JP2013049378A - 車両の車体構造及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車体構成部材で形成された閉断面部の内部が仕切部材によって仕切られ、該閉断面部にバルクヘッドが配設される場合において、前記閉断面部で発生する振動をバルクヘッドにより効果的に抑制する。
【解決手段】所定方向に連続して閉断面部４３を形成する１又は２以上の車体構成部材４１，４２と、前記所定方向に延在して前記閉断面部４３の内部を仕切る仕切部材５１と、前記閉断面部４３内に配設されて前記車体構成部材４１，４２に接合されたバルクヘッド７０とを有する車両の車体構造において、前記バルクヘッド７０を、前記閉断面部４３における前記仕切部材５１を挟んだ両側において前記車体構成部材４１，４２に接合するとともに、前記仕切部材５１に設けられた開口部６１，６２の近傍部または前記所定方向における前記仕切部材５１の端部１５１に接合する。
【選択図】図８

Description

本発明は、車両の車体構造、特に車体の閉断面部における構造および該車体構造の製造方法に関し、車両の車体構造の技術分野に属する。

自動車等の車両においては、乗り心地や安全性を向上させるために車体の剛性を高めることが必要であり、剛性を高める技術として、車体構成部材で形成された閉断面部内にバルクヘッドを配設することがある。また、自動車等の車両において、前記閉断面部の内部を仕切部材によって仕切る構造が採用されることがあり、かかる構造の閉断面部内にバルクヘッドを配設する技術が、例えば特許文献１、２に開示されている。

このうち、特許文献１には、同文献の第４図を参照すると、サイドシルアウタとサイドシルインナとで形成されるサイドシルの閉断面部の内部がサイドシルセンタにより仕切られた構造において、該サイドシルセンタとサイドシルアウタとで囲まれた空間にバルクヘッドを節状に配設する技術が開示されている。このバルクヘッドの外周にはフランジが形成され、該フランジが、サイドシルセンタとサイドシルアウタの各内面にスポット溶接と接着剤とを併用して接合されている。

また、特許文献２には、同文献の図９及び図１０を参照すると、サイドシルの閉断面部の内部がセンタピラーインナにより仕切られた構造において、該センタピラーインナとサイドシルアウタとで囲まれた空間と、センタピラーインナとサイドシルインナとで囲まれた空間のそれぞれに別々のバルクヘッドを節状に配設する技術が開示されている。

これら特許文献１及び２の技術によれば、バルクヘッドが接合された部材同士が互いに拘束し合うため、車体構成部材の剛性が高められる。また、該車体構成部材の断面形状が維持されやすくなることで、振動の発生をある程度抑制することも可能である。

実開昭５９−１８２４７２号公報 特開２００９−２０２６２０号公報

しかしながら、上記特許文献１，２に開示された構造において、各バルクヘッドは、閉断面部において仕切部材（サイドシルセンタ又はセンタピラーインナ）を挟んだ一方の空間のみに配設されるため、該一方の空間の断面形状を維持する機能しか持たない。そのため、他方の空間についても断面形状の維持を図るためには、特許文献２の技術のように仕切部材を挟んだ両側の空間にバルクヘッドを配設する必要があり、この場合、部品点数および取付工数の増大を招いてしまう。

そこで、本発明は、車体構成部材で形成された閉断面部の内部が仕切部材によって仕切られるとともに、該閉断面部にバルクヘッドが配設される場合において、前記閉断面部で発生する振動をバルクヘッドにより効果的に抑制することができる車両の車体構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、
所定方向に連続して閉断面部を形成する１又は２以上の車体構成部材と、前記所定方向に延在して前記閉断面部の内部を仕切る仕切部材と、前記閉断面部内に配設されて前記車体構成部材に接合されたバルクヘッドとを有する車両の車体構造であって、
前記バルクヘッドは、前記閉断面部における前記仕切部材を挟んだ両側において前記車体構成部材に接合されるとともに、前記仕切部材に設けられた開口部の近傍部または前記所定方向における前記仕切部材の端部に接合されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記閉断面部は、少なくとも一対の接合部で接合された２枚の車体構成部材で構成され、
前記仕切部材の一部または全部は前記一対の接合部に跨って設けられ、
前記バルクヘッドは、前記２枚の車体構成部材のそれぞれに接合されていることを特徴とする。

さらに、請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の発明において、
前記車両構成部材は、車両前後方向に延びるサイドシルを構成するサイドシルインナとサイドシルアウタレインとを含み、
前記仕切部材は、上下方向に延びるピラーを構成するピラーインナであることを特徴とする。

またさらに、請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の発明において、
前記バルクヘッドと前記サイドシルインナとの接合部と、車幅方向に延びるクロスメンバと前記サイドシルインナとの接合部とは車両前後方向に重複して配設されていることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、
前記車体構成部材と前記バルクヘッドとの接合部は、互いに当接した状態で結合された剛結合部と、減衰部材を介して結合された柔結合部とを有することを特徴とする。

さらに、請求項６に記載の発明は、前記請求項５に記載の発明において、
前記減衰部材は粘弾性部材であり、
その物性が、Ｘ軸に貯蔵弾性率を、Ｙ軸に損失係数をとったＸ、Ｙ座標系における座標（１、０．４）、（１、０．２）、（１０、０．１）、（２０００、０．１）、（１００００、０．２）、（１００００、０．４）で示される６点で囲まれたこれらの点を含む範囲内、又は損失係数０．４を超える範囲に属することを特徴とする。

