JP6900710B2

JP6900710B2 - 車体構造、その製造方法、および補強部材

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Publication number: JP6900710B2
Application number: JP2017039688A
Authority: JP
Inventors: 賢二藤森
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2017-03-02
Filing date: 2017-03-02
Publication date: 2021-07-07
Anticipated expiration: 2037-03-02
Also published as: JP2018144563A

Description

本発明は、車体構造、その製造方法、および補強部材に関する。

従来、車両に搭載され、２つのサイドフレームの間にクロスメンバが取り付けられた車体構造が知られている。

例えば特許文献１には、２つのサイドフレームの間にクロスメンバが取り付けられた車体構造において、クロスメンバと各サイドフレームとの取付部分に、クロスメンバを補強するための補強部材が設けられた構成が開示されている。

国際公開第２０１１／１２１６３８号

しかしながら、クロスメンバに補強部材を溶接した後で電着塗装を行った場合、クロスメンバと補強部材との間に塗料が付着しない部分が生じる。この部分に水が入り込むと錆が発生し、錆を含んだ水（以下、錆水という）がクロスメンバと補強部材との間から流出する。流入した錆水は、例えばサイドフレーム等に付着し、見栄えが悪化するという問題がある。

よって、クロスメンバと補強部材との間から錆水が流出することによる見栄えの悪化を防ぐことが望まれる。

本発明の目的は、錆水の流出による見栄えの悪化を防止できる車体構造、その製造方法、および補強部材を提供することである。

本発明の車体構造は、２つのサイドフレームの間に設けられたクロスメンバと、前記クロスメンバを補強する第１補強部材と、を備え、前記クロスメンバは、前記第１補強部材の取り付け時に前記第１補強部材と対向する第１対向面を有し、前記第１補強部材は、前記クロスメンバへの取り付け時に前記第１対向面と対向する第２対向面を有する車体構造であって、前記第１補強部材の周縁部分には、前記クロスメンバへの取り付け時に前記第１対向面の方を向くように湾曲した湾曲部が形成されており、前記第１対向面と前記第２対向面とが対向し、かつ、前記湾曲部の端面が前記第１対向面に当接された状態で、前記クロスメンバと前記第１補強部材とが溶接され、前記クロスメンバにおける前記第１対向面以外の外表面と、前記第１補強部材における前記第２対向面以外の外表面と、が電着塗装されている。

本発明の車体構造の製造方法は、２つのサイドフレームの間に設けられたクロスメンバと、前記クロスメンバを補強する補強部材と、を備え、前記クロスメンバは、前記補強部材の取り付け時に前記補強部材と対向する第１対向面を有し、前記補強部材は、前記クロスメンバへの取り付け時に前記第１対向面と対向する第２対向面を有する車体構造の製造方法であって、前記補強部材の周縁部分に、前記クロスメンバへの取り付け時に前記第１対向面の方を向くように湾曲した湾曲部を形成し、前記第１対向面と前記第２対向面とを対向させ、かつ、前記湾曲部の端面を前記第１対向面に当接させた状態で、前記クロスメンバと前記補強部材とを溶接し、前記補強部材が溶接された前記クロスメンバを電着塗装する。

本発明の補強部材は、２つのサイドフレームの間に設けられたクロスメンバを補強する補強部材であって、前記補強部材の周縁部分に、前記クロスメンバへの取り付け時に前記クロスメンバの方を向くように湾曲した湾曲部が形成されている。

本発明によれば、錆水の流出による見栄えの悪化を防止できる。

本発明の実施の形態に係る車体構造の外観を示す斜視図本発明の実施の形態に係るクロスメンバにガセットが取り付けられた状態を下方から見た斜視図本発明の実施の形態に係るクロスメンバを下方から見た斜視図本発明の実施の形態に係る湾曲部が設けられる前のガセットを示す斜視図図４のＸ−Ｘ断面図図４のＹ−Ｙ断面図本発明の変形例に係る湾曲部の一例を示す断面図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

まず、本発明の実施の形態に係る車体構造１００の構成例について、図１を用いて説明する。図１は、車体構造１００の外観を示す斜視図である。本実施の形態の車体構造１００は、図示しない車両に搭載される。

なお、図１において、矢印ａは車長方向（車両の全長の方向）を示し、矢印ｂは車高方向を示し、矢印ｃは車幅方向（車両の全幅の方向）を示している。

図１に示す車体構造１００は、クロスメンバ２と、そのクロスメンバ２を補強するガセット３ａおよびガセット３ｂ（図１では図示略。図２参照）とを備える。

クロスメンバ２は、図１に示すように、車長方向に沿って設けられたサイドフレーム（サイドメンバともいう）１ａとサイドフレーム１ｂとの間に、車幅方向に沿って設けられる。

