３の前後において、平面視で、フロントサイドフレーム５の長手方向に対して傾斜した状態で略直線状に延びているから、折曲予定部Ｔ２，Ｔ３において上側フランジ部２１ｄ，２２ｄ及び下側フランジ部２１ｅ，２２ｅが車幅方向で折り返すこととなり、折曲予定部Ｔ２，Ｔ３の位置が明確に設定され、その結果、該折曲予定部Ｔ２，Ｔ３において確実に折曲することとなる。

また、車幅方向反対側へ交互に折曲可能な複数の折曲予定部Ｔ２，Ｔ３が設けられている場合に、上側フランジ部２１ｄ，２２ｄ及び下側フランジ部２１ｅ，２２ｅは、隣接する折曲予定部Ｔ２，Ｔ３間において、平面視で、フロントサイドフレーム５の長手方向に対して傾斜した状態で略直線状に延びているので、例えば曲線状に伸びている場合よりもフロントサイドフレーム５の成形を容易に行える。

また、前記折曲予定部Ｔ２，Ｔ３における図心のオフセットを、前記一方側のビードの深さを他方側のビード２１ｆ，２２ｆの深さよりも浅くするだけで容易に実現することができる。

また、前記各ビード２１ｆ，２２ｆは、前記側面部２１ｃ，２２ｃに平行な底面部２１ｇ，２２ｇをそれぞれ有しており、これら両底面部２１ｇ，２２ｇが当接しているから、折曲時に底面部２１ｇ，２２ｇ同士の摩擦により衝撃エネルギーを吸収することができる。また、左右の側面部２１ｃ，２２ｃの変形をコントロールしやすくなる。

なお、本実施の形態においては、折曲予定部Ｔ２，Ｔ３の横断面における図心を、該予定部Ｔ２，Ｔ３以外の部分における横断面の図心Ｚに対して車幅方向外側または車幅方向内側にオフセットさせるために、上側フランジ部２１ｄ，２２ｄ、及び下側フランジ部２１ｅ，２２ｅの車幅方向位置のオフセットと、ビード２１ｆ，２２ｆの深さｄ１，ｄ２の調整との両方を行ったが、いずれか一方のみでも図心Ｚのオフセットは実現可能であり、その場合、フロントサイドフレーム５に要求される強度を考慮して設定すればよい。

次に、第２の実施の形態について説明する。

この第２の実施の形態においては、第１の実施の形態のものにおいて、図５に示すように、フロントサイドフレーム５′を構成する第１部材２１′及び第２部材２２′の折曲予定部Ｔ２，Ｔ３の側面部２１ｃ′，２２ｃ′に、上下方向に延び、前記一方側へ凹む縦ビード２１ｈ′，２２ｈ′が形成されている。

これによれば、フロントサイドフレーム５′が折曲予定部Ｔ２，Ｔ３においてより確実に折曲することとなる。

次に、第３の実施の形態について説明する。

この、第３の実施の形態においては、図６に示すように、フロントサイドフレーム５の幅Ｗが、第１、第２の実施の形態のものと比べて小さくなっている。この理由は、例えば、車体前部におけるフロントサイドフレーム５の配設スペースが十分に確保できないことである。

そこで、第３の実施の形態においては、フロントサイドフレーム５″を構成する第１部材２１″のビード２１ｆ″の上下幅ｈ３と、第２部材２２″のビード２１ｆ″の上下幅ｈ４とを異ならせてある。このように構成することにより、第１部材２１″のビード２１ｆ″と上下幅が同じ場合よりも、図心Ｚの位置を、第１部材２１″側により多くオフセットさせることができる。すなわち、フロントサイドフレーム５″の幅Ｗが狭い場合でも、図心Ｚの位置を、第１部材２１″側により多くオフセットさせることができる。

