JP2009227112A - Automobile frame structure and its manufacturing method - Google Patents

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Kenji Murase
健二 村▲瀬▼
Yasuaki Ishida
恭聡 石田
Katsuya Nishiguchi
勝也 西口
Kenichi Yamamoto
研一 山本
Takashi Yoshimura
孝史 吉村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automobile frame structure with a plurality of pipe members extending in the axial direction for producing a consistently great collision energy absorbing amount by joining the pipe members to surely generate buckling deformation in the axial direction, and to provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: Laser is generated by a laser oscillator 29 and supplied to an irradiation head 27. Laser L is emitted from the irradiation head 27 and reflected from a mirror 20 to heat a joint site through the inside of a cylinder pipe 11C for welding operation. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、自動車のフレーム構造及びその製造方法に関し、特に、衝突エネルギーの吸収性能を高めた自動車のフレーム構造及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an automobile frame structure and a manufacturing method thereof, and more particularly, to an automobile frame structure and a manufacturing method thereof having improved collision energy absorption performance.

従来より、自動車のフレーム構造においては、フロントサイドフレームやリヤサイドフレームを衝突時に軸方向に座屈変形させて、衝突エネルギーを吸収することで、車室内に衝突の影響が及ばないようにすることが知られている。
このため、自動車のフレーム構造では、衝突エネルギーの吸収性能が高いフレーム構造が求められる。
Conventionally, in the frame structure of an automobile, the front side frame and the rear side frame are buckled and deformed in the axial direction at the time of a collision to absorb the collision energy so that the influence of the collision is not exerted on the vehicle interior. Are known.
For this reason, in the frame structure of an automobile, a frame structure with high collision energy absorption performance is required.

例えば、下記特許文献1には、押し出し成形等によって、フレーム断面を複数断面に分割したフレーム構造が提案されている。
このフレーム構造によると、衝突エネルギー吸収量が増加するとともに、座屈形状が安定するため、衝突エネルギー吸収量及び変形時の座屈変形が安定するという効果が得られる。
しかし、この押し出し成形のフレーム構造によると、被加工材料及び製造コストが高く、生産性等が悪化するという問題がある。
For example, the following Patent Document 1 proposes a frame structure in which a frame cross section is divided into a plurality of cross sections by extrusion molding or the like.
According to this frame structure, the amount of collision energy absorption is increased and the buckling shape is stabilized, so that the effect of stabilizing the amount of collision energy absorption and buckling deformation at the time of deformation can be obtained.
However, according to the frame structure of the extrusion molding, there is a problem that the material to be processed and the manufacturing cost are high, and the productivity is deteriorated.

そこで、生産性の悪化を防ぐフレーム構造として、下記特許文献2のフレーム構造が提案されている。
このフレーム構造は、矩形閉断面等のフレーム内に、複数の小径のパイプ部材等を充填挿入して、フレーム構造を構成したものである。
このフレーム構造によると、衝突荷重を受けた際に、フレーム内のパイプ部材もフレームと同様に、軸方向に座屈変形するため、衝突エネルギーの吸収量が増加する。特に、フレーム内にパイプ部材が充填されていることから、座屈変形の際には、パイプ部材が相互に干渉し合うことになり、衝突エネルギーの吸収量がさらに増加する旨が記載されている。
特開2001−63626号公報 特開2003−312535号公報
Therefore, a frame structure disclosed in Patent Document 2 has been proposed as a frame structure that prevents deterioration in productivity.
This frame structure is configured by filling a plurality of small-diameter pipe members and the like into a frame such as a rectangular closed section.
According to this frame structure, when a collision load is received, the pipe member in the frame is also buckled and deformed in the axial direction in the same manner as the frame, so that the amount of collision energy absorbed increases. In particular, since the pipe member is filled in the frame, it is described that the pipe members interfere with each other during buckling deformation, and the amount of collision energy absorbed is further increased. .
JP 2001-63626 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-31535

ところで、衝突エネルギーの吸収性能を安定して高めるためには、常にフレーム構造を軸方向に座屈変形させる必要がある。   By the way, in order to stably improve the collision energy absorption performance, it is necessary to always buckle and deform the frame structure in the axial direction.

この点、前述の特許文献2のフレーム構造では、大型断面のフレームと小型断面のパイプ部材を同時に座屈変形させることになるが、座屈変形は、断面を囲む辺の長さや直径の大きさ等によって、潰れ周期(変形方向の山折れと谷折れの繰返し周期)が変化するため、フレームとパイプ部材との間で、座屈周期が異なり、変形の位相がズレるといった現象が生じる。   In this regard, in the frame structure of Patent Document 2 described above, the frame having a large cross section and the pipe member having a small cross section are simultaneously buckled and deformed. For example, the crushing period (repetition period of the fold and trough folds in the deformation direction) changes, and therefore, a phenomenon occurs in which the buckling period differs between the frame and the pipe member and the phase of deformation shifts.

このように、フレームとパイプ部材との間で潰れ周期が異なり、変形位相がズレると、お互いの変形挙動を阻害し合うことになり、フレーム構造を、確実に軸方向に座屈変形させることができず、横折れ変形等が生じるおそれある。   In this way, if the crushing period is different between the frame and the pipe member and the deformation phase shifts, the deformation behavior of each other will be inhibited, and the frame structure can be reliably buckled and deformed in the axial direction. There is a risk that lateral deformation or the like may occur.

このため、パイプ部材の周囲に位置するフレームをなくして、パイプ部材だけを集合させて、フレーム構造を構成することで、こうした変形位相のズレの問題を解消することが考えられる。   For this reason, it can be considered that the frame phase is eliminated by eliminating the frame positioned around the pipe member, and only the pipe members are assembled to form the frame structure, thereby eliminating such a problem of the displacement of the deformation phase.

しかし、外殻部材たるフレームをなくした場合には、パイプ部材同士をパイプ部材だけで結合させる必要があり、どのような結合方法でパイプ部材を結合するかが問題であった。   However, when the frame serving as the outer shell member is eliminated, it is necessary to connect the pipe members only by the pipe members, and there is a problem in what connection method is used to connect the pipe members.

そこで、本発明は、軸方向に延びる複数のパイプ部材を備える自動車のフレーム構造及びその製造方法において、確実に軸方向に座屈変形を生じるようにパイプ部材を結合して、常に大きな衝突エネルギーの吸収量を得ることができるフレーム構造、及びその製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides an automobile frame structure including a plurality of pipe members extending in the axial direction and a method for manufacturing the same. It is an object of the present invention to provide a frame structure capable of obtaining an absorption amount and a manufacturing method thereof.

この発明の自動車のフレーム構造は、軸方向に延びる複数のパイプ部材を備える自動車のフレーム構造であって、前記パイプ部材を断面の略等しい円筒パイプで構成して、該円筒パイプを、隣接する円筒パイプとパイプ内部から照射されるレーザーで溶接するものである。   An automobile frame structure according to the present invention is an automobile frame structure including a plurality of axially extending pipe members, wherein the pipe members are formed of cylindrical pipes having substantially the same cross section, and the cylindrical pipes are adjacent cylinders. It is welded with a laser that is irradiated from the inside of the pipe.

上記構成によれば、パイプ内部から照射されるレーザーによって、円筒パイプと隣接する円筒パイプを溶接することになる。
このため、円筒パイプ間の接合を確実に行なうことができ、円筒パイプ同士を円筒パイプだけで結合することを確実に行なうことができる。
なお、円筒パイプの内部からレーザー溶接するものであれば、レーザー溶接の溶接位置や照射量、溶接機の形状や照射ヘッド等についてはどのようなものであってもよい。
According to the said structure, the cylindrical pipe adjacent to a cylindrical pipe is welded with the laser irradiated from the inside of a pipe.
For this reason, joining between cylindrical pipes can be performed reliably, and cylindrical pipes can be reliably connected only by a cylindrical pipe.
In addition, as long as laser welding is performed from the inside of the cylindrical pipe, any welding position, irradiation amount, welding machine shape, irradiation head, and the like of laser welding may be used.

この発明の一実施態様においては、前記レーザーによる溶接を、円筒パイプの軸方向に一直線状に走査して行なうものである。
上記構成によれば、円筒パイプの軸方向に一直線状に走査してレーザー溶接を行なうことで、円筒パイプ間の接合を、より確実に行なうことができる。
よって、円筒パイプ間の接合ポイントの結合力を確実に高めることができ、円筒パイプの座屈変形時の剥離を確実に防止することができる。
In one embodiment of the present invention, the laser welding is performed by scanning in a straight line in the axial direction of the cylindrical pipe.
According to the said structure, joining between cylindrical pipes can be performed more reliably by scanning in the straight line shape to the axial direction of a cylindrical pipe, and performing laser welding.
Therefore, it is possible to reliably increase the coupling force at the joining point between the cylindrical pipes, and to reliably prevent the peeling at the time of buckling deformation of the cylindrical pipe.

この発明の一実施態様においては、前記レーザーによる溶接を、円筒パイプの座屈変形の変形位相に合わせて所定間隔を空けて行なうものである。
上記構成によれば、円筒パイプの座屈変形の変形位相に合わせて所定間隔を空けてレーザー溶接を行なうことで、円筒パイプ間の接合を、座屈変形の際に剥離が生じる部分だけを、効率的に行なうことができる。
具体的には、円筒パイプの座屈変形の周期を考慮して、剥離が生じる部分を特定して、いわゆるステッチ状にレーザー溶接を行なう。
よって、座屈変形時に安定した座屈変形を得つつも、レーザー溶接のコストを削減することができる。
In one embodiment of the present invention, the laser welding is performed at a predetermined interval in accordance with the deformation phase of the buckling deformation of the cylindrical pipe.
According to the above configuration, by performing laser welding with a predetermined interval in accordance with the deformation phase of the buckling deformation of the cylindrical pipe, only the part where peeling occurs at the time of buckling deformation by joining the cylindrical pipes, It can be done efficiently.
Specifically, in consideration of the period of buckling deformation of the cylindrical pipe, a portion where peeling occurs is specified, and laser welding is performed in a so-called stitch shape.
Therefore, the cost of laser welding can be reduced while obtaining a stable buckling deformation at the time of buckling deformation.

この発明の一実施態様においては、前記パイプ内部からレーザーを照射する円筒パイプを中央円筒パイプとして設定し、該中央円筒パイプの周囲に、それぞれ接合される複数の周囲円筒パイプを配置して、レーザー照射を周方向に回動させてレーザー溶接するものである。
上記構成によれば、中央円筒パイプの周囲に、周囲円筒パイプを配置して、中央パイプの内部からレーザー溶接することで、周囲円筒パイプの複数の接合ポイントを、一度に接合することができる。
よって、複数の円筒パイプを接合するのを、効率的に行なうことができ、フレーム構造の製造方法をより簡便に行なうことができる。
In one embodiment of the present invention, a cylindrical pipe for irradiating a laser from the inside of the pipe is set as a central cylindrical pipe, and a plurality of peripheral cylindrical pipes to be joined are arranged around the central cylindrical pipe, respectively. Laser welding is performed by rotating the irradiation in the circumferential direction.
According to the said structure, the surrounding cylindrical pipe is arrange | positioned around a center cylindrical pipe, and the several joining point of a surrounding cylindrical pipe can be joined at once by laser-welding from the inside of a center pipe.
Therefore, joining a plurality of cylindrical pipes can be performed efficiently, and the manufacturing method of the frame structure can be performed more simply.

この発明の自動車のフレーム構造の製造方法は、前記円筒パイプのパイプ内部に、軸方向に移動可能なミラーを挿入して、該ミラーで、前記レーザー溶接のレーザーを反射させて接合を行なう方法である。
上記構成によれば、ミラーを利用してパイプ内部からレーザー溶接を行なうことで、ミラーが挿入可能であれば、円筒パイプの内径やレーザー溶接機の大きさを考慮することなく、円筒パイプ間のレーザー溶接を行なうことができる。
よって、円筒パイプの内部から溶接する場合であっても、さまざまな直径の円筒パイプに対して、汎用性を高めて製造作業を行なうことができる。
The manufacturing method of the automobile frame structure according to the present invention is a method in which a mirror movable in the axial direction is inserted into the pipe of the cylindrical pipe, and the laser beam of the laser welding is reflected by the mirror and bonded. is there.
According to the above configuration, by performing laser welding from the inside of the pipe using a mirror, if the mirror can be inserted, the inner diameter of the cylindrical pipe and the size of the laser welding machine are not taken into consideration. Laser welding can be performed.
Therefore, even when welding is performed from the inside of the cylindrical pipe, it is possible to perform manufacturing operations with improved versatility for cylindrical pipes having various diameters.

この発明の一実施態様においては、前記レーザー溶接を、円筒パイプの座屈変形の変形位相に合わせて所定間隔を空けて行なう方法であって、前記ミラーの円筒パイプ軸方向の異なる部分に、同時に複数のレーザーを反射させて、前記所定間隔を空けて円筒パイプを接合する方法である。
上記構成によれば、ミラーの円筒パイプ軸方向の異なる部分で、同時に複数のレーザーを反射させることで、同時に複数箇所を所定間隔を空けて、レーザー溶接を行なうことができる。
このため、いわゆるステッチ状のレーザー溶接の際、ミラーの円筒パイプ内での移動量を少なくすることができ、また、溶接の作業時間も短縮することができる。
よって、所定間隔を空けて溶接を行なう場合であっても、作業効率を高めてフレーム構造を溶接することができる。
In one embodiment of the present invention, the laser welding is performed at a predetermined interval in accordance with the deformation phase of the buckling deformation of the cylindrical pipe, and simultaneously on different portions of the mirror in the axial direction of the cylindrical pipe. In this method, a plurality of lasers are reflected to join the cylindrical pipes with the predetermined interval.
According to the above configuration, laser welding can be performed by simultaneously reflecting a plurality of lasers at different portions of the mirror in the axial direction of the cylindrical pipe so that a plurality of locations are spaced apart at the same time.
For this reason, during so-called stitch-like laser welding, the amount of movement of the mirror in the cylindrical pipe can be reduced, and the welding work time can also be shortened.
Therefore, even when welding is performed with a predetermined interval, the frame structure can be welded with improved work efficiency.

この発明の一実施態様においては、前記レーザー溶接を、円筒パイプの座屈変形の変形位相に合わせた所定間隔を空けて行なう方法であって、前記ミラーに軸方向に対して反射角度を変更する角度調整機構を備え、該角度調整機構で反射角度を変化させることで、円筒パイプを接合する方法である。
上記構成によれば、角度調整機構で、ミラーの反射角度を変化させることにより、複数箇所を所定間隔を空けて、レーザー溶接を行なうことができる。
このため、いわゆるステッチ状のレーザー溶接の際、ミラーを軸方向に移動させることなく、複数の溶接箇所を溶接することができる。
よって、所定間隔を空けて溶接する場合であっても、作業効率を高めてフレーム構造を溶接することができる。
In one embodiment of the present invention, the laser welding is performed at a predetermined interval according to the deformation phase of the buckling deformation of the cylindrical pipe, and the reflection angle of the mirror is changed with respect to the axial direction. In this method, an angle adjusting mechanism is provided, and a cylindrical pipe is joined by changing a reflection angle by the angle adjusting mechanism.
According to the above configuration, laser welding can be performed at predetermined intervals by changing the reflection angle of the mirror with the angle adjustment mechanism.
For this reason, a plurality of welding locations can be welded without moving the mirror in the axial direction during so-called stitch-shaped laser welding.
Therefore, even when welding is performed at a predetermined interval, the frame structure can be welded with improved work efficiency.

この発明の一実施態様においては、前記円筒パイプの両側開口端から、各々ミラーを挿入して、該両側開口端の各々からレーザーを照射して、各ミラーで反射させることで、円筒パイプを接合する方法である。
上記構成によれば、円筒パイプの両側開口端からミラーを挿入して、それぞれの開口端からレーザーを照射して各ミラーで反射させて接合することで、円筒パイプが長尺であっても、ミラーの挿入量を多くすることなく、レーザー溶接を行なうことができる。
このため、ミラーの挿入量の増大による溶接位置のバラツキを抑えることができ、溶接位置の精度を高めることができる。
よって、円筒パイプが長尺であっても、確実に溶接を行なうことができ、円筒パイプ同士の結合強度を確実に高めることができる。
In one embodiment of the present invention, the cylindrical pipes are joined by inserting mirrors from the opening ends on both sides of the cylindrical pipe, irradiating a laser from each of the opening ends on both sides, and reflecting by the mirrors. It is a method to do.
According to the above configuration, by inserting mirrors from the opening ends on both sides of the cylindrical pipe, irradiating the laser from each opening end and reflecting and joining each mirror, even if the cylindrical pipe is long, Laser welding can be performed without increasing the amount of mirror insertion.
For this reason, variation in the welding position due to an increase in the amount of insertion of the mirror can be suppressed, and the accuracy of the welding position can be increased.
Therefore, even if the cylindrical pipe is long, welding can be reliably performed, and the coupling strength between the cylindrical pipes can be reliably increased.

