JP4688023B2 - 車両用パネルの補強構造 - Google Patents

Description

本発明は、板厚の異なる板材を突き合せて接合し、この接合した接合部材を車体パネルとして用いるような車両用パネルの補強構造に関するものである。

従来から、板厚の異なる板材を突き合せて、レーザなどで溶接することにより接合したテーラードブランク材が提供されている。このテーラードブランク材は、用途や設置箇所に応じて板厚や材質等を選択することによって最適なものを配置できると共に、素材形状の自由度が大きいという利点を有している。しかも、テーラードブランク材は、連続的な線溶接によって接合されることから、接合強度が高いなどの長所も有している。
このため、テーラードブランク材は、自動車の車体パネルとして用いられている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、自動車の車体パネルのうち、強度の必要な部分の板厚を厚くし、それ程強度の必要でない部分の板厚を薄く形成することによって、自動車の重量を軽くすると共に、材料費を節約するようにしている。

特開平１０−１８０４７０号公報

しかしながら、上述した従来のテーラードブランク材においては、板厚の異なる２枚の板材を突き合せて溶接しているので、これら板材の接合部に必ず段差が生じることになり、当該接合部に応力集中が起こるおそれがあった。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、板厚の異なる板材を突き合せて接合するような接合部材の接合部に応力集中が起こらず、当該接合部を補強することが可能な車両用パネルの補強構造を提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、板厚の異なる板材を突き合わせて接合し、この接合した接合部材が車体のフロアパネルの一部として用いられており、前記接合部材は、接合部を車両前後に沿って配置した状態でシート取付部に設けられていると共に、前記接合部材には、前記接合部と交差する方向へ延在するパネル部材が取付けられている車両用パネルの補強構造において、前記接合部材のうち、シートクッションの車両前方側で、かつ前記接合部が延在する部分には、車両後方から車両前方へ向かって下り傾斜の傾斜面が形成されており、この傾斜面の上下に亘って前記パネル部材が取付けられている。

また、本発明において、前記接合部材は、２箇所以上の接合部を有しており、少なくとも２箇所以上の接合部に対して前記パネル部材が交差して配置されている。

本発明に係る車両用パネルの補強構造では、板厚の異なる板材を突き合わせて接合し、この接合した接合部材が車体のフロアパネルの一部として用いられており、前記接合部材は、接合部を車両前後に沿って配置した状態でシート取付部に設けられていると共に、前記接合部材には、前記接合部と交差する方向へ延在するパネル部材が取付けられているものであって、前記接合部材のうち、シートクッションの車両前方側で、かつ前記接合部が延在する部分には、車両後方から車両前方へ向かって下り傾斜の傾斜面が形成されており、この傾斜面の上下に亘って前記パネル部材が取付けられているので、接合部材の接合部に対してパネル部材を横切らせて配置することが可能となる。したがって、本発明の補強構造によれば、シート取付部を補強するのに従前から設けられているパネル部材を接合部材の接合部まで延長し、または当該接合部をシート取付部の下部まで延長することによって、部品点数を増やすことなく、接合部材の接合部に集中する応力を軽減させ、当該接合部を補強することができ、接合部の強度をより高めることができると共に、車体パネルの剛性向上を図ることができる。

さらに、本発明において、前記接合部材は、２箇所以上の接合部を有しており、少なくとも２箇所の接合部に対して前記パネル部材が交差して配置されているので、接合部と接合部との間に位置する板材の板厚を薄くすることができ、より一層自動車の重量軽減と材料コストの低減を図ることができる。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る車両用パネルの補強構造が適用される自動車のフロアパネルの斜視図、図２は図１におけるフロアパネルの前部リヤフロアパネルにシートクロスメンバが取付けられる前の状態を示す斜視図、図３は図２における前部リヤフロアパネルとなるテーラードブランク材の断面図、図４は図２におけるＡ−Ａ線断面図、図５は図２におけるＢ−Ｂ線断面図、図６は図２におけるＣ−Ｃ線断面図、図７は取付金具を取付けた状態の図２におけるＤ−Ｄ線断面図、図８は取付金具を取付けた状態の図２におけるＥ−Ｅ線断面図、図９はリヤシートをフロアパネルに取付けた状態を車両前方から見た斜視図である。

本実施の形態における自動車の車室内後部側に位置するフロアパネル１は、図１、図２および図９に示す如く、リヤシート１０の前部側が配設される前部リヤフロアパネル（車体パネル）２を備えており、この前部リヤフロアパネル２は、車両前後方向に沿って、ほぼセンタピラー３とタイヤハウスインナパネル４との間に設けられている。
本実施形態の前部リヤフロアパネル２の素材には、板厚の異なる板材を突き合せてレーザ溶接などで接合したテーラードブランク材（接合部材）５が使用されている。このテーラードブランク材５は、図２および図３に示す如く、中央側に板厚の薄いセンタパネル５ａを配置し、左右両側に板厚の厚いサイドパネル５ｂを配置することによって構成されている。板厚は、例えば、センタパネル５ａが０．７ｍｍの板材を用い、サイドパネル５ｂが１．２ｍｍの板材を用いており、これらのパネル５ａ，５ｂを突き合せてレーザ溶接などで接合し、これをプレス加工することにより、所定形状の前部リヤフロアパネル２が形成されることになる。そして、センタパネル５ａおよびサイドパネル５ｂの左右２箇所の接合部Ｗでは、パネルの厚さが変化しているので、当該接合部Ｗは応力集中を受け易い形状となっている。

このため、前部リヤフロアパネル２には、図１、図２および図６〜図９に示す如く、左右２箇所の接合部Ｗと交差（クロス）する方向へ延在するシートクロスメンバ（パネル部材）６が取付けられている。すなわち、前部リヤフロパネル２は、接合部Ｗを車両前後方向に沿って配置した状態でシート取付部に設けられており、シート取付部としての役割を有するシートクロスメンバ６が左右２箇所の接合部Ｗに対して交差して配置されている。
前部リヤフロアパネル２のうち、リヤシート１０のシートクッション１０ａの車両前方側で、かつ接合部Ｗが延在する部分には、車両後方から車両前方へ向かって下り傾斜である上方側前向きの傾斜面２ａが車幅方向に沿って形成されており、この傾斜面２ａの上下に亘ってシートクロスメンバ６が左右２箇所の接合部Ｗと交差しながら取付けられている。すなわち、シートクロスメンバ６は、前部リヤフロアパネル２の傾斜面２ａを覆い隠しながら、上縁部６ａおよび下縁部６ｂが左右２箇所の接合部Ｗを橋渡しするようにして前部リヤフロアパネル２に溶接で固定されている。したがって、シートクロスメンバ６は、前部リヤフロアパネル２に形成された左右２箇所の接合部Ｗに集中する応力を軽減し、これら接合部Ｗを補強する役割を果たすことになる。

上記シートクロスメンバ６には、リヤシート１０をフロアパネル１側に取付ける取付金具７が締付け固定されている。そのため、シートクロスメンバ６の車両前方側には、図２および図７〜図９に示す如く、車両後方から車両前方へ向かって下り傾斜面に前側シート取付部８が形成され、シートクロスメンバ６の車両後方側には、車両後方へ向かって屈曲して延びる後側シート取付部９が形成されている。
前側シート取付部８の裏面側には、取付金具７を取付けるための締付ボルト１２と螺合する溶接ナット１４が固着されている。また、後側シート取付部９は、側面視で略三角形状の凸部であって、取付金具７の取付箇所と対応する位置で車両幅方向に所定の間隔を置いて配設されており、車両前方から車両後方へ向かって下り傾斜面には、シートクロスメンバ６の裏面側から車両後方へ向けて斜め上方に突出するスタッドボルト１３が設けられ、スタッドボルト１３の先端にはナット１５が螺合して締付けられるようになっている。なお、後側シート取付部９およびスタッドボルト１３は、１つの取付金具７に対して左右２箇所に用いられるようになっている。

上記取付金具７は、図７〜図９に示す如く、車両幅方向に一定の間隔を置いて配置されており、ヒンジ部材（図示せず）に連結され、該ヒンジ部材を介してシートクッション１０ａに取付けられるようになっている。このため、取付金具７は、シートクロスメンバ６と対応して屈曲形成されており、取付金具７の前部締付部７ａは、シートクロスメンバ６の前側シート取付部８に固定され、取付金具７の後部締付部７ｂは、シートクロスメンバ６の後側取付部９に固定されるようになっている。なお、図７は前部リヤフロアパネル２を構成するテーラードブランク材５であって、板厚の薄いセンタパネル５ａに対応する箇所に取付金具７の前部締付部７ａを固定した断面を示し、図８は板厚の厚いサイドパネル５ｂに対応する箇所に取付金具７の後部締付部７ｂを固定した断面を示している。

一方、前部リヤフロアパネル２は、図４〜図６に示す如く、テーラードブランク材５の板厚の厚いサイドパネル５ｂをサイドメンバ２１およびサイドインナパネル２２に接合することによって取付けられている。サイドメンバ２１の内壁面および上端フランジには、リーンフォースメント２３が接合されていると共に、サイドメンバ２１の底部およびサイドインナパネル２２には、トルクボックスパネル２４が接合されている。
すなわち、前部リヤフロアパネル２は、設置部位により、断面略Ｕ字状のサイドメンバ２１に取付けられ、あるいはリーンフォースメント２３を介してサイドメンバ２１およびサイドインナパネル２２に取付けられており、対応するサイドメンバ２１や、サイドメンバ２１、サイドインナパネル２２およびトルクボックスパネル２４と相俟って閉断面構造を形成している。

このように、本発明の実施形態の補強構造では、前部リヤフロアパネル２の素材として、板厚の薄いセンタパネル５ａと板厚の厚いサイドパネル５ｂとを突き合せてレーザ溶接などで接合したテーラードブランク材５を使用しても、左右２箇所の接合部Ｗに対してシートクロスメンバ６が交差して配置され、前部リヤフロアパネル２の傾斜面２ａを覆い隠して上縁部６ａおよび下縁部６ｂが接合されているため、シートクロスメンバ６によってテーラードブランク材５の左右２箇所の接合部Ｗを補強することが可能となり、前部リヤフロアパネル２のうち、強度の必要な部分の板厚のみを厚くすることができる。したがって、本発明の実施形態によれば、テーラードブランク材５の使用により自動車を軽量化すると共に、材料費の節約を図ることが可能となり、しかも、前部リヤフロアパネル２として用いることができる。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
例えば、既述の実施形態では、前部リヤフロアパネル２を構成するテーラードブランク材５の接合部Ｗが車両前後方向に沿って配置しているが、本発明の補強構造は、当該接合部Ｗを車幅方向や斜め方向に配置したものにも適用することが可能である。また、本発明の補強構造は、シート取付部となるシートクロスメンバ６に対して適用されているが、テーラードブランク５とリーンフォースメント２３とが重合される部分など、他の部位にも適用することが可能である。

本発明の実施の形態に係る車両用パネルの補強構造が適用される自動車のフロアパネルを示す斜視図である。 図１におけるフロアパネルの前部リヤフロアパネルにシートクロスメンバが取付けられる前の状態を示す斜視図である。 図２における前部リヤフロアパネルとなるテーラードブランク材を示す断面図である。 図２におけるＡ−Ａ線断面図である。 図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。 図２におけるＣ−Ｃ線断面図である。 取付金具を取付けた状態の図２におけるＤ−Ｄ線断面図である。 取付金具を取付けた状態の図２におけるＥ−Ｅ線断面図である。 リヤシートをフロアパネルに取付けた状態を車両前方から見た斜視図である。

符号の説明

１ フロアパネル
２ 前部リヤフロアパネル（車体パネル）
２ａ 傾斜面
５ テーラードブランク材（接合部材）
５ａ センタパネル
５ｂ サイドパネル
６ シートクロスメンバ（パネル部材）
７ 取付金具
１０ リヤシート
Ｗ 接合部

Claims (2)

1. 板厚の異なる板材を突き合わせて接合し、この接合した接合部材が車体のフロアパネルの一部として用いられており、前記接合部材は、接合部を車両前後に沿って配置した状態でシート取付部に設けられていると共に、前記接合部材には、前記接合部と交差する方向へ延在するパネル部材が取付けられている車両用パネルの補強構造において、前記接合部材のうち、シートクッションの車両前方側で、かつ前記接合部が延在する部分には、車両後方から車両前方へ向かって下り傾斜の傾斜面が形成されており、この傾斜面の上下に亘って前記パネル部材が取付けられていることを特徴とする車両用パネルの補強構造。
2. 前記接合部材は、２箇所以上の接合部を有しており、少なくとも２箇所以上の接合部に対して前記パネル部材が交差して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用パネルの補強構造。

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