JP2005306235A

JP2005306235A - 車体骨格部材

Info

Publication number: JP2005306235A
Application number: JP2004126763A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Iguchi; 博行井口
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2004-04-22
Publication date: 2005-11-04

Abstract

【課題】断面崩れを抑制すると共に、車体の軽量化と接着材の劣化防止を可能にする。
【解決手段】センタピラー１２におけるインナリインフォースメント２８の車体前側の縦壁部２８Ｂは、アウタリインフォースメント２６の車体前側の縦壁部２６Ｂに耐衝撃性の高い接着材３０によって接合されており、インナリインフォースメント２８の車体後側の縦壁部２８Ｃは、アウタリインフォースメント２６の車体後側の縦壁部２６Ｃに耐衝撃性の高い接着材３０によって接合されている。
【選択図】図１

Description

本発明は車体骨格部材に関し、特に、自動車等の車体に適用される車体骨格部材に関する。

従来から、自動車等の車体に適用される車体骨格部材においては、自動車の車体骨格部材としてのセンタピラーのアウタパネルとリインフォースメントとの間に充填材を充填した構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−４８０５４号公報

しかしながら、特許文献１のような車体骨格部材では、アウタパネルとリインフォースメントとの間に充填材としての接着材を充填することで、センタピラーの断面崩れは抑制できるが、アウタパネルとリインフォースメントとの間の全域に接着材を充填するため、接着材の充填量が多くなり、車体の重量が大きくなる。また、アウタパネルとリインフォースメントとの間に接着材を充填するため、接着材が車外からの温度変化や水の浸入の影響を受け易く、接着材の劣化の原因となる。

本発明は上記事実を考慮し、断面崩れを抑制できると共に、車体の軽量化と接着材の劣化防止が可能な車体骨格部材を提供することが目的である。

請求項１記載の本発明は、基部の両端部に一対の縦壁部を有する断面ハット形状のアウタパネルと、
前記アウタパネルとで閉断面構造を形成するインナパネルと、
前記閉断面構造内に前記アウタパネルに沿って配設され、基部の両端部に一対の縦壁部を有する断面ハット形状のアウタリインフォースメントと、
前記アウタリインフォースメントと前記インナパネルとの間に配設されたインナリインフォースメントと、
を有する車体骨格部材であって、
前記アウタリインフォースメントにおける前記一対の縦壁部のみが前記インナリインフォースメントに接着材によって接合されていることを特徴とする。

従って、車体骨格部材にアウタパネルの基部側からインナパネル側に向って所定値以上の荷重が作用した場合に、変形が大きくなるアウタパネルの一対の縦壁部と対向するアウタリインフォースメントの一対の縦壁部とインナリインフォースメントとが接着材によって接合され、補強されているため、車体骨格部材の断面崩れを抑制できる。また、アウタリインフォースメントにおける一対の縦壁部のみがインナリインフォースメントに接着材によって接合されているため、アウタリインフォースメントの基部と一対の縦壁部とをインナリインフォースメントに接着材によって接合する場合に比べて、接着材の量を少なくできるため、車体の軽量化が可能となる。また、アウタリインフォースメントとインナリインフォースメントとの間に接着材を充填するため、アウタパネルとアウタリインフォースメントとの間に接着材を充填する場合に比べて、接着材が車外からの温度変化や水の浸入の影響を受け難く、接着材の劣化防止が可能となる。

請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の車体骨格部材において、前記アウタリインフォースメントにおける前記一対の縦壁部に繋がるコーナ部が前記インナリインフォースメントに接着材によって接合されていることを特徴とする。

従って、請求項１に記載の内容に加えて、アウタリインフォースメントにおける一対の縦壁部に繋がるコーナ部がインナリインフォースメントに接着材によって接合されている。この結果、閉断面構造におけるコーナ部の断面定数が向上する。このため、車体骨格部材の断面崩れを効果的に抑制できる。

請求項１記載の本発明は、基部の両端部に一対の縦壁部を有する断面ハット形状のアウタパネルと、アウタパネルとで閉断面構造を形成するインナパネルと、閉断面構造内にアウタパネルに沿って配設されたアウタリインフォースメントと、アウタリインフォースメントとインナパネルとの間に配設されたインナリインフォースメントと、を有する車体骨格部材であって、アウタリインフォースメントにおける一対の縦壁部のみがインナリインフォースメントに接着材によって接合されているため、断面崩れを抑制できると共に、車体の軽量化と接着材の劣化防止が可能であるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の車体骨格部材において、アウタリインフォースメントにおける一対の縦壁部に繋がるコーナ部がインナリインフォースメントに接着材によって接合されているため、請求項１に記載の効果に加えて、車体骨格部材の断面崩れを効果的に抑制できるという優れた効果を有する。

本発明における車体骨格部材の第１実施形態を図１及び図２に従って説明する。

なお、図中矢印ＦＲは車体前方方向を、矢印ＵＰは車体上方方向を、矢印ＩＮは車幅内側方向を示す。

図２に示される如く、自動車車体１０の車体骨格部材としてのセンタピラー１２は、車体１０の左右両側部の前後方向略中央部において略上下方向に延設されており、センタピラー１２の上端部は、車室ルーフ部の左右両側部において車体前後方向に延設されているルーフサイドレール１４に接合されている。また、センタピラー１２の下端部は、車室フロア部の左右両側部において車体前後方向に延設されているロッカ１６に接合されている。

図１に示される如く、センタピラー１２は、センタピラー１２の車体外側部を構成する鋼板等からなるアウタパネル２０と、車体内側部を構成する鋼板等からなるインナパネル２２と、で閉断面構造２４を形成している。

アウタパネル２０は、基部２０Ａの車体前後方向両端部に車幅方向に延設された一対の縦壁部２０Ｂ、２０Ｃを有する断面ハット形状となっている。また、アウタパネル２０の縦壁部２０Ｂ、２０Ｃの車幅方向内側端部には、フランジ２０Ｄ、フランジ２０Ｅが形成されており、アウタパネル２０のフランジ２０Ｄ、フランジ２０Ｅは、インナパネル２２に溶接等によって接合されている。

センタピラー１２の閉断面構造２４内には、アウタパネル２０に沿ってアウタリインフォースメント２６が配設されており、アウタリインフォースメント２６は基部２６Ａの車体前後方向両端部に車幅方向に延設された一対の縦壁部２６Ｂ、２６Ｃを有する断面ハット形状となっている。また、アウタリインフォースメント２６の縦壁部２６Ｂ、２６Ｃの車幅方向内側端部には、フランジ２６Ｄ、フランジ２６Ｅが形成されており、アウタリインフォースメント２６のフランジ２６Ｄ、フランジ２６Ｅは、アウタパネル２０のフランジ２０Ｄ、フランジ２０Ｅとインナパネル２２との間に溶接等によって接合されている。

アウタリインフォースメント２６とインナパネル２２との間には、アウタリインフォースメント２６に沿ってインナリインフォースメント２８が配設されており、インナリインフォースメント２８は基部２８Ａの車体前後方向両端部に車幅方向に延設された一対の縦壁部２８Ｂ、２８Ｃを有する断面コ字形状となっている。また、インナリインフォースメント２８の車体前側の縦壁部２８Ｂは、アウタリインフォースメント２６の車体前側の縦壁部２６Ｂに耐衝撃性の高い接着材３０によって接合されており、インナリインフォースメント２８の車体後側の縦壁部２８Ｃは、アウタリインフォースメント２６の車体後側の縦壁部２６Ｃに耐衝撃性の高い接着材３０によって接合されている。

従って、インナリインフォースメント２８の車体前側の縦壁部２８Ｂと、アウタリインフォースメント２６の車体前側の縦壁部２６Ｂとを接合し、インナリインフォースメント２８の車体後側の縦壁部２８Ｃと、アウタリインフォースメント２６の車体後側の縦壁部２６Ｃとを接合することで、これらの接合部に対向するセンタピラー１２の車体前側縦壁部１２Ａと車体後側縦壁部１２Ｂとを補強できるため、センタピラー１２の閉断面構造２４の断面崩れを抑制できるようになっている。

なお、アウタリインフォースメント２６の基部２６Ａとインナリインフォースメント２８の基部２８Ａは接合されていない。

従って、アウタリインフォースメント２６における一対の縦壁部２６Ｂ、２６Ｃと基部２６Ａをインナリインフォースメント２８における一対の縦壁部２８Ｂ、２８Ｃと基部２８Ａに接着材３０によって接合する構成に比べて、接着材３０の量を少なくできるようになっている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

車体１０に他車両等が側突して、センタピラー１２に車幅方向外側から車幅方向内側に向って所定値以上荷重（図１の矢印Ｆ）が作用した場合には、この荷重Ｆによって、センタピラー１２の車体前側縦壁部１２Ａは車体前方（図１の矢印Ａ方向）へ屈曲しようとし、車体後側縦壁部１２Ｂは車体後方（図１の矢印Ｂ方向）へ屈曲しようとする。

この際、本実施形態では、変形が大きくなるセンタピラー１２の車体前側縦壁部１２Ａと対向するアウタリインフォースメント２６の車体前側の縦壁部２６Ｂとインナリインフォースメント２８の車体前側の縦壁部２８Ｂとが接着材３０によって接合され、補強されていると共に、変形が大きくなるセンタピラー１２の車体後側縦壁部１２Ｂと対向するアウタリインフォースメント２６の車体後側の縦壁部２６Ｃとインナリインフォースメント２８の車体後側の縦壁部２８Ｃとが接着材３０によって接合され、補強されている。この結果、センタピラー１２の閉断面構造２４の断面崩れを抑制できる。

また、アウタリインフォースメント２６における一対の縦壁部２６Ｂ、２６Ｃのみがインナリインフォースメント２８に接着材３０によって接合されており、アウタリインフォースメント２６の基部２６Ａとインナリインフォースメント２８の基部２８Ａは接合されていない。この結果、アウタリインフォースメント２６における一対の縦壁部２６Ｂ、２６Ｃと基部２６Ａをインナリインフォースメント２８における一対の縦壁部２８Ｂ、２８Ｃと基部２８Ａに接着材３０によって接合する構成に比べて、接着材３０の量を少なくできる。このため車体の軽量化が可能となる。

また、アウタリインフォースメント２６とインナリインフォースメント２８とを接着材３０によって接合するサンドイッチ構造であるため、単純な板厚増加や補強材の追加に比べ軽量化が可能となる。

また、アウタリインフォースメント２６とインナリインフォースメント２８との接合であるため、接着作業がサブアッシー工程にて終了する。この結果、アッシー工程での設備上、工程上での負担が殆ど発生しない。

また、アウタリインフォースメント２６とインナリインフォースメント２８との間に接着材３０を充填するため、アウタパネル２０とアウタリインフォースメント２６との間に接着材３０を充填する場合に比べて、接着材３０が車外からの温度変化や水の浸入の影響を受け難くい。このため、接着材３０の劣化防止が可能となる。

次に、本発明における車体骨格部材の第２実施形態を図３に従って説明する。

なお、第１実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。

図３に示される如く、本実施形態では、インナリインフォースメント４０が車体前側インナリインフォースメント４２と車体後側インナリインフォースメント４４とに２分割されている。

車体前側インナリインフォースメント４２は、基部４２Ａがアウタリインフォースメント２６の車体前側の縦壁部２６Ｂに沿って配設されており、車体後側インナリインフォースメント４４は、基部４４Ａがアウタリインフォースメント２６の車体後側の縦壁部２６Ｃに沿って配設されている。

車体前側インナリインフォースメント４２の基部４２Ａの車幅方向外側端部には、車体後方へ向かってフランジ４２Ｂが形成されており、車体前側インナリインフォースメント４２の基部４２Ａの車幅方向内側端部には、車体前方へ向かってフランジ４２Ｃが形成されている。また、車体前側インナリインフォースメント４２のフランジ４２Ｂ、基部４２Ａ、フランジ４２Ｃは、アウタリインフォースメント２６の基部２６Ａ、車体前側の縦壁部２６Ｂ、フランジ２６Ｄにそれぞれ接着材３０によって接合されており、アウタリインフォースメント２６における車体前側の縦壁部２６Ｂに繋がるコーナ部２６Ｆ、２６Ｇが車体前側インナリインフォースメント４２に接着材３０によって接合されている。

また、車体後側インナリインフォースメント４４の基部４４Ａの車幅方向外側端部には、車体前方へ向かってフランジ４４Ｂが形成されており、車体後側インナリインフォースメント４４の基部４４Ａの車幅方向内側端部には、車体後方へ向かってフランジ４４Ｃが形成されている。また、車体後側インナリインフォースメント４４のフランジ４４Ｂ、基部４４Ａ、フランジ４４Ｃは、アウタリインフォースメント２６の基部２６Ａ、車体後側の縦壁部２６Ｃ、フランジ２６Ｅにそれぞれ接着材３０によって接合されており、アウタリインフォースメント２６における車体後側の縦壁部２６Ｃに繋がるコーナ部２６Ｈ、２６Ｊが車体後側インナリインフォースメント４４に接着材３０によって接合されている。

従って、アウタリインフォースメント２６における車体前側の縦壁部２６Ｂに繋がるコーナ部２６Ｆ、２６Ｇが車体前側インナリインフォースメント４２に接着材３０によって接合されており、アウタリインフォースメント２６における車体後側の縦壁部２６Ｃに繋がるコーナ部２６Ｈ、２６Ｊが車体後側インナリインフォースメント４４に接着材３０によって接合されていることで、センタピラー１２の閉断面構造２４におけるコーナ部の断面定数が向上するようになっている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

車体に他車両等が側突して、センタピラー１２に車幅方向外側から車幅方向内側に向って所定値以上荷重（図３の矢印Ｆ）が作用した場合には、この荷重Ｆによって、センタピラー１２の車体前側縦壁部１２Ａは車体前方（図３の矢印Ａ方向）へ屈曲しようとし、車体後側縦壁部１２Ｂは車体後方（図３の矢印Ｂ方向）へ屈曲しようとする。

この際、本実施形態では、車体前側インナリインフォースメント４２のフランジ４２Ｂ、基部４２Ａ、フランジ４２Ｃが、アウタリインフォースメント２６の基部２６Ａ、車体前側の縦壁部２６Ｂ、フランジ２６Ｄにそれぞれ接着材３０によって接合されており、アウタリインフォースメント２６における車体前側の縦壁部２６Ｂに繋がるコーナ部２６Ｆ、２６Ｇが車体前側インナリインフォースメント４２に接着材３０によって接合されており、車体後側インナリインフォースメント４４のフランジ４４Ｂ、基部４４Ａ、フランジ４４Ｃが、アウタリインフォースメント２６の基部２６Ａ、車体後側の縦壁部２６Ｃ、フランジ２６Ｅにそれぞれ接着材３０によって接合されており、アウタリインフォースメント２６における車体後側の縦壁部２６Ｃに繋がるコーナ部２６Ｈ、２６Ｊが車体後側インナリインフォースメント４４に接着材３０によって接合されている。

この結果、変形が大きくなるセンタピラー１２の車体前側縦壁部１２Ａと対向するアウタリインフォースメント２６の車体前側の縦壁部２６Ｂとインナリインフォースメント４２の基部４２Ａとが接着材３０によって接合され、補強されると共に、変形が大きくなるセンタピラー１２の車体後側縦壁部１２Ｂと対向するアウタリインフォースメント２６の車体後側の縦壁部２６Ｃとインナリインフォースメント４４の基部４４Ａとが接着材３０によって接合され、補強されると共に、センタピラー１２の閉断面構造２４におけるコーナ部の断面定数が向上する。このため、センタピラー１２の閉断面構造２４の断面崩れを効果的に抑制できる。

また、インナリインフォースメント４０を車体前側インナリインフォースメント４２と車体後側インナリインフォースメント４４とに２分割したため、車体前側インナリインフォースメント４２と車体後側インナリインフォースメント４４とが一体の構成に比べて、車体前側インナリインフォースメント４２とアウタリインフォースメント２６との隙間Ｔ１と、車体後側インナリインフォースメント４４とアウタリインフォースメント２６との隙間Ｔ２の管理、特にアウタリインフォースメント２６のコーナ部２６Ｆ、２６Ｇ、２６Ｈ、２６Ｊにおける隙間Ｔ１、Ｔ２の管理が容易となり、生産性が向上する。

また、アウタリインフォースメント２６とインナリインフォースメント４０との間に接着材３０を充填するため、アウタパネル２０とアウタリインフォースメント２６との間に接着材３０を充填する場合に比べて、接着材３０が車外からの温度変化や水の浸入の影響を受け難く、接着材３０の劣化防止が可能となる。

また、アウタリインフォースメント２６とインナリインフォースメント４０とを接着材３０によって接合するサンドイッチ構造であるため、単純な板厚増加や補強材の追加に比べ軽量化が可能となる。

また、アウタリインフォースメント２６とインナリインフォースメント４０との接合であるため、接着作業がサブアッシー工程にて終了する。この結果、アッシー工程での設備上、工程上での負担が殆ど発生しない。

以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、センタピラー１２も断面形状は、上記各実施形態における断面形状に限定されず、図４に示されるような他の断面形状としても良い。

また、上記各実施形態では、アウタリインフォースメント２６とインナパネル２２との間に１層のインナリインフォースメント２８、４０を配設したが、これに代えて、アウタリインフォースメント２６とインナパネル２２との間に２層以上のインナリインフォースメントを配設した構成としても良い。

また、上記各実施形態では耐衝撃性の高い接着材３０を使用したが、耐衝撃性の低い接着材を使用した場合には、接着部にスポット、レーザ等の溶接、リベット、かしめ等の機械的接合を併用しても良い。

また、上記各実施形態では本発明の車体骨格部材をセンタピラー１２に適用したが、本発明の車体骨格部材は、センタピラーに限定されず、Ａピラー、Ｃピラー、サイドメンバ、ロッカ等の他の車体骨格部材にも適用可能である。

図２の１−１線に沿った拡大断面図である。本発明の第１実施形態に係る車体骨格部材が適用された車体の一部を示す側面図である。本発明の第２実施形態に係る車体骨格部材を示す図１に対応する断面図である。本発明の他の実施形態に係る車体骨格部材を示す図１に対応する断面図である。

符号の説明

１２センタピラー（車体骨格部材）
１２Ａセンタピラーの車体前側縦壁部
１２Ｂセンタピラーの車体後側縦壁部
２０センタピラーのアウタパネル
２２センタピラーのインナパネル
２４センタピラーの閉断面構造
２６センタピラーのアウタリインフォースメント
２６Ｆアウタリインフォースメントのコーナ部
２６Ｇアウタリインフォースメントのコーナ部
２６Ｈアウタリインフォースメントのコーナ部
２６Ｊアウタリインフォースメントのコーナ部
２８センタピラーのインナリインフォースメント
３０接着材
４０インナリインフォースメント
４２車体前側インナリインフォースメント
４４車体後側インナリインフォースメント

Claims

基部の両端部に一対の縦壁部を有する断面ハット形状のアウタパネルと、
前記アウタパネルとで閉断面構造を形成するインナパネルと、
前記閉断面構造内に前記アウタパネルに沿って配設され、基部の両端部に一対の縦壁部を有する断面ハット形状のアウタリインフォースメントと、
前記アウタリインフォースメントと前記インナパネルとの間に配設されたインナリインフォースメントと、
を有する車体骨格部材であって、
前記アウタリインフォースメントにおける前記一対の縦壁部のみが前記インナリインフォースメントに接着材によって接合されていることを特徴とする車体骨格部材。
前記アウタリインフォースメントにおける前記一対の縦壁部に繋がるコーナ部が前記インナリインフォースメントに接着材によって接合されていることを特徴とする請求項１に記載の車体骨格部材。