JP2013049377A - 車両の車体構造及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員に伝達される振動を抑制して乗り心地性を向上させ、また騒音を低減させる車両の車体構造を提供する。
【解決手段】閉断面部１１ｆを形成する車体構成部材１１ａ、１１ｃであって、閉断面部１１ｆの内方側に窪む段差部１１ｄを有する車体構成部材１１ａ、１１ｃと、閉断面部１１ｆ内に配設されて車体構成部材１１ａ、１１ｃに接合された補強体２０と、を有する車両の車体構造において、車体構成部材１１ａ、１１ｃと補強体２０との接合部は、互に当接した状態で結合された剛結合部と、該車体構成部材と補強体との間に配設された減衰部材を介して結合された柔結合部とを有し、段差部１１ｄ近傍に設けられている。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両の車体構造、特に車体における閉断面部の構造に関し、車両の車体構造の技術分野に属する。

自動車等の車両においては、乗り心地性や安全性を向上させるために車体の剛性を高めることが求められており、車体の剛性を高める技術として、例えば特許文献１及び特許文献２には、車体構成部材で形成された閉断面部内に補強体を配設したものが開示されている。

このうち、特許文献１には、サイドシルアウタとサイドシルインナとで形成されるサイドシルの閉断面部内にバルクヘッドを節状に配設し、該バルクヘッドの周囲に設けたフランジ部をサイドシルアウタ及びサイドシルインナの内面にスポット溶接と接着剤とを併用して接合した構造が開示されている。

また、特許文献２には、アッパメンバとロアメンバとで形成されるフロントサスペンションメンバの閉断面部内に同じくバルクヘッドを節状に配設し、該バルクヘッドの周囲に設けたフランジ部をアッパメンバの内面に構造用接着剤を用いて接合した構造が開示されている。

実開昭５９−１８２４７２号公報 実開昭６０−０９７６７３号公報

しかし、前記特許文献に開示された構造では、車体の剛性の向上は実現されるものの、その配設部位や形状等によっては、車両各部で発生する振動の車室内への伝達を効果的に抑制できない場合があり、乗員に伝達される振動を抑制して乗り心地性を向上させ、また騒音を低減させるためには、車体構造のさらなる改善が必要とされる。

前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に係る発明は、閉断面部を形成する１又は２以上の車体構成部材であって、前記閉断面部の内方側に窪む段差部を有する車体構成部材と、前記閉断面部内に配設されて前記車体構成部材に接合された補強体と、を有する車両の車体構造であって、前記車体構成部材と補強体との接合部は、互に当接した状態で結合された剛結合部と、
該車体構成部材と補強体との間に配設された減衰部材を介して結合された柔結合部とを有し、前記段差部近傍に設けられている、ことを特徴とする。

また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記段差部の外面に、前記車体構成部材とは異なる他の車体構成部材が接合されている、ことを特徴とする。

更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記減衰部材は粘弾性部材であり、その物性が、Ｘ軸に貯蔵弾性率を、Ｙ軸に損失係数をとったＸ、Ｙ座標系における座標（１、０．４）、（１、０．２）、（２、０．１）、（１０００、０．１）、（１００００、０．２）、（１００００、０．４）で示される６点で囲まれたこれらの点を含む範囲内、又は損失係数０．４を超える範囲に属する、ことを特徴とする。

また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に係る発明において、前記補強体は、周囲に１又は２以上のフランジ部を有するバルクヘッドであり、前記接合部は、前記フランジ部に設けられている、ことを特徴とする。

また更に、本願の請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明において、前記バルクヘッドは、前記閉断面部を仕切る２枚の隔壁部と、これらの隔壁部を連結する連結部とを有する、ことを特徴とする。

また更に、本願の請求項６に係る発明は、請求項４又は請求項５に係る発明において、前記フランジ部の１つに前記剛結合部と前記柔結合部とが設けられている、ことを特徴とする。

また更に、本願の請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６の何れか１項に係る発明において、前記閉断面部は、２つの車体構成部材で構成されている、ことを特徴とする。

また更に、本願の請求項８に係る発明は、閉断面部を形成する１又は２以上の車体構成部材であって、前記閉断面部の内方側に窪む段差部を有する車体構成部材と、前記閉断面部内に配設されて前記車体構成部材に接合された補強体と、を有する車両の車体構造を製造する方法であって、前記車体構成部材と補強体とを、前記段差部近傍において、互に当接した状態で結合する剛結合工程と、該車体構成部材と補強体との間に配設された減衰部材を介して結合する柔結合工程とで接合する、ことを特徴とする。

以上の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。

まず、本願の請求項１に係る発明によれば、例えば中空管状の単一の車体構成部材によって、或いは２つの車体構成部材を接合することによって形成される閉断面部内に補強体が配設されることにより、前記車体構成部材ないし該車体構成部材で構成される車体の当該部位の剛性が向上され、該部位の変形や前記閉断面部の型崩れ等が抑制されることになる。

