車体フレーム構造
【課題】車体フレーム構造を改良することで、発泡充填材が充填された車体フレームのアウタパネルの変形を抑える。
【解決手段】断面がハット形状のアウタパネル２１と、このアウタパネル２１の内側に配置されたセンタピラースチフナ２３との間に、断面コ字形状の閉断面空間２４が形成され、この閉断面空間２４に発泡充填材２６，２６が配置された車体フレーム構造において、断面コ字形状の閉断面空間２４の角部２４Ｇ，２４Ｈ、又は角部２４Ｇ，２４Ｈを含む角部２４Ｇ，２４Ｈの近傍に発泡充填材２６，２６が配置されている。
【解決手段】断面がハット形状のアウタパネル２１と、このアウタパネル２１の内側に配置されたセンタピラースチフナ２３との間に、断面コ字形状の閉断面空間２４が形成され、この閉断面空間２４に発泡充填材２６，２６が配置された車体フレーム構造において、断面コ字形状の閉断面空間２４の角部２４Ｇ，２４Ｈ、又は角部２４Ｇ，２４Ｈを含む角部２４Ｇ，２４Ｈの近傍に発泡充填材２６，２６が配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体フレーム構造の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の車体フレーム内に閉断面空間を形成し、この閉断面空間内に発泡樹脂を充填して硬化させることにより、車体フレームの剛性を高める技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第３５２５８９０号公報
【０００３】
特許文献１の図２を以下の図８で説明する。なお、符号は振り直した。
図８は従来の車体フレーム構造を示す断面図である。
フレーム１００は、底壁部１０１、側壁部１０２，１０３及びフランジ部１０４，１０４からなるハット形状の第１部材１０６と、この第１部材１０６の車体内方に配置されるとともに底壁部１１１及びフランジ部１１２，１１２を備えた第２部材１１４と、これらの第１部材１０６及び第２部材１１４のそれぞれの間に配置されるとともに底壁部１１６、側壁部１１７，１１８及びフランジ部１２１，１２１からなるハット形状の中間部材１２３と、第１部材１０６及び中間部材１２３で形成される閉断面の空間部１２５内の一部を除いて充填された発泡充填材１２６とからなり、第１部材１０６、第２部材１１４及び中間部材１２３は、それぞれのフランジ部１０４，１１２，１２１で重ねられ、接合されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のフレーム１００において、例えば、最も車体外方に位置する第１部材１０６の板厚が小さい場合の作用について次図で説明する。
図９は従来の車体フレーム構造の作用を示す作用図である。説明の都合上、第１部材１０６の底壁部１０１の形状を変更している。
【０００５】
フレーム１００の第１部材１０６の板厚が小さい場合には剛性が低くなるため、空間部１２５内の発泡充填材１２６が発泡するときに発生するガスの圧力が第１部材１０６の内面に作用し、第１部材１０６、特に側壁部１０１が外側に湾曲するように変形する。図中のｄは変形量である。
このように、第１部材１０６が変形すると、第１部材１０６は車体外方から見える外観部品である場合には、外観性に影響を与えることになる。
【０００６】
本発明の目的は、車体フレーム構造を改良することで、発泡充填材が充填された車体フレームのアウタパネルの変形を抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、断面がハット形状のアウタパネルと、このアウタパネルの内側に配置された補強部材との間に、断面コ字形状の閉断面空間が形成され、この閉断面空間に発泡充填材が配置された車体フレーム構造において、断面コ字形状の閉断面空間の角部、又は角部を含む角部の近傍に発泡充填材が配置されていることを特徴とする。
【０００８】
作用として、例えば、発泡充填材を閉断面空間の平坦部に配置した場合は、発泡充填材が発泡するときに発泡充填材が膨らもうとする発泡圧力を、閉断面空間の平坦部を形成するアウタパネルの剛性が小さい平板部で受けるため、アウタパネルが変形しやすくなる。
【０００９】
しかし、発泡充填材を断面コ字形状の閉断面空間の角部、又は角部を含む角部の近傍に配置することで、発泡充填材の発泡圧力をアウタパネルの剛性が大きい角部で受けることが可能になり、アウタパネルは変形しにくくなる。
【００１０】
また、閉断面空間の平坦部を除き、角部又は角部を含む角部の近傍に発泡充填材を配置すれば、閉断面空間の全体に発泡充填材を配置するのに比べて発泡充填材の使用量が少なくなる。
【００１１】
更に、車体フレームは、発泡充填材によって、閉断面空間の角部又は角部を含む部分が補強される、即ち、アウタパネル及び補強部材の最も剛性が大きな角部が補強されるため、発泡充填材の使用量が少なくても、車体フレームの剛性の低下が抑えられ、車体フレームの剛性を確保することが可能になる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、角部又は角部の近傍の補強部材に凹部が設けられ、この凹部で発泡充填材が位置決めされていることを特徴とする。
作用として、補強部材に設けられた凹部に発泡充填材が位置決めされるため、発泡充填材が発泡中にずれることがない。また、車体フレームを組み立てる際に、未発泡の発泡充填材のパネル部材への組付けが精度良く且つ容易に行える。
【００１３】
請求項３に係る発明は、角部又は角部の近傍の補強部材に位置規制部材が取付けられ、この位置規制部材で発泡充填材が位置決めされていることを特徴とする。
作用として、補強部材に取付けられた位置規制部材に発泡充填材が位置決めされるため、発泡充填材が発泡中にずれることがない。また、車体フレームを組み立てる際に、未発泡の発泡充填材の補強部材への組付けが精度良く且つ容易に行える。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、断面コ字形状の閉断面空間の角部、又は角部を含む角部の近傍に発泡充填材が配置されているので、発泡充填材を断面コ字形状の閉断面空間の角部又は角部を含む角部の近傍にのみ配置することで、発泡充填材の使用量を少なくすることができてコストダウンを図ることができ、また、発泡充填材によって、アウタパネル及び補強部材の最も剛性が大きな角部が補強されるため、発泡充填材の使用量が少なくても車体フレームの剛性を確保することができ、このようにコストダウンを図るとともに車体フレームの剛性を確保しながら、発泡充填材が発泡する際に発生する膨らもうとする発泡圧力をアウタパネルの剛性の高い角部で受けることができ、アウタパネルの変形を抑えることができる。従って、自動車の外観性低下を防止することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明では、角部又は角部の近傍の補強部材に凹部が設けられ、この凹部で発泡充填材が位置決めされているので、発泡充填材が、発泡中に閉断面空間の角部からずれるのを防止することができ、アウタパネルの変形を確実に抑えることができる。
【００１６】
また、発泡充填材を角部に精度良く配置することができため、発泡充填材の使用量のバラツキを小さくすることができ、コストをより削減することができる。
更に、凹部によって、車体フレームの組立時に、未発泡の発泡充填材を補強部材に精度良く且つ容易に配置することができる。
【００１７】
