WO2011048694A1 - 車体構造 - Google Patents

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WO2011048694A1
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deformation
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vehicle body
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Inventor
晃士 吉田
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トヨタ自動車株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/152Front or rear frames

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle body structure in a vehicle.
  • a structure including a side member extending in the vehicle front-rear direction and a sub-side member provided in parallel with the side member is known (for example, Patent Document 1).
  • the sub-side member has a front region, a central region, and a rear region. Further, the buckling strength of the rear region of the sub side member is set higher than that of the front region, and the buckling strength of the central region of the sub side member is set higher than that of the rear region.
  • the deformation of the side member and the deformation of the sub-side member are synchronized when a load is applied. This further improves the load absorption efficiency. Further, the load can be distributed to the side member and the sub-side member. Thus, it has been required to further improve the collision performance by making the vehicle body structure suitable.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a vehicle body structure capable of improving the collision performance.
  • a vehicle body structure according to the present invention is surrounded by a pair of side members extending in the vehicle front-rear direction, a pair of sub-side members arranged in parallel below the pair of side members, a pair of side members, and a pair of sub-side members.
  • the sub-side member has a portion whose strength is lower than that of the other portion at a position in front of the power unit with respect to the load.
  • the sub-side member having a constant strength along the vehicle longitudinal direction is bent and deformed at the center position.
  • the sub-side member has a portion whose strength is lower than that of the other portion at a position in front of the power unit with respect to the load.
  • the sub-side member is easily deformed at a portion where the strength on the front side is lowered. That is, the sub-side member is likely to be deformed at a position ahead of the power unit EG with respect to the load when a load is applied.
  • the sub-side member can be deformed in synchronism with the deformation of the side member in a region in front of the power unit EG having a relatively small number of rigidly arranged components. Therefore, the sub side member can absorb the load efficiently in cooperation with the side member.
  • the sub-side member is configured to have higher strength in the rear part with respect to the load than in the front part of the power unit. Therefore, after the load is absorbed in cooperation between the front side of the side member and the front side of the sub-side member, the sub-side member can sufficiently transmit the load to the rear skeleton structure. As a result, the load can be distributed to the side member and the sub-side member. Thus, the collision performance can be improved.
  • the side member has a deformation promoting portion that promotes deformation of the side member at a position ahead of the power unit with respect to the load. Similar to the sub-side member, the side member is easily deformed in a region ahead of the power unit with respect to the load. Therefore, it becomes easier to synchronize the deformation of the side member and the deformation of the sub-side member. Thereby, the collision performance is further improved.
  • the sub-side member bends and deforms at a position in front of the power unit with respect to the load when a load is applied. It becomes easy to synchronize the deformation of the side member and the deformation of the sub-side member. Thereby, the collision performance is further improved.
  • a vehicle body structure includes a pair of side members extending in the vehicle front-rear direction and a pair of sub-side members arranged in parallel below the pair of side members, and the side members are deformed to promote deformation.
  • the promotion part is provided on the front side with respect to the load, and the sub-side member has a deformation cooperating part that deforms in accordance with the deformation of the deformation promotion part.
  • the side member since the side member has the deformation promoting portion on the front side with respect to the load, the load can be transmitted to the rear side after absorbing the load on the front side. Further, since the deformation cooperative portion of the sub side member is deformed along with the deformation of the deformation promoting portion, the deformation of the deformation promoting portion of the side member and the deformation of the deformation cooperative portion of the sub side member are easily synchronized. Therefore, the sub side member can absorb the load efficiently in cooperation with the side member. Further, the load can be distributed to the side member and the sub-side member. Thus, the collision performance can be improved.
  • the strength of the sub-side member at the deformation cooperative portion is lower than that of the rear side of the deformation cooperative portion with respect to the load.
  • the sub-side member bends and deforms at the deformation cooperating portion when a load is applied. Therefore, the deformation of the side member and the deformation of the sub-side member can be easily synchronized. Thereby, the collision performance is further improved.
  • the deformation promoting portion and the deformation cooperating portion are arranged at the same position in the vehicle front-rear direction.
  • the deformation of the deformation promoting portion and the deformation of the deformation cooperative portion can be more reliably synchronized. Thereby, the collision performance is further improved.
  • the collision performance can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic configuration side view of a vehicle body structure according to an embodiment of the present invention as viewed from the vehicle width direction.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a sub-side member of the vehicle body structure according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the vehicle body structure according to the embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating a state when a load is applied to the radiator support.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a conventional vehicle body structure, and shows a state when a load is applied to a radiator support.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a sub-side member of a vehicle body structure according to a modification.
  • FIG. 1 is a schematic configuration side view of a vehicle body structure according to an embodiment of the present invention as viewed from the vehicle width direction.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a sub-side member of the vehicle body structure according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3
  • FIG. 6 is a perspective view showing a sub-side member of a vehicle body structure according to a modification.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a sub-side member of a vehicle body structure according to a modification.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a sub-side member of a vehicle body structure according to a modification.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a sub-side member of a vehicle body structure according to a modification.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a sub-side member of a vehicle body structure according to a modification.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a vehicle body structure 1 according to an embodiment of the present invention as viewed from the vehicle width direction.
  • the vehicle body structure 1 is a skeleton structure on the front side of the vehicle.
  • the vehicle body structure 1 has a function of absorbing a load when a load is applied in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the vehicle body structure 1 mainly includes a front side member 2, a sub side member 3, a radiator support 4, a suspension member 6, and a power unit EG.
  • the front side member 2 is a pair of skeleton members extending in the vehicle front-rear direction.
