JP5652191B2 - Vehicle frame structure - Google Patents
Vehicle frame structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP5652191B2 JP5652191B2 JP2010281633A JP2010281633A JP5652191B2 JP 5652191 B2 JP5652191 B2 JP 5652191B2 JP 2010281633 A JP2010281633 A JP 2010281633A JP 2010281633 A JP2010281633 A JP 2010281633A JP 5652191 B2 JP5652191 B2 JP 5652191B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surface portion
- vehicle
- frame
- resin
- main body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 85
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 85
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 24
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 15
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 11
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 17
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 10
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 7
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Description
本発明は、車体を構成するサイドシルやピラー等のフレーム構造に関し、車両の車体構造技術の分野に属する。 The present invention relates to a frame structure such as a side sill or a pillar constituting a vehicle body, and belongs to the field of vehicle body structure technology of a vehicle.
自動車等の車両においては、車体の側部下縁に配設されて前後方向に延びるサイドシルや、車体側面の開口部に沿って配設されて上下方向に延びるピラーなどとして、金属製の板状素材を用いて閉断面状に形成した管状フレームが設けられるが、この種のフレームは、例えば衝突時や横転時に車室内を保護するために、或いは車体のねじり剛性を向上させて車両の良好な操縦安定性を実現するために、所要の強度や剛性が要求される。 In a vehicle such as an automobile, a metal plate material such as a side sill disposed on the lower edge of the side of the vehicle body and extending in the front-rear direction, or a pillar disposed along the opening on the side of the vehicle body and extending in the vertical direction This type of frame is used to protect the interior of a vehicle in the event of a collision or rollover, or to improve the torsional rigidity of the vehicle body, for example. In order to achieve stability, required strength and rigidity are required.
このような要求に応じるものとして、特許文献1、2には、センタピラー等を構成する管状フレームの内部に、樹脂製の補強体を配設したものが開示されている。また、特許文献3には、同じくセンタピラー等を構成する管状フレームの内部に、外力が作用する外面と該面に対向する内面との間に両側の側面に沿って一対の仕切部材を配設し、該フレームの内部を3つの空間に仕切ると共に、両側の仕切部材と側面との間の空間に発泡剤を充填した補強構造が開示されている。
In order to meet such a requirement,
ところで、前記のような管状フレームの内部に配設される補強部材は、車体の重量増を抑制するために、極力軽量に形成されることが望まれるのであるが、上記のように、種々の要求に応じるため、前記特許文献1の補強体における縦板、特許文献2の補強体における補強リブは、いずれもフレーム内部の閉断面の全域に及ぶ形状とされており、軽量化が必ずしも十分に図られているとはいえない面がある。
By the way, it is desirable that the reinforcing member disposed inside the tubular frame as described above is formed to be as light as possible in order to suppress an increase in the weight of the vehicle body. In order to meet the requirements, the vertical plate in the reinforcing body of
また、特許文献3の補強構造は、歪が集中しやすいフレームの角部を重点的に補強し、閉断面の中央の一対の仕切部材の間の空間を中空状としているから、閉断面の全領域を補強するものに比べて軽量化されることになるが、この補強構造においてもさらに軽量化する余地があり、所要の強度、剛性の確保と、軽量化とが十分に両立できているとはいえない面がある。
In addition, the reinforcement structure of
そこで、本発明は、車両のフレーム構造として、例えば側突時や横転時等に車室内を保護するために、或いは車体のねじり剛性を向上させて車両の良好な操縦安定性を実現するために必要とされる強度や剛性を具備しながら、軽量化が十分に図られたフレーム構造を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention provides a vehicle frame structure for protecting the interior of a vehicle, for example, in the event of a side collision or rollover, or for improving the torsional rigidity of the vehicle body to achieve good steering stability of the vehicle. It is an object of the present invention to provide a frame structure that is sufficiently reduced in weight while having required strength and rigidity.
前記課題を解決するため、本願各請求項に記載の発明は、次のように構成したことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the invention described in each claim of the present application is configured as follows.
まず、請求項1に記載の発明は、管状のフレーム本体の内部に、該フレーム本体を補強するための樹脂体を配設した車両用フレーム構造であって、前記フレーム本体は、車体外方を向く第1面部と、該第1面部と対向する車内側の第2面部と、該第1面部と第2面部との間に位置して該第1面部と第2面部との間でそれぞれ角部を形成する両側の第3面部とを有し、断面形状が中空の略矩形状に形成されていると共に、前記樹脂体は、一対備えられて前記フレーム本体の両側の第3面部寄りにそれぞれ配設され、かつ、各樹脂体は、前記フレーム本体の第1面部と第3面部との間に形成される角部に合致して該角部内面に接合される第1基部と、前記フレーム本体の第2面部と第3面部との間に形成される角部に合致して該角部内面に接合される第2基部と、前記第1、第2基部を連結してこれらを一体化し、前記フレーム本体の第3面部の内面に接合される中間部とを有すると共に、該樹脂体におけるフレーム本体の中央部を臨む辺部の中間の部位に、前記第3面部側に向けて窪む凹部が設けられていることを特徴とする。
First, the invention according to
また、請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の発明において、前記凹部は、曲線状に設けられていることをと特徴とする。
The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to
また、請求項3に記載の発明は、前記請求項1または請求項2に記載の発明において、前記樹脂体は、前記フレーム本体の長手方向に並ぶ複数のリブと、これらのリブを連結する連結部とで構成されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the resin body includes a plurality of ribs arranged in the longitudinal direction of the frame body and a connection for connecting these ribs. It is comprised by the part.
