JP6489177B2 - 車両の車体構造 - Google Patents
車両の車体構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6489177B2 JP6489177B2 JP2017161616A JP2017161616A JP6489177B2 JP 6489177 B2 JP6489177 B2 JP 6489177B2 JP 2017161616 A JP2017161616 A JP 2017161616A JP 2017161616 A JP2017161616 A JP 2017161616A JP 6489177 B2 JP6489177 B2 JP 6489177B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle body
- joint
- vehicle
- body structure
- adhesive
- 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
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D27/00—Connections between superstructure or understructure sub-units
- B62D27/02—Connections between superstructure or understructure sub-units rigid
- B62D27/023—Assembly of structural joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
- B23K11/11—Spot welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
- B23K11/11—Spot welding
- B23K11/115—Spot welding by means of two electrodes placed opposite one another on both sides of the welded parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/20—Floors or bottom sub-units
- B62D25/2009—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
- B62D25/2018—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being front structures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/20—Floors or bottom sub-units
- B62D25/2009—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
- B62D25/2027—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being rear structures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/20—Floors or bottom sub-units
- B62D25/2009—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
- B62D25/2036—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being side panels, sills or pillars
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D27/00—Connections between superstructure or understructure sub-units
- B62D27/02—Connections between superstructure or understructure sub-units rigid
- B62D27/026—Connections by glue bonding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/006—Vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Description
開示する技術は、車両の車体構造に関する。
ここで開示する技術に関し、20℃の温度で、加振力の周波数が30Hzである条件下で、貯蔵弾性率が500MPa以下かつ損失係数が0.2以上の粘弾性部材は公知である(特許文献1)。
