(57)【要約】【課題】骨格部材の座屈変形の方向を任意に設定することができる車両骨格構造を提供する。【解決手段】車両骨格構造１を構成するフロントサイドメンバ２の面部３に、フロントサイドメンバ２の幅方向において対向する一対の第１角部Ｓ１及び第２角部Ｓ２を有する多角形状の開口部７を設ける。そして、第１角部Ｓ１とこの第１角部Ｓ１に近接するフロントサイドメンバ２の稜線Ｒ１との間の距離Ｘが、第２角部Ｓ２とこの第２角部Ｓ２に近接するフロントサイドメンバ２の稜線Ｒ２との間の距離Ｙよりも短くなるようにすることで、第１角部Ｓ１を座屈点とし、稜線Ｒ１の方を稜線Ｒ２よりも先に座屈させる。従って、座屈変形させたい方向に応じてフロントサイドメンバ２に開口部７を形成して座屈変形を誘導でき、フロントサイドメンバ２の座屈変形の方向を任意に設定することが可能となる。【選択図】図２
2010228616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の骨格を形成する骨格部材を備え、
前記骨格部材の少なくとも一つの面壁には、多角形状の開口部が設けられており、
前記開口部は、前記骨格部材の幅方向において対向する一対の第１角部及び第２角部を有すると共に、前記第１角部と当該第１角部に近接する前記骨格部材の一の稜線との間の距離が、前記第２角部に近接する前記骨格部材の他の稜線との間の距離よりも短くなるように形成されていることを特徴とする車両骨格構造。
【請求項２】
前記開口部は、四角形状とされ、前記骨格部材の長手方向において対向する一対の第３角部及び第４角部を有しており、
前記第１角部の開角θ１、前記第２角部の開角θ２、前記第３角部の開角θ３及び前記第４角部の開角θ４は、
θ１＞θ２＞θ３＝θ４
の関係を満たすことを特徴する請求項１記載の車両骨格構造。
【請求項３】
面壁に多角形状の開口部を設けた車両の骨格を形成する骨格部材を備え、
前記開口部は広角の角部と当該広角の角部よりも狭い狭角の角部とを有し、前記広角の角部を荷重に対する座屈点としたことを特徴とする車両骨格構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両骨格構造として、衝撃吸収フレーム（骨格部材）を備えた車両骨格構造が知られている（例えは、特許文献１参照）。この車両骨格構造にあっては、衝撃吸収フレームの面又はコーナー部分に前方から後方に向かって開口幅が漸減するように開口される孔を設けることにより、衝撃吸収フレームに対して前方から後方に向かって塑性座屈変形を滑らかに連続的に発生させ、衝撃荷重特性の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０４５２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の車両骨格構造では、骨格部材である衝撃吸収フレームにおいて座屈変形させる位置を制御することはできるが、応力が均等に分散する形状のため、任意の方向へ座屈変形を誘導することができなかった。そのため、衝突負荷の軽減を好適に図ることができないといった問題があった。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、骨格部材の座屈変形の方向を任意に設定することができる車両骨格構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による車両骨格構造は、車両の骨格を形成する骨格部材を備え、骨格部材の少なくとも一つの面壁には、多角形状の開口部が設けられており、開口部は、骨格部材の幅方向において対向する一対の第１角部及び第２角部を有すると共に、第１角部と第１角部に近接する骨格部材の一の稜線との間の距離が、第２角部に近接する骨格部材の他の稜線との間の距離よりも短くなるように形成されていることを特徴とする。
【０００７】
このような車両骨格構造によれば、骨格部材の少なくとも一つの面壁に多角形状の開口部が設けられており、この開口部が骨格部材の幅方向において対向する一対の第１角部及び第２角部を有している。そして、開口部は、第１角部と第１角部に近接する骨格部材の一の稜線との間の距離が、第２角部と第２角部に近接する骨格部材の他の稜線との間の距離よりも短くなるように、つまり第１角部の方が第２角部よりも面壁の稜線に近くなるように形成されているので、第１角部が座屈点となり、一の稜線の方が他の稜線よりも先に座屈する。従って、座屈変形させたい方向に応じて骨格部材に開口部を形成して座屈変形を誘導でき、骨格部材の座屈変形の方向を任意に設定することが可能となる。
【０００８】
ここで、開口部は、四角形状とされ、骨格部材の長手方向において対向する一対の第３角部及び第４角部を有しており、第１角部の開角θ１、第２角部の開角θ２、第３角部の開角θ３及び第４角部の開角θ４は、θ１＞θ２＞θ３＝θ４の関係を満たすことが好ましい。このような構成を採用した場合、骨格部材がくの字状に安定的に変形し、骨格部材の座屈変形をより好適に誘導することができる。これにより、骨格部材の折れモードの安定化を図ることができる。
【０００９】
また、面壁に多角形状の開口部を設けた車両の骨格を形成する骨格部材を備え、開口部は広角の角部と当該広角の角部よりも狭い狭角の角部とを有し、広角の角部を荷重に対する座屈点とした場合でも、この広角の角部の方から座屈が始まるため、上記と同様に、骨格部材の座屈変形の方向を任意に設定することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、骨格部材の座屈変形の方向を任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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２】図１に示す車両骨格構造を上から見た図である。
【図３】図１に示す車両骨格構造が座屈変形した状態を示す図である。
【図４】図３に示す車両骨格構造がさらに座屈変形した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る車両骨格構造の実施形態について図面を参照しながら説明する。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。
【００１３】
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、図２は、図１に示す車両骨格構造を上から見た図である。
【００１４】
図１に示すように、車両骨格構造１は、フロントサイドメンバ（骨格部材）２を備えている。この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あり、エンジン（図示しない）を挟むようにして車幅方向側に一対配置される。このフロントサイドメンバ２は、上面部３、下面部４、及び一対の側面部５，６が接合された閉断面の中空構造を有している。
【００１５】
ここで、図１及び図２に示すように、上面部３には、開口部７が設けられている。この開口部７は、車両衝突時の衝突荷重によるフロントサイドメンバ２の座屈変形の方向を任意の方向に誘導するためのものであり、図２に示すように、上面部３において一方側（図示下側）に偏倚して設けられている。
【００１６】
具体的には、開口部７は、四角形状とされており、フロントサイドメンバ２の幅方向（図示上下方向）において対向する一対の第１角部Ｓ１及び第２角部Ｓ２と、フロントサイドメンバ２の長手方向において対向する一対の第３角部Ｓ３及び第４角部Ｓ４とを有している。
【００１７】
第１角部Ｓ１は、その開角がθ１とされており、近接するフロントサイドメンバ２の稜線（一の稜線）Ｒ１との間の距離がＸとなる位置に形成されている。この第１角部Ｓ１に対向する第２角部Ｓ２は、その開角がθ２とされており、近接するフロントサイドメンバ２の稜線（他の稜線）Ｒ２との間の距離がＹとなる位置に形成されている。
【００１８】
そして、第１角部Ｓ１における距離Ｘは、第２角部Ｓ２における距離Ｙよりも小さく（Ｘ＜Ｙ）となっており、これにより、開口部７は、上面部３において稜線Ｒ１側に偏倚して設けられている。
【００１９】
また、第３角部Ｓ３及び第４角部Ｓ４は、第１角部Ｓ１と第２角部Ｓ２との間の中心よりも第１角部Ｓ１寄りに形成されている。これにより、第１角部Ｓ１の開度θ１は、第２角部Ｓ２の開度θ２よりも大きくなっている。
【００２０】
第３角部Ｓ３は、その開角がθ３とされており、この開角θ３は、第１角部Ｓ１の開角θ１及び第２角部Ｓ２の開角θ２よりも小さくなっている。この第３角部Ｓ３に対向する第４角部Ｓ４は、その開角がθ４とされており、この開角θ４は、第３角部Ｓ３の開角θ３と同じ開度（θ３＝θ４）となっている。従って、開口部７における各角部Ｓ１〜Ｓ４の開角θ１〜θ４の関係は、θ１＞θ２＞θ３＝θ４となっている。
【００２１】
また、図１に示すように、下面部４にも上述した開口部７と同様の構成を有する開口部８が設けられている。すなわち、開口部８は、四角形状とされており、フロントサイドメンバ２の幅方向において対向する一対の第１角部Ｓ１及び第２角部Ｓ２と、フロントサイドメンバ２の長手方向において対向する一対の第３角部Ｓ３及び第４角部Ｓ４とを有し、Ｘ＜Ｙ、θ１＞θ２＞θ３＝θ４の関係となっている。
【００２２】
次に、以上のような構成を有する車両骨格構造１の作用・効果について図１〜図４を参照しながら説明する。図３は、図１に示す車両骨格構造が座屈変形した状態を示す図、図４は、図３に示す車両骨格構造がさらに座屈変形した状態を示す図である。
【００２３】
図２に示すように、フロントサイドメンバ２に対して前方（図示右側）から衝突荷重Ｆが加えられた場合、まず第１角部Ｓ１と稜線Ｒ１との間の距離Ｘが第２角部Ｓ２と稜線Ｒ２との間の距離Ｙよりも小さいため、図３に示すように、第１角部Ｓ１を座屈点（支点）にしてフロントサイドメンバ２の側面部５側がくの字状に座屈変形する。続いて、第２角部Ｓ１よりも開角の小さい第３角部Ｓ３及び第４角部Ｓ４に応力が集中し、座屈変形が促進される。このとき、第３角部Ｓ３及び第４角部Ｓ４よりも開角の大きい第２角部Ｓ２に加わる応力は小さいため、フロントサイドメンバ２が矢印Ａで示す方向に、すなわち第３角部Ｓ３及び第４角部Ｓ４が潰れるように安定的に変形する。そして、このように第３角部Ｓ３及び第４角部Ｓ４が開口部７の内側に引き込まれるため、第２角部Ｓ２に応力が集中し、図４に示すように、フロントサイドメンバ２の側面部６側がくの字状に座屈変形する。
【００２４】
このように、本実施形態にあっては、フロントサイドメンバ２の上面部３及び下面部４に多角形状の開口部７，８が設けられており、この開口部７，８がフロントサイドメンバ２の幅方向において対向する一対の第１角部Ｓ１及び第２角部Ｓ２を有し、開口部７は、第１角部Ｓ１とこの第１角部Ｓ１に近接するフロントサイドメンバ２の稜線Ｒ１との間の距離Ｘが、第２角部Ｓ２とこの第２角部Ｓ２に近接するフロントサイドメンバ２の稜線Ｒ２との間の距離Ｙよりも短くなるように、つまり第１角部Ｓ１の方が第２角部Ｓ２よりも上面部３及び下面部４の稜線Ｒ１に近くなるように形成されているので、第１角部Ｓ１が座屈点となり、稜線Ｒ１の方が稜線Ｒ２よりも先に座屈する。従って、座屈変形させたい方向に応じてフロントサイドメンバ２に開口部７，８を形成して座屈変形を誘導でき、フロントサイドメンバ２の座屈変形の方向を任意に設定することができる。これにより、衝突負荷の軽減を好適に図ることができる。
【００２５】
また、開口部７，８は、四角形状とされ、フロントサイドメンバ２の長手方向において対向する一対の第３角部Ｓ３及び第４角部Ｓ４を有しており、第１角部Ｓ１の開角θ１、第２角部Ｓ２の開角θ２、第３角部Ｓ３の開角θ３及び第４角部Ｓ４の開角θ４は、θ１＞θ２＞θ３＝θ４の関係を満たすので、フロントサイドメンバ２がくの字状に安定的に変形し、フロントサイドメンバ２の座屈変形をより好適に誘導できる。これにより、フロントサイドメンバ２の折れモードの安定化を図ることができる。
【００２６】
なお、開口部が、広角の角部と当該広角の角部よりも狭い狭角の角部とを有し、広角の角部を荷重に対する座屈点とした場合でも、この広角の角部の方から座屈が始まるため、前述したのと同様に、骨格部材の座屈変形の方向を任意に設定することができる。
【００２７】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、フロントサイドメンバ２を閉断面の中空構造を有する部材としたが、柱状の部材であってもよい。要は、フロントサイドメンバ２の座屈変形を誘導するための開口部を形成可能な部材であればよい。
【００２８】
また、上記実施形態では、開口部７をフロントサイドメンバ２の上面部３及び開口部８を下面部４に設けたが、フロントサイドメンバ２の少なくとも一つの面壁に設けられればよい。
【００２９】
さらに、特に好適であるとしてフロントサイドメンバ２に対する適用を述べているが、骨格部材全般に適用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１…車両骨格構造、２…フロントサイドメンバ（骨格部材）、３…上面部（面壁）、４…下面部（面壁）、７，８…開口部、Ｒ１…稜線（一の稜線）、Ｒ２…稜線（他の稜線）、Ｓ１…第１角部、Ｓ２…第２角部、Ｓ３…第３角部、Ｓ４…第４角部。
【図１】
2010228616.tif 000003
【図２】
2010228616.tif 000004
【図３】
2010228616.tif 000005
【図４】
2010228616.tif 000006