JP7135275B2 - Vehicle structural member - Google Patents

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    • Y02T30/00Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Description

本発明は、車両用構造部材に関する。 The present invention relates to structural members for vehicles.

近年、地球環境保護の観点から、自動車の燃費改善が要求されている。その一方で、車両の衝突安全性の維持または向上が要求されている。これらの要求を満足するために、高強度かつ軽量な車体構造の開発が進められている。車両用構造部材であり、車体の骨格を形成するフレームについても、従来の衝突性能を維持しつつ車体構造の軽量化を図るために、フレームを形成する鋼板の高強度化および薄肉化が進められている。 In recent years, from the viewpoint of protecting the global environment, there is a demand for improving the fuel efficiency of automobiles. On the other hand, maintenance or improvement of collision safety of vehicles is required. In order to satisfy these demands, the development of high-strength and lightweight car body structures is underway. Frames, which are structural members for vehicles and form the frame of the vehicle body, are also being made stronger and thinner in the steel sheets that form the frame in order to reduce the weight of the vehicle body structure while maintaining conventional collision performance. ing.

また、車両衝突時におけるフレームの変形を抑制するために、発泡樹脂材等により形成される充填部材が当該フレームの内側に充填されることがある。例えば、下記特許文献1には、フレームを形成する金属要素と、当該金属要素の各側面に接合するレインフォースメントとの間に存在する空洞に充填部材が配置される技術について開示されている。下記特許文献2には、フレームの内側(例えばフレームの角部の内側)に、充填部材が配置される技術について開示されている。下記特許文献3には、フレーム内側に設けられる基材と当該フレームとの間に充填部材が配置される技術について開示されている。下記特許文献4には、フレームの内壁に沿って充填部材が配置される技術について開示されている。 Further, in order to suppress deformation of the frame at the time of vehicle collision, a filling member made of foamed resin material or the like is sometimes filled inside the frame. For example, Patent Literature 1 below discloses a technique in which a filling member is arranged in a cavity existing between a metal element forming a frame and a reinforcement joined to each side surface of the metal element. Patent Literature 2 listed below discloses a technique of arranging a filling member inside a frame (for example, inside corners of the frame). Patent Document 3 below discloses a technique in which a filling member is arranged between a base material provided inside a frame and the frame. Patent Document 4 listed below discloses a technique in which a filling member is arranged along the inner wall of the frame.

特表2015-523269号公報Japanese Patent Publication No. 2015-523269 特開2013-67234号公報JP 2013-67234 A 特開2002-173049号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-173049 特開平11-217084号公報JP-A-11-217084

ところで、上記のフレームを従来よりも高強度である金属板(鋼板(高強度鋼板)、またはアルミ板等)により形成する場合、フレームの長手方向に衝突が生じた際のフレームの軸耐力等の耐荷重性能により示される衝突安全性能が、従来の金属板により形成されたフレームと同等の性能となるようにフレームの板厚が設定される。この場合、フレームの板厚は、従来の金属板の板厚よりも薄く設定され得る。以降、金属板を金属板の代表的な素材である鋼板と記載する。 By the way, when the above-mentioned frame is made of a metal plate (steel plate (high-strength steel plate), aluminum plate, etc.) that is stronger than before, the axial resistance of the frame when a collision occurs in the longitudinal direction of the frame, etc. The plate thickness of the frame is set so that the collision safety performance indicated by the load bearing performance is equivalent to that of a conventional frame formed of a metal plate. In this case, the plate thickness of the frame can be set thinner than the plate thickness of the conventional metal plate. Henceforth, a metal plate is described as a steel plate which is a representative material of a metal plate.

しかし、薄肉化されたフレームに対して長手方向に衝突が生じた場合、フレームが曲げられたときにフレームの断面変形が生じてしまい、フレームについて想定されていた衝突安全性能を確保できなくなる可能性があることを、本発明者らは見出した。 However, in the event of a collision in the longitudinal direction of a thin-walled frame, the cross-sectional deformation of the frame may occur when the frame is bent, making it impossible to ensure the expected collision safety performance of the frame. The inventors have found that there is

図42は、薄肉化されたフレーム100の断面形状の変化の一例を示す断面図である。図42に示すように、フレーム100の長手方向に衝突が生じた際にフレーム100に曲げが生じると、底壁部100aが面外方向に膨らみ、かつ、側壁部100bが面外方向に撓むように変形する(断面形状101)。さらに折れ曲げが進展すると、底壁部100aおよび側壁部100bの面外方向への変形がさらに進むので、フレーム100の断面形状102が、当初の断面形状から大幅に変形してしまう。 FIG. 42 is a cross-sectional view showing an example of a change in the cross-sectional shape of the thinned frame 100. As shown in FIG. As shown in FIG. 42, when the frame 100 is flexed when a collision occurs in the longitudinal direction of the frame 100, the bottom wall portion 100a expands in the out-of-plane direction and the side wall portion 100b bends in the out-of-plane direction. It deforms (cross-sectional shape 101). As the bending progresses further, the deformation in the out-of-plane direction of the bottom wall portion 100a and the side wall portions 100b progresses further, so that the cross-sectional shape 102 of the frame 100 is significantly deformed from the initial cross-sectional shape.

また、図43は、薄肉化されたフレーム200の断面形状の変化の他の例を示す断面図である。図43に示すように、フレーム200の長手方向に衝突が生じた際に、または底壁部200aに対して衝突が生じた際にフレーム200に曲げが生じると、底壁部200aが凹み、かつ、側壁部200bが撓むように変形する(断面形状201)。さらに折れ曲げが進展すると、底壁部200aおよび側壁部200bが面外方向に変形するので、フレーム200の断面形状202は、当初の断面形状から大幅に変形してしまう。図42および図43に示したような変形がフレーム100(200)に生じると、いわゆる断面潰れが生じる。 Also, FIG. 43 is a cross-sectional view showing another example of change in the cross-sectional shape of the thinned frame 200 . As shown in FIG. 43, when the frame 200 is bent in the longitudinal direction of the frame 200 or when the bottom wall portion 200a is hit, the bottom wall portion 200a is dented, and , the side wall portion 200b is deformed (cross-sectional shape 201). As the bending progresses further, the bottom wall portion 200a and the side wall portion 200b are deformed in the out-of-plane direction, so that the cross-sectional shape 202 of the frame 200 is significantly deformed from the initial cross-sectional shape. When the frame 100 (200) is deformed as shown in FIGS. 42 and 43, so-called sectional collapse occurs.

フレームの板厚が従来よりも小さくなるとフレームの曲げ剛性が低下するので、衝突荷重の入力により当該フレームに生じる応力が大きくなる。すると、図42および図43に示したように、当該フレームの曲げ変形時において、当該フレームを構成する各壁面において面外変形が生じやすくなる。この断面変形により、曲げが生じたフレームの断面により発揮される耐荷重性能が設計段階よりも低くなる。そのため、当該フレームが従来有する衝突安全性能が低減してしまう。その結果、単にフレームを形成する高強度鋼板を用いて薄肉化することにより車体の軽量化を図るだけでは、想定されていた衝突安全性能を確保できない可能性がある。 When the plate thickness of the frame becomes smaller than that of the conventional frame, the bending rigidity of the frame decreases, so that the stress generated in the frame increases due to the input of the collision load. Then, as shown in FIGS. 42 and 43, when the frame is subjected to bending deformation, out-of-plane deformation is likely to occur in each wall surface constituting the frame. Due to this cross-sectional deformation, the load-bearing performance exhibited by the bent cross-section of the frame becomes lower than that at the design stage. As a result, the conventional collision safety performance of the frame is reduced. As a result, it may not be possible to ensure the expected collision safety performance simply by reducing the weight of the vehicle body by simply using a high-strength steel plate that forms the frame.

上記特許文献1~4に開示されている技術は、フレームの強度を高めて、衝突によるフレームの曲げ変形を抑制するために充填部材を使用する技術である。しかしながら、車体のさらなる軽量化を達成するためには、充填部材による耐荷重性能の向上に対する質量効率をさらに高め、かつフレームの耐荷重性能を減少させる要因となる面外変形を抑止することが有用であると本発明者らは考えた。しかし、フレームの耐荷重性能の向上および面外変形の抑止に係る充填部材の効果的な配置については、これまで何ら検討されていなかった。 The techniques disclosed in Patent Documents 1 to 4 are techniques that use a filling member to increase the strength of the frame and suppress bending deformation of the frame due to a collision. However, in order to further reduce the weight of the vehicle body, it is useful to further increase the mass efficiency of the load-bearing performance of the filler member and to suppress out-of-plane deformation, which is a factor in reducing the load-bearing performance of the frame. The inventors thought that it was. However, no study has been made so far on the effective arrangement of the filling member for improving the load-bearing performance of the frame and suppressing the out-of-plane deformation.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、車体の軽量化を図りつつ、車両衝突時の耐荷重性能を高く維持することが可能な、新規かつ改良された車両用構造部材を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the weight of the vehicle body while maintaining high load-bearing performance in the event of a vehicle collision. To provide a new and improved structural member for a vehicle.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、底壁部と、上記底壁部の両端から起立した一対の側壁部と、上記底壁部に対向する天壁部とを有し、上記底壁部、上記一対の側壁部および上記天壁部により閉断面を形成する中空部材と、上記底壁部または上記天壁部のうち一方の内面に密着して他方の内面には密着しないように配置される補強部材と、を備え、上記中空部材は、上記中空部材の長手方向の一部に曲げ誘起部をさらに備え、上記底壁部または上記天壁部のうち一方が上記曲げ誘起部により誘起される曲げの内側に配置され、他方が上記曲げ誘起部により誘起される曲げの外側に配置され、上記補強部材の表面は、上記中空部材の内面に密着する密着部と、上記密着部以外の残りの領域であり、上記中空部材に密着しない非密着部とに区分され、上記非密着部は、上記中空部材の内部において長手方向に延在する空間と区切りなく隣接するように配置されており、上記補強部材は充填部材であり、上記補強部材は、上記中空部材の長手方向に直交する周方向での端部において、上記中空部材の内面に面状に接触する端面、または、上記中空部材の内面から上記中空部材の内部側に立ち上がる端面が形成され、上記補強部材は、上記中空部材の長手方向について上記曲げ誘起部に対応して部分的に配置され、かつ、その全体が上記底壁部または上記天壁部のうち一方の内面には密着しない、車両用構造部材が提供される。
In order to solve the above-described problems, according to one aspect of the present invention, there is provided a bottom wall portion, a pair of side wall portions erected from both ends of the bottom wall portion, and a top wall portion facing the bottom wall portion. A hollow member forming a closed cross section by the bottom wall portion, the pair of side wall portions and the top wall portion, and a hollow member which is in close contact with the inner surface of one of the bottom wall portion or the top wall portion and on the inner surface of the other. a reinforcing member arranged so as not to be in close contact with the hollow member, the hollow member further comprising a bend-inducing portion in a part of the hollow member in the longitudinal direction, and one of the bottom wall portion and the top wall portion a contact portion arranged inside the bending induced by the bending-inducing portion and the other arranged outside the bending induced by the bending-inducing portion, the surface of the reinforcing member being in close contact with the inner surface of the hollow member; It is a remaining region other than the close contact portion, and is divided into a non-contact portion that does not adhere to the hollow member, and the non-contact portion is adjacent to the space extending in the longitudinal direction inside the hollow member without a break. The reinforcing member is a filling member, and the reinforcing member has an end face that planarly contacts the inner surface of the hollow member at the end in the circumferential direction perpendicular to the longitudinal direction of the hollow member. Alternatively, an end surface rising from the inner surface of the hollow member toward the inside of the hollow member is formed, the reinforcing member is partially arranged in the longitudinal direction of the hollow member corresponding to the bending inducing portion, and A structural member for a vehicle is provided, the entirety of which is not in close contact with the inner surface of one of the bottom wall portion and the top wall portion .

上記補強部材は、上記側壁部と上記底壁部または上記天壁部とを接続する稜線部の内側に密着して配置されてもよい。 The reinforcing member may be arranged in close contact with an inner side of a ridge line portion connecting the side wall portion and the bottom wall portion or the ceiling wall portion.

上記補強部材は、上記側壁部の内面に密着して配置されてもよい。 The reinforcing member may be arranged in close contact with the inner surface of the side wall portion.

上記補強部材は、上記曲げ誘起部により誘起される曲げの内側に相当する部分の内面に沿って配置されてもよい。 The reinforcing member may be arranged along the inner surface of the portion corresponding to the inner side of the bending induced by the bending inducing portion.

上記曲げ誘起部は、上記中空部材の断面の重心により形成される上記長手方向に沿った中心軸の曲率半径が260mm以下である部分であってもよい。 The bending-inducing portion may be a portion having a radius of curvature of 260 mm or less of a central axis along the longitudinal direction formed by the center of gravity of the cross section of the hollow member.

上記曲げ誘起部は、上記中空部材の断面係数が上記長手方向で変化する部分を含んでもよい。 The bending-inducing portion may include a portion where the section modulus of the hollow member changes in the longitudinal direction.

上記曲げ誘起部は、凹部、凸部、穴部、板厚変化部または薄肉部の少なくともいずれかが設けられた部分を含んでもよい。 The bending-inducing portion may include a portion provided with at least one of a concave portion, a convex portion, a hole portion, a plate thickness changing portion, and a thin portion.

上記凹部、上記凸部または上記板厚変化部の少なくともいずれかが、上記中空部材の上記長手方向に沿って、複数並設されてもよい。 At least one of the concave portion, the convex portion, and the plate thickness changing portion may be arranged in plurality along the longitudinal direction of the hollow member.

上記曲げ誘起部は、上記中空部材の降伏強度が上記長手方向で変化する部分を含んでもよい。 The bending-inducing portion may include a portion where the yield strength of the hollow member varies in the longitudinal direction.

上記中空部材を形成する金属板の板厚は2.3mm以下であってもよい。 The thickness of the metal plate forming the hollow member may be 2.3 mm or less.

上記車両用構造部材は、フロントサイドメンバ、リアサイドメンバ、クラッシュボックス、ピラー、フロアレインフォースメント、フロアクロスメンバ、バンパーレインフォースメント、サイドシル、ルーフサイドレール、ルーフセンターレインフォースメントまたはトンネルの少なくともいずれかであってもよい。 The vehicle structural member is at least one of a front side member, a rear side member, a crash box, a pillar, a floor reinforcement, a floor cross member, a bumper reinforcement, a side sill, a roof side rail, a roof center reinforcement, or a tunnel. may be

上記構成によれば、底壁部または天壁部の内面に補強部材が密着して設けられるので、補強部材が設けられた底壁部または天壁部の面外変形を抑制することができる。これにより、衝突荷重の入力時における中空部材の面外変形が抑制されるので、中空部材の断面により発揮される耐荷重性能を設計段階において想定されていたレベルで維持することができる。したがって、車体の重量の増加を抑えつつ(つまり、車体の軽量化を実現しつつ)、車両用構造部材の衝突安全性能を想定されるレベルに維持することが可能となる。 According to the above configuration, since the reinforcing member is provided in close contact with the inner surface of the bottom wall portion or the top wall portion, out-of-plane deformation of the bottom wall portion or the top wall portion provided with the reinforcing member can be suppressed. As a result, out-of-plane deformation of the hollow member when a collision load is input is suppressed, so the load-bearing performance exhibited by the cross section of the hollow member can be maintained at the level assumed at the design stage. Therefore, it is possible to maintain the collision safety performance of the vehicle structural member at an expected level while suppressing an increase in the weight of the vehicle body (that is, realizing a reduction in the weight of the vehicle body).

以上説明したように本発明によれば、車体の軽量化を図りつつ、車両衝突時の耐荷重性能を高く維持することが可能である。 As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the weight of the vehicle body while maintaining high load resistance performance in the event of a vehicle collision.

本実施形態に係る車両用構造部材の適用対象について説明するための自動車の概要構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an automobile for explaining application targets of a vehicle structural member according to an embodiment; 本発明の一実施形態に係る車両用フレームの一例の概略構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a schematic configuration of an example of a vehicle frame according to an embodiment of the invention; FIG. 同実施形態に係る中空部材の中心軸を可視化した模式図である。It is the schematic diagram which visualized the central axis of the hollow member which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係るフレームの一例のZ軸方向に直交する断面を示す断面図である。It is a cross-sectional view showing a cross section orthogonal to the Z-axis direction of an example of the frame according to the same embodiment. 図4に示したフレームのV-V切断線における断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the frame shown in FIG. 4 taken along the VV cutting line; 図4に示したフレームのVI-VI切断線における断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the frame shown in FIG. 4 taken along the line VI-VI. 同実施形態に係る充填部材の第1の配置例を説明するためのフレームの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a frame for explaining a first arrangement example of filling members according to the same embodiment; 同実施形態に係る充填部材の第2の配置例を説明するためのフレームの断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the frame for explaining a second arrangement example of the filling member according to the same embodiment; 同実施形態に係る充填部材の第3の配置例を説明するためのフレームの断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of the frame for explaining a third arrangement example of the filling member according to the same embodiment; 同実施形態に係る充填部材の第2の配置例の変形例を説明するためのフレームの断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a frame for explaining a modification of the second arrangement example of the filling member according to the same embodiment; 同実施形態に係る充填部材の第3の配置例の変形例を説明するためのフレームの断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a frame for explaining a modification of the third arrangement example of the filling member according to the same embodiment; 同実施形態に係る充填部材の第4の配置例を説明するためのフレームの断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of the frame for explaining a fourth arrangement example of the filling member according to the same embodiment; 同実施形態に係る中空部材に設けられる穴部の例を説明するためのフレームの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a frame for explaining an example of holes provided in the hollow member according to the same embodiment; 同実施形態に係る中空部材に設けられる穴部の他の例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing another example of holes provided in the hollow member according to the same embodiment; 同実施形態に係る中空部材に設けられる穴部の他の例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing another example of holes provided in the hollow member according to the same embodiment; 同実施形態に係る中空部材に設けられる穴部の他の例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing another example of holes provided in the hollow member according to the same embodiment; 同実施形態に係る中空部材に設けられる穴部の他の例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing another example of holes provided in the hollow member according to the same embodiment; 同実施形態に係る中空部材に設けられるビード部の例を説明するためのフレームの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a frame for explaining an example of bead portions provided in the hollow member according to the same embodiment; 同実施形態に係る中空部材に設けられる凹部の他の例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing another example of recesses provided in the hollow member according to the same embodiment. 同実施形態に係る中空部材に設けられる凹部の他の例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing another example of recesses provided in the hollow member according to the same embodiment. 同実施形態に係る中空部材に設けられる凹部の他の例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing another example of recesses provided in the hollow member according to the same embodiment. 同実施形態に係る中空部材に設けられる凹部の他の例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing another example of recesses provided in the hollow member according to the same embodiment. 同実施形態に係る凹部の形状および大きさの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the shape and size of the recessed part which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る中空部材に設けられる凹部の他の例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing another example of recesses provided in the hollow member according to the same embodiment. 同実施形態に係る中空部材に設けられる凸部の例を説明するためのフレームの断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a frame for explaining an example of convex portions provided on the hollow member according to the same embodiment; 同実施形態に係る中空部材に設けられる凸部の他の例を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing another example of a convex portion provided on the hollow member according to the same embodiment; 同実施形態に係る中空部材に設けられる凸部の他の例を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing another example of a convex portion provided on the hollow member according to the same embodiment; 同実施形態に係る中空部材に設けられる凸部の他の例を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing another example of a convex portion provided on the hollow member according to the same embodiment; 同実施形態に係る中空部材に設けられる凸部の他の例を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing another example of a convex portion provided on the hollow member according to the same embodiment; 同実施形態に係る凸部の形状および大きさの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the shape and size of the convex part which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る中空部材に設けられる凸部の他の例を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing another example of a convex portion provided on the hollow member according to the same embodiment; 同実施形態に係る中空部材に設けられる板厚変化部の一例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a plate thickness changing portion provided in the hollow member according to the same embodiment; 同実施形態に係る中空部材に設けられる薄肉部の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the thin part provided in the hollow member which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る中空部材に設けられる異強度部の例を説明するためのフレームの断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a frame for explaining an example of a different strength portion provided in the hollow member according to the same embodiment; 同実施形態に係る中空部材に設けられる異強度部の他の例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing another example of a different strength portion provided in the hollow member according to the same embodiment. 同実施形態に係る中空部材に設けられる異強度部の他の例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing another example of a different strength portion provided in the hollow member according to the same embodiment. 同実施形態に係る中空部材に設けられる強度変化部の一例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a strength varying portion provided in the hollow member according to the same embodiment; 同実施形態に係る中空部材に設けられる屈曲部および穴部の組み合わせの例を説明するためのフレームの断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a frame for explaining an example of a combination of bent portions and hole portions provided in the hollow member according to the same embodiment; 本発明の他の実施形態に係る中空部材の第1の例の長手方向に直交する断面を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of a first example of a hollow member according to another embodiment of the present invention; 本発明の他の実施形態に係る中空部材の第2の例の長手方向に直交する断面を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of a second example of a hollow member according to another embodiment of the present invention; 比較例1に係る充填部材の屈曲部における配置例を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing an arrangement example of a filling member in a bent portion according to Comparative Example 1; 薄肉化されたフレームの断面形状の変化の一例を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a change in cross-sectional shape of a thinned frame; 薄肉化されたフレームの断面形状の変化の他の例を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing another example of change in cross-sectional shape of a thinned frame;

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, constituent elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant description.

