JP5011265B2 - 車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体において、ダンパハウジング（サスペンションタワー）と他の車体骨格部材とが、互いに異種金属から成る技術の改良に関する。

近年、車体の軽量化を図る技術の開発が進められている。その１つに、車体の構成部材における一部に軽合金を採用する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
欧州特許第１４４０８７０号明細書（ＥＰ１４４０８７０Ｂ１）

この特許文献１で知られている車体構造は、アルミニウム合金製エンジンルームモジュールと、鋼材製フロアモジュールとを、鋼材製アダプタを介して結合したというものである。つまり、鋼材製アダプタを介して、異種金属同士を結合する。車体の構成部材における一部にアルミニウム合金を用いることによって、車体の軽量化を図ることができる。

ところで、一般的な車体製造設備は、鋼材同士を溶接することによって車体を製造するものである。このような既存の車体製造設備を、そのまま用いて、特許文献１のような異種金属を用いた車体を製造することはできない。このため、既存の車体製造設備を大幅に変更する必要がある。これでは、車体の生産コストが増大する要因となるので、改良の余地がある。

本発明は、車体の軽量化を図るとともに、車体の生産コストを極力低減することができる技術を、提供することを課題とする。

請求項１に係る発明では、予め組み立てられているダンパハウジング組立体を、車体に組込むように構成し、前記ダンパハウジング組立体は、アルミニウム合金等の軽合金によって構成されたダンパハウジングと、このダンパハウジングの上部に結合されて前記車体の一部をなす鋼材製の車体骨格部材と、前記ダンパハウジングの下部に結合された鋼材製のブラケットと、からなる車体構造である。

請求項２に係る発明では、前記車体骨格部材は、パイプからなることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、前記ダンパハウジングの上部と前記車体骨格部材との間には、電食を防止するための塗布剤の層が介在しており、前記車体骨格部材に前記ダンパハウジングの上部を結合する結合構成は、ボルト締結構造であることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、前記ダンパハウジングは、上下方向の応力が集中する角部を残すとともに、応力が集中しない他の部分の少なくとも一部を削除した構成であることを特徴とする。

請求項５に係る発明では、前記ブラケットは、平面視略Ｌ字状に形成されており、前記車体において前記ブラケットを組込む部分は、このブラケットに合わせた平面視略Ｌ字状に形成されていることを特徴とする。

請求項６に係る発明では、前記ダンパハウジングは鋳造品であり、このダンパハウジングの下部に前記ブラケットを結合する結合構成は、前記ダンパハウジングを鋳造するときに、このダンパハウジングに前記ブラケットの一部を鋳ぐるむことにより、結合された構成であることを特徴とする。ここで、「鋳ぐるむ」（enveloped casting）とは、鋳型の中にブラケットの一部を埋め込み、このブラケットを包み込むようにして鋳物を製造することを言う。

請求項７に係る発明では、前記ダンパハウジングは、上から見たときに角部が曲線状に形成されており、この曲線状の角部は、下から上に向かうにつれて、曲線の度合いが緩やかになるように形成されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明は、部品生産工程で予め組み立てておいたダンパハウジング組立体（ダンパハウジングモジュール）を、その後の車体生産工程において、車体に組込むことが可能な構成としたものである。
一般に、車体は所定の剛性を確保するために、鋼材によって構成されている。これに対し、ダンパハウジングをアルミニウム合金等の軽合金によって構成することで、車体の軽量化を図った。鋼材製の車体と軽合金製のダンパハウジングとは、互いに異種金属からなる。これに対処するため、軽合金製のダンパハウジングを中核としたダンパハウジング組立体を、前工程において予め組み立てておくようにした。

このダンパハウジング組立体は、軽合金製のダンパハウジングと、鋼材製の車体骨格部材と、鋼材製のブラケットとからなる。車体骨格部材は、ダンパハウジングの上部に結合されており、車体の一部をなす。ブラケットは、ダンパハウジングの下部に結合されている。このようなダンパハウジング組立体は、車体全体に比べて小型である。このため、部品生産工程において、互いに異種金属からなる部材同士を、より適切に且つ迅速に結合することができる。部品生産工程は、例えば部品製造メーカーによって実施される。

車体生産工程においては、それぞれ鋼材からなる車体骨格部材及びブラケットを、同じく鋼材によって構成されている車体に結合するだけで、ダンパハウジング組立体を車体に組込むことができる。車体生産工程は、例えば車体の完成品を製造する車体製造メーカーによって実施される。互いに同種の金属同士を溶接等によって結合するのであるから、既存の生産設備を活用して、車体を量産することができる。このため、車体の生産コストを極力低減することができる。

このように、車体の剛性を確保しつつ、車体の軽量化を図るとともに、車体の生産コストを極力低減することができる。

請求項２に係る発明では、車体骨格部材をパイプによって構成したので、車体骨格部材の強度、剛性を一層高めることができる。強度、剛性が高まった分だけ、車体骨格部材における断面の大きさを小さくすることができる。この結果、車体を一層軽量化できる。

請求項３に係る発明では、ダンパハウジングの上部と車体骨格部材との間に、電食を防止するための塗布剤の層を介在させたので、軽合金製のダンパハウジングの電食を防止することができる。また、ダンパハウジングの上部を車体骨格部材にボルト止めによって結合したので、結合構成が簡単である。また、車体骨格部材をパイプによって構成した場合であっても、ボルトによって確実に結合することができる。

請求項４に係る発明では、ダンパハウジングにおいて、上下方向の応力が集中しない部分の少なくとも一部を削除したので、車体を一層軽量化できる。

請求項５に係る発明では、ブラケットは平面視略Ｌ字状に形成されている。一方、車体においてブラケットを組込む部分（ブラケット組込部）も、ブラケットに合わせた平面視略Ｌ字状に形成されている。車体にブラケットを組込むときには、ブラケット組込部にブラケットを位置決めした上で、両者を結合すればよい。このため、車体に対してダンパハウジングを容易に且つ確実に位置決めすることができる。
さらには、ブラケット組込部及びブラケットの両方が、平面視略Ｌ字状に形成されているので、単なる平板に比べて曲げ剛性が大きい。しかも、平板同士の合わせ面は１面であるのに対し、Ｌ字状の部材同士の重ね合わせなので、合わせ面は２面である。このため、両者の結合強度を十分に高めることができる。従って、互いに異種金属からなるダンパハウジングとブラケット組込部との結合剛性を一層高めることができる。

請求項６に係る発明では、ダンパハウジングの下部にブラケットの一部を鋳ぐるむことによって、ダンパハウジングにブラケットを結合した。このため、ダンパハウジングにブラケットを結合するのに、溶接やボルト止めをする工程を必要としない。従って、結合工数を低減することができるので、製造コストを低減することができる。
また、一般に、軽合金の鋳造品の熱収縮量は、鋼材の熱収縮量よりも大きい。このため、鋳造後におけるダンパハウジングは温度が低下すると、鋼材製のブラケットを押圧して、強固に結合する。このように、軽合金の鋳造品と鋼材との融点や線膨張係数の差を利用して、ダンパハウジングにブラケットを強固に結合することができる。

請求項７に係る発明では、ダンパハウジングは、上から見たときに角部が曲線状に形成されており、この曲線状の角部は、下から上に向かうにつれて、曲線の度合いが緩やかになるように形成されている。このため、角部における応力の集中を緩和することができるので、ダンパハウジングの剛性を高めることができる。

しかも、角張っている場合に比べて、角部を曲線状に形成した分だけ、ダンパハウジングを軽量にすることができる。さらには、角部における曲線の度合いは、ダンパハウジングの下から上に向かうにつれて緩やかである。このため、ダンパハウジングを鋳造品としたときに、鋳型の型抜きが容易である。従って、角部を曲線状にした分だけ、鋳造品のダンパハウジングを容易に軽量にすることができる。このようなことから、車体を一層軽量化できる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従い、Ｆｒは前側、Ｒｒは後側、ＣＬは車幅中央側を示す。
図１は本発明に係る異種金属材料の結合構造を採用した車体フレームの斜視図である。図２は図１に示すダンパハウジング周りを車幅中央側から見た斜視図である。

図１は車体フレーム１０（車体１０）における左前部を示している。なお、車体フレーム１０における右前部は、左前部と同様の構成である。
車体フレーム１０の前部は、左右のフロントピラー１１（左だけを示す。以下同じ。）と左右のサイドフレーム１２と左右のアッパメンバ１３と左右のロアメンバ１４とフロントバルクヘッド１５と左右のダンパハウジング１６とからなる。

この車体フレーム１０は、ダンパハウジング１６を除き、他の各部材が鉄鋼等の鋼材（鉄系材料）によって構成されている。詳しくは、サイドフレーム１２とアッパメンバ１３とロアメンバ１４は、全て正面視略矩形状断面の閉断面体であって、鉄鋼等の鋼材（鉄系材料）からなる。例えば、サイドフレーム１２は鋼板製のプレス成形品である。アッパメンバ１３及びロアメンバ１４は角パイプ（鋼管）からなる。

これらのアッパメンバ１３及びロアメンバ１４は、車体１０の一部をなす鋼材製の車体骨格部材である。以下、アッパメンバ１３及びロアメンバ１４のことを、適宜「車体骨格部材１３，１４」と言い換えることにする。

