JPS6012774Y2 - フレーム構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は例えば自動車のフロントフレームあるいはりャ
フレーム等のフレーム構造に関するもので、衝突事故時
等においてフレームが蛇腹状に規制正しく座屈変形する
と共にピーク荷重を下げ安定した衝撃エネルギーの吸収
特性を得るようにすることを目的とするものである。

例えば自動車のフロントフレームは基端部をフロントピ
ラーに固着されフェンダパネルに沿って前方に向って設
置されている。

衝突事故時等、該フレーム前端に衝撃荷重がかかると、
該フレームは長手方向に座屈するが、第１図イに示すよ
うに衝撃の初期荷重はかなり大きく、このピーク荷重は
フレーム基部が固着されたフロントピラ一部にかかり、
これを破損させてしまう可能性がある。

従って従来はフロントピラーの強度を該フレームの座屈
前の大なるピーク荷重に耐え得る程度に設定しなければ
ならず、又フレームの座屈自体も不規則な変形となるこ
とが多く、そのため座屈時の荷重もかなり高い値となる
のが普通であった。

又フレームを非常に容易に座屈変形するよう構成してお
くと、衝突時フレームが衝突エネルギー吸収部材として
の機能を果し得なくなってしまつ。

本考案は上記のような従来の問題に対処し、衝突時のフ
レームのピーク荷重を低下させると共に、規則正しく蛇
腹状に座屈変形し的確なる衝突エネルギーの吸収を行い
得るフレーム構造を提供するものである。

一般に第２図イに示すような箱型断面部材ａにその長手
方向に荷重Ｐが作用した場合、先ずＡ−Ａ部が０図の如
く対向する両側面が外方に膨らみ上下面が内方に凹なる
如く変形し、所定距離だけ離れたＢ−Ｂ部はへ図の如く
前記とは逆に上下面が外方に膨らみ左右面が内方に凹む
よう変形すれば、箱型断面部材ａは順次蛇腹状に折畳ま
れた状態で規則正しく座屈することができる。

そこで本考案ではフレームに上記第２図にて説明したよ
うな変形に合致する凹又は凸のビードを蛇腹状変形方向
に順な方向に多数設け、フレームの長手方向に大なる衝
撃力が作用したとき該ビードにより蛇腹状に規則正しく
座屈変形し易くすると共に、該ビードにより変形時のピ
ーク荷重を第１図口の如く大幅に低減し、フロントピラ
ー等にかかる荷重を低下させ得るようにしたものである
。

以下本考案を第３図乃至第５図の実施例につき説明する
。

第３図において１はフレーム、２は例えばフェンターハ
ネル等のパネルで、該フレーム１はパネル２に接合固着
されることにより閉断面を形成している。

フレーム１にはその長手方向に対し直角方向に凹ビード
３が複数段設けられる。

該凹ビード３の各段はフレーム１の各辺に１つおきに設
けられ、且つ例えば１段目を第１の辺１１と第３の辺１
３に設けたら、次の段は第２の辺１□と第４の辺１４に
設ける等、各段毎に互い違にいになるよう順次複数段構
成する。

そしてビード３は各辺においてその端部がビードを設け
ない辺との角部に幾分跨がるよう形成されている。

このように構威されたフレーム１に矢印Ｐ方向の衝撃が
作用すると、１段目のビード部で第１と第３の辺１□と
１３は内方に凹なる如く変形し、ビードを設けてない第
２と第４の辺１゜と１．は外方に膨出して折畳まれ、次
段のビード部では逆に第２と第４の辺１゜と１４が凹ビ
ード３によって内方に凹なるよう変形し第１と第３のビ
ードを設けてない辺１１ と１３はビードを設けた部分
に比しある程度大なる変形荷重をもって外方に膨出変形
する。

このようにしてフレーム１は順次蛇腹状に規則正しく変
形折畳まれ、その変形によって衝撃エネルギーは吸収さ
れる。

この場合１つの辺例えば第１の辺１１だけを考えると、
１段目と３段目のビード部において内側に変形し、２段
目のビードを設けてない部分が外側に変形して折畳まれ
ることになるので、この１辺における凹ビード３のピッ
チｌを、フレーム１が７４辺である場合は、フレーム１
の全周長さの約１７４に設定しておけば無理なく前記し
たような規則正しい座屈変形を行なわせることができる
。

