JP7697478B2 - 車台のフレーム構造 - Google Patents

Description

本発明は車台のフレーム構造に係り、特に衝突安全性を向上させる技術に関する。

車両の前部には、前突時における衝撃を吸収する、車幅方向に延びるバンパフレームが配設されている。また、バンパフレームを支持するサイドメンバの緩衝部は、前突時に変形することで衝撃を吸収し、車室等への衝撃を緩和することが可能である。
そして、車両の前突には、車両同士が互いに正対し、全面で衝突する所謂フルオーバーラップや、左右一方側にのみ衝突するような所謂オフセット衝突等の複数の場合がある。特に、オフセット衝突の場合、バンパフレームの左右一端に局所的な荷重が生じるため、バンパフレーム及びサイドメンバの緩衝部は、想定以上に変形して充分に衝撃を吸収することができないことが考えられる。

そこで、サイドメンバに配設されるクロスメンバから延び、バンパフレームの左右端部を支持するサイドステイを配設することで、バンパフレームの左右一端に局所的な荷重が生じる場合であっても、バンパフレーム及びサイドメンバの緩衝部が想定以上に変形することを抑制する技術が開発されている（特許文献１）。

日本国特開平１０－２０３４１１号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示される技術では、オフセット衝突をしたときの相手方の車両に与える荷重について鑑みると、サイドメンバやサイドステイに対応する位置の荷重が局所的に高くなる可能性があり、好ましいことではない。
一方、サイドメンバの緩衝部やサイドステイの剛性を低下させると、衝撃吸収性能を低下させる虞があるため、更なる改善の余地があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両の衝突時における衝撃吸収性能を維持しつつ、相手方車両（被衝突体）に加わる局所的な荷重の発生を軽減させることができる車台のフレーム構造を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の車台のフレーム構造は、車両のボデーを支持する車台のフレーム構造であって、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバと、前記サイドメンバの車両前後方向外側の端部に車幅方向に延びて設けられ、前記サイドメンバより車幅方向外側に延長された延長部を有するバンパフレームと、前記左右一対のサイドメンバ間に設けられ、車幅方向に延びる第１クロスメンバと、前記サイドメンバの下方であって前記第１クロスメンバと前記バンパフレームとの間に位置し、車幅方向に延びる第２クロスメンバと、前記サイドメンバから下方に延び、前記第２クロスメンバの左右端部を支持する柱部材と、前記第２クロスメンバの左右端部の前記柱部材から車幅方向外方に向かって延び、前記バンパフレームの前記延長部の車両前後方向内側で対向する位置まで延設される延設部材と、を備えることを特徴とする。

これにより、サイドメンバにおける下方であって第１クロスメンバとバンパフレームとの間に、車幅方向に延びる第２クロスメンバを位置させ、サイドメンバの緩衝部から下方に延びる柱部材によって第２クロスメンバの左右端部を支持し、第２クロスメンバの左右端部に、車幅方向外側に延び、バンパフレームのサイドメンバより車幅方向外側の車両前後方向内側に位置する延設部材を配設し、柱部材によって第２クロスメンバの左右端部を支持することで、柱部材の上端を軸にして第２クロスメンバを車両外側に揺動させて押圧して早期に被衝突体に接触させることが可能とされる。

その他の態様として、前記サイドメンバの前記バンパフレームと前記第１クロスメンバとの間には、車両前後方向に所定以上の荷重が加わると座屈して衝撃を吸収する緩衝部を有するのが好ましい。
これにより、サイドメンバのバンパフレームと第１クロスメンバとの間に、車両前後方向に所定以上の荷重が加わると座屈して衝撃を吸収する緩衝部を設けることで、例えばフルオーバーラップ衝突のようなバンパフレーム全体で衝撃を受ける際には、緩衝部がつぶれることを延設部材や第２クロスメンバが阻害せず、オフセット衝突のようなバンパフレームの車幅方向一方で偏って衝撃を受ける際には、延設部材や第２クロスメンバがバンパフレームを支持するようにして、緩衝部に相当する位置における局所的な剛性の上昇を低下させることが可能とされる。

その他の態様として、前記サイドメンバの前記柱部材が設けられる箇所に設けられ、前記ボデーを支持するマウントブラケットを備え、前記マウントブラケットは、前記ボデーに連結されるマウント部材が取り付けられるマウント支持部と、同マウント支持部の前後から互いに間隔を開けて下方に延び、前記サイドメンバの車幅方向外側の側面に接合される前壁部と後壁部とを有し、前記柱部材は、前記マウントブラケットの前記前壁部と前記後壁部の間で前記サイドメンバの側面に接合されるのが好ましい。

これにより、ボデーを支持するマウントブラケットを、サイドメンバの柱部材が設けられる箇所に設け、サイドメンバの車幅方向外側の側面に接合される前壁部と後壁部との間から下方に延びるよう柱部材を設けることで、サイドメンバにおける柱部材が取り付く部分の強度を高めることが可能とされる。
その他の態様として、前記延設部材は、前記第２クロスメンバの車両前後方向内側の内側端部より中央側に突出する内側突出部を有し、前記内側突出部は、左右の前記サイドメンバの前記バンパフレームと前記第１クロスメンバとの間の箇所のうちいずれか一方がつぶれる際、前記第１クロスメンバに接触する位置に設けられてなるのが好ましい。

