(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両フレームであって、
本体フレームと、
前記本体フレームに取り付けられたサブフレームと、
前記本体フレームに結合されたバンパーフレームであって、第１の端部および第２の端部を有するビームを備える、バンパーフレームと、
前記ビームの端部の少なくとも１つに隣接する前記サブフレームに前記ビームを結合する少なくとも１つのブレースと、
を備え、
前記少なくとも１つのブレースは、前記サブフレームおよび前記バンパーフレームの少なくとも１つから前記本体フレームに向かって延在し、かつ／または前記少なくとも１つのブレースは、前記本体フレームに結合され、かつ、
前記少なくとも１つのブレースは、第１の部材と、前記第１の部材に結合された第２の部材とを備えることを特徴とする車両フレーム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのブレースは、
前記ビームを、前記ビームの第１の端部に隣接する前記サブフレームに結合する第１のブレースと、
前記ビームを、前記ビームの第２の端部に隣接する前記サブフレームに結合する第２のブレースと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両フレーム。
【請求項３】
前記車両フレームは幅方向の寸法を有し、前記少なくとも１つのブレースは、前記幅方向の寸法において、前記本体フレームの外側で前記サブフレームに結合されていることを特徴とする請求項１に記載の車両フレーム。
【請求項４】
前記車両フレームは、第１のフロントホイールおよびタイヤアセンブリと、第２のフロントホイールおよびタイヤアセンブリとを有する車両のためのものであり、
前記サブフレームは、
フロントビームと、
第１のジョイントにおいて前記フロントビームと結合された第１のサイドビームであって、前記第１のサイドビームは、前記第１のフロントホイールおよびタイヤアセンブリの少なくとも一部を受け入れるように寸法決めされた第１の空間を画定し、第１のブレースは、前記第１のジョイントおよび前記第１のブレースの少なくとも１つが前記車両フレームの前記幅方向の寸法において前記第１のフロントホイールおよびタイヤアセンブリの前方に位置決め可能なように、前記第１のジョイントにおいて前記サブフレームに結合される、第１のサイドビームと、
第２のジョイントにおいて前記フロントビームと結合された第２のサイドビームであって、前記第２のサイドビームは、前記第２のフロントホイールおよびタイヤアセンブリの少なくとも一部を受け入れるように寸法決めされた第２の空間を画定し、第２のブレースは、前記第２のジョイントおよび前記第２のブレースの少なくとも１つが前記車両フレームの前記幅方向の寸法において前記第２のフロントホイールおよびタイヤアセンブリの前方に位置決め可能なように、前記第２のジョイントにおいて前記サブフレームに結合される、第２のサイドビームと、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の車両フレーム。
【請求項５】
前記第１の部材はポストを備え、前記第２の部材は、プレートと、前記ポストが少なくとも部分的に挿入されるスリーブとを備えることを特徴とする請求項１に記載の車両フレーム。
【請求項６】
車両フレームを組み立てる方法であって、
サブフレームを本体フレームに取り付けるステップと、
第１の端部および第２の端部を有するビームを含むバンパーフレームを、前記本体フレームに結合するステップと、
少なくとも１つのブレースを介して、前記ビームを、前記ビームの端部の少なくとも１つに隣接する前記サブフレームに結合するステップと、
を含み、
前記方法は、前記少なくとも１つのブレースが、前記サブフレームおよび前記バンパーフレームの少なくとも１つから前記本体フレームに向かって延在し、かつ／または前記少なくとも１つのブレースが、前記本体フレームに連結されるように、前記少なくとも１つのブレースを取り付けるステップをさらに含み、
前記ビームを前記サブフレームに結合するステップは、前記少なくとも１つのブレースを形成するために第１の部材を第２の部材に結合するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
