JP4853164B2 - 車体パネル接合部構造 - Google Patents

Description

本発明は、それぞれ車体上下方向に延在するサイメンアウタとエプロンとを接合した車体パネル接合部構造に関する。

ラジエータサポートの側壁部の下端部に車幅方向に膨出すると共に車体上下方向に長手とされたビードを形成し、ラジエータサポートの側壁部における上記ビードの前後両側にフロントサイドメンバの前端と接合するスポット溶接部位を設定した構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−４６６４７号公報

しかしながら、上記の如き従来の技術では、パネルにおける骨格構造を構成しない部分同士の接合部が所要強度を有するようにすることについて改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮して、車体パネルの接合部の強度を向上することができる車体パネル接合部構造を得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る車体パネル接合部構造は、車体上下方向に沿って延在するサイメンアウタと、車体前後方向に長手とされ、前記サイメンアウタに重ね合わされた長手方向の一端側が該長手方向に離間した２箇所で前記サイメンアウタに接合されると共に、前記２箇所の接合部の間及び前記２つの接合部に対する長手方向他端側にそれぞれ車体上下方向に沿って長手のビード又は屈曲部が設けられたエプロンと、を備えている。

請求項１記載の車体パネル接合部構造では、サイメンアウタ及びエプロンにおける車体上下方向に延在する部分は、互いに重ね合わされた状態で、エプロンの長手方向に離間した２個所において接合されている。長手方向一端側の接合部（以下、第１接合部という）は、他端側の接合部（以下、第２接合部という）との間に形成されたビード又は屈曲部（以下、第１補強部という）によって、例えばエプロンに作用する車体上下方向の荷重による変形が抑制され、第２接合部は、エプロンの長手方向他端側（の近傍）に配置されたビード又は屈曲部（以下、第２補強部という）によって、例えばエプロンに作用する車体上下方向の荷重による変形が抑制される。すなわち、サイメンアウタとエプロンとの接合部廻りの剛性が向上し、これにより接合部に作用する応力が緩和されるので、該接合部の強度が向上する。

このように、請求項１記載の車体パネル接合部構造では、車体パネルの接合部の強度を向上することができる。

請求項２記載の発明に係る車体パネル接合部構造は、請求項１記載の車体パネル接合部構造において、前記サイメンアウタにおける前記２個所の接合部の間には、車体上下方向に沿って長手のビード又は屈曲部が設けられている。

請求項２記載の車体パネル接合部構造では、サイメンアウタにおける第１及び第２接合部間にビード又は屈曲部（以下、第３補強部という）が設けられているので、サイメンアウタとエプロンとの接合部廻りの剛性が一層向上する。

請求項３記載の発明に係る車体パネル接合部構造は、請求項１又は請求項２記載の車体パネル接合部構造において、前記エプロンは、前記サイメンアウタと接合された立壁部の下端側から車幅方向に張り出した横壁部を有し、前記エプロンに設けられた２個所の前記ビード又は前記屈曲部のうち少なくとも一方の前記ビード又は前記屈曲部は、前記横壁部まで連続している。

請求項３記載の車体パネル接合部構造では、第１及び第２補強部の少なくとも一方がエプロンの立壁部から横壁部まで連続しているため、サイメンアウタとエプロンとの接合部廻りの剛性が一層向上する。特に、エプロンの横壁部に車体上下方向の荷重が作用する場合に、エプロンにおける車体上下方向に延在する部分（以下、立壁部という）の曲げ、すなわち接合部の剥離方向の変形が効果的に抑制される。

請求項４記載の発明に係る車体パネル接合部構造は、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車体パネル接合部構造において、前記エプロンの２個所の前記ビード又は前記屈曲部は、該エプロンにプレス加工にて一体に形成されている。

請求項４記載の車体パネル接合部構造では、第１及び第２補強部がプレス加工にて一体に形成されるので、簡単な構造で接合部の強度を向上することができる。なお、請求項２に従属する構成においては、第３補強部を、サイメンアウタにプレス加工にて一体に形成するようにしても良い。

請求項５記載の発明に係る車体パネル接合部構造は、請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の車体パネル接合部構造において、前記エプロンは、前記サイメンアウタと接合された立壁部の下端側から車幅方向に張り出した横壁部を有し、エプロンの横壁部には、車体上下方向の荷重が入力される。

