WO2006080543A1

WO2006080543A1 - 車体構造

Info

Publication number: WO2006080543A1
Application number: PCT/JP2006/301605
Authority: WO
Inventors: Koji Tamakoshi; Naoya Kosaka
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-01-28
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2006-08-03
Also published as: US7896428B2; DE112006000256B4; DE112006000256T5; US20080122255A1

Abstract

バンパ高さの異なる車同士が衝突した場合においても、サイドメンバによる衝撃の吸収を簡素な構造で実現することを可能とする車体構造を提供することを目的とする。　車両の前部又は後部に設けられる車体構造であって、車両の前後方向に延びるサイドメンバに設けられ他の部位よりも上下方向の曲げ強度が小さい屈曲部を備え、この屈曲部よりも外端側のサイドメンバ下部に垂下され前後方向の曲げ強度が屈曲部の曲げ強度より大きい垂下部を備えて構成されている。

Description

明糸田書

車体構造

技術分野

【0 0 0 1】 '本発明は、車両の前部又は後部に設けられる車体構造に関する。背景技術

【0 0 0 2】従来より、バンバ高さの異なる車同士が衝突した場合においても、サイドメンバにより衝撃を吸収することを可能にする車体構造が開発されている。例えば、特開 2 0 0 3— 1 4 6 2 4 2号公報に示されるように、フロントサイドメンバの下部にサブフレームを設け、サブフレームで受けた衝撃をサイドメンバに伝達して、衝撃吸収を図っている。

発明の開示

【0 0 0 3】しかしながら、上記した従来の車体構造では、構造が複雑であつた。

【0 0 0 4】本発明は、上記した事情に鑑みて為されたものであり、パンパ高さの異なる車同士が衝突した場合においても、サイドメンバによる衝撃の吸収を簡素な構造で実現することを可能とする車体構造を提供することを目的とする。

【0 0 0 5】本発明に係る車体構造は、車両の前部又は後部に設けられる車体構造であって、車両の前後方向に延びるサイドメンバと、サイドメンバに設けられており長手方向においてサイドメンバの他の部位よりも上下方向の曲げ強度が小さい屈曲部と、サイドメンバ下部に垂下されており前後方向の曲げ強度が屈曲部の曲げ強度より大きい垂下部材と、を備えることを特徴とする。また本発明に係る車体構造において、垂下部材は、屈曲部よりも外端側のサイドメンバ下部に垂下されていることが好ましい。

【0 0 0 6】この車体構造では、自車よりもパンパ高さが低い車両と衝突したとき、衝突荷重により垂下部材が後方に押される。このとき、垂下部材の前後方向の曲げ強度が屈曲部の上下方向の曲げ強度より大きいため、屈曲部において曲げを確実に生じさせ、サイドメンバの屈曲部よりも外端側を下方に屈曲させることができる。これにより、衝突のエネルギーが屈曲部を曲げるエネルギーに変換されることで、自車よりもバンバ高さが低い車両と衝突したときの衝撃吸収を、簡素な構造で実現することができる。また、下方に曲がったサイドメンバを通して後方に荷重を伝搬させることができるため、サイドメンバによる衝撃の吸収を十分に図ることができる。 '

【0 0 0 7】垂下部材は、基端部のみにおいてサイドメンバ下部に支持されていると好ましい。このようにすれば、垂下部材の変位を妨げることがなく、サイドメンバの外端側を速やかに下方に屈曲させることができる。

【0 0 0 8】垂下部材は、サイドメンバと別体で且つ同じ幅に設けられておりサイドメンバの側面から下面にかけて設けられた凹部に、垂下部材の基端部が嵌め合わされて、サイドメンバの側面と面一にされていると好ましい。このようにすれば、垂下部材で受けた荷重を垂下部材の側面からサイドメンバの側面に効率よく伝搬させることができ、サイドメンバの外端側を下方に屈曲させることができる。

【0 0 0 9】垂下部材は、サイドメンバと一体に設けられていると好ましい。このようにすれば、別体に形成された垂下部材を溶接などで接合する場合と比べて、下部材に加わった荷重をサイドメンバに一層確実に伝達することができ、サイドメンバの外端側を下方に一層確実に屈曲させることができる。

【0 0 1 0】サイドメンバは、本体部とこれに連結される外端部とを有し、屈曲部は、本体部と外端部との連結部を含むと好ましい。このようにすれば、連結部における連結力を調整することで、連結部の破断を通してサイドメンバの外端部の下方への屈曲を容易に実現させることができる。

