JP6610608B2 - 車両の車体構造 - Google Patents

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Description

この発明は、車体構成部材により形成された閉断面部の内面に接合される補強体を有する車両の車体構造に関する。
一般に、フロアフレーム、サイドシル、ピラー、ルーフサイドレール、フロアクロスメンバ等の車両用フレームとしての車体構成部材は、1または2以上の部材により形成される閉断面部を有している。
このような閉断面部を有する車体構成部材において、乗り心地性能を向上させるために、当該車体構成部材に伝達される振動を低減するように補強体を上記閉断面部の内面に接合した状態で該閉断面部に配設した諸種の技術が知られている。
例えば、特許文献1の車両の車体構造は、車体構成部材と補強体との接合部として、剛結合部と柔結合部とを有することで剛性を確保しつつ振動を効果的に抑制したものである。
剛結合部は、側面視門形状に形成した補強体に備えたフランジを閉断面部の内面に直接接合したものであり、柔結合部は、閉断面部の内面と、該閉断面部の内面に対して平行に配置された、補強体の一部を構成する平板状の柔結合フランジ部との間に減衰部材を介して接合したものである。
しかし特許文献1の車両の車体構造は、柔結合フランジ部に、減衰部材が曲げ変形しないように補強する補強部(縦フランジ部等)を設けたり、上記補強体を側面視門形状に形成するなどした構成を採用することで、全体としての剛性を確保しつつ振動を抑制できる反面で重量化するおそがあり、軽量化、重量効率の点で更なる改善の余地があった。
特開2014−162400号公報
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、補強体を剛性が高く軽量な構造で形成することにより、重量効率よく振動減衰効果を得ることができる車両の車体構造の提供を目的とする。
この発明は、車体構成部材により形成された閉断面部の内面に接合される補強体を有する車両の車体構造であって、上記閉断面部内面と上記補強体との接合部は、剛結合部と柔結合部とを有し、上記補強体は、上記閉断面部内面の第1内面に接合されるとともに互いに離間する複数のフランジ部と、これら上記フランジ部を連結する連結部とを備え、上記連結部には、上記閉断面部内面の上記第1内面とは異なる第2内面に振動減衰部材を介して接合される頂部と、複数の上記フランジ部の夫々に対応して上記フランジ部まで延出する複数の脚部とを備え、上記剛結合部は、上記フランジ部を上記第1内面に接合することにより形成されたものであり、上記柔結合部は、上記頂部を上記振動減衰部材を介して上記第2内面に接合することにより形成されたものであり、上記連結部は、上記頂部から上記フランジ部まで上記脚部の延出方向に沿って湾曲し、かつ上記脚部の幅方向に沿って湾曲して形成されたものである。
上記構成によれば、上記補強体(節部材)を剛性が高く軽量な構造で形成することにより、重量効率よく振動減衰効果を得ることができる。特に振動減衰効果の中でも車体構成部材のねじりモード、菱形モード、曲げモードの3つのモードの振動減衰効果を高めることができる。
ここで上記振動減衰部材は、連結部およびフランジ部よりヤング率が低い部材であり、換言すると、連結部およびフランジ部より粘弾性特性に優れた部材を示す。
この発明の態様として、上記柔結合部における、上記連結部の上記閉断面部内面との対向部位に、平面部を形成し、該平面部と上記閉断面部内面とでこれらの間に有する上記振動減衰部材を挟持する構成としたものである。
上記構成によれば、連結部と振動減衰部材との当接面積を拡大し、より一層振動減衰効果を得ることができる。
この発明の態様として、上記振動減衰部材を、平面視で上記平面部を含み、かつ該平面部より広い面積となるよう配設したものである。
上記構成によれば、製造時に上記補強体の上記閉断面部内面への接合精度に関わらず、上記連結部の上記平面部と振動減衰部材との当接面積を確実に確保することができる。
この発明の態様として、上記閉断面部を少なくとも2つの車体構成部材により形成し、上記フランジ部と上記振動減衰部材とを、異なる上記車体構成部材のそれぞれに接合したものである。
上記構成によれば、フランジ部を接合した側の車体構成部材(上記剛結合部を有する車体構成部材)から振動減衰部材を接合した側の車体構成部材(上記柔結合部を有する車体構成部材)へ伝わる振動を効果的に抑制することができる。
