JP6274854B2 - 車両の車体構造及び車体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の車体構造及び車体の製造方法に関する。

特許文献１〜３は、自動車の前部についての車体構造を開示している。
これらの文献では、車体の前室と乗員室とを仕切るトーボードパネルとしてのダッシュパネルの幅方向両側に、一対のＡピラーを接合する。トーボードパネルと一対のＡピラーとを接合することにより、乗員室を画成することができる。
トーボードパネルの左右に一対のＡピラーを接合することにより、トーボードパネルを有する車体のセンタストラクチャの側面にＡピラーを有する車体のサイドストラクチャを重ねて接合することができ、車体の製造が容易となる。

特開２００４−２９９６３３号公報 特開２０１２−０９６７１７号公報 特開２０１１−２３５６８８号公報

しかしながら、トーボードパネルとＡピラーとを重ねて接合するためには、先ずトーボードパネルの幅方向端部に内フランジ部を設ける。更に、Ａピラーのサイドパネルに外フランジ部を設ける。次いで、内フランジ部と外フランジ部とを重ねてスポット溶接等により接合する必要がある。その結果、接合された内フランジ部と外フランジ部との接合部は、トーボードパネル及びＡピラーによる面から前へ突出した状態になる。
ところで、現在の衝突安全基準ではテスト対象とされていないが、例えば自動車等の車両では高速走行する対向車と衝突する可能性がある。このような衝突では強い衝撃により車両の前輪が車体から脱落し、脱落した前輪がトーボードパネル及び乗車空間等に対して押し込まれる可能性がある。
脱落した前輪がトーボードパネル及び乗車空間等に対して前方から押し込まれることにより、トーボードパネルが変形し、前方へ突出している内フランジ部と外フランジ部との接合部に対して引き剥がす力が作用する可能性がある。
仮に外フランジ部が内フランジ部から引き剥がされると、トーボードパネルとＡピラーとの接合状態が解除され、間隙が生じることになる。

このように、車両においては、トーボードパネル等の仕切りパネルとＡピラー等のサイドパネルとを接合してなる接合部等に対して引き剥がす力が作用し難くし、衝突安全性能の更なる向上が求められている。
よって、本発明が解決しようとする課題は、従来よりも更に良好な衝突安全性能を有する車両の車体構造及び車体の製造方法を提供することである。

前記課題を解決するための手段として、本発明に係る車両の車体構造は、車両の車輪を軸支可能な車体において幅方向に延在して車体の前室又は後室と乗員室とを仕切る仕切りパネルと、車体の側部において乗員室の前角又は後角となる位置で仕切りパネルと接合されるサイドパネルと、を備え、仕切りパネルは、車体の上下方向に延在する内フランジ部を有し、サイドパネルは、上下方向に延在する外フランジ部を有し、内フランジ部と外フランジ部とが接合されて成る接合部を有し、接合部を覆う構造体を設け、内フランジ部と外フランジ部と構造体とがまとめて接合されて成る。

本発明に係る車両の車体構造において、構造体は、内フランジ部に沿って延在し、内フランジ部より内側に配置される内側延在部と、外フランジ部に沿って延在し、外フランジ部より外側に配置される外側延在部と、内側延在部及び外側延在部を接続する接続部と、を有し、内側延在部と外側延在部と接続部とによって接合部を覆うこが好ましい。

本発明に係る車両の車体構造において、構造体は、仕切りパネル及びサイドパネルの少なくとも一方に接合されることが好ましい。

本発明に係る車両の車体構造において、幅方向において、接合部は、車輪の前後方向に位置することが好ましい。

本発明に係る車両の車体構造において、幅方向において、接合部は、少なくとも車輪の回転中心についての前後方向に位置することが好ましい。

本発明に係る車体の製造方法は、車両の車輪を軸支可能な車体の製造方法であって、車体の前室又は後室と乗員室とを仕切る仕切りパネルを有するセンタストラクチャと、仕切りパネルと接合されることにより乗員室を画成するサイドパネルを有するサイドストラクチャとを接合するために、仕切りパネルの幅方向の端部において前後方向へ突出するように形成される内フランジ部と、サイドパネルにおいて乗員室の前角又は後角に対応する部位に形成される外フランジ部と、を重ね合わせ、更に構造体を被せる工程と、内フランジ部と、外フランジ部と、構造体とを接合する工程と、を有する。

本発明によると、例えば脱落した車輪等が接合部に対して押し込まれたとしても、接合部を覆う構造体を有しているので、接合部が応力を車輪等から直接受けることがなく、構造体によって接合部が変形及び破断しない又はし難い。これにより、従来よりも更に良好な衝突安全性能を有する車両の車体構造及び車体の製造方法を提供することができる。

図１は、本発明が適用された自動車の車体を示す斜視図である。 図２は、図１の車体の製造に用いられるセンタストラクチャの部分分解斜視図である。 図３は、車体の製造に用いられるサイドストラクチャの部分分解斜視図である。 図４は、図１の車体において、センタストラクチャとサイドストラクチャとを接合する製造工程を示す断面概略図である。 図５は、構造体を付設した接合部を有する、センタストラクチャとサイドストラクチャとの接合状態を示す部分拡大斜視図である。 図６は、車体の衝突形態の一例の説明図である。 図７は、比較例の車体での衝突状態を示す断面概略図である。 図８は、図１の車体での衝突状態を示す断面概略図である。 図９は、構造体の変形例を示す断面概略図である。

