説明

車両の荷重伝達構造

【課題】 車両にオフセット前突が生じた場合に、非オフセット前突側においても衝突エネルギーの吸収を図ることができる車両の荷重伝達構造を提供する。
【解決手段】 車両の荷重伝達構造は、左右フロントサイドメンバ1L,1Rを備えており、左右フロントサイドメンバ1L,1Rには、それぞれ左右インナトルク3L,3Rが接続されている。左右フロントサイドメンバ1L、1Rの下方には、サスペンションメンバ4が設けられている。サスペンションメンバ4と右インナトルク3Rとの間の右側サス−ボデー離間距離は、サスペンションメンバ4と左インナトルク3Rとの間の左側サス−ボデー離間距離よりも長い距離とされている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の荷重伝達構造に係り、特に、車両の前部構造における荷重伝達構造に関する。
【背景技術】
【0002】
車両の前部では、車両が正面から他車両などの障害物と正面衝突した場合などに、荷重を後方に伝達する荷重伝達構造が設けられることが多い。このような荷重伝達構造が設けられた車両として、従来、フロントサイドメンバに対してボルト止めされて接続されたフロントサブフレームを備えるフロントサブフレーム取付構造がある(たとえば、特許文献1参照)。
【0003】
このフロントサブフレーム構造においては、フロントサイドメンバにおけるフロントサブフレームに対する取付部にボルトが貫通する長孔が形成されている。この長孔は、車両の前後方向に沿って延在している。したがって、車両が前突した場合には、サブフレームが車両の前後方向に沿って移動することにより、衝突エネルギーを十分に吸収することができる。
【0004】
さらに、オフセット前突時には、オフセット前突が生じた側(以下「オフセット前突側」という)のフロントサブフレームが車両の前後方向に沿って移動する。その一方で、オフセット前突が生じていない側(以下「非オフセット前突側」という)のフロントサブフレームは移動することなくもとの位置にとどまっている。このため、キャビンの変形を低減することができるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2004−130827号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、上記特許文献1に開示されたオフセット前突時には、オフセット前突側のフロントサブフレームが車両の前後方向に移動して衝突エネルギーを吸収し、非オフセット前突側のフロントサブフレームは移動しないようにしている。このため、オフセット前突時において、非オフセット前突側のフロントサブフレームで衝突エネルギーの吸収を図ることができず、非オフセット前突側における衝撃加速度の低減を図ることができないという問題があった。
【0007】
そこで、本発明の課題は、車両にオフセット前突が生じた場合に、非オフセット前突側においても衝突エネルギーの吸収を図ることができる車両の荷重伝達構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決した本発明に係る車両の荷重伝達構造は、車両の左側に設けられた左サイドメンバを含む左ボデー部と、車両の右側に設けられた右サイドメンバとを含む右ボデー部を備え、左サイドメンバは、左サイドメンバ前段部および左サイドメンバ後段部を備え、右サイドメンバは、右サイドメンバ前段部および右サイドメンバ後段部を備えており、車両の前突時に、左ボデー部に対して相対的に前後方向に移動することにより、左サイドメンバ後段部に対して荷重を伝達する左サブ荷重伝達部材と、車両の前突時に、右ボデー部に対して相対的に前後方向に移動することにより、右サイドメンバ後段部に対して荷重を伝達する右サブ荷重伝達部材と、を有しており、左サブ荷重伝達部材と左ボデー部との間における前後方向の離間距離が、右サブ荷重伝達部材と右左ボデー部との間における前後方向の離間距離と異なる距離にされていることを特徴とする。
【0009】
本発明に係る車両の荷重伝達構造においては、左サブ荷重伝達部材と左ボデー部との間における前後方向の離間距離が、右サブ荷重伝達部材と右左ボデー部との間における前後方向の離間距離と異なる距離にされている。このため、車両にオフセット前突が生じた際には、非オフセット前突側のストロークをオフセット前突側に対して小さくすることにより、非オフセット前突側でも荷重を分散させることができる。よって、車両にオフセット前突が生じた場合に、非オフセット前突側においても衝突エネルギーの吸収を図ることができる。
【0010】
ここで、左サブ荷重伝達部材と左ボデー部との間における前後方向の離間距離が、右サブ荷重伝達部材と右ボデー部との間における前後方向の離間距離よりも長くされている態様とすることができる。
【0011】