請求項５記載の車体パネル接合部構造では、エプロンの横壁部に、車体上下方向の荷重が入力される。このため、サイメンアウタとエプロンとの接合部には、せん断方向又は剥離方向の荷重が入力し易いが、第１及び第２補強部が該接合部の剛性を向上しているため、該接合部にせん断方向又は剥離方向の大きな荷重が入力される（大きな応力が発生する）ことが防止される。すなわち、エプロンの横壁部に車体上下方向の荷重が入力される構成において、サイメンアウタとエプロンとの接合部の強度が確保される。

以上説明したように本発明に係る車体パネル接合部構造は、車体パネルの接合部の強度を向上することができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係る車体パネル接合部構造１０について、図１乃至図７に基づいて説明する。なお、図中矢印ＦＲは車体前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車体上下方向の上側、矢印ＩＮは車幅方向内側を、矢印ＯＵＴは車幅方向外側それぞれ示す。先ず、車体パネル接合部構造１０が適用された自動車１２の概略全体構成を説明し、次いで車体パネル接合部構造１０の要部であるエプロン２２とサイメンアウタ３８との接合部Ｊの詳細構成を説明することとする。

（自動車の概略構成）
図７には、車体パネル接合部構造１０が適用された自動車１２の概略全体構成が模式的な側面図にて示されている。この図に示される如く、自動車１２は、フレーム１４と、該フレーム１４上に取り付けられたボディ１６とを含んで構成されている。フレーム１４は、図示は省略するが、それぞれ車体前後方向に長手とされた左右一対サイドレールを、車幅方向に長手とされた複数のクロスメンバで架け渡して構成されている。

この実施形態では、ボディ１６は、車体前後方向に離間した３箇所（左右で計６箇所）において、ボディマウンティング１８を介してフレーム１４に支持されている。以下、各ボディマウンティング１８を区別する場合には、車体前後方向の前側から順に、第１マウント１８Ａ、第２マウント１８Ｂ、第３マウント１８Ｃということとする。

図５には、ボディ１６が後上方から見た斜視図にて示されている。この図に示される如く、ボディ１６は、のダッシュパネル２０を備えている。ダッシュパネル２０は、主に車幅方向及び車体上下方向に延在しており、エンジンルームＥと車室（キャビン）Ｃとを隔てている。ダッシュパネル２０の前（エンジンルームＥ）側における車幅方向両端部には、それぞれ車体前後方向に長手とされたエプロン２２の後端２２Ａが接続されており、左右のエプロン２２の前端２２Ｂ間は、正面視で矩形枠状に形成されたラジエータサポート２４にて架け渡されている。

一方、ダッシュパネル２０の後面（車室Ｃ）側における下端には、フロアパネル２５の前端が接合されている。フロアパネル２５は、車幅方向中央部が隆起されて形成され車体前後方向に長手とされたトンネル部２６を有する。図４に示される如く、フロアパネル２５は、その下面側に接合された車幅方向に長手の複数（この実施形態では４つ）のフロアリインフォースメント２８にて適宜補強されている。

そして、図５及び図６に示される如く、ボディ１６は、ラジエータサポート２４を構成する左右一対のラジエータサポートサイドメンバ２４Ａの下端２４Ｂが、第１マウント１８Ａによる支持部位とされている。また、図５に示される如く、ボディ１６は、フロアパネル２５におけるダッシュパネル２０との接合部の近傍、より具体的には最前部のフロアリインフォースメント２８Ａの車幅方向両端が、第２マウント１８Ｂによる支持部位とされている。さらに、ボディ１６は、フロアパネル２５の後端、より具体的には最後部に配置されたフロアリインフォースメント２８Ｂの車幅方向両端が、第３マウント１８Ｃによる支持部位とされている。

また、図４乃至図６に示される如く、エプロン２２は、車体前後方向及び車体上下方向に延在する立壁部３０と、立壁部３０における下向きに凹となる略弓形に形成された下縁３０Ａに沿って車幅方向内向きに延設された横壁部としてのホイールハウス天井部３２とを有して構成されている。ホイールハウス天井部３２は、ダッシュパネル２０の車幅方向両端に車室Ｃ側に膨出して形成された膨出部３４と共にホイールハウス３６を構成している。ホイールハウス３６は、前輪３５（図７参照）の上部を転舵可能に収容している。

左右のエプロン２２は、それぞれの前端２２Ｂにおいて、立壁部３０及びホイールハウス天井部３２のそれぞれがラジエータサポート２４に接続（固定）されている。ラジエータサポート２４における第１マウント１８Ａが設けられたラジエータサポートサイドメンバ２４Ａは、ホイールハウス天井部３２の車幅方向内端の前側に配置されている。したがって、前端２２Ｂにラジエータサポート２４が連結されたエプロン２２は、第１マウント１８Ａからの上向き荷重がラジエータサポート２４を介して前端２２Ｂ側に入力される構成とされている。また、エプロン２２では、後端２２Ａ及び前端２２Ｂを除き、ホイールハウス天井部３２の車幅方向内端３２Ａは自由端（ホイールハウス天井部３２は片持ち構造）とされている。

そして、ボディ１６では、エプロン２２の立壁部３０が、サイメンアウタ３８の前端部に形成された接合壁部４０に接合されている。サイメンアウタ３８は、図５に示すフロントピラー４２、センタピラー４４、リヤピラー４５、ロッカ４６、ルーフサイドレール４８の車幅方向外端の外壁が共通化された大型プレス部品とされている。このサイメンアウタ３８の接合壁部４０は、フロントピラー４２の前方で車体前後方向及び車体上下方向に延在している。サイメンアウタ３８について補足すると、図１及び図４に示される如く、接合壁部４０の後端から車幅方向に張り出した部分がフロントピラー４２の前壁４２Ａを構成し、フロントピラー４２の前壁４２Ａから後方に延設された部分がフロントピラー４２の外側壁４２Ｂを構成している。フロントピラー４２の下端には、ロッカ４６の前端が連続している。

（エプロンとサイメンアウタとの接合部の構造）
次いで、車体パネル接合部構造１０の主要部であるエプロン２２とサイメンアウタ３８との接合部Ｊの詳細構造を説明する。なお、接合部Ｊは、車幅方向両側に設けられるが、これらは左右対称に構成されるので、一方の接合部Ｊについて説明することする。

図１及び図３に示される如く、エプロン２２の立壁部３０における後端２２Ａ側部分とサイメンアウタ３８の接合壁部４０とは、それぞれ車体前後方向及び車体上下方向に延在すると共に車幅方向に重ね合わされており、接合部Ｊは、車体前後方向に離間した接合部Ｊ１、Ｊ２を有する。図３に示される如く、接合部Ｊ１は、車体上下方向に離間（直列）した複数（この実施形態では３つ）のスポット溶接部Ｗ１にて構成され、接合部Ｊ２は、車体上下方向に離間した複数（この実施形態では２つ）のスポット溶接部Ｗ２にて構成されている。

この実施形態では、接合壁部４０が立壁部３０に対し車幅方向外側に位置する。また、この実施形態における接合部Ｊ１では、ダッシュパネル２０の車幅方向端部に形成された接合フランジ２０Ａが、立壁部３０と接合壁部４０との間に挟み込まれており、スポット溶接部Ｗ１は、３枚重ね合わせのスポット溶接打点とされる。

そして、図１及び図３に示される如く、立壁部３０における接合部Ｊ１と接合部Ｊ２には、車体上下方向に沿って長手とされたビード５０が形成されている。また、立壁部３０における接合部Ｊ２の前側（近傍）には、車体上下方向に沿って長手とされたビード５２が形成されている。ビード５２は、ビード５０との略中央部に接合部Ｊ２が位置するように配置されている。ビード５０、ビード５２は、図３に示される如く、それぞれの上端５０Ａ、５２Ａが立壁部３０の車体上下方向中央部よりも上側に位置すると共に、図１乃至図３に示される如く、下端５０Ｂ、５２Ｂがホイールハウス天井部３２の車幅方向外端部（立壁部３０との境界のアール部）にまで回り込んで連続している。

ビード５０、ビード５２は、それぞれ車幅方向外向き又は車体上下方向の下向きに開口する断面半円弧状の凹部（湾曲部）として、プレス加工によってエプロン２２に一体に形成されるようになっている。これにより、車体パネル接合部構造１０では、ビード５０と接合壁部４０とで閉断面構造を成している。

また、車体パネル接合部構造１０では、図１に示される如く、接合壁部４０における接合部Ｊ１と接合部Ｊ２との間に、屈曲部５４が形成されている。屈曲部５４は、車体上下方に長手とされ、図３に示される如く車体上下方向に沿った一直線状の折れ線部５４Ａを形成している。この実施形態では、屈曲部５４は、折れ線部５４Ａが車幅方向外側に突出するように形成されている。

次に、第１の実施形態の作用を説明する。

上記構成の車体パネル接合部構造１０が適用された自動車１２では、走行に伴って第１マウント１８Ａに上向き（突き上げ）荷重が入力されると、ラジエータサポート２４を介して第１マウント１８Ａに連結されているエプロン２２には、前端２２Ｂにおけるホイールハウス天井部３２の車幅方向内端側の部分を車体上下方向の上向きに突き上げる方向の荷重が作用する。すると、エプロン２２の後端２２Ａでは、ホイールハウス天井部３２の車幅方向内端３２Ａ側の突き上げに伴うスポット溶接部Ｗ１、Ｗ２の剥離方向の荷重が作用する。

ここで、車体パネル接合部構造１０では、接合部Ｊ１の前側近傍（接合部Ｊ２との間）に位置するビード５０と、Ｊ２の前側近傍に位置するビード５２とがエプロン２２の立壁部３０に設けられているため、接合部Ｊの強度が高い。以下、この点について、図８及び図９に示す比較例に係る車体パネル接合部構造１００と比較しつつ説明する。

車体パネル接合部構造１００は、エプロン２２にビード５０、５２が設けられず、接合壁部４０に屈曲部５４が設けられないことを除いて、車体パネル接合部構造１０と同様に構成されている。この車体パネル接合部構造１００では、第１マウント１８Ａに突き上げ荷重が入力された場合、図２に想像線にて示す如く、エプロン２２は、最下部のスポット溶接部Ｗ１、Ｗ２を基点に該最下部のスポット溶接部Ｗ１、Ｗ２よりも下側部分が持ち上げられるように（最下側のスポット溶接部Ｗ１、Ｗ２で折れるように）変形する。このため、接合部Ｊには、接合部Ｊ１、Ｊ２のＷ１、Ｗ２（特に最下部）が剥離する方向に大きな荷重が作用し、このような大きな荷重が繰り返し作用する条件（設計条件）においては所要の耐久性能を確保できない場合が生じ得る。

これに対して、車体パネル接合部構造１０では、接合部Ｊ１、Ｊ２に対し荷重入力側に位置するビード５０、ビード５２の下端５０Ｂ、５２Ｂがエプロン２２の変形の基点となるため、第１マウント１８Ａに突き上げ荷重が入力された場合には、エプロン２２の後端２２Ａ（接合部Ｊの近傍）では、図２に破線にて示される如く主にホイールハウス天井部３２が変形し、エプロン２２の立壁部３０における接合部Ｊ１、Ｊ２廻りの変形が抑制される。これにより、接合部Ｊ１、Ｊ２のスポット溶接部Ｗ１、Ｗ２に作用する剥離方向の荷重（応力）が著しく低減され、接合部Ｊは所要の耐久性が確保される。

特に、車体パネル接合部構造１０では、ビード５０、５２がホイールハウス天井部３２の車幅方向外端部まで連続しているため、エプロン２２では、上記の通り主にホイールハウス天井部３２に変形が生じ、すなわちエプロン２２の変形がスポット溶接部Ｗ１、Ｗ２に剥離を生じさせない形態（方向）にコントロールされ、接合部Ｊ１、Ｊ２のスポット溶接部Ｗ１、Ｗ２に作用する剥離方向の荷重（応力）が効果的に低減されている。

