本公開涉及車身框架構(gòu)造。

背景技術(shù)：

日本特開2008-24019號(hào)公報(bào)記載了在中空形狀的長(zhǎng)條保險(xiǎn)杠件(中空框架部件)中內(nèi)裝有增強(qiáng)件的構(gòu)造。

然而，在將所述構(gòu)造適用于CFRP(碳纖維強(qiáng)化樹脂)制的保險(xiǎn)杠件、鋁合金制的保險(xiǎn)杠件的情況下，估計(jì)保險(xiǎn)杠件會(huì)在內(nèi)裝的增強(qiáng)件的端部的部分?jǐn)嗔?、屈服?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

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

本公開的一個(gè)形態(tài)是一種車身框架構(gòu)造，包括：框架部件，其是長(zhǎng)條狀且被形成為方筒狀；增強(qiáng)部件，其設(shè)在所述框架部件的內(nèi)部，并包含：一般部，其被做成與所述框架部件的對(duì)置的一對(duì)內(nèi)表面這兩者接觸的形狀；和末端部，其被做成從所述一對(duì)內(nèi)表面這兩者逐漸遠(yuǎn)離的形狀。

在本形態(tài)的車身框架構(gòu)造中，在長(zhǎng)條狀且被形成為方筒狀的框架部件的內(nèi)部設(shè)有增強(qiáng)部件。而且，增強(qiáng)部件被構(gòu)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(duì)置的一對(duì)內(nèi)表面這兩者接觸的形狀。因此，在配置有增強(qiáng)部件的一般部的部分框架部件被增強(qiáng)，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(duì)置的一對(duì)內(nèi)表面這兩者逐漸遠(yuǎn)離的形狀。因此，在所述一對(duì)內(nèi)表面對(duì)置的方向的負(fù)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(nèi)表面接觸增強(qiáng)部件的末端部，一邊進(jìn)行彎曲。由此，抑制了應(yīng)力集中，并且抑制了一定以上的彎曲，其結(jié)果是，抑制了框架部件斷裂、屈服。

在上述形態(tài)中，也可以是，所述框架部件是安裝在一對(duì)連結(jié)部件的前端且沿著車寬方向延伸設(shè)置的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件，所述一對(duì)連結(jié)部件在車輛前部的車寬方向兩側(cè)沿著車輛前后方向延伸設(shè)置，所述增強(qiáng)部件在所述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的車寬方向兩端設(shè)有一對(duì)，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(nèi)側(cè)，并且所述一般部包含著所述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件中的、所述連結(jié)部件的前端對(duì)置的部分。

在上述構(gòu)造中，例如，在發(fā)生了車輛的微小重疊碰撞(車輛的正面碰撞中，例如由IIHS規(guī)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(xiǎn)杠加強(qiáng)件在車寬方向的中途斷裂，其結(jié)果是，能夠高效地吸收碰撞能量，并且高效地將負(fù)荷傳遞至連結(jié)部件。

附圖說(shuō)明

基于下圖詳細(xì)說(shuō)明本公開的示例實(shí)施方式，其中：

圖1A是示出第1實(shí)施方式的車身框架構(gòu)造的整體構(gòu)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(shí)施方式的車身框架構(gòu)造的增強(qiáng)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(shí)施方式的車身框架構(gòu)造的增強(qiáng)部件的立體圖。

圖3B是第2實(shí)施方式的車身框架構(gòu)造的、與圖2A對(duì)應(yīng)的剖視圖。

圖3C是第2實(shí)施方式的車身框架構(gòu)造的、與圖2B對(duì)應(yīng)的剖視圖。

圖4A是示出第3實(shí)施方式的車身框架構(gòu)造的水平剖視圖，示出發(fā)生微小重疊碰撞之前的狀態(tài)。

圖4B是示出第3實(shí)施方式的車身框架構(gòu)造的水平剖視圖，示出發(fā)生微小重疊碰撞之后的狀態(tài)。

圖4C示出與圖4B相比時(shí)間略微前進(jìn)的狀態(tài)。

圖5A是示出比較例的車身框架構(gòu)造的圖，是與圖1B對(duì)應(yīng)的圖。

圖5B是比較例的車身框架構(gòu)造的、與圖2A對(duì)應(yīng)的橫向剖視圖。

圖5C是比較例的車身框架構(gòu)造的、與圖2B對(duì)應(yīng)的橫向剖視圖。

具體實(shí)施方式

[第1實(shí)施方式]

下面，使用圖1A～1C和圖2A～2B，說(shuō)明本公開所涉及的第1實(shí)施方式。此外，在以下的說(shuō)明中，為便于說(shuō)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(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

圖1A示出第1實(shí)施方式的車身框架構(gòu)造S1。如圖1A所示，車身框架構(gòu)造S1包括中空的框架部件12、以及設(shè)在框架部件12內(nèi)部的增強(qiáng)部件14?？蚣懿考?2和增強(qiáng)部件14的材質(zhì)都是碳纖維強(qiáng)化樹脂(以下記作CFRP)。

框架部件12是截面形狀為矩形的長(zhǎng)條狀的部件，在內(nèi)部具有空間。在框架部件12內(nèi)部的、框架部件12的一端部(右側(cè)的端部)設(shè)有增強(qiáng)部件14。

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

增強(qiáng)部件14由前壁14F、上壁14U、后壁14R和下壁14L構(gòu)成，與左右方向(框架部件12的長(zhǎng)邊方向)正交的截面形狀為矩形。而且，增強(qiáng)部件14的末端部18的截面形狀隨著從一般部16遠(yuǎn)離，前壁14F與后壁14R的間隔緩緩減小。另一方面，增強(qiáng)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(qiáng)部件14的前壁14F與框架部件12的對(duì)置的一對(duì)內(nèi)表面20、22中的一個(gè)內(nèi)表面20接觸，且增強(qiáng)部件14的后壁14R與另一個(gè)內(nèi)表面22接觸。此外，增強(qiáng)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(dòng)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(qiáng)部件14的前壁14F從框架部件12的對(duì)置的一對(duì)內(nèi)表面20、22中的一個(gè)內(nèi)表面20離開，且增強(qiáng)部件14的后壁14R從另一個(gè)內(nèi)表面22離開。

如圖1B、圖1C所示，增強(qiáng)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(xù)形成。因此，在末端部18中的與一般部16接近的部分，增強(qiáng)部件14的前壁14F及后壁14R與框架部件12的對(duì)置的一對(duì)內(nèi)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(cè))，增強(qiáng)部件14的前壁14F及后壁14R被做成從框架部件12的對(duì)置的一對(duì)內(nèi)表面20、22逐漸遠(yuǎn)離的形狀。

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

另外，在末端部18中，增強(qiáng)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(qiáng)部件14的后壁14R向后方凸出地彎曲。如上所述，增強(qiáng)部件14的前壁14F和后壁14R都彎曲，在增強(qiáng)部件14的另一端側(cè)(左側(cè))的端部平滑地連接。換言之，在末端部18中，增強(qiáng)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(qiáng)部件14的前壁14F和后壁14R如圖1B的雙點(diǎn)劃線所示，被設(shè)計(jì)為：在框架部件12沿著增強(qiáng)部件14的前壁14F撓曲的情況下，框架部件12的局部應(yīng)變不超過(guò)構(gòu)成框架部件12的CFRP的斷裂應(yīng)變。

＜作用效果＞

接下來(lái)，說(shuō)明本實(shí)施方式的作用以及效果。

在本實(shí)施方式的車身框架構(gòu)造S1中，在中空的框架部件12內(nèi)部設(shè)有增強(qiáng)部件14。而且，增強(qiáng)部件14包含一般部16、和與一般部16連續(xù)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(duì)置的一對(duì)內(nèi)表面20、22這兩者接觸的形狀。因此，在配置有增強(qiáng)部件14的一般部16的部分增強(qiáng)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(duì)置的一對(duì)內(nèi)表面20、22這兩者逐漸遠(yuǎn)離的形狀。因此，例如在一對(duì)內(nèi)表面20、22對(duì)置的方向(前后方向)的負(fù)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(nèi)表面20接觸增強(qiáng)部件14的末端部18的前壁14F，一邊進(jìn)行彎曲。即，一邊框架部件12與增強(qiáng)部件14的接觸點(diǎn)移動(dòng)，一邊框架部件12進(jìn)行變形。由此，由于在框架部件12變形中始終為觸點(diǎn)接觸，因此不會(huì)成為增強(qiáng)部件14的端點(diǎn)接觸從而抑制應(yīng)力集中，并且抑制一定以上的撓曲，其結(jié)果是，抑制了框架部件12斷裂。

進(jìn)一步，使用圖5A～5C所示的比較例的車身框架構(gòu)造S10來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。在圖5A～5C所示的車身框架構(gòu)造S 10中，增強(qiáng)部件114僅由與框架部件12的對(duì)置的一對(duì)內(nèi)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(qiáng)部件114構(gòu)成的車身框架構(gòu)造S10在增強(qiáng)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(fù)荷的情況下，應(yīng)力在增強(qiáng)部件114的端部集中。而且，由于構(gòu)成框架部件12的CFRP比較容易斷裂，因此如圖5A所示，估計(jì)框架部件12會(huì)在增強(qiáng)部件114的端部裂開。

與之相對(duì)，在本實(shí)施方式的車身框架構(gòu)造S1中，增強(qiáng)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(gòu)造S1的截面形狀在增強(qiáng)部件14的端部不會(huì)急劇變化。因此，即使輸入了將框架部件12彎曲的負(fù)荷的情況下，也能抑制應(yīng)力集中，其結(jié)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(diǎn)接觸，一邊框架部件12與增強(qiáng)部件14的接觸點(diǎn)移動(dòng)，一邊進(jìn)行變形，因此應(yīng)力不會(huì)局部地增大。

[第2實(shí)施方式]

下面，使用圖3A～3C來(lái)說(shuō)明本公開所涉及的第2實(shí)施方式。此外，對(duì)于與上述的第1實(shí)施方式相同的構(gòu)成部分，標(biāo)注同一附圖標(biāo)記并省略其說(shuō)明。

第2實(shí)施方式的車身框架構(gòu)造S2與第1實(shí)施方式的不同僅在于增強(qiáng)部件34的形狀，因此說(shuō)明增強(qiáng)部件34。

第2實(shí)施方式的增強(qiáng)部件34是所謂的帽形。圖3B、圖3C示出框架部件12的與長(zhǎng)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(qiáng)部件34包括與框架部件12的對(duì)置的一對(duì)內(nèi)表面20、22中的一個(gè)內(nèi)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(gè)內(nèi)表面22，延伸設(shè)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(shè)置有上下一對(duì)后壁34R。而且，上下一對(duì)后壁34R與框架部件12的另一個(gè)內(nèi)表面22接觸。

另一方面，在圖3C所示的末端部18中，增強(qiáng)部件34的前壁34F和后壁34R從框架部件12的對(duì)置的一對(duì)內(nèi)表面20、22離開。

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

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

[第3實(shí)施方式]

下面，使用圖4A～4C來(lái)說(shuō)明本公開所涉及的第3實(shí)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(shí)施方式的車身框架構(gòu)造S3。如圖4A所示，在第3實(shí)施方式中，車身框架構(gòu)造S3被應(yīng)用于在車輛前部沿著車寬方向設(shè)置的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件40(以下記作保險(xiǎn)杠RF40)。

保險(xiǎn)杠RF40是沿著車寬方向延伸設(shè)置的框架部件，配置在車輛的前保險(xiǎn)杠(未圖示)的車輛后方。在保險(xiǎn)杠RF40的車輛后方安裝有左右一對(duì)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(shè)置的框架部件即前側(cè)梁(未圖示)連接。而且，前側(cè)梁與車身構(gòu)造中的構(gòu)成車廂的部分連結(jié)。這些碰撞吸能盒42和前側(cè)梁一起能夠視作在車輛前部的車寬方向兩側(cè)沿著車輛前后方向延伸設(shè)置的連結(jié)部件。這些碰撞吸能盒42和前側(cè)梁相當(dāng)于本公開的“連結(jié)部件”。

增強(qiáng)部件14設(shè)置有左右一對(duì)，配置在保險(xiǎn)杠RF40內(nèi)部的車寬方向兩端。各增強(qiáng)部件14將一般部16朝向車寬方向外側(cè)，將末端部18朝向車寬方向內(nèi)側(cè)。末端部18沒(méi)有到達(dá)保險(xiǎn)杠RF40的車寬方向中央，增強(qiáng)部件14的車寬方向的長(zhǎng)度為保險(xiǎn)杠RF40的長(zhǎng)度的大致1/3左右。此外，保險(xiǎn)杠RF40被做成在車寬方向兩端部向車輛后方側(cè)傾斜的形狀。因此，增強(qiáng)部件14的一般部16也按照保險(xiǎn)杠RF40的傾斜的形狀來(lái)形成。另外，增強(qiáng)部件14被配置為包含著保險(xiǎn)杠RF40的兩端。即，保險(xiǎn)杠RF40在兩端利用增強(qiáng)部件14的一般部16抑制截面塌陷。

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

＜作用效果＞

說(shuō)明第3實(shí)施方式的作用和效果。

在第3實(shí)施方式中，在與碰撞體W發(fā)生了微小重疊碰撞的情況下，保險(xiǎn)杠RF40會(huì)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(fā)生碰撞側(cè)的增強(qiáng)部件14處，保險(xiǎn)杠RF40會(huì)沿著增強(qiáng)部件14的后壁14R(車輛后方側(cè)的壁)變形。另一方面，在車寬方向中發(fā)生碰撞側(cè)的相反側(cè)的增強(qiáng)部件14處，保險(xiǎn)杠RF40會(huì)沿著增強(qiáng)部件14的前壁14F變形。這樣，保險(xiǎn)杠RF40沿著設(shè)置為左右一對(duì)的增強(qiáng)部件14的末端部18變形，從而抑制了保險(xiǎn)杠RF40在車寬方向的中途斷裂。

另外，在保險(xiǎn)杠RF40的設(shè)置有增強(qiáng)部件14的部分，抑制了保險(xiǎn)杠RF40的截面塌陷。特別是，由于增強(qiáng)部件14的一般部16配置為包含著保險(xiǎn)杠RF40的框架對(duì)置部40A，因此能夠?qū)⑴鲎藏?fù)荷高效地向碰撞吸能盒42和前側(cè)梁傳遞，能夠使碰撞吸能盒42和前側(cè)梁吸收碰撞能量。

如上所述，在第3實(shí)施方式的車身框架構(gòu)造S3中，能夠抑制保險(xiǎn)杠RF40斷裂，并且將碰撞負(fù)荷高效地向碰撞吸能盒42和前側(cè)梁傳遞。

[上述實(shí)施方式的補(bǔ)充說(shuō)明]

此外，在上述的各實(shí)施方式中，框架部件12的截面形狀為矩形，但實(shí)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(qiáng)部件的材質(zhì)不限于CFRP，例如也可以是玻璃纖維強(qiáng)化樹脂(GFRP)、鋁合金。另外，框架部件與增強(qiáng)部件的材料可以不同。另外，也可以焊接2片板材來(lái)形成中空的框架部件。

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

另外，在第3實(shí)施方式中，說(shuō)明了本公開適用于(前)保險(xiǎn)杠RF40的形態(tài)，但除此以外，也能夠適用于后保險(xiǎn)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(shí)施方式的增強(qiáng)部件14中，在沿著框架部件12的長(zhǎng)邊方向來(lái)理解各橫截面的情況下，包括從一對(duì)內(nèi)表面20、22這兩者同時(shí)遠(yuǎn)離的形狀的末端部18，但實(shí)施方式不限于此。換言之，在第1實(shí)施方式中如圖1B所示，增強(qiáng)部件14的前壁14F開始從框架部件12的一個(gè)內(nèi)表面20離開的部分(點(diǎn)P)、和后壁14R開始從另一個(gè)內(nèi)表面22離開的部分(點(diǎn)Q)在框架部件12的軸向(左右方向)的位置(坐標(biāo))是一致的。但是，實(shí)施方式不限于此，點(diǎn)P在框架部件的軸向的位置、和點(diǎn)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(qiáng)部件在一般部與末端部之間具有被做成與框架部件的對(duì)置的一對(duì)內(nèi)表面中的一個(gè)接觸、并從另一個(gè)離開的形狀的連接部。

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