JP2003312534A - 車体骨格フレームの補強構造 - Google Patents
車体骨格フレームの補強構造Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軸方向の圧潰開始後においても安定して高い
反力レベルを持続できる骨格部材を備えた車体骨格フレ
ームの補強構造の提供を図る。 【解決手段】 内設したリインフォース６３の座屈モー
ド波形のピーク数をアウタ材（６１，６２）の座屈モー
ド波形のピーク数の２倍以上に設定しているため、骨格
部材６０の一端側から衝突荷重Ｆが軸方向に入力した場
合に、アウタ材（６１，６２）が軸方向に圧潰変形する
過程で反力のピークが１つ生じる間に、リインフォース
６３の反力のピークが２つ以上生じて、アウタ材（６
１，６２）における変形の進行状態によらずエネルギー
吸収作用を安定して行わせることができる。
反力レベルを持続できる骨格部材を備えた車体骨格フレ
ームの補強構造の提供を図る。 【解決手段】 内設したリインフォース６３の座屈モー
ド波形のピーク数をアウタ材（６１，６２）の座屈モー
ド波形のピーク数の２倍以上に設定しているため、骨格
部材６０の一端側から衝突荷重Ｆが軸方向に入力した場
合に、アウタ材（６１，６２）が軸方向に圧潰変形する
過程で反力のピークが１つ生じる間に、リインフォース
６３の反力のピークが２つ以上生じて、アウタ材（６
１，６２）における変形の進行状態によらずエネルギー
吸収作用を安定して行わせることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車の車体骨格フ
レームの補強構造に関する。
レームの補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の自動車の車体骨格フレームの補強
構造としては、例えば特開２００１−１８０５１８号公
報に示されているように、車体骨格フレームを構成する
骨格部材を中空断面のアウタ材と、その内部に設けたリ
インフォースとで構成し、該リインフォースをアウタ材
の内側全体を覆うように広い範囲で一体成形することに
より、軽量かつ効率的にアウタ材を補強するようにした
ものが知られている。
構造としては、例えば特開２００１−１８０５１８号公
報に示されているように、車体骨格フレームを構成する
骨格部材を中空断面のアウタ材と、その内部に設けたリ
インフォースとで構成し、該リインフォースをアウタ材
の内側全体を覆うように広い範囲で一体成形することに
より、軽量かつ効率的にアウタ材を補強するようにした
ものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の車体骨格フレームの補強構造では、リインフ
ォースをアウタ材とほぼ同一の断面形状で該アウタ材の
内面に沿って配設してあるため、骨格部材にその一端側
から軸方向に衝突荷重が入力した場合に、アウタ材とリ
インフォースとが同期的に蛇腹状に座屈変形するため、
圧潰開始後に安定して高い反力レベルを持続させること
が難しくなってしまう。
うな従来の車体骨格フレームの補強構造では、リインフ
ォースをアウタ材とほぼ同一の断面形状で該アウタ材の
内面に沿って配設してあるため、骨格部材にその一端側
から軸方向に衝突荷重が入力した場合に、アウタ材とリ
インフォースとが同期的に蛇腹状に座屈変形するため、
圧潰開始後に安定して高い反力レベルを持続させること
が難しくなってしまう。
【０００４】そこで、本発明は軸方向の圧潰開始後の経
過時間や変形進度によらず安定して高い反力レベルを持
続させることができてエネルギー吸収量を増大すること
ができる骨格部材を備えた車体骨格フレームの補強構造
を提供するものである。
過時間や変形進度によらず安定して高い反力レベルを持
続させることができてエネルギー吸収量を増大すること
ができる骨格部材を備えた車体骨格フレームの補強構造
を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明にあっては、車体
骨格フレームを構成する骨格構造は、中空断面のアウタ
材の内部にその長さ方向の略両端部間に亘ってリインフ
ォースを設置してあって、前記リインフォースの座屈モ
ード波形のピーク数をアウタ材の座屈モード波形のピー
ク数の２倍以上に設定したことを特徴としている。
骨格フレームを構成する骨格構造は、中空断面のアウタ
材の内部にその長さ方向の略両端部間に亘ってリインフ
ォースを設置してあって、前記リインフォースの座屈モ
ード波形のピーク数をアウタ材の座屈モード波形のピー
ク数の２倍以上に設定したことを特徴としている。
【０００６】
【発明の効果】本発明によれば、リインフォースの座屈
