Структура рамного элемента транспортного средства с отличными характеристиками устойчивости к удару

Структура рамного элемента транспортного средства с отличными характеристиками устойчивости к удару

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к структуре рамного элемента транспортного средства, имеющей отличные характеристики устойчивости к удару.

Испрашивается приоритет по заявке № 2012-127441 на японский патент, поданной 4 июня 2012 г., содержание которой включено в настоящий документ путем ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Требуется, чтобы рамный элемент, такой как передний боковой элемент транспортного средства, был разработан таким образом, чтобы максимальная сила реакции рамного элемента имела соответствующее значение при приложении ударной нагрузки. Максимальная сила реакции рамного элемента изменяется в зависимости от материала и формы элемента, и, таким образом, требуется учитывать множество параметров при разработке рамного элемента.

[0003] Например, для уменьшения веса транспортного средства, когда толщина стального листа, составляющего рамный элемент, уменьшается, максимальная сила реакции рамного элемента уменьшается, и, таким образом, структурный элемент легко изгибается. Поэтому, необходимо разработать рамный элемент, имеющий высокую максимальную силу реакции, при уменьшении веса транспортного средства путем уменьшения толщины стального листа.

[0004] В Патентном документе 1, представленном ниже, раскрыт рамный элемент транспортного средства, имеющий структуру замкнутого поперечного сечения, в котором углубленные полоски, предусмотренные на стеночных участках, которые обращены друг к другу, продолжаются до выступающей полоски, которая предусмотрена на одном стеночном участке и расположена между этими стеночными участками через угловые участки. Когда входная нагрузка прикладывается к рамному элементу транспортного средства в направлении сжатия, механическое напряжение концентрируется на углубленных полосках и выступающей полоске, и это способствует деформации смятия углового участка. Таким образом, стеночные участки сминаются и деформируются вокруг углубленных полосок и выступающей полоски.

[0005] Кроме того, в Патентном документе 2, представленном ниже, раскрыта структура рамного элемента, содержащая множество первых приливов, расположенных в по меньшей мере одном стеночном участке среди стеночных участков, составляющих каждую сторону, имеющую многоугольную замкнутую в поперечном сечении форму с заданными интервалами, и множество вторых приливов, расположенных в положениях, которые не накладываются на осевые положения первых приливов в стеночном участке, рядом со стеночным участком, на котором расположены первые приливы. При такой структуре рамного элемента может быть получена стабильная деформация с осевым сжатием, используя, как первые приливы, так и вторые приливы, в качестве начальной точки, и, таким образом, исходная нагрузка изгиба может быть увеличена.

Документы уровня техники

Патентные документы

[0006] [Патентный документ 1] Заявка на японский патент, первая публикация № H4-231268

[Патентный документ 2] Заявка на японский патент, первая публикация № 2001-158377

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Проблемы, решаемые изобретением

[0007] Однако, в случае переднего бокового элемента, в качестве примера рамного элемента, двигатель устанавливают на переднем боковом элементе через подвеску двигателя, и нагрузка двигателя постоянно прикладывается к нему. Кроме того, передний поперечный элемент соединен на кончике переднего бокового элемента через соединительный элемент, и при ударе нагрузка прикладывается через передний поперечный элемент. Поэтому, входная нагрузка при ударе может прикладываться из направления, которое несколько сдвинуто от осевого направления переднего бокового элемента. Кроме того, возникает ситуация, при которой передний боковой элемент закрепляют под углом, несколько наклоненным к продольному направлению транспортного средства, и даже в этом случае входная нагрузка при ударе может прикладываться от направления, которое несколько сдвинуто от осевого направления переднего бокового элемента.

[0008] Как описано выше, нагрузка обычно поступает на передний боковой элемент, и кроме того, входная нагрузка при ударе может прикладываться от направления, которое несколько сдвинуто от осевого направления переднего бокового элемента, и, таким образом, момент изгиба может прикладываться при ударе. Поэтому, когда рамный элемент, описанный в Патентном документе 1 или 2, применяют для переднего бокового элемента, ударная нагрузка не прикладывается однородно в положениях, в которых формируются выступающая полоска и углубленная полоска или первые приливы, и вторые приливы, выполненные по периферийному направлению замкнутого поперечного сечения. Поэтому, предполагается, что прежде, чем произойдет изгиб переднего бокового элемента и достаточная деформация для поглощения энергии удара, передний боковой элемент изгибается в положениях, в которых выполнены выступающая полоска и углубленная полоска, или первые приливы, и вторые приливы и, таким образом, не могут поглощать энергию удара в достаточной степени.

[0009] Настоящее изобретение разработано с учетом описанных выше задач, и его цель состоит в том, чтобы обеспечить структуру рамного элемента транспортного средства, имеющую отличные характеристики устойчивости к удару.

Средство решения задачи

[0010] Сущность настоящего изобретения состоит в следующем.

(1) В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, предусмотрена структура рамного элемента транспортного средства, имеющая структуру замкнутого поперечного сечения, содержащую пару первых стеночных участков и пару вторых стеночных участков, соединенных с парой первых стеночных участков, в которой первые приливы предусмотрены на паре первых стеночных участков в периферийном направлении структуры замкнутого поперечного сечения, второй прилив предусмотрен на любом из пары вторых стеночных участков в периферийном направлении замкнутого поперечного сечения на линии, продолжающейся от первого прилива в периферийном направлении, первые приливы и второй прилив соединены друг с другом на двух угловых участках между первыми стеночными участками и вторым стеночным участком, углубленный рельефный участок предусмотрен на соединительном участке первого прилива и второго прилива на по меньшей мере одном из угловых участков, и толщина листа рельефного участка больше, чем толщина листа одного из первого стеночного участка и второго стеночного участка.

(2) В структуре рамного элемента транспортного средства по аспекту (1), первый прилив может иметь первую плоскую поверхность, параллельную поверхности первого стеночного участка, второй прилив может иметь вторую плоскую поверхность, параллельную поверхности второго стеночного участка, и рельефный участок может быть предусмотрен на соединительном участке первой плоской поверхности и второй плоской поверхности.

(3) В структуре рамного элемента транспортного средства по аспектам (1) или (2), рельефный участок может быть выполнен из двух треугольных стеночных поверхностей.

(4) В структуре рамного элемента транспортного средства по любому из аспектов (1)-(3) из двух угловых участков, рельефный участок может быть предусмотрен только на внутреннем периферийном угловом участке отклонения, вызванного изгибающим моментом, который прикладывается к структуре рамного элемента транспортного средства при ударе.

(5) В структуре рамного элемента транспортного средства по любому из аспектов (1)-(4), любой один из первого прилива и второго прилива может представлять собой выступающий прилив, а другой из них может представлять собой углубленный прилив.

Технический результат изобретения

[0011] В соответствии со структурой рамного элемента транспортного средства, описанной в аспекте (1), поскольку углубленный рельефный участок предусмотрен на соединительном участке первого прилива и второго прилива на по меньшей мере одном из угловых участков, прочность при воздействии отклонения первого стеночного участка и второго стеночного участка вокруг первого прилива и второго прилива улучшается, и сила реакции на деформацию отклонения, вызванную изгибающим моментом, улучшается, и, таким образом, характеристика устойчивости к удару может быть улучшена. Кроме того, поскольку толщина листа рельефного участка больше, чем толщина листа первого стеночного участка или второго стеночного участка, жесткость первого стеночного участка и второго стеночного участка вокруг первого прилива и второго прилива улучшается, и прочность к воздействию отклонения дополнительно улучшается. В соответствии с этим, сила реакции к деформации отклонения, вызванная моментом изгиба, дополнительно улучшается, и, таким образом, рабочая характеристика устойчивости к удару может быть дополнительно улучшена.

[0012] В соответствии со структурой рамного элемента транспортного средства, описанной в аспекте (2), поскольку первый прилив имеет первую плоскую поверхность, параллельную поверхности первого стеночного участка, второй прилив имеет вторую плоскую поверхность, параллельную поверхности второго стеночного участка, и рельефный участок предусмотрен на соединительном участке первой плоской поверхности и второй плоской поверхности, прочность при воздействии отклонения первого стеночного участка и второго стеночного участка вокруг первого прилива и второго прилива дополнительно улучшается. В соответствии с этим, сила реакции на деформацию отклонения, вызванную изгибающим моментом, улучшается, и, таким образом, рабочая характеристика устойчивости к удару может быть улучшена.

[0013] В соответствии со структурой рамного элемента транспортного средства, описанной в аспекте (3), поскольку рельефный участок состоит из двух треугольных стеночных поверхностей, форма рельефного участка является простой, и, таким образом, рельефный участок может быть легко сформован прессованием. Кроме того, величина растяжения, при которой происходит уменьшение толщины листа, будет мала, и прочность при воздействии отклонения первого стеночного участка и второго стеночного участка вокруг первого прилива и второго прилива может не быть ухудшена.

[0014] В соответствии со структурой рамного элемента транспортного средства, описанной в аспекте (4), поскольку рельефный участок предусмотрен только на внутреннем периферийном угловом участке, для отклонения, вызванного изгибающим моментом в структуре рамного элемента транспортного средства из двух угловых участков, сила отклонения первого стеночного участка и второго стеночного участка вокруг первого прилива и второго прилива дополнительно улучшается, и сила реакции на деформацию отклонения, вызванную изгибающим моментом, дополнительно улучшается, и, таким образом, характеристики устойчивости к удару могут быть дополнительно улучшены.

[0015] В соответствии со структурой рамного элемента транспортного средства, описанной в аспекте (5), поскольку один из первого прилива и второго прилива представляют собой выступающий прилив, и другой из них представляет собой углубленный прилив, напряжение концентрируется на первом приливе и втором приливе, и предотвращается деформация смятия углового участка. Таким образом, первый стеночный участок и второй стеночный участок сминаются и деформируются вокруг первого прилива и второго прилива, и структура рамного элемента транспортного средства может эффективно поглощать энергию удара.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0016] На фиг. 1A показан вид сбоку, представляющий структуру рамного элемента транспортного средства, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 1B показан вид сверху, соответствующий виду сбоку фиг. 1A.

На фиг. 1C показан общий вид, соответствующий виду сбоку по фиг. 1A.

На фиг. 2A показан общий вид, представляющий структуру рамного элемента транспортного средства, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 2B показан общий вид с увеличением рельефного участка структуры.

На фиг. 2C показан вид с увеличением в поперечном сечении рельефного участка по линии Z-Z′ на фиг. 2B.

На фиг. 3A показан вид сбоку, представляющий пример структуры рамного элемента транспортного средства уровня техники.

На фиг. 3B показан вид сверху, соответствующий виду сбоку фиг. 3A.

На фиг. 3C показан общий вид, соответствующий виду сбоку по фиг. 3A.

На фиг. 4A показан общий вид, представляющий распределение толщины листа в примере уровня техники.

На фиг. 4B показан общий вид, представляющий распределение толщины листа рельефного участка по примеру настоящего изобретения.

На фиг. 5 схематично показан вид, представляющий способ тестирования поглощения удара в Примере 1 и в Сравнительном примере 1.

На фиг. 6 показана схема, показывающая результаты теста по поглощению удара в Примере 1 и в Сравнительном примере 1 и представляющая собой график, представляющий взаимосвязь между величиной сминающей деформации структуры рамного элемента транспортного средства и нагрузкой на динамометрический датчик.

На фиг. 7A показан вид, представляющий состояние деформации элемента через 1 миллисекунду после удара падающего груза во время теста на поглощение удара, и вид спереди, представляющий состояние деформации по Сравнительному примеру 1.

На фиг. 7B показан общий вид, соответствующий виду спереди по фиг. 7A.

На фиг. 7C показан вид, представляющий состояние деформации элемента через 1 миллисекунду после удара падающего груза во время теста на поглощение удара, и вид спереди, представляющий состояние деформации по Примеру 1.

На фиг. 7D показан общий вид, соответствующий виду спереди по фиг. 7C.

На фиг. 8 показан общий вид с покомпонентным представлением деталей, представляющий структуру рамного элемента транспортного средства, в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 9A показан вид сбоку, представляющий структуру рамного элемента транспортного средства, в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 9B показан вид сверху, соответствующий виду сбоку фиг. 9A.

На фиг. 9C показан общий вид, соответствующий виду сбоку фиг. 9A.

На фиг. 10A показан вид сбоку, представляющий другой пример структуры рамного элемента транспортного средства уровня техники.

На фиг. 10B показан вид сверху, соответствующий виду сбоку фиг. 10A.

На фиг. 10C показан общий вид, соответствующий виду сбоку фиг. 10A.

На фиг. 11A схематично показан вид, представляющий способ тестирования поглощения удара по Примерам 2 и 3 и Сравнительным примерам 2 и 3.

На фиг. 11B схематично показан вид, представляющий кривую отклонения структуры рамного элемента транспортного средства во время теста на поглощение удара.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0017] Первый вариант осуществления

Далее, со ссылкой на чертежи, будут описаны первый вариант осуществления и примеры настоящего изобретения.

Как показано на фиг. 1A-1C и 2A-2C, структура 1 рамного элемента транспортного средства, в соответствии с вариантом осуществления, имеет структуру замкнутого поперечного сечения, включающую в себя пару из первых стеночных участков (ниже называются горизонтальными стеночными участками 2 и 3), и пару вторых стеночных участков, соединенных с парой горизонтальных стеночных участков 2 и 3 (в дальнейшем называются вертикальными стеночными участками 4 и 5). Например, структура 1 рамного элемента транспортного средства включает в себя левый элемент 8, который имеет поперечное сечение в форме шляпы и состоит из пары горизонтальных стеночных участков 2 и 3, одного вертикального стеночного участка 4, и второй элемент 9 в виде пластины, составляющий другой вертикальный стеночный участок 5. На паре горизонтальных стеночных участков 2 и 3 первого элемента 8 предусмотрены фланцевые участки 6 и 7, соответственно. Затем первый элемент 8 и второй элемент 9 соединены вместе, используя точечную сварку второго элемента 9 с участками 6 и 7 фланца первого элемента 8, и, таким образом, формируется замкнутая в поперечном сечении структура, включающая в себя горизонтальные стеночные участки 2 и 3 и вертикальные стеночные участки 4 и 5.

[0018] Первый элемент 8 выполнен путем формирования прессованием стального листа, чтобы получить поперечное сечение в форме шляпы. В качестве стального листа, составляющего первый элемент 8, используется стальной лист высокой прочности для транспортных средств, соответственно, и, в частности, тонкий стальной лист высокой прочности, такой как сталь TRIP, в которой легко возникает деформационное упрочнение. Стальной лист высокий прочности для транспортных средств также, соответственно, используется для второго элемента 9 таким же образом.

[0019] Пара горизонтальных стеночных участков 2 и 3 и вертикального стеночного участка 4 первого элемента 8 соединены друг с другом через угловые участки 11 и 12. Кроме того, первые приливы 21, которые представляют собой приливы с выступами, выполненными в периферийном направлении замкнутого поперечного сечения, предусмотрены на паре горизонтальных стеночных участков 2 и 3 первого элемента 8. Каждый из первого прилива 21 состоит из пары наклонных поверхностей, которые наклонены от горизонтального стеночного участка 2 или 3, и плоской поверхности, параллельной поверхности горизонтального стеночного участка 2 или 3, и расположены в центре пары наклоненных поверхностей. Кроме того, второй прилив 22, который представляет собой углубленный прилив, выполненный в периферийном направлении замкнутого поперечного сечения, предусмотрен на вертикальном стеночном участке 4 первого элемента 8. Второй прилив 22 предусмотрен на линии, продолжающейся от первого прилива 21, в периферийном направлении замкнутого поперечного сечения. Второй прилив 22 состоит пары наклоненных поверхностей, которые наклонены от вертикального стеночного участка 4 и плоской поверхности, параллельной поверхности вертикального стеночного участка 4, и расположенной в центре пары наклоненных поверхностей. Затем первые приливы 21 и второй прилив 22 соединены друг с другом на двух угловых участках 11 и 12, соответственно. Соединительные участки 23 первого и второго приливов 21 и 22 представляют собой угловые участки, составленные из первых приливов 21 и второго прилива 22. Соединительные участки 23 размещены в положениях, смещенных от угловых участков 11 и 12, которые соединяют горизонтальные стеночные участки 2 и 3 и вертикальный стеночный участок 4 по высоте первых приливов 21 и глубине второго прилива 22. Как показано на фиг. 1A-1C и 2A-2C, первый прилив 21 может представлять собой выступающий прилив, и второй прилив 22 может представлять собой углубленный прилив. Однако настоящее изобретение не ограничивается этим. Например, первый прилив 21 может представлять собой углубленный прилив, и второй прилив 22 может представлять собой выступающий прилив, или оба первый прилив 21 и второй прилив 22 могут представлять собой выступающие приливы или углубленные приливы.

[0020] Затем, как показано на фиг. 1A-1C и 2A-2C, углубленные рельефные участки 24 предусмотрены на соединительных участках 23 первых приливов 21 и второго прилива 22 на соответствующих угловых участках 11 и 12. Предпочтительно, чтобы рельефный участок 24 состоял из двух треугольных стеночных поверхностей 24a и 24b, и обе треугольные нижние стороны были соединены друг с другом. В этом случае форма всего рельефного участка 24, если смотреть на виде сверху, представляет собой прямоугольную форму, близкую к ромбу. Кроме того, участок, на котором две треугольные стеночные поверхности 24a и 24b соединены друг с другом, выполнен, как изогнутый участок 24c в периферийном направлении замкнутого поперечного сечения.

[0021] Рельефный участок 24 выполнен путем формирования выемок на угловых участках 11 и 12, которые выполнены между горизонтальными стеночными участками 2 и 3 и вертикальным стеночным участком 4, когда стальной лист формуют прессованием и обрабатывают с помощью первого элемента 8. Поскольку выполняется такой процесс, рельефный участок 24 формируется, как утолщенный участок, на котором удерживается периферийный стальной лист. В соответствии с этим, толщина листа рельефного участка 24 больше, чем толщина листа горизонтального стеночного участка 2 и 3 или вертикального стеночного участка 4. Толщина листа рельефного участка 24, предпочтительно, составляет приблизительно от 1,1 до 1,4 раза, и, более предпочтительно, приблизительно от 1,15 раз до 1,2 раза толщины листа горизонтальных стеночных участков 2 и 3 или вертикального стеночного участка 4. Кроме того, поскольку объем обработки рельефного участка 24 больше, чем у периферийного участка, деформационное упрочнение рельефного участка 24 усиливается. Таким образом, рельефный участок 24 имеет большую твердость, чем твердость горизонтальных стеночных участков 2 и 3 или вертикального стеночного участка 4.

[0022] Кроме того, рельефный участок 24 может быть предусмотрен только на одном из двух соединительных участков двух первых приливов 21 и 21, предусмотренных на паре горизонтальных стеночных участков 2 и 3, и второго прилива 22, предусмотренного на вертикальном стеночном участке 4. В частности, когда предполагается, что момент изгиба прикладывается к структуре 1 рамного элемента при ударе, предпочтительно, чтобы рельефный участок 24 мог быть предусмотрен только на участке, соответствующем внутренней периферийной стороне отклонения, вызванного моментом изгиба. Когда момент изгиба прикладывается к структуре 1 рамного элемента, напряжение сжатия концентрируется на внутренней периферийной стороне отклонения. Однако когда рельефный участок 24 предусмотрен на внутренней периферийной стороне, первый и второй приливы 21 и 22 могут быть усилены. Кроме того, как показано на фиг. 1A-1C и 2A-2C, рельефные участки 24 могут быть предусмотрены на обоих из двух соединительных участков первых приливов 21 и второго прилива 22. Когда рельефные участки предусмотрены на обоих из этих соединительных участков, концентрация напряжения, возникающая при вводе ударной нагрузки, может быть рассеяна.

[0023] Например, структура 1 рамного элемента, в соответствии с вариантом осуществления, применяется для структурного элемента, такого как передний боковой элемент транспортного средства, к которому прикладывается ударная нагрузка с осевого направления. Передний боковой элемент состоит из внешней панели, расположенной на внешней стороне в направлении ширины транспортного средства, и внутренней панели, расположенной на внутренней стороне в направлении ширины транспортного средства. Например, структура 1 рамного элемента, в соответствии с вариантом осуществления, может применяться на элементе передней стороны, имеющем первый элемент 8, в качестве внутренней панели, и второй элемент 9, в качестве внешней панели.

[0024] Кроме того, когда ударная нагрузка прикладывается к транспортному средству, нагрузка прикладывается к элементу передней стороны в осевом направлении, и при этом необходимо, чтобы передний боковой элемент надежно деформировался при сжатии вдоль оси, без изгиба на промежуточном осевом участке, чтобы надежно поглощать энергию удара при ударе. Когда сила реакции на нагрузку удара мала, легко возникает изгиб при малых нагрузках удара. Таким образом, необходимо устанавливать силу реакции на ударную нагрузку равной или большей, чем заданная магнитуда.

[0025] Для решения описанной выше проблемы, в структуре 1 рамного элемента, в соответствии с вариантом осуществления, первые приливы 21 и второй прилив 22 функционируют, как начальная точка деформации при осевом сжатии, когда прикладывается ударная нагрузка, и это способствует деформации смятия горизонтальных стеночных участков 2 и 3 и вертикального стеночного участка 4 вокруг первых приливов 21 и второго прилива 22 таким образом, что структура рамного элемента может поглощать энергию удара. Далее, даже когда момент изгиба прикладывается к структуре 1 рамного элемента, когда прикладывается ударная нагрузка, рельефные участки 24 предусмотрены на соединительных участках первых приливов 21 и второго прилива 22, и, таким образом, устойчивость к отклонению первых приливов 21 и второго прилива 22, в которых относительно легко концентрируется момент изгиба, может быть повышена. Поэтому, можно предотвратить изгиб структуры 1 рамного элемента до тех пор, пока структура 1 рамного элемента не поглотит в достаточной степени энергию удара.

[0026] Поскольку толщина листа рельефного участка 24 больше, чем толщина листа горизонтальных стеночных участков 2 и 3 или вертикального стеночного участка 4, жесткость горизонтальных стеночных участков 2 и 3 и вертикального стеночного участка 4 вокруг первых приливов 21 и второго прилива 22 увеличивается, и прочность отклонения дополнительно улучшается. Кроме того, сила реакции на деформацию отклонения, вызванную моментом изгиба, может быть дополнительно улучшена, и характеристика устойчивости к ударам может быть дополнительно улучшена.

[0027] Кроме того, когда рельефный участок 24 состоит из двух треугольных стеночных поверхностей 24a и 24b, форма рельефного участка 24 является простой, и, таким образом, рельефный участок легко формуется прессованием. Поэтому, величина механических напряжений, связанных с уменьшением толщины листа, будет мала, и, таким образом, предотвращается уменьшение прочности отклонения горизонтальных стеночных участков 2 и 3 и вертикального стеночного участка 4 вокруг первых приливов 21 и второго прилива 22.

[0028] Кроме того, когда рельефный участок предусмотрен только на внутреннем угловом периферийном участке отклонения, вызванного изгибающим моментом в структуре 1 рамного элемента транспортного средства из двух угловых участков 11 и 12, устойчивость к отклонению горизонтальных стеночных участков 2 и 3 и вертикального стеночного участка 4 вокруг первых приливов 21 и второго прилива 22 может быть дополнительно улучшена. Поэтому, сила реакции на деформацию отклонения, вызванную моментом изгиба, дополнительно улучшается, и, таким образом, характеристика устойчивости к удару может быть дополнительно улучшена.

[0029] Пример 1 первого варианта осуществления и сравнительного примера 1

Изготовлены структуры рамного элемента, показанные на фиг. 1A-1C, 2A-2C, и 3A-3C, и выполнена оценка их характеристик при ударе. Структура 1 рамного элемента, показанная на фиг. 1A-1C и 2A-2C, представляет собой Пример 1, и структура 1′ рамного элемента, показанная на фиг. 3A-3C, представляет собой Сравнительный пример 1. Сравнительный пример 1, показанный на фиг. 3-3C, имеет такую же конфигурацию, что и в Примере 1, показанном на фиг. 1A-1C и 2A-2C, за исключением того, что не предусмотрен рельефный участок.

[0030] Когда структуры рамного элемента, показанные на фиг. 1A-1C, 2-2C и 3-3C, были подготовлены, лист стали, показанный в Таблице 1, формовали прессованием для получения первого элемента, имеющего поперечное сечение в форме шляпы. Кроме того, второй элемент в виде пластины сформировали, используя стальной лист, показанный в Таблице 1. Затем первый элемент и второй элемент соединили с помощью точечной сварки для получения структуры рамного элемента транспортного средства, имеющей структуру замкнутого поперечного сечения. Интервал точечной сварки в продольном направлении составил только 15 мм, как на верхнем, так и на нижнем концах и 30 мм на других участках, кроме верхнего и нижнего концов.

[0031]

Таблица 1
		Механические свойства
Тип стали	т/мм	Напряжение текучести/МПа	Прочность на растяжение/МПа	Удлинение/%
Стальной лист класса 780 МПа	1,5	493	844	27

[0032] В структурах рамного элемента транспортного средства, показанных на фиг. 1A-1C, 2A-2C и 3-3C, длина L вдоль оси составляла 300 мм, общая ее ширина W₁ составляла 100 мм, ширина W₂ каждого из горизонтальных стеночных участков 2 и 3 составляла 60 мм, и ширина W₃ вертикального стеночного участка 4 составляла 60 мм. Кроме того, общая ширина первого прилива 21 в периферийном направлении замкнутого поперечного сечения составляла 50 мм, высота выступа первого прилива 21 составляла 3 мм, общая ширина второго прилива 22 в периферийном направлении замкнутого поперечного сечения составляла 50 мм, и глубина второго прилива 22 составляла 3 мм.

[0033] В Примере 1, показанном на фиг. 1A-1C и 2A-2C, рельефный участок 24 предусмотрен в положении на расстоянии 60 мм от одного конца 1a. Общая ширина W₄ рельефного участка 24 в периферийном направлении замкнутого поперечного сечения составляла 30 мм, длина H₁ рельефного участка 24 каждого из горизонтального стеночного участков 2 и 3 в периферийном направлении замкнутого поперечного сечения составляла 15 мм, и длина H₂ рельефного участка 24 на вертикальном стеночном участке 4 в периферийном направлении замкнутого поперечного сечения составляла 15 мм.

[0034] Здесь результаты измерения толщины листа рельефного участка будут описаны со ссылкой на фиг. 4A и 4B. На фиг. 4A показан общий вид, представляющий распределение толщины листа по сравнительному примеру 1, и на фиг. 4B показан общий вид, представляющий распределение толщины листа рельефного участка по Примеру 1. Как показано на фиг. 4A, максимальная толщина листа по сравнительному примеру 1 составляет приблизительно 1,6 мм в положении, соответствующем участку, в котором выполнен рельефный участок в Примере 1, и, таким образом, определяют, что существует малое различие между максимальной толщиной листа по сравнительному примеру 1 и толщиной стального листа 1,5 мм. С другой стороны, как показано на фиг. 4B, максимальная толщина листа рельефного участка по примеру 1 составляет больше чем 1,72 мм, и, таким образом, толщина рельефного участка больше, чем толщина стального листа 1,5 мм.

[0035] Затем, выполнили тестирование с ударом в Примере 1 и в сравнительном примере 1, при свободном падении груза 100 массой 400 кг с высоты 3 м, как показано на фиг. 5. В это время скорость при ударе падающего груза 100 составляла 7,67 м/с, и энергия, поступающая в структуру рамного элемента от падающего груза 100, составляла 11,8 кДж. Кроме того, после установки модуля измерения нагрузки (динамометрического датчика) непосредственно ниже структуры рамного элемента, и при вводе падающего груза 100 в контакт со структурой рамного элемента, измеряли историю нагрузки. Одновременно также измеряли историю смещения падающего груза, используя лазерный датчик смещения.

[0036] Результаты измерения показаны на фиг. 6 и 7A-7D. Как показано на фиг. 6, исходная пиковая сила реакции в сравнительном примере 1 составила 205 кН, тогда как исходная пиковая сила реакции в Примере 1 составила 230 кН, и, таким образом, исходная пиковая сила реакции в Примере 1 больше, чем в Сравнительном примере 1. Кроме того, при сравнении поглощаемой энергии элементов, когда величина деформации смятия составляла 100 мм, поглощаемая энергия по Сравнительному примеру 1 составила 7799 Дж, тогда как поглощаемая энергия по Примеру 1 составила 7077 Дж, и таким образом, поглощаемая энергия повысилась.

[0037] Кроме того, на фиг. 7A-7D показана деформация элементов по истечении 1 миллисекунды после удара падающего груза. Контурная линия на фиг. 7A-7D представляет величину пластической деформации. Величину пластической деформации, которая поступает, когда формируется структура рамного элемента, делят и отображают. Таким образом, на фиг. 7A-7D представлена только величина входной пластической деформации, вводимой в результате удара падающего груза.

[0038] Как показано на фиг. 7A и 7B, в сравнительном примере 1 определили, что силу реакции определяют таким образом, что деформация концентрируется на верхнем конце углового участка, в котором первый прилив и второй прилив соединены друг с другом, и верхний конец деформируется немедленно после удара. С другой стороны, как показано на фиг. 7C и 7D, в Примере 1 определили, что сила реакции определена таким образом, что деформация концентрируется на прямой линии, соединяющей установленные рельефные участки, и рельефные участки деформируются непосредственно после удара. При сравнении с распределением толщины листа по фиг. 4A и 4B, наблюдали существенное увеличение толщины листа в положении определения силы реакции по сравнительному примеру 1, когда формировали этот элемент. И, наоборот, наблюдали существенное увеличение толщины листа в положении определения силы реакции (рельефный участок) на Примере 1. В Примере 1 учитывается, что поскольку толщина листа увеличивается при формировании рельефного участка, и величина деформационного упрочнения, вводимого во время обработки по увеличению толщины листа, велика, устойчивость к деформации рельефного участка будет высокой, и исходная пиковая сила реакции увеличивается.

[0039] Далее, как можно видеть на фиг. 6, причина, по которой поглощаемая энергия увеличивается, состоит в том, что силы реакции увеличиваются до тех пор, пока величина деформации смятия не достигнет 60 мм, при которой смятие первого и второго участков прилива заканчивается по тому же принципу, как и при описанном выше увеличении исходной пиковой силы реакции. Поглощаемую энергию получают путем интеграции истории силы реакции на фиг. 6, и, таким образом, рассматривают, что поглощаемая энергия также увеличивается по тому же принципу, как и при описанном выше увеличении исходной пиковой силы реакции.

[0040] Второй вариант осуществления

Далее, со ссылкой на чертежи, будет описан второй вариант осуществления и примеры настоящего изобретения. Среди компонентов в варианте осуществления те же номера ссылочных позиций, использовавшиеся при описании первого варианта осуществления, назначены для компонентов, аналогичных описанным в первом варианте осуществления, и их описание здесь не представлено.

[0041] Структура 31 рамного элемента транспортного средства, в соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг. 8 и 9A-9C, в основном, имеет структуру замкнутого поперечного сечения, включающую в себя пару горизонтальных стеночных участков 2 и 3 и пару вертикальных стеночных участков 4 и 35, соединенных с парой горизонтальных стеночных участков 2 и 3. Например, структура 31 рамного элемента транспортного средства состоит из первого элемента 8, который имеет участок поперечного сечения в форме шляпы и состоит из пары горизонтальных стеночных участков 2 и 3, и один вертикальный стеночный участок 4, второй элемент 39 в форме пластины, образующий другой вертикальный стеночный участок 35, первый соединительный элемент 41 и второй соединительный элемент 42, закрепленный на кончике первого элемента 8, и третий элемент 43, прикрепленный к первому соединительному элементу 41 и второму соединительному элементу 42.

[0042] На паре горизонтальных стеночных участков 2 и 3 первого элемента 8 предусмотрены фланцевые участки 6 и 7, соответственно. Затем первый элемент 8 и второй элемент 39 интегрально соединены с помощью точечной сварки второго элемента 39 с участками 6 и 7 фланца первого элемента 8, и, таким образом, формируется структура замкнутого поперечного сечения, включающая в себя горизонтальные стеночные участки 2 и 3 и вертикальные стеночные участки 4 и 35.

[0043] Кроме того, первый соединительный элемент 41 предусмотрен для соединения первого элемента 8 и третьего элемента 43. Первый соединительный элемент 41 состоит из первого соединительного участка 41a, который соединен с концами верхнего и нижнего горизонтальных стеночных участков 2 и 3, и вертикального стеночного участка 4 первого элемента 8, и второго соединительного участка 41b, который выполнен с возможностью изгиба из первого соединительного участка 41a и соединен с третьим элементом 43.

[0044] Кроме того, второй соединительный элемент 42 предусмотрен для соединения первого элемента 8, второго элемента 39 и третьего элемента 43 друг с другом. Второй соединительный элемент 42 состоит из основного корпуса 42a в форме коробки, третьего соединительного участка 42b, четвертого соединительного участка 42c, пятого соединительного участка 42d и шестого соединительного участка 42e. Третий соединительный участок 42b выполнен с возможностью изгиба из основного корпуса 42a и соединен с горизонтальным стеночным участком 3 на нижней стороне первого элеме