JP5494230B2 - 車体構造 - Google Patents

車体構造 Download PDF

Info

Publication number
JP5494230B2
JP5494230B2 JP2010118601A JP2010118601A JP5494230B2 JP 5494230 B2 JP5494230 B2 JP 5494230B2 JP 2010118601 A JP2010118601 A JP 2010118601A JP 2010118601 A JP2010118601 A JP 2010118601A JP 5494230 B2 JP5494230 B2 JP 5494230B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base frame
vehicle body
body structure
vehicle
frame
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
Application number
JP2010118601A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011245912A (ja
Inventor
泰男 朝賀
英一 西垣
貞幸 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
Priority to JP2010118601A priority Critical patent/JP5494230B2/ja
Priority to US13/111,402 priority patent/US8851558B2/en
Publication of JP2011245912A publication Critical patent/JP2011245912A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5494230B2 publication Critical patent/JP5494230B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D23/00Combined superstructure and frame, i.e. monocoque constructions
    • B62D23/005Combined superstructure and frame, i.e. monocoque constructions with integrated chassis in the whole shell, e.g. meshwork, tubes, or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for

Description

本発明は、車体構造に関する。
特許文献1には、環状の車体骨格部材と、この車体骨格部の上側に形成された車室部とを備えた車体構造が開示されている。
特開2010−23706号公報 米国特許第4810028号明細書
しかしながら、この種の車体構造では、高い衝撃吸収性能を発揮できることが必要である。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、高い衝撃吸収性能を発揮することができる車体構造を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、請求項1に記載の車体構造は、環状に形成されると共に、弾性を有するベースフレームと、それぞれ環状に形成されると共に、弾性を有し、且つ、前記ベースフレームとで四面体状を成すように前記ベースフレーム上に配置されて前記ベースフレームに結合されると共に、前記ベースフレームの周方向に隣り合う同士が互いに結合された三つのアッパフレームと、を備えている。
この車体構造によれば、ベースフレームと三つのアッパフレームとが四面体を成すように配置された状態で互いに結合されている。従って、この車体構造に対し、どの方向から衝突荷重が入力された場合でも、この衝突荷重がベースフレーム及び三つのアッパフレームの全体に伝達(分散)されて、これらの全体が弾性変形することにより、衝突エネルギを吸収することができる。これにより、高い衝撃吸収性能を発揮することができる。
請求項2に記載の車体構造は、請求項1に記載の車体構造において、前記ベースフレームが、車両水平方向と平行に配置され、前記三つのアッパフレームが、車両幅方向に延在されて、前記ベースフレームの車両前後方向前側部に配置された第一アッパフレームと、前記第一アッパフレームの車両前後方向後側に配置されると共に、前記ベースフレームの車両幅方向中央部を中心とする面対称に形成された一対の第二アッパフレームとによって構成されたものである。
この車体構造によれば、例えば、車両前面衝突時に、ベースフレーム及び第一アッパフレームに対し、車両前方から衝突荷重が入力された場合でも、この衝突荷重を一対の第二アッパフレームに伝達(分散)することができる。これにより、ベースフレーム及び第一アッパフレームに加えて、一対の第二アッパフレームも弾性変形させることができるので、衝突エネルギをより多く吸収することができ、車両前面衝突時における高い衝撃吸収性能を発揮することができる。
