Notice: Undefined variable: fterm_desc_sub in /mnt/www/biblio_conv.php on line 353
車両の車体構造及びその製造方法
説明

車両の車体構造及びその製造方法

【課題】乗員に伝達される振動を抑制して乗り心地性を向上させ、また騒音を低減させる車両の車体構造を提供する。
【解決手段】閉断面部11fを形成する車体構成部材11a、11cであって、閉断面部11fの内方側に窪む段差部11dを有する車体構成部材11a、11cと、閉断面部11f内に配設されて車体構成部材11a、11cに接合された補強体20と、を有する車両の車体構造において、車体構成部材11a、11cと補強体20との接合部は、互に当接した状態で結合された剛結合部と、該車体構成部材と補強体との間に配設された減衰部材を介して結合された柔結合部とを有し、段差部11d近傍に設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の車体構造、特に車体における閉断面部の構造に関し、車両の車体構造の技術分野に属する。
【背景技術】
【0002】
自動車等の車両においては、乗り心地性や安全性を向上させるために車体の剛性を高めることが求められており、車体の剛性を高める技術として、例えば特許文献1及び特許文献2には、車体構成部材で形成された閉断面部内に補強体を配設したものが開示されている。
【0003】
このうち、特許文献1には、サイドシルアウタとサイドシルインナとで形成されるサイドシルの閉断面部内にバルクヘッドを節状に配設し、該バルクヘッドの周囲に設けたフランジ部をサイドシルアウタ及びサイドシルインナの内面にスポット溶接と接着剤とを併用して接合した構造が開示されている。
【0004】
また、特許文献2には、アッパメンバとロアメンバとで形成されるフロントサスペンションメンバの閉断面部内に同じくバルクヘッドを節状に配設し、該バルクヘッドの周囲に設けたフランジ部をアッパメンバの内面に構造用接着剤を用いて接合した構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】実開昭59−182472号公報
【特許文献2】実開昭60−097673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、前記特許文献に開示された構造では、車体の剛性の向上は実現されるものの、その配設部位や形状等によっては、車両各部で発生する振動の車室内への伝達を効果的に抑制できない場合があり、乗員に伝達される振動を抑制して乗り心地性を向上させ、また騒音を低減させるためには、車体構造のさらなる改善が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【0008】
まず、本願の請求項1に係る発明は、閉断面部を形成する1又は2以上の車体構成部材であって、前記閉断面部の内方側に窪む段差部を有する車体構成部材と、前記閉断面部内に配設されて前記車体構成部材に接合された補強体と、を有する車両の車体構造であって、前記車体構成部材と補強体との接合部は、互に当接した状態で結合された剛結合部と、
該車体構成部材と補強体との間に配設された減衰部材を介して結合された柔結合部とを有し、前記段差部近傍に設けられている、ことを特徴とする。
【0009】
また、本願の請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記段差部の外面に、前記車体構成部材とは異なる他の車体構成部材が接合されている、ことを特徴とする。
【0010】
更に、本願の請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2に係る発明において、前記減衰部材は粘弾性部材であり、その物性が、X軸に貯蔵弾性率を、Y軸に損失係数をとったX、Y座標系における座標(1、0.4)、(1、0.2)、(2、0.1)、(1000、0.1)、(10000、0.2)、(10000、0.4)で示される6点で囲まれたこれらの点を含む範囲内、又は損失係数0.4を超える範囲に属する、ことを特徴とする。
【0011】
また更に、本願の請求項4に係る発明は、請求項1から請求項3の何れか1項に係る発明において、前記補強体は、周囲に1又は2以上のフランジ部を有するバルクヘッドであり、前記接合部は、前記フランジ部に設けられている、ことを特徴とする。
【0012】
また更に、本願の請求項5に係る発明は、請求項4に係る発明において、前記バルクヘッドは、前記閉断面部を仕切る2枚の隔壁部と、これらの隔壁部を連結する連結部とを有する、ことを特徴とする。
【0013】
また更に、本願の請求項6に係る発明は、請求項4又は請求項5に係る発明において、前記フランジ部の1つに前記剛結合部と前記柔結合部とが設けられている、ことを特徴とする。
【0014】
また更に、本願の請求項7に係る発明は、請求項1から請求項6の何れか1項に係る発明において、前記閉断面部は、2つの車体構成部材で構成されている、ことを特徴とする。
【0015】
また更に、本願の請求項8に係る発明は、閉断面部を形成する1又は2以上の車体構成部材であって、前記閉断面部の内方側に窪む段差部を有する車体構成部材と、前記閉断面部内に配設されて前記車体構成部材に接合された補強体と、を有する車両の車体構造を製造する方法であって、前記車体構成部材と補強体とを、前記段差部近傍において、互に当接した状態で結合する剛結合工程と、該車体構成部材と補強体との間に配設された減衰部材を介して結合する柔結合工程とで接合する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
以上の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。
【0017】
まず、本願の請求項1に係る発明によれば、例えば中空管状の単一の車体構成部材によって、或いは2つの車体構成部材を接合することによって形成される閉断面部内に補強体が配設されることにより、前記車体構成部材ないし該車体構成部材で構成される車体の当該部位の剛性が向上され、該部位の変形や前記閉断面部の型崩れ等が抑制されることになる。
【0018】
その場合に、前記車体構成部材と補強体との接合部は、溶接やボルト締め等による剛結合部と、減衰部材を介設した柔結合部とを有し、剛結合部により車体構成部材と補強体とが強固に接合されて、前記剛性向上の効果が確保されると共に、柔結合部の減衰部材によって車体構成部材の振動が減衰されることになる。
【0019】
これにより、車体構造として所要の剛性を確保しつつ振動の伝達を抑制して、当該車両の乗り心地性を向上させ、また騒音を低減させることが可能となり、その場合に、この発明によれば、振動伝達の抑制のために新たな部材を設ける必要がなく、車体の重量増等を回避しながら前記効果が達成される利点がある。
【0020】
また、前記車体構成部材と補強体との接合部は、前記閉断面部の内方側に窪む段差部近傍に設けられることにより、応力が集中しやすい前記閉断面部の段差部から前記閉断面部の変形や型崩れが生じることを有効に抑制することができるとともに、歪エネルギーが集中しやすい前記閉断面部の段差部において前記車体構成部材の振動を有効に減衰することができる。
【0021】
また、本願の請求項2に係る発明によれば、前記段差部の外面に、前記車体構成部材とは異なる他の車体構成部材が接合されることにより、前記閉断面部を形成する車体構成部材と該車体構成部材とは異なる他の車体構成部材の間で伝達される振動を効果的に減衰させることができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【0022】
更に、本願の請求項3に係る発明によれば、前記減衰部材として粘弾性部材が用いられ、その物性としての貯蔵弾性率と損失係数とが、振動減衰効果が確認された所定の範囲内の値に特定されるから、車体構成部材の振動を減衰する前記効果が確実に達成されることになる。
【0023】
また更に、本願の請求項4に係る発明によれば、補強体が周囲にフランジ部を有するバルクヘッドとされ、そのフランジ部に前記車体構成部材との接合部が設けられるので、該接合部による前記剛性向上効果及び振動減衰効果が、具体的構造として確実に達成されることになる。
【0024】
また更に、本願の請求項5に係る発明によれば、前記バルクヘッドが、閉断面部を仕切る2枚の隔壁部と、これらの隔壁部を連結する連結部とを有する構成とされるので、バルクヘッドによる剛性向上効果が閉断面部を形成する車体構成部材の広範囲に及ぶと共に、閉断面部内の近接する2箇所に個々にバルクヘッドを配設する場合に比べて、部品点数が半減して部品管理や組付作業の能率が向上することになる。
【0025】
また更に、本願の請求項6に係る発明によれば、車体構成部材とバルクヘッドとの接合部を構成する前記剛結合部と前記柔結合部とが1つのフランジ部に設けられ、このフランジ部による接合部でバルクヘッドと車体構成部材との接合強度が確保されるとともに、振動減衰効果も実現されることになる。
【0026】
また更に、本願の請求項7に係る発明によれば、前記請求項1〜6の発明による効果が、2つの車体構成部材で閉断面部が形成される構造において達成されることになる。
【0027】
そして、本願の請求項8に係る発明によれば、車体構成部材で形成されるとともに内方側に窪む段差部を有する閉断面部内に補強体を配設して所定の車体構造を製造するときに、前記車体構成部材と補強体とを、前記段差部近傍において、互に当接した状態で結合する剛結合工程と、該車体構成部材と補強体との間に配設された減衰部材を介して結合する柔結合工程とで接合するので、この方法で製造された車体構造について前記請求項1の発明の効果が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明の実施形態についてのシミュレーションに用いたモデルを示す図である。
【図2】前記シミュレーションによる周波数に対するイナータンスの特性を示すグラフである。
【図3】前記シミュレーションによる減衰部材の損失係数と貯蔵弾性率とに対するモード減衰比増減の特性を示すグラフである。
【図4】減衰部材として粘弾性部材を用いた場合の実質的に減衰効果が得られるときの損失係数と貯蔵弾性率の関係を示す図である。
【図5】本発明の第1実施形態に係る車両の車体構造を適用した車体の側部を示す図である。
【図6】図5におけるY6−Y6線に沿った断面図である。
【図7】図6におけるY7−Y7線に沿った断面図である。
【図8】本発明の第1実施形態に係る補強体としてのバルクヘッドを示す斜視図である。
【図9】本発明の第2実施形態に係る車両の車体構造を適用した車体の後部を示す図である。
【図10】図9の要部を拡大した要部拡大図である。
【図11】図10におけるY11−Y11線に沿った断面図である。
【図12】図11におけるY12−Y12線に沿った断面図である。
【図13】本発明の第2実施形態に係る補強体としてのバルクヘッドを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【0030】
まず、具体的な車体への適用構造についての説明に先立ち、本発明の請求項に記載の構造について行ったシミュレーションの結果について説明する。
【0031】
図1は、本発明の実施形態についてのシミュレーションに用いたモデルを示す図であり、図1(a)及び図1(b)は、このシミュレーションに用いた剛結合モデルAと、剛結合・柔結合併用モデルBとを示している。図1に示すように、剛結合モデルA及び剛結合・柔結合併用モデルBはいずれも、車体構成部材として断面ハット状の第1部材1と平板状の第2部材2とを用い、第1部材1の両側のフランジ部に第2部材2の両側端部を接合することにより、断面ほぼ長方形状の閉断面部3を有する中空フレーム4とされている。
【0032】
また、第2部材2は、第1部材1よりも長く形成され、第2部材2には、第1部材1と略同一形状を有する断面ハット状の第3部材7が第1部材1に連続して設けられている。第3部材7の両側のフランジ部が、第2部材2の両側端部と接合され、断面ほぼ長方形状の閉断面部9が閉断面部3に連続して設けられている。
【0033】
さらに、第1部材1は、第3部材7側の端部における上面部及び両側の側面部に、第3部材7の板厚と略同一の深さを有するように閉断面部3の内方側に窪んで形成された段差部4aを有しており、該段差部4aの外面に第3部材7が第1部材1と略面一になるように重ね合わせて接合されている。
【0034】
そして、中空フレーム4の閉断面部3内に補強体としてのバルクヘッド5が配設され、バルクヘッド5は周囲4辺に設けられたフランジ部5aが第1部材1及び第2部材2の内面にそれぞれ接合されることにより、バルクヘッド5が中空フレーム4内に固定されている。バルクヘッド5は、第1部材1の段差部4aにおける中空フレーム4内に固定されている。
【0035】
その場合に、図1(a)に示す剛結合モデルAにおいては、バルクヘッド5の各フランジ部5aが中央部でスポット溶接されることにより第1部材1及び第2部材2に接合されており、図1(b)に示す剛結合・柔結合併用モデルBにおいては、各フランジ部5aが、中央部でスポット溶接される共に、その両側で減衰部材6を介して第1部材1及び第2部材2の内面に接合されており、このスポット溶接部が剛結合部X、減衰部材6を介して接合された部位が柔結合部Yとなる。
【0036】
ここで、剛結合・柔結合併用モデルBは、柔結合部Yを有する分だけ剛結合部Xのみの剛結合モデルAより剛性が高くなり、両モデルA、Bで共振周波数が異なることになるが、このシミュレーションにおいては、共振周波数をそろえて比較するために、剛結合部Xの面積をモデルAよりモデルBの方を多少大きく設定している。また、柔結合部Yにおける減衰部材6は、損失係数が0.4、貯蔵弾性率が200MPa(20℃、30Hz)の粘弾性部材とした。
【0037】
図2は、前記シミュレーションによる周波数に対するイナータンスの特性を示すグラフであり、シミュレーション結果を示している。図2では、前記モデルA、Bについて、中空フレーム4の一端における閉断面部3の所定の角部を加振点P1、他端の閉断面部9の前記角部と対角上に位置する角部を応答点P2としたときの、この応答点P2におけるイナータンス(単位加振力当りの加速度振幅の大きさ:m/s/N)を比較して示し、モデルAを破線で示し、モデルBを実線で示している。図2から明らかなように、剛結合モデルAに比べて、剛結合・柔結合併用モデルBの方がイナータンスのピーク値が低くなっており、柔結合部Yを設けることにより、振動が伝達される過程での減衰量が多くなることが示されている。
【0038】
図3は、前記シミュレーションによる減衰部材の損失係数と貯蔵弾性率とに対するモード減衰比増減の特性を示すグラフであり、剛結合・柔結合併用モデルBにおいて、減衰部材6として損失係数の異なる複数の粘弾性部材を用い、その損失係数と貯蔵弾性率とに対するモード減衰比増減の特性をシミュレーションした結果を示している。なお、損失係数が0.05の減衰部材は比較例として示すもので、一般的に車体で使用される構造用接着剤である。
【0039】
図3から明らかなように、粘弾性部材を用いることにより、一般的に車体で使用される構造用接着剤(損失係数0.05)を用いた場合よりもモード減衰比増減が大きくなり、振動が減衰し易くなることが示されている。特に損失係数が大きいほどモード減衰比増減が大きくなると共に、いずれの損失係数においても、貯蔵弾性率が10MPaでモード減衰比増減が最大となることが示されている。
【0040】
図4は、図3のシミュレーション結果から、減衰部材6として粘弾性部材を用いた場合の実質的に減衰効果が得られるときの損失係数と貯蔵弾性率の関係を示す図であり、モード減衰比増減が図3に示す閾値M以上で効果あり、閾値M未満で効果なしと判定したものである。
【0041】
この結果、X軸に貯蔵弾性率を、Y軸に損失係数をとったX、Y座標系における座標(1、0.4)、(1、0.2)、(2、0.1)、(1000、0.1)、(10000、0.2)、(10000、0.4)で示される6点で囲まれたこれらの点を含む範囲内と、損失係数0.4を超える範囲とで、実質的に減衰効果が得られることが判明する。
【0042】
次に、本発明の構造を車体へ適用した具体例について説明する。
【0043】
図5は、本発明の第1実施形態に係る車両の車体構造を適用した車体の側部を示す図である。図5に示すように、本発明の第1実施形態に係る車両の車体構造を適用した車体の側部を構成する部材として、車体上部において車体前後方向に延びるルーフレール11と、ルーフレール11の前端部から前方へ延びるフロントピラー12と、フロントピラー12の前端部から下方へ延びるヒンジピラー13と、ルーフレール11の後端部から後方へ延びるとともにその後端側が下方へ延びるリアピラー14と、車体下部において車体前後方向に延びるとともにヒンジピラー13及びリアピラー14に結合されるサイドシル15と、前後のドア開口部16,17の間に位置して車体上下方向に延びるとともにルーフレール11及びサイドシル15に結合されるセンタピラー18とが備えられている。
【0044】
図6は、図5におけるY6−Y6線に沿った断面図である。図6に示すように、ルーフレール11は、車体内側を構成するルーフレールインナ11aと、車体外側を構成するルーフレールアウタ11bと、ルーフレールインナ11aとルーフレールアウタ11bとの間に配設されるルーフレールレイン11cとを備え、これら3枚の車体構成部材11a,11b,11cが車幅方向における両端部においてそれぞれ重ね合わせて接合されている。
【0045】
これにより、ルーフレール11では、ルーフレールインナ11aとルーフレールアウタ11bとによって形成される閉断面部11eがルーフレールレイン11cによって分割され、ルーフレールインナ11aとルーフレールレイン11cとによって閉断面部11fが形成されるとともに、ルーフレールアウタ11bとルーフレールレイン11cとによって閉断面部11gが形成されている。
【0046】
図7は、図6におけるY7−Y7線に沿った断面図である。図7に示すように、ルーフレールインナ11aは、その後端部に後述するリアピラーインナ14aの厚さと略同一の深さを有するように閉断面部11fの内方側に窪んで形成された段差部11dを有している。ルーフレールインナ11aの段差部11dの外面である車内側には、後述するように、ルーフレールインナ11aの後端部と略同一形状を有するリアピラーインナ14aの前端部が重ね合わせて接合される。
【0047】
ルーフレール11の後端部から後方へ延びるリアピラー14は、車体内側を構成するリアピラーインナ14aと、車体外側を構成するリアピラーアウタ14bと、リアピラーインナ14aとリアピラーアウタ14bとの間に配設されるリアピラーレイン14cとを備え、リアピラー14の前端部では、これら3枚の車体構成部材14a,14b,14cが車幅方向における両端部においてそれぞれ重ね合わせて接合されている。
【0048】
これにより、リアピラー14では、リアピラーインナ14aとリアピラーレイン14cとによって閉断面部11fが形成されるとともに、リアピラーアウタ14bとリアピラーレイン14cとによって閉断面部14gが形成されている。
【0049】
本実施形態では、図7に示すように、リアピラーアウタ14bは、ルーフレールアウタ11bと一体的に形成され、リアピラーレイン14cは、ルーフレールレイン11cと一体的に形成されている。一方、リアピラーインナ14aは、ルーフレールインナ11aとは異なる他の車体構成部材で構成されており、リアピラーインナ14aの前端部は、ルーフレールインナ11aの後端部に設けられた段差部11dの外面に、ルーフレールインナ11aとリアピラーインナ14aの車内側が略面一になるように接合されている。
【0050】
また、ルーフレール11には、ルーフレールインナ11aとルーフレールレイン11cとによって形成された閉断面部11f内において該閉断面部11fの内方側に窪む段差部11dが設けられた部分に、補強体としてのバルクヘッド20が配設されている。
【0051】
図8は、本発明の第1実施形態に係る補強体としてのバルクヘッドを示す斜視図であり、図8では、前記バルクヘッドに備えられる減衰部材を取り付けた状態で示している。図8に示すように、バルクヘッド20は、閉断面部11fを仕切る隔壁部としての仕切面部21と、仕切面部21の上辺部に設けられた後方へ延びる第1フランジ部22と、仕切面部21の車外側の側辺部に設けられた後方へ延びる第2フランジ部23及び第3フランジ部24と、仕切面部21の車内側の側辺部に設けられた前方へ延びる第4フランジ部25とを有し、第4フランジ部25には、後述する粘弾性部材27を配置するための一段低くされた座部25aが設けられている。なお、仕切面部21には、軽量化のための穴部26が設けられている。
【0052】
そして、このバルクヘッド20は、第1フランジ部22、第2フランジ部23及び第3フランジ部24がルーフレールレイン11cにそれぞれスポット溶接により接合されている。また、バルクヘッド20は、第4フランジ部25が、ルーフレールインナ11aの内面に対向し、ルーフレールインナ11aにスポット溶接により接合されていると共に、該第4フランジ部25の座部25aに配置されて該座部25aに接着された振動減衰部材としての粘弾性部材27がルーフレールインナ11aの内面に接着され、該粘弾性部材27を介してルーフレールインナ11aに接合されている。
【0053】
ルーフレールインナ11aとルーフレールレイン11cとによって形成された閉断面部11fにおいて、バルクヘッド20について、スポット溶接によって接合された部位が剛結合部とされ、粘弾性部材を介して接合された部位が柔結合部とされている。なお、図8では、バルクヘッド20において、スポット溶接される部分に×印を付して示している。
【0054】
前記粘弾性部材27としては、好ましくは、その物性が、X軸に貯蔵弾性率を、Y軸に損失係数をとったX、Y座標系における座標(1、0.4)、(1、0.2)、(2、0.1)、(1000、0.1)、(10000、0.2)、(10000、0.4)で示される6点で囲まれたこれらの点を含む範囲内、又は損失係数0.4を超える範囲に属するものが用いられる。なお、後述する第2実施形態に係る粘弾性部材についても同様に、好ましくは粘弾性部材27と同様の物性を有するものが用いられる。
【0055】
本実施形態では、ルーフレールインナ11aとルーフレールレイン11cとからなる中空フレームとバルクヘッド20とは、ルーフレールインナ11aの閉断面部11fの内方側に窪む段差部11dにおいて接合されているが、ルーフレールインナ11aの段差部11dに隣接する部分で接合するようにしてもよく、前記中空フレームとバルクヘッド20とは、閉断面部11fの段差部11d近傍において接合される。
【0056】
また、本実施形態では、ルーフレールインナ11aとルーフレールレイン11cとによって形成される閉断面部11f内にバルクヘッド20が接合されているが、1つの車体構成部材若しくは3つ以上の車体構成部材によって形成される閉断面部内にバルクヘッド20を接合するようにしてもよい。
【0057】
このように、本発明の第1実施形態に係る車両の車体構造によれば、ルーフレール11において、ルーフレールインナ11aとルーフレールレイン11cとによって形成される閉断面部11f内に配設されたバルクヘッド20により閉断面部11fの剛性が向上し、閉断面部11fの変形や閉断面部11fの型崩れ等が抑制されることとなる。
【0058】
この場合に、バルクヘッド20は、第1フランジ部22、第2フランジ部23及び第3フランジ部24がルーフレールレイン11cにスポット溶接により剛結合され、第4フランジ部25がルーフレールインナ11aにスポット溶接により剛結合されていると共に粘弾性部材27を介してルーフレールインナ11aに柔結合されていることにより、剛結合部によってルーフレールレイン11c及びルーフレールインナ11aに強固に接合されて、剛性向上の効果が確保されると共に、柔結合部によって閉断面部11fの振動が減衰されて、車室内の乗員への振動の伝達が抑制されることとなる。
【0059】
これにより、車体構造として所要の剛性を確保しつつ振動の伝達を抑制して、当該車両の乗り心地性を向上させ、また騒音を低減させることが可能となり、その場合に、振動伝達の抑制のために新たな部材を設ける必要がなく、車体の重量増等を回避しながら前記効果が達成される利点がある。
【0060】
また、閉断面部11fを形成するルーフレールインナ11aの段差部11dの外面に、ルーフレールインナ11aとは異なる他の車体構成部材であるリアピラーインナ14aが接合されていることにより、閉断面部11fを形成するルーフレールインナ11a及びルーフレールレイン11cとリアピラーインナ14aとの間で伝達される振動を効果的に減衰させることができる。
【0061】
この本発明の第1実施形態に係る車両の車体構造を適用したルーフレール11を製造する際には、先ず、バルクヘッド20をルーフレールレイン11cに当接させて、第1フランジ部22、第2フランジ部23及び第3フランジ部24をルーフレールレイン11cにそれぞれ溶接する。このとき、バルクヘッド20は、第4フランジ部25がルーフレールインナ11aの段差部11dに接合されるように所定位置に配置される。
【0062】
そして、バルクヘッド20の第4フランジ部25の座部25aにシート状の粘弾性部材27の一方の面を自らの粘着力によって接着し、その後、粘弾性部材27が接着されたバルクヘッド20の第4フランジ部25に被せるようにルーフレールインナ11aを配置してバルクヘッド20の第4フランジ部25とルーフレールインナ11aとを溶接する。このとき、バルクヘッド20の第4フランジ部25に接着された粘弾性部材27の他方の面が押圧されながらルーフレールインナ11aの内面に接着される。
【0063】
次に、ルーフレールインナ11aの車内側にリアピラーインナ14aを被せるように配置すると共にルーフレールレイン11cの車外側にルーフレールアウタ11bを被せるように配置し、ルーフレールアウタ11b、ルーフレールレイン11c、ルーフレールインナ11a及びリアピラーインナ14aの上下のフランジ部をともに接合し、ルーフレール11が製造される。
【0064】
本実施形態では、ルーフレールインナ11a及びルーフレールレイン11cとバルクヘッド20とがスポット溶接によって剛結合されているが、スポット溶接に代えて、ボルト及びナットによるボルト締めによって剛結合させることも可能である。
【0065】
また、バルクヘッド20は、閉断面部11fを仕切る隔壁部としての1枚の仕切面部21を備えているが、閉断面部11fを仕切る2枚の仕切面部と、これらの仕切面部を連結する連結部を有するバルクヘッドを用いることも可能である。かかる場合においても、前記バルクヘッドは、閉断面部を形成する車体構成部材と、互に当接した状態で結合された剛結合部と減衰部材を介して結合された柔結合部とによって接合される。これにより、前記バルクヘッドによる剛性向上効果が閉断面部を形成する車体構成部材の広範囲に及ぶと共に、閉断面部内の近接する2箇所に個々にバルクヘッドを配設する場合に比べて、部品点数が半減して部品管理や組付作業の能率が向上することになる。
【0066】
図9は、本発明の第2実施形態に係る車両の車体構造を適用した車体の後部を示す図であり、図10は、図9の要部を拡大した要部拡大図、図11は、図10におけるY11−Y11線に沿った断面図、図12は、図11におけるY12−Y12線に沿った断面図である。
【0067】
図9に示すように、本発明の第2実施形態に係る車両の車体構造を適用した車体の後部を構成する部材として、車体の床面を構成するフロアパネル31と、フロアパネル31の車幅方向両端部において車体前後方向に延びるリアサイドフレーム32と、フロアパネル31上において車幅方向に延びるとともに左右のリアサイドフレーム32に結合されるクロスメンバ33と、後輪(不図示)を受け入れるためのリアホイールハウス34とが備えられている。
【0068】
リアホイールハウス34は、車内側に膨出するリアホイールハウスインナ34aと車外側に膨出するリアホイールハウスアウタ(不図示)とで構成されている。リアホイールハウスインナ34aには、サスペンション(不図示)を支持するためのサスハウジング部材35が取り付けられ、サスハウジング部材35には、その前方側及び後方側においてそれぞれ車内側に膨出する膨出部35a,35bが設けられている。
【0069】
リアホイールハウスインナ34aにはまた、サスハウジング部材35の前方側の膨出部35aから下方に延びる断面ハット状に形成された第1サイドブレース部材36が取り付けられると共に、第1サイドブレース部材36の下端部から下方に延びる断面ハット状に形成された第2サイドブレース部材37が取り付けられている。
【0070】
第2サイドブレース部材37は、その上端部が第1サイドブレース部材36の下端部の車室側を覆うように配置された状態で第1サイドブレース部材36に接合されている。また、第2サイドブレース部材37は、下方に延びて車体前後方向に延びるリアサイドフレーム32に結合されるとともに車幅方向に延びるクロスメンバ33に結合されている。
【0071】
第1サイドブレース部材36と第2サイドブレース部材37はそれぞれ、車内側に膨出する膨出部36a,37aと、該膨出部36a,37aの車体前後方向に延びるフランジ部37bとを備え、サスハウジング部材35の膨出部35aと第1サイドブレース部材36の膨出部36aと第2サイドブレース部材37の膨出部37bとがクロスメンバ33の膨出部33aと略直線状になるように配設されている。
【0072】
クロスメンバ33は、断面ハット状に形成され、車体前後方向に延びるフランジ部33bがフロアパネル31に接合されている。このクロスメンバ33はまた、膨出部33aに連続して設けられた車外側のフランジ部33cが、リアサイドフレーム32の上面部を形成するリアサイドフレームアッパ41に接合されている。
【0073】
リアサイドフレーム32は、リアサイドフレームアッパ41と、断面ハット状に形成されたリアサイドフレームロア42とによって閉断面状に形成され、リアサイドフレームロア41の上方を覆うようにリアサイドフレームアッパ41が配設されている。また、リアサイドフレーム32では、リアサイドフレームアッパ41とリアサイドフレームロア42とが共に、リアホイールハウスインナ34a及びフロアパネル31にそれぞれ接合されている。
【0074】
また、リアホイールハウスインナ34aには、サスハウジング部材35の後方側の膨出部35bから下方に延びる断面ハット状に形成された第3サイドブレース部材45が取り付けられると共に、第3サイドブレース部材45の下端部から下方に延びる断面ハット状に形成された第4サイドブレース部材46が取り付けられている。
【0075】
このようにして、本実施形態では、図11に示すように、リアホイールハウスインナ34aと第1サイドブレース部材36とによって閉断面部43が形成されるとともに、リアホイールハウスインナ34aと第2サイドブレース部材37とによって閉断面部44が形成されている。
【0076】
また、第1サイドブレース部材36は、その下端部に第2サイドブレース部材37の厚さと略同一の深さを有するように閉断面部43の内方側に窪んで形成された段差部36cを有している。この第1サイドブレース部材36の段差部36cの外面である車内側に、第1サイドブレース部材36の下端部と略同一形状を有する第2サイドブレース部材37の上端部が重ね合わせて接合され、第1サイドブレース部材36と第2サイドブレース部材37の車内側が略面一になるように接合されている。
【0077】
第1サイドブレース部材36にはまた、第1サイドブレース部材36とリアホイールハウスインナ34aとによって形成された閉断面部43内において該閉断面部43の内方側に窪む段差部36cが設けられた部分に、補強体としてバルクヘッド50が配設されている。
【0078】
図13は、本発明の第2実施形態に係る補強体としてのバルクヘッドを示す斜視図であり、図13では、前記バルクヘッドに備えられる減衰部材を取り付けた状態で示している。図13に示すように、バルクヘッド50は、閉断面部43を仕切る隔壁部としての仕切面部51と、仕切面部51の車外側の側辺部に設けられた上方へ延びる第1フランジ部52と、仕切面部51の前方側及び後方側の側辺部にそれぞれ設けられた下方へ延びる第2フランジ部53及び第3フランジ部54と、仕切面部51の車内側の側辺部に設けられた下方へ延びる第4フランジ部55とを有している。なお、仕切面部51には、軽量化のための穴部56が設けられている。
【0079】
そして、このバルクヘッド50は、第1フランジ部51がリアホイールハウスインナ34aにスポット溶接により接合されている。また、バルクヘッド50は、第4フランジ部55が、第1サイドブレース部材36の内面に対向し、該第4フランジ部55に配置されて該第4フランジ部55に接着された振動減衰部材としての粘弾性部材57が第1サイドブレース部材36の内面に接着され、該粘弾性部材57を介して第1サイドブレース部材36に接合されている。
【0080】
第1サイドブレース部材36とリアホイールハウスインナ34aとによって形成された閉断面部43において、バルクヘッド50について、スポット溶接によって接合された部位が剛結合部とされ、粘弾性部材を介して接合された部位が柔結合部とされる。なお、図13では、バルクヘッド50において、スポット溶接される部分に×印を付して示している。
【0081】
このように、本発明の第2実施形態に係る車両の車体構造によれば、第1サイドブレース部材36とリアホイールハウスインナ34aとによって形成される閉断面部43内に配設されたバルクヘッド50により閉断面部43全体の剛性が向上し、閉断面部43の変形や閉断面部43の型崩れ等が抑制されることとなる。
【0082】
この場合に、バルクヘッド50は、第1フランジ部52がリアホイールハウスインナ34aにスポット溶接により剛結合され、第4フランジ部55が粘弾性部材57を介して第1サイドブレース部材36に柔結合されていることにより、剛結合部によってリアホイールハウスインナ34aに強固に接合されて、閉断面部43の剛性向上の効果が確保されると共に、柔結合部によって閉断面部43の振動が減衰されて、車室内の乗員への振動の伝達が抑制されることとなる。
【0083】
これにより、車体構造として所要の剛性を確保しつつ振動の伝達を抑制して、当該車両の乗り心地性を向上させ、また騒音を低減させることが可能となり、その場合に、振動伝達の抑制のために新たな部材を設ける必要がなく、車体の重量増等を回避しながら前記効果が達成される利点がある。
【0084】
また、閉断面部43を形成する第1サイドブレース部材36の段差部36cの外面に、第1サイドフレーム部材36とは異なる他の車体構成部材である第2サイドフレーム部材37が接合されていることにより、閉断面部43を形成する第1サイドブレース部材36及びリアホイールハウスインナ34aと第2サイドブレース部材37との間で伝達される振動を効果的に減衰させることができる。
【0085】
本実施形態では、バルクヘッド50の第4フランジ部55全体に粘弾性部材57が配設されているが、バルクヘッド50の第4フランジ部55に粘弾性部材57を配置するための座部を設けて該座部に粘弾性部材57を配置し、第1サイドブレース部材36とバルクヘッド50の第4フランジ部55の前記座部が設けられていない部分とをスポット溶接によって接合すると共に、第1サイドブレース部材36とバルクヘッド50の第4フランジ部55とを粘弾性部材57を介して接合し、バルクヘッド50の第4フランジ部55に剛結合部と柔結合部とを設けるようにすることも可能である。
【0086】
また、本実施形態では、減衰部材として比較的厚いシート状の粘弾性部材を用い、この粘弾性部材をバルクヘッドに接着させているが、減衰部材として薄いシート状の粘弾性部材を用いるようにしてもよく、また、減衰部材として、液状の粘弾性部材をバルクヘッドに塗布するようにしてもよい。
【0087】
本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【0088】
以上のように、本発明によれば、各種の車体構成部材によって形成される閉断面部の剛性が向上すると共に該閉断面部位で振動が減衰されることになって、この種の閉断面部位を有する車体の製造分野において好適に利用される可能性がある。
【符号の説明】
【0089】
5,20,50 バルクヘッド
5a,22,23,24,25,33b,33c,36b,37b,52,53,54,55 フランジ部
6,27,57 減衰部材
11 ルーフレール
11a ルーフレールインナ
11b ルーフレールアウタ
11c ルーフレールレイン
11e,11f,11g,14f,14g,43,44 閉断面部
11d,36c 段差部
14 リアピラー
14a リアピラーインナ
14b リアピラーアウタ
14c リアピラーレイン
34a リアホイールハウスインナ
36 第1サイドブレース部材
37 第2サイドブレース部材
X 剛結合部
Y 柔結合部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
閉断面部を形成する1又は2以上の車体構成部材であって、前記閉断面部の内方側に窪む段差部を有する車体構成部材と、前記閉断面部内に配設されて前記車体構成部材に接合された補強体と、を有する車両の車体構造であって、
前記車体構成部材と補強体との接合部は、互に当接した状態で結合された剛結合部と、
該車体構成部材と補強体との間に配設された減衰部材を介して結合された柔結合部とを有し、前記段差部近傍に設けられている、
ことを特徴とする車両の車体構造。
【請求項2】
前記段差部の外面に、前記車体構成部材とは異なる他の車体構成部材が接合されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の車体構造。
【請求項3】
前記減衰部材は粘弾性部材であり、その物性が、X軸に貯蔵弾性率を、Y軸に損失係数をとったX、Y座標系における座標(1、0.4)、(1、0.2)、(2、0.1)、(1000、0.1)、(10000、0.2)、(10000、0.4)で示される6点で囲まれたこれらの点を含む範囲内、又は損失係数0.4を超える範囲に属する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両の車体構造。
【請求項4】
前記補強体は、周囲に1又は2以上のフランジ部を有するバルクヘッドであり、前記接合部は、前記フランジ部に設けられている、
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の車両の車体構造。
【請求項5】
前記バルクヘッドは、前記閉断面部を仕切る2枚の隔壁部と、これらの隔壁部を連結する連結部とを有する、
ことを特徴とする請求項4に記載の車両の車体構造。
【請求項6】
前記フランジ部の1つに前記剛結合部と前記柔結合部とが設けられている、
ことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の車両の車体構造。
【請求項7】
前記閉断面部は、2つの車体構成部材で構成されている、
ことを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載の車両の車体構造。
【請求項8】
閉断面部を形成する1又は2以上の車体構成部材であって、前記閉断面部の内方側に窪む段差部を有する車体構成部材と、前記閉断面部内に配設されて前記車体構成部材に接合された補強体と、を有する車両の車体構造を製造する方法であって、
前記車体構成部材と補強体とを、前記段差部近傍において、互に当接した状態で結合する剛結合工程と、該車体構成部材と補強体との間に配設された減衰部材を介して結合する柔結合工程とで接合する、
ことを特徴とする車両の車体構造を製造する方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate

【図12】
image rotate

【図13】
image rotate


【公開番号】特開2013−49377(P2013−49377A)
【公開日】平成25年3月14日(2013.3.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−189060(P2011−189060)
【出願日】平成23年8月31日(2011.8.31)
【出願人】(000003137)マツダ株式会社 (6,115)
【Fターム(参考)】