(57)【要約】【課題】フレーム付車両に対し、ポールに対する前面衝突を考慮したラダーフレーム構造を提供することを目的とする。【解決手段】両側のサイドレール１４を連結するクロスメンバのうち最も車両前方側に配設された第１クロスメンバ１１が、車両前方に凸に曲げ形成された湾曲部１１Ａを有している。ポール衝突時に第１クロスメンバ１１に衝突荷重が入力されると、湾曲部１１Ａが車両後方へ変形することで、該第１クロスメンバ１１が車幅方向に延びようとする。一方第２クロスメンバ１２の連結位置３２の車両前方寄りには、脆弱部１６（変形促進手段）が設けられているので、サイドレール１４の前部１４Ａが車幅方向外側へ広がるように変形する。これにより、第１クロスメンバ１１に入力されたポールからの衝突荷重が、両側のサイドレール１４へ夫々伝達される。【選択図】図２
2009029199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向の両側において夫々車両前後方向に延びるサイドレールと、
両側の前記サイドレールを車幅方向に連結するクロスメンバであって、該クロスメンバのうち最も車両前方側に配設されると共に車両前方に凸に曲げ形成された湾曲部を有する第１クロスメンバと、
前記クロスメンバのうち最も車両前方側から２番目の位置に配設された第２クロスメンバと、
前記サイドレールのうち前記第２クロスメンバの連結位置の車両前方寄りに設けられ、前記連結位置よりも車両前方に位置する前記サイドレールの前部に対し、車幅方向外側への荷重が入力された際に、該前部の車幅方向外側への変形を促す変形促進手段と、
を有することを特徴とするラダーフレーム構造。
【請求項２】
車幅方向において、前記第１クロスメンバの位置における両側の前記サイドレールの離間距離は、前記第２クロスメンバの位置における両側の前記サイドレールの離間距離よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のラダーフレーム構造。
【請求項３】
前記変形促進手段は、少なくとも前記サイドレールの車幅方向外側面に設けられた脆弱部であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のラダーフレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラダーフレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
フロントクロスメンバに、これに作用する車幅方向の軸力に対して、該フロントクロスメンバの変形を制御する変形制御部としての湾曲部を設けた構造が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２７６７１８号公報
【特許文献２】特許２５５３４０５号公報
【特許文献３】特開平８−２６８３２６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
２００９年から、米国保険業界の非営利団体であるＩＩＨＳ（Ｔｈｅ  Ｉｎｓｕｒａｎｃｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈｗａｙ  Ｓａｆｅｔｙ）により、６４ｋｍ／ｈでのポールに対する前面衝突試験が新たに開始される予定となっている。しかしながら、上記の各従来例では、このような新規な衝突試験への対応は示唆されていない。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、フレーム付車両に対し、ポールに対する前面衝突を考慮したラダー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】
【０００５】
請求項１の発明は、車幅方向の両側において夫々車両前後方向に延びるサイドレールと、両側の前記サイドレールを車幅方向に連結するクロスメンバであって、該クロスメンバのうち最も車両前方側に配設されると共に車両前方に凸に曲げ形成された湾曲部を有する第１クロスメンバと、前記クロスメンバのうち最も車両前方側から２番目の位置に配設された第２クロスメンバと、前記サイドレールのうち前記第２クロスメンバの連結位置の車両前方寄りに設けられ、前記連結位置よりも車両前方に位置する前記サイドレールの前部に対し、車幅方向外側への荷重が入力された際に、該前部の車幅方向外側への変形を促す変形促進手段と、を有することを特徴としている。
【０００６】
請求項１に記載のラダーフレーム構造では、フレーム付車両がポールに対して前面衝突し、該ポールからの衝突荷重が、第１クロスメンバのうち車両前方に凸に形成された湾曲部に直接的に入力されると、該湾曲部が車両後方へ変形して、該湾曲部の車両前方への凸形状が減少して行く。これにより第１クロスメンバは、車幅方向に伸びようとする。ここで、第１クロスメンバの両端は、車幅方向両側のサイドレールに夫々連結されているので、該第１クロスメンバが車幅方向に伸びようとすることで、両側のサイドレールに荷重が入力されることとなる。
