本发明涉及一种在针对车辆输入了碰撞载荷时可脱落的撑杆脱落构造。
背景技术：
例如，在专利文献1中公开的构造如下：该构造具有撑杆，该撑杆形成有与狭缝相连通的螺栓孔，通过将双头螺栓插入螺栓孔，从而将撑杆紧固于安装托架。
在该专利文献1中，在针对车辆输入了碰撞载荷时，双头螺栓经由狭缝从螺栓孔脱落，从而能够使撑杆从安装托架分离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3954477号公报
技术实现要素：
然而，对于在专利文献1中公开的撑杆脱落构造而言，与狭缝的延伸方向大致正交的、狭缝的宽度方向尺寸设定为与双头螺栓的螺纹部的外径尺寸大致相同。换言之，在狭缝的宽度方向尺寸和双头螺栓的螺纹部的外径尺寸大致相同的情况下，如果双头螺栓没有了存留在螺栓孔内的部分，那么双头螺栓将容易从螺栓孔向狭缝移动。
因此，在专利文献1中，令人担忧的是，除了针对车辆输入了碰撞载荷的情况以外，例如，在由于双头螺栓的螺纹部的松缓导致用于连结撑杆和安装托架的轴向力降低的情况下，双头螺栓经由狭缝从螺栓孔移动出来而导致撑杆脱落。
本发明鉴于上述问题而做成，其目的在于提供一种碰撞载荷输入时的撑杆脱落构造，其能够在被输入了碰撞载荷时可靠地使撑杆脱落，同时防止除了碰撞载荷输入时以外的脱落。
为了实现上述目的，本发明是一种如下构造：经由撑杆将第1构造物和第2构造物连结，同时，在针对车辆输入了碰撞载荷时，所述撑杆自所述第1构造物或者所述第2构造物脱落，所述撑杆具有：第1螺栓孔部，其位于沿着轴向的一端侧，并且经由第1螺栓紧固于所述第1构造物；第2螺栓孔部，其位于沿着轴向的另一端侧，并且经由第2螺栓紧固于所述第2构造物；凹部，其配置在所述第1螺栓孔部和所述第2螺栓孔部之间，并且朝向下方凹陷；以及切口部，其切除所述凹部的一部分而形成，并且与所述第1螺栓孔部连续，所述凹部的深度方向的尺寸设定为所述第1螺栓的头部的高度方向的尺寸以上，所述切口部的沿着与所述撑杆的轴线垂直的方向的宽度尺寸设定为比所述第1螺栓的头部的最大外径小，在针对车辆输入了碰撞载荷时，所述第1螺栓的头部可穿过变形了的所述切口部进入所述凹部内。
对于本发明而言，能够获得一种碰撞载荷输入时的撑杆脱落构造，该撑杆脱落构造能够在被输入了碰撞载荷时可靠地使撑杆脱落，并且防止除了碰撞载荷输入时以外的脱落。
附图说明
图1是应用了本发明的实施方式的撑杆脱落构造的副车架的俯视图。
图2是从底面侧观察图1所示的副车架而得到的仰视图。
图3的(a)是撑杆的立体图、图3的(b)是撑杆的俯视图、图3的(c)是沿着图3的(b)的iii-iii线的剖视图。
图4是表示第1螺栓穿插在撑杆的第1螺栓孔部中的状态的局部放大立体图。
图5的(a)～(d)分别表示在输入了碰撞载荷f时，切口部变形扩宽从而螺栓进入凹部内的状态的立体图。
图6的(a)是表示输入碰撞载荷f之前的局部剖切侧视图，图6的(b)、(c)分别表示在输入了碰撞载荷f时、撑杆从主车架脱离的状态的局部剖切侧视图。
图7的(a)是表示应用了专利文献1所公开的撑杆脱落构造且由本申请的申请人提出的第1对比例的仰视图、图7的(b)是表示应用了专利文献1所公开的撑杆脱落构造且由本申请的申请人提出的第2对比例的仰视图。
附图标记说明
10车辆
12副车架(第2构造物)
22撑杆
24主车架(第1构造物)
28第1螺栓
30第1螺栓孔部
32第2螺栓
34第2螺栓孔部
36头部
40凹部
44切口部
f碰撞载荷
具体实施方式
接下来，针对本发明的实施方式，参照适当的附图进行详细说明。图1是应用了本发明的实施方式的撑杆脱落构造的副车架的俯视图、图2是从底面观察图1所示的副车架的仰视图。此外，在各附图中，“前后”表示车辆前后方向、“左右”表示车辆左右方向(车宽方向)、“上下”表示铅垂上下方向。
如图1、图2所示，车辆10的车身前部侧搭载有副车架12。该副车架12由前部横梁14和后部横梁16构成。在前部横梁14的沿着车宽方向的两侧部分别相面对地配置有朝向车辆后方延伸的前侧左右侧梁部18、18。在后部横梁16的沿着车宽方向的两侧部设置有后侧左右侧梁部20、20，该后侧左右侧梁部20、20朝向车辆前方延伸且与前侧左右侧梁部18、18相连结。
