车身框架构造的制作方法

本公开涉及车身框架构造。

背景技术：

日本特开2008-24019号公报记载了在中空形状的长条保险杠件(中空框架部件)中内装有增强件的构造。

然而，在将所述构造适用于CFRP(碳纤维强化树脂)制的保险杠件、铝合金制的保险杠件的情况下，估计保险杠件会在内装的增强件的端部的部分断裂、屈服。

技术实现要素：

本公开考虑到上述事实，提供一种在中空的框架部件内装有增强件的车身框架构造中，抑制了框架部件断裂、屈服的车身框架构造。

本公开的一个形态是一种车身框架构造，包括：框架部件，其是长条状且被形成为方筒状；增强部件，其设在所述框架部件的内部，并包含：一般部，其被做成与所述框架部件的对置的一对内表面这两者接触的形状；和末端部，其被做成从所述一对内表面这两者逐渐远离的形状。

在本形态的车身框架构造中，在长条状且被形成为方筒状的框架部件的内部设有增强部件。而且，增强部件被构成为包含一般部和末端部。其中的一般部被做成与框架部件的对置的一对内表面这两者接触的形状。因此，在配置有增强部件的一般部的部分框架部件被增强，抑制框架部件的截面塌陷。

另一方面，末端部被做成从框架部件的对置的一对内表面这两者逐渐远离的形状。因此，在所述一对内表面对置的方向的负荷输入至框架部件而框架部件弯曲变形的情况下，一边框架部件的内表面接触增强部件的末端部，一边进行弯曲。由此，抑制了应力集中，并且抑制了一定以上的弯曲，其结果是，抑制了框架部件断裂、屈服。

在上述形态中，也可以是，所述框架部件是安装在一对连结部件的前端且沿着车宽方向延伸设置的保险杠加强件，所述一对连结部件在车辆前部的车宽方向两侧沿着车辆前后方向延伸设置，所述增强部件在所述保险杠加强件的车宽方向两端设有一对，并被配置为：所述一般部和所述末端部中，将所述末端部朝向车宽方向内侧，并且所述一般部包含着所述保险杠加强件中的、所述连结部件的前端对置的部分。

在上述构造中，例如，在发生了车辆的微小重叠碰撞(车辆的正面碰撞中，例如由IIHS规定的与碰撞体在车宽方向的重叠量为25％以下的碰撞)的情况下，抑制保险杠加强件在车宽方向的中途断裂，其结果是，能够高效地吸收碰撞能量，并且高效地将负荷传递至连结部件。

附图说明

基于下图详细说明本公开的示例实施方式，其中：

图1A是示出第1实施方式的车身框架构造的整体构成的立体图。

图1B是图1A的1B-1B线的放大剖视图。

图1C是仅放大示出第1实施方式的车身框架构造的增强部件的立体图。

图2A是在图1B的2A-2A线切断的横向剖视图。

图2B是在图1B的2B-2B线切断的横向剖视图。

图3A是仅放大示出第2实施方式的车身框架构造的增强部件的立体图。

图3B是第2实施方式的车身框架构造的、与图2A对应的剖视图。

图3C是第2实施方式的车身框架构造的、与图2B对应的剖视图。

图4A是示出第3实施方式的车身框架构造的水平剖视图，示出发生微小重叠碰撞之前的状态。

图4B是示出第3实施方式的车身框架构造的水平剖视图，示出发生微小重叠碰撞之后的状态。

图4C示出与图4B相比时间略微前进的状态。

图5A是示出比较例的车身框架构造的图，是与图1B对应的图。

图5B是比较例的车身框架构造的、与图2A对应的横向剖视图。

图5C是比较例的车身框架构造的、与图2B对应的横向剖视图。

具体实施方式

[第1实施方式]

下面，使用图1A～1C和图2A～2B，说明本公开所涉及的第1实施方式。此外，在以下的说明中，为便于说明，以各图所示的箭头“上”为上方，箭头“前”为前方，箭头“右”为右方来进行说明。

图1A示出第1实施方式的车身框架构造S1。如图1A所示，车身框架构造S1包括中空的框架部件12、以及设在框架部件12内部的增强部件14。框架部件12和增强部件14的材质都是碳纤维强化树脂(以下记作CFRP)。

框架部件12是截面形状为矩形的长条状的部件，在内部具有空间。在框架部件12内部的、框架部件12的一端部(右侧的端部)设有增强部件14。

图1C放大示出增强部件14。增强部件14包括：俯视(从上方观察)为大致长方形的一般部16；以及与一般部16连续形成并且被做成尖端较细的形状的末端部18。换言之，如图1B所示，增强部件14包括：一般部16，其俯视下是沿着框架部件12的对置的一对内表面20、22的形状；和末端部18，其是从框架部件12的对置的一对内表面20、22逐渐远离的形状。

增强部件14由前壁14F、上壁14U、后壁14R和下壁14L构成，与左右方向(框架部件12的长边方向)正交的截面形状为矩形。而且，增强部件14的末端部18的截面形状随着从一般部16远离，前壁14F与后壁14R的间隔缓缓减小。另一方面，增强部件14的上壁14U与下壁14L的间隔为大致一定。

图2A示出一般部16的截面。如图2A所示，在一般部16中，增强部件14的前壁14F与框架部件12的对置的一对内表面20、22中的一个内表面20接触，且增强部件14的后壁14R与另一个内表面22接触。此外，增强部件14在一般部16与框架部件12接合。作为接合方法，使用振动焊接。

另一方面，图2B示出末端部18的截面。如图2B所示，在末端部18中，增强部件14的前壁14F从框架部件12的对置的一对内表面20、22中的一个内表面20离开，且增强部件14的后壁14R从另一个内表面22离开。

如图1B、图1C所示，增强部件14的前壁14F和后壁14R在一般部16与末端部18的边界处平滑地连续形成。因此，在末端部18中的与一般部16接近的部分，增强部件14的前壁14F及后壁14R与框架部件12的对置的一对内表面20、22接近。而且，在末端部18中，随着朝向从一般部16离开的方向(随着朝向左侧)，增强部件14的前壁14F及后壁14R被做成从框架部件12的对置的一对内表面20、22逐渐远离的形状。

此外，如图2A、图2B所示，增强部件14的上壁14U和下壁14L都从增强部件14的内表面离开一定间隔而设置。由此，增强部件14的上壁14U和下壁14L配置在框架部件12的内部空间的上下方向中间部。

另外，在末端部18中，增强部件14的前壁14F向前方凸出地弯曲。另外，在末端部18中，增强部件14的后壁14R向后方凸出地弯曲。如上所述，增强部件14的前壁14F和后壁14R都弯曲，在增强部件14的另一端侧(左侧)的端部平滑地连接。换言之，在末端部18中，增强部件14的前壁14F和后壁14R向右方凸出地弯曲。

在末端部18中弯曲的增强部件14的前壁14F和后壁14R如图1B的双点划线所示，被设计为：在框架部件12沿着增强部件14的前壁14F挠曲的情况下，框架部件12的局部应变不超过构成框架部件12的CFRP的断裂应变。

＜作用效果＞

接下来，说明本实施方式的作用以及效果。

在本实施方式的车身框架构造S1中，在中空的框架部件12内部设有增强部件14。而且，增强部件14包含一般部16、和与一般部16连续形成的末端部18。其中的一般部16被做成与框架部件12的对置的一对内表面20、22这两者接触的形状。因此，在配置有增强部件14的一般部16的部分增强框架部件12，抑制框架部件12的截面塌陷。

另一方面，末端部18被做成从框架部件12的对置的一对内表面20、22这两者逐渐远离的形状。因此，例如在一对内表面20、22对置的方向(前后方向)的负荷输入至框架部件12而框架部件12弯曲变形的情况下，如图1B所示，一边框架部件12的内表面20接触增强部件14的末端部18的前壁14F，一边进行弯曲。即，一边框架部件12与增强部件14的接触点移动，一边框架部件12进行变形。由此，由于在框架部件12变形中始终为触点接触，因此不会成为增强部件14的端点接触从而抑制应力集中，并且抑制一定以上的挠曲，其结果是，抑制了框架部件12断裂。

进一步，使用图5A～5C所示的比较例的车身框架构造S10来进行说明。在图5A～5C所示的车身框架构造S 10中，增强部件114仅由与框架部件12的对置的一对内表面20、22这两者接触的一般部形成，不包括末端部。因此，如图5B、图5C所示，由框架部件12和增强部件114构成的车身框架构造S10在增强部件114的端部附近，截面形状急剧变化。因此，在输入了将框架部件12弯曲的负荷的情况下，应力在增强部件114的端部集中。而且，由于构成框架部件12的CFRP比较容易断裂，因此如图5A所示，估计框架部件12会在增强部件114的端部裂开。

与之相对，在本实施方式的车身框架构造S1中，增强部件14不仅包括一般部16还包括末端部18。因此，如图2A、图2B所示，车身框架构造S1的截面形状在增强部件14的端部不会急剧变化。因此，即使输入了将框架部件12弯曲的负荷的情况下，也能抑制应力集中，其结果是，抑制框架部件12断裂。即，由于在框架部件12变形中始终为触点接触，一边框架部件12与增强部件14的接触点移动，一边进行变形，因此应力不会局部地增大。

[第2实施方式]

下面，使用图3A～3C来说明本公开所涉及的第2实施方式。此外，对于与上述的第1实施方式相同的构成部分，标注同一附图标记并省略其说明。

第2实施方式的车身框架构造S2与第1实施方式的不同仅在于增强部件34的形状，因此说明增强部件34。

第2实施方式的增强部件34是所谓的帽形。图3B、图3C示出框架部件12的与长边方向(左右方向)正交的截面。在其中图3B所示的一般部16中，增强部件34包括与框架部件12的对置的一对内表面20、22中的一个内表面20的上下方向中间部接触的前壁34F。而且，从前壁34F的上下的端部朝向框架部件12的另一个内表面22，延伸设置有上壁34U和下壁34L。并且，从上壁34U和下壁34L的后端分别朝向上方和下方延伸设置有上下一对后壁34R。而且，上下一对后壁34R与框架部件12的另一个内表面22接触。

另一方面，在图3C所示的末端部18中，增强部件34的前壁34F和后壁34R从框架部件12的对置的一对内表面20、22离开。

如上所述，第2实施方式的增强部件34与第1实施方式的增强部件14的最大不同在于框架部件12的与长边方向正交的截面形状。另一方面，俯视的形状与第1实施方式的增强部件14大致相同。

在这样构成的第2实施方式中，也能同样起到第1实施方式所说明的作用和效果。而且，在第2实施方式中，由于增强部件34为帽形，因此容易成型，能够抑制车身框架构造S2的制造成本。

[第3实施方式]

下面，使用图4A～4C来说明本公开所涉及的第3实施方式。此外，图4A～4C所示的箭头“前”示出车辆前方，箭头“右”示出车辆右方。

图4A示出第3实施方式的车身框架构造S3。如图4A所示，在第3实施方式中，车身框架构造S3被应用于在车辆前部沿着车宽方向设置的保险杠加强件40(以下记作保险杠RF40)。

保险杠RF40是沿着车宽方向延伸设置的框架部件，配置在车辆的前保险杠(未图示)的车辆后方。在保险杠RF40的车辆后方安装有左右一对的碰撞吸能盒42。碰撞吸能盒42使轴轴向车辆大致前后方向地配置，碰撞吸能盒42的后部与在车辆大致前后方向延伸设置的框架部件即前侧梁(未图示)连接。而且，前侧梁与车身构造中的构成车厢的部分连结。这些碰撞吸能盒42和前侧梁一起能够视作在车辆前部的车宽方向两侧沿着车辆前后方向延伸设置的连结部件。这些碰撞吸能盒42和前侧梁相当于本公开的“连结部件”。

增强部件14设置有左右一对，配置在保险杠RF40内部的车宽方向两端。各增强部件14将一般部16朝向车宽方向外侧，将末端部18朝向车宽方向内侧。末端部18没有到达保险杠RF40的车宽方向中央，增强部件14的车宽方向的长度为保险杠RF40的长度的大致1/3左右。此外，保险杠RF40被做成在车宽方向两端部向车辆后方侧倾斜的形状。因此，增强部件14的一般部16也按照保险杠RF40的倾斜的形状来形成。另外，增强部件14被配置为包含着保险杠RF40的两端。即，保险杠RF40在两端利用增强部件14的一般部16抑制截面塌陷。

另外，在保险杠RF40中的、碰撞吸能盒42的前端对置的部分(框架对置部40A)配置有增强部件14的一般部16。即，增强部件14的一般部16被配置在包含着保险杠RF40的框架对置部40A的位置。

＜作用效果＞

说明第3实施方式的作用和效果。

在第3实施方式中，在与碰撞体W发生了微小重叠碰撞的情况下，保险杠RF40会如图4B、图4C所示那样变形。如图4A和4C所示，在车宽方向中发生碰撞侧的增强部件14处，保险杠RF40会沿着增强部件14的后壁14R(车辆后方侧的壁)变形。另一方面，在车宽方向中发生碰撞侧的相反侧的增强部件14处，保险杠RF40会沿着增强部件14的前壁14F变形。这样，保险杠RF40沿着设置为左右一对的增强部件14的末端部18变形，从而抑制了保险杠RF40在车宽方向的中途断裂。

另外，在保险杠RF40的设置有增强部件14的部分，抑制了保险杠RF40的截面塌陷。特别是，由于增强部件14的一般部16配置为包含着保险杠RF40的框架对置部40A，因此能够将碰撞负荷高效地向碰撞吸能盒42和前侧梁传递，能够使碰撞吸能盒42和前侧梁吸收碰撞能量。

如上所述，在第3实施方式的车身框架构造S3中，能够抑制保险杠RF40断裂，并且将碰撞负荷高效地向碰撞吸能盒42和前侧梁传递。

[上述实施方式的补充说明]

此外，在上述的各实施方式中，框架部件12的截面形状为矩形，但实施方式不限于此，例如框架部件的截面形状也可以是大致6边形。另外，框架部件、增强部件的材质不限于CFRP，例如也可以是玻璃纤维强化树脂(GFRP)、铝合金。另外，框架部件与增强部件的材料可以不同。另外，也可以焊接2片板材来形成中空的框架部件。

另外，在上述的各实施方式中，增强部件14是利用振动焊接与框架部件12接合的，但实施方式不限于此。例如，也可以利用粘接剂来接合。另外，增强部件也可以利用焊接、铆钉与框架部件接合。

另外，在第3实施方式中，说明了本公开适用于(前)保险杠RF40的形态，但除此以外，也能够适用于后保险杠RF、前柱、中柱、后柱、门槛(下纵梁)、车顶纵梁等各种车身框架部件。

另外，在第1实施方式的增强部件14中，在沿着框架部件12的长边方向来理解各横截面的情况下，包括从一对内表面20、22这两者同时远离的形状的末端部18，但实施方式不限于此。换言之，在第1实施方式中如图1B所示，增强部件14的前壁14F开始从框架部件12的一个内表面20离开的部分(点P)、和后壁14R开始从另一个内表面22离开的部分(点Q)在框架部件12的轴向(左右方向)的位置(坐标)是一致的。但是，实施方式不限于此，点P在框架部件的轴向的位置、和点Q在框架部件的轴向的位置也可以不一致。在该情况下，增强部件在一般部与末端部之间具有被做成与框架部件的对置的一对内表面中的一个接触、并从另一个离开的形状的连接部。

另外，在上述实施方式中，说明了截面矩形或者截面帽形的增强部件，但实施方式不限于此。只要包含与框架部件12的对置的一对内表面20、22接触的一般部，并且具有从一对内表面20、22逐渐远离的末端部即可，可以采用各种形状。另外，所述各实施方式的增强部件14、34在一般部16的一侧(左侧)包括末端部18，但实施方式不限于此，也可以在一般部的两侧(左右两侧)包括一对末端部。