[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP6489088B2 - 車両用骨格構造 - Google Patents

車両用骨格構造 Download PDF

Info

Publication number
JP6489088B2
JP6489088B2 JP2016166191A JP2016166191A JP6489088B2 JP 6489088 B2 JP6489088 B2 JP 6489088B2 JP 2016166191 A JP2016166191 A JP 2016166191A JP 2016166191 A JP2016166191 A JP 2016166191A JP 6489088 B2 JP6489088 B2 JP 6489088B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
wall portion
reinforcing
wall
skeleton member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016166191A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018030552A (ja
Inventor
栄志 吉田
栄志 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2016166191A priority Critical patent/JP6489088B2/ja
Priority to EP17180347.1A priority patent/EP3287346B1/en
Priority to US15/653,626 priority patent/US10479414B2/en
Publication of JP2018030552A publication Critical patent/JP2018030552A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6489088B2 publication Critical patent/JP6489088B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/02Side panels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D27/00Connections between superstructure or understructure sub-units
    • B62D27/02Connections between superstructure or understructure sub-units rigid
    • B62D27/023Assembly of structural joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/04Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/06Fixed roofs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D65/00Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B17/00Connecting constructional elements or machine parts by a part of or on one member entering a hole in the other and involving plastic deformation
    • F16B17/004Connecting constructional elements or machine parts by a part of or on one member entering a hole in the other and involving plastic deformation of rods or tubes mutually
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/008Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of light alloys, e.g. extruded