此外，在本实施方式中，作为副车架12，例示出前侧左右侧梁部18、18与前部横梁14一体构成、后侧左右侧梁部20、20与后部横梁16一体构成的情况，但是并不限于此。例如，也可以是，前侧左侧梁部18和后侧左侧梁部20一体成形而构成左侧梁(未图示)，同时前侧右侧梁部18和后侧右侧梁部20一体成形而构成右侧梁(未图示)。
前部横梁14沿着车辆10的车宽方向延伸且配置在动力单元p的前侧。后部横梁16沿着车辆10的车宽方向延伸且配置在动力单元p的后侧。俯视观察时，前侧左侧梁部18和后侧左侧梁部20沿着车辆10的前后方向延伸且配置在动力单元p的左侧。俯视观察时，前侧右侧梁部18和后侧右侧梁部20沿着车辆的前后方向延伸且配置在动力单元p的右侧。
动力单元p例如是由发动机和变速器形成为一体而成的单元构造，在从车身前部侧施加了碰撞载荷时，可经由后述的一组撑杆22，利用该冲击载荷和自重落下来。
副车架12是将前部横梁14的前侧左右侧梁部18、18和后部横梁16的后侧左右侧梁部20、20彼此例如通过焊接等固定为一体，俯视观察呈大致井字构造。此外，副车架12并不限于大致井字构造，例如、也可以是利用单根横梁构成左右侧梁的情况。
在后部横梁16的沿着车宽方向的两侧配置有一组撑杆22、22。各撑杆22从后部横梁16朝向车辆后方延伸，将车辆10的主车架(第1构造物)24和副车架(第2构造物)12相连结。
图3的(a)是撑杆的立体图、图3的(b)是撑杆的俯视图、图3的(c)是沿着图3的(b)的iii-iii线剖视图，图4是表示将第1螺栓穿插在撑杆的第1螺栓孔部中的状态的局部放大立体图。
该一组撑杆22、22利用后述的第1螺栓28和第2螺栓32，从车身的底面侧朝向上方连结(参照图1、图2、图4)。此外，一组撑杆22、22分别由相同的构造构成，详细说明一方的撑杆22而省略对另一方的撑杆22的说明。主车架24例如包含：侧架、下纵梁、底架24a、底板24b以及悬臂梁24c(参照图2)等。
如图3的(b)所示，撑杆22具有俯视观察呈大致椭圆形状的板状的撑杆主体部26。在撑杆主体部26的沿着轴向(图3的(b)轴线l方向)的一端侧形成有第1螺栓孔部30，该第1螺栓孔部30通过第1螺栓28紧固于主车架24(参照图2)。在撑杆主体部26的沿着轴向的另一端侧形成有第2螺栓孔部34，该第2螺栓孔部34通过第2螺栓32紧固于副车架12(后部横梁16)(参照图1、图2)。
第1螺栓28和第2螺栓32分别具有：头部36，其俯视观察由多边形构成；螺纹部38，其在外周面刻有外螺纹，并且头部36和螺纹部38一体构成(参照图4)。在头部36还包含圆板状的凸缘36a。此外，省略了与各螺栓28、32的螺纹部38连结的螺母的图示。
如图3的(a)和图3的(c)所示，在第1螺栓孔部30和第2螺栓孔部34之间形成有从撑杆主体部26的上表面22a朝向底面22b凹陷的凹部40。从撑杆主体部26的上表面22a侧俯视观察时，该凹部40形成为大致椭圆形状。此外，凹部40以沿着撑杆主体部26的轴线方向延伸且与第1螺栓孔部30相连续的方式形成。此外，凹部40与第2螺栓孔部32不连续(参照图3的(c))。
在凹部40的第1螺栓孔部30侧设置有切口部(开口部)44，该切口部44与第1螺栓孔部30相连续，并且将构成凹部40的侧壁42的一部分切除而形成。俯视观察撑杆22时，利用该切口部44所形成的开口以从撑杆主体部26的上表面22a朝向底面22b、其开口宽度逐渐变小的方式形成为大致梯形形状(参照图3的(b))。此外，切口部44以朝向车辆的大致前方开口的方式形成。
凹部40的深度方向的尺寸设定为第1螺栓28的头部36的高度方向(轴向)的尺寸以上。此外，将切口部44的沿着与撑杆22的轴线垂直的方向的宽度尺寸设定为比第1螺栓28的头部36的最大外径d(参照图4的凸缘36a的外径)小。此外，第1螺栓28的螺纹部38，从撑杆主体部26的底面22b侧朝向上表面22a侧向第1螺栓孔部30穿插，并且第1螺栓28的头部36抵接于第1螺栓孔部30。
换言之，切口部44的宽度方向的尺寸比第1螺栓28的头部36的最大外径d小，因此，能够阻止第1螺栓28的头部36从切口部44的外侧向凹部40侧脱出。由此，维持第1螺栓28相对于第1螺栓孔部30的连结状态，并且利用第1螺栓28维持车辆10的主车架24和副车架12的连结状态。
如图3的(c)所示，在撑杆22的沿着轴向的大致中央部，设置有弯曲成大致へ字状的弯曲部46。该弯曲部46是根据一端侧的第1螺栓28的连结点和另一端侧的第2螺栓32的连结点之间的位置关系(铅垂上下方向的关系)设定的。
在撑杆22的构成为大致椭圆形的周缘，沿着其整个一周设置有凸缘部48。在凸缘部48的内部形成有鼓出部49，该鼓出部49从凸缘部48朝向上方竖立。凹部40配置在鼓出部49的内部。
应用了本实施方式的撑杆脱落构造的车辆10基本上如以上那样构成，接下来，针对其作用效果进行说明。
在通常状态下，即、在第1螺栓28紧固于第1螺栓孔部30、第2螺栓32紧固于第2螺栓孔部34，并且主车架24和副车架12经由撑杆22相连结的状态下(参照后述的图6的(a))，即使在用于连结撑杆22和主车架24的第1螺栓28的轴向力降低的情况下，也能够阻止第1螺栓28从第1螺栓孔部30脱出且向凹部40侧移动。
即、在本实施方式中，在将凹部40的深度方向的尺寸设定为第1螺栓28的头部36的高度方向(轴向)的尺寸以上的同时，将切口部44的沿着与撑杆22的轴线垂直的方向(与轴线l正交的方向)的宽度尺寸设定为比第1螺栓28的头部36的最大外径d小。由此，第1螺栓28的头部36受到切口部44阻碍而位于凹部40的外部，并且被阻止进入凹部40内。
其结果是，在本实施方式中，除了针对车辆10输入碰撞载荷f的情况以外，例如，即使在用于连结撑杆22和主车架24的第1螺栓28的轴向力降低的情况下，由于第1螺栓28的螺纹部38被保持且停留在第1螺栓孔部30内，所以也能够阻止撑杆22自车身脱落。
图5的(a)～图5的(d)分别表示在输入了碰撞载荷f时，切口部变形扩宽从而螺栓进入凹部内的状态的立体图，图6的(a)是表示输入碰撞载荷f之前的局部剖切侧视图，图6的(b)、图6的(c)分别表示输入有碰撞载荷f时，撑杆从主车架脱离的状态的局部剖切侧视图。此外，在图6的(a)～图6的(c)中，附图标记50表示侧架(主车架)、附图标记52表示下纵梁。此外，图5的(a)和图6的(a)表示施加碰撞载荷f之前的通常的状态。
例如，在由于前面碰撞等针对车辆10的前部输入了碰撞载荷f时(假设是车辆10的整个宽度大致均等地与障碍物发生正面碰撞的情况)，经由未图示的前保险杠向左右侧架50、50(在图6中，仅图示出左边的侧架50)传递碰撞载荷f。左右侧架50、50在碰撞载荷f的作用下被均等地压溃，而副车架12追随着左右侧架50、50朝向车辆后方(未图示的前围板侧)移动。
将副车架12向车辆后方按压的力被传递到撑杆22(参照图6的(b))。因为撑杆主体部26被向车辆后方按压，所以撑杆22将作为脆弱部发挥作用的切口部44和凹部底面40a的交界部分作为基点，以沿着与撑杆22的轴线垂直的方向弯折的方式变形(参照图5的(b))。同时，第1螺栓28的头部36抵接于切口部44的内壁44a，并且以使第1螺栓28的头部36可穿过切口部44的方式使内壁44a变形。
由此，在本实施方式中，切口部44的宽度方向的尺寸扩大(扩宽)，第1螺栓28的螺纹部38从第1螺栓孔部30分离，同时第1螺栓28的头部36穿过切口部44进入凹部40内(参照图5的(c))。此外，第1螺栓28维持与主车架24的连结状态，同时，第2螺栓32维持与副车架12的连结状态(参照图6的(b))。
在本实施方式中，具有第1螺栓孔部30的撑杆22的一端部向车辆后方滑动，变为具有第1螺栓孔部30的撑杆22的一端部从第1螺栓28脱离开的状态(参照图6的(c))。其结果是，在本实施方式中，能够使从侧架50分离开的副车架12和弹性支承于副车架12的动力单元p分别向下方落下来。
这样一来，在本实施方式中，在通常的状态下，切口部44的沿着与撑杆22的轴线垂直的方向的宽度尺寸设定为比第1螺栓28的头部36的最大外径小，从而阻止第1螺栓28的头部36进入凹部40内。换言之，在通常的连结状态下，利用切口部44限制第1螺栓28的螺纹部38从第1螺栓孔部30离开。因此，第1螺栓28的螺纹部38停留在第1螺栓孔部30内而保持连结状态。
与此相对，例如，在针对车辆10的前部输入了冲击载荷f时，作为脆弱部的切口部44发生变形，切口部44的宽度尺寸扩开而比第1螺栓28的头部36的最大外径d大，从而第1螺栓28的头部36从外部穿过切口部44进入凹部40内(参照图5的(d))。其结果是，变为具有第1螺栓孔部30的撑杆22的一端部从第1螺栓28脱落下来的状态(参照图5的(d))。
其结果是，在本实施方式中，与在碰撞时输入的碰撞载荷f相对应，能够使副车架12和动力单元p可靠地从车身脱落，并且能够抑制碰撞载荷f的输入以外的、例如由于第1螺栓28、第2螺栓30松缓引起的轴向力降低等所导致的脱落。
而且，在本实施方式中，通过使形成在凹部40内的切口部44朝向车辆10的大致前方开口(参照图1)，能够使切口部44的内壁44a在从车辆10的前部输入的碰撞载荷f的作用下容易地扩宽变形。其结果是，在针对车辆10输入了碰撞载荷f时，能够使第1螺栓28的头部36顺畅且便捷的穿过切口部44。
接下来，将本实施方式与对比例进行对比并详细说明。
图7的(a)是表示应用了专利文献1所公开的撑杆脱落构造且由本申请的申请人提出的第1对比例的仰视图、图7的(b)是表示应用了专利文献1所公开的撑杆脱落构造且由本申请的申请人提出的第2对比例的仰视图。此外，在第1对比例和第2对比例中，使用了在一端部具有狭缝1的撑杆2，除此之外，针对与本实施方式相同或者大致相同的结构要件，标注相同的附图标记并进行说明。
在第1对比例中，具有狭缝1的撑杆2沿着大致车宽方向配置。撑杆2的一端部利用第1螺栓28紧固于底架24a。撑杆2的另一端部利用第2螺栓32紧固于副车架12和悬臂梁24c。
对于图7的(a)所示的第1对比例而言，能够使副车架12与主车架24(底架24a、底板24b等)侧连结的刚性、强度提高，此外，与车辆碰撞时等相对应，能够使撑杆2经由狭缝1从第1螺栓28脱落(分离)。
然而，在第1对比例中，针对从副车架12侧向主车架24侧(或者从主车架24侧向副车架12侧的与上述相反的方向)传递的车辆前后方向的物理输入(例如是车辆碰撞时的碰撞载荷f)，难以使用撑杆2来提高刚性、强度。车辆前后方向的物理输入施加于撑杆2的方向和撑杆2沿着狭缝1的移动方向大致正交，因此，撑杆2难以经由狭缝1从第1螺栓28朝向脱落方向移动。
在第2对比例中，具有狭缝1的撑杆2沿着车辆前后方向配置。撑杆2的一端部利用第1螺栓28紧固于底架24a和悬臂梁24c。撑杆2的另一端部利用第2螺栓32紧固于副车架12。
在图7的(b)所示的第2对比例中，能够使副车架12与主车架24(底架24a、底板24b等)侧连结的刚性、强度提高。此外，同时，能够使针对从副车架12侧向主车架24侧(或者从主车架24侧向副车架12侧的与上述相反的方向)传递的车辆前后方向的物理输入(例如是车辆碰撞时施加的碰撞载荷f)的刚性、强度提高。然而，在第2对比例中，令人担心的是，在发生车辆碰撞时，撑杆2不会从第1螺栓28经由狭缝1脱落。
这样一来，对于应用了专利文献1所公开的撑杆脱落构造且由本申请的申请人提出的第1对比例和第2对比例而言，有时难以兼顾如下两种情况：使针对从副车架12侧向主车架24侧(或者从主车架24侧向副车架12侧的与上述相反的方向)传递的车辆前后方向的物理输入(例如是车辆碰撞时施加的碰撞载荷f)的刚性、强度提高；以及在车辆碰撞时使撑杆2从第1螺栓28经由狭缝1脱落。
与此相对，对于本实施方式的撑杆脱落构造而言，能够适宜地兼顾如下两种情况：使针对从副车架12侧向主车架24侧(或者从主车架24侧向副车架12侧的与上述相反的方向)传递的车辆前后方向的物理输入(例如是车辆碰撞时施加的碰撞载荷f)的刚性、强度提高；以及在车辆碰撞时使作为脆弱部的切口部44变形，使第1螺栓28的头部36穿过切口部44进入凹部40内，从而使撑杆22从主车架24脱落。