JP2022128972A - 車体サイドメンバー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギー吸収作用を行うサイドメンバーの基本的断面形状を実質的に同じ形態形状とするとともに、別部材で補強する構成をとることなく、コスト、重量の軽減を図る。【解決手段】バンパー側と車室側との間に配設される自動車等車体のサイドメンバー１２であって、サイドメンバー１２には、優先エネルギー吸収ゾーンＸと、後続エネルギー吸収ゾーンＹと、接続エネルギー吸収ゾーンＳが設定される。これら各ゾーンＸ、Ｙ、Ｓの基本的断面形態形状は実質的に同じ形態形状とされている。その基本的断面形態形状は多角形形状の閉断面形状で、内方に凹み形状を有する形状である。凹み形状の内方への凹み深さは、優先エネルギー吸収ゾーンＸより後続エネルギー吸収ゾーンＹの方が深い形成とされている。そして、第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１は第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ２より長手方向の長さが短い設定とされている。【選択図】図４

Description

本発明は、車体サイドメンバー構造に関する。特に、自動車等車両に加えられる衝突荷重等の衝撃外力を吸収することのできる車体サイドメンバー構造に関する。

自動車等車両には、衝突荷重等の衝撃外力が加えられることがある。衝突荷重が車両の前部又は後部から加わった場合には、車両の前部又は後部に配置されるバンパー側と車両の中央部位置に配置される車室側との間に配設されるサイドメンバーによって、衝撃外力のエネルギー吸収が行われるようになっている。

下記特許文献１は、かかる車体サイドメンバー構造の一例を示す。この車体サイドメンバー構造は、車両前側に配設されるエネルギ吸収量を稼ぐ８角断面形状部材と、車両後側に配設されるボディに接合しやすい４角断面形状部材とからなり、この両部材の断面形状の違いを断面徐変区間で接続部材で繋いで接続する構成としている。しかし、この構成の場合には、８角断面の方が、座屈荷重が高くなるため、車両前側から座屈するようにするため、両部材を接合する断面徐変区間を別部材で補強する構成をとっている。

特開平１１－３５１３０４号公報

しかし、上述した車体サイドメンバー構造にあっては、断面徐変区間の接合部に別の部材を用いて補強する構成をとっているため、コスト、重量ともに増大するという不都合がある。

而して、本発明は上述した点に鑑みて創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、エネルギー吸収作用を行うサイドメンバーの基本的断面形態形状を実質的に同じ形態形状とするとともに、別部材で補強する構成をとることなく、コスト、重量の軽減を図ることにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る車体サイドメンバー構造は、次の手段をとる。

本発明の第１の発明は、車両の前後方向で見てバンパー側と車室側との間に長尺形状に配設され、衝撃外力がバンパー側からサイドメンバー側に付与される形態の車体サイドメンバー構造であって、前記サイドメンバーには長手方向に区分されて、エネルギー吸収作用を行う優先度の高い優先エネルギー吸収ゾーンと、エネルギー吸収作用を行う優先度の低い後続エネルギー吸収ゾーンと、前記優先エネルギー吸収ゾーンと前記後続エネルギー吸収ゾーンとを接続する接続エネルギー吸収ゾーンが設定されており、前記優先エネルギー吸収ゾーン、前記後続エネルギー吸収ゾーン、及び前記接続エネルギー吸収ゾーンは、長手方向に直交する基本的断面形態形状が実質的に同じ形態形状とされており、前記基本的断面形態形状は多角形形状の閉断面形状で、内方に凹み形状を有する形状であり、前記凹み形状の内方への凹み深さは、前記優先エネルギー吸収ゾーンより前記後続エネルギー吸収ゾーンの方が深く形成されており、前記接続エネルギー吸収ゾーンの凹み深さは前記優先エネルギー吸収ゾーンと前記後続エネルギー吸収ゾーンを接続する長手方向に傾斜する形状として形成されている、車体サイドメンバー構造である。