特許文献1には、フロントウインド部材と、フロントウインド部材を支持するカウルパネルと、カウルパネルを補強する補強体(複数の帯板状の補強部で構成)が開示されている。フロントウインド部材のパネル振動を低減するために、フロントウインド部材とカウルパネルとの結合部位や、補強部が重ね合わられた結合部位などが、前述した粘弾性部材の接着によって結合されている。
スポット溶接に接着剤を併用するウェルドボンド接合は、車体の剛性を高めることができるため、車体を構成しているパネルやメンバなどの車体構成部材の接合に、広く用いられている。
一般に、そのようなウェルドボンド接合では、車体の剛性を高めるため、貯蔵弾性率の高い接着剤が用いられている。具体的には、ウェルドボンド接合に用いられる接着剤の貯蔵弾性率は、少なくとも1500MPa以上であり、2000MPa〜3000MPaが標準的な範囲となっている。このような接着剤の損失係数は低く、概ね0.05程度である。
通常、接着剤の貯蔵弾性率が高いと、剛性は高まるが、損失係数が低くなるので、車体の振動に対しては高い減衰性は得られない。高い減衰性を得るために、接着剤の損失係数を高めれば、貯蔵弾性率の低下を招くので、剛性が低下すると考えられていた。そのため、ウェルドボンド接合を用いた車両の車体構造において、高剛性と高減衰性の両立は困難な課題となっていた。
そこで、開示する技術の目的は、高剛性及び高減衰性の両立が可能になる車両の車体構造を提供することにある。
開示する技術は、車両の車体構造に関する。前記車体構造は、車体構成部材に他の車体構成部材が重ね合わされた状態で延びるように接合された接合部を備える。
前記接合部は、その延出方向に間隔を隔てて配置され、前記車体構成部材の双方が互いに部分的に接合されることによって構成されている複数のスポット接合部と、前記車体構成部材の間に介在する接着剤が当該車体構成部材の双方に接着することによって構成されている接着部と、を有している。
そして、前記接着剤が、20℃の温度で、加振力の周波数が60Hzである条件下において、貯蔵弾性率が100MPaから800MPaの範囲内、かつ、損失係数が0.2以上の特性を有していることを特徴とする。
この車体構造によれば、ウェルドボンド接合によって接合された接合部が備えられていて、その接合部に、特有の物性を有する接着剤が用いられている。ウェルドボンド接合に、このような物性の接着剤を用いることで、従来困難と思われていた、ウェルドボンド接合構造における高剛性と高減衰性との両立が可能になる。なお、ここでいうウェルドボンド接合における部分的な接合構造(スポット接合部)は、スポット溶接に限らない。スポット溶接と同等の接合構造を含む概念である。
すなわち、本発明者らが、ウェルドボンド接合構造の減衰性の向上について検討していたところ、ウェルドボンド接合に用いられる接着剤の貯蔵弾性率とウェルドボンド接合の剛性との関係において、意外な普遍的特性が認められることを見出した。
従来、貯蔵弾性率が高くなるほどウェルドボンド接合の剛性も高くなると考えられていたが、ウェルドボンド接合の剛性は、貯蔵弾性率が100MPaを超えると、その増加率が激減し、貯蔵弾性率が大きく異なっていても、剛性は大差ないレベルに止まることが判明した。
しかも、この特性は、ウェルドボンド接合が、簡単な構造のモデル系に用いられた場合であっても、複雑な車体構造に用いられた場合であっても、同様の傾向が認められ、普遍的であることも判明した。
従って、この普遍的な特性に基づき、前述した特有の物性を有する接着剤をウェルドボンド接合に用いることによって、従来と大差の無い剛性を確保しながら、損失係数を大幅に高めることが可能になり、乗り心地の改善や騒音の低減が容易に実現できるようになる。
好ましくは、前記接着剤が、20℃の温度で、加振力の周波数が60Hzである条件下において、貯蔵弾性率が500MPaより大きく700MPa以下の範囲内、かつ、損失係数が0.3以上の特性を有しているようにするとよい。なお、貯蔵弾性率は600MPa以下の範囲内がよりいっそう好ましい。
この物性を有する接着剤をウェルドボンド接合に用いれば、従来用いられている貯蔵弾性率が1500MPaを超える接着剤と同等の剛性を確保しながら、損失係数を大幅に高めることが可能になるので、よりいっそう高剛性及び高減衰性の両立が可能になる。
前記接着部は、前記接合部の延出方向に沿って連続的に設けるようにするとよい。
そうすれば、幅の狭い接合部であっても、接合部の広い範囲にわたって接着力を一様に作用させることができる。その結果、接合部に対して局所的に外力が作用した場合でも、その外力を接合部の全域にわたって円滑に分散させることができるので、車体の剛性を高めることができる。
この場合、前記スポット接合部の間隔が、10mm〜100mmの範囲内に設定されているようにするのが好ましい。
スポット接合部の間隔が狭すぎると、接合による剛性の影響が大きくなって、接着部の振動減衰効果が妨げられる。また、スポット接合部の間隔が広すぎると、接合による剛性の影響が小さくなって、接着部への負担が増加し、接合部全体としての剛性が低下するおそれがある。
それに対し、スポット接合部の間隔を前述した範囲とすることで、剛性及び減衰性を備えた接着部と、剛性に優れるスポット接合部とが、適度に補完し合う状態となり、車体の高剛性と高減衰性とを安定して両立させることが可能になる。
前記接合部が、所定の間隔を隔てて対向するように配置された一対の対向接合部を含み、前記一対の対向接合部の間に閉断面構造が形成されている場合に、特に有効である。この場合、前記閉断面構造の内側に臨む前記対向接合部の縁部に沿って前記接着部が設けられているようにするとよい。
そうすれば、閉断面構造に捩り力等の外力が加わった場合に、対向接合部が口開きして、変形が進むのを抑制できるので、構造的にも剛性を高めることができる。
前記接合部が、前記車体構成部材の端部どうしを継ぎ合わせることによって構成された継合接合部を含む場合にも有効であり、この場合も、前記継合接合部の縁部に沿って前記接着部が設けられているようにするとよい。
この場合も、閉断面構造の場合と同様に構造的に剛性を高めることができる。
このような接合部は、前記接合部を構成している双方の前記車体構成部材のうち、少なくとも一方の厚みが、2mmより薄い場合に有効である。接着剤の剛性に伴って、2mmより薄い側の車体構成部材の接合部が適度に撓み変形するので、これに伴って接合部に配設される接着剤に剪断等の荷重が入力され、接着剤が変形することによって、軽量化を図りながら、減衰性の向上効果が得られる。
前記接合部は、特に、前記車両の車室のフロアを構成する前記車体構成部材の接合に用いるのが好ましい。車体強度を確保しながら快適性を向上できる。
開示する車体構造によれば、複雑な構造にすることなく、高剛性と高減衰性とが両立できる。その結果、必要な車体強度を確保しながら、乗り心地の改善や騒音の低減が容易に実現でき、車両の快適性が向上する。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。
<車体の構造>
図1A及び図1Bに、開示する技術を適用した自動車(車両)の車体1を示す。図1Aは、車体1を左側方から見た図であり、図1Bは、車体1を下方から見た図である。
図1A及び図1Bに、開示する技術を適用した自動車(車両)の車体1を示す。図1Aは、車体1を左側方から見た図であり、図1Bは、車体1を下方から見た図である。
車体1の前部は、主にエンジンルームを構成し、車体1の後部は、主にトランクルームを構成する。乗員を収容する車室2は、車体1の前後方向における中間部分によって構成されている。その車体1の下部の中間部分における左右には、前後方向に並行して延びるサイドシル3,3が配設されている。これらサイドシル3,3の間における車幅方向の中央部位には、トンネルレイン4が前後方向に延びるように配設されている。
このトンネルレイン4を横切るような状態で、車幅方向に延びる複数のクロスメンバ5が、左右のサイドシル3,3に接合されている。車室2の床面を覆うように、車体1の下部の中間部分には、フロアパネル6が配設されている。これらフロアパネル6、サイドシル3、トンネルレイン4、及びクロスメンバ5が相互に接合されることにより、車室2の下部を支持する車体構造が構成されている。
フロアパネル6の前端部は、車室2の前側に位置する前側パネル部材10と接合されている。フロアパネル6の後端部は、車室2の後側に位置する後側パネル部材11と接合されている。フロアパネル6と前側パネル部材10との接合、及びフロアパネル6と後側パネル部材11との接合には、高い剛性が求められるため、スポット溶接に接着剤を併用するウェルドボンド接合が用いられている。
図2に、ウェルドボンド接合によって接合されたフロアパネル6と前側パネル部材10との接合部20を示す。車幅方向に延びるフロアパネル6の前端部は、車幅方向に延びる前側パネル部材10の後端部と、所定幅で上下に重なり合った状態で継ぎ合わされている。その車幅方向に延びるように帯状に継ぎ合わされた部分を接合することにより、接合部20が構成されている(継合接合部20a)。
継合接合部20aには、その延出方向に所定の間隔を隔てた複数箇所に、フロアパネル6及び前側パネル部材10が互いに点状に溶接されたスポット接合部21が形成されている(いわゆるスポット溶接、スポット接合部の一例)。更に、継合接合部20aを構成しているフロアパネル6の前端部の接合面と、前側パネル部材10の後端部の接合面との間には、接着剤が介在しており、この接着剤が、フロアパネル6及び前側パネル部材10の双方の接合面に接着することによって、接着部22が形成されている。
なお、フロアパネル6と後側パネル部材11の接合部20も構造は同じであるため、その説明は省略する。
クロスメンバ5も、高い剛性が求められるため、その接合にはウェルドボンド接合が用いられている。図3に示すように、クロスメンバ5は、断面ハット状のメンバ部材51をフロアパネル6に接合して形成されている。メンバ部材51は、帯板状の主壁部51aと、互いに対向した状態で主壁部51aの両側縁にその全長にわたって連なる一対の側壁部51b,51bと、各側壁部51bの突端からその全長にわたって互いに逆向きに張り出す一対のフランジ部51c,51cとを有している。
これらフランジ部51c,51cの各々が、ウェルドボンド接合によってフロアパネル6に接合されている(対向接合部20b)。それにより、間隔を隔てて並行して延びるこれら対向接合部20bの間に、構造的に車体1の剛性を強化する閉断面構造が形成されている。
