JP6500589B2 - 車体骨格構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体が車両前後方向から荷重を受けたときに、車輪の車両前後方向の移動を抑制する車体骨格構造に関する。

特許文献１の技術は、車体の骨格部材であるサイドフレームに、車両衝突時にフロントの車輪が後方へ移動するのを抑制するストッパ部材を設けている。これにより、車輪がサイドフレームに接触するのを規制し、サイドフレーム等の車室側への侵入量を低減している。

特許第３７００３６０号公報

ところで、車体の骨格部材であるサイドフレームには、燃料配管などの車両部品を取り付ける場合がある。この場合には、車両衝突時に移動した車輪が燃料配管などの車両部品に接触する恐れがある。

そこで、本発明は、車体が車両前後方向に衝撃荷重を受けることで移動する車輪が、車体骨格部材に取り付けられる車両部品に接触するのを抑制することを目的としている。

本発明は、車輪に対し車両前後方向中央側の車体骨格部材に、車輪の車両前後方向の移動を抑制する車輪移動抑制部材が取り付けられている。車輪移動抑制部材は、接触部の車幅方向内側から車輪側に向けて延設され、かつ、車両部品を間にして車体骨格部材と反対側に位置し、車輪の車幅方向内側への移動を抑制する車輪内側移動抑制部を備えている。

本発明によれば、車輪が車輪移動抑制部材の接触部に接触して車両前後方向の移動が抑制される際に、車輪内側移動抑制部が、車輪の車幅方向内側に位置する車体骨格部材側への車輪の移動を抑制する。これにより、車体骨格部材に取り付けられる車両部品に車輪が接触するのを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係わる車体骨格構造の平面図である。 図１の要部を拡大して示す平面図である。 図１の要部を拡大して示す斜視図である。 図１の車体骨格構造に使用されるストッパ部材の分解斜視図である。 ストッパ部材周辺の車両前方から見た正面図である。 ストッパ部材周辺の車幅方向外側から見た側面図である。 ストッパ部材の車幅方向内側から見た側面図である。 図１の状態で車両が前方から衝撃荷重を受けた状態を示す作用説明図である。 図８のように車両が衝撃荷重を受けたときに、前輪が車幅方向内側へ移動するのを抑制する状態を示す作用説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係わる車体骨格構造の平面図である。図中の矢印ＦＲで示す方向が車両前方である。図１中で上下方向に対応する車幅方向両側には、車両前後方向に向けて左右一対のサイドフレーム１が延設されている。

左右一対のサイドフレーム１の車両前方側端部は、車幅方向に延設されるバンパレインフォース３により連結している。さらに、左右一対のサイドフレーム１は、バンパレインフォース３の車両後方側が、クロスフレーム５，７，９により互いに連結している。サイドフレーム１及びクロスフレーム５，７，９などは、車体骨格部材を構成する。

車両前方側の２本のクロスフレーム５，７とサイドフレーム１との連結部付近には、サスペンション部材であるサスペンションアーム１１の車幅方向内側の二箇所の基端部を連結している。サスペンションアーム１１の車幅方向外側の先端部は、前輪１３に図示しないナックルアームなどを介して連結する。

したがって、車輪である左右の前輪１３は、サイドフレーム１の車幅方向外側に位置して、サイドフレーム１やクロスフレーム５，７などの車体骨格部材にサスペンションアーム１１を介して取り付けられる。クロスフレーム５，７相互間のサイドフレーム１には、前輪１３側に突出するようにしてストラットタワー１４を取り付けている。

左右一対のサイドフレーム１は、クロスフレーム５の後方に位置するクロスフレーム７付近において、車幅方向外側に屈曲している。このため、左右一対のサイドフレーム１は、車幅方向の間隔が狭くなっている前部１ａと、車幅方向の間隔が広くなっている後部１ｂとを有し、前部１ａと後部１ｂとの間に傾斜部１ｃを備えている。

車両前方のクロスフレーム５は、前部１ａの車両前後方向ほぼ中央に位置し、中央のクロスフレーム７は、前部１ａの車両前後方向後端付近に位置している。車両後方のクロスフレーム９は、後部１ｂの車両前後方向前端付近に位置している。車両後方のクロスフレーム９と傾斜部１ｃの車両前後方向ほぼ中央とは、補強部材１５により互いに連結している。