モード波形のピーク数をアウタ材の座屈モード波形のピ
ーク数の２倍以上に設定してあるため、骨格部材の一端
側から衝突荷重が軸方向に入力した場合に、アウタ材が
軸方向に圧潰変形する過程で反力のピークが１つ生じる
間に、リインフォースの反力ピークが２つ以上生じるこ
とで、アウタ材における変形の進行状態によらずエネル
ギー吸収作用を安定して行わせられると共に、アウタ材
が折れ曲がり変形などを生じて軸方向の圧潰変形が終了
した後でも、リインフォースが軸方向の蛇腹状の圧潰変
形を継続して高い反力レベルを持続してエネルギー吸収
量を増大することができる。
モード波形のピーク数をアウタ材の座屈モード波形のピ
ーク数の２倍以上に設定してあるため、骨格部材の一端
側から衝突荷重が軸方向に入力した場合に、アウタ材が
軸方向に圧潰変形する過程で反力のピークが１つ生じる
間に、リインフォースの反力ピークが２つ以上生じるこ
とで、アウタ材における変形の進行状態によらずエネル
ギー吸収作用を安定して行わせられると共に、アウタ材
が折れ曲がり変形などを生じて軸方向の圧潰変形が終了
した後でも、リインフォースが軸方向の蛇腹状の圧潰変
形を継続して高い反力レベルを持続してエネルギー吸収
量を増大することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面と
共に詳述する。
共に詳述する。
【０００８】図１は本発明の対象とする自動車の車体骨
格フレームを示しており、フロントピラー１０，センタ
ーピラー２０，リヤピラー３０等の上下方向の骨格部材
と、これらピラー１０〜３０の各上端を継ぐルーフサイ
ドの前後方向の骨格部材であるルーフサイドレール４０
と、前記ピラー１０〜３０の各下端を継ぐフロアサイド
の前後方向の骨格部材であるサイドシル５０と、フロン
トコンパートメントの左右両側部に配置した前後方向の
骨格部材であるフロントサイドメンバ６０と、後述する
リヤコンパートメントの左右両側部に配置した前後方向
の骨格部材であるリヤサイドメンバ７０等を備えてい
る。
格フレームを示しており、フロントピラー１０，センタ
ーピラー２０，リヤピラー３０等の上下方向の骨格部材
と、これらピラー１０〜３０の各上端を継ぐルーフサイ
ドの前後方向の骨格部材であるルーフサイドレール４０
と、前記ピラー１０〜３０の各下端を継ぐフロアサイド
の前後方向の骨格部材であるサイドシル５０と、フロン
トコンパートメントの左右両側部に配置した前後方向の
骨格部材であるフロントサイドメンバ６０と、後述する
リヤコンパートメントの左右両側部に配置した前後方向
の骨格部材であるリヤサイドメンバ７０等を備えてい
る。
【０００９】図２〜図４は本発明をフロントサイドメン
バ６０に適用した第１実施形態を示している。
バ６０に適用した第１実施形態を示している。
【００１０】フロントサイドメンバ６０は、メンバイン
ナ６１とメンバアウタ６２とからなる中空断面（閉断
面）のアウタ材と、このアウタ材（６１，６２）の中空
断面の内部にその長さ方向の両端部、即ち、前端Ａから
後端Ｂに亘ってリインフォース６３を設置して構成して
いる。
ナ６１とメンバアウタ６２とからなる中空断面（閉断
面）のアウタ材と、このアウタ材（６１，６２）の中空
断面の内部にその長さ方向の両端部、即ち、前端Ａから
後端Ｂに亘ってリインフォース６３を設置して構成して
いる。
【００１１】メンバインナ６１は略ハット形断面に形成
されている一方、メンバアウタ６２は平板状に形成され
ていて、それらのフランジ部６１ａと６２ａとをスポッ
ト溶接することにより閉断面を形成している。
されている一方、メンバアウタ６２は平板状に形成され
ていて、それらのフランジ部６１ａと６２ａとをスポッ
ト溶接することにより閉断面を形成している。
【００１２】リインフォース６３もメンバインナ６１と
同様に略ハット形断面に形成されていて、そのフランジ
部６３ａをメンバインナ６１とメンバアウタ６２のフラ
ンジ部６１ａと６２ａに挟み込んだ状態でスポット溶接
により接合されている。
同様に略ハット形断面に形成されていて、そのフランジ
部６３ａをメンバインナ６１とメンバアウタ６２のフラ
ンジ部６１ａと６２ａに挟み込んだ状態でスポット溶接
により接合されている。
【００１３】本実施形態ではこのようにフロントサイド
メンバ６０のアウタ材（６１，６２）およびリインフォ
ース６３を何れもフレーム材を用いて形成しているが、
これは、例えばアルミ合金等の軽量金属材料の中空押し
出し材を用いてもよい。
メンバ６０のアウタ材（６１，６２）およびリインフォ
ース６３を何れもフレーム材を用いて形成しているが、
これは、例えばアルミ合金等の軽量金属材料の中空押し
出し材を用いてもよい。
【００１４】そして、前記アウタ材（６１，６２）とリ