前記ビームを前記サブフレームに結合するステップは、
第１のブレースを介して前記ビームの第１の端部に隣接する前記サブフレームに前記ビームを結合するステップと、
第２のブレースを介して前記ビームの第２の端部に隣接する前記サブフレームに前記ビームを結合するステップと、
を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ビームを前記サブフレームに結合するステップは、前記車両フレームの幅方向の寸法において前記本体フレームの外側で、前記少なくとも１つのブレースを前記サブフレームに結合するステップを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記ビームを前記サブフレームに結合するステップは、
前記サブフレームの第１のジョイントにおいて前記サブフレームに第１のブレースを連結するステップであって、前記第１のジョイントおよび前記第１のブレースの少なくとも１つが前記車両フレームの前記幅方向の寸法において第１のホイールおよびタイヤアセンブリの前方に配置可能となるように、前記サブフレームの第１のジョイントにおいて前記サブフレームに第１のブレースを連結するステップと、
前記サブフレームの第２のジョイントにおいて前記サブフレームに第２のブレースを結合するステップであって、前記第２のジョイントおよび前記第２のブレースの少なくとも１つが前記車両フレームの前記幅方向の寸法において第２のホイールおよびタイヤアセンブリの前方に配置可能となるように、前記サブフレームの第２のジョイントにおいて前記サブフレームに第２のブレースを結合するステップと、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の部材を前記第２の部材に結合するために、ポストを少なくとも部分的にスリーブに挿入するステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
第１のフロントホイールおよびタイヤアセンブリと第２のフロントホイールおよびタイヤアセンブリとを有する車両のためのサブフレームであって、前記サブフレームは、幅方向の寸法を有し、かつ、
フロントビームと、
第１のジョイントにおいて前記フロントビームと結合された第１のサイドビームであって、前記第１のサイドビームは、前記第１のフロントホイールおよびタイヤアセンブリの少なくとも一部を受け入れるように寸法決めされた第１の空間を画定し、前記第１のジョイントは、前記サブフレームの前記幅方向の寸法において前記第１のフロントホイールおよびタイヤアセンブリの前方に延在するように寸法決めされている、第１のサイドビームと、
第２のジョイントにおいて前記フロントビームと結合された第２のサイドビームであって、前記第２のサイドビームは、前記第２のフロントホイールおよびタイヤアセンブリの少なくとも一部を受け入れるように寸法決めされた第２の空間を画定し、前記第２のジョイントは、前記サブフレームの前記幅方向の寸法において前記第２のフロントホイールおよびタイヤアセンブリの前方に延在するように寸法決めされている、第２のサイドビームと、
を備え、
前記第１のジョイントおよび前記第２のジョイントの少なくとも１つは、前記サブフレームの前記幅方向の寸法において、関連するフロントホイールおよびタイヤアセンブリの前方に配置可能なブレース連結構造を備えることを特徴とするサブフレーム。
【請求項１２】
前記ブレース連結構造は開口を含むことを特徴とする請求項１１に記載のサブフレーム。
【請求項１３】
前記サイドビームの各々は弧状に形成されており、その関連する空間は、その円弧形状によって画定された凹部であることを特徴とする請求項１１に記載のサブフレーム。
【請求項１４】
前記サブフレームは、前記第１のサイドビームと前記第２のサイドビームとの間に延在するリアビームを、前記リアビームが前記フロントビームから離間するように、備えることを特徴とする請求項１１に記載のサブフレーム。
【請求項１５】
前記サブフレームは単一部品の一体構造体であることを特徴とする請求項１１に記載のサブフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概して車両フレームに関するものであり、より具体的には、車両フレームとともに使用するための衝突負荷管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多くの公知の車両フレームは、本体フレームと、本体フレームに取り付けられたサブフレームと、本体フレームに取り付けられたバンパーフレームとを含む。なお、バンパーフレームおよびサブフレームの両方が本体フレームに結合されている以外では、バンパーフレームおよびサブフレームは互いに連結されていない。そのため本体フレームから横方向にずれ得る負荷あるいは横方向にずれ得ない負荷がバンパーフレームおよび／またはサブフレームに掛かるような衝突の場合、バンパーフレームおよびサブフレームは、そのエネルギーを効果的に管理するために並行して機能することは不可能である。したがって、衝突がこれら構造体の一方のみにまたは両方に直接的に関与する場合に、サブフレームおよびバンパーフレームの両方の間で負荷を管理できるようにするシステムを提供することが望まれている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一態様では、車両フレームが提供される。車両フレームは、本体フレームと、本体フレームに取り付けられたサブフレームと、本体フレームに結合されたバンパーフレームとを含む。バンパーフレームは、第１の端部および第２の端部を有するビームを含む。車両フレームはまた、これらビーム端部の少なくとも１つに隣接するサブフレームにビームを結合する少なくとも１つのブレースを含む。
【０００４】
別の態様では、車両フレームを組み立てる方法が提供される。この方法は、サブフレームを本体フレームに取り付けるステップと、バンパーフレームを本体フレームに結合するステップとを含む。バンパーフレームは、第１の端部および第２の端部を有するビームを含む。この方法は、少なくとも１つのブレースを介してビーム端部の少なくとも１つに隣接するサブフレームにビームを結合するステップをさらに含む。
【０００５】
さらに別の態様では、車両のためのサブフレームが提供される。車両は、第１のフロントホイールおよびタイヤアセンブリと、第２のフロントホイールおよびタイヤアセンブリとを有する。サブフレームは、幅方向の寸法を有し、かつフロントビームと、第１のジョイントにおいてフロントビームに結合された第１のサイドビームとを含む。第１のサイドビームは、第１のフロントホイールおよびタイヤアセンブリの少なくとも一部を受け入れるよう寸法決めされた第１の空間を画定する。第１のジョイントは、サブフレームの幅方向の寸法において第１のフロントホイールおよびタイヤアセンブリの前方に延在するように寸法決めされる。サブフレームはまた、第２のジョイントにおいてフロントビームと結合された第２のサイドビームを含む。第２のサイドビームは、第２のフロントホイールおよびタイヤアセンブリの少なくとも一部を受け入れるように寸法決めされた第２の空間を画定する。第２のジョイントは、サブフレームの幅方向の寸法において、第２のフロントホイールおよびタイヤアセンブリの前方に延在するように寸法決めされる。
【０００６】
本明細書に記載された特徴、機能、および利点は、本開示の様々な実施形態において独立して実現されてもよく、あるいは他の実施形態において組み合わせられてもよく、そのさらなる詳細は以下の説明および図面を参照することによって理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】例示的な車両フレームの平面斜視図である。
【図２】図１に示すフレームの底面斜視図である。
【図３】図１に示すフレームに使用するための例示的なブレースの側方斜視図である。
【図４】図１に示すフレームに使用するための別のブレースの側方斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
様々な実施形態の特定の特徴がいくつかの図面に示され、他の図面には示されていないが、これは単に便宜的なものである。任意の図面の任意の特徴が他の図面の任意の特徴と組み合わせて参照されてもよくかつ／または特許請求の範囲に記載されてもよい。
【０００９】
本開示は概して車両フレームおよびその組み立て方法に関するものである。例示的な車両フレームは、本体フレームと、本体フレームに取り付けられたサブフレームと、本体フレームに取り付けられたバンパーフレームと、バンパーフレームをサブフレームに直接的に結合するブレースとを含む。そのため車両フレームは、衝突がこれら構造体のうちの１つのみに直接的に関与する場合に、サブフレームおよびバンパーフレームの両方の間で負荷を管理できるような様式で衝突負荷を管理することを容易にする。より具体的には、車両フレームは、バンパーフレームおよびサブフレームが協力して衝突負荷に耐えるように、バンパーフレームから直接サブフレームに至る負荷経路のあるいはサブフレームから直接バンパーフレームに至る負荷経路の確立を容易にする。このように、例示的な実施形態では、バンパーフレームとサブフレームとの間の直接結合が、車両フレームのエネルギー管理能力を向上させ得る。これは、１）負荷に耐えるように変形に耐え、２）エネルギーを吸収し、３）衝突の際に本体フレームに負荷／エネルギーを伝達するサブフレームとバンパーフレームとを含む。衝突は、本体フレームに直接関与してもしなくてもよい。このようにして、本体フレームの強度が高められ、車両フレームに関連する全体的な安全性の向上が容易となる。
【００１０】
本明細書で使用されるように、単数形で単語「ａ」または「ａｎ」が付与された要素またはステップは、複数の要素またはステップを除外することが明確に記載されない限りは、複数の要素またはステップを除外しないと理解されるべきである。さらに、「一実施形態」および／または「例示的な実施形態」の意味は、記載された特徴をさらに組み込む付加的な実施形態の存在を除外するものとして解釈されることを意図していない。
【００１１】
図１は例示的な車両フレーム１００の上面斜視図であり、図２は例示的な車両フレーム１００の下面斜視図である。例示的な実施形態において、フレーム１００は、縦方向の寸法２００および幅方向の寸法３００を有しており、かつフレーム１００は、フロントサブフレーム１０２（またはエンジンクレードル）と、サブフレーム１０２が取り付けられる本体フレーム１０４と、本体フレーム１０４に結合されるバンパーフレーム１０６とを含む。特に、バンパーフレーム１０６は、以下に説明されるように、バンパーフレーム１０６および／またはサブフレーム１０２に付与される衝突の負荷の管理を容易にする少なくとも１つのブレース、つまり第１のブレース１０８および第２のブレース１１０を介してサブフレーム１０２に結合される。他の実施形態では、フレーム１００は、本明細書に記載されるようにフレーム１００を機能させることを容易にする適切な方法でともに結合された任意の適切な数の構成要素を含んでもよい。
【００１２】
例示的な実施形態では、サブフレーム１０２は、一対のサイドビーム、すなわち第１のサイドビーム１１２と、第１のサイドビーム１１２から幅方向の寸法３００において所定の距離だけ離間された第２のサイドビーム１１４と、を含む単一部品の一体構造体である。同様に、サブフレーム１０２は、一対の端部ビーム、すなわちフロントビーム１１６と、リアビーム１１６とを含み、フロントビーム１１６から縦方向の寸法２００の距離だけ離れている。例示的な実施形態では、第１のサイドビーム１１２は、第１のフロントホイールおよびタイヤアセンブリ１２２の少なくとも一部を受け入れるよう寸法決めされた第１の空間１２０（または第１の凹部）を第１のサイドビーム１１２が画定するように、正確に寸法決めされており、かつ第２のサイドビーム１１４は、第２のフロントホイールおよびタイヤアセンブリ１２６の少なくとも一部を受け入れるように寸法決めされた第２の空間１２４（または第２の凹部）を第２のサイドビーム１１４が画定するように、正確に寸法決めされている。
【００１３】
さらに、例示的な実施形態では、フロントビーム１１６は第１のジョイント１２８において第１のサイドビーム１１２と交差し、フロントビーム１１６は第２のジョイント１３０において第２のサイドビーム１１４と交差する。第１のジョイント１２８は、フレーム１００を正面から見たときに、第１のジョイント１２８が幅方向の寸法３００において第１のフロントホイールおよびタイヤアセンブリ１２２と少なくとも部分的に重なるように、幅方向の寸法３００において、第１の遠位端部１３２まで、本体フレーム１０４の外側に延在する（つまり第１のジョイント１２８は、幅方向の寸法３００において、第１のフロントホイールおよびタイヤアセンブリ１２２の前方に位置決めされるように寸法決めされている）。同様に、第２のジョイント１３０は、フレーム１００を正面から見たときに、第２のジョイント１３０が第２のフロントホイールおよびタイヤアセンブリ１２６と幅方向の寸法３００において少なくとも部分的に重なるように、第２の先端１３４まで、幅方向の寸法３００において、本体フレーム１０４の外側に延在する（つまり第２のジョイント１３０は、幅方向の寸法３００において、第２のフロントホイールおよびタイヤアセンブリ１２６の前方に位置決めされるように寸法決めされる）。他の実施形態では、サブフレーム１０２は、本明細書に記載されるようにフレーム１００を機能させることを容易にする適切な方法で構成されかつともに結合される適切な数のビームを複数含んでもよい（例えばサブフレーム１０２のジョイント１２８および／またはジョイント１３０は、幅方向の寸法３００において、それらの関連するフロントホイールおよびタイヤアセンブリ１２２および／または１２６に重ならなくてもよい）。
【００１４】
例示的な実施形態では、本体フレーム１０４は、サブフレーム１０２が取り付けられるマルチピース構造体である。より具体的には、本体フレーム１０４は、本体フレーム１０４のエンジンコンパートメント１３８を画定するようにともに結合された（例えばスポット溶接などで溶接された）複数の前方部材１３６の集合体と、本体フレーム１０４のキャビン１４２を画定するためにともに結合される（例えばスポット溶接などで溶接される）複数の中間部材１４０の集合体と、を含む。本体フレーム１０４は、任意選択的に、（本体フレーム１０４のベッドまたはトランクなどの）本体フレーム１０４の貨物運搬コンパートメント（図示せず）を画定するようにともに結合された（例えばスポット溶接などで溶接された）複数の後方部材（図示せず）の集合体を含んでもよい。前方部材１３６は、サブフレーム１０２に結合される（例えばボルト連結される）第１の前方部材１４４と、サブフレーム１０２に結合される（例えばボルト連結される）第２の前方部材１４６とを含む。他の実施形態では、本体フレーム１０４は、本明細書に記載されるようにフレーム１００を機能させることを容易にする適切な方法で、サブフレーム１０２に結合されかつ／または互いに結合される任意の適切な数の部材を含んでもよい。
【００１５】
例示的な実施形態では、バンパーフレーム１０６は、ビーム１４８と、本体フレーム１０４にビーム１４８を結合するための少なくとも１つのブラケット（例えば第１のブラケット１５０および第２のブラケット１５２）とを含む。例示的な実施形態では、ビーム１４８は、第１の端部１５４と、第２の端部１５６と、第１の端部１５４から第２の端部１５６まで延在する本体１５８とを有する単一部品の一体構造体である。例示的な実施形態では、第１のブラケット１５０は、本体フレーム１０４の第１の前方部材１４４に結合され（例えばボルト連結され）、かつ第２の端部１５６よりも第１の端部１５４に近接するビーム１４８に結合される（例えばボルト連結される）。同様に、第２のブラケット１５２は、本体フレーム１０４の第２の前方部材１４６に結合され（例えばボルト連結され）、かつ第１の端部１５４よりも第２の端部１５６に近接するビーム１４８に結合される（例えばボルト連結される）。このようにバンパービーム１４８は、第１の端部１５４が幅方向の寸法３００においてサブフレーム１０２の第１の近位端部１３２と重なるように、かつ第２の端部１５６が幅方向の寸法３００においてサブフレーム１０２の第２の遠位端部１３４と重なるように、幅方向の寸法３００において本体フレーム１０４に交差するよう延在する。例示的な実施形態ではビーム１４８は円弧形状であるが、他の実施形態では任意の適切な形状を有してもよい（例えばいくつかの実施形態ではビーム１４８は略直線状のものであってもよい）。他の実施形態では、バンパーフレーム１０６は、本明細書に記載されるようにフレーム１００を機能させることを容易にする適切な方法で構成された他の適切な数の構成要素（例えば、単数または複数のビームおよび／または単数または複数のブラケット）を含んでもよい。例えばいくつかの実施形態では、バンパーフレーム１０６は、単一部品の一体構造体ではないビームを含んでもよく、かつ／またはバンパーフレーム１０６は、いくつかの実施形態では、１つのみのブラケットを含んでもよい。
【００１６】
例示的な実施形態では、第１のブレース１０８は、第１のブレース１０８および／または第１のジョイント１２８が幅方向の寸法３００において第１のホイールおよびタイヤアセンブリ１２２の前方において位置決め可能なように、第１のジョイント１２８の第１の開口１６０においてサブフレーム１０２の第１のジョイント１２８に結合される。さらに第１のブレース１０８は、第１のブレース１０８が幅方向の寸法３００において第１のブラケット１５０と第１の端部１５４との間にあるように、第１の端部１５４に隣接するバンパーフレーム１０６のビーム１４８にも結合される。同様に、第２のブレース１１０は、第２のブレース１１０および／または第２のジョイント１３０が幅方向の寸法３００において第２のホイールおよびタイヤアセンブリ１２６の前方に位置決め可能なように、第２のジョイント１３０の第２の開口１６２においてサブフレーム１０２の第２のジョイント１３０に結合される。さらに、第２のブレース１１０は、第２のブレース１１０が幅方向の寸法３００において第２のブラケット１５２と第２の端部１５６との間にあるように、第２の端部１５６に隣接するバンパーフレーム１０６のビーム１４８にも結合される。第１のブレース１０８について以下でより詳細に説明するが、第２のブレース１１０は第１のブレース１０８と同様に構成されている（すなわち第１のブレース１０８および第２のブレース１１０は同じデザインを有しており、サブフレーム１０２およびビーム１４８への連結位置に関してのみ異なっている）ことに留意されたい。このように、第２のブレース１１０は、サブフレーム１０２の第１のジョイント１２８に対してかつ第１の端部１５４に隣接するビーム１４８に対して結合される第１のブレース１０８に関して後述する方法と同じ方法で、サブフレーム１０２の第２のジョイント１３０に対してかつ第２の端部１５６に隣接するビーム１４８に対して結合される。
【００１７】
図３は、第１のブレース１０８の側方斜視図である。例示的な実施形態では、第１のブレース１０８は、第１の部材１６４（例えば支柱）および第２の部材１６６（例えばプレート）を含む。第１の部材１６４および第２の部材１６６は、適切な金属（例えばアルミニウム）から別々に形成される（例えば押出成形される）。他の実施形態では、部材１６４および１６６は、任意の適切な方法で任意の適切な材料から製造してもよい。例示的な実施形態では、第１の部材１６４は、第１の端部１６８および第２の端部１７０を有し、かつ第２の部材１６６は、第１の端部１７２および第２の端部１７４（例えばスリーブ）を有する。第１の部材１６４の第１の端部１６８は、第１の部材１６４がサブフレーム１０２から第２の端部１７０へ突出するように、第１の開口１６０においてサブフレーム１０２に結合される（例えば、ネジ連結および／またはボルト連結される）。同様に、第２の部材１６６の第１の端部１７２は、第２の部材１６６がバンパービーム１４８から第２の端部１７４まで延在するように、バンパービーム１４８に結合される（例えばボルト連結される）。このように第１の部材１６４および第２の部材１６６は、互いに対して略直交しており、かつそれぞれ第２の端部１７０および１７４においてともに結合される（例えばともに金属不活性ガス（ＭＩＧ）溶接される）（例えばスリーブが支柱の少なくとも一部を受け入れる）。他の実施形態では、第１の部材１６４および第２の部材１６６は、任意の適切な形状、サイズ、および互いに対する向きを有してもよく、かつ任意の適切な方法でともに結合されてもよい。代替的に、第１の部材１６４および第２の部材１６６は、単一部品の一体構造体としてともに一体的に形成されてもよい。
【００１８】
したがって、バンパービーム１４８は、一方で、ブラケット１５０および１５２と本体フレーム１０４とを介して、サブフレーム１０２に間接的に結合される。しかしながら他方では、バンパービーム１４８は、ブレース１０８および１１０を介してサブフレーム１０２に直接的に結合される。本明細書で使用されるように、「直接的に結合された」との用語またはその任意の変形は、負荷経路が本体フレーム１０４を通らないようにバンパービーム１４８からサブフレーム１０２への負荷経路を確立するように、バンパービーム１４８をサブフレーム１０２に結合することを意味する。反対に「間接的に結合された」との用語またはその変形は、負荷経路が本体フレーム１０４を通るようにバンパービーム１４８からサブフレーム１０２への負荷経路を確立するように、バンパービーム１４８をサブフレーム１０２に結合することを意味する。
【００１９】
例示的な実施形態では、ブレース１０８および１１０は、バンパービーム１４８からサブフレーム１０２への負荷（例えば衝突負荷）の直接的な伝達を容易にし、同様に、サブフレーム１０２からバンパービーム１４８への負荷（例えば衝突負荷）の直接的な伝達を容易にする。より具体的には、第１のブレース１０８は、バンパービーム１４８の第１の端部１５４からサブフレーム１０２への第１の負荷経路を確立し、このとき第１の負荷経路は本体フレーム１０４を通らない。同様に、第２のブレース１１０は、バンパービーム１４８の第２の端部１５６からサブフレーム１０２への第２の負荷経路を確立し、このとき第２の負荷経路は本体フレーム１０４を通らない。したがって、ブレース１０８および１１０は、本体フレーム１０４をこのような負荷から切り離す様式で、バンパービーム１４８からサブフレーム１０２へおよびサブフレーム１０２からバンパービーム１４８へ負荷を伝達することを容易にし、それによって、衝突時の本体フレーム１０４の（例えばエンジンコンパートメント１３８およびキャビン１４２の）構造的な完全性を保持する。
【００２０】
より具体的には、バンパービーム１４８およびサブフレーム１０２は、バンパービーム１４８およびサブフレーム１０２が衝突負荷に耐える（または衝突負荷が散逸する）ようにかつそうした衝突負荷が本体フレーム１０４に伝達されることが防止される（または少なくともそうした衝突負荷の量が低減する）ように並行して機能するように直接的に結合される。例えば、一実施形態では、バンパービーム１４８は、変形する前に「Ｘ」ポンドの力に耐えるように設計されてもよく、かつサブフレーム１０２は変形前に「Ｙ」ポンドの力に耐えるように設計されてもよい。「Ｚ」ポンドの大きさの力を有する負荷（例えば衝突負荷）がバンパービーム１４８に掛かる場合、バンパービーム１４８は、ＺがＸよりも小さいならばバンパービーム１４８自体がその負荷に耐えることができ、あるいはバンパービーム１４８は、ＺがＸよりも大きいならば、ＺがＸ＋Ｙよりも大きい場合にのみ負荷の一部が本体フレーム１０４に伝達されるように、第１のブレース１０８および／または第２のブレース１１０を介してサブフレーム１０２に負荷の差を伝達できる。同様に、別の例では、「Ｚ」ポンドの大きさの力を有する負荷（例えば衝突負荷）がサブフレーム１０２に掛かった場合、サブフレーム１０２は、ＺがＹより小さいならばサブフレーム１０２自体が負荷に耐えることができ、あるいは、サブフレーム１０２は、ＺがＹ＋Ｘより大きい場合にのみ負荷の一部が本体フレーム１０４に伝達されるように、ＺがＹよりも大きいならば、第１のブレース１０８および／または第２のブレース１１０を介してバンパービーム１４８に負荷の差を伝達することができる。図４に示すように、第１のブレース１０８のいくつかの実施形態は、第１の部材１６４および／または第２の部材１６６から本体フレーム１０４に向かって延在する第３の部材１７６（例えばアーム）をさらに含んでもよく、第３の部材１７６は、任意選択的に、適切な方法で本体フレーム１０４に結合されてもよい。したがって上述の実施形態は、サブフレーム１０２が多くの車両フレームアセンブリにおいてバンパービーム１４８の下方に配置された結果として生じ得る、本体フレーム１０４から横方向にずれるかあるいはずれない可能性のある負荷の事例と、バンパービーム１４８またはサブフレーム１０２のいずれかから垂直方向にずれるかあるいはずれない可能性のある負荷の事例とを管理することができる衝突負荷管理システムを提供する。
【００２１】
上述のシステムおよび方法は、改良された車両フレームの提供を容易にする。車両フレームは、本体フレームと、本体フレームに取り付けられたサブフレームと、本体フレームに取り付けられたバンパーフレームと、バンパーフレームをサブフレームに直接的に結合するブレースとを備える。そのため車両フレームは、衝突がこれら構造体のうちの１つだけに直接的に関与する場合に、サブフレームおよびバンパーフレームの両方の間で負荷を管理できる様式で衝突負荷を管理することを容易にする。より具体的には、車両フレームは、バンパーフレームとサブフレームとが並行して衝突負荷に耐えるように、バンパーフレームからサブフレームへの直接的な負荷経路またはサブフレームからバンパーフレームへの直接的な負荷経路を確立することを容易にする。このように、例示的な実施形態では、バンパーフレームとサブフレームとの間の直接結合は、車両フレームのエネルギー管理能力を向上させることができる。これは、１）負荷に耐えるように変形に耐え、２）エネルギーを吸収し、３）衝突の際に本体フレームに負荷／エネルギーを伝達する、サブフレームおよびバンパーフレームを含む。衝突は、本体フレームに直接関与しても関与しなくてもよい。そのため車両フレームの強度が高められ、車両フレームに関連する全体的な安全性が向上する。
【００２２】
車両フレームシステムの例示的な実施形態およびそれらの組み立て方法は上で詳細に説明されている。システムおよび方法は本明細書に記載された特定の実施形態に限定されず、むしろ当該システムの構成要素および／または当該方法のステップは、本明細書に記載された他の構成要素および／またはステップとは別に独立して使用されてもよい。個々の方法ステップおよび個々の構成要素は、他の方法ステップおよび／または構成要素と組み合わせて使用されてもよい。様々な実施形態の特定の特徴は、いくつかの図面には示されており、他の図面には示されていないが、これは単に便宜的のものである。図面の特徴は、他の図面の任意の特徴と組み合わせて参照されてもよくかつ／または特許請求の範囲に記載されてもよい。
【００２３】
この記述された説明は、最良の形態を含む実施形態を開示するために例示を使用しており、かつさらに、任意のデバイスまたはシステムを形成しかつ使用することおよび組み込まれた方法を実行することを含む実施形態を当業者が実施できるようにする。本開示の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、かつ当業者が想到し得る他の例示を含んでもよい。そうした他の例示は、特許請求の範囲の文字通りの言葉と異ならない構造要素を有する場合、または他の例示が特許請求の範囲の文字通りの言葉との実質的ではない差異を有する同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲に記載の範囲内にあるように意図されている。
【符号の説明】
【００２４】
１００  車両フレーム
１０２  サブフレーム
１０４  本体フレーム
１０６  バンパーフレーム
１０８  第１のブレース
１１０  第２のブレース
１１２  第１のサイドビーム
１１４  第２のサイドビーム
１１６  フロントビーム
１２０  第１の空間
１２２  第１のフロントホイールおよびタイヤアセンブリ
１２４  第２の空間
１２６  第２のフロントホイールおよびタイヤアセンブリ
１２８  第１のジョイント
１３０  第２のジョイント
１３２  第１の遠位端部
１３４  第２の遠位端部
１３６  前方部材
１３８  エンジンコンパートメント
１４０  中間部材
１４２  キャビン
１４４  第１の前方部材
１４６  第２の前方部材
１４８  バンパービーム
１５０  第１のブラケット
１５２  第２のブラケット
１５４  第１の端部
１５６  第２の端部
１５８  本体
２００  縦方向の寸法
３００  幅方向の寸法
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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