その場合に、前記車体構成部材と補強体との接合部は、溶接やボルト締め等による剛結合部と、減衰部材を介設した柔結合部とを有し、剛結合部により車体構成部材と補強体とが強固に接合されて、前記剛性向上の効果が確保されると共に、柔結合部の減衰部材によって車体構成部材の振動が減衰されることになる。

これにより、車体構造として所要の剛性を確保しつつ振動の伝達を抑制して、当該車両の乗り心地性を向上させ、また騒音を低減させることが可能となり、その場合に、この発明によれば、振動伝達の抑制のために新たな部材を設ける必要がなく、車体の重量増等を回避しながら前記効果が達成される利点がある。

また、前記車体構成部材と補強体との接合部は、前記閉断面部の内方側に窪む段差部近傍に設けられることにより、応力が集中しやすい前記閉断面部の段差部から前記閉断面部の変形や型崩れが生じることを有効に抑制することができるとともに、歪エネルギーが集中しやすい前記閉断面部の段差部において前記車体構成部材の振動を有効に減衰することができる。

また、本願の請求項２に係る発明によれば、前記段差部の外面に、前記車体構成部材とは異なる他の車体構成部材が接合されることにより、前記閉断面部を形成する車体構成部材と該車体構成部材とは異なる他の車体構成部材の間で伝達される振動を効果的に減衰させることができ、前記効果をより有効に奏することができる。

更に、本願の請求項３に係る発明によれば、前記減衰部材として粘弾性部材が用いられ、その物性としての貯蔵弾性率と損失係数とが、振動減衰効果が確認された所定の範囲内の値に特定されるから、車体構成部材の振動を減衰する前記効果が確実に達成されることになる。

また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、補強体が周囲にフランジ部を有するバルクヘッドとされ、そのフランジ部に前記車体構成部材との接合部が設けられるので、該接合部による前記剛性向上効果及び振動減衰効果が、具体的構造として確実に達成されることになる。

また更に、本願の請求項５に係る発明によれば、前記バルクヘッドが、閉断面部を仕切る２枚の隔壁部と、これらの隔壁部を連結する連結部とを有する構成とされるので、バルクヘッドによる剛性向上効果が閉断面部を形成する車体構成部材の広範囲に及ぶと共に、閉断面部内の近接する２箇所に個々にバルクヘッドを配設する場合に比べて、部品点数が半減して部品管理や組付作業の能率が向上することになる。

また更に、本願の請求項６に係る発明によれば、車体構成部材とバルクヘッドとの接合部を構成する前記剛結合部と前記柔結合部とが１つのフランジ部に設けられ、このフランジ部による接合部でバルクヘッドと車体構成部材との接合強度が確保されるとともに、振動減衰効果も実現されることになる。

また更に、本願の請求項７に係る発明によれば、前記請求項１〜６の発明による効果が、２つの車体構成部材で閉断面部が形成される構造において達成されることになる。

そして、本願の請求項８に係る発明によれば、車体構成部材で形成されるとともに内方側に窪む段差部を有する閉断面部内に補強体を配設して所定の車体構造を製造するときに、前記車体構成部材と補強体とを、前記段差部近傍において、互に当接した状態で結合する剛結合工程と、該車体構成部材と補強体との間に配設された減衰部材を介して結合する柔結合工程とで接合するので、この方法で製造された車体構造について前記請求項１の発明の効果が得られることになる。

本発明の実施形態についてのシミュレーションに用いたモデルを示す図である。 前記シミュレーションによる周波数に対するイナータンスの特性を示すグラフである。 前記シミュレーションによる減衰部材の損失係数と貯蔵弾性率とに対するモード減衰比増減の特性を示すグラフである。 減衰部材として粘弾性部材を用いた場合の実質的に減衰効果が得られるときの損失係数と貯蔵弾性率の関係を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る車両の車体構造を適用した車体の側部を示す図である。 図５におけるＹ６−Ｙ６線に沿った断面図である。 図６におけるＹ７−Ｙ７線に沿った断面図である。 本発明の第１実施形態に係る補強体としてのバルクヘッドを示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る車両の車体構造を適用した車体の後部を示す図である。 図９の要部を拡大した要部拡大図である。 図１０におけるＹ１１−Ｙ１１線に沿った断面図である。 図１１におけるＹ１２−Ｙ１２線に沿った断面図である。 本発明の第２実施形態に係る補強体としてのバルクヘッドを示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

まず、具体的な車体への適用構造についての説明に先立ち、本発明の請求項に記載の構造について行ったシミュレーションの結果について説明する。

図１は、本発明の実施形態についてのシミュレーションに用いたモデルを示す図であり、図１（ａ）及び図１（ｂ）は、このシミュレーションに用いた剛結合モデルＡと、剛結合・柔結合併用モデルＢとを示している。図１に示すように、剛結合モデルＡ及び剛結合・柔結合併用モデルＢはいずれも、車体構成部材として断面ハット状の第１部材１と平板状の第２部材２とを用い、第１部材１の両側のフランジ部に第２部材２の両側端部を接合することにより、断面ほぼ長方形状の閉断面部３を有する中空フレーム４とされている。

また、第２部材２は、第１部材１よりも長く形成され、第２部材２には、第１部材１と略同一形状を有する断面ハット状の第３部材７が第１部材１に連続して設けられている。第３部材７の両側のフランジ部が、第２部材２の両側端部と接合され、断面ほぼ長方形状の閉断面部９が閉断面部３に連続して設けられている。

さらに、第１部材１は、第３部材７側の端部における上面部及び両側の側面部に、第３部材７の板厚と略同一の深さを有するように閉断面部３の内方側に窪んで形成された段差部４ａを有しており、該段差部４ａの外面に第３部材７が第１部材１と略面一になるように重ね合わせて接合されている。

そして、中空フレーム４の閉断面部３内に補強体としてのバルクヘッド５が配設され、バルクヘッド５は周囲４辺に設けられたフランジ部５ａが第１部材１及び第２部材２の内面にそれぞれ接合されることにより、バルクヘッド５が中空フレーム４内に固定されている。バルクヘッド５は、第１部材１の段差部４ａにおける中空フレーム４内に固定されている。

その場合に、図１（ａ）に示す剛結合モデルＡにおいては、バルクヘッド５の各フランジ部５ａが中央部でスポット溶接されることにより第１部材１及び第２部材２に接合されており、図１（ｂ）に示す剛結合・柔結合併用モデルＢにおいては、各フランジ部５ａが、中央部でスポット溶接される共に、その両側で減衰部材６を介して第１部材１及び第２部材２の内面に接合されており、このスポット溶接部が剛結合部Ｘ、減衰部材６を介して接合された部位が柔結合部Ｙとなる。

ここで、剛結合・柔結合併用モデルＢは、柔結合部Ｙを有する分だけ剛結合部Ｘのみの剛結合モデルＡより剛性が高くなり、両モデルＡ、Ｂで共振周波数が異なることになるが、このシミュレーションにおいては、共振周波数をそろえて比較するために、剛結合部Ｘの面積をモデルＡよりモデルＢの方を多少大きく設定している。また、柔結合部Ｙにおける減衰部材６は、損失係数が０．４、貯蔵弾性率が２００ＭＰａ（２０℃、３０Ｈｚ）の粘弾性部材とした。

図２は、前記シミュレーションによる周波数に対するイナータンスの特性を示すグラフであり、シミュレーション結果を示している。図２では、前記モデルＡ、Ｂについて、中空フレーム４の一端における閉断面部３の所定の角部を加振点Ｐ１、他端の閉断面部９の前記角部と対角上に位置する角部を応答点Ｐ２としたときの、この応答点Ｐ２におけるイナータンス（単位加振力当りの加速度振幅の大きさ：ｍ／ｓ^２／Ｎ）を比較して示し、モデルＡを破線で示し、モデルＢを実線で示している。図２から明らかなように、剛結合モデルＡに比べて、剛結合・柔結合併用モデルＢの方がイナータンスのピーク値が低くなっており、柔結合部Ｙを設けることにより、振動が伝達される過程での減衰量が多くなることが示されている。

図３は、前記シミュレーションによる減衰部材の損失係数と貯蔵弾性率とに対するモード減衰比増減の特性を示すグラフであり、剛結合・柔結合併用モデルＢにおいて、減衰部材６として損失係数の異なる複数の粘弾性部材を用い、その損失係数と貯蔵弾性率とに対するモード減衰比増減の特性をシミュレーションした結果を示している。なお、損失係数が０．０５の減衰部材は比較例として示すもので、一般的に車体で使用される構造用接着剤である。

図３から明らかなように、粘弾性部材を用いることにより、一般的に車体で使用される構造用接着剤（損失係数０．０５）を用いた場合よりもモード減衰比増減が大きくなり、振動が減衰し易くなることが示されている。特に損失係数が大きいほどモード減衰比増減が大きくなると共に、いずれの損失係数においても、貯蔵弾性率が１０ＭＰａでモード減衰比増減が最大となることが示されている。

図４は、図３のシミュレーション結果から、減衰部材６として粘弾性部材を用いた場合の実質的に減衰効果が得られるときの損失係数と貯蔵弾性率の関係を示す図であり、モード減衰比増減が図３に示す閾値Ｍ以上で効果あり、閾値Ｍ未満で効果なしと判定したものである。

この結果、Ｘ軸に貯蔵弾性率を、Ｙ軸に損失係数をとったＸ、Ｙ座標系における座標（１、０．４）、（１、０．２）、（２、０．１）、（１０００、０．１）、（１００００、０．２）、（１００００、０．４）で示される６点で囲まれたこれらの点を含む範囲内と、損失係数０．４を超える範囲とで、実質的に減衰効果が得られることが判明する。

次に、本発明の構造を車体へ適用した具体例について説明する。

図５は、本発明の第１実施形態に係る車両の車体構造を適用した車体の側部を示す図である。図５に示すように、本発明の第１実施形態に係る車両の車体構造を適用した車体の側部を構成する部材として、車体上部において車体前後方向に延びるルーフレール１１と、ルーフレール１１の前端部から前方へ延びるフロントピラー１２と、フロントピラー１２の前端部から下方へ延びるヒンジピラー１３と、ルーフレール１１の後端部から後方へ延びるとともにその後端側が下方へ延びるリアピラー１４と、車体下部において車体前後方向に延びるとともにヒンジピラー１３及びリアピラー１４に結合されるサイドシル１５と、前後のドア開口部１６，１７の間に位置して車体上下方向に延びるとともにルーフレール１１及びサイドシル１５に結合されるセンタピラー１８とが備えられている。

図６は、図５におけるＹ６−Ｙ６線に沿った断面図である。図６に示すように、ルーフレール１１は、車体内側を構成するルーフレールインナ１１ａと、車体外側を構成するルーフレールアウタ１１ｂと、ルーフレールインナ１１ａとルーフレールアウタ１１ｂとの間に配設されるルーフレールレイン１１ｃとを備え、これら３枚の車体構成部材１１ａ，１１ｂ，１１ｃが車幅方向における両端部においてそれぞれ重ね合わせて接合されている。

これにより、ルーフレール１１では、ルーフレールインナ１１ａとルーフレールアウタ１１ｂとによって形成される閉断面部１１ｅがルーフレールレイン１１ｃによって分割され、ルーフレールインナ１１ａとルーフレールレイン１１ｃとによって閉断面部１１ｆが形成されるとともに、ルーフレールアウタ１１ｂとルーフレールレイン１１ｃとによって閉断面部１１ｇが形成されている。

図７は、図６におけるＹ７−Ｙ７線に沿った断面図である。図７に示すように、ルーフレールインナ１１ａは、その後端部に後述するリアピラーインナ１４ａの厚さと略同一の深さを有するように閉断面部１１ｆの内方側に窪んで形成された段差部１１ｄを有している。ルーフレールインナ１１ａの段差部１１ｄの外面である車内側には、後述するように、ルーフレールインナ１１ａの後端部と略同一形状を有するリアピラーインナ１４ａの前端部が重ね合わせて接合される。

ルーフレール１１の後端部から後方へ延びるリアピラー１４は、車体内側を構成するリアピラーインナ１４ａと、車体外側を構成するリアピラーアウタ１４ｂと、リアピラーインナ１４ａとリアピラーアウタ１４ｂとの間に配設されるリアピラーレイン１４ｃとを備え、リアピラー１４の前端部では、これら３枚の車体構成部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃが車幅方向における両端部においてそれぞれ重ね合わせて接合されている。

これにより、リアピラー１４では、リアピラーインナ１４ａとリアピラーレイン１４ｃとによって閉断面部１１ｆが形成されるとともに、リアピラーアウタ１４ｂとリアピラーレイン１４ｃとによって閉断面部１４ｇが形成されている。

本実施形態では、図７に示すように、リアピラーアウタ１４ｂは、ルーフレールアウタ１１ｂと一体的に形成され、リアピラーレイン１４ｃは、ルーフレールレイン１１ｃと一体的に形成されている。一方、リアピラーインナ１４ａは、ルーフレールインナ１１ａとは異なる他の車体構成部材で構成されており、リアピラーインナ１４ａの前端部は、ルーフレールインナ１１ａの後端部に設けられた段差部１１ｄの外面に、ルーフレールインナ１１ａとリアピラーインナ１４ａの車内側が略面一になるように接合されている。

また、ルーフレール１１には、ルーフレールインナ１１ａとルーフレールレイン１１ｃとによって形成された閉断面部１１ｆ内において該閉断面部１１ｆの内方側に窪む段差部１１ｄが設けられた部分に、補強体としてのバルクヘッド２０が配設されている。

図８は、本発明の第１実施形態に係る補強体としてのバルクヘッドを示す斜視図であり、図８では、前記バルクヘッドに備えられる減衰部材を取り付けた状態で示している。図８に示すように、バルクヘッド２０は、閉断面部１１ｆを仕切る隔壁部としての仕切面部２１と、仕切面部２１の上辺部に設けられた後方へ延びる第１フランジ部２２と、仕切面部２１の車外側の側辺部に設けられた後方へ延びる第２フランジ部２３及び第３フランジ部２４と、仕切面部２１の車内側の側辺部に設けられた前方へ延びる第４フランジ部２５とを有し、第４フランジ部２５には、後述する粘弾性部材２７を配置するための一段低くされた座部２５ａが設けられている。なお、仕切面部２１には、軽量化のための穴部２６が設けられている。

そして、このバルクヘッド２０は、第１フランジ部２２、第２フランジ部２３及び第３フランジ部２４がルーフレールレイン１１ｃにそれぞれスポット溶接により接合されている。また、バルクヘッド２０は、第４フランジ部２５が、ルーフレールインナ１１ａの内面に対向し、ルーフレールインナ１１ａにスポット溶接により接合されていると共に、該第４フランジ部２５の座部２５ａに配置されて該座部２５ａに接着された振動減衰部材としての粘弾性部材２７がルーフレールインナ１１ａの内面に接着され、該粘弾性部材２７を介してルーフレールインナ１１ａに接合されている。

ルーフレールインナ１１ａとルーフレールレイン１１ｃとによって形成された閉断面部１１ｆにおいて、バルクヘッド２０について、スポット溶接によって接合された部位が剛結合部とされ、粘弾性部材を介して接合された部位が柔結合部とされている。なお、図８では、バルクヘッド２０において、スポット溶接される部分に×印を付して示している。

前記粘弾性部材２７としては、好ましくは、その物性が、Ｘ軸に貯蔵弾性率を、Ｙ軸に損失係数をとったＸ、Ｙ座標系における座標（１、０．４）、（１、０．２）、（２、０．１）、（１０００、０．１）、（１００００、０．２）、（１００００、０．４）で示される６点で囲まれたこれらの点を含む範囲内、又は損失係数０．４を超える範囲に属するものが用いられる。なお、後述する第２実施形態に係る粘弾性部材についても同様に、好ましくは粘弾性部材２７と同様の物性を有するものが用いられる。

本実施形態では、ルーフレールインナ１１ａとルーフレールレイン１１ｃとからなる中空フレームとバルクヘッド２０とは、ルーフレールインナ１１ａの閉断面部１１ｆの内方側に窪む段差部１１ｄにおいて接合されているが、ルーフレールインナ１１ａの段差部１１ｄに隣接する部分で接合するようにしてもよく、前記中空フレームとバルクヘッド２０とは、閉断面部１１ｆの段差部１１ｄ近傍において接合される。

また、本実施形態では、ルーフレールインナ１１ａとルーフレールレイン１１ｃとによって形成される閉断面部１１ｆ内にバルクヘッド２０が接合されているが、１つの車体構成部材若しくは３つ以上の車体構成部材によって形成される閉断面部内にバルクヘッド２０を接合するようにしてもよい。

このように、本発明の第１実施形態に係る車両の車体構造によれば、ルーフレール１１において、ルーフレールインナ１１ａとルーフレールレイン１１ｃとによって形成される閉断面部１１ｆ内に配設されたバルクヘッド２０により閉断面部１１ｆの剛性が向上し、閉断面部１１ｆの変形や閉断面部１１ｆの型崩れ等が抑制されることとなる。

この場合に、バルクヘッド２０は、第１フランジ部２２、第２フランジ部２３及び第３フランジ部２４がルーフレールレイン１１ｃにスポット溶接により剛結合され、第４フランジ部２５がルーフレールインナ１１ａにスポット溶接により剛結合されていると共に粘弾性部材２７を介してルーフレールインナ１１ａに柔結合されていることにより、剛結合部によってルーフレールレイン１１ｃ及びルーフレールインナ１１ａに強固に接合されて、剛性向上の効果が確保されると共に、柔結合部によって閉断面部１１ｆの振動が減衰されて、車室内の乗員への振動の伝達が抑制されることとなる。

これにより、車体構造として所要の剛性を確保しつつ振動の伝達を抑制して、当該車両の乗り心地性を向上させ、また騒音を低減させることが可能となり、その場合に、振動伝達の抑制のために新たな部材を設ける必要がなく、車体の重量増等を回避しながら前記効果が達成される利点がある。

また、閉断面部１１ｆを形成するルーフレールインナ１１ａの段差部１１ｄの外面に、ルーフレールインナ１１ａとは異なる他の車体構成部材であるリアピラーインナ１４ａが接合されていることにより、閉断面部１１ｆを形成するルーフレールインナ１１ａ及びルーフレールレイン１１ｃとリアピラーインナ１４ａとの間で伝達される振動を効果的に減衰させることができる。

この本発明の第１実施形態に係る車両の車体構造を適用したルーフレール１１を製造する際には、先ず、バルクヘッド２０をルーフレールレイン１１ｃに当接させて、第１フランジ部２２、第２フランジ部２３及び第３フランジ部２４をルーフレールレイン１１ｃにそれぞれ溶接する。このとき、バルクヘッド２０は、第４フランジ部２５がルーフレールインナ１１ａの段差部１１ｄに接合されるように所定位置に配置される。

そして、バルクヘッド２０の第４フランジ部２５の座部２５ａにシート状の粘弾性部材２７の一方の面を自らの粘着力によって接着し、その後、粘弾性部材２７が接着されたバルクヘッド２０の第４フランジ部２５に被せるようにルーフレールインナ１１ａを配置してバルクヘッド２０の第４フランジ部２５とルーフレールインナ１１ａとを溶接する。このとき、バルクヘッド２０の第４フランジ部２５に接着された粘弾性部材２７の他方の面が押圧されながらルーフレールインナ１１ａの内面に接着される。

次に、ルーフレールインナ１１ａの車内側にリアピラーインナ１４ａを被せるように配置すると共にルーフレールレイン１１ｃの車外側にルーフレールアウタ１１ｂを被せるように配置し、ルーフレールアウタ１１ｂ、ルーフレールレイン１１ｃ、ルーフレールインナ１１ａ及びリアピラーインナ１４ａの上下のフランジ部をともに接合し、ルーフレール１１が製造される。

本実施形態では、ルーフレールインナ１１ａ及びルーフレールレイン１１ｃとバルクヘッド２０とがスポット溶接によって剛結合されているが、スポット溶接に代えて、ボルト及びナットによるボルト締めによって剛結合させることも可能である。

また、バルクヘッド２０は、閉断面部１１ｆを仕切る隔壁部としての１枚の仕切面部２１を備えているが、閉断面部１１ｆを仕切る２枚の仕切面部と、これらの仕切面部を連結する連結部を有するバルクヘッドを用いることも可能である。かかる場合においても、前記バルクヘッドは、閉断面部を形成する車体構成部材と、互に当接した状態で結合された剛結合部と減衰部材を介して結合された柔結合部とによって接合される。これにより、前記バルクヘッドによる剛性向上効果が閉断面部を形成する車体構成部材の広範囲に及ぶと共に、閉断面部内の近接する２箇所に個々にバルクヘッドを配設する場合に比べて、部品点数が半減して部品管理や組付作業の能率が向上することになる。

図９は、本発明の第２実施形態に係る車両の車体構造を適用した車体の後部を示す図であり、図１０は、図９の要部を拡大した要部拡大図、図１１は、図１０におけるＹ１１−Ｙ１１線に沿った断面図、図１２は、図１１におけるＹ１２−Ｙ１２線に沿った断面図である。

図９に示すように、本発明の第２実施形態に係る車両の車体構造を適用した車体の後部を構成する部材として、車体の床面を構成するフロアパネル３１と、フロアパネル３１の車幅方向両端部において車体前後方向に延びるリアサイドフレーム３２と、フロアパネル３１上において車幅方向に延びるとともに左右のリアサイドフレーム３２に結合されるクロスメンバ３３と、後輪（不図示）を受け入れるためのリアホイールハウス３４とが備えられている。

リアホイールハウス３４は、車内側に膨出するリアホイールハウスインナ３４ａと車外側に膨出するリアホイールハウスアウタ（不図示）とで構成されている。リアホイールハウスインナ３４ａには、サスペンション（不図示）を支持するためのサスハウジング部材３５が取り付けられ、サスハウジング部材３５には、その前方側及び後方側においてそれぞれ車内側に膨出する膨出部３５ａ，３５ｂが設けられている。

リアホイールハウスインナ３４ａにはまた、サスハウジング部材３５の前方側の膨出部３５ａから下方に延びる断面ハット状に形成された第１サイドブレース部材３６が取り付けられると共に、第１サイドブレース部材３６の下端部から下方に延びる断面ハット状に形成された第２サイドブレース部材３７が取り付けられている。

第２サイドブレース部材３７は、その上端部が第１サイドブレース部材３６の下端部の車室側を覆うように配置された状態で第１サイドブレース部材３６に接合されている。また、第２サイドブレース部材３７は、下方に延びて車体前後方向に延びるリアサイドフレーム３２に結合されるとともに車幅方向に延びるクロスメンバ３３に結合されている。

第１サイドブレース部材３６と第２サイドブレース部材３７はそれぞれ、車内側に膨出する膨出部３６ａ，３７ａと、該膨出部３６ａ，３７ａの車体前後方向に延びるフランジ部３７ｂとを備え、サスハウジング部材３５の膨出部３５ａと第１サイドブレース部材３６の膨出部３６ａと第２サイドブレース部材３７の膨出部３７ｂとがクロスメンバ３３の膨出部３３ａと略直線状になるように配設されている。

クロスメンバ３３は、断面ハット状に形成され、車体前後方向に延びるフランジ部３３ｂがフロアパネル３１に接合されている。このクロスメンバ３３はまた、膨出部３３ａに連続して設けられた車外側のフランジ部３３ｃが、リアサイドフレーム３２の上面部を形成するリアサイドフレームアッパ４１に接合されている。

リアサイドフレーム３２は、リアサイドフレームアッパ４１と、断面ハット状に形成されたリアサイドフレームロア４２とによって閉断面状に形成され、リアサイドフレームロア４１の上方を覆うようにリアサイドフレームアッパ４１が配設されている。また、リアサイドフレーム３２では、リアサイドフレームアッパ４１とリアサイドフレームロア４２とが共に、リアホイールハウスインナ３４ａ及びフロアパネル３１にそれぞれ接合されている。

また、リアホイールハウスインナ３４ａには、サスハウジング部材３５の後方側の膨出部３５ｂから下方に延びる断面ハット状に形成された第３サイドブレース部材４５が取り付けられると共に、第３サイドブレース部材４５の下端部から下方に延びる断面ハット状に形成された第４サイドブレース部材４６が取り付けられている。

このようにして、本実施形態では、図１１に示すように、リアホイールハウスインナ３４ａと第１サイドブレース部材３６とによって閉断面部４３が形成されるとともに、リアホイールハウスインナ３４ａと第２サイドブレース部材３７とによって閉断面部４４が形成されている。

また、第１サイドブレース部材３６は、その下端部に第２サイドブレース部材３７の厚さと略同一の深さを有するように閉断面部４３の内方側に窪んで形成された段差部３６ｃを有している。この第１サイドブレース部材３６の段差部３６ｃの外面である車内側に、第１サイドブレース部材３６の下端部と略同一形状を有する第２サイドブレース部材３７の上端部が重ね合わせて接合され、第１サイドブレース部材３６と第２サイドブレース部材３７の車内側が略面一になるように接合されている。

第１サイドブレース部材３６にはまた、第１サイドブレース部材３６とリアホイールハウスインナ３４ａとによって形成された閉断面部４３内において該閉断面部４３の内方側に窪む段差部３６ｃが設けられた部分に、補強体としてバルクヘッド５０が配設されている。

図１３は、本発明の第２実施形態に係る補強体としてのバルクヘッドを示す斜視図であり、図１３では、前記バルクヘッドに備えられる減衰部材を取り付けた状態で示している。図１３に示すように、バルクヘッド５０は、閉断面部４３を仕切る隔壁部としての仕切面部５１と、仕切面部５１の車外側の側辺部に設けられた上方へ延びる第１フランジ部５２と、仕切面部５１の前方側及び後方側の側辺部にそれぞれ設けられた下方へ延びる第２フランジ部５３及び第３フランジ部５４と、仕切面部５１の車内側の側辺部に設けられた下方へ延びる第４フランジ部５５とを有している。なお、仕切面部５１には、軽量化のための穴部５６が設けられている。

そして、このバルクヘッド５０は、第１フランジ部５１がリアホイールハウスインナ３４ａにスポット溶接により接合されている。また、バルクヘッド５０は、第４フランジ部５５が、第１サイドブレース部材３６の内面に対向し、該第４フランジ部５５に配置されて該第４フランジ部５５に接着された振動減衰部材としての粘弾性部材５７が第１サイドブレース部材３６の内面に接着され、該粘弾性部材５７を介して第１サイドブレース部材３６に接合されている。

第１サイドブレース部材３６とリアホイールハウスインナ３４ａとによって形成された閉断面部４３において、バルクヘッド５０について、スポット溶接によって接合された部位が剛結合部とされ、粘弾性部材を介して接合された部位が柔結合部とされる。なお、図１３では、バルクヘッド５０において、スポット溶接される部分に×印を付して示している。

このように、本発明の第２実施形態に係る車両の車体構造によれば、第１サイドブレース部材３６とリアホイールハウスインナ３４ａとによって形成される閉断面部４３内に配設されたバルクヘッド５０により閉断面部４３全体の剛性が向上し、閉断面部４３の変形や閉断面部４３の型崩れ等が抑制されることとなる。

この場合に、バルクヘッド５０は、第１フランジ部５２がリアホイールハウスインナ３４ａにスポット溶接により剛結合され、第４フランジ部５５が粘弾性部材５７を介して第１サイドブレース部材３６に柔結合されていることにより、剛結合部によってリアホイールハウスインナ３４ａに強固に接合されて、閉断面部４３の剛性向上の効果が確保されると共に、柔結合部によって閉断面部４３の振動が減衰されて、車室内の乗員への振動の伝達が抑制されることとなる。

これにより、車体構造として所要の剛性を確保しつつ振動の伝達を抑制して、当該車両の乗り心地性を向上させ、また騒音を低減させることが可能となり、その場合に、振動伝達の抑制のために新たな部材を設ける必要がなく、車体の重量増等を回避しながら前記効果が達成される利点がある。

また、閉断面部４３を形成する第１サイドブレース部材３６の段差部３６ｃの外面に、第１サイドフレーム部材３６とは異なる他の車体構成部材である第２サイドフレーム部材３７が接合されていることにより、閉断面部４３を形成する第１サイドブレース部材３６及びリアホイールハウスインナ３４ａと第２サイドブレース部材３７との間で伝達される振動を効果的に減衰させることができる。

本実施形態では、バルクヘッド５０の第４フランジ部５５全体に粘弾性部材５７が配設されているが、バルクヘッド５０の第４フランジ部５５に粘弾性部材５７を配置するための座部を設けて該座部に粘弾性部材５７を配置し、第１サイドブレース部材３６とバルクヘッド５０の第４フランジ部５５の前記座部が設けられていない部分とをスポット溶接によって接合すると共に、第１サイドブレース部材３６とバルクヘッド５０の第４フランジ部５５とを粘弾性部材５７を介して接合し、バルクヘッド５０の第４フランジ部５５に剛結合部と柔結合部とを設けるようにすることも可能である。

また、本実施形態では、減衰部材として比較的厚いシート状の粘弾性部材を用い、この粘弾性部材をバルクヘッドに接着させているが、減衰部材として薄いシート状の粘弾性部材を用いるようにしてもよく、また、減衰部材として、液状の粘弾性部材をバルクヘッドに塗布するようにしてもよい。

本発明は、例示された実施の形態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において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。

以上のように、本発明によれば、各種の車体構成部材によって形成される閉断面部の剛性が向上すると共に該閉断面部位で振動が減衰されることになって、この種の閉断面部位を有する車体の製造分野において好適に利用される可能性がある。

５，２０，５０ バルクヘッド
５ａ，２２，２３，２４，２５，３３ｂ，３３ｃ，３６ｂ，３７ｂ，５２，５３，５４，５５ フランジ部
６，２７，５７ 減衰部材
１１ ルーフレール
１１ａ ルーフレールインナ
１１ｂ ルーフレールアウタ
１１ｃ ルーフレールレイン
１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１４ｆ，１４ｇ，４３，４４ 閉断面部
１１ｄ，３６ｃ 段差部
１４ リアピラー
１４ａ リアピラーインナ
１４ｂ リアピラーアウタ
１４ｃ リアピラーレイン
３４ａ リアホイールハウスインナ
３６ 第１サイドブレース部材
３７ 第２サイドブレース部材
Ｘ 剛結合部
Ｙ 柔結合部

Claims (8)

1. 閉断面部を形成する１又は２以上の車体構成部材であって、前記閉断面部の内方側に窪む段差部を有する車体構成部材と、前記閉断面部内に配設されて前記車体構成部材に接合された補強体と、を有する車両の車体構造であって、
   前記車体構成部材と補強体との接合部は、互に当接した状態で結合された剛結合部と、
   該車体構成部材と補強体との間に配設された減衰部材を介して結合された柔結合部とを有し、前記段差部近傍に設けられている、
   ことを特徴とする車両の車体構造。
2. 前記段差部の外面に、前記車体構成部材とは異なる他の車体構成部材が接合されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の車体構造。
3. 前記減衰部材は粘弾性部材であり、その物性が、Ｘ軸に貯蔵弾性率を、Ｙ軸に損失係数をとったＸ、Ｙ座標系における座標（１、０．４）、（１、０．２）、（２、０．１）、（１０００、０．１）、（１００００、０．２）、（１００００、０．４）で示される６点で囲まれたこれらの点を含む範囲内、又は損失係数０．４を超える範囲に属する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両の車体構造。
4. 前記補強体は、周囲に１又は２以上のフランジ部を有するバルクヘッドであり、前記接合部は、前記フランジ部に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両の車体構造。
5. 前記バルクヘッドは、前記閉断面部を仕切る２枚の隔壁部と、これらの隔壁部を連結する連結部とを有する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両の車体構造。
6. 前記フランジ部の１つに前記剛結合部と前記柔結合部とが設けられている、
   ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の車両の車体構造。
7. 前記閉断面部は、２つの車体構成部材で構成されている、
   ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の車両の車体構造。
8. 閉断面部を形成する１又は２以上の車体構成部材であって、前記閉断面部の内方側に窪む段差部を有する車体構成部材と、前記閉断面部内に配設されて前記車体構成部材に接合された補強体と、を有する車両の車体構造を製造する方法であって、
   前記車体構成部材と補強体とを、前記段差部近傍において、互に当接した状態で結合する剛結合工程と、該車体構成部材と補強体との間に配設された減衰部材を介して結合する柔結合工程とで接合する、
   ことを特徴とする車両の車体構造を製造する方法。

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