JP5617657B2 - Sub-frame - Google Patents
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Description
本発明は、車体構造を構成するサブフレームに関する。 The present invention relates to a subframe constituting a vehicle body structure.
車両の車体構造(シャーシ部材)として、車両側部には、左右1対のサイドメンバが車長方向に沿って配置されており、例えば、車両前側においては、サイドメンバの下方にサブフレームが取り付けられている。サブフレームは、左右1対のサイドパイプとサイドパイプ同士を連結する2本のクロスパイプからなり、上面視において井桁形状となっている。このようなサブフレームの上に、エンジン、駆動装置、操舵装置等が取り付けられる。 As a vehicle body structure (chassis member) of a vehicle, a pair of left and right side members are arranged along the vehicle length direction on the side of the vehicle. For example, on the front side of the vehicle, a subframe is attached below the side member. It has been. The subframe is composed of a pair of left and right side pipes and two cross pipes that connect the side pipes, and has a cross beam shape when viewed from above. An engine, a driving device, a steering device, and the like are attached on such a subframe.
従来のサブフレームにおいては、車長方向における衝突の衝撃を吸収するため、サイドパイプに折部(折れ角)を設け、サイドメンバ(ボディ側)への後端側(車両中心側)の固定点より折部(折れ角)を下側又は水平に配置し、衝突時にサブフレームを下方に屈曲させて、サブフレームをボディ下側へ逃がすようにしている。 In the conventional subframe, in order to absorb the impact of a collision in the vehicle length direction, a folding part (folding angle) is provided in the side pipe, and the rear end side (vehicle center side) fixing point to the side member (body side) Further, the folding part (folding angle) is arranged below or horizontally, and the subframe is bent downward at the time of a collision so that the subframe is released to the lower side of the body.
車両レイアウトによっては、サブフレームの一部を後端側(車両中心側)の固定点より上側に配置したい場合がある。このような場合、サイドパイプの折部(折れ角)も後端側(車両中心側)の固定点より上側となる場合があり、その場合、衝突時にサブフレームが上方に屈曲してしまい(後述の図5参照)、ボディ側の部材、例えば、ダッシュパネル等と干渉してしまう。 Depending on the vehicle layout, it may be desired to place a part of the subframe above a fixed point on the rear end side (vehicle center side). In such a case, the folded part (fold angle) of the side pipe may also be above the fixed point on the rear end side (vehicle center side), and in this case, the subframe bends upward at the time of collision (described later). 5) of the body side, such as a dash panel or the like.
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、一部を車両中心側の固定点より上側に配置した場合でも、衝突時にボディ下方へ屈曲するサブフレームを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a subframe that bends downward in the body at the time of collision even when part of the vehicle is disposed above a fixed point on the vehicle center side.
上記課題を解決する第1の発明に係るサブフレームは、
車長方向に配置された左右1対のサイドメンバの下方に取り付けられ、左右1対のサイドパイプを有するサブフレームであって、前記サイドパイプの水平部分の一部に車両中心側の固定点より位置が高い突設部分を設けたサブフレームにおいて、
サスペンションを取り付けるブラケットを前記突設部分に設け、
前記突設部分を設ける際に形成された前記サイドパイプの折部であって、前記突設部分より車両中心側の折部の前後に跨がって、一方の端部が前記固定点より下方に偏った位置となると共に他方の端部が前記ブラケットに取り付けられる補強部材を前記ブラケットの後方に延長するように設け、当該補強部材により衝突時における折れ点を前記固定点より低い位置としたことを特徴とする。
A subframe according to the first invention for solving the above-mentioned problem is as follows:
A sub-frame having a pair of left and right side pipes attached to a lower side of a pair of left and right side members arranged in the vehicle length direction. In the subframe with the protruding part with a high position,
A bracket for mounting the suspension is provided on the projecting portion,
A folding part of the side pipe formed when the protruding part is provided, straddling the front and rear of the folding part on the vehicle center side from the protruding part, and one end part below the fixed point The reinforcing member attached to the bracket is extended to the rear of the bracket, and the break point at the time of collision is set to a position lower than the fixed point. It is characterized by.
