JP2011178327A - Frame structure for vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a frame structure for a vehicle, which restrains out-of-plane deformation of a frame body and eliminates a starting point of the out-of-plane deformation of the frame body, to enhance bending drag of the frame body. <P>SOLUTION: In this frame structure for the vehicle, the frame body 10 has a first surface part, a second surface part, and a third surface part for forming a corner part between the first surface part and the second surface part. A reinforcing member 20 has a base part 21 extending while separating from the third surface part, and a plurality of projection parts 22 projecting toward the third surface part from the base part and having at least part joined to the third surface part. The plurality of projection parts are arranged so that a groove part 25 formed between the adjacent projection parts and itself is formed in a mesh-shape by inclining at a predetermined angle to the longitudinal direction of the frame body, and an adhesive is filled in a mesh-shape space part 26 formed between the frame body and the reinforcing member by the groove part. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、自動車等の車両における車体の一部を構成する車両用フレームの構造に関し、より詳しく言えば、外部から荷重が作用し得る管状のフレーム本体の内部に、該フレーム本体の長手方向に沿って補強部材が取り付けられた車両用フレーム構造に関する。   The present invention relates to a structure of a vehicle frame that constitutes a part of a vehicle body in a vehicle such as an automobile. More specifically, the present invention relates to the inside of a tubular frame body to which a load can act from the outside, in the longitudinal direction of the frame body. The present invention relates to a vehicle frame structure to which a reinforcing member is attached.

周知のように、自動車等の車両における車体の一部を構成するセンターピラーやサイドシルなどの車両用フレーム(車体フレーム)には、高強度及び高剛性が求められるとともに、燃費性能の向上を図るため軽量化が求められている。このため、車体フレームは、多くの場合、金属製の板状素材を管状に形成して構成されている。   As is well known, a vehicle frame (body frame) such as a center pillar or side sill that constitutes a part of a vehicle body of a vehicle such as an automobile is required to have high strength and high rigidity and to improve fuel efficiency. There is a need for weight reduction. For this reason, the body frame is often configured by forming a metal plate-like material into a tubular shape.

また、車体フレームとして、管状のフレーム本体の内部に該フレーム本体の長手方向に沿って補強部材を取り付けたものも知られている。例えば特許文献1には、サイドシルの内部に、インナパネルとの間でサイドシルの長手方向に延びる複数の閉断面部を形成する補強部材を設けて、該閉断面部によってサイドシルの曲げ剛性を高めるようにしたものが開示されている。   Also known as a body frame is a tubular frame body in which a reinforcing member is attached along the longitudinal direction of the frame body. For example, in Patent Document 1, a reinforcing member that forms a plurality of closed cross sections extending in the longitudinal direction of the side sill with the inner panel is provided inside the side sill, so that the bending rigidity of the side sill is increased by the closed cross section. What has been disclosed is disclosed.

特開2009−113768号公報JP 2009-1113768 A

近年、自動車等の車両では、例えば車体側方からの衝突、所謂側突を受けた際に乗員の安全性を確保するために、車両の側突時に、センターピラーやサイドシルなどの車体フレームに外部から荷重が作用しても曲げ変形しないよう、車体フレームの曲げ抗力をさらに高めることが求められている。   In recent years, in vehicles such as automobiles, in order to ensure the safety of passengers in the event of a collision from the side of the vehicle body, for example, a so-called side collision, the vehicle body frame such as a center pillar or a side sill is Therefore, it is required to further increase the bending resistance of the vehicle body frame so that it does not bend and deform even when a load is applied.

本願発明者等は、種々の試験研究を重ねた結果、具体的には後述するが、矩形断面の管状のフレーム本体に外部から荷重が作用して曲げ変形する場合、荷重が作用した時に圧縮方向の力が作用する第1面部が荷重の入力方向に沿ってフレーム本体の内方側へ変形し始め、この変形に伴って該第1面部に隣接する面部がフレーム本体の外方側に膨らんで面外変形を生じるとともに、荷重が作用した時に引張方向の力が作用する第2面部がフレーム本体の内方側へ変形し、フレーム本体が曲げ変形して座屈することを見出した。   The inventors of the present application have conducted various test studies, and will be described in detail later. When a load is applied to the tubular frame body having a rectangular cross section due to an external load and bending deformation, the compression direction is applied when the load is applied. The first surface portion on which the force acts starts to deform inward of the frame body along the load input direction, and the surface portion adjacent to the first surface portion swells outward of the frame body along with this deformation. It has been found that out-of-plane deformation occurs, the second surface portion on which a tensile force acts when a load is applied is deformed inward of the frame body, and the frame body is bent and deformed to buckle.

かかる知見によれば、外部から荷重が作用し得るフレーム本体では、フレーム本体の内方側への第1面部の曲げ変形に伴って変形する該第1面部に隣接する面部の面外変形を抑制することができれば、フレーム本体全体の曲げ変形を有効に抑制することができ、フレーム本体の曲げ抗力を高めることができると考えられる。   According to such knowledge, in the frame main body to which a load can be applied from the outside, the out-of-plane deformation of the surface portion adjacent to the first surface portion that is deformed with the bending deformation of the first surface portion toward the inner side of the frame main body is suppressed. If it is possible, the bending deformation of the entire frame body can be effectively suppressed, and the bending resistance of the frame body can be increased.

その場合に、外部から荷重が作用し得るフレーム本体の第1面部に隣接する面部に、前記特許文献1に開示されるような、フレーム本体の長手方向に延びる複数の閉断面部を形成するように補強部材を取り付けることが考えられる。かかる場合には、補強部材によってフレーム本体全体の剛性を高めて曲げ抗力を高めることができるものの、フレーム本体の第1面部に外部から荷重が作用する際に、フレーム本体の長手方向に延びる閉断面部がフレーム本体の第1面部に隣接する面部の面外変形に余り役立たず、フレーム本体の第1面部に隣接する面部と閉断面部とがともにフレーム本体の外方側へ膨らんで面外変形を生じる畏れがある。   In that case, a plurality of closed cross sections extending in the longitudinal direction of the frame body as disclosed in Patent Document 1 are formed on a surface portion adjacent to the first surface portion of the frame body to which a load can act from the outside. It is conceivable to attach a reinforcing member to the. In such a case, although the rigidity of the entire frame body can be increased by the reinforcing member and the bending resistance can be increased, the closed cross section extending in the longitudinal direction of the frame body when a load acts on the first surface portion of the frame body from the outside. The part is not very useful for the out-of-plane deformation of the surface part adjacent to the first surface part of the frame body, and the surface part adjacent to the first surface part of the frame body and the closed cross-section part both bulge outward from the frame body and are deformed out of plane. There is a drown that produces.

これに対して、フレーム本体の内部に、該フレーム本体の長手方向に対して所定角度傾斜した方向に延びる複数の閉断面部を形成するように補強部材を取り付けることが考えられる。この場合は、閉断面部がフレーム本体の長手方向に対して所定角度傾斜した方向に延びるように補強部材が取り付けられていることから、閉断面部がフレーム本体の長手方向に延びるように補強部材を取り付けた場合に比べて、フレーム本体の第1面部に隣接する面部が面外変形することを抑制することができる。   On the other hand, it is conceivable that the reinforcing member is attached inside the frame body so as to form a plurality of closed cross sections extending in a direction inclined by a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the frame body. In this case, since the reinforcing member is attached so that the closed cross-section portion extends in a direction inclined by a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the frame body, the reinforcing member so that the closed cross-section portion extends in the longitudinal direction of the frame body. Compared with the case where the is attached, it is possible to suppress the surface portion adjacent to the first surface portion of the frame body from being deformed out of plane.

しかしながら、フレーム本体の第1面部に隣接する面部の面外変形は、フレーム本体の長手方向の一部において外方側へ膨らみ、その外方側へ膨らんだ部分のフレーム本体の長手方向の両端部に面外変形の起点が存在することから、フレーム本体の第1面部に隣接する面部に、該フレーム本体の長手方向に対して所定角度傾斜した方向に延びる複数の閉断面部を形成するように補強部材を取り付けた場合には、フレーム本体の第1面部に隣接する面部と補強部材とが離間した閉断面部を起点としてフレーム本体の面外変形が生じる畏れがある。   However, the out-of-plane deformation of the surface portion adjacent to the first surface portion of the frame body bulges outward in a part of the longitudinal direction of the frame body, and both longitudinal end portions of the frame body bulge outward Since there is an origin of out-of-plane deformation, a plurality of closed cross-section portions extending in a direction inclined by a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the frame body are formed on the surface portion adjacent to the first surface portion of the frame body. When the reinforcing member is attached, the frame main body may be deformed out of plane starting from a closed cross-sectional portion where the reinforcing member is separated from the surface portion adjacent to the first surface portion of the frame main body.

そこで、この発明は、前記技術的課題に鑑みてなされたものであり、フレーム本体の面外変形を抑制することができるとともにフレーム本体の面外変形の起点をなくし、フレーム本体の曲げ抗力を高めることができる車体用フレーム構造を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above technical problem, and can suppress the out-of-plane deformation of the frame main body, eliminate the starting point of the out-of-plane deformation of the frame main body, and increase the bending resistance of the frame main body. An object of the present invention is to provide a vehicle body frame structure that can be used.

このため、本願の請求項1に係る車体用フレーム構造は、外部から荷重が作用し得る管状のフレーム本体の内部に、該フレーム本体の長手方向に沿って補強部材が取り付けられた車両用フレーム構造であって、前記フレーム本体は、外部から荷重が作用した時に圧縮方向の力が作用する第1面部と、引張方向の力が作用する第2面部と、該第1面部と第2面部との間に位置し、該第1面部と該第2面部との間でそれぞれ角部を形成する第3面部と、を有し、前記補強部材は、前記第3面部から離間した状態で該第3面部に沿って延在する基部と、該基部から該第3面部に向けて突出して該第3面部と当接し、少なくとも一部が該第3面部と結合される複数の凸部とを有し、前記フレーム本体の第1面部と第3面部との間の角部を含む領域に取り付けられ、前記複数の凸部は、隣り合う凸部との間に形成された溝部が前記フレーム本体の長手方向に対して所定角度傾斜して網目状に形成されるように設けられ、前記溝部によって前記フレーム本体と前記補強部材の間に形成された網目状の空間部に、前記フレーム本体と前記補強部材とを接着する接着剤が充填されている、ことを特徴とする。   For this reason, the vehicle body frame structure according to claim 1 of the present application has a vehicle frame structure in which a reinforcing member is attached along the longitudinal direction of the frame body inside a tubular frame body to which a load can act from the outside. The frame body includes a first surface portion on which a force in the compression direction acts when a load is applied from the outside, a second surface portion on which a force in the tensile direction acts, and the first surface portion and the second surface portion. A third surface portion that forms a corner portion between the first surface portion and the second surface portion, and the reinforcing member is spaced apart from the third surface portion. A base portion extending along the surface portion, and a plurality of convex portions protruding from the base portion toward the third surface portion and abutting against the third surface portion, at least a part of which is coupled to the third surface portion And an area including a corner between the first surface portion and the third surface portion of the frame body. The plurality of protrusions are provided such that a groove formed between adjacent protrusions is formed in a mesh shape inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the frame body, The network space formed between the frame main body and the reinforcing member is filled with an adhesive that bonds the frame main body and the reinforcing member.

また、本願の請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記接着剤は、所定温度に加熱することにより発泡する熱硬化性接着剤であり、所定厚さを有するシート状に形成され、前記フレーム本体の第3面部と結合される凸部に対応して開口部が形成された状態で前記補強部材のフレーム本体側に重ね合わせて取り付けられている、ことを特徴とする。   The invention according to claim 2 of the present application is the invention according to claim 1, wherein the adhesive is a thermosetting adhesive that foams when heated to a predetermined temperature, and is formed into a sheet having a predetermined thickness. The reinforcing member is overlapped and attached to the frame main body side of the reinforcing member in a state where an opening is formed corresponding to the convex portion coupled to the third surface portion of the frame main body.

更に、本願の請求項3に係る発明は、請求項2に係る発明において、前記接着剤は、該接着剤の発泡前に、前記補強部材のフレーム本体側に重ね合わせて取り付けられ、前記溝部に対応して前記接着剤と前記フレーム本体との間に前記フレーム本体の長手方向に連続する網目状の空隙部が形成されている、ことを特徴とする。   Further, the invention according to claim 3 of the present application is the invention according to claim 2, wherein the adhesive is attached to the frame body side of the reinforcing member so as to overlap the groove before foaming of the adhesive. Correspondingly, a mesh-like void portion continuous in the longitudinal direction of the frame body is formed between the adhesive and the frame body.

また更に、本願の請求項4に係る発明は、請求項2又は請求項3に係る発明において、前記補強部材の第3面部と結合される凸部を除く凸部は、前記第3面部と結合される凸部よりも凸部の高さが低く形成され、前記接着剤を介して前記第3面部と当接し、該接着剤により前記第3面部と接着されている、ことを特徴とする。   Still further, the invention according to claim 4 of the present application is the invention according to claim 2 or claim 3, wherein the protrusions other than the protrusions combined with the third surface part of the reinforcing member are connected to the third surface part. The height of the convex portion is lower than the convex portion to be formed, and is in contact with the third surface portion via the adhesive, and is bonded to the third surface portion by the adhesive.

本願の請求項1に係る車体用フレーム構造によれば、フレーム本体と補強部材との間に形成されフレーム本体の長手方向に対して所定角度傾斜した網目状の空間部によってフレーム本体が外方側に膨らんで面外変形することを抑制することができるとともに、接着剤を介してフレーム本体と補強部材との間の空間部に相当する部位がフレーム本体に拘束されることになるのでフレーム本体の面外変形の起点をなくし、フレーム本体の曲げ抗力を高めることができる。   According to the vehicle body frame structure according to claim 1 of the present application, the frame body is formed on the outer side by the mesh-shaped space portion formed between the frame body and the reinforcing member and inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the frame body. And the deformation corresponding to the space between the frame main body and the reinforcing member is constrained by the frame main body through the adhesive. The origin of out-of-plane deformation can be eliminated and the bending resistance of the frame body can be increased.

また、本願の請求項2に係る発明によれば、接着剤は、所定厚さを有するシート状に形成され、フレーム本体の第3面部と結合される凸部に対応して開口部が形成された状態で補強部材のフレーム本体側に重ね合わせて取り付けられていることにより、接着剤を補強部材に塗布する必要なしに比較的容易に接着剤を補強部材に取り付けることができるとともに、開口部を通じて凸部とフレーム本体とを結合することができ、補強部材を所定位置に精度良く配置することができる。また、接着剤は、所定温度に加熱することにより発泡する熱硬化性接着剤であるので、熱乾燥工程において、結合された補強部材とフレーム本体との間で接着剤を発泡させ、フレーム本体と補強部材とを確実に接着することができる。   Further, according to the invention according to claim 2 of the present application, the adhesive is formed in a sheet shape having a predetermined thickness, and an opening is formed corresponding to the convex portion coupled to the third surface portion of the frame body. In this state, it is possible to attach the adhesive to the reinforcing member relatively easily without having to apply the adhesive to the reinforcing member, and through the opening. The convex portion and the frame main body can be coupled, and the reinforcing member can be accurately arranged at a predetermined position. In addition, since the adhesive is a thermosetting adhesive that foams when heated to a predetermined temperature, the adhesive is foamed between the bonded reinforcing member and the frame body in the heat drying step, and the frame body The reinforcing member can be securely bonded.

更に、本願の請求項3に係る発明によれば、接着剤は、発泡前に、補強部材のフレーム本体側に重ね合わせて取り付けられ、溝部に対応して接着剤とフレーム本体との間にフレーム本体の長手方向に連続する網目状の空隙部が形成されていることにより、フレーム本体と補強部材の一部の凸部とを結合した後に電着塗装工程を行う場合に、電着液がフレーム本体と補強部材との間に入り込むことができ、耐食性の向上を図ることが可能である。   Furthermore, according to the invention according to claim 3 of the present application, the adhesive is attached to the frame body side of the reinforcing member so as to overlap before foaming, and the frame is disposed between the adhesive and the frame body corresponding to the groove portion. By forming a mesh-like void that is continuous in the longitudinal direction of the main body, when the electrodeposition coating process is performed after the frame main body and some convex portions of the reinforcing member are combined, It is possible to enter between the main body and the reinforcing member, and it is possible to improve the corrosion resistance.

また更に、本願の請求項4に係る発明によれば、補強部材の第3面部と結合される凸部を除く凸部は、第3面部と結合される凸部よりも凸部の高さが低く形成され、接着剤を介して第3面部と当接し、接着剤により第3面部と接着されていることにより、補強部材とフレーム本体との結合力を高めることができ、前記効果をより有効に奏することができる。   Furthermore, according to the invention according to claim 4 of the present application, the height of the convex portion excluding the convex portion combined with the third surface portion of the reinforcing member is higher than that of the convex portion combined with the third surface portion. It is formed low, abuts against the third surface portion via an adhesive, and is bonded to the third surface portion with an adhesive, so that the bonding force between the reinforcing member and the frame body can be increased, and the above effect is more effective. Can be played.

本発明の第1の実施形態に係る車両用フレーム構造を適用した車体フレームを示す斜視図である。1 is a perspective view showing a vehicle body frame to which a vehicle frame structure according to a first embodiment of the present invention is applied. 図1におけるY2A−Y2A線及びY2B−Y2B線に沿った車体フレームの断面図である。It is sectional drawing of the vehicle body frame which followed the Y2A-Y2A line | wire and Y2B-Y2B line | wire in FIG. 図2におけるY3−Y3線に沿った車体フレームの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the vehicle body frame taken along line Y3-Y3 in FIG. 補強部材の凸部を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the convex part of a reinforcement member. 補強部材に取り付けられた接着剤が発泡する前の車体フレームの断面図である。It is sectional drawing of the vehicle body frame before the adhesive agent attached to the reinforcement member foams. フレーム本体と補強部材とにより構成された構造体を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the structure comprised by the frame main body and the reinforcement member. 車体フレームに荷重を負荷する圧子の下降ストロークに対する曲げ荷重の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the bending load with respect to the downward stroke of the indenter which loads a vehicle body frame. 本発明の第2の実施形態に係る車両用フレーム構造を適用した車体フレームを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the vehicle body frame to which the frame structure for vehicles which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is applied. 図8におけるY9−Y9線に沿った車体フレームの断面図である。It is sectional drawing of the vehicle body frame along the Y9-Y9 line in FIG. 車体フレームの曲げ変形挙動を解析するためのシミュレーションについて説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the simulation for analyzing the bending deformation behavior of a vehicle body frame. 車体フレームの曲げ変形挙動をシミュレーション解析した結果を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the result of having analyzed the bending deformation behavior of the vehicle body frame by simulation. 図11における車体フレームの屈曲部の断面を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a cross section of a bent portion of the vehicle body frame in FIG. 11. 車体フレームに荷重を負荷する圧子の下降ストロークと該荷重に対する反力との関係、及び圧子の下降ストロークとエネルギー吸収量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the downward stroke of the indenter which loads a vehicle body frame, and the reaction force with respect to this load, and the relationship between the downward stroke of an indenter, and energy absorption amount.

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、「上」、「下」、「右」、「左」およびそれらの用語を含む別の用語など特定の方向を意味する用語を使用するが、それらの使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following description, terms that mean a specific direction such as “up”, “down”, “right”, “left” and other terms including those terms are used. In order to facilitate understanding of the referenced invention, the technical scope of the present invention is not limited by the meaning of these terms.

本願発明者等は、管状のフレーム本体の内部に、該フレーム本体の長手方向に沿って補強部材が取り付けられた車両用フレーム構造において、フレーム本体の曲げ抗力を高めることができる車両用フレーム構造の開発にあたり、先ず、管状の車体フレームに外部から曲げ荷重を入力して車体フレームが曲げ変形する際の変形挙動について、CAE(Computer Aided Enginnering)によるシミュレーション解析を行った。   The inventors of the present application provide a vehicle frame structure in which a reinforcing member is attached to the inside of the tubular frame body along the longitudinal direction of the frame body. In the development, first, a simulation analysis by CAE (Computer Aided Engineering) was performed on the deformation behavior when the bending force is applied to the tubular body frame from the outside.

図10は、管状の車体フレームの曲げ変形挙動を解析するためのシミュレーションについて説明するための説明図であり、図10(a)は、車体フレームの曲げ変形挙動を解析するのに用いたモデルを示す図、図10(b)は、車体フレームに荷重が付加されて車体フレームが湾曲した状態を示す図、図11は、車体フレームの曲げ変形挙動をシミュレーション解析した結果を示す斜視図、図12は、図11における車体フレームの屈曲部の断面を示す断面図である。なお、図11では、車体フレームの各部の変形量の大小を色の濃淡で表し、変形量が大きいほど濃い色で表している。また、図11及び図12では、車体フレームの曲げ変形の進行状態を(a)、(b)、(c)、(d)の順に表しており、後述する図13に示す圧子の下降ストロークがS、S、S、Sの場合を順に示している。 FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a simulation for analyzing the bending deformation behavior of the tubular body frame. FIG. 10A shows a model used for analyzing the bending deformation behavior of the body frame. FIG. 10B is a diagram illustrating a state where a load is applied to the vehicle body frame and the vehicle body frame is bent, and FIG. 11 is a perspective view illustrating a result of simulation analysis of the bending deformation behavior of the vehicle body frame. FIG. 12 is a cross-sectional view showing a cross section of a bent portion of the body frame in FIG. 11. In FIG. 11, the amount of deformation of each part of the body frame is represented by shades of color, and the larger the amount of deformation, the darker the color. 11 and 12 show the progress of bending deformation of the body frame in the order of (a), (b), (c), and (d), and the descending stroke of the indenter shown in FIG. The cases of S 0 , S 1 , S 2 and S 3 are shown in order.

このシミュレーションでは、管状の車体フレームとして、図11及び図12に示すように、上面部200aと、上面部200aと離間した状態で上面部200aと平行に設けられる下面部200bと、上面部200aと下面部200bとに隣接し上面部200aと下面部200bとの間に位置する両側の側面部200c、すなわち図11及び図12において上面部200aの右側端部と下面部200bの右側端部との間に位置する右側面部200c及び上面部200aの左側端部と下面部200bの左側端部との間に位置する左側面部200cとを有し、略矩形閉断面状に形成した管状のフレーム本体200をモデルとして用い、この車体フレームに外部から曲げ荷重を付加して車体フレームが曲げ変形する際の変形挙動をシミュレーション解析した。   In this simulation, as shown in FIGS. 11 and 12, as a tubular body frame, an upper surface portion 200a, a lower surface portion 200b provided in parallel with the upper surface portion 200a in a state of being separated from the upper surface portion 200a, and an upper surface portion 200a The side portions 200c on both sides adjacent to the lower surface portion 200b and located between the upper surface portion 200a and the lower surface portion 200b, that is, the right end portion of the upper surface portion 200a and the right end portion of the lower surface portion 200b in FIGS. A tubular frame body 200 having a right side surface portion 200c positioned between them and a left side surface portion 200c positioned between a left end portion of the upper surface portion 200a and a left end portion of the lower surface portion 200b, and having a substantially rectangular closed cross section. As a model, a bending load is applied to this body frame from outside to simulate the deformation behavior when the body frame is bent and deformed It was analyzed.

具体的には、図10(a)に示すように、所定長さX1を有するフレーム本体200を、この長さX1より短い所定距離X2だけ離間させた2つの固定点201で支持させ、2つの固定点201の中間位置に対応するフレーム本体200の上面部200aの長手方向における中央部分P1に上方から圧子202を一定速度で下降させ、圧子202を介して、車両の側突時に外部から作用される荷重を模擬した荷重Fをフレーム本体200に付加して、車体フレームの曲げ変形挙動を調べた。   Specifically, as shown in FIG. 10 (a), a frame main body 200 having a predetermined length X1 is supported by two fixing points 201 separated by a predetermined distance X2 shorter than the length X1. The indenter 202 is lowered at a constant speed from above to the central portion P1 in the longitudinal direction of the upper surface portion 200a of the frame body 200 corresponding to the intermediate position of the fixed point 201, and is acted from the outside via the indenter 202 at the time of a side collision of the vehicle. A load F simulating the load to be applied was applied to the frame body 200, and the bending deformation behavior of the body frame was examined.

このようにして車体フレームに外部から荷重Fが付加される場合、図10(b)に示すように、フレーム本体200は下側に凸状に湾曲して変形し、フレーム本体200は、上面部200aでは長手方向両端から圧縮方向の力が作用して圧縮応力が生じ、下面部200bでは長手方向両端から引張方向の力が作用して引張応力が生じることとなる。また、側面部200cには、中立軸210より上面部200a側では圧縮応力が生じ、中立軸210より下面部200b側では引張応力が生じることとなる。   When the load F is applied to the vehicle body frame from the outside in this way, as shown in FIG. 10B, the frame main body 200 is bent and deformed downward, and the frame main body 200 has an upper surface portion. In 200a, a compressive stress is applied from both ends in the longitudinal direction to generate a compressive stress, and in the lower surface portion 200b, a tensile force is applied from both ends in the longitudinal direction to generate a tensile stress. Further, in the side surface portion 200c, compressive stress is generated on the upper surface portion 200a side from the neutral shaft 210, and tensile stress is generated on the lower surface portion 200b side from the neutral shaft 210.

図13は、車体フレームに荷重を付加する圧子の下降ストロークと該荷重に対する反力との関係、及び圧子の下降ストロークとエネルギー吸収量との関係を示すグラフであり、図13では、圧子202がフレーム本体200の上面部200aに接触した位置からフレーム本体200の曲げ変形とともに下降する圧子202の下降ストロークを横軸にとり、荷重Fに対する反力F’を左側縦軸にとって表示し、エネルギー吸収量EAを右側縦軸にとって表示している。エネルギー吸収量EAは、フレーム本体200が曲げ変形されることにより吸収できるエネルギーであり、荷重Fに対する反力F’と圧子202の下降ストロークとの積で表されるものである。   FIG. 13 is a graph showing the relationship between the descending stroke of the indenter that applies a load to the vehicle body frame and the reaction force against the load, and the relationship between the descending stroke of the indenter and the amount of energy absorption. In FIG. The descending stroke of the indenter 202 descending with bending deformation of the frame main body 200 from the position in contact with the upper surface portion 200a of the frame main body 200 is shown on the horizontal axis, the reaction force F ′ against the load F is displayed on the left vertical axis, and the energy absorption amount EA Is shown on the right vertical axis. The energy absorption amount EA is energy that can be absorbed when the frame body 200 is bent and deformed, and is represented by the product of the reaction force F ′ with respect to the load F and the downward stroke of the indenter 202.

図11から図13を参照して、シミュレーション解析による車体フレームの曲げ変形挙動について説明する。   The bending deformation behavior of the vehicle body frame by simulation analysis will be described with reference to FIGS.

図11及び図12の(a)に示すように、圧子202がフレーム本体200の上方から下降し、圧子202が上面部200aに接触した位置である圧子の下降ストロークがSの場合、フレーム本体200において、上面部200aと側面部200cとの間に形成される角部200dの頂点P2は、下面部200bと側面部200cとの間に形成される角部200eの頂点P3の略垂直方向上方側に位置している。なお、これら頂点P2、P3は、フレーム本体200が曲げ変形する際の屈曲部、すなわち中央部分P1を有する断面における角部200d、200eの頂点を表している。 As shown in (a) of FIG. 11 and FIG. 12, the indenter 202 is lowered from above the frame body 200, when downward stroke of the indenter indenter 202 is positioned in contact with the upper surface portion 200a is S 0, the frame body 200, the vertex P2 of the corner portion 200d formed between the upper surface portion 200a and the side surface portion 200c is substantially above the vertex P3 of the corner portion 200e formed between the lower surface portion 200b and the side surface portion 200c. Located on the side. Note that these vertices P2 and P3 represent the vertices of the corners 200d and 200e in the cross section having the center portion P1 when the frame body 200 is bent and deformed.

この状態から圧子202を下方へ移動し、フレーム本体200に荷重Fを付加すると、図13に示すように、圧子202の下降ストロークが大きくなるにつれて荷重Fに対する反力F’が大きくなり、フレーム本体200が下側に凸状に湾曲して変形され、フレーム本体200は、上面部200aで圧縮方向の力が作用し、下面部200bで引張方向の力が作用し、荷重Fが付加される中央部分P1から曲げ変形される。   When the indenter 202 is moved downward from this state and a load F is applied to the frame main body 200, the reaction force F ′ against the load F increases as the descending stroke of the indenter 202 increases as shown in FIG. The frame body 200 is deformed by being curved downwardly, and the frame main body 200 is subjected to a compression direction force on the upper surface portion 200a, a tensile force on the lower surface portion 200b, and a center to which a load F is applied. The portion P1 is bent and deformed.

そして、圧子202の下降ストロークがSの場合に荷重Fに対する反力F’が最大となり、図11及び図12の(b)に示すように、フレーム本体200は下側に凸状に湾曲して変形されるとともに管状のフレーム本体200の内方側へ変形され、この変形に伴って上面部200aに隣接する側面部200cが断面方向における外方側に膨らんで面外変形を生じ、角部200eの頂点P3に対して角部200dの頂点P2が略垂直方向から外方側に傾斜し、図11における変形箇所αで示すように、角部200dに変形量の大きい部分が生じる。また、図12(b)に示すように、この変形に伴って下面部200bがフレーム本体200の内方側に変位している。 Then, the reaction force F 'is maximized with respect to the load F when downward stroke of the indenter 202 is S 1, as shown in (b) of FIG. 11 and FIG. 12, the frame body 200 is curved in a convex shape on the lower side And is deformed inwardly of the tubular frame body 200, and along with this deformation, the side surface portion 200c adjacent to the upper surface portion 200a swells outward in the cross-sectional direction to cause out-of-plane deformation. The vertex P2 of the corner portion 200d is inclined outward from the substantially vertical direction with respect to the vertex P3 of 200e, and a portion having a large deformation amount is generated in the corner portion 200d as indicated by a deformation portion α in FIG. Further, as shown in FIG. 12B, the lower surface portion 200 b is displaced inward of the frame main body 200 with this deformation.

このフレーム本体200の上面部200aに隣接する側面部200cの面外変形は、フレーム本体200の長手方向の一部において、具体的にはフレーム本体200の長手方向の中央部分においてのみ外方側へ膨らみ、その外方側へ膨らんだ部分のフレーム本体200の長手方向の両端部に、図11における変形箇所βで示すように側面部200cが折れ曲がって変形された面外変形の起点(谷になる部分)が存在している。   The out-of-plane deformation of the side surface portion 200c adjacent to the upper surface portion 200a of the frame main body 200 is outward only in a part of the frame main body 200 in the longitudinal direction, specifically, only in the central portion of the frame main body 200 in the longitudinal direction. The origin of out-of-plane deformation (becomes a trough) where the side surface portion 200c is bent and deformed at both ends in the longitudinal direction of the frame body 200 at the portion of the frame body 200 that bulges and bulges outward. Part) exists.

さらに圧子202の下降ストロークが大きくなると、図13に示すように、圧子202の下降ストロークに伴って荷重Fに対する反力F’が小さくなり、図11及び図12の(c)及び(d)に示すように、フレーム本体200はさらに曲げ変形され、上面部200aがフレーム本体200の内方側へさらに変形され、この変形に伴って側面部200cがフレーム本体200の長手方向と直交する直交断面方向における外方側へさらに膨らんで面外変形を生じるとともに、下面部200dがフレーム本体200の内方側へさらに変位し、フレーム本体200が曲げ変形して座屈している。   When the descending stroke of the indenter 202 is further increased, as shown in FIG. 13, the reaction force F ′ with respect to the load F is decreased along with the descending stroke of the indenter 202, as shown in FIGS. 11 and 12 (c) and (d). As shown, the frame body 200 is further bent and deformed, the upper surface portion 200a is further deformed inwardly of the frame body 200, and along with this deformation, the side surface portion 200c is orthogonal to the longitudinal direction of the frame body 200. Further, the lower surface portion 200d is further displaced toward the inner side of the frame body 200, and the frame body 200 is bent and deformed and buckled.

このシミュレーション解析結果から、本願発明者等は、矩形断面の管状のフレーム本体に外部から荷重が作用して曲げ変形する場合、荷重が作用した時に圧縮方向の力が作用する第1面部(上面部)が荷重の入力方向に沿ってフレーム本体の内方側へ変形し始め、この変形に伴って該第1面部に隣接する面部(側面部)がフレーム本体の外方側に膨らんで面外変形を生じるとともに、荷重が作用した時に引張方向の力が作用する第2面部(下面部)がフレーム本体の内方側へ変形し、フレーム本体が曲げ変形して座屈することを見出した。   From this simulation analysis result, the inventors of the present application have found that when a load is applied to the tubular frame body having a rectangular cross section from the outside to bend and deform, a first surface portion (upper surface portion) on which a force in the compression direction acts when the load is applied. ) Begins to deform toward the inward side of the frame body along the input direction of the load, and along with this deformation, the surface portion (side surface portion) adjacent to the first surface portion swells outward from the frame body and deforms out of plane. It was found that the second surface portion (lower surface portion) on which a force in the tensile direction acts when a load is applied is deformed inward of the frame body, and the frame body is bent and deformed to buckle.

なお、本願発明者等は、前述したシミュレーション解析に加えて、矩形断面の管状に形成した実際の車体フレームについても同様に、車体フレームに外部から荷重を作用して曲げ変形する際の変形挙動を調べる実験を行ったが、かかる実験においても、前述したシミュレーション解析結果と略同様の結果が得られた。また、本願発明者等は、後述するように、比較例1、比較例2、実施例の車体フレームについてもそれぞれ実際の車体フレームを作成して同様に変形挙動を調べる実験を行った。   In addition to the above-described simulation analysis, the inventors of the present application also applied to the actual vehicle body frame formed into a rectangular cross-section tube in the same manner as the deformation behavior when the vehicle body frame is bent and deformed by applying a load from the outside. An experiment was conducted, and in this experiment as well, a result almost similar to the simulation analysis result described above was obtained. In addition, as described later, the inventors of the present application conducted experiments for preparing the actual vehicle body frames and examining the deformation behavior in the same manner for the vehicle body frames of Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Example.

そこで、これらシミュレーション解析結果及び実験結果に基づいて、外部から荷重が作用し得るフレーム本体では、フレーム本体の内方側への第1面部の曲げ変形に伴って変形する該第1面部に隣接する面部の面外変形を抑制することができれば、フレーム本体全体の曲げ変形を有効に抑制することができ、フレーム本体の曲げ抗力を高めることができると考えられる。   Therefore, on the basis of these simulation analysis results and experimental results, the frame main body to which a load can be applied from the outside is adjacent to the first surface portion that is deformed in accordance with the bending deformation of the first surface portion toward the inner side of the frame main body. If the out-of-plane deformation of the surface portion can be suppressed, the bending deformation of the entire frame body can be effectively suppressed, and the bending resistance of the frame body can be increased.

以下、本発明の実施形態に係る車両用フレーム構造について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る車両用フレーム構造を適用した車体フレームを示す斜視図、図2は、図1におけるY2A−Y2A線及びY2B−Y2B線に沿った車体フレームの断面図、図3は、図2におけるY3−Y3線に沿った車体フレームの断面図である。なお、図1及び後述する図8では、フレーム本体内の補強部材を明瞭に図示するため、フレーム本体と補強部材を接着する接着剤を省略するとともにフレーム本体を一点鎖線で示し、これを透過状態で示している。
Hereinafter, a vehicle frame structure according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a perspective view showing a vehicle body frame to which the vehicle frame structure according to the first embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is a view of the vehicle body frame taken along lines Y2A-Y2A and Y2B-Y2B in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the vehicle body frame taken along line Y3-Y3 in FIG. In FIG. 1 and FIG. 8 to be described later, in order to clearly show the reinforcing member in the frame main body, the adhesive for bonding the frame main body and the reinforcing member is omitted and the frame main body is indicated by a one-dot chain line, which is in a transparent state. Is shown.

図1から図3に示すように、本発明の第1の実施形態に係る車両用フレーム構造を適用した車体フレーム1は、略矩形断面の管状のフレーム本体10と、フレーム本体10の長手方向に沿ってフレーム本体10の内部に取り付けられるフレーム本体10を補強するための補強部材20とを有している。   As shown in FIGS. 1 to 3, a vehicle body frame 1 to which the vehicle frame structure according to the first embodiment of the present invention is applied includes a tubular frame body 10 having a substantially rectangular cross section, and a longitudinal direction of the frame body 10. And a reinforcing member 20 for reinforcing the frame body 10 attached to the inside of the frame body 10.

フレーム本体10は、鋼板などの金属製の板状素材を断面ハット状にプレス加工して得られる第1の板状部材11と、鋼板などの金属製の板状素材でなる第2の板状部材12とから構成され、第1の板状部材11は、略平面状に形成される底面部11aと、底面部11aの両側において底面部11aから略垂直方向に延びる側面部11bと、側面部11bから略直角方向に外側に延びるフランジ部11cとを備え、第2の板状部材12は、略平面状に形成される平面部12aを備えている。   The frame body 10 includes a first plate member 11 obtained by pressing a metal plate material such as a steel plate into a cross-sectional hat shape, and a second plate shape made of a metal plate material such as a steel plate. The first plate-like member 11 includes a bottom surface portion 11a formed in a substantially planar shape, a side surface portion 11b extending from the bottom surface portion 11a in a substantially vertical direction on both sides of the bottom surface portion 11a, and a side surface portion. 11b, and a flange portion 11c extending outward in a substantially right angle direction, and the second plate member 12 includes a flat portion 12a formed in a substantially flat shape.

フレーム本体10は、第1の板状部材11と第2の板状部材12とが、第1の板状部材11のフランジ部11cを第2の板状部材12の平面部12aに重ね合わせてスポット溶接で接合することにより接合され、略矩形閉断面状に形成されている。これにより、フレーム本体10では、第1の板状部材11の底面部11aと側面部11bとの間に略直角をなす角部10aが形成され、第1の板状部材11の側面部11bと第2の板状部材12の平面部12aとの間に略直角をなす角部10bが形成されている。   In the frame main body 10, the first plate-like member 11 and the second plate-like member 12 overlap the flange portion 11 c of the first plate-like member 11 with the flat portion 12 a of the second plate-like member 12. They are joined by spot welding to form a substantially rectangular closed cross section. Thereby, in the frame main body 10, a corner portion 10 a that is substantially perpendicular to the bottom surface portion 11 a and the side surface portion 11 b of the first plate member 11 is formed, and the side surface portion 11 b of the first plate member 11 is A corner portion 10 b that is substantially perpendicular to the flat portion 12 a of the second plate member 12 is formed.

フレーム本体10の内部に取り付けられる補強部材20もまた、鋼板などの金属製の板状素材をプレス加工して得られるものであり、フレーム本体10の長手方向に沿ってフレーム本体10の第1の板状部材11の両側の側面部11bにそれぞれ取り付けられ、フレーム本体10の角部10aを含む領域においてフレーム本体10の内周側を覆うように配設されている。なお、補強部材20として、亜鉛メッキ鋼板などを用いることも可能である。   The reinforcing member 20 attached to the inside of the frame main body 10 is also obtained by pressing a metal plate-like material such as a steel plate, and the first main body of the frame main body 10 along the longitudinal direction of the frame main body 10 is obtained. The plate-like member 11 is attached to the side portions 11b on both sides of the plate-like member 11, and is disposed so as to cover the inner peripheral side of the frame body 10 in a region including the corner portion 10a of the frame body 10. Note that a galvanized steel sheet or the like can be used as the reinforcing member 20.

各補強部材20は、フレーム本体10の第1の板状部材11の側面部11bから所定距離離間した状態で側面部11bに沿って延在する基部21と、基部21と一体的に形成され、基部21から側面部11bに向けて突出して四角錐台状に形成される複数の凸部22とを有している。   Each reinforcing member 20 is formed integrally with the base portion 21 and a base portion 21 extending along the side surface portion 11b while being separated from the side surface portion 11b of the first plate-like member 11 of the frame body 10 by a predetermined distance. It has the some convex part 22 which protrudes toward the side part 11b from the base 21, and is formed in square frustum shape.

図4は、補強部材の凸部を説明するための説明図であり、補強部材の要部を示す正面図である。図4に示すように、複数の凸部22は、頂面部22aが四角形である四角錐台状に形成され、フレーム本体10の長手方向及び該長手方向に直交する方向(直交断面方向)において周期的に配列されている。   FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a convex portion of the reinforcing member, and is a front view showing a main part of the reinforcing member. As shown in FIG. 4, the plurality of convex portions 22 are formed in a quadrangular pyramid shape in which the top surface portion 22 a is a quadrangle, and have a period in the longitudinal direction of the frame body 10 and the direction orthogonal to the longitudinal direction (orthogonal cross-sectional direction). Are arranged.

複数の凸部22はそれぞれ、頂面部22aの四角形の対角線がフレーム本体10の長手方向及び直交断面方向と平行になるように配置され、フレーム本体10の長手方向に隣り合う凸部22が互いにフレーム本体10の直交断面方向に重なりL1を有するとともに、フレーム本体10の直交断面方向に隣り合う凸部22が互いにフレーム本体10の長手方向に重なりL2を有している。   Each of the plurality of convex portions 22 is arranged such that the square diagonal line of the top surface portion 22a is parallel to the longitudinal direction and the orthogonal cross-sectional direction of the frame main body 10, and the convex portions 22 adjacent in the longitudinal direction of the frame main body 10 are mutually framed. The main body 10 has an overlap L1 in the orthogonal cross-sectional direction, and the protrusions 22 adjacent to each other in the orthogonal cross-sectional direction of the frame main body 10 have an overlap L2 in the longitudinal direction of the frame main body 10.

複数の凸部22はまた、隣り合う凸部22との間に基部21と凸部22の側面部22bとによって形成される溝部25が、フレーム本体10の長手方向に対して所定角度、本実施形態では45度傾斜して網目状に形成されるように設けられている。すなわち、複数の凸部22は、フレーム本体10の長手方向及び直交断面方向に直線状に連続した溝部25が形成されないように設けられている。   The plurality of convex portions 22 are also formed in such a manner that the groove portion 25 formed by the base portion 21 and the side surface portion 22b of the convex portion 22 between the adjacent convex portions 22 has a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the frame body 10. In the form, it is provided so as to be inclined and formed in a mesh shape. That is, the plurality of convex portions 22 are provided so that the groove portions 25 that are linearly continuous in the longitudinal direction and the orthogonal cross-sectional direction of the frame body 10 are not formed.

本実施形態では、図1において符号SWを付して黒丸(●)印で示す位置にある一部の凸部22が、フレーム本体10の第1の板状部材11の側面部11bと当接して側面部11bと仮止め溶接されて結合され、側面部11bと結合される凸部22を除く凸部22が、接着剤27を介して側面部11bと当接し、接着剤27により側面部11bに接着されている。   In the present embodiment, a part of the convex portions 22 at the positions indicated by the black circles (●) marked with the symbol SW in FIG. 1 abuts on the side surface portion 11 b of the first plate-like member 11 of the frame body 10. The convex portions 22 except for the convex portions 22 that are temporarily bonded and joined to the side surface portion 11b and joined to the side surface portion 11b abut against the side surface portion 11b via the adhesive 27, and the side surface portion 11b is bonded by the adhesive 27. It is glued to.

図3では、側面部11bと結合される凸部22を符号22Aで示し、接着剤27により側面部11bに接着される凸部22を符号22Bで示している。図3に示すように、凸部22A及び22Bはそれぞれ、基部21からの高さがH及びHであり、側面部11bと結合される凸部22Aを除く凸部22Bは、側面部11bと結合される凸部22Aよりも凸部の高さが低く形成されている。 3, the convex part 22 couple | bonded with the side part 11b is shown with the code | symbol 22A, and the convex part 22 adhere | attached on the side part 11b with the adhesive agent 27 is shown with the code | symbol 22B. As shown in FIG. 3, the protrusions 22A and 22B have heights H A and H B from the base 21, respectively, and the protrusions 22B excluding the protrusions 22A coupled to the side surface part 11b have the side surface parts 11b. The height of the convex portion is formed lower than the convex portion 22 </ b> A coupled to.

接着剤27としては、所定温度に加熱することにより発泡する熱硬化性接着剤が用いられる。図2及び図3に示すように、接着剤27は、所定厚さを有するシート状に形成されたものが用いられ、該接着剤27は、発泡前に補強部材20に取り付けられ、所定温度に加熱することにより発泡してフレーム本体10と補強部材20との間に充填され、溝部25によってフレーム本体10と補強部材20との間にフレーム本体10の長手方向に対して45度傾斜して形成された網目状の空間部26に充填される。   As the adhesive 27, a thermosetting adhesive that foams when heated to a predetermined temperature is used. As shown in FIGS. 2 and 3, the adhesive 27 is formed in a sheet shape having a predetermined thickness, and the adhesive 27 is attached to the reinforcing member 20 before foaming, and is kept at a predetermined temperature. Foamed by heating and filled between the frame main body 10 and the reinforcing member 20, and inclined by 45 degrees with respect to the longitudinal direction of the frame main body 10 between the frame main body 10 and the reinforcing member 20 by the groove 25. The formed mesh-like space 26 is filled.

図5は、補強部材に取り付けられた接着剤が発泡する前の車体フレームの断面図であり、図2の(a)及び(b)に示す断面に対応する断面についてそれぞれ図5の(a)及び(b)に示している。図5に示すように、シート状に形成された接着剤27は、発泡前に補強部材20のフレーム本体10側に、具体的には基部21及び凸部22のフレーム本体10側に重ね合わせて取り付けられる。   FIG. 5 is a cross-sectional view of the vehicle body frame before the adhesive attached to the reinforcing member is foamed, and the cross-section corresponding to the cross-section shown in FIGS. 2A and 2B is shown in FIG. And (b). As shown in FIG. 5, the adhesive 27 formed in a sheet shape is superimposed on the frame body 10 side of the reinforcing member 20 before foaming, specifically, on the frame body 10 side of the base portion 21 and the convex portion 22. It is attached.

接着剤27はまた、フレーム本体10の第1の板状部材11の側面部11bと結合される凸部22に対応して開口部27aが形成され、該開口部27aは、側面部11bと結合される凸部22の頂面部22aを覆う部分が四角形状に開口して形成されている。   The adhesive 27 is also formed with an opening 27a corresponding to the convex portion 22 coupled to the side surface portion 11b of the first plate-like member 11 of the frame body 10, and the opening 27a is coupled to the side surface portion 11b. A portion covering the top surface portion 22a of the convex portion 22 is formed in a quadrangular shape.

このように、シート状に形成された接着剤27が、補強部材20のフレーム本体10側に重ね合わせて取り付けられることにより、接着剤27の発泡前には、溝部25によって接着剤27とフレーム本体10との間にフレーム本体10の長手方向に連続する網目状の空隙部28が形成されることとなる。   Thus, the adhesive 27 formed in a sheet shape is attached to the frame body 10 side of the reinforcing member 20 so that the adhesive 27 and the frame body are formed by the groove 25 before foaming of the adhesive 27. Thus, a mesh-like gap 28 that is continuous in the longitudinal direction of the frame main body 10 is formed between the two.

本実施形態では、接着剤27を補強部材20のフレーム本体10側に重ね合わせて取り付け、開口部27aを通じて補強部材20の凸部22を側面部11bに当接させた状態で、補強部材20をフレーム本体10の内部に配置し、凸部22と側面部11bを仮止め溶接して結合する。その後、熱乾燥工程を施すことにより接着剤27を発泡させて、フレーム本体10と補強部材20との間に接着剤27を充填させ、溝部25によって形成された網目状の空間部26に充填させ、フレーム本体10と補強部材20とを接着させる。   In the present embodiment, the adhesive member 27 is attached to the reinforcing member 20 so as to overlap the frame main body 10 side, and the reinforcing member 20 is attached in a state where the convex portion 22 of the reinforcing member 20 is brought into contact with the side surface portion 11b through the opening 27a. It arrange | positions inside the flame | frame main body 10, and the convex part 22 and the side part 11b are temporarily fixed-welded and couple | bonded. Thereafter, the adhesive 27 is foamed by performing a heat drying process, and the adhesive 27 is filled between the frame body 10 and the reinforcing member 20, and the mesh-like space portion 26 formed by the groove portion 25 is filled. The frame body 10 and the reinforcing member 20 are bonded.

また、補強部材20には、フレーム本体10の直交断面方向の上端部に平面状のフランジ部23が形成されており、該フランジ部23は、フレーム本体10の第1の板状部材11の底面部11aに沿って該底面部11aに取り付けられている。   Further, the reinforcing member 20 is formed with a planar flange portion 23 at the upper end portion in the orthogonal cross-section direction of the frame body 10, and the flange portion 23 is a bottom surface of the first plate-like member 11 of the frame body 10. Attached to the bottom surface portion 11a along the portion 11a.

このようにして構成される車体フレーム1は、荷重が作用することが想定される方向に第1の板状部材11の底面部11aが対向するように配置される。これにより、外部から荷重が作用する時には、第1の板状部材11の底面部11aに圧縮方向の力が作用して圧縮応力が生じ、第2の板状部材12の平面部12aに引張方向の力が作用して引張応力が生じることとなる。   The vehicle body frame 1 configured as described above is arranged so that the bottom surface portion 11a of the first plate-like member 11 faces in a direction in which a load is assumed to act. Thereby, when a load acts from the outside, a force in the compression direction acts on the bottom surface portion 11 a of the first plate member 11 to generate a compressive stress, and a tensile direction occurs on the flat surface portion 12 a of the second plate member 12. As a result, the tensile stress is generated.

このように、本発明の第1の実施形態に係る車両用フレーム構造では、フレーム本体10の内部に取り付けられる補強部材20が、基部21と複数の凸部22とを有し、複数の凸部22は、隣り合う凸部22との間に形成された溝部25がフレーム本体10の長手方向に対して所定角度傾斜して網目状に形成されるように設けられている。これにより、網目状の空間部26によってフレーム本体10が外方側に膨らんで面外変形することを抑制することができ、フレーム本体10の曲げ抗力を高めることができる。   Thus, in the vehicle frame structure according to the first embodiment of the present invention, the reinforcing member 20 attached to the inside of the frame body 10 has the base portion 21 and the plurality of convex portions 22, and the plurality of convex portions. 22 is provided such that a groove portion 25 formed between adjacent convex portions 22 is formed in a mesh shape inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the frame body 10. Thereby, it can suppress that the flame | frame main body 10 swells outward by the mesh-shaped space part 26, and deform | transforms out-of-plane, and the bending resistance of the flame | frame main body 10 can be raised.

図6は、フレーム本体と補強部材とにより構成された構造体を説明するための説明図であり、図3に示すフレーム本体の内部に補強部材が取り付けられた車体フレームの要部断面図を示している。図6に示すように、フレーム本体10と該フレーム本体10の第1の板状部材11の側面部11bに取り付けられた補強部材20とによって、フレーム本体10と補強部材20との間には閉断面部29aを有する構造体29が形成されている。   FIG. 6 is an explanatory view for explaining a structure constituted by a frame main body and a reinforcing member, and shows a cross-sectional view of the main part of the vehicle body frame in which the reinforcing member is attached to the inside of the frame main body shown in FIG. ing. As shown in FIG. 6, the frame body 10 and the reinforcing member 20 attached to the side surface portion 11 b of the first plate-like member 11 of the frame body 10 are closed between the frame body 10 and the reinforcing member 20. A structure 29 having a cross section 29a is formed.

構造体29では、図6に示すように、フレーム本体10と補強部材20とが曲げの中立軸30から離間して配置されることにより、構造体29によって、フレーム本体10はその断面二次モーメントが高められた構造となっている。なお、図6では、フレーム本体10の長手方向における断面について説明しているが、フレーム本体10の直交断面方向においても同様に、フレーム本体10と補強部材20との間には閉断面部を有する構造体が形成され、フレーム本体10はその断面二次モーメントが高められた構造となっている。   In the structure 29, as shown in FIG. 6, the frame main body 10 and the reinforcing member 20 are arranged apart from the bending neutral shaft 30, so that the structure 29 causes the frame main body 10 to have its second moment of section. Has an enhanced structure. 6 illustrates the cross section in the longitudinal direction of the frame main body 10, the cross sectional direction of the frame main body 10 similarly has a closed cross section between the frame main body 10 and the reinforcing member 20. A structure is formed, and the frame main body 10 has a structure in which the second moment of section is increased.

車体フレーム1に外部から荷重が作用して曲げ変形する場合、フレーム本体10の第1の板状部材11の側面部11bが車体フレーム1の外方側に膨らんで面外変形を生じ、構造体29には、図6に示すような曲げ変形がフレーム本体10の長手方向及び直交断面方向に生じることとなるが、閉断面部29aを有する構造体29によってフレーム本体10の側面部11bの剛性を高めて側面部11bが外方側に膨らんで面外変形することを抑制することができ、フレーム本体10の曲げ抗力を高めることができる。   When a load is applied to the body frame 1 from the outside to bend and deform, the side surface portion 11b of the first plate-like member 11 of the frame body 10 swells outward from the body frame 1 to cause out-of-plane deformation. 6, the bending deformation as shown in FIG. 6 occurs in the longitudinal direction and the orthogonal cross-sectional direction of the frame main body 10, but the rigidity of the side surface portion 11b of the frame main body 10 is increased by the structure 29 having the closed cross-sectional portion 29a. It can suppress and it can suppress that the side part 11b swells to an outward side, and deform | transforms out of plane, and the bending resistance of the frame main body 10 can be raised.

また、本発明の第1の実施形態に係る車両用フレーム構造では、溝部25によってフレーム本体10と補強部材20の間に形成された網目状の空間部26に接着剤27が充填されている。これにより、接着剤27を介してフレーム本体10と補強部材20との間の空間部26に相当する部位がフレーム本体10に拘束されることになるのでフレーム本体10の面外変形の起点になりやすい補強部材20による側面部11bとの不連続な部分、例えば図6においてβ’で示す部分をなくし、フレーム本体10の曲げ抗力を更に高めることができる。   Further, in the vehicle frame structure according to the first embodiment of the present invention, the adhesive 27 is filled in the mesh-like space 26 formed between the frame body 10 and the reinforcing member 20 by the groove 25. As a result, a portion corresponding to the space 26 between the frame body 10 and the reinforcing member 20 is constrained by the frame body 10 via the adhesive 27, so that it becomes a starting point for out-of-plane deformation of the frame body 10. A discontinuous portion with the side surface portion 11b by the reinforcing member 20 that is easy, for example, a portion indicated by β ′ in FIG. 6 can be eliminated, and the bending resistance of the frame body 10 can be further increased.

このように、本発明の第1の実施形態に係る車体用フレーム構造によれば、フレーム本体10と補強部材20との間に形成されフレーム本体10の長手方向に対して所定角度傾斜した網目状の空間部26によってフレーム本体10が外方側に膨らんで面外変形することを抑制することができるとともに、接着剤27を介してフレーム本体10と補強部材20との間の空間部26に相当する部位がフレーム本体10に拘束されることになるのでフレーム本体10の面外変形の起点をなくし、フレーム本体10の曲げ抗力を高めることができる。   Thus, according to the vehicle body frame structure according to the first embodiment of the present invention, the mesh shape formed between the frame body 10 and the reinforcing member 20 and inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the frame body 10. It is possible to suppress the frame main body 10 from bulging outward and being deformed out of plane by the space portion 26, and corresponding to the space portion 26 between the frame main body 10 and the reinforcing member 20 via the adhesive 27. Therefore, the starting point of out-of-plane deformation of the frame body 10 can be eliminated, and the bending resistance of the frame body 10 can be increased.

また、接着剤27は、所定厚さを有するシート状に形成され、フレーム本体10の第1の板状部材11の側面部11bと結合される凸部22に対応して開口部27aが形成された状態で補強部材20のフレーム本体10側に重ね合わせて取り付けられていることにより、接着剤27を補強部材20に塗布する必要なしに比較的容易に接着剤27を補強部材20に取り付けることができるとともに、開口部27aを通じて凸部22とフレーム本体10とを結合することができ、補強部材20を所定位置に精度良く配置することができる。また、接着剤27は、所定温度に加熱することにより発泡する熱硬化性接着剤であるので、熱乾燥工程において、結合された補強部材20とフレーム本体10との間で接着剤27を発泡させ、フレーム本体10と補強部材20とを確実に接着することができる。   The adhesive 27 is formed in a sheet shape having a predetermined thickness, and an opening 27 a is formed corresponding to the convex portion 22 coupled to the side surface portion 11 b of the first plate-like member 11 of the frame body 10. In this state, the adhesive 27 is attached to the reinforcing member 20 relatively easily without having to apply the adhesive 27 to the reinforcing member 20. In addition, the convex portion 22 and the frame body 10 can be coupled through the opening 27a, and the reinforcing member 20 can be accurately arranged at a predetermined position. Further, since the adhesive 27 is a thermosetting adhesive that foams when heated to a predetermined temperature, the adhesive 27 is foamed between the bonded reinforcing member 20 and the frame body 10 in the heat drying step. The frame body 10 and the reinforcing member 20 can be securely bonded.

更に、接着剤27は、発泡前に、補強部材20のフレーム本体10側に重ね合わせて取り付けられ、溝部25に対応して接着剤27とフレーム本体10との間にフレーム本体10の長手方向に連続する網目状の空隙部28が形成されていることにより、フレーム本体10と補強部材20の一部の凸部22とを結合した後に電着塗装工程を行う場合に、電着液がフレーム本体10と補強部材20との間に入り込むことができ、耐食性の向上を図ることが可能である。   Further, the adhesive 27 is attached to the reinforcing member 20 so as to overlap the frame body 10 before foaming, and in the longitudinal direction of the frame body 10 between the adhesive 27 and the frame body 10 corresponding to the groove 25. By forming the continuous mesh-shaped gap 28, the electrodeposition liquid is transferred to the frame main body when the electrodeposition coating process is performed after the frame main body 10 and a part of the protrusions 22 of the reinforcing member 20 are joined. 10 and the reinforcing member 20 can be inserted, and the corrosion resistance can be improved.

