JP6375253B2

JP6375253B2 - 車両用インナ構造体及びそれを用いた車両用構造体

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Publication number: JP6375253B2
Application number: JP2015053711A
Authority: JP
Inventors: 高橋　直人; 直人高橋
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2018-08-15
Anticipated expiration: 2035-03-17
Also published as: JP2016172506A

Description

本発明は、車両用インナ構造体及びそれを用いた車両用構造体に関するものである。

車両用インナ構造体として、成形性の点からインナパネルを任意の位置で複数の部品に分割し、プレス成形後に接合する手法が採られることが多い。例えば、ドアインナパネル部品アッパ部とドアインナパネル部品ロア部を互いの結合壁部が板厚方向に重ね合わされた状態でリベット及び接着剤により結合されることで一体化されたドアインナパネルとして構成する技術が知られている(例えば、特許文献１参照)。

特開２００８−５６０２５号公報

上述したリベット及び接着剤により結合され一体化されたドアインナパネルには、車両の側面衝突時に、ヒンジおよびロック部を支持点とした引張荷重が作用する。しかし、この車両用インナ構造体としてのドアインナパネルのように、車両前後方向で複数の部品に分割、接合された構造であると、その接合部に荷重が集中した場合、接合部の強度不足から接合部を起点に破断が生じる虞がある。

発明の目的は、側面衝突等で荷重が負荷された際、接合部への荷重集中を抑制し、破断を回避することが可能な車両用インナ構造体及びそれを用いた車両用構造体を提供することにある。

この目的を達成するために、第１発明に係る車両用インナ構造体は、
アウタパネルの内面に組合せてなる車両用インナ構造体であって、この車両用インナ構造体は、複数に分割され互いに接合されたインナパネル部品からなり、これらのインナパネル部品は、互いにインナパネル部品同士が接合される領域において、一方のインナパネル部品には貫通孔が設けられ、他方のインナパネル部品には前記貫通孔に貫入する貫入部が設けられた構成であることを特徴とする車両用インナ構造体である。

また、第２発明に係る車両用インナ構造体は、第１発明に係る車両用インナ構造体において、
前記貫入部は、前記他方のインナパネル部品の表面から前記一方のインナパネル部品側に向かって所定の角度で折り曲げ加工された折り曲げ加工部を有したことを特徴とする。

また、第３発明に係る車両用インナ構造体は、第２発明に係る車両用インナ構造体において、
前記折り曲げ加工部の先端側は、前記所定の角度から曲げ戻すように反対方向に折り曲げ加工されていることを特徴とする。

また、第４発明に係る車両用インナ構造体は、第２発明に係る車両用インナ構造体において、
前記折り曲げ加工部の先端側は、前記所定の角度からさらに折り曲げ加工されていることを特徴とする。

また、第５発明に係る車両用インナ構造体は、第１発明に係る車両用インナ構造体において、
前記貫入部は、前記他方のインナパネル部品の表面から前記一方のインナパネル部品側に向かって所定の角度で折り曲げ加工された折り曲げ加工部を有しており、前記折り曲げ加工部の先端側は、前記貫通孔の幅よりも幅広に形成されていることを特徴とする。

また、第６発明に係る車両用インナ構造体は、第５発明に係る車両用インナ構造体において、
前記折り曲げ加工部の先端側は、前記所定の角度から曲げ戻すように反対方向に折り曲げ加工されるとともに、前記貫通孔の幅よりも幅広に形成されていることを特徴とする。

また、第７発明に係る車両用インナ構造体は、第５発明に係る車両用インナ構造体において、
前記折り曲げ加工部の先端側は、前記所定の角度からさらに折り曲げ加工されるとともに、前記貫通孔の幅よりも幅広に形成されていることを特徴とする。

また、第８発明に係る車両用インナ構造体は、第１発明に係る車両用インナ構造体において、
前記貫入部は、前記他方のインナパネル部品の表面から前記一方のインナパネル部品側に向かって所定の角度で折り曲げ加工された折り曲げ加工部を有しており、前記折り曲げ加工部の先端側は、前記所定の角度から曲げ戻すように反対方向に折り曲げ加工されるとともに、前記一方のインナパネル部品の表面に接合された構成であることを特徴とする。

また、第９発明に係る車両用インナ構造体は、第２発明に係る車両用インナ構造体において、
前記折り曲げ加工部の先端側は、前記所定の角度からさらに折り曲げ加工されるとともに、前記一方のインナパネル部品の表面に接合された構成であることを特徴とする。

