车辆用车架构造的制作方法
【专利摘要】车架体(1)由第一面部(11)、宽度比第一面部(11)宽的第二面部(12)以及两个侧面部(13)构成闭合断面，各侧面部(13)具有一个或多个折弯部(14)，第一面部(11)和侧面部(13)的外侧部(13a)在车架体(1)的断面上闭合断面内侧所成的角度被设定为近似90度或大于90度的值，并且以折弯部(14)为一个的情况下该折弯部(14)和为多个的情况下最靠近第二面部(12)一侧的折弯部(14)为特定折弯部，该特定折弯部以朝着闭合断面内侧突出的方式折弯。
【专利说明】车辆用车架构造
【技术领域】
[0001]本发明属于与具有构成车身的车架体的车辆用车架构造相关的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]从车辆的侧向碰撞性能的观点出发，要求提高用在车辆的车身上特别是用于中柱的车架体抗弯曲的弯曲强度。为提高抗弯曲的弯曲强度，例如在专利文献I中，由车身外侧的外板、与该外板共同形成闭合断面的车身内侧的内板以及设置在该外板和内板之间的加强部件构成中柱。
[0003]专利文献2中公开了以下
【发明内容】
:使车身外侧的外壁比前壁、后壁厚，并且在前壁、后壁的内侧形成厚度从车宽方向近似中央部位朝着车身外侧逐渐增加的外侧增厚部。
[0004]专利文献3中公开了以下
【发明内容】
:汽车车身部件由呈近似棱柱状且多个棱部被加工成圆角的钢板制成，对该汽车车身部件的所述多个棱部中的至少一个棱部及其附近进行淬火处理。
[0005]专利文献1:日本公开特许公报特开2003-081132号公报
[0006]专利文献2:日本公开特许公报特开2003-205859号公报
[0007]专利文献3:日本公开特许公报特开平10-258768号公报
【发明内容】
[0008]一发明所要解决的技术问题一
[0009]但是，上述专利文献2中的构造以铸造为前提，很难将它应用在对钢板等进行冲压成型来制造面板的制造方法中。而且还存在需要增加厚度，车身重量随着厚度的增加而增大这样的问题。
[0010]在上述专利文献3中的构造下存在:不仅需要冲压工序，还需要淬火工序而导致制造成本增大这样的问题。
[0011]另一方面，在专利文献I的构造下，能够利用冲压成型低成本地制造面板，但是要想使车架体轻量化且提高抗弯曲的弯曲强度，则还存在改善的余地。
[0012]本发明正是为解决上述问题而完成的。其目的在于:提供一种易于利用冲压成型制造、车架体抗外部输入载荷引起的弯曲的弯曲强度大、重量轻且构造简单的车辆用车架构造。
[0013]—用于解决技术问题的技术方案一
[0014]为达成上述目的，在该发明中，以具有构成车身的车架体的车辆用车架构造为对象。所述车架体具有:朝向车身外的第一面部、以与该第一面部相对的方式位于第一面部的车身内侧且宽度比该第一面部宽的第二面部以及侧面部，该侧面部有两个，该两个侧面部中的一个侧面部将第一面部和第二面部的宽度方向上的一侧端部接起来，该两个侧面部中的另一个侧面部将第一面部和第二面部的宽度方向上的另一侧端部接起来，该两个侧面部与所述第一面部和所述第二面部共同构成闭合断面。各所述侧面部在所述车架体的断面上具有在所述第一面部和所述第二面部之间的中间位置处折弯的一个或多个折弯部。将所述第一面部和外侧部在所述车架体的断面上闭合断面内侧所成的角度设定为近似90度或大于90度的值，当在所述侧面部所述折弯部为一个的情况下，所述外侧部是所述侧面部中的以该折弯部为起点靠第一面部一侧的部分，当在所述侧面部所述折弯部为多个的情况下，所述外侧部是所述侧面部中的以最靠近第一面部一侧的折弯部为起点靠第一面部一侧的部分。特定折弯部以朝着闭合断面内侧突出的方式折弯，当在所述车架体的断面上所述折弯部为一个的情况下，该折弯部是所述特定折弯部，当在所述车架体的断面上所述折弯部为多个的情况下，最靠近第二面部一侧的折弯部是所述特定折弯部。
[0015]根据上述结构，当外部输入载荷(让车架体以其长边方向中间部相对于两端部朝着车身内侧突出的方式弯曲的冲击载荷)作用于第一面部的位于车架体长边方向的中间部位时，会在位于该外部输入载荷的作用部分附近的侧面部的靠第一面部一侧的端部及其附近部分产生朝着闭合断面外作用的力，而会让该侧面部的靠第一面部一侧的端部及其附近部分发生局部纵弯曲(buckling)，但是通过让特定折弯部朝着闭合断面内侧突出，就会在该特定折弯部产生方向指向闭合断面内的力来将方向指向所述闭合断面外的力抵消。这样一来，即使较大的外部输入载荷作用于第一面部，位于该外部输入载荷的作用部分附近的侧面部的靠第一面部一侧的端部及其附近部分也难以发生局部纵弯曲。只要第一面部和侧面部的外侧部在闭合断面内侧所成的角度是近似90度或大于90度的值，就能够很容易地利用冲压成型一体地形成第一面部和侧面部，并且与没有折弯部的情况相比，车架体抗弯曲的弯曲强度提高。这里，近似90度的范围是一个包括90度且相对于90度加减冲压成型所带来的正常误差后所确定的范围。
[0016]优选，在所述车辆用车架构造中，当在所述车架体的断面上，将所述第一面部和所述第二面部中的离第一面部最远的部分之间的、与第一面部垂直的方向上的距离设定为Ha，将所述特定折弯部和所述第二面部中的离第一面部最远的部分之间的、与第一面部垂直的方向上的距离设定为ha时，满足0.55 ( ha/Ha ( 0.90。
[0017]也就是说，虽然车架体抗弯曲的弯曲强度会根据折弯部在与第一面部垂直的方向上的位置而变化，但是只要满足0.55 ( ha/Ha ( 0.90，就能够良好地提高车架体抗弯曲的弯曲强度。
[0018]优选，在所述车辆用车架构造中，各所述侧面部的所述折弯部为一个。在所述车架体的断面上，连接所述侧面部的第一面部一侧的端部和第二面部一侧的端部的第一假想直线位于所述闭合断面的外侧。当在所述车架体的断面上，将所述侧面部的位于第一面部一侧的端部和位于第二面部一侧的端部之间的、与所述第一面部垂直的方向上的距离设定为H，将所述折弯部和所述侧面部的位于第二面部一侧的端部之间的、与所述第一面部垂直的方向上的距离设定为h，将所述第一假想直线和通过所述折弯部且与所述第一面部平行的第二假想直线的交点与所述折弯部之间的距离设定为S，将所述第一假想直线和与所述第一面部垂直的方向所成的锐角侧角度设定为Θ时，满足0.5 < 5/(H-h)tan9 <1.0。
[0019]这样一来，第一面部和侧面部的外侧部在闭合断面内侧所成的角度就达到90度以上，并且与没有折弯部的情况相比，能够良好地提高车架体抗弯曲的弯曲强度。
[0020]优选，在所述车辆用车架构造中，在所述第一面部的位于车架体长边方向上的至少一部分上，形成有沿着车架体的长边方向延伸的加强筋。
[0021]有了这样的加强筋以后，第一面部中的外部输入载荷的作用部分便难以变形。伴随于此，位于该外部输入载荷的作用部分附近的侧面部的靠第一面部一侧的端部及其附近部分更加难以发生局部纵弯曲。因此，能够进一步提高车架体抗弯曲的弯曲强度。
[0022]优选在所述车辆用车架构造中，所述车架体构成车身中柱。
[0023]将本发明的车辆用车架构造应用于中柱，能够使中柱的重量轻、结构简单，能够提高车辆的侧向碰撞性能。
[0024]优选，在所述车辆用车架构造中，所述第一面部和所述外侧部在所述车架体的断面上闭合断面内侧所成的角度近似90度。
[0025]这样一来，与没有折弯部的情况相比，能够最大限度地提高车架体抗弯曲的弯曲强度。
[0026]一发明的效果一
[0027]如上所述，根据本发明的车辆用车架构造，易于利用冲压成型进行制造，并且重量轻、结构简单，而且能够提高车架体的抗外部输入载荷引起的弯曲的弯曲强度。因此，能够低成本地提高车身的碰撞性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是剖视图，示出应用了本发明的实施方式所涉及的车辆用车架构造的车架体。
[0029]图2是放大示出车架体主要部分的断面形状的图。
[0030]图3是示出试验车架体A?C的推压行程和推压载荷之间的关系的曲线图。
[0031]图4是示出与M值相对应的闭合断面形状和Fmax质量效率的提高率的图。
[0032]图5是不出M值和Fmax质量效率的提闻率之间的关系的曲线图。
[0033]图6是示出与h/H的值相对应的闭合断面形状和Fmax质量效率的提高率的图。
[0034]图7是示出h/H的值与Fmax质量效率的提高率之间的关系的曲线图。
[0035]图8是示出试验车架体A?C的闭合断面形状和Fmax质量效率的提高率的图。
[0036]图9是示出试验车架体D?E的闭合断面形状和Fmax质量效率的提高率的图。
【具体实施方式】
[0037]下面，参照附图对本发明的实施方式做详细的说明。
[0038]图1示出应用了本发明的实施方式所涉及的车辆用车架构造的车架体I的断面。在本实施方式中，该车架体I构成车辆车身的中柱，沿着与图1的纸面垂直的方向(相当于设置在车身上的状态下的上下方向)延伸。此外，可以将本发明的车辆用车架构造应用到中柱的大致上下方向所有部分上，还可以将本发明的车辆用车架构造应用到中柱的上下方向的一部分(例如从保护乘坐人员特别是其上半身的观点出发，中柱的上侧部分)上。
[0039]所述车架体I具有位于车身外侧的外板2、位于车身内侧的内板3以及设置在外板2和内板3之间的加强件4 (也被称为外加强件)。外板2和内板3构成闭合断面，内板3和加强件4构成闭合断面，外板2和加强件4也构成闭合断面。
[0040]外板2具有本体部2a和凸缘部2b，该凸缘部2b分别与该本体部2a的位于宽度方向的两端部相连接。内板3具有本体部3a和凸缘部3b，该凸缘部3b分别与该本体部3a的位于宽度方向的两端部相连接。加强件4具有本体部4a和凸缘部4b，外板2、内板3以及加强件4分别利用冲压成型形成，冲压成型后将凸缘部2b、3b、4b相互摞起来并进行接合，即可制成车架体I。
[0041]在本实施方式中，将本发明的车辆用车架构造应用于内板3和加强件4。外板2基本上是从美观的观点出发设置的，本体部2a将加强件4的车身外侧覆盖起来。加强件4，优选抗拉强度在980MPa以上且板厚在1.0mm以上2.5mm以下的高钢板并优选利用热冲压成型来形成。
[0042]所述车架体I包括第一面部11、第二面部12以及侧面部13。该第一面部11朝向车身外；该第二面部12以与该第一面部11相对的方式位于第一面部11的车身内侧且宽度比该第一面部11宽；该侧面部13有两个，两个该侧面部13中的一个将第一面部11和第二面部12的位于宽度方向上的一侧端部相互接起来，两个该侧面部13中的另一个将第一面部11和第二面部12的位于宽度方向上的另一侧端部相互接起来，两个该侧面部13与第一面部11、第二面部12共同构成闭合断面。第一面部11和两个侧面部13由加强件4的本体部4a构成，第二面部12由内板3的本体部3a构成。将内板3的凸缘部3b和加强件4的凸缘部4b相互接合以后，第二面部12和侧面部13就被接在一起了。在本实施方式中，在车架体I的断面上，第二面部12 (本体部3a)和两个凸缘部3b位于同一条直线上，第一面部11位于与该直线平行的直线上。
[0043]优选，在第一面部11中位于车架体I长边方向的至少一部分(例如从保护乘坐人员的上半身的观点出发，中柱的上侧部分)上形成沿着车架体I长边方向延伸的加强筋(bead)。这样的加强筋既可以设置在第一面部11的宽度方向上的一个位置处(例如近似中央部位)，也可以设置在第一面部11的宽度方向上的多个位置处。优选加强筋朝着由第一面部11、第二面部12和侧面部13形成的闭合断面(以下，简称为闭合断面)内侧突出，但是加强筋朝着闭合断面外侧突出也是可以的。
[0044]各所述侧面部13在车架体I的断面上具有在第一面部11和第二面部12之间的中间位置处折弯的一个折弯部14(相当于特定折弯部)。该折弯部14以在车架体I的断面上朝着闭合断面内侧突出的方式折弯。侧面部13中以折弯部14为起点靠第一面部11 一侧的部分为外侧部13a，第一面部11和外侧部13a在车架体I的断面上闭合断面内侧所成的角度ct被设定为近似90度或大于90度的值。这里,近似90度的范围是一个包括90度且相对于90度加减冲压成型所带来的正常误差后所确定的范围。如果所述角度α在90度以上，很容易地就能够利用冲压成型使第一面部11和两个侧面部13形成为一体。
[0045]从加强件4的冲压成型的观点出发可以如此，即在车架体I的断面上，第一面部11和侧面部13的外侧部13a的角部由圆弧部构成，而且，侧面部13中以折弯部14为起点靠第二面部12—侧的部分即内侧部13b和凸缘部4b的角部由圆弧部构成。外侧部13a和内侧部13b在车架体I的断面上直线状延伸。
[0046]当外部输入载荷(使车架体I弯曲而导致其长边方向的中间部相对于两端部朝车身内侧突出的冲击载荷)由于车辆侧向碰撞而作用于第一面部11的位于车架体I长边方向的中间部位，车架体I已弯曲时，第一面部11和第二面部12的曲率半径就会不同，伴随于此，就会在第一面部11 一侧(压缩一侧)和第二面部12—侧(拉伸一侧)产生周长差，但是减小该周长差的力会起作用，第一面部11和第二面部12就会由此而要相互靠近。而且，即使第一面部11中外部输入载荷的作用部分由于该外部输入载荷而凹陷，第一面部11和第二面部12也要相互靠近。其结果是，位于所述外部输入载荷的作用部分附近的侧面部13的靠第一面部11 一侧的端部及其附近部分会产生以凸缘部4b为支点让侧面部13朝着闭合断面外侧倒下的力(朝着闭合断面外起作用的力)，而让该侧面部13的靠第一面部11 一侧的端部及其附近部分产生局部纵弯曲(让该侧面部13的靠第一面部11 一侧的端部及其附近部分局部地向闭合断面外侧鼓出来)。如果产生这样的局部纵弯曲，车架体I抗弯曲的弯曲强度就会下降。
[0047]但是，在本实施方式中，在侧面部13设置有朝着闭合断面内侧突出的折弯部14，为抵消所述方向指向闭合断面外的力而在该折弯部14产生方向指向闭合断面内的力。这样一来，即使较大的外部输入载荷作用于第一面部11，位于该外部输入载荷的作用部分附近的侧面部13的靠第一面部11 一侧的端部及其附近部分也难以发生局部纵弯曲。因此，能够确保车架体I的抗外部输入载荷引起的弯曲的弯曲强度，车辆的侧向碰撞性能提高。
[0048]当在第一面部11形成加强筋的情况下外部输入载荷作用于形成有该加强筋的部分时，第一面部11中的外部输入载荷的作用部分难以变形，伴随于此，位于该外部输入载荷的作用部分附近的侧面部13的靠第一面部11 一侧的端部及其附近部分会更加难以发生局部纵弯曲。
[0049]如图2所示，在车架体I的断面上，连接侧面部13的靠第一面部11 一侧的端部Pl和靠第二面部12 —侧的端部P2的第一假想直线LI位于所述闭合断面的外侧。也就是说，折弯部14相对于第一假想直线LI位于闭合断面内侧。第一假想直线LI相当于没有折弯部14的侧面部13。此外，这里，在第一面部11和侧面部13的外侧部13a的角部以及内侧部13b和凸缘部4b的角部由圆弧部构成的情况下，Pl和P2也是处于与无圆弧部时较尖的角部相同的位置，如图3所示。
[0050]优选，当在车架体I的断面上，将侧面部13的靠第一面部11 一侧的端部Pl和靠第二面部12 —侧的端部P2之间的、与第一面部11垂直的方向上的距离设定为H，将折弯部14和侧面部13的靠第二面部12—侧的端部P2之间的、与第一面部11垂直的方向上的距离设定为h，将第一假想直线LI与通过折弯部14且与第一面部11平行的第二假想直线L2的交点P3和折弯部14之间的距离设定为δ，将第一假想直线LI和与第一面部11垂直的方向所成的锐角侧角度(第一假想直线LI与通过Pl且与第一面部11垂直的第三假想直线L3所成的锐角侧角度)设定为Θ时，满足下式(I)
[0051]0.5 ≤ δ/(H — h)tan Θ ≤ 1.0...(I)
[0052]更优选满足下式(2)
[0053]0.8 ≤ δ / (H — h) tan Θ ≤ 1.0...(2)
[0054]因为在车架体I的断面上，所述交点P3与第二假想直线L2和第三假想直线L3的交点P4之间的距离为(H — h) tan Θ，所以δ / (H — h) tan Θ ( = Μ)的值表示折弯部14相对于Ρ3和Ρ4之间的距离而言从Ρ3陷入闭合断面内侧的程度。如果Μ = 0(δ =0)，则表示在侧面部13没有折弯部14。如果Μ>0，则表示在侧面部13存在以朝着闭合断面内侧突出的方式折弯的折弯部14。而且，如果M =1.0，折弯部14则位于交点Ρ4处，此时，所述角度α为90度。因此，如果MS 1.0，所述角度α就在90度以上。因此，至少M值大于O且在1.0以下即可。不过，从与无折弯部14的情况相比良好地提高车架体I的抗弯曲的弯曲强度的观点出发，优选满足式(I)(特别是式(2))(参照图4和图5)。特别是，当M = 1.0时，亦即所述角度α近似90度时，就能够最大限度地提高车架体I抗弯曲的弯曲强度(参照图4和图5)。
[0055]优选，当在车架体I的断面上，将第一面部11和第二面部12中离第一面部11最远的部分之间的、与第一面部11垂直的方向上的距离设定为Ha(在本实施方式中，与H近似相等)，将折弯部14(特定折弯部)和第二面部12中离第一面部11最远的部分之间的、与第一面部11垂直的方向上的距离设定为ha(在本实施方式中，与h近似相等)时，满足下式⑶，
[0056]0.55≤ ha/Ha ≤0.90…(3)
[0057]更优选满足下式(4)
[0058]0.60 ≤ ha/Ha ≤ 0.85…(4)
[0059]也就是说，车架体I抗弯曲的弯曲强度根据折弯部14在与第一面部11垂直的方向上的位置而变化，只要满足式(3)(特别是式(4))，就能够良好地提高车架体I抗弯曲的弯曲强度(参照图6和图7)。此外，以第二面部12的离第一面部11最远的部分为基准来考虑ha和Ha，是由于当外部输入载荷引起车架体I弯曲时会在该部分产生最大拉伸应力，以该部分作基准比较合适之故。
[0060]图3示出对侧面部13设置有折弯部14的试验车架体A和B、和未设置折弯部14的试验车架体C进行弯曲试验的结果。
[0061]试验车架体A，与图4中M = 1.00的试验车架体一样，在侧面部13设置有折弯部14，但在第一面部11没有设置加强筋。试验车架体B，在试验车架体A的基础上，又在第一面部11的宽度方向近似中央部位的整个试验车架体长边方向上都设置有加强筋。该加强筋朝着闭合断面内侧突出。试验车架体C与图4中M = O的试验车架体一样，在侧面部13没有设置折弯部14 (参照图8中试验车架体A~C的闭合断面形状)。这些试验车架体A~C与上述车架体I 一样构成中柱，但是在试验车架体A~C上没有设置外板2 (后述其它试验车架体也一样)。
[0062]针对各所述试验车架体A~C，将沿着第一面部11的宽度方向延伸的圆柱状压头(penetrator)朝着第一面部11的长边方向中间部推压过去，并将此时的分析得到的压头的推压行程和作为外部输入载荷的推压载荷(弯曲载荷)之间的关系的结果示于图3。
[0063]一般认为:推压载荷达到最大时会产生局部纵弯曲，推压载荷不会超过该最大值。也就是说，推压载荷的最大值(Fmax)越大，试验车架体抗弯曲的弯曲强度越高。与在侧面部13没有设置折弯部14的试验车架体C相比，在侧面部13设置有折弯部14的试验车架体A和B，车架体抗弯曲的弯曲强度提高了。而且，在第一面部11设置有加强筋的试验车架体B，车架体抗弯曲的弯曲强度进一步提高。
[0064]接着，针对让δ值(亦即M值)发生了变化的各种试验车架体进行所述弯曲试验，求出了用车架体的质量除推压载荷的最大值Fmax所得到的值(以下，称为Fmax质量效率)的提高率。该Fmax质量效率的提高率是以侧面部13没有折弯部14的情况(δ = O亦即M = O时)为基准的提高率。这里，h/H (在本实施方式中，与ha/Ha近似相等)为0.75，一定不变。Pl和P2的位置以及第一假想直线LI的角度Θ的值也一定不变。有关δ值(M值)的正负，以折弯部14相对于第一假想直线LI位于闭合断面内侧时为+，以折弯部14相对于第一假想直线LI位于闭合断面外侧时为一。也就是说，当δ (M)为负时，折弯部14以朝着闭合断面外侧突出的方式折弯。而且，如果M值超过1，折弯部14就会比第三假想直线L3更靠近闭合断面内侧(所述角度α小于90度)。此外，这里，因为即使让δ的值发生变化，试验车架体的质量也不会有显著的变化，所以Fmax质量效率的提高率与在侧面部13没有折弯部14时Fmax的提高率大致相等。但是从轻量化的观点来看，对Fmax质量效率的提高率还是进行了严格的求算。
[0065]M值和Fmax质量效率的提闻率之间的关系不于图4和图5。图4中也一起不出与M值相对应的闭合断面形状。
[0066]由图5可知，若M值超过O (折弯部14以朝着闭合断面内侧突出的方式折弯)，Fmax质量效率就提高。但是如果M值在0.5以上1.0以下，特别是在0.8以上1.0以下，就能够使Fmax质量效率良好地上升。特别是，如果M= 1.0亦即所述角度α近似90度，Fmax质量效率的提高率最大。
[0067]接下来，对让h/H的值(可以看成是与ha/Ha的值相等)发生了变化的各种试验车架体进行所述弯曲试验，并求出了 Fmax质量效率的提高率。该Fmax质量效率的提高率是以侧面部13没有折弯部14的情况(h/H =1.0的情况)为基准的提高率。这里，M值为
1.00(α =90度)，一定不变。而且，Pl和Ρ2的位置、第一假想直线LI的角度Θ的值也一定不变。此外，图6中h/H = 1.00的试验车架体与图4中M = O的试验车架体(侧面部13没有折弯部14的试验车架体)一样。也可以说该试验车架体的h/H的值为O。图6中h/H = 0.75的试验车架体与图4中M = 1.00的试验车架体一样。
[0068]h/H的值和Fmax质量效率的提闻率之间的关系不于图6和图7。而且，图6中也一起示出与h/H的值相对应的闭合断面形状。
[0069]由图7可知，如果h/H的值超过O且小于1.00，Fmax质量效率就会提高，但是如果h/H的值在0.55以上0.90以下，特别是在0.60以上0.85以下，则能够良好地提高Fmax质量效率。也就是说，通过适当地设定折弯部14在与第一面部11垂直的方向上的位置，就能够良好地抵消产生在侧面部13的靠第一面部11 一侧的端部及其附近且方向指向闭合断面外的力。
[0070]接下来，求出了在最初的弯曲试验中所用的试验车架体A?C的Fmax质量效率的提高率(以侧面部13没有折弯部14的试验车架体C为基准的提高率)。该结果示于图8。将该结果和图3结合起来看，可知在第一面部11设置加强筋的效果。
[0071]在上述实施方式中，在各侧面部13仅设置有一个折弯部14，但是还可以在各侧面部13设置多个折弯部14。在该情况下，各侧面部13的多个折弯部14中最靠近第一面部11 一侧的折弯部14为起点靠第一面部11 一侧的部分为外侧部13a，第一面部11和所述外侧部13a在车架体I的断面上闭合断面内侧所成的角度被设定为近似90度或大于90度，各侧面部13的多个折弯部14中最靠近第二面部12 —侧的折弯部14 (相当于特定折弯部)只要以朝着闭合断面内侧突出的方式折弯即可。剩下的折弯部14既可以朝着闭合断面外侧突出，又可以朝着闭合断面内侧突出。也就是说，朝着闭合断面外侧突出的折弯部14存在于侧面部13的靠第一面部11 一侧的端部和最靠近第二面部12 —侧的折弯部14(特定折弯部)之间，即使除了在侧面部13的靠第一面部11 一侧的端部及其附近产生方向指向闭合断面外的力以外，还在朝着闭合断面外侧突出的折弯部14产生方向指向闭合断面外的力，这些力也都能够被在最靠近第二面部12—侧的折弯部14(特定折弯部)产生的方向指向闭合断面内的力抵消。
[0072]这样在各侧面部13设置多个折弯部14的情况也和折弯部14为一个的情况一样，优选满足式(3)(特别式(4))。在该情况下，ha是最靠近第二面部一侧的折弯部14(特定折弯部)和第二面部12的离第一面部11最远的部分之间的、与第一面部11垂直的方向上的距离。
[0073]这里，对在各侧面部13设置有两个折弯部14的试验车架体D?F做了所述弯曲试验，并求出了试验车架体D和E的Fmax质量效率相对于试验车架体F的提高率。
[0074]试验车架体D中，上侧(第一面部11 一侧)的折弯部14以朝着闭合断面内侧突出的方式折弯，下侧(第二面部12—侧)的折弯部14也以朝着闭合断面内侧突出的方式折弯。试验车架体E中，上侧的折弯部14以朝着闭合断面外侧突出的方式折弯，下侧的折弯部14以朝着闭合断面内侧突出的方式折弯。试验车架体F中，上侧的折弯部14以朝着闭合断面内侧突出的方式折弯，下侧的折弯部14以朝着闭合断面外侧突出的方式折弯。试验车架体D?F的断面形状与折弯部14为一个的情况下所述试验车架体的断面形状相比，仅仅是侧面部13的形状不同而已。
[0075]采用与折弯部14为一个的情况一样的计算方法对试验车架体D?F的各上侧、下侧折弯部14分别求出了 M和h/H的值。此时的第一假想直线LI与折弯部14为一个的情况下的第一假想直线LI相同。其结果和闭合断面形状示于图9 (在闭合断面形状中用黑圈表示折弯部14)。图9中也示出试验车架体D和E的Fmax质量效率的提高率(相对于车架体F的提高率)。
[0076]可知，与像试验车架体F那样下侧折弯部14以朝着闭合断面外侧突出的方式折弯的情况相比，在像试验车架体D和E那样至少下侧的折弯部14朝着闭合断面内侧突出的情况下，Fax质量效率提高。
[0077]本发明并不限于上述实施方式，可以在不脱离权利要求范围主旨的范围内进行其它替代。
[0078]例如，在上述实施方式中，将本发明的车辆用车架构造应用到内板3和加强件4上，但还可以将它应用到外板2和内板3上。在该情况下，只要由外板2的本体部2a构成第一面部11和侧面部13即可，加强件4可有可无。
[0079]本发明的车辆用车架构造，除了可以应用于中柱以外，还可以应用在缓冲杆衬杠加强件、前纵梁(特别是，朝着车辆前方逐渐向上弯曲(kick up部)、地板板在车宽方向两侧沿车身前后方向延伸的门槛(Side sill)、车身顶盖在车宽方向两侧沿车身前后方向延伸的上边梁、设置在上边梁上且沿车宽方向延伸的顶盖横梁、前柱、后纵梁、设置在地板板上且沿车宽方向延伸的地板横梁(floor member)等上。
[0080]上述实施方式只不过是示例而已，不得以此对本发明的保护范围做限定性的解释。本发明的保护范围由权利要求范围定义，属于与权利要求的保护范围等同的任何变形、变更都包括在本发明的范围内。
[0081]一产业实用性一
[0082]本发明对具有构成车身的车架体的车辆用车架构造有用，特别是对车架体构成车身的中柱的情况有用。
[0083]—符号说明一
[0084]I车架体
[0085]2外板
[0086]3内板
[0087]4加强件
[0088]11第一面部
[0089]12第二面部
[0090]13侧面部
[0091]14折弯部
【权利要求】
1.一种具有构成车身的车架体的车辆用车架构造，其特征在于: 所述车架体具有:朝向车身外的第一面部、以与该第一面部相对的方式位于第一面部的车身内侧且宽度比该第一面部宽的第二面部以及侧面部，该侧面部有两个，该两个侧面部中的一个侧面部将第一面部和第二面部的宽度方向上的一侧端部接起来，该两个侧面部中的另一个侧面部将第一面部和第二面部的宽度方向上的另一侧端部接起来，该两个侧面部与所述第一面部和所述第二面部共同构成闭合断面， 各所述侧面部在所述车架体的断面上具有在所述第一面部和所述第二面部之间的中间位置处折弯的一个或多个折弯部， 将所述第一面部和外侧部在所述车架体的断面上闭合断面内侧所成的角度设定为近似90度或大于90度的值，当在所述侧面部所述折弯部为一个的情况下，所述外侧部是所述侧面部中的以该折弯部为起点靠第一面部一侧的部分，当在所述侧面部所述折弯部为多个的情况下，所述外侧部是所述侧面部中的以最靠近第一面部一侧的折弯部为起点靠第一面部一侧的部分， 特定折弯部以朝着闭合断面内侧突出的方式折弯，当在所述车架体的断面上所述折弯部为一个的情况下，该折弯部是所述特定折弯部，当在所述车架体的断面上所述折弯部为多个的情况下，最靠近第二面部一侧的折弯部是所述特定折弯部。
2.根据权利要求1所述的车辆用车架构造，其特征在于: 当所述车架体的断面上将所述第一面部和所述第二面部的离第一面部最远的部分之间的、与第一面部 垂直的方向上的距离设定为Ha，将所述特定折弯部和所述第二面部的离第一面部最远的部分之间的、与第一面部垂直的方向上的距离设定为ha时，满足0.55 ( ha/Ha ≤ 0.90。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用车架构造，其特征在于: 各所述侧面部的所述折弯部为一个， 在所述车架体的断面上，连接所述侧面部的第一面部一侧的端部和第二面部一侧的端部的第一假想直线位于所述闭合断面的外侧， 当在所述车架体的断面上，将所述侧面部的位于第一面部一侧的端部和位于第二面部一侧的端部之间的、与所述第一面部垂直的方向上的距离设定为H，将所述折弯部和所述侧面部的位于第二面部一侧的端部之间的、与所述第一面部垂直的方向上的距离设定为h，将所述第一假想直线和通过所述折弯部且与所述第一面部平行的第二假想直线的交点与所述折弯部之间的距离设定为S，将所述第一假想直线和与所述第一面部垂直的方向所成的锐角侧角度设定为Θ时，满足0.5≤5/(H-h)tan9≤1.0。
4.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的车辆用车架构造，其特征在于: 在所述第一面部的位于车架体长边方向上的至少一部分上，形成有沿着车架体的长边方向延伸的加强筋。
5.根据权利要求1到4中任一项权利要求所述的车辆用车架构造，其特征在于: 所述车架体构成车身中柱。
6.根据权利要求1到5中任一项权利要求所述的车辆用车架构造，其特征在于: 所述第一面部和所述外侧部在所述车架体的断面上闭合断面内侧所成的角度近似90度。
【文档编号】B62D25/04GK104080691SQ201380006759
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年1月16日 优先权日:2012年2月1日
【发明者】本田正德, 河村力, 寺田荣 申请人:马自达汽车株式会社