JPH08164869A - 車両の前部フレーム構造 - Google Patents
車両の前部フレーム構造Info
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- JPH08164869A JPH08164869A JP6333360A JP33336094A JPH08164869A JP H08164869 A JPH08164869 A JP H08164869A JP 6333360 A JP6333360 A JP 6333360A JP 33336094 A JP33336094 A JP 33336094A JP H08164869 A JPH08164869 A JP H08164869A
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- Japan
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- collision
- frame
- vehicle
- aluminum
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- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
- B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
- B60R21/0136—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to actual contact with an obstacle, e.g. to vehicle deformation, bumper displacement or bumper velocity relative to the vehicle
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
- B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
- B62D21/152—Front or rear frames
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D33/00—Superstructures for load-carrying vehicles
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- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 シャシフレーム付の車両において、正面衝突
時、衝突の規模に応じた適度の初期抗力がフレームの安
定座屈モードとして得られ、衝突初期から安定的な衝突
エネルギ吸収ができるようにする。 【構成】 シャシフレーム１の左右のサイドメンバ２の
前方部分を、内部に発泡アルミニウム５２を充填したア
ルミ製のフレーム部５１よりなる衝撃吸収用フレーム部
材５にて構成し、この衝撃吸収用フレーム部材５の前端
部に締結されたフロントクロスメンバ３がフロントバン
パ裏面の近傍に位置するよう構成し、正面衝突時は軽，
中衝突であっても衝突荷重がフロントバンパを介して衝
撃吸収用フレーム部材５に入力し、衝撃吸収用フレーム
部材５が安定座屈変形することにより、衝突の規模に応
じた適度な初期抗力が得られ衝突エネルギ吸収が効果的
に行なわれるようにした。
時、衝突の規模に応じた適度の初期抗力がフレームの安
定座屈モードとして得られ、衝突初期から安定的な衝突
エネルギ吸収ができるようにする。 【構成】 シャシフレーム１の左右のサイドメンバ２の
前方部分を、内部に発泡アルミニウム５２を充填したア
ルミ製のフレーム部５１よりなる衝撃吸収用フレーム部
材５にて構成し、この衝撃吸収用フレーム部材５の前端
部に締結されたフロントクロスメンバ３がフロントバン
パ裏面の近傍に位置するよう構成し、正面衝突時は軽，
中衝突であっても衝突荷重がフロントバンパを介して衝
撃吸収用フレーム部材５に入力し、衝撃吸収用フレーム
部材５が安定座屈変形することにより、衝突の規模に応
じた適度な初期抗力が得られ衝突エネルギ吸収が効果的
に行なわれるようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワンボックス型車両等
のシャシフレーム付の車両における前部フレーム構造に
関するものである。
のシャシフレーム付の車両における前部フレーム構造に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ワンボックス型車両においては、車型上
正面衝突時の衝突エネルギ吸収に充分な空間確保が難し
く、ボンネット型車両に比べはるかに小さいクラッシュ
ストロークで衝突エネルギの吸収を行なわなければなら
ない。シャシフレーム付のワンボックス型車両の場合、
シャシフレームのサイドメンバ（左右の縦通フレーム）
の長手方向の圧潰変形で衝突エネルギを吸収することに
なるので、大衝突時限られたクラッシュストローク範囲
で衝突エネルギを吸収するには有効である。
正面衝突時の衝突エネルギ吸収に充分な空間確保が難し
く、ボンネット型車両に比べはるかに小さいクラッシュ
ストロークで衝突エネルギの吸収を行なわなければなら
ない。シャシフレーム付のワンボックス型車両の場合、
シャシフレームのサイドメンバ（左右の縦通フレーム）
の長手方向の圧潰変形で衝突エネルギを吸収することに
なるので、大衝突時限られたクラッシュストローク範囲
