JP6519543B2 - 車体構造、及び車両用構造体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、車体構造、及び車両用構造体の製造方法に関する。
車体において外板とその車両内側に配置される部材との間の一部に発泡体が配置された構造が知られている（特許文献１〜特許文献３参照）。例えば、下記特許文献１には、薄板で構成されて断面ハット形状のアウタパネル（外板）と、その内側に配置された補強部材としてのセンタピラースチフナと、の間に閉断面空間が形成されると共に、この閉断面空間に発泡充填材が配置された構造が開示されている。
ところで、発泡充填材の発泡後に当該発泡充填材が冷却固化される過程では、アウタパネルに貼り付いた発泡充填材が収縮しようとしてアウタパネルを歪ませようとする。その際には、アウタパネルに貼り付いた発泡充填材が収縮しながら固化していくため、アウタパネルの歪みが懸念される。
しかしながら、上記先行技術では、発泡後の発泡充填材（発泡体）の収縮については考慮されておらず、発泡充填材の収縮に起因するアウタパネルの歪みを抑制する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、発泡体の収縮に起因する外板の歪みを抑制することができる車体構造、及び車両用構造体の製造方法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体構造は、車体骨格部材と、前記車体骨格部材の車両外側に配置され、車両の意匠面を構成する外板と、前記車体骨格部材と前記外板との間に補強材として配置され、前駆体の状態から第一の温度で発泡して前記第一の温度よりも低い第二の温度で固化する材料から形成されている発泡体と、前記外板と前記発泡体との間に介在されて前記外板及び前記発泡体にそれぞれ接合されることで前記発泡体を前記外板に対して固定した状態とし、前記第一の温度から前記第二の温度まで温度が低下したときの収縮率が前記発泡体よりも小さい材料で構成された補強部材と、を有する。
上記構成によれば、発泡体が車体骨格部材と外板との間に補強材として配置されると共に、外板と発泡体との間には補強部材が介在されている。発泡体は、前駆体の状態から第一の温度で発泡して第一の温度よりも低い第二の温度で固化する材料から形成されている。なお、発泡体とは、気泡を含んで構成されているものをいう（請求項３においても同様）。また、補強部材は、外板及び発泡体にそれぞれ接合されることで発泡体を外板に対して固定した状態としている。このため、外板は補強部材及び発泡体によって補強される。
また、製造時において発泡体の収縮によって外板側を歪ませようとする荷重が作用しても、外板だけでなく補強部材でも当該荷重を受けることになるので、外板の歪みが抑えられる。さらに、補強部材は、前記第一の温度から前記第二の温度まで温度が低下したときの収縮率が発泡体よりも小さい材料で構成されているので、製造時において補強部材が発泡体以上の収縮率で収縮することはなく外板の歪みを抑制できる。
請求項２に記載する本発明の車体構造は、請求項１記載の構成において、前記補強部材は、前記外板の内面に沿って配置された板状の本体部と、前記本体部の周縁部に一体に形成され、前記本体部において前記外板の側に向けられる面とは反対側の面から突出する周壁部と、を備える。
上記構成によれば、補強部材は、外板の内面に沿って配置された板状の本体部を備えると共に、本体部の周縁部には周壁部が一体に形成されているので、周壁部によって補強部材の剛性が高められる。また、製造時において発泡体が収縮しようとする際には、発泡体の収縮力が補強部材に作用して周壁部をその内方側に変位させようとするが、その際には周壁部の各部が協働して発泡体の収縮力に抵抗することで、補強部材の変形が効果的に抑えられる。したがって、発泡体が収縮しようとする際の外板の歪みが効果的に抑えられる。
請求項３に記載する本発明の車両用構造体の製造方法は、車両の外板の内面に対して発泡体が補強部材を介して固定された車両用構造体の製造方法であって、前記補強部材を前記外板の内面に接合すると共に前記補強部材に対して前記外板の側とは反対側に前記発泡体の前駆体を配置する第一工程と、前記第一工程の後、前記前駆体を加熱することで前記前駆体を発泡させ、前記補強部材に接した状態の前記発泡体を形成する第二工程と、前記第二工程の後、前記発泡体を冷却固化する第三工程と、を有し、前記補強部材は、前記第三工程における収縮率が前記発泡体の前記第三工程における収縮率よりも小さい材料で構成されている。