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、車両用骨格構造に関する。
車両用骨格部材が例えば押し出し成形により形成される場合がある(例えば特許文献1)。そのような車両用骨格部材において、その一部の剛性を高めたい場合がある。その場合、剛性を高めたい部分の断面を大きくしたり剛性を高めたい部分の板厚を厚くしたりすることが考えられる。
特開平11−255149号公報 特開2004−130985号公報 特開2013−184492号公報 特開2014−184950号公報
しかしながら、押し出し成形による場合、部分的に断面形状を変えるのは難しい。一方、車両用骨格部材の一部の剛性を高めたい場合に車両用骨格部材に補強部材等を接合することが考えられる。そして、部材の接合に関する技術としては、例えば、リベットやボルトによる締結(例えば特許文献2参照)、溶接(例えば特許文献3参照)、電磁縮管によるかしめ締結(例えば特許文献4参照)等が開示されているが、これらの技術を用いて車両用骨格部材に補強部材等を接合する場合には、追加工程が必要となるので、この点において改善の余地がある。
本発明は、上記事実を考慮して、接合工程を別途設けなくても、骨格部材の一部の剛性を高めるための補強部材を、骨格部材に接合させることができる車両用骨格構造を得ることが目的である。
請求項1に記載する本発明の車両用骨格構造は、長尺状とされて単一部材で閉断面部を構成し、曲げ部が形成されて軸線が曲げられている車両用の骨格部材と、前記骨格部材の内部における長手方向の一部に配置された補強部材と、を有し、前記骨格部材は、前記骨格部材の長手方向に沿って延在して前記曲げ部の外径側を構成する第一壁部と、前記骨格部材の長手方向に沿って延在して前記曲げ部の内径側を構成する第二壁部と、を備えて前記第一壁部及び前記第二壁部が上下に配置されると共に、前記第一壁部の車両外側の端部と前記第二壁部の車両外側の端部とを車両上下方向に繋ぐ外側壁部と、前記第一壁部の車両内側の端部と前記第二壁部の車両内側の端部とを車両上下方向に繋ぐ内側壁部と、前記第一壁部における前記内側壁部の側に形成されて車両外側を向く第一段差部と、前記第二壁部における前記内側壁部の側に形成されて車両外側を向く第二段差部と、を備え、前記補強部材は、前記第一壁部の内面に沿って配置され、前記第一壁部のうち前記曲げ部を構成する部位の内面に圧着された第一被圧着部を有する第一補強部と、前記第二壁部の内面に沿って配置され、前記第二壁部のうち前記曲げ部を構成する部位の内面に圧着された第二被圧着部を有する第二補強部と、前記第一補強部と前記第二補強部とを繋ぐ繋部と、を備えて前記第一補強部の車両内側の端部が前記第一段差部に突き当てられ、前記第二補強部の車両内側の端部が前記第二段差部に突き当てられると共に、前記繋部が前記第一補強部の車両外側の端部と前記第二補強部の車両外側の端部とを車両上下方向に繋いで前記外側壁部の内面に沿って配置されている
上記構成によれば、車両用の骨格部材は、長尺状とされて単一部材で閉断面部を構成すると共に曲げ部が形成されて軸線が曲げられており、補強部材は、骨格部材の内部における長手方向の一部に配置されている。このため、骨格部材において補強部材が配置された部位は、骨格部材において補強部材が配置されていない部位に比べ、変形しにくい。
また、骨格部材の第一壁部は、骨格部材の長手方向に沿って延在して曲げ部の外径側を構成する壁部となっており、骨格部材の第二壁部は、骨格部材の長手方向に沿って延在して曲げ部の内径側を構成する壁部となっている。また、補強部材においては、第一補強部の第一被圧着部は、第一壁部のうち曲げ部を構成する部位の内面に圧着され、第二補強部の第二被圧着部は、第二壁部のうち曲げ部を構成する部位の内面に圧着されており、第一補強部と第二補強部とは繋部によって繋がれている
また、本発明の車両用骨格構造によれば、骨格部材は、第一壁部及び第二壁部が上下に配置されると共に、外側壁部及び内側壁部がそれぞれ第一壁部及び第二壁部を車両上下方向に繋いでいる。また、第一壁部における内側壁部の側には、車両外側を向く第一段差部が形成され、第二壁部における内側壁部の側には、車両外側を向く第二段差部が形成されている。これに対して、補強部材は、第一補強部の車両内側の端部が第一段差部に突き当てられ、第二補強部の車両内側の端部が第二段差部に突き当てられると共に、繋部が第一補強部の車両外側の端部と第二補強部の車両外側の端部とを車両上下方向に繋いで外側壁部の内面に沿って配置されている。このため、骨格部材の曲げ部に車両外側から衝突荷重が入力された場合、骨格部材の外側壁部から補強部材の繋部に荷重の一部が入力される。そして、荷重の一部は、補強部材の繋部から第一補強部を介して骨格部材の第一段差部に伝達されると共に、補強部材の繋部から第二補強部を介して骨格部材の第二段差部に伝達される。このため、荷重を効率良く伝達させることができる。
そして、本発明の車両用骨格構造を備えた車両用骨格体は、長尺状とされて単一部材で閉断面部を構成する車両用の曲げ加工前の骨格部材に対してその内部における長手方向の一部に補強部材を配置する配置工程と、前記骨格部材を前記補強部材の配置範囲において曲げ、断面変形する前記骨格部材に対して前記補強部材による反力を発生させて前記補強部材を前記骨格部材に圧着させる曲げ工程と、を有する車両用骨格体の製造方法により、製造可能となっている。より具体的には、上記の車両用骨格体の製造方法において、前記骨格部材は、前記骨格部材の長手方向に沿って延在して前記曲げ工程で外径側となる第一壁部と、前記骨格部材の長手方向に沿って延在して前記曲げ工程で内径側となる第二壁部と、を備え、前記配置工程では、前記補強部材の一部を前記骨格部材の前記第一壁部の内面に沿って配置すると共に前記補強部材の他の一部を前記骨格部材の前記第二壁部の内面に沿って配置し、前記曲げ工程では、前記骨格部材のうち曲げる部位において前記補強部材の一部を前記骨格部材の前記第一壁部の内面に圧着させると共に前記補強部材の他の一部を前記骨格部材の前記第二壁部の内面に圧着させることにより、本発明の車両用骨格構造を備えた車両用骨格体を製造することが可能となっている。このように、本発明の車両用骨格構造は、補強部材を骨格部材に接合させる工程を別途設けずに補強部材を骨格部材に接合させて製造することが可能な構造となっている。
請求項に記載する本発明の車両用骨格構造は、請求項1記載の構成において、前記骨格部材は、車両側部においてフロントサイドドア開口部の上縁側からリアサイドドア開口部の上縁側に延びる部位を含んで構成されたサイド骨格部材とされ、前記フロントサイドドア開口部の後縁側及び前記リアサイドドア開口部の前縁側がセンタピラーによって構成されると共に、前記センタピラーの上端部が前記サイド骨格部材の長手方向中間部に接続されており、前記補強部材は、前記サイド骨格部材の内部において、前記センタピラーの上端部に対応する部分を含む範囲に配置されている。
