JP6751817B2

JP6751817B2 - 車両のパネルおよびその製造方法

Info

Publication number: JP6751817B2
Application number: JP2019521894A
Authority: JP
Inventors: 芳記福士; 寛二藤井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-06-02
Filing date: 2017-06-02
Publication date: 2020-09-09
Anticipated expiration: 2037-06-02
Also published as: US11008044B2; CN110709311A; CN110709311B; BR112019024605B1; WO2018220816A1; JPWO2018220816A1; BR112019024605A2; US20200086923A1

Description

本発明は、自動車等の車両のパネルおよびその製造方法に関する。

自動車の車体パネルを補強する技術として特許文献１に記載のものが挙げられる。特許文献１には、サイドボディアウタパネルにおいて、フロントピラー部とサイドシル部とが交差する開口部のコーナー部に、ドアヒンジ補強メンバを設ける技術が記載されている。ドアヒンジ補強メンバは、板状のパネル部材から構成されており、サイドボディアウタパネルの内面に取り付けたドアヒンジパネルに対してスポット溶接により重ねて取り付けられる。

特許第３８５２７３３号公報

特許文献１の技術では、所定の補強機能を得るにあたり、ある程度の大きさや厚みのある補強用パネルを要することとなり、車体の重量が増加しやすいという問題がある。

本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、重量の増加を抑制しつつ所望の補強機能を得られる車両のパネルおよびその製造方法を提供することを目的としている。

前記課題を解決するため、本発明は、車体に設けられるパネルであって、プレス成型によって形成される金属製の本体部と、前記本体部に対して増肉処理によって部分的に増肉された増肉部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、補強が必要な部位のみ増肉処理で容易に肉厚を増やすことができ、プレス成型された別のパネルを重ねて補強する構造に比して重量の増加を抑制できる。

サイドパネルの側面図である。図１におけるII−II断面図である。フロントピラーとサイドシルとのコーナー部周りを車内側から見た斜視図である。増肉部の断面図である。リブ増肉部の断面図である。

本発明を、車体の側部を構成するサイドパネルに適用した形態について説明する。サイドパネル１は、図１に示すインナパネル２と、図２に示すようにインナパネル２の車外側に設けられるアウタパネル３とを備えて構成されている。インナパネル２とアウタパネル３とは、共にプレス成型によって形成される金属製の板材からなる。なお、便宜上、図１ではアウタパネル３を省略している。

図１において、インナパネル２は、前部側方において縦状に延びるフロントピラーインナ２１と、中央側方において縦状に延びるセンタピラーインナ２２と、後部側方において縦状に延びるリヤピラーインナ２３と、上部側方において横状に延びるルーフサイドレールインナ２４と、下部側方において横状に延びるサイドシルインナ２５とを備えている。各インナ２１〜２５の車外側に、インナパネル２の側面視外郭形状に略倣ったアウタパネル３が接合される。これにより、サイドパネル１には、前部側方の縦骨格をなすフロントピラー１１と、中央側方の縦骨格をなすセンタピラー１２と、後部側方の縦骨格をなすリヤピラー１３と、上部側方の横骨格をなすルーフサイドレール１４と、下部側方の横骨格をなすサイドシル１５とが形成される。

フロントピラー１１とセンタピラー１２とルーフサイドレール１４の前部とサイドシル１５の前部とにより、前部ドア用の前開口部１６が形成される。センタピラー１２とリヤピラー１３とルーフサイドレール１４の後部とサイドシル１５の後部とにより、後部ドア用の後開口部１７が形成される。

図２に示すように、インナパネル２は、サイドパネルインナ４と補強インナパネル５とを備えて構成されている。図２はフロントピラーインナ２１の断面部を示しているが、他のセンタピラーインナ２２、リヤピラーインナ２３、ルーフサイドレールインナ２４、サイドシルインナ２５においても、インナパネル２は、サイドパネルインナ４と補強インナパネル５とを備えて構成されている。

図２において、サイドパネルインナ４は、概ね車両前後方向に沿って形成されており、前開口部１６に対して外縁となる前縁にフランジ４Ａが形成されるとともに、前開口部１６に対して内縁となる後縁にフランジ４Ｂが形成されている。補強インナパネル５は、サイドパネルインナ４の車外側に配置されている。補強インナパネル５は、サイドパネルインナ４から車外側に間隔を空けて車両前後方向に沿って形成される第１面５Ａと、第１面５Ａの前縁から第１面５Ａと交差するように車幅方向内側に延びる第２面５Ｂと、第１面５Ａの後縁から第１面５Ａと交差するように車幅方向内側に延びる第３面５Ｃと、第２面５Ｂの車内端から前方に延びフランジ４Ａに接面するフランジ５Ｄと、第３面５Ｃの車内端から後方に延びフランジ４Ｂに接面するフランジ５Ｅとを備えた形状からなる。

アウタパネル３は、概ね補強インナパネル５に倣った形状を呈しており、第１面５Ａに略沿って形成される側面３Ａと、第２面５Ｂに略沿って形成される前面３Ｂと、第３面５Ｃに略沿って形成される後面３Ｃと、前面３Ｂの車内端から前方に延びフランジ５Ｄに接面するフランジ３Ｄと、後面３Ｃの車内端から後方に延びフランジ５Ｅに接面するフランジ３Ｅとを備えた形状からなる。サイドパネルインナ４と補強インナパネル５とアウタパネル３とは、フランジ４Ａとフランジ５Ｄとフランジ３Ｄとが重ね合わされてスポット溶接により接合されるとともに、フランジ４Ｂとフランジ５Ｅとフランジ３Ｅとが重ね合わされてスポット溶接により接合される。サイドパネルインナ４と補強インナパネル５との間には閉断面空間６が形成される。この閉断面空間６は、形状の違いはあるものの、センタピラーインナ２２、リヤピラーインナ２３、ルーフサイドレールインナ２４、サイドシルインナ２５においても形成されている。

図３は、補強インナパネル５における前方下のコーナー部周り、言い換えると、補強インナパネル５において上下方向に延びて前開口部１６の第１辺をなすフロントピラーインナ２１と、フロントピラーインナ２１と交差するように前後方向に延びて前開口部１６の第２辺をなすサイドシルインナ２５とのコーナー部周りを車内側から見た斜視図である。図３では、便宜上、図２に示した第３面５Ｃは省略してある。

図３において、第１面５Ａと第２面５Ｂとは、それぞれフロントピラーインナ２１からサイドシルインナ２５に至るコーナー部において連続的に形成されている。したがって、第１面５Ａと第２面５Ｂとを接続する稜線（角線）７もフロントピラーインナ２１からサイドシルインナ２５に至るまで連続的に形成されている。この稜線７の車内側（入隅側）には、増肉処理によって部分的に増肉された金属製の増肉部８が設けられている。

増肉処理は、金属３Ｄプリンティング方式の他に、金属溶射方式、コールドスプレー方式等が挙げられる。金属３Ｄプリンティング方式は、例えば、敷き詰めた金属粉末にレーザ光線を照射して焼結することにより、造形物を造作する粉末金属積層方式、金属ワイヤをアーク放電等で溶滴して造形物を造作する溶融金属積層方式、粉末金属を積層して溶着する粉末金属積層溶着方式等を用いることができる。

増肉部８は、フロントピラーインナ２１からサイドシルインナ２５に至るまで連続的に形成されている。すなわち、稜線７において、増肉部８は、湾曲範囲７Ａと、湾曲範囲７Ａの一端から連続してフロントピラーインナ２１に形成される部分直線範囲７Ｂと、湾曲範囲７Ａの他端から連続してサイドシルインナ２５に形成される部分直線範囲７Ｃとに連続して形成されている。

図４に示すように、増肉部８は、稜線７の車内側を埋めるように、例えば第１面５Ａと第２面５Ｂとを２辺とした略三角形の断面形状を呈している。また、本実施形態では、この増肉部８に加えて、図５に示すように、第１面５Ａと第２面５Ｂとにわたって形成されたリブ形状のリブ増肉部９が設けられている。リブ増肉部９は、第１面５Ａと第２面５Ｂとを２辺とし、増肉部８の断面よりも大きい略三角形の断面形状を呈している。リブ増肉部９は、第１面５Ａおよび第２面５Ｂとの直交面に沿う薄板状に形成されており、湾曲範囲７Ａと部分直線範囲７Ｂ，７Ｃとにおいて、稜線７の延設方向に沿って間隔を空けて複数形成されている。

以上のように、車体に設けられるパネルであって、プレス成型によって形成される金属製の本体部であるインナパネル２と、インナパネル２に対して増肉処理によって部分的に増肉された増肉部８と、を備える構成とすれば、補強が必要な部位のみ増肉処理で容易に肉厚を増やすことができ、プレス成型された別のパネルを重ねて補強する構造に比して重量の増加を抑制できる。インナパネル２のプレス成型後に増肉処理を行うので、インナパネル２のプレス成型の成形性が損なわれることもない。

本体部であるインナパネル２は、第１面５Ａと、第１面５Ａに交差する方向に延びる第２面５Ｂと、第１面５Ａと第２面５Ｂとを接続する稜線７とを備え、増肉部８は稜線７に設けられている構成とすれば、次のような効果が奏される。プレス成型で成形されたインナパネル２は、外力が加わった際に、稜線７の形状（例えば稜線７を挟んだ第１面５Ａと第２面５Ｂとの交差角度）が維持されている間は形状剛性を強固に保てるが、より大きな外力が加わって稜線７の形状が崩壊すると、インナパネル２の変形が容易に始まってしまう。これに対し、稜線７を増肉することで稜線７の崩壊を抑制でき、インナパネル２の変形を抑制できる。

パネルは、車体の前開口部１６の少なくとも一部を形成するインナパネル２であり、前開口部１６は、第１辺であるフロントピラーインナ２１とフロントピラーインナ２１に交差する方向に延びる第２辺であるサイドシルインナ２５とを備え、稜線７は、フロントピラーインナ２１からサイドシルインナ２５に至るまで連続的に形成され、増肉部８も、フロントピラーインナ２１からサイドシルインナ２５に至るまで連続的に形成されている構成とすれば、車両の走行時の荷重などが集中する前開口部１６のコーナー部を効果的に補強できる。

本体部であるインナパネル２は、第１面５Ａと、第１面５Ａに交差する方向に延びる第２面５Ｂとを備え、第１面５Ａと第２面５Ｂとにわたって形成されたリブ形状を呈したリブ増肉部９を備える構成とすれば、第１面５Ａと第２面５Ｂとの交差角度が大きくなる口開きの変形や交差角度が小さくなる倒れ込みの変形を一層効果的に抑制できる。

増肉部８またはリブ増肉部９を設けるパネルは、車体の外表面を形成するアウタパネル３の内側に配置されるインナパネル２である構成とすれば、次のような利点がある。増肉処理を行うとプレス成型の金属パネルに微小な歪み等が発生するおそれがあるところ、アウタパネル３の内側に配置されるインナパネル２に増肉処理を行うことで、意匠面となるアウタパネル３の外観の低下を防止できる。

車体に設けられるパネルの製造方法であって、プレス成型により金属製の本体部であるインナパネル２を成型するプレス成型工程と、インナパネル２に対して増肉処理によって部分的に増肉する増肉工程と、を備える車両のパネルの製造方法とすれば、補強が必要な部位のみ増肉処理で容易に肉厚を増やすことができ、プレス成型された別のパネルを重ねて補強する構造に比して重量の増加を抑制できる。インナパネル２のプレス成型後に増肉処理を行うので、インナパネル２のプレス成型の成形性が損なわれることもない。

