JP2019123352A - 車両前部のフレーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】サイドメンバとサブメンバとを連結する連結部材を有する車両において高い衝突安全性能を実現することのできる車両前部のフレーム構造を提供する。【解決手段】車両前部には、車両を前方から見た正面視でコの字状に延びる連結部材３０が設けられている。連結部材３０は、一対のサブメンバの前端面を覆うように固定されてサブメンバ同士を連結する横連結部４０と、車幅方向の両側方において上下方向に並ぶサイドメンバおよびサブメンバを各別に連結する一対の縦連結部５０，６０とからなる。連結部材３０は中空構造をなしており、連結部材３０の外壁における前後方向に延びる部分（横連結部４０の内側部材４１の底壁４１Ｃ、右側縦連結部５０の外側部材５２の底壁５２Ｃ、左側縦連結部６０の外側部材６２の底壁６２Ｃ）には、貫通孔４３，５３，６３が設けられている。【選択図】図５

Description

本発明は、車両前部のフレーム構造に関するものである。

車両の前部には、フレームを構成する部材として、前後方向に延びるとともに車幅方向に間隔を置いて並ぶ一対のサイドメンバや、それらサイドメンバの前端同士を繋ぐクロスメンバが配置されている。

また特許文献１には、車両前部に、サイドメンバに沿って前後方向に延びるとともに車幅方向に間隔を置いて並ぶ一対のサブメンバとそれらサブメンバ同士を繋ぐクロスメンバとからなるサブフレームを配置する構造が開示されている。この車両では、車幅方向の両側方において上下方向に並んでいるサイドメンバとサブメンバとがそれぞれ一体に連結されている。こうしたフレーム構造を採用することにより、車両の衝突に際して前方からフレームに衝突荷重が作用する場合に、同荷重によるフレームの変形が抑えられる。

特開２００２−５３０７６号公報

ここで、車両の衝突安全性能を高くするためには、衝突時に車両前部を適度に変形させて、同車両に加わる衝突エネルギーを吸収することが求められる。特許文献１に記載の車両では、サブフレームが設けられる分だけ車両前部の剛性が高くなるため、衝突エネルギーを吸収し難い構造になってしまう。上記車両は、この点において改善の余地を残すものになっている。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、サイドメンバとサブメンバとを連結する連結部材を有する車両において高い衝突安全性能を実現することのできる車両前部のフレーム構造を提供することにある。

上記課題を解決するための車両前部のフレーム構造は、車幅方向に間隔を置いた位置で前後方向に延びる一対のサイドメンバと、前記一対のサイドメンバと上下方向に並ぶように同サイドメンバに沿って延びる一対のサブメンバと、前記一対のサブメンバの前端面を覆うように固定されて前記サブメンバ同士を連結する横連結部と、車幅方向の両側方において上下方向に並ぶ前記サイドメンバおよび前記サブメンバを各別に連結する一対の縦連結部と、からなるとともに、車両を前方から見た正面視でコの字状に延びる連結部材と、を備える車両前部のフレーム構造であって、前記連結部材は中空構造をなしており、前記連結部材の外壁における前後方向に延びる部分には、周辺部分よりも前後方向における圧縮荷重に対して脆弱な脆弱部が設けられている。

上記構成では、車両前部においてサイドメンバやサブメンバが連結部材を介して互いに支え合う構造になるため、車両前部に作用する荷重（特に、車幅方向の荷重や上下方向の荷重）に対する同車両前部の剛性を高くすることができ、同荷重によるサイドメンバやサブメンバの変形を抑えることができる。しかも、前後方向における圧縮荷重に対して脆弱な脆弱部が連結部材の外壁に設けられているため、衝突に伴って前後方向における圧縮荷重が車両前方から連結部材に作用した場合には、連結部材の外壁の一部（脆弱部が設けられた部分）が前後方向に潰れるように変形するようになる。こうした連結部材の変形により、車両に作用する衝突エネルギーの一部を吸収することができるようになる。このように上記構成によれば、車幅方向の荷重や上下方向の荷重に対しては車両前部が高い剛性を発揮するようになる一方で、車両衝突時における前後方向の荷重に対しては連結部材が前後方向に潰れるように変形して衝突エネルギーを吸収するようになる。したがって、車両にサイドメンバとサブメンバとを連結する連結部材が設けられているとはいえ、高い衝突安全性能を実現することができる。

上記フレーム構造において、前記連結部材の外壁は、上下方向に延びる壁部と前後方向に延びる壁部とからなる四角筒状をなす部分を有し、前記四角筒状をなす部分は前記連結部材の延設範囲の全体にわたって延びており、前記脆弱部は、前記前後方向に延びる壁部に設けられている。

上記構成によれば、連結部材の外壁のうちの上下方向に延びる壁部を、主に、車両前部に作用する車幅方向の荷重や上下方向の荷重を受ける部材として機能させることができる。そのため、同荷重に対する車両前部の剛性を高くすることができる。しかも、連結部材の外壁のうちの前後方向に延びる壁部を、車両の衝突に際して前後方向に潰れるように変形する部材として機能させることができる。そして、この壁部の変形を通じて、車両に作用する衝突エネルギーの一部を吸収することができるようになる。

上記フレーム構造において、前記連結部材は、前壁と後壁と底壁とからなる断面コの字状をなす内側部材および外側部材が、前記外側部材の内部に前記内側部材が嵌まる態様で重ねられて一体に固定されてなることが好ましい。

２つの分割体を互いに固定することによって四角筒状をなす連結部材を形成する場合に、仮に前後方向に延びる固定用のフランジを各分割体の前壁や後壁に配置するようにすると、連結部材におけるフランジの配設部分の剛性が高くなってしまうため、同連結部材による衝突エネルギーの吸収量が少なくなってしまう。

この点、上記構成によれば、２つの分割体（外側部材および内側部材）における上下方向に延びる壁部（前壁および後壁）同士を互いに固定することによって、四角筒状をなす部分を形成することができる。これにより、前後方向に延びるフランジを有するものと比較して、連結部材の剛性を低くすることが可能になるため、連結部材による衝突エネルギーの吸収量を容易に大きくすることができる。

上記フレーム構造において、前記連結部材の外壁における前後方向に延びる部分は、折れ目が前後方向に延びる態様で屈曲する屈曲部を有しており、前記脆弱部は、前記折れ目に形成された貫通孔である。

単に上記屈曲部を連結部材の外壁における前後方向に延びる壁部に形成すると、屈曲部およびその周辺において、前後方向の圧縮荷重に対する連結部材の剛性が高くなる。上記構成によれば、そうした屈曲部に貫通孔が形成されるため、貫通孔が形成されない場合と比較して、連結部材における屈曲部を脆弱にすることができる。これにより、連結部材の外壁において前後方向に延びる部分を脆弱な構造にすることができる。

上記フレーム構造において、前記車両は、超小型モビリティである。
超小型モビリティは、フレームも小さいため、同フレームに衝突エネルギー吸収のために変形させる部分を配置することが難しい。上記構成によれば、上下方向および車幅方向に作用する荷重に対する剛性を高くするための連結部材を、衝突エネルギー吸収のために変形させる部材としても利用することができるため、配置スペースが狭い超小型モビリティにおいて、衝突エネルギー吸収のために変形させる部材を容易に配置することができる。

本発明によれば、サイドメンバとサブメンバとを連結する連結部材を有する車両において高い衝突安全性能を実現することができる。

一実施形態の車両前部のフレーム構造が適用されるフレームの斜視図。 同フレームの前部の平面図。 同フレームの前部の正面図。 同フレームの前部の側面図。 連結部材の斜視図。 連結部材の図５における６−６線に沿った断面図。 連結部材の図５における７−７線に沿った端面図。 連結部材の図５における８−８線に沿った断面図。

以下、車両前部のフレーム構造の一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態の車両のメインフレーム１０としては、梯子型のフレーム（いわゆるラダーフレーム）が採用されている。なお、本実施形態のフレーム構造が適用される車両は、超小型モビリティの一種であり、一人乗りの電気自動車である。

メインフレーム１０は、車幅方向に間隔を置いて配置されて車両の前後方向に四角管状で延びる一対のサイドメンバ（右側サイドメンバ１１、左側サイドメンバ１２）と、前後方向に間隔を置いて配置されて車幅方向に延びる複数本（本実施形態では、７本）のクロスメンバ１３，１４，１５，１６とを有している。

メインフレーム１０の後部１０Ｒの下方には車両の後輪（図示略）が配置される。メインフレーム１０の後部１０Ｒでは、サイドメンバ１１，１２の後方側の部分が水平方向（路面と平行な方向）に延びるとともに、同サイドメンバ１１，１２の前方側の部分が後方から前方にかけて斜め下方および斜め外方に延びている。また、メインフレーム１０の後部１０Ｒには、サイドメンバ１１，１２の後方側の部分に、一対のサイドメンバ１１，１２を連結するように複数本（本実施形態では３本）のクロスメンバ１３が固定されている。

メインフレーム１０の中央部１０Ｃは車両のキャビン（図示略）の下方に配置される。メインフレーム１０の中央部１０Ｃでは、各サイドメンバ１１，１２が水平方向に延びており、他の部分（後部１０Ｒおよび前部１０Ｆ）と比較してサイドメンバ１１，１２の車幅方向における間隔が広くなっている。これにより、一対のサイドメンバ１１，１２の前端は、同サイドメンバ１１，１２の前後方向における中央部分１１Ｃ，１２Ｃ（詳しくは、メインフレーム１０の中央部１０Ｃにあたる部分）よりも車幅方向の内側に配置されている。

またメインフレーム１０の中央部１０Ｃには、各サイドメンバ１１，１２よりも車幅方向の外方でそれらサイドメンバ１１，１２を間に挟む位置に、一対のアウトリガー１７が配置されている。各アウトリガー１７は、サイドメンバ１１，１２と間隔を置いた位置において前後方向に延びている。

さらにメインフレーム１０の中央部１０Ｃには、後方側の端部近傍と前方側の端部近傍とにそれぞれ、車幅方向において直線状に延びる円管形状のクロスメンバ１４，１５が設けられている。これらクロスメンバ１４，１５は、一対のサイドメンバ１１，１２と一対のアウトリガー１７とを貫通する態様で、それらサイドメンバ１１，１２およびアウトリガー１７に固定されている。このようにクロスメンバ１４，１５は、一対のサイドメンバ１１，１２および一対のアウトリガー１７を一体に連結するように架設されている。またメインフレーム１０の中央部１０Ｃには、サイドメンバ１１，１２とアウトリガー１７との間で車幅方向に延びて、それらサイドメンバ１１，１２およびアウトリガー１７を連結する連結部１８が一体に固定されている。

メインフレーム１０の前部１０Ｆの両側方には前輪（図示略）が配置される。メインフレーム１０の前部１０Ｆでは、サイドメンバ１１，１２の前方側の部分が水平方向に平行に延びるとともに、同サイドメンバ１１，１２の後方側の部分が前方から後方にかけて斜め下方および斜め外方に延びている。サイドメンバ１１，１２の前端には、サイドメンバ１１，１２同士を連結するフロントクロスメンバ１６が固定されている。メインフレーム１０の前部１０Ｆには、フロントクロスメンバ１６よりも後方側の位置に、サイドメンバ１１，１２同士を連結するクロスメンバ１３が固定されている。

図１〜図４に示すように、メインフレーム１０の前部１０Ｆには、サイドメンバ１１，１２の下方に、梯子型のサブフレーム２０が設けられている。本実施形態では、メインフレーム１０の前部１０Ｆとサブフレーム２０とが上下方向に並ぶように配置されている。

サブフレーム２０は、車幅方向に間隔を置いて前後方向に延びる一対のサブメンバ（右側サブメンバ２１、左側サブメンバ２２）を有している。これらサブメンバ２１，２２の前方側の部分と後方側の部分（支持部分２１Ｒ，２２Ｒ）とは水平方向に延びるとともに互いに平行に延びている。また、それらサブメンバ２１，２２の前方側の部分と上記支持部分２１Ｒ，２２Ｒとを繋ぐ中間部分は、前方から後方にかけて斜め上方および斜め内方に延びている。各サブメンバ２１，２２の後方側の支持部分２１Ｒ，２２Ｒは、メインフレーム１０の中央部１０Ｃに設けられたクロスメンバ１４が貫通した状態で同クロスメンバ１４に固定されている。サブメンバ２１，２２の前後方向における中間位置には、サブメンバ２１，２２同士を連結するクロスメンバ２４が固定されている。

図２に示すように、メインフレーム１０の前部１０Ｆおよびサブフレーム２０を車両の上方から見た場合に、一対のサイドメンバ１１，１２によって挟まれた部分の車幅方向の中央になる線Ｌ１と一対のサブメンバ２１，２２によって挟まれた部分の車幅方向の中央になる線Ｌ２とが一致するように、一対のサブメンバ２１，２２は配置されている。

図１〜図４に示すように、メインフレーム１０の前部１０Ｆには、車両を前方から見た正面視でコの字状に延びる連結部材３０が固定されている。この連結部材３０は、一対のサブメンバ２１，２２同士を連結するように水平方向に延びる横連結部４０と、車両の右側において上下方向に並ぶ右側サイドメンバ１１および右側サブメンバ２１を連結するように上下方向に延びる右側縦連結部５０と、車両の左側において上下方向に並ぶ左側サイドメンバ１２および左側サブメンバ２２を連結するように上下方向に延びる左側縦連結部６０とが一体に形成された構造になっている。

図５に示すように、右側縦連結部５０の上部には固定用のブラケット３１が一体に設けられており、左側縦連結部６０の上部には固定用のブラケット３２が一体に設けられている。

図１〜図４に示すように、右側縦連結部５０の上端（詳しくは、ブラケット３１）は右側サイドメンバ１１の下面に固定されており、右側縦連結部５０の下部は横連結部４０の右端部と一体に形成されている。また左側縦連結部６０の上端（詳しくは、ブラケット３２）は左側サイドメンバ１２の下面に固定されており、左側縦連結部６０の下部は横連結部４０の左端部と一体に形成されている。そして、横連結部４０は、右端部が右側サブメンバ２１の前端面を覆うとともに左端部が左側サブメンバ２２の前端面を覆うように配置されて、各サブメンバ２１，２２に固定されている。

図５に示すように、連結部材３０は、車両を前方から見た正面視で左右対称の構造になっている。
図５および図６に示すように、右側縦連結部５０は、基本的には、断面コの字状で延びる内側部材５１と外側部材５２とが重ねられた状態で一体に固定された構造になっている。詳しくは、内側部材５１は、上下方向に延びる前壁５１Ａおよび後壁５１Ｂと、それら前壁５１Ａおよび後壁５１Ｂの右端部同士を連結する底壁５１Ｃとからなる断面コの字状をなしている。また、外側部材５２は、上下方向に延びる前壁５２Ａおよび後壁５２Ｂと、それら前壁５２Ａおよび後壁５２Ｂの右端部同士を連結する底壁５２Ｃとからなる断面コの字状をなしている。そして、内側部材５１と外側部材５２とが同一方向（車両の左方向）で開口する状態で、且つ外側部材５２の内部に内側部材５１が嵌まるように重ねられた状態で、内側部材５１の前壁５１Ａの前面と外側部材５２の前壁５２Ａの後面とが固定されるとともに、内側部材５１の後壁５１Ｂの後面と外側部材５２の後壁５２Ｂの前面とが固定されている。この右側縦連結部５０では、内側部材５１の底壁５１Ｃと外側部材５２の底壁５２Ｃとが離間している。

図５に示すように、左側縦連結部６０は、基本的には、断面コの字状で延びる内側部材６１と外側部材６２とが重ねられた状態で一体に固定された構造になっている。詳しくは、内側部材６１は、上下方向に延びる前壁６１Ａおよび後壁６１Ｂと、それら前壁６１Ａおよび後壁６１Ｂの左端部同士を連結する底壁６１Ｃとからなる断面コの字状をなしている。また、外側部材６２は、上下方向に延びる前壁６２Ａおよび後壁６２Ｂと、それら前壁６２Ａおよび後壁６２Ｂの左端部同士を連結する底壁６２Ｃとからなる断面コの字状をなしている。そして、内側部材６１と外側部材６２とが同一方向（車両の右方向）で開口する状態で、且つ外側部材６２の内部に内側部材６１が嵌まるように重ねられた状態で、内側部材６１の前壁６１Ａの前面と外側部材６２の前壁６２Ａの後面とが固定されるとともに、内側部材６１の後壁６１Ｂの後面と外側部材６２の後壁６２Ｂの前面とが固定されている。この左側縦連結部６０では、内側部材６１の底壁６１Ｃと外側部材６２の底壁６２Ｃとが離間している。

図５および図７に示すように、横連結部４０は、基本的には、断面コの字状で延びる内側部材４１と外側部材４２とが重ねられた状態で一体に固定された構造になっている。詳しくは、内側部材４１は、上下方向に延びる前壁４１Ａおよび後壁４１Ｂと、それら前壁４１Ａおよび後壁４１Ｂの下端部同士を連結する底壁４１Ｃとからなる断面コの字状をなしている。また、外側部材４２は、上下方向に延びる前壁４２Ａおよび後壁４２Ｂと、それら前壁４２Ａおよび後壁４２Ｂの下端部同士を連結する底壁４２Ｃとからなる断面コの字状をなしている。そして、内側部材４１と外側部材４２とが同一方向（車両の上方）で開口する状態で、且つ外側部材４２の内部に内側部材４１が嵌まるように重ねられた状態で、内側部材４１の前壁４１Ａの前面と外側部材４２の前壁４２Ａの後面とが固定されるとともに、内側部材４１の後壁４１Ｂの後面と外側部材４２の後壁４２Ｂの前面とが固定されている。この横連結部４０では、内側部材４１の底壁４１Ｃと外側部材４２の底壁４２Ｃとが離間している。

また、図５および図８に示すように、右側縦連結部５０と横連結部４０との接続部分では、右側縦連結部５０の外側部材５２の内部に横連結部４０の外側部材４２が嵌まる態様で重ねられた状態になっている。そして、横連結部４０の外側部材４２の前壁４２Ａの前面と右側縦連結部５０の外側部材５２の前壁５２Ａの後面とが固定されるとともに、外側部材４２の後壁４２Ｂの後面と外側部材５２の後壁５２Ｂの前面とが固定されている。なお、右側縦連結部５０と横連結部４０との接続部分の一部（図５における右上部分）は、右側縦連結部５０の外側部材５２の内部に横連結部４０の外側部材４２が嵌まるとともに、同外側部材４２の内部に横連結部４０の内側部材４１が嵌まるといったように、３重に重ねられた状態になっている。

さらに、図５に示すように、左側縦連結部６０と横連結部４０との接続部分では、左側縦連結部６０の外側部材６２の内部に横連結部４０の外側部材４２が嵌まる態様で重ねられた状態になっている。そして、横連結部４０の外側部材４２の前壁４２Ａの前面と左側縦連結部６０の外側部材６２の前壁６２Ａの後面とが固定されるとともに、外側部材４２の後壁４２Ｂの後面と外側部材６２の後壁６２Ｂの前面とが固定されている。なお、左側縦連結部６０と横連結部４０との接続部分の一部（図５における左上部分）は、左側縦連結部６０の外側部材６２の内部に横連結部４０の外側部材４２が嵌まるとともに、同外側部材４２の内部に横連結部４０の内側部材４１が嵌まるといったように、３重に重ねられた状態になっている。

本実施形態の連結部材３０は中空構造をなしている。詳しくは、連結部材３０の外壁は上下方向に延びる壁部（前壁４１Ａ，４２Ａ，５１Ａ，５２Ａ，６１Ａ，６２Ａおよび後壁４１Ｂ，４２Ｂ，５１Ｂ，５２Ｂ，６１Ｂ，６２Ｂ）と前後方向に延びる壁部（底壁４１Ｃ，４２Ｃ，５１Ｃ，５２Ｃ，６１Ｃ，６２Ｃ）とからなる四角筒状をなす部分を有している。この四角筒状をなす部分は連結部材３０の延設範囲の全体にわたって連続して延びている。すなわち、連結部材３０において四角筒状をなす部分は、同連結部材３０の延設方向に沿って、車両を前方から見た正面視でコの字状に延びるように形成されている。

本実施形態では、連結部材３０の外壁における前後方向に延びる部分（具体的には、横連結部４０の内側部材４１の底壁４１Ｃ、右側縦連結部５０の外側部材５２の底壁５２Ｃ、左側縦連結部６０の外側部材６２の底壁６２Ｃ）に、貫通孔４３，５３，６３が形成されている。本実施形態では、これら貫通孔４３，５３，６３が、周辺部分よりも前後方向における圧縮荷重に対して脆弱な脆弱部に相当する。

具体的には、右側縦連結部５０の外側部材５２の底壁５２Ｃは、上下方向における中間位置に、折れ目が前後方向に延びる態様で屈曲する屈曲部５４を有している。上記貫通孔５３は、屈曲部５４の折れ目（稜線）に切り込みを入れたような形状で前後方向に延びている。

また、左側縦連結部６０の外側部材６２の底壁６２Ｃは、上下方向における中間位置に、折れ目が前後方向に延びる態様で屈曲する屈曲部６４を有している。上記貫通孔６３は、屈曲部６４の折れ目に切り込みを入れたような形状で前後方向に延びている。

さらに、横連結部４０の内側部材４１の底壁４１Ｃは、車幅方向における両端部（右端部や左端部）に、折れ目が前後方向に延びる態様で屈曲する屈曲部４４を複数（本実施形態では、右端部に３つ、左端部に３つの合計６つ）有している。そして、横連結部４０に形成される貫通孔４３は、内側部材４１の底壁４１Ｃの各屈曲部４４の折れ目に切り込みを入れたような形状で、それぞれ前後方向に延びている。

ここで、単に上記屈曲部４４，５４，６４を連結部材３０の外壁における前後方向に延びる部分に形成すると、屈曲部４４，５４，６４およびその周辺において、前後方向の圧縮荷重に対する連結部材３０の剛性が高くなる。本実施形態では、そうした屈曲部４４，５４，６４に貫通孔４３，５３，６３が形成されるため、貫通孔４３，５３，６３が形成されない場合と比較して、連結部材３０における屈曲部４４，５４，６４を脆弱にすることができる。これにより、連結部材３０の外壁において前後方向に延びる部分（具体的には、底壁４１Ｃ，５２Ｃ，６２Ｃ）を脆弱な構造にすることができる。

なお本実施形態では、ブラケット３１，３２にも脆弱部としての貫通孔３３が形成されている。具体的には、各ブラケット３１，３２は、折れ目が前後方向に延びる態様で屈曲する屈曲部３４を有している。上記貫通孔３３は、屈曲部５４の折れ目に切り込みを入れたような形状で前後方向に延びている。

以下、連結部材３０を設けたことによる作用効果について説明する。
車両の前部には、サブメンバ２１，２２を連結する横連結部４０と、右側サイドメンバ１１および右側サブメンバ２１を連結する右側縦連結部５０と、左側サイドメンバ１２および左側サブメンバ２２を連結する左側縦連結部６０とからなる連結部材３０が設けられている。

車両前部では、この連結部材３０を介して、サイドメンバ１１，１２やサブメンバ２１，２２が互いに支え合う構造になっている。そして、連結部材３０の外壁は、上下方向に延びる壁部（前壁４１Ａ，４２Ａ，５１Ａ，５２Ａ，６１Ａ，６２Ａおよび後壁４１Ｂ，４２Ｂ，５１Ｂ，５２Ｂ，６１Ｂ，６２Ｂ）と前後方向に延びる壁部（底壁４１Ｃ，４２Ｃ，５１Ｃ，５２Ｃ，６１Ｃ，６２Ｃ）とからなる四角筒状をなす部分を有している。そのため、連結部材３０の外壁のうちの上下方向に延びる壁部（前壁および後壁）を、主に、車両の前部に作用する車幅方向の荷重や上下方向の荷重を受ける部材として機能させることができる。したがって、車両前部に作用する荷重（特に、車幅方向の荷重や上下方向の荷重）に対する同車両前部の剛性を高くすることができ、同荷重によるサイドメンバ１１，１２やサブメンバ２１，２２の変形を抑えることができる。

しかも、連結部材３０の外壁における前後方向に延びる部分（詳しくは、底壁４１Ｃ，５２Ｃ，６２Ｃ）には、脆弱部としての貫通孔４３，５３，６３が設けられている。そのため、車両の衝突に伴って前後方向における圧縮荷重が前方から連結部材３０に作用した場合には、連結部材３０の外壁のうちの前後方向に延びる壁部（詳しくは、貫通孔４３，５３，６３が形成された底壁４１Ｃ，５２Ｃ，６２Ｃ）が前後方向に潰れるように変形するようになる。そして、本実施形態の車両では、これら壁部（底壁４１Ｃ，５２Ｃ，６２Ｃ）の変形に伴って、前後方向に延びる壁部のうちの貫通孔が形成されていない壁部（底壁４２Ｃ，５１Ｃ，６１Ｃ）も前後方向に潰れるように変形するようになる。こうした連結部材３０の変形により、車両に作用する衝突エネルギーの一部を吸収することができるようになる。なお本実施形態では、各種の実験やシミュレーションの結果をもとに、車両の衝突に際して圧縮荷重が前方から作用した場合に連結部材３０が適度に潰れるようになる貫通孔の形成位置が予め求められており、同位置に各貫通孔４３，５３，６３が形成されている。

このように本実施形態では、車幅方向の荷重や上下方向の荷重に対しては車両の前部が高い剛性を発揮するようになる一方で、車両の衝突時における前後方向の荷重に対しては連結部材３０が前後方向に潰れるように変形して衝突エネルギーを吸収するようになる。したがって、車両にサイドメンバ１１，１２とサブメンバ２１，２２とを連結する連結部材３０が設けられているとはいえ、高い衝突安全性能を実現することができる。

超小型モビリティは、フレームも小さいため、同フレームに衝突エネルギー吸収のために変形させる部分を配置することが難しい。本実施形態の車両では、上下方向および車幅方向に作用する荷重に対する車両前部の剛性を高くするための連結部材３０を、衝突エネルギー吸収のために変形させる部材としても利用することができる。そのため、配置スペースが狭い超小型モビリティにおいて、衝突エネルギー吸収のために変形させる部材を容易に配置することができる。

連結部材３０は、前壁と後壁と底壁とからなる断面コの字状をなす内側部材４１，５１，６１および外側部材４２，５２，６２が、外側部材４２，５２，６２の内部に内側部材４１，５１，６１が嵌まる態様で重ねられて一体に固定された構造になっている。

２つの分割体を互いに固定することによって四角筒状をなす連結部材を形成する場合に、仮に前後方向に延びる固定用のフランジを各分割体の前壁や後壁に配置するようにすると、連結部材におけるフランジの配設部分の剛性が高くなってしまうため、連結部材による衝突エネルギーの吸収量が少なくなってしまう。

この点、本実施形態によれば、２つの分割体（内側部材４１，５１，６１および外側部材４２，５２，６２）における上下方向に延びる壁部（その前壁および後壁）同士を互いに固定することによって、四角筒状をなす部分を形成することができる。そのため、前後方向に延びるフランジが前壁や後壁に設けられたものと比較して、連結部材３０の剛性を低くすることが可能になる。したがって、連結部材３０による衝突エネルギーの吸収量を容易に大きくすることができる。

また、上記連結部材３０では、その外壁における前方側の壁部（前壁４１Ａ，４２Ａ，５１Ａ，５２Ａ，６１Ａ，６２Ａ）が、上下方向および車幅方向に延びる前壁になる。この前壁により、車両の衝突に際して前方から連結部材３０に作用する圧縮荷重を広い面で受けることが可能になるため、連結部材３０を広範囲に渡って効率良く変形させて衝突エネルギーを好適に吸収することができるようになる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られる。
（１）車両の前部には、サブメンバ２１，２２を連結する横連結部４０と、右側サイドメンバ１１および右側サブメンバ２１を連結する右側縦連結部５０と、左側サイドメンバ１２および左側サブメンバ２２を連結する左側縦連結部６０とからなる連結部材３０が設けられている。この連結部材３０は中空構造をなしており、連結部材３０の外壁における前後方向に延びる部分（底壁４１Ｃ，５２Ｃ，６２Ｃ）には、脆弱部としての貫通孔４３，５３，６３が設けられている。そのため、車幅方向の荷重や上下方向の荷重に対しては車両の前部が高い剛性を発揮するようになる一方で、車両の衝突時における前後方向の荷重に対しては連結部材３０が潰れるように変形して衝突エネルギーを吸収するようになる。したがって、車両にサイドメンバ１１，１２とサブメンバ２１，２２とを連結する連結部材３０が設けられているとはいえ、高い衝突安全性能を実現することができる。

（２）連結部材３０の外壁は、上下方向に延びる壁部（前壁および後壁）と前後方向に延びる壁部（底壁）とからなる四角筒状をなす部分を有している。そのため、連結部材３０の外壁のうちの上下方向に延びる壁部（前壁および後壁）を、車両の前部に作用する車幅方向の荷重や上下方向の荷重を受ける部材として機能させることができる。しかも、脆弱部としての貫通孔４３，５３，６３が連結部材３０の外壁における前後方向に延びる壁部（底壁４１Ｃ，５２Ｃ，６２Ｃ）に設けられているため、同壁部を、車両の衝突に際して前後方向に潰れるように変形する部材として機能させることもできる。

（３）連結部材３０は、前壁と後壁と底壁とからなる断面コの字状をなす内側部材４１，５１，６１および外側部材４２，５２，６２が、外側部材４２，５２，６２の内部に内側部材４１，５１，６１が嵌まる態様で重ねられて一体に固定された構造になっている。そのため、前後方向に延びる固定用のフランジが前壁や後壁に設けられたものと比較して、連結部材３０の剛性を低くすることが可能になる。したがって、連結部材３０による衝突エネルギーの吸収量を容易に大きくすることができる。

（４）連結部材３０の外壁における前後方向に延びる壁部（底壁４１Ｃ，５２Ｃ，６２Ｃ）は折れ目が前後方向に延びる態様で屈曲する屈曲部４４，５４，６４を有しており、貫通孔４３，５３，６３は屈曲部４４，５４，６４の折れ目に形成されている。これにより、連結部材３０の外壁において前後方向に延びる壁部（底壁４１Ｃ，５２Ｃ，６２Ｃ）を脆弱な構造にすることができる。

（５）上下方向および車幅方向に作用する荷重に対する車両前部の剛性を高くするための連結部材３０を、衝突エネルギー吸収のために変形させる部材としても利用することができる。そのため、配置スペースが狭い超小型モビリティにおいて、衝突エネルギー吸収のために変形させる部材を容易に配置することができる。

＜変形例＞
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・各ブラケット３１，３２の貫通孔３３は省略することができる。

・車両の衝突に際して前方から圧縮荷重が作用した場合に連結部材３０が適度に潰れるのであれば、連結部材３０の内部に前後方向や車幅方向に延びる隔壁が設けられていてもよい。

・連結部材３０の一部を四角筒状で延びる部分にすることに代えて、四角筒状以外の多角筒状（例えば、六角筒状や八角筒状）で延びる部分にしたり、外壁の一部が断面円弧状をなす筒状で延びる部分にしたりすることもできる。また、連結部材３０を、全体が筒状（例えば多角筒状や、外壁の一部が断面円弧状をなす筒状）をなす形状に形成してもよい。こうした構成を実現するためには、例えば断面コの字状の内側部材と外側部材とを、その開口部分が対向する状態で、且つ外側部材の内部に内側部材が嵌まるように重ねた状態で一体に固定すればよい。

・連結部材３０の外壁における前後方向に延びる部分（具体的には、横連結部４０の内側部材４１の底壁４１Ｃ、右側縦連結部５０の外側部材５２の底壁５２Ｃ、左側縦連結部６０の外側部材６２の底壁６２Ｃ）に設けられるのであれば、貫通孔４３，５３，６３の配設態様は任意に変更することができる。例えば貫通孔４３，５３，６３を、屈曲部４４，５４，６４の折れ目と交差するように延びる態様で配置したり、屈曲部４４，５４，６４の折れ目以外の部分に配置したりすることができる。その他、脆弱部としての貫通孔を、横連結部４０の外側部材４２の底壁４２Ｃや、右側縦連結部５０の内側部材５１の底壁５１Ｃ、左側縦連結部６０の内側部材６１の底壁６１Ｃに設けること等も可能である。要は、車両の衝突に際して圧縮荷重が前方から作用した場合に連結部材３０が適度に潰れるように、脆弱部としての貫通孔を配置すればよい。

・貫通孔４３，５３，６３に代えて、横連結部４０における前後方向に延びる壁部（底壁４１Ｃ，４２Ｃ）に車幅方向に延びる溝状の凹部（いわゆるクラッシュビード）を形成したり、右側縦連結部５０や左側縦連結部６０における前後方向に延びる壁部（底壁５１Ｃ，５２Ｃ，６１Ｃ，６２Ｃ）に上下方向に延びる溝状の凹部を形成したりしてもよい。同構成では、溝状の凹部が、周辺部分よりも前後方向における圧縮荷重に対して脆弱な脆弱部になる。

・上記実施形態の車両前部のフレーム構造は、二人乗りの超小型モビリティや、原動機付き自転車、小型自動車などの自動車などにも適用することができる。

１０…メインフレーム、１０Ｒ…後部、１０Ｃ…中央部、１０Ｆ…前部、１１…右側サイドメンバ、１１Ｃ…中央部分、１２…左側サイドメンバ、１２Ｃ…中央部分、１３〜１５…クロスメンバ、１６…フロントクロスメンバ、１７…アウトリガー、１８…連結部、２０…サブフレーム、２１…右側サブメンバ、２１Ｒ…支持部分、２２…左側サブメンバ、２２Ｒ…支持部分、２４…クロスメンバ、３０…連結部材、３１…ブラケット、３２…ブラケット、３３…貫通孔、３４…屈曲部、４０…横連結部、５０…右側縦連結部、６０…左側縦連結部、４１，５１，６１…内側部材、４２，５２，６２…外側部材、４１Ａ，４２Ａ，５１Ａ，５２Ａ，６１Ａ，６２Ａ…前壁、４１Ｂ，４２Ｂ，５２Ｂ，５１Ｂ，６１Ｂ，６２Ｂ…後壁、４１Ｃ，４２Ｃ，５１Ｃ，５２Ｃ，６１Ｃ，６２Ｃ…底壁、４３，５３，６３…貫通孔、４４，５４，６４…屈曲部。

Claims (5)

1. 車幅方向に間隔を置いた位置で前後方向に延びる一対のサイドメンバと、
   前記一対のサイドメンバと上下方向に並ぶように同サイドメンバに沿って延びる一対のサブメンバと、
   前記一対のサブメンバの前端面を覆うように固定されて前記サブメンバ同士を連結する横連結部と、車幅方向の両側方において上下方向に並ぶ前記サイドメンバおよび前記サブメンバを各別に連結する一対の縦連結部と、からなるとともに、車両を前方から見た正面視でコの字状に延びる連結部材と、
   を備える車両前部のフレーム構造であって、
   前記連結部材は中空構造をなしており、前記連結部材の外壁における前後方向に延びる部分には、周辺部分よりも前後方向における圧縮荷重に対して脆弱な脆弱部が設けられている、車両前部のフレーム構造。
2. 前記連結部材の外壁は、上下方向に延びる壁部と前後方向に延びる壁部とからなる四角筒状をなす部分を有し、
   前記四角筒状をなす部分は前記連結部材の延設範囲の全体にわたって延びており、
   前記脆弱部は、前記前後方向に延びる壁部に設けられている
   請求項１に記載の車両前部のフレーム構造。
3. 前記連結部材は、前壁と後壁と底壁とからなる断面コの字状をなす内側部材および外側部材が、前記外側部材の内部に前記内側部材が嵌まる態様で重ねられて一体に固定されてなる
   請求項２に記載の車両前部のフレーム構造。
4. 前記連結部材の外壁における前後方向に延びる部分は、折れ目が前後方向に延びる態様で屈曲する屈曲部を有しており、
   前記脆弱部は、前記折れ目に形成された貫通孔である
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両前部のフレーム構造。
5. 前記車両は、超小型モビリティである
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両前部のフレーム構造。