また、請求項4に記載の発明は、前記請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の発明において、前記樹脂体は、前記フレーム本体への各接合部に、発泡接着剤により接合されていると共に、前記発泡接着剤の発泡時に一対の樹脂体がフレーム本体の中央部側へ移動することを阻止する移動規制手段が設けられていることを特徴とする。
The invention according to
また、請求項5に記載の発明は、前記請求項4に記載の発明において、前記移動規制手段は、前記一対の樹脂体を結合する結合部であることを特徴とする。
The invention described in claim 5 is characterized in that, in the invention described in
また、請求項6に記載の発明は、前記請求項4に記載の発明において、前記移動規制手段は、前記フレーム本体における第1面部と第2面部の少なくとも一方に設けられ、前記一対の樹脂体の間に突入して両樹脂体の接近を阻止するビードであることを特徴とする。
The invention according to
そして、請求項7に記載の発明は、前記請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の発明において、前記フレーム本体は、当該車両のセンタピラーを構成するものであり、前記樹脂体は、前記センタピラーの下部に配設される下方への延長部を有し、該延長部は、前記フレーム本体の第1面部と第3面部との間に形成される角部に合致して該角部内面に接合される基部と、該基部から第3面部に沿って第2面部側に延び、該第3面部に接合される脚部とでなることを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the invention according to any one of
以上の構成により、前記各請求項に記載の発明によれば、次の効果を奏する。 With the above-described configuration, the invention described in the above claims has the following effects.
まず、請求項1に記載の発明によれば、フレーム本体の内部に配設された一対の樹脂体は、該フレーム本体の第1面部と第3面部との間に形成される角部に合致する第1基部と、該フレーム本体の第2面部と第3面部との間に形成される角部に合致する第2基部と、前記第1、第2基部を連結してこれらを一体化する中間部とを有し、前記フレーム本体の内面に接合されるので、該フレーム本体が当該車両の例えばピラーやサイドシル等を構成するものである場合に、これらに入力される側突時や横転時等の荷重、或いは車体のねじれによる荷重等により、フレーム本体の第1面部側または第2面部側のいずれの角部に歪が集中する場合にも、これらの角部が該樹脂体の第1、第2基部のいずれか一方により或いは双方により補強されることになり、また、中間部を介して第1面部側の角部と第2面部側の角部との間で荷重が確実に伝達、分散されることになる。 First, according to the first aspect of the present invention, the pair of resin bodies disposed inside the frame main body matches the corner formed between the first surface portion and the third surface portion of the frame main body. And connecting the first and second bases to integrate the first base, the second base matching the corner formed between the second surface and the third surface of the frame body. An intermediate portion and joined to the inner surface of the frame main body, so that when the frame main body constitutes, for example, a pillar or a side sill of the vehicle, a side collision or a rollover is input to them. When the strain concentrates on any corner on the first surface portion side or the second surface portion side of the frame main body due to a load such as a torsion of the vehicle body or the like, these corner portions are the first of the resin body. Reinforced by either or both of the second base It also reliably transmit the load between the first corner of the surface side and the corner portion of the second face side through the intermediate portion, it will be distributed.
したがって、前記のような各種の荷重に対し、フレーム本体の断面形状の変形が抑制され、当該車両の側突時や横転時等に車室内が保護されると共に、車体のねじり剛性が向上して該車両の良好な操縦安定性が実現される。 Therefore, the deformation of the cross-sectional shape of the frame main body is suppressed against various loads as described above, the vehicle interior is protected during a side collision or rollover of the vehicle, and the torsional rigidity of the vehicle body is improved. Good steering stability of the vehicle is realized.
そして、特にこの発明によれば、前記樹脂体におけるフレーム本体の中央部を臨む辺部の中間の部位に、該フレーム本体の第3面部側に向けて窪む凹部が設けられているので、前記のように、第1、第2基部及び中間部によるフレーム本体の角部の補強機能や荷重の伝達機能を確保しながら、これらの機能に余り関与しない前記部位の余分な肉が除去されることになり、前記部位を窪ませない場合に比べて樹脂体が軽量化される。これにより、重量増加を抑制して当該車両の燃費の改善ないし省エネルギー効果の向上を図りつつ、当該フレームに要求される各種の荷重に対する強度や剛性が向上され、両者が両立することになる。 And in particular, according to the present invention, a concave portion that is recessed toward the third surface portion side of the frame main body is provided in an intermediate portion of the side facing the central portion of the frame main body in the resin body. Thus, while ensuring the reinforcing function of the corners of the frame main body and the load transmitting function by the first and second base parts and the intermediate part, excess meat of the part that is not significantly involved in these functions is removed. Thus, the resin body is reduced in weight compared to the case where the portion is not recessed. Thereby, while suppressing the increase in weight and improving the fuel efficiency of the vehicle or improving the energy saving effect, the strength and rigidity against various loads required for the frame are improved, and both are compatible.