請求項3に記載の車体構造は、請求項1又は請求項2に記載の車体構造において、前記ベースフレーム及び前記三つのアッパフレームが、それぞれ繊維強化樹脂によって形成された構成とされている。
この車体構造によれば、ベースフレーム及び三つのアッパフレームとは、それぞれ繊維強化樹脂によって形成されているので、高い衝撃吸収性能を発揮しつつ、車体を軽量化することができる。
請求項4に記載の車体構造は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の車体構造において、前記ベースフレームの車両外側に設けられた衝撃吸収部材をさらに備えている。
この車体構造によれば、ベースフレームの車両外側には、衝撃吸収部材が設けられているので、衝撃吸収性能をより向上させることができる。
請求項5に記載の車体構造は、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の車体構造において、前記ベースフレームと、前記三つのアッパフレームとによって構成された車体ユニットが複数組み合わされて構成されたものである。
この車体構造によれば、ベースフレームと、三つのアッパフレームとによって構成された車体ユニットが複数組み合わされて構成されているので、高い衝撃吸収性能を発揮しつつ、車室用のスペースも拡大することができる。
以上詳述したように、本発明によれば、高い衝撃吸収性能を発揮することができる。
本発明の一実施形態に係る車体構造の斜視図である。 図1に示される車体構造の正面図である。 図1に示される車体構造の側面図である。 図1に示される車体構造の平面図である。 図1に示される車体構造を展開した状態を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す図5に対応する図である。 本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
なお、各図において示される矢印UP、矢印FR、矢印OUTは、車両上下方向上側、車両前後方向前側、車両幅方向外側(左側)をそれぞれ示している。
図1〜図5に示されるように、本発明の一実施形態に係る車体構造10は、ベースフレーム12と、第一アッパフレーム14と、一対の第二アッパフレーム16,18とを備えている。
このベースフレーム12と、第一アッパフレーム14と、一対の第二アッパフレーム16,18とは、それぞれ円形又は楕円形の環状に形成されると共に、例えばFRP(GFRPやCFRP)のような繊維強化樹脂等の弾性を有する中空体又は中実体によって形成されている。
なお、この各フレームは、それぞれ棒状の中空パイプを曲げて形成された構成とされていると、製造が容易で且つ材料も少なくて済むので好適である。また、この各フレームは、中空に形成されていると、曲げ強度が増し軽量化することができるので好適である。
ベースフレーム12は、車両水平方向と平行に配置されており、その四方には、車輪20が配置されている。
第一アッパフレーム14及び一対の第二アッパフレーム16,18は、ベースフレーム12の周方向に隣り合って並べられると共に、ベースフレーム12とで四面体状を成すように、ベースフレーム12上に配置されている。
なお、この場合の四面体状を成すとは、ベースフレーム12、第一アッパフレーム14、及び、一対の第二アッパフレーム16,19をそれぞれ面に見立てた場合に、これらのフレームが四面体を構成するように配置されていることを言う。
また、第一アッパフレーム14は、車両幅方向に延在されて、ベースフレーム12の車両前後方向前側部に配置されている。
一方、一対の第二アッパフレーム16,18は、第一アッパフレーム14の車両前後方向後側に配置されると共に、ベースフレーム12の車両幅方向中央部を中心とする面対称に形成されている。
そして、ベースフレーム12は、結合部22により第一アッパフレーム14と結合されると共に、結合部24により一方の第二アッパフレーム16と結合され、結合部26により他方の第二アッパフレーム18と結合されている。
また、第一アッパフレーム14と一方の第二アッパフレーム16とは、結合部28により結合され、第一アッパフレーム14と他方の第二アッパフレーム18とは、結合部30により結合され、一対の第二アッパフレーム16,18は、互いに結合部32により結合されている。なお、各フレームの結合には、例えば、接着剤等が用いられると好適である。
以上、本発明の一実施形態に係る車体構造10の構成について説明したが、本実施形態において、第一アッパフレーム14及び一対の第二アッパフレーム16,18は、本発明における三つのアッパフレームを構成している。
次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。
この車体構造10によれば、ベースフレーム12と、第一アッパフレーム14と、一対の第二アッパフレーム16,18とが四面体を成すように配置された状態で互いに結合されている。従って、この車体構造10に対し、どの方向から衝突荷重が入力された場合でも、この衝突荷重がベースフレーム12と、第一アッパフレーム14と、一対の第二アッパフレーム16,18の全体に伝達(分散)されて、これらの全体が弾性変形することにより、衝突エネルギを吸収することができる。これにより、高い衝撃吸収性能を発揮することができる。
特に、例えば、車両前面衝突時に、ベースフレーム12及び第一アッパフレーム14に対し、車両前方から衝突荷重が入力された場合でも、この衝突荷重を一対の第二アッパフレーム16,18に伝達(分散)することができる。これにより、ベースフレーム12及び第一アッパフレーム14に加えて、一対の第二アッパフレーム16,18も弾性変形させることができるので、衝突エネルギをより多く吸収することができ、車両前面衝突時における高い衝撃吸収性能を発揮することができる。
また、車両が横転した場合でも、天井に入力された荷重を第一アッパフレーム14及び一対の第二アッパフレーム16,18からベースフレーム12に伝達(分散)することができる。これにより、ベースフレーム12と、第一アッパフレーム14と、一対の第二アッパフレーム16,18の全体が弾性変形されるので、車両横転時における高い衝撃吸収性能を発揮することができる。
また、ベースフレーム12と、第一アッパフレーム14と、一対の第二アッパフレーム16,18とは、それぞれ繊維強化樹脂によって形成されているので、高い衝撃吸収性能を発揮しつつ、車体を軽量化することができる。
次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。
上記実施形態において、ベースフレーム12と、第一アッパフレーム14と、一対の第二アッパフレーム16,18とは、弾性を有する金属材料によって形成されていても良い。なお、各フレームの結合には、溶接や、ボルト等の締結具が用いられると好適である。
また、ベースフレーム12と、第一アッパフレーム14と、一対の第二アッパフレーム16,18とは、互いに一箇所の結合部で結合されていたが、互いに二箇所の結合部で結合されていても良い。
すなわち、図6に示されるように、ベースフレーム12は、結合部22A,22Bにより第一アッパフレーム14と結合されると共に、結合部24A,24Bにより一方の第二アッパフレーム16と結合され、結合部26A,26Bにより他方の第二アッパフレーム18と結合されても良い。
また、第一アッパフレーム14と一方の第二アッパフレーム16とは、結合部28A,28Bにより結合され、第一アッパフレーム14と他方の第二アッパフレーム18とは、結合部30A,30Bにより結合され、一対の第二アッパフレーム16,18は、互いに結合部32A,32Bにより結合されても良い。
また、図7に示されるように、ベースフレーム12の車両外側、すなわち、この場合、車両前後方向前側及び後側と、車両幅方向両側とには、衝撃吸収部材34がそれぞれ設けられていても良い。
このように構成されていると、衝撃吸収性能をより向上させることができる。
また、車体構造10は、ベースフレーム12と、第一アッパフレーム14と、一対の第二アッパフレーム16,18とを備えて構成されていたが、必要に応じて、その他のフレームや補強部材が追加されても良い。
また、上記実施形態において、車体構造10は、ベースフレーム12と、第一アッパフレーム14と、一対の第二アッパフレーム16,18とによって構成された車体ユニットが複数組み合わされた構成とされていても良い。
つまり、例えば、図8,図9に示されるように、ベースフレーム12と、第一アッパフレーム14と、一対の第二アッパフレーム16,18とによって構成された車体ユニット40が車両前後方向に並んで複数配置されていても良く、また、図10,図11に示されるように、複数の車体ユニット40が車両幅方向に並んで複数配置されていても良い。
さらに、図12に示されるように、複数の車体ユニット40がマトリックス状に配置されていても良く、また、図13,図14に示されるように、複数の車体ユニット40がピラミッド状に配置されていても良い。また、図15に示されるように、複数の車体ユニット40が十字状に配置されていても良い。
なお、上述の各変形例において、複数の車体ユニット40のうち隣り合う車体ユニットは、互いに結合されている。
また、図16に示されるように、ベースフレーム12と、第一アッパフレーム14と、一対の第二アッパフレーム16,18とが車体ユニット40Aを構成すると共に、この車体ユニット40Aを構成する第一アッパフレーム14と、一対の第二アッパフレーム16,18とに、それぞれ第一アッパフレーム14と、一対の第二アッパフレーム16,18とが設けられて車体ユニット40Bが構成されていても良い。
なお、この変形例において、車体ユニット40Aを構成する第一アッパフレーム14、第二アッパフレーム16、第二アッパフレーム18は、各車体ユニット40Bのベースフレーム12を構成している。
また、特に図示しないが、図8〜図16に示される変形例においても、ベースフレーム12(ベースフレームが複数配列されている場合には、車両最外部に位置するベースフレーム)の車両外側に衝撃吸収部材(図7参照)が設けられても良い。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
10 車体構造
12 ベースフレーム
14 第一アッパフレーム(アッパフレーム)
16,18 第二アッパフレーム(アッパフレーム)
40,40A,40B 車体ユニット

Claims (5)

  1. 環状に形成されると共に、弾性を有するベースフレームと、
    それぞれ環状に形成されると共に、弾性を有し、且つ、前記ベースフレームとで四面体状を成すように前記ベースフレーム上に配置されて前記ベースフレームに結合されると共に、前記ベースフレームの周方向に隣り合う同士が互いに結合された三つのアッパフレームと、
    を備えた車体構造。
  2. 前記ベースフレームは、車両水平方向と平行に配置され、
    前記三つのアッパフレームは、
    車両幅方向に延在されて、前記ベースフレームの車両前後方向前側部に配置された第一アッパフレームと、
    前記第一アッパフレームの車両前後方向後側に配置されると共に、前記ベースフレームの車両幅方向中央部を中心とする面対称に形成された一対の第二アッパフレームとによって構成されている、
    請求項1に記載の車体構造。
  3. 前記ベースフレーム及び前記三つのアッパフレームは、それぞれ繊維強化樹脂によって形成されている、
    請求項1又は請求項2に記載の車体構造。
  4. 前記ベースフレームの車両外側に設けられた衝撃吸収部材を備えた、
    請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の車体構造。
  5. 前記ベースフレームと、前記三つのアッパフレームとによって構成された車体ユニットが複数組み合わされて構成されている、
    請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の車体構造。
JP2010118601A 2010-05-24 2010-05-24 車体構造 Expired - Fee Related JP5494230B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010118601A JP5494230B2 (ja) 2010-05-24 2010-05-24 車体構造
US13/111,402 US8851558B2 (en) 2010-05-24 2011-05-19 Vehicle body structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010118601A JP5494230B2 (ja) 2010-05-24 2010-05-24 車体構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011245912A JP2011245912A (ja) 2011-12-08
JP5494230B2 true JP5494230B2 (ja) 2014-05-14

Family

ID=44971905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010118601A Expired - Fee Related JP5494230B2 (ja) 2010-05-24 2010-05-24 車体構造

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8851558B2 (ja)
JP (1) JP5494230B2 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2013171852A1 (ja) 2012-05-16 2016-01-07 東レ株式会社 車両用構造体
US9493191B2 (en) * 2013-04-15 2016-11-15 Stephen Kariniemi Arcuate frame for a vehicle
US9233720B2 (en) * 2013-06-28 2016-01-12 GM Global Technology Operations LLC Optimized high strength lateral beam system
KR101611022B1 (ko) * 2014-03-04 2016-04-11 현대자동차주식회사 차량의 어퍼바디 프레임 시스템
RU2615586C1 (ru) * 2016-01-29 2017-04-05 Алексей Федорович Хорошев Устройство периферии транспортного средства
US10730559B2 (en) 2016-03-29 2020-08-04 Ertugrul EGEMEN Frame chassis embodiment providing high strength and safety for vehicles during accidents
CN106005023B (zh) * 2016-05-24 2019-05-07 广州汽车集团股份有限公司 高刚性车身框架
US10583862B2 (en) * 2018-05-14 2020-03-10 Ford Global Technologies, Llc Vehicle roof bow
CN114954662B (zh) * 2022-06-30 2023-10-31 奇瑞汽车股份有限公司 一种分体式新能源汽车车身结构及其组装方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2068715A (en) * 1934-07-17 1937-01-26 Charles E Stevens Vehicle body structure
US2389907A (en) * 1941-12-09 1945-11-27 Midland Steel Prod Co Vehicle structure
US2354700A (en) * 1942-04-16 1944-08-01 Pezzano Joseph Vehicle body and frame
US2526927A (en) * 1946-12-06 1950-10-24 Robert B Bennett Rolling and rocking toy
US2903295A (en) * 1956-04-09 1959-09-08 William T Brahmstedt Collision proof automobile body
FR1539047A (fr) * 1967-07-05 1968-09-13 Véhicule automobile de grande sécurité
US4217970A (en) * 1974-01-28 1980-08-19 Chika John J Configuration and construction of four wheeled motor vehicles
US4045075A (en) * 1975-12-18 1977-08-30 Pulver Donald W Automobile body frame and envelope construction
US4205872A (en) * 1977-11-04 1980-06-03 Pylo Dynamics Ltd. Vehicle frame
US4640527A (en) * 1985-11-15 1987-02-03 Taylor William D Safety vehicle
US4810028A (en) * 1987-06-25 1989-03-07 Henricks William J Crashable automobile frame
US4973082A (en) * 1987-09-09 1990-11-27 Dan Kincheloe Roll cage for personal motorized vehicles
US5094313A (en) * 1990-08-06 1992-03-10 Mauws Laurence J Utility vehicle
US5332281A (en) * 1992-04-30 1994-07-26 Ford Motor Company Space frame construction
US5213386A (en) * 1992-05-11 1993-05-25 Ford Motor Company Space frame construction
US5725270A (en) * 1994-09-19 1998-03-10 Fleishman; Gregg R. Flat sheet vehicle body
JPH09150752A (ja) * 1995-09-29 1997-06-10 Honda Motor Co Ltd 車体フレームの製造方法
ATE273118T1 (de) * 1996-10-08 2004-08-15 Rcc Regional Compact Car Ag Kunststoff-formteil mit einer konstruktionsstruktur
US5848853A (en) * 1997-01-08 1998-12-15 Asha Corporation Vehicle body space frame
US6713707B2 (en) * 1997-10-16 2004-03-30 Magna International, Inc. Welding material and method without carrier
US6623067B2 (en) * 1997-10-16 2003-09-23 Magna International Inc. Door seal interface structure for a motor vehicle space frame
US6621037B2 (en) * 1997-10-16 2003-09-16 Magna International Inc. Welding material with conductive sheet and method
CA2439821C (en) * 2001-03-02 2009-06-30 Magna International Inc. Hybrid space frame for motor vehicule
US7044535B2 (en) * 2002-07-16 2006-05-16 Dana Corporation Structural composite body closure panels for use with a vehicular space frame assembly
US6796398B1 (en) * 2003-04-29 2004-09-28 Degevay Francois M. Round-circular vehicle and method therefor
US7175200B1 (en) * 2003-12-09 2007-02-13 Tracy G Oberstian Protective motorcycle impact cage
JP4470494B2 (ja) * 2004-01-13 2010-06-02 日産自動車株式会社 車体構造
HU225710B1 (en) * 2004-05-28 2007-06-28 Nabi Gyarto Es Kereskedelmi Kf Front part for vehicle body
USD575675S1 (en) * 2006-05-22 2008-08-26 Williams Andrew D Mini-kart
US8162388B2 (en) * 2006-07-03 2012-04-24 Ford Global Technologies, Llc Multiple tube body side construction for automobiles
US8171641B2 (en) * 2007-02-23 2012-05-08 Ford Motor Company Vehicle framing method and frame
JP2010023706A (ja) * 2008-07-22 2010-02-04 Toyota Motor Corp 車体構造

Also Published As

Publication number Publication date
US20110285170A1 (en) 2011-11-24
US8851558B2 (en) 2014-10-07
JP2011245912A (ja) 2011-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5494230B2 (ja) 車体構造
JP5696793B2 (ja) 車体構造
JP6517590B2 (ja) 車体後部構造
JP2004182136A (ja) ヘリコプタの耐衝撃構造及びそれに用いるエネルギー吸収部材
ES2684983T3 (es) Vehículo y bastidor
JP5695556B2 (ja) 自動車のキャビン構造
JP2007176328A (ja) Frp構造体
JP5862555B2 (ja) 自動車の車体構造
JP6596425B2 (ja) 車両及びそのシャーシ
KR20130140646A (ko) 승용차 차실용 구조체 및 그 제조 방법
JP2008247312A (ja) 車体後部構造
JP2008260364A (ja) 自動車のバンパ構造
JP2006103591A (ja) 車体前部構造
JP2011518072A5 (ja)
WO2014068906A1 (ja) キャブ補強構造
JP2016097739A (ja) サイドシル補強構造
JP2016013788A (ja) 自動車のバンパービーム構造
JP5928880B2 (ja) 自動車のcfrp製キャビン
JP5277053B2 (ja) 車体フレーム構造
JP6579307B2 (ja) 車体骨格構造
JP6281588B2 (ja) 車両用パネル構造
JP7149928B2 (ja) 傾斜車両
JP5743672B2 (ja) 車体構造
JP5700276B2 (ja) パネル構造体
JP5692043B2 (ja) 車体構造

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130211

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131225

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: 20140204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140217

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5494230

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees