JP4304537B2 - 車両骨格構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両の骨格構造である車両骨格構造に関する。

従来、車両骨格構造として、車両の骨格を形成するフロントサイドメンバと、このフロントサイドメンバに結合された荷重支持手段と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような車両骨格構造では、車両衝突時において、荷重支持手段がフロントサイドメンバに作用する上方への引張り荷重を受けると共にフロントサイドメンバの前端部の上方移動を抑制することにより、前端部の上下方向のオフセット量を低減し、フロントサイドメンバに発生する曲げモーメントを低減することが図られている。
特開２００５−２２６１７号公報

しかしながら、上述したような車両骨格構造では、荷重支持手段を備える必要があることから、製造コストが高くなってしまうと共に質量増加を招くおそれがある。

そこで、本発明は、車両骨格構造の軽量化及び低コスト化を実現することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両骨格構造は、車両の骨格を形成するフロントサイドメンバを備え、フロントサイドメンバは、前端に連続し車両の前後方向に延びる前後方向延在部と、前後方向延在部よりも後方且つ下方に位置するキック部と、を有し、前後方向延在部には、側面視において、その下方が前方に向かって傾斜し、前方から衝突荷重を受けた場合に前後方向延在部を車幅方向に重なるよう折り畳む折り線としての座屈線が並設されていることを特徴とする。

本発明に係る車両骨格構造では、側面視において、その下方が前方に向かって傾斜する座屈線がフロントサイドメンバの前後方向延在部に並設されている。そのため、車両衝突時にて、座屈線が折り線となるように前後方向延在部を座屈線に沿って変形させ、前後方向延在部の前端が下方に移動するようにフロントサイドメンバを変形させることができる。よって、車両衝突時にフロントサイドメンバが変形するに際し、前後方向延在部の前端のキック部に対する上下方向のオフセット量を減少することができ、キック部に生じる曲げモーメントを低減させることが可能となる。従って、本発明によれば、荷重支持手段が不要になると共にキック部の必要耐力を低く設定することができ、車両骨格構造の軽量化及び低コスト化を実現することが可能となる。

ここで、前後方向延在部には、座屈線が偶数本並設されていることが好ましい。これにより、車両衝突時にて、座屈線が折り線となるように前後方向延在部を座屈線に沿って変形させた場合、前後方向延在部において前端から前側の座屈線までの部分を車両の前後方向に延びた状態としたままこれより後側の部分を折り畳むことができる。従って、キック部に生じる曲げモーメントを所望に低減させることができる。

また、座屈線は、具体的には、異なる強度を有する複数の部材を互いに接合することにより形成されていてもよい。なお、異なる強度を有する複数の部材としては、例えば、材料が異なるものや肉厚が異なるものが挙げられる。
また、本発明に係る車両骨格構造は、車両の骨格を形成するフロントサイドメンバを備え、前記フロントサイドメンバは、前端に連続し前記車両の前後方向に延びる前後方向延在部と、前記前後方向延在部よりも後方且つ下方に位置するキック部と、を有し、前記前後方向延在部は、前方から衝突荷重を受けた場合に、側面視において下方が前方に向かう２本の傾斜線に沿って車幅方向に重なるように折り畳まれることを特徴とする。

本発明によれば、車両骨格構造の軽量化及び低コスト化を実現することが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、「上」「下」「前」「後」等の語は、車両の上下方向、前後方向に対応したものである。また、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は本発明の一実施形態に係る車両骨格構造を示す斜視図である。図１に示すように、この車両骨格構造１は、フロントサイドメンバ２を備えている。フロントサイドメンバ２は、自動車等の車体の左右の骨格を形成するもので、エンジン（不図示）を挟むようにして車幅方向両側に配置される。このフロントサイドメンバ２は、断面ロ字状を成す中空部材によって構成されており、前端３ｂに連続し前後方向に延びる前後方向延在部３と、前後方向延在部３の後方且つ下方に位置するキック部４を有している。

前後方向延在部３は、車両衝突時の衝突荷重により座屈変形等して衝撃を吸収するものであり、略水平に直線状に延びている。この前後方向延在部３の前端３ｂには、衝撃吸収部材であるクラッシュボックス５がフランジ６を介して連結されている。キック部４は、前後方向延在部３の後端に連続し、後方且つ下方に向けて曲がり後方に直線状に延在している。また、このキック部４の後端は、例えば車両のロッカパネル（不図示）に連結されている。

ここで、フロントサイドメンバ２の前後方向延在部３には、側面視において、その下方が前方に向かって傾斜する座屈線７，７が並設されている。この座屈線７は、ここでは、耐力（降伏応力）のそれぞれ異なる材料から成る部材３１，３２，３３を、例えばレーザ溶接で互いに接合することにより形成された異材料接合線である。すなわち、座屈線７は、異なる強度を有する複数の部材を互いに接合することで形成されている。これらの部材３１，３２，３３の強度は、この順に高くなるように設定されており、前後方向延在部３は、その強度が座屈線７を介して前方から後方に行くに従って高くなっている。

ここで、座屈線７は、肉厚のそれぞれ異なる部材を互いに接合することで形成された異部材接合線としてもよい。また、座屈線７は、その下方が前方に向かって傾斜して延在するように前後方向延在部３の側面３ａに設けられたビード（溝）としてもよい。

次に、車両衝突時に前方から衝突荷重を受けた場合について説明する。図４は、従来の車両骨格構造の車両衝突時を説明するための側面図である。図中の仮想線で示す車両骨格構造１０ａは衝突前を表し、車両骨格構造１０ｂは衝突時を表す。図４に示すように、前方から衝突荷重Ｆを受けた場合、従来の車両骨格構造１０では、フロントサイドメンバ１２が上方に変位し易く、前後方向延在部１３の前端のキック部１４に対する上下方向のオフセット量（モーメントアーム）Ｌ１が大きくなることがある。そのため、キック部１４の内部には、リインフォースメント等の補強部材が多数必要となり、その結果、車両骨格構造１０の高コスト化及び質量増加のおそれがある。

これに対し、本実施形態の車両骨格構造１では、上述したように、側面視において、その下方が前方に向かって傾斜する座屈線７がフロントサイドメンバ２の前後方向延在部３に並設されている。そのため、図２に示すように、車両衝突時にて前方から衝突荷重Ｆを受けた場合、座屈線７を折り線となるようにして前後方向延在部３を座屈線７に沿って変形させ、前後方向延在部３の前端が下方に移動するようにフロントサイドメンバ２を変形させることできる。

よって、車両骨格構造１では、車両衝突時にフロントサイドメンバ２が変形するに際し、前後方向延在部３の前端とキック部４との間のオフセット量Ｌ２が減少することになり、キック部４に生じる曲げモーメントを低減することができ、キック部４の必要耐力を低く設定することができる。その結果、キック部４に補強部材を多数設ける必要がなく、キック部４の肉厚を薄くしたり、その形状及び構成を一層簡易にすることができ、さらに、上方への引張り荷重を受ける荷重支持手段を設ける必要もない。従って、車両骨格構造１の軽量化及び低コスト化を実現することができる。

また、車両骨格構造１では、上述したように、座屈線７が前後方向延在部３に２本並設されている。そのため、車両衝突時にて、座屈線７を折り線となるようにして前後方向延在部３を座屈線に沿って変形させた場合、前後方向延在部３において前端３ｂから前側の座屈線７までの部分を車両の前後方向に延びた状態としたままこれより後側部分を折り畳むことができる。よって、キック部４に生じる曲げモーメントを所望に低減させることができる。

なお、図３に示すように、側面視において、断続する座屈線２７を前後方向延在部３に並設した車両骨格構造２０としてもよい。また、条件によっては、前後方向延在部３の四隅に座屈線を設け、側面視において並設するようにしてもよい。これらの場合であっても、上記効果と同様な効果、すなわち、車両衝突時にて前後方向延在部の前端が下方に移動するようにフロントサイドメンバを変形することができ、キック部の必要耐力を低く設定することでき、車両骨格構造の軽量化及び低コスト化を実現するという効果を奏する。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、座屈線は、好ましいとして、互いに平行となるように等しい傾斜角度で傾斜しているが、互いに異なる傾斜角度を有していてもよい。このように、座屈線の傾斜角度、及び座屈線同士の位置関係（平行関係やねじれの位置関係等）を調節することで、衝突時におけるフロントサイドメンバの変形をコントロールすることができる。また、座屈線は、前後方向延在部の内表面に設けられ外表面に露出しなくてもよい。

また、上記実施形態では、側面視において、２本の座屈線を並設したが、３本以上であってもよく、側面視において座屈線が並設されていればよい。側面視にて偶数本の座屈線を並設すると、前述したように、車両衝突時に、前後方向延在部３において前端３ｂから前側の座屈線７までの部分を車両の前後方向に延びた状態とするという上記効果は顕著となる。

本発明の一実施形態に係る車両骨格構造を示す斜視図である。 図１の車両骨格構造の車両衝突時を説明するための側面図である。 他の車両骨格構造を示す斜視図である。 従来の車両骨格構造の車両衝突時を説明するための側面図である。

符号の説明

１，２０…車両骨格構造、２…フロントサイドメンバ、３…前後方向延在部、３ａ…側面、４…キック部、７…座屈線、１０…従来の車両骨格構造。

Claims (4)

1. 車両の骨格を形成するフロントサイドメンバを備え、
   前記フロントサイドメンバは、
   前端に連続し前記車両の前後方向に延びる前後方向延在部と、
   前記前後方向延在部よりも後方且つ下方に位置するキック部と、を有し、
   前記前後方向延在部には、側面視において、その下方が前方に向かって傾斜し、前方から衝突荷重を受けた場合に前記前後方向延在部を車幅方向に重なるように折り畳む折り線としての座屈線が並設されていることを特徴とする車両骨格構造。
2. 前記前後方向延在部には、前記座屈線が偶数本並設されていることを特徴とする請求項１記載の車両骨格構造。
3. 前記座屈線は、異なる強度を有する複数の部材を互いに接合することにより形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の車両骨格構造。
4. 車両の骨格を形成するフロントサイドメンバを備え、
   前記フロントサイドメンバは、
   前端に連続し前記車両の前後方向に延びる前後方向延在部と、
   前記前後方向延在部よりも後方且つ下方に位置するキック部と、を有し、
   前記前後方向延在部は、前方から衝突荷重を受けた場合に、側面視において下方が前方に向かう２本の傾斜線に沿って車幅方向に重なるように折り畳まれることを特徴とする車両骨格構造。
   

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