そして、請求項2に記載の発明によれば、前記凹部は曲線状に設けられているので、樹脂体が荷重を受け止め、或いは荷重を伝達する場合に、該凹部における応力の集中が緩和されることになり、該凹部の形状が角を有する場合に比べて、樹脂体の強度や耐久性が向上する。 According to the second aspect of the present invention, since the concave portion is provided in a curved shape, the stress concentration in the concave portion is alleviated when the resin body receives the load or transmits the load. As a result, the strength and durability of the resin body are improved as compared with the case where the shape of the recess has corners.
また、請求項3に記載の発明によれば、前記樹脂体は前記フレーム本体の長手方向に並ぶ複数のリブを連結部で連結した構成とされているので、フレーム本体の角部の補強機能や荷重の伝達機能を維持しながら、第1、第2基部及び中間部を有する断面形状がフレーム本体の長手方向に連続する場合に比べて、軽量化されることになる。
According to the invention described in
ところで、前記樹脂体をフレーム本体の内部に配設する場合に、該樹脂体の周囲に塗布した発泡接着剤を発泡させることにより、該樹脂体をフレーム本体の内面に接合させる方法が用いられることがあるが、この場合、発泡接着剤が発泡するときに、フレーム本体の両側の第3面部寄りにそれぞれ配置された樹脂体が互に接近するように該フレーム本体の中央部に移動するおそれがある。この場合、樹脂体の位置が所定の位置からずれるので、該樹脂体に要求される補強機能や荷重伝達機能が低下することになる。 By the way, when the resin body is disposed inside the frame body, a method of bonding the resin body to the inner surface of the frame body by foaming a foamed adhesive applied around the resin body is used. However, in this case, when the foaming adhesive is foamed, there is a possibility that the resin bodies respectively arranged near the third surface portions on both sides of the frame main body may move to the center portion of the frame main body so as to approach each other. is there. In this case, since the position of the resin body is shifted from a predetermined position, the reinforcing function and load transmission function required for the resin body are deteriorated.
これに対し、請求項4に記載の発明によれば、前記発泡接着剤の発泡時に、一対の樹脂体がフレーム本体の中央部側へ移動することを阻止する移動規制手段が設けられるので、該樹脂体がフレーム本体内部の所定の位置で該本体に接合されることになり、該樹脂体の所要の補強機能や荷重伝達機能が実現される。
On the other hand, according to the invention described in
その場合に、請求項5に記載の発明によれば、前記移動規制手段は、前記一対の樹脂体を結合する結合部で構成され、これにより、前記発泡接着剤の発泡時に、これらの樹脂体がフレーム本体の中央部側へ移動することが阻止される。 In that case, according to the invention described in claim 5, the movement restricting means is configured by a coupling portion that couples the pair of resin bodies, and thus, when the foamed adhesive is foamed, these resin bodies are formed. Is prevented from moving toward the center of the frame body.
また、請求項6に記載の発明によれば、前記移動規制手段は、前記フレーム本体における第1面部と第2面部の少なくとも一方に設けられて、前記一対の樹脂体の間に突入する
ビードで構成され、これにより、請求項5荷記載の発明と同様、前記発泡接着剤の発泡時に、一対の樹脂体がフレーム本体の中央部側へ移動することが阻止される。
According to the invention of
そして、本願の請求項7に記載の発明によれば、当該フレーム構造が車両のセンタピラーに適用され、この場合、当該車両の側突時に、該センタピラーに車体内方へ屈曲させるような曲げ荷重が作用し、フレーム本体の車外側に位置する第1面部側の角部に歪が集中することになるが、前記樹脂体の第1基部がフレーム本体の車外側に位置する第1面部側の角部を補強すると共に、中間部を介して該角部から車内側に位置する第2面部側の角部へ荷重を伝達して分散させることにより、前記曲げ荷重による第1面部側の角部における歪の集中が抑制されて、フレーム本体ないしセンタピラーの変形が抑制され、該ピラーの耐側突性能が向上する。 According to the invention described in claim 7 of the present application, the frame structure is applied to the center pillar of the vehicle. In this case, the side pillar is bent so that the center pillar bends inward of the vehicle body when the vehicle collides. The load acts, and the strain concentrates on the corners on the first surface portion side located on the vehicle outer side of the frame main body, but the first base portion side of the resin body is located on the vehicle outer side of the frame main body. The corners of the first surface part side due to the bending load are distributed by transmitting the load from the corner part to the corner part on the second surface part side located inside the vehicle through the intermediate part and dispersing the load. The concentration of distortion in the portion is suppressed, the deformation of the frame main body or the center pillar is suppressed, and the side collision resistance performance of the pillar is improved.
また、当該車両の横転時には、いわゆるルーフクラッシュ荷重がセンタピラーに作用して、該ピラーに車体外方へ屈曲させるような曲げ荷重が作用し、フレーム本体の車内側に位置する第2面部側の角部に歪が集中することになるが、前記樹脂体の第2基部がフレーム本体の車内側に位置する第2面部側の角部を補強しているので、該角部における前記曲げ荷重による歪の集中が抑制され、フレーム本体ないしセンタピラーの変形が抑制されて、該ピラーの耐ルーフクラッシュ性能が向上する。 Further, when the vehicle rolls over, a so-called roof crash load acts on the center pillar, and a bending load acts on the pillar to bend outward of the vehicle body. Although distortion is concentrated on the corner, the second base portion of the resin body reinforces the corner on the second surface portion side located on the vehicle inner side of the frame main body, so that the bending load at the corner Concentration of strain is suppressed, deformation of the frame body or center pillar is suppressed, and the roof crash resistance performance of the pillar is improved.
