車両骨格構造
【課題】車両の前面衝突時における衝撃吸収性を確保しつつ、車両骨格を軽量化することを目的とする。
【解決手段】サイドメンバ１４が、車両前部に位置するフロントサイドメンバ１４Ｆから車両後方に向かって車幅方向内側メンバ１４Ａ及び車幅方向外側メンバ１４Ｂに夫々分岐して構成されている。車両の前面衝突時にフロントサイドメンバ１４Ｆ（サイドメンバ１４）に入力された前突荷重は、車幅方向内側メンバ１４Ａ及び車幅方向外側メンバ１４Ｂに分散して伝達され、更に該車幅方向内側メンバ１４Ａを介して、トンネル部１８に沿って車両後方へ伝達される。また両側の車幅方向内側メンバ１４Ａの連結部２０が前突荷重により破断して分離することで、サイドメンバ１４は、フロントサイドメンバ１４Ｆの領域だけでなく、トンネル部１８の前端部１８Ｆに位置する車幅方向内側メンバ１４Ａの領域においても変形することができる。
【解決手段】サイドメンバ１４が、車両前部に位置するフロントサイドメンバ１４Ｆから車両後方に向かって車幅方向内側メンバ１４Ａ及び車幅方向外側メンバ１４Ｂに夫々分岐して構成されている。車両の前面衝突時にフロントサイドメンバ１４Ｆ（サイドメンバ１４）に入力された前突荷重は、車幅方向内側メンバ１４Ａ及び車幅方向外側メンバ１４Ｂに分散して伝達され、更に該車幅方向内側メンバ１４Ａを介して、トンネル部１８に沿って車両後方へ伝達される。また両側の車幅方向内側メンバ１４Ａの連結部２０が前突荷重により破断して分離することで、サイドメンバ１４は、フロントサイドメンバ１４Ｆの領域だけでなく、トンネル部１８の前端部１８Ｆに位置する車幅方向内側メンバ１４Ａの領域においても変形することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両骨格構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両前後方向に延設されたフロアトンネルを構成する押出し材から成るフロアトンネルフロントとフロアトンネルリヤとが、鋳造物から成るジョイントとで連結され、車両の前面衝突時に車両前方側からフロアトンネルに前突荷重が入った際に、ジョイントのみが変形することで、エネルギー吸収を行う構造が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２２４８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、上記した特許文献１に記載の従来例のように、車両の前面衝突時にフロアトンネルのジョイントのみが変形する構造では、フロアが局所変形するため、車両骨格の広い範囲へ前突荷重を分散させることが難しいと考えられる。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、車両の前面衝突時における衝撃吸収性を確保しつつ、車両骨格を軽量化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、車幅方向の両側において車両前後方向に夫々延設され、車両前部に位置するフロントサイドメンバから車両後方に向かって車幅方向内側メンバ及び車幅方向外側メンバに夫々分岐して構成され、両側の前記車幅方向内側メンバがフロアのトンネル部に沿って車両後方へ延びると共に少なくとも該トンネル部の前端部における車両前後方向の複数の連結部において互いに連結されたサイドメンバを有し、前記連結部は、前記サイドメンバに前突荷重が入力された際に破断可能に構成されている。
【０００６】
請求項１に記載の車両骨格構造では、サイドメンバが、車両前部に位置するフロントサイドメンバから車両後方に向かって車幅方向内側メンバ及び車幅方向外側メンバに夫々分岐して構成されているので、車両の前面衝突時にサイドメンバ（フロントサイドメンバ）に入力された前突荷重は、車幅方向内側メンバ及び車幅方向外側メンバに分散して伝達される。両側の車幅方向内側メンバは、フロアのトンネル部に沿って車両後方へ延びているので、前突荷重も該トンネル部に沿って車両後方へ伝達される。また両側の車幅方向内側メンバは、少なくともトンネル部の前端部における車両前後方向の複数の連結部において互いに連結され、該連結部は、サイドメンバに前突荷重が入力された際に破断可能に構成されているので、該連結部が前突荷重により破断することで、サイドメンバが、フロントサイドメンバの領域だけでなく、トンネル部の前端部に位置する車幅方向内側メンバの領域においても変形する。これにより、前面衝突時の衝撃吸収性を高めることができる。またこれによって、フロアの局所変形を抑制することができるので、該フロアを補強するための補強材を少なくして、車両骨格を軽量化することができる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の車両骨格構造において、前記サイドメンバにおいて、前記フロントサイドメンバ及び前記車幅方向内側メンバは、車両側面視で直線状に構成されている。
【０００８】
請求項２に記載の車両骨格構造では、サイドメンバのフロントサイドメンバ及び車幅方向内側メンバが、車両側面視で直線状に構成されているので、車両の前面衝突時にサイドメンバ（フロントサイドメンバ）に入力された前突荷重は、フロアのトンネル部に沿って車両後方へ延びる車幅方向内側メンバへ直線的に伝達される。これにより、車両上方へのサイドメンバの曲げ変形が抑制されるため、フロアの局所変形をより抑制することが可能となる。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両骨格構造において、両側の前記車幅方向内側メンバは、前記トンネル部内において互いに連結されている。
【００１０】
請求項３に記載の車両骨格構造では、両側の車幅方向内側メンバが、トンネル部内において互いに連結されているので、フロアにおけるトンネル部や、該トンネル部以外の一般部の下方のスペースを有効に活用することができる。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両骨格構造において、両側の前記車幅方向内側メンバは、前記トンネル部の両側の側壁部に夫々連結されている。
【００１２】
請求項４に記載の車両骨格構造では、両側の車幅方向内側メンバが、トンネル部の両側の側壁部に夫々連結されているので、フロアにおけるトンネル部の下方のスペースを、より有効に活用することができる。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両骨格構造において、前記車幅方向内側メンバの車両後方には、動力ユニットが、該車幅方向内側メンバの後端と車両前後方向に対向して配設されている。
【００１４】