サイドフレーム１の傾斜部１ｃの車幅方向外側には、車輪移動抑制部材としてのストッパ部材１７を取り付けている。ストッパ部材１７は、車両が前方から衝撃荷重を受けて、前輪１３が車両後方へ移動したときに接触して受け止め、前輪１３の車両後方への移動を抑制する。すなわち、ストッパ部材１７は、前輪１３の車両後方に位置し、前輪１３の車両前後方向中央側にて車体骨格部材に取り付けられる。

ストッパ部材１７は、傾斜部１ｃの車両後方側端部付近に位置し、クロスフレーム９のサイドフレーム１への後連結部９ａと、補強部材１５のサイドフレーム１への前連結部１５ａとの間の前連結部１５ａ近傍に位置している。ストッパ部材１７と後連結部９ａとの間のサイドフレーム１の車幅方向外側には、車体の車室などを有する上側部分をサイドフレーム１に固定するブラケット１８が設けられている。

サイドフレーム１において、ストッパ部材１７が取り付けられる傾斜部１ｃ付近から車両前方側には、車両部品としての燃料配管１９を取り付けている。燃料配管１９は、サイドフレーム１の車幅方向外側に突出する部分を有している。また、燃料配管１９は、サイドフレーム１の車幅方向外側で、ストッパ部材１７よりも前輪１３側に設置される部分を有している。サイドフレーム１の車幅方向外側に突出する部分の燃料配管１９は、車両後方側の一部がサイドフレーム１とストッパ部材１７との間に位置する。なお、燃料配管１９は、図３、図５、図６では省略している。

ストッパ部材１７は、図２にも拡大して示すように、サイドフレーム１に溶接固定される本体部２１と、本体部２１の車両前方側の端部に締結部材としてのボルト２３により締結固定される荷重受部２５とを備えている。

本体部２１は、図２に示すように、平面視でほぼ三角形状を呈する中空のベース部材２１ａと、ベース部材２１ａの車両前方側の端部に溶接固定されて一体化する端板２１ｂとを備えている。ベース部材２１ａは、車幅方向内側をサイドフレーム１に溶接固定した状態で、サイドフレーム１との間で閉断面を形成する。端板２１ｂは、ベース部材２１ａの車両前方側の開口部を閉塞している。

ベース部材２１ａは、図４に示すように、サイドフレーム１に接合される側と反対の車幅方向外側部分が、全体的に上方に膨出する膨出部２１ａ１を有して大きくなっている。端板２１ｂは、ベース部材２１ａの膨出部２１ａ１の形状に対応するように、車幅方向外側部分が、上方に突出する突出部２１ｂ１を備え、上下方向の長さが車幅方向内側よりも長くなっている。

端板２１ｂは、突出部２１ｂ１よりも車幅方向内側のサイドフレーム１側の上端縁及び、突出部２１ｂ１の車幅方向内側の端縁が、車両後方側に向けて屈曲する屈曲部２１ｂ２，２１ｂ３をそれぞれ備えている。

図２、図４に示すように、ストッパ部材１７の荷重受部２５は、本体部２１の端板２１ｂに固定されるフレーム２７と、フレーム２７内に収容されるレインフォース２９と、フレーム２７の端板２１ｂと反対側の車両前方側に固定されるプレート３１とを備えている。

フレーム２７は、図４に示すように、端板２１ｂに接する後面２７ａと、プレート３１に接する前面２７ｂと、後面２７ａと前面２７ｂとを車幅方向内側にて接続する側面２７ｃとを備えている。これによりフレーム２７は、上下両方及び車幅方向外側が開放している。後面２７ａ及び前面２７ｂは、車幅方向外側の端縁部に関し、上部が下部よりも車幅方向内側となるよう傾斜する傾斜部２７ａ１及び２７ｂ１をそれぞれ備えている。

レインフォース２９は、上面２９ａと、下面２９ｂと、上面２９ａ及び下面２９ｂの車幅方向外側の端部同士を接続する斜面部２９ｃとを備えている。レインフォース２９は、フレーム２７内の後面２７ａと前面２７ｂとの間に収容することで、図２、図３に示すように、フレーム２７の上下両方及び車幅方向外側の開放部分を閉塞する。レインフォース２９は、フレーム２７内に収容した状態で、上面２９ａ、下面２９ｂ及び斜面部２９ｃが、フレーム２７の後面２７ａ及び前面２７ｂの外周縁よりも内側に位置する。

フレーム２７とレインフォース２９とプレート３１とを備える荷重受部２５は、図３に示すように３本のボルト２３によって本体部２１に締結固定される。その際、フレーム２７の後面２７ａと前面２７ｂとの間には、２個のスペーサ３３，３５を介装する。スペーサ３３は、上下両端部にそれぞれ円筒部３３ａ，３３ｂを有し、円筒部３３ａ，３３ｂ相互が板部３３ｃによって互いに連続して一体化している。スペーサ３５は、円筒部材で構成されている。

フレーム２７の後面２７ａ及び前面２７ｂには、収容したスペーサ３３，３５に対応する位置にボルト挿入孔２７ａｈ及び２７ｂｈをそれぞれ三つ形成している。さらに、これらボルト挿入孔２７ａｈ及び２７ｂｈに対応して、本体部２１の端板２１ｂ及びプレート３１にも、ボルト挿入孔２１ｂｈ及び３１ｈをそれぞれ３三つ形成している。

また、端板２１ｂのボルト挿入孔２１ｂｈに対応する位置のベース部材２１ａ側には、図７に示すようにナット３７を溶接固定している。したがって、ボルト２３を、プレート３１、フレーム２７、端板２１ｂのそれぞれのボルト挿入孔３１ｈ，２７ｂｈ，２７ａｈ，２１ｂｈ及び、スペーサ３３，３５に挿入し、ナット３７に締結することで、荷重受部２５は本体部２１に締結固定される。

プレート３１は、フレーム２７の前面２７ｂに接する平板形状の面部３１ａを有し、面部３１ａの車幅方向内側の縁部から車両前方の前輪１３側に向けてほぼ９０度の角度で屈曲するフランジ部３１ｂを備えている。フランジ部３１ｂは、プレート３１の面部３１ａの車幅方向内側から前輪１３側に向けて突出するようにして延設され、前輪１３の車幅方向内側への移動を抑制する車輪内側移動抑制部を構成する。面部３１ａの前輪１３側の面は、前輪１３が車両後方に移動したときに接触する接触部を構成している。

図２に示すように、フランジ部３１ｂの前輪１３側の端部３１ｂ１の位置Ａは、３本のボルト２３の前輪１３側の端部２３ａの位置Ｂよりも、前輪１３側（図２中で左側）に位置している。換言すれば、フランジ部３１ｂの端部３１ｂ１は、ボルト２３の端部２３ａよりも車両前方に位置している。なお、位置Ａ及び位置Ｂは、車両前後方向の位置である。

次に作用を説明する。

図８に示すように、車両が、車幅方向左側のサイドフレーム１の前方から障害物３９に衝突して衝撃荷重を受ける場合を想定する。この場合、車幅方向左側のサイドフレーム１が潰れるようにして変形するに伴って、対応する左側の前輪１３が車両後方に移動する。

車両後方に移動する前輪１３は、ストッパ部材１７に接触して後方への移動が抑制される。これにより、サイドフレーム１などの車体骨格部材は、前輪１３の移動による変形及び、変形よる車室側への移動が抑制される。

このとき、ストッパ部材１７に接触した前輪１３が、図９に示すように、車幅方向内側へ移動するような場合には、前輪１３がプレート３１のフランジ部３１ｂに接触して車幅方向内側への移動が抑制される。これにより、前輪１３は燃料配管１９への接触が抑制され、燃料配管１９の破損を抑制できる。前輪１３が車幅方向内側へ移動するケースとしては、前輪１３のタイヤがボルト２３の頭部表面で滑ることが考えられる。

本実施形態は、フランジ部３１ｂの前輪１３側の端部３１ｂ１の位置Ａは、３本のボルト２３の前輪１３側の端部２３ａの位置Ｂよりも前輪１３側に位置している。このため前輪１３が、車両後方に移動してストッパ部材１７に接触したときに、ボルト２３の頭部を滑って車幅方向内側に向かう事態が発生しても、前輪１３はフランジ部３１ｂによって車幅方向内側への移動が抑制される。これにより、前輪１３の燃料配管１９への接触を抑制できる。

本実施形態は、車輪内側移動抑制部は、荷重受部２５のプレート３１の面部３１ａから前輪１３側に向けて屈曲して形成されるフランジ部３１ｂで構成され、プレート３１に一体化している。これにより、車輪内側移動抑制部として、専用の部材を別途設ける必要がなく、部品点数の削減効果が得られる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。

例えば、上記した実施形態では、車両左側の前輪１３が後方に移動した例を示して説明したが、車両右側の前輪１３が後方に移動した場合でも、車両右側のストッパ部材１７によって同様の作用効果が得られる。この場合、車両右側のサイドフレーム１に、車両左側と同様に燃料配管１９などの車両部品が取り付けられる。

サイドフレーム１に取り付けられる車両部品として、前輪１３が接触して損傷しやすい易損傷部品であれば、燃料配管１９に限るものではない。

上記した実施形態では、ストッパ部材１７は、燃料配管１９のレイアウトを考慮して、本体部２１と荷重受部２５とを別体としている。しかし、燃料配管１９のレイアウト上の問題がなければ、本体部２１を構成する部分と荷重受部２５を構成する部分とを一体化してもよい。

また、上記した実施形態では車両前部に本発明を適用しているが、車両後部に本発明を適用してもよい。車両後部に本発明を適用する場合には、車両が後方から衝撃荷重を受けたときに、後輪が、車両前方の車両前後方向中央側に移動して、後輪よりも車両前方のサイドフレームに取り付けたストッパ部材に接触し、後輪の車両前方への移動が抑制される。その際、後輪は、ストッパ部材のフランジ部によって、車幅方向内側への移動が抑制される。

１ サイドフレーム（車体骨格部材）
１１ サスペンションアーム（サスペンション部材）
１３ 前輪（車輪）
１７ ストッパ部材（車輪移動抑制部材）
２１ ストッパ部材の本体部
２３ ボルト（締結部材）
２３ａ ボルトの前輪側の端部
２５ ストッパ部材の荷重受部
３１ａ 面部（接触部）
３１ｂ フランジ部（車輪内側移動抑制部）
３１ｂ１ フランジ部の前輪側の端部

Claims (3)

1. 車幅方向側部にて車両前後方向に延設される車体骨格部材と、
   前記車体骨格部材の車幅方向外側に位置し、サスペンション部材を介して前記車体骨格部材に取り付けられる車輪と、
   前記車輪よりも車両前後方向中央側にて前記車体骨格部材の車幅方向外側に設けられ、前記車輪が車両前後方向に移動したときに接触する接触部を備えて車両前後方向の移動を抑制する車輪移動抑制部材と、
   前記車輪移動抑制部材よりも前記車輪側で、前記車体骨格部材の車幅方向外側に取り付けられる車両部品と、を備え、
   前記車輪移動抑制部材は、
   前記接触部の車幅方向内側から前記車輪側に向けて延設され、かつ、前記車両部品を間にして前記車体骨格部材と反対側に位置し、前記車輪の車幅方向内側への移動を抑制する車輪内側移動抑制部を備えていることを特徴とする車体骨格構造。
2. 前記車輪移動抑制部材は、
   前記車体骨格部材に取り付けられる本体部と、
   前記本体部の前記車輪側に締結部材によって前記車輪側から締結固定され、前記接触部及び前記車輪内側移動抑制部を備えて前記車輪が車両前後方向に移動するときの荷重を、前記接触部を介して受ける荷重受部と、を有し、
   前記車輪内側移動抑制部の前記車輪側の端部は、前記締結部材の前記車輪側の端部よりも前記車輪側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の車体骨格構造。
3. 前記車輪内側移動抑制部は、前記接触部から前記車輪側に向けて屈曲して形成されるフランジ部で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の車体骨格構造。

Images