(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向両側において車両前後方向に延在され車体の骨格を構成する一対のサイドレールと、
前記一対のサイドレールの間隔を車両前方側で幅狭とする幅狭部と車両後方側で幅広とする幅広部と幅狭部から幅広部へ連続する傾斜部とが構成され、前記幅広部において、車幅方向に延在されて前記サイドレールを連結し、車両前後方向に複数配置されたクロスメンバと、
複数の前記クロスメンバの間で、且つ前記車両の着座位置の車幅方向外側で、前記サイドレールを側方からの荷重に対し局所的に補強する補強手段と、
前記サイドレールを、前記補強手段から相対的に近い位置にある前記クロスメンバとの連結部位と前記補強手段との間の特定の部位で、且つ前記車両の着座位置の車幅方向外側において側方からの荷重に対し局所的に脆弱とする脆弱化手段と、
を有する車体骨格構造。
【請求項２】
前記補強手段が、前記サイドレールに取り付けられる補強部材を含んでいる請求項１に記載の車体骨格構造。
【請求項３】
前記サイドレールの一部が車両前後方向において分割され、
前記脆弱化手段が、前記サイドレールの分割部位として構成されている請求項１又は請求項２に記載の車体骨格構造。
【請求項４】
前記補強手段が、車両内で想定される乗員の位置の車幅方向外側で前記サイドレールを補強している請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車体骨格構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車体の骨格をなす車体骨格構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車体骨格構造の例として、センターピラーレインフォースメントをサイドシル内に延設すると共に、延設部からサイドシル及びホイールパネルハウスに沿って延びるサイドシルレインフォースメントを設けて、側突時の内折れを防止した自動車の車体側部構造が示されている。
【０００３】
しかし、特許文献１の構造では、サイドシルレインフォースメントが延説部（センターピラーの近傍）からリヤのホイールハウスまで延びる大型の部材であるため、重量増を招く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−６９８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、軽量な構造で、側突時の内折れを効果的に抑制できる車体骨格構造を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、車幅方向両側において車両前後方向に延在され車体の骨格を構成する一対のサイドレールと、前記一対のサイドレールの間隔を車両前方側で幅狭とする幅狭部と車両後方側で幅広とする幅広部と幅狭部から幅広部へ連続する傾斜部とが構成され、前記幅広部において、車幅方向に延在されて前記サイドレールを連結し、車両前後方向に複数配置されたクロスメンバと、複数の前記クロスメンバの間で、且つ前記車両の着座位置の車幅方向外側で、前記サイドレールを側方からの荷重に対し局所的に補強する補強手段と、前記サイドレールを、前記補強手段から相対的に近い位置にある前記クロスメンバとの連結部位と前記補強手段との間の特定の部位で、且つ前記車両の着座位置の車幅方向外側において側方からの荷重に対し局所的に脆弱とする脆弱化手段と、を有する。
【０００７】
この車両骨格部材では、一対のサイドレールに車両前方側の幅狭部、車両後方側の幅広部及び幅狭部から幅広部へと連続する傾斜部が構成され、幅広部において、複数配置されたクロスメンバによりサイドレールが連結されている。そして、複数のクロスメンバの間で、且つ車両の着座位置の車幅方向外側では、サイドレールが側方からの荷重に対し、補強手段により局所的に補強されている。側突による荷重が、補強手段によるサイドレールの補強部位に対し車幅方向外側から作用した場合、この補強部位では補強手段によりサイドレールが補強されているので、過度の変形を抑制できる。