次に、第４の実施の形態について説明する。

第４の実施の形態においては、図７、図８（ａ）に示すように、クラッシュカン１０６は、上面部１０６ａ、下面部１０６ｂ、左右の側面部１０６ｄ，１０６ｄを有し、車体前後方向に略直線状に延びる断面略矩形の閉断面構造体として構成されている。左右の側面部１０６ｃ，１０６ｄにはそれぞれ、車体前後方向に延び、他方の側面部とは反対側へ膨らむ凸状部１０６ｅ，１０６ｆが形成されている。また、これらの凸状部１０６ｅ，１０６ｆの高さｄ１，ｄ２及び上下幅ｈ１，ｈ２は、同じとされ、左右対称とされている。そして、車体前後方向の衝撃荷重が入力されたときに、軸方向（クラッシュカン１０６の長手方向）に蛇腹状に圧縮変形されるように、前記各部の厚み等が設定されている。

また、フロントサイドフレーム１０５は、図２、図８（ｃ）〜（ｅ）に示すように、上面部１２１ａ、下面部１２１ｂ、側面部１２１ｃ、及び上下のフランジ部１２１ｄ，１２１ｅを有して車幅方向外側に膨らむ断面ハット状の第１部材１２１と、上面部１２２ａ、下面部１２２ｂ、側面部１２２ｃ、及び上下のフランジ部１２２ｄ，１２２ｅを有して車幅方向内側に膨らむ断面ハット状の第２部材１２２とを有している。そして、第１、第２部材１２１，１２２の上側フランジ部１２１ｄ，１２２ｄ同士、及び下側フランジ部１２１ｅ，１２２ｅ同士をそれぞれ接合することにより、車体前後方向に略直線状に延びる断面略矩形の閉断面構造体として構成されている。

また、第１、第２部材１２１，１２２の各側面部１２１ｃ，１２２ｃには、車体前後方向に延び、他方の側面部とは反対側へ膨らむ凸状部１２１ｅ，１２１ｆが形成されている。これらの凸状部１２１ｅ，１２１ｆは、フロントサイドフレーム１０５による衝撃荷重の吸収能力を増強させるために設けられている。

次に、折曲予定部Ｔ１〜Ｔ３の構造について説明すると、図７及び図８（ｂ）（折曲予定部Ｔ１よりも若干後方位置の断面）からわかるように、折曲予定部Ｔ１は、クラッシュカン１０６と、フロントサイドフレーム１０５との接合部、詳しくは、フロントサイドフレーム１０５の前端位置に設けられており、クラッシュカン１０６とフロントサイドフレーム１０５との剛性差により形成される。また、フロントサイドフレーム１０５の前端１０５ａ位置は、車幅方向外側が車幅方向内側よりも後方となるように傾斜しており、これにより、フロントサイドフレーム１０５は、折曲予定部Ｔ１と折曲予定部Ｔ２との間の部分が折曲予定部Ｔ２を起点として車幅方向外側に折曲するように構成されている。

すなわち、折曲予定部Ｔ２においては、図７及び図８（ｃ）からわかるように、上側フランジ部１２１ｄ，１２２ｄ及び下側フランジ部１２１ｅ，１２２ｅの車幅方向位置が、該折曲予定部Ｔ２以外の部分のフランジ部１２１ｄ，１２２ｄ，１２１ｅ，２２ｅの車幅方向位置に対して車幅方向外側（請求項１における所定方向側、請求項２における一方側）にオフセットされている。一方、車幅方向外側（請求項１における所定方向側、請求項８における一方側）の凸状部１２１ｆの高さｄ１が、車幅方向内側の凸状部１２２ｆの高さｄ２よりも浅くされている（本部位においては高さｄ２がゼロとされている）。そして、これらの両方により、折曲予定部Ｔ２においては、該予定部Ｔ２の横断面における図心Ｚが、該予定部Ｔ２以外の部分における横断面の図心Ｚに対して車幅方向外側（請求項１における所定方向側、請求項２における一方側、請求項８における一方側）にオフセットされることとなる。