請求項３に係る発明では、角部又は角部の近傍の補強部材に位置規制部材が取付けられ、この位置規制部材で発泡充填材が位置決めされているので、発泡充填材が、発泡中に閉断面空間の角部からずれるのを防止することができ、アウタパネルの変形を確実に抑えることができる。
【００１８】
また、発泡充填材を角部に精度良く配置することができため、発泡充填材の使用量のバラツキを小さくすることができ、コストをより削減することができる。
更に、車体フレームの組立時に、未発泡の発泡充填材を補強部材に精度良く且つ容易に配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る自動車のサイドボディを示す側面図であり、自動車用のサイドボディ１０は、ルーフに連結されるルーフサイドレール１１と、このルーフサイドレール１１の前端に連結されるフロントピラーアッパ１２と、このフロントピラーアッパ１２の下端に連結されるフロントピラーロア１３と、ルーフサイドレール１１の中間部から下方に延びるセンタピラー１４と、ルーフサイドレール１１の後端に連結されるリヤピラー１６を含むリヤフェンダ１７と、フロントピラーロア１３の下端、センタピラー１４の下端及びリヤフェンダ１７の下端にそれぞれ連結されるサイドシル１８とからなり、各部が複数のプレス鋼板を接合することで形成されている。
【００２０】
図２は図１の２−２線断面図（第１実施形態）である。図中の矢印（ＦＲＯＮＴ）は車両前方を表している（以下同じ）。
車体フレームとしてのセンタピラー１４は、最も車体外方に配置されて外部に露出する外観部品である断面ハット形状のアウタパネル２１と、このアウタパネル２１の車体内方に配置される断面ハット形状のインナパネル２２と、これらのアウタパネル２１及びインナパネル２２のそれぞれの間に配置された補強のための断面ハット形状のセンタピラースチフナ２３と、アウタパネル２１及びセンタピラースチフナ２３で囲まれた断面コ字状の閉断面空間２４の一部に充填された発泡充填材２６，２６とからなる。なお、符号２７はインナパネル２２とセンタピラースチフナ２３とで囲まれた閉断面空間である。
【００２１】
アウタパネル２１は、車体外方に突出する底壁２１ａと、この底壁２１ａの両端から車体内方へ斜めに広がるように延びる側壁２１ｂ，２１ｃと、これらの側壁２１ｂ，２１ｃの内端部から前後方向に延びるフランジ部２１ｅ，２１ｆとからなり、板厚が、例えば０．６〜０．８ｍｍとされた薄い鋼板である。
【００２２】
符号２１ｇ，２１ｈは、アウタパネル２１の底壁２１ａと側壁２１ｂ，２１ｃとの間の角部であり、角部２１ｇ，２１ｈは、ここでは、底壁２１ａと側壁２１ｂ，２１ｃとの間を繋ぐ円弧部である。
【００２３】
インナパネル２２は、車体内方に突出する底壁２２ａと、この底壁２２ａの両端から車体外方に斜めに広がるように延びる側壁２２ｂ，２２ｃと、これらの側壁２２ｂ，２２ｃの外端部から前後方向に延びるフランジ部２２ｅ，２２ｆとからなり、板厚が、例えば０．９〜１．１ｍｍとされた鋼板である。
【００２４】
センタピラースチフナ２３は、アウタパネル２１の底壁２１ａに沿って近接するように配置された底壁２３ａと、この底壁２３ａの両端から車体内方に斜めに広がるように延びる側壁２３ｂ，２３ｃと、これらの側壁２３ｂ，２３ｃの内端部から前後方向に延びるフランジ部２３ｅ，２３ｆとからなり、板厚が、例えば１．５〜１．８ｍｍとされた鋼板である。
【００２５】
符号２３ｇは、センタピラースチフナ２３の底壁２３ａと側壁２３ｂとの間の角部、符号２３ｈは、センタピラースチフナ２３の底壁２３ａと側壁２３ｃとの間の角部であり、角部２３ｇ，２３ｈは、ここでは、底壁２３ａと側壁２３ｂ、底壁２３ａと側壁２３ｃのそれぞれの間を繋ぐ円弧部である。
上記のフランジ部２３ｅ，２３ｆの両面は、アウタパネル２１のフランジ部２１ｅ，２１とインナパネル２２のフランジ部２２ｅ，２２ｆに溶接にて接合されている。
【００２６】
発泡充填材２６は、アウタパネル２１の角部２１ｇとセンタピラースチフナ２３の角部２３ｇとで挟まれて形成された閉断面空間２４の角部２４Ｇ、及びこの角部２４Ｇの近傍に配置された「くの字」状の部分であり、また、アウタパネル２１の角部２１ｈとセンタピラースチフナ２３の角部２３ｈとで挟まれて形成された閉断面空間２４の角部２４Ｈ、及びこの角部２４Ｈの近傍に配置された「くの字」状の部分である。
【００２７】
以上に述べたセンタピラー１４の組立要領を次に説明する。
図３（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るセンタピラー（第１実施形態）の組立要領を示す作用図である。
（ａ）において、インナパネル２２のフランジ部２２ｅ，２２ｆ、センタピラースチフナ２３のフランジ部２３ｅ，２３ｆ及びアウタパネル２１のフランジ部２１ｅ，２１ｆを接合する。
【００２８】
このとき、予め、センタピラースチフナ２３における角部２３ｇ，２３ｈ及びこれらの角部２３ｇ，２３ｈの近傍の底壁２３ａ、側壁２３ｂ，２３ｃのそれぞれの外面（アウタパネル２１側の面）に未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａが塗布、接着などされて配置されている。
【００２９】
（ｂ）はアウタパネル２１、センタピラースチフナ２３及びインナパネル２２を接合してセンタピラー１４を組み立てた状態を示している。
センタピラー１４を組み立てた後に、アウタピラー２１の外側から白抜き矢印で示すように熱を加え、発泡充填材２６Ａ，２６Ａを加熱して発泡させる。
このとき、発泡充填材２６Ａからは発泡に伴ってガスが発生して閉断面空間２４内のガス圧が上昇するとともに、発泡充填材２６Ａが膨らもうとする発泡圧力が発生する。
【００３０】
（ｃ）において、発泡充填材２６Ａ，２６Ａが発泡してアウタパネル２１の角部２１ｇ，２１ｈ及び底壁部２１ａの一部、側壁２１ｂ，２１ｃの一部のそれぞれの内面に接すると、アウタパネル２１には発泡充填材２６Ａ，２６Ａから上記の発泡圧力を受ける。
発泡が終了後には、図２に示したように、閉断面空間２４の角部２４Ｇ，２４Ｈ及び角部２４Ｇ，２４Ｈの近傍に発泡充填材２６，２６が配置されたセンタピラー１４が出来る。
【００３１】
アウタパネル２１を変形させる要因として、閉断面空間２４内のガス圧上昇と、発泡充填材２６Ａに発生する発泡圧力とがあるが、発泡充填材２６Ａ，２６Ａを閉断面空間２４の角部２４Ｇ，２４Ｈに配置することで、上記の発泡圧力をアウタパネル２１の剛性の高い角部２１ｇ，２１ｈで受けることができ、例えば、発泡圧力をアウタパネル２１の底壁２１ａのみで受けるのに比べて、アウタパネル２１の変形を抑えることができる。
【００３２】
また、発泡充填材２６Ａ，２６Ａを閉断面空間２４の全体に配置するのに比べて発泡充填材２６Ａの使用量を少なくすることができ、コストを削減できるとともにセンタピラー１４の組立時に、発泡充填材２６Ａをセンタピラースチフナ２３に取付ける際に取付けが容易になり、取付時間を削減することができる。
【００３３】
図４は本発明に係るセンタピラー（第１実施形態）の剛性を説明する作用図である。
図中の上段はセンタピラーの剛性を評価するテスト方法を示している。即ち、テスト用のセンタピラー１４Ａの端部を支持部材３５，３５で２点支持し、これらの支持部材３５，３５間の中央に荷重Ｆを加えて、センタピラー１４Ａの変位δを測定する。
【００３４】
図中の中段はテスト用試料を示している。実施例（本実施形態）のセンタピラー１４Ｂ、比較例１のセンタピラー１４Ｃ（閉断面空間２４内のほとんどに発泡充填材２６が充填されたもの）、比較例２のセンタピラー１４Ｄ（閉断面空間２４内に発泡充填材が充填されていないもの）である。
【００３５】
図中の下段はテスト結果のグラフを示している。
比較例１では、変位量が少ないうちから大きな荷重が発生し、変位が大きくなっても大きな荷重が維持されている。即ち、センタピラー１４Ｃの剛性が大きいことを示している。
【００３６】
実施例では、変位が小さいときから変位が大きくなるまで、上記の比較例１とほぼ同様な大きな荷重が発生している。即ち、実施例のセンタピラー１４Ｂは比較例１のセンタピラー１４Ｃと同等の剛性を有している。
【００３７】
比較例２は、実施例、比較例１と比べて変位が小さいときから大きくなるまで、発生する荷重は小さくなっている。
【００３８】
このように、実施例のセンタピラー１４Ｂは、図２に示したように、補強のための発泡充填材２６，２６を、アウタパネル２１の剛性の高い角部２１ｇ，２１ｈと、センタピラースチフナ２３の剛性の高い角部２３ｇ，２３ｈとの間に配置することで、発泡充填材２６の使用量が少なくても、センタピラー１４の剛性の低下が抑えられている。
【００３９】
以上の図２に示したように、断面がハット形状のアウタパネル２１と、このアウタパネル２１の内側に配置された補強部材としてのセンタピラースチフナ２３との間に、断面コ字形状の閉断面空間２４が形成され、この閉断面空間２４に発泡充填材２６，２６が配置された車体フレーム構造において、断面コ字形状の閉断面空間２４の角部２４Ｇ，２４Ｈ、又は角部２４Ｇ，２４Ｈを含む角部２４Ｇ，２４Ｈの近傍に発泡充填材２６，２６が配置されているので、発泡充填材２６の使用量を少なくすることができてコストダウンを図ることができ、また、発泡充填材２６によって、アウタパネル２１及びセンタピラースチフナ２３の最も剛性が大きな角部２１ｇ，２１ｈ，２３ｇ，２３ｈが補強されるため、発泡充填材２６の使用量が少なくても車体フレームとしてのセンタピラー１４の剛性を確保することができ、このようにコストダウンを図るとともにセンタピラー１４の剛性を確保しながら、発泡充填材２６が発泡する際に発生する膨らもうとする発泡圧力をアウタパネル２１の剛性の高い角部２１ｇ，２１ｈで受けることができ、アウタパネル２１の変形を抑えることができる。従って、自動車の外観性低下を防止することができる。
【００４０】
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係るセンタピラー（第２実施形態）を示す断面図である。なお、図２に示した第１実施形態と同一構成については、同一符号を付け、詳細説明は省略する。
（ａ）は未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａが充填されたセンタピラー４１を示している。
センタピラー４１は、アウタパネル２１と、インナパネル２２と、これらのアウタパネル２１及びインナパネル２２のそれぞれの間に配置された補強のための断面ハット形状のセンタピラースチフナ４２とを備え、アウタパネル２１及びセンタピラースチフナ４２で囲まれた断面コ字状の閉断面空間４３の一部、即ち、閉断面空間４３の角部４３Ｇ，４３Ｈ及びこの角部４３Ｇ，４３Ｈの近傍に未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａが配置されている。なお、符号４４はインナパネル２２とセンタピラースチフナ４２とで囲まれた閉断面空間である。
【００４１】
センタピラースチフナ４２は、アウタパネル２１の底壁２１ａに近接するように配置された底壁４２ａと、この底壁４２ａの両端から車体内方に斜めに広がるように延びる側壁４２ｂ，４２ｃと、これらの側壁４２ｂ，４２ｃの内端部から前後方向に延びるフランジ部４２ｅ，４２ｆとからなり、板厚が、例えば１．５〜１．８ｍｍとされた鋼板である。
【００４２】
センタピラースチフナ４２の底壁４２ａと側壁４２ｂとの角部４２ｇ及びこの角部４２ｇの近傍には、底壁４２ａと側壁４２ｂとに亘って凹部４２ｊが形成され、底壁４２ａと側壁４２ｃとの角部４２ｈ及びこの角部４２ｈの近傍には、底壁４２ａと側壁４２ｃとに亘って凹部４２ｋが形成され、これらの凹部４２ｊ，４２ｋに未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａが配置されている。
角部４２ｇ，４２ｈは、ここでは、底壁４２ａと側壁４２ｂ，４２ｃとのそれぞれの間を繋ぐ円弧部である。
【００４３】
凹部４２ｊ，４２ｋは、未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａをセンタピラースチフナ４２に塗布する、接着するなど配置するのに都合の良い部分であり、凹部４２ｊ，４２ｋによって、センタピラー１４を組み立てるときに、センタピラー４２に未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａを配置する箇所が容易に把握できる。
【００４４】
（ｂ）は発泡した後の発泡充填材２６，２６が充填されたセンタピラー４１を示している。
センタピラー４１は、アウタパネル２１と、インナパネル２２と、センタピラースチフナ４２と、断面コ字状の閉断面空間４３の一部に充填された発泡充填材２６，２６とからなる。
【００４５】
凹部４２ｊ，４２ｋは、発泡中に発泡充填材２６Ａ，２６Ａ（（ａ）参照）の位置がずれないようにする部分であり、発泡後の発泡充填材２６，２６を所定の位置に精度良く配置することができる。
【００４６】
以上に示したように、閉断面空間４３の角部４３Ｇ，４３ｈ又は角部４３Ｇ，４３Ｈの近傍の補強部材としてのセンタピラースチフナ４２に凹部４２ｊ，４２ｋが設けられ、これらの凹部４２ｊ，４２ｈで発泡充填材２６，２６が位置決めされているので、発泡充填材２６が、発泡中に閉断面空間４３の角部４３Ｇ，４３Ｈからずれるのを防止することができ、アウタパネル２１の変形を確実に抑えることができる。
【００４７】
また、発泡充填材２６を角部４３Ｇ，４３Ｈに精度良く配置することができため、発泡充填材２６の使用量のバラツキを小さくすることができ、コストをより削減することができる。
更に、凹部４２ｊ，４２ｈによって、センタピラー４１の組立時に、未発泡の発泡充填材２６Ａをセンタピラースチフナ４２に精度良く且つ容易に配置することができる。
【００４８】
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係るセンタピラー（第３実施形態）を示す断面図である。なお、図２に示した第１実施形態と同一構成については、同一符号を付け、詳細説明は省略する。
（ａ）は未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａが充填されたセンタピラー５１を示している。
センタピラー５１は、アウタパネル２１と、インナパネル２２と、センタピラースチフナ２３と、このセンタピラースチフナ２３に取付けられた位置規制部材５２，５３とを備え、アウタパネル２１及びセンタピラースチフナ２３で囲まれた断面コ字状の閉断面空間２４の一部に未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａが配置されている。
【００４９】
位置規制部材５２，５３は、センタピラースチフナ２３の角部２３ｇ，２３ｈ及びこの近傍の底壁２３ａ、側壁２３ｂ，２３ｃのそれぞれの外面（アウタパネル２１側の面）に取付けられたものであり、センタピラースチフナ２３の外面に取付けられたベース部５２ａ，５３ａと、このベース部５２ａ，５３ａの両端から立ち上げられた位置規制端壁５２ｂ、５２ｂ，５３ｂ、５３ｂとからなり、位置規制端壁５２ｂ、５２ｂ間、位置規制端壁５３ｂ、５３ｂ間にそれぞれ発泡充填材２６Ａが配置されている。
【００５０】
換言すれば、位置規制部材５２のベース部５２ａ、位置規制端壁５２ｂ，５２ｂは凹部５２ｃを形成し、位置規制部材５３のベース部５３ａ、位置規制端壁５３ｂ，５３ｂは凹部５３ｃを形成し、これらの凹部５２ｃ，５３ｃに発泡充填材２６Ａがそれぞれ配置されている。
位置規制部材５２，５３の材質としては、ナイロンなどの樹脂やプレス成形された鋼板が好適である。
【００５１】
位置規制部材５２，５３は、未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａをセンタピラースチフナ２３に配置するのに都合の良い部材であり、位置規制部材５２，５３によって、センタピラー５１を組み立てるときに、センタピラー５１に未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａを配置する箇所が容易に把握できる。
【００５２】
（ｂ）は発泡した後の発泡充填材２６，２６が充填されたセンタピラー５１を示している。
センタピラー５１は、アウタパネル２１と、インナパネル２２と、センタピラースチフナ２３と、位置規制部材５２，５３と、断面コ字状の閉断面空間２４の一部に充填された発泡充填材２６，２６とからなる。
【００５３】
位置規制部材５２，５３は、発泡中に発泡充填材２６Ａ，２６Ａ（（ａ）参照）の位置がずれないようにする部分であり、発泡後の発泡充填材２６，２６を所定の位置に精度良く配置することができる。
【００５４】
以上に示したように、閉断面空間２４の角部２４Ｇ，２４Ｈ又は角部２４Ｇ，２４Ｈの近傍のセンタピラースチフナ２３に位置規制部材５２，５３が取付けられ、これらの位置規制部材５２，５３でそれぞれ発泡充填材２６が位置決めされているので、発泡充填材２６が、発泡中に閉断面空間２４の角部２４Ｇ，２４Ｈからずれるのを防止することができ、アウタパネル２１の変形を確実に抑えることができる。
【００５５】
また、発泡充填材２６を角部２４Ｇ，２４Ｈに精度良く配置することができため、発泡充填材２６の使用量のバラツキを小さくすることができ、コストをより削減することができる。
更に、センタピラー５１の組立時に、未発泡の発泡充填材２６Ａをセンタピラースチフナ２３に精度良く且つ容易に配置することができる。
【００５６】
図７は本発明に係るセンタピラー（第４実施形態）を示す断面図であり、図２に示した実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
車体フレームとしてのセンタピラー６１は、アウタパネル２１と、このアウタパネル２１の車体内方に配置される断面ハット形状のインナパネル６２と、これらのアウタパネル２１及びインナパネル６２のそれぞれの間に配置された補強のための断面矩形状の補強部材としてのバルクヘッド６３と、アウタパネル２１及びバルクヘッド６３で囲まれた断面コ字状の閉断面空間６４の一部に充填された発泡充填材２６，２６とからなる。なお、符号６７はバルクヘッド６３の内側の閉断面空間である。
【００５７】
インナパネル６２は、車体内方に突出する底壁６２ａと、この底壁６２ａの両端から車体外方に斜めに広がるように延びる側壁６２ｂ，６２ｃと、これらの側壁６２ｂ，６２ｃの外端部から前後方向に延びるフランジ部６２ｅ，６２ｆとからなり、板厚が、例えば０．９〜１．１ｍｍとされた鋼板である。
【００５８】
バルクヘッド６３は、アウタパネル２１の底壁２１ａに沿って近接するように配置された底壁６３ａと、この底壁６３ａの両端から車体内方に延びる側壁６３ｂ，６３ｃと、これらの側壁６３ｂ，６３ｃの内端部を繋ぐ内壁６３ｅと、これらの底壁６３ａ、側壁６３ｂ，６３ｃ及び内壁６３ｅのそれぞれの一方の縁を繋ぐように張られた隔壁６３ｊとからなり、板厚が、例えば１．５〜１．８ｍｍとされた鋼板製のものである。
バルクヘッド６３は、インナパネル６２の底壁６２ａにスポット溶接された部材である。
このように、センタピラー６１にバルクヘッド６３を設けることで、閉断面空間６４，６７のくずれを防止して、軽量化できる。
【００５９】
符号６３ｇは、バルクヘッド６３の底壁６３ａと側壁６３ｂとの間の角部、符号６３ｈは、バルクヘッド６３の底壁６３ａと側壁６３ｃとの間の角部であり、角部６３ｇ，６３ｈは、ここでは、底壁６３ａと側壁６３ｂ、底壁６３ａと側壁６３ｃのそれぞれの間を繋ぐ円弧部である。
上記のアウタパネル２１のフランジ部２１ｅ，２１ｆとインナパネル６２のフランジ部６２ｅ，６２ｆとは、溶接にて接合されている。
【００６０】
発泡充填材２６は、アウタパネル２１の角部２１ｇとバルクヘッド６３の角部６３ｇとで挟まれて形成された閉断面空間６４の角部６４Ｇ、及びこの角部６４Ｇの近傍に配置された「くの字」状の部分であり、また、アウタパネル２１の角部２１ｈとバルクヘッド６３の角部６３ｈとで挟まれて形成された閉断面空間６４の角部６４Ｈ、及びこの角部６４Ｈの近傍に配置された「くの字」状の部分である。
【００６１】
尚、本実施形態では、図６（ａ）に示したように、センタピラースチフナ２３に２つの位置規制部材５２，５３を取付けたが、これに限らず、センタピラースチフナ２３に、位置規制部材５２，５３を繋いで一体にした一つの位置規制部材を取付けてもよい。これにより、部品数を減らすことができ、取付けを簡単にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の車体フレーム構造は、自動車に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る自動車のサイドボディを示す側面図である。
【図２】図１の２−２線断面図（第１実施形態）である。
【図３】本発明に係るセンタピラー（第１実施形態）の組立要領を示す作用図である。
【図４】本発明に係るセンタピラー（第１実施形態）の剛性を説明する作用図である。
【図５】本発明に係るセンタピラー（第２実施形態）を示す断面図である。
【図６】本発明に係るセンタピラー（第３実施形態）を示す断面図である。
【図７】本発明に係るセンタピラー（第４実施形態）を示す断面図である。
【図８】従来の車体フレーム構造を示す断面図である。
【図９】従来の車体フレーム構造の作用を示す作用図である。
【符号の説明】
【００６４】
１４，４１，５１，６１…車体フレーム（センタピラー）、２１…アウタパネル、２１ｅ，２１ｆ，２３ｅ，２３ｆ，４２ｅ，４２ｆ…フランジ部、２３，４２…補強部材（センタピラースチフナ）、２４，４３，６４…閉断面空間、２４Ｇ，２４Ｈ，４３Ｇ，４３Ｈ，６４Ｇ，６４Ｈ…角部、２６…発泡充填材、４２ｊ，４２ｋ…凹部、５２，５３…位置規制部材、６３…補強部材（バルクヘッド）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体フレーム構造の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の車体フレーム内に閉断面空間を形成し、この閉断面空間内に発泡樹脂を充填して硬化させることにより、車体フレームの剛性を高める技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第３５２５８９０号公報
【０００３】
特許文献１の図２を以下の図８で説明する。なお、符号は振り直した。
図８は従来の車体フレーム構造を示す断面図である。
フレーム１００は、底壁部１０１、側壁部１０２，１０３及びフランジ部１０４，１０４からなるハット形状の第１部材１０６と、この第１部材１０６の車体内方に配置されるとともに底壁部１１１及びフランジ部１１２，１１２を備えた第２部材１１４と、これらの第１部材１０６及び第２部材１１４のそれぞれの間に配置されるとともに底壁部１１６、側壁部１１７，１１８及びフランジ部１２１，１２１からなるハット形状の中間部材１２３と、第１部材１０６及び中間部材１２３で形成される閉断面の空間部１２５内の一部を除いて充填された発泡充填材１２６とからなり、第１部材１０６、第２部材１１４及び中間部材１２３は、それぞれのフランジ部１０４，１１２，１２１で重ねられ、接合されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のフレーム１００において、例えば、最も車体外方に位置する第１部材１０６の板厚が小さい場合の作用について次図で説明する。
図９は従来の車体フレーム構造の作用を示す作用図である。説明の都合上、第１部材１０６の底壁部１０１の形状を変更している。
【０００５】
フレーム１００の第１部材１０６の板厚が小さい場合には剛性が低くなるため、空間部１２５内の発泡充填材１２６が発泡するときに発生するガスの圧力が第１部材１０６の内面に作用し、第１部材１０６、特に側壁部１０１が外側に湾曲するように変形する。図中のｄは変形量である。
このように、第１部材１０６が変形すると、第１部材１０６は車体外方から見える外観部品である場合には、外観性に影響を与えることになる。
【０００６】
本発明の目的は、車体フレーム構造を改良することで、発泡充填材が充填された車体フレームのアウタパネルの変形を抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、断面がハット形状のアウタパネルと、このアウタパネルの内側に配置された補強部材との間に、断面コ字形状の閉断面空間が形成され、この閉断面空間に発泡充填材が配置された車体フレーム構造において、断面コ字形状の閉断面空間の角部、又は角部を含む角部の近傍に発泡充填材が配置されていることを特徴とする。
【０００８】
作用として、例えば、発泡充填材を閉断面空間の平坦部に配置した場合は、発泡充填材が発泡するときに発泡充填材が膨らもうとする発泡圧力を、閉断面空間の平坦部を形成するアウタパネルの剛性が小さい平板部で受けるため、アウタパネルが変形しやすくなる。
【０００９】
しかし、発泡充填材を断面コ字形状の閉断面空間の角部、又は角部を含む角部の近傍に配置することで、発泡充填材の発泡圧力をアウタパネルの剛性が大きい角部で受けることが可能になり、アウタパネルは変形しにくくなる。
【００１０】
また、閉断面空間の平坦部を除き、角部又は角部を含む角部の近傍に発泡充填材を配置すれば、閉断面空間の全体に発泡充填材を配置するのに比べて発泡充填材の使用量が少なくなる。
【００１１】
更に、車体フレームは、発泡充填材によって、閉断面空間の角部又は角部を含む部分が補強される、即ち、アウタパネル及び補強部材の最も剛性が大きな角部が補強されるため、発泡充填材の使用量が少なくても、車体フレームの剛性の低下が抑えられ、車体フレームの剛性を確保することが可能になる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、角部又は角部の近傍の補強部材に凹部が設けられ、この凹部で発泡充填材が位置決めされていることを特徴とする。
作用として、補強部材に設けられた凹部に発泡充填材が位置決めされるため、発泡充填材が発泡中にずれることがない。また、車体フレームを組み立てる際に、未発泡の発泡充填材のパネル部材への組付けが精度良く且つ容易に行える。
【００１３】
請求項３に係る発明は、角部又は角部の近傍の補強部材に位置規制部材が取付けられ、この位置規制部材で発泡充填材が位置決めされていることを特徴とする。
作用として、補強部材に取付けられた位置規制部材に発泡充填材が位置決めされるため、発泡充填材が発泡中にずれることがない。また、車体フレームを組み立てる際に、未発泡の発泡充填材の補強部材への組付けが精度良く且つ容易に行える。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、断面コ字形状の閉断面空間の角部、又は角部を含む角部の近傍に発泡充填材が配置されているので、発泡充填材を断面コ字形状の閉断面空間の角部又は角部を含む角部の近傍にのみ配置することで、発泡充填材の使用量を少なくすることができてコストダウンを図ることができ、また、発泡充填材によって、アウタパネル及び補強部材の最も剛性が大きな角部が補強されるため、発泡充填材の使用量が少なくても車体フレームの剛性を確保することができ、このようにコストダウンを図るとともに車体フレームの剛性を確保しながら、発泡充填材が発泡する際に発生する膨らもうとする発泡圧力をアウタパネルの剛性の高い角部で受けることができ、アウタパネルの変形を抑えることができる。従って、自動車の外観性低下を防止することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明では、角部又は角部の近傍の補強部材に凹部が設けられ、この凹部で発泡充填材が位置決めされているので、発泡充填材が、発泡中に閉断面空間の角部からずれるのを防止することができ、アウタパネルの変形を確実に抑えることができる。
【００１６】
また、発泡充填材を角部に精度良く配置することができため、発泡充填材の使用量のバラツキを小さくすることができ、コストをより削減することができる。
更に、凹部によって、車体フレームの組立時に、未発泡の発泡充填材を補強部材に精度良く且つ容易に配置することができる。
【００１７】
請求項３に係る発明では、角部又は角部の近傍の補強部材に位置規制部材が取付けられ、この位置規制部材で発泡充填材が位置決めされているので、発泡充填材が、発泡中に閉断面空間の角部からずれるのを防止することができ、アウタパネルの変形を確実に抑えることができる。
【００１８】
また、発泡充填材を角部に精度良く配置することができため、発泡充填材の使用量のバラツキを小さくすることができ、コストをより削減することができる。
更に、車体フレームの組立時に、未発泡の発泡充填材を補強部材に精度良く且つ容易に配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る自動車のサイドボディを示す側面図であり、自動車用のサイドボディ１０は、ルーフに連結されるルーフサイドレール１１と、このルーフサイドレール１１の前端に連結されるフロントピラーアッパ１２と、このフロントピラーアッパ１２の下端に連結されるフロントピラーロア１３と、ルーフサイドレール１１の中間部から下方に延びるセンタピラー１４と、ルーフサイドレール１１の後端に連結されるリヤピラー１６を含むリヤフェンダ１７と、フロントピラーロア１３の下端、センタピラー１４の下端及びリヤフェンダ１７の下端にそれぞれ連結されるサイドシル１８とからなり、各部が複数のプレス鋼板を接合することで形成されている。
【００２０】
図２は図１の２−２線断面図（第１実施形態）である。図中の矢印（ＦＲＯＮＴ）は車両前方を表している（以下同じ）。
車体フレームとしてのセンタピラー１４は、最も車体外方に配置されて外部に露出する外観部品である断面ハット形状のアウタパネル２１と、このアウタパネル２１の車体内方に配置される断面ハット形状のインナパネル２２と、これらのアウタパネル２１及びインナパネル２２のそれぞれの間に配置された補強のための断面ハット形状のセンタピラースチフナ２３と、アウタパネル２１及びセンタピラースチフナ２３で囲まれた断面コ字状の閉断面空間２４の一部に充填された発泡充填材２６，２６とからなる。なお、符号２７はインナパネル２２とセンタピラースチフナ２３とで囲まれた閉断面空間である。
【００２１】
アウタパネル２１は、車体外方に突出する底壁２１ａと、この底壁２１ａの両端から車体内方へ斜めに広がるように延びる側壁２１ｂ，２１ｃと、これらの側壁２１ｂ，２１ｃの内端部から前後方向に延びるフランジ部２１ｅ，２１ｆとからなり、板厚が、例えば０．６〜０．８ｍｍとされた薄い鋼板である。
【００２２】
符号２１ｇ，２１ｈは、アウタパネル２１の底壁２１ａと側壁２１ｂ，２１ｃとの間の角部であり、角部２１ｇ，２１ｈは、ここでは、底壁２１ａと側壁２１ｂ，２１ｃとの間を繋ぐ円弧部である。
【００２３】
インナパネル２２は、車体内方に突出する底壁２２ａと、この底壁２２ａの両端から車体外方に斜めに広がるように延びる側壁２２ｂ，２２ｃと、これらの側壁２２ｂ，２２ｃの外端部から前後方向に延びるフランジ部２２ｅ，２２ｆとからなり、板厚が、例えば０．９〜１．１ｍｍとされた鋼板である。
【００２４】
センタピラースチフナ２３は、アウタパネル２１の底壁２１ａに沿って近接するように配置された底壁２３ａと、この底壁２３ａの両端から車体内方に斜めに広がるように延びる側壁２３ｂ，２３ｃと、これらの側壁２３ｂ，２３ｃの内端部から前後方向に延びるフランジ部２３ｅ，２３ｆとからなり、板厚が、例えば１．５〜１．８ｍｍとされた鋼板である。
【００２５】
符号２３ｇは、センタピラースチフナ２３の底壁２３ａと側壁２３ｂとの間の角部、符号２３ｈは、センタピラースチフナ２３の底壁２３ａと側壁２３ｃとの間の角部であり、角部２３ｇ，２３ｈは、ここでは、底壁２３ａと側壁２３ｂ、底壁２３ａと側壁２３ｃのそれぞれの間を繋ぐ円弧部である。
上記のフランジ部２３ｅ，２３ｆの両面は、アウタパネル２１のフランジ部２１ｅ，２１とインナパネル２２のフランジ部２２ｅ，２２ｆに溶接にて接合されている。
【００２６】
発泡充填材２６は、アウタパネル２１の角部２１ｇとセンタピラースチフナ２３の角部２３ｇとで挟まれて形成された閉断面空間２４の角部２４Ｇ、及びこの角部２４Ｇの近傍に配置された「くの字」状の部分であり、また、アウタパネル２１の角部２１ｈとセンタピラースチフナ２３の角部２３ｈとで挟まれて形成された閉断面空間２４の角部２４Ｈ、及びこの角部２４Ｈの近傍に配置された「くの字」状の部分である。
【００２７】
以上に述べたセンタピラー１４の組立要領を次に説明する。
図３（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るセンタピラー（第１実施形態）の組立要領を示す作用図である。
（ａ）において、インナパネル２２のフランジ部２２ｅ，２２ｆ、センタピラースチフナ２３のフランジ部２３ｅ，２３ｆ及びアウタパネル２１のフランジ部２１ｅ，２１ｆを接合する。
【００２８】
このとき、予め、センタピラースチフナ２３における角部２３ｇ，２３ｈ及びこれらの角部２３ｇ，２３ｈの近傍の底壁２３ａ、側壁２３ｂ，２３ｃのそれぞれの外面（アウタパネル２１側の面）に未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａが塗布、接着などされて配置されている。
【００２９】
（ｂ）はアウタパネル２１、センタピラースチフナ２３及びインナパネル２２を接合してセンタピラー１４を組み立てた状態を示している。
センタピラー１４を組み立てた後に、アウタピラー２１の外側から白抜き矢印で示すように熱を加え、発泡充填材２６Ａ，２６Ａを加熱して発泡させる。
このとき、発泡充填材２６Ａからは発泡に伴ってガスが発生して閉断面空間２４内のガス圧が上昇するとともに、発泡充填材２６Ａが膨らもうとする発泡圧力が発生する。
【００３０】
（ｃ）において、発泡充填材２６Ａ，２６Ａが発泡してアウタパネル２１の角部２１ｇ，２１ｈ及び底壁部２１ａの一部、側壁２１ｂ，２１ｃの一部のそれぞれの内面に接すると、アウタパネル２１には発泡充填材２６Ａ，２６Ａから上記の発泡圧力を受ける。
発泡が終了後には、図２に示したように、閉断面空間２４の角部２４Ｇ，２４Ｈ及び角部２４Ｇ，２４Ｈの近傍に発泡充填材２６，２６が配置されたセンタピラー１４が出来る。
【００３１】
アウタパネル２１を変形させる要因として、閉断面空間２４内のガス圧上昇と、発泡充填材２６Ａに発生する発泡圧力とがあるが、発泡充填材２６Ａ，２６Ａを閉断面空間２４の角部２４Ｇ，２４Ｈに配置することで、上記の発泡圧力をアウタパネル２１の剛性の高い角部２１ｇ，２１ｈで受けることができ、例えば、発泡圧力をアウタパネル２１の底壁２１ａのみで受けるのに比べて、アウタパネル２１の変形を抑えることができる。
【００３２】
また、発泡充填材２６Ａ，２６Ａを閉断面空間２４の全体に配置するのに比べて発泡充填材２６Ａの使用量を少なくすることができ、コストを削減できるとともにセンタピラー１４の組立時に、発泡充填材２６Ａをセンタピラースチフナ２３に取付ける際に取付けが容易になり、取付時間を削減することができる。
【００３３】
図４は本発明に係るセンタピラー（第１実施形態）の剛性を説明する作用図である。
図中の上段はセンタピラーの剛性を評価するテスト方法を示している。即ち、テスト用のセンタピラー１４Ａの端部を支持部材３５，３５で２点支持し、これらの支持部材３５，３５間の中央に荷重Ｆを加えて、センタピラー１４Ａの変位δを測定する。
【００３４】
図中の中段はテスト用試料を示している。実施例（本実施形態）のセンタピラー１４Ｂ、比較例１のセンタピラー１４Ｃ（閉断面空間２４内のほとんどに発泡充填材２６が充填されたもの）、比較例２のセンタピラー１４Ｄ（閉断面空間２４内に発泡充填材が充填されていないもの）である。
【００３５】
図中の下段はテスト結果のグラフを示している。
比較例１では、変位量が少ないうちから大きな荷重が発生し、変位が大きくなっても大きな荷重が維持されている。即ち、センタピラー１４Ｃの剛性が大きいことを示している。
【００３６】
実施例では、変位が小さいときから変位が大きくなるまで、上記の比較例１とほぼ同様な大きな荷重が発生している。即ち、実施例のセンタピラー１４Ｂは比較例１のセンタピラー１４Ｃと同等の剛性を有している。
【００３７】
比較例２は、実施例、比較例１と比べて変位が小さいときから大きくなるまで、発生する荷重は小さくなっている。
【００３８】
このように、実施例のセンタピラー１４Ｂは、図２に示したように、補強のための発泡充填材２６，２６を、アウタパネル２１の剛性の高い角部２１ｇ，２１ｈと、センタピラースチフナ２３の剛性の高い角部２３ｇ，２３ｈとの間に配置することで、発泡充填材２６の使用量が少なくても、センタピラー１４の剛性の低下が抑えられている。
【００３９】
以上の図２に示したように、断面がハット形状のアウタパネル２１と、このアウタパネル２１の内側に配置された補強部材としてのセンタピラースチフナ２３との間に、断面コ字形状の閉断面空間２４が形成され、この閉断面空間２４に発泡充填材２６，２６が配置された車体フレーム構造において、断面コ字形状の閉断面空間２４の角部２４Ｇ，２４Ｈ、又は角部２４Ｇ，２４Ｈを含む角部２４Ｇ，２４Ｈの近傍に発泡充填材２６，２６が配置されているので、発泡充填材２６の使用量を少なくすることができてコストダウンを図ることができ、また、発泡充填材２６によって、アウタパネル２１及びセンタピラースチフナ２３の最も剛性が大きな角部２１ｇ，２１ｈ，２３ｇ，２３ｈが補強されるため、発泡充填材２６の使用量が少なくても車体フレームとしてのセンタピラー１４の剛性を確保することができ、このようにコストダウンを図るとともにセンタピラー１４の剛性を確保しながら、発泡充填材２６が発泡する際に発生する膨らもうとする発泡圧力をアウタパネル２１の剛性の高い角部２１ｇ，２１ｈで受けることができ、アウタパネル２１の変形を抑えることができる。従って、自動車の外観性低下を防止することができる。
【００４０】
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係るセンタピラー（第２実施形態）を示す断面図である。なお、図２に示した第１実施形態と同一構成については、同一符号を付け、詳細説明は省略する。
（ａ）は未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａが充填されたセンタピラー４１を示している。
センタピラー４１は、アウタパネル２１と、インナパネル２２と、これらのアウタパネル２１及びインナパネル２２のそれぞれの間に配置された補強のための断面ハット形状のセンタピラースチフナ４２とを備え、アウタパネル２１及びセンタピラースチフナ４２で囲まれた断面コ字状の閉断面空間４３の一部、即ち、閉断面空間４３の角部４３Ｇ，４３Ｈ及びこの角部４３Ｇ，４３Ｈの近傍に未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａが配置されている。なお、符号４４はインナパネル２２とセンタピラースチフナ４２とで囲まれた閉断面空間である。
【００４１】
センタピラースチフナ４２は、アウタパネル２１の底壁２１ａに近接するように配置された底壁４２ａと、この底壁４２ａの両端から車体内方に斜めに広がるように延びる側壁４２ｂ，４２ｃと、これらの側壁４２ｂ，４２ｃの内端部から前後方向に延びるフランジ部４２ｅ，４２ｆとからなり、板厚が、例えば１．５〜１．８ｍｍとされた鋼板である。
【００４２】
センタピラースチフナ４２の底壁４２ａと側壁４２ｂとの角部４２ｇ及びこの角部４２ｇの近傍には、底壁４２ａと側壁４２ｂとに亘って凹部４２ｊが形成され、底壁４２ａと側壁４２ｃとの角部４２ｈ及びこの角部４２ｈの近傍には、底壁４２ａと側壁４２ｃとに亘って凹部４２ｋが形成され、これらの凹部４２ｊ，４２ｋに未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａが配置されている。
角部４２ｇ，４２ｈは、ここでは、底壁４２ａと側壁４２ｂ，４２ｃとのそれぞれの間を繋ぐ円弧部である。
【００４３】
凹部４２ｊ，４２ｋは、未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａをセンタピラースチフナ４２に塗布する、接着するなど配置するのに都合の良い部分であり、凹部４２ｊ，４２ｋによって、センタピラー１４を組み立てるときに、センタピラー４２に未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａを配置する箇所が容易に把握できる。
【００４４】
（ｂ）は発泡した後の発泡充填材２６，２６が充填されたセンタピラー４１を示している。
センタピラー４１は、アウタパネル２１と、インナパネル２２と、センタピラースチフナ４２と、断面コ字状の閉断面空間４３の一部に充填された発泡充填材２６，２６とからなる。
【００４５】
凹部４２ｊ，４２ｋは、発泡中に発泡充填材２６Ａ，２６Ａ（（ａ）参照）の位置がずれないようにする部分であり、発泡後の発泡充填材２６，２６を所定の位置に精度良く配置することができる。
【００４６】
以上に示したように、閉断面空間４３の角部４３Ｇ，４３ｈ又は角部４３Ｇ，４３Ｈの近傍の補強部材としてのセンタピラースチフナ４２に凹部４２ｊ，４２ｋが設けられ、これらの凹部４２ｊ，４２ｈで発泡充填材２６，２６が位置決めされているので、発泡充填材２６が、発泡中に閉断面空間４３の角部４３Ｇ，４３Ｈからずれるのを防止することができ、アウタパネル２１の変形を確実に抑えることができる。
【００４７】
また、発泡充填材２６を角部４３Ｇ，４３Ｈに精度良く配置することができため、発泡充填材２６の使用量のバラツキを小さくすることができ、コストをより削減することができる。
更に、凹部４２ｊ，４２ｈによって、センタピラー４１の組立時に、未発泡の発泡充填材２６Ａをセンタピラースチフナ４２に精度良く且つ容易に配置することができる。
【００４８】
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係るセンタピラー（第３実施形態）を示す断面図である。なお、図２に示した第１実施形態と同一構成については、同一符号を付け、詳細説明は省略する。
（ａ）は未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａが充填されたセンタピラー５１を示している。
センタピラー５１は、アウタパネル２１と、インナパネル２２と、センタピラースチフナ２３と、このセンタピラースチフナ２３に取付けられた位置規制部材５２，５３とを備え、アウタパネル２１及びセンタピラースチフナ２３で囲まれた断面コ字状の閉断面空間２４の一部に未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａが配置されている。
【００４９】
位置規制部材５２，５３は、センタピラースチフナ２３の角部２３ｇ，２３ｈ及びこの近傍の底壁２３ａ、側壁２３ｂ，２３ｃのそれぞれの外面（アウタパネル２１側の面）に取付けられたものであり、センタピラースチフナ２３の外面に取付けられたベース部５２ａ，５３ａと、このベース部５２ａ，５３ａの両端から立ち上げられた位置規制端壁５２ｂ、５２ｂ，５３ｂ、５３ｂとからなり、位置規制端壁５２ｂ、５２ｂ間、位置規制端壁５３ｂ、５３ｂ間にそれぞれ発泡充填材２６Ａが配置されている。
【００５０】
換言すれば、位置規制部材５２のベース部５２ａ、位置規制端壁５２ｂ，５２ｂは凹部５２ｃを形成し、位置規制部材５３のベース部５３ａ、位置規制端壁５３ｂ，５３ｂは凹部５３ｃを形成し、これらの凹部５２ｃ，５３ｃに発泡充填材２６Ａがそれぞれ配置されている。
位置規制部材５２，５３の材質としては、ナイロンなどの樹脂やプレス成形された鋼板が好適である。
【００５１】
位置規制部材５２，５３は、未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａをセンタピラースチフナ２３に配置するのに都合の良い部材であり、位置規制部材５２，５３によって、センタピラー５１を組み立てるときに、センタピラー５１に未発泡の発泡充填材２６Ａ，２６Ａを配置する箇所が容易に把握できる。
【００５２】
（ｂ）は発泡した後の発泡充填材２６，２６が充填されたセンタピラー５１を示している。
センタピラー５１は、アウタパネル２１と、インナパネル２２と、センタピラースチフナ２３と、位置規制部材５２，５３と、断面コ字状の閉断面空間２４の一部に充填された発泡充填材２６，２６とからなる。
【００５３】
位置規制部材５２，５３は、発泡中に発泡充填材２６Ａ，２６Ａ（（ａ）参照）の位置がずれないようにする部分であり、発泡後の発泡充填材２６，２６を所定の位置に精度良く配置することができる。
【００５４】
以上に示したように、閉断面空間２４の角部２４Ｇ，２４Ｈ又は角部２４Ｇ，２４Ｈの近傍のセンタピラースチフナ２３に位置規制部材５２，５３が取付けられ、これらの位置規制部材５２，５３でそれぞれ発泡充填材２６が位置決めされているので、発泡充填材２６が、発泡中に閉断面空間２４の角部２４Ｇ，２４Ｈからずれるのを防止することができ、アウタパネル２１の変形を確実に抑えることができる。
【００５５】
また、発泡充填材２６を角部２４Ｇ，２４Ｈに精度良く配置することができため、発泡充填材２６の使用量のバラツキを小さくすることができ、コストをより削減することができる。
更に、センタピラー５１の組立時に、未発泡の発泡充填材２６Ａをセンタピラースチフナ２３に精度良く且つ容易に配置することができる。
【００５６】
図７は本発明に係るセンタピラー（第４実施形態）を示す断面図であり、図２に示した実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
車体フレームとしてのセンタピラー６１は、アウタパネル２１と、このアウタパネル２１の車体内方に配置される断面ハット形状のインナパネル６２と、これらのアウタパネル２１及びインナパネル６２のそれぞれの間に配置された補強のための断面矩形状の補強部材としてのバルクヘッド６３と、アウタパネル２１及びバルクヘッド６３で囲まれた断面コ字状の閉断面空間６４の一部に充填された発泡充填材２６，２６とからなる。なお、符号６７はバルクヘッド６３の内側の閉断面空間である。
【００５７】
インナパネル６２は、車体内方に突出する底壁６２ａと、この底壁６２ａの両端から車体外方に斜めに広がるように延びる側壁６２ｂ，６２ｃと、これらの側壁６２ｂ，６２ｃの外端部から前後方向に延びるフランジ部６２ｅ，６２ｆとからなり、板厚が、例えば０．９〜１．１ｍｍとされた鋼板である。
【００５８】
バルクヘッド６３は、アウタパネル２１の底壁２１ａに沿って近接するように配置された底壁６３ａと、この底壁６３ａの両端から車体内方に延びる側壁６３ｂ，６３ｃと、これらの側壁６３ｂ，６３ｃの内端部を繋ぐ内壁６３ｅと、これらの底壁６３ａ、側壁６３ｂ，６３ｃ及び内壁６３ｅのそれぞれの一方の縁を繋ぐように張られた隔壁６３ｊとからなり、板厚が、例えば１．５〜１．８ｍｍとされた鋼板製のものである。
バルクヘッド６３は、インナパネル６２の底壁６２ａにスポット溶接された部材である。
このように、センタピラー６１にバルクヘッド６３を設けることで、閉断面空間６４，６７のくずれを防止して、軽量化できる。
【００５９】
符号６３ｇは、バルクヘッド６３の底壁６３ａと側壁６３ｂとの間の角部、符号６３ｈは、バルクヘッド６３の底壁６３ａと側壁６３ｃとの間の角部であり、角部６３ｇ，６３ｈは、ここでは、底壁６３ａと側壁６３ｂ、底壁６３ａと側壁６３ｃのそれぞれの間を繋ぐ円弧部である。
上記のアウタパネル２１のフランジ部２１ｅ，２１ｆとインナパネル６２のフランジ部６２ｅ，６２ｆとは、溶接にて接合されている。
【００６０】
発泡充填材２６は、アウタパネル２１の角部２１ｇとバルクヘッド６３の角部６３ｇとで挟まれて形成された閉断面空間６４の角部６４Ｇ、及びこの角部６４Ｇの近傍に配置された「くの字」状の部分であり、また、アウタパネル２１の角部２１ｈとバルクヘッド６３の角部６３ｈとで挟まれて形成された閉断面空間６４の角部６４Ｈ、及びこの角部６４Ｈの近傍に配置された「くの字」状の部分である。
【００６１】
尚、本実施形態では、図６（ａ）に示したように、センタピラースチフナ２３に２つの位置規制部材５２，５３を取付けたが、これに限らず、センタピラースチフナ２３に、位置規制部材５２，５３を繋いで一体にした一つの位置規制部材を取付けてもよい。これにより、部品数を減らすことができ、取付けを簡単にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の車体フレーム構造は、自動車に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る自動車のサイドボディを示す側面図である。
【図２】図１の２−２線断面図（第１実施形態）である。
【図３】本発明に係るセンタピラー（第１実施形態）の組立要領を示す作用図である。
【図４】本発明に係るセンタピラー（第１実施形態）の剛性を説明する作用図である。
【図５】本発明に係るセンタピラー（第２実施形態）を示す断面図である。
【図６】本発明に係るセンタピラー（第３実施形態）を示す断面図である。
【図７】本発明に係るセンタピラー（第４実施形態）を示す断面図である。
【図８】従来の車体フレーム構造を示す断面図である。
【図９】従来の車体フレーム構造の作用を示す作用図である。
【符号の説明】
【００６４】
１４，４１，５１，６１…車体フレーム（センタピラー）、２１…アウタパネル、２１ｅ，２１ｆ，２３ｅ，２３ｆ，４２ｅ，４２ｆ…フランジ部、２３，４２…補強部材（センタピラースチフナ）、２４，４３，６４…閉断面空間、２４Ｇ，２４Ｈ，４３Ｇ，４３Ｈ，６４Ｇ，６４Ｈ…角部、２６…発泡充填材、４２ｊ，４２ｋ…凹部、５２，５３…位置規制部材、６３…補強部材（バルクヘッド）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面がハット形状のアウタパネルと、このアウタパネルの内側に配置された補強部材との間に、断面コ字形状の閉断面空間が形成され、この閉断面空間に発泡充填材が配置された車体フレーム構造において、
前記断面コ字形状の閉断面空間の角部、又は角部を含む角部の近傍に前記発泡充填材が配置されていることを特徴とする車体フレーム構造。
【請求項２】
前記角部又は角部の近傍の前記補強部材に凹部が設けられ、この凹部で前記発泡充填材が位置決めされていることを特徴とする請求項１記載の車体フレーム構造。
【請求項３】
前記角部又は角部の近傍の前記補強部材に位置規制部材が取付けられ、この位置規制部材で前記発泡充填材が位置決めされていることを特徴とする請求項１記載の車体フレーム構造。
【請求項１】
断面がハット形状のアウタパネルと、このアウタパネルの内側に配置された補強部材との間に、断面コ字形状の閉断面空間が形成され、この閉断面空間に発泡充填材が配置された車体フレーム構造において、
前記断面コ字形状の閉断面空間の角部、又は角部を含む角部の近傍に前記発泡充填材が配置されていることを特徴とする車体フレーム構造。
【請求項２】
前記角部又は角部の近傍の前記補強部材に凹部が設けられ、この凹部で前記発泡充填材が位置決めされていることを特徴とする請求項１記載の車体フレーム構造。
【請求項３】
前記角部又は角部の近傍の前記補強部材に位置規制部材が取付けられ、この位置規制部材で前記発泡充填材が位置決めされていることを特徴とする請求項１記載の車体フレーム構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１２０１６１（Ｐ２００９−１２０１６１Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９９４７２（Ｐ２００７−２９９４７２）
【出願日】平成１９年１１月１９日（２００７．１１．１９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１９日（２００７．１１．１９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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