(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部両側に車体前後方向に延設されるフロントサイドフレームを備えた自動車の下部車体構造において、該フロントサイドフレームの前端部に連結されて車体前後方向に延設される延長フレームと、衝突時に該延長フレームが車体前後方向の荷重により圧潰されて形成される圧塊が進入する収容空間が該フロントサイドフレームの前端部に設けられており、
フロントサイドフレームは、矩形断面を備え、後方の他の部分より高く形成された先端部内部に収容空間が形成されるとともに、下辺が開放された先端開口と、フロントサイドフレームの底面から先端開口に向けて斜め上方に傾斜した先端下部傾斜開口とが形成され、先端の外側面に平板状の補強部材が設けられており、補助フレームは、上方が開口した断面コ字形で側面形が三角型に形成され、フロントサイドフレームの先端開口と連続して縦長矩形の開口を形成する前端垂直辺部と、フロントサイドフレームの先端下部傾斜開口に接合される傾斜上縁と、フロントサイドフレームの底面に連続する補助底面とを備え、フロントサイドフレームの先端下半部を構成するとともに、上記縦長矩形の開口に、該開口を覆うプレートが接合され、該プレートに延長フレームが接合されることを特徴とする自動車の下部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車体両側に車体前後方向に延びるサイドフレーム、特に端部に延長フレームを有するサイドフレームを備えた自動車の下部車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車体両側に車体前後方向に延びる一対のサイドフレームを備えた車両において、前方から車体前後方向の荷重を受けたときにサイドフレームの前部が変形して衝撃を吸収するクラッシュスペースを確保するために、種々の工夫が成されており、１手段としてサイドフレームの端部に延長フレームを連結し、延長フレーム部分によりクラッシュスペースを形成するものが知られている。
例えば、特開平３−
79477号公報に記載された自動車の前部車体構造は、サイドフレームの前端に連続する延長フレームを備え、延長フレームの後端がサイドフレームの前端部と重合するまで後方に延長され、該延長部がサイドフレームの前端部内に挿入されて接合固定されており、結合剛性が増大するとともに、クラッシュスペースの距離即ち即ちサイドフレームの前端から延長フレームの前端までの距離を容易に変更することができるから、車両の基本構造・装備及び主要諸元が同一で、クラッシュスペースだけが異なる派生車の製作を容易にすることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の自動車の前部車体構造においては、前方からの衝撃により延長フレームが変形した場合、延長フレームの圧潰された塊がサイドフレームの前端に存在することになるから、クラッシュスペースの一部が延長フレームの圧塊に占拠されることになり、サイドフレームの前端から延長フレームの前端までの距離であるクラッシュストロークが有効に利用できないという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、サイドフレームとサイドフレームの端部に延長フレームとを備えたものにおいて、クラッシュストロークを有効に利用することのできる自動車の下部車体構造を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の自動車の下部車体構造は、車体前部両側に車体前後方向に延設されるフロントサイドフレームを備えた自動車の下部車体構造において、該フロントサイドフレームの前端部に連結されて車体前後方向に延設される延長フレームと、衝突時に該延長フレームが車体前後方向の荷重により圧潰されて形成される圧塊が進入する収容空間が該フロントサイドフレームの前端部に設けられており、フロントサイドフレームは、矩形断面を備え、後方の他の部分より高く形成された先端部内部に収容空間が形成されるとともに、下辺が開放された先端開口と、フロントサイドフレームの底面から先端開口に向けて斜め上方に傾斜した先端下部傾斜開口とが形成され、先端の外