さらに、路面の凹凸等によって車体にねじり荷重が発生したときには、フレーム本体の前記第2面部側の角部に歪が集中することになるが、この角部は樹脂体の前記第2基部により補強されているので変形が抑制され、これにより、前記ねじり荷重に対する該フレームないしセンタピラーの剛性、ひいては車体のねじり剛性が向上し、車両の操縦安定性が向上する。 Further, when a torsional load is generated on the vehicle body due to road surface irregularities, etc., strain concentrates on the corner of the frame body on the second surface side, and this corner is reinforced by the second base of the resin body. Therefore, the deformation is suppressed, whereby the rigidity of the frame or center pillar with respect to the torsional load, and thus the torsional rigidity of the vehicle body, is improved, and the steering stability of the vehicle is improved.
なお、センタピラーの下部には、前記のルーフクラッシュ荷重や車体のねじり荷重が及ぶことが少なく、したがって、該ピラーの下部では、前述の側突による曲げ荷重に対する補強のみを施せばよいことになる。 Note that the lower part of the center pillar is less likely to receive the roof crash load or the torsional load of the vehicle body. Therefore, only the reinforcement against the bending load due to the above-described side collision is required at the lower part of the pillar. .
そこで、この請求項7荷記載の発明では、前記樹脂体に、前記第1基部と同様に、フレーム本体の第1面部と第3面部との間に形成される角部に合致する基部と、該基部から第3面部に沿って第2面部側に延びる脚部とでなり、前記第2基部に相当する部分を有しない延長部を設け、該延長部を前記センタピラーの下部に配設するようにしたのである。これにより、必要な補強を確実に行いながら、樹脂体の重量の不要な増大が回避され、強度、剛性の確保と軽量化とが、より効果的に両立されることになる。 Therefore, in the invention according to claim 7, the base body matches the corner formed between the first surface portion and the third surface portion of the frame body, similar to the first base portion, in the resin body, A leg portion extending from the base portion toward the second surface portion side along the third surface portion is provided, and an extension portion not having a portion corresponding to the second base portion is provided, and the extension portion is disposed below the center pillar. I did it. Thereby, an unnecessary increase in the weight of the resin body is avoided while reliably performing necessary reinforcement, and ensuring of strength and rigidity and weight reduction are more effectively achieved.
以下、本発明に係る車両用フレーム構造をセンタピラーに適用した場合の実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the vehicle frame structure according to the present invention is applied to a center pillar will be described.
図1に示すように、センタピラー1は、アウタパネル2と、インナパネル(図示せず)と、これらの間に配設されたアウタレインフォースメントパネル(以下「アウタレイン」という)3及びインナレインフォースメントパネル(以下「インナレイン」という)4と、前後一対の補強用の樹脂体20、30とで構成されている。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、前記アウタレイン3は、中央面部3aとその両側に続く側面部3b、3bとを有する略コ字状とされ、インナレイン4は略平板状とされている。そして、アウタレイン3の側面部3b、3bの端部に設けられたフランジ部3c、3cと、インナレイン4の両端部に設けられたフランジ部4a、4aとが接合され、これにより、断面形状が中空の略矩形状とされて、上下方向に延びる管状のフレーム本体10が構成されている。
As shown in FIG. 2, the
そして、図1に示すように、該フレーム本体10及び前記アウタパネルやインナパネル等のセンタピラー1の各構成部材の上下の端部が、ルーフサイドレール構成部材5及びサイドシル構成部材6にそれぞれ接合され、車体の側面を形成するようになっている。
As shown in FIG. 1, the upper and lower ends of each component of the
