JP2018095011A - 車体構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両の前後方向の衝突において、入力モードに関係なくバンパリインフォースメントに入力された衝突荷重を上側サイドフレーム及び下側サイドフレームに分散させることができる車体構造を得る。【解決手段】上側サイドフレーム28、30にXブレース50が架け渡されることで、車両の前後方向の衝突において、上側サイドフレーム28、30の車両幅方向外側への変形が抑制され、上側サイドフレーム28、30の先端側が車両幅方向内側へ変形する。また、下側サイドフレーム32、34の中央側には屈曲部56が形成され、下側サイドフレーム32、34を車両幅方向外側へ変形させる。すなわち、上側サイドフレーム28、30と下側サイドフレーム32、34とで車両幅方向に沿って変形する向きを逆にして車体下部フレーム10の左右の荷重バランスを図り、衝突荷重が上側サイドフレーム28、30、下側サイドフレーム32、34に分散可能となる。【選択図】図2

Description

本発明は、車体構造に関する。
一般に、車体の前部構造では、車体前部の車両幅方向に沿ってバンパリインフォースメントが延在されており、バンパリインフォースメントの車両幅方向の両端側には、それぞれ車両前後方向に沿って一対のサイドフレームが延在されている。このため、車両の前面衝突において、バンパリインフォースメントへ衝突荷重が入力されると、バンパリインフォースメントを介してサイドフレームが圧縮変形することにより衝撃エネルギが吸収されるようになっている。
例えば、下記引用文献1には、一対のサイドフレーム(上側サイドフレーム)の車両上下方向の下方側に、各サイドフレームと平行に一対のサブサイドフレーム(下側サイドフレーム)が配設された技術が開示されている。また、下記引用文献2には、一対のサイドフレーム(下側サイドフレーム)の車両上下方向の上方側に、各サイドフレームと平行に一対のアッパフレーム(上側サイドフレーム)が配設された技術が開示されている。これらの先行技術では、サイドフレームとは別にサブサイドフレームを設けることにより、バンパリインフォースメントを介してサイドフレームに伝達された衝突荷重が分散可能とされる。
特表2004−331018号公報 特表2016−2964号公報
しかしながら、車両の衝突には様々な入力モードがあり、例えば、車両の前面衝突では、いわゆるフルラップ衝突やオフセット衝突がある。上記先行技術では、車両の衝突により、上側サイドフレーム及び下側サイドフレームは車両幅方向へ変形するが、上側サイドフレーム及び下側サイドフレームの変形モードにより、車体前部では、捩れ力が発生したり回転力が発生したりする。この場合、車体前部において、上側サイドフレーム及び下側サイドフレームで衝撃エネルギを吸収することができない可能性が生じる。
つまり、上記先行技術では、バンパリインフォースメントに入力された衝突荷重を上側サイドフレームと下側サイドフレームとに分散させることにより、車体前部において、効果的に衝撃エネルギを吸収することができるという効果を十分に活かすことができない可能性がある。
本発明は、上記事実を考慮して、車両の前後方向の衝突において、入力モードに関係なくバンパリインフォースメントに入力された衝突荷重を上側サイドフレーム及び下側サイドフレームに分散させることができる車体構造を得ることが目的である。
請求項1に記載する本発明の車体構造は、車体の前端部及び後端部のうち少なくとも一方において、車両幅方向に沿って延在されたバンパ部材の車両幅方向の両端側に直接的又は間接的にそれぞれ連結され、車両前後方向に沿ってそれぞれ延在された一対の上側サイドフレームと、前記バンパ部材の車両幅方向の両端側に直接的又は間接的にそれぞれ連結され、かつ車両前後方向に沿って延在され前記上側サイドフレームの車両上下方向の下方側に配置された一対の下側サイドフレームと、を備え、前記一対の上側サイドフレーム及び前記一対の下側サイドフレームのうち、一方のサイドフレームにそれぞれ設けられ、前記バンパ部材に衝突荷重が入力されると、前記一方のサイドフレームを車両幅方向の内側へ向かって変形させる内側変形誘導体と、前記一対の上側サイドフレーム及び前記一対の下側サイドフレームのうち、他方のサイドフレームにそれぞれ設けられ、前記バンパ部材に衝突荷重が入力されると、前記他方のサイドフレームを車両幅方向の外側へ向かって変形させる外側変形誘導体と、を有している。
請求項1に記載する本発明の車体構造では、車体の前端部及び後端部のうち少なくとも一方において、車両幅方向に沿って延在されたバンパ部材の車両幅方向の両端側には、直接的又は間接的に一対の上側サイドフレーム及び一対の下側サイドフレームがそれぞれ連結されている。そして、一対の上側サイドフレーム及び一対の下側サイドフレームは、それぞれ車両前後方向に沿って延在されており、一対の下側サイドフレームは、一対の上側サイドフレームの車両上下方向の下方側に配置されている。