また更に、補強部材20の側面部11bと結合される凸部22Aを除く凸部22Bは、側面部11bと結合される凸部22Aよりも凸部の高さが低く形成され、接着剤27を介して側面部11bと当接し、接着剤27により側面部11bと接着されていることにより、補強部材20とフレーム本体10との結合力を高めることができる。   Furthermore, the convex portion 22B except the convex portion 22A coupled to the side surface portion 11b of the reinforcing member 20 is formed so that the height of the convex portion is lower than that of the convex portion 22A coupled to the side surface portion 11b. Thus, the bonding force between the reinforcing member 20 and the frame body 10 can be increased by contacting the side surface portion 11b through the adhesive 27 and being bonded to the side surface portion 11b by the adhesive 27.

本実施形態ではまた、車体フレーム1について、外部から荷重を作用して曲げ荷重を測定する実験を行った。この実施では、車体フレーム1の長手方向の中央部分に圧子を一定速度で下降させ、圧子の下降ストロークに対する曲げ荷重を測定した。なお、比較例として、フレーム本体10のみの車体フレーム(比較例1)と、接着剤を用いることなく補強部材の一部の凸部22を仮止め溶接して結合することによりフレーム本体に取り付けた車体フレーム(比較例2)についてもそれぞれ実物を製作して測定した。   In the present embodiment, an experiment was performed on the body frame 1 to measure the bending load by applying a load from the outside. In this implementation, the indenter was lowered at a constant speed in the longitudinal center portion of the body frame 1, and the bending load with respect to the descending stroke of the indenter was measured. As a comparative example, the vehicle body frame (Comparative Example 1) having only the frame main body 10 and a part of the convex portion 22 of the reinforcing member are attached to the frame main body by temporarily fixing and bonding without using an adhesive. The actual body frame (Comparative Example 2) was also manufactured and measured.

図7は、車体フレームに荷重を負荷する圧子の下降ストロークに対する曲げ荷重の測定結果を示すグラフであり、図7では、圧子の下降ストロークを横軸にとり、曲げ荷重を縦軸にとって表示している。なお、図7では、車体フレーム1の測定結果を実施例として実線で表し、比較例1を一点鎖線で表し、比較例2を破線で表している。   FIG. 7 is a graph showing the measurement result of the bending load with respect to the descending stroke of the indenter that loads the vehicle body frame. In FIG. . In FIG. 7, the measurement result of the vehicle body frame 1 is represented by a solid line as an example, the comparative example 1 is represented by a one-dot chain line, and the comparative example 2 is represented by a broken line.

図7に示すように、車体フレームの曲げ荷重については、曲げ荷重の最大値が、実施例では約37kNであり、比較例1では約24kNであり、比較例2では約10kNであり、実施例は、比較例1及び比較例2の場合に比して曲げ荷重の最大値が高くなるという結果が得られた。このように、車体フレーム1では、フレーム本体10と補強部材20との間に接着剤27を充填することにより車体フレームの曲げ荷重を高めることができ、フレーム本体の曲げ抗力を高めることができる。比較例1より比較例2の曲げ荷重の最大値が大きい理由は、閉断面部29aを有する構造体29によってフレーム本体10の側面部11bの剛性を高めて側面部11bが外方側に膨らんで面外変形することを抑制しているためであり、比較例2より実施例の曲げ荷重の最大値が大きい理由は、更に、接着剤27を介してフレーム本体10と補強部材20を連続的に結合することにより面外変形の起点となりやすい箇所を排除したためである。   As shown in FIG. 7, the bending load of the vehicle body frame has a maximum bending load of about 37 kN in the example, about 24 kN in the comparative example 1, and about 10 kN in the comparative example 2. Compared with the case of the comparative example 1 and the comparative example 2, the result that the maximum value of a bending load became high was obtained. Thus, in the vehicle body frame 1, the bending load of the vehicle body frame can be increased by filling the adhesive 27 between the frame body 10 and the reinforcing member 20, and the bending resistance of the frame body can be increased. The reason why the maximum value of the bending load of Comparative Example 2 is larger than that of Comparative Example 1 is that the structure 29 having the closed cross-sectional portion 29a increases the rigidity of the side surface portion 11b of the frame body 10 and the side surface portion 11b bulges outward. This is because the maximum value of the bending load of the embodiment is larger than that of the comparative example 2, and the frame body 10 and the reinforcing member 20 are continuously connected via the adhesive 27. This is because a portion that tends to become a starting point of out-of-plane deformation by being coupled is excluded.

図8は、本発明の第2の実施形態に係る車両用フレーム構造を適用した車体フレームを示す斜視図であり、図9は、図8におけるY9−Y9線に沿った車体フレームの断面図である。なお、第2の実施形態に係る車体フレームは、第1の実施形態に係る車体フレーム1において、補強部材20がフレーム本体10の上方側の角部10aから下方側の角部10bにわたって延びているものであり、車体フレーム1と同様の構成を備えて同様の作用をなすものについては、同一符号を付して説明を省略する。   FIG. 8 is a perspective view showing a vehicle body frame to which the vehicle frame structure according to the second embodiment of the present invention is applied. FIG. 9 is a cross-sectional view of the vehicle body frame taken along line Y9-Y9 in FIG. is there. In the body frame according to the second embodiment, in the body frame 1 according to the first embodiment, the reinforcing member 20 extends from the upper corner portion 10a of the frame body 10 to the lower corner portion 10b. Those having the same configuration as the body frame 1 and having the same function are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図8に示すように、本発明の第2の実施形態に係る車両用フレーム構造を適用した車体フレーム31は、第1の実施形態に係る車体フレーム1と同様に、フレーム本体10の内部にフレーム本体10の長手方向に沿って補強部材40が取り付けられ、補強部材40は、フレーム本体10の第1の板状部材11の側面部11bから所定距離離間した状態で該側面部11bに沿って延在する基部41と、該基部41から該側面部11bに向けて突出して四角錐台状に形成される複数の凸部42とを有している。   As shown in FIG. 8, the vehicle body frame 31 to which the vehicle frame structure according to the second embodiment of the present invention is applied is similar to the vehicle body frame 1 according to the first embodiment. A reinforcing member 40 is attached along the longitudinal direction of the main body 10, and the reinforcing member 40 extends along the side surface portion 11b in a state of being separated from the side surface portion 11b of the first plate-like member 11 of the frame main body 10 by a predetermined distance. It has the base 41 which exists, and the some convex part 42 which protrudes toward this side part 11b from this base 41, and is formed in square pyramid shape.

複数の凸部42は、フレーム本体10の長手方向及び直交断面方向において周期的に配列され、隣り合う凸部42との間に基部41と凸部42の側面部42bとによって形成される溝部45が、フレーム本体10の長手方向に対して、本実施形態では45度傾斜して網目状に形成されるように設けられている。これにより、フレーム本体10と補強部材20との間に、フレーム本体10の長手方向に対して45度傾斜した網目状の空間部46が形成される。   The plurality of convex portions 42 are periodically arranged in the longitudinal direction and the orthogonal cross-sectional direction of the frame body 10, and the groove portion 45 formed by the base portion 41 and the side surface portion 42 b of the convex portion 42 between the adjacent convex portions 42. However, in this embodiment, it is provided so as to be formed in a mesh shape with an inclination of 45 degrees with respect to the longitudinal direction of the frame body 10. As a result, a mesh-like space 46 is formed between the frame body 10 and the reinforcing member 20 and is inclined 45 degrees with respect to the longitudinal direction of the frame body 10.

複数の凸部42はまた、一部の凸部42が側面部11bと当接して側面部11bと仮止め溶接されて結合され、側面部11bと結合される凸部42を除く凸部42が、フレーム本体10と補強部材40とを接着する接着剤27を介して側面部11bと当接し、接着剤27により側面部11bに接着されている。   The plurality of convex portions 42 are also formed such that some convex portions 42 abut against the side surface portion 11b and are temporarily bonded to the side surface portion 11b to be joined, and the convex portions 42 excluding the convex portions 42 coupled to the side surface portion 11b. The frame body 10 and the reinforcing member 40 are in contact with the side surface portion 11b via an adhesive 27, and are bonded to the side surface portion 11b with the adhesive 27.

接着剤27は、車体フレーム1の場合と同様に、所定厚さを有するシート状に形成され、側面部11bと結合される凸部42に対応して、すなわち凸部42の頂面部42aを覆う部分に対応して四角形状の開口部27aが形成された状態で補強部材40のフレーム本体10側に重ね合わせて取り付けられ、これにより、溝部45に対応して接着剤27とフレーム本体10との間にフレーム本体10の長手方向に連続する網目状の空隙部が形成されることとなる。   As in the case of the vehicle body frame 1, the adhesive 27 is formed in a sheet shape having a predetermined thickness, and corresponds to the convex portion 42 coupled to the side surface portion 11b, that is, covers the top surface portion 42a of the convex portion 42. In a state in which a rectangular opening 27a is formed corresponding to the portion, the reinforcing member 40 is attached to be overlapped on the frame main body 10 side, and accordingly, the adhesive 27 and the frame main body 10 correspond to the groove 45. A mesh-like void portion that is continuous in the longitudinal direction of the frame body 10 is formed therebetween.

そして、接着剤27を補強部材40のフレーム本体10側に重ね合わせて取り付け、開口部27aを通じて補強部材40の凸部42を側面部11bに当接させた状態で、補強部材40をフレーム本体10の内部に配置し、凸部42と側面部11bと仮止め溶接して結合する。その後、熱乾燥工程を施すことにより接着剤27を発泡させ、フレーム本体10と補強部材40との間に接着剤27を充填させ、溝部45によって形成された網目状の空間部46に充填させ、フレーム本体10と補強部材40とを接着させる。   Then, the adhesive member 27 is attached to the reinforcing member 40 so as to overlap the frame body 10 side, and the reinforcing member 40 is attached to the side surface portion 11b through the opening portion 27a. The projection 42 and the side surface portion 11b are temporarily bonded and joined to each other. Thereafter, the adhesive 27 is foamed by performing a heat drying step, the adhesive 27 is filled between the frame body 10 and the reinforcing member 40, and the mesh-like space 46 formed by the groove 45 is filled, The frame body 10 and the reinforcing member 40 are bonded.

車体フレーム31では、補強部材40は、フレーム本体10の直交断面方向においてフレーム本体10の上方側の角部10aから下方側の角部10bにわたって延びており、補強部材40にはまた、フレーム本体10の直交断面方向の下端部に平面状のフランジ部44が備えられ、フランジ44は、フレーム本体10の第1の板状部材11のフランジ部11cと第2の板状部材12の平面部12aとの間に挟まれた状態で取り付けられている。これにより、外部から荷重が作用する時に補強部材40がフレーム本体10から外れることを防止することができる。   In the vehicle body frame 31, the reinforcing member 40 extends from the upper corner portion 10 a of the frame main body 10 to the lower corner portion 10 b in the orthogonal cross-sectional direction of the frame main body 10. A flat flange portion 44 is provided at a lower end portion in the orthogonal cross-sectional direction, and the flange 44 includes a flange portion 11c of the first plate member 11 of the frame body 10 and a flat portion 12a of the second plate member 12. It is attached in a state sandwiched between. Thereby, it can prevent that the reinforcement member 40 remove | deviates from the frame main body 10 when a load acts from the outside.

このようにして構成される車体フレーム31においても、フレーム本体10と補強部材40との間に形成されフレーム本体10の長手方向に対して所定角度傾斜した網目状の空間部46によってフレーム本体10が外方側に膨らんで面外変形することを抑制することができるとともに、接着剤27を介してフレーム本体10と補強部材40との間の空間部46に相当する部位がフレーム本体10に拘束されることになるのでフレーム本体10の面外変形の起点をなくし、フレーム本体10の曲げ抗力を高めることができる。   Also in the vehicle body frame 31 configured as described above, the frame body 10 is formed by a mesh-like space 46 formed between the frame body 10 and the reinforcing member 40 and inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the frame body 10. While being able to suppress outward deformation due to swelling outward, a portion corresponding to the space 46 between the frame body 10 and the reinforcing member 40 is restrained by the frame body 10 via the adhesive 27. Therefore, the origin of out-of-plane deformation of the frame body 10 can be eliminated, and the bending resistance of the frame body 10 can be increased.

本実施形態では、補強部材20、40の凸部22、42は、四角錐台状に形成されているが、その他の角錐台状に形成してもよく、あるいは円錐台状に形成するようにすることも可能である。また、本実施形態では、補強部材20、40にシート状に形成した接着剤27を重ね合わせて取り付けているが、例えば射出成形等によって、補強部材20、40にシート状に形成した接着剤27を一体的に成形することも可能である。   In the present embodiment, the convex portions 22 and 42 of the reinforcing members 20 and 40 are formed in a quadrangular pyramid shape, but may be formed in other truncated pyramid shapes, or may be formed in a truncated cone shape. It is also possible to do. In the present embodiment, the adhesive 27 formed in a sheet shape is attached to the reinforcing members 20 and 40 in an overlapping manner, but the adhesive 27 formed in a sheet shape on the reinforcing members 20 and 40 by, for example, injection molding or the like. It is also possible to integrally mold.

なお、車体フレーム1、31に外部から荷重が作用する時に、圧縮方向の力が作用する第1の板状部材11の底面部11aが本願請求項に記載される第1面部に相当し、引張方向の力が作用する第2の板状部材12の平面部12aが本願請求項に記載される第2面部に相当し、該底面部11aと該平面部12aとの間に位置する第1の板状部材11の側面部11bが本願請求項に記載される第3面部に相当する。   The bottom surface portion 11a of the first plate-like member 11 on which a force in the compression direction acts when a load is applied to the vehicle body frames 1 and 31 from the outside corresponds to the first surface portion described in the claims of the present application. The flat surface portion 12a of the second plate-like member 12 on which the direction force acts corresponds to the second surface portion described in the claims of the present application, and the first portion located between the bottom surface portion 11a and the flat surface portion 12a. The side surface portion 11b of the plate-like member 11 corresponds to a third surface portion described in the claims of the present application.

本発明は、管状のフレーム本体の内部に補強部材が取り付けられた車両用フレーム構造において、フレーム本体の面外変形を抑制することができるとともにフレーム本体の面外変形の起点をなくし、フレーム本体の曲げ抗力を高めることができる車体用フレーム構造を提供することができ、例えばセンターピラーやサイドシルなどの車体の一部を構成する車体フレームに広く利用される可能性がある。   The present invention provides a vehicle frame structure in which a reinforcing member is attached to the inside of a tubular frame body, and can suppress out-of-plane deformation of the frame body and eliminate the origin of out-of-plane deformation of the frame body. A frame structure for a vehicle body that can increase bending resistance can be provided, and may be widely used for a vehicle body frame that forms part of a vehicle body such as a center pillar or a side sill.

1、31 車体フレーム
10 フレーム本体
10a、10b 角部
11 第1の板状部材
11a 第1の板状部材の底面部(第1面部)
11b 第1の板状部材の側面部(第3面部)
12 第2の板状部材
12a 第2の板状部材の平面部(第2面部)
20、40 補強部材
21、41 基部
22、22A、22B、42、凸部
25、45 溝部
26、46 空間部
27 接着剤
27a 開口部
28 空隙部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 31 Body frame 10 Frame main body 10a, 10b Corner | angular part 11 1st plate-shaped member 11a Bottom part (1st surface part) of 1st plate-shaped member
11b Side surface portion (third surface portion) of first plate-like member
12 2nd plate-shaped member 12a Flat surface part (2nd surface part) of 2nd plate-shaped member
20, 40 Reinforcement member 21, 41 Base portion 22, 22A, 22B, 42, convex portion 25, 45 groove portion 26, 46 space portion 27 adhesive 27a opening portion 28 gap portion

Claims (4)

外部から荷重が作用し得る管状のフレーム本体の内部に、該フレーム本体の長手方向に沿って補強部材が取り付けられた車両用フレーム構造であって、
前記フレーム本体は、外部から荷重が作用した時に圧縮方向の力が作用する第1面部と、引張方向の力が作用する第2面部と、該第1面部と第2面部との間に位置し、該第1面部と該第2面部との間でそれぞれ角部を形成する第3面部と、を有し、
前記補強部材は、前記第3面部から離間した状態で該第3面部に沿って延在する基部と、該基部から該第3面部に向けて突出して該第3面部と当接し、少なくとも一部が該第3面部と結合される複数の凸部とを有し、前記フレーム本体の第1面部と第3面部との間の角部を含む領域に取り付けられ、
前記複数の凸部は、隣り合う凸部との間に形成された溝部が前記フレーム本体の長手方向に対して所定角度傾斜して網目状に形成されるように設けられ、
前記溝部によって前記フレーム本体と前記補強部材の間に形成された網目状の空間部に、前記フレーム本体と前記補強部材とを接着する接着剤が充填されている、
ことを特徴とする車両用フレーム構造。
A vehicle frame structure in which a reinforcing member is attached along the longitudinal direction of the frame main body inside a tubular frame main body to which a load can act from the outside,
The frame body is positioned between a first surface portion on which a force in the compression direction acts when a load is applied from the outside, a second surface portion on which a force in the tensile direction acts, and the first surface portion and the second surface portion. A third surface portion that forms a corner portion between the first surface portion and the second surface portion, and
The reinforcing member includes a base portion extending along the third surface portion in a state of being separated from the third surface portion, and projecting from the base portion toward the third surface portion so as to contact the third surface portion, and at least a part thereof Has a plurality of convex portions coupled to the third surface portion, and is attached to a region including a corner portion between the first surface portion and the third surface portion of the frame body,
The plurality of convex portions are provided such that grooves formed between adjacent convex portions are formed in a mesh shape inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the frame body,
An adhesive that bonds the frame body and the reinforcing member is filled in a mesh-like space formed between the frame body and the reinforcing member by the groove.
A vehicle frame structure characterized by that.
前記接着剤は、所定温度に加熱することにより発泡する熱硬化性接着剤であり、所定厚さを有するシート状に形成され、前記フレーム本体の第3面部と結合される凸部に対応して開口部が形成された状態で前記補強部材のフレーム本体側に重ね合わせて取り付けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用フレーム構造。
The adhesive is a thermosetting adhesive that foams when heated to a predetermined temperature, and is formed into a sheet shape having a predetermined thickness, corresponding to a convex portion that is coupled to the third surface portion of the frame body. It is attached to the frame body side of the reinforcing member in a state where an opening is formed,
The vehicle frame structure according to claim 1.
前記接着剤は、該接着剤の発泡前に、前記補強部材のフレーム本体側に重ね合わせて取り付けられ、前記溝部に対応して前記接着剤と前記フレーム本体との間に前記フレーム本体の長手方向に連続する網目状の空隙部が形成されている、
ことを特徴とする請求項2に記載の車両用フレーム構造。
Before the foaming of the adhesive, the adhesive is attached so as to overlap the frame main body side of the reinforcing member, and the longitudinal direction of the frame main body is between the adhesive and the frame main body corresponding to the groove portion. A continuous void is formed in the
The vehicle frame structure according to claim 2.
前記補強部材の第3面部と結合される凸部を除く凸部は、前記第3面部と結合される凸部よりも凸部の高さが低く形成され、前記接着剤を介して前記第3面部と当接し、該接着剤により前記第3面部と接着されている、
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の車両用フレーム構造。
The convex portions excluding the convex portion combined with the third surface portion of the reinforcing member are formed such that the height of the convex portion is lower than the convex portion combined with the third surface portion, and the third portion is interposed via the adhesive. Abutting on the surface portion and being bonded to the third surface portion by the adhesive;
The vehicle frame structure according to claim 2 or claim 3, wherein
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