JP7031742B2 - 車体構造及び車体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、フロア部品とサイドシル部品とが接合される車体構造及び車体の製造方法に関する。

フロアパネルとサイドシルとを接合する構造としては、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１の構造は、フロアパネル及びサイドシルがいずれも金属で構成されており、両者は溶接によって接合されている。

特開２０１３－１６３４６５号公報

特許文献１の構造は、金属同士の接合であるため、溶接という手法を適用できるが、フロアパネルのサイドシルに対する接合部分が樹脂で構成される場合には、溶接による接合方法は適用できない。このため、金属製のサイドシルと、樹脂製のフロアパネルとの接合にあたっては、接合面積をより大きくして接合部周辺の剛性を高める必要がある。

そこで、本発明は、金属製のサイドシル部品と樹脂製のフロア部品との間の接合面積をより大きくして接合部周辺の剛性を高めることを目的としている。

本発明の一態様に係わる車体構造は、樹脂製のフロア部品が、車幅方向端部において上側または下側に向けて屈曲して形成されるフランジ部を備え、金属製のサイドシル部品が、縁部からフロア部品に向かって突出する凸部を備えている。フロア部品のフランジ部とサイドシル部品の凸部の頂部とが接合固定されている。

本発明によれば、金属製のサイドシル部品と樹脂製のフロア部品との間の接合面積をより大きくして接合部周辺の剛性を高めることができる。

図１は、第１の実施形態に係わる車体構造を示す斜視図である。 図２は、図１のＡ－Ａ断面図である。 図３は、第２の実施形態を示す、図２に対応する断面図である。 図４は、第３の実施形態を示す、図２に対応する断面図である。 図５は、第４の実施形態を示す、図２のＢ部を拡大した断面図である。 図６は、第５の実施形態を示す、図２に対応する断面図である。 図７は、第６の実施形態を示す、図２に対応する断面図である。 図８は、第７の実施形態のフロアパネル側部における繊維強化材料の配向を示す斜視図である。 図９は、第８の実施形態を示す、図２に対応する断面図である。 図１０は、図１の車体構造における車幅方向左側のサイドシル周辺を示す斜視図である。 図１１は、図１０のＢ－Ｂ断面構造に対応する部分の成形型を含む、第９の実施形態に係る成形前の断面図である。 図１２は、図１１に対して成形後の状態を示す断面図である。 図１３は、図１１に対し、上型及びスライド型に加熱器をそれぞれ取り付けた第１０の実施形態に係る断面図である。 図１４は、図１３の加熱器を設ける代わりに、加熱装置により樹脂を予め加熱する構成の第１１の実施形態に係る断面図である。 図１５は、図１１に対し、サイドシルインナの傾斜壁の上部に、車幅方向内側に向けて突出する突起を形成した構成の第１２の実施形態に係る断面図である。 図１６は、サイドシルインナにサイドシルアウタを接合する構成の第１３の実施形態に係る断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

［第１の実施形態］
図１を参照して、第１実施形態に係わる車体構造を説明する。図１は、自動車の車体構造を示しており、図中の矢印ＦＲで示す方向が車体前方、矢印ＵＰで示す方向が車体上方、矢印ＬＨで示す方向が車体左方である。

車体１は、左右のボディサイドパネル３とフロアパネル５とルーフパネル７とを有し、これら各パネル３，５，７に囲まれた内部に車室９が形成される。車室９の前方にはダッシュパネル１１を間にしてモータ（エンジン）ルーム１３が形成される。ボディサイドパネル３は、車体下部に位置するサイドシル１５と、車体上部に位置するルーフサイドレール１７と、車体前部に位置するフロントピラー１９と、車体後部に位置するリアピラー２１と、車体前後方向の中央に位置するセンターピラー２３とを備える。

サイドシル１５及びルーフサイドレール１７は、車体前後方向に延在している。フロントピラー１９、リアピラー２１及びセンターピラー２３は、車体上下方向に延在している。サイドシル１５及びルーフサイドレール１７の前端部同士、後端部同士及び中央部同士を、フロントピラー１９、リアピラー２１及びセンターピラー２３がそれぞれ接続している。サイドシル１５はフロアパネル５に接合固定され、ルーフサイドレール１７はルーフパネル７に接合固定される。

図１のＡ－Ａ断面図である図２に示すように、サイドシル１５は、サイドシル部品としてのサイドシルインナ２５と、第２のサイドシル部品としてのサイドシルアウタ２７とから構成しており、鋼鈑やアルミニウム等の金属製のパネル材をプレス形成したものである。サイドシルインナ２５は、サイドシルアウタ２７の車幅方向内側に位置し、サイドシルアウタ２７は、サイドシルインナ２５の車幅方向外側に位置する。

サイドシルインナ２５は、上下方向に延在する頂部としての側壁２５ａと、側壁２５ａの上端から車幅方向外側のやや斜め上方に向けて屈曲する上面部としての上壁２５ｂと、側壁２５ａの下端から車幅方向外側のやや斜め下方に向けて屈曲する下面部としての下壁２５ｃとを備えている。上壁２５ｂの側壁２５ａと反対側の端部からは、上方に向けて屈曲する上フランジ２５ｄを形成し、下壁２５ｃの側壁２５ａと反対側の端部からは、下方に向けて屈曲する下フランジ２５ｅを形成している。

