JP2000203452A - シャシフレ―ム構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両が前方方向から衝撃を受けた際にその衝
撃エネルギ吸収効率の増加を図り、乗員に対する安全性
を一層向上させることが出来る新規な車両のシャシフレ
ーム構造を提供する。 【解決手段】 サイドフレーム１およびサブフレーム２
の前端部に連結されるフロントクロスメンバ１０が、直
線形状の中央部１０ａと、この中央部１０ａの両側の部
分にが端部側にゆくに従って下方に傾斜するように成形
された傾斜部１０ｂと、この傾斜部１０ｂの両側にそれ
ぞれ直線状に成形された端部１０ｃとによって構成され
て、サイドフレーム１に連結される部分とサブフレーム
２に連結される部分とが上下方向において偏心した形状
をしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両のシャシフ
レーム構造に関し、特に、サブフレームを備えたサイド
フレームとフロントクロスメンバとの連結構造に関す
る。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】図７は、従来の車両の
シャシフレーム構造を示している。

【０００３】この従来のシャシフレーム構造は、車両の
両側において前後方向に延びるサイドフレーム１，１の
前端部に、それぞれサイドフレーム１，１から外側に向
かって斜め方向に延びるサブフレーム２，２が連結され
ており、このサイドフレーム１，１とサブフレーム２，
２の前端に、車両の幅方向に延びる一本のフロントクロ
スメンバ３が連結されている。

【０００４】フロントクロスメンバ３は、図８に示され
るように直線状の形状をしており、サイドフレーム１，
１とサブフレーム２，２のそれぞれの前端に、ブラケッ
ト４および５によって水平に固定されている。

【０００５】このシャシフレーム構造は、前方からの衝
撃エネルギを吸収して車両の耐衝撃性能を高めるために
構成されているものであり、車両が前方から衝撃を受け
た際に、その衝撃をフロントクロスメンバ３が受けた
後、サイドフレーム１，１およびサブフレーム２，２が
順次クラッシュしてゆくことによって、衝撃エネルギを
吸収するようになっている。

【０００６】以上のように、自動車においては、従来か
ら、上記のようなシャシフレーム構造を採用して、例え
ば正面衝突などの際に自動車の乗員に作用する衝撃力を
緩和することにより、乗員に対する安全性を確保する対
策が為されてきている。

【０００７】この発明は、上記のような従来の車両のシ
ャシフレーム構造における安全対策をさらに発展させる
ために為されたものである。

【０００８】すなわち、この発明は、車両が前方方向か
ら衝撃を受けた際にその衝撃エネルギの吸収効率の増加
を図って、乗員に対する安全性を一層向上させることが
出来る新規なシャシフレーム構造を提供することを第１
の目的とする。

【０００９】さらにこの発明は、車両が前方方向から衝
撃を受けた際のシャシフレームとキャビンとを連結する
マウントボルト部の挙動の安定化、ステアリング系の突
き上げ防止、および、衝撃エネルギの吸収部として作用
するクラッシャブルゾーンの圧壊モードの安定化を図
り、乗員に対する安全性を一層向上させることが出来る
新規なシャシフレーム構造を提供することを第２の目的
としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明によるシャシ
フレーム構造は、上記第１の目的を達成するために、車
体の両側部において前後方向に延びる一対のサイドフレ
ームと、このサイドフレームの外側にそれぞれ取り付け
られたサブフレームと、サイドフレームおよびサブフレ
ームの前端部にそれぞれ車体の幅方向に延びるように連
結されたフロントクロスメンバとを備えたシャシフレー
ム構造において、前記フロントクロスメンバが、そのサ
イドフレームに連結される部分とサブフレームに連結さ
れる部分とが上下方向において偏心した形状に成形され
ていることを特徴としている。

【００１１】この第１の発明によるシャシフレーム構造
は、車両が前方からの衝撃を受けた際に、この衝撃をフ
ロントクロスメンバが受けた後、サイドフレームおよび
サブフレームが順次クラッシュしてゆくことにより、衝
撃エネルギを吸収してゆく。

