JP2018020747A - 車両用骨格部材 - Google Patents

Abstract

【課題】補強材の剥がれを抑制することができると共に電食が生じることを抑制する。【解決手段】バンパリインフォースメント１０は、金属製の材料を用いて形成されたバンパリインフォースメント本体１４と、繊維強化樹脂を用いて板状に形成され、バンパリインフォースメント本体１４に接着剤を介して接合された補強板１２と、を備えている。補強板１２におけるバンパリインフォースメント本体１４に接合された面とは反対側には、該補強板１２の一部を補強する締結部補強板２８が設けられている。バンパリインフォースメント本体１４、補強板１２及び締結部補強板２８と接触する部分が樹脂製とされた締結部材３２が、バンパリインフォースメント本体１４、補強板１２及び締結部補強板２８に係合されることで、補強板１２がバンパリインフォースメント本体１４に固定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用骨格部材に関する。

下記特許文献１には、車両の側部に設けられたサイドドア開口部の一部を構成するＢピラー（車両用骨格部材）が開示されている。このＢピラーは、断面ハット状に形成されたアウタパネルとインナパネルとが接合されることによって形成されている。また、インナパネルには、ＣＦＲＰ製のシート状の補強材が車両上下方向に沿って接合されている。これにより、Ｂピラーの強度が向上されている。

特開２０１５−１６０５２４号公報

ところで、補強材がインナパネル等の母材に接合されることで強度が向上される車両用骨格部材においては、補強材の母材からの剥がれを抑制できることが望ましい。また、補強材がインナパネル等の母材に金属製のボルト等を介して接合された構成では、ボルトと補強材との間で生じる電食を抑制できることが望ましい。

本発明は上記事実を考慮し、補強材の剥がれを抑制することができると共に電食が生じることを抑制することができる車両用骨格部材を得ることが目的である。

請求項１記載の車両用骨格部材は、金属製の材料を用いて形成された骨格部材本体と、繊維強化樹脂を用いて板状又はシート状に形成され、前記骨格部材本体に接着剤を介して接合された補強材と、前記補強材における前記骨格部材本体に接合された面とは反対側に設けられ、該補強材の一部を補強する締結部補強材と、前記骨格部材本体、前記補強材及び前記締結部補強材に係合されることで、前記補強材を前記骨格部材本体に固定し、前記骨格部材本体、前記補強材及び前記締結部補強材と接触する部分が樹脂製とされた締結部材と、を備えている。

請求項１記載の車両用骨格部材によれば、補強材が、金属製の骨格部材本体に接着剤及び締結部材を介して固定されている。これにより、骨格部材本体が補強材によって補強されている。

ここで、請求項１記載の発明では、補強材において締結部補強材によって補強された部分が、締結部材を介して骨格部材本体に固定されている。これにより、接着剤のみを用いて補強材を骨格部材本体に接合した場合に比べて、補強材が骨格部材本体から剥がれることを抑制することができる。

また、締結部材において骨格部材本体、補強材及び締結部補強材との接触する部分が樹脂製とされることで、当該締結部材の周縁部で電食が生じることを抑制することができる。

本発明に係る車両用骨格部材は、補強材の剥がれを抑制することができると共に電食が生じることを抑制することができる、という優れた効果を有する。

本実施形態のバンパリインフォースメントを示す分解斜視図である。 バンパリインフォースメントにおいて締結部材が係合された部分を拡大して示す拡大斜視図である。 図２に示された３−３線に沿って切断したバンパリインフォースメントの断面を拡大して示す拡大断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、補強板が接合される面にビードが形成されたバンパリインフォースメント本体等を示す斜視図である。 バンパリインフォースメント本体にビードが形成されたバンパリインフォースメントを模式的に示す図２に対応する拡大斜視図である。

図１〜図３を用いて、本発明の実施形態に係る車両用骨格部材について説明する。なお、各図において適宜示される矢印ＦＲは、車両前後方向前側を示しており、矢印ＵＰは、車両上下方向上側を示しており、矢印ＯＵＴは、車両幅方向外側を示している。また、以下の説明で特記なく前後、上下、内外及び左右の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、車両幅方向の内外及び左右を示すものとする。

図１に示されるように、本実施形態の車両用骨格部材としてのバンパリインフォースメント１０は、補強材としての補強板１２が鋼やアルミニウム合金等の金属製の骨格部材本体としてのバンパリインフォースメント本体１４に接合されることにより形成されている。なお、以下の説明においては、「バンパリインフォースメント１０」及び「バンパリインフォースメント本体１４」を「バンパＲＦ１０」及び「バンパＲＦ本体１４」という。

図１及び図２に示されるように、バンパＲＦ本体１４は、一例として押出成型により製造された押出材であり、本実施形態では、車両側面視で略矩形状断面に形成されている。具体的には、バンパＲＦ本体１４は、車両前後方向を厚み方向として車幅方向を長手方向として延在する矩形状の前壁部１６と、前壁部１６の上端側の部分から後方側に向けて延びる上壁部１８と、前壁部１６の下端側の部分から後方側に向けて延びる下壁部２０と、を備えている。また、バンパＲＦ本体１４は、上壁部１８の後端側の端部と下壁部２０の後端側の端部とを上下方向につなぐ後壁部２２を備えている。そして、バンパＲＦ本体１４は、前壁部１６、上壁部１８、下壁部２０及び後壁部２２を有することによって、車両側面視で上下方向を長手方向とする矩形状の閉断面構造とされている。また、後壁部２２の左右の端部には、後述する締結部材３２が挿入される締結部材挿入孔２４（図３参照）がそれぞれ形成されている。

補強板１２は、繊維強化樹脂（ＣＦＲＰやＧＦＲＰ）を用いて形成されており、この補強板１２は、車両前後方向を厚み方向として車幅方向を長手方向として延在する矩形板状に形成されている。また、本実施形態では、補強板１２内の繊維（カーボン繊維やガラス繊維）の方向と補強板１２の長手方向（車幅方向）とが一致している。また、補強板１２の左右の端部には、後述する締結部材３２が挿入される締結部材挿入孔２６（図３参照）がそれぞれ形成されている。以上説明した、補強板１２は、バンパＲＦ本体１４の後方側の面に接着剤を介して接合されている。

図１〜図３に示されるように、補強板１２において締結部材３２が挿入される部分の周縁部は、締結部補強材としての締結部補強板２８によって補強されている。締結部補強板２８は、繊維強化樹脂（ＣＦＲＰやＧＦＲＰ）を用いて車両前後方向を厚み方向とする矩形板状に形成されており、この締結部補強板２８は、補強板１２の後方側の面に接合されている。また、本実施形態では、締結部補強板２８の強度の異方性が少なくなるように当該締結部補強板２８内の繊維（カーボン繊維やガラス繊維）の方向等が調節されている。さらに、締結部補強板２８には、後述する締結部材３２が挿入される締結部材挿入孔３０（図３参照）が形成されている。

図１及び図３に示されるように、締結部材３２は、バンパＲＦ本体１４の締結部材挿入孔２４、補強板１２の締結部材挿入孔２６及び締結部補強板２８の締結部材挿入孔３０に挿入される樹脂製のグロメット３４と、グロメット３４に螺入されることで、バンパＲＦ本体１４の締結部材挿入孔２４、補強板１２の締結部材挿入孔２６及び締結部補強板２８の締結部材挿入孔３０に挿入される金属製のスクリュ３６と、を含んで構成されている。

図３に示されるように、グロメット３４は、筒状に形成された筒状部３４Ａと、筒状部３４Ａの一方側の端部から当該筒状部３４Ａの径方向外側に向けて延びるフランジ部３４Ｂと、を備えている。また、筒状部３４Ａにおけるフランジ部３４Ｂとは反対側の部分には、当該筒状部３４Ａの径方向外側へ向けて突出する一対の爪部３４Ｃが設けられている。

以上説明したグロメット３４の筒状部３４ＡがバンパＲＦ本体１４の締結部材挿入孔２４、補強板１２の締結部材挿入孔２６及び締結部補強板２８の締結部材挿入孔３０に挿入される。そして、フランジ部３４Ｂが締結部補強板２８に当接した状態で、スクリュ３６が筒状部３４Ａに螺入されることで、筒状部３４Ａにおいて爪部３４Ｃが設けられた部分が押し広げられる。これにより、バンパＲＦ本体１４の締結部材挿入孔２４の周縁部、補強板１２の締結部材挿入孔２６の周縁部及び締結部補強板２８の締結部材挿入孔３０の周縁部が、グロメット３４のフランジ部３４Ｂと爪部３４Ｃとの間に挟み込まれた状態となる。これにより、本実施形態では、補強板１２がバンパＲＦ本体１４に接着剤及び一対の締結部材３２を介して固定される。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図１〜図３に示されるように、以上説明した本実施形態のバンパＲＦ１０では、補強板１２がバンパＲＦ本体１４の後方側の面に接合されている。これにより、前面衝突等による衝突荷重がバンパＲＦ１０に入力された際における当該バンパＲＦ１０の曲げ強度を向上させることができる。

また、本実施形態のバンパＲＦ１０では、補強板１２がバンパＲＦ本体１４に接着剤及び一対の締結部材３２を介して固定される。これにより、補強板１２をバンパＲＦ本体１４に接着剤のみで固定した場合に比べて、補強板１２がバンパＲＦ本体１４から剥がれることを抑制することができる。また、仮に、補強板１２とバンパＲＦ本体１４との接着剤による接合が剥がれた場合においても、補強板１２のバンパＲＦ本体１４からの脱落を防止又は抑制することができると共に、補強板１２とバンパＲＦ本体１４との間で異音が発生することを抑制することができる。

さらに、本実施形態のバンパＲＦ１０では、補強板１２をバンパＲＦ本体１４に固定するための締結部材３２が、樹脂製のグロメット３４と金属製のスクリュ３６を含んで構成されている。これにより、スクリュ３６とバンパＲＦ本体１４の締結部材挿入孔２４の周縁部、補強板１２の締結部材挿入孔２６の周縁部及び締結部補強板２８の締結部材挿入孔３０の周縁部との間に樹脂製（絶縁性）のグロメット３４が介在された状態となる。その結果、締結部材３２の周縁部において電食が生じることを抑制することができる。

（補強板１２の剥がれ抑制ビード）
次に、図４を用いて補強板１２のバンパＲＦ本体１４からの剥がれを抑制するためのビードについて説明する。

図４（Ａ）に示されるように、バンパＲＦ本体１４の後壁部２２に後方側が開放された（前方側へ突出する）ビード３８を上下方向に沿って形成し、又は、図４（Ｂ）に示されるように、ビード３８を上下方向の中央部に形成する。当該ビード３８を有することにより、バンパＲＦ本体へ外力が入力された際におけるビード３８のまわりの変形が抑制され、補強板１２のバンパＲＦ本体１４からの剥がれを抑制することができる。なお、図５に示されるように、ビード３８を締結部材３２（図３参照）が係合される部分に隣接して設けることで、当該締結部材３２と隣接する部分の接着剤の剥がれを効果的に抑制することができる。

なお、上記実施形態では、補強板１２を矩形状断面とされたバンパＲＦ本体１４に接合することによりバンパＲＦ１０を形成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図４（Ｃ）に示されるように、ハット型断面のバンパＲＦ本体１４に接着剤及び締結部材３２を介して補強板１２を接合することにより、バンパＲＦ１０を形成してもよい。詳述すると、バンパＲＦ本体１４は、前壁部１６、上壁部１８及び下壁部２０を有すると共に上壁部１８の後端及び下壁部２０の後端から上方側及び下方側にそれぞれ延出する上側フランジ部４０及び下側フランジ部４２を備えている。そして、上側フランジ部４０及び下側フランジ部４２の後方側の面に補強板１２が接合されている。また、前述したビード３８を前壁部１６に形成することにより、バンパＲＦ本体へ外力が入力された際におけるビード３８のまわりの変形が抑制され、補強板１２のバンパＲＦ本体１４からの剥がれを抑制することができる。

また、上記実施形態では、板状に形成された補強板１２をバンパＲＦ本体１４に接合した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、厚みの薄い板状（シート状）に形成された補強板１２をバンパＲＦ本体１４に接合してもよい。

以上説明した本発明の車両用骨格部材の構成は、車両のピラーや各メンバ等の他の骨格部材に適用することもできる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０ バンパリインフォースメント（骨格部材本体）
１２ 補強板（補強材）
１４ バンパリインフォースメント本体（骨格部材本体）
２８ 締結部補強板（締結部補強材）
３２ 締結部材

Claims (1)

1. 金属製の材料を用いて形成された骨格部材本体と、
   繊維強化樹脂を用いて板状又はシート状に形成され、前記骨格部材本体に接着剤を介して接合された補強材と、
   前記補強材における前記骨格部材本体に接合された面とは反対側に設けられ、該補強材の一部を補強する締結部補強材と、
   前記骨格部材本体、前記補強材及び前記締結部補強材に係合されることで、前記補強材を前記骨格部材本体に固定し、前記骨格部材本体、前記補強材及び前記締結部補強材と接触する部分が樹脂製とされた締結部材と、
   を備えた車両用骨格部材。