JP4423898B2 - 車体構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車体構造に係り、特に、左右一対のサイドメンバと、これらのサイドメンバに架設された複数のクロスメンバと、からなるラダー構造とされた自動車等の車両の車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等の車両の車体構造においては、前辺部と左右の側辺部とからなり平面視で前開きの略三角形をなすサブフレームを、前方左右２点の頂点部を左右のサイドメンバ（フロントフレームともいう）にボルトにて軸着し、後方１点の頂点部を後部クロスメンバにボルトにて軸着して取付け、オフセット前面衝突にて片側のサイドメンバに衝突荷重が入力し、車体重心まわりのモーメントが発生したとき、サブフレームの前方片側の取付部が後方へ変位することで後方１点の頂点部の軸着部を中心としてサブフレームが回動し、その反力にて前記モーメントを打ち消す方向の車体重心まわりのモーメント が発生して車体の激しい回転運動を抑制するようにした構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−７８９５９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の構成においては、サブフレームの前方片側の取付部が後方へ変位することで、後方１点の頂点部の軸着部を中心として略三角形をなすサブフレームが回動するため、サイドメンバに大きな曲げ力が作用する。この結果、サイドメンバの前部が軸圧縮変形し難くなり、エネルギー吸収効果が低くなる。
【０００５】
一方、前記サブフレームを除い車体構造では、車両オフセット前面衝突時に、衝突荷重が衝突側のサイドメンバに集中する。この結果、反衝突側のサイドメンバをエネルギー吸収部材として活用できない。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、車両オフセット前突時にサイドメンバの前部を確実に軸圧縮変形させることができると共に、衝突荷重を反衝突側のサイドメンバに効果的に分散できる車体構造を得ることが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明の車体構造は、車体前後方向に略直線状に延在する左右一対のサイドメンバと、前記左右一対のサイドメンバに架設された複数のクロスメンバと、からなるラダー構造の車体構造であって、
前記左右一対のサイドメンバにおけるキック部の後部と、前記キック部の車体後方側に配設された前記クロスメンバの車幅方向中央部と、を略直線的に連結すると共に平面視Ｖ字状に設けられた左右一対の補強メンバと、
を有し、前記補強メンバの前端部に、フロントサスペンションメンバの後部側が連結されていることを特徴とする。
【０００８】
従って、車両オフセット前突時に、左右一対のサイドメンバにおける衝突側のサイドメンバで受けた衝突荷重を、左右一対のサイドメンバにおけるキック部の後部と、キック部の車体後方側に配設されたクロスメンバの車幅方向中央部と、を略直線的に連結すると共に平面視Ｖ字状に設けれた左右一対の補強メンバによって、衝突側のサイドメンバにおけるキック部の後部から、車体後方側に配設されたクロスメンバの車幅方向中央部を介して反衝突側のサイドメンバのキック部に伝達できる。この結果、車両オフセット前突時にサイドメンバの前部を確実に軸圧縮変形させることができると共に、衝突荷重を反衝突側のサイドメンバに効果的に分散できる。また、車両前面オフセット衝突時、衝突荷重がエンジンを介してフロントサスペンションメンバに作用した場合には、フロントサスペンションメンバの後部側が連結された補強メンバに、フロントサスペンションメンバからの衝突荷重が伝達される。この結果、荷重分散効率が更に良くなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明における車体構造の一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００１２】
なお、図中矢印ＦＲは車体前方方向を、矢印ＩＮは車幅内側方向を、矢印ＵＰは車体上方方向を示す。
【００１３】
図１に示される如く、自動車車体１０における前部には、車幅方向両側下部に、車体前部から車体後部に至る左右一対のサイドメンバ１２、１４が配設されており、これらのサイドメンバ１２、１４の前端部１２Ａ、１４Ａには、バンパリインフォースメント１６が架設されている。
【００１４】