ここで、図2に示すように、前記アウタレイン3の中央面部3aが車体外方を向くように配置されることにより、該中央面部3aが、フレーム本体10の側突時等に外部から作用する曲げ荷重により圧縮方向の力を受ける第1面部11とされ、前記インナレイン4によって構成される面が、前記第1面部11と対向し、前記曲げ荷重により引張方向の力を受ける第2面部12とされ、前記アウタレイン3の両側の側面部3b、3bで構成される面が、前記第1面部11と第2面部12との間に位置する第3面部13、13とされている。これにより、前記第1面部11と両側の第3面部13、13との間に車外側の角部a、aが、第2面部12と両側の第3面部13、13との間に車内側の角部b、bがそれぞれ形成されている。
Here, as shown in FIG. 2, the
また、前記フレーム本体10の内部には、前述のように、上下方向に長い前後一対の樹脂体20、30が配設されている。この樹脂体20、30は、図2、図3に示すように、前記フレーム本体10の内部空間の前部及び後部の形状にそれぞれ対応した形状で上下方向に延びる略コ字状断面の連結部21、31と、これらの連結部21、31の内部を横断するように長手方向に所定間隔を設けて配設された多数のリブ22、32とで構成されている。
Further, as described above, a pair of front and
そして、両樹脂体20、30は、前記連結部21、31の開口した面を互に対向させて、前記フレーム本体10の内部空間の前部及び後部に配設され、図2に示すように、前記連結部21、31の外面に塗布された発泡接着剤41、41を発泡させることにより、フレーム本体10の前記各辺部11〜13の内面に接合されている。
The
前記樹脂体20、30のリブ22、32は、フレーム本体10に作用する各種の荷重に対して該フレーム本体10を補強し或いは荷重を効果的に伝達して、該フレーム本体10の変形を抑制するもので、必要最小限の形状で、各種の荷重に対する補強効果や荷重伝達効果を実現できるような形状とされており、次に、該リブ22、32の形状と補強性能や荷重伝達性能との関係を説明する。
The
まず、図4により、フレーム本体10における各種の荷重による歪の発生領域や荷重の伝達領域について検討すると、当該車両の側突時には、センタピラー1に外方から該ピラー1を車内側へ屈曲させるような曲げ荷重が作用することになり、このとき、フレーム本体10の荷重を直接受ける第1面部11の両側の角部a、aに歪が集中する。
First, referring to FIG. 4, when a region in which the distortion is caused by various loads in the
したがって、図4(a)に示すように、側突時の曲げ荷重に対しては、フレーム本体10の第1面部11側(車外側)の角部a、aにおける略三角形状の領域a’、a’を補強すると共に、この角部a、aに作用する荷重を車内側へ伝達するために、前記領域a’、a’から第3面部13に沿って第2面部12側(車内側)に延びる略三角形状領域a”、a”を補強することが、該フレーム本体10の変形を抑制する上で効果的である。
Therefore, as shown in FIG. 4A, with respect to the bending load at the time of a side collision, a substantially triangular region a ′ in the corners a, a on the
なお、曲げ荷重は、センタピラー1の上下方向の略全長にわたって同様の傾向を示すので、これに対する前記対策も、センタピラー1の上下方向の略全長にわたって同様のものとなる。
In addition, since the bending load shows the same tendency over substantially the entire length of the
また、当該車両の横転時には、センタピラー1にルーフクラッシュ荷重が作用するが、この荷重が曲げ荷重として最も大きく作用する該ピラー1の比較的上部の部位では、該ピラー1を外方に屈曲させるように作用し、この部位で、フレーム本体10の第2面部12の両側の角部b、bから第1面部11側に向けて第3面部13に沿う領域に歪が集中する。
Further, when the vehicle rolls over, a roof crash load is applied to the
したがって、図4(b)に示すように、ルーフクラッシュによる曲げ荷重に対しては、フレーム本体10の第2面部12側(車内側)の角部b、bから第3面部13に沿って第1面部11側(車外側)に延びる略三角形状の領域b’、b’を補強することが、該フレーム本体10の変形を抑制する上で効果的である。
Therefore, as shown in FIG. 4B, the bending load caused by the roof crash is changed along the
なお、ルーフクラッシュ荷重は、センタピラー1に対し、前記部位の上下で該ピラー1を内方に屈曲させる方向にも作用するが、その大きさは、前記部位における外方に屈曲させる荷重に比べて小さい。そして、センタピラー1の下部では、このルーフクラッシュ荷重による影響は略消滅する。
The roof crash load also acts on the
さらに、路面の凹凸等に起因して車体にねじり荷重が作用したときには、センタピラー1に対しては、フレーム本体10の第2面部12の両側の角部b、bに歪が集中する。
Furthermore, when a torsional load is applied to the vehicle body due to road surface irregularities or the like, distortion is concentrated on the
したがって、図4(c)に示すように、車体のねじり剛性を向上させるためには、前記フレーム本体10の第2面部12側(車内側)の角部b、bの略三角形状の領域b”、b”を補強し、該フレーム本体10の変形を抑制することが効果的である。なお、車体のねじれによる影響も、センタピラー1の下部では略消滅する。
Therefore, as shown in FIG. 4 (c), in order to improve the torsional rigidity of the vehicle body, the substantially triangular region b of the corners b, b on the
そして、前記各荷重のいずれに対しても、フレーム本体10の変形を効果的に抑制するためには、図4(d)に示すように、両側の第3面部13、13の内側で、ぞれぞれ、同図(a)〜(c)に示す各領域a’、a”、b’、b”を総合した領域c、cを補強すればよいことになり、逆に言えば、この領域c、cを超えて補強しても、補強用樹脂体の重量増に対する補強効果が低下することになる。