ここで、一対の上側サイドフレーム及び一対の下側サイドフレームのうち、一方のサイドフレームには、それぞれ内側変形誘導体が設けられている。この内側変形誘導体より、バンパ部材に衝突荷重が入力されると、一方のサイドフレームは車両幅方向の内側へ向かって変形する。また、一対の上側サイドフレーム及び一対の下側サイドフレームのうち、他方のサイドフレームには、それぞれ外側変形誘導体が設けられている。この外側変形誘導体より、バンパ部材に衝突荷重が入力されると、他方のサイドフレームは車両幅方向の外側へ向かって変形する。
つまり、一対の上側サイドフレーム及び一対の下側サイドフレームのうち、一方のサイドフレームは車両幅方向の内側へ向かって変形し、他方のサイドフレームは車両幅方向の外側へ向かって変形する。このように、一方のサイドフレームと他方のサイドフレームとで、車両幅方向に沿って変形する向きを逆にすることで、車体前部において、左右の荷重バランスを図ることができる。したがって、一対の上側サイドフレーム及び一対の下側サイドフレームに対して、衝突荷重はバランスよく伝達される。
なお、一対の上側サイドフレーム及び一対の下側サイドフレームが「バンパ部材の車両幅方向の両端側に直接的又は間接的にそれぞれ連結され、」とは、一対の上側サイドフレーム及び一対の下側サイドフレームとバンパ部材との間に、衝撃吸収部材である、いわゆるクラッシュボックスが介在するか否か示すものである。つまり、例えば、一対の上側サイドフレーム及び一対の下側サイドフレームが、それぞれクラッシュボックスを介してバンパ部材に連結された場合、一対の上側サイドフレーム及び一対の下側サイドフレームは、「バンパ部材の車両幅方向の両端側に間接的にそれぞれ連結され、」となる。
また、ここでの「バンパ部材の車両幅方向の両端側」とは、「バンパ部材の車両幅方向の両端」以外に、バンパ部材の車両幅方向の両端よりも車両幅方向の内側の部位を含む意である。
請求項2に記載する本発明の車体構造は、請求項1に記載する本発明の車体構造において、前記内側変形誘導体は、それぞれ車両幅方向の内側へ向かって湾曲状に形成された前記一方のサイドフレーム自体である。
請求項2に記載する本発明の車体構造では、内側変形誘導体は一方のサイドフレーム自体であり、一方のサイドフレームは、それぞれ車両幅方向の内側へ向かって湾曲状に形成されている。すなわち、一方のサイドフレームは、予め車両幅方向の内側へ向かってそれぞれ湾曲状に形成されることにより、車両幅方向の内側へ向かって変形しやすくなっている。このため、車両の前後方向の衝突において、一方のサイドフレームに衝突荷重が伝達されると、当該一方のサイドフレームは車両幅方向の内側へ向かって変形する。
請求項3に記載する本発明の車体構造は、請求項1又は請求項2に記載する本発明の車体構造において、前記内側変形誘導体は、前記一方のサイドフレームと、前記一方のサイドフレームに跨って連結され平面視でX字状を成すXブレースと、を含んで構成されている。
請求項3に記載する本発明の車体構造では、内側変形誘導体は、一方のサイドフレームに跨って連結され平面視でX字状を成すXブレースを備えている。一方のサイドフレームに当該Xブレースが連結されることにより、車両の前後方向の衝突において、一方のサイドフレームに衝突荷重が伝達された際、当該一方のサイドフレームが車両幅方向の外側へ向かって変形することを抑制することができる。
そして、車両の前後方向の衝突において、Xブレースが車両前後方向の後方側へ移動するときに、一方のサイドフレームを車両幅方向の内側へ引っ張り込むことができる。したがって、一方のサイドフレームに衝突荷重が伝達されると、当該一方のサイドフレームは車両幅方向の内側へ向かって変形する。
なお、一方のサイドフレーム自体が車両幅方向の内側へ向かって湾曲状に形成されることにより、一方のサイドフレームに衝突荷重が伝達された際、当該一方のサイドフレームは車両幅方向の内側へ向かってさらに効果的に変形することとなる。
請求項4に記載する本発明の車体構造は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車体構造において、前記一方のサイドフレームには、前記バンパ部材に衝突荷重が入力されると、当該一方のサイドフレームを車両幅方向の内側へ向かって変形させる起点となる内側折れ部がそれぞれ形成されている。
請求項4に記載する本発明の車体構造では、一方のサイドフレームに、車両幅方向の内側へ向かって変形させる起点となる内側折れ部がそれぞれ形成されることにより、車両の前後方向の衝突において、一方のサイドフレームに衝突荷重が伝達されると、当該一方のサイドフレームは内側折れ部を起点として車両幅方向の内側へ向かって変形する。
請求項5に記載する本発明の車体構造は、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の車体構造において、前記外側変形誘導体は、それぞれ車両幅方向の外側へ向かって湾曲状に形成された前記他方のサイドフレーム自体である。