折曲予定部Ｔ３においては、図７及び図８（ｄ）からわかるように、前記折曲予定部Ｔ２とは逆に、上側フランジ部１２１ｄ，１２２ｄ及び下側フランジ部１２１ｅ，１２２ｅの車幅方向位置が、該折曲予定部Ｔ２以外の部分のフランジ部１２１ｄ，１２２ｄ，１２１ｅ，２２ｅの車幅方向位置に対して車幅方向内側（請求項１における所定方向側、請求項２における一方側）にオフセットされている（フランジ部については、第１の実施の形態同様である）。一方、車幅方向内側（請求項１における所定方向側、請求項８における一方側）の凸状部１２２ｆの高さｄ２が、車幅方向外側の凸状部１２１ｆの高さｄ１よりも浅くされている（本部位においては高さｄ１がゼロとされている）。そして、これらの両方により、折曲予定部Ｔ３においては、該予定部Ｔ３の横断面における図心Ｚが、該予定部Ｔ２以外の部分における横断面の図心Ｚに対して車幅方向内側請求項１における所定方向側、請求項２における一方側、請求項８における一方側）にオフセットされることとなる。

また、図７及び図８（ｅ）からわかるように、フロントサイドフレーム１０５のダッシュパネルへの接続部近傍においては、上側フランジ部１２１ｄ，１２２ｄ及び下側フランジ部１２１ｅ，１２２ｅの車幅方向位置は、折曲予定部Ｔ２と同様とされている。一方、凸状部１２１ｆ，１２２ｆの高さｄ１，ｄ２は、ほとんど同じとされている。なお、この接続部近傍においては、ダッシュパネル４接続されていることによりほとんど折曲しないようになっている。

本実施の形態によれば、折曲予定部Ｔ２，Ｔ３における図心Ｚのオフセットを、前記一方側の凸状部の高さを、他方側の凸状部の高さよりも大きくするだけで容易に実現することができる。

なお、前記第３の実施の形態の場合のように、前記一方側の凸状部の上下幅を、他方側の凸状部の上下幅よりも大きくしてもよい。こうすることにより、凸状部の前記一方側への突出量を抑制しつつ、図心を折曲方向側に設けることができる。

なお、前記実施の形態においては、フロントサイドフレームは車幅方向に折曲するように構成したが、本発明は、上下方向や、車幅方向と上下方向との間の任意の角度に折曲させる場合にも適用可能である。また、前記実施の形態においては、フロントサイドフレームの両側面に凹状ビードか凸状部のいずれか一方を形成したが、所定の方向側（折れ方向側）の面に凸状部を形成し、反対側の面に凹状ビードを形成して両者を組み合わせるようにしてもよい。

本発明は、折曲予定部を、該予定部におけるフレーム部材の横断面の図心を折曲予定部以外の部位における図心に対して折曲方向側にオフセットさせることにより構成したので、補強部材等を追加することなく、折曲予定部を構成することができ、自動車産業に広く利用することができる。

本発明の実施形態に係る自動車のフレーム構造が適用された車両の前部の平面図である。 図１に矢印Ｐで示す側のフロントサイドフレーム部分の拡大平面図（ａ図）、及びａ図の矢印Ｌ方向からの側面図（ｂ図）である。 図２（ｂ）のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面図、Ｄ−Ｄ断面図、及びＥ−Ｅ断面図である。 衝撃荷重が入力されたときにおける作用の説明図である。 第２の実施の形態に係る自動車のフレーム構造におけるフロントサイドフレーム部分についての図２（ａ）相当の拡大平面図（ａ図）、及びａ図のＭ−Ｍ断面図（ｂ図）である。 第３の実施の形態に係る自動車のフレーム構造におけるフロントサイドフレーム部分についての図２（ｃ）相当の断面図である。 第４の実施の形態に係る自動車のフレーム構造についての、図１に矢印Ｐで示す側のフロントサイドフレーム部分の拡大平面図（ａ図）、及びａ図の矢印Ｎ方向からの側面図（ｂ図）である。 図７のＦ−Ｆ断面図、Ｇ−Ｇ断面図、Ｈ−Ｈ断面図、Ｉ−Ｉ断面図、及びＪ−Ｊ断面図である。

符号の説明

１ 自動車
５，５ フロントサイドフレーム（フレーム部材）
２１，２１′，１２１ 第１部材
２１ｃ，２１ｃ′，１２１ｃ 側面部
２１ｄ，２１ｅ フランジ部
２１ｆ ビード
２１ｇ′ 縦ビード
２２，２２′，１２２ 第２部材
２２ｃ，２２ｃ′，１２２ｃ 側面部
２２ｄ，２２ｅ フランジ部
２２ｆ ビード
２２ｇ′ 縦ビード
１２１ｆ 凸状部
１２１ｇ 凸状部

