JP2000006836A - コンバーチブル車体にプレストレスを導入する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両性能への影響を少なくしてドアの建て付
けを改善できる、コンバーチブル車体にプレストレスを
導入する方法を提供すること。 【解決手段】 完成車体（２６）を作業面（３０）から
所定のレベルに保ってルーフ（２４）と、フロントピラ
ー（２０）及びセンタピラー（２２）それぞれの所要箇
所とを切断し、コンバーチブル車体（２８）を製作す
る。コンバーチブル車体を製作した後、前後に間隔をお
いた２箇所（３８）でコンバーチブル車体を作業面に固
定する。固定したコンバーチブル車体の固定箇所間で、
かつ、コンバーチブル車体のフロントピラーとセンタピ
ラーとの間で上向き荷重（Ｆ）をコンバーチブル車体に
加える。そして、荷重を加えた状態に保ち、コンバーチ
ブル車体の所要箇所を補強（４４，４６，４８）する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンバーチブル車体
にプレストレスを導入する方法に関し、さらに詳しく
は、完成車体からコンバーチブル車体を製作し、このコ
ンバーチブル車体からコンバーチブル自動車を製作する
際、前記コンバーチブル車体にプレストレスを導入する
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンバーチブル自動車は、通常、完成車
体のルーフ及びピラーの所要箇所を切断してコンバーチ
ブル車体を製作し、このコンバーチブル車体に必要なぎ
装品、つまり部品や計器類を取り付けて製作する。とこ
ろが、コンバーチブル車体を製作した時点でフロントピ
ラーの所定角度からの傾き、つまり倒れ込みや、サイド
シルすなわちロッカの下方へのたわみ、つまり落ち込み
が起こり、さらにぎ装品を取り付けた時点でこのような
現象が累積するため、完成したコンバーチブル自動車の
ドアの建て付け不良が起こり勝ちである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】コンバーチブル車体の
ドアの前方、下方及び後方にそれぞれ位置するフロント
ピラー、ロッカ及びセンタピラーを厚みの大きなパイプ
やアングル等で形成すること（特開昭62-4681号公報）
によっても、ドアの建て付けを改善できるが、これでは
重量増となり、燃費や加速性のような車両性能上好まし
くない。

【０００４】本発明は、車両性能への影響を少なくして
ドアの建て付けを改善できる、コンバーチブル車体にプ
レストレスを導入する方法を提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、フロントピラ
ーと、センタピラーと、これらピラーの上方に張り渡さ
れたルーフとを少なくとも有する完成車体からコンバー
チブル車体を製作し、このコンバーチブル車体からコン
バーチブル自動車を製作する際、前記コンバーチブル車
体にプレストレスを導入する方法である。まず、前記完
成車体を作業面から所定のレベルに保って前記ルーフ
と、前記フロントピラー及び前記センタピラーそれぞれ
の所要箇所とを切断し、前記コンバーチブル車体を製作
する。このコンバーチブル車体の製作に先立って、前後
に間隔をおいた２箇所で前記完成車体を前記作業面に固
定するか、又は前記コンバーチブル車体を製作した後、
前後に間隔をおいた２箇所で前記コンバーチブル車体を
前記作業面に固定する。ルーフと、フロントピラー及び
センタピラーそれぞれの所要箇所とを切断し、固定した
前記コンバーチブル車体の前記固定箇所間で、かつ、前
記コンバーチブル車体のフロントピラーとセンタピラー
との間で上向き荷重を前記コンバーチブル車体に加え
る。そして、荷重を加えた状態に保ち、前記コンバーチ
ブル車体の所要箇所を補強する。

【０００６】前記補強は、前記フロントピラーが後方へ
向けて倒れ込むのを防ぐように、かつ、前記センタピラ
ーが前方へ向けて倒れ込むのを防ぐように行うことが好
ましい。

【０００７】

【作用及び効果】コンバーチブル車体の前後の固定箇所
間で、かつ、フロントピラーとセンタピラーとの間の中
間で上向き荷重をコンバーチブル車体に加えると、フロ
ントピラーが前方に向けて、またセンタピラーが後方へ
向けてわずかに立ち上がる。この状態で補強すると、自
重及びぎ装の荷重を受けるコンバーチブル車体のフロン
トピラーやセンタピラー、ロッカが補強によって所定位
置に保持され、コンバーチブル車体にプレストレスが導
入される。換言すると、コンバーチブル車体のフロント
ピラー及びセンタピラーの倒れ込みが起こらず、またロ
ッカの落ち込みが生じないように補強をし、コンバーチ
ブル車体にプレストレスを導入する。

【０００８】コンバーチブル車体に導入されたプレスト
レスがフロントピラー及びセンタピラー、ロッカ等の自
重やぎ装の荷重によるストレスと平衡しているため、フ
ロントピラー及びセンタピラーの倒れ込みやロッカの落
ち込みが起こらず、コンバーチブル自動車のドアの建て
付け不良は生じない。

【０００９】荷重を加えた状態に保ち、コンバーチブル
車体の所要箇所を補強するが、補強そのものは従来にお
いても行っていたのであるから、特に重量が増加すると
いうことではなく、従って燃費や加速性のような車両性
能が悪くなることはない。

【００１０】好ましい態様によれば、フロントピラーが
後方へ向けて倒れ込むのを防ぐように、かつ、センタピ
ラーが前方へ向けて倒れ込むのを防ぐように補強してい
る。フロントピラーとセンタピラーとは、上向き荷重に
よってフロントピラーが前方へ向けて、またセンタピラ
ーが後方へ向けてわずかに立ち上がった状態に保たれて
いるところ、フロントピラーが後方へ向けて倒れ込むの
を防ぐように、さらに、センタピラーが前方へ向けて倒
れ込むのを防ぐように補強することにより、補強による
平衡を確保しやすい。

【００１１】

【発明の実施の形態】プレストレスを導入する方法は、
模式的に示した図１及び図２と、斜視状態を示す図３と
を参照すると、フロントピラー２０と、センタピラー２
２と、これらピラー２０，２２の上方に張り渡されたル
ーフ２４とを少なくとも有する完成車体２６からコンバ
ーチブル車体２８を製作し、このコンバーチブル車体２
８からコンバーチブル自動車を製作する際、コンバーチ
ブル車体２８にプレストレスを導入するものである。

【００１２】まず、完成車体２６を作業面３０から所定
のレベルに保ってルーフ２４と、フロントピラー２０及
びセンタピラー２２それぞれの所要箇所とを切断し、コ
ンバーチブル車体２８を製作する（図１の（a）、
（b））。

【００１３】完成車体２６にはサスペンションや車輪は
未だ付けられていない。そこで、作業面３０上に架台３
２を置き、この架台３２に完成車体２６を載せ、作業し
やすいレベルに架台３２の高さを調整する。ルーフ２４
は全体を切断して取り除き、フロントピラー２０は、ウ
インドシールドガラスを保持するのに必要な高さを確保
して切断する。また、センタピラー２２はいわゆるベル
トライン３４で切断する。完成車体２６にはクォータピ
ラー３６があるため、このクォータピラー３６もベルト
ライン３４で切断し、コンバーチブル車体２８を製作す
る。図３に示したように、コンバーチブル車体２８には
所定高さの左右のフロントピラー２０と、所定高さの左
右のセンタピラー２２とが存在している。

【００１４】コンバーチブル車体２８の製作に先立っ
て、前後に間隔をおいた２箇所で完成車体２６を作業面
３０に固定するか、又はコンバーチブル車体２８を製作
した後、前後に間隔をおいた２箇所でコンバーチブル車
体２８を作業面３０に固定する。

【００１５】図１の（c）に示した実施例では、コンバ
ーチブル車体２８は、支持ロッド３８によって作業面３
０に固定されている。図３に示すように、コンバーチブ
ル車体２８には前後左右に間隔をおいた４つのサスペン
ションタワー４０が設けられている。そこで、作業面３
０に堅固に固定した４本の支持ロッド３８のそれぞれを
サスペンションタワー４０に連結し、支持ロッド３８を
介してコンバーチブル車体２８は作業面３０に固定され
ている。このようにすれば、既存のサスペンションタワ
ー４０を使用するため、固定のための作業を容易に行う
ことができる。また、前後のサスペンションタワー４０
間のスパンが後述する上向き荷重による十分な変形を可
能にする程度に大きいため、プレストレスを導入しやす
い。

【００１６】支持ロッド３８による固定に代えて、架台
３２を使用して完成車体２６を作業面３０に固定するこ
ともできる。この場合には、作業面３０に堅固に固定さ
れた架台３２にまず完成車体２６を載せて固定し、その
後、完成車体２６のルーフ２４と、フロントピラー２０
及びセンタピラー２２それぞれの所要箇所とを切断して
コンバーチブル車体２８を製作する。

【００１７】ルーフ２４と、フロントピラー２０及びセ
ンタピラー２２それぞれの所要箇所とを切断し、固定し
たコンバーチブル車体２８の前記固定箇所間で、かつ、
コンバーチブル車体２８のフロントピラー２０とセンタ
ピラー２２との間で上向き荷重Ｆをコンバーチブル車体
２８に加える。

【００１８】図１の（c）では、荷重Ｆは前後の支持ロ
ッド３８間で、かつ、フロントピラー２０とセンタピラ
ー２２との間で上向きに働いている。荷重Ｆは、前後の
支持ロッド３８のなす距離の中央に加える必要はなく、
同様に、フロントピラー２０とセンタピラー２２とのな
す距離の中央に加える必要はない。

【００１９】荷重Ｆを前後の支持ロッド３８間で上向き
に加えることにより、コンバーチブル車体２８を全体に
弾性変形させることができる。さらに、荷重Ｆをフロン
トピラー２０とセンタピラー２２との間で上向きに加え
ると、図２の（a）に仮想線で示したように、ロッカ４
２を上方へ向けてわずかにたわませ、フロントピラー２
０を前方へ向けてわずかに立ち上がらせ、センタピラー
２２を後方へ向けてわずかに立ち上がらせる結果とな
る。

【００２０】荷重Ｆは、左右のロッカ４２にわたる長さ
の部材をコンバーチブル車体２８の下側に配置してそれ
ぞれロッカ４２に当てがい、前記部材を油圧又はねじジ
ャッキで持ち上げることによって加えることができる。
又は、ロッカ４２毎に油圧ジャッキ等で持ち上げること
によって加えることができる。荷重Ｆの大きさは、フロ
ントピラー２０の先端が数ミリ立ち上がる程度で十分で
ある。実験した結果では、各ロッカ４２に550kgfの上向
き荷重を加えたところ、フロントピラー２０の先端では
4mm程度の変位が生じた。

【００２１】荷重Ｆを加えた状態に保ち、コンバーチブ
ル車体２８の所要箇所を補強する。この補強は、フロン
トピラーが後方へ向けて倒れ込むのを防ぐように、か
つ、センタピラーが前方へ向けて倒れ込むのを防ぐよう
に行うことが好ましい。

【００２２】荷重Ｆを加えた状態では、図２の（b）に
実線で示したように、ロッカ４２が上向きにたわみ、フ
ロントピラー２０が前方へ向けて立ち上がり、センタピ
ラー２２が後方へ向けて立ち上がっている。この状態
で、補強４４，４６，４８を施し、荷重Ｆを除くと、コ
ンバーチブル車体２８の全体が弾性変形から復元し、コ
ンバーチブル車体２８にプレストレスが導入される。こ
のとき、フロントピラーとセンタピラーとロッカとは、
図２の（b）に仮想線２０ａ，２２a，４２aで示した位
置まで戻る。この位置は正規位置２０b，２２b，４２b
と比べると、まだ開いた状態となっている。その後、ぎ
装品を組み付けていくと、その重さと自重とによってコ
ンバーチブル車体２８はたわみ、完成車状態においてフ
ロントピラー２０とセンタピラー２２とロッカ４２とは
正規位置２０b，２２b，４２bに戻る。プレストレスの
ための荷重Ｆは、補強前の車体剛性、補強後の車体剛
性、自重及びぎ装品の重量を考慮して決めることができ
る。このたび、該当車両においてＦＥＭ解析したとこ
ろ、荷重Ｆは550kgfであることが分かった。

【００２３】図３に示した実施例では、補強４４はフロ
ントピラー２０の下方部分でフロントピラー２０の前方
と側方とに、補強４６はフロントピラー２０の中間部分
に、そして補強４８はセンタピラー２２の下方部分に行
っている。

【００２４】斜視状態の図４及び図５と、断面状態の図
６とを参照すると、フロントピラー２０の前方の補強４
４は、フロントピラー２０とロッカ４２との交差部の前
方にリィインフォース５０を取り付けることにより行わ
れている。リィインフォース５０は、仮想線５１で示し
た断面形状のもので、周縁部分５２，５３，５４，５
５，５６を有する。周縁部分５２はロッカ４２の閉じ断
面部分６０に、周縁部分５３はトルクボックス６１と、
ダッシュパネル６２と、エプロン６３とにわたってそれ
ぞれのフランジに、周縁部分５４はほぼ直角に折り曲げ
られてカウルサイドロアパネル６４に、周縁部分５５は
カウルサイドサイドパネル６５に、そして周縁部分５６
はフロントピラー２０のアウタパネル６６にそれぞれ当
てがわれ、隅肉溶接によって対応する箇所に取り付けら
れ、対応箇所と相まって閉じ断面構造を形成している。
これにより、フロントピラー２０の前方の付け根部分を
補強し、上向き荷重を除いた後の復元をしにくくしてい
る。図示の実施例によれば、リィインフォース５０がエ
プロン６３まで伸びているため、エプロン６３が変形し
にくく、振動を抑えることができる。

【００２５】斜視状態の図７と図８とを参照すると、フ
ロントピラー２０とロッカ４２との交差部の側方の補強
４４は、側方にリィインフォース７０を取り付けること
により行われている。リィインフォース７０は、仮想線
７１で示した断面形状のもので、周縁部分７２，７３，
７４，７５を有する。周縁部分７２はフロントピラー２
０のインナパネル７６に、周縁部分７３はロッカ４２の
インナパネル７７に、周縁部分７４はフロントフロアパ
ネル７８に、そして周縁部分７５はダッシュロアパネル
７９とエプロン６３とにそれぞれ当てがわれ、隅肉溶接
によって対応する箇所に取り付けられ、対応箇所と相ま
って閉じ断面構造を形成している。これにより、フロン
トピラー２０の側方の付け根部分を補強し、上向き荷重
を除いた後の復元をしにくくしている。リィインフォー
ス７０には作業穴８０が開けられている。

【００２６】斜視状態の図９と図１０とを参照すると、
フロントピラー２０の中間部分の補強４６は、フロント
ピラー２０とカウル８２との交差部にリィインフォース
８４を取り付けることにより行われている。リィインフ
ォース８４は、仮想線８５で示した断面形状のもので、
周縁部分８６，８７，８８，８９を有する。周縁部分８
６はフロントピラー２０のインナパネル７６に、周縁部
分８７フロントピラー２０とカウル８２との接合部９０
に、周縁部分８８はカウル８２のインナパネル８３に、
そして周縁部分８９はカウル８２のロアパネル９１にそ
れぞれ当てがわれ、隅肉溶接によって対応する箇所に取
り付けられ、対応箇所と相まって閉じ断面構造を形成し
ている。これにより、フロントピラー２０の中間部分を
補強し、上向き荷重を除いた後の復元をしにくくしてい
る。従来、リィインフォース８４に相当するものは存在
しなかった。

【００２７】斜視状態の図１１と図１２とを参照する
と、センタピラー２２の下方部分の補強４８は、センタ
ピラー２２とクロスメンバ１００との交差部にリィイン
フォース１０２を取り付けることにより行われている。
リィインフォース１０２は、仮想線１０３で示した断面
形状のもので、周縁部分１０４，１０５，１０６，１０
７を有する。周縁部分１０４はクォータインナパネル１
０８に、周縁部分１０５はクロスメンバ１００のアッパ
パネル１０９に、周縁部分１０６はロッカ４２のインナ
パネル７７に、そして周縁部分１０７はフロントフロア
パネル７８にそれぞれ当てがわれ、隅肉溶接によって対
応する箇所に取り付けられている。これにより、センタ
ピラー２２の下方部分を補強し、上向き荷重を除いた後
の復元をしにくくしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコンバーチブル車体にプレストレ
スを導入する方法を示す模式図で、（a）ないし（d）は
異なる過程を示している。

【図２】フロントピラート、ロッカと、センタピラーと
を示す模式図で、（a）は上向き荷重を加えた状態を、
（b）は補強をした後、上向き荷重を除いた状態を示し
ている。

【図３】コンバーチブル車体の斜視図である。

【図４】フロントピラーの下方部分に補強をする前の分
解斜視図である。

【図５】フロントピラーの下方部分に補強をした斜視図
である。

【図６】図５の６−６線で切断した断面図である。

【図７】フロントピラーの側方部分に補強をする前の分
解斜視図である。

【図８】フロントピラーの側方部分に補強をした斜視図
である。

【図９】フロントピラーの中間部分に補強をする前の分
解斜視図である。

【図１０】フロントピラーの中間部分に補強をした斜視
図である。

【図１１】センタピラーの下方部分に補強をする前の分
解斜視図である。

【図１２】センタピラーの下方部分に補強をした斜視図
である。

【符号の説明】

２０ フロントピラー ２２ センタピラー ２４ ルーフ ２６ 完成車体 ２８ コンバーチブル車体 ３０ 作業面 ４２ ロッカ ４４，４６，４８ 補強 ５０，７０，８４，１０２ リィインフォース

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フロントピラーと、センタピラーと、こ
   れらピラーの上方に張り渡されたルーフとを少なくとも
   有する完成車体からコンバーチブル車体を製作し、この
   コンバーチブル車体からコンバーチブル自動車を製作す
   る際、前記コンバーチブル車体にプレストレスを導入す
   る方法であって、 前記完成車体を作業面から所定のレベルに保って前記ル
   ーフと前記フロントピラー及び前記センタピラーそれぞ
   れの所要箇所とを切断し、前記コンバーチブル車体を製
   作すること、 このコンバーチブル車体の製作に先立って、前後に間隔
   をおいた２箇所で前記完成車体を前記作業面に固定する
   か、又は前記コンバーチブル車体を製作した後、前後に
   間隔をおいた２箇所で前記コンバーチブル車体を前記作
   業面に固定すること、 ルーフとフロントピラー及びセンタピラーそれぞれの所
   要箇所とを切断し、固定した前記コンバーチブル車体の
   前記固定箇所間で、かつ、前記コンバーチブル車体のフ
   ロントピラーとセンタピラーとの間で上向き荷重を前記
   コンバーチブル車体に加えること、 荷重を加えた状態に保ち、前記コンバーチブル車体の所
   要箇所を補強することを含む、コンバーチブル車体にプ
   レストレスを導入する方法。
2. 【請求項２】 前記補強は、前記フロントピラーが後方
   へ向けて倒れ込むのを防ぐように、かつ、前記センタピ
   ラーが前方へ向けて倒れ込むのを防ぐように行う、請求
   項１に記載のコンバーチブル車体にプレストレスを導入
   する方法。