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公開番号2024162723
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-21
出願番号2023078567
出願日2023-05-11
発明の名称車両のフレーム構造
出願人マツダ株式会社,日鉄ケミカル&マテリアル株式会社,日本製鉄株式会社
代理人個人,個人
主分類B62D 25/04 20060101AFI20241114BHJP(鉄道以外の路面車両)
要約【課題】軽量化を阻害することなく強度および剛性の向上を図ることができるとともに、隙間腐食の発生を抑制することができる車両のフレーム構造を提供する。
【解決手段】センターピラー106は、それぞれがハット形断面形状を有するピラーアウタパネル1、レインフォースメント3、および補強部材4と、平板形状を有するピラーインナパネル2とを備える。レインフォースメント3は金属材料で構成され、補強部材4は樹脂材料で構成されている。センターピラー106は、レインフォースメント3と補強部材4とを接合する接着層5も備える。車両の側突時には、レインフォースメント3の本体天壁部3aに対してZ方向に向けて圧縮荷重が入力される。接着層5は、接着天壁部5aの厚みT1よりも、接着側壁部5bにおける-Z側端部である接着側端部5cの厚みT2の方が厚く形成されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
長尺状の本体部材と、
前記本体部材が延びる第１方向において、前記本体部材に沿って延びる長尺状の部材であって、前記本体部材とは異なる材料で形成された補強部材と、
前記本体部材と前記補強部材との間を接合する接着剤からなる接着層と、
を備え、
前記第１方向に直交する断面において、前記本体部材は、前記断面に含まれる１の方向である第２方向に延びる本体第１壁部と、それぞれが前記本体第１壁部の両端で当該本体第１壁部に連続するとともに、前記第２方向に交差する方向に延びる２つの本体側壁部と、を有し、
前記断面において、前記補強部材は、前記本体第１壁部に沿って前記第２方向に延びる補強第１壁部と、それぞれが前記補強第１壁部の両端で当該補強第１壁部に連続するとともに、前記本体側壁部に沿って前記第２方向に交差する方向に延びる２つの補強側壁部と、を有し、
前記本体第１壁部は、前記第１方向および前記第２方向の双方に交差する方向に圧縮荷重が入力される壁部であって、
前記補強部材は、前記２つの補強側壁部のそれぞれにおける前記補強第１壁部との連続部分とは反対側に端縁である補強側端部を有し、
前記接着層は、前記本体第１壁部と前記補強第１壁部との間の厚みよりも、前記補強側端部における前記本体側壁部と前記補強側壁部との間の厚みの方が厚くなるように形成されている、
車両のフレーム構造。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記断面において、前記２つの本体側壁部のそれぞれは、延在方向の途中部分に、互いが対向する側に向けて屈曲する屈曲部を１または複数有する、
請求項１に記載の車両のフレーム構造。
【請求項３】
前記断面において、前記２つの補強側壁部のそれぞれは、前記屈曲部に沿って屈曲するよう形成された第１屈曲部を有する、
請求項２に記載の車両のフレーム構造。
【請求項４】
前記断面において、前記２つの補強側壁部のそれぞれは、前記第１屈曲部よりも前記補強側端部の側の部分に、前記本体側壁部から離れるように屈曲された第２屈曲部を有する、
請求項３に記載の車両のフレーム構造。
【請求項５】
前記接着層は、前記本体第１壁部と前記補強第１壁部との間の厚みが０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ未満、前記補強側端部における前記本体側壁部と前記補強側壁部との間の厚みが１．０ｍｍ以上となるように形成されている、
請求項１から請求項４の何れかに記載の車両のフレーム構造。
【請求項６】
電着塗装によって形成された膜であって、前記本体部材、前記補強部材、および前記接着層の露出部を覆うように形成された電着膜をさらに備える、
請求項１から請求項４の何れかに記載の車両のフレーム構造。
【請求項７】
前記本体部材は、金属材料で構成され、
前記補強部材は、樹脂材料で構成されている、
請求項１から請求項４の何れかに記載の車両のフレーム構造。
【請求項８】
前記補強部材を構成する前記樹脂材料は、繊維強化樹脂材料である、
請求項７に記載の車両のフレーム構造。
【請求項９】
前記断面において前記本体第１壁部に対向配置され、前記２つの本体側壁部の各端部で接合されるとともに、前記本体部材および前記補強部材とともに前記第１方向に延びる底壁部材をさらに備える、
請求項１から請求項４の何れかに記載の車両のフレーム構造。
【請求項１０】
前記断面において前記本体部材および前記補強部材の外側を覆うように配され、前記底壁部材に接合されるとともに、前記本体部材、前記補強部材、および前記底壁部材とともに前記第１方向に延びる外壁部材をさらに備える、
請求項９に記載の車両のフレーム構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のフレーム構造に関し、特に、少なくとも２部材が厚み方向に重ねられて接着剤によって部材同士が接合されてなるフレーム構造に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両では、異種材料を重ね合わせて接合してなるフレームが用いられる場合がある。特許文献１には、ハット形断面形状のアウタパネルと、アウタパネルの外表面に沿うように配置されたレインフォースと、を備え、互いが複数のリベットで接合されてなるフレーム構造が開示されている。
【０００３】
特許文献１のフレーム構造では、アウタパネルが鋼板等の金属材料から構成され、レインフォースメントが炭素繊維強化樹脂等のＦＲＰ材料から構成されている。
【０００４】
ところで、互いに異なる材料からなる部材同士の接合を、上記特許文献１で提案されているようなリベットでの接合ではなく、接着剤を用いて行うことも研究開発されている。このように接着剤を用いて部材同士を接合することにより、部材同士の接合領域を上記特許文献１に開示の技術のような局所的なものではなく、全域に広げることが可能である。また、部材同士を接着剤で接合する構成を採用することで、フレームの製造における煩雑な作業を回避することも可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００５－１６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、接着剤により異種部材同士を接合したフレームに対しては、フレームの軽量化を犠牲にすることなく曲げ強度の更になる向上を図ることが求められる。具体的には、上記特許文献１に開示のようなハット形断面形状を有するフレームであって、部材同士を接着剤で接合したフレームにおいて、インナーパネル４に対向する頂部平面に対して当該頂部平面に直交する方向から圧縮荷重が入力される場合が生じる。このような場合に、頂部平面での部材間にはせん断力が作用し、縦壁部での部材間には剥離力が作用する。ここで、せん断力に抗するようにしようとすれば接着層の厚みを薄くすることが有効である一方、剥離力に抗するようにしようとすれば接着層の厚みを厚くすることが有効である。このように、頂部平面に作用するせん断力に対する対策と、縦壁部に作用する剥離力に対する対策とは相反する。
【０００７】
ここで、上記のようなせん断力と剥離力とに対するためにフレームを構成する少なくとも一方の部材の厚みを厚くすることも考えられるが、フレームの軽量化を阻害してしまうこととなり、採用することはできない。
【０００８】
また、異種部材同士を接着剤を用いて接合してなるフレームでは、断面における部材の端縁部において、隙間腐食が発生することも懸念される。隙間腐食は、部材の端縁部に水分が付着して生じるものであって、車両を構成するフレームにおいては品質維持の観点から抑制することが求められる。
【０００９】
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、軽量化を阻害することなく強度および剛性の向上を図ることができるとともに、隙間腐食の発生を抑制することができる車両のフレーム構造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】
【００１０】
本発明の一態様に係る車両のフレーム構造は、本体部材と、補強部材と、接着層と、を備える。前記本体部材は、長尺状の部材である。前記補強部材は、前記本体部材が延びる第１方向において、前記本体部材に沿って延びる長尺状の部材であって、前記本体部材とは異なる材料で形成されている。前記接着層は、前記本体部材と前記補強部材との間を接合する接着剤からなる層である。
（【００１１】以降は省略されています）

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