継合接合部20aと同様に、各対向接合部20bには、その延出方向に間隔を隔てた複数箇所に、フランジ部51c及びフロアパネル6が互いに点状に溶接されたスポット接合部21が形成されている。対向接合部20bを構成しているフランジ部51cの接合面とフロアパネル6の接合面との間には、接着剤が介在しており、この接着剤が、フランジ部51c及びフロアパネル6の双方の接合面に接着することによって、接着部22が形成されている。
サイドシル3とフロアパネル6との連結部位、トンネルレイン4とフロアパネル6との連結部位等も、これらと同様にしてウェルドボンド接合によって接合されている。
<接合部>
継合接合部20a及び対向接合部20bなど、ウェルドボンド接合が用いられている接合部20は、車体強度を確保する必要性から、高い剛性が求められる。そのため、その接合にも、貯蔵弾性率が1500MPaを超える、高剛性な物性を有する接着剤を用いるのが一般的となっている。ところが、剛性が高いと、通常は振動が伝わり易くなるため、自動車の走行時に、乗り心地が低下したり異音が発生したりして、快適性の面では不利になる。
継合接合部20a及び対向接合部20bなど、ウェルドボンド接合が用いられている接合部20は、車体強度を確保する必要性から、高い剛性が求められる。そのため、その接合にも、貯蔵弾性率が1500MPaを超える、高剛性な物性を有する接着剤を用いるのが一般的となっている。ところが、剛性が高いと、通常は振動が伝わり易くなるため、自動車の走行時に、乗り心地が低下したり異音が発生したりして、快適性の面では不利になる。
そのため、車体1、特に、乗員が収容される車室2を構成する車体部分は、高い剛性だけでなく、乗員に不快感を与え易い振動(例えば、50〜60Hzの振動)を減衰したいという要望がある。ところが、貯蔵弾性率が1500MPaを超える接着剤の損失係数は、概ね0.05程度であることから、そのような車体1の振動に対して求める減衰効果は得られない。
それに対し、本発明者らが、ウェルドボンド接合構造の減衰性の向上について検討していたところ、ウェルドボンド接合に用いられる接着剤の貯蔵弾性率とウェルドボンド接合の剛性との関係において、意外な普遍的特性が認められることを見出した。
図4に、ウェルドボンド接合に用いられる接着剤の貯蔵弾性率とウェルドボンド接合の剛性との関係を示す。なお、この関係はCAE解析によって行った。
図4において、横軸は貯蔵弾性率を表しており、縦軸は捩り固有値を表している。捩り固有値は、剛性の指標として扱うことができ、捩り固有値が高いほど、剛性も高いと評価できる。
図4に示す各グラフは、ウェルドボンド接合によって接合された接合部20を備える車体において、ウェルドボンド接合に用いられる接着剤の貯蔵弾性率と車体の剛性との関係を表している。具体的には、グラフG1は、所定の車体で、各接合部20の接着剤の量を少量にした場合での関係を示しており、グラフG2は、グラフG1と同一の車体で、各接合部20の接着剤の量を多量にした場合での関係を示している。グラフG3は、車体自体がグラフG1及びグラフG2と異なっており、接合部20の個数や配置も異なる場合での関係を示している。
従来、貯蔵弾性率が高くなるほどウェルドボンド接合の剛性も高くなると考えられていたが、図4に示すように、車体の剛性は、貯蔵弾性率が100MPaを超える辺りから、その増加率が激減して剛性の増加が飽和した状態となり、貯蔵弾性率が大きく増加していても、剛性は僅かに増加するレベルに止まることが判明した。
しかも、グラフG1〜G3に示すように、車体の構造や接着剤の量が異なる場合であっても、同様の傾向が認められたことから、この特性は普遍的であることも判明した。更に、ここでは図示は省略したが、構造が複雑な車体だけでなく、クロスメンバ単体の簡易モデルにおいても、これらと同様の関係が認められた。
従って、ウェルドボンド接合に用いられる接着剤の貯蔵弾性率とウェルドボンド接合の剛性との関係については、ウェルドボンド接合が用いられる対象物の構造の影響を受けない、普遍的な特性であることが判明した。
この特性に着目すると、接着剤の貯蔵弾性率を、従来の2000MPa程度から100MPaに下げた場合でも、剛性の低下は20%程度に止まる。すなわち、剛性の低下を抑制しながら大幅に貯蔵弾性率を下げることが可能である。500MPaより貯蔵弾性率が高ければ、剛性にほとんど差が無いので、従来の剛性を確保しながら貯蔵弾性率を大幅に下げることが可能になる。
貯蔵弾性率を下げれば、損失係数を高めることができる。例えば、貯蔵弾性率を500MPaとすれば、損失係数を0.4以上にすることも可能である。従って、高減衰性が実現できる。
かかる知見に基づき、車体1の接合部20には、特定の物性を有する接着剤が用いられている。具体的には、20℃の温度で、加振力の周波数が60Hzである条件下において、貯蔵弾性率が100MPaから800MPaの範囲内、かつ、損失係数が0.2以上の特性を有する接着剤が用いられている。
ここで、20℃は常温に対応した温度であり、接着剤の物性を特定するうえで、標準的な温度条件を表している。60Hzの周波数の加振力は、乗員に不快感を与え易い振動に対応したものであり、この条件下において高減衰性を実現することで、自動車の快適性(NVH)の向上が可能になる。
このような条件の下で、ウェルドボンド接合に、貯蔵弾性率が100MPaから800MPaの範囲内、かつ、損失係数が0.2以上の特性を有する接着剤を用いることで、前述した特性から、車体1において高剛性と高減衰性を両立することが可能になる。それにより、車体強度を確保しながら、乗り心地の改善や騒音の低減が実現できる。
図4に示す特性に基づけば、貯蔵弾性率は、300MPa〜700MPaの範囲内が好ましく、450MPa〜600MPaの範囲がより好ましく、更には、500MPaより大きく600MPa以下の範囲内がよりいっそう好ましい。
また損失係数も、0.2以上よりも0,3以上が好ましく、0.4以上がより好ましい。損失係数が高いほど、振動の減衰効果が高まるので、快適性を更に向上できる。
このような接合部20は、通常、狭い幅で細長く延びるように接合されている。そのため、高剛性と高減衰性とを安定して両立させるには、接合部20の全域にわたって一様な接合状態にするのが好ましい。
従って、継合接合部20a及び対向接合部20bなど、前述した接合部20では、接着部22が、接合部20の延出方向に沿って連続的に設けられている。すなわち、隣り合ったスポット接合部21の間の領域の一部分や、スポット接合部21の周辺の一部分など、接合部20の延出方向の一部分にのみ接着部22を設けるのではなく、接合部20の延出方向に実質的に途切れることなく、連なった状態で接着部22が設けられている。
そうすることにより、幅の狭い領域を接合するだけであっても、接合部20の広い範囲にわたって接着力を一様に作用させることができる。その結果、接合部20に対して局所的に外力が作用した場合でも、その外力を接合部20の全域にわたって円滑に分散させることができるので、車体1の剛性を高めることができる。
また、車体1の高剛性と高減衰性とを安定して両立させるには、図3、図4に示すように、スポット接合部21の間隔Pは、10mm〜100mmの範囲内に設定するのが好ましく、15mm〜70mmの範囲内に設定するのがより好ましく、25mm〜50mmの範囲内に設定するのがよりいっそう好ましい。
スポット接合部21の間隔Pが狭すぎると、接合による剛性の影響が大きくなって、接着部22の振動減衰効果が妨げられる。また、スポット接合部21の間隔Pが広すぎると、接合による剛性の影響が小さくなって、接着部22への負担が増加し、接合部20全体としての剛性が低下するおそれがある。
それに対し、スポット接合部21の間隔Pを前述した範囲とすることで、剛性及び減衰性を備えた接着部22と、剛性に優れるスポット接合部21とが、適度に補完し合う状態となり、車体1の高剛性と高減衰性とを安定して両立させることが可能になる。
(副次的効果)
前述した特定の物性を有する接着剤をウェルドボンド接合に用いることで、構造的に、車体1の剛性を高めることが可能になる。
前述した特定の物性を有する接着剤をウェルドボンド接合に用いることで、構造的に、車体1の剛性を高めることが可能になる。
図5の(a)に、クロスメンバ5の縦断面を模式的に示す。図6の(a)に、比較例として、スポット溶接のみによって接合されたクロスメンバ5’を示す。これらクロスメンバ5,5’に捩り力を加える。
そうした場合、図6の(b)に示すように、スポット溶接のみによって接合されたクロスメンバ5’では、閉断面構造の内側に臨む接合部の縁部に接合力が作用しないため、図6の(b)に矢印Xで示すように、捩り作用によって口開きが発生し、クロスメンバ5’が変形する。
対して、図5の(b)に示すように、クロスメンバ5では、対向接合部20bの延出方向に沿って連続的に設けられた接着部22による接合力の作用により、閉断面構造の内側に臨む対向接合部20bの縁部が口開きするのを抑制でき、クロスメンバ5が大きく変形するのを防止できる。従って、クロスメンバ5の捩り剛性は比較例に比べて高い。
クロスメンバ5の対向接合部20bには、従来の接着剤に比べて貯蔵弾性率が低く損失係数が高い接着剤が用いられているので、接合部20の変形に対する許容範囲が従来よりも拡張されており、接合力を、より効果的に発揮させることができる(テストピースでは、比較例に比べて30%以上の捩り剛性の向上が認められた)。
開断面構造である、フロアパネル6と前側パネル部材10等との接合部20(継合接合部20a)の場合も同様である。図7の(a)に、その継合接合部20aの縦断面を模式的に示す。図8の(a)に、比較例として、スポット溶接のみによって接合された継合接合部20a’を示す。これら継合接合部20a,20a’及びその周辺部分に捩り力を加える。
そうした場合、図8の(b)に示すように、スポット溶接のみによって接合された継合接合部20a’では、継合接合部20a’の両縁部に接合力が作用しないため、図8の(b)に矢印Xで示すように、捩り作用によって口開きが発生し、継合接合部20a’及びその周辺部分が変形する。