サイドシルアウタ２７は、上下方向に延在する側壁２７ａと、側壁２７ａの上端から車幅方向内側のやや斜め上方に向けて屈曲する上壁２７ｂと、側壁２７ａの下端から車幅方向内側のやや斜め下方に向けて屈曲する下壁２７ｃとを備えている。上壁２７ｂの側壁２７ａと反対側の端部からは、上方に向けて屈曲する上フランジ２７ｄを形成し、下壁２７ｃの側壁２７ａと反対側の端部からは、下方に向けて屈曲する下フランジ２７ｅを形成している。上フランジ２５ｄ，２７ｄ同士及び、下フランジ２５ｅ，２７ｅ同士を溶接によってそれぞれ接合固定することで、サイドシル１５を形成する。サイドシル１５の内部には閉断面部２９が形成される。

フロアパネル５は、サイドシル１５に接合されるフロア部品としてのフロアパネル側部５５を備えている。フロアパネル側部５５は、例えばポリアミド等の熱可塑性樹脂に炭素繊維等の繊維強化材料を混入させた複合材料である。フロアパネル側部５５は、必ずしも繊維強化材料が混入していなくてもよい。フロアパネル側部５５は、ほぼ水平面として形成される底壁５５ａと、底壁５５ａの車幅方向端部から上側に向けてほぼ９０度の角度で屈曲して形成されるフランジ部５５ｂとを備えている。

フランジ部５５ｂをサイドシルインナ２５の側壁２５ａの上部に取り付けている。フロアパネル側部５５は、サイドシルインナ２５に対し樹脂で一体成形する際に、フランジ部５５ｂがサイドシル１５の側壁２５ａに接合されて密着する。なお、フランジ部５５ｂは、側壁２５ａの上部に限らず、側壁２５ａの上下方向の中央や下部に取り付けてもよく、側壁２５ａの全体に取り付けてもよい。フランジ部５５ｂは、底壁５５ａから下側に向けて屈曲していてもよい。すなわち、サイドシルインナ２５は、車幅方向端部において上側または下側に向けて屈曲して形成されるフランジ部を備えている。

サイドシルインナ２５は、上フランジ２５ｄ及び下フランジ２５ｅが縁部３１を構成しており、縁部３１からフロアパネル側部５５に向かって突出する凸部３３が形成されている。凸部３３は、側壁２５ａ、上壁２５ｂ及び下壁２５ｃによって構成される。上壁２５ｂ及び下壁２５ｃは、縁部３１と頂部２５ａとを繋ぐ中間部を構成している。

本実施形態は、車幅方向端部において上側または下側に向けて屈曲するフランジ部５５ｂを備える樹脂製のフロアパネル側部５５と、樹脂製のフロアパネル側部５５とフランジ部５５ｂで接合される金属製のサイドシルインナ２５と、を有する。サイドシルインナ２５は、縁部３１、頂部２５ａ、及び縁部３１と頂部２５ａを繋ぐ上壁２５ｂ及び下壁２５ｃを備える。頂部２５ａと上壁２５ｂ及び下壁２５ｃは、縁部３１からフロアパネル側部５５に向かって突出する凸部３３を形成する。フロアパネル側部５５のフランジ部５５ｂと、凸部３３の側壁２５ａとが接合されている。

この場合、フロアパネル側部５５のフランジ部５５ｂを、サイドシルインナ２５の凸部３３の側壁２５ａに突き当てるようにして接合している。フランジ部５５ｂによって、フロアパネル側部５５とサイドシルインナ２５との間の接合面積をより広く確保することができ、接合強度が向上する。

サイドシルインナ２５に接合固定されたフランジ部５５ｂをサイドシル１５の一部とすれば、サイドシル１５の車幅方向の厚さが、フランジ部５５ｂの厚さを加えた分厚くなって、サイドシル１５の断面形状が大きくなる。これにより、サイドシルインナ２５とフロアパネル側部５５との接合部周辺であるサイドシル１５の剛性を高めることができる。サイドシル１５の車幅方向の厚さが厚くなることで、特に、車両側方からの衝突荷重（以後、側突荷重とする。）に対して剛性が高まる。

［第２の実施形態］
図３は、第２の実施形態に係わる車体構造を示している。第２の実施形態は、第１の実施形態に対し、フロアパネル側部５５Ａの形状が異なっている。サイドシル１５は、第１の実施形態と同様である。フロアパネル側部５５Ａは、第１の実施形態のフロアパネル側部５５と同様に、底壁５５ａ及びフランジ部５５Ａｂを備えている。

フランジ部５５Ａｂは、底壁５５ａの車幅方向端部から上側に向けてほぼ９０度の角度で屈曲して形成されるフロア側壁５５Ａｂ１を備える。フランジ部５５Ａｂは、フロア側壁５５Ａｂ１の上端から車幅方向外側のやや斜め上方に向けて屈曲して延びるフロア上壁５５Ａｂ２及び、フロア上壁５５Ａｂ２のフロア側壁５５Ａｂ１と反対側の端部から上方に向けて屈曲して延びるフロア端壁５５Ａｂ３をさらに備える。

フロア側壁５５Ａｂ１は、サイドシルインナ２５の側壁２５ａの上部に接合している。フロア上壁５５Ａｂ２は、凸部３３の上壁２５ｂに重ね合わせて接合している。フロア端壁５５Ａｂ３は上フランジ２５ｄに接合している。フロアパネル側部５５Ａは、図２のフロアパネル側部５５と同様に、サイドシルインナ２５に対し樹脂を含む材料で一体成形する。なお、フロア端壁５５Ａｂ３はなくてもよい。