請求項5に記載する本発明の車体構造では、外側変形誘導体は他方のサイドフレーム自体であり、他方のサイドフレームは、それぞれ車両幅方向の外側へ向かって湾曲状に形成されている。すなわち、他方のサイドフレームは、予め車両幅方向の外側へ向かってそれぞれ湾曲状に形成されることにより、車両幅方向の外側へ向かって変形しやすくなっている。このため、車両の前後方向の衝突において、他方のサイドフレームに衝突荷重が伝達されると、当該他方のサイドフレームは車両幅方向の外側へ向かって変形する。
請求項6に記載する本発明の車体構造は、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の車体構造において、前記他方のサイドフレームには、前記バンパ部材に衝突荷重が入力されると、当該他方のサイドフレームを車両幅方向の外側へ向かって変形させる起点となる外側折れ部が形成されている。
請求項6に記載する本発明の車体構造では、他方のサイドフレームに、車両幅方向の外側へ向かって変形させる起点となる外側折れ部がそれぞれ形成されることにより、車両の前後方向の衝突において、他方のサイドフレームに衝突荷重が伝達されると、当該他方のサイドフレームは外側折れ部を起点として車両幅方向の外側へ向かって変形する。
請求項7に記載する本発明の車体構造は、請求項4に記載の車体構造において、前記内側折れ部は、前記一方のサイドフレームの車両幅方向の外面側にそれぞれ形成された第1凹ビードである。
請求項7に記載する本発明の車体構造では、内側折れ部は、一方のサイドフレームの車両幅方向の外面側にそれぞれ形成された第1凹ビードであり、この第1凹ビードが、一方のサイドフレームを車両幅方向の内側へ向かって変形させる起点となる。このため、車両の前後方向の衝突において、一方のサイドフレームに衝突荷重が伝達されると、当該一方のサイドフレームは第1凹ビードを起点として車両幅方向の内側へ向かって変形する。
請求項8に記載する本発明の車体構造は、請求項6に記載の車体構造において、前記外側折れ部は、前記他方のサイドフレームの車両幅方向の内面側にそれぞれ形成された第2凹ビードである。
請求項8に記載する本発明の車体構造では、外側折れ部は、他方のサイドフレームの車両幅方向の内面側にそれぞれ形成された第2凹ビードであり、この第2凹ビードが、他方のサイドフレームを車両幅方向の外側へ向かって変形させる起点となる。このため、車両の前後方向の衝突において、他方のサイドフレームに衝突荷重が伝達されると、当該他方のサイドフレームは第2凹ビードを起点として車両幅方向の外側へ向かって変形する。
以上説明したように、請求項1に記載する本発明の車体構造は、車両の前後方向の衝突において、入力モードに関係なくバンパリインフォースメントに入力された衝突荷重を上側サイドフレーム及び下側サイドフレームに分散させることができる、という優れた効果を有する。
請求項2に記載する本発明の車体構造は、一方のサイドフレームを車両幅方向の内側へ向かって変形させることができる、という優れた効果を有する。
請求項3に記載する本発明の車体構造は、一方のサイドフレームを車両幅方向の内側へ向かってさらに変形させることができる、という優れた効果を有する。
請求項4に記載する本発明の車体構造は、一方のサイドフレームにおいて、内側折れ部を起点として車両幅方向の内側へ向かって変形させることができる、という優れた効果を有する。
請求項5に記載する本発明の車体構造は、他方のサイドフレームを車両幅方向の外側へ向かって変形させることができる、という優れた効果を有する。
請求項6に記載する本発明の車体構造は、他方のサイドフレームにおいて、外側折れ部を起点として車両幅方向の外側へ向かって変形させることができる、という優れた効果を有する。
請求項7に記載する本発明の車体構造は、一方のサイドフレームにおいて、第1凹ビードを起点として車両幅方向の内側へ向かって変形させることができる、という優れた効果を有する。
請求項8に記載する本発明の車体構造は、他方のサイドフレームにおいて、第2凹ビードを起点として車両幅方向の外側へ向かって変形させることができる、という優れた効果を有する。
本実施の形態に係る車体構造が適用された車体下部フレームを車体斜め前方かつ上方側から見た状態を示す斜視図及び車体前部側を拡大した一部拡大図である。 本実施の形態に係る車体構造が適用された車体下部フレームの車体前部において、(A)はフルラップ衝突前の状態を示す平面図であり、(B)はフルラップ衝突後の状態を示す平面図である。 本実施の形態に係る車体構造が適用された車体下部フレームの車体前部においてフルラップ衝突後の状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係る車体構造が適用された車体下部フレームの車体前部においてオフセット衝突後の状態を示す斜視図である。 (A)は、本実施の形態に係る車体構造が適用された車体下部フレームの変形例を説明するための図1に対応する斜視図であり、(B)〜(D)は、変形例を説明するための要部拡大斜視図である。 本実施の形態に係る車体構造が適用された車体下部フレームの他の変形例を説明するための図5に対応する斜視図である。