上記課題を解決する第2の発明に係るサブフレームは、
上記第1の発明に記載のサブフレームにおいて、
前記サイドパイプに取り付ける前記補強部材の前記一方の端部の面を、前記サイドパイプの軸線に対して垂直に形成したことを特徴とする。
A subframe according to a second invention for solving the above-mentioned problem is as follows:
In the subframe described in the first invention,
The surface of the one end of the reinforcing member attached to the side pipe is formed perpendicular to the axis of the side pipe.
上記課題を解決する第3の発明に係るサブフレームは、
上記第1の発明に記載のサブフレームにおいて、
前記ブラケットと前記補強部材を一体としたことを特徴とする。
A subframe according to a third invention for solving the above-mentioned problem is as follows:
In the subframe described in the first invention,
The bracket and the reinforcing member are integrated.
本発明によれば、サイドパイプの一部を車両中心側の固定点より上側に配置した場合でも、サイドパイプの折部の部分に補強部材を設け、衝突時におけるサイドパイプの折れ点を車両中心側の固定点より下側にしたので、車長方向からの衝突時にサイドパイプがボディ下方に屈曲し、ボディ下側へ逃げることになり、衝突安全性を向上させることができる。 According to the present invention, even when a part of the side pipe is disposed above the fixed point on the vehicle center side, the reinforcing member is provided at the folded portion of the side pipe so that the break point of the side pipe at the time of the collision is the center of the vehicle. Since it is below the fixed point on the side, the side pipe bends downward in the body at the time of collision from the vehicle length direction and escapes to the lower side of the body, thereby improving collision safety.
以下、図1〜図7を参照して、本発明に係るサブフレームの実施形態を説明する。なお、ここでは、車両前側のサブフレームを図示して説明するが、本発明は、車両後側のサブフレームにも適用可能である。 Hereinafter, embodiments of a subframe according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the subframe on the vehicle front side is illustrated and described, but the present invention is also applicable to the subframe on the vehicle rear side.
(実施例1)
図1は、本実施例のサブフレームを示す斜視図であり、図2(a)は、その上面図、図2(b)は、その側面図である。又、図3(a)は、サブフレームに取り付ける補強部材の斜視図であり、図3(b)は、その上面図、図3(c)は、その側面図である。又、本実施例の構成を説明するため、補強部材取付前のサブフレームとして、図4(a)に上面図、図4(b)に側面図を示している。加えて、本実施例の効果を説明するため、図5には、図4に示した補強部材取付前のサブフレームにおける衝突実験結果の側面図を、図6〜図7には、図1〜図2に示した補強部材取付後のサブフレームにおける衝突実験結果の側面図及び下面図を図示している。
Example 1
FIG. 1 is a perspective view showing a sub-frame of this embodiment, FIG. 2 (a) is a top view thereof, and FIG. 2 (b) is a side view thereof. 3A is a perspective view of a reinforcing member attached to the subframe, FIG. 3B is a top view thereof, and FIG. 3C is a side view thereof. In order to explain the configuration of the present embodiment, FIG. 4A shows a top view and FIG. 4B shows a side view of the subframe before the reinforcement member is attached. In addition, in order to explain the effect of the present embodiment, FIG. 5 is a side view of a collision experiment result in the subframe before attaching the reinforcing member shown in FIG. 4, and FIGS. The side view and bottom view of the collision experiment result in the sub-frame after the reinforcement member attachment shown in FIG. 2 are illustrated.