で衝突エネルギを吸収するには有効である。
【０００３】ところが、従来のシャシフレームのサイド
メンバ前端部をフロントバンパの裏面近傍に位置させ、
正面衝突時該サイドメンバの長手方向圧潰で衝突エネル
ギを吸収するよう構成すると、衝突の規模（大きさ）に
かかわらず衝撃の伝達が敏感であり、エアバッグ用衝突
センサのセンシングが敏感になり過ぎて、エアバッグを
作動させないノーファイア領域の設定（通常、軽，中衝
突時はエアバックを作動させないように設定される）が
非常に難しくなる。
メンバ前端部をフロントバンパの裏面近傍に位置させ、
正面衝突時該サイドメンバの長手方向圧潰で衝突エネル
ギを吸収するよう構成すると、衝突の規模（大きさ）に
かかわらず衝撃の伝達が敏感であり、エアバッグ用衝突
センサのセンシングが敏感になり過ぎて、エアバッグを
作動させないノーファイア領域の設定（通常、軽，中衝
突時はエアバックを作動させないように設定される）が
非常に難しくなる。
【０００４】乗用車においては、サイドメンバに、該サ
イドメンバの長手方向に交差する方向の複数のリブを設
けると共に、該リブの付け根付近に薄肉部を形成して、
該サイドメンバが長手方向に圧潰変形し易い構成とし、
それによって衝突初期の抗力を低くしたものが従来より
開発され、実開平５−０１２３６１号公報にて公開され
ている。
イドメンバの長手方向に交差する方向の複数のリブを設
けると共に、該リブの付け根付近に薄肉部を形成して、
該サイドメンバが長手方向に圧潰変形し易い構成とし、
それによって衝突初期の抗力を低くしたものが従来より
開発され、実開平５−０１２３６１号公報にて公開され
ている。
【０００５】このように、サイドメンバを長手方向に単
に潰れ易くするという方策は、ボンネット型車両のよう
にクラッシュストロークを充分に確保できるものには適
用できるが、非常に小さなクラッシュストロークで衝突
エネルギの吸収を行なわなければならないワンボックス
型車両のシャシフレームには到底適用できず、従来のシ
ャシフレーム付のワンボックス型車両では、フロントバ
ンパをサイドメンバの前端部（フロントクロスメンバ）
より所定距離前方へオーバハングさせ、軽，中衝突時は
該フロントバンパとキャビン前部との双方の変形で衝突
エネルギを吸収するようにしているのが一般的である。
に潰れ易くするという方策は、ボンネット型車両のよう
にクラッシュストロークを充分に確保できるものには適
用できるが、非常に小さなクラッシュストロークで衝突
エネルギの吸収を行なわなければならないワンボックス
型車両のシャシフレームには到底適用できず、従来のシ
ャシフレーム付のワンボックス型車両では、フロントバ
ンパをサイドメンバの前端部（フロントクロスメンバ）
より所定距離前方へオーバハングさせ、軽，中衝突時は
該フロントバンパとキャビン前部との双方の変形で衝突
エネルギを吸収するようにしているのが一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、フロン
トバンパを左右のサイドメンバの前端部（フロントクロ
スメンバ）より所定距離前方へオーバハングさせ、軽，
中衝突時の衝突エネルギをフロントバンパとキャビン前
部との双方の変形で吸収するようにしたものは、衝突初
期の抗力不足及び衝突荷重の立上り遅れが避けられず、
フロントバンパの大型化及び前方へのオーバハング量増
大等の対応だけでは、安定した衝突エネルギの吸収が行
われにくく、エアバッグ用衝突センサのセンシングもあ
いまいになってしまう、という課題を有している。
トバンパを左右のサイドメンバの前端部（フロントクロ
スメンバ）より所定距離前方へオーバハングさせ、軽，
中衝突時の衝突エネルギをフロントバンパとキャビン前
部との双方の変形で吸収するようにしたものは、衝突初
期の抗力不足及び衝突荷重の立上り遅れが避けられず、
フロントバンパの大型化及び前方へのオーバハング量増
大等の対応だけでは、安定した衝突エネルギの吸収が行
われにくく、エアバッグ用衝突センサのセンシングもあ
いまいになってしまう、という課題を有している。
【０００７】本発明は上記のような従来の課題に対処す
ることを目的とするものである。
ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、シャシフレー
ム付の車両において、シャシフレームの左右のサイドメ
ンバの前方部分を、例えば薄肉のアルミ材等長手方向に
潰れ易い構造のフレーム部と該フレーム部内に充填され
た発泡アルミニウムとからなる衝撃吸収用フレーム部材
にて構成し、該衝撃吸収用フレーム部材の前端部をフロ
ントバンパ裏面の近傍に位置させたことを第１の構成と
し、該フレーム部内に充填された発泡アルミニウムを、
前方部分が低密度で後端部に近づくに従って高密度とな
るよう構成したことを第２の構成とし、エアバッグ用の
衝突センサを、上記衝撃吸収用フレーム部材の発泡アル
ミニウム内に埋め込み設置したことを第３の構成とする
ものである。
ム付の車両において、シャシフレームの左右のサイドメ
ンバの前方部分を、例えば薄肉のアルミ材等長手方向に
潰れ易い構造のフレーム部と該フレーム部内に充填され
た発泡アルミニウムとからなる衝撃吸収用フレーム部材
にて構成し、該衝撃吸収用フレーム部材の前端部をフロ
ントバンパ裏面の近傍に位置させたことを第１の構成と
し、該フレーム部内に充填された発泡アルミニウムを、
前方部分が低密度で後端部に近づくに従って高密度とな
るよう構成したことを第２の構成とし、エアバッグ用の
衝突センサを、上記衝撃吸収用フレーム部材の発泡アル
ミニウム内に埋め込み設置したことを第３の構成とする
ものである。
【０００９】