インフォース６３の各軸方向の座屈特性に関して、該リ
インフォース６３の座屈モード波形のピーク数をアウタ
材（６１，６２）の座屈モード波形のピーク数の２倍以
上に設定してある。
インフォース６３の各軸方向の座屈特性に関して、該リ
インフォース６３の座屈モード波形のピーク数をアウタ
材（６１，６２）の座屈モード波形のピーク数の２倍以
上に設定してある。
【００１５】これらアウタ材（６１，６２）及びリイン
フォース６３における変形のピーク数を設定するのに際
して、本実施形態では何れも変形のピーク位置発生手段
１３０を設けて適切に設定してある。
フォース６３における変形のピーク数を設定するのに際
して、本実施形態では何れも変形のピーク位置発生手段
１３０を設けて適切に設定してある。
【００１６】この変形のピーク位置発生手段１３０はア
ウタ材（６１，６２）及びリインフォース６３にそれぞ
れ脆弱部を設けて構成してある。
ウタ材（６１，６２）及びリインフォース６３にそれぞ
れ脆弱部を設けて構成してある。
【００１７】ここで、フロントサイドメンバ６０の前端
（フロントバンパー連結部）をＡ点、後方でダッシュパ
ネル９０に接合される後端をＢ点、これらＡ−Ｂ点間の
略中央部をＣ点とすると、本実施形態では前記アウタ材
を構成するメンバインナ６１の側壁に、前記Ａ点からＣ
点にかけて座屈変形を誘起させる脆弱部としての複数の
ビード部６１Ａを形成して、これらビード部６１Ａをも
ってアウタ材（６１，６２）におけるピーク位置発生手
段１３０としてある。
（フロントバンパー連結部）をＡ点、後方でダッシュパ
ネル９０に接合される後端をＢ点、これらＡ−Ｂ点間の
略中央部をＣ点とすると、本実施形態では前記アウタ材
を構成するメンバインナ６１の側壁に、前記Ａ点からＣ
点にかけて座屈変形を誘起させる脆弱部としての複数の
ビード部６１Ａを形成して、これらビード部６１Ａをも
ってアウタ材（６１，６２）におけるピーク位置発生手
段１３０としてある。
【００１８】前記ビード部６１Ａは何れもメンバ内側に
窪む凹部として形成してあって、その形成ピッチＬは、
アウタ材の縦横断面幅をａ，ｂとした場合、平均値Ｌを
Ｌ＝（ａ＋ｂ）／２としてあり、最先端のビード部６１
Ａは前端Ａ点から０．５Ｌの位置に設定してある。
窪む凹部として形成してあって、その形成ピッチＬは、
アウタ材の縦横断面幅をａ，ｂとした場合、平均値Ｌを
Ｌ＝（ａ＋ｂ）／２としてあり、最先端のビード部６１
Ａは前端Ａ点から０．５Ｌの位置に設定してある。
【００１９】他方、リインフォース６３は前記Ａ点から
Ｃ点に亘る範囲でその上下壁と側壁に脆弱部としての蛇
腹部６３Ａを形成して、この蛇腹部６３Ａをもってリイ
ンフォース６３におけるピーク位置発生手段１３０とし
てある。
Ｃ点に亘る範囲でその上下壁と側壁に脆弱部としての蛇
腹部６３Ａを形成して、この蛇腹部６３Ａをもってリイ
ンフォース６３におけるピーク位置発生手段１３０とし
てある。
【００２０】このリインフォース６３はその前端位置を
前記インナメンバ６１の前端位置Ａ点から０．２５Ｌだ
け後方にずれた位置に設定してあって、蛇腹部６３Ａは
この前端を形成始端として、前記Ｃ点に亘って０．５Ｌ
ピッチで蛇腹状に形成してある。
前記インナメンバ６１の前端位置Ａ点から０．２５Ｌだ
け後方にずれた位置に設定してあって、蛇腹部６３Ａは
この前端を形成始端として、前記Ｃ点に亘って０．５Ｌ
ピッチで蛇腹状に形成してある。
【００２１】図４は本実施形態のフロントサイドメンバ
６０が、車両前方から衝突されて外力Ｆを受けた場合の
作用を示すもので、（Ａ）はアウタ材（６１，６２）の
座屈変形モードを、（Ｂ）はリインフォース６３の座屈
変形モードを示し、（Ｃ）はこのフロントサイドメンバ
６０の反力特性を示している。
６０が、車両前方から衝突されて外力Ｆを受けた場合の
作用を示すもので、（Ａ）はアウタ材（６１，６２）の
座屈変形モードを、（Ｂ）はリインフォース６３の座屈
変形モードを示し、（Ｃ）はこのフロントサイドメンバ
６０の反力特性を示している。
【００２２】車両の前面衝突時にアウタ材（６１，６
２）の前端Ａ点に軸方向に衝突荷重Ｆが入力すると、ア
ウタ材（６１，６２）はメンバインナ６１の側壁に形成
したビード部６１Ａを起点として圧潰変形が誘発されて
図４（Ａ）に示すように軸方向に蛇腹状の変形モードで
圧潰変形する。
２）の前端Ａ点に軸方向に衝突荷重Ｆが入力すると、ア
ウタ材（６１，６２）はメンバインナ６１の側壁に形成
したビード部６１Ａを起点として圧潰変形が誘発されて
図４（Ａ）に示すように軸方向に蛇腹状の変形モードで
圧潰変形する。
【００２３】このとき、アウタ材（６１，６２）がビー
ド部６１Ａの１ピッチＬだけ潰れる間の変形ピーク、即
ち、反力ピークは１つである。
ド部６１Ａの１ピッチＬだけ潰れる間の変形ピーク、即
ち、反力ピークは１つである。
【００２４】他方、アウタ材（６１，６２）に内設され
たリインフォース６３も前端からの荷重を受けて軸方向
に圧潰変形するが、アウタ材（６１，６２）の前端Ａ点
よりも０．２５Ｌだけ遅れて変形が開始され、そして、
前半部分（Ａ点〜Ｃ点）はもともと蛇腹部６３Ａを形成
してあるため、この蛇腹部６３Ａの形状にしたがって図
４の（Ｂ）に示すように蛇腹状の変形モードで圧潰変形
し、この蛇腹部６３Ａの１ピッチ０．５Ｌだけ潰れる間
に反力ピークを１つ発生する。
たリインフォース６３も前端からの荷重を受けて軸方向
に圧潰変形するが、アウタ材（６１，６２）の前端Ａ点
よりも０．２５Ｌだけ遅れて変形が開始され、そして、
前半部分（Ａ点〜Ｃ点）はもともと蛇腹部６３Ａを形成
してあるため、この蛇腹部６３Ａの形状にしたがって図
４の（Ｂ）に示すように蛇腹状の変形モードで圧潰変形
し、この蛇腹部６３Ａの１ピッチ０．５Ｌだけ潰れる間
に反力ピークを１つ発生する。
【００２５】従って、前記アウタ材（６１，６２）は図
４の（Ｃ）にａ線で示すように前端Ａ点から０．５Ｌほ
ど潰れたところで１回目の反力ピークを発生し、リイン
フォース６３も同図のｂ線で示すように前記Ａ点から
０．５Ｌだけ潰れたところで１回目の反力ピークを発生
するので、これらａ，ｂの反力特性を合成した同図のＣ
線で示すように、フロントサイドメンバ６０全体として
の初期反力を高めることができる。
４の（Ｃ）にａ線で示すように前端Ａ点から０．５Ｌほ
ど潰れたところで１回目の反力ピークを発生し、リイン
フォース６３も同図のｂ線で示すように前記Ａ点から
０．５Ｌだけ潰れたところで１回目の反力ピークを発生
するので、これらａ，ｂの反力特性を合成した同図のＣ
線で示すように、フロントサイドメンバ６０全体として
の初期反力を高めることができる。
【００２６】ここで、アウタ材（６１，６２）が前端Ａ
点からＬだけ潰れると反力の谷部（落ち込み）が生じる
が、リインフォース６３は前記Ａ点から０．７５Ｌだけ
潰れたところでは既に反力の谷部（落ち込み）を過ぎ
て、前記Ａ点からＬだけ潰れたところでは次の反力ピー
クを発生しているので、フロントサイドメンバ６０全体
としての反力の落ち込みを少なくすることができる。
点からＬだけ潰れると反力の谷部（落ち込み）が生じる
が、リインフォース６３は前記Ａ点から０．７５Ｌだけ
潰れたところでは既に反力の谷部（落ち込み）を過ぎ
て、前記Ａ点からＬだけ潰れたところでは次の反力ピー
クを発生しているので、フロントサイドメンバ６０全体
としての反力の落ち込みを少なくすることができる。
【００２７】そして、以後、同様にアウタ材（６１，６
２）のリインフォース６３の反力ピークが異なるタイミ
ングと間隔で発生することにより、圧潰開始後の経過時
間や変形進度によらず安定して高い反力レベルを保つこ
とができ、この結果、フロントサイドメンバ６０のエネ
ルギー吸収量を一段と高めることができる。
２）のリインフォース６３の反力ピークが異なるタイミ
ングと間隔で発生することにより、圧潰開始後の経過時
間や変形進度によらず安定して高い反力レベルを保つこ
とができ、この結果、フロントサイドメンバ６０のエネ
ルギー吸収量を一段と高めることができる。
【００２８】本実施形態では前述のように、アウタ材
（６１，６２）およびリインフォース６３に変形のピー
ク位置発生手段１３０として脆弱部６１Ａ、６３Ａを設
けてあるため、これらアウタ材（６１，６２）およびリ
インフォース６３の変形ピーク位置を適切に設定するこ
とができると共に、これら脆弱部６１Ａ、６３Ａの調整
によって座屈変形モードを要求特性に応じて容易に調整
することができる。
（６１，６２）およびリインフォース６３に変形のピー
ク位置発生手段１３０として脆弱部６１Ａ、６３Ａを設
けてあるため、これらアウタ材（６１，６２）およびリ
インフォース６３の変形ピーク位置を適切に設定するこ
とができると共に、これら脆弱部６１Ａ、６３Ａの調整
によって座屈変形モードを要求特性に応じて容易に調整
することができる。
【００２９】図５〜図１０は本発明をリヤコンパートメ
ントのリヤサイドメンバ７０に適用した第２実施形態を
示している。
ントのリヤサイドメンバ７０に適用した第２実施形態を
示している。
【００３０】リヤサイドメンバ７０はリヤコンパートメ
ントの左右両側部でリヤフロアパネル８０Ａの下面側に
配置されて前後方向の骨格部材を構成しており、該リヤ
フロアパネル８０Ａの下面に接合配置した中空断面（閉
断面）のアウタ材７１と、このアウタ材７１の中空断面
の内部にその長さ方向の両端部に亘って設置したリイン
フォース７２とで構成している。