請求項５に記載の車両骨格構造では、車幅方向内側メンバの車両後方に、動力ユニットが、該車幅方向内側メンバの後端と車両前後方向に対向して配設されているので、車両の前面衝突時に、動力ユニットの慣性質量に基づく荷重を、車幅方向内側メンバを通じてサイドメンバの前方へ伝達することができる。このため、車両後部に動力ユニットが配設された車両であっても、前面衝突時における衝撃吸収性を確保しつつ、車両骨格を軽量化することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の車両骨格構造によれば、車両の前面衝突時における衝撃吸収性を確保しつつ、車両骨格を軽量化することができる、という優れた効果が得られる。
【００１６】
請求項２に記載の車両骨格構造によれば、フロアの局所変形をより抑制することができる、という優れた効果が得られる。
【００１７】
請求項３に記載の車両骨格構造によれば、フロアにおけるトンネル部や、該トンネル部以外の一般部の下方のスペースを有効に活用することができる、という優れた効果が得られる。
【００１８】
請求項４に記載の車両骨格構造によれば、フロアにおけるトンネル部の下方のスペースを、より有効に活用することができる、という優れた効果が得られる。
【００１９】
請求項５に記載の車両骨格構造によれば、車両後部に動力ユニットが配設された車両であっても、前面衝突時における衝撃吸収性を確保しつつ、車両骨格を軽量化することができる、という優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１において、本実施の形態に係る車両骨格構造Ｓは、例えば車両後部に動力ユニット１０（図２）が搭載される車両１２の骨格構造に係り、サイドメンバ１４を有している。
【００２１】
図１，図２において、サイドメンバ１４は、車幅方向の両側において車両前後方向に夫々延設され、車両前部に位置するフロントサイドメンバ１４Ｆから車両後方に向かって車幅方向内側メンバ１４Ａ及び車幅方向外側メンバ１４Ｂに夫々分岐して構成された骨格部材である。両側の車幅方向内側メンバ１４Ａは、フロア１６のトンネル部１８（図４）に沿って車両後方へ延び、少なくとも該トンネル部１８の前端部１８Ｆにおける車両前後方向の複数の連結部２０において互いに連結されている。この連結部２０は、サイドメンバ１４に前突荷重が入力された際に破断可能に構成されている。なお、連結部２０は、例えば５箇所設定されているが、サイドメンバ１４に前突荷重が入力された際にすべての連結部２０が破断する必要はない。フロア１６の変形を抑制しつつ、車幅方向内側メンバ１４Ａの変形ストロークを確保する観点から、例えば車両前側の２箇所が破断する程度が好ましい。また連結部２０を、トンネル部１８の前端部１８Ｆ以外にも有する構成としてもよい。
【００２２】
サイドメンバ１４におけるフロントサイドメンバ１４Ｆの先端には、所謂クラッシュボックス２２を介して、バンパリインフォースメント２４が設けられている。サイドメンバ１４において、フロントサイドメンバ１４Ｆ及び車幅方向内側メンバ１４Ａは、継ぎ目のない部材として構成されている。
【００２３】
このうちフロントサイドメンバ１４Ｆは、サイドメンバ１４のうち、車両前部において車両前後方向に延びる部位である。また車幅方向内側メンバ１４Ａは、該フロントサイドメンバ１４Ｆの後端部より、フロア１６の車幅方向中央部に位置するトンネル部１８の前端部１８Ｆに向けて斜め後方に延び、該前端部１８Ｆからトンネル部１８に沿って車両後方へ延びる部位である。これに伴い、フロントサイドメンバ１４Ｆと車幅方向内側メンバ１４Ａとの境界部と、該車幅方向内側メンバ１４Ａにおける連結部２０の車両前方側近傍は、夫々屈曲部１４Ｄ，１４Ｅとして構成されている。図３に示されるように、サイドメンバ１４において、フロントサイドメンバ１４Ｆ及び車幅方向内側メンバ１４Ａは、車両側面視で直線状に構成されている。
【００２４】
サイドメンバ１４における車幅方向外側メンバ１４Ｂは、例えば車幅方向内側メンバ１４Ａやフロントサイドメンバ１４Ｆとは別部材として構成され、前端がフロントサイドメンバ１４Ｆの後端部付近の車幅方向外側面に結合されると共に、後端がクロスメンバ２６の前面に結合されている。図１に示されるように、クロスメンバ２６は、サイドメンバ１４の車両下側に配設されているので、図３に示されるように、サイドメンバ１４における車幅方向外側メンバ１４Ｂは、前端から後端に向かって、車両側面視で車両下方に傾斜して配設されている。
【００２５】
図２に示されるように、車両側部の下部には、夫々車両前後方向に延びるロッカ２８が配設されている。このロッカ２８は、例えば中空かつ略矩形状の閉断面に構成されている。ロッカ２８の前端部２８Ａは、前輪３０（図１）の車両後方に配置されている。両側のロッカ２８は、車幅方向に延びる複数のクロスメンバ２６，３２，３４，３６により連結されている。このうちクロスメンバ２６は、両側のロッカ２８の前端部２８Ａ同士を連結する部材である。このクロスメンバ２６は、図１においては両端が車両後方側へ屈曲し、図２においては両端が屈曲しない形状となっているが、クロスメンバ２６の端部形状は任意である。
【００２６】
フロア１６の後部に位置するクロスメンバ３４，３６には、車幅方向に離間して、車両後方へ延びる一対のリアサイドメンバ３８が設けられている。ここで、クロスメンバ３６は、ロッカ２８の後端部２８Ｂと、リアサイドメンバ３８とを連結する部材である。リアサイドメンバ３８は、該クロスメンバ３６よりも車両後方へ突出するように配設されている。リアサイドメンバ３８の後端部同士は、車幅方向に延びるクロスメンバ４０により連結されている。リアサイドメンバ３８及びクロスメンバ４０により構成される略四角形の領域が、動力ユニット１０と搭載スペースとなっている。動力ユニット１０は、車幅方向内側メンバ１４Ａの車両後方に、該車幅方向内側メンバ１４Ａの後端１４Ｇと車両前後方向に対向して配設されるようになっている。
【００２７】
図４に示されるように、サイドメンバ１４は、例えばプレス成形された鋼板を接合することで、略四角形の閉断面構造に構成されている。両側の車幅方向内側メンバ１４Ａは、相対する縦壁部１４Ｃにおいて、溶接や接着等により接合されている。これにより、両側の車幅方向内側メンバ１４Ａは、トンネル部１８内において互いに連結されている。ここで、トンネル部１８は、フロア１６の車幅方向中央部に車両上方に凸に形成された堤状部位であり、車両前後方向に延びている。
【００２８】
なお、サイドメンバ１４の構成は、これに限られるものではない。例えば図５に示されるように、サイドメンバ１４として、断面略四角形の中空の押出し材を用いてもよい。図５に示される例では、両側の車幅方向内側メンバ１４Ａは、相対する縦壁部１４Ｃにおいて、ボルト４２及びナット４４を用いて締結固定されている。ナット４４は、例えば車両左側の車幅方向内側メンバ１４Ａにおける縦壁部１４Ｃの内面に固着されている。車両右側の車幅方向内側メンバ１４Ａにおける車幅方向外側の縦壁部１４Ｈには、作業孔１４Ｊが設けられている。ボルト４２は、この作業孔１４Ｊを通じて車両右側の車幅方向内側メンバ１４Ａ内に差し込まれ、ナット４４に締結されるようになっている。なお、この作業孔１４Ｊは、車両１２の衝突時にサイドメンバ１４の変形を制御するための脆弱部として利用することが可能である。