【0 0 1 1】連結部は、本体部及び外端部にそれぞれ設けられたフランジと、フランジを通して締結されるボルトナット機構とを含むと好ましい。このようにすれば、ポルトナット機構やフランジの破断強度を調整することで、連結部の破断を通してサイドメンバの外端部の下方への屈曲を容易に実現させることができる。

【0 0 1 2】この車体構造は、一対の垂下部材の間に横架されたクロスメンバを備えると好ましい。このようにすれば、車幅方向において垂下部材以外の場所で衝突した場合であっても、クロスメンバを通して垂下部材に荷重を伝搬することができ、サイドメンバの外端側を下方に屈曲させることができる。

【0 0 1 3】垂下部材は、クロスメンバを背後から受ける受け部を有すると好ましい。このようにすれば、クロスメンバで受けた荷重を垂下部材により確実に伝搬することができる。なお、クロスメンバの背後とは、本発明が車体の前部構造に適用されるときは車両の前後方向の後側を指すが、本発明が車体の後部構造に適用されるときは車両の前後方向の前側を指す。

【0 0 1 4】また本発明に係る車体構造において、サイドメンバの端部と垂下部材との間に結合され圧縮力を伝達せず張力を伝達する張力伝達部材を備えることが好ましい。この場合、屈曲部は、サイドメンバにおける垂下部材の垂下位置より外端側に設けられていることが好ましい。

【0 0 1 5】この発明によれば、サイドメンバの端部と垂下部材との間に圧縮力を伝達せず張力を伝達する張力伝達部材を結合したことにより、自車より車髙の低い車両と衝突した場合（特に自車のフロントサイドメンバょり他車のフロントサイドメンバが低い場合）など張力伝達部材に衝突荷重が加わった場合に、張力伝達部材によってサイドメンバの屈曲部に張力が伝達され、その屈曲部が下方へ変形することにより、車両の端部分で効率よく衝撃吸収が行える。また、自車と同じ車高の車両と衝突した場合（特に自車のフロントサイドメンバと他車のフロントサイドメンバがほぼ同じ高さにある場合）などサイドメンバに衝突荷重が加わった場合に、サイドメンバが圧縮変形するが、張力伝達部材を通じてサイドメンバから垂下部材に圧縮力が伝達されない。このため、軽度の衝突では、垂下部材に変形がなく、サイドメンバ端部の修理のみで済むので、修理コストの低減が図れる。

【0 0 1 6】また本発明に係る車体構造において、サイドメンバは、垂下部材の垂下位置より外端側にその逆側に比べて座屈強度が小さい座屈部を有することが好ましい。

【0 0 1 7】この発明によれば、自車より車高の低い車両と衝突した場合など張力伝達部材に衝突荷重が加わった場合に、張力伝達部材によってサイドメンバの先端の座屈部に張力が伝達され、その座屈部が座屈して変形する。この座屈変形により、車両の前方部分で効率よく衝撃吸収が行える。その際、座屈部が変形することにより、垂下部材が張力によって変形することが抑制される。このため、軽度の衝突では、垂下部材に変形がなく、サイドメンバ先端部の修理のみで済み、修理コストの低減が図れる。

【0 0 1 8】また本発明に係る車体構造において、張力伝達部材はワイヤにより構成されていることが好ましい。

【0 0 1 9】以上のような本発明によれば、バンバ高さの異なる車同士が衝突した場合においても、サイドメンバによる衝撃の吸収を簡素な構造で実現することが可能となる。