【作用】上記第１及び第２の構成によって、軽，中の正
面衝突時には衝突荷重がフロントバンパを介してサイド
メンバ前方部分の衝撃吸収用フレーム部材に入力し、適
度の初期抗力が衝撃吸収用フレーム部材の安定座屈モー
ドとして得られ、衝突荷重の立上り遅れがなくなり、衝
突センサのセンシングも的確となり、エアバッグを作動
させないノーファイア領域の確実な保証が可能となり、
発泡アルミニウムの発泡密度を適切に設定することによ
り衝撃吸収用フレーム部材が衝突規模に応じて安定的に
座屈変形し衝突エネルギの効果的な吸収が行なわれる。
又、第３の構成によって、衝突センサのセンシング精度
が大幅に向上し、乗用車なみの非常に微妙なエアバッグ
展開タイミングを実現できる。
面衝突時には衝突荷重がフロントバンパを介してサイド
メンバ前方部分の衝撃吸収用フレーム部材に入力し、適
度の初期抗力が衝撃吸収用フレーム部材の安定座屈モー
ドとして得られ、衝突荷重の立上り遅れがなくなり、衝
突センサのセンシングも的確となり、エアバッグを作動
させないノーファイア領域の確実な保証が可能となり、
発泡アルミニウムの発泡密度を適切に設定することによ
り衝撃吸収用フレーム部材が衝突規模に応じて安定的に
座屈変形し衝突エネルギの効果的な吸収が行なわれる。
又、第３の構成によって、衝突センサのセンシング精度
が大幅に向上し、乗用車なみの非常に微妙なエアバッグ
展開タイミングを実現できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１１】図１において、（Ａ）は本発明を適用すべ
きシャシフレーム付のワンボックス型車両の一例を示す
外観斜視図であり、この車両のシャシフレームの前方部
分の外観を（Ｂ）に示している。シャシフレーム１は左
右のサイドメンバ２，２と該左右のサイドメンバ２，２
の前端部を連結するフロントクロスメンバ３とその他の
複数のクロスメンバ４とからなる。上記シャシフレーム
１の構成部品は基本的には四角形断面のパイプ材（通
常、鋼板製）により構成される。
きシャシフレーム付のワンボックス型車両の一例を示す
外観斜視図であり、この車両のシャシフレームの前方部
分の外観を（Ｂ）に示している。シャシフレーム１は左
右のサイドメンバ２，２と該左右のサイドメンバ２，２
の前端部を連結するフロントクロスメンバ３とその他の
複数のクロスメンバ４とからなる。上記シャシフレーム
１の構成部品は基本的には四角形断面のパイプ材（通
常、鋼板製）により構成される。
【００１２】左右の各サイドメンバ２の前方部分は、車
体中心線Ｙ−Ｙにほぼ平行な内側サイドメンバと、側外
方に所定角度をもって傾斜する外側サイドメンバとに二
股に分岐し、その内側及び外側のサイドメンバの前側所
定範囲は、後述する衝撃吸収用フレーム部材５によって
構成される。
体中心線Ｙ−Ｙにほぼ平行な内側サイドメンバと、側外
方に所定角度をもって傾斜する外側サイドメンバとに二
股に分岐し、その内側及び外側のサイドメンバの前側所
定範囲は、後述する衝撃吸収用フレーム部材５によって
構成される。
【００１３】衝撃吸収用フレーム部材５は、図１（Ｃ）
に示すように、アルミニウム（アルミ合金を含む）製の
厚みの薄い角パイプ材よりなるフレーム部５１とその内
部に充填された発泡アルミニウム５２とから構成され
る。フレーム部５１の前端部にはほぼコ字状をなすクロ
スメンバ取付部５１ａが設けられ、該クロスメンバ取付
部５１ａにフロントクロスメンバ３が嵌装されボルト，
ナットにより締付締結される。このフロントクロスメン
バ３もアルミニウム（アルミ合金を含む）の押し出し型
材にて構成される。
に示すように、アルミニウム（アルミ合金を含む）製の
厚みの薄い角パイプ材よりなるフレーム部５１とその内
部に充填された発泡アルミニウム５２とから構成され
る。フレーム部５１の前端部にはほぼコ字状をなすクロ
スメンバ取付部５１ａが設けられ、該クロスメンバ取付
部５１ａにフロントクロスメンバ３が嵌装されボルト，
ナットにより締付締結される。このフロントクロスメン
バ３もアルミニウム（アルミ合金を含む）の押し出し型
材にて構成される。
【００１４】発泡アルミニウムは、従来より公知のよう
に、アルミニウム（Ａｌ）又はその合金を溶融し、増粘
材（例えば特定量のカルシウム）を加えて攪拌増粘した
後、発泡材（例えば特定量の水素化チタン）を加えて再
度攪拌し、発泡容器内で密閉状態にて発泡させることに
より得られるものであり、このようにして得た発泡アル
ミニウムのブロックは、発泡容器の内壁に近い部分即ち
ブロックの周辺部分は発泡が不充分（高密度）で硬く、
発泡容器の内壁から離れた部分即ちブロックの中身の部
分は安定した均一の発泡組織（低密度）となり、従来よ
りその均一発泡組織の部分を切り出して吸音材又は断熱
材として使用されているものである。
に、アルミニウム（Ａｌ）又はその合金を溶融し、増粘
材（例えば特定量のカルシウム）を加えて攪拌増粘した
後、発泡材（例えば特定量の水素化チタン）を加えて再
度攪拌し、発泡容器内で密閉状態にて発泡させることに
より得られるものであり、このようにして得た発泡アル
ミニウムのブロックは、発泡容器の内壁に近い部分即ち
ブロックの周辺部分は発泡が不充分（高密度）で硬く、
発泡容器の内壁から離れた部分即ちブロックの中身の部
分は安定した均一の発泡組織（低密度）となり、従来よ
りその均一発泡組織の部分を切り出して吸音材又は断熱
材として使用されているものである。
【００１５】図１の実施例では、溶融アルミニウム又は
溶融アルミニウム合金に所定量の増粘材と発泡材を加え
攪拌したものを、上記角パイプ材よりなるフレーム部５
１内に入れて発泡させることにより、フレーム部５１と