上記構成によれば、第一工程では、補強部材を外板の内面に接合すると共に補強部材に対して外板の側とは反対側に発泡体の前駆体を配置する。第一工程の後の第二工程では、発泡体の前駆体を加熱することで発泡体の前駆体を発泡させ、補強部材に接した状態の発泡体を形成する。第二工程の後の第三工程では、発泡体を冷却固化する。このとき、発泡体の収縮によって外板側を歪ませようとする荷重が作用しても、外板だけでなく補強部材でも当該荷重を受けることになるので、外板の歪みが抑えられる。また、補強部材は、第三工程における収縮率が発泡体の第三工程における収縮率よりも小さい材料で構成されているので、補強部材が発泡体以上の収縮率で収縮することはなく外板の歪みを抑制できる。
請求項４に記載する本発明の車両用構造体の製造方法は、請求項３記載の構成において、前記第一工程では、前記前駆体を前記補強部材に接合する。
上記構成によれば、第一工程で発泡体の前駆体が補強部材に接合されるので、第二工程では、発泡体の前駆体は、外板に接合された補強部材の側から発泡して膨張する。このため、例えば外板に接合された補強部材の側へ向けて発泡体の前駆体が発泡して膨張する場合と比べて、外板に対する発泡体の相対位置が安定する。
請求項５に記載する本発明の車両用構造体の製造方法は、請求項３又は請求項４に記載の構成において、前記補強部材は、前記外板の内面に沿って配置される板状の本体部と、前記本体部の周縁部に一体に形成され、前記本体部において前記外板の側に向けられる面とは反対側の面から突出する周壁部と、を備える。
上記構成によれば、第一工程では、補強部材の板状の本体部が外板の内面に沿って配置される。このとき、本体部の周縁部に一体に形成された周壁部は、外板の側とは反対側に向けられる。第三工程において発泡体が収縮しようとする際には、発泡体の収縮力が補強部材に作用して周壁部をその内方側に変位させようとするが、その際には周壁部の各部が協働して発泡体の収縮力に抵抗することで、補強部材の変形が効果的に抑えられる。したがって、発泡体が収縮しようとする際の外板の歪み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、発泡体の収縮に起因する外板の歪みを抑制することができるという優れた効果を有する。
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る車体構造、及び車両用構造体の製造方法について図１〜図３を用いて説明する。なお、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ＩＮは車両幅方向内側を示している。また、以下の説明で、特記することなく前後、左右の方向を記載した場合は、車両前後方向の前後、車両左右方向（車両幅方向）の左右を示すものとする。
本発明の第１の実施形態に係る車体構造、及び車両用構造体の製造方法について図１〜図３を用いて説明する。なお、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ＩＮは車両幅方向内側を示している。また、以下の説明で、特記することなく前後、左右の方向を記載した場合は、車両前後方向の前後、車両左右方向（車両幅方向）の左右を示すものとする。
図１には、本実施形態に係る車体構造が適用された車体１０が外観斜視図で示されている。図１に示されるように、車体上部１０Ｕの両サイドを構成するルーフサイド部１２は、フロントドア開口部１４Ａの上縁側を構成すると共にリアドア開口部１４Ｂの上縁側を構成している。
図２には、図１の２−２線に沿って切断した状態が拡大縦断面図で示されている。この図に示されるように、ルーフサイド部１２には、車体骨格部材としてのルーフサイドレール１８が配置されている。ルーフサイドレール１８は、ルーフサイド部１２の骨格部を構成し、車両前後方向に沿って延在している。
ルーフサイドレール１８は、車室外側に配置されるルーフサイドレールアウタパネル２０と、車室内側に配置されるルーフサイドレールインナパネル２２と、を備えている。なお、以下の説明においては、ルーフサイドレールアウタパネル２０は「ルーフサイドレールアウタ２０」と略し、ルーフサイドレールインナパネル２２は「ルーフサイドレールインナ２２」と略すことにする。ルーフサイドレールアウタ２０及びルーフサイドレールインナ２２は、本実施形態ではいずれも鋼製（広義には金属製）とされている。
ルーフサイドレールアウタ２０の上部は、略車両幅方向に延在する上壁部２０Ａによって構成され、ルーフサイドレールアウタ２０の下部は、略車両上下方向に延在する下壁部２０Ｃによって構成されている。また、ルーフサイドレールアウタ２０は、上壁部２０Ａの車両幅方向外側の端部と下壁部２０Ｃの上端部とを繋ぐ中間部２０Ｂを備えており、この中間部２０Ｂは、車両下方側へ向けて車両幅方向外側に傾斜している。
ルーフサイドレールインナ２２は、車両後方側から見た図２の縦断面視で車両幅方向外側斜め上方側へ開口部を向けた略ハット形状に形成されている。ルーフサイドレールインナ２２の上部は、略車両幅方向に延在する上フランジ部２２Ａによって構成され、ルーフサイドレールインナ２２の下部は、略車両上下方向に延在する下フランジ部２２Ｃによって構成されている。また、ルーフサイドレールインナ２２は、上フランジ部２２Ａの車両幅方向外側の端部と下フランジ部２２Ｃの上端部とを繋ぐ中間部２２Ｂを備えており、この中間部２２Ｂは、車両幅方向外側斜め上方側に開放された略Ｕ字形状（略コ字状）に形成されている。
ルーフサイドレールインナ２２の上フランジ部２２Ａは、ルーフサイドレールアウタ２０の上壁部２０Ａと合わせられて接合されている。また、ルーフサイドレールインナ２２の下フランジ部２２Ｃは、ルーフサイドレールアウタ２０の下壁部２０Ｃと合わせられて接合されている。そして、ルーフサイドレール１８は、ルーフサイドレールアウタ２０とルーフサイドレールインナ２２とで形成された閉断面部２４を備えている。
ルーフサイドレール１８の車両外側には、車両の外板としてのサイドアウタパネル２６の一部であるルーフサイドアウタ部２６Ｘが配置されている。サイドアウタパネル２６は、車両の意匠面を構成し、本実施形態では鋼製（広義には金属製）とされている。また、軽量化の観点から、サイドアウタパネル２６の板厚は、ルーフサイドレールアウタ２０及びルーフサイドレールインナ２２の各板厚よりも薄く設定されている。
ルーフサイドアウタ部２６Ｘは、車両後方側から見た図２の縦断面視で車両幅方向内側斜め下方側へ開口部を向けた略ハット形状に形成されている。ルーフサイドアウタ部２６Ｘの上部は、略車両幅方向に延在する上フランジ部２６Ａによって構成され、ルーフサイドアウタ部２６Ｘの下部は、略車両上下方向に延在する下フランジ部２６Ｃによって構成されている。また、ルーフサイドアウタ部２６Ｘは、上フランジ部２６Ａの車両幅方向外側の端部と下フランジ部２６Ｃの上端部とを繋ぐ中間部２６Ｂを備えており、この中間部２６Ｂは、車両幅方向外側斜め上方側に膨出された略Ｕ字形状（略コ字状）に形成されている。また、中間部２６Ｂにおける膨出側の頂壁部を構成する膨出頂壁部２６Ｔは、車両幅方向外側へ向けて車両下方側に傾斜すると共に車両幅方向外側斜め上方側に若干膨出するように湾曲している。
ルーフサイドアウタ部２６Ｘの上フランジ部２６Ａは、ルーフサイドレールアウタ２０の上壁部２０Ａと合わせられて接合されている。また、ルーフサイドアウタ部２６Ｘの下フランジ部２６Ｃはルーフサイドレールアウタ２０の下壁部２０Ｃと合わせられて接合されている。そして、ルーフサイドアウタ部２６Ｘとルーフサイドレールアウタ２０とで閉断面部２８が形成されている。なお、図示を省略するが、ルーフサイドアウタ部２６Ｘの上フランジ部２６Ａの上面にはルーフパネル１６（図１参照）の車両幅方向の端部が接合されている。
ルーフサイドレール１８とルーフサイドアウタ部２６Ｘとの間には、発泡体３２が補強材として配置されている。発泡体３２は、樹脂（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等）製とされ、気泡を含んで構成されている。そして、この発泡体３２は、前駆体３０（図３（Ａ）参照）の状態から所定の第一の温度で発泡して前記第一の温度よりも低い所定の第二の温度で固化する材料から形成されている。発泡体３２の前駆体３０（図３（Ａ）参照）は、発泡剤（例えば、炭酸水素ナトリウム）を含有する樹脂で構成されている。
ルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔと発泡体３２との間にはシート状（板状）の補強部材３４が介在されている。補強部材３４は、ルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔ及び発泡体３２にそれぞれ接合されることで発泡体３２をルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔに対して固定した状態としている。
補強部材３４は、繊維強化樹脂材（プリプレグ）によって形成されている。より具体的に説明すると、本実施形態の補強部材３４は、強化繊維として炭素繊維を含有する熱硬化性樹脂材によって形成されている。なお、熱硬化性樹脂材に含有される強化繊維は、炭素繊維に代えて、例えばガラス繊維等のような公知の各種繊維が用いられてもよい。補強部材３４は、前記第一の温度（発泡体３２の前駆体３０（図３（Ａ）参照）が発泡する温度）から前記第二の温度（発泡体３２が固化する温度）まで温度が低下したときの収縮率が発泡体３２よりも小さい材料で構成されている。この補強部材３４は、ルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔの内面２６Ｎに沿って若干湾曲すると共に、ルーフサイドレール１８の側から見て一例として矩形状とされて車両前後方向を長手方向として配置されている。
