JP3596373B2 - Body frame structure - Google Patents
Body frame structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP3596373B2 JP3596373B2 JP26549999A JP26549999A JP3596373B2 JP 3596373 B2 JP3596373 B2 JP 3596373B2 JP 26549999 A JP26549999 A JP 26549999A JP 26549999 A JP26549999 A JP 26549999A JP 3596373 B2 JP3596373 B2 JP 3596373B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filler
- frame
- strength
- average
- cross
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両における車体のフレーム構造に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種のフレーム構造としては、例えばセンターピラーのように２つのパネル材（センターピラーではアウタパネルとインナパネル）によりフレーム断面が閉断面状に形成されたものがよく知られており、強度や剛性が特に必要な部分では、上記両パネル材間にレインフォースメントを設けて補強するようにしている。そして、このようなフレーム構造において、強度、剛性、衝撃エネルギー吸収性等のさらなる向上化を図るには、上記パネル材やレインフォースメントの板厚を増加したり新たなレインフォースメントを追加したりするのが一般的である。
【０００３】
一方、例えば特開昭６３−２３１９１３号公報に示されているように、フレーム断面を閉断面状に形成する閉断面部材で囲まれた空間に、発泡ウレタンからなる充填材を発泡充填させることで、フレーム強度の向上化を図るようにすることが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年では、燃費性能を向上させることが要求されており、この要求を満たすためには、車体を軽量にする必要がある。しかし、上述の如く、パネル材やレインフォースメントの板厚を増加する等の方法では、車体を軽量化することはできず、燃費性能と衝突安全性とを共に向上させることは困難である。
【０００５】
そこで、上記提案例（特開昭６３−２３１９１３号公報）のように、軽量の発泡ウレタン等からなる充填材を閉断面部材で囲まれた空間に発泡充填させることで、車体を軽量化しつつ、衝突安全性の向上化を図るようにすることが考えられる。
【０００６】
しかしながら、上記発泡ウレタン等からなる充填材は、衝突荷重の作用に対してある程度以上の高い変形能を有するものであり、このような充填材を使用すると、衝撃荷重が荷重入力点からその周囲の閉断面部材に分散して伝達され難く、荷重入力点やその近傍でフレームが局部的に大きく変形するため、エネルギー吸収性を十分に向上させることはできないという問題がある。
【０００７】
また、充填材を発泡充填させる際、充填材量のばらつき等により充填不足にならないようにして生産性を向上させかつ軽量にするには、充填材の発泡率を高くすることが望ましいが、この発泡率を高くしようとすると、発泡気孔径が大きくなる傾向にあり、このため、大きな気孔により充填材と閉断面部材との実質的な接触面積が小さくなり、衝撃荷重を荷重入力点からその周囲の閉断面部材に分散させることがより一層困難になる。このことは、充填材中に、内部が中空であるガラスビーズ等のような中空状粒子を混入する場合も同様であって、その粒子径を大きくして軽量化と生産性の向上化とを図ろうとすると、エネルギー吸収性の向上化は困難になる。
【０００８】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記のように閉断面部材で囲まれた空間に充填材が充填された車体のフレーム構造に対して、その充填材に工夫を凝らすことによって、車体の生産性を向上させつつ、燃費性能と衝突安全性とを確実に向上させようとすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明では、充填材を、平均圧縮強度が４ＭＰａ以上であること及び最大曲げ強度が１０ＭＰａ以上であることの少なくとも一方を満たすものとすると共に、車体衝突時に曲げモーメントが作用するフレームの断面における外周縁部の一部であって該曲げモーメントにより圧縮応力が発生する側の部分に設けて、上記曲げモーメントにより圧縮応力が発生する側の閉断面部材に対して３ＭＰａ以上の引張せん断接着強さを有するようにし、この充填材の平均発泡気孔径（又は充填材中の中空状粒子の平均径）を５ｍｍ以下に設定するようにした。
【００１０】
具体的には、請求項１の発明では、フレーム断面の少なくとも一部を閉断面状に形成する閉断面部材を備え、該閉断面部材で囲まれた空間に充填材が発泡充填された車体のフレーム構造を対象とする。
【００１１】
そして、上記充填材は、一辺３０ｍｍの立方体状の試験片に一方向から１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で圧縮荷重を加えた際における変位量が０〜８ｍｍの範囲での平均荷重により求められる圧縮強度を平均圧縮強度として、該平均圧縮強度が４ＭＰａ以上であること、及び、幅５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの平板状の試験片を８０ｍｍの支点間距離で、該支点間の中央を１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押圧する三点曲げ試験を行った際における最大の曲げ強度を最大曲げ強度として、該最大曲げ強度が１０ＭＰａ以上であることの少なくとも一方を満たすものであるとともに、車体衝突時に曲げモーメントが作用するフレームの断面における外周縁部の一部であって該曲げモーメントにより圧縮応力が発生する側の部分に設けられていて、上記曲げモーメントにより圧縮応力が発生する側の閉断面部材に対して３ＭＰａ以上の引張せん断接着強さを有し、上記充填材における任意の断面において５．６ｃｍ2 の枠内に存在する発泡気孔のうち最も大きいものから１１個を選択したときの該１１個の気孔径の平均値である平均発泡気孔径が５ｍｍ以下に設定されているものとする。
【００１２】
上記の構成により、閉断面部材において衝撃荷重の影響により折れ曲がって閉断面内側に進入する部分（座屈する部分）に対応させて充填材を発泡充填させることで、その部分に局所的に加わる力を充填材を介してその周囲の閉断面部材に分散させることができ、その部分の折れ曲がりを抑制したり、折れ曲がるようにしながら衝撃エネルギーを効果的に吸収したりすることができる。そして、上記充填材について、平均圧縮強度が４ＭＰａ以上（最大曲げ強度が１０ＭＰａ以上）としたのは、充填材の平均圧縮強度（最大曲げ強度）が大きくなるにつれて、フレームのエネルギー吸収量も増加するが、平均圧縮強度が４ＭＰａ以上（最大曲げ強度が１０ＭＰａ以上）になるとエネルギー吸収量の増加度合いが飽和するからである。つまり、平均圧縮強度が４ＭＰａ以上であれば、フレームが局部的に変形して断面の潰れが生じることを最大限に抑制することができ、最大曲げ強度が１０ＭＰａ以上であれば、フレームが局部的に大きく変形した場合でも、充填材の割れを抑制してフレームが脆性的に折損することを最大限に防止することができる。この結果、平均圧縮強度が４ＭＰａ以上であること及び最大曲げ強度が１０ＭＰａ以上であることの少なくとも一方を満たす充填材を用いれば、最大値に近いエネルギー吸収量が得られ、衝突安全性を向上させることができる。また、充填材が、曲げモーメントにより圧縮応力が発生する側の閉断面部材に対して３ＭＰａ以上の引張せん断接着強さを有することで、該閉断面部材に局所的に加わる力を充填材を介してその周囲により確実に分散させることができると共に、フレームが負担し得る最大曲げモーメント値を効果的に高めることができる。しかも、充填材の平均発泡気孔径が５ｍｍ以下に設定されているので、充填材と閉断面部材との実質的な接触面積を良好に維持することができ、上記接着効果が最大限に得られ、衝撃荷重を荷重入力点からその周囲の閉断面部材に確実に分散させることができる。一方、発泡気孔径を大きくしなくても、粒径の小さい発泡剤を比較的多く混入しておけば、充填材量のばらつき等による充填不足の発生を防止することができると共に、充填材を軽量にすることができる。したがって、車体の生産性を向上させつつ、車体の軽量化と衝突安全性の向上化とを確実に図ることができる。
【００１３】
請求項２の発明では、フレーム断面の少なくとも一部を閉断面状に形成する閉断面部材を備え、該閉断面部材で囲まれた空間に、中空状粒子が混入された充填材が充填された車体のフレーム構造を対象とする。
【００１４】
そして、上記充填材は、一辺３０ｍｍの立方体状の試験片に一方向から１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で圧縮荷重を加えた際における変位量が０〜８ｍｍの範囲での平均荷重により求められる圧縮強度を平均圧縮強度として、該平均圧縮強度が４ＭＰａ以上であること、及び、幅５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの平板状の試験片を８０ｍｍの支点間距離で、該支点間の中央を１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押圧する三点曲げ試験を行った際における最大の曲げ強度を最大曲げ強度として、該最大曲げ強度が１０ＭＰａ以上であることの少なくとも一方を満たすものであるとともに、車体衝突時に曲げモーメントが作用するフレームの断面における外周縁部の一部であって該曲げモーメントにより圧縮応力が発生する側の部分に設けられていて、上記曲げモーメントにより圧縮応力が発生する側の閉断面部材に対して３ＭＰａ以上の引張せん断接着強さを有し、上記充填材における任意の断面において５．６ｃｍ2 内に存在する上記中空状粒子のうち最も大きいものから１１個を選択したときの該１１個の粒子径の平均値である中空状粒子平均径が５ｍｍ以下に設定されているものとする。
【００１５】
この発明により、充填材を発泡充填させる場合と同様に、中空状粒子の平均径が５ｍｍ以下に設定されているので、充填材と閉断面部材との実質的な接触面積を良好に維持することができ、衝突安全性を向上させることができる。一方、中空状粒子の平均径をそれ程大きくしなくても、小径の中空状粒子を多く混入しておけば、軽量化及び生産性向上化を図ることができる。よって、請求項１と同様の作用効果が得られる。
【００１６】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、充填材の厚さが、２〜２０ｍｍに設定されているものとする。
【００１７】
こうすることで、充填材の厚さは、２ｍｍよりも小さいと、充填材の充填効果が低くて充填材を充填しない場合と殆ど変わらなくなる一方、２０ｍｍよりも大きいと、軽量化効果が小さくなると共に、充填材量のばらつき等により充填不足になる可能性が高くなるので、２〜２０ｍｍに設定している。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係るフレーム構造が適用されたセンターピラー２（フレーム）を備えた自動車車体１の全体構成を示す。このセンターピラー２は、車体１の左右両側部の前後方向略中央部において略上下方向に延び、その上端部は、車室ルーフ部の左右両側部において前後方向に延びるルーフサイドレール３に接合され、下端部は、車室フロア部の左右両側部において前後方向に延びるサイドシル４に接合されている。そして、上記センターピラー２のベルトライン部ないしその近傍には、後述の如く充填材１１（図２及び図３参照）が設けられており、車体１の側突時に衝撃荷重Ａｓが入力されても、ベルトライン部が折れて車室側に進入するのを抑制するようにしている。尚、図１中、５はフロントピラーであり、６はリヤピラーである。
【００１９】
上記センターピラー２は、図２及び図３に示すように、車体外側に位置する鋼板等からなるアウタパネル１２と、車体内側に位置する鋼板等からなるインナパネル１３と、該アウタパネル１２とインナパネル１３との間でかつセンターピラー２断面（フレーム断面）内に設けられた鋼板等からなるレインフォースメント１４とを備えている。このアウタパネル１２、インナパネル１３及びレインフォースメント１４は、各々、その左右両側部（車体１前後両側部）にフランジ部１２ａ，１２ａ、１３ａ，１３ａ、１４ａ，１４ａを有していて、該各フランジ部１２ａ，１３ａ，１４ａ同士がスポット溶接により接合されることで互いに一体化されている。すなわち、上記アウタパネル１２とレインフォースメント１４とは、センターピラー２断面の外周縁部の一部（車体外側部）を閉断面状に形成する閉断面部材であり、インナパネル１３とレインフォースメント１４とは、センターピラー２断面の中心部及び外周縁部の車体内側部を閉断面状に形成する閉断面部材である。そして、アウタパネル１２及びレインフォースメント１４は共に断面略コ字状をなし、その両者間の空間も断面略コ字状をなしている。
【００２０】
上記センターピラー２のベルトライン部ないしその近傍においてアウタパネル１２とレインフォースメント１４との間の空間（閉断面部材で囲まれた空間）には、例えばエポキシ樹脂からなる充填材１１が発泡充填されている。つまり、この充填材１１は、センターピラー２断面内全体ではなく、その断面において外周縁部の一部であって上記衝撃荷重Ａｓが入力される側の部分、又はその衝撃荷重Ａｓに起因してセンターピラー２に作用する曲げモーメントにより圧縮応力が発生する側の部分（センターピラー２の中立軸よりも車体外側）のみに充填されていて、断面略コ字状をなしている。上記充填材１１の平均圧縮強度は４ＭＰａ以上（好ましくは５ＭＰａ以上）に設定されていると共に、最大曲げ強度は１０ＭＰａ以上（好ましくは６０ＭＰａ以上）に設定されている。これは、平均圧縮強度が４ＭＰａ以上であれば、センターピラー２に上記衝撃荷重Ａｓが入力されてもセンターピラー２のベルトライン部が局部的に変形して断面の潰れが生じることを最大限に抑制することができ、最大曲げ強度が１０ＭＰａ以上であれば、たとえセンターピラー２が局部的に大きく変形した場合でも、充填材１１の割れを抑制してセンターピラー２が脆性的に折損することを最大限に防止することができるからであり、平均圧縮強度を５ＭＰａ以上としかつ最大曲げ強度を６０ＭＰａ以上とすればその効果がより安定的に得られるからである。尚、上記平均圧縮強度は、充填材１１を一辺３０ｍｍの立方体に加工したものに対して一方向から１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で圧縮荷重を加えたときにおいて変位量（圧縮量）が０〜８ｍｍの範囲での平均強度をいう（図６参照）。また、上記最大曲げ強度は、幅５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの平板状の試験片を８０ｍｍの支点間距離で、該支点間の中央を１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押圧する三点曲げ試験を行った際における最大の曲げ強度をいう。
【００２１】
上記充填材１１は、図４（ａ）に模式的に示すように、その内部に発泡により生じた多数の発泡気孔１１ａ，１１ａ，…を有しており、この平均発泡気孔径は５ｍｍ以下（好ましくは４ｍｍ以下）に設定されている。これは、平均発泡気孔径が５ｍｍ以下であれば、５ｍｍよりも大きい場合の図４（ｂ）と比較すれば判るように、充填材１１とアウタパネル１２との実質的な接触面積が発泡気孔１１ａによりそれ程減少しないため、後述の如く衝突安全性を確実に向上させることができるからである。尚、上記充填材１１の平均発泡気孔径は、発泡後の充填材１１における任意の断面において５．６ｃｍ2 の枠内（形状は任意）に存在する発泡気孔１１ａのうち最も大きいものから１１個を選択したときに、その１１個の気孔径の平均値をいう。
【００２２】
次に、上記センターピラー２を組み立てる方法を説明する。先ず、図５（ａ）に示すように、レインフォースメント１４のアウタパネル１２側面の所定部分にシート状に加工した未発泡状態の充填材１０を貼り付けてセットする。この未発泡状態の充填材１０には発泡剤や硬化剤が混入されており、この発泡剤は、発泡硬化後の充填材１１の平均発泡気孔径が５ｍｍ以下となるようにその粒径（一般に、発泡剤の粒径を小さくすればするほど平均発泡気孔径は小さくなる）や混入量が設定されている（尚、平均発泡気孔径は、発泡剤の材料や発泡条件によっても調整できる）。
【００２３】
その後、図５（ｂ）に示すように、上記充填材１０を貼り付けたレインフォースメント１４をアウタパネル１２にセットし、両者のフランジ部１２ａ，１４ａ同士をスポット溶接により接合する。そして、図５（ｃ）に示すように、上記レインフォースメント１４に対してインナパネル１３をセットして該インナパネル１３のフランジ部１３ａをレインフォースメント１４のフランジ部１４ａにスポット溶接により接合することで、センターピラー２の組立てが完了する。
【００２４】
次いで、車体１全体の組立てを完成させた後、その車体１を電着液に浸漬させて電着塗装を行い、その後に１８０℃雰囲気中に３５分間投入してその電着塗装の乾燥を行う（センターピラー２の最低温度は１５０℃程度になる）。そして、車体シーラを塗布し、１４０℃雰囲気中に２０分間投入してその車体シーラを乾燥させ（センターピラー２の温度は１００℃程度）、続いて、中塗塗装を行い、１４０℃雰囲気中に４０分間投入してその中塗塗装の乾燥を行い（センターピラー２は１４０℃で２０分間加熱されたことになる）、次いで、上塗塗装を行い、１４０℃雰囲気中に４０分間投入してその上塗塗装の乾燥を行う（センターピラー２は１４０℃で２０分間加熱されたことになる）。この電着塗装等の乾燥時に、上記充填材１０をその乾燥熱により加熱することで、アウタパネル１２とレインフォースメント１４との間に完全に発泡充填させる。このように未発泡状態の充填材１０を電着塗装等の乾燥熱により発泡硬化させるので、発泡工程を別途に設ける必要がなく、生産性を高めることができる。尚、電着塗装の乾燥工程で上記充填材１０の発泡が完了すると共に半分程度が硬化し、中塗塗装及び上塗塗装の乾燥工程で残りが硬化する（車体シーラの乾燥工程では、センターピラー２の温度が低過ぎて充填材１０は殆ど硬化しない）。
【００２５】
上記車体１に対して側突がなされた場合、衝撃荷重Ａｓによりセンターピラー２におけるアウタパネル１２のベルトライン部には、折れ曲がって（座屈して）断面内側に進入しようとする大きな力が局所的に作用することがある。しかし、この実施形態では、そのような力がアウタパネル１２に作用したとしても、その力を充填材１１を介して周囲に分散させることができる。このとき、充填材１１の平均発泡気孔径が５ｍｍ以下に設定されているので、充填材１１とアウタパネル１２との実質的な接触面積を良好に維持することができ、衝撃荷重を荷重入力点からその周囲のアウタパネル１２に確実に分散させることができる。しかも、その充填材１１の平均圧縮強度が４ＭＰａ以上に設定され、最大曲げ強度が１０ＭＰａ以上に設定されているので、最大値に近いエネルギー吸収量が得られ、センターピラー２の折れ曲がりを最大限に抑制することができる。一方、充填材１１は、センターピラー２断面内全体ではなく、アウタパネル１２とレインフォースメント１４との間にしか設けられていないが、座屈開始の曲げモーメントは、センターピラー２断面内全体に設ける場合と殆ど変わらないので、少ない充填量で効果的に衝撃エネルギーを吸収することができる。また、未発泡状態の充填材１０に、粒径の小さい発泡剤を比較的多く混入しておけば、充填材１０の量ばらつき等による充填不足の発生を防止することができ、充填材１１を必要部分に完全に発泡充填させることができると共に、充填材１１を軽量にすることができる。よって、車体１の生産性を向上させつつ、車体１の軽量化と衝突安全性の向上化とを確実に図ることができる。
【００２６】
ここで、上記実施形態において、充填材１１の平均発泡気孔径は０．１ｍｍ以上であることが望ましい。すなわち、平均発泡気孔径が小さいほど充填材１１とアウタパネル１２との実質的な接触面積が良好に維持され、センターピラー２が負担し得る最大曲げモーメント値は大きくなるが、平均発泡気孔径が０．１ｍｍよりも小さいと、発泡剤の粒子径が小さくなり過ぎて未発泡状態の充填材１０中に発泡剤を混練することが困難になると共に、発泡時に発泡剤粒子間の間隔が小さくなって複数の発泡気孔１１ａが繋がることで、却って気孔径が大きくなる可能性があるからである。
【００２７】
また、上記レインフォースメント１４の強度（引張強さ、耐力）及び剛性の少なくとも一方は、アウタパネル１２と同等以上に設定することが望ましい。つまり、レインフォースメント１４の強度及び剛性の両方がアウタパネル１２よりも小さいと、アウタパネル１２のベルトライン部が折れ曲がって断面内側に進入しようとするときに、レインフォースメント１４が局所的に座屈変形してアウタパネル１２が充填材１１と共に断面内側に進入してしまうが、このようにレインフォースメント１４の強度及び剛性の少なくとも一方がアウタパネル１２と同等以上であれば、アウタパネル１２の断面内側への進入（折れ曲がり）をより一層確実に抑制することができる。
【００２８】
さらに、上記充填材１１充填部分におけるアウタパネル１２とレインフォースメント１４との間の隙間量（充填材１１の厚み）は２ｍｍ以上（好ましくは３ｍｍ以上）に設定することが望ましい。これは、充填材１１を充填しない場合には上記隙間量は小さいほどセンターピラー２が負担し得る最大曲げモーメント値は大きくなるが、充填材１１を充填する場合に上記隙間量が２ｍｍよりも小さいと、充填材１１の充填効果が低くて充填材１１を充填しない場合と殆ど変わらなくなるからである。一方、上記隙間量は、２０ｍｍよりも大きいと、軽量化効果が小さくて、コスト面で不利になると共に、充填材１０の量ばらつき等により充填不足になる可能性が高くなるので、２０ｍｍ以下に設定することが望ましい。
【００２９】
また、上記充填材１１とアウタパネル１２との間の少なくとも一部には、３ＭＰａ以上の引張せん断接着強さを有する接着剤層（車体シーラ等）を設けることが望ましい。これは、アウタパネル１２に局所的に加わる力を充填材１１を介してその周囲により確実に分散させることができると共に、接着剤層によりセンターピラー２が負担し得る最大曲げモーメント値を効果的に高めることができ、また、上述の如くレインフォースメント１４の強度及び剛性の少なくとも一方をアウタパネル１２と同等以上にした場合には、アウタパネル１２が断面内側に進入することも断面外側に張り出すこともできず、アウタパネル１２の折れ曲がりを有効に防止することができるからである。そして、本発明では、接着剤層を設ける代わりに、充填材１１自体が、アウタパネル１２に対して３ＭＰａ以上の引張せん断接着強さを有するようにする。こうすれば、接着剤層を別途に設けなくても済み、容易に上記効果が得られる。このように充填材１１とアウタパネル１２とを接着する場合（特に充填材１１自体が引張せん断接着強さを有するようにした場合）に、充填材１１の平均発泡気孔径が５ｍｍよりも大きいと、十分な接着力が得られずに、上記のような接着効果が得られなくなるが、上記実施形態のように５ｍｍ以下にしておけば、上記接着効果が最大限に得られる。尚、充填材１１とアウタパネル１２との間だけでなく、充填材１１とインナパネル１３との間の少なくとも一部にも接着剤層を設けるようにしてもよい。
【００３０】
加えて、上記充填材１１は、センターピラー２長手方向において、センターピラー２の荷重支持点間（ルーフサイドレール３に接合された上端部とサイドシル４に接合された下端部との間）の長さに対して１５％以上の長さの範囲に充填されていることが望ましい。すなわち、充填材１１の充填範囲が大きくなるにつれてエネルギー吸収量は増大するが、荷重支持点間の長さに対して１５％で略飽和する。したがって、１５％以上の長さの範囲に充填すれば、略最大値に近いエネルギー吸収量が得られる。
【００３１】
尚、上記実施形態では、充填材１１は、平均圧縮強度が４ＭＰａ以上（好ましくは５ＭＰａ以上）でかつ最大曲げ強度が１０ＭＰａ以上（好ましくは６０ＭＰａ以上）に設定されたものとしたが、平均圧縮強度が４ＭＰａ以上（好ましくは５ＭＰａ以上）又は最大曲げ強度が１０ＭＰａ以上（好ましくは６０ＭＰａ以上）に設定されたものとしてもよい。このようにしても衝突安全性を十分に向上させることができる。そして、アウタパネル１２とレインフォースメント１４との間に充填された充填材１１を、アウタパネル１２側（衝突荷重入力側）とレインフォースメント１４側（反衝突荷重入力側）との２層で構成し、そのアウタパネル１２側には平均圧縮強度が４ＭＰａ以上（好ましくは５ＭＰａ以上）のものを配置し、レインフォースメント１４側には最大曲げ強度が１０ＭＰａ以上（好ましくは６０ＭＰａ以上）のものを配置するようにしてもよい。こうすれば、アウタパネル１２側に直接的に作用する圧縮荷重と、レインフォースメント１４側に作用する曲げ荷重とを各層の充填材１１によりそれぞれ有効に負担することができ、その各充填材１１に対して最も効果的な特性を付与して、効率的な補強を行うことができる。
【００３２】
また、充填材１１は、必ずしも発泡材である必要はなく、発泡材でない場合には、充填材１１中に、内部が中空であるガラスビーズや樹脂成形品等のような中空状粒子を混入することで、発泡材と同様に、軽量化と生産性向上化を図ることができる。そして、この場合でも、中空状粒子の平均径（充填材１１の任意の断面において５．６ｃｍ2 の枠内（形状は任意）に存在する中空状粒子のうち最も大きいものから１１個を選択したときに、その１１個の粒子径の平均値をいう）を５ｍｍ以下に設定すれば、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００３３】
加えて、上記実施形態では、本発明のフレーム構造をセンターピラー２に適用したが、センターピラー２以外のピラー部材（上記フロントピラー５やリヤピラー６）にも適用することができる。また、その他にも、車体１の左右両側において前後方向に延びるフレーム部材（フロントサイドフレーム、リヤサイドフレーム、上記ルーフサイドレール３、サイドシル４等）、この左右のフレーム部材を連結する連結部材（クロスメンバ等）、ドア本体部の補強部材（インパクトバー等）、バンパの補強部材（バンパレインフォースメント等）等にも適用することができる。そして、前突時の衝撃荷重Ａｆや後突時の衝撃荷重Ａｒ（図１参照）等により曲げモーメントが作用するフレームの折れ曲がりを抑制しようとする場合には、上記実施形態のセンターピラー２のように、充填材１１を、そのフレーム断面の外周縁部において少なくとも上記曲げモーメントにより圧縮応力が発生する側の部分に設ければよい。
【００３４】
【実施例】
次に、具体的に実施した実施例について説明する。
【００３５】
先ず、充填材そのものについて（つまりフレーム断面内に充填された状態ではなく、充填材自体について）、その基礎的な物理的及び機械的特性を調べた。すなわち、表１に示す６種類の材料について、各々その密度を調べると共に、平均圧縮強度及び最大曲げ強度を試験によって求めた。尚、上記密度は、いずれの材料についても、室温（約２０℃）における値を調べた。
【００３６】
表１の各材料中、発泡ウレタン樹脂は硬度が８ｋｇ／ｃｍ2のものを、Ａｌ発泡体はアルミニウム発泡材を、木材は松を、Ａｌ塊は棒状のアルミニウム材を、レインフォースメントは、一般的にフレーム断面内に設けられる厚さ１ｍｍの鋼板（ＳＰＣＣ；以下、この実施例では、鋼板は全てＳＰＣＣ）製の補強材をそれぞれ使用した。
【００３７】
尚、上記レインフォースメントの密度は、後述する図７に示すようなフレーム断面内に配設されたレインフォースメント重量と、該レインフォースメント配設部分に対応するフレームの容積から、フレーム内換算密度として算出したものである。また、発泡ウレタンの平均圧縮強度、並びにレインフォースメントの平均圧縮強度及び最大曲げ強度については、いずれも値が低すぎて計測することができなかった。
【００３８】
【表１】
【００３９】
各充填材の平均圧縮強度を調べるための単体圧縮試験は、以下のようにして行った。すなわち、各材料の供試材を一辺３０ｍｍの立方体に加工してそれぞれ試験片を作製し、これに対して一方向から１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で圧縮荷重を加え、図６において模式的に示すように、変位量（圧縮量）が０〜８ｍｍの範囲での平均荷重を求めてこれを充填材の平均圧縮強度とした。
【００４０】
また、各充填材の最大曲げ強度を調べるための単体曲げ試験は、以下のようにして行った。すなわち、各材料の供試材を、幅５０ｍｍ×長さ１５０ｍｍ×厚さ１０ｍｍの平板状に加工してそれぞれ試験片を作製し、各充填材の試験片について、支点間距離を８０ｍｍとし、その中央をＲ８の圧子で１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押圧することにより、所謂オートグラフにて三点曲げ試験を行った。そして、その荷重−変位線図から各充填材の最大曲げ強度を算出した。
【００４１】
上記表１の各充填材の密度のデータ及びコスト、軽量化効果等から、車体フレームのフレーム断面内に充填する充填材の密度としては、１．０ｇ／ｃｍ3以下が適当であり、好ましくは、０．６ｇ／ｃｍ3以下であれば、さらに軽量化効果が期待できる。
【００４２】
次に、上記各充填材をフレームの所定部分の内部空間に充填して、フレームの主としてエネルギー吸収特性を評価する試験を行った。
【００４３】
先ず、フレームを構成するパネル材としては、板厚１ｍｍの鋼板を用いた。この鋼板の引張強さは２９２Ｎ／ｍｍ2であり、降伏点は１４７Ｎ／ｍｍ2であり、伸びは５０．４％であった。
【００４４】
上記鋼板を用いて、図７に示すように、片側が開口した断面コ字状のパネル材Ｐｏと平板状のパネル材Ｐｉとを片ハット状に組み合わせ、その重合部分Ｌｆ（フランジ部）について６０ｍｍピッチでスポット溶接を行って最終的に組み立てた。
【００４５】
尚、図７において仮想線で示すように、フレーム断面内にレインフォースメントＲｆを配設したものの場合、このレインフォースメントＲｆの材料はフレームＦＲのパネル材Ｐｉ，Ｐｏの材料と同じものを用いた。この場合、レインフォースメントＲｆの両フランジ部（不図示）は、両パネル材Ｐｉ，Ｐｏのフランジ部（重合部分Ｌｆ）に挟み込んだ上で、三枚重ねにしてスポット溶接で組み立てた。
【００４６】
上記フレームＦＲの所定部分の内部空間に表１の各充填材をそれぞれ充填して各種の機械的試験を行い、平均圧縮強度又は最大曲げ強度とエネルギー吸収性との関係を調べた。
【００４７】
先ず、フレームの静的三点曲げ試験を実施した。図８は、フレームＦＲの静的三点曲げ試験を行う試験装置を模式的に示す説明図である。また、図９は、この静的三点曲げ試験装置の要部を拡大して示す説明図である。
【００４８】
図７において実線で示す断面形状を備えた所定長さのフレームＦＲの断面内に充填材ＳをＥｆ＝５０〜３００ｍｍの長さにわたって充填し、万能試験機により、圧子Ｍａを介してフレームＦＲの中央に静的荷重Ｗｓを加え、図１０に示すように、変位量０〜４５ｍｍの範囲での荷重−変位を測定し、静的エネルギー吸収量を求めた。
【００４９】
上記試験結果を図１１〜図１４のグラフに示す。先ず、図１１は、充填材質量とエネルギー吸収量との関係を表したものである。この図１１において、黒丸印（●）は木材を、黒四角印（■）はエポキシ樹脂Ａを、それぞれ充填した場合を示し、また、白三角印（△）は鋼板レインフォースメント（板厚１．０ｍｍ）をフレーム断面内に設けた場合を示している。尚、白丸印（○）は、板厚１．６ｍｍの鋼板の場合を参考までに示したものである。
【００５０】
このグラフ（図１１）から良く判るように、木材及びエポキシ樹脂Ａのいずれにおいても、充填材Ｓの充填質量が増えるに連れて吸収エネルギーが高くなり、試験装置の両支点Ｍｓで支持されたフレーム部分が潰れた状態で最大値を示した。また、木材やエポキシ樹脂等の充填材Ｓを用いた場合、レインフォースメントを設けただけの場合に比べて、同等のエネルギー吸収量を得るのに、はるかに少ない充填質量で済む。
【００５１】
このように、フレーム断面内に充填材Ｓを充填することにより、レインフォースメントＲｆを設けただけの場合に比べて、フレームＦＲのエネルギー吸収性が大幅に向上することが確認できた。
【００５２】
また、図１２は充填材Ｓの平均圧縮強度とエネルギー吸収量との関係を示したもので、グラフの横軸は対数目盛である。この測定においては、各充填材Ｓの充填長さＥｆを５０ｍｍとした。充填長さがこの程度以下の場合には、充填材Ｓは殆ど曲げ作用を受けることはなく、そのエネルギー吸収性は圧縮強度との相関性が非常に強くなる。尚、図１２において、ａ１点、ａ２点、ａ３点、ａ４点及びａ５点は、それぞれウレタン樹脂、Ａｌ発泡体、木材、エポキシ樹脂Ａ及びＡｌ塊についてのデータであることを示している。
【００５３】
この図１２のグラフから良く判るように、充填材Ｓの平均圧縮強度が大きくなるにつれてエネルギー吸収量も増加するが、平均圧縮強度が４ＭＰａ以上になるとフレームＦＲのエネルギー吸収量の増加度合いは飽和する。換言すれば、平均圧縮強度が４ＭＰａ以上であれば、ほぼ最大値に近いエネルギー吸収量を得ることができる。
【００５４】
特に、平均圧縮強度が５ＭＰａ以上になれば、フレームＦＲのエネルギー吸収量の増加度合はより安定して飽和し、最大値に近いエネルギー吸収量をより安定して得ることができる。
【００５５】
さらに、図１３は充填材Ｓの最大曲げ強度とエネルギー吸収量との関係を示したもので、また、図１４は、図１３のグラフにおける最大曲げ強度８０ＭＰａ以下の部分を拡大して示すものである。この測定においては、各充填材Ｓの充填長さＥｆを１００ｍｍとした。充填長さが１００ｍｍ程度にまで増加すると、充填材の曲げ強度もフレームＦＲのエネルギー吸収性の向上に大きく寄与するようになる。尚、図１３及び図１４において、ｂ１点、ｂ２点、ｂ３点及びｂ４点は、それぞれＡｌ発泡体、エポキシ樹脂Ａ、木材及びＡｌ塊のデータであることを示している。
【００５６】
これらのグラフから良く判るように、充填材Ｓの最大曲げ強度が大きくなるにつれてエネルギー吸収量も増加するが、最大曲げ強度が１０ＭＰａ以上になると（特に図１４参照）フレームＦＲのエネルギー吸収量の増加度合いは飽和する。換言すれば、最大曲げ強度が１０ＭＰａ以上であれば、ほぼ最大値に近いエネルギー吸収量を得ることができる。
【００５７】
特に、最大曲げ強度が６０ＭＰａ以上になれば、フレームＦＲのエネルギー吸収量の増加度合いはより安定して飽和し、最大値に近いエネルギー吸収量をより安定して得ることができる。
【００５８】
以上の静的エネルギー吸収性の試験において、フレーム断面内に充填材が充填されていない場合には、図１５に示すように、フレームＦＲは荷重Ｗｓの入力点で局部的に大きく変形する。これに対して、フレーム断面内に充填材が充填されている場合には、図１６に示すように、入力荷重Ｗｓは、入力点だけでなく、長さＥｆの範囲で充填された充填材Ｓを介してフレームＦＲの充填部分周辺に分散されることになる。すなわち、充填材Ｓを内部に充填することにより、フレームは、局部的に大きな変形が生じることなく、広範囲にわたって変形することになる。これにより、吸収エネルギーも飛躍的に増加するものと考えられる。
【００５９】
尚、このときの充填材Ｓの単体のエネルギー吸収量を計算によって求めると、全吸収エネルギーの７％以下であった。このことからも、充填材ＳをフレームＦＲ内に充填することによるエネルギー吸収性の向上は、充填材Ｓ自体のエネルギー吸収性よりも、充填材Ｓによる荷重分散効果が非常に大きく寄与してることが理解できる。
【００６０】
また、図１１のグラフにおいて、特に、エネルギー吸収量の上限を示す木材を充填したフレームについて、試験後のフレームの状態を目視観察すると、試験装置の両支点Ｍｓで支持されたフレーム部分がほぼ完全に潰れた状態となっていた。つまり、本フレームＦＲでの最大のエネルギー吸収がこの支点Ｍｓによる支持部分の潰れによるものであると考えられる。したがって、この場合、充填材Ｓの役割は入力荷重Ｗｓを支点部分に分散させることにあると言える。
【００６１】
さらに、充填長さＥｆ＝５０ｍｍで各充填材をそれぞれ充填した各フレームについて、試験後のフレーム断面の潰れ状態を目視観察すると、エネルギー吸収性が比較的低いもの（レインフォースメントＲｆのみ、ウレタン樹脂及びＡｌ発泡体）ではフレーム断面が荷重入力点でほぼ完全に潰れており、一方、エネルギー吸収性が比較的高いもの（エポキシ樹脂、木材及びＡｌ塊）ではフレーム断面は荷重入力点で余り潰れていなかった。
【００６２】
この荷重入力点でのフレーム断面の潰れは、充填材Ｓの圧縮強度が大きく寄与しており、上述のように、充填材Ｓの平均圧縮強度が増すにつれてエネルギー吸収量が増加し、約４ＭＰａで飽和し、約５ＭＰａでより安定して飽和している（図１２参照）。
【００６３】
このことから、断面の潰れはフレームのエネルギー吸収性能に大きく影響しており、断面が潰れると応力集中が生じて局部的な変形を加速し、フレームＦＲの折れを招来して、十分なエネルギー吸収量を確保することができなくなるものと考えられる。
【００６４】
フレームＦＲ内に充填された充填材Ｓへの圧縮荷重は、特に荷重入力側に直接的に作用するので、充填材Ｓの平均圧縮強度は、特に荷重入力側において上記断面の潰れを防ぐに足る値（４ＭＰａ以上）に維持されることが好ましい。
【００６５】
また、上述のように、充填材Ｓの充填長さＥｆが一定以上長くなると、充填材Ｓの平均圧縮強度がほぼ同等であってもエネルギー吸収性に差が生じる。充填材Ｓの充填長さＥｆを１００ｍｍとした場合においてエネルギー吸収量が比較的低かったエポキシ樹脂Ａを充填したフレームの断面を目視観察すると、充填材（エポキシ樹脂）に割れが生じていた。この割れに対しては最大曲げ強度が大きく影響しており、この最大曲げ強度が高くなるにつれてエネルギー吸収量が増加し、約１０ＭＰａで飽和し、約６０ＭＰａでより安定して飽和していた（図１３及び図１４参照）。
【００６６】
フレームＦＲ内に充填された充填材Ｓへの曲げ荷重は、特に反荷重入力側に直接的に作用するので、上記充填材Ｓの最大曲げ強度は、特に反荷重入力側において上記充填材の割れを防ぐに足る値（１０ＭＰａ以上）に維持されることが好ましい。
【００６７】
尚、以上のことから、フレームＦＲ内に充填材Ｓを充填する場合、充填材Ｓを異なる充填材で成る多層構造とし、荷重入力側には平均圧縮強度が所定値（少なくとも４ＭＰａ）以上の充填材層を設け、反荷重入力側には最大曲げ強度が所定値（少なくとも１０ＭＰａ）以上の充填材層を設けるようにすれば、非常に効率良くフレームＦＲのエネルギー吸収性を高めることができる。
【００６８】
上述の静的三点曲げ試験に続いて、フレームの動的三点曲げ試験を実施した。図１７は、フレームＦＲの動的三点曲げ試験を行う試験装置を模式的に示す説明図である。上記静的三点曲げ試験の場合と同様に、図７において実線で示す断面形状を備えた所定長さのフレームＦＲの断面内に充填材ＳをＥｆ＝５０〜３００ｍｍの長さにわたって充填し、落錘Ｍｂによりフレーム中央部分に衝撃荷重Ｗｄを与えた場合のフレームＦＲの変形量を測定すると共に、衝撃荷重をロードセルＭｃで測定し、図１８に示すように、変位量０〜４５ｍｍの範囲でのエネルギー吸収量を求めた。
【００６９】
図１９は、上記動的三点曲げ試験における充填材長さとエネルギー吸収量との関係を示したものである。この図１９において、黒丸印（●）は木材を、黒四角印（■）はエポキシ樹脂Ａをそれぞれ充填した場合を示している。
【００７０】
このグラフ（図１９）から良く判るように、静的三点曲げ試験の場合と同様に、木材及びエポキシ樹脂Ａのいずれにおいても、充填材Ｓの充填量が増えるにつれて吸収エネルギーが高くなり、また、エネルギー吸収量の上限が認められ、その値は約０．８５ｋＪであった。
【００７１】
このように、動的荷重Ｗｄについても、フレーム断面内に充填材Ｓを充填することにより、フレームＦＲのエネルギー吸収性が向上することが確認できた。
【００７２】
また、静的荷重Ｗｓの場合と動的荷重Ｗｄの場合とを比較すると、動的荷重Ｗｄに対する方がエネルギー吸収量は大きく、静的荷重Ｗｓに対する場合の約１．７倍であった。
【００７３】
さらに、以上で得られた静的荷重Ｗｓ及び動的荷重Ｗｄそれぞれにおけるエネルギー吸収性のデータから、静的荷重Ｗｓの場合と動的荷重Ｗｄの場合との比（静動比）を算出すると、非常に高い相関性が認められた。したがって、静的荷重Ｗｓにおけるエネルギー吸収性について行った考察（充填材Ｓによる荷重分散効果等）は、基本的には、動的荷重Ｗｄにおけるエネルギー吸収性を取り扱う場合にも、適用することができるものと考えられる。
【００７４】
図２０は、上記動的三点曲げ試験において、フレーム断面内にレインフォースメントＲｆのみが設けられた場合に対するエネルギー吸収性の向上率と、充填材Ｓの充填長さ範囲（荷重支点間距離に対する充填長さ割合）との関係を示すグラフである。この図２０において、白丸印（○）は木材を、白三角印（△）はエポキシ樹脂Ａをそれぞれ充填した場合を示している。
【００７５】
このグラフ（図２０）から良く判るように、木材及びエポキシ樹脂のいずれにおいても、充填材Ｓの充填長さ範囲が大きくなるにつれて吸収エネルギーが高くなるが、約１５％でほぼ飽和する。換言すれば、充填材Ｓの充填長さ範囲が荷重支点間距離に対して１５％以上あれば、ほぼ最大のエネルギー吸収量を得ることができる。したがって、充填材Ｓの充填範囲としては、荷重支点間距離に対して１５％以上であることが好ましい。
【００７６】
図２１は、フレームの静的片持ち曲げ試験を行う試験装置を模式的に示す説明図である。図２２に示す断面形状を備えた所定長さのフレームＦＲの断面内に充填材Ｓを充填した上で、このフレームＦＲの一端を支持板Ｍｅに固定し、この支持板Ｍｅを装置基板Ｍｆに固定する。そして、万能試験機により、フレームＦＲのパネル材Ｐｉの他端近傍に圧子Ｍｄを介して静的荷重Ｗｍをパネル材Ｐｏ方向に加え、曲げ角度（荷重作用点の変位とこの荷重作用点の基端からの距離とで算出）と荷重との関係を測定し、最大曲げモーメント及び静的エネルギー吸収量を求めた。
【００７７】
図２３は、種々の充填材を充填したフレームの曲げ角度と曲げモーメントとの関係を示すグラフである。このグラフにおいて、曲線ａは充填材なし（鋼板フレームのみ）のフレームの特性を、曲線ｂはエポキシ樹脂Ａを充填したフレームの特性を、曲線ｃはエポキシ樹脂Ｂを充填したフレームの特性を、曲線ｄは、エポキシ樹脂Ｂを充填しかつフレームＦＲのパネル材ＰｏとＰｉとの間に接着剤（引張せん断接着強さ７．３ＭＰａの車体シーラ）を適用したフレームの特性を、曲線ｅは木材（松）を充填したフレームの特性をそれぞれ示している。
【００７８】
この図２３のグラフから判るように、いずれの曲線についても、曲げ角度がある程度に達するまでは、曲げモーメント値は曲げ角度の増加に伴って立ち上がるように大きく上昇する。そして、曲線ａ〜ｃ及び曲線ｅについては、それぞれある曲げ角度でピーク（極大点）を迎え、その後は曲げ角度が増すにつれて曲げモーメントは低下する。曲線ａ（充填材なしで鋼板フレームのみ）の場合、この低下度合いが特に大きい。
【００７９】
これに対して、曲線ｄ（エポキシ樹脂Ｂ＋接着剤）の場合には、曲げモーメントが大きく上昇した後でも、曲げ角度の増加に対して曲げモーメントの落ち込みは見られず、高い曲げモーメント値を維持している。また、最大曲げモーメント値も５つの曲線のうちで最も大きい。同じ充填材（エポキシ樹脂Ｂ）を用いた曲線ｃと比較して、曲げ角度の増加に対する傾向及び最大曲げモーメントの大きさの両方について、明確な差がある。
【００８０】
すなわち、同じ充填材を用いても、この充填材をフレームのパネル材に対して接着剤で固定することにより、フレームの曲げモーメント特性が大きく向上することが判る。
【００８１】
また、図２４は、図２３と同様の種々の充填材を充填したフレームの最大曲げモーメント［Ｎｍ］及びエネルギー吸収量［Ｊ］を示す棒グラフである。このグラフにおいて、Ａ〜Ｅの各欄は、図２３の曲線ａ〜ｅとそれぞれ同じフレームを示している。また、各欄において、左側の数値（白抜きの棒グラフ）がフレームの最大曲げモーメント［Ｎｍ］を示し、右側の数値（斜線ハッチングの棒グラフ）はフレームのエネルギー吸収量［Ｊ］を示している。
【００８２】
この図２４のグラフから良く判るように、フレームのエネルギー吸収量は、エポキシ樹脂Ｂ＋接着剤（Ｄ欄）を適用したものが最も大きく、同じ充填材（エポキシ樹脂Ｂ）を用いたＣ欄のエネルギー吸収量と比べて明確な差がある。
【００８３】
すなわち、同じ充填材を用いても、この充填材をフレームのパネル材に対して接着剤で固定することにより、フレームのエネルギー吸収特性が大きく向上することが判る。
【００８４】
図２５は、接着剤層の引張せん断接着強さ（同図ではせん断接着強さという）と最大曲げモーメントとの関係を示すグラフである。この図２５のグラフから良く判るように、接着剤層の引張せん断接着強さが大きくなるにつれて最大曲げモーメントも増加するが、引張せん断接着強さが３ＭＰａ以上になると、最大曲げモーメントの増加度合い（グラフにおける曲線の勾配）は、それまでに比べて緩やかになる。つまり、接着剤層の引張せん断接着強さが３ＭＰａ以上であれば、フレームが負担できる最大曲げモーメントを非常に効果的に増加させ、十分な曲げモーメント値を達成して高いエネルギー吸収能力を得ることが可能である。したがって、接着剤層の引張せん断接着強さとしては、３ＭＰａ以上であればよい。また、引張せん断接着強さがさらに大きくなり、７ＭＰａ以上になると最大曲げモーメントの増加度合いは飽和する。換言すれば、引張せん断接着強さが７ＭＰａ以上であれば、ほぼ最大値に近い曲げモーメント値を得ることができる。よって、接着剤層の引張せん断接着強さが７ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。
【００８５】
尚、上記引張せん断接着強さの測定は、ＪＩＳ Ｋ ６８５０の「接着剤の引張せん断接着強さ試験方法」に基づいて行ったものであり、図２６に示すように、被着材５１，５１として幅２５ｍｍ、厚さ１．６ｍｍの鋼板を用い、接着部分（長さ１２．５ｍｍ）に未発泡状態の充填材５２を挟み込んで０．５ｍｍ厚さに固定し、クランプした状態で電着塗装等の乾燥熱を模擬した加熱（１５０℃×３０分→１４０℃×２０分→１４０℃×２０分）を行い、その後、発泡してはみ出した部分を取り除いた状態で試験を行うことで引張せん断接着強さを測定した（接着剤層が有る場合も無い場合も同じ）。
【００８６】
次に、図２７に示す断面形状を備えた長さ２４０ｍｍのフレーム６０の断面内の一部に充填材を充填した場合と、全体に充填した場合とで、フレーム６０の曲げ角度と曲げモーメントとの関係がどのようになるかを図２１と同様の静的片持ち曲げ試験により調べた。尚、静的荷重は、インナパネル６３側からアウタパネル６２方向に加えた。
【００８７】
具体的には、（イ）アウタパネル６２とレインフォースメント６４との間のみに充填材を充填したものと、（ロ）インナパネル６３とレインフォースメント６４との間のみに充填材を充填したものと、（ハ）アウタパネル６２とレインフォースメント６４との間、及びインナパネル６３とレインフォースメント６４との間の両方に充填材を充填したものと、（ニ）充填材を全く充填していないものとを作製してそれらに対して試験を行った。このとき、アウタパネル６２は厚さ０．７ｍｍの鋼板を、インナパネル６３は厚さ１．４ｍｍの鋼板を、レインフォースメント６４は厚さ１．２ｍｍの鋼板をそれぞれ使用した。また、充填材は、平均圧縮強度が９ＭＰａで最大曲げ強度が１０ＭＰａのエポキシ樹脂（フィラー、ゴム、硬化剤、発泡剤等を含む）を使用し、充填材自体が１０ＭＰａの引張せん断接着強さを有するようにした。そして、シート状の未発泡状態の充填材を１７０℃で３０分保持することでアウタパネル６２とレインフォースメント６４との間、及び／又はインナパネル６３とレインフォースメント６４との間に完全に充填させた。尚、充填材の充填量は、アウタパネル６２とレインフォースメント６４との間が１１７ｇであり、インナパネル６３とレインフォースメント６４との間が４２３ｇであった。
【００８８】
上記曲げ試験の結果を図２８〜図３０に示す。このことより、最大曲げモーメントは、充填材をフレーム断面内全体に充填したものが最もよいが、座屈開始の曲げモーメントで比較すると、充填材をアウタパネル６２とレインフォースメント６４との間のみに充填したものは、フレーム６０断面内全体に充填したものと殆ど変わらない。したがって、充填材をアウタパネル６２とレインフォースメント６４との間のみに充填することは、特にセンターピラーのように折れ曲がりを抑制する必要があるフレームに特に有効であって、充填材の重量当たりの曲げモーメントが非常に高くなり、充填量の観点から最も効率が良いことが判る。
【００８９】
続いて、上記フレーム６０のアウタパネル６２とレインフォースメント６４との間のみに充填材を充填する場合に、レインフォースメント６４の曲げ高さを変えることによりアウタパネル６２とレインフォースメント６４との間の隙間量（ここでは図２７で７ｍｍの部分のみ）を変えて、上記と同様の曲げ試験を行うことで、その隙間量により最大曲げモーメントがどのように変化するかを調べた。そして、比較のために、充填材を全く充填しない場合についても調べた。尚、アウタパネル６２とレインフォースメント６４との間における左右両側部の隙間量（図２７で５ｍｍの部分）は５ｍｍのままとした。
【００９０】
上記試験の結果を図３１に示す。このことより、充填材を充填しない場合には隙間量が小さいほど最大曲げモーメントは高くなるが、充填材を充填する場合には、隙間量が２ｍｍよりも小さくなると、充填材を充填しない場合と殆ど変わらず、２ｍｍ以上とすれば充填効果が十分に得られることが判る。
【００９１】
次いで、図３２（ａ）に示すように、アウタパネル７２とレインフォースメント７４との間のみに充填材７１を充填したセンターピラーを作製した（実施例１）。このとき、アウタパネル７２は厚さ０．７ｍｍの鋼板を、インナパネル７３は厚さ１．４ｍｍの鋼板を、レインフォースメント７４は厚さ１．２ｍｍの鋼板（材料がアウタパネル７２と同じであるので、強度はアウタパネル７２と同じであり、板厚がアウタパネル７２よりも大きいので、剛性がアウタパネル７２よりも大きい）をそれぞれ使用した。また、充填材７１は、平均圧縮強度が１３．０ＭＰａで最大曲げ強度が１３．５ＭＰａのエポキシ樹脂（フィラー、ゴム、硬化剤、発泡剤等を含む）を使用し、充填材７１自体が１０．５ＭＰａの引張せん断接着強さを有するようにした。そして、センターピラーを組み立てた後、電着塗装等の乾燥熱を模擬した加熱（１５０℃×３０分→１４０℃×２０分→１４０℃×２０分）を行って未発泡状態の充填材を発泡硬化させた。尚、充填材７１の平均発泡気孔径は５ｍｍ以下であり、その充填量は１５０ｇであった。
【００９２】
一方、比較のために、図３２（ｂ）に示すように、上記充填材７１を全く充填しない点以外は上記実施例１と同じもの（比較例１）を作製すると共に、この比較例１に対して充填材７１を充填しないで補強すべく、図３２（ｃ）に示すように、レインフォースメント７４の厚みを１．８ｍｍにしかつ該レインフォースメント７４に厚さ１．２ｍｍの鋼板からなる補強材７５を接合したもの（比較例２）を作製した。
【００９３】
そして、上記実施例１及び比較例１，２の各センターピラーに対して上記と同様の静的片持ち曲げ試験を行って、センターピラーの曲げ角度と曲げモーメントとの関係を調べた。尚、静的荷重は、インナパネル７３側からアウタパネル７２方向に加えた。
【００９４】
上記センターピラー曲げ試験の結果を図３３に示す。このことより、実施例１のセンターピラーは比較例１，２よりもかなり高い曲げモーメントが得られ、しかも、比較例２の補強方法よりも格段に軽量化できることが判る。
【００９５】
次に、充填材の平均発泡気孔径が最大曲げ荷重にどのように影響するかを調べた。すなわち、図３４に示すように、２枚の１ｍｍ厚の鋼板８２，８２間（間隔７ｍｍ）に、上記センターピラー曲げ試験に用いた充填材７１と同様のエポキシ樹脂からなる充填材８１を、発泡剤の粒径を変えて発泡充填させることで試験片をそれぞれ作製し、この各試験片に対して、最大曲げ強度を調べるための上記単体曲げ試験と同様に、一方の鋼板８２を２つの支点８３，８３（支点間距離８０ｍｍ）で支持し、その中央において他方の鋼板８２をＲ８の圧子８４で１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押圧することにより、オートグラフにて三点曲げ試験を行った。そして、その荷重−変位線図から最大曲げ荷重を求めた。尚、各充填材８１の平均発泡気孔径は、図３４において一点鎖線で矩形状に囲まれた範囲（面積：０．７ｃｍ×８ｃｍ＝５．６ｃｍ2 ）に存在する発泡気孔のうち最も大きいものから１１個を選択して、その１１個の気孔径の平均を取ることにより求めた。
【００９６】
上記充填材の平均発泡気孔径と最大曲げ荷重との関係を図３５に示す。このことより、平均発泡気孔径が小さくなるにつれて最大曲げ荷重も大きくなることが判る。そして、平均発泡気孔径が５ｍｍ以下になると、最大曲げ荷重の増加度合いは、５ｍｍよりも大きい場合に比べて緩やかになり、４ｍｍ以下であればより一層安定する。
【００９７】
続いて、上記センターピラー曲げ試験に用いた実施例１とは充填材の平均発泡気孔径のみが異なるセンターピラーを４種類作製した。つまり、充填材の平均発泡気孔径を、１．４ｍｍにしたもの（実施例２）、２．１ｍｍにしたもの（実施例３）、５．６ｍｍにしたもの（比較例３）及び６．８ｍｍにしたもの（比較例４）を作製した。
【００９８】
そして、上記実施例２，３及び比較例３，４の各センターピラーに対して上記センターピラー曲げ試験と同様の静的片持ち曲げ試験を行って、センターピラーの曲げ角度と曲げモーメントとの関係を調べた。
【００９９】
この曲げ試験の結果を図３６に示す。また、このときの平均発泡気孔径と最大曲げモーメントとの関係を図３７に示す。このことより、最大曲げモーメントは、平均発泡気孔径が小さい実施例２，３の方が比較例３，４よりもかなり大きくなることが判る。また、図３７より、平均発泡気孔径と最大曲げモーメントとは略直線関係にあることが判り、この関係から類推すると、平均発泡気孔径が５ｍｍ以下であれば、センターピラーとして必要な最大曲げモーメント値が得られることが判る。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車体のフレーム構造によると、充填材を、平均圧縮強度が４ＭＰａ以上であること及び最大曲げ強度が１０ＭＰａ以上であることの少なくとも一方を満たすものとすると共に、車体衝突時に曲げモーメントが作用するフレームの断面における外周縁部の一部であって該曲げモーメントにより圧縮応力が発生する側の部分に設けて、上記曲げモーメントにより圧縮応力が発生する側の閉断面部材に対して３ＭＰａ以上の引張せん断接着強さを有するようにし、この充填材の平均発泡気孔径又は充填材中の中空状粒子の平均径を５ｍｍ以下に設定したことにより、充填材の充填不足をなくして車体の生産性を向上させつつ、車体の軽量化と衝突安全性の向上化とを確実に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るフレーム構造が適用されたセンターピラーを備えた自動車車体の全体構成を示す斜視図である。
【図２】センターピラーのベルトライン部の縦断面図である。
【図３】センターピラーのベルトライン部の横断面図である。
【図４】充填材中の発泡気孔を模式的に示す断面図であり、（ａ）は平均発泡気孔径が５ｍｍ以下の場合であり、（ｂ）は平均発泡気孔径が５ｍｍよりも大きい場合である。
【図５】センターピラーの組立手順を示す説明図である。
【図６】充填材の平均圧縮強度を説明するためにフレームの静的圧縮荷重−変位曲線を模式的に示すグラフである。
【図７】三点曲げ試験に用いたフレームの構造を示す断面図である。
【図８】フレームの静的三点曲げ試験を行う試験装置を模式的に示す説明図である。
【図９】図８の静的三点曲げ試験装置の要部を拡大して示す説明図である。
【図１０】静的エネルギー吸収量を説明するためにフレームの静的曲げ荷重−変位曲線を模式的に示すグラフである。
【図１１】充填材質量とフレームの静的エネルギー吸収量との関係を示すグラフである。
【図１２】充填材の平均圧縮強度とフレームの静的エネルギー吸収量との関係を示すグラフである。
【図１３】充填材の最大曲げ強度とフレームの静的エネルギー吸収量との関係を示すグラフである。
【図１４】図１３の要部を拡大して示すグラフである。
【図１５】充填材が充填されていない場合のフレームの変形モードの一例を模式的に示す説明図である。
【図１６】充填材が充填されている場合のフレームの変形モードの一例を模式的に示す説明図である。
【図１７】フレームの動的三点曲げ試験を行う試験装置を模式的に示す説明図である。
【図１８】動的エネルギー吸収量を説明するためにフレームの動的曲げ荷重−変位曲線を模式的に示すグラフである。
【図１９】充填材の充填長さとフレームの動的エネルギー吸収量との関係を示すグラフである。
【図２０】動的三点曲げ試験における充填長さ範囲とエネルギー吸収性の向上率との関係を示すグラフである。
【図２１】フレームの静的片持ち曲げ試験を行う試験装置を模式的に示す説明図である。
【図２２】静的片持ち曲げ試験に用いたフレームの構造を示す断面図である。
【図２３】各種充填材が充填されたフレームの曲げ角度と曲げモーメントとの関係を示すグラフである。
【図２４】各種充填材が充填されたフレームについての最大曲げモーメント及びエネルギー吸収量を示すグラフである。
【図２５】接着剤層の引張せん断接着強さと最大曲げモーメントとの関係を示すグラフである。
【図２６】引張せん断接着強さの測定方法を概略的に示す説明図である。
【図２７】断面内の一部に充填材を充填した場合と全体に充填した場合との比較を行うために静的片持ち曲げ試験に用いたフレームを示す断面図である。
【図２８】断面内の一部に充填材を充填した場合と全体に充填した場合と全く充填しない場合とにおいて、フレームの曲げ角度と曲げモーメントとの関係を示すグラフである。
【図２９】断面内の一部に充填材を充填した場合と全体に充填した場合と全く充填しない場合とについて、座屈開始の曲げモーメントを比較して示すグラフである。
【図３０】断面内の一部に充填材を充填した場合と全体に充填した場合とについて、充填材の重量当たりの曲げモーメントを比較して示すグラフである。
【図３１】アウタパネルとレインフォースメントとの間のみに充填材を充填する場合に、その隙間量と最大曲げモーメントとの関係を示すグラフである。
【図３２】静的片持ち曲げ試験に用いたセンターピラーの構造を示す断面図である。
【図３３】図３２の各センターピラーの曲げ角度と曲げモーメントとの関係を示すグラフである。
【図３４】充填材の平均発泡気孔径と最大曲げ荷重との関係を調べるための三点曲げ試験の要領を示す説明図である。
【図３５】充填材の平均発泡気孔径と最大曲げ荷重との関係を示すグラフである。
【図３６】実施例３及び比較例３，４の各センターピラーの曲げ角度と曲げモーメントとの関係を示すグラフである。
【図３７】充填材の平均発泡気孔径と最大曲げモーメントとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 車体
２ センターピラー（フレーム）
３ ルーフサイドレール（フレーム）
４ サイドシル（フレーム）
５ フロントピラー（フレーム）
６ リヤピラー（フレーム）
１１ 充填材
１１ａ 発泡気孔
１２ アウタパネル（閉断面部材）
１３ インナパネル（閉断面部材）
１４ レインフォースメント（閉断面部材）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to a technical field related to a frame structure of a vehicle body in a vehicle such as an automobile.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a frame structure of this kind, a frame structure in which a frame cross section is formed in a closed cross section by two panel materials (an outer panel and an inner panel in the center pillar) such as a center pillar is well known. In places where high rigidity is particularly required, reinforcement is provided between the two panel members by reinforcing them. In such a frame structure, in order to further improve strength, rigidity, impact energy absorption, and the like, the thickness of the above-mentioned panel material or reinforcement is increased, or a new reinforcement is added. It is common to do.
[0003]
On the other hand, as shown in, for example, JP-A-63-231913, a space surrounded by a closed cross-section member that forms a frame cross-section is closed by foam-filling a filler made of urethane foam. It has been proposed to improve the frame strength.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, it has been required to improve fuel efficiency, and in order to satisfy this requirement, it is necessary to reduce the weight of the vehicle body. However, as described above, the weight of the vehicle body cannot be reduced by a method such as increasing the thickness of the panel material or the reinforcement, and it is difficult to improve both the fuel efficiency and the collision safety.
[0005]
Therefore, as in the above proposed example (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-231913), by filling a space formed by a lightweight urethane foam or the like into a space surrounded by a closed cross-sectional member, the weight of the vehicle body can be reduced. It is conceivable to improve collision safety.
[0006]
However, the filler made of the urethane foam or the like has a high deformability to a certain degree or more with respect to the action of the impact load. When such a filler is used, the impact load is reduced from the load input point to the surrounding area. There is a problem that the energy absorption cannot be sufficiently improved because the frame is hardly dispersed and transmitted to the closed section member, and the frame locally deforms greatly at and near the load input point.
[0007]
In addition, when foaming and filling the filler, it is desirable to increase the foaming rate of the filler in order to improve the productivity and reduce the weight so that the filling does not become insufficient due to variations in the amount of the filler. When attempting to increase the foaming rate, the foamed pore diameter tends to increase, and the large pores reduce the substantial contact area between the filler and the closed section member. Is more difficult to disperse in the closed section member. The same is true for the case where hollow particles such as glass beads having a hollow inside are mixed in the filler, and the particle diameter is increased to reduce the weight and improve the productivity. Attempting to achieve this will make it difficult to improve the energy absorption.
[0008]
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a vehicle body frame structure in which a space surrounded by a closed cross-sectional member is filled with a filler as described above. An object of the present invention is to improve fuel efficiency and collision safety while improving productivity of a vehicle body by devising a filler material.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, the filler is required to satisfy at least one of an average compression strength of 4 MPa or more and a maximum bending strength of 10 MPa or more, and bend at the time of a vehicle collision. A part of the outer peripheral edge in the cross section of the frame on which the moment acts, which is provided on a portion on the side where the compressive stress is generated by the bending moment, to the closed section member on the side where the compressive stress is generated by the bending moment The filler had a tensile shear adhesive strength of 3 MPa or more, and the average foamed pore diameter of the filler (or the average diameter of the hollow particles in the filler) was set to 5 mm or less.
[0010]
Specifically, according to the first aspect of the present invention, there is provided a vehicle body in which at least a part of a frame cross section is formed in a closed cross section, and a space surrounded by the closed cross section member is foam-filled with a filler. Targets frame structure.
[0011]
Then, the above-mentioned filler is applied to a cubic test piece of 30 mm on a side from one direction. At a speed of 10 mm / min The amount of displacement when a compressive load is applied is the compressive strength determined by the average load in the range of 0 to 8 mm as the average compressive strength, and the average compressive strength is 4 MPa or more, and the width 50 mm, the length 150 mm, A 10 mm thick plate-shaped test piece is separated by a fulcrum distance of 80 mm. And press the center between the fulcrums at a speed of 10 mm / min. The maximum bending strength at the time of performing the three-point bending test is defined as the maximum bending strength, and the maximum bending strength is at least one of 10 MPa or more, and a cross section of the frame where a bending moment acts upon a vehicle collision. And a tensile shear of 3 MPa or more with respect to the closed section member on the side where the compressive stress is generated by the bending moment and which is a part of the outer peripheral edge of Has an adhesive strength, 5.6 cm in any cross section of the filler Two It is assumed that the average foamed pore diameter, which is the average value of the 11 pore diameters when 11 of the largest foamed pores are selected from the foamed pores present in the frame, is set to 5 mm or less.
[0012]
With the above-described configuration, the filling material is foam-filled in accordance with a portion (buckling portion) that is bent under the influence of an impact load and enters the inside of the closed cross section in the closed cross section member. The filler can be dispersed to the surrounding closed cross-section member via the filler, and the bending of the portion can be suppressed, and the impact energy can be effectively absorbed while being bent. The reason why the average compressive strength of the filler is 4 MPa or more (the maximum bending strength is 10 MPa or more) is that as the average compressive strength (maximum bending strength) of the filler increases, the energy absorption amount of the frame also increases. However, when the average compressive strength is 4 MPa or more (the maximum bending strength is 10 MPa or more), the degree of increase in the energy absorption is saturated. In other words, when the average compressive strength is 4 MPa or more, it is possible to suppress the deformation of the frame locally and the cross section is crushed, and when the maximum bending strength is 10 MPa or more, the frame is locally deformed. Even when the frame is greatly deformed, it is possible to prevent the filler from cracking and to maximally prevent the frame from being brittlely broken. As a result, by using a filler satisfying at least one of an average compressive strength of 4 MPa or more and a maximum bending strength of 10 MPa or more, an energy absorption amount close to the maximum value is obtained and the collision safety is improved. be able to. Further, since the filler has a tensile shear adhesive strength of 3 MPa or more with respect to the closed cross-section member on which the compressive stress is generated by the bending moment, a force locally applied to the closed cross-section member is applied via the filler. In addition to being able to be more reliably dispersed around the periphery, the maximum bending moment value that the frame can bear can be effectively increased. Moreover, since the average foamed pore diameter of the filler is set to 5 mm or less, the substantial contact area between the filler and the closed-section member can be favorably maintained, and the above-mentioned adhesive effect can be obtained to the maximum. In addition, it is possible to reliably disperse the impact load from the load input point to the surrounding cross-sectional members. On the other hand, if the foaming agent having a small particle diameter is mixed in a relatively large amount without increasing the foamed pore diameter, it is possible to prevent the occurrence of insufficient filling due to a variation in the amount of the filler and to reduce the amount of the filler. It can be lightweight. Therefore, it is possible to reliably reduce the weight of the vehicle body and improve the collision safety while improving the productivity of the vehicle body.
[0013]
According to the second aspect of the present invention, there is provided a closed section member for forming at least a part of the frame section in a closed section, and a space surrounded by the closed section member is filled with a filler mixed with hollow particles. Targets the frame structure of the vehicle body.
[0014]
Then, the above-mentioned filler is applied to a cubic test piece 30 mm on a side from one direction. At a speed of 10 mm / min The amount of displacement when a compressive load is applied is the compressive strength determined by the average load in the range of 0 to 8 mm as the average compressive strength, and the average compressive strength is 4 MPa or more, and the width 50 mm, the length 150 mm, A 10 mm thick plate-shaped test piece is separated by a fulcrum distance of 80 mm. And press the center between the fulcrums at a speed of 10 mm / min. The maximum bending strength at the time of performing the three-point bending test is defined as the maximum bending strength, and the maximum bending strength is at least one of 10 MPa or more, and a cross section of the frame where a bending moment acts upon a vehicle collision. And a tensile shear of 3 MPa or more with respect to the closed section member on the side where the compressive stress is generated by the bending moment and which is a part of the outer peripheral edge of Has an adhesive strength, 5.6 cm in any cross section of the filler Two It is assumed that the average diameter of the hollow particles, which is the average value of the particle diameters of the 11 hollow particles selected from the largest among the hollow particles present in the sample, is set to 5 mm or less.
[0015]
According to the present invention, as in the case where the filler is foam-filled, the average diameter of the hollow particles is set to 5 mm or less, so that the substantial contact area between the filler and the closed-section member can be favorably maintained. To improve the collision safety. On the other hand, even if the average diameter of the hollow particles is not so large, if a large number of small-diameter hollow particles are mixed, the weight can be reduced and the productivity can be improved. Therefore, the same function and effect as the first aspect can be obtained.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the thickness of the filler is set to 2 to 20 mm.
[0017]
By doing so, when the thickness of the filler is smaller than 2 mm, the filling effect of the filler is low and almost the same as when the filler is not filled. On the other hand, when the thickness is larger than 20 mm, the weight reduction effect is reduced. At the same time, the possibility of insufficient filling due to a variation in the amount of the filler increases, so the thickness is set to 2 to 20 mm.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an entire configuration of an automobile body 1 including a center pillar 2 (frame) to which a frame structure according to an embodiment of the present invention is applied. The center pillar 2 extends substantially vertically in substantially the center in the front-rear direction of the left and right sides of the vehicle body 1, and its upper end is joined to a roof side rail 3 extending in the front-rear direction on the left and right sides of the vehicle compartment roof. The lower end is joined to a side sill 4 extending in the front-rear direction on both right and left sides of the vehicle floor. A filler 11 (see FIGS. 2 and 3) is provided in the belt line portion of the center pillar 2 or in the vicinity thereof as described later, so that the impact load As is input when the vehicle body 1 side impacts. In addition, the belt line portion is prevented from breaking and entering the vehicle compartment. In FIG. 1, reference numeral 5 denotes a front pillar, and reference numeral 6 denotes a rear pillar.
[0019]
As shown in FIGS. 2 and 3, the center pillar 2 includes an outer panel 12 made of a steel sheet or the like located outside the vehicle body, an inner panel 13 made of a steel sheet or the like located inside the vehicle body, and the outer panel 12 and the inner panel 13. And a reinforcement 14 made of a steel plate or the like provided between the center pillar 2 and the cross section (frame cross section) of the center pillar. The outer panel 12, the inner panel 13, and the reinforcement 14 have flange portions 12a, 12a, 13a, 13a, 14a, 14a on both left and right sides (both front and rear sides of the vehicle body 1). The parts 12a, 13a, and 14a are integrated with each other by being joined by spot welding. That is, the outer panel 12 and the reinforcement 14 are members having a closed cross-section that forms a part of the outer peripheral portion (outside of the vehicle body) of the cross section of the center pillar 2 in a closed cross-section, and the inner panel 13 and the reinforcement 14 are formed. The term “closed section member” refers to a closed section member that forms the inside of the vehicle body at the center portion and the outer peripheral edge of the center pillar 2 section. Each of the outer panel 12 and the reinforcement 14 has a substantially U-shaped cross section, and a space between the both has a substantially U-shaped cross section.
[0020]
A space (enclosed by a closed section member) between the outer panel 12 and the reinforcement 14 at or near the belt line portion of the center pillar 2 is filled with a filler 11 made of, for example, epoxy resin. I have. In other words, the filler 11 is not the whole inside of the center pillar 2 cross section, but is a part of the outer peripheral edge in the cross section and on the side where the impact load As is input, or due to the impact load As. Only the part on the side where the compressive stress is generated by the bending moment acting on the center pillar 2 (outside the vehicle body with respect to the neutral axis of the center pillar 2) is filled, and has a substantially U-shaped cross section. The average compressive strength of the filler 11 is set to 4 MPa or more (preferably 5 MPa or more), and the maximum bending strength is set to 10 MPa or more (preferably 60 MPa or more). This means that if the average compressive strength is 4 MPa or more, even if the impact load As is inputted to the center pillar 2, the belt line portion of the center pillar 2 is locally deformed and the cross section is crushed. If the maximum bending strength is 10 MPa or more, even if the center pillar 2 is locally deformed significantly, the crack of the filler 11 is suppressed and the center pillar 2 is brittlely broken. This is because the effect can be obtained more stably if the average compressive strength is 5 MPa or more and the maximum bending strength is 60 MPa or more. The average compressive strength is such that when a compressive load is applied at a speed of 10 mm / min from one direction to a material obtained by processing the filler 11 into a cube having a side of 30 mm, the displacement (compression amount) is 0 to 8 mm. It means the average intensity in the range (see FIG. 6). Further, the maximum bending strength is such that a flat test piece having a width of 50 mm, a length of 150 mm, and a thickness of 10 mm is measured at a distance between supporting points of 80 mm. And press the center between the fulcrums at a speed of 10 mm / min. The maximum bending strength when a three-point bending test is performed.
[0021]
As shown schematically in FIG. 4A, the filler 11 has a large number of foamed pores 11a, 11a,... Formed by foaming therein, and the average foamed pore diameter is 5 mm or less ( (Preferably 4 mm or less). This is because when the average foamed pore diameter is 5 mm or less, the substantial contact area between the filler 11 and the outer panel 12 is larger than the foamed pores 11a as shown in FIG. This is because the collision safety can be reliably improved as will be described later. The average foamed pore diameter of the filler 11 is 5.6 cm in an arbitrary cross section of the filler 11 after foaming. Two When 11 are selected from the largest among the foamed pores 11a existing within the frame (arbitrary in shape), the average value of the diameters of the 11 pores is referred to.
[0022]
Next, a method of assembling the center pillar 2 will be described. First, as shown in FIG. 5A, an unfoamed filler 10 formed into a sheet shape is attached to a predetermined portion of the side surface of the outer panel 12 of the reinforcement 14 and set. A foaming agent or a curing agent is mixed in the unfoamed filler 10, and the foaming agent has a particle size (generally, such that the average foamed pore diameter of the filler 11 after foaming and curing is 5 mm or less. The smaller the particle size of the foaming agent, the smaller the average foamed pore diameter) and the amount of mixing (the average foamed pore diameter can also be adjusted by the foaming agent material and foaming conditions).
[0023]
Thereafter, as shown in FIG. 5B, the reinforcement 14 to which the filler 10 has been attached is set on the outer panel 12, and the flange portions 12a and 14a of both are joined by spot welding. Then, as shown in FIG. 5C, the inner panel 13 is set on the reinforcement 14, and the flange 13a of the inner panel 13 is joined to the flange 14a of the reinforcement 14 by spot welding. Thus, the assembly of the center pillar 2 is completed.
[0024]
Next, after the assembly of the entire vehicle body 1 is completed, the vehicle body 1 is immersed in an electrodeposition liquid to perform electrodeposition coating, and thereafter, is thrown into a 180 ° C. atmosphere for 35 minutes to dry the electrodeposition coating. (The minimum temperature of the center pillar 2 is about 150 ° C.). Then, a vehicle body sealer is applied and put into a 140 ° C. atmosphere for 20 minutes to dry the vehicle body sealer (the temperature of the center pillar 2 is about 100 ° C.). The center pillar 2 is heated at 140 ° C. for 20 minutes, and then the top coat is applied. Then, the center pillar 2 is placed in a 140 ° C. atmosphere for 40 minutes and the top coat is dried. Drying is performed (the center pillar 2 is heated at 140 ° C. for 20 minutes). During the drying of the electrodeposition coating or the like, the filler 10 is heated by the drying heat to completely foam-fill the outer panel 12 and the reinforcement 14. In this manner, the unfoamed filler 10 is foamed and cured by the drying heat of electrodeposition coating or the like, so that it is not necessary to separately provide a foaming step, and productivity can be improved. In the drying step of electrodeposition coating, the foaming of the filler 10 is completed and about half is cured, and the remaining part is cured in the drying step of the intermediate coating and the top coating (in the drying step of the vehicle body sealer, the center pillar 2 is hardened). The temperature is too low and the filler 10 hardly hardens).
[0025]
When a side collision is made on the vehicle body 1, a large force that bends (buckles) and enters the inside of the cross section locally at the belt line portion of the outer panel 12 of the center pillar 2 due to the impact load As. May work. However, in this embodiment, even if such a force acts on the outer panel 12, the force can be dispersed to the surroundings via the filler 11. At this time, since the average foamed pore diameter of the filler 11 is set to 5 mm or less, the substantial contact area between the filler 11 and the outer panel 12 can be favorably maintained, and the impact load is reduced from the load input point. It can be reliably dispersed to the outer panel 12 around it. Moreover, since the average compressive strength of the filler 11 is set to 4 MPa or more and the maximum bending strength is set to 10 MPa or more, an energy absorption amount close to the maximum value is obtained and the bending of the center pillar 2 is maximized. Can be suppressed. On the other hand, the filler 11 is provided not only in the entire cross section of the center pillar 2 but only between the outer panel 12 and the reinforcement 14, but the bending moment at the start of buckling is provided in the entire cross section of the center pillar 2. Since it is almost the same as the case, the impact energy can be effectively absorbed with a small filling amount. In addition, if a relatively large amount of the foaming agent having a small particle diameter is mixed into the unfoamed filler 10, it is possible to prevent insufficient filling due to a variation in the amount of the filler 10 and the like. Necessary portions can be completely foam-filled, and the filler 11 can be reduced in weight. Therefore, it is possible to reliably reduce the weight of the vehicle body 1 and improve the collision safety while improving the productivity of the vehicle body 1.
[0026]
Here, in the above embodiment, the average foamed pore diameter of the filler 11 is desirably 0.1 mm or more. In other words, the smaller the average foamed pore diameter is, the better the substantial contact area between the filler 11 and the outer panel 12 is, and the larger the maximum bending moment value that the center pillar 2 can bear, the larger the average foamed pore diameter is. When the diameter is smaller than 0.1 mm, the particle diameter of the foaming agent becomes too small, so that it becomes difficult to knead the foaming agent into the unfoamed filler 10, and the spacing between the foaming agent particles during foaming becomes small. This is because the connection of the plurality of foamed pores 11a may rather increase the pore diameter.
[0027]
It is desirable that at least one of the strength (tensile strength, proof stress) and rigidity of the reinforcement 14 is set to be equal to or greater than that of the outer panel 12. In other words, if both the strength and the rigidity of the reinforcement 14 are smaller than those of the outer panel 12, when the belt line portion of the outer panel 12 is bent to enter the inside of the cross section, the reinforcement 14 is locally buckled and deformed. As a result, the outer panel 12 enters the inside of the cross section together with the filler 11. If at least one of the strength and the rigidity of the reinforcement 14 is equal to or more than that of the outer panel 12, the outer panel 12 enters the inside of the cross section. (Bending) can be more reliably suppressed.
[0028]
Further, it is desirable that the gap amount (thickness of the filler 11) between the outer panel 12 and the reinforcement 14 in the filler 11 filling portion is set to 2 mm or more (preferably 3 mm or more). This is because when the filler 11 is not filled, the smaller the gap amount is, the larger the maximum bending moment value that the center pillar 2 can bear, but when the filler 11 is filled, the gap amount is smaller than 2 mm. This is because the filling effect of the filler 11 is low and almost no difference from the case where the filler 11 is not filled. On the other hand, if the gap amount is larger than 20 mm, the effect of reducing the weight is small and the cost is disadvantageous, and the possibility of insufficient filling due to variation in the amount of the filler 10 and the like increases. It is desirable to set.
[0029]
In addition, it is desirable to provide an adhesive layer (vehicle body sealer or the like) having a tensile shear adhesive strength of 3 MPa or more on at least a part between the filler 11 and the outer panel 12. This allows the force locally applied to the outer panel 12 to be more reliably dispersed around the outer panel 12 through the filler 11 and effectively increases the maximum bending moment value that the center pillar 2 can bear by the adhesive layer. When at least one of the strength and the rigidity of the reinforcement 14 is equal to or more than that of the outer panel 12 as described above, the outer panel 12 can enter the inside of the cross section or can protrude to the outside of the cross section. This is because the outer panel 12 can be effectively prevented from being bent. In the present invention, instead of providing the adhesive layer, the filler 11 itself has a tensile shear adhesive strength of 3 MPa or more with respect to the outer panel 12. In this case, it is not necessary to separately provide an adhesive layer, and the above-described effect can be easily obtained. When the filler 11 and the outer panel 12 are bonded in this manner (particularly when the filler 11 itself has a tensile shear bond strength), when the average foamed pore diameter of the filler 11 is larger than 5 mm, Although sufficient adhesive strength cannot be obtained, the above-described adhesive effect cannot be obtained. However, if the thickness is set to 5 mm or less as in the above-described embodiment, the above-described adhesive effect can be obtained to the maximum. The adhesive layer may be provided not only between the filler 11 and the outer panel 12 but also at least a part between the filler 11 and the inner panel 13.
[0030]
In addition, the filler 11 has a length between the load supporting points of the center pillar 2 (between the upper end joined to the roof side rail 3 and the lower end joined to the side sill 4) in the longitudinal direction of the center pillar 2. It is desirable that the filler be filled in a length range of 15% or more. That is, although the energy absorption increases as the filling range of the filler 11 increases, the energy is substantially saturated at 15% of the length between the load supporting points. Therefore, if the filling is performed within a length range of 15% or more, an energy absorption amount close to a substantially maximum value is obtained.
[0031]
In the above embodiment, the filler 11 has an average compressive strength of 4 MPa or more (preferably 5 MPa or more) and a maximum bending strength of 10 MPa or more (preferably 60 MPa or more). May be set to 4 MPa or more (preferably 5 MPa or more) or the maximum bending strength may be set to 10 MPa or more (preferably 60 MPa or more). Even in this case, the collision safety can be sufficiently improved. The filler 11 filled between the outer panel 12 and the reinforcement 14 is composed of two layers: the outer panel 12 (collision load input side) and the reinforcement 14 side (anti-collision load input side). On the outer panel 12 side, those having an average compressive strength of 4 MPa or more (preferably 5 MPa or more) are arranged, and on the reinforcement 14 side, those having a maximum bending strength of 10 MPa or more (preferably 60 MPa or more) are arranged. It may be. In this way, the compressive load acting directly on the outer panel 12 side and the bending load acting on the reinforcement 14 side can be effectively borne by the fillers 11 of each layer, respectively. The most effective properties can be provided to the reinforcing member for efficient reinforcement.
[0032]
In addition, the filler 11 is not necessarily a foamed material, and if it is not a foamed material, hollow particles such as glass beads or resin molded products having a hollow inside are mixed into the filler 11. Thus, as in the case of the foamed material, the weight can be reduced and the productivity can be improved. And also in this case, the average diameter of the hollow particles (5.6 cm in an arbitrary cross section of the filler 11). Two When 11 particles are selected from the largest among hollow particles present in the frame (arbitrary shape), the average value of the particle diameters of the 11 particles is set to 5 mm or less. The same operation and effect as in the embodiment can be obtained.
[0033]
In addition, in the above-described embodiment, the frame structure of the present invention is applied to the center pillar 2, but can be applied to pillar members other than the center pillar 2 (the front pillar 5 and the rear pillar 6). In addition, a frame member (front side frame, rear side frame, roof side rail 3, side sill 4, etc.) extending in the front-rear direction on both left and right sides of the vehicle body 1, a connecting member (cross member) for connecting the left and right frame members Etc.), a reinforcing member of a door body (impact bar or the like), a reinforcing member of a bumper (bumper reinforcement or the like), and the like. When the bending of the frame on which the bending moment acts due to the impact load Af at the time of a front collision or the impact load Ar (see FIG. 1) at the time of a rear collision is to be suppressed, like the center pillar 2 of the above embodiment. In addition, the filler 11 may be provided at least on a portion of the outer peripheral edge of the frame cross section where a compressive stress is generated by the bending moment.
[0034]
【Example】
Next, a specific embodiment will be described.
[0035]
First, the basic physical and mechanical properties of the filler itself (that is, not the state of the filler in the frame cross section but the filler itself) were examined. That is, the density of each of the six types of materials shown in Table 1 was examined, and the average compressive strength and maximum bending strength were determined by a test. In addition, the said density measured the value in room temperature (about 20 degreeC) about all the materials.
[0036]
Among the materials in Table 1, the urethane foam resin has a hardness of 8 kg / cm. Two The aluminum foam is made of aluminum foam, the wood is made of pine, the aluminum lump is made of rod-shaped aluminum, and the reinforcement is made of a 1 mm thick steel plate (SPCC; In this example, the steel plates used were all reinforcing materials made of SPCC.
[0037]
Note that the density of the reinforcement is calculated from the weight of the reinforcement provided in the cross section of the frame as shown in FIG. 7 described later and the volume of the frame corresponding to the portion where the reinforcement is provided. It is calculated as the density. Further, the average compressive strength of the urethane foam and the average compressive strength and the maximum bending strength of the reinforcement were all too low to be measured.
[0038]
[Table 1]
[0039]
A simple compression test for examining the average compression strength of each filler was performed as follows. That is, the test material of each material was processed into a cube having a side of 30 mm to produce a test piece, and a compressive load was applied to the test piece at a rate of 10 mm / min from one direction, as schematically shown in FIG. Then, the average load in the range of the displacement (compression amount) of 0 to 8 mm was obtained, and this was defined as the average compression strength of the filler.
[0040]
In addition, a simple bending test for checking the maximum bending strength of each filler was performed as follows. That is, the test material of each material was processed into a flat plate having a width of 50 mm x a length of 150 mm x a thickness of 10 mm to prepare test pieces, and the test piece of each filler was set to a distance between fulcrums of 80 mm. A three-point bending test was performed by a so-called autograph by pressing the center with an R8 indenter at a speed of 10 mm / min. Then, the maximum bending strength of each filler was calculated from the load-displacement diagram.
[0041]
From the density data of each filler in Table 1 above, cost, weight reduction effect, and the like, the density of the filler to be filled in the frame cross section of the body frame is 1.0 g / cm. Three The following is suitable, preferably 0.6 g / cm Three If it is below, a further weight saving effect can be expected.
[0042]
Next, the above-mentioned fillers were filled in the internal space of a predetermined portion of the frame, and a test for mainly evaluating the energy absorption characteristics of the frame was performed.
[0043]
First, a steel plate having a thickness of 1 mm was used as a panel material constituting the frame. The tensile strength of this steel sheet is 292 N / mm Two And the yield point is 147 N / mm Two And the elongation was 50.4%.
[0044]
As shown in FIG. 7, a panel member Po having a U-shaped cross section and a panel member Pi having a flat plate shape are combined in a single hat shape using the steel plate as shown in FIG. Spot welding was performed at the pitch to finally assemble.
[0045]
As shown by the imaginary line in FIG. 7, when the reinforcement Rf is disposed in the frame cross section, the material of the reinforcement Rf is the same as the material of the panel materials Pi and Po of the frame FR. Was. In this case, both flange portions (not shown) of the reinforcement Rf were sandwiched between the flange portions (overlapping portions Lf) of both panel materials Pi and Po, and then three sheets were overlapped and assembled by spot welding.
[0046]
Each of the fillers shown in Table 1 was filled in the internal space of a predetermined portion of the frame FR, and various mechanical tests were performed to examine the relationship between average compressive strength or maximum bending strength and energy absorption.
[0047]
First, the frame was subjected to a static three-point bending test. FIG. 8 is an explanatory view schematically showing a test apparatus for performing a static three-point bending test on the frame FR. FIG. 9 is an explanatory diagram showing an enlarged main part of the static three-point bending test apparatus.
[0048]
In FIG. 7, a filler S is filled into a cross section of a frame FR of a predetermined length having a cross-sectional shape indicated by a solid line over a length of Ef = 50 to 300 mm, and a universal testing machine is used to inject the frame FR through an indenter Ma. A static load Ws was applied to the center, and as shown in FIG. 10, a load-displacement in a displacement range of 0 to 45 mm was measured, and a static energy absorption amount was obtained.
[0049]
The test results are shown in the graphs of FIGS. First, FIG. 11 shows the relationship between the mass of the filler and the amount of energy absorption. In FIG. 11, black circles (●) indicate a case where wood was filled, black squares (■) indicate a case where epoxy resin A was filled, and white triangles (△) indicate a case where steel plate reinforcement (sheet thickness 1) was used. .0 mm) is provided in the cross section of the frame. The white circles (○) show the case of a steel plate having a thickness of 1.6 mm for reference.
[0050]
As can be clearly understood from this graph (FIG. 11), in both the wood and the epoxy resin A, the absorption energy increases as the filling mass of the filler S increases, and the frame supported by both the fulcrums Ms of the test apparatus. The maximum value was shown with the part collapsed. Further, when the filler S such as wood or epoxy resin is used, a much smaller filling mass is required to obtain the same amount of energy absorption as compared to the case where only the reinforcement is provided.
[0051]
Thus, by filling the filler S in the frame cross section, it was confirmed that the energy absorption of the frame FR was significantly improved as compared with the case where only the reinforcement Rf was provided.
[0052]
FIG. 12 shows the relationship between the average compressive strength of the filler S and the amount of energy absorption. The horizontal axis of the graph is a logarithmic scale. In this measurement, the filling length Ef of each filler S was set to 50 mm. When the filling length is less than this level, the filler S is hardly subjected to the bending action, and the energy absorption has a very strong correlation with the compressive strength. In FIG. 12, points a1, a2, a3, a4, and a5 indicate that the data are for urethane resin, Al foam, wood, epoxy resin A, and aluminum lump, respectively.
[0053]
As can be clearly understood from the graph of FIG. 12, the energy absorption increases as the average compressive strength of the filler S increases, but when the average compressive strength exceeds 4 MPa, the degree of increase in the energy absorption of the frame FR saturates. . In other words, if the average compressive strength is 4 MPa or more, it is possible to obtain an energy absorption amount almost close to the maximum value.
[0054]
In particular, when the average compressive strength becomes 5 MPa or more, the degree of increase in the energy absorption amount of the frame FR is more stably saturated, and the energy absorption amount close to the maximum value can be obtained more stably.
[0055]
Further, FIG. 13 shows the relationship between the maximum bending strength of the filler S and the amount of energy absorption, and FIG. 14 shows an enlarged portion of the graph of FIG. 13 where the maximum bending strength is 80 MPa or less. is there. In this measurement, the filling length Ef of each filler S was set to 100 mm. When the filling length is increased to about 100 mm, the bending strength of the filling material also greatly contributes to improving the energy absorption of the frame FR. In FIGS. 13 and 14, points b1, b2, b3, and b4 indicate that the data are Al foam, epoxy resin A, wood, and aluminum lump, respectively.
[0056]
As can be clearly understood from these graphs, the energy absorption increases as the maximum bending strength of the filler S increases, but when the maximum bending strength exceeds 10 MPa (particularly, see FIG. 14), the energy absorption of the frame FR increases. The degree saturates. In other words, if the maximum bending strength is 10 MPa or more, it is possible to obtain an energy absorption amount almost close to the maximum value.
[0057]
In particular, when the maximum bending strength is 60 MPa or more, the degree of increase in the energy absorption of the frame FR is more stably saturated, and the energy absorption close to the maximum value can be obtained more stably.
[0058]
In the static energy absorption test described above, when the filler is not filled in the frame cross section, the frame FR is locally largely deformed at the input point of the load Ws as shown in FIG. On the other hand, when the filler is filled in the cross section of the frame, as shown in FIG. 16, the input load Ws is changed not only at the input point but also at the filler S filled within the range of the length Ef. Are dispersed around the filled portion of the frame FR. In other words, by filling the inside with the filler S, the frame is deformed over a wide range without locally causing large deformation. Thus, it is considered that the absorbed energy also increases dramatically.
[0059]
The energy absorption amount of the filler S alone at this time was calculated to be 7% or less of the total absorbed energy. From this, the improvement of the energy absorption by filling the filler FR into the frame FR is because the load dispersing effect of the filler S contributes much more than the energy absorption of the filler S itself. Can understand.
[0060]
In addition, in the graph of FIG. 11, in particular, when the state of the frame after the test is visually observed with respect to the frame filled with wood indicating the upper limit of the energy absorption amount, the frame portion supported by both the fulcrums Ms of the test apparatus is almost completely. Had been crushed. That is, it is considered that the maximum energy absorption in the main frame FR is caused by the collapse of the support portion by the fulcrum Ms. Therefore, in this case, it can be said that the role of the filler S is to distribute the input load Ws to the fulcrum portion.
[0061]
Furthermore, for each frame filled with each filler at the filling length Ef = 50 mm, the collapsed state of the cross section of the frame after the test is visually observed. When the frame has relatively low energy absorption (only the reinforcement Rf, urethane resin And Al foam), the cross section of the frame is almost completely crushed at the load input point, while those having relatively high energy absorption (epoxy resin, wood, and aluminum lump) are too crushed at the load input point. Did not.
[0062]
The collapse of the frame cross section at this load input point largely contributes to the compressive strength of the filler S. As described above, the amount of energy absorption increases as the average compressive strength of the filler S increases. It is saturated and more stably saturated at about 5 MPa (see FIG. 12).
[0063]
For this reason, the collapse of the cross section has a large effect on the energy absorption performance of the frame. When the cross section is collapsed, stress concentration occurs, accelerating local deformation, causing the frame FR to break, and sufficient energy absorption. It is considered that the quantity cannot be secured.
[0064]
Since the compressive load on the filler S filled in the frame FR acts directly on the load input side in particular, the average compressive strength of the filler S is sufficient to prevent the above-mentioned cross section from being crushed, especially on the load input side. It is preferably maintained at a value (4 MPa or more).
[0065]
Further, as described above, when the filling length Ef of the filler S is longer than a certain length, a difference occurs in the energy absorption even if the average compressive strength of the filler S is substantially equal. When the filling length Ef of the filler S was set to 100 mm, when the cross section of the frame filled with the epoxy resin A having a relatively low energy absorption was visually observed, cracks were found in the filler (epoxy resin). The maximum bending strength has a large effect on this crack, and as the maximum bending strength increases, the amount of energy absorption increases, saturates at about 10 MPa, and saturates more stably at about 60 MPa (FIG. 13 and FIG. 14).
[0066]
Since the bending load on the filler S filled in the frame FR acts directly on the non-load input side in particular, the maximum bending strength of the filler S is particularly large on the non-load input side. Is preferably maintained at a value (10 MPa or more) sufficient to prevent the above.
[0067]
From the above, when the filler S is filled in the frame FR, the filler S has a multi-layer structure composed of different fillers, and the average compressive strength on the load input side is equal to or more than a predetermined value (at least 4 MPa). By providing a material layer and providing a filler layer having a maximum bending strength of a predetermined value (at least 10 MPa) or more on the non-load input side, the energy absorption of the frame FR can be increased very efficiently.
[0068]
Following the static three-point bending test described above, the frame was subjected to a dynamic three-point bending test. FIG. 17 is an explanatory view schematically showing a test apparatus for performing a dynamic three-point bending test on the frame FR. As in the case of the static three-point bending test, the filler S is filled into a cross section of a frame FR having a predetermined length having a cross-sectional shape shown by a solid line in FIG. 7 over a length of Ef = 50 to 300 mm. The amount of deformation of the frame FR when the impact load Wd is applied to the center of the frame by the falling weight Mb is measured, and the impact load is measured by the load cell Mc, and as shown in FIG. Energy absorption was determined.
[0069]
FIG. 19 shows the relationship between the filler length and the amount of energy absorption in the dynamic three-point bending test. In FIG. 19, black circles (●) indicate a case where wood is filled, and black squares (■) indicate a case where epoxy resin A is filled.
[0070]
As can be clearly understood from this graph (FIG. 19), as in the case of the static three-point bending test, in both the wood and the epoxy resin A, the absorption energy increases as the filling amount of the filler S increases, and The upper limit of the energy absorption was recognized, and the value was about 0.85 kJ.
[0071]
As described above, it was confirmed that the energy absorption of the frame FR was improved by filling the filler S in the frame cross section with respect to the dynamic load Wd.
[0072]
In addition, comparing the case of the static load Ws and the case of the dynamic load Wd, the energy absorption was larger for the dynamic load Wd, and was about 1.7 times that for the static load Ws.
[0073]
Further, when the ratio (static-dynamic ratio) between the case of the static load Ws and the case of the dynamic load Wd is calculated from the data of the energy absorption at each of the static load Ws and the dynamic load Wd obtained above, Very high correlation was observed. Therefore, the considerations made on the energy absorption under the static load Ws (such as the load dispersion effect by the filler S) can be basically applied to the case where the energy absorption under the dynamic load Wd is handled. It is considered.
[0074]
FIG. 20 shows the improvement rate of the energy absorption with respect to the case where only the reinforcement Rf is provided in the cross section of the frame in the dynamic three-point bending test, and the filling length range of the filler S (the distance between the load fulcrums). 6 is a graph showing the relationship between the filling length ratio. In FIG. 20, white circles (○) indicate a case where wood is filled, and white triangles (△) indicate a case where epoxy resin A is filled.
[0075]
As can be clearly understood from this graph (FIG. 20), in both the wood and the epoxy resin, the absorption energy increases as the filling length range of the filler S increases, but it is almost saturated at about 15%. In other words, when the filling length range of the filler S is 15% or more with respect to the distance between the load supporting points, a substantially maximum energy absorption amount can be obtained. Therefore, the filling range of the filler S is preferably 15% or more of the distance between the load supporting points.
[0076]
FIG. 21 is an explanatory view schematically showing a test apparatus for performing a static cantilever bending test on a frame. After filling the filling material S in the cross section of the frame FR having the cross-sectional shape shown in FIG. 22 and having a predetermined length, one end of the frame FR is fixed to the support plate Me, and the support plate Me is attached to the device substrate Mf. Fix it. Then, using a universal testing machine, a static load Wm is applied in the direction of the panel material Po via the indenter Md to the vicinity of the other end of the panel material Pi of the frame FR, and the bending angle (the displacement of the load application point and the base of this load application point) is determined. The relationship between the load and the load was measured, and the maximum bending moment and static energy absorption were determined.
[0077]
FIG. 23 is a graph showing a relationship between a bending angle and a bending moment of a frame filled with various fillers. In this graph, curve a shows the characteristics of the frame without filler (only steel plate frame), curve b shows the characteristics of the frame filled with epoxy resin A, curve c shows the characteristics of the frame filled with epoxy resin B, and curve d is the characteristic of the frame filled with the epoxy resin B and applied with an adhesive (vehicle sealer having a tensile shear bond strength of 7.3 MPa) between the panel materials Po and Pi of the frame FR, and the curve e is a wood ( Pine) are shown.
[0078]
As can be seen from the graph of FIG. 23, for any of the curves, until the bending angle reaches a certain degree, the bending moment value rises significantly so as to rise with an increase in the bending angle. The curves a to c and the curve e each reach a peak (maximum point) at a certain bending angle, and thereafter the bending moment decreases as the bending angle increases. In the case of the curve a (only the steel plate frame without the filler), the degree of the decrease is particularly large.
[0079]
On the other hand, in the case of the curve d (epoxy resin B + adhesive), even after a large increase in the bending moment, no decrease in the bending moment is observed with the increase in the bending angle, and the high bending moment value is maintained. are doing. The maximum bending moment value is also the largest among the five curves. Compared to curve c using the same filler (epoxy resin B), there is a clear difference both in the tendency to increase the bending angle and in the magnitude of the maximum bending moment.
[0080]
That is, even if the same filler is used, it can be seen that the bending moment characteristic of the frame is greatly improved by fixing the filler to the panel material of the frame with the adhesive.
[0081]
FIG. 24 is a bar graph showing the maximum bending moment [Nm] and the energy absorption [J] of the frame filled with various fillers similar to FIG. In this graph, the columns A to E indicate the same frames as the curves a to e in FIG. 23, respectively. In each column, the numerical value on the left (open bar graph) indicates the maximum bending moment [Nm] of the frame, and the numerical value on the right (hatched bar graph) indicates the energy absorption [J] of the frame.
[0082]
As can be clearly understood from the graph of FIG. 24, the energy absorption amount of the frame is largest when the epoxy resin B + adhesive (column D) is applied, and the energy absorption amount in the column C using the same filler (epoxy resin B). There is a clear difference compared to the amount absorbed.
[0083]
That is, even if the same filler is used, it can be seen that the energy absorption characteristics of the frame are greatly improved by fixing the filler to the panel material of the frame with the adhesive.
[0084]
FIG. 25 is a graph showing the relationship between the tensile shear strength of the adhesive layer (referred to as the shear strength in the figure) and the maximum bending moment. As can be clearly understood from the graph of FIG. 25, the maximum bending moment increases as the tensile shear bonding strength of the adhesive layer increases, but when the tensile shear bonding strength is 3 MPa or more, the degree of increase in the maximum bending moment ( The slope of the curve in the graph) becomes gentler than before. That is, if the tensile shear adhesive strength of the adhesive layer is 3 MPa or more, the maximum bending moment that the frame can bear can be increased very effectively, and a sufficient bending moment value can be achieved to obtain a high energy absorption capacity. Is possible. Therefore, the tensile shear adhesive strength of the adhesive layer may be 3 MPa or more. Further, when the tensile shear adhesive strength further increases, and when it is 7 MPa or more, the degree of increase in the maximum bending moment saturates. In other words, when the tensile shear adhesive strength is 7 MPa or more, a bending moment value almost close to the maximum value can be obtained. Therefore, the tensile shear adhesive strength of the adhesive layer is more preferably 7 MPa or more.
[0085]
The measurement of the tensile shear bond strength was carried out based on JIS K 6850 “Testing method for tensile shear bond strength of adhesive”, and as shown in FIG. A steel plate with a width of 25 mm and a thickness of 1.6 mm is used. An unfoamed filler 52 is sandwiched between the bonded portions (length: 12.5 mm), and is fixed to a thickness of 0.5 mm. Heat (150 ° C x 30 minutes → 140 ° C x 20 minutes → 140 ° C x 20 minutes) simulating the drying heat, etc., and then conduct the test with the foamed and removed parts removed to conduct tensile shear. The adhesive strength was measured (the same with or without the adhesive layer).
[0086]
Next, the bending angle and the bending moment of the frame 60 are different depending on whether the filler is partially filled in the cross section of the 240 mm long frame 60 having the cross sectional shape shown in FIG. Was examined by the same static cantilever bending test as in FIG. In addition, the static load was applied from the inner panel 63 side to the outer panel 62 direction.
[0087]
Specifically, (a) a filler filled only between the outer panel 62 and the reinforcement 64 and (b) a filler filled only between the inner panel 63 and the reinforcement 64. (C) both the outer panel 62 and the reinforcement 64 and between the inner panel 63 and the reinforcement 64 are filled with a filler, and (d) no filler is filled at all. Were made and tested for them. At this time, the outer panel 62 used a steel plate having a thickness of 0.7 mm, the inner panel 63 used a steel plate having a thickness of 1.4 mm, and the reinforcement 64 used a steel plate having a thickness of 1.2 mm. The filler is an epoxy resin having an average compressive strength of 9 MPa and a maximum bending strength of 10 MPa (including filler, rubber, hardener, foaming agent, etc.), and the filler itself has a tensile shear adhesive strength of 10 MPa. To have. Then, the sheet-like unfoamed filler is kept at 170 ° C. for 30 minutes to completely fill the space between the outer panel 62 and the reinforcement 64 and / or the space between the inner panel 63 and the reinforcement 64. I let it. The filling amount of the filler was 117 g between the outer panel 62 and the reinforcement 64 and 423 g between the inner panel 63 and the reinforcement 64.
[0088]
The results of the bending test are shown in FIGS. From this, the maximum bending moment is best when the filler is filled in the entire cross section of the frame, but when compared with the bending moment at the start of buckling, the filler is only between the outer panel 62 and the reinforcement 64. The filling is almost the same as the filling in the entire cross section of the frame 60. Therefore, filling the filler only between the outer panel 62 and the reinforcement 64 is particularly effective for a frame that needs to suppress bending, such as a center pillar, and the bending per weight of the filler is required. The moment is very high, indicating that the efficiency is highest from the viewpoint of the filling amount.
[0089]
Subsequently, when the filler is filled only between the outer panel 62 and the reinforcement 64 of the frame 60, the bending height of the reinforcement 64 is changed so that the space between the outer panel 62 and the reinforcement 64 is changed. By changing the gap amount (here, only the portion of 7 mm in FIG. 27) and performing the same bending test as above, it was examined how the maximum bending moment changes depending on the gap amount. For comparison, a case where no filler was filled was also examined. The gap between the outer panel 62 and the reinforcement 64 on both the left and right sides (5 mm in FIG. 27) was kept at 5 mm.
[0090]
FIG. 31 shows the results of the above test. From this, when the filler is not filled, the maximum bending moment is higher as the gap amount is smaller, but when the filler is filled, when the gap amount is smaller than 2 mm, the case where the filler is not filled is different from the case where the filler is not filled. It can be seen that there is almost no change, and if the thickness is 2 mm or more, a sufficient filling effect can be obtained.
[0091]
Next, as shown in FIG. 32A, a center pillar in which the filler 71 was filled only between the outer panel 72 and the reinforcement 74 was manufactured (Example 1). At this time, the outer panel 72 is a steel plate having a thickness of 0.7 mm, the inner panel 73 is a steel plate having a thickness of 1.4 mm, and the reinforcement 74 is a steel plate having a thickness of 1.2 mm (since the material is the same as that of the outer panel 72, , The strength is the same as that of the outer panel 72, and the plate thickness is larger than that of the outer panel 72, so that the rigidity is larger than that of the outer panel 72. The filler 71 is made of an epoxy resin (including filler, rubber, hardener, foaming agent, etc.) having an average compressive strength of 13.0 MPa and a maximum bending strength of 13.5 MPa. It had a tensile shear bond strength of 5 MPa. After assembling the center pillar, heating (150 ° C. × 30 minutes → 140 ° C. × 20 minutes → 140 ° C. × 20 minutes) simulating the drying heat of electrodeposition coating or the like is performed to expand the unfoamed filler. Cured. The average foamed pore diameter of the filler 71 was 5 mm or less, and the filling amount was 150 g.
[0092]
On the other hand, for comparison, as shown in FIG. 32B, the same (Comparative Example 1) as in Example 1 was prepared except that the filler 71 was not filled at all. On the other hand, as shown in FIG. 32C, in order to reinforce without filling the filler 71, the thickness of the reinforcement 74 is set to 1.8 mm, and the reinforcement 74 is made of a steel plate having a thickness of 1.2 mm. One in which the reinforcing material 75 was joined (Comparative Example 2) was produced.
[0093]
Then, a static cantilever bending test similar to the above was performed on each of the center pillars of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, and the relationship between the bending angle of the center pillar and the bending moment was examined. The static load was applied from the inner panel 73 side to the outer panel 72.
[0094]
FIG. 33 shows the result of the center pillar bending test. This shows that the center pillar of Example 1 can obtain a much higher bending moment than Comparative Examples 1 and 2, and that the weight can be significantly reduced compared to the reinforcing method of Comparative Example 2.
[0095]
Next, it was examined how the average foamed pore diameter of the filler affects the maximum bending load. That is, as shown in FIG. 34, a filler 81 made of the same epoxy resin as the filler 71 used in the center pillar bending test is foamed between two 1 mm-thick steel plates 82, 82 (interval: 7 mm). Each test piece was prepared by changing the particle size of the agent and foam-filling, and one steel plate 82 was connected to two fulcrums of each test piece in the same manner as in the above single bending test for examining the maximum bending strength. A three-point bending test was performed by an autograph by supporting the other steel plate 82 at the center thereof at a speed of 10 mm / min with an indenter 84 of R8 at a center thereof. Then, the maximum bending load was determined from the load-displacement diagram. The average foamed pore diameter of each filler 81 is in a range (area: 0.7 cm × 8 cm = 5.6 cm) surrounded by a dashed line in FIG. Two 11) was selected from the largest foamed pores among the foamed pores present in (1), and the average of the pore diameters of the 11 pores was obtained.
[0096]
FIG. 35 shows the relationship between the average foam pore diameter of the filler and the maximum bending load. This indicates that the maximum bending load increases as the average foamed pore diameter decreases. When the average foamed pore diameter is 5 mm or less, the degree of increase in the maximum bending load is gentler than when the average bending load is larger than 5 mm, and is even more stable when it is 4 mm or less.
[0097]
Subsequently, four types of center pillars differing only in the average foamed pore diameter of the filler from Example 1 used in the center pillar bending test were produced. That is, the average foamed pore diameter of the filler was 1.4 mm (Example 2), 2.1 mm (Example 3), 5.6 mm (Comparative Example 3), and 6.8 mm. (Comparative Example 4) was produced.
[0098]
Then, a static cantilever bending test similar to the above-described center pillar bending test was performed on each of the center pillars of Examples 2 and 3 and Comparative Examples 3 and 4, and the relationship between the bending angle of the center pillar and the bending moment was determined. Was examined.
[0099]
FIG. 36 shows the result of the bending test. FIG. 37 shows the relationship between the average foamed pore diameter and the maximum bending moment at this time. From this, it can be seen that the maximum bending moments of Examples 2 and 3 in which the average foamed pore diameter is small are much larger than Comparative Examples 3 and 4. Also, from FIG. 37, it can be seen that the average foamed pore diameter and the maximum bending moment have a substantially linear relationship, and by analogy with this relationship, if the average foamed pore diameter is 5 mm or less, the maximum bending moment required as a center pillar is obtained. It can be seen that a value is obtained.
[0100]
【The invention's effect】
As described above, according to the frame structure of the vehicle body of the present invention, the filler is required to satisfy at least one of an average compressive strength of 4 MPa or more and a maximum bending strength of 10 MPa or more. A closed cross-section member that is provided on a part of the outer peripheral edge of the cross section of the frame where a bending moment acts upon collision and on a side where a compressive stress is generated by the bending moment, and on a side where a compressive stress is generated by the bending moment By setting the average foamed pore diameter of the filler or the average diameter of the hollow particles in the filler to 5 mm or less, the filling of the filler is insufficient. Thus, it is possible to reliably reduce the weight of the vehicle body and improve collision safety while improving the productivity of the vehicle body.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of an automobile body including a center pillar to which a frame structure according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a belt line portion of a center pillar.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a belt line portion of the center pillar.
FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views schematically showing foamed pores in a filler, wherein FIG. 4A shows a case where the average foamed pore diameter is 5 mm or less, and FIG. 4B shows a case where the average foamed pore diameter is larger than 5 mm. It is.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an assembling procedure of a center pillar.
FIG. 6 is a graph schematically showing a static compression load-displacement curve of a frame for explaining an average compressive strength of a filler.
FIG. 7 is a sectional view showing a structure of a frame used in a three-point bending test.
FIG. 8 is an explanatory view schematically showing a test apparatus for performing a static three-point bending test on a frame.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an enlarged main part of the static three-point bending test apparatus of FIG. 8;
FIG. 10 is a graph schematically showing a static bending load-displacement curve of a frame for explaining a static energy absorption amount.
FIG. 11 is a graph showing a relationship between a filler mass and a static energy absorption amount of a frame.
FIG. 12 is a graph showing a relationship between an average compressive strength of a filler and a static energy absorption amount of a frame.
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the maximum bending strength of the filler and the amount of static energy absorbed by the frame.
FIG. 14 is a graph showing an enlarged main part of FIG. 13;
FIG. 15 is an explanatory view schematically showing an example of a deformation mode of a frame when a filler is not filled.
FIG. 16 is an explanatory diagram schematically showing an example of a deformation mode of a frame when a filler is filled.
FIG. 17 is an explanatory view schematically showing a test apparatus for performing a dynamic three-point bending test on a frame.
FIG. 18 is a graph schematically showing a dynamic bending load-displacement curve of a frame for explaining a dynamic energy absorption amount.
FIG. 19 is a graph showing a relationship between a filling length of a filler and a dynamic energy absorption amount of a frame.
FIG. 20 is a graph showing a relationship between a filling length range and a rate of improvement in energy absorbency in a dynamic three-point bending test.
FIG. 21 is an explanatory view schematically showing a test apparatus for performing a static cantilever bending test on a frame.
FIG. 22 is a cross-sectional view showing a structure of a frame used for a static cantilever bending test.
FIG. 23 is a graph showing a relationship between a bending angle and a bending moment of a frame filled with various fillers.
FIG. 24 is a graph showing the maximum bending moment and energy absorption for a frame filled with various fillers.
FIG. 25 is a graph showing the relationship between the tensile shear bond strength of the adhesive layer and the maximum bending moment.
FIG. 26 is an explanatory view schematically showing a method for measuring a tensile shear bond strength.
FIG. 27 is a cross-sectional view showing a frame used in a static cantilever bending test in order to compare a case where a filler is partially filled in the cross section with a case where the whole is filled.
FIG. 28 is a graph showing a relationship between a bending angle and a bending moment of a frame when a part of the cross section is filled with a filler, when the whole is filled, and when no filler is filled at all.
FIG. 29 is a graph showing a comparison of bending moments at the start of buckling when a part of a cross section is filled with a filler, when the whole is filled, and when no filler is filled at all.
FIG. 30 is a graph showing a comparison of bending moment per weight of the filler when the filler is partially filled in the cross section and when the filler is entirely filled.
FIG. 31 is a graph showing a relationship between a gap amount and a maximum bending moment when a filler is filled only between an outer panel and a reinforcement.
FIG. 32 is a cross-sectional view showing a structure of a center pillar used in a static cantilever bending test.
FIG. 33 is a graph showing a relationship between a bending angle and a bending moment of each center pillar of FIG. 32.
FIG. 34 is an explanatory view showing a point of a three-point bending test for examining a relationship between an average foamed pore diameter of a filler and a maximum bending load.
FIG. 35 is a graph showing the relationship between the average foamed pore diameter of the filler and the maximum bending load.
FIG. 36 is a graph showing the relationship between the bending angle and bending moment of each center pillar of Example 3 and Comparative Examples 3 and 4.
FIG. 37 is a graph showing the relationship between the average foamed pore diameter of the filler and the maximum bending moment.
[Explanation of symbols]
1 Body
2 Center pillar (frame)
3 Roof side rail (frame)
4 Side sill (frame)
5 Front pillar (frame)
6 Rear pillar (frame)
11 Filler
11a Foamed pore
12. Outer panel (closed section member)
13 Inner panel (closed section member)
14 Reinforcement (closed section member)
Claims (3)
上記充填材は、一辺３０ｍｍの立方体状の試験片に一方向から１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で圧縮荷重を加えた際における変位量が０〜８ｍｍの範囲での平均荷重により求められる圧縮強度を平均圧縮強度として、該平均圧縮強度が４ＭＰａ以上であること、及び、幅５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの平板状の試験片を８０ｍｍの支点間距離で、該支点間の中央を１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押圧する三点曲げ試験を行った際における最大の曲げ強度を最大曲げ強度として、該最大曲げ強度が１０ＭＰａ以上であることの少なくとも一方を満たすものであるとともに、車体衝突時に曲げモーメントが作用するフレームの断面における外周縁部の一部であって該曲げモーメントにより圧縮応力が発生する側の部分に設けられていて、上記曲げモーメントにより圧縮応力が発生する側の閉断面部材に対して３ＭＰａ以上の引張せん断接着強さを有し、
上記充填材における任意の断面において５．６ｃｍ2 の枠内に存在する発泡気孔のうち最も大きいものから１１個を選択したときの該１１個の気孔径の平均値である平均発泡気孔径が、５ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする車体のフレーム構造。A frame structure of a vehicle body including a closed cross-sectional member that forms at least a part of a frame cross section in a closed cross-sectional shape, and a filler is foam-filled in a space surrounded by the closed cross-sectional member,
The above-mentioned filler has an average compressive strength determined by an average load in a range of 0 to 8 mm when a compressive load is applied to a cubic test piece having a side of 30 mm at a speed of 10 mm / min from one direction. As the strength, the average compressive strength is 4 MPa or more, and a flat test piece having a width of 50 mm, a length of 150 mm, and a thickness of 10 mm is provided at a distance between fulcrums of 80 mm, and the center between the fulcrums is 10 mm / min. The maximum bending strength at the time of performing a three-point bending test of pressing at a speed is defined as the maximum bending strength, and the maximum bending strength is at least one of 10 MPa or more, and a bending moment acts upon a vehicle collision. A part of the outer peripheral edge in the cross section of the frame to be subjected to the compressive stress due to the bending moment. Have more tensile shear bond strength 3MPa against closed-section member on the side where the compressive stress is generated by the moment,
The average foamed pore diameter, which is the average value of the 11 pore diameters when 11 of the foamed pores present in the 5.6 cm 2 frame in the arbitrary cross section of the filler are selected from the largest ones, A vehicle body frame structure characterized by being set to 5 mm or less.
上記充填材は、一辺３０ｍｍの立方体状の試験片に一方向から１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で圧縮荷重を加えた際における変位量が０〜８ｍｍの範囲での平均荷重により求められる圧縮強度を平均圧縮強度として、該平均圧縮強度が４ＭＰａ以上であること、及び、幅５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの平板状の試験片を８０ｍｍの支点間距離で、該支点間の中央を１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押圧する三点曲げ試験を行った際における最大の曲げ強度を最大曲げ強度として、該最大曲げ強度が１０ＭＰａ以上であることの少なくとも一方を満たすものであるとともに、車体衝突時に曲げモーメントが作用するフレームの断面における外周縁部の一部であって該曲げモーメントにより圧縮応力が発生する側の部分に設けられていて、上記曲げモーメントにより圧縮応力が発生する側の閉断面部材に対して３ＭＰａ以上の引張せん断接着強さを有し、
上記充填材における任意の断面において５．６ｃｍ2 内に存在する上記中空状粒子のうち最も大きいものから１１個を選択したときの該１１個の粒子径の平均値である中空状粒子平均径が、５ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする車体のフレーム構造。A frame structure of a vehicle body, comprising: a closed cross-sectional member that forms at least a part of a frame cross section in a closed cross-sectional shape, wherein a space surrounded by the closed cross-sectional member is filled with a filler mixed with hollow particles. ,
The above-mentioned filler has an average compressive strength determined by an average load in a range of 0 to 8 mm when a compressive load is applied to a cubic test piece having a side of 30 mm at a speed of 10 mm / min from one direction. As the strength, the average compressive strength is 4 MPa or more, and a flat test piece having a width of 50 mm, a length of 150 mm, and a thickness of 10 mm is provided at a distance between fulcrums of 80 mm, and the center between the fulcrums is 10 mm / min. The maximum bending strength at the time of performing a three-point bending test of pressing at a speed is defined as the maximum bending strength, and the maximum bending strength is at least one of 10 MPa or more, and a bending moment acts upon a vehicle collision. A part of the outer peripheral edge in the cross section of the frame to be subjected to the compressive stress due to the bending moment. Have more tensile shear bond strength 3MPa against closed-section member on the side where the compressive stress is generated by the moment,
The hollow particle average diameter, which is the average of the particle diameters of the 11 hollow particles present in 5.6 cm 2 at an arbitrary cross section in the filler, is selected when 11 of the hollow particles are selected from the largest one. A frame structure of a vehicle body, wherein the frame structure is set to 5 mm or less.
充填材の厚さが、２〜２０ｍｍに設定されていることを特徴とする車体のフレーム構造。The frame structure of a vehicle body according to claim 1 or 2,
A frame structure for a vehicle body, wherein the thickness of the filler is set to 2 to 20 mm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26549999A JP3596373B2 (en) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | Body frame structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26549999A JP3596373B2 (en) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | Body frame structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001088740A JP2001088740A (en) | 2001-04-03 |
| JP3596373B2 true JP3596373B2 (en) | 2004-12-02 |
Family
ID=17418034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26549999A Expired - Fee Related JP3596373B2 (en) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | Body frame structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3596373B2 (en) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10153025B4 (en) * | 2001-10-26 | 2007-09-20 | Daimlerchrysler Ag | Impact beam of a vehicle body |
| WO2004002809A1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-01-08 | Hayashi-Sika Automotive Ltd. | Body reinforcing material arrangement structure |
| JP5853481B2 (en) * | 2011-08-08 | 2016-02-09 | マツダ株式会社 | Vehicle frame structure and manufacturing method thereof |
| JP6344562B2 (en) * | 2014-07-25 | 2018-06-20 | 三菱自動車工業株式会社 | Body structure |
| JP7125224B2 (en) * | 2017-01-24 | 2022-08-24 | トヨタ自動車株式会社 | Composite plate joint structure |
| JP6950871B2 (en) | 2019-01-23 | 2021-10-13 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Body skeleton parts |
| EP3929037A4 (en) | 2019-02-22 | 2022-01-12 | JFE Steel Corporation | Collision energy absorption component for automobiles |
| JP7026088B2 (en) * | 2019-02-22 | 2022-02-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Collision energy absorbing parts for automobiles |
| JP6729762B1 (en) * | 2019-05-28 | 2020-07-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Collision energy absorbing component for automobile and manufacturing method thereof |
| JP2024075795A (en) | 2021-02-16 | 2024-06-05 | 帝人株式会社 | Shock absorbing materials |
-
1999
- 1999-09-20 JP JP26549999A patent/JP3596373B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001088740A (en) | 2001-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3596365B2 (en) | Body frame structure | |
| JP3525731B2 (en) | Body frame structure | |
| KR20010049950A (en) | Frame structure of vehicle body | |
| JP3596373B2 (en) | Body frame structure | |
| EP3915859B1 (en) | Automotive frame part | |
| WO2020129327A1 (en) | Automotive crashworthiness energy absorption part and production method for same | |
| JP2004148994A (en) | Impact absorbing member for vehicle | |
| Naik et al. | A new method for joining metal and polymer sheets in sandwich panels for highly improved interface strength | |
| JP4356147B2 (en) | Body frame structure and method for forming the same | |
| Alkhatib et al. | Development of composite double-hat energy absorber device subjected to traverser loads | |
| EP3929037A1 (en) | Collision energy absorption component for automobiles | |
| JP2001048055A (en) | Frame structure for car body and forming method therefor | |
| JP3596366B2 (en) | Body frame structure | |
| WO2021256035A1 (en) | Automotive impact energy absorptive part | |
| Shariati et al. | An experimental and numerical crashworthiness investigation of crash columns assembled by spot-weld | |
| JPH11216791A (en) | Steel structure member and its manufacture | |
| JP2022510889A (en) | Front floor reinforcement structure for vehicles with battery packs in tunnels | |
| JP4416567B2 (en) | Tibia pad | |
| US20240092425A1 (en) | Crash energy absorption part for automobile, and method of manufacturing crash energy absorption part for automobile | |
| JP2024068072A (en) | Body frame part and method of manufacturing the same | |
| US20010012554A1 (en) | Energy-absorbing component and method of producing the same | |
| Zhou | Applications of cellular materials and structures in vehicle crashworthiness and occupant protection | |
| Marshaus et al. | Safety Aspects Related to the Development of a Full Aluminum Frame for the year 2000, 1500 Series Chevy Suburban |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040127 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040326 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040817 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040830 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080917 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090917 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100917 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110917 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110917 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120917 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130917 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |