(57)【要約】【課題】車体構造に関し、サイドメンバーの屈曲形状をコントロールすることで、車両の乗員保護性能を改善する。【解決手段】ここで開示する車体構造は、車両１０の前端部または後端部にて車幅方向に延在するバンパービーム３，４と、車幅方向に間隔をあけてバンパービーム３，４に接続される左右一対のサイドメンバー１を備える。サイドメンバー１には、一対の直線部５と一対の傾斜部６とが設けられる。直線部５は、互いに平行な姿勢で車長方向に延在する。傾斜部６は、直線部５における車長方向外側の端部とバンパービーム３，４との間を接続する直線状に形成され、バンパービーム３，４に向かって互いの車幅方向の幅が狭まる方向に傾斜した姿勢で配置される。【選択図】図２
2020185809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前端部または後端部にて車幅方向に延在するバンパービームと、車幅方向に間隔をあけて前記バンパービームに接続される左右一対のサイドメンバーとが設けられた車両の車体構造であって、
前記サイドメンバーが、
互いに平行な姿勢で車長方向に延在する一対の直線部と、
前記直線部における車長方向外側の端部と前記バンパービームとの間を接続する直線状に形成され、前記バンパービームに向かって互いの車幅方向の幅が狭まる方向に傾斜した姿勢で配置される一対の傾斜部とを備える
ことを特徴とする、車体構造。
【請求項２】
前記傾斜部が、前記バンパービームに近づくほど断面積が小さくなる断面形状を有する
ことを特徴とする、請求項１記載の車体構造。
【請求項３】
前記傾斜部が、前記バンパービームとの接続部において、前記直線部の車長方向外側の端部と同一またはそれ以上の大きさの断面形状を有する
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の車体構造。
【請求項４】
前記傾斜部が、前記直線部との接続箇所にて上面視で前記サイドメンバーの内側に突出した形状に形成される
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車体構造。
【請求項５】
前記直線部が、前記傾斜部から離れるほど断面積が大きくなる断面形状を有する
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車体構造。
【請求項６】
前記傾斜部が、前記傾斜部の延在方向に沿ってリブ状に形成された補強部を有する
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車体構造。
【請求項７】
前記補強部が、前記傾斜部のうち車幅方向内側の側面に設けられる
ことを特徴とする、請求項６記載の車体構造。
【請求項８】
前記直線部と前記傾斜部との接続箇所の位置が、前記車両のパワートレインの側方に設定される
ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンパービーム及びサイドメンバーを備えた車両の車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のサイドメンバーに外力が作用したときの変形形状を制御することで、乗員保護性を向上させる技術が提案されている。例えば、ストラットハウスの近傍でサイドメンバーの上面に段差を設けることで、車両の前突時に入力される荷重に対してサイドメンバーを車幅方向外側に変形させる構造が知られている。また、サイドメンバーの先端に補強部材を取り付け、衝突形態に応じて補強部材を回動させることで荷重伝達性能やエネルギー吸収性能を調節する技術も知られている（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2010-116055号公報
【特許文献２】特開2017-087797号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、サイドメンバーの構造は簡素であるほど好ましい。例えば、サイドメンバーに対してサイドメンバーとは別体に形成された補強部材を取り付けるような複雑な構造は、車体重量を増大させるだけでなく、製造時間や製造コストを増加させうる。また、補強部材の数が増えれば、補強部材とその周囲のパワートレインとの干渉によって乗員保護性能が低下するおそれも生じる。したがって、より簡素な構造でサイドメンバーの変形形状をコントロールできるようにすることが好ましい。
【０００５】
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、外力に対するサイドメンバーの屈曲形状をコントロールすることで、車両の乗員保護性能を改善できるようにした車体構造を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここで開示する車体構造は、車両の前端部または後端部にて車幅方向に延在するバンパービームと、車幅方向に間隔をあけて前記バンパービームに接続される左右一対のサイドメンバーとが設けられた車両の車体構造である。前記サイドメンバーには、一対の直線部と一対の傾斜部とが設けられる。前記一対の直線部は、互いに平行な姿勢で車長方向に延在する。前記一対の傾斜部は、前記直線部における車長方向外側の端部と前記バンパービームとの間を接続する直線状に形成され、前記バンパービームに向かって互いの車幅方向の幅が狭まる方向に傾斜した姿勢で配置される。
【発明の効果】
【０００７】
スモールオーバーラップ衝突に際し、直線部と傾斜部との接続箇所でサイドメンバーを外折れさせることができ、サイドメンバーの内折れを防止することができる。これにより、サイドメンバーとパワートレインとの接触，干渉を回避することができ、車両の乗員保護性能を向上させることができる。なお、フルラップ衝突時やオーバーラップ衝突時には、左右のサイドメンバーで剛性を確保することができ、エネルギー吸収量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】車両の車体構造を示す斜視図である。
【図２】サイドメンバーの前端部の構造を示す斜視図である。
【図３】サイドメンバーの前端部の平面図である。
【図４】サイドメンバーの前端部の断面図（図３のＡ−Ａ断面図）である。
【図５】スモールオーバーラップ衝突時の作用を示す模式図である。
【図６】変形例としての車体構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［１．構成］
ここで開示する車体構造は、図１に示す車両１０の車体に適用される。車両１０の前端部にはフロントバンパービーム３が設けられ、後端部にはリヤバンパービーム４が設けられる。これらのフロントバンパービーム３，リヤバンパービーム４は、車両１０の前後から入力される荷重や衝撃を緩和，吸収するための部材であり、車幅方向の全体にわたって延設される。上面視におけるバンパービーム３，４の形状は、車両１０の前端部，後端部の輪郭に沿った弓なり形状に形成される。
【００１０】
車両１０の左右両側面の下部には、サイドメンバー１が設けられる。サイドメンバー１は、車長方向に延在するサブフレーム（あるいはフレーム）であり、車幅方向に所定の間隔をあけて左右に一対設けられる。本実施形態のサイドメンバー１は、車長方向のほぼ全体にわたる長さを有しており、フロントバンパービーム３とリヤバンパービーム４との間に架け渡される。車両１０の側面視におけるサイドメンバー１の形状は、車室部分のみが下方にオフセットした形状とされる。サイドメンバー１の形状は中空の角柱状（あるいは溝形状，Ｃ型のチャンネル形状）であり、断面の形状は閉断面やこれに近い形状とされる。
【００１１】
車両１０の上面視で左右のサイドメンバー１の間には、パワートレイン２が配置される。パワートレイン２には、駆動源とその駆動力を車輪に伝達するための各種装置が含まれ、例えばエンジンやモーター，トランスミッションなどが含まれる。本実施形態の車両１０は、FF（フロントエンジン・フロントドライブ）方式の駆動装置を備えており、フロントバンパービーム３の後方にパワートレイン２が配置される。パワートレイン２は、図示しない防振マウントを介してサイドメンバー１に取り付けられる。
【００１２】
各々のサイドメンバー１の前端部はフロントバンパービーム３に接続され、後端部はリヤバンパービーム４に接続される。サイドメンバー１は、フロントバンパービーム３の左右両端部よりも車両内側の位置で、フロントバンパービーム３に接続される。同様に、リヤバンパービーム４に対しても、その左右両端部よりも車両内側の位置で接続される。したがって、フロントバンパービーム３，リヤバンパービーム４の各々は、サイドメンバー１よりも車幅方向外側に突出した状態となる。以下、フロントバンパービーム３のうち、サイドメンバー１よりも車幅方向外側に突出した部位のことを、左右端部３ａと呼ぶ。また、二つの左右端部３ａに挟まれた部位のことを、中央部３ｂと呼ぶ。
【００１３】
サイドメンバー１とフロントバンパービーム３との接続部には、左右一対の直線部５及び傾斜部６が設けられる。直線部５と傾斜部６との接続箇所は、車両１０の前後方向に作用する外力に対して外折れ変形しやすい特性を持つ。直線部５は、互いに平行な姿勢で車長方向に延在するように設けられる。図２〜４に示す直線部５は、上面１１，内側面１２，下面１３，外側面１４の四面で囲まれた中空角柱状に形成されている。直線部５と傾斜部６との接続箇所における直線部５の幅はＷであり、高さはＨである。
【００１４】
一方、傾斜部６は、直線部５の車長方向外側の端部（前端部）とフロントバンパービーム３との間を接続する直線状に形成された部材であって、フロントバンパービーム３に向かって互いの車幅方向の幅が狭まる方向に傾斜して配置される。図２〜４に示す傾斜部６は、上面１５，第一内側面１６，第二内側面１７，下面１８，外側面１９の五面で囲まれた中空筒状に形成されている。フロントバンパービーム３と傾斜部６との接続部においても、傾斜部６の幅はＷであり、高さはＨである。
【００１５】
直線部５と傾斜部６との接続箇所における車幅方向の中心位置をＰとし、フロントバンパービーム３と傾斜部６との接続部における車幅方向の中心位置をＱとする。位置Ｐから位置Ｑまでの距離Ｄは、少なくとも０よりも大きく、好ましくはＷ以上の大きさに設定される。これにより、サイドメンバー１がフロントバンパービーム３に接続される手前で「く」の字に折れ曲がった形状となる。
【００１６】
このように、直線部５と傾斜部６とを「く」の字に接続することで、車両１０の前後方向の外力に対してサイドメンバー１が外折れ変形しやすくなり、サイドメンバー１とパワートレイン２との干渉が抑制される。直線部５と傾斜部６との接続箇所の位置は、好ましくはパワートレイン２の側方に設定される。なお、直線部５と傾斜部６との境界部分にプレートやフランジを介装させてもよい。
【００１７】
図３に示すように、傾斜部６の前端側は、フロントバンパービーム３に近づくほど断面積が小さくなる断面形状とされる。第一内側面１６は、第二内側面１７に対して車幅方向内側に優角（180度よりも大きい角度）が形成される角度で接続される。傾斜部６の前端側を先細り形状にすることで、車両前後方向に作用する外力に対して傾斜部６が座屈しにくくなり、直線部５と傾斜部６との接続箇所が内折れ変形しにくく（外折れ変形しやすく）なる。
【００１８】
傾斜部６の上面１５及び下面１８はほぼ同一形状の五角形である。上面１５を頂面とし、下面１８を底面とした五角柱のうち、三つの側面が第一内側面１６，第二内側面１７，外側面１９をなしている。残りの二つの側面は、直線部５とフロントバンパービーム３とに接続される。このように、傾斜部６とフロントバンパービーム３との接続部を、直線部５の前端部と同一の断面形状にすることで、フロントバンパービーム３に対する傾斜部６の傾斜角度が維持されやすくなり、サイドメンバー１が外折れ変形しやすくなる。なお、傾斜部６とフロントバンパービーム３との接続部の断面形状は、直線部５の前端部よりも大きく形成してもよい。
【００１９】
傾斜部６の第二内側面１７は、直線部５の内側面１２に対して車幅方向内側に劣角（180度よりも小さい角度）が形成される角度で接続される。図２，図３に示すように、傾斜部６は、直線部５との接続箇所において上面視でサイドメンバー１の内側に突出した形状に形成される。言い換えれば、直線部５と傾斜部６との接続箇所において、サイドメンバー１の内側にＶ字型の折れ点が設けられる。これにより、直線部５と傾斜部６との接続箇所が外折れ変形しやすくなる。
【００２０】
［２．作用，効果］
図５に示すように、スモールオーバーラップ衝突が発生すると、フロントバンパービーム３の左右端部３ａに荷重が入力される。一方、傾斜部６の前端部は直線部５の前端部よりも車幅方向内側にずれており、上面視において傾斜した姿勢で配置されている。これにより、衝突の荷重は傾斜部６に沿って斜めに伝達され、直線部５と傾斜部６との接続箇所が外折れ変形の折れ点となる。これにより、サイドメンバー１とパワートレイン２との干渉が防止され、乗員保護性能が向上する。
【００２１】
（１）上記の車体構造によれば、スモールオーバーラップ衝突に際し、直線部５と傾斜部６との接続箇所でサイドメンバー１を外折れさせることができる。つまり、サイドメンバー１の内折れを防止することができ、パワートレイン２との接触，干渉を回避することができる。したがって、車両１０の乗員保護性能を向上させることができる。なお、フルラップ衝突時やオーバーラップ衝突時には、左右のサイドメンバー１で剛性を確保することができ、エネルギー吸収量を増加させることができる。
【００２２】
（２）上記の車体構造では、傾斜部６の形状が先細り形状に形成される。すなわち、傾斜部６の断面積は、フロントバンパービーム３に近づくほど小さくなるように設定される。このような構造により、車両前後方向に作用する外力に対して傾斜部６を座屈しにくくすることができる。したがって、直線部５と傾斜部６との接続箇所における外折れ変形を促進することができ、乗員保護性能をさらに向上させることができる。
【００２３】
（３）上記の車体構造では、傾斜部６とフロントバンパービーム３との接続部が、直線部５の前端部と同一の断面形状となっている。これにより、フロントバンパービーム３に対する傾斜部６の傾斜角度が維持されやすくすることができ、直線部５と傾斜部６との接続箇所における外折れ変形を促進することができる。したがって、乗員保護性能をさらに向上させることができる。また、フルラップ衝突時やオーバーラップ衝突時には、荷重をしっかりと支えることができる。
【００２４】
（４）上記の車体構造では、傾斜部６が、直線部５との接続箇所において上面視でサイドメンバー１の内側に突出した形状に形成されている。このように、サイドメンバー１の車幅方向内側を劣角構造（Ｖ字型の構造）にすることで、折れ点を形成することができる。つまり、直線部５と傾斜部６との接続箇所における外折れ変形を促進することができ、乗員保護性能をさらに向上させることができる。
【００２５】
［３．変形例］
上記の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、本実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。例えば、上述の実施形態では、サイドメンバー１の前端部の構造について詳述したが、同様の構造をサイドメンバー１の後端部に適用することも可能である。少なくともサイドメンバー１とバンパービーム３，４との接続箇所に傾斜部６を設けることで、上述の実施形態と同様の作用，効果を奏するものとなる。
【００２６】
図６に示すように、直線部５の後端部を太くすることで、直線部５と傾斜部６との接続箇所における外折れ変形を促進してもよい。この場合、直線部５の断面積を、傾斜部６から離れるほど大きくすることが考えられる。これにより、直線部５が座屈しにくくなり、相対的に直線部５と傾斜部６との接続箇所での外折れ変形を促進することができる。したがって、乗員保護性能をさらに向上させることができる。
【００２７】
図６に示すように、傾斜部６にリブや溝，突条などの補強部２０を設けてもよい。これにより、傾斜部６が座屈しにくくなり、相対的に直線部５と傾斜部６との接続箇所での外折れ変形を促進することができる。補強部２０は、傾斜部６のうち、車幅方向内側の側面であって直線部５に隣接しない側面（第一内側面１６）に設けることが好ましい。これにより、サイドメンバー１の外折れ変形を効率的に促進することができる。なお、傾斜部６の上面１５，下面１８，外側面１９に補強部２０を設けてもよいが、外折れ変形を阻害しない位置に設けることが好ましい。
【符号の説明】
【００２８】
１  サイドメンバー
２  パワートレイン
３  フロントバンパービーム
４  リヤバンパービーム
５  直線部
６  傾斜部
１０  車両
２０  補強部
【図１】
2020185809.tif 000003
【図２】
2020185809.tif 000004
【図３】
2020185809.tif 000005
【図４】
2020185809.tif 000006
【図５】
2020185809.tif 000007
【図６】
2020185809.tif 000008