その内部に充填された発泡アルミニウム５２とからなる
衝撃吸収用フレーム部材５を構成するものである。フレ
ーム部５１内で発泡した発泡アルミニウム５２は、その
発泡特性により、フレーム部５１の内周面に近い部分
（即ち発泡アルミニウム５２の周辺部分）は発泡が不充
分で高密度，高強度となり、内部は充分に発泡した均一
の低密度部分となる。
溶融アルミニウム合金に所定量の増粘材と発泡材を加え
攪拌したものを、上記角パイプ材よりなるフレーム部５
１内に入れて発泡させることにより、フレーム部５１と
その内部に充填された発泡アルミニウム５２とからなる
衝撃吸収用フレーム部材５を構成するものである。フレ
ーム部５１内で発泡した発泡アルミニウム５２は、その
発泡特性により、フレーム部５１の内周面に近い部分
（即ち発泡アルミニウム５２の周辺部分）は発泡が不充
分で高密度，高強度となり、内部は充分に発泡した均一
の低密度部分となる。
【００１６】このように構成された衝撃吸収用フレーム
部材５を、サイドメンバ２の前部に嵌装しボルト，ナッ
トの締付けにより一体的に連結し、該衝撃吸収用フレー
ム部材５の前端部にフロントクロスメンバ３をボルト，
ナットにて締付締結して、シャシフレーム１の前方部分
を構成し、図２に示すように、該シャシフレーム１の前
端部即ちフロントクロスメンバ３がフロントバンパ６の
裏面の極く近傍まで前方へ延長された構造とする。尚、
図２において、鎖線示の３′は従来のフロントクロスメ
ンバの位置であり、従来は軽，中衝突時の衝突エネルギ
を、フロントバンパ６とフロントクロスメンバ３′との
間の範囲δで、フロントバンパ６とキャビン７の前部と
の双方が変形することによって吸収するようにしていた
ものである。
部材５を、サイドメンバ２の前部に嵌装しボルト，ナッ
トの締付けにより一体的に連結し、該衝撃吸収用フレー
ム部材５の前端部にフロントクロスメンバ３をボルト，
ナットにて締付締結して、シャシフレーム１の前方部分
を構成し、図２に示すように、該シャシフレーム１の前
端部即ちフロントクロスメンバ３がフロントバンパ６の
裏面の極く近傍まで前方へ延長された構造とする。尚、
図２において、鎖線示の３′は従来のフロントクロスメ
ンバの位置であり、従来は軽，中衝突時の衝突エネルギ
を、フロントバンパ６とフロントクロスメンバ３′との
間の範囲δで、フロントバンパ６とキャビン７の前部と
の双方が変形することによって吸収するようにしていた
ものである。
【００１７】上記の構成において、正面衝突時は軽，中
衝突であってもフロントバンパ６を介してシャシフレー
ム１に衝突荷重が入力し、衝突初期からフロントクロス
メンバ３及びサイドメンバ前方部分である衝撃吸収用フ
レーム部材５の座屈変形によって衝突エネルギを吸収す
ることになる。この場合、衝撃吸収用フレーム部材５の
フレーム部５１は薄肉のアルミニウム材にて構成されサ
イドメンバ２の一般部分に比べはるかに潰れ易い構成と
なっているが、該フレーム部５１内に発泡アルミニウム
５２が充填されており、その発泡特性により該発泡アル
ミニウム５２の周辺部分が低発泡で硬い層をなしている
ことによって、衝突時の適度な初期抗力を安定座屈モー
ドとして得ることができ、衝突荷重の立上り遅れがなく
なると共に、発泡アルミニウム５２の発泡密度を適切に
設定することによって、衝撃吸収用フレーム部材５が衝
突の規模に応じて安定に座屈変形し、衝突エネルギの吸
収が効果的に行なわれる。又、このように衝撃吸収用フ
レーム部材５の適度な初期抗力及び安定な座屈変形等に
よって、エアバッグ用衝突センサのセンシングも的確と
なり、エアバッグを作動させないノーファイア領域の確
実な保証が可能となる。
衝突であってもフロントバンパ６を介してシャシフレー
ム１に衝突荷重が入力し、衝突初期からフロントクロス
メンバ３及びサイドメンバ前方部分である衝撃吸収用フ
レーム部材５の座屈変形によって衝突エネルギを吸収す
ることになる。この場合、衝撃吸収用フレーム部材５の
フレーム部５１は薄肉のアルミニウム材にて構成されサ
イドメンバ２の一般部分に比べはるかに潰れ易い構成と
なっているが、該フレーム部５１内に発泡アルミニウム
５２が充填されており、その発泡特性により該発泡アル
ミニウム５２の周辺部分が低発泡で硬い層をなしている
ことによって、衝突時の適度な初期抗力を安定座屈モー
ドとして得ることができ、衝突荷重の立上り遅れがなく
なると共に、発泡アルミニウム５２の発泡密度を適切に
設定することによって、衝撃吸収用フレーム部材５が衝
突の規模に応じて安定に座屈変形し、衝突エネルギの吸
収が効果的に行なわれる。又、このように衝撃吸収用フ
レーム部材５の適度な初期抗力及び安定な座屈変形等に
よって、エアバッグ用衝突センサのセンシングも的確と
なり、エアバッグを作動させないノーファイア領域の確
実な保証が可能となる。
【００１８】上記図１の実施例では、溶融アルミニウム
又は溶融アルミニウム合金に増粘材と発泡材とを加えて
攪拌したものをフレーム部５１内に入れて発泡させるこ
とにより、衝撃吸収用フレーム部材５を構成した例を示
しているが、本発明はこれに限らず、フレーム部５１よ
り大きな容器で発泡アルミニウムのブロックを作り、こ
の発泡アルミニウムのブロックをフレーム部５１に適合
する大きさに切断，切削してフレーム部５１内に挿入す
ることにより衝撃吸収用フレーム部材５を構成してもよ
い。このように発泡アルミニウムブロックを切断，切削
してフレーム部５１内に挿入する場合は、挿入充填され
る発泡アルミニウム５２の発泡密度分布を、発泡アルミ
ニウム５２の前方部分は低密度で後方に近づくに従って
高密度となるよう構成することが可能となる。この場合
の例を第２の実施例として図３に示す。