（車両用構造体１０Ａの製造方法及び作用・効果）
次に、図２に示されるルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔの内面２６Ｎに対して発泡体３２が補強部材３４を介して固定された車両用構造体１０Ａの製造方法について図３を参照しながら説明すると共に本実施形態の作用及び効果について説明する。なお、図３（Ａ）は第一工程後で第二工程前の状態を示し、図３（Ｂ）は第二工程直後の状態を示しており、いずれも、図２と同様の切断位置で示す縦断面図である。
次に、図２に示されるルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔの内面２６Ｎに対して発泡体３２が補強部材３４を介して固定された車両用構造体１０Ａの製造方法について図３を参照しながら説明すると共に本実施形態の作用及び効果について説明する。なお、図３（Ａ）は第一工程後で第二工程前の状態を示し、図３（Ｂ）は第二工程直後の状態を示しており、いずれも、図２と同様の切断位置で示す縦断面図である。
まず、第一工程では、図３（Ａ）に示される補強部材３４をルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔの内面２６Ｎに接合すると共に、補強部材３４に対してルーフサイドアウタ部２６Ｘの側とは反対側に発泡体３２（図２参照）の前駆体３０を配置する。この第一工程では、一例として、前駆体３０を補強部材３４の一方面（内面）に重ねて貼り付けて（接合して）から補強部材３４の他方面（外面）をルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔに接着剤によって接合している。なお、補強部材３４をルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔに接合してから前駆体３０を補強部材３４に接合してもよい。また、本実施形態の第一工程においてルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔに接合される補強部材３４には、一例として成形前のシート状部材が適用される。
なお、本実施形態では、前駆体３０が貼り付けられた補強部材３４を、ルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔに接合した後に、ルーフサイドレール１８とルーフサイドアウタ部２６Ｘとを接合して図３（Ａ）に示される状態にしている。
第一工程の後の第二工程では、前駆体３０を含む部位を加熱することで前駆体３０を発泡させ、図３（Ｂ）に示されるように、補強部材３４に接した状態の発泡体３２を形成する。このとき、補強部材３４は加熱により硬化される。
ここで、第一工程において図３（Ａ）に示される発泡体３２の前駆体３０が補強部材３４に接合されているので、第二工程では、発泡体３２の前駆体３０は、ルーフサイドアウタ部２６Ｘに接合された補強部材３４の側からルーフサイドレール１８の側に向けて（矢印Ａ参照）発泡して膨張する。このため、例えばルーフサイドアウタ部（２６Ｘ）に接合された補強部材（３４）の側へ向けて（つまり矢印Ａ方向とは反対の方向に）発泡体の前駆体が発泡して膨張する場合と比べて、ルーフサイドアウタ部２６Ｘに対する発泡体３２（図２参照）の相対位置が安定する。なお、本実施形態では、この第二工程で図３（Ｂ）に示される発泡体３２はルーフサイドレールアウタ２０の中間部２０Ｂに達してその外面２０Ｓに貼り付く（接合される）。
第二工程の後の第三工程では、図３（Ｂ）に示される発泡体３２を例えば放置することで発泡体３２を冷却固化して図２に示される車両用構造体１０Ａを得る。このとき、図３（Ｂ）に示される発泡体３２の収縮によってルーフサイドアウタ部２６Ｘ側を歪ませようとする荷重が作用しても、ルーフサイドアウタ部２６Ｘだけでなく補強部材３４でも当該荷重を受けることになるので、ルーフサイドアウタ部２６Ｘの歪みが抑えられる。なお、図３（Ｂ）に示される矢印ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４は、発泡体３２が収縮しようとする方向を示している。
また、補強部材３４は、第三工程における収縮率が発泡体３２の第三工程における収縮率よりも小さい材料（言い換えれば、発泡体３２の前駆体３０（図３（Ａ）参照）が発泡する温度である第一の温度から発泡体３２が固化する温度である第二の温度まで温度が低下したときの収縮率が発泡体３２よりも小さい材料）で構成されている。このため、補強部材３４が発泡体３２以上の収縮率で収縮することはなくルーフサイドアウタ部２６Ｘの歪みを抑制できる。
以上説明したように、本実施形態によれば、発泡体３２の収縮に起因するルーフサイドアウタ部２６Ｘ（サイドアウタパネル２６）の歪みを抑制することができる。
なお、図２に示される車両用構造体１０Ａにおいては、ルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔの内面２６Ｎに対して発泡体３２が補強部材３４を介して固定されているので、ルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔを補強部材３４及び発泡体３２によって補強することができる。
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について図４を用いて説明する。図４には、第２の実施形態に係る車体構造の要部が示されている。図４（Ａ）は、図２と同様の切断位置で示す縦断面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の矢印４Ｂ方向から見てルーフサイドレールアウタ２０を透視した状態を縮小して模式的に示す図である。
次に、本発明の第２の実施形態について図４を用いて説明する。図４には、第２の実施形態に係る車体構造の要部が示されている。図４（Ａ）は、図２と同様の切断位置で示す縦断面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の矢印４Ｂ方向から見てルーフサイドレールアウタ２０を透視した状態を縮小して模式的に示す図である。
これらの図に示されるように、本実施形態は、補強部材４０が周壁部４４を備える点で、第１の実施形態とは異なる。他の構成は、第１の実施形態と実質的に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。また、図４では、便宜上、車体１０については第１の実施形態と同一符号を付す。
図４（Ａ）に示されるように、補強部材４０は、周壁部４４を備える点を除いて第１の実施形態の補強部材３４（図２参照）と同様の構成部とされ、第１の実施形態の補強部材３４（図２参照）と同じ材料で構成された成形品とされている。
補強部材４０は、ルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔの内面２６Ｎに沿って若干湾曲して配置された板状の本体部４２を備えている。本体部４２は、第１の実施形態の補強部材３４（図２参照）と同様にルーフサイドレール１８の側から見て矩形状とされて車両前後方向を長手方向として配置されている（図４（Ｂ）参照）。なお、図４（Ｂ）では、本体部４２が直接図示されていないが、発泡体３２に対して図中の紙面奥側に本体部４２が配置されている。図４（Ａ）に示されるように、本体部４２の周縁部には短角筒状の周壁部４４が一体に形成されている。周壁部４４は、本体部４２においてルーフサイドアウタ部２６Ｘの側に向けられる面４２Ａとは反対側の面４２Ｂから突出している。つまり、周壁部４４はルーフサイドレール１８側へ向けて突出している。
図４（Ｂ）に示されるように、周壁部４４は、上端側を形成する上壁部４４Ａと、下端側を形成する下壁部４４Ｂと、上壁部４４Ａと下壁部４４Ｂとの車両前方側の端部同士を繋ぐ前壁部４４Ｃと、上壁部４４Ａと下壁部４４Ｂとの車両後方側の端部同士を繋ぐ後壁部４４Ｄと、を備えている。後壁部４４Ｄを車両後方側から見た形状は、図４（Ａ）に示される前壁部４４Ｃと同様の形状とされている。
図４（Ａ）に示されるルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔの内面２６Ｎに対して発泡体３２が補強部材４０を介して固定された車両用構造体１０Ｂの製造方法の手順は、第１の実施形態と同様である。本実施形態の構成によっても、前述した第１の実施形態と同様の作用及び効果が得られる。
なお、本実施形態における車両用構造体１０Ｂの製造方法の第一工程において、ルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔの内面２６Ｎに接合される補強部材４０には、予め図４に示される補強部材４０の形状に成形された成形品が適用される。また、第一工程では、補強部材４０の板状の本体部４２がルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔの内面２６Ｎに沿って配置される。このとき、本体部４２の周縁部に一体に形成された周壁部４４は、ルーフサイドアウタ部２６Ｘの側とは反対側に向けられる。
また、車両用構造体１０Ｂの製造方法の第二工程においては、補強部材４０に接した状態の発泡体３２を形成する際に、発泡体３２の形成範囲（発泡範囲）を周壁部４４によってコントロールすることができる。
また、車両用構造体１０Ｂの製造方法の第三工程においては、図４（Ｂ）に示される発泡体３２が収縮しようとする。図４（Ｂ）に示される矢印ｆ５、ｆ６、ｆ７、ｆ８は、発泡体３２が収縮しようとする方向を示している。このように発泡体３２が収縮しようとする際には、発泡体３２の収縮力が補強部材４０に作用して周壁部４４をその内方側に変位させようとする。しかしながら、その際には周壁部４４の各部が協働して発泡体３２の収縮力に抵抗することで、補強部材４０の変形が効果的に抑えられる。したがって、発泡体３２が収縮しようとする際のルーフサイドアウタ部２６Ｘ（サイドアウタパネル２６）の歪みが一層効果的に抑えられる。
なお、図４（Ａ）に示される車両用構造体１０Ｂにおいても、補強部材４０の周端部に形成された周壁部４４によって、補強部材４０の剛性が高められるので、ルーフサイドアウタ部２６Ｘを効果的に補強することができる。
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について、図５を用いて説明する。図５には、本実施形態に係る車体構造の要部が縦断面図で示されている。この図に示されるように、本実施形態では、補強部材５０にビード５２が形成されている点で第１の実施形態とは異なる。他の構成は、第１の実施形態と実質的に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。また、図５では、便宜上、車体１０については第１の実施形態と同一符号を付す。
次に、本発明の第３の実施形態について、図５を用いて説明する。図５には、本実施形態に係る車体構造の要部が縦断面図で示されている。この図に示されるように、本実施形態では、補強部材５０にビード５２が形成されている点で第１の実施形態とは異なる。他の構成は、第１の実施形態と実質的に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。また、図５では、便宜上、車体１０については第１の実施形態と同一符号を付す。
図５に示されるように、補強部材５０は、ビード５２が形成されている点を除いて第１の実施形態の補強部材３４（図２参照）と同様の構成部とされ、第１の実施形態の補強部材３４（図２参照）と同じ材料で構成された成形品とされている。板状の補強部材５０は、その一部がルーフサイドアウタ部２６Ｘの側とは反対側へ膨出することにより形成されたビード５２を備えている。ビード５２は、車両前後方向に沿って長尺状に形成されて複数個並設されており、車両前後方向から見た断面形状がルーフサイドアウタ部２６Ｘの側へ開口した略半円弧状に形成されている。
図５に示されるルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔの内面２６Ｎに対して発泡体３２が補強部材５０を介して固定された車両用構造体１０Ｃの製造方法の手順は、第１の実施形態と同様である。本実施形態の構成によっても、前述した第１の実施形態と同様の作用及び効果が得られる。
なお、本実施形態における車両用構造体１０Ｃの製造方法の第一工程において、ルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔの内面２６Ｎに接合される補強部材５０には、予め図５に示される補強部材５０の形状に成形された成形品が適用される。
また、本実施形態では、ビード５２によって補強部材５０の剛性を高められているので、車両用構造体１０Ｃの製造方法の第三工程において発泡体３２が収縮しようとする際には、補強部材５０の変形が効果的に抑えられる。したがって、発泡体３２が収縮しようとする際のルーフサイドアウタ部２６Ｘ（サイドアウタパネル２６）の歪みが一層効果的に抑えられる。
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態について、図６を用いて説明する。図６には、本実施形態に係る車体構造の要部が縦断面図で示されている。この図に示されるように、本実施形態では、補強部材６０がシート状でない点で第１の実施形態とは異なる。他の構成は、第１の実施形態と実質的に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。また、図６では、便宜上、車体１０については第１の実施形態と同一符号を付す。
次に、本発明の第４の実施形態について、図６を用いて説明する。図６には、本実施形態に係る車体構造の要部が縦断面図で示されている。この図に示されるように、本実施形態では、補強部材６０がシート状でない点で第１の実施形態とは異なる。他の構成は、第１の実施形態と実質的に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。また、図６では、便宜上、車体１０については第１の実施形態と同一符号を付す。
図６に示されるように、補強部材６０は、シート状でない点を除いて第１の実施形態の補強部材３４（図２参照）と同様の構成部とされ、第１の実施形態の補強部材３４（図２参照）と同じ材料で構成されて略筒状に形成された成形品とされている。なお、本実施形態では、補強部材６０が略筒状に形成された成形品とされているが、補強部材は補強部材６０と同様の外面形状を備えた中実の成形品とされてもよい。
補強部材６０は、ルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔに面接触状態で接合された外壁部６２と、発泡体３２が接合された内壁部６４と、外壁部６２及び内壁部６４の上端部同士を繋ぐ上壁部６６と、外壁部６２及び内壁部６４の下端部同士を繋ぐ下壁部６８と、を備えている。補強部材６０の内壁部６４は、ルーフサイドレールアウタ２０の中間部２０Ｂと略平行に配置されている。補強部材６０の内壁部６４とルーフサイドレールアウタ２０の中間部２０Ｂとの距離は、補強部材６０の内壁部６４と補強部材６０の外壁部６２との最短距離よりも、短い距離に設定されている。
図６に示されるルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔの内面２６Ｎに対して発泡体３２が補強部材６０を介して固定された車両用構造体１０Ｄの製造方法の手順は、第１の実施形態と同様である。本実施形態の構成によっても、前述した第１の実施形態と同様の作用及び効果が得られる
なお、本実施形態における車両用構造体１０Ｄの製造方法の第一工程において、ルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔの内面２６Ｎに接合される補強部材６０には、予め図６に示される補強部材６０の形状に成形された成形品が適用される。
また、本実施形態では、補強部材６０が筒構造とされることで補強部材６０の剛性を高められているので、車両用構造体１０Ｄの製造方法の第三工程において発泡体３２が収縮しようとする際には、補強部材６０の変形が効果的に抑えられ、ルーフサイドアウタ部２６Ｘの歪みが一層効果的に抑えられる。また、補強部材６０の内壁部６４がルーフサイドレールアウタ２０の中間部２０Ｂに近い位置に設定されているので、発泡体３２の体積を抑えることができる。このため、第三工程において発泡体３２が収縮しようとする際に補強部材６０に作用する荷重も抑えることができる。
［実施形態の補足説明］
なお、上記実施形態では、図２等に示される発泡体３２及び補強部材３４、４０、５０、６０がルーフサイドレール１８とルーフサイドアウタ部２６Ｘ（サイドアウタパネル２６）との間に配置されているが、発泡体及び補強部材は、例えば車体骨格部材としてのピラー（ピラーリインフォースメントを含む構造部材）と外板としてのサイドアウタパネルとの間等のように、他の車体骨格部材と外板との間に配置されてもよい。
なお、上記実施形態では、図２等に示される発泡体３２及び補強部材３４、４０、５０、６０がルーフサイドレール１８とルーフサイドアウタ部２６Ｘ（サイドアウタパネル２６）との間に配置されているが、発泡体及び補強部材は、例えば車体骨格部材としてのピラー（ピラーリインフォースメントを含む構造部材）と外板としてのサイドアウタパネルとの間等のように、他の車体骨格部材と外板との間に配置されてもよい。
また、上記実施形態では、ルーフサイドレールアウタ２０及びルーフサイドレールインナ２２でルーフサイドレール１８が構成されているが、例えば、ルーフサイドレールアウタ２０が配置されない構成も採り得る。その場合には、例えば、車両用構造体１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄを製造してからルーフサイドレールインナ２２の上フランジ部２２Ａとルーフサイドレールアウタ２０の上壁部２０Ａとを接合すると共にルーフサイドレールインナ２２の下フランジ部２２Ｃとルーフサイドレールアウタ２０の下壁部２０Ｃとを接合してもよい。
また、上記実施形態では、第二工程で発泡体３２はルーフサイドレールアウタ２０の中間部２０Ｂに達してその外面２０Ｓに貼り付いているが、第二工程で発泡体が骨格部材まで達しないで発泡体と骨格部材とが離れているような形態も採り得る。
また、上記実施形態の第一工程では、発泡体３２の前駆体３０（図３（Ａ）等参照）を補強部材３４、４０、５０、６０に接合しているが、第一工程では、補強部材に対して外板の側とは反対側に発泡体の前駆体を配置して当該前駆体を補強部材に接合せずに例えば車体骨格部材に接合する等としてもよい
また、上記第１の実施形態の第一工程では、補強部材３４をルーフサイドアウタ部２６Ｘの膨出頂壁部２６Ｔに接着剤によって接合しているが、補強部材は、接着剤以外の接合手段で外板に接合されてもよい。
また、上記実施形態では、補強部材３４、４０、５０、６０は、繊維強化樹脂材によって形成されているが、補強部材は、例えば、繊維を含有しない樹脂材によって形成されてもよい他、例えば、鋼材、アルミニウム合金材、カーボン材等によって形成された部材であってもよい。
また、上記実施形態の変形例として、補強部材３４、４０、５０、６０に、剛性を向上させるためのリブが形成された構成も採り得る。
また、上記第４の実施形態の変形例として、図６に示される筒状の補強部材６０に代えて、補強部材６０と実質的に同様の外面形状を備えたブロック状とされてかつ第一工程前に成形された熱硬化性樹脂製の補強部材であって、気泡を有する多孔質部分を少なくとも一部に含んで形成されたものが配置されてもよい。
また、上記実施形態では、ルーフサイドレールアウタ２０、ルーフサイドレールインナ２２及びサイドアウタパネル２６は、いずれも鋼製とされているが、骨格部材及び外板は、例えば、アルミニウム合金製、カーボン製、樹脂製（繊維強化樹脂製を含む）等のような鋼材以外の材料で形成されたものであってもよい。
なお、上記実施形態及び上述の複数の変形例は、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 車体
１０Ａ 車両用構造体
１０Ｂ 車両用構造体
１０Ｃ 車両用構造体
１０Ｄ 車両用構造体
１８ ルーフサイドレール（車体骨格部材）
２６ サイドアウタパネル（外板）
３０ 前駆体
３２ 発泡体
３４ 補強部材
４０ 補強部材
４２ 本体部
４４ 周壁部
５０ 補強部材
６０ 補強部材
１０Ａ 車両用構造体
１０Ｂ 車両用構造体
１０Ｃ 車両用構造体
１０Ｄ 車両用構造体
１８ ルーフサイドレール（車体骨格部材）
２６ サイドアウタパネル（外板）
３０ 前駆体
３２ 発泡体
３４ 補強部材
４０ 補強部材
４２ 本体部
４４ 周壁部
５０ 補強部材
６０ 補強部材
Claims (5)
- 車体骨格部材と、
前記車体骨格部材の車両外側に配置され、車両の意匠面を構成する外板と、
前記車体骨格部材と前記外板との間に補強材として配置され、前駆体の状態から第一の温度で発泡して前記第一の温度よりも低い第二の温度で固化する材料から形成されている発泡体と、
前記外板と前記発泡体との間に介在されて前記外板及び前記発泡体にそれぞれ接合されることで前記発泡体を前記外板に対して固定した状態とし、前記第一の温度から前記第二の温度まで温度が低下したときの収縮率が前記発泡体よりも小さい材料で構成された補強部材と、
を有する車体構造。 - 前記補強部材は、
前記外板の内面に沿って配置された板状の本体部と、
前記本体部の周縁部に一体に形成され、前記本体部において前記外板の側に向けられる面とは反対側の面から突出する周壁部と、
を備える請求項１記載の車体構造。 - 車両の外板の内面に対して発泡体が補強部材を介して固定された車両用構造体の製造方法であって、
前記補強部材を前記外板の内面に接合すると共に前記補強部材に対して前記外板の側とは反対側に前記発泡体の前駆体を配置する第一工程と、
前記第一工程の後、前記前駆体を加熱することで前記前駆体を発泡させ、前記補強部材に接した状態の前記発泡体を形成する第二工程と、
前記第二工程の後、前記発泡体を冷却固化する第三工程と、
を有し、
前記補強部材は、前記第三工程における収縮率が前記発泡体の前記第三工程における収縮率よりも小さい材料で構成されている、車両用構造体の製造方法。 - 前記第一工程では、前記前駆体を前記補強部材に接合する、請求項３記載の車両用構造体の製造方法。
- 前記補強部材は、
前記外板の内面に沿って配置される板状の本体部と、
前記本体部の周縁部に一体に形成され、前記本体部において前記外板の側に向けられる面とは反対側の面から突出する周壁部と、
を備える請求項３又は請求項４に記載の車両用構造体の製造方法。
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