JP4646425B2 - サイドシル負荷経路イニシエータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のフレーム、特に、衝撃による負荷を自動車のフレームのサイドシルに掛ける装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スポーツに利用される車両は、前部Ａピラーと、複数の横断ビーム部材と、１対の側部シル即ちサイドシルを備えるフレームを有している。Ａピラーは、フロントガラスと前席にあるドアの開口部との間にて屋根から下方に延びている。各Ａピラーの下端は、それに対応するサイドシルの前端に溶接されているか或いは一体的に形成されている。車高が高いため、フロントタイヤは、特に車両前部におけるオフセット衝突の際、車両の下に押し込まれることがある。特に強い衝撃の際、前輪は車両の下に押し込まれて乗客室に向かって突き上げられることがある。故に、Ａピラーにて車輪を止めることによって該車輪が乗客室を突くことがないようにする構造の改良が望まれている。
【０００３】
衝撃による負荷をサイドシルに移すような手段がないため、前部フレームのサイドシル以外の部分が該負荷を受けなくてはならない。しかし、自動車のフレームの他の部分と比べ、サイドシルの方が負荷全体或いは少なくとも負荷の一部を良好に受けることができる。従って、衝撃による負荷をサイドシルに容易に移す装置が必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点の少なくともいくつかは既に認識されてはいるが、その対応策としては、衝撃の際における車輪ウェル或いは車輪ハウジング内で車輪の経路を制御することに焦点を置くものであった。例えば、米国特許第３８８１７４２号はデフレクタ素子を備えるエネルギー吸収構造体を有する自動車を開示している。衝撃の際、自動車の前端が後方に潰れると、デフレクタ素子は前輪を外方に反らす。同様の構造体は米国特許第５２７５４３６号にも開示されており、オフセット衝突の際に車輪を反らすような車輪ウェルの内側表面が形成されている。
【０００５】
車両の前部がオフセット衝突する際に受ける負荷を良好に分散させる構造体が当業界で必要とされている。更に、オフセット衝突の際にフロントタイヤが自動車の下に押し込まれるのを防ぐ或いはその可能性を低減する装置が当業界で必要とされている。また更に、衝撃による負荷をサイドシルに移す装置が当業界で必要とされている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自動車の前部がオフセット衝突した際、該衝突による負荷が分散して、その負荷の少なくとも一部が自動車のフレームのサイドシルに分散されるような構造体である。更に、本発明は、自動車の前部がオフセット衝突した際、フロントタイヤが自動車の下に押し込まれる可能性を最小にする或いはその可能性をなくす装置を提供する。
【０００７】
本発明によると、オフセット衝突の際、自動車のサイドシルの下にて車輪が歪むのを防止するブラケットは鉛直プレート及びブレースを備えている。鉛直プレートはサイドシルの前部に取り付けられており、サイドシルの下縁の下に延びている。プレートはサイドシルの延長部を実質的に形成しており、サイドシルの前方を向く断面の下方及び側方への延長部となっている。
【０００８】
更に本発明によると、ブレースはサイドシルに接続されている。ブレースは実質的にＬ字形状であり、鉛直プレートに取り付けられている実質的に鉛直に延びる部材と、サイドシルに取り付けられている実質的に水平に延びる部材と、を備えている。ブレースの水平部材はサイドシルに平行に延びていることが好ましい。
【０００９】
更に本発明によると、自動車の前部においてオフセット衝突が起きた際、車輪ウェルから該自動車のサイドシルの下に向かって車輪が歪むことを防止するためにブラケットが提供されている。また、ブラケットは車輪の衝突負荷をサイドシルに移す。ブラケットは、サイドシルの前部に取り付けられている実質的に鉛直に延びるプレートを備えている。該鉛直プレートは、サイドシルの下縁の下方並びに該サイドシルの外方及び側方に延びている。
【００１０】
鉛直プレートは車輪との接触を吸収する構造部材と、該構造部材をサイドシルに接続するフランジと、を備えている。フランジは、サイドシルに固く係合するような形状であることが好ましい。ブラケットは、また、サイドシルに接続されているブレースを備えている。ブレースは実質的にＬ字形状であり、鉛直プレートに取り付けられている実質的に鉛直に延びる部材と、サイドシルに取り付けられている実質的に水平に延びる部材と、を有している。