又は溶融アルミニウム合金に増粘材と発泡材とを加えて
攪拌したものをフレーム部５１内に入れて発泡させるこ
とにより、衝撃吸収用フレーム部材５を構成した例を示
しているが、本発明はこれに限らず、フレーム部５１よ
り大きな容器で発泡アルミニウムのブロックを作り、こ
の発泡アルミニウムのブロックをフレーム部５１に適合
する大きさに切断，切削してフレーム部５１内に挿入す
ることにより衝撃吸収用フレーム部材５を構成してもよ
い。このように発泡アルミニウムブロックを切断，切削
してフレーム部５１内に挿入する場合は、挿入充填され
る発泡アルミニウム５２の発泡密度分布を、発泡アルミ
ニウム５２の前方部分は低密度で後方に近づくに従って
高密度となるよう構成することが可能となる。この場合
の例を第２の実施例として図３に示す。
【００１９】即ち、先ずフレーム部５１より２倍以上大
きい容器で図３（Ａ）に示すような発泡アルミニウムブ
ロックａを作る。この発泡アルミニウムブロックａは、
その発泡特性によって、発泡容器の内周面に近いブロッ
ク周辺部分は高密度，中身の部分は均一の発泡組織（低
密度）となる。そのブロックａを点線示のように上下の
高密度部分ｂ，ｃ及び両側面の高密度部分ｄ，ｅを切り
落し、残った部分を長手方向中央部で切断して、図３
（Ｂ）に示すようなフレーム部５１に適合する発泡アル
ミニウムｆを２個作成する。この発泡アルミニウムｆ
は、前後方向の一方の端面部分が均一な発泡組織の低密
度部分となり、他方の端面部分に近づくに従って高密度
となる。この発泡アルミニウムｆを、図３（Ｃ）に示す
ように低密度の端面部分を前方に向けてフレーム部５１
内に挿入充填することにより、衝撃吸収用フレーム部材
５を構成し、該衝撃吸収用フレーム部材５の後端部をサ
イドメンバ２の前端部に嵌装してボルト，ナットの締付
けにて一体的に連結し、該衝撃吸収用フレーム部材５前
端のクロスメンバ取付部５１ａにフロントクロスメンバ
３をボルト，ナットの締付けにて締結する。上記サイド
メンバ２の内部には予め支持板２１が溶接固着されてお
り、衝撃吸収用フレーム部材５を該サイドメンバ２に嵌
装しフレーム部５１の後端縁部及び発泡アルミニウム５
２の高密度の後端面が上記支持板２１に当接した状態に
て、衝撃吸収用フレーム部材５の後端とサイドメンバ２
との嵌装部分をボルト，ナットの締付にて一体的に連結
する。
きい容器で図３（Ａ）に示すような発泡アルミニウムブ
ロックａを作る。この発泡アルミニウムブロックａは、
その発泡特性によって、発泡容器の内周面に近いブロッ
ク周辺部分は高密度，中身の部分は均一の発泡組織（低
密度）となる。そのブロックａを点線示のように上下の
高密度部分ｂ，ｃ及び両側面の高密度部分ｄ，ｅを切り
落し、残った部分を長手方向中央部で切断して、図３
（Ｂ）に示すようなフレーム部５１に適合する発泡アル
ミニウムｆを２個作成する。この発泡アルミニウムｆ
は、前後方向の一方の端面部分が均一な発泡組織の低密
度部分となり、他方の端面部分に近づくに従って高密度
となる。この発泡アルミニウムｆを、図３（Ｃ）に示す
ように低密度の端面部分を前方に向けてフレーム部５１
内に挿入充填することにより、衝撃吸収用フレーム部材
５を構成し、該衝撃吸収用フレーム部材５の後端部をサ
イドメンバ２の前端部に嵌装してボルト，ナットの締付
けにて一体的に連結し、該衝撃吸収用フレーム部材５前
端のクロスメンバ取付部５１ａにフロントクロスメンバ
３をボルト，ナットの締付けにて締結する。上記サイド
メンバ２の内部には予め支持板２１が溶接固着されてお
り、衝撃吸収用フレーム部材５を該サイドメンバ２に嵌
装しフレーム部５１の後端縁部及び発泡アルミニウム５
２の高密度の後端面が上記支持板２１に当接した状態に
て、衝撃吸収用フレーム部材５の後端とサイドメンバ２
との嵌装部分をボルト，ナットの締付にて一体的に連結
する。
【００２０】図３（Ｃ）のように衝撃吸収用フレーム部
材５でサイドメンバ２の前端部分を構成したシャシフレ
ーム１は、上記第１の実施例と同様に、図２に示すよう
に、該シャシフレーム１の前端部即ちフロントクロスメ
ンバ３がフロントバンパ６の裏面の極く近傍まで延長さ
れた構造とする。
材５でサイドメンバ２の前端部分を構成したシャシフレ
ーム１は、上記第１の実施例と同様に、図２に示すよう
に、該シャシフレーム１の前端部即ちフロントクロスメ
ンバ３がフロントバンパ６の裏面の極く近傍まで延長さ
れた構造とする。
【００２１】この第２の実施例の構成によれば、正面衝
突時は軽，中衝突であっても衝突初期からフロントクロ
スメンバ３及び衝撃吸収用フレーム部材５の座屈変形に
よって衝突エネルギを吸収し、エアバッグ用衝突センサ
のセンシングも的確となり、エアバッグを作動させない
ノーファイア領域の確実な保証が可能となる、という上
記第１の実施例と同じ作用，効果に加え、この第２実施
例ではフレーム部５１内に充填された発泡アルミニウム
５２が、前方部は低密度で後端部に近づくに従って高密
度となりその後端面が支持板２１で支持された構成とな
っているので、衝突荷重の入力にて、衝撃吸収用フレー
ム部材５が前部から後方部へと徐々に抗力を増しながら
無理なく安定に潰れていき、圧潰時の座屈モードが非常
によく、効果的なエネルギ吸収が可能となる、という作
用，効果を得ることができるものである。
突時は軽，中衝突であっても衝突初期からフロントクロ
スメンバ３及び衝撃吸収用フレーム部材５の座屈変形に
よって衝突エネルギを吸収し、エアバッグ用衝突センサ
のセンシングも的確となり、エアバッグを作動させない
ノーファイア領域の確実な保証が可能となる、という上
記第１の実施例と同じ作用，効果に加え、この第２実施
