(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の左右両側部において車体前後方向に伸びるサイドメンバが配設され、
サイドメンバが、強度の高い強度部と、該強度部の車体前後方向端部側に連設され強度部よりも強度の低い非強度部と、とから構成され、
サイドメンバの前記非強度部にサイドメンバよりも下方に延びる牽引フックが取り付けられ、該牽引フックに、サイドメンバよりも下方位置にフック係合孔が形成された牽引フック構造において、
牽引フックのフック係合孔付近かまたはフック係合孔より下方部位と、前記サイドメンバの強度部との間に補強部材が架設され、該補強部材の中間部に前記非強度部の圧潰時に変形可能な脆弱部が設けられ、
前記脆弱部はビードであり、該ビードの突出尾根が補強部材の長手方向に対して角度を持って延びており、該ビードの突出尾根はサイドメンバよりも遠ざかる方向に突出することを特徴とする牽引フック構造。
【請求項２】
車体の左右両側部において車体前後方向に伸びるサイドメンバが配設され、
サイドメンバが、強度の高い強度部と、該強度部の車体前後方向端部側に連設され強度部よりも強度の低い非強度部と、とから構成され、
サイドメンバの前記非強度部にサイドメンバよりも下方に延びる牽引フックが取り付けられ、該牽引フックに、サイドメンバよりも下方位置にフック係合孔が形成された牽引フック構造において、
牽引フックのフック係合孔付近かまたはフック係合孔より下方部位と、前記サイドメンバの強度部との間に補強部材が架設され、該補強部材の中間部に前記非強度部の圧潰時に変形可能な脆弱部が設けられ、
前記脆弱部はビードであり、該ビードの突出尾根が補強部材の長手方向及び長手方向に直交する方向に対して角度を持って延びることを特徴とする牽引フック構造。
【請求項３】
車体の左右両側部において車体前後方向に伸びるサイドメンバが配設され、
サイドメンバが、強度の高い強度部と、該強度部の車体前後方向端部側に連設され強度部よりも強度の低い非強度部と、とから構成され、
サイドメンバの前記非強度部にサイドメンバよりも下方に延びる牽引フックが取り付けられ、該牽引フックに、サイドメンバよりも下方位置にフック係合孔が形成された牽引フック構造において、
牽引フックのフック係合孔付近かまたはフック係合孔より下方部位と、前記サイドメンバの強度部との間に補強部材が架設され、該補強部材の中間部に脆弱部が設けられ、
前記脆弱部はビードであり、該ビードの突出尾根が補強部材の長手方向に対して角度を持って延びており、補強部材の長手方向に沿って測ったビードの下縁におけるビード幅は、ビードの上縁におけるビード幅よりも短いことを特徴とする牽引フック構造。
【請求項４】
前記ビードの突出尾根に直交する断面で見て、ビードの突出山頂部における曲率半径または突出角度の方が、突出山麓部における曲率半径または起立角度よりも小さいことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の牽引フック構造。
【請求項５】
前記ビードの突出尾根が車体上下方向に略平行な方向に延びることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の牽引フック構造。
【請求項６】
補強部材は、サイドメンバ及び牽引フックとは別部品であり、補強部材の両端部がサイドメンバと牽引フックにそれぞれ締結手段により固定されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の牽引フック構造。
【請求項７】
補強部材は、牽引フックと、サイドメンバの強度部の最も非強度部寄りの部位との間に架設されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の牽引フック構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のサイドメンバの車体前端部または車体後端部に取り付けられる牽引フック構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の牽引フック構造としては、図７に示すものがある。図において、符号３０は、車体の左右両側部において車体前後方向に延びるサイドメンバであるリヤサイドメンバであり、リヤサイドメンバ本体３２と、リヤサイドメンバ本体３２の後端部に接合されたリヤサイドエクステンション３４とから構成される。リヤサイドエクステンション３４は、後面衝突時に軸方向に圧潰してエネルギー吸収を行うため、リヤサイドメンバ本体３２よりも強度が弱くなっている。
【０００３】
このリヤサイドエクステンション３４には、牽引フック３６が溶接により取り付けられており、牽引フック３６はリヤサイドメンバ３０よりも下方に延びており、リヤサイドメンバ３０よりも下方位置にフック係合孔３６ａが形成されている。
【０００４】
牽引時には、牽引フック３６のリヤサイドエクステンション３４への取付部に、リヤサイドエクステンション３４から牽引フック３６の係合孔３６ａまでの距離に比例するモーメントが作用し、この距離が長くなると作用するモーメントが大きくなるため牽引フック３６の取付強度を高くする必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の構成では、牽引フック３６の取付強度を高めるためには、牽引フック３６のリヤサイドエクステンション３４への取付部の前後方向の取付長さＬを長くすれば良いが（仮想線で示す）、その一方で取付長さＬを長くとると、牽引フック３６が取付けられるリヤサイドエクステンション３４の強度が高くなるため、後面衝突時におけるリヤサイドエクステンション３４の十分な潰れ代がとれなくなるという問題があり、この２つの問題を両立させることは困難である。
【０００６】
本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、牽引強度が十分に確保できると共に衝突時におけるサイドメンバの非強度部による衝突エネルギーの吸収を十分に行うことができる牽引フック構造を提供することをその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、車体の左右両側部において車体前後方向に伸びるサイドメンバが配設され、
サイドメンバが、強度の高い強度部と、該強度部の車体前後方向端部側に連設され強度部よりも強度の低い非強度部と、とから構成され、
サイドメンバの前記非強度部にサイドメンバよりも下方に延びる牽引フックが取り付けられ、該牽引フックに、サイドメンバよりも下方位置にフック係合孔が形成された牽引フック構造において、
牽引フックのフック係合孔付近かまたはフック係合孔より下方部位と、前記サイドメンバの強度部との間に補強部材が架設され、該補強部材の中間部に前記非強度部の圧潰時に変形可能な脆弱部が設けられ、
前記脆弱部はビードであり、該ビードの突出尾根が補強部材の長手方向に対して角度を持って延びており、該ビードの突出尾根はサイドメンバよりも遠ざかる方向に突出することを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、車体の左右両側部において車体前後方向に伸びるサイドメンバが配設され、
サイドメンバが、強度の高い強度部と、該強度部の車体前後方向端部側に連設され強度部よりも強度の低い非強度部と、とから構成され、
サイドメンバの前記非強度部にサイドメンバよりも下方に延びる牽引フックが取り付けられ、該牽引フックに、サイドメンバよりも下方位置にフック係合孔が形成された牽引フック構造において、
牽引フックのフック係合孔付近かまたはフック係合孔より下方部位と、前記サイドメンバの強度部との間に補強部材が架設され、該補強部材の中間部に前記非強度部の圧潰時に変形可能な脆弱部が設けられ、
前記脆弱部はビードであり、該ビードの突出尾根が補強部材の長手方向及び長手方向に直交する方向に対して角度を持って延びることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、車体の左右両側部において車体前後方向に伸びるサイドメンバが配設され、
サイドメンバが、強度の高い強度部と、該強度部の車体前後方向端部側に連設され強度部よりも強度の低い非強度部と、とから構成され、
サイドメンバの前記非強度部にサイドメンバよりも下方に延びる牽引フックが取り付けられ、該牽引フックに、サイドメンバよりも下方位置にフック係合孔が形成された牽引フック構造において、
牽引フックのフック係合孔付近かまたはフック係合孔より下方部位と、前記サイドメンバの強度部との間に補強部材が架設され、該補強部材の中間部に脆弱部が設けられ、
前記脆弱部はビードであり、該ビードの突出尾根が補強部材の長手方向に対して角度を持って延びており、補強部材の長手方向に沿って測ったビードの下縁におけるビード幅は、ビードの上縁におけるビード幅よりも短いことを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の前記ビードの突出尾根に直交する断面で見て、ビードの突出山頂部における曲率半径または突出角度の方が、突出山麓部における曲率半径または起立角度よりも小さいことを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の前記ビードの突出尾根が車体上下方向に略平行な方向に延びることを特徴とする。
【００１３】
補強部材はサイドメンバまたは牽引フックと一体部品とすることができるが、請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の補強部材が、サイドメンバ及び牽引フックとは別部品であり、補強部材の両端部がサイドメンバと牽引フックにそれぞれ締結手段により固定されることを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の補強部材が、牽引フックと、サイドメンバの強度部の最も非強度部寄りの部位との間に架設されることを特徴とする。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、牽引時には、サイドメンバの強度部と牽引フックとを連結する補強部材によって牽引力がサイドメンバの強度部へと分散される。このため、牽引の限界強度を高め、牽引性能を向上させることができる。従って、牽引フックとサイドメンバの非補強部との間の取付長さを過度に長くする必要はなく、衝突時における非強度部の潰れ代を大きく確保することができる。また、衝突時には、補強部材の中間部に脆弱部が設けられているために、この脆弱部をきっかけとして補強部材が変形するため、サイドメンバの非強度部の圧潰を阻止することなく、非強度部と補強部材の両方で衝突エネルギーを吸収することができる。こうして、牽引強度の向上と衝突エネルギーの吸収性能維持の両立を図ることができる。補強部材の脆弱部をビードとし、ビードの突出尾根を補強部材の長手方向に対して角度を持って延ばすことにより、衝突時に補強部材が突っ張ることなく、確実にビードをきっかけとして補強部材を変形させることができる。脆弱部をビードとすることによりビードの突出尾根の配置、角度、ビード幅等をチューニングすることで、変形を容易にコントロールすることができる。また、ビードの突出尾根をサイドメンバよりも遠ざかる方向に突出させることで、衝突時にビードが潰れて変位する方向をサイドメンバよりも遠ざかる方向にコントロールすることができる。これにより、衝突時に、補強部材がサイドメンバに当接することがなく、サイドメンバの非強度部の圧潰の進行を阻害するといった事態を防ぐことができる。
【００１６】
また、請求項２記載の発明によれば、牽引時には、サイドメンバの強度部と牽引フックとを連結する補強部材によって牽引力がサイドメンバの強度部へと分散される。このため、牽引の限界強度を高め、牽引性能を向上させることができる。従って、牽引フックとサイドメンバの非補強部との間の取付長さを過度に長くする必要はなく、衝突時における非強度部の潰れ代を大きく確保することができる。また、衝突時には、補強部材の中間部に脆弱部が設けられているために、この脆弱部をきっかけとして補強部材が変形するため、サイドメンバの非強度部の圧潰を阻止することなく、非強度部と補強部材の両方で衝突エネルギーを吸収することができる。こうして、牽引強度の向上と衝突エネルギーの吸収性能維持の両立を図ることができる。補強部材の脆弱部をビードとし、ビードの突出尾根を補強部材の長手方向に対して角度を持って延ばすことにより、衝突時に補強部材が突っ張ることなく、確実にビードをきっかけとして補強部材を変形させることができる。脆弱部をビードとすることによりビードの突出尾根の配置、角度、ビード幅等をチューニングすることで、変形を容易にコントロールすることができる。また、牽引の際に、補強部材にビードを要因とする伸びのような変形が起こりにくく、牽引性能を向上させることができる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、牽引時には、サイドメンバの強度部と牽引フックとを連結する補強部材によって牽引力がサイドメンバの強度部へと分散される。このため、牽引の限界強度を高め、牽引性能を向上させることができる。従って、牽引フックとサイドメンバの非補強部との間の取付長さを過度に長くする必要はなく、衝突時における非強度部の潰れ代を大きく確保することができる。また、衝突時には、補強部材の中間部に脆弱部が設けられているために、この脆弱部をきっかけとして補強部材が変形するため、サイドメンバの非強度部の圧潰を阻止することなく、非強度部と補強部材の両方で衝突エネルギーを吸収することができる。こうして、牽引強度の向上と衝突エネルギーの吸収性能維持の両立を図ることができる。補強部材の脆弱部をビードとし、ビードの突出尾根を補強部材の長手方向に対して角度を持って延ばすことにより、衝突時に補強部材が突っ張ることなく、確実にビードをきっかけとして補強部材を変形させることができる。脆弱部をビードとすることによりビードの突出尾根の配置、角度、ビード幅等をチューニングすることで、変形を容易にコントロールすることができる。また、牽引時には、補強部材の下縁に上縁よりも大きい引張り力が作用するが、補強部材の長手方向に沿って測って、ビードの下縁におけるビード幅をビードの上縁におけるビード幅よりも短くすることにより、牽引の際に、補強部材にビードを要因とする伸びのような変形が起こりにくくなり、牽引強度を向上させることができる。衝突時には、ビードの上縁が下縁よりも大きく変形し、補強部材全体としてはビードにおいて下方に変位するため、補強部材をサイドメンバに接近しない方向に変位させることができ、サイドメンバの非強度部の圧潰の進行を阻害するといった事態を防ぐことができる。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の効果に加えて、ビードの突出山頂部を突出山麓部よりも鋭利とすることにより、衝突時に、突出山頂部を潰して、突出山頂部をより突出する方向に変位させることができ、変位する方向をより確実にサイドメンバよりも遠ざかる方向にコントロールすることができる。
【００１９】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし４のいずれか１項に記載に効果に加えて、牽引時に補強部材に長手方向に引張り力が作用するが、ビードの突出尾根を車体上下方向に略平行な方向に延ばすことにより、この引張り力に対してビードの突出尾根に角度を持たせることができる。従って、牽引の際に、補強部材にビードを要因とする伸びのような変形が起こりにくく、牽引性能を向上させることができる。また、衝突時には、このビードをきっかけとして変形を起こさせることができる。
【００２１】
請求項６記載の発明によれば、補強部材を、サイドメンバ及び牽引フックとは別部品とすることにより、従来のサイドメンバ及び牽引フックを共用することができ、大きな設計変更を行う必要はない。また、補強部材が変形した場合には、補強部材のみを交換することも可能である。
【００２２】
請求項７記載の発明によれば、補強部材を、牽引フックと、サイドメンバの強度部の最も非強度部寄りの部位との間に架設することにより、短い補強部材で効果的に牽引強度を向上させることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
図１ないし図３は、本発明の第１の実施の形態を表す図であり、図において、１０は、車体の左右両側部において車体前後方向に伸びるサイドメンバであるリヤサイドメンバであり、リヤサイドメンバ１０は、強度の高い強度部となる断面逆ハット状のリヤサイドメンバ本体１２と、リヤサイドメンバ本体１２の後端部側に連設され、リヤサイドメンバ本体１２よりも板厚が薄くなり強度が弱くなった非強度部である断面逆ハット状のリヤサイドエクステンション１４と、から構成される。リヤサイドエクステンション１４の前端は、リヤサイドメンバ本体１２の後端部によりスポット溶接により接合され、リヤサイドエクステンション１４の後端は、リヤパネル２６にスポット溶接により接合される。リヤパネル２６の後方には、バンパーフェイシャ２８が配設される。
【００２５】
リヤサイドエクステンション１４の後端部において、リヤサイドエクステンション１４の側面及び底面にそれぞれ、２枚のブラケット（図３参照）から構成される牽引フック１６がスポット溶接により取り付けられている。牽引フック１６は、リヤサイドメンバ１０よりも下方に延びており、リヤサイドメンバ１０よりも下方位置にフック係合孔１６ａが形成されている。
【００２６】
そして、牽引フック１６のフック係合孔１６ａ付近と、リヤサイドメンバ本体１２の最もリヤサイドエクステンション１４寄りの部位となるリヤサイドメンバ本体１２とリヤサイドエクステンション１４との接合部位との間には、補強部材２０が架設されている。補強部材２０は、牽引フック１６及びリヤサイドメンバ１０と一体のものとすることもできるが、この実施の形態のように別部品とすれば、牽引フック１６及びリヤサイドメンバ１０を従来品と共用できると共に、補強部材２０が干渉等で変形した場合には、補強部材２０のみを交換できて便利である。補強部材２０は、ボルト・ナット２１により、リヤサイドメンバ本体１２及び牽引フック１６にそれぞれ締結される。
【００２７】
補強部材２０の中間部には、脆弱部であるビード２２が設けられている。ビード２２の突出尾根２２ａは、車体上下方向に略平行な方向に延び、リヤサイドメンバ１０よりも遠ざかる方向に突出している。図２に拡大して示したように、そのビード２２の突出尾根２２ａに直交する断面で見て、ビード２２の突出山頂部２２ｂにおける突出角度θ１は、突出山麓部２２ｃにおける起立角度θ２よりも、小さくなっている。尚、図４に示したように、突出山頂部２２ｂ及び突出山頂部２２ｃが曲線状となっており、角度を定義することができない場合には、突出山頂部２２ｂの曲率半径ｒ１が、突出山麓部２２ｃの曲率半径ｒ２よりも小さくなるように設定するとよく、いずれにしても、突出山頂部２２ｂの方が突出山麓部２２ｃよりも鋭利となっている。
【００２８】
以上のように構成される牽引フック構造において、牽引時には、フック係合孔１6ａから入力される牽引力が、補強部材２０によってリヤサイドメンバ本体１２へと伝達され、分散されるため、限界強度を高めることができる。牽引力の作用直後には、補強部材２０のビード２２が引張られて補強部材２０が若干、伸びるが、この程度の伸びは、リヤサイドエクステンション１４を含めた牽引フック１６付近全体の弾性変形範囲内のものであり、残留応力が残ることはない。ビード２２の突出尾根２２ａが、車体上下方向に略平行となっており、補強部材２０の長手方向に直交する方向に対して角度を持つため、この伸びを極力小さくすることができる。
【００２９】
後面衝突時には、リヤサイドエクステンション１４が軸方向に圧潰し、補強部材２０がビード２２をきっかけとして変形するため、リヤサイドエクステンション１４の圧潰を阻止することなく、リヤサイドエクステンション１４及び補強部材２２の両方で衝突エネルギーを吸収することができる。ビード２２は、その突出尾根２２ａがリヤサイドメンバ１０よりも遠ざかる方向に突出しており、変形するときにその突出尾根２２ａがより突出する方向に変位するように付勢されるため、結果として、後面衝突時に、補強部材２０がリヤサイドエクステンション１４に当接することがなく、リヤサイドエクステンション１４の圧潰の進行を阻害するといった事態を防ぐことができる。特に、θ１＜θ２となっているため、突出尾根２２ａの突出山頂部２２ｂが潰れて、より確実に変形時に突出尾根２２ａが突出する方向に変位するようにコントロールすることができる。
【００３０】
図５及び図６は、本発明の第２の実施の形態を表す図であり、第１の実施の形態と同一の部材・部分は同一の符号を付し、その詳細説明を省略する。
【００３１】
この実施の形態の補強部材２０のビード２４は、補強部材２０の長手方向に沿って測ったビード２４の下縁におけるビード幅２４ａが、ビード２４の上縁におけるビード幅２４ｂよりも短くなるように、言い換えれば、ビード２４の斜面部にかかる長さが下方に行くに従って漸次短くなるように設定されている。
【００３２】
牽引時には、補強部材２０の下縁に上縁よりも大きい引張り力が作用するので、ビードの下縁におけるビード幅２４ａをビードの上縁におけるビード幅２４ｂよりも短くすることにより、牽引の際、牽引力の作用直後に、補強部材にビードを要因とする伸びのような変形が起こりにくくなり、牽引性能を向上させることができる。後面衝突時には、ビード２４の上縁が下縁よりも大きく変形し、補強部材全体としてはビード２４において下方に変位するため（図５の仮想線で示す）、補強部材２０をリヤサイドエクステンション１４に接近しない方向に変位させることができ、リヤサイドエクステンション１４の圧潰の進行を阻害するといった事態を防ぐことができる。
【００３３】
以上のようにビードを設け、このビードの突出尾根の配置、角度、ビード幅等をチューニングすることで、後面衝突時における補強部材２０の変形を容易にコントロールすることができる。上記ビード２２，２４の例の他に、例えば、ビードの斜度を変えたり、補強部材２０の全長に対するビード幅の比率を変えることができる。斜度を緩やかにし、または、補強部材２０の全長に対するビード幅の比率を小さくすることにより、牽引強度を向上させることができる。但し、脆弱部としてビードを設ける代わりに、補強部材２０の中間部に切欠や開口を設けることとしてもよい。
【００３４】
上記実施の形態では、補強部材２０の牽引フック１６側端部は、牽引フック１６のフック係合孔１６ａの近傍に設けることとしたが、これに限るものではなく、補強部材２０の牽引フック１６側端部をフック係合孔１６ａよりも下方に位置づけることとしてもよい。これにより、牽引力の作用直後におけるビード２２、２４の伸びの影響を小さくすることができるだけでなく、牽引フック１６のリヤサイドエクステンション１４への取付点から補強部材２０の牽引フック１６側端部との間の距離が長くなるため、補強部材２０に作用する引張り力を小さくすることができ、より牽引に対して有利となる。また、補強部材２０のリヤサイドメンバ本体１２側端部を最もリヤサイドエクステンション１４寄りに位置づけることにより、短い補強部材２０で効果的に牽引強度を向上させることができる。
【００３５】
また、上記実施の形態では、サイドメンバとしてリヤサイドメンバに適用した場合について説明したが、フロントサイドメンバについても同様に適用することができる。サイドメンバの強度部と非強度部とは別部材で構成されている場合に限らず、一体部品となったサイドメンバが、レインフォースメントが設けられて強度が高くなった強度部と、強度部の車体前後方向端部側に連設されレインフォースメントが設けられずに、強度部よりも強度の低くなった非強度部と、から構成されることとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の牽引フック構造の第１の実施の形態を表す側面図である。
【図２】図１の２−２線に沿って見た断面図である。
【図３】図１の斜視図である。
【図４】図１のビードの他の例を表す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態を表す側面図である。
【図６】図５の補強部材の斜視図である。
【図７】従来の牽引フック構造を表す側面図である。
【符号の説明】
１０  リヤサイドメンバ（サイドメンバ）
１２  リヤサイドメンバ本体（強度部）
１４  リヤサイドエクステンション（非強度部）
１６  牽引フック
１６a  フック係合孔
２０  補強部材
２２  ビード
２２ａ  突出尾根
２２ｂ  突出山頂部
２２ｃ  突出山麓部
２４  ビード
２４ａ  ビード幅
２４ｂ  ビード幅
【図１】
0004099897.tif 000002
【図２】
0004099897.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004099897.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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