(57)【要約】【課題】  車両のサイドメンバー構造において、車体が前方から衝突した際、衝突の前半において車体の大きな減速加速度により衝突のエネルギーが吸収される形態、及び衝突の後半において車体の小さな減速加速度により衝突のエネルギーが吸収される形態と言う２種類の形態を、適切に現出させることができるように構成する。【解決手段】  サイドメンバー１の中間部分４の後方への変位を許容する空間６をサイドメンバー１の中間部分４とダッシュパネル５との間に備え、サイドメンバー１の中間部分４の後方への折れ曲がりの変位を拘束する拘束手段７を備える。衝突の前半においてサイドメンバー１の前部分３が圧縮破壊されることにより衝突のエネルギーが吸収され、衝突の後半において拘束手段７の拘束機能が解除されて、サイドメンバー１の中間部分４が後方に折り曲げ破壊されることにより衝突のエネルギーが吸収されるように構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイドメンバーを車体の前部下部の右及び左側に車体の前後方向に配置して、
前記サイドメンバーを後部分と、前記後部分よりも高い位置の前部分と、前記前及び後部分に亘る中間部分とを備えて構成すると共に、
前記サイドメンバーの中間部分の後方への変位を許容する空間をサイドメンバーの中間部分とダッシュパネルとの間に備え、前記サイドメンバーの中間部分の後方への折れ曲がりの変位を拘束する拘束手段を備えて、
車体が前方から衝突した際、衝突の前半において前記サイドメンバーの前部分が圧縮破壊されることにより衝突のエネルギーが吸収され、衝突の後半において前記拘束手段の拘束機能が解除されて、前記サイドメンバーの中間部分が後方に折り曲げ破壊されることにより衝突のエネルギーが吸収されるように構成してある車両のサイドメンバー構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車や商用車、トラック等の車両において、サイドメンバーの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両においては、サイドメンバーを車体の前部下部の右及び左側に車体の前後方向に配置しており、前方からの衝突の際にサイドメンバーが破壊されることによって、衝突のエネルギーが吸収されるように構成している。
この場合、特許文献１及び２に開示されているように、車体が前方から衝突した際、衝突の前半において車体の大きな減速加速度により衝突のエネルギーが吸収され、衝突の後半において車体の小さな減速加速度により衝突のエネルギーが吸収されるようにすることが、乗員にとって好ましいものとなっている。
【０００３】
サイドメンバーを後部分、後部分よりも高い位置の前部分、前及び後部分に亘る中間部分を備えて構成した場合、特許文献１ではサイドメンバーの前部分に硬化処理された脆弱部を備えることにより、衝突の前半において車体の大きな減速加速度により衝突のエネルギーが吸収される形態、及び衝突の後半において車体の小さな減速加速度により衝突のエネルギーが吸収される形態と言う２種類の形態を現出させている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−９５１３２号公報（図１及び図２）
【特許文献２】特開２０００−５３０２０号公報（図１及び図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、サイドメンバーの前部分は車体の前後方向に直線的に構成されており、サイドメンバーの前部分の各部に大きな形状の変化は少ないものとなっている。これにより、特許文献１のように、サイドメンバーの前部分に硬化処理された脆弱部を備えたとしても、衝突の前半において車体の大きな減速加速度により衝突のエネルギーが吸収される形態、及び衝突の後半において車体の小さな減速加速度により衝突のエネルギーが吸収される形態と言う２種類の形態を、前述の硬化処理された脆弱部だけで現出させることは実際には困難なものであると考えられる。
【０００６】
本発明は車両のサイドメンバー構造において、車体が前方から衝突した際、衝突の前半において車体の大きな減速加速度により衝突のエネルギーが吸収される形態、及び衝突の後半において車体の小さな減速加速度により衝突のエネルギーが吸収される形態と言う２種類の形態を、適切に現出させることができるように構成することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（構成）
本発明の特徴は車両のサイドメンバー構造において次のように構成することにある。
サイドメンバーを車体の前部下部の右及び左側に車体の前後方向に配置して、サイドメンバーを後部分と、後部分よりも高い位置の前部分と、前及び後部分に亘る中間部分とを備えて構成する。サイドメンバーの中間部分の後方への変位を許容する空間をサイドメンバーの中間部分とダッシュパネルとの間に備える。サイドメンバーの中間部分の後方への折れ曲がりの変位を拘束する拘束手段を備える。車体が前方から衝突した際、衝突の前半においてサイドメンバーの前部分が圧縮破壊されることにより衝突のエネルギーが吸収され、衝突の後半において拘束手段の拘束機能が解除されて、サイドメンバーの中間部分が後方に折り曲げ破壊されることにより衝突のエネルギーが吸収されるように構成する。