このように、左サブ荷重伝達部材と左ボデー部との間における前後方向の離間距離が、右サブ荷重伝達部材と右ボデー部との間における前後方向の離間距離よりも長くされていることにより、対向車両との衝突頻度が高い右側よりも左側で離間距離を長くすることができる。したがって、車両の右側でオフセット前突が生じた際に左右サブ荷重伝達部材が同程度のタイミングで左右ボデー部に当接する。よって、衝突による荷重を左右ボデーに好適に分散することができる。
【0012】
また、左サブ荷重伝達部材および右サブ荷重伝達部材は、サスペンションメンバである態様とすることができる。
【0013】
このように、左サブ荷重伝達部材および右サブ荷重伝達部材としては、サスペンションメンバを好適に利用することができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係る車両の荷重伝達構造によれば、車両にオフセット前突が生じた場合に、非オフセット前突側においても衝突エネルギーの吸収を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態に係る車両の荷重伝達構造の平面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】減速Gとストロークとの関係を示すグラフである。
【図4】(a)は、車両の荷重伝達構造の変形例を示す側断面図、(b)は、さらに他の変形例を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
【0017】
図1は、本発明の実施形態に係る車両の荷重伝達構造の平面図である。図1に示すように、本実施形態に係る車両の荷重伝達構造は、車両のボデーの一部を構成する左フロントサイドメンバ1Lを備えている。図1に示す左フロントサイドメンバ1Lは、車両の左側に設けられており、本発明の左サイドメンバに相当する。また、車両の右側には、左フロントサイドメンバ1Lと実質的な形状が同一である本発明の右サイドメンバに相当する右フロントサイドメンバ1Rが設けられている。
【0018】
左フロントサイドメンバ1Lは、図2にも示すように、車両の前後方向に延在して形成されており、前方上段部11L、傾斜部12L、および後方下段部13Lを備えている。前方上段部11Lおよび後方下段部13Lは、いずれも略水平に配置されており、前方上段部11Lの後端部と後方下段部13Lとの間に傾斜部12Lが配置されている。また、右フロントサイドメンバ1Rも、同様の前方上段部11R、傾斜部12R、および後方下段部13Rを備えている。
【0019】
左右フロントサイドメンバ1L,1Rにおける前方上段部11L,11Rの先端には、図示しない左右クラッシュボックスが取り付けられており、左右クラッシュボックスの先端側は、バンパリーンホースメントが配設されている。バンパリーンホースメントには、左右クラッシュボックスの先端面がそれぞれ接触した状態で接続されている。
【0020】
また、左フロントサイドメンバ1Lの左外側には、前後方向に延在し、車両のボデーの一部を構成する左ロッカ2Lが設けられている。同様に、右フロントサイドメンバ1Rの右外側には、前後方向に延在する右ロッカ2Rが設けられている。さらに、左フロントサイドメンバ1Lの右内側には、車両のボデーの一部を構成する左インナトルク3Lが設けられており、右フロントサイドメンバ1Rの左内側には、右インナトルク3Rが設けられている。
【0021】
左インナトルク3Lは、棒状をなし、前後方向に延在して配置されており、その先端部は、左外側方向に屈曲している。また、左インナトルク3Lの先端部は、左フロントサイドメンバ1Lにおける傾斜部12Lと後方下段部13Lとの分かれ目の近傍位置に接続されている。
【0022】
右インナトルク3Rは、棒状をなし、前後方向に延在して配置されており、その先端部は、右外側方向に屈曲している。また、右インナトルク3Rの先端部は、右フロントサイドメンバ1Rにおける傾斜部12Rと後方下段部13Rとの分かれ目の近傍位置に接続されている。また、右インナトルク3Rにおける右フロントサイドメンバ1Rとの接続部位は、左インナトルク3Lにおける左フロントサイドメンバ1Lとの接続部位よりも後方に設定されている。このため、左インナトルク3Lは、右インナトルク3Rよりも前方に位置している。
【0023】
左右フロントサイドメンバ1L,1Rにおける前方下方位置には、サスペンションメンバ4が設けられている。サスペンションメンバ4は、左フロントサイドメンバ1Lの下方から右フロントサイドメンバ1Rの下方にわたって配設された本体部4Aを備えている。また、本体部4Aにおける左側後端部には、左後突出部4Bが形成され、右側後端部には、右後突出部4Cが形成されている。
【0024】
