(57)【要約】【課題】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。【解決手段】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２０を備える。接合部２０は、複数のスポット接合部２１と、接着部２２とを有している。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。【選択図】図４
2019038364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、車両の車体構造。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の車体構造において、
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５００ＭＰａより大きく６００ＭＰａ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３】
請求項１又は請求項２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４】
請求項３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５】
請求項１〜請求項４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６】
請求項５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７】
請求項１〜請求項６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８】
請求項７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９】
請求項６又は請求項８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１０】
請求項１〜請求項９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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示する技術は、車両の車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１５１６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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６００ＭＰａ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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【発明の効果】
【００３０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１Ａ】車体の下部を左側方から見た概略図である。
【図１Ｂ】車体の下部を下方から見た概略図である。
【図２】接合部を示す概略図である。
【図３】他の接合部を示す概略図である。
【図４】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図である。
【図５】クロスメンバの縦断面の模式図である。（ａ）は捩り力を加える前の状態を、（ｂ）は捩り力を加えた後の状態を、それぞれ示している。
【図６】図５の比較例を示す模式図である。（ａ）は捩り力を加える前の状態を、（ｂ）は捩り力を加えた後の状態を、それぞれ示している。
【図７】パネルどうしの接合部分の縦断面の模式図である。（ａ）は捩り力を加える前の状態を、（ｂ）は捩り力を加えた後の状態を、それぞれ示している。
【図８】図７の比較例を示す模式図である。（ａ）は捩り力を加える前の状態を、（ｂ）は捩り力を加えた後の状態を、それぞれ示している。
【図９】接着部の変形例を示す概略図である。（ａ）は対向接合部を、（ｂ）は継合接合部を、それぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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。
【００３３】
＜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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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）。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
＜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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
（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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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）。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【符号の説明】
【００８２】
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
【図１Ａ】
2019038364.tif 000003
【図１Ｂ】
2019038364.tif 000004
【図２】
2019038364.tif 000005
【図３】
2019038364.tif 000006
【図４】
2019038364.tif 000007
【図５】
2019038364.tif 000008
【図６】
2019038364.tif 000009
【図７】
2019038364.tif 000010
【図８】
2019038364.tif 000011
【図９】
2019038364.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年12月21日(2018.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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２】
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３】
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４】
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５】
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６】
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７】
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８】
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９】
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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
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。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
【図１Ａ】車体を左側方から見た概略図である。
【図１Ｂ】車体の下部を下方から見た概略図である。
【図２】接合部を示す概略図である。
【図３】他の接合部を示す概略図である。
【図４】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図である。
【図５】クロスメンバの縦断面の模式図である。（ａ）は捩り力を加える前の状態を、（ｂ）は捩り力を加えた後の状態を、それぞれ示している。
【図６】図５の比較例を示す模式図である。（ａ）は捩り力を加える前の状態を、（ｂ）は捩り力を加えた後の状態を、それぞれ示している。
【図７】パネルどうしの接合部分の縦断面の模式図である。（ａ）は捩り力を加える前の状態を、（ｂ）は捩り力を加えた後の状態を、それぞれ示している。
【図８】図７の比較例を示す模式図である。（ａ）は捩り力を加える前の状態を、（ｂ）は捩り力を加えた後の状態を、それぞれ示している。
【図９】接着部の変形例を示す概略図である。（ａ）は対向接合部を、（ｂ）は継合接合部を、それぞれ示している。