さらにまた、請求項７に記載の発明は、前記請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の発明において、
前記バルクヘッドは、前記閉断面部の内部を前記所定方向に隔てる一対の隔壁部と、該一対の隔壁部を連結する連結部とを有することを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、前記請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の発明において、
前記仕切部材と前記バルクヘッドとの接合部は前記柔結合部を含むことを特徴とする。

一方、請求項９に記載の発明は、所定方向に連続して閉断面部を形成する１又は２以上の車体構成部材と、前記所定方向に延在して前記閉断面部の内部を仕切る仕切部材と、前記閉断面部内に配設されて前記車体構成部材に接合されたバルクヘッドとを有する車両の車体構造を製造する方法であって、
前記閉断面部における前記仕切部材を挟んだ両側において前記車体構成部材に前記バルクヘッドを接合する工程と、
前記仕切部材に設けられた開口部の近傍部または前記所定方向における前記仕切部材の端部に前記バルクヘッドを接合する工程とを有することを特徴とする。

まず、請求項１に記載の発明によれば、例えば中空管状の単一の車体構成部材により、或いは２つの車体構成部材を接合することにより形成される閉断面部の内部が仕切部材によって仕切られるとともに、該閉断面部にバルクヘッドが配設される場合において、該バルクヘッドは、前記閉断面部における前記仕切部材を挟んだ両側において前記車体構成部材に接合されるとともに、前記仕切部材に設けられた開口部の近傍部または閉断面部の連続方向における前記仕切部材の端部に接合されるため、仕切部材とバルクヘッドとの干渉を回避しつつ、該バルクヘッドにより、仕切部材を挟んだ両側において閉断面部の断面形状を良好に維持することができる。したがって、当該部位における車体構成部材の剛性が向上するとともに、当該部位で発生する振動を効果的に抑制することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、閉断面部を構成する２枚の車体構成部材のそれぞれに前記バルクヘッドが接合されるため、該バルクヘッドにより、各車体構成部材での振動発生を効果的に抑制することができる。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、サイドシルインナとサイドシルアウタレインとで構成される閉断面部の内部がピラーインナで仕切られた構造において、上記の振動発生抑制効果を実現することができる。

またさらに、請求項４に記載の発明によれば、バルクヘッドとサイドシルインナとの接合部と、車幅方向に延びるクロスメンバとサイドシルインナとの接合部とが車両前後方向に重複して配設されるため、当該部位での閉断面部の断面形状を一層効果的に維持することができ、上記の振動発生抑制効果を高めることができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、閉断面部を構成する車体構成部材とバルクヘッドとの接合部が、溶接やボルト締め等による剛結合部と、減衰部材を介設した柔結合部とを有するため、剛結合部により車体構成部材とバルクヘッドとが強固に接合されて、前記剛性向上の効果が確保されると共に、柔結合部の減衰部材によって車体構成部材の振動が減衰されることになる。これにより、車体構造として所要の剛性を確保しつつ振動の伝達を抑制して、当該車両の乗り心地を向上させ、また騒音を低減させることが可能となる。また、この振動伝達の抑制のために新たな部材を設ける必要がなく、車体の重量増等を回避しながら前記効果が達成される利点がある。

またさらに、請求項６に記載の発明を請求項５に記載の発明に適用すれば、前記減衰部材として粘弾性部材が用いられ、その物性としての貯蔵弾性率と損失係数とが、振動減衰効果が確認された所定の範囲内の値に特定されるから、車体構成部材の振動を減衰する請求項５に記載の発明の効果が確実に達成されることになる。

また、請求項７に記載の発明によれば、前記バルクヘッドとして、一対の隔壁部と、該一対の隔壁部を連結する連結部とを有するバルクヘッドが用いられることで、上記の各請求項の効果を実現することができる。

加えて、請求項８に記載の発明によれば、仕切部材とバルクヘッドとの接合部が前記柔結合部を含むため、仕切部材とバルクヘッドとの間で伝達される振動を減衰部材により減衰することができる。

また、請求項９に記載の発明によれば、１又は２以上の車体構成部材で形成されるとともに仕切部材により内部が仕切られる閉断面部内にバルクヘッドを配設して所定の車体構造を製造するときに、閉断面部における仕切部材を挟んだ両側において前記車体構成部材にバルクヘッドを接合する工程と、仕切部材に設けられた開口部の近傍部または閉断面部の連続方向における仕切部材の端部にバルクヘッドを接合する工程とを行うため、この方法で製造された車体構造について前記請求項１の発明の効果が得られることになる。

本発明の実施形態についてのシミュレーションに用いた剛結合モデルＡを示す図である。 上記シミュレーションに用いた剛結合・柔結合併用モデルＢを示す図である。 図２に示す剛結合・柔結合併用モデルＢを示す分解斜視図である。 上記シミュレーションの結果を示すイナータンスの周波数特性図である。 同じく貯蔵弾性率に対するモード減衰比増減特性図である。 図５の結果に基づいて作成した有効範囲を示す図である。 本発明の第１及び第２の実施形態が適用される車体を示す斜視図である。 図７のａ−ａ線で切断した第１の実施形態に係る車体構造の断面図である。 図８のｃ−ｃ線で切断した第１の実施形態に係る車体構造の断面図である。 第１の実施形態に係るバルクヘッドを示す斜視図である。 図７のｂ−ｂ線で切断した第２の実施形態に係る車体構造の断面図である。 図１１のｄ−ｄ線で切断した第２の実施形態に係る車体構造の断面図である。 第２の実施形態に係るバルクヘッドを示す斜視図である。

