(57)【要約】【課題】  エンジンおよびその補機を接地等から保護する機能も保有し、相手車両への乗上げ、潜込みを防止するとともに、衝突荷重の分散と軽量化を可能にした衝突共存性対応フレーム構造を提供することを目的とする。【解決手段】  車体の下部両側に前後方向に配置された主フレーム１に前輪のサスペンション支持部材２が取着されたフレーム構造において、前端部を前記主フレーム１に後端部を前記サスペンション支持部材２の下端部に固定したサブフレーム３を前記主フレーム１の下方に配置したことにより、主フレーム１に強固に取り付けられているサスペンション支持部材２までの短い距離をサブフレーム３にて連結して、必要最小限の強度部材にても充分な強度を確保するとともに、衝突時の主フレーム１に対する衝撃荷重をサブフレーム３に分散させ、バリア最大荷重値を低減させて相手車両への加害性を低減させることができる。【選択図】  図１                                                        
2005145257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の下部両側に前後方向に配置された主フレームに前輪のサスペンション支持部材が取着されたフレーム構造において、前端部を前記主フレームに後端部を前記サスペンション支持部材の下端部に固定したサブフレームを前記主フレームの下方に配置したことを特徴とする衝突共存性対応フレーム構造。
【請求項２】
前記サブフレームの前端部を前傾状の傾斜面としたことを特徴とする請求項１に記載の衝突共存性対応フレーム構造。
【請求項３】
前記サブフレームを、主フレームおよびサスペンション支持部材に対してボルト等により固定して艤装化したことを特徴とする請求項１または２に記載の衝突共存性対応フレーム構造。
【請求項４】
左右のサブフレームにおける傾斜面間を連結する左右連結杆を配置したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の衝突共存性対応フレーム構造。
【請求項５】
前記サブフレームを、エンジン下部に配置した過給機あるいはフロント触媒等のエンジン下部部品のアンダーガードとして兼用させたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の衝突共存性対応フレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の下部両側に前後方向に配置された主フレームに前輪のサスペンション支持部材が取着されたフレーム構造に係るもので、衝突共存性対応（コンパチビリティ）のフレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の低重心化は、走行性能を向上させる上で欠かせない技術である。一般的に、ＳＵＶ（スポーツ  ユーティリティ  ヴィークル）車と称される車両は悪路での走破性能を高めるために必然的に車高が高く、車体骨格を構成する主フレームが相手車両に及ぼす加害性が高いものであった。現在、日、米、独において様々な条件下での衝突形態を想定したコンパチビリティ（衝突共存性）について評価が検討されている。コンパチビリティに対する評価は、１）相手車両への乗上げ、潜込みの防止によるバリア荷重の分散と、２）相手車両への加害性を低減させるものとしてのバリア最大荷重値の低減または車体抗力の均一化の実現、とに分けられる。
【０００３】
前記１）の評価に対しては、最低地上高を変更することなく、サイドフレーム（主フレーム）のみを相手車両と同等の低い位置に配置して対応させた例が存在する。また、前記２）の評価に対しては、図５（Ａ）の従来例のように主フレームのみを備える車両では、衝突時の抗力を受け持つ部材が主フレームのみであることから、図５（Ｂ）に示すように、バリア最大荷重値が１点集中し、相手車両への加害性が高いのに対して、図６（Ａ）の従来例のように主フレームの他に大型サブフレームを付設した車両では、図６（Ｂ）に示すように、衝突時の抗力を広範囲に分散させて各フレームの受け持つ抗力を低減させた例が存在する（例えば下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１７１０４５号公報（段落００１７参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に開示されたものは、図７に示すように、車体前後方向に延びる左右のサイドメンバ１Ｌ、１Ｒの前端間と後端間とを、それぞれ車体左右方向に延びる前部クロスメンバ１０２および後部クロスメンバ１０３で連結して略四角枠状のフロントサブフレームＳを構成し、このフロントサブフレームＳの四隅をそれぞれ車体のメインフレームＦＬ、ＦＲに支持した車両において、車両のフルラップ衝突時に左右のサイドメンバ１Ｌ、１Ｒに伝達される前後方向荷重により、それら左右のサイドメンバ１Ｌ、１Ｒの後部を時間差を持って、メインフレームＦＬ、ＦＲから分離させたものである。なお。１０６はサスペンション支持ブラケットである。このように構成したことにより、車両の正面衝突時に、フロントサブフレームＳがメインフレームＦＬ、ＦＲから分離する際に発生する減速度のピーク値を減少させることができる。
【０００５】
しかしながら、このような従来のフレーム構造では、フロントサブフレームＳがサスペンション支持ブラケット１０６よりも後方にまで延びて配設されているため重量増加を引き起こした。その上、これらの重量の大きなサブフレームは通常、単一の機能しか持たず、走行性能を損なうだけでなくコスト高を招いた。
【０００６】
そこで本発明は、このような従来のフレーム構造の諸課題を解決して、エンジンおよびその補機を接地等から保護する機能も保有し、相手車両への乗上げ、潜込みを防止するとともに、衝突荷重の分散と軽量化を可能にした衝突共存性対応フレーム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】
このため本発明は、車体の下部両側に前後方向に配置された主フレームに前輪のサスペンション支持部材が取着されたフレーム構造において、前端部を前記主フレームに後端部を前記サスペンション支持部材の下端部に固定したサブフレームを前記主フレームの下方に配置したことを特徴とする。また本発明は、前記サブフレームの前端部を前傾状の傾斜面としたことを特徴とする。また本発明は、前記サブフレームを、主フレームおよびサスペンション支持部材に対してボルト等により固定して艤装化したことを特徴とする。また本発明は、左右のサブフレームにおける傾斜面間を連結する左右連結杆を配置したことを特徴とする。また本発明は、前記サブフレームを、エンジン下部に配置した過給機あるいはフロント触媒等のエンジン下部部品のアンダーガードとして兼用させたことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車体の下部両側に前後方向に配置された主フレームに前輪のサスペンション支持部材が取着されたフレーム構造において、前端部を前記主フレームに後端部を前記サスペンション支持部材の下端部に固定したサブフレームを前記主フレームの下方に配置したことにより、主フレームに強固に取り付けられているサスペンション支持部材までの短い距離をサブフレームにて連結して、必要最小限の強度部材にても充分な強度を確保して軽量化されるとともに、衝突時の主フレームに対する衝撃荷重をサブフレームに分散させ、バリア最大荷重値を低減させて相手車両への加害性を低減させることができる。
【０００９】
また、前記サブフレームの前端部を前傾状の傾斜面とした場合は、衝突時に、前記傾斜面が主フレームからサブフレームに移る途中にて面圧を減少させ、相手車両への食い込みを阻止して加害性を低減させることができる。さらに、前記サブフレームを、主フレームおよびサスペンション支持部材に対してボルト等により固定して艤装化した場合は、サブフレームの艤装が独立して行える他、サブフレームの小型コンパクト化が可能となる上、サブフレームのみの修理や保守・点検も可能となる。
【００１０】
さらにまた、左右のサブフレームにおける傾斜面間を連結する左右連結杆を配置した場合は、斜め前方からの衝突の場合にも、左右の主フレームおよびサブフレーム間で衝撃荷重の分担を有効に行うことができて、さらに、相手車両への加害性を低減させることができる。また、前記サブフレームを、エンジン下部に配置した過給機あるいはフロント触媒等のエンジン下部部品のアンダーガードとして兼用させた場合は、比較的高い強度のサブフレームを利用して、エンジン下部部品を路面の障害物から確実に保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明の衝突共存性対応フレーム構造の第１実施例を示すもので、図１は要部の側面図、図２は要部の平面図、図３は本発明のフレーム構造による衝突時の荷重分布図である。図４は本発明の衝突共存性対応フレーム構造の第２実施例を示す要部側面図である。本発明の衝突共存性対応フレーム構造の基本的な構成は、図１に示すように、車体の下部両側に前後方向に配置された主フレーム１に前輪のサスペンション支持部材２が取着されたフレーム構造において、前端部を前記主フレーム１に後端部を前記サスペンション支持部材２の下端部に固定したサブフレーム３を前記主フレーム１の下方に配置したことを特徴とする。
【実施例１】
【００１２】
実施例を以下に詳述する。前端にバンパー７が横架されて取り付けられた主フレーム１、１が車体下部の左右両側に前後方向に延びて配置されており、該主フレーム１の途中には、サスペンション部材８が取り付けられるサスペンション支持部材２が強固に取着される。主フレーム１の前端部近傍に主フレーム取付部材４を介してサブフレーム３の前端部がボルト等の固定具によって固定される。一方、サブフレーム３の後端部がサスペンション支持部材取付部５によってサスペンション支持部材２にボルト等の固定具によって強固に固定される。
【００１３】
サブフレーム３の前端部は、前傾状の傾斜面６に形成され、衝突時に、前記傾斜面６が主フレーム１からサブフレーム３に移る途中にて面圧を減少させ、相手車両への食い込みを阻止して加害性を低減させることができる。また、図２の平面図に示すように、左右のサブフレーム３、３（車体の右側は図示省略）における傾斜面６、６間を連結する左右連結杆９を配置して、斜め前方からの衝突の場合にも、左右の主フレーム１、１およびサブフレーム３、３間で衝撃荷重の分担を有効に行うことができて、さらに、相手車両への加害性を低減させることができる。
【００１４】
サブフレーム３の前端部を前記主フレーム１に、後端部を前記サスペンション支持部材２の下端部に固定したことにより、主フレーム１に強固に取り付けられているサスペンション支持部材２までの短い距離をサブフレーム３にて連結すれば足りるので、必要最小限の強度部材にても充分な強度が確保でき、サブフレーム３の小型コンパクト化および軽量化を可能とした上で、衝突時の主フレームに対する衝撃荷重を有効にサブフレーム３に分散させて、図３に示すように、バリア最大荷重値を一点に集中させることなく低減させ、相手車両への加害性も低減させることができる。
【００１５】
また、前記サブフレーム３を、主フレーム１およびサスペンション支持部材２に対してボルト等により固定して艤装化した場合は、サブフレーム３の艤装が独立して行える他、異なった形状のサブフレーム３を選択して固定したり、必要に応じて強度を異にするサブフレーム３に付け換えたりすることが可能となる他、損傷が生じた場合等にサブフレーム３のみの修理や保守・点検および交換も可能となる。
【実施例２】
【００１６】
図４は本発明の衝突共存性対応フレーム構造の第２実施例を示す要部側面図である。本実施例では、サブフレーム３を、エンジンＥの下部に配置した過給機１０あるいはフロント触媒１１等のエンジン下部部品のアンダーガードとして兼用させたことを特徴とする。過給機１０は、好適には水平対向エンジンの左右の気筒の直下に取り付けられる。水平対向エンジンにおける左右の気筒間にはクランク室が位置し、該クランク室の下部のオイルパンの両側の左右の気筒に接続されたエキゾーストパイプを合流させて過給機１０に接続される。
【００１７】
フロント触媒１１の下流には排気管１２が配置されている。エンジンＥを含むトランスミッション等から構成されるパワーユニット１３の後部が前記サスペンション支持部材２に支持される。このような構成により、比較的高い強度のアンダーガードとしてのサブフレーム３を利用して、過給機１０やフロント触媒１１等の部品をエンジン下部に配置した場合でも、これらの部品を路面の障害物から確実に保護することができる。
【００１８】
以上、本発明の各実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、主フレームの形状（好適には縦長の長方形であるが適宜の形状を採用し得る）、形式、サスペンション支持部材の形状（実施例のようなＵ字形の他、適宜の形状が採用され得る）、形式（車体幅方向に横架されるフレームの両端部にサスペンション支持部材が配設されたもの、フレームが車体前後方向に分離された一対のフレームから構成されたもの等）、前傾状の傾斜面および左右連結杆の形状、形式を含むサブフレームの形状（実施例のような平面視クランク形状の他、適宜の形状が採用され得る）、形式（傾斜面は実施例のようなトラス補強組立体の他、適宜の組立体が採用さ得る）、サブフレームの主フレームおよびサスペンション支持部材への固定形態（実施例のような適宜の形状の主フレーム取付部材を介したボルト等による固定の他、適宜の固定形態が採用され得る）、アンダーガードとしてのサブフレームにより保護されるエンジン下部部品の種類（過給機、フロント触媒の他に、交流発電機、パワーステアリングポンプ等）、エンジンの形状、形式（エンジン下部部品が配置し易い水平対向エンジンを好適とするが、その他の適宜形式のエンジンでもよい）等については適宜選定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の衝突共存性対応フレーム構造の第１実施例の要部の側面図である。
【図２】同、要部の平面図である。
【図３】同、本発明のフレーム構造による衝突時の荷重分布図である。
【図４】本発明の衝突共存性対応フレーム構造の第２実施例の要部側面図である。
【図５】主フレームのみを有する従来構造１の説明図である。
【図６】一般的なサブフレームを有する従来構造２の説明図である。
【図７】前記従来構造２の具体的な例を示す要部側面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１        主フレーム
２        サスペンション支持部材
３        サブフレーム（アンダーガード）
４        主フレーム取付部材
５        サスペンション支持部材取付部
６        傾斜面
７        バンパー
８        サスペンション部材
９        左右連結杆
１０        過給機
１１        フロント触媒
１２        排気管
１３        パワーユニット
Ｅ        エンジン
【図１】
2005145257.tif 000003
【図２】
2005145257.tif 000004
【図３】
2005145257.tif 000005
【図４】
2005145257.tif 000006
【図５】
2005145257.tif 000007
【図６】
2005145257.tif 000008
【図７】
2005145257.tif 000009