さらに、左後突出部4Bの後部には、左後突出部4Bよりも一段下がった位置に左段差部4Dが形成されている。同様に、右後突出部4Cの後部には、右後突出部4Cよりも一段下がった位置に右段差部4Eが形成されている。これらの左段差部4Dおよび右段差部4Eは、ほぼ同じ高さ位置に配置されている。また、左後突出部4Bは、右後突出部4Cよりも後方にまで突出している。
【0025】
左段差部4Dのさらに後部には、左締結部4Fが形成されている。左締結部4Fは、左段差部4Dよりもさらに低い位置に配置されている。左締結部4F上には、筒状の左締結部材5Lが設けられている。左締結部材5Lは、その下端面が左締結部4Fの上面に固定されている。さらに、左締結部材5Lの上端部は、左インナトルク3Lの下面側に固定されている。
【0026】
一方、右段差部4Eのさらに後部には、右締結部4Gが形成されている。右締結部4Gは、右段差部4Eよりもさらに低い位置に配置されている。右締結部4G上には、筒状の右締結部材5Rが設けられている。右締結部材5Rは、その下端面が右締結部4Gの上面に固定されている。また、右締結部材5Rの上端部は、右インナトルク3Rの下面側に固定されている。
【0027】
さらに、サスペンションメンバ4における左後突出部4Bの裏面側と左インナトルク3Lの表面側とは、図2に実線で示すように同等の高さ位置で向き合って配置されている。また、右後突出部4Cの裏面側と右インナトルク3Rの表面側とは、図2に破線で示すように同等の高さ位置で向き合って配置されている。ここで、サスペンションメンバ4における右後突出部4Cと右インナトルク3Rとの間の離間距離(以下「右側サス−ボデー離間距離」という)は、左後突出部4Bと左インナトルク3Lとの間の離間距離(以下「左側サス−ボデー離間距離」という)よりも長い距離とされている。
【0028】
以上の構成を有する本実施形態に係る車両の荷重伝達構造の作用について説明する。本実施形態に係る車両の荷重伝達構造においては、車両が正面衝突等して車両の前方から荷重が入力された際、その荷重は左右のフロントサイドメンバ1L,1Rを介して後方に伝達される。さらには、衝突によってサスペンションメンバ4が後退し、車両の左右位置において、それぞれ左右フロントサイドメンバ1L,1Rにおける後方下段部13L,13Rの前方に配置された左右インナトルク3L,3Rに接触する。
【0029】
ここで、本実施形態に係る車両の荷重伝達構造では、左側サス−ボデー離間距離と右側サス−ボデー離間距離とは異なる長さとされている。このため、車両の左右においてサスペンションメンバ4とボデーの一部であるインナトルク3L,3Rとが接触するまでのストロークが異なる。したがって、車両が正突した際には、車両の左右で接触タイミングがずれて減速度が分散される。さらに、オフセット前突が生じた際には、非オフセット前突側のストロークをオフセット前突側に対して小さくすることにより、非オフセット前突側でも荷重を分散させることができる。
【0030】
したがって、車両にオフセット前突を含めた前突が生じた場合の減速方向の加速度(以下「減速G」という)を小さくすることができる。図3に、本実施形態に係る荷重伝達構造における減速Gと、従来技術に係る荷重伝達構造における減速Gとのストローク(車両前進量)に対する変化の相違をグラフにして示す。
【0031】
図3において、本実施形態に係る荷重伝達構造のストロークに対する減速Gの変化を実線で示し、従来技術に係る荷重伝達構造のストロークに対する減速Gの変化を破線で示す。また、両者が重なる位置では、実線で示している。従来技術に係る荷重伝達構造では、左側サス−ボデー離間距離および右側サス−ボデー離間距離が同一であるものを用いている。
【0032】
図3に示すように、本実施形態に係る荷重伝達構造では、ストロークが大きくなるにつれて減速Gが増加していき、第1位置P1付近でサスペンションメンバ4と右インナトルク3Rとが接触する。サスペンションメンバ4と左インナトルク3Lとの接触により、減速Gの増加量が徐々に小さくなり、減速Gが減少することとなる。その後、再び減速Gが増加傾向となるが、第2位置P2付近でサスペンションメンバ4と右インナトルク3Rとが接触して減速Gが再び下降傾向となる。したがって、減速Gが急激に大きくなることがなく、図3に示す位置に設定した目標の範囲内に減速Gを抑えることができる。
【0033】
一方、従来技術に係る荷重伝達構造では、ストロークが第1位置P1に到達するあたりまでは、本実施形態に係る荷重伝達構造と同様、ストロークが大きくなるにつれて減速Gが増加していく。ここで、第1位置付近でサスペンションメンバと左右インナトルク3L,3Rが接触することから、減速Gが大きく増加する。その後、車両ボデーによって衝撃エネルギーを十分吸収してから減速Gが下降する。しかし、減速Gの最大値は目標を大きく超えることとなる。
【0034】