側面に平板状の補強部材が設けられており、補助フレームは、上方が開口した断面コ字形で側面形が三角型に形成され、フロントサイドフレームの先端開口と連続して縦長矩形の開口を形成する前端垂直辺部と、フロントサイドフレームの先端下部傾斜開口に接合される傾斜上縁と、フロントサイドフレームの底面に連続する補助底面とを備え、フロントサイドフレームの先端下半部を構成するとともに、上記縦長矩形の開口に、該開口を覆うプレートが接合され、該プレートに延長フレームが接合されるたことにより、車体前後方向の荷重により圧潰された延長フレームの圧塊がフロントサイドフレームの収容区間内に進入し、クラッシュスペース内のフロントサイドフレームの端部に残留しないために、クラッシュストロークを有効に使用できる。
また、車体前後方向の荷重を受けた場合、フロントサイドフレームの前端部に収容空間が形成されたことにより、フロントサイドフレームの前端部の内部空間を有効に利用できる。
また、フロントサイドフレームの前端部において、フロントサイドフレームの端部内に延長フレームの端部が嵌合され、延長フレームの車体中央側のフロントサイドフレームの端部内に収容空間が形成されたことにより、フロントサイドフレームの前端部の内部空間を有効に利用でき、車体前後方向の荷重が所定荷重に達すると確実に延長フレームの圧塊がフロントサイドフレームの収容区間内に進入し、クラッシュストロークを有効に使用できる。
また、先端の外側面に平板状の補強部材が設けられたことにより、前方向の荷重を受けた時に、先端部の変形が抑制され、補助フレームの変形が大きく、補助フレームの圧塊がスムーズに収容空間内に進入することができる。
また、フロントサイドフレームは、矩形断面を備え、後方の他の部分より高く形成された先端部内部に収容空間が形成されるとともに、下辺が開放された先端開口と、フロントサイドフレームの底面から先端開口に向けて斜め上方に傾斜した先端下部傾斜開口とが形成されることにより、前方向の荷重を受けた時に、フロントサイドフレームの先端開口が先端下部傾斜開口に沿って拡大され、補助フレームの圧塊がスムーズに収容空間内に進入することができる。
【０００６】
【実施例】
本発明の第１実施例を図１乃至図３を参照して説明する。
図３において、略車体全長にわたって車体両側に設けられて車体前後方向に延び、車体前部において車体幅方向内側へ屈曲し、前端の間隔を幅狭とした屈曲部を有する一対のサイドフレーム１と、両サイドフレーム１の車体前部における部分を構成する一対のフロントサイドフレーム１Ｆと、フロントサイドフレーム１Ｆの前端にそれぞれ連結された延長フレーム２と、延長フレーム２，２の前端に両端が接合された車体幅方向に延びるクロスメンバ３と、サイドフレーム１，１の屈曲部に両端が連結された車体幅方向に延びるクロスメンバ４と、サイドフレーム１，１の屈曲部後端に両端が連結された車体幅方向に延びる前側サスペンションクロスメンバ５と、屈曲部の後方でサイドフレーム１，１に両端が連結された車体幅方向に延びる後側サスペンションクロスメンバ６と、後側サスペンションクロスメンバ６の後方でサイドフレーム１，１に両端が連結された車体幅方向に延びる複数のクロスメンバ７，８，９，10と、クロスメンバ４の両端付近に設けられたテンションロッドブラケット11と、前側サスペンションクロスメンバ５の両端が連結される前側サスペンションクロスメンバブラケット12と、後側サスペンションクロスメンバ６の両端が連結される後側サスペンションクロスメンバブラケット13とを備えた下部車体構造が示されている。
【０００７】
図１及び図２において、フロントサイドフレーム１Ｆは矩形断面を備え、後方の他の部分より高く形成されて内部に収容空間が形成された先端部（上半部）１Ａと、側壁が高い取付部１Ｂと、先端に設けられて下辺が開放された先端開口１Ｃと、フロントサイドフレーム１Ｆの底面１Ｅから先端開口１Ｃの下端に向けて斜め上方に傾斜した先端下部傾斜開口１Ｄとが形成されている。
先端部（上半部）１Ａの両外側面に平板状の側部レインフォースメント15が接合され、先端部１Ａが補強されている。
【０００８】