【００２９】
更に、図６，図７に示される例では、両側の車幅方向内側メンバ１４Ａが、トンネル部１８の両側の側壁部１８Ａに夫々連結されている。具体的には、両側の車幅方向内側メンバ１４Ａは、トンネル部１８における側壁部１８Ａの車幅方向外側面に夫々連結されている。換言すれば、両側の車幅方向内側メンバ１４Ａは、トンネル部１８を介して連結された状態となっている。この例では、サイドメンバ１４の車幅方向内側メンバ１４Ａが、トンネル部１８内を通っていないので、該トンネル部１８内に排気管４５等を配置することが可能である。
【００３０】
図１，図８において、車両前部には、前輪３０を懸架するサスペンション装置４６が設けられる。このサスペンション装置４６の形式は、例えばダブルウィッシュボーンである。図１に示されるように、フロントサイドメンバ１４Ｆには、車両正面視で例えば略Ｕ字形のサスペンションアーム４８が設けられており、該サスペンションアーム４８の両端部に設けられた支持部４８Ａ，４８Ｂに、アッパアーム５０と、ロアアーム５２の前側の車幅方向内側端部５２Ａとが夫々車両上下に揺動可能に支持されている。ロアアーム５２と例えばサスペンションアーム４８との間には、コイルスプリング５４が同軸上に設けられたショックアブソーバ５６が連結されている。図８に示されるように、ロアアーム５２の後側の車幅方向内側端部５２Ｂは、例えばサイドメンバ１４における車幅方向外側メンバ１４Ｂの後端部付近に、車両上下方向に揺動可能に支持されている。
【００３１】
アッパアーム５０の車幅方向外側端部と、ロアアーム５２の車幅方向外側端部とには、前輪３０を取り付けるためのハブ５８が支持されている。このハブ５８には、ステアリングギヤボックス６０のタイロッド６２が連結されており、ステアリングホイール（図示せず）の操作により該タイロッド６２が車幅方向に変位することで、例えば車両上下方向を回転軸として揺動可能に構成されている。また図１に示されるように、ハブ５８には、例えば前輪３０を締結固定するためのスタッドボルト６４が車幅方向外側へ向けて立設されている。ステアリングギヤボックス６０は、例えばフロントサイドメンバ１４Ｆに固定されている。
【００３２】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。まず、図８から図１１において、衝突体６６に対して車両１２の例えば右側前部がオフセット衝突する場合について説明する。図９に示されるように、このようなオフセット衝突が生ずると、バンパリインフォースメント２４及びクラッシュボックス２２を介して車両右側のフロントサイドメンバ１４Ｆに前突荷重Ｆ１が入力される。このとき、クラッシュボックス２２が軸圧縮変形することで、ある程度の衝撃が吸収される。また車両前部の変形の進行に伴い、衝突体６６から車両右側の前輪３０へ前突荷重Ｆ２が入力される。更にこのとき、前突荷重Ｆ１は、バンパリインフォースメント２４やサスペンションアーム４８、ステアリングギヤボックス６０等を介して、反衝突側である車両左側へも伝達される。
【００３３】
このとき、本実施形態に係る車両骨格構造Ｓでは、サイドメンバ１４が、車両前部に位置するフロントサイドメンバ１４Ｆから車両後方に向かって車幅方向内側メンバ１４Ａ及び車幅方向外側メンバ１４Ｂに夫々分岐して構成されているので、サイドメンバ１４（フロントサイドメンバ１４Ｆ）に入力された前突荷重Ｆ１は、車幅方向内側メンバ１４Ａ（矢印Ａ方向）及び車幅方向外側メンバ１４Ｂ（矢印Ｂ方向）に分散する。前突荷重Ｆ１は、例えばクロスメンバ２６へ伝達されると共に、トンネル部１８に沿って車幅方向内側メンバ１４Ａの車両後方へも伝達される。クロスメンバ２６に伝達された荷重は、ロッカ２８へも伝達される。
【００３４】
またこのとき、図３に示されるように、本実施形態に係る車両骨格構造Ｓでは、サイドメンバ１４のフロントサイドメンバ１４Ｆ及び車幅方向内側メンバ１４Ａが、車両側面視で直線状に構成されているので、車両１２の前面衝突時にサイドメンバ１４（フロントサイドメンバ１４Ｆ）に入力された前突荷重Ｆ１（図９）は、フロア１６のトンネル部１８に沿って車両後方へ延びる車幅方向内側メンバ１４Ａへ直線的に伝達される。これにより、車両上方へのサイドメンバ１４の曲げ変形が抑制されるため、フロア１６の局所変形を抑制することが可能となる。
【００３５】
更に両側の車幅方向内側メンバ１４Ａは、通常時において、少なくともトンネル部１８の前端部１８Ｆにおける車両前後方向の複数の連結部２０において互いに連結されているが、図１０，図１１に示されるように、前突荷重Ｆ１（図９）により車両前部の変形が進行して行くと、該連結部２０のうち、例えば最も車両前方側の２箇所が破断し、該連結部２０の一部が車幅方向に分離する（図１１参照）。このように連結部２０が破断して分離することで、衝突エネルギーを吸収することができ、またサイドメンバ１４は、フロントサイドメンバ１４Ｆの領域だけでなく、トンネル部１８の前端部１８Ｆに位置する車幅方向内側メンバ１４Ａの領域においても変形することができる。即ち、クラッシャブルゾーンを拡大させることができる。これにより、前面衝突時の衝撃を効率的に吸収することができる。またこれによって、フロア１６の局所変形を抑制することができるので、該フロア１６を補強するための補強材（図示せず）を少なくして、車両骨格を軽量化することができる。なお、連結部２０が破断するまでは、サイドメンバ１４におけるフロントサイドメンバ１４Ｆや車幅方向内側メンバ１４Ａ、車幅方向外側メンバ１４Ｂが変形しながら、衝突体６６に対する反力を生じさせることができる。なお、連結部２０を設ける位置は、トンネル部１８の前端部１８Ｆには限られず、該前端部１８Ｆ以外にも連結部２０を有する構成であってもよい。
【００３６】
また図１０に示されるように、車両前部の変形に伴い前輪３０が後退し、ロッカ２８の前端部２８Ａに当接すると、前突荷重Ｆ２（図９）は、該前輪３０からロッカ２８へ矢印Ｃ方向に伝達される。これにより、前突荷重Ｆ２を、ロッカ２８に効率的に伝達することができる。
【００３７】
図４，図５に示されるように、本実施形態において、両側の車幅方向内側メンバ１４Ａが、トンネル部１８内において互いに連結されている場合には、フロア１６におけるトンネル部１８や、該トンネル部１８以外の一般部１８Ｂの下方のスペースを有効に活用することができる。例えばハイブリッド車の電池や燃料タンク等の搭載スペースとして用いることが可能である。
【００３８】
また図６，図７に示されるように、本実施形態において、両側の車幅方向内側メンバ１４Ａが、トンネル部１８の両側の側壁部１８Ａに夫々連結されている場合には、該車幅方向内側メンバ１４Ａがトンネル部１８内を通らないので、フロア１６における該トンネル部１８の下方のスペースを、より有効に活用することができる。例えば排気管４５等を配置することができる。
【００３９】