<1.車両用構造部材の適用対象>
本発明の一実施形態に係る車両用構造部材の一例である車両用フレームの構成について説明する前に、当該車両用構造部材の適用対象について説明する。図1は、本実施形態に係る車両用構造部材の適用対象について説明するための自動車の概要構成図である。図1に示す一般的な自動車等の車両1000に設けられる車体は、フロント構造(FRONT)、リア構造(REAR)、およびキャビン構造(CABIN)に分別することができる。
<1. Application target of vehicle structural member>
Before describing the configuration of a vehicle frame that is an example of a vehicle structural member according to an embodiment of the present invention, an application target of the vehicle structural member will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an automobile for explaining the application target of the vehicle structural member according to the present embodiment. A vehicle body provided in a vehicle 1000 such as a general automobile shown in FIG. 1 can be classified into a front structure (FRONT), a rear structure (REAR), and a cabin structure (CABIN).

フロント構造およびリア構造は、「クラッシャブルゾーン」とも呼ばれ、車両衝突時において当該構造が自ら圧潰することにより、車両に対する衝撃を吸収して緩和する機能(衝撃吸収機能)を担っている。すなわち、車両衝突時に、キャビンに搭乗する乗員の安全を確保するために、フロント構造およびリア構造は、衝突により生じるエネルギ(衝突エネルギ)を可能な限り吸収する構造であることが要求される。したがって、フロント構造およびリア構造を構成するフレームは、衝突時に曲げや潰れが生じた際においても衝突エネルギを多く吸収することが求められる。当該フロント構造およびリア構造に用いられるフレームは、例えば、フロントサイドメンバ、リアサイドメンバ、バンパーレインフォースメント、およびクラッシュボックス等である。フロントサイドメンバは、後端部を構成するフロントサイドメンバリア、および当該後端部よりも前側の部分を構成するフロントサイドメンバフロントを含む。リアサイドメンバは、後端部を構成するリアサイドメンバリア、および当該後端部よりも前側の部分を構成するリアサイドメンバフロントを含む。 The front structure and the rear structure are also called "crushable zones", and have a function of absorbing and mitigating the impact on the vehicle (impact absorption function) by crushing themselves in the event of a vehicle collision. That is, in order to ensure the safety of passengers in the cabin in the event of a vehicle collision, the front structure and the rear structure are required to absorb as much energy as possible due to the collision (collision energy). Therefore, the frames forming the front structure and the rear structure are required to absorb a large amount of collision energy even when bending or crushing occurs at the time of collision. Frames used for the front structure and the rear structure are, for example, front side members, rear side members, bumper reinforcements, crash boxes, and the like. The front side member includes a front side member barrier forming a rear end portion and a front side member front forming a portion on the front side of the rear end portion. The rear side member includes a rear side member barrier forming a rear end portion and a rear side member front forming a portion on the front side of the rear end portion.

一方で、キャビン構造は、「セーフティゾーン」とも呼ばれ、車両衝突時において当該車両に搭乗している乗員の安全を確保する機能(乗員保護機能)を担っている。すなわち車両衝突時に、乗員の安全を確保するために、キャビン構造は、衝撃力に対して潰れにくい構造であることが要求される。したがって、キャビン構造を構成するフレームは変形しにくく、かつ、高い耐荷重性能を有することが求められる。当該キャビン構造に用いられるフレームは、例えば、フロントピラー(Aピラー)、センターピラー(Bピラー)、リアピラー(Cピラー、Dピラー)、ルーフピラー、サイドシル、ルーフレール、クロスメンバ、およびトンネル等である。 On the other hand, the cabin structure is also called a "safety zone" and has a function (passenger protection function) to ensure the safety of passengers on board the vehicle in the event of a vehicle collision. In other words, in order to ensure the safety of the occupants in the event of a vehicle collision, the cabin structure is required to be a structure that is resistant to crushing against the impact force. Therefore, the frame that constitutes the cabin structure is required to be resistant to deformation and have high load-bearing performance. Frames used in the cabin structure include, for example, front pillars (A pillars), center pillars (B pillars), rear pillars (C pillars, D pillars), roof pillars, side sills, roof rails, cross members, and tunnels.

ところで、車両の衝突安全性の維持と軽量化とを両立させるために、車体構造を形成する鋼板の高強度化および薄肉化が進められている。上記のフロント構造、リア構造およびキャビン構造を構成するフレームについても、薄肉化された高強度鋼板に置き換えることが進められている。具体的には、衝突エネルギ吸収量および耐荷重性能の少なくともいずれかが、従来の鋼板により形成されるフレームと同等になるように、高強度鋼板により形成されるフレームの板厚が従来の鋼板により形成されるフレームよりも小さく設定される。これにより、高強度フレームの衝突性能を従来フレームと同等に維持しつつ、フレームの重量を低減させることができる。 By the way, in order to achieve both the maintenance of collision safety and weight reduction of vehicles, steel sheets forming the vehicle body structure are being strengthened and thinned. The frames constituting the front structure, the rear structure, and the cabin structure are also being replaced with thin, high-strength steel plates. Specifically, the thickness of the frame made of high-strength steel plate is set to be greater than that of the conventional steel plate so that at least one of the amount of collision energy absorption and load bearing performance is equivalent to that of the frame made of conventional steel plate. It is set smaller than the frame to be formed. As a result, the weight of the frame can be reduced while maintaining the collision performance of the high-strength frame equivalent to that of the conventional frame.

しかし、図42および図43に示したように、薄肉化されたフレームに曲げ変形が生じると、以下のようなメカニズムによりフレームの断面が変形することが本発明者らにより明らかにされた。具体的には、(1)フレームに衝突荷重が入力される際に、曲げ内側に対応する底壁部100aが面外変形する。次に、(2)底壁部100aの面外変形により側壁部100bも面外変形し、底壁部100aと側壁部100bとを連続させる稜線部において局所的な塑性変形が生じる。その後、(3)側壁部100bの面外方向への倒れが進行する。これにより、当該フレームの断面が変形し、いわゆる断面潰れが当該フレームに生じ得る。この断面潰れが生じれば、フレーム断面により発揮される衝突安全性能が設計段階よりも低くなるため、当該フレームが従来有する衝突安全性能が低減してしまう。すなわち、単に車体を構成するフレームを軽量化するだけでは、フロント構造およびリア構造に期待される衝突エネルギの吸収特性、およびキャビン構造に期待される耐荷重性能が、設計時に想定された各性能よりも低くなってしまう。 However, as shown in FIGS. 42 and 43, the present inventors have clarified that when bending deformation occurs in a thinned frame, the cross section of the frame is deformed by the following mechanism. Specifically, (1) when a collision load is input to the frame, the bottom wall portion 100a corresponding to the inner side of the bend undergoes out-of-plane deformation. (2) Out-of-plane deformation of the bottom wall portion 100a causes out-of-plane deformation of the side wall portion 100b, and local plastic deformation occurs at the ridge line connecting the bottom wall portion 100a and the side wall portion 100b. After that, (3) the side wall portion 100b collapses in the out-of-plane direction. As a result, the cross section of the frame is deformed, and so-called cross-sectional collapse may occur in the frame. If this cross-sectional collapse occurs, the collision safety performance exhibited by the frame cross-section will be lower than that at the design stage, so that the conventional collision safety performance of the frame will be reduced. In other words, simply reducing the weight of the frame that makes up the vehicle body will result in the collision energy absorption characteristics expected of the front and rear structures, and the load bearing performance expected of the cabin structure, to be lower than those assumed at the time of design. will also be lower.

フレームの薄肉化による車体の軽量化を図りつつ、衝突安全性能を想定されるレベルに維持するためには、上述したようなフレームの断面変形を抑制することが重要となる。本発明者らは、衝突荷重によるフレームの断面変形を抑制することができれば、想定される衝突安全性能を発揮することができると考えた。 In order to maintain the expected level of collision safety performance while reducing the weight of the vehicle by thinning the frame, it is important to suppress the cross-sectional deformation of the frame as described above. The inventors of the present invention thought that expected collision safety performance could be exhibited if cross-sectional deformation of the frame due to the collision load could be suppressed.

本発明者らは、フレームの衝突安全性能を高く維持するための方法について鋭意検討した。その結果、本発明者らは、衝突荷重の入力に対するフレームの耐荷重性能を高く維持するためには、フレームの底壁部または天壁部の面外変形を抑制することが有効であることを見出した。そこで、本発明者らは、底壁部または天壁部の内面に、鋼板よりも質量密度が顕著に低い充填部材等を配置することを想到した。これにより、フレームに対して衝突荷重が入力された際において、当該充填部材がフレームの断面変形を抑制するので、フレームの重量をさほど増加させずに耐荷重性能を高く維持できると、本発明者らは思案した。以下、フレームの耐荷重性能を高く維持しつつ、かつ車体の軽量化を実現することが可能な、本発明の一実施形態に係る車両用構造部材について説明する。 The inventors diligently studied methods for maintaining high collision safety performance of the frame. As a result, the present inventors have found that it is effective to suppress out-of-plane deformation of the bottom wall portion or the top wall portion of the frame in order to maintain high load bearing performance of the frame against the input of collision load. Found it. Therefore, the present inventors have conceived of arranging a filling member or the like having a significantly lower mass density than the steel plate on the inner surface of the bottom wall portion or the top wall portion. As a result, when a collision load is applied to the frame, the filler member suppresses cross-sectional deformation of the frame, so that the load-bearing performance can be maintained at a high level without significantly increasing the weight of the frame. They pondered. A structural member for a vehicle according to an embodiment of the present invention, which can maintain a high load-bearing performance of the frame and realize a lightweight vehicle body, will be described below.

<2.車両用フレームの構成>
(フレームの構成要素)
図2は、本発明の一実施形態に係る車両用フレーム1の一例の概略構成を示す斜視図である。なお、本明細書における車両用フレーム1は車両用構造部材の一例であり、以下単にフレーム1と記載する。なお、当該車両用構造部材は、例えば、自動車のフロントサイドメンバ、リアサイドメンバ、クラッシュボックス、ピラー、フロアレインフォースメント、フロアクロスメンバ、バンパーレインフォースメント、サイドシル、ルーフサイドレール、ルーフセンターレインフォースメントおよびトンネル等を含む。本実施形態に係る車両用フレーム1はキャビン構造に係る部材に適用されることが好ましいが、車両用フレーム1をフロント構造およびリア構造に係る部材に適用することも可能である。また、当該車両用構造部材は、自動車のみならず、他の車両および自走可能な機械にも適用可能である。他の車両および自走可能な機械には、例えば、二輪車両、バスまたは牽引車等の大型車両、トレーラー、鉄道車両、建設機械、鉱山機械、農業機械、一般機械、および船舶等が含まれる。
<2. Configuration of Vehicle Frame>
(frame component)
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of an example of the vehicle frame 1 according to one embodiment of the invention. Note that the vehicle frame 1 in this specification is an example of a vehicle structural member, and is hereinafter simply referred to as the frame 1 . The vehicle structural members include, for example, front side members, rear side members, crash boxes, pillars, floor reinforcements, floor cross members, bumper reinforcements, side sills, roof side rails, roof center reinforcements, etc. and tunnels, etc. The vehicle frame 1 according to the present embodiment is preferably applied to members relating to the cabin structure, but it is also possible to apply the vehicle frame 1 to members relating to the front structure and the rear structure. Further, the vehicle structural member can be applied not only to automobiles but also to other vehicles and self-propelled machines. Other vehicles and self-propelled machines include, for example, two-wheeled vehicles, large vehicles such as buses or tractors, trailers, railroad vehicles, construction machinery, mining machinery, agricultural machinery, general machinery, and ships.

本実施形態に係るフレーム1は、第1の構造部材2、第2の構造部材3、および充填部材4(4A、4B)を備える。本実施形態に係る中空部材10は、第1の構造部材2および第2の構造部材3により形成される。 The frame 1 according to this embodiment comprises a first structural member 2, a second structural member 3 and filler members 4 (4A, 4B). A hollow member 10 according to this embodiment is formed by a first structural member 2 and a second structural member 3 .

本実施形態に係る第1の構造部材2は、長尺状の中空部材を形成する構造部材の一例であり、ハット形の断面形状を有する。図2に示すように、第1の構造部材2は、長手方向(略Y軸方向)に延びる底壁部2a、側壁部2b、2b、フランジ部2c、2c、および稜線部2d、2d、2e、2eを有する。 The first structural member 2 according to this embodiment is an example of a structural member that forms an elongated hollow member, and has a hat-shaped cross section. As shown in FIG. 2, the first structural member 2 includes a bottom wall portion 2a, side wall portions 2b, 2b, flange portions 2c, 2c, and ridge portions 2d, 2d, 2e extending in the longitudinal direction (substantially in the Y-axis direction). , 2e.

側壁部2bは、底壁部2aのZ軸方向(幅方向)の両端から起立して設けられる。側壁部2bは、底壁部2aと略垂直の角度を成して設けられることが衝突性能の観点から多いが、側壁部2bと底壁部2aとにより成される角度は、略垂直に限らず部材の設計に応じて適宜設定される。また、稜線部2dは、底壁部2aと側壁部2bとの境界となる部分である。 The side wall portions 2b are provided to stand up from both ends of the bottom wall portion 2a in the Z-axis direction (width direction). The side wall 2b and the bottom wall 2a are often provided at an angle substantially perpendicular to each other from the viewpoint of collision performance, but the angle formed by the side wall 2b and the bottom wall 2a is limited to a substantially vertical angle. It is appropriately set according to the design of the sliding member. Moreover, the ridgeline portion 2d is a portion that serves as a boundary between the bottom wall portion 2a and the side wall portion 2b.

フランジ部2cは、側壁部2bの底壁部2aに対し反対側の端部からZ軸方向に沿って外側に起立して設けられる。フランジ部2cは、側壁部2bと略垂直の角度を成して設けられることが多いが、フランジ部2cと側壁部2bとにより成される角度は、略垂直に限らず、部材の設計に応じて適宜決定される。また、稜線部2eは、側壁部2bとフランジ部2cとの境界となる部分である。 The flange portion 2c is provided so as to stand outward along the Z-axis direction from the end portion of the side wall portion 2b opposite to the bottom wall portion 2a. The flange portion 2c is often provided at an angle substantially perpendicular to the side wall portion 2b. determined as appropriate. Moreover, the ridgeline portion 2e is a portion that becomes a boundary between the side wall portion 2b and the flange portion 2c.

本実施形態に係る第2の構造部材3は、上記中空部材を第1の構造部材2とともに形成する構造部材の一例であり、板状の部材である。図2に示すように、第2の構造部材3は、天壁部3a、および接合部3c、3cを有する。 The second structural member 3 according to this embodiment is an example of a structural member forming the hollow member together with the first structural member 2, and is a plate-like member. As shown in FIG. 2, the second structural member 3 has a top wall portion 3a and joint portions 3c, 3c.

天壁部3aは、第1の構造部材2の底壁部2aに対向する部分である。また、接合部3cは、第1の構造部材2のフランジ部2cに対して当接し、フランジ部2cと接合される部分である。つまり、天壁部3aは、第2の構造部材3における一対の稜線部2eとのそれぞれの接続部分の間に存在する領域に相当する部分である。また、接合部3cは、第2の構造部材3における稜線部2eとフランジ部2cの端部とに挟まれるフランジ部2cの領域に当接する部分である。 The top wall portion 3 a is a portion facing the bottom wall portion 2 a of the first structural member 2 . The joint portion 3c is a portion that abuts against the flange portion 2c of the first structural member 2 and is joined to the flange portion 2c. In other words, the ceiling wall portion 3a is a portion corresponding to a region existing between portions of the second structural member 3 that are connected to the pair of ridgeline portions 2e. The joint portion 3c is a portion that abuts on the area of the flange portion 2c sandwiched between the edge portion 2e of the second structural member 3 and the end portion of the flange portion 2c.

本実施形態に係る中空部材10は、フランジ部2cと接合部3cとが接合されることにより、第1の構造部材2と第2の構造部材3とにより形成される。このとき、図2に示すように、中空部材10は閉断面を有する。この閉断面は、底壁部2aと、一対の側壁部2b、2bと、天壁部3aにより形成される。なお、フランジ部2cと接合部3cとの接合方法は特に限定されない。例えば、当該接合方法は、溶接、リベットまたはボルト締結等であってもよい。本実施形態では、フランジ部2cと接合部3cは、スポット溶接により接合される。 The hollow member 10 according to this embodiment is formed by the first structural member 2 and the second structural member 3 by joining the flange portion 2c and the joint portion 3c. At this time, as shown in FIG. 2, the hollow member 10 has a closed cross section. This closed cross section is formed by a bottom wall portion 2a, a pair of side wall portions 2b, 2b, and a top wall portion 3a. In addition, the joining method of the flange part 2c and the joining part 3c is not specifically limited. For example, the joining method may be welding, riveting, bolting, or the like. In this embodiment, the flange portion 2c and the joint portion 3c are joined by spot welding.

なお、中空部材10の有する閉断面の形状は略多角形である。ここで、略多角形とは、複数の線分で近似表現することが可能である閉じた平面図形を意味する。例えば、図2に示した閉断面は、4つの線分(底壁部2a、側壁部2b、天壁部3aに相当)および4つの頂点(稜線部2d、2eに相当)からなる略四角形である。この略四角形は、矩形、台形等を含む。 The shape of the closed cross section of the hollow member 10 is substantially polygonal. Here, a substantially polygon means a closed plane figure that can be approximated by a plurality of line segments. For example, the closed cross section shown in FIG. 2 is a substantially quadrilateral consisting of four line segments (corresponding to the bottom wall portion 2a, the side wall portion 2b, and the ceiling wall portion 3a) and four vertices (corresponding to the ridge portions 2d and 2e). be. This substantially quadrilateral includes rectangles, trapezoids, and the like.

また、本発明の一実施形態に係る中空部材10の有する閉断面の形状が略四角形以外の略多角形である場合であっても、本明細書において、当該中空部材10は、底壁部2a、一対の側壁部2b、2bおよび天壁部3aにより形成されるものとして説明する。中空部材10の有する閉断面の形状の例については後述する。 Further, even if the shape of the closed cross-section of the hollow member 10 according to the embodiment of the present invention is a substantially polygonal shape other than a substantially square shape, in this specification, the hollow member 10 is defined as the bottom wall portion 2a. , a pair of side wall portions 2b, 2b and a ceiling wall portion 3a. An example of the shape of the closed cross section of the hollow member 10 will be described later.

なお、本実施形態に係る第1の構造部材2および第2の構造部材3は、例えば鋼板等の金属板により形成されることが好ましい。また、衝突性能の観点から両構造部材の板厚はバス等の大型の車両で多く用いられるフレーム構造では、2.3mm以下が好ましく、通常のサイズの車両で多く用いられるモノコック構造車両では1.8mm以下であることが好ましく、バイク等の小型車両では1.4mm以下であることが好ましい。両構造部材の板厚が上記に示した板厚より大きい場合、衝突荷重の入力による中空部材10の折れ曲げ箇所における当該構造部材の面外変形が生じにくいため、本発明により得られる効果は小さい。また、両構造部材の板厚が上記に示した板厚より大きい場合、フレームの軽量化を達成することが困難である。また、本実施形態に係る第1の構造部材2および第2の構造部材3の強度は特に限定されない。ただし、軽量化により低減し得るフレームの全体的な強度を補うために、両構造部材の引張強度は780MPa以上であることが好ましい。また、両構造部材の引張強度は980MPa以上であることがさらに好ましい。 The first structural member 2 and the second structural member 3 according to this embodiment are preferably made of metal plates such as steel plates. From the viewpoint of collision performance, the plate thickness of both structural members is preferably 2.3 mm or less for frame structures that are often used in large vehicles such as buses, and 1.3 mm for monocoque structure vehicles that are often used in normal size vehicles. It is preferably 8 mm or less, and preferably 1.4 mm or less for small vehicles such as motorcycles. If the plate thicknesses of both structural members are greater than the above-described plate thicknesses, out-of-plane deformation of the structural members at the bent portion of the hollow member 10 due to the input of the collision load is less likely to occur, so the effect obtained by the present invention is small. . Also, if the plate thickness of both structural members is greater than the plate thickness shown above, it is difficult to achieve a lightweight frame. Moreover, the strength of the first structural member 2 and the second structural member 3 according to this embodiment is not particularly limited. However, it is preferred that both structural members have a tensile strength of 780 MPa or greater to compensate for the overall strength of the frame that may be reduced due to weight reduction. Moreover, it is more preferable that the tensile strength of both structural members is 980 MPa or more.

なお、軽量化のために上述したような引張強度の高い鋼板(いわゆるハイテン材)を各構造部材として用いる場合、当該鋼板の板厚を小さくすると、当該鋼板の引張強さが従来通り確保されても、当該鋼板の曲げこわさ(曲げ剛性)は低下する。そのため、薄板化された構造部材において面外変形が容易に生じ得る。 In the case of using a steel plate with high tensile strength (so-called high-tensile steel) as each structural member for weight reduction, if the thickness of the steel plate is reduced, the tensile strength of the steel plate cannot be secured as before. Also, the bending stiffness (bending rigidity) of the steel sheet is lowered. Therefore, out-of-plane deformation can easily occur in a thin structural member.

本実施形態に係るフレーム1は、薄板化された各構造部材の曲げ剛性を補うことができる。かかる効果は、曲げ剛性の低下が顕在化する引張強度が780MPa以上の鋼板が用いられている場合に、さらに明らかとなる。特に、引張強度が980MPa以上の鋼板が用いられている場合には、上述した効果がより顕著に明らかとなる。 The frame 1 according to this embodiment can compensate for the flexural rigidity of each thin structural member. Such an effect becomes even more apparent when a steel sheet having a tensile strength of 780 MPa or more is used, at which point the reduction in flexural rigidity becomes apparent. In particular, when a steel plate having a tensile strength of 980 MPa or more is used, the above-described effects become more pronounced.

本実施形態に係る充填部材4は、補強部材の一例である。本実施形態に係る充填部材4は、例えば発泡樹脂材からなる硬質の発泡充填部材である。より具体的には、充填部材4は、中空部材10の内側に設置された後に、化学変化により硬化する充填部材である。そのため、充填部材4の単位体積あたりの重量は、中空部材10を形成する鋼板の単位体積あたりの重量よりも顕著に低い。充填部材4は、例えばポリウレタンにより形成される。また、ポリウレタン以外の樹脂により形成される部材が充填部材4として用いられてもよい。 The filling member 4 according to this embodiment is an example of a reinforcing member. The filling member 4 according to this embodiment is a hard foam filling member made of foamed resin material, for example. More specifically, the filling member 4 is a filling member that hardens due to chemical change after being placed inside the hollow member 10 . Therefore, the weight per unit volume of the filling member 4 is significantly lower than the weight per unit volume of the steel plate forming the hollow member 10 . The filling member 4 is made of polyurethane, for example. Also, a member made of a resin other than polyurethane may be used as the filling member 4 .

また、図2に示すように、本実施形態に係る中空部材10には、屈曲部5Aおよび5Bが設けられる場合がある。屈曲部5は、中空部材10が屈曲する部分である。すなわち、屈曲部5とは、中空部材10の断面の重心により形成される中心軸の長手方向における曲率半径が260mm以下である部分である。図3は、中空部材10の中心軸を可視化した模式図である。図3に示すように、中空部材10の中心軸C1は、屈曲部5Aおよび5Bにおいて屈曲している。 Further, as shown in FIG. 2, the hollow member 10 according to the present embodiment may be provided with bending portions 5A and 5B. The bending portion 5 is a portion where the hollow member 10 bends. That is, the bent portion 5 is a portion having a curvature radius of 260 mm or less in the longitudinal direction of the central axis formed by the center of gravity of the cross section of the hollow member 10 . FIG. 3 is a schematic diagram visualizing the central axis of the hollow member 10. As shown in FIG. As shown in FIG. 3, the central axis C1 of the hollow member 10 is bent at bent portions 5A and 5B.

このような屈曲部5は、曲げ誘起部の一例である。このような屈曲部5を備える中空部材10は、例えば第1の構造部材2および第2の構造部材3に屈曲部5が設けられるようにプレス成形を行い、これらの構造部材を組み立てることにより得られる。屈曲部5は、フレーム1が適用される車両の構造に応じて適宜設けられる。中空部材10に設けられる屈曲部5の数は特に限定されず、上述したように車両の構造に応じて適宜決定される。 Such a bending portion 5 is an example of a bending inducing portion. The hollow member 10 having such a bent portion 5 is obtained, for example, by performing press molding so that the bent portion 5 is provided in the first structural member 2 and the second structural member 3, and assembling these structural members. be done. The bent portion 5 is appropriately provided according to the structure of the vehicle to which the frame 1 is applied. The number of bent portions 5 provided in the hollow member 10 is not particularly limited, and is appropriately determined according to the structure of the vehicle as described above.

中空部材10に曲げ誘起部が形成された場合、長手方向への衝突によって曲げ誘起部において曲げ変形が生じる。例えば、図3に示すように、かかる屈曲部5Aおよび5Bの曲率半径RAおよびRBの少なくともいずれかが260mm以下であれば、中空部材10は、衝突荷重の入力時に、上記曲率半径の条件を満たす屈曲部5Aおよび5Bのうちの少なくともいずれかにおいて曲げ変形が生じる。この曲げ変形に必要なエネルギが衝突によるエネルギから供給される。すなわち、中空部材10の曲げ変形により衝突エネルギを吸収することができる。この曲げ誘起部を中空部材10に設けることにより、衝突により生じる中空部材10の曲げ起点を設定することができる。そのため、中空部材10の想定外の曲げによるキャビン構造への衝撃を回避することができるので、キャビンに搭乗する乗員の安全性を確保することができる。 When the hollow member 10 is formed with a bend-inducing portion, a collision in the longitudinal direction causes bending deformation in the bending-inducing portion. For example, as shown in FIG. 3, if at least one of the curvature radii RA and RB of the bent portions 5A and 5B is 260 mm or less, the hollow member 10 satisfies the curvature radius condition when a collision load is input. Bending deformation occurs in at least one of the bent portions 5A and 5B. The energy required for this bending deformation is supplied from the energy due to the collision. That is, the bending deformation of the hollow member 10 can absorb the collision energy. By providing the hollow member 10 with this bend-inducing portion, it is possible to set the bending start point of the hollow member 10 caused by collision. Therefore, it is possible to avoid an impact on the cabin structure due to unexpected bending of the hollow member 10, so that it is possible to ensure the safety of the occupants in the cabin.

なお、曲げ誘起部は、上記の屈曲部5の例だけに限定されない。例えば、屈曲部を有さない中空部材(例えば、長手方向において略直線状に延びる中空部材を含む)においては、穴部、ビード部、凸部、薄肉部、および異強度部等が設けられた部分が、曲げ誘起部としての機能を有する。穴部、ビード部、凸部、および薄肉部のいずれかが設けられた部分は、中空部材10の長手方向で中空部材10の断面係数が局所的に変化する部分である。断面係数が局所的に変化する部分においては、同一の曲げモーメントにより中空部材10に生じる曲げ応力が局所的に変化するので、当該部分において中空部材10の曲げが誘起される。より具体的には、中空部材10のうち断面係数が局所的に小さい部分については、当該部分における曲げ応力が大きくなるので、当該部分において屈曲が生じる。また、中空部材10のうち断面係数が局所的に大きい部分については、当該部分の中空部材10の長手方向の前後における領域を含む部分の断面係数が相対的に小さくなる。したがって、当該領域と断面係数が局所的に大きい部分との境界部分において屈曲が生じる。 In addition, the bend inducing portion is not limited to the example of the bending portion 5 described above. For example, a hollow member that does not have a bent portion (for example, includes a hollow member that extends substantially linearly in the longitudinal direction) is provided with a hole, a bead, a convex, a thin portion, a different strength portion, and the like. A portion functions as a bending inducer. The portion provided with any one of the hole portion, the bead portion, the convex portion, and the thin portion is a portion where the section modulus of the hollow member 10 changes locally in the longitudinal direction of the hollow member 10 . At the portion where the section modulus locally changes, the bending stress generated in the hollow member 10 due to the same bending moment locally changes, so bending of the hollow member 10 is induced at that portion. More specifically, in a portion of the hollow member 10 where the section modulus is locally small, bending stress is increased at that portion, so bending occurs at that portion. In addition, in a portion of the hollow member 10 where the section modulus is locally large, the section modulus of the portion including the front and rear regions of the hollow member 10 in the longitudinal direction of the portion is relatively small. Therefore, bending occurs at the boundary portion between the region and the portion having a locally large section modulus.

また、異強度部は、中空部材10の長手方向で中空部材の強度が局所的に変化する部分である。強度が局所的に変化する部分においては、当該部分における中空部材10の塑性変形が誘起される。例えば、中空部材10のうち強度が局所的に小さい部分については、当該部分における塑性変形が中空部材10において最初に生じるため、当該部分において屈曲が生じる。また、中空部材10のうち強度が局所的に大きい部分については、当該部分の中空部材10の長手方向の前後における領域を含む部分の強度が相対的に小さくなる。したがって、当該領域と強度が局所的に大きい部分との境界部分において屈曲が生じる。 Also, the different strength portion is a portion where the strength of the hollow member locally changes in the longitudinal direction of the hollow member 10 . Plastic deformation of the hollow member 10 is induced in the portion where the strength locally changes. For example, at a portion of the hollow member 10 where the strength is locally low, plastic deformation occurs first in the hollow member 10, so bending occurs at that portion. In addition, in the portion of the hollow member 10 where the strength is locally high, the strength of the portion including the front and rear regions of the hollow member 10 in the longitudinal direction of the portion is relatively small. Therefore, bending occurs at the boundary portion between the region and the portion with locally high strength.

なお、屈曲部を有する中空部材において、屈曲部の曲げ内側部分に上記の例に示した穴部等の曲げを誘起させるための部分がさらに設けられてもよい。これにより、屈曲部において中空部材10をより確実に屈曲させることができる。また、上記に示した曲げ誘起の例を複数組み合わせることにより、曲げ誘起部における中空部材10の屈曲をより確実に生じさせることができる。 In addition, in the hollow member having a bent portion, a portion for inducing bending, such as the hole portion shown in the above example, may be further provided on the bending inner portion of the bent portion. Thereby, the hollow member 10 can be bent more reliably at the bent portion. Further, by combining a plurality of examples of bending induction shown above, bending of the hollow member 10 at the bending induction portion can be caused more reliably.

なお、例えば、センターピラー等のキャビン構造に用いられるフレーム1については、上述したように、フレーム1の難変形性が要求される。したがって、中空部材10には屈曲部5のような曲げ誘起部を設けることが好ましくない。この場合、中空部材10には曲げ誘起部が設けられない。また、キャビン構造に用いられるフレーム1であっても、車体のデザインまたは加工によって、上記の屈曲部または穴部等のように、フレーム1の曲げを誘起してしまう脆弱部が中空部材10に存在する場合がある。 For example, the frame 1 used for the cabin structure such as the center pillar is required to have resistance to deformation as described above. Therefore, it is not preferable to provide the hollow member 10 with a bend-inducing portion such as the bent portion 5 . In this case, the hollow member 10 is not provided with bending inducers. Further, even in the case of the frame 1 used for the cabin structure, due to the design or processing of the vehicle body, the hollow member 10 may have a fragile portion that induces bending of the frame 1, such as the bent portion or the hole portion described above. sometimes.

このように、曲げ誘起部が設けられていない中空部材10や、脆弱部が存在する中空部材10に対しても、本発明の一実施形態に係る充填部材4による耐荷重性能の維持に係る効果を得ることができる。もちろん、曲げ誘起部が設けられる中空部材10に対しても、本実施形態に係る充填部材4による耐荷重性能の維持に係る効果を得ることができる。本明細書においては、充填部材4による耐荷重性能の維持に係る効果を説明するために、図2に示すような屈曲部5が設けられた中空部材10がフレーム1の構成要素として用いられた。 As described above, the filling member 4 according to the embodiment of the present invention maintains load-bearing performance even for the hollow member 10 that is not provided with a bend-inducing portion and the hollow member 10 that has a weak portion. can be obtained. Of course, it is possible to obtain the effect of maintaining the load bearing performance of the filling member 4 according to the present embodiment even for the hollow member 10 provided with the bending induction portion. In this specification, a hollow member 10 provided with a bent portion 5 as shown in FIG. .

なお、底壁部2aのZ軸方向の長さは、側壁部2bのX軸方向の長さ以上であることが好ましい。これにより、中空部材10のZ軸方向に係る断面二次モーメントがX軸方向に係る断面二次モーメントよりも大きくなる。そのため、中空部材10に衝突荷重が入力された際に、底壁部2aおよび天壁部3aが屈曲しやすくなる。したがって、底壁部2aおよび天壁部3aに充填部材4を配置させることで、耐荷重性能の向上を十分に図ることができる。 The length of the bottom wall portion 2a in the Z-axis direction is preferably equal to or greater than the length of the side wall portion 2b in the X-axis direction. As a result, the geometrical moment of inertia of the hollow member 10 in the Z-axis direction becomes larger than the geometrical moment of inertia in the X-axis direction. Therefore, when a collision load is input to the hollow member 10, the bottom wall portion 2a and the top wall portion 3a are likely to bend. Therefore, by arranging the filling member 4 on the bottom wall portion 2a and the top wall portion 3a, it is possible to sufficiently improve the load bearing performance.

(充填部材の配置)
図4は、本実施形態に係るフレーム1の一例のZ軸方向に直交する断面を示す断面図である。図4に示すように、中空部材10には、底壁部2aが曲げ内側となる方向に屈曲する屈曲部5A、および天壁部3aが曲げ内側となる方向に屈曲する屈曲部5Bが設けられている。本実施形態に係る充填部材4Aおよび4Bは、図2および図4に示すように、側壁部2bにおける屈曲部5Aおよび屈曲部5Bが設けられた部分の内面に密着して配置される。これらの屈曲部5は、フレーム1における脆弱部に相当する。
(Arrangement of filling member)
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cross section orthogonal to the Z-axis direction of an example of the frame 1 according to this embodiment. As shown in FIG. 4, the hollow member 10 is provided with a bent portion 5A in which the bottom wall portion 2a is bent inward, and a bent portion 5B in which the top wall portion 3a is bent inward. ing. As shown in FIGS. 2 and 4, the filling members 4A and 4B according to the present embodiment are arranged in close contact with the inner surfaces of the portions of the side wall portion 2b where the bent portions 5A and 5B are provided. These bent portions 5 correspond to weak portions in the frame 1 .

なお、図4に示すフレーム1に関して付された各寸法の記号の定義は以下の通りである。
FL:中空部材10のY軸方向(長手方向)の長さ。
FL1:中空部材10の衝突側の端部におけるX軸方向の断面寸法。
FL2:中空部材10の他端部におけるX軸方向の断面寸法。
FL:屈曲部5の長手方向前後における第2の構造部材3のオフセット長さ。
FMA、LFMB:充填部材4Aおよび4BのY軸方向の長さ。
The definitions of the symbols for the dimensions attached to the frame 1 shown in FIG. 4 are as follows.
L FL : Length of the hollow member 10 in the Y-axis direction (longitudinal direction).
D FL1 : Cross-sectional dimension in the X-axis direction at the collision-side end of the hollow member 10 .
D FL2 : Cross-sectional dimension in the X-axis direction at the other end of the hollow member 10 .
S FL : the offset length of the second structural member 3 before and after the bend 5 in the longitudinal direction.
L FMA , L FMB : Y-axis length of filling members 4A and 4B.

図5は、図4に示したフレーム1のV-V切断線における断面図である。また、図6は、図4に示したフレーム1のVI-VI切断線における断面図である。図5に示すように、充填部材4Aは、底壁部2aの内面に密着(好ましくは接着)して配置される。この底壁部2aの内面は、屈曲部5Aの曲げ内側部分に相当する。特に、図5に示すように、充填部材4Aは、底壁部2aの中央部分の内面に密着して配置される。また、図6に示したように、充填部材4Bは、天壁部3aの内面に密着して配置される。この天壁部3aの内面は、屈曲部5Bの曲げ内側部分に相当する。 FIG. 5 is a sectional view of the frame 1 shown in FIG. 4 taken along the line VV. 6 is a cross-sectional view of the frame 1 taken along line VI--VI shown in FIG. As shown in FIG. 5, the filling member 4A is arranged in close contact (preferably adhered) to the inner surface of the bottom wall portion 2a. The inner surface of the bottom wall portion 2a corresponds to the bending inner portion of the bent portion 5A. In particular, as shown in FIG. 5, the filling member 4A is arranged in close contact with the inner surface of the central portion of the bottom wall portion 2a. Further, as shown in FIG. 6, the filling member 4B is arranged in close contact with the inner surface of the ceiling wall portion 3a. The inner surface of the top wall portion 3a corresponds to the inner portion of the bending portion 5B.

かかる配置により、フレーム1の曲げ圧縮に起因する面外方向への力が底壁部2aに負荷された場合に、底壁部2aの中央部分の変形が充填部材4Aにより拘束される。これにより、底壁部2aの面外変形を抑制することができる。すなわち、フレーム1に衝突荷重が入力された際に、充填部材4Aが配置された部分における中空部材の面外変形を抑制することができる。これにより、フレーム1の断面変形が抑制されるので、フレーム1の耐荷重性能を高めることができる。ゆえに、フレーム1の軽量化を図りつつ、衝突安全性能を高く維持することができる。 With this arrangement, when a force in the out-of-plane direction due to bending compression of the frame 1 is applied to the bottom wall portion 2a, deformation of the central portion of the bottom wall portion 2a is restrained by the filling member 4A. Thereby, the out-of-plane deformation of the bottom wall portion 2a can be suppressed. That is, when a collision load is applied to the frame 1, out-of-plane deformation of the hollow member at the portion where the filling member 4A is arranged can be suppressed. As a result, cross-sectional deformation of the frame 1 is suppressed, so that the load-bearing performance of the frame 1 can be enhanced. Therefore, while reducing the weight of the frame 1, high collision safety performance can be maintained.

なお、充填部材4AのX軸方向の肉厚aについては特に限定されず、当該肉厚aは、フレーム1に要求される耐荷重性能および重量に応じて適宜設定される。充填部材4Aの肉厚aを制御するために、例えば、不図示のレインフォースメント等の板材が中空部材10の内側に設けられてもよい。また、充填部材4Aの配置位置を定める側壁部からの距離bおよびbについても特に限定されない。ただし、底壁部2aの中央部分の内面に充填部材4Aを密着して配置させることにより、底壁部2aの面外変形を効率的に抑制することができる。そのため、距離bおよびbは同値であることが好ましい。また、距離bおよびbの大きさは、フレーム1に要求される耐荷重性能および重量に応じて適宜設定される充填部材4AのZ軸方向の肉厚に応じて決定される。 The thickness a of the filling member 4</b>A in the X-axis direction is not particularly limited, and the thickness a is appropriately set according to the load-bearing performance and weight required of the frame 1 . For example, a plate member such as a reinforcement (not shown) may be provided inside the hollow member 10 in order to control the thickness a of the filling member 4A. Further, the distances b1 and b2 from the side wall portion that determine the arrangement position of the filling member 4A are not particularly limited. However, by arranging the filling member 4A in close contact with the inner surface of the central portion of the bottom wall portion 2a, the out-of-plane deformation of the bottom wall portion 2a can be efficiently suppressed. Therefore, the distances b1 and b2 are preferably the same. Also, the magnitudes of the distances b1 and b2 are determined according to the thickness of the filling member 4A in the Z-axis direction, which is appropriately set according to the load bearing performance and weight required of the frame 1. FIG .

なお、本発明において密着とは、隙間なく接して配置されることを意味する。特に密着のうち、互いを拘束する接着が最も好ましい。互いを拘束しない場合でも、中空部材10を形成する少なくともいずれかの壁部が面外変形するのを充填部材4が抑制する効果が発揮される。例えば、図42および図43に示したような断面形状の変化が本実施形態に係るフレーム1に生じるとする。充填部材4が底壁部2aまたは天壁部3aの少なくともいずれかの内面に接着されている場合、底壁部2aまたは天壁部3aが面外変形すると、充填部材4も当該内面の面外変形に追従する。そのため、充填部材4による底壁部2aまたは天壁部3aの面外変形の抑制効果が顕著に発揮される。また、充填部材4と底壁部2aまたは天壁部3aの少なくともいずれかの内面とが互いに拘束せずに密着して配置される場合、底壁部2aまたは天壁部3aが面外変形すると、充填部材4と当該内面とが部分的に離隔する場合も存在する。しかし、当該内面が面外変形した場合においても、充填部材4の少なくとも一部とは接した状態となる。したがって、充填部材4と当該内面とが互いに拘束せずに密着している状態であっても、充填部材4による底壁部2aまたは天壁部3aの面外変形の抑制効果は十分発揮される。 In the present invention, close contact means that they are arranged in contact with each other without gaps. In particular, among close contact, adhesion that constrains each other is most preferable. Even if they are not constrained to each other, the filling member 4 exhibits the effect of suppressing out-of-plane deformation of at least one of the walls forming the hollow member 10 . For example, it is assumed that the frame 1 according to this embodiment changes in cross-sectional shape as shown in FIGS. 42 and 43 . When the filling member 4 is adhered to the inner surface of at least one of the bottom wall portion 2a and the top wall portion 3a, when the bottom wall portion 2a or the top wall portion 3a is deformed out of plane, the filling member 4 is also out of the plane of the inner surface. Follow deformation. Therefore, the effect of suppressing out-of-plane deformation of the bottom wall portion 2a or the top wall portion 3a by the filling member 4 is remarkably exhibited. Further, when the filling member 4 and the inner surface of at least one of the bottom wall portion 2a and the top wall portion 3a are arranged in close contact without restraining each other, if the bottom wall portion 2a or the top wall portion 3a is deformed out of plane, , the filling member 4 and the inner surface may be partially separated. However, even when the inner surface is deformed out of plane, it is in contact with at least part of the filling member 4 . Therefore, even when the filling member 4 and the inner surface are in close contact with each other without restraining each other, the effect of suppressing the out-of-plane deformation of the bottom wall portion 2a or the top wall portion 3a by the filling member 4 is sufficiently exhibited. .

以上、充填部材4Aの配置、並びに当該配置による作用および効果について説明した。なお、上述した作用および効果は、図6に示すような、屈曲部5Bの内側に配置される充填部材4Bによっても同様に発揮される。 The arrangement of the filling member 4A and the action and effect of the arrangement have been described above. The action and effect described above are similarly exhibited by the filling member 4B disposed inside the bent portion 5B as shown in FIG.

このように、本実施形態に係るフレーム1においては、曲げ誘起部である屈曲部5の内側に含まれる底壁部2aの内面に充填部材4Aが密着して配置され、屈曲部5Bの内側に含まれる天壁部3aの内面に充填部材4Bが密着して配置される。かかる構成により、フレーム1に衝突荷重が入力された際において、フレーム1の曲げ圧縮を起因として生じる底壁部2aおよび天壁部3aの面外変形を抑制することができる。これにより、衝突によるフレーム1の断面潰れを抑制することができる。したがって、車体の軽量化を図るために中空部材10の板厚を小さくする場合においても、質量密度の低い充填部材4を上述したような部分に配置することにより、フレーム1の重量をさほど増加させずにフレーム1の耐荷重性能を高く維持することができる。すなわち、例えば、脆弱部におけるフレーム1の安易な折れ曲げを防ぐことができる。 As described above, in the frame 1 according to the present embodiment, the filling member 4A is arranged in close contact with the inner surface of the bottom wall portion 2a included inside the bending portion 5, which is the bending inducing portion, and the filling member 4A is arranged inside the bending portion 5B. A filling member 4B is arranged in close contact with the inner surface of the included top wall portion 3a. With such a configuration, when a collision load is applied to the frame 1, out-of-plane deformation of the bottom wall portion 2a and the top wall portion 3a caused by bending compression of the frame 1 can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the cross-sectional collapse of the frame 1 due to collision. Therefore, even when the thickness of the hollow member 10 is reduced in order to reduce the weight of the vehicle body, the weight of the frame 1 is not significantly increased by arranging the filling member 4 having a low mass density in the above-described portion. The load bearing performance of the frame 1 can be maintained at a high level. That is, for example, it is possible to prevent the frame 1 from easily bending at the fragile portion.

<3.充填部材の配置例>
以上、本実施形態に係る充填部材4Aおよび4Bの配置について説明した。なお、充填部材4の配置は、図2~図6に示した例に限定されない。以下、充填部材4の他の配置例について説明する。
<3. Arrangement example of filling member>
The arrangement of the filling members 4A and 4B according to the present embodiment has been described above. Note that the arrangement of the filling member 4 is not limited to the examples shown in FIGS. Another arrangement example of the filling member 4 will be described below.

(第1の配置例)
図7は、本実施形態に係る充填部材の第1の配置例を説明するためのフレーム1の断面図である。なお、図7に示す断面図は、図4に示したフレーム1のV-V切断線におけるフレーム1の断面に相当する。
(First arrangement example)
FIG. 7 is a cross-sectional view of the frame 1 for explaining a first arrangement example of the filling member according to this embodiment. 7 corresponds to the cross section of the frame 1 taken along the line VV of the frame 1 shown in FIG.

図7に示すように、本配置例に係る充填部材40は、側壁部2bと底壁部2aとに連続して密着(好ましくは接着)して配置されている。つまり充填部材40は、稜線部2dの内側に密着して配置されている。フレーム1への衝突荷重が入力されて屈曲部5において折れ曲げが生じるときに、稜線部2dにおいて局所的に塑性変形が生じる。この塑性変形により側壁部2bの面外方向への倒れが促進されてしまう。そのため、充填部材40がかかる位置に密着して配置されることにより、稜線部2dにおいて生じる局所的な塑性変形を抑制することができる。これにより、側壁部2bの面外方向への倒れを抑止することができる。したがって、フレーム1の断面変形をより効果的に抑制することができる。 As shown in FIG. 7, the filling member 40 according to this arrangement example is arranged so as to be continuously in close contact (preferably adhered) to the side wall portion 2b and the bottom wall portion 2a. That is, the filling member 40 is arranged in close contact with the inner side of the ridgeline portion 2d. When a collision load is input to the frame 1 and bending occurs at the bent portion 5, plastic deformation occurs locally at the ridgeline portion 2d. This plastic deformation promotes the out-of-plane tilting of the side wall portion 2b. Therefore, by arranging the filling member 40 in close contact with such a position, it is possible to suppress local plastic deformation that occurs in the ridgeline portion 2d. As a result, it is possible to prevent the side wall portion 2b from tilting in the out-of-plane direction. Therefore, cross-sectional deformation of the frame 1 can be suppressed more effectively.

なお、充填部材40の肉厚aは、フレーム1に要求される耐荷重性能および重量に応じて適宜設定される。 The thickness a of the filling member 40 is appropriately set according to the load bearing performance and weight required of the frame 1 .

また、図4に示したフレーム1のVI-VI切断線におけるフレーム1の断面に対しても、図7に示す充填部材の配置を同様に適用することができる。この場合、充填部材40は、天壁部3aの内面および稜線部2eの内側に密着して配置される。 7 can be similarly applied to the cross section of the frame 1 taken along the line VI-VI of the frame 1 shown in FIG. In this case, the filling member 40 is arranged in close contact with the inner surface of the ceiling wall portion 3a and the inner side of the ridgeline portion 2e.

(第2の配置例)
図8は、本実施形態に係る充填部材の第2の配置例を説明するためのフレーム1の断面図である。なお、図8に示す断面図は、図4に示したフレーム1のV-V切断線におけるフレーム1の断面に相当する。
(Second arrangement example)
FIG. 8 is a cross-sectional view of the frame 1 for explaining a second arrangement example of the filling member according to this embodiment. 8 corresponds to the cross section of the frame 1 taken along the line VV of the frame 1 shown in FIG.

本配置例に係る充填部材41aおよび41bは、稜線部2dのそれぞれの内側に局所的に密着(好ましくは接着)して配置される。かかる配置により、稜線部2eにおいて生じる局所的な塑性変形を抑制することができる。これにより、側壁部2bの面外方向への倒れを低減させることができる。したがって、フレーム1の断面変形を抑制することができる。また、図8に示した例では、充填部材41aおよび41bが稜線部2dの内側に局所的に密着して配置されるので、フレーム1の重量をほとんど増加させずに、フレーム1の断面変形を抑制することができる。 The filling members 41a and 41b according to this arrangement example are arranged locally in close contact (preferably adhered) inside each of the ridge line portions 2d. With such arrangement, it is possible to suppress local plastic deformation that occurs in the ridgeline portion 2e. As a result, tilting of the side wall portion 2b in the out-of-plane direction can be reduced. Therefore, cross-sectional deformation of the frame 1 can be suppressed. In addition, in the example shown in FIG. 8, since the filling members 41a and 41b are arranged in close contact with the inside of the ridge line 2d, the cross-sectional deformation of the frame 1 can be minimized without increasing the weight of the frame 1. can be suppressed.

(第3の配置例)
また、本実施形態に係る充填部材は、稜線部2dの少なくともいずれか一方の内側に局所的に密着(好ましくは接着)して配置されてもよい。図9は、本実施形態に係る充填部材の第3の配置例を説明するためのフレーム1の断面図である。なお、図9に示す断面図は、図4に示したフレーム1のV-V切断線におけるフレーム1の断面に相当する。
(Third arrangement example)
Further, the filling member according to the present embodiment may be placed in close contact (preferably by adhesion) locally on the inner side of at least one of the ridges 2d. FIG. 9 is a cross-sectional view of the frame 1 for explaining a third arrangement example of the filling member according to this embodiment. The cross-sectional view shown in FIG. 9 corresponds to the cross-section of the frame 1 taken along the line VV of the frame 1 shown in FIG.

図9に示すように、本配置例に係る充填部材41cは、稜線部2dの一方の内側に局所的に密着して配置される。これにより、充填部材41cが配置された稜線部2dにおいて生じる局所的な塑性変形を抑制することができる。また、充填部材の充填量を少なくできるので、フレーム1の重量を増加させずに済ませることができる。 As shown in FIG. 9, the filling member 41c according to this arrangement example is arranged in close contact with one inner side of the ridgeline portion 2d. As a result, local plastic deformation that occurs at the ridgeline portion 2d where the filling member 41c is arranged can be suppressed. Also, since the amount of the filling member to be filled can be reduced, the weight of the frame 1 can be kept from increasing.

図8および図9に示した充填部材の配置例によれば、底壁部2aの面外変形だけではなく、稜線部2dの局所的な塑性変形を抑制することができる。なお、充填部材を稜線部2dの一方または両方のいずれかの内側に設けるかについては、フレーム1に要求される衝突安全性能および重量に応じて決定することが好ましい。また、充填部材41a、41bおよび41cのZ軸方向の肉厚a(a、a)およびX軸方向の肉厚c(c、c)は、適宜設定される。 According to the arrangement examples of the filling members shown in FIGS. 8 and 9, not only out-of-plane deformation of the bottom wall portion 2a but also local plastic deformation of the ridge line portion 2d can be suppressed. It should be noted that it is preferable to determine whether the filling member is provided inside one or both of the ridge line portions 2d according to the collision safety performance and weight required of the frame 1. FIG. Further, the thickness a (a 1 , a 2 ) in the Z-axis direction and the thickness c (c 1 , c 2 ) in the X-axis direction of the filling members 41a, 41b and 41c are appropriately set.

また、充填部材は、底壁部2aの中央部分の内面および稜線部2dの内側にそれぞれ別々に密着して配置されてもよい。充填部材の各々が底壁部2aの中央部分の内面および稜線部2dの内側に密着して配置されていれば、フレーム1の断面変形を抑制する効果が十分得られる。 Alternatively, the filling member may be separately arranged in close contact with the inner surface of the central portion of the bottom wall portion 2a and the inner side of the ridge line portion 2d. If each of the filling members is arranged in close contact with the inner surface of the central portion of the bottom wall portion 2a and the inner side of the ridge line portion 2d, the effect of suppressing cross-sectional deformation of the frame 1 can be sufficiently obtained.

また、図4に示したフレーム1のVI-VI切断線におけるフレーム1の断面に対しても、図8および図9に示す充填部材の配置を同様に適用することができる。この場合、充填部材41a~41cは、稜線部2eの内側に密着して配置される。 8 and 9 can be similarly applied to the cross section of the frame 1 taken along the line VI-VI of the frame 1 shown in FIG. In this case, the filling members 41a to 41c are arranged in close contact with the inside of the ridgeline portion 2e.

また、充填部材は、稜線部2dの内側だけではなく、側壁部2bの内面に密着して配置されていてもよい。図10および図11は、本実施形態に係る充填部材の第2の配置例および第3の配置例の各変形例を説明するためのフレーム1の断面図である。図10および図11に示すように、充填部材42a、42bおよび42cは、稜線部2dの内側だけではなく、側壁部2bの内面に密着して配置されてもよい。さらに、充填部材42a、42bおよび42cは、稜線部2eの内側に密着して配置されてもよい。これにより、フレーム1の耐荷重性能を、図8および図9に示した配置例と比較して、同等以上とすることができる。なお、充填部材42a、42bおよび42cの肉厚a(a、a)は、フレーム1に要求される耐荷重性能および重量に応じて適宜設定される。 Further, the filling member may be arranged in close contact with the inner surface of the side wall portion 2b, not only inside the ridge line portion 2d. 10 and 11 are cross-sectional views of the frame 1 for explaining modifications of the second arrangement example and the third arrangement example of the filling member according to this embodiment. As shown in FIGS. 10 and 11, the filling members 42a, 42b and 42c may be arranged in close contact with the inner surface of the side wall portion 2b as well as inside the ridge portion 2d. Further, the filling members 42a, 42b and 42c may be arranged in close contact with the inner side of the ridgeline portion 2e. As a result, the load bearing performance of the frame 1 can be made equal to or higher than that of the arrangement examples shown in FIGS. 8 and 9 . The thickness a (a 1 , a 2 ) of the filling members 42 a , 42 b and 42 c is appropriately set according to the load bearing performance and weight required of the frame 1 .

(第4の配置例)
図12は、本実施形態に係る充填部材の第4の配置例を説明するためのフレーム1の断面図である。なお、図12に示す断面図は、図4に示したフレーム1のV-V切断線におけるフレーム1の断面に相当する。
(Fourth arrangement example)
FIG. 12 is a cross-sectional view of the frame 1 for explaining a fourth arrangement example of the filling member according to this embodiment. 12 corresponds to the cross section of the frame 1 taken along the line VV of the frame 1 shown in FIG.

図12に示すように、本配置例に係る充填部材43は、底壁部2a、および一対の側壁部2bの内面に連続して密着(好ましくは接着)して配置される。側壁部2bでは、フレーム1の曲げにより、面外方向への倒れが生じやすい。図12に示した配置によれば、側壁部2bの内面にも充填部材43が密着して配置されるので、充填部材43が側壁部2bの面外変形を抑制することが可能となる。フレーム1において曲げが生じても、充填部材43により側壁部2bの面外方向への倒れが抑止されるので、フレーム1の断面変形を抑制しつつ、フレーム1の圧潰による衝突エネルギの吸収を行うことができる。すなわち、フレーム1の耐荷重性能のみならず、フレーム1の衝突エネルギの吸収特性を向上させることができる。 As shown in FIG. 12, the filling member 43 according to this arrangement example is arranged in close contact (preferably, adhesion) continuously to the inner surfaces of the bottom wall portion 2a and the pair of side wall portions 2b. The side wall portion 2b is likely to collapse in the out-of-plane direction due to the bending of the frame 1 . According to the arrangement shown in FIG. 12, since the filling member 43 is also arranged in close contact with the inner surface of the side wall portion 2b, the filling member 43 can suppress out-of-plane deformation of the side wall portion 2b. Even if the frame 1 is bent, the filling member 43 prevents the side wall portion 2b from collapsing in the out-of-plane direction, thereby suppressing the cross-sectional deformation of the frame 1 and absorbing the collision energy due to the crushing of the frame 1. be able to. In other words, not only the load bearing performance of the frame 1 but also the collision energy absorption characteristics of the frame 1 can be improved.

なお、図12に示した充填部材43は、一対の側壁部2bと底壁部2aとに連続して密着して配置されているが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、充填部材43は、一対の側壁部2bおよび底壁部2aの内面に、それぞれ別々に密着して配置されてもよい。また、充填部材43は、一対の側壁部2bのいずれかと底壁部2aとに連続して密着して配置されてもよい。すなわち、Y軸方向に直交する断面において、充填部材43がL字状に設けられてもよい。つまり、充填部材43が一対の側壁部2bのいずれかと底壁部2aとにそれぞれ設けられていれば、フレーム1の耐荷重性能のみならず、フレーム1の衝突エネルギの吸収特性を向上させることができる。充填部材の配置位置および充填量については、フレーム1に要求される衝突安全性能および重量に応じて適宜設定され得る。また、図12に示した充填部材43の肉厚a、aおよびaも、適宜設定され得る。 In addition, although the filling member 43 shown in FIG. 12 is arranged continuously in close contact with the pair of side wall portions 2b and the bottom wall portion 2a, the present invention is not limited to such an example. For example, the filling members 43 may be separately arranged in intimate contact with the inner surfaces of the pair of side wall portions 2b and the bottom wall portion 2a. Further, the filling member 43 may be arranged in continuous contact with either one of the pair of side wall portions 2b and the bottom wall portion 2a. That is, the filling member 43 may be provided in an L shape in a cross section orthogonal to the Y-axis direction. That is, if the filling member 43 is provided on either one of the pair of side wall portions 2b and the bottom wall portion 2a, it is possible to improve not only the load bearing performance of the frame 1 but also the collision energy absorption characteristics of the frame 1. can. The placement position and filling amount of the filling member can be appropriately set according to the collision safety performance and weight required for the frame 1 . Also, the thicknesses a 1 , a 2 and a 3 of the filling member 43 shown in FIG. 12 can be set as appropriate.

また、図4に示したフレーム1のVI-VI切断線におけるフレーム1の断面に対しても、図12に示す充填部材の配置を同様に適用することができる。この場合、充填部材43は、一対の側壁部2bと天壁部3aとに連続して密着して配置される。 12 can be similarly applied to the cross section of the frame 1 taken along the line VI-VI of the frame 1 shown in FIG. In this case, the filling member 43 is arranged continuously in close contact with the pair of the side wall portion 2b and the ceiling wall portion 3a.

なお、図5~図12に示した本実施形態に係る充填部材の配置については、屈曲部や穴部等により実現される曲げ誘起部または脆弱部を有さない中空部材により形成されるフレームに対しても適用することができる。例えば、図2に示すフレーム1に屈曲部が設けられない場合、充填部材4は中空部材10の底壁部2aおよび天壁部3aに、中空部材10の長手方向に沿って設けられてもよい。これにより、衝突時において底壁部2aまたは天壁部3aが曲げ内側となるような折れ曲げがフレーム1に生じたとしても、フレーム1の断面変形を抑制することができる。すなわち、屈曲させないことが望ましい方向に対応する中空部材10の内面に充填部材4を密着して配置させることにより、少なくとも当該方向に対するフレーム1の折れ曲げを抑制することができる。 5 to 12, the filling member according to the present embodiment is arranged in a frame formed of a hollow member that does not have a bend-inducing portion realized by a bent portion, a hole portion, or the like, or a fragile portion. It can also be applied to For example, if the frame 1 shown in FIG. 2 is not provided with bent portions, the filling member 4 may be provided along the longitudinal direction of the hollow member 10 on the bottom wall portion 2a and the top wall portion 3a of the hollow member 10. . As a result, even if the frame 1 is bent such that the bottom wall portion 2a or the top wall portion 3a is bent inward at the time of collision, the cross-sectional deformation of the frame 1 can be suppressed. That is, by arranging the filling member 4 in close contact with the inner surface of the hollow member 10 corresponding to the direction in which it is desirable not to bend, it is possible to suppress bending of the frame 1 at least in that direction.

<4.曲げ誘起部の例>
次に、中空部材10に設けられる曲げ誘起部の例について説明する。上記の実施形態では、曲げ誘起部である屈曲部5について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、屈曲部を有さない中空部材(例えば、長手方向において略直線状に延びる中空部材を含む)においては、穴部、凹部、凸部、板厚変化部、および異強度部等が設けられた部分が、曲げ誘起部としての機能を実現する。穴部、凹部、凸部、および板厚変化部のいずれかが設けられた部分は、中空部材10の長手方向で中空部材10の断面係数が変化する部分である。中空部材10の長手方向で断面係数が変化する部分においては、同一の曲げモーメントにより中空部材10に生じる曲げ応力が変化するので、当該部分において中空部材10の曲げが誘起される。より具体的には、長手方向で中空部材10のうち断面係数が相対的に小さい部分については、当該部分における曲げ応力が相対的に大きくなるので、当該部分において屈曲が生じる。また、長手方向で中空部材10のうち断面係数が相対的に大きい部分については、当該部分の中空部材10の長手方向の前後における領域を含む部分の断面係数が相対的に小さくなる。したがって、当該領域と上記断面係数が相対的に大きい部分との境界部分において屈曲が生じる。
<4. Example of bending induction section>
Next, an example of a bend inducing portion provided in the hollow member 10 will be described. Although the bending portion 5 that is the bending inducing portion has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to such an example. For example, a hollow member that does not have a bent portion (for example, includes a hollow member that extends substantially linearly in the longitudinal direction) is provided with a hole, a recess, a protrusion, a plate thickness change portion, a different strength portion, and the like. This portion realizes a function as a bending inducing portion. The portion provided with any one of the hole portion, the recessed portion, the convex portion, and the plate thickness change portion is the portion where the section modulus of the hollow member 10 changes in the longitudinal direction of the hollow member 10 . At the portion where the section modulus changes in the longitudinal direction of the hollow member 10, the bending stress generated in the hollow member 10 changes due to the same bending moment, so bending of the hollow member 10 is induced at that portion. More specifically, a portion of the hollow member 10 in the longitudinal direction where the section modulus is relatively small has a relatively large bending stress, so bending occurs in that portion. In addition, in a portion of the hollow member 10 in the longitudinal direction where the section modulus is relatively large, the section modulus of the portion including the front and rear regions of the hollow member 10 in the longitudinal direction is relatively small. Therefore, bending occurs at the boundary portion between the region and the portion having a relatively large section modulus.

また、異強度部は、中空部材10の長手方向で中空部材10の降伏強度が変化する部分である。中空部材10の長手方向で降伏強度が変化する部分においては、当該部分における中空部材10の塑性変形が誘起される。例えば、長手方向で中空部材10のうち降伏強度が相対的に小さい部分については、当該部分における塑性変形が中空部材10において最初に生じるため、当該部分において屈曲が生じる。また、長手方向で中空部材10のうち降伏強度が相対的に大きい部分については、当該部分の中空部材10の長手方向の前後における領域を含む部分の降伏強度が相対的に小さくなる。したがって、当該領域と上記降伏強度が相対的に大きい部分との境界部分において屈曲が生じる。 Also, the different strength portion is a portion where the yield strength of the hollow member 10 changes in the longitudinal direction of the hollow member 10 . At the portion where the yield strength changes in the longitudinal direction of the hollow member 10, plastic deformation of the hollow member 10 is induced at that portion. For example, at a portion of the hollow member 10 where the yield strength is relatively low in the longitudinal direction, plastic deformation at that portion occurs first in the hollow member 10, and bending occurs at that portion. In addition, in the portion of the hollow member 10 in the longitudinal direction where the yield strength is relatively high, the yield strength of the portion including the front and rear regions of the hollow member 10 in the longitudinal direction is relatively small. Therefore, bending occurs at the boundary portion between the region and the portion where the yield strength is relatively high.

以下、中空部材10に設けられる曲げ誘起部の具体例について説明する。 A specific example of the bending induction portion provided in the hollow member 10 will be described below.

(穴部)
図13は、本実施形態に係る中空部材に設けられる穴部の例を説明するためのフレーム1の断面図である。図13に示すように、底壁部2aには穴部50が設けられている。穴部50が設けられた部分における中空部材10の断面係数は、穴部50が設けられた部分の前後(中空部材10の長手方向についての)における部分の中空部材10の断面係数よりも低い。したがって、図13に示す衝突荷重Fが中空部材10に入力された場合、フレーム1は、穴部50が設けられた部分において、穴部50が曲げ内側となるように屈曲する。すなわち、中空部材10の長手方向において、中空部材10のうち穴部50が設けられた部分が、中空部材10に設けられる曲げ誘起部となる。
(Hole)
FIG. 13 is a cross-sectional view of the frame 1 for explaining an example of holes provided in the hollow member according to this embodiment. As shown in FIG. 13, a hole portion 50 is provided in the bottom wall portion 2a. The section modulus of the hollow member 10 at the portion where the hole portion 50 is provided is lower than the section modulus of the hollow member 10 at portions before and after the portion where the hole portion 50 is provided (in the longitudinal direction of the hollow member 10). Therefore, when the collision load F shown in FIG. 13 is input to the hollow member 10, the frame 1 bends at the portion where the hole 50 is provided so that the hole 50 is on the inside of the bend. That is, in the longitudinal direction of the hollow member 10 , the portion of the hollow member 10 where the hole portion 50 is provided serves as the bend-inducing portion provided in the hollow member 10 .

そのため、充填部材4は、少なくとも穴部50が設けられた部分における側壁部2bの内面に密着して配置される。これにより、衝突荷重Fの入力により穴部50の近傍において屈曲が生じた場合に、フレーム1の面外変形を抑制し、フレーム1の耐荷重性能を高く維持することができる。 Therefore, the filling member 4 is arranged in close contact with the inner surface of the side wall portion 2b at least at the portion where the hole portion 50 is provided. As a result, even when bending occurs in the vicinity of the hole portion 50 due to the input of the collision load F, the out-of-plane deformation of the frame 1 can be suppressed, and the load-bearing performance of the frame 1 can be maintained at a high level.

また、穴部の形状および配置については、上述した例に限られない。図14~図17は、本実施形態に係る中空部材に設けられる穴部の他の例を示す模式図である。図14に示すように、円形の穴部50aが底壁部2aに設けられてもよい。また、図15に示すように、複数の穴部50bが底壁部2aに設けられてもよい。この場合、例えば、複数の穴部50bが、中空部材10Aの長手方向に横切る方向に並んで設けられてもよい。この場合、衝突荷重の入力時において、穴部50bが曲げの起点として、中空部材10Aが底壁部2a側に曲げ変形やすくなる。 Moreover, the shape and arrangement of the holes are not limited to the examples described above. 14 to 17 are schematic diagrams showing other examples of holes provided in the hollow member according to this embodiment. As shown in FIG. 14, a circular hole 50a may be provided in the bottom wall 2a. Also, as shown in FIG. 15, a plurality of holes 50b may be provided in the bottom wall portion 2a. In this case, for example, a plurality of holes 50b may be provided side by side in a direction crossing the longitudinal direction of the hollow member 10A. In this case, when a collision load is input, the hollow member 10A is easily bent toward the bottom wall portion 2a with the hole portion 50b as the starting point of bending.

また、図16に示すように、中空部材10Aの長手方向に横切る方向に延在する穴部50cが底壁部2aに設けられてもよい。この場合、衝突荷重の入力時において、穴部50cが曲げの起点として、中空部材10Aが底壁部2a側に曲げ変形される。なお、穴部50cの形状は、図16に示す角丸矩形に限定されず、あらゆる形状であってもよい。 Further, as shown in FIG. 16, a hole portion 50c extending in a direction transverse to the longitudinal direction of the hollow member 10A may be provided in the bottom wall portion 2a. In this case, when a collision load is input, the hollow member 10A is bent toward the bottom wall portion 2a with the hole portion 50c as the starting point of bending. The shape of the hole portion 50c is not limited to the rounded rectangle shown in FIG. 16, and may be any shape.

なお、上述した中空部材10Aの長手方向に横切る方向は、図14~図16に示すような、中空部材10Aの長手方向に直交する方向に限定されない。例えば、穴部50が設けられた部分の面において、中空部材10Aの長手方向と当該横切る方向とのなす角が、45度以上90度以下であることが好ましい。これにより、安定した曲げ変形を誘起させることができる。 Note that the direction transverse to the longitudinal direction of the hollow member 10A described above is not limited to the direction orthogonal to the longitudinal direction of the hollow member 10A as shown in FIGS. 14 to 16. FIG. For example, it is preferable that the angle between the longitudinal direction of the hollow member 10A and the crossing direction be 45 degrees or more and 90 degrees or less on the surface of the portion where the holes 50 are provided. Thereby, stable bending deformation can be induced.

また、穴部50の設けられる部分は底壁部2aに限られない。例えば、側壁部2bや天壁部3aに穴部50が設けられてもよい。また、穴部50が設けられた部分に対向する部分には、穴部50等が設けられないことが好ましい。例えば、穴部50が底壁部2aに設けられた場合、天壁部3aには別の穴部50の曲げ変形を誘起する部分は設けられないことが好ましい。衝突荷重の入力時に、穴部50が設けられた側に曲げ変形を誘起するためである。 Further, the portion where the hole portion 50 is provided is not limited to the bottom wall portion 2a. For example, the hole portion 50 may be provided in the side wall portion 2b or the ceiling wall portion 3a. Moreover, it is preferable that the hole portion 50 or the like is not provided in a portion facing the portion in which the hole portion 50 is provided. For example, when the hole portion 50 is provided in the bottom wall portion 2a, it is preferable that the top wall portion 3a is not provided with a portion that induces bending deformation of the other hole portion 50. FIG. This is to induce bending deformation on the side where the hole portion 50 is provided when a collision load is input.

また、図17に示すように、穴部50dが稜線部2dに設けられてもよい。これにより、中空部材10Aのうち長手方向で穴部50dが設けられた部分の断面係数が顕著に低下するので、穴部50dが設けられた部分を曲げの起点とする曲げ変形をより確実に誘起することができる。 Further, as shown in FIG. 17, a hole portion 50d may be provided in the ridgeline portion 2d. As a result, the section modulus of the portion of the hollow member 10A provided with the hole 50d in the longitudinal direction is significantly reduced, so that the bending deformation with the portion provided with the hole 50d as the starting point of bending is more reliably induced. can do.

(凹部)
図18は、本実施形態に係る中空部材に設けられるビード部の例を説明するためのフレーム1の断面図である。なお、ビード部51は、本実施形態における凹部の一例である。図18に示すように、底壁部2aにはビード部51が設けられている。ビード部51が設けられた部分における中空部材10の断面係数は、ビード部51が設けられた部分の前後(中空部材10の長手方向についての)における部分の中空部材10の断面係数よりも低い。したがって、図18に示す衝突荷重Fが中空部材10に入力された場合、フレーム1はビード部51が設けられた部分において、ビード部51が曲げ内側となるように屈曲する。すなわち、中空部材10の長手方向において、中空部材10のうちビード部51が設けられた部分が、中空部材10に設けられる曲げ誘起部となる。
(recess)
FIG. 18 is a cross-sectional view of the frame 1 for explaining an example of bead portions provided in the hollow member according to this embodiment. Note that the bead portion 51 is an example of the recess in this embodiment. As shown in FIG. 18, a bead portion 51 is provided on the bottom wall portion 2a. The section modulus of the hollow member 10 at the portion where the bead portion 51 is provided is lower than the section modulus of the hollow member 10 at the portions before and after the portion where the bead portion 51 is provided (in the longitudinal direction of the hollow member 10). Therefore, when the collision load F shown in FIG. 18 is input to the hollow member 10, the frame 1 bends at the portion where the bead portion 51 is provided so that the bead portion 51 is bent inside. That is, in the longitudinal direction of the hollow member 10 , the portion of the hollow member 10 where the bead portion 51 is provided serves as the bend-inducing portion provided in the hollow member 10 .

そのため、充填部材4は、少なくともビード部51が設けられた部分における側壁部2bの内面に密着して配置される。これにより、衝突荷重Fの入力によりビード部51の近傍において屈曲が生じた場合に、フレーム1の面外変形を抑制し、フレーム1の耐荷重性能を高く維持することができる。 Therefore, the filling member 4 is arranged in close contact with the inner surface of the side wall portion 2b at least at the portion where the bead portion 51 is provided. As a result, when the collision load F is input and bending occurs in the vicinity of the bead portion 51, the out-of-plane deformation of the frame 1 can be suppressed, and the load-bearing performance of the frame 1 can be maintained at a high level.

なお、凹部の形状および配置については、上述した例に限られない。図19~図22は、本実施形態に係る中空部材に設けられる凹部の他の例を示す模式図である。ここでいう凹部とは、エンボスやビードなどの、中空部材10Bの底壁部2a等に設けられる窪み部分を意味する。図19に示すように、円形の凹部51aが底壁部2aに設けられてもよい。 Note that the shape and arrangement of the recesses are not limited to the examples described above. 19 to 22 are schematic diagrams showing other examples of recesses provided in the hollow member according to this embodiment. The term "concave portion" as used herein means a concave portion, such as an emboss or bead, provided in the bottom wall portion 2a of the hollow member 10B or the like. As shown in FIG. 19, a circular recess 51a may be provided in the bottom wall portion 2a.

また、図20に示すように、複数の凹部51bが底壁部2aに設けられてもよい。この場合、例えば、複数の凹部51bが、中空部材10Bの長手方向に横切る方向に並んで設けられてもよい。この場合、衝突荷重の入力時において、複数の凹部51bが曲げの起点として、中空部材10Bが底壁部2a側に曲げ変形されやすくなる。 Also, as shown in FIG. 20, a plurality of recesses 51b may be provided in the bottom wall portion 2a. In this case, for example, a plurality of recesses 51b may be provided side by side in a direction crossing the longitudinal direction of the hollow member 10B. In this case, when a collision load is input, the hollow member 10B is likely to be bent toward the bottom wall portion 2a with the plurality of concave portions 51b serving as bending starting points.

また、図21に示すように、中空部材10Bの長手方向に横切る方向に延在するビード部51cが底壁部2aに設けられてもよい。この場合、衝突荷重の入力時において、ビード部51cが曲げの起点として、中空部材10Bが底壁部2a側に曲げ変形される。なお、ビード部51cの形状は、図21に示す角丸矩形に限定されず、あらゆる形状であってもよい。 Further, as shown in FIG. 21, a bead portion 51c extending in a direction transverse to the longitudinal direction of the hollow member 10B may be provided on the bottom wall portion 2a. In this case, when a collision load is input, the hollow member 10B is bent toward the bottom wall portion 2a with the bead portion 51c as a starting point of bending. The shape of the bead portion 51c is not limited to the rounded rectangle shown in FIG. 21, and may be any shape.

なお、上述した中空部材10Bの長手方向に横切る方向は、図21に示すような、中空部材10Bの長手方向に直交する方向に限定されない。例えば、凹部51が設けられた部分の面において、中空部材10Bの長手方向と当該横切る方向とのなす角が、45度以上90度以下であればよい。 The direction crossing the longitudinal direction of the hollow member 10B described above is not limited to the direction orthogonal to the longitudinal direction of the hollow member 10B as shown in FIG. For example, the angle formed by the longitudinal direction of the hollow member 10B and the transverse direction on the surface of the portion where the concave portion 51 is provided may be 45 degrees or more and 90 degrees or less.

また、凹部51の設けられる部分は底壁部2aに限られない。例えば、側壁部2bや天壁部3aに凹部51が設けられてもよい。また、凹部51が設けられた部分に対向する部分には、凹部51等が設けられないことが好ましい。例えば、凹部51が底壁部2aに設けられた場合、天壁部3aには別の凹部51の曲げ変形を誘起する部分は設けられないことが好ましい。衝突荷重の入力時に、凹部51が設けられた側に曲げ変形を誘起するためである。 Further, the portion where the recessed portion 51 is provided is not limited to the bottom wall portion 2a. For example, the recess 51 may be provided in the side wall portion 2b or the ceiling wall portion 3a. In addition, it is preferable that the concave portion 51 and the like are not provided in a portion facing the portion in which the concave portion 51 is provided. For example, when the recessed portion 51 is provided in the bottom wall portion 2a, it is preferable that the top wall portion 3a is not provided with a portion that induces bending deformation of another recessed portion 51. FIG. This is because bending deformation is induced on the side where the concave portion 51 is provided when a collision load is input.

また、図22に示すように、凹部51dが稜線部2dに設けられてもよい。これにより、中空部材10Bのうち長手方向で凹部51dが設けられた部分の断面係数が顕著に変化するので、凹部51dが設けられた部分を曲げの起点とする曲げ変形をより確実に誘起することができる。 Further, as shown in FIG. 22, a concave portion 51d may be provided in the ridgeline portion 2d. As a result, the section modulus of the portion of the hollow member 10B provided with the recess 51d changes significantly in the longitudinal direction, so that the bending deformation with the portion provided with the recess 51d as the starting point of bending can be induced more reliably. can be done.

上述したような凹部51を設ける場合、凹部51の形態は特に限定されないが、凹部51は以下に示す形態を有することが好ましい。例えば、中空部材10Bが高強度鋼板により形成される場合、成型性の観点から、図23に示すように、凹部51の深さD(凹部51が設けられた部分の面511と凹部51の底512との間における、平面に直交する方向の長さ、図23参照)は、中空部材10Bの板厚の3倍以上であることが好ましい。また、中空部材10Bの長手方向における凹部51の縁513同士の距離L(図23参照)は、50mm以下であることが好ましい。 When the concave portion 51 as described above is provided, the shape of the concave portion 51 is not particularly limited, but the concave portion 51 preferably has the following shape. For example, when the hollow member 10B is formed of a high-strength steel plate, from the viewpoint of formability, the depth D d of the recess 51 (the surface 511 where the recess 51 is provided and the depth of the recess 51 is The length between the bottom 512 and the direction orthogonal to the plane (see FIG. 23) is preferably three times or more the plate thickness of the hollow member 10B. Moreover, the distance L d (see FIG. 23) between the edges 513 of the recesses 51 in the longitudinal direction of the hollow member 10B is preferably 50 mm or less.

図24は、本実施形態に係る中空部材に設けられる凹部の他の例を示す模式図である。図24に示すように、中空部材10Bの長手方向に延在する凹部51e、51fが、中空部材10Bの長手方向に沿って並んで設けられてもよい。この場合、中空部材10Bのうち、長手方向における凹部51eと凹部51fとの間の部分510で曲げが生じる。すなわち、中空部材10Bのうち、凹部51e、51fが設けられた部分と、凹部51eと凹部51fとの間の部分510とでは断面係数が異なるので、衝突荷重の入力時において、当該部分510を曲げの起点として曲げ変形が生じる。なお、この場合においても、中空部材10Bが高強度鋼板により形成される場合、成型性の観点から、凹部51e、51fの深さDは、中空部材10Bの板厚の3倍以上であることが好ましい。また、当該部分510には、凹部、後述する凸部、薄肉部または異強度部等が形成されていてもよい。 FIG. 24 is a schematic diagram showing another example of recesses provided in the hollow member according to this embodiment. As shown in FIG. 24, concave portions 51e and 51f extending in the longitudinal direction of the hollow member 10B may be provided side by side along the longitudinal direction of the hollow member 10B. In this case, bending occurs in a portion 510 between the concave portion 51e and the concave portion 51f in the longitudinal direction of the hollow member 10B. That is, since the section modulus of the hollow member 10B provided with the recesses 51e and 51f and the section 510 between the recesses 51e and 51f are different, the section 510 is bent when a collision load is applied. Bending deformation occurs as the origin of Also in this case, when the hollow member 10B is made of a high-strength steel plate, the depth Dd of the recesses 51e and 51f should be at least three times the plate thickness of the hollow member 10B from the viewpoint of formability. is preferred. Further, the portion 510 may be formed with a concave portion, a convex portion described later, a thin portion, a different strength portion, or the like.

なお、凹部51eおよび凹部51fは、図24に示すように、必ずしも直列に並んでいなくてもよい。また、凹部51eおよび凹部51fは、必ずしも中空部材10Bの長手方向に延在していなくてもよい。例えば、凹部51eおよび凹部51fが設けられた部分の面において、中空部材10Bの長手方向と凹部51eおよび凹部51fの延在方向とのなす角は、0度以上45度以下であればよい。 Note that the recess 51e and the recess 51f do not necessarily have to be arranged in series as shown in FIG. Also, the recess 51e and the recess 51f do not necessarily have to extend in the longitudinal direction of the hollow member 10B. For example, the angle between the longitudinal direction of the hollow member 10B and the extending direction of the recesses 51e and 51f may be 0 degrees or more and 45 degrees or less.

(凸部)
図25は、本実施形態に係る中空部材に設けられる凸部の例を説明するためのフレーム1の断面図である。図25に示すように、底壁部2aには凸部52が設けられている。凸部52が設けられた部分における中空部材10の断面係数は、凸部52が設けられた部分の前後(中空部材10の長手方向についての)における部分の中空部材10の断面係数よりも高い。したがって、図25に示す衝突荷重Fが中空部材10に入力された場合、中空部材10の長手方向における凸部52の前後の領域6aまたは6bのうち、最も断面係数が低くなる部分において、凸部52が曲げ内側となるように屈曲する。なお、この領域6aおよび6bは、Y軸方向における、中空部材10の断面係数の変化が生じる領域である。すなわち、中空部材10の長手方向において、中空部材10のうち凸部52およびその前後の領域6aおよび6bを含む部分が、中空部材10に設けられる曲げ誘起部となる。
(Convex part)
FIG. 25 is a cross-sectional view of the frame 1 for explaining an example of convex portions provided on the hollow member according to this embodiment. As shown in FIG. 25, a convex portion 52 is provided on the bottom wall portion 2a. The section modulus of the hollow member 10 at the portion where the protrusion 52 is provided is higher than the section modulus of the hollow member 10 at the portions before and after the portion at which the protrusion 52 is provided (in the longitudinal direction of the hollow member 10). Therefore, when the collision load F shown in FIG. 25 is input to the hollow member 10, the convex portion It is bent so that 52 is on the inside of the bend. The regions 6a and 6b are regions where the section modulus of the hollow member 10 changes in the Y-axis direction. That is, in the longitudinal direction of the hollow member 10 , the portion of the hollow member 10 that includes the convex portion 52 and the regions 6 a and 6 b before and after the convex portion 52 serves as the bend-inducing portion provided in the hollow member 10 .

そのため、充填部材4は、少なくとも凸部52およびその前後の領域6aおよび6bが設けられた部分における側壁部2b内面に密着して配置される。これにより、衝突荷重Fの入力により凸部52の近傍において屈曲が生じた場合に、フレーム1の面外変形を抑制し、フレーム1の耐荷重性能を高く維持することができる。 Therefore, the filling member 4 is arranged in close contact with the inner surface of the side wall portion 2b at least at the portion where the convex portion 52 and the regions 6a and 6b in front and behind the convex portion 52 are provided. As a result, even when bending occurs in the vicinity of the convex portion 52 due to the input of the collision load F, the out-of-plane deformation of the frame 1 can be suppressed, and the load-bearing performance of the frame 1 can be maintained at a high level.

なお、図25に示した例では、底壁部2aに凸部52が設けられるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、凸部52は、側壁部2bまたは天壁部3aに設けられてもよい。より具体的に説明すると、凸部52が、中空部材10の長手方向の一部における同一断面上において一対の側壁部2bおよび天壁部3aに設けられた場合、中空部材10の長手方向における断面係数は、凸部52が設けられた部分で変化するので、フレーム1の曲げが、凸部52が設けられた部分において生じ得る。したがって、この場合においても、凸部52は曲げ誘起部となる。 In the example shown in FIG. 25, the bottom wall portion 2a is provided with the convex portion 52, but the present invention is not limited to such an example. For example, the convex portion 52 may be provided on the side wall portion 2b or the ceiling wall portion 3a. More specifically, when the protrusions 52 are provided on the pair of side wall portions 2b and the ceiling wall portion 3a on the same cross section in a part of the hollow member 10 in the longitudinal direction, the cross section in the longitudinal direction of the hollow member 10 Since the modulus changes at the portion where the convex portion 52 is provided, bending of the frame 1 can occur at the portion where the convex portion 52 is provided. Therefore, in this case as well, the convex portion 52 serves as a bend-inducing portion.

また、凸部の形状および配置については、上述した例に限られない。図26~図29は、本実施形態に係る中空部材に設けられる凸部の他の例を示す模式図である。ここでいう凸部は、例えば、中空部材10の加工等により実現される。すなわち、かかる凸部は、中空部材10Cを構成する鋼板の一部を変形させて設けられるものであってもよい。図26に示すように、円形の凸部52aが底壁部2aに設けられてもよい。 Moreover, the shape and arrangement of the protrusions are not limited to the examples described above. 26 to 29 are schematic diagrams showing other examples of projections provided on the hollow member according to this embodiment. The convex portion referred to here is realized, for example, by processing the hollow member 10 or the like. That is, such a convex portion may be provided by deforming a part of the steel plate forming the hollow member 10C. As shown in FIG. 26, a circular convex portion 52a may be provided on the bottom wall portion 2a.

また、図27に示すように、複数の凸部52bが底壁部2aに設けられてもよい。この場合、例えば、複数の凸部52bが、中空部材10Cの長手方向に横切る方向に並んで設けられてもよい。この場合、衝突荷重の入力時において、中空部材10Cの長手方向における複数の凸部52bの前後の領域のいずれかが曲げの起点として、中空部材10Cが底壁部2a側に曲げ変形されやすくなる。 Moreover, as shown in FIG. 27, a plurality of convex portions 52b may be provided on the bottom wall portion 2a. In this case, for example, a plurality of protrusions 52b may be provided side by side in a direction crossing the longitudinal direction of the hollow member 10C. In this case, when a collision load is input, the hollow member 10C is likely to be bent toward the bottom wall portion 2a with any of the regions before and after the plurality of projections 52b in the longitudinal direction of the hollow member 10C serving as the starting point of bending. .

また、図28に示すように、中空部材10Cの長手方向に横切る方向に延在する凸部52cが底壁部2aに設けられてもよい。この場合、衝突荷重の入力時において、中空部材10Cの長手方向における凸部52cの前後の領域のいずれかが曲げの起点として、中空部材10Cが底壁部2a側に曲げ変形される。なお、凸部52cの形状は、図28に示す角丸矩形に限定されず、あらゆる形状であってもよい。 Further, as shown in FIG. 28, a convex portion 52c extending in a direction transverse to the longitudinal direction of the hollow member 10C may be provided on the bottom wall portion 2a. In this case, when a collision load is input, the hollow member 10C is bent toward the bottom wall portion 2a with any of the regions before and after the convex portion 52c in the longitudinal direction of the hollow member 10C as the starting point of bending. The shape of the convex portion 52c is not limited to the rounded rectangle shown in FIG. 28, and may be any shape.

なお、上述した中空部材10Cの長手方向に横切る方向は、図28に示すような、中空部材10Cの長手方向に直交する方向に限定されない。例えば、凸部52が設けられた部分の面において、中空部材10Cの長手方向と当該横切る方向とのなす角が、45度以上90度以下であればよい。 In addition, the direction crossing the longitudinal direction of the hollow member 10C described above is not limited to the direction orthogonal to the longitudinal direction of the hollow member 10C as shown in FIG. For example, the angle formed by the longitudinal direction of the hollow member 10C and the crossing direction on the surface of the portion where the convex portion 52 is provided may be 45 degrees or more and 90 degrees or less.

また、凸部52の設けられる部分は底壁部2aに限られない。例えば、側壁部2bや天壁部3aに凸部52が設けられてもよい。また、凸部52が設けられた部分に対向する部分には、凸部52等が設けられないことが好ましい。例えば、凸部52が底壁部2aに設けられた場合、天壁部3aには別の凸部52等の曲げ変形を誘起する部分は設けられないことが好ましい。衝突荷重の入力時に、凸部52が設けられた側に曲げ変形を誘起するためである。 Further, the portion where the convex portion 52 is provided is not limited to the bottom wall portion 2a. For example, the convex portion 52 may be provided on the side wall portion 2b or the ceiling wall portion 3a. In addition, it is preferable that the convex portion 52 and the like are not provided in the portion facing the portion in which the convex portion 52 is provided. For example, when the convex portion 52 is provided on the bottom wall portion 2a, it is preferable that the top wall portion 3a is not provided with a portion that induces bending deformation, such as another convex portion 52 or the like. This is because bending deformation is induced on the side on which the convex portion 52 is provided when a collision load is input.

また、図29に示すように、凸部52dが稜線部2dに設けられてもよい。これにより、中空部材10Cのうち長手方向で凸部52dが設けられた部分の断面係数が顕著に変化するので、凸部52dが設けられた部分を曲げの起点とする曲げ変形をより確実に誘起することができる。 Further, as shown in FIG. 29, a convex portion 52d may be provided on the ridgeline portion 2d. As a result, the section modulus of the portion of the hollow member 10C provided with the protrusion 52d changes significantly in the longitudinal direction, so that the bending deformation with the portion provided with the protrusion 52d as the starting point of bending is more reliably induced. can do.

上述したような凸部52を設ける場合、凸部52の形態は特に限定されないが、凸部52は以下に示す形態を有することが好ましい。例えば、中空部材10Cが高強度鋼板により形成される場合、成型性の観点から、図30に示すように、凸部52の高さH(凸部52が設けられた部分の面521と凸部52の頂522との間における、平面に直交する方向の長さ、図30参照)は、中空部材10Cの板厚の3倍以上であることが好ましい。また、中空部材10Cの長手方向における凸部52の縁523同士の距離L(図30参照)は、50mm以下であることが好ましい。 When the protrusions 52 as described above are provided, the form of the protrusions 52 is not particularly limited, but the protrusions 52 preferably have the following forms. For example, when the hollow member 10C is formed of a high-strength steel plate, the height H d of the convex portion 52 (the surface 521 where the convex portion 52 is provided and the convex The length in the direction perpendicular to the plane between the portion 52 and the top 522 (see FIG. 30) is preferably three times or more the plate thickness of the hollow member 10C. In addition, the distance L d (see FIG. 30) between the edges 523 of the projections 52 in the longitudinal direction of the hollow member 10C is preferably 50 mm or less.

図31は、本実施形態に係る中空部材に設けられる凸部の他の例を示す模式図である。図31に示すように、中空部材10Cの長手方向に延在する凸部52e、52fが、中空部材10Cの長手方向に沿って並んで設けられてもよい。この場合、中空部材10Cのうち、長手方向における凸部52eと凸部52fとの間の部分520で曲げが生じる。すなわち、中空部材10Cのうち、凸部52e、52fが設けられた部分と、凸部52eと凸部52fとの間の部分520とでは断面係数が異なるので、衝突荷重の入力時において、当該部分520を曲げの起点として曲げ変形が生じる。なお、この場合においても、中空部材10Cが高強度鋼板により形成される場合、成型性の観点から、凸部52e、52fの高さ(Hd)は、中空部材10Cの板厚の3倍以上であることが好ましい。また、当該部分520には、上述した凹部、凸部または後述する薄肉部もしくは異強度部等が形成されていてもよい。 FIG. 31 is a schematic diagram showing another example of convex portions provided on the hollow member according to the present embodiment. As shown in FIG. 31, convex portions 52e and 52f extending in the longitudinal direction of the hollow member 10C may be provided side by side along the longitudinal direction of the hollow member 10C. In this case, bending occurs in a portion 520 between the convex portions 52e and 52f in the longitudinal direction of the hollow member 10C. That is, of the hollow member 10C, the section provided with the protrusions 52e and 52f and the section 520 between the protrusions 52e and 52f have different section moduli. Bending deformation occurs with 520 as the starting point of bending. Even in this case, when the hollow member 10C is made of a high-strength steel plate, the height (Hd) of the projections 52e and 52f should be at least three times the plate thickness of the hollow member 10C from the standpoint of moldability. Preferably. Further, the portion 520 may be formed with the above-described concave portions, convex portions, thin-walled portions, different-strength portions, or the like, which will be described later.

なお、凸部52eおよび凸部52fは、図31に示すように、必ずしも直列に並んでいなくてもよい。また、凸部52eおよび凸部52fは、必ずしも中空部材10Cの長手方向に延在していなくてもよい。例えば、凸部52eおよび凸部52fが設けられた部分の面において、中空部材10Cの長手方向と凸部52eおよび凸部52fの延在方向とのなす角は、0度以上45度以下であればよい。 Note that the convex portions 52e and the convex portions 52f do not necessarily have to be arranged in series as shown in FIG. Also, the convex portions 52e and 52f do not necessarily have to extend in the longitudinal direction of the hollow member 10C. For example, on the surface of the portion where the projections 52e and 52f are provided, the angle between the longitudinal direction of the hollow member 10C and the extending direction of the projections 52e and 52f may be 0 degrees or more and 45 degrees or less. Just do it.

(板厚変化部・薄肉部)
また、底壁部2aには曲げ誘起部を実現する構成として板厚変化部が設けられてもよい。図32は、本実施形態に係る中空部材に設けられる板厚変化部の一例を示す模式図である。ここでいう板厚変化部とは、中空部材10Dの長手方向において板厚が変化する部分を意味する。図32に示すように、中空部材10Dは、第1板厚部111および第2板厚部112を備える。第1板厚部111は中空部材10Dの端部側に設けられ、第2板厚部112は、中空部材10Dの長手方向に沿って第1板厚部111と連続して設けられる。第1板厚部111と第2板厚部112との間では、鋼板の板厚が異なる。板厚の大小関係については特に限定されないが、中空部材10D全体の曲げ剛性の確保の観点から、第2板厚部112の板厚が第1板厚部111の板厚よりも大きいことが好ましい。
(thickness change part/thin part)
Further, the bottom wall portion 2a may be provided with a plate thickness changing portion as a configuration for realizing the bending inducing portion. FIG. 32 is a schematic diagram showing an example of a plate thickness changing portion provided in the hollow member according to this embodiment. The plate thickness change portion referred to here means a portion where the plate thickness changes in the longitudinal direction of the hollow member 10D. As shown in FIG. 32 , the hollow member 10</b>D includes a first thick plate portion 111 and a second thick plate portion 112 . The first thick plate portion 111 is provided on the end side of the hollow member 10D, and the second thick plate portion 112 is provided continuously with the first thick plate portion 111 along the longitudinal direction of the hollow member 10D. The plate thickness of the steel plate differs between the first plate thickness portion 111 and the second plate thickness portion 112 . Although there is no particular limitation on the magnitude of the plate thickness, from the viewpoint of ensuring the bending rigidity of the entire hollow member 10D, it is preferable that the plate thickness of the second plate thickness portion 112 is larger than the plate thickness of the first plate thickness portion 111. .

この場合、図32に示すように、第1板厚部111と第2板厚部112との境目の部分が板厚変化部113となる。この板厚変化部113において中空部材10Dの長手方向での断面係数が変化する。すなわち、板厚変化部113が曲げ誘起部5に相当する。したがって、衝突荷重が中空部材10Dに入力された場合、フレーム1は板厚変化部113において屈曲する。そのため、充填部材4は少なくとも板厚変化部113が設けられた底壁部2aに密着して配置される。これにより、衝突荷重Fの入力により板厚変化部113の近傍において屈曲が生じた場合に、フレーム1の面外変形を抑制することができる。 In this case, as shown in FIG. 32 , the boundary portion between the first plate thickness portion 111 and the second plate thickness portion 112 becomes the plate thickness change portion 113 . The section modulus in the longitudinal direction of the hollow member 10</b>D changes at the plate thickness change portion 113 . That is, the plate thickness changing portion 113 corresponds to the bending inducing portion 5 . Therefore, when a collision load is input to hollow member 10</b>D, frame 1 bends at plate thickness change portion 113 . Therefore, the filling member 4 is arranged in close contact with at least the bottom wall portion 2a provided with the plate thickness change portion 113 . As a result, out-of-plane deformation of the frame 1 can be suppressed when bending occurs in the vicinity of the plate thickness change portion 113 due to the input of the collision load F.

また、曲げ誘起部5は、例えば、薄肉部により実現されてもよい。図33は、本実施形態に係る中空部材に設けられる薄肉部の一例を示す模式図である。図33に示すように、底壁部2aには、中空部材10Dの長手方向前後において、他の部分よりも相対的に板厚が薄い薄肉部114が設けられている。薄肉部114を含む部分における中空部材10の断面係数は、薄肉部114が設けられた部分の前後(中空部材10Dの長手方向についての)における部分の中空部材10の断面係数よりも低い。すなわち、中空部材10Dのうち薄肉部114が設けられた部分が曲げ誘起部5に相当する。したがって、衝突荷重が中空部材10Dに入力された場合、フレーム1は薄肉部が設けられた部分において、薄肉部が曲げ内側となるように屈曲する。 Also, the bend-inducing portion 5 may be realized by, for example, a thin portion. FIG. 33 is a schematic diagram showing an example of a thin portion provided in the hollow member according to this embodiment. As shown in FIG. 33, the bottom wall portion 2a is provided with a thin portion 114 whose plate thickness is relatively thinner than that of other portions in the longitudinal direction front and rear of the hollow member 10D. The section modulus of the hollow member 10 in the portion including the thin portion 114 is lower than the section modulus of the hollow member 10 in the portions before and after the portion where the thin portion 114 is provided (in the longitudinal direction of the hollow member 10D). That is, the portion of the hollow member 10</b>D where the thin portion 114 is provided corresponds to the bend inducing portion 5 . Therefore, when a collision load is input to the hollow member 10D, the frame 1 bends at the portion where the thin portion is provided so that the thin portion is on the inner side of the bend.

かかる板厚変化部を有する中空部材10Dは、例えば、切削、プレス、およびテーラードブランクからなる被加工板により形成されてもよい。かかる被加工板は、溶接線を有するテーラーウェルドブランク(Tailor Welded Blank;TWB)であってもよい。また、上記被加工板は、圧延ロールにより板厚を異ならせて設けられるテーラーロールドブランク(Tailor Rolled Blank;TRB)であってもよい。TWBにおいては、板厚変化部における差厚は0.2mm以上とすることが可能である。また、TRBにおいては、部材長手方向当たりの板厚変化部における板厚変化量は、0.1mm/100mm以上とすることが可能である。 The hollow member 10D having such plate thickness change portions may be formed from a work plate that is cut, pressed, and made from a tailored blank, for example. Such a work plate may be a Tailor Welded Blank (TWB) having weld seams. Further, the plate to be processed may be a tailor rolled blank (TRB) provided with different plate thicknesses by rolling rolls. In the TWB, the thickness difference at the plate thickness change portion can be 0.2 mm or more. Further, in the TRB, the amount of plate thickness change in the plate thickness changing portion per longitudinal direction of the member can be 0.1 mm/100 mm or more.

(異強度部・強度変化部)
図34は、本実施形態に係る中空部材に設けられる異強度部の例を説明するためのフレーム1の断面図である。図34に示すように、底壁部2aには異強度部53が設けられている。異強度部53は、例えば、中空部材10に対して部分的に溶接、焼き入れまたは焼き戻し等の熱処理等を行うことにより設けられる。異強度部53が設けられた部分における中空部材10の降伏強度は、異強度部53が設けられた部分の前後(中空部材10の長手方向についての)における部分の中空部材10の降伏強度とは異なる。したがって、図34に示す衝突荷重Fが中空部材10に入力された場合、異強度部53または異強度部53の近傍において、異強度部53が曲げ内側となるように屈曲する。すなわち、中空部材10の長手方向において、中空部材10のうち異強度部53を含む部分が、中空部材10に設けられる曲げ誘起部となる。
(Different strength part / strength change part)
FIG. 34 is a cross-sectional view of the frame 1 for explaining an example of different strength portions provided in the hollow member according to this embodiment. As shown in FIG. 34, a different strength portion 53 is provided on the bottom wall portion 2a. The different strength portion 53 is provided, for example, by partially performing heat treatment such as welding, quenching, or tempering on the hollow member 10 . The yield strength of the hollow member 10 at the portion where the different strength portion 53 is provided is different from the yield strength of the hollow member 10 at the portions before and after the portion where the different strength portion 53 is provided (in the longitudinal direction of the hollow member 10). different. Therefore, when the collision load F shown in FIG. 34 is input to the hollow member 10, the different strength portion 53 bends at or near the different strength portion 53 so that the different strength portion 53 is on the inner side of the bend. That is, in the longitudinal direction of the hollow member 10 , the portion of the hollow member 10 that includes the different strength portion 53 serves as the bending induction portion provided in the hollow member 10 .

この屈曲は、異強度部53または異強度部53の近傍の領域が塑性変形することにより生じる屈曲である。そのため、充填部材4は、少なくとも異強度部53の近傍を含む部分における側壁部2bの内面に密着して配置される。これにより、衝突荷重Fの入力により異強度部53の近傍において屈曲が生じた場合に、フレーム1の面外変形を抑制し、フレーム1の耐荷重性能を高く維持することができる。 This bending is caused by plastic deformation of the different strength portion 53 or a region in the vicinity of the different strength portion 53 . Therefore, the filling member 4 is arranged in close contact with the inner surface of the side wall portion 2 b at least in the portion including the vicinity of the different strength portion 53 . As a result, even when bending occurs in the vicinity of the different-strength portion 53 due to the input of the collision load F, the out-of-plane deformation of the frame 1 can be suppressed, and the load-bearing performance of the frame 1 can be maintained at a high level.

なお、図34に示した例では、底壁部2aに異強度部53が設けられるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、異強度部53は、側壁部2bまたは天壁部3aに設けられてもよい。より具体的に説明すると、異強度部53が、中空部材10の長手方向の一部における同一断面上において一対の側壁部2bおよび天壁部3aに設けられた場合、当該断面上において底壁部2aの強度が最も低くなる。そうすると、底壁部2aを曲げ内側とするフレーム1の曲げが、異強度部53において生じ得る。したがって、この場合においても、異強度部53は曲げ誘起部となる。 In the example shown in FIG. 34, the different strength portion 53 is provided on the bottom wall portion 2a, but the present invention is not limited to this example. For example, the different strength portion 53 may be provided on the side wall portion 2b or the ceiling wall portion 3a. More specifically, when the different-strength portion 53 is provided on the pair of side wall portion 2b and top wall portion 3a on the same cross section in a part of the longitudinal direction of the hollow member 10, the bottom wall portion 2a has the lowest intensity. As a result, bending of the frame 1 with the bottom wall portion 2 a as the bending inner side may occur at the different strength portion 53 . Therefore, also in this case, the different-strength portion 53 serves as a bending-inducing portion.

また、異強度部の配置については、上述した例に限られない。図35、図36は、本実施形態に係る中空部材に設けられる異強度部の他の例を示す模式図である。ここでいう異強度部は、中空部材10Eを形成する被加工板に対する溶接または熱処理等により実現される。 Also, the arrangement of the different strength portions is not limited to the example described above. 35 and 36 are schematic diagrams showing other examples of different strength portions provided in the hollow member according to this embodiment. The different-strength portion referred to here is realized by welding, heat treatment, or the like to the plate to be processed that forms the hollow member 10E.

図35に示すように、中空部材10Eの長手方向に対する断面周方向に沿って異強度部120が設けられている。この場合も、中空部材10Eのうち異強度部120が設けられた部分が曲げ誘起部5に相当する。したがって、衝突荷重が中空部材10Eに入力された場合、フレーム1は異強度部120が設けられた部分において、異強度部120が曲げ内側となるように屈曲する。 As shown in FIG. 35, a different strength portion 120 is provided along the cross-sectional circumferential direction with respect to the longitudinal direction of the hollow member 10E. In this case as well, the portion of the hollow member 10</b>E provided with the different strength portion 120 corresponds to the bending induction portion 5 . Therefore, when a collision load is input to the hollow member 10E, the frame 1 bends at the portion where the different strength portion 120 is provided so that the different strength portion 120 is on the inside of the bend.

なお、かかる異強度部は、例えば、図36に示したように、底壁部2a等、中空部材10Eの断面を構成する壁部の少なくともいずれかに部分的に設けられてもよい。かかる場合においても、衝突荷重が中空部材10Eに入力された場合、フレーム1は異強度部121が設けられた部分において、異強度部121が曲げ内側となるように屈曲する。 Note that such a different strength portion may be partially provided in at least one of the wall portions forming the cross section of the hollow member 10E, such as the bottom wall portion 2a, as shown in FIG. 36, for example. Even in this case, when a collision load is input to the hollow member 10E, the frame 1 bends at the portion where the different strength portion 121 is provided so that the different strength portion 121 is on the inside of the bend.

また、曲げ誘起部5は、例えば、強度変化部により実現されてもよい。図37は、本実施形態に係る中空部材に設けられる強度変化部の一例を示す模式図である。図37に示すように、中空部材10Eは、第1強度部122および第2強度部123を備える。第1強度部122は中空部材10Eの端部側に設けられ、第2強度部123は、中空部材10Eの長手方向に沿って第1強度部122と連続して設けられる。第1強度部122と第2強度部123との間では、鋼板の降伏強度が異なる。降伏強度の大小関係については特に限定されないが、中空部材10E全体としての曲げ剛性の確保の観点から、第2強度部123の降伏強度が第1強度部122の降伏強度よりも大きいことが好ましい。 Moreover, the bending induction part 5 may be implemented by, for example, a strength changing part. FIG. 37 is a schematic diagram showing an example of a strength changing portion provided in the hollow member according to this embodiment. As shown in FIG. 37, the hollow member 10E includes a first strength portion 122 and a second strength portion 123. As shown in FIG. The first strength portion 122 is provided on the end portion side of the hollow member 10E, and the second strength portion 123 is provided continuously with the first strength portion 122 along the longitudinal direction of the hollow member 10E. The yield strength of the steel plate differs between the first strength portion 122 and the second strength portion 123 . Although the magnitude relationship of the yield strength is not particularly limited, it is preferable that the yield strength of the second strength portion 123 is higher than the yield strength of the first strength portion 122 from the viewpoint of ensuring the bending rigidity of the hollow member 10E as a whole.

この場合、図37に示すように、第1強度部122と第2強度部123との境目の部分が強度変化部124となる。この強度変化部124において中空部材10Eの長手方向での降伏強度が変化する。すなわち、強度変化部124が曲げ誘起部5に相当する。したがって、衝突荷重が中空部材10Eに入力された場合、フレーム1は強度変化部124において屈曲する。 In this case, as shown in FIG. 37 , the boundary portion between the first strength portion 122 and the second strength portion 123 becomes the strength change portion 124 . The yield strength in the longitudinal direction of the hollow member 10E changes at this strength change portion 124 . In other words, the strength changing portion 124 corresponds to the bending induction portion 5 . Therefore, when a collision load is input to hollow member 10</b>E, frame 1 bends at strength change portion 124 .

(組み合わせ)
なお、屈曲部を有する中空部材において、屈曲部の曲げ内側部分に上記の例に示した穴部等の曲げを誘起させるための部分がさらに設けられてもよい。図38は、本実施形態に係る中空部材に設けられる屈曲部および穴部の組み合わせの例を説明するためのフレーム1の断面図である。図38に示すように、中空部材10には屈曲部5Aが設けられ、底壁部2aの曲げ内側部分には穴部54が設けられる。充填部材4は屈曲部5における側壁部2bの内面に密着して配置される。これにより、衝突荷重Fの入力により、屈曲部5において中空部材10をより確実に屈曲させることができる。
(combination)
In addition, in the hollow member having a bent portion, a portion for inducing bending, such as the hole portion shown in the above example, may be further provided on the bending inner portion of the bent portion. FIG. 38 is a cross-sectional view of the frame 1 for explaining an example of combinations of bent portions and holes provided in the hollow member according to this embodiment. As shown in FIG. 38, the hollow member 10 is provided with a bent portion 5A, and the bottom wall portion 2a is provided with a hole portion 54 on the inside portion of the bent portion. The filling member 4 is arranged in close contact with the inner surface of the side wall portion 2 b in the bent portion 5 . As a result, the hollow member 10 can be more reliably bent at the bent portion 5 by inputting the collision load F.

曲げ誘起部の組み合わせは図38に示した例に限られず、上記に示した曲げ誘起部の例を複数組み合わせることにより、曲げ誘起部における中空部材10の屈曲をより確実に生じさせることができる。例えば、上述した屈曲部、凹部、凸部、穴部、板厚変化部、薄肉部、異強度部および強度変化部の少なくとも2つ以上の組み合わせにより、曲げ誘起部が実現されてもよい。 The combination of bending inducers is not limited to the example shown in FIG. 38, and by combining a plurality of examples of the bend inducers shown above, bending of the hollow member 10 at the bend inducers can be caused more reliably. For example, the bend-inducing portion may be realized by a combination of at least two or more of the bent portion, concave portion, convex portion, hole portion, plate thickness change portion, thin portion, different strength portion, and strength change portion described above.

<5.中空部材の閉断面の形状の例>
次に、中空部材10の有する閉断面の形状の例について説明する。図39は、本発明の他の実施形態に係る中空部材10の第1の例の長手方向に直交する断面を示す断面図である。図39に示すように、中空部材10の閉断面は、X軸について対称な略六角形の形状を有する。このうち、第1の構造部材2のX軸方向に略直交する部分において、4つの頂点2d、2d、2f、2fが存在する。ここで、頂点2dの内角ang1が頂点2fの内各ang2より小さい場合、頂点2dが稜線部2dとして定義される。すなわち、頂点2f、2fを含む、一対の稜線部2dに挟まれる部分が、底壁部2aと定義される。
<5. Example of shape of closed cross section of hollow member>
Next, examples of closed cross-sectional shapes of the hollow member 10 will be described. FIG. 39 is a sectional view showing a section orthogonal to the longitudinal direction of a first example of hollow member 10 according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 39, the closed cross section of the hollow member 10 has a substantially hexagonal shape symmetrical about the X axis. Among them, four vertices 2d, 2d, 2f, and 2f are present in a portion of the first structural member 2 substantially orthogonal to the X-axis direction. Here, if the internal angle ang1 of the vertex 2d is smaller than each ang2 of the vertex 2f, the vertex 2d is defined as the edge line portion 2d. That is, the portion sandwiched between the pair of edge line portions 2d including the vertices 2f, 2f is defined as the bottom wall portion 2a.

図40は、本発明の他の実施形態に係る中空部材10の第2の例の長手方向に直交する断面を示す断面図である。図40に示すように、第1の構造部材2および第2の構造部材30は、ハット形の断面形状を有する。すなわち、中空部材10は、ハット形の断面形状を有する2つの構造部材により形成される。この場合、第1の構造部材2の側壁部2bおよび第2の構造部材30の側壁部30bは、第1の構造部材2の稜線部2eと第2の構造部材30の稜線部30eとを介して、稜線部2dと稜線部30dとを両端とする連続した一つの側壁部(連続側壁部)として定義される。すなわち、中空部材10の閉断面は、底壁部2aと、一対の連続側壁部と、底壁部30a(天壁部に相当)により形成される。 FIG. 40 is a cross-sectional view showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of a second example of the hollow member 10 according to another embodiment of the invention. As shown in FIG. 40, the first structural member 2 and the second structural member 30 have a hat-shaped cross-sectional shape. That is, the hollow member 10 is formed by two structural members having a hat-shaped cross section. In this case, the side wall portion 2b of the first structural member 2 and the side wall portion 30b of the second structural member 30 are separated by the ridgeline portion 2e of the first structural member 2 and the ridgeline portion 30e of the second structural member 30. It is defined as one continuous side wall portion (continuous side wall portion) having both ends of the ridgeline portion 2d and the ridgeline portion 30d. That is, the closed cross section of the hollow member 10 is formed by the bottom wall portion 2a, the pair of continuous side wall portions, and the bottom wall portion 30a (corresponding to the top wall portion).

また、中空部材10、および中空部材10の有する閉断面の形状は、図2、図39および図40に示した例に限定されない。中空部材10の有する閉断面の形状が略多角形であり、当該閉断面を形成する底壁部、一対の側壁部および天壁部に相当する部分が定義できれば、本発明に係る技術は中空部材10に対して適用可能である。例えば、中空部材は、U字形の断面形状を有する2つの構造部材を、開口部分が対向するように重ねあわせることにより得られる閉断面を有する中空部材であってもよい。また、中空部材は、円管に対してハイドロフォーミングまたは曲げ加工等を行うことにより形成される中空部材であってもよい。 Further, the hollow member 10 and the closed cross-sectional shape of the hollow member 10 are not limited to the examples shown in FIGS. If the shape of the closed cross section of the hollow member 10 is substantially polygonal, and the portions corresponding to the bottom wall portion, the pair of side wall portions, and the top wall portion forming the closed cross section can be defined, the technology according to the present invention can be applied to the hollow member. 10. For example, the hollow member may be a hollow member having a closed cross section obtained by stacking two structural members having a U-shaped cross section so that the opening portions face each other. Further, the hollow member may be a hollow member formed by hydroforming or bending a circular pipe.

次に、本発明の実施例について説明する。本発明の効果を確認するために、本実施例では、充填部材4によるフレームの衝突安全性能の向上効果について検証した。なお、以下の実施例は本発明の効果を検証するために行ったものに過ぎず、本発明が以下の実施例に限定されるものではない。また、各実施例および比較例に係る充填部材については、特に区別しない限り、「充填部材4」と称して説明する。 Next, examples of the present invention will be described. In order to confirm the effect of the present invention, in the present embodiment, the effect of improving the collision safety performance of the frame by the filler member 4 was verified. In addition, the following examples were performed only to verify the effects of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples. Further, the filling member according to each example and comparative example will be referred to as "filling member 4" unless otherwise specified.

本発明者らは充填部材4によるフレームの衝突安全性能の向上効果について検証するために、シミュレーションを用いて、同一の衝突荷重に対する各種フレームの最大荷重Lmax(kN)を算出した。最大荷重Lmaxとは、フレーム1に対して衝突荷重Fが入力された際のフレーム1に関する荷重-ストローク曲線における最大の荷重値を意味する。つまり、同一の衝突荷重に対して最大荷重Lmaxが大きいほど、耐荷重性能が高く、すなわち、衝突安全性能が高いと言える。 In order to verify the effect of improving the collision safety performance of the frame by the filler member 4, the present inventors used simulations to calculate the maximum load L max (kN) of various frames with respect to the same collision load. The maximum load L max means the maximum load value in the load-stroke curve for the frame 1 when the collision load F is input to the frame 1 . That is, it can be said that the larger the maximum load Lmax for the same collision load, the higher the load bearing performance, that is, the higher the collision safety performance.

本実施例においては、図4に示すフレーム1の屈曲部5Aおよび5Bの内側に充填部材4を所定の部分に密着して配置させ、当該フレーム1の長手方向における端部に対して不図示の衝突体を衝突させた。これにより、衝突荷重Fがフレーム1に対して入力される。衝突荷重Fの入力後における当該衝突体の最大荷重Lmaxを各実施例、比較例および参考例について解析し、結果について検討した。 In this embodiment, a filling member 4 is placed in close contact with predetermined portions inside the bent portions 5A and 5B of the frame 1 shown in FIG. Collided the collider. Thereby, the collision load F is input to the frame 1 . The maximum load L max of the collision object after the collision load F was input was analyzed for each example, comparative example, and reference example, and the results were examined.

まず本実施例の試験条件について示す。本実施例において用いられたフレーム1の各寸法(図4参照)は、以下の通りである(単位はmm)。
FL=500
FL1=70
FL2=90
FL=60
FMA=70
FMB=70
First, the test conditions of this example are shown. The dimensions of the frame 1 used in this example (see FIG. 4) are as follows (unit: mm).
L FL =500
D FL1 =70
DFL2 = 90
S FL =60
L FMA =70
L FMB =70

また、第1の構造部材2の板厚は2.0mmであり、第1の構造部材2の強度は780MPaである。また、第2の構造部材3の板厚は1.5mmであり、第2の構造部材3の強度は690MPaである。また、フレーム1の重量は、3.63kgである。 The plate thickness of the first structural member 2 is 2.0 mm, and the strength of the first structural member 2 is 780 MPa. The plate thickness of the second structural member 3 is 1.5 mm, and the strength of the second structural member 3 is 690 MPa. Also, the weight of the frame 1 is 3.63 kg.

各実施例および比較例に係る屈曲部5Aにおける充填部材4の配置は以下の通りである。括弧内の数値は、充填部材4の肉厚および配置位置に関する値である。
実施例1:図5に示す配置(a=10mm、b=15mm、b=15mm)
実施例2:図7に示す配置(a=10mm)
実施例3:図7に示す配置(a=3mm)
実施例4:図7に示す配置(a=30mm)
実施例5:図7に示す配置(a=50mm)
実施例6:図8に示す配置(a、a、c、c=10mm)
実施例7:図9に示す配置(a、c=10mm)
実施例8:図10に示す配置(a、a=10mm)
実施例9:図11に示す配置(a=10mm)
実施例10:図12に示す配置(a、a、a=10mm)
比較例1:図41に示す配置(a、a=10mm、b~b=15mm)
The arrangement of the filling member 4 in the bent portion 5A according to each example and comparative example is as follows. Numerical values in parentheses are values relating to the thickness and arrangement position of the filling member 4 .
Example 1: Arrangement shown in FIG. 5 (a=10 mm, b 1 =15 mm, b 2 =15 mm)
Example 2: Arrangement shown in FIG. 7 (a=10 mm)
Example 3: Arrangement shown in FIG. 7 (a=3 mm)
Example 4: Arrangement shown in FIG. 7 (a=30 mm)
Example 5: Arrangement shown in FIG. 7 (a=50 mm)
Example 6: Arrangement shown in FIG. 8 (a 1 , a 2 , c 1 , c 2 =10 mm)
Example 7: Arrangement shown in FIG. 9 (a, c=10 mm)
Example 8: Arrangement shown in FIG. 10 (a 1 , a 2 =10 mm)
Example 9: Arrangement shown in FIG. 11 (a=10 mm)
Example 10: Arrangement shown in FIG. 12 (a 1 , a 2 , a 3 =10 mm)
Comparative Example 1: Arrangement shown in FIG. 41 (a 1 , a 2 =10 mm, b 1 to b 4 =15 mm)

ここで、図41は、比較例1に係る充填部材の屈曲部5Aにおける配置例を示す断面図である。図41に示すように、比較例1に係る充填部材44aおよび44bは、側壁部2bのそれぞれの中央部分の内面に密着して配置されている。 Here, FIG. 41 is a cross-sectional view showing an arrangement example in the bent portion 5A of the filling member according to Comparative Example 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 41, filling members 44a and 44b according to Comparative Example 1 are arranged in close contact with the inner surfaces of the respective central portions of side wall portion 2b.

なお、実施例1~8に係る充填部材4は底壁部2aの内面(および稜線部2dの内側)に密着して配置されているが、屈曲部5Bにおいては、当該実施例および当該比較例に係る充填部材4は、天壁部3aの内面(および稜線部2eの内側)に密着して配置される。また、実施例9および10に係る充填部材4は、屈曲部5Bにおいても、底壁部2aおよび天壁部3aの内面に密着して配置される。 The filling member 4 according to Examples 1 to 8 is arranged in close contact with the inner surface of the bottom wall portion 2a (and the inner side of the ridge line portion 2d). The filling member 4 is arranged in close contact with the inner surface of the top wall portion 3a (and the inner side of the ridgeline portion 2e). Further, the filling member 4 according to Examples 9 and 10 is arranged in close contact with the inner surfaces of the bottom wall portion 2a and the top wall portion 3a also at the bent portion 5B.

ここで、充填部材4の密度は176kg/mとし、充填部材4のヤング率および降伏応力は100MPaおよび2.1MPaとした。 Here, the density of the filling member 4 was set to 176 kg/m 3 , and the Young's modulus and yield stress of the filling member 4 were set to 100 MPa and 2.1 MPa.

また、参考例においては、フレーム1には充填部材4が設けられない。 Further, in the reference example, the frame 1 is not provided with the filling member 4 .

表1に、各実施例、比較例および参考例に係るフレーム1の総重量および充填部材4の重量を示す。 Table 1 shows the total weight of the frame 1 and the weight of the filling member 4 according to each example, comparative example and reference example.

Figure 0007135275000001
Figure 0007135275000001

フレーム1の端部に対して衝突する衝突体の重量は201kgとし、フレーム1の端部に衝突する際の当該衝突体の速度は12m/sとした。 The weight of the collision object that collided with the end of the frame 1 was 201 kg, and the speed of the collision object when it collided with the end of the frame 1 was 12 m/s.

各実施例、比較例および参考例に係る充填部材4の重量、フレームの最大荷重量Lmax、および荷重改善率I(kN/g)を表2に示す。なお、最大荷重量Lmaxとは、フレームが衝突荷重に対して耐え得る荷重である。また、荷重改善率Iとは、参考例に係るフレームの最大荷重と、一の例に係るフレームの最大荷重との差を、当該一の例に係るフレームに設けられた充填部材4の重量(g)で除した値である。すなわち、荷重改善率Iは、充填部材4による耐荷重性能の質量効率を示す値である。 Table 2 shows the weight of the filling member 4, the maximum load amount L max of the frame, and the load improvement rate I L (kN/g) according to each example, comparative example, and reference example. The maximum load amount L max is the load that the frame can withstand against the collision load. Further, the load improvement rate I L is the difference between the maximum load of the frame according to the reference example and the maximum load of the frame according to one example, and the weight of the filling member 4 provided on the frame according to the one example. It is a value divided by (g). That is, the load improvement rate IL is a value that indicates the mass efficiency of the load bearing performance of the filling member 4 .

Figure 0007135275000002
Figure 0007135275000002

まず、充填部材4の配置に対する荷重改善率Iについて比較した。実施例1と比較例1とを比較すると、充填部材4が側壁部2bの内面に配置されるよりも、底壁部2a(天壁部3a)の内面に配置される方が、荷重改善率Iが高いことが分かる。すなわち、耐荷重性能を効率よく向上させるためには、充填部材4を底壁部2a(天壁部3a)の内面に配置することが好ましいことが示された。 First, the load improvement rate I L with respect to the placement of the filling member 4 was compared. Comparing Example 1 and Comparative Example 1, the load improvement rate is higher when the filling member 4 is arranged on the inner surface of the bottom wall portion 2a (top wall portion 3a) than on the inner surface of the side wall portion 2b. It can be seen that IL is high. That is, it was shown that it is preferable to dispose the filling member 4 on the inner surface of the bottom wall portion 2a (top wall portion 3a) in order to efficiently improve the load bearing performance.

また、実施例6および7、並びに比較例1を比較すると、実施例6および7の方が充填部材の重量が小さいにも関わらず、荷重改善率Iについて良い結果を示した。したがって、充填部材4を稜線部2d(2e)の内側に配置する方が、側壁部2bの内面のみに配置するよりも耐荷重性能に係る質量効率を向上させることができる。一方で、充填部材4が側壁部2bの内面のみに配置される場合は、耐荷重性能の向上にあまり寄与しないことが示された。 Further, when Examples 6 and 7 and Comparative Example 1 were compared, Examples 6 and 7 showed better results in terms of the load improvement rate IL, although the weight of the filling member was smaller. Therefore, arranging the filling member 4 inside the ridge 2d (2e) can improve the mass efficiency related to the load bearing performance rather than arranging it only on the inner surface of the side wall 2b. On the other hand, it was shown that when the filling member 4 was arranged only on the inner surface of the side wall portion 2b, it did not contribute much to the improvement of the load bearing performance.

また、実施例1と実施例2とを比較すると、最大荷重量Lmaxについては同一の結果を示したが、荷重改善率Iについては実施例1の方が良い結果を示した。したがって、充填部材4を底壁部2a(天壁部3a)の中央部分に配置することにより、耐荷重性能に関する充填部材4の質量効率を向上させることができる。したがって、車両の軽量化をより進めることが可能となる。 Further, when Example 1 and Example 2 were compared, the same results were obtained for the maximum load amount Lmax , but Example 1 showed better results for the load improvement rate IL. Therefore, by arranging the filling member 4 in the central portion of the bottom wall portion 2a (the top wall portion 3a), the mass efficiency of the filling member 4 regarding load bearing performance can be improved. Therefore, it is possible to further reduce the weight of the vehicle.

また、実施例2~5を比較すると、充填部材4の肉厚aを増加に応じて、最大荷重量Lmaxおよび荷重改善率Iの双方がより向上する結果が示された。したがって、フレームに要求される衝突安全性能に応じて底壁部2a(天壁部3a)の内面に配置される充填部材4の充填量を調整することにより、適切な耐荷重性能を確保しつつ、車両の軽量化を達成することができる。 Moreover, a comparison of Examples 2 to 5 showed that both the maximum load amount L max and the load improvement rate I L were improved as the wall thickness a of the filling member 4 was increased. Therefore, by adjusting the filling amount of the filling member 4 arranged on the inner surface of the bottom wall portion 2a (the top wall portion 3a) according to the collision safety performance required of the frame, while ensuring appropriate load bearing performance, , vehicle weight reduction can be achieved.

また、実施例6および8、並びに実施例7および9を比較すると、最大荷重量Lmaxについて、実施例8および9の方が良い結果を示した。したがって、側壁部2bの内面に充填部材4を密着して配置させることにより、単に稜線部2d(2e)の内側に充填部材4を密着して配置させるよりも、フレーム1の耐荷重性をさらに高めることができる。 Further, when Examples 6 and 8 and Examples 7 and 9 were compared, Examples 8 and 9 showed better results with respect to the maximum load amount L max . Therefore, by arranging the filling member 4 in close contact with the inner surface of the side wall portion 2b, the load resistance of the frame 1 can be further improved compared to simply arranging the filling member 4 in close contact with the inside of the ridge line portion 2d (2e). can be enhanced.

また、実施例10については、高い最大荷重量Lmaxが得られた。このことから、充填部材4を底壁部2a(天壁部3a)のみならず、稜線部2d(2e)および側壁部2bに連続的に密着して配置することにより、フレーム1の衝突エネルギの吸収特性を向上させるだけではなく、フレーム1の耐荷重性能もさらに向上させることができる。 Further, in Example 10, a high maximum load L max was obtained. Therefore, by arranging the filling member 4 in continuous contact with not only the bottom wall portion 2a (top wall portion 3a) but also the ridge portion 2d (2e) and the side wall portion 2b, the impact energy of the frame 1 can be reduced. Not only can the absorption properties be improved, but also the load bearing performance of the frame 1 can be further improved.

以上、上記実施例に示したように、充填部材4を主として底壁部2a(天壁部3a)の内面に密着して配置することにより、薄肉化されたフレーム1の耐荷重性能を高く維持することが可能である。 As described above, by arranging the filling member 4 mainly in close contact with the inner surface of the bottom wall portion 2a (top wall portion 3a) as shown in the above embodiment, the thinned frame 1 maintains high load bearing performance. It is possible to

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs can conceive of various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that these also naturally belong to the technical scope of the present invention.

1 (車両用)フレーム
2 第1の構造部材
2a 底壁部
2b 側壁部
2c フランジ部
2d、2e 稜線部
3、30 第2の構造部材
3a 天壁部
30a 底壁部
30b 側壁部
3c、30c 接合部
30e 稜線部
4 充填部材
5 屈曲部(曲げ誘起部)
10 中空部材
50、54 穴部
51 凹部
52 凸部
53 異強度部
Reference Signs List 1 (vehicle) frame 2 first structural member 2a bottom wall portion 2b side wall portion 2c flange portion 2d, 2e ridgeline portion 3, 30 second structural member 3a top wall portion 30a bottom wall portion 30b side wall portion 3c, 30c joining Part 30e Ridgeline part 4 Filling member 5 Bending part (bending inducing part)
REFERENCE SIGNS LIST 10 Hollow member 50, 54 Hole 51 Concave portion 52 Protruding portion 53 Different strength portion

Claims (11)

底壁部と、前記底壁部の両端から起立した一対の側壁部と、前記底壁部に対向する天壁部とを有し、前記底壁部、前記一対の側壁部および前記天壁部により閉断面を形成する中空部材と、
前記底壁部または前記天壁部のうち一方の内面に密着して他方の内面には密着しないように配置される補強部材と、
を備え、
前記中空部材は、前記中空部材の長手方向の一部に曲げ誘起部をさらに備え、
前記底壁部または前記天壁部のうち一方が前記曲げ誘起部により誘起される曲げの内側に配置され、他方が前記曲げ誘起部により誘起される曲げの外側に配置され、
前記補強部材の表面は、前記中空部材の内面に密着する密着部と、前記密着部以外の残りの領域であり、前記中空部材に密着しない非密着部とに区分され、
前記非密着部は、前記中空部材の内部において長手方向に延在する空間と区切りなく隣接するように配置されており、
前記補強部材は充填部材であり、
前記補強部材は、前記中空部材の長手方向に直交する周方向での端部において、前記中空部材の内面に面状に接触する端面、または、前記中空部材の内面から前記中空部材の内部側に立ち上がる端面が形成され、
前記補強部材は、前記中空部材の長手方向について前記曲げ誘起部に対応して部分的に配置され、かつ、その全体が前記底壁部または前記天壁部のうち一方の内面には密着しない
車両用構造部材。
a bottom wall portion, a pair of side wall portions rising from both ends of the bottom wall portion, and a top wall portion facing the bottom wall portion, the bottom wall portion, the pair of side wall portions, and the top wall portion a hollow member forming a closed cross section by
a reinforcing member arranged so as to be in close contact with one inner surface of the bottom wall portion or the top wall portion and not in close contact with the other inner surface;
with
The hollow member further comprises a bend-inducing portion in a part of the hollow member in the longitudinal direction,
One of the bottom wall portion and the top wall portion is arranged inside the bending induced by the bending inducing portion, and the other is arranged outside the bending induced by the bending inducing portion,
The surface of the reinforcing member is divided into a contact portion that is in close contact with the inner surface of the hollow member and a non-contact portion that is a remaining area other than the contact portion and is not in close contact with the hollow member,
The non-adhered portion is arranged so as to be adjacent to the space extending in the longitudinal direction inside the hollow member without a break,
The reinforcing member is a filling member ,
The reinforcing member has an end surface in planar contact with the inner surface of the hollow member at an end portion in the circumferential direction orthogonal to the longitudinal direction of the hollow member, or extends from the inner surface of the hollow member to the inner side of the hollow member. A rising end face is formed,
The reinforcing member is partially arranged corresponding to the bending-inducing portion in the longitudinal direction of the hollow member, and the entirety of the reinforcing member does not adhere to the inner surface of one of the bottom wall portion and the top wall portion .
Structural members for vehicles.
前記補強部材は、前記側壁部と前記底壁部または前記天壁部とを接続する稜線部の内側に密着して配置される、請求項1に記載の車両用構造部材。 2. The structural member for a vehicle according to claim 1, wherein said reinforcing member is arranged in close contact with an inner side of a ridge connecting said side wall and said bottom wall or said ceiling wall. 前記補強部材は、前記側壁部の内面に密着して配置される、請求項2に記載の車両用構造部材。 3. The structural member for a vehicle according to claim 2, wherein said reinforcing member is arranged in close contact with an inner surface of said side wall portion. 前記補強部材は、前記曲げ誘起部により誘起される曲げの内側に相当する部分の内面に沿って配置される、請求項1~3のいずれか1項に記載の車両用構造部材。 The structural member for a vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein said reinforcing member is arranged along an inner surface of a portion corresponding to an inner side of bending induced by said bending inducing portion. 前記曲げ誘起部は、前記中空部材の断面の重心により形成される前記長手方向に沿った中心軸の曲率半径が260mm以下である部分である、請求項4に記載の車両用構造部材。 5. The structural member for a vehicle according to claim 4, wherein said bend-inducing portion is a portion having a radius of curvature of 260 mm or less of a center axis along said longitudinal direction formed by a center of gravity of a cross section of said hollow member. 前記曲げ誘起部は、前記中空部材の断面係数が前記長手方向で変化する部分を含む、請求項4または5に記載の車両用構造部材。 6. The structural member for a vehicle according to claim 4, wherein said bending induction portion includes a portion where the section modulus of said hollow member changes in said longitudinal direction. 前記曲げ誘起部は、凹部、凸部、穴部、板厚変化部または薄肉部の少なくともいずれかが設けられた部分を含む、請求項6に記載の車両用構造部材。 7. The structural member for a vehicle according to claim 6, wherein said bending induction portion includes a portion provided with at least one of a concave portion, a convex portion, a hole portion, a plate thickness changing portion and a thin portion. 前記凹部、前記凸部または前記板厚変化部の少なくともいずれかが、前記中空部材の前記長手方向に沿って、複数並設される、請求項7に記載の車両用構造部材。 8. The structural member for a vehicle according to claim 7, wherein at least one of said concave portion, said convex portion, and said plate thickness changing portion is provided in plurality along said longitudinal direction of said hollow member. 前記曲げ誘起部は、前記中空部材の降伏強度が前記長手方向で変化する部分を含む、請求項4または5に記載の車両用構造部材。 6. The structural member for a vehicle according to claim 4, wherein said bending induction portion includes a portion where the yield strength of said hollow member varies in said longitudinal direction. 前記中空部材を形成する金属板の板厚は2.3mm以下である、請求項1~9のいずれか1項に記載の車両用構造部材。 The vehicle structural member according to any one of claims 1 to 9, wherein the metal plate forming the hollow member has a plate thickness of 2.3 mm or less. 前記車両用構造部材は、フロントサイドメンバ、リアサイドメンバ、クラッシュボックス、ピラー、フロアレインフォースメント、フロアクロスメンバ、バンパーレインフォースメント、サイドシル、ルーフサイドレール、ルーフセンターレインフォースメントまたはトンネルの少なくともいずれかである、請求項1~10のいずれか1項に記載の車両用構造部材。 The vehicle structural member is at least one of a front side member, a rear side member, a crash box, a pillar, a floor reinforcement, a floor cross member, a bumper reinforcement, a side sill, a roof side rail, a roof center reinforcement, or a tunnel. The vehicle structural member according to any one of claims 1 to 10, wherein:
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