第２の実施形態は、縁部３１と頂部２５ａを繋ぐ中間部が、車体上方の上壁２５ｂと車体下方の下壁２５ｃからなる。フランジ部５５Ａｂは、上側に向けて屈曲して形成され、かつ上壁２５ｂにフロア上壁５５Ａｂ２が接合されている。この場合、サイドシルインナ２５の形状に合わせて形成してあるフロア上壁５５Ａｂ２及びフロア端壁５５Ａｂ３を、上壁２５ｂ及び上フランジ２５ｄにそれぞれ接合しているので、接合面積がさらに拡大し、接合強度がさらに向上する。側突荷重に対する剛性も向上する。フロア上壁５５Ａｂ２をサイドシルインナ２５の上壁２５ｂの上に載せた状態となるため、サイドシルインナ２５とフロアパネル側部５５Ａとの上下方向の結合力が高まる。

［第３の実施形態］
図４は、第３の実施形態に係わる車体構造を示している。第３の実施形態は、第１の実施形態に対し、サイドシルインナ２５Ｂの形状が異なっている。サイドシルインナ２５Ｂは、側壁２５ａが上部に傾斜壁２５ｆを備えている。傾斜壁２５ｆは、上部が下部よりも車幅方向外側（図４中で右側）となるよう傾斜している。傾斜壁２５ｆに対応して、フロアパネル側部５５Ｂのフランジ部５５Ｂｂは、上部が下部よりも車幅方向外側となるよう傾斜している。

フロアパネル側部５５Ｂは、図２のフロアパネル側部５５と同様にサイドシルインナ２５Ｂに対し樹脂を含む材料で一体成形する。なお、図４に示すサイドシルインナ２５Ｂの上壁２５ｂ及び下壁２５ｃ、サイドシルアウタ２７の上壁２７ｂ及び下壁２７ｃは、いずれも水平となっているが、図２のサイドシルインナ２５のように傾斜していてもよい。図４のフロアパネル側部５５Ｂは、フランジ部５５Ｂｂが、図３のフロアパネル側部５５Ａのフロア上壁５５Ａｂ２及びフロア端壁５５Ａｂ３のような、フロア上壁及びフロア端壁を備えていてもよい。

第３の実施形態は、フランジ部５５Ｂｂが接合される側壁２５ａは、鉛直方向に対して傾斜している傾斜壁２５ｆを備えている。この場合、成形型内に供給した樹脂に対し、図４中で上下方向に加圧する際に、上下方向の加圧力が、フランジ部５５ｂと傾斜壁２５ｆとの間の接合方向に作用しやすくなる。このため、フロアパネル側部５５とサイドシルインナ２５との接合強度がより高まる。側壁２５ａの一部を車幅方向外側に傾斜させて傾斜壁２５ｆを形成しているため、図２、図３に比較して車室９の空間が広くなる。

［第４の実施形態］
図５は、第４の実施形態を示す。図５は、例えば図２のＢ部を拡大した断面図で、サイドシルインナ２５Ａの側壁２５ａのフロアパネル側部５５Ａ側の表面に、凹部２５ａ１を形成している。これにより、側壁２５ａは、フロアパネル側部５５Ａ側の表面が凹凸面となる。凹部２５ａ１には、フロアパネル側部５５Ａを一体成形する際に樹脂を含む材料が入り込み、フランジ部５５ｂに樹脂凸部５５ｂ１が形成される。側壁２５ａの凹凸面は、例えばウォータジェット、化成処理、レーザ光、溶射等によって加工することができる。

第４の実施形態は、フロアパネル側部５５Ａが接合されるサイドシルインナ２５の表面には、凸部３３よりも小さい凹凸構造が形成されている。このため、サイドシルインナ２５とフロアパネル側部５５Ａとの接合面積がより大きくなり、接合強度がより一層高まる。

［第５の実施形態］
図６は、第５の実施形態に係わる車体構造を示している。第５の実施形態は、図３に示した第２の実施形態に対し、フロアパネル側部５５Ａの板厚に変化を持たせている。具体的には、フロアパネル側部５５Ａは、サイドシルインナ２５の角部２５ｇ，２５ｈに接合する部分の板厚を、他の部分の板厚よりも厚くして、肉厚部５５ｅ，５５ｆを形成している。角部２５ｇは、側壁２５ａと上壁２５ｂとの境界部であり、角部２５ｈは、上壁２５ｂと上フランジ２５ｄとの境界部である。

第５の実施形態は、サイドシルインナ２５の角部２５ｇ，２５ｈに接合されるフロアパネル側部５５Ａの部分の板厚が、サイドシルインナ２５の側壁２５ａ及び上壁２５ｂを含む平坦部に接合されるフロアパネル側部５５Ａの部分の板厚よりも厚い。このため、例えば、側突荷重を受けたときに、角部２５ｇ，２５ｈの屈曲形状が変化しにくくなり、剛性向上に寄与することができる。

［第６の実施形態］
図７は、第６の実施形態に係わる車体構造を示している。第６の実施形態は、図３に示した第２の実施形態に対し、サイドシルインナ２５Ｅの上フランジ２５ｄに、車幅方向内側（図７中で左側）に向けて突出する突起２５ｉを形成している。突起２５ｉは、上壁２５ｂから上方に離間した位置に形成してある。突起２５ｉは、サイドシルインナ２５Ｅとは別部材として溶接等により固定してもよく、プレス成形によってサイドシルインナ２５Ｅと一体的に形成してもよい。フロアパネル側部５５Ａは、図３に示したものと同様であり、フロア端壁５５Ａｂ３を突起２５ｉと上壁２５ｂとの間に形成している。