このように、本実施形態に係る車両の荷重伝達構造においては、サスペンションメンバ4と左右インナトルク3L,3Rを含むボデーとの離間距離を車両の左右で異なるようにしている。したがって、オフセット前突が生じた際には、非オフセット前突側のストロークをオフセット前突側に対して小さくすることにより、非オフセット前突側でも荷重を分散させることができる。よって、車両にオフセット前突が生じた場合に、非オフセット前突側においても衝突エネルギーの吸収を図ることができる。
【0035】
また、本実施形態に係る車両の荷重伝達構造においては、右側サス−ボデー離間距離は、左側サス−ボデー離間距離よりも長い距離とされている。このため、対向車両との衝突頻度が高い右側よりも左側で離間距離を長くされている。したがって、車両の右側でオフセット前突が生じた際にサスペンションメンバ4が左右両側で左右インナトルク3L,3Rに同程度のタイミングで当接する。よって、衝突による荷重を左右ボデーに好適に分散することができる。
【0036】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態においては、図2に示すように、左後突出部4Bは、右後突出部4Cよりも後方にまで突出しており、左インナトルク3Lが右インナトルク3Rよりも前方に位置している。
【0037】
これに対して、図4(a)に示すように、左右インナトルク3L,3Rは、前後方向に同じ位置に配置されるとともに、サスペンションメンバ4の左後突出部4Bが、右後突出部4Cよりも後方にまで突出している態様とすることもできる。あるいは、図4(b)に示すように、サスペンションメンバ4の左後突出部4Bと右後突出部4Cとは前後方向に同じ位置に配置されるとともに、左インナトルク3Lが右インナトルク3Rよりも前方にまで突出している態様とすることもできる。
【0038】
また、上記実施形態においては、車両の前突時にサスペンションメンバ4と左右インナトルク3L,Rとが当接する態様とされているが、サスペンションメンバ4が他のボデー部と当接する態様とすることもできる。
【0039】
たとえば、サスペンションメンバと左右フロントサイドメンバとが直接当接する態様とすることもできるし、ロッカなどの他の部材と当接する態様とすることもできる。さらには、サブ荷重伝達部材がサスペンションメンバであるが、他の部材である態様とすることもできる。たとえば、サブ荷重伝達部材としては、ラジエータサポートなどを用いることもできる。
【符号の説明】
【0040】
1L…左フロントサイドメンバ、1R…右フロントサイドメンバ、2L…左ロッカ、2R…右ロッカ、3L…左インナトルク、3R…右インナトルク、4…サスペンションメンバ、4A…本体部、4B…左後突出部、4C…右後突出部、4D…左段差部、4E…右段差部、4F…左締結部、4G…右締結部、5L…左締結部材、5R…右締結部材、11L…前方上段部、11R…前方上段部、12L…傾斜部、12R…傾斜部、13L…後方下段部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の左側に設けられた左サイドメンバを含む左ボデー部と、前記車両の右側に設けられた右サイドメンバとを含む右ボデー部を備え、
前記左サイドメンバは、左サイドメンバ前段部および左サイドメンバ後段部を備え、前記右サイドメンバは、右サイドメンバ前段部および右サイドメンバ後段部を備えており、
前記車両の前突時に、前記左ボデー部に対して相対的に前後方向に移動することにより、前記左サイドメンバ後段部に対して荷重を伝達する左サブ荷重伝達部材と、
前記車両の前突時に、前記右ボデー部に対して相対的に前後方向に移動することにより、前記右サイドメンバ後段部に対して荷重を伝達する右サブ荷重伝達部材と、を有しており、
前記左サブ荷重伝達部材と前記左ボデー部との間における前後方向の離間距離が、前記右サブ荷重伝達部材と前記右左ボデー部との間における前後方向の離間距離と異なる距離にされていることを特徴とする車両の荷重伝達構造。
【請求項2】
前記左サブ荷重伝達部材と前記左ボデー部との間における前後方向の離間距離が、前記右サブ荷重伝達部材と前記右ボデー部との間における前後方向の離間距離よりも長くされている請求項1に記載の車両の荷重伝達構造。
【請求項3】
前記左サブ荷重伝達部材および前記右サブ荷重伝達部材は、サスペンションメンバである請求項1または請求項2に記載の車両の荷重伝達構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2012−166602(P2012−166602A)
【公開日】平成24年9月6日(2012.9.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−27213(P2011−27213)
【出願日】平成23年2月10日(2011.2.10)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】