例ではフレーム部５１内に充填された発泡アルミニウム
５２が、前方部は低密度で後端部に近づくに従って高密
度となりその後端面が支持板２１で支持された構成とな
っているので、衝突荷重の入力にて、衝撃吸収用フレー
ム部材５が前部から後方部へと徐々に抗力を増しながら
無理なく安定に潰れていき、圧潰時の座屈モードが非常
によく、効果的なエネルギ吸収が可能となる、という作
用，効果を得ることができるものである。
【００２２】図４は本発明の第３の実施例を示すもの
で、衝撃吸収用フレーム部材５の発泡アルミニウム５２
の内部にエアバッグ用の衝突センサ８を組み込んだ例を
示している。図４において、その他の構成は図１と同じ
であり、図１と同一の符号は図１と同じ部分を表してい
る。
で、衝撃吸収用フレーム部材５の発泡アルミニウム５２
の内部にエアバッグ用の衝突センサ８を組み込んだ例を
示している。図４において、その他の構成は図１と同じ
であり、図１と同一の符号は図１と同じ部分を表してい
る。
【００２３】シャシフレーム付のワンボックス型車両に
おいては、従来はキャビンのフロア部に衝突センサを取
付けているのが一般的である（図２において従来の衝突
センサ取付位置を８′の符号で示している）が、この構
成では衝突荷重がキャビン各部に分散されつつ衝突セン
サに伝わるので、微妙なセンシングの設定が行なわれに
くい。即ち、運転席側と助手席側とではエアバッグの容
量がかなり相違するので、衝突センサのセンシングを運
転席側と助手席側とで左右非対称に行ない、運転席側と
助手席側とでエアバッグ作動のタイミングに微妙な時間
差を設けることが望ましい。しかし、従来のように衝突
センサをキャビンのフロア部に設置すると、シャシフレ
ームから入力した衝突荷重がキャビンで分散吸収されつ
つ衝突センサに伝わるので、精度の高いセンシングは無
理であり、左右非対称の微妙なセンシング設定はとうて
い期待できない。
おいては、従来はキャビンのフロア部に衝突センサを取
付けているのが一般的である（図２において従来の衝突
センサ取付位置を８′の符号で示している）が、この構
成では衝突荷重がキャビン各部に分散されつつ衝突セン
サに伝わるので、微妙なセンシングの設定が行なわれに
くい。即ち、運転席側と助手席側とではエアバッグの容
量がかなり相違するので、衝突センサのセンシングを運
転席側と助手席側とで左右非対称に行ない、運転席側と
助手席側とでエアバッグ作動のタイミングに微妙な時間
差を設けることが望ましい。しかし、従来のように衝突
センサをキャビンのフロア部に設置すると、シャシフレ
ームから入力した衝突荷重がキャビンで分散吸収されつ
つ衝突センサに伝わるので、精度の高いセンシングは無
理であり、左右非対称の微妙なセンシング設定はとうて
い期待できない。
【００２４】そこで上記のようにシャシフレーム１のサ
イドメンバ前方部分を、薄肉のアルミニウム材よりなる
フレーム部５１とその内部に充填した発泡アルミニウム
５２とからなる衝撃吸収用フレーム部材５とした構成を
利用し、図４に示すように、衝撃吸収用フレーム部材５
の発泡アルミニウム５２の内部に衝突センサ８を埋め込
み設置した構成を採ることにより、衝撃吸収用フレーム
部材５の前端部から入力した衝突荷重が直接衝突センサ
８に伝わるので、精度の高い左右非対称のセンシングが
可能となり、乗用車なみの非常に微妙なエアバッグ展開
タイミングを実現できるものである。
イドメンバ前方部分を、薄肉のアルミニウム材よりなる
フレーム部５１とその内部に充填した発泡アルミニウム
５２とからなる衝撃吸収用フレーム部材５とした構成を
利用し、図４に示すように、衝撃吸収用フレーム部材５
の発泡アルミニウム５２の内部に衝突センサ８を埋め込
み設置した構成を採ることにより、衝撃吸収用フレーム
部材５の前端部から入力した衝突荷重が直接衝突センサ
８に伝わるので、精度の高い左右非対称のセンシングが
可能となり、乗用車なみの非常に微妙なエアバッグ展開
タイミングを実現できるものである。
【００２５】図４の実施例では、固定接点８１と可動接
点８２，８２と移動片８３とこれらを内蔵するハウジン
グ８４とから構成した衝突センサ８であって、衝突時の
減速度に応じて移動片８３が前方へ移動して可動接点８
２，８２を固定接点８１に接触させ、この接触にて電気
的信号を発生するようにしたものを示しているが、発泡
アルミニウム５２内に埋め込み設置される衝突センサ８
としては図示のものに限定されることなく従来より公知
の任意構成の衝突センサを採用できる。
点８２，８２と移動片８３とこれらを内蔵するハウジン
グ８４とから構成した衝突センサ８であって、衝突時の
減速度に応じて移動片８３が前方へ移動して可動接点８
２，８２を固定接点８１に接触させ、この接触にて電気
的信号を発生するようにしたものを示しているが、発泡
アルミニウム５２内に埋め込み設置される衝突センサ８
としては図示のものに限定されることなく従来より公知
の任意構成の衝突センサを採用できる。
【００２６】又、発泡アルミニウム５２内への衝突セン
サ８の取付けは、図４の実施例ではフレーム部５１内で
発泡前の溶融アルミニウム内に、センサ支持板５３の中
央部に嵌装取付けた衝突センサ８の主要部を埋め込んだ
状態で、該センサ支持板５３をフレーム部５１に固定
し、その後フレーム部５１内で溶融アルミニウムが発泡
して発泡アルミニウム５２となることにより、衝突セン
サ８の主要部が発泡アルミニウム５２内に埋め込まれた
状態でセンサ支持板５３に支持された構造とした例を示
している。しかし、図４に示す状態で、センサ支持板５
３の後方部にも溶融アルミニウムを入れて発泡させるこ
とにより、センサ支持板５３及び衝突センサ８全体が発