本発明の第２の発明は、上述した第１の発明の車体サイドメンバー構造であって、前記接続エネルギー吸収ゾーンは前記優先エネルギー吸収ゾーンのバンパー側に設定される第１の接続エネルギー吸収ゾーンと、前記優先エネルギー吸収ゾーンの車室側に設定される第２の接続エネルギー吸収ゾーンの少なくとも２箇所が設定されており、前記第１の接続エネルギー吸収ゾーンは第２のエネルギー吸収接続ゾーンより長手方向の長さが短く設定されている、車体サイドメンバー構造である。

本発明の第３の発明は、上述した第１の発明又は第２の発明の車体サイドメンバー構造であって、前記優先エネルギー吸収ゾーン、前記後続エネルギー吸収ゾーン、及び前記接続エネルギー吸収ゾーンの基本的断面形態形状は対称形状に形成されている、車体サイドメンバー構造である。

本発明の第４の発明は、上述した第１の発明～第３の発明の何れかの車体サイドメンバー構造であって、前記閉断面形状を形成する多角形形状は１６角断面形状である、車体サイドメンバー構造である。

本発明の第５の発明は、上述した第１の発明～第４の発明の何れかの車体サイドメンバー構造であって、前記凹み形状は２個形成されており、当該２個の凹み形状は前記多角形形状の対面位置に形成されている、車体サイドメンバー構造である。

本発明の第６の発明は、上述した第１の発明～第５の発明の何れかの車体サイドメンバー構造であって、前記サイドメンバーは電気自動車のフロントサイドメンバーである、車体サイドメンバー構造である。

上述した本発明の手段によれば、エネルギー吸収作用を行うサイドメンバーの基本的断面形状を実質的に同じ形態形状とするとともに、別部材で補強する構成をとることなく、コスト、重量の軽減を図ることができる。

本実施形態にかかる車体サイドメンバー構造を電気自動車のフロントサイドメンバーに備えた構成を示す車両全体の模式斜視図である。 図１における電気自動車のフロントサイドメンバーを裏面側から見た場合の模式図である。 図１及び図２におけるフロントサイドメンバー部位を摘出して示す斜視図である。 図２に示されるフロントサイドメンバー部位を上面方向から平面図である。 図３及び図４におけるＶ－Ｖ線矢視断面図である。 図３及び図４におけるＶＩ－ＶＩ線矢視断面図である。 図３及び図４におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線矢視断面図である。 第１の接続エネルギー吸収ゾーンと第２の接続エネルギー吸収ゾーンとの長さが同じ場合のフロントサイドメンバーを示す図である。 第１の接続エネルギー吸収ゾーンが第２の接続エネルギー吸収ゾーンより短い長さの場合のフロントサイドメンバーを示す図である。 図８の場合におけるエネルギー吸収の座屈変形状態を示す図である。 図９の場合におけるエネルギー吸収の座屈変形状態を示す図である。 図８と図９の場合におけるエネルギー吸収量の違いを示す線図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、電気自動車のフロントサイドメンバー構造に適用した実施形態である。なお、図の説明における左右、上下、前後等の方向表示説明は、特に指定しない限り、当該図における方向を示す。

＜電気自動車１０の全体構成＞
図１は電気自動車１０全体の骨格構成の模式図を示す。図１において自動車前方を矢印Ｆｒで示し、後方をＲｒで示している。本実施形態の電気自動車１０におけるフロントサイドメンバー１２は、電気自動車１０の前部位置に配置される。

図２は図１における電気自動車１０のフロントサイドメンバー１２を裏面側から見た場合の模式図を示す。フロントサイドメンバー１２は電気自動車１０の前部位置において、前後方向に平行に２本配置される。２本のフロントサイドメンバー１２は、図２で見て左側に配置されるバンパー１４と、図２で見て右側に配置される車室１６を構成する車体骨格部材１８とを接続する部材として配置される。したがって、フロントサイドメンバー１２は、車両の前後方向で見て、バンパー１２側と車室１６側との間に、長尺形状に配設される。なお、図２において符号１３はフロントサイドメンバー１２の車両幅方向の外側に配置される車輪（タイヤ）を示している。

自動車等車両の前部衝突においては、衝突の衝撃荷重はバンパー１４に加えられるが、その衝撃荷重の衝突エネルギーは車室１６を構成する車体骨格部材１８の本体骨格に伝達されるまでの間に吸収し、車室１６を保護する構成としている。図２に前部衝突における衝突荷重作用方向が矢印Ｇで示されており、フロントサイドメンバー１２には衝突荷重の衝撃外力がバンパー１４側からフロントサイドメンバー１２に付与される構成となっている。なお、以後の説明においても、本実施形態における衝突荷重方向は矢印Ｇで示している。

なお、図１及び図２に示されるように、通常、バンパー１４とフロントサイドメンバー１２との間には、エネルギー吸収作用をなすクラッシュボックス２０が配置されている。したがって、自動車等車両の前部衝突に際しては、バンパー１４で受けた衝突荷重はクラッシュボックス２０及びフロントサイドメンバー１２で、その衝突荷重のエネルギー吸収作用を行うようになっている。一般的には、軽微な衝突荷重の場合は、クラッシュボックス２０でエネルギー吸収作用を行い、過大な衝突荷重の場合には、フロントサイドメンバー１２でエネルギー吸収作用を行うようになっている。

ところで、内燃機関（エンジン）を備えた自動車等車両においては、その内燃機関を構成する大物の機器類が、自動車の前部空間（通常、エンジンルームと称される空間）に配置されている。このため、過大な衝突に際して、バンパー１４が後方に後退した場合には、これら大物の機器類が破損等して過大な衝突荷重に対するエネルギー吸収作用をなすことができる。しかし、電気自動車においては、自動車の前部空間にはかかる大物の機器類の配置が存在しない構成であるため、車室１６に衝突荷重の影響を及ぼさないようにするためには、フロントサイドメンバー１２で過大な衝突荷重のエネルギー吸収を行う必要がある。本実施形態はそのための構成である。

なお、電気自動車においても、フロントサイドメンバー１２の長手方向の前部位置（図１、図２で見て左側方向位置）と後部位置（図１、図２で見て右側方向位置）には、不図示の左右の連結部材が配置されており、強固な構成となっている。このため、フロントサイドメンバー１２でのエネルギー吸収構成は、長手方向の中間位置とするのが好ましい。そのため、本実施形態においても、フロントサイドメンバー１２におけるエネルギー吸収作用を長手方向の中間位置で優先的に行う構成としている。

更に、フロントサイドメンバー１２のエネルギー吸収作用を行う座屈変形は、衝突荷重が加わる前方から後方に向けて順次行うのが、エネルギー吸収作用効果の点から良いことが、後述の実験結果からも判明している。

＜フロントサイドメンバー１２＞
図３及び図４は図１及び図２に示すフロントサイドメンバー１２の単品構成を示す。なお、以後の説明においては、フロントサイドメンバー１２を、特に断らない限り、単に「サイドメンバー１２」と称して説明する。図３はサイドメンバー１２を斜視図で立体的に示し、図４は図３のサイドメンバー１２をＩＶ矢視方向から見た平面図を示す。

図３及び図４に示すように、サイドメンバー１２には長手方向に区分されて、エネルギー吸収作用を行う優先度の高い優先エネルギー吸収ゾーンＸと、エネルギー吸収作用を行う優先度の低い後続エネルギー吸収ゾーンＹと、この優先エネルギー吸収ゾーンＸと後続エネルギー吸収ゾーンＹとを接続する接続エネルギー吸収ゾーンＳが設定されている。図３及び図４では左側がバンパー１４の配置側となっており、右側が車室１６を形成する車体骨格部材１８側となっている。

なお、本実施形態のサイドメンバー１２は、鋼材で形成されており、後述の図５～図７に示すように、左右に２分割して形成されており、プレス成形により形成される。

本実施形態の接続エネルギー吸収ゾーンＳは、優先エネルギー吸収ゾーンＸのバンパー１４側（図３、図４で見て左側位置）に設定される第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１と、優先エネルギー吸収ゾーンＸの車室１６側（図３、図４で見て右側位置）に設定される第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ２との２箇所が設定されている。したがって、本実施形態のサイドメンバー１２では、図３及び図４で見て、左側から順に、後続エネルギー吸収ゾーンＹ、第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１、優先エネルギー吸収ゾーンＸ、第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ２、後続エネルギー吸収ゾーンＹが配置される形態となっている。

本実施形態では、その設定長さは、左側の後続エネルギー吸収ゾーンＹは１９８ｍｍ、第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１は２０ｍｍ、優先エネルギー吸収ゾーンＸは２５２．５ｍｍ、第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ２は４０ｍｍ、右側の後続エネルギー吸収ゾーンＹは２１２．９ｍｍとされている。

なお、本実施形態では、優先エネルギー吸収ゾーンＸの長手方向の両側に設定される２個の接続エネルギー吸収ゾーンＳの長手方向の長さは、異なる長さとされている。本実施形態では、第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ２より第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１の方が短く設定されている。すなわち、その設定長さは、Ｓ１＜Ｓ２となっている。

図５は優先エネルギー吸収ゾーンＸの長手方向に直交する断面形状を示し、図６及び図７は同様に後続エネルギー吸収ゾーンＹの断面形状を示す。第１及び第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１、Ｓ２の断面形状の図示は省略したが、後述する凹み形状２２の凹み深さが優先エネルギー吸収ゾーンＸと後続エネルギー吸収ゾーンＹの中間深さで長手方向に傾斜した角度となっているのみで、基本的断面形態形状は図５～図７と同じである。

図５～図７に示すように、本実施形態では、優先エネルギー吸収ゾーンＸと、後続エネルギー吸収ゾーンＹと、接続エネルギー吸収ゾーンＳの、長手方向に直交する基本的断面形態形状は、実質的に同じ形態形状とされている。本実施形態の基本的断面形態形状は、多角形形状の閉断面形状とされており、この閉断面形状には内方に凹み形状２２を有する構成とされている。したがって、基本的断面形態形状はサイドメンバー１２の図３及び図４で見て左側（バンパー１４側）から右側（車室１６側）に一連の連続した形状として形成されている。

本実施形態の基本的断面形態形状を形成する要素の一つである多角形形状は、本実施形態では１６角形形状となっている。１６角形形状として形成されるサイドメンバー１２は、図５で見て、右側に配置される右側サイドメンバー部材１２Ａと、左側に配置される左側サイドメンバー部材１２Ｂとで形成されている。両部材１２Ａ、１２Ｂは上下面位置で重ね合わされて溶接により接合されて一体化されて閉断面形状の１６角形形状とされている。図５～図７では溶接個所は×印を付したＷで示されている。

右側サイドメンバー部材１２Ａと左側サイドメンバー部材１２Ｂは、それぞれ折り曲げられて片面で９面が形成されており、両部材１２Ａ、１２Ｂの上面と下面が重ね合わされて１６角形形状の閉断面形状とされている。そして、本実施形態では、右側サイドメンバー部材１２Ａと左側サイドメンバー部材１２Ｂの上下方向の中央部位置において、閉断面形状の内方に向けた凹み形形状２２が形成されている。したがって、凹み形状２２も左右に形成されており、右側サイドメンバー部材１２Ａと左側サイドメンバー部材１２Ｂは対称形状に形成されている。その結果、本実施形態の１６角形形状の閉断面形状は、左右方向で見た場合には、左右対称形状となっており、上下方向で見た場合でも、上下対称形状となっている。すなわち、バランスの良い形状となっている。これにより、基本的断面形態形状は安定した形態形状となっており、後述するエネルギー吸収作用がバランス良く行われる。

なお、サイドメンバー１２を形成する右側サイドメンバー部材１２Ａと左側サイドメンバー部材１２Ｂの図示上の配置が、図５と図７は同じ位置関係の配置となっているが、図６は左右逆の配置となっている。これは図４における断面視の方向の違いである。すなわち、図５及び図７では右方向から視た断面視であるのに対して、図６は左方向から視た断面視であることによる。このため、図５及び図７と図６の図示では、上下面の重ね合わせが異なっている。

本実施形態の基本的断面形態形状の断面形態は、図５～図７のいずれの断面形態にも示すように、上部に形成される上部空間Ｋ１と、下部に形成される下部空間Ｋ２が略同じ大きな空間として形成されており、この上部空間Ｋ１と下部空間Ｋ２が凹み形状２２で形成される比較的狭い連通空間Ｋ３で連通された形態として形成されている。

本実施形態では、図５と図６及び図７に示されるように、優先エネルギー吸収ゾーンＸと後続エネルギー吸収ゾーンＹとに形成される凹み形状２２の凹み深さが異なっている。図５に示される優先エネルギー吸収ゾーンＸの凹み形状２２Ａの深さａは、図６及び図７に示される後続エネルギー吸収ゾーンＹの凹み形状２２Ｂの深さｂより浅く形成されている。すなわち、凹み形状２２の深さは、ａ＜ｂとされている。本実施形態では、優先エネルギー吸収ゾーンＸの凹み形状２２Ａの深さａは２５ｍｍとされており、後続エネルギー吸収ゾーンＹの凹み形状２２Ｂの深さｂは３０ｍｍとされている。

第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１と第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ２の凹み形状２２Ｃは、優先エネルギー吸収ゾーンＸの凹み形状２２Ａと後続エネルギー吸収ゾーンＹの凹み形状２２Ｂを接続する形状として形成されている。したがって、前述もしたが、その凹み形状２２Ｃの凹み深さｃは、優先エネルギー吸収ゾーンＸの凹み形状２２Ａの凹み深さａと後続エネルギー吸収ゾーンＹの凹み形状２２Ｂの凹み深さｂとの中間深さで、長手方向に傾斜した角度で形成される形状となっている。なお、第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１と第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ２の凹み形状２２Ｃの図示は省略されているので、図示として凹み形状２２Ｃの符号は示されていない。同様に、その凹み形状２２Ｃの凹み深さｃの図示も省略されており、凹み深さｃの符号も示されていない。したがって、当該箇所の説明は符号のみの説明となっている。

そして、前述もしたように、図３及び図４に示すように、本実施形態では、第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１は第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１より短い設定とされている。このため、第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１と第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１に形成される凹み形状２２Ｃの長手方向の傾斜角度は、第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１の方が第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１より急激な角度形状となっている。このため衝突荷重Ｇが加わった場合には、角度形状の強い第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１の方が第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１より先に応力集中が生じる。その結果、衝突荷重による座屈変形も、先に第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１に生じ、先に、エネルギー吸収作用を行う。

＜実施形態の作用効果＞
次に、上述した実施形態の作用効果を説明する。

先ず、上述した実施形態は、サイドメンバー１２の長手方向に区分して配設される優先エネルギー吸収ゾーンＸ、後続エネルギー吸収ゾーンＹ、及び接続エネルギー吸収ゾーンＳの３者は、長手方向に直交する基本的断面形態形状が実質的に同じ形態形状とされている。そして、その基本的断面形態形状は多角形形状の閉断面形状で、内方に凹み形状２２を有する形状とされており、これら３者のエネルギー吸収ゾーンＸ、Ｙ、Ｓは、従来のように補強等のために別途の部材を用いることなく連続して配設される構成である。これにより、コスト、重量の軽減を図ることができる。

次に、上述した実施形態によれば、基本的断面形態形状を形成する一つの要素である凹み形状２２の形成深さａ、ｂ、ｃのみが、それぞれのエネルギー吸収ゾーンＸ、Ｙ、Ｓで異なっており、優先エネルギー吸収ゾーンＸが後続エネルギー吸収ゾーンＹより浅く形成されている。このため、浅く形成された優先エネルギー吸収ゾーンＸの方が、後続エネルギー吸収ゾーンＹより座屈強度が弱くなっている。その結果、優先エネルギー吸収ゾーンＸは後続エネルギー吸収ゾーンＹに先行して座屈変形を生じ、先行して衝撃エネルギー吸収作用を行う。

次に、上述した本実施形態によれば、第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１の長手方向の長さは第２のエネルギー吸収ゾーンＳ２より短く設定されている。これにより、凹み形状２２の長手方向の傾斜角度は、第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ２に比べ第１のエネルギー吸収ゾーンＳ２は急激な角度形状となっている。その結果、衝撃荷重が加わった場合に生じる応力は、第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ２に比べ第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１の方が大きく、最も先行して座屈変形を生じる。そして、この１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１の座屈変形に連動して、優先エネルギー吸収ゾーンＸにおけるバンパー側（第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１との接続側）から後方に向けて順次座屈変形が生じて、エネルギー吸収作用がまとめて行われる。これにより、エネルギー吸収作用が高効率で行われる。

次に、上述した本実施形態では、各エネルギー吸収ゾーンＸ、Ｙ、Ｓの基本的断面形態形状は、左右方向に対しても、左右方向に対しても、対称形状とされている。これにより、エネルギー吸収作用をする際の座屈変形がバランスよく行われ、エネルギー吸収が効率よく良好に行われる。

次に、上述した本実施形態では、閉断面形状を形成する多角形形状が１６角断面形状であることにより、断面形状が安定し、衝突荷重が加わった場合の座屈変形も安定して行われる。これによっても、エネルギー吸収が効率よく行われる。

次に、上述した本実施形態は、電気自動車のフロントサイドメンバー１２に適用される。電気自動車のフロントサイドメンバー１２が配置される前部空間個所は内燃機関等の大物の機器の配置がないので、衝突荷重はフロントサイドメンバー１２で確実にエネルギー吸収が行われ、車室の変形が阻止されて、車室が保護される。その結果、車室内の乗員の保護が図られる。

次に、図８～図１２に基づいて、第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１と第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ２との、その長手方向の長さの配列の異なりによる作用効果の違いを説明する。なお、図８～図１２は実験結果に基づくものである。

図８はサイドメンバー１２に配設する第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１と第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ２の長手方向の長さが同じ場合の形態例である。同様に、図９はサイドメンバー１２に配設する第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１と第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ２の長さが異なる場合の形態例である。図８の形態例も図９の形態例の場合も、サイドメンバー１２に配設される優先エネルギー吸収ゾーンＸ、後続エネルギー吸収ゾーンＹ、及び第１及び第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１、Ｓ２の配列順は、図４に示す実施形態の場合と同じである。なお、図８及び図９には第１及び第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１、Ｓ２の配置位置を符号で示すのみで、他のゾーンＸ、Ｙの表示は省略した。

図８の形態例は、第１及び第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１、Ｓ２の長手方向の長さが同じ場合であり、本形態例の場合は、第１及び第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１、Ｓ２とも、その長さが４０ｍｍとされている。図９の形態例は、第１及び第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１、Ｓ２の長手方向の長さが異なる場合であり、両接続エネルギー吸収ゾーンＳ１、Ｓ２の長さの異なりは、上述の図４に示す実施形態の場合と同様であり、第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１の方が第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ２より短く設定されている。図９の形態例の場合は、第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１の長さが２０ｍｍ、第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ２の長さが４０ｍｍとされている。

図１０は図８に示されるサイドメンバー１２の形態例に、過大な衝突荷重がバンパー１４側（図８で見て左端部側）から加わり、座屈変形してエネルギー吸収が行われた状態を示す。同様に、図１１は図９に示されるサイドメンバー１２の形態例に、過大な衝突荷重がバンパー１４側（図９で見て左端部側）から加わり、座屈変形してエネルギー吸収が行われた状態を示す。

図１０及び図１１とも、サイドメンバー１２の座屈変形前の左端部位置がｍ線で示されており、過大な衝突荷重Ｇによりｎ線位置まで左端部位置が座屈変形した状態を示している。

図１０に示される座屈変形状態では、第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１及び第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ２の両方の位置において座屈変形が生じるとともに、バンパー側の後続エネルギー吸収ゾーンＹにおいても座屈変形が生じている。これに対して、図１１に示される座屈変形状態では、第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１と、これに続くバンパー側の優先エネルギー吸収ゾーンＸの範囲が一塊となって座屈変形している。エネルギー吸収作用としては、図１１に示される座屈変形状態が好ましく、エネルギー吸収量が多い。

図１２は図８及び図９に示すサイドメンバー１２の形態例における左端部位置（ｍ線位置）の移動に伴うエネルギー吸収量Ｅの大きさの変化状態の線図を示す。同線図において、実線の線図が図９の場合を示し、破線の線図が図８の場合を示している。図１２に示すように、図９の形態例においては図８の形態例の場合に比べて、殆どの座屈変形状態でもエネルギー吸収量が多いことが分かる。このように第１の接続エネルギー吸収ゾーンＳ１の長さが第２の接続エネルギー吸収ゾーンＳ２より短い方が、エネルギー吸収のための座屈変形が効率よく良好に行われ、かつ、エネルギー吸収量も多いことが理解できる。

＜その他の実施形態＞
以上、本発明の特定の実施形態について説明したが、本発明は、その他各種の形態でも実施できる。

例えば、上述した実施形態の車体サイドメンバー構造は、電気自動車のフロントサイドメンバ―構造の場合であったが、電気自動車以外の車両のサイドメンバーにも適用可能である。

また、上述した実施形態における各エネルギー吸収ゾーンＸ、Ｙ、Ｓの基本的断面形態形状は、上下方向及び左右方向で見て、対称形状となっているが、必ずしも対称形状である必要はない。

また、上述した実施形態においては、凹み形状は２個が対称面位置に配置された形態であった。しかし、凹み形状の形成位置も対称位置ではなく、その個数も１個または３個以上であってもよい。

また、凹み形状２２の形成位置は、前述の実施形態では左右の側面位置であったが、上下面位置であってもよい。すなわち、図５から図７に示す断面形状が９０°回転させた配置形態形状であってもよい。

また、上述した実施形態は、車両の前部に配設されるバンパー１４と中央部位置の車室１６との間に配設されるフロントサイドメンバー１２にエネルギー吸収構造を装備した場合であった。しかし、本実施形態は、車両後部位置のバンパー側に配設されるリヤサイドメンバーにも適用することができる。

なお、優先エネルギー吸収ゾーンＸのバンパー１４側の部位を、衝突荷重が加わった際に優先的に確実に座屈変形させるためには、当該位置における角部に小さなビード形状を形成してもよい。これにより、より確実に優先エネルギー吸収ゾーンＸのバンパー１４側の部位個所から座屈変形を確実に生じさせることができて、エネルギー吸収作用をより良好に行わせることができる。

＜「課題を解決するための手段」に記載した各発明の作用効果＞
なお、最後に上述の「課題を解決するための手段」における各発明に対応する上記実施形態の作用効果を付記しておく。

先ず、第１の発明によれば、優先エネルギー吸収ゾーン、後続エネルギー吸収ゾーン、及び接続エネルギー吸収ゾーンの３者は、基本的断面形態形状が実質的に同じ形態形状で、別途の補強のための部材を用いることなく、連続して接続される構成である。これにより、コスト、重量の軽減を図ることができる。

また、第１の発明によれば、実質的に同じ形態形状の凹み形状の深さは、優先エネルギー吸収ゾーンが後続エネルギー吸収ゾーンより浅く形成されている。このため、優先エネルギー吸収ゾーンの方が応力が高く、先行して座屈変形が生じ、優先して衝撃エネルギー吸収を行う。

次に、第２の発明によれば、第１の接続エネルギー吸収ゾーンは第２のエネルギー吸収ゾーンより長手方向の長さが短く形成されている。これにより両ゾーンにおける凹み深さの長手方向の傾斜形状角度は第１の接続エネルギー吸収ゾーンの方が急激な角度となる。すなわち、傾斜角度が大きく形成される。その結果、第１の接続エネルギー吸収ゾーンの応力が高くなり、最も先行して座屈が生じ、最も先行してエネルギー吸収作用が行われる。そのため、優先エネルギー吸収ゾーンも第１の接続エネルギー吸収ゾーンの座屈変形に連動してバンパー側端部から座屈変形を生じて、エネルギー吸収作用が効率よく行われる。

次に、第３の発明によれば、多角形の閉断面形状の基本的断面形態形状は対称形状に形成される。これにより、バランスよくエネルギー吸収作用が行われる。

次に、第４の発明によれば、閉断面形状を形成する多角形が１６角断面形状であることにより、断面形状が安定する。

次に、第５の発明によれば、２個の凹み形状は対称位置に配置されることになり、バランスよくエネルギー吸収作用が行われる。

次に、第６の発明によれば、自動車の前部位置に内燃機関等の大物の機器の配置がない電気自動車のフロントサイドメンバーに、好適に実施することができ、過大な衝突荷重が生じた際における車室の保護を確実に図ることができる。

１０ 電気自動車
１２ フロントサイドメンバー（サイドメンバー）
１３ 車輪（タイヤ）
１４ バンパー
１６ 車室
１８ 車体骨格部材
２０ クラッシュボックス
２２ 凹み形状
２２Ａ 優先エネルギー吸収ゾーンの凹み形状
２２Ｂ 後続エネルギー吸収ゾーンの凹み形状
Ｆｒ 自動車前方
Ｒｒ 自動車後方
Ｘ 優先エネルギー吸収ゾーン
Ｙ 後続エネルギー吸収ゾーン
Ｓ 接続エネルギー吸収ゾーン
Ｓ１ 第１の接続エネルギー吸収ゾーン
Ｓ２ 第２の接続エネルギー吸収ゾーン
Ｇ 衝突荷重作用方向
Ｗ 溶接個所
ａ 優先エネルギー吸収ゾーンの凹み形状の深さ
ｂ 後続エネルギー吸収ゾーンの凹み形状の深さ

Claims (6)

1. 車両の前後方向で見てバンパー側と車室側との間に長尺形状に配設され、衝撃外力がバンパー側からサイドメンバー側に付与される形態の車体サイドメンバー構造であって、
   前記サイドメンバーには長手方向に区分されて、エネルギー吸収作用を行う優先度の高い優先エネルギー吸収ゾーンと、エネルギー吸収作用を行う優先度の低い後続エネルギー吸収ゾーンと、前記優先エネルギー吸収ゾーンと前記後続エネルギー吸収ゾーンとを接続する接続エネルギー吸収ゾーンが設定されており、前記優先エネルギー吸収ゾーン、前記後続エネルギー吸収ゾーン、及び前記接続エネルギー吸収ゾーンは、長手方向に直交する基本的断面形態形状が実質的に同じ形態形状とされており、
   前記基本的断面形態形状は多角形形状の閉断面形状で、内方に凹み形状を有する形状であり、
   前記凹み形状の内方への凹み深さは、前記優先エネルギー吸収ゾーンより前記後続エネルギー吸収ゾーンの方が深く形成されており、前記接続エネルギー吸収ゾーンの凹み深さは前記優先エネルギー吸収ゾーンと前記後続エネルギー吸収ゾーンを接続する長手方向に傾斜する形状として形成されている、車体サイドメンバー構造。
2. 請求項１に記載の車体サイドメンバー構造であって、
   前記接続エネルギー吸収ゾーンは前記優先エネルギー吸収ゾーンのバンパー側に設定される第１の接続エネルギー吸収ゾーンと、前記優先エネルギー吸収ゾーンの車室側に設定される第２の接続エネルギー吸収ゾーンの少なくとも２箇所が設定されており、前記第１の接続エネルギー吸収ゾーンは第２の接続エネルギー吸収ゾーンより長手方向の長さが短く設定されている、車体サイドメンバー構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車体サイドメンバー構造であって、
   前記優先エネルギー吸収ゾーン、前記後続エネルギー吸収ゾーン、及び前記接続エネルギー吸収ゾーンの基本的断面形態形状は対称形状に形成されている、車体サイドメンバー構造。
4. 請求項１～請求項３のいずれかの請求項に記載の車体サイドメンバー構造であって、
   前記閉断面形状を形成する多角形形状は１６角断面形状である、車体サイドメンバー構造。
5. 請求項１～請求項４のいずれかの請求項に記載の車体サイドメンバー構造であって、
   前記凹み形状は２個形成されており、当該２個の凹み形状は前記多角形形状の対面位置に形成されている、車体サイドメンバー構造。
6. 請求項１～請求項５のいずれかの請求項に記載の車体サイドメンバー構造であって、
   前記サイドメンバーは電気自動車のフロントサイドメンバーである、車体サイドメンバー構造。

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