  • the front side members 2 are respectively arranged on both sides in the vehicle width direction.
  • the front side member 2 has a function of absorbing the load when a load acts on the front side of the vehicle.
  • the front side member 2 has a kick portion 2a that is inclined upward toward the front of the vehicle.
  • the front side member 2 has a front portion 2b extending in the vehicle front-rear direction on the front side of the kick portion 2a.
  • the front side member 2 has a rear portion 2c extending in the vehicle front-rear direction on the rear side of the kick portion 2a.
  • the front part 2b is arranged at a position higher than the rear part 2c.
  • the radiator support 4 is disposed in front of the front side member 2 and the sub side member 3.
  • the radiator support 4 is a member that supports a radiator (not shown).
  • the radiator support 4 has a function of receiving a load acting on the front side of the vehicle.
  • the radiator support 4 includes a radiator support upper, a radiator support lower, and a pair of radiator support sides 4a.
  • the radiator support upper extends in the vehicle width direction on the upper side.
  • the radiator support lower extends in the vehicle width direction on the lower side.
  • the radiator support side 4a extends in the vertical direction on both sides in the vehicle width direction.
  • the radiator support side 4a is connected to the radiator support upper and the radiator support lower.
  • the pair of radiator support sides 4a are connected to the front ends of the front portions 2b of the pair of front side members 2, respectively.
  • the suspension member 6 is a member to which a front suspension or the like is assembled.
  • the suspension member 6 is disposed below the front side member 2.
  • the suspension member 6 is disposed below the kick portion 2 a of the front side member 2.
  • the sub-side member 3 is a skeleton member arranged in parallel with the front side member 2 below the front side member 2.
  • the sub-side member 3 extends in the vehicle front-rear direction so as to be parallel to the front portion 2 b of the front side member 2.
  • the sub-side member 3 has a function of absorbing the load when a load acts on the front side of the vehicle.
  • the front end 3 a of the sub-side member 3 is connected to the radiator support lower of the radiator support 4. Further, the rear end portion 3 b of the sub side member 3 is connected to the suspension member 6.
  • the detailed configuration of the subside member 3 will be described later.
  • the power unit EG is composed of an engine or the like.
  • the power unit EG is disposed in a region surrounded by the front side member 2, the sub side member 3, the radiator support 4, and the suspension member 6.
  • the power unit EG is disposed at a position spaced apart from the radiator support 4 by a predetermined distance.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of the sub-side member 3 of the vehicle body structure 1 according to the present embodiment.
  • the front side member 2 has a deformation promoting portion 10 that promotes deformation of the front side member 2 at a position ahead of the power unit EG.
  • the vehicle body structure 1 has a reference position BL that divides a region in front of the vehicle to be deformed and a region in the rear of the vehicle in which the deformation is suppressed.
  • the reference position BL is set at a position in front of the front end of the power unit EG.
  • the deformation promoting unit 10 is set in front of the reference position BL.
  • the deformation promoting portion 10 is constituted by a plurality of beads 11 formed on the side wall of the front side member 2.
  • the bead 11 is formed by recessing the side wall of the front side member 2 inward or outward.
  • the bead 11 extends in the vehicle vertical direction. Each bead 11 is arranged at a predetermined interval in the vehicle longitudinal direction.
  • the front side member 2 is promoted to be deformed by the deformation promoting portion 10 on the front side of the reference position BL when a load is applied. Thereafter, the front side member 2 transmits the load rearward while suppressing deformation at the rear side of the reference position BL.
  • the sub-side member 3 has a deformation cooperating portion (a portion whose strength is lowered) 7 at a position in front of the power unit EG, and the deformation is suppressed to the rear side of the deformation cooperating portion 7.
  • Part (rear part) 8 The deformation cooperating unit 7 has a lower strength than the deformation suppressing unit 8 which is another part.
  • the deformation cooperative portion 7 has a function of being deformed along with the deformation of the deformation promoting portion 10 of the front side member 2 when a load is applied. That is, the deformation cooperating portion 7 is configured to be easily deformed without impeding the deformation of the deformation promoting portion 10 of the front side member 2 when a load is applied.
  • the deformation suppression unit 8 has a function of suppressing deformation when a load is applied.
  • the deformation cooperating portion 7 of the sub side member 3 is configured to have a low strength
  • the deformation suppressing portion 8 of the sub side member 3 is configured to have a high strength
  • the deformation cooperative portion 7 of the sub-side member 3 has an upper wall 7a, a side wall 7b, and a side wall 7c
  • the deformation suppressing portion 8 of the sub-side member 3 has an upper wall 8a, a side wall 8b, and a side wall 8c.
  • the upper wall 7a and the upper wall 8a are configured by a single rectangular plate extending in the vehicle front-rear direction.
  • the side wall 7b and the side wall 8b extend in the vehicle front-rear direction.
  • the side wall 7b extends vertically downward from the side edge of the upper wall 7a, and the side wall 8b extends vertically downward from the side edge of the upper wall 8a.
  • the width of the side wall 7b in the vehicle vertical direction is narrower than the width of the side wall 8b in the vehicle vertical direction.
  • the lower end portion is inclined toward the vehicle front-rear direction.
  • the side wall 7c and the side wall 8c extend in the vehicle front-rear direction.
  • the side wall 7c extends vertically downward from the other side end of the upper wall 7a, and the side wall 8c extends vertically downward from the other side end of the upper wall 8a.
  • the width of the side wall 7c in the vertical direction of the vehicle is narrower than the width of the side wall 8c in the vertical direction of the vehicle.