本発明に係る車両の車体構造の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１には、本発明を採用し得る自動車の車体１を示した。図１は、車体１を示す斜視図である。
図１に示す自動車の車体１は、エンジン等が配置される前室２、乗員が乗車する乗員室３、及び、荷物等を積載する後室４を有する。つまり、自動車の車体１は、３ボックス構造を有する。

乗員室３の下方に敷設されるフロアパネル１１の上下には、一対のフロアメンバ（図示せず）とフロアクロスメンバ１２とが設けられる。一対のフロアメンバは車体１の前後方向に延在するフレーム状部材である。フロアクロスメンバ１２は車体１の左右方向に延在するフレーム状部材である。一対のフロアメンバと複数のフロアクロスメンバ１２とは、交差部分で互いに接合される。この接合により、複数の井の字形状を有する井桁構造が形成される。該井桁構造により、乗員室３のフロアパネル１１が補剛される。

フロアパネル１１の前縁には、トーボードパネル１３が立設される。トーボードパネル１３により、乗員室３と前室２とが仕切られる。
一対のフロアメンバの前端には、一対のフロントサイドメンバ１４が接合される。一対のフロントサイドメンバ１４は、前室２において前後方向に延在する。前室２において、一対のフロントサイドメンバ１４の間には、左右方向に延在するフロントクロスメンバ（図示せず）が架け渡されるようにして固定される。フロントクロスメンバには、左右方向に延在する車軸（図示せず）が取付けられる。車軸は、両端に一対の前輪（図示せず）が装着される。一対の前輪は、トーボードパネル１３の前側に配置される。また、複数のフロアクロスメンバ１２の各左右両端部には、一対のサイドシル１５が接合される。
トーボードパネル１３の左右両端部、並びに、一対のサイドシル１５及び後述の一対のＡピラー１７の前方下端部から、これらの部材の前方下側にかけてトルクボックス１６が取付けられる。

サイドシル１５の前端には、略上下方向に立設するＡピラー１７が接合される。トーボードパネル１３における車体１の左右方向の両端部には、一対のＡピラー１７が接合される。Ａピラー１７は、サイドシル１５との接合部近傍において略上下方向に延在し、上側途中から後方に傾斜するように屈曲して延在する。
Ａピラー１７における上下方向の略中央部には、フロントアッパメンバ１８が接合される。フロントアッパメンバ１８はＡピラー１７から前方向へ延在する。Ａピラー１７及びフロントアッパメンバ１８の下方において、リインフォースメント用の補剛部材１９が、Ａピラー１７及びフロントアッパメンバ１８に接合される。Ａピラー１７の前端は、一対のフロントサイドメンバ１４の前端と共に、ラジエータフレーム２０に接合される。ラジエータフレーム２０の全面には、フロントバンパビーム２１が固定される。

サイドシル１５における前後方向の略中央部には、略上下方向に立設するＢピラー２２が接合される。また、サイドシル１５における前後方向の後方には、略上下方向に立設するＣピラー２３が接合される。Ａピラー１７の上端とＣピラー２３の上端との間には、前後方向に延在するルーフサイドレール２４が接合される。Ｂピラー２２の上端は、ルーフサイドレール２４の略中央部に接合される。一対のルーフサイドレール２４の間には、車体１の幅方向に延在するルーフクロスメンバ２５が設けられる。
Ａピラー１７には、フロントドア（図示せず）が開閉可能に取付けられる。フロントドア内には、フロントドアビーム及びフロントドアクロスメンバ等が設けられる。Ｂピラー２２には、リアドア（図示せず）が開閉可能に取付けられる。リアドア内には、リアドアビーム及びリアドアクロスメンバ等が設けられる。
なお、車両のドアの開閉形態がフロントドア及びリアドアにおいて逆方向に回動する形態である場合、つまりいわゆる観音開きである場合、リアドアはＣピラー２３に取付けられることになる。

フロアパネル１１の後端には、リアバルクヘッドパネル２６が立設される。リアバルクヘッドパネル２６により、乗員室３と後室４とが仕切られる。リアバルクヘッドパネル２６における車体１の幅方向の両端縁部には、左右一対のＣピラー２３が接合される。
一対のサイドシル１５の後端には一対のリアサイドメンバ（図示せず）が接合される。一対のリアサイドメンバは、リアバルクヘッドパネル２６から後方へ突出する。一対のリアサイドメンバの後端部に、リアバンパビーム（図示せず）が固定される。

図１の骨格構造を有する車体１は、例えばトーボードパネル１３等を有するセンタストラクチャ６において車体１の幅方向両端部に、Ａピラー１７等を有するサイドストラクチャ７を左右からそれぞれ接合することにより、製造し得る。また、図１に示す骨格構造を有する車体１に対して、例えばボンネットフード板、左右のフェンダー板、トランクリッド板、及びルーフ板等外板を接合することにより、自動車の車体１が完成する。これにより、自動車の前室２、乗員室３及び後室４が画成される。
なお、センタストラクチャ６又はサイドストラクチャ７における複数の骨格部材は、スポット溶接又はレーザ溶接等による点付け溶接により接合することができる。例えば、トーボードパネル１３とＡピラー１７との接合は、スポット溶接又はレーザ溶接等により達成される。

図２は、図１の車体の製造に用いられるセンタストラクチャ６の一部を示す分解斜視図である。
図２には、センタストラクチャ６を構成する部材として、トーボードパネル１３及びダッシュパネル２７が示されている。ダッシュパネル２７は、トーボードパネル１３の上縁に接合される。トーボードパネル１３及びダッシュパネル２７の接合体は、図１に示した車体１の前室２と乗員室３とを仕切る壁部材となる。なお、トーボードパネル１３は、本発明における仕切りパネルの一例である。
センタストラクチャ６は、車体１の幅方向の略中央部に配置される。

また、トーボードパネル１３は、例えば一枚の金属板をプレス成型等によって適宜の形状を有するようになった成型体である。トーボードパネル１３は、車体１の幅方向両端、つまり左右両端部に、一対の内フランジ部３１を有する。内フランジ部３１は、トーボードパネル１３の左右両端部において、それぞれ上下方向に延在する。内フランジ部３１は、センタストラクチャ６において、トーボードパネル１３の両端から前方に突出する。

図３は、車体１の製造に用いられるサイドストラクチャ７の部分斜視図である。図３には、サイドストラクチャ７を構成する部材として、Ａピラー１７、サイドシル１５、フロントアッパメンバ１８、及び、リインフォースメント用の補剛部材１９が示されている。なお、Ａピラー１７及びサイドシル１５は、本発明におけるサイドパネルの一例である。
サイドシル１５の前端に、略上下方向に立設するＡピラー１７が接合される。Ａピラー１７の高さ方向の略中央部には、フロントアッパメンバ１８が接合される。フロントアッパメンバ１８とＡピラー１７との間に、リインフォースメント用の補剛部材１９が接合される。
サイドストラクチャ７は、センタストラクチャ６の左右両端縁に沿って立設することにより、車体１の側面部を形成する。

また、Ａピラー１７は、外フランジ部３２を有する。外フランジ部３２は、上下方向に延在するＡピラー１７の前縁において略上下方向に延在する。外フランジ部３２は、サイドストラクチャ７において、Ａピラー１７の前縁から前方へ突出する。

続いて図４を参照しつつ、図１に示す車体１において、センタストラクチャ６とサイドストラクチャ７とを接合する製造工程を説明する。図４は、図１のＸ―Ｘ面で切断した場合のトーボードパネル１３及びＡピラー１７を示した断面概略図である。
図４のＡピラー１７は、内側サイドパネル３３及び外側サイドパネル３４を有する。Ａピラー１７は、図示しない後方において内側サイドパネル３３と外側サイドパネル３４とが接合されることにより、中空の角材となる。

内側サイドパネル３３は、例えば一枚の金属板を成型した成型体であり、第１外フランジ部３５を有する。第１外フランジ部３５は、上下方向に延在する内側サイドパネル３３の前方縁辺部である。第１外フランジ部３５は、内側サイドパネル３３の一部であるので、上下方向に延在する。

外側サイドパネル３４は、例えば一枚の金属板を成型した成型体であり、第２外フランジ部３６を有する。第２外フランジ部３６は、上下方向に延在する外側サイドパネル３４の前方縁辺部である。第２外フランジ部３６は、外側サイドパネル３４の一部であるので、上下方向に延在する。
図４に示すＡピラー１７においては、重ねられた第１外フランジ部３５及び第２外フランジ部３６により、Ａピラー１７の外フランジ部３２が形成される。

なお、サイドストラクチャ７の剛性が低下しない限り、上記内側サイドパネル３３と上記外側サイドパネル３４とは一枚の鋼板であっても良い。具体的には、一枚の鋼板が図４に図示しない後方において折曲され、鋼板の一端縁辺部が第１外フランジ部と成り、他端縁辺部が第２外フランジ部と成り、上記Ａピラー１７の外フランジ部３２と同様に、重ねられた第１外フランジ部及び第２外フランジ部により外フランジ部が形成されるようになっていても良い。

センタストラクチャ６とサイドストラクチャ７とを接合する場合、図４（Ａ）に示すように、先ずセンタストラクチャ６のトーボードパネル１３に近接させてサイドストラクチャ７のＡピラー１７を配置する。このとき、内フランジ部３１と外フランジ部３２とを重ね合わせる。

次に、図４（Ｂ）に示すように、トーボードパネル１３の内フランジ部３１とＡピラー１７の外フランジ部３２とを重ねた状態で、スポット溶接等によって接合する。これにより、トーボードパネル１３の内フランジ部３１とＡピラー１７の外フランジ部とを接合した接合部３７が形成される。
なお、スポット溶接等で内フランジ部３１と外フランジ部３２とを接合する場合、スポット溶接による複数の接合点は、一定の間隔を離散的に形成される。