この発明の態様として、上記閉断面部を構成する複数の上記閉断面部内面には、上記振動減衰部材を接合する減衰部材接合面と、該減衰部材接合面に対向する対向面と、該減衰部材接合面に対向しない非対向面とを有し、上記対向面と上記非対向面とは同じ車体構成部材により構成され、上記減衰部材接合面は上記車体構成部材とは異なる他の車体構成部材により構成され、上記フランジ部は、上記対向面に接合する第1フランジ部と、上記非対向面に接合する第2フランジ部とを備えたものである。
上記構成によれば、さらに剛性を高めることにより、振動減衰効果を高めることが可能となる。
の発明の態様として、上記連結部にビードを形成したものである。
上記構成によれば、上記ビードにより剛性をさらに高めることができ、これにより、振動減衰効果を高めることができる。
この発明によれば、補強体を剛性が高く軽量な構造で形成することにより、重量効率よく振動減衰効果を得ることができる。
本発明の第1実施形態の車両の車体構造を示す斜視図。 図1のA−A線断面図。 図2のB−B線断面図。 図2のC−C線断面図。 第1実施形態の補強体の斜視図(a)及び平面図(b)。 第1実施形態の補強体の側面図(a)及び正面図(b)。 第1実施形態と比較例との各イナータンスの周波数特性図。 本発明の第2実施形態の車両の車体構造を示す斜視図。 本発明の第3実施形態の車両の車体構造を示す斜視図。 発明の参考例の車両の車体構造を示す斜視図。
以下、本発明の実施形態を詳述する。
まず、第1実施形態の車両の車体構造の構成についての説明に先立って、図示省略するが、フロントサイドフレームが配設された車体前部構造について簡単に説明する。
車両前部には図示省略するが、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネルと、このダッシュパネルの前面部からエンジンルームの左右両サイドを通って前方へ延びる左右一対のフロントサイドフレームを設けている。
フロントサイドフレームの後部には後下がりに傾斜してダッシュパネルの前面および下面に沿うキックアップ部を一体形成している。フロントサイドフレームの前端にはフランジを介してクラッシュカンを接続している。
フロントサイドフレームのクラッシュカンとキックアップ部との前後方向の中間部には、略円柱形状のエンジンマウントが設けられ、該エンジンマウントによってエンジンルームに配設されたエンジンを弾性支持している。
(第1実施形態)
図1は第1実施形態の本発明の車両の車体構造として補強体を備えたフレーム部材を模式的に示した斜視図、図2は図1のA−A線断面図、図3は図2のB−B線断面図、図4は図2のC−C線断面図、図5は第1実施形態の補強体の斜視図(a)及び平面図(b)、図6は第1実施形態の補強体の側面図(a)及び正面図(b)である。
以下、図1〜図6に基づいて本発明の車両の車体構造に備えたフレーム部材1を上述したフロントサイドフレームに適用した第1実施形態について説明する。
フロントサイドフレームとしてのフレーム部材1には、断面略ハット状のハット状部材2(例えばインナ部材)と、略パネル状のパネル部材3(例えばアウタ部材)とにより左右2分割形成されており、内部に前後方向に延びる閉断面部4が形成されている。
ここで、上述の閉断面部4の幅方向を各図面の矢印X方向とし、閉断面部4の深さ方向(または高さ方向)を矢印Y方向とし、閉断面部4の長手方向(延設方向)を矢印Z方向とする。すなわち閉断面部4の矢印Z方向の直交断面が矢印X方向および矢印Y方向を含む面となる。
さらに、矢印X方向のうち各図面の紙面右側を矢印X1方向とし、各図面の紙面左側を矢印X2方向とし、矢印Y方向のうち各図面の紙面上側を矢印Y1方向とし、各図面の紙面下側を矢印Y2方向とし、矢印Z方向のうち各図面の紙面手前側を矢印Z1方向(車両前方)とし、各図面の紙面奥側を矢印Z2方向(車両後方)とする。
上述のハット状部材2は、基壁2Bと、この基壁2Bに連続する一対の側壁2S,2Sと、これら側壁2S,2Sの反基壁2B側の端部から閉断面部4外方に延びるフランジ部2F,2Fとを一体形成した車体強度部材である。
また、上述のパネル部材3としては偏平な平板部材を例示したが、これはハット状部材2と同様にその断面がハット形状または逆向きハット形状の部材であってもよい。
