JP4983864B2 - 車両用フレーム構造 - Google Patents
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Description
さらに、この場合、フレーム本体、機能板の肉厚化を抑制しながらも、曲げ抗力特性の向上を図れることから、曲げ抗力特性における性能重量効率(車両用フレームの曲げ抗力/車両用フレームの全体重量)を向上させることができる。
さらに、この場合、フレーム本体、機能板の肉厚化を抑制しながらも、曲げ抗力特性の向上を図れることから、曲げ抗力特性における性能重量効率を向上させることができる。
しかも、車両用フレームに荷重が作用した時、基部の長手方向、直交断面方向に折り目(折れのきっかけ)が形成されることを防止し、該折り目によって、屈曲部での面外変形が促進されることを防止できる。
(第1実施形態)
まず、図1〜図9に示す第1実施形態について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る車両用フレーム構造を示す斜視図であり、図2は、車両用フレーム1を長手方向に直交する直交断面方向で切断した時の断面図である。図1に示すように、本実施形態に係る車両用フレーム1は、矩形管状のフレーム本体11と、車両用フレーム1の長手方向に延びる2つの機能板12とにより構成されている。なお、図1では、図示の便宜上、フレーム本体11を一点鎖線で示しつつ、これを透過状態で示している。
本発明者は、図1に示すような車両用フレーム1を開発するにあたり、これに曲げ変形を伴うような荷重Fを付加した時の挙動をCAEによりシミュレーション解析した。
なお、曲げ変形発生時に圧縮方向の力を受ける第1面部のコーナー部を含む領域に機能板を配設して、曲げ抗力特性の向上を図る場合、第3、第4面部に対応してフランジ部を形成することに必ずしも限定されない。例えば、図10に示す車両用フレーム2の機能板22のように、第1実施形態の機能板12のフランジ部12eに対応する部位を省略してもよい。
次に、図11〜図15に示す第3実施形態について説明する。図11は、本発明の第3実施形態に係るフレーム構造を示す斜視図であり、図12は、車両用フレーム3を直交断面方向で切断した時の断面図である。図11に示すように、本実施形態に係る車両用フレーム3は、フレーム本体11と、第3、第4面部11c、11dの略全面に亘って延びる2つの機能板32とにより構成されている。なお、図11〜図15において、図1〜図9に示す第1実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
本発明者は、第1実施形態の車両用フレーム1の場合と同様の方法により、車両用フレーム3に曲げ変形を伴うような荷重Fを付加した時の挙動をCAEによりシミュレーション解析した。
次に、図16〜図20に示す第4実施形態について説明する。図16は、本発明の第4実施形態に係るフレーム構造を示す斜視図であり、図17は、車両用フレーム4を直交断面方向で切断した時の断面図である。図16に示すように、本実施形態に係る車両用フレーム4は、第1、第2パネル部材41A、41Bからなり、第1〜第4面部41a〜41dを有するフレーム本体41と、車両用フレーム4の長手方向に延びる2つの機能板42とにより構成されている。
本発明者は、第1実施形態の車両用フレーム1の場合と同様の方法により、車両用フレーム4に曲げ変形を伴うような荷重Fを付加した時の挙動をCAEによりシミュレーション解析した。
なお、本発明では、図21に示す車両用フレーム5のように、直交断面方向の形状がコの字状をなす第1パネル部材51Aと、平板状の第2パネル部材51Bとによってフレーム本体51を形成し、機能板52の一端側を、フランジ部51iと第2パネル部材51Bの端部との間に挟んで結合するようにしてもよい。
また、上述した各実施形態では、機能板の凸部が何れも角錐台状に形成されているが、本発明は、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、図22に示す車両用フレーム5′の機能板52′のように、凸部62bを、その平面部62cが円形をなすように円錐台状に形成してもよい。なお、図22において、図21に示す第5実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
この発明の、壁面部は、第3面部11c、21c、41c、51c、第4面部11d、21d、41d、51dに対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
11、21、41、51…フレーム本体
11a、21a、41a、51a…第1面部
11b、21b、41b、51b…第2面部
11c、21c、41c、51c…第3面部(壁面部)
11d、21d、41d、51d…第4面部(壁面部)
11e、11f、21e、21f、41e、41f、51e、51f…コーナー部
12、22、32、42、52、52′…機能板
12a、22a、32a、42a、52a、62a…基部
12b、22b、32b、42b、52b、62b…凸部
12c、22c、32c、42c、52c、62c…平面部
12d、22d、32d、42d、52d…フランジ部
L1,L2…重なり
Claims (4)
- 車体の一部を構成し、車両の衝突時に荷重が作用して曲げ変形が生ずる管状のフレーム構造であって、
フレーム本体は、前記荷重が作用した時に圧縮方向の力が作用する第1面部と、
引張方向の力が作用する第2面部と、
前記第1、第2面部の間に配設された壁面部とを有し、
前記第1面部と前記壁面部との間には、コーナー部が形成され、
該コーナー部を含む領域には、前記フレーム本体から離間した基部と、
該基部から突出した複数の凸部とが一体形成された機能板を備え、
該機能板は上記第1面部に結合されると共に、該機能板の上記凸部に設けられた平面部が上記壁面部に結合されており、
前記凸部は、フレームの長手方向に複数配列されるとともに、
前記長手方向に直交する直交断面方向に複数配列されており、
前記凸部は、前記長手方向および前記直交断面方向に周期的に配列されるように形成されており、
前記フレームの長手方向に隣接する前記凸部は、互いに前記直交断面方向の重なりを有しているとともに、
前記直交断面方向に隣接する前記凸部は、互いに前記長手方向の重なりを有している
車両用フレーム構造。 - 前記機能板には、前記長手方向に亘って前記フレーム本体の第1面部に結合されるフランジ部を形成した
請求項1記載の車両用フレーム構造。 - 前記凸部は、前記フレーム本体に結合される先端部が、多角形状の平面部を有した多角錐台状をなしている
請求項1または2に記載の車両用フレーム構造。 - 前記凸部は、前記フレーム本体に結合される先端部が、円形状の平面部を有した円錐台状をなしている
請求項1または2に記載の車両用フレーム構造。
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