(57)【要約】【課題】前面衝突時における衝突対象への危害性を低減する。【解決手段】左右一対のサイドメンバー２とサイドメンバー２間を連結する複数のクロスメンバーとを備えたフレーム車両の車体前部構造には、第一部品１１，第二部品１２，台座部品２０が設けられる。第一部品１１は、サイドメンバー２の各前端部の下方で前後方向に延設されるとともにサイドメンバー２に対して回転自在に支持された前端部１１ａを有する。第二部品１２は、左右一対の第一部品１１の後端部同士を連結する。台座部品２０は、第二部品１２の直後方においてサイドメンバー２の各下面から下方に突設されており、下方に行くほど後方に向かうよう傾斜した前面２０ａを有する。サイドメンバー２の各前端部が後方へ圧縮変形すると、第一部品１１の前端部１１ａが回転するとともに第二部品１２が台座部品２０の前面２０ａに沿って下方へとスライド移動する。【選択図】図３
2019182322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向に間隔をあけて車両前後方向に延設された左右一対のサイドメンバーと、車幅方向に延設されて前記サイドメンバー間を連結する複数のクロスメンバーとを備えたフレーム車両の車体前部構造であって、
前記サイドメンバーの各前端部の下方で車両前後方向に延設されるとともに前記サイドメンバーに対して回転自在に支持された前端部を有する第一部品と、
左右一対の前記第一部品の後端部同士を連結する第二部品と、
前記第二部品の直後方において前記サイドメンバーの各下面から下方に突設され、前面が下方に行くほど後方に向かうよう傾斜して設けられた台座部品と、を備え、
前記サイドメンバーの前記各前端部が後方へ圧縮変形した場合に、前記第一部品の前記前端部が回転するとともに前記第二部品が前記台座部品の前記前面に沿って下方へとスライド移動する
ことを特徴とする、車体前部構造。
【請求項２】
前記第一部品は、その前後方向中間部の上面が、前記サイドメンバーの前記各下面から突設された係止部に対してブラケットを介して支持されており、
前記圧縮変形した場合に、前記ブラケットが前記係止部から離脱して前記台座部品の前記前面に沿ってスライドする
ことを特徴とする、請求項１記載の車体前部構造。
【請求項３】
前記第二部品は、前記台座部品の前記前面と接触する部分が曲面状に形成されている
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車体前部構造。
【請求項４】
前記台座部品の前記前面は、滑らかな凹状である
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車体前部構造。
【請求項５】
前記第二部品は、前記左右一対の第一部品の一方に片寄って荷重が加わった場合に前記第二部品の変形を促進する変形構造を車幅方向中間部に有する
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車体前部構造。
【請求項６】
前記サイドメンバーの前記前端部の前側に取り付けられたバンパービームを備え、
前記第一部品の前記前端部は、前記バンパービームの直後方で前記サイドメンバーに対して回転自在に支持されている
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレーム車両の車体前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレーム車両は、フレームとボディとを分離させたセパレートフレーム構造が採用された車両であり、防振（制振）用のマウントを介してフレーム上に車室や荷台等のボディを載置して構成される。フレームは、例えば特許文献１に示すように、車両前後方向に沿って延設された左右一対のサイドフレーム（主要フレーム，サイドメンバーとも呼ばれる）と、車幅方向に延設されてサイドフレーム間を連結する複数のクロスメンバーとによって梯子状に構成される。特許文献１のサイドフレームの前端部には、前面衝突時に変形することで衝撃を吸収する衝撃吸収部が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１１２９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、フレーム車両は、モノコック車両と異なり、アプローチアングルを確保するためにサイドフレームの前端部の下方に構造物が配置されない。このため、車両の前面衝突時には、サイドフレームの前端部のみが衝突対象に当たることが多く、衝突対象の変形が大きくなりやすいという課題がある。
【０００５】
本件の車体前部構造は、このような課題に鑑み案出されたもので、前面衝突時における衝突対象への危害性を低減することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）ここで開示する車体前部構造は、車幅方向に間隔をあけて車両前後方向に延設された左右一対のサイドメンバーと、車幅方向に延設されて前記サイドメンバー間を連結する複数のクロスメンバーとを備えたフレーム車両の車体前部構造であって、前記サイドメンバーの各前端部の下方で車両前後方向に延設されるとともに前記サイドメンバーに対して回転自在に支持された前端部を有する第一部品と、左右一対の前記第一部品の後端部同士を連結する第二部品と、前記第二部品の直後方において前記サイドメンバーの各下面から下方に突設され、前面が下方に行くほど後方に向かうよう傾斜して設けられた台座部品と、を備え、前記サイドメンバーの前記各前端部が後方へ圧縮変形した場合に、前記第一部品の前記前端部が回転するとともに前記第二部品が前記台座部品の前記前面に沿って下方へとスライド移動する。
【０００７】
（２）前記第一部品は、その前後方向中間部の上面が、前記サイドメンバーの前記各下面から突設された係止部に対してブラケットを介して支持されていることが好ましい。この場合、前記車体前部構造は、前記圧縮変形した場合に、前記ブラケットが前記係止部から離脱して前記台座部品の前記前面に沿ってスライドすることが好ましい。
（３）前記第二部品は、前記台座部品の前記前面と接触する部分が曲面状に形成されていることが好ましい。
【０００８】
（４）前記台座部品の前記前面は、滑らかな凹状であることが好ましい。
（５）前記第二部品は、前記左右一対の第一部品の一方に片寄って荷重が加わった場合に前記第二部品の変形を促進する変形構造を車幅方向中間部に有することが好ましい。
（６）前記車体前部構造は、前記サイドメンバーの前記前端部の前側に取り付けられたバンパービームを備えていることが好ましい。この場合、前記第一部品の前記前端部は、前記バンパービームの直後方で前記サイドメンバーに対して回転自在に支持されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
開示の車体前部構造によれば、車両が前面衝突した場合に、第一部品及び第二部品が台座部品の前面に沿ってサイドメンバーの下方へと迫り出すため、前方からの荷重を受け止める面積（受圧面積）を増やすことができる。これにより、車両の前面衝突時における衝突対象への危害性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る車体前部構造が適用されたフレーム車両を示す模式図である。
【図２】図１の車体前部構造の衝突状態の状態を示す模式的な斜視図である。
【図３】図１の車体前部構造を示す模式的な側面図であり、（ａ）は通常状態、（ｂ）は衝突状態を示す。
【図４】図１の車体前部構造の回転部を拡大して示す分解斜視図である。
【図５】図１の車体前部構造の係止部及びブラケットを拡大して示す斜視図であり、（ａ）は通常状態、（ｂ）は衝突状態を示す。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、変形例に係る車体前部構造の第二部品を示す模式的な上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照して、実施形態としての車体前部構造について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
【００１２】
［１．構成］
本実施形態の車体前部構造が適用された車両１を図１に例示する。この車両１は、マウント４を介してフレーム１Ａの上にボディ１Ｂが載置されたフレーム車両であり、フレーム１Ａとボディ１Ｂとが分離したセパレートフレーム構造を備える。図１では、車両１に搭載されるパワートレインや懸架装置等を省略して、フレーム１Ａとボディ１Ｂとを分離させた状態を模式的に示す。
【００１３】
フレーム１Ａは、車両１の骨格をなす構造部材であり車両１に作用する荷重を支えるものである。図１中に示すフレーム１Ａは、左右一対のサイドメンバー２と複数のクロスメンバー３とを梯子状に連結してなるラダーフレームであり、車両前後方向が長手方向となるように配置される。サイドメンバー２は、車両１の前端部から後端部までのほぼ全長に亘って前後方向に延設される主要フレームであり、車幅方向に間隔をあけて、略左右対称形状となるように配置される。サイドメンバー２の断面形状は、例えば閉断面形状やコの字型に形成される。
【００１４】
クロスメンバー３は、車幅方向に延設されてサイドメンバー２間を連結する部材であり、前後方向に間隔をあけて複数配置される。クロスメンバー３の断面形状は、サイドメンバー２と同様に、閉断面形状やコの字型に形成される。なお、本実施形態の車両１は、サイドメンバー２の前端部の前側に取り付けられたバンパービーム５を備える。
【００１５】
フレーム構造を持つ車両１は、アプローチアングルを確保するためにサイドメンバー２の前端部の下方に構造物が配置されない。このため、車両１の前面衝突時には、サイドメンバー２の前端部が衝突対象に当たってこの前端部によって衝撃荷重を受け止めることになり、衝突対象の変形が大きくなりやすいという課題がある。この課題は、バンパービーム５が配置されることのみでは解決されにくい課題である。
【００１６】
そこで、本実施形態の車両１には、通常走行時にはアプローチアングルを確保し、前面衝突時には衝突荷重を受け止める面として機能する構造物がサイドメンバー２の下方に設けられている。以下、この構造物が設けられた車体前部構造について、図２〜図５（ｂ）を用いて説明する。図３（ａ）及び図５（ａ）は、車両１が特に変形していない通常時の状態（以下「通常状態」という）を示し、図２，図３（ｂ）及び図５（ｂ）は、車両１が前面衝突したときの状態（以下「衝突状態」という）を示す。なお、図４は後述する回転部１１ａを拡大して示す分解斜視図である。
【００１７】
図２に示すように、本実施形態の車体前部構造には、前面衝突時に荷重を受け止める部位として機能する受け部材１０と、受け部材１０を所定の位置に案内する台座部品２０とが設けられる。受け部材１０は、左右一対の第一部品１１と一本の第二部品１２とから構成される。受け部材１０は、サイドメンバー２の各前端部が後方へ圧縮変形した場合、すなわち、車両前方から荷重（図２中の白抜き矢印で示す）を受けて受け部材１０の前端側が後方へ変位すると、図２中に二点鎖線で囲んで模様をつけた範囲でこの荷重を受け止める。なお、図２では、サイドメンバー２及びバンパービーム５を破線で示す。
【００１８】
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、第一部品１１は、通常状態において、サイドメンバー２の各前端部の下方で車両前後方向に延設されるとともに、サイドメンバー２に対して回転自在に支持された前端部を有する。以下、この前端部を「回転部１１ａ」と呼ぶ。本実施形態の回転部１１ａは、バンパービーム５の直後方でサイドメンバー２に対して回転自在に支持される。
【００１９】
回転部１１ａは、例えば図４に示すように、円柱状の棒部材で構成され、その軸方向が車幅方向と一致して配置される。サイドメンバー２の下面には、車幅方向に沿う縦断面形状が下方に開口したコの字型の支持ブラケット２Ａが固定される。支持ブラケット２Ａの対向する二面には、円形状の孔部２ｈが貫設される。これらの孔部２ｈに回転部１１ａが挿通状態で支持される。これにより、第一部品１１は回転部１１ａを中心として、車幅方向位置が固定された状態で上下方向に回転自在に支持される。
【００２０】
本実施形態の第一部品１１は、図５（ａ）に示すように、その前後方向中間部の上面１１ｂが、サイドメンバー２の各下面から突設されたボルト２Ｂ（係止部）に対してブラケット１３を介して支持される。ブラケット１３は、車幅方向に沿う縦断面形状が下方に開口したコの字型に形成され、開口側の縁部が第一部品１１の上面１１ｂに固定される。ブラケット１３の上面には、前方に開口した凹状の切欠き１３ａが形成される。この切欠き１３ａには、サイドメンバー２の下面に固定されたボルト２Ｂの頭部が係止される。これにより、通常状態では図５（ａ）に示すように、第一部品１１がサイドメンバー２に係止され、衝突状態では図５（ｂ）に示すように、第一部品１１がサイドメンバー２から離脱する。
【００２１】
図２，図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、第二部品１２は、左右一対の第一部品１１の後端部同士を連結する部品であり、車幅方向に延設される。本実施形態の第二部品１２は、サイドメンバー２間の距離よりも長い車幅方向寸法を有し、断面が一様の円柱状（棒状）に形成される。
【００２２】
台座部品２０は、第二部品１２の直後方においてサイドメンバー２の各下面から下方に突設され、車両１の前方から荷重が入力されて受け部材１０が後方に変位してきた際に、受け部材１０が下方へと迫り出すように案内するものである。本実施形態の台座部品２０は、略三角柱形状をなし、前方を向く面（以下「前面２０ａ」という）が下方に行くほど後方に向かうよう傾斜して設けられている。なお、本実施形態の前面２０ａは、滑らかな凹状となっている。
【００２３】
受け部材１０は、通常状態では図３（ａ）に示すように、サイドメンバー２の下面に沿うように配置される。これにより、アプローチアングルが確保される。一方、車両１が前面衝突すると、図３（ｂ）に示すように、サイドメンバー２の各前端部が後方へ圧縮変形する。この場合、受け部材１０は、第一部品１１の回転部１１ａが回転するとともに第二部品１２が台座部品２０の前面２０ａに沿って下方へとスライド移動する。このときブラケット１３は、ボルト２Ｂから離脱するとともに台座部品２０の前面２０ａに沿ってスライドする。これにより、受け部材１０は、図２及び図３（ｂ）に示すように、サイドメンバー２の下方へ迫り出し、前方からの荷重を受けやすい状態となる。
【００２４】
［２．効果］
（１）上記の車体前部構造では、車両１が前面衝突した場合に、第一部品１１及び第二部品１２からなる受け部材１０が台座部品２０の前面２０ａに沿ってサイドメンバー２の下方へと迫り出すため、前方からの荷重を受け止める面積（受圧面積）を増やすことができる。これにより、車両１の前面衝突時における衝突対象への危害性を低減することができる。なお、通常状態では、受け部材１０がサイドメンバー２の下面に沿う姿勢で配置されているため、アプローチアングルを確保することができる。
【００２５】
（２）上記の車体前部構造によれば、第一部品１１の前後方向中間部がブラケット１３を介してサイドメンバー２に支持されるため、通常状態での受け部材１０の姿勢を安定して支持できる。また、車両１が前面衝突した場合に、第一部品１１の下方への迫り出しをブラケット１３によって補助することができるため、受圧面積を増やすことができる。このため、車両１の前面衝突時における衝突対象への危害性を低減することができる。
【００２６】
（３）上記の車体前部構造では、第二部品１２が断面円形の棒状である。すなわち、第二部品１２は、台座部品２０の前面２０ａと接触する部分が曲面状に形成されているため、車両１の前面衝突時に第二部品１２が台座部品２０の前面２０ａに沿ってスライドしやすくなる。これにより、前面衝突時の受圧面積をスムーズに増やすことができ、衝突対象への危害性を低減することができる。
【００２７】
（４）上記の車体前部構造では、台座部品２０の前面２０ａが滑らかな凹状（曲面状）であることから、前面衝突時に台座部品２０の前面２０ａに沿う部品（第二部品１２及びブラケット１３）がスライドしやすくなる。これにより、前面衝突時の受圧面積をスムーズに増やすことができ、衝突対象への危害性を低減することができる。
【００２８】
（５）また、上記の第一部品１１の回転部１１ａは、バンパービーム５の直後方で支持されていることから、車両１が前面衝突したときに、サイドメンバー２の圧縮変形によって第一部品１１の回転部１１ａが後方へと移動しやすくなる。これにより、前面衝突時の受圧面積をスムーズに増やすことができ、衝突対象への危害性を低減することができる。
【００２９】
［３．変形例］
上記の車両１にはバンパービーム５が設けられているが、サイドメンバー２の前端部にクラッシュボックス（図示略）が設けられている場合には、第一部品１１の回転部１１ａがクラッシュボックスの直後方でサイドメンバー２に対して回転自在に支持されていることが好ましい。このような構成であれば、車両１が低速前面衝突したときに、クラッシュボックスのみが変形し、受け部材１０や台座部品２０が通常状態に保たれるため、修理費用を抑えられる。
【００３０】
また、上記の第二部品１２は、断面一様の円柱形状であったが、第二部品１２はこれに限られない。例えば、断面が楕円形や多角形の棒状であってもよいし、板状であってもよい。また、断面が一様でなくてもよいし、車幅方向中間部に変形を促進する変形構造を有していてもよい。図６（ａ）〜（ｃ）は変形構造１４Ａ〜１４Ｃの一例を示した模式的な上面図である。変形構造としては、例えば、図６（ａ）に示すような蛇腹形状や、図６（ｂ）に示すようなくびれ形状や、図６（ｃ）に示すようなスリット形状が採用される。
【００３１】
このような変形構造を有する第二部品１２Ａ〜１２Ｃであれば、左右一対の第一部品１１の一方に片寄って前方からの荷重が加わった場合に、変形構造１４Ａ〜１４Ｃにおいて変形が促進される。つまり、第二部品１２Ａ〜１２Ｃの中間部が変形することで、一方の第一部品１１と第二部品１２Ａ〜１２Ｃの一部とがサイドメンバー２の下方へとスライドできる。これにより、受圧面積を増やすことができるため、衝突対象への危害性を低減することができる。したがって、例えば左右のサイドメンバー２の圧縮変形量が互いに異なるオフセット前面衝突の場合であっても衝突対象への危害性を低減することができる。なお、第二部品１２，１２Ａ〜１２Ｃは、左右の第一部品１１間を連結できればよく、その車幅方向寸法がサイドメンバー２間の距離より長くなくてもよい。
【００３２】
上記の第一部品１１は、前後方向中間部のブラケット１３によってサイドメンバー２に支持されているが、受け部材１０のサイドメンバー２への支持点はこれに限られない。受け部材１０は少なくとも、一対の回転部１１ａよりも後方の一箇所で支持されていればよく、例えば、第二部材が台座部品の前面に対して支持されていてもよい。この場合も、例えば図５（ａ）及び（ｂ）と同様に、スライドすることで第二部材が台座部品から離脱する構成とすればよい。なお、受け部材がサイドメンバー２から離脱する構成は図５（ａ）及び（ｂ）に示すものに限られない。また、ボルト２Ｂの代わりに、ブラケットを係止する係止部としての突起やフックを設けてもよい。
【００３３】
また、上記の台座部品２０の前面２０ａは滑らかな凹状である場合を例示したが、前面２０ａが平面状であってもよい。また、台座部品２０は少なくとも、下方に行くほど後方に向かうよう傾斜した前面を有していればよく、その形状が略三角柱形状でなくてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１  車両（フレーム車両）
１Ａ  フレーム
１Ｂ  ボディ
２  サイドメンバー
２Ａ  支持ブラケット
２Ｂ  ボルト（係止部）
２ｈ  孔部
３  クロスメンバー
４  マウント
５  バンパービーム
１０  受け部材
１１  第一部品
１１ａ  回転部（前端部）
１１ｂ  上面
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ  第二部品
１３  ブラケット
１３ａ  切欠き
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ  変形構造
２０  台座部品
２０ａ  台座部品の前面
【図１】
2019182322.tif 000003
【図２】
2019182322.tif 000004
【図３】
2019182322.tif 000005
【図４】
2019182322.tif 000006
【図５】
2019182322.tif 000007
【図６】
2019182322.tif 000008