泡アルミニウム５２内に完全に埋め込まれた構造として
もよい。又図３に示す第２の実施例に適用する場合は、
発泡アルミニウム５２の後端中央部に衝突センサ取付用
の凹陥部を形成しておき、その凹陥部内に衝突センサ８
の主要部を嵌め込み、支持板２１で固定するという取付
構造とすることで、上記図４の実施例と同様の作用，効
果を得ることができる。その他、衝突センサの具体的取
付構造は任意の構成を採用できる。
サ８の取付けは、図４の実施例ではフレーム部５１内で
発泡前の溶融アルミニウム内に、センサ支持板５３の中
央部に嵌装取付けた衝突センサ８の主要部を埋め込んだ
状態で、該センサ支持板５３をフレーム部５１に固定
し、その後フレーム部５１内で溶融アルミニウムが発泡
して発泡アルミニウム５２となることにより、衝突セン
サ８の主要部が発泡アルミニウム５２内に埋め込まれた
状態でセンサ支持板５３に支持された構造とした例を示
している。しかし、図４に示す状態で、センサ支持板５
３の後方部にも溶融アルミニウムを入れて発泡させるこ
とにより、センサ支持板５３及び衝突センサ８全体が発
泡アルミニウム５２内に完全に埋め込まれた構造として
もよい。又図３に示す第２の実施例に適用する場合は、
発泡アルミニウム５２の後端中央部に衝突センサ取付用
の凹陥部を形成しておき、その凹陥部内に衝突センサ８
の主要部を嵌め込み、支持板２１で固定するという取付
構造とすることで、上記図４の実施例と同様の作用，効
果を得ることができる。その他、衝突センサの具体的取
付構造は任意の構成を採用できる。
【００２７】尚、図１乃至図４の実施例において、フロ
ントクロスメンバ３の図１（Ｂ）において斜線を付した
部分３ａの内部にも発泡アルミニウムを充填した構造と
してもよい。又、図１乃至図４では、衝撃吸収用フレー
ム部材５のフレーム部５１をアルミニウム材で構成した
例を示しているが、該フレーム部５１をサイドメンバ２
と同材質（通常、鋼板）のパイプ材で構成し、該パイプ
材の厚みをサイドメンバ２の厚みより極く薄くすること
により長手方向に潰れ易くしたものとしてもよい。更
に、フロントクロスメンバ３もアルミニウム（アルミ合
金を含む）製に限らず、サイドメンバ２と同材質のパイ
プ材で構成してもよい。衝撃吸収用フレーム部材５のフ
レーム部５１とフロントクロスメンバ３との双方を鋼板
製のパイプ材で構成した場合は、フレーム部５１とサイ
ドメンバ２との嵌合固定及びフレーム部５１とフロント
クロスメンバ３との固定を、ボルト，ナットによる締付
けに代え溶接による固定とすることができる。
ントクロスメンバ３の図１（Ｂ）において斜線を付した
部分３ａの内部にも発泡アルミニウムを充填した構造と
してもよい。又、図１乃至図４では、衝撃吸収用フレー
ム部材５のフレーム部５１をアルミニウム材で構成した
例を示しているが、該フレーム部５１をサイドメンバ２
と同材質（通常、鋼板）のパイプ材で構成し、該パイプ
材の厚みをサイドメンバ２の厚みより極く薄くすること
により長手方向に潰れ易くしたものとしてもよい。更
に、フロントクロスメンバ３もアルミニウム（アルミ合
金を含む）製に限らず、サイドメンバ２と同材質のパイ
プ材で構成してもよい。衝撃吸収用フレーム部材５のフ
レーム部５１とフロントクロスメンバ３との双方を鋼板
製のパイプ材で構成した場合は、フレーム部５１とサイ
ドメンバ２との嵌合固定及びフレーム部５１とフロント
クロスメンバ３との固定を、ボルト，ナットによる締付
けに代え溶接による固定とすることができる。
【００２８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ワンボッ
クス型車両等のシャシフレーム付の車両において、シャ
シフレームのサイドメンバの前端部分を、長手方向に潰
れ易い薄肉のパイプ材よりなるフレーム部とその内部に
充填した発泡アルミニウムとからなる衝撃吸収用フレー
ム部材にて構成し、この衝撃吸収用フレーム部材の前端
部に締結されたフロントクロスメンバがフロントバンパ
の裏面の近傍に位置するよう構成したことにより、正面
衝突時それが軽，中衝突であっても適度の初期抗力を衝
撃吸収用フレーム部材の安定座屈モードとして得ること
ができ、衝突荷重の立上り遅れはなくなり、衝突の規模
に応じた安定的な座屈変形によって、衝突エネルギの効
果的な吸収が行なわれると共に、エアバッグ用の衝突セ
ンサのセンシングも的確に行なわれ、エアバッグを作動
させないノーファイア領域を確実に保証することができ
るもので、実用上多大の効果をもたらし得るものであ
る。
クス型車両等のシャシフレーム付の車両において、シャ
シフレームのサイドメンバの前端部分を、長手方向に潰
れ易い薄肉のパイプ材よりなるフレーム部とその内部に
充填した発泡アルミニウムとからなる衝撃吸収用フレー
ム部材にて構成し、この衝撃吸収用フレーム部材の前端
部に締結されたフロントクロスメンバがフロントバンパ
の裏面の近傍に位置するよう構成したことにより、正面
衝突時それが軽，中衝突であっても適度の初期抗力を衝
撃吸収用フレーム部材の安定座屈モードとして得ること
ができ、衝突荷重の立上り遅れはなくなり、衝突の規模
に応じた安定的な座屈変形によって、衝突エネルギの効
果的な吸収が行なわれると共に、エアバッグ用の衝突セ
ンサのセンシングも的確に行なわれ、エアバッグを作動
させないノーファイア領域を確実に保証することができ
るもので、実用上多大の効果をもたらし得るものであ
る。
【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、（Ａ）は
シャシフレーム付のワンボックス型車両の外観斜視図、
（Ｂ）はシャシフレームの前方部分の平面図、（Ｃ）は