【０００７】
一方、サイドレールのうち第２クロスメンバの連結位置の車両前方寄りには、変形促進手段が設けられているので、該連結位置よりも車両前方に位置するサイドレールの前部に対し、上記のように第１クロスメンバから車幅方向外側への荷重が入力された際には、該前部が車幅方向外側へ広がるように変形する。
【０００８】
このように請求項１に記載のラダーフレーム構造では、第１クロスメンバに入力されたポールからの衝突荷重を、両側のサイドレールへ夫々伝達することができる。このため、フレーム付車両のポール衝突により、クロスメンバに対して衝突荷重が入力された場合であっても、その反力をサイドレールで効率的に取ることができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載のラダーフレーム構造において、車幅方向において、前記第１クロスメンバの位置における両側の前記サイドレールの離間距離は、前記第２クロスメンバの位置における両側の前記サイドレールの離間距離よりも小さいことを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載のラダーフレーム構造では、第１クロスメンバの位置における両側のサイドレールの離間距離が、第２クロスメンバの位置における両側のサイドレールの離間距離よりも小さく、両側のサイドレールが、車両前後方向に対し、車両前方に向かうに従って夫々車幅方向内側に傾斜した状態となっている。このため、フレーム付車両のポール衝突時に、サイドレールの前部が車幅方向外側へ広がることで、該前部を車両前後方向と平行な状態に近づけることができる。これによって、両側のサイドレールに伝達された荷重を、該サイドレールにおける、より車両後方側まで効率的に伝達することができる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のラダーフレーム構造において、前記変形促進手段は、少なくとも前記サイドレールの車幅方向外側面に設けられた脆弱部であることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載のラダーフレーム構造では、変形促進手段が、少なくともサイドレールの車幅方向外側面に設けられた脆弱部であるので、フレーム付車両のポール衝突により第１クロスメンバに衝突荷重が入力され、該第１クロスメンバを介してサイドレールの前部に荷重が入力された際には、該サイドレールにおける脆弱部において変形が生じ、該サイドレールの前部が車幅方向外側へ広がるように屈曲変形する。このため、請求項３に記載のラダーフレーム構造では、簡易な構成により、ポール衝突時におけるサイドレールの前部の変形を促進することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載のラダーフレーム構造によれば、フレーム付車両に対し、ポールに対する前面衝突を考慮したラダーフレーム構造を提供することができる、という優れた効果が得られる。
【００１４】
請求項２に記載のラダーフレーム構造によれば、両側のサイドレールに伝達された荷重を、該サイドレールにおける、より車両後方側まで効率的に伝達することができる、という優れた効果が得られる。
【００１５】
請求項３に記載のラダーフレーム構造によれば、簡易な構成により、ポール衝突時におけるサイドレールの前部の変形を促進することができる、という優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１において、本実施の形態に係るラダーフレーム構造Ｓは、フレーム付車両１０に用いられるラダーフレームの構造に係り、サイドレール１４と、第１クロスメンバ１１と、第２クロスメンバ１２と、変形促進手段の一例たる脆弱部１６とを有している。フレーム付車両１０において、ラダーフレーム構造Ｓにおけるサイドレール１４には、キャブ１８や荷台２０等がマウントされ、また図示しないサスペンション装置を介して車輪２２が懸架されている。
【００１７】
図２において、サイドレール１４は、車幅方向の両側において夫々車両前後方向に延びる骨格部材であって、例えば断面略四角形の中空閉断面構造に構成されている。両側のサイドレール１４は、第１クロスメンバ１１及び第２クロスメンバ１２の他、最も車両前方側から３番目の第３クロスメンバ１３や、他のクロスメンバ（図示せず）により車幅方向に連結され、車両平面視において、はしご形に構成されている。
【００１８】
両側のサイドレール１４における例えば第２クロスメンバ１２と第３クロスメンバ１３との間には、例えばキャブ１８（図１）を組み付けるためのキャブマウントブラケット２４が夫々設けられている。このキャブマウントブラケット２４は、サイドレール１４におけるより車両後方側位置にも設けられている（図示せず）。また同様に図示は省略するが、両側のサイドレール１４には、荷台２０（図１）を組み付けるためのマウントブラケットが適宜設けられている。
【００１９】
両側のサイドレール１４のうち、第３クロスメンバ１３より車両前方側の部位、特に第２クロスメンバ１２の連結位置３２よりも車両前方に位置する前部１４Ａは、車両前後方向の軸線Ｌ１に対して、車両前方に向かうに従って、例えば傾斜角度θだけ車幅方向内側に傾斜しており、両側のサイドレール１４の離間距離が、車両前方に向かって次第に狭まっている。これにより、車幅方向において、第１クロスメンバ１１の位置における両側のサイドレール１４の離間距離Ｄ１は、第２クロスメンバ１２の位置における両側のサイドレール１４の離間距離Ｄ２よりも小さくなっている。
【００２０】
なお、連結位置３２とは、第２クロスメンバ１２の前壁部１２Ｃ側が、サイドレール１４の車幅方向内側面１４Ｃに連結されている位置をいう。
【００２１】
そして両側のサイドレール１４の先端には、車幅方向に延びるバンパリインフォースメント２６が取り付けられている。なお、サイドレール１４とバンパリインフォースメント２６との間に、フレーム付車両１０（図１）の前面衝突時に潰れ変形することで衝突エネルギーを吸収可能な、所謂クラッシュボックスを設けてもよい。
【００２２】
図２において、第１クロスメンバ１１は、両側のサイドレール１４を車幅方向に連結するクロスメンバであって、該クロスメンバのうち最も車両前方側に配設されている。この第１クロスメンバ１１は、例えば両端部に設けられたフランジ１１Ｆにおいてサイドレール１４に接合されている。
【００２３】
第１クロスメンバ１１は、車両前方に凸に曲げ形成された湾曲部１１Ａを有している。本実施形態では、第１クロスメンバ１１は、車幅方向の全長にわたって車両前方に凸に湾曲しており、第１クロスメンバ１１が全体的に湾曲部１１Ａとなっている。湾曲部１１Ａの車両前方側の頂点１１Ｂは、第１クロスメンバ１１の車幅方向中央に位置し、かつ両側のサイドレール１４と第１クロスメンバ１１との連結位置３１よりも車両前方側に位置している。この頂点１１Ｂの位置における車幅方向の軸線Ｌ２に対する湾曲量をｒとすると、湾曲量ｒは、該湾曲量ｒが０となるまで湾曲部１１Ａが車両後方へ変形したとき、サイドレール１４の前部１４Ａの傾斜角度θが０となるように設定されている（図４参照）。  なお、連結位置３１とは、第１クロスメンバ１１の前壁部１１Ｃ側が、サイドレール１４の車幅方向内側面１４Ｃに連結されている位置をいう。離間距離Ｄ１は、この連結位置３１における両側のサイドレール１４の車幅方向の離間距離である。
【００２４】
図２において、第２クロスメンバ１２は、クロスメンバのうち最も車両前方側から２番目の位置に配設され、フランジ１２Ｆにおいて両側のサイドレール１４に接合されている。図示の例では、第２クロスメンバ１２の車幅方向中央部における車両前後方向寸法が、サイドレール１４との連結位置における車両前後方向寸法よりも小さくなっているが、第２クロスメンバ１２の形状はこれに限られるものではない。
【００２５】
図２において、脆弱部１６は、サイドレール１４のうち第２クロスメンバ１２の連結位置の車両前方寄りに設けられ、該連結位置よりも車両前方に位置するサイドレール１４の前部１４Ａに対し、車幅方向外側への荷重が入力された際に、該前部１４Ａの車幅方向外側への変形を促す部位である。この脆弱部１６は、少なくともサイドレール１４の車幅方向外側面１４Ｂに設けられている。またこの脆弱部１６は、例えば車両上下方向に延びる凹形状のビードとして構成されている。
【００２６】
なお、サイドレール１４のうち第２クロスメンバ１２の連結位置の車両前方寄りとは、車両前後方向において、図２における連結位置３２付近、即ち第２クロスメンバ１２の前壁部１２Ｃ側が、サイドレール１４の車幅方向内側面１４Ｃに連結されている位置付近を意味している。また脆弱部１６の形状は、この凹形状のビードに限られるものではなく、車両上下方向に連続的又は断続的に設けられた孔や溝であってもよい。更に脆弱部１６は、車幅方向外側面１４Ｂだけでなく、例えば車幅方向内側面１４Ｃや上下面に併せて設けてもよい。
【００２７】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図３において、ラダーフレーム構造Ｓを有するフレーム付車両１０（図１）が、ポール３４に対して、例えば車幅方向の中央部において前面衝突すると、まずバンパリインフォースメント２６がサイドレール１４の先端から離脱して、車両後方に凸に屈曲変形し、該バンパリインフォースメント２６が第１クロスメンバ１１に当接する。これにより、ポール３４からの衝突荷重Ｆが、第１クロスメンバ１１のうち車両前方に凸に形成された湾曲部１１Ａに直接的に入力されると、該湾曲部１１Ａが車両後方へ変形して、該湾曲部１１Ａの車両前方への凸形状が減少して行く。すると、第１クロスメンバ１１は、車幅方向に伸びようとする。この第１クロスメンバ１１の変形により、衝突エネルギーの一部が吸収される。
【００２８】
ここで、第１クロスメンバ１１の両端は、車幅方向両側のサイドレール１４に夫々連結されているので、該第１クロスメンバ１１が車幅方向に伸びようとすることで、両側のサイドレール１４に荷重が入力されることとなる。
【００２９】
一方、サイドレール１４のうち第２クロスメンバ１２の連結位置３２の車両前方寄り、具体的には、サイドレール１４の車幅方向外側面１４Ｂには、凹形状のビードである脆弱部１６が設けられているので、該連結位置３２よりも車両前方に位置するサイドレール１４の前部１４Ａに対し、上記のように第１クロスメンバ１１から車幅方向外側への荷重が入力された際には、該脆弱部１６において変形が生じ、サイドレール１４の前部１４Ａが車幅方向外側へ広がるように屈曲変形する（図４参照）。この前部１４Ａの変形により、更に衝突エネルギーの一部が吸収される。
【００３０】
ここで、図２に示されるように、ラダーフレーム構造Ｓでは、両側のサイドレール１４が、車両前後方向の軸線Ｌ１に対し、車両前方に向かうに従って夫々傾斜角度θだけ車幅方向内側に傾斜した状態となっている。このため、図４に示されるように、フレーム付車両１０のポール衝突時に、サイドレール１４の前部１４Ａが車幅方向外側へ広がることで、該前部１４Ａを車両前後方向の軸線Ｌ１と平行な状態に近づけることができる。このとき、第１クロスメンバ１１は、図２における湾曲量ｒが０となり、車幅方向に略直線形状となる。
【００３１】
このようにラダーフレーム構造Ｓでは、第１クロスメンバ１１に入力されたポール３４からの衝突荷重Ｆを、両側のサイドレール１４へ夫々伝達し、より車両後方側まで矢印Ａ方向に効率的に伝達することができる。このため、フレーム付車両１０のポール衝突により、第１クロスメンバ１１に対して衝突荷重Ｆが入力された場合であっても、その反力をサイドレール１４で効率的に取ることができる。
【００３２】
またサイドレール１４における前部１４Ａの変形促進手段として、凹形状のビードである脆弱部１６を設けたので、簡易な構成により、ポール衝突時におけるサイドレール１４の前部１４Ａの変形を促進することができる。
【００３３】
なお、上記実施形態においては、第１クロスメンバ１１が全体的に湾曲部１１Ａとなっているものとして説明したが、第１クロスメンバ１１に湾曲部１１Ａを部分的に設けてもよい。例えば第１クロスメンバ１１の両端に車幅方向に延びる直線部を設け、該直線部間に湾曲部１１Ａを設けてもよい。その場合でも、両側のサイドレール１４の荷重伝達のバランスを考慮して、湾曲部１１Ａの頂点は、第１クロスメンバ１１の車幅方向中央に設けることが望ましい。
【００３４】
車幅方向において、第１クロスメンバ１１の位置における両側のサイドレール１４の離間距離Ｄ１が、第２クロスメンバ１２の位置における両側のサイドレール１４の離間距離Ｄ２よりも小さく、サイドレール１４の前部１４Ａが、車両前後方向の軸線Ｌ１に対して、車両前方に向かうに従って車幅方向内側に傾斜しているものとしたが、請求項１に記載の発明については、サイドレール１４の前部１４Ａがこのように傾斜していなくてもよい。
【００３５】
変形促進手段の一例として、脆弱部１６を挙げたが、変形促進手段はこれに限られるものではなく、サイドレール１４の変形モードを制御することができれば、どのようなる手段を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】ラダーフレーム構造を有するフレーム付車両を示す斜視図である。
【図２】ラダーフレーム構造の平面図である。
【図３】ポール衝突によりバンパリインフォースメントが変形して第１クロスメンバに当接し、ポールからの衝突荷重が該第１クロスメンバに直接的に入力された状態を示す平面図である。
【図４】第１クロスメンバの湾曲部が車両後方に変形することで該第１クロスメンバが車幅方向に伸び、これに伴ってサイドレールの前部が車幅方向に広がり、ポールからの衝突荷重が第１クロスメンバを介してサイドレールの車両後方側に伝達される状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    フレーム付車両
１１    第１クロスメンバ
１１Ａ  湾曲部
１２    第２クロスメンバ
１４    サイドレール
１４Ａ  前部
１４Ｂ  車幅方向外側面
１６    脆弱部（変形促進手段）
３２    第２クロスメンバとサイドレールとの連結位置
Ｄ１    第１クロスメンバの位置における両側のサイドレールの離間距離
Ｄ２    第２クロスメンバの位置における両側のサイドレールの離間距離
Ｓ      ラダーフレーム構造
【図１】
2009029199.tif 000003
【図２】
2009029199.tif 000004
【図３】
2009029199.tif 000005
【図４】
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