【００１１】
鉛直プレートは、自動車前部でのオフセット衝突の際、車輪を収容するような位置に効果的に配置されている。それによって、車輪がサイドシルの下を通ることを防ぐ。従って、該車輪が自動車の下を通ることはない。プレートは、車輪の移動を制限し、ブレースを介して、負荷を車輪からサイドシルに移す機能を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
添付の図面は、本発明のブラケット１０を２通りの方法で示している。一方は、ブラケットのみを示し、他方は、自動車のフレームのサイドシル１１に固定されている使用時のブラケットを示している。以下で行う本発明の説明は、サイドシルを側方及び鉛直方向に延長するために取り付けられる部品の説明である。しかし、条件次第によっては、ブラケットとサイドシルと一体に形成することも考えられる。更に、本願の趣旨及び範囲を逸脱することなく、自動車のサイドシルの形状に合わせてブラケットを形成できることは理解できよう。
【００１３】
図１を説明する。本発明の係わるブラケット１０はプレート１２及びブレース１４を備えている。プレート１２は、取り付けられると、概ね鉛直に延びる。該プレート１２は前面１６及び後面１８を備えている。前面１６は車輪２０に向いており、衝撃が起こると、車輪と係合することができる。プレート１２の後面１８にはブレース１４が取り付けられている。ブレース１４は後面１８から後方に延びている。プレート１２及びブレース１４はそれぞれ別個のピースとして形成され、溶接或いは他の従来の手段で互いに取り付けられることが好ましい。若しくは、プレート及びブレースを単体の金属片（ピース）から周知の金属形成技術によって形成してもよい。
【００１４】
プレート１２は、第１側部２２及び第２側部２４を備えている。第１側部、即ち構造部材２２は概ね平面形状であり、サイドシル１１の前面から側方向及び鉛直方向に延びている。従って、第１側部２２は、図示されるように、鉛直及び水平方向に延びるサイドシル１１の作動部となる。第１側部２２は、自動車から延びる即ち突出して容易に視認することができる。
【００１５】
第２側部、即ちフランジ２４は、自動車の中心に向かって延びており、車輪側ウェル２６内に概ね閉じ込められている。以下の記載で明白となるが、サイドシル１１の前端２８と固く係合するために、第２側部即ちフランジ２４は、前端２８の形状に合うような外形であることが好ましい。第２側部２４は１以上の開口３０を備えている。取り付けねじ（図示せず）は該開口３０に挿入されてブラケット１０を自動車に固定する際の補助となる。
【００１６】
サイドシルと係合するプレート１２の後面１８にはブレース１４が固定されている。ブレース１４は後面１８から後方に延びている。ブレース１４は、プレート１２の第１側部２２及び第２側部２４の交差点付近で固定されている。ブレース１４は、概ねＬ字形状であり、鉛直方向に向いている第１脚部、即ち第１部材３２と、水平方向に向いている第２脚部３４、即ち第２部材３４と、を有している。第１部材３２は、好ましくは溶接によって、プレート１２の後面１８に取り付けられている。第２脚部３４は、アッパ水平部３６と、ロア鉛直部３８と、直立タブ４０と、を備えている。
【００１７】
第２脚部３４の水平部３６及び鉛直部３８は、一体に形成されており、サイドシル１１の対応する表面に沿って延びて、該表面と固く係合するように設計されている。水平部３６は対向する第１縁３６ａ及び第２縁３６ｂを有している。鉛直部３８は、第１縁３６ａから下方に延びており、タブは第２縁３６ｂから上方に延びている。
【００１８】
鉛直部３８は、実質的に、水平部３６の全長分だけ延びており、第１鉛直脚部３２に合流即ち接続している。直立タブ４０は、比較的短く、第１鉛直部３８から離れている水平部３６の先端３６ｃに配設されている。鉛直部３８及び直立タブ４０は、ブレース１４をボルト等（図示せず）でサイドシル１１に取り外し可能に取り付けるために、開口３８ａ、４０ａを備えている。
【００１９】
第２ブラケット即ち筋かい部材（第２ブレース）４２は、図示されているように、第１脚部３２と第２脚部３４との交差点によって実質的に画成される場所にて設けられることが好ましい。第２ブラケット４２は、場合によっては必要ではなく、任意である。
【００２０】
図２及び図３に示される本発明に係わるブラケット１２は自動車、好ましくは前輪２０の後方に固定されて使用される。自動車のＡピラー４４はブラケット１０が取り付けられている場所にてサイドシル１１に合流している。プレート１２の概ね平面形状の第１側部２２は、サイドシル１１から側方及び下方に延び、プレートの第２側部２４は、サイドシル１１の前端２８と固く係合している。プレートの第２側部即ちフランジは、サイドシル１１の前面上で固定されている。