次に、図１２から図１４において、衝突体６６に対して車両前部が全面的に衝突する場合、即ち、フルラップ衝突する場合について説明する。図１３に示されるように、このようなフルラップ衝突が生ずると、バンパリインフォースメント２４及びクラッシュボックス２２を介して両側のフロントサイドメンバ１４Ｆに前突荷重Ｆ１が夫々入力される。このとき、両側のクラッシュボックス２２が夫々軸圧縮変形することで、ある程度の衝撃が吸収される。また車両前部の変形の進行に伴い、衝突体６６から両側の前輪３０へ前突荷重Ｆ２が夫々入力される。
【００４０】
このとき、サイドメンバ１４（フロントサイドメンバ１４Ｆ）に入力された前突荷重Ｆ１は、車幅方向内側メンバ１４Ａ（矢印Ａ方向）及び車幅方向外側メンバ１４Ｂ（矢印Ｂ方向）に夫々分散する。前突荷重Ｆ１は、例えばクロスメンバ２６へ伝達されると共に、トンネル部１８に沿って車幅方向内側メンバ１４Ａの車両後方へも伝達される。クロスメンバ２６に伝達された荷重は、ロッカ２８へも伝達される。サイドメンバ１４のフロントサイドメンバ１４Ｆ及び車幅方向内側メンバ１４Ａが、車両側面視で直線状に構成されていることで、フロア１６の局所変形が抑制される点については、オフセット衝突の場合と同様である。
【００４１】
また図１４に示されるように、前突荷重Ｆ１（図１３）により車両前部の変形が進行して行くと、両側の車幅方向内側メンバ１４Ａの連結部２０のうち、例えば最も車両前方側の２箇所が破断して車幅方向に分離する。このように連結部２０が破断して分離することで、サイドメンバ１４は、フロントサイドメンバ１４Ｆの領域だけでなく、トンネル部１８の前端部１８Ｆに位置する車幅方向内側メンバ１４Ａの領域においても変形することができる。これにより、前面衝突時の衝撃を効率的に吸収することができる。またこれによって、フロア１６の局所変形を抑制することができるので、該フロア１６を補強するための補強材（図示せず）を少なくして、車両骨格を軽量化することができる。
【００４２】
更に車両前部の変形に伴い両側の前輪３０が後退し、ロッカ２８の前端部２８Ａに夫々当接すると、前突荷重Ｆ２（図１３）は、該前輪３０からロッカ２８へ矢印Ｃ方向に夫々伝達される。これにより、前突荷重Ｆ２を、両側のロッカ２８に効率的に伝達することができる。
【００４３】
図１５において、本実施形態に係る車両骨格構造Ｓでは、動力ユニット１０が、車幅方向内側メンバ１４Ａの車両後方に、該車幅方向内側メンバ１４Ａの後端１４Ｇと車両前後方向に対向して配設されているので、車両１２の前面衝突時に、動力ユニット１０の慣性質量に基づく荷重ＦＩを、車幅方向内側メンバ１４Ａを通じてサイドメンバ１４の前方へ伝達することができる。オフセット衝突及びフルラップ衝突の何れの衝突形態でも、このような荷重伝達が可能である。このため、車両後部に動力ユニット１０が配設された車両１２であっても、前面衝突時における衝撃吸収性を確保しつつ、車両骨格を軽量化することができる。
【００４４】
この他、本実施形態に係る車両骨格構造Ｓでは、サイドメンバ１４の車幅方向内側メンバ１４Ａが、トンネル部１８に沿って車両前後方向に延びており、軽量でありながら剛性が高いので、例えば動力ユニット１０のアイドリング時の振動を抑制することが可能である。また側面衝突に対する衝撃吸収性を高めることも可能である。
【００４５】
なお、トンネル部１８の前端部１８Ｆにおける車幅方向内側メンバ１４Ａの連結部２０は、５箇所に限られず、例えば最も車両前方側の２箇所であってもよい。また複数の連結部２０の一部、例えば車両前方側から２箇所目までは、クロスメンバ２６の車両前方側に位置していることが望ましい。これらの連結部２０が破断して車幅方向内側メンバ１４Ａが変形する際において、フロア１６への影響が少なくなることから、該フロア１６の局所変形をより一層抑制することができるからである。
【００４６】
またサスペンション装置４６の形式を、ダブルウィッシュボーンとしたが、サスペンション装置４６の形式はこれに限られるものではなく、マクスファーソン・ストラット等の形式を用いてもよい。
【００４７】
動力ユニット１０の搭載位置については、車両後部に限られず、該動力ユニット１０が小型であれば、車両前部に搭載することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】車両骨格構造を示す斜視図である。
【図２】車両骨格構造を示す平面図である。
【図３】車両骨格構造を示す側面図である。
【図４】両側の車幅方向内側メンバの連結部を示す、図２における４−４矢視拡大断面図である。
【図５】車幅方向内側メンバの連結部の変形例を示す、図２における５−５矢視拡大断面図である。
【図６】車両骨格構造において、両側の車幅方向内側メンバがトンネル部の側壁部に夫々連結されている変形例を示す平面図である。
【図７】両側の車幅方向内側メンバの連結部を示す、図６における７−７矢視拡大断面図である。
【図８】車両の右側前部が衝突体にオフセット衝突する直前の状態を示す平面図である。
【図９】車両の右側前部が衝突体にオフセット衝突した場合における、衝突初期の状態を示す平面図である。
【図１０】図９に示される状態から更に変形が進んだ状態を示す平面図である。
【図１１】図１０に示される状態から更に変形が進んだ状態を示す平面図である。
【図１２】車両前部が衝突体に衝突する直前の状態を示す平面図である。
【図１３】車両前部が衝突体に衝突した場合における、衝突初期の状態を示す平面図である。
【図１４】図１３に示される状態から更に変形が進んだ状態を示す平面図である。
【図１５】車両の前面衝突時に、動力ユニットの慣性質量に基づく荷重が、車幅方向内側メンバを通じてサイドメンバの前方へ伝達されることを示す平面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 動力ユニット
１４ サイドメンバ
１４Ａ 車幅方向内側メンバ
１４Ｂ 車幅方向外側メンバ
１４Ｆ フロントサイドメンバ
１４Ｇ 後端
１６ フロア
１８ トンネル部
１８Ａ 側壁部
１８Ｆ 前端部
２０ 連結部
Ｆ１ 前突荷重
Ｓ 車両骨格構造