  • the lower end portion is inclined toward the vehicle front-rear direction.
  • the shapes of the side wall 7b and the side wall 8b, and the side wall 7c and the side wall 8c coincide with each other when viewed from the vehicle width direction.
  • the deformation promoting portion 10 of the front side member 2 and the deformation cooperative portion 7 of the sub side member 3 are arranged at least in front of the power unit.
  • the deformation promoting portion 10 of the front side member 2 and the deformation cooperative portion 7 of the sub side member 3 are both formed in front of the reference position BL.
  • transformation cooperation part 7 of the sub side member 3 are arrange
  • the position does not need to be exactly the same. It is only necessary that the deformation cooperative unit 7 can be deformed according to the deformation of the deformation promoting unit 10. Therefore, the rear end position of the deformation promoting unit 10 and the rear end position of the deformation cooperative unit 7 may be shifted.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the vehicle body structure 1 according to the present embodiment, and shows a state when a load is applied to the radiator support 4.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a conventional vehicle body structure 100, and shows a state when a load is applied to the radiator support 4.
  • the conventional vehicle body structure 100 includes a sub-side member 103 having a constant cross-sectional area as shown in FIG.
  • the strength of the sub-side member 103 is constant at any position in the vehicle front-rear direction. Further, a deformation suppressing portion is not provided on the front side of the front side member 2.
  • the sub-side member 103 has a constant strength, so that it is bent at the center position. Therefore, the amount of deformation of the radiator support 4 on the lower side of the vehicle body increases. Further, the front side member 2 and the sub side member 3 are greatly different in deformation position and deformation speed, and the deformation mode is not stable. Further, when the sub-side member 103 is folded at the center position, load transmission on the lower side of the vehicle body is greatly reduced. Therefore, the load may be concentrated on the front side member 2.
  • the sub-side member 3 is stronger than the rear side deformation suppressing portion 8 at a position ahead of the power unit EG. It has a lowered portion, that is, a deformation cooperating portion 7.
  • the sub-side member 103 having a constant strength along the vehicle front-rear direction is bent and deformed at the center position.
  • the sub-side member 3 according to the present embodiment is easily deformed by the deformation cooperating portion 7 whose front side strength is lowered. That is, as shown in FIG. 3, the sub-side member 3 is likely to be deformed at a position ahead of the power unit EG when a load is applied.
  • the sub-side member 3 can be deformed in synchronism with the deformation of the front side member 2 in a region in front of the power unit EG having a relatively small number of rigidly arranged components. Therefore, the sub-side member 3 can absorb the load efficiently in cooperation with the front side member 2. Further, the sub-side member 3 is configured to have higher strength than the deformation cooperative portion 7 on the rear side of the deformation cooperative portion 7. Therefore, after the front side member 2 and the front side of the sub-side member 3 cooperate to absorb the load, the sub-side member 3 can sufficiently transmit the load to the rear skeleton structure. Thereby, the load can be distributed to the front side member 2 and the sub side member 3. Thus, the collision performance can be improved.
  • the front side member 2 has a deformation promoting portion 10 that promotes deformation of the front side member 2 at a position ahead of the power unit EG.
  • the front side member 2 is easily deformed in a region in front of the power unit EG. Therefore, the deformation of the front side member 2 and the deformation of the sub side member 3 are more easily synchronized. Thereby, the collision performance is further improved.
  • the sub-side member 3 is configured to bend and deform at a position ahead of the power unit EG when a load is applied. Therefore, the deformation of the front side member 2 and the deformation of the sub side member 3 are easily synchronized. Thereby, the collision performance is further improved.
  • the front side member 2 has a deformation promoting portion 10 that promotes deformation on the front side.
  • the sub-side member 3 has a deformation cooperating portion 7 that is deformed as the deformation promoting portion 10 is deformed. Since the front side member 2 has the deformation promoting portion 10 on the front side, the load can be transmitted rearward after absorbing the load on the front side. Further, since the deformation cooperative portion 7 of the sub side member 3 is deformed along with the deformation of the deformation promoting portion 10, the deformation of the deformation promoting portion 10 of the front side member 2 and the deformation cooperative portion 7 of the sub side member 3 are changed. The deformation becomes easy to synchronize. Therefore, the sub-side member 3 can absorb the load efficiently in cooperation with the front side member 2. Further, the load can be distributed to the front side member 2 and the sub side member 3. Thus, the collision performance can be improved.
  • the sub-side member 3 has a lower strength at the deformation cooperation portion 7 than the deformation suppression portion 8 that is a rear portion of the vehicle relative to the deformation cooperation portion 7.
  • the deformation cooperation portion 7 has been reduced.
  • the deformation cooperative portion 7 can be reliably deformed in synchronization with the deformation promoting portion 10 of the front side member 2.
  • the portion stronger than the deformation cooperative portion 7 can transmit the load backward. Therefore, the load can be distributed to the front side member 2 and the sub side member 3.
  • the sub-side member 3 is bent and deformed by the deformation cooperation portion 7 when a load is applied. Therefore, the deformation of the front side member 2 and the deformation of the sub side member 3 are easily synchronized. Thereby, the collision performance is further improved.
  • the deformation promoting unit 10 and the deformation cooperating unit 7 are arranged at the same position in the vehicle front-rear direction. Therefore, the deformation of the deformation promoting unit 10 and the deformation of the deformation cooperative unit 7 can be more reliably synchronized. Thereby, the collision performance is further improved.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the shape of the sub-side member is not particularly limited as long as the front side is easily deformed.