図面の簡単な説明

【0 0 2 0】図 1は、第 1実施形態に係る自動車の車体の前部構造の要部を示す斜視図である。

【0 0 2 1】図 2は、フロントサイドメンバの前端部と垂下部材との接合関係を説明するための図である。

【0 0 2 2】図 3は、垂下部材に衝突荷重がかかったときのフロントサイドメンバの前端部の変形の様子を説明するための図である。

【0 0 2 3】図 4は、バンパ髙ざが低い車両との衝突の様子を説明するための図である。

【0 0 2 4】図 5は、バンバ高さが同程度の車両との衝突の様子を説明するための図である。

【0 0 2 5】図 6は、第 2実施形態に係るき動車の車体の前部構造の要部を示す斜視図である。

【0 0 2 6】図 7は、垂下部材に衝突荷重がかかったときのフロントサイドメンバの前端部の変形の様子を説明するための図である。

【0 0 2 7】図 8は、フロントサイドメンバの前端部と垂下部材とが一体に形成されている様子を示す図である。

【0 0 2 8】図 9は、フロントサイドメンバの前端部と垂下部材との接合関係の変形例を説明するための図である。

【0 0 2 9】図 1 0は、フロントサイドメンバの前端部と垂下部材との接合関係の変形例を説明するための図である。

【0 0 3 0】図 1 1は、本発明の第 3実施形態に係る車体構造の構成概要図でめる。

【0 0 3 1】図 1 2は、図 1 1の車体構造における衝撃吸収の説明図である。

【0 0 3 2】図 1 3は、図 1 1の車体構造における衝撃吸収の説明図である。

【0 0 3 3】図 1 4は、図 1 1の車体構造における衝撃吸収の説明図である。

【0 0 3 4】図 1 5は、図 1 1の車体構造における衝撃吸収の説明図である。

【0 0 3 5】図 1 6は、本発明の第 4実施形態に係る車体構造の構成概要図でめる。

【0 0 3 6】図 1 7は、図 1 6の車体構造における衝撃吸収の説明図である。発明を実施するための最良の形態

【0 0 3 7】以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

(第 1実施形態）

【0 0 3 8】図 1は、本実施形態に係る自動車の車体の前部構造の要部を示す斜視図である。図 1に示すように、車体の前部の左右両側部には、車体の前後方向に延びる一対のフロントサイドメンバ 1 2が設けられている。フロントサイドメンバ 1 2は、本体部 1 4と前端部 1 6とを有している。

【0 0 3 9】本体部 1 4及び前端部 1 6は、それぞれ断面口字状である中空の部材である。これら本体部 1 4と前端部 1 6とは、連結部 1 8において連結されている。この連結部 1 8は、本体部 1 4及び前端部 1 6のそれぞれに設けられた外向きのフランジ 2 0と、このフランジ 2 0を通して締結されるボルトナツト機構 2 2とを有している。前端部 1 6は、クラッシュボックスにより構成されており、本体部 1 4よりも軸圧縮荷重に対する耐力が小さくされている。そして、前端部 1 6の連結部 1 8近傍には、フロントサイドメンバ 1 2の長手方向におけるいずれの部位よりも上下方向の曲げ強度が小さい屈曲部 2 4が設けられている。この屈曲部 2 4は、例えば図示のように複数のビードにより構成することができる。

【0 0 4 0】前端部 1 6の屈曲部 2 4より前方の下部には、垂下部材 2 6が垂設されている。垂下部材 2 6は、前端部 1 6とは別体で形成されている。この垂下部材 2 6は、外形が略直方体状をなす中空の部材であり、その幅が前端部 1 6 の幅と同一にけられている。この垂下部材 2 6は、前面に傾斜が設けられており、その下部には後述するクロスメンバ 2 8を取り付ける段差部 3 0が設けられている。この段差部 3 0を構成する上下方向に延びる壁部が、クロスメンバ 2 8 を背後から受ける受け部 3 2として機能している。

【0 0 4 1】前端部 1 6の屈曲部 2 4より前方であって垂下部材 2 6が設けられる部位には、図 1及び図 2に示すように、側面から下面にかけて略直方体状に切り欠き形成された凹部 3 4が設けられている。そして、上記した垂下部材 2 6 の基端部がこの凹部 3 4に嵌め合わされて、前端部 1 6の側面 1 6 aと垂下部材 2 6の側面 2 6 aとが面一にされている。

【0 0 4 2】そして、これら一対の垂下部材 2 6の間に、車体の幅方向に延びるクロスメンバ 2 8が横架されている。このクロスメンバ 2 8は、左右両端部がそれぞれ垂下部材 2 6の段差部 3 0に取り付けられ、受け部 3 2が背後からこのクロスメンバ 2 8を受けている。更に、一対のフロントサイドメンバ 1 2の前端には、バンパリインフォ一スメント 3 6が横架されている。

