JP3653932B2 - フレーム付車両の車体構造 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体をフレーム上に搭載する車両において、車両の前面衝突時に、車体の前方への移動を制限して衝撃を緩衝するとともに、過度の移動を規制する車体構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
フレームを有する車両にあっては、車体はフレームに対してラバー等を介して弾性的に支持されるとともに、ストッパにより車体がフレームに対して前方へ過度に移動することが規制される構造を備えているものがあり、例えば、特開平5−185952号公報は、この種の車体構造を開示している。
【0003】
このような車体構造にあっては、車両の前面衝突時にフレームに加えられる衝撃力をストッパを介して車体側へ速やかに伝達することで、
(a)シートベルトによる乗員の初期拘束を迅速に達成すること。
(b)車体に装備されるエアバッグのセンサを迅速に作用させること。
(c)車体が前方へ過度に移動することを規制することによって、車体のマウ
ント機構の破損を防止して、乗員の生存空間を確保すること。
等の作用、効果が期待される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種の車体構造にあっては、ストッパの剛性が大きすぎると、フレームの衝撃力が車体に直接的に伝達されることによって、車体が急激に減速し、乗員が大きく前方へ動かされてしまう。逆に、ストッパの剛性が不足すると、ストッパの変形が大きくなり、車体が変形したストッパを乗り越えてしまうため、ついにはマウント部分が破損したり、車体の前方への移動を規制することができない等の不具合が生ずる。
そこで本発明は、上述した不具合を解消する車体構造を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の車体構造は、車両両側に前後方向に延びるサイドメンバと、サイドメンバ上に弾性支持された車体と、サイドメンバ上に設けられるストッパ装置と、前記ストッパ装置に対向する車体部位に設けた突出部とを備える。そして、前記ストッパ装置は、前記突出部に間隔を有して対向する第1のストッパ部材と、第1のストッパ部材に対して、前記突出部の反対側に配設される第2のストッパ部材を備えるものである。
また、前記ストッパ装置は、突出部に対向する壁部及び壁部に直交する支持部とからなる第1のストッパ部材と、第1のストッパ部材の壁部の裏面に対して対向するテーパー部を有する第2のストッパ部材を備えるものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明が適用される車両の構造を示す説明図である。
全体を符号1で示す車両は、フレーム20の上部に車体10が搭載された構造を有する。
フレーム20は、車両の両側に車両の軸線方向に平行に配設されるサイドメンバ22と、サイドメンバ22の間に渡って配設される複数のクロスメンバ30を備えるもので、はしご形フレーム(ラダーフレーム)と称される。
【0007】
図2は、車両後部の車体構造を示し、サイドメンバ22の後端外側に固定した支持ブラケット24上に装備されたストッパ構造40に対向して、車体10の下面に設けた突出部(ボルスタ)12が配設された状態を示している。
【0008】
図3は、ストッパ装置40のフレームに対する取付位置を示す斜視図である。
ストッパ装置40は、第1のストッパ部材50と第2のストッパ部材60を備える。
第1のストッパ部材50は、ほぼ直角に折り曲げられた壁部52と支持部となる壁部54で構成される平面形状を有し、その1つの壁部52が、車体の突出部に対向する姿勢でサイドメンバ22と、ブラケット24上に溶接される。第2のストッパ部材60は傾斜部62を有し、この傾斜部62が第1のストッパ部材50の壁部52の裏面に近接する姿勢でブラケット24上に溶接される。
【0009】
図4は、通常時における車体10の突出部12とフレーム側のストッパ装置40の位置関係を示す側面図である。
ストッパ装置40の第1のストッパ部材50は、その壁部52が車体の突出部12に対して間隔Gを有する位置に配設される。車体10はフレーム20に対して、ゴム部材等の弾性部材を介して搭載される。したがって、通常の走行状態にあっても車体10は、フレーム20に対して水平方向にある程度の距離内で移動する。
間隔Gは、この通常の車体とフレームとの間の相対移動よりも大きな寸法に設定される。
【0010】
車両が前面衝突を起こすと、この衝撃力を受けてフレームを構成するサイドメンバ22には、大きな負の加速度が作用する。フレーム上に弾性部材を介して支持された車体10には、慣性力Fの作用により前方へ移動し、図5に示すように、突出部12がストッパ装置40の第1のストッパ部材50に衝突する。
この衝突により、車体10にも負の加速度が発生し、シートベルトの拘束装置を作動させ、エアバッグのセンサを起動させる。
【0011】
第1のストッパ部材50は、車体の慣性力により塑性変形を起こし、押しつぶされる。この第1のストッパ部材50が、塑性変形を起こす間に衝撃エネルギーが吸収される。
第1のストッパ50の変形が進行すると、図6に示すように、ついには第1のストッパ部材50の壁部52の裏面は、第2のストッパ部材60のテーパー部62に当接する。
【0012】
第2のストッパ部材60は、車両の前後方向に大きな剛性を備えるので、第2のストッパ部材60によって、車体10の前方への移動は完全に規制される。この作用によって、車体がフレームに対して支持装置の許容範囲を超えて移動することが防止され、乗員の安全性が確保される。
【0013】
図7は、横軸に車体とフレームとの間の相対移動量を、縦軸にストッパによる抗力をとったものである。
従来のストッパ部材が1個の車体構造のカーブC1は2点鎖線で、本発明の車体構造のカーブC2は実線で示される。
【0014】
本発明の車体構造にあっては、ストッパ装置40の第1のストッパ部材50の剛性を比較的小さく設定することで、領域S1で示すように、抗力の立ち上りを緩やかに設定することができる。これにより、乗員に作用する負の加速度を小さく押えることができる。またピークP2も、従来のカーブのP1に比べて低くすることができ、車体に加えられる衝撃力を小さくすることができる。
第1のストッパ部材の塑性変形が進行すると、抗力のカーブは領域S2で示すように右下がりのカーブを描く。
【0015】
点P3は、第1のストッパ部材50が第2のストッパ部材60に当接した位置を示し、この点P3から抗力カーブの領域S3は急激に立ち上り、許容相対移動量δ1を超えることが防止される。
【0016】
【発明の効果】
本発明の車体構造は以上のように、フレームに装備する車体のストッパ装置を2つの部材で構成したものである。車両の前面衝突時に、大きな負の加速度で停止するフレームに対して、慣性力により前進する車体を規制するために、フレームに設けるストッパ装置を2段のストッパ部材で制止するので、車体にかかる負の加速度の立ち上りを緩和することができる。したがって、乗員に加えられる衝撃は低減される。しかも、車体の移動量は、車体のマウント装置の耐久範囲内にとどまるので、乗員の生存空間も確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する車両の概要を示す斜視図。
【図2】本発明を実施する車両の要部を示す側面図。
【図3】ストッパ装置の斜視図。
【図4】本発明の作用を示す説明図。
【図5】本発明の作用を示す説明図。
【図6】本発明の作用を示す説明図。
【図7】本発明による車体の相対移動量と抗力の関係を示す説明図。
【符号の説明】
1 車両
10 車体
12 突出部
20 フレーム
22 サイドメンバ
24 支持ブラケット
30 クロスメンバ
40 ストッパ装置
50 第1のストッパ部材
60 第2のストッパ部材

Claims (1)

  1. 車両両側に前後方向に延びるサイドメンバと、サイドメンバ上に弾性支持された車体と、サイドメンバ上に設けられるストッパ装置と、前記ストッパ装置に対向する車体部位に設けた突出部とを備え、
    前記ストッパ装置は、前記突出部に間隔を有して突出部に対向する壁部及び壁部に直交する支持部とからなる第1のストッパ部材と、第1のストッパ部材の壁部の裏面に対して対向するテーパー部を有する第2のストッパ部材を備えるフレーム付車両の車体構造。
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