JP5970315B2 - vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、複数の部材により主要な骨格が形成される車両に関する。 The present invention relates to a vehicle in which a main skeleton is formed by a plurality of members.
従来から複数の部材により主要な骨格が形成される車両、例えばモノコック構造からなる車両において、車両の骨格を形成するインナーパネルとアウターパネルとして、鋼板（高張力鋼や超高張力鋼）、鉄板、アルミなどが使用されている。このようなモノコック構造からなる車両では、正面や側面からの瞬間的な衝撃やオフセット衝突などからの車室空間の安全性確保のため、十分な強度と剛性（力の伝達）が求められている。 Conventionally, in a vehicle in which a main skeleton is formed by a plurality of members, for example, a vehicle having a monocoque structure, as an inner panel and an outer panel that form a skeleton of the vehicle, a steel plate (high-strength steel or ultra-high strength steel), an iron plate, Aluminum is used. A vehicle having such a monocoque structure is required to have sufficient strength and rigidity (power transmission) in order to ensure the safety of the passenger compartment space from momentary impact from the front or side or offset collision. .
また、一方で、車両重量の重い車は、軽い車両との衝突を考慮したとき、車両の骨格を堅く作るのではなく、軽い車両からの衝撃を吸収するように設計する必要があるため、力が集中する交差部分または屈曲部分での、強度と剛性の両立、さらには、衝撃に応じて曲がり、折れやすいように設計する必要がある。 On the other hand, a heavy vehicle needs to be designed to absorb the impact from a light vehicle instead of making the vehicle skeleton rigid when considering collision with a light vehicle. It is necessary to design such that the strength and rigidity are compatible at the intersecting portion or the bent portion where the water is concentrated, and further, it bends and breaks easily in response to an impact.
さらに振動などによる騒音の発生や伝達を抑えることが求められている。また、モノコック構造からなる車両は、フロントピラー、サイドルーフレール、センターピラー、サイドシルなどから構成されるが、それぞれの部材に作用する荷重や衝撃を効率的に分散させるために、それぞれの部材の交差部や力の伝達方向が変わる屈曲部などには、十分な結合剛性が求められる。 Furthermore, it is required to suppress the generation and transmission of noise due to vibration and the like. A vehicle having a monocoque structure is composed of a front pillar, a side roof rail, a center pillar, a side sill, and the like. In order to efficiently disperse a load and an impact acting on each member, the intersection of each member is used. In addition, sufficient joint rigidity is required for a bent portion where the direction of force transmission changes.
例えば、特許文献１では、車体の側方および前方からの衝突荷重を確実に他の部材に分散伝達し、衝突による変形を抑える車体側面の下部構造が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a lower structure of a side surface of a vehicle body that reliably disperses and transmits a collision load from the side and front of the vehicle body to other members and suppresses deformation due to the collision.
特許文献２では側面衝突時の車体変形モードを調整するために、車体側部のサイドルーフにレール補強部とサイドシルにシル強度調整部を備えた構造が開示されている。 Patent Document 2 discloses a structure in which a rail reinforcing portion is provided on a side roof of a vehicle body side and a sill strength adjusting portion is provided on a side sill in order to adjust a vehicle body deformation mode at the time of a side collision.
一方、特許文献３には、ワイヤハーネスの車体固定構造において、インナーパネルとアウターパネルのうち少なくとも一方を繊維強化樹脂で成形している技術が開示されている。 On the other hand, Patent Document 3 discloses a technique in which at least one of an inner panel and an outer panel is formed of a fiber reinforced resin in a vehicle body fixing structure of a wire harness.
しかしながら、特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載の技術では、車両の骨格の強度と剛性、また衝撃力の吸収の観点から十分に満たすことができなかった。 However, the techniques described in Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3 cannot be sufficiently satisfied from the viewpoint of the strength and rigidity of the vehicle skeleton and the absorption of impact force.
また、振動などによる騒音の発生や伝達を抑えることができなかった。さらに、部材間の交差部や部材の屈曲部に作用する力を十分に伝達できるような結合剛性を持ち合わせていなかった。 Moreover, the generation and transmission of noise due to vibrations and the like could not be suppressed. Furthermore, it does not have a coupling rigidity that can sufficiently transmit the force acting on the intersections between the members and the bent portions of the members.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的の一例は、車両の骨格、特に部材の交差部や屈曲部での強度と剛性を両立させることができる車両を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an example of the object thereof is to provide a vehicle that can achieve both strength and rigidity at the skeleton of a vehicle, in particular, at a crossing portion or a bent portion of a member. is there.
このような課題を解決するために、本発明に係る車両は、複数の部材により主要な骨格が形成される車両であって、前記複数の部材が交差する部分または１つの前記部材の屈曲部には、強化樹脂からなり複数の方向へ延設される補強部材が設けられており、前記補強部材において、外力に対して前記補強部材内で前記補強部材に沿って発生する少なくとも２つの力の伝達方向のうち、一番大きな力の伝達方向と次に大きな力の伝達方向とによって形成される交差角度の小さい角度側には脆弱部が設けられており、前記脆弱部は、前記補強部材の幅方向に対して、車両の外側から内側または内側から外側へいくに従って、脆弱度が増加するように形成されている。 To solve such problems, the vehicle according to the present invention is a vehicle main skeleton is formed of a plurality of members, the plurality of members were or part minute intersecting one of said members the bent portion is provided with a reinforcing member that extends in a plurality of directions made reinforced resin, before Symbol reinforcing member, at least generated along the reinforcing member in the reinforcing internal member against an external force 2 one of the direction of transmission of force, on the small angle side of the intersection angle that will be formed by the direction of transmission of the next largest force and direction of transmission of the largest force is provided with a fragile portion, the fragile portion, the With respect to the width direction of the reinforcing member, the fragility is formed so as to increase from the outside of the vehicle to the inside or from the inside to the outside .
好適には、上記解決手段に加えて、本発明に係る車両は、力の伝達方向が補強部材の長手方向である。 Preferably, in addition to the above solution, in the vehicle according to the present invention, the force transmission direction is the longitudinal direction of the reinforcing member.
好適には、上記解決手段に加えて、本発明に係る車両は、補強部材が立体構造である。 Preferably, in addition to the above solution, in the vehicle according to the present invention, the reinforcing member has a three-dimensional structure.
好適には、上記解決手段に加えて、本発明に係る車両は、補強部材が、繊維強化樹脂または炭素繊維強化樹脂で形成されている。 Preferably, in addition to the above solution, the vehicle according to the present invention, the reinforcing member is formed of a fiber-reinforced resin or carbon fiber reinforced resin.
本発明の車両によれば、車両の骨格の強度と剛性を両立できる。 According to the vehicle of the present invention, both the strength and rigidity of the vehicle skeleton can be achieved.
図１は、本発明の実施形態に係る車両の骨格である。図１に基づいて本発明の車両の骨格について説明する。 FIG. 1 is a skeleton of a vehicle according to an embodiment of the present invention. The vehicle skeleton of the present invention will be described with reference to FIG.
図１は、本発明の実施形態に係る車両１である。車両１は複数の部材により主要な骨格が形成されており、フロントピラー部１０、サイドルーフレール部１１、センターピラー部１２、サイドシル部１３などから構成されている。 FIG. 1 is a vehicle 1 according to an embodiment of the present invention. The vehicle 1 has a main skeleton formed of a plurality of members, and includes a front pillar portion 10, a side roof rail portion 11, a center pillar portion 12, a side sill portion 13, and the like.
フロントピラー部１０は車両１の車室空間を構成する前部を形成しており、フロントガラスのサイドを保持するように配置される。また、フロントピラー部１０は、車両の下部に向かって形成され、サイドシル部１３と結合する。 The front pillar portion 10 forms a front portion that constitutes the cabin space of the vehicle 1 and is arranged so as to hold the side of the windshield. The front pillar portion 10 is formed toward the lower portion of the vehicle and is coupled to the side sill portion 13.
サイドルーフレール部１１は、車両１の車室空間を構成する上部の前後方向に延設されており、車両１の屋根のサイド部分を形成している。 The side roof rail portion 11 extends in the front-rear direction of the upper part constituting the passenger compartment space of the vehicle 1, and forms a side portion of the roof of the vehicle 1.
センターピラー部１２は、車両１の前側ドアと後側ドアの間に設けられた柱状のピラーであり、車両１のサイド部分にサイドルーフレール部１１とサイドシル部１３の間を上下方向に配置されている。 The center pillar portion 12 is a columnar pillar provided between the front door and the rear door of the vehicle 1. The center pillar portion 12 is disposed between the side roof rail portion 11 and the side sill portion 13 in the vertical direction on the side portion of the vehicle 1. Yes.
サイドシル部１３は、車両１のサイド下部を、車両１の前後方向に配置されている。 The side sill portion 13 is disposed in the lower side of the vehicle 1 in the front-rear direction of the vehicle 1.
各部材はさらに複数の部材から構成されており、例えば、インナー部材とアウター部材を接合したものや、インナー部材とアウター部材の間にリンフォース（補強部材）を挿入し接合したものがある。 Each member further includes a plurality of members. For example, there are members in which an inner member and an outer member are joined and members in which a reinforcement (reinforcing member) is inserted and joined between the inner member and the outer member.
図２は、本発明の実施形態に係る車両の一部拡大分解図である。モノコック構造を有する車両の一部は、フロントピラーアウター部１０Ａ、サイドルーフレールアウター部１１Ａ、センターピラーアウター部１２Ａ、サイドシルアウター部１３Ａから構成される。それぞれの部材間の接合部の断面は、ほぼコの字形状またはＣ字形状となっている。 FIG. 2 is a partially enlarged exploded view of the vehicle according to the embodiment of the present invention. A part of the vehicle having a monocoque structure includes a front pillar outer portion 10A, a side roof rail outer portion 11A, a center pillar outer portion 12A, and a side sill outer portion 13A. The cross section of the joint between each member is substantially U-shaped or C-shaped.
これらの部材のうち複数の部材が交差する部分または１つの部材の屈曲部に補強部材を設けている。本実施形態では、フロントピラーアウター部１０Ａの屈曲部に補強部材２０を設けた。補強部材２０は、炭素繊維強化樹脂で形成されている。 Among these members, a reinforcing member is provided at a portion where a plurality of members intersect or at a bent portion of one member. In the present embodiment, the reinforcing member 20 is provided at the bent portion of the front pillar outer portion 10A. The reinforcing member 20 is made of carbon fiber reinforced resin.
上記のように構成したので、炭素繊維強化樹脂で形成された補強部材により、衝突に対する強度を好適に保つことが可能となる。また、炭素繊維強化樹脂特有の剛性により、荷重に対する伝達を好適に行うことができる。 Since it comprised as mentioned above, it becomes possible to keep suitably the intensity | strength with respect to a collision with the reinforcement member formed with carbon fiber reinforced resin. In addition, due to the rigidity specific to the carbon fiber reinforced resin, it is possible to suitably transmit the load.
さらに、補強部材２０は立体構造であり、中身も炭素繊維強化樹脂で詰まった状態の構造であるため、振動等により発生する騒音を吸収し、防音材・防振材としても機能する。 Furthermore, since the reinforcing member 20 has a three-dimensional structure and the contents are packed with carbon fiber reinforced resin, the reinforcing member 20 absorbs noise generated by vibrations and functions as a soundproofing material / vibrationproofing material.
このため、衝突安全性と操縦安定性を両立することが可能となる。また、従来の場合では、補強をするためには、鋼板、鉄板、アルミなどを使用する必要があったが、軽量な炭素繊維強化樹脂で形成したため、全体として車両１の軽量化を図ることが可能となる。さらに、防音材・防振材としても機能するため、車室内に対する防音・防振効果もある。 For this reason, it is possible to achieve both collision safety and steering stability. In addition, in the conventional case, in order to reinforce, it was necessary to use a steel plate, an iron plate, aluminum, or the like. However, since it is formed of a lightweight carbon fiber reinforced resin, the weight of the vehicle 1 can be reduced as a whole. It becomes possible. Furthermore, since it also functions as a soundproofing material / vibrationproofing material, it also has a soundproofing / vibrationproofing effect on the passenger compartment.
また、例えば、フロントピラー部１０に対して、前方から瞬間的な力があった場合、フロントピラー部１０の折曲に対する強度および伝達を行う剛性が両立していないと、フロントピラー部１０へかかる力がうまく伝達されない。しかし、本実施形態によれば、強度と剛性を両立するように強化樹脂を設計することで、フロントピラーへかかる力をうまく他の部材へと伝達することができる。 In addition, for example, when there is an instantaneous force from the front with respect to the front pillar portion 10, if the strength against bending of the front pillar portion 10 and the rigidity to perform transmission are not compatible, the front pillar portion 10 is applied. Power is not transmitted well. However, according to the present embodiment, the force applied to the front pillar can be successfully transmitted to other members by designing the reinforced resin so as to achieve both strength and rigidity.
さらに、前方からの力に対して、バンパー、左右前輪の内側に1本ずつ配置されるフロントサイドメンバーを伝達した力は、フロントピラー部１０とフロントサイドメンバーが結合するスティフナーを伝達し、フロントピラー部１０、サイドシル部１３、センタートンネルなどへ分散される。これにより、前方からの力の全てを車両前部で受けるのではなく、後方へ逃がすことができる。 In addition, the force transmitted from the front side members, one on each of the inner side of the bumper and left and right front wheels, against the force from the front, transmits the stiffener that connects the front pillar portion 10 and the front side member. It is distributed to the part 10, the side sill part 13, the center tunnel and the like. As a result, not all of the force from the front can be received at the front of the vehicle, but can be released backward.
上述したような外部からの力の伝達や、外部からの力に対抗するための強度が必要な交差部、例えば、図１で説明したフロントピラー部１０、サイドルーフレール部１１、センターピラー部１２、サイドシル部１３だけでなく、フロントサイドメンバー、スティフナー、センタートンネルにおける屈曲部や交差部に対しても、本発明を適用することが可能である。 Intersections that require strength to resist external force transmission and external forces, such as the front pillar 10, side roof rail 11, center pillar 12 described in FIG. The present invention can be applied not only to the side sill portion 13 but also to a bent portion and an intersection portion in the front side member, stiffener, and center tunnel.
また、これら交差部での接合部分において間隙がある場合には、その間隙に炭素繊維強化樹脂からなる補強部材を挿入し、補強部材を介して接続することで、要求される強度と剛性にするように調節することも可能になる。 In addition, when there is a gap in the joint portion at these intersections, a reinforcing member made of carbon fiber reinforced resin is inserted into the gap and connected via the reinforcing member, thereby obtaining the required strength and rigidity. It is also possible to adjust as follows.
ここで、本発明の基本的な実施形態では、炭素繊維強化樹脂（CFRP:Carbon Fiber Reinforced Plastics）を用いたが、繊維強化樹脂（FRP:Fiber Reinforced Plastics）、炭素繊維強化熱硬化性樹脂（CFRTS:Carbon Fiber Reinforced Thermosets）、炭素繊維強化熱可塑性樹脂（CFRTP:Carbon Fiber Reinforced Thermoplastics）であってもよい。これらは、部位に要求される強度特性や剛性特性、その他の条件に応じて使用することが可能である。 Here, in the basic embodiment of the present invention, carbon fiber reinforced resin (CFRP) is used, but fiber reinforced resin (FRP), carbon fiber reinforced thermosetting resin (CFRTS). : Carbon Fiber Reinforced Thermosets) and carbon fiber reinforced thermoplastics (CFRTP). These can be used in accordance with strength characteristics and rigidity characteristics required for the part and other conditions.
また、本発明の基本的な実施形態では、補強部材２０は立体構造であり、中身も炭素繊維強化樹脂で詰まった状態の構造としたが、中身を炭素繊維強化樹脂とするのではなく、発泡剤を充填させた構造などでもよい。これにより、より防音効果や防振効果がある発泡剤を選択することも可能である。 Further, in the basic embodiment of the present invention, the reinforcing member 20 has a three-dimensional structure, and the contents are also packed with carbon fiber reinforced resin. A structure filled with an agent may be used. Thereby, it is also possible to select a foaming agent having a more soundproofing effect and a vibrationproofing effect.
図３は、本発明の第１の実施形態における車両の骨格の一部拡大断面斜視図である。 FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional perspective view of the vehicle skeleton in the first embodiment of the present invention.
断面がコの字形状であるフロントピラーアウター部１０Ａの屈曲部に、フロントピラーアウター部１０Ａに嵌め合う大きさの補強部材２０を嵌める。補強部材２０は、炭素繊維強化樹脂で形成されている。補強部材２０は、フロントピラーアウター部１０Ａのすべてに渡って設ける必要はなく、要求される強度と剛性に応じた長さで、屈曲部に配置される。 The reinforcing member 20 having a size that fits the front pillar outer portion 10A is fitted into the bent portion of the front pillar outer portion 10A having a U-shaped cross section. The reinforcing member 20 is made of carbon fiber reinforced resin. The reinforcing member 20 does not need to be provided over the entire front pillar outer portion 10A, and is disposed in the bent portion with a length corresponding to the required strength and rigidity.
図４は、図３におけるＸ方向から見た本発明の第１の実施形態における車両の骨格の一部拡大断面図である。図４で示すように、炭素繊維強化樹脂で形成した補強部材２０は、フロントピラーアウター部１０Ａの内壁に、補強部材２０の一部を接するくらいに配置し、フロントピラーアウター部１０Ａの外側への凸部に対しては、空間を設けた状態で配置する。 FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view of the skeleton of the vehicle in the first embodiment of the present invention viewed from the X direction in FIG. As shown in FIG. 4, the reinforcing member 20 formed of carbon fiber reinforced resin is disposed so that a part of the reinforcing member 20 is in contact with the inner wall of the front pillar outer portion 10 </ b> A, and the outer side of the front pillar outer portion 10 </ b> A is exposed. It arrange | positions in the state which provided the space with respect to the convex part.
図５は、本発明の第１の実施形態における車両の骨格の一部拡大透視斜視図である。図５では、フロントピラーアウター部１０Ａに補強部材２０が嵌め合った状態を示している。フロントピラーアウター部１０Ａを２点鎖線で示している。補強部材２０は、屈曲部の内側に脆弱部２０Ａを備えている。脆弱部２０Ａは補強部材２０の幅方向、車両に配置されたときの車両の外側から内側に向けて設けられている。 FIG. 5 is a partially enlarged perspective view of the skeleton of the vehicle according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 shows a state in which the reinforcing member 20 is fitted to the front pillar outer portion 10A. The front pillar outer portion 10A is indicated by a two-dot chain line. The reinforcing member 20 includes a fragile portion 20A inside the bent portion. The fragile portion 20A is provided in the width direction of the reinforcing member 20, from the outside to the inside of the vehicle when arranged in the vehicle.
脆弱部２０Ａは、車両内側がより脆弱度が大きく、車両の外側がより脆弱度が小さくなるように設けられている。このように脆弱部２０Ａを設けることで、力を受けたときに、その力を吸収するように意図的に車両の骨格を折ることができる。 The weak part 20A is provided such that the inner side of the vehicle has a higher degree of vulnerability and the outer side of the vehicle has a lower degree of vulnerability. By providing the fragile portion 20A in this manner, when receiving a force, the vehicle skeleton can be intentionally folded so as to absorb the force.
脆弱度は、図５のように、脆弱性を持たせたい部位を削ったり、違う部材にしたり、加工時に熱などをかけてその部位のみの特性を変えるなどして調整する。 As shown in FIG. 5, the degree of vulnerability is adjusted by cutting a part to be made vulnerable, using a different member, or applying heat at the time of processing to change the characteristics of only that part.
次に図６，７を用いて、車両に対する外力と補強部材での力の伝達について説明する。図６は、本発明の実施形態に係る車両の一部拡大図において力の方向を示す図である。 Next, with reference to FIGS. 6 and 7, the transmission of the external force to the vehicle and the force by the reinforcing member will be described. FIG. 6 is a diagram showing the direction of force in the partially enlarged view of the vehicle according to the embodiment of the present invention.
図６では、センターピラーアウター部１２Ａの下部から外力３０が入力されたときの補強部材２１での力の伝達を示している。外力３０がセンターピラーアウター部１２Ａの下部から入力されると、３つの方向に延設されている補強部材２１の交差部において、当該３方向へ力が分散し伝達する（図６における力４１、力４２、力４３）。力４１、力４２、力４３は、補強部材２１に沿って発生し、補強部材２１の長手方向に伝達する。 FIG. 6 shows transmission of force in the reinforcing member 21 when the external force 30 is input from the lower portion of the center pillar outer portion 12A. When the external force 30 is input from the lower part of the center pillar outer portion 12A, the forces are distributed and transmitted in the three directions at the intersections of the reinforcing members 21 extending in the three directions (force 41 in FIG. 6, Force 42, force 43). The force 41, the force 42, and the force 43 are generated along the reinforcing member 21 and transmitted in the longitudinal direction of the reinforcing member 21.
この３方向への力のうち一番大きな力４１の伝達方向と次に大きな力４２の伝達方向が形成する交差角度の小さい角度側に脆弱部（図６においては図示せず）を設けることができる。 Of these three forces, a fragile portion (not shown in FIG. 6) may be provided on the angle side where the crossing angle formed by the transmission direction of the largest force 41 and the transmission direction of the next largest force 42 is small. it can.
このように車両の骨格を形成することで、交差部や屈曲部にかかる力に応じて、より力を吸収しやすいように、車両を設計することができる。 By forming the skeleton of the vehicle in this way, the vehicle can be designed so that the force can be more easily absorbed in accordance with the force applied to the intersection or the bent portion.
図７は、本発明の実施形態に係る車両の一部拡大図において力の方向を示す図である。図７では、センターピラーアウター部１２Ａの前部から外力３１が入力されたときの補強部材２１での力の伝達を示している。外力３１がセンターピラーアウター部１２Ａの前部から入力されると、３つの方向に延設されている補強部材２１の交差部において、力４４と力４５の方向へ力が分散し伝達する。力４４、力４５は、補強部材２１に沿って発生し、補強部材２１の長手方向に伝達する。 FIG. 7 is a diagram showing the direction of force in the partially enlarged view of the vehicle according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 shows transmission of force in the reinforcing member 21 when the external force 31 is input from the front portion of the center pillar outer portion 12A. When the external force 31 is input from the front portion of the center pillar outer portion 12A, the force is distributed and transmitted in the direction of the force 44 and the force 45 at the intersection of the reinforcing members 21 extending in three directions. The forces 44 and 45 are generated along the reinforcing member 21 and transmitted in the longitudinal direction of the reinforcing member 21.
この力４４の伝達方向と力４５の伝達方向が形成する交差角度の小さい角度側に脆弱部（図７においては図示せず）を設けることができる。 A fragile portion (not shown in FIG. 7) can be provided on the angle side where the crossing angle formed by the transmission direction of the force 44 and the transmission direction of the force 45 is small.
このように車両の骨格を形成することで、交差部や屈曲部にかかる力に応じて、より力を吸収しやすいように、車両を設計することができる。 By forming the skeleton of the vehicle in this way, the vehicle can be designed so that the force can be more easily absorbed in accordance with the force applied to the intersection or the bent portion.
本発明では、補強部材の強化樹脂の種類や、厚さ、脆弱部の位置と形状などの変更によって、車両構造の強度、剛性、力の吸収などを調整することで、外部からの力によって生じる、補強部材を伝達する力をコントロールする。 In the present invention, the strength, rigidity, force absorption, etc. of the vehicle structure are adjusted by changing the type of reinforcing resin of the reinforcing member, the thickness, the position and shape of the fragile portion, etc. , Control the force to transmit the reinforcing member.
続いて、本発明の第２、第３の具体的な実施形態を、図８、図９に基いて説明する。図８は、本発明の第２の実施形態における車両の骨格の一部拡大透視図である。 Next, second and third specific embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a partially enlarged perspective view of a vehicle skeleton in the second embodiment of the present invention.
図８は、車両１の骨格における３方向から交差する部分であって、アウター部材とインナー部材が嵌め合い、管状になった部材１４の中空に、炭素繊維強化樹脂で形成した補強部材２２が配置されていることを示す。 FIG. 8 is a portion intersecting from three directions in the skeleton of the vehicle 1, wherein the outer member and the inner member are fitted together, and the reinforcing member 22 formed of carbon fiber reinforced resin is disposed in the hollow of the tubular member 14. Indicates that
この配置において、補強部材２２は、アウター部材とインナー部材によって作られる管状部材１４の中空、つまりアウター部材とインナー部材の内側に接するくらいの形状とする。さらに、図８において、下側に凸状となっている部分の右側へ延設されている部位の付根と、左側へ延設されている部位の付根の部位に脆弱部２２Ａ，２２Ｂを設けている。このとき、補強部材２１は、アウター部材またはインナー部材に対して接着剤やネジなどで接合しても、接合しなくてもよい。 In this arrangement, the reinforcing member 22 has a hollow shape of the tubular member 14 made of the outer member and the inner member, that is, a shape that is in contact with the inner side of the outer member and the inner member. Further, in FIG. 8, weak portions 22A and 22B are provided at the root of the portion extending to the right side of the convex portion on the lower side and the root portion of the portion extending to the left side. Yes. At this time, the reinforcing member 21 may or may not be bonded to the outer member or the inner member with an adhesive or a screw.
部材に対して衝撃があった際には、補強部材２２と、アウター部材およびインナー部材の間の隙間はなくなり、衝撃による力は伝達する。さらに、外力の方向と強さに応じて、脆弱部により、補強部材２２に伝達する力が吸収されるように交差部が曲がり、折れていく。 When there is an impact on the member, there is no gap between the reinforcing member 22 and the outer member and the inner member, and the force due to the impact is transmitted. Further, according to the direction and strength of the external force, the fragile portion bends and bends so that the force transmitted to the reinforcing member 22 is absorbed.
図９は、本発明の第３の実施形態における車両の骨格の一部拡大透視図である。図９は、車両１の骨格における３方向から交差する部分であって、アウター部材とインナー部材が嵌め合い、管状になった部材１５，１６，１７が炭素繊維強化樹脂で形成した補強部材２３を介して接続されていることを示す。 FIG. 9 is a partially enlarged perspective view of the skeleton of the vehicle according to the third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a portion intersecting from three directions in the skeleton of the vehicle 1, in which the outer member and the inner member are fitted, and the tubular members 15, 16, and 17 are formed of carbon fiber reinforced resin. It shows that it is connected via.
この配置において、補強部材２３は、管状部材１５，１６，１７が、要求されるように接続するための形状となっている。 In this arrangement, the reinforcing member 23 has a shape for connecting the tubular members 15, 16, and 17 as required.
このような接続部材として使用する、炭素繊維強化樹脂で形成した補強部材２３にも脆弱部２３Ａを設けることで、衝撃による力を吸収し、屈曲部で曲げるように、車両の骨格を設計することができる。 Designing the vehicle skeleton to absorb the force caused by impact and bend at the bent part by providing the weakened part 23A also on the reinforcing member 23 formed of carbon fiber reinforced resin used as such a connecting member. Can do.
また、上記のように接続することで、複数の部材が交差する部分、または１つの部材が３方向で交差する部分の強度および剛性、また衝撃力の吸収を、補強部材２３によって調整することができる。 Further, by connecting as described above, the reinforcing member 23 can adjust the strength and rigidity of a portion where a plurality of members intersect, or a portion where one member intersects in three directions, and absorption of impact force. it can.
＜実施形態の構成及び効果＞
本実施形態における車両は、複数の部材からなるモノコック構造を有する車両であって、複数の部材が交差する部分、または１つの部材の屈曲部に強化樹脂からなる補強部材を設けており、交差する部分または屈曲部で、複数の方向へ延設される補強部材において、外力に対して補強部材に沿って発生する少なくとも２つの力の伝達方向が形成する交差角度の小さい角度側に脆弱部を設けている。
<Configuration and Effect of Embodiment>
The vehicle in this embodiment is a vehicle having a monocoque structure composed of a plurality of members, and a reinforcing member made of reinforced resin is provided at a portion where the plurality of members intersect, or a bent portion of one member, and intersects. In a reinforcing member extending in a plurality of directions at a portion or a bent portion, a weakened portion is provided on the angle side with a small crossing angle formed by transmission directions of at least two forces generated along the reinforcing member with respect to an external force. ing.
上記のように構成したことで、複数の部材が交差する部分、または１つの部材の屈折部での強度と剛性を適度に設計し、さらに、衝撃力の吸収が可能となり、更なる安全性が得られる。 By configuring as described above, the strength and rigidity at a portion where a plurality of members intersect or at the refracting portion of one member are appropriately designed, and further, the impact force can be absorbed, thereby further safety. can get.
本実施形態における車両は、力の伝達方向が補強部材の長手方向である。 In the vehicle in the present embodiment, the force transmission direction is the longitudinal direction of the reinforcing member.
本実施形態における車両は、力の伝達方向が想定する外力によって生じる、補強部材内の力の伝達方向であり、外力に対して、力の伝達方向が複数ある場合は、想定される一番大きな力の伝達方向と次に大きな力の伝達方向が形成する交差角度の小さい角度側に脆弱部を設けている。 The vehicle in the present embodiment is a force transmission direction in the reinforcing member that is generated by an external force that is assumed to be a force transmission direction. When there are a plurality of force transmission directions with respect to the external force, the largest one that is assumed. The fragile portion is provided on the angle side where the crossing angle formed by the force transmission direction and the next largest force transmission direction is small.
上記のように構成したことで、強度と剛性を適度に設計し、さらに衝撃力をより吸収することができる。 By being configured as described above, the strength and rigidity can be appropriately designed, and the impact force can be further absorbed.
本実施形態における車両は、補強部材が立体構造である。 In the vehicle in this embodiment, the reinforcing member has a three-dimensional structure.
上記のように構成したことで、強度と剛性を適度に設計し、さらに防音、防振が可能となる。 By configuring as described above, the strength and rigidity can be appropriately designed, and further, soundproofing and vibration isolation can be achieved.
本実施形態における車両は、脆弱部が、補強部材の幅方向に対して、車両の外側から内側または内側から外側へいくに従って、脆弱度が増加するように形成されている。 The vehicle in the present embodiment is formed such that the fragile portion increases in the width direction of the reinforcing member as the fragile portion increases from the outside of the vehicle to the inside or from the inside to the outside.
上記のように構成したことで、強度と剛性を適度に設計しながら、意図した方向へと力を伝達し、車両の骨格を意図した方向へ曲げることができる。 With the above configuration, it is possible to transmit a force in an intended direction and bend the vehicle skeleton in an intended direction while appropriately designing strength and rigidity.
さらに、本実施形態における車両は、補強部材が繊維強化樹脂または炭素繊維強化樹脂である。 Furthermore, in the vehicle in the present embodiment, the reinforcing member is a fiber reinforced resin or a carbon fiber reinforced resin.
上記のように構成したことで、強度と剛性を適度に設計し、衝突安全性と操作安定性の両立が可能となる。 By configuring as described above, it is possible to appropriately design strength and rigidity, and to achieve both collision safety and operational stability.
＜定義等＞
本発明の想定する外力とは、車両の外部からの衝撃の力のことである。本発明では、この想定する外力によって生じる、補強部材を伝達する力に対して、車両構造の強度、剛性、力の吸収などを、補強部材の強化樹脂の種類や、厚さ、脆弱部の位置と形状などの変更によって調整する。
<Definition etc.>
The external force assumed by the present invention is an impact force from the outside of the vehicle. In the present invention, the strength, rigidity, force absorption, etc. of the vehicle structure against the force generated by the assumed external force and transmitted to the reinforcing member, the type of reinforcing resin of the reinforcing member, the thickness, the position of the weakened portion, etc. And adjust by changing the shape.
本発明の強化樹脂とは、繊維強化樹脂、炭素繊維強化樹脂、炭素繊維強化熱硬化性樹脂、炭素繊維強化熱可塑性樹脂などをいう。 The reinforced resin of the present invention refers to a fiber reinforced resin, a carbon fiber reinforced resin, a carbon fiber reinforced thermosetting resin, a carbon fiber reinforced thermoplastic resin, or the like.
１ 車両
１０ フロントピラー部
１０Ａ フロントピラーアウター部
１１ サイドルーフレール部
１１Ａ サイドルーフレールアウター部
１２ センターピラー部
１２Ａ センターピラーアウター部
１３ サイドシル部
１３Ａ サイドシルアウター部
２０，２１，２２，２３ 補強部材
２０Ａ，２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ 脆弱部
３０，３１ 外力
４１，４２，４３，４４，４５ 力
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 10 Front pillar part 10A Front pillar outer part 11 Side roof rail part 11A Side roof rail outer part 12 Center pillar part 12A Center pillar outer part 13 Side sill part 13A Side sill outer part 20, 21, 22, 23 Reinforcing members 20A, 22A, 22B , 23A Weak part 30, 31 External force 41, 42, 43, 44, 45 force
Claims (4)
前記複数の部材が交差する部分または１つの前記部材の屈曲部には、強化樹脂からなり複数の方向へ延設される補強部材が設けられており、
前記補強部材において、外力に対して前記補強部材内で前記補強部材に沿って発生する少なくとも２つの力の伝達方向のうち、一番大きな力の伝達方向と次に大きな力の伝達方向とによって形成される交差角度の小さい角度側には脆弱部が設けられており、
前記脆弱部は、前記補強部材の幅方向に対して、車両の外側から内側または内側から外側へいくに従って、脆弱度が増加するように形成されている
車両。 A vehicle in which a main skeleton is formed by a plurality of members,
Wherein the plurality of members was part partial or crossing the bent portion of one of said members, the reinforcing member is provided which extends in a plurality of directions made reinforced resin,
Prior Symbol reinforcing member, of the direction of transmission of at least two forces occur along the reinforcing member in the reinforcing internal member against an external force, by the direction of transmission of the next largest force and direction of transmission of the largest force the small angle side of the intersection angle that will be formed is provided with a fragile portion,
The fragile portion is a vehicle formed such that the degree of fragility increases in the width direction of the reinforcing member from the outside of the vehicle to the inside or from the inside to the outside .
請求項１に記載の車両。 The transmission direction of the force is a longitudinal direction of the reinforcing member.
The vehicle according to claim 1.
請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の車両。 The reinforcing member has a three-dimensional structure
The vehicle according to any one of claims 1 and 2 .
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両。 The reinforcing member is formed of a fiber reinforced resin or a carbon fiber reinforced resin .
The vehicle according to any one of claims 1 to 3 .
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