ントの左右両側部でリヤフロアパネル８０Ａの下面側に
配置されて前後方向の骨格部材を構成しており、該リヤ
フロアパネル８０Ａの下面に接合配置した中空断面（閉
断面）のアウタ材７１と、このアウタ材７１の中空断面
の内部にその長さ方向の両端部に亘って設置したリイン
フォース７２とで構成している。
【００３１】本実施形態では前記アウタ材７１，リイン
フォース７２の何れも略ハット形断面に形成したフレー
ム材を用いて、これらアウタ材７１，リインフォース７
２をリヤフロアパネル８０Ａの下面に接合して閉断面を
形成するようにしているが、これらは勿論、アルミ合金
等による中空押し出し材を用いてもよい。
フォース７２の何れも略ハット形断面に形成したフレー
ム材を用いて、これらアウタ材７１，リインフォース７
２をリヤフロアパネル８０Ａの下面に接合して閉断面を
形成するようにしているが、これらは勿論、アルミ合金
等による中空押し出し材を用いてもよい。
【００３２】前記アウタ材７１の後端でリヤバンパー１
００を結合した位置をＡ点、およびシートバックパネル
１１０の下側で車幅方向補剛部に結合した前端をＢ点と
すると、前記リインフォース７２はこれらＡ点からＢ点
に亘って内設してある。
００を結合した位置をＡ点、およびシートバックパネル
１１０の下側で車幅方向補剛部に結合した前端をＢ点と
すると、前記リインフォース７２はこれらＡ点からＢ点
に亘って内設してある。
【００３３】リヤフロアパネル８０Ａの下面側には、そ
のスペアタイヤパン８０ａの前側で左右のリヤサイドメ
ンバ７０，７０間に燃料タンク１２０を搭載支持してあ
る。
のスペアタイヤパン８０ａの前側で左右のリヤサイドメ
ンバ７０，７０間に燃料タンク１２０を搭載支持してあ
る。
【００３４】そして、前記アウタ材７１のＡ〜Ｂ点間の
中間位置、例えば前記燃料タンク１２０の後端位置に相
当する前後方向中央位置Ｃ点に、軸方向荷重に対して座
屈変形を誘発させる脆弱部としてのビード部７１Ａを設
けて、該ビード部７１Ａをもってアウタ材７１のピーク
位置発生手段１３０としてある。
中間位置、例えば前記燃料タンク１２０の後端位置に相
当する前後方向中央位置Ｃ点に、軸方向荷重に対して座
屈変形を誘発させる脆弱部としてのビード部７１Ａを設
けて、該ビード部７１Ａをもってアウタ材７１のピーク
位置発生手段１３０としてある。
【００３５】本実施形態では、このビード部７１Ａをア
ウタ材７１の車幅方向内側の側壁に縦方向に内側へ窪む
凹部として形成し、前記軸方向荷重に対してアウタ材７
１が車幅方向外側へ折れ曲がり変形して燃料タンク１２
０を保護するようにしている。つまり、前記軸方向荷重
によりビード部７１Ａを起点に前記Ｃ点位置が変形ピー
ク位置となってアウタ材７１が必ず車幅方向外側へ向け
て変形が規制されるようにしてあり、従って、本実施形
態では、このビード部７１Ａが変形規制手段を兼ねてい
る。
ウタ材７１の車幅方向内側の側壁に縦方向に内側へ窪む
凹部として形成し、前記軸方向荷重に対してアウタ材７
１が車幅方向外側へ折れ曲がり変形して燃料タンク１２
０を保護するようにしている。つまり、前記軸方向荷重
によりビード部７１Ａを起点に前記Ｃ点位置が変形ピー
ク位置となってアウタ材７１が必ず車幅方向外側へ向け
て変形が規制されるようにしてあり、従って、本実施形
態では、このビード部７１Ａが変形規制手段を兼ねてい
る。
【００３６】他方、リインフォース７２には前記Ａ点〜
Ｃ点に亘って脆弱部としての蛇腹部７２Ａを形成して、
この蛇腹部７２Ａをもってリインフォース７２における
ピーク位置発生手段１３０としてある。
Ｃ点に亘って脆弱部としての蛇腹部７２Ａを形成して、
この蛇腹部７２Ａをもってリインフォース７２における
ピーク位置発生手段１３０としてある。
【００３７】ここで、車両の後面衝突におけるリアコン
パートメントの有効潰れスペースを、前記Ａ点相当位置
から燃料タンク１２０の後端位置に亘る範囲Ｌとする
と、前記蛇腹部７２Ａは０．５Ｌピッチ以下で可能な限
り小さいピッチで形成して、アウタ材７１の主たる変形
ピーク位置Ｃ点よりも負荷端であるＡ点側に集中させて
形成することが望ましく、本実施形態では該蛇腹部７２
Ａを０．２Ｌのピッチで形成して、変形ピーク数がアウ
タ材７１の５倍となるようにしている。
パートメントの有効潰れスペースを、前記Ａ点相当位置
から燃料タンク１２０の後端位置に亘る範囲Ｌとする
と、前記蛇腹部７２Ａは０．５Ｌピッチ以下で可能な限
り小さいピッチで形成して、アウタ材７１の主たる変形
ピーク位置Ｃ点よりも負荷端であるＡ点側に集中させて
形成することが望ましく、本実施形態では該蛇腹部７２
Ａを０．２Ｌのピッチで形成して、変形ピーク数がアウ
タ材７１の５倍となるようにしている。