又各間ビード３を隣接する他辺へのコーナ部を幾分跨ぐ
よう構威することによって上記のような折畳変形時その
変形荷重を著しく低減することができる。

尚この第３図の実施例ではフレーム１をパネル２に接合
固着して閉断面を構成したものに本考案を適用した例を
示しており、この場合はパネル２はフレーム１に比し強
度は著しく低いのでフレーム１のみにビード３を設は蛇
腹状に折畳まれて行くよう構威し、パネル２はフレーム
１の変形に伴なって自体任意な座屈変形を行なうように
なっている。

第４図はフレーム１自体が閉断面をなす場合の例を示し
ている。

この例においても、各段のビード３をフレーム１の一辺
おきに設け、ある段と次の段のビードは互い違いに設け
られると共に、各凹ビード３は隣りのビードを設けてな
い辺とのコーナ部に跨るよう設けられること等は第３図
の実施例の場合と全く同じである。

又この例ではフレーム１は断面はぼ正方形をなしている
ので、ビードピッチではフレーム１の全周長のほぼ１／
４ｆｆｐち１辺の長さにほぼ一致するよう設定されるこ
とにより、前記第３図の場合と同様フレーム１はその長
手方向の衝撃Ｐに対しビード３の各段においてビード部
では内側に、ビード部が設けてない辺は外側に変形し、
無理なく順次蛇腹状に折畳まれる。

上記第３，４図の実施例では各段のビードを凹ビードと
した例について示しており、この場合ビードを設けてい
ない辺部分が外側に変形することになるが、凹ビードの
代りに凸ビードを設けても良く、このときは各段におい
て凸ビードを設けた部分が外側に膨出変形し凸ビードを
設けていない辺部分が内側に回度形して順次蛇腹状に折
畳まれる。

以上のように本考案によれば閉断面或は閉断面に近いフ
レームにおいて、その長手方向の衝撃に対する蛇腹状変
形に順なる方向に凹又は凸のビードを複数段形成したこ
とにより、衝撃初期におけるピーク荷重を大幅に低減し
、該フレームと連結されるピラー等の他の部材への衝撃
緩和をはかることができると共に、各段のビードをフレ
ームの一辺おきに不連続に設は且つ各ビードを隣りの辺
とのコーナ部を幾分跨ぐよう構成することにより、衝撃
作用時フレームは蛇腹状に無理なく順次折畳まれる状態
にて座屈変形し、ビードを設けない部分の変形荷重によ
って安定した衝撃エネルギーの吸収を行ない得るもので
、特に自動車のフロントフレームあるいはりャフレーム
に本考案を適用した場合、自動車衝突時の安全性向上に
寄与するところ極めて大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はフレームの長手方向に作用する荷重に対するフ
レームの変形特性を示す図で、イ図は従来のもの、０図
は本考案によるものをそれぞれ示す。 第２図は一般的な閉断面のフレームにおける長手方向荷
重に対する変形態様を説明する図で、イ図はフレームの
斜視図、口、ハ、二はイ図のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ及びＣ−０
部の断面図を示している。 第３図は本考案の第一の実施例を示す図で、イ図は斜視
図、ロ、へ図はイ図のＡ−Ａ及びＢ −Ｂの断面をそれ
ぞれ示す図である。 第４図は本考案の第二の実施例を示す斜視図である。 １・・・・・・フレーム、２・・・・・・パネル、３・
・・・・・凹ビード。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）複数の辺を有し閉断面又は閉断面に近いフレーム
   において、フレームの各辺にその長手方向に直交する方
   向の凹又は凸のビードを一辺おきに互い違いとなるよう
   複数段形成すると共に、各ビードはその端部が隣りのビ
   ードを設けてない辺とのコーナ部に幾分跨がるよう構成
   されていることを特徴とするフレーム構造。
2. （２）フレームの各辺においである段のビードと次のビ
   ードとのビードピッチをフレーム全周長さのほぼ１ハに
   設定したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   のフレーム構造。