プレス成型工程において、第１面５Ａと、第１面５Ａに交差する方向に延びる第２面５Ｂと、第１面５Ａと第２面５Ｂとを接続する稜線７とを備えるように、インナパネル２をプレス成型し、増肉工程において、稜線７に増肉する車両のパネルの製造方法とすれば、次のような効果が奏される。プレス成型で成形されたインナパネル２は、外力が加わった際に、稜線７の形状（例えば稜線７を挟んだ第１面５Ａと第２面５Ｂとの交差角度）が維持されている間は形状剛性を強固に保てるが、より大きな外力が加わって稜線７の形状が崩壊すると、インナパネル２の変形が容易に始まってしまう。これに対し、稜線７を増肉することで稜線７の崩壊を抑制でき、インナパネル２の変形を抑制できる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明した。開口部のコーナー部の増肉処理としては、フロントピラー１１とサイドシル１５とのコーナー部に限らない。例えば、前開口部１６に関しては、センタピラー１２とルーフサイドレール１４とのコーナー部やセンタピラー１２とサイドシル１５とのコーナー部に増肉部８を設けてもよい。また、後開口部１７に関しても、センタピラー１２とルーフサイドレール１４とのコーナー部、センタピラー１２とサイドシル１５とのコーナー部、ルーフサイドレール１４とリヤピラー１３とのコーナー部に増肉部８を設けてもよい。

また、増肉部８およびリブ増肉部９のうちのどちらか一方のみを設ける態様にしてもよい。さらに場合によっては、アウタパネル３に増肉処理を行ってもよい。

１サイドパネル
２インナパネル
３アウタパネル
４サイドパネルインナ
５補強インナパネル
５Ａ第１面
５Ｂ第２面
６閉断面空間
７稜線
８増肉部
９リブ増肉部
１１フロントピラー
１２センタピラー
１３リヤピラー
１４ルーフサイドレール
１５サイドシル
１６前開口部
１７後開口部

Claims

車体に設けられるパネルであって、
プレス成型によって形成される金属製の本体部と、
前記本体部に対して増肉処理によって部分的に増肉された増肉部とを備え、
前記本体部は、第１面と、該第１面に交差する方向に延びる第２面と、前記第１面および前記第２面とを接続する稜線と、を形成していて、
前記増肉部は、前記稜線に沿って連続して設けられる増肉部本体と、
前記第１面と前記第２面との直交面に沿う薄板状で前記増肉部本体の断面よりも大きい三角形の断面を有するリブ形状のリブ増肉部とを有し、
前記リブ増肉部は、前記増肉部本体を横断するように設けられ、前記稜線の延設方向に沿って間隔を空けて複数形成されていることを特徴とする車両のパネル。
前記パネルは、車体の開口部の少なくとも一部を形成するパネルであり、
前記開口部は、第１辺と該第１辺に交差する方向に延びる第２辺とを備え、
前記稜線は、前記第１辺から前記第２辺に至るまで連続的に形成され、
前記増肉部本体は、前記第１辺から前記第２辺に至るまで連続的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両のパネル。
前記パネルは、前記車体の外表面を形成するアウタパネルの内側に配置されるインナパネルであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両のパネル。
車体に設けられるパネルの製造方法であって、
プレス成型により金属製の本体部を成型するプレス成型工程と、
前記本体部に対して増肉処理によって部分的に増肉する増肉工程とを備え、
前記プレス成型工程において、前記本体部を、第１面および当該第１面に交差する方向に延びる第２面と、第１面および第２面とを接続する稜線とを形成するようにプレス成型し、
前記増肉工程において、前記稜線に沿って増肉する増肉部本体を形成するとともに、前記第１面と前記第２面との直交面に沿う薄板状で前記増肉部本体の断面よりも大きい三角形の断面を有するリブ形状のリブ増肉部を前記増肉部本体を横断するように前記稜線の延設方向に沿って間隔を空けて複数形成することを特徴とする車両のパネルの製造方法。