車身框架構造的制作方法

本公開涉及車身框架構造。

背景技術：

日本特開2008-24019號公報記載了在中空形狀的長條保險杠件(中空框架部件)中內裝有增強件的構造。

然而，在將所述構造適用于CFRP(碳纖維強化樹脂)制的保險杠件、鋁合金制的保險杠件的情況下，估計保險杠件會在內裝的增強件的端部的部分斷裂、屈服。

技術實現要素：

本公開考慮到上述事實，提供一種在中空的框架部件內裝有增強件的車身框架構造中，抑制了框架部件斷裂、屈服的車身框架構造。

本公開的一個形態是一種車身框架構造，包括：框架部件，其是長條狀且被形成為方筒狀；增強部件，其設在所述框架部件的內部，并包含：一般部，其被做成與所述框架部件的對置的一對內表面這兩者接觸的形狀；和末端部，其被做成從所述一對內表面這兩者逐漸遠離的形狀。

在本形態的車身框架構造中，在長條狀且被形成為方筒狀的框架部件的內部設有增強部件。而且，增強部件被構成為包含一般部和末端部。其中的一般部被做成與框架部件的對置的一對內表面這兩者接觸的形狀。因此，在配置有增強部件的一般部的部分框架部件被增強，抑制框架部件的截面塌陷。

另一方面，末端部被做成從框架部件的對置的一對內表面這兩者逐漸遠離的形狀。因此，在所述一對內表面對置的方向的負荷輸入至框架部件而框架部件彎曲變形的情況下，一邊框架部件的內表面接觸增強部件的末端部，一邊進行彎曲。由此，抑制了應力集中，并且抑制了一定以上的彎曲，其結果是，抑制了框架部件斷裂、屈服。

在上述形態中，也可以是，所述框架部件是安裝在一對連結部件的前端且沿著車寬方向延伸設置的保險杠加強件，所述一對連結部件在車輛前部的車寬方向兩側沿著車輛前后方向延伸設置，所述增強部件在所述保險杠加強件的車寬方向兩端設有一對，并被配置為：所述一般部和所述末端部中，將所述末端部朝向車寬方向內側，并且所述一般部包含著所述保險杠加強件中的、所述連結部件的前端對置的部分。

在上述構造中，例如，在發生了車輛的微小重疊碰撞(車輛的正面碰撞中，例如由IIHS規定的與碰撞體在車寬方向的重疊量為25％以下的碰撞)的情況下，抑制保險杠加強件在車寬方向的中途斷裂，其結果是，能夠高效地吸收碰撞能量，并且高效地將負荷傳遞至連結部件。

附圖說明

基于下圖詳細說明本公開的示例實施方式，其中：

圖1A是示出第1實施方式的車身框架構造的整體構成的立體圖。

圖1B是圖1A的1B-1B線的放大剖視圖。

圖1C是僅放大示出第1實施方式的車身框架構造的增強部件的立體圖。

圖2A是在圖1B的2A-2A線切斷的橫向剖視圖。

圖2B是在圖1B的2B-2B線切斷的橫向剖視圖。

圖3A是僅放大示出第2實施方式的車身框架構造的增強部件的立體圖。

圖3B是第2實施方式的車身框架構造的、與圖2A對應的剖視圖。

圖3C是第2實施方式的車身框架構造的、與圖2B對應的剖視圖。

圖4A是示出第3實施方式的車身框架構造的水平剖視圖，示出發生微小重疊碰撞之前的狀態。

圖4B是示出第3實施方式的車身框架構造的水平剖視圖，示出發生微小重疊碰撞之后的狀態。

圖4C示出與圖4B相比時間略微前進的狀態。

圖5A是示出比較例的車身框架構造的圖，是與圖1B對應的圖。

圖5B是比較例的車身框架構造的、與圖2A對應的橫向剖視圖。

圖5C是比較例的車身框架構造的、與圖2B對應的橫向剖視圖。

具體實施方式

[第1實施方式]

下面，使用圖1A～1C和圖2A～2B，說明本公開所涉及的第1實施方式。此外，在以下的說明中，為便于說明，以各圖所示的箭頭“上”為上方，箭頭“前”為前方，箭頭“右”為右方來進行說明。