しかも、サイドレールは、補強手段から相対的に近い位置にあるクロスメンバとの連結部位と補強手段との間の特定の部位で、且つ車両の着座位置の車幅方向外側において、脆弱化手段により、側方からの荷重に対し局所的に脆弱にされているため、脆弱部位ではサイドレールが変形して側突のエネルギーを吸収できる。加えて、一対のサイドレールの幅広部は複数のクロスメンバで連結されているので、一方のサイドレールに作用した荷重はクロスメンバにより他方のサイドレールにも作用する。特に、補強手段から相対的に遠い連結部位と補強手段の間に脆弱化手段を設けた構成と比較して、脆弱部位でのサイドレールの変形量を確保して、より確実なエネルギー吸収が可能になる。脆弱部位でのサイドレールの変形量が大きくなる分、補強部位におけるサイドレールの変形量は小さくなるので、結果的に側突時の内折れを抑制する効果は大きくなる。
【０００８】
このようにして、本発明の車両骨格部材では、側突時の内折れを効果的に抑制できる。しかも、従来のサイドシルレインフォースメント等のような大型の部材を配置する必要がないので、軽量な構造となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記補強手段が、前記サイドレールに取り付けられる補強部材を含んでいる。
【００１２】
このように、サイドレールに補強部材を取り付ける簡単な構造で補強手段を構成しサイドレールを局所的に補強できる。補強部材と併用して、たとえば、他の補強手段（たとえばサイドレール自体の断面積を局所的に大きくする）を適用してもよいが、このような他の補強手段を必ずしも設ける必要はなく、サイドレールとしては、一般的なものを用いることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記サイドレールの一部が車両前後方向において分割され、前記脆弱化手段が、前記サイドレールの分割部位として構成されている。
【００１４】
このように、一部が前後に分割されたサイドレールの分割部位を用いることで、簡単な構造で脆弱化手段を構成し、サイドレールを局所的に脆弱化できる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記補強手段が、車両内で想定される乗員の位置の車幅方向外側で前記サイドレールを補強している。
【００１６】
乗員から見て車幅方向外側のサイドレールが補強されているので、側突時に乗員をより確実に保護できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は上記構成としたので、軽量な構造で、側突時の内折れを効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態の車両骨格構造が適用された車体フレームを部分的に示す平面図である。
【図２】車体フレームに側方から衝突体が衝突したときの変形の状態を示し、（Ａ）は比較例、（Ｂ）は第１実施形態の場合である。
【図３】本発明の参考例の車両骨格構造が適用された車体フレームを部分的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１には、本発明の一実施形態の車両骨格構造１２が示されている。図１において、車両骨格構造１２を備えた車両の前方を矢印ＦＲで、車幅方向右方を矢印ＲＩでそれぞれ示す。
【００２０】
この車両骨格構造１２は、車両前後方向に延在する左右一対のサイドレール１６を有している。左右のサイドレール１６は、車幅方向に延在する複数のクロスメンバ１８によって連結部位２０において連結されており、これにより、略梯子状の車体フレーム１４が構成されている。また、サイドレール１６は、相対的に車幅方向外側に位置するアウターチャンネル２４と、車幅方向内側に位置するインナーチャンネル２２とを接合して構成されている。アウターチャンネル２４及びインナーチャンネル２２は、たとえば、車幅方向の断面において、略Ｕ字状の断面形状を有する鋼材等の金属材料で形成されている。そして、このＵ字状の断面の開放部分が互いに対向するようにアウターチャンネル２４とインナーチャンネル２２とが接合されて、全体として中空の閉断面を有するサイドレール１６が構成されている。
【００２１】
サイドレール１６には、車両前後方向の前方寄りの位置において、互いに接近するように車幅方向内側に傾斜された傾斜部１６Ｓが形成されている。そして、傾斜部１６Ｓよりも車両後方側が、相対的に間隔が広い幅広部１６Ｗ、車両前方側が幅狭部１６Ｎとなっている。幅狭部１６Ｎよりも車幅方向外側の位置には、たとえば前輪やサスペンション等が配置される。
【００２２】
サイドレール１６の所定位置には、自動車を構成するための他の部材を連結支持するためのブラケットが取り付けられている。図１に示した例では、幅狭部１６Ｎに、サスペンションブラケット２６が取り付けられ、さらに、傾斜部１６Ｓには、キャブマウントブラケット２８が取り付けられている。
【００２３】
サイドレール１６を構成するインナーチャンネル２２には、車両の乗員ＰＳの着座位置（車両において乗員着座用のシートが配置される位置）から見て車幅方向外側の位置に、リインフォース３０が取り付けられている。このリインフォース３０は車両前後方向で局所的（乗員ＰＳの近傍のみ）に配置されており、リインフォース３０が配置されている部分は、サイドレール１６が局所的に補強された補強部位３２となっている。リインフォース３０の具体的な構造としては、サイドレール１６を補強することができれば特に限定されず、たとえば、単なる板状の鋼板等であってもよいが、たとえば、断面略Ｕ字状あるいはＨ字状に形成すれば、後述するように、側突時のサイドレール１６の内折れを効果的に抑制できる。
【００２４】
図１から分かるように、本実施形態では、リインフォース３０と、その前後のクロスメンバ１８の連結部位２０との距離は、前方側のクロスメンバ１８Ａとの距離Ｄ１の方が、後方側のクロスメンバ１８Ｂとの距離Ｄ２よりも短くなっている。そして、距離が相対的に短い前方側のクロスメンバ１８Ａの連結部位２０と補強部位３２との間において、アウターチャンネル２４が車両前方側の前部アウターチャンネル２４Ａと車両後方側の後部アウターチャンネル２４Ｂとに分割されている。
【００２５】
この分割部分では、インナーチャンネル２２は分割されておらず、前部アウターチャンネル２４Ａと車両後方側の後部アウターチャンネル２４Ｂとは、インナーチャンネル２２により接合されており、さらに溶接等によっても接合されている。しかしながら、この分割部分（接合部分）では、サイドレール１６が脆弱となっており、本発明の脆弱部位３４が構成されている。
【００２６】
次に、本実施形態の車両骨格構造１２の作用を説明する。
【００２７】
図２に示すように、乗員ＰＳ（図１参照）の着座位置から見て車幅方向外側から、衝突体ＣＢが想定的に車両に衝突（側突）し、その荷重が一方のサイドレール１６に対し車幅方向内側に作用した場合を考える。図２（Ｂ）には、このように衝突体ＣＢが衝突した場合の車両骨格構造１２の変形の様子が模式的に示されている。また、図２（Ａ）には、比較例の車両骨格部材１０２において、同様に衝突体ＣＢが側突した場合の変形の様子が模式的に示されている。この比較例の車両骨格構造１０２では、一対のサイドレール１０４に、本発明の補強手段（補強部位３２）や脆弱化手段（脆弱部位３４）は設けられていない。
【００２８】
本実施形態の車両骨格構造１２では、衝突体ＣＢが側突した位置において、サイドレール１６がリインフォース３０によって補強されており、衝突体ＣＢが衝突したときのサイドレール１６の内折れが抑制されている。しかも、補強部位３２から距離Ｄ１の位置（相対的に補強部位３２に近い位置）において、クロスメンバ１８Ａが左右のサイドレール１６を連結しているので、一方のサイドレール１６に作用した荷重の一部が、主にクロスメンバ１８Ａによって、他方のサイドレール１６に伝わる（図１における矢印Ｆ１参照）。すなわち、衝突体ＣＢから作用した荷重による変形が、一方のサイドレール１６だけでなく、他方のサイドレール１６にも分散し、他方のサイドレールも僅かに変形（外折れ）することになる。
【００２９】
加えて、本実施形態の車両骨格構造１２では、補強部位３２とクロスメンバ１８Ａの連結部位２０との間でサイドレール１６に脆弱部位３４が構成されている。したがって、サイドレール１６は、衝突体ＣＢからの荷重によって脆弱部位３４で折れるように変形する。すなわち、変形が補強部位３２のみで生じる構造と比較して、サイドレール１６の車幅方向内側への内折れ量ＢＬが小さくなっている。
【００３０】
これに対し、比較例の車両骨格構造１０２では、側突時に衝突体ＣＢが衝突した部位が特に補強されていないため、サイドレール１６が衝突部位において車幅方向内側へ大きく変形している。また、比較例の車両骨格構造１０２では、このようにサイドレール１６の変形によって衝突の荷重（エネルギー）を吸収し、クロスメンバ１８Ａ、１８Ｂも全体的に撓んでしまっているため、反対側のサイドレール１６は変形していない。したがって、衝突体ＣＢからの荷重が作用した側のサイドレール１６の内折れ量ＢＬが大きくなっている。
【００３１】
このように、本実施形態の車両骨格構造１２では、側突時のサイドレール１６の内折れ量ＢＬを小さくすることができ、しかも、従来のサイドシルレインフォースメントのような大型の部材が不要なので、軽量な構造となる。
【００３２】
なお、上記では、本発明の脆弱化手段（脆弱部位３４）を、補強部位３２と、これに近い側のクロスメンバ１８Ａの連結部位２０との間に設けているが、たとえば、図３に示す参考例の車両骨格構造５２のように、補強部位３２と、これから遠い側のクロスメンバ１８Ｂの連結対との間に設けてもよい。なお、参考例の車両骨格構造５２では、これ以外は、第１実施形態の車両骨格構造１２と同一の構成とされる。
【００３３】
このように、脆弱部位３４を設ける部位を変更することで、車体フレーム１４の設計の自由度が大きくなる。これに対し、第１実施形態のように、脆弱部位３４を、補強部位３２と、これに近い側のクロスメンバ１８Ａの連結部位２０との間に設けた構造では、側突時の衝突体ＣＢからの荷重による、サイドレール１６の脆弱部位３４での変形量を大きく確保できる分、補強部位３２でのサイドレール１６の内折れ量ＢＬを小さくして、サイドレール１６全体での内折れ量を少なくする効果が高くなる。
【００３４】
また、上記では、本発明の補強手段として、サイドレール１６に取り付けられるリインフォース３０を挙げているが、補強手段はこれに限定されない。たとえば、リインフォース３０以外の補強手段として、サイドレール１６自体の断面積を増大させることも考えられる。ただし、この場合には、サイドレール１６の設計変更等を伴うことになる。これに対し、上記実施形態のように、リインフォース３０をサイドレール１６に取り付けると、サイドレール１６の構造や形状を変更する必要はなく、サイドレール１６として一般的なものを用いることが可能になる。なお、補強手段として、リインフォース３０と、これ以外の補強手段（上記したサイドレール１６の断面積を大きくする構成）とを併用することも可能である。
【００３５】
補強手段による補強部位３２としても、側突時の衝突体ＣＢからの荷重に対し、サイドレール１６の過度の変形を抑制できる部位であれば限定されないが、上記したように、車両の乗員ＰＳの着座位置から見て車幅方向外側の位置を補強すると、側突時に乗員を効果的に保護できる。
【００３６】
本発明の脆弱化手段としても、上記では、アウターチャンネル２４を前部アウターチャンネル２４Ａと後部アウターチャンネル２４Ｂとに分割することで、分割部位（接合部位）として脆弱化手段を構成したものを挙げているが、これに限定されない。たとえば、アウターチャンネル２４を前後に分割することなく、アウターチャンネル２４自体の断面積を小さくすることで脆弱化手段を構成してもよい。実際には、たとえばサイドレール１６（アウターチャンネル２４）の製造上の都合等により、前後に分割して形成されることがあるので、これを利用すれば、脆弱化手段を簡単な構造で構成できることになる。さらに、サイドレール１６に、切れ込みを入れる等により、車幅方向（長手方向と直交する方向）の断面積を局所的に小さくし、本発明の脆弱化手段を構成してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１２  車両骨格構造
１４  車体フレーム
１６  サイドレール
１８  クロスメンバ
２０  連結部位
２２  インナーチャンネル
２４  アウターチャンネル
３０  リインフォース
３２  補強部位
３４  脆弱部位
５２  車両骨格構造
ＢＬ  内折れ量
ＣＢ  衝突体
ＰＳ  乗員
【図１】
0005458741.tif 000002
【図２】
0005458741.tif 000003
【図３】
0005458741.tif 000004