JP6814688B2 - Body structural members - Google Patents
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Description
本発明は、車体構造部材に関する。 The present invention relates to a vehicle body structural member.
従来の車体構造部材には、複数の部材をスポット溶接により接合して構成したものがある。特許文献1は、これに関連する技術を開示している。また、上記複数の部材として繊維強化プラスチック製の部材を採用する場合には、各部材に接着面を設け、その接着面同士を接着剤により接合することが一般的に行われる。 Some conventional vehicle body structural members are formed by joining a plurality of members by spot welding. Patent Document 1 discloses a technique related thereto. Further, when a member made of fiber reinforced plastic is adopted as the plurality of members, it is generally practiced to provide an adhesive surface on each member and join the adhesive surfaces with an adhesive.
ところで、接着剤による接合部の接着強度には、接合部に入力される荷重の方向に応じて強度が大きく変化するという特性(強度の異方性)がある。すなわち、接合部にせん断方向の荷重が入力され、接着面に対して一様にせん断応力が付与される場合には、接合部は、十分に高い強度(せん断強度)を示す。しかし、接合部に剥離方向の荷重が入力され、接着面に対してその一端側に偏った引張応力が付与される場合には、接合部は、上記せん断強度に比して著しく低い強度(剥離強度)を示す。 By the way, the adhesive strength of the joint portion by the adhesive has a characteristic (anisotropy of strength) that the strength changes greatly depending on the direction of the load input to the joint portion. That is, when a load in the shearing direction is input to the joint and shear stress is uniformly applied to the bonded surface, the joint exhibits a sufficiently high strength (shear strength). However, when a load in the peeling direction is input to the joint and a biased tensile stress is applied to one end side of the bonded surface, the joint has a significantly lower strength (peeling) than the shear strength. Strength) is shown.
複数の部材を接着剤により接合して構成した車体構造部材において、複数の部材のうち一の部材に対して外部から荷重が入力される場合は、接合部の上記剥離強度の低さが、上記荷重に対する車体構造部材の強度を低下させる要因となっていた。 In a vehicle body structural member formed by joining a plurality of members with an adhesive, when a load is input from the outside to one of the plurality of members, the low peel strength of the joint is described above. It was a factor that reduced the strength of the vehicle body structural members against the load.
本発明の目的は、車体構造部材における接合部の強度を向上させることにある。 An object of the present invention is to improve the strength of a joint portion in a vehicle body structural member.
本発明の一態様にかかる車体構造部材では、互いに接着剤により接合された2つの部材のうち一の部材が、接着剤に接している接着面と、外部から所定の荷重ベクトルで示される荷重が入力される荷重入力点と、を備えている。接着面の少なくとも一部の領域は、荷重ベクトルとの内角が90°以下となる外向き法線ベクトルを有している。 In the vehicle body structural member according to one aspect of the present invention, one of the two members joined to each other by an adhesive has an adhesive surface in contact with the adhesive and a load indicated by a predetermined load vector from the outside. It has a load input point to be input. At least a part of the bonded surface has an outward normal vector having an internal angle of 90 ° or less with the load vector.
本発明によれば、車体構造部材における接合部の強度を向上させることができる。 According to the present invention, the strength of the joint portion in the vehicle body structural member can be improved.
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態にかかるセンターピラー1(車体構造部材)について、図1乃至図2Cを参照して説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, the center pillar 1 (body structure member) according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 2C.
センターピラー1は、図1に示すように、ボディサイドパネル2の車両前後方向中央部において、車両上下方向に延在している。
As shown in FIG. 1, the center pillar 1 extends in the vehicle vertical direction at the central portion of the
センターピラー1は、図2Aに示すように、中空閉断面構造を有し、ピラーインナー3(第1の部材)と、ピラーアウター4(第2の部材)とを備えている。 As shown in FIG. 2A, the center pillar 1 has a hollow closed cross-sectional structure, and includes a pillar inner 3 (first member) and a pillar outer 4 (second member).
