(57)【要約】【課題】  通常の走行時にはトランスバースリンク取付部やサイドフレームの剛性を高めて操縦安定性や振動伝達防止性を向上させ、衝突時にはサイドフレームの圧壊を妨げず衝突性能に大きな影響を与えることがない補剛部材および車体前部構造を提供する。【解決手段】  補剛部材１は、締結部材２７、２８により車両のサイドフレーム２０に締結され、車両の衝突時に締結部材２７、２８から外れる第１締結部５と、クロスメンバ２１に設けられたトランスバースリンク取付部２４に後方から締結される第２締結部１０とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
締結部材により車両のサイドフレームに締結され、車両の衝突時に前記締結部材から外れる第１締結部と、
クロスメンバに設けられたトランスバースリンク取付部に後方から締結される第２締結部と
を有することを特徴とする補剛部材。
【請求項２】
前記第１締結部は、前記サイドフレームへの締結部材が係止される一対の翼片部を有することを特徴とする請求項１に記載の補剛部材。
【請求項３】
前記第１締結部には、前記サイドフレームへの締結部材を前方に案内するための傾斜部が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の補剛部材。
【請求項４】
前記第１締結部は、上面に設けられており、前記締結部材による締結により前記上面が前記サイドフレームの下面に固定されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の補剛部材。
【請求項５】
前記上面に、前後方向に延在する凹凸を有することを特徴とする請求項４に記載の補剛部材。
【請求項６】
前記第１締結部は、前記サイドフレームを上下方向に貫通する締結部材により締結されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の補剛部材。
【請求項７】
前記第１締結部は、前記サイドフレームの下面に固定された締結部材により締結されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の補剛部材。
【請求項８】
前記第１締結部は、左右一対の側面にそれぞれ設けられており、前記締結部材による締結により前記一対の側面が前記サイドフレームの側面に固定されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の補剛部材。
【請求項９】
前記第１締結部は、前記サイドフレームを左右方向に貫通する締結部材により締結されることを特徴とする請求項８に記載の補剛部材。
【請求項１０】
前記第１締結部は、前記サイドフレームの各側面に固定された締結部材により締結されることを特徴とする請求項８に記載の補剛部材。
【請求項１１】
前記締結部材は前記サイドフレーム内部に固定されたナット付き管筒を備え、ボルトの前記ナット付き管筒への締結により前記第１締結部が前記サイドフレームに締結されることを特徴とする請求項８に記載の補剛部材。
【請求項１２】
側面に切り欠き部を有し、前記切り欠き部に対応する切り欠き部を有する補助ビームと組み合わせて用いられることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の補剛部材。
【請求項１３】
前記第２締結部は、トランスバースリンクを前記トランスバースリンク取付部に締結するための取付部材により前記トランスバースリンク取付部に共締めされるようになっていることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の補剛部材。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の補剛部材がサイドフレームおよびトランスバースリンク取付部に締結されていることを特徴とする車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補剛部材および車体前部構造に係り、特に、通常走行時にはサイドフレームやトランスバースリンク取付部を補剛し、衝突の際にはサイドフレームの圧壊を妨げない補剛部材およびそれが取り付けられた車体前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車車体の前部構造においては、通常、図１３に示されるように、車体の前後方向に延在する左右のサイドフレーム２０、２０に左右方向に延在するクロスメンバ２１の両端がそれぞれボルト等で固定されるようにして、クロスメンバ２１が左右のサイドフレーム２０、２０間に架設されている。
【０００３】
また、車体の設計上、図のように、このクロスメンバ２１の両端のサイドフレーム２０への取付部２２の下方に、それぞれ図示しないサスペンションや車輪と連結されるトランスバースリンク２３を回動可能に取り付けられるようにされたトランスバースリンク取付部２４が設けられている場合も多い（例えば、特許文献１等参照）。なお、本図のクロスメンバ２１には、トランスバースリンク取付部２４の前方にフロントスタビライザを取り付けるためのスタビライザ取付部２５が設けられている。
【０００４】
一方、特に車体の前部構造においては、前面衝突等の際に乗員にかかる負担をできるだけ軽減するために衝突時の衝撃を吸収するような設計とすることが要求される。そのため、衝突のエネルギをサイドフレーム２０やクロスメンバ２１等を圧壊させる変形エネルギに変換して吸収することを目的として、サイドフレーム２０やクロスメンバ２１には、通常、剛性がそれほど高くない材料が用いられる（例えば、特許文献２、３等参照）。
【特許文献１】特開２００２−４６６４４号公報
【特許文献２】特開２００３−２５２２３３号公報
【特許文献３】特開平９−２４０２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようにサイドフレーム２０やクロスメンバ２１の剛性が高くなく、また、トランスバースリンク取付部２４がサイドフレーム２０から離間した位置にあると、車両の操縦安定性やエンジン音、ロードノイズの伝達性等の点で必ずしも十分に満足できる性能が得られない場合がある。
【０００６】
すなわち、それほど剛性が高くないクロスメンバ２１のサイドフレーム２０から離間した位置にトランスバースリンク取付部２４があり、その取付部２４の剛性も高くないと、車両の操舵に際してトランスバースリンク取付部２４がサイドフレーム２０に対して非常に微妙にではあるが前後方向あるいは左右方向に揺れることがあり、操縦安定性や操舵感が必ずしもよくないと感じられる場合がある。
【０００７】
また、路面の凹凸に起因する振動がトランスバースリンク２３からトランスバースリンク取付部２４や剛性の高くないクロスメンバ２１を介してサイドフレーム２０に伝達される。また、エンジンの駆動に伴う振動もサイドフレーム２０に伝達される。その際、サイドフレーム自体もそれほど剛性が高くないと、それらの振動がサイドフレーム２０を伝わって車中に伝達され、乗員にエンジン音やロードノイズとして伝わり、乗り心地が必ずしもよくないと感じられる場合があった。
【０００８】
しかし、前述したように、衝突時の衝撃吸収性の確保は必須であり、サイドフレーム２０やクロスメンバ２１の剛性を一定の基準以上に高めることはできない。また、サイドフレーム２０やクロスメンバ２１に補剛部材を取り付けてそれらを補剛することが考えられるが、補剛部材の取り付けによりサイドフレーム等の圧壊が妨げられ、その衝撃吸収性が悪化するなど衝突性能に悪影響を与えてしまうのでは意味がない。
【０００９】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、通常の走行時にはトランスバースリンク取付部やサイドフレームの剛性を高めて操縦安定性や振動伝達防止性を向上させ、かつ、衝突時にはサイドフレームの圧壊を妨げず衝突性能に大きな影響を与えることがない補剛部材および車体前部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】
【００１０】
前記の問題を解決するために、請求項１の補剛部材は、
締結部材により車両のサイドフレームに締結され、車両の衝突時に前記締結部材から外れる第１締結部と、
クロスメンバに設けられたトランスバースリンク取付部に後方から締結される第２締結部と
を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、補剛部材は、第１締結部を介して車両のサイドフレームに締結され、第２締結部を介してクロスメンバに設けられたトランスバースリンク取付部に後方から締結される。また、車両の衝突時には、第１締結部が、第１締結部をサイドフレームに締結している締結部材から外れ、補剛部材がサイドフレームから脱落する。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の補剛部材において、前記第１締結部は、前記サイドフレームへの締結部材が係止される一対の翼片部を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、補剛部材の第１締結部に設けられた翼片部に締結ボルトや締結ナット等の締結部材が係止され、それらを締結することにより補剛部材がサイドフレームに固定される。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の補剛部材において、前記第１締結部には、前記サイドフレームへの締結部材を前方に案内するための傾斜部が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、衝突時に、締結部材が補剛部材の第１締結部に設けられた傾斜部により前方に案内され、その際、第１締結部の傾斜に従って締結部材から第１締結部に下向きの力が加わる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の補剛部材において、前記第１締結部は、上面に設けられており、前記締結部材による締結により前記上面が前記サイドフレームの下面に固定されることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、補剛部材は上面に設けられた第１締結部を締結部材により締結され、補剛部材の上面がサイドフレームの下面に密着する状態に固定される。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の補剛部材において、前記上面に、前後方向に延在する凹凸を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、補剛部材の上面に前後方向に延在する凹凸が設けられることで、補剛部材自体の曲げ剛性が向上する。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の補剛部材において、前記第１締結部は、前記サイドフレームを上下方向に貫通する締結部材により締結されることを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、サイドフレームを上下方向に貫通する締結部材により補剛部材の第１締結部が締結され、補剛部材がサイドフレームに固定される。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の補剛部材において、前記第１締結部は、前記サイドフレームの下面に固定された締結部材により締結されることを特徴とする。