【００１２】このとき、この前方からの衝撃を受けるフ
ロントクロスメンバは、そのサイドフレームに連結され
る部分とサブフレームに連結される部分とが上下方向に
おいて偏心しているために、このフロントクロスメンバ
を含む面において衝撃を受けることになり、フロントク
ロスメンバがラインで衝撃を受けるのに対して、吸収さ
れる衝撃エネルギが増加する。

【００１３】さらに、上記のようにフロントクロスメン
バが前方からの衝撃を面において受けることにより、前
方からの衝撃が加わる初期段階において、サイドフレー
ムの前端部の上下方向における所謂ころびが防止され
て、サイドフレームの理想的な座堀が実現され、これに
よっても、吸収される衝撃エネルギが増加される。

【００１４】以上のように上記第１の発明によれば、車
両が前方方向から衝撃を受けた際にその衝撃エネルギの
吸収効率を増加させることができ、これによって、乗員
に対する安全性を一層向上させることが出来る。

【００１５】第２の発明によるシャシフレーム構造は、
上記第２の目的を達成するために、第１の発明の構成に
加えて、前記フロントクロスメンバとサイドフレームと
の連結部分において、フロントクロスメンバが、その軸
線とサイドフレームの軸線とがほぼ同じ高さ位置になる
ように位置決めされていることを特徴としている。

【００１６】この第２の発明によるシャシフレーム構造
は、フロントクロスメンバが、その軸線とサイドフレー
ムの軸線とがほぼ同じ高さ位置になるように位置決めさ
れてサイドフレームに連結されていることにより、前方
からの衝撃が加わる初期段階においてサイドフレーム
１，１の圧壊モードが安定して、衝撃エネルギの吸収効
率が向上される。

【００１７】そして、この圧壊モードの安定によって、
サイドフレームの上下変異によるステアリング系の突き
上げが防止されるとともに、シャシフレームとキャビン
とを連結するマウントボルト部の安定化が図られる。

【００１８】以上のように上記第２の発明によれば、車
両が前方から衝撃を受けた際に、車体の前部からサイド
フレームへ、さらにはサブフレームへと、段階的な安定
した衝撃エネルギの吸収が行われ、キャビンに加わる衝
撃エネルギが分散されることによって、乗員の安全が確
保される。

【００１９】第３の発明によるシャシフレーム構造は、
上記第２の目的を達成するために、第２の発明の構成に
加えて、前記フロントクロスメンバとサイドフレームと
を連結するブラケット部材が、上下対称の形状に成型さ
れていることを特徴としている。

【００２０】この第３の発明によるシャシフレーム構造
は、フロントクロスメンバが、その軸線とサイドフレー
ムの軸線とがほぼ同じ高さ位置になるように位置決めさ
れてサイドフレームに連結されているとともに、このフ
ロントクロスメンバとサイドフレームとを連結するブラ
ケット部材が上下対称の形状を有していることにより、
車両の前方からの衝撃エネルギがサイドフレームの上下
部分に均等に伝達されることになり、衝撃が加わる初期
段階においてサイドフレームの圧壊モードが一層安定し
て、衝撃エネルギの吸収効率が向上される。

【００２１】そして、この圧壊モードの安定によって、
サイドフレームの上下変異によるステアリング系の突き
上げが防止されるとともに、シャシフレームとキャビン
とを連結するマウントボルト部の安定化が図られる。以
上のように上記第３の発明によれば、車両が前方から衝
撃を受けた際に、乗員の安全が一層確保される。

【００２２】第４の発明によるシャシフレーム構造は、
上記第１の発明の構成に加えて、フロントクロスメンバ
とサブフレームの連結部分において、フロントクロスメ
ンバの軸線とサブフレームの軸線との上下方向の距離が
フロントクロスメンバとサイドフレームの軸線との上下
方向の距離より大なるように位置決めされていることを
特徴としている。

【００２３】第５の発明によるシャシフレーム構造は、
上記第４の発明の構成に加えて、フロントクロスメンバ
とサブフレームとを連結するブラケット部材が、上下非
対称の形状に成形されていることを特徴としている。