図２は、図１に示したクロスメンバ２を下方から見た斜視図である。図２に示すように、ガセット３ａ、３ｂは、クロスメンバ２の下方かつ両端に取り付けられている。なお、ガセット３ａ、３ｂのそれぞれには湾曲部（詳細は後述）が設けられているが、図２では、湾曲部の図示は省略している。

図２に示すように、クロスメンバ２、ガセット３ａ、およびガセット３ｂには、それぞれ、曲折部分Ａが形成されている。また、図２に示すように、クロスメンバ２、ガセット３ａ、およびガセット３ｂには、それぞれ、曲折部分Ａから下方（車高方向における下方向）へ延出したリブ立て部分Ｂが形成されている。

図示は省略するが、各リブ立て部分Ｂには、所定数の貫通孔が形成されている。図２に示すようにクロスメンバ２にガセット３ａ、３ｂが取り付けられた状態で、ボルト４が、各貫通孔と、各貫通孔に対応してサイドフレーム１ａ、１ｂに形成された孔部（図示略）とに挿入されて締結される。

これにより、図１に示すように、クロスメンバ２およびガセット３ａ、３ｂそれぞれの両端（リブ立て部分Ｂ）がサイドフレーム１ａ、１ｂに固定される。

また、図１に示すように、車体構造１００は、ガセット３ａ、３ｂの下方に、それらとは別体であり、クロスメンバ２を補強するロアガセット５ａ、５ｂを備えてもよい。

図１に示すように、ロアガセット５ａ、５ｂの一端は、それぞれ、ボルト４によりサイドフレーム１ａ、１ｂに固定される。また、図示は省略するが、ロアガセット５ａ、５ｂの他端は、それぞれ、クロスメンバ２（または、ガセット３ａ、３ｂでもよい）に固定される。

以上、車体構造１００の構成例について説明した。

次に、クロスメンバ２について、図３を用いて、さらに詳しく説明する。図３は、ガセット３ａ、３ｂが取り付けられる前のクロスメンバ２を下方から見た斜視図である。

図３に示すように、クロスメンバ２は、その両端に、対向面Ｃ１および対向面Ｃ２（ともに第１対向面の一例）を有する。

対向面Ｃ１は、クロスメンバ２にガセット３ａが取り付けられたときに、ガセット３ａ（後述する対向面Ｄ１）と対向する面である。

対向面Ｃ２は、クロスメンバ２にガセット３ｂが取り付けられたときに、ガセット３ｂ（後述する対向面Ｄ２）と対向する面である。

対向面Ｃ１、Ｃ２は、図２に示した曲折部分Ａおよびリブ立て部分Ｂに対応する面を含んでいる。

以上、クロスメンバ２について詳細に説明した。

次に、ガセット３ａ、３ｂについて、さらに詳しく説明する。

まず、図４を用いて、湾曲部が設けられる前のガセット３ａ、３ｂについて説明する。図４は、湾曲部が設けられる前のガセット３ａ、３ｂを示す斜視図である。

図４に示すように、ガセット３ａは、対向面Ｄ１（第２対向面の一例）を有し、ガセット３ｂは、対向面Ｄ２（第２対向面の一例）を有する。

対向面Ｄ１は、クロスメンバ２にガセット３ａが取り付けられたときに、クロスメンバ２の対向面Ｃ１（図３参照）と対向する面である。

対向面Ｄ２は、クロスメンバ２にガセット３ｂが取り付けられたときに、クロスメンバ２の対向面Ｃ２（図３参照）と対向する面である。

対向面Ｄ１、Ｄ２は、図２に示した曲折部分Ａおよびリブ立て部分Ｂに対応する面を含んでいる。

図４に示したガセット３ａ、３ｂの周縁部分（端部）には、ブランクのせん断面（スリング、バック）を利用することで、湾曲部が形成される。

ここで、図５、図６を用いて、ガセット３ａに設けられた湾曲部の例について説明する。図５（ａ）は、図４のＸ−Ｘ断面図（側断面図）であり、図５（ｂ）は、図４のＸ−Ｘ断面図（断面斜視図）である。図６は、図４のＹ−Ｙ断面図（側断面図）である。

図５（ａ）、図５（ｂ）、および図６に示すように、ガセット３ａの周縁部分には、湾曲部６が形成されている。なお、図示は省略するが、ガセット３ａの曲折部分Ａおよびリブ立て部分Ｂ（図２参照）にも、湾曲部６が形成されている。

