JP4784425B2 - ロアボデー構造体とその製造方法 - Google Patents
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Description
また、特許文献2は輸送機器や各種形状の容器などとして好適に使用できる、非回転構造体形状の、中空FRP構造体とその製造方法を開示している。
イ)サイドシル、クロスメンバ、ダッシュパネルの結合に別部材のフロアレインフォースを必要とし、かつ一体構造ではないためサイドシル、または車体の捩じり剛性アップに有効に効かない。
ロ)フロアレインフォースが金属部材で、かつ中実構造のため、重量大。
ハ)サイドシル前端部での前面衝突時の前後方向および幅方向の抗力を確保しただけで、ロッカーや、Bピラー部位での側面衝突や、Bピラーやリアサイドメンバー部位での後突に対する抗力は十分には確保されていない。
本発明のもう一つの目的は、Aピラー、ロッカー、Bピラー、リアサイドメンバーを含む車体部分(その部分を含む車体でもよい)の捩じり剛性アップをはかるとともに、軽量化をはかったロアボデー構造体とその製造方法を提供することにある。
本発明のさらにもう一つの目的は、Aピラー、ロッカー、Bピラー、リアサイドメンバーを含む車体部分(その部分を含む車体でもよい)の捩じり剛性アップをはかるとともに、軽量化と、ロッカーや、Bピラー部位での側面衝突や、Bピラーやリアサイドメンバー部位での後突に対する抗力増大をはかったロアボデー構造体とその製造方法を提供することにある。
(1) (イ)Aピラー、ロッカー、Bピラー、リアサイドメンバーが一体に形成されたロアボデー構造体であって、
(ロ)前記ロアボデー構造体は、該ロアボデー構造体の表面部を構成する繊維強化樹脂製の外壁部材と、前記外壁部材よりロアボデー構造体の内部側に位置する内リブを有する繊維強化樹脂製の内リブ構造体とを有し、
(ハ)前記外壁部材は外部上壁と外部下壁と一対の外部側壁を有しかつ1枚板からなる四辺形の断面閉じ構造を有し、
(ニ)前記内リブ構造体は中空断面を有しかつ該中空断面を内部上壁と内部下壁と一対の内部側壁を含む1枚板で囲んだ断面閉じ構造を有し、前記内リブは前記内リブ構造体の内部上壁と内部下壁から構成されており、
(ホ)前記内部上壁と前記外部上壁とは互いに隔たっており、前記内部下壁と前記外部下壁とは互いに隔たっており、
(ヘ)前記外壁部材と前記内リブ構造体とは前記内リブ構造体の一対の内部側壁部位で互いに一体結合されている、
ロアボデー構造体。
(2) 前記内リブは、前突に対する内リブ構造体の剛性を増大させる前突対応部と、後突に対する内リブ構造体の剛性を増大させる後突対応部と、側突に対する内リブ構造体の剛性を増大させる側突対応部とを含み、前記前突対応部と前記後突対応部と前記側突対応部とを一体につなげた(1)記載のロアボデー構造体。
(3) ロアボデー構造体の製造方法であって、
(イ)前記ロアボデー構造体が、一体に形成されたAピラー、ロッカー、Bピラー、リアサイドメンバーを含み、
(ロ)前記ロアボデー構造体は、該ロアボデー構造体の表面部を構成する繊維強化樹脂製の外壁部材と、前記外壁部材よりロアボデー構造体の内部側に位置する内リブを有する繊維強化樹脂製の内リブ構造体とを有し、
(ハ)前記外壁部材は外部上壁と外部下壁と一対の外部側壁を有しかつ1枚板からなる四辺形の断面閉じ構造を有し、
(ニ)前記内リブ構造体は中空断面を有しかつ該中空断面を内部上壁と内部下壁と一対の内部側壁を含む1枚板で囲んだ断面閉じ構造を有し、前記内リブは前記内リブ構造体の内部上壁と内部下壁から構成されており、
(ホ)前記内部上壁と前記外部上壁とは互いに隔たっており、前記内部下壁と前記外部下壁とは互いに隔たっており、
(ヘ)前記外壁部材と前記内リブ構造体とは前記内リブ構造体の一対の内部側壁部位で互いに一体結合されており、
前記ロアボデー構造体の製造方法が、
(a)内部上壁と内部下壁と一対の内部側壁を含む断面が閉じ構造の中空断面を有する、繊維強化樹脂製の内リブ構造体を製作する第1の工程と、
(b)ついで前記内リブ構造体の前記内部上壁の上側と前記内部下壁の下側にフォームコアを配置する第2の工程と、