【００３８】図８，図９は本実施形態のリアサイドメン
バ７０が、後面衝突により外力Ｆを軸方向に受けた場合
の作用を示している。
バ７０が、後面衝突により外力Ｆを軸方向に受けた場合
の作用を示している。
【００３９】後面衝突によりアウタ材７１の後端Ａ点に
軸方向に衝突荷重Ｆが入力すると、アウタ材７１は前記
ビード部７１Ａを起点に座屈し、Ｃ点位置が変形ピーク
位置となって車幅方向外側へ向けて折れ曲がり変形す
る。従って、アウタ材７１が前記Ｌの範囲で折れ曲がる
間の反力ピークは１つである。
軸方向に衝突荷重Ｆが入力すると、アウタ材７１は前記
ビード部７１Ａを起点に座屈し、Ｃ点位置が変形ピーク
位置となって車幅方向外側へ向けて折れ曲がり変形す
る。従って、アウタ材７１が前記Ｌの範囲で折れ曲がる
間の反力ピークは１つである。
【００４０】一方、アウタ材７１に内設されたリインフ
ォース７２も前端Ａ点からの荷重Ｆを受けて蛇腹部７２
Ａの形状にしたがって軸方向に蛇腹状に圧潰変形し、最
終的にはアウタ材７１の折れ曲がり変形に引きづられて
車幅方向外側へ向け折れ曲がり変形するが、前半部分の
Ａ〜Ｃ点間では蛇腹部７２Ａを０．２Ｌピッチで形成し
てあるため、アウタ材７１が前記Ｌの範囲で折れ曲がる
間に、リインフォース７２は最大で５つの蛇腹変形が発
生し、反力ピークは最大５つ現れる。
ォース７２も前端Ａ点からの荷重Ｆを受けて蛇腹部７２
Ａの形状にしたがって軸方向に蛇腹状に圧潰変形し、最
終的にはアウタ材７１の折れ曲がり変形に引きづられて
車幅方向外側へ向け折れ曲がり変形するが、前半部分の
Ａ〜Ｃ点間では蛇腹部７２Ａを０．２Ｌピッチで形成し
てあるため、アウタ材７１が前記Ｌの範囲で折れ曲がる
間に、リインフォース７２は最大で５つの蛇腹変形が発
生し、反力ピークは最大５つ現れる。
【００４１】図１０はこの反力ピークの特性を表したも
ので、ａ1はアウタ材７１の反力特性を、ｂ1はリインフ
ォース７２の反力特性を、およびｃ1はこれら両者を合
成した反力特性を示している。
ので、ａ1はアウタ材７１の反力特性を、ｂ1はリインフ
ォース７２の反力特性を、およびｃ1はこれら両者を合
成した反力特性を示している。
【００４２】つまり、この特性図からも判るように、フ
ロントサイドメンバ７０が前記Ｌの範囲で折れ曲がり変
形する間に、アウタ材７１は１つの反力ピークしか発生
せずにピーク以降は反力が落ち込むのに対して、リイン
フォース７２は最大で５つの反力ピークを生じるために
後半での反力の低下を抑制することができ、従って、こ
の第２実施形態にあっても前記第１実施形態と同様に、
圧潰開始後の経過時間や変形進度によらず安定して高い
反力レベルを保持でき、リヤサイドメンバ７０のエネル
ギー吸収量を一段と高めることができる。
ロントサイドメンバ７０が前記Ｌの範囲で折れ曲がり変
形する間に、アウタ材７１は１つの反力ピークしか発生
せずにピーク以降は反力が落ち込むのに対して、リイン
フォース７２は最大で５つの反力ピークを生じるために
後半での反力の低下を抑制することができ、従って、こ
の第２実施形態にあっても前記第１実施形態と同様に、
圧潰開始後の経過時間や変形進度によらず安定して高い
反力レベルを保持でき、リヤサイドメンバ７０のエネル
ギー吸収量を一段と高めることができる。
【００４３】特に本実施形態では前述のように、アウタ
材７１に変形ピーク位置発生手段１３０として、変形規
制手段を兼ねてビード部７１Ａを該アウタ材１０１の内
側壁部に設け、アウタ材７１が変形ピーク位置Ｃ点で軸
方向荷重により車幅方向外側へ特定の向きに変形ピーク
が成長するようにしてあるため、燃料タンク１２０のよ
うな保安部品を衝突から保護する場合等に非常に有効と
なり、また、これと併せて、内設したリインフォース７
２はアウタ材１０１の主たる変形ピーク位置Ｃ点よりも
荷重入力点の後端Ａ点側（負荷端）で蛇腹部７２Ａによ
り変形ピーク位置が集中するようにしているため、アウ
タ材７１の反力低下を補って変形後期に亘って安定して
高い反力を持続させることができる。
材７１に変形ピーク位置発生手段１３０として、変形規
制手段を兼ねてビード部７１Ａを該アウタ材１０１の内
側壁部に設け、アウタ材７１が変形ピーク位置Ｃ点で軸
方向荷重により車幅方向外側へ特定の向きに変形ピーク
が成長するようにしてあるため、燃料タンク１２０のよ
うな保安部品を衝突から保護する場合等に非常に有効と
なり、また、これと併せて、内設したリインフォース７
２はアウタ材１０１の主たる変形ピーク位置Ｃ点よりも
荷重入力点の後端Ａ点側（負荷端）で蛇腹部７２Ａによ
り変形ピーク位置が集中するようにしているため、アウ
タ材７１の反力低下を補って変形後期に亘って安定して
高い反力を持続させることができる。
【００４４】なお、前記各実施形態において、変形のピ