対して、図7の(b)に示すように、フロアパネル6と前側パネル部材10等との継合接合部20aでは、その延出方向に沿って連続的に設けられた接着部22による接合力の作用により、継合接合部20aの両縁部が口開きするのを抑制でき、継合接合部20a及びその周辺部分が大きく変形するのを防止できる。
このような口開きを抑制し、接合部20及びその周辺部分の変形を防止するためには、閉断面構造の場合、少なくとも、その内側に臨む対向接合部20bの縁部に沿って接着部22を設けるのが好ましく、開断面構造の場合、少なくとも、継合接合部20aの縁部に沿って接着部22を設けるのが好ましい。
具体的には、図9の(a)及び(b)に示すように、接着部22を接合部20の広い範囲に設けなくても、閉断面構造の内側に臨む対向接合部20bの縁部に沿った部分だけに設けたり、継合接合部20aの縁部に沿った部分だけに設けたりしてもよい。このようにした場合、接着剤の使用量を減らして、口開きを効率的に抑制することができる。
この場合、対向接合部20bや継合接合部20aの縁部から接着部22の一部がはみ出すように構成するのが、より好ましい。そうすれば、接着剤を接合部20に塗布する際に、塗布量や塗布位置に多少のばらつきが発生しても、対向接合部20bや継合接合部20aの縁部に沿って接着部22を安定して設けることができるので、口開きを、より高精度に抑制することができる。
特に、このような接合部20は、厚みの薄い車体構成部材どうしの接合に有効である。
具体的には、接合部20を構成している双方の車体構成部材のうち、少なくとも一方の厚みは、2mmより薄い場合に有効である。接合部20を構成している車体構成部材の双方の厚みが2.0mm以上になると、接合部20に捩り等の外力を作用させた場合に、その車体構成部材の剛性が接着剤の剛性に対して過剰になる。その結果、接着剤の剛性に伴って車体構成部材が適度に撓み変形し難くなり、前述した減衰性の向上効果が得られない。
対して、接合部20を構成している双方の車体構成部材のうち、少なくとも一方の厚みが2mmより薄い場合には、接着剤の剛性に伴って車体構成部材のうち、少なくとも厚みが2mmより薄い側の車体構成部材が適度に撓み変形するので、これに伴って接合部20に配設される接着剤に剪断等の荷重が入力され、前述した減衰性の向上効果が得られる。車体構成部材の厚みが薄いほど、減衰性の向上率増大が期待でき、部材コストや車体重量の低減の観点からも有利である。
なお、開示する技術は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。例えば、接着部22は、必ずしも接合部20の縁部に沿って設けなくてもよい。美観の確保等の観点から、接着部22が接合部20の縁部からはみ出すのが好ましくない場合には、接着部22を、接合の縁部から奥方に位置するように設けることができる。
接合部20を設けるのは、クロスメンバ5やフロアパネル6の接合部位に限らない。ウェルドボンド接合が可能な部位であれば、適用できる。スポット接合部は、スポット溶接に限らない。点状の接合構造であれば、例えば、SPR(セルフピアシングリベット)等の機械的接合であってもよい。
1 車体
2 車室
3 サイドシル
4 トンネルレイン
5 クロスメンバ
6 フロアパネル
20 接合部
20a 継合接合部
20b 対向接合部
21 スポット接合部
22 接着部
51 メンバ部材
51c フランジ部
2 車室
3 サイドシル
4 トンネルレイン
5 クロスメンバ
6 フロアパネル
20 接合部
20a 継合接合部
20b 対向接合部
21 スポット接合部
22 接着部
51 メンバ部材
51c フランジ部
Claims (9)
- 車体構成部材に他の車体構成部材が重ね合わされた状態で延びるように接合された接合部を備える車両の車体構造であって、
前記接合部は、
その延出方向に間隔を隔てて配置され、前記車体構成部材の双方が互いに部分的に接合されることによって構成されている複数のスポット接合部と、
前記車体構成部材の間に介在する接着剤が当該車体構成部材の双方に接着することによって構成されている接着部と、
を有し、
前記接着剤が、20℃の温度で、加振力の周波数が60Hzである条件下において、貯蔵弾性率が500MPaより大きく700MPa以下の範囲内、かつ、損失係数が0.3以上の特性を有していることを特徴とする、車両の車体構造。 - 請求項1に記載の車両の車体構造において、
前記接着部が、前記接合部の延出方向に沿って連続的に設けられていることを特徴とする、車両の車体構造。 - 請求項2に記載の車両の車体構造において、
前記スポット接合部の間隔が、10mm〜100mmの範囲内に設定されていることを特徴とする、車両の車体構造。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一つに記載の車両の車体構造において、
前記接合部が、所定の間隔を隔てて対向するように配置された一対の対向接合部を含み、
前記一対の対向接合部の間に閉断面構造が形成されていることを特徴とする、車両の車体構造。 - 請求項4に記載の車両の車体構造において、
前記閉断面構造の内側に臨む前記対向接合部の縁部に沿って前記接着部が設けられていることを特徴とする、車両の車体構造。 - 請求項1〜請求項5のいずれか一つに記載の車両の車体構造において、