【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、溶接等によりサイドフレームに固定された締結部材により補剛部材の第１締結部が締結され、補剛部材がサイドフレームに固定される。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の補剛部材において、前記第１締結部は、左右一対の側面にそれぞれ設けられており、前記締結部材による締結により前記一対の側面が前記サイドフレームの側面に固定されることを特徴とする。
【００２５】
請求項８に記載の発明によれば、補剛部材は側面に設けられた第１締結部を締結部材により締結され、補剛部材の側面がサイドフレームの側面に固定される。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の補剛部材において、前記第１締結部は、前記サイドフレームを左右方向に貫通する締結部材により締結されることを特徴とする。
【００２７】
請求項９に記載の発明によれば、サイドフレームを左右方向に貫通する締結部材により補剛部材の第１締結部が締結され、補剛部材がサイドフレームに固定される。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の補剛部材において、前記第１締結部は、前記サイドフレームの各側面に固定された締結部材により締結されることを特徴とする。
【００２９】
請求項１０に記載の発明によれば、溶接等によりサイドフレームの側面に固定された締結部材により補剛部材の第１締結部が締結され、補剛部材がサイドフレームに固定される。
【００３０】
請求項１１に記載の発明は、請求項８に記載の補剛部材において、前記締結部材は前記サイドフレーム内部に固定されたナット付き管筒を備え、ボルトの前記ナット付き管筒への締結により前記第１締結部が前記サイドフレームに締結されることを特徴とする。
【００３１】
請求項１１に記載の発明によれば、サイドフレーム内部に溶接等で固定されたナット付き管筒に締結ボルトを締め付けることで補剛部材の第１締結部が締結され、補剛部材がサイドフレームに固定される。
【００３２】
請求項１２に記載の発明は、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の補剛部材において、側面に切り欠き部を有し、側面の前記切り欠き部に対応する位置に切り欠き部を有する補助ビームと組み合わせて用いられることを特徴とする。
【００３３】
請求項１２に記載の発明によれば、対応する側面の位置にそれぞれ切り欠き部を有する補剛部材と補助ビームとが組み合わされ、切り欠き部の位置に穴部が形成される。
【００３４】
請求項１３に記載の発明は、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の補剛部材において、前記第２締結部は、トランスバースリンクを前記トランスバースリンク取付部に締結するための取付部材により前記トランスバースリンク取付部に共締めされるようになっていることを特徴とする。
【００３５】
請求項１３に記載の発明によれば、トランスバースリンクをトランスバースリンク取付部に取り付けている取付ボルト等の取付部材により補剛部材の第２締結部をトランスバースリンク取付部の後方から共締めすることで、補剛部材をトランスバースリンク取付部に固定する。
【００３６】
請求項１４に記載の車体前部構造は、請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の補剛部材がサイドフレームおよびトランスバースリンク取付部に締結されていることを特徴とする。
【００３７】
請求項１４に記載の発明によれば、車体前部構造のサイドフレームおよびトランスバースリンク取付部に請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の補剛部材が取り付けられる。
【発明の効果】
【００３８】
請求項１に記載の発明によれば、補剛部材は、第１締結部を介して車両のサイドフレームに締結され、第２締結部を介してクロスメンバに設けられたトランスバースリンク取付部に後方から締結される。そのため、エンジンの駆動や路面の凹凸等に起因してサイドフレームに生じる振動やたわみ、ねじれ等を有効に抑制する。また、補剛部材は、第２締結部を介してトランスバース取付部の振動等を効果的に抑制する。
【００３９】
そのため、衝撃吸収性を確保するためにサイドフレームやクロスメンバ、トランスバースリンク取付部の剛性を高めることができない場合でも、補剛部材を取り付けることにより通常走行時における剛性を高めることができ、このように補剛されることにより操縦安定性や操舵感を向上させることが可能となる。
【００４０】
また、補剛部材を取り付けることでサイドフレームやトランスバースリンク取付部の振動等の伝達を有効に防止できるようになるため、乗員にエンジン音やロードノイズが伝わり難くなり、乗り心地がよくなる。
【００４１】
さらに、車両の衝突時には、第１締結部が、第１締結部をサイドフレームに締結している締結部材から外れ、補剛部材がサイドフレームから脱落する。そのため、補剛部材を取り付けてもサイドフレーム等が圧壊されることを妨げず、サイドフレーム等の衝撃吸収性に大きな影響を与えることがないから、車両の衝突性能が有効に維持され、設計通りの衝突性能を得ることができる。
【００４２】
請求項２に記載の発明によれば、補剛部材の第１締結部に設けられた翼片部に締結ボルトや締結ナット等の締結部材が係止され、それらを締結することにより補剛部材がサイドフレームに固定されるため、補剛部材を容易かつ確実にサイドフレームに固定することが可能となると同時に、衝突時には、締結部材が一対の翼片部の間のスリットに沿って移動し、第１締結部から簡単に外れるようにすることができる。そのため、前記請求項に記載の発明の効果がより的確に発揮される。
【００４３】
請求項３に記載の発明によれば、衝突時に、締結部材が補剛部材の第１締結部に設けられた傾斜部により前方に案内される際に、第１締結部の傾斜に従って締結部材から第１締結部に下向きの力が加わる。そのため、この下向きの力により衝突時に補剛部材がサイドフレームから確実に脱落することが可能となり、前記各請求項に記載の効果、特に衝突時における効果がより有効に発揮される。
【００４４】
請求項４に記載の発明によれば、補剛部材の上面に設けられた第１締結部を締結部材により締結し、補剛部材の上面がサイドフレームの下面に密着する状態に固定されるため、サイドフレームに生じる振動やたわみ、ねじれ等の発生を効果的に抑制することができる。また、補剛部材がサイドフレームに固定されることで第２締結部が位置固定され、トランスバースリンク取付部の揺れを的確に防止することができる。そのため、前記各請求項に記載の効果、特に通常走行時における効果がより効果的に発揮される。
【００４５】
請求項５に記載の発明によれば、補剛部材の上面に前後方向に延在する凹凸が設けられることで、補剛部材自体の曲げ剛性が向上するため、サイドフレームやトランスバースリンク取付部等の剛性がより高められるとともに、補剛部材自体が変形し難くなることで、衝突時に補剛部材がサイドフレームから外れ易くなり、前記請求項４に記載の発明の効果がより有効に発揮される。
【００４６】
請求項６に記載の発明によれば、補剛部材が、サイドフレームを上下方向に貫通する締結部材により締結されてサイドフレームに固定されるため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、サイドフレームにボルト穴を開けるだけで簡単に補剛部材を取り付けることが可能となるとともに、取り付け作業において、サイドフレームに設けられたボルト穴に締結ボルトを挿通し、その先端部分に締結ナットを仮留めしておき、そこに補剛部材の第１締結部を係止することで補剛部材を手で支える必要がなくなるため、作業を楽に行うことができる。
【００４７】
請求項７に記載の発明によれば、溶接等によりサイドフレームに固定された締結部材により補剛部材の第１締結部が締結され、補剛部材がサイドフレームに固定される。そのため、前記請求項６に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、サイドフレームにボルト穴等を穿設しないため、サイドフレームの剛性や強度を維持することができる。
【００４８】
請求項８に記載の発明によれば、補剛部材は側面に設けられた第１締結部を締結部材により締結され、補剛部材の側面がサイドフレームの側面に固定されるため、サイドフレームに生じる振動やたわみ、ねじれ等の発生を効果的に抑制することができる。また、補剛部材がサイドフレームに固定されることで第２締結部が位置固定され、トランスバースリンク取付部の揺れを的確に防止することができる。そのため、前記各請求項に記載の効果、特に通常走行時における効果がより確実に発揮される。
【００４９】
請求項９に記載の発明によれば、補剛部材が、サイドフレームを左右方向に貫通する締結部材により締結されてサイドフレームに固定されるため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、サイドフレームにボルト穴を開けるだけで簡単に補剛部材を取り付けることが可能となるとともに、サイドフレームに対して横方向から取り付け作業を行うことができるため、取り付け作業を楽に行うことができる。
【００５０】
請求項１０に記載の発明によれば、溶接等によりサイドフレームの側面に固定された締結部材により補剛部材の第１締結部が締結され、補剛部材がサイドフレームに固定されるため、前記請求項９に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、サイドフレームにボルト穴等を穿設しないため、サイドフレームの剛性や強度を維持することができる。
【００５１】
請求項１１に記載の発明によれば、サイドフレーム内部に溶接等で固定されたナット付き管筒に締結ボルトを締め付けることで補剛部材の第１締結部が締結され、補剛部材がサイドフレームに固定される。そのため、前記請求項９に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、補剛部材のサイドフレームへの取り付け剛性をより向上させることが可能となる。
【００５２】
請求項１２に記載の発明によれば、対応する側面の位置にそれぞれ切り欠き部を有する補剛部材と補助ビームとが組み合わされ、切り欠き部の位置に穴部を形成することができるため、サイドフレーム等の近傍にドライブシャフトやタイロッド等の部材がある場合でもその穴部にそれらを挿通させる状態とすることができ、それらと補剛部材との干渉を回避することができる。そのため、ドライブシャフト等の部材がサイドフレーム等に近接しているような場合でも、サイドフレーム等に干渉を受けずに補剛部材を取り付けることが可能となり、前記各請求項に記載の発明の効果を有効に発揮させることができる。また、補助ビームを組み合わせることで補剛部材の剛性を高めることができる。
【００５３】
請求項１３に記載の発明によれば、トランスバースリンクをトランスバースリンク取付部に取り付けている取付ボルト等の取付部材により補剛部材の第２締結部をトランスバースリンク取付部の後方から共締めすることで、補剛部材をトランスバースリンク取付部に固定する。そのため、取付部材を直接第２締結部で固定することができ、前記各請求項に記載の発明の効果をより確実に発揮させることが可能となる。
【００５４】
また、補剛部材のトランスバースリンク取付部への取り付けのための部材を新たに形成する必要がなく、既存のトランスバースリンク取付部の構造を利用することができる。さらに、また、取り付け作業において、第２締結部に取付ボルトの先端部を挿通し、その先端部分に取付ナットを仮留めしておくことで、補剛部材が落下しなくなるので取り付け作業を楽に行うことができる。
【００５５】
請求項１４に記載の発明によれば、車体前部構造のサイドフレームおよびトランスバースリンク取付部に請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の補剛部材が取り付けられる。そのため、前記各請求項に記載の発明の効果が有効に発揮されるとともに、サイドフレームを衝突時には剛性が弱く圧壊され、通常時には補剛部材の取り付けにより高い剛性を持つ部材として考えることができるようになるから、補剛部材を取り付けない場合と比較すると車体前部構造の設計の自由度が向上する。
【００５６】
また、本発明の補剛部材は、すでに完成している車両のサイドフレームに取り付けるものであるから、製造工程で車体前部構造に非常に簡単な作業で装着することが可能となると同時に、すでに実用に供されている車両に対しても容易に取り付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
以下、本発明に係る補剛部材および車体前部構造の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００５８】
［第１の実施の形態］
まず、本実施形態に係る補剛部材１が取り付けられた車体前部構造について述べる。車体前部構造は、図１３に示されたように、車体の前後方向に延在する左右のサイドフレーム２０、２０間に左右方向に延在するクロスメンバ２１が架設されている。また、クロスメンバ２１の両端のサイドフレーム２０への取付部２２の下方には、トランスバースリンク２３を回動可能に取り付けるトランスバースリンク取付部２４が設けられている。
【００５９】
また、補剛部材１は、図１に示されるように、クロスメンバ２１に設けられたトランスバースリンク取付部２４の後方でサイドフレーム２０の下方の、トランスバースリンク取付部２４とトーボード２６の間の位置に取り付けられている。本実施形態では、補剛部材１は、締結部材としてサイドフレーム２０を上下方向に貫通する締結ボルト２７およびそれに締結される締結ナット２８によりサイドフレーム２０に取り付けられるようになっている。
【００６０】
なお、補剛部材１は、車体の構造上、トランスバースリンク取付部２４がサイドフレーム２０の上方に設けられているような場合にはサイドフレーム２０の上方に取り付けられることもあり得るが、少なくともトランスバースリンク取付部２４の後方側に取り付けられる。
【００６１】
次に、本実施形態に係る補剛部材１について述べる。補剛部材１は、図２に示されるように、サイドフレーム２０に当接する上面２とトランスバースリンク取付部２４に当接する前面３とを有しており、本実施形態では、さらに上面２と前面３とのなす角度を維持し補強するための側面４が設けられている。
【００６２】
なお、補剛部材１は、サイドフレーム２０およびトランスバースリンク取付部２４を補剛するという機能を発揮する限り、中実でも中空でもよく下方が開放されていてもよい。また、側面４は上面２の左右両側に設けられることが好ましいが、片側のみに設けることも可能である。
【００６３】
補剛部材１の上面２には、サイドフレーム２０への取り付けのための第１締結部５が前後２カ所に設けられている。第１締結部５は、締結ボルト２７が挿通され締結ナット２８により下方から係止される一対の翼片部６を有するスリット部７と、スリット部７の前方側に設けられ締結ボルト２７の先端部と締結ナット２８とを前方に案内するための面状の傾斜部８が設けられたスロープ部９とから構成されている。
【００６４】
前面３には、トランスバースリンク２３をトランスバースリンク取付部２４に取り付けるための取付部材である取付ボルト２９および取付ナット３０で補剛部材１を後方からトランスバースリンク取付部２４に共締めして取り付けるためのボルト穴である第２締結部１０が設けられている。
【００６５】
次に、本実施形態に係る補剛部材１および車体前部構造の作用について説明する。
【００６６】
補剛部材１は、図１に示されたように、トランスバースリンク取付部２４の後方でサイドフレーム２０に取り付けられる。具体的には、まず、サイドフレーム２０に設けられたボルト穴に締結ボルト２７を挿通し、その先端部分に締結ナット２８を仮留めする。また、トランスバースリンク取付部２４に挿通された状態のまま取付ボルト２９に螺着されている取付ナット３０を外す。
【００６７】
この状態で、取付ボルト２９を第２締結部１０に挿通させ、また、締結ボルト２７の先端部分を第１締結部５のスリット部７に挿通し、締結ナット２８をスリット部７の翼片部６に下方から係止するようにして補剛部材１をサイドフレーム２０とトランスバースリンク取付部２４に当接させる。このように係止することで補剛部材１を支える必要がなくなり取り付け作業を楽に行うことができる。
【００６８】
そして、締結ナット２８を締め付けて翼片部６を締結ナット２８とサイドフレーム２０とで挟み付けるように締結する。また、補剛部材１の第２締結部１０の内側から取付ナット３０を取付ボルト２９に締結してトランスバースリンク取付部２４に共締めする。このようにして補剛部材１を取り付ける。
【００６９】
補剛部材１は、このようにしてサイドフレーム２０に締結され、上面２がサイドフレーム２０の下面に固定される。そして、この補剛部材１の上面２のサイドフレーム２０の下面への固定により、サイドフレーム２０に生じようとする振動やたわみ、ねじれ等の発生が抑制される。すなわち、補剛部材１によりサイドフレーム２０が補剛される。
【００７０】
また、補剛部材１がサイドフレーム２０に締結されて固定されるため、前面３の第２締結部１０が位置固定される。そのため、エンジンの駆動や路面の凹凸に起因する振動等でトランスバースリンク取付部２４がサイドフレーム２０に対して相対的に左右方向に揺れようとする動きが位置固定された補剛部材１の第２締結部１０により取付ボルト２９を介して抑制される。
【００７１】
さらに、トランスバースリンク取付部２４のサイドフレーム２０に対する相対的な前後方向の揺れは、補剛部材自体の剛性により抑制される。前述したように補剛部材１が中実に形成され或いは側面４が形成されていればトランスバースリンク取付部２４のこの方向の揺れをより有効に抑制することができる。このようにして、サイドフレーム２０に締結された補剛部材１によりトランスバースリンク取付部２４が補剛される。
【００７２】
一方、補剛部材１は、車両の前面衝突の際に、サイドフレーム２０から脱落する。この作用について図３および図４を用いて詳細に説明する。
【００７３】
まず、全体的に見た場合、衝突の際、前述したようにサイドフレーム２０は衝突エネルギを吸収するために長手方向に押し潰されて図３に示されるように圧壊される。その際、補剛部材１が前方からクロスメンバ２１やトランスバースリンク取付部２４に押されてサイドフレーム２０に対して相対的に後方に移動することで第１締結部５が締結ボルト２７および締結ナット２８から外れ、補剛部材１がサイドフレーム２０から脱落する。
【００７４】
より詳細に述べると、まず、通常の走行時においては、図４（Ａ）に示されるように、第１締結部５のスリット部７の翼片部６が締結ナット２８とサイドフレーム２０とに挟み付けられるようにして締結され、補剛部材１がサイドフレーム２０に固定されている。
【００７５】
衝突が起きると、補剛部材１はクロスメンバ２１やトランスバースリンク取付部２４に押されてサイドフレーム２０に対して相対的に後方に移動する。すると、図４（Ｂ）に示されるように、締結ボルト２７の先端部分と締結ナット２８とが第１締結部５のスリット部７に沿って前方に移動して翼片部６から外れ、スロープ部９の傾斜部８に当接する。
【００７６】
さらに、サイドフレーム２０の圧壊により補剛部材１がサイドフレーム２０に対して相対的に後方に移動すると、図４（Ｃ）に示されるように、第１締結部５のスロープ部９の傾斜部８が締結ボルト２７や締結ナット２８を前方に案内する。その際、スロープ部９の傾斜部８に締結ボルト２７の先端部分や締結ナット２８から下向きの力が加わるため、補剛部材１は下向きに移動し、サイドフレーム２０から脱落する。
【００７７】
実際には、圧壊によりサイドフレーム２０に変形等が加わるため、補剛部材１の脱落過程はより複雑になるが、基本的には図４（Ａ）〜（Ｃ）に示された過程を経て補剛部材１がサイドフレーム２０から脱落する。
【００７８】
以上のように、本実施形態に係る補剛部材１および車体前部構造によれば、通常の走行時において、補剛部材１はサイドフレーム１に締結されて固定されるため、エンジンの駆動や路面の凹凸等に起因してサイドフレーム２０に生じる振動やたわみ、ねじれ等を有効に抑制する。また、トランスバースリンク取り付け部２４にも締結されるため、その前後方向および左右方向の揺れを効果的に抑制する。
【００７９】
そのため、衝撃吸収性を確保するためにサイドフレーム２０やクロスメンバ２１、トランスバースリンク取付部２４の剛性を高めることができない場合でも、補剛部材１を取り付けることにより補剛することができ、それにより操縦安定性や操舵感を向上させることが可能となる。
【００８０】
また、補剛部材１を取り付けることによってサイドフレーム２０やトランスバースリンク取付部２４の振動等の伝達を有効に防止できるようになるため、乗員にエンジン音やロードノイズが伝わり難くなり、乗り心地がよくなる。
【００８１】
さらに、車両の衝突時には、補剛部材１はサイドフレーム２０から効率良く脱落されるため、補剛部材１を取り付けてもサイドフレーム２０等が圧壊されることを妨げず、サイドフレーム２０等の衝撃吸収性に大きな影響を与えることがないから、車両の衝突性能は有効に維持される。すなわち、サイドフレーム２０のクロスメンバ後方部分をこれまで通り圧壊可能な部位として設計することが可能となる。
【００８２】
本実施形態に係る車体前部構造については、前記効果のほか、下記の２点でさらなる効果がある。１点目は、補剛部材１を取り付けることにより車体前部構造の設計の自由度が向上する点である。すなわち、サイドフレーム２０は、前記のように衝突時には剛性が弱く圧壊されるが、通常時には補剛部材１の取り付けによりある程度高い剛性を持つ部材として考えることができるから、補剛部材１を取り付けない場合と比較すると車体前部構造の設計の自由度が向上する。
【００８３】
もう１点は、補剛部材１を容易に装着できる点である。すなわち、前記のように補剛部材１はすでに完成しているサイドフレーム２０に取り付けるものであり、締結ボルト２７を挿通するためのボルト穴を設ける程度で完成車両に容易に取り付けることができる。そのため、製造工程で車体前部構造に非常に簡単な作業で装着することができると同時に、すでに実用に供されている車両に対しても容易に取り付けることが可能となる。
【００８４】
なお、本実施形態のように締結部材としてサイドフレーム２０を上下方向に貫通する締結ボルト２７を用いる代わりに、図５に示されるようなサイドフレーム２０の下面に溶接等により固定された締結ボルト３１に締結ナット２８を締結することにより補剛部材１を固定するように構成することも可能である。このようにすれば、サイドフレーム２０にボルト穴を穿設しなくてもよいから、サイドフレーム２０の剛性や強度が維持される。
【００８５】
また、本実施形態では、補剛部材１のサイドフレーム２０への取付部である第１締結部５が上面２の前後２カ所に設けられる場合について述べたが、第１締結部５の個数は適宜決定される。また、本実施形態では、図３に示されたように、衝突時に第２締結部１０はトランスバースリンク取付部２４から脱落しない場合について述べたが、トランスバースリンク取付部２４からも脱落するように構成することも可能である。
【００８６】
さらに、図６に示されるように、補剛部材１の上面２や前面３に前後方向あるいは上下方向に延在する凹部１１を設ければ、補剛部材１の曲げ剛性が向上する。そのため、サイドフレーム２０やトランスバースリンク取付部２４等の剛性がより高められるとともに、衝突時の補剛部材１が変形し難くなり、補剛部材１がサイドフレーム２０から外れ易くなる。なお、補剛部材１の剛性を向上させ変形し難くする形状であれば凹部に限定されず、前後方向あるいは上下方向に延在するリブやビード等の形状とすることも可能である。
【００８７】
また、車体前部において、サイドフレーム２０やクロスメンバ２１の近傍に図示しないドライブシャフトやタイロッド等の部材があり、それらが干渉して補剛部材１をサイドフレーム２０等に取り付け難い場合がある。そのような場合には、図７に示すように、ドライブシャフト３２等と干渉する補剛部材１の側面４の位置に切り欠き部１２を設ければよい。
【００８８】
また、図８に示されるように、側面４に切り欠き部１２を有する補剛部材１と、補剛部材１の切り欠き部１２に対応する側面１３の位置に切り欠き部１４を有する補助ビーム１５とを組み合わせ、組付部材１６で組み付けて用いるようにすれば、補剛部材１の剛性をさらに向上させることが可能となる。なお、図７および図８においては、第１締結部の図示を省略した。
【００８９】
［第２の実施の形態］
本実施形態においては、第１の実施形態と同様の機能を有する部材やその部分については第１の実施形態と同じ符号を用いて説明する。
【００９０】
本実施形態に係る補剛部材１は、サイドフレーム２０の側面に固定されるタイプの補剛部材である。車体前部構造において取り付けられる位置は第１の実施形態の場合と同様であるが、図９に示されるように、サイドフレーム２０の側面に補剛部材１の左右の側面４が固定されるようにして取り付けられる。
【００９１】
その際、補剛部材１は、締結部材としてサイドフレーム２０を左右方向に貫通する締結ボルト３３およびそれに締結される締結ナット３４によりサイドフレーム２０に取り付けられるようになっている。なお、図示を省略するが、この締結ボルト３３を、第１の実施形態の場合と同様に、サイドフレーム２０の左右各側面に溶接等により固定された締結ボルトとすることも可能である。
【００９２】
次に、本実施形態に係る補剛部材１は、図１０に示されるように、サイドフレーム２０に当接する左右各側面４、４とトランスバースリンク取付部２４に当接する前面３とを有しており、本実施形態では、補剛部材自体の剛性を確保するために底面１７が設けられている。
【００９３】
補剛部材１の側面４には、サイドフレーム２０への取り付けのための第１締結部５が前後に２カ所ずつに設けられている。第１締結部５は、締結ボルト３３が挿通され締結ナット３４により横方向から係止される一対の翼片部６から構成されている。翼片部６は、締結ボルト３３と締結ナット３４とを前方に案内するために傾斜して設けられており、第１の実施形態におけるスロープ部９の傾斜部８と同様の機能を有する。
【００９４】
前面３には、トランスバースリンク取付部２４に取り付けるための取付部材である取付ボルト２９および取付ナット３０で補剛部材１を後方からトランスバースリンク取付部２４に共締めして取り付けるための第２締結部１０が設けられている。
【００９５】
次に、本実施形態に係る補剛部材１および車体前部構造の作用について説明する。
【００９６】
補剛部材１は、図９に示されたように、トランスバースリンク取付部２４の後方でサイドフレーム２０に取り付けられる。具体的には、まず、サイドフレーム２０に設けられたボルト穴に挿通され、あるいはサイドフレーム２０の側面に固定された締結ボルト３３の先端部分に締結ナット３４を仮留めする。また、トランスバースリンク取付部２４に挿通された状態のまま取付ボルト２９に螺着されている取付ナット３０を外す。
【００９７】
この状態で、取付ボルト２９を第２締結部１０に挿通させ、また、締結ボルト３３の先端部分を第１締結部５に挿通し、締結ナット３４を第１締結部５の翼片部６に横方向から係止するようにして補剛部材１をサイドフレーム２０とトランスバースリンク取付部２４に当接させる。
【００９８】
そして、締結ナット３４を締め付けて翼片部６を締結ナット３４とサイドフレーム２０の側面とで挟み付けるように締結する。また、補剛部材１の第２締結部１０の内側から取付ナット３０を取付ボルト２９に締結してトランスバースリンク取付部２４に共締めする。このようにして補剛部材１を取り付ける。
【００９９】
補剛部材１は、このようにしてサイドフレーム２０に締結され、側面４がサイドフレーム２０の側面に固定される。そして、この補剛部材１の側面４のサイドフレーム２０の側面への固定により、サイドフレーム２０に生じようとする振動やたわみ、ねじれ等の発生が抑制される。すなわち、補剛部材１によりサイドフレーム２０が補剛される。
【０１００】
また、補剛部材１がサイドフレーム２０に締結されて固定されるため、前面３の第２締結部１０が位置固定される。その位置固定された第２締結部１０に取付ボルト２９および取付ナット３０が締結されるため、トランスバースリンク取付部２４がサイドフレーム２０に対して相対的に左右方向および前後方向に揺れようとする動きが抑制されることは第１の実施形態と同様である。
【０１０１】
車両の前面衝突の際には、補剛部材１はサイドフレーム２０から脱落する。その際、補剛部材１が前方からトランスバースリンク取付部２４等に押されてサイドフレーム２０に対して相対的に後方に移動すると、第１締結部５の翼片部６に締結された締結ボルト３３および締結ナット３４が第１締結部５のスリットに案内されて前方に移動し、その移動により締結ボルト３３から第１締結部５の翼片部６に対して下向きの力が加わる。そのため、補剛部材１は下向きに移動し、締結ボルト３３および締結ナット３４が第１締結部５から外れた時点でサイドフレーム２０から脱落する。
【０１０２】
以上のように、本実施形態に係る補剛部材１および車体前部構造においても、前述した第１の実施形態の場合と同様に、補剛部材１が車体前部構造においてサイドフレーム２０およびトランスバースリンク取付部２４を補剛し、衝突時には的確にサイドフレーム２０から脱落するから、第１の実施形態において述べた効果を同様に奏することができる。
【０１０３】
なお、本実施形態において、締結部材としてサイドフレーム２０を左右方向に貫通する締結ボルト３３やサイドフレーム２０の側面に固定された締結ボルトを用いる代わりに、図１１に示されるように、サイドフレーム２０の内部に左右両端にナット部分を有するナット付き管筒３５を溶接等で固定し、締結ボルト３３をナット付き管筒３５に締結することで補剛部材１をサイドフレーム２０に固定するように構成することも可能である。このようにすれば、補剛部材１のサイドフレーム２０への取り付け剛性がより向上する。
【０１０４】
また、前記第１および第２の実施形態において、補剛部材１の内部に、例えば図１２に示されるような格子状の骨格構造１８や斜面、曲面等による内部構造を設ければ、補剛部材自体の剛性が向上し、通常走行時のサイドフレーム２０やトランスバースリンク取付部２４等の剛性を向上させることができるため好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】第１の実施形態の補剛部材の取り付け位置を説明する概略図である。
【図２】第１の実施形態の補剛部材を示す斜視図である。
【図３】衝突時にサイドフレームが圧壊され補剛部材が脱落した状態を説明する模式図である。
【図４】補剛部材がサイドフレームから脱落する過程を説明する一部断面図である。
【図５】締結ボルトをサイドフレーム下面に固定した車体前部構造を示す概略図である。
【図６】上面等に凹凸を形成した補剛部材を示す斜視図である。
【図７】側面に切り欠き部を設けた補剛部材を示す斜視図である。
【図８】補助ビームと組み合わせて用いる補剛部材を示す分解斜視図である。
【図９】第２の実施形態の補剛部材の取り付け位置を説明する概略図である。
【図１０】第２の実施形態の補剛部材を示す斜視図である。
【図１１】ナット付き管筒が固定されたサイドフレームの一部断面図である。
【図１２】補剛部材の骨格構造の例を示す斜視図である。
【図１３】車両前方部分の内部構造を説明する分解図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１  補剛部材
２  上面
４  側面
５  第１締結部
６  翼片部
８  傾斜部
１０  第２締結部
１１  凹部
１２  切り欠き部
１３  側面
１４  切り欠き部
１５  補助ビーム
２０  サイドフレーム
２１  クロスメンバ
２３  トランスバースリンク
２４  トランスバースリンク取付部
２７、３１、３３  締結ボルト
２８、３４  締結ナット
２９  取付ボルト
３０  取付ナット
３５  ナット付き管筒
【図１】
2006224766.tif 000003
【図２】
2006224766.tif 000004
【図３】
2006224766.tif 000005
【図４】
2006224766.tif 000006
【図５】
2006224766.tif 000007
【図６】
2006224766.tif 000008
【図７】
2006224766.tif 000009
【図８】
2006224766.tif 000010
【図９】
2006224766.tif 000011
【図１０】
2006224766.tif 000012
【図１１】
2006224766.tif 000013
【図１２】
2006224766.tif 000014
【図１３】
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