JP5423615B2 - 試作車の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両のアッパーボディが樹脂製の試作車の製造方法に関する。

車両部品の設計等においては、その車両部品の組付け作業性等を物を使って評価するために試作車が使用されている。
試作車は、低コストで実車に近い形状に成形するために、三次元ＣＡＤ装置のデータを使用して樹脂により成形されている。しかし、樹脂を使用する場合、強度上及び成形技術等の問題で試作車全体を一体物で成形するのは困難であり、現状では試作車を三分割して成形している。即ち、車室内の内装品の組付け評価をするための内装用試作車と、ヘッドランプ、フロントバンパ等の組付け評価を行なうためのフロント廻り試作車と、リヤランプ、バックドア廻り等の組付け評価を行なうためのリヤ廻り試作車とを個別に製作している。
なお、三次元ＣＡＤ装置のデータを使用して三次元の製品を樹脂により光造形装置で成形する技術が特許文献１に記載されている。

特開２００３−１３６６０５号公報

しかし、三分割された試作車では、生産ラインを想定した部品の組付け作業性評価、即ち、シート、ルーフヘッドライニング等の搭載性評価は困難である。また、試作車をリフトアップした状態での部品の組付け評価は困難である。さらに、三分割された試作車では、分割された試作車の境界部分に取付けられる部品の評価が難しい。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、アッパーボディが樹脂製の試作車を実車に近い状態で製作できるようにして、その試作車に対する部品取付け作業性等の評価を正確に行なえるようにすることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、車両の基本試験において使用されているアンダーボディを準備する工程と、前記アンダーボディを補強する工程と、車両のアッパーボディを構成する複数のボディ分割片を樹脂により成形する工程と、前記アンダーボディ上に、前記ボディ分割片を順番に組み付けて、前記アッパーボディを形成する工程とを有することを特徴とする。

本発明によると、車両の基本試験で使用されているアンダーボディを流用し、補強することによって、強度が低い樹脂を使用しても試作車一台を実車に近い状態で製造できるようになる。
このように、試作車を実車に近い状態で製造できるため、試作車を生産ラインと同じ条件で取り扱えるようになり、試作車に対する部品取付け等の評価等を正確に行なえる。
また、車両のアッパーボディを樹脂により製造できるため、図面に忠実な形状を容易かつ安価に成形できる。

請求項２の発明によると、ボディ分割片は、各々のボディ分割片が嵌め合わされた状態でボルト止めされることを特徴とする。
このため、アッパーボディにおける一のボディ分割片と他のボディ分割片との接続部分の強度を高くできる。

請求項３の発明によると、アンダーボディは、リフトアップされる周辺部分が補強されていることを特徴とする。
このため、試作車のリフトアップが可能になり、リフトアップ時のアンダー及びアッパーボディの歪みを小さく抑えることができる。

本発明によると、アッパーボディが樹脂製の試作車を実車に近い状態で製作できるため、その試作車に対する部品取付け等の作業性評価を正確に行なえるようになる。

本発明の実施形態１に係る試作車の模式側面図である。 前記試作車で使用されるアンダーボディの模式斜視図である。 前記試作車のアッパーボディのピラー部分を表す斜視図（Ａ図）、Ａ図のＢ部拡大図（Ｂ図）である。 前記試作車のアンダーボディのロッカー廻りを表す斜視図である。 ロッカー部分の縦断面図である。 アッパーボディの内装品取付け孔部及びその周縁の断面図（Ｂ図のＡ−Ａ断面図）（Ａ図）及び内装品取付け孔部の正面図（Ｂ図）である。 前記試作車の製造手順を表すフローチャートである。

［実施形態１］
以下、図１から図７に基づいて本発明の実施形態１に係る試作車の製造方法について説明する。
なお、図中の前後左右、及び上下は試作車の前後左右、及び上下に対応している。

＜試作車１０について＞
試作車１０の製造方法について説明する前に試作車１０の概要について説明する。
試作車１０は、アンダーボディ２０（図２参照）と樹脂製のアッパーボディ３０（図１参照）とから構成されている。アンダーボディ２０は、ボディのフロア部分であり、前後のサスペンション、エンジンやミッション等が取付けられるように構成されている。アンダーボディ２０は、車両の基本試験において使用されているものであり、実車と同様に剛性確保のため鋼板等を使用して製作されている。

前記アンダーボディ２０には、車幅方向両側の位置にロッカー２４を構成するロッカーインナパネル２５が車両前後方向に延びるように形成されている。ロッカーインナパネル２５は、図５に示すように、断面形状が横向きの略Ｕ字形に成形された半筒状のパネルであり、そのロッカーインナパネル２５の上端部と下端部とに縦フランジ部２５ｆが形成されている。そして、ロッカーインナパネル２５の車幅方向内側に設けられた縦壁部２５ｗにフロアパネル２２のフランジ部２２ｆが溶接により固定されている。

ロッカーインナパネル２５には、図５に示すように、車幅方向外側から断面略Ｕ字形の半筒状をした鋼板製のリインフォース２６が接合されている。即ち、リインフォース２６には、上端部と下端部とに縦フランジ部２６ｆが形成されており、そのリインフォース２６の上下の縦フランジ部２６ｆがロッカーインナパネル２５の上下の縦フランジ部２５ｆにスポット溶接されようになっている。これにより、ロッカーインナパネル２５とリインフォース２６とから中空閉断面状の筒状体が形成されて、アンダーボディ２０のロッカーインナパネル２５の部分が補強されている。
さらに、リインフォース２６の内部には、ロッカー２４に対してジャッキＪが掛けられる部分（ジャッキポイント）に、板状のバルク２８がリインフォース２６を横断するように設けられている。これにより、リフトアップポイント周辺部の強度が向上している。
また、リインフォース２６の外側は、上下の縦フランジ部２６ｆを除く部分が試作車１０のアッパーボディ３０に合わせて成形された樹脂製のアウタパネル２７によって覆われている。
即ち、鋼板製のロッカーインナパネル２５、リインフォース２６、バルク２８及び樹脂製のアウタパネル２７によって試作車１０のロッカー２４が構成される。

試作車１０のアッパーボディ３０は、複数のボディ分割片３２をアンダーボディ２０上で組み付けることにより形成される。ここで、各々のボディ分割片３２は、三次元ＣＡＤ装置のデータを使用して、例えば、積層造形法（粉末焼結造形法）により樹脂を材料として成形される。そして、強度が必要とされる部分は、外形寸法を変えずに樹脂の肉厚寸法を大きくすることで補強が行なわれている。しかし、内装部品の取付け孔部Ｈの周縁では、図６に示すように、図面（実車）と同じ肉厚寸法Ｈｔに設定されており、内装部品のクリップ（図示省略）の着脱が実車と同じ感覚で行なえるようにしている。これにより、内装部品の取付け、取外し時に孔部が破損し難くなり、作業ロスを抑制できる。

さらに、試作車１０をリフトアップする場合に、図１の白抜き矢印に示すように、前輪位置と後輪位置との自重でアンダーボディ２０が上に凸となるように歪み、アッパーボディ３０のＡピラー３０ｐには引っ張り荷重（白抜き矢印参照）が加わるようになる。逆に、試作車１０を地上に降ろした場合には、前輪と後輪とに車体重量の反力が加わるためアンダーボディ２０は下に凸となるように歪み、アッパーボディ３０のＡピラー３０ｐには圧縮荷重（黒矢印参照）が加わるようになる。
このため、アッパーボディ３０のＡピラー３０ｐの部分では、外形寸法はそのままで樹脂の肉厚寸法を大きくして強度アップを図っている。さらに、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、前記Ａピラー３０ｐの部分では、一方のボディ分割片３２と他方のボディ分割片３２との接続部分を凹部３２ｗ、凸部３２ｔの継手構造とし、さらにボルト３２ｂで連結するようにしている。これにより、一方のボディ分割片３２と他方のボディ分割片３２とを接着する場合よりも高い連結強度を確保することができる。

＜試作車１０の製造方法について＞
次に、図７等に基づいて試作車１０の製造方法について説明する。
先ず、車両の基本試験に使用されたアンダーボディ２０のＣＡＥ（コンヒ゜ュータ・エイテ゛ット・エンシ゛ニアリンク゛）のデータを入手し、その計算及び計算結果を解析する（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。そして、前記解析結果に基づいて補強対策案を立案し、その対策による効果を確認するための計算を実行する（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）。そして、補強対策がＯＫとなるまで、ステップＳ１０３，Ｓ１０４の作業を繰り返し実行する。このようにして、補強対策がＯＫとなった段階で、アンダーボディ２０を手配し（ステップＳ１０６）、例えば、前述のように、ロッカー２４廻りの補強を行なう（Ｓ１０７）。なお、アンダーボディ２０の状況によっては、リヤのホイルハウスインナ２１（図２参照）のダンパサポート（図示省略）等の補強が行なわれる。
また、アンダーボディ２０の手配と並行して、アッパーボディ３０の各ボディ分割片３２を三次元ＣＡＤ装置のデータを使用して積層造形法（粉末焼結造形法）により樹脂を材料として成形する。
そして、アンダーボディ２０の補強が完了した段階で、アンダーボディ２０上に各ボディ分割片３２を順番に組み付けてアッパーボディ３０を形成する。これにより、アッパーボディ３０が樹脂製の試作車１０を実車に近い状態で製作できるようになる。

＜本実施形態に係る試作車１０の製造方法の長所＞
本実施形態に係る試作車１０の製造方法によると、車両の基本試験で使用されているアンダーボディ２０上に、ボディ分割片３２を順番に組み付けてアッパーボディ３０を形成する方法のため、強度が低い樹脂を使用しても試作車１０一台を実車に近い状態で製造できる。
このように、試作車１０を実車に近い状態で製造できるため、試作車１０を生産ラインと同じ条件で取り扱えるようになり、試作車１０に対する部品取付け等の作業性評価等を正確に行なえる。
また、車両のアッパーボディ３０を樹脂により製造できるため、図面に忠実な形状を容易に成形でき、従来に比べ安価に製作できる。
また、ボディ分割片３２は、各々のボディ分割片３２が嵌め合わされた状態でボルト止めされる構成のため、アッパーボディ３０における一のボディ分割片３２と他のボディ分割片３２との接続部分の強度を高くできる。
また、アンダーボディ２０は、リフトアップされる周辺部分が補強されているため、試作車１０のリフトアップが可能になり、リフトアップ時のアンダーボディの歪みを小さく抑えることができる。また、試作車１０のリフトアップが可能なため、車両の下面取付け部品の評価が可能になる。

＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、アッパーボディ３０の外形寸法を変化させずに肉厚寸法をアップさせて必要箇所の補強を行なう例を示したが、鉄板等を利用して必要箇所の補強を行なうことも可能である。
また、本実施形態では、アッパーボディ３０のボディ分割片３２間の接続を嵌め込み構造とボルト止めにより行なう例を示したが、嵌め込み構造と接着とにより行なうことも可能である。

２０・・・アンダーボディ
２４・・・ロッカー
２６・・・リインフォース
２８・・・バルク
３０・・・アッパーボディ
３０ｐ・・Ａピラー
３２・・・ボディ分割片

Claims (3)

1. 車両の基本試験において使用されているアンダーボディを準備する工程と、
   前記アンダーボディを補強する工程と、
   車両のアッパーボディを構成する複数のボディ分割片を樹脂により成形する工程と、
   前記アンダーボディ上に、前記ボディ分割片を順番に組み付けて、前記アッパーボディを形成する工程と、
   を有することを特徴とする試作車の製造方法。
2. 請求項１に記載された試作車の製造方法であって、
   前記ボディ分割片は、各々のボディ分割片が嵌め合わされた状態でボルト止めされることを特徴とする試作車の製造方法。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載された試作車の製造方法であって、
   前記アンダーボディは、リフトアップされる周辺部分が補強されていることを特徴とする試作車の製造方法。
   

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