特許 6206301 車両用フレーム構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6206301

(24)【登録日】2017年9月15日

(45)【発行日】2017年10月4日

(54)【発明の名称】車両用フレーム構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/20 20060101AFI20170925BHJP

   B62D 21/15 20060101ALI20170925BHJP

【ＦＩ】

   B62D25/20 C

   B62D21/15 B

【請求項の数】5

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2014-78585(P2014-78585)

(22)【出願日】2014年4月7日

(65)【公開番号】特開2015-199403(P2015-199403A)

(43)【公開日】2015年11月12日

【審査請求日】2016年2月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089004

【弁理士】

【氏名又は名称】岡村 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】本田 正徳

(72)【発明者】

【氏名】外山 悠貴

(72)【発明者】

【氏名】河村 力

(72)【発明者】

【氏名】吉田 邦彦

【審査官】 梶本 直樹

(56)【参考文献】

【文献】 特許第５１９６０６７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００５−０５９６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２３１５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０５５４１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ ２５／２０

Ｂ６２Ｄ ２１／１５

Ｂ６０Ｊ ５／００

Ｂ６０Ｒ １９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長手方向と直交する断面が細長矩形的な細長形状の複数の細長形状部を荷重入力時の圧縮側と引張側の中間の中立面が長辺と直交するように配置し、隣り合う細長形状部の互いに離隔した長辺同士を連結部で連結した車両用フレーム構造において、
前記隣り合う細長形状部は、前記連結部から長手方向両側に突出する１対の凸部を夫々有し、
前記連結部よりも圧縮側において前記隣り合う細長形状部の互いに離隔した長辺に夫々当接して前記細長形状部の前記長辺と直交する方向への傾倒を抑制する少なくとも１つの傾倒抑制部材を設けると共に、前記連結部よりも引張側において前記隣り合う細長形状部の長辺を対向するように離隔させたことを特徴とする車両用フレーム構造。

【請求項2】

長手方向と直交する断面が細長矩形的な細長形状の複数の細長形状部を荷重入力時の圧縮側と引張側の中間の中立面が長辺と直交するように配置し、隣り合う細長形状部の互いに離隔した長辺同士を連結部で連結した車両用フレーム構造において、
前記連結部を前記中立面よりも圧縮側に設け、
前記隣り合う細長形状部は、前記連結部から長手方向両側に突出する１対の凸部を夫々有し、
前記連結部よりも引張側において前記隣り合う細長形状部の互いに離隔した長辺に夫々当接して前記細長形状部の前記長辺と直交する方向への傾倒を抑制する少なくとも１つの傾倒抑制部材を前記中立面よりも圧縮側に設けると共に、前記連結部よりも引張側において前記隣り合う細長形状部の長辺を対向するように離隔させたことを特徴とする車両用フレーム構造。

【請求項3】

前記複数の細長形状部のうち前記長辺と直交する方向における一端側の細長形状部に荷重作用時に他端側への傾倒を促進する傾倒促進部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用フレーム構造。

【請求項4】

前記傾倒促進部は、前記長辺と直交する方向における一端側の細長形状部の１対の短辺の離隔距離が前記他端側程大きくした構成、又は、前記長辺と直交する方向における一端側の細長形状部の一端側の曲げ部の曲率が他端側の曲げ部の曲率よりも大きくした構成、又は、前記長辺と直交する方向における一端側の細長形状部の一端側の長辺が圧縮側程或いは引張側程他端側に移行した構成のうち何れかにより構成されたことを特徴とする請求項３に記載の車両用フレーム構造。

【請求項5】

前記傾倒抑制部材を前記長手方向に間欠的に設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用フレーム構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用フレーム構造に関し、特にフレームの長手方向と直交する断面が細長矩形的な細長形状の複数の細長形状部を荷重入力時の圧縮側と引張側の中間の中立面が長辺と直交するように配置した車両用フレーム構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、フロントサイドフレーム等の車両のフレーム構造において、衝突性能を向上させるために、衝突による荷重入力時、フレームを圧縮変形或いは折れ変形させることによって衝撃エネルギ吸収量を増加させることが行われている。
フレームの長手方向全体を軸圧縮で圧壊させて圧縮変形させることによって、高い値の衝撃エネルギ吸収量を安定的に維持できるため、圧縮変形を用いたエネルギ吸収機構は衝撃エネルギ吸収性能の面で優れていることが知られている。

【0003】

一般に、フロントサイドフレームでは、前突時、構造上、バンパビームを介して衝撃荷重が伝達されるため、衝突荷重がフロントサイドフレームに対して軸心方向に作用することは極めて少なく、また、フレーム上にエンジン支持部やサスペンションのサブフレーム取付け部等が設けられているため、フロントサイドフレームの長手方向に高剛性領域が間欠的に形成されている。しかも、フロントサイドフレーム全体を軸圧縮で一様に座屈変形させる場合、フレームに対して内向きに変形させる応力と外向きに変形させる応力とを交互に作用させる必要があり、これらの応力を適正にコントロールすることは容易ではない。
そこで、フロントサイドフレームの先端部分に軸圧縮（圧縮変形）可能なクラッシュカンを設け、フロントサイドフレームの中間部から後端部に亙って積極的に折れ変形可能な複数の衝撃吸収機構を採用することにより衝撃エネルギ吸収量を増加させて、前突時の乗員保護を図っている（特許文献１）。

【0004】

フレーム断面形状の変更によって衝撃エネルギ吸収量を増加させる技術も公知である。
特許文献２のフレーム構造は、サイドシルを構成するインナ部材とアウタ部材であって、インナ部材とアウタ部材の車幅方向縦断面が、上側接合部と、下側接合部と、両接合部の間において相手側に突出した凸部と、凸部の上下両側に設けた凹部とを有し、インナ部材とアウタ部材の上側接合部と下側接合部と凸部とを夫々接合し、凸部の上下両側に長手方向に延びる細長形状の閉断面部材を夫々形成している。

【0005】

特許文献３のフレーム構造は、インナ部材とアウタ部材とを備えたキックアップ部と、長手方向に延びる閉断面状のフロントサイドフレームとを有し、キックアップ部とフロントサイドフレームとの間を互いに接する方向に凹ませた形状にし、両者を互いに接合して結合部を形成することにより、結合部の上側に第１閉断面部と下側に第２閉断面部とを形成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第５１０４２７２号公報

【特許文献2】特許第５１９６０６７号公報

【特許文献3】特許第３８２０８６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１の衝撃吸収機構では、入力した衝撃荷重のうち、主に、クラッシュカンの圧縮変形とフロントサイドフレームの折れ変形とによって吸収することができなかった荷重がフロントサイドフレームよりも後方の車体構成部材や車室等に伝達される。
この衝撃吸収機構では、折れ変形によって吸収される衝撃荷重がエネルギ吸収量全体の大半を占めるため、折れ変形によるエネルギ吸収特性は圧縮変形によるエネルギ吸収特性よりも衝撃エネルギ吸収性能に与える影響が大きい。
つまり、折れ変形によって吸収される衝撃荷重が小さい場合、衝撃吸収のために必要なフロントサイドフレームの変形ストローク、所謂クラッシュストロークが長くなり、車体デザインの自由度が低下する虞がある。

【0008】

本発明者は、上記の問題点を検証するため、断面縦長矩形状のフレームの折れ変形のメカニズムについてＣＡＥ（Computer Aided Engineering）による解析を行った。
まず、この解析の基本的な考え方について説明する。
長手方向に延びる閉断面状フレームに対して長手方向に圧縮荷重を作用させた場合、フレームは長手方向に直交する方向に向かって湾曲することから、中立面よりも湾曲中心側の面（圧縮側面）に長手直交方向から圧縮荷重が作用し、中立面よりも湾曲中心側と反対側の面（引張側面）に引張荷重が作用する状態に擬制することができる。
そこで、長手方向に延びる閉断面状フレームモデルを作成し、このフレームモデルの長手方向に延びる圧縮側面に対して長手直交方向から所定の圧縮荷重を作用させることによって、フレームモデルが支持可能な荷重とフレームモデルが変形するストロークとの相関関係（以下、曲げＦＳ特性という）について解析した。