In order to effectively suppress the deformation of the
以上の検討結果に基づき、前記フレーム本体10内に配設される補強用の樹脂体20、30のリブ22、32は、基本形状として、図5に示すような形状とされている。
Based on the above examination results, the
即ち、リブ22、32は、前記フレーム本体10の第1面部11の両側の車外側の角部a、aに合致し、前記連結部21、31を介して該角部a、aの内面にそれぞれ接合される第1基部22a、32aと、前記フレーム本体10の第2面部12の両側の車内側の角部b、bに合致し、前記連結部21、31を介して該角部b、bの内面にそれぞれ接合される第2基部22b、32bと、該第1、第2基部22a、22b及び32a、32bをそれぞれ連結してこれらを一体化し、前記連結部21、31を介して前記フレーム本体10の両側の第3面部13、13にそれぞれ接合される中間部22c、32cとを有する。
That is, the
ここで、第1基部22a、32aは、図4の前記領域a’、a’を専ら補強し、第2基部22b、32bは、前記領域b”、b” を専ら補強し、また、中間部22c、32cは、前記領域a”、b’の第1、第2基部22a、22b、32a、32bによる補強領域を除いた領域をそれぞれ補強する。
Here, the
そして、前記各領域a’、b’、 a”、b”に該当しない部分を除去するため、リブ22、32のフレーム本体10の中央部を臨む辺部22d、32dに凹部22e、32eが設けられており、全体の形状が、図4(d)の総合した補強領域cに略対応する形状とされている。
Then, in order to remove the portions not corresponding to the regions a ′, b ′, a ″, b ″, the
さらに、前記リブ22、32に要求される補強機能或いは荷重伝達機能は、樹脂体20、30の上下方向の位置、即ちセンタピラー1の上下方向の位置に応じて異なることに対応させて、リブ22、32の形状は、上下方向の各部位で異なる形状に設定されており、次に、各部位ごとに、補強性能や荷重伝達性能とリブ22、32の形状との関係を説明する。
Further, the reinforcing function or load transmitting function required for the
まず、図6により、樹脂体20、30の上下方向の部位の区分を説明すると、該樹脂体20、30は、フレーム本体10のアウタレイン3及びインナレイン4がルーフサイドレール構成メンバ5に接合される上端部ないしその近傍に位置する部位1と、その下方に続く上下方向の寸法が比較的短い部位2と、その下方に続き、インナレイン4の上下方向の中央部に設けられたハーネス挿通穴4bの直下方位置に対応する位置までの部位3と、さらにその下方に続き、アウタレイン3及びインナレイン4がサイドシル構成メンバ6に接合される部位の直上方に位置する下端部までの部位4とに区分される(部位4は特許請求の範囲における延長部に該当する)。
First, the vertical section of the
そして、樹脂体20、30のリブ22、32は前記各部位に応じて、それぞれ次のような形状とされている。
And the
まず、部位1においては、図7(a)に示すように、リブ221、321のフレーム本体10の中央部を臨む辺部に設けられる凹部22e、32eがやや車内側に設けられ、車外側の第1基部22a、32aが、車内側の第2基部22b、32bより大きく形成されている。
First, in the
したがって、フレーム本体10における側突時の曲げ荷重による歪が集中する車外側の角部a、aが重点的に補強されると共に、該角部a、aから、前記樹脂体20、30の第1基部22a、32a、中間部22c、32c及び第2基部22b、32bを介して、車内側の角部b、bへの荷重の伝達、分散が良好に行われることになり、これにより、前記フレーム本体10の車外側の角部a、aにおける歪の集中が抑制され、側突時における該フレーム本体10ないしセンタピラー1の変形が効果的に抑制されることになる。
Therefore, the corners a, a on the outside of the vehicle where the distortion due to the bending load at the time of a side collision in the
また、部位2においては、リブ222、322は、図7(b)に示すように、フレーム本体10の中央部を臨む辺部に設けられる凹部22e、32eが車外側に寄せて設けられ、車内側の第2基部22b、32bが、車外側の第1基部22a、32aより大きく形成されている。
In the site 2,
これにより、前記側突時の曲げ荷重による歪が集中する車外側の角部a、aが第1基部22a、32aによって補強されると共に、これに加えて、ルーフクラッシュ荷重に伴うフレーム本体10を外方へ屈曲させるような大きな曲げ荷重による歪が集中する車内側の角部b、bが、樹脂体20、30の車内側の第2基部22b、32b及び中間部22c、32cにより、第3面部13にわたる広い領域で補強されることになり、転倒時における該フレーム本体10ないしセンタピラー1の変形が効果的に抑制されることになる。
As a result, the corners a, a on the outside of the vehicle where the distortion due to the bending load at the time of the side collision is concentrated are reinforced by the
また、部位3においては、リブ223、323は、図7(c)に示すように、フレーム本体10の中央部を臨む辺部に設けられる凹部22e、32eがやや車内側に設けられ、車外側の第1基部22a、32aが、車内側の第2基部22b、32bより大きく形成されている。
Moreover, in the
この形状は、前記部位1におけるリブ221、321と同様で、フレーム本体10における側突時の曲げ荷重による歪が集中する車外側の角部a、aが重点的に補強されると共に、該角部a、aから車内側の角部b、bへの荷重の伝達、分散が良好に行われることになり、側突時における該フレーム本体10ないしセンタピラー1の変形が効果的に抑制されることになる。
This shape, similar to the