【００２１】
ブレース１４は、サイドシル１１の側方即ち外方に向いている表面１１ａに沿って後方に延びている。サイドシルはブレースの形状に合うような階段状の断面を有しており、もって、図示されているように、ブレース１４は少なくとも２つの表面に沿ってサイドシル１１と向き合うように接触する。従来の固定器具を用いてブレースをサイドシルに固定してもよい。若しくは、ブラケットを所定位置にて溶接してもよい。
【００２２】
前方において、オフセット衝突が起こると、車輪２０は、自動車の下側に押されることがある。本発明のブラケット１０によって、プレート１２の前面１６は車輪２０と係合して、車輪が自動車の下方に向かって歪んだり変形することを防ぐ。典型的に、車輪はＡピラー４４にて停止して、プレート１２に掛かる力即ち負荷は下方に位置するサイドシル１１に実質的に掛かるように移動する。
【００２３】
本発明に係わるブラケットは、土、岩及び路上のゴミが車輪によって車両の外側表面に投げつけられることを防ぐための泥除け或いはそれに類似する装置である可撓性のゴム片が元来備え付けられる場所にある。その元来の機能を維持すべく、本発明のブラケットを泥除けに内蔵させるか或いは該泥除けと一体化させてもよい。例えば、プレートの前面は、可撓性のあるエラストマーカバーによって被覆されている。若しくは、プレートのみ、又はブラケット全体を可撓性のあるエラストマー素材内に閉じ込めてもよい。本発明の趣旨及び範囲を逸脱しない範囲で、可撓性の泥除け或いはカバーを本願のブラケットに取り付ける方法及び装置が数多く可能であることは明白である。
【００２４】
本発明の好適実施例を図示及び説明したが、本願が該実施例に限定されることはなく、本発明の範囲内であればあらゆる変形例も本願に包含されることは理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の係るブラケットの側部及び後部を示す斜視図である。
【図２】自動車のサイドシルに固定されている本発明のブラケットの破断斜視図である。
【図３】本発明に係るブラケットを内蔵している自動車の概略図である。
【符号の説明】
１０ ブラケット
１１ サイドシル
１２ プレート
２０ 車輪
２８ 前部

Claims (17)

1. オフセット衝突の際、車輪が自動車のサイドシルの下方にて歪むことを防止するブラケットであって、
   鉛直に延びるプレートと、
   前記サイドシルに接続されているブレースと、
   から成り、前記鉛直に延びるプレートは前記サイドシルの下縁の下方に延びており、
   前記鉛直に延びるプレートは、
   平面形状であるとともに前記サイドシルの前端から鉛直方向且つ側方向外方に延びる第１側部と、
   前記第１側部から側方向内方に延びるとともに前記鉛直に延びるプレートを前記サイドシルに接続する第２側部と、
   を有しており、
   前記第２側部は、前記サイドシルの前記前端の形状と合う階段状の形状を有しており、
   前記第２側部は、前記車輪に向いている前面と、前記前面とは反対側にある後面と、を有しており、前記第２側部の前記後面は、前記サイドシルと係合して、前記サイドシルに固定されていることを特徴とするブラケット。
2. 前記鉛直に延びるプレートは、前記自動車に接続されている泥除けの中に含まれていることを特徴とする請求項１に記載のブラケット。
3. 前記鉛直に延びるプレートは、前記サイドシルを横断することを特徴とする請求項１に記載のブラケット。
4. 前記ブレースは実質的にＬ字形状であり、前記ブレースは、
   前記鉛直に延びるプレートに取り付けられている鉛直に延びる部材と、
   前記サイドシルに取り付けられている水平に延びる部材と、
   から成る請求項１に記載のブラケット。
5. 前記ブレースの前記水平に延びる部材は前記サイドシルに平行に延びていることを特徴とする請求項４に記載のブラケット。
6. 前記ブレースの前記水平に延びる部材は、前記サイドシルと固く係合するような形状であることを特徴とする請求項５に記載のブラケット。
7. 前記ブラケットは、更に、前記鉛直に延びる部材と前記水平に延びる部材とが交差する箇所にあり、前記ブレースの支持体である第２ブラケットから成ることを特徴とする請求項４に記載のブラケット。
8. 前記鉛直に延びるプレートは及び前記ブレースは単体ピースから成ることを特徴とする請求項１に記載のブラケット。
9. 前記鉛直に延びるプレート及び前記ブレースは、それぞれ別個のピースであり、互いに接続されていることを特徴とする請求項１に記載のブラケット。
10. オフセット衝突の際に、車輪が車輪ハウジングから自動車のサイドシルの下に向かって歪むことを防止して、負荷を前記サイドシルに移すブラケットであって、
    前記自動車の前記サイドシルの前端に取り付けられている鉛直に延びるプレートと、
    前記サイドシルに接続されているブレースと、
    から成り、
    前記鉛直に延びるプレートは、前記サイドシルの下縁の下に延びており、前記鉛直に延びるプレートは、
    平面形状であるとともに前記サイドシルの前端から鉛直方向且つ側方向外方に延びる第１側部と、
    前記第１側部から側方向内方に延びるとともに前記鉛直に延びるプレートを前記サイドシルに接続する第２側部と、
    を有しており、
    前記第２側部は、前記サイドシルの前記前端の形状と合う階段状の形状を有しており、
    前記第２側部は、前記車輪に向いている前面と、前記前面とは反対側にある後面と、を有しており、前記第２側部の前記後面は、前記サイドシルと係合して、前記サイドシルに固定されており、
    前記ブレースはＬ字形状であり、前記ブレースは、前記鉛直に延びるプレートに取り付けられている鉛直に延びる部材と、前記サイドシルに取り付けられている水平に延びる部材と、を有していることを特徴とするブラケット。
11. 前記ブレースの前記水平に延びる部材は前記サイドシルに平行に延びていることを特徴とする請求項１０に記載のブラケット。
12. 前記ブレースの前記水平に延びる部材は、前記サイドシルと固く係合するような形状であることを特徴とする請求項１０に記載のブラケット。
13. 前記ブラケットは、更に、前記鉛直に延びる部材と前記水平に延びる部材とが交差する箇所にて前記ブレースの支持体となっている第２ブレースから成っていることを特徴とする請求項１０に記載のブラケット。
14. 前記鉛直に延びるプレート及び前記ブレースは単体ピースを形成していることを特徴とする請求項１０に記載のブラケット。
15. 前記鉛直に延びるプレート及び前記ブレースはそれぞれ別個のピースであり、互いに接続されていることを特徴とする請求項１０に記載のブラケット。
16. 自動車に使用される泥除けであって、
    前記自動車のサイドシルの下縁の下に延びている鉛直に延びるプレートと、
    前記サイドシルに接続されており、前記鉛直に延びるプレートの支持体となるブレースと、
    前記鉛直に延びるプレートを被覆するアウタカバーと、
    から成り、
    前記鉛直に延びるプレートは、
    平面形状であるとともに前記サイドシルの前端から鉛直方向且つ側方向外方に延びる第１側部と、
    前記第１側部から側方向内方に延びるとともに前記鉛直に延びるプレートを前記サイドシルに接続する第２側部と、
    を有しており、
    前記第２側部は、前記サイドシルの前記前端の形状と合う階段状の形状を有しており、
    前記第２側部は、前記車輪に向いている前面と、前記前面とは反対側にある後面と、を有しており、前記第２側部の前記後面は、前記サイドシルと係合して、前記サイドシルに固定されていることを特徴とする泥除け。
17. 車輪とサイドシルとを有する自動車のオフセット衝突によって発生する負荷を移す方法であって、
    ブラケットを前記サイドシルの前方に取り付けることによって前記サイドシルの断面積を大きくするステップと、
    前記車輪が前記サイドシルの前方に位置する前記ブラケットに接触することによって、オフセット衝突のエネルギーを吸収するステップと、
    前記衝突の前記負荷を前記サイドシルに移すステップと、
    前記車輪が前記サイドシルの下方にて歪むことを防止するステップと、
    から成り、
    前記ブラケットは、鉛直に延びるプレートを備えており、
    前記鉛直に延びるプレートは、
    平面形状であるとともに前記サイドシルの前端から鉛直方向且つ側方向外方に延びる第１側部と、
    前記第１側部から側方向内方に延びるとともに前記鉛直に延びるプレートを前記サイドシルに接続する第２側部と、
    を有しており、
    前記第２側部は、前記サイドシルの前記前端の形状と合う階段状の形状を有しており、
    前記第２側部は、前記車輪に向いている前面と、前記前面とは反対側にある後面と、を有しており、前記第２側部の前記後面は、前記サイドシルと係合して、前記サイドシルに固定されていることを特徴とする方法。

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