ーク位置発生手段１３０としてビード部６１Ａ，７１Ａ
や蛇腹部６３Ａ、７２Ａ（ビード部の連続形態）等の脆
弱部を設けた例を示したが、この他、部材の強度変化部
や外形状の変曲部等、部材に入力する荷重で応力が集中
する部分を設けてピーク位置発生手段とすることができ
る。
ーク位置発生手段１３０としてビード部６１Ａ，７１Ａ
や蛇腹部６３Ａ、７２Ａ（ビード部の連続形態）等の脆
弱部を設けた例を示したが、この他、部材の強度変化部
や外形状の変曲部等、部材に入力する荷重で応力が集中
する部分を設けてピーク位置発生手段とすることができ
る。
【図１】本発明の対象とする車体骨格フレームを示す外
観斜視図。
観斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態におけるフロントサイド
メンバを示す斜視図。
メンバを示す斜視図。
【図３】図２の分解斜視図。
【図４】本発明の第１実施形態における作用を示す説明
図。
図。
【図５】本発明の対象とする自動車の後部における車体
骨格フレームを示す部分破断斜視図。
骨格フレームを示す部分破断斜視図。
【図６】本発明の第２実施形態におけるリヤサイドメン
バの配置状況を示す平面説明図。
バの配置状況を示す平面説明図。
【図７】図６の部分拡大図。
【図８】本発明の第２実施形態におけるリヤサイドメン
バの変形挙動を示す図６と同様の平面説明図。
バの変形挙動を示す図６と同様の平面説明図。
【図９】図８の部分拡大図。
【図１０】本発明の第２実施形態における反力レベルを
示すグラフ。
示すグラフ。
１０ フロントピラー（骨格部材）
２０ センターピラー（骨格部材）
３０ リヤピラー（骨格部材）
４０ ルーフサイドレール（骨格部材）
５０ サイドシル（骨格部材）
６０ フロントサイドメンバ（骨格部材）
７０ リヤサイドメンバ（骨格部材）
６１ メンバインナ（アウタ材）
６２ メンバアウタ（アウタ材）
７１ アウタ材
６３，６２ リインフォース
６１Ａ，７１Ａ ビード部（脆弱部）
６３Ａ，７２Ａ 蛇腹部（脆弱部）
１３０ 変形のピーク位置発生手段
Claims (6)
- 【請求項１】 車体骨格フレームを構成する骨格部材を
中空断面をもつアウタ材と、該アウタ材の内部にその長
さ方向の略両端部間に亘って設置されるリインフォース
とで構成し、 前記リインフォースの座屈モード波形のピーク数をアウ
タ材の座屈モード波形のピーク数の２倍以上に設定した
ことを特徴とする車体骨格フレームの補強構造。 - 【請求項２】 前記請求項１において、リインフォース
に変形のピーク位置発生手段を設けて、該ピーク位置発
生手段によりリインフォースの座屈モード波形のピーク
数を設定したことを特徴とする車体骨格フレームの補強
構造。 - 【請求項３】 前記請求項１において、アウタ材に変形
のピーク位置発生手段を設けて、該ピーク位置発生手段
によりアウタ材の座屈モード波形のピーク数を設定した
ことを特徴とする車体骨格フレームの補強構造。 - 【請求項４】 前記請求項１〜３の何れかにおいて、リ
インフォースの変形ピーク位置をアウタ材の主たる変形
ピーク位置よりも負荷端側に集中させたことを特徴とす
る車体骨格フレームの補強構造。 - 【請求項５】 前記請求項２又は３において、変形のピ
ーク位置発生手段を、脆弱部、強度変化部、外形状の変
曲部等により構成したことを特徴とする車体骨格フレー
ムの補強構造。 - 【請求項６】 前記請求項１〜５の何れかにおいて、ア
ウタ材にその変形ピークが特定の方向に成長するような
変形規制手段を設けたことを特徴とする車体骨格フレー
ムの補強構造。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002120716A JP2003312534A (ja) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | 車体骨格フレームの補強構造 |
| DE60232575T DE60232575D1 (de) | 2002-01-16 | 2002-12-11 | Verstärkungskonstruktion für Karosserierahmen von Kraftfahrzeugen |
| EP02027769A EP1331161B1 (en) | 2002-01-16 | 2002-12-11 | Reinforcing structure for body frame of vehicle |