以下、本実施の形態に係る車体構造について、図面に基づき説明する。なお、図中の矢印UPは車両上方向、矢印FRは車両前方向、矢印RHは車両右方向、矢印LHは車両左方向をそれぞれ示す。以下の説明で、特記なく前後、上下、左右の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、車両左右方向(車両幅方向)の左右を示すものとする。
(車体構造の構成)
まず、本実施の形態に係る車体構造の構成について説明する。図1には、本実施の形態に係る車体構造12が適用された車体下部フレーム10を車体斜め前方かつ上方側から見た状態を示す斜視図が図面左上側に示されており、この斜視図において、車体下部フレーム10の前部14側を拡大した一部拡大図が図面右下側に示されている。
この図1に示されるように、車体下部フレーム10は、車両前後方向に沿って、前部14、中央部16及び後部18を備えており、車体下部フレーム10の中央部16には、図示はしないが車室内を構成するキャビンが連結されるようになっている。
そして、車体下部フレーム10の前部14、後部18に、本実施の形態に係る車体構造12が適用可能とされる。なお、車体下部フレーム10の前部14と後部18の構成は略同じであるため、ここでは両者を代表して、車体下部フレーム10の前部14側の構成について説明を行い、後部18側の構成については前部14側と同じ符号を付して説明を省略する。
車体下部フレーム10の前端には、車両幅方向に沿ってバンパリインフォースメント(バンパ部材)20が延在されている。このバンパリインフォースメント20は、例えば、鋼板で形成されており、車両上下方向かつ車両前後方向に沿って切断したときの断面形状は、略矩形状を成している。なお、以下で説明する各部材において、特に記載しない場合、鋼板で形成され、車体質量等を考慮してそれぞれ中空状を成している。
バンパリインフォースメント20の車両幅方向の両端部(両端側)20A、20Bには、塑性変形により衝突荷重を吸収するクラッシュボックス22、24の前端がそれぞれ連結されており、これらのクラッシュボックス22、24は車両前後方向に沿って配設されている。そして、クラッシュボックス22の後端とクラッシュボックス24の後端には、車両幅方向に沿ってクロスメンバ26が架け渡されている。
クロスメンバ26は、車両正面視で上方側が開口となる略ハット形状を成しており、クロスメンバ26の車両幅方向の両端部26A、26Bに、クラッシュボックス22、24の後端がそれぞれ連結されている。なお、図示はしないが、クラッシュボックス22、24の前端及び後端には、バンパリインフォースメント20、クロスメンバ26と連結させるためのブラケットが溶接などによりそれぞれクラッシュボックス22、24と一体に設けられている。
前述のように、クロスメンバ26は、車両正面視で上方側が開口となる略ハット形状を成しているため、クロスメンバ26の両端部26A、26Bは、クロスメンバ26の上部を構成し、クロスメンバ26の車両幅方向の中央部26Cは、クロスメンバ26の下部を構成している。
また、クロスメンバ26の両端部26A、26Bには、サイドフレーム(一方のサイドフレーム)28、30の前端が、当該クロスメンバ26を間において、クラッシュボックス22、24の後端と対向するように、図示しないブラケットを介してそれぞれ連結されている。また、クロスメンバ26の中央部26Cには、サイドフレーム(他方のサイドフレーム)32、34の前端が、図示しないブラケットを介してそれぞれ連結されている。
クロスメンバ26の両端部26A、26Bは、クロスメンバ26の上部を構成し、クロスメンバ26の下部を構成する中央部26Cよりも上方に配置されている。このため、サイドフレーム28、30は、サイドフレーム32、34よりも上方側に配置されることとなる。
したがって、以下の説明では、一方のサイドフレーム28、30を上側サイドフレーム28、30といい、他方のサイドフレーム32、34を下側サイドフレーム32、34という。なお、上側サイドフレーム28、30及び下側サイドフレーム32、34は、それぞれ車両前後方向に沿って延在されている。
一方、車体下部フレーム10の中央部16には、車両前後方向に沿って延在され上下一対で構成されたセンタフレーム36が設けられている。このセンタフレーム36の上側には上側センタフレーム38が配置されており、センタフレーム36の下側には下側センタフレーム40が配置されている。そして、上側センタフレーム38と下側センタフレーム40とは、複数の連結部材42によって連結されて一体化されている。
また、上側センタフレーム38には、上側サイドフレーム28、30の後端が図示しないブラケットを介して連結されている。前述のように、上側サイドフレーム28、30の前端は、クロスメンバ26の両端部26A、26Bにそれぞれ連結されている。このため、上側サイドフレーム28、30の後端が上側センタフレーム38に連結された状態で、上側サイドフレーム28、30は、車両後方側へ向かうにつれて車両幅方向の内側へ向かって傾斜した状態で配置されている。