図２に示される如く、サイドメンバ１２、１４の前部１２Ｃ、１４Ｃの後端にはキック部１２Ｂ、１４Ｂが形成されており、キック部１２Ｂ、１４Ｂは、車体側面視において車体前方上側から車体後方下側に向かって傾斜している。
【００１５】
図１に示される如く、左右一対のサイドメンバ１２、１４は、平面視において車体前後方向に略直線状に延設されており、左右一対のサイドメンバ１２、１４には、複数のクロスメンバ１８、１９が車体前後方向に所定の間隔を開けて車幅方向に沿って架設されている。即ち、車体１０のフレームは所謂ラダー構造となっている。
【００１６】
サイドメンバ１２、１４のキック部１２Ｂ、１４Ｂと、キック部１２Ｂ、１４Ｂの車体後方側に架設されたクロスメンバ１８の車幅方向中央部１８Ａと、が左右の補強メンバ２０でそれぞれ連結されており、左右の補強メンバ２０は平面視において車体前方側が開いたＶ字状に設けられている。
【００１７】
図４に示される如く、車体左側の補強メンバ２０の前部２０Ａは、平面視三角形状のブラケット構造とされており、サイドメンバ１２のキック部１２Ｂの後部１２Ｄに連結されている。また、補強メンバ２０の一般部２０Ｂの車体前後方向から見た断面形状は、開口部を車体上方に向けたハット状とされており、一般部２０Ｂの後端２０Ｃに形成したフランジ２０Ｄ、２０Ｅが、車幅方向から見た断面形状がハット形状とされたクロスメンバ１８の車幅方向中央部１８Ａにおける前壁部１８Ｂと下壁部１８Ｃとにそれぞれ溶着されている。
【００１８】
なお、車体右側の補強メンバ２０も同様にサイドメンバ１４のキック部１４Ｂとクロスメンバ１８の車幅方向中央部１８Ａとに連結されている。また、本実施形態では、図１に示される如く、クロスメンバ１８の車幅方向中央部１８Ａに配設される４輪駆動用のシャフトとの干渉を防止するため、左右の補強メンバ２０の後端２０Ｃが車幅方向に離間しているが、前記シャフトとの干渉が回避できる車体の場合には、図５に示される如く、左右の補強メンバ２０の後端２０Ｃを隣接させた構成または互いに連結した構成としても良い。
【００１９】
図４に示される如く、車体左側のサイドメンバ１２におけるキック部１２Ｂの前部１２Ｅには、フロントサスペンションメンバ３０の前部側の取付部３０Ａが連結されており、フロントサスペンションメンバ３０の後部側の取付部３０Ｂは、サイドメンバ１２におけるキック部１２Ｂの後部１２Ｄの車幅方向内側となる補強メンバ２０の前部２０Ａの前端部２０Ｆに連結されている。なお、車体右側のサイドメンバ１４にもフロントサスペンションメンバ３０が同様に取付けられれいる。
【００２０】
図１に示される如く、クロスメンバ１８の車幅方向外側端部１８Ｄは、ロッカ２８のセンタピラー立設部２８Ａに連結されている。また、ロッカ２８のフロントピラー立設部２８Ｂの車幅方向内側部と、サイドメンバ１２、１４のキック部１２Ｂ、１４Ｂの車幅方向外側部とが、ダッシュパネルとで閉断面構造を形成するアウタトルクボックス３２によって連結されている。
【００２１】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２２】
本実施形態の車体構造では、車両オフセット前突時に、左右一対のサイドメンバ１２、１４における衝突側のサイドメンバ、例えば、車体右側のサイドメンバ１４で受けた衝突荷重（図１の矢印Ｆ）をキック部１４Ａにおいて、補強メンバ２０に沿った方向の荷重（図１の矢印Ｆ１）、サイドメンバ１４に沿った方向の荷重（図１の矢印Ｆ２）及びアウタトルクボックス３２に沿った方向の荷重（図１の矢印Ｆ３）に３分散することができる。更に、補強メンバ２０に沿った方向の荷重Ｆ１を、車体右側の補強メンバ２０、クロスメンバ１８の車幅方向中央部１８Ａ及び車体左側の補強メンバ２０を介して反衝突側のサイドメンバ１２に伝達できる。
【００２３】
この結果、本実施形態では、車両オフセット前突時に、衝突側のサイドメンバ１４の前部１４Ｃを確実に軸圧縮変形させることができると共に、衝突荷重を反衝突側のサイドメンバ１２に効果的に分散できる。また、衝突荷重の分散が効果的に行われるため、車両オフセット前突に備えて、サイドメンバ等を補強する必要が無くなり、車体の軽量化が可能となる。
【００２４】
また、本実施形態では、車両前面オフセット衝突時、エンジンが車体方向へ移動し、エンジンからフロントサスペンション３０に衝突荷重が作用した場合には、フロントサスペンション３０からの衝突荷重が、フロントサスペンションメンバ３０の後部側の取付部３０Ｂが連結された補強メンバ２０に伝達される。この結果、荷重分散効率が更に良くなる。
【００２５】
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明の車体構造は、車体前後方向に略直線状に延在する左右一対のサイドメンバと、左右一対のサイドメンバに架設された複数のクロスメンバと、からなるラダー構造の車体構造であって、左右一対のサイドメンバにおけるキック部の後部と、キック部の車体後方側に配設されたクロスメンバの車幅方向中央部と、を略直線的に連結すると共に平面視Ｖ字状に設けられた左右一対の補強メンバと、を有し、補強メンバの前端部に、フロントサスペンションメンバの後部側が連結されているため、車両オフセット前突時にサイドメンバの前部を確実に軸圧縮変形させることができると共に、衝突荷重を反衝突側のサイドメンバに効果的に分散できるという優れた効果を有する。また、荷重分散効率が更に良くなるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車体構造を示す概略平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車体構造を示す概略側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る車体構造を示す車体下方から見た拡大平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車体構造を示す車体下方斜め前方外側から見た斜視図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る車体構造を示す概略平面図である。
【符号の説明】
１０ 自動車車体
１２ サイドメンバ（サイドメンバ）
１２Ｂ サイドメンバのキック部
１４ サイドメンバ（サイドメンバ）
１４Ｂ サイドメンバのキック部
１８ クロスメンバ
１８Ａ クロスメンバの車幅方向中央部
２０ 補強メンバ
３０ フロントサスペンションメンバ
３０Ｂ フロントサスペンションメンバの後部側の取付部
【発明の属する技術分野】
本発明は車体構造に係り、特に、左右一対のサイドメンバと、これらのサイドメンバに架設された複数のクロスメンバと、からなるラダー構造とされた自動車等の車両の車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等の車両の車体構造においては、前辺部と左右の側辺部とからなり平面視で前開きの略三角形をなすサブフレームを、前方左右２点の頂点部を左右のサイドメンバ（フロントフレームともいう）にボルトにて軸着し、後方１点の頂点部を後部クロスメンバにボルトにて軸着して取付け、オフセット前面衝突にて片側のサイドメンバに衝突荷重が入力し、車体重心まわりのモーメントが発生したとき、サブフレームの前方片側の取付部が後方へ変位することで後方１点の頂点部の軸着部を中心としてサブフレームが回動し、その反力にて前記モーメントを打ち消す方向の車体重心まわりのモーメント が発生して車体の激しい回転運動を抑制するようにした構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−７８９５９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の構成においては、サブフレームの前方片側の取付部が後方へ変位することで、後方１点の頂点部の軸着部を中心として略三角形をなすサブフレームが回動するため、サイドメンバに大きな曲げ力が作用する。この結果、サイドメンバの前部が軸圧縮変形し難くなり、エネルギー吸収効果が低くなる。
【０００５】
一方、前記サブフレームを除い車体構造では、車両オフセット前面衝突時に、衝突荷重が衝突側のサイドメンバに集中する。この結果、反衝突側のサイドメンバをエネルギー吸収部材として活用できない。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、車両オフセット前突時にサイドメンバの前部を確実に軸圧縮変形させることができると共に、衝突荷重を反衝突側のサイドメンバに効果的に分散できる車体構造を得ることが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明の車体構造は、車体前後方向に略直線状に延在する左右一対のサイドメンバと、前記左右一対のサイドメンバに架設された複数のクロスメンバと、からなるラダー構造の車体構造であって、
前記左右一対のサイドメンバにおけるキック部の後部と、前記キック部の車体後方側に配設された前記クロスメンバの車幅方向中央部と、を略直線的に連結すると共に平面視Ｖ字状に設けられた左右一対の補強メンバと、