(c)ついで前記内リブ構造体と前記フォームコアとの組合体のまわりに熱硬化前の繊維強化樹脂製のシートを貼付する第3の工程と、
(d)(d−1)ついで前記繊維強化樹脂製のシートが貼付された、前記内リブ構造体とフォームコアとの組合体を加熱し、前記シートを熱硬化させて、ロアボデー構造体の表面部を構成する繊維強化樹脂製の外壁部材とするとともに、
(d−2)前記内部上壁と前記外部上壁とを前記内部上壁の上側に配置した前記フォームコアで互いに隔て、前記内部下壁と前記外部下壁とを前記内部下壁の下側に配置した前記フォームコアで互いに隔て、
(d−3)前記外壁部材と前記内リブ構造体とを前記内リブ構造体の前記一対の内部側壁部位で互いに一体に結合する第4の工程と、
を有するロアボデー構造体の製造方法。
図1は、アッパ構造体およびロアボデー構造体を含む自動車車体のうちの、ロアボデー構造体10を示している。ロアボデー構造体10は、車両幅方向の両端部にそれぞれ設けられており、FRP(繊維強化樹脂)製である。FRPはカーボン繊維のCFRPでもよいし、ガラス繊維のGFRPでもよい。
Aピラー11、ロッカー12、Bピラー13、リアサイドメンバー14が一体に、単一部材として、形成されている。Bピラー13とリアサイドメンバー14の車両幅方向内側には、ルームパーティションパネル50が位置する。
内リブ構造体30は、内部上壁31と内部下壁32と一対の内部側壁33とを有する。内リブ構造体30は四辺形の閉じ断面構造を有する。
内リブ30Aは内リブ構造体30の上壁31と下壁32とによって構成される。
内リブ構造体30は、一対の内部側壁33部位で、外壁部材20の一対の外部側壁23と一体結合されている。この一体結合は、望ましくは熱融着で行われるが、接着材による接着でもよい。内リブ構造体30の内部側壁33の外面と外壁部材20の外部側壁23の内面とが密着される。
内リブ構造体30の内部上壁31と内部下壁32とは、それぞれ1枚壁構造である。内リブ構造体30の内部側壁33部位では、内リブ構造体30の内部側壁33の外面に外壁部材20の外部側壁23が密着しているので、内リブ構造体30の内部側壁33と外壁部材20の外部側壁23とで2枚壁構造を構成している。
前突対応部30A1 は、内部上壁31と内部下壁32とを含むことによって、内部上壁31と内部下壁32とを含まないで外壁部材20だけの場合に比べて、車両前後方向の圧縮力(前突時の荷重)に対する、Aピラー11およびロッカー12の剛性を高めている。
後突対応部30A3 は、内部上壁31と内部下壁32とを含むことによって、内部上壁31と内部下壁32とを含まないで外壁部材20だけの場合に比べて、車両前後方向の圧縮力(後突時の荷重)と、モーメント(後突時の荷重によってBピラー13をロッカー12の後端に対して前倒しさせようとするモーメント)に対する、リアサイドメンバ14の剛性を高めている。
本発明のロアボデー構造体10が、Aピラー11、ロッカー12、Bピラー13、リアサイドメンバー14の一体構造となっているので、ロアボデー構造体10と車体の捩じり剛性アップをはかることができる。また、ロアボデー構造体10が、外壁部材20と、内リブ30Aをもつ内リブ構造体30とを有し、外壁部材20と内リブ構造体30とが互いに一体化されているので、これによっても、ロアボデー構造体10と車体の捩じり剛性を増加することができる。また、Aピラー11、ロッカー12、Bピラー13、リアサイドメンバー14の一体構造と、内リブ30Aが配置されていることにより、衝突に対するロアボデー構造体10の剛性、抗力を増加することができる。
本発明のロアボデー構造体10の製造方法は、Aピラー11、ロッカー12、Bピラー13、リアサイドメンバー14が一体に形成されたロアボデー構造体10の製造方法である。本発明のロアボデー構造体10の製造方法は、図9に示すように、以下の、第1、第2、第3、第4の工程を、第1、第2、第3、第4の工程順に実行する方法からなる。
また、内リブ構造体30とフォームコア40との組合体に、シート20Aを巻き付けて、または積層して、加熱硬化させて外壁部材20とするので、容易に外壁部材20の必要形状を出すことができる。また、外壁部材20の内部に中空断面の内リブ構造体30を埋設したロアボデー構造体10を容易にかつ確実に形成することができる。
11 Aピラー
12 ロッカー
13 Bピラー
14 リアサイドメンバ
20 外壁部材
20A シート
21 外部上壁
22 外部下壁
23 外部側壁
30 内リブ構造体
31 内部上壁
32 内部下壁
33 内部側壁
34 内部立壁
30A 内リブ
30A1 前突対応部
30A2 側突対応部
30A3 後突対応部
40 フォームコア
50 ルームパーティションパネル
60〜62 鉛直面
63 斜面
Claims (3)
- (イ)Aピラー、ロッカー、Bピラー、リアサイドメンバーが一体に形成されたロアボデー構造体であって、
(ロ)前記ロアボデー構造体は、該ロアボデー構造体の表面部を構成する繊維強化樹脂製の外壁部材と、前記外壁部材よりロアボデー構造体の内部側に位置する内リブを有する繊維強化樹脂製の内リブ構造体とを有し、
(ハ)前記外壁部材は外部上壁と外部下壁と一対の外部側壁を有しかつ1枚板からなる四辺形の断面閉じ構造を有し、
(ニ)前記内リブ構造体は中空断面を有しかつ該中空断面を内部上壁と内部下壁と一対の内部側壁を含む1枚板で囲んだ断面閉じ構造を有し、前記内リブは前記内リブ構造体の内部上壁と内部下壁から構成されており、
(ホ)前記内部上壁と前記外部上壁とは互いに隔たっており、前記内部下壁と前記外部下壁とは互いに隔たっており、
(ヘ)前記外壁部材と前記内リブ構造体とは前記内リブ構造体の一対の内部側壁部位で互いに一体結合されている、
ロアボデー構造体。 - 前記内リブは、前突に対する内リブ構造体の剛性を増大させる前突対応部と、後突に対する内リブ構造体の剛性を増大させる後突対応部と、側突に対する内リブ構造体の剛性を増大させる側突対応部とを含み、前記前突対応部と前記後突対応部と前記側突対応部とを一体につなげた請求項1記載のロアボデー構造体。
- ロアボデー構造体の製造方法であって、
(イ)前記ロアボデー構造体が、一体に形成されたAピラー、ロッカー、Bピラー、リアサイドメンバーを含み、
(ロ)前記ロアボデー構造体は、該ロアボデー構造体の表面部を構成する繊維強化樹脂製の外壁部材と、前記外壁部材よりロアボデー構造体の内部側に位置する内リブを有する繊維強化樹脂製の内リブ構造体とを有し、
(ハ)前記外壁部材は外部上壁と外部下壁と一対の外部側壁を有しかつ1枚板からなる四辺形の断面閉じ構造を有し、
(ニ)前記内リブ構造体は中空断面を有しかつ該中空断面を内部上壁と内部下壁と一対の内部側壁を含む1枚板で囲んだ断面閉じ構造を有し、前記内リブは前記内リブ構造体の内部上壁と内部下壁から構成されており、
(ホ)前記内部上壁と前記外部上壁とは互いに隔たっており、前記内部下壁と前記外部下壁とは互いに隔たっており、
(ヘ)前記外壁部材と前記内リブ構造体とは前記内リブ構造体の一対の内部側壁部位で互いに一体結合されており、
前記ロアボデー構造体の製造方法が、
(a)内部上壁と内部下壁と一対の内部側壁を含む断面が閉じ構造の中空断面を有する、繊維強化樹脂製の内リブ構造体を製作する第1の工程と、
(b)ついで前記内リブ構造体の前記内部上壁の上側と前記内部下壁の下側にフォームコアを配置する第2の工程と、
(c)ついで前記内リブ構造体と前記フォームコアとの組合体のまわりに熱硬化前の繊維強化樹脂製のシートを貼付する第3の工程と、
(d)(d−1)ついで前記繊維強化樹脂製のシートが貼付された、前記内リブ構造体とフォームコアとの組合体を加熱し、前記シートを熱硬化させて、ロアボデー構造体の表面部を構成する繊維強化樹脂製の外壁部材とするとともに、
(d−2)前記内部上壁と前記外部上壁とを前記内部上壁の上側に配置した前記フォームコアで互いに隔て、前記内部下壁と前記外部下壁とを前記内部下壁の下側に配置した前記フォームコアで互いに隔て、
(d−3)前記外壁部材と前記内リブ構造体とを前記内リブ構造体の前記一対の内部側壁部位で互いに一体に結合する第4の工程と、
を有するロアボデー構造体の製造方法。
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