JP2004182189A

JP2004182189A - 車体フレーム

Info

Publication number: JP2004182189A
Application number: JP2002354647A
Authority: JP
Inventors: Tatsuro Kasuga; 辰郎春日
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2004-07-02
Also published as: US20040119321A1; EP1426271B1; EP1426271A1; DE60300880D1; DE60300880T2

Abstract

【課題】車体前後に延びるサイドフレーム等の中空状フレーム部材を鋳造製品とした場合に、鋳造製品の品質管理コストを増大させることなく、衝突エネルギーを安定して吸収させること。
【解決手段】車体フレームは、車体前後に延びるサイドフレーム等の鋳造製中空状フレーム部材４０を設けたものである。鋳造製中空状フレーム部材の内部を長手方向に一定間隔ｐ１１で区切るように、中空状フレーム部材の内周面４１に複数のリブ５３・・・を一定間隔ｐ１１で設けた。中空状フレーム部材は一端４２側から順次、一定間隔で座屈変形することによって、衝突エネルギーを安定して十分に吸収することができる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車体フレームの改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両において、車体前後に延びるサイドフレーム等の中空状フレーム部材を設けた車体フレームが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−５５６４号公報（第２−３頁、図１−図２）
【０００４】
特許文献１によれば、従来の車体フレームは、フロントサイドフレームのように車体前後に延びるサイドフレームを、アルミニウム押出し材からなる中空状フレーム部材で構成し、この中空状フレーム部材の中に縦リブ及び横リブを一体に形成し、これら中空状フレーム部材や縦リブ及び横リブの肉厚を車両の前後方向端部から車室側に向かって順次増大させたというものである。
車両が衝突することで、中空状フレーム部材の先端に衝突エネルギーが作用したときに、中空状フレーム部材は先端側から座屈変形する（蛇腹状に潰れる）ことで、衝突エネルギーを吸収することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、サイドフレームの形状は、車体フレーム全体の剛性等を考慮する必要があるので、比較的複雑な形状であることが多い。しかしながら、上記従来の車体フレームにおけるサイドフレームは、押出し材からなる中空状フレーム部材である。押出し材によって複雑な形状のサイドフレームを製造することは困難である。
【０００６】
そこで、板材をプレス成形した後に溶接することによって、複雑な形状の中空状フレーム部材を製造し、この中空状フレーム部材にてサイドフレームを構成することが考えられる。しかし、これでは製造工数が嵩むので、製造コストの増大に繋がる。
【０００７】
一方、中空状フレーム部材からなるサイドフレームを、鋳造によって製造することも考えられる。鋳造品であるから、一定数量以上を製造するのであれば、量産効果によって、製造コストを低減させることができる。
しかし、鋳造品を製造するには、鋳型内での溶湯の流れ具合等によって品質が不均一にならないように、十分に管理する必要がある。しかも、製品毎に品質が不均一にならないような配慮も必要である。このため、品質管理コストがかかるので、改良の余地がある。
【０００８】
そこで本発明の目的は、車体前後に延びるサイドフレーム等の中空状フレーム部材を鋳造製品とした場合に、鋳造製品の品質管理コストを増大させることなく、衝突エネルギーを安定して吸収させることができる技術を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、車体フレームに、車体前後に延びるサイドフレーム等の鋳造製中空状フレーム部材を設け、この鋳造製中空状フレーム部材の内部を長手方向に一定間隔で区切るように、中空状フレーム部材の内周面に複数のリブを一定間隔で設けた車体フレームである。
【００１０】
車体前後に延びるサイドフレーム等の鋳造製中空状フレーム部材の内部を、長手方向に一定間隔で区切るように、中空状フレーム部材の内周面に複数のリブを一定間隔で設けたことにより、鋳造製中空状フレーム部材には、長手方向に一定間隔で座屈強さが大きい部分、いわゆる、節の部分を設けることができる。当然のことながら、節の部分の座屈強さは、他の部分に比べて大きい。例え、鋳造製中空状フレーム部材の品質が多少不均一（物性が多少不均一）な場合であっても、中空状フレーム部材の一端側から衝突エネルギーが作用したときに、中空状フレーム部材のうち、節の無い部分で確実に座屈変形することになる。このため、中空状フレーム部材は一端側から順次、一定間隔で座屈変形することによって、衝突エネルギーを安定して十分に吸収することができる。
従って、鋳造製中空状フレーム部材の品質管理コストを増大させることなく、鋳造製中空状フレーム部材で衝突エネルギーを安定して十分に吸収させることができる。
【００１１】
請求項２は、鋳造製中空状フレーム部材が、複数のリブを設けた部分の肉厚を他の部分の肉厚よりも大きく設定したことを特徴とする。
鋳造製中空状フレーム部材のうち、複数のリブを設けた部分の肉厚を他の部分の肉厚よりも大きく設定することによって、リブを設けた部分（座屈強さが大きい部分）、いわゆる、節の部分の座屈強さをより大きくすることができる。従って、鋳造製中空状フレーム部材のうち、節の無い部分で衝突エネルギーをより安定して吸収させることができる。
【００１２】
請求項３は、鋳造製中空状フレーム部材において、衝突エネルギーが作用する一端側から他端側にかけて、肉厚を徐々に大きく設定したことを特徴とする。
鋳造製中空状フレーム部材の肉厚を、衝突エネルギーが作用する一端側から他端側にかけて徐々に大きく設定することで、一端側から他端側にかけて、座屈強さを徐々に大きくすることができる。従って、中空状フレーム部材は一端側から他端側へ、より一層確実に順次、座屈変形することによって、衝突エネルギーをより一層安定して十分に吸収することができる。
【００１３】
請求項４は、鋳造製中空状フレーム部材において、衝突エネルギーが作用する一端側から他端側にかけて、断面の寸法を徐々に大きく設定したことを特徴とする。
鋳造製中空状フレーム部材の断面の寸法を、衝突エネルギーが作用する一端側から他端側にかけて徐々に大きく設定することで、一端側から他端側にかけて、座屈強さを徐々に大きくすることができる。従って、中空状フレーム部材は一端側から他端側へ、より一層確実に順次、座屈変形することによって、衝突エネルギーを安定してより一層安定して十分に吸収することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従う。また、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１５】
図１は本発明に係る車両の透視図である。自動車等の車両１０における車体フレーム２０は、車体前部から後方へ延びる左右のフロントサイドフレーム２１Ｌ，２１Ｒと、これらのフロントサイドフレーム２１Ｌ，２１Ｒの後端に接合した左右のサイドアウトリガー２２Ｌ，２２Ｒと、これらのサイドアウトリガー２２Ｌ，２２Ｒの後部に接合し後方へ延びる左右のサイドシル２３Ｌ，２３Ｒと、これらのサイドシル２３Ｌ，２３Ｒの後端に左右の連結部材２４Ｌ，２４Ｒを介して接合し後方へ延びる左右のリヤサイドフレーム２５Ｌ，２５Ｒと、左右のフロントサイドフレーム２１Ｌ，２１Ｒの後端間に掛け渡したフロントクロスメンバ２６と、左右のリヤサイドフレーム２５Ｌ，２５Ｒの後端間に掛け渡したリヤクロスメンバ２７と、左右のフロアフレーム２８Ｌ、２８Ｒと、を主要構成とする。
３１はフロントバンパ、３２はリヤバンパである。
【００１６】
左右のフロントサイドフレーム２１Ｌ，２１Ｒ並びに左右のリヤサイドフレーム２５Ｌ，２５Ｒのことを総称して、車体フレーム２０に設けられた車体前後に延びるサイドフレーム４０と言う。以下、サイドフレーム４０の詳細について説明する。
【００１７】
図２（ａ），（ｂ）は本発明に係るサイドフレーム（中空状フレーム部材）の構成図であり、（ａ）は未完成状態のサイドフレーム４０の斜視構成を示し、（ｂ）は完成状態のサイドフレーム４０の斜視構成を示す。
【００１８】
サイドフレーム４０は、アルミニウム合金鋳物や鋳鋼等の鋳造製品からなる中空状フレーム部材である。以下、サイドフレーム４０のことを、説明に応じて適宜「中空状フレーム部材４０」と言うことにする。
【００１９】
詳しくは、中空状フレーム部材４０は、（ａ）に示すように略コ字状断面体（角溝構成体）からなる第１フレーム半体５１と、略平板状の第２フレーム半体５２との、組合わせ構造体である。
第１フレーム半体５１の寸法としては幅ｂ１１、高さｂ１３である。第２フレーム半体５２の幅はｂ１１である。第１フレーム半体５１の板厚、及び第２フレーム半体５２の板厚はｔ１１である。
【００２０】
第１フレーム半体５１は、長手方向に延びる内部の溝５１ａに、複数のリブ５３・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）を長手方向に一定間隔ｐ１１で一体に形成したものである。これらのリブ５３・・・は、第１フレーム半体５１の内部を長手方向に一定間隔で区切るように配列した平板である。このようなリブ５３・・・によって、第１フレーム半体５１の溝５１ａを長手方向に全面的に閉鎖するように、コ字状断面の開口縁５１ｂ、５１ｂまで延びる。リブ５３・・・の板厚はｔ１２であって、例えば第１フレーム半体５１の板厚ｔ１１と同一である。
【００２１】
第１フレーム半体５１の開口縁５１ｂ、５１ｂに第２フレーム半体５２を重ねて溶接等によって接合することで、（ｂ）に示すように中空状フレーム部材４０を構成することができる。このような中空状フレーム部材４０は、正方形断面状又は矩形断面状（以下、両方を包含して「矩形断面状」と言う。）の細長い閉断面体である。この閉断面体の寸法としては、一辺の長さがｂ１１であり、一辺に直角な他辺の長さがｂ１２である。他辺の長さｂ１２は、第１フレーム半体５１の高さｂ１３と第２フレーム半体５２の板厚ｔ１１との総和である。
【００２２】
鋳造製中空状フレーム部材４０の内部を長手方向に一定間隔ｐ１１で区切るように、中空状フレーム部材４０の内周面４１に複数のリブ５３・・・を一定間隔ｐ１１で設けることができる。このような鋳造製中空状フレーム部材４０において、リブ５３・・・で区切られた各ブロックのことを、一端４２（先端４２）から他端側（図右側の車室側）へ向かって、順に第１ブロック４３、第２ブロック４４、第３ブロック４５、第４ブロック４６、・・・と言うことにする。
なお、リブ５３・・・の端面に重ねられた第２フレーム半体５２を、さらにスポット溶接等で接合してもよい。
【００２３】
次に、上記中空状フレーム部材４０に設けた複数のリブ５３・・・の間隔ｐ１１の大きさについて説明する。
【００２４】
自動車が正面衝突又は後面衝突したときに、車体前後に延びる左右のサイドフレーム、すなわちフロントサイドフレームやリヤサイドフレームが塑性変形することで、衝突エネルギーを吸収する特性の研究に関しては、例えば、次の論文１及び論文２が知られている。
【００２５】
［論文１］・・・山屋雅敏、外１名、「薄板箱形部材の塑性変形によるエネルギー吸収」、三菱重工技報、三菱重工株式会社、１９７１年１月、第８巻第１号、ｐ．１２４−１３０
［論文２］・・・綾紀元、外１名、「車体のエネルギ吸収特性（第１報）」、自動車技術会論文集、自動車技術会、１９７４年第７号、ｐ．６０−６６
【００２６】
図３（ａ），（ｂ）は薄板箱形部材の塑性変形によるエネルギー吸収を説明する説明図であり、上記「論文１」の図１〜図３及び図５を組合わせて再掲したものである。
（ａ）は静荷重圧縮試験をする供試品を示す。供試品は、ハット状部材の開口を平板で塞ぐことで、断面が一様な長さ３００ｍｍの矩形状閉断面体とした鋼材製品である。なお、供試品の断面の各寸法は、幅４０ｍｍ、高さ８０ｍｍ、ハット状部材の全高さ１１０ｍｍ、ハット状部材並びに平板の板厚１．２ｍｍである。すなわち、幅幅４０ｍｍで高さ８０ｍｍの矩形状閉断面体である。
この供試品の長手方向に圧縮荷重Ｆｒを掛けて静荷重圧縮試験をした結果を（ｂ）に示す。
【００２７】
（ｂ）は（ａ）の供試品による静荷重試験結果を示すグラフであり、縦軸を圧縮荷重とし横軸を供試品の変形量として表した。
（ｂ）によれば、長さ３００ｍｍの供試品を圧縮したときに、変形量が１５０ｍｍ前後になるまでは圧縮荷重は概ね安定しており、それを超えると圧縮荷重は不安定になり、さらに変形量が２００ｍｍ前後を超えると圧縮荷重は急激に上昇することが判る。
【００２８】
このように、変形量が全長の１／２程度になるまで座屈変形すると、変形させるための圧縮荷重が急上昇するので、その後は変形し難くなる。このことは、供試品を長手方向で部分的に考えた場合にも同様である。一般に、供試品が長手方向に座屈変形する場合、供試品は長手方向にほぼ一定ピッチ毎に、波形状（蛇腹状）に座屈変形することが知られている。この一定ピッチのことを「座屈モードのピッチｐ」と言うことにする。供試品には長手方向で、座屈モードのピッチｐ毎に変形の節が有ると、考えることができる。
上記試験結果によれば、座屈モードのピッチｐ毎に考えたときにも、この座屈モードのピッチｐの１／２程度まで変形すると、その後は変形し難くなることになる。
【００２９】
ところで、座屈モードのピッチｐは、供試品の断面の大きさに応じて変化することが知られている。このことについて、次の図４及び図５に基づき説明する。
【００３０】
図４（ａ），（ｂ）は車体のエネルギー吸収特性を説明する説明図（その１）であり、上記「論文２」の図１１を再掲したものである。
（ａ）は静荷重圧縮試験をする供試品を示す。供試品は、一辺の長さｂで板厚１．６ｍｍの、断面が一様な正方形状断面体である。この供試品の一辺の長さｂを変化させ、長手方向に圧縮荷重を掛けて静荷重圧縮試験をしたときの、座屈モードのピッチｐの変化を（ｂ）に示す。
【００３１】
（ｂ）は（ａ）の供試品による静荷重試験結果を示すグラフであり、横軸を供試品の一辺の長さｂとし、縦軸を座屈モードのピッチｐの変化として表した。
（ｂ）によれば、供試品の一辺の長さｂの変化に対する座屈モードのピッチｐの変化が、ｐ＝ｂの比例関係にあることが判る。
【００３２】
図５（ａ）〜（ｃ）は車体のエネルギー吸収特性を説明する説明図（その２）であり、上記「論文２」の図１３を再掲したものである。
（ａ）は静荷重圧縮試験をする供試品を示し、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面構成を示す。供試品は一辺の長さをｂ１とし、この一辺に直角な他辺の長さをｂ２とした、板厚１．６ｍｍの断面が一様な矩形状断面体である。この供試品の一辺の長さｂ１と他辺の長さｂ２との和を１５０ｍｍ（一定）にし、一辺の長さｂ１に対する他辺の長さｂ２の割合を変化させ、長手方向に圧縮荷重を掛けて静荷重圧縮試験をしたときの、座屈モードのピッチｐの変化を（ｃ）に示す。
【００３３】
（ｃ）は（ａ）の供試品による静荷重試験結果を示すグラフであり、横軸を供試品の一辺の長さｂ１に対する他辺の長さｂ２の割合とし、縦軸を座屈モードのピッチｐの変化として表した。
【００３４】
（ｃ）によれば、ｂ１とｂ２の和（ｂ１＋ｂ２）が一定であれば、ｂ１に対するｂ２の割合が変化しても、座屈モードのピッチｐは一定であるあることが判る。すなわち、矩形断面の周長と正方形断面の周長とが等しければ、発生荷重は等しいと言える。
このように、矩形断面体においては、短辺の長さと長辺の長さとの平均値で座屈モードのピッチｐが決まる。従って矩形断面体は、これと周長の等しい正方形断面体と考えればよい。
【００３５】
以上の説明から明らかなように、このような座屈モードのピッチｐに対して、上記図２に示す複数のリブ５３・・・の間隔ｐ１１の大きさを、同一又はほぼ同一に設定することが、より好ましい。その理由は次の通りである。
【００３６】
上記図３〜図５の説明に基づいて、上記図２（ｂ）に示す中空状フレーム部材４０を考える。ここで、中空状フレーム部材４０にリブ５３・・・が無い場合を考えてみる。中空状フレーム部材４０が長手方向に座屈変形する場合、中空状フレーム部材４０は長手方向で座屈モードのピッチｐ毎に、蛇腹状に変形することになり、座屈モードのピッチｐ毎に「変形の節」が有ると考えられる。これらの「変形の節」の間で確実に座屈変形させるようにできれば、衝突エネルギーを安定して吸収できることに繋がる。
【００３７】
そこで、中空状フレーム部材４０の内部を長手方向に一定間隔ｐ１１で区切るように、中空状フレーム部材４０の内周面４１に複数のリブ５３・・・を一定間隔ｐ１１で設けることにした。さらには、リブ５３・・・の間隔ｐ１１を、上記座屈モードのピッチｐと同一又はほぼ同一に設定した。
中空状フレーム部材４０のうち、リブ５３・・・を設けた部分は、リブ５３・・・によって補強されるので、座屈強さが大きい部分、いわゆる、節の部分であると言うことができる。
【００３８】
なお、「座屈強さ」とは、中空状フレーム部材４０の先端に衝突エネルギーが作用したときに、中空状フレーム部材４０の長手方向に作用した圧縮荷重に対する圧縮強さ（圧縮強度）のことであり、座屈強度とも言う。
「座屈変形」とは、上記圧縮荷重によって中空状フレーム部材４０が塑性変形して潰れる（圧壊）ことを言う。
【００３９】
次に、上記構成の中空状フレーム部材４０の作用について図６に基づき説明する。
図６（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る中空状フレーム部材の作用図であり、車両が障害物Ｓｈに衝突した場合を例に説明する。
【００４０】
（ａ）は、障害物Ｓｈに車両が衝突することで、本発明の中空状フレーム部材４０の一端４２に衝突エネルギーが作用し始める時点を示す。以下、（ｂ）以降については障害物Ｓｈを省略して表す。
（ｂ）は、衝突エネルギーによって、中空状フレーム部材４０における一端４２側の第１ブロック４３が蛇腹状に塑性変形したことを示す。
（ｃ）は、衝突エネルギーによって、更に中空状フレーム部材４０の第２ブロック４４が蛇腹状に塑性変形したことを示す。
（ｄ）は、衝突エネルギーによって、更に中空状フレーム部材４０の第３ブロック４５が蛇腹状に塑性変形したことを示す。
【００４１】
このように、中空状フレーム部材４０は一端４２側から順次、一定間隔で座屈変形することによって、衝突エネルギーを安定して十分に吸収することができる。
【００４２】
以上の説明から明らかなように、図２に示す如く、車体前後に延びるサイドフレーム等の鋳造製中空状フレーム部材４０を設け、この鋳造製中空状フレーム部材４０の内部を長手方向に一定間隔ｐ１１で区切るように、中空状フレーム部材４０の内周面４１に複数のリブ５３・・・を一定間隔ｐ１１で設けたことを特徴とする。
【００４３】
このようにすることで、鋳造製中空状フレーム部材４０には、長手方向に一定間隔ｐ１１で座屈強さが大きい部分、いわゆる、節の部分を設けることができる。当然のことながら、節の部分の座屈強さは、他の部分に比べて大きい。例え、鋳造製中空状フレーム部材４０の品質が多少不均一（物性が多少不均一）な場合であっても、中空状フレーム部材４０の一端４２側から衝突エネルギーが作用したときに、中空状フレーム部材４０のうち、節の無い部分で確実に座屈変形することになる。このため、中空状フレーム部材４０は一端４２側から順次、一定間隔で座屈変形することによって、衝突エネルギーを安定して十分に吸収することができる。
【００４４】
従って、鋳造製中空状フレーム部材４０の品質管理コストを増大させることなく、鋳造製中空状フレーム部材４０で衝突エネルギーを安定して十分に吸収させることができる。しかも、鋳造品であるから、複雑な形状の中空状フレーム部材４０を容易に製造することができるとともに、一定数量以上を製造することにより、量産効果によって製造コストを低減させることができる。
なお、比較的簡単な形状である第２フレーム半体５２については、板材のプレス成形品や押出し材であってもよい。
【００４５】
次に、上記中空状フレーム部材４０の変形例について、図７〜図１１に基づき説明する。なお、上記図１〜図６に示す実施例の構成と同様の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４６】
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る中空状フレーム部材（第１変形例）の構成図である。図７（ａ）は上記図２（ａ）に対応させて中空状フレーム部材４０を表した図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のｂ矢視図である。
【００４７】
第１変形例の中空状フレーム部材４０は、各リブ５３・・・を２分割したことを特徴とする。リブ５３は、第１フレーム半体５１の内部に一体に形成した第１リブ半体６１と、第２フレーム半体５２の内面に一体に形成した第２リブ半体６２とからなる。
第１・第２リブ半体６１，６２は、一定幅ｗ１で板厚ｔ１２の帯板状部材である。このため、中空状フレーム部材４０の中心部分には孔６４を有する。このようなリブ５３・・・によって、鋳造製中空状フレーム部材４０の内部を長手方向に一定間隔ｐ１１で区切ることができる。
【００４８】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る中空状フレーム部材（第２変形例）の構成図であり、上記図７に示す第１変形例の更なる変形例を示す。図８（ａ）は上記図７（ａ）に対応させて中空状フレーム部材４０を表した図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のｂ矢視図である。
【００４９】
第２変形例の中空状フレーム部材４０は、図８（ａ）に示すように略Ｌ字状断面体からなる第１フレーム半体７１と、略Ｌ字状断面体からなる第２フレーム半体７２との、各先端部７１ａ，４２ａ同士を重ねて溶接等によって接合することで、（ｂ）に示すように矩形断面状に構成することができる。
【００５０】
第２変形例の中空状フレーム部材４０のリブ５３は、第１フレーム半体７１の内部に一体に形成した第１リブ半体６１と、第２フレーム半体７２の内面に一体に形成した第２リブ半体６２とからなる。第１・第２リブ半体６１，６２は、第１変形例と同様に一定幅ｗ１で板厚ｔ１２の帯板状部材である。このようなリブ５３・・・によって、鋳造製中空状フレーム部材４０の内部を長手方向に一定間隔ｐ１１で区切ることができる。
【００５１】
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る中空状フレーム部材（第３変形例）の構成図であり、上記図２（ａ）の第１フレーム半体５１に対応させて表した。
図９（ａ）は、第１フレーム半体５１のうち、リブ５３・・・を設けた部分８１の肉厚ｔ１３を、第１フレーム半体５１内の溝５１ａ側に増したことを示す。図９（ｂ）は、第１フレーム半体５１のうち、リブ５３・・・を設けた部分８１の肉厚ｔ１３を、第１フレーム半体５１の外側に増したことを示す。なお、肉厚ｔ１３が大きい部分の長さはｃ１１である。
【００５２】
このように、第３変形例の中空状フレーム部材４０は、複数のリブ５３・・・を設けた部分８１の肉厚（板厚）ｔ１３を、他の部分の肉厚（板厚）ｔ１１よりも大きく設定したことを特徴とする。このようにすることで、リブ５３・・・を設けた部分（座屈強さが大きい部分）８１、いわゆる、節の部分８１の座屈強さをより大きくすることができる。従って、鋳造製中空状フレーム部材４０で衝突エネルギーをより安定して吸収させることができる。
【００５３】
図１０は本発明に係る中空状フレーム部材（第４変形例）の構成図であり、上記図２（ａ）の第１フレーム半体５１に対応させて表した。この図は、中空状フレーム部材４０の肉厚を、衝突エネルギーが作用する一端４２側から他端側（図右側）にかけて徐々に大きく設定したことを示す。具体的には、各リブ５３，５３間における、第１フレーム半体５１の肉厚（板厚）を一端４２側から他端側にかけて、ｔ２１，ｔ２２，ｔ２３，ｔ２４のように徐々に大きくした（ｔ２１＜ｔ２２＜ｔ２３＜ｔ２４）。
【００５４】
この結果、一端４０側から他端側にかけて、座屈強さを徐々に大きくすることができる。従って、中空状フレーム部材４０は一端４２側から他端側へ、より一層確実に順次、座屈変形することによって、衝突エネルギーをより一層安定して十分に吸収することができる。
【００５５】
図１１は本発明に係る中空状フレーム部材（第５変形例）の平面図であり、上記図２（ａ）の第１フレーム半体５１に対応させて表した。この図は、中空状フレーム部材４０の断面の寸法を、衝突エネルギーが作用する一端４２側から他端側（図右側）にかけて徐々に大きく設定したことを示す。具体的には、中空状フレーム部材の断面４０の一辺の長さは、一端４２側がｂ１１であり、他端側がｂ１１よりも大きいｂ１１Ａである（ｂ１１＜ｂ１１Ａ）。このようにして中空状フレーム部材４０を、一端４０側から他端側にかけて徐々に広幅にした。
【００５６】
この結果、一端４２側から他端側にかけて、座屈強さを徐々に大きくすることができる。従って、中空状フレーム部材４０は一端４２側から他端側へ、より一層確実に順次、座屈変形することによって、衝突エネルギーを安定してより一層安定して十分に吸収することができる。
【００５７】
なお、上記本発明の実施の形態において、図１〜図６に示す実施例の構成や図７〜図１１に示す各変形例の構成を適宜組合わせることで、より好適な作用、効果を発揮させることができる。例えば、図９に示す第３変形例の構成、図１０に示す第４変形例の構成、図１１に示す第５変形例の構成を組合わせることもできる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、車体前後に延びるサイドフレーム等の鋳造製中空状フレーム部材の内部を、長手方向に一定間隔で区切るように、中空状フレーム部材の内周面に複数のリブを一定間隔で設けたことにより、鋳造製中空状フレーム部材には、長手方向に一定間隔で座屈強さが大きい部分、いわゆる、節の部分を設けることができる。当然のことながら、節の部分の座屈強さは、他の部分に比べて大きい。例え、鋳造製中空状フレーム部材の品質が多少不均一（物性が多少不均一）な場合であっても、中空状フレーム部材の一端側から衝突エネルギーが作用したときに、中空状フレーム部材のうち、節の無い部分で確実に座屈変形することになる。このため、中空状フレーム部材は一端側から順次、一定間隔で座屈変形することによって、衝突エネルギーを安定して十分に吸収することができる。
従って、鋳造製中空状フレーム部材の品質管理コストを増大させることなく、鋳造製中空状フレーム部材で衝突エネルギーを安定して十分に吸収させることができる。
【００５９】
請求項２は、鋳造製中空状フレーム部材のうち、複数のリブを設けた部分の肉厚を他の部分の肉厚よりも大きく設定することによって、リブを設けた部分（座屈強さが大きい部分）、いわゆる、節の部分の座屈強さをより大きくすることができる。従って、鋳造製中空状フレーム部材で衝突エネルギーをより安定して吸収させることができる。
【００６０】
請求項３は、鋳造製中空状フレーム部材の肉厚を、衝突エネルギーが作用する一端側から他端側にかけて徐々に大きく設定することで、一端側から他端側にかけて、座屈強さを徐々に大きくすることができる。従って、中空状フレーム部材は一端側から他端側へ、より一層確実に順次、座屈変形することによって、衝突エネルギーをより一層安定して十分に吸収することができる。
【００６１】
請求項４は、鋳造製中空状フレーム部材の断面の寸法を、衝突エネルギーが作用する一端側から他端側にかけて徐々に大きく設定することで、一端側から他端側にかけて、座屈強さを徐々に大きくすることができる。従って、中空状フレーム部材は一端側から他端側へ、より一層確実に順次、座屈変形することによって、衝突エネルギーを安定してより一層安定して十分に吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両の透視図
【図２】本発明に係るサイドフレーム（中空状フレーム部材）の構成図
【図３】薄板箱形部材の塑性変形によるエネルギー吸収を説明する説明図
【図４】車体のエネルギー吸収特性を説明する説明図（その１）
【図５】車体のエネルギー吸収特性を説明する説明図（その２）
【図６】本発明に係る中空状フレーム部材の作用図
【図７】本発明に係る中空状フレーム部材（第１変形例）の構成図
【図８】本発明に係る中空状フレーム部材（第２変形例）の構成図
【図９】本発明に係る中空状フレーム部材（第３変形例）の構成図
【図１０】本発明に係る中空状フレーム部材（第４変形例）の構成図
【図１１】本発明に係る中空状フレーム部材（第５変形例）の平面図
【符号の説明】
１０…車両、２０…車体フレーム、４０…鋳造製中空状フレーム部材（サイドフレーム）、４１…中空状フレーム部材の内周面、４２…鋳造製中空状フレーム部材の一端、５３…リブ、８１…リブを設けた部分、ｂ１１，ｂ１１Ａ…鋳造製中空状フレーム部材の断面の寸法、ｔ１１…他の部分の肉厚、ｔ１３…リブを設けた部分の肉厚、ｐ１１…一定間隔。

Claims

車体フレームに、車体前後に延びるサイドフレーム等の鋳造製中空状フレーム部材を設け、この鋳造製中空状フレーム部材の内部を長手方向に一定間隔で区切るように、中空状フレーム部材の内周面に複数のリブを一定間隔で設けた車体フレーム。
前記鋳造製中空状フレーム部材は、前記複数のリブを設けた部分の肉厚を他の部分の肉厚よりも大きく設定したことを特徴とする請求項１記載の車体フレーム。
前記鋳造製中空状フレーム部材は、衝突エネルギーが作用する一端側から他端側にかけて、肉厚を徐々に大きく設定したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車体フレーム。
前記鋳造製中空状フレーム部材は、衝突エネルギーが作用する一端側から他端側にかけて、断面の寸法を徐々に大きく設定したことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の車体フレーム。