ここで、上側センタフレーム38の前端には、車両幅方向に沿って上側補強部44が配置されており、上側補強部44の両端には、上側サイドフレーム28、30が連結されている。また、上側補強部44の下側には、下側補強部46が配置されており、上側補強部44と下側補強部46とは複数の連結部材48によって連結されている。なお、当該下側補強部46の両端には、下側サイドフレーム32、34の後端が繋がっており、下側サイドフレーム32、34と下側補強部46は一体的に形成されている。
また、上側サイドフレーム28と上側サイドフレーム30の間には、平面視でX字型を成すXブレース(内側変形誘導体)50が架け渡されている。このXブレース50はブレース52とブレース54が溶接によって連結部55を介して一体化されたものであり、ブレース52の前端は上側サイドフレーム28の先端側に連結され、ブレース52の後端は上側サイドフレーム30の長手方向の中央側に連結されている。また、ブレース54の前端は上側サイドフレーム30の先端側に連結され、ブレース54の後端は上側サイドフレーム28の長手方向の中央側に連結されている。
一方、下側サイドフレーム32、34の前端は、クロスメンバ26の中央部26Cにそれぞれ連結されている。このため、下側サイドフレーム32、34の前端の位置は、平面視で上側サイドフレーム28、30の前端よりも車両幅方向の内側に配置されることとなる(図2(A)参照)。
そして、下側サイドフレーム32、34の前部32A、34A側は、車両後方側へ向かうにつれて車両幅方向の外側へ向かって僅かに傾斜した状態で車両前後方向に沿って延在されている。また、下側サイドフレーム32、34の後部32B、34B側は、車両後方側へ向かうにつれて車両幅方向の内側へ向かって傾斜している。
つまり、下側サイドフレーム32、34の前部32A、34Aと後部32B、34Bの間には角度が設けられ、下側サイドフレーム32、34の中央側が車両幅方向の外側に張り出した状態で屈曲し、下側サイドフレーム32、34の中央側には、外側変形誘導体としての屈曲部(外側折れ部)56がそれぞれ形成されている。
(車体構造の作用及び効果)
次に、本実施の形態に係る車体構造の作用・効果について説明する。
図1に示されるように、本実施の形態に係る車体構造12では、上側サイドフレーム28、30に、上側サイドフレーム28と上側サイドフレーム30の間を架け渡す内側変形誘導体としてのXブレース50が設けられている。
このように、本実施形態では、上側サイドフレーム28と上側サイドフレーム30にXブレース50が架け渡されることにより、上側サイドフレーム28、30が車両幅方向の外側へ向かって変形することが抑制される。
そして、図2(A)、(B)に示されるように、バンパリインフォースメント20の車両幅方向の略全域に亘って衝突荷重(F)が入力されると(いわゆるフルラップ衝突)、上側サイドフレーム28、30の先端側が車両幅方向の内側(矢印A)へ向かって変形する。
また、車両の前後方向の衝突において、Xブレース50の変形によりXブレース50の連結部55が車両前後方向の後方側へ移動すると、上側サイドフレーム28、30を車両幅方向の内側へ引っ張り込むことができ、上側サイドフレーム28、30を車両幅方向の内側へ向かって変形させることができる。
なお、ここでは、車速が約55km/hのときの車両のフルラップ衝突の一例が示されている。前述のように、上側サイドフレーム28、30の先端側は、車両幅方向の内側(矢印A)へ向かって変形しているが、上側サイドフレーム28、30の中央側では、車両幅方向の外側へ向かって変形している。
つまり、本実施形態では、上側サイドフレーム28、30において、少なくともその一部が車両幅方向の内側(矢印A)へ向かって変形することにより、上側サイドフレーム28、30が車両幅方向の外側(矢印B)へ向かって大きく変形することを抑制することができる。
また、本実施形態では、図1に示されるように、下側サイドフレーム32、34の中央側には、車両幅方向の外側に張り出す屈曲部56がそれぞれ形成されている。これにより、図2(A)、(B)に示されるように、バンパリインフォースメント20の車両幅方向の略全域に亘って衝突荷重(F)が入力されると、下側サイドフレーム32、34の屈曲部56は、変形の起点となって当該下側サイドフレーム32、34を車両幅方向の外側へ向かって変形させる。
すなわち、本実施形態では、上側サイドフレーム28、30は車両幅方向の内側へ向かって変形し、下側サイドフレーム32、34は車両幅方向の外側へ向かって変形する。このように、本実施形態では、上側サイドフレーム28、30と下側サイドフレーム32、34とで、車両幅方向に沿って変形する向きを逆にすることで、車体下部フレーム10の前部14において、左右の荷重バランスを図ることができる。
なお、図3は、フルラップ衝突時におけるクロスメンバ26及び上側サイドフレーム28、30及び下側サイドフレーム32、34の変形状態を示す斜視図である。一方、図4は、バンパリインフォースメント20の車両幅方向の一端側に衝突荷重(F)が入力される、いわゆるオフセット衝突におけるクロスメンバ26及び上側サイドフレーム28、30及び下側サイドフレーム32、34の変形状態を示す斜視図であるが、オフセット衝突では、車速が約64km/hのときの衝突の一例が示されている。
これらの図を見ても分かるとおり、本実施形態では、車両の衝突における入力モード(フルラップ衝突、オフセット衝突等)に関係なく、上側サイドフレーム28、30を車両幅方向の内側へ向かって変形させ、下側サイドフレーム32、34を車両幅方向の外側へ向かって変形させることができる。
これにより、本実施形態では、上側サイドフレーム28、30及び下側サイドフレーム32、34に対して、衝突荷重はバランスよく伝達される。すなわち、本実施形態では、車両の前後方向の衝突において、入力モードに関係なく、バンパリインフォースメント20に入力された衝突荷重(F)を上側サイドフレーム28、30及び下側サイドフレーム32、34に分散させることができる。
ところで、本実施形態では、図1に示されるように、内側変形誘導体として、上側サイドフレーム28、30には、当該上側サイドフレーム28と上側サイドフレーム30の間を架け渡すXブレース50が設けられている。しかし、本発明では、バンパリインフォースメント20に衝突荷重が入力されると、上側サイドフレーム28、30が車両幅方向の内側へ向かって変形しやすくなっていればよいため、これに限るものではない。
例えば、図示はしないが、上側サイドフレーム28、30が車両幅方向の内側へ向かって膨らんだ湾曲状を成すように形成されてもよい。この場合、上側サイドフレーム28、30自体が内側変形誘導体として機能することとなる。勿論、上側サイドフレーム28、30が当該湾曲状に形成され、かつ上側サイドフレーム28と上側サイドフレーム30の間にXブレース50が設けられてもよい。
そして、以上のような場合、上側サイドフレーム28、30に衝突荷重が伝達された際、単に、上側サイドフレーム28と上側サイドフレーム30の間にXブレース50が設けられた場合に比べ、さらに効果的に上側サイドフレーム28、30を車両幅方向の内側へ向かって変形させることができる。
なお、上側サイドフレーム28、30と同様に、下側サイドフレーム32、34も車両幅方向の外側へ向かって膨らんだ湾曲状を成すように形成されてもよい。この場合、上側サイドフレーム28、30と同様、下側サイドフレーム32、34自体が外側変形誘導体として機能することとなる。
さらに、図5(A)、(B)に示されるように、上側サイドフレーム28、30において、上側サイドフレーム28、30に衝突荷重が伝達された際、当該上側サイドフレーム28、30を車両幅方向の内側へ向かって変形させる起点となる内側変形誘導体としての内側折れ部58が形成されてもよい。なお、図5(B)〜(D)では、上側サイドフレーム30側が図示されているが、上側サイドフレーム28も上側サイドフレーム30と同様に内側折れ部58が形成されている。
図5(A)、(B)に示されるように、内側折れ部58は、上側サイドフレーム28、30において、いわゆる脆弱部とされる。そして、車両の前後方向の衝突において、上側サイドフレーム28、30に衝突荷重が伝達されると、当該上側サイドフレーム28、30は、内側折れ部58を起点として車両幅方向の内側へ向かって確実に変形する。
内側折れ部58について、具体的に説明すると、上側サイドフレーム28、30において、Xブレース50が設けられた場合と設けられていない場合とで、内側折れ部58が形成される部位は異なる。
例えば、図6(A)に示されるように、上側サイドフレーム28、30にXブレース50(図5(A)参照)が設けられていない場合、内側折れ部58(図5(B)参照)は、上側サイドフレーム28、30の長手方向の中央部(矢印Xで示す部位)において、上側サイドフレーム28、30の車両幅方向の外面28A、30A側に形成される。
一方、図5(A)に示されるように、上側サイドフレーム28、30にXブレース50が設けられている場合、内側折れ部58は、上側サイドフレーム28、30の前端側(矢印Yで示す部位)において、上側サイドフレーム28、30の外面28A、30A側に形成される。なお、車体下部フレーム10の後部18では、内側折れ部58は、上側サイドフレーム28、30の後端側(矢印Yで示す部位)に形成されることとなる。
本実施形態では、図2(A)、(B)に示されるように、上側サイドフレーム28、30にXブレース50が設けられることによって、バンパリインフォースメント20に衝突荷重(F)が入力されると、上側サイドフレーム28、30が車両幅方向の内側(矢印A方向)へ向かって変形するようになっている。
例えば、図示はしないが、バンパリインフォースメント20に衝突荷重が入力され上側サイドフレーム28、30の長手方向の中央側が車両幅方向の内側へ向かって内折れした場合、Xブレース50が車両前後方向に潰れてしまい、Xブレース50により上側サイドフレーム28、30が車両幅方向の外側へ向かって変形することを抑制するという効果を十分に発揮することができない可能性もある。
このため、図5(A)、(B)に示されるように、上側サイドフレーム28、30にXブレース50が設けられている場合は、内側折れ部58を上側サイドフレーム28、30の前端側(矢印Yで示す部位)に形成した方が好ましい。そして、この内側折れ部58の形状として、例えば、図5(B)に示されるように、上側サイドフレーム28、30の外面28A、30Aに、上から下に架けて凹ビード(第1凹ビード)59が形成されてもよい。なお、この凹ビード59は、長手方向に対して直交する幅方向に沿って切断したときの断面形状が三角状を成している。