（Ｂ）のＸ−Ｘ拡大断面図である。
シャシフレーム付のワンボックス型車両の外観斜視図、
（Ｂ）はシャシフレームの前方部分の平面図、（Ｃ）は
（Ｂ）のＸ−Ｘ拡大断面図である。
【図２】図１に示すシャシフレームを用いた車両の側面
説明図である。
説明図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示すもので、（Ａ）は
フレーム部以外の容器で作られた発泡アルミニウムブロ
ックの斜視図、（Ｂ）は該発泡アルミニウムブロックを
切断してフレーム部に適合する大きさに形成された発泡
アルミニウムの斜視図、（Ｃ）は（Ｂ）に示す発泡アル
ミニウムを用いて構成した衝撃吸収用フレーム部材を組
み込んだシャシフレーム前方部分の断面図である。
フレーム部以外の容器で作られた発泡アルミニウムブロ
ックの斜視図、（Ｂ）は該発泡アルミニウムブロックを
切断してフレーム部に適合する大きさに形成された発泡
アルミニウムの斜視図、（Ｃ）は（Ｂ）に示す発泡アル
ミニウムを用いて構成した衝撃吸収用フレーム部材を組
み込んだシャシフレーム前方部分の断面図である。
【図４】本発明の第３の実施例を示すもので、図１
（Ｂ）のＸ−Ｘに相当する部分の断面図である。
（Ｂ）のＸ−Ｘに相当する部分の断面図である。
１ シャシフレーム ２ サイドメンバ ３ フロントクロスメンバ ４ クロスメンバ ５ 衝撃吸収用フレーム部材 ６ フロントバンパ ７ キャビン ８ 衝突センサ ２１ 支持板 ５１ フレーム部 ５２ 発泡アルミニウム
Claims (4)
- 【請求項１】 左右のサイドメンバと該左右のサイドメ
ンバを連結する複数のクロスメンバとからなるシャシフ
レーム付の車両において、該シャシフレームの左右のサ
イドメンバの前方部分を、内部に発泡アルミニウムを充
填したフレーム部よりなる衝撃吸収用フレーム部材にて
構成し、該衝撃吸収用フレーム部材の前端部をフロント
バンパの裏面近傍に位置させたことを特徴とする車両の
前部フレーム構造。 - 【請求項２】 請求項１に記載の車両の前部フレーム構
造において、内部に発泡アルミニウムを充填したフレー
ム部は、薄肉のアルミニウム又はアルミニウム合金より
なるパイプ材にて構成されていることを特徴とする車両
の前部フレーム構造。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の車両の前部フレ
ーム構造において、フレーム部の内部に充填される発泡
アルミニウムは、前方部分が低密度で後端部に近づくに
従って高密度となるよう構成されていることを特徴とす
る車両の前部フレーム構造。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の車両
の前部フレーム構造において、フレーム部の内部に充填
された発泡アルミニウム内に、車両の衝突を検出する衝
突センサが埋め込み設置されていることを特徴とする車
両の前部フレーム構造。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6333360A JPH08164869A (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 車両の前部フレーム構造 |
| US08/557,728 US5611568A (en) | 1994-12-15 | 1995-11-13 | Frame structure of vehicle body |
| GB9524644A GB2295993B (en) | 1994-12-15 | 1995-12-01 | Vehicle body frame structure |
| DE19546352A DE19546352C2 (de) | 1994-12-15 | 1995-12-12 | Rahmenkonstruktion für eine Fahrzeugkarosserie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6333360A JPH08164869A (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 車両の前部フレーム構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08164869A true JPH08164869A (ja) | 1996-06-25 |
Family
ID=18265246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6333360A Pending JPH08164869A (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 車両の前部フレーム構造 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5611568A (ja) |
| JP (1) | JPH08164869A (ja) |
| DE (1) | DE19546352C2 (ja) |
| GB (1) | GB2295993B (ja) |
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| JP2014136537A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Toyota Motor Corp | 車体前部構造 |
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