WO2022149323A1 - 車台のフレーム構造 - Google Patents

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WO2022149323A1
WO2022149323A1 PCT/JP2021/037404 JP2021037404W WO2022149323A1 WO 2022149323 A1 WO2022149323 A1 WO 2022149323A1 JP 2021037404 W JP2021037404 W JP 2021037404W WO 2022149323 A1 WO2022149323 A1 WO 2022149323A1
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WO
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vehicle
cross member
width direction
extension
vehicle width
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/037404
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English (en)
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康雄 秋本
渉 末廣
謙志 荒木
駿輝 門脇
弘基 片村
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三菱自動車工業株式会社
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Publication date
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Priority to PCT/JP2021/047911 priority patent/WO2022149481A1/ja
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    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R19/04Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects formed from more than one section in a side-by-side arrangement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
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    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20Floors or bottom sub-units

Definitions

  • the present invention relates to the frame structure of the chassis, and particularly relates to a technique for improving collision safety.
  • a bumper frame extending in the width direction of the vehicle is arranged at the front of the vehicle to absorb the impact at the time of a front collision.
  • the cushioning portion of the side member that supports the bumper frame absorbs the impact by deforming at the time of a front collision, and can alleviate the impact on the vehicle interior and the like.
  • the front collision of the vehicle there are a plurality of cases such as a so-called full overlap in which the vehicles face each other and collide on the entire surface, and a so-called offset collision in which the vehicles collide with only one of the left and right sides.
  • a local load is applied to the left and right ends of the bumper frame, so it is considered that the shock absorbers of the bumper frame and side members are deformed more than expected and cannot sufficiently absorb the impact. ..
  • Patent Document 1 A technique for suppressing the deformation of the bumper frame and the cushioning portion of the side member more than expected has been developed.
  • the load at the position corresponding to the side member or the side stay may be locally increased in consideration of the load applied to the other vehicle in the event of an offset collision. , Not preferable.
  • the rigidity of the cushioning portion and the side stay of the side member is lowered, the impact absorption performance may be lowered, so that there is room for further improvement.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to maintain the impact absorption performance at the time of a vehicle collision and to apply a local load to the other vehicle (collision object).
  • the purpose is to provide an chassis frame structure that can reduce the occurrence.
  • the frame structure of the chassis of the present invention is a frame structure of the chassis that supports the body of the vehicle, and has a pair of left and right side members extending in the front-rear direction of the vehicle and the front-rear direction of the side members. It is provided between the bumper frame having an extension portion extending in the vehicle width direction from the side member and extending outward in the vehicle width direction at the outer end portion, and the pair of left and right side members, and extending in the vehicle width direction.
  • a second cross member located below the side member and between the first cross member and the bumper frame and extending in the vehicle width direction, and a second cross member extending downward from the side member and described above.
  • the pillar member that supports the left and right ends of the second cross member and the pillar member at the left and right ends of the second cross member extend outward in the vehicle width direction, and the extension portion of the bumper frame extends in the vehicle front-rear direction. It is characterized by including an extension member extending to a position facing each other on the inside.
  • the second cross member extending in the vehicle width direction is positioned below the side member between the first cross member and the bumper frame, and the second cross is provided by the pillar member extending downward from the cushioning portion of the side member.
  • Supporting the left and right ends of the member, extending members extending outward in the vehicle width direction and located inside the vehicle front-rear direction outside the side member of the bumper frame in the vehicle width direction are arranged at the left and right ends of the second cross member.
  • a cushioning portion between the bumper frame of the side member and the first cross member, which buckles and absorbs an impact when a load of a predetermined value or more is applied in the front-rear direction of the vehicle.
  • a cushioning portion is provided between the bumper frame of the side member and the first cross member to absorb the impact by buckling when a load exceeding a predetermined value is applied in the front-rear direction of the vehicle, for example, as in a full overlap collision.
