JP2001354159A - 車体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、ハイドロフォーム成形によって成形
された骨格部材と、同骨格部材に組み付く車体の縦壁部
をなすパネル部材とを高い取付精度で接合できる車体構
造を提供する。 【解決手段】本発明の車体構造は、ハイドロフォーム成
形によって管状に成形されるフロントサイドメンバ部材
６の上部に軸心方向に沿って段付部１５を形成し、該フ
ロントサイドメンバ部材６と組み合うフェンダシールド
部材１１の下端縁部に段付部１５に嵌まるフランジ部１
１ａを形成して、フロントサイドメンバ部材６とフェン
ダシールド部材１１との両者が互いに高精度に位置合せ
られて接合されるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハイドロフォーム
成形によって成形される骨格部材と組み合って車体の各
部を構成してなる車体構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車（車両）の車体では、コストを抑
えつつ高い取付強度を確保するために、プレス成形の複
数種のハット形パネルを閉断面形に組み付けた構造物で
なく、ハイドロフォーム成形によって成形される１部材
を用いて、車体の各部を構成することが進められてい
る。

【０００３】すなわち、ハイドロフォーム成形は、上型
と下型とがなす最終形状の型内に素管を収め、同素管を
両端側から軸心方向沿いに押圧しながら当該素管内に水
（加圧液）を圧入することによって、素管を肉送りしな
がら膨らませ（拡管）、膨らむ素管を上型と下型の型面
になじませることにより、型面の形状にならう閉断面形
状の１製品が成形される成形方法である。

【０００４】このハイドロフォーム成形で形成される成
形品は、閉断面形状だけでなく、素管の周壁が伸びるこ
とで生じる加工硬化と肉送りとにより、高い剛性強度が
得られる。

【０００５】そこで、この特徴を活かして車体構造で
は、車体のうちで最も強度が必要とされる骨格部材にハ
イドロフォーム成形品を用いることが進められている。
多くの場合、車体の横方向に延びる車体の骨格部材、具
体的には特開平１０−１３８９５０号公報に開示されて
いるようにエンジンルームの車幅方向両側に配置される
一対のフロントサイドメンバ部材にハイドロフォーム成
形品（閉断面形状をなす管状の成形品）を用いることが
行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】通常、横方向に延びる
骨格部材は、縦壁部、フロアパネル部材などといった縦
や横方向に延びる部材が組み付く。例えばフロントサイ
ドメンバ部材だと、トーボード（エンジンルームと車室
内とを仕切るボード）から前方へ延びる先端部分は、車
両の車幅方向の縦壁部をなすフェンダシールド部材の下
縁部に溶接で接合され、トーボード下を通過する中間部
分は該トーボードの下端部に溶接で接合され、トーボー
ドから後方へ延びてフロアパネル部材の下面に配置され
る後端部分は、当該フロアパネル部材に溶接で接合され
る。

【０００７】ところで、骨格部材との接合の際は、相手
部品との位置合わせが求められる。

【０００８】この場合、ハット形のプレス部品を閉断面
形状に組み合わせた構造物は、同構造物自体に形成され
るフランジ部分を利用して位置合わせが行われる。

【０００９】ところが、ハイドロフォーム成形で成形さ
れた骨格部材の場合には位置合せに利用できるような部
分が無い。

【００１０】このため、ハイドロフォーム成形で成形さ
れた骨格部材の場合、相手部材との位置合せの際、位置
ずれが生じやすく、高い取付精度で両者を接合しにく
い。

【００１１】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その第１の目的とするところは、ハイドロフォーム
成形によって成形された骨格部材と、同骨格部材に組み
付く車体の縦壁部とを高い取付精度で接合できる車体構
造を提供することにある。

【００１２】また本発明の第２の目的は、ハイドロフォ
ーム成形によって成形された骨格部材と、同骨格部材に
組み付く車体の床面をなすパネル部材とを高い取付精度
で接合できる車体構造を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の車体の
骨格部材は、上記第１の目的を達成するために、車体の
縦壁部をなすパネル部材および同パネル部材の下縁部に
配置される部分をもつハイドロフォーム成形によって管
状に成形される骨格部材のうちの一方に段差を形成し、
他方に段差に嵌まる部分を形成して、パネル部材と骨格
部材との両者が互いに位置合せられて接合される構造と
した。

【００１４】好ましくは、この位置合せは、車体の組立
工程におけるサブアッセンブリ工程で行われる、エンジ
ンルームの車幅方向両側の縦壁部をなすフェンダシール
ド部材と、骨格部材をなす上記フェンダシールド部材の
下端縁部沿いに配置されて車体の前後方向に延びるハイ
ドロフォーム製のサイドメンバ部材の先端側との接合
や、エンジンルームと車室内とを仕切る縦壁部をなす車
幅方向に延びるトーボードと、骨格部材をなす上記トー
ボードの下端縁部に配置されて車体の前後方向に延びる
ハイドロフォーム製のサイドメンバ部材の中間部との接
合に好適である。

【００１５】請求項２に記載の車体の骨格部材は、上記
第２の目的を達成するために、車体の床面をなすパネル
部材および同パネル部材を下側から支える部分をもつハ
イドロフォーム成形によって管状に成形される骨格部材
のうちの一方に凹部を形成し、他方に凹部に嵌まる部分
を形成して、パネル部材と骨格部材の両者が互いに位置
合せられて接合される構造とした。

【００１６】好ましくは、この位置合せは、車体の組立
工程におけるサブアッセンブリ工程で行われる、車室内
の床面を形成するパネル部材と、骨格部材をなす上記パ
ネル部材の下側に配置されるサイドメンバ部材の後端部
との接合に好適である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１ないし図４に
示す一実施形態にもとづいて説明する。

【００１８】図１（ａ）は自動車（車両）のフロント側
を示し、図中１は車体である。車体１は、車室２と、同
車室２から前方へ突き出る前部、ここではエンジンルー
ム３とを有して構成されている。

【００１９】この車体１の骨格をなす骨格部材のうち、
例えばエンジンルーム３の骨格をなす車幅方向両側に配
置される一対のフロントサイドメンバ部材６（片側しか
図示せず）には、ハイドロフォーム成形によって成形さ
れた成形品（１本の素管にハイドロフォーム成形を施し
て最終形状とした１部品）が用いられている。

【００２０】ここで、フロントサイドメンバ部材６は、
図１（ｂ）にも示されるようにトーボード４（車幅方向
に配置され車室２内とエンジンルーム３とを仕切るボー
ド）から前方へ直線状に延びて衝撃吸収をなす延出部７
と、同延出部７から後方のトーボード４の下部端へ向か
い略Ｓ字状に屈曲する屈曲部８と、同屈曲部７から後方
へ延びて車室２の床面をなすフロアパネル部材５の下面
に配置される後端部９とを有して、閉断面形状（管状）
に形成されている。なお、このフロントサイドメンバ部
材６は、高い衝撃吸収性を確保するために、図１（ｂ）
に示されるように例えば前端となる直線状部７の端部
が、多角形の筒形、ここでは八角筒形をなし、後端とな
る屈曲部８から後方のフロアパネル部材５の下面に配置
される直線状の後端部９が、矩形の筒形、ここでは長方
筒形をなして、これら間で次第に断面形状を変化させる
構造が用いてある。そして、フロントサイドメンバ部材
６は、屈曲部８の拡管率より直線状部７における拡管率
を大きく定めて、素管（図示しない）から成形してあ
る。但し、拡管率とは、素管から製品形状へ成形すると
きにおける素管周長を基準とした製品周長の増加の度合
いを指す。

【００２１】そして、フロントサイドメンバ部材６の先
端側とエンジンルーム３の車幅方向の内壁をなすフェン
ダシールド部材１１（エンジンルーム３の車幅方向側部
の縦壁部をなす車体前後方向に延びるパネル部材で形成
される部品）の下端縁とが溶接で接合され、さらに車幅
方向に配置されたトーボード４の下端部と同トーボード
下を横切る屈曲部８の後部とが溶接で接合され、さらに
フロアパネル部材５と同パネル部材５の下面に配置され
るフロントサイドメンバ部材６の後端部９とが溶接で接
合され、車体１のエンジンルーム３から車室２の床面ま
での車体部分を構成している［（図1（ａ））］。

【００２２】ここで、車体１は、例えば図４（ａ）に示
されるように左右一対のフロントサイドメンバ部材６に
フェンダシールド部材１１とトーボード４とを組付けて
サブアッセンブリしてから、図４（ｂ）に示されるよう
にフロントサイドメンバ部材６にフロアパネル部材５を
組付けるという組立工程を経て組み上がる。しかし、フ
ロントサイドメンバ部材６は、ハイドロフォーム成形で
成形された骨格部材を用いているので位置合せに利用で
きる部分は無い。このため、この骨格部材をそのまま用
いたのでは、車体１の各部の組付作業が面倒になるだけ
でなく車体１の組付精度も大きくばらつきやすい。

【００２３】そこで、この車体構造の各部、具体的には
フロントサイドメンバ部材６、フェンダシールド部材１
１、トーボード４、フロアパネル部材５といった各部に
は、接合部間の位置合せが行える構造が施してある。

【００２４】具体的には、フェンダシールド部材１１の
下端縁部とフロントサイドメンバ部部材６の先端側との
間では、図１（ｂ）および図４（ａ）に示されるように
フェンダシールド部材１１の下端縁部が組み付くフロン
トサイドメンバ部材６の部分、例えば延出部７から屈曲
部８に至る上部壁に、段差として、例えば車幅方向内側
に縦壁が配置されるＬ字状の段付部１５を軸心方向沿い
に連続して形成し、また同段差に組み合う合せ部とし
て、フェンダシールド部材１１の下端縁部にＬ字形のフ
ランジ部１１ａを形成した構造が用いてある。そして、
フランジ部１１ａが、段付部１５の縦面と横面とがなす
位置決め面１５ａに嵌まることによって、段付部１５の
縦壁をガイドとして、両者の位置合せ（車幅方向）が行
われるようにしてある。

【００２５】トーボード４の下端部とフロントサイドメ
ンバ部材６の屈曲部８の後部との間では、図１（ｂ）お
よび図４（ａ）に示されるようにトーボード４のフロン
トサイドメンバ部材６が横切る下端部分に、段差とし
て、フロントサイドメンバ部材６の断面形状に対応した
コ字状の段付部１６を形成し、また同段差に組み合う合
せ部として、屈曲部８の後側部分８ａの外形形状（矩
形）そのものを利用した構造が用いてある。なお、符号
８ｂはその合せ部を示している。そして、後側部分８ａ
が、段付部１６の縦面と横面とがなす位置決め面１６ａ
に嵌まることによって、段付部１６の縦面をガイドとし
て、両者の位置合せ（車幅方向）が行われるようにして
ある。

【００２６】フロアパネル部材５とフロントサイドメン
バ部材６の後端部９との間では、図１（ｂ）および図４
（ｂ）に示されるようにフロアパネル部５のフロントサ
イドメンバ部材６が載る部位に、凹部として、フロント
サイドメンバ部材６の断面形状に対応したコ字形の溝部
１７（深さ：浅い）を車体前後方向沿いに形成し、また
同凹部に組み合う合せ部として、フロントサイドメンバ
部材６の後端部９の外形形状（矩形）そのものを利用し
た構造が用いてある。符号９ａはその合せ部を示してい
る。そして、後端部９が、溝部１７ａの縦面と横面とが
なす位置決め面１７ａに嵌まることによって、溝部１７
ａの縦面をガイドとして、両者の位置合せ（車幅方向）
が行われるようにしてある。

【００２７】こうした位置合せ構造だと、フロント側の
各部をサブアッセンブリするときは、図４（ａ）に示さ
れるように段差部１５を上向きにして左右一対のフロン
トサイドメンバ部材６を所定位置にセットしておき、こ
の状態から、図２および図４（ａ）に示されるように段
差部１５とフランジ部１１ａとが互いに嵌まり合うよう
にフェンダシールド部材１１をセットして、フランジ部
１１ａを接合、例えばアーク溶接で段付部１５の周辺に
接合するとともに、段付部１６と屈曲部８の後側部分と
が互いに嵌まり合うようにトーボード４をセットして接
合することにより、容易にフロント側のアッセンブリが
行われる。

【００２８】その後、図４（ｂ）に示されるようにサブ
アッセンブリされた構造物のフロントサイドメンバ部材
６の部分、すなわち後端部９に溝部１７が嵌まり合うよ
うにフロアパネル部材５をセットして、図３に示される
ように後端部９を接合、例えばアーク溶接で接合するこ
とにより、容易にフロアパネル部材５のアセンブリが行
われる。なお、図中２０は溶接部を示し、５ａはフロア
パネル部材５の車幅方向両端部に付くサイドシル部材を
示している。

【００２９】このようにハイドロフォーム成形によって
成形される骨格部材に、フェンダシールド部材１１、ト
ーボード４、フロアパネル部材５を組付ける際、段付部
１５，１６、溝部１７を用いて、位置合せを行うように
すると、別途、位置合せのための機構を必要とせずに高
精度な位置合せができるので、高い取付精度で相手部材
と接合できる。しかも、骨格部材の外形部に形成される
段付部など位置合せ部分は、ハイドロフォーム成形で骨
格部材の最終形状を成形する際、同時に成形されるため
に、別途、位置合せのための部材を取付ける作業や工程
が不要で、コスト的な負担が軽くてすむ。

【００３０】特に車幅方向の位置合せ精度が求められ
る、サブアッセンブリ工程のエンジンルームのフェンダ
シールド部材，トーボードとハイドロフォーム製のサイ
ドメンバ部材との接合や、フロアパネル部材とサイドメ
ンバ部材との接合には好適である。

【００３１】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々
変更して実施しても構わない。例えば実施形態では、フ
ロントサイドメンバ部材とフェンダシールド部材との間
では、フロントサイドメンバ部材に段付部を形成し、フ
ェンダシールド部材にその段付部に嵌まる部分を形成し
たが、両者を反対に形成してもよい。もちろん、フロン
トサイドメンバ部材の上部壁でなく側部壁に段付部を形
成するようにしてもよい。さらにフロントサイドメンバ
部材とトーボード部材あるいはフロアパネル部材との間
でも、上記と同様、反対にフロントサイドメンバ部材側
に段付部を形成する構成を用いてもよい。また上述した
一実施形態の場合、トーボード、フロアパネル部材の一
方にだけにガイド（段付部，凹部）を設けるようにして
もよい。また車体の骨格部材としてフロントサイドメン
バ部材を用いた例を挙げたが、これに限らず、他の車体
の骨格部材、例えばリアサイドメンバ部材、井桁フレー
ム、サイドシル部材などとパネル部材との接合の位置合
せに用いるようにしてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に記載の発明
によれば、ハイドロフォーム成形によって成形された骨
格部材と、同骨格部材に組み付く車体の縦壁部やパネル
部材との位置合せが容易かつ高精度に行えるので、両部
材を高い取付精度で接合することができる。しかも、骨
格部材の位置合せの部分は、当該骨格部材を成形する際
に同時に成形できるから、別途、成形品に位置決めのた
めの部品を取付ける面倒な構造を必要とせずに、部材相
互の位置合せが行える利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の一実施形態に係るエンジンルー
ム側の車体構造を示す斜視図。 （ｂ）同エンジンルームのサイドメンバ部材周辺を拡大
して示す斜視図。

【図２】図１（ｂ）中のＡ−Ａ線に沿う車体の断面図。

【図３】図１（ｂ）中のＢ−Ｂ線に沿う車体の断面図。

【図４】フロントサイドメンバ部材にフェンダシールド
部材、トーボード、フロアパネル部材が組み付く工程を
説明するための斜視図。

【符号の説明】

１…車体 ４、１１…トーボード、フェンダシールド部材（縦壁部
をなすパネル部材） ５…フロアパネル部材（床面をなすパネル部材） ６…一対のフロントサイドメンバ部材（ハイドロフォー
ム製の骨格部材） １５、１６…段付部（段差） １７…溝部（凹部）。

フロントページの続き (72)発明者 長井 節生 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 岩男 明信 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 山田 直章 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 吉田 亨 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 Ｆターム(参考） 3D003 AA01 AA05 AA10 AA11 BB01 CA03 CA05 CA09

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体の縦壁部をなすパネル部材と、 前記パネル部材の下縁部に配置される部分をもち、ハイ
   ドロフォーム成形によって管状に成形された骨格部材と
   を備え、 前記パネル部材の下縁部と前記骨格部材とが、 両者のうちの一方に形成された段差と、他方に形成され
   た前記段差に嵌まる部分によって、互いに位置合せられ
   て接合されることを特徴とする車体構造。
2. 【請求項２】 車体の床面をなすパネル部材と、 前記パネル部材の下面に配置される部分をもち、ハイド
   ロフォーム成形によって管状に成形される骨格部材とを
   備え、 前記パネル部材と前記骨格部材とが、 両者のうちの一方に形成された凹部と、他方に形成され
   た前記凹部に嵌まる部分とによって、互いに位置合せら
   れて接合されることを特徴とする車体構造。