上記構成によれば、側面衝突時にセンタピラーに対して衝突荷重が入力されると、センタピラーの上端部からサイド骨格部材に衝突荷重の一部が伝達される。ここで、補強部材は、サイド骨格部材の内部において、センタピラーの上端部に対応する部分を含む範囲に配置されているので、側面衝突時にはサイド骨格部材の変形が効果的に抑えられる。
以上説明したように、本発明によれば、接合工程を別途設けなくても、骨格部材の一部の剛性を高めるための補強部材を、骨格部材に接合させることができる。
1の実施形態に係る車両用骨格体の製造方法を示す工程図である。図1(A)は配置工程前の状態を示す斜視図である。図1(B)は配置工程後で曲げ工程前の状態を示す斜視図である。図1(C)は曲げ工程後の状態を示す斜視図である。 1の実施形態に係る車両用骨格構造が適用された車両の一部を示す模式的な側面図である。 図3(A)は図2の3A−3A線に沿って切断した状態を拡大して示す拡大縦断面図である。図3(B)は図2の3B−3B線に沿って切断した状態を拡大して示す拡大縦断面図である。 曲げ加工時における圧着のメカニズムを説明するための模式図である。図4(A)は配置工程後で曲げ工程前の状態を示す模式的な側面図である。図4(B)は曲げ工程後の状態を示す模式的な側面図である。 曲げ加工時における圧着のメカニズムを説明するための模式図である。図5(A)は図4(A)の5A−5A線に沿って切断した状態を拡大して示す模式的な拡大縦断面図である。図5(B)は図4(B)の5B−5B線に沿って切断した状態を拡大して示す模式的な拡大縦断面図である。 2の実施形態に係る車両用骨格構造(参考例)を示す縦断面図である。 3の実施形態に係る車両用骨格構造(参考例)を示す縦断面図である。
[第1の実施形態]
1の実施形態に係る車両用骨格体の製造方法及び車両用骨格構造について図1〜図5を用いて説明する。なお、第1の実施形態は本発明の実施形態である。また、これらの図において適宜示される矢印FRは車両前方側を示しており、矢印UPは車両上方側を示しており、矢印OUTは車両幅方向内側を示している。
図2には、本実施形態に係る車両用骨格構造が適用された車両の一部が模式的な側面図で示されている。この図に示されるように、車両側部10の上部には、車両用の骨格部材としてのサイド骨格部材12が配置されている。このサイド骨格部材12は、アルミニウム合金製(広義には軽金属製)の押出材で形成されて長尺状とされた部材であり、一例としてルーフサイド部12Rとフロントピラー上部12Pとを一体化した部材とされている。サイド骨格部材12は、概ね車両前後方向に沿って延在しているが、ほぼ全長に亘って湾曲状とされた曲げ部12Mが形成されて軸線が曲げられており、前部側は車両前方側へ向けて車両下方側に傾斜している。
これに対して、車両側部10の下部には、ロッカ14が配置されており、ロッカ14は、車両前後方向に沿って延在している。また、ロッカ14の前端部からはフロントピラー16の下部を構成するフロントピラー下部16Aが車両上方側へ立設されており、フロントピラー下部16Aの上端部はサイド骨格部材12の前端部に接続されている。また、ロッカ14の長手方向中間部からはセンタピラー18が車両上方側へ立設されており、センタピラー18の上端部18Aはサイド骨格部材12の長手方向中間部に接続されている。さらに、センタピラー18の車両後方側には、クォータピラー20が車両上方側へ立設されており、クォータピラー20の上端部はサイド骨格部材12の後端部に接続されている。
サイド骨格部材12、ロッカ14、フロントピラー下部16A、センタピラー18及びクォータピラー20は、いずれも閉断面構造とされている。そして、車両側部10の前部側には、サイド骨格部材12とフロントピラー下部16Aとロッカ14とセンタピラー18とで囲まれたフロントサイドドア開口部22が形成されている。また、車両側部10の後部側には、サイド骨格部材12とセンタピラー18とロッカ14とクォータピラー20とを含む車体骨格部材で囲まれたリアサイドドア開口部24が形成されている。そして、センタピラー18は、フロントサイドドア開口部22の後縁側を構成すると共に、リアサイドドア開口部24の前縁側を構成し、車両上下方向に沿って配置されている。
フロントサイドドア開口部22及びリアサイドドア開口部24は、車室外と車室内とを連通させている。フロントサイドドア開口部22は、フロントサイドドア26(図中では外形のみを二点鎖線で図示)によって開閉されるようになっており、リアサイドドア開口部24は、リアサイドドア28(図中では外形のみを二点鎖線で図示)によって開閉されるようになっている。
前述したサイド骨格部材12は、フロントサイドドア開口部22の上縁側からリアサイドドア開口部24の上縁側に延びる部位を含んで構成されている。サイド骨格部材12の内部には、センタピラー18の上端部18Aに対応する部分を含む範囲に補強部材30が配置されている。
図3(A)には、図2の3A−3A線に沿って切断した状態の拡大縦断面図が示され、図3(B)には、図2の3B−3B線に沿って切断した状態の拡大縦断面図が示されている。なお、図3(B)では、図2に示されるセンタピラー18の上端部18Aの図示は省略している。図3(A)及び図3(B)にも示されるように、サイド骨格部材12は、単一部材で閉断面部12Zを構成する中空部材とされると共に、上部において車両幅方向内側に張り出す上フランジ部12Fと、下部において車両下方側に張り出す下フランジ部12Gと、を備えている。上フランジ部12F及び下フランジ部12Gは、サイド骨格部材12の長手方向に沿って延在している。
サイド骨格部材12の閉断面部12Zは、第一壁部としての上壁部12A、第二壁部としての下壁部12B、外側壁部12C及び内側壁部12Dによって形成されている。上壁部12A、下壁部12B、外側壁部12C及び内側壁部12Dは、いずれもサイド骨格部材12の長手方向に沿って延在している(図1(C)参照)。
上壁部12A及び下壁部12Bは、上下に配置されている。上壁部12Aは、サイド骨格部材12の上側の壁部を構成し、下壁部12Bは、サイド骨格部材12の下側の壁部を構成している。上壁部12Aの車両幅方向内側の端部と上フランジ部12Fの車両幅方向外側の端部とは連続して形成され、下壁部12Bの下面側の部位と下フランジ部12Gの上端部とは連続して形成されている。上壁部12Aの車両幅方向の長さは、下壁部12Bの車両幅方向の長さよりも長く設定されており、上壁部12Aの車両幅方向内側の端部は、下壁部12Bの車両幅方向内側の端部よりも、車両幅方向内側に位置している。また、図1(C)に示されるように、上壁部12Aは、曲げ部12Mの外径側を構成し、下壁部12Bは、曲げ部12Mの内径側を構成している。