また、これ以外にも、図5(C)に示されるように、上側サイドフレーム28、30の外面28A、30Aの上下方向の中央部に上下方向に沿って溝部60(第1凹ビード)が形成されてもよいし、上側サイドフレーム28、30の外面28A、30Aの上縁部、下縁部に切欠き部(第1凹ビード)62が形成されてもよい。
一方、図6(A)に示されるように、下側サイドフレーム32、34には、前述のように、前部32A、34Aと後部32B、34Bの間にそれぞれ屈曲部56が設けられているが、図6(B)に示されるように、この下側サイドフレーム32、34の中央側(矢印Zで示す部位)に、外側折れ部63として凹ビード(第2凹ビード)64が形成されてもよい。
ここで、図5(A)及び図6(A)に示されるように、下側サイドフレーム32、34では、Xブレース50の有無に関係なく、下側サイドフレーム32、34の車両幅方向の内面33、35側に凹ビード64が形成される。なお、この凹ビード64は、下側サイドフレーム32、34に屈曲部56が形成されている場合、屈曲部56の内面33、35側に形成された方がよい。また、図6(B)〜(D)では、下側サイドフレーム32側が図示されているが、下側サイドフレーム34も下側サイドフレーム34と同様に外側折れ部(後述する)64が形成されている。
そして、下側サイドフレーム32、34の場合、車両幅方向の内面33、35側に凹ビード64が形成されることで、下側サイドフレーム32、34に衝突荷重が伝達されると、当該下側サイドフレーム32、34は、凹ビード64を起点として車両幅方向の外側へ向かって確実に変形する。なお、凹ビード64以外に、図6(C)、(D)に示されるように、溝部(第2凹ビード)66や切欠き部(第2凹ビード)68であってもよい。
また、図5(A)に示されるように、本実施形態では、バンパリインフォースメント20と上側サイドフレーム28、30の間には、クラッシュボックス22及びクロスメンバ26が介在されており、バンパリインフォースメント20に対して上側サイドフレーム28、30は間接的に連結されているが、クラッシュボックス22、クロスメンバ26は必ずしも必要ではない。
さらに、本実施形態では、上側サイドフレーム28、30を車両幅方向の内側へ向かって変形させ、下側サイドフレーム32、34を車両幅方向の外側へ向かって変形させるように設定しているが、上側サイドフレーム28、30を車両幅方向の外側へ向かって変形させ、下側サイドフレーム32、34を車両幅方向の内側へ向かって変形させるように設定されてもよい。
また、以上の実施形態では、車体下部フレーム10の前部14についての説明を行ったが、本実施の形態に係る車体構造12は、車体下部フレーム10の後部18においても適用可能である。また、本実施形態では、フレーム式の車両について説明したが、モノコック式の車両についても本実施形態では適用可能である。
以上、本発明の一例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
10 車体下部フレーム
12 車体構造
20 バンパリインフォースメント(バンパ部材)
28 上側サイドフレーム(内側変形誘導体、一方のサイドフレーム)
28A 外面(一方のサイドフレームの車両幅方向の外面)
30 上側サイドフレーム(内側変形誘導体、一方のサイドフレーム)
30A 外面(一方のサイドフレームの車両幅方向の外面)
32 下側サイドフレーム(外側変形誘導体、他方のサイドフレーム)
33 内面(他方のサイドフレームの車両幅方向の内面)
35 内面(他方のサイドフレームの車両幅方向の内面)
34 下側サイドフレーム(外側変形誘導体、他方のサイドフレーム)
50 Xブレース
52 ブレース(Xブレース)
54 ブレース(Xブレース)
56 屈曲部(外側折れ部)
58 内側折れ部
59 凹ビード(第1凹ビード、内側折れ部)
60 溝部(第1凹ビード、内側折れ部)
62 切欠き部(第1凹ビード、内側折れ部)
63 外側折れ部
64 凹ビード(第2凹ビード、外側折れ部)
66 溝部(第2凹ビード、外側折れ部)
68 切欠き部(第2凹ビード、外側折れ部)

Claims (8)

  1. 車体の前端部及び後端部のうち少なくとも一方において、車両幅方向に沿って延在されたバンパ部材の車両幅方向の両端側に直接的又は間接的にそれぞれ連結され、車両前後方向に沿ってそれぞれ延在された一対の上側サイドフレームと、
    前記バンパ部材の車両幅方向の両端側に直接的又は間接的にそれぞれ連結され、かつ車両前後方向に沿ってそれぞれ延在され前記上側サイドフレームの車両上下方向の下方側に配置された一対の下側サイドフレームと、
    を備え、
    前記一対の上側サイドフレーム及び前記一対の下側サイドフレームのうち、一方のサイドフレームにそれぞれ設けられ、前記バンパ部材に衝突荷重が入力されると、前記一方のサイドフレームを車両幅方向の内側へ向かってそれぞれ変形させる内側変形誘導体と、
