JP2017061164A - 車両骨格構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両衝突時、車両前後方向に延在する衝撃吸収部材を、車両前後方向に軸圧縮させる。【解決手段】サイドフレーム１４の車両上下方向下側を構成するロアサイドメンバ２０の車両前後方向内側には、エンジンを支持するマウントメンバ３６が取り付けられている。そして、ロアサイドメンバ２０の車両前後方向外側には、車両前後方向に延在する衝撃吸収部材４４が取り付けられている。衝撃吸収部材４４は、ロアサイドメンバ２０を挟んでマウントメンバ３６と車両前後方向に対向している。【選択図】図２

Description

本発明は、車両骨格構造に関する。

一般的な自動車においては、車両前後方向に延在するサイドメンバと、当該サイドメンバよりも車両前後方向外側に設けられるバンパリインフォースメントとの間に、車両前後方向に延在する衝撃吸収部材が設けられている（特許文献１）。

特開２０１２−１１６３５１号公報

車両衝突時、衝撃吸収部材は車両前後方向に軸圧縮することで衝撃を吸収する。しかしながら、サイドメンバと衝撃吸収部材の位置関係によっては、衝撃吸収部材を車両前後方向に軸圧縮させることができず、衝撃吸収の効果を充分に発揮できない可能性がある。

本発明は、上記可能性を考慮し、衝撃吸収部材を車両前後方向に軸圧縮させる車両骨格構造を提供する。

請求項１記載の車両骨格構造は、車室を構成するパネルの上部側に車両前後方向内側端部が接続され、車両前後方向外側に向かって延出した左右一対のアッパサイドメンバと、前記パネルの下部側に車両前後方向内側端部が接続され、車両前後方向に延在する前後ストレート部と、前記前後ストレート部に連続して設けられ車両上下方向に延在する上下ストレート部と、前記前後ストレート部と前記上下ストレート部との間に形成され車両下側に凸に屈曲した第１屈曲部とを有し、前記アッパサイドメンバの車両前後方向外側に車両前後方向外側端部が接続された左右一対のロアサイドメンバと、一端が前記上下ストレート部の車両前後方向内側に取り付けられ、他端が前記前後ストレート部に取り付けられ、車両上側に凸に屈曲した第２屈曲部を有する左右一対の補強メンバと、車両前後方向に延在し、一端が前記ロアサイドメンバの車両前後方向外側に取り付けられると共に、前記ロアサイドメンバを挟んで前記補強メンバと車両前後方向に対向して設けられる左右一対の衝撃吸収部材と、を備えている。

請求項１記載の本発明によれば、ロアサイドメンバは、車両前後方向に延在する前後ストレート部と、車両上下方向に延在する上下ストレート部を有している。ロアサイドメンバは、車両前後方向内側に取り付けられる補強メンバによって補強されている。補強メンバの一端は上下ストレート部の車両前後方向内側に接続され、補強メンバの他端は前後ストレート部に接続されている。そして、ロアサイドメンバの車両前後方向外側には衝撃吸収部材が取り付けられている。衝撃吸収部材は、ロアサイドメンバを挟んで補強メンバと対向するように設けられている。

衝撃吸収部材は車両前後方向に延在しているため、車両前後方向に圧縮することで効果的に衝撃を吸収することができる。車両が衝突したとき、衝撃吸収部材には衝突体によって車両前後方向内側へ向かう荷重が入力される。ここで、衝撃吸収部材の車両前後方向内側には、ロアサイドメンバと補強メンバによって形成された強固な領域が存在するため、衝撃吸収部材は、この強固な領域と衝突体に挟まれることで車両前後方向に圧縮する。したがって、衝撃吸収部材の衝撃吸収効果を十分に得ることができる。

以上説明したように、本発明に係る車両骨格構造は、衝撃吸収部材を車両前後方向に軸圧縮させることで、前面衝突または後面衝突時の衝撃吸収効果を向上することができる。

一実施形態の車両骨格構造が適用された車両後部を示す斜視図である。 一実施形態の車両骨格構造が適用された車両後部を示す側面図である。 一実施形態の車両骨格構造が適用された車両における後面衝突時の側面図である。

＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る車両骨格構造について説明する。なお、各図において示される矢印ＵＰは車両上下方向上側を示す。また、矢印ＦＲは、車両前後方向前側（車両前方）を示す。さらに、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側（車体右側）を示す。

図１には、本実施形態に係る車両骨格構造が適用された車両１０の後部が示されている。図１に示されるように、車両１０は、車室１２と、車室１２の車両前後方向後側に設けられる左右一対のサイドフレーム１４を有している。車室１２の車両前後方向後側はリヤパネル１６によって構成されている。本実施形態のリヤパネル１６は、一例として炭素繊維強化樹脂によって形成され、剛性及び強度が高く設定されているが、金属など他の材料によって形成されても良い。

リヤパネル１６の車両前後方向後側に設けられるサイドフレーム１４は、後述するアッパサイドメンバ１８とロアサイドメンバ２０とを含んで構成されている。アッパサイドメンバ１８とロアサイドメンバ２０は、一定断面とされたアルミニウム合金等の軽量金属材の押出成形によって矩形状閉断面に形成され、剛性及び強度の高い車両骨格部材とされている。

アッパサイドメンバ１８は、サイドフレーム１４の車両上下方向上側を構成している。アッパサイドメンバ１８の車両前後方向前端部は、リヤパネル１６の上部における左右両側に、ボルト締結等によって取り付けられている。そして、アッパサイドメンバ１８は、リヤパネル１６との締結部から車両前後方向後側へ向かって延出している。言い換えると、アッパサイドメンバ１８は、車両前後方向に延在している。なお、本実施形態では、アッパサイドメンバ１８の車両前後方向後端部は、車両前後方向前端部に対してやや車両幅方向内側に設けられている。

一方、ロアサイドメンバ２０は、アッパサイドメンバ１８の車両上下方向下側に設けられ、サイドフレーム１４の車両上下方向下側を構成している。ロアサイドメンバ２０の車両前後方向前端部は、リヤパネル１６の下部における左右両側にジョイント部２２を介して取り付けられている。

ロアサイドメンバ２０の車両前後方向前側には、車両前後方向に延在する第１前後ストレート部２４が設けられている。第１前後ストレート部２４は、ジョイント部２２から車両前後方向後側へ向かって延出している。そして、第１前後ストレート部２４の車両前後方向後側には、車両前後方向後側かつ車両上下方向上側に向かって延出する第１上下ストレート部２６が設けられている。

左右の第１前後ストレート部２４の間にはロアクロスメンバ２８が設けられて、互いに接続されている。また、第１上下ストレート部２６の上端部は、連結メンバ３０を介してそれぞれアッパサイドメンバ１８の車両前後方向後端部に接続されている。また、左右の連結メンバ３０は、アッパクロスメンバ３２を介して接続されている。

第１前後ストレート部２４と第１上下ストレート部２６の間には、第１屈曲部としての第１湾曲部３４が設けられている。第１湾曲部３４は、車両下側に向かって凸となる方向に湾曲した形状とされている。なお、本実施形態では第１屈曲部は湾曲した形状とされているが、曲率を有していない屈曲部としてもよい。

サイドフレーム１４には、補強メンバとしてのマウントメンバ３６が取り付けられている。マウントメンバ３６は一定断面とされたアルミニウム合金等の軽量金属材の押出成形によって矩形状閉断面に形成され、図示しないエンジンを支持している。マウントメンバ３６は、車両前後方向に延在する第２前後ストレート部３８と、車両上下方向に延在する第２上下ストレート部４０と、を有する略Ｌ字型の形状とされている。第２前後ストレート部３８の車両前後方向後端部は第１上下ストレート部２６に接合されており、第２上下ストレート部４０の車両上下方向下端部は第１前後ストレート部２４に接合されている。

第２前後ストレート部３８と第２上下ストレート部４０の間には、第２屈曲部としての第２湾曲部４２が設けられている。第２湾曲部４２は、車両上側に向かって凸となる方向に屈曲した形状とされている。言い換えると、第２湾曲部４２は第１湾曲部３４と反対の方向に屈曲している。なお、本実施形態では第２屈曲部は湾曲した形状とされているが、曲率を有していない屈曲部としてもよい。

なお本実施形態では、図２に示されるように、第２前後ストレート部３８の後端部は第１上下ストレート部２６の車両上下方向中央よりも下側に接合されている。そして、第２上下ストレート部４０の下端部は、第１前後ストレート部２４の車両前後方向中央よりも前側に接合されている。つまり、マウントメンバ３６は第１湾曲部３４の周囲を補強するように設けられている。

ロアサイドメンバ２０の車両前後方向外側には、左右一対の衝撃吸収部材４４が設けられている。衝撃吸収部材４４は、一定断面とされたアルミニウム合金などの軽量金属材の押出成形によって矩形状閉断面に形成され、車両前後方向に延在している。衝撃吸収部材４４は、ロアサイドメンバ２０を挟んで、マウントメンバ３６と車両前後方向に対向するように設けられている。言い換えると、衝撃吸収部材４４は車両背面視でロアサイドメンバ２０およびマウントメンバ３６とオーバーラップするように設けられている。衝撃吸収部材４４は、第２前後ストレート部３８の後端部よりも下側かつ第２上下ストレート部４０の下端部よりも上側に配置されている。なお、本実施形態の衝撃吸収部材４４は第１湾曲部３４の車両前後後側に取り付けられているが、第１上下ストレート部２６の車両前後方向後側に設けられてもよい。

衝撃吸収部材４４の車両前後方向後端部には、バンパリインフォースメント４６が設けられている。バンパリインフォースメント４６は車両幅方向に延在しており、車両幅方向両端が衝撃吸収部材４４の車両前後方向後端部に取り付けられている。