外側壁部12C及び内側壁部12Dは、上壁部12A及び下壁部12Bの各長手方向に直交する方向の両端同士を繋ぐ一対の側壁部とされている。図3に示されるように、外側壁部12Cは、上壁部12Aの車両幅方向外側(広義には車両外側)の端部と下壁部12Bの車両幅方向外側(広義には車両外側)の端部とを車両上下方向に繋いでおり、サイド骨格部材12の車両幅方向外側(広義には車両外側)の壁部を構成している。この外側壁部12Cは、車両上下方向中間部が上下端部よりも若干車両幅方向外側に位置するように曲げられている。一方、内側壁部12Dは、上壁部12Aの車両幅方向内側(広義には車両内側)の端部と下壁部12Bの車両幅方向内側(広義には車両内側)の端部とを車両上下方向に繋いでおり、サイド骨格部材12の車両幅方向内側(広義には車両内側)の壁部を構成している。この内側壁部12Dは、車両上下方向中間部が上下端部よりも車両幅方向内側に位置するように曲げられている。
上壁部12Aにおける内側壁部12Dの側には、車両幅方向外側(広義には車両外側)に向く第一段差部12Xが形成されている。下壁部12Bにおける内側壁部12Dの側には、車両幅方向外側(広義には車両外側)に向く第二段差部12Yが形成されている。
一方、図1(C)に示されるように、補強部材30は、サイド骨格部材12の内部における長手方向の一部に配置されている。この補強部材30は、サイド骨格部材12の長手方向に沿って延在している。図3(B)に示されるように、補強部材30は、上壁部12Aの内面に沿って配置された第一補強部としての上側補強壁部30Aを備えると共に、下壁部12Bの内面に沿って配置された第二補強部としての下側補強壁部30Bを備えている。上側補強壁部30Aの車両幅方向外側(広義には車両外側)の端部と下側補強壁部30Bの車両幅方向外側(広義には車両外側)の端部とは繋部30Cによって車両上下方向に繋がれており、この繋部30Cは、外側壁部12Cの内面に沿って配置されている。
上側補強壁部30Aは、上壁部12Aのうち曲げ部12M(図2参照)を構成する部位の内面に圧着された第一被圧着部としての上側被圧着部32Aを有している。また、下側補強壁部30Bは、下壁部12Bのうち曲げ部12Mを構成する部位の内面に圧着された第二被圧着部としての下側被圧着部32Bを有している。また、補強部材30は、上側補強壁部30Aの車両幅方向内側(広義には車両内側)の端部が第一段差部12Xに突き当てられて接しており、下側補強壁部30Bの車両幅方向内側(広義には車両内側)の端部が第二段差部12Yに突き当てられて接している。
(車両用骨格体の製造方法)
以上説明したサイド骨格部材12及び補強部材30を備えた車両用骨格体34は、図1(A)〜図1(C)に示される工程を経て製造される。図1(A)には配置工程前の状態が斜視図で示され、図1(B)には配置工程後で曲げ工程前の状態が斜視図で示され、図1(C)には曲げ工程後の状態が斜視図で示されている。なお、サイド骨格部材12及び補強部材30は、図1(A)及び図1(B)に示される曲げ加工前の状態と図1(C)に示される曲げ加工後の状態とでは形状が変化しているが、便宜上同一符号を付す。
図1(A)及び図1(B)に示されるように、配置工程では、長尺状とされて単一部材で閉断面部12Zを構成する車両用の曲げ加工前のサイド骨格部材12に対してその内部に補強部材30を挿入し、サイド骨格部材12の内部の長手方向の一部に補強部材30を配置する。より具体的に説明すると、配置工程では、補強部材30の上側補強壁部30A(補強部材30の一部)をサイド骨格部材12の上壁部12Aの内面に沿って配置すると共に、補強部材30の下側補強壁部30B(補強部材30の他の一部)をサイド骨格部材12の下壁部12Bの内面に沿って配置する。この配置工程の時点では、サイド骨格部材12及び補強部材30は、直線状の部材とされ、サイド骨格部材12においては、上壁部12A、下壁部12B、外側壁部12C及び内側壁部12Dは、いずれもサイド骨格部材12の長手方向に沿って延在して直線状とされている。
次に、図1(C)に示されるように、曲げ工程では、サイド骨格部材12を補強部材30の配置範囲において曲げ、断面変形するサイド骨格部材12に対して補強部材30による反力を発生させて補強部材30をサイド骨格部材12に圧着させる。この曲げ工程では、サイド骨格部材12のうち曲げる部位において補強部材30の上側補強壁部30A(補強部材30の一部)をサイド骨格部材12の上壁部12Aの内面に圧着させると共に補強部材30の下側補強壁部30B(補強部材30の他の一部)をサイド骨格部材12の下壁部12Bの内面に圧着させる。
すなわち、本実施形態に係る車両用骨格体34の製造方法では、曲げ加工時にサイド骨格部材12の上壁部12A及び下壁部12Bがその間隔を狭める方向に変形しようとする力を利用してサイド骨格部材12に補強部材30を圧着させている。
なお、サイド骨格部材12の上壁部12Aは曲げ工程で外径側となっており、サイド骨格部材12の下壁部12Bは曲げ工程で内径側となっている。また、サイド骨格部材12及び補強部材30の曲げ加工には、一例として公知のベンディングマシンが用いられる。
以上により、車両用骨格体34が製造される。そして、以上説明した車両用骨格体34の製造方法では、補強部材30をサイド骨格部材12に接合させる工程を別途設ける必要がない。また、補強部材30をサイド骨格部材12に圧着させるために、サイド骨格部材12の内部及び補強部材30を複雑な構造にする必要もない。
ここで、上記のような曲げ加工により、補強部材30がサイド骨格部材12に圧着されるメカニズムについて、図4及び図5に示す模式図を参照しながら説明する。図4(A)には配置工程後で曲げ工程前の状態が模式的な側面図で示され、図4(B)には曲げ工程後の状態が模式的な側面図で示されている。また、図5(A)には図4(A)の5A−5A線に沿って切断した状態が模式的な拡大縦断面図で示され、図5(B)には図4(B)の5B−5B線に沿って切断した状態が模式的な拡大縦断面図で示されている。
図中において、符号100は模式化した角筒状の骨格部材を示しており、符号102は模式化した補強部材を示している。また、図5(A)に示されるように、骨格部材100は、第一壁部としての上壁部100Aと、第二壁部としての下壁部100Bと、上壁部100A及び下壁部100Bの各長手方向(図5(A)の紙面に垂直な方向)に直交する方向の両端同士を繋ぐ一対の側壁部100Cと、を備えている。
図4(B)に示されるように、骨格部材100を補強部材102の配置範囲において曲げ加工すると、骨格部材100の曲げ部100Mにおいては、図5(B)に示されるように、外径側の上壁部100A及び内径側の下壁部100Bは各々の図中左右方向中間部が互いに接近する方向(矢印f1、f2参照)に変形し、一対の側壁部100Cは各々の図中上下向中間部が互いに離間する方向(矢印f3、f4参照)に変形する。
補足説明すると、骨格部材100を曲げ加工しても、外径側の上壁部100A及び内径側の下壁部100Bの各線長は、基本的にはいずれも変化しないので、結果として上壁部100A及び下壁部100Bは断面が潰れる方向に変形する。また、骨格部材100の稜線部100Lは、周囲部と比較して剛性が高いために、稜線部100Lを含むコーナ部100Xは、曲げ加工前後で殆ど角度変化しない。このため、骨格部材100を曲げ加工すると一対の側壁部100Cは膨らむ方向に変形することになる。なお、図5(B)では、骨格部材100の変形状態を分かり易く示すために、骨格部材100の変形形状をやや誇張して示している。