図1〜図4に示すように、上述のフレーム部材1は、ハット状部材2のフランジ部2F,2Fとパネル部材3とが、スポット溶接部Saにて矢印Z方向に沿って複数箇所において接合して形成されたものである。
フレーム部材1は、このようにハット状部材2とパネル部材3とにより形成され、閉断面部4内には補強体10を備えている。この補強体10は、閉断面部4の内面(閉断面部4を構成するハット状部材2とパネル部材3の各内面2a,3a)に接合されており、当例では、車両前後方向におけるエンジンマウントの設置箇所の後方側近傍、すなわちキックアップ部の前側部位に配設されている。
図1〜図4に示すように、補強体10は、補強体本体部材11と振動減衰部材21とで構成されている。
図5(a)、(b)、図6(a)、(b)に示すように、補強体本体部材11は、閉断面部4内面に接合される複数のフランジ部12と、これらのフランジ部12を連結する連結部13とで一体に形成されている。
連結部13は、その内部が矢印Y2方向(パネル部材3側)に向けて開口する中空状に形成されており、全体の肉厚が略一体に形成されている。そして、全体が、長球体(楕円体)の長軸に沿って2分割したときの片側の形状となる略半長球状(いわゆる椀状)に形成されおり、平面視で(矢印Y1側からY2方向から見て)矢印Z方向に延びる長軸とX方向に延びる短軸とを有する楕円形状に形成されている。
なお、連結部13の外周面は、半長球状や半球状等の球面に限らず、荷重が一部に集中し難いように角部等を有しなければ他の曲面(湾曲面)で形成してもよい。また連結部13は、曲率が略一定の曲面で形成することに限らず2以上の異なる曲率を有する複数の曲面から形成してもよい。
連結部13は図6(a)、(b)に示すように、該連結部13の開口側(Y2方向側)がパネル部材3の内面3aに対向するように配置され、側面視で外周縁(開口縁)から中央程略矢印Y1方向へ凸となる半円弧状に形成され、その頂部17がハット状部材2の基壁2Bの内面2aと対向するように閉断面部4内において配置されている。
この連結部13の頂部17には、ハット状部材2の基壁2Bの内面2aと隙間を隔てて平行に対向するように平坦状の平面部14が形成されている。この平面部14は、平面視で連結部13の長軸および短軸の各軸と同軸となる楕円形状に形成されている(図5(a)、(b)参照)。
図1〜図4に示すように、フランジ部12は、連結部13が閉断面部4内において上記配置となるように連結部13を支持する脚部として形成されている。
当例ではフランジ部12は3つ備え、いずれも連結部13の外周縁から矢印Y2方向(パネル部材3側)に延出するとともに、その先端部から径外側へ屈曲して延出している。
具体的には、特に図5(a)、(b)に示すように、3つのフランジ部12は、連結部13の外周縁における矢印Z1方向側の部位において先端程X方向に相離間するようにZ1方向に延出する一対の前側フランジ部12f,12fと、矢印Z2方向側の部位において矢印Z2に延出する後側フランジ部12rとで形成されている。
そして図1〜図4に示すように、3つのフランジ部12(12f,12f,12r)は、いずれもパネル部材3の内面3aに面接触状態で当接し、スポット溶接部Sbにて接合固定されている。すなわち連結部13を、フランジ部12を介してパネル部材3の内面3aに接合することにより剛結合部15を形成している。なお、3つのフランジ部12を接合した上記のパネル部材3の内面3aは、後述する振動減衰部材接合面(2a)としてのハット状部材2の基壁2Bの内面2aに対向する対向面に相当する。
図1〜図4に示すように、振動減衰部材21は、連結部13と、ハット状部材2の基壁2Bの内面2aとの間の隙間に充填されるようにこれら13,2aの間に介在している。さらに振動減衰部材21は、平面視で少なくとも平面部14にオーバーラップするように、換言すると平面視で平面部14を含み、かつ該平面部14より広い面積となるようにハット状部材2の基壁2Bの内面2aとの間に配設されている。
ここで、振動減衰部材21としては、温度が20℃で、かつ加振力の周波数が30Hzである条件下において、貯蔵弾性率が500MPa以下で、損失係数が0.2以上の粘弾性部材を用いる。
また、振動減衰部材21はそれ自体が接着作用を有しており、乾燥前においては比較的粘度が高く減衰ボンドとも称されている。そして、ハット状部材2の基壁2Bの内面2aと連結部13とは、振動減衰部材21の接着力のみによって互いに接合されている。