次に、図３を用いて本実施形態の車両骨格構造の作用並びに効果について説明する。

図３に示されるように、本実施形態では、ロアサイドメンバ２０の車両前後方向前側にマウントメンバ３６が取り付けられている。ロアサイドメンバ２０は、第１前後ストレート部２４と第１上下ストレート部２６を有しており、第１前後ストレート部２４と第１上下ストレート部２６の間には、第１湾曲部３４が設けられている。そして、マウントメンバ３６は、両端が第１前後ストレート部２４と第１上下ストレート部２６にそれぞれ接合されている。つまり、マウントメンバ３６は第１湾曲部３４を補強しており、第１湾曲部３４とマウントメンバ３６に囲まれた領域Ｓは強固に形成されている。

そしてロアサイドメンバ２０の車両前後方向後側には、衝撃吸収部材４４が設けられている。衝撃吸収部材４４は、車両背面視でロアサイドメンバ２０およびマウントメンバ３６と重なる位置に設けられている。すなわち、衝撃吸収部材４４の車両前後方向前側には強固な領域Ｓが形成されている。後面衝突時、バンパリインフォースメント４６と衝撃吸収部材４４には、衝突体（図示省略）によって車両前後方向へ向かう荷重が入力される。ここで、衝撃吸収部材４４の車両前後方向前側には強固な領域Ｓが形成されている。そのため、衝撃吸収部材４４は、ロアサイドメンバ２０に荷重を伝えるとともに、バンパリインフォースメント４６と強固な領域Ｓとの間で車両前後方向に軸圧縮し、効果的に衝撃を吸収することができる。

なお、本実施形態の衝撃吸収部材４４は、第２前後ストレート部３８の後端部よりも下側かつ第２上下ストレート部４０の下端部よりも上側に設けられている。これによって、衝撃吸収部材４４からロアサイドメンバ２０に伝わる荷重を上下に分散させ、第１前後ストレート部２４と第２前後ストレート部３８に分岐させて車両前後方向前側に伝えることができる。したがって、ロアサイドメンバ２０への応力集中による変形を抑制することができる。

また、本実施形態の第１屈曲部と第２屈曲部は、曲率を有する第１湾曲部３４と第２湾曲部４２とされている。したがって、曲率を有していないものと比べて成形しやすく、また、角度が急変しないため強度が高くなる。

さらに、本実施形態では、エンジンを支持するマウントメンバ３６を補強メンバとして用いており、エンジンの支持とサブフレームの補強を一つの部品で達成することができるので、新たに補強用のメンバを用いるよりも部品点数を少なくすることができる。また、マウントメンバ３６の下側に強固な領域Ｓが形成されるため、安定的にエンジンを支持することができる。

＜変形例＞
本実施形態では、車両後部の骨格構造に適用したが、車両前部の骨格構造に適用することもできる。車両前部に適用する場合、車両前後方向外側は車両前後方向前側に該当し、車両前後方向内側は車両前後方向後側に該当する。より具体的には、ウインドシールドガラスの下側に設けられるダッシュパネルに、アッパサイドメンバとロアサイドメンバの車両前後方向後端部を取り付け、ロアサイドメンバの車両前後方向前側に衝撃吸収部材を設ける構造となる。車両前部に本発明の骨格構造を適用した場合は、車両前面衝突の際に、衝撃吸収部材を効果的に圧潰させることができる。

１２ 車室
１６ リヤパネル（パネル）
１８ アッパサイドメンバ
２０ ロアサイドメンバ
２４ 第１前後ストレート部（前後ストレート部）
２６ 第１上下ストレート部（上下ストレート部）
３４ 第１湾曲部（第１屈曲部）
３６ マウントメンバ（補強メンバ）
４２ 第２湾曲部（第２屈曲部）
４４ 衝撃吸収部材

Claims (1)

1. 車室を構成するパネルの上部側に車両前後方向内側端部が接続され、車両前後方向外側に向かって延出した左右一対のアッパサイドメンバと、
   前記パネルの下部側に車両前後方向内側端部が接続され、車両前後方向に延在する前後ストレート部と、前記前後ストレート部に連続して設けられ車両上下方向に延在する上下ストレート部と、前記前後ストレート部と前記上下ストレート部との間に形成され車両下側に凸に屈曲した第１屈曲部とを有し、前記アッパサイドメンバの車両前後方向外側に車両前後方向外側端部が接続された左右一対のロアサイドメンバと、
   一端が前記上下ストレート部の車両前後方向内側に取り付けられ、他端が前記前後ストレート部に取り付けられ、車両上側に凸に屈曲した第２屈曲部を有する左右一対の補強メンバと、
   車両前後方向に延在し、一端が前記ロアサイドメンバの車両前後方向外側に取り付けられると共に、前記ロアサイドメンバを挟んで前記補強メンバと車両前後方向に対向して設けられる左右一対の衝撃吸収部材と、
   を備えた車両骨格構造。