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両骨格構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両前後方向に延設されたフロアトンネルを構成する押出し材から成るフロアトンネルフロントとフロアトンネルリヤとが、鋳造物から成るジョイントとで連結され、車両の前面衝突時に車両前方側からフロアトンネルに前突荷重が入った際に、ジョイントのみが変形することで、エネルギー吸収を行う構造が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２２４８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、上記した特許文献１に記載の従来例のように、車両の前面衝突時にフロアトンネルのジョイントのみが変形する構造では、フロアが局所変形するため、車両骨格の広い範囲へ前突荷重を分散させることが難しいと考えられる。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、車両の前面衝突時における衝撃吸収性を確保しつつ、車両骨格を軽量化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、車幅方向の両側において車両前後方向に夫々延設され、車両前部に位置するフロントサイドメンバから車両後方に向かって車幅方向内側メンバ及び車幅方向外側メンバに夫々分岐して構成され、両側の前記車幅方向内側メンバがフロアのトンネル部に沿って車両後方へ延びると共に少なくとも該トンネル部の前端部における車両前後方向の複数の連結部において互いに連結されたサイドメンバを有し、前記連結部は、前記サイドメンバに前突荷重が入力された際に破断可能に構成されている。
【０００６】
請求項１に記載の車両骨格構造では、サイドメンバが、車両前部に位置するフロントサイドメンバから車両後方に向かって車幅方向内側メンバ及び車幅方向外側メンバに夫々分岐して構成されているので、車両の前面衝突時にサイドメンバ（フロントサイドメンバ）に入力された前突荷重は、車幅方向内側メンバ及び車幅方向外側メンバに分散して伝達される。両側の車幅方向内側メンバは、フロアのトンネル部に沿って車両後方へ延びているので、前突荷重も該トンネル部に沿って車両後方へ伝達される。また両側の車幅方向内側メンバは、少なくともトンネル部の前端部における車両前後方向の複数の連結部において互いに連結され、該連結部は、サイドメンバに前突荷重が入力された際に破断可能に構成されているので、該連結部が前突荷重により破断することで、サイドメンバが、フロントサイドメンバの領域だけでなく、トンネル部の前端部に位置する車幅方向内側メンバの領域においても変形する。これにより、前面衝突時の衝撃吸収性を高めることができる。またこれによって、フロアの局所変形を抑制することができるので、該フロアを補強するための補強材を少なくして、車両骨格を軽量化することができる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の車両骨格構造において、前記サイドメンバにおいて、前記フロントサイドメンバ及び前記車幅方向内側メンバは、車両側面視で直線状に構成されている。
【０００８】
請求項２に記載の車両骨格構造では、サイドメンバのフロントサイドメンバ及び車幅方向内側メンバが、車両側面視で直線状に構成されているので、車両の前面衝突時にサイドメンバ（フロントサイドメンバ）に入力された前突荷重は、フロアのトンネル部に沿って車両後方へ延びる車幅方向内側メンバへ直線的に伝達される。これにより、車両上方へのサイドメンバの曲げ変形が抑制されるため、フロアの局所変形をより抑制することが可能となる。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両骨格構造において、両側の前記車幅方向内側メンバは、前記トンネル部内において互いに連結されている。
【００１０】
請求項３に記載の車両骨格構造では、両側の車幅方向内側メンバが、トンネル部内において互いに連結されているので、フロアにおけるトンネル部や、該トンネル部以外の一般部の下方のスペースを有効に活用することができる。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両骨格構造において、両側の前記車幅方向内側メンバは、前記トンネル部の両側の側壁部に夫々連結されている。
【００１２】
請求項４に記載の車両骨格構造では、両側の車幅方向内側メンバが、トンネル部の両側の側壁部に夫々連結されているので、フロアにおけるトンネル部の下方のスペースを、より有効に活用することができる。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両骨格構造において、前記車幅方向内側メンバの車両後方には、動力ユニットが、該車幅方向内側メンバの後端と車両前後方向に対向して配設されている。
【００１４】
請求項５に記載の車両骨格構造では、車幅方向内側メンバの車両後方に、動力ユニットが、該車幅方向内側メンバの後端と車両前後方向に対向して配設されているので、車両の前面衝突時に、動力ユニットの慣性質量に基づく荷重を、車幅方向内側メンバを通じてサイドメンバの前方へ伝達することができる。このため、車両後部に動力ユニットが配設された車両であっても、前面衝突時における衝撃吸収性を確保しつつ、車両骨格を軽量化することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の車両骨格構造によれば、車両の前面衝突時における衝撃吸収性を確保しつつ、車両骨格を軽量化することができる、という優れた効果が得られる。
【００１６】
請求項２に記載の車両骨格構造によれば、フロアの局所変形をより抑制することができる、という優れた効果が得られる。
【００１７】
請求項３に記載の車両骨格構造によれば、フロアにおけるトンネル部や、該トンネル部以外の一般部の下方のスペースを有効に活用することができる、という優れた効果が得られる。
【００１８】
請求項４に記載の車両骨格構造によれば、フロアにおけるトンネル部の下方のスペースを、より有効に活用することができる、という優れた効果が得られる。
【００１９】
請求項５に記載の車両骨格構造によれば、車両後部に動力ユニットが配設された車両であっても、前面衝突時における衝撃吸収性を確保しつつ、車両骨格を軽量化することができる、という優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１において、本実施の形態に係る車両骨格構造Ｓは、例えば車両後部に動力ユニット１０（図２）が搭載される車両１２の骨格構造に係り、サイドメンバ１４を有している。
【００２１】
図１，図２において、サイドメンバ１４は、車幅方向の両側において車両前後方向に夫々延設され、車両前部に位置するフロントサイドメンバ１４Ｆから車両後方に向かって車幅方向内側メンバ１４Ａ及び車幅方向外側メンバ１４Ｂに夫々分岐して構成された骨格部材である。両側の車幅方向内側メンバ１４Ａは、フロア１６のトンネル部１８（図４）に沿って車両後方へ延び、少なくとも該トンネル部１８の前端部１８Ｆにおける車両前後方向の複数の連結部２０において互いに連結されている。この連結部２０は、サイドメンバ１４に前突荷重が入力された際に破断可能に構成されている。なお、連結部２０は、例えば５箇所設定されているが、サイドメンバ１４に前突荷重が入力された際にすべての連結部２０が破断する必要はない。フロア１６の変形を抑制しつつ、車幅方向内側メンバ１４Ａの変形ストロークを確保する観点から、例えば車両前側の２箇所が破断する程度が好ましい。また連結部２０を、トンネル部１８の前端部１８Ｆ以外にも有する構成としてもよい。
【００２２】