以上の部位1〜3におけるリブ221〜223、321〜323は、図5に示す基本形状を反映したものであるが、部位4においては、リブ224、324は、図7(d)に示すように、車外側の基部22a’、32a’と該基部22a’、32a’からフレーム本体10の第3辺部13に沿って延びる脚部22c’、32c’のみで構成され、前記各部位1〜3における第2基部に相当する部分を備えていない。
The
つまり、この部位4では、側突時の曲げ荷重は、前記部位1〜3と同様に受けるが、横転時のルーフクラッシュ荷重や車体のねじれ荷重が及ぶことが少なく、したがって、側突時の曲げ荷重による変形のみを抑制するようになっているのである。
That is, in this
そして、以上の結果、部位1〜4のいずれにおいても、リブ22、32の第1基部22a、32a及び基部22a’、32a’と、中間部22c、32c及び脚部22c’、32c’とにより、側突時におけるセンタピラー1ないしフレーム本体10を内方へ屈曲させるような曲げ荷重に対する補強が効果的に行われると共に、特に、部位2では、第2基部22b、32bにより、ルーフクラッシュに伴うセンタピラー1ないしフレーム本体10を外方へ屈曲させるような荷重に対する補強が効果的に行われることになる。
As a result, in any of the
また、部位1〜3では、リブ22、32の第2基部22b、32bにより、車体のねじれ荷重による変形による変形が抑制されて該車体のねじり剛性が向上し、当該車両の操縦安定性が向上することになる。
Further, in the
そして、前記部位1〜3においては、前記各荷重の影響を余り受けない部位、具体的にはにおけるリブ22、32のフレーム本体10の中央部を臨む辺部22d、32dの略中間の部位に凹部22e、32eを設け、また、部位4には第2基部を設けないことにより、樹脂体20、30の不要な重量増を回避し、該樹脂体20、30に要求される補強機能や荷重伝達機能を確保しながら、その軽量化が図られている。
And in the said parts 1-3, it is in the site | part which does not receive the influence of each said load so much, specifically the site |
また、前記リブ22、32においては、凹部22e、32eが曲線状に形成されており、したがって、例えば図4(d)に示す総合補強領域c、cのように、凹部を設けるために辺部に角部c’、c’が生じた場合に比べて、該凹部22e、32eにおける応力の集中が緩和され、該リブ22、32、ひいては樹脂体20、30の強度や耐久性が向上することになる。
Further, in the
ところで、前記樹脂体20、30をフレーム本体10の内部に配設する場合、該樹脂体20、30の連結部21、31の外面に未発泡の発泡接着剤41、41を塗布し、これを発泡させることにより、該樹脂体20、30をフレーム本体10内の両側の第3辺部13、13寄りに接合させることになるが、前記発泡接着剤41、41が発泡する際、フレーム本体10の両側の第3面部13、13寄りにそれぞれ配置した樹脂体20、30が、互に接近するように該フレーム本体10の中央部に移動するおそれがあり、この場合、該樹脂体20、30の配設位置が最適位置からずれ、補強機能や荷重伝達機能が低下するおそれがある。
By the way, when the
これに対し、発泡接着剤41、41の発泡時に、一対の樹脂体20、30がフレーム本体10の中央部側へ移動することを阻止する移動規制手段を設けることが考えられ、図8に示す例では、フレーム本体10における第1面部11と第2面部12を構成するアウタレイン3の中央面部3aとインナレイン4とに、両側の樹脂体20、30の間に突入するビードx、yを設け、これにより、発泡接着剤41、41の発泡時における樹脂体20、30のフレーム本体中央部側への移動を阻止している。なお、前記アウタレイン3及びインナレイン4のビードx、yは、可能であれば、いずれか一方のみでもよい。
On the other hand, it is conceivable to provide a movement restricting means for preventing the pair of
また、図9に示す例では、樹脂体20、30における連結部21、31を該樹脂体20、30の全長にわたって或いは部分的に連絡する連絡部zを設け、これにより両樹脂体20、30の位置関係を固定して、前記発泡接着剤41、41の発泡時に、これらの樹脂体20、30がフレーム本体の中央部側へ移動することを阻止するようにしてもよい。
Further, in the example shown in FIG. 9, a connecting portion z that connects the connecting
また、所要の補強機能や荷重伝達機能が確保されれば、以上の実施形態の樹脂体20、30のように、連結部21、31とリブ22、32とでなる構成とした方が軽量化されることになるが、必要な場合には、図10に示すように、樹脂体20’、30’(一方のみ図示)を、第1基部22a’、32a’、第2基部22b’、32b’、及び中間部22c’、32c’(部位4では基部及び脚部)を有する断面形状が該樹脂体20’、30’の長手方向に連続する構成としてもよい。なお、この場合も、フレーム本体の中央部を臨む辺部22d’,32d’の中間の部位に凹部22e’、32e’が設けられ、不要な重量増が回避される。
Moreover, if a required reinforcement function and load transmission function are ensured, it will be lighter in the structure which consists of the
以上のように、本発明によれば、車体の耐側突性能や耐横転性能、及び操縦安定性能等に優れたフレーム構造が実現されることになり、したがって、本発明は、車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。 As described above, according to the present invention, a frame structure excellent in the side impact resistance, rollover resistance, and steering stability performance of the vehicle body is realized. It may be suitably used in the field.
