(57)【要約】【課題】中空状フレーム部材による衝突エネルギーの吸収量を、一層大きくできること。【解決手段】車体フレームは、車体前後に延びるサイドフレーム等の中空状フレーム部材４０を設けたものである。中空状フレーム部材の内部に、フレーム部材の長手方向に延びて互いに板面４２ａ，４３ａ同士が接近した２つの中仕切板４２，４３を一体に形成し、中空状フレーム部材の内部に２つの中仕切板で挟まれた中央空間部４４を設けた。中空状フレーム部材を構成する側板４１は、中央空間部に臨む部分で座屈荷重によって分離可能である。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレームに、車体前後に延びるサイドフレーム等の中空状フレーム部材を設け、この中空状フレーム部材の内部に、フレーム部材の長手方向に延びて互いに板面同士が接近した２つの中仕切板を一体に形成し、前記中空状フレーム部材の内部に前記２つの中仕切板で挟まれた中央空間部を設けることで、前記中空状フレーム部材を構成する側板のうち、前記中央空間部に臨む部分で座屈荷重によって分離可能に構成した車体フレーム。
【請求項２】
前記中空状フレーム部材を構成する側板は、前記中央空間部に臨む部分に脆弱部を形成したことを特徴とする請求項１記載の車体フレーム。
【請求項３】
前記前記２つの中仕切板のうち、少なくとも一方の中仕切板の板面にリブを形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車体フレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車体フレームの改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両において、車体前後に延びるサイドフレーム等の中空状フレーム部材を設けた車体フレームが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−６５０７６号公報（第２−３頁、図１及び図６）
【０００４】
特許文献１によれば、従来の車体フレームは、フロントサイドフレームやリヤサイドフレームのように車体前後に延びる中空状フレーム部材の中に、縦リブ及び横リブを一体に形成するようにしたというものである。車両が前面衝突又は後面衝突したときに、中空状フレーム部材が塑性変形することで衝突エネルギーを吸収することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の車体フレームにおいては、中空状フレーム部材の先端に衝突エネルギーが作用することで、中空状フレーム部材は先端側から蛇腹状に座屈変形する。変形量が大きいほど衝突エネルギーの吸収量は大きい。
ところで、中空状フレーム部材は一定量だけ座屈変形すると、それ以上変形させるには、それまでに比べて大きな力を必要とすることが、知られている。このため、衝突エネルギーの吸収量をより大きくするには、更なる改良の余地がある。
【０００６】
そこで本発明の目的は、中空状フレーム部材による衝突エネルギーの吸収量を一層大きくすることができる技術を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、車体フレームに、車体前後に延びるサイドフレーム等の中空状フレーム部材を設け、この中空状フレーム部材の内部に、フレーム部材の長手方向に延びて互いに板面同士が接近した２つの中仕切板を一体に形成し、中空状フレーム部材の内部に２つの中仕切板で挟まれた中央空間部を設けることで、中空状フレーム部材を構成する側板のうち、中央空間部に臨む部分で座屈荷重によって分離可能に構成した車体フレームである。
【０００８】
中空状フレーム部材を構成する側板のうち、中央空間部に臨む部分で座屈荷重によって分離可能にすることができる。
従って、中空状フレーム部材の長手方向先端に作用した衝突エネルギーによって、中空状フレーム部材が蛇腹状に塑性変形したときに、２つの中仕切板同士が当たって破断部で破断させることができる。このため、破断した破断部を境にして、中空状フレーム部材を２つに分離させることができる。これらの分離した部分の座屈強度は、分離する前の中空状フレーム部材の座屈強度よりも極めて小さい。中空状フレーム部材が変形した後に残る残存量を一層小さくすることができ、この結果、中空状フレーム部材による衝突エネルギーの吸収量を一層大きくすることができる。
【０００９】
請求項２は、中空状フレーム部材を構成する側板が、中央空間部に臨む部分に脆弱部を形成したことを特徴とする。
中空状フレーム部材を構成する側板のうち、中央空間部に臨む部分に脆弱部を形成したことにより、破断部でより破断し易くなる。
【００１０】
請求項３は、２つの中仕切板のうち、少なくとも一方の中仕切板の板面にリブを形成したことを特徴とする。
２つの中仕切板のうち、少なくとも一方の中仕切板の板面にリブを形成したので、中仕切板の剛性を高めることができる。衝突エネルギーによって中空状フレーム部材が蛇腹状に塑性変形するときに、中仕切板をより規則正しい波形状に塑性変形させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従う。また、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１２】
図１は本発明に係る車両の透視図である。自動車等の車両１０における車体フレーム２０は、車体前部から後方へ延びる左右のフロントサイドフレーム２１Ｌ，２１Ｒと、これらのフロントサイドフレーム２１Ｌ，２１Ｒの後端に接合した左右のサイドアウトリガー２２Ｌ，２２Ｒと、これらのサイドアウトリガー２２Ｌ，２２Ｒの後部に接合し後方へ延びる左右のサイドシル２３Ｌ，２３Ｒと、これらのサイドシル２３Ｌ，２３Ｒの後端に左右の連結部材２４Ｌ，２４Ｒを介して接合し後方へ延びる左右のリヤサイドフレーム２５Ｌ，２５Ｒと、左右のフロントサイドフレーム２１Ｌ，２１Ｒの後端間に掛け渡したフロントクロスメンバ２６と、左右のリヤサイドフレーム２５Ｌ，２５Ｒの後端間に掛け渡したリヤクロスメンバ２７と、左右のフロアフレーム２８Ｌ、２８Ｒと、を主要構成とする。
３１はフロントバンパ、３２はリヤバンパである。
【００１３】
左右のフロントサイドフレーム２１Ｌ，２１Ｒ並びに左右のリヤサイドフレーム２５Ｌ，２５Ｒのことを総称して、車体フレーム２０に設けられた車体前後に延びるサイドフレーム４０と言う。以下、サイドフレーム４０の詳細について説明する。
【００１４】
図２（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るサイドフレーム（中空状フレーム部材）の構成図であり、（ａ）はサイドフレーム４０の斜視構成を示し、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面の構成を示し、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ線断面の構成を示す。
【００１５】
サイドフレーム４０は中空状フレーム部材であり、鉄鋼やアルミニウム合金等の金属材料にて引抜き品、押出し品、鋳造品、板材の折曲げ・接合によるプレス成型品等に形成したものである。
詳しくは、サイドフレーム４０は、一定の板厚ｔ１の側板４１によって形成された、正方形断面状又は矩形断面状（以下、両方を包含して「矩形断面状」と言う。）の細長い中空状フレーム部材、すなわち閉断面体である。この閉断面体の寸法としては、一辺の長さがｂ１１であり、一辺に直角な他辺の長さがｂ１３である。
以下、サイドフレーム４０のことを、説明に応じて適宜「中空状フレーム部材４０」と言うことにする。
【００１６】
中空状フレーム部材４０は内部に、フレーム部材４０の長手方向に延びて互いに板面４２ａ，４３ａ同士が接近した上下２つの中仕切板（第１・第２中仕切板４２，４３）を一体に形成し、中空状フレーム部材４０の内部に２つの中仕切板４２，４３で挟まれた中央空間部４４を設けたものである。
第１・第２中仕切板４２，４３の板厚ｔ２は、側板４１の板厚ｔ１と同一又はほぼ同一である。板面４２ａ，４３ａ間の間隔はｈ１１である。
【００１７】
本発明は、中空状フレーム部材４０を構成する側板４１のうち、中央空間部４４に臨む部分４５，４５で座屈荷重によって分離可能に構成したことを特徴とする。従って中空状フレーム部材４０は、中央空間部４４に臨む部分４５，４５で分離することにより、上下２つのフレーム分割体、すなわち第１フレーム分割体５１及び第２フレーム分割体５２に分かれる。
【００１８】
第１フレーム分割体５１は、側板４１並びに上の第１中仕切板４２によって矩形断面状に形成された細長い中空状フレーム部材、すなわち閉断面体である。第１フレーム分割体５１の寸法としては、一辺の長さがｂ１１であり、一辺に直角な他辺の長さがｂ１２である。
一方、第２フレーム分割体５２は、側板４１並びに下の第２中仕切板４３によって矩形断面状に形成された細長い中空状フレーム部材、すなわち閉断面体である。第２フレーム分割体５２の寸法としては、一辺の長さがｂ１１であり、一辺に直角な他辺の長さがｂ１２である。
【００１９】
中空状フレーム部材４０の他辺の長さｂ１３は、第１フレーム分割体５１の他辺の長さｂ１２と、第２フレーム分割体５２の他辺の長さｂ１２と、板面４２ａ，４３ａ間の間隔ｈ１１との総和に等しい（ｂ１３＝ｂ１２＋ｂ１２＋ｈ１１）。
【００２０】
次に、上記中空状フレーム部材４０を第１フレーム分割体５１と第２フレーム分割体５２とに分離させる理由、及び板面４２ａ，４３ａ間の間隔ｈ１１の大きさについて説明する。
【００２１】
自動車が正面衝突又は後面衝突したときに、車体前後に延びる左右のサイドフレーム、すなわちフロントサイドフレームやリヤサイドフレームが塑性変形することで、衝突エネルギーを吸収する特性の研究に関しては、例えば、次の論文１及び論文２が知られている。
【００２２】
［論文１］・・・山屋  雅敏、外１名、「薄板箱形部材の塑性変形によるエネルギー吸収」、三菱重工技報、三菱重工株式会社、１９７１年１月、第８巻第１号、ｐ．１２４−１３０
［論文２］・・・綾  紀元、外１名、「車体のエネルギ吸収特性（第１報）」、自動車技術会論文集、自動車技術会、１９７４年第７号、ｐ．６０−６６
【００２３】
図３（ａ），（ｂ）は薄板箱形部材の塑性変形によるエネルギー吸収を説明する説明図であり、上記「論文１」の図１〜図３及び図５を組合わせて再掲したものである。
（ａ）は静荷重圧縮試験をする供試品を示す。供試品は、ハット状部材の開口を平板で塞ぐことで、断面が一様な長さ３００ｍｍの矩形状閉断面体とした鋼材製品である。なお、供試品の断面の各寸法は、幅４０ｍｍ、高さ８０ｍｍ、ハット状部材の全高さ１１０ｍｍ、ハット状部材並びに平板の板厚１．２ｍｍである。すなわち、幅幅４０ｍｍで高さ８０ｍｍの矩形状閉断面体である。
この供試品の長手方向に圧縮荷重Ｆｒを掛けて静荷重圧縮試験をした結果を（ｂ）に示す。
【００２４】
（ｂ）は（ａ）の供試品による静荷重試験結果を示すグラフであり、縦軸を圧縮荷重とし横軸を供試品の変形量として表した。
（ｂ）によれば、長さ３００ｍｍの供試品を圧縮したときに、変形量が１５０ｍｍ前後になるまでは圧縮荷重は概ね安定しており、それを超えると圧縮荷重は不安定になり、さらに変形量が２００ｍｍ前後を超えると圧縮荷重は急激に上昇することが判る。
【００２５】
このように、変形量が全長の１／２程度になるまで座屈変形すると、変形させるための圧縮荷重が急上昇するので、その後は変形し難くなる。このことは、供試品を長手方向で部分的に考えた場合にも同様である。一般に、供試品が長手方向に座屈変形する場合、供試品は長手方向にほぼ一定ピッチ毎に、波形状（蛇腹状）に座屈変形することが知られている。この一定ピッチのことを「座屈モードのピッチｐ」と言うことにする。供試品には長手方向で、座屈モードのピッチｐ毎に変形の節が有ると、考えることができる。
上記試験結果によれば、座屈モードのピッチｐ毎に考えたときにも、この座屈モードのピッチｐの１／２程度まで変形すると、その後は変形し難くなることになる。
【００２６】
ところで、座屈モードのピッチｐは、供試品の断面の大きさに応じて変化することが知られている。このことについて、次の図４及び図５に基づき説明する。
【００２７】
図４（ａ），（ｂ）は車体のエネルギー吸収特性を説明する説明図（その１）であり、上記「論文２」の図１１を再掲したものである。
（ａ）は静荷重圧縮試験をする供試品を示す。供試品は、一辺の長さｂで板厚１．６ｍｍの、断面が一様な正方形状断面体である。この供試品の一辺の長さｂを変化させ、長手方向に圧縮荷重を掛けて静荷重圧縮試験をしたときの、座屈モードのピッチｐの変化を（ｂ）に示す。
【００２８】
（ｂ）は（ａ）の供試品による静荷重試験結果を示すグラフであり、横軸を供試品の一辺の長さｂとし、縦軸を座屈モードのピッチｐの変化として表した。
（ｂ）によれば、供試品の一辺の長さｂの変化に対する座屈モードのピッチｐの変化が、ｐ＝ｂの比例関係にあることが判る。
【００２９】
図５（ａ）〜（ｃ）は車体のエネルギー吸収特性を説明する説明図（その２）であり、上記「論文２」の図１３を再掲したものである。
（ａ）は静荷重圧縮試験をする供試品を示し、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面構成を示す。供試品は一辺の長さをｂ１とし、この一辺に直角な他辺の長さをｂ２とした、板厚１．６ｍｍの断面が一様な矩形状断面体である。この供試品の一辺の長さｂ１と他辺の長さｂ２との和を１５０ｍｍ（一定）にし、一辺の長さｂ１に対する他辺の長さｂ２の割合を変化させ、長手方向に圧縮荷重を掛けて静荷重圧縮試験をしたときの、座屈モードのピッチｐの変化を（ｃ）に示す。
【００３０】
（ｃ）は（ａ）の供試品による静荷重試験結果を示すグラフであり、横軸を供試品の一辺の長さｂ１に対する他辺の長さｂ２の割合とし、縦軸を座屈モードのピッチｐの変化として表した。
【００３１】
（ｃ）によれば、ｂ１とｂ２の和（ｂ１＋ｂ２）が一定であれば、ｂ１に対するｂ２の割合が変化しても、座屈モードのピッチｐは一定であるあることが判る。すなわち、矩形断面の周長と正方形断面の周長とが等しければ、発生荷重は等しいと言える。
このように、矩形断面体においては、短辺の長さと長辺の長さとの平均値で座屈モードのピッチｐが決まる。従って矩形断面体は、これと周長の等しい正方形断面体と考えればよい。
【００３２】
図６（ａ），（ｂ）は車体のエネルギー吸収特性を説明する説明図（その３）である。（ａ）は、実線にて示す長さＬの矩形断面体を、１／２になるまで長手方向に座屈変形させた結果、矩形断面体が想像線にて示す波形状（蛇腹状）に座屈変形したことを示す。
【００３３】
（ｂ）は、（ａ）の矩形断面体を模式的に表したものである。
実線にて示す水平な直線Ａ１は、（ａ）の矩形断面体における側板の１つを模式的に示したものである。直線Ａ１の長さは、矩形断面体の長さと同じＬである。
一方、想像線にて示す波形状の曲線Ａ２は、（ａ）の矩形断面体を１／２になるまで長手方向に座屈変形させたときに、長さＬの直線Ａ１が変形した理論的なモデルを模式的に示したものである。曲線Ａ２の長さは直線Ａ１の長さＬと同一である。
【００３４】
直線Ａ１が座屈変形したときには、曲線Ａ２に示すように、矩形断面体の外側に凸になるとともに次に内側に凸となる。このような連続した凹凸は、それらの湾曲先端が概ね円弧状になり得る。このときの凸の高さはｈ３である。凸の円弧の半径ｒは直線Ａ１の長さＬの１／８である（ｒ＝０．１２５×Ｌ）。また、半径ｒの半円の高さｈ１は、ｒと等しい（ｈ１＝ｒ＝０．１２５×Ｌ）。
【００３５】
曲線Ａ２の長さが直線Ａ１の長さＬと同一であるから、直線Ａ１から曲線Ａ２の円弧の中心までの高さｈ２は、次の式（１）で表される。
ｈ２＝（Ｌ−２×π×ｒ）／４＝０．０５４×Ｌ  ・・・（１）
従って、直線Ａ１から曲線Ａ２の円弧先端までの高さ、すなわち、凸の高さｈ３は、次の式（２）で表される。
ｈ３＝ｈ１＋ｈ２＝（０．１２５＋０．０５４）×Ｌ≒０．１８×Ｌ  ・・・（２）
【００３６】
以上の説明から明らかなように、矩形断面体を長さ１／２になるまで長手方向に座屈変形させたときに、矩形断面体のそれぞれの側板は波形状に塑性変形する。この波形の突出高さは凸の高さｈ３と同一である。本発明は、この波形の突出高さがｈ３になることを利用したものである。なお、凸の高さｈ３は、概ね最小の高さである。
【００３７】
図７は本発明に係る中空状フレーム部材の衝突エネルギーを吸収する原理図であり、車両１０が障害物Ｓｈに正面衝突又は後面衝突したときに、車体前後に延びる中空状フレーム部材４０が塑性変形することで、衝突エネルギーを吸収するときの原理を示し、図２（ｂ）に対応する。
【００３８】
なお、「座屈強度」とは、中空状フレーム部材４０の先端に衝突エネルギーが作用したときに、中空状フレーム部材４０や第１・第２フレーム分割体５１，５２の長手方向に作用した圧縮荷重に対する圧縮強さ（圧縮強度）のことであり、座屈強さとも言う。
「座屈変形」とは、上記圧縮荷重によって中空状フレーム部材４０や第１・第２フレーム分割体５１，５２が塑性変形して潰れる（圧壊）ことを言う。
【００３９】
障害物Ｓｈに車両１０が衝突することで、想像線にて示す中空状フレーム部材４０の先端（図左側）に衝突エネルギーが作用したときに、中空状フレーム部材４０は先端側から波形状（蛇腹状）に座屈変形、すなわち塑性変形する。具体的には、側板４１並びに第１・第２中仕切板４２，４３は衝突エネルギーによって、実線にて示すように波形状に塑性変形する。
【００４０】
ここで、板面４２ａ，４３ａ間の間隔ｈ１１が十分に小さいと仮定する。上述した波形状の変形部分のうち、第１中仕切板４２から第２中仕切板４３へ向かって突出する波形の凸部分４２ｂ・・・と、第２中仕切板４３から第１中仕切板４２へ向かって突出する波形の凸部分４３ｂ・・・とは、互いに衝突し合い、干渉し合う。
【００４１】
これらの凸部分４２ｂ・・・，４３ｂ・・・同士が干渉し合う力（干渉荷重）は、第１・第２フレーム分割体５１，５２同士を離反し合う方向に作用する。この結果、サイドフレーム４０を構成する側板４１のうち、中央空間部４４に臨む部分４５すなわち破断部４５は、一定値を超える干渉荷重によって破断して分離する。
【００４２】
破断部４５が分離した後には、第１・第２フレーム分割体５１，５２は互いに独立した部材となる。互いに独立した第１・第２フレーム分割体５１，５２の断面積は、分離前の中空状フレーム部材４０全体の断面積よりも極めて小さい。このため、第１・第２フレーム分割体５１，５２の座屈強度は、分離前の中空状フレーム部材４０全体の座屈強度よりも極めて小さい。従って、第１・第２フレーム分割体５１，５２は、座屈変形が一層容易になる。
これが、中空状フレーム部材４０（サイドフレーム４０）を第１フレーム分割体５１と第２フレーム分割体５２とに分離させることの、理由である。
【００４３】
ところで、凸部分４２ｂ・・・，４３ｂ・・・同士が干渉し合うには、板面４２ａ，４３ａ間の間隔ｈ１１が十分に小さいことが条件となる。
上記図６で説明した内容から明らかなように、第１・第２フレーム分割体５１，５２が波形状（蛇腹状）に変形したときの凸の高さはｈ３である。凸の高さｈ３の２倍よりも間隔ｈ１１を小さく設定（ｈ１１＜ｈ３×２）することにより、凸部分４２ｂ・・・，４３ｂ・・・同士を干渉させることができる。
【００４４】
次に、上記構成の中空状フレーム部材４０の作用について図８に基づき説明する。
図８（ａ）〜（ｅ）は中空状フレーム部材の作用図であり、車両が障害物Ｓｈに衝突した場合を例に説明する。
【００４５】
（ａ）は、障害物Ｓｈに車両が衝突することで、本発明の中空状フレーム部材４０の先端（図左側）に衝突エネルギーが作用することで、中空状フレーム部材４０が先端側から蛇腹状に座屈変形したことを示す。この結果、第１・第２中仕切板４２，４３は波形状に塑性変形することで互いに干渉し合う。このため、第１・第２フレーム分割体５１，５２は互いに相反する方向に押し曲げられる。
【００４６】
（ｂ）は、衝突エネルギーによって第１・第２フレーム分割体５１，５２が更に相反する方向に押し曲げられた結果、破断部４５が破断して分離し始めたことを示す。
（ｃ）は、互いに部分的に独立した第１・第２フレーム分割体５１，５２が、衝突エネルギーにより、相反する方向に折れ曲がって更に広がったことを示す。
【００４７】
（ｄ）は、相反する方向に折れ曲がって更に広がった第１・第２フレーム分割体５１，５２が、衝突エネルギーにより長手方向に潰れながら更に広がったことを示す。このときの中空状フレーム部材４０の変形量は極めて大きいので、この結果、変形しないで残った残存量Ｃｒ１は極めて小さい。従って、中空状フレーム部材４０による衝突エネルギーの吸収量は大きい。
【００４８】
一方、（ｅ）は、比較例の中空状フレーム部材１００が衝突エネルギーによって先端側から蛇腹状に座屈変形したことを示す。
比較例の中空状フレーム部材１００は一般的な矩形状断面体であり、上記本発明に係る中空状フレーム部材４０のような第１・第２中仕切板４２，４３を備えた構成ではない。このような中空状フレーム部材１００は、断面積が大きいままなので、座屈強度も大きいままである。このため、中空状フレーム部材１００の変形量は比較的小さいので、この結果、変形しないで残った残存量Ｃｒ２は、中空状フレーム部材４０の残存量Ｃｒ１よりも大きい（Ｃｒ１＜Ｃｒ２）。
【００４９】
以上の説明から明らかなように、車体フレーム２０（図１参照）は、車体前後に延びるサイドフレーム等の中空状フレーム部材４０を設けたものである。本発明は図２に示すように、この中空状フレーム部材４０の内部に、フレーム部材４０の長手方向に延びて互いに板面４２ａ，４３ａ同士が接近した２つの中仕切板４２，４３を一体に形成し、中空状フレーム部材４０の内部に２つの中仕切板４２，４３で挟まれた中央空間部４４を設けたことを特徴とする。
【００５０】
このようにすることで、中空状フレーム部材４０を構成する側板４１のうち、中央空間部４０に臨む部分４５，４５で衝撃エネルギー、すなわち座屈荷重によって分離可能とすることができる。
従って、中空状フレーム部材４０の長手方向先端に作用した衝突エネルギーによって、中空状フレーム部材４０が蛇腹状に塑性変形したときに、中仕切板４２，４３同士が当たって破断部４５で破断させることができる。このため、破断した破断部４５を境にして、中空状フレーム部材４０を２つに分離させることができる。これらの分離した部分の座屈強度は、分離する前の中空状フレーム部材４０の座屈強度よりも極めて小さい。中空状フレーム部材４０のうち変形しないで残る残存量を一層小さくすることができ、この結果、中空状フレーム部材４０による衝突エネルギーの吸収量を一層大きくすることができる。
【００５１】
次に、上記中空状フレーム部材４０の変形例について、図９〜図１２に基づき説明する。なお、上記図１〜図８に示す実施例の構成と同様の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５２】
図９（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る中空状フレーム部材（第１変形例）の構成図である。
図９（ａ）は上記図２（ｃ）に対応させて中空状フレーム部材４０を表した図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のｂ部拡大図である。第１変形例の中空状フレーム部材４０は、側板４１のうち中央空間部４４に臨む部分４５，４５、すなわち破断部４５，４５に脆弱部６１，６１を形成したことを特徴とする。具体的には、側板４１の破断部４５，４５において、中央空間部４４とは反対側の面である外面に、中空状フレーム部材４０の長手方向に沿って溝６２，６２を形成することで、破断部４５，４５の肉厚ｔ３を小さくしたものである。肉厚ｔ３は側板４１の板厚ｔ１よりも小さい。
【００５３】
図９（ｃ）は、図９（ｂ）に示す第１変形例の更なる変形例であり、図９（ｂ）に対応させて表した図である。更なる変形例の脆弱部６１，６１は、図９（ａ）の矩形断面のうち、中央空間部４４の幅Ｗｉを側板４１の外面近くまで延すことで、破断部４５，４５の肉厚ｔ４を小さくしたものである。肉厚ｔ４は図９（ｂ）の肉厚ｔ３と同一である。
このような第１変形例によれば、破断部４５，４５で、より破断し易くなる。
【００５４】
図１０（ａ），（ｂ）は本発明に係る中空状フレーム部材（第２変形例）の構成図であり、上記図２（ｃ）に対応させて中空状フレーム部材４０を表した図である。
図１０（ａ）は、第２変形例の中空状フレーム部材４０において、第１・第２中仕切板４２，４３のうち、一方の中仕切板４３の板面にリブ７１を形成したことを示す。リブ７１によって一方の中仕切板４３の剛性（面剛性）を高めることができる。
【００５５】
図１０（ｂ）は、第２変形例の中空状フレーム部材４０において、第１・第２中仕切板４２，４３の両方の板面にリブ７１，７１を形成したことを示す。リブ７１，７１によって第１・第２中仕切板４２，４３の剛性（面剛性）を高めることができる。
【００５６】
リブ７１，７１は、第１・第２中仕切板４２，４３のうち、中央空間部４４とは反対側の板面に形成することになる。このようなリブ７１，７１は、第１・第２中仕切板４２，４３の幅方向の中央位置で、中空状フレーム部材４０の長手方向（図の表裏方向）に延びる縦板状の補強部材である。なお、リブ７１の高さや厚みは、第１・第２中仕切板４２，４３の板厚ｔ２（図２参照）と同等程度の、小さいものであってもよい。大き過ぎると、第１・第２中仕切板４２，４３の剛性が過大になるので、塑性変形させるのに過大な力が必要となるからである。
【００５７】
第２変形例によれば、中仕切板４２，４３の剛性が高まるので、衝突エネルギーによって中空状フレーム部材４０が蛇腹状に塑性変形するときに、中仕切板４２，４３をより規則正しい波形状に塑性変形させることができる。
【００５８】
図１１（ａ），（ｂ）は本発明に係る中空状フレーム部材（第３変形例）の構成図であり、上記図２（ｃ）に対応させて中空状フレーム部材４０を表した図である。
第３変形例の中空状フレーム部材４０は、図１１（ａ）のように第１・第２フレーム分割体５１，５２の少なくても一方の断面を仕切板８１によって仕切ったり、図１１（ｂ）のように第１・第２フレーム分割体５１，５２の両方の断面を仕切板８１，８１によって仕切ったことを示す。
【００５９】
第３変形例によれば、第１フレーム分割体５１や第２フレーム分割体５２の断面を、仕切板８１によって仕切って、四角形断面の一辺の平均長さを小さくすることにより、衝突エネルギーによって中空状フレーム部材４０が蛇腹状に塑性変形するときに、座屈モードピッチ（蛇腹の折りたたみピッチ）をより小さくすることができ、この結果、第１・第２中仕切板４２，４３同士の干渉頻度を増すことができる。
【００６０】
図１２は本発明に係る中空状フレーム部材（第４変形例）の構成図であり、上記図１１（ｂ）に対応させて中空状フレーム部材４０を表した図である。
第４変形例の中空状フレーム部材４０は、上記図１１（ｂ）に示す第３実施例の更なる変形例の構成であり、矩形断面体ではなく、六角形断面のような異形断面体に適用したものである。
このように、中空状フレーム部材４０は、図１〜図８に示す実施例や図９〜図１１に示す各変形例の構成を異形断面体に適用することができる。
【００６１】
なお、上記本発明の実施の形態において、板面４２ａ，４３ａ間の間隔ｈ１１は、中空状フレーム部材４０に作用した衝突エネルギーによって、中空状フレーム部材４０が蛇腹状に塑性変形したときに、中仕切板４２，４３同士が当たることができる大きさに設定すればよい。
【００６２】
また、図１〜図８に示す実施例の構成や図９〜図１１に示す各変形例の構成を適宜組合わせることで、より最適な作用、効果を発揮させることができる。例えば、図９に示す第１変形例の構成と図１０に示す第２変形例の構成とを組合わせることもできる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、車体フレームに、車体前後に延びるサイドフレーム等の中空状フレーム部材を設け、この中空状フレーム部材の内部に、フレーム部材の長手方向に延びて互いに板面同士が接近した２つの中仕切板を一体に形成し、中空状フレーム部材の内部に２つの中仕切板で挟まれた中央空間部を設けたので、中空状フレーム部材を構成する側板のうち、中央空間部に臨む部分で座屈荷重によって分離可能にすることができる。
従って、中空状フレーム部材の長手方向先端に作用した衝突エネルギーによって、中空状フレーム部材が蛇腹状に塑性変形したときに、２つの中仕切板同士が当たって破断部で破断させることができる。このため、破断した破断部を境にして、中空状フレーム部材を２つに分離させることができる。これらの分離した部分の座屈強度は、分離する前の中空状フレーム部材の座屈強度よりも極めて小さい。中空状フレーム部材が変形した後に残る残存量を一層小さくすることができ、この結果、中空状フレーム部材による衝突エネルギーの吸収量を一層大きくすることができる。
【００６４】
請求項２は、中空状フレーム部材を構成する側板のうち、中央空間部に臨む部分に脆弱部を形成したことにより、破断部でより破断し易くなる。
【００６５】
請求項３は、２つの中仕切板のうち、少なくとも一方の中仕切板の板面にリブを形成したので、中仕切板の剛性を高めることができる。衝突エネルギーによって中空状フレーム部材が蛇腹状に塑性変形するときに、中仕切板をより規則正しい波形状に塑性変形させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両の透視図
【図２】本発明に係るサイドフレーム（中空状フレーム部材）の構成図
【図３】薄板箱形部材の塑性変形によるエネルギー吸収を説明する説明図
【図４】車体のエネルギー吸収特性を説明する説明図（その１）
【図５】車体のエネルギー吸収特性を説明する説明図（その２）
【図６】車体のエネルギー吸収特性を説明する説明図（その３）
【図７】本発明に係る中空状フレーム部材の衝突エネルギーを吸収する原理図
【図８】中空状フレーム部材の作用図
【図９】本発明に係る中空状フレーム部材（第１変形例）の構成図
【図１０】本発明に係る中空状フレーム部材（第２変形例）の構成図
【図１１】本発明に係る中空状フレーム部材（第３変形例）の構成図
【図１２】本発明に係る中空状フレーム部材（第４変形例）の構成図
【符号の説明】
１０…車両、２０…車体フレーム、４０…中空状フレーム部材（サイドフレーム）、４１…中空状フレーム部材を構成する側板、４２，４３…中仕切板、４２ａ，４３ａ…中仕切板の板面、４２ｂ，４３ｂ…凸部分、４４…中央空間部、４５…中央空間部に臨む部分（破断部）、５１…第１フレーム分割体、５２…第２フレーム分割体、６１…脆弱部、６２…溝、７１…リブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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