第６の実施形態のサイドシルインナ２５Ｅは、上壁２５ｂの上方において上フランジ２５ｄからフロアパネル側部５５Ａの側に突出する、凸部３３よりも小さい突起２５ｉを備え、フランジ部５５Ａｂの車幅方向端部は、突起２５ｉより凸部３３の側に位置する。この場合、フロアパネル側部５５Ａは、フロア上壁５５Ａｂ２及びフロア端壁５５Ａｂ３が、サイドシルインナ２５Ｅの上壁２５ｂと突起２５ｉとの間で上下方向に挟まれるようにして固定される。このため、サイドシルインナ２５Ｅとフロアパネル側部５５Ａとの接合強度が向上する。

［第７の実施形態］
図８は、第７の実施形態を示している。第７の実施形態は、例えば図３に示した第２の実施形態のフロアパネル側部５５Ａにおいて、樹脂に含有される炭素繊維等の繊維強化材料３５，３６の配向を一定としている。具体的には、フランジ部５５Ａｂのフロア側壁５５Ａｂ１では、繊維強化材料３５をフロア側壁５５Ａｂ１の表面にほぼ平行で、かつ鉛直方向（車体の上下方向）に沿って配向している。フランジ部５５Ａｂのフロア上壁５５Ａｂ２では、繊維強化材料３６をフロア上壁５５Ａｂ２の表面にほぼ平行で、かつ車幅方向に沿って配向している。繊維強化材料３５と繊維強化材料３６とは、互いにつながっていてもよい。なお、図８では、底壁５５ａ及びフロア端壁５５Ａｂ３の繊維強化材料は省略しており、サイドシルアウタ２７も省略している。

このように繊維強化材料３５，３６は、一つの面において一定方向に向けて配向していて、車体前後方向に対して交差するように直交している。この場合、例えば、車体が側突荷重Ｆ１を受けたときに、サイドシルインナ２５が上下方向に沿って屈曲するような変形荷重が発生すると、車体前後方向に対して直交する方向を長手方向とする繊維強化材料３５，３６が対抗して剛性を確保する。

繊維強化材料３５，３６の配向をそれぞれ一定とするにあたり、フロア側壁５５Ａｂ１及びフロア上壁５５Ａｂ２において、繊維強化材料３５及び３６を車体前後方向にそれぞれ配向してもよい。この場合、例えば、車体が前後方向から衝撃荷重Ｆ２を受けて、サイドシルインナ２５が、車体前後方向に沿って屈曲するような変形荷重が発生すると、車体前後方向を長手方向とする繊維強化材料が対抗して剛性を確保する。

なお、繊維強化材料を一定方向に配向する際に、上記のように車体前後方向と直交する方向や車体前後方向に限ることはない。例えば、車体前後方向に対して傾斜する方向でもよい。

第７の実施形態の樹脂製のフロアパネル側部５５Ａは、一つの面において一定の方向に向けられた繊維強化材料３５，３６をさらに含有する。このため、サイドシル１５が衝撃荷重を受けたときの剛性が繊維強化材料３５，３６によって確保され、変形が抑制される。

［第８の実施形態］
図９は、第８の実施形態を示している。第８の実施形態は、例えば図３に示した第２の実施形態のフロアパネル側部５５Ａを備える構造において、サイドシルインナ２５の凸部３３に対向する部位のサイドシルアウタ２７に、樹脂部材としてのリブ３７を一体成形している。リブ３７は、サイドシルアウタ２７の側壁２７ａ、上壁２７ｂ及び下壁２７ｃの内面にそれぞれ密着している。リブ３７は、図９中で紙面に直交する方向に一定の板厚を備え、図９中で紙面に直交する方向に間隔をおいて複数設けてある。

フロアパネル側部５５Ａを一体成形したサイドシルインナ２５と、リブ３７を一体成形したサイドシルアウタ２７とを、それぞれの上フランジ２５ｄ，２７ｄ同士、下フランジ２５ｅ，２７ｅ同士を、それぞれ溶接により接合する。これにより、フロアパネル側部５５Ａとサイドシル１５とが一体化される。なお、リブ３７を形成する樹脂材料は、フロアパネル側部５５Ａを形成する樹脂と同等でもよく、異なる材料でもよい。

第８の実施形態は、サイドシルインナ２５のフロアパネル側部５５Ａとは異なる車幅方向の側に接合され、サイドシルインナ２５との間に閉断面部２９を形成するサイドシルアウタ２７と、サイドシルアウタ２７の凸部３３に対向する部位に配置されたリブ３７と、をさらに備える。これにより、サイドシルアウタ２７は、リブ３７により補強されて剛性が高まる。この場合、サイドシルインナ２５が、凸部３３にフロアパネル側部５５Ａが接合されて補強されることに相俟って、特に側突荷重に対してより一層剛性が確保される。

［第９の実施形態］
次に、一例として、図４に示すサイドシルインナ２５Ｂにフロアパネル側部５５Ｂを一体成形する際の車体の製造方法を、第９の実施形態として説明する。

図１０は、車幅方向左側のサイドシル１５の周辺を示しており、図１とは車体前後方向が逆となっている。図１０のＢ－Ｂ断面構造に対応する部分の成形型を含む、成形途中での断面図が図１１である。図１１には、フロアパネル側部５５Ｂを成形するために、成形前に投入される固体状態の樹脂３９が示されている。樹脂３９は、例えばポリアミド等の熱可塑性樹脂に炭素繊維等の繊維強化材料を混入させた複合材料であり、樹脂を含む材料に相当する。