補助フレーム16は、断面形が上方が開放したコ字形に、側面形が三角形に形成され、フロントサイドフレーム１Ｆの先端開口１Ｃに連続して配置され、縦長矩形の開口を形成する前端垂直辺部16Ａと、フロントサイドフレーム１Ｆの先端下部傾斜開口１Ｄに接合される傾斜上縁16Ｂと、フロントサイドフレーム１Ｆの底面１Ｅに連続して配置される補助底面16Ｃと、補助底面16Ｃに設けられた車体幅方向に延びる複数のビードを有するビード部（脆弱部）16Ｄとを備えており、フロントサイドフレーム１Ｆの先端下部傾斜開口１Ｄに傾斜上縁16Ｂが接合されてフロントサイドフレーム１Ｆの先端の下半部が形成される。
【０００９】
フロントサイドフレーム１Ｆに補助フレーム16が接合されて形成された先端の縦長矩形開口に、該開口を覆って取付フランジが形成されるプレート14が接合され、該プレート14に延長フレーム２の後端に設けられた後取付フランジ２Ａが接合され、延長フレーム２の前端に設けられた前取付フランジ２Ｂにクロスメンバ３の両端が接合され、クロスメンバ３の前面にバンパブラケット19を介してバンパ20が取り付けられる（図４参照）。
なお、一例として図４に示すバン形式の車両の車体構造において、21はフロントピラー、22はインストルメントパネル、23はコラムシャフト、24はタイヤハウスである。
【００１０】
フロントサイドフレーム１Ｆの先端部１Ａに形成された収容空間の後部並びにその直後位置において、フロントサイドフレーム１Ｆの両側壁の外面にテンションロッドブラケット11の一対の支持プレート11Ａ，11Ａが接合固定され、その後方に隣接してフロントサイドフレーム１Ｆの側壁外面に前側サスペンションメンバブラケット12の取付プレート12Ａが接合固定され、支持ブレート11Ａと取付プレート12Ａとに跨がって両者を連結させる当て板17，18が接合されている。
【００１１】
テンションロッドブラケット11の支持プレート11Ａは、フロントサイドフレーム１Ｆの側壁の高さ全体を覆うとともに、車体前後方向に十分な長さを有し、収容空間の後部並びにその直後のフロントサイドフレーム１Ｆを補強する効果を備えており、前側サスペンションメンバブラケット12の取付プレート12Ａは、フロントサイドフレーム１Ｆの側壁の高さ全体を覆う大きさを備えている。
【００１２】
上記構成により、車体前方からの荷重によって、延長フレーム２が圧潰されて後退する際に、補助フレーム（下半部）16がビード部（脆弱部）16Ｄで変形して圧縮されて先端下部傾斜開口１Ｄに沿って潰れ、フロントサイドフレーム１Ｆの先端開口が先端下部傾斜開口１Ｄに沿って拡大されることになり、後退した補助フレーム16の圧塊が先端部１Ａの収容空間内にスムーズに進入し、クラッシュストロークを有効に利用できる（図５参照）。
また、先端部（上半部）１Ａの両外側面に平板状の側部レインフォースメント15が接合され、先端部（上半部）１Ａが補強されているから、前方からの荷重を受けた時に先端部（上半部）１Ａの変形が抑制され、補助フレーム（下半部）16の変形が大きく、補助フレーム16の圧塊の先端部１Ａの収容空間内への進入がスムーズになる。
さらに、テンションロッドブラケット11の支持プレート11Ａ及び前側サスペンションメンバブラケット12の取付プレート12Ａにより、収容空間の後部並びにその直後のフロントサイドフレーム１Ｆを補強しているから、フロントサイドフレーム１Ｆの先端部（上半部）１Ａ並びに収容空間の後方部分が変形することを抑制し、補助フレーム16の圧塊を先端部１Ａの収容空間内に確実に進入させることになり、フロントサイドフレーム１Ｆの先端部１Ａの容積を有効に使用することができる。
【００１３】
図６及び図７を参照して第２実施例を説明する。
図６において、断面が略矩形に形成されて車体前後方向に延びるサイドフレーム30は、先端に後方の他の部分よりも上方に拡大されて内部に収容空間が形成された先端拡大部30Ａが設けられるとともに、矩形の開口302
が先端拡大部30Ａの前端に開設されている。
上記開口302 よりも僅かに小さい外形寸法の矩形断面を備えた延長フレーム31の後端部310 が開口302
から先端拡大部30Ａ内に挿入され、先端拡大部30Ａの側壁301 の先端付近に開設されたボルト孔303 （図７参照）と、延長フレーム31の後端部310
の側壁に開設されたボルト孔311 とを貫通する締結ボルト32により、延長フレーム31がサイドフレーム30に結合される。
【００１４】
動作について説明すると、前方からの荷重により延長フレーム31が圧潰されて衝撃を吸収する際に、締結ボルト32で延長フレーム31がサイドフレーム30に結合されているから、当初は延長フレーム31の圧塊はサイドフレーム30の前方に位置しているが、前方からの荷重が締結ボルト32の破断強度を超えると、締結ボルト32が破断し、延長フレーム31の圧塊が後方に移動できるようになって開口302
から先端拡大部30Ａ内の収容空間に進入する（図７参照）。
【００１５】
この構成により、延長フレーム31の圧塊が確実に先端拡大部30Ａ内の収容空間に進入し、サイドフレーム30の前方から排除される即ちクラッシュスペースから排除されるから、クラッシュストロークを有効に使用できるとともに、サイドフレーム30の先端部の容積を有効に利用することができる。
また、締結ボルト32の破断強度を適宜設定することによって、締結ボルト32が破断する荷重を適宜設定することができる。
なお、車体前部における構造についてのみ述べてきたが、車体後部に適用できることは勿論である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は上述のとおり構成されているから、以下に述べるとおりの効果を奏する。
フロントサイドフレームの前端部に連結されて車体前後方向に延設される延長フレームと、衝突時に該延長フレームが車体前後方向の荷重により圧潰されて形成される圧塊が進入する収容空間が該フロントサイドフレームの前端部に設けられたことにより、車体前後方向の荷重により圧潰された延長フレームの圧塊がフロントサイドフレームの収容区間内に進入し、上記圧塊がクラッシュスペース内のフロントサイドフレームの端部に残留しないために、クラッシュストロークを有効に使用できる。
また、車体前後方向の荷重を受けた場合、フロントサイドフレームの前端部に収容空間が形成されたことにより、フロントサイドフレームの前端部の内部空間を有効に利用できる。
また、フロントサイドフレームの前端部において、フロントサイドフレームの端部内に延長フレームの端部が嵌合され、延長フレームの車体中央側のフロントサイドフレームの端部内に収容空間が形成されたことにより、フロントサイドフレームの前端部の内部空間を有効に利用でき、車体前後方向の荷重が所定荷重に達すると確実に延長フレームの圧塊がフロントサイドフレームの収容区間内に進入し、クラッシュストロークを有効に使用できる。
また、先端の外側面に平板状の補強部材が設けられたことにより、前方向の荷重を受けた時に、先端部の変形が抑制され、補助フレームの変形が大きく、補助フレームの圧塊がスムーズに収容空間内に進入することができる。
また、フロントサイドフレームは、矩形断面を備え、後方の他の部分より高く形成された先端部内部に収容空間が形成されるとともに、下辺が開放された先端開口と、フロントサイドフレームの底面から先端開口に向けて斜め上方に傾斜した先端下部傾斜開口とが形成されることにより、前方向の荷重を受けた時に、フロントサイドフレームの先端開口が先端下部傾斜開口に沿って拡大され、補助フレームの圧塊がスムーズに収容空間内に進入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す組立図である。
【図３】本発明を適用する車体構造を示す平面図である。
【図４】本発明の第１実施例を適用した車体構造の一例を示す側面図である。
【図５】本発明の第１実施例を適用した車体構造の動作を示す側面図である。
【図６】本発明の第２実施例の斜視図である。
【図７】本発明の第２実施例の組立図である。
【符号の説明】
１  サイドフレーム、１Ａ  先端部（上半部）
１Ｆ  フロントサイドフレーム、２  延長フレーム
11  テンションロッドブラケット
12  サスペンションクロスメンバブラケット、  16  補助フレーム（下半部）  16Ｄ  ビード部（脆弱部）
30  サイドフレーム、30Ａ  先端拡大部、31  延長フレーム、32  締結ボルト
【図１】
0003555222.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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