サイドメンバ１４におけるフロントサイドメンバ１４Ｆの先端には、所謂クラッシュボックス２２を介して、バンパリインフォースメント２４が設けられている。サイドメンバ１４において、フロントサイドメンバ１４Ｆ及び車幅方向内側メンバ１４Ａは、継ぎ目のない部材として構成されている。
【００２３】
このうちフロントサイドメンバ１４Ｆは、サイドメンバ１４のうち、車両前部において車両前後方向に延びる部位である。また車幅方向内側メンバ１４Ａは、該フロントサイドメンバ１４Ｆの後端部より、フロア１６の車幅方向中央部に位置するトンネル部１８の前端部１８Ｆに向けて斜め後方に延び、該前端部１８Ｆからトンネル部１８に沿って車両後方へ延びる部位である。これに伴い、フロントサイドメンバ１４Ｆと車幅方向内側メンバ１４Ａとの境界部と、該車幅方向内側メンバ１４Ａにおける連結部２０の車両前方側近傍は、夫々屈曲部１４Ｄ，１４Ｅとして構成されている。図３に示されるように、サイドメンバ１４において、フロントサイドメンバ１４Ｆ及び車幅方向内側メンバ１４Ａは、車両側面視で直線状に構成されている。
【００２４】
サイドメンバ１４における車幅方向外側メンバ１４Ｂは、例えば車幅方向内側メンバ１４Ａやフロントサイドメンバ１４Ｆとは別部材として構成され、前端がフロントサイドメンバ１４Ｆの後端部付近の車幅方向外側面に結合されると共に、後端がクロスメンバ２６の前面に結合されている。図１に示されるように、クロスメンバ２６は、サイドメンバ１４の車両下側に配設されているので、図３に示されるように、サイドメンバ１４における車幅方向外側メンバ１４Ｂは、前端から後端に向かって、車両側面視で車両下方に傾斜して配設されている。
【００２５】
図２に示されるように、車両側部の下部には、夫々車両前後方向に延びるロッカ２８が配設されている。このロッカ２８は、例えば中空かつ略矩形状の閉断面に構成されている。ロッカ２８の前端部２８Ａは、前輪３０（図１）の車両後方に配置されている。両側のロッカ２８は、車幅方向に延びる複数のクロスメンバ２６，３２，３４，３６により連結されている。このうちクロスメンバ２６は、両側のロッカ２８の前端部２８Ａ同士を連結する部材である。このクロスメンバ２６は、図１においては両端が車両後方側へ屈曲し、図２においては両端が屈曲しない形状となっているが、クロスメンバ２６の端部形状は任意である。
【００２６】
フロア１６の後部に位置するクロスメンバ３４，３６には、車幅方向に離間して、車両後方へ延びる一対のリアサイドメンバ３８が設けられている。ここで、クロスメンバ３６は、ロッカ２８の後端部２８Ｂと、リアサイドメンバ３８とを連結する部材である。リアサイドメンバ３８は、該クロスメンバ３６よりも車両後方へ突出するように配設されている。リアサイドメンバ３８の後端部同士は、車幅方向に延びるクロスメンバ４０により連結されている。リアサイドメンバ３８及びクロスメンバ４０により構成される略四角形の領域が、動力ユニット１０と搭載スペースとなっている。動力ユニット１０は、車幅方向内側メンバ１４Ａの車両後方に、該車幅方向内側メンバ１４Ａの後端１４Ｇと車両前後方向に対向して配設されるようになっている。
【００２７】
図４に示されるように、サイドメンバ１４は、例えばプレス成形された鋼板を接合することで、略四角形の閉断面構造に構成されている。両側の車幅方向内側メンバ１４Ａは、相対する縦壁部１４Ｃにおいて、溶接や接着等により接合されている。これにより、両側の車幅方向内側メンバ１４Ａは、トンネル部１８内において互いに連結されている。ここで、トンネル部１８は、フロア１６の車幅方向中央部に車両上方に凸に形成された堤状部位であり、車両前後方向に延びている。
【００２８】
なお、サイドメンバ１４の構成は、これに限られるものではない。例えば図５に示されるように、サイドメンバ１４として、断面略四角形の中空の押出し材を用いてもよい。図５に示される例では、両側の車幅方向内側メンバ１４Ａは、相対する縦壁部１４Ｃにおいて、ボルト４２及びナット４４を用いて締結固定されている。ナット４４は、例えば車両左側の車幅方向内側メンバ１４Ａにおける縦壁部１４Ｃの内面に固着されている。車両右側の車幅方向内側メンバ１４Ａにおける車幅方向外側の縦壁部１４Ｈには、作業孔１４Ｊが設けられている。ボルト４２は、この作業孔１４Ｊを通じて車両右側の車幅方向内側メンバ１４Ａ内に差し込まれ、ナット４４に締結されるようになっている。なお、この作業孔１４Ｊは、車両１２の衝突時にサイドメンバ１４の変形を制御するための脆弱部として利用することが可能である。
【００２９】
更に、図６，図７に示される例では、両側の車幅方向内側メンバ１４Ａが、トンネル部１８の両側の側壁部１８Ａに夫々連結されている。具体的には、両側の車幅方向内側メンバ１４Ａは、トンネル部１８における側壁部１８Ａの車幅方向外側面に夫々連結されている。換言すれば、両側の車幅方向内側メンバ１４Ａは、トンネル部１８を介して連結された状態となっている。この例では、サイドメンバ１４の車幅方向内側メンバ１４Ａが、トンネル部１８内を通っていないので、該トンネル部１８内に排気管４５等を配置することが可能である。
【００３０】
図１，図８において、車両前部には、前輪３０を懸架するサスペンション装置４６が設けられる。このサスペンション装置４６の形式は、例えばダブルウィッシュボーンである。図１に示されるように、フロントサイドメンバ１４Ｆには、車両正面視で例えば略Ｕ字形のサスペンションアーム４８が設けられており、該サスペンションアーム４８の両端部に設けられた支持部４８Ａ，４８Ｂに、アッパアーム５０と、ロアアーム５２の前側の車幅方向内側端部５２Ａとが夫々車両上下に揺動可能に支持されている。ロアアーム５２と例えばサスペンションアーム４８との間には、コイルスプリング５４が同軸上に設けられたショックアブソーバ５６が連結されている。図８に示されるように、ロアアーム５２の後側の車幅方向内側端部５２Ｂは、例えばサイドメンバ１４における車幅方向外側メンバ１４Ｂの後端部付近に、車両上下方向に揺動可能に支持されている。
【００３１】
アッパアーム５０の車幅方向外側端部と、ロアアーム５２の車幅方向外側端部とには、前輪３０を取り付けるためのハブ５８が支持されている。このハブ５８には、ステアリングギヤボックス６０のタイロッド６２が連結されており、ステアリングホイール（図示せず）の操作により該タイロッド６２が車幅方向に変位することで、例えば車両上下方向を回転軸として揺動可能に構成されている。また図１に示されるように、ハブ５８には、例えば前輪３０を締結固定するためのスタッドボルト６４が車幅方向外側へ向けて立設されている。ステアリングギヤボックス６０は、例えばフロントサイドメンバ１４Ｆに固定されている。
【００３２】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。まず、図８から図１１において、衝突体６６に対して車両１２の例えば右側前部がオフセット衝突する場合について説明する。図９に示されるように、このようなオフセット衝突が生ずると、バンパリインフォースメント２４及びクラッシュボックス２２を介して車両右側のフロントサイドメンバ１４Ｆに前突荷重Ｆ１が入力される。このとき、クラッシュボックス２２が軸圧縮変形することで、ある程度の衝撃が吸収される。また車両前部の変形の進行に伴い、衝突体６６から車両右側の前輪３０へ前突荷重Ｆ２が入力される。更にこのとき、前突荷重Ｆ１は、バンパリインフォースメント２４やサスペンションアーム４８、ステアリングギヤボックス６０等を介して、反衝突側である車両左側へも伝達される。
【００３３】
このとき、本実施形態に係る車両骨格構造Ｓでは、サイドメンバ１４が、車両前部に位置するフロントサイドメンバ１４Ｆから車両後方に向かって車幅方向内側メンバ１４Ａ及び車幅方向外側メンバ１４Ｂに夫々分岐して構成されているので、サイドメンバ１４（フロントサイドメンバ１４Ｆ）に入力された前突荷重Ｆ１は、車幅方向内側メンバ１４Ａ（矢印Ａ方向）及び車幅方向外側メンバ１４Ｂ（矢印Ｂ方向）に分散する。前突荷重Ｆ１は、例えばクロスメンバ２６へ伝達されると共に、トンネル部１８に沿って車幅方向内側メンバ１４Ａの車両後方へも伝達される。クロスメンバ２６に伝達された荷重は、ロッカ２８へも伝達される。
【００３４】
またこのとき、図３に示されるように、本実施形態に係る車両骨格構造Ｓでは、サイドメンバ１４のフロントサイドメンバ１４Ｆ及び車幅方向内側メンバ１４Ａが、車両側面視で直線状に構成されているので、車両１２の前面衝突時にサイドメンバ１４（フロントサイドメンバ１４Ｆ）に入力された前突荷重Ｆ１（図９）は、フロア１６のトンネル部１８に沿って車両後方へ延びる車幅方向内側メンバ１４Ａへ直線的に伝達される。これにより、車両上方へのサイドメンバ１４の曲げ変形が抑制されるため、フロア１６の局所変形を抑制することが可能となる。
【００３５】
更に両側の車幅方向内側メンバ１４Ａは、通常時において、少なくともトンネル部１８の前端部１８Ｆにおける車両前後方向の複数の連結部２０において互いに連結されているが、図１０，図１１に示されるように、前突荷重Ｆ１（図９）により車両前部の変形が進行して行くと、該連結部２０のうち、例えば最も車両前方側の２箇所が破断し、該連結部２０の一部が車幅方向に分離する（図１１参照）。このように連結部２０が破断して分離することで、衝突エネルギーを吸収することができ、またサイドメンバ１４は、フロントサイドメンバ１４Ｆの領域だけでなく、トンネル部１８の前端部１８Ｆに位置する車幅方向内側メンバ１４Ａの領域においても変形することができる。即ち、クラッシャブルゾーンを拡大させることができる。これにより、前面衝突時の衝撃を効率的に吸収することができる。またこれによって、フロア１６の局所変形を抑制することができるので、該フロア１６を補強するための補強材（図示せず）を少なくして、車両骨格を軽量化することができる。なお、連結部２０が破断するまでは、サイドメンバ１４におけるフロントサイドメンバ１４Ｆや車幅方向内側メンバ１４Ａ、車幅方向外側メンバ１４Ｂが変形しながら、衝突体６６に対する反力を生じさせることができる。なお、連結部２０を設ける位置は、トンネル部１８の前端部１８Ｆには限られず、該前端部１８Ｆ以外にも連結部２０を有する構成であってもよい。
【００３６】
また図１０に示されるように、車両前部の変形に伴い前輪３０が後退し、ロッカ２８の前端部２８Ａに当接すると、前突荷重Ｆ２（図９）は、該前輪３０からロッカ２８へ矢印Ｃ方向に伝達される。これにより、前突荷重Ｆ２を、ロッカ２８に効率的に伝達することができる。
【００３７】
図４，図５に示されるように、本実施形態において、両側の車幅方向内側メンバ１４Ａが、トンネル部１８内において互いに連結されている場合には、フロア１６におけるトンネル部１８や、該トンネル部１８以外の一般部１８Ｂの下方のスペースを有効に活用することができる。例えばハイブリッド車の電池や燃料タンク等の搭載スペースとして用いることが可能である。
【００３８】
また図６，図７に示されるように、本実施形態において、両側の車幅方向内側メンバ１４Ａが、トンネル部１８の両側の側壁部１８Ａに夫々連結されている場合には、該車幅方向内側メンバ１４Ａがトンネル部１８内を通らないので、フロア１６における該トンネル部１８の下方のスペースを、より有効に活用することができる。例えば排気管４５等を配置することができる。
【００３９】
次に、図１２から図１４において、衝突体６６に対して車両前部が全面的に衝突する場合、即ち、フルラップ衝突する場合について説明する。図１３に示されるように、このようなフルラップ衝突が生ずると、バンパリインフォースメント２４及びクラッシュボックス２２を介して両側のフロントサイドメンバ１４Ｆに前突荷重Ｆ１が夫々入力される。このとき、両側のクラッシュボックス２２が夫々軸圧縮変形することで、ある程度の衝撃が吸収される。また車両前部の変形の進行に伴い、衝突体６６から両側の前輪３０へ前突荷重Ｆ２が夫々入力される。
【００４０】
このとき、サイドメンバ１４（フロントサイドメンバ１４Ｆ）に入力された前突荷重Ｆ１は、車幅方向内側メンバ１４Ａ（矢印Ａ方向）及び車幅方向外側メンバ１４Ｂ（矢印Ｂ方向）に夫々分散する。前突荷重Ｆ１は、例えばクロスメンバ２６へ伝達されると共に、トンネル部１８に沿って車幅方向内側メンバ１４Ａの車両後方へも伝達される。クロスメンバ２６に伝達された荷重は、ロッカ２８へも伝達される。サイドメンバ１４のフロントサイドメンバ１４Ｆ及び車幅方向内側メンバ１４Ａが、車両側面視で直線状に構成されていることで、フロア１６の局所変形が抑制される点については、オフセット衝突の場合と同様である。
【００４１】
また図１４に示されるように、前突荷重Ｆ１（図１３）により車両前部の変形が進行して行くと、両側の車幅方向内側メンバ１４Ａの連結部２０のうち、例えば最も車両前方側の２箇所が破断して車幅方向に分離する。このように連結部２０が破断して分離することで、サイドメンバ１４は、フロントサイドメンバ１４Ｆの領域だけでなく、トンネル部１８の前端部１８Ｆに位置する車幅方向内側メンバ１４Ａの領域においても変形することができる。これにより、前面衝突時の衝撃を効率的に吸収することができる。またこれによって、フロア１６の局所変形を抑制することができるので、該フロア１６を補強するための補強材（図示せず）を少なくして、車両骨格を軽量化することができる。
【００４２】
更に車両前部の変形に伴い両側の前輪３０が後退し、ロッカ２８の前端部２８Ａに夫々当接すると、前突荷重Ｆ２（図１３）は、該前輪３０からロッカ２８へ矢印Ｃ方向に夫々伝達される。これにより、前突荷重Ｆ２を、両側のロッカ２８に効率的に伝達することができる。
【００４３】
図１５において、本実施形態に係る車両骨格構造Ｓでは、動力ユニット１０が、車幅方向内側メンバ１４Ａの車両後方に、該車幅方向内側メンバ１４Ａの後端１４Ｇと車両前後方向に対向して配設されているので、車両１２の前面衝突時に、動力ユニット１０の慣性質量に基づく荷重ＦＩを、車幅方向内側メンバ１４Ａを通じてサイドメンバ１４の前方へ伝達することができる。オフセット衝突及びフルラップ衝突の何れの衝突形態でも、このような荷重伝達が可能である。このため、車両後部に動力ユニット１０が配設された車両１２であっても、前面衝突時における衝撃吸収性を確保しつつ、車両骨格を軽量化することができる。