まず、具体的な車体への適用構造についての説明に先立ち、本発明の請求項に記載の構造について行ったシミュレーションの結果について説明する。

図１は、このシミュレーションに用いた剛結合モデルＡを示し、図２は、このシミュレーションに用いた剛結合・柔結合併用モデルＢを示す。いずれのモデルについても、車体構成部材として、断面倒ハット状の第１部材１及び第２部材２を用い、これら両部材１，２のフランジ同士を接合することにより、断面略長方形状の閉断面部３を有する中空フレーム４とされている。

また、モデルＡ及びモデルＢのいずれについても、第１部材１と第２部材２との両接合部間に跨って、中空フレーム４の長さ方向に延びる仕切部材７が設けられ、該仕切部材７により閉断面部３の内部が仕切られている。仕切部材７の短手方向両端部は、第１部材１及び第２部材２のフランジ１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ間に介装され、これら両フランジ１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂと仕切部材７とが３枚重ねの状態で相互に溶接されている。図３に示すように、仕切部材７には、後述のバルクヘッド５との干渉を避けるための一対のスリット８ａ，８ｂが上下方向に延設されている。

さらに、いずれのモデルについても、閉断面部３内にバルクヘッド５が配設されている。図３に示すように、バルクヘッド５は、中空フレーム４の長さ方向に略垂直な面に沿って配設された一対の隔壁部１１，１２と、該一対の隔壁部１１，１２を連結する連結部１３とを有する。各隔壁部１１，１２は、該隔壁部１１，１２の中央部をコ字状に切り込んでバルクヘッド５の内側へ折り込んでなる中央フランジ１５ａ，１５ｂを有する。また、各隔壁部１１，１２は、該隔壁部１１，１２の周縁部をバルクヘッド５の内側へ折り込んでなる複数の周縁フランジ１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ）を有する。図１及び図２に示すように、バルクヘッド５は、連結部１３と複数の周縁フランジ１４とにおいて第１部材１及び第２部材２の内面にそれぞれ接合され、これにより、該バルクヘッド５がフレーム４内に固定されている。また、バルクヘッド５は、一対の隔壁部１１，１２がそれぞれ仕切部材７のスリット８ａ，８ｂに差し込まれることで該仕切部材７との干渉が回避され、中央フランジ１５がスリット８ａ，８ｂの周縁部において仕切部材７に接合されている。

図１に示す剛結合モデルＡにおいて、バルクヘッド５は、第１及び第２の部材１，２並びに仕切部材７に対して全てスポット溶接により接合されている。一方、図２に示す剛結合・柔結合併用モデルＢにおいて、バルクヘッド５は、連結部１３及び周縁フランジ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆにおいては第１及び第２の部材１，２に対してスポット溶接のみにより接合されているが、中央フランジ１５ａ，１５ｂ及び周縁フランジ１４ｇ，１４ｈにおける仕切部材７及び第１部材１に対する各接合には、剛結合と柔結合とが併用されている。具体的に、中央フランジ１５ａ，１５ｂは、その中央部で仕切部材７にスポット溶接されるとともに、その両側では減衰部材６を介して仕切部材７に接合されており、周縁フランジ１４ｇ，１４ｈは、その中央部で第１部材１にスポット溶接されるとともに、その両側では減衰部材６を介して第１部材１に接合されている。これら両接合部においては、スポット溶接部が剛結合部Ｘ、減衰部材６を介して接合された部位が柔結合部Ｙとなる。

ここで、モデルＢは、柔結合部Ｙを有する分だけ剛結合部ＸのみのモデルＡに比べて剛性が高くなり、両モデルＡ，Ｂで共振周波数が異なることになるが、このシミュレーションにおいては、共振周波数を揃えて比較するために、剛結合部Ｘの面積をモデルＡの方をモデルＢよりも多少大きく設定している。また、柔結合部Ｙにおける減衰部材６は、損失係数が０．４、貯蔵弾性率が２００ＭＰａ（２０℃、３０Ｈｚ）の粘弾性部材とした。

図４はシミュレーション結果を示すものであり、前記モデルＡ，Ｂについて、フレーム４の一端における閉断面部３の下辺中央部を加振点ｘ、他端の閉断面部３の第１部材１側の上側角部を応答点ｙとしたときの、この応答点ｙにおけるイナータンス（単位加振力当たりの加速度振幅の大きさ：ｍ／ｓ^２／Ｎ）を比較して示している。

この図から明らかなように、剛結合モデルＡに比べて、剛結合・柔結合併用モデルＢの方がイナータンスのピーク値が低くなっており、柔結合部Ｙを設けることにより、加振点ｘから応答点ｙまで振動が伝達される過程での減衰量が多くなることが示されている。

図５は、剛結合・柔結合併用モデルＢにおいて、減衰部材６として損失係数の異なる複数の粘弾性部材を用い、その損失係数と貯蔵弾性率とに対するモード減衰比増減の特性をシミュレーションした結果を示すものである。なお、損失係数が０．０５の減衰部材は比較例として示すものであり、一般的に車体で使用される構造用接着剤である。

