JP5942871B2 - Vehicle body structure - Google Patents
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Description
この発明は、1または2以上の部材により形成される閉断面部を有する車体部材の内部に結合された補強体を有する車両の車体構造に関する。 The present invention relates to a vehicle body structure having a reinforcing body coupled to the inside of a vehicle body member having a closed cross section formed by one or more members.
一般に、フロアフレーム、サイドシル、ピラー、ルーフレール、フロアクロスメンバ等の車両用フレームは、1または2以上の部材により形成される閉断面部を有している。
このような閉断面部を有する車体部材において、軽量でありながら乗り心地性能を向上させるために、当該車体部材に伝達される振動を低減するように構成した諸種の技術が知られている。
In general, a vehicle frame such as a floor frame, a side sill, a pillar, a roof rail, and a floor cross member has a closed cross section formed by one or more members.
In the vehicle body member having such a closed cross-section portion, various techniques are known that are configured to reduce vibration transmitted to the vehicle body member in order to improve riding comfort performance while being lightweight.
例えば、特許文献1には、断面ハット形状のフレーム部材(骨格部材)とパネル部材(副材)とから成る閉断面部を設け、この閉断面部の内部にビードを一体形成した隔壁部材(いわゆる節部材)を設けると共に、該隔壁部材に一体に折曲げ形成したフランジ部を、断面ハット形状のフレーム部材の内壁と結合して、フレーム部材の強度、剛性を高めたものが開示されている。
For example,
この特許文献1に開示された従来構造においては、上述の隔壁部材(節部材)により閉断面部の断面崩れを抑えて、フレーム部材の強度、剛性を高め、この強度、剛性を高めることにより、ある程度振動を低減することができるが、まだ充分ではなく、振動を効果的に抑制することができない、という問題点があった。
In the conventional structure disclosed in
そこで、この発明は、剛性を確保しつつ振動を効果的に抑制することができ、特に、ねじりモードおよび菱形モードの振動を減衰するのみならず、曲げモードの振動をも減衰することで、振動減衰効果を高めることができる車両の車体構造の提供を目的とする。 Therefore, the present invention can effectively suppress vibration while ensuring rigidity. In particular, the present invention not only attenuates vibration in the torsion mode and rhombus mode, but also attenuates vibration in the bending mode. It is an object of the present invention to provide a vehicle body structure that can enhance the damping effect.
この発明による車両の車体構造は、1または2以上の部材により形成される閉断面部を有する車体部材の内部に結合された補強体を有する車両の車体構造であって、上記閉断面部と補強体との接合部は、互に当接した状態で結合された剛結合部と、上記閉断面部と補強体との間に配設された減衰部材を介して結合された柔結合部と、を有し、上記柔結合部は、上記閉断面部の閉断面方向に略平行な第1柔結合部と、上記閉断面部の閉断面方向に略垂直な第2柔結合部と、を備え、上記補強体は、上記閉断面部の閉断面方向に略平行な第1節部材と、上記閉断面部の閉断面方向に略垂直な第2節部材とを備え、上記第1節部材は、平板状の節部材と、この節部材に折曲げ形成された複数の接合フランジ部とを備えており、上記第2節部材は、平板状の節部材と、この節部材に折曲げ形成された複数の接合フランジ部とを備えており、上記第1柔結合部は、上記第1節部材の一の接合フランジ部と閉断面部の内壁部との間に減衰部材を介することにより形成され、上記第2柔結合部は、上記第2節部材の一の接合フランジ部と閉断面部の内壁部との間に減衰部材を介することにより形成され、上記剛結合部は、上記第1節部材の他の接合フランジ部と閉断面部の内壁部とを当接した状態で結合することにより、並びに、上記第2節部材の他の接合フランジ部と閉断面部の内壁部とを当接した状態で結合することにより形成されており、上記減衰部材は、温度が20℃で、かつ加振力の周波数が30Hzである条件下において、貯蔵弾性率が0.6〜500MPaで、損失係数が0.2以上である粘弾性部材により構成された+ものである。
上述の車体部材は、フロアフレーム、サイドシル、フロントピラー、センタピラー、リヤピラー、ルーフレール、フロアクロスメンバ等の車両用フレームに設定してもよい。
また、上述の剛結合部は、スポット溶接などによる溶接接合、接着剤による接着接合、ボルト、ナットなどの締結部材による締結結合により構成してもよい。
The vehicle body structure of the vehicle according to the present invention is a vehicle body structure having a reinforcing body coupled to the inside of a vehicle body member having a closed cross section formed by one or two or more members, wherein the closed cross section and the reinforcement are provided. The joint part with the body includes a rigid joint part joined in a state of abutting each other, a soft joint part joined via a damping member disposed between the closed cross-section part and the reinforcing body, The flexible coupling part includes a first flexible coupling part substantially parallel to the closed cross-sectional direction of the closed cross-sectional part, and a second flexible joint part substantially perpendicular to the closed cross-sectional direction of the closed cross-sectional part. The reinforcing body includes a first node member substantially parallel to the closed section direction of the closed section, and a second node member substantially perpendicular to the closed section direction of the closed section, the first node member being A plate-like node member and a plurality of joint flange portions formed by bending the node member. And a plurality of joint flange portions formed by bending the joint member. The first flexible joint portion includes one joint flange portion of the first joint member and an inner wall of the closed cross section. The second flexible joint portion is formed between the joint flange portion of the second knuckle member and the inner wall portion of the closed cross-sectional portion by way of the attenuation member. The rigid joint portion is formed by joining the other flange portion of the first joint member and the inner wall portion of the closed cross-section portion in contact with each other, and the other joint portion of the second joint member. It is formed by joining the flange portion and the inner wall portion of the closed cross-section portion in contact with each other, and the damping member has a temperature of 20 ° C. and a vibration force frequency of 30 Hz. Storage modulus is 0.6 to 500 MPa, loss factor is 0.2 or more It has been at + those composed of viscoelastic member is.
The vehicle body member described above may be set to a vehicle frame such as a floor frame, a side sill, a front pillar, a center pillar, a rear pillar, a roof rail, and a floor cross member.
Moreover, you may comprise the above-mentioned rigid coupling part by the fastening joining by fastening members, such as welding joining by spot welding etc., the adhesive joining by an adhesive agent, and a volt | bolt and a nut.
上記構成によれば、上記剛結合部により補強体を車体部材の閉断面部に結合しているので、車体部材の剛性を確保することができる。
また、閉断面部の閉断面方向に略平行な第1柔結合部で、ねじりモードと菱形モードとの振動を減衰することができ、閉断面部の閉断面方向に略垂直な第2柔結合部で、曲げモードの振動を減衰することができる。よって、振動減衰効果を高めることができる。
要するに、剛性を確保しつつ、振動を効果的に抑制することができ、特に、ねじりモードおよび菱形モードの振動を減衰するのみならず、曲げモードの振動をも減衰することで、振動減衰効果を高めることができ、よって、乗り心地を向上させ、また騒音の低減を図ることができる。
According to the said structure, since the reinforcement body is couple | bonded with the closed cross-section part of the vehicle body member by the said rigid coupling part, the rigidity of a vehicle body member is securable.
In addition, the first soft coupling portion that is substantially parallel to the closed cross-section direction of the closed cross-section portion can attenuate vibrations of the torsion mode and the rhombus mode, and the second soft coupling is substantially perpendicular to the closed cross-section direction of the closed cross-section portion The vibration of the bending mode can be attenuated at the part. Therefore, the vibration damping effect can be enhanced.
In short, vibration can be effectively suppressed while securing rigidity, and in particular, not only the vibration of the torsion mode and the rhombus mode is attenuated, but also the vibration of the bending mode is also attenuated, thereby reducing the vibration damping effect. Therefore, riding comfort can be improved and noise can be reduced.
さらに、上記減衰部材は、温度が20℃で、かつ加振力の周波数が30Hzである条件下において、貯蔵弾性率が0.6〜500MPaで、損失係数が0.2以上である粘弾性部材により構成されたものであり、これにより、減衰部材の歪エネルギ分担率(すなわち、あるモードで構造体全体の歪エネルギを100%とした時の、対象となる減衰部材にかかる歪エネルギの割合)を大きくすることができ、よって、振動減衰効果をより一層高めることができる。Furthermore, the damping member is a viscoelastic member having a storage elastic modulus of 0.6 to 500 MPa and a loss factor of 0.2 or more under the conditions that the temperature is 20 ° C. and the frequency of the excitation force is 30 Hz. Thus, the strain energy sharing ratio of the damping member (that is, the ratio of the strain energy applied to the target damping member when the strain energy of the entire structure is 100% in a certain mode) Therefore, the vibration damping effect can be further enhanced.
因に、貯蔵弾性率が0.6MPa未満の場合や500MPaを超過する場合には、歪エネルギ分担率が不充分となる。Incidentally, when the storage elastic modulus is less than 0.6 MPa or exceeds 500 MPa, the strain energy sharing ratio becomes insufficient.
この発明の一実施態様においては、上記第2柔結合部が上記第1柔結合部と交差するように設けられたものである。 In one embodiment of the present invention, the second flexible joint portion is provided so as to intersect the first flexible joint portion.
上記構成によれば、第1柔結合部に対して第2柔結合部を交差配置したので、この第2柔結合部による曲げモードの振動減衰効果を大きくすることができる。 According to the above configuration, since the second flexible coupling portion is arranged to intersect the first flexible coupling portion, the vibration damping effect of the bending mode by the second flexible coupling portion can be increased.
この発明の一実施態様においては、上記第1柔結合部が車体部材の曲げモードの折れ点を含むように配設されたものである。
上述の曲げモードの折れ点とは、曲げモードの時に曲率が最大となる部位を意味する。
In one embodiment of the present invention, the first flexible coupling portion is disposed so as to include a bending point of the bending mode of the vehicle body member.
The bending point of the above bending mode means a portion where the curvature is maximum in the bending mode.
上記構成によれば、次のような効果がある。
すなわち、柔結合部の減衰効果は、基本的に変形量が大きい部位ほど高くなるので、第1柔結合部を、車体部材の曲げモードの折れ点を含むように配設することで、振動減衰効果をさらに高めることができる。
The above configuration has the following effects.
That is, the damping effect of the flexible joint portion is basically higher as the amount of deformation is larger. Therefore, by arranging the first flexible joint portion so as to include the bending point of the vehicle body member, vibration damping The effect can be further enhanced.
この発明の一実施態様においては、上記車体部材が、断面ハット状部材と平板とを、断面ハット状部材のフランジ部と平板とを接合して形成されたフレーム部材、または、2つの断面ハット状部材の各フランジ部を接合して形成されたフレーム部材であって、上記柔結合部が上記フランジ部と略平行な内壁部と上記補強体との間に形成されたものである。 In one embodiment of the present invention, the vehicle body member is a frame member formed by joining a cross-sectional hat-shaped member and a flat plate, a flange portion of the cross-sectional hat-shaped member and a flat plate, or two cross-sectional hat shapes. A frame member formed by joining the flange portions of the member, wherein the flexible coupling portion is formed between an inner wall portion substantially parallel to the flange portion and the reinforcing body.
上記構成によれば、フレーム部材はフランジ部の面に平行な方向よりも、フランジ部の面と垂直な方向へ曲げモードが発生しやすいため、より曲げモードが大きくなる上記内壁部に柔結合部(第1柔結合部および第2柔結合部)を設けることにより、振動減衰効果、特に、曲げモードの振動減衰効果をさらに高めることができる。 According to the above configuration, the frame member is more likely to generate a bending mode in a direction perpendicular to the surface of the flange portion than in a direction parallel to the surface of the flange portion. By providing (the first flexible coupling portion and the second flexible coupling portion), it is possible to further enhance the vibration damping effect, particularly the bending mode vibration damping effect.
この発明の一実施態様においては、上記第2柔結合部が、上記フレーム部材の幅方向の中央部を含むように設けられたものである。 In one embodiment of the present invention, the second flexible coupling portion is provided so as to include a central portion in the width direction of the frame member.
上記構成によれば、次のような効果がある。
すなわち、曲げモードにおいて上記フレーム部材の幅方向の中央部は閉断面部の内外方向へ変形する。その際の変形度合が最も大きい幅方向中央部に第2柔結合部を設けることにより、当該曲げモードの振動減衰効果をさらに高めることができる。
The above configuration has the following effects.
That is, in the bending mode, the central portion of the frame member in the width direction is deformed inward and outward of the closed cross section. The vibration damping effect of the bending mode can be further enhanced by providing the second flexible coupling portion at the center portion in the width direction in which the degree of deformation is greatest.
この発明の一実施態様においては、上記減衰部材は、温度が20℃で、かつ加振力の周波数が30Hzである条件下において、当該減衰部材の貯蔵弾性率が0.7〜200MPaであることを特徴とする。 In one embodiment of the present invention, the damping member has a storage elastic modulus of 0.7 to 200 MPa under a condition where the temperature is 20 ° C. and the frequency of the excitation force is 30 Hz. It is characterized by .
この発明によれば、閉断面部と補強体との接合部は、互に当接した状態で結合された剛結合部と、上記閉断面部と補強体との間に配設された減衰部材を介して結合された柔結合部と、を有し、上記柔結合部は、上記閉断面部の閉断面方向に略平行な第1柔結合部と、上記閉断面部の閉断面方向に略垂直な第2柔結合部と、を備えたものであるから、剛性を確保しつつ、振動を効果的に抑制することができ、特に、ねじりモードおよび菱形モードの振動を減衰するのみならず、曲げモードの振動をも減衰することができ、以て、振動減衰効果を高めることができる効果がある。 According to the present invention, the joint between the closed cross-section and the reinforcing body includes a rigid joint that is joined in contact with each other, and a damping member disposed between the closed cross-section and the reinforcing body. A flexible coupling portion coupled via a first flexible coupling portion substantially parallel to the closed cross-sectional direction of the closed cross-sectional portion and the closed cross-sectional direction of the closed cross-sectional portion. Since the vertical second flexible coupling portion is provided, it is possible to effectively suppress vibration while ensuring rigidity, and in particular, not only attenuate vibrations in torsion mode and rhombus mode, Bending mode vibrations can also be damped, and the vibration damping effect can be enhanced.
剛性を確保しつつ振動を効果的に抑制し、特に、ねじりモードおよび菱形モードの振動を減衰するのみならず、曲げモードの振動をも減衰することで、振動減衰効果を高めるという目的を、1または2以上の部材により形成される閉断面部を有する車体部材の内部に結合された補強体を有する車両の車体構造において、上記閉断面部と補強体との接合部は、互に当接した状態で結合された剛結合部と、上記閉断面部と補強体との間に配設された減衰部材を介して結合された柔結合部と、を有し、上記柔結合部は、上記閉断面部の閉断面方向に略平行な第1柔結合部と、上記閉断面部の閉断面方向に略垂直な第2柔結合部と、を備え、上記補強体は、上記閉断面部の閉断面方向に略平行な第1節部材と、上記閉断面部の閉断面方向に略垂直な第2節部材とを備え、上記第1節部材は、平板状の節部材と、この節部材に折曲げ形成された複数の接合フランジ部とを備えており、上記第2節部材は、平板状の節部材と、この節部材に折曲げ形成された複数の接合フランジ部とを備えており、上記第1柔結合部は、上記第1節部材の一の接合フランジ部と閉断面部の内壁部との間に減衰部材を介することにより形成され、上記第2柔結合部は、上記第2節部材の一の接合フランジ部と閉断面部の内壁部との間に減衰部材を介することにより形成され、上記剛結合部は、上記第1節部材の他の接合フランジ部と閉断面部の内壁部とを当接した状態で結合することにより、並びに、上記第2節部材の他の接合フランジ部と閉断面部の内壁部とを当接した状態で結合することにより形成されており、上記減衰部材は、温度が20℃で、かつ加振力の周波数が30Hzである条件下において、貯蔵弾性率が0.6〜500MPaで、損失係数が0.2以上である粘弾性部材により構成されるという構成にて実現した。 The object is to effectively suppress vibration while ensuring rigidity, and in particular to not only attenuate torsional and rhombus mode vibrations but also to attenuate bending mode vibrations to enhance the vibration damping effect. or in the vehicle structure of a vehicle having a reinforcing member coupled to the interior of the vehicle body member having a closed-section portion which is formed by two or more members, the joint between the reinforcing member and the closed-section portion has mutually abutting A rigid coupling portion coupled in a state and a flexible coupling portion coupled via a damping member disposed between the closed cross-section portion and the reinforcing body, and the flexible coupling portion is A first flexible joint portion substantially parallel to the closed cross-sectional direction of the cross-sectional portion and a second soft joint portion substantially perpendicular to the closed cross-sectional direction of the closed cross-sectional portion, and the reinforcing body closes the closed cross-sectional portion. A first knot member substantially parallel to the cross-sectional direction and a first knot substantially perpendicular to the closed cross-sectional direction of the closed cross-sectional portion. A node member, and the first node member includes a plate-like node member and a plurality of joint flange portions formed by bending the node member, and the second node member includes a plate-like node. And a plurality of joint flange portions formed by bending the joint member. The first flexible joint portion includes a joint flange portion of the first joint member and an inner wall portion of the closed cross section. Formed by interposing a damping member therebetween, the second flexible joint portion is formed by interposing the attenuation member between one joint flange portion of the second knuckle member and the inner wall portion of the closed cross-section portion, The rigid coupling part is coupled with the other joint flange part of the first joint member in contact with the inner wall part of the closed cross section, and with the other joint flange part of the second joint member. It is formed by combining the closed wall with the inner wall of the closed section. The damping member is composed of a viscoelastic member having a storage elastic modulus of 0.6 to 500 MPa and a loss coefficient of 0.2 or more under the condition that the temperature is 20 ° C. and the frequency of the excitation force is 30 Hz. It was realized by the configuration that is Ru is.
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両の車体構造を示し、図1は当該車体構造を示す斜視図、図2はその縦断面図、図3は図1の要部拡大斜視図である。
図1〜図3において、断面ハット状部材10と、平板としてのパネル部材20(図2参照)とで閉断面部30を形成したフレーム部材40を設け、このフレーム部材40で車体部材を構成している。
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing the vehicle body structure, FIG. 2 is a longitudinal sectional view thereof, and FIG. 3 is an enlarged perspective view of a main part of FIG.
In FIG. 1 to FIG. 3, a
上述の断面ハット状部材10(骨格部材)は、基壁11と、この基壁11に連続する一対の側壁12,13と、これら側壁12,13の反基壁側の端部から外方に延びるフランジ部14,15とを一体形成した車両部材である。
また、上述のパネル部材20としては偏平な平板部材を例示したが、これは断面ハット状部材10と同様に断面がハット形状の部材であってもよい。
The above-described cross-section hat-shaped member 10 (frame member) is outward from the
Moreover, although the flat flat plate member was illustrated as the above-mentioned
図2に示すように、上述のフレーム部材40は断面ハット状部材10のフランジ部14,15とパネル部材20とを接合して形成されたものである。
2つの部材(断面ハット状部材10とパネル部材20)により形成され閉断面部30を有するフレーム部材40の内部には、補強体としての節部材50,60を設けるが、この実施例では、図1に示すように、閉断面部30の閉断面方向(矢印X方向)に略平行な第1節部材50と、閉断面部30の閉断面方向(矢印X方向)に略垂直(矢印Y方向参照)な2つの第2節部材60,60とを設け、矢印X方向に延びる第1節部材50に対して、矢印Y方向に延びる2つの第2節部材60,60が交差するように設けられており、断面ハット状部材10の開放方向から見て、これら各節部材50,60を十字状に組合せている。
ここで、閉断面方向は深さ方向と幅方向とに平行な方向、すなわち、第1節部材50に平行な方向である。
As shown in FIG. 2, the
In the
Here, the closed cross-sectional direction is a direction parallel to the depth direction and the width direction, that is, a direction parallel to the
図3に示すように、上述の第1節部材50は、平板状の節部材51と、この節部材51の左右両側部に一体に折曲げ形成された接合フランジ部52,53と、節本体51の上下両端部に一体に折曲げ形成された接合フランジ部54,55とを備えている。
また、同図に示すように、上述の各第2節部材60,60は、平板状の節本体61と、この節本体61の第1節部材50側に一体に折曲げ形成された接合フランジ62と、節本体61の上下両端部に一体に折曲げ形成された接合フランジ部63,64とを備えている。
ここで、上述の各接合フランジ部52,53,62は、閉断面部30の深さ方向に延びており、各接合フランジ部54,55は矢印X方向に延びており、また各接合フランジ部63,64は矢印Y方向に延びている。
As shown in FIG. 3, the
Further, as shown in the figure, each of the above-mentioned
Here, each
図3に示すように、矢印X方向に延びる第1節部材50の幅方向中央部に、矢印Y方向に延びる第2節部材60,60の接合フランジ部62,62を当接させ、合計3枚の板部材を、図2に示すスポット溶接部a,aにて接合固定している。
As shown in FIG. 3, the
図2に示すように、第1節部材50下部の接合フランジ部55を断面ハット状部材10の基壁11内面に当接させ、これら両者55,11を複数のスポット溶接部b,bにて接合固定している。
また、図2に示すように、第1節部材50の一方の側部の接合フランジ部52を断面ハット状部材10の対応する側壁12内面に当接させ、これら両者52,12を複数のスポット溶接部c,cにて接合固定している。
As shown in FIG. 2, the
Further, as shown in FIG. 2, a
同様に、図2に示すように、第1節部材50の他方の側部の接合フランジ部53を断面ハット状部材10の対応する側壁13内面に当接させ、これら両者53,13を複数のスポット溶接部d,dにて接合固定している。
Similarly, as shown in FIG. 2, the
さらに、図2に示すように、第2節部材60,60下部の各接合フランジ部64を断面ハット状部材10の基壁11内面に当接させ、これら両者64,11をスポット溶接部eにて接合固定している。
つまり、閉断面部30と補強体である第1、第2の各節部材50,60との接合部は、互に当接した状態で結合された剛結合部を有し、この実施例では各スポット溶接部b,c,d,eが剛結合部を形成するものである。なお、各スポット溶接部b,c,d,eによる溶接箇所の数は図示実施例の数に限定されるものではない。
上述の剛結合部としては、上述のスポット溶接部に代えて、ボルト、ナットなどによる締結結合部であってもよく、あるいは、接着剤による接着接合部であってもよい。ここで、剛結合の接着接合に用いる接着剤は、温度が20℃、かつ加振力の周波数が30Hzである条件下において、貯蔵弾性率が2000MPa以上で、かつ、損失係数が0.05以下である粘弾性部材を用いる。
Further, as shown in FIG. 2, the
That is, the joint portion between the
As the above-described rigid coupling portion, instead of the above-described spot welded portion, a fastening coupling portion such as a bolt or a nut may be used, or an adhesive joint portion using an adhesive may be used. Here, the adhesive used for the adhesive bonding of the rigid bond has a storage elastic modulus of 2000 MPa or more and a loss factor of 0.05 or less under conditions where the temperature is 20 ° C. and the frequency of the excitation force is 30 Hz. A viscoelastic member is used.
さらに、図1〜図3に示すように、上述の閉断面部30と補強体としての節部材50,60との間に配設された減衰部材70を介して結合された柔結合部71,72を有するが、この実施例では、上述の柔結合部71,72は断面ハット状部材10のフランジ部14,15に略平行なパネル部材20の内壁部21と、節部材50,60の接合フランジ部54,63上面との間に形成されている。
しかも、上述の柔結合部71,72は、閉断面部30の閉断面方向(矢印X方向)に略平行な第1柔結合部71と、閉断面部30の閉断面方向(矢印X方向)に略垂直な方向(矢印Y方向)の第2柔結合部72と、を備えている。
Furthermore, as shown in FIGS. 1-3, the soft coupling |
And the above-mentioned
そして、矢印X方向に延びる第1柔結合部71で、ねじりモードと菱形モードとの振動を減衰し、矢印Y方向に延びる第2柔結合部72で、曲げモードの振動を減衰すべく構成している。
また、上述の矢印Y方向に延びる2つの第2柔結合部72,72が、矢印X方向に延びる1つの第1柔結合部71と交差して、断面ハット状部材10の開放方向から見て十字状となるように設けられており、これにより、第2柔結合部72,72による曲げモードの振動減衰効果を大きくすべく構成している。
The first
Further, the two second
図4は曲げモード時の説明図であって、フレーム部材40の長手方向(矢印Y方向)両端部が拘束部80,80で拘束された状態下における説明図である。
曲げモードの折れ点は、フレーム部材40を構成する断面ハット状部材10の肉厚と、パネル部材20の肉厚とが、その長手方向に均一で、かつ断面形状が長手方向に均一な場合には、拘束部80,80の中間、詳しくは、中央部に形成される。
そこで、上述の第1柔結合部71が、曲げモードの折れ点を含むように、拘束部80,80の中央部位または略中央部位を含むように配設しており、これにより振動減衰効果をさらに高めるように構成している。
FIG. 4 is an explanatory view in the bending mode, and is an explanatory view in a state where both ends in the longitudinal direction (arrow Y direction) of the
The bending point of the bending mode is when the thickness of the cross-sectional hat-shaped
Therefore, the first
ここで、上述の拘束部80について例示すると、次の通りである。
フレーム部材40をフロアクロスメンバに適用する場合には、拘束部80はサイドシルとトンネル部とに設定され、フレーム部材40をセンタピラーに適用する場合には、拘束部80はルーフサイドレールとサイドシルとに設定され、フレーム部材40をダッシュクロスメンバに適用する場合には、拘束部80は左右のヒンジピラーに設定され、このように上記拘束部80はフレーム部材40の長手方向両端を拘束する他の車体部材に設定されるものである。
Here, it is as follows when the above-mentioned
When the
また、図2に示すように、第1および第2の柔結合部71,72が断面ハット状部材10のフランジ部14,15と略平行なパネル部材20の内壁部21と、節部材50,60との間に形成されることで、振動減衰効果をさらに高めるように構成している。
つまり、フレーム部材40はフランジ部14,15の面に平行な方向よりも、図4に示すように、フランジ部14,15の面と垂直な方向へ曲げモードが発生しやすいので、曲げモードが大きくなる上述の内壁部21に柔結合部71,72を設けることで、振動減衰効果、特に、曲げモードの振動減衰効果をさらに高めるように構成したものである。
Further, as shown in FIG. 2, the first and second
That is, the
さらに、図1に示すように、上述の第2柔結合部72は、フレーム部材40の幅方向の中央部を含むように設けられており、これにより、当該曲げモードの振動減衰効果のさらなる向上を図るように構成している。
すなわち、曲げモードにおいて、フレーム部材40の幅方向の中央部は閉断面部30の内外方向へ変形する。例えば、パネル部材20が図2において図示上方に膨らんだり、または図示下方に凹んだりする(曲げモードにおける断面方向の変形)。その際の変形度合が最も大きくなる幅方向中央部に上述の第2柔結合部72を設けることにより、当該曲げモードの振動減衰効果をさらに高めるように構成している。
Furthermore, as shown in FIG. 1, the second
That is, in the bending mode, the central portion in the width direction of the
第1、第2の各柔結合部71,72を形成する減衰部材70は、相対的な変位が全くない場合には、振動減衰を行うことができないので、フレーム部材40の変形度合(変形量)が最も大きくなる部位に、上記減衰部材70を設けることが振動減衰効果を高めるうえで、効果的となる。
また、上述の第1および第2の各柔結合部71,72を構成する減衰部材70は、温度が20℃で、かつ加振力の周波数が30Hzである条件下において、貯蔵弾性率が図8に示すように、0.6〜500MPaの範囲で、損失係数が0.2以上である粘弾性部材により構成されている。
ここで、上述の貯蔵弾性率は0.7〜200MPaの範囲がより好ましく、0.9〜60MPaの範囲がさらに好ましい。
Since the damping
Further, the damping
Here, the above-described storage elastic modulus is more preferably in the range of 0.7 to 200 MPa, and further preferably in the range of 0.9 to 60 MPa.
図8に示す特性図は、横軸に減衰部材の貯蔵弾性率(単位はMPa)をとり、縦軸に減衰部材の歪エネルギ分担率(単位はパーセント)をとったもので、曲げモードで減衰部材にたまる歪エネルギ分担率が最大となる減衰部材の貯蔵弾性率をシュミレーションで求めたものである。
この解析結果から貯蔵弾性率が0.6〜500MPaの範囲の時、歪エネルギ分担率が大きく、振動減衰効果が高くなり、貯蔵弾性率が0.7〜200MPaの範囲の時、歪エネルギ分担率がより大きく、振動減衰効果がより高くなり、貯蔵弾性率が0.9〜60MPaの範囲の時、歪エネルギ分担率がさらに大きく、振動減衰効果がさらに高くなることが判明した。
In the characteristic diagram shown in FIG. 8, the horizontal axis represents the storage elastic modulus (unit: MPa) of the damping member, and the vertical axis represents the strain energy share (unit: percent) of the damping member. The storage elastic modulus of the damping member that maximizes the share of strain energy accumulated in the member is obtained by simulation.
From this analysis result, when the storage elastic modulus is in the range of 0.6 to 500 MPa, the strain energy sharing ratio is large, the vibration damping effect is high, and when the storage elastic modulus is in the range of 0.7 to 200 MPa, the strain energy sharing ratio. Is greater, the vibration damping effect is higher, and when the storage elastic modulus is in the range of 0.9 to 60 MPa, the strain energy share is further increased, and the vibration damping effect is further enhanced.
ところで、図2に示すように、第1節部材50の四隅部には切欠き凹部56がそれぞれ形成されている。この切欠き凹部56は、第1節部材50を閉断面部30内に配置する際、コーナアール部を有する断面ハット状部材10と当該第1節部材50との干渉を回避すると共に、フレーム部材40を電着槽に漬けて防錆塗装を行なう場合に、第1節部材50が電着液を堰止めないように成すためのものである。
By the way, as shown in FIG. 2, the notch recessed
図5は車両の車体構造の比較例を示す縦断面図で、図1〜図3に示す実施例から2つの第2節部材60,60と第2柔結合部72とを取り除いたものである。なお、図5においても、その他の構成については図1〜図3の実施例と同一であるから、図5において前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略している。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a comparative example of the vehicle body structure of the vehicle, in which the two second
そして、図2に示す実施例品(いわゆる十字節構造)と、図5に示す比較例品(いわゆるI字節構造)とを、それぞれ図4(実施例品)、図6(比較例品)に示すように、曲げモードが発生するように同一条件で加振した際の歪エネルギ分担率を求め、この歪エネルギ分担率を比較した結果を図7に示す。 The example product shown in FIG. 2 (so-called cross-shaped structure) and the comparative product shown in FIG. 5 (so-called I-shaped structure) are shown in FIG. 4 (example product) and FIG. 6 (comparative example product), respectively. As shown in FIG. 7, the strain energy sharing ratio when the vibration is applied under the same condition so that the bending mode is generated is obtained, and the result of comparison of the strain energy sharing ratio is shown in FIG.
図7から明らかなように、第1柔結合部71のみを有する比較例品の歪エネルギ分担率に対して、第1柔結合部71と第2柔結合部72との両者を有する実施例品の歪エネルギ分担率は充分大きく、振動減衰効果が大きくなることが証明できた。
As is apparent from FIG. 7, the example product having both the first
また、図3に示す交差部両側部の第2柔結合部72,72の矢印Y方向の長さは略均等に成した方が効果が高いことも判明した。
さらに図3に示す矢印X方向の第1柔結合部71の長さに対して、矢印Y方向の2つの第2柔結合部72,72の長さの和が長い方が効果が高い。つまり曲げモードにおいては、閉断面方向(矢印X方向)に比較して長手方向(矢印Y方向)に曲がる曲率半径が大きくなるので、第1柔結合部71の長さより2つの第2柔結合部72,72の矢印Y方向の長さの和が長い方が振動減衰効果が高くなるものである。
図9,図10は車両の車体構造の他の実施例を示すものである。
It has also been found that it is more effective to make the lengths of the second flexible
Furthermore, the effect is higher when the sum of the lengths of the two second
9 and 10 show another embodiment of a vehicle body structure.
図3で示した実施例においては、1つの第1柔結合部71と2つの第2柔結合部72,72とを十字状に組合せたが、図9に示す実施例では、図3の実施例から一方の第2節部材60と一方の第2柔結合部72とを取り除いて、矢印X方向に延びる1つの第1柔結合部71と、矢印Y方向に延び、かつ、幅方向中央部に位置する1つの第2節部材60とをT字状に組合せたものである。
In the embodiment shown in FIG. 3, one first
図10に示す実施例では、矢印X方向に延びる1つの第1柔結合部71の幅方向の両端部側において矢印Y方向両側の一致する位置に、同方向(矢印Y方向)に延びる第2節部材60,60と、第2柔結合部72,72と、を合計4つ設け、これらをH字状に組合せたものである。
なお、図9,図10において図3と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略している。
図10に示すH字状のものにおいても、第1柔結合部71に加えて、第2柔結合部72を有するので、特に、曲げモードの振動減衰効果の向上を図ることができる。
In the embodiment shown in FIG. 10, the second extending in the same direction (arrow Y direction) at the same position on both sides in the arrow Y direction on both ends in the width direction of one first
9 and 10, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
The H-shaped one shown in FIG. 10 also has the second
図9に示すT字状のものにおいては、第2柔結合部72を有するうえ、この第2柔結合部72が幅方向の中央に設けられているので、H字状のものに対してより一層高い振動減衰効果を確保することができる。
図3に示す十字状のものにおいては、第2柔結合部72を有し、かつ、この第2柔結合部72が幅方向の中央に設けられているうえ、第1柔結合部71の矢印Y方向の両側に第2柔結合部72,72がそれぞれ設けられているので、T字状のものに対して、さらに高い振動減衰効果を発揮することができる。
The T-shaped one shown in FIG. 9 has the second
In the cross-shaped thing shown in FIG. 3, it has the 2nd
このように、上記実施例の車両の車体構造は、1または2以上の部材(断面ハット状部材10とパネル部材20参照)により形成される閉断面部30を有する車体部材(フレーム部材40参照)の内部に結合された補強体(節部材50,60参照)を有する車両の車体構造であって、上記閉断面部30と補強体(節部材50,60)との接合部は、互に当接した状態で結合された剛結合部(スポット溶接部b,c,d,e参照)と、上記閉断面部30と補強体(節部材50,60)との間に配設された減衰部材70を介して結合された柔結合部71,72と、を有し、上記柔結合部71,72は、上記閉断面部30の閉断面方向(矢印X方向参照)に略平行な第1柔結合部71と、上記閉断面部30の閉断面方向に略垂直(矢印Y方向参照)な第2柔結合部72と、を備えたものである(図2,図3,図9,図10参照)。
Thus, the vehicle body structure of the vehicle according to the above-described embodiment is a vehicle body member (see the frame member 40) having the
この構成によれば、上記剛結合部(スポット溶接b,c,d,e)により補強体(節部材50,60)を車体部材(フレーム部材40)の閉断面部30に結合しているので、車体部材(フレーム部材40)の剛性を確保することができる。
また、閉断面部30の閉断面方向(矢印X方向)に略平行な第1柔結合部71で、ねじりモードと菱形モードとの振動を減衰することができ、閉断面部30の閉断面方向(矢印X方向)に略垂直(矢印Y方向)な第2柔結合部72で、曲げモードの振動を減衰することができ、よって、振動減衰効果を高めることができる。
要するに、剛性を確保しつつ、振動を効果的に抑制することができ、特に、ねじりモードおよび菱形モードの振動を減衰するのみならず、曲げモードの振動をも減衰することで、振動減衰効果を高めることができる。
また、上記第2柔結合部72が上記第1柔結合部71と交差するように設けられたものである(図1,図2,図3参照)。
According to this configuration, the reinforcing bodies (
In addition, the first
In short, vibration can be effectively suppressed while securing rigidity, and in particular, not only the vibration of the torsion mode and the rhombus mode is attenuated, but also the vibration of the bending mode is also attenuated, thereby reducing the vibration damping effect. Can be increased.
Further, the second
この構成によれば、第1柔結合部71に対して第2柔結合部72を交差配置したので、この第2柔結合部72による曲げモードの振動減衰効果を大きくすることができる。
さらに、上記第1柔結合部71が車体部材(フレーム部材40)の曲げモードの折れ点を含むように配設されたものである(図3,図9,図10参照)。
According to this configuration, since the second
Further, the first
この構成によれば、次のような効果がある。
すなわち、柔結合部の減衰効果は、基本的に変形量が大きい部位ほど高くなるので、第1柔結合部71を、車体部材(フレーム部材40)の曲げモードの折れ点を含むように配設することで、振動減衰効果をさらに高めることができる。
加えて、上記車体部材が、断面ハット状部材10と平板(パネル部材20参照)とを、断面ハット状部材10のフランジ部14,15と平板(パネル部材20)とを接合して形成されたフレーム部材40、または、2つの断面ハット状部材の各フランジ部を接合して形成されたフレーム部材であって、上記柔結合部71,72が、上記フランジ部14,15と略平行な内壁部21と、上記補強体(節部材50,60参照)との間に形成されたものである(図2参照)。
This configuration has the following effects.
That is, since the damping effect of the flexible joint portion basically becomes higher as the amount of deformation increases, the first flexible
In addition, the vehicle body member is formed by joining the cross-sectional hat-shaped
この構成によれば、フレーム部材40はフランジ部14,15の面に平行な方向よりも、フランジ部14,15の面と垂直な方向へ曲げモードが発生しやすいため、より曲げモードが大きくなる上記内壁部21に柔結合部(第1柔結合部71および第2柔結合部72)を設けることにより、振動減衰効果、特に、曲げモードの振動減衰効果をさらに高めることができる。
また、上記第2柔結合部72が、上記フレーム部材40の幅方向の中央部を含むように設けられたものである(図3,図9参照)。
According to this configuration, since the
In addition, the second
この構成によれば、次のような効果がある。
すなわち、曲げモードにおいて上記フレーム部材40の幅方向の中央部は閉断面部30の内外方向へ変形する。その際の変形度合が最も大きい幅方向中央部に第2柔結合部72を設けることにより、当該曲げモードの振動減衰効果をさらに高めることができる。
さらに、上記減衰部材70は、温度が20℃で、かつ加振力の周波数が30Hzである条件下において、貯蔵弾性率が0.6〜500MPaで、損失係数が0.2以上である粘弾性部材により構成されたものである(図8参照)。
This configuration has the following effects.
That is, in the bending mode, the central portion in the width direction of the
Furthermore, the damping
この構成によれば、減衰部材70の歪エネルギ分担率(すなわち、あるモードで構造体全体の歪エネルギを100%とした時の、対象となる減衰部材にかかる歪エネルギの割合)を大きくすることができ、よって、振動減衰効果をより一層高めることができる。
因に、貯蔵弾性率が0.6MPa未満の場合や500MPaを超過する場合には、歪エネルギ分担率が不充分となる。
According to this configuration, the strain energy sharing ratio of the damping member 70 (that is, the ratio of strain energy applied to the target damping member when the strain energy of the entire structure is 100% in a certain mode) is increased. Therefore, the vibration damping effect can be further enhanced.
Incidentally, when the storage elastic modulus is less than 0.6 MPa or exceeds 500 MPa, the strain energy sharing ratio becomes insufficient.
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の1または2以上の部材は、実施例の断面ハット状部材10とパネル部材20とに対応し、
以下同様に、
車体部材は、フレーム部材40に対応し、
補強体は、節部材50,60に対応し、
剛結合部は、スポット溶接部b,c,d,eに対応し、
平板は、パネル部材20に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
In the correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment,
One or more members of the present invention correspond to the cross-sectional hat-shaped
Similarly,
The vehicle body member corresponds to the
The reinforcing body corresponds to the
The rigid joints correspond to spot welds b, c, d, e,
The flat plate corresponds to the
The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment.
例えば、上記実施例においては、断面ハット状部材10と平板(パネル部材20)とを、断面ハット状部材10のフランジ部14,15と平板とを接合して形成されたものであってもよい。
また、上記フレーム部材において曲げモードの折れ点が複数生ずることが予測される場合には、複数の曲げモードの各折れ点に対応して、第1および第2の各柔結合部71,72を設けることが好ましい。
さらに、本発明の車両の車体構造は、フロントサイドフレーム、リヤサイドフレーム、フロアクロスメンバ、ダッシュクロスメンバ、トンネルメンバ、サイドシル、フロントピラー、センタピラー、リヤピラー、クオータピラー、ヒンジピラー、ルーフサイドレール、フロアフレームなどの車両の各部位に適用することができる。
For example, in the said Example, the cross-sectional hat-shaped
Further, when it is predicted that a plurality of bending points in the bending mode are generated in the frame member, the first and second
Furthermore, the vehicle body structure of the vehicle of the present invention includes a front side frame, a rear side frame, a floor cross member, a dash cross member, a tunnel member, a side sill, a front pillar, a center pillar, a rear pillar, a quarter pillar, a hinge pillar, a roof side rail, and a floor frame. It can apply to each part of vehicles, such as.
以上説明したように、本発明は、1または2以上の部材により形成される閉断面部を有する車体部材の内部に結合された補強体を有するような車両の車体構造について有用である。 As described above, the present invention is useful for a vehicle body structure having a reinforcing body coupled to the inside of a vehicle body member having a closed cross section formed by one or more members.
10…断面ハット状部材
14,15…フランジ部
20…パネル部材(平板)
21…内壁部
30…閉断面部
40…フレーム部材(車体部材)
50…第1節部材(補強体)
51…平板状の節部材
52,53…接合フランジ部
60…第2節部材(補強体)
61…平板状の節本体(節部材)
63,64…接合フランジ部
70…減衰部材
71…第1柔結合部
72…第2柔結合部
b,c,d,e…スポット溶接部(剛結合部)
DESCRIPTION OF
21 ...
50 ... First section member (reinforcing body)
51 ... Plate-like node member
52, 53 ... Joint flange
60 ... Second section member (reinforcing body)
61 ... Flat node body (node member)
63, 64 ...
Claims (6)
上記閉断面部と補強体との接合部は、互に当接した状態で結合された剛結合部と、
上記閉断面部と補強体との間に配設された減衰部材を介して結合された柔結合部と、を有し、
上記柔結合部は、上記閉断面部の閉断面方向に略平行な第1柔結合部と、
上記閉断面部の閉断面方向に略垂直な第2柔結合部と、を備え、
上記補強体は、上記閉断面部の閉断面方向に略平行な第1節部材と、上記閉断面部の閉断面方向に略垂直な第2節部材とを備え、
上記第1節部材は、平板状の節部材と、この節部材に折曲げ形成された複数の接合フランジ部とを備えており、
上記第2節部材は、平板状の節部材と、この節部材に折曲げ形成された複数の接合フランジ部とを備えており、
上記第1柔結合部は、上記第1節部材の一の接合フランジ部と閉断面部の内壁部との間に減衰部材を介することにより形成され、
上記第2柔結合部は、上記第2節部材の一の接合フランジ部と閉断面部の内壁部との間に減衰部材を介することにより形成され、
上記剛結合部は、上記第1節部材の他の接合フランジ部と閉断面部の内壁部とを当接した状態で結合することにより、並びに、上記第2節部材の他の接合フランジ部と閉断面部の内壁部とを当接した状態で結合することにより形成されており、
上記減衰部材は、温度が20℃で、かつ加振力の周波数が30Hzである条件下において、
貯蔵弾性率が0.6〜500MPaで、損失係数が0.2以上である粘弾性部材により構成された
車両の車体構造。 A vehicle body structure for a vehicle having a reinforcing body coupled to the inside of a vehicle body member having a closed cross section formed by one or more members,
The joint part between the closed cross-section part and the reinforcing body is a rigid joint part joined in a state of being in contact with each other;
A flexible coupling portion coupled via a damping member disposed between the closed cross-section portion and the reinforcing body,
The flexible coupling portion includes a first flexible coupling portion that is substantially parallel to the closed sectional direction of the closed sectional portion, and
A second flexible coupling portion substantially perpendicular to the closed cross-sectional direction of the closed cross-sectional portion ,
The reinforcing body includes a first node member substantially parallel to the closed section direction of the closed section, and a second node member substantially perpendicular to the closed section direction of the closed section,
The first knot member includes a flat knot member and a plurality of joint flange portions formed by bending the knot member.
The second knot member includes a flat knot member and a plurality of joint flange portions formed by bending the knot member.
The first flexible joint portion is formed by interposing a damping member between one joint flange portion of the first knot member and the inner wall portion of the closed cross-section portion,
The second flexible joint portion is formed by interposing a damping member between one joint flange portion of the second node member and the inner wall portion of the closed cross section,
The rigid coupling part is coupled with the other joint flange part of the first joint member in contact with the inner wall part of the closed cross section, and with the other joint flange part of the second joint member. It is formed by joining the closed wall with the inner wall of the closed section,
The damping member has a temperature of 20 ° C. and a vibration force frequency of 30 Hz.
A vehicle body structure of a vehicle constituted by a viscoelastic member having a storage elastic modulus of 0.6 to 500 MPa and a loss coefficient of 0.2 or more .
請求項1記載の車両の車体構造。 The vehicle body structure of the vehicle according to claim 1, wherein the second flexible coupling portion is provided so as to intersect the first flexible coupling portion.
請求項1または2記載の車両の車体構造。 The vehicle body structure according to claim 1 or 2, wherein the first flexible coupling portion is disposed so as to include a bending point of a bending mode of the vehicle body member.
上記柔結合部が上記フランジ部と略平行な内壁部と上記補強体との間に形成された
請求項1〜3の何れか1項に記載の車両の車体構造。 The vehicle body member is formed by joining a cross-sectional hat-shaped member and a flat plate, a frame member formed by joining a flange portion and a flat plate of the cross-sectional hat-shaped member, or joining each flange portion of two cross-sectional hat-shaped members. A formed frame member,
The vehicle body structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the flexible coupling portion is formed between an inner wall portion substantially parallel to the flange portion and the reinforcing body.
請求項4に記載の車両の車体構造。 The vehicle body structure according to claim 4, wherein the second flexible coupling portion is provided so as to include a central portion in the width direction of the frame member.
請求項1〜5の何れか1項に記載の車両の車体構造。 The damping member has a storage elastic modulus of 0.7 to 200 MPa under a condition where the temperature is 20C and the frequency of the excitation force is 30 Hz. Item 6. The vehicle body structure according to any one of Items 1 to 5.
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