左右のサイドフレーム１２は、車体前部の左右両側において前後に延びている。サイドフレーム１２は後端から後方へ延びる延長部１２ａを有している。この延長部１２ａは、図示せぬフロアフレームに繋がる。

左右のアッパメンバ１３は、左右のサイドフレーム１２の上部に且つ車幅方向外側に位置しており、車体前部の左右両側において前後に延びている。各アッパメンバ１３の後端部１３ａは、各フロントピラー１１の前端部における上部ブラケット１１ａに、それぞれ溶接によって結合されている。

左右のロアメンバ１４は、左右のアッパメンバ１３の真下に位置しており、車体前部の左右両側において前後に延びている。ロアメンバ１４の前端部１４ａは、ダンパハウジング１６の位置においてアッパメンバ１３の下面に、溶接によって一体的に結合されている。ロアメンバ１４の後端部１４ｂは、各フロントピラー１１の前下端部における下部ブラケット１１ｂに、それぞれ溶接によって結合されている。

フロントバルクヘッド１５は、全体が正面視で略矩形状に形成された部材であり、左右のサイドフレーム１２の前端に結合されている。フロントバルクヘッド１５において、前部上部で車幅方向に延びたアッパクロスメンバ１５ａの両端は、左右のアッパメンバ１３の各前端部１３ｂに溶接によって結合されている。

図１及び図２に示すように、左のダンパハウジング１６は、図示せぬフロントサスペンションのダンパを収納し且つダンパの上端部を固定するものである。この左のダンパハウジング１６は、上端部が左のアッパメンバ１３及び左のロアメンバ１４に結合されるとともに、下端部がブラケット４１，４１を介して左のサイドフレーム１２に結合されている。右のダンパハウジングは、左のダンパハウジング１６と同様の構成なので、説明を省略する。

以下、左のダンパハウジング１６について詳しく説明する。図３は図２に示すダンパハウジング周りの分解図である。図４は図２に示すダンパハウジング周りの組立図である。図５は図４の５−５線断面図である。図６は図４の６−６線断面図である。

図３に示すように、ダンパハウジング１６は、軽合金から成る鋳造品（ダイカスト製品など）である。軽合金としては、例えばアルミニウム合金（アルミニウムを含む）を採用する。このダンパハウジング１６は、ハウジング本体２１と上部結合部２２と下部結合部２３，２３とからなる、一体成形品である。ハウジング本体２１は、天板２４と周壁部２５とからなる。

天板２４は、平面視略矩形状を呈した概ね平板状の部分であって、ダンパの上端部を取り付けるための孔２４ａと、複数のダンパ用フランジ取付孔２４ｂとを有する。

周壁部２５は、アッパメンバ１３及びロアメンバ１４に接する部分を除いて、天板２４の縁からサイドフレーム１２へ向かって下方に延びた縦壁である。この周壁部２５は、アッパメンバ１３側が開放されており、車幅中央側の主壁部２６と、この主壁部２６の前後両端から車幅方向外側へ延びている側壁部２７，２７とからなる。主壁部２６及び側壁部２７，２７は概ね平板状に形成されている。

主壁部２６と各側壁部２７，２７とのコーナー２８，２８、つまり角部２８，２８は上から見たときに曲線状に形成されている。この角部２８，２８は、上下方向の応力が集中する部分である。角部２８，２８を曲線状に形成することによって、角部２８，２８における応力の集中を緩和することができる。この結果、ダンパハウジング１６の剛性を高めることができる。

さらに、周壁部２５は、上下方向の応力が集中する角部２８，２８を残すとともに、応力が集中しない他の部分の少なくとも一部を削除した構成である。具体的には、主壁部２６は、車体側方から見たときに、中央部分が切り欠かれることによって空間部２６ａを有した構成である。この空間部２６ａは下方が開放されている。側壁部２７，２７は、車体前方から見たときに、角部２８，２８から概ね一定幅の帯状に構成されている。このように、ダンパハウジング１６において、上下方向の応力が集中しない部分の少なくとも一部を削除したので、車体１０を一層軽量化できる。

図３及び図４に示すように、上部結合部２２は、アッパメンバ１３の側面及びロアメンバ１４の側面にボルト結合する部分であって、ダンパハウジング１６の上部側部に有している。この上部結合部２２は、取付け面が車幅方向外側を向いている、縦板状のフランジからなり、ダンパハウジング１６と同じ材料からなる。

アッパ・ロアメンバ１３，１４に対する上部結合部２２の結合構造は、次の通りである（図３〜図５）。
それぞれ角パイプから成る、アッパ・ロアメンバ１３，１４において、上部結合部２２（フランジ２２）を結合する位置の内面には、ナット３１が取り付けられている。上述のように、アッパ・ロアメンバ１３，１４は閉断面体であるため、ボルト挿通用の孔を予め開けておく必要がある。これに対処するために、ナット３１としては、例えばセルフピアスナットが採用される。セルフピアスナット（Self Piercing and Clinching Nut）は、周知の結合部品であって、結合装置によって板に打ち込まれることにより、自分自身で板に孔を開けて、板にかしめることが可能なナットである。このように、ナット３１はカシメ等によってアッパ・ロアメンバ１３，１４に取り付けられる。

また、アッパメンバ１３の側面及びロアメンバ１４の側面には、電食を防止するための「塗布剤の層３２」（図５参照）が形成されている。この塗布剤の層３２は、例えば、図示せぬ塗布機におけるガンのノズルから塗布剤を吐出して、アッパ・ロアメンバ１３，１４におけるフランジ結合部分に塗布剤を塗布することにより、形成することができる。塗布剤の層３２を成すための塗布剤としては、例えばエポキシ系接着剤が用いられる。

上部結合部２２は、塗布剤の層３２を介して、アッパメンバ１３の側面及びロアメンバ１４の側面に重ね合わされるとともに、ボルト３３によってアッパメンバ１３の側面及びロアメンバ１４の側面に結合される。つまり、ボルト３３をナット３１にねじ込むことによって、アッパメンバ１３の側面及びロアメンバ１４の側面にダンパハウジング１６の上部が結合される。なお、ボルト３３の表面は、電食を防止するための被膜によって覆われている（電食防止剤によって表面処理されている）。

このように、アッパ・ロアメンバ１３，１４と上部結合部２２との間に、電食を防止するための塗布剤の層３２を介在させたので、軽合金製のダンパハウジング１６の電食を防止することができる。
また、ダンパハウジング１６の上部をアッパ・ロアメンバ１３，１４にボルト止めによって結合したので、結合構成が簡単である。また、アッパ・ロアメンバ１３，１４をパイプによって構成したにもかかわらず、ボルト３３によって確実に結合することができる。

図４及び図５に示すように、上部結合部２２の縁の周囲、つまり、アッパ・ロアメンバ１３，１４と上部結合部２２との間の合わせ部分の周囲は、腐食性環境に晒され易い部分である。腐食性環境に晒される（例えば、水分に晒される）ことによって、電食が促進される要因となり得る。これに対処するために、上部結合部２２の縁の周囲、つまり、アッパ・ロアメンバ１３，１４と上部結合部２２との間の合わせ部分の周囲は、封止層３４（図５参照）によって覆われている。この封止層３４は、電食を防止するための塗布剤を、上部結合部２２の縁の周囲に塗布することによって形成された層である。塗布剤としては、例えばシーラ又はシーラントとも言われている、液状のシール剤を用いる。上部結合部２２の縁周りを、封止層３４によって外部から密封することができる。

図３及び図４に示すように、各下部結合部２３，２３は、それぞれブラケット４１，４１を介してサイドフレーム１２に結合される部分であって、周壁部２５の下端から下方へ延長した部分である。上述のように、周壁部２５は、下方が開放された空間部２６ａを周壁部２５に有しているので、天板２４から下方へ延びる二股状を呈する。このため、下部結合部２３，２３は、平面視略Ｌ字状断面形状の前後一対からなる。これら２つの下部結合部２３，２３は、それぞれフランジ２３ａ，２３ａを有する。各フランジ２３ａ，２３ａは、それぞれ側壁部２７，２７の縁に位置する。このため、各下部結合部２３，２３は、フランジ２３ａ，２３ａを有している状態において、平面視略クランク状を呈する。

各ブラケット４１，４１は、鋼板の折り曲げ成形品であって、平面視において、下部結合部２３，２３と略同様の断面形状に形成されている。このように、各ブラケット４１，４１は、ダンパハウジング１６とは互いに異種金属の材料、つまり鉄鋼等の鋼材から成る。これらのブラケット４１，４１は、下部結合部２３，２３に車幅方向外側から重ね合わせてボルト止めによって結合されている。なお、ブラケット４１，４１は、下部結合部２３，２３に車幅方向内側から重ね合わせてボルト止めによって結合してもよい。

各下部結合部２３，２３に対するブラケット４１，４１の結合構造は、上記図３〜図５に示す、アッパ・ロアメンバ１３，１４に対する上部結合部２２の結合構造と同様の構成である。以下、各下部結合部２３，２３に対するブラケット４１，４１の結合構造を、図３、図４及び図６に基づいて説明する。

各下部結合部２３，２３（フランジ２３ａ，２３ａを含む）において、車幅方向外側の面には、複数のナット４２が溶接やカシメによって取り付けられている。
また、下部結合部２３，２３（フランジ２３ａ，２３ａを含む）において、車幅方向内側の面には、電食を防止するための「塗布剤の層４３」（図６参照）が形成されている。この塗布剤の層４３は、下部結合部２３，２３における結合面に塗布剤を塗布することにより、形成することができる。塗布剤の層４３を成すための塗布剤としては、例えばエポキシ系接着剤が用いられる。

下部結合部２３，２３は、塗布剤の層４３を介して、ブラケット４１，４１の一端部に重ね合わされるとともに、ボルト４４によってブラケット４１，４１に結合される。つまり、ボルト４４をナット４２にねじ込むことによって、下部結合部２３，２３にブラケット４１，４１の上部が結合される。なお、ボルト４４の表面は、電食を防止するための被膜によって覆われている（電食防止剤によって表面処理されている）。

このように、下部結合部２３，２３とブラケット４１，４１との間に、電食を防止するための塗布剤の層４３を介在させたので、軽合金製のダンパハウジング１６の電食を防止することができる。また、ダンパハウジング１６の下部にブラケット４１，４１をボルト止めによって結合したので、結合構成が簡単である。

図４及び図６に示すように、下部結合部２３，２３の縁の周囲、つまり、下部結合部２３，２３とブラケット４１，４１との間の合わせ部分の周囲は、腐食性環境に晒され易い部分である。腐食性環境に晒される（例えば、水分に晒される）ことによって、電食が促進される要因となり得る。これに対処するために、下部結合部２３，２３の縁の周囲、つまり、下部結合部２３，２３とブラケット４１，４１との間の合わせ部分の周囲は、封止層４５（図６参照）によって覆われている。この封止層４５は、電食を防止するための塗布剤を、下部結合部２３，２３の縁の周囲に塗布することによって形成された層である。塗布剤としては、例えばシーラ又はシーラントとも言われている、液状のシール剤を用いる。下部結合部２３，２３の縁周りを、封止層４５によって外部から密封することができる。

次に、サイドフレーム１２に対するブラケット４１，４１の結合構造を、図２、図４及び図６に基づいて説明する。
サイドフレーム１２の上部において、ブラケット４１，４１を結合する位置には、前後２個のブラケット組込部４６，４６を有している。各ブラケット組込部４６，４６は、ブラケット４１，４１の下半部を組込む部分であって、サイドフレーム１２の上部から上方へ延びた、鋼板の折り曲げ成形品である。つまり、各ブラケット組込部４６，４６は、ブラケット４１，４１と同種の材料から成る。

さらに、各ブラケット組込部４６，４６は、平面視において、ブラケット４１，４１と略同様の断面形状に形成されている。図２に示すように、ブラケット４１，４１は、各ブラケット組込部４６，４６に車幅方向外側から重ね合わせて、スポット溶接等の溶接によって結合されている。

ブラケット４１，４１は平面視略Ｌ字状に形成されている。ブラケット４１，４１を組込む部分４６，４６（ブラケット組込部４６，４６）も、ブラケット４１，４１に合わせた平面視略Ｌ字状に形成されている。Ｌ字状のブラケット組込部４６，４６に、Ｌ字状のブラケット４１，４１を嵌合することによって、ブラケット４１，４１の車体前後方向の位置及び車幅方向の位置を、容易に且つ正確に決めることができる。車体１０にブラケット４１，４１を組込むときには、ブラケット組込部４６，４６にブラケット４１，４１を位置決めした上で、両者を結合すればよい。このため、車体１０に対してダンパハウジング１６を容易に且つ確実に位置決めすることができる。

さらには、ブラケット組込部４６，４６及びブラケット４１，４１の両方が、平面視略Ｌ字状に形成されているので、単なる平板に比べて曲げ剛性が大きい。しかも、平板同士の合わせ面は１面であるのに対し、Ｌ字状の部材同士の重ね合わせなので、合わせ面は２面である。このため、両者４６，４１の結合強度を十分に高めることができる。従って、互いに異種金属からなるダンパハウジング１６とブラケット組込部４６，４６との結合剛性を一層高めることができる。

ここで、図２〜図４に示すように、左のアッパ・ロアメンバ１３，１４（車体骨格部材１３，１４）と左のダンパハウジング１６と左のブラケット４１，４１とからなる組立体５０のことを、「ダンパハウジング組立体５０」と言うことにする。右についても同様である。つまり、ダンパハウジング組立体５０は左右一対有る。

本発明は、予め組み立てられている左右のダンパハウジング組立体５０（ダンパハウジングモジュール５０）を、車体１０に組込むように構成したことを特徴とする。つまり、部品生産工程で予め組み立てておいたダンパハウジング組立体５０を、その後の車体生産工程において、車体１０に組込むことが可能な構成としたものである。

車体１０は、所定の剛性を確保するために、鋼材によって構成されている。これに対し、ダンパハウジング１６をアルミニウム合金等の軽合金によって構成することで、車体１０の軽量化を図った。鋼材製の車体１０と軽合金製のダンパハウジング１６とは、互いに異種金属からなる。これに対処するため、軽合金製のダンパハウジング１６を中核としたダンパハウジング組立体５０を、前工程において予め組み立てておくようにした。

上述のように、このダンパハウジング組立体５０は、軽合金製のダンパハウジング１６と、鋼材製の車体骨格部材１３，１４と、鋼材製のブラケット４１，４１とからなる。車体骨格部材１３，１４は、ダンパハウジング１６の上部に結合されており、車体１０の一部をなす。ブラケット４１，４１は、ダンパハウジング１６の下部に結合されている。このようなダンパハウジング組立体５０は、車体１０全体に比べて小型である。このため、部品生産工程において、互いに異種金属からなる部材同士（各メンバ１３，１４，４１，４１と、ダンパハウジング１６）を、より適切に且つ迅速に結合することができる。部品生産工程は、例えば部品製造メーカーによって実施される。

車体生産工程においては、それぞれ鋼材からなる車体骨格部材１３，１４及びブラケット４１，４１を、同じく鋼材によって構成されている車体１０に結合するだけで、ダンパハウジング組立体５０を車体１０に組込むことができる。車体生産工程は、例えば車体１０の完成品を製造する車体製造メーカーによって実施される。互いに同種の金属同士を溶接等によって結合するのであるから、既存の生産設備を活用して、車体１０を量産することができる。このため、車体１０の生産コストを極力低減することができる。

このように、車体１０の剛性を確保しつつ、車体１０の軽量化を図るとともに、車体１０の生産コストを極力低減することができる。

ダンパハウジング組立体５０を製造して車体１０に組込む手順、つまり、車体１０の製造方法の、一例を挙げると、次の通りである（図２〜図４参照）。
先ず、アッパメンバ１３、ロアメンバ１４、ダンパハウジング１６及びブラケット４１，４１を準備する。
次に、ロアメンバ１４をアッパメンバ１３に結合する。
次に、上部結合部２２をアッパ・ロアメンバ１３，１４に結合するとともに、ブラケット４１，４１を下部結合部２３，２３に結合する。以上で、ダンパハウジング組立体５０の組立作業（部品生産工程）を完了する。

次に、このダンパハウジング組立体５０を車体１０に組込む（車体生産工程）。これで、組込み作業を完了する。具体的には、次の４箇所を車体１０の各部に結合する。なお、４箇所の結合順序は任意である。
（１）アッパメンバ１３の後端部１３ａを、フロントピラー１１の上部ブラケット１１ａに結合する。
（２）アッパメンバ１３の前端部１３ｂを、フロントバルクヘッド１５のアッパクロスメンバ１５ａに結合する。
（３）ロアメンバ１４の後端部１４ｂを、フロントピラー１１の下部ブラケット１１ｂに結合する。
（４）ブラケット４１，４１を、サイドフレーム１２のブラケット組込部４６，４６に結合する。

次に、ダンパハウジング組立体５０の各変形例について説明する。なお、上記図１〜図６に示す実施例と同様の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。

先ず、図７及び図８に基づいて、ダンパハウジング組立体５０の第１変形例を説明する。図７は本発明に係る第１変形例のダンパハウジング組立体の組立図であり、上記図４に合わせて表してある。図８は図７の８−８線断面図である。

第１変形例のダンパハウジング組立体５０Ａは、上記図１〜図６に示すダンパハウジング組立体５０と実質的に同じ構成であり、ダンパハウジング１６Ａを、軽合金からなる板材のプレス加工品としたことを特徴とする。軽合金としては、例えばアルミニウム合金（アルミニウムを含む）を採用する。第１変形例によれば、上記図１〜図６に示すダンパハウジング組立体５０と実質的に同じ効果を発揮する。さらに、第１変形例のダンパハウジング１６Ａは、板材のプレス加工品であるから、鋳物に比べて比較的容易に生産できる。

図７に示すように、ダンパハウジング１６Ａは、天板２４と周壁部２５とを別々に構成し、最終的に一体に結合したものである。両者２４，２５は、例えば複数のセルフピアスリベット等のリベット６１によって互いに結合されている。なお、両者２４，２５同士の結合は、リベット止めに限らず、例えば溶接や、ボルト止めでもよい。

図７及び図８に示すように、各下部結合部２３，２３に対するブラケット４１，４１の結合構造は、複数のセルフピアスリベット６２によって結合した構成である。つまり、上記図６に示すボルト止めの構成を、セルフピアスリベット６２による結合の構成に変更した。下部結合部２３，２３とブラケット４１，４１との間には、電食を防止するための塗布剤の層４３が介在している。下部結合部２３，２３とブラケット４１，４１との間の合わせ部分の周囲は、封止層４５によって覆われている。

ここで、セルフピアスリベット６１，６２は、周知の結合部品であって、軸部とこの軸部の一端に形成されている頭部とからなる。結合装置のパンチとダイとによって、複数枚の板にセルフピアスリベットが打ち込まれると、セルフピアスリベットの軸部が板を突き通りつつ、軸部の先端が展開するように塑性変形する。この結果、展開した軸部の先端と頭部とによって複数の板同士が互いに結合される。
セルフピアスリベット６１，６２によって結合する構成なので、結合装置を用いて、結合工程を自動化することができる。このため、ダンパハウジング組立体５０Ａの生産効率が高まる。

次に、図９及び図１０に基づいて、ダンパハウジング組立体５０の第２変形例を説明する。図９は本発明に係る第２変形例のダンパハウジング組立体の組立図であり、上記図４に合わせて表してある。図１０は図９の１０−１０線断面図である。

第２変形例のダンパハウジング組立体５０Ｂは、上記図１〜図６に示すダンパハウジング組立体５０と実質的に同じ構成であり、ダンパハウジング１６Ｂは軽合金から成る鋳造品（ダイカスト製品など）である。軽合金としては、例えばアルミニウム合金（アルミニウムを含む）を採用する。さらに、ダンパハウジング１６Ｂの下部結合部２３，２３は、周壁部２５よりも肉厚である。第２変形例によれば、上記図１〜図６に示すダンパハウジング組立体５０と実質的に同じ効果を発揮する。

第２変形例は、ダンパハウジング１６Ｂを鋳造するときに、このダンパハウジング１６Ｂにブラケット４１，４１の上半部を「鋳ぐるみ」によって結合したことを特徴とする。ここで、「鋳ぐるみ」（enveloped casting）とは、鋳型の中にブラケット４１，４１の一部を埋め込み、このブラケット４１，４１を包み込むようにして鋳物（ダンパハウジング１６Ｂ）を製造することを言い、「鋳ぐるむ」、「鋳込む」、「鋳包み」とも言われている。つまり、ダンパハウジング１６Ｂは鋳物であり、ブラケット４１，４１はダンパハウジング１６Ｂに鋳ぐるまれたインサート部材であると、言うことができる。

ブラケット４１，４１の上半部には、各下部結合部２３，２３の下縁に沿う方向に複数の貫通孔４１ａが形成されている。このため、ダンパハウジング１６Ｂを鋳造するときに、鋳型の中にブラケット４１，４１の上半部が埋め込まれているので、鋳型に流し込まれた軽合金の溶融材料の一部が、複数の貫通孔４１ａに入り込む。複数の貫通孔４１ａに入り込んだ溶融材料は、凝固して貫通孔４１ａに固定される。このように、溶融材料が貫通孔４１ａに入り込んで凝固した部分７１（図１０参照）のことを、固定部７１と言うことにする。複数の貫通孔４１ａにそれぞれ固定部７１が固定されるので、ダンパハウジング１６Ｂに対するブラケット４１，４１の結合は、より強固なものになる。なお、ブラケット４１，４１に形成される貫通孔４１ａの個数や孔径は、下部結合部２３，２３に対するブラケット４１，４１の結合強度を勘案して、適宜設定すればよい。

以上の説明から明らかなように、第２変形例は、ダンパハウジング１６Ｂの下部にブラケット４１，４１の一部を鋳ぐるむことによって、ダンパハウジング１６Ｂにブラケット４１，４１を結合した。このため、ダンパハウジング１６Ｂにブラケット４１，４１を結合するのに、溶接やボルト止めする工程を必要としない。従って、結合工数を低減することができるので、製造コストを低減することができる。

一般に、軽合金の鋳造品の熱収縮量は、鋼材の熱収縮量よりもが大きい。このため、鋳造後におけるダンパハウジング１６Ｂは温度が低下すると、鋼材製のブラケット４１，４１を押圧して、強固に結合する。このように、軽合金の鋳造品と鋼材との融点や線膨張係数の差を利用して、ダンパハウジング１６Ｂにブラケット４１，４１を強固に結合することができる。

下部結合部２３，２３とブラケット４１，４１との間には、電食を防止するための塗布剤の層が介在していない。下部結合部２３，２３とブラケット４１，４１との間の合わせ部分の周囲は、封止層４５によって覆われている。

さらに、第２変形例では、図９に示すように、ダンパハウジング１６Ｂは、上から見たときに角部２８，２８が曲線状に形成されており、この曲線状の角部２８，２８は、下から上に向かうにつれて、曲線の度合いが緩やかになるように形成されている。このため、角部２８，２８における応力の集中を緩和することができるので、ダンパハウジング１６Ｂの剛性を高めることができる。しかも、角張っている場合に比べて、角部２８，２８を曲線状に形成した分だけ、ダンパハウジング１６Ｂを軽量にすることができる。
さらには、角部２８，２８における曲線の度合いは、ダンパハウジング１６Ｂの下から上に向かうにつれて緩やかである。このため、ダンパハウジング１６Ｂを鋳造品としたときに、鋳型の型抜きが容易である。従って、角部２８，２８を曲線状にした分だけ、鋳造品のダンパハウジング１６Ｂを容易に軽量にすることができる。
このようなことから、車体１０（図１参照）を一層軽量化できる。

第２変形例において、上部結合部２２は、内部にアッパメンバ１３及びロアメンバ１４を「鋳ぐるみ」によって結合した構成であってもよい。このようにすることで、アッパ・ロアメンバ１３，１４は、上部結合部２２によって一様に覆われ且つ互いに結合される。

なお、本発明では、車体１０にダンパハウジング組立体５０，５０Ａ，５０Ｂを組込む構成は、車体１０の前部に限定されるものではなく、車体１０の後部にも採用することができる。
また、ダンパハウジング１６，１６Ａ，１６Ｂを構成する軽金属は、アルミニウム又はアルミニウム合金に限定されるものではなく、例えばマグネシウム又はマグネシウム合金であってもよい。

本発明の車体構造は、車体にダンパハウジングを有した車両に採用するのに好適である。

本発明に係る異種金属材料の結合構造を採用した車体フレームの斜視図である。 図１に示すダンパハウジング周りを車幅中央側から見た斜視図である 図２に示すダンパハウジング周りの分解図である。 図２に示すダンパハウジング周りの組立図である。 図４の５−５線断面図である。 図４の６−６線断面図である。 本発明に係る第１変形例のダンパハウジング組立体の組立図である。 図７の８−８線断面図である。 本発明に係る第２変形例のダンパハウジング組立体の組立図である。 図９の１０−１０線断面図である。

符号の説明

１０…車体（車体フレーム）、１６，１６Ａ，１６Ｂ…ダンパハウジング、１３，１４…車体骨格部材、２６，２７…ダンパハウジングの他の部分、２８…ダンパハウジングの角部、４１…ブラケット、３２…塗布剤の層、４６…ブラケットを組込む部分、５０，５０Ａ，５０Ｂ…ダンパハウジング組立体。

Claims (7)

1. 予め組み立てられているダンパハウジング組立体を、車体に組込むように構成し、
   前記ダンパハウジング組立体は、アルミニウム合金等の軽合金によって構成されたダンパハウジングと、このダンパハウジングの上部に結合されて前記車体の一部をなす鋼材製の車体骨格部材と、前記ダンパハウジングの下部に結合された鋼材製のブラケットと、からなる車体構造。
2. 前記車体骨格部材は、パイプからなることを特徴とした請求項１記載の車体構造。
3. 前記ダンパハウジングの上部と前記車体骨格部材との間には、電食を防止するための塗布剤の層が介在しており、
   前記車体骨格部材に前記ダンパハウジングの上部を結合する結合構成は、ボルト締結構造であることを特徴とした請求項１又は請求項２記載の車体構造。
4. 前記ダンパハウジングは、上下方向の応力が集中する角部を残すとともに、応力が集中しない他の部分の少なくとも一部を削除した構成であることを特徴とした請求項１から請求項３までのいずれか１項記載の車体構造。
5. 前記ブラケットは、平面視略Ｌ字状に形成されており、
   前記車体において前記ブラケットを組込む部分は、このブラケットに合わせた平面視略Ｌ字状に形成されていることを特徴とした請求項１から請求項４までのいずれか１項記載の車体構造。
6. 前記ダンパハウジングは鋳造品であり、
   このダンパハウジングの下部に前記ブラケットを結合する結合構成は、前記ダンパハウジングを鋳造するときに、このダンパハウジングに前記ブラケットの一部を鋳ぐるむことにより、結合された構成であることを特徴とした請求項１から請求項５までのいずれか１項記載の車体構造。
7. 前記ダンパハウジングは、上から見たときに角部が曲線状に形成されており、
   この曲線状の角部は、下から上に向かうにつれて、曲線の度合いが緩やかになるように形成されていることを特徴とした請求項６記載の車体構造。

Images