JPH05305877A - フレームの補強構造 - Google Patents

フレームの補強構造

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JPH05305877A
JPH05305877A JP11130992A JP11130992A JPH05305877A JP H05305877 A JPH05305877 A JP H05305877A JP 11130992 A JP11130992 A JP 11130992A JP 11130992 A JP11130992 A JP 11130992A JP H05305877 A JPH05305877 A JP H05305877A
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JP
Japan
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frame
wavy
amplitude
wavelength
ratio
Prior art date
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Pending
Application number
JP11130992A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoto Hirasaka
直人 平坂
Yasushi Matsumoto
保志 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH05305877A publication Critical patent/JPH05305877A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】断面崩れを防止することができるフレームの補
強構造を得る。 【構成】フレーム10は、断面が略矩形状とされた長尺
状の閉断面構造とされており、フレーム10の対向する
2つの縦面10A、10Bには、それぞれフレーム10
の長手方向に沿って凹凸を繰り返す波状部12が設けら
れている。波状部12は、フレーム10の長手方向に沿
った断面形状が、三角波形状とされており、振幅の波長
に対する比が0.25以下とされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車等に使用されるフ
レームの補強構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車等に使用されるフレームに
おいては、フレームの曲げ剛性を向上させる構造が知ら
れており、その一例が実開平2−133981号に開示
されている。
【0003】図11に示される如く、このフレームの補
強構造では、フレーム70が、断面コ字形で長尺状の本
体72と、この本体72の開口を掩蓋することによって
閉断面構造74を構成する長尺状のカバー76とで構成
されており、カバー76は長手方向に伸びるビード78
を有している。また、本体72の両脚部72A、72B
の先端からは、直角に伸びる一対のフランジ72C、7
2Dが形成されており、これらのフランジ72C、72
Dには、カバー76の両側縁に形成された一対のフラン
ジ76A、76Bが長手方向に沿って所定の間隔を隔て
てスポット溶接により接合されている。さらに、カバー
76のビード78には、長手方向に沿って所定の間隔を
隔ててカバー76のフランジ76A、76Bと略面一と
なる谷部80が形成されている。
【0004】従って、このフレーム70に本体72の下
方からの曲げ力(図11及び図12の矢印F1)が作用
した場合には、カバー76のビード78に形成された複
数の谷部80が、これに作用する引張力に抗して、図1
2の想像線で示される様な本体72の両脚72A、72
Bの拡開が阻止され、フレーム70の曲げ剛性が向上す
るようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このフ
レームの補強構造では、図12に示される如く、閉断面
構造74を潰す、本体72の側方からの力(図12の矢
印G)が作用した場合には、フレーム70が図12の想
像線で示される如く、断面崩れし易いという不具合があ
る。
【0006】本発明は上記事実を考慮し、断面崩れを防
止することができるフレームの補強構造を得ることが目
的である。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
フレームの補強構造では、矩形閉断面を構成する長尺状
のフレームにおいて、対向する2つの縦面に長手方向に
沿って凹凸を繰り返す波状部を設けるとともに、前記波
状部の振幅の波長に対する比を0.25以下にしたこと
を特徴としている。
【0008】また、本発明の請求項2記載のフレームの
補強構造では、矩形閉断面を構成する長尺状のフレーム
において、4面全てに長手方向に沿って凹凸を繰り返す
波状部を設けるとともに、前記波状部の振幅の波長に対
する比を0.2以下にしたことを特徴としている。
【0009】
【作用】本発明の請求項1記載のフレームの補強構造で
は、フレームの対向する2つの縦面に設けられた長手方
向に沿って凹凸を繰り返す波状部によって、フレームの
上下の曲げ剛性が向上する。このため、フレームに上下
方向に作用する力による断面崩れを防止することができ
る。なお、フレームの上下の曲げ剛性は、波状部の振幅
の波長に対する比が0.25付近で最大となり、波状部
の振幅の波長に対する比が0.25より大きくなると、
フレームの軸圧縮に対する剛性の低下が大きくなるた
め、波状部の振幅の波長に対する比は0.25以下にす
ることが好ましい。
【0010】本発明の請求項2記載のフレームの補強構
造では、フレームの4面全てに設けられた長手方向に沿
って凹凸を繰り返す波状部によって、フレームの上下左
右の曲げ剛性が向上する。このため、フレームに上下左
右方向に作用する力による断面崩れを防止することがで
きる。なお、フレームの上下左右の曲げ剛性は、波状部
の振幅の波長に対する比が0.01より大きく0.13
より小さい範囲付近で大きくなるが、実際に自動車車体
に使用する場合には、波状部の振幅の波長に対する比が
0.2以下であれば良い。
【0011】
【実施例】本発明のフレームの補強構造の第1実施例を
図1〜図4に従って説明する。
【0012】図1に示される如く、本実施例のフレーム
10は、断面が略矩形状とされた長尺状の閉断面構造と
されており、サイドメンバ、クロスメンバ等の車体骨格
部材に使用されている。
【0013】このフレーム10の対向する2つの縦面1
0A、10Bには、それぞれフレーム10の長手方向に
沿って凹凸を繰り返す波状部12が設けられている。
【0014】図2に示される如く、波状部12は、フレ
ーム10の縦面10A、10Bの幅方向(図2の上下方
向)端部に沿って残された縁部14の間に設けられてい
る。波状部12は、凸部の頂部12Aの幅Mが最も狭
く、フレーム10の縦面10A、10Bと同一位置とな
る凹部の底部12Bの幅Nが最も広くなっており、頂部
12Aと底部12Bとの間では、幅が除々に変化してい
る。
【0015】また、縁部14と波状部12の幅方向(図
2の上下方向)上端部12Cとは、上壁部16で連結さ
れており、縁部14と波状部12の幅方向(図2の上下
方向)下端部12Dとは、下壁部18で連結されてい
る。
【0016】図3に示される如く、波状部12は、フレ
ーム10の長手方向に沿った断面形状が、振幅Hの波長
Lの三角波形状とされており、波状部12の振幅Hの波
長Lに対する比H/Lは0.25以下とされている。
【0017】次に本実施例の作用を説明する。本実施例
のフレームの補強構造では、フレーム10の対向する2
つの縦面10A、10Bに設けられた、フレーム10の
長手方向に沿って凹凸を繰り返す波状部12によって、
上下方向(図1及び図2の矢印F2方向)の力によるフ
レーム10の上下の曲げ剛性が向上する。このため、フ
レーム10に上下方向に作用する力による断面崩れを防
止することができる。また、波状部12の振幅Hの波長
Lに対する比H/Lを変化させることで、フレーム10
の剛性を自由にコントロールできるため、振動モードの
コントロールが容易となり振動特性を向上できる。
【0018】なお、図4に示される如く、波状部12を
持たないフレームに対するフレーム10の剛性比は、波
状部12の振幅Hの波長Lに対する比H/Lが0.25
付近で最大となる。また、波状部12の振幅Hの波長L
に対する比H/Lが0.25より大きくなると、フレー
ム12の軸圧縮に対する剛性の低下が大きくなる。この
ため、波状部12の振幅Hの波長Lに対する比H/Lは
0.25以下にすることが好ましい。
【0019】また、本実施例では、フレーム10の縦面
10A、10Bの幅方向(図2の上下方向)端部に沿っ
て縁部14を残したが、図5に示される如く、フレーム
10の縦面10A、10Bは縁部14を除いた構造とし
ても良い。
【0020】次に、本発明のフレームの補強構造の第2
実施例を図6〜図9に従って説明する。
【0021】図6に示される如く、このフレーム20の
対向する2つの縦面20A、20Bには、それぞれフレ
ーム20の長手方向に沿って凹凸を繰り返す波状部22
が設けられており、フレーム20の対向する2つの横面
20C、20Dには、それぞれフレーム10の長手方向
に沿って凹凸を繰り返す波状部22が設けられている。
【0022】図7に示される如く、波状部22は、凸部
の頂部22Aの幅X1、Y1が最も広く、凹部の底部2
2Bの幅X2、Y2が最も狭くなっており、頂部22A
と底部22Bとの間では、幅が除々に変化している。ま
た、各波状部22の幅方向両端縁部22Cは互いに連結
されており、フレーム20は蛇腹状となっている。
【0023】図8に示される如く、波状部22は、フレ
ーム20の長手方向に沿った断面形状が、振幅Vの波長
Wの三角波形状とされており、波状部22の振幅Vの波
長Wに対する比V/Wは0.2以下とされている。
【0024】次に本実施例の作用を説明する。本実施例
のフレームの補強構造では、フレーム20の4面20
A、20B、20C、20Dの全てに設けられた長手方
向に沿って凹凸を繰り返す波状部22によって、上下左
右方向(図6及び図7の矢印F3方向)の力によるフレ
ーム20の上下左右の曲げ剛性が向上する。このため、
フレーム20に上下左右方向に作用する力による断面崩
れを防止することができる。
【0025】なお、図9に示される如く、フレーム20
の波状部22を持たないフレームに対する上下左右の曲
げ剛性比は、波状部22の振幅Vの波長Wに対する比V
/Wが0.01<V/W<0.13付近で大きくなる
が、実際に自動車車体に使用する場合には、波状部22
の振幅Vの波長Wに対する比V/Wが0.2以下であれ
ば良い。また、本実施例では、フレーム20の角部にも
波状部が形成されているが、これに代えて、図10に示
される如く、フレーム20の角部20E、20F、20
G、20Hに波状部が無い構成としても良い。
【0026】また、上記各実施例では、波状部12、2
2のフレーム10、20の長手方向に沿った断面形状を
三角波形状としたが、これに代えて、波状部12、22
のフレーム10、20の長手方向に沿った断面形状を正
弦波等の他の波形状としても良い。さらに、各波状部内
でその波長及び振幅を変化させても良く。各面に設けた
各波状部の波長及び振幅が異なっていても良く、位相が
ずれていても良い。
【0027】なお、上記各実施例のフレーム10、20
を製造する場合には、例えばフレームを左右2分割した
形状、即ち、断面コ字状の一対の部材をプレス加工等に
より製造し、その後、これらの部材を互いに、断面矩形
状となるように突き合わせて結合させる等の方法によっ
て製造する。
【0028】
【発明の効果】本発明の請求項1記載のフレームの補強
構造は、矩形閉断面を構成する長尺状のフレームにおい
て、対向する2つの縦面に長手方向に沿って凹凸を繰り
返す波状部を設けるとともに、波状部の振幅の波長に対
する比を0.25以下にしたので、フレームの上下方向
の曲げ剛性が向上し、断面崩れを防止することができる
という優れた効果を有する。
【0029】また、本発明の請求項2記載のフレームの
補強構造は、矩形閉断面を構成する長尺状のフレームに
おいて、4面全てに長手方向に沿って凹凸を繰り返す波
状部を設けるとともに、波状部の振幅の波長に対する比
を0.2以下にしたので、フレームの上下左右方向の曲
げ剛性が向上し、断面崩れを防止することができるとい
う優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るフレームの補強構造
を示す斜視図である。
【図2】図1の2−2線断面図である。
【図3】図1の3−3線断面図である。
【図4】本発明の第1実施例に係るフレームの補強構造
の波状部の振幅の波長に対する比と上下の曲げ剛性比と
の関係を示すグラフである。
【図5】本発明の第1実施例の変形例を示す斜視図であ
る。
【図6】本発明の第2実施例に係るフレームの補強構造
を示す斜視図である。
【図7】図6の7−7線断面図である。
【図8】図6の8−8線断面図である。
【図9】本発明の第2実施例に係るフレームの補強構造
の波状部の振幅の波長に対する比と上下左右の曲げ剛性
比との関係を示すグラフである。
【図10】本発明の第2実施例の変形例を示す斜視図で
ある。
【図11】従来例に係るフレームの補強構造を示す斜視
図である。
【図12】図11の12−12線断面図である。
【符号の説明】
10 フレーム 10A 縦面 10B 縦面 12 波状部 20 フレーム 20A 縦面 20B 縦面 20C 横面 20D 横面 22 波状部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 矩形閉断面を構成する長尺状のフレーム
    において、対向する2つの縦面に長手方向に沿って凹凸
    を繰り返す波状部を設けるとともに、前記波状部の振幅
    の波長に対する比を0.25以下にしたことを特徴とす
    るフレームの補強構造。
  2. 【請求項2】 矩形閉断面を構成する長尺状のフレーム
    において、4面全てに長手方向に沿って凹凸を繰り返す
    波状部を設けるとともに、前記波状部の振幅の波長に対
    する比を0.2以下にしたことを特徴とするフレームの
    補強構造。
JP11130992A 1992-04-30 1992-04-30 フレームの補強構造 Pending JPH05305877A (ja)

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Cited By (6)

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