| US10/337,847 US6817654B2 (en) | 2002-01-16 | 2003-01-08 | Reinforcing structure for body frame of vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002120716A JP2003312534A (ja) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | 車体骨格フレームの補強構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003312534A true JP2003312534A (ja) | 2003-11-06 |
Family
ID=29536864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002120716A Pending JP2003312534A (ja) | 2002-01-16 | 2002-04-23 | 車体骨格フレームの補強構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003312534A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008174121A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Honda Motor Co Ltd | 車体後部構造 |
| JP2009234495A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Mazda Motor Corp | 自動車のフレーム構造 |
| DE102012111671A1 (de) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Versteifungsträger |
| JP2021066203A (ja) * | 2019-10-17 | 2021-04-30 | マツダ株式会社 | 車両の前部車体構造 |
| JP2022123623A (ja) * | 2021-02-12 | 2022-08-24 | 本田技研工業株式会社 | 車体後部構造 |
| US11433444B2 (en) | 2018-12-13 | 2022-09-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Steel sheet member and method for producing the same |
-
2002
- 2002-04-23 JP JP2002120716A patent/JP2003312534A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2008174121A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Honda Motor Co Ltd | 車体後部構造 |
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| JP2021066203A (ja) * | 2019-10-17 | 2021-04-30 | マツダ株式会社 | 車両の前部車体構造 |
| JP7347110B2 (ja) | 2019-10-17 | 2023-09-20 | マツダ株式会社 | 車両の前部車体構造 |
| JP2022123623A (ja) * | 2021-02-12 | 2022-08-24 | 本田技研工業株式会社 | 車体後部構造 |
| JP7158514B2 (ja) | 2021-02-12 | 2022-10-21 | 本田技研工業株式会社 | 車体後部構造 |
| US12012151B2 (en) | 2021-02-12 | 2024-06-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Vehicle body rear part structure |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20051125 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060214 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060315 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060725 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |