JP2020079014A - 構造部材 - Google Patents
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Abstract
Description
先ず、本願発明者等は、繊維強化樹脂で構成された部分を含む構造部材における、捩り剛性と振動減衰性との関係に関する検討を行った。以下、その検討結果を説明する。
1.車体1の下面および車室1b内の構成
本実施形態に係る車体1の下面および車室1b内の構成について、図1から図3を用いて説明する。図1は、車体1の下面構成を示す模式下面図であり、図2は、車体1の下面の一部構成を示す模式下面図であり、図3は、車体1における車室1b内の構成を示す模式斜視図である。
補強部材21〜27の構成と車体1の部材への取付構成について、図2および図4を用いて説明する。図4は、補強部材21(補強部材21〜27の一例)の構成を示す模式斜視図である。
補強部材21〜27のバー部の断面構成について、図5および図6を用いて説明する。図5は、図4のV−V断面を示す図であり、図6は、バー部21aの構成要素である本体構成部材211,212の構成を示す模式図である。なお、図5では、補強部材21のバー部21aを一例として図示しているが、補強部材22〜27の各バー部についても略同じ断面構成を有する。
第1接着層213の剛性とバー部21aでの振動減衰性能との関係について、図7を用いて説明する。図7は、横軸に第1接着層213の剛性をとり、縦軸に振動減衰性能の指標となるスリット断面再現率比率をとったグラフである。
本実施形態に係る補強部材21〜27を用いることにより奏される作用・効果について、図8を用いて説明する。図8は、実施例に係るバー部Aと比較例に係るバー部Bとのそれぞれ蓄積された歪エネルギについて比較するグラフである。
第2実施形態に係る補強部材31のバー部31aの断面構成について、図9を用いて説明する。図9は、本実施形態に係る補強部材31におけるバー部31aの構成を示す模式断面図である。なお、本実施形態に係る補強部材31は、図9に示すバー部31aの断面構成を除き、上記第1実施形態に係る補強部材21〜27と同じ構成を有する。
第3実施形態に係る補強部材41のバー部41aの断面構成について、図10を用いて説明する。図10は、本実施形態に係る補強部材41におけるバー部41aの構成を示す模式断面図である。なお、本実施形態に係る補強部材31は、図10に示すバー部41aの断面構成を除き、上記第1実施形態に係る補強部材21〜27および上記第2実施形態に係る補強部材31と同じ構成を有する。
第4実施形態に係る補強部材51のバー部51aの断面構成について、図11を用いて説明する。図11は、本実施形態に係る補強部材51におけるバー部51aの構成を示す模式断面図である。なお、本実施形態に係る補強部材51は、図11に示すバー部51aの断面構成を除き、上記第1実施形態に係る補強部材21〜27、上記第2実施形態に係る補強部材31などと同じ構成を有する。
第5実施形態に係る補強部材61のバー部61aの断面構成について、図12を用いて説明する。図12は、本実施形態に係る補強部材61におけるバー部61aの構成を示す模式断面図である。なお、本実施形態に係る補強部材61は、図12に示すバー部61aの断面構成を除き、上記第1実施形態に係る補強部材21〜27、上記第2実施形態に係る補強部材31、上記第3実施形態に係る補強部材41、上記第4実施形態に係る補強部材51などと同じ構成を有する。
第6実施形態に係る補強部材71のバー部71aの断面構成について、図13(a)を用いて説明する。なお、以下では、本実施形態に係るバー部71aにおける上記第1実施形態等との差異部分だけを説明する。
第7実施形態に係る補強部材72のバー部72aの断面構成について、図13(b)を用いて説明する。なお、以下では、本実施形態に係るバー部72aにおける上記第1実施形態等との差異部分だけを説明する。
第8実施形態に係る補強部材73のバー部73aの断面構成について、図13(c)を用いて説明する。なお、以下では、本実施形態に係るバー部73aにおける上記第1実施形態等との差異部分だけを説明する。
第9実施形態に係る補強部材81のバー部81aの構成について、図14(a)を用いて説明する。なお、以下では、本実施形態に係るバー部81aにおける上記第1実施形態等との差異部分だけを説明する。
第10実施形態に係る補強部材82のバー部82aの構成について、図14(b)を用いて説明する。なお、以下では、本実施形態に係るバー部82aにおける上記第1実施形態等との差異部分だけを説明する。
第11実施形態に係る補強部材83のバー部83aの構成について、図14(c)を用いて説明する。なお、以下では、本実施形態に係るバー部83aにおける上記第1実施形態等との差異部分だけを説明する。
第12実施形態に係る補強部材84のバー部84aの構成について、図14(d)を用いて説明する。なお、以下では、本実施形態に係るバー部84aにおける上記第1実施形態等との差異部分だけを説明する。
第13実施形態に係る補強部材91のバー部91aの構成について、図15(a)を用いて説明する。なお、以下では、本実施形態に係るバー部91aにおける上記第1実施形態等との差異部分だけを説明する。
第14実施形態に係る補強部材92のバー部92aの構成について、図15(b)を用いて説明する。なお、以下では、本実施形態に係るバー部92aにおける上記第1実施形態等との差異部分だけを説明する。
第15実施形態に係る補強部材93のバー部93aの構成について、図15(c)を用いて説明する。なお、以下では、本実施形態に係るバー部93aにおける上記第1実施形態等との差異部分だけを説明する。
上記第1実施形態から上記第15実施形態では、繊維強化樹脂製の構造部材の一例として、車体1の下面の補強に用いられる補強部材21〜27,31,41,51,61,71〜73,81〜84,91〜93を採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、車幅方向左右のサスタワー間を架橋するストラットタワーバに用いることも可能である。
21〜27,31,41,51,61,71〜73,81〜84,91〜93 補強部材(構造部材)
21a,31a,41a,51a,61a,71a,72a,73a,81a,82a,83a,84a,91a,92a,93a バー部(バー部材)
210,310,410,510,610,710,810,820,830,840,910,920,930 バー本体部材(高剛性部)
211a,211b,212a,212b,310a,310b,511a,511b,512a,512b,513a,513b,514a,514b,611a,611b,612a,612b,613a,613b,614a,614b フランジ部(端部)
213,313,515,615〜618,711,811,821〜823,831,841,911,921〜923,933,934 接着層(封止部材)
410a,410b 端部
413 連結層(封止部材)
720,730 バー本体部材
720a 薄肉部(低剛性部)
720b,730b 他の部分(高剛性部)
730a 湾曲部(低剛性部)
2111 母材(樹脂)
2112 炭素繊維(強化繊維)
G,G1〜G15 隙間(スリット)
Claims (16)
- 所定の方向に延びる長尺状の構造部材であって、
前記所定の方向に延びるように形成され、中空構造であるバー部材を備え、
前記バー部材を前記所定の方向に直交する方向で断面視する場合に、前記バー部材は、外周壁の一部に他の部分よりも剛性が低い低剛性部を有する、
構造部材。 - 請求項1に記載の構造部材において、
前記バー部材は、
繊維強化樹脂で構成され、前記所定の方向に延びるように形成された中空構造の部位であって、前記所定の方向に沿って延びるスリットが設けられることで横断面が開断面となっているバー本体部材と、
前記バー本体部材における前記スリットを塞ぎ、前記所定の方向に沿って延びるように形成された封止部材と、
を有し、
前記バー本体部材が前記他の部分である高剛性部であり、
前記封止部材が前記低剛性部である、
構造部材。 - 請求項2に記載の構造部材において、
前記スリットを第1スリットとし、前記封止部材を第1封止部材とするとき、
前記バー本体部材には、前記横断面において前記第1スリットに対して離間し、前記所定の方向に沿って延びる第2スリットが設けられており、
前記バー本体部材における前記第2スリットを塞ぎ、前記所定の方向に沿って延びるように形成された第2封止部材を、さらに備え、
前記第1封止部材の剛性は、前記第2封止部材の剛性よりも低い、
構造部材。 - 請求項3に記載の構造部材において、
前記第1封止部材の剛性は、前記第2封止部材の剛性に対して、1/1000以下である、
構造部材。 - 請求項3または請求項4に記載の構造部材において、
前記第2封止部材は、接着剤を硬化させて形成された部位であって、1000MPa〜5000MPaの剛性を有する、
構造部材。 - 請求項3から請求項5の何れかに記載の構造部材において、
前記バー部材は、前記バー本体部材の中空部に一部が配置され、前記第1封止部材および前記第2封止部材により前記バー本体部材に接続された内部構造部材をさらに有する、
構造部材。 - 請求項2から請求項6の何れかに記載の構造部材において、
前記バー本体部材を前記所定の方向に直交する方向で断面視する場合に、前記バー本体部材の外周は、多角形状または角丸多角形状に形成されており、
前記スリットは、前記外周の角部に設けられている、
構造部材。 - 請求項2から請求項7の何れかに記載の構造部材において、
前記封止部材の剛性は、前記バー本体部材の構成中における繊維を除く樹脂の剛性に対して1/1000以下である、
構造部材。 - 請求項2から請求項8の何れかに記載の構造部材において、
前記封止部材は、接着剤を硬化させて形成された部位であって、略3MPa以下の剛性を有する、
構造部材。 - 請求項2から請求項9の何れかに記載の構造部材において、
前記バー本体部材の構成中における繊維を除く樹脂の剛性は、1000MPa〜5000MPaである、
構造部材。 - 請求項2から請求項10の何れかに記載の構造部材において、
前記バー本体部材を前記所定の方向に直交する方向で断面視する場合に、前記バー本体部材は、前記外周壁同士が前記スリットを空けて重複する部分を有する、
構造部材。 - 請求項1に記載の構造部材であって、
前記バー部材は、
繊維強化樹脂で構成され、前記所定の方向に延びるように形成された中空構造の部位であって、それぞれが前記所定の方向に沿って延びる複数のスリットが設けられることで横断面が開断面となっているバー本体部材と、
前記バー本体部材における前記複数のスリットを塞ぎ、それぞれが前記所定の方向に沿って延びるように形成された複数の封止部材と、
を有し、
前記バー本体部材が前記他の部分である高剛性部であり、
前記封止部材が前記低剛性部であり、
前記複数のスリットは、前記横断面において互いに離間した状態で設けられており、
前記バー本体部材の構成中における繊維を除く樹脂の剛性は、1000MPa〜5000MPaであり、
前記複数の封止部材のそれぞれの剛性は、前記バー本体部材の構成中における繊維を除く樹脂の剛性に対して1/1000以下である、
構造部材。 - 請求項2から請求項12の何れかに記載の構造部材において、
前記バー本体部材は、長手方向の少なくとも一方の端部に、前記スリットが設けられておらず横断面が閉断面である部分を有する、
構造部材。 - 請求項2から請求項13の何れかに記載の構造部材において、
前記繊維強化樹脂は、炭素繊維強化樹脂である、
構造部材。 - 請求項1から請求項14の何れかに記載の構造部材において、
該構造部材は、車両における車体の構造中、フロアトンネルを架橋するトンネルメンバに用いられる、
構造部材。 - 請求項1から請求項14の何れかに記載の構造部材において、
該構造部材は、車両における車体の構造中、車幅方向左右のサスタワー間を橋渡しするサスタワーバーに用いられる、
構造部材。
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