また、第１０発明に係る車両用インナ構造体は、第９発明に係る車両用インナ構造体において、
前記一方のインナパネル部品を挟んで前記折り曲げ加工部の先端側と対向する前記他方のインナパネル部品の非折り曲げ加工部の表面と前記一方のインナパネル部品の表面が接合された構成であることを特徴とする。

また、第１１発明に係る車両用インナ構造体は、第１発明に係る車両用インナ構造体において、
前記貫入部は、前記他方のインナパネル部品の表面から前記一方のインナパネル部品側に向かって所定の角度で折り曲げ加工された折り曲げ加工部を有しており、前記折り曲げ加工部の先端側は、前記所定の角度からさらに折り曲げ加工されるとともに、前記他方のインナパネル部品の非折り曲げ加工部の表面と接合された構成であることを特徴とする。

また、第１２発明に係る車両用インナ構造体は、第１発明に係る車両用インナ構造体において、
前記貫入部は、前記他方のインナパネル部品の表面から前記一方のインナパネル部品側に向かって所定の角度で折り曲げ加工された折り曲げ加工部を有しており、前記他方のインナパネル部品の非折り曲げ加工部の表面と、この表面と対向する前記一方のインナパネル部品の表面が接合された構成であることを特徴とする。

また、第１３発明に係る車両用構造体は、アウタパネルと、このアウタパネルの内面に組合された第１発明〜第１２発明のいずれか１つの発明に係る車両用インナ構造体と、を有したことを特徴とする。

以上のように、本発明に係る車両用インナ構造体は、
アウタパネルの内面に組合せてなる車両用インナ構造体であって、この車両用インナ構造体は、複数に分割され互いに接合されたインナパネル部品からなり、これらのインナパネル部品は、互いにインナパネル部品同士が接合される領域において、一方のインナパネル部品には貫通孔が設けられ、他方のインナパネル部品には前記貫通孔に貫入する貫入部が設けられた構成であるため、
側面衝突等で荷重が負荷された際、貫通孔端部と貫入部との干渉が、前記荷重に対する接触抵抗または摩擦抵抗となり、接合部への荷重集中を抑制し、破断を回避することが可能な車両用インナ構造体を提供することができる。
また、本発明に係る車両用構造体は、アウタパネルと、このアウタパネルの内面に組合された前記車両用インナ構造体と、を有した構成であるため、
側面衝突等で荷重が負荷された際、貫通孔端部と貫入部との干渉が、前記荷重に対する接触抵抗または摩擦抵抗となり、接合部への荷重集中を抑制し、破断を回避することが可能な車両用構造体を提供することができる。

本発明の車両用インナ構造体の実施形態１に係る、複数に分割されたサイドドアインナパネル部品を示す模式図である。図１に示すサイドドアインナパネル部品のＡ部拡大斜視図である。図２のＢＢ断面図である。図２に示すサイドドアインナパネル部品の接合前の一方のサイドドアインナパネル部品と他方のサイドドアインナパネル部品を離間させて示した斜視図である。図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例１のＡ部拡大斜視図である。図５のＣＣ断面図である。図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例２のＡ部拡大斜視図である。図７のＤＤ断面図である。図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例３のＡ部拡大斜視図である。図９のＥＥ断面図である。図９に示すサイドドアインナパネル部品の接合前の一方のサイドドアインナパネル部品と他方のサイドドアインナパネル部品を離間させて示した斜視図である。図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例４のＡ部拡大斜視図である。図１２のＦＦ断面図である。図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例５のＡ部拡大斜視図である。図１４のＧＧ断面図である。図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例６のＡ部拡大斜視図である。図１６のＨＨ断面図である。図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例７のＡ部拡大斜視図である。図１８のＩＩ断面図である。図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例８のＡ部拡大斜視図である。図２０のＪＪ断面図である。図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例９のＡ部拡大斜視図である。図２２のＫＫ断面図である。図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例１０のＡ部拡大斜視図である。図２４のＬＬ断面図である。

本発明者らは、如何にすれば、側面衝突等で荷重が負荷された際、接合部への荷重集中を抑制し、破断を回避することが可能な車両用インナ構造体を提供することができるのか鋭意検討した。例えば、車両用インナ構造体に係る、複数に分割されたサイドドアインナパネル部品に側面衝突で荷重が負荷された際、接合部への荷重集中を抑制し、破断を回避することができるのか鋭意検討した。

その結果、サイドドアアウタパネルの内面に組合せてなる複数に分割され互いに接合されたサイドドアインナパネル部品からなり、これらのサイドドアインナパネル部品は、互いにサイドドアインナパネル部品同士が接合される領域において、一方のサイドドアインナパネル部品に貫通孔が設けられ、他方のサイドドアインナパネル部品にはこの貫通孔に貫入する貫入部（例えば、所定の角度で折り曲げ加工された折り曲げ加工部）が設けられた構成であれば、側面衝突で荷重が負荷された際、貫通孔端部と貫入部（折り曲げ加工部）との干渉が、前記荷重に対する接触抵抗または摩擦抵抗となり、接合部への荷重集中を抑制し（すなわち、接合部への荷重入力を分散、低減させ）、破断を回避することが可能なことを初めて見出した。

なお、この見出された結果は、複数に分割されたサイドドアインナパネル部品に限定されるものではなく、複数に分割されたフードインナパネル部品、ラゲージインナパネル部品等の車両用インナ構造体に広く適用可能である。

また、上述したような一方のインナパネル部品に設けられた貫通孔と他方のインナパネル部品に設けられた貫入部は、複数に分割されたインナパネル部品を一体化させる場合の位置ずれ防止用の案内としての作用効果も奏する。

また、本発明は、アウタパネルの内面に組合せてなる複数に分割されたインナパネル部品の材質についても特定なものに限定されるものではない。例えば、鋼製のアウタパネルと鋼製の複数に分割されたインナパネル部品の組合せ、アルミニウム合金製のアウタパネルとアルミニウム合金製の複数に分割されたインナパネル部品の組合せや鋼製のアウタパネルとアルミニウム合金製の複数に分割されたインナパネル部品の組合せ等、幅広く適用可能である。しかし、アルミニウム合金は成形性が悪いため、複数に分割されたインナパネル部品にアルミニウム合金を採用する場合は、本発明の構成がとりわけ有効である。また、このアルミニウム合金としては、ＪＩＳあるいはＡＡに規格される５０００系や６０００系アルミニウム合金を用いるのが好ましい。

以下、本発明について、実施形態を例示しつつ、詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は本発明の車両用インナ構造体の実施形態１に係る、複数に分割されたサイドドアインナパネル部品を示す模式図、図２は図１に示すサイドドアインナパネル部品のＡ部拡大斜視図、図３は図２のＢＢ断面図、図４は図２に示すサイドドアインナパネル部品の接合前の一方のサイドドアインナパネル部品と他方のサイドドアインナパネル部品を離間させて示した斜視図である。

図１において、１０は一体化されたサイドドアインナパネル、１１、１２、１３、１４、１５は一体化されたサイドドアインナパネル１０を構成する複数に分割されたサイドドアインナパネル部品であり、サイドドアインナパネル部品１２、１４の各左端の紙面上側にサイドドアインナパネル部品１１が重ねられ接合され、サイドドアインナパネル部品１２、１４の各右端の紙面上側にサイドドアインナパネル部品１３が重ねられ接合され、サイドドアインナパネル部品１５の左右の下端の紙面上側にサイドドアインナパネル部品１１、１３が重ねられ接合されている。なお、ＪＩＳあるいはＡＡに規格される５０００系や６０００系アルミニウム合金製のサイドドアインナパネル１０は鋼製のサイドドアアウタパネル（図示せず）の内面に組合せてある。

図２〜図４において、一方のインナパネル部品としての上側のサイドドアインナパネル部品１１には貫通孔１１ａが設けられ、他方のインナパネル部品としての下側のサイドドアインナパネル部品１２には貫通孔１１ａに貫入する貫入部としての折り曲げ加工部１２ａが設けられ、貫通孔１１ａに案内されるように、サイドドアインナパネル部品１１側に向かって所定の角度で折り曲げ加工された折り曲げ加工部１２ａが貫入され、サイドドアインナパネル部品１２の上にサイドドアインナパネル部品１１が重ねられ４箇所の接合部２０がスポット溶接されている。

このような構成を採用することにより、側面衝突で荷重が負荷された際、貫通孔１１ａ端部と貫入部（折り曲げ加工部１２ａ）との干渉が、前記荷重に対する接触抵抗または摩擦抵抗となり、接合部への荷重集中を抑制し（すなわち、接合部への荷重入力を分散、低減させ）、破断を回避することが可能となる。

以下、本実施形態の変形例について、特に差異のある部分について説明する。これらは、いずれも上述した本発明のメカニズムに立脚したものである。なお、以下同一構成部分には同一番号を付し、詳細な説明は省略する。

（変形例１）
図５は図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例１のＡ部拡大斜視図、図６は図５のＣＣ断面図である。

図５および図６において、折り曲げ加工部１２ｂの先端１２ｃ側は、上述した所定の角度から曲げ戻すように反対方向に折り曲げ加工されている。

（変形例２）
図７は図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例２のＡ部拡大斜視図、図８は図７のＤＤ断面図である。

図７および図８において、折り曲げ加工部１２ｄの先端１２ｅ側は、上述した所定の角度からさらに折り曲げ加工されている。

（変形例３）
図９は図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例３のＡ部拡大斜視図、図１０は図９のＥＥ断面図、図１１は図９に示すサイドドアインナパネル部品の接合前の一方のサイドドアインナパネル部品と他方のサイドドアインナパネル部品を離間させて示した斜視図である。

図９〜図１１において、貫通孔１１ｂに案内されるように、サイドドアインナパネル部品１１側に向かって所定の角度で折り曲げ加工された折り曲げ加工部１２ｆが貫入され、サイドドアインナパネル部品１２の上にサイドドアインナパネル部品１１が重ねられ４箇所の接合部２０がスポット溶接されている。なお、折り曲げ加工部１２ｆの先端１２ｇ側は、貫通孔１１ｂの幅よりも幅広に形成されている。

（変形例４）
図１２は図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例４のＡ部拡大斜視図、図１３は図１２のＦＦ断面図である。

図１２および図１３において、折り曲げ加工部１２ｆの先端１２ｇ側は、上述した所定の角度から曲げ戻すように反対方向に折り曲げ加工されている。なお、折り曲げ加工部１２ｆの先端１２ｇ側は、貫通孔１１ｂの幅よりも幅広に形成されている。

（変形例５）
図１４は図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例５のＡ部拡大斜視図、図１５は図１４のＧＧ断面図である。

図１４および図１５において、折り曲げ加工部１２ｆの先端１２ｇ側は、上述した所定の角度からさらに折り曲げ加工されている。なお、折り曲げ加工部１２ｆの先端１２ｇ側は、貫通孔１１ｂの幅よりも幅広に形成されている。

（変形例６）
図１６は図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例６のＡ部拡大斜視図、図１７は図１６のＨＨ断面図である。

図１６および図１７において、折り曲げ加工部１２ｂの先端１２ｃ側は、上述した所定の角度から曲げ戻すように反対方向に折り曲げ加工されるとともに、サイドドアインナパネル部品１１の表面と先端１２ｃが接合部２１でスポット溶接されている。

（変形例７）
図１８は図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例７のＡ部拡大斜視図、図１９は図１８のＩＩ断面図である。

図１８および図１９において、折り曲げ加工部１２ｄの先端１２ｅ側は、上述した所定の角度からさらに折り曲げ加工されるとともに、サイドドアインナパネル部品１１の表面と先端１２ｅが接合部２２でスポット溶接されている。

（変形例８）
図２０は図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例８のＡ部拡大斜視図、図２１は図２０のＪＪ断面図である。

図２０および図２１において、サイドドアインナパネル部品１１を挟んで折り曲げ加工部１２ｄの先端１２ｅ側と対向するサイドドアインナパネル部品１２の非折り曲げ加工部の表面とサイドドアインナパネル部品１１の表面が接合部２３でスポット溶接されている。

（変形例９）
図２２は図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例９のＡ部拡大斜視図、図２３は図２２のＫＫ断面図である。

図２２および図２３において、折り曲げ加工部１２ｄの先端１２ｅ側は、上述した所定の角度からさらに折り曲げ加工されるとともに、サイドドアインナパネル部品１２の非折り曲げ加工部の表面と接合部２４でスポット溶接されている。

（変形例１０）
図２４は図１に示すサイドドアインナパネル部品の変形例１０のＡ部拡大斜視図、図２５は図２４のＬＬ断面図である。

図２４および図２５において、サイドドアインナパネル部品１２の非折り曲げ加工部の表面と、この表面と対向するサイドドアインナパネル部品１１の表面が接合部２５でスポット溶接されている。

本実施形態およびその変形例においては、サイドドアインナパネル部品１１に設けられた貫通孔１１ａや１１ｂの幅が、サイドドアインナパネル部品１１や１２の厚さに対して、３０倍という比率になるようにしたが、必ずしもこれに限定されるものではない。この比率は、複数に分割されたサイドドアインナパネル部品のそれぞれ接合される領域に要求される機械的強度（特に、引張強度）を考慮すると、５〜６０倍の範囲が好ましい。

１０車両用インナ構造体としてのサイドドアインナパネル
１１、１２、１３、１４、１５インナパネル部品としての分割されたサイドドアインナパネル部品
１１ａ、１１ｂ貫通孔
１２ａ、１２ｂ、１２ｄ、１２ｆ折り曲げ加工部
１２ｃ、１２ｅ、１２ｇ折り曲げ加工部の先端
２０、２１、２２、２３、２４、２５接合部

Claims

アウタパネルの内面に組合せてなる車両用インナ構造体であって、
この車両用インナ構造体は、複数に分割され互いに接合されたインナパネル部品からなり、
これらのインナパネル部品は、互いにインナパネル部品同士が接合される領域において、一方のインナパネル部品には貫通孔が設けられ、他方のインナパネル部品には前記貫通孔に貫入する貫入部が設けられた構成であることを特徴とする車両用インナ構造体。
前記貫入部は、前記他方のインナパネル部品の表面から前記一方のインナパネル部品側に向かって所定の角度で折り曲げ加工された折り曲げ加工部を有したことを特徴とする請求項１に記載の車両用インナ構造体。
前記折り曲げ加工部の先端側は、前記所定の角度から曲げ戻すように反対方向に折り曲げ加工されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用インナ構造体。
前記折り曲げ加工部の先端側は、前記所定の角度からさらに折り曲げ加工されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用インナ構造体。
前記貫入部は、前記他方のインナパネル部品の表面から前記一方のインナパネル部品側に向かって所定の角度で折り曲げ加工された折り曲げ加工部を有しており、前記折り曲げ加工部の先端側は、前記貫通孔の幅よりも幅広に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用インナ構造体。
前記折り曲げ加工部の先端側は、前記所定の角度から曲げ戻すように反対方向に折り曲げ加工されるとともに、前記貫通孔の幅よりも幅広に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の車両用インナ構造体。
前記折り曲げ加工部の先端側は、前記所定の角度からさらに折り曲げ加工されるとともに、前記貫通孔の幅よりも幅広に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の車両用インナ構造体。
前記貫入部は、前記他方のインナパネル部品の表面から前記一方のインナパネル部品側に向かって所定の角度で折り曲げ加工された折り曲げ加工部を有しており、前記折り曲げ加工部の先端側は、前記所定の角度から曲げ戻すように反対方向に折り曲げ加工されるとともに、前記一方のインナパネル部品の表面に接合された構成であることを特徴とする請求項１に記載の車両用インナ構造体。
前記折り曲げ加工部の先端側は、前記所定の角度からさらに折り曲げ加工されるとともに、前記一方のインナパネル部品の表面に接合された構成であることを特徴とする請求項２に記載の車両用インナ構造体。
前記一方のインナパネル部品を挟んで前記折り曲げ加工部の先端側と対向する前記他方のインナパネル部品の非折り曲げ加工部の表面と前記一方のインナパネル部品の表面が接合された構成であることを特徴とする請求項９に記載の車両用インナ構造体。
前記貫入部は、前記他方のインナパネル部品の表面から前記一方のインナパネル部品側に向かって所定の角度で折り曲げ加工された折り曲げ加工部を有しており、前記折り曲げ加工部の先端側は、前記所定の角度からさらに折り曲げ加工されるとともに、前記他方のインナパネル部品の非折り曲げ加工部の表面と接合された構成であることを特徴とする請求項１に記載の車両用インナ構造体。
前記貫入部は、前記他方のインナパネル部品の表面から前記一方のインナパネル部品側に向かって所定の角度で折り曲げ加工された折り曲げ加工部を有しており、前記他方のインナパネル部品の非折り曲げ加工部の表面と、この表面と対向する前記一方のインナパネル部品の表面が接合された構成であることを特徴とする請求項１に記載の車両用インナ構造体。
アウタパネルと、このアウタパネルの内面に組合された請求項１〜１２のいずれか１項に記載の車両用インナ構造体と、を有したことを特徴とする車両用構造体。