  • the sub-side member shown in FIGS. 5 to 10 may be used.
  • the sub-side member 20 shown in FIG. 5 has a deformation cooperating portion 21 on the front side of the vehicle and a deformation suppressing portion 22 on the rear side.
  • the sub side member 20 has a configuration in which the sub side member 3 is turned upside down. That is, the side walls 21b and 21c of the deformation cooperating part 21 and the side walls 21c and 22c of the deformation suppressing part 22 extend upward.
  • the sub-side member 30 shown in FIG. 6 has a deformation cooperating portion 31 on the front side of the vehicle and a deformation suppressing portion 32 on the rear side.
  • the upper wall 31a and the side walls 31b and 31c of the deformation cooperative part 31 and the upper wall 32a and the side walls 32b and 32c of the deformation suppressing part 32 have a certain width.
  • the plate thickness of the deformation cooperating unit 31 is thinner than the plate thickness of the deformation suppressing unit 32.
  • the deformation cooperation part 41 has a bead 43 between the upper wall 41a and the side wall 41b and between the upper wall 41a and the side wall 41c.
  • the deformation suppression unit 42 does not have a bead. Since the deformation cooperation part 41 has the bead 43, it becomes easy to deform
  • FIG. 8 has a deformation cooperating portion 51 on the front side of the vehicle and a deformation suppressing portion 52 on the rear side.
  • a through hole 53 is formed in the upper wall 51a of the deformation cooperative portion 51.
  • the through hole 53 shown in FIG. 8 is a long hole extending in the longitudinal direction of the sub-side member 50, the shape is not limited. For example, a long hole extending in the short direction of the sub-side member 50 may be used.
  • the side member 60 is configured by providing a reinforcing member 63 on the sub-side member 3 according to the above-described embodiment.
  • the reinforcing member 63 is disposed between the deformation cooperation unit 61 and the deformation suppression unit 62.
  • the reinforcing member 63 extends upward and is connected to the front side member 2.
  • the deformation 10 has a deformation cooperating portion 71 on the front side of the vehicle and a deformation suppressing portion 72 on the rear side.
  • the deformation suppressing unit 72 is configured by a reinforcing member that is bent in an L shape.
  • the reinforcing member extends to the front of the vehicle and bends and extends upward while maintaining a certain cross-sectional shape.
  • the upper end of the reinforcing member is connected to the front side member 2.
  • the deformation cooperating unit 71 is configured by a member that is connected to the deformation suppressing unit 72 by a bent portion.
  • the vehicle body structure on the front side of the vehicle body has been described.
  • the vehicle body structure according to the present invention may be applied to either the front side or the rear side of the vehicle body.
  • the “front side with respect to the load” indicates the rear end side of the vehicle body.
  • the present invention can be used when absorbing a load acting on a vehicle.
  • SYMBOLS 1 Car body structure, 2 ... Front side member (side member), 3 ... Sub side member, 7 ... Deformation cooperation part (part by which intensity

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Abstract

 衝突性能を向上することのできる車体構造を提供する。サブサイドメンバ3は、パワーユニットEGよりも前方の位置に、後側の変形抑制部8に比して強度が低くされた変形協働部7を有する。サブサイドメンバ3は、荷重が作用したとき、パワーユニットEGよりも前方の位置で変形を生じ易くなる。サブサイドメンバ3は、剛性の高い配設部品が比較的少ないパワーユニットEGよりも前方の領域において、フロントサイドメンバ2の変形に同期して変形することができる。従って、サブサイドメンバ3は、フロントサイドメンバ2と協働して効率的に荷重を吸収することができる。また、サブサイドメンバ3は、変形協働部7よりも後方側において、変形協働部7に比して強度が高く構成される。従って、サブサイドメンバ3は、後方の骨格構造へ十分に荷重を伝達する。これによって、荷重は、フロントサイドメンバ2とサブサイドメンバ3へ分散する。

Description

車体構造
 本発明は、車両における車体構造に関する。
 従来の車体構造として、車両前後方向に延びるサイドメンバと、サイドメンバと並設されたサブサイドメンバと、を備えたものが知られている(例えば、特許文献1)。この車体構造では、サブサイドメンバは、前部領域、中央部領域、及び後部領域を有している。また、サブサイドメンバの後部領域の座屈強度は、前部領域よりも高く設定されており、サブサイドメンバの中央部領域の座屈強度は、後部領域よりも高く設定されている。
特開2008-37112号公報
 ここで、上述の車体構造にあっては、衝突性能を更に向上させることが求められていた。具体的には、荷重が作用したときに、サイドメンバの変形とサブサイドメンバの変形が同期することが求められる。これによって荷重吸収の効率が一層向上する。また、荷重が、サイドメンバとサブサイドメンバへ分散することができる。このように、車体構造を好適な構造とすることによって、衝突性能を更に向上させることが求められていた。
 本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、衝突性能を向上することのできる車体構造を提供することを目的とする。
 本発明に係る車体構造は、車両前後方向に延びる一対のサイドメンバと、一対のサイドメンバの下方にそれぞれ並設された一対のサブサイドメンバと、一対のサイドメンバ及び一対のサブサイドメンバに囲まれる位置に配置されるパワーユニットと、を備え、サブサイドメンバは、荷重に対してパワーユニットよりも前側の位置に、他の部分に比して強度が低くされた部分を有することを特徴とする。
 例えば、図3に示すような従来の車体構造において、車両前後方向に沿って強度が一定のサブサイドメンバは、中央位置で折れ変形する。一方、本発明に係る車体構造によれば、サブサイドメンバは、荷重に対してパワーユニットよりも前側の位置に、他の部分に比して強度が低くされた部分を有している。サブサイドメンバは、前側の強度が低くされた部分で、変形し易くなる。すなわち、サブサイドメンバは、荷重が作用したとき、荷重に対してパワーユニットEGよりも前方の位置で変形を生じ易くなる。サブサイドメンバは、剛性の高い配設部品が比較的少ないパワーユニットEGよりも前方の領域において、サイドメンバの変形に同期して変形することができる。従って、サブサイドメンバは、サイドメンバと協働して効率的に荷重を吸収することができる。また、サブサイドメンバは、荷重に対して後側の部分では、パワーユニットより前側の部分より強度が高く構成される。従って、サイドメンバの前側とサブサイドメンバの前側で協働して荷重を吸収した後、サブサイドメンバは、後方の骨格構造へ十分に荷重を伝達することができる。これによって、荷重が、サイドメンバとサブサイドメンバへ分散することができる。以上によって、衝突性能を向上することができる。
 また、本発明に係る車体構造において、サイドメンバは、荷重に対してパワーユニットよりも前側の位置に、サイドメンバの変形を促進する変形促進部を有することが好ましい。サブサイドメンバと同じく、サイドメンバは、荷重に対してパワーユニットよりも前方の領域で変形し易くなる。従って、サイドメンバの変形とサブサイドメンバの変形が一層同期し易くなる。これによって、衝突性能が一層向上する。
 本発明に係る車体構造において、サブサイドメンバは、荷重が作用したときに、荷重に対してパワーユニットよりも前側の位置で、折れ変形することが好ましい。サイドメンバの変形とサブサイドメンバの変形とが同期し易くなる。これによって、衝突性能が一層向上する。
 本発明に係る車体構造は、車両前後方向に延びる一対のサイドメンバと、一対のサイドメンバの下方にそれぞれ並設された一対のサブサイドメンバと、を備え、サイドメンバは、変形を促進する変形促進部を荷重に対して前側に有し、サブサイドメンバは、変形促進部の変形に伴って変形する変形協働部を有することを特徴とする。
 この車体構造によれば、サイドメンバは、荷重に対して前側において変形促進部を有しているため、前側で荷重を吸収した上で、後方へ荷重を伝達することができる。更に、サブサイドメンバの変形協働部は、変形促進部の変形に伴って変形するため、サイドメンバの変形促進部の変形とサブサイドメンバの変形協働部の変形が、同期し易くなる。従って、サブサイドメンバは、サイドメンバと協働して効率的に荷重を吸収することができる。また、荷重は、サイドメンバとサブサイドメンバへ分散することができる。以上によって、衝突性能を向上することができる。