    前記一対の上側サイドフレーム及び前記一対の下側サイドフレームのうち、他方のサイドフレームにそれぞれ設けられ、前記バンパ部材に衝突荷重が入力されると、前記他方のサイドフレームを車両幅方向の外側へ向かってそれぞれ変形させる外側変形誘導体と、
    を有する車体構造。
  2. 前記内側変形誘導体は、それぞれ車両幅方向の内側へ向かって湾曲状に形成された前記一方のサイドフレーム自体である請求項1に記載の車体構造。
  3. 前記内側変形誘導体は、前記一方のサイドフレームと、前記一方のサイドフレームに跨って連結され平面視でX字状を成すXブレースと、を含んで構成されている請求項1又は請求項2に記載の車体構造。
  4. 前記一方のサイドフレームには、前記バンパ部材に衝突荷重が入力されると、当該一方のサイドフレームを車両幅方向の内側へ向かって変形させる起点となる内側折れ部がそれぞれ形成されている請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車体構造。
  5. 前記外側変形誘導体は、それぞれ車両幅方向の外側へ向かって湾曲状に形成された前記他方のサイドフレーム自体である請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の車体構造。
  6. 前記他方のサイドフレームには、前記バンパ部材に衝突荷重が入力されると、当該他方のサイドフレームを車両幅方向の外側へ向かって変形させる起点となる外側折れ部が形成されている請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の車体構造。
  7. 前記内側折れ部は、前記一方のサイドフレームの車両幅方向の外面側にそれぞれ形成された第1凹ビードである請求項4に記載の車体構造。
  8. 前記外側折れ部は、前記他方のサイドフレームの車両幅方向の内面側にそれぞれ形成された第2凹ビードである請求項6に記載の車体構造。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002321650A (ja) * 2001-04-26 2002-11-05 Honda Motor Co Ltd 車両の車体構造
JP2003063441A (ja) * 2001-08-28 2003-03-05 Ryozo Muneda 自動車の車体構造
JP2003182643A (ja) * 2001-12-19 2003-07-03 Nissan Motor Co Ltd 車体前部構造
JP2005297830A (ja) * 2004-04-14 2005-10-27 Nissan Motor Co Ltd 車体前部構造
JP2007245954A (ja) * 2006-03-16 2007-09-27 Honda Motor Co Ltd 燃料電池自動車の前部構造
JP2009012703A (ja) * 2007-07-09 2009-01-22 Honda Motor Co Ltd 自動車の車体構造
JP2010083393A (ja) * 2008-10-01 2010-04-15 Toyota Motor Corp 車両前部構造
JP2015123887A (ja) * 2013-12-26 2015-07-06 トヨタ自動車株式会社 車両前部構造
JP2015137082A (ja) * 2014-01-24 2015-07-30 富士重工業株式会社 車両の車体前部構造

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002321650A (ja) * 2001-04-26 2002-11-05 Honda Motor Co Ltd 車両の車体構造
JP2003063441A (ja) * 2001-08-28 2003-03-05 Ryozo Muneda 自動車の車体構造
JP2003182643A (ja) * 2001-12-19 2003-07-03 Nissan Motor Co Ltd 車体前部構造
JP2005297830A (ja) * 2004-04-14 2005-10-27 Nissan Motor Co Ltd 車体前部構造
JP2007245954A (ja) * 2006-03-16 2007-09-27 Honda Motor Co Ltd 燃料電池自動車の前部構造
JP2009012703A (ja) * 2007-07-09 2009-01-22 Honda Motor Co Ltd 自動車の車体構造
JP2010083393A (ja) * 2008-10-01 2010-04-15 Toyota Motor Corp 車両前部構造
JP2015123887A (ja) * 2013-12-26 2015-07-06 トヨタ自動車株式会社 車両前部構造
JP2015137082A (ja) * 2014-01-24 2015-07-30 富士重工業株式会社 車両の車体前部構造

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