【００２４】上記第４，第５の発明によるシャシフレー
ム構造は、サブフレームに対して相対的な衝撃エネルギ
の伝達遅れを生じさせることができ、このことからサイ
ドフレームからサブフレームへと段階的なエネルギ吸収
を行うことが容易となり、安定した衝撃エネルギ吸収を
行うことが可能となる。以上のように上記第４，第５の
発明によれば、車両が前方から衝撃を受けた際に、乗員
の安全が一層確保される。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の最も好適と思わ
れる実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説
明を行う。

【００２６】図１は、この発明による車両のシャシフレ
ーム構造の実施形態における一例を示す斜視図である。
この図１において、サイドフレーム１，１およびサブフ
レーム２，２の構成については、図７の従来の構成と同
様であるので、同一の符号が付されている。

【００２７】この例におけるシャシフレーム構造は、サ
イドフレーム１，１およびサブフレーム２，２の前端部
に連結されるフロントクロスメンバ１０が、図２からよ
く分かるように、中央部１０ａが直線状に成形されてい
る。

【００２８】そして、この中央部１０ａの両側のそれぞ
れサイドフレーム１，１とサブフレーム２，２の間に位
置する部分が、端部側にいくに従って下方に傾斜するよ
うに成形され（以下、この部分を傾斜部１０ｂとい
う）、さらに、この傾斜部１０ｂに連続する両側の端部
１０ｃがそれぞれ中央部１０ａと平行な直線状に成形さ
れている。

【００２９】このように成形されたフロントクロスメン
バ１０は、その中央部１０ａの両端部分がそれぞれブラ
ケット１１，１１によってサイドフレーム１，１の前端
部に連結され、両側の端部１０ｃがそれぞれブラケット
１２，１２によってサブフレーム２，２の前端部に連結
されている。

【００３０】ブラケット１１，１１は、フロントクロス
メンバ１０との連結部の中心位置とサイドフレーム１，
１との連結部の中心位置とが同じ高さ位置になるよう
に、上下対称の形状に成形されている。

【００３１】これによって、図３に示されるように、フ
ロントクロスメンバ１０とサイドフレーム１，１との連
結部において、中央部１０ａの軸線ｘ１がサイドフレー
ム１，１の軸線ｙ１と同じ高さになるように、中央部１
０ａの位置決めが行われている。また、ブラケット１
２，１２は、フロントクロスメンバ１０との連結部の中
心位置がサイドフレーム１，１との連結部の中心位置よ
りも下方にオフセットするように、上下非対称の形状に
成形されている。

【００３２】これによって、図４に示されるように、フ
ロントクロスメンバ１０とサブフレーム２，２との連結
部において、傾斜部１０ｂによって中央部１０ａよりも
下方に位置する端部１０ｃの軸線ｘ２がサブフレーム
２，２の軸線ｙ２よりも下方にオフセットするように、
端部１０ｃの位置決めが行われている。

【００３３】上記シャシフレーム構造は、前方からの衝
撃を受けた際には、従来と同様に、この衝撃をフロント
クロスメンバ１０が受けた後、サイドフレーム１，１お
よびサブフレーム２，２が順次クラッシュしていくこと
により、衝撃エネルギを吸収していく。

【００３４】このとき、この前方からの衝撃を受けるフ
ロントクロスメンバ１０の両側に傾斜部１０ｂが設けら
れて、サブフレーム２，２に対する連結部とサイドフレ
ーム１，１に対する連結部とが上下方向においてオフセ
ットされていることにより、従来の直線形状のフロント
クロスメンバがラインで衝撃を受けていたのに対し、フ
ロントクロスメンバ１０は、このフロントクロスメンバ
１０を含む図５に示されるような面ｆによって衝撃を受
けることになるので、吸収される衝撃エネルギが従来の
ものに比べて増加する。

【００３５】さらに、このシャシフレーム構造は、上記
のように前方からの衝撃を面ｆによって受けるので、前
方からの衝撃が加わる初期段階において、シャシフレー
ムの前端部の上下方向における所謂ころびが防止され
て、サイドフレーム１，１の理想的な座屈が実現され、
これによって、衝撃エネルギの吸収効率が向上される。