湾曲部６は、ガセット３ａがクロスメンバ２に取り付けられる際に、クロスメンバ２の対向面Ｃ１（図２参照）の方を向くように湾曲している。

湾曲部６の端面６ａは、ガセット３ａがクロスメンバ２に取り付けられたときに、クロスメンバ２の対向面Ｃ１の周縁部分に当接（接触）する。これにより、クロスメンバ２とガセット３ａとの間には、湾曲部６に囲まれた空間が形成される。

また、図示は省略するが、ガセット３ｂにも、ガセット３ａと同様に、湾曲部６が形成されている。この湾曲部６の端面６ａは、ガセット３ｂがクロスメンバ２に取り付けられたときに、クロスメンバ２の対向面Ｃ２の周縁部分に当接（接触）する。

なお、湾曲部６は、ガセット３ａと一体的に成形されてもよいし、ガセット３ａに対して着脱可能な部材であってもよい。

また、図示は省略するが、例えば、ガセット３ａ、３ｂには、プラグ溶接用の孔部が形成されていてもよい。

以上、ガセット３ａ、３ｂについて詳細に説明した。

次に、車体構造１００の製造方法について、説明する。

まず、ガセット３ａおよびガセット３ｂのそれぞれに対して、上述した湾曲部６を形成する。あるいは、湾曲部６が形成されたガセット３ａおよびガセット３ｂを用意する。

次に、クロスメンバ２の対向面Ｃ１とガセット３ａの対向面Ｄ１とを対向させ、ガセット３ａの湾曲部６の端面６ａを対向面Ｃ１の周縁部分に当接させた状態で、クロスメンバ２とガセット３ａとを溶接する。

また、クロスメンバ２の対向面Ｃ２とガセット３ｂの対向面Ｄ２とを対向させ、ガセット３ｂの湾曲部６の端面６ａを対向面Ｃ２の周縁部分に当接させた状態で、クロスメンバ２とガセット３ｂとを溶接する。

ここでの溶接方法としては、例えばプラグ溶接が挙げられるが、その他の溶接方法であってもよい。

次に、溶接によりガセット３ａ、３ｂが取り付けられたクロスメンバ２（図２参照）を電着塗装する。

この電着塗装により、クロスメンバ２の外表面（クロスメンバ２における対向面Ｃ１、Ｃ２以外の面）、および、ガセット３ａ、３ｂの外表面（ガセット３ａにおける対向面Ｄ１以外の面、および、ガセット３ｂにおける対向面Ｄ２以外の面）が塗装される。

次に、ボルト４を、クロスメンバ２およびガセット３ａ、３ｂに形成された各貫通孔と、各貫通孔に対応してサイドフレーム１ａ、１ｂに形成された各孔部（図示略）とに挿入し、締結する。

このようにして、図１に示すように、クロスメンバ２の両端（リブ立て部分Ｂ）がサイドフレーム１ａ、１ｂのそれぞれに固定され、車体構造１００が製造される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ガセット３ａ、３ｂには、クロスメンバ２への取り付け時に対向面Ｃ１、Ｃ２の方を向くように湾曲した湾曲部６が設けられており、それらガセット３ａ、３ｂをクロスメンバ２に取り付け、溶接および電着塗装を行う。これにより、クロスメンバ２とガセット３ａまたはガセット３ｂとの間に錆が発生し、水が浸入した場合でも、湾曲部６によって錆水の流出を防ぐことができる。その結果、錆水の流出による見栄えの悪化を防止できる。

本発明の実施の形態について詳述してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。以下、各変形例について説明する。

［変形例１］
例えば、実施の形態では、クロスメンバ２を補強する補強部材が、クロスメンバ２の下方に設けられるガセット３ａ、３ｂである場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。クロスメンバ２を補強する補強部材は、クロスメンバ２への取り付け時にクロスメンバ２の対向面Ｃ１、Ｃ２へ向けて湾曲した湾曲部が設けられた部材であればよく、その種類、形状、および設置位置等は限定されない。

［変形例２］
また、例えば、湾曲部６の形状および曲率は、図５（ａ）、図５（ｂ）、および図６に示すものに限定されない。例えば、曲率は、図５（ａ）、図５（ｂ）、および図６に示したものよりも緩やかであってもよい。この例について図７を用いて説明する。図７は、湾曲部６の別の例を示す側断面図（図４のＹ−Ｙ断面図）である。