この図から明らかなように、粘弾性部材を用いることにより、一般的に車体で使用される構造用接着剤（損失係数０．０５）を用いた場合に比べて、全貯蔵弾性率の領域でモード減衰比増減が大きくなり、振動が減衰し易くなることが示されている。特に損失係数が大きいほどモード減衰比増減が大きくなると共に、いずれの損失係数においても、貯蔵弾性率が１００ＭＰａでモード減衰比増減が最大となることが示されている。

図６は、図５のシミュレーション結果から、減衰部材６として粘弾性部材を用いた場合の実質的に減衰効果が得られるときの損失係数と貯蔵弾性率との関係を示すものであり、モード減衰比増減が図５に示す閾値Ｍ以上で効果あり、閾値Ｍ未満で効果なしと判定したものである。

この結果、Ｘ軸に貯蔵弾性率を、Ｙ軸に損失係数をとったＸ、Ｙ座標系における座標（１、０．４）、（１、０．２）、（１０、０．１）、（２０００、０．１）、（１００００、０．２）、（１００００、０．４）で示される６点で囲まれたこれらの点を含む範囲内と、損失係数０．４を超える範囲とで、実質的に減衰効果が得られることが判明する。

次に、本発明の構造を車体へ適用した実施形態について説明する。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「前後」、「右」、「左」、「左右」等の方向を示す用語は、特段の説明がある場合を除いて、車両の進行方向を「前」とした場合の方向を指すものとする。

図７は、第１及び第２の実施形態が適用される車体の構造を示すものである。図７に示すように、車室の前部はダッシュパネル３１により、底部はフロアパネル３２により形成されていると共に、車室の後部は、前記フロアパネル３２に連続するセンタフロアパン３３で底部が形成され、その後方には、一段高くされてトランクフロアパン３４が設けられている。

また、前記フロアパネル３２の左右両側部には前後方向に延びるサイドシル３５が設けられていると共に、該フロアパネル３２の車幅方向の中央部には、ダッシュパネル３１から前記センタフロアパン３３の前端部まで延びるトンネルレイン３６が配設されており、さらに、左右のサイドシル３５とトンネルレイン３６との間には、車幅方向に延びるＮｏ．２クロスメンバ３７及びＮｏ．２．５クロスメンバ３８がダッシュパネル３１側から順に配設されており、さらにフロアパネル３２とセンタフロアパネル３３との境界部にはＮｏ．３クロスメンバ３９が配設されている。また、車体の左右両側部には、上下方向に延びるセンタピラー５０が、サイドシル３５から立ち上がるようにして設けられている。なお、図７では、車体の構造の理解を容易にするために、車体左側部についてセンタピラー５０等の図示を省略している。

［第１の実施形態］
図８〜図１０を参照しながら、第１の実施形態について説明する。この第１の実施形態は、サイドシル３５におけるＮｏ．２．５クロスメンバ３８との接合部に適用される。なお、第１の実施形態に関する以下の説明では、右側のサイドシル３５及び周辺部材の構成について説明するが、左側のサイドシル３５及び周辺部材の構成も同様である。

図８及び図９に示すように、サイドシル３５は、車幅方向外向きに開放する断面ハット状のサイドシルインナ４１と、車幅方向内向きに開放する断面ハット状のサイドシルアウタレイン４２とを有し、上方のフランジ同士と下方のフランジ同士とをそれぞれ接合することにより、前後方向に連続して閉断面部４３が形成されている。

前記センタピラー５０は、センタピラーインナ（以下、「ピラーインナ」という。）５１とセンタピラーアウタレイン５２とを有する。これらピラーインナ５１とピラーアウタレイン５２とは、上下方向に長く形成されていると共に、前後方向にも延在している。

ピラーインナ５１は、前記閉断面部４３を貫通するように配設されており、これにより、閉断面部４３の内部を左右に仕切る仕切部材として機能している。ピラーインナ５１の下端部は、サイドシルインナ４１とサイドシルアウタレイン４２との上下一対の接合部に跨って設けられ、各接合部において、ピラーインナ５１がサイドシルインナ４１及びサイドシルアウタレイン４２の両フランジ間に介装された状態で該両フランジに対して溶接されている。図９に示すように、ピラーインナ５１には、後述のバルクヘッド７０との干渉を避けるための例えば前後一対の開口部６１，６２が設けられている。各開口部６１，６２の形状は特に限定されるものでないが、例えば、上下方向に長いスロット又は下側に開放するスリットで構成され得る。

一方、ピラーアウタレイン５２の下端部は、サイドシルアウタレイン４２の縦面部４２ａに溶接されている。また、ピラーアウタレイン５２の下端部の車幅方向外側にはサイドフレームアウタ５４が配設されており、該サイドフレームアウタ５４の下端部は、サイドシルアウタレイン４２の下側フランジの車幅方向外側に重ねられた状態で、サイドシルインナ４１及びサイドシルアウタレイン４２の下側フランジ並びにピラーインナ５１と共に溶接により互いに接合されている。このサイドフレームアウタ５４は、サイドシルアウタ、ルーフレールアウタ、ヒンジピラーアウタ、センタピラーウタ、リヤピラーアウタ、フロントピラーアウタ、及びリヤフェンダを一体にしたものである。

また、前記フロアパネル３２及びＮｏ．２．５クロスメンバ３８の車幅方向外側端部にはそれぞれ上向きのフランジ３２ａ，３８ａが設けられ、該両フランジ３２ａ，３８ａは、サイドシルインナ４１の縦面部４１ａの下端部と共に、３枚重ねの状態で溶接により互いに接合されている。さらに、Ｎｏ．２．５クロスメンバ３８は、その車幅方向外側端部においてシートブラケット５８を備える。

該シートブラケット５８は、Ｎｏ．２．５クロスメンバ３８の上方に配置される水平部５８ａと、該水平部５８ａの前端から垂下する前側縦面部５８ｂと、水平部５８ａの後端から垂下する後側縦面部５８ｃと、水平部５８ａの車幅方向内側端部から垂下する内側縦面部５８ｄとを有する。シートブラケット５８は、車幅方向外側および下側に向かって開放した構造となっているが、Ｎｏ．２．５クロスメンバ３８の上面とサイドシルインナ４１の縦面部４１ａとに跨って設けられることで開放部が塞がれている。シートブラケット５８の内側縦面部５８ｄの下端には、車幅方向内向きのフランジ５９ｄが設けられ、該フランジ５９ｄは、Ｎｏ．２．５クロスメンバ３８の上面に溶接により接合されている。また、シートブラケット５８の水平部５８ａ、前側縦面部５８ｂ及び後側縦面部５８ｃの車幅方向外側端部にもそれぞれフランジ５９ａ，５９ｂ，５９ｃが設けられ、各フランジ５９ａ，５９ｂ，５９ｃはサイドシルインナ４１の縦面部４１ａに溶接により接合されている。

また、サイドシル３５の閉断面部４３の内部には、該閉断面部４３を前後に仕切るバルクヘッド７０が配設されている。

図１０に示すように、バルクヘッド７０は、閉断面部４３の内部を前後方向に隔てる前後一対の隔壁部７１ａ，７１ｂと、該一対の隔壁部７１ａ，７１ｂを連結する連結部７２とを有する。各隔壁部７１，７２の中央部には開口部７３ａ，７３ｂが設けられ、該開口部７３ａ，７３ｂの車幅方向内側縁部には、他方の隔壁部７１ａ，７１ｂに向かって延びる中央フランジ７４ａ，７４ｂが設けられている。また、各隔壁部７１ａ，７１ｂの上縁には上側フランジ７５ａ，７５ｂが、各隔壁部７１ａ，７１ｂの下縁には下側フランジ７６ａ，７６ｂが、各隔壁部７１ａ，７１ｂの車幅方向内側縁部には内側フランジ７７ａ，７７ｂが、それぞれ他方の隔壁部７１ａ，７１ｂから遠ざかる方向へ延設されている。内側フランジ７７ａ，７７ｂには、後述する粘弾性部材８２を配置するための座部７８ａ，７８ｂが、車幅方向内側から見て一段凹入して形成されている。

図８及び図９に示すように、このバルクヘッド７０は、前後一対の隔壁部７１ａ，７１ｂがピラーインナ５１の開口部６１，６２内に収められることにより該ピラーインナ５１との干渉を回避しつつサイドシル３５の閉断面部４３の内部に収められている。

また、バルクヘッド７０は、閉断面部４３におけるピラーインナ５１を挟んだ一方の側においてサイドシルインナ４１の内面に、他方の側においてサイドシルアウタレイン４２の内面にそれぞれ接合されるとともに、前記開口部６１，６２の近傍においてピラーインナ５１に接合されている。

個々の接合部について具体的に説明すると、先ず、バルクヘッド７０の連結部７２は、サイドシルアウタレイン４２の縦面部４２ａに、バルクヘッド７０の上側フランジ７５ａ，７５ｂはサイドシルアウタレイン４２の上側水平部４２ｂに、バルクヘッド７０の下側フランジ７６ａ，７６ｂはサイドシルアウタレイン４２の下側水平部４２ｃにそれぞれスポット溶接により接合され、該溶接部位は、互いに当接した状態で結合された剛結合部Ｘとされている。

また、バルクヘッド７０の中央フランジ７４ａ，７４ｂは、ピラーインナ５１における前後一対の開口部６１，６２で挟まれた部分に対して車幅方向外側に対向配置され、該対向部分において、バルクヘッド７０の中央フランジ７４ａ，７４ｂとピラーインナ５１とが、振動減衰部材としての粘弾性部材８０を介して接合され、該接合部位が柔結合部Ｙとされている。

粘弾性部材８０は、歪エネルギーを発生させ（貯蔵し）、そのエネルギーを熱エネルギーに変換し、散逸することにより振動を減衰可能な部材であり、接着剤または粘弾性部材８０自身の粘着性により両接合面に接合されるが、塗布により接合されるようにしてもよい。また、粘弾性部材８０は、圧縮された状態で両接合面間に介装されることが好ましく、これにより、これら両接合面に対する高い密着力を得ることができる。該粘弾性部材８０の具体的な材料は特に限定されるものでないが、例えば、シリコーン系材料またはアクリル系材料が使用される。なお、本段落で説明した粘弾性部材８０の構成は、本明細書中に記載される該粘弾性部材８０以外の全ての振動減衰部材に該当するものであり、以下においては同様の説明を省略する。

さらに、バルクヘッド７０の内側フランジ７７ａ，７７ｂは、サイドシルインナ４１の縦面部４１ａに対向配置され、前記座部７８ａ，７８ｂに配置された振動減衰部材としての粘弾性部材８２を介して接合され、該接合部位も柔結合部Ｙとされている。また、図９に示すように、内側フランジ７７ａ，７７ｂにおける座部７８ａ，７８ｂよりも先端側の部分は、サイドシルインナ４１の縦面部４１ａにスポット溶接により接合され、該溶接部位は剛結合部Ｘとされている。さらに、このバルクヘッド７０の内側フランジ７７ａ，７７ｂとサイドシルインナ４１との接合部は、Ｎｏ．２．５クロスメンバ３８とサイドシルインナ４１との接合部、具体的には、Ｎｏ．２．５クロスメンバ３８の構成部材であるシートブラケット５８のフランジ５９ｂ，５９ｃとサイドシルインナ４１との接合部に対して前後方向に重複して配設されている。

この第１の実施形態に係るサイドシル３５の構造によれば、閉断面部４３内に配設されたバルクヘッド７０によりサイドシル３５の剛性が向上し、該サイドシル３５の変形や閉断面部４３の型崩れ等が抑制されることになる。また、上記の剛結合部Ｘによってバルクヘッド７０がサイドシルアウタレイン４２に強固に接合されて、前記剛性向上の効果が確保されると共に、柔結合部Ｙによってサイドシル３５の振動が減衰されて、車室内の乗員への振動の伝達が抑制されることになる。

引き続き図８及び図９を参照しながら、第１の実施形態に係るサイドシル３５の製造工程の一例を説明する。

先ず、サイドシルアウタレイン４２の内面にバルクヘッド７０を接合する。このサイドシルアウタレイン４２への接合部は、上述した３箇所の剛結合部Ｘである。次に、バルクヘッド７０が接合されたサイドシルアウタレイン４２の外面にピラーアウタレイン５２の下端部を接合するとともに、該ピラーアウタレイン５２の外面と、サイドシルアウタレイン４２の下方のフランジの外面とにサイドフレームアウタ５４を接合する。続いて、このようにしてバルクヘッド７０、サイドシルアウタレイン４２及びピラーアウタレイン５２が一体化されたサイドフレームアウタ５４をピラーインナ５１に接合する。この際、具体的には、ピラーインナ５１の前後一対の開口部６１，６２に、それぞれバルクヘッド７０の前後一対の隔壁部７１ａ，７１ｂと、各隔壁部７１ａ，７１ｂの内側フランジ７７ａ，７７ｂとを車幅方向外側から挿通させ、バルクヘッド７０の中央フランジ７４ａ，７４ｂをピラーインナ５１の外側の面に粘弾性部材８０を介して接合する。なお、粘弾性部材８０は中央フランジ７４ａ，７４ｂに予め接着または塗布しておけばよい。

次に、このようにピラーインナ５１が接合されたサイドフレームアウタ５４に対して、予めフロアパネル３２、Ｎｏ．２．５クロスメンバ３８及びシートブラケット５８が接合された状態のサイドシルインナ４１を接合する。具体的には、サイドシルインナ４１の上方フランジを、サイドシルアウタレイン４２の上方フランジ及びピラーインナ５１に対して車幅方向内側から重ね合わせて溶接するとともに、サイドシルインナ４１の下方フランジを、サイドシルアウタレイン４２の下方フランジ、ピラーインナ５１及びサイドフレームアウタ５４に対して車幅方向内側から重ね合わせて溶接する。また、バルクヘッド７０の内側フランジ７７ａ，７７ｂを、サイドシルインナ４１の縦面部４１ａに対して、予め内側フランジ７７ａ，７７ｂに接着または塗布された粘弾性部材８２と車幅方向内側からの片側溶接とにより接合し、これにより、閉断面部４３の内部にバルクヘッド７０が配設されたサイドシル３５が完成する。

［第２の実施形態］
図１１〜図１３を参照しながら、第２の実施形態について説明する。この第２の実施形態は、サイドシル３５におけるＮｏ．２．５クロスメンバ３８との接合部とＮｏ．３クロスメンバ３９との接合部との中間部に適用され、この適用部分にはセンタピラー５０の後端部が配置される。

なお、第２の実施形態に関する以下の説明では、左側のサイドシル３５及び周辺部材の構成について説明するが、右側のサイドシル３５及び周辺部材の構成も同様である。また、第２の実施形態において、サイドシル３５、センタピラー５０及びフロアパネル３２は、第１の実施形態と同一部材が使用されるため、これらの部材に関する既述の構成については説明を省略する。

図１１は、左側のサイドシル３５を前後方向におけるセンタピラー５０の後端部の位置で切断して前方から見た図７のｂ−ｂ線断面図であり、図１２は、左側のサイドシル３５の当該部分を上方から見た図１１のｄ−ｄ線断面図である。これら図１１及び図１２に示すように、第２の実施形態においても、サイドシル３５の閉断面部４３の内部には、該閉断面部４３を前後に仕切るバルクヘッド１７０が配設されており、該バルクヘッド１７０は、ピラーインナ５１の後端部に接合されている。ピラーインナ５１の後端部には、車幅方向内側に向かって斜め後方に延びるフランジ１５１が設けられ、該フランジ１５１は、後述する粘弾性部材１８０を配置するための座部としての第１面部１５１ａと、該第１面部１５１ａを挟んだ上下両側に配置され且つそれぞれ第１面部１５１ａよりも後方に配置された上下一対の第２面部１５１ｂとを有する。