しかも、車体パネル接合部構造１０では、サイメンアウタ３８の接合壁部４０に屈曲部５４が形成されているため、換言すれば、立壁部３０が接合される部分の剛性が高いため、接合部Ｊ１と接合部Ｊ２との相対変位が抑制される。特に、車体パネル接合部構造１０では、接合部Ｊ１と接合部Ｊ２との間に位置するビード５０が接合壁部４０とで閉断面構造を成すため、接合部Ｊ廻りの剛性がより高い。これらにより、接合部Ｊ１、Ｊ２のスポット溶接部Ｗ１、Ｗ２に作用する剥離方向の荷重（応力）が一層効果的に低減される。

またここで、ビード５０、ビード５２はプレス成形でエプロン２２に一体に形成されているため、簡単な構造で、製作工数を増すことなく、接合部Ｊの所要の耐久性を確保する構成が実現された。同様に、屈曲部５４はプレス成形でサイメンアウタ３８に一体に形成されているため、簡単な構造で、製作工数を増すことなく、接合部Ｊの所要の耐久性を確保する構成が実現された。

なお、上記した各実施形態では、自動車１２がフレーム１４上に各ボディマウンティング１８を介してボディ１６を取り付けるフレーム付自動車である例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、モノコック構造の自動車に本発明が適用されても良い。

また、上記した各実施形態では、接合部Ｊ１において接合壁部４０と立壁部３０との間に接合フランジ２０Ａを挟み込んだ例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、接合フランジ２０Ａを後向き延設することで、接合部Ｊ１が立壁部３０、接合壁部４０のみを接合する構成としても良い。

さらに、上記した各実施形態では、補強部としてビード５０、５２、屈曲部５４を設けた例を示したが、本発明はこれに限定されず、他の構造の補強部を設けても良い。したがって例えば、接合壁部４０には屈曲部５４に代えてビードを設けることも可能である。

本発明の実施形態に係る車体パネル接合部構造を示す平面断面図である。 図１の２−２線に沿った正面断面図である。 本発明の実施形態に係る車体パネル接合部構造を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る車体パネル接合部構造が適用された自動車車体の一部を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る車体パネル接合部構造が適用された自動車車体の概略全体構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る車体パネル接合部構造が適用された自動車車体における荷重が入力されるエプロンの横壁部を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る車体パネル接合部構造が適用された自動車の概略全体構成を模式的に示す側面図である。 本発明の実施形態との比較例に係る車体パネル接合部構造の平面断面図である。 本発明の実施形態との比較例に係る車体パネル接合部構造の斜視図である。

符号の説明

１０ 車体パネル接合部構造
１８Ａ 第１マウント（荷重入力部）
２２ エプロン
３０ 立壁部
３２ ホイールハウス天井部（横壁部）
３８ サイメンアウタ
４０ 接合壁部（サイメンアウタ）
５０・５２ ビード
５４ 屈曲部

Claims (5)

1. 車体上下方向に沿って延在するサイメンアウタと、
   車体前後方向に長手とされ、前記サイメンアウタに重ね合わされた長手方向の一端側が該長手方向に離間した２箇所で前記サイメンアウタに接合されると共に、前記２箇所の接合部の間及び前記２つの接合部に対する長手方向他端側にそれぞれ車体上下方向に沿って長手のビード又は屈曲部が設けられたエプロンと、
   を備えた車体パネル接合部構造。
2. 前記サイメンアウタにおける前記２個所の接合部の間には、車体上下方向に沿って長手のビード又は屈曲部が設けられている請求項１記載の車体パネル接合部構造。
3. 前記エプロンは、前記サイメンアウタと接合された立壁部の下端側から車幅方向に張り出した横壁部を有し、
   前記エプロンに設けられた２個所の前記ビード又は前記屈曲部のうち少なくとも一方の前記ビード又は前記屈曲部は、前記横壁部まで連続している請求項１又は請求項２記載の車体パネル接合部構造。
4. 前記エプロンの２個所の前記ビード又は前記屈曲部は、該エプロンにプレス加工にて一体に形成されている請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車体パネル接合部構造。
5. 前記エプロンは、前記サイメンアウタと接合された立壁部の下端側から車幅方向に張り出した横壁部を有し、
   前記エプロンの横壁部に、車体上下方向の荷重が入力される請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の車体パネル接合部構造。

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