例えば、湾曲部６は、ガセット３ａ、３ｂの周縁部分のスプリングバックを利用して形成されてもよい。これにより、図７に示す湾曲部６が形成される。

＜本開示のまとめ＞
本発明の車体構造は、２つのサイドフレームの間に設けられたクロスメンバと、前記クロスメンバを補強する第１補強部材と、を備え、前記クロスメンバは、前記第１補強部材の取り付け時に前記第１補強部材と対向する第１対向面を有し、前記第１補強部材は、前記クロスメンバへの取り付け時に前記第１対向面と対向する第２対向面を有する車体構造であって、前記第１補強部材の周縁部分には、前記クロスメンバへの取り付け時に前記第１対向面の方を向くように湾曲した湾曲部が形成されており、前記第１対向面と前記第２対向面とが対向し、かつ、前記湾曲部の端面が前記第１対向面に当接された状態で、前記クロスメンバと前記第１補強部材とが溶接され、前記クロスメンバにおける前記第１対向面以外の外表面と、前記第１補強部材における前記第２対向面以外の外表面と、が電着塗装されている。

なお、上記車体構造において、前記クロスメンバおよび前記第１補強部材には、それぞれ、曲折部分およびリブ立て部分が形成され、前記第１対向面および前記第２対向面は、前記曲折部分および前記リブ立て部分に対応する面を含んでもよい。

また、上記車体構造において、前記第１補強部材は、前記クロスメンバの下方に設けられてもよい。

また、上記車体構造において、前記第１補強部材の下方に、前記第１補強部材とは別体であり、前記クロスメンバを補強する第２補強部材をさらに備えてもよい。

また、上記車体構造において、前記湾曲部は、前記第１補強部材のスプリングバックにより形成されてもよい。

なお、上記車体構造の製造方法において、前記湾曲部を、前記補強部材のスプリングバックにより形成してもよい。

なお、上記補強部材において、前記湾曲部は、前記補強部材のスプリングバックにより形成されてもよい。

本発明は、車両に搭載される車体構造、その製造方法、および補強部材に適用できる。

１ａ、１ｂサイドフレーム
２クロスメンバ
３ａ、３ｂガセット（第１補強部材の一例）
４ボルト
５ａ、５ｂロアガセット（第２補強部材の一例）
６湾曲部
１００車体構造

Claims

２つのサイドフレームの間に設けられたクロスメンバと、前記クロスメンバを補強する第１補強部材と、を備え、前記クロスメンバは、前記第１補強部材の取り付け時に前記第１補強部材と対向する第１対向面を有し、前記第１補強部材は、前記クロスメンバへの取り付け時に前記第１対向面と対向する第２対向面を有する車体構造であって、
前記第１補強部材の周縁部分には、前記クロスメンバへの取り付け時に前記第１対向面の方を向くように湾曲した湾曲部が形成されており、
前記第１対向面と前記第２対向面とが対向し、かつ、前記湾曲部の端面が前記第１対向面に当接された状態で、前記クロスメンバと前記第１補強部材とが溶接され、
前記クロスメンバにおける前記第１対向面以外の外表面と、前記第１補強部材における前記第２対向面以外の外表面と、が電着塗装されている、
車体構造。
前記クロスメンバおよび前記第１補強部材には、それぞれ、曲折部分およびリブ立て部分が形成され、
前記第１対向面および前記第２対向面は、前記曲折部分および前記リブ立て部分に対応する面を含む、
請求項１に記載の車体構造。
前記第１補強部材は、前記クロスメンバの下方に設けられる、
請求項１または２に記載の車体構造。
前記第１補強部材の下方に、前記第１補強部材とは別体であり、前記クロスメンバを補強する第２補強部材をさらに備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の車体構造。
前記湾曲部は、前記第１補強部材のスプリングバックにより形成されている、
請求項１から４のいずれか１項に記載の車体構造。
２つのサイドフレームの間に設けられたクロスメンバと、前記クロスメンバを補強する補強部材と、を備え、前記クロスメンバは、前記補強部材の取り付け時に前記補強部材と対向する第１対向面を有し、前記補強部材は、前記クロスメンバへの取り付け時に前記第１対向面と対向する第２対向面を有する車体構造の製造方法であって、
前記補強部材の周縁部分に、前記クロスメンバへの取り付け時に前記第１対向面の方を向くように湾曲した湾曲部を形成し、
前記第１対向面と前記第２対向面とを対向させ、かつ、前記湾曲部の端面を前記第１対向面に当接させた状態で、前記クロスメンバと前記補強部材とを溶接し、
前記補強部材が溶接された前記クロスメンバを電着塗装する、
車体構造の製造方法。
前記湾曲部を、前記補強部材のスプリングバックにより形成する、
請求項６に記載の車体構造の製造方法。
２つのサイドフレームの間に設けられたクロスメンバを補強する補強部材であって、
前記補強部材の周縁部分に、前記クロスメンバへの取り付け時に前記クロスメンバの方を向くように湾曲した湾曲部が形成されている、
補強部材。
前記湾曲部は、前記補強部材のスプリングバックにより形成されている、
請求項８に記載の補強部材。