図１３に示すように、バルクヘッド１７０は、閉断面部４３の内部を前後方向に隔てる隔壁部１７１を有する。隔壁部１７１の中央部には、前方へ膨出した膨出部１７２が設けられ、該膨出部１７２には、車幅方向外側に向かって斜め前方へ傾斜した傾斜面１７２ａが形成されている。また、隔壁部１７１の上縁には上側フランジ１７３ｂが、隔壁部１７１の車幅方向外側縁部には外側フランジ１７４が、隔壁部１７１の下縁には下側フランジ１７５が、隔壁部１７１の車幅方向内側縁部には内側フランジ１７６が、それぞれ後方へ延設されている。内側フランジ１７６は、平面視段状に形成されており、後述する粘弾性部材１８２を配置するための座部としての第１面部１７６ａと、該第１面部１７６ａよりも車幅方向内側に配置される第２面部１７６ｂとを有する。

図１１及び図１２に示すように、このバルクヘッド１７０は、ピラーインナ５１の後端部の後方に収められることにより該ピラーインナ５１との干渉を回避しつつサイドシル３５の閉断面部４３の内部に収められている。

また、バルクヘッド１７０は、閉断面部４３におけるピラーインナ５１を挟んだ一方の側においてサイドシルインナ４１の内面に、他方の側においてサイドシルアウタレイン４２の内面にそれぞれ接合されるとともに、ピラーインナ５１の後端部にも接合されている。

個々の接合部について具体的に説明すると、先ず、バルクヘッド１７０の上側フランジ１７３は、サイドシルアウタレイン４２の上側水平部４２ｂに、バルクヘッド１７０の外側フランジ１７４はサイドシルアウタレイン４２の縦面部４２ａに、バルクヘッド１７０の下側フランジ１７５はサイドシルアウタレイン４２の下側水平部４２ｃにそれぞれスポット溶接により接合され、該溶接部位は、互いに当接した状態で結合された剛結合部Ｘとされている。

また、バルクヘッド１７０の中央部の前記傾斜面１７２ａは、ピラーインナ５１の後端部に設けられた前記フランジ１５１の第１面部１５１ａ及び上下一対の第２面部１５１ｂに対して後方に対向配置されている。バルクヘッド１７０の傾斜面１７２ａは、ピラーインナ５１の第１面部１５１ａに対して、振動減衰部材としての粘弾性部材１８０を介して接合され、該接合部位が柔結合部Ｙとされている。また、バルクヘッド１７０の傾斜面１７２ａは、ピラーインナ５１の各第２面部１７２ｂにそれぞれスポット溶接により接合され、該溶接部位は剛結合部Ｘとされている。

さらに、バルクヘッド１７０の内側フランジ１７６における第１面部１７６ａ及び第２面部１７６ｂは、サイドシルインナ４１の縦面部４１ａに対向配置されている。バルクヘッド１７０の第１面部１７６ａは、サイドシルインナ４１の縦面部４１ａに対して、第１面部１７６ａに配置された振動減衰部材としての粘弾性部材１８２を介して接合され、該接合部位は柔結合部Ｙとされている。一方、バルクヘッド１７０の第２面部１７６ｂは、サイドシルインナ４１の縦面部４１ａにスポット溶接により接合され、該溶接部位は剛結合部Ｘとされている。

この第２の実施形態に係るサイドシル３５の構造によっても、第１の実施形態と同様、閉断面部４３内に配設されたバルクヘッド１７０によりサイドシル３５の剛性が向上し、該サイドシル３５の変形や閉断面部４３の型崩れ等が抑制されることになる。また、上記の剛結合部Ｘによってバルクヘッド１７０がサイドシルアウタレイン４２、サイドシルインナ４１及びピラーインナ５１の後端部に強固に接合されて、前記剛性向上の効果が確保されると共に、柔結合部Ｙによってサイドシル３５の振動が減衰されて、車室内の乗員への振動の伝達が抑制されることになる。

引き続き図１１及び図１２を参照しながら、第２の実施形態に係るサイドシル３５の製造工程の一例を説明する。

先ず、サイドシルアウタレイン４２の内面にバルクヘッド１７０を接合する。このサイドシルアウタレイン４２への接合部は、上述した３箇所の剛結合部Ｘである。次に、バルクヘッド７０が接合されたサイドシルアウタレイン４２の外面にピラーアウタレイン５２の下端部を接合するとともに、該ピラーアウタレイン５２の外面と、サイドシルアウタレイン４２の下方のフランジの外面とにサイドフレームアウタ５４を接合する。続いて、このようにしてサイドフレームアウタ５４に一体化されたバルクヘッド１７０の前記傾斜面１７２ａに対して、ピラーインナ５１後端部のフランジ１５１を、予め該フランジ１５１の第１面部１５１ａに接着または塗布された粘弾性部材１８０を介して対向配置させて、該粘弾性部材１８０とスポット溶接とにより接合するとともに、サイドシルアウタレイン４２の上方において、ピラーインナ５１をピラーアウタレイン５２の内面に溶接により接合する。