を有し、前記補強メンバの前端部に、フロントサスペンションメンバの後部側が連結されていることを特徴とする。
【０００８】
従って、車両オフセット前突時に、左右一対のサイドメンバにおける衝突側のサイドメンバで受けた衝突荷重を、左右一対のサイドメンバにおけるキック部の後部と、キック部の車体後方側に配設されたクロスメンバの車幅方向中央部と、を略直線的に連結すると共に平面視Ｖ字状に設けれた左右一対の補強メンバによって、衝突側のサイドメンバにおけるキック部の後部から、車体後方側に配設されたクロスメンバの車幅方向中央部を介して反衝突側のサイドメンバのキック部に伝達できる。この結果、車両オフセット前突時にサイドメンバの前部を確実に軸圧縮変形させることができると共に、衝突荷重を反衝突側のサイドメンバに効果的に分散できる。また、車両前面オフセット衝突時、衝突荷重がエンジンを介してフロントサスペンションメンバに作用した場合には、フロントサスペンションメンバの後部側が連結された補強メンバに、フロントサスペンションメンバからの衝突荷重が伝達される。この結果、荷重分散効率が更に良くなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明における車体構造の一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００１２】
なお、図中矢印ＦＲは車体前方方向を、矢印ＩＮは車幅内側方向を、矢印ＵＰは車体上方方向を示す。
【００１３】
図１に示される如く、自動車車体１０における前部には、車幅方向両側下部に、車体前部から車体後部に至る左右一対のサイドメンバ１２、１４が配設されており、これらのサイドメンバ１２、１４の前端部１２Ａ、１４Ａには、バンパリインフォースメント１６が架設されている。
【００１４】
図２に示される如く、サイドメンバ１２、１４の前部１２Ｃ、１４Ｃの後端にはキック部１２Ｂ、１４Ｂが形成されており、キック部１２Ｂ、１４Ｂは、車体側面視において車体前方上側から車体後方下側に向かって傾斜している。
【００１５】
図１に示される如く、左右一対のサイドメンバ１２、１４は、平面視において車体前後方向に略直線状に延設されており、左右一対のサイドメンバ１２、１４には、複数のクロスメンバ１８、１９が車体前後方向に所定の間隔を開けて車幅方向に沿って架設されている。即ち、車体１０のフレームは所謂ラダー構造となっている。
【００１６】
サイドメンバ１２、１４のキック部１２Ｂ、１４Ｂと、キック部１２Ｂ、１４Ｂの車体後方側に架設されたクロスメンバ１８の車幅方向中央部１８Ａと、が左右の補強メンバ２０でそれぞれ連結されており、左右の補強メンバ２０は平面視において車体前方側が開いたＶ字状に設けられている。
【００１７】
図４に示される如く、車体左側の補強メンバ２０の前部２０Ａは、平面視三角形状のブラケット構造とされており、サイドメンバ１２のキック部１２Ｂの後部１２Ｄに連結されている。また、補強メンバ２０の一般部２０Ｂの車体前後方向から見た断面形状は、開口部を車体上方に向けたハット状とされており、一般部２０Ｂの後端２０Ｃに形成したフランジ２０Ｄ、２０Ｅが、車幅方向から見た断面形状がハット形状とされたクロスメンバ１８の車幅方向中央部１８Ａにおける前壁部１８Ｂと下壁部１８Ｃとにそれぞれ溶着されている。
【００１８】
なお、車体右側の補強メンバ２０も同様にサイドメンバ１４のキック部１４Ｂとクロスメンバ１８の車幅方向中央部１８Ａとに連結されている。また、本実施形態では、図１に示される如く、クロスメンバ１８の車幅方向中央部１８Ａに配設される４輪駆動用のシャフトとの干渉を防止するため、左右の補強メンバ２０の後端２０Ｃが車幅方向に離間しているが、前記シャフトとの干渉が回避できる車体の場合には、図５に示される如く、左右の補強メンバ２０の後端２０Ｃを隣接させた構成または互いに連結した構成としても良い。
【００１９】
図４に示される如く、車体左側のサイドメンバ１２におけるキック部１２Ｂの前部１２Ｅには、フロントサスペンションメンバ３０の前部側の取付部３０Ａが連結されており、フロントサスペンションメンバ３０の後部側の取付部３０Ｂは、サイドメンバ１２におけるキック部１２Ｂの後部１２Ｄの車幅方向内側となる補強メンバ２０の前部２０Ａの前端部２０Ｆに連結されている。なお、車体右側のサイドメンバ１４にもフロントサスペンションメンバ３０が同様に取付けられれいる。
【００２０】
図１に示される如く、クロスメンバ１８の車幅方向外側端部１８Ｄは、ロッカ２８のセンタピラー立設部２８Ａに連結されている。また、ロッカ２８のフロントピラー立設部２８Ｂの車幅方向内側部と、サイドメンバ１２、１４のキック部１２Ｂ、１４Ｂの車幅方向外側部とが、ダッシュパネルとで閉断面構造を形成するアウタトルクボックス３２によって連結されている。
【００２１】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２２】
本実施形態の車体構造では、車両オフセット前突時に、左右一対のサイドメンバ１２、１４における衝突側のサイドメンバ、例えば、車体右側のサイドメンバ１４で受けた衝突荷重（図１の矢印Ｆ）をキック部１４Ａにおいて、補強メンバ２０に沿った方向の荷重（図１の矢印Ｆ１）、サイドメンバ１４に沿った方向の荷重（図１の矢印Ｆ２）及びアウタトルクボックス３２に沿った方向の荷重（図１の矢印Ｆ３）に３分散することができる。更に、補強メンバ２０に沿った方向の荷重Ｆ１を、車体右側の補強メンバ２０、クロスメンバ１８の車幅方向中央部１８Ａ及び車体左側の補強メンバ２０を介して反衝突側のサイドメンバ１２に伝達できる。
【００２３】
この結果、本実施形態では、車両オフセット前突時に、衝突側のサイドメンバ１４の前部１４Ｃを確実に軸圧縮変形させることができると共に、衝突荷重を反衝突側のサイドメンバ１２に効果的に分散できる。また、衝突荷重の分散が効果的に行われるため、車両オフセット前突に備えて、サイドメンバ等を補強する必要が無くなり、車体の軽量化が可能となる。
【００２４】
また、本実施形態では、車両前面オフセット衝突時、エンジンが車体方向へ移動し、エンジンからフロントサスペンション３０に衝突荷重が作用した場合には、フロントサスペンション３０からの衝突荷重が、フロントサスペンションメンバ３０の後部側の取付部３０Ｂが連結された補強メンバ２０に伝達される。この結果、荷重分散効率が更に良くなる。
【００２５】
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明の車体構造は、車体前後方向に略直線状に延在する左右一対のサイドメンバと、左右一対のサイドメンバに架設された複数のクロスメンバと、からなるラダー構造の車体構造であって、左右一対のサイドメンバにおけるキック部の後部と、キック部の車体後方側に配設されたクロスメンバの車幅方向中央部と、を略直線的に連結すると共に平面視Ｖ字状に設けられた左右一対の補強メンバと、を有し、補強メンバの前端部に、フロントサスペンションメンバの後部側が連結されているため、車両オフセット前突時にサイドメンバの前部を確実に軸圧縮変形させることができると共に、衝突荷重を反衝突側のサイドメンバに効果的に分散できるという優れた効果を有する。また、荷重分散効率が更に良くなるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車体構造を示す概略平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車体構造を示す概略側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る車体構造を示す車体下方から見た拡大平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車体構造を示す車体下方斜め前方外側から見た斜視図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る車体構造を示す概略平面図である。
【符号の説明】
１０ 自動車車体
１２ サイドメンバ（サイドメンバ）
１２Ｂ サイドメンバのキック部
１４ サイドメンバ（サイドメンバ）
１４Ｂ サイドメンバのキック部
１８ クロスメンバ
１８Ａ クロスメンバの車幅方向中央部
２０ 補強メンバ
３０ フロントサスペンションメンバ
３０Ｂ フロントサスペンションメンバの後部側の取付部
Claims (1)
- 車体前後方向に略直線状に延在する左右一対のサイドメンバと、前記左右一対のサイドメンバに架設された複数のクロスメンバと、からなるラダー構造の車体構造であって、
前記左右一対のサイドメンバにおけるキック部の後部と、前記キック部の車体後方側に配設された前記クロスメンバの車幅方向中央部と、を略直線的に連結すると共に平面視Ｖ字状に設けられた左右一対の補強メンバと、
を有し、前記補強メンバの前端部に、フロントサスペンションメンバの後部側が連結されていることを特徴とする車体構造。
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2003
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