(57)【要約】【課題】衝突安全性能の向上を図ることを可能にした車両構造を提供する。【解決手段】  車両前後方向に延在するフロントサイドメンバ２とサブフレーム５とを有する車両構造であって、サブフレーム５は、前側結合部８と後側結合部９によってフロントサイドメンバ２に結合されている。前側結合部８は、フロント部２Ａの下面に設けられたブラケット１０と、サブフレーム５の上面に設けられたブラケット１１とを備え、ブラケット１０に設けられた引掛け部１４と、ブラケット１１に設けられた掛け部１５との間には、リング状のワイヤ１６が引掛けられている。【選択図】  図４
2009166558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延在するフロントサイドメンバに結合されたサブフレームを有する車両構造であって、
前記フロントサイドメンバと前記サブフレームとを結合する結合部と、
前記フロントサイドメンバと前記サブフレームに取り付けられ、衝突荷重で前記結合部が破断し前記サブフレームが前記フロントサイドメンバから離脱した場合に、衝突荷重を前記サブフレームから前記フロントサイドメンバに伝達する衝突荷重伝達手段とを備えることを特徴とする車両構造。
【請求項２】
前記衝突荷重伝達手段は、ワイヤであることを特徴とする請求項１に記載の車両構造。
【請求項３】
前記ワイヤは、引張荷重がかからない状態で前記フロントサイドメンバと前記サブフレームに取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の車両構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝突時の衝突荷重を伝達する車両構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、衝突時の衝突荷重を伝達する車両構造として、特開平６−１４４２８５号公報に記載されるように、アッパメンバを有するサブフレームと、サブフレームが固定されたフロントサイドメンバとを備え、アッパメンバとフロントサイドメンバとの結合部分に車両前後方向に対して下方に傾斜する傾斜部を設けたものが知られている。この車両構造は、衝突時に傾斜部とフロントサイドメンバと共に衝突荷重を受け止めることで、衝突荷重を吸収しようとするものである。
【特許文献１】特開平６−１４４２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述した従来の車両構造では、衝突時に所定以上の衝突荷重を受けると、サブフレームとフロントサイドメンバとを固定する箇所が破断し、サブフレームとフロントサイドメンバとは分離する。これによって、サブフレームからフロントサイドメンバへの荷重伝達経路が遮断され、衝突安全性能が低下する問題点があった。
【０００４】
本発明は、衝突安全性能の向上を図ることを可能にした車両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】
本発明に係る車両構造は、車両前後方向に延在するフロントサイドメンバに結合されたサブフレームを有する車両構造であって、フロントサイドメンバとサブフレームとを結合する結合部と、フロントサイドメンバとサブフレームに取り付けられ、衝突荷重で結合部が破断しサブフレームがフロントサイドメンバから離脱した場合に、衝突荷重をサブフレームからフロントサイドメンバに伝達する衝突荷重伝達手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る車両構造では、衝突荷重伝達手段は、フロントサイドメンバとサブフレームに取り付けられ、そして、衝突荷重によってフロントサイドメンバとサブフレームとを結合する結合部が破断し、サブフレームがフロントサイドメンバから離脱すると、この衝突荷重伝達手段は、衝突荷重をサブフレームからフロントサイドメンバに伝達することができる。その結果、サブフレームがフロントサイドメンバから離脱した後でも、衝突荷重を継続的にフロントサイドメンバに伝達することができるので、衝突安全性能の向上を図ることが可能となる。
【０００７】
本発明に係る車両構造において、衝突荷重伝達手段は、ワイヤであることが好適である。
この場合にあっては、簡単な構成をもってサブフレームがフロントサイドメンバから離脱した後の衝突荷重伝達を実現できると共に、質量効率が高く、車両重量の増加を抑えることができる。しかも、ワイヤの取付方法を変えることによって、種々の衝突形態に容易に対応することができ、フロントサイドメンバとサブフレームとの全方位の分離方向にも対応することが可能となる。更に、予測された衝突荷重特性に応じて、ワイヤの材料、太さ、本数、長さ等を適宜調整することで容易に対応することができるので、広範囲の応用が期待できる。
【０００８】
本発明に係る車両構造において、ワイヤは、引張荷重がかからない状態でフロントサイドメンバとサブフレームに取り付けられていることが好適である。
この場合にあっては、衝突荷重を受けた際に、フロントサイドメンバとサブフレームとを結合する結合部より先にワイヤの破断を防止し、衝突荷重伝達手段としての働きを確保することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、衝突安全性能の向上を図ることを可能にした車両構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る車両構造の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態において、車両が直前進している際の前方方向を「前方」と定め、「前」、「後」、「左」、「右」等の方向を表す語を用いることとする。
【００１１】
図１は実施形態に係る車両構造を示す概略図であり、図２は実施形態に係る車両構造を示す平面図であり、図３は実施形態に係る車両構造を示す底面図である。この実施形態に係る車両構造は、車両１の前部構造であって、車両１の骨格を構成する左右一対のフロントサイドメンバ２を備え、その前端部間にはバンパビーム３が横架されている。
【００１２】
フロントサイドメンバ２は、閉断面に形成され、水平に延びるフロント部２Ａと、フロント部２Ａの後端部から斜め下方に傾斜するキックアップ部２Ｂと、キックアップ部２Ｂの後端部から後方に向かって水平に延在するエクステンション部２Ｃとから構成されている。
【００１３】
左右のフロントサイドメンバ２の間には、車両１を駆動するエンジン４が配置されている。このエンジン４は、エンジンマウント（図示せず）を介して、左右のフロントサイドメンバ２の間に取り付けられているサブフレーム５に結合され、このサブフレーム５によって支持されている。サブフレーム５は、フロントサイドメンバ２の下方に配置され、矩形の板状に形成され、その四隅には、前側結合部８と後側結合部９とが形成されている。サブフレーム５は、この前側結合部８と後側結合部９によってフロントサイドメンバ２に結合されている。
【００１４】
バンパビーム３とエンジン４との間には、ラジエータ（図示せず）を支えるラジエータサポートロア６が設けられている。このラジエータサポートロア６は、バンパビーム３と所定距離をもってバンパビーム３に対して平行に配置されている。ラジエータサポートロア６の後方には、車両１の前後方向に延在する左右一対のアンダメンバ７が配置されている。図３に示すように、この左右一対のアンダメンバ７は、両者間の距離が前方から後方に向かって漸次狭まり、アンダメンバ７の前端は、ラジエータサポートロア６に連結され、後端はサブフレーム５に連結されている。
【００１５】
サブフレーム５の前端部は、前側結合部８を介してフロントサイドメンバ２のフロント部２Ａに結合されている。この前側結合部８は、フロント部２Ａの下面に設けられたブラケット１０と、サブフレーム５の上面に設けられたブラケット１１とを備える。ブラケット１０，１１は、断面ハット形状に形成され、溶接によりフロントサイドメンバ２とサブフレーム５に固定されている。図４示すように、ブラケット１０，１１は、ボルト１２とナット１３によって締め付けられている。
【００１６】
サブフレーム５の後端部は、後側結合部９を介してフロントサイドメンバ２のエクステンション部２Ｃに結合されている。図５に示すように、この後側結合部９は、サブフレーム５とエクステンション部２Ｃとをボルト１２及びナット１３で締め付けることにより形成されている。
【００１７】
フロントサイドメンバ２とサブフレーム５には、ワイヤ１６，１９からなる衝突荷重手段が設けられている。具体的には、図４に示すようにブラケット１０には、その側壁から前方に突出すると共に、水平に延びる引掛け部１４が設けられ、ブラケット１１には、ブラケット１１の側壁から後方に突出すると共に、水平に延在する引掛け部１５が設けられている。これらの引掛け部１４，１５は、溶接によってブラケット１０，１１に固定されている。引掛け部１４，１５の間には、リング状のワイヤ１６が引掛けられている。ワイヤ１６は、複数本の断面円形の単線を撚り合わせたものであり、引張荷重がかからず、且つ走行時の振動等により脱落しない状態で引掛け部１４，１５間を掛け渡している。
【００１８】
図５に示すように、フロントサイドメンバ２のキックアップ部２Ｂとエクステンション部２Ｃとの連結部分付近には、キックアップ部２Ｂから前方に突出すると共に、水平に延びる引掛け部１７が設けられ、サブフレーム５の後端には、後方に向かって水平に延在する引掛け部１８が設けられている。これらの引掛け部１７，１８は、溶接によってキックアップ部２Ｂとサブフレーム５にそれぞれ固定されている。引掛け部１７，１８の間には、リング状のワイヤ１９が引掛けられている。このワイヤ１９は、複数本の断面円形の単線を撚り合わせたものであり、引張荷重がかからず、且つ走行時の振動等により脱落しない状態で引掛け部１７，１８間を掛け渡している。
【００１９】
このようにワイヤ１６，１９が引張荷重がかからない状態で引掛られることによって、衝突荷重を受けた際に、フロントサイドメンバ２とサブフレーム５とを結合する前側結合部８及び後側結合部９より先にワイヤ１６，１９の破断を防止し、衝突荷重伝達手段としての働きを確保することができる。
【００２０】
以下、図６〜図８を参照して車両１に衝突物Ｔが正面衝突した時の衝突荷重伝達を説明する。
【００２１】
図６（ａ）に示すように、車両１に衝突物Ｔが正面衝突すると、発生した衝突荷重は、車両１の前部に配置されたバンパビーム３に作用し、バンパビーム３を経由してフロントサイドメンバ２に伝達される。衝突荷重が大きな場合、バンパビーム３が変形し、破断する。そして、バンパビーム３の破断によって、衝突荷重がフロントサイドメンバ２への伝達経路が遮断される。
【００２２】
図６（ｂ）に示すように、衝突物Ｔが車両１の内部に進入し、ラジエータサポートロア６に衝突し、ラジエータサポートロア６を変形させる。この時、衝突荷重はラジエータサポートロア６に伝わり、更にラジエータサポートロア６とサブフレーム５とを連結するアンダメンバ７を経由してサブフレーム５に入力される。アンダメンバ７は、衝突荷重を受けて変形する（図７（ａ）参照）。
【００２３】
図７（ｂ）に示すように、アンダメンバ７が変形した後、衝突物Ｔは更に内部に進入し、エンジン４に衝突する。エンジン４はエンジンマウントを介してサブフレーム５に結合されているので、衝突物Ｔはエンジン４を介してサブフレーム５を押す。そして、衝突荷重はエンジン４を経由してサブフレーム５に伝わり、サブフレーム５とフロントサイドメンバ２とを結合する前側結合部８及び後側結合部９には負荷が集中する。
【００２４】
前側結合部８と後側結合部９にかかる負荷がボルト１２の強度を超えると、前側結合部８と後側結合部９とが破断し、サブフレーム５がフロントサイドメンバ２から離脱することになる。図８に示すように、サブフレーム５は、フロントサイドメンバ２から離脱して、後方に移動することによって、ワイヤ１６，１９は、サブフレーム５とフロントサイドメンバ２に引張られ、ワイヤ１６，１９には引張荷重が生じる。この時、ワイヤ１６，１９は、サブフレーム５とフロントサイドメンバ２とを繋ぎ止めつつ、衝突荷重をサブフレーム５からフロントサイドメンバ２に伝達する。
【００２５】
このように構成された車両構造にあっては、ワイヤ１６，１９がは、引張荷重がかからない状態で引掛け部１４，１５，１７，１８によって引掛けられ、衝突荷重によってフロントサイドメンバ２とサブフレーム５とを結合する前側結合部８と後側結合部９とが破断し、サブフレーム５がフロントサイドメンバ２から離脱すると、ワイヤ１６，１９には、引張荷重が生じる。これによって、ワイヤ１６，１９は、サブフレーム５とフロントサイドメンバ２との分離を防止しつつ、衝突荷重をサブフレーム５からフロントサイドメンバ２に伝達することができる。その結果、サブフレーム５がフロントサイドメンバ２から離脱した後でも、衝突荷重を継続的にフロントサイドメンバ２に伝達することができるので、衝突安全性能の向上を図ることが可能となる。
【００２６】
加えて、衝突荷重伝達手段としてワイヤ１６，１９を用いるので、簡単な構成をもってサブフレーム５がフロントサイドメンバ２から離脱した後の衝突荷重伝達を実現できると共に、質量効率が高く、車両１の重量増加を抑えることができる。また、ワイヤ１６，１９の取付方法によって、種々の衝突形態に容易に対応することができ、フロントサイドメンバ２とサブフレーム５との全方位の分離方向にも対応することが可能となる。更に、予測された衝突荷重特性に応じて、ワイヤ１６，１９の材料、太さ、本数、長さ等を適宜調整することで容易に対応することができるので、広範囲の応用が期待できる。
【００２７】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態では、ワイヤ１６，１９はリング状に形成され、引掛け部１４，１５，１７，１８によって引掛けられているが、これに限らず、両端が自由端であるワイヤを用いて、引張荷重がかからない状態でその両端をそれぞれフロントサイドメンバ２とサブフレーム５に溶接してよい。また、ワイヤ１６，１９に代えて、棒状体や板状体を衝突荷重伝達手段として使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態に係る車両構造を示す概略図である。
【図２】実施形態に係る車両構造を示す平面図である。
【図３】実施形態に係る車両構造を示す底面図である。
【図４】フロントサイドメンバとサブフレームとを結合する前側結合部を示す図である。
【図５】フロントサイドメンバとサブフレームとを結合する後側結合部を示す図である。
【図６】正面衝突時における衝突荷重の伝達を説明するための図である。
【図７】正面衝突時における衝突荷重の伝達を説明するための図である。
【図８】正面衝突時における衝突荷重の伝達を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２９】
２…フロントサイドメンバ、５…サブフレーム、８…前側結合部、９…後側結合部、１６，１９…ワイヤ（衝突荷重伝達手段）。
【図１】
2009166558.tif 000003
【図２】
2009166558.tif 000004
【図３】
2009166558.tif 000005
【図４】
2009166558.tif 000006
【図５】
2009166558.tif 000007
【図６】
2009166558.tif 000008
【図７】
2009166558.tif 000009
【図８】
2009166558.tif 000010