JP2015116923A - 車両の車体構造及び車体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも更に良好な衝突安全性能を有する車両の車体構造及び車体の製造方法を提供する。
【解決手段】車両の車体構造は、車両の車輪ＦＴを軸支可能な車体において幅方向に延在して車体の前室又は後室と乗員室３とを仕切る仕切りパネル１３と、車体の側部において乗員室３の前角又は後角となる位置で仕切りパネル１３と接合されるサイドパネル１７と、を備え、仕切りパネル１３は、幅方向の端部において車体の上下方向に延在する内フランジ部３１を有し、サイドパネル１７は、上下方向に延在する外フランジ部を３２有し、内フランジ部３１と外フランジ部３２とが接合されて形成する接合部３７を有し、接合部３７の周辺に、接合部３７に沿って延在する構造体３８１を設ける。
【選択図】図８

Description

本発明は、車両の車体構造及び車体の製造方法に関する。

特許文献１〜３は、自動車の前部についての車体構造を開示している。
これらの文献では、車体の前室と乗員室とを仕切るトーボードパネルとしてのダッシュパネルの幅方向両側に、一対のＡピラーを接合する。トーボードパネルと一対のＡピラーとを接合することにより、乗員室を画成することができる。
トーボードパネルの左右に一対のＡピラーを接合することにより、トーボードパネルを有する車体のセンタストラクチャの側面にＡピラーを有する車体のサイドストラクチャを重ねて接合することができ、車体の製造が容易となる。

特開２００４−２９９６３３号公報 特開２０１２−０９６７１７号公報 特開２０１１−２３５６８８号公報

しかしながら、トーボードパネルとＡピラーとを重ねて接合するためには、先ずトーボードパネルの幅方向端部に内フランジ部を設ける。更に、Ａピラーのサイドパネルに外フランジ部を設ける。次いで、内フランジ部と外フランジ部とを重ねてスポット溶接等により接合する必要がある。その結果、接合された内フランジ部と外フランジ部との接合部は、トーボードパネル及びＡピラーによる面から前へ突出した状態になる。
ところで、現在の衝突安全基準ではテスト対象とされていないが、例えば自動車等の車両では高速走行する対向車と衝突する可能性がある。このような衝突では強い衝撃により車両の前輪が車体から脱落し、脱落した前輪がトーボードパネル及び乗車空間等に対して押し込まれる可能性がある。
脱落した前輪がトーボードパネル及び乗車空間等に対して前方から押し込まれることにより、トーボードパネルが変形し、前方へ突出している内フランジ部と外フランジ部との接合部に対して引き剥がす力が作用する可能性がある。
仮に外フランジ部が内フランジ部から引き剥がされると、トーボードパネルとＡピラーとの接合状態が解除され、間隙が生じることになる。

このように、車両においては、トーボードパネル等の仕切りパネルとＡピラー等のサイドパネルとを接合してなる接合部等に対して引き剥がす力が作用し難くし、衝突安全性能の更なる向上が求められている。
よって、本発明が解決しようとする課題は、従来よりも更に良好な衝突安全性能を有する車両の車体構造及び車体の製造方法を提供することである。

前記課題を解決するための手段として、本発明に係る車両の車体構造は、車両の車輪を軸支可能な車体において幅方向に延在して車体の前室又は後室と乗員室とを仕切る仕切りパネルと、車体の側部において乗員室の前角又は後角となる位置で前記仕切りパネルと接合されるサイドパネルと、を備え、仕切りパネルは、幅方向の端部において車体の上下方向に延在する内フランジ部を有し、サイドパネルは、上下方向に延在する外フランジ部を有し、内フランジ部と外フランジ部とが接合されて形成する接合部を有し、接合部の周辺に、接合部に沿って延在する構造体を設ける。

本発明に係る車両の車体構造において、幅方向において、接合部は、車輪の前後方向に位置することが好ましい。

本発明に係る車両の車体構造において、幅方向において、接合部は、少なくとも車輪の回転中心についての前後方向に位置することが好ましい。

本発明に係る車両の車体構造において、構造体は、中空の筒形状を有することが好ましい。

本発明に係る車両の車体構造において、構造体は、三角筒形状を有することが好ましい。

本発明に係る車両の車体構造において、構造体は、応力を受ける受力部を有し、受力部は、車体の左方向及び右方向の少なくともいずれかに対して傾斜する面であることが好ましい。

本発明に係る車両の車体構造において、構造体が内フランジ部の内側に取付けられ、構造体は、内フランジ部に取付けられる内側取付部と、仕切りパネルに取付けられる仕切りパネル取付部とを有し、受力部は、内側取付部と仕切りパネル取付部とを接続することが好ましい。

本発明に係る車両の車体構造において、構造体が外フランジ部の外側に取付けられ、構造体は、外フランジ部に取付けられる外側取付部と、サイドパネルに取付けられるサイドパネル取付部とを有し、受力部は、外側取付部とサイドパネル取付部とを接続することが好ましい。

本発明に係る車両の車体構造において、構造体が、内フランジ部の内側と、外フランジ部の外側とに取付けられ、構造体は、内フランジ部に取付けられる内側取付部、及び、仕切りパネルに取付けられる仕切りパネル取付部と、外フランジ部に取付けられる外側取付部、及び、サイドパネルに取付けられるサイドパネル取付部とを有し、受力部は、内フランジ部の内側において内側取付部と仕切りパネル取付部とを接続し、外フランジ部の外側において外側取付部とサイドパネル取付部とを接続することが好ましい。

本発明に係る車両の車体構造において、構造体は、仕切りパネルに取付けられる仕切りパネル取付部と、サイドパネルに取付けられるサイドパネル取付部とを有し、構造体は、仕切りパネル取付部とサイドパネル取付部との間に屈曲部を有する屈曲板であり、屈曲部と、仕切りパネル取付部及びサイドパネル取付部の少なくとも一方との間に受力部を有することが好ましい。

本発明に係る車両の車体構造において、構造体の前後方向に沿った大きさが、接合部における内フランジ部及び外フランジ部の前後方向に沿った突出距離と同一又は突出距離よりも大きいことが好ましい。

本発明に係る車体の製造方法は、車両の車輪を軸支可能な車体の製造方法であって、車体の前室又は後室と乗員室とを仕切る仕切りパネルを有するセンタストラクチャと、仕切りパネルと接合されることにより乗員室を画成するサイドパネルを有するサイドストラクチャとを接合するために、仕切りパネルの幅方向の端部において前後方向へ突出するように形成される内フランジ部と、サイドパネルにおいて乗員室の前角又は後角に対応する部位に形成される外フランジ部と、を接合する工程と、内フランジ部と外フランジ部とを接合して形成される前後方向へ突出する接合部に沿った位置に構造体を接合する工程とを有する。

本発明によると、例えば脱落した車輪等が接合部に対して押し込まれたとしても、接合部に沿って延在する構造体を有しているので、従来であれば接合部に作用していた応力の少なくとも一部を構造体が受けることになる。これにより、接合部に対して作用する応力を低減することができ、接合部を補剛可能であるので、従来よりも更に良好な衝突安全性能を有する車両の車体構造及び車体の製造方法を提供することができる。

図１は、本発明が適用された自動車の車体を示す斜視図である。 図２は、図１の車体の製造に用いられるセンタストラクチャの部分分解斜視図である。 図３は、車体の製造に用いられるサイドストラクチャの部分分解斜視図である。 図４は、図１の車体において、センタストラクチャとサイドストラクチャとを接合する製造工程を示す断面概略図である。 図５は、構造体を付設した接合部を有する、センタストラクチャとサイドストラクチャとの接合状態を示す部分拡大斜視図である。 図６は、車体の衝突形態の一例の説明図である。 図７は、比較例の車体での衝突状態を示す断面概略図である。 図８は、図１の車体での衝突状態を示す断面概略図である。 図９は、構造体の変形例を示す断面概略図である。

本発明に係る車両の車体構造の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１には、本発明を採用し得る自動車の車体１を示した。図１は、車体１を示す斜視図である。
図１に示す自動車の車体１は、エンジン等が配置される前室２、乗員が乗車する乗員室３、及び、荷物等を積載する後室４を有する。つまり、自動車の車体１は、３ボックス構造を有する。

乗員室３の下方に敷設されるフロアパネル１１の上下には、一対のフロアメンバ（図示せず）とフロアクロスメンバ１２とが設けられる。一対のフロアメンバは車体１の前後方向に延在するフレーム状部材である。フロアクロスメンバ１２は車体１の左右方向に延在するフレーム状部材である。一対のフロアメンバと複数のフロアクロスメンバ１２とは、交差部分で互いに接合される。この接合により、複数の井の字形状を有する井桁構造が形成される。該井桁構造により、乗員室３のフロアパネル１１が補剛される。

フロアパネル１１の前縁には、トーボードパネル１３が立設される。トーボードパネル１３により、乗員室３と前室２とが仕切られる。
一対のフロアメンバの前端には、一対のフロントサイドメンバ１４が接合される。一対のフロントサイドメンバ１４は、前室２において前後方向に延在する。前室２において、一対のフロントサイドメンバ１４の間には、左右方向に延在するフロントクロスメンバ（図示せず）が架け渡されるようにして固定される。フロントクロスメンバには、左右方向に延在する車軸（図示せず）が取付けられる。車軸は、両端に一対の前輪（図示せず）が装着される。一対の前輪は、トーボードパネル１３の前側に配置される。また、複数のフロアクロスメンバ１２の各左右両端部には、一対のサイドシル１５が接合される。
トーボードパネル１３の左右両端部、並びに、一対のサイドシル１５及び後述の一対のＡピラー１７の前方下端部から、これらの部材の前方下側にかけてトルクボックス１６が取付けられる。

サイドシル１５の前端には、略上下方向に立設するＡピラー１７が接合される。トーボードパネル１３における車体１の左右方向の両端部には、一対のＡピラー１７が接合される。Ａピラー１７は、サイドシル１５との接合部近傍において略上下方向に延在し、途中から後方に傾斜するように屈曲して延在する。
Ａピラー１７における上下方向の略中央部には、フロントアッパメンバ１８が接合される。フロントアッパメンバ１８はＡピラー１７から前方向へ延在する。Ａピラー１７及びフロントアッパメンバ１８の下方には、リインフォースメント用の補剛部材１９は、Ａピラー１７及びフロントアッパメンバ１８に接合される。Ａピラー１７の前端は、一対のフロントサイドメンバ１４の前端と共に、ラジエータフレーム２０に接合される。ラジエータフレーム２０の全面には、フロントバンパビーム２１が固定される。

サイドシル１５における前後方向の略中央部には、Ｂピラー２２が略上下方向に立設するＢピラー２２が接合される。また、サイドシル１５の後方には、略上下方向に立設するＣピラー２３が接合される。Ａピラー１７の上端とＣピラー２３の上端との間には、前後方向に延在するルーフサイドレール２４が接合される。Ｂピラー２２の上端は、ルーフサイドレール２４の略中央部に接合される。一対のルーフサイドレール２４の間には、車体１の幅方向に延在するルーフクロスメンバ２５が設けられる。
Ａピラー１７には、フロントドア（図示せず）が開閉可能に取付けられる。フロントドア内には、フロントドアビーム及びフロントドアクロスメンバ等が設けられる。Ｂピラー２２には、リアドア（図示せず）が開閉可能に取付けられる。リアドア内には、リアドアビーム及びリアドアクロスメンバ等が設けられる。
なお、車両のドアの開閉形態がフロントドア及びリアドアにおいて逆方向に回動する形態である場合、つまりいわゆる観音開きである場合、リアドアはＣピラー２３に取付けられることになる。

フロアパネル１１の後端には、リアバルクヘッドパネル２６が立設される。リアバルクヘッドパネル２６により、乗員室３と後室４とが仕切られる。リアバルクヘッドパネル２６における車体１の幅方向の両端縁部には、左右一対のＣピラー２３が接合される。
一対のサイドシル１５の後端には一対のリアサイドメンバ（図示せず）が接合される。一対のリアサイドメンバは、リアバルクヘッドパネル２６から後方へ突出する。一対のリアサイドメンバの後端部に、リアバンパビーム（図示せず）が固定される。

図１の骨格構造を有する車体１は、例えばトーボードパネル１３等を有するセンタストラクチャ６において車体１の幅方向両端部に、Ａピラー１７等を有するサイドストラクチャ７を左右からそれぞれ接合することにより、製造し得る。また、図１に示す骨格構造を有する車体１に対して、例えばボンネットフード板、左右のフェンダー板、トランクリッド板、及びルーフ板等外板を接合することにより、自動車の車体１が完成する。これにより、自動車の前室２、乗員室３及び後室４が画成される。
なお、センタストラクチャ６又はサイドストラクチャ７における複数の骨格部材は、スポット溶接又はレーザ溶接等による点付け溶接により接合することができる。例えば、トーボードパネル１３とＡピラー１７との接合は、スポット溶接又はレーザ溶接等により達成される。

図２は、図１の車体の製造に用いられるセンタストラクチャ６の一部を示す分解斜視図である。
図２には、センタストラクチャ６を構成する部材として、トーボードパネル１３及びダッシュパネル２７が示されている。ダッシュパネル２７は、トーボードパネル１３の上縁に接合される。トーボードパネル１３及びダッシュパネル２７の接合体は、図１に示した車体１の前室２と乗員室３とを仕切る壁部材となる。なお、トーボードパネル１３は、本発明における仕切りパネルの一例である。
センタストラクチャ６は、車体１の幅方向の略中央部に配置される。

また、トーボードパネル１３は、例えば一枚の金属板をプレス成型等によって適宜の形状を有するようになった成型体である。トーボードパネル１３は、車体１の幅方向両端、つまり左右両端部に、一対の内フランジ部３１を有する。内フランジ部３１は、トーボードパネル１３の左右両端部において、それぞれ上下方向に延在する。内フランジ部３１は、センタストラクチャ６において、トーボードパネル１３の両端から前方に突出する。

図３は、車体１の製造に用いられるサイドストラクチャ７の部分斜視図である。図３には、サイドストラクチャ７を構成する部材として、Ａピラー１７、サイドシル１５、フロントアッパメンバ１８、及び、リインフォースメント用の補剛部材１９が示されている。なお、Ａピラー１７及びサイドシル１５は、本発明におけるサイドパネルの一例である。
サイドシル１５の前端に、略上下方向に立設するＡピラー１７が接合される。Ａピラー１７の高さ方向の略中央部には、フロントアッパメンバ１８が接合される。フロントアッパメンバ１８とＡピラー１７との間に、リインフォースメント用の補剛部材１９が接合される。
サイドストラクチャ７は、センタストラクチャ６の左右両端縁に沿って立設することにより、車体１の側面部を形成する。

また、Ａピラー１７は、外フランジ部３２を有する。外フランジ部３２は、上下方向に延在するＡピラー１７の前縁において略上下方向に延在する。外フランジ部３２は、サイドストラクチャ７において、Ａピラー１７の前縁から前方へ突出する。

続いて図４を参照しつつ、図１に示す車体１において、センタストラクチャ６とサイドストラクチャ７とを接合する製造工程を説明する。図４は、図１のＸ―Ｘ面で切断した場合のトーボードパネル１３及びＡピラー１７を示した断面概略図である。
図４のＡピラー１７は、内側サイドパネル３３及び外側サイドパネル３４を有する。Ａピラー１７は、図示しない後方において内側サイドパネル３３と外側サイドパネル３４とが接合されることにより、中空の角材となる。

内側サイドパネル３３は、例えば一枚の金属板を成型した成型体であり、第１外フランジ部３５を有する。第１外フランジ部３５は、上下方向に延在する内側サイドパネル３３の前方縁辺部である。第１外フランジ部３５は、内側サイドパネル３３の一部であるので、上下方向に延在する。

外側サイドパネル３４は、例えば一枚の金属板を成型した成型体であり、第２外フランジ部３６を有する。第２外フランジ部３６は、上下方向に延在する外側サイドパネル３４の前方縁辺部である。第２外フランジ部３６は、外側サイドパネル３４の一部であるので、上下方向に延在する。
図４に示すＡピラー１７においては、重ねられた第１外フランジ部３５及び第２外フランジ部３６により、Ａピラー１７の外フランジ部３２が形成される。
なお、サイドストラクチャ７の剛性が低下しない限り、上記内側サイドパネル３３と上記外側サイドパネル３４とは一枚の鋼板であっても良い。具体的には、一枚の鋼板が図４に図示しない後方において折曲され、鋼板の一端縁辺部が第１外フランジ部と成り、他端縁辺部が第２外フランジ部と成り、上記Ａピラー１７の外フランジ部３２と同様に、重ねられた第１外フランジ部及び第２外フランジ部により外フランジ部が形成されるようになっていても良い。

センタストラクチャ６とサイドストラクチャ７とを接合する場合、図４（Ａ）に示すように、先ずセンタストラクチャ６のトーボードパネル１３に近接させてサイドストラクチャ７のＡピラー１７を配置する。このとき、内フランジ部３１と外フランジ部３２とを重ね合わせる。

次に、図４（Ｂ）に示すように、トーボードパネル１３の内フランジ部３１とＡピラー１７の外フランジ部３２とを重ねた状態で、スポット溶接等によって接合する。これにより、トーボードパネル１３の内フランジ部３１とＡピラー１７の外フランジ部とを接合した接合部３７が形成される。
なお、スポット溶接等で内フランジ部３１と外フランジ部３２とを接合する場合、スポット溶接による複数の接合点は、一定の間隔を離散的に形成される。

次に、図４（Ｃ）に示すように、構造体３８１及び構造体３８２を、トーボードパネル１３と接合部３７の内フランジ部３１とに接合して取付ける。
構造体３８１は、接合部３７に作用する応力の方向を変える部材である。構造体３８１は、内フランジ部３１の内側に取付けられる部材である。構造体３８１は、受力部３９１、内側取付部４０及びトーボードパネル取付部４１１を有する。受力部３９１、内側取付部４０及びトーボードパネル取付部４１１は、それぞれ上下方向に延在する矩形面を形成しており、各面の端縁部が接続される。これにより、構造体３８１は三角筒形状を有する。内側取付部４０は、内フランジ部３１に沿った面である。また、トーボードパネル取付部４１１は、トーボードパネル１３に沿った面である。
構造体３８２は、上記構造体３８１と同様に、接合部３７に作用する応力の方向を変える部材である。第２構造体３８２は、外フランジ部３２の外側に取付けられる部材である。第２構造体３８２は、受力部３９２、外側取付部４２及びＡピラー取付部４３２を有する。受力部３９２、外側取付部４２及びＡピラー取付部４３２は、それぞれ上下方向に延在する矩形面を形成しており、各面の端縁部が接続される。外側取付部４２は、外フランジ部３２に沿った面である。また、Ａピラー取付部４３２は、Ａピラー１７における外側サイドパネル３４の前端面に沿った面である。これにより、第２構造体３８２は、構造体３８１と同様に三角筒形状を有する。第２構造体３８２は、本発明において、外フランジ部の外側に取付けられる構造体の一例である。
なお、図４（Ｃ）においては、車体１の左側接合部３７に取付けられて成る構造体３８１及び構造体３８２を示している。もっとも、車体１の右側接合部にも同様の構造体３８１及び構造体３８２を取付けることができる。つまり、本実施形態においては、構造体３８１及び構造体３８２は、それぞれ左右両側に設けることのできる一対の部材である。

構造体３８１における受力部３９１は、接合部３７に作用する応力を受ける部位である。また、受力部３９１は、前方から後方にかけて、車体１の右方向に傾斜している。換言すると、受力部３９１は、前方から後方にかけて、車体１の内側方向に傾斜している。
構造体３８２における受力部３９２は、接合部３７に作用する応力を受ける部位である。また、受力部３９２は、前方から後方にかけて、車体１の左方向に傾斜している。換言すると、受力部３９２は、前方から後方にかけて、車体１の外側方向に傾斜している。
構造体３８１における内側取付部４０は、内フランジ部３１に対して構造体３８１の取付けられる部位である。また、構造体３８１におけるトーボードパネル取付部４１１は、トーボードパネル１３に対して構造体３８１の取付けられる部位である。本実施形態において、内側取付部４０及びトーボードパネル取付部４１１は、内フランジ部３１及びトーボードパネル１３に対して固定的に取付けられている。なお、トーボードパネル取付部４１１は、本発明における仕切りパネル取付部の一例である。
構造体３８２における外側取付部４２は、外フランジ部３２に対して第２構造体３８２の取付けられる部位である。また、Ａピラー取付部４３２は、Ａピラー１７に対して第２構造体３８２の取付けられる部位である。本実施形態において、外側取付部４２及びＡピラー取付部４３２は、外フランジ部３２及びＡピラー１７に対して固定的に取付けられている。なお、Ａピラー取付部４３２は、本発明におけるサイドパネル取付部の一例である。

構造体３８１及び３８２と各部材との固定的な取付態様としては、衝突に係る応力が作用しても固定状態が解除されない又は解除され難い取付強度を有する態様であるのが好ましく、例えば溶接、接着、ネジ止め等を採用することができる。
以上により、センタストラクチャ６とサイドストラクチャ７とが接合され、かつ構造体３８１及び３８２が取付けられて成る、従来よりも更に衝突安全性能が向上した車体１が製造される。

構造体３８１及び３８２の材料としては、例えば衝突に係る応力が作用しても容易には変形及び破断しない、又はし難い材料であるのが好ましく、高い剛性であるのが良い。Ａピラー１７及びサイドシル１５等の材料と同一の材料により、構造体３８１及び３８２を形成しても良い。
また、構造体３８１及び３８２の数は、発明の目的が達成される限り特に制限されず、複数個取付けても良い。

続いて示す図５は、図４（Ｃ）に示した実施形態の部分拡大斜視図である。
図５に示すように、トーボードパネル１３とＡピラー１７との接合部３７は、リインフォースメント用の補剛部材１９よりも下側の部分において、前方に突出して露出している。補剛部材１９よりも下側部分において接合部３７に沿って構造体３８１及び構造体３８２が取付けられている。
このように構造体３８１及び構造体３８２を付設することにより、リインフォースメント用の補剛部材１９とＡピラー１７との接合状態に対して、構造体３８１及び構造体３８２が影響を与えることがない。リインフォースメント用の補剛部材１９によるフロントアッパメンバ１８の補剛性能を劣化させることなく、脱落した前輪が当たる可能性が高い接合部３７に沿って構造体３８１及び構造体３８２を取付けることができる。
本実施形態における接合部３７は、車体１の幅方向において、前輪の後方に位置するのが好ましい。また、接合部３７は、車体１の幅方向において、少なくとも前輪の回転中心についての後方に位置するのが好ましい。このような位置に設けられる接合部３７に沿って、構造体３８１及び構造体３８２を取付けることにより、脱落した前輪が強い衝撃で当たり易い部分において、接合部３７の破断を効果的に抑えることができる。

次に、図１に示した車体１を有する自動車の衝突安全性能について説明する。
図６は、車体１の衝突形態の一例の説明図である。
図６には、図１に示した車体１を有する第１自動車５１と共に、第２自動車５２が示されている。図６において第１自動車５１の外形は破線で示されている。
第２自動車５２は、例えば停車中の第１自動車５１に対して、時速９０ｋｍで前方から衝突する。第２自動車５２は、第１自動車５１の一対のフロントサイドメンバ１４より外側、図６に示した衝突例においては左方フロントサイドメンバ１４より左側に衝突する。このような衝突では、第２自動車５２により、第１自動車５１の前輪ＦＴが車軸から脱落する可能性がある。前輪ＦＴが脱落すると、脱落時に前輪ＦＴに作用した応力が後方に向かう慣性力となる。更に、第２自動車５２の車体、並びに、第２自動車５２から脱落した部品及び前輪等が、第１自動車５１の前輪ＦＴを後方に押し続ける慣性力を有することもある。第１自動車５１の脱落した前輪ＦＴは、トーボードパネル１３に対して押し込まれる、又は、接合部３７を押し潰す可能性がある。

図７は、比較例として示す車体の衝突時の断面概略図である。図７には、図４（Ｃ）において示した構造体３８１を設けていない。構造体３８１を設けなかったこと以外は、図４（Ｃ）に示す実施形態と同一の部材を用いているので、同一の参照符号を付すこととし、共通部材の詳細な説明は省略する。図７に示す衝突形態は、図６に示した形態で従来の車両が衝突する場合の一例である。

先ず、図７（Ａ）に示すように、脱落した前輪ＦＴが白抜きの矢印方向に移動する。該脱落した前輪ＦＴは、内フランジ部３１と外フランジ部３２との接合部３７に向かって移動している。接合部３７は前方に向かって突出し、別部材を付設していないので接合部３７に対して干渉物が干渉する場合、該干渉物からの応力が接合部３７に直接作用することになる。

次いで、図７（Ｂ）に示すように、脱落した前輪ＦＴは、接合部３７を破断させる。接合部３７が破断すると、内フランジ部３１と外フランジ部３２との接合状態が解除される。具体的には、一般的に車両の製造に用いられているスポット溶接は、スポット溶接により接合された部材に引き剥がす力を加えると、接合が破断する。更に、一の接合箇所が引き剥がされて破断した場合、隣接する他の接合箇所も連鎖的に引き剥がされて破断することが多い。脱落した前輪ＦＴは、接合部３７に対して後方向に応力を作用させることによって、接合部３７を押し潰す。接合部３７が押し潰されると、内フランジ部３１と外フランジ部３２とを引き剥がす応力が接合部３７に作用する。これにより、接合部３７が破断する。
外フランジ部３２が形成されて成る内側サイドパネル３３及び外側サイドパネル３４を有するＡピラー１７は、高い剛性を有する部材である。よって、外フランジ部３２が前輪ＦＴの干渉により変形及び破断したとしても、Ａピラー１７全体の変形及び破断等は生じ難い又は生じない。例えばＡピラー１７は、図７（Ｂ）に示すように、外側サイドパネル３４が後方に押し込まれる程度の変形が生じることがある。
接合部３７の変形及び破断、並びに、Ａピラー１７の変形によっても、脱落した前輪ＦＴの後方に押し込まれる力が維持されている場合、トーボードパネル１３に前輪ＦＴが押し込まれる可能性がある。具体的には、図７（Ｂ）に示すように、脱落した前輪ＦＴは、トーボードパネル１３を乗員室３内に向かって押し込むように移動する。前輪ＦＴが内フランジ部３１を変形又は破断させつつ後方に移動し、トーボードパネル１３を後方へ押し込むようにして変形させる。脱落した前輪ＦＴの後方へ向かう力が大きい場合、図７（Ｂ）に示すように、乗員室３内に前輪ＦＴの一部が侵入することもある。

以上により、例えば図６に示したような衝突形態の場合は、脱落した前輪ＦＴが、接合部３７を破断させ、トーボードパネル１３を乗員室３内に向かって変形させ、更に乗員室３内に侵入することがある。
接合部３７が破断すると、乗員室３は密閉された箱形状に維持され難くなる。接合部３７が破断し、更にトーボードパネル１３が変形すると、乗員室３と前室２とが連通することになり、乗員室３は密閉された箱形状に維持されなくなる。

ここで、図８を参照しつつ、本発明に係る車両の車体構造の一実施形態である、図１の車体１が衝突した場合について説明する。図８は、図１に示した車体１の衝突時におけるトーボードパネル１３及び左側のＡピラー１７の接合部３７と、構造体３８１とを示した断面概略図である。

図８（Ａ）は、脱落した前輪ＦＴが、内フランジ部３１と外フランジ部３２との接合部３７に対して押し込まれる場合の断面概略図である。
脱落した前輪ＦＴがその慣性力、衝突物の押圧力等によって白抜きの矢印の方向へ移動する場合、前輪ＦＴは、図８（Ａ）に示すように接合部３７に対して押し込まれる可能性がある。
図４にも示したように、本実施形態においては、接合部３７の内側に、構造体３８１が取付けられている。具体的には、構造体３８１における内側取付部４０は、内フランジ部３１の後端部から前端部に沿って延在し、構造体３８１の内フランジ部３１に対する固定的な取付状態を実現する。構造体３８１が内側取付部４０を介して内フランジ部３１に固定的に取付けられることによって、接合部３７に接触する前輪ＦＴは、接合部３７を完全に破断させる前に構造体３８１の前端部に接触することになる。
特に、図８に示す実施形態においては、内フランジ部３１のトーボードパネル１３からの突出距離と、内側取付部４０の前後方向の距離とが略同一に形成されている。したがって、脱落した前輪ＦＴが接合部３７に接触しても、接合部３７の変形又は破断をほとんど生じること無く構造体３８１に接触することになる。

図８（Ｂ）は、脱落した前輪ＦＴが、構造体３８１の表面上を摺動する場合の断面概略図である。
前輪ＦＴが上述のように接合部３７に取付けられる構造体３８１に接触しても、依然として後方に向かう応力を前輪ＦＴが有している場合がある。この場合、前輪ＦＴは、構造体３８１の前端部からトーボードパネル１３にかけて、車体内側に向かって傾斜して成る受力部３９１の表面上を摺動する。受力部３９１における前輪ＦＴの摺動によって、図８（Ｂ）に示した白抜き矢印のように、前輪ＦＴの移動方向が変化する。
脱落した前輪ＦＴが受力部３９１を摺動した後に、更に後方に前輪ＦＴが移動すると、前輪ＦＴはトーボードパネル１３に接触することになる。
つまり、本実施形態においては、構造体３８１と、脱落した前輪ＦＴとの接点が移動する。具体的には、該接点は、構造体３８１の前端部から、受力部３９１表面を経て、構造体３８１の後端部であってトーボードパネル１３との接合部位であるトーボードパネル取付部４１１の内側端部まで移動する。

前輪ＦＴが受力部３９１を摺動した後にトーボードパネル１３に接触するときには、前輪ＦＴを移動させる応力は、車両内側方向に向かう応力と、後方に向かう応力とに分けることができる。脱落後であって接合部３７に接触するまでの前輪ＦＴが有していた移動に係る応力は、ほとんどが略前後方向に沿って後方に向かう応力のみであった。構造体３８１は、脱落した前輪ＦＴの応力の方向を変える。換言すると、構造体３８１は、脱落した前輪ＦＴの移動方向を、略前後方向に沿った方向から、車体１の内側に向かう方向に逸らす。これにより、構造体３８１に接触した前輪ＦＴの有する応力の大部分は、その方向が構造体３８１により変えられることになる。
本実施形態において、脱落した前輪ＦＴがトーボードパネル１３に接触したときには、前輪ＦＴは後方に向かう応力を若干有している程度である。よって、トーボードパネル１３に接触した前輪ＦＴは、トーボードパネル１３及び接合部３７を破断させ、更に乗員室３内にまで侵入する程度の後方に向かう応力を有していない。
また、前輪ＦＴの移動方向が車両内側に向かう方向に変えられると、前輪ＦＴは、図１に示したセンタストラクチャ６の一部、例えばフロントサイドメンバ１４及びフロントアッパメンバ１８等に接触する。特にトーボードパネル１３近傍のフロントサイドメンバ１４は高い剛性を有する材料により形成されていることが多いので、フロントサイドメンバ１４に接触した前輪ＦＴはそこで移動が停止する、又は停止し易い。
すなわち、構造体３８１の受力部３９１が、略前後方向に沿って押し込まれる物体を車体内側方向に受け流すことによって、乗員室３が接合部３７を起点とした開放状態となるのを防止することができる。

また、接合部３７に対して押し込まれる脱落した前輪ＦＴの位置が、図８に示した前輪ＦＴよりも外側となる可能性がある。本実施形態のように、第２構造体３８２を設けることによって、前輪ＦＴが有する応力の作用する方向を変えることができる。詳述すると、接合部３７のＡピラー１７寄りの位置に脱落した前輪ＦＴが押し込まれる場合、前輪ＦＴが第２構造体３８２の受力部３９２の表面上を摺動することとなる。これにより、第２構造体３８２は、前輪ＦＴを外側に受け流すようにして移動方向を変えさせ、前輪ＦＴの有する応力の作用する方向を外側に逸らすことができる。

構造体３８１及び３８２は脱落した前輪ＦＴ等から押し込まれる方向の応力を受けつつ前輪ＦＴの移動方向を逸らすので、構造体３８１及び３８２はある程度の剛性を有しているのが良い。したがって、剛性を有する構造体３８１及び３８２が接合部３７の内フランジ部３１及び外フランジ部３２に取付けられることにより、脱落した前輪ＦＴが接合部３７に接触したとき、従来であれば接合部３７のみに作用していた応力が構造体３８１及び３８２にも分散されて作用することになる。構造体３８１及び３８２の剛性によって、従来であれば大きな変形及び破断が生じていた接合部３７が保護される。構造体３８１及び３８２を設けることによって、結果として接合部３７を補剛することができる。本実施形態は、接合部３７近傍において、略前後方向に沿った応力への耐久性が向上するので好ましい。

本実施形態の更に好ましい態様としては、例えば構造体３８１及び構造体３８２の前後方向に沿った大きさが、接合部３７の突出距離、つまり内フランジ部３１及び外フランジ部３２の前方への突出距離と同一又は該突出距離よりも大きい態様を挙げることができる。本実施形態においては、図４（Ｃ）に示すように、構造体３８１及び３８２の大きさと、接合部３７の突出距離とが略同一に形成されている。これにより、脱落した前輪ＦＴが押し込まれた場合に、構造体３８１及び３８２が大きく変形又は破断しない限り、前輪ＦＴから受ける応力の一部が構造体３８１及び３８２に作用する。つまり、構造体３８１及び３８２の前後方向に沿った大きさを調整することによって、接合部３７に作用する応力を低減することができる。接合部３７に作用する応力が低減すると、接合部３７が大きく変形又は破断する可能性を低減することができるので好ましい。
仮に、構造体３８１及び３８２の前後方向に沿った大きさを、接合部３７の前方への突出距離よりも大きくすると、構造体３８１及び３８２が特に後方へ大きく変形又は破断しない限り、前輪ＦＴ等から受ける応力が接合部３７には作用しないので特に好ましい。

結果として、乗員室３は、密閉された箱形状に維持され易い。
接合部３７を複数の接合点でスポット溶接している場合に、１の接合点が破断すると、その周囲の接合点が連鎖的に破断し易い。しかしながら、本実施形態では、接合部３７自体が大きく変形し、かつ破断するような状態に陥り難いので、接合点の連鎖的な破断を抑制できる。

このように本実施形態の車体構造では、特にトーボードパネル１３の変形及び破断を効果的に抑え、車両の衝突安全性能を更に高めることができる。
また、本実施形態では、接合部３７の溶接作業、及び、構造体３８１の取付作業は、特殊で大型の専用装置は不要であり、通常の車両製造工程中に用いられる溶接装置等を採用することができる。よって、本実施形態は、既存の車体製造ラインをそのまま利用可能である。また、製造工程の変更を最小限に抑えることができる。

上述の実施形態は、センタストラクチャ６のトーボードパネル１３と、サイドストラクチャ７のＡピラー１７との接合部３７に対して、本発明を適用した例である。
この他にも例えば、センタストラクチャ６のリアバルクヘッドパネル２６と、サイドストラクチャ７のＣピラー２３との接合部に対して、本発明を適用しても良い。該接合部を外側に折り曲げることにより、車体１の後方からの衝突の際に、リアバルクヘッドパネル２６とＣピラー２３との接合部が破断し難くなる。

［構造体の変形例］
本発明に係る車両の車体構造において、構造体は、仕切りパネル、サイドパネル、内フランジ部及び外フランジ部の少なくとも一つに取付けられるのが良い。上述した構造体３８１は、仕切りパネルの一例であるトーボードパネル１３と内フランジ部３１とに取付けられていた。また、構造体３８２は、サイドパネルの一例であるＡピラー１７と外フランジ部３２とに取付けられていた。図９（Ａ）〜（Ｃ）には、本発明に係る車両の車体構造における構造体の変形例を示した。
図９（Ａ）〜（Ｃ）に示した各実施形態と、図４（Ｃ）に示した実施形態との相違点は、構造体の形状、数、及び取付位置である。該相違点以外は図４（Ｃ）と同一部材を用いているので、同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

図９（Ａ）には、図４（Ｃ）に示した構造体３８１のみを設けて成る実施形態を示す。
本発明において、構造体の数は特に制限されない。本発明に係る車両の車体構造を備えた車両において生じる衝突形態が、例えば接合部の内側寄りに前輪等の車輪が押し込まれる形態が最も多い場合は、少なくとも図９（Ａ）に示すように、接合部３７の内側に構造体３８１を接合して成る実施形態が好ましい。
図９（Ａ）に示す構造体３８１は、図４（Ｃ）に示した構造体３８１と同一部材である。したがって、図９（Ａ）に示す実施形態は、接合部３７の内側の位置に脱落した前輪が押し込まれる場合、前輪が構造体３８１の受力部３９１の表面上を摺動することとなる。
これにより、構造体３８１は、前輪を内側に受け流すようにして移動方向を変えさせ、前輪の有する応力の作用する方向を内側に逸らすことができる。

図９（Ｂ）には、構造体３８３を取付けて成る実施形態を示す。
具体的には、図９（Ｂ）に示す構造体３８３は、トーボードパネル１３及びＡピラー１７に取付けられる屈曲板である。構造体３８３は、受力部３９３、トーボードパネル取付部４１３及びＡピラー取付部４３３を有する。構造体３８３は、一枚の鋼板等を折曲することにより、受力部３９３、トーボードパネル取付部４１３及びＡピラー取付部４３３等の各部位を形成している。トーボードパネル取付部４１３は、トーボードパネル１３に沿った折返し部である。また、Ａピラー取付部４３３は、Ａピラー１７における外側サイドパネル３４の前端面に沿った折返し部である。
構造体３９３は、トーボードパネル取付部４１３とＡピラー取付部４３３との間に屈曲部４４３を有する。屈曲部４４３は、接合部３７近傍に形成されている。該屈曲部４４３とトーボードパネル取付部４１３との間、及び、屈曲部４４３とＡピラー取付部４３３との間に受力部３９３がそれぞれ形成されている。つまり、受力部３９３は、車体１の内側及び外側にそれぞれ形成されている。受力部３９３の外形は、図９（Ａ）に示した構造体３８１の受力部３９１の外形と第２構造体３８２の受力部３９２の外形とを合わせた形状と略同様である。
なお、図９（Ｂ）においては、車体１の左側の構造体３８３のみを示しているが、右側にも同様の構造体３８３が取付けられる。つまり、本実施形態において、構造体３８３は、左右両側に設けられる一対の部材である。
受力部３９３は、接合部３７に作用する応力を受ける部位である。また、受力部３９３は、前方から後方にかけて、車体１の左方向及び右方向に傾斜している。換言すると、受力部３９３は、前方から後方にかけて、車体１の内側方向及び外側方向に傾斜している。
本実施形態において、トーボードパネル取付部４１３及びＡピラー取付部４３３は、トーボードパネル１３及びＡピラー１７に対して固定的に取付けられている。なお、トーボードパネル取付部４１３は、本発明における仕切りパネル取付部の一例である。Ａピラー取付部４３３は、本発明におけるサイドパネル取付部の一例である。

構造体３８３を設けることによって、脱落した前輪がトーボードパネル１３に向かって押し込まれたとしても、その移動方向を逸らすことができる。つまり、上記構造体３８１及び第２構造体３８２を設けた図９（Ａ）に示す実施形態と同様に、脱落した前輪が接合部３７の内側寄り及び外側寄りのいずれの位置で押し込まれても、接合部３７を破断させずに前輪を受け流すことができる。屈曲部４３を境界として脱落した前輪が接触し始める位置に応じて、前輪が受力部３９３により受け流される方向は、車体１の内側方向及び外側方向のいずれかに決まる。

図９（Ｃ）には、構造体３８４を取付けて成る実施形態を示す。
具体的には、図９（Ｃ）に示す構造体３８４は、図９（Ｂ）に示した構造体３９３を変形した部材である。つまり、構造体３８４は、トーボードパネル１３及びＡピラー１７に取付けられる屈曲板である。構造体３８４は、受力部３９４、トーボードパネル取付部４１４及びＡピラー取付部４３４を有する。構造体３８４は、一枚の鋼板等を折曲することにより、受力部３９４、トーボードパネル取付部４１４及びＡピラー取付部４３４等の各部位を形成している。トーボードパネル取付部４１４は、トーボードパネル１３に沿った折返し部である。また、Ａピラー取付部４３４は、Ａピラー１７における外側サイドパネル３４の前端面に沿った折返し部である。
構造体３９４は、トーボードパネル取付部４１４とＡピラー取付部４３４との間に屈曲部４４４を有する。該屈曲部４４４と上記屈曲部４４３との相違点は、その位置である。屈曲部４４３が接合部３７近傍に形成されていたのに対し、屈曲部４４は、Ａピラー１７の左端縁部の延長線上近傍に形成されている。該屈曲部４４４とトーボードパネル取付部４１４との間に受力部３９４が形成されている。受力部３９４の外形は、図４（Ｃ）に示した構造体３８１の受力部３９１の外形をＡピラー１７側にまで延長した形状と略同様である。
なお、図９（Ｃ）においては、車体１の左側の構造体３８４のみを示しているが、右側にも同様の構造体３８４が取付けられる。つまり、本実施形態において、構造体３８４は、左右両側に設けられる一対の部材である。
受力部３９４は、接合部３７に作用する応力を受ける部位である。また、受力部３９４は、前方から後方にかけて、車体１の右方向に傾斜している。換言すると、受力部３９４は、前方から後方にかけて、車体１の内側方向に傾斜している。
本実施形態において、トーボードパネル取付部４１４及びＡピラー取付部４３４は、トーボードパネル１３及びＡピラー１７に対して固定的に取付けられている。なお、トーボードパネル取付部４１４は、本発明における仕切りパネル取付部の一例である。Ａピラー取付部４３４は、本発明におけるサイドパネル取付部の一例である。

構造体３８４を設けることによって、脱落した前輪がトーボードパネル１３に向かって押し込まれたとしても、その移動方向を逸らすことができる。具体的には、脱落した前輪が接合部３７の内側寄り及び外側寄りのいずれの位置で押し込まれても、接合部３７を破断させずに前輪を車体１の内側方向へ受け流すことができる。

上述した各実施形態は、３ボックス構造の自動車の車体１に、本発明を適用した例である。
この他にも例えば、１ボックス構造の自動車、２ボックス構造の自動車、トラック、バス、電車、航空機、などの車両において、本発明を適用することができる。特に、車体１のセンタストラクチャ６の幅方向両側に一対のサイドストラクチャ７を接合することにより製造される車両においては、本発明を好適に適用できる。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により、本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

１：車体、２：前室、３：乗員室、４：後室、６：センタストラクチャ、７：サイドストラクチャ、１１：フロアパネル、１２：フロアクロスメンバ、１３：トーボードパネル（仕切りパネル）、１４：フロントサイドメンバ、１５：サイドシル（サイドパネル）、１６：トルクボックス、１７：Ａピラー（サイドパネル）、１８：フロントアッパメンバ、１９：補剛部材、２０：ラジエータフレーム、２１：フロントバンパビーム、２２：Ｂピラー、２３：Ｃピラー、２４：ルーフサイドレール、２５：ルーフクロスメンバ、２６：リアバルクヘッドパネル、２７：ダッシュパネル、２８：、２９：、３０：、３１：内フランジ部、３２：外フランジ部、３３：内側サイドパネル、３４：外側サイドパネル、３５：第１外フランジ部、３６：第２外フランジ部、３７：接合部、３８１、３８２、３８３、３８４：構造体、３９１、３９２、３９３、３９４：受力部、４０：内側取付部、４１１、４１３、４１４：トーボードパネル取付部（仕切りパネル取付部）、４２：外側取付部、４３１、４３３、４３４：Ａピラー取付部（サイドパネル取付部）、４４３、４４４：屈曲部、５１：第１自動車、５２：第２自動車、Ｅ１、Ｅ２：電極、ＦＴ：前輪

Claims (12)

1. 車両の車輪を軸支可能な車体において幅方向に延在して前記車体の前室又は後室と乗員室とを仕切る仕切りパネルと、
   前記車体の側部において前記乗員室の前角又は後角となる位置で前記仕切りパネルと接合されるサイドパネルと、を備え、
   前記仕切りパネルは、前記幅方向の端部において前記車体の上下方向に延在する内フランジ部を有し、
   前記サイドパネルは、前記上下方向に延在する外フランジ部を有し、
   前記内フランジ部と前記外フランジ部とが接合されて形成する接合部を有し、
   前記接合部の周辺に、前記接合部に沿って延在する構造体を設ける、
   車両の車体構造。
2. 前記幅方向において、
   前記接合部は、前記車輪の前後方向に位置する、
   請求項１に記載の車両の車体構造。
3. 前記幅方向において、
   前記接合部は、少なくとも前記車輪の回転中心についての前後方向に位置する、
   請求項１に記載の車両の車体構造。
4. 前記構造体は、中空の筒形状を有する、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の車体構造。
5. 前記構造体は、三角筒形状を有する、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の車体構造。
6. 前記構造体は、前記応力を受ける受力部を有し、
   前記受力部は、前記車体の左方向及び右方向の少なくともいずれかに対して傾斜する面である、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両の車体構造。
7. 前記構造体が前記内フランジ部の内側に取付けられ、
   前記構造体は、前記内フランジ部に取付けられる内側取付部と、前記仕切りパネルに取付けられる仕切りパネル取付部とを有し、
   前記受力部は、前記内側取付部と前記仕切りパネル取付部とを接続する、
   請求項６に記載の車両の車体構造。
8. 前記構造体が前記外フランジ部の外側に取付けられ、
   前記構造体は、前記外フランジ部に取付けられる外側取付部と、前記サイドパネルに取付けられるサイドパネル取付部とを有し、
   前記受力部は、前記外側取付部と前記サイドパネル取付部とを接続する、
   請求項６に記載の車両の車体構造。
9. 前記構造体が、前記内フランジ部の内側と、前記外フランジ部の外側とに取付けられ、
   前記構造体は、
   前記内フランジ部に取付けられる内側取付部、及び、前記仕切りパネルに取付けられる仕切りパネル取付部と、
   前記外フランジ部に取付けられる外側取付部、及び、前記サイドパネルに取付けられるサイドパネル取付部とを有し、
   前記受力部は、
   前記内フランジ部の内側において前記内側取付部と前記仕切りパネル取付部とを接続し、
   前記外フランジ部の外側において前記外側取付部と前記サイドパネル取付部とを接続する、
   請求項６に記載の車両の車体構造。
10. 前記構造体は、前記仕切りパネルに取付けられる仕切りパネル取付部と、前記サイドパネルに取付けられるサイドパネル取付部とを有し、
    前記構造体は、前記仕切りパネル取付部と前記サイドパネル取付部との間に屈曲部を有する屈曲板であり、
    前記屈曲部と、前記仕切りパネル取付部及び前記サイドパネル取付部の少なくとも一方との間に前記受力部を有する、
    請求項６に記載の車両の車体構造。
11. 前記構造体の前後方向に沿った大きさが、前記接合部における前記内フランジ部及び前記外フランジ部の前後方向に沿った突出距離と同一又は該突出距離よりも大きい、
    請求項１〜１０のいずれか一項に記載の車両の車体構造。
12. 車両の車輪を軸支可能な車体の製造方法であって、
    前記車体の前室又は後室と乗員室とを仕切る仕切りパネルを有するセンタストラクチャと、前記仕切りパネルと接合されることにより前記乗員室を画成するサイドパネルを有するサイドストラクチャとを接合するために、
    前記仕切りパネルの幅方向の端部において前後方向へ突出するように形成される内フランジ部と、前記サイドパネルにおいて前記乗員室の前角又は後角に対応する部位に形成される外フランジ部と、を接合する工程と、
    前記内フランジ部と前記外フランジ部とを接合して形成される前後方向へ突出する接合部に沿った位置に構造体を接合する工程と、
    を有する車体の製造方法。
    

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