【００３６】さらにまた、ブラケット１１，１１が上下
対称の形状に成形され、フロントクロスメンバ１０の中
央部１０ａの軸線ｘ１とサイドフレーム１，１の軸線ｙ
１とが同じ高さ位置に位置決めされていることにより、
前方からの衝撃が加わる初期段階においてサイドフレー
ム１，１の圧壊モードが安定して、衝撃エネルギの吸収
効率が向上される。

【００３７】そして、この圧壊モードの安定によって、
サイドフレーム１，１の上下変異によるステアリング系
の突き上げが防止されるとともに、シャシフレームとキ
ャビンとを連結するマウントボルト部の安定化が図られ
る。

【００３８】以上のようにして、車両が前方から衝撃を
受けた際に、車体の前部からサイドフレーム１，１へ、
さらにはサブフレーム２，２へと、段階的な安定した衝
撃エネルギの吸収が行われ、キャビンに加わる衝撃エネ
ルギが分散されることによって、乗員の安全が確保され
る。

【００３９】なお、上記の例においては、傾斜部１０ｂ
が端部側方向に向かって下向きに傾斜するように形成さ
れているが、図６に示されるように、フロントクロスメ
ンバ１０’を、直線形状の中央部１０ａ’と、その両側
に形成された端部側方向に向かって上向きに傾斜する一
対の傾斜部１０ｂ’と、その外側に形成された水平な一
対の端部１０ｃ’とによって構成するようにしてもよ
い。

【００４０】この例のシャシフレーム構造によっても、
前方から衝撃を受けた際に、フロントクロスメンバ１
０’を含む面ｆ’によって衝撃を受けることになるの
で、吸収される衝撃エネルギが従来のものに比べて増加
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における一例を示す斜視図で
ある。

【図２】同例のフロントクロスメンバを示す正面図であ
る。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図であ
る。

【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。

【図５】同例においてフロントクロスメンバによる衝撃
の受圧面を示す模式図である。

【図６】本発明の実施形態における他の例を示す模式図
である。

【図７】従来例を示す斜視図である。

【図８】従来例におけるフロントクロスメンバを示す正
面図である。

【符号の説明】

１ …サイドフレーム ２ …サブフレーム ６ …ボディマウント １０，１０’ …フロントクロスメンバ １０ａ，１０ａ’…中央部 １０ｂ，１０ｂ’…傾斜部 １０ｃ，１０ｃ’…両端部 １１，１１’…ブラケット（ブラケット部材） １２，１２’…ブラケット ｆ，ｆ’…面 ｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２…軸線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体の両側部において前後方向に延びる
   一対のサイドフレームと、このサイドフレームの外側に
   それぞれ取り付けられたサブフレームと、サイドフレー
   ムおよびサブフレームの前端部にそれぞれ車体の幅方向
   に延びるように連結されたフロントクロスメンバとを備
   えたシャシフレーム構造において、 前記フロントクロスメンバが、そのサイドフレームに連
   結される部分とサブフレームに連結される部分とが上下
   方向において偏心した形状に成形されていることを特徴
   とするシャシフレーム構造。
2. 【請求項２】 前記フロントクロスメンバとサイドフレ
   ームとの連結部分において、フロントクロスメンバが、
   その軸線とサイドフレームの軸線とがほぼ同じ高さ位置
   になるように位置決めされている請求項１に記載のシャ
   シフレーム構造。
3. 【請求項３】 前記フロントクロスメンバとサイドフレ
   ームとを連結するブラケット部材が、上下対称の形状に
   成型されている請求項２に記載のシャシフレーム構造。
4. 【請求項４】 前記フロントクロスメンバと前記サブフ
   レームの連結部分において、前記フロントクロスメンバ
   の軸線と前記サブフレームの軸線との上下方向の距離が
   前記フロントクロスメンバと前記サイドフレームの軸線
   との上下方向の距離より大なるように位置決めされてい
   る請求項１に記載のシヤシフレーム構造。
5. 【請求項５】 前記フロントクロスメンバと前記サブフ
   レームとを連結するブラケット部材が、上下非対称の形
   状に成形されている請求項４に記載のシャシフレーム構
   造。