この発明の一実施態様においては、中央円筒パイプと、該中央円筒パイプの周囲に配置した複数の周囲円筒パイプを接合する方法であって、前記ミラーに中央円筒パイプの軸心を回転中心とした回転機構を備え、該回転機構でミラーの反射方向を周方向に移動可能に構成し、レーザーを反射することで、中央円筒パイプと周囲円筒パイプを接合する方法である。
上記構成によれば、ミラーの回転機構により、ミラーの反射方向を周方向に変化させて、レーザーの照射位置を変化させることで、中央円筒パイプと複数の周囲円筒パイプを一気に接合することができる。
よって、中央円筒パイプから効率的にレーザー溶接することができ、溶接作業時間を短縮することができる。
In one embodiment of the present invention, a method of joining a central cylindrical pipe and a plurality of peripheral cylindrical pipes arranged around the central cylindrical pipe, the axis of the central cylindrical pipe being set as the rotation center of the mirror In this method, a rotating mechanism is provided, and the reflecting mechanism of the mirror is movable in the circumferential direction by the rotating mechanism, and the central cylindrical pipe and the peripheral cylindrical pipe are joined by reflecting the laser.
According to the above configuration, the central cylindrical pipe and the plurality of surrounding cylindrical pipes can be joined together by changing the reflection direction of the mirror in the circumferential direction and changing the laser irradiation position by the mirror rotation mechanism. .
Therefore, laser welding can be efficiently performed from the central cylindrical pipe, and welding work time can be shortened.

この発明の一実施態様においては、前記円筒パイプのパイプ内部に、軸方向に移動可能なレーザーファイバーを挿入して、該レーザーファイバーの先端部からレーザーを照射することにより接合を行なう方法である。
上記構成によれば、レーザーファイバーを利用してパイプ内部からレーザー溶接を行なうことにより、直接レーザーを接合位置に照射できるため、溶接精度を高めることができる。
よって、円筒パイプの内部から溶接する場合であっても、溶接精度を向上することができ、円筒パイプ間の接合強度を高めることができる。
In one embodiment of the present invention, the joining is performed by inserting a laser fiber movable in the axial direction into the pipe of the cylindrical pipe and irradiating the laser from the tip of the laser fiber.
According to the said structure, since a laser can be directly irradiated to a joining position by performing laser welding from the inside of a pipe using a laser fiber, welding accuracy can be improved.
Therefore, even when welding is performed from the inside of the cylindrical pipe, the welding accuracy can be improved, and the joining strength between the cylindrical pipes can be increased.

この発明の一実施態様においては、前記レーザー溶接を、円筒パイプの座屈変形の変形位相に合わせた所定間隔を空けて行なう方法であって、前記レーザーファイバーを複数設定して、該各レーザーファイバーの先端部を前記所定間隔を空けて設定して、同時に複数箇所を接合する方法である。
上記構成によれば、複数のレーザーファイバーの先端部を所定間隔を空けて設定して、同時に複数箇所を接合することで、複数箇所を所定間隔を空けてレーザー溶接を行なうことを、容易且つ確実に行なうことができる。
よって、いわゆるステッチ状にレーザー溶接する場合に、作業効率を高めてフレーム構造を溶接することができる。
In one embodiment of the present invention, the laser welding is performed at a predetermined interval according to the deformation phase of the buckling deformation of the cylindrical pipe, wherein a plurality of the laser fibers are set, and each laser fiber is set. This is a method in which the front end portion is set at a predetermined interval and a plurality of locations are joined simultaneously.
According to the above configuration, it is easy and reliable to perform laser welding at a predetermined interval by setting a plurality of laser fibers at predetermined intervals and joining a plurality of locations at the same time. Can be done.
Therefore, when laser welding is performed in a so-called stitch shape, the work efficiency can be increased and the frame structure can be welded.

この発明の自動車のフレーム構造は、軸方向に延びる複数の円筒パイプを備える自動車のフレーム構造であって、前記円筒パイプを、断面の略等しい円筒パイプで構成して、該円筒パイプを、融点の高い内側部材と融点の低い外側部材とから構成する共に、該円筒パイプ同士を、外側部材同士で接合したものである。
上記構成によれば、円筒パイプを融点の低い外側部材同士で接合することで、比較的低い温度で接合することができるため、融点の高い内側部材の形状に影響を与えることなく、円筒パイプを接合することができる。
よって、円筒パイプに歪みを生じさせることなく、複数の円筒パイプを接合することができ、衝突荷重を受けた際の座屈変形の挙動を安定させることができる。
An automobile frame structure according to the present invention is an automobile frame structure including a plurality of axially extending cylindrical pipes, wherein the cylindrical pipe is constituted by a cylindrical pipe having substantially the same cross-section, and the cylindrical pipe has a melting point. The cylindrical pipe is composed of a high inner member and an outer member having a low melting point, and the cylindrical pipes are joined together by the outer members.
According to the above configuration, since the cylindrical pipe can be joined at a relatively low temperature by joining the outer members having a low melting point, the cylindrical pipe can be used without affecting the shape of the inner member having a high melting point. Can be joined.
Therefore, a plurality of cylindrical pipes can be joined without causing distortion in the cylindrical pipe, and the behavior of buckling deformation when subjected to a collision load can be stabilized.

この発明の一実施態様においては、円筒パイプ同士を、最終接合状態に束ねて、外側部材の融点よりも高く内側部材の融点よりも低い中間温度で焼成して、各円筒パイプの接触部を溶融させて接合する方法である。
上記構成によれば、複数の円筒パイプ同士を束ねて、中間温度で焼成することで、円筒パイプ間を溶融させて接合することができる。
このため、レーザー溶接等の溶接機を用いることなく、比較的低い温度で円筒パイプを接合することができる。
よって、円筒パイプに歪みを生じさせることなく、フレーム構造の座屈変形の挙動を安定させることができる。
In one embodiment of the present invention, the cylindrical pipes are bundled in a final joined state and fired at an intermediate temperature that is higher than the melting point of the outer member and lower than the melting point of the inner member, thereby melting the contact portion of each cylindrical pipe. It is the method of making it join.
According to the said structure, a some cylindrical pipe can be bundled and it can fuse | melt and join between cylindrical pipes by baking at intermediate temperature.
For this reason, a cylindrical pipe can be joined at a relatively low temperature without using a welding machine such as laser welding.
Therefore, the buckling deformation behavior of the frame structure can be stabilized without causing distortion in the cylindrical pipe.

この発明の自動車のフレーム構造は、軸方向に延びる複数の閉断面を備える自動車のフレーム構造であって、前記閉断面を、断面の略等しい円筒形状の円筒部で構成し、前記フレームを、くびれを有する凸部を備える第一円筒部材と、くびれを有する凹部を備える第二円筒部材とで構成して、該第一円筒部材と第二円筒部材を、凸部と凹部で嵌合接続することで結合したものである。
上記構成によれば、第一円筒部材と第二円筒部材とを、凸部と凹部で嵌合結合することで、フレームを構成することができる。
このため、円筒部の結合に、熱処理を用いないため、円筒部に結合作業による歪みが生じることがない。
よって、複数の円筒部を有するフレーム構造の、座屈変形の挙動を安定させることができる。
The automobile frame structure of the present invention is an automobile frame structure having a plurality of closed cross sections extending in the axial direction, wherein the closed cross section is formed of a cylindrical portion having a substantially equal cross section, and the frame is constricted. A first cylindrical member having a convex portion having a concave portion and a second cylindrical member having a concave portion having a constriction, and fitting and connecting the first cylindrical member and the second cylindrical member by the convex portion and the concave portion. Are combined.
According to the said structure, a flame | frame can be comprised by fittingly coupling a 1st cylindrical member and a 2nd cylindrical member with a convex part and a recessed part.
For this reason, since the heat treatment is not used for joining the cylindrical portions, the cylindrical portions are not distorted by the joining work.
Therefore, the buckling deformation behavior of the frame structure having a plurality of cylindrical portions can be stabilized.

この発明の一実施態様においては、前記フレームが、少なくとも三つ円筒部を互いに結合する構成であって、前記第一円筒部材又は前記第二円筒部材の一方が、一体成形される複数の円筒部を有するものである。
上記構成によれば、第一円筒部材又は第二円筒部材の一方が、一体成形される複数の円筒部を有するため、円筒部毎に、第一円筒部材又は第二円筒部材を設けなくても、フレームを構成することができる。
よって、複数の円筒部を有するフレームの部品点数を削減して、構成することができる。
In one embodiment of the present invention, the frame is configured to couple at least three cylindrical portions to each other, and one of the first cylindrical member and the second cylindrical member is integrally formed with a plurality of cylindrical portions. It is what has.
According to the above configuration, since one of the first cylindrical member or the second cylindrical member has a plurality of integrally formed cylindrical portions, the first cylindrical member or the second cylindrical member is not provided for each cylindrical portion. The frame can be configured.
Therefore, the number of parts of the frame having a plurality of cylindrical portions can be reduced and configured.

この発明の一実施態様においては、前記フレームが、互いに接続される二つの円筒部が距離をおいて二組配設されて、該円筒部の間の中央に全ての円筒部に接続される一つの中央円筒部が配置した構造であって、前記第一円筒部材又は第二円筒部材の一方が、中央円筒部と各組の一つの円筒部を一体成形した三つの円筒部を有するものである。
上記構成によれば、五つの円筒部を有する場合に、第一円筒部材又は第二円筒部材の一方が一体成形される三つの円筒部を有するため、円筒部毎に、第一円筒部材又は第二円筒部材を設けなくても、フレームを構成することができる。
よって、複数の円筒部を有するフレームを、部品削減して構成することができる。
In one embodiment of the present invention, two sets of two cylindrical portions connected to each other are arranged at a distance from each other and the frame is connected to all the cylindrical portions at the center between the cylindrical portions. A structure in which two central cylindrical portions are arranged, and one of the first cylindrical member or the second cylindrical member has three cylindrical portions integrally formed with the central cylindrical portion and one cylindrical portion of each set. .
According to the above configuration, when having five cylindrical portions, one of the first cylindrical member or the second cylindrical member has three cylindrical portions integrally formed. The frame can be configured without providing two cylindrical members.
Therefore, a frame having a plurality of cylindrical portions can be configured with parts reduced.

この発明の一実施態様においては、前記一方の円筒部材が、中央円筒部と該中央円筒部に対して対角線上にある円筒部との、三つの円筒部が一体成形されるものである。
上記構成によれば、五つの円筒部を有する場合に、三つの円筒部が一体成形される一方の円筒部材と、これに別体で連結される他方の円筒部材が、偏りなく配置されることになる。
よって、フレームが座屈変形する際に、強度差が生じにくいため、座屈変形性能が安定する。
In one embodiment of the present invention, the one cylindrical member is formed by integrally molding three cylindrical portions, that is, a central cylindrical portion and a cylindrical portion diagonal to the central cylindrical portion.
According to the said structure, when it has five cylindrical parts, one cylindrical member by which three cylindrical parts are integrally molded, and the other cylindrical member connected with this separately are arrange | positioned without bias. become.
Therefore, when the frame is buckled and deformed, a difference in strength is unlikely to occur, and the buckling deformation performance is stabilized.

この発明の一実施態様においては、前記円筒パイプを、引き抜き成形、又はロールフォーミング成形で複数の円筒部を有するように形成したものである。
上記構成によれば、引き抜き成形又はロール成形によって、一体成形の円筒パイプに、複数の円筒部を形成することで、円筒パイプの部品点数を削減することができる。
つまり、円筒パイプの数を、断面数よりも削減することができるため、部品点数の削減を図ることができる。
In one embodiment of the present invention, the cylindrical pipe is formed by drawing or roll forming so as to have a plurality of cylindrical portions.
According to the said structure, the number of parts of a cylindrical pipe can be reduced by forming a some cylindrical part in the integrally formed cylindrical pipe by drawing or roll forming.
That is, since the number of cylindrical pipes can be reduced more than the number of cross sections, the number of parts can be reduced.

この発明によれば、円筒パイプ間の接合を確実に行なうことができ、円筒パイプ同士を円筒パイプだけで結合することを確実に行なうことができる。   According to the present invention, the joining between the cylindrical pipes can be performed reliably, and the cylindrical pipes can be reliably joined only by the cylindrical pipes.

よって、軸方向に延びる複数のパイプ部材を備える自動車のフレーム構造及びその製造方法において、確実に軸方向に座屈変形を生じるようにパイプ部材を結合して、常に大きな衝突エネルギーの吸収量を得ることができる。   Therefore, in an automobile frame structure including a plurality of pipe members extending in the axial direction and a manufacturing method thereof, the pipe members are coupled so as to surely buckle and deform in the axial direction, and a large amount of collision energy is always obtained. be able to.

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
まず、第一実施形態について説明する。図1は本発明の自動車のフレーム構造をクラッシュカンとして使用した車体前部構造の前方斜視図、図2はクラッシュカンの全体斜視図、図3はクラッシュカンの前端部の斜視図、図4はクラッシュカンの正面図である。なお、本実施形態では、右側前部の車体構造だけを示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, the first embodiment will be described. 1 is a front perspective view of a vehicle body front structure using the automobile frame structure of the present invention as a crash can, FIG. 2 is an overall perspective view of the crash can, FIG. 3 is a perspective view of a front end portion of the crash can, and FIG. It is a front view of a crash can. In the present embodiment, only the vehicle body structure at the right front is shown.

図1に示すように、本実施形態では、車体前部に、車体前後方向に延びる断面略矩形状のフロントサイドフレーム1を設けている。このフロントサイドフレーム1の前端部には、平板状のセットプレート2を介して車体前後方向に延びるクラッシュカン3を設けている。また、そのクラッシュカン3の前端部には、車幅方向に延びて左右のクラッシュカン3(左側は図示せず)を掛け渡すバンパーレインメンバー4を設けている。   As shown in FIG. 1, in the present embodiment, a front side frame 1 having a substantially rectangular cross section extending in the longitudinal direction of the vehicle body is provided at the front of the vehicle body. At the front end portion of the front side frame 1, a crush can 3 is provided that extends in the longitudinal direction of the vehicle body via a flat set plate 2. A bumper rain member 4 is provided at the front end of the crash can 3 so as to extend in the vehicle width direction and span the left and right crash cans 3 (the left side is not shown).

フロントサイドフレーム1の後部には、下方に屈曲して傾斜する屈曲部5を形成している。そして、この屈曲部5の下端には、車体フロア(図示せず)下面で車体前後方向に延びるフロアフレーム6を結合固定している。   A bent portion 5 that is bent downward and inclined is formed at the rear portion of the front side frame 1. A floor frame 6 extending in the longitudinal direction of the vehicle body is coupled and fixed to the lower end of the bent portion 5 on the lower surface of the vehicle body floor (not shown).

この屈曲部5の車幅内方側側面には、車幅内方側に、傾斜して延びる傾斜連結メンバー7を結合固定している。この傾斜連結メンバー7は、図示しないダッシュパネル下部のダッシュクロスメンバーに接合固定している。   An inclined connecting member 7 extending in an inclined manner is coupled and fixed to the vehicle width inner side surface of the bent portion 5 on the vehicle width inner side. The inclined connecting member 7 is fixedly joined to a dash cross member at the lower portion of a dash panel (not shown).

また、屈曲部5の下面には、サスペンションクロスメンバー(図示せず)を締結固定するサスクロス取付けブラケット8を接合固定している。
さらに、屈曲部5の前方上面には、上方且つ後方に向って延び、図示しないヒンジピラーに連結される上部連結メンバー9を、接合固定している。
A suspension cross mounting bracket 8 for fastening and fixing a suspension cross member (not shown) is joined and fixed to the lower surface of the bent portion 5.
Further, an upper connecting member 9 that extends upward and rearward and is connected to a hinge pillar (not shown) is joined and fixed to the front upper surface of the bent portion 5.

こうして、フロントサイドフレーム1の後部を補強することで、車体前方からフロントサイドフレーム1に入力される衝突荷重を、車体後方側に分散して伝達するように構成している。   In this way, the rear portion of the front side frame 1 is reinforced, so that the collision load input to the front side frame 1 from the front of the vehicle body is distributed and transmitted to the rear side of the vehicle body.

前述のクラッシュカン3は、複数の円筒パイプ11…を集合させて結合した、いわゆる「集合パイプ体」で構成している。この集合パイプ体で構成したクラッシュカン3は、図2にも示すように、五本の円筒パイプ11…を、上部二本11A,11Bと下部二本11D,11Eと中央一本11Cで、略縦長形状に組み合わせて構成している。   The aforementioned crash can 3 is constituted by a so-called “aggregate pipe body” in which a plurality of cylindrical pipes 11 are assembled and joined. As shown in FIG. 2, the crush can 3 composed of this collective pipe body is composed of five cylindrical pipes 11... With two upper parts 11A, 11B, two lower parts 11D, 11E and one central part 11C. It is configured in combination with a vertically long shape.

具体的には、このクラッシュカン3は、鋼材で成形した同一の直径d(本実施形態は38mm)の円筒パイプ五本11A,11B,11C,11D,11Eを、車体前後方向(図面では上下方向)に並ぶように組み合せ、後述するように、隣り合う各円筒パイプ同士を、それぞれ接合して構成している。   Specifically, the crush can 3 is composed of five cylindrical pipes 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E having the same diameter d (38 mm in this embodiment) formed of a steel material, in the vehicle longitudinal direction (vertical direction in the drawing). And adjacent cylindrical pipes are joined to each other as will be described later.

このクラッシュカン3の前後方向長さは、約150mmに設定して、車体前後方向のクラッシュスペースを確保している。なお、円筒パイプの板厚t(本実施形態は1mm)も全て同一である。   The length of the crash can 3 in the front-rear direction is set to about 150 mm to ensure a crash space in the front-rear direction of the vehicle body. The plate thickness t (1 mm in this embodiment) of the cylindrical pipe is all the same.