【0009】

図１８に、解析した曲げＦＳ特性のグラフを示す。尚、縦軸がフレームモデルに作用する荷重、横軸がフレームモデルの変形ストロークである。
図１８に示すように、長手方向に延びる閉断面状フレームでは、所定の変形ストローク値においてピークとなる最大荷重が発生し、その後、急激に荷重が低下している。
即ち、荷重が作用する閉断面状フレームの特定領域のみが曲げ強度に寄与していると考えられるため、この特定領域に許容限界を越える荷重（座屈応力）が作用したとき、特定領域が座屈し、閉断面状フレーム全体が座屈変形して衝撃エネルギ吸収量が減少する。
以上のことから、曲げ強度に寄与するフレーム領域を長手方向に長く拡大し、曲げＦＳ特性の最大荷重を一定ストロークの間維持する特性に設定することによって、クラッシュストロークを短縮化し、衝撃エネルギ吸収性能を高くできることを知見した。

【0010】

最大荷重を一定ストロークの間維持するような曲げＦＳ特性にする方法として、閉断面状フレームの板厚を厚くする手法や中立面が長辺と直交するように閉断面状フレームの横比を縦比よりも大きくする手法が考えられる。
しかし、閉断面状フレームの板厚を厚くする場合、車体重量やフレーム自体のコストが増加し、また、閉断面状フレームの横比を縦比よりも大きく設定する場合、エンジンルームに配置される各部材の配置スペースが不利になるため、何れの場合も現実的ではない。

【0011】

特許文献２，３のように、閉断面状に形成された小型の細長形状部を複数連結した閉断面状フレームを構成することも考えられる。この場合、細長形状部の横比が縦比よりも大きくなるように長辺の幅と短辺の幅とを設定することによって、理論上、最大荷重を一定ストロークの間維持するような曲げＦＳ特性に設定することができると推測される。
しかし、細長形状部を複数連結した閉断面状フレームに対して長手直交方向に圧縮荷重を作用させた場合、細長形状部の中立線よりも圧縮側に張り出した圧縮側部分が大きくなるため、細長形状部の圧縮側部分が長辺と直交する方向へ傾倒するという新たな課題を招く虞がある。
また、細長形状部の圧縮側部分が長辺と直交する方向へ傾倒した場合、曲げ強度に寄与するフレーム領域が減少するため、曲げＦＳ特性の最大荷重を一定ストロークの間維持することができず、十分な衝撃エネルギ吸収性能を確保することができない。

【0012】

本発明の目的は、クラッシュストロークを短縮化しつつ衝撃エネルギ吸収性能を確保できる車両用フレーム構造等を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

請求項１の車両用フレーム構造は、長手方向と直交する断面が細長矩形的な細長形状の複数の細長形状部を荷重入力時の圧縮側と引張側の中間の中立面が長辺と直交するように配置し、隣り合う細長形状部の互いに離隔した長辺同士を連結部で連結した車両用フレーム構造において、前記隣り合う細長形状部は、前記連結部から長手方向両側に突出する１対の凸部を夫々有し、前記連結部よりも圧縮側において前記隣り合う細長形状部の互いに離隔した長辺に夫々当接して前記細長形状部の前記長辺と直交する方向への傾倒を抑制する少なくとも１つの傾倒抑制部材を設けると共に、前記連結部よりも引張側において前記隣り合う細長形状部の長辺を対向するように離隔させたことを特徴としている。

【0014】

この車両用フレーム構造では、連結部よりも圧縮側に張り出した細長形状部の圧縮側部分が大きいにも拘らず、荷重入力時、細長形状部の圧縮側部分が長辺と直交する方向へ傾倒することを防止できるため、曲げ強度に寄与するフレーム領域を拡大することができ、曲げＦＳ特性の最大荷重を一定ストロークの間維持することができることから、クラッシュストロークを短縮化しつつ衝撃エネルギ吸収性能を高くすることができる。

【0015】

請求項２の発明は、長手方向と直交する断面が細長矩形的な細長形状の複数の細長形状部を荷重入力時の圧縮側と引張側の中間の中立面が長辺と直交するように配置し、隣り合う細長形状部の互いに離隔した長辺同士を連結部で連結した車両用フレーム構造において、前記連結部を前記中立面よりも圧縮側に設け、前記隣り合う細長形状部は、前記連結部から長手方向両側に突出する１対の凸部を夫々有し、前記連結部よりも引張側において前記隣り合う細長形状部の互いに離隔した長辺に夫々当接して前記細長形状部の前記長辺と直交する方向への傾倒を抑制する少なくとも１つの傾倒抑制部材を前記中立面よりも圧縮側に設けると共に、前記連結部よりも引張側において前記隣り合う細長形状部の長辺を対向するように離隔させたことを特徴としている。

【0016】

この車両用フレーム構造では、連結部よりも引張側に張り出した細長形状部の引張側部分が大きいにも拘らず、荷重入力時、細長形状部の引張側部分が長辺と直交する方向へ傾倒することを防止できるため、曲げ強度に寄与するフレーム領域を拡大することができ、曲げＦＳ特性の最大荷重を一定ストロークの間維持することができることから、クラッシュストロークを短縮化しつつ衝撃エネルギ吸収性能を高くすることができる。

【0017】

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記複数の細長形状部のうち前記長辺と直交する方向における一端側の細長形状部に荷重作用時に他端側への傾倒を促進する傾倒促進部を設けたことを特徴としている。
これにより、複数の細長形状部のうち長辺と直交する方向における一端側の細長形状部の傾倒を片側に設けた傾倒抑制部材で抑制することができる。

【0018】

請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記傾倒促進部は、前記長辺と直交する方向における一端側の細長形状部の１対の短辺の離隔距離が前記他端側程大きくした構成、又は、前記長辺と直交する方向における一端側の細長形状部の一端側の曲げ部の曲率が他端側の曲げ部の曲率よりも大きくした構成、又は、前記長辺と直交する方向における一端側の細長形状部の一端側の長辺が圧縮側程或いは引張側程他端側に移行した構成のうち何れかにより構成されたことを特徴としている。
これにより、複数の細長形状部のうち長辺と直交する方向における一端側の細長形状部を長辺と直交する方向における他端側に確実に傾倒させることができる。

【0019】

請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか１項の発明において、前記傾倒抑制部材を前記長手方向に間欠的に設けたことを特徴としている。
これにより、傾倒抑制部材に伝達される細長形状部の傾倒に伴う荷重を長手方向で分断するため、傾倒抑制部材の破損を防止できる。

【発明の効果】

【0020】

本発明の車両用フレーム構造によれば、クラッシュストロークを短縮化しつつ衝撃エネルギ吸収性能を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】実施例１に係るフロントサイドフレームをエンジンルーム内方側から視た側面図である。

【図2】図１の平面図である。

【図3】図２のIII−III線断面図である。

【図4】図２のIV−IV線断面図である。

【図5】フロントサイドレインの斜視図である。

【図6】フロントサイドレインの分解斜視図である。

【図7】前面衝撃荷重の入力前の車両の状態を示す模式図である。

【図8】前面衝撃荷重の入力後の車両の状態を示す模式図である。

【図9】細長形状部の連結形態が異なるフロントサイドレインの解析用モデルであって、（ａ）は実施例１の解析用モデルの長手直交方向断面図を示し、（ｂ）は互いに離隔した短辺同士を連結した解析用モデルの長手直交方向断面図を示し、（ｃ）は長辺同士を直接連結した解析用モデルの長手直交方向断面図を示している。

【図10】各解析用モデルを解析した曲げＦＳ特性のグラフである。

【図11】実施例２に係るフロントサイドレインの長手直交方向断面図である。

【図12】実施例３に係るフロントサイドレインの長手直交方向断面図である。

【図13】実施例４に係るフロントサイドレインの長手直交方向断面図である。

【図14】実施例５に係るフロントサイドレインの長手直交方向断面図である。

【図15】実施例６に係るフロントサイドレインの長手直交方向断面図である。

【図16】実施例７に係るフロントサイドレインの斜視図である。

【図17】実施例８に係るフロントサイドレインの斜視図である。

【図18】従来の閉断面状フレームモデルを解析した曲げＦＳ特性のグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
以下の説明は、本発明を車両のフロントサイドフレームに適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。

【実施例1】

【0023】

以下、本発明の実施例１について図１〜図１０に基づいて説明する。
まず、フロントサイドフレームが設置された前部車体構造について簡潔に説明する。
図１，図２に示すように、車両Ｖは、エンジンルームＥと車室Ｃとを上下方向および車幅方向に延びて仕切るダッシュパネル１と、このダッシュパネル１の前方位置で車体前後方向に延びるフロントサイドフレーム２と、ダッシュパネル１の下方位置で車体後方側に延びるフロアメインフレーム３と、ダッシュパネル１の上部前方に設置されるカウルボックス４と、フロントサイドフレーム２の側方位置でタワー形状に立設されるサスタワー部５と、このサスタワー部５と前述のダッシュパネル１とを上下方向および車体前後方向に延びて連結するエプロン部６と、エプロン部６上端で車体前後方向に延びるエプロンレインメンバ７と、エプロン部６下部でフロントタイヤＴを収容するよう略半円状に膨出形成されたタイヤハウス８等を備えている。尚、左右対象構造であるため、主に車体右側構造について説明し、車体左側構造については説明を省略する。また、以下、車体前方を前方とし、車両Ｖの進行方向に対して車幅方向左方を左方として説明する。

【0024】

フロントサイドフレーム２の前端部には、前面衝撃荷重を受けた際、圧縮変形（軸圧縮）して、衝突エネルギの一部を吸収するためのクラッシュカン９を設置している。
ダッシュパネル１の下部前面には、車幅方向に延びる閉断面を構成するダッシュロアクロス１０を接合固定している。このダッシュロアクロス１０を設けることで、ダッシュパネル１下部の剛性を高めている。
フロントサイドフレーム２の前後方向中央部には、略円柱形状のエンジンマウント１１を設置して、このエンジンマウント１１によってパワーユニット（図示略）を弾性支持している。また、このエンジンマウント１１よりも下方のフロントサイドフレーム２内には、エンジンマウント１１の取付け剛性を高めるために、マウント取付けレイン１２を設置している。

【0025】

図１に示すように、フロントサイドフレーム２の後部には、下方に傾斜して湾曲形成された湾曲部２ａを形成している。フロントサイドフレーム２の後部下面には、サスペンションサブフレーム（図示略）を取付けるサブフレーム取付けブラケット１３を接合固定している。図２に示すように、フロントサイドフレーム２後部の車幅方向内方側には、略筋交状に傾斜して延びる連結補強メンバ１４を設置して、フロントサイドフレーム２の湾曲部２ａとダッシュロアクロス１０とを強固に連結している。

【0026】

そして、フロントサイドフレーム２の後端上部２ｂ（図２参照）は、ダッシュロアクロス１０に接合固定されるように構成しており、後端下部２ｃ（図１参照）は、フロアメインフレーム３の前端に連結部１５を介して連結固定されている。
また、フロントサイドフレーム２の後部上方には、エプロン部６の車幅外方側で車体上方側に延びる上部連結メンバ１６を設置して、フロントピラー（図示略）とフロントサイドフレーム２の後部とを連結している。

【0027】

次に、フロントサイドフレーム２について詳細に説明する。
図３に示すように、フロントサイドフレーム２は、断面略ハット形状のインナパネル２１の上端フランジ部２１ａと下端フランジ部２１ｂとを断面略ハット形状のアウタパネル２２の上端フランジ部２２ａと下端フランジ部２２ｂとに夫々接合固定することにより、上下方向に長い、所謂縦比が横比よりも大きな略長方形状の閉断面を構成している。

【0028】

インナパネル２１の車幅方向内方側壁面には、前端部から凹形状に窪み水平方向に延びる第１凹状溝２１ｃを形成している。また、アウタパネル２２の車幅方向外方側壁面にも、同様に、前端部から凹形状に窪み水平方向に延びる第２凹状溝２２ｃを形成している（図２参照）。フロントサイドフレーム２の中央部位置では、図２に示すように、第１凹状溝２１ｃの後端が、第２凹状溝２２ｃの後端よりも後方側まで延びるように形成している。

【0029】

図４に示すように、フロントサイドフレーム２の閉断面内には、サブフレーム取付けブラケット１３の前端近傍位置から前方に延びるフロントサイドレインフォースメント（以下、フロントサイドレインと略す）３０が配設されている。
このフロントサイドレイン３０は、正面視で視て、車幅方向断面が細長矩形的な細長形状に形成され且つ荷重入力時の圧縮側と引張側の中間の中立面ＮＰが長辺と直交するように上下方向に配列された４つの細長形状部４０と、上下方向に隣り合う細長形状部４０の互いに離隔した長辺同士を連結する３つの連結部４１と、連結部４１よりも車幅方向内側において隣り合う細長形状部４０の互いに離隔した長辺に夫々当接した複数の充填材４２（傾倒抑制部材）を備えている。
尚、本発明における細長矩形的な細長形状の細長形状部とは、長手方向直交断面において、１対の長辺と１対の短辺とを備え且つ性能として矩形形状の基本特性を有する形状部であり、長辺又は短辺の途中部分に基本的な矩形形状の特性を阻害しない範囲の角部、湾曲部或いは屈曲部を形成した形状を含むものである。

【0030】

図４〜図６に示すように、フロントサイドレイン３０は、前後方向に延びるインナレイン３１とアウタレイン３２とによって形成されている。フロントサイドレイン３０は、上半部と下半部とが上下対称の構成であるため、以下、主に上半部について説明する。
インナレイン３１は、上下方向に配列された４つの凸部３１ａと、上端の凸部３１ａから上方へ延びる上端フランジ部３１ｂと、下端の凸部３１ａから下方へ延びる下端フランジ部３１ｂと、隣り合う凸部３１ａの車幅方向外側端を連結する３つの中間フランジ部３１ｃとを備えている。

【0031】

４つの凸部３１ａは、正面視で視て、車幅方向内側に平行状に張り出した１対の横辺３１ｓと、これら１対の横辺３１ｓの車幅方向内側端部を鉛直状に連結すると共に横辺３１ｓよりも幅が狭くなるように設定された縦辺３１ｔとによって夫々構成されている。
最上端の横辺３１ｓの車幅方向外側端部から上端フランジ部３１ｂが鉛直上方に延び、最下端の横辺３１ｓの車幅方向外側端部から下端フランジ部３１ｂが鉛直下方に延びている。１対の横辺３１ｓと縦辺３１ｔとの連結部分は、所定の曲率を有する湾曲面によって形成されている。３つの中間フランジ部３１ｃは、車幅方向外側に張り出すように湾曲形成され、隣り合う凸部３１ａの互いに離隔した横辺３１ｓの車幅方向外側端部同士を連結している。

【0032】

アウタレイン３２は、インナレイン３１と左右対称に構成され、４つの凸部３２ａと、上端の凸部３２ａから上方へ延びる上端フランジ部３２ｂと、下端の凸部３２ａから下方へ延びる下端フランジ部３２ｂと、隣り合う凸部３２ａの車幅方向内側端を連結する３つの中間フランジ部３２ｃとを備えている。

【0033】

４つの凸部３２ａは、正面視で視て、車幅方向外側に平行状に張り出し且つ横辺３１ｓと同幅の１対の横辺３２ｓと、これら１対の横辺３２ｓの車幅方向外側端部を鉛直状に連結すると共に縦辺３１ｔと同幅の縦辺３２ｔとによって夫々構成されている。
最上端の横辺３２ｓの車幅方向内側端部から上端フランジ部３２ｂが鉛直上方に延び、最下端の横辺３２ｓの車幅方向内側端部から下端フランジ部３２ｂが鉛直下方に延びている。１対の横辺３２ｓと縦辺３２ｔとの連結部分は、所定の曲率を有する湾曲面によって形成されている。３つの中間フランジ部３２ｃは、車幅方向内側に張り出すように湾曲形成され、隣り合う凸部３２ａの互いに離隔した横辺３２ｓの車幅方向内側端部同士を連結している。

【0034】

図５，図６に示すように、フロントサイドレイン３０を形成する際、予め金属製板材をプレス成形してインナレイン３１とアウタレイン３２とを形成し、上端フランジ部３１ｂと上端フランジ部３２ｂ及び下端フランジ部３１ｂと下端フランジ部３２ｂを夫々位置決めして当接させた後、上端フランジ部３１ｂ，３２ｂと下端フランジ部３１ｂ，３２ｂを夫々溶接接合する。このとき、中間フランジ部３１ｃ，３２ｃとは、少なくとも一部が当接状態に保持されている。

【0035】

以上により、横辺３１ｓとこの横辺３１ｓに略面一に連なる横辺３２ｓとからなる１対の長辺と、縦辺３１ｔ，３２ｔからなる１対の短辺とによって前後方向と直交する断面（車幅方向断面）が細長矩形的な細長形状の細長形状部４０が上下方向に配列して形成され、中間フランジ部３１ｃ，３２ｃによって隣り合う細長形状部４０の互いに離隔した長辺同士を連結する連結部４１が形成される。各連結部４１は、各細長形状部４０の車幅方向中心部に沿って前後方向に延びているため、細長形状部４０の中立面ＮＰの位置に一致している。尚、細長形状部４０の短辺に対する長辺の比が２未満の場合、曲げＦＳ特性のフラット化効果が低くなるため、細長形状部４０の短辺に対する長辺の比は２以上になるように設定する。本実施例では、横辺３１ｓ（３２ｓ）を縦辺３１ｔ（３２ｔ）の２倍の長さ（長辺：短辺が４：１）に設定している。

【0036】

複数の充填材４２は、所定の強度を有する加熱発泡充填材である。この所定の強度は、少なくとも荷重入力時に生じる凸部３１ａの傾倒動作を抑制可能な強度に設定されている。
複数の充填材４２は、３つの連結部４１（中間フランジ部３１ｃ）と、これら連結部４１よりも車幅方向内側において隣り合う細長形状部４０の互いに離隔した１対の長辺（横辺３１ｓ）とによって形成された前後方向に延びる３つの溝部に夫々配設されている。
充填材４２は、インナレイン３１とアウタレイン３２とを接合してフロントサイドレイン３０を形成する際、予め、夫々の連結部４１（中間フランジ部３１ｃ）又は長辺（横辺３１ｓ）に連結部４１の前後長に対応した長さの発泡シート４２ａが貼着され（図６参照）、塗装における乾燥工程の熱を利用して発泡させることにより、設置される。発泡後の充填材４２は、体積が所定量（例えば５〜２０倍）に膨張するため、連結部４１と隣り合う細長形状部４０の互いに離隔した１対の長辺とに夫々当接すると同時に接着される。
尚、充填材４２の成分構成については、公知の技術であるため、詳細な説明を省略する。

【0037】

次に、図７、図８の模式図に基づき、車両Ｖが前面衝撃荷重を受けたときの変形挙動について説明する。
これらの模式図において、Ｆはフロントサイドフレームとクラッシュボックスとからなるフロントフレーム体、Ｄはダッシュパネル、Ｍは連結補強メンバ、Ｉはダッシュロアクロスとトンネル部に設けたメンバ部材とからなる内側荷重伝達体、Ｕは上部連結メンバ、Ｑ（ハッチング領域）はマウント取付けレイン、Ｒ（ハッチング領域）はサブフレーム取付けブラケット、Ｔはフロントタイヤを夫々示している。

【0038】

また、フロントフレーム体Ｆには、変形後の位置関係が容易に分かるように、便宜上、前後方向に略直線状に延びる複数のポイントを設定している。
第１ポイントＰ１はクラッシュカン９の前端位置、第２ポイントＰ２はフロントサイドフレーム２の前端位置、第３ポイントＰ３はフロントサイドフレーム２の中間位置、第４ポイントＰ４はマウント取付けレイン１２の後端位置、第５ポイントＰ５はサブフレーム取付けブラケット１３の前端位置を示している。

【0039】

荷重Ｚが作用すると、フロントフレーム体Ｆは、圧縮変形と車幅方向の折れ変形を積極的に生じさせて衝撃エネルギを吸収する。
図８に示すように、衝突体Ｗがフロントフレーム体Ｆに衝突すると、フロントフレーム体Ｆの第１ポイントＰ１と第２ポイントＰ２との間と、第３ポイントＰ３の途中までの間とに座屈変形が生じる。第３ポイントＰ３から第４ポイントＰ４の間では、マウント取付けレインＱ等が存在して変形を生じさせることができないため、第２ポイントＰ２と第３ポイントＰ３との間で一旦車幅方向内側に折れ変形（内折れ変形）を生じさせ、第３ポイントＰ３で車幅方向外側へ折れ変形（外折れ変形）をさせるようにしている。

【0040】

第４ポイントＰ４でも、第１凹状溝２１ａが車両後方側まで延びるように形成することで、第５ポイントＰ５までの間を車幅方向外側に折れ変形させる。
第５ポイントＰ５では、サブフレーム取付けブラケットＲでサブフレームを取り付け固定し、その後方位置で荷重分散するためにフレーム剛性を高めているから、車幅方向内方側への折れ変形（内折れ変形）が生じる。

【0041】

以上のように、第３ポイントＰ３と第４ポイントＰ４では、車幅方向外側への折れ変形を生じさせ、第５ポイントＰ５では、車幅方向内側への折れ変形（内折れ変形）を生じさせることで、車体部材の後退を抑制し、車体部材の後退量や乗員への影響を小さくすることができる。

【0042】

次に、本実施例の車両用フレーム構造における作用、効果について説明する。
上記のように、第５ポイントＰ５では、荷重Ｚの作用によって車幅方向外側に突出するように座屈変形していることから、前面衝撃荷重を受けたとき、フロントサイドレイン３０の第５ポイントＰ５相当部分に対して車幅方向外側に向かう荷重が作用するものと見做すことができる。そこで、４つの細長形状部を離隔状態で上下配置すると共に向かい合う長辺同士を中立面位置で連結した本実施例に相当するフロントサイドレインのモデルＭ１（図９（ａ）参照）と、４つの細長形状部を離隔状態で上下配置すると共に上下方向に隣り合う短辺を連結したフロントサイドレインのモデルＭ２（図９（ｂ）参照）と、上下配置された４つの細長形状部の長辺を直接連結したフロントサイドレインのモデルＭ３（図９（ｃ）参照）とを準備し、夫々のモデルＭ１〜Ｍ３において、図９（ａ）〜図９（ｃ）に示す矢印方向から荷重ｆを作用させたときの変形についてＣＡＥ（Computer Aided Engineering）による解析を行った。尚、モデルＭ１〜Ｍ３は、細長形状部の材質、前後長、形状（細長比）を同条件に設定している。

【0043】

図１０に、ＣＡＥによる解析結果を示す。
尚、モデルＭ１〜Ｍ３が支持可能な荷重ｆとモデルＭ１〜Ｍ３の変形ストロークとの曲げＦＳ特性を各々のモデルＭ１〜Ｍ３に対応したＬ１〜Ｌ３で示している。
図１０に示すように、モデルＭ２，Ｍ３は、長辺が鉛直状に配置された単一の閉断面によって構成されたフロントサイドレインに比べて座屈し難いと推測されるが、最大荷重を持続して維持することができないため、結果的に、衝撃エネルギ吸収量が低い。
モデルＭ１は、モデルＭ２よりも最大荷重が低いものの、所定期間安定して最大荷重を維持しているため、モデルＭ２よりも衝撃エネルギ吸収量を高くすることができる。

【0044】

本実施例では、前面衝撃荷重を受けたとき、第５ポイントＰ５に対して車幅方向外側に向かう荷重が作用した状態に擬制できることから、フロントサイドレイン３０には、インナレイン３１に圧縮荷重が作用し、アウタレイン３２に引張荷重が作用すると見做せる。
それ故、前面衝撃荷重を受けたとき、中立面ＮＰよりも圧縮側に張り出した４つの凸部３１ａに圧縮荷重入力前後において曲げモーメントに伴う周長差が生じることから、凸部３１ａが周長差を解消するために細長形状部４０の長辺と直交する方向（上方又は下方）へ傾倒するため、横辺３１ｓや縦辺３１ｔに変形が発生し、上記のような解析上の曲げＦＳ特性を得ることができない。

【0045】

本車両用フレーム構造によれば、連結部４１（中立面ＮＰ）よりも圧縮側において隣り合う細長形状部４０の互いに離隔した長辺（横辺３１ｓ）に夫々当接して細長形状部４０の上下方向への傾倒を抑制する充填材４２を設けたことにより、荷重入力時、連結部４１よりも圧縮側に張り出した細長形状部４０の圧縮側部分である凸部３１ａが大きいにも拘らず、凸部３１ａが上下方向へ傾倒することを防止できるため、曲げ強度に寄与するフレーム領域を拡大することができ、曲げＦＳ特性の最大荷重を一定ストロークの間維持することができることから、クラッシュストロークを短縮化しつつ衝撃エネルギ吸収性能を高くすることができる。

【実施例2】

【0046】

次に、実施例２に係るフロントサイドレイン３０Ａについて図１１に基づいて説明する。
実施例１のフロントサイドレイン３０は、凸部３１ａと凸部３２ａとを左右対称に構成したのに対し、実施例２のフロントサイドレイン３０Ａは、凸部５１ａと凸部５２ａとを左右非対称に構成している。

【0047】

図１１に示すように、フロントサイドレイン３０Ａは、前後方向に延びると共に、前面衝撃荷重を受けたとき、圧縮荷重が作用するインナレイン５１と引張荷重が作用するアウタレイン５２とによって形成されている。フロントサイドレイン３０Ａは、上半部と下半部とが上下対称構成であるため、以下、主に上半部について説明する。
インナレイン５１は、４つの凸部５１ａと、上端の凸部５１ａから上方へ延びる上端フランジ部５１ｂと、下端の凸部５１ａから下方へ延びる下端フランジ部５１ｂと、隣り合う凸部５１ａの車幅方向外側端を連結する３つの中間フランジ部５１ｃとを備えている。

【0048】

４つの凸部５１ａは、正面視で視て、車幅方向に平行状に張り出した１対の横辺５１ｓと、これら１対の横辺５１ｓの車幅方向内側端部を鉛直状に連結し且つ横辺５１ｓの幅と略同幅に設定された縦辺５１ｔとによって夫々構成されている。
最上端の横辺５１ｓの車幅方向外側端部から上端フランジ部５１ｂが鉛直上方に延び、最下端の横辺５１ｓの車幅方向外側端部から下端フランジ部５１ｂが鉛直下方に延びている。３つの中間フランジ部５１ｃは、車幅方向外側に張り出すように湾曲形成され、隣り合う凸部５１ａの互いに離隔した横辺５１ｓの車幅方向外側端部同士を連結している。

【0049】

アウタレイン５２は、４つの凸部５２ａと、上端の凸部５２ａから上方へ延びる上端フランジ部５２ｂと、下端の凸部５２ａから下方へ延びる下端フランジ部５２ｂと、隣り合う凸部５２ａの車幅方向外側端を連結する３つの中間フランジ部５２ｃとを備えている。
４つの凸部５２ａは、正面視で視て、車幅方向に平行状に張り出すと共に横辺５１ｓよりも車幅方向幅が大きな１対の横辺５２ｓと、これら１対の横辺５２ｓの車幅方向外側端部を鉛直状に連結し且つ横辺５１ｓと同幅の縦辺５２ｔとによって夫々構成されている。
最上端の横辺５２ｓの車幅方向内側端部から上端フランジ部５２ｂが鉛直上方に延び、最下端の横辺５２ｓの車幅方向内側端部から下端フランジ部５２ｂが鉛直下方に延びている。３つの中間フランジ部５２ｃは、車幅方向内側に張り出すように湾曲形成され、隣り合う凸部５２ａの互いに離隔した横辺５２ｓの車幅方向内側端部同士を連結している。
フロントサイドレイン３０Ａを形成するとき、上端フランジ部５１ｂと上端フランジ部５２ｂ及び下端フランジ部５１ｂと下端フランジ部５２ｂを夫々当接させた後、上端フランジ部５１ｂ，５２ｂと下端フランジ部５１ｂ，５２ｂを夫々溶接接合している。

【0050】

以上により、横辺５１ｓとこの横辺５１ｓに略面一に連なる横辺５２ｓとからなる１対の長辺と、縦辺５１ｔ，５２ｔからなる１対の短辺とによって車幅方向断面が細長の矩形的な細長形状の細長形状部４０Ａが形成され、中間フランジ部５１ｃ，５２ｃによって隣り合う細長形状部４０Ａの互いに離隔した長辺同士を連結する連結部４１Ａが形成される。各連結部４１Ａは、細長形状部４０Ａの中立面ＮＰよりも車幅方向内側において前後方向に延びるように形成されている。

【0051】

複数の充填材４２Ａは、３つの連結部４１Ａと、これら連結部４１Ａよりも車幅方向外側において隣り合う細長形状部４０Ａの互いに離隔した１対の長辺（横辺５２ｓ）とによって形成された前後方向に延びる３つの溝部に夫々配設されている。
複数の充填材４２Ａは、連結部４１Ａと隣り合う細長形状部４０Ａの互いに離隔した１対の長辺とに夫々当接すると同時に接着されている。
尚、充填材４２Ａは、連結部４１Ａと中立面ＮＰとの間に配設したが、少なくとも連結部４１Ａよりも車幅方向外側に配設されれば良い。また、中立面ＮＰよりも車幅方向外側まで充填材４２Ａを充填することも可能である。

【0052】

本車両用フレーム構造によれば、細長形状部４０Ａの連結部４１Ａよりも車幅方向内側（圧縮側）に張り出した張出量を小さくできるため、凸部５１ａの上下方向への傾倒することを防止できる。また、連結部４１Ａよりも車幅方向外側（引張側）に張り出した凸部５２ａが大きいにも拘らず、荷重入力時、充填材４２Ａによって凸部５２ａが上下方向へ傾倒することを防止できるため、曲げ強度に寄与するフレーム領域を拡大することができ、曲げＦＳ特性の最大荷重を一定ストロークの間維持することができることから、クラッシュストロークを短縮化しつつ衝撃エネルギ吸収性能を高くすることができる。

【実施例3】

【0053】

次に、実施例３に係るフロントサイドレイン３０Ｂについて図１２に基づいて説明する。
実施例１のフロントサイドレイン３０は、単一の細長形状部４０を用いて構成したのに対し、実施例３のフロントサイドレイン３０Ｂは、断面台形状の細長形状部４０Ｂと断面長方形状の細長形状部４０Ｃとを用いて構成している。

【0054】

図１２に示すように、フロントサイドレイン３０Ｂは、前後方向に延びると共に、前面衝撃荷重を受けたとき、圧縮荷重が作用するインナレイン５３と引張荷重が作用するアウタレイン５４とによって形成されている。このフロントサイドレイン３０Ｂの下半部は、上半部と上下対称に構成されているため、以下、主に上半部について説明する。

【0055】

インナレイン５３は、上下方向両端に配置された１対の凸部５３ｅと、これら１対の凸部５３ｅの間に配置された１対の凸部５３ａと、上端の凸部５３ｅから上方へ延びる上端フランジ部５３ｂと、下端の凸部５３ｅから下方へ延びる下端フランジ部５３ｂと、隣り合う凸部５３ａと凸部５３ｅとの間及び１対の凸部５３ａの間において車幅方向外側端を連結する３つの中間フランジ部５３ｃとを備えている。

【0056】

凸部５３ｅは、正面視で視て、車幅方向内側に水平状に張り出した横辺５３ｖと、この横辺５３ｖよりも下方において横辺５３ｖよりも車幅方向内側に水平状に張り出した横辺５３ｗと、横辺５３ｖ，５３ｗの車幅方向内側端部を連結する傾斜縦辺５３ｘとによって構成されている。
凸部５３ａは、車幅方向内側に平行状に張り出し且つ横辺５３ｗと同幅の１対の横辺５３ｓと、これら１対の横辺５３ｓの車幅方向内側端部を鉛直状に連結する縦辺５３ｔとによって構成されている。

【0057】

最上端の横辺５３ｖの車幅方向外側端部から上端フランジ部５３ｂが鉛直上方に延び、最下端の横辺５３ｖの車幅方向外側端部から下端フランジ部５３ｂが鉛直下方に延びている。３つの中間フランジ部５３ｃは、横辺５３ｗと横辺５３ｓ及び対向する横辺５３ｓの車幅方向外側端部同士を連結している。

【0058】

アウタレイン５４は、インナレイン５３と左右対称に構成され、１対の凸部５４ｅと、１対の凸部５４ａと、上端フランジ部５４ｂと、下端フランジ部５４ｂと、３つの中間フランジ部５４ｃとを備えている。凸部５４ｅは、横辺５４ｖと、この横辺５４ｖよりも張り出した横辺５４ｗと、傾斜縦辺５４ｘとによって構成され、凸部５４ａは、１対の横辺５４ｓと、縦辺５４ｔとによって構成されている。

【0059】

以上により、横辺５３ｖとこの横辺５３ｖに略面一に連なる横辺５４ｖとからなる上側長辺と、横辺５３ｗとこの横辺５３ｗに略面一に連なる横辺５４ｗとからなる下側長辺と、傾斜縦辺５３ｘ，５４ｘからなる１対の短辺とによって車幅方向断面が細長形状の細長形状部４０Ｂが形成される。この細長形状部４０Ｂの１対の短辺（傾斜縦辺５３ｘ，５４ｘ）の離隔距離は、下側程大きくなるように構成されている。この構成が傾倒促進部に相当している。また、横辺５３ｓとこの横辺５３ｓに略面一に連なる横辺５４ｓとからなる１対の長辺と、縦辺５３ｔ，５４ｔからなる１対の短辺とによって車幅方向断面が細長形状の細長形状部４０Ｃが形成される。

【0060】

中間フランジ部５３ｃ，５４ｃによって連結部４１Ｂが形成され、この連結部４１Ｂは、中立面ＮＰの位置に一致して前後方向に延びるように形成されている。
複数の充填材４２は、連結部４１Ｂよりも圧縮側において、細長形状部４０Ｂと細長形状部４０Ｃとの間と１対の細長形状部４０Ｃの間とに夫々配設されている。

【0061】

本車両用フレーム構造によれば、上半部において、細長形状部４０Ｂの下側長辺を上側長辺よりも大きく形成したため、荷重入力時に発生する凸部５３ｅの傾倒方向を積極的に下方向に設定することができ、下側の細長形状部４０Ｃに保持された充填材４２で凸部５３ｅの傾倒動作を確実に抑制することができる。同様に、下半部において、上側の細長形状部４０Ｃに保持された充填材４２で凸部５３ｅの傾倒動作を確実に抑制することができる。

【実施例4】

【0062】

次に、実施例４に係るフロントサイドレイン３０Ｃについて図１３に基づいて説明する。
実施例１のフロントサイドレイン３０は、単一の長方形状の細長形状部４０を用いて構成したのに対し、実施例４のフロントサイドレイン３０Ｃは、単一の台形形状の細長形状部４０Ｄ，４０Ｅを用いて、充填材４２の削減を図っている。

【0063】

図１３に示すように、フロントサイドレイン３０Ｃは、前後方向に延びると共に、前面衝撃荷重を受けたとき、圧縮荷重が作用するインナレイン５５と引張荷重が作用するアウタレイン５６とによって形成されている。このフロントサイドレイン３０Ｃの下半部は、上半部と上下対称に構成されているため、以下、主に上半部について説明する。

【0064】

インナレイン５５は、上端に設けられた凸部５５ｅと、この凸部５５ｅに隣り合うと共に凸部５５ｅに対して上下対称に構成された凸部５５ｆと、この凸部５５ｆの下側に隣り合うと共に凸部５５ｆに対して上下対称に構成された凸部５５ｅと、この凸部５５ｅの下側に隣り合うと共に凸部５５ｅに対して上下対称に構成された凸部５５ｆと、上端の凸部５５ｅから上方へ延びる上端フランジ部５５ｂと、下端の凸部５５ｆから下方へ延びる下端フランジ部５５ｂと、隣り合う凸部５５ｅと凸部５５ｆとの間において車幅方向外側端を連結する３つの中間フランジ部５５ｃとを備えている。

【0065】

凸部５５ｅは、正面視で視て、水平状に張り出した横辺５５ｖと、この横辺５５ｖよりも下方において横辺５５ｖよりも内側へ水平状に張り出した横辺５５ｗと、横辺５５ｖ，５５ｗの車幅方向内側端部を連結する傾斜縦辺５５ｘとによって構成されている。
凸部５５ｆは、凸部５５ｅと上下対称に構成されている。凸部５５ｆは、正面視で視て、水平状に張り出した横辺５５ｐと、この横辺５５ｐよりも下方において水平状に張り出し且つ横辺５５ｐよりも短い横辺５５ｑと、横辺５５ｐ，５５ｑの車幅方向内側端部を連結する傾斜縦辺５５ｒとによって構成されている。

【0066】

アウタレイン５６は、上側から順に交互に配置された２組の凸部５６ｅ及び凸部５６ｆと、上端の凸部５６ｅから上方へ延びる上端フランジ部５６ｂと、下端の凸部５６ｆから下方へ延びる下端フランジ部５６ｂと、隣り合う凸部５６ｅと凸部５６ｆとの間において車幅方向外側端を連結する３つの中間フランジ部５６ｃとを備えている。

【0067】

凸部５６ｅは、正面視で視て、水平状に張り出した横辺５６ｖと、この横辺５６ｖよりも下方において横辺５６ｖと平行且つ同幅に水平状に張り出した横辺５６ｗと、横辺５６ｖ，５６ｗの車幅方向外側端部を鉛直状に連結する縦辺５６ｘとによって構成されている。
凸部５６ｆは、凸部５６ｅと上下対称に構成されている。凸部５６ｆは、正面視で視て、横辺５６ｐと、横辺５６ｑと、横辺５６ｐ，５６ｑの車幅方向外側端部を鉛直状に連結する縦辺５６ｒとによって構成されている。

【0068】

以上により、横辺５５ｖとこの横辺５５ｖに略面一に連なる横辺５６ｖとからなる上側長辺と、横辺５５ｗとこの横辺５５ｗに略面一に連なる横辺５６ｗとからなる下側長辺と、傾斜縦辺５５ｘ及び縦辺５６ｘとからなる短辺とによって車幅方向断面が台形状の細長形状部４０Ｄが形成される。この細長形状部４０Ｄの短辺（傾斜縦辺５５ｘ）は、下側程車幅方向内側に移行するように構成されている。この構成が細長形状部４０Ｄの傾倒促進部に相当している。横辺５５ｐとこの横辺５５ｐに略面一に連なる横辺５６ｐとからなる上側長辺と、横辺５５ｑとこの横辺５５ｑに略面一に連なる横辺５６ｑとからなる下側長辺と、傾斜縦辺５５ｒ及び縦辺５６ｒとからなる短辺とによって細長形状部４０Ｄと上下対称の細長形状部４０Ｅが形成される。この細長形状部４０Ｅの短辺（傾斜縦辺５５ｒ）は、上側程車幅方向内側に移行するように構成されている。この構成が細長形状部４０Ｅの傾倒促進部に相当している。

【0069】

中間フランジ部５５ｃ，５６ｃによって連結部４１Ｃが形成され、この連結部４１Ｃは、中立面ＮＰの位置に一致して前後方向に延びるように形成されている。
複数の充填材４２は、連結部４１Ｃよりも圧縮側において、上下方向に並ぶ３つの連結部４１Ｃのうち上側の連結部４１Ｃに対応した細長形状部４０Ｄと細長形状部４０Ｅとの間及び下側の連結部４１Ｃに対応した細長形状部４０Ｄと細長形状部４０Ｅとの間に配設されている。

【0070】

本車両用フレーム構造によれば、細長形状部４０Ｄの下側長辺を上側長辺よりも大きく形成し、細長形状部４０Ｅの下側長辺を上側長辺よりも小さく形成したため、荷重入力時に発生する凸部５５ｅの傾倒方向を積極的に下方へ設定し且つ凸部５５ｆの傾倒方向を積極的に上方へ設定することができ、中段の連結部４１Ｃに対応した細長形状部４０Ｄと細長形状部４０Ｅとの間の充填材４２を省略しながら、上側及び下側の連結部４１Ｃに対応した細長形状部４０Ｄと細長形状部４０Ｅとの間の充填材４２を介して凸部５５ｅと凸部５５ｆとの傾倒動作を相殺することができる。

【実施例5】

【0071】

次に、実施例５に係るフロントサイドレイン３０Ｄについて図１４に基づいて説明する。
実施例１のフロントサイドレイン３０は、単一の長方形状の細長形状部４０を用いて構成したのに対し、実施例４のフロントサイドレイン３０Ｄは、細長形状部４０Ｆと細長形状部４０Ｇとを用いて構成している。

【0072】

図１４に示すように、フロントサイドレイン３０Ｄは、前後方向に延びると共に、前面衝撃荷重を受けたとき、圧縮荷重が作用するインナレイン５７と引張荷重が作用するアウタレイン５８とによって形成されている。このフロントサイドレイン３０Ｄの下半部は、上半部と上下対称に構成されているため、以下、主に上半部について説明する。

【0073】

インナレイン５７は、上下方向両端に配置された１対の凸部５７ｇと、これら１対の凸部５７ｇの間に配置された１対の凸部５７ａと、上端の凸部５７ｇから上方へ延びる上端フランジ部５７ｂと、下端の凸部５７ｇから下方へ延びる下端フランジ部５７ｂと、隣り合う凸部５７ｇと凸部５７ａとの間及び１対の凸部５７ａの間において車幅方向外側端を連結する３つの中間フランジ部５７ｃとを備えている。

【0074】

凸部５７ｇは、正面視で視て、車幅方向内側に水平状に張り出した横辺５７ｍと、この横辺５７ｍよりも下方において車幅方向内側に水平状に張り出し且つ横辺５７ｍと同幅の横辺５７ｎと、横辺５７ｍ，５７ｎの車幅方向内側端部を鉛直状に連結する縦辺５７ｌとによって構成されている。
正面視で視て、横辺５７ｍと縦辺５７ｌ及び横辺５７ｎと縦辺５７ｌは夫々湾曲状に連結され、横辺５７ｍと縦辺５７ｌとが形成する曲率半径Ｒ１は横辺５７ｎと縦辺５７ｌとが形成する曲率半径Ｒ２よりも大きくなるように構成している。この構成が細長形状部４０Ｆの傾倒促進部に相当している。
凸部５７ａは、車幅方向に平行状に張り出し且つ横辺５７ｎと同幅の１対の横辺５７ｓと、これら１対の横辺５７ｓの車幅方向内側端部を鉛直状に連結する縦辺５７ｔとによって構成されている。

【0075】

最上端の横辺５７ｍの車幅方向外側端部から上端フランジ部５７ｂが鉛直上方に延び、最下端の横辺５７ｍの車幅方向外側端部から下端フランジ部５７ｂが鉛直下方に延びている。３つの中間フランジ部５７ｃは、横辺５７ｎと横辺５７ｓ及び対向する１対の横辺５７ｓの車幅方向外側端部同士を連結している。

【0076】

アウタレイン５８は、インナレイン５７と左右対称に構成され、１対の凸部５８ｇと、１対の凸部５８ａと、上端フランジ部５８ｂと、下端フランジ部５８ｂと、３つの中間フランジ部５８ｃとを備えている。横辺５８ｍと縦辺５８ｌとが形成する曲率半径Ｒ１は横辺５８ｎと縦辺５８ｌとが形成する曲率半径Ｒ２よりも大きくなるように構成されている。
凸部５８ｇは、横辺５８ｍと、横辺５８ｎと、縦辺５８ｌとによって構成され、凸部５８ａは、１対の横辺５８ｓと、縦辺５８ｔとによって構成されている。

【0077】

以上により、横辺５７ｍとこの横辺５７ｍに略面一に連なる横辺５８ｍとからなる上側長辺と、横辺５７ｎとこの横辺５７ｎに略面一に連なる横辺５８ｎとからなる下側長辺と、縦辺５７ｌ，５８ｌからなる１対の短辺とによって車幅方向断面が細長形状の細長形状部４０Ｆが形成される。細長形状部４０Ｆの上側の曲率半径Ｒ１が下側の曲率半径Ｒ２よりも大きく設定されている。この構成が、細長形状部４０Ｆの傾倒促進部に相当している。また、横辺５７ｓとこの横辺５７ｓに略面一に連なる横辺５８ｓとからなる１対の長辺と、縦辺５７ｔ，５８ｔからなる１対の短辺とによって車幅方向断面が細長形状の細長形状部４０Ｇが形成される。

【0078】

中間フランジ部５７ｃ，５８ｃによって連結部４１Ｄが形成され、この連結部４１Ｄは、中立面ＮＰの位置に一致して前後方向に延びるように形成されている。
複数の充填材４２は、連結部４１Ｄよりも圧縮側において、細長形状部４０Ｆと細長形状部４０Ｇとの間及び１対の細長形状部４０Ｇの間に夫々配設されている。

【0079】

本車両用フレーム構造によれば、上半部において、細長形状部４０Ｆの上側の曲率半径Ｒ１が下側の曲率半径Ｒ２よりも大きいため、荷重入力時に発生する凸部５７ｇの傾倒方向を積極的に下方向に設定することができ、下側の細長形状部４０Ｇに保持された充填材４２で凸部５７ｇの傾倒動作を確実に抑制することができる。同様に、下半部において、上側の細長形状部４０Ｇに保持された充填材４２で凸部５７ｇの傾倒動作を確実に抑制することができる。

【実施例6】

【0080】

次に、実施例６に係るフロントサイドレイン３０Ｅについて図１５に基づいて説明する。
実施例１のフロントサイドレイン３０は、単一の長方形状の細長形状部４０を用いて構成したのに対し、実施例６のフロントサイドレイン３０Ｅは、細長形状部４０Ｈと細長形状部４０Ｉを用いて構成している。

【0081】

図１５に示すように、フロントサイドレイン３０Ｅは、前後方向に延びると共に、前面衝撃荷重を受けたとき、圧縮荷重が作用するインナレイン５９と引張荷重が作用するアウタレイン６０とによって形成されている。このフロントサイドレイン３０Ｅの下半部は、上半部と上下対称に構成されているため、以下、主に上半部について説明する。

【0082】

インナレイン５９は、上下方向両端に配置された１対の凸部５９ｈと、これら１対の凸部５９ｈの間に配置された１対の凸部５９ａと、上端の凸部５９ｈから上方へ延びる上端フランジ部５９ｂと、下端の凸部５９ｈから下方へ延びる下端フランジ部５９ｂと、隣り合う凸部５９ｈと凸部５９ａとの間及び１対の凸部５９ａの間において車幅方向外側端を連結する３つの中間フランジ部５９ｃとを備えている。

【0083】

凸部５９ｈは、正面視で視て、下側程車幅方向内側に張り出した横辺５９ｉと、この横辺５９ｉよりも下方において水平状に張り出した横辺５９ｊと、横辺５９ｉ，５９ｊの車幅方向内側端部を鉛直状に連結する縦辺５９ｋとによって構成されている。
凸部５９ａは、車幅方向内側に平行状に張り出し且つ横辺５９ｊと同幅の１対の横辺５９ｓと、これら１対の横辺５９ｓの車幅方向内側端部を鉛直状に連結する縦辺５９ｔとによって構成されている。

【0084】

アウタレイン６０は、インナレイン５９と左右対称に構成され、１対の凸部６０ｈと、１対の凸部６０ａと、上端フランジ部６０ｂと、下端フランジ部６０ｂと、３つの中間フランジ部６０ｃとを備えている。凸部６０ｈは、横辺６０ｉと、横辺６０ｊと、縦辺６０ｋとによって構成され、凸部６０ａは、１対の横辺６０ｓと、縦辺６０ｔとによって構成されている。横辺６０ｉは、下側程車幅方向外側に張り出すように形成されている。
尚、横辺５９ｉと横辺６０ｉとは、細長形状部４０Ｈの基本的な矩形形状の特性を阻害しない角度に設定されている。

【0085】

以上により、横辺５９ｉとこの横辺５９ｉに連なる横辺６０ｉとからなる上側長辺と、横辺５９ｊとこの横辺５９ｊに略面一に連なる横辺６０ｊとからなる下側長辺と、縦辺５９ｋ，６０ｋからなる１対の短辺とによって車幅方向断面が細長形状の細長形状部４０Ｈが形成される。また、横辺５９ｓとこの横辺５９ｓに略面一に連なる横辺６０ｓとからなる１対の長辺と、縦辺５９ｔ，６０ｔからなる１対の短辺とによって車幅方向断面が細長形状の細長形状部４０Ｉが形成される。

【0086】

中間フランジ部５９ｃ，６０ｃによって連結部４１Ｅが形成され、この連結部４１Ｅは、中立面ＮＰの位置に一致して前後方向に延びるように形成されている。
複数の充填材４２は、連結部４１Ｅよりも圧縮側において、細長形状部４０Ｈと細長形状部４０Ｉとの間及び１対の細長形状部４０Ｉの間に夫々配設されている。

【0087】

本車両用フレーム構造によれば、上半部において、横辺５９ｉが車幅方向内側（圧縮側）程下方に移行するように形成されているため（この構成が傾倒促進部に相当する）、荷重入力時に発生する凸部５９ｈの傾倒方向を積極的に下方向に設定することができ、下側の細長形状部４０Ｉに保持された充填材４２で凸部５９ｈの傾倒動作を確実に抑制することができる。同様に、下半部において、上側の細長形状部４０Ｉに保持された充填材４２で凸部５９ｈの傾倒動作を確実に抑制することができる。

【実施例7】

【0088】

次に、実施例７に係るフロントサイドレイン３０Ｆについて図１６に基づいて説明する。
実施例１の充填材４２は、連結部４１よりも車幅方向内側において隣り合う細長形状部４０の互いに離隔した１対の長辺（横片３１ｓ）とによって形成された前後方向に延びる３つの溝部に夫々前後方向に連続するように配設したのに対し、実施例７の充填材４２Ｂは、前後方向に延びる溝部に間欠的に配設されている。

【0089】

図１６に示すように、加熱発泡充填材からなる複数の充填材４２Ｂは、３つの連結部４１と、これら連結部４１よりも車幅方向内側において隣り合う細長形状部４０の互いに離隔した１対の長辺（横辺３１ｓ）とによって形成された前後方向に延びる３つの溝部に夫々配設されている。充填材４２Ｂは、インナレイン３１とアウタレイン３２とを接合してフロントサイドレイン３０Ｆを形成する際、予め、夫々の連結部４１又は圧縮側長辺に所定長さに分割された発泡シート（図示略）の小片が貼着され、加熱発泡により設置される。発泡後の充填材４２Ｂは、前後方向に延びる３つの溝部夫々に均等間隔で配置されている。

【実施例8】

【0090】

次に、実施例８に係るフロントサイドレイン３０Ｇについて図１７に基づいて説明する。
実施例１の充填材４２は、加熱発泡充填材によって構成されたのに対し、実施例８の充填材は、合成樹脂製の複数のリブ４２Ｃを用いている。尚、リブ４２Ｃの材質は、少なくとも凸部３１ａの傾倒を抑制できれば良く、金属製リブを用いても良い。

【0091】

図１７に示すように、合成樹脂材料からなる複数のリブ４２Ｃは、３つの連結部４１と、これら連結部４１よりも車幅方向内側において隣り合う細長形状部４０の互いに離隔した１対の長辺とによって形成された前後方向に延びる３つの溝部に夫々均等間隔で配設されている。リブ４２Ｃは、インナレイン３１とアウタレイン３２とを接合した後、所定の接着材により前後方向に延びる３つの溝部夫々に固定され、圧縮側長辺（横片３１ｓ）間に介在される。

【0092】

次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、フロントサイドフレームの閉断面内部に配設されるフロントサイドレインに適用した例を説明したが、フロントサイドレインではなく、フロントサイドフレーム自体（アウタパネル・インナパネル）に適用しても良い。また、リヤサイドフレーム、サスクロスメンバ、バンパビーム、センタピラー、インパクトバー等、少なくとも、圧縮荷重と引張荷重とが作用する車両用フレームであれば何れにも適用することができる。

【0093】

２〕前記実施形態においては、細長形状部を４つ配列した例を説明したが、少なくとも２つ以上設ければ良く、５つ以上配列しても良い。また、細長形状部の長辺を水平状に延びるように構成した例を説明したが、圧縮荷重（引張荷重）の作用する方向に細長形状部の短辺が対向すれば良く、圧縮荷重が鉛直方向に入力する場合、細長形状部の長辺を鉛直方向に延びるように構成することで本発明の効果を奏することができる。

【0094】

３〕前記実施形態においては、インナレインとアウタレインとを形成するに当り、金属製板材を予めプレス成形してフロントサイドレインを形成した例を説明したが、アルミ合金をフレーム材料とする場合、押出成形を用いて成形することも可能である。また、合成樹脂等をフレーム材料とする場合、射出成形を用いて成形しても良い。
４〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

【符号の説明】

【0095】

Ｖ 車両
２ フロントサイドフレーム
３０，３０Ａ〜３０Ｇ フロントサイドレイン
３１ａ 凸部
３１ｓ 横片
３２ｓ 横片
４０，４０Ａ〜４０Ｉ 細長形状部
４１，４１Ａ〜４０Ｅ 連結部
４２，４２Ａ，４２Ｂ 充填材
４２Ｃ リブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】