【００４４】
この他、本実施形態に係る車両骨格構造Ｓでは、サイドメンバ１４の車幅方向内側メンバ１４Ａが、トンネル部１８に沿って車両前後方向に延びており、軽量でありながら剛性が高いので、例えば動力ユニット１０のアイドリング時の振動を抑制することが可能である。また側面衝突に対する衝撃吸収性を高めることも可能である。
【００４５】
なお、トンネル部１８の前端部１８Ｆにおける車幅方向内側メンバ１４Ａの連結部２０は、５箇所に限られず、例えば最も車両前方側の２箇所であってもよい。また複数の連結部２０の一部、例えば車両前方側から２箇所目までは、クロスメンバ２６の車両前方側に位置していることが望ましい。これらの連結部２０が破断して車幅方向内側メンバ１４Ａが変形する際において、フロア１６への影響が少なくなることから、該フロア１６の局所変形をより一層抑制することができるからである。
【００４６】
またサスペンション装置４６の形式を、ダブルウィッシュボーンとしたが、サスペンション装置４６の形式はこれに限られるものではなく、マクスファーソン・ストラット等の形式を用いてもよい。
【００４７】
動力ユニット１０の搭載位置については、車両後部に限られず、該動力ユニット１０が小型であれば、車両前部に搭載することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】車両骨格構造を示す斜視図である。
【図２】車両骨格構造を示す平面図である。
【図３】車両骨格構造を示す側面図である。
【図４】両側の車幅方向内側メンバの連結部を示す、図２における４−４矢視拡大断面図である。
【図５】車幅方向内側メンバの連結部の変形例を示す、図２における５−５矢視拡大断面図である。
【図６】車両骨格構造において、両側の車幅方向内側メンバがトンネル部の側壁部に夫々連結されている変形例を示す平面図である。
【図７】両側の車幅方向内側メンバの連結部を示す、図６における７−７矢視拡大断面図である。
【図８】車両の右側前部が衝突体にオフセット衝突する直前の状態を示す平面図である。
【図９】車両の右側前部が衝突体にオフセット衝突した場合における、衝突初期の状態を示す平面図である。
【図１０】図９に示される状態から更に変形が進んだ状態を示す平面図である。
【図１１】図１０に示される状態から更に変形が進んだ状態を示す平面図である。
【図１２】車両前部が衝突体に衝突する直前の状態を示す平面図である。
【図１３】車両前部が衝突体に衝突した場合における、衝突初期の状態を示す平面図である。
【図１４】図１３に示される状態から更に変形が進んだ状態を示す平面図である。
【図１５】車両の前面衝突時に、動力ユニットの慣性質量に基づく荷重が、車幅方向内側メンバを通じてサイドメンバの前方へ伝達されることを示す平面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 動力ユニット
１４ サイドメンバ
１４Ａ 車幅方向内側メンバ
１４Ｂ 車幅方向外側メンバ
１４Ｆ フロントサイドメンバ
１４Ｇ 後端
１６ フロア
１８ トンネル部
１８Ａ 側壁部
１８Ｆ 前端部
２０ 連結部
Ｆ１ 前突荷重
Ｓ 車両骨格構造
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向の両側において車両前後方向に夫々延設され、車両前部に位置するフロントサイドメンバから車両後方に向かって車幅方向内側メンバ及び車幅方向外側メンバに夫々分岐して構成され、両側の前記車幅方向内側メンバがフロアのトンネル部に沿って車両後方へ延びると共に少なくとも該トンネル部の前端部における車両前後方向の複数の連結部において互いに連結されたサイドメンバを有し、
前記連結部は、前記サイドメンバに前突荷重が入力された際に破断可能に構成されている車両骨格構造。
【請求項２】
前記サイドメンバにおいて、前記フロントサイドメンバ及び前記車幅方向内側メンバは、車両側面視で直線状に構成されている請求項１に記載の車両骨格構造。
【請求項３】
両側の前記車幅方向内側メンバは、前記トンネル部内において互いに連結されている請求項１又は請求項２に記載の車両骨格構造。
【請求項４】
両側の前記車幅方向内側メンバは、前記トンネル部の両側の側壁部に夫々連結されている請求項１又は請求項２に記載の車両骨格構造。
【請求項５】
前記車幅方向内側メンバの車両後方には、動力ユニットが、該車幅方向内側メンバの後端と車両前後方向に対向して配設されている請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両骨格構造。
【請求項１】
車幅方向の両側において車両前後方向に夫々延設され、車両前部に位置するフロントサイドメンバから車両後方に向かって車幅方向内側メンバ及び車幅方向外側メンバに夫々分岐して構成され、両側の前記車幅方向内側メンバがフロアのトンネル部に沿って車両後方へ延びると共に少なくとも該トンネル部の前端部における車両前後方向の複数の連結部において互いに連結されたサイドメンバを有し、
前記連結部は、前記サイドメンバに前突荷重が入力された際に破断可能に構成されている車両骨格構造。
【請求項２】
前記サイドメンバにおいて、前記フロントサイドメンバ及び前記車幅方向内側メンバは、車両側面視で直線状に構成されている請求項１に記載の車両骨格構造。
【請求項３】
両側の前記車幅方向内側メンバは、前記トンネル部内において互いに連結されている請求項１又は請求項２に記載の車両骨格構造。
【請求項４】
両側の前記車幅方向内側メンバは、前記トンネル部の両側の側壁部に夫々連結されている請求項１又は請求項２に記載の車両骨格構造。
【請求項５】
前記車幅方向内側メンバの車両後方には、動力ユニットが、該車幅方向内側メンバの後端と車両前後方向に対向して配設されている請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両骨格構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−６１０２（Ｐ２０１０−６１０２Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６４１７５（Ｐ２００８−１６４１７５）
【出願日】平成２０年６月２４日（２００８．６．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２４日（２００８．６．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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