【0 0 4 3】次に、本実施形態に係る車体の前部構造の作用及び効果について説明する。

【0 0 4 4】この車体構造では、垂下部材 2 6の前後方向の曲げ強度（フロントサイドメンバ 1 2との接続強さと、垂下部材 2 6自体の曲げに対する強さの双方を含む意味である。）力屈曲部 2 4の上下方向の曲げ強度より大きくされてレ、る。従って、図 3の破線に示すように、垂下部材 2 6に対し後方に衝突荷重をかけると、下方への曲げモーメントにより屈曲部 2 4において曲げが生じ、図 3 の実線に示すように、屈曲部 2 4よりも前端側が下方に屈曲することとなる。

【0 0 4 5】従って、図 4 ( a ) に示すように、自車よりもパンパ高さが低い車両 1 0 0と衝突したとき、図 4 ( b ) に示すように、相手車両 1 0 0のバンバ及びフロントサイドメンバが垂下部材 2 6及びクロスメンバ 2 8に衝突して、垂下部材 2 6が後方に押される。これにより、屈曲部 2 4において曲げが生じるため、図 4 ( c ) に示すように、フロントサイドメンバ 1 2の前端部 1 6の屈曲部 2 4よりも前端側が下方に屈曲する。これにより、衝突のエネルギーが屈曲部 2 4を曲げるエネルギーに変換されることで、自車よりもパンパ高さが低い車両 1 0 0と衝突したときの衝撃吸収を、簡素な構造で実現することができる。また、図 4 ( c ) の矢印 Aに示すように、下方に曲がったフロントサイドメンバ 1 2の前端部 1 6を通して後方の本体部 1 4に荷重を伝搬させることができるため、フロントサイドメンバ 1 2による衝撃の吸収を十分に図ることができる。

【0 0 4 6】特に、垂下部材 2 6は、基端部のみにおいてフロントサイドメンバ 1 2の前端部 1 6に支持されているため、垂下部材 2 6の変位が妨げられることがなく、前端部 1 6を速やかに下方に屈曲させることができる。 W

【0 0 4 7】また垂下部材 2 6は、フロントサイドメンバ 1 2の前端部 1 6と別体で構成されているため、製造が容易であり、また垂下部材 2 6は前端部 1 6 と同じ幅に設けられ、前端部 1 6の凹部 3 4に基端部が嵌め合わされることで、前端部 1 6の側面 1 6 aと面一にされているため、垂下部材 2 6で受けた荷重を垂下部材 2 6の側面 2 6 aから前端部 1 6の側面 1 6 aに効率よく伝搬させることができ、フロントサイドメンバ 1 2の前端部 1 6を下方により確実に屈曲させることができる。

【0 0 4 8】また、一対の垂下部材 2 6の間にはクロスメンバ 2 8が横架されているため、車幅方向において垂下部材 2 6以外の場所で相手車両と衝突した場合であっても、クロスメンバ 2 8を通して垂下部材 2 6に荷重を伝搬することができ、フロントサイドメンバ 1 2の前端部 1 6を下方に確実に屈曲させることができる。特に、クロスメンバ 2 8は垂下部材 2 6の受け部 3 2により背後から受けられているため、クロスメンバ 2 8で受けた荷重を垂下部材 2 6により確実に伝搬することができる。

【0 0 4 9】なお、図 5は、パンパ高さが同程度の車両 2 0 0との衝突の状況を示す図である。この場合、フロントサイドメンバ同士が擦り抜けない衝突状況であるため、図 5 ( b ) に示すように、屈曲部 2 4は通常の座屈モードで変形し、フロントサイドメンバ 1 2が衝突エネルギーを吸収する。このとき、垂下部材 2 6及びクロスメンバ 2 8は、前端部 1 6の変形に悪影響を及ぼすおそれは無い。 (第 2実施形態）

【0 0 5 0】次に、本発明の第 2実施形態について説明する。なお、上記した第 1実施形態と同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。【0 0 5 1】本実施形態に係る車体の前部構造では、フロントサイドメンバ 1 2が本体部 1 4と前端部（外端部） 1 6とを有する点では上記第 1実施形態と同様であるが、屈曲部 2 4が第 1実施形態のようなビードでなく、本体部 1 4と前端部 1 6との連結部 1 8から構成されている点で第 1実施形態と相違する。【0 0 5 2】より詳細には、ボルトナット機構 2 2やフランジ 2 0の破断強度を調整し、連結部 1 8における連結力を調整することで、垂下部材 2 6の前後方向の曲げ強度が、屈曲部 2 4の上下方向の曲げ強度（つまり破断強度）より大きくなるよう設定されている。ここで外形が矩形をなすフランジ部 2 0は、ボルトナット機構 2 2により角部近傍の 4箇所で締結されているが、上部 2箇所における締結力は、下部 2箇所における締結力よりも小さいと好ましい。このようにすれば、連結部 1 8の上部における破断が容易になる。なお、本実施形態では、軽衝突のエネルギーを吸収するためのビード 5 0が、前端部 1 6の先端に設けられている。

【0 0 5 3】本実施形態に係る車体の前部構造においても、図 7の破線に示すように、垂下部材 2 6に対し後方に衝突荷重をかけると、下方への曲げモーメントにより屈曲部 2 4としての連結部 1 8において曲げ（つまり破断）が生じ、図 7の実線に示すように、前端部 1 6が下方に屈曲することとなる。このように、連結部 1 8の破断を通して、フロントサイドメンノ 1 2の前端部 1 6の下方への屈曲を容易に実現させることができる。

【0 0 5 4】また、連結部 1 8の上部における締結力を下部における締結力よりも小さくすることで、連結部 1 8の上部からの破断が容易になり、フロントサィドメンバ 1 2の前端部 1 6の下方への曲げを促進することができる。

【0 0 5 5】なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、上記した実施形態では、垂下部材 2 6をフロントサイドメンバ 1 2の前端部 1 6と別体で構成したが、図 8に示すように、垂下部材 2 6は、フロントサイドメンバ 1 2と一体に設けてもよレ、。このようにすれば、別体に形成された垂下部材 2 6を溶接などで接合する場合と比べて、垂下部材 2 6に加わった荷重をフロントサイドメンバ 1 2に一層確実に伝達することができ、フロントサイドメンバ 1 2の前端部 1 6を下方に一層確実に屈曲させることがでさる。【0 0 5 6】また上記実施形態では、フロントサイドメンバ 1 2の前端部 1 6 と別体で構成した垂下部材 2 6を、凹部 3 4に嵌め込む構成について説明した力 S、図 9に示すように前端部 1 6の下面に垂下部材 2 6を単に溶接等により接合してもよく、また図 1 0に示すように、前端部 1 6に上下方向に貫通形成した貫通孔 6 0に垂下部材 2 6を揷通し、これを溶接等により接合してもよレ、。このようにすれば、製造作業の容易化が図られる。

【0 0 5 7】また上記第 2実施形態では、連結部 1 8における締結力を調整することで、本体部 1 4から前端部 1 6を離脱させる構成としたが、センサ感知による電気的な離脱機構により、本体部 1 4から前端部 1 6を離脱させるようにしてもよい。

【0 0 5 8】また、上記した実施形態では、車体の前部構造について説明した力、本発明は車体の後部構造に適用することができる。また本発明は大型車のみならず、あらゆる車両にも適用することができる。

(第 3実施形態）

【0 0 5 9】図 1 1は本発明の第 3実施形態に係る車体構造の構成概要図である。

【0 0 6 0】図 1 1に示すように、本実施形態に係る車体構造は、車両に設けられる車体の構造であって、サイドメンバ 3 0 1、ロアクロスメンバ 3 0 2及びワイヤ 3 0 3を備えて構成されている。サイドメンバ 3 0 1は、車両前後方向に延びる骨格部材であり、例えば車両の左右にそれぞれ一つずっ配設されている。サイドメンバ 3 0 1の先端には、エネルギ吸収部 3 1 1が設けられている。エネルギ吸収部 3 1 1は、車両が衝突を起こした際にその衝突エネルギを吸収するものであり、サイドメンバ 3 0 1の他の部分より外力を受けて変形しやすい構造となっている。

【0 0 6 1】このエネルギ吸収部 3 1 1は、例えば、サイドメンバ 3 0 1の他の部分よりも低強度の部材により構成され又サイドメンバ 3 0 1の他の部分よりも肉厚の薄い鋼材により構成され、サイドメンバ 3 0 1の他の部分より変形しやすい構造とされる。車両前方から衝突荷重を受けた場合には、エネルギ吸収部 3 1 1がサイドメンバ 3 0 1の他の部分よりも先に座屈し、その座屈による変形により衝突エネルギを吸収する。その際、エネルギ吸収部 3 1 1は、サイドメンバ 3 0 1の他の部分より座屈強度が小さい座屈部として機能する。

【0 0 6 2】エネルギ吸収部 3 1 1の後端部にはフランジ 3 1 1 aが形成されている。エネルギ吸収部 3 1 1は、このフランジ 3 1 1 aを介して、その後方のサイドメンバ 3 0 1の部分とネジ止めによりフランジ結合されている。エネルギ吸収部 3 1 1の先端には、バンパリィンホースメント 3 0 4が設けられている。バンパリインホースメント 3 0 4は、衝突荷重を左右のサイドメンバ 1に効率よく分散するための部材であって、車幅方向に向けて配設され、左右のエネルギ吸収部 3 1 1、 3 1 1に取り付けられている。

【0 0 6 3】ロアクロスメンバ 3 0 2は、サイドメンバ 3 0 1の下方に設けられる下方骨格部材である。このロアクロスメンバ 3 0 2は、サイドメンバ 3 0 1 の下部に垂下される垂下部材として機能する。このロアクロスメンバ 3 0 2は、その両端部が左右のサイドメンバ 3 0 1に取り付けられ、車幅方向に向けて配設されている。ロアクロスメンバ 3 0 2は、その基端部をサイドメンバ 3 0 1の下部に挿入して、サイドメンバ 3 0 1に取り付けることが好ましい。このように取り付けることにより、ロアクロスメンバ 3 0 2が水平方向の力を受けてもサイドメンバ 3 0 1から外れにくくなる。

【0 0 6 4】サイドメンバ 3 0 1の先端とロアクロスメンバ 3 0 2との間にはワイヤ 3 0 3が結合されている。ワイヤ 3 0 3は、サイドメンバ 3 0 1とロアクロスメンバ 3 0 2の間において、圧縮力を伝達せず張力を伝達する張力伝達部材として機能するものである。ワイヤ 3 0 3の一端は、サイドメンバ 1の先端に取り付けられるバンパリインホースメント 3 0 4に取り付けられ、ワイヤ 3 0 3の他端はロアクロスメンバ 3 0 4の下部に取り付けられている。ワイヤ 3 0 3の一端は、サイドメンバ 3 0 1に直接取り付ける場合もある。また、張力伝達部材としては、このワイヤ 3 0 3以外のものであっても、圧縮力をほとんど伝達せず張力を伝達可能であるものであれば、チェーン、強化樹脂繊維材など他のものを用いてもよレヽ。

【0 0 6 5】次に、本実施形態に係る車体構造の衝突時の衝撃吸収について説明する。

【0 0 6 6】図 1 2〜 1 5は、本実施形態に係る車体構造の衝突時の衝撃吸収についての説明図である。図 1 2に示すように、本実施形態に係る車体構造を備えた車両 Aと車高の低い車両 Bとが正面衝突する場合、車両 Bのフレーム 3 9 1 がエネルギ吸収部 3 1 1の下方にあるロアクロスメンバ 3 0 2に向けて接近してくる。

【0 0 6 7】そして、図 1 3に示すように、車両 Aと車両 Bが更に接近すると、車両 Bのフレーム 3 9 1力ロアクロスメンバ 3 0 2に当接する前にワイヤ 3 0 3と接触する。この時、ワイヤ 3 0 3に衝突荷重が加わる。その際、ワイヤ 3 0 3は、サイドメンバ 3 0 1の先端にあるバンパリインホースメント 3 0 4及び口ァクロスメンバ 3 0 2に衝突荷重を張力として伝達させる。

【0 0 6 8】この張力により、サイドメンバ 3 0 1の先端のエネルギ吸収部 3 1 1が-下方へ屈曲する。その際の屈曲変形によって、衝突の衝撃を吸収することができる。このとき、，衝突荷重が所定以下で小さい場合には、ロアクロスメンバ 3 0 2及びロアクロスメンバ 3 0 2の結合部より後方のサイドメンバ 3 0 1には損傷がない。

【0 0 6 9】図 1 4に示すように、本実施形態に係る車体構造を備えた車両 A と車高の同じ車両 Cとが正面衝突する場合、車両 Cのフレーム 3 9 2がサイドメンバ 3 0 1に向けて接近してくる。

【0 0 7 0】そして、図 1 5に示すように、車両 Aと車両 Bが更に接近すると、車両 Cのフレーム 3 9 2がサイドメンバ 3 0 1の先端にあるロアクロスメンバ 3 0 2に当接する。これにより、衝突荷重がサイドメンバ 3 0 1の軸方向に伝達され、低強度のエネルギ吸収部 3 1 1が圧縮変形し衝撃を吸収する。

【0 0 7 1】一方、車両 Cのフレーム 3 9 2がロアクロスメンバ 3 0 2に当接することにより、衝突荷重がワイヤ 3 0 3に伝達される。しかしながら、ワイヤ 3 0 3は、張力のみを伝達し圧縮力を伝達しないので、ワイヤ 3 0 3を通じて衝突荷重がロアクロスメンバ 3 0 2及びサイドメンバ 3 0 1に伝達されることはない。このため、ワイヤ 3 0 3を通じて伝達される衝突荷重によってロアクロスメンバ 3 0 2又はサイドメンバ 3 0 1が破損することはない。

【0 0 7 2】以上のように、本実施形態に係る車体構造によれば、サイドメンバ 3 0 1の先端とロアクロスメンバ 3 0 2との間に圧縮力を伝達せず張力を伝達するワイヤ 3 0 3を結合したことにより、自車より車高の低い車両と衝突した場合などワイヤ 3 0 3に衝突荷重が加わった場合に、そのワイヤ 3 0 3によってサィドメンバ 3 0 1の先端に張力が伝達され、そのサイドメンバ 3 0 1の先端部が下方へ変形することにより、車両の前方部分で効率よく衝撃吸収が行える。

【0 0 7 3】また、衝突初期にサイドメンバ 3◦ 1の先端部分が屈曲変形することにより、自車のオーバーハングが短くなる。これにより、自車のサイドメンバ 3 0 1などのフレームが衝突時の相手車両の Aピラーまでに到達するまでの時間を長くすることができ、相手車両の破損低減及び安全性を高めることができる。【0 0 7 4】一方、自車と同じ車高の車両と衝突した場合などサイドメンバ 3 0 1に衝突荷重が加わった場合に、サイドメンバ 3 0 1が圧縮変形するが、ワイャ 3 0 3を通じてサイドメンノ 3 0 1からロアクロスメンバ 3 0 2に圧縮力が伝達されない。このため、軽度の衝突では、ロアクロスメンバ 3 0 2及びロアクロスメンバ 3 0 2の後方部分に変形がない。従って、サイドメンバ 3 0 1先端部の修理のみで済むので、修理コストの低減が図れる。また、ワイヤ 3 0 3自体も圧縮荷重によって破損することはないので、修理などは不要であり、修理コストの低減が図れる。【0 0 7 5】また、ワイヤ 3 0 3を設けることにより、車両重心から遠く設置されるバンパリインホースメント 3 0 4の結合や支持を強化することができる。このため、操縦安定性及び振動ノィズ特性の向上が図れる。

(第 4実施形態）

【0 0 7 6】次に本発明の第 4実施形態に係る車体構造について説明する。【0 0 7 7】図 1 6、 1 7は、本実施形態に係る車体構造の概要説明図である。図 1 6に示すように、本実施形態に係る車体構造は、上述した第 3実施形態に係る車体構造とほぼ同様に構成されるものであるが、サイドメンバ 3 0 1に屈曲部 3 1 1 bを設けた点で第 3実施形態に係る車体構造と異なるものである。

【0 0 7 8】屈曲部 3 1 1 bは、サイドメンバ 3 0 1においてロアクロスメンバ 3 0 2との結合部の後方側に対しその先端側の曲げ強度を小さくするものであり、例えばエネルギ吸収部 3 1 1に形成した溝として設けられる。すなわち、屈曲部 3 1 1 bは、エネルギ吸収部 3 1 1の上面及び下面において車幅方向に沿つて刻設した溝として設けられている。この屈曲部 3 1 1 bを形成することにより、サイドメンバ 3 0 1に曲げ荷重が加わった場合、屈曲部 3 1 1 bを起点としてサィドメンバ 3 0 1が屈曲しやすくなり、サイドメンバ 3 0 1の先端側が曲がりやすくなる。

【0 0 9】例えば、図 1 7に示すように、本実施形態に係る車体構造を備えた車両 Aと車高の低い車両 Bとが正面衝突する場合、車両 Bのフレーム 3 9 1力ロアクロスメンバ 3 0 2に当接する前にワイヤ 3 0 3と接触する。この時、ワイャ 3 0 3に衝突荷重が加わり、ワイヤ 3 0 3は、サイドメンバ 3 0 1の先端にあるバンパリインホースメント 3 0 4及びロアクロスメンバ 3 0 2に衝突荷重を張力として伝達させる。

【0 0 8 0】この張力により、サイドメンバ 3 0 1の先端部に曲げ荷重が加わる。すると、屈曲部 3 1 1 bを起点としてサイドメンバ 3 0 1が下方へ屈曲し、その際の屈曲変形によって、衝突の衝撃が吸収される。その際、衝突荷重が所定以下で小さい場合には、ロアクロスメンバ 3 0 2及びロアクロスメンバ 3 0 2の結合部より後方のサイドメンバ 3 0 1には損傷がない。

【0 0 8 1】以上のように、本実施形態に係る車体構造にあっても、上述した第 3実施形態と同様な作用効果が得られる。また、それに加え、衝突時において、サイドメンバ 3 0 1の先端側をより確実に屈曲させて衝撃吸収が行える。従って、車両の前方部分で効率よく衝撃吸収が行え、修理コストの低減が図れる。また、屈曲部 3 1 1 bを溝の刻設により形成した場合、その溝の部分を衝突時の座屈の起点とすることができ、座屈部として機能させることができる。

【0 0 8 2】なお、上述した第 3、第 4の実施形態では、車両の前部構造について説明したが、エネルギ吸収部 3 1 1、ロアクロスメンバ 3 0 2などを車両の後部に設けて、他車の後部衝突時の衝撃吸収に対応するものに適用してもよい。

【0 0 8 3】また、上述した各実施形態は本発明に係る車体構造の一例を示すものである。本発明に係る車体構造は、このようなものに限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しないように変形したものであってもよい。

産業上の利用可能性

【0 0 8 4】本発明は、サイドメンバを有する車両に用いることができ、バンパ高さの異なる車同士が衝突した場合においてもサイドメンバによる衝撃の吸収を簡素な構造で実現することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 車両の前部又は後部に設けられる車体構造であって、

前記車両の前後方向に延びるサイドメンバと、

前記サイドメンバに設けられており、長手方向において該サイドメンバの他の部位よりも上下方向の曲げ強度が小さい屈曲部と、

前記サイドメンバ下部に垂下されており、前後方向の曲げ強度が前記屈曲部の前記曲げ強度より大きい垂下部材と、

を備えることを特徴とする車体構造。

2 . 前記垂下部材は、前記屈曲部よりも外端側の前記サイドメンバの下部に垂下されていることを特徴とする請求項 1に記載の車体構造。

3 . 前記垂下部材は、基端部のみにおいて前記サイドメンバ下部に支持されていることを特徴とする請求項 1に記載の車体構造。

4 . 前記垂下部材は、前記サイドメンバと別体で且つ同じ幅に設けられており、

前記サイドメンバの側面から下面にかけて設けられた凹部に、前記垂下部材の基端部が嵌め合わされて、該サイドメンバの側面と面一にされていることを特徴とする請求項 1に記載の車体構造。

•5 . 前記垂下部材は、前記サイドメンバと一体に設けられていることを特徴とする請求項 1に記載の車体構造。

6 . 前記サイドメンバは、本体部とこれに連結される外端部とを有し、前記屈曲部は、前記本体部と前記外端部との連結部を含むこと、

を特徴とする請求項 1に記載の車体構造。

7 . 前記連結部は、前記本体部及び前記外端部にそれぞれ設けられたフランジと、該フランジを通して締結されるボルトナツト機構とを含むことを特徴とする請求項 6に記載の車体構造。

8 . 一対の前記垂下部材の間に横架されたクロスメンバを備えることを特徴とする請求項 1に記載の車体構造。

9 . 前記垂下部材は、前記クロスメンバを背後から受ける受け部を有することを特徴とする請求項 8に記載の車体構造。

1 0 . 前記サイドメンバの端部と前記垂下部材との間に結合され、圧縮力を伝達せず張力を伝達する張力伝達部材を備えたことを特徴とする請求項 1に記載の車体構造。

1 1 . 前記屈曲部は、前記サイドメンバにおける前記垂下部材の垂下位置より外端側に設けられていることを特徴とする請求項 1 0に記載の車体構造。

1 2 . 前記サイドメンバは、前記垂下部材の垂下位置より外端側にその逆側に比べて座屈強度が小さい座屈部を有することを特徴とする請求項 1 0に記載の車体構造。

1 3 . 前記張力伝達部材は、ワイヤにより構成されていることを特徴とする請求項 1 0に記載の車体構造。