Claims (10)

1. 車体前後方向に略直線状に延びて後端部がダッシュパネルに接続されるフレーム部材を有すると共に、該フレーム部材に、車体前後方向の衝撃荷重の入力時に所定方向に折曲する折曲予定部が設けられた自動車のフレーム構造であって、
   前記折曲予定部は、該予定部におけるフレーム部材の横断面の図心を、該予定部以外の部分における横断面の図心に対して前記所定方向側にオフセットさせることにより構成されていることを特徴とする自動車のフレーム構造。
2. 前記請求項１に記載の自動車のフレーム構造において、
   前記フレーム部材は、車幅方向において互いに反対側に膨らむ断面ハット状の第１部材と第２部材とを、これら第１、第２部材の上下のフランジ部同士を接合することにより、車体前後方向に略直線状に延びる閉断面構造体として構成されると共に、車体前後方向の衝撃荷重の入力時に折曲予定部において車幅方向の一方側に折曲するように構成されている場合に、
   前記折曲予定部における図心のオフセットは、前記フランジ部の車幅方向位置を、前記折曲予定部以外の部分のフランジ部の車幅方向位置に対して車幅方向の前記一方側にオフセットさせることにより構成されていることを特徴とする自動車のフレーム構造。
3. 前記請求項２に記載の自動車のフレーム構造において、
   前記フランジ部は、前記折曲予定部の前後において、平面視で、フレーム部材の長手方向に対して傾斜した状態で略直線状に延びていることを特徴とする自動車のフレーム構造。
4. 前記請求項３に記載の自動車のフレーム構造において、
   前記折曲予定部は、車幅方向反対側へ交互に折曲可能なように複数設けられており、
   前記接合フランジ部は、隣接する折曲予定部間において、平面視で、フレーム部材の長手方向に対して傾斜した状態で略直線状に延びていることを特徴とする自動車のフレーム構造。
5. 前記請求項１に記載の自動車のフレーム構造において、
   前記フレーム部材は、車体前後方向に略直線状に延びる断面略矩形の閉断面構造体として構成されていると共に、左右の側面部にそれぞれ、車体前後方向に延び、他方の側面部側へ凹むビードが形成され、車体前後方向の衝撃荷重の入力時に折曲予定部において車幅方向の一方側に折曲するように構成されている場合に、
   前記折曲予定部における図心のオフセットは、前記一方側のビードの深さを、他方側のビードの深さよりも浅くすることにより構成されていることを特徴とする自動車のフレーム構造。
6. 前記請求項５に記載の自動車のフレーム構造において、
   前記各ビードは、前記側面部に平行な底面部をそれぞれ有しており、
   これら両底面部が当接していることを特徴とする自動車のフレーム構造。
7. 前記請求項５または請求項６に記載の自動車のフレーム構造において、
   前記一方側のビードの上下幅よりも、他方側のビードの上下幅が大きくされていることを特徴とする自動車のフレーム構造。
8. 前記請求項１に記載の自動車のフレーム構造において、
   前記フレーム部材は、車体前後方向に略直線状に延びる断面略矩形の閉断面構造体として構成されていると共に、左右の側面部にそれぞれ、車体前後方向に延び、他方の側面部とは反対側へ膨らむ凸状部が形成され、車体前後方向の衝撃荷重の入力時に折曲予定部において車幅方向の一方側に折曲するように構成されている場合に、
   前記折曲予定部における図心のオフセットは、前記一方側の凸状部の高さを、他方側の凸状部の高さよりも大きくすることにより構成されていることを特徴とする自動車のフレーム構造。
9. 前記請求項８に記載の自動車のフレーム構造において、
   前記一方側の凸状部の上下幅が、他方側の凸状部の上下幅よりも大きくされていることを特徴とする自動車のフレーム構造。
10. 前記請求項２から請求項９のいずれか１項に記載の自動車のフレーム構造において、
    前記フレーム部材の折曲予定部における前記他方側の側面部に、上下方向に延び、前記一方側へ凹む縦ビードが形成されていることを特徴とする自動車のフレーム構造。

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