前記接合部が、前記車体構成部材の端部どうしを継ぎ合わせることによって構成された継合接合部を含むことを特徴とする、車両の車体構造。 - 請求項6に記載の車両の車体構造において、
前記継合接合部の縁部に沿って前記接着部が設けられていることを特徴とする、車両の車体構造。 - 請求項5又は請求項7に記載の車両の車体構造において、
前記接合部を構成している双方の前記車体構成部材のうち、少なくとも一方の厚みが、2mmより薄いことを特徴とする、車両の車体構造。 - 請求項1〜請求項8のいずれか一つに記載の車両の車体構造において、
前記接合部が、前記車両の車室を構成する前記車体構成部材の接合に用いられていることを特徴とする、車両の車体構造。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017161616A JP6489177B2 (ja) | 2017-08-24 | 2017-08-24 | 車両の車体構造 |
CN201810942017.7A CN109421826B (zh) | 2017-08-24 | 2018-08-17 | 车辆的车身构造 |
DE102018120349.7A DE102018120349A1 (de) | 2017-08-24 | 2018-08-21 | Fahrzeugkarosseriestruktur eines fahrzeugs |
US16/106,629 US10518818B2 (en) | 2017-08-24 | 2018-08-21 | Vehicle body structure of vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017161616A JP6489177B2 (ja) | 2017-08-24 | 2017-08-24 | 車両の車体構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019038364A JP2019038364A (ja) | 2019-03-14 |
JP6489177B2 true JP6489177B2 (ja) | 2019-03-27 |
Family
ID=65321780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017161616A Active JP6489177B2 (ja) | 2017-08-24 | 2017-08-24 | 車両の車体構造 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10518818B2 (ja) |
JP (1) | JP6489177B2 (ja) |
CN (1) | CN109421826B (ja) |
DE (1) | DE102018120349A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021126929A (ja) * | 2020-02-12 | 2021-09-02 | マツダ株式会社 | 車両の車体製造方法及び車体構造 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10906592B2 (en) * | 2017-12-01 | 2021-02-02 | Mazda Motor Corporation | Vehicle body structure |
DE102019120172B4 (de) * | 2019-07-25 | 2021-03-25 | Fes Holding Gmbh | Verfahren zum Montieren von Fahrzeugeinbauten auf einer im Fahrzeug angeordneten Bodenplatte und Fahrzeug mit auf einer Bodenplatte montierten Fahrzeugeinbauten |
JP7412278B2 (ja) * | 2020-06-03 | 2024-01-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 車体用構造体 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4826238A (en) * | 1986-12-01 | 1989-05-02 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Side sill for automotive vehicle |
DE60232575D1 (de) * | 2002-01-16 | 2009-07-23 | Nissan Motor | Verstärkungskonstruktion für Karosserierahmen von Kraftfahrzeugen |
JP4767882B2 (ja) * | 2007-02-28 | 2011-09-07 | 本田技研工業株式会社 | 車両の車体板材の接合構造 |
EP2128004B1 (en) * | 2007-03-28 | 2011-12-14 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Structural member made of different materials |
JP5915562B2 (ja) * | 2013-02-05 | 2016-05-11 | マツダ株式会社 | 車両の前部車体構造 |
JP6191639B2 (ja) * | 2015-03-18 | 2017-09-06 | マツダ株式会社 | 車体部材の接合構造及びその接合方法 |
JP6202060B2 (ja) * | 2015-08-24 | 2017-09-27 | マツダ株式会社 | 車両の車体構造 |
JP6241469B2 (ja) * | 2015-10-22 | 2017-12-06 | マツダ株式会社 | 車両の車体構造 |
JP6624448B2 (ja) | 2016-03-08 | 2019-12-25 | 株式会社リコー | トナー搬送装置、及び、画像形成装置 |
-
2017
- 2017-08-24 JP JP2017161616A patent/JP6489177B2/ja active Active
-
2018
- 2018-08-17 CN CN201810942017.7A patent/CN109421826B/zh active Active
- 2018-08-21 DE DE102018120349.7A patent/DE102018120349A1/de active Pending
- 2018-08-21 US US16/106,629 patent/US10518818B2/en active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021126929A (ja) * | 2020-02-12 | 2021-09-02 | マツダ株式会社 | 車両の車体製造方法及び車体構造 |
JP7375590B2 (ja) | 2020-02-12 | 2023-11-08 | マツダ株式会社 | 車両の車体製造方法及び車体構造 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10518818B2 (en) | 2019-12-31 |
CN109421826A (zh) | 2019-03-05 |
CN109421826B (zh) | 2021-05-14 |
US20190061833A1 (en) | 2019-02-28 |
JP2019038364A (ja) | 2019-03-14 |
DE102018120349A1 (de) | 2019-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6202060B2 (ja) | 車両の車体構造 | |
JP6489177B2 (ja) | 車両の車体構造 | |
JP6197841B2 (ja) | 車両の車体構造 | |
JP6507816B2 (ja) | 車両後部構造 | |
WO2015119054A1 (ja) | 車両の車体構造 | |
JP6447702B1 (ja) | 車両の車体構造 | |
JP6179383B2 (ja) | 車両の側部車体構造 | |
JP5504829B2 (ja) | バックドア開口上側コーナー部の接着構造 | |
JP6237730B2 (ja) | 車両の車体構造 | |
JP5223573B2 (ja) | 自動車のルーフ部構造 | |
EP3492352B1 (en) | Vehicle body structure | |
JP6485527B1 (ja) | 車両の車体構造 | |
JP6485526B1 (ja) | 車両の車体構造 | |
JP6508303B1 (ja) | 車両の車体構造 | |
JP5942871B2 (ja) | 車両の車体構造 | |
JP6540777B2 (ja) | 車両の車体構造 | |
JP6485525B1 (ja) | 車両の車体構造 | |
EP3492351B1 (en) | Vehicle body structure | |
JP2015128942A (ja) | 車両の車体構造 | |
JP7170972B2 (ja) | 上部車体構造 | |
JP5983463B2 (ja) | 車両の車体構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181221 |
|
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 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6489177 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |