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公開番号2021146910
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210927
出願番号2020049437
出願日20200319
発明の名称車体
出願人本田技研工業株式会社
代理人特許業務法人落合特許事務所
主分類B62D 25/08 20060101AFI20210830BHJP(鉄道以外の路面車両)
要約【課題】衝突エネルギーの吸収量の増加に貢献することができるサイドフレームを備える車体を提供する。
【解決手段】車体11は、車体前後方向に延びて、前方または後方から作用する衝突荷重を支持する左右のサイドフレーム12と、サイドフレーム12の開放端に結合され、相互に遠ざかる方向に開放端同士の変位を拘束する連結部材22とを備える、サイドフレーム12は、車体前後方向に高強度区間26a、26bを挟んで配置され、車体前後方向に高強度区間26a、26bよりも低強度な複数の低強度区間27を有し、低強度区間27は、開放端に近いものほど前後方向に低い強度を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
車体前後方向に延びて、前方または後方から作用する衝突荷重を支持する左右のサイドフレーム(12)と、
前記サイドフレーム(12)の開放端に結合され、相互に遠ざかる方向に前記開放端同士の変位を拘束する連結部材(22)と
を備える車体(11)において、
前記サイドフレーム(12)は、車体前後方向に高強度区間(26a、26b)を挟んで配置され、車体前後方向に前記高強度区間(26a、26b)よりも低強度な複数の低強度区間(27)を有し、
前記低強度区間(27)は、前記開放端に近いものほど前後方向に低い強度を有することを特徴とする車体。
続きを表示(約 1,500 文字)【請求項2】
請求項1に記載の車体において、左右中央から左右方向に線形に延びる中間体(17)と、前記中間体(17)の両端にそれぞれ前記サイドフレーム(12)の開放端を接続し、前記開放端から前記中間体(17)に向かうにつれて前記開放端から遠ざかるように傾斜する傾斜体(18)とを有するバンパービーム(16)をさらに備えることを特徴とする車体。
【請求項3】
請求項1または2に記載の車体において、前記低強度区間(27)は、前記開放端に最も近くに配置され、内側の稜線(35、39、45、49)および外側の稜線(37、42、47、52)を低強度化した潰れ区間(27a)を含むことを特徴とする車体。
【請求項4】
請求項3に記載の車体において、前記稜線(35、37、39、42、45、47、49、52)を低強度化する低強度域(28)はホットスタンプ成型にあたって温度制御に応じて高強度域に比べて軟化する金属板材で形成されることを特徴とする車体。
【請求項5】
請求項3または4に記載の車体において、前記潰れ区間(27a)は前記開放端から広がることを特徴とする車体。
【請求項6】
請求項3に記載の車体において、前記低強度区間(28)は、前記潰れ区間(27a)から車体前後方向に間隔を空けて配置され、外側の稜線(37、42、47、52)を低強度化した第1屈折区間(55a)および内側の稜線(35、39、45、49)を低強度化した第2屈折区間(55b)を前後方向に交互に並べた大潰れ区間(27b)を含むことを特徴とする車体。
【請求項7】
請求項6に記載の車体において、前記第1屈折区間(55a)で前記稜線(37、42、47、52)を低強度化する第1片側低強度域(28b)と、前記第2屈折区間(55b)で前記稜線(35、39、45、49)を低強度化する第2片側低強度域(28c)との間には左右方向から傾斜して延びる線形の高強度域(29)が区画されることを特徴とする車体。
【請求項8】
請求項7に記載の車体において、前記第1片側低強度域(28b)および前記第2片側低強度域(28c)はホットスタンプ成型にあたって温度制御に応じて高強度域に比べて軟化する金属板材で形成されることを特徴とする車体。
【請求項9】
請求項1〜8のいずれか1項に記載の車体において、前記サイドフレーム(12)は、
車体前後方向に延びホットスタンプ成型にあたって温度制御に応じて高強度域に比べて軟化する金属板材で少なくとも部分的に形成される左右の第1フランジ(41、43)を有し、前記第1フランジ(41、43)を接続する板材で前後方向に延びる第1空間(31a)を仕切る下部材(32)と、
車体前後方向に延び前記第1フランジ(41、43)に溶接されホットスタンプ成型にあたって温度制御に応じて高強度域に比べて軟化する金属板材で少なくとも部分的に形成される左右の第2フランジ(51、53)を有し、前記第2フランジ(51、53)を接続する板材で前後方向に延びて前記第1空間(31a)に合体する第2空間(31b)を仕切る上部材(33)と
を備えることを特徴とする車体。
【請求項10】
請求項6〜8のいずれか1項に記載の車体において、前記サイドフレーム(12)は、車幅方向中央の軸に沿って車体前後方向に前記第1屈折区間(55a)および前記第2屈折区間(55b)に交差して延びるビード(61)を有することを特徴とする車体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、車体前後方向に延びて、前方または後方から作用する衝突荷重を支持する左右のサイドフレームと、サイドフレームの開放端に結合され、相互に遠ざかる方向に開放端同士の変位を拘束する連結部材とを備える車体に関する。
続きを表示(約 5,100 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1は、垂直面に沿って車体前後方向に延びるインナーパネルおよびインナーパネルに外側から結合されるアウターパネルを備えるフロントサイドメンバーを開示する。アウターパネルは、インナーパネルの外面に向き合わせられる側壁と、側壁の上端からインナーパネルに向かって折り曲げ成形されインナーパネルに接合される上壁と、側壁の下端からインナーパネルに向かって折り曲げ成形されインナーパネルに接合される下壁とを有する。インナーパネルおよびアウターパネルの側壁には上下方向に延びる複数のビードが交互に配列される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開平5−105110号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ビードはインナーパネルやアウターパネルの稜線まで達していない。しかも、ビードはインナーパネルとアウターパネルとで等ピッチに配置される。こういった構成では、車体前後方向からフロントサイドフレームに衝突荷重が加わると、いずれか1つのビードでフロントサイドフレームは折れ曲がるものの、他のビードで折れ曲がりは生じにくく、その結果、車体前後方向にフロントサイドフレームはそれ以上潰れることができない。衝突エネルギーの吸収量は大きくない。
【0005】
本発明は、衝突エネルギーの吸収量の増加に貢献することができるサイドフレームを備える車体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1側面によれば、車体前後方向に延びて、前方または後方から作用する衝突荷重を支持する左右のサイドフレームと、前記サイドフレームの開放端に結合され、相互に遠ざかる方向に前記開放端同士の変位を拘束する連結部材とを備える車体において、前記サイドフレームは、車体前後方向に高強度区間を挟んで配置され、車体前後方向に前記高強度区間よりも低強度な複数の低強度区間を有し、前記低強度区間は、前記開放端に近いものほど前後方向に低い強度を有する。
【0007】
第2側面によれば、第1側面の構成に加えて、車体は、左右中央から左右方向に線形に延びる中間体と、前記中間体の両端にそれぞれ前記サイドフレームの開放端を接続し、前記開放端から前記中間体に向かうにつれて前記開放端から遠ざかるように傾斜する傾斜体とを有するバンパービームをさらに備える。
【0008】
第3側面によれば、第1または第2側面の構成に加えて、前記低強度区間は、前記開放端に最も近くに配置され、内側の稜線および外側の稜線を低強度化した潰れ区間を含む。
【0009】
第4側面によれば、第3側面の構成に加えて、前記稜線を低強度化する低強度域はホットスタンプ成型にあたって温度制御に応じて高強度域に比べて軟化する金属板材で形成される。
【0010】
第5側面によれば、第3または第4側面の構成に加えて、前記潰れ区間は前記開放端から広がる。
【0011】
第6側面によれば、第3側面の構成に加えて、前記低強度区間は、前記潰れ区間から車体前後方向に間隔を空けて配置され、外側の稜線を低強度化した第1屈折区間および内側の稜線を低強度化した第2屈折区間を前後方向に交互に並べた大潰れ区間を含む。
【0012】
第7側面によれば、第6側面の構成に加えて、前記第1屈折区間で前記稜線を低強度化する第1片側低強度域と、前記第2屈折区間で前記稜線を低強度化する第2片側低強度域との間には左右方向から傾斜して延びる線形の高強度域が区画される。
【0013】
第8側面によれば、第7側面の構成に加えて、前記第1片側低強度域および前記第2片側低強度域はホットスタンプ成型にあたって温度制御に応じて高強度域に比べて軟化する金属板材で形成される。
【0014】
第9側面によれば、第1〜第8側面のいずれか1の構成に加えて、前記サイドフレームは、車体前後方向に延びホットスタンプ成型にあたって温度制御に応じて高強度域に比べて軟化する金属板材で少なくとも部分的に形成される左右の第1フランジを有し、前記第1フランジを接続する板材で前後方向に延びる第1空間を仕切る下部材と、車体前後方向に延び前記第1フランジに溶接されホットスタンプ成型にあたって温度制御に応じて高強度域に比べて軟化する金属板材で少なくとも部分的に形成される左右の第2フランジを有し、前記第2フランジを接続する板材で前後方向に延びて前記第1空間に合体する第2空間を仕切る上部材とを備える。
【0015】
第10側面によれば、第6〜第8側面のいずれか1の構成に加えて、前記サイドフレームは、車幅方向中央の軸に沿って車体前後方向に前記第1屈折区間および前記第2屈折区間に交差して延びるビードを有する。
【発明の効果】
【0016】
第1側面によれば、前方または後方から衝突荷重が作用すると、サイドフレームの開放端同士は相互に遠ざかる方向に連結部材によって拘束されることから、個々のサイドフレームに対して左右方向の荷重は抑制されることができる。個々のサイドフレームに対して前後方向に衝突荷重の作用は規制されることができる。その上、サイドフレームの低強度区間は、サイドフレームの開放端に近いほど前後方向に低い強度を有することから、前後方向の荷重の作用に応じて開放端側から低強度区間は押し潰されていく。こうしてサイドフレームで吸収される衝突エネルギーの吸収量は増加することができる。衝突の衝撃は良好に吸収されることができる。
【0017】
第2側面によれば、オフセット衝突時であってもバンパービームには中間体から衝突荷重は作用する。バンパービームから左右のサイドフレームに良好に衝突荷重は割り振られることができる。こうしてオフセット衝突は左右のサイドフレームで良好に支持されることができる。このとき、連結部材は相互に遠ざかる方向に左右のサイドフレームの変形を防止することから、バンパービームの変形は抑制されることができる。
【0018】
第3側面によれば、サイドフレームに衝突荷重が作用すると、真っ先に開放端に最も近い低強度区間が車体前後方向に押し潰されることができる。こうして初期の押し潰しだけで衝突エネルギーが吸収されてしまえば、車体の変形は最小限に抑えられることができる。
【0019】
第4側面によれば、ホットスタンプ成型時に金属板材の領域ごとに温度が制御されるだけで容易に低強度域は確立されることができる。
【0020】
第5側面によれば、車体の変形は最小限に抑えられることができる。
【0021】
第6側面によれば、第1屈折区間では外側の稜線が低強度化することからサイドフレームは外向きに屈折する。第2屈折区間では内側の稜線が低強度化されることからサイドフレームは内向きに屈折する。これら屈折の組み合わせでサイドフレームは車体前後方向に大きく押し潰されることができる。衝突の衝撃は大きく吸収されることができる。
【0022】
第7側面によれば、第1片側低強度域と第2片側低強度域とが前後方向に接近しても高強度域は確保されることができる。大潰れ区間の押し潰れは確保されることができる。大きな衝撃の吸収は確保されることができる。第1片側低強度域および第2片側低強度域が一体で潰れないことから、開放端により近い低強度区間よりも低強度になることがなく、サイドフレームは開放端から順番に変形することができる。
【0023】
第8側面によれば、ホットスタンプ成型時に金属板材の領域ごとに温度が制御されるだけで容易に第1片側低強度域および第2片側低強度域は確立されることができる。
【0024】
第9側面によれば、サイドフレームに衝突荷重が作用する際に、相互に溶接される第1フランジおよび第2フランジの溶接剥がれは抑制されることができる。
【0025】
第10側面によれば、上下方向にサイドフレームの曲げ剛性が高められることから、左右方向の屈折は促進されることができる。こうして衝撃エネルギーの吸収量は効率的に高められることができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
本発明の第1実施形態に係る車体の後部構造の平面図である。
(A)図1の2A−2A線に沿った断面図、(B)図1の2B−2B線に沿った断面図、(C)図1の2C−2C線に沿った断面図、および(D)図1の2D−2D線に沿った断面図である。
コンピューターシミュレーションでリアサイドメンバーの潰れの様子を示す概念図である。
本発明の第2実施形態に係る車体の後部構造の平面図である。
一変形例に係る車体の後部構造の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。ここで、車体の上下前後左右は自動四輪車に乗車した乗員の目線に基づき規定されるものとする。
【0028】
図1は本発明の第1実施形態に係る車体の後部構造を概略的に示す。車体11は、後輪WRの後方で車体前後方向に延びる左右1対のリアサイドメンバー(サイドフレーム)12と、左右のリアサイドメンバー12の間で水平面に沿って広がって左右のリアサイドメンバー12を連結するフロアパネル13と、左右のリアサイドメンバー12にそれぞれ結合されて、リアサイドメンバー12から左右外側に広がる補助パネル14とを備える。個々のリアサイドメンバー12は、前後方向の座屈荷重に対して高い剛性を示す筒形状に形成される。個々のリアサイドメンバー12は前後方向に後方からの衝突荷重を支持する。リアサイドメンバー12およびフロアパネル13は例えば鉄製の板材(例えば鋼板)から構成され、後方からの衝突荷重で潰れて衝撃吸収材として機能する。
【0029】
車体11は、車体左右方向に延びて両端で個々のリアサイドメンバー12に結合され、左右中央に向かうにつれて後方に膨らむリアバンパービーム16をさらに備える。リアバンパービーム16は、左右中央で左右方向に線形に延びる中間体17と、中間体17の両端にそれぞれ対応するリアサイドメンバー12の後端(開放端)を接続し、リアサイドメンバー12の後端から中間体17に向かうにつれてリアサイドメンバー12の後端から遠ざかるように傾斜する傾斜体18とを有する。リアバンパービーム16は車体の左右対称面LRに対して左右対称形状に形成される。傾斜体18は、中間位置で前方に膨らむように湾曲する湾曲形状に形成される。中間体17に後方から接する仮想垂直平面Vpに対して傾斜体18の後面の開き角αは30度以上60度以下に設定される。ここでは、開き角αは、仮想垂直平面Vpに対して傾斜体18の後面が形成するクリアランスの角度をいう。開き角αは傾斜体18の線形域で特定されることができる。
【0030】
リアバンパービーム16は、車体左右方向に押し出し方向を合わせる押し出し成型体で形成されるビーム本体19と、中間体17でビーム本体19に後方から結合される補強部材21とを含む。押し出し成型体は例えば鋼材やアルミニウム合金材から押し出し成型に基づき成型される。ビーム本体19は、押し出し成型時の断面形状を維持する原形域19aと、ビーム本体19の左右両端で車体前後方向に押し潰された押し出し成型体で形成される潰し域19bとを有する。ビーム本体19は潰し域19bで個々のリアサイドメンバー12の後端に結合される。結合にあたって例えばボルトが用いられることができる。潰し域19bの働きで左右対称面LRに直交する平面でビーム本体19はリアサイドメンバー12の後端に重ねられることができる。その他、リアバンパービーム16はプレス成型に基づき成型されてもよい。
(【0031】以降は省略されています)

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