図１０、図１１に示すように、フロアパネル側部５５Ｂの車幅方向内側（図１１中で右側）には、サイドシルインナ２５Ｂと同様な金属製のパネル材４１及び、パネル材４１の下面に溶接固定してある断面ハット形状の補強材４３を設けている。パネル材４１及び補強材４３は、車体前後方向に沿って延在している。

パネル材４１及び補強材４３の車幅方向内側には、フロアパネル中央部５６Ｂが形成されている。フロアパネル中央部５６Ｂは、フロアパネル側部５５Ｂと同様に樹脂を含む材料で構成してある。図１０に示すように、フロアパネル中央部５６Ｂのさらに車幅方向内側には、サイドシルインナ２５Ｂと同様な金属製のセンタトンネル４５が形成されている。

センタトンネル４５は、車幅方向中央に位置し、車体前後方向に延在している。パネル材４１及び補強材４３は、センタトンネル４５を中心として左右対称形状に車幅方向右側にも形成してある。フロアパネル側部５５Ｂ及びフロアパネル中央部５６Ｂを備えるフロアパネル５は、センタトンネル４５を中心として左右対称形状である。

成形型は、下型４７と上型４９とスライド型５１とを備えている。上型４９は、図１１に示す位置から下型４７に向けて下降する。スライド型５１は、図１１に示す位置から下型４７に向けて右方向に移動する。図１１に示す成形型は、センタトンネル４５を中心として左右ほぼ対称形状であり、センタトンネル４５を含む車幅方向右側は省略している。

なお、図１０に示すように、フロアパネル５に含まれるフロアパネル側部５５Ｂ及びフロアパネル中央部５６Ｂのほかに、ダッシュパネル１１を構成する樹脂パネル部１１ａ，１１ｂも樹脂を含む材料により一体成形するものとする。樹脂パネル部１１ａ，１１ｂと、フロアパネル側部５５Ｂ及びフロアパネル中央部５６Ｂとの間に、金属製のフロントパネル材５３，５７が設けられる。フロントパネル材５３は、車幅方向両側を、サイドシル１５と、パネル材４１及び補強材４３とにそれぞれ溶接接合し、フロントパネル材５７は、車幅方向両側を、パネル材４１及び補強材４３と、センタトンネル４５とにそれぞれ溶接接合している。

図１１に示すように、下型４７は、車幅方向外側端部に対応する角部に切欠部４７ａを備えている。切欠部４７ａは、底面４７ａ１と外側面４７ａ２とを備える。切欠部４７ａにサイドシルインナ２５Ｂを配置する。その際、サイドシルインナ２５Ｂの下壁２５ｃを底面４７ａ１に、側壁２５ａを外側面４７ａ２にそれぞれ当接させる。

下型４７は、切欠部４７ａの車幅方向内側に対応する位置に、上端面４７ｂから下方に凹む凹部４７ｃを形成している。凹部４７ｃに補強材４３を収容配置する。補強材４３には、予めパネル材４１を溶接により固定してある。補強材４３は、底部壁４３ａと、左右の側部壁４３ｂと、側部壁４３ｂの上端から左右両側に向けて突出するフランジ４３ｃとを備える。フランジ４３ｃの上にパネル材４１を溶接固定する。

凹部４７ｃは、底面４７ｃ１と左右の側面４７ｃ２とを有し、左右の側面４７ｃ２の上端から上方に向けて突出する突出部４７ｄを形成している。補強材４３の底部壁４３ａを凹部４７ｃの底面４７ｃ１に当接させた状態で、フランジ４３ｃの側部壁４３ｂ側の下面が突出部４７ｄの上端に当接する。このとき、フランジ４３ｃの先端側の下面と下型４７の上端面４７ｂとの間に隙間４８が形成される。左右のそれぞれの隙間４８には、成形時にフロアパネル側部５５Ｂ及びフロアパネル中央部５６Ｂの一部となる樹脂を含む材料がそれぞれ入り込む。

上型４９は、下型４７の上端面４７ｂに対向する下端面４９ａと、下端面４９ａの車幅方向外側に対応する部位の側縁から立ち上がる傾斜側面４９ｂと、傾斜側面４９ｂの上端から車幅方向外側に対応する側に向けて延在する縁部下端面４９ｃとを備えている。傾斜側面４９ｂは、サイドシルインナ２５Ｂの傾斜壁２５ｆと平行となるよう傾斜している。上型４９は、図示していないが、車体前後方向の両端に対応する各端部から下方に向けて突出する前突出部及び後突出部を備えている。前突出部及び後突出部は、型締め時に下型４７の上端面４７ｂに当接する。これにより、型締め時に下型４７、上型４９及び左右のスライド型５１によって、成形空間が形成される。

スライド型５１は、サイドシルインナ２５Ｂの側壁２５ａ、上壁２５ｂ、下壁２５ｃ及び傾斜壁２５ｆで囲まれた空間に挿入される。スライド型５１は、上記した各壁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｆに当接する壁部５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｆをそれぞれ備えている。

図１１のように、下型４７の切欠部４７ａにサイドシルインナ２５Ｂを配置し、下型４７の凹部４７ｃにパネル材４１と一体の補強材４３を配置する。さらに、複数の樹脂３９を、フロアパネル側部５５Ｂ及びフロアパネル中央部５６Ｂ等の樹脂成形する位置の下型４７の上端面４７ｂに配置する。

