JPH0323423Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車両等のフレーム構造に関する。

［従来の技術］ 従来、車両等の細長フレームの断面形状は通常
中空四角筒断面形状であるが、振動等の改善のた
めに細長フレームの途中でみぞ形断面形状に移行
する必要が生じる場合がある。このように、細長
フレームの断面形状が中空四角筒断面形状からみ
ぞ形断面形状に移行する場合には、捩り剛性の急
変による応力集中を避けるために、以下に記述す
る構造がとられていた。

第５図に示すように、細長フレームは長手方向
途中において中空四角筒形材からみぞ形材に移行
し、該移行する部分には補強部材４ａが設けられ
ている。この補強部材４ａは平板状の傾斜部４ｂ
を備えており、該傾斜部４ｂの各フランジ部６
ａ，６ｂ，６ｃはみぞ形材の両側壁２ａ，３ａお
よび底壁１ａにそれぞれ固着されている。

［考案が解決しようとする問題点］ 上述した従来のフレーム構造は、中空四角筒形
材からみぞ形材に移行する部分に設けた補強部材
の傾斜部が単に平板状となつているので、みぞ形
断面の開始部近傍において捩り剛性の急変による
応力集中が依然として残り、応力集中の緩和が不
十分であるという問題点を有している。

本考案は、上記従来の技術の有する問題点に鑑
みてなされたものであり、みぞ形断面の開始部近
傍の応力集中を十分に緩和できるフレーム構造を
提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本考案のフレーム構
造は、細長フレームが長手方向途中において中空
四角筒形材からみぞ形材に移行しているフレーム
構造において、 前記移行する部分には、前記みぞ形材のみぞ内
に曲板状補強部材が長手方向にみぞ上部よりみぞ
底部まで傾斜して接合具備され、かつ前記曲板状
補強部材の縦断面形状は、前記細長フレームの前
記移行する部分の断面捩り剛性が線形に低減する
所定の２次曲線に沿つて湾曲する形状であること
を特徴とする。

［作用］ 本考案において、縦断面形状が所定の２次曲線
に沿つて湾曲する形状である曲板状補強部材によ
つて中空四角筒形材からみぞ形材に移行する部分
の捩り剛性を線形に低減することで、捩り剛性の
急変を阻止するものである。

［実施例］ 次に、本考案の一実施例について図面を参照し
て説明する。

第１図は本考案のフレーム構造の一実施例の要
部概略縦断面図であり、第２図ａ，ｂ，ｃはそれ
ぞれ第１図のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ各断面図で
ある。

第１図に示すように、細長フレームは、長手方
向途中において中空四角筒形材からみぞ形材に移
行し、該移行する部分に曲板状補強部材４が設け
られている。この曲板状補強部材４はみぞ形材の
両側壁２（一方の側壁は不図示）に固着されてい
るとともに、みぞ形材のみぞ上部よりみぞ底部ま
で傾斜してみぞ形材内に設けられている。そし
て、曲板状補強部材４の縦断面形状は、以下に詳
述するように、細長フレームの前記移行する部分
の断面捩り剛性が線形に低減する所定の２次曲線
に沿つて湾曲する形状となつている。

すなわち、第２図ａにおいて、細長フレーム
は、両側壁２，３、底壁１、上壁となる曲板状補
強部材４により構成された完全な中空四角筒断面
形状を有しているが、Ｃ−Ｃ断面方向に移行する
につれて曲板状補強部材４は曲面状に底壁１の内
面方向に傾斜し、Ｂ−Ｂ断面においては第２図ｂ
に示す断面形状となり、Ｃ−Ｃ断面においては第
２図ｃに示す形状のコの字状のみぞ形断面形状と
なる。

いま、第１図のＡ−Ａ断面Ｃ−Ｃ断面間の距離
をｌとし、Ａ−Ａ断面からＣ−Ｃ断面方向への任
意の距離ｘにおける底壁１と曲板状補強部材４の
距離をｙとし、細長フレームの断面捩り剛性を距
離ｘに関して線形に減少させるためには、以下の
(1)式が成立しなければならない。

（距離ｘにおける捩り剛性）＝｛（Ａ−Ａ断面の
捩り剛性）−（Ｃ−Ｃ断面の捩り剛性）｝・（−ｘ／ｌ
） ＋（Ａ−Ａ断面の捩り剛性）……(1) いま、Ａ−Ａ断面、Ｃ−Ｃ断面およびＡ−Ａ断
面から距離ｘの断面の捩り剛性の値をそれぞれ
JA，Jc，Jxとすれば、上記(1)式は下記の(2)式に
変形できる。

JX＝（JA−Jc）・（−ｘ／ｌ）＋JA （JA−Jc）・ｘ＝（JA−Jx）・ｌ Ｘ＝（JA−Jx）／（JA−Jc）・ｌ……(2) ここで、第２図に示すように、断面の各辺の長
さをそれぞれh₁，h₂，h₃，h₄、および肉厚をそれ
ぞれt₁，t₂，t₃，t₄とし、h₁＝h₃，h₂＝h₄として断
面の捩り剛性の値を上記の(2)式に代入すれば以下
の(3)式となる。

上記の(3)式中のh₁〜h₄，t₁〜t₄およびｌに具体
的な数値を代入してやると、２次曲線が得られ
る。すなわち、曲板状補強部材４の縦断面形状は
前記２次曲線に沿つて湾曲する形状として得ら
れ、これにより中空四角筒形断面を形成するＡ−
Ａ断面からみぞ形断面を形成するＣ−Ｃ断面まで
の間、捩り剛性が線形に減少するので、捩り剛性
の急変による応力集中を避けることができる。

第３図は本実施例のフレーム構造を実際に溶接
により製作した場合の要部縦断面図、第４図ａ，
ｂ，ｃはそれぞれ第３図の横断面図である。各図
において、曲板状補強部材４の上下面には、フラ
ンジ５，６がそれぞれ内向きと外向きとなつて設
けられ、一方のフランジ５は両側壁２，３に溶接
部７により溶接され、他方のフランジ６は溶接部
８により溶接されている。各フランジ５，６を反
対向きに設けた溶接構造により、細長フレーム
は、中空四角筒形断面からみぞ形断面に強固な構
造を保ちながら移行し、このような構造のフレー
ムの溶接が一層容易にかつ確実になる。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案は、中空四角筒形断
面からみぞ形断面に移行するフレーム構造におい
て、前記移行する部分の捩り剛性が線形に低減す
る曲板状補強部材を備えたことにより、前記移行
する部分の捩り剛性の急変を阻止でき、急激な応
力集中を避け得るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のフレーム構造の一実施例の要
部概略縦断面図、第２図ａ，ｂ，ｃはそれぞれ第
１図のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ各断面図、第３図
は本実施例の要部詳細縦断面図、第４図ａ，ｂ，
ｃはそれぞれ第３図のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ各
断面図、第５図は従来例の要部斜視図である。 １……底壁、２，３……側壁、４……曲板状補
強部材、５……フランジ、６……フランジ、７，
８……溶接部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 細長フレームが長手方向途中において中空四角
   筒形材からみぞ形材に移行しているフレーム構造
   において、 前記移行する部分には、前記みぞ形材のみぞ内
   に曲板状補強部材が長手方向にみぞ上部よりみぞ
   底部まで傾斜して接合具備され、かつ前記曲板状
   補強部材の縦断面形状は、前記細長フレームの前
   記移行する部分の断面捩り剛性が線形に低減する
   所定の２次曲線に沿つて湾曲する形状であること
   を特徴とするフレーム構造。