図5(B)に示されるように、外径側の上壁部100A及び内径側の下壁部100Bが補強部材102に押し付けられると、上壁部100A及び下壁部100Bに対して補強部材102側から反力が発生し、補強部材102が上壁部100A及び下壁部100Bに圧着されることになる。
以上説明したように、本実施形態によれば、接合工程を別途設けなくても、図1等に示されるサイド骨格部材12の一部の剛性を高めるための補強部材30を、サイド骨格部材12に接合させることができる。このため、生産性が向上する。
なお、例えば、骨格部材に補強部材を溶接により接合する対比構造では、溶接時の加熱によって例えば接合対象の面精度が悪化したり母材材質が変化したりといった課題が生じ得るが、本実施形態ではそのような不具合を回避することができる。また、前記対比構造では、溶接部の溶接ビード肉の仕上げや手直しが必要になるが、本実施形態ではそのような必要がないため、その観点からも生産性が良いといえる。
(車両用骨格構造の作用・効果)
次に、図2等に示される本実施形態に係る車両用骨格構造の作用及び効果について説明する。まず、サイド骨格部材12において補強部材30が配置された部位は、サイド骨格部材12において補強部材30が配置されていない部位に比べ、変形しにくい。
また、側面衝突時にセンタピラー18に対して衝突荷重が入力されると、センタピラー18の上端部18Aからサイド骨格部材12に衝突荷重の一部が伝達される。ここで、補強部材30は、サイド骨格部材12の内部において、センタピラー18の上端部18Aに対応する部分を含む範囲に配置されているので、側面衝突時にはサイド骨格部材12の変形が効果的に抑えられる。
また、図3(B)に示されるように、サイド骨格部材12の上壁部12Aにおける内側壁部12Dの側には、車両幅方向外側を向く第一段差部12Xが形成され、サイド骨格部材12の下壁部12Bにおける内側壁部12Dの側には、車両幅方向外側を向く第二段差部12Yが形成されている。これに対して、補強部材30は、上側補強壁部30Aの車両幅方向内側の端部が第一段差部12Xに突き当てられ、下側補強壁部30Bの車両幅方向内側の端部が第二段差部12Yに突き当てられると共に、繋部30Cが上側補強壁部30Aの車両幅方向外側の端部と下側補強壁部30Bの車両幅方向外側の端部とを車両上下方向に繋いで外側壁部12Cの内面に沿って配置されている。このため、サイド骨格部材12の曲げ部12Mに車両幅方向外側から衝突荷重Fが入力された場合、サイド骨格部材12の外側壁部12Cから補強部材30の繋部30Cに荷重の一部が入力される。そして、荷重の一部は、補強部材30の繋部30Cから上側補強壁部30Aを介してサイド骨格部材12の第一段差部12Xに伝達されると共に、補強部材30の繋部30Cから下側補強壁部30Bを介してサイド骨格部材12の第二段差部12Yに伝達される。このため、荷重を効率良く伝達させることができる。
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態について、図6を用いつつ、第1の実施形態を示す図を援用しながら説明する。なお、 第2の実施形態は本発明の実施形態ではなく参考例である。図6には、本実施形態に係る車両用骨格構造が縦断面図(第1の実施形態の図3(B)に相当する断面図)で示されている。図6に示されるように、本実施形態では、骨格部材としてのサイド骨格部材40に図3に示される第一段差部12X及び第二段差部12Yが形成されていない点、及び補強部材30に代えて図6に示される補強部材42を配置している点で、第1の実施形態とは異なる。他の構成は、第1の実施形態と同様の構成となっている。よって、第1の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。
サイド骨格部材40は、前述した点を除いて第1の実施形態のサイド骨格部材12(図3参照)と同様の構成となっているので、サイド骨格部材40において図3に示されるサイド骨格部材12と同様の構成部についてはサイド骨格部材12の各構成部と同一符号を付す。
図6に示されるように、補強部材42は、筒状に形成された中空部材とされる。補強部材42の長手方向の長さは、一例として第1の実施形態の補強部材30(図2等参照)の長手方向の長さと同様に設定されている。この補強部材42は、サイド骨格部材40の上壁部12Aの内面に沿って配置された第一補強部としての上側補強壁部42Aを備えると共に、サイド骨格部材40の下壁部12Bの内面に沿って配置された第二補強部としての下側補強壁部42Bを備えている。上側補強壁部42Aの車両幅方向外側の端部と下側補強壁部42Bの車両幅方向外側の端部とは、繋部としての外側補強壁部42Cによって車両上下方向に繋がれ、上側補強壁部42Aの車両幅方向内側の端部と下側補強壁部42Bの車両幅方向内側の端部とは、繋部としての内側補強壁部42Dによって車両上下方向に繋がれている。外側補強壁部42Cは、サイド骨格部材40の外側壁部12Cの内面に沿って配置され、内側補強壁部42Dは、サイド骨格部材40の内側壁部12Dの内面に沿って配置されている。
上側補強壁部42Aは、上壁部12Aのうち曲げ部12M(図2参照)を構成する部位の内面に圧着された第一被圧着部としての上側被圧着部44Aを有している。また、下側補強壁部42Bは、下壁部12Bのうち曲げ部12M(図2参照)を構成する部位の内面に圧着された第二被圧着部としての下側被圧着部44Bを有している。
以上説明したサイド骨格部材40及び補強部材42を備えた車両用骨格体44は、図1(A)〜図1(C)に示される第1の実施形態における車両用骨格体34の製造方法と同様の工程を経て製造される。すなわち、第1の実施形態におけるサイド骨格部材12に代えてサイド骨格部材40(図6参照)を適用し、第1の実施形態における補強部材30に代えて補強部材42(図6参照)を適用した構成で、配置工程(図1(A)及び図1(B)参照)及び曲げ工程(図1(C)参照)が実行される。そして、曲げ工程(図1(C)参照)では、図6に示される補強部材42の上側被圧着部44Aをサイド骨格部材40の上壁部12Aの内面に圧着させると共に、補強部材42の下側被圧着部44Bをサイド骨格部材40の下壁部12Bの内面に圧着させる。
すなわち、本実施形態に係る車両用骨格体44の製造方法では、第1の実施形態と同様に、曲げ加工時にサイド骨格部材40の外径側の上壁部12A及び内径側の下壁部12Bがその間隔を狭める方向に変形しようとする力を利用してサイド骨格部材40に補強部材42を圧着させている。
以上説明した本実施形態によっても、第1の実施形態と同様に、接合工程を別途設けなくても、サイド骨格部材40の一部の剛性を高めるための補強部材42を、サイド骨格部材40に接合させることができる。
[第3の実施形態]
次に、第3の実施形態について、図7を用いつつ、第1の実施形態を示す図を援用しながら説明する。なお、第3の実施形態は本発明の実施形態ではなく参考例である。図7には、本実施形態に係る車両用骨格構造が縦断面図(第1の実施形態の図3(B)に相当する断面図)で示されている。本実施形態では、骨格部材としてのサイド骨格部材50に図3に示される第一段差部12X及び第二段差部12Yが形成されていない点、及び、図7に示されるサイド骨格部材50に第一被係止部52Aを含むガイド部52及び第二被係止部54Aを含むガイド部54が形成されている点で、第1の実施形態とは異なる。また、本実施形態では、補強部材30(図3参照)に代えて図7に示される補強部材60を配置している点で、第1の実施形態とは異なる。他の構成は、第1の実施形態と同様の構成となっている。よって、第1の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。
図7に示されるように、サイド骨格部材50は、前述した点を除いて第1の実施形態のサイド骨格部材12(図3参照)と同様の構成となっているので、サイド骨格部材50において図3に示されるサイド骨格部材12と同様の構成部についてはサイド骨格部材12の各構成部と同一符号を付す。
図7に示されるように、サイド骨格部材50において、外側壁部12C(一対の側壁部の一方)の車両上下方向中間部には、車両正面視で車両幅方向内側が開放されたチャンネル状のガイド部52が形成されている。ガイド部52は、内側壁部12D(一対の側壁部の他方)側とは反対側を向く面が被係止面52Xとされた第一被係止部52Aを備えている。また、サイド骨格部材50において、内側壁部12D(一対の側壁部の他方)の車両上下方向中間部には、車両正面視で車両幅方向外側が開放されたチャンネル状のガイド部54が形成されている。ガイド部54は、外側壁部12C(一対の側壁部の一方)側とは反対側を向く面が被係止面54Xとされた第二被係止部54Aを備えている。ガイド部52とガイド部54とは、同等の車両上下方向位置に設定されている。
一方、補強部材60は、サイド骨格部材50の内部における長手方向の一部に配置されている。補強部材60の長手方向の長さは、一例として第1の実施形態の補強部材30(図2等参照)の長手方向の長さと同様に設定されている。補強部材60は、第一係止部62と第二係止部64とが繋ぎ部66によって繋がれている。繋ぎ部66は、車両正面視で車両幅方向に沿って配置されている。すなわち、繋ぎ部66は、第一係止部62と第二係止部64とを車両幅方向(広義には車両水平方向)に沿って繋いでいる。
第一係止部62は、繋ぎ部66の車両幅方向外側の端部に連続して形成され、車両上方側及び車両下方側に張り出している。そして、第一係止部62は、サイド骨格部材50の曲げ部12M(図2参照)における外側壁部12C(一対の側壁部の一方)側においてサイド骨格部材50の第一被係止部52Aの被係止面52Xに係止されて圧着されている。これに対して、第二係止部64は、繋ぎ部66の車両幅方向内側の端部に連続して形成され、車両上方側及び車両下方側に張り出している。そして、第二係止部64は、サイド骨格部材50の曲げ部12M(図2参照)における内側壁部12D(一対の側壁部の他方)側においてサイド骨格部材50の第二被係止部54Aの被係止面54Xに係止されて圧着されている。
以上説明したサイド骨格部材50及び補強部材60を備えた車両用骨格体70は、図1(A)〜図1(C)に示される第1の実施形態における車両用骨格体34の製造方法と同様の工程を経て製造される。すなわち、第1の実施形態におけるサイド骨格部材12に代えてサイド骨格部材50(図7参照)を適用し、第1の実施形態における補強部材30に代えて補強部材60(図7参照)を適用した構成で、配置工程(図1(A)及び図1(B)参照)及び曲げ工程(図1(C)参照)が実行される。
配置工程では、図7に示されるサイド骨格部材50のガイド部52に補強部材60の第一係止部62を挿入すると共に、サイド骨格部材50のガイド部54に補強部材60の第二係止部64を挿入し、ガイド部52、54に沿って補強部材60をスライド移動させる。そして、補強部材60の第一係止部62をサイド骨格部材50の第一被係止部52Aの被係止面52Xに隣接する位置に配置すると共に、補強部材60の第二係止部64をサイド骨格部材50の第二被係止部54Aの被係止面54Xに隣接する位置に配置する。
また、曲げ工程では、サイド骨格部材50のうち曲げる部位の外側壁部12C側において補強部材60の第一係止部62をサイド骨格部材50の第一被係止部52Aの被係止面52Xに圧着させると共に、サイド骨格部材50のうち曲げる部位の内側壁部12D側において補強部材60の第二係止部64をサイド骨格部材50の第二被係止部54Aの被係止面54Xに圧着させる。
すなわち、本実施形態に係る車両用骨格体70の製造方法では、曲げ加工時にサイド骨格部材50の外側壁部12C及び内側壁部12Dがその間隔を広げる方向に変形しようとする力を利用してサイド骨格部材50に補強部材60を圧着させている。
以上説明した本実施形態によっても、第1の実施形態と同様に、接合工程を別途設けなくても、サイド骨格部材50の一部の剛性を高めるための補強部材60を、サイド骨格部材50に接合させることができる。また、サイド骨格部材50の外側壁部12C及び内側壁部12Dを架け渡すように配置させた補強部材60を、サイド骨格部材50の外側壁部12C側及び内側壁部12D側に接合させることができる。
また、本実施形態に係る車両用骨格構造では、側面衝突時にサイド骨格部材50の曲げ部12M(図2参照)に車両幅方向外側から衝突荷重が入力された場合、衝突荷重の一部は、サイド骨格部材50の外側壁部12Cから補強部材60を介してサイド骨格部材50の内側壁部12Dに伝達される。このとき、補強部材60の繋ぎ部66は、車両正面視で軸圧縮方向の荷重を受けることになるため、荷重を効率良く伝達させることができる。
[実施形態の補足説明]
なお、上記第1の実施形態では、本発明における骨格部材として適用された部材がサイド骨格部材12とされているが、本発明における骨格部材として適用される部材は、例えば、バンパリインフォース、ルーフセンタリインフォース、バックドア開口部の上縁側骨格部材等のような他の骨格部材としてもよい。
また、上記実施形態及び上述の変形例は、適宜組み合わされて実施可能である。
以上、本発明の一例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
10 車両側部
12 サイド骨格部材(骨格部材)
12A 上壁部(第一壁部)
12B 下壁部(第二壁部)
12C 外側壁
12D 内側壁
12M 曲げ部
12X 第一段差部
12Y 第二段差部
12Z 閉断面部
18 センタピラー
18A センタピラーの上端部
22 フロントサイドドア開口部
24 リアサイドドア開口部
30 補強部材
30A 上側補強壁部(第一補強部)
30B 下側補強壁部(第二補強部)
30C 繋部
32A 上側被圧着部(第一被圧着部)
32B 下側被圧着部(第二被圧着部)

Claims (2)

  1. 長尺状とされて単一部材で閉断面部を構成し、曲げ部が形成されて軸線が曲げられている車両用の骨格部材と、
    前記骨格部材の内部における長手方向の一部に配置された補強部材と、
    を有し、
    前記骨格部材は、
    前記骨格部材の長手方向に沿って延在して前記曲げ部の外径側を構成する第一壁部と、 前記骨格部材の長手方向に沿って延在して前記曲げ部の内径側を構成する第二壁部と、
    を備えて前記第一壁部及び前記第二壁部が上下に配置されると共に、
    前記第一壁部の車両外側の端部と前記第二壁部の車両外側の端部とを車両上下方向に繋ぐ外側壁部と、
    前記第一壁部の車両内側の端部と前記第二壁部の車両内側の端部とを車両上下方向に繋ぐ内側壁部と、
    前記第一壁部における前記内側壁部の側に形成されて車両外側を向く第一段差部と、
    前記第二壁部における前記内側壁部の側に形成されて車両外側を向く第二段差部と、
    を備え、
    前記補強部材は、
    前記第一壁部の内面に沿って配置され、前記第一壁部のうち前記曲げ部を構成する部位の内面に圧着された第一被圧着部を有する第一補強部と、
    前記第二壁部の内面に沿って配置され、前記第二壁部のうち前記曲げ部を構成する部位の内面に圧着された第二被圧着部を有する第二補強部と、
    前記第一補強部と前記第二補強部とを繋ぐ繋部と、
    を備えて前記第一補強部の車両内側の端部が前記第一段差部に突き当てられ、前記第二補強部の車両内側の端部が前記第二段差部に突き当てられると共に、前記繋部が前記第一補強部の車両外側の端部と前記第二補強部の車両外側の端部とを車両上下方向に繋いで前記外側壁部の内面に沿って配置されている、車両用骨格構造。
  2. 前記骨格部材は、車両側部においてフロントサイドドア開口部の上縁側からリアサイドドア開口部の上縁側に延びる部位を含んで構成されたサイド骨格部材とされ、
    前記フロントサイドドア開口部の後縁側及び前記リアサイドドア開口部の前縁側がセンタピラーによって構成されると共に、前記センタピラーの上端部が前記サイド骨格部材の長手方向中間部に接続されており、
    前記補強部材は、前記サイド骨格部材の内部において、前記センタピラーの上端部に対応する部分を含む範囲に配置されている、請求項1記載の車両用骨格構造。
JP2016166191A 2016-08-26 2016-08-26 車両用骨格構造 Active JP6489088B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016166191A JP6489088B2 (ja) 2016-08-26 2016-08-26 車両用骨格構造
EP17180347.1A EP3287346B1 (en) 2016-08-26 2017-07-07 Vehicle frame body manufacuring method and vehicle frame structure
US15/653,626 US10479414B2 (en) 2016-08-26 2017-07-19 Vehicle frame body manufacturing method and vehicle frame structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016166191A JP6489088B2 (ja) 2016-08-26 2016-08-26 車両用骨格構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018030552A JP2018030552A (ja) 2018-03-01
JP6489088B2 true JP6489088B2 (ja) 2019-03-27

Family

ID=59298399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016166191A Active JP6489088B2 (ja) 2016-08-26 2016-08-26 車両用骨格構造

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10479414B2 (ja)
EP (1) EP3287346B1 (ja)
JP (1) JP6489088B2 (ja)

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE25914E (en) * 1965-11-23 Trailer construction
JPH0692158B2 (ja) 1988-08-19 1994-11-16 ブラザー工業株式会社 圧電素子の運動変換装置
JPH07265974A (ja) * 1994-03-31 1995-10-17 Showa Alum Corp アルミニウム製押出材による曲がり品及びその製造方法
JPH0976937A (ja) * 1995-09-11 1997-03-25 Nissan Motor Co Ltd 車体骨格部材の結合部構造
JPH11255149A (ja) 1998-03-13 1999-09-21 Toyota Motor Corp 車輌のルーフサイドレール
JP2000117334A (ja) * 1998-10-20 2000-04-25 Toyota Motor Corp 押出し材の曲げ加工方法
JP3500626B2 (ja) * 1999-01-29 2004-02-23 マツダ株式会社 車両の車体構造
JP3796611B2 (ja) * 2002-05-27 2006-07-12 日本工機株式会社 湾曲複合材の製造方法
JP2004130985A (ja) 2002-10-11 2004-04-30 Kobe Steel Ltd 自動車ルーフ取り付け構造
JP2008189273A (ja) * 2007-02-08 2008-08-21 Nissan Diesel Motor Co Ltd フロントアンダランプロテクタ
ITTO20070404A1 (it) * 2007-06-08 2008-12-09 Rosfin S R L Procedimento per la realizzazione della struttura portante della carrozzeria di un autoveicolo, e struttura portante cosi realizzata.
WO2011030463A1 (ja) * 2009-09-14 2011-03-17 トヨタ自動車株式会社 車体構造
JP2013159153A (ja) * 2012-02-02 2013-08-19 Kobe Steel Ltd バンパー構造体
JP5970692B2 (ja) 2012-03-06 2016-08-17 日本軽金属株式会社 部材の接合方法および貨物運搬用車両の製造方法および貨物運搬用コンテナの製造方法
JP6000932B2 (ja) 2013-02-20 2016-10-05 株式会社神戸製鋼所 構造体の連結部材の製造方法
US9637175B2 (en) * 2015-08-13 2017-05-02 Ford Global Technologies, Llc Extruded vehicle body component

Also Published As

Publication number Publication date
US20180057070A1 (en) 2018-03-01
EP3287346B1 (en) 2019-09-04
JP2018030552A (ja) 2018-03-01
EP3287346A1 (en) 2018-02-28
US10479414B2 (en) 2019-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9956855B2 (en) Vehicular door structure
JP2005343454A (ja) 車両用フロント・エンド構造体
CN109094496B (zh) 保险杠加强件和制造保险杠加强件的方法
CN109311442A (zh) 加强的用于机动车辆的保险杠和用于制造该保险杠的方法
JP6000932B2 (ja) 構造体の連結部材の製造方法
CN111284564B (zh) 车身结构
EP1270377B1 (en) Body upper structure for vehicle
JP2019123322A (ja) 車両用構造体及びその製造方法
JP2019098974A (ja) 車両側部構造
JP2009023484A (ja) 溶接組立シャシフレームの分割サイドメンバの結合構造
JP6489088B2 (ja) 車両用骨格構造
JP2013505869A (ja) 乗用車のドアピラーの補強構造及びその製造方法
JP2017077784A (ja) 車両用ドア構造
JP6423492B1 (ja) 段付管部材及び段付管部材の製造方法
US11167807B2 (en) Connection structure of vehicle body
JP2006205901A (ja) 車体骨格構造
CN109623273B (zh) 驾驶室骨架及制造方法
JP5433056B2 (ja) 中空パネル部材および中空パネル
JP5667519B2 (ja) 自動車用インパネ補強材構造
JP2009248577A (ja) 自動車のルーフサイドレール構造
US20030184109A1 (en) Method for producing a structural element with a reinforced bend and a structural element
US20040135401A1 (en) Rear roof frame for motor vehicles
JP2016107804A (ja) 車体フレームの補強構造
JP7289285B2 (ja) 部材の接合方法および接合体
JP6051843B2 (ja) 車両用ドアフレーム及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180626

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180628

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180813

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190129

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190211

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6489088

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151