このクラッシュカン3は、車体前後方向の荷重が作用すると、軸方向に座屈変形をして、衝突エネルギーを吸収するように構成している。特に、このクラッシュカン3は、同時に五本の円筒パイプ11A,11B,11C,11D,11Eを座屈変形させるため、座屈荷重を従来のクラッシュカンよりも高めることができ、エネルギー吸収量を多くすることができる。   The crash can 3 is configured to buckle and deform in the axial direction and absorb collision energy when a load in the longitudinal direction of the vehicle body acts. In particular, since the crash can 3 simultaneously buckles and deforms five cylindrical pipes 11A, 11B, 11C, 11D, and 11E, the buckling load can be increased more than the conventional crash can, and the amount of energy absorption is increased. can do.

この集合パイプ体の前端から後方側へS(本実施形態は約15mm)の位置には、衝突荷重が作用した際に、クラッシュカン3の潰れ形状を規定する横ビード12…を設けている。なお、このSは、円筒パイプの潰れ周期のピッチによって変化する。
この横ビード12は、全ての円筒パイプ11に、約120度間隔で設けられた、内凹形状で形成している。この横ビード12は、後述するように、クラッシュカン3が座屈変形する際に、座屈変形の「きっかけ」を与えている。
また、クラッシュカン3には、図3に示すように、隣り合う円筒パイプ11同士を接合する複数の接合部位13,14,15,16,17,18を設定している。
具体的には、この接合部位は、上部二本11A,11Bの間に最上部接合部位13を設定し、上部二本11A、11Bと中央一本11Cの間に上側部接合部位を二箇所14,15設定して、そして、下部二本11D,11Eと中央一本11Cの間に下側部接合部位を二箇所16,17設定して、さらに、下部二本11D,11Eの間に最下部接合部位18を設定している。
At the position of S (in this embodiment, about 15 mm) from the front end to the rear side of the collective pipe body, there are provided horizontal beads 12 that define the crushing shape of the crash can 3 when a collision load is applied. In addition, this S changes with the pitch of the crushing period of a cylindrical pipe.
This horizontal bead 12 is formed in an indented shape provided at an interval of about 120 degrees on all the cylindrical pipes 11. As will be described later, the lateral bead 12 provides a “crack” for buckling deformation when the crash can 3 undergoes buckling deformation.
In addition, as shown in FIG. 3, a plurality of joint portions 13, 14, 15, 16, 17, 18 for joining adjacent cylindrical pipes 11 are set in the crash can 3.
Specifically, the uppermost joint part 13 is set between the upper two parts 11A and 11B, and the upper part joint part is provided at two places 14 between the upper two parts 11A and 11B and the central one 11C. 15 and two lower joints 16 and 17 are set between the lower two pieces 11D and 11E and the central one 11C, and further, the lowermost part is placed between the lower two pieces 11D and 11E. A joining portion 18 is set.

そして、これらの接合部位13,14,15,16,17,18は、円筒パイプ11の軸方向に、ほぼ全域に亘って一直線状に延設している。このように延設することで、円筒パイプ11間の接合強度を高めている。   These joint portions 13, 14, 15, 16, 17, and 18 extend in a straight line over almost the entire region in the axial direction of the cylindrical pipe 11. By extending in this way, the joining strength between the cylindrical pipes 11 is increased.

この接合部位13,14,15,16,17,18の位置関係は、図3に示すように、上部の三点、すなわち、最上部接合部位13と上側部接合部位の二箇所14,15の三点を結んで構成される図形Rが、「正三角形」となるように設定している。
また、下部の三点、すなわち、最下部接合部位18と下側部接合部位の二箇所16,17の三点を結んで構成される図形Qが「逆正三角形」となるように設定している。そして、この「正三角形」Rと「逆正三角形」Qが、中央の円筒パイプ11Cを挟んで上下対称となるように設定している。
これは、円筒パイプ11の座屈変形時の変形挙動を考慮して、こうした接合部位に設定しているのである。
図4は、円筒パイプの座屈変形時の断面形状の変形状態を示した模式図であり、(a)は座屈変形前の円筒パイプの側面図とA−A断面図であり、(b)は座屈変形後の円筒パイプの側面図とB−B断面図、C−C断面図である。なお、この円筒パイプのモデルも、直径38mm、板厚1mmの鋼材パイプである。
As shown in FIG. 3, the positional relationship between the joint portions 13, 14, 15, 16, 17, and 18 is the upper three points, that is, the two portions 14, 15 of the uppermost joint portion 13 and the upper joint portion. The figure R formed by connecting the three points is set to be a “regular triangle”.
In addition, the lower part of the figure Q, that is, the figure Q formed by connecting the three points of the lower part joint part 18 and the two parts 16 and 17 of the lower part joint part is set to be an “inverted regular triangle”. Yes. The “regular triangle” R and the “inverted regular triangle” Q are set so as to be vertically symmetric with respect to the central cylindrical pipe 11C.
This is set to such a joining portion in consideration of the deformation behavior at the time of buckling deformation of the cylindrical pipe 11.
FIG. 4 is a schematic view showing a deformed state of the cross-sectional shape at the time of buckling deformation of the cylindrical pipe, (a) is a side view and AA cross-sectional view of the cylindrical pipe before buckling deformation, (b ) Are a side view, a BB cross-sectional view, and a CC cross-sectional view of the cylindrical pipe after buckling deformation. The cylindrical pipe model is also a steel pipe having a diameter of 38 mm and a plate thickness of 1 mm.

(a)に示すように、円筒パイプ11は、座屈変形前には真円形状の円筒断面を有している。
この円筒パイプ11が、車体前後方向荷重を受けて座屈変形する場合には、(b)に示すように、座屈変形の潰れ周期の半ピッチ毎に、断面形状が「正三角形」と「逆正三角形」を繰返して変形する。
As shown to (a), the cylindrical pipe 11 has a perfect circular cylindrical cross section before buckling deformation.
When this cylindrical pipe 11 undergoes buckling deformation under the longitudinal load of the vehicle body, as shown in (b), the cross-sectional shapes are “regular triangles” and “ Repeat the "inverted regular triangle".

これは、「面」を構成する最小の多角形が三角形であるため、圧縮力を受けて円筒断面が外周側に拡張しようとする際、局所的に三点に応力集中が生じて、「正三角形」断面と、「正逆三角形」断面を周期的に繰返して、座屈変形していくと考えられるからである。   This is because the smallest polygon that constitutes the “surface” is a triangle, and when the cylindrical cross-section is expanded to the outer peripheral side due to a compressive force, stress concentration occurs locally at three points. This is because it is considered that buckling deformation occurs by periodically repeating the “triangle” cross section and the “forward / reverse triangle” cross section.

このように、断面形状が「正三角形」と「正逆三角形」を繰り返しながら変形していくため、円筒パイプ11の接合部位は、この繰り返し変形を阻害しないように設定する必要がある。   Thus, since the cross-sectional shape is deformed while repeating “regular triangle” and “regular triangle”, it is necessary to set the joining portion of the cylindrical pipe 11 so as not to inhibit the repeated deformation.

そこで、本実施形態では、図5、図6に示すように変形状態を考慮して、接合部位を設定している。図5はクラッシュカンの正面図に右側を頂点とする三角形の変形モデルを加えた図であり、図6はクラッシュカンの正面図に左側を頂点とする三角形の変形モデルを加えた図である。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the joint portion is set in consideration of the deformation state. FIG. 5 is a front view of the crash can obtained by adding a triangular deformation model whose right side is a vertex, and FIG. 6 is a front view of the crash can obtained by adding a triangular deformation model whose left side is a vertex.

まず、図5に示すように、断面形状が右側を頂点とする三角形に変形する部分では、各接合部位が矢印に示すように移動する。すなわち、最上部接合部位13が右側に移動(13a)して、上側部接合部位の右側部位15が左斜め下側に移動(15a)して、左側部位14が左斜め上側に移動(14a)する。また、最下部接合部位18が右側に移動(18a)して、下側部接合部位の右側部位17が左斜め上側に移動(17a)して、左側部位16が左斜め下側に移動(16a)する。   First, as shown in FIG. 5, in a portion where the cross-sectional shape is deformed into a triangle having the right side as a vertex, each joint portion moves as indicated by an arrow. That is, the uppermost joint part 13 moves to the right (13a), the right part 15 of the upper joint part moves to the lower left oblique side (15a), and the left part 14 moves to the upper left oblique side (14a). To do. Further, the lowermost joint part 18 moves to the right side (18a), the right side part 17 of the lower part joint part moves to the upper left diagonal side (17a), and the left side part 16 moves to the lower left diagonal side (16a). )

一方、図6に示すように、断面形状が左側を頂点とする三角形に変形する部分では、各接合部位が矢印に示すように移動する。すなわち、最上部接合部位13が左側に移動(13b)して、上側部接合部位の右側部位15が右斜め上側に移動(15b)して、左側部位14が右斜め下側に移動(14b)する。また、最下部接合部位18が左側に移動(18b)して、下側部接合部位の右側部位17が右斜め下側に移動(17b)して、左側部位16が右斜め上側に移動(16b)する。   On the other hand, as shown in FIG. 6, in a portion where the cross-sectional shape is deformed into a triangle having the left side as a vertex, each joint portion moves as indicated by an arrow. That is, the uppermost joint part 13 moves to the left (13b), the right part 15 of the upper part joint part moves to the upper right side (15b), and the left side part 14 moves to the lower right side (14b). To do. Further, the lowermost joint part 18 moves to the left side (18b), the right side part 17 of the lower part joint part moves to the lower right diagonal side (17b), and the left side part 16 moves to the upper right diagonal side (16b). )

このように、各接合部位13,14,15,16,17,18は、円筒パイプ11の断面形状の繰り返し変形に即して往復移動することになる。
もっとも、こうした接合部位の移動は、円筒パイプ11の変形を阻害することなく、また、各円筒パイプ11間の接合状態も維持することができる。
As described above, the joint portions 13, 14, 15, 16, 17, and 18 reciprocate along the repeated deformation of the cross-sectional shape of the cylindrical pipe 11.
However, such a movement of the joining portion does not hinder the deformation of the cylindrical pipe 11 and can maintain the joined state between the cylindrical pipes 11.

仮に、各接合部位を「正四角形」を構成するように設定した場合には、円筒パイプ11の断面変形に即して接合部位が移動しないため、円筒パイプ11の座屈変形を阻害したり、また、円筒パイプ11間の接合が剥離したりするおそれがある。   If each joining part is set to constitute a “regular rectangle”, the joining part does not move in accordance with the cross-sectional deformation of the cylindrical pipe 11, so that the buckling deformation of the cylindrical pipe 11 is inhibited, Moreover, there exists a possibility that joining between the cylindrical pipes 11 may peel.

こうした点に関し、本実施形態では、前述のように、各接合部位13,14,15,16,17,18を、「正三角形」と「逆正三角形」を構成するように設定しているため、各円筒パイプ11間の接合状態を維持した状態で、クラッシュカン3の座屈変形を許容できる。   With respect to these points, in the present embodiment, as described above, the joint portions 13, 14, 15, 16, 17, and 18 are set so as to form an “equilateral triangle” and an “inverted equilateral triangle”. The buckling deformation of the crash can 3 can be allowed in a state where the joined state between the cylindrical pipes 11 is maintained.

このように、各接合部位13,14,15,16,17,18がクラッシュカン3の座屈変形を阻害しないため、本実施形態のクラッシュカン3では、全て円筒パイプ11が完全に座屈変形をして、衝突エネルギーを確実に吸収することができる。
図7に、クラッシュカンの座屈変形前と座屈変形後の状態を示す。図7(a)が座屈変形前のクラッシュカンの側面図、(b)が座屈変形後のクラッシュカンの側面図である。
As described above, since the joint portions 13, 14, 15, 16, 17, and 18 do not inhibit the buckling deformation of the crash can 3, the cylindrical pipe 11 is completely buckled and deformed in the crash can 3 of the present embodiment. The collision energy can be absorbed reliably.
FIG. 7 shows a state before and after buckling deformation of the crash can. FIG. 7A is a side view of the crash can before buckling deformation, and FIG. 7B is a side view of the crash can after buckling deformation.

(a)に示すように、フロントサイドフレーム1の前端部にセットプレート2を介して取り付けられたクラッシュカン3は、車体前後方向に延びて、車体前後方向のクラッシュスペースを確保している。   As shown to (a), the crush can 3 attached to the front-end part of the front side frame 1 via the set plate 2 is extended in the vehicle body front-back direction, and has secured the crash space of the vehicle body front-back direction.

クラッシュカン3の前部側面には、前述した変形促進部たる横ビード12を設けている。
この横ビード12は、円筒パイプ11の断面形状が「三角形」に変形する際に、「三角形」の「辺」になるように設定している。すなわち、この横ビード12を設けることで、横ビード12を設けていない円周部19の強度が相対的に高まることになり、圧縮荷重を受けた際には、この円周部19に応力が集中して三角形の頂点となるような変形が生じ、結果的に、横ビード12が「辺」になるように設定している。
On the front side surface of the crash can 3, the lateral bead 12 serving as the deformation promoting portion described above is provided.
The horizontal bead 12 is set to be the “side” of the “triangle” when the cross-sectional shape of the cylindrical pipe 11 is deformed to “triangle”. That is, by providing the lateral beads 12, the strength of the circumferential portion 19 where the lateral beads 12 are not provided is relatively increased. When a compressive load is applied, stress is applied to the circumferential portion 19. The deformation is concentrated so as to become the apex of the triangle, and as a result, the lateral beads 12 are set to be “sides”.

なお、この横ビード12の代わりに「横スリット」を設けてもよい。「横スリット」の場合も、横スリットを設けていない円筒部の強度が相対的に高まるため、圧縮荷重を受けた際に、この円周部に応力が集中して三角形の頂点となるような変形が生じ、結果的に、横スリットが「辺」になるからである。   A “lateral slit” may be provided instead of the horizontal bead 12. In the case of the “lateral slit”, the strength of the cylindrical portion without the horizontal slit is relatively increased, so that when a compressive load is applied, stress is concentrated on this circumferential portion and becomes the apex of the triangle. This is because deformation occurs, and as a result, the horizontal slit becomes the “side”.

このように、横ビード12を形成することで、円筒パイプ11の潰れ周期のピッチの起点と断面形状を規定できるため、各円筒パイプ11は、全て同位相で同じ断面形状で座屈変形することになる。   Thus, by forming the horizontal bead 12, the starting point and the cross-sectional shape of the crush cycle of the cylindrical pipe 11 can be defined, so that each cylindrical pipe 11 is buckled and deformed with the same cross-sectional shape in the same phase. become.

(b)に示すように、車体前方から衝突荷重を受けた際に、クラッシュカン3は、フロントサイドフレーム1の前方で座屈変形する。このとき、全ての円筒パイプ11は、まったく同様に、軸方向に山折れと谷折れを繰り返して座屈変形する。   As shown in (b), when receiving a collision load from the front of the vehicle body, the crash can 3 buckles and deforms in front of the front side frame 1. At this time, all the cylindrical pipes 11 are buckled and deformed in a similar manner by repeatedly performing a mountain fold and a valley fold in the axial direction.

この座屈変形の潰れ周期のピッチPは、円筒パイプ11の板厚が一定の場合、直径dに依存しており、直径dが小さくなればピッチPも小さくなり、直径dが大きくなればピッチPも大きくなる(本実施形態では非圧縮時約38mm)。   The pitch P of the collapse period of the buckling deformation depends on the diameter d when the plate thickness of the cylindrical pipe 11 is constant. The pitch P decreases as the diameter d decreases, and the pitch P increases as the diameter d increases. P also increases (in this embodiment, about 38 mm when not compressed).

この実施形態では、円筒パイプ11の直径dが小さいため、潰れ周期のピッチPも小さくなり、図に示すように、座屈変形後のクラッシュカン3の径方向の外形も、従来の四角柱状のクラッシュカンより、比較的小さなものとなる。
また、潰れ周期のピッチPが小さいことで、接合部位の径方向の移動量も少なくて済むため、接合部位の剥離も確実に防止できる。
In this embodiment, since the diameter d of the cylindrical pipe 11 is small, the pitch P of the crushing cycle is also small. As shown in the figure, the radial outer shape of the crash can 3 after buckling deformation is also a conventional square columnar shape. It is relatively smaller than a crash can.
In addition, since the pitch P of the crushing period is small, the amount of movement in the radial direction of the joint portion can be small, so that separation of the joint portion can be reliably prevented.

図8は、本実施形態のクラッシュカンと従来構造のクラッシュカンの衝突エネルギー吸収状態を比較するグラフを示した図である。このグラフは、縦軸を座屈荷重、横軸をストローク量で示している。   FIG. 8 is a graph showing a comparison of collision energy absorption states of the crash can of the present embodiment and the conventional structure. This graph shows the buckling load on the vertical axis and the stroke amount on the horizontal axis.

本実施形態のクラッシュカン3の荷重特性ラインは、Xに示した特性ラインである。これに対して、従来の四角柱状のクラッシュカン3の荷重特性ラインは、Zに示した特性ラインである。   The load characteristic line of the crash can 3 of this embodiment is a characteristic line indicated by X. On the other hand, the load characteristic line of the conventional square columnar crash can 3 is a characteristic line indicated by Z.

このグラフに示すように、本実施形態のクラッシュカン3の荷重特性Xは、衝突初期の荷重ピーク値Xpにおいて最も高い値を示し、その後、大きな吸収荷重を維持したまま、ストロークして(潰れて)いく。
つまり、本実施形態の平均荷重Xmは、従来構造の荷重特性Zの約4倍以上の値となり、衝突エネルギーの吸収性能が従来構造と比較して極めて高くなっていることが分かる。
これは、前述したように、潰れ周期が小さい小径の円筒パイプという質量効率の高い衝撃吸収体を、接合部を介して五本同時に同調して座屈変形させているためである。
よって、本実施形態のクラッシュカン3によると、極めて高い衝撃吸収性能を得ることができる。
As shown in this graph, the load characteristic X of the crash can 3 of the present embodiment shows the highest value in the load peak value Xp in the initial stage of the collision, and then strokes (crushes while maintaining a large absorption load). ) Go.
That is, it can be seen that the average load Xm of the present embodiment is about four times or more the load characteristic Z of the conventional structure, and the impact energy absorption performance is extremely higher than that of the conventional structure.
This is because, as mentioned above, five mass-absorbing impact absorbers, which are small-diameter cylindrical pipes with a small crushing cycle, are simultaneously buckled and deformed through the joints.
Therefore, according to the crash can 3 of the present embodiment, extremely high shock absorbing performance can be obtained.

次に、図9によって、このクラッシュカンがどの程度の直径と板厚の円筒パイプで確実に座屈変形するかを説明する。
図9は、前後方向の長さが約150mmの円筒パイプの板厚と直径を変化させてクラッシュカンを座屈変形させた場合のグラフを示した図である。このグラフでは、縦軸を円筒パイプ11の直径d、横軸を円筒パイプ11の板厚tで示している。
Next, FIG. 9 will be used to explain how much the diameter and thickness of the crush can be buckled and deformed.
FIG. 9 is a graph showing a case where the crush can is buckled and deformed by changing the thickness and diameter of a cylindrical pipe having a length in the front-rear direction of about 150 mm. In this graph, the vertical axis indicates the diameter d of the cylindrical pipe 11 and the horizontal axis indicates the plate thickness t of the cylindrical pipe 11.

このグラフでは、○は円筒パイプが三角形断面で座屈変形した場合を示し、×は円筒パイプが三角形断面以外で座屈変形した場合を示している。また、ハッチングドット領域については、密なドット領域が全ての円筒パイプが三角形断面で座屈変形する領域であり、疎なドット領域が三角形断面と四角形断面で座屈変形する領域である。さらに、ハッチングがない領域は、座屈変形しない領域であり横折れ変形等により、衝突エネルギーの吸収をほとんど行なわない領域を示している。   In this graph, ◯ indicates a case where the cylindrical pipe is buckled and deformed with a triangular cross section, and × indicates a case where the cylindrical pipe is buckled and deformed except for a triangular cross section. As for the hatched dot region, the dense dot region is a region where all the cylindrical pipes are buckled and deformed in a triangular cross section, and the sparse dot region is a region where the sparse dot region is buckled and deformed in a triangular cross section and a square cross section. Further, a region without hatching is a region where buckling deformation does not occur, and a region where collision energy is hardly absorbed due to lateral bending deformation or the like.

このグラフの範囲に限っていえば、円筒パイプが断面形状を三角形断面で変形する領域は、板厚tが0.4〜2.0mmで、直径dが20〜80mmの範囲であることが分かる。また、同じ直径dでも板厚tが薄ければ、三角形断面で変形するだけでなく四角形断面等で変形することが分かる。さらに、同じ板厚tでも直径dが小さい場合や、また大きすぎる場合も、全て三角形断面で潰れない場合があることが分かる。   As far as the range of this graph is concerned, it can be seen that the region where the cylindrical pipe is deformed into a triangular cross section has a thickness t of 0.4 to 2.0 mm and a diameter d of 20 to 80 mm. Further, it can be seen that if the plate thickness t is thin even with the same diameter d, it is deformed not only with a triangular cross section but also with a square cross section. Furthermore, it can be seen that even when the diameter d is small or too large even with the same plate thickness t, the triangular cross section may not be crushed.

本実施形態のように、板厚tが1.0mm、直径dが38mmの場合(T)には、確実に全ての円筒パイプ11が三角形断面で座屈変形していくことが分かる。
こうしたことから、本発明を効果的に実施するためには、このグラフの密なドット領域の板厚tと直径dで円筒パイプを設計して、クラッシュカン3を構成することが望ましいことが分かる。
When the plate thickness t is 1.0 mm and the diameter d is 38 mm as in the present embodiment (T), it can be seen that all the cylindrical pipes 11 are surely buckled and deformed in a triangular cross section.
From these facts, in order to effectively carry out the present invention, it can be seen that it is desirable to construct the crush can 3 by designing a cylindrical pipe with the plate thickness t and diameter d of the dense dot region of this graph. .

次に、図10に基づいて、この実施形態のクラッシュカンの製造方法、特に円筒パイプ間の接合方法について説明する。
図10は、第一実施形態のクラッシュカンの円筒パイプ間を接合する溶接機の全体模式図である。この溶接機M1は、いわゆるレーザー溶接機であり、レーザーLを照射することによって溶接箇所を過熱して溶接を行なうものである。この実施形態では、特に、ミラー(鏡)20を利用することで、照射されたレーザーLを反射させて溶接を行なうミラーレーザー溶接機M1を用いている。
Next, based on FIG. 10, the manufacturing method of the crush can of this embodiment, especially the joining method between cylindrical pipes are demonstrated.
FIG. 10 is an overall schematic view of a welding machine that joins the cylindrical pipes of the crush can of the first embodiment. The welder M1 is a so-called laser welder, and performs welding by irradiating a laser L to overheat the welded portion. In this embodiment, a mirror laser welding machine M1 that performs welding by reflecting the irradiated laser L by using the mirror (mirror) 20 is used.

このミラーレーザー溶接機M1のシステム構成は、図示しないベースに取り付けられた回転装置21と、この回転装置21に固定されて上下方向に延びる基準固定軸22と、この基準固定軸22の途中に固定されて昇降装置23等を支持する二つの固定ガイド24,24と、この固定ガイド24,24によって支持されて上下方向に延びる昇降軸25と、昇降軸25の途中に設けられ昇降軸25を上下方向に移動可能に昇降する昇降装置23と、昇降軸25の下端に設けられて照射されたレーザーLを反射するミラー20と、このミラー20と昇降軸25との間に設けられてミラー20の反射角(傾斜角)を変化させるミラー角度調整装置26と、昇降装置23に固定されてミラー20に向ってレーザーLを照射する照射ヘッド27と、この照射ヘッド27に対して光ファイバー28を介してレーザーLを供給するレーザー発振機29とを備えている。
そして、このうち、回転装置21と、昇降装置23と、ミラー角度調整装置26と、レーザー発振機29とを、遠隔操作によって制御する操作盤30とを設けている。なお、各構成要素の詳細構造は周知であるため、具体的な説明は省略する。
The system configuration of the mirror laser welding machine M1 includes a rotating device 21 attached to a base (not shown), a reference fixed shaft 22 fixed to the rotating device 21 and extending in the vertical direction, and fixed in the middle of the reference fixed shaft 22. The two fixed guides 24, 24 that support the lifting device 23 and the like, the lifting shaft 25 that is supported by the fixing guides 24, 24 and extends in the vertical direction, and the lifting shaft 25 that is provided in the middle of the lifting shaft 25 is moved up and down. A lifting device 23 that moves up and down movably in the direction, a mirror 20 that is provided at the lower end of the lifting shaft 25 and reflects the irradiated laser L, and a mirror 20 that is provided between the mirror 20 and the lifting shaft 25. A mirror angle adjusting device 26 that changes the reflection angle (tilt angle), an irradiation head 27 that is fixed to the lifting device 23 and irradiates the laser L toward the mirror 20, and And a laser oscillator 29 for supplying the laser L via the optical fiber 28 against the elevation head 27.
And among these, the rotating device 21, the raising / lowering device 23, the mirror angle adjusting device 26, and the operation panel 30 which controls the laser oscillator 29 by remote operation are provided. In addition, since the detailed structure of each component is well-known, specific description is abbreviate | omitted.

前述の基準固定軸22は、クラッシュカン3の中央の円筒パイプ11Cと同芯軸上CLに位置するように設置している。この位置に基準固定軸22を設置することで、後述するように、中央の円筒パイプ11Cの周りに位置する接合部位14,15,16,17の全てをこの円筒パイプ11C内から接合することができる。   The above-mentioned reference fixed shaft 22 is installed so as to be positioned on the concentric shaft CL with the cylindrical pipe 11 </ b> C at the center of the crash can 3. By installing the reference fixed shaft 22 at this position, as will be described later, it is possible to join all of the joining portions 14, 15, 16, and 17 located around the central cylindrical pipe 11C from within the cylindrical pipe 11C. it can.

次に、このミラーレーザー溶接機M1を用いて行う円筒パイプ11の接合方法について説明する。
まず初めに、図示しない治具を利用して、円筒パイプ11五本を最終結合状態に集合して、上下方向に軸方向が向くようにセットする。そして、前述したように基準固定軸22を、クラッシュカン3の上方位置であって、中央の円筒パイプ11Cの同芯軸上に設置する。
次に、昇降装置23を作動させて、昇降軸25を降下させる。こうして、ミラー20を中央の円筒パイプ11C内に挿入する。この挿入によって、ミラー20は円筒パイプ11C内の接合部位に対向する位置に位置することになる。
Next, the joining method of the cylindrical pipe 11 performed using this mirror laser welding machine M1 is demonstrated.
First, using a jig (not shown), the five cylindrical pipes 11 are assembled in a final coupled state and set so that the axial direction is directed vertically. Then, as described above, the reference fixed shaft 22 is installed above the crush can 3 and on the concentric shaft of the central cylindrical pipe 11C.
Next, the lifting device 23 is operated to lower the lifting shaft 25. Thus, the mirror 20 is inserted into the central cylindrical pipe 11C. By this insertion, the mirror 20 is positioned at a position opposite to the joining portion in the cylindrical pipe 11C.

そして、レーザー発振機29によって発生されたレーザーLを、照射ヘッド27に供給して、照射ヘッド27からレーザーLを照射する。この照射されたレーザーLは、ミラー20で反射させられ、円筒パイプ11Cの内部から接合部位14を加熱して溶接する(図11参考)。
その後、昇降装置23を作動させて昇降軸25を徐々に降下させることで、ミラー20を降下させ、レーザーLの照射位置、すなわち、溶接位置を降下させる。こうして、レーザー溶接が円筒パイプ11の軸方向に一直線状に走査される。
なお、図12に示すように、ミラー角度調整装置26を利用して、ミラー20の反射角度αを徐々に広げることで、レーザーLの照射位置を降下させて、レーザー溶接を軸方向に一直線状なるように行ってもよい。
Then, the laser L generated by the laser oscillator 29 is supplied to the irradiation head 27, and the laser L is irradiated from the irradiation head 27. The irradiated laser L is reflected by the mirror 20 and heats and welds the joining portion 14 from the inside of the cylindrical pipe 11C (see FIG. 11).
Thereafter, the lifting device 23 is operated to gradually lower the lifting shaft 25, thereby lowering the mirror 20 and lowering the irradiation position of the laser L, that is, the welding position. Thus, laser welding is scanned in a straight line in the axial direction of the cylindrical pipe 11.
In addition, as shown in FIG. 12, the irradiation angle of the laser L is lowered by gradually widening the reflection angle α of the mirror 20 using the mirror angle adjusting device 26, and laser welding is linear in the axial direction. You may do so.

その後、回転装置21を作動させて、基準固定軸22を周方向に回動させる。これにより、次の接合部位15(図3参照)に対応する位置に、ミラー20を移動させる。そして、また、照射ヘッド27からレーザーLを照射することで、ミラー20でレーザーLが反射され、この接合部位15でも、レーザー溶接が行われる。   Thereafter, the rotating device 21 is operated to rotate the reference fixed shaft 22 in the circumferential direction. As a result, the mirror 20 is moved to a position corresponding to the next joining portion 15 (see FIG. 3). Further, by irradiating the laser L from the irradiation head 27, the laser L is reflected by the mirror 20, and laser welding is also performed at the joining portion 15.

また、この接合部位15でも、昇降装置23又はミラー角度調整装置26を利用して、レーザー溶接を円筒パイプ11の軸方向に一直線状に行なう。   Further, also in the joining portion 15, laser welding is performed in a straight line in the axial direction of the cylindrical pipe 11 using the lifting device 23 or the mirror angle adjusting device 26.

その後、他の二つの接合部位16,17(図3参照)に対しても、同様に、回転装置21を利用してミラー20を周方向に回動させた後、レーザーLを照射して反射することで、円筒パイプ11間のレーザー溶接を行う。   Thereafter, the other two joining portions 16 and 17 (see FIG. 3) are similarly reflected by irradiating the laser L after rotating the mirror 20 in the circumferential direction using the rotating device 21. By doing so, laser welding between the cylindrical pipes 11 is performed.

このように、回転装置21を利用して、ミラー20の照射位置を周方向に回動するだけで、中央の円筒パイプ11Cの接合部位14,15,16,17を四箇所、全て溶接できる。これにより、ミラー20の挿入作業等を省くことができ、作業効率を図ることができる。   In this way, all four joint portions 14, 15, 16, and 17 of the central cylindrical pipe 11C can be welded only by rotating the irradiation position of the mirror 20 in the circumferential direction using the rotating device 21. Thereby, the insertion operation | work etc. of the mirror 20 can be skipped and work efficiency can be aimed at.

中央の円筒パイプ11Cの接合部位を溶接した後は、一旦ミラー20を中央の円筒パイプ11Cから引き抜き、再度、他の周囲の円筒パイプ11A,11B,11D,11Eのいすれかに、ミラー20を挿入して、周囲の円筒パイプ間の二箇所の接合部位13,18(図3参照)の溶接を行なう。   After welding the joint portion of the central cylindrical pipe 11C, the mirror 20 is once pulled out of the central cylindrical pipe 11C, and again, the mirror 20 is attached to any of the other peripheral cylindrical pipes 11A, 11B, 11D, and 11E. Insert and weld the two joint portions 13 and 18 (see FIG. 3) between the surrounding cylindrical pipes.

こうして、六つの接合部位13,14,15,16,17,18の溶接作業を行なうことで、円筒パイプ11間の接合は終了する。   In this way, the welding between the cylindrical pipes 11 is completed by performing the welding operation of the six joining portions 13, 14, 15, 16, 17, and 18.

次に、このように構成された本実施形態の作用効果について説明する。
この実施形態のクラッシュカン3は、断面の等しい複数の円筒パイプ11で構成して、この円筒パイプ11を、隣接する円筒パイプ11とパイプ内部から照射されるレーザーLで溶接している。
Next, the effect of this embodiment comprised in this way is demonstrated.
The crush can 3 of this embodiment is constituted by a plurality of cylindrical pipes 11 having the same cross section, and the cylindrical pipes 11 are welded to the adjacent cylindrical pipes 11 by a laser L irradiated from the inside of the pipes.

これにより、円筒パイプ11内部から照射されるレーザーLだけで、円筒パイプ11と隣接する円筒パイプ11を溶接することができる。
このため、円筒パイプ11間の結合を確実に行なうことができ、円筒パイプ11同士を円筒パイプ11だけで結合することを確実に行なうことができる。
よって、軸方向に延びる複数のパイプ部材を備えるクラッシュカン3において、確実に軸方向に座屈変形を生じるように円筒パイプ11を結合して、常に大きな衝突エネルギーの吸収量を得ることができる。
Thereby, the cylindrical pipe 11 adjacent to the cylindrical pipe 11 can be welded only by the laser L irradiated from the inside of the cylindrical pipe 11.
For this reason, the coupling between the cylindrical pipes 11 can be reliably performed, and the cylindrical pipes 11 can be reliably coupled only by the cylindrical pipe 11.
Therefore, in the crash can 3 including a plurality of pipe members extending in the axial direction, the cylindrical pipe 11 can be coupled so as to surely buckle and deform in the axial direction, so that a large amount of collision energy can be always obtained.

また、この実施形態では、レーザーLによる溶接を、円筒パイプ11の軸方向に一直線状に走査して行っている。
これにより、円筒パイプ11間の接合を、円筒パイプ11の軸方向全域に亘って、より確実に行なうことができる。
よって、円筒パイプ11間の接合部位13,14,15,16,17,18の結合力を確実に高めることができ、円筒パイプ11の座屈変形時の剥離を確実に防止することができる。
In this embodiment, the welding by the laser L is performed by scanning in a straight line in the axial direction of the cylindrical pipe 11.
Thereby, the joining between the cylindrical pipes 11 can be more reliably performed over the entire axial direction of the cylindrical pipes 11.
Therefore, it is possible to reliably increase the bonding force of the joint portions 13, 14, 15, 16, 17, and 18 between the cylindrical pipes 11, and to reliably prevent the peeling of the cylindrical pipe 11 during buckling deformation.

また、この実施形態では、中央の円筒パイプ11Cの内部からレーザーLを照射して、レーザーLの照射方向を周方向に回動することにより、周囲の円筒パイプ11A,11B,11D,11Eと接合している。
これにより、中央の円筒パイプ11Cと周囲の円筒パイプ11A,11B,11C,11Dとの接合部位を、全て、中央の円筒パイプ11C内からミラー20を取り出すことなく、一度で接合することができる。
よって、複数の円筒パイプ11間を接合するのを、効率的に行なうことができ、クラッシュカン3の製造方法をより簡便に行なうことができる。
Further, in this embodiment, the laser L is irradiated from the inside of the central cylindrical pipe 11C, and the irradiation direction of the laser L is rotated in the circumferential direction, thereby joining the peripheral cylindrical pipes 11A, 11B, 11D, and 11E. is doing.
Thereby, it is possible to join all the joining portions of the central cylindrical pipe 11C and the surrounding cylindrical pipes 11A, 11B, 11C, and 11D at a time without taking out the mirror 20 from the central cylindrical pipe 11C.
Therefore, joining between the plurality of cylindrical pipes 11 can be performed efficiently, and the manufacturing method of the crash can 3 can be performed more simply.

また、この実施形態では、中央の円筒パイプ11Cの軸芯CLと回転中心を一致させた回転装置21を備え、この回転装置21でミラー20の反射方向を周方向に回動可能になるように構成することで、中央の円筒パイプ11Cと周囲の円筒パイプ11A,11B,11D,11Eとを接合している。
これにより、ミラー20の反射位置を変化させるだけで、中央の円筒パイプ11Cと複数の周囲の円筒パイプ11A,11B,11D,11Eを、一気に接合することができる。
よって、中央の円筒パイプ11Cから効率的にレーザー溶接することができ、溶接作業時間を短縮することができる。
Further, in this embodiment, a rotating device 21 having the center of rotation CL coincided with the axis CL of the central cylindrical pipe 11C is provided so that the reflecting direction of the mirror 20 can be rotated in the circumferential direction. By comprising, the center cylindrical pipe 11C and the surrounding cylindrical pipes 11A, 11B, 11D, and 11E are joined.
Thereby, the central cylindrical pipe 11C and the plurality of surrounding cylindrical pipes 11A, 11B, 11D, and 11E can be joined at a stretch only by changing the reflection position of the mirror 20.
Therefore, laser welding can be efficiently performed from the central cylindrical pipe 11C, and the welding operation time can be shortened.

また、この実施形態では、円筒パイプ11のパイプ内部に、軸方向に移動可能なミラー20を挿入して、このミラー20で、レーザー溶接のレーザーLを反射させて接合を行っている。
これにより、ミラー20が挿入可能であれば、円筒パイプ11の内径やレーザー溶接機M1の大きさを考慮することなく、円筒パイプ11間をレーザー溶接することができる。
よって、円筒パイプ11の内部から溶接する場合であっても、さまざまな直径の円筒パイプ11に対して、汎用性を高めて製造作業を行なうことができる。
Moreover, in this embodiment, the mirror 20 which can move to an axial direction is inserted in the pipe of the cylindrical pipe 11, and the laser L of laser welding is reflected with this mirror 20, and it joins.
As a result, if the mirror 20 can be inserted, laser welding can be performed between the cylindrical pipes 11 without considering the inner diameter of the cylindrical pipe 11 and the size of the laser welding machine M1.
Therefore, even when welding is performed from the inside of the cylindrical pipe 11, the versatility of the cylindrical pipe 11 having various diameters can be improved and manufacturing operations can be performed.

なお、この実施形態では、接合部位を、円筒パイプ11の軸方向に一直線状に設定しているが、その他にも、座屈変形の半ピッチ毎に、接合位置を離間して、いわゆる「ステッチ」状にレーザー溶接してもよい。   In this embodiment, the joining portions are set in a straight line in the axial direction of the cylindrical pipe 11, but in addition, the joining positions are separated at every half pitch of the buckling deformation, so-called “stitching”. May be laser welded.

このように、ステッチ状にレーザー溶接することで、断面形状が三角形に変形する際に剥離が生じやすい頂点部分だけを、重点的に溶接することができるため、効率的に溶接作業を行なうことができる。   In this way, by laser welding in a stitch shape, only the apex portion where separation is likely to occur when the cross-sectional shape is deformed into a triangle can be intensively welded, so that the welding operation can be performed efficiently. it can.

このステッチ状の溶接は、この実施形態の溶接機では、例えば、図12に示すように、ミラー角度調整装置26を利用して、所定の角度毎でミラー20を固定して、照射されたレーザーLを反射することで、ステッチ状に溶接することが考えられる。   In the welding of this embodiment, for example, as shown in FIG. 12, the stitch-shaped welding is performed by using a mirror angle adjusting device 26 to fix the mirror 20 at every predetermined angle and irradiate laser. It is conceivable to weld in a stitch shape by reflecting L.

この場合には、座屈変形の際に剥離が生じる部分だけを、効率的に行なうことができる。
よって、座屈変形時に安定した座屈変形を得つつも、レーザー溶接のコストを削減することができる。
In this case, only the portion where peeling occurs during buckling deformation can be performed efficiently.
Therefore, the cost of laser welding can be reduced while obtaining a stable buckling deformation at the time of buckling deformation.

特に、ミラー角度調整装置26でミラー20の反射角度αを変化させて、ステッチ状に溶接することにより、ミラー20を軸方向に移動させることなく、複数の溶接箇所を溶接することができる。
よって、さらに、作業効率を高めて円筒パイプ11を溶接することができる。
また、ステッチ状にレーザー溶接する場合には、図13に示すように、大型ミラー20Aを用いて、同時に二箇所の接合箇所14A,14Bを溶接することも考えられる。
すなわち、反射面20Aaが円筒パイプ11の軸方向に長い大型ミラー20Aを設定して、図示しない二つの照射ヘッドから、各々二つのレーザーL1,L2を照射して、大型ミラー20Aでこの二つのレーザーL1,L2を反射することで、上の接合箇所14Aと下の接合箇所14Bを同時に接合することが考えられる。
In particular, by changing the reflection angle α of the mirror 20 with the mirror angle adjusting device 26 and welding the stitches in a stitch shape, it is possible to weld a plurality of welding locations without moving the mirror 20 in the axial direction.
Therefore, it is possible to further weld the cylindrical pipe 11 with improved working efficiency.
Further, when laser welding in a stitch shape, as shown in FIG. 13, it is conceivable to weld two joint portions 14A and 14B simultaneously using a large mirror 20A.
That is, a large mirror 20A having a reflecting surface 20Aa that is long in the axial direction of the cylindrical pipe 11 is set, and two lasers L1 and L2 are irradiated from two irradiation heads (not shown), respectively. By reflecting L1 and L2, it is conceivable to simultaneously join the upper joint portion 14A and the lower joint portion 14B.

この場合には、接合箇所14A,14Bがステッチ状に上下に離間していても、大型ミラー20Aを昇降することなく、二箇所の接合箇所14A,14Bを同時に接合することができる。   In this case, even if the joining locations 14A and 14B are spaced apart in a stitch shape, the two joining locations 14A and 14B can be joined simultaneously without raising and lowering the large mirror 20A.

このように、大型ミラー20Aの反射面20Aaのパイプ軸方向の異なる部分に、同時に二つのレーザーL1,L2を反射させて、ステッチ状に溶接を行うことも考えられる。
この場合には、同時に二箇所の接合箇所14A,14Bを所定間隔を空けて、レーザー溶接を行なうことができる。
このため、ステッチ状のレーザー溶接を行なう場合に、大型ミラー20Aの移動量を少なくすることができ、また、溶接の作業時間も短縮することができる。
よって、ステッチ溶接を行なう場合であっても、作業効率を高めて円筒パイプ11を溶接することができる。
In this way, it is also conceivable that two lasers L1 and L2 are simultaneously reflected on different portions of the reflecting surface 20Aa of the large mirror 20A in the pipe axis direction and welded in a stitch shape.
In this case, laser welding can be performed with a predetermined interval between the two joint portions 14A and 14B at the same time.
For this reason, when performing stitch-like laser welding, the amount of movement of the large mirror 20A can be reduced, and the welding work time can also be shortened.
Therefore, even when stitch welding is performed, the cylindrical pipe 11 can be welded with improved work efficiency.

また、さらに、図14に示すように、円筒パイプ11が長尺である場合には、円筒パイプ11の両側開口端11a,11bから、各々ミラー20,20等を挿入して、レーザーLを円筒パイプ11の両側開口端11a,11bから照射することで、各接合箇所14C,14Dを接合するように構成することが考えられる。
このように、円筒パイプ11の両側開口端11a,11bからミラー20を挿入して各々レーザー溶接する場合には、円筒パイプ11の長さが長尺となって一方からの挿入では、接合箇所の位置を確実に規定できない場合であっても、確実に所望の接合箇所14C,14Dで溶接することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 14, when the cylindrical pipe 11 is long, mirrors 20 and 20 are inserted from both side opening ends 11a and 11b of the cylindrical pipe 11 so that the laser L is cylindrical. By irradiating from the opening ends 11a and 11b on both sides of the pipe 11, it is conceivable to configure the joining portions 14C and 14D to be joined.
In this way, when the mirror 20 is inserted from both side open ends 11a and 11b of the cylindrical pipe 11 and laser welding is performed, the length of the cylindrical pipe 11 is long, and insertion from one side of the cylindrical pipe 11 Even if it is a case where a position cannot be specified reliably, it can weld reliably in desired joining location 14C, 14D.

このように、円筒パイプ11の両側開口端11a,11bから各々ミラー20を挿入して、この両側開口端11a,11bからレーザーLを照射して、各ミラー20,20で反射させることで、円筒パイプ11間を接合することも考えられる。
この場合には、円筒パイプ11が長尺であっても、ミラー20の挿入量を多くすることなく、レーザー溶接を行なうことができる。
このため、ミラー20の挿入量の増大による溶接位置のバラツキを抑えることができ、溶接位置の精度を高めることができる。
よって、円筒パイプ11が長尺であっても、確実に溶接を行なうことができ、円筒パイプ11同士の結合強度を確実に高めることができる。
As described above, the mirror 20 is inserted from the opening ends 11 a and 11 b on both sides of the cylindrical pipe 11, the laser L is irradiated from the opening ends 11 a and 11 b on both sides, and reflected by the mirrors 20 and 20. It is also conceivable to join the pipes 11 together.
In this case, even if the cylindrical pipe 11 is long, laser welding can be performed without increasing the insertion amount of the mirror 20.
For this reason, variations in the welding position due to an increase in the insertion amount of the mirror 20 can be suppressed, and the accuracy of the welding position can be increased.
Therefore, even if the cylindrical pipe 11 is long, welding can be reliably performed, and the coupling strength between the cylindrical pipes 11 can be reliably increased.

また、溶接機のレーザーLの照射量が少ない場合には、図15に示すように、円筒パイプ11の両側開口端11a,11bから、複数のミラー20…を挿入して、一箇所の接合箇所14EにレーザーLを集中して反射させて、レーザー接合することも考えられる。
この場合には、複数のミラー20…を挿入して、複数のレーザーL,Lを、一箇所の接合箇所に集中して反射させるため、各レーザーL,Lの照射量が少ない場合であっても、確実に円筒パイプ11を溶接することができる。
よって、レーザーLの照射量が少ない場合であっても、複数のミラー20…を用いることで、確実に接合箇所14Eの溶接を行うことができる。
Further, when the amount of irradiation of the laser L of the welding machine is small, as shown in FIG. 15, a plurality of mirrors 20 are inserted from both side opening ends 11a, 11b of the cylindrical pipe 11, and one joint location is obtained. It is also conceivable that the laser L is concentrated and reflected on 14E to perform laser bonding.
In this case, since the plurality of mirrors 20 are inserted and the plurality of lasers L and L are concentrated and reflected at one joint location, the amount of irradiation of each laser L and L is small. Also, the cylindrical pipe 11 can be reliably welded.
Therefore, even when the irradiation amount of the laser L is small, the joint 14E can be reliably welded by using the plurality of mirrors 20.

次に、第二実施形態の実施形態について、図16により説明する。図16は第二実施形態のレーザー溶接機の全体模式図である。
この実施形態のレーザー溶接機M2は、照射ヘッド31を昇降軸25の下端に設けて、この照射ヘッド31に光ファイバー32(レーザーファイバー)でレーザーを案内する、いわゆるファイバーレーザー溶接機M2である。なお、その他の構成については、第一実施形態のミラーレーザー溶接機M1と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。
Next, an embodiment of the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 16 is an overall schematic diagram of the laser welding machine of the second embodiment.
The laser welding machine M2 of this embodiment is a so-called fiber laser welding machine M2 in which an irradiation head 31 is provided at the lower end of the lifting shaft 25 and a laser is guided to the irradiation head 31 by an optical fiber 32 (laser fiber). In addition, about another structure, since it is the same as that of the mirror laser welding machine M1 of 1st embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

照射ヘッド31とレーザー発振機29との間には、前述のように光ファイバー32を設けている。この光ファイバー32は、比較的長い光ファイバーであり、照射ヘッド31が円筒パイプ11内に挿入された場合でも、確実に照射ヘッド31にレーザーを供給するように構成している。   The optical fiber 32 is provided between the irradiation head 31 and the laser oscillator 29 as described above. The optical fiber 32 is a relatively long optical fiber, and is configured to reliably supply a laser to the irradiation head 31 even when the irradiation head 31 is inserted into the cylindrical pipe 11.

また、このファイバーレーザー溶接機M2による円筒パイプ11の接合方法についても、第一実施形態とほぼ同様であり、直接、照射ヘッド31でレーザーLを照射する以外は同様であるため、説明を省略する。   The method of joining the cylindrical pipe 11 by the fiber laser welding machine M2 is also substantially the same as that of the first embodiment, and is the same as that except that the irradiation head 31 directly irradiates the laser L. .

このように、本実施形態では、円筒パイプ11のパイプ内部に、軸方向に移動可能な光ファイバー32を挿入して、この光ファイバー32の先端の照射ヘッド31からレーザーLを照射することで、接合を行なうようにしている。
これにより、照射ヘッド31で、レーザーLを接合部位14(図3参照)に直接照射できるため、溶接精度を高めることができる。
よって、円筒パイプ11の内部から溶接する場合であっても、溶接精度を向上することができ、円筒パイプ11間の接合強度を高めることができる。
As described above, in the present embodiment, the optical fiber 32 that is movable in the axial direction is inserted into the pipe of the cylindrical pipe 11, and the laser L is irradiated from the irradiation head 31 at the tip of the optical fiber 32, thereby joining. I try to do it.
Thereby, since the laser L can be directly irradiated to the joining site | part 14 (refer FIG. 3) with the irradiation head 31, a welding precision can be improved.
Therefore, even when welding is performed from the inside of the cylindrical pipe 11, the welding accuracy can be improved, and the joining strength between the cylindrical pipes 11 can be increased.

また、この実施形態では、図17に示すような関連する実施形態が考えられる。図17は、関連する実施形態のレーザー溶接機の全体模式図である。
この実施形態のレーザー溶接機M3は、照射ヘッド33を、昇降軸25の途中に離間して三つ(33,33,33)設けて、この三つの照射ヘッド33,33,33に、それぞれに対応する光ファイバー34,34,34を連結すると共に、それぞれの光ファイバー34,34,34にレーザーを供給する複数のレーザー発振機35,35,35を設けたファイバーレーザー溶接機M3である。
なお、その他の構成については、第一実施形態のミラーレーザー溶接機M1と同様であるため、この溶接機M3でも、同一の符号を付して説明を省略する。
In this embodiment, a related embodiment as shown in FIG. 17 can be considered. FIG. 17 is an overall schematic diagram of a laser welder according to a related embodiment.
In the laser welding machine M3 of this embodiment, three irradiation heads 33 (33, 33, 33) are provided in the middle of the lifting shaft 25, and the three irradiation heads 33, 33, 33 are respectively provided. This is a fiber laser welding machine M3 provided with a plurality of laser oscillators 35, 35, 35 for connecting the corresponding optical fibers 34, 34, 34 and supplying laser to the respective optical fibers 34, 34, 34.
In addition, since it is the same as that of the mirror laser welding machine M1 of 1st embodiment about another structure, also in this welding machine M3, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

この実施形態の照射ヘッド33…は、座屈変形の半ピッチに対応した間隔を空けて、各々、昇降軸25の途中に設けている。このように座屈変形の半ピッチに対応した間隔を空けて照射ヘッド33…を設置することにより、この間隔を利用して、ステッチ状のレーザー溶接をすることができる。   The irradiation heads 33 in this embodiment are provided in the middle of the lifting shaft 25 with an interval corresponding to a half pitch of buckling deformation. Thus, by installing the irradiation heads 33 with an interval corresponding to the half pitch of buckling deformation, stitch-shaped laser welding can be performed using this interval.

このファイバーレーザー溶接機M3による円筒パイプ11の接合方法においては、三つの照射ヘッド33…が同時にレーザーL…を照射する点を除いては、第二実施形態と同様である。   The joining method of the cylindrical pipe 11 by the fiber laser welder M3 is the same as that of the second embodiment except that the three irradiation heads 33 ... irradiate lasers L ... simultaneously.

このように、間隔を空けて設けた三つの照射ヘッド33…が、同時にレーザーL…を照射することにより、ステッチ状のレーザー溶接を比較的容易に行なうことができる。   In this way, the three irradiation heads 33 provided at intervals are irradiated with the laser L at the same time, so that stitch-like laser welding can be performed relatively easily.

このように、この実施形態では、光ファイバー34…を三つ設定して、この光ファイバー34…に連結された三つの照射ヘッド35…を、座屈変形の半ピッチに対応した間隔を空けて設置して、同時に三箇所を接合するようにしている。
これにより、ステッチ状のレーザー溶接を行なうことを、容易且つ確実に行なうことができる。
よって、ステッチ状のレーザー溶接する場合に、作業効率を高めて溶接を行なうことができる。
なお、光ファイバーや照射ヘッドの数は、この三つに限定されるものではなく、二つや四つ、さらには五つであってもよい。
Thus, in this embodiment, three optical fibers 34 are set, and the three irradiation heads 35 connected to the optical fibers 34 are installed at intervals corresponding to a half pitch of buckling deformation. At the same time, three locations are joined.
Thereby, it is possible to easily and reliably perform the stitch-like laser welding.
Therefore, in the case of stitched laser welding, it is possible to perform welding with improved work efficiency.
Note that the number of optical fibers and irradiation heads is not limited to three, and may be two, four, or even five.

次に、第三実施形態について、図18により説明する。図18は第三実施形態のクラッシュカンの横断面図である。   Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a cross-sectional view of the crash can of the third embodiment.

この実施形態のクラッシュカン103の結合構造は、円筒パイプ41を、外周側を低融点合金(42)、内周側を高融点合金(43)で構成した「二重管」構造で構成して、融点の差を利用して、外周側の低融点合金だけを溶融して焼成することで、円筒パイプ41間の結合を行なうものである。   The coupling structure of the crash can 103 of this embodiment is configured such that the cylindrical pipe 41 has a “double tube” structure in which the outer peripheral side is made of a low melting point alloy (42) and the inner peripheral side is made of a high melting point alloy (43). Using the difference in melting point, only the low-melting point alloy on the outer peripheral side is melted and fired to bond the cylindrical pipes 41.

具体的には、図18に示すように、各円筒パイプ41…を、内周側に高融点アルミニウム合金で成形した内側円筒部43を、外周側にアルミシリコン系などの低融点アルミニウム合金で成形した外側円筒部42を、それぞれ設定した二重管で構成している。   Specifically, as shown in FIG. 18, each cylindrical pipe 41 is formed with an inner cylindrical portion 43 formed with a high melting point aluminum alloy on the inner peripheral side and with a low melting point aluminum alloy such as aluminum silicon on the outer peripheral side. The outer cylindrical portion 42 is composed of a set double tube.

この二重管で構成した円筒パイプ41を、図に示すように、最終結合状態で5本を集合して束ねて、図示しない溶融炉において、高融点アルミニウム合金(43)の融点温度と低融点アルミニウム合金(42)の融点温度の中間温度で、溶融して焼成する。
この焼成によって、この二重管の円筒パイプ41は、低融点アルミニウム合金(42)のみが溶融して、隣り合う円筒パイプ41…の接触部分44…のみで結合されることになる。
これにより、結合作業の際には、高融点アルミニウム合金(43)は、全く溶融することなく、熱による歪みも生じることがない。
As shown in the figure, the cylindrical pipe 41 composed of the double pipes is assembled and bundled in a final bonded state, and in a melting furnace (not shown), the melting point temperature and the low melting point of the high melting point aluminum alloy (43). It is melted and fired at an intermediate temperature between the melting points of the aluminum alloy (42).
By this firing, the double-pipe cylindrical pipe 41 is melted only by the low melting point aluminum alloy (42) and is joined only by the contact portions 44 of the adjacent cylindrical pipes 41.
Thereby, the refractory aluminum alloy (43) is not melted at all during the joining operation, and no distortion due to heat occurs.

このように、本実施形態では、円筒パイプ41を、内側円筒部43を融点の高い高融点アルミニウム合金で構成して、外側円筒部42を融点の低い低融点アルミニウム合金で構成する共に、中間温度で焼成することで、円筒パイプ41同士を、外側円筒部42同士で接合する。
これにより、比較的低い温度で、円筒パイプ41を接合することができるため、融点の高い内側円筒部43の形状に影響を与えることなく、円筒パイプ41を接合することができる。
よって、円筒パイプ41に歪みを生じさせることなく、複数の円筒パイプ41…を接合することができ、衝突荷重を受けた際の座屈変形の挙動を安定させることができる。
As described above, in the present embodiment, the cylindrical pipe 41 includes the inner cylindrical portion 43 made of a high melting point aluminum alloy having a high melting point, and the outer cylindrical portion 42 made of a low melting point aluminum alloy having a low melting point, and an intermediate temperature. The cylindrical pipes 41 are joined to each other by the outer cylindrical portions 42 by firing.
Thereby, since the cylindrical pipe 41 can be joined at a relatively low temperature, the cylindrical pipe 41 can be joined without affecting the shape of the inner cylindrical portion 43 having a high melting point.
Therefore, the plurality of cylindrical pipes 41 can be joined without causing distortion in the cylindrical pipe 41, and the behavior of buckling deformation when subjected to a collision load can be stabilized.

なお、この実施形態では、外周側全てを低融点アルミニウム合金で被覆したが、接合部位に相当する部分だけを、低融点アルミニウム合金で被覆するように構成してもよい。   In this embodiment, the entire outer peripheral side is covered with the low melting point aluminum alloy. However, only the portion corresponding to the joining portion may be covered with the low melting point aluminum alloy.

次に、第四実施形態について、図19、図20で説明する。図19は第四実施形態のクラッシュカンの横断面図であり、図20は他の例のクラッシュカンの横断面図で、(a)が第一例のクラッシュカンの横断面図で、(b)が第二例のクラッシュカンの横断面図である。   Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 19 is a cross-sectional view of the crush can of the fourth embodiment, FIG. 20 is a cross-sectional view of the crush can of another example, (a) is a cross-sectional view of the crush can of the first example, (b ) Is a cross-sectional view of the second example of a crash can.

この実施形態のクラッシュカン203は、一般的な円筒パイプを結合するものではなく、円筒部を有する複数の押出しフレーム(51,52,53)同士を、くびれを有する係合凹部54と係合凸部55とで嵌合結合することで、構成したものである。   The crush can 203 of this embodiment does not connect a general cylindrical pipe, but a plurality of extruded frames (51, 52, 53) having a cylindrical portion are connected to an engaging concave portion 54 having a constriction and an engaging convexity. It is configured by fitting and coupling with the portion 55.

具体的には、図19に示すように、アルミニウム合金を押出し成形して構成した円筒部を有する押出しフレーム(51,52,53)を、複数設定して、互いに嵌合結合することでクラッシュカン203を構成している。
押出しフレームは、中央円筒部50Cと上側左円筒部50Bと下側左円筒部50Eとの三つの円筒部を一体に成形した第一フレーム51と、上側右円筒部50Aだけで成形した第二フレーム52と、下側左円筒部50Dだけで成形した第三フレーム53と、を備えている。
Specifically, as shown in FIG. 19, a plurality of extrusion frames (51, 52, 53) each having a cylindrical portion formed by extruding an aluminum alloy are set and fitted to each other, whereby the crash can. 203 is configured.
The extrusion frame is composed of a first frame 51 formed by integrally forming three cylindrical portions of a central cylindrical portion 50C, an upper left cylindrical portion 50B, and a lower left cylindrical portion 50E, and a second frame formed only by the upper right cylindrical portion 50A. 52 and a third frame 53 formed by only the lower left cylindrical portion 50D.

そして、第一フレーム51の側面には、第二フレーム52と第三フレーム53に当接する部位に、それぞれくびれを有する係合凸部54…を四箇所設けている。一方、第二フレーム52及び第三フレーム53にも、この係合凸部54…に対応するように、くびれを有する係合凹部55…を二箇所ずつ設けている。   On the side surface of the first frame 51, four engagement convex portions 54 each having a constriction are provided at portions contacting the second frame 52 and the third frame 53. On the other hand, the second frame 52 and the third frame 53 are also provided with two engagement recesses 55 each having a constriction so as to correspond to the engagement projections 54.

こうして、第一フレーム51と第二フレーム52と第三フレーム53とは、係合凸部54…と係合凹部55…を利用して嵌合結合している。   Thus, the first frame 51, the second frame 52, and the third frame 53 are fitted and coupled using the engaging convex portions 54 and the engaging concave portions 55.

このように、係合凸部54…と係合凹部55…を利用して、第一フレーム51と第二フレーム52と第三フレーム53とを結合することにより、結合作業の際には、全く押出しフレーム(51,52,53)を加熱しないため、押出しフレームに歪が生じるのを防止できる。   In this way, the first frame 51, the second frame 52, and the third frame 53 are coupled using the engagement convex portions 54... And the engagement concave portions 55. Since the extrusion frame (51, 52, 53) is not heated, distortion in the extrusion frame can be prevented.

以上のように、この実施形態のクラッシュカン203は、断面の等しい円筒形状の円筒部50A,50B,50C,50D,50Eで構成される押出しフレームを、くびれを有する係合凸部54を備える第一フレーム51と、くびれを有する係合凹部54を備える第二フレーム52と第三フレーム53とで構成して、この第一フレーム51と、第二フレーム52、第三フレーム53を、それぞれ係合凸部54と係合凹部55で嵌合結合するように構成している。
これにより、単に、係合凸部54と係合凹部55を、嵌合結合するだけで、複数の円筒部50A,50B,50C,50D,50Eを備えたクラッシュカン203を構成することができる。
このため、円筒部50A,50B,50C,50D,50Eの結合に熱処理を用いることがないため、円筒部50A,50B,50C,50D,50Eに結合作業による歪みを生じさせることがない。
よって、複数の円筒部50A,50B,50C,50D,50Eを有するクラッシュカン203の座屈変形の挙動を安定させることができる。
As described above, the crush can 203 according to this embodiment includes an extrusion frame composed of cylindrical portions 50A, 50B, 50C, 50D, and 50E having the same cross section and the engagement convex portion 54 having a constriction. The first frame 51, the second frame 52, and the third frame 53 are engaged with each other. The projection 54 and the engagement recess 55 are configured to be fitted and coupled.
Thereby, the crush can 203 provided with the plurality of cylindrical portions 50A, 50B, 50C, 50D, and 50E can be configured simply by fitting and coupling the engaging convex portion 54 and the engaging concave portion 55.
For this reason, since heat treatment is not used for joining the cylindrical portions 50A, 50B, 50C, 50D, and 50E, the cylindrical portions 50A, 50B, 50C, 50D, and 50E are not distorted by the joining work.
Therefore, the buckling deformation behavior of the crash can 203 having the plurality of cylindrical portions 50A, 50B, 50C, 50D, and 50E can be stabilized.

また、この実施形態では、第一フレーム51を、三つ円筒部50B,50C,50Eを一体成形したもので構成している。
これにより、円筒部50A,50B,50C,50D,50E毎に押出しフレームを設けなることなく、複数の円筒部50A,50B,50C,50D,50Eを備えたクラッシュカン3を構成することができる。
よって、複数の円筒部50A,50B,50C,50D,50Eを有するクラッシュカン3を、部品削減して構成することができる。
In this embodiment, the first frame 51 is formed by integrally molding three cylindrical portions 50B, 50C, and 50E.
Thereby, the crush can 3 provided with several cylindrical part 50A, 50B, 50C, 50D, 50E can be comprised, without providing an extrusion frame for every cylindrical part 50A, 50B, 50C, 50D, 50E.
Therefore, the crash can 3 having the plurality of cylindrical portions 50A, 50B, 50C, 50D, and 50E can be configured with parts reduced.

なお、この実施形態では、第一フレーム51に三つの円筒部50B,50C,50Eを一体成形したが、例えば、二つの円筒部で一体成形するように構成してもよい。また、係合凸部54は第一フレーム51に設けているが、逆に、係合凹部を第一フレームに設けてもよい。   In this embodiment, the three cylindrical portions 50B, 50C, and 50E are integrally formed on the first frame 51. However, for example, the first frame 51 may be integrally formed with two cylindrical portions. Moreover, although the engagement convex part 54 is provided in the 1st frame 51, you may provide an engagement recessed part in a 1st frame conversely.

なお、他の例のクラッシュカンの構造としては、図20(a)に示すように、中央円筒部50Cだけで第一フレーム51を構成して、上側右円筒部50Aと上側左円筒部50Bの二つで第二フレーム52を構成し、下側右円筒部50Dと下側左円筒部50Eの二つで第三フレーム53を構成してもよい。
この場合も、各フレーム51,52,53に設けたくびれを有する係合凸部54と係合凹部55を嵌合結合することで、複数の円筒部50A,50B,50C,50D,50Eを有するクラッシュカン303を構成することが考えられる。
As another example of the structure of the crash can, as shown in FIG. 20 (a), the first frame 51 is formed only by the central cylindrical portion 50C, and the upper right cylindrical portion 50B and the upper left cylindrical portion 50B are formed. The second frame 52 may be configured by two, and the third frame 53 may be configured by two of the lower right cylindrical portion 50D and the lower left cylindrical portion 50E.
Also in this case, a plurality of cylindrical portions 50A, 50B, 50C, 50D, and 50E are provided by fitting and coupling the engagement convex portions 54 provided in the respective frames 51, 52, and 53 with the engagement concave portions 55. It is conceivable to configure the crash can 303.

このクラッシュカン303の場合には、円筒部を一体成形した第二フレーム52と第三フレーム53が、上下方向で対称に位置することになるため、円筒部50A,50B,50C,50D,50E間の結合強度が上下方向で均等になり、円筒部50A,50B,50C,50D,50Eの座屈変形時の挙動を上下方向で一致させることができる。   In the case of the crash can 303, the second frame 52 and the third frame 53, which are integrally formed with the cylindrical portion, are positioned symmetrically in the vertical direction, and therefore, between the cylindrical portions 50A, 50B, 50C, 50D, and 50E. Can be made uniform in the vertical direction, and the behavior of the cylindrical portions 50A, 50B, 50C, 50D, 50E during buckling deformation can be matched in the vertical direction.

よって、クラッシュカン303の座屈変形が、上下いずれかに偏って生じることがなく、安定して衝突エネルギーの吸収を行なうことができる。   Therefore, the buckling deformation of the crash can 303 does not occur in any way up and down, and the collision energy can be stably absorbed.

また、他の例のクラッシュカンの構造として、(b)に示すように、第一フレーム51を中央円筒部50Cと上側右円筒部50Aと下側左円筒部50Eの三つを一体成形して構成して、第二フレーム52を上側左円筒部50Bだけで構成し、第三フレーム53を下側右円筒部50Dだけで構成することも考えられる。
この場合も、各フレーム51,52,53に設けた係合凸部54と係合凹部55とを嵌合結合することで、クラッシュカン403を構成することが考えられる。
As another example of the structure of the crash can, as shown in (b), the first frame 51 is integrally formed of a central cylindrical portion 50C, an upper right cylindrical portion 50A, and a lower left cylindrical portion 50E. It is also conceivable that the second frame 52 is constituted only by the upper left cylindrical part 50B and the third frame 53 is constituted only by the lower right cylindrical part 50D.
Also in this case, it is conceivable that the crash can 403 is configured by fitting and coupling the engaging convex portions 54 and the engaging concave portions 55 provided on the respective frames 51, 52, and 53.

このクラッシュカン403の場合には、中央円筒部50Cに対して対角線上にある二つの円筒部(上側右円筒部50Aと下側左円筒部50E)を、第一フレーム51で一体に成形しているため、五つの円筒部を有する場合に、三つの円筒部が一体成形される第一フレーム51と、これに別体で連結される第二フレーム52と第三フレーム53とが、偏りなく配置されることになる。
よって、クラッシュカン403が座屈変形する際に、強度差が生じにくいため、座屈変形性能が安定する。
In the case of the crash can 403, two cylindrical portions (an upper right cylindrical portion 50A and a lower left cylindrical portion 50E) that are diagonal to the central cylindrical portion 50C are integrally formed by the first frame 51. Therefore, in the case of having five cylindrical portions, the first frame 51 in which the three cylindrical portions are integrally formed, and the second frame 52 and the third frame 53 that are separately connected to the first frame 51 are arranged without deviation. Will be.
Therefore, when the crash can 403 is buckled and deformed, a difference in strength is unlikely to occur, and the buckling deformation performance is stabilized.

なお、この他にも、具体的には図示しないが、五つの円筒部を各々別体に構成して、係合凸部と係合凹部で嵌合連結するように構成してもよい。   In addition, although not specifically shown, the five cylindrical portions may be configured as separate bodies, and may be configured to be fitted and connected by the engaging convex portion and the engaging concave portion.

次に、第五実施形態について、図21で説明する。図21は第五実施形態の円筒パイプ間の結合部の詳細断面図である。   Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 21 is a detailed cross-sectional view of the joint between the cylindrical pipes of the fifth embodiment.

この実施形態では、円筒バイプ61,61を結合する結合部を、図21に示すように、円筒パイプ61の周面に形成したスプライン状の係合ボス部62と、スプライン状の係合溝部63とを嵌合結合することで構成している。   In this embodiment, as shown in FIG. 21, the coupling portion that couples the cylindrical vipes 61, 61 includes a spline-like engagement boss portion 62 formed on the peripheral surface of the cylindrical pipe 61 and a spline-like engagement groove portion 63. And are connected by fitting.

具体的には、円筒パイプ61の周面に、塑性加工等によって、スプライン状に軸方向に延びる係合ボス部62と、スプライン状に軸方向に延びる係合溝部63とを形成し、この係合ボス部62と係合溝部63を嵌合固定することにより、隣り合う円筒パイプ61,61同士を結合している。   Specifically, an engagement boss portion 62 that extends in the axial direction in a spline shape and an engagement groove portion 63 that extends in the axial direction in a spline shape are formed on the peripheral surface of the cylindrical pipe 61 by plastic working or the like. Adjacent cylindrical pipes 61 and 61 are connected to each other by fitting and fixing the joint boss 62 and the engaging groove 63.

係合ボス部62と係合溝部63には、それぞれ、嵌合固定が外れないように、カエリ傾斜角βが形成されており、一旦嵌合すると、円筒パイプ61間の連結固定が外れないように構成している。   The engagement boss portion 62 and the engagement groove portion 63 are each formed with a burr inclination angle β so that the fitting and fixing cannot be removed. Once fitted, the coupling and fixing between the cylindrical pipes 61 cannot be removed. It is configured.

このように、この実施形態では、円筒パイプ61の周面に係合ボス部62と係合溝部63を設けて嵌合結合するため、結合の際には、第四実施形態と同様に、熱処理を行なう必要がない。
よって、円筒パイプ61に結合作業による歪みが生じることがなく、クラッシュカンの座屈変形の挙動を安定させることができる。
As described above, in this embodiment, the engagement boss portion 62 and the engagement groove portion 63 are provided on the peripheral surface of the cylindrical pipe 61 for fitting and coupling. Therefore, in the coupling, as in the fourth embodiment, heat treatment is performed. There is no need to do.
Therefore, the cylindrical pipe 61 is not distorted by the coupling work, and the behavior of the buckling deformation of the crash can can be stabilized.

次に、第六実施形態について、図22で説明する。図22は第六実施形態の円筒パイプの成形方法を説明する模式図であり、(a)が成形装置の断面図、(b)が円筒パイプの成形時の断面図である。   Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIG. FIGS. 22A and 22B are schematic views for explaining a method for forming a cylindrical pipe according to the sixth embodiment. FIG. 22A is a cross-sectional view of a forming apparatus, and FIG.

この実施形態では、引き抜き加工によって、断面楕円形状のパイプ材71から、円筒部を二つ有するパイプ部材を成形するように構成している。すなわち、一つのパイプ部材から二つの円筒部を形成することで、クラッシュカンに用いる円筒パイプの数を削減しつつも、円筒の断面数を確保するようにしたものである。   In this embodiment, a pipe member having two cylindrical portions is formed from a pipe material 71 having an elliptical cross section by drawing. That is, by forming two cylindrical portions from a single pipe member, the number of cylindrical pipes used in the crash can is reduced while ensuring the number of cross sections of the cylinder.

この引き抜き加工は、(a)に示すように、絞り加工を行なうダイス72と、パイプ部材71内に配置されるプラグ73と、円筒形状を保持する円筒保持具74と、パイプ部材71を引っ張る引き抜き機75と、を備える引き抜き加工装置M4によって行われる。   In this drawing process, as shown in (a), a drawing die 72 for drawing, a plug 73 disposed in the pipe member 71, a cylindrical holder 74 for holding a cylindrical shape, and a drawing for pulling the pipe member 71 are performed. And a drawing apparatus M4 including the machine 75.

この引き抜き加工装置M4で、金属製のパイプ部材71を形成すると、(b)に示すように、断面横長の楕円形状のパイプ材71Aから、円筒部71a,71bを二つ並設したパイプ部材71Bを成形することができる。   When the metal pipe member 71 is formed by the drawing device M4, as shown in FIG. 5B, a pipe member 71B in which two cylindrical portions 71a and 71b are arranged side by side from an elliptical pipe material 71A having a horizontally long cross section. Can be molded.

このように、この実施形態では、こうした加工方法によって、円筒部71a,71bを二つ有するパイプ部材71Bを成形することにより、パイプ部材の数を削減することができる。
よって、パイプ部材の数を、断面数よりも削減することができるため、部品点数の削減を図ることができる。
なお、図22(a)の成形装置は、概略を図示したものであり、装置構成を限定するものではない。
Thus, in this embodiment, the number of pipe members can be reduced by forming the pipe member 71B having two cylindrical portions 71a and 71b by such a processing method.
Therefore, since the number of pipe members can be reduced more than the number of cross sections, the number of parts can be reduced.
In addition, the shaping | molding apparatus of Fig.22 (a) illustrated the outline, and does not limit an apparatus structure.

次に、第七実施形態について、図23で説明する。図23は第七実施形態の円筒パイプの成形方法を説明する模式図であり、(a)が成形装置の側面図、(b)がパイプ部材も含めて示した成形時の断面図である。   Next, a seventh embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 23 is a schematic diagram for explaining a method for forming a cylindrical pipe according to the seventh embodiment. FIG. 23A is a side view of the forming apparatus, and FIG. 23B is a cross-sectional view at the time of forming including the pipe member.

この実施形態では、ロールフォーミング加工によって、断面楕円形状のパイプ部材81から、円筒部を二つ有するパイプ部材を成形するように構成している。すなわち、一つのパイプ部材から二つの円筒部を形成することで、クラッシュカンに用いる円筒パイプの数を削減しつつも、円筒の断面数を確保するようにしたものである。   In this embodiment, a pipe member having two cylindrical portions is formed from a pipe member 81 having an elliptical cross section by roll forming. That is, by forming two cylindrical portions from a single pipe member, the number of cylindrical pipes used in the crash can is reduced while ensuring the number of cross sections of the cylinder.

このロールフォーミング加工では、(a)に示すように、上下に位置するソロバン珠形状の上下ローラ82と、左右に位置する鼓形状の左右ローラ83と、をパイプ部材81の搬送方向に、徐々に絞り込むように複数配置した、ロールフォーミング加工装置によって行なう。   In this roll forming process, as shown in (a), the upper and lower Soroban bead-shaped upper and lower rollers 82 and the left and right drum-shaped left and right rollers 83 are gradually moved in the conveying direction of the pipe member 81. A plurality of roll forming machines arranged so as to narrow down are used.

このロールフォーミング加工装置で、金属製のパイプ部材81を形成すると、(b)に示すように、断面横長の楕円形状のパイプ部材81Aから、円筒部81a,81bを二つ並設したパイプ部材81Bを成形することができる。   When the metal pipe member 81 is formed by this roll forming apparatus, a pipe member 81B in which two cylindrical portions 81a and 81b are arranged side by side from an elliptical pipe member 81A having a horizontally long cross section as shown in FIG. Can be molded.

このように、この実施形態でも、こうした加工方法によって、円筒部81a,81bを二つ有するパイプ部材81Bを成形することにより、パイプ部材の数を削減することができる。
よって、パイプ部材の数を、断面数よりも削減することができるため、部品点数の削減を図ることができる。
なお、図23の成形装置は、概略を図示したものであり、装置構成を限定するものではない。
Thus, also in this embodiment, the number of pipe members can be reduced by forming the pipe member 81B having two cylindrical portions 81a and 81b by such a processing method.
Therefore, since the number of pipe members can be reduced more than the number of cross sections, the number of parts can be reduced.
In addition, the shaping | molding apparatus of FIG. 23 shows the outline, and does not limit an apparatus structure.

次に、第八実施形態について、図24〜図27で説明する。図24は第八実施形態の円筒パイプの成形方法を説明する模式図であり、図25はプリフォーム積層タイプの円筒パイプの断面図であり、図26はプリフォーム形状が異なる他の積層タイプの円筒パイプの断面図であり、図27はプリフォーム一体タイプの円筒パイプの断面図である。   Next, an eighth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 24 is a schematic diagram for explaining a method of forming a cylindrical pipe according to the eighth embodiment, FIG. 25 is a cross-sectional view of a preform laminated type cylindrical pipe, and FIG. 26 is another laminated type having a different preform shape. FIG. 27 is a cross-sectional view of a cylindrical pipe, and FIG. 27 is a cross-sectional view of a preform-integrated type cylindrical pipe.

この実施形態は、クラッシュカンを構成する円筒パイプを、より安定して座屈変形させるため、略円筒状のプリフォームを利用して円筒パイプを成形して、円筒パイプ内で部分的に強度差を持たせたものである。
すなわち、例えば、特開2007−268586公報等に記載された強化繊維で成形したプリフォームを、鋳型内にセットしておき、そのプリフォームを金属の母材で鋳込むことで、円筒パイプを成形するものである。
In this embodiment, in order to more stably buckle and deform the cylindrical pipe constituting the crush can, the cylindrical pipe is formed using a substantially cylindrical preform, and the strength difference is partially applied in the cylindrical pipe. It is something that has
That is, for example, a preform formed with a reinforcing fiber described in JP-A-2007-268586 is set in a mold, and the preform is cast with a metal base material to form a cylindrical pipe. To do.

具体的には、図24に示す成形工程によって、円筒パイプを成形する。
まず、初めに(a)に示すように、等間隔で厚肉部92…を有するシート状のプリフォーム91を成形する。このプリフォーム91は、前述したように強化繊維によって成形する。
Specifically, the cylindrical pipe is formed by the forming step shown in FIG.
First, as shown in (a), a sheet-like preform 91 having thick portions 92 at equal intervals is formed. As described above, the preform 91 is formed from reinforcing fibers.

次に、(b)に示すように、シート状のプリフォーム91を円筒状に折曲げて、円筒形状のプリフォーム93を成形する。このとき、厚肉部92…が外周側に位置するように成形する。
なお、型を用いて(b)の形状を初めから作ってもよい。
Next, as shown in (b), the sheet-like preform 91 is bent into a cylindrical shape to form a cylindrical preform 93. At this time, it shape | molds so that the thick part 92 ... may be located in an outer peripheral side.
In addition, you may make the shape of (b) from the beginning using a type | mold.

その後、(c)に示すように、円筒パイプの座屈変形の半ピッチに対応した長さで切断して、位相を60度ずらしたものを、一つとびに積層する(94)。   Thereafter, as shown in (c), the cylindrical pipes are cut at a length corresponding to the half pitch of the buckling deformation, and the phases shifted by 60 degrees are laminated one by one (94).

最後に、(d)に示すように、この積層したプリフォーム94を、図示しない鋳型内にセットして、母材(アルミニウムなど)を流し込むことで、円筒パイプ95を成形する。   Finally, as shown in (d), the laminated preform 94 is set in a mold (not shown), and a base material (aluminum or the like) is poured into the cylindrical pipe 95 to form it.

このように、円筒パイプ95を成形することで、円筒パイプ95は、外周側に母材であるアルミニウム96が位置して、内周側にアルミニウムとプリフォームの複合化部分97が位置するように成形される。   By forming the cylindrical pipe 95 in this way, the cylindrical pipe 95 is arranged such that the aluminum 96 as a base material is positioned on the outer peripheral side and the composite portion 97 of aluminum and preform is positioned on the inner peripheral side. Molded.

また、1−1縦断面図に示すように、厚肉部92を設けた部分では、アルミニウムとプリフォームの複合化部分97が、凹凸状に繰り返して成形されるように構成され、2−2縦断面図と比較すると、厚肉部92の部分では、複合化部分が増加することが分かる。   Moreover, as shown in 1-1 longitudinal cross-sectional view, in the part which provided the thick part 92, the composite part 97 of aluminum and preform is comprised so that it may be repeatedly shape | molded by uneven | corrugated shape, 2-2. As compared with the longitudinal sectional view, it can be seen that the composite portion increases in the thick portion 92.

このように、円筒パイプ95を構成することで、図25で一点鎖線に示すように、座屈変形時に、三角形の辺K1となる部分がちょうど厚肉部92になるように変形する。すなわち、厚肉部92を設けた部分の強度が高まり、その他の部分の強度が相対的に低下するため、強度が低い部分に応力集中が生じて、三角形の頂点K2がその部分に形成されることで、三角形の辺K1が厚肉部92に生じるのである。   In this way, by forming the cylindrical pipe 95, as shown by a one-dot chain line in FIG. 25, at the time of buckling deformation, the portion that becomes the side K1 of the triangle is deformed so as to be just the thick portion 92. That is, since the strength of the portion provided with the thick portion 92 is increased and the strength of the other portions is relatively decreased, stress concentration occurs in the low strength portion, and a triangular vertex K2 is formed in the portion. As a result, a triangular side K <b> 1 is generated in the thick portion 92.

したがって、本実施形態の円筒パイプ95によると、確実に座屈変形時の断面形状を規定できるため、より安定してクラッシュカンの座屈変形を生じさせることができる。   Therefore, according to the cylindrical pipe 95 of the present embodiment, the cross-sectional shape at the time of buckling deformation can be reliably defined, so that the buckle deformation of the crash can can be caused more stably.

次に、図26は、プリフォームの形状が異なる他の円筒パイプの断面図であり、(a)がプリフォームを内周側に位置させた場合の断面図、(b)がプリフォームを外周側に位置させた場合の断面図である。   Next, FIG. 26 is a cross-sectional view of another cylindrical pipe with a different shape of the preform, (a) is a cross-sectional view when the preform is positioned on the inner peripheral side, and (b) is an outer periphery of the preform. It is sectional drawing at the time of being located in the side.

この実施形態では、円筒形状のプリフォーム100の一部に、約120度間隔で凹部101を形成して、座屈変形時には、この凹部101に正三角形の頂点K2が形成されるように構成している。   In this embodiment, the recesses 101 are formed at intervals of about 120 degrees in a part of the cylindrical preform 100, and an equilateral triangle vertex K2 is formed in the recesses 101 during buckling deformation. ing.

(a)に示すように、プリフォーム100Aを内周側に位置させた場合には、外面側に、一段凹んだ凹部101Aを120度間隔で三箇所形成する。これにより、座屈変形時には、一点鎖線で示すように、この凹部101Aに頂点K2が位置する正三角形が形成される。   As shown in (a), when the preform 100A is positioned on the inner peripheral side, three concave portions 101A that are recessed by one step are formed on the outer surface side at intervals of 120 degrees. Thereby, at the time of buckling deformation, as shown by a one-dot chain line, an equilateral triangle in which the vertex K2 is located is formed in the recess 101A.

(b)に示すように、プリフォーム100Bを外周側に位置された場合には、内面側に、一段凹んだ凹部101Bを120度間隔で三箇所形成する。これにより、座屈変形時には、一点鎖線で示すように、この凹部101Aに頂点K2が位置する正三角形が形成される。   As shown in (b), when the preform 100B is positioned on the outer peripheral side, three concave portions 101B are formed on the inner surface side at intervals of 120 degrees. Thereby, at the time of buckling deformation, as shown by a one-dot chain line, an equilateral triangle in which the vertex K2 is located is formed in the recess 101A.

なお、いずれの図においても、破線で示した凹部101Cは、半ピッチ後の逆正三角形の頂点に対応する凹部を示している。   In any of the drawings, the concave portion 101C indicated by a broken line indicates a concave portion corresponding to the vertex of the inverted equilateral triangle after a half pitch.

このように、プリフォーム100を成形した場合には、凹部101によって、座屈変形時の正三角形の頂点K2を、確実に規定できるため、図25に示したプリフォーム97の形状よりも、さらに、円筒パイプ101の座屈変形時の挙動を安定させることができる。   In this way, when the preform 100 is molded, the concave portion 101 can reliably define the vertex K2 of the equilateral triangle at the time of buckling deformation, and therefore, more than the shape of the preform 97 shown in FIG. The behavior of the cylindrical pipe 101 during buckling deformation can be stabilized.

よって、この実施形態の場合には、より安定して衝突エネルギーの吸収性能を高めることができる。   Therefore, in this embodiment, the collision energy absorption performance can be improved more stably.

次に、図27は、プリフォーム一体タイプの円筒パイプの断面図であり、(a)がプリフォームを内周側に位置させた場合の断面図、(b)がプリフォームを外周側に位置させた場合の断面図である。   Next, FIG. 27 is a cross-sectional view of a preform-integrated type cylindrical pipe, where (a) is a cross-sectional view when the preform is positioned on the inner peripheral side, and (b) is a position where the preform is positioned on the outer peripheral side. FIG.

この実施形態では、円筒形状のプリフォーム110の一部に、約60度間隔で凹部111を形成して、座屈変形時には、この凹部111に正三角形の頂点K2と逆正三角形の頂点K3が形成されるように構成している。   In this embodiment, concave portions 111 are formed at intervals of about 60 degrees in a part of the cylindrical preform 110, and at the time of buckling deformation, a vertex K2 of an equilateral triangle and a vertex K3 of an inverted regular triangle are formed in the concave portion 111. It is configured to be formed.

(a)に示すように、プリフォーム110Aを内周側に位置させた場合には、外面側に、一段凹んだ凹部111を60度間隔で六箇所形成する。これにより、座屈変形時には、一点鎖線で示すように、正三角形X1が形成される。また、次の半ピッチの所には、破線で示すように、逆正三角形X2が形成される。   As shown in (a), when the preform 110A is positioned on the inner peripheral side, six recesses 111 recessed by one step are formed on the outer surface side at intervals of 60 degrees. Thereby, the equilateral triangle X1 is formed at the time of buckling deformation, as shown with a dashed-dotted line. Further, an inverted equilateral triangle X2 is formed at the next half pitch as shown by a broken line.

(b)に示すように、プリフォーム110Bを外周側に位置された場合には、内面側に、一段凹んだ凹部111Bを60度間隔で六箇所形成する。これにより、座屈変形時には、一点鎖線で示すように、正三角形X1が形成される。また、次の半ピッチの所には、破線で示すように、逆正三角形X2が形成される。   As shown in (b), when the preform 110B is positioned on the outer peripheral side, six recesses 111B that are recessed one step are formed on the inner surface side at intervals of 60 degrees. Thereby, the equilateral triangle X1 is formed at the time of buckling deformation, as shown with a dashed-dotted line. Further, an inverted equilateral triangle X2 is formed at the next half pitch as shown by a broken line.

このように、プリフォーム110を一体成形した場合には、プリフォーム110を切断して積層する必要がないため、円筒パイプの成形性を高めることができる。
また、凹部111Bによって、座屈変形時の正三角形X1の頂点K2と逆正三角形X2の頂点K2を確実に規定できるため、円筒パイプの座屈変形時の挙動を安定させることができる。
Thus, when the preform 110 is integrally molded, it is not necessary to cut and laminate the preform 110, so that the moldability of the cylindrical pipe can be improved.
Further, since the concave portion 111B can reliably define the vertex K2 of the regular triangle X1 and the vertex K2 of the inverted regular triangle X2 during buckling deformation, the behavior of the cylindrical pipe during buckling deformation can be stabilized.

よって、この実施形態の場合には、円筒パイプの成形性を高めることができ、また、より安定して衝突エネルギーの吸収性能を高めることができる。   Therefore, in the case of this embodiment, the moldability of the cylindrical pipe can be improved, and the collision energy absorption performance can be improved more stably.

以上、この発明の構成と前述の実施形態との対応において、
この発明の角度調整機構は、実施形態のミラー角度調整装置26に対応し、
以下、同様に、
レーザーファイバーは、光ファイバー32に対応し、
内側部材は、内側円筒部43に対応し、
外側部材は、外側円筒部42に対応し、
第一円筒部材は、第一フレーム51に対応し、
第二円筒部材は、第二フレーム52に対応するも、
この発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、あらゆる自動車のフレーム構造に適用する実施形態を含むものである。
As described above, in the correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment,
The angle adjustment mechanism of the present invention corresponds to the mirror angle adjustment device 26 of the embodiment,
Similarly,
Laser fiber corresponds to optical fiber 32,
The inner member corresponds to the inner cylindrical portion 43,
The outer member corresponds to the outer cylindrical portion 42,
The first cylindrical member corresponds to the first frame 51,
The second cylindrical member corresponds to the second frame 52,
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes embodiments applied to any automobile frame structure.

例えば、車体前部のクラッシュカンだけでなく、車体後部のクラッシュカンや、車体の骨格部材であるフロントサイドフレームや、リヤサイドフレームであってもよい。   For example, not only the crash can at the front of the vehicle body, but also a crash can at the rear of the vehicle body, a front side frame that is a skeleton member of the vehicle body, or a rear side frame may be used.

自動車のフレーム構造をクラッシュカンとして使用した車体前部構造の前方斜視図。The front perspective view of the vehicle body front part structure which used the frame structure of the motor vehicle as a crash can. クラッシュカンの全体斜視図。The whole perspective view of a crash can. クラッシュカンの前端部の斜視図。The perspective view of the front-end part of a crash can. クラッシュカンの正面図。Front view of the crash can. クラッシュカンの正面図に右側を頂点とする三角形の変形モデルを加えた図。The figure which added the deformation model of the triangle which appoints the right side to the front view of a crash can. クラッシュカンの正面図に左側を頂点とする三角形の変形モデルを加えた図。The figure which added the deformation model of the triangle which makes the left side a vertex to the front view of a crash can. クラッシュカンの座屈変形前と座屈変形後の状態を示す側面図であり、(a)が座屈変形前のクラッシュカンの側面図、(b)が座屈変形後のクラッシュカンの側面図。It is a side view which shows the state before buckling deformation of a crash can and after buckling deformation, (a) is a side view of the crash can before buckling deformation, (b) is a side view of the crash can after buckling deformation. . 本実施形態のクラッシュカンと従来構造のクラッシュカンの衝突エネルギー吸収状態を比較するグラフを示した図。The figure which showed the graph which compares the collision energy absorption state of the crash can of this embodiment and the crash can of a conventional structure. 円筒パイプの板厚と直径を変化させてクラッシュカンを座屈変形させた場合のグラフを示した図。The figure which showed the graph at the time of carrying out buckling deformation of the crush can by changing the plate | board thickness and diameter of a cylindrical pipe. 第一実施形態のクラッシュカンの円筒パイプ間を接合する溶接機の全体模式図。The whole schematic diagram of the welding machine which joins between the cylindrical pipes of the crash can of 1st embodiment. ミラーでレーザーを反射して溶接を行なう状態の模式図。The schematic diagram of the state which reflects a laser with a mirror and welds. ミラー角度調整装置を利用してミラーの反射角度を変化させた状態の模式図。The schematic diagram of the state which changed the reflective angle of the mirror using the mirror angle adjustment apparatus. 大型ミラーでレーザーを反射して溶接を行なう状態の模式図。The schematic diagram of the state which reflects a laser with a large mirror and welds. 円筒パイプの両端開口部からミラーを挿入して溶接を行なう状態の模式図。The schematic diagram of the state which inserts a mirror from the both ends opening part of a cylindrical pipe, and welds. 複数のミラーを用いてレーザーを反射して溶接を行なう状態の模式図。The schematic diagram of the state which reflects and reflects a laser using a some mirror. 第二実施形態のレーザー溶接機の全体模式図。The whole schematic diagram of the laser welding machine of 2nd embodiment. 関連する実施形態のレーザー溶接機の全体模式図。The whole schematic diagram of the laser welding machine of related embodiment. 第三実施形態のクラッシュカンの横断面図。The cross-sectional view of the crash can according to the third embodiment. 第四実施形態のクラッシュカンの横断面図。The cross-sectional view of the crash can of 4th embodiment. 他の例のクラッシュカンの横断面図で、(a)が第一例のクラッシュカンの横断面図で、(b)が第二例のクラッシュカンの横断面図。It is a cross-sectional view of the crush can of another example, (a) is a cross-sectional view of the crush can of the first example, (b) is a cross-sectional view of the crush can of the second example. 第五実施形態の円筒パイプ間の結合部の詳細断面図。Detailed sectional drawing of the connection part between the cylindrical pipes of 5th embodiment. 第六実施形態の円筒パイプの成形方法を説明する模式図であり、(a)が成形装置の断面図、(b)が円筒パイプの成形時の断面図。It is a schematic diagram explaining the shaping | molding method of the cylindrical pipe of 6th embodiment, (a) is sectional drawing of a shaping | molding apparatus, (b) is sectional drawing at the time of shaping | molding of a cylindrical pipe. 第七実施形態の円筒パイプの成形方法を説明する模式図であり、(a)が成形装置の側面図、(b)がパイプ部材も含めた示した成形時の断面図。It is a schematic diagram explaining the shaping | molding method of the cylindrical pipe of 7th embodiment, (a) is a side view of a shaping | molding apparatus, (b) is sectional drawing at the time of the shaping | molding also including the pipe member. 第八実施形態の円筒パイプの成形方法を説明する模式図。The schematic diagram explaining the shaping | molding method of the cylindrical pipe of 8th embodiment. プリフォーム積層タイプの円筒パイプの断面図。Sectional drawing of a preform lamination type cylindrical pipe. プリフォーム形状が異なる他の積層タイプの円筒パイプの断面図。Sectional drawing of the other laminated type cylindrical pipe from which preform shape differs. プリフォーム一体タイプの円筒パイプの断面図。Sectional drawing of a preform-integrated type cylindrical pipe.

符号の説明Explanation of symbols

L…レーザー
1…フロントサイドフレーム
3,103,203,303,403…クラッシュカン
11,11A,11B,11C,11D,11E…円筒パイプ
20,20A…ミラー
26…ミラー角度調整装置
32,35…光ファイバー
42…外側円筒部
43…内側円筒部
51…第一フレーム
52…第二フレーム
53…第三フレーム
L ... Laser 1 ... Front side frame 3,103,203,303,403 ... Crash can 11,11A, 11B, 11C, 11D, 11E ... Cylinder pipe 20,20A ... Mirror 26 ... Mirror angle adjusting device 32, 35 ... Optical fiber 42 ... Outer cylindrical portion 43 ... Inner cylindrical portion 51 ... First frame 52 ... Second frame 53 ... Third frame

Claims (18)

軸方向に延びる複数のパイプ部材を備える自動車のフレーム構造であって、
前記パイプ部材を断面の略等しい円筒パイプで構成して、
該円筒パイプを、隣接する円筒パイプとパイプ内部から照射されるレーザーで溶接する
自動車のフレーム構造。
An automobile frame structure including a plurality of axially extending pipe members,
The pipe member is composed of a cylindrical pipe having substantially the same cross section,
A frame structure of an automobile in which the cylindrical pipe is welded to an adjacent cylindrical pipe with a laser irradiated from the inside of the pipe.
前記レーザーによる溶接を、円筒パイプの軸方向に一直線状に走査して行なう
請求項1記載の自動車のフレーム構造。
The automobile frame structure according to claim 1, wherein the welding by the laser is performed by scanning in a straight line in the axial direction of the cylindrical pipe.
前記レーザーによる溶接を、円筒パイプの座屈変形の変形位相に合わせて所定間隔を空けて行なう
請求項1記載の自動車のフレーム構造。
The automobile frame structure according to claim 1, wherein the laser welding is performed at a predetermined interval in accordance with a deformation phase of buckling deformation of the cylindrical pipe.
前記パイプ内部からレーザーを照射する円筒パイプを中央円筒パイプとして設定し、
該中央円筒パイプの周囲に、それぞれ接合される複数の周囲円筒パイプを配置して、
レーザー照射位置を周方向に回動させてレーザー溶接する
請求項2又は3記載の自動車のフレーム構造。
A cylindrical pipe that irradiates a laser from the inside of the pipe is set as a central cylindrical pipe,
A plurality of surrounding cylindrical pipes to be joined to each other are arranged around the central cylindrical pipe,
4. The automobile frame structure according to claim 2, wherein laser welding is performed by rotating a laser irradiation position in a circumferential direction.
前記円筒パイプのパイプ内部に、軸方向に移動可能なミラーを挿入して、
該ミラーで、前記レーザー溶接のレーザーを反射させて接合を行なう
請求項1〜4いずれかに記載のフレーム構造の製造方法。
Inserting an axially movable mirror inside the cylindrical pipe,
The method for manufacturing a frame structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the joining is performed by reflecting the laser welding laser with the mirror.
前記レーザー溶接を、円筒パイプの座屈変形の変形位相に合わせて所定間隔を空けて行なう方法であって、
前記ミラーの円筒パイプ軸方向の異なる部分に、同時に複数のレーザーを反射させて、前記所定間隔を空けて円筒パイプを接合する
請求項5記載の製造方法。
The laser welding is a method of performing a predetermined interval according to the deformation phase of the buckling deformation of the cylindrical pipe,
The manufacturing method according to claim 5, wherein a plurality of lasers are simultaneously reflected on different portions of the mirror in the axial direction of the cylindrical pipe, and the cylindrical pipes are joined at the predetermined interval.
前記レーザー溶接を、円筒パイプの座屈変形の変形位相に合わせた所定間隔を空けて行なう方法であって、
前記ミラーに軸方向に対して反射角度を変更する角度調整機構を備え、該角度調整機構で反射角度を変化させることで、円筒パイプを接合する
請求項5記載の製造方法。
A method of performing the laser welding at a predetermined interval according to the deformation phase of the buckling deformation of the cylindrical pipe,
The manufacturing method according to claim 5, wherein the mirror includes an angle adjustment mechanism that changes a reflection angle with respect to an axial direction, and the cylindrical pipe is joined by changing the reflection angle by the angle adjustment mechanism.
前記円筒パイプの両側開口端から、各々ミラーを挿入して、
該両側開口端の各々からレーザーを照射して、各ミラーで反射させることで、円筒パイプを接合する
請求項5〜7いずれかに記載の製造方法。
Inserting mirrors from both ends of the cylindrical pipe,
The manufacturing method according to any one of claims 5 to 7, wherein the cylindrical pipe is joined by irradiating a laser from each of the opening ends on both sides and reflecting the laser beam by each mirror.
中央円筒パイプと、該中央円筒パイプの周囲に配置した複数の周囲円筒パイプを接合する方法であって、
前記ミラーに中央円筒パイプの軸心を回転中心とした回転機構を備え、
該回転機構でミラーの反射方向を周方向に移動可能に構成し、
レーザーを反射することで、中央円筒パイプと周囲円筒パイプを接合する
請求項5〜8いずれかに記載の製造方法。
A method of joining a central cylindrical pipe and a plurality of peripheral cylindrical pipes arranged around the central cylindrical pipe,
The mirror includes a rotation mechanism with the center of the central cylindrical pipe as the rotation center,
The rotating mechanism is configured to move the reflection direction of the mirror in the circumferential direction,
The manufacturing method according to claim 5, wherein the central cylindrical pipe and the peripheral cylindrical pipe are joined by reflecting the laser.
前記円筒パイプのパイプ内部に、軸方向に移動可能なレーザーファイバーを挿入して、
該レーザーファイバーの先端部からレーザーを照射することにより接合を行なう
請求項1〜4いずれかに記載のフレーム構造の製造方法。
Insert a laser fiber movable in the axial direction inside the cylindrical pipe,
The manufacturing method of the frame structure according to any one of claims 1 to 4, wherein joining is performed by irradiating a laser from a tip portion of the laser fiber.
前記レーザー溶接を、円筒パイプの座屈変形の変形位相に合わせた所定間隔を空けて行なう方法であって、
前記レーザーファイバーを複数設定して、
該各レーザーファイバーの先端部を前記所定間隔を空けて設定して、同時に複数箇所を接合する
請求項10記載の製造方法。
A method of performing the laser welding at a predetermined interval according to the deformation phase of the buckling deformation of the cylindrical pipe,
Set multiple laser fibers,
The manufacturing method according to claim 10, wherein a tip portion of each laser fiber is set at the predetermined interval and a plurality of locations are joined simultaneously.
軸方向に延びる複数の円筒パイプを備える自動車のフレーム構造であって、
前記円筒パイプを、断面の略等しい円筒パイプで構成して、
該円筒パイプを、融点の高い内側部材と融点の低い外側部材とから構成する共に、該円筒パイプ同士を、外側部材同士で接合した
自動車のフレーム構造。
An automobile frame structure comprising a plurality of axially extending cylindrical pipes,
The cylindrical pipe is constituted by a cylindrical pipe having substantially the same cross section,
An automobile frame structure in which the cylindrical pipe is composed of an inner member having a high melting point and an outer member having a low melting point, and the cylindrical pipes are joined to each other by the outer members.
円筒パイプ同士を、最終接合状態に束ねて、
外側部材の融点よりも高く内側部材の融点よりも低い中間温度で焼成して、
各円筒パイプの接触部を溶融させて接合する
請求項12記載のフレーム構造の製造方法。
Bundle cylindrical pipes together in the final joined state
Firing at an intermediate temperature higher than the melting point of the outer member and lower than the melting point of the inner member,
The method for manufacturing a frame structure according to claim 12, wherein the contact portions of the cylindrical pipes are melted and joined.
軸方向に延びる複数の閉断面を備える自動車のフレーム構造であって、
前記閉断面を、断面の略等しい円筒形状の円筒部で構成し、
前記フレームを、くびれを有する凸部を備える第一円筒部材と、
くびれを有する凹部を備える第二円筒部材とで構成して、
該第一円筒部材と第二円筒部材を、凸部と凹部で嵌合接続することで結合した
自動車のフレーム構造。
A frame structure of an automobile having a plurality of closed cross sections extending in an axial direction,
The closed cross section is constituted by a cylindrical portion of a cylindrical shape having substantially the same cross section,
A first cylindrical member provided with a convex portion having a constriction on the frame;
Consists of a second cylindrical member provided with a recess having a constriction,
A frame structure of an automobile in which the first cylindrical member and the second cylindrical member are joined by fitting and connecting at a convex portion and a concave portion.
前記フレームが、少なくとも三つ円筒部を互いに結合する構成であって、
前記第一円筒部材又は前記第二円筒部材の一方が、一体成形される複数の円筒部を有する
請求項14記載の自動車のフレーム構造。
The frame is configured to couple at least three cylindrical portions to each other,
The automobile frame structure according to claim 14, wherein one of the first cylindrical member and the second cylindrical member has a plurality of cylindrical portions integrally formed.
前記フレームが、互いに接続される二つの円筒部が距離をおいて二組配設されて、該円筒部の間の中央に全ての円筒部に接続される一つの中央円筒部が配置した構造であって、
前記第一円筒部材又は第二円筒部材の一方が、中央円筒部と各組の一つの円筒部を一体成形した三つの円筒部を有する
請求項15記載の自動車のフレーム構造。
The frame has a structure in which two cylindrical parts connected to each other are arranged at a distance from each other, and one central cylindrical part connected to all the cylindrical parts is arranged in the center between the cylindrical parts. There,
The automobile frame structure according to claim 15, wherein one of the first cylindrical member and the second cylindrical member has three cylindrical portions integrally formed of a central cylindrical portion and one cylindrical portion of each set.
前記一方の円筒部材が、中央円筒部と該中央円筒部に対して対角線上にある円筒部との、三つの円筒部が一体成形される
請求項16記載の自動車のフレーム構造。
17. The automobile frame structure according to claim 16, wherein the one cylindrical member is integrally formed with three cylindrical parts, a central cylindrical part and a cylindrical part diagonal to the central cylindrical part.
前記円筒パイプを、引き抜き成形、又はロール成形で複数の円筒部を有するように形成した
請求項1又は12記載の自動車のフレーム構造。
The automobile frame structure according to claim 1 or 12, wherein the cylindrical pipe is formed by pultrusion molding or roll molding so as to have a plurality of cylindrical portions.
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