JP2021000897A - フレーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フレーム構造において、複数のサイドメンバの接合部の車両の車幅方向における外側からの荷重に対する強度を向上させる。【解決手段】フレーム構造Ｓは、車両の前後方向に延伸している第１サイドメンバ１と、第１サイドメンバ１の後方に設けられており、車両の前後方向に延伸している第２サイドメンバ２と、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部の車両の車幅方向における外側の面に設けられており、外部の物体との衝突時に変形することで衝突エネルギーを吸収する衝撃吸収部材３と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両のフレーム構造に関する。

車両には、フレーム構造が設けられている。特許文献１には、左右一対の車体の前後方向に延びるサイドフレームが設けられ、サイドフレームが、フロントサイドフレームとミドルサイドフレームの端部同士を接合することで構成されている構造が開示されている。

特開２００６−３１５４７３号公報

車両には、車両の前後方向において分割された複数のサイドメンバが結合しているフレーム構造が設けられている場合がある。この場合、車両の前後方向に対して分割されたサイドメンバの接合部では、接合部の車両の車幅方向における外側からの荷重に対する強度が不足するおそれがあるという問題が生じていた。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、複数のサイドメンバの接合部の車両の車幅方向における外側からの荷重に対する強度を向上させることができるフレーム構造を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様においては、車両の前後方向に延伸している第１サイドメンバと、前記第１サイドメンバの後方に設けられており、前記前後方向に延伸している第２サイドメンバと、前記第１サイドメンバと前記第２サイドメンバとの接合部の前記車両の車幅方向における外側の面に設けられており、外部の物体との衝突時に変形することで衝突エネルギーを吸収する衝撃吸収部材と、を有することを特徴とするフレーム構造を提供する。

また、前記衝撃吸収部材は、前記第１サイドメンバ及び前記第２サイドメンバの前記車幅方向における外側において、前記前後方向に延在する外側板部と、前記外側板部の少なくとも一部の縁から前記第１サイドメンバの前記車幅方向における外側の面、及び前記第２サイドメンバの前記車幅方向における外側の面のうちの少なくとも一方に向かって延伸している側板部と、を有していてもよい。

また、前記側板部として、前記車両の前後方向における前方側に設けられた前側板部と、前記前後方向において前記前側板部よりも後方側に設けられた後側板部と、前記車両の高さ方向における上方側に設けられた上側板部と、前記高さ方向において前記上側板部よりも下方側に設けられた下側板部と、が設けられていてもよい。

また、前記衝撃吸収部材の内側に設けられており、少なくとも前記車幅方向において延在する領域を有する補強部材をさらに有していてもよい。また、前記衝撃吸収部材の内側に収容されており、前記衝突エネルギーを吸収する衝撃吸収材をさらに有していてもよい。

本発明によれば、フレーム構造において、複数のサイドメンバの接合部の車両の車幅方向における外側からの荷重に対する強度を向上させることができるという効果を奏する。

本実施形態に係るフレーム構造の構造を示す。 フレーム構造における衝撃吸収部材付近の拡大図である。 衝撃吸収部材及び補強部材の構造を示す。 衝撃吸収部材、補強部材、及び衝撃吸収材の構造を示す。

［フレーム構造Ｓの構造］
図１は、本実施形態に係るフレーム構造Ｓの構造を示す図である。
フレーム構造Ｓは、車両に設けられている。フレーム構造Ｓは、車両の前後方向において延伸している。フレーム構造Ｓは、第１サイドメンバ１、第２サイドメンバ２、衝撃吸収部材３、締結部材４、及び補強部材５を有する。

第１サイドメンバ１は、車両の前後方向に延伸している。第２サイドメンバ２は、第１サイドメンバ１の後方に設けられており、車両の前後方向に延伸している。フレーム構造Ｓは、第１サイドメンバ１として、第１左サイドメンバ１Ｌ、及び第１右サイドメンバ１Ｒを有する。第１左サイドメンバ１Ｌは、車両の左側に設けられている。第１右サイドメンバ１Ｒは、車両の右側に設けられている。また、フレーム構造Ｓは、第２サイドメンバ２として、第２左サイドメンバ２Ｌ、及び第２右サイドメンバ２Ｒを有する。第２左サイドメンバ２Ｌは、車両の左側に設けられている。第２右サイドメンバ２Ｒは、車両の右側に設けられている。

衝撃吸収部材３は、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部の車両の車幅方向における外側の面に設けられており、外部の物体との衝突時に変形することで衝突エネルギーを吸収する。外部の物体は、例えば、電柱である。衝撃吸収部材３の詳細は後述する。

フレーム構造Ｓは、このような衝撃吸収部材３を有することで、外部の物体に衝撃吸収部材３が衝突した場合に、衝撃吸収部材３が変形することで衝突エネルギーを吸収することができる。よって、フレーム構造Ｓは、このように衝撃吸収部材３が、例えば塑性変形して外部の物体との衝突エネルギーを吸収することで、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部に加わる衝撃を低減させることができる。この結果、フレーム構造Ｓは、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部の車両の車幅方向における外側からの荷重に対する強度を向上させることができる。

［衝撃吸収部材３の構造］
図２は、フレーム構造Ｓにおける衝撃吸収部材３付近の拡大図である。図３は、衝撃吸収部材３及び補強部材５の構造を示す図である。

衝撃吸収部材３は、例えば中空の箱形状である。衝撃吸収部材３は、外側板部３１、側板部３２、及び取付部３３を有する。外側板部３１は、第１サイドメンバ１及び第２サイドメンバ２の車両の車幅方向における外側において、車両の前後方向に延在する部位である。側板部３２は、外側板部３１の少なくとも一部の縁から第１サイドメンバ１の車両の車幅方向における外側の面、及び第２サイドメンバ２の車両の車幅方向における外側の面のうちの少なくとも一方に向かって延伸している部位である。

フレーム構造Ｓは、このように外側板部３１及び側板部３２を有する衝撃吸収部材３が第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部の車両の車幅方向における外側の面に設けられていることで、外部の物体を当該接合部に衝突させづらくすると共に、車両の車幅方向における外側からの衝突に対して、衝突エネルギーを吸収し易くすることができる。

衝撃吸収部材３は、側板部３２として、前側板部３２１、後側板部３２２、上側板部３２３、及び下側板部３２４を有する。前側板部３２１は、車両の前後方向における前方側に設けられている。前側板部３２１は、外側板部３１の前端から車両の車幅方向における内側に向かって延伸している。後側板部３２２は、車両の前後方向において前側板部３２１よりも後方側に設けられている。後側板部３２２は、外側板部３１の後端から車両の車幅方向における内側に向かって延伸している。

上側板部３２３は、車両の高さ方向における上方側に設けられている。上側板部３２３は、外側板部３１の上端から車両の車幅方向における内側に向かって延伸している。下側板部３２４は、車両の高さ方向において上側板部３２３よりも下方側に設けられている。下側板部３２４は、外側板部３１の下端から車両の車幅方向における内側に向かって延伸している。

フレーム構造Ｓは、このように側板部３２として、前側板部３２１、後側板部３２２、上側板部３２３、及び下側板部３２４を有する衝撃吸収部材３が第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部の車両の車幅方向における外側の面に設けられていることで、外部の物体との衝突時に衝撃吸収部材３を介して当該接合部に加わる力を分散させ易くすることができる。

取付部３３は、衝撃吸収部材３を第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部に固定するための部位である。衝撃吸収部材３は、取付部３３として、第１取付部３３１、及び第２取付部３３３を有する。第１取付部３３１は、前側板部３２１の車両の車幅方向における内側の端部から車両の前後方向における前方に向かって延伸している。第１取付部３３１は、第１の穴３３２を有する。第１の穴３３２は、後述する第１締結部材４１が挿入されている穴である。

第２取付部３３３は、後側板部３２２の車両の車幅方向における内側の端部から車両の前後方向における後方に向かって延伸している。第２取付部３３３は、第２の穴３３４を有する。第２の穴３３４は、後述する第２締結部材４２が挿入されている穴である。

締結部材４は、衝撃吸収部材３を第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部に固定するための部材である。締結部材４は、例えば、ボルト又はねじである。締結部材４として、第１締結部材４１、及び第２締結部材４２が設けられている。

衝撃吸収部材３は、第１取付部３３１の第１の穴３３２と、第１サイドメンバ１に形成されている穴とに第１締結部材４１を挿入して第１締結部材４１を締め付けることで、第１サイドメンバ１に固定されている。また、衝撃吸収部材３は、第２取付部３３３の第２の穴３３４と、第２サイドメンバ２に形成されている穴とに第２締結部材４２を挿入して第２締結部材４２を締め付けることで、第２サイドメンバ２に固定されている。

補強部材５は、衝撃吸収部材３の内側に設けられており、少なくとも車両の車幅方向において延在する領域を有する。当該領域は、例えば、後述する内側側板部５２及び固定部５３のうちの少なくとも一方を含む。フレーム構造Ｓは、このような補強部材５を有することで、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部の車両の車幅方向における外側からの荷重に対する強度をさらに向上させることができる。

具体的には、補強部材５は、内側板部５１、内側側板部５２、及び固定部５３を有する。内側板部５１は、外側板部３１の車両の車幅方向における内側において、車両の前後方向に延在する部位である。内側側板部５２は、車両の車幅方向において延在する部位である。内側側板部５２として、前内側板部５２１、及び後内側板部５２２が設けられている。前内側板部５２１は、車両の前後方向における前方側に設けられている。前内側板部５２１は、内側板部５１の前端から車両の車幅方向における内側に向かって延伸している。後内側板部５２２は、車両の前後方向において前内側板部５２１よりも後方側に設けられている。後内側板部５２２は、内側板部５１の後端から車両の車幅方向における内側に向かって延伸している。

固定部５３は、補強部材５を衝撃吸収部材３に固定するための部位である。補強部材５は、固定部５３として、第１固定部５３１、第２固定部５３２、第３固定部５３３、及び第４固定部５３４を有する。第１固定部５３１は、前内側板部５２１の下端から後方に向かって延伸している。第２固定部５３２は、前内側板部５２１の上端から後方に向かって延伸している。第３固定部５３３は、後内側板部５２２の下端から前方に向かって延伸している。第４固定部５３４は、後内側板部５２２の上端から前方に向かって延伸している。

補強部材５は、第１固定部５３１及び第３固定部５３３が、下側板部３２４の上面に溶接されており、第２固定部５３２及び第４固定部５３４が、上側板部３２３の下面に溶接されていることで、衝撃吸収部材３の内側の面に固定されている。

［変形例］
図４は、衝撃吸収部材３、補強部材５、及び衝撃吸収材６の構造を示す図である。
上記実施形態では、衝撃吸収部材３の内側に、補強部材５が設けられている例を示したが、これに限定されない。衝撃吸収部材３の内側には、衝撃吸収材６が収容されていてもよい。衝撃吸収材６は、外部の物体との衝突時に変形することで衝突エネルギーを吸収する部材である。衝撃吸収材６は、例えば発泡材である。

［本実施形態に係るフレーム構造Ｓによる効果］
本実施形態に係るフレーム構造Ｓは、車両の前後方向に延伸している第１サイドメンバ１と、第１サイドメンバ１の後方に設けられており、車両の前後方向に延伸している第２サイドメンバ２と、を有する。また、フレーム構造Ｓは、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部の車両の車幅方向における外側の面に設けられており、外部の物体との衝突時に変形することで衝突エネルギーを吸収する衝撃吸収部材３を有する。

フレーム構造Ｓは、このような衝撃吸収部材３を有することで、外部の物体に衝撃吸収部材３が衝突した場合に、衝撃吸収部材３が変形することで衝突エネルギーを吸収することができる。よって、フレーム構造Ｓは、このように衝撃吸収部材３が、例えば塑性変形して外部の物体との衝突エネルギーを吸収することで、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部に加わる衝撃を低減させることができる。この結果、フレーム構造Ｓは、第１サイドメンバ１と第２サイドメンバ２との接合部の車両の車幅方向における外側からの荷重に対する強度を向上させることができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

Ｓ・・・フレーム構造
１、１Ｌ、１Ｒ・・・第１サイドメンバ
２、２Ｌ、２Ｒ・・・第２サイドメンバ
３・・・衝撃吸収部材
３１・・・外側板部
３２・・・側板部
３２１・・・前側板部
３２２・・・後側板部
３２３・・・上側板部
３２４・・・下側板部
３３・・・取付部
３３１・・・第１取付部
３３２・・・第１の穴
３３３・・・第２取付部
３３４・・・第２の穴
４・・・締結部材
４１・・・第１締結部材
４２・・・第２締結部材
５・・・補強部材
５１・・・内側板部
５２・・・内側側板部
５２１・・・前内側板部
５２２・・・後内側板部
５３・・・固定部
５３１・・・第１固定部
５３２・・・第２固定部
５３３・・・第３固定部
５３４・・・第４固定部
６・・・衝撃吸収材

Claims (5)

1. 車両の前後方向に延伸している第１サイドメンバと、
   前記第１サイドメンバの後方に設けられており、前記前後方向に延伸している第２サイドメンバと、
   前記第１サイドメンバと前記第２サイドメンバとの接合部の前記車両の車幅方向における外側の面に設けられており、外部の物体との衝突時に変形することで衝突エネルギーを吸収する衝撃吸収部材と、
   を有することを特徴とするフレーム構造。
2. 前記衝撃吸収部材は、
   前記第１サイドメンバ及び前記第２サイドメンバの前記車幅方向における外側において、前記前後方向に延在する外側板部と、
   前記外側板部の少なくとも一部の縁から前記第１サイドメンバの前記車幅方向における外側の面、及び前記第２サイドメンバの前記車幅方向における外側の面のうちの少なくとも一方に向かって延伸している側板部と、
   を有することを特徴とする、
   請求項１に記載のフレーム構造。
3. 前記側板部として、
   前記車両の前後方向における前方側に設けられた前側板部と、
   前記前後方向において前記前側板部よりも後方側に設けられた後側板部と、
   前記車両の高さ方向における上方側に設けられた上側板部と、
   前記高さ方向において前記上側板部よりも下方側に設けられた下側板部と、
   が設けられていることを特徴とする、
   請求項２に記載のフレーム構造。
4. 前記衝撃吸収部材の内側に設けられており、少なくとも前記車幅方向において延在する領域を有する補強部材をさらに有することを特徴とする、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のフレーム構造。
5. 前記衝撃吸収部材の内側に収容されており、前記衝突エネルギーを吸収する衝撃吸収材をさらに有することを特徴とする、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のフレーム構造。
   

Images