JP4598473B2

JP4598473B2 - シャシフレームの衝撃吸収構造

Info

Publication number: JP4598473B2
Application number: JP2004294572A
Authority: JP
Inventors: 孝雄高橋
Original assignee: Hino Motors Ltd; Kobe Steel Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd; Kobe Steel Ltd
Priority date: 2004-10-07
Filing date: 2004-10-07
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2024-10-07
Also published as: JP2006103569A

Description

本発明はシャシフレームの衝撃吸収構造に関するものである。

図３及び図４は従来のシャシフレーム構造の一例であり、車両前後方向に延びる一対のサイドレール１と、該サイドレール１をつなぐクロスメンバ２，３とを備えている。

サイドレール１は、車両中心に向けて突き出るフランジ４を上下縁部に形成したアウタレール５に、車両側方に向けて突き出るフランジ６を上下縁部に形成したインナレール７を、当該フランジ６がアウタレール５のフランジ４間に入るように嵌め合わせたもので、その内部には、キャブ架装用ボルトを受ける複数のカラー８とステアリングギヤボックス架装用ボルトを受ける複数のカラー９が組み込んである。

各カラー８は、直立するようにリインフォースメント１０に溶接され、各カラー９は、横向きになるようにセットプレート１１に溶接されている。

クロスメンバ２の上下縁部には、車両後方側へ向けて突き出るフランジ１２が形成してあり、該フランジ１２の車両幅方向端部は、ガセットプレート１３を介してアウタレール５のフランジ４前端部にボルト締結されている。

次位のクロスメンバ３の車両幅方向端部は、インナレール７に装着したブラケット１４にボルト締結されている。

更に、サイドレール１を平面的に見るとクロスメンバ３の締結部の直ぐ後側で、左右のサイドレール１の間隔が拡がるように湾曲している。

図３及び図４に示すようなシャシフレーム構造では、万が一、車両が障害物に衝突したときにサイドレール１の湾曲部分が大きく変形し、衝撃エネルギを吸収できなくなることが懸念される。

そこで、シャシフレームの衝突安全構造についての提案が出されている（例えば、特許文献１、２参照）。

また別に、シャシフレームの素材にアルミニウム合金を用いて車両の軽量化を図ることについても提案が出されいる（例えば、特許文献３参照）。
特開２０００−１７７６２６号公報特開２０００−２０３４５１号公報特開平１０−３１４８６９号公報

ところが特許文献１のシャシフレームは、サイドメンバ（サイドレール）とファーストクロスメンバとの連結部分に補強部材を固着し、ファーストクロスメンバの前面から突出するように衝撃吸収部材を設けた構造を採っているので、サイドメンバの湾曲部分の変形を防止できない。

特許文献２のシャシフレームは、サイドメンバ（サイドレール）の前端部分の補強するレインフォースとクロージングプレートが鋼板のプレス加工により形作られているため、変形防止能力が不充分である。

本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、素材にアルミニウムを用いる場合に適し且つ衝撃エネルギを効率よく吸収できるシャシフレームの衝撃吸収構造を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は、複数のクロスメンバを締結したサイドレールを備え、該サイドレールに対する前位クロスメンバの締結部と次位クロスメンバの締結部の間に、前位ブロックと次位ブロックとを配置すると共に、前位ブロックと次位ブロックとの間に、サイドレール長手方向に圧縮変形可能なエネルギ吸収材を介在させ、前記サイドレールにおける次位クロスメンバの締結部の車両後方側における湾曲部の内側に、前記次位ブロックの車両後方側に位置するよう補強材を組み込んでいる。

また、金属押出加工により形作ったエネルギ吸収材を金属押出方向がサイドレール長手方向に沿うよう配置し、同様に金属押出加工により形作った補強材を金属押出方向が直立するように配置する。

本発明においては、衝突時に前位ブロックと次位ブロックの間にあるエネルギ吸収材が車両前後方向へ圧縮変形し、また、次位ブロックの後側の補強材がサイドレールを支える。

本発明によれば、下記のような優れた効果を奏し得る。

（１）衝突時に前位ブロックと次位ブロックの間にあるエネルギ吸収材が車両前後方向へ圧縮変形し、サイドレール湾曲部分へ加わろうとする衝撃力を緩やかに和らげるので、当該サイドレール湾曲部分の変形を抑制することができる。

（２）衝突時に次位ブロックの後側の補強材がサイドレールを支えるので、当該サイドレール湾曲部分の変形を防ぎ、衝撃エネルギを効率よく吸収できる。

（３）エネルギ吸収材や補強材を金属押出加工で形作るので、アルミニウム合金を素材として用いる場合に適している。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１及び図２は本発明のシャシフレームの衝撃吸収構造の実施の形態の一例を示すもので、図中、図３及び図４と同一の符号を付した部分は同一物を表している。

このシャシフレームの衝撃吸収構造は、車両前後方向に延びる一対のサイドレール１と、該サイドレール１をつなぐクロスメンバ１５，３と、サイドレール１前端部の内側に嵌まり込む前位ブロック１６と、クロスメンバ３の締結部に対応するようにサイドレール１の内側に設置した次位ブロック１７と、当該ブロック１６，１７間に介在するようにサイドレール１の内側に組み込んだエネルギ吸収材１８と、次位ブロック１７の後側に位置するようにサイドレール１湾曲部分の内側に設置した補強材１９とを備えている。

クロスメンバ１５の上縁部には、上方へ向けて突き出るフランジ２０が形成してあり、また、クロスメンバ１５の下縁部には、車両後方側へ向けて突き出るフランジ２１が形成してある。

前位ブロック１６は、金属押出加工、または金属鋳造によって形作られ、キャブ架装用ボルトを受けるスペーサ２２、ステアリングギヤボックス架装用ボルトを受けるスペーサ２３、及びクロスメンバ取付用ボルトを受けるスペーサ２４が一体的に形成されている。

スペーサ２２には、アウタレール５のキャブ架装用ボルト挿通個所に応じて上下方向に延びるボルト孔２５が穿設してある。

スペーサ２３には、インナレール７のステアリングギヤボックス架装用ボルト挿通個所に応じて車両側方へ横向きに延びるボルト孔２６が穿設してある。

スペーサ２４には、クロスメンバ１５のフランジ２０のクロスメンバ取付用ボルト挿通個所に応じて車両後方へ延びるボルト孔２７と、クロスメンバ１５のフランジ２１、及びアウタレール５のフランジ４のクロスメンバ取付用ボルト挿通個所に応じて上下に延びるボルト孔２８とが穿設してある。

つまり、スペーサ２２のボルト孔２５に挿通されるキャブ架装用ボルト、及びスペーサ２４のボルト孔２８に挿通されるクロスメンバ取付用ボルトは、アウタレール５に対して前位ブロック１６を締結する役割を兼ねる。

スペーサ２３のボルト孔２６に挿通されるステアリングギヤボックス架装用ボルトは、インナレール７に対して前位ブロック１６を締結する役割を兼ねる。

すなわち、サイドレール１の前端部を構成しているアウタレール５、インナレール７、及び前位ブロック１６が固められ、更に、スペーサ２４のボルト孔２７，２８に挿通したクロスメンバ取付用ボルトが、当該サイドレール１に対してクロスメンバ１５を直接的に締結するので、シャシフレーム前端部のねじり剛性が高まる。

これに加えて、スペーサ２２，２３，２４を前位ブロック１６に一体的に形成してあるので合理的な組付作業が可能になり、また、シャシフレームの素材にアルミニウム合金を用いる場合、溶接熱の影響による強度低下が発生しない。

次位ブロック１７には、アウタレール５のフランジ４のブロック取付用ボルト挿通個所に応じて上下方向に延びるボルト孔２９が穿設してある。

エネルギ吸収材１８は金属押出加工により形作られ、車両前後方向に延びる隔壁３０で区分され且つ前後端部が開口した複数の空間３１が内部に並んだ形状を呈している。

つまり、前位ブロック１６と次位ブロック１７の間に介在するエネルギ吸収材１８は、金属押出方向がサイドレール１長手方向に沿っており、車両前後方向に作用する衝撃力を塑性変形で緩衝することになる。

補強材１９は金属押出加工により形成され、上下方向に延びる隔壁３２で区分され且つ上下端部が開口した複数の空間３３が内部に並んだ形状を呈している。

つまり、サイドレール１湾曲部分に設置した補強材１９は、その金属押出方向がサイドレール１長手方向に対して直立しており、車両前後方向への耐圧縮性が高い。

よって万が一、車両が障害物に衝突した際には、前位ブロック１６と次位ブロック１７との間にあるエネルギ吸収材１８が車両前後方向へ圧縮変形して、サイドレール１湾曲部分へ加わろうとする衝撃力を緩和し、次位ブロック１７の後側にある補強材１９がサイドレール１を支えて、当該サイドレール１の湾曲部分の変形を防ぐので、衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる。

また、エネルギ吸収材１８及び補強材１９を金属押出加工で形作るので、アルミニウム合金を素材として用いる場合に適している。

なお、本発明のシャシフレームの衝撃吸収構造は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。

本発明のシャシフレームの衝撃吸収構造は、様々な車種に適用できる。

本発明のシャシフレームの衝撃吸収構造の実施の形態の一例を示す分解斜視図である。図１に関連するシャシフレームの水平断面図である。従来のシャシフレーム構造の一例を示す分解斜視図である。図３に関連するシャシフレームの水平断面図である。

符号の説明

１サイドレール
３クロスメンバ（次位クロスメンバ）
１５クロスメンバ（前位クロスメンバ）
１６前位ブロック
１７次位ブロック
１８エネルギ吸収材
１９補強材

Claims

複数のクロスメンバを締結したサイドレールを備え、該サイドレールに対する前位クロスメンバの締結部と次位クロスメンバの締結部の間に、前位ブロックと次位ブロックとを配置すると共に、前位ブロックと次位ブロックとの間に、サイドレール長手方向に圧縮変形可能なエネルギ吸収材を介在させ、前記サイドレールにおける次位クロスメンバの締結部の車両後方側における湾曲部の内側に、前記次位ブロックの車両後方側に位置するよう補強材を組み込んだことを特徴とするシャシフレームの衝撃吸収構造。
金属押出加工により形作ったエネルギ吸収材を金属押出方向がサイドレール長手方向に沿うよう配置した請求項１に記載のシャーシフレームの衝撃吸収構造。
金属押出加工により形作った補強材を金属押出方向が直立するように配置した請求項１あるいは請求項２のいずれかに記載のシャシフレームの衝撃吸収構造。