【０００８】
（作用）
［Ｉ］
サイドメンバーを車体の前部下部の右及び左側に車体の前後方向に配置して、サイドメンバーを後部分と、後部分よりも高い位置の前部分と、前及び後部分に亘る中間部分とを備えて構成した場合、本発明の特徴によると、車体が前方から衝突した際、衝突の前半においてサイドメンバーの前部分が圧縮破壊されることにより衝突のエネルギーが吸収される。これはサイドメンバーの中間部分の後方への折れ曲がりの変位が拘束手段により拘束されていることによる。
【０００９】
この場合、一般に部材を圧縮破壊する為には比較的大きな力（エネルギー）が必要になるので、本発明の特徴のように、衝突の前半においてサイドメンバーの前部分が圧縮破壊されることにより衝突のエネルギーが吸収されるように構成すると、サイドメンバーの前部分が圧縮破壊されることにより衝突のエネルギーが大きく吸収されるのであり、車体の減速加速度が大きなものとなって、衝突の前半において車体の大きな減速加速度により衝突のエネルギーが吸収される形態が現出される。
【００１０】
［ＩＩ］
次に本発明の特徴によると、衝突の後半では拘束手段の拘束機能が解除されるので、サイドメンバーの中間部分が後方に折り曲げ破壊されることにより衝突のエネルギーが吸収される。
この場合、一般に部材を圧縮破壊するのに比べて、部材を折り曲げ破壊する為にはあまり大きな力（エネルギー）を必要としないので、本発明の特徴のように、衝突の後半においてサイドメンバーの中間部分が後方に折り曲げ破壊されることにより衝突のエネルギーが吸収されるように構成すると、サイドメンバーの中間部分が後方に折り曲げ破壊されることにより残りの衝突のエネルギーが吸収されるのであり、車体の減速加速度が小さなものとなって、衝突の後半において車体の小さな減速加速度により衝突のエネルギーが吸収される形態が現出される。
【００１１】
［ＩＩＩ］
前項［Ｉ］［ＩＩ］に記載のように、本発明の特徴では、車体が前方から衝突した際、サイドメンバーの前部分により、衝突の前半において車体の大きな減速加速度により衝突のエネルギーが吸収される形態が現出され、サイドメンバーの中間部分により、衝突の後半において車体の小さな減速加速度により衝突のエネルギーが吸収される形態が現出されている。
【００１２】
これにより、特許文献１のように、サイドメンバーの前部分の硬化処理された脆弱部だけで前述の２種類の形態を現出させるのに対して、本発明の特徴のように、サイドメンバーの前部分及び中間部分によって前述の２種類の形態を現出させるように構成すれば、サイドメンバーの前部分に一方の種類の形態を現出させ、サイドメンバーの中間部分に他方の種類の形態を現出させると言うように、サイドメンバーの前部分及び中間部分に前述の２種類の形態を分担させることができるのであり、サイドメンバーの前部分及び中間部分によって前述の２種類の形態を無理なく適切に現出させることができる。
【００１３】
［ＩＶ］
車両では、一般にサイドメンバーの中間部分の後方にダッシュパネルが位置していることが多いので、本発明の特徴では、サイドメンバーの中間部分の後方への変位を許容する空間をサイドメンバーの中間部分とダッシュパネルとの間に備えている。
これにより、本発明の特徴によると、前述のようにサイドメンバーの中間部分が後方に折り曲げ破壊されても、サイドメンバーの中間部分がダッシュパネルに達することは少なく、サイドメンバーの中間部分が後方に折り曲げ破壊されるのと一緒にダッシュパネルが破壊されると言うことが少ない。
【００１４】
（発明の効果）
本発明の特徴によると、車両のサイドメンバー構造において、車体が前方から衝突した際、衝突の前半において車体の大きな減速加速度により衝突のエネルギーが吸収される形態、及び衝突の後半において車体の小さな減速加速度により衝突のエネルギーが吸収される形態と言う２種類の形態を、サイドメンバーの前部分及び中間部分によって無理なく適切に現出させることができるようになり、車体が前方から衝突した際の衝突のエネルギーを適切に吸収することができるようになって、車両における衝突のエネルギーの吸収機能を高めることができた。
【００１５】
本発明の特徴によると、車体が前方から衝突した際、サイドメンバーの中間部分が後方に折り曲げ破壊されても、サイドメンバーの中間部分がダッシュパネルに達することが少なく、サイドメンバーの中間部分が後方に折り曲げ破壊されるのと一緒にダッシュパネルが破壊されると言うことが少ないので、この面においても車両における衝突のエネルギーの吸収機能を高めることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１に示すように、乗用車等の車両において、車体の前部下部の右及び左側（エンジンルームの右及び左側）に、サイドメンバー１が車体の前後方向に配置されている。サイドメンバー１は、後部分２、後部分２よりも高い位置の前部分３、前及び後部分２，３に亘る中間部分４を備えて構成されている。サイドメンバー１の中間部分４の後方上方にダッシュパネル５が位置しており、ダッシュパネル５の運転席側の後方にアクセルペダル（図示せず）やブレーキペダル（図示せず）が配置されている。サイドメンバー１の中間部分４がダッシュパネル５から前方に離れており、サイドメンバー１の中間部分４とダッシュパネル５との間に空間６が形成されている。
【００１７】
図１に示すように、サイドメンバー１の前部分３の後部（中間部材４の上部）とダッシュパネル５とに亘って拘束部材７が連結されている。車体の前部とダッシュパネル５の上部に亘って、側面視で逆「へ」字状に形成されたアッパーメンバー８が連結されており、アッパーメンバー８の屈曲部８ａが拘束部材７の上方に位置している。
【００１８】
以上の構造により車体が前方から衝突した際、図１から図２に示すように、サイドメンバー１の中間部分４の後方への折れ曲がりの変位が拘束部材７より拘束されていることにより、サイドメンバー１の前部分３が圧縮破壊されるのであり、衝突の前半においてサイドメンバー１の前部分３が圧縮破壊されることにより衝突のエネルギーが吸収される。
【００１９】
この場合、サイドメンバー１の前部分３を圧縮破壊する為には比較的大きな力（エネルギー）が必要になるので、衝突の前半においてサイドメンバー１の前部分３が圧縮破壊されることにより衝突のエネルギーが大きく吸収されるのであり、車体の減速加速度が大きなものとなって、衝突の前半において車体の大きな減速加速度により衝突のエネルギーが吸収される形態が現出される（車体の減速加速度と時間との関係を示す図５において、衝突の時点Ａ１から時点Ａ２の状態を参照）。
【００２０】
前述のようにサイドメンバー１の前部分３が圧縮破壊されるのに伴って、アッパーメンバー８も圧縮されて下向きに折り曲げられるのであり、図３に示すように、アッパーメンバー８がさらに折り曲げられると、アッパーメンバー８の屈曲部８ａが拘束部材７に達して、アッパーメンバー８の屈曲部８ａにより拘束部材７が破壊される。これにより、図３から図４に示すように、サイドメンバー１の中間部分４が後方に折り曲げ破壊される。
【００２１】
この場合、サイドメンバー１の前部分３を圧縮破壊するのに比べて、サイドメンバー１の中間部分４を後方に折り曲げ破壊する為には、あまり大きな力（エネルギー）を必要としないので、衝突の後半においてサイドメンバー１の中間部分４が後方に折り曲げ破壊されることにより残りの衝突のエネルギーが吸収されるのであり、車体の減速加速度が小さなものとなって、衝突の後半において車体の小さな減速加速度により衝突のエネルギーが吸収される形態が現出される（車体の減速加速度と時間との関係を示す図５において、時点Ａ２から時点Ａ３の状態を参照）。
【００２２】
図３から図４に示すように、サイドメンバー１の中間部分４が後方に折り曲げ破壊される状態において、サイドメンバー１の中間部分４がダッシュパネル５から前方に離れており、サイドメンバー１の中間部分４とダッシュパネル５との間に空間６が形成されているので、サイドメンバー１の中間部分４が後方に折り曲げ破壊されても、サイドメンバー１の中間部分４がダッシュパネル５に達することは少なく、サイドメンバー１の中間部分４が後方に折り曲げ破壊されるのと一緒にダッシュパネル５が破壊されると言うことが少ない。
【００２３】
［発明の実施の第１別形態］
前述の［発明の実施の形態］に代えて、図６，７，８に示すように構成してもよい。
図６，７，８に示すように、角パイプ状のサイドメンバー１（後部分２、前部分３及び中間部分４）において、サイドメンバー１の前部分３の後部の上部（中間部材４の前部の上部）の内部、及びサイドメンバー１の後部分２の前部の下部（中間部分４の後部の下部）の内部に、平板状の仕切り板１５が斜めに連結されて、側面視で三角形状の空間がサイドメンバー１の前部分３の後部の上部（中間部材４の前部の上部）、及びサイドメンバー１の後部分２の前部の下部（中間部分４の後部の下部）に形成されている。
【００２４】
図６，７，８に示すように、前述の三角形状の空間にエアバッグ９が配置され、サイドメンバー１の前部分３の後部の上部（中間部材４の前部の上部）の外側、及びサイドメンバー１の後部分２の前部の下部（中間部分４の後部の下部）の外側に、インフレータ１０が取り付けられており、サイドメンバー１の前部分３の前端に衝突センサー１１が備えられている。インフレータ１０は、外周部に多数の噴射口（図示せず）を備えており、内部に点火器（図示せず）、エンハンサー（図示せず）及びガス発生剤（図示せず）が充填されて構成されている。
【００２５】
以上の構造により車体が前方から衝突した際、衝突センサー１１の検出によりインフレータ１０から爆発的にガスが噴射されてエアバッグ９が膨張し、前述の三角形状の空間の内面にエアバッグ９が密着するような状態となり、エアバッグ９の内部が非常な高圧となって、エアバッグ９の表面硬度が非常に高いものになる。このようにエアバッグ９の表面硬度が非常に高いものになると、サイドメンバー１の前部分３と中間部分４との接続部分がエアバッグ９により補強された状態となり、サイドメンバー１の後部分２と中間部分４との接続部分がエアバッグ９により補強された状態となって、サイドメンバー１の中間部分４の後方への折れ曲がりの変位がエアバッグ９により拘束された状態となる。
【００２６】
これによって、車体が前方から衝突した際、サイドメンバー１の中間部分４の後方への折れ曲がりの変位がエアバッグ９により拘束されていることにより、サイドメンバー１の前部分３が圧縮破壊されるのであり、衝突の前半においてサイドメンバー１の前部分３が圧縮破壊されることにより衝突のエネルギーが吸収される（［発明の実施の形態］の図１及び図２参照）。
【００２７】
前述のように、エアバッグ９が膨張してエアバッグ９の表面硬度が非常に高いものになるのは例えば１〜５ミリｓｅｃ程度であり、この後はエアバッグ９からガスが抜けて、サイドメンバー１の前部分３と中間部分４との接続部分がエアバッグ９により補強された状態が消え、サイドメンバー１の後部分２と中間部分４との接続部分がエアバッグ９により補強された状態が消える。これにより、サイドメンバー１の中間部分４が後方に折り曲げ破壊されるのであり、衝突の後半においてサイドメンバー１の中間部分４が後方に折り曲げ破壊されることにより残りの衝突のエネルギーが吸収される（［発明の実施の形態］の図３及び図４参照）。
【００２８】
［発明の実施の第２別形態］
前述の［発明の実施の形態］及び［発明の実施の第１別形態］に代えて、図９に示すように構成してもよい。
図９に示すように、サイドメンバー１の前部分３の後部（中間部分４の上部）とＡピラー１２とに亘って、拘束部材１３が連結されている。サイドメンバー１の前部分３の後部（中間部分４の上部）と拘束部材１３との連結部分に爆発部１４が備えられており、サイドメンバー１の前部分３の前端に衝突センサー１１が備えられている。
【００２９】
以上の構造により、車体が前方から衝突した際、サイドメンバー１の中間部分４の後方への折れ曲がりの変位が拘束部材１３より拘束されていることにより、サイドメンバー１の前部分３が圧縮破壊されるのであり、衝突の前半においてサイドメンバー１の前部分３が圧縮破壊されることにより衝突のエネルギーが吸収される（［発明の実施の形態］の図１及び図２参照）。
【００３０】
車体が前方から衝突した際、衝突センサー１１の検出が行われてから僅かの時間の後に爆発部１４が爆発して、サイドメンバー１の前部分３の後部（中間部分４の上部）から拘束部材１３が分離される（図９の二点鎖線参照）。これにより、サイドメンバー１の中間部分４が後方に折り曲げ破壊されるのであり、衝突の後半においてサイドメンバー１の中間部分４が後方に折り曲げ破壊されることにより残りの衝突のエネルギーが吸収される（［発明の実施の形態］の図３及び図４参照）。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】車体の前部におけるサイドメンバーの付近の側面図
【図２】図１に示す状態からサイドメンバーの前部分が圧縮破壊された状態（衝突の前半においてサイドメンバーの前部分が圧縮破壊されることにより衝突のエネルギーが吸収された状態）を示す側面図
【図３】図２に示す状態からアッパーメンバーにより拘束部材が破壊された状態を示す側面図
【図４】図３に示す状態からサイドメンバーの中間部分が後方に折り曲げ破壊された状態（衝突の後半においてサイドメンバーの中間部分が後方に折り曲げ破壊されることにより残りの衝突のエネルギーが吸収された状態）を示す側面図
【図５】車体が前方から衝突した際において、車体の減速加速度と時間との関係を示す図
【図６】発明の実施の第１別形態において、車体の前部におけるサイドメンバーの付近の側面図
【図７】発明の実施の第１別形態において、サイドメンバーの中間部分の付近の斜視図
【図８】発明の実施の第１別形態において、サイドメンバーの前部分の後部の上部（中間部材の前部の上部）の付近の縦断側面図
【図９】発明の実施の第２別形態において、車体の前部におけるサイドメンバーの付近の側面図
【符号の説明】
【００３２】
１            サイドメンバー
２            サイドメンバーの後部分
３            サイドメンバーの前部分
４            サイドメンバーの中間部分
５            ダッシュパネル
６            空間
７，９，１３  拘束手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005280443.tif 000009
【図８】
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【図９】
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