次に、図４（Ｃ）に示すように、構造体３８１を、接合された内フランジ部３１及び外フランジ部３２に接合して取付ける。
構造体３８１は、接合部３７を覆う部材である。詳述すると、構造体３８１は、内側延在部３９と、外側延在部４０と、接続部４１とを有している。内側延在部３９は、内フランジ部３１に沿って延在し、内フランジ部３１より車体１の内側に配置される略矩形状を成す面である。外側延在部４０は、外フランジ部３２に沿って延在し、外フランジ部３２より車体１の外側に配置される略矩形状を成す面である。また、接続部４１は、内側延在部３９及び外側延在部４０の各前端縁部の間を接続する部位である。
図４（Ｃ）に示すように、構造体３８１は、断面略コの字型を成す一枚の矩形板である。構造体３８１は、一枚の矩形板を長辺部に沿って略直角となるように、２回折曲することによって形成される。この折曲により、内側延在部３９、外側延在部４０及び接続部４１が形成されることになる。
なお、構造体３８１は、内側延在部３９が内フランジ部３１の内側面に対して接合され、外側延在部４０が外フランジ部３２における第２フランジ部３６の外側面に対して接合されている。また、接続部４１は、接合部３７の前端部を覆うように配置される。
もっとも、構造体３８１と内フランジ部３１及び外フランジ部３２との接合に代えて、又は加えて、内側延在部３９及び外側延在部４０の各後端縁部と、接合部３７の後端部から延在するトーボードパネル１３及びＡピラー１７とを接合するようにしても良い。

なお、図４（Ｃ）においては、車体１の左側接合部３７に取付けられて成る構造体３８１を示している。もっとも、車体１の右側接合部にも同様の構造体３８１を取付けることができる。つまり、本実施形態においては、構造体３８１は、車体１の左右両側に設けることのできる一対の部材である。
構造体３８１の接合部３７に対する接合態様としては、衝突に係る応力が構造体３８１及び接合部３７に作用しても、接合部３７が破断しない又は破断し難い接合強度を有する態様であるのが好ましく、例えば車両製造時に多用される溶接等を採用することができる。もっとも、本発明において、構造体の接合部に対する取付けは、衝突に係る応力が構造体及び接合部に作用しても、構造体が接合部から脱離しない取付強度を有していれば良く、例えばネジ止め、接着、挟持等を採用可能である。
以上により、センタストラクチャ６とサイドストラクチャ７とが接合され、かつ構造体３８１が取付けられて成る、従来よりも更に衝突安全性能が向上した車体１が製造される。

なお、内フランジ部３１及び外フランジ部３２を接合する場合と比べて、接合が問題無く行うことができ、かつ接合強度が低下しない限り、構造体３８１、内フランジ部３１及び外フランジ部３２をまとめて溶接することができる。具体的には、構造体３８１を接合部３７に対して接合する工程において、内フランジ部３１と外フランジ部３２との接合前に構造体３８１を内フランジ部３１及び外フランジ部３２を挟持するように取付け、構造体３８１、内フランジ部３１及び外フランジ部３２をまとめて溶接すれば良い。これにより、接合工程の簡素化を図ることができる。
更に、構造体３８１における内側延在部３９と外側延在部４０との距離と、内フランジ部３１及び外フランジ部３２の厚みとを略同一にすることによって、構造体３８１が相互に重ね合せた内フランジ部３１と外フランジ部３２とを挟持することができる。つまり、構造体３８１が接合部３７に対して接合前であっても、構造体３８１を内フランジ部３１及び外フランジ部３２が挟持されるように一旦取付けると、構造体３８１を溶接実行時まで固定しておく必要が無くなる。更に、内フランジ部３１及び外フランジ部３２が構造体３８１の挟持によって仮固定状態となるので、内フランジ部３１及び外フランジ部３２を溶接実行時まで固定しておく必要も無くなる。

構造体３８１の材料としては、例えば衝突に係る応力が構造体３８１に作用しても容易には変形及び破断しない、又はし難い材料であるのが好ましく、高い剛性を有しているのが良い。具体的には、図１に示した車体１の構成部品のうち、高い剛性を有する骨格部材、例えばＡピラー１７及びサイドシル１５等の材料と同一の材料により、構造体３８１を形成しても良い。

続いて示す図５は、図４（Ｃ）に示した構造体３８１を設けた実施形態の部分拡大斜視図である。
図５に示すように、トーボードパネル１３とＡピラー１７との接合部３７は、リインフォースメント用の補剛部材１９よりも下側の部分において、前方に突出して露出している。補剛部材１９よりも下側部分において接合部３７を覆う構造体３８１が取付けられている。
このように構造体３８１を付設することにより、リインフォースメント用の補剛部材１９とＡピラー１７との接合状態に対して、構造体３８１が影響を与えることがない。リインフォースメント用の補剛部材１９によるフロントアッパメンバ１８の補剛性能を劣化させることなく、脱落した前輪が当たる可能性が高い接合部３７を覆うように構造体３８１を取付けることができる。
本実施形態において、接合部３７は、車体１の幅方向において、前輪の後方に位置するのが好ましい。また、接合部３７は、車体１の幅方向において、少なくとも前輪の回転中心についての後方に位置するのが好ましい。このような位置に設けられる接合部３７を覆うように構造体３８１が取付けられることにより、脱落した前輪が強い衝撃で当たり易い部分において、接合部３７の破断を効果的に防止することができる。
なお、図５に示した構造体３８１は、補剛部材１９の下部からＡピラー１７下端部までを覆う一つの部材である。もっとも、本発明に係る車両の車体構造において構造体は、その配置される数に制限は無く、例えば構造体を略水平方向に沿って複数に分割し、複数のクリップ状の構造体が接合部を挟みこむように上下方向に並べて配置することにより、接合部を覆っても良い。

次に、図１に示した車体１を有する自動車の衝突安全性能について、図６〜図８を参照しつつ説明する。
先ず、図６は、車体１の衝突形態の一例の説明図である。
図６には、図１に示した車体１を有する第１自動車５１と共に、第２自動車５２が示されている。図６において第１自動車５１の外形は破線で示されている。
第２自動車５２は、例えば停車中の第１自動車５１に対して、時速９０ｋｍで前方から衝突する。第２自動車５２は、第１自動車５１の一対のフロントサイドメンバ１４より外側、図６に示した衝突例においては左方フロントサイドメンバ１４より左側に衝突する。このような衝突では、第２自動車５２により、第１自動車５１の前輪ＦＴが車軸から脱落する可能性がある。前輪ＦＴが脱落すると、脱落時に前輪ＦＴに作用した応力が後方に向かう慣性力となる。更に、第２自動車５２の車体、並びに、第２自動車５２から脱落した部品及び前輪等が、第１自動車５１の前輪ＦＴを後方に押し続ける慣性力を有することもある。第１自動車５１の脱落した前輪ＦＴは、接合部３７を押し潰す可能性がある。

続いて示す図７は、比較例として示す車体の衝突時の断面概略図である。図７には、図４（Ｃ）において示した構造体３８１を設けていない。構造体３８１を設けなかったこと以外は、図４（Ｃ）に示す実施形態と同一の部材を用いているので、同一の参照符号を付すこととし、共通部材の詳細な説明は省略する。図７に示す衝突形態は、図６に示した形態で従来の車両が衝突する場合の一例である。

先ず、図７（Ａ）に示すように、脱落した前輪ＦＴが白抜きの矢印方向、つまり後方に移動する。該脱落した前輪ＦＴは、内フランジ部３１と外フランジ部３２との接合部３７に向かって移動している。接合部３７は前方に向かって突出し、別部材を付設していないので接合部３７に対して干渉物が干渉する場合、該干渉物からの応力が接合部３７に直接作用することになる。

次いで、図７（Ｂ）に示すように、脱落した前輪ＦＴは、接合部３７を破断させる。接合部３７が破断すると、内フランジ部３１と外フランジ部３２との接合状態が解除される。具体的には、一般的に車両の製造に用いられているスポット溶接は、スポット溶接により接合された部材に引き剥がす力を加えると、接合が破断する。更に、一の接合箇所が引き剥がされて破断した場合、隣接する他の接合箇所も連鎖的に引き剥がされて破断することが多い。脱落した前輪ＦＴは、接合部３７に対して後方向に応力を作用させることによって、接合部３７を押し潰す。接合部３７が押し潰されると、内フランジ部３１と外フランジ部３２とを引き剥がす応力が接合部３７に作用する。これにより、接合部３７が破断する。
外フランジ部３２が形成されて成る内側サイドパネル３３及び外側サイドパネル３４を有するＡピラー１７は、車体１の骨格部材の一つであるので高い剛性を有する部材である。よって、外フランジ部３２が前輪ＦＴの干渉により変形及び破断したとしても、Ａピラー１７全体の変形及び破断等は生じ難い又は生じない。例えばＡピラー１７は、図７（Ｂ）に示すように、外側サイドパネル３４の前面が後方に若干押し込まれる程度の変形で留まることがある。
接合部３７が変形及び破断し、更にＡピラー１７が変形しても、脱落した前輪ＦＴの後方に押し込まれる力が維持されている場合、トーボードパネル１３に前輪ＦＴが押し込まれる可能性がある。具体的には、図７（Ｂ）に示すように、脱落した前輪ＦＴは、トーボードパネル１３を乗員室３内に向かって押し込むように移動する。前輪ＦＴが内フランジ部３１を変形又は破断させつつ後方に移動し、トーボードパネル１３を後方へ押し込むようにして変形させる。脱落した前輪ＦＴの後方へ向かう力が大きい場合、図７（Ｂ）に示すように、乗員室３内に前輪ＦＴの一部が侵入することもある。