1 センタピラー
10 フレーム本体
11 第1面部
12 第2面部
13 第3面部
a、b 角部
20、30 樹脂体
21、22 連結部
22、23 リブ
22a、32a 第1基部
22b、32b 第2基部
22c、32c 中間部
22e、32e 凹部
22a’、32a’ 基部
22c’、32c’ 脚部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記フレーム本体は、車体外方を向く第1面部と、該第1面部と対向する車内側の第2面部と、該第1面部と第2面部との間に位置して該第1面部と第2面部との間でそれぞれ角部を形成する両側の第3面部とを有し、断面形状が中空の略矩形状に形成されていると共に、
前記樹脂体は、一対備えられて前記フレーム本体の両側の第3面部寄りにそれぞれ配設され、
かつ、各樹脂体は、前記フレーム本体の第1面部と第3面部との間に形成される角部に合致して該角部内面に接合される第1基部と、前記フレーム本体の第2面部と第3面部との間に形成される角部に合致して該角部内面に接合される第2基部と、前記第1、第2基部を連結してこれらを一体化し、前記フレーム本体の第3面部の内面に接合される中間部とを有すると共に、
該樹脂体におけるフレーム本体の中央部を臨む辺部の中間の部位に、前記第3面部側に向けて窪む凹部が設けられていることを特徴とする車両用フレーム構造。 A vehicle frame structure in which a resin body for reinforcing the frame body is disposed inside the tubular frame body,
The frame main body is positioned between the first surface portion facing the outer side of the vehicle body, the second surface portion on the vehicle interior facing the first surface portion, and the first surface portion and the second surface portion. It has third surface portions on both sides that form corners with the second surface portion, and the cross-sectional shape is formed in a substantially rectangular shape with a hollow shape,
A pair of the resin bodies are provided and arranged near the third surface portions on both sides of the frame body,
In addition, each resin body includes a first base portion that matches a corner portion formed between the first surface portion and the third surface portion of the frame main body and is joined to the inner surface of the corner portion, and a second base of the frame main body. A second base portion that matches a corner portion formed between the surface portion and the third surface portion and is joined to the inner surface of the corner portion; and the first and second base portions are connected to integrate them, and the frame body And an intermediate portion joined to the inner surface of the third surface portion of
A vehicle frame structure characterized in that a concave portion that is recessed toward the third surface portion side is provided at an intermediate portion of a side portion facing the central portion of the frame body in the resin body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010281633A JP5652191B2 (en) | 2010-12-17 | 2010-12-17 | Vehicle frame structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010281633A JP5652191B2 (en) | 2010-12-17 | 2010-12-17 | Vehicle frame structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012126336A JP2012126336A (en) | 2012-07-05 |
| JP5652191B2 true JP5652191B2 (en) | 2015-01-14 |
Family
ID=46643876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010281633A Active JP5652191B2 (en) | 2010-12-17 | 2010-12-17 | Vehicle frame structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5652191B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013224056B4 (en) * | 2012-11-30 | 2025-07-10 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Supporting structure and vehicle |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3391635B2 (en) * | 1996-08-09 | 2003-03-31 | 株式会社ネオックスラボ | Blocking / reinforcing structure of hollow structures and blocking / reinforcing method |
| JP2002012167A (en) * | 2000-04-26 | 2002-01-15 | Neoex Lab Inc | Reinforcing structure of hollow structure and reinforcing tool therefor |
| JP4394921B2 (en) * | 2003-10-20 | 2010-01-06 | 本田技研工業株式会社 | Hollow member reinforcement structure |
| JP2010036696A (en) * | 2008-08-04 | 2010-02-18 | Toyota Motor Corp | Reinforcing structure of hollow structure |
| JP5556306B2 (en) * | 2010-03-30 | 2014-07-23 | マツダ株式会社 | Frame structure with built-in resin body |
-
2010
- 2010-12-17 JP JP2010281633A patent/JP5652191B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012126336A (en) | 2012-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8282154B2 (en) | Vehicle body lateral side portion structure | |
| US9545950B2 (en) | Connection structure of a vehicle | |
| JP5032853B2 (en) | Car body rear structure | |
| CN105882760B (en) | Upper vehicle body structure of vehicle | |
| CN101641231B (en) | Automotive doors with enhanced side impact performance | |
| EP2401190A1 (en) | Vehicle front structure | |
| US8820819B2 (en) | Vehicle floor frame structure | |
| EP2412612B1 (en) | Side sill structure for automobile | |
| JP6816676B2 (en) | Body superstructure | |
| JP6414298B1 (en) | Body structure | |
| JP5686586B2 (en) | Reinforcement structure in automobile body frame | |
| JP2009280106A (en) | Vehicle frame structure | |
| JP2012056407A (en) | Reinforcing structure in vehicle body framework for vehicle | |
| JP4989443B2 (en) | Body side structure | |
| JP5652191B2 (en) | Vehicle frame structure | |
| JP6237669B2 (en) | Upper body structure of the vehicle | |
| WO2012035662A1 (en) | Center pillar construction | |
| JP2009029366A (en) | Automotive door with enhanced side impact performance | |
| JP7103439B2 (en) | Side structure of automobiles and automobiles | |
| JP6961524B2 (en) | Vehicle front pillar reinforcement structure | |
| JP6519058B2 (en) | Vehicle side connection structure | |
| CN221438153U (en) | Automobile body pillar structure, automobile body structure having the same, and automobile | |
| JP7727256B2 (en) | Joint Structure | |
| JP5906756B2 (en) | Body superstructure | |
| JP6016245B2 (en) | Auto body structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131211 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141008 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141021 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141103 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5652191 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |