車体構造
【課題】補強部材を車体骨格部材に発泡材によって結合させる際、その補強部材を車体骨格部材に対して位置決めしつつ仮置きでき、その発泡材を略均一に発泡させられる車体構造の提供を課題とする。
【解決手段】内部に空間を有する閉断面構造の車体骨格部材１２と、車体骨格部材１２の内部で、かつ車体骨格部材１２の長手方向に延在させて設けられた補強部材３０と、補強部材３０が設けられる車体骨格部材１２の長手方向に、補強部材３０を仮置き可能に形成された支持部１３と、補強部材３０の長手方向に所定間隔を隔てて形成され、支持部１３に当接可能とされた複数の突起部３６、３８と、補強部材３０と車体骨格部材１２との間に設けられ、発泡した状態で補強部材３０を車体骨格部材１２に結合させる発泡材４０とを備えた車体構造１０とする。
【解決手段】内部に空間を有する閉断面構造の車体骨格部材１２と、車体骨格部材１２の内部で、かつ車体骨格部材１２の長手方向に延在させて設けられた補強部材３０と、補強部材３０が設けられる車体骨格部材１２の長手方向に、補強部材３０を仮置き可能に形成された支持部１３と、補強部材３０の長手方向に所定間隔を隔てて形成され、支持部１３に当接可能とされた複数の突起部３６、３８と、補強部材３０と車体骨格部材１２との間に設けられ、発泡した状態で補強部材３０を車体骨格部材１２に結合させる発泡材４０とを備えた車体構造１０とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロントサイドメンバ等の閉断面構造とされた車体骨格部材の内部に補強部材が配置され、発泡材によって、その補強部材が車体骨格部材に結合されてなる車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
フロントサイドメンバやセンタピラー等の閉断面構造とされた車体骨格部材の長手方向に補強部材を設けるとともに、その補強部材と車体骨格部材とを、車体骨格部材（補強部材）の長手方向に設けられた発泡材によって結合してなる車体構造は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２２６２６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、補強部材が車体骨格部材に固定されていない場合で、その補強部材を車体骨格部材に発泡材によって結合する場合、補強部材を車体骨格部材に対して位置決めしつつ仮置きする必要がある。これは、発泡材を略均一に発泡させる必要があるからである。すなわち、発泡材が不均一に発泡すると、車体骨格部材の強度にばらつきが発生するおそれがあるからである。
【０００４】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、補強部材を車体骨格部材に発泡材によって結合させる際、その補強部材を車体骨格部材に対して位置決めしつつ仮置きでき、その発泡材を略均一に発泡させられる車体構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車体構造は、内部に空間を有する閉断面構造の車体骨格部材と、前記車体骨格部材の内部で、かつ該車体骨格部材の長手方向に延在させて設けられた補強部材と、前記補強部材が設けられる前記車体骨格部材の長手方向に、該補強部材を仮置き可能に形成された支持部と、前記補強部材の長手方向に所定間隔を隔てて形成され、前記支持部に当接可能とされた複数の突起部と、前記補強部材と前記車体骨格部材との間に設けられ、発泡した状態で前記補強部材を前記車体骨格部材に結合させる発泡材と、を備えたことを特徴としている。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、補強部材の長手方向に所定間隔を隔てて形成された複数の突起部により、車体骨格部材の支持部に対して補強部材を位置決めしつつ仮置きすることができる。したがって、この突起部により、補強部材と車体骨格部材との間に一定の間隙を形成することができ、補強部材を車体骨格部材に結合させるための発泡材を略均一に発泡させることができる。
【０００７】
また、本発明に係る請求項２に記載の車体構造は、内部に空間を有して車体前後方向に左右一対で延在されるとともに、車体前方側の高さが車体後方側の高さよりも高くなるように屈曲形成されたフロントサイドメンバと、前記フロントサイドメンバの内部で、かつ該フロントサイドメンバの車体後方側の屈曲部を含む長手方向に延在させて設けられた補強部材と、前記補強部材が設けられる前記フロントサイドメンバの長手方向に、該補強部材を仮置き可能に形成された支持部と、前記補強部材の長手方向に所定間隔を隔てて形成され、前記支持部に当接可能とされた複数の突起部と、前記補強部材と前記フロントサイドメンバとの間に設けられ、発泡した状態で前記補強部材を前記フロントサイドメンバに結合させる発泡材と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、補強部材の長手方向に所定間隔を隔てて形成された複数の突起部により、フロントサイドメンバの支持部に対して補強部材を位置決めしつつ仮置きすることができる。したがって、この突起部により、補強部材とフロントサイドメンバとの間に一定の間隙を形成することができ、補強部材をフロントサイドメンバに結合させるための発泡材を略均一に発泡させることができる。また、この補強部材は、フロントサイドメンバの車体後方側の屈曲部を含む長手方向に延在させて設けられているので、フロントサイドメンバの曲げ荷重に対する耐力を向上させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、補強部材を車体骨格部材に発泡材によって結合させる際、その補強部材を車体骨格部材に対して位置決めしつつ仮置きでき、その発泡材を略均一に発泡させられる車体構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の最良な実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。図１は本実施形態に係る車体構造１０を備えた車両の前部側構造を示す概略斜視図であり、図２は同じく概略側面図である。そして、図３は補強部材３０の概略斜視図であり、図４は補強部材３０が設けられたフロントサイドメンバ（車体骨格部材）１２を示す概略斜視図、図５は同じく概略断面図である。
【００１１】
また、図６は発泡材４０によって補強部材３０をフロントサイドメンバ（車体骨格部材）１２に結合した状態を示す概略断面図であり、図７は補強部材３０が設けられていないフロントサイドメンバ（車体骨格部材）１２の概略断面図である。そして、図８は突起部３８の位置が異なる別の補強部材３０を示す概略斜視図である。なお、各図において、車体前方向を矢印ＦＲで示し、車体上方向を矢印ＵＰで示す。
【００１２】
図１で示すように、車両の前部には、車体前後方向に延在する左右一対のフロントサイドメンバ（車体骨格部材）１２が、車幅方向に所定の間隔を隔てて配設されており、各フロントサイドメンバ１２は、その長手方向に直交する断面視でハット形状に形成されている（図４〜図７参照）。そして、左右のフロントサイドメンバ１２の車体前方側端部には、車幅方向に延在するフロントバンパリインフォースメント１４が架設されている。
【００１３】
また、各フロントサイドメンバ１２は、車体前方側の前方直線部１２Ａが、車体後方側の後方直線部１２Ｃよりも所定高さ高くなるように、２箇所で屈曲形成されており、各フロントサイドメンバ１２の車体前方側の屈曲部１６と車体後方側の屈曲部１８の間が、図２で示すように、車幅方向から見た側面視で、車体前上方向（車体後下方向）へ斜めに傾斜した傾斜部（キック部）１２Ｂとされている。
【００１４】
また、各フロントサイドメンバ１２の後方直線部１２Ｃの車体上方側には、フロントフロアパネル２２が設けられている。そして、フロントフロアパネル２２の車幅方向略中央には、各フロントサイドメンバ１２と平行になるように、車体前後方向に延在するフロアトンネル（車体骨格部材）２０が形成されている。
【００１５】
また、フロントフロアパネル２２よりも車体前方側には、フロントフロアパネル２２に連結されたダッシュパネル２４が、フロントサイドメンバ１２の傾斜部１２Ｂに沿って車体前上方側へ延在するように設けられている。そして、ダッシュパネル２４の車体前方側には、車幅方向に延在するダッシュクロスメンバ２６が配設されており、ダッシュパネル２４の車体前方側を向く面が、そのダッシュクロスメンバ２６に取り付けられている。これにより、ダッシュパネル２４がダッシュクロスメンバ２６によって補強される構造である。
【００１６】
また、図５〜図７で示すように、フロントサイドメンバ１２のフランジ部１７と、フロントフロアパネル２２やダッシュパネル２４とがスポット溶接によって固定されており、フロントサイドメンバ１２が閉断面構造とされている。なお、ダッシュパネル２４よりも車体前方側のフロントサイドメンバ１２のフランジ部１７には、フロントサイドメンバアッパリインフォースメント２８のフランジ部２８Ａが、スポット溶接によって固定されており、同様に閉断面構造とされている（図１参照）。
【００１７】
また、図１〜図６で示すように、車体後方側の屈曲部１８を含むフロントサイドメンバ１２の傾斜部１２Ｂ及び後方直線部１２Ｃの内部には、フロントサイドメンバ１２の長手方向に直交する断面視で略逆「Ｕ」字状とされるとともに、側面視でその屈曲部１８の形状に沿うように屈曲形成された所定長さの補強部材（リインフォースメント）３０が設けられている。
【００１８】
この補強部材３０は、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１８を含む傾斜部１２Ｂ及び後方直線部１２Ｃの車体上部側を補強するようになっている。したがって、少なくとも補強部材３０が設けられる屈曲部１８付近のフロントサイドメンバ１２の車幅方向両端部における車体上部側には、その補強部材３０が位置決めされつつ仮置きされる支持部としての段差部１３が形成されている。
【００１９】
すなわち、この段差部１３は、フロントサイドメンバ１２の車幅方向両端部における車体上部側が車幅方向外方側へ拡がるように屈曲形成され、その上面１３Ａ及び内側面１３Ｂに、後述する補強部材３０の脚部３４における下面３４Ａに形成された突起部３６と外側面３４Ｂに形成された突起部３８が、それぞれ当接するようになっている。
【００２０】
補強部材３０は、フロントサイドメンバ１２の軽量化を図るために、樹脂材で成形されており、後述する発泡材４０によって、フロントフロアパネル２２やダッシュパネル２４、フロントサイドメンバ１２に結合されるようになっている。なお、補強部材３０を成形する樹脂材としては、例えばＡＢＳやＰＣ、グラスファイバー入の樹脂材等、比較的高強度の樹脂材が好適である。
【００２１】
また、この補強部材３０は、図３で詳細に示すように、平板状の本体部３２と、その本体部３２の車幅方向両端部に一体に屈曲（略９０度に折り曲げられるようにして）形成された被支持部としての脚部３４とを有しており、脚部３４における下面３４Ａには、その長手方向に所定間隔を隔てて（等間隔に）複数の突起部３６が形成されている。
【００２２】
この突起部３６は、補強部材３０の脚部３４における下面３４Ａに、矩形状とされて一体に形成されており、フロントサイドメンバ１２の段差部１３の上面１３Ａに当接することで、フロントサイドメンバ１２内における補強部材３０の車体上下方向の位置決めをするようになっている。
【００２３】
一方、この補強部材３０の脚部３４における外側面３４Ｂには、その長手方向に所定間隔を隔てて（等間隔に）複数の突起部３８が形成されている。この突起部３８は、補強部材３０の脚部３４における外側面３４Ｂに、矩形状とされて一体に形成されており、フロントサイドメンバ１２の段差部１３の内側面１３Ｂに当接することで、フロントサイドメンバ１２内における補強部材３０の車幅方向の位置決めをするようになっている。
【００２４】
つまり、これにより、図４、図５で示すように、フロントサイドメンバ１２の内部に補強部材３０を配置したときに、その補強部材３０が、フロントサイドメンバ１２に対して、車体上下方向及び車幅方向に位置決めされつつ仮置きされる構成である。そして、この状態で発泡材４０が発泡することにより、補強部材３０がフロントサイドメンバ１２に結合されるようになっている。
【００２５】
発泡材４０は、発泡性材料を含んで構成され、加熱することにより発泡して硬化する特性を備えている。そして、この発泡材４０は、補強部材３０の外表面、即ち本体部３２における上面３２Ａと、脚部３４における外側面３４Ｂ（突起部３６の外側面を含む）に、それぞれ塗布されることで設けられるようになっている。
【００２６】
したがって、この発泡材４０が塗布された補強部材３０を、フロントサイドメンバ１２の内部に設けて加熱することにより、図６で示すように、補強部材３０の本体部３２における上面３２Ａの略全域がフロントフロアパネル２２やダッシュパネル２４に結合され、補強部材３０の脚部３４における外側面３４Ｂの略全域がフロントサイドメンバ１２に結合される。
【００２７】
以上のような構成の車体構造１０において、次にその作用について説明する。まず最初に、補強部材３０を発泡材４０によってフロントサイドメンバ１２等に結合する工程について説明する。補強部材３０の外表面（本体部３２の上面３２Ａ及び脚部３４の外側面３４Ｂ）には、発泡材４０が予め塗布されており、その発泡材４０が塗布された補強部材３０がフロントサイドメンバ１２内に配置される。
【００２８】
すなわち、フロントサイドメンバ１２の段差部１３の上面１３Ａに、補強部材３０の脚部３４の下面３４Ａに形成された突起部３６を当接させるとともに、フロントサイドメンバ１２の段差部１３の内側面１３Ｂに、補強部材３０の脚部３４の外側面３４Ｂに形成された突起部３８を当接させた状態に、補強部材３０をフロントサイドメンバ１２内に配置する。
【００２９】
これにより、補強部材３０は、フロントサイドメンバ１２の段差部１３に対して、車体上下方向及び車幅方向に位置決めされつつ仮置きされる。なお、このとき、突起部３６によって、補強部材３０の脚部３４の下面３４Ａとフロントサイドメンバ１２の段差部１３の上面１３Ａとの間に所定の間隙Ｓ１が形成され、突起部３８によって、補強部材３０の脚部３４の外側面３４Ｂとフロントサイドメンバ１２の段差部１３の内側面１３Ｂとの間に所定の間隙Ｓ２が形成される（図４、図５参照）。
【００３０】
こうして、補強部材３０がフロントサイドメンバ１２内に位置決めされつつ仮置きされたら、そのフロントサイドメンバ１２のフランジ部１７に、フロントフロアパネル２２やダッシュパネル２４を溶接する。なお、このとき、補強部材３０の本体部３２の上面３２Ａと、フロントフロアパネル２２やダッシュパネル２４の下面２２Ａ、２４Ａとの間には、所定の間隙Ｓ３が形成される（図５参照）。
【００３１】
そして、フロントサイドメンバ１２を外部から加熱する。すると、補強部材３０の脚部３４の外側面３４Ｂに塗布された発泡材４０が発泡し、段差部１３の内側面１３Ｂ側へ膨張して間隙Ｓ１、Ｓ２に充填されるとともに、補強部材３０の本体部３２の上面３２Ａに塗布された発泡材４０が発泡し、フロントフロアパネル２２やダッシュパネル２４の下面２２Ａ、２４Ａ側へ膨張して間隙Ｓ３に充填される（図６参照）。
【００３２】
そして、その後、発泡材４０が硬化することにより、補強部材３０が段差部１３の内側面１３Ｂ及びフロントフロアパネル２２やダッシュパネル２４の下面２２Ａ、２４Ａに結合される。なお、このとき、補強部材３０の脚部３４の下面３４Ａに形成されている複数の突起部３６と外側面３４Ｂに形成されている複数の突起部３８は、それぞれその長手方向に所定間隔を隔てて（等間隔に）形成されている。
【００３３】
そのため、突起部３６間及び突起部３８間における間隙Ｓ１、Ｓ２も、それぞれその長手方向に所定間隔を隔てて（等間隔に）形成されている。したがって、発泡材４０は、フロントフロアパネル２２やダッシュパネル２４側だけではなく、段差部１３側においても、補強部材３０の長手方向に略均一に発泡することができる（略均一に充填される）。よって、フロントサイドメンバ１２の強度にばらつきが発生することがない（発泡材４０の充填量の違いによる強度斑が発生しない）。
【００３４】
こうして、補強部材３０によって補強されたフロントサイドメンバ１２によれば、車両の前面衝突時に、その車体前方側（フロントバンパリインフォースメント１４側）から衝突荷重を受けても、その衝突荷重を良好に受け止める（吸収する）ことができる。そこで次に、車両が前面衝突したときの作用について説明する。
【００３５】
図示しない障壁等に車両が前面衝突すると、フロントバンパリインフォースメント１４を介してフロントサイドメンバ１２へ、その衝撃（衝突荷重）が伝達される。このとき、フロントサイドメンバ１２の内部で、かつ車体後方側の屈曲部１８を含む傾斜部１２Ｂ及び後方直線部１２Ｃの車体上部側には、その長手方向に直交する断面視で略逆「Ｕ」字状とされた補強部材３０が、フロントサイドメンバ１２（屈曲部１８）の形状に沿って長手方向に設けられるとともに、発泡材４０によってフロントサイドメンバ１２及びフロントフロアパネル２２やダッシュパネル２４に結合されている。
【００３６】
したがって、このフロントサイドメンバ１２は、傾斜部１２Ｂを車体上後方向へ曲げる曲げ荷重に対する耐力が向上されている。よって、このフロントサイドメンバ１２は、車両の前面衝突時の衝突荷重に対し、車体前後方向（長手方向）へ曲げ変形し難く、軸方向において、その衝突荷重を良好に受け止めることができる。
【００３７】
また、上記衝突荷重は、主にフロントサイドメンバ１２の稜線付近を伝って行くが、このフロントサイドメンバ１２の少なくとも補強部材３０が設けられている屈曲部１８付近は、段差部１３によって稜線が増加している（図２、図４〜図６参照）。したがって、このフロントサイドメンバ１２の屈曲部１８付近は、段差部１３が形成されていない屈曲部１６付近（図２、図７参照）よりも荷重伝達効率が向上されている。
【００３８】
よって、このフロントサイドメンバ１２は、車両の前面衝突時の衝突荷重に対し、車体前後方向（長手方向）へ更に曲げ変形し難い構成となっており、軸方向において、その衝突荷重をより一層良好に受け止めることができるようになっている。つまり、このような構成によれば、車両の前面衝突時の衝撃（衝突荷重）が、フロントサイドメンバ１２によって良好に吸収されるため、図示しない車室の変形が更に抑制又は防止されるようになる。
【００３９】
以上、本発明に係る車体構造１０を図面に示す実施例を基に説明したが、本発明は図示の実施例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内において、適宜設計変更可能なものである。例えば補強部材３０の脚部３４の外側面３４Ｂに形成する突起部３８は、図３で示すように、下面３４Ａに形成する突起部３６と、長手方向において、同じ位置に形成されるものに限定されるものではなく、図８で示すように、長手方向において、突起部３６間に形成される構成としてもよい。
【００４０】
但し、図３で示すように、突起部３８の直下に突起部３６が形成される構成であると、突起部３８の直下に塗布する発泡材４０の面積を、図８で示すものよりも多く確保することができるので好ましい。また、各突起部３６、３８の形状は、図示の矩形状に限定されるものではなく、段差部１３との間に一定の間隙Ｓ１、Ｓ２を形成できる形状であれば、例えば略楕円形状等に形成されてもよい。
【００４１】
また、上記実施例では、フロントサイドメンバ１２（屈曲部１８）の内部に補強部材３０を設け、発泡材４０によって結合する構造にしたが、例えばフロアトンネル２０の内部に補強部材３０を設け、発泡材４０によって結合する構造としてもよい（図示省略）。これによれば、前面衝突時の衝撃（衝突荷重）をフロアトンネル２０によって更に良好に吸収することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】車体構造を備えた車両の前部側構造を示す概略斜視図
【図２】車体構造を備えた車両の前部側構造を示す概略側面図
【図３】補強部材の概略斜視図
【図４】補強部材が設けられたフロントサイドメンバ（車体骨格部材）を示す概略斜視図
【図５】補強部材が設けられたフロントサイドメンバ（車体骨格部材）を示す概略断面図
【図６】発泡材によって補強部材をフロントサイドメンバ（車体骨格部材）に結合した状態を示す概略断面図
【図７】補強部材が設けられていないフロントサイドメンバ（車体骨格部材）の概略断面図
【図８】突起部の位置が異なる別の補強部材を示す概略斜視図
【符号の説明】
【００４３】
１０ 車体構造
１２ フロントサイドメンバ（車体骨格部材）
１３ 段差部（支持部）
１４ フロントバンパリインフォースメント
１６ 屈曲部
１８ 屈曲部
２０ フロアトンネル（車体骨格部材）
２２ フロントフロアパネル
２４ ダッシュパネル
２６ ダッシュクロスメンバ
２８ フロントサイドメンバアッパリインフォースメント
３０ 補強部材
３２ 本体部
３４ 脚部（被支持部）
３６ 突起部
３８ 突起部
４０ 発泡材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロントサイドメンバ等の閉断面構造とされた車体骨格部材の内部に補強部材が配置され、発泡材によって、その補強部材が車体骨格部材に結合されてなる車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
フロントサイドメンバやセンタピラー等の閉断面構造とされた車体骨格部材の長手方向に補強部材を設けるとともに、その補強部材と車体骨格部材とを、車体骨格部材（補強部材）の長手方向に設けられた発泡材によって結合してなる車体構造は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２２６２６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、補強部材が車体骨格部材に固定されていない場合で、その補強部材を車体骨格部材に発泡材によって結合する場合、補強部材を車体骨格部材に対して位置決めしつつ仮置きする必要がある。これは、発泡材を略均一に発泡させる必要があるからである。すなわち、発泡材が不均一に発泡すると、車体骨格部材の強度にばらつきが発生するおそれがあるからである。
【０００４】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、補強部材を車体骨格部材に発泡材によって結合させる際、その補強部材を車体骨格部材に対して位置決めしつつ仮置きでき、その発泡材を略均一に発泡させられる車体構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車体構造は、内部に空間を有する閉断面構造の車体骨格部材と、前記車体骨格部材の内部で、かつ該車体骨格部材の長手方向に延在させて設けられた補強部材と、前記補強部材が設けられる前記車体骨格部材の長手方向に、該補強部材を仮置き可能に形成された支持部と、前記補強部材の長手方向に所定間隔を隔てて形成され、前記支持部に当接可能とされた複数の突起部と、前記補強部材と前記車体骨格部材との間に設けられ、発泡した状態で前記補強部材を前記車体骨格部材に結合させる発泡材と、を備えたことを特徴としている。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、補強部材の長手方向に所定間隔を隔てて形成された複数の突起部により、車体骨格部材の支持部に対して補強部材を位置決めしつつ仮置きすることができる。したがって、この突起部により、補強部材と車体骨格部材との間に一定の間隙を形成することができ、補強部材を車体骨格部材に結合させるための発泡材を略均一に発泡させることができる。
【０００７】
また、本発明に係る請求項２に記載の車体構造は、内部に空間を有して車体前後方向に左右一対で延在されるとともに、車体前方側の高さが車体後方側の高さよりも高くなるように屈曲形成されたフロントサイドメンバと、前記フロントサイドメンバの内部で、かつ該フロントサイドメンバの車体後方側の屈曲部を含む長手方向に延在させて設けられた補強部材と、前記補強部材が設けられる前記フロントサイドメンバの長手方向に、該補強部材を仮置き可能に形成された支持部と、前記補強部材の長手方向に所定間隔を隔てて形成され、前記支持部に当接可能とされた複数の突起部と、前記補強部材と前記フロントサイドメンバとの間に設けられ、発泡した状態で前記補強部材を前記フロントサイドメンバに結合させる発泡材と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、補強部材の長手方向に所定間隔を隔てて形成された複数の突起部により、フロントサイドメンバの支持部に対して補強部材を位置決めしつつ仮置きすることができる。したがって、この突起部により、補強部材とフロントサイドメンバとの間に一定の間隙を形成することができ、補強部材をフロントサイドメンバに結合させるための発泡材を略均一に発泡させることができる。また、この補強部材は、フロントサイドメンバの車体後方側の屈曲部を含む長手方向に延在させて設けられているので、フロントサイドメンバの曲げ荷重に対する耐力を向上させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、補強部材を車体骨格部材に発泡材によって結合させる際、その補強部材を車体骨格部材に対して位置決めしつつ仮置きでき、その発泡材を略均一に発泡させられる車体構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の最良な実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。図１は本実施形態に係る車体構造１０を備えた車両の前部側構造を示す概略斜視図であり、図２は同じく概略側面図である。そして、図３は補強部材３０の概略斜視図であり、図４は補強部材３０が設けられたフロントサイドメンバ（車体骨格部材）１２を示す概略斜視図、図５は同じく概略断面図である。
【００１１】
また、図６は発泡材４０によって補強部材３０をフロントサイドメンバ（車体骨格部材）１２に結合した状態を示す概略断面図であり、図７は補強部材３０が設けられていないフロントサイドメンバ（車体骨格部材）１２の概略断面図である。そして、図８は突起部３８の位置が異なる別の補強部材３０を示す概略斜視図である。なお、各図において、車体前方向を矢印ＦＲで示し、車体上方向を矢印ＵＰで示す。
【００１２】
図１で示すように、車両の前部には、車体前後方向に延在する左右一対のフロントサイドメンバ（車体骨格部材）１２が、車幅方向に所定の間隔を隔てて配設されており、各フロントサイドメンバ１２は、その長手方向に直交する断面視でハット形状に形成されている（図４〜図７参照）。そして、左右のフロントサイドメンバ１２の車体前方側端部には、車幅方向に延在するフロントバンパリインフォースメント１４が架設されている。
【００１３】
また、各フロントサイドメンバ１２は、車体前方側の前方直線部１２Ａが、車体後方側の後方直線部１２Ｃよりも所定高さ高くなるように、２箇所で屈曲形成されており、各フロントサイドメンバ１２の車体前方側の屈曲部１６と車体後方側の屈曲部１８の間が、図２で示すように、車幅方向から見た側面視で、車体前上方向（車体後下方向）へ斜めに傾斜した傾斜部（キック部）１２Ｂとされている。
【００１４】
また、各フロントサイドメンバ１２の後方直線部１２Ｃの車体上方側には、フロントフロアパネル２２が設けられている。そして、フロントフロアパネル２２の車幅方向略中央には、各フロントサイドメンバ１２と平行になるように、車体前後方向に延在するフロアトンネル（車体骨格部材）２０が形成されている。
【００１５】
また、フロントフロアパネル２２よりも車体前方側には、フロントフロアパネル２２に連結されたダッシュパネル２４が、フロントサイドメンバ１２の傾斜部１２Ｂに沿って車体前上方側へ延在するように設けられている。そして、ダッシュパネル２４の車体前方側には、車幅方向に延在するダッシュクロスメンバ２６が配設されており、ダッシュパネル２４の車体前方側を向く面が、そのダッシュクロスメンバ２６に取り付けられている。これにより、ダッシュパネル２４がダッシュクロスメンバ２６によって補強される構造である。
【００１６】
また、図５〜図７で示すように、フロントサイドメンバ１２のフランジ部１７と、フロントフロアパネル２２やダッシュパネル２４とがスポット溶接によって固定されており、フロントサイドメンバ１２が閉断面構造とされている。なお、ダッシュパネル２４よりも車体前方側のフロントサイドメンバ１２のフランジ部１７には、フロントサイドメンバアッパリインフォースメント２８のフランジ部２８Ａが、スポット溶接によって固定されており、同様に閉断面構造とされている（図１参照）。
【００１７】
また、図１〜図６で示すように、車体後方側の屈曲部１８を含むフロントサイドメンバ１２の傾斜部１２Ｂ及び後方直線部１２Ｃの内部には、フロントサイドメンバ１２の長手方向に直交する断面視で略逆「Ｕ」字状とされるとともに、側面視でその屈曲部１８の形状に沿うように屈曲形成された所定長さの補強部材（リインフォースメント）３０が設けられている。
【００１８】
この補強部材３０は、フロントサイドメンバ１２の屈曲部１８を含む傾斜部１２Ｂ及び後方直線部１２Ｃの車体上部側を補強するようになっている。したがって、少なくとも補強部材３０が設けられる屈曲部１８付近のフロントサイドメンバ１２の車幅方向両端部における車体上部側には、その補強部材３０が位置決めされつつ仮置きされる支持部としての段差部１３が形成されている。
【００１９】
すなわち、この段差部１３は、フロントサイドメンバ１２の車幅方向両端部における車体上部側が車幅方向外方側へ拡がるように屈曲形成され、その上面１３Ａ及び内側面１３Ｂに、後述する補強部材３０の脚部３４における下面３４Ａに形成された突起部３６と外側面３４Ｂに形成された突起部３８が、それぞれ当接するようになっている。
【００２０】
補強部材３０は、フロントサイドメンバ１２の軽量化を図るために、樹脂材で成形されており、後述する発泡材４０によって、フロントフロアパネル２２やダッシュパネル２４、フロントサイドメンバ１２に結合されるようになっている。なお、補強部材３０を成形する樹脂材としては、例えばＡＢＳやＰＣ、グラスファイバー入の樹脂材等、比較的高強度の樹脂材が好適である。
【００２１】
また、この補強部材３０は、図３で詳細に示すように、平板状の本体部３２と、その本体部３２の車幅方向両端部に一体に屈曲（略９０度に折り曲げられるようにして）形成された被支持部としての脚部３４とを有しており、脚部３４における下面３４Ａには、その長手方向に所定間隔を隔てて（等間隔に）複数の突起部３６が形成されている。
【００２２】
この突起部３６は、補強部材３０の脚部３４における下面３４Ａに、矩形状とされて一体に形成されており、フロントサイドメンバ１２の段差部１３の上面１３Ａに当接することで、フロントサイドメンバ１２内における補強部材３０の車体上下方向の位置決めをするようになっている。
【００２３】
一方、この補強部材３０の脚部３４における外側面３４Ｂには、その長手方向に所定間隔を隔てて（等間隔に）複数の突起部３８が形成されている。この突起部３８は、補強部材３０の脚部３４における外側面３４Ｂに、矩形状とされて一体に形成されており、フロントサイドメンバ１２の段差部１３の内側面１３Ｂに当接することで、フロントサイドメンバ１２内における補強部材３０の車幅方向の位置決めをするようになっている。
【００２４】
つまり、これにより、図４、図５で示すように、フロントサイドメンバ１２の内部に補強部材３０を配置したときに、その補強部材３０が、フロントサイドメンバ１２に対して、車体上下方向及び車幅方向に位置決めされつつ仮置きされる構成である。そして、この状態で発泡材４０が発泡することにより、補強部材３０がフロントサイドメンバ１２に結合されるようになっている。
【００２５】
発泡材４０は、発泡性材料を含んで構成され、加熱することにより発泡して硬化する特性を備えている。そして、この発泡材４０は、補強部材３０の外表面、即ち本体部３２における上面３２Ａと、脚部３４における外側面３４Ｂ（突起部３６の外側面を含む）に、それぞれ塗布されることで設けられるようになっている。
【００２６】
したがって、この発泡材４０が塗布された補強部材３０を、フロントサイドメンバ１２の内部に設けて加熱することにより、図６で示すように、補強部材３０の本体部３２における上面３２Ａの略全域がフロントフロアパネル２２やダッシュパネル２４に結合され、補強部材３０の脚部３４における外側面３４Ｂの略全域がフロントサイドメンバ１２に結合される。
【００２７】
以上のような構成の車体構造１０において、次にその作用について説明する。まず最初に、補強部材３０を発泡材４０によってフロントサイドメンバ１２等に結合する工程について説明する。補強部材３０の外表面（本体部３２の上面３２Ａ及び脚部３４の外側面３４Ｂ）には、発泡材４０が予め塗布されており、その発泡材４０が塗布された補強部材３０がフロントサイドメンバ１２内に配置される。
【００２８】
すなわち、フロントサイドメンバ１２の段差部１３の上面１３Ａに、補強部材３０の脚部３４の下面３４Ａに形成された突起部３６を当接させるとともに、フロントサイドメンバ１２の段差部１３の内側面１３Ｂに、補強部材３０の脚部３４の外側面３４Ｂに形成された突起部３８を当接させた状態に、補強部材３０をフロントサイドメンバ１２内に配置する。
【００２９】
これにより、補強部材３０は、フロントサイドメンバ１２の段差部１３に対して、車体上下方向及び車幅方向に位置決めされつつ仮置きされる。なお、このとき、突起部３６によって、補強部材３０の脚部３４の下面３４Ａとフロントサイドメンバ１２の段差部１３の上面１３Ａとの間に所定の間隙Ｓ１が形成され、突起部３８によって、補強部材３０の脚部３４の外側面３４Ｂとフロントサイドメンバ１２の段差部１３の内側面１３Ｂとの間に所定の間隙Ｓ２が形成される（図４、図５参照）。
【００３０】
こうして、補強部材３０がフロントサイドメンバ１２内に位置決めされつつ仮置きされたら、そのフロントサイドメンバ１２のフランジ部１７に、フロントフロアパネル２２やダッシュパネル２４を溶接する。なお、このとき、補強部材３０の本体部３２の上面３２Ａと、フロントフロアパネル２２やダッシュパネル２４の下面２２Ａ、２４Ａとの間には、所定の間隙Ｓ３が形成される（図５参照）。
【００３１】
そして、フロントサイドメンバ１２を外部から加熱する。すると、補強部材３０の脚部３４の外側面３４Ｂに塗布された発泡材４０が発泡し、段差部１３の内側面１３Ｂ側へ膨張して間隙Ｓ１、Ｓ２に充填されるとともに、補強部材３０の本体部３２の上面３２Ａに塗布された発泡材４０が発泡し、フロントフロアパネル２２やダッシュパネル２４の下面２２Ａ、２４Ａ側へ膨張して間隙Ｓ３に充填される（図６参照）。
【００３２】
そして、その後、発泡材４０が硬化することにより、補強部材３０が段差部１３の内側面１３Ｂ及びフロントフロアパネル２２やダッシュパネル２４の下面２２Ａ、２４Ａに結合される。なお、このとき、補強部材３０の脚部３４の下面３４Ａに形成されている複数の突起部３６と外側面３４Ｂに形成されている複数の突起部３８は、それぞれその長手方向に所定間隔を隔てて（等間隔に）形成されている。
【００３３】
そのため、突起部３６間及び突起部３８間における間隙Ｓ１、Ｓ２も、それぞれその長手方向に所定間隔を隔てて（等間隔に）形成されている。したがって、発泡材４０は、フロントフロアパネル２２やダッシュパネル２４側だけではなく、段差部１３側においても、補強部材３０の長手方向に略均一に発泡することができる（略均一に充填される）。よって、フロントサイドメンバ１２の強度にばらつきが発生することがない（発泡材４０の充填量の違いによる強度斑が発生しない）。
【００３４】
こうして、補強部材３０によって補強されたフロントサイドメンバ１２によれば、車両の前面衝突時に、その車体前方側（フロントバンパリインフォースメント１４側）から衝突荷重を受けても、その衝突荷重を良好に受け止める（吸収する）ことができる。そこで次に、車両が前面衝突したときの作用について説明する。
【００３５】
図示しない障壁等に車両が前面衝突すると、フロントバンパリインフォースメント１４を介してフロントサイドメンバ１２へ、その衝撃（衝突荷重）が伝達される。このとき、フロントサイドメンバ１２の内部で、かつ車体後方側の屈曲部１８を含む傾斜部１２Ｂ及び後方直線部１２Ｃの車体上部側には、その長手方向に直交する断面視で略逆「Ｕ」字状とされた補強部材３０が、フロントサイドメンバ１２（屈曲部１８）の形状に沿って長手方向に設けられるとともに、発泡材４０によってフロントサイドメンバ１２及びフロントフロアパネル２２やダッシュパネル２４に結合されている。
【００３６】
したがって、このフロントサイドメンバ１２は、傾斜部１２Ｂを車体上後方向へ曲げる曲げ荷重に対する耐力が向上されている。よって、このフロントサイドメンバ１２は、車両の前面衝突時の衝突荷重に対し、車体前後方向（長手方向）へ曲げ変形し難く、軸方向において、その衝突荷重を良好に受け止めることができる。
【００３７】
また、上記衝突荷重は、主にフロントサイドメンバ１２の稜線付近を伝って行くが、このフロントサイドメンバ１２の少なくとも補強部材３０が設けられている屈曲部１８付近は、段差部１３によって稜線が増加している（図２、図４〜図６参照）。したがって、このフロントサイドメンバ１２の屈曲部１８付近は、段差部１３が形成されていない屈曲部１６付近（図２、図７参照）よりも荷重伝達効率が向上されている。
【００３８】
よって、このフロントサイドメンバ１２は、車両の前面衝突時の衝突荷重に対し、車体前後方向（長手方向）へ更に曲げ変形し難い構成となっており、軸方向において、その衝突荷重をより一層良好に受け止めることができるようになっている。つまり、このような構成によれば、車両の前面衝突時の衝撃（衝突荷重）が、フロントサイドメンバ１２によって良好に吸収されるため、図示しない車室の変形が更に抑制又は防止されるようになる。
【００３９】
以上、本発明に係る車体構造１０を図面に示す実施例を基に説明したが、本発明は図示の実施例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内において、適宜設計変更可能なものである。例えば補強部材３０の脚部３４の外側面３４Ｂに形成する突起部３８は、図３で示すように、下面３４Ａに形成する突起部３６と、長手方向において、同じ位置に形成されるものに限定されるものではなく、図８で示すように、長手方向において、突起部３６間に形成される構成としてもよい。
【００４０】
但し、図３で示すように、突起部３８の直下に突起部３６が形成される構成であると、突起部３８の直下に塗布する発泡材４０の面積を、図８で示すものよりも多く確保することができるので好ましい。また、各突起部３６、３８の形状は、図示の矩形状に限定されるものではなく、段差部１３との間に一定の間隙Ｓ１、Ｓ２を形成できる形状であれば、例えば略楕円形状等に形成されてもよい。
【００４１】
また、上記実施例では、フロントサイドメンバ１２（屈曲部１８）の内部に補強部材３０を設け、発泡材４０によって結合する構造にしたが、例えばフロアトンネル２０の内部に補強部材３０を設け、発泡材４０によって結合する構造としてもよい（図示省略）。これによれば、前面衝突時の衝撃（衝突荷重）をフロアトンネル２０によって更に良好に吸収することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】車体構造を備えた車両の前部側構造を示す概略斜視図
【図２】車体構造を備えた車両の前部側構造を示す概略側面図
【図３】補強部材の概略斜視図
【図４】補強部材が設けられたフロントサイドメンバ（車体骨格部材）を示す概略斜視図
【図５】補強部材が設けられたフロントサイドメンバ（車体骨格部材）を示す概略断面図
【図６】発泡材によって補強部材をフロントサイドメンバ（車体骨格部材）に結合した状態を示す概略断面図
【図７】補強部材が設けられていないフロントサイドメンバ（車体骨格部材）の概略断面図
【図８】突起部の位置が異なる別の補強部材を示す概略斜視図
【符号の説明】
【００４３】
１０ 車体構造
１２ フロントサイドメンバ（車体骨格部材）
１３ 段差部（支持部）
１４ フロントバンパリインフォースメント
１６ 屈曲部
１８ 屈曲部
２０ フロアトンネル（車体骨格部材）
２２ フロントフロアパネル
２４ ダッシュパネル
２６ ダッシュクロスメンバ
２８ フロントサイドメンバアッパリインフォースメント
３０ 補強部材
３２ 本体部
３４ 脚部（被支持部）
３６ 突起部
３８ 突起部
４０ 発泡材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空間を有する閉断面構造の車体骨格部材と、
前記車体骨格部材の内部で、かつ該車体骨格部材の長手方向に延在させて設けられた補強部材と、
前記補強部材が設けられる前記車体骨格部材の長手方向に、該補強部材を仮置き可能に形成された支持部と、
前記補強部材の長手方向に所定間隔を隔てて形成され、前記支持部に当接可能とされた複数の突起部と、
前記補強部材と前記車体骨格部材との間に設けられ、発泡した状態で前記補強部材を前記車体骨格部材に結合させる発泡材と、
を備えたことを特徴とする車体構造。
【請求項２】
内部に空間を有して車体前後方向に左右一対で延在されるとともに、車体前方側の高さが車体後方側の高さよりも高くなるように屈曲形成されたフロントサイドメンバと、
前記フロントサイドメンバの内部で、かつ該フロントサイドメンバの車体後方側の屈曲部を含む長手方向に延在させて設けられた補強部材と、
前記補強部材が設けられる前記フロントサイドメンバの長手方向に、該補強部材を仮置き可能に形成された支持部と、
前記補強部材の長手方向に所定間隔を隔てて形成され、前記支持部に当接可能とされた複数の突起部と、
前記補強部材と前記フロントサイドメンバとの間に設けられ、発泡した状態で前記補強部材を前記フロントサイドメンバに結合させる発泡材と、
を備えたことを特徴とする車体構造。
【請求項１】
内部に空間を有する閉断面構造の車体骨格部材と、
前記車体骨格部材の内部で、かつ該車体骨格部材の長手方向に延在させて設けられた補強部材と、
前記補強部材が設けられる前記車体骨格部材の長手方向に、該補強部材を仮置き可能に形成された支持部と、
前記補強部材の長手方向に所定間隔を隔てて形成され、前記支持部に当接可能とされた複数の突起部と、
前記補強部材と前記車体骨格部材との間に設けられ、発泡した状態で前記補強部材を前記車体骨格部材に結合させる発泡材と、
を備えたことを特徴とする車体構造。
【請求項２】
内部に空間を有して車体前後方向に左右一対で延在されるとともに、車体前方側の高さが車体後方側の高さよりも高くなるように屈曲形成されたフロントサイドメンバと、
前記フロントサイドメンバの内部で、かつ該フロントサイドメンバの車体後方側の屈曲部を含む長手方向に延在させて設けられた補強部材と、
前記補強部材が設けられる前記フロントサイドメンバの長手方向に、該補強部材を仮置き可能に形成された支持部と、
前記補強部材の長手方向に所定間隔を隔てて形成され、前記支持部に当接可能とされた複数の突起部と、
前記補強部材と前記フロントサイドメンバとの間に設けられ、発泡した状態で前記補強部材を前記フロントサイドメンバに結合させる発泡材と、
を備えたことを特徴とする車体構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−５２５０９（Ｐ２０１０−５２５０９Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１７８５９（Ｐ２００８−２１７８５９）
【出願日】平成２０年８月２７日（２００８．８．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２７日（２００８．８．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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