  • the extension member and the second cross member do not prevent the shock absorber from collapsing, and when the impact is biased to one side in the vehicle width direction of the bumper frame such as an offset collision. It is possible to reduce the local increase in rigidity at the position corresponding to the cushioning portion by allowing the extension member or the second cross member to support the bumper frame.
  • the side member is provided with a mount bracket provided at a position where the pillar member is provided and supports the body, and the mount bracket is provided with a mount support portion to which the mount member connected to the body is attached. It has a front wall portion and a rear wall portion that extend downward from the front and rear of the mount support portion at intervals from each other and are joined to the outer side surface in the vehicle width direction of the side member, and the pillar member is the mount. It is preferable that the bracket is joined to the side surface of the side member between the front wall portion and the rear wall portion.
  • a mount bracket for supporting the body is provided at a place where the pillar member of the side member is provided, and extends downward from between the front wall portion and the rear wall portion joined to the outer side surface of the side member in the vehicle width direction.
  • the column member By providing the column member, it is possible to increase the strength of the portion of the side member to which the column member is attached.
  • the extension member has an inner protrusion that protrudes toward the center from the inner end of the second cross member in the vehicle front-rear direction, and the inner protrusion is the left and right side members.
  • the inner protruding portion protruding toward the center from the inner inner end portion of the second cross member in the vehicle front-rear direction is one of the locations between the bumper frame and the first cross member of the left and right side members.
  • the inner protruding portion contacts the first cross member at the time of offset collision, and the inside of the second cross member in the vehicle width direction is in the vehicle front-rear direction with the inner protruding portion as an axis. It is possible to swing to the center side and press the extension member located outside the vehicle width direction from the inner protrusion to the outside in the vehicle front-rear direction, that is, to the other vehicle side.
  • the extension member has a fixing portion in which one end is fixed to the outer end portion of the extension member in the vehicle width direction and the other end is fixed to the extension portion of the bumper frame.
  • the bumper frame moves in the vehicle front-rear direction in the event of a vehicle collision. It is possible to suppress rocking.
  • the extension member has an outer member that opens toward the center in the front-rear direction of the vehicle and an inner member that is located inside the outer member and opens outward in the front-rear direction of the vehicle.
  • the rigidity of the extension member can be ensured by forming the extension member so that the inner member that opens forward in the vehicle front-rear direction is positioned inside the outer member that opens rearward in the vehicle front-rear direction. It is said that.
  • the second cross member is formed with a rigidity reducing portion in the center in the vehicle width direction, which reduces the rigidity against a force of bending in the vehicle front-rear direction.
  • a rigidity lowering portion that reduces the rigidity against the force of bending in the vehicle front-rear direction is formed at the center of the second cross member in the vehicle width direction, so that the rigidity reduction portion of the second cross member is centered in the vehicle front-rear direction at the time of a collision.
  • the bumper frame can be pressed outward by the reinforcing portion by utilizing the force pressed to the side.
  • a second cross member extending in the vehicle width direction is positioned below the side member and between the first cross member and the bumper frame, and the second cross member extends from the cushioning portion of the side member.
  • the left and right ends of the second cross member are supported by the pillar members extending downward, extending outward in the vehicle width direction to the left and right ends of the second cross member, and inside the vehicle front-rear direction outside the side member of the bumper frame in the vehicle width direction. Since the extension member located at is arranged and the left and right ends of the second cross member are supported by the pillar member, the second cross member is swung outward and pressed with the upper end of the pillar member as an axis. It can be brought into contact with the collided object at an early stage. As a result, it is possible to reduce the generation of a local load applied to the collided body while maintaining the impact absorption performance at the time of a vehicle collision.
  • FIG. 1 a rear perspective view of the front portion of the chassis 3 of the vehicle 1 is shown.
  • the vehicle 1 is an automobile having a chassis 3 having a frame structure. That is, the vehicle 1 is configured by mounting a body including the cabin 2, an upper body (not shown), an engine, and the like on the chassis 3.
  • the chassis 3 is a skeleton of a vehicle 1 formed by combining a plurality of frame members. Specifically, the chassis 3 includes a side member 11, a suspension frame 13, a mount bracket 15, a bumper frame 17, and a lower cross member (second cross member) 19.
  • the side members 11 are, for example, iron prism members that are arranged in pairs on the left and right and extend in the front-rear direction of the vehicle.
  • the side member 11 is located below the center of the vehicle 1 in the vertical direction. Further, the pair of left and right side members 11 are fixed to each other by a plurality of cross member members extending in the vehicle width direction such as the suspension frame 13 and the lower cross member 19, and relative swinging is suppressed.
  • the suspension frame 13 is a frame provided between a pair of left and right side members 11 and including a front cross member member (first cross member) 13a extending in the vehicle width direction and a rear cross member member 13b. By providing a lower arm (not shown), the suspension frame 13 can alleviate vibrations and impacts transmitted from the ground to the vehicle 1 while supporting the drive shaft.
  • FIG. 2 a side view of the front part of the chassis 3 is shown. Further, referring to FIG. 3, a lower view of the front portion of the chassis 3 is shown.
  • An extension (buffer) 12 is formed on the front portion of the side member 11.
  • the extension 12 is formed in a range from the front end (end) 11a of the side member 11 to the front end of the front cross member member 13a of the suspension frame 13, and buckles when a predetermined load or more is applied in the front-rear direction of the vehicle. It is formed to absorb impact.
  • the mount bracket 15 is a frame on which the cabin (body) 2 of the vehicle 1 is mounted via the mount member 16. Further, the mount bracket 15 is arranged on the outer side of the pair of left and right side members 11 in the vehicle width direction from the front end 11a of the side members 11 to the front end of the front cross member member 13a, that is, on the extension 12.
  • the mount bracket 15 has a mount support portion 15a to which a mount member 16 connected to the cabin 2 is attached by bending a flat plate member, and a lower portion of the mount support portion 15a at a distance from the front end portion and the rear end portion.
  • the mount bracket 15 is formed in a box shape that opens outward and downward in the vehicle width direction.
  • the bumper frame 17 has a lower cushioning member 21, an upper cushioning member 23, and a fixing bracket 25, and is located at the front end of the chassis 3.
  • the front side of the bumper frame 17 is covered with a resin bumper (not shown) provided at the front end of the vehicle 1.
  • the lower cushioning member 21 is a cushioning member that extends in the vehicle width direction and is fixed to the front end 11a of the side member 11 by, for example, a bolt.
  • the lower cushioning member 21 is bent so that an end portion (extension portion) 21a extending outward in the vehicle width direction from a position fixed to the front end 11a of the side member 11 is inclined toward the rear.
  • the upper cushioning member 23 is a cushioning member that extends in the vehicle width direction and is located above the lower cushioning member 21.
  • the upper cushioning member 23 is bent so that the end portion on the outer side in the vehicle width direction is inclined toward the rear. Further, the upper cushioning member 23 is fixed to the lower cushioning member 21 by a plurality of fixing brackets 35 extending in the vertical direction of the vehicle.
  • the lower cross member 19 is a frame member that is located below the side member 11 and is located between the suspension frame 13 and the bumper frame 17 and extends in the vehicle width direction.
  • the chassis 3 suppresses the relative swing of the pair of left and right side members 11 and the chassis rigidity, similarly to the plurality of cross member members (not shown) provided on the side member 11. Can be enhanced.
  • the lower cross member 19 is provided with a deformation hole (rigidity lowering portion) 19a extending in the vertical direction at the center in the vehicle width direction. Further, a pillar member 31 and an extension member 33 are provided at the left and right ends of the lower cross member 19, and are fixed to the side member 11 by the pillar member 31.
  • the pillar member 31 is a skeleton member extending downward from the inside in the front-rear direction of the position vehicle between the front wall portion 15b and the rear wall portion 15c of the mount bracket 15 on the left and right side members 11.
  • the lower end of the pillar member 31 is welded to the left and right ends of the lower cross member 19, for example. Therefore, the lower cross member 19 is supported below the mount bracket 15 so as to be suspended at both the left and right ends by the pillar member 31.
  • the mount bracket 15 can firmly support the pillar member 31, and the mount bracket 15 can also be increased in rigidity by providing the pillar member 31 on the mount bracket 15. Further, since the mount bracket 15 is arranged on the extension 12, it is possible to appropriately allow the extension member 33 to move due to the deformation of the extension 12.
  • the extension member 33 is a pair of left and right members that are joined to the left and right ends of the lower cross member 19 via the lower end of the pillar member 31 and extend outward in the left-right direction. Further, the extension member 33 is formed in an arc shape when viewed from the vertical direction of the vehicle, and the rear side (one end) in the vehicle front-rear direction extends in the vehicle front-rear direction to the outer end portion of the lower cross member 19 in the vehicle width direction. It is welded and the front side (the other end) extends in the vehicle width direction.
  • the extending member 33 is formed with a connecting portion 33a, a left and right extending portion 33b, a rear protruding portion (inner protruding portion) 33c, and a fixing portion 33d.
  • the connecting portion 33a is formed so as to extend in the front-rear direction of the vehicle, and is connected to the outer surface of the pillar member 31 connected to the left and right ends of the lower cross member 19.
  • the left-right extending portion 33b extends in an arc shape from the end portion of the connecting portion 33a on the front side in the vehicle front-rear direction toward the outside in the vehicle width direction.
  • the rear protruding portion 33c extends rearward from the rear end portion of the connecting portion 33a in the vehicle front-rear direction and extends inward in the vehicle width direction to project rearward from the rear end 19b of the lower cross member 19, and the vehicle width of the suspension frame 13. It is formed so as to be located outward from the end on the outer side in the direction.
  • the fixed portion 33d is a member formed by bending a flat plate member.
  • the fixing portion 33d extends from the upper surface of the left end of the extending member 33 toward the rear side surface of the end portion 21a of the lower cushioning member 21. Therefore, when the load in the vehicle front-rear direction is applied to the end portion 21a of the lower cushioning member 21, the fixing portion 33d can transmit the load to the left end of the extension member 33. Further, when the load in the front-rear direction of the vehicle is applied from the lower cross member 19 to the extension member 33 as in the case of an offset collision described later, the fixed portion 33d transmits the load to the left end of the lower cushioning member 21. Can be made to.
  • the extension member 33 includes an outer member 41 and an inner member 43.
  • the outer member 41 is a member formed in an arc shape by bending a flat plate member so as to extend forward and to the left from the outer end portion of the lower cross member 19 in the vehicle width direction. Further, the outer member 41 has a rear end on the lower cross member 19 side extending rearward from the rear end surface of the lower cross member 19 to form a part of the rear protruding portion 33c.
  • the outer member 41 is formed by bending the upper end and the lower end to the rear and the left to form the upper end surface and the lower end surface, in other words, the outer member 41 is formed to open to the rear and the left.
  • the inner member 43 is formed by bending a flat plate member in an arc shape along the outer member 41.
  • the inner member 43 extends from the end portion 41a of the upper end surface of the outer member 41 toward the end portion 41b of the lower end surface. Further, the inner member 43 is formed with a protruding portion 43a extending downward from the end portion 41b of the lower end surface of the outer member 41.
  • the extension member 33 can transmit the load to the lower cross member 19 without being deformed even when the load in the front-rear direction of the vehicle is applied to the left end portion.
  • the extension member 33 is thinner and has lower rigidity than the lower cross member 19, when another vehicle 100 collides from the front of the vehicle 1 described later, the extension member 33 is compared with the lower cross member 19. It deforms greatly.
  • FIG. 6 an explanatory diagram explaining the deformation of the front part of the chassis 3 when another vehicle 100 collides with the other vehicle 100 from the front of the vehicle 1 is shown.
  • the cushioning range C collapses so as to contract in the vehicle front-rear direction.
  • the cushioning range C corresponds to a portion of the chassis 3 from the front end 11a of the side member 11 to the front cross member member 13a of the suspension frame 13. That is, the buffer range C includes the extension 12.
  • the vehicle 1 collides with the other vehicle 100 on the entire surface in the vehicle width direction by the bumper frame 17, so that the rigidity on the vehicle 1 side is suppressed from being locally increased, and eventually the other vehicle 100. It is possible to suppress the application of a high load locally.
  • the lower cross member 19 since the lower cross member 19 is supported by the pillar member 31, it can swing so as to move backward with the upper end of the pillar member 31 as an axis, and thus is buffered by the extending member 33 and the fixing portion 33d. It is possible to absorb the impact while reducing the increase in the rigidity of the portion C.
  • the fixing portion 33d is not directly attached to the lower cross member 19, but is attached to the extension member 33 having a lower rigidity than the lower cross member 19, the extension member 33 and the extension member 33 when the front cross member member 13a is crushed. It is possible to absorb the impact while satisfactorily reducing the increase in the rigidity of the cushioning portion C by the fixing portion 33d.
  • FIGS. 7 to 9 explanatory views illustrating deformation of the front portion of the chassis 3 when another vehicle 100 offset-collides from the front of the vehicle 1 are shown.
  • FIGS. 7 to 9 When another vehicle 100 collides offset from the front of the vehicle 1 and a load is applied to the left side of the bumper frame 17 from the center in the vehicle width direction to the rear, the left side of the buffer range C from the center in the left-right direction is shown in FIGS. 7 to 9. As shown in order, it collapses in the front-rear direction of the vehicle.
  • the posterior contracted portion 12a is crushed (see FIG. 7).
  • the impact can be absorbed by the extension 12, but also the impact can be absorbed by absorbing the impact when bending the lower cross member 19.
  • the lower cross member 19 is curved in the vicinity of the deformation hole 19a, so that the lower cross member 19 is not provided with, for example, the deformation hole 19a. It is possible to contact the other vehicle 100 earlier than when the member is used.
  • the lower cross member 19 since the lower cross member 19 is formed with the deformed hole 19a, the lower cross member 19 can be curved in the vicinity of the deformed hole 19a, so that the extending member 33 swings around the deformed hole 19a and protrudes rearward.
  • the portion 33c can be brought into contact with the left end front side of the front cross member member 13a.
  • the extension member 33 since the extension member 33 swings toward the rear side of the vehicle with the upper end of the pillar member 31 as the axis, the rear protrusion 33c can be brought into contact with the other vehicle 100 at an early stage.
  • the lower cross member 19 curves at the deformation hole 19a (see FIGS. 8 and 9).
  • the portion in the vicinity of the deformed hole 19a is pressed backward by the other vehicle 100.
  • a force in the rotational direction is generated on the extending member 33 to push the left end forward with the pillar member 31 as the axis.
  • the lower cross member 19 on the left side directs the left and right extension portions 33b of the extension member 33 toward the front of the vehicle as the portion near the deformation hole 19a is pressed backward by the other vehicle 100.
  • the left side of the bumper frame 17 can be pressed against the other vehicle 100 via the fixing portion 33d.
  • the lower cross member 19 faces the vehicle front side (outside the vehicle) in the vicinity of the deformation hole 19a with the pillar member 31 as an axis in the vertical direction.
  • the lower cross member 19 can be brought into contact with the other vehicle 100 at an early stage. Therefore, by bringing the lower cross member 19 into contact with the other vehicle 100 at an early stage, the left side of the bumper frame 17 can be pressed against the other vehicle 100 at an early stage via the fixing portion 33d.
  • the lower cross The member 19 is deformed so as to be curved, and the extension member 33 presses the left side of the bumper frame 17 against the other vehicle 100 via the fixing portion 33d to increase the rigidity of the left side of the buffer range C and make it full. It is possible to secure the same cushioning property as the overlap collision (see FIG. 9).
  • the bumper frame 17 is formed by fixing the upper cushioning member 23 to the upper side of the lower cushioning member 21 attached to the front end 11a of the side member 11 with the fixing bracket 25.
  • the upper end of the bumper frame 17 is the side member 11 when the upper cushioning member 23 is positively pressed backward in the front-rear direction of the vehicle. It swings so as to tilt backward with the front end 11a of the above as an axis.
  • the chassis frame structure according to the present invention is a chassis frame structure that supports the cabin 2 that is a part of the body of the vehicle 1, and has a pair of left and right side members 11 extending in the front-rear direction of the vehicle.
  • a bumper frame 17 having an end portion 21a extending in the vehicle width direction from the side member 11 outside the vehicle front-rear direction, that is, the front end 11a on the front side of the side member 11 and extending outward from the side member 11 in the vehicle width direction.
  • the lower cross member 19 which is located below the side member 11 and is located between the front cross member member 13a and the bumper frame 17 and extends in the vehicle width direction.
  • a pillar member 31 that extends downward from the side member 11 and supports the left and right ends of the lower cross member 19, and is arranged at the left and right ends of the lower cross member 19 via the pillar member 31 and faces outward in the vehicle width direction.
  • the extension member 33 extends to a position facing the end 21a of the bumper frame 17 in the vehicle front-rear direction.
  • the lower cross member 19 extending in the vehicle width direction is positioned below the side member 11 between the front cross member member 13a and the bumper frame 17, and the pillar member extending downward from the extension 12 of the side member 11.
  • 31 supports the left and right ends of the lower cross member 19, extends outward in the vehicle width direction to the left and right ends of the lower cross member 19, and is on the rear side in the vehicle front-rear direction outside the side member 11 of the bumper frame 17.
  • the extension member 33 to be located is arranged so that the extension member 33 supports the bumper frame 17, and the lower cross member 19 is located below the side member 11, so that it is attached to the side member 11.
  • an extension 12 that buckles and absorbs an impact when a predetermined load or more is applied in the front-rear direction of the vehicle is provided. Therefore, when the entire bumper frame 17 is impacted, for example, in a full overlap collision, the bumper frame 17 is supported so that the load is evenly applied to the left and right extensions 12, and the extensions 12 are crushed equally on the left and right.
  • the extension member 33 supports the bumper frame 17 so as to support the bumper frame 17 locally at a position corresponding to the extension 12. It is possible to reduce the increase in rigidity.
  • an extension 12 of the side member 11 in the front-rear direction of the vehicle that is, a mount bracket 15 provided at a position where the mount bracket 15 is provided and supporting the cabin 2 which is a part of the body of the vehicle 1, is provided, and the mount bracket 15 is provided.
  • the extension member 33 has a wall portion 15b and a rear wall portion 15c so as to extend from the side member 11 between the front wall portion 15b and the rear wall portion 15c, the pillar member 31 in the side member 11 is formed. The strength of the part to be attached can be increased.
  • the extension member 33 has a rear protrusion 33c that protrudes toward the center from the rear end (inner end) 19b of the lower cross member 19, and the rear protrusion 33c is the bumper frame 17 and the front side of the side member 11. It is provided at a position where it comes into contact with the front cross member member 13a when any one of the portions between the cross member member 13a and the cross member member 13a is crushed. As a result, the rear protruding portion 33c comes into contact with the front cross member member 13a at the time of an offset collision, and the inside of the lower cross member 19 in the vehicle width direction is swung toward the center side in the vehicle front-rear direction with the rear protruding portion 33c as an axis.
  • the extension member 33 located outside the vehicle width direction from the portion 33c can be pressed outward in the vehicle front-rear direction, that is, toward the other vehicle side.
  • the rear protruding portion 33c is located outward from the outer end portion of the front cross member member 13a in the vehicle width direction, the rear protruding portion 33c is in contact with the front cross member member 13a at the time of an offset collision. It is possible to prevent the rear protrusion 33c from coming into contact with the front cross member member 13a during a full overlap collision. Since one end has a fixed portion 33d fixed to the outer end portion of the extension member 33 in the vehicle width direction and the other end fixed to the end portion 21a of the bumper frame 17, the bumper frame 17 has a fixed portion 33d when the vehicle 1 collides. Can be suppressed from swinging in the front-rear direction of the vehicle.
  • the deformation hole 19a of the lower cross member 19 is formed in the vehicle front-rear direction at the time of a collision.
  • the bumper frame 17 can be pressed outward by the reinforcing portion by utilizing the force pressed toward the center side.
  • the left and right extension portions 33b of the extension member 33 include an outer member 41 that is open to the center side in the vehicle front-rear direction, and an inner member 43 that is located inside the outer member 41 and is open to the outside in the vehicle front-rear direction. Therefore, the rigidity of the extension member 33 can be ensured.
  • the present invention is not limited to the above embodiment and can be changed without departing from the gist of the present invention.
  • the extension 12, the bumper frame 17, the lower cross member 19, and the like are arranged in the front part of the vehicle 1, and the case where the other vehicle 100 collides from the front of the vehicle 1 has been described.
  • the rear portion of 1 may be configured in the same manner to prepare for a case where another vehicle 100 collides from behind the vehicle 1.
  • the rear protruding portion 33c is formed on the extending member 33, but it may be formed on the lower cross member 19, and the rear cross member member 13a of the suspension frame 13 may be formed on the rear protruding portion 33c.
  • a portion protruding forward may be formed at a corresponding position.
  • the fixed portion 33d is used, but the lower end of the lower cushioning member 21 of the bumper frame 17 is extended, and the extended member 33 is used as a bumper when the vehicle 1 collides with another vehicle 100. It may be in direct contact with the frame 17.

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Abstract

車台のフレーム構造は、左右一対のサイドメンバ(11)と、バンパフレーム(17)と、第1クロスメンバ(13a)と、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位置し、車幅方向に延びる第2クロスメンバ(19)と、サイドメンバから下方に延び、第2クロスメンバの左右端部を支持する柱部材(31)と、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、バンパフレームの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(33)と、を備える。

Description

車台のフレーム構造
 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外側部材と、前記外側部材の内側に位置し、車両前後方向外方に開放する内側部材と、を有するのが好ましい。
 これにより、車両前後方向後方に開放する外側部材の内側に車両前後方向前方に開放する内側部材を位置させるようにして延設部材を形成することで、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。
 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。
 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の左端上面から下側緩衝部材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の左端に伝達させることができる。
 そして、延設部材33は、外側部材41及び内側部材43を含んでなる。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、後方及び左方に開放するよう形成されてなる。
 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。
 これにより、延設部材33は、車両前後方向の荷重が左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、緩衝範囲Cは、車両前後方向に縮むように潰れる。ここで、緩衝範囲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、緩衝範囲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、緩衝範囲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、緩衝範囲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。
 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外側部材41と、外側部材41の内側に位置し、車両前後方向外方に開放する内側部材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。
 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
 41 外側部材
 43 内側部材
 100 他車両(被衝突体)

Claims (7)

  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.  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
    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、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
    ことを特徴とする請求項4に記載の車台のフレーム構造。
  6.  前記延設部材は、車両前後方向中央側に開放する外側部材と、前記外側部材の内側に位置し、車両前後方向外方に開放する内側部材と、を有する
    ことを特徴とする請求項4または5に記載の車台のフレーム構造。
  7.  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1~6のいずれか一項に記載の車台のフレーム構造。
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