これにより、第２クロスメンバの車両前後方向内側の内側端部より中央側に突出する内側突出部が、左右のサイドメンバの前記バンパフレームと前記第１クロスメンバとの間の箇所のうちいずれか一方がつぶれる際に第１クロスメンバに接触することで、オフセット衝突時に内側突出部が第１クロスメンバに接触し、内側突出部を軸にして第２クロスメンバの車幅方向内側を車両前後方向中央側に揺動させ、内側突出部より車幅方向外側に位置する延設部材を車両前後方向外方、すなわち相手方車両側に押圧させることが可能とされる。

その他の態様として、前記延設部材は、一端が前記延設部材の車幅方向外側の端部に固定され、他端が前記バンパフレームの前記延長部に固定されてなる固定部を有するのが好ましい。
これにより、延設部材の車幅方向外側の端部からバンパフレームのサイドメンバより車幅方向外側の端部に延びてなる固定部を設けることで、車両の衝突時にバンパフレームが車両前後方向に揺動することを抑制することが可能とされる。

その他の態様として、前記延設部材は、車両前後方向中央側に開放する開口を有する第一部材と、前記第一部材の前記開口の少なくとも一部を閉塞する第二部材と、を有するのが好ましい。
これにより、延設部材の剛性を確保することが可能とされる。

その他の態様として、前記第２クロスメンバには、車幅方向中央に、車両前後方向に屈曲する力に対する剛性を低下させる剛性低下部が形成されてなるのが好ましい。
これにより、第２クロスメンバの車幅方向中央に、車両前後方向に屈曲する力に対する剛性を低下させる剛性低下部を形成することで、衝突時に第２クロスメンバの剛性低下部が車両前後方向中央側に押圧される力を利用して、補強部によってバンパフレームを外方に押圧することが可能とされる。

その他の態様として、前記延設部材は、前記柱部材に接続され、車両前後方向に延びる接続部と、前記接続部の車両前後方向外側の端部から車幅方向外側に延びる左右延設部と、前記左右延設部の車幅方向外側の端部に、車両上下方向に延びる固定部材によって固定される前記固定部と、を有する。
これにより、フルオーバーラップ衝突時に、車両上下方向に延びる固定部材を軸に固定部が回転するので、延設部材及び固定部によって緩衝部の剛性が高められることを軽減しつつ、衝撃を吸収することができる。

本発明の車台のフレーム構造によれば、サイドメンバの下方であって、第１クロスメンバとバンパフレームとの間に、車幅方向に延びる第２クロスメンバを位置させ、サイドメンバの緩衝部から下方に延びる柱部材によって第２クロスメンバの左右端部を支持し、第２クロスメンバの左右端部に、車幅方向外側に延び、バンパフレームのサイドメンバより車幅方向外側の車両前後方向内側に位置する延設部材を配設し、柱部材によって第２クロスメンバの左右端部を支持したので、柱部材の上端を軸にして第２クロスメンバを車両外側に揺動させて押圧して早期に被衝突体に接触させることができる。これにより、車両の衝突時における衝撃吸収性能を維持しつつ、被衝突体に加わる局所的な荷重の発生を軽減させることができる。

車両の車台の前部の後方斜視図である。 車台の前部の側視図である。 車台の前部の下視図である。 図１中の範囲Ａの拡大図である。 延設部材の上視図である。 車両の前方から他車両がフルオーバーラップ衝突した場合の車台の前部の変形を説明する説明図である。 車両の前方から他車両がオフセット衝突した場合の車台の前部の変形を説明する説明図である。 車両の前方から他車両がオフセット衝突した場合の車台の前部の変形を説明する説明図である。 車両の前方から他車両がオフセット衝突した場合の車台の前部の変形を説明する説明図である。 変形例における、車台の前部の上視図である。 変形例における、延設部材の周辺を示す斜視図である。 変形例における、延設部材の斜視図である。

以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図１を参照すると、車両１の車台３の前部の後方斜視図が示されている。車両１は、フレーム構造の車台３を有する自動車である。すなわち、車両１は車台３に、キャビン２を含むボデー、図示しないアッパボディやエンジン等を搭載することで構成される。

車台３は、複数のフレーム部材を組み合わせることで形成される、車両１の骨格である。具体的には、車台３は、サイドメンバ１１、サスペンションフレーム１３、マウントブラケット１５、バンパフレーム１７及びロアクロスメンバ（第２クロスメンバ）１９を備えている。

サイドメンバ１１は、左右一対に配設される、車両前後方向に延びる例えば鉄製の角柱部材である。このサイドメンバ１１は、車両１の上下方向中央より下側に位置してなる。また、左右一対のサイドメンバ１１は、サスペンションフレーム１３やロアクロスメンバ１９等の車幅方向に延びてなる複数のクロスメンバ部材によって互いに固定され、相対的な揺動が抑制されてなる。

サスペンションフレーム１３は、左右一対のサイドメンバ１１間に設けられ、車幅方向に延びる前側クロスメンバ部材（第１クロスメンバ）１３ａ及び後側クロスメンバ部材１３ｂを含むフレームである。このサスペンションフレーム１３は、図示しないロアアームが設けられることで、駆動軸を支持しつつ地面から車両１に伝達する振動や衝撃を緩和することができる。

図２を参照すると、車台３の前部の側視図が示されている。また、図３を参照すると、車台３の前部の下視図が示されている。サイドメンバ１１の前部には、エクステンション（緩衝部）１２が形成されている。このエクステンション１２は、サイドメンバ１１における前端（端部）１１ａからサスペンションフレーム１３の前側クロスメンバ部材１３ａの前端までの範囲に形成されており、車両前後方向に所定以上の荷重が加わると座屈して衝撃を吸収するよう形成されてなる。

図４を参照すると、図１中の範囲Ａの拡大図が示されている。マウントブラケット１５は、上側に車両１のキャビン（ボデー）２がマウント部材１６を介して載置されるフレームである。また、マウントブラケット１５は、左右一対のサイドメンバ１１の車幅方向外側であって、サイドメンバ１１の前端１１ａから前側クロスメンバ部材１３ａの前端までの間、すなわちエクステンション１２に配設されてなる。

このマウントブラケット１５には、平板部材を折り曲げることで、キャビン２に連結されるマウント部材１６が取り付けられるマウント支持部１５ａと、マウント支持部１５ａの前端部及び後端部から互いに間隔を開けて下方に延び、サイドメンバ１１の車幅方向外側の側面に接合される前壁部１５ｂ及び後壁部１５ｃと、が形成されている。これにより、マウントブラケット１５は、車幅方向外側及び下側に開放する箱状に形成されてなる。

バンパフレーム１７は、下側緩衝部材２１、上側緩衝部材２３及び固定ブラケット２５を有し、車台３の前端に位置してなる。このバンパフレーム１７は、車両１の前端に設けられる図示しない樹脂バンパによって前側が覆われる。
下側緩衝部材２１は、車幅方向に延び、サイドメンバ１１の前端１１ａに例えばボルトによって固定される緩衝部材である。この下側緩衝部材２１は、サイドメンバ１１の前端１１ａに固定された位置から車幅方向外側に延長されてなる端部（延長部）２１ａが後方に向かって傾斜するよう屈曲してなる。上側緩衝部材２３は、車幅方向に延び、下側緩衝部材２１の上側に位置する緩衝部材である。この上側緩衝部材２３は、車幅方向外側の端部が後方に向かって傾斜するよう屈曲してなる。また、上側緩衝部材２３は、車両上下方向に延びてなる複数の固定ブラケット３５によって下側緩衝部材２１に固定されてなる。

したがって、バンパフレーム１７は、例えば車両１の前突事故のように車両前方から後方に向かって荷重が加わる場合、サイドメンバ１１の前方及びその上方から後方に加わる荷重をバンパフレーム１７全体で受けることができる。
ロアクロスメンバ１９は、サイドメンバ１１の下方であってサスペンションフレーム１３とバンパフレーム１７との間に位置し、車幅方向に延びてなるフレーム部材である。このロアクロスメンバ１９が設けられることで、車台３は、サイドメンバ１１に設けられる図示しない複数のクロスメンバ部材と同様に、左右一対のサイドメンバ１１の相対的な揺動を抑制して車台剛性を高めることができる。このロアクロスメンバ１９には、車幅方向中央に、上下方向に延びてなる変形孔（剛性低下部）１９ａが設けられてなる。また、ロアクロスメンバ１９の左右端部には、柱部材３１及び延設部材３３が設けられており、柱部材３１によってサイドメンバ１１に固定されている。

柱部材３１は、左右それぞれのサイドメンバ１１における、マウントブラケット１５の前壁部１５ｂと後壁部１５ｃとの間の位置車両前後方向内側から下方に延びてなる骨格部材である。この柱部材３１は、下端がロアクロスメンバ１９の左右両端に例えば溶接されている。したがって、ロアクロスメンバ１９は、柱部材３１によって左右両端で吊り下げられるよう、マウントブラケット１５の下方に支持されてなる。

これにより、マウントブラケット１５は、柱部材３１を強固に支持しつつ、柱部材３１がマウントブラケット１５に設けられることによりマウントブラケット１５もまた剛性を高めることができる。また、マウントブラケット１５は、エクステンション１２に配設されているため、エクステンション１２の変形による延設部材３３の移動を適度に許容することができる。

図５を参照すると、延設部材３３の上視図が示されている。図４、５によると、延設部材３３は、柱部材３１の下端を介してロアクロスメンバ１９の左右両端に接合され、左右方向外方に延びてなる、左右一対の部材である。また、延設部材３３は、車両上下方向から視て円弧状に形成されており、車両前後方向後側（一端）が車両前後方向に延びてロアクロスメンバ１９の車幅方向外側の端部に溶接され、前側（他端）が車幅方向に延びてなる。

詳しくは、延設部材３３には、接続部３３ａ、左右延設部３３ｂ、後方突出部（内側突出部）３３ｃ及び固定部３３ｄが形成されている。接続部３３ａは、車両前後方向に延びて形成され、ロアクロスメンバ１９の左右端部に接続される柱部材３１の外側面に接続されてなる。左右延設部３３ｂは、接続部３３ａの車両前後方向前側の端部から車幅方向外方に向かって円弧状に延びてなる。後方突出部３３ｃは、接続部３３ａの車両前後方向後側の端部から後方に延びるとともに車幅方向内側に延びてロアクロスメンバ１９の後端１９ｂより後側に突出し、サスペンションフレーム１３の車幅方向外側の端部より外方に位置するよう形成されてなる。

固定部３３ｄは、平板部材を折り曲げて形成されてなる部材である。この固定部３３ｄは、延設部材３３の左右延設部３３ｂの左端（車幅方向外側端）の上面に溶接され、下側緩衝部材２１の端部２１ａの後側面に向かって延びてなる。したがって、固定部３３ｄは、車両前後方向の荷重が下側緩衝部材２１の端部２１ａに加わるとき、該荷重を延設部材３３の左右延設部３３ｂの左端（車幅方向外側端）に伝達させることができる。また、固定部３３ｄは、後述するオフセット衝突が発生した場合のように車両前後方向前方の荷重がロアクロスメンバ１９から延設部材３３に加わると、該荷重を下側緩衝部材２１の左端（車幅方向外側端）に伝達させることができる。

そして、延設部材３３は、後方（車両前後方向中央側）に開放する開口を有する第一部材４１（外側部材）と、第一部材４１の開口の少なくとも一部を閉塞する第二部材４３（内側部材）と、を有する。なお、本実施形態の第二部材４３は第一部材４１の内側に配置されるので、便宜上、第一部材４１を外側部材４１とも呼び、第二部材４３を内側部材４３とも呼ぶ。外側部材４１は、ロアクロスメンバ１９の車幅方向外側の端部から前方及び左方（車幅方向外側）に延びるよう、平板部材を折り曲げて円弧状に形成されてなる部材である。また、外側部材４１は、ロアクロスメンバ１９側の後端が該ロアクロスメンバ１９の後端面より後方に延びて後方突出部３３ｃの一部を形成してなる。この外側部材４１は、上端及び下端を後方及び左方に折り曲げることで、上端面及び下端面が形成されてなる、換言すると、後方及び左方（車幅方向外方）に開放する開口が形成されてなる。

内側部材４３は、外側部材４１に沿うよう円弧状に平板部材を折り曲げて形成されてなる。この内側部材４３は、外側部材４１の上端面の端部４１ａから下端面の端部４１ｂに向かって延びてなる。また、内側部材４３は、外側部材４１の下端面の端部４１ｂより下方に延びる突出部４３ａが形成されてなる。そして、内側部材４３は、外側部材４１の内側に位置し、前方（車両前後方向外方）に開放する形状を有する。これにより、内側部材４３は、外側部材４１の開口の少なくとも一部を閉塞する。

これにより、延設部材３３は、車両前後方向の荷重が左端部（車幅方向外側端部）に加わる場合であっても変形することなく、荷重をロアクロスメンバ１９に伝達させることができる。一方、延設部材３３は、ロアクロスメンバ１９よりも細く、剛性が低いため、後述する車両１の前方から他車両１００が衝突した場合においては、ロアクロスメンバ１９よりも延設部材３３が比較的大きく変形する。

次に、車両１の前方から他車両（被衝突体）１００が衝突した場合の車台３の前部の変形及び作用効果について説明する。以降、図６に示すようにバンパフレーム１７の左右方向全体に他車両１００が衝突するような場合を「フルオーバーラップ衝突」といい、図７～９のようにバンパフレーム１７の左右方向中央から左側にかけて他車両１００が衝突するような場合を「オフセット衝突」という。

図６を参照すると、車両１の前方から他車両１００がフルオーバーラップ衝突した場合の車台３の前部の変形を説明する説明図が示されている。車両１の前方に他車両１００がフルオーバーラップ衝突し、バンパフレーム１７の車幅方向に均一に荷重が加わる場合、緩衝部Ｃは、車両前後方向に縮むように潰れる。ここで、緩衝部Ｃは、車台３におけるサイドメンバ１１の前端１１ａからサスペンションフレーム１３の前側クロスメンバ部材１３ａまでの部分に該当する。すなわち、緩衝部Ｃには、エクステンション１２が含まれてなる。

バンパフレーム１７の前部に他車両１００が衝突し、所定の荷重が左右のエクステンション１２に加わると、左右のエクステンション１２が後方に向かってつぶれる。このとき、延設部材３３の後方突出部３３ｃは、前側クロスメンバ部材１３ａの左右外側の端部より外側に位置するため、後側収縮部１２ａがつぶれてロアクロスメンバ１９と前側クロスメンバ部材１３ａとが近接しても、前側クロスメンバ部材１３ａに接触しない。ゆえに、他車両１００が車両１にフルオーバーラップ衝突するような場合においては、延設部材３３の後方突出部３３ｃが前側クロスメンバ部材１３ａに接触しないため、後側収縮部１２ａのつぶれ代を維持することができる。

また、フルオーバーラップ衝突では、車両１は、バンパフレーム１７によって車幅方向全面で他車両１００と衝突するため、車両１側の剛性が局所的に高くなることを抑制し、ひいては他車両１００に局所的に高い荷重が加わることを抑制することができる。
特に、ロアクロスメンバ１９は、柱部材３１によって支持されているため、柱部材３１の上端を軸にして後方に移動するよう揺動することが可能なので、延設部材３３及び固定部３３ｄによって緩衝部Ｃの剛性が高められることを軽減しつつ、衝撃を吸収することができる。

さらに、固定部３３ｄは、ロアクロスメンバ１９に直接取り付けられるのではなく、ロアクロスメンバ１９より剛性の低い延設部材３３に取り付けられるため、前側クロスメンバ部材１３ａがつぶれる際に延設部材３３及び固定部３３ｄによって緩衝部Ｃの剛性が高められることを良好に軽減しつつ、衝撃を吸収することができる。
図７～９を参照すると、車両１の前方から他車両１００がオフセット衝突した場合の車台３の前部の変形を説明する説明図が示されている。車両１の前方から他車両１００がオフセット衝突し、バンパフレーム１７の車幅方向中央から左側に、荷重を後方に加える場合、緩衝部Ｃのうちの左右方向中央より左側は、図７～９の順に示すよう車両前後方向に縮むようにして潰れる。

具体的には、まず、後側収縮部１２ａがつぶれる（図７参照）。これにより、エクステンション１２による衝撃の吸収のみならず、ロアクロスメンバ１９を湾曲させる際に衝撃を吸収することによっても衝撃を吸収することができる。
また、車両１の前方から他車両１００がオフセット衝突した場合には、ロアクロスメンバ１９が変形孔１９ａ近傍で湾曲することで、ロアクロスメンバ１９は、例えば変形孔１９ａが設けられていないロアクロスメンバが用いられている場合と比較して早期に他車両１００に接触することができる。またさらに、ロアクロスメンバ１９は、変形孔１９ａが形成されているため、変形孔１９ａ近傍で湾曲することができるので、延設部材３３は、変形孔１９ａを軸にして揺動し、後方突出部３３ｃを前側クロスメンバ部材１３ａの左端前側に当接させることができる。特に、延設部材３３が柱部材３１の上端を軸にして車両後側に向かうよう揺動するので、早期に後方突出部３３ｃを他車両１００に接触させることができる。

その後も他車両１００が車両１に向かって進行すると、ロアクロスメンバ１９が変形孔１９ａで湾曲する（図８、９参照）。このように変形孔１９ａで湾曲したロアクロスメンバ１９は、変形孔１９ａ近傍部分が他車両１００によって後方に押圧される。このとき、延設部材３３には、柱部材３１を軸にして左端を前方に押圧する回転方向の力が生じる。
これにより、左側のロアクロスメンバ１９は、変形孔１９ａ近傍部分が他車両１００によって後方に押圧されるにしたがい、てこの原理のように延設部材３３の左右延設部３３ｂを車両前方に向けて押圧することができ、固定部３３ｄを介してバンパフレーム１７の左側を他車両１００に押圧することができる。特に、延設部材３３が固定部３３ｄを介して後方に押圧されることで、ロアクロスメンバ１９は、柱部材３１を上下方向で軸にして変形孔１９ａ近傍を車両前側（車両外側）に向かうよう揺動させることができ、早期にロアクロスメンバ１９を他車両１００に接触させることができる。故に、早期にロアクロスメンバ１９を他車両１００に接触させることで、バンパフレーム１７の左側を、固定部３３ｄを介して他車両１００に、早期に押圧することができる。

したがって、オフセット衝突によって、右側のエクステンション１２がつぶれず、左側のエクステンション１２だけでは衝撃の吸収が足りず、緩衝性がフルオーバーラップ衝突と比較して低くなるような場合であっても、ロアクロスメンバ１９が湾曲するように変形することや、延設部材３３が固定部３３ｄを介してバンパフレーム１７の左側を他車両１００に押圧することで、緩衝部Ｃの左側の剛性を高めて、フルオーバーラップ衝突と同等の緩衝性を確保することができる（図９参照）。

また、上記したように、バンパフレーム１７は、サイドメンバ１１の前端１１ａに取り付けられる下側緩衝部材２１の上側に、上側緩衝部材２３を固定ブラケット２５で固定してなる。ここで、仮に固定部３３ｄが設けられていない場合について鑑みると、積極的に上側緩衝部材２３が車両前後方向後方に押圧されるような衝突をするとき、バンパフレーム１７は、上端がサイドメンバ１１の前端１１ａを軸にして後方に傾くように揺動する。

したがって、固定部３３ｄが設けられ、下側緩衝部材２１の下端を下方後側に牽引することで、バンパフレーム１７が上述したように揺動することを抑制しつつ、エクステンション１２によって的確に衝撃を吸収することができる。

次に、図１０～１２を参照して、本発明の変形例について説明する。図１０は、変形例における、車台３の前部の上視図である。図１１は、変形例における、延設部材３３の周辺を示す斜視図である。図１２は、変形例における、延設部材３３の斜視図である。なお、図１２において、延設部材３３のうち固定部３３ｄは不図示である。

本変形例の延設部材３３は、上述の実施形態と比べてその形状が異なる。より具体的には、上述の実施形態の延設部材３３の左右延設部３３ｂは、車両上下方向から視て円弧状に形成されていたが（図５参照）、本変形例の延設部材３３の左右延設部３３ｂは、車両上下方向から視て略直線状に形成されている。

本変形例の延設部材３３は、上述の実施形態と同様、接続部３３ａと、左右延設部３３ｂと、後方突出部（内側突出部）３３ｃと、固定部３３ｄと、を含む。

接続部３３ａは、車両前後方向に延びて形成され、ロアクロスメンバ１９の左右端部に接続される柱部材３１の外側面に接続されてなる。左右延設部３３ｂは、接続部３３ａの車両前後方向前側の端部から車幅方向外方に向かって略直線状に延びてなる。後方突出部３３ｃは、接続部３３ａの車両前後方向後側の端部から後方に延びるとともに車幅方向内側に延びてロアクロスメンバ１９の後端１９ｂより後側に突出する。

固定部３３ｄの後端部は、左右延設部３３ｂの左端（車幅方向外側端）の上面に固定部材としてのボルト４０によって固定され、バンパフレーム１７の下側緩衝部材２１の端部２１ａ（図１参照）の後側面に向かって延びてなる。固定部３３ｄ及び左右延設部３３ｂには、ボルト４０を固定するための貫通孔（不図示）が車両上下方向に向かって形成されている。したがって、貫通孔に螺合固定されたボルト４０は、車両上下方向に延びるように配置される。

固定部３３ｄの前端部は、バンパフレーム１７の下側緩衝部材２１の端部２１ａ（図１参照）の後側面に、車両前後方向に延びるボルト４２によって固定されている。なお、固定部３３ｄは、前方に向かうにしたがって車幅方向外側に延在するように、傾斜して配置されている。すなわち、固定部３３ｄの後端部と左右延設部３３ｂとのボルト４０による接続部と、固定部３３ｄの前端部とバンパフレーム１７とのボルト４２による接続部と、を結んだ線は、前方に向かうにしたがって車幅方向外側に延在する。

そして、延設部材３３は、後方（車両前後方向中央側）に開放する開口を有する第一部材４１と、第一部材４１の開口の少なくとも一部を閉塞する第二部材４３と、を有する。第一部材４１は、ロアクロスメンバ１９の車幅方向外側の端部から前方及び左方（車幅方向外側）に延びる、車両上下方向から視て略Ｌ字状の部材である。また、外側部材４１は、ロアクロスメンバ１９側の後端が該ロアクロスメンバ１９の後端面より後方に延びて後方突出部３３ｃの一部を形成してなる。この外側部材４１は、上端及び下端を後方及び左方に折り曲げることで、上端面及び下端面が形成されてなる、換言すると、後方及び左方（車幅方向外方）に開放する開口４１ｃが形成されてなる。

内側部材４３は、外側部材４１に沿うよう、平板部材を折り曲げて形成されてなる。すなわち、内側部材４３は、前後方向に延びて接続部３３ａを構成する第一部分４３ｃと、第一部分４３ｃの前端から車幅方向外側に延びて左右延設部３３ｂを構成する第二部分４３ｄと、第一部分４３ｃの後端から車幅方向内側に延びて後方突出部３３ｃを構成する第三部分４３ｅと、を有する。

内側部材４３は、外側部材４１の上端面の端部４１ａから下端面の端部４１ｂに向かって延びてなる。また、内側部材４３は、外側部材４１の下端面の端部４１ｂより下方に延びる突出部４３ａと、外側部材４１の上端面の端部４１ａより上方に延びる他の突出部４３ｂと、が形成されてなる。これにより、内側部材４３は、外側部材４１の開口４１ｃの少なくとも一部を閉塞する。

本変形例においては、固定部３３ｄと左右延設部３３ｂとが、車両上下方向に延びる固定部材としてのボルト４０によって固定されているため、後述するように、フルオーバーラップ衝突（図６参照）が生じた際の衝撃吸収効果を向上することができる。

図６を参照して上述した通り、車両１の前方に他車両１００がフルオーバーラップ衝突し、所定の荷重が左右のエクステンション１２に加わると、図１０に示すように、固定部３３ｄの前端部とバンパフレーム１７とのボルト４２による接続部には、後方に向かって荷重Ｆａが負荷される。ここで、固定部３３ｄの後端部と左右延設部３３ｂとのボルト４０による接続部は、固定部３３ｄの前端部とバンパフレーム１７とのボルト４２による接続部よりも車幅方向内側に位置しているので、ボルト４０を中心軸として固定部３３ｄを回転させようとするモーメント荷重Ｆｂが生じる。このモーメント荷重Ｆｂが、ボルト４０による固定部３３ｄと左右延設部３３ｂとの締結力を上回ったとき、固定部３３ｄがモーメント荷重Ｆｂの方向に回転する。したがって、延設部材３３及び固定部３３ｄによって緩衝部Ｃの剛性が高められることを軽減しつつ、衝撃を吸収することができる。なお、左右延設部３３ｂと固定部３３ｄとを固定する固定部材は、ボルト４０に限定されず、例えばピン等を採用しても構わない。

以上説明したように、本発明に係る車台のフレーム構造では、車両１のボデーの一部であるキャビン２を支持する車台のフレーム構造であって、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ１１と、サイドメンバ１１の車両前後方向外側、すなわちサイドメンバ１１の前側の前端１１ａに車幅方向に延びて設けられ、サイドメンバ１１より車幅方向外側に延長された端部２１ａを有するバンパフレーム１７と、サイドメンバ１１間に設けられ、車幅方向に延びる、サスペンションフレーム１３の前側クロスメンバ部材１３ａと、を備える。

また、本発明に係る車両１の端部構造では、サイドメンバ１１の下方であって、前側クロスメンバ部材１３ａとバンパフレーム１７との間に位置し、車幅方向に延びるロアクロスメンバ１９と、サイドメンバ１１から下方に延び、ロアクロスメンバ１９の左右端部を支持する柱部材３１と、ロアクロスメンバ１９の左右端部に柱部材３１を介して配設されて車幅方向外方に向かって延び、バンパフレーム１７の端部２１ａの車両前後方向内側で対向する位置まで延設される延設部材３３と、を備える。

従って、サイドメンバ１１の下方であって、前側クロスメンバ部材１３ａとバンパフレーム１７との間に、車幅方向に延びるロアクロスメンバ１９を位置させ、サイドメンバ１１のエクステンション１２から下方に延びる柱部材３１によってロアクロスメンバ１９の左右端部を支持し、ロアクロスメンバ１９の左右端部に、車幅方向外側に延び、バンパフレーム１７のサイドメンバ１１より車幅方向外側の車両前後方向後側に位置する延設部材３３を配設し、延設部材３３がバンパフレーム１７を支持するようにし、ロアクロスメンバ１９が、サイドメンバ１１の下方に位置してなるので、サイドメンバ１１に取り付けられている場合と比較して、衝突時にロアクロスメンバ１９及び延設部材３３の揺動を促すことができる。すなわち、柱部材３１によってロアクロスメンバ１９の左右端部を支持したので、柱部材３１の上端を軸にしてロアクロスメンバ１９を車両前側に揺動させて押圧して早期に他車両１００に接触させることができる。

そして、サイドメンバ１１のバンパフレーム１７とサスペンションフレーム１３の前側クロスメンバ部材１３ａとの間には、車両前後方向に所定以上の荷重が加わると座屈して衝撃を吸収するエクステンション１２を有するようにしたので、例えばフルオーバーラップ衝突のようなバンパフレーム１７全体で衝撃を受ける際には、バンパフレーム１７を支持して左右のエクステンション１２に均等に荷重が加わるようにし、エクステンション１２を左右で同等につぶすことができ、オフセット衝突のようなバンパフレーム１７の車幅方向一方で偏って衝撃を受ける際には、延設部材３３がバンパフレーム１７を支持するようにして、エクステンション１２に相当する位置における局所的な剛性の上昇を低下させることができる。

そして、車両前後方向におけるサイドメンバ１１のエクステンション１２、すなわちマウントブラケット１５が設けられる位置に設けられ、車両１のボデーの一部であるキャビン２を支持するマウントブラケット１５を備え、マウントブラケット１５は、キャビン２に連結されるマウント部材１６が取り付けられるマウント支持部１５ａと、同マウント支持部１５ａの前後から互いに間隔を開けて下方に延び、サイドメンバ１１の車幅方向外側の側面に接合される前壁部１５ｂと後壁部１５ｃとを有し、延設部材３３は、前壁部１５ｂと後壁部１５ｃとの間でサイドメンバ１１から延びるようにしたので、サイドメンバ１１における柱部材３１が取り付く部分の強度を高めることができる。

そして、延設部材３３は、ロアクロスメンバ１９の後端（内側端部）１９ｂより中央側に突出する後方突出部３３ｃを有し、後方突出部３３ｃは、サイドメンバ１１のバンパフレーム１７と前側クロスメンバ部材１３ａとの間の箇所のうちいずれか一方がつぶれる際、前側クロスメンバ部材１３ａに接触する位置に設けられてなる。これにより、オフセット衝突時に後方突出部３３ｃが前側クロスメンバ部材１３ａに接触し、後方突出部３３ｃを軸にしてロアクロスメンバ１９の車幅方向内側を車両前後方向中央側に揺動させ、後方突出部３３ｃより車幅方向外側に位置する延設部材３３を車両前後方向外方、すなわち相手方車両側に押圧させることができる。

特に、後方突出部３３ｃは、前側クロスメンバ部材１３ａの車幅方向外側の端部より外方に位置してなるので、オフセット衝突時に後方突出部３３ｃが前側クロスメンバ部材１３ａに接触するようにしつつ、フルオーバーラップ衝突時に後方突出部３３ｃが前側クロスメンバ部材１３ａに接触することを抑制することができる。

そして、一端が延設部材３３の車幅方向外側の端部に固定され、他端がバンパフレーム１７の端部２１ａに固定されてなる固定部３３ｄを有するので、車両１の衝突時にバンパフレーム１７が車両前後方向に揺動することを抑制することができる。

そして、ロアクロスメンバ１９には、車幅方向中央に、車両前後方向に屈曲する力に対する剛性を低下させる変形孔１９ａが形成されたので、衝突時にロアクロスメンバ１９の変形孔１９ａが車両前後方向中央側に押圧される力を利用して、補強部によってバンパフレーム１７を外方に押圧することができる。

そして、延設部材３３の左右延設部３３ｂは、車両前後方向中央側に開放する開口を有する第一部材４１と、第一部材４１の開口の少なくとも一部を閉塞する第二部材４３と、を有するので、延設部材３３の剛性を確保することができる。

そして、変形例における延設部材３３は、柱部材３１に接続され、車両前後方向に延びる接続部３３ａと、接続部３３ａの車両前後方向外側の端部から車幅方向外側に延びる左右延設部３３ｂと、左右延設部３３ｂの車幅方向外側の端部に、固定部材としてのボルト４０によって固定される固定部３３ｄと、を有する。したがって、フルオーバーラップ衝突時に、ボルト４０による締結部を軸に固定部３３ｄが回転するので、延設部材３３及び固定部３３ｄによって緩衝部Ｃの剛性が高められることを軽減しつつ、衝撃を吸収することができる。

以上で本発明に係る車台のフレーム構造の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、本実施形態では、車両１の前部にエクステンション１２、バンパフレーム１７、ロアクロスメンバ１９等を配設するようにし、他車両１００が車両１の前方から衝突する場合について説明したが、車両１の後部を同様の構成とし、他車両１００が車両１の後方から衝突する場合に備えるようにしてもよい。

また、本実施形態では、延設部材３３に後方突出部３３ｃを形成するようにしたが、ロアクロスメンバ１９に形成してもよく、サスペンションフレーム１３の前側クロスメンバ部材１３ａから後方突出部３３ｃに対応する位置に前方に突出する部分を形成するようにしてもよい。

また、本実施形態では、固定部３３ｄを用いるようにしたが、バンパフレーム１７の下側緩衝部材２１の下端を延設して、車両１と他車両１００との衝突時に延設部材３３がバンパフレーム１７に直接接触するようにしてもよい。

本出願は、２０２１年１月８日出願の日本特許出願２０２１－００２０８０及び２０２１年１０月８日出願のＰＣＴ国際出願ＰＣＴ／ＪＰ２０２１／０３７４０４に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

１ 車両
２ キャビン（ボデー）
３ 車台
１１ サイドメンバ
１１ａ 前端（端部）
１２ エクステンション（緩衝部）
１３ａ 前側クロスメンバ部材（第１クロスメンバ）
１５ マウントブラケット
１５ａ マウント支持部
１５ｂ 前壁部
１５ｃ 後壁部
１６ マウント部材
１７ バンパフレーム
１９ ロアクロスメンバ（第２クロスメンバ）
１９ａ 変形孔（剛性低下部）
１９ｂ 後端（内側端部）
２１ａ 端部（延長部）
３１ 柱部材
３３ 延設部材
３３ａ 接続部
３３ｂ 左右延設部
３３ｃ 後方突出部（内側突出部）
３３ｄ 固定部
４０ ボルト（固定部材）
４１ 外側部材（第一部材）
４３ 内側部材（第二部材）
１００ 他車両（被衝突体）

Claims (8)

1. 車両のボデーを支持する車台のフレーム構造であって、
   車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバと、
   前記サイドメンバの車両前後方向外側の端部に車幅方向に延びて設けられ、前記サイドメンバより車幅方向外側に延長された延長部を有するバンパフレームと、
   前記左右一対のサイドメンバ間に設けられ、車幅方向に延びる第１クロスメンバと、
   前記サイドメンバの下方であって前記第１クロスメンバと前記バンパフレームとの間に位置し、車幅方向に延びる第２クロスメンバと、
   前記サイドメンバから下方に延び、前記第２クロスメンバの左右端部を支持する柱部材と、
   前記第２クロスメンバの左右端部の前記柱部材から車幅方向外方に向かって、且つ、前記第２クロスメンバの延びる方向と略同一方向に沿って延び、前記バンパフレームの前記延長部の車両前後方向内側で対向する位置まで延設される延設部材と、を備え、
   前記延設部材は、前記第２クロスメンバの車両前後方向内側の内側端部より車両前後方向内側に突出する内側突出部を有し、
   前記内側突出部は、左右の前記サイドメンバの前記バンパフレームと前記第１クロスメンバとの間の箇所のうちいずれか一方がつぶれる際、前記第１クロスメンバに接触する位置に設けられてなる
   車台のフレーム構造。
2. 前記サイドメンバの前記バンパフレームと前記第１クロスメンバとの間には、車両前後方向に所定以上の荷重が加わると座屈して衝撃を吸収する緩衝部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車台のフレーム構造。
3. 前記サイドメンバの前記柱部材が設けられる箇所に設けられ、前記ボデーを支持するマウントブラケットを備え、
   前記マウントブラケットは、前記ボデーに連結されるマウント部材が取り付けられるマウント支持部と、同マウント支持部の前後から互いに間隔を開けて下方に延び、前記サイドメンバの車幅方向外側の側面に接合される前壁部と後壁部とを有し、
   前記柱部材は、前記マウントブラケットの前記前壁部と前記後壁部の間で前記サイドメンバの側面に接合される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車台のフレーム構造。
4. 一端が前記延設部材の車幅方向外側の端部に固定され、他端が前記バンパフレームの前記延長部に固定されてなる固定部が設けられる
   ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の車台のフレーム構造。
5. 前記延設部材は、車両前後方向内側に開放する開口を有する第一部材と、前記第一部材の前記開口の少なくとも一部を閉塞する第二部材と、を有する
   ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の車台のフレーム構造。
6. 前記第２クロスメンバには、車幅方向中央に、車両前後方向に屈曲する力に対する剛性を低下させる剛性低下部が形成されてなる
   ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の車台のフレーム構造。
7. 前記延設部材は、
   前記柱部材に接続され、車両前後方向に延びる接続部と、
   前記接続部の車両前後方向外側の端部から車幅方向外側に延びる左右延設部と、
   を有し、
   前記固定部は、前記左右延設部の車幅方向外側の端部に、車両上下方向に延びる固定部材によって固定される請求項４に記載のフレーム構造。
8. 車両のボデーを支持する車台のフレーム構造であって、
   車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバと、
   前記サイドメンバの車両前後方向外側の端部に車幅方向に延びて設けられ、前記サイドメンバより車幅方向外側に延長された延長部を有するバンパフレームと、
   前記左右一対のサイドメンバ間に設けられ、車幅方向に延びる第１クロスメンバと、
   前記サイドメンバの下方であって前記第１クロスメンバと前記バンパフレームとの間に位置し、車幅方向に延びる第２クロスメンバと、
   前記サイドメンバから下方に延び、前記第２クロスメンバの左右端部を支持する柱部材と、
   前記第２クロスメンバの左右端部の前記柱部材から車幅方向外方に向かって延び、前記バンパフレームの前記延長部の車両前後方向内側で対向する位置まで延設される延設部材と、を備え、
   前記延設部材は、前記第２クロスメンバの車両前後方向内側の内側端部より車両前後方向内側に突出する内側突出部を有し、
   前記内側突出部は、左右の前記サイドメンバの前記バンパフレームと前記第１クロスメンバとの間の箇所のうちいずれか一方がつぶれる際、前記第１クロスメンバに接触する位置に設けられてなり、
   一端が前記延設部材の車幅方向外側の端部に固定され、他端が前記バンパフレームの前記延長部に固定されてなる固定部が設けられる
   車台のフレーム構造。

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