次に、このようにしてピラーインナ５１が接合されたサイドフレームアウタ５４に対して、予めフロアパネル３２、Ｎｏ．２．５クロスメンバ３８及びシートブラケット５８が接合された状態のサイドシルインナ４１を接合する。具体的には、サイドシルインナ４１の上方フランジを、サイドシルアウタレイン４２の上方フランジ及びピラーインナ５１に対して車幅方向内側から重ね合わせて溶接するとともに、サイドシルインナ４１の下方フランジを、サイドシルアウタレイン４２の下方フランジ、ピラーインナ５１及びサイドフレームアウタ５４に対して車幅方向内側から重ね合わせて溶接する。また、バルクヘッド１７０の内側フランジ１７６を、サイドシルインナ４１の縦面部４１ａに対して、予め内側フランジ１７６に接着または塗布された粘弾性部材１８２と車幅方向内側からの片側溶接とにより接合し、これにより、閉断面部４３の内部にバルクヘッド１７０が配設されたサイドシル３５が完成する。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、サイドシルインナとサイドシルアウタレインとで閉断面部が構成される場合について説明したが、本発明は、サイドシルインナ又はサイドシルアウタレイン以外の１又は２以上の車体構成部材で構成される場合にも同様に適用され得る。

また、上述の実施形態では、閉断面部を構成するサイドシルインナとサイドシルアウタレインとが上下一対の接合部で接合される場合について説明したが、本発明において、閉断面部が２枚の車体構成部材で構成される場合、該両部材は３箇所以上で接合されるようにしてもよい。

さらに、上述の実施形態では、閉断面部の内部を仕切る仕切部材としてセンタピラーインナが設けられる場合について説明したが、本発明において、仕切部材はセンタピラーインナに限定されるものでない。

さらにまた、上述の実施形態では、溶接により剛結合部が構成される場合について説明したが、本発明において、剛結合部は、溶接に限られるものでなく、ボルト締め等により構成されるようにしてもよい。

以上のように、本発明によれば、車体構成部材で形成された閉断面部の内部が仕切部材によって仕切られ、該閉断面部にバルクヘッドが配設される場合において、前記閉断面部で発生する振動をバルクヘッドにより効果的に抑制することが可能となるから、この種の閉断面部位を有する車体の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１：第１部材、２：第２部材、３：閉断面部、４：中空フレーム、５：バルクヘッド、６：減衰部材、７：仕切部材、３１：ダッシュパネル、３２：フロアパネル、３５：サイドシル、３８：Ｎｏ．２．５クロスメンバ、４１：サイドシルインナ、４２：サイドシルアウタレイン、４３：閉断面部、５０：センタピラー、５１：ピラーインナ、５２：ピラーアウタレイン、５８：シートブラケット、６１，６２：ピラーインナの開口部、７０，１７０：バルクヘッド、７１ａ，７１ｂ，１７１：隔壁部、７２：連結部、８０，８２，１８０，１８２：粘弾性部材、１５１：ピラーインナ後端部のフランジ。

Claims (9)

1. 所定方向に連続して閉断面部を形成する１又は２以上の車体構成部材と、前記所定方向に延在して前記閉断面部の内部を仕切る仕切部材と、前記閉断面部内に配設されて前記車体構成部材に接合されたバルクヘッドとを有する車両の車体構造であって、
   前記バルクヘッドは、前記閉断面部における前記仕切部材を挟んだ両側において前記車体構成部材に接合されるとともに、前記仕切部材に設けられた開口部の近傍部または前記所定方向における前記仕切部材の端部に接合されていることを特徴とする車両の車体構造。
2. 前記閉断面部は、少なくとも一対の接合部で接合された２枚の車体構成部材で構成され、
   前記仕切部材の一部または全部は前記一対の接合部に跨って設けられ、
   前記バルクヘッドは、前記２枚の車体構成部材のそれぞれに接合されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の車体構造。
3. 前記車両構成部材は、車両前後方向に延びるサイドシルを構成するサイドシルインナとサイドシルアウタレインとを含み、
   前記仕切部材は、上下方向に延びるピラーを構成するピラーインナであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の車体構造。
4. 前記バルクヘッドと前記サイドシルインナとの接合部と、車幅方向に延びるクロスメンバと前記サイドシルインナとの接合部とは車両前後方向に重複して配設されていることを特徴とする請求項３に記載の車両の車体構造。
5. 前記車体構成部材と前記バルクヘッドとの接合部は、互いに当接した状態で結合された剛結合部と、減衰部材を介して結合された柔結合部とを有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両の車体構造。
6. 前記減衰部材は粘弾性部材であり、
   その物性が、Ｘ軸に貯蔵弾性率を、Ｙ軸に損失係数をとったＸ、Ｙ座標系における座標（１、０．４）、（１、０．２）、（１０、０．１）、（２０００、０．１）、（１００００、０．２）、（１００００、０．４）で示される６点で囲まれたこれらの点を含む範囲内、又は損失係数０．４を超える範囲に属することを特徴とする請求項５に記載の車両の車体構造。
7. 前記バルクヘッドは、前記閉断面部の内部を前記所定方向に隔てる一対の隔壁部と、該一対の隔壁部を連結する連結部とを有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の車両の車体構造。
8. 前記仕切部材と前記バルクヘッドとの接合部は前記柔結合部を含むことを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の車両の車体構造。
9. 所定方向に連続して閉断面部を形成する１又は２以上の車体構成部材と、前記所定方向に延在して前記閉断面部の内部を仕切る仕切部材と、前記閉断面部内に配設されて前記車体構成部材に接合されたバルクヘッドとを有する車両の車体構造を製造する方法であって、
   前記閉断面部における前記仕切部材を挟んだ両側において前記車体構成部材に前記バルクヘッドを接合する工程と、
   前記仕切部材に設けられた開口部の近傍部または前記所定方向における前記仕切部材の端部に前記バルクヘッドを接合する工程とを有することを特徴とする車両の車体構造の製造方法。

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