(57)【要約】【課題】微小ラップ衝突時にはクロスメンバへ車幅方向の荷重が良好に伝達されると共に、サイドレールの車両前後方向のクラッシュストロークが良好に確保された車両の骨格構造を提供する。【解決手段】微小ラップ衝突時には、バンパリインフォース３０からブレース５８、サイドレール１２を貫通した貫通ブラケット３８を介して第２クロスメンバ１６に衝突荷重が伝達される。すなわち、サイドレール１２の断面を変形させることを防止又は抑制して第２クロスメンバ１６に車幅方向の荷重が効率的に伝達される。  一方、貫通ブラケット３８は、車幅方向内側で第２クロスメンバ１６に締結される締結部４０よりも車幅方向外側の小形部４２の断面積を小さく形成しているため、貫通ブラケット３８を設けることによるサイドレール１２のクラッシュストロークの低下を抑制することができる。【選択図】図２
2018103778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前部の車幅方向両側部において車両前後方向に延在する一対のサイドレールと、
前記サイドレールの車両前端側に取り付けられ、車幅方向に延在するバンパリインフォースと、
前記バンパリインフォースの車両後方側に配設され、前記一対のサイドレール間で車幅方向に延在し、その車幅方向端部が前記サイドレールを貫通したクロスメンバと、
前記バンパリインフォースの車幅方向外側端部から前記クロスメンバの車幅方向外側端部に向けて延在するブレースと、
を備え、前記クロスメンバのサイドレール貫通部分は、車幅方向外側の方が車幅方向内側よりも車幅方向視の断面積が小さい車両の骨格構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の骨格構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、サイドメンバー間で車幅方向に架け渡されるセカンドクロスメンバーがサイドメンバーを貫通するように構成され、サイドメンバーの前方でサイドメンバーの車幅方向外側に延在するフレームフロントサイドメンバーの端部とセカンドクロスメンバーの端部とを連結するステイブラケットを設けた車両前部のフレーム構造が開示されている。
【０００３】
このように構成することにより、サイドメンバーよりも車幅方向外側で前面衝突する微小ラップ衝突の場合に、フレームフロントサイドメンバーからステイブラケットを介してセカンドクロスメンバーに衝突荷重を直接伝達し、バリアの車室側への進入を防止又は抑制するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−７８９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この特許文献１記載の車両前部のフレーム構造をエンジン等を支持するフレームに適用した場合、車両両側部で車両前後方向に延在するサイドレールに対してクロスメンバを貫通させることになる。サイドレールにクロスメンバが貫通しているため、微小ラップ衝突以外の前面衝突時にサイドレールの車両前後方向の変形量（クラッシュストローク）がクロスメンバの貫通がない場合と比較して減少する。すなわち、微小ラップ衝突時にクロスメンバに対する車幅方向荷重の伝達効率を向上させるためにクロスメンバをサイドレールに貫通させる構造を採用した車両の骨格構造において、サイドレールのクラッシュストロークについて改善の余地がある。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、微小ラップ衝突時にはクロスメンバへ車幅方向の荷重が効率的に伝達されると共に、サイドレールのクラッシュストロークが良好に確保された車両の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】
【０００７】
請求項１記載の本発明に係る車両の骨格構造は、車両前部の車幅方向両側部において車両前後方向に延在する一対のサイドレールと、前記サイドレールの車両前端側に取り付けられ、車幅方向に延在するバンパリインフォースと、前記バンパリインフォースの車両後方側に配設され、前記一対のサイドレール間で車幅方向に延在し、その車幅方向端部が前記サイドレールを貫通したクロスメンバと、前記バンパリインフォースの車幅方向外側端部から前記クロスメンバの車幅方向外側端部に向けて延在するブレースと、を備え、前記クロスメンバのサイドレール貫通部分は、車幅方向外側の方が車幅方向内側よりも車幅方向視の断面積が小さい。
【０００８】
請求項１記載の本発明に係る車両の骨格構造では、微小ラップ衝突時にバンパリインフォースからブレースを介してサイドレールを貫通したクロスメンバに衝突荷重が伝達される。すなわち、サイドレールを介することなくブレースからクロスメンバに直接荷重が伝達されるため、サイドレールの断面を変形させることを防止してクロスメンバに車幅方向荷重が効率的に伝達される。
【０００９】
一方、クロスメンバのサイドレール貫通部分は、車幅方向外側の方が車幅方向内側よりも断面積が小さく形成されているため、サイドレールにクロスメンバの貫通部分を設けることによるサイドレールのクラッシュストロークの減少を最小限に抑制できる。すなわち、微小ラップ衝突を除く前面衝突時のサイドレールのクラッシュストロークを良好に確保することができる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の本発明に係る車両の骨格構造は、微小ラップ衝突時にはクロスメンバへ車幅方向の荷重が効率的に伝達されると共に、サイドレールのクラッシュストロークが良好に確保される。
【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の骨格構造を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両の骨格構造を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る車両の骨格構造を示す要部平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両の骨格構造の要部を示す端面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る貫通ブラケットを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る車両の骨格構造について図１を参照して説明する。なお、車両上下方向上側を矢印ＵＰで示し、車両前後方向前側を矢印ＦＲで示し、車幅方向外側を矢印ＯＵＴで示す。なお、本実施形態の車両の骨格構造は、左右対称に形成されているため、右半分のみで説明し、左半分については図示と説明を省略する。また、図４では、第１〜第３クロスメンバ１４〜１８を省略している。
【００１３】
（車両の骨格構造の構成）
車両の骨格構造１０は、図１〜図３に示すように、車両前部の車幅方向両端部において車両前後方向に延在するサイドレール１２と、一対のサイドレール１２（片方のみ図示）間を車幅方向に連結する第１〜第３クロスメンバ１４〜１８とを備えるフレーム２０を有する。
【００１４】
なお、第２クロスメンバ１６は、サイドレール１２間で車幅方向に延在するクロスメンバ本体１７と、サイドレール１２を貫通する後述する貫通ブラケット３８とから構成されている。また、第２クロスメンバ１６が本発明のクロスメンバに相当する。
【００１５】
また、それぞれのサイドレール１２の前端にはフランジ部２２が形成されている。このフランジ部２２には、クラッシュボックス２４のフランジ部２６が当接され、フランジ部２２、２６同士が締結されることにより、クラッシュボックス２４がサイドレール１２の前端に配置される。
【００１６】
クラッシュボックス２４の前端には、図１及び図３に示すように、フランジ部２８が形成されている。クラッシュボックス２４はフランジ部２８を介して後述するバンパリインフォース３０に締結されている。
【００１７】
サイドレール１２の前端側には、アッパボデーを支持するマウント３２が取り付けられていると共に、後方側にサスペンションタワー３４が形成されている。
【００１８】
また、図１及び図３に示すように、サイドレール１２の外側側面１２Ａにおいて、第２クロスメンバ１６取付位置よりも若干前方に、平面視で略三角形形状の凹部３６が形成されている。
【００１９】
さらに、第２クロスメンバ１６の車幅方向端部には、貫通ブラケット３８が締結されている。貫通ブラケット３８は、図５に示すように、車幅方向視において断面矩形とされた略角柱形状である。貫通ブラケット３８は、車両上下方向高さは一定であるが車両前後方向幅が車幅方向内側で大きく、車幅方向外側で小さく形成されている。具体的には、車幅方向内側で第２クロスメンバ１６に締結される締結部４０と、車幅方向外側で車幅前後方向幅（断面積）が締結部４０よりも相対的に小さい小形部４２と、車幅方向外側(締結部４０から小形部４２)に向かって車幅方向幅（断面積）を徐変（減少）させていく徐変部４４とを備えている。
【００２０】
貫通ブラケット３８は、図４に示すように、サイドレール１２の内側側面１２Ｂに形成された孔部４５から外側側面１２Ａに形成された孔部４７まで挿入されるものである。具体的には、内側側面１２Ｂの孔部４５から貫通ブラケット３８が挿入されることにより徐変部４４が孔部４５に突き当てられ、小形部４２の先端がサイドレール１２の外側側面１２Ａの孔部４７から外部に突出して配置されるものである。
【００２１】
サイドレール１２の外側側面１２Ａにおいて、孔部４７（貫通ブラケット３８（小形部４２）の貫通位置）の周囲にはガイドブラケット４６が取り付けられている。ガイドブラケット４６は、図２に示すように、車両正面視で断面ハット形状であり、車両上下方向に延在する頂面４８と、頂面４８の上端から車幅方向内側に延在する上面５０と、頂面４８の下端から車幅方向内側に延在する下面５２と、上面５０の車幅方向内側端部から車両上方に延在する上フランジ部５４と、下面５２の車幅方向内側端部から車両下方に延在する下フランジ部（不図示）と、頂面４８の後端から車両後方に延在する後フランジ部５６とを備えている。
【００２２】
この上フランジ部５４、後フランジ部５６、下フランジ部がサイドレール１２の外側側面１２Ａにおいて孔部４７（貫通ブラケット３８の端部）を囲むように外側側面１２Ａに締結されている。また、頂面４８は平面視で車両後方側に向かって車幅方向内側に傾斜して形成されている。
【００２３】
さらに、バンパリインフォース３０において、サイドレール１２よりも車幅方向外側端部からガイドブラケット４６に向かってブレース５８が形成されている。
【００２４】
ブレース５８の車両後方側端部（以下、「後端」という）５８Ａは、ガイドブラケット４６の頂面４８、上面５０、下面５２とサイドレール１２の外側側面１２Ａとで形成される開口部６０に挿入されている。
【００２５】
なお、図１に示すように、平面視において、ガイドブラケット４６の頂面４８の延在方向とブレース５８の延在方向が一致している。
【００２６】
（作用）
このように構成された車両の骨格構造１０の作用について説明する。
車両の骨格構造１０では、図２に示すように、微小ラップ衝突時にバンパリインフォース３０においてサイドレール１２よりも車幅方向外側にバリアＢ１が衝突する。これにより、バンパリインフォース３０の車幅方向外側端部近傍に取り付けられたブレース５８は、後端５８Ａがガイドブラケット４６の開口部６０に挿入されているため、ガイドブラケット４６に案内されて孔部４７（貫通ブラケット３８の外側端部）側に移動する。この際、ブレース５８は、後端５８Ａの車幅方向内側角部５８Ａ１がサイドレール１２の外側側面１２Ａに形成された凹部３６（図３、図４参照）に進入して係止される。これにより、ブレース５８はサイドレール１２の外側側面１２Ａに沿って車両後方に移動することが防止され、窪み３６に係止された角部５８Ａ１を中心としてガイドブラケット４６が回転する。この結果、ブレース５８の後端５８Ａが貫通ブラケット３８の小形部４２に車幅方向外側から衝突して貫通ブラケット３８に衝突荷重が伝達され、貫通ブラケット３８から第２クロスメンバ１６に車幅方向の荷重が伝達される。第２クロスメンバ１６を介してパワーステアリングギアやエンジンに車幅方向の荷重が伝達される。この車幅方向の荷重入力によって車両を車幅方向に移動させてバリアＢ１が車室内に進入することを防止又は抑制することができる。
【００２７】
このように、バンパリインフォース３０の車幅方向端部からサイドレール１２の孔部４７（貫通ブラケット３８の貫通部分）に向けて延在するブレース５８が設けられているため、微小ラップ衝突時にブレース５８が直接貫通ブラケット３８に衝突して、貫通ブラケット３８が締結された第２クロスメンバ１６に車幅方向の荷重を効率的に伝達することができる。すなわち、貫通ブラケット３８がない場合には、ブレース５８からサイドレール１２を介して第２クロスメンバ１６に荷重を伝達することになるが、この場合には、車幅方向の荷重伝達によってサイドレール１２の断面が変形し（崩れ）、第２クロスメンバ１６に効率的に荷重伝達できなくなるおそれがあった。この点において、車両の骨格構造１０は優れる。
【００２８】
また、フレーム２０に捩り入力があった場合でも、第２クロスメンバ１６の端部に締結された貫通ブラケット３８は、サイドレール１２の内側側面１２Ｂの孔部４５及び外側側面１２Ａの孔部４７に溶接で固定されている。したがって、第２クロスメンバ１６がサイドレール１２の下面に締結されている場合等と比較して、サイドレール１２と第２クロスメンバ１６との結合剛性が向上し、サイドレール１２から第２クロスメンバ１６に捩じり入力を効率的に伝達させることができる。すなわち、フレーム２０の捩じり剛性を向上させることができる。
【００２９】
一方、車両の骨格構造１０では、微小ラップ衝突ではない前面衝突、例えばオフセット衝突の場合、図２に示すように、バリアＢ２がバンパリインフォース３０に衝突する。これにより、バンパリインフォース３０からクラッシュボックス２４に衝突荷重が伝達され、クラッシュボックス２４が変形されて衝撃エネルギの一部が吸収されると共に、サイドレール１２に衝突荷重が伝達され、サイドレール１２が車両前後方向に変形することにより衝突エネルギを吸収する。
【００３０】
なお、ブレース５８にはバンパリインフォース３０から車両後方側への衝突荷重が入力され、ブレース５８は凹部３６に係止されることなく車両後方側へ移動する。この際、ブレース５８の後端５８Ａが開口部６０に挿入されているガイドブラケット４６は、サイドレール１２に対する締結部が破断される。
【００３１】
この際、サイドレール１２の車両前後方向の変形量（クラッシュストローク）は大きいほど好ましいが、車両の骨格構造１０ではサイドレール１２に貫通ブラケット３８が貫通されているため、貫通ブラケット３８がない場合と比較してサイドレール１２のクラッシュストロークが低減される。
【００３２】
しかしながら、車両の骨格構造１０では、貫通ブラケット３８の車両前後方向幅を、第２クロスメンバ１６に締結される締結部４０よりも車幅方向外側の小形部４２、徐変部４４で小さく設定している。すなわち、貫通ブラケット３８は、第２クロスメンバ１６に締結するために必要とされる車両前後方向幅（断面積）で設けられた締結部４０に対して、サイドレール１２の内部に貫通される部分の車両前後方向幅（断面積）を減少させている。したがって、貫通ブラケット３８の車両前後方向幅（断面積）を締結部４０の幅（断面積）で一定にしたものと比較して、貫通ブラケット３８を設けたことによるサイドレール１２のクラッシュストロークの低減が抑制される。
【００３３】
すなわち、微小ラップ衝突時に第２クロスメンバ１６に対して車幅方向荷重を効率的に伝達可能としつつ、サイドレール１２のクラッシュストロークの低減を抑制することができる。
【００３４】
特に、サイドレール１２の外側側面１２Ａには、貫通ブラケット３８（小形部４２）の端部が突出した部分にブレース５８を案内するガイドブラケット４６を設けているため、微小ラップ衝突時にブレース５８の後端５８Ａが確実に貫通ブラケット３８の端部に衝突できる。
【００３５】
また、サイドレール１２の外側側面１２Ａに平面視三角形の凹部３６が形成されている。したがって、微小ラップ衝突でブレース５８が車両後方側に回転移動し始めると、凹部３６にブレース５８の後端角部が係止され、ブレース５８が外側側面１２Ａに沿って車両後方側へ移動することが防止される。この結果、ブレース５８から貫通ブラケット３８に効率的に車幅方向の荷重が伝達される。
【００３６】
さらに、貫通ブラケット３８の小形部４２、徐変部４４の断面積や材質を変化させることにより、サイドレール１２のクラッシュストローク等、フレーム２０のエネルギ吸収量の設定を変更することが可能である。
【００３７】
［その他］
なお、本実施形態では、第２クロスメンバ１６のクロスメンバ本体１７と貫通ブラケット３８を別体として形成して両者を締結したが、クロスメンバとして一体的に形成しても良い。
【００３８】
また、貫通ブラケット３８の車幅方向断面は矩形で説明したが、長円形等で形成しても良い。
【符号の説明】
【００３９】
１０  車両の骨格構造
１２  サイドレール
１６  第２クロスメンバ（クロスメンバ）
３０  バンパリインフォース
５８  ブレース
【図１】
2018103778.tif 000003
【図２】
2018103778.tif 000004
【図３】
2018103778.tif 000005
【図４】
2018103778.tif 000006
【図５】
2018103778.tif 000007