JP2016128306A - 車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車体の剛性を向上させることができる車体構造を得る。
【解決手段】車体構造２０は、アウタＲ／Ｆ２４と、ピラーインナ２６と、インナＲ／Ｆ２８と、発泡材３２とを有している。アウタＲ／Ｆ２４は、縦壁部２４Ｂと縦壁部２４Ｂから張り出されたフランジ２４Ｄとで稜線Ａが形成されている。ピラーインナ２６は、フランジ２４Ｄに結合されている。インナＲ／Ｆ２８は、縦壁部２４Ｂに結合された突出部２８Ｅと、突出部２８Ｅから稜線Ａ側へ延びアウタＲ／Ｆ２４及びピラーインナ２６に対して間隔をあけて配置された延出部２８Ｇと、を備えている。発泡材３２は、縦壁部２４Ｂ、ピラーインナ２６、及び延出部２８Ｇの三部材に跨って設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車体構造に関する。

特許文献１には、アウタリインホースメントとインナリインホースメントとで形成された閉空間内で、アウタリインホースメントの内側にヒンジリインホースメントを結合したセンタピラーを有する車体構造が開示されている。特許文献１では、ヒンジリインホースメントの車両幅方向内側の端部が、アウタリインホースメント及びインナリインホースメントと離間している。

特開２０１３−２２０８０７号公報

しかしながら、上記先行技術による場合、ヒンジリインホースメントの端部がアウタリインホースメント及びインナリインホースメントと離間しており、ヒンジリインホースメントから他の部材へ荷重伝達され難い。このため、車両走行中にアウタリインホースメントの稜線部を起点とする変形が生じるとき、アウタリインホースメントが変形し易くなる。よって、車体の剛性を向上させるには改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、車体の剛性を向上させることができる車体構造を得ることが目的である。

請求項１に記載の本発明に係る車体構造は、本体部と該本体部から張り出されたフランジ部とで稜線が形成された第１部材と、前記フランジ部に結合された第２部材と、前記本体部又は前記第２部材に結合された結合部と、該結合部から前記稜線側へ延び前記第１部材及び前記第２部材に対して間隔をあけて配置された延出部と、を備えた第３部材と、前記本体部、前記第２部材、及び前記延出部の三部材に跨って設けられた発泡材と、を有する。

請求項１に記載の本発明に係る車体構造では、第１部材の稜線の周辺において、発泡材が第１部材の本体部、第２部材、及び第３部材の延出部の三部材に跨って設けられている。ここで、車両の走行時において、第１部材の本体部から延出部へ発泡材を介して荷重が伝達され、延出部から第２部材へ発泡材を介して荷重が伝達され、本体部から第２部材へ発泡材を介して荷重が伝達される。さらに、発泡材が該発泡材に作用する圧縮力又は引張力に抵抗する。これにより、発泡材が無い構成に比べて、第２部材及び第３部材に対する第１部材の相対変位が抑制され、即ち、第１部材の稜線を起点とする変形が抑制されるので、車体の剛性を向上させることができる。

請求項２に記載の本発明に係る車体構造の前記発泡材には、前記延出部が挿入された溝が形成されている。

請求項２に記載の本発明に係る車体構造では、膨張前の発泡材と、本体部、第２部材、及び延出部の三部材との間に隙間があっても、溝と延出部とが接触することで、発泡材が配置場所から外れることが抑制される。さらに、発泡材に溝を形成すればよいので、発泡材を配置場所に留めておくための別部材が不要となる。このように、膨張前の発泡材を部材の数を増やさずに配置場所に留めておくことができる。

請求項３に記載の本発明に係る車体構造の前記第１部材には、前記フランジ部が前記本体部の一方側と他方側とに形成され、前記第３部材には、前記延出部が前記一方側と前記他方側とに形成され、前記発泡材は、前記一方側と前記他方側とに設けられている。

請求項３に記載の本発明に係る車体構造では、第１部材の一方側と他方側にそれぞれ稜線が形成され、２箇所の稜線に対して発泡材が設けられている。ここで、第１部材が一方側へ変形しようとしたとき、発泡材は、第１部材の一方側で引張力に抵抗し、他方側で圧縮力に抵抗する。これにより、第１部材の一方側及び他方側の変形を抑制することができる。

以上説明したように、請求項１に記載の車体構造によれば、車体の剛性を向上させることができるという優れた効果を有する。

請求項２に記載の車体構造によれば、膨張前の発泡材を部材の数を増やさずに配置場所に留めておくことができるという優れた効果を有する。

請求項３に記載の車体構造によれば、第１部材の一方側及び他方側の変形を抑制することができるという優れた効果を有する。

第１実施形態及び第２実施形態に係る車体構造が適用された車両を示す説明図である。 第１実施形態に係る車体構造の横断面図（図１の２−２断面図）である。 （Ａ）第１実施形態に係る車体構造における発泡材の発泡前の状態を示す説明図である。（Ｂ）第１実施形態に係る車体構造における発泡材の発泡後の状態を示す説明図である。 （Ａ）第１実施形態に係る車両前側の車体構造における発泡材の作用を示す説明図である。（Ｂ）第１実施形態に係る車両後側の車体構造における発泡材の作用を示す説明図である。 第２実施形態に係る車体構造の横断面図（図１の５−５断面図）である。 （Ａ）第２実施形態に係る車体構造における発泡材の発泡前の状態を示す説明図である。（Ｂ）第２実施形態に係る車体構造における発泡材の発泡後の状態を示す説明図である。 第２実施形態に係る車体構造における発泡材の作用を示す説明図である。

以下、図１〜図７を参照して、本発明に係る車体構造の第１、第２実施形態の一例について説明する。なお、各図に適宜示す矢印ＦＲは車両前方を示しており、矢印ＵＰは車両上方を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。以下、単に前後、上下、左右の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、車両前方を向いた場合の車両幅方向の左右を示すものとする。

図１には、車両１０が示されている。車両１０は、センタピラー１４と、リヤピラー１６と、ルーフサイドレール１８と、ロッカ１９とを含む車体１２を有している。センタピラー１４は、第１実施形態に係る車体構造２０を備えている。リヤピラー１６は、第２実施形態に係る車体構造５０を備えている。ルーフサイドレール１８は、車体１２の車両上部において、車両前後方向に延在されている。ロッカ１９は、車体１２の車両下部において、車両前後方向に延在されている。

なお、車両１０及び車体構造２０、５０は、基本的に左右対称に構成されているため、車両１０の右側の車体構造２０、５０について説明し、左側の車体構造についての説明を省略する。

[第１実施形態]
図１に示すように、センタピラー１４は、車両上下方向下端部がロッカ１９に溶接で結合され、ロッカ１９の車両前後方向中央部から車両上下方向上側へ向かって延在されている。センタピラー１４の上端部には、ルーフサイドレール１８の車両前後方向中央部が溶接で結合されている。

図２に示すように、センタピラー１４は、サイドメンバアウタパネル２２と、センタピラーアウタリインフォースメント２４と、センタピラーインナパネル２６と、センタピラーリインフォースメント２８と、発泡材３２、３４とを含んで構成されている。なお、以後の説明では、サイドメンバアウタパネル２２をサイメンアウタ２２と称する。また、センタピラーアウタリインフォースメント２４をアウタＲ／Ｆ２４と称する。さらに、センタピラーインナパネル２６をピラーインナ２６と称する。加えて、センタピラーリインフォースメント２８をインナＲ／Ｆ２８と称する。

アウタＲ／Ｆ２４は、第１部材の一例である。ピラーインナ２６は、第２部材の一例である。インナＲ／Ｆ２８は、第３部材の一例である。そして、第１実施形態の車体構造２０は、アウタＲ／Ｆ２４、ピラーインナ２６、インナＲ／Ｆ２８、及び発泡材３２、３４により構成されている。

＜サイメンアウタ＞
図２に示すように、サイメンアウタ２２は、車両前後方向に沿った板状の基部２２Ａを有している。基部２２Ａの車両前後方向両端部には、車両幅方向に沿って延在された一対の縦壁部２２Ｂ、２２Ｃが形成されている。即ち、サイメンアウタ２２は、車両上下方向に見た断面形状が車両幅方向内側に開口したハット状に形成されている。また、縦壁部２２Ｂ、２２Ｃの車両幅方向内側端部には、車両前後方向前側、後側に張り出されたフランジ２２Ｄ、２２Ｅが形成されている。なお、サイメンアウタ２２を車両上下方向に見て、縦壁部２２Ｂとフランジ２２Ｄとの境界部分を稜線Ｃと称し、縦壁部２２Ｃとフランジ２２Ｅとの境界部分を稜線Ｄと称する。

＜アウタＲ／Ｆ＞
図２に示すように、アウタＲ／Ｆ２４は、車両前後方向に沿った板状の基部２４Ａを有している。基部２４Ａの車両前後方向両端部には、車両幅方向に沿って延在された一対の縦壁部２４Ｂ、２４Ｃが形成されている。即ち、アウタＲ／Ｆ２４は、車両上下方向に見た断面形状が車両幅方向内側に開口したハット状に形成されている。縦壁部２４Ｂ及び縦壁部２４Ｃは、本体部の一例である。また、アウタＲ／Ｆ２４の基部２４Ａ及び縦壁部２４Ｂ、２４Ｃは、サイメンアウタ２２の基部２２Ａ及び縦壁部２２Ｂ、２２Ｃの内側で、且つ後述する閉断面空間３１内に配置されている。

さらに、縦壁部２４Ｂ、２４Ｃの車両幅方向内側端部には、車両前後方向前側、後側に張り出されたフランジ２４Ｄ、２４Ｅが形成されている。フランジ２４Ｄ及びフランジ２４Ｅは、フランジ部の一例である。フランジ２４Ｄの前端からフランジ２４Ｅの後端までの長さは、サイメンアウタ２２のフランジ２２Ｄの前端からフランジ２２Ｅの後端までの長さとほぼ同じ長さとされている。そして、フランジ２４Ｄは、車両幅方向内側からフランジ２２Ｄに重ねられている。また、フランジ２４Ｅは、車両幅方向内側からフランジ２２Ｅに重ねられている。なお、アウタＲ／Ｆ２４を車両上下方向に見て、縦壁部２４Ｂとフランジ２４Ｄとの境界部分を稜線Ａと称し、縦壁部２４Ｃとフランジ２４Ｅとの境界部分を稜線Ｂと称する。

＜ピラーインナ＞
図２に示すように、ピラーインナ２６は、車両上下方向に見て、車両幅方向を厚さ方向とする板状に形成されており、センタピラー１４の車両幅方向内側を構成している。ピラーインナ２６の車両前後方向の前端から後端までの長さは、アウタＲ／Ｆ２４のフランジ２４Ｄの前端からフランジ２４Ｅの後端までの長さとほぼ同じ長さとされている。そして、ピラーインナ２６は、車両幅方向内側からフランジ２４Ｄ及びフランジ２４Ｅに重ねられている。フランジ２２Ｄ、２４Ｄ、及びピラーインナ２６の前端部を重ねてスポット溶接し、フランジ２２Ｅ、２４Ｅ、及びピラーインナ２６の後端部を重ねてスポット溶接することで、サイメンアウタ２２とピラーインナ２６との間に閉断面空間３１が形成されている。

＜インナＲ／Ｆ＞
図２に示すように、インナＲ／Ｆ２８は、車両上下方向に見て、アウタＲ／Ｆ２４の基部２４Ａ及び縦壁部２４Ｂ、２４Ｃの内側で、且つ閉断面空間３１内に配置されている。インナＲ／Ｆ２８の板厚は、一例として、アウタＲ／Ｆ２４の板厚よりも厚くなっている。また、インナＲ／Ｆ２８は、車両前後方向に沿った板状の基部２８Ａを有している。基部２８Ａの車両前後方向中央部には、基部２４Ａに向けて車両幅方向外側に突出した突出部２８Ｂが形成されている。突出部２８Ｂは、基部２４Ａにスポット溶接により結合されている。

基部２８Ａの車両前後方向両端部には、車両幅方向に沿って延在された一対の縦壁部２８Ｃ、２８Ｄが形成されている。即ち、インナＲ／Ｆ２８は、車両上下方向に見た断面形状が車両幅方向内側に開口したハット状に形成されている。縦壁部２８Ｃ、２８Ｄの車両幅方向中央部には、縦壁部２４Ｂ、２４Ｃに向けて車両前後方向前側、後側に突出した突出部２８Ｅ、２８Ｆが形成されている。突出部２８Ｅ及び突出部２８Ｆは、結合部の一例である。突出部２８Ｅは、縦壁部２４Ｂにスポット溶接により結合されている。突出部２８Ｆは、縦壁部２４Ｃにスポット溶接により結合されている。

さらに、インナＲ／Ｆ２８には、突出部２８Ｅの車両幅方向内側端部から稜線Ａ側へ延びる延出部２８Ｇと、突出部２８Ｆの車両幅方向内側端部から稜線Ｂ側へ延びる延出部２８Ｈとが形成されている。延出部２８Ｇは、車両前後方向で縦壁部２４Ｂと間隔をあけて配置されると共に、車両幅方向でピラーインナ２６と間隔をあけて配置されている。延出部２８Ｈは、車両前後方向で縦壁部２４Ｃと間隔をあけて配置されると共に、車両幅方向でピラーインナ２６と間隔をあけて配置されている。延出部２８Ｇ、２８ＨがアウタＲ／Ｆ２４と間隔をあけて配置されていることの理由の一例としては、スポット溶接時に部材の端部に打点を打ち難いことが挙げられる。

図２では、延出部２８Ｇ、２８ＨとアウタＲ／Ｆ２４とが間隔をあけて配置されているが、センタピラー１４の車両上下方向の上側又は下側では、一例として、延出部２８Ｇ、２８ＨとアウタＲ／Ｆ２４とが、スポット溶接により結合された部位がある。

＜発泡材＞
図２に示す発泡材３２は、熱硬化性の材料で構成され、一例として、発泡ウレタンフォームを含んで構成されている。また、発泡材３２は、略直方体状に形成され車両上下方向に延在されている。具体的には、発泡材３２は、車両上下方向に見て、車両前後方向の前側の前側面３２Ａと、後側の後側面３２Ｂと、車両幅方向の内側の内側面３２Ｃと、外側の外側面３２Ｄとを有している。

外側面３２Ｄの車両前後方向中央には、車両幅方向内側へ窪んだ（車両幅方向外側へ開口した）溝３２Ｅが形成されている。即ち、発泡材３２は、車両上下方向に見て、車両幅方向外側へ開口した断面Ｕ字状に形成されている。溝３２Ｅの車両幅方向の長さ（深さ）は、一例として、発泡材３２の車両幅方向の長さの１／２程度とされている。また、溝３２Ｅには、延出部２８Ｇが車両幅方向内側へ向けて挿入されている。

さらに、発泡材３２は、加熱により発泡した後で前側面３２Ａと縦壁部２４Ｂとが接触し、内側面３２Ｃとピラーインナ２６とが接触し、溝３２Ｅの内面と延出部２８Ｇとが接触するように大きさが設定されている。つまり、発泡材３２は、加熱により発泡（膨張）することで、縦壁部２４Ｂ、ピラーインナ２６、及び延出部２８Ｇの三部材に跨って設けられている。発泡材３２は、発泡させる前の時点において、アウタＲ／Ｆ２４、ピラーインナ２６、及びインナＲ／Ｆ２８に接触していなくてもよい。

発泡材３４は、発泡材３２と同じ材料で構成され、一例として、発泡ウレタンフォームを含んで構成されている。また、発泡材３４は、略直方体状に形成され車両上下方向に延在されている。具体的には、発泡材３４は、車両上下方向に見て、車両前後方向の前側の前側面３４Ａと、後側の後側面３４Ｂと、車両幅方向の内側の内側面３４Ｃと、外側の外側面３４Ｄとを有している。

外側面３４Ｄの車両前後方向中央には、車両幅方向内側へ窪むと共に車両幅方向外側へ開口した溝３４Ｅが形成されている。即ち、発泡材３４は、車両上下方向に見て、車両幅方向外側へ開口した断面Ｕ字状に形成されている。溝３４Ｅの車両幅方向の長さ（深さ）は、一例として、発泡材３４の車両幅方向の長さの１／２程度とされている。また、溝３４Ｅには、延出部２８Ｈが車両幅方向内側へ向けて挿入されている。

さらに、発泡材３４は、加熱により発泡した後で後側面３４Ｂと縦壁部２４Ｃとが接触し、内側面３４Ｃとピラーインナ２６とが接触し、溝３４Ｅの内面と延出部２８Ｈとが接触するように大きさが設定されている。つまり、発泡材３４は、加熱により発泡（膨張）することで、縦壁部２４Ｃ、ピラーインナ２６、及び延出部２８Ｈの三部材に跨って設けられている。発泡材３４は、発泡させる前の時点において、アウタＲ／Ｆ２４、ピラーインナ２６、及びインナＲ／Ｆ２８に接触していなくてもよい。

＜作用並びに効果＞
次に、第１実施形態の車体構造２０の作用並びに効果について説明する。

（車体構造の組み付け）
図２に示す発泡材３２と発泡材３４は、センタピラー１４の車両前後方向中央を中心として、車両前後方向で対称配置されている。このため、車体構造２０の組み付けについて、発泡材３２側について説明し、発泡材３４側の説明を省略する。

図３（Ａ）に示すように、アウタＲ／Ｆ２４にインナＲ／Ｆ２８がスポット溶接で結合された後、サイメンアウタ２２の内側にアウタＲ／Ｆ２４及びインナＲ／Ｆ２８が配置される。ここで、未発泡状態の発泡材３２の溝３２Ｅに延出部２８Ｇが挿入されることで、稜線Ａの付近に発泡材３２が配置される。発泡材３２が配置された後、ピラーインナ２６が車両幅方向内側からアウタＲ／Ｆ２４に重ねられる。

ここで、車体構造２０では、膨張前の発泡材３２と、縦壁部２４Ｂ、ピラーインナ２６、及び延出部２８Ｇの三部材との間に隙間があっても、溝３２Ｅと延出部２８Ｇとが接触することで、発泡材３２が配置場所から外れることが抑制される。さらに、発泡材３２に溝３２Ｅを形成することで発泡材３２が配置場所から外れることが抑制されるので、発泡材３２を配置場所に留めておくために別部材を設けることが不要となる。このように、車体構造２０では、膨張前の発泡材３２を部材の数を増やさずに配置場所に留めておくことができる。

続いて、フランジ２２Ｄ、フランジ２４Ｄ、及びピラーインナ２６の車両前後方向の前端部２６Ａが、重ね合わされた状態でスポット溶接され、閉断面空間３１が形成される。閉断面空間３１が形成された後、発泡材３２が未発泡状態である車体１２（図１参照）が、一例として、図示しない塗装炉内に配置され加熱される。

ここで、図３（Ｂ）に示すように、温度が高くなると発泡材３２が発泡（膨張）し、溝３２Ｅの内面と延出部２８Ｇ、前側面３２Ａと縦壁部２４Ｂ、及び内側面３２Ｃとピラーインナ２６が、それぞれ接触（密着）する。これにより、発泡材３２が、縦壁部２４Ｂ、ピラーインナ２６、及び延出部２８Ｇの三部材に跨って設けられる。このようにして、車体構造２０が完成する。車体構造２０では、発泡材３２を介して延出部２８Ｇ、アウタＲ／Ｆ２４、及びピラーインナ２６の三部材が接続されることで、それぞれの部材への荷重伝達が可能になる。

（車体構造の作用）
図１に示す車両１０の走行時において、車体１２及び車体構造２０には振動入力や慣性力が作用する。

図４（Ｂ）に示すように、車体構造２０に振動入力や慣性力が作用したとき、稜線Ｂ側では、縦壁部２２Ｃと縦壁部２４Ｃが、一例として、他の部位に比べて剛性が低い稜線Ｄと稜線Ｂを起点にして車両後方側へ変形しようとする。なお、図４（Ｂ）では、発泡材３４が無い場合の縦壁部２２Ｃ及び縦壁部２４Ｃの変形状態が二点鎖線で示されている。

ここで、稜線Ｂ側の車体構造２０では、稜線Ｂの周辺において、アウタＲ／Ｆ２４の縦壁部２４Ｃ、ピラーインナ２６、及びインナＲ／Ｆ２８の延出部２８Ｈが、発泡材３４を介して互いに接続されている。このため、発泡材３４を介して、縦壁部２４Ｃから延出部２８Ｈへ、延出部２８Ｈからピラーインナ２６へ、縦壁部２４Ｃからピラーインナ２６へ、それぞれ荷重伝達される。さらに、発泡材３４が、発泡材３４に作用する引張力に抵抗する。これらの作用により、稜線Ｂ側におけるピラーインナ２６及びインナＲ／Ｆ２８に対するアウタＲ／Ｆ２４の相対変位が抑制される。即ち、アウタＲ／Ｆ２４の稜線Ｂを起点とする変形が抑制されるので、車体１２（図１参照）の剛性を向上させることができる。また、アウタＲ／Ｆ２４の稜線Ｂを起点とする変形が抑制されることから、アウタＲ／Ｆ２４の変形に伴ってサイメンアウタ２２が変形することが抑制される。

一方、図４（Ａ）に示すように、車体構造２０に振動入力や慣性力が作用したとき、稜線Ａ側では、縦壁部２２Ｂと縦壁部２４Ｂが、一例として、他の部位に比べて剛性が低い稜線Ｃと稜線Ａを起点にして車両後方側へ変形しようとする。なお、図４（Ａ）では、発泡材３２が無い場合の縦壁部２２Ｂ及び縦壁部２４Ｂの変形状態が二点鎖線で示されている。

ここで、稜線Ａ側の車体構造２０では、稜線Ａの周辺において、アウタＲ／Ｆ２４の縦壁部２４Ｂ、ピラーインナ２６、及びインナＲ／Ｆ２８の延出部２８Ｇが、発泡材３２を介して互いに接続されている。このため、発泡材３２を介して、縦壁部２４Ｂから延出部２８Ｇへ、延出部２８Ｇからピラーインナ２６へ、縦壁部２４Ｂからピラーインナ２６へ、それぞれ荷重伝達される。さらに、発泡材３２が、発泡材３２に作用する圧縮力に抵抗する。これらの作用により、稜線Ａ側におけるピラーインナ２６及びインナＲ／Ｆ２８に対するアウタＲ／Ｆ２４の相対変位が抑制される。即ち、アウタＲ／Ｆ２４の稜線Ａを起点とする変形が抑制されるので、車体１２（図１参照）の剛性を向上させることができる。また、アウタＲ／Ｆ２４の稜線Ａを起点とする変形が抑制されることから、アウタＲ／Ｆ２４の変形に伴ってサイメンアウタ２２が変形することが抑制される。

また、図２に示すように、車体構造２０では、アウタＲ／Ｆ２４、ピラーインナ２６、及びインナＲ／Ｆ２８の荷重伝達に発泡材３２、３４を用いている。ここで、本実施形態に対する対比例として、発泡材３２、３４に換えて接着材を用いた場合、接着材が拡がる範囲が限られているため、アウタＲ／Ｆ２４、ピラーインナ２６、及びインナＲ／Ｆ２８の三部材の各間隔を管理することが難しくなる。一方、本実施形態の車体構造２０では、発泡材３２、３４を用いているので、接着材を用いた場合に比べて、アウタＲ／Ｆ２４、ピラーインナ２６、及びインナＲ／Ｆ２８の三部材の各間隔を管理し易い。

さらに、車体構造２０では、アウタＲ／Ｆ２４の車両前側（他方側の一例）と車両後側（一方側の一例）とに稜線Ａ、Ｂが形成され、２箇所の稜線Ａ、Ｂに対して発泡材３２、３４が設けられている。ここで、既述のように、アウタＲ／Ｆ２４が車両後側へ変形しようとしたとき、発泡材３２、３４は、アウタＲ／Ｆ２４の車両後側で引張力に抵抗し、車両前側で圧縮力に抵抗する。これにより、車体構造２０では、アウタＲ／Ｆ２４の車両前後方向における一方側及び他方側の変形を抑制することができる。

加えて、車体構造２０では、発泡材３２、３４により既述の三部材が接続されるため、最低限必要な箇所に発泡材３２、３４を配置すればよく、車両１０（車体１２）の重量の増加を抑制することができる。

[第２実施形態]
次に、第２実施形態に係る車体構造５０について説明する。

図５に示すように、リヤピラー１６は、サイドメンバアウタパネル５２と、ルーフサイドアウタパネル５４と、ルーフサイドインナパネル５６と、発泡材５８とを含んで構成されている。なお、以後の説明では、サイドメンバアウタパネル２２をサイメンアウタ５２と称する。また、ルーフサイドアウタパネル５４をアウタパネル５４と称する。さらに、ルーフサイドインナパネル５６をインナパネル５６と称する。

サイメンアウタ５２は、第１部材の一例である。インナパネル５６は、第２部材の一例である。アウタパネル５４は、第３部材の一例である。そして、第２実施形態の車体構造５０は、サイメンアウタ５２、インナパネル５６、アウタパネル５４、及び発泡材５８により構成されている。図５では、リヤピラー１６の周辺に配置されたサイドドア５１とバックドア５３を二点鎖線で示している。

＜サイメンアウタ＞
図５に示すように、サイメンアウタ５２は、車両上下方向に見て、ほぼ車両前後方向に沿った板状の基部５２Ａを有している。基部５２Ａの車両前後方向前端部には、車両幅方向に沿って延在された縦壁部５２Ｂが形成されている。縦壁部５２Ｂは、本体部の一例である。基部５２Ａの後端部には、車両前後方向の前側に向けて車両幅方向の内側へ傾斜した傾斜壁５２Ｃが形成されている。

縦壁部５２Ｂの車両幅方向内側端部は、クランク状に屈曲されている。また、縦壁部５２Ｂの内側端部（クランク状に屈曲された部位の端部）には、車両前後方向前側に張り出されたフランジ５２Ｄが形成されている。フランジ５２Ｄは、フランジ部の一例である。なお、サイメンアウタ５２を車両上下方向に見て、縦壁部５２Ｂとフランジ５２Ｄとの境界部分及び縦壁部５２Ｂのクランク状に屈曲された部分を稜線Ｅと称する。

傾斜壁５２Ｃの車両幅方向内側端部には、車両幅方向内側へ向けて屈曲されると共に車両幅方向内側へ延在された縦壁部５２Ｅが形成されている。さらに、縦壁部５２Ｅの内側端部には、車両前後方向後側に張り出されたフランジ５２Ｆが形成されている。

＜アウタパネル＞
図５に示すように、アウタパネル５４は、車両前後方向に沿った板状の基部５４Ａを有している。基部５４Ａの車両前後方向両端部には、車両幅方向に沿って延在された一対の縦壁部５４Ｂ、５４Ｃが形成されている。即ち、アウタパネル５４は、車両上下方向に見た断面形状が車両幅方向内側に開口したハット状に形成されている。また、アウタパネル５４は、サイメンアウタ５２の基部５２Ａ、縦壁部５２Ｂ、及び傾斜壁５２Ｃの内側で、且つ後述する閉断面空間５５内に配置されている。

縦壁部５４Ｃの車両幅方向の長さは、縦壁部５４Ｂの車両幅方向の長さよりも長くなっている。さらに、縦壁部５４Ｂ、５４Ｃの車両幅方向内側端部には、車両前後方向前側、後側に張り出されたフランジ５４Ｄ、５４Ｅが形成されている。フランジ５４Ｅは、結合部の一例であり、後述するインナパネル５６の壁部５６Ａにおける車両幅方向外側の面にスポット溶接により結合されている。フランジ５４Ｄは、フランジ５４Ｅに対して稜線Ｅ側（車両前後方向の前側）へ延びており、延出部の一例である。また、フランジ５４Ｄは、サイメンアウタ５２及びインナパネル５６に対して間隔をあけて配置されている。

＜インナパネル＞
図５に示すように、インナパネル５６は、リヤピラー１６の車両幅方向内側を構成している。また、インナパネル５６は、車両前後方向に沿って延在された壁部５６Ａと、壁部５６Ａの後端部から車両幅方向の内側へ延在された縦壁部５６Ｂと、縦壁部５６Ｂの車両幅方向内側端部から車両前後方向の後側に張り出されたフランジ５６Ｃとを有している。

インナパネル５６の車両前後方向の前端から後端までの長さは、サイメンアウタ５２のフランジ５２Ｄの前端からフランジ５２Ｆの後端までの長さとほぼ同じ長さとされている。そして、インナパネル５６の前端部及び後端部は、車両幅方向内側からフランジ５２Ｄ及びフランジ５２Ｆに重ねられている。ここで、フランジ５２Ｄとインナパネル５６の前端部、及びフランジ５２Ｆとフランジ５６Ｃが重なった状態でスポット溶接されることで、サイメンアウタ５２とインナパネル５６との間に閉断面空間５５が形成されている。

＜発泡材＞
図５に示す発泡材５８は、熱硬化性の材料で構成され、一例として、発泡ウレタンフォームを含んで構成されている。また、発泡材５８は、車両上下方向に延在されている。具体的には、発泡材５８は、車両上下方向に見て、車両前後方向の前側の前側面５８Ａと、後側の後側面５８Ｂと、車両幅方向の内側の内側面５８Ｃと、外側の外側面５８Ｄとを有している。前側面５８Ａは、縦壁部５２Ｂのクランク状の部位と接触するように、一部が前側へ突出している。

後側面５８Ｂの車両幅方向中央には、車両前後方向の前側へ窪むと共に車両前後方向後側へ開口した溝５８Ｅが形成されている。即ち、発泡材５８は、車両上下方向に見て、車両前後方向の後側へ開口した断面Ｕ字状に形成されている。溝５８Ｅの車両前後方向の長さ（深さ）は、一例として、発泡材５８の車両幅方向の長さの１／２程度とされている。また、溝５８Ｅには、フランジ５４Ｄが車両前後方向の前側へ向けて挿入されている。

さらに、発泡材５８は、加熱により発泡した後で前側面５８Ａと縦壁部５２Ｂとが接触し、内側面５８Ｃとインナパネル５６とが接触し、溝５８Ｅの内面とフランジ５４Ｄとが接触するように大きさが設定されている。つまり、発泡材５８は、加熱により発泡（膨張）することで、縦壁部５２Ｂ、インナパネル５６、及びフランジ５４Ｄの三部材に跨って設けられている。発泡材５８は、発泡させる前の時点において、サイメンアウタ５２、インナパネル５６、及びアウタパネル５４に接触していなくてもよい。なお、本実施形態では、発泡材５８の後側面５８Ｂが、縦壁部５４Ｂと接触している。

＜作用並びに効果＞
次に、第２実施形態の車体構造５０の作用並びに効果について説明する。

（車体構造の組み付け）
図５に示すように、アウタパネル５４のフランジ５４Ｅとインナパネル５６がスポット溶接される。このとき、フランジ５４Ｄとインナパネル５６は、車両幅方向に間隔をあけて配置される。そして、発泡材５８の溝５８Ｅにフランジ５４Ｄが挿入される。続いて、サイメンアウタ５２に対してインナパネル５６が車両幅方向内側から重ねられる。そして、フランジ５２Ｄとインナパネル５６の前端部、及びフランジ５２Ｆとフランジ５６Ｃが、重ね合わされた状態でスポット溶接され、閉断面空間５５が形成される。

ここで、図６（Ａ）に示す車体構造５０では、膨張前の発泡材５８と、縦壁部５２Ｂ、インナパネル５６、及びフランジ５４Ｄの三部材との間に隙間があっても、溝５８Ｅとフランジ５４Ｄが接触することで、発泡材５８が配置場所から外れることが抑制される。さらに、発泡材５８に溝５８Ｅを形成しておくことで発泡材５８が配置場所から外れることが抑制されるので、発泡材５８を配置場所に留めておくために別部材を設けることが不要となる。このように、車体構造５０では、膨張前の発泡材５８を部材の数を増やさずに配置場所に留めておくことができる。

続いて、閉断面空間５５が形成された後、発泡材５８が未発泡状態である車体１２（図１参照）が、一例として、図示しない塗装炉内に配置され加熱される。

ここで、図６（Ｂ）に示すように、温度が高くなると発泡材５８が発泡（膨張）し、溝５８Ｅの内面とフランジ５４Ｄ、前側面５８Ａと縦壁部５２Ｂ、後側面５８Ｂと縦壁部５４Ｂ、及び内側面５８Ｃとインナパネル５６が、それぞれ接触（密着）する。これにより、発泡材５８が、縦壁部５２Ｂ、インナパネル５６、及びフランジ５４Ｄの三部材に跨って設けられる。このようにして、車体構造５０が完成する。車体構造５０では、発泡材５８を介してサイメンアウタ５２、アウタパネル５４、インナパネル５６が接続されることで、それぞれの部材への荷重伝達が可能になる。

（車体構造の作用）
図１に示す車両１０の走行時において、車体１２及び車体構造５０には振動入力や慣性力が作用する。

図７に示すように、車体構造５０に振動入力や慣性力が作用したとき、縦壁部５２Ｂが、一例として、他の部位に比べて剛性が低い稜線Ｅを起点にして車両後方側へ変形しようとする。なお、図７では、発泡材５８が無い場合のサイメンアウタ５２及びアウタパネル５４の変形状態が破線で示されている。発泡材５８が無い場合は、縦壁部５２Ｂが車両１０（図１参照）の走行前における位置に対して角度θで傾き、基部５２Ａが車両幅方向の外側に突出する。

ここで、車体構造５０では、稜線Ｅの周辺において、縦壁部５２Ｂ、アウタパネル５４、及びインナパネル５６の三部材が、発泡材５８を介して互いに接続されている。このため、発泡材５８を介して、縦壁部５２Ｂからフランジ５４Ｄへ、フランジ５４Ｄからインナパネル５６へ、縦壁部５２Ｂからインナパネル５６へ、それぞれ荷重伝達される。さらに、発泡材５８が、発泡材５８に作用する圧縮力に抵抗する。これらの作用により、稜線Ｅの周辺におけるアウタパネル５４及びインナパネル５６に対するサイメンアウタ５２の相対変位が抑制される。即ち、サイメンアウタ５２の稜線Ｅを起点とする変形が抑制されるので、車体１２（図１参照）の剛性を向上させることができる。また、サイメンアウタ５２の稜線Ｅを起点とする変形が抑制されることから、サイメンアウタ５２の変形に伴ってアウタパネル５４が変形することが抑制される。

また、車体構造５０では、サイメンアウタ５２、アウタパネル５４、及びインナパネル５６の荷重伝達に発泡材５８を用いている。ここで、本実施形態に対する対比例として、発泡材５８に換えて接着材を用いた場合、接着材が拡がる範囲が限られているため、サイメンアウタ５２、アウタパネル５４、及びインナパネル５６の三部材の各間隔を管理することが難しくなる。一方、本実施形態の車体構造５０では、発泡材５８を用いているので、接着材を用いた場合に比べて、サイメンアウタ５２、アウタパネル５４、及びインナパネル５６の三部材の各間隔を管理し易い。

加えて、車体構造５０では、発泡材５８により既述の三部材が接続されるため、最低限必要な箇所に発泡材５８を配置すればよく、車両１０（車体１２）の重量の増加を抑制することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。

車体構造２０、５０は、センタピラー１４、リヤピラー１６に適用したものに限定されず、車両１０の他の骨格部材に適用したものであってもよい。例えば、車両１０のフロアクロスメンバに適用してもよい。

車体構造２０において、延出部２８Ｇ、２８ＨとアウタＲ／Ｆ２４とが間隔をあけて配置される構成としては、複数の溶接箇所の間で隙間が生じる構成に限らず、隙間が生じるようにアウタＲ／Ｆ２４及びインナＲ／Ｆ２８の形状が設定された構成であってもよい。

延出部２８Ｇ及び延出部２８Ｈの延出方向は、車両幅方向に限らず、車両前後方向であってもよい。また、フランジ５４Ｄの延出方向は、車両前後方向に限らず、車両幅方向であってもよい。

発泡材３２、３４、５８は、発泡ウレタンフォームに限らず、他の材料で構成された発泡材を用いてもよい。例えば、発泡ポリプロピレンを用いてもよい。また、発泡材３２、３４は、アウタＲ／Ｆ２４とインナＲ／Ｆ２８との間隔（隙間）を全て埋めるように配置されていてもよい。

以上、本発明の実施形態及び変形例に係る車体構造について説明したが、これらの実施形態及び変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０ 車両
２０ 車体構造
２４ アウタＲ／Ｆ（第１部材の一例）
２４Ｂ 縦壁部（本体部の一例）
２４Ｃ 縦壁部（本体部の一例）
２４Ｄ フランジ（フランジ部の一例）
２４Ｅ フランジ（フランジ部の一例）
２６ ピラーインナ（第２部材の一例）
２８ インナＲ／Ｆ（第３部材の一例）
２８Ｅ 突出部（結合部の一例）
２８Ｆ 突出部（結合部の一例）
２８Ｇ 延出部
２８Ｈ 延出部
３２ 発泡材
３２Ｅ 溝
３４ 発泡材
３４Ｅ 溝
５０ 車体構造
５２ サイメンアウタ（第１部材の一例）
５２Ｂ 縦壁部（本体部の一例）
５２Ｄ フランジ（フランジ部の一例）
５４ アウタパネル（第３部材の一例）
５４Ｄ フランジ（延出部の一例）
５４Ｅ フランジ（結合部の一例）
５６ インナパネル（第２部材の一例）
５８ 発泡材
５８Ｅ 溝
Ａ 稜線
Ｂ 稜線
Ｅ 稜線

Claims (3)

1. 本体部と該本体部から張り出されたフランジ部とで稜線が形成された第１部材と、
   前記フランジ部に結合された第２部材と、
   前記本体部又は前記第２部材に結合された結合部と、該結合部から前記稜線側へ延び前記第１部材及び前記第２部材に対して間隔をあけて配置された延出部と、を備えた第３部材と、
   前記本体部、前記第２部材、及び前記延出部の三部材に跨って設けられた発泡材と、
   を有する車体構造。
2. 前記発泡材には、前記延出部が挿入された溝が形成されている請求項１に記載の車体構造。
3. 前記第１部材には、前記フランジ部が前記本体部の一方側と他方側とに形成され、
   前記第３部材には、前記延出部が前記一方側と前記他方側とに形成され、
   前記発泡材は、前記一方側と前記他方側とに設けられている請求項１又は請求項２に記載の車体構造。

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