以上により、例えば図６に示したような衝突形態の場合は、脱落した前輪ＦＴが、接合部３７を破断させ、トーボードパネル１３を乗員室３内に向かって変形させ、更に乗員室３内に侵入することがある。
接合部３７が破断すると、乗員室３は密閉された箱形状に維持され難くなる。接合部３７が破断し、更にトーボードパネル１３が変形すると、乗員室３と前室２とが連通することになり、乗員室３は密閉された箱形状に維持されなくなる。

ここで、図８を参照しつつ、本発明に係る車両の車体構造の一実施形態である、図１の車体１が衝突した場合について説明する。図８に示す衝突形態は、図６に示した形態で本発明に係る車両が衝突する場合の一例である。図８は、図１に示した車体１の衝突時におけるトーボードパネル１３及び左側のＡピラー１７の接合部３７と、構造体３８１とを示した断面概略図である。

図８（Ａ）は、脱落した前輪ＦＴが、内フランジ部３１と外フランジ部３２との接合部３７に対して押し込まれる場合の断面概略図である。
脱落した前輪ＦＴがその慣性力、衝突物の押圧力等によって白抜きの矢印の方向へ移動する場合、前輪ＦＴは、図８（Ａ）に示すように接合部３７に対して押し込まれる可能性がある。
図４（Ｃ）にも示したように、本実施形態においては、接合部３７を覆うように、構造体３８１が取付けられている。具体的には、構造体３８１における内側延在部３９が内フランジ部３１に接合され、かつ外側延在部４０が外フランジ部３２に接合され、かつ接続部４１が接続部３７の前端部を覆っている。これにより、従来であれば接合部３７に接触していた前輪ＦＴは、構造体３８１によって接合部に直接接触することが無くなる。
図８（Ｂ）は、脱落した前輪ＦＴが、構造体３８１に接触している場合の断面概略図である。
構造体３８１は衝突に係る応力によって変形又は破断し難い又はしない材料によって形成されているので、構造体３８１に覆われる接合部３７が押し潰されることは無い。接合部３７が押し潰されないと、接合部３７の接合箇所が剥離して接合状態が解除されることが無い。

ここで、脱落した前輪ＦＴが構造体３８１に接触しても、押し込まれる前輪ＦＴが停止しない可能性がある。つまり、前輪ＦＴが構造体３８１に接触し、構造体３８１に対して後方に向かう応力を作用させても、依然として後方に向かう応力を前輪ＦＴが有している可能性がある。この場合、押し込まれる前輪ＦＴが進行方向を大きく変える態様と、前輪ＦＴが有する応力によって接合部３７が変形する態様と、が考えられる。

前輪ＦＴが進行方向を大きく変える態様としては、例えば、前輪ＦＴが外側、図８においては車体１の左側に逸れることによって構造体３８１、トーボードパネル１３及びＡピラー１７に応力を及ぼさなくなる場合と、前輪ＦＴが内側に逸れることによってトーボードパネル１３に向かう場合と、に大別することができる。
前輪ＦＴが外側に逸れる場合は、車体１に衝突に係る応力が作用しなくなるので好ましい。
また、前輪ＦＴが内側に逸れる場合は、従来であれば図７（Ｂ）に示すように接合部３７が破断し、トーボードパネル１３が乗員室３に向かって押し込まれる可能性がある。本実施形態では、構造体３８１が接合部３７の外側から挟み込むようにして取付けられている。仮に接合部３７に対して剥離する方向に応力が作用しても、構造体３８１によって内フランジ部３１と外フランジ部３２とが容易には剥離しない。つまり、構造体３８１の取付けによって、接合部３７の接合強度が向上したとみなすことができ、接合部３７の耐剥離性能が向上している。したがって、トーボードパネル１３に前輪ＦＴが押し込まれ、トーボードパネル１３が乗員室３に向かって変形した場合、車体１の内側方向に接合部３７の内フランジ部３１が引っ張られて外フランジ部３２から剥離するように応力が作用するが、構造体３８１によって接合部３７は破断しない又はし難い。

上述した前輪ＦＴが有する応力によって接合部３７が変形する態様としては、例えば図８（Ｃ）に示す状態となることが考えられる。つまり、前輪ＦＴが構造体３８１を後方に押圧し続けるにも関わらず、接合部３７が押し潰されないと、構造体３８１及び構造体３８１に覆われる接合部３７は、トーボードパネル１３側又はＡピラー１７側に倒れ込むように変形する可能性がある。接合部３７は押し潰されないので、接合部３７の後端部であって、トーボードパネル１３及びＡピラー１７から内フランジ部３１及び外フランジ部３２が突出し始める部位から接合部３７全体が屈曲し易い。図８（Ｃ）に示すように、前輪ＦＴが構造体３８１と接合部３７とを押し倒すように押圧しても、接合部３７の接合箇所を剥離させる方向の力は作用しない又はし難いので、接合部３７が破断することがない又は破断し難い。
したがって、構造体３８１が脱落した前輪ＦＴから応力を直接受けても変形又は破断しないことにより、乗員室３が接合部３７を起点とした開放状態となるのを防止することができる。

結果として、乗員室３は、密閉された箱形状に維持され易い。
接合部３７を複数の接合点でスポット溶接している場合に、１の接合点が破断すると、その周囲の接合点が連鎖的に破断し易い。しかしながら、本実施形態では、接合部３７に応力が直接作用せず、接合部３７を覆う構造体３８１自体が高い剛性を有しているので、接合点の連鎖的な破断を抑制できる。

このように本実施形態の車体構造では、特にトーボードパネル１３の変形及び破断を効果的に抑え、車両の衝突安全性能を更に高めることができる。
また、本実施形態では、接合部３７の溶接作業、及び、構造体３８１の取付作業は、特殊で大型の専用装置は不要であり、通常の車両製造工程中に用いられる溶接装置等を採用することができる。よって、本実施形態は、既存の車体製造ラインをそのまま利用可能である。また、製造工程の変更を最小限に抑えることができる。

上述の実施形態は、センタストラクチャ６のトーボードパネル１３と、サイドストラクチャ７のＡピラー１７との接合部３７に対して、本発明を適用した例である。
この他にも例えば、センタストラクチャ６のリアバルクヘッドパネル２６と、サイドストラクチャ７のＣピラー２３との接合部に対して、本発明を適用しても良い。該接合部を外側に折り曲げることにより、車体１の後方からの衝突の際に、リアバルクヘッドパネル２６とＣピラー２３との接合部が破断し難くなる。

［構造体の変形例］
本発明に係る車両の車体構造において、構造体は、接合部、仕切りパネル、及びサイドパネルの少なくとも一つに接合される。上述した構造体３８１は、接合部３７における内フランジ部３１及び外フランジ部３２に取付けられていた。図９（Ａ）〜（Ｃ）には、本発明に係る車両の車体構造における構造体の変形例を示した。
図９（Ａ）〜（Ｃ）に示した各実施形態と、図４（Ｃ）に示した実施形態との相違点は、構造体の形状、及び取付位置である。該相違点以外は図４（Ｃ）と同一部材を用いているので、同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

図９（Ａ）には、構造体３８２を取付けて成る実施形態を示す。
具体的には、図９（Ａ）に示す構造体３８２は、接合部３７、トーボードパネル１３及びＡピラー１７に接合される屈曲板である。構造体３８２は、内側延在部３９と、外側延在部４０と、接続部４１と、トーボードパネル取付部４２２と、Ａピラー取付部４３２とを有する。内側延在部３９は内フランジ部３１の内側面に接合される。外側延在部４０は外フランジ部３２の外側面に接合される。接続部４１は内側延在部３９及び外側延在部４０の各前端縁部の間を接続する。トーボードパネル取付部４２２は、トーボードパネル１３に沿って延在し、トーボードパネル１３に接合される。Ａピラー取付部４３２は、Ａピラー１７における外側サイドパネル３４の前面に沿って延在し、該外側サイドパネル３４の前面に接合される。
なお、図９（Ａ）においては、車体１の左側の構造体３８２のみを示しているが、右側にも同様の構造体３８２が取付けられる。つまり、本実施形態において、構造体３８２は、車体１の左右両側に設けられる一対の部材である。

図９（Ｂ）には、構造体３８３を取付けて成る実施形態を示す。
図９（Ｂ）に示す構造体３８３と、図９（Ａ）に示した構造体３８２との相違点は、Ａピラー取付部の有無である。該相違点以外の、構造体の形状、数、大きさ等は共通である。
具体的には、構造体３８３は、接合部３７及びトーボードパネル１３に接合される屈曲板である。構造体３８３は、内側延在部３９と、外側延在部４０と、接続部４１と、トーボードパネル取付部４２３と、を有する。構造体３８３は、Ａピラー取付部は有していない。トーボードパネル取付部４２３は、トーボードパネル１３に沿って延在し、トーボードパネル１３に接合される。
なお、図９（Ｂ）においては、車体１の左側の構造体３８３のみを示しているが、右側にも同様の構造体３８３が取付けられる。つまり、本実施形態において、構造体３８３は、車体１の左右両側に設けられる一対の部材である。

図９（Ｃ）には、構造体３８４を取付けて成る実施形態を示す。
図９（Ｃ）に示す構造体３８４と、図９（Ａ）に示した構造体３８２との相違点は、トーボードパネル取付部の有無である。該相違点以外の、構造体の形状、数、大きさ等は共通である。
具体的には、構造体３８４は、接合部３７及びＡピラー１７に接合される屈曲板である。構造体３８４は、内側延在部３９と、外側延在部４０と、接続部４１と、Ａピラー取付部４３４と、を有する。構造体３８４は、トーボードパネル取付部は有していない。Ａピラー取付部４３４は、Ａピラー１７における外側サイドパネル３４の前面に沿って延在し、該外側サイドパネル３４の前面に接合される。
なお、図９（Ｃ）においては、車体１の左側の構造体３８４のみを示しているが、右側にも同様の構造体３８４が取付けられる。つまり、本実施形態において、構造体３８４は、車体１の左右両側に設けられる一対の部材である。

図９（Ａ）〜（Ｃ）に示した構造体３８２、３８３及び３８４は、接合部３７だけでなく、トーボードパネル１３及びＡピラー１７の少なくとも一方にも接合されている。これにより、例えば脱落した前輪ＦＴが構造体３８２、３８３及び３８４に対して作用させる応力を、トーボードパネル１３及びＡピラー１７の少なくとも一方に分散させることができる。応力を分散することによって、構造体３８２、３８３及び３８４がより一層変形及び破断し難くなるので好ましい。また、トーボードパネル取付部４２２、４２３及びＡピラー取付部４３２、４３４の少なくともいずれか一つが、内側延在部３９、外側延在部４０及び接続部４１を後方から支持することになるので、構造体３８２、３８３及び３８４が前輪ＦＴによって押し潰されることはない、又は押し潰され難い。
更に、構造体３８２、３８３及び３８４が十分に高い剛性を有している場合は、接合部３７に接合することなく、トーボードパネル１３及びＡピラー１７の少なくとも一方に接合するだけで良い。この場合、脱落した前輪ＦＴが接合部３７に接合されていない構造体３８２、３８３及び３８４に接触したとしても、構造体３８２、３８３及び３８４は押し潰されること無く、トーボードパネル１３及びＡピラー１７の少なくとも一方に応力を分散可能である。接合部３７に対して接合しないので、接合作業の簡素化を図ることができる。

上述した各実施形態は、３ボックス構造の自動車の車体１に、本発明を適用した例である。
この他にも例えば、１ボックス構造の自動車、２ボックス構造の自動車、トラック、バス、電車、航空機、などの車両において、本発明を適用することができる。特に、車体１のセンタストラクチャ６の幅方向両側に一対のサイドストラクチャ７を接合することにより製造される車両においては、本発明を好適に適用できる。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により、本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

１：車体、２：前室、３：乗員室、４：後室、６：センタストラクチャ、７：サイドストラクチャ、１１：フロアパネル、１２：フロアクロスメンバ、１３：トーボードパネル（仕切りパネル）、１４：フロントサイドメンバ、１５：サイドシル（サイドパネル）、１６：トルクボックス、１７：Ａピラー（サイドパネル）、１８：フロントアッパメンバ、１９：補剛部材、２０：ラジエータフレーム、２１：フロントバンパビーム、２２：Ｂピラー、２３：Ｃピラー、２４：ルーフサイドレール、２５：ルーフクロスメンバ、２６：リアバルクヘッドパネル、２７：ダッシュパネル、３１：内フランジ部、３２：外フランジ部、３３：内側サイドパネル、３４：外側サイドパネル、３５：第１外フランジ部、３６：第２外フランジ部、３７：接合部、３８１、３８２、３８３、３８４：構造体、３９：内側延在部、４０：外側延在部、４１：接続部、４２２、４２３：トーボードパネル取付部、４３２、４３４：Ａピラー取付部、５１：第１自動車、５２：第２自動車、Ｅ１、Ｅ２：電極、ＦＴ：前輪

Claims (6)

1. 車両の車輪を軸支可能な車体において幅方向に延在して前記車体の前室又は後室と乗員室とを仕切る仕切りパネルと、
   前記車体の側部において前記乗員室の前角又は後角となる位置で前記仕切りパネルと接合されるサイドパネルと、を備え、
   前記仕切りパネルは、前記車体の上下方向に延在する内フランジ部を有し、
   前記サイドパネルは、前記上下方向に延在する外フランジ部を有し、
   前記内フランジ部と前記外フランジ部とが接合されて成る接合部を有し、
   前記接合部を覆う構造体を設け、
   前記内フランジ部と前記外フランジ部と前記構造体とがまとめて接合されて成る、
   車両の車体構造。
2. 前記構造体は、
   前記内フランジ部に沿って延在し、前記内フランジ部より内側に配置される内側延在部と、
   前記外フランジ部に沿って延在し、前記外フランジ部より外側に配置される外側延在部と、
   前記内側延在部及び前記外側延在部を接続する接続部と、を有し、
   前記内側延在部と前記外側延在部と前記接続部とによって前記接合部を覆う、
   請求項１に記載の車両の車体構造。
3. 前記構造体は、前記仕切りパネル及び前記サイドパネルの少なくとも一方に接合される、
   請求項１又は２に記載の車両の車体構造。
4. 前記幅方向において、
   前記接合部は、前記車輪の前後方向に位置する、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の車体構造。
5. 前記幅方向において、
   前記接合部は、少なくとも前記車輪の回転中心についての前後方向に位置する、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の車体構造。
6. 車両の車輪を軸支可能な車体の製造方法であって、
   前記車体の前室又は後室と乗員室とを仕切る仕切りパネルを有するセンタストラクチャと、前記仕切りパネルと接合されることにより前記乗員室を画成するサイドパネルを有するサイドストラクチャとを接合するために、
   前記仕切りパネルの幅方向の端部において前後方向へ突出するように形成される内フランジ部と、前記サイドパネルにおいて前記乗員室の前角又は後角に対応する部位に形成される外フランジ部と、を重ね合わせ、更に構造体を被せる工程と、
   前記内フランジ部と、前記外フランジ部と、前記構造体とを接合する工程と、
   を有する車体の製造方法。

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