このように、ハット状部材2の基壁2Bの内面2aと連結部13とは、スポット溶接等によるリジッドな接合ではなく、振動減衰部材21のみによって接合することで、接合部分の剛性をあえて高めずに振動減衰部材21の振動吸収性を損なわないようにしている。
具体的には、上記振動減衰部材21は、振動減衰部材接合面(2a)としてのハット状部材2の基壁2Bの内面2aに当接した状態で接合されるとともに、連結部13の外周面における平面部14全体とその周辺部分に当接した状態で接合されている。このように振動減衰部材21は、連結部13に対しては、その平面部14を含み、かつ該平面部14より広い面積で当接するよう接合されている。
上述のようにして連結部13と、ハット状部材2の基壁2Bの内面2aとで振動減衰部材21を挟持することによって柔結合部16が形成されている。
また上述したように、フランジ部12をパネル部材3の内面3aに接合するとともに、振動減衰部材21をハット状部材2の基壁2Bの内面2aに接合することで、剛結合部15と柔結合部16とは、閉断面部4を構成する異なる車体構成部材(パネル部材3とハット状部材2のそれぞれ)に形成されている。
なお当例では、加振点であるエンジンマウントの有する側のパネル部材3側に剛結合部15を形成し、主にパネル部材3から補強体10を介して振動が伝達するハット状部材2側に柔結合部16を形成している。
図7は、第1実施形態の補強体10を備えたフレーム部材1の有効性を検証するために行ったシミュレーション結果として、本実施例と比較例との各イナータンスの周波数特性図を示す。なお、図7中、実線で示した波形が本実施例の波形を示し、破線で示した波形が比較例の波形を示す。
本シミュレーションでは、図2に示すように、閉断面部4のZ方向(長手方向)の一端側におけるパネル部材3側の所定のポイント(当例ではフロントサイドフレームのエンジンマウント配設部)を加振点xとし、閉断面部4の長手方向の他端側における、ハット状部材2側の所定のポイント(当例ではフロントサイドフレームのエンジンマウント配設部よりも後方のキックアップ部の中間部)を応答点yとしている。
さらに本シミュレーションでは、閉断面部4の長手方向における加振点xと応答点yとの間(当例ではフロントサイドフレームの前後方向の加振点xと応答点yとの中間位置)を補強体配設ポイントとしている。
本実施例として上述した第1実施形態の補強体10を採用し、一方、比較例として、特許文献1(特開2014−162400号公報)に例示するように、側面視門形状の補強体本体部材と、該補強体本体部材とこれに対向する閉断面部内面との間に介在させる減衰部材を備えた補強体を採用したものである。
図7では、本実施例と比較例とで加振力の周波数に応じて応答点におけるイナータンス(単位加振力当りの加速度振幅の大きさ:mm/s/N)を比較して示している。
図7に示すように、高周波数帯域Aよりも低い周波数帯域においては、本実施例と比較例とはイナータンスが略同じであったが、高周波数帯域Aにおいては比較例よりも本実施例の方が、明らかにイナータンスが低い(すなわち振動減衰量が高い)結果となった。
このように本実施例は比較例と比較して、加振点xから応答点yまで振動が伝達される過程での減衰量が同等以上になることから、第1実施形態のフレーム部材1の振動減衰効果を確認できた。
すなわち、比較例の門形状の補強体本体部材(ブラケット)の場合に補強体本体部材自体が変形することによって振動減衰部材の振動減衰効果が目減りするが、本実施例のように、補強体本体部材11を門形状とするよりも高剛性である球面又は曲面で形成することによって振動減衰部材21の振動減衰効果をより高めることができる。
本実施の形態フレーム部材1は、車体構成部材により形成された閉断面部4の内面に接合される補強体10を有する車両の車体構造であって、閉断面部4の内面2a,3a(ハット状部材2の基壁2Bの内面2a、パネル部材3の内面3a)と補強体10との接合部は、剛結合部15と、柔結合部16とを有し、補強体10は、閉断面部4の内面3aに接合される3つのフランジ部12(12f,12f,12r)と、これらのフランジ部12を連結する連結部13とを有し(図5(a)、(b)、図6(a)、(b)参照)、剛結合部15は、連結部13をフランジ部12を介して閉断面部4の内面3aに接合することにより形成されたものであり、柔結合部16は、連結部13と閉断面部4の内面2aとで振動減衰部材21を挟持するように接合することにより形成されたものであり、連結部13を球面又は曲面で形成したものである(図1〜図4参照)。
上記構成によれば、補強体10(節部材)を剛性が高く軽量な構造で形成することにより、重量効率よく振動減衰効果を得ることできる。
詳述すると、特許文献1(特開2014−162400号公報)に開示の補強体は、閉断面部の長手方向に所定間隔を隔てた各位置において閉断面部の内面から閉断面部4内へ立ち上がる一対の縦壁部と、これら一対の縦壁部の各自由端を長手方向に沿って連結する柔結合フランジ部12とで閉断面部4の側面視で(すなわちX方向視で)門形状(ハット状)に形成している。
これに対して本実施形態のように補強体10を曲面状に構成することで、従来の側面視門形状の補強体と比較して、補強体10自体の表面積(材料)を減らしつつ、かつ板厚を厚くせずとも剛性を確保することができる。しかも、補強体10は、角部を有しない曲面状であるが故に、角部を有する側面視門形状のものと比較して剛性、荷重伝達効率も高めることができ、これにより柔結合部16(振動減衰部材21)における振動減衰効果を高めることができる。
特に振動減衰効果の中でも車体構成部材のねじりモード、菱形モード、曲げモードの3つのモードの振動減衰効果を高めることができる。
この発明の態様として、閉断面部4を少なくとも2つの車体構成部材としてパネル部材3とハット状部材2とにより形成し、フランジ部12をパネル部材3(車体構成部材)の内面3aに接合するとともに、振動減衰部材21をハット状部材2(パネル部材3とは異なる車体構成部材)の基壁2Bの内面2aに接合したものである(図1〜図4参照)。
上記構成によれば、フランジ部12を接合したパネル部材3(剛結合部15を有するハット状部材2)から振動減衰部材21を接合したハット状部材2(柔結合部16を有する車体構成部材)へ伝わる振動を効果的に抑制することができる。
この発明の態様として、柔結合部16における、連結部13のハット状部材2の基壁2Bとの対向部位(頂部17)に、平面部14を形成し、該平面部14と基壁2Bの内面2aとでこれらの間に有する振動減衰部材21を挟持する構成としたものである(図1、図2、図4参照)。
上記構成によれば、連結部13と振動減衰部材21との当接面積を拡大し、より一層振動減衰効果を得ることが可能となる。
この発明の態様として、振動減衰部材21を、平面視で平面部14を含み、かつ該平面部14より広い面積となるよう配設したものである(図1〜図4参照)。
上記構成によれば、製造時に補強体10の基壁2Bの内面2aへの接合精度に関わらず、連結部13の平面部14と振動減衰部材21との当接面積を確実に確保することができる。
以下、他の実施形態の補強体を備えたフレーム部材について説明する。但し、第1実施形態のフレーム部材1と同一の構成のものは同一の符号を付してその説明を省略する。
(第2実施形態)
図8は、第2実施形態の補強体10Aを備えたフレーム部材1Aの斜視図を示し、ここでは補強体10Aに備えた補強体本体部材11Aは、連結部13Aと2つのフランジ部12A,12Aとで一体に形成されている。
連結部13Aは、平面部14を有する頂部17Aと、平面視で該頂部17Aを隔てて相離反する側へ頂部17Aから延出する一対の脚部18,18とで一体に形成されている。一対の脚部18,18は、共に平面視で振動減衰部材21にオーバーラップした状態から外側へはみ出すように延出している。
そして、連結部13Aは、脚部18,18の延出先端から屈曲して延びるフランジ部12A,12Aと一体に形成されている。一対のフランジ部12A,12Aは、各脚部18,18の延出先端から互いに相離反する方向へ延びて共にパネル部材3の内面3aに接合されている。
連結部13Aは、一対のフランジ部12A,12Aの基部同士を連結するように閉断面部4内において、連結部13Aの長手方向Lにおける、一対のフランジ部12A,12Aの間の中間側程矢印Y1方向に突き出すようにアーチ状に湾曲して延びている。
このように連結部13Aは、その長手方向L(延設方向)に沿ってアーチ状に湾曲して形成することに加えて、その短手方向S(幅方向)に沿ってもアーチ状に湾曲して形成されている。すなわち、連結部13Aは、その短手方向の両サイドの縁辺から連結部13Aの短手方向Sの中間側程矢印Y1方向に突き出すようにアーチ状に湾曲して延びている。
すなわち連結部13Aは、頂部17A(平面部14Aを除く)だけでなく一対の脚部18,18も含めて夫々の外周面および内周面の各曲面が、第1実施形態の連結部13の曲面と略同じ形状(曲率)に形成している。
第2実施形態のフレーム部材1Aによれば、連結部13Aを、その長手方向Lだけでなく短手方向S(幅方向)に沿ってもアーチ状に湾曲させた曲面を有して形成しているため、例えば、単に帯状(短冊状)の平板部材を長手方向Lに沿ってのみアーチ状に湾曲する曲面を有するものと比較して剛性を高めることができ、第1実施形態の連結部13よりも少ない材料で形成しながらも剛性を確保することができる。すなわち第2実施形態の補強体10Aを備えたフレーム部材1Aにおいても剛性を確保しつつ重量効率よく振動減衰効果を得ることできる。
(第3実施形態)
図9は、第3実施形態の補強体10Bを備えたフレーム部材1Bの斜視図を示し、ここでは補強体10Bに備えた補強体本体部材11Bは、連結部13Bと4つのフランジ部12B(12Ba,12Bb,12Bc,12d)とで一体に形成されている。
連結部13Bは、平面視略中央に位置する頂部17Bと、平面視で該頂部17Bから放射状に延出する複数(当例では4つ)の脚部18B(18Ba,18Bb,18Bc,18d)とで形成されている。このうち矢印Z1方向に延出する脚部18Baと、矢印Z2方向(厳密には矢印Z2方向に対して矢印X1方向寄り)に延出する脚部18Bbとが、ハット状部材2の基壁2Bの内面2aに向けて延出している。
ここで当例では、振動減衰部材21をパネル部材3の内面3aに接合し、フランジ部12Bを後述するようにハット状部材2の基壁2Bの内面2aに接合しているため、減衰部材接合面は、パネル部材3の内面3aとしている。このため、ハット状部材2の基壁2Bの内面2aが、減衰部材接合面としてのパネル部材3の内面3aとの対向面に相当する。
詳しくは、脚部18Baの延出先端からフランジ部12Baが屈曲して延出し、該フランジ部12Baは、ハット状部材2の基壁2Bの内面2aに接合されており、また脚部18Bbの延出先端からフランジ部12Bbが屈曲して延出し、該フランジ部12Bbは、ハット状部材2の基壁2Bの内面2aに接合されている。
一方、残り2つの脚部18Bc,18dのうち主に矢印X1方向に延出する脚部18Bcは、ハット状部材2の矢印X1方向側の側壁2Sの内面2cに向けて延出し、主に矢印X2方向に延出する脚部18dは、ハット状部材2の矢印X2方向側の側壁2Sの内面2dに向けて延出している。
ここで側壁2S,2Sの各内面2c,2dは共に減衰部材接合面(3a)に対向しない非対向面である。
そして脚部18Bcの延出先端からフランジ部12Bcが屈曲して延出し、該フランジ部12Bcは、ハット状部材2の矢印X1方向側の側壁2Sの内面2cと接合されており、また脚部18Bdの延出先端からフランジ部12Bdが屈曲して延出し、該フランジ部12Bdは、ハット状部材2の矢印X2方向側の側壁2Sの内面2dと接合されている。
また本実施形態の連結部13Bは、第2実施形態の連結部13Aと同様に、頂部17B(平面部14Bを除く)だけでなく複数の脚部18Bも含めて夫々の外周面および内周面の各曲面が、第1実施形態の連結部13の曲面と略同じ形状(曲率)に形成している。
第3実施形態のフレーム部材1Bによれば、閉断面部4を構成する複数の内面には、振動減衰部材21を接合する減衰部材接合面3aと、該減衰部材接合面3aに対向する対向面2aと、該減衰部材接合面3aに対向しない非対向面2c,2dとを有し、対向面2aと非対向面2c,2dとは同じハット状部材2により構成され、減衰部材接合面3aはハット状部材2とは異なる他のパネル部材3により構成され、フランジ部12は、対向面2aに接合する第1フランジ部としてのフランジ部12Ba,12Bbと、非対向面2c,2dに接合する第2フランジ部としてのフランジ部12Bc,12Bdとを備えたものである。
上記構成によれば、複数のフランジ部12Ba,12Bb,12Bc,12Bdを対向面2aのみに接合するのではなく非対向面2c,2dにも分散して接合することで、さらに剛性を高めることができ、振動減衰効果を高めることができる。
当例では特に、複数のフランジ部12Ba,12Bb,12Bc,12Bdを平面視で対向面2aと非対向面2c,2dとで交互に接合したため、対向面2aと非対向面2c,2dとにバランスよく接合することができるため上記の効果を高めることができる。
参考例
図10は、本発明の参考例の補強体10Cを備えたフレーム部材1Cの斜視図を示している。
ここでは補強体10Cに備えた補強体本体部材11Cは、連結部13Cと2つのフランジ部12C,12Cとで一体に形成されている。
連結部13Cは、閉断面部4の矢印Z方向の直交断面視から見たときのみ湾曲する曲面状に形成されている。換言すると、連結部13Cは、閉断面部4の矢印Z方向に延びる軸回りに平板を湾曲させたような曲面状に形成している。
すなわち、連結部13Cは、矢印Z方向に対する直交断面が矢印Y方向に対して矢印X方向に長い長穴形状となり、且つ矢印Z方向に延びる円筒部材を、矢印X方向に沿って2分割(縦割り)したときの片側の形状となる略半割円筒形状で形成している。
連結部13Cは、矢印X方向の中央部に頂部17Cを有するとともにその両サイドに脚部18C,18Cを有して矢印Z方向の全長に渡って形成されており、それに伴って頂部17Cに有する平面部14Cは矢印Z方向の全長に渡って平坦状に形成されている。
さらに、連結部13Cの矢印X方向の両端部、換言するとZ方向視で連結部13Cの周方向の両端部には、フランジ部12C,12Cが一体形成されている。
これら一対のフランジ部12C,12Cは、矢印X方向の外側(矢印X方向における頂部17Cと反対側)へ延出し、矢印Z方向の全長に渡って延びている。そしてフランジ部12Cは、複数のスポット溶接部Sbにて矢印Z方向に沿ってハット状部材2の基壁2Bの内面2aに接合固定されている(図10では紙面手前側のフランジ12Cのスポット溶接部Sbのみ図示)。
さらに連結部13Cの矢印Z方向の両端部には、フランジ状の補強部22(リブ)が形成されている(図10では同じく紙面手前側のフランジ12Cの補強部22のみ図示)。
この補強部22は、連結部13Cの矢印Z方向の両端部において連結部13Cの内部空間(径内側)に向けてフランジ状に突出形成したものであり、連結部13Cの矢印Z方向の両端部の各縁辺の略全体に渡って延びている。
なお、補強部22は、当例では連結部13Cの矢印Z方向の両端部に形成したが、連結部13Cの矢印Z方向のいずれか一方端のみに形成してもよい。
さらにまた、連結部13Cに備えた一対の脚部18C,18Cには、該脚部18C,18Cの外周面から凸状に隆起したビード23(凸状リブ、肉厚部)が形成されている(図10では紙面手前側のビード23のみ図示)。ビード23は、矢印X方向の両サイドの脚部18C,18Cにおいて、Z方向における中間位置と両側位置との3箇所ずつ配設されており、それぞれ頂部17Cとフランジ部12Cとを連結するように脚部18Cの延出方向に沿って延びている。
参考例のフレーム部材1Cは、連結部13Cが、閉断面部4の矢印Z方向(長手方向)の直交断面視から見たときのみ湾曲する曲面状に形成され、連結部13Cの矢印Z方向の端部には、フランジ状の補強部22が形成されたものである。
上記構成によれば、補強部22によってさらに剛性を高めることにより、振動減衰効果を高めることができる。
参考例のフレーム部材1Cは、連結部13Cにビード23を形成したものである。
上記構成によれば、ビード23により剛性をさらに高めることができ、これにより、振動減衰効果を高めることが可能となる。
さらにまた、参考例のフレーム部材1Cは、連結部13Cの直交断面視の両端部(矢印X方向の両端部)にフランジ部12C,12Cを形成することにより、特に菱形モードに対する振動減衰部材21の歪みをより一層促進し、振動減衰効果を高めることができる。
また上述した第1〜第4実施形態のフレーム部材1,1A,1B,1Cではフロントサイドフレームに適用し、その前後方向のエンジンマウント近傍の車両後方側に補強体10,10A,10B,10Cを備えた構成を採用したため、振動発生源により近い位置(上流側)においてエンジンからエンジンマウントを介して伝わる振動を効率よく抑制することができる。
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではなく様々な実施形態で形成することができる。
本発明の車体剛性構造に備えた補強体は、エンジンマウント部材取付け部周辺に備えるに限らず、サスペンションアームのピボットを支持するサブフレーム(クロスメンバー)用のマウント部材取付け部周辺に備えてもよい。
さらに本発明の車体剛性構造は、フロントサイドフレームに採用するに限らず、例えば、フロアフレーム、サイドシル、ピラー、ルーフサイドレール、フロアクロスメンバ等他のフレーム部材に適用してもよい。
また本発明本実施形態では、剛結合部の数、すなわちフランジ部やスポット溶接箇所の数は3つとしたが、これら剛結合部、フランジ部、スポット溶接箇所の数は実施例の数に限定されるものではない。
また上述した実施形態において、第1、第2実施形態では、振動減衰部材21をハット状部材2の内面2aに接合するとともに、フランジ部12,12Aをパネル部材3の内面3aに接合する一方で、第3実施形態では、振動減衰部材21をパネル部材3の内面3aに接合するとともに、フランジ部12Bをハット状部材2の内面2a,2,2dに接合したが、この実施形態に限らず、振動減衰部材とフランジ部とは、互いに異なる車体構成部材に接合するのであればハット状部材2とパネル部材3とのいずれの側に接合してもよい。
以上説明したように、本発明は、例えば、車体構成部材により形成された閉断面部の内面に接合される補強体を有する車両の車体構造について有用である。
1,1A,1B…フレーム部材(車体構造)
2…ハット状部材(車体構成部材)
2a…第1,第2実施形態の閉断面部(ハット状部材の基壁)の内面(第2内面)
2a,2c,2d…第3実施形態の閉断面部(ハット状部材の基壁)の内面(第1内面)
3…パネル部材(車体構成部材)
3a…第1,第2実施形態の閉断面部(パネル部材)の内面(第1内面)
3a…第3実施形態の閉断面部(パネル部材)の内面(第2内面)
4…閉断面部
10,10A,10B…補強体
12(12f,12r),12A,12B…フランジ部
12Ba,12Bb…フランジ部(第1フランジ部)
12Bc,12Bd…フランジ部(第2フランジ部)
13,13A,13B…連結部
14,14A,14B…平面部
15…剛結合部
16…柔結合部
17,17A,17B…頂部
18,18B(18Ba,18Bb,18Bc,18Bd)…脚部
22…フランジ状の補強部
23…ビード

Claims (6)

  1. 車体構成部材により形成された閉断面部の内面に接合される補強体を有する車両の車体構造であって、
    上記閉断面部内面と上記補強体との接合部は、剛結合部と柔結合部とを有し、
    上記補強体は、上記閉断面部内面の第1内面に接合されるとともに互いに離間する複数のフランジ部と、
    これら上記フランジ部を連結する連結部とを備え、
    上記連結部には、上記閉断面部内面の上記第1内面とは異なる第2内面に振動減衰部材を介して接合される頂部と、
    複数の上記フランジ部の夫々に対応して上記フランジ部まで延出する複数の脚部とを備え、
    上記剛結合部は、上記フランジ部を上記第1内面に接合することにより形成されたものであり、
    上記柔結合部は、上記頂部を上記振動減衰部材を介して上記第2内面に接合することにより形成されたものであり、
    上記連結部は、上記頂部から上記フランジ部まで上記脚部の延出方向に沿って湾曲し、かつ上記脚部の幅方向に沿って湾曲して形成された
    車両の車体構造。
  2. 上記柔結合部における、上記連結部の上記閉断面部内面との対向部位に、平面部を形成し、該平面部と上記閉断面部内面とでこれらの間に有する上記振動減衰部材を挟持する構成とした
    請求項1に記載の車両の車体構造。
  3. 上記振動減衰部材を、平面視で上記平面部を含み、かつ該平面部より広い面積となるよう配設した
    請求項2に記載の車両の車体構造。
  4. 上記閉断面部を少なくとも2つの車体構成部材により形成し、
    上記フランジ部と上記振動減衰部材とを、異なる上記車体構成部材のそれぞれに接合した
    請求項1乃至3のいずれか1項に記載の車両の車体構造。
  5. 上記閉断面部を構成する複数の上記閉断面部内面には、上記振動減衰部材を接合する減衰部材接合面と、該減衰部材接合面に対向する対向面と、該減衰部材接合面に対向しない非対向面とを有し、
    上記対向面と上記非対向面とは同じ車体構成部材により構成され、
    上記減衰部材接合面は上記車体構成部材とは異なる他の車体構成部材により構成され、
    上記フランジ部は、上記対向面に接合する第1フランジ部と、上記非対向面に接合する第2フランジ部とを備えた
    請求項4に記載の車両の車体構造。
  6. 上記連結部にビードを形成した
    請求項1乃至のいずれか1項に記載の車両の車体構造。
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