本実施例のサブフレーム10は、主に、左右1対のサイドパイプ11とサイドパイプ11同士を連結する2本のクロスパイプ12a、12bからなり、上面視において井桁形状となっている。図示は省略しているが、エンジン、駆動装置、操舵装置等がサブフレーム10の上に取り付けられる。又、エンジン、駆動装置、操舵装置等を取り付けるための多数のブラケットがサブフレーム10に設けられるが、ここでは、主なブラケットのみ図示している。
The
サイドパイプ11、クロスパイプ12a、12bは、例えば、円筒形状(パイプ形状)の鋼管から形成されており、断面中空となっている。1対のサイドパイプ11は、左右のサイドメンバ各々の下方に、サイドメンバと略同一の車長方向に沿って配置されており、互いに左右対称の形状となっている。クロスパイプ12a、12bは、車幅方向に配置されており、溶接等により固定されて、左右のサイドパイプ11同士を連結している。又、後側のクロスパイプ12bの両端には、サイドパイプ11との間に補強用のステイ15が設けられている。ステイ15としては、例えば、平板形状の部材にビード等を施すことで、補強の機能を果たしている。
The
サイドパイプ11は、側面視において、略L字形状となるように曲げ加工されており、主に、鉛直上方に立ち上がる鉛直部11aと略水平となる水平部11b〜11dとからなり、鉛直部11aが車両前側に配置されている。サイドパイプ11の前端部には固定ブラケット13が取り付けられており、この固定ブラケット13に挿通孔14aが設けられている。又、サイドパイプ11の後端部にも挿通孔14bが設けられている。
The
図示は省略しているが、車両の車体構造として、車両側部には、左右1対のサイドメンバが車長方向に沿って配置されている。そして、上述した挿通孔14a、14bにボルトを挿通し、ナットで締結することにより、サイドメンバの下方にサブフレーム10が取り付けられることになる。つまり、挿通孔14aがボディ側(サイドメンバ)への前端側のボルト固定点、挿通孔14bがボディ側(サイドメンバ)への後端側(車両中心側)のボルト固定点となる。ここでは、後述の説明で用いるため、後端側のボルト固定点をFPと呼ぶ。
Although illustration is omitted, as a vehicle body structure of the vehicle, a pair of left and right side members are arranged along the vehicle length direction on the side of the vehicle. And the
本実施例において、サイドパイプ11の水平部11b〜11dは、全体としては略水平であるが、曲げ加工することにより、中側の水平部11cを上方に突出させ、水平部11b、11dより高い位置としている。なお、以降、水平部11cを突設部11cと呼び、水平部11b、11dと区別する。
In the present embodiment, the
突設部11cの車両外側の位置には、コの字断面形状のサスペンションブラケット16が取り付けられており、このサスペンションブラケット16にサスペンションのロアアームが取り付けられる。このように、車両レイアウト上、サスペンションのロアアームを高い位置に取り付けたい場合、サスペンションブラケット16を取り付けるサイドパイプ11の水平部分の一部(突設部11c)が高くなる形状としている。
A
又、突設部11cの部分は、互いに、クロスパイプ12b及びステイ15により連結されており、サスペンションを保持するための強度が確保されている。
Further, the projecting
又、上面視において、水平部11dの部分は、車両中心側(車両後方側)から見て、ハの字形状の配置となるように、サイドパイプ11の曲げ加工が行われている。詳細は後述の図7で説明するが、水平部11dがハの字形状の配置となっているので、衝突時には、ボルト固定点FP(挿通孔14b)を回転中心として、サイドパイプ11が屈曲することになる。
In addition, when viewed from the top, the
上述したように、サイドパイプ11を曲げ加工して、突設部11cを設けているため、突設部11cのすぐ後方(車両中心側)に下方への折部(折れ角)が形成される。従って、衝突時における折れ点BP0がこの折部(折れ角)の位置に設定されることになり、その結果、折れ点BP0の位置もボルト固定点FPより高い位置となってしまう(図4(a)、(b)参照)。
As described above, since the
加えて、本実施例においては、突設部11cにサスペンションブラケット16を設けており、サスペンションブラケット16が、謂わば、補強部材のように機能するので、サスペンションブラケット16のすぐ後方であり、突設部11cのすぐ後方のサイドパイプ11の折部(折れ角)が衝突時における折れ点BP0となってしまう。
In addition, in the present embodiment, the
そして、折れ点BP0がボルト固定点FPより高いと、衝突時には、図4(b)、図5に示すように、折れ点BP0が上方に屈曲してしまう。 If the break point BP0 is higher than the bolt fixing point FP, the break point BP0 is bent upward as shown in FIGS. 4B and 5 at the time of collision.
そこで、本実施例においては、突設部11cの後方(車両中心側)の折部の前後に跨がって、一方(車両中心側)の端部がボルト固定点FPより下方に偏った位置となる補強部材17を設けている。
Therefore, in this embodiment, the position is such that one (vehicle center side) end portion is biased downward from the bolt fixing point FP, straddling the front and rear of the folding portion on the rear side (vehicle center side) of the projecting
例えば、補強部材17は、その一方の端部を円筒状のサイドパイプ11の外周面に取り付けており、その他方の端部をコの字断面形状のサスペンションブラケット16に取り付けており、サスペンションブラケット16を後方に延長するように設けられている。
For example, the reinforcing
更に具体的には、補強部材17は、基本的には、コの字断面形状をしており、図3に示すように、サスペンションブラケット16に溶接接合する第1接合部17aはサスペンションブラケット16の形状に合わせて形成されている。一方、サイドパイプ11の外周に溶接接合する第2接合部17bにおいて、その接合部分は、サイドパイプ11の外周面に取り付けられるように、サイドパイプ11の形状に合わせて、半円形に切り欠きされており、更に、第2接合部17bを形成する面は、溶接接合する部分のサイドパイプ11の軸線に対し、直角又は略直角となるように折り曲げて形成されている。つまり、補強部材17の後方(車両中心側)の端部において、サイドパイプ11周囲の実質的な断面を急変させる形状としている。
More specifically, the reinforcing
このようにして、補強部材17の一方の端部(第2接合部17b)はサイドパイプ11の外周に溶接接合されて、補強部材17の他方の端部(第1接合部17a)はサスペンションブラケット16に溶接接合され、補強部材17が、突設部11cのすぐ後方の折部(折れ角)の前後に跨がるように配置されている。そして、サイドパイプ11とサスペンションブラケット16、補強部材17を含めた断面の面積は、サイドパイプ11の軸線に対して直角又は略直角に接合する第2接合部17bの部分で急変している。そのため、補強部材17のすぐ後方に、新たな折れ点BPが設定されて、その位置がボルト固定点FPより低い位置となる(図2(a)、(b)参照)。
In this way, one end portion (second
ここで、補強部材17の有無による変形モードの相違を、図5〜図7を参照して説明する。
Here, the difference in deformation mode depending on the presence or absence of the reinforcing
図5は、図4に示すサブフレーム10(補強部材17無し)における衝突実験結果を示す側面図である。図5に示すように、車長方向からの衝撃が加わると、サイドメンバ18がその方向に圧縮され、潰れるように変形する。サイドメンバ18の変形と共にサイドパイプ11も変形することになり、鉛直部11aはサイドメンバ18により後方へ屈曲するが、水平部11b〜11dにおいては、折れ点BP0で上方へ屈曲することになる。この場合、サブフレーム10の近傍に設けられているダッシュパネル19にサブフレーム10がぶつかり(図5中の領域A参照)、車体(特に車室)を大きく変形させてしまう。
FIG. 5 is a side view showing a collision experiment result in the subframe 10 (without the reinforcing member 17) shown in FIG. As shown in FIG. 5, when an impact from the vehicle length direction is applied, the
一方、図6〜図7は、図1〜図2に示すサブフレーム10(補強部材17有り)における衝突実験結果を示す側面図及び下面図である。図6に示すように、車長方向からの衝撃が加わると、サイドメンバ18がその方向に圧縮され、潰れるように変形し、サイドメンバ18の変形と共にサイドパイプ11の鉛直部11aもサイドメンバ18により後方へ屈曲する。一方、サイドパイプ11の水平部11b〜11dにおいては、補強部材17が設けられているので、折れ点BPで下方へ屈曲することになる。この場合、サブフレーム10の近傍に設けられているダッシュパネル19にサブフレーム10が干渉することはなく(図6中の領域B参照)、車体(特に車室)を変形させることがなくなる。
On the other hand, FIGS. 6 to 7 are a side view and a bottom view showing a collision test result in the subframe 10 (with the reinforcing member 17) shown in FIGS. As shown in FIG. 6, when an impact from the vehicle length direction is applied, the
又、図7に示すように、サブフレーム10の各サイドパイプ11は、ボルト固定点FPを回転中心とし、車両内側かつ後方に回転するように、U字形状に屈曲することになる。
Further, as shown in FIG. 7, each
このように、補強部材17により、断面面積が急変する位置を設け、折れ点BPがボルト固定点FPより下方の位置に移動するので、サイドパイプ11が下側に逃げるように屈曲することになる。この結果、衝突時におけるサイドパイプ11と車体との干渉を回避し、近傍に設けられているダッシュパネルの変形を抑制して、衝突安全性を向上させることができる。
In this way, the reinforcing
なお、本実施例においては、サスペンションブラケット16と補強部材17とを独立した部材としているが、サスペンションブラケット16と補強部材17は一体で形成してもよい。
In this embodiment, the
本発明に係るサブフレームは、前側の車体構造として好適なものであるが、後側の車体構造としても適用可能である。又、エンジン車だけでなく、電気自動車(EV車)にも適用可能である。 The sub-frame according to the present invention is suitable as a front vehicle body structure, but can also be applied as a rear vehicle body structure. Moreover, it is applicable not only to an engine vehicle but also to an electric vehicle (EV vehicle).
10 サブフレーム
11 サイドパイプ
12a、12b クロスパイプ
13 固定ブラケット
14a、14b 挿通孔
15 ステイ
16 サスペンションブラケット
17 補強部材
18 サイドメンバ
19 ダッシュパネル
DESCRIPTION OF
Claims (3)
サスペンションを取り付けるブラケットを前記突設部分に設け、
前記突設部分を設ける際に形成された前記サイドパイプの折部であって、前記突設部分より車両中心側の折部の前後に跨がって、一方の端部が前記固定点より下方に偏った位置となると共に他方の端部が前記ブラケットに取り付けられる補強部材を前記ブラケットの後方に延長するように設け、当該補強部材により衝突時における折れ点を前記固定点より低い位置としたことを特徴とするサブフレーム。 A sub-frame having a pair of left and right side pipes attached to a lower side of a pair of left and right side members arranged in the vehicle length direction. In the subframe with the protruding part with a high position,
A bracket for mounting the suspension is provided on the projecting portion,
A folding part of the side pipe formed when the protruding part is provided, straddling the front and rear of the folding part on the vehicle center side from the protruding part, and one end part below the fixed point The reinforcing member attached to the bracket is extended to the rear of the bracket, and the break point at the time of collision is set to a position lower than the fixed point. A subframe characterized by
前記サイドパイプに取り付ける前記補強部材の前記一方の端部の面を、前記サイドパイプの軸線に対して垂直に形成したことを特徴とするサブフレーム。 In the subframe of claim 1,
A sub-frame, wherein a surface of the one end of the reinforcing member attached to the side pipe is formed perpendicular to the axis of the side pipe.
前記ブラケットと前記補強部材を一体としたことを特徴とするサブフレーム。 In the subframe of claim 1,
A sub-frame, wherein the bracket and the reinforcing member are integrated.
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