 本発明に係る車体構造において、サブサイドメンバは、荷重に対して変形協働部よりも後側の部分に比して、変形協働部での強度が低くされていることが好ましい。変形協働部の強度を低くすることで、確実にサイドメンバの変形促進部と同期して変形することができる。更に、変形協働部よりも強度の強い部分は、荷重を後方に伝達することができる。従って、荷重は、サイドメンバとサブサイドメンバへ分散することができる。
 本発明に係る車体構造において、サブサイドメンバは、荷重が作用したときに、変形協働部で、折れ変形することが好ましい。従って、サイドメンバの変形とサブサイドメンバの変形とが同期し易くなる。これによって、衝突性能が一層向上する。
 本発明に係る車体構造において、変形促進部と変形協働部は、車両前後方向において、同位置に配置されていることが好ましい。変形促進部の変形と変形協働部の変形は、一層確実に同期することができる。これによって、衝突性能が一層向上する。
 本発明によれば、衝突性能を向上することができる。
図1は、本発明の実施形態に係る車体構造を車幅方向から見た概略構成側面図である。 図2は、本発明の実施形態に係る車体構造のサブサイドメンバの構成を示す斜視図である。 図3は、本発明の実施形態に係る車体構造の概略構成図であり、ラジエータサポートに荷重が作用したときの様子を示す図である。 図4は、従来の車体構造の概略構成図であり、ラジエータサポートに荷重が作用したときの様子を示す図である。 図5は、変形例に係る車体構造のサブサイドメンバを示す斜視図である。 図6は、変形例に係る車体構造のサブサイドメンバを示す斜視図である。 図7は、変形例に係る車体構造のサブサイドメンバを示す斜視図である。 図8は、変形例に係る車体構造のサブサイドメンバを示す斜視図である。 図9は、変形例に係る車体構造のサブサイドメンバを示す斜視図である。 図10は、変形例に係る車体構造のサブサイドメンバを示す斜視図である。
 以下、図面を参照して本発明に係る車体構造の好適な実施形態について詳細に説明する。
 図1は、本発明の実施形態に係る車体構造1を車幅方向から見た概略構成側面図である。車体構造1は、車両の前側における骨格構造である。車体構造1は、車両の前後方向に荷重が作用した場合に、荷重を吸収する機能を有している。図1に示すように、車体構造1は、主に、フロントサイドメンバ2、サブサイドメンバ3、ラジエータサポート4、サスペンションメンバ6、パワーユニットEGを備えている。
 フロントサイドメンバ2は、車両前後方向に延びる一対の骨格部材である。フロントサイドメンバ2は、車幅方向の両側にそれぞれ配置されている。フロントサイドメンバ2は、車両前側に荷重が作用したときに、当該荷重を吸収する機能を有している。フロントサイドメンバ2は、車両前方へ向かって上方に傾斜するキック部2aを有している。また、フロントサイドメンバ2は、キック部2aよりも前側に、車両前後方向に延びる前部2bを有する。フロントサイドメンバ2は、キック部2aよりも後側に、車両前後方向に延びる後部2cを有する。前部2bは、後部2cよりも高い位置に配置されている。
 ラジエータサポート4は、フロントサイドメンバ2及びサブサイドメンバ3よりも前側に配置されている。ラジエータサポート4は、ラジエータ(図示せず)を支持する部材である。ラジエータサポート4は、車両前側に作用する荷重を受け止める機能を有する。ラジエータサポート4は、ラジエータサポートアッパ、ラジエータサポートロア、一対のラジエータサポートサイド4aを有する。ラジエータサポートアッパは、上側で車幅方向に延びている。ラジエータサポートロアは、下側で車幅方向に延びている。ラジエータサポートサイド4aは、車幅方向の両側で上下方向に延びている。ラジエータサポートサイド4aは、ラジエータサポートアッパ及びラジエータサポートロアに連結されている。一対のラジエータサポートサイド4aは、一対のフロントサイドメンバ2の前部2bの前端にそれぞれ連結されている。
 サスペンションメンバ6は、フロントサスペンション等が組みつけられる部材である。サスペンションメンバ6は、フロントサイドメンバ2の下方に配置される。本実施形態では、サスペンションメンバ6は、フロントサイドメンバ2のキック部2aの下方に配置されている。
 サブサイドメンバ3は、フロントサイドメンバ2の下方で、当該フロントサイドメンバ2に並設された骨格部材である。サブサイドメンバ3は、フロントサイドメンバ2の前部2bと平行をなすように、車両前後方向に延びている。サブサイドメンバ3は、車両前側に荷重が作用したときに、当該荷重を吸収する機能を有している。サブサイドメンバ3の前端部3aは、ラジエータサポート4のラジエータサポートロアと接続されている。また、サブサイドメンバ3の後端部3bは、サスペンションメンバ6と接続されている。サブサイドメンバ3の詳細な構成については、後に説明する。
 パワーユニットEGは、エンジン等によって構成される。パワーユニットEGは、フロントサイドメンバ2、サブサイドメンバ3、ラジエータサポート4、及びサスペンションメンバ6に取り囲まれる領域に配置される。パワーユニットEGは、ラジエータサポート4よりも所定間隔離間した位置に配置される。
 次に、本実施形態に係る車体構造1のフロントサイドメンバ2及びサブサイドメンバ3の特徴的な構成について図1及び図2を参照して詳細に説明する。図2は、本実施形態に係る車体構造1のサブサイドメンバ3の構成を示す斜視図である。
 図1に示すように、フロントサイドメンバ2は、パワーユニットEGよりも前方の位置に、フロントサイドメンバ2の変形を促進する変形促進部10を有する。車体構造1は、変形する車両前方の領域と、変形が抑制される車両後方の領域とを分ける基準位置BLを有している。基準位置BLは、パワーユニットEGの前端よりも前側の位置に設定される。変形促進部10は、基準位置BLよりも前側に設定される。変形促進部10は、フロントサイドメンバ2の側壁に形成された、複数のビード11によって構成されている。ビード11は、フロントサイドメンバ2の側壁を内側又は外側へ窪ませることによって形成される。ビード11は、車両上下方向に延びている。それぞれのビード11は、車両前後方向に所定の間隔で配置されている。フロントサイドメンバ2は、基準位置BLよりも前側では、荷重が作用したときに、変形促進部10によって変形が促進される。その後、フロントサイドメンバ2は、基準位置BLよりも後側では、変形を抑制して荷重を後方へ伝達する。
 図1に示すように、サブサイドメンバ3は、パワーユニットEGよりも前方の位置に変形協働部(強度が低くされた部分)7を有し、変形協働部7よりも後側に変形抑制部(後側の部分)8を有している。変形協働部7は、他の部分である変形抑制部8に比して強度が低くされている。変形協働部7は、荷重が作用したときに、フロントサイドメンバ2の変形促進部10の変形に伴って変形する機能を有している。すなわち、変形協働部7は、荷重が作用したときに、フロントサイドメンバ2の変形促進部10の変形を阻害することなく、変形し易い構成となっている。変形抑制部8は、荷重が作用したときに、変形を抑制する機能を有している。
 図2に示すように、サブサイドメンバ3の変形協働部7は、強度が低く構成されており、サブサイドメンバ3の変形抑制部8は、強度が高く構成されている。具体的には、サブサイドメンバ3の変形協働部7は、上壁7a、側壁7b、側壁7cを有している。サブサイドメンバ3の変形抑制部8は、上壁8a、側壁8b、側壁8cを有している。
 上壁7a及び上壁8aは、車両前後方向に延びる一枚の長方形状の板によって構成されている。側壁7b及び側壁8bは、車両前後方向に延びている。側壁7bは上壁7aの側端部から下方へ垂直に延び、側壁8bは上壁8aの側端部から下方へ垂直に延びている。側壁7bの車両上下方向の幅は、側壁8bの車両上下方向の幅よりも狭い。側壁7bと側壁8bとの間の幅が変わる位置では、下端部が車両前後方向に向かって傾斜している。側壁7c及び側壁8cは、車両前後方向に延びている。側壁7cは上壁7aの他方の側端部から下方へ垂直に延び、側壁8cは上壁8aの他方の側端部から下方へ垂直に延びている。側壁7cの車両上下方向の幅は、側壁8cの車両上下方向の幅よりも狭い。側壁7cと側壁8cとの間の幅が変わる位置では、下端部が車両前後方向に向かって傾斜している。側壁7b及び側壁8bと、側壁7c及び側壁8cとの形状は、車幅方向から見て一致している。以上のような構成によって、サブサイドメンバ3は、変形協働部7の横断面積が、変形抑制部8の横断面積よりも小さくなっている。
 フロントサイドメンバ2の変形促進部10及びサブサイドメンバ3の変形協働部7は、少なくともパワーユニットよりも前方の位置に配置されている。本実施形態では、フロントサイドメンバ2の変形促進部10及びサブサイドメンバ3の変形協働部7は、いずれも基準位置BLよりも前側に形成されている。また、フロントサイドメンバ2の変形促進部10とサブサイドメンバ3の変形協働部7は、車両前後方向において、同位置に配置されていることが好ましい。ここで、同位置とは、位置が厳密に一致している必要はない。変形協働部7が変形促進部10の変形に応じて変形することができればよい。従って、変形促進部10の後端位置と変形協働部7の後端位置とが、ずれていてもよい。
 次に、図3及び図4を参照して、本実施形態に係る車体構造1の作用・効果について説明する。図3は、本実施形態に係る車体構造1の概略構成図であり、ラジエータサポート4に荷重が作用したときの様子を示す図である。図4は、従来の車体構造100の概略構成図であり、ラジエータサポート4に荷重が作用したときの様子を示す図である。
 まず、従来の車体構造100は、図4に示すように、横断面積が一定なサブサイドメンバ103を備えている。サブサイドメンバ103は、車両前後方向のいずれの位置においても、強度が一定である。また、フロントサイドメンバ2の前側には、変形抑制部が設けられていない。
 従来の車体構造100では、サブサイドメンバ103は、強度が一定であるため、中央位置で座屈折れを発生する。従って、ラジエータサポート4は、車体下側の変形量が大きくなる。また、フロントサイドメンバ2とサブサイドメンバ3とは、変形位置や変形速度が大きく異なってしまい、変形モードが安定しない。また、サブサイドメンバ103が中央位置で折れることによって、車体下側での荷重伝達が大きく減少する。従って、荷重がフロントサイドメンバ2に集中してしまう可能性がある。
 一方、図1及び図3に示すように、本実施形態に係る車体構造1では、サブサイドメンバ3は、パワーユニットEGよりも前方の位置に、後側の変形抑制部8に比して強度が低くされた部分、すなわち変形協働部7を有する。上述のように、車両前後方向に沿って強度が一定のサブサイドメンバ103は、中央位置で折れ変形する。本実施形態に係るサブサイドメンバ3は、前側の強度が低くされた変形協働部7で、変形し易くなる。すなわち、図3に示すように、サブサイドメンバ3は、荷重が作用したとき、パワーユニットEGよりも前方の位置で変形を生じ易くなる。サブサイドメンバ3は、剛性の高い配設部品が比較的少ないパワーユニットEGよりも前方の領域において、フロントサイドメンバ2の変形に同期して変形することができる。従って、サブサイドメンバ3は、フロントサイドメンバ2と協働して効率的に荷重を吸収することができる。また、サブサイドメンバ3は、変形協働部7よりも後方側において、変形協働部7に比して強度が高く構成される。従って、フロントサイドメンバ2の前側とサブサイドメンバ3の前側で協働して荷重を吸収した後、サブサイドメンバ3は、後方の骨格構造へ十分に荷重を伝達することができる。これによって、荷重が、フロントサイドメンバ2とサブサイドメンバ3へ分散することができる。以上によって、衝突性能を向上することができる。
 また、本実施形態に係る車体構造1において、フロントサイドメンバ2は、パワーユニットEGよりも前方の位置に、フロントサイドメンバ2の変形を促進する変形促進部10を有している。サブサイドメンバ3と同じく、フロントサイドメンバ2は、パワーユニットEGよりも前方の領域で変形し易くなる。従って、フロントサイドメンバ2の変形とサブサイドメンバ3の変形が一層同期し易くなる。これによって、衝突性能が一層向上する。
 また、本実施形態に係る車体構造1において、サブサイドメンバ3は、荷重が作用したときに、パワーユニットEGよりも前方の位置で、折れ変形するように構成されている。従って、フロントサイドメンバ2の変形とサブサイドメンバ3の変形とが同期し易くなる。これによって、衝突性能が一層向上する。
 また、本実施形態に係る車体構造1では、フロントサイドメンバ2は、変形を促進する変形促進部10を前側に有している。また、サブサイドメンバ3は、変形促進部10の変形に伴って変形する変形協働部7を有している。フロントサイドメンバ2は、前側において変形促進部10を有しているため、前側で荷重を吸収した上で、後方へ荷重を伝達することができる。更に、サブサイドメンバ3の変形協働部7は、変形促進部10の変形に伴って変形するため、フロントサイドメンバ2の変形促進部10の変形とサブサイドメンバ3の変形協働部7の変形が、同期し易くなる。従って、サブサイドメンバ3は、フロントサイドメンバ2と協働して効率的に荷重を吸収することができる。また、荷重は、フロントサイドメンバ2とサブサイドメンバ3へ分散することができる。以上によって、衝突性能を向上することができる。
 また、本実施形態に係る車体構造1において、サブサイドメンバ3は、変形協働部7よりも車両後方の部分である変形抑制部8に比して、変形協働部7での強度が低くされている。変形協働部7の強度を低くすることで、確実にフロントサイドメンバ2の変形促進部10と同期して変形することができる。更に、変形協働部7よりも強度の強い部分は、荷重を後方に伝達することができる。従って、荷重は、フロントサイドメンバ2とサブサイドメンバ3へ分散することができる。
 また、本実施形態に係る車体構造1において、サブサイドメンバ3は、荷重が作用したときに、変形協働部7で、折れ変形する。従って、フロントサイドメンバ2の変形とサブサイドメンバ3の変形とが同期し易くなる。これによって、衝突性能が一層向上する。
 また、本実施形態に係る車体構造1において、変形促進部10と変形協働部7は、車両前後方向において、同位置に配置されている。従って、変形促進部10の変形と変形協働部7の変形は、一層確実に同期することができる。これによって、衝突性能が一層向上する。
 本発明は、上述の実施形態に限定されない。サブサイドメンバは、前側が変形し易いものであれば、特に形状は限定されない。例えば、図5~図10に示すサブサイドメンバであってもよい。
 図5に示すサブサイドメンバ20は、車両前側に変形協働部21を有し、後側に変形抑制部22を有している。サブサイドメンバ20は、サブサイドメンバ3を上下逆にした構成を有している。すなわち、変形協働部21の側壁21b,21c及び変形抑制部22の側壁21c,22cは、上方へ延びている。
 図6に示すサブサイドメンバ30は、車両前側に変形協働部31を有し、後側に変形抑制部32を有している。変形協働部31の上壁31a、側壁31b,31cと、変形抑制部32の上壁32a、側壁32b,32cとは、一定の幅を有している。しかし、変形協働部31の板厚は、変形抑制部32の板厚よりも薄くなっている。
 図7に示すサブサイドメンバ40は、車両前側に変形協働部41を有し、後側に変形抑制部42を有している。変形協働部41は、上壁41aと側壁41bとの間、及び上壁41aと側壁41cとの間にビード43を有している。変形抑制部42は、ビードを有していない。変形協働部41は、ビード43を有しているため、荷重が作用したときに、変形し易くなる。
 図8に示すサブサイドメンバ50は、車両前側に変形協働部51を有し、後側に変形抑制部52を有している。変形協働部51の上壁51aには、貫通孔53が形成されている。図8に示す貫通孔53は、サブサイドメンバ50の長手方向に延びる長孔であるが、形状は限定されない。例えば、サブサイドメンバ50の短手方向に延びる長孔であってもよい。
 図9に示すサイドメンバ60は、車両前側に変形協働部61を有し、後側に変形抑制部62を有している。サイドメンバ60は、上述の実施形態に係るサブサイドメンバ3に補強部材63を設けることで構成されている。補強部材63は、変形協働部61と変形抑制部62との間に配置される。補強部材63は、上方に延びて、フロントサイドメンバ2に接続される。
 図10に示すサイドメンバ70は、車両前側に変形協働部71を有し、後側に変形抑制部72を有している。変形抑制部72は、L字状に屈曲する補強部材によって構成されている。当該補強部材は、一定の横断面形状を保ったまま、車両前方へ延びると共に屈曲して上方へ延びる。当該補強部材の上端は、フロントサイドメンバ2に接続される。変形協働部71は、変形抑制部72と屈曲部で連結される部材によって構成される。
 上述の実施形態では、車体の前側の車体構造について説明した。しかし、本発明に係る車体構造は、車体の前側及び後側の何れに適用してもよい。この場合、「荷重に対して前側」とは、車体の後端側を示す。
 本発明は、車両に作用する荷重を吸収する際に利用可能である。
 1…車体構造、2…フロントサイドメンバ(サイドメンバ)、3…サブサイドメンバ、7…変形協働部(強度が低くされた部分)、8…変形抑制部(後側の部分)、10…変形促進部、EG…パワーユニット。

Claims (7)

  1.  車両前後方向に延びる一対のサイドメンバと、
     一対の前記サイドメンバの下方にそれぞれ並設された一対のサブサイドメンバと、
     一対の前記サイドメンバ及び一対の前記サブサイドメンバに囲まれる位置に配置されるパワーユニットと、を備え、
     前記サブサイドメンバは、荷重に対して前記パワーユニットよりも前側の位置に、当該位置よりも後側の部分に比して強度が低くされた部分を有することを特徴とする車体構造。
  2.  前記サイドメンバは、荷重に対して前記パワーユニットよりも前側の位置に、前記サイドメンバの変形を促進する変形促進部を有することを特徴とする請求項1記載の車体構造。
  3.  前記サブサイドメンバは、荷重が作用したときに、荷重に対して前記パワーユニットよりも前側の位置で、折れ変形することを特徴とする請求項1又は2記載の車体構造。
  4.  車両前後方向に延びる一対のサイドメンバと、
     一対の前記サイドメンバの下方にそれぞれ並設された一対のサブサイドメンバと、を備え、
     前記サイドメンバは、変形を促進する変形促進部を荷重に対する前端側に有し、
     前記サブサイドメンバは、前記変形促進部の変形に伴って変形する変形協働部を有することを特徴とする車体構造。
  5.  前記サブサイドメンバは、前記変形協働部よりも荷重に対して後側の部分に比して、前記変形協働部での強度が低くされていることを特徴とする請求項4記載の車体構造。
  6.  前記サブサイドメンバは、荷重が作用したときに、前記変形協働部で、折れ変形することを特徴とする請求項4又は5記載の車体構造。
  7.  前記変形促進部と前記変形協働部は、車両前後方向において、同位置に配置されていることを特徴とする請求項4~6のいずれか一項記載の車体構造。
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