圖1A示出第1實施方式的車身框架構造S1。如圖1A所示，車身框架構造S1包括中空的框架部件12、以及設在框架部件12內部的增強部件14。框架部件12和增強部件14的材質都是碳纖維強化樹脂(以下記作CFRP)。

框架部件12是截面形狀為矩形的長條狀的部件，在內部具有空間。在框架部件12內部的、框架部件12的一端部(右側的端部)設有增強部件14。

圖1C放大示出增強部件14。增強部件14包括：俯視(從上方觀察)為大致長方形的一般部16；以及與一般部16連續形成并且被做成尖端較細的形狀的末端部18。換言之，如圖1B所示，增強部件14包括：一般部16，其俯視下是沿著框架部件12的對置的一對內表面20、22的形狀；和末端部18，其是從框架部件12的對置的一對內表面20、22逐漸遠離的形狀。

增強部件14由前壁14F、上壁14U、后壁14R和下壁14L構成，與左右方向(框架部件12的長邊方向)正交的截面形狀為矩形。而且，增強部件14的末端部18的截面形狀隨著從一般部16遠離，前壁14F與后壁14R的間隔緩緩減小。另一方面，增強部件14的上壁14U與下壁14L的間隔為大致一定。

圖2A示出一般部16的截面。如圖2A所示，在一般部16中，增強部件14的前壁14F與框架部件12的對置的一對內表面20、22中的一個內表面20接觸，且增強部件14的后壁14R與另一個內表面22接觸。此外，增強部件14在一般部16與框架部件12接合。作為接合方法，使用振動焊接。

另一方面，圖2B示出末端部18的截面。如圖2B所示，在末端部18中，增強部件14的前壁14F從框架部件12的對置的一對內表面20、22中的一個內表面20離開，且增強部件14的后壁14R從另一個內表面22離開。

如圖1B、圖1C所示，增強部件14的前壁14F和后壁14R在一般部16與末端部18的邊界處平滑地連續形成。因此，在末端部18中的與一般部16接近的部分，增強部件14的前壁14F及后壁14R與框架部件12的對置的一對內表面20、22接近。而且，在末端部18中，隨著朝向從一般部16離開的方向(隨著朝向左側)，增強部件14的前壁14F及后壁14R被做成從框架部件12的對置的一對內表面20、22逐漸遠離的形狀。

此外，如圖2A、圖2B所示，增強部件14的上壁14U和下壁14L都從增強部件14的內表面離開一定間隔而設置。由此，增強部件14的上壁14U和下壁14L配置在框架部件12的內部空間的上下方向中間部。

另外，在末端部18中，增強部件14的前壁14F向前方凸出地彎曲。另外，在末端部18中，增強部件14的后壁14R向后方凸出地彎曲。如上所述，增強部件14的前壁14F和后壁14R都彎曲，在增強部件14的另一端側(左側)的端部平滑地連接。換言之，在末端部18中，增強部件14的前壁14F和后壁14R向右方凸出地彎曲。

在末端部18中彎曲的增強部件14的前壁14F和后壁14R如圖1B的雙點劃線所示，被設計為：在框架部件12沿著增強部件14的前壁14F撓曲的情況下，框架部件12的局部應變不超過構成框架部件12的CFRP的斷裂應變。

＜作用效果＞

接下來，說明本實施方式的作用以及效果。

在本實施方式的車身框架構造S1中，在中空的框架部件12內部設有增強部件14。而且，增強部件14包含一般部16、和與一般部16連續形成的末端部18。其中的一般部16被做成與框架部件12的對置的一對內表面20、22這兩者接觸的形狀。因此，在配置有增強部件14的一般部16的部分增強框架部件12，抑制框架部件12的截面塌陷。

另一方面，末端部18被做成從框架部件12的對置的一對內表面20、22這兩者逐漸遠離的形狀。因此，例如在一對內表面20、22對置的方向(前后方向)的負荷輸入至框架部件12而框架部件12彎曲變形的情況下，如圖1B所示，一邊框架部件12的內表面20接觸增強部件14的末端部18的前壁14F，一邊進行彎曲。即，一邊框架部件12與增強部件14的接觸點移動，一邊框架部件12進行變形。由此，由于在框架部件12變形中始終為觸點接觸，因此不會成為增強部件14的端點接觸從而抑制應力集中，并且抑制一定以上的撓曲，其結果是，抑制了框架部件12斷裂。

進一步，使用圖5A～5C所示的比較例的車身框架構造S10來進行說明。在圖5A～5C所示的車身框架構造S 10中，增強部件114僅由與框架部件12的對置的一對內表面20、22這兩者接觸的一般部形成，不包括末端部。因此，如圖5B、圖5C所示，由框架部件12和增強部件114構成的車身框架構造S10在增強部件114的端部附近，截面形狀急劇變化。因此，在輸入了將框架部件12彎曲的負荷的情況下，應力在增強部件114的端部集中。而且，由于構成框架部件12的CFRP比較容易斷裂，因此如圖5A所示，估計框架部件12會在增強部件114的端部裂開。

與之相對，在本實施方式的車身框架構造S1中，增強部件14不僅包括一般部16還包括末端部18。因此，如圖2A、圖2B所示，車身框架構造S1的截面形狀在增強部件14的端部不會急劇變化。因此，即使輸入了將框架部件12彎曲的負荷的情況下，也能抑制應力集中，其結果是，抑制框架部件12斷裂。即，由于在框架部件12變形中始終為觸點接觸，一邊框架部件12與增強部件14的接觸點移動，一邊進行變形，因此應力不會局部地增大。

[第2實施方式]

下面，使用圖3A～3C來說明本公開所涉及的第2實施方式。此外，對于與上述的第1實施方式相同的構成部分，標注同一附圖標記并省略其說明。

第2實施方式的車身框架構造S2與第1實施方式的不同僅在于增強部件34的形狀，因此說明增強部件34。

第2實施方式的增強部件34是所謂的帽形。圖3B、圖3C示出框架部件12的與長邊方向(左右方向)正交的截面。在其中圖3B所示的一般部16中，增強部件34包括與框架部件12的對置的一對內表面20、22中的一個內表面20的上下方向中間部接觸的前壁34F。而且，從前壁34F的上下的端部朝向框架部件12的另一個內表面22，延伸設置有上壁34U和下壁34L。并且，從上壁34U和下壁34L的后端分別朝向上方和下方延伸設置有上下一對后壁34R。而且，上下一對后壁34R與框架部件12的另一個內表面22接觸。

另一方面，在圖3C所示的末端部18中，增強部件34的前壁34F和后壁34R從框架部件12的對置的一對內表面20、22離開。

如上所述，第2實施方式的增強部件34與第1實施方式的增強部件14的最大不同在于框架部件12的與長邊方向正交的截面形狀。另一方面，俯視的形狀與第1實施方式的增強部件14大致相同。

在這樣構成的第2實施方式中，也能同樣起到第1實施方式所說明的作用和效果。而且，在第2實施方式中，由于增強部件34為帽形，因此容易成型，能夠抑制車身框架構造S2的制造成本。

[第3實施方式]

下面，使用圖4A～4C來說明本公開所涉及的第3實施方式。此外，圖4A～4C所示的箭頭“前”示出車輛前方，箭頭“右”示出車輛右方。

圖4A示出第3實施方式的車身框架構造S3。如圖4A所示，在第3實施方式中，車身框架構造S3被應用于在車輛前部沿著車寬方向設置的保險杠加強件40(以下記作保險杠RF40)。

保險杠RF40是沿著車寬方向延伸設置的框架部件，配置在車輛的前保險杠(未圖示)的車輛后方。在保險杠RF40的車輛后方安裝有左右一對的碰撞吸能盒42。碰撞吸能盒42使軸軸向車輛大致前后方向地配置，碰撞吸能盒42的后部與在車輛大致前后方向延伸設置的框架部件即前側梁(未圖示)連接。而且，前側梁與車身構造中的構成車廂的部分連結。這些碰撞吸能盒42和前側梁一起能夠視作在車輛前部的車寬方向兩側沿著車輛前后方向延伸設置的連結部件。這些碰撞吸能盒42和前側梁相當于本公開的“連結部件”。

增強部件14設置有左右一對，配置在保險杠RF40內部的車寬方向兩端。各增強部件14將一般部16朝向車寬方向外側，將末端部18朝向車寬方向內側。末端部18沒有到達保險杠RF40的車寬方向中央，增強部件14的車寬方向的長度為保險杠RF40的長度的大致1/3左右。此外，保險杠RF40被做成在車寬方向兩端部向車輛后方側傾斜的形狀。因此，增強部件14的一般部16也按照保險杠RF40的傾斜的形狀來形成。另外，增強部件14被配置為包含著保險杠RF40的兩端。即，保險杠RF40在兩端利用增強部件14的一般部16抑制截面塌陷。

另外，在保險杠RF40中的、碰撞吸能盒42的前端對置的部分(框架對置部40A)配置有增強部件14的一般部16。即，增強部件14的一般部16被配置在包含著保險杠RF40的框架對置部40A的位置。

＜作用效果＞

說明第3實施方式的作用和效果。

在第3實施方式中，在與碰撞體W發生了微小重疊碰撞的情況下，保險杠RF40會如圖4B、圖4C所示那樣變形。如圖4A和4C所示，在車寬方向中發生碰撞側的增強部件14處，保險杠RF40會沿著增強部件14的后壁14R(車輛后方側的壁)變形。另一方面，在車寬方向中發生碰撞側的相反側的增強部件14處，保險杠RF40會沿著增強部件14的前壁14F變形。這樣，保險杠RF40沿著設置為左右一對的增強部件14的末端部18變形，從而抑制了保險杠RF40在車寬方向的中途斷裂。

另外，在保險杠RF40的設置有增強部件14的部分，抑制了保險杠RF40的截面塌陷。特別是，由于增強部件14的一般部16配置為包含著保險杠RF40的框架對置部40A，因此能夠將碰撞負荷高效地向碰撞吸能盒42和前側梁傳遞，能夠使碰撞吸能盒42和前側梁吸收碰撞能量。

如上所述，在第3實施方式的車身框架構造S3中，能夠抑制保險杠RF40斷裂，并且將碰撞負荷高效地向碰撞吸能盒42和前側梁傳遞。

[上述實施方式的補充說明]

此外，在上述的各實施方式中，框架部件12的截面形狀為矩形，但實施方式不限于此，例如框架部件的截面形狀也可以是大致6邊形。另外，框架部件、增強部件的材質不限于CFRP，例如也可以是玻璃纖維強化樹脂(GFRP)、鋁合金。另外，框架部件與增強部件的材料可以不同。另外，也可以焊接2片板材來形成中空的框架部件。

另外，在上述的各實施方式中，增強部件14是利用振動焊接與框架部件12接合的，但實施方式不限于此。例如，也可以利用粘接劑來接合。另外，增強部件也可以利用焊接、鉚釘與框架部件接合。

另外，在第3實施方式中，說明了本公開適用于(前)保險杠RF40的形態，但除此以外，也能夠適用于后保險杠RF、前柱、中柱、后柱、門檻(下縱梁)、車頂縱梁等各種車身框架部件。

另外，在第1實施方式的增強部件14中，在沿著框架部件12的長邊方向來理解各橫截面的情況下，包括從一對內表面20、22這兩者同時遠離的形狀的末端部18，但實施方式不限于此。換言之，在第1實施方式中如圖1B所示，增強部件14的前壁14F開始從框架部件12的一個內表面20離開的部分(點P)、和后壁14R開始從另一個內表面22離開的部分(點Q)在框架部件12的軸向(左右方向)的位置(坐標)是一致的。但是，實施方式不限于此，點P在框架部件的軸向的位置、和點Q在框架部件的軸向的位置也可以不一致。在該情況下，增強部件在一般部與末端部之間具有被做成與框架部件的對置的一對內表面中的一個接觸、并從另一個離開的形狀的連接部。

另外，在上述實施方式中，說明了截面矩形或者截面帽形的增強部件，但實施方式不限于此。只要包含與框架部件12的對置的一對內表面20、22接觸的一般部，并且具有從一對內表面20、22逐漸遠離的末端部即可，可以采用各種形狀。另外，所述各實施方式的增強部件14、34在一般部16的一側(左側)包括末端部18，但實施方式不限于此，也可以在一般部的兩側(左右兩側)包括一對末端部。