サイドシルインナ２５Ｂ、パネル材４１及び補強材４３等の金属部材を下型４７に配置した後に、スライド型５１を、スライド移動させて図１２のようにサイドシルインナ２５Ｂの内部に挿入配置する。この状態で、図１２に示すように上型４９を下降させて加圧成形する。加圧成形時には、上型４９の下端面４９ａが、パネル材４１、フロントパネル材５３，５７及びセンタトンネル４５に当接し、縁部下端面４９ｃがサイドシルインナ２５Ｂの上壁２５ｂに当接する。さらに、上型４９の図示しない前突出部及び後突出が、下型４７の上端面４７ｂに当接する。

これにより、フロアパネル側部５５Ｂは、車幅方向外側がサイドシルインナ２５Ｂに接合して一体成形され、車幅方向内側がパネル材４１及び補強材４３に接合して一体成形される。フロアパネル中央部５６Ｂは、車幅方向外側がパネル材４１及び補強材４３に接合して一体成形され、車幅方向内側がセンタトンネル４５に接合して一体成形される。

第９の実施形態は、金属からなるサイドシルインナ２５Ｂを型内に配置する部品配置工程と、樹脂３９を型内に供給する樹脂供給工程とを有する。さらに、型内の樹脂３９を加圧することで、フランジ部５５Ｂｂを備えるフロアパネル側部５５Ｂに成形するとともに、フランジ部５５Ｂｂをサイドシルインナ２５Ｂに接合する加圧成形工程と、を有する。加圧成形工程でフロアパネル側部５５Ｂを成形する際には、車幅方向端部において底壁５５ａから上側に向けて屈曲して形成されるフランジ部５５Ｂｂを成形する。

この場合、フロアパネル側部５５Ｂの成形と、フロアパネル側部５５Ｂのサイドシルインナ２５Ｂ、パネル材４１及び補強材４３への接合とを、同時に行うことができる。これにより製造工程を簡略化し、コスト低減を達成することができる。このとき、フロアパネル側部５５Ｂは、フランジ部５５Ｂｂを傾斜壁２５ｆに突き当てるようにして接合している。このため、フロアパネル側部５５Ｂとサイドシルインナ２５Ｂとの間の接合面積を、フランジ部５５Ｂｂによって、より広く確保することができ、密着性が高まり接合強度が向上する。

サイドシルインナ２５Ｂに接合されたフランジ部５５Ｂｂをサイドシル１５の一部とすれば、サイドシル１５の車幅方向の厚さが、フランジ部５５Ｂｂの板厚を加えた分厚くなって、サイドシル１５の断面形状が大きくなる。これにより、サイドシルインナ２５Ｂとフロアパネル側部５５Ｂとの接合部周辺に対応するサイドシル１５の剛性を高めることができる。特に、サイドシル１５の車幅方向の厚さが厚くなることで、側突荷重に対して剛性が高まる。

さらに、フロアパネル中央部５６Ｂの成形と、フロアパネル中央部５６Ｂのパネル材４１及び補強材４３、センタトンネル４５への接合とを、同時に行うことができる。これにより製造工程を簡略化し、コスト低減を達成することができる。

図１１、図１２に示した例では、サイドシルインナ２５Ｂの傾斜壁２５ｆに、フロアパネル側部５５Ｂのフランジ部５５Ｂｂを接合している。すなわち、本実施形態のサイドシルインナ２５Ｂは、縁部３１からフロアパネル側部５５Ｂに向かって突出する凸部３３を備えている。フランジ部５５Ｂｂが接合される凸部３３の、縁部３１からフロアパネル側部５５Ｂの側に離れて位置する頂部２５ａは、鉛直方向に対して傾斜している傾斜壁２５ｆを備える。加圧成形工程は、上下方向の加圧力が傾斜壁２５ｆに付与される。

この場合、図１２のように加圧成形したときに、上型４９の傾斜側面４９ｂとスライド型５１の傾斜している壁部５１ｆとの間で、フランジ部５５Ｂｂをサイドシルインナ２５Ｂの傾斜壁２５ｆに押し付ける方向の加圧力を付与できる。これにより、フランジ部５５Ｂｂとサイドシルインナ２５Ｂとの密着力が向上する。なお、加圧力をより確実に付与するために、傾斜壁２５ｆの傾斜角度は、鉛直方向に対して１０度以上とすることが望ましい。

［第１０の実施形態］
図１３は、図１１に対し、上型４９及びスライド型５１に加熱器５９，６１をそれぞれ取り付けている。加熱器５９，６１としては、例えば金型加熱用のヒータを上型４９及びスライド型５１の内部に埋め込む。加熱器５９，６１は、フロアパネル側部５５Ｂのフランジ部５５Ｂｂと、サイドシルインナ２５Ｂの傾斜壁２５ｆとの接合部に対応する位置に設ける。すなわち、加熱器５９は、上型４９の傾斜側面４９ｂに対応する位置に配置し、加熱器６１は、スライド型５１の壁部５１ｆに対応する位置に配置する。加圧成形時に加熱器５９，６１に通電して上型４９及びスライド型５１を加熱する。

第１０の実施形態は、サイドシルインナ２５Ｂとフロアパネル側部５５Ｂとの接合部に対応する位置の上型４９及びスライド型５１を、加熱器５９，６１により加熱する型加熱工程を備える。この場合、上型４９を下降させて加圧成形を行う型締め時に、サイドシルインナ２５Ｂとフロアパネル側部５５Ｂとの接合部を加熱することになる。これにより、サイドシルインナ２５Ｂとフロアパネル側部５５Ｂとの接合部に対応する部位の樹脂の流動性が高まり、接合部でのサイドシルインナ２５Ｂとフロアパネル側部５５Ｂとの密着性が向上する。

なお、加熱器５９，６１への通電時期は、加圧成形工程の前工程、例えばサイドシルインナ２５Ｂやパネル材４１及び補強材４３を下型４７に配置する部品配置工程の後として、上型４９及びスライド型５１を加圧前に予め加熱しておくことで、樹脂の流動性がより高まる。

［第１１の実施形態］
図１４は、図１３の加熱器５９，６１を設ける代わりに、ヒータ等の加熱装置６３によって固体状態の樹脂３９を予め加熱しておく。加熱装置６３により加熱した樹脂３９を、フロアパネル側部５５Ｂ及びフロアパネル中央部５６Ｂを成形する位置等の樹脂成形する位置の下型４７の上端面４７ｂに供給する。すなわち、第１１の実施形態は、型内に供給する前の樹脂３９を予め加熱する樹脂加熱工程を備える。これにより、サイドシルインナ２５Ｂとフロアパネル側部５５Ｂとの接合部に対応する部位の樹脂の流動性が高まり、接合部でのサイドシルインナ２５Ｂとフロアパネル側部５５Ｂとの密着性が向上する。

［第１２の実施形態］
図１５は、図１１に対し、サイドシルインナ２５Ｂの傾斜壁２５ｆの上部に、車幅方向内側に向けて突出する突起２５ｊを形成している。突起２５ｊは、サイドシルインナ２５Ｂとは別部材として溶接等により固定してもよく、プレス成形によってサイドシルインナ２５Ｂと一体的に形成してもよい。

第１２の実施形態での樹脂３９の供給量は、フロアパネル側部５５Ｂのフランジ部５５Ｂｂを成形する位置において、フランジ部５５Ｂｂの車幅方向の厚さが、突起２５ｊの傾斜壁２５ｆからの高さとほぼ同一となるようにする。

第１２の実施形態は、サイドシルインナ２５Ｂが、フランジ部５５Ｂｂの先端に対応する位置に、フロアパネル側部５５Ｂの側に突出する突起２５ｊを備える。樹脂供給工程は、フランジ部５５Ｂｂの車幅方向の厚さが突起２５ｊのフロアパネル側部５５Ｂの側への突出高さと同等となるような量の樹脂３９を型内に供給する。この場合、突起２５ｊを設けることで、加圧成形時に樹脂が樹脂成形空間の外部へ流出するのを抑制できる。フランジ部５５Ｂｂの厚さを突起２５ｊの突出高さと同等となるようにすることで、加圧成形時に樹脂をサイドシルインナ２５Ｂに密着させる力を効率よく付与することができる。

［第１３の実施形態］
第１３の実施形態は、図１６に示すように、図９に示した実施形態と同様のサイドシルインナ２５にフロアパネル側部５５Ａを一体成形する一方、図９に示した実施形態と同様のサイドシルアウタ２７にリブ３７を一体成形する。その後、サイドシルインナ２５とサイドシルアウタ２７とを、上フランジ２５ｄ，２７ｄ同士、下フランジ２５ｅ，２７ｅ同士を、それぞれ溶接により接合して一体化する。この場合、サイドシルインナ２５とサイドシルアウタ２７とを溶接により接合する前に、フロアパネル側部５５Ａをサイドシルインナ２５に一体成形する。

第１３の実施形態は、サイドシルインナ２５のフロアパネル側部５５Ａとは異なる車幅方向の側に、金属製のサイドシルアウタ２７を接合するサイドシル部品接合工程を備える。サイドシルインナ２５とサイドシルアウタ２７との間には閉断面部２９を形成する。これにより、サイドシル１５は、特に側突荷重に対して剛性が確保される。このとき、サイドシルアウタ２７にはリブ３７を一体成形しているので、剛性がより一層高まる。

第１３の実施形態のサイドシル部品接合工程は、フロアパネル側部５５Ａを接合した状態のサイドシルインナ２５と、リブ３７を接合したサイドシルアウタ２７とを溶接により接合する。この場合、サイドシルインナ２５とサイドシルアウタ２７とを溶接により接合する前に、フロアパネル側部５５Ａをサイドシルインナ２５に一体成形することで、成形作業をより精度よく効率的に行える。サイドシルアウタ２７が溶接により接合された状態のサイドシルインナ２５に、フロアパネル側部５５Ａを一体成形する場合には、サイドシルインナ２５と一体のサイドシルアウタ２７を型に配置する必要が生じることから成形型が大型化してしまい、成形品の精度悪化を招く。

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含む。

例えば、上記した実施形態では、フロアパネル側部５５をサイドシルインナ２５に一体成形する際に、固体状態の樹脂３９を型内に供給してから加圧成形しているが、溶融樹脂を型内に射出により供給してから加圧成形してもよい。

２５，２５Ｂ，２５Ｅ サイドシルインナ（サイドシル部品）
２５ａ サイドシルインナの側壁（頂部）
２５ａ１ 凹部（凹凸構造）
２５ｂ サイドシルインナの上壁（上面部、中間部）
２５ｃ サイドシルインナの下壁（下面部、中間部）
２５ｉ，２５ｊ 突起
２７ サイドシルアウタ（第２のサイドシル部品）
２９ 閉断面部
３１ サイドシルインナの縁部
３３ サイドシルインナの凸部
３５，３６ 繊維強化材料
３７ リブ（樹脂部材）
３９ 樹脂
５５，５５Ａ，５５Ｂ フロアパネル側部（フロア部品）
５５ｂ，５５Ａｂ，５５Ｂｂ フランジ部

Claims (17)

1. 底壁及び、前記底壁の車幅方向端部において上側または下側に向けて屈曲するフランジ部を備える樹脂製のフロア部品と、
   前記樹脂製のフロア部品と前記フランジ部で接合される金属製のサイドシル部品と、を有し、
   前記サイドシル部品は、縁部、頂部、及び前記縁部と前記頂部を繋ぐ中間部を備え、
   前記頂部と前記中間部は、前記縁部から前記フロア部品に向かって突出する凸部を形成し、
   前記樹脂製のフロア部品の前記フランジ部と前記凸部の前記頂部とが接合され、
   前記フランジ部が接合される前記頂部は、鉛直方向に対して傾斜する傾斜壁を有し、
   前記フロア部品は、前記サイドシル部品に一体成形されることで、前記底壁と前記フランジ部との間に形成される屈曲部及び前記フランジ部が前記傾斜壁に直接密着して接合されていることを特徴とする車体構造。
2. 前記中間部は、車体上方の上面部と車体下方の下面部からなり、
   前記フランジ部は、前記上側に向けて屈曲して形成され、かつ前記上面部に接合されていることを特徴とする請求項１に記載の車体構造。
3. 前記サイドシル部品は、前記上面部の上方において前記縁部から前記フロア部品の側に突出する、前記凸部よりも小さい突起を備え、前記フランジ部の車幅方向端部は、前記突起より前記凸部の側に位置することを特徴とする請求項２に記載の車体構造。
4. 前記フロア部品が接合される前記サイドシル部品の表面には、前記凸部よりも小さい凹凸構造が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車体構造。
5. 前記サイドシル部品の角部に接合される前記フロア部品の部分の板厚は、前記サイドシル部品の平坦部に接合される前記フロア部品の部分の板厚よりも厚いことを特徴とする請求項１ないし３，５のいずれか１項に記載の車体構造。
6. 前記樹脂製のフロア部品は、一定の方向に向けられた繊維を含有することを特徴とする請求項１ないし３，５，６のいずれか１項に記載の車体構造。
7. 前記サイドシル部品の前記フロア部品とは異なる車幅方向の側に接合され、前記サイドシル部品の前記凸部との間に閉断面部を形成する第２のサイドシル部品と、
   前記第２のサイドシル部品の前記凸部に対向する部位に配置された樹脂部材と、をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし３，５ないし７のいずれか１項に記載の車体構造。
8. 金属製のサイドシル部品を型内に配置する部品配置工程と、
   樹脂を含む材料を前記型内に供給する樹脂供給工程と、
   前記型内の前記樹脂を含む材料を加圧することで、前記樹脂を含む材料を、車幅方向端部において上側または下側に向けて屈曲して形成されるフランジ部を備えるフロア部品に成形するとともに、当該フロア部品の前記フランジ部を前記サイドシル部品に接合する加圧成形工程と、を有し、
   前記サイドシル部品は、縁部から前記フロア部品に向かって突出する凸部を備え、前記フランジ部が接合される前記凸部の、前記縁部から前記フロア部品の側に離れて位置する頂部は、鉛直方向に対して傾斜しており、
   前記加圧成形工程は、上下方向の加圧力が前記傾斜している頂部に付与されることを特徴とする車体の製造方法。
9. 前記サイドシル部品と前記フロア部品との接合部に対応する位置の前記型を加熱する型加熱工程を備えることを特徴とする請求項９に記載の車体の製造方法。
10. 前記型内に配置する前の前記樹脂を含む材料を加熱する樹脂加熱工程を備えることを特徴とする請求項９または１０に記載の車体の製造方法。
11. 前記サイドシル部品は、前記フランジ部の先端に対応する位置に、前記フロア部品の側に突出する突起を備え、前記樹脂供給工程は、前記フランジ部の車幅方向の厚さが前記突起の前記フロア部品の側への突出高さと同等となるような量の樹脂を含む材料を前記型内に供給することを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の車体の製造方法 。
12. 前記サイドシル部品の前記フロア部品とは異なる車幅方向の側に、前記サイドシル部品の前記凸部との間に閉断面部を形成する金属製の第２のサイドシル部品を接合するサイドシル部品接合工程を備えることを特徴とする請求項９ないし１２のいずれか１項に記載の車体の製造方法。
13. 前記サイドシル部品接合工程は、前記フロア部品を接合した状態の前記サイドシル部品と、前記第２のサイドシル部品とを接合することを特徴とする請求項１４に記載の車体の製造方法。
14. 前記傾斜壁の上端と前記中間部の前記フロア部品側の端部とは、サイドシル屈曲部にて屈曲しており、
    前記フランジ部の上端は、前記サイドシル屈曲部に位置していることを特徴とする請求項１ないし３，５ないし８のいずれか１項に記載の車体構造。
15. 前記フロア部品の前記屈曲部及び前記フランジ部は、前記傾斜壁の傾斜方向の全体に接合されていることを特徴とする請求項１ないし３，５ないし８のいずれか１項に記載の車体構造。
16. 前記一体成形される際の加圧力が前記傾斜壁に付与された状態で、前記屈曲部及び前記フランジ部が前記傾斜壁に直接密着して接合されていることを特徴とする請求項１ないし ３，５ないし８，１６，１７のいずれか１項に記載の車体構造。
17. 前記傾斜壁に凹部が形成され、前記一体成形される際の樹脂が前記凹部に入り込んでいることを特徴とする請求項１ないし３，５ないし８，１６ないし１８のいずれか１項に記載の車体構造。

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