ピラーインナー3は、繊維強化プラスチックなどの複合材から構成され、ピラーアウター4よりも車幅方向内側において車両上下方向に延在し、センターピラー1の車幅方向内側部を構成している。ピラーインナー3は、その略全長に亘ってハット形状の断面を有し、横断面においては、車両前後方向に延在する縦壁部31と、縦壁部31の前側端縁から車幅方向外側に延びる前壁部32と、前壁部32の外側端縁から前方に延びる前フランジ33とを備える。また、ピラーインナー3は、横断面において、縦壁部31の後側端縁から車幅方向外側に延びる後壁部34と、後壁部34の外側端縁から後方に延びる後フランジ35とを備える。
The pillar inner 3 is made of a composite material such as fiber reinforced plastic, extends in the vehicle vertical direction inside the pillar outer 4 in the vehicle width direction, and constitutes an inner portion of the center pillar 1 in the vehicle width direction. The pillar inner 3 has a hat-shaped cross section over substantially the entire length thereof, and in the cross section, the
ピラーアウター4は、繊維強化プラスチックなどの複合材から構成され、ピラーインナー3よりも車幅方向外側において車両上下方向に延在し、センターピラー1の車幅方向外側部を構成している。ピラーアウター4は、その略全長に亘ってハット形状の断面を有し、横断面においては、車両前後方向に延在する縦壁部41と、縦壁部41の前側端縁から車幅方向内側に延びる前壁部42と、前壁部42の内側端縁から前方に延びる前フランジ43とを備える。また、ピラーアウター4は、横断面において、縦壁部41の後側端縁から車幅方向内側に延びる後壁部44と、後壁部44の内側端縁から後方に延びる後フランジ45とを備える。
The pillar outer 4 is made of a composite material such as fiber reinforced plastic, extends in the vehicle vertical direction outside the pillar inner 3 in the vehicle width direction, and constitutes an outer portion in the vehicle width direction of the center pillar 1. The pillar outer 4 has a hat-shaped cross section over substantially the entire length thereof, and in the cross section, the
図2B及び図2Cに示すように、ピラーインナー3の前フランジ33とピラーアウター4の前フランジ43とが、接着剤AGにより接着され、ピラーインナー3の後フランジ35とピラーアウター4の後フランジ45とが、接着剤AGにより接着されている。接着剤AGとしては、特に限定されず、例えば、エポキシ系、ウレタン系など公知の接着剤を用いることができる。
As shown in FIGS. 2B and 2C, the
図2Bに示すように、前フランジ33の車幅方向外側面33aと前フランジ43の車幅方向内側面43aとは、接着剤AGからなる接着層を挟んで互いに対向して配置されている。車幅方向外側面33aのうち接着剤AGと直接接している範囲が、ピラーインナー3における前側の接着剤接触面Sを構成し、車幅方向内側面43aのうち接着剤AGと直接接している範囲が、ピラーアウター4における前側の接着剤接触面Sを構成している。
As shown in FIG. 2B, the
また、図2Cに示すように、後フランジ35の車幅方向外側面35aと後フランジ45の車幅方向内側面45aとが、接着剤AGからなる接着層を挟んで互いに対向して配置されている。車幅方向外側面35aのうち接着剤AGと直接接している範囲が、ピラーインナー3における後側の接着剤接触面Sを構成し、車幅方向内側面45aのうち接着剤AGと直接接している範囲が、ピラーアウター4における後側の接着剤接触面Sを構成している。
Further, as shown in FIG. 2C, the
換言すれば、各接着剤接触面Sは、被着材である前フランジ33,43または後フランジ35,45と接着剤AGとの界面を構成している。以下、接着剤接触面Sを単に「接着面S」と称する。
In other words, each adhesive contact surface S constitutes an interface between the
図2Bに示すように、ピラーインナー3の前側の接着面Sには、全域にわたり凹凸形状が付与されている。凹凸形状は、接着面Sの後側端から前側端に向けて、第1傾斜面51、第2傾斜面52、第1傾斜面51、第2傾斜面52、…の順に並んだ2種類の平坦な傾斜面から構成されている。第1傾斜面51と第2傾斜面52とは、前フランジ33の車幅方向外側面33aの面方向に対して、互いに異なる角度で傾斜している。第1傾斜面51は、前側に向かうに従って車幅方向内側に位置するように傾斜し、第2傾斜面52は、前側に向かうに従って車幅方向外側に位置するように傾斜している。第2傾斜面52とその前側に隣接して位置する第1傾斜面51とが交差して、凸部Rとしての山部を形成し、第1傾斜面51とその前側に隣接して位置する第2傾斜面52とが交差して、凹部Vとしての谷部を形成している。
As shown in FIG. 2B, the adhesive surface S on the front side of the pillar inner 3 is provided with an uneven shape over the entire area. There are two types of uneven shapes, in which the first
また、ピラーアウター4の前側の接着面Sにも、全域にわたり凹凸形状が付与されている。凹凸形状は、第1傾斜面51と実質的に平行な第3傾斜面53と、第2傾斜面52と実質的に平行な第4傾斜面54とから構成されている。第3傾斜面53及び第4傾斜面54は、接着面Sの後側端から前側端に向けて、第3傾斜面53、第4傾斜面54、第3傾斜面53、第4傾斜面54、…の順に並んでいる。第3傾斜面53とその前側に隣接して位置する第4傾斜面54とが交差して、凸部Rとしての山部を形成し、第4傾斜面54とその前側に隣接して位置する第3傾斜面53とが交差して、凹部Vとしての谷部を形成している。
Further, the adhesive surface S on the front side of the pillar outer 4 is also provided with an uneven shape over the entire area. The uneven shape is composed of a third
図2Cに示すように、ピラーインナー3及びピラーアウター4の後側の接着面Sにも、前側の接着面Sと同様に、凹凸形状が付与されている。 As shown in FIG. 2C, the adhesive surface S on the rear side of the pillar inner 3 and the pillar outer 4 is also provided with an uneven shape like the adhesive surface S on the front side.
ピラーインナー3の後側の凹凸形状は、接着面Sの前側端から後側端に向けて、第5傾斜面55、第6傾斜面56、第5傾斜面55、第6傾斜面56、…の順に並んだ2種類の平坦な傾斜面から構成されている。第5傾斜面55と第6傾斜面56とは、後フランジ35の車幅方向外側面35aの面方向に対して、互いに異なる角度で傾斜している。第5傾斜面55は、前側に向かうに従って車幅方向内側に位置するように傾斜し、第6傾斜面56は、前側に向かうに従って車幅方向外側に位置するように傾斜している。第5傾斜面55とその後側に隣接して位置する第6傾斜面56とが交差して、凸部Rとしての山部を形成し、第6傾斜面56とその後側に隣接して位置する第5傾斜面55とが交差して、凹部Vとしての谷部を形成している。
The uneven shape on the rear side of the pillar inner 3 is such that the fifth
また、ピラーアウター4の後側の凹凸形状は、第5傾斜面55と実質的に平行な第7傾斜面57と、第6傾斜面56と実質的に平行な第8傾斜面58とから構成されている。第7傾斜面57及び第8傾斜面58は、接着面Sの前側端から後側端に向けて、第7傾斜面57、第8傾斜面58、第7傾斜面57、第8傾斜面58、…の順に並んでいる。第8傾斜面58とその後側に隣接して位置する第7傾斜面57とが交差して、凸部Rとしての山部を形成し、第7傾斜面57とその後側に隣接して位置する第8傾斜面58とが交差して、凹部Vとしての谷部を形成している。
The uneven shape on the rear side of the pillar outer 4 is composed of a seventh inclined surface 57 substantially parallel to the fifth
ピラーインナー3の前側及び後側の接着面Sに設けられた複数の凸部Rは、ピラーアウター4の前側及び後側の接着面Sにそれぞれ設けられた複数の凹部Vに各々噛合している。なお、上記の凹凸形状は、例えば、成形面に凹凸形状の反転形状を有する金型を用いて、RTM法、プレス成形法など公知の方法を用いて成形することができる。 The plurality of convex portions R provided on the front and rear adhesive surfaces S of the pillar inner 3 mesh with the plurality of concave portions V provided on the front and rear adhesive surfaces S of the pillar outer 4, respectively. .. The uneven shape can be formed by a known method such as an RTM method or a press molding method using a mold having an inverted shape of the uneven shape on the molding surface, for example.
センターピラー1の上部には、図1に示すように、ショルダーベルトアンカー60が設けられている。ショルダーベルトアンカー60は、ベルトガイド61と、ベルトガイド61を位置調整可能に支持するアンカーブラケット62とを備えている。アンカーブラケット62は、図2Aに示すように、ボルト63、ナット64等の締結具を介して、ピラーインナー3の縦壁部31のアンカー固定点Pに固定されている。シートベルト65は、センターピラー1の下部に設けられたプリテンショナーから延出され、ベルトガイド61の案内孔61aに挿通される。挿通されたシートベルト65の先端には、シートクッション側に設けたバックル(不図示)に係脱可能なタング(不図示)が固定されている。タングがバックルに係止されると、シートベルト65は、乗員の肩部から腰部にかけて斜めに延在して、乗員の上半身を拘束する。
As shown in FIG. 1, a
前面衝突により乗員に車両前方への慣性力が作用すると、当該慣性力は、シートベルト65、ベルトガイド61及びアンカーブラケット62を介して、ピラーインナー3のアンカー固定点P(荷重入力点)に伝達される。この時、アンカー固定点Pに入力される荷重は、シートベルト65のうちベルトガイド61の案内孔61aから車両下方に向けて延びる下方延在部65aの張力と、案内孔61aから乗員の肩部に向けて延びる前方延在部65bの張力との合力に相当する。従って、上記荷重は、アンカー固定点Pから車両前方かつ車幅方向内方に向かうベクトルとして示すことができる。
When an inertial force in front of the vehicle acts on the occupant due to a frontal collision, the inertial force is transmitted to the anchor fixing point P (load input point) of the pillar inner 3 via the
なお、ベルトガイド61の位置は、アンカーブラケット62上の上下方向の位置調整可能範囲内に限定され、乗員の肩部の高さも設計上一定の範囲内に限定されるので、シートベルト65の前方延在部65bの高さ位置や角度は、ある一定の範囲内に限定される。従って、上記荷重のベクトルの方向も、ある一定の範囲内に限定され得る。ここでは、発生し得る荷重のベクトルの中から接着面Sにとって最も厳しい荷重条件(方向)となるものを、荷重ベクトルFとして選定する。
The position of the
選定された荷重ベクトルFは、図2Aに示すように、ピラーアウター4からピラーインナー3を引き離す方向の成分を有している。具体的には、第1傾斜面51上の点Aとアンカー固定点Pとを通る直線と、荷重ベクトルFとによって張られ、かつ、ピラーインナー3とピラーアウター4とを横切る第1平面内において、ピラーアウター4からピラーインナー3を引き離す方向の成分を有している。ピラーアウター4からピラーインナー3を引き離す方向とは、図2Aに白抜き矢印で示す方向であり、ピラーインナー3をピラーアウター4に接着するために接近させる際の、ピラーアウター4に対するピラーインナー3の移動方向とは逆の方向である。本実施形態では、例えば、ピラーアウター4に対してピラーインナー3が車幅方向に離間する方向、あるいは、上記第1平面によるセンターピラー1の断面において、ピラーアウター4の図心46からピラーインナー3の図心36へ向かう方向として定義できる。
As shown in FIG. 2A, the selected load vector F has a component in the direction of pulling the pillar inner 3 away from the pillar outer 4. Specifically, in the first plane which is stretched by the straight line passing through the point A and the anchor fixing point P on the first
また、荷重ベクトルFは、第5傾斜面55上の点Bとアンカー固定点Pとを通る直線と、荷重ベクトルFとによって張られ、かつ、ピラーインナー3とピラーアウター4とを横切る第2平面内においても、ピラーアウター4からピラーインナー3を引き離す方向の成分を有している。
Further, the load vector F is a second plane that is stretched by the straight line passing through the point B on the fifth
荷重ベクトルFで示される荷重がアンカー固定点Pに入力されると、その一部は、ピラーインナー3の縦壁部31、前壁部32及び前フランジ33を経由して、図2Bに示すように、前フランジ33の接着面Sに、荷重ベクトルFと略平行な力fAとして伝達される。また、上記荷重の他の一部は、ピラーインナー3の縦壁部31、後壁部34及び後フランジ35を経由して、図2Cに示すように、後フランジ35の接着面Sに、荷重ベクトルFと略平行な力fBとして伝達される。なお、図2Aにおいて、第1傾斜面51上の点Aとアンカー固定点Pとを通る直線に対し、荷重ベクトルFがなす角θfは、図2Bにおいて、同直線に対し、力fAがなす角θfと等しい。また、図2Aにおいて、第5傾斜面55上の点Bとアンカー固定点Pとを通る直線に対し、荷重ベクトルFがなす角θrは、図2Cにおいて、同直線に対し、力fBがなす角θrと等しい。
When the load indicated by the load vector F is input to the anchor fixing point P, a part thereof is passed through the
本実施形態では、第1傾斜面51の各々が、図2Bに示すように、力fAとの内角θA、すなわち荷重ベクトルFとの内角が90°以下となる外向き法線ベクトルNAを有している。また、第5傾斜面55の各々が、図2Cに示すように、力fBとの内角θB、すなわち荷重ベクトルFとの内角が90°以下となる外向き法線ベクトルNBを有している。
In the present embodiment, each of the first
以下、本実施形態の作用効果について説明する。 Hereinafter, the action and effect of this embodiment will be described.
本実施形態では、前フランジ33の接着面Sに第1傾斜面51が設けられ、後フランジ35の接着面Sに第5傾斜面55が設けられている。第1傾斜面51の外向き法線ベクトルNAと荷重ベクトルFとの内角は90°以下に設定されているので、力fAの第1傾斜面51の法線方向成分は負(内向き)にならない。また、第5傾斜面55の外向き法線ベクトルNBと荷重ベクトルFとの内角も90°以下に設定されているので、力fBの第5傾斜面55の法線方向の成分も負(内向き)にならない。従って、本実施形態によれば、第1傾斜面51上の接着剤AGや第5傾斜面55上の接着剤AGに対して、剥離方向の力が作用しにくくなるので、接合部における接着剤AGの破壊を防止して、接合部の強度を向上させることができる。
In the present embodiment, the first
また、上述の通り、荷重ベクトルFは、ピラーアウター4からピラーインナー3を引き離す方向の成分を有しており、各接着面Sは、荷重ベクトルFが両者を接近させる方向の成分を有している場合よりも、剥離方向の力が発生しやすい荷重条件下にある。このような場合であっても、接着面Sに第1傾斜面51または第5傾斜面55を設けることで、簡単な構造で接着面Sにおける剥離方向の力の発生を防止することができる。
Further, as described above, the load vector F has a component in the direction in which the pillar inner 3 is separated from the pillar outer 4, and each adhesive surface S has a component in the direction in which the load vector F brings the two closer to each other. It is under load conditions where a force in the peeling direction is more likely to be generated than when it is. Even in such a case, by providing the first
さらに、ピラーインナー3の接着面Sには複数の凸部Rが形成されており、これら複数の凸部Rが、ピラーアウター4の接着面Sに形成された複数の凹部Vに各々噛合している。そして、複数の凸部Rの各々の表面には、第1傾斜面51または第5傾斜面55が設けられている。このため、仮に一部の凸部Rの表面で接着剤AGの破壊が生じたとしても、他の凸部Rの表面に設けられた第1傾斜面51または第5傾斜面55で、接着剤AGの破壊の進展を食い止めることができる。
Further, a plurality of convex portions R are formed on the adhesive surface S of the pillar inner 3, and these plurality of convex portions R mesh with each of the plurality of concave portions V formed on the adhesive surface S of the pillar outer 4. There is. A first
なお、凹凸形状のパターンは、上述のものに限定されず、例えば、各傾斜面の一部または全部は、曲面から構成されていてもよい。また、上記接着面Sには、それぞれ2種類の傾斜面が設けられているが、一つの接着面Sに3種類以上の傾斜面が含まれていてもよい。さらに、一つの接着面Sの傾斜面同士の間には、傾斜していない面または間隙が設けられていてもよい。 The concave-convex shape pattern is not limited to the above-mentioned one, and for example, a part or all of each inclined surface may be composed of a curved surface. Further, although each of the adhesive surfaces S is provided with two types of inclined surfaces, one adhesive surface S may include three or more types of inclined surfaces. Further, a non-inclined surface or a gap may be provided between the inclined surfaces of one adhesive surface S.
<他の実施形態>
次に、第2乃至第6実施形態にかかるセンターピラー1について、図3A乃至図7Bを参照して説明する。なお、上記において既に説明した要素と同じ機能を有する要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
<Other embodiments>
Next, the center pillar 1 according to the second to sixth embodiments will be described with reference to FIGS. 3A to 7B. Elements having the same functions as the elements already described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
また、後述するように、第2乃至第6実施形態にかかる接着面Sにも、外向き法線ベクトルNA,NBと荷重ベクトルFとの内角が90°以下となるように傾斜した面が設けられている。従って、これらの実施形態においても、第1実施形態と同様に、接合部の強度を向上させる効果を得ることができる。 Further, as will be described later, the adhesive surface S according to the second to sixth embodiments is also a surface inclined so that the internal angle between the outward normal vectors N A , N B and the load vector F is 90 ° or less. Is provided. Therefore, also in these embodiments, the effect of improving the strength of the joint can be obtained as in the first embodiment.
第2実施形態では、図3A及び図3Bに示すように、ピラーインナー3の前側の接着面Sのうち、アンカー固定点Pまでのピラーインナー3の表面上の距離が最小となる点(最近接点A1)が、第1傾斜面51上に位置している。ピラーアウター4の前側の接着面Sでは、最近接点A1と接着層を挟んで対向する点A2が、第3傾斜面53上に位置している。また、図3A及び図3Cに示すように、ピラーインナー3の後側の接着面Sにおいても、当該接着面Sのうち、アンカー固定点Pまでのピラーインナー3の表面上の距離が最小となる点(最近接点B1)が、第5傾斜面55上に位置している。ピラーアウター4の後側の接着面Sでは、最近接点B1と接着層を挟んで対向する点B2が、第7傾斜面57上に位置している。
In the second embodiment, as shown in FIGS. 3A and 3B, among the adhesive surfaces S on the front side of the pillar inner 3, the point where the distance on the surface of the pillar inner 3 to the anchor fixing point P is the minimum (recent contact point). A1) is located on the first
荷重ベクトルFで示される荷重がアンカー固定点Pに入力されると、入力された荷重は、ピラーインナー3の各壁部31,32,34及び各フランジ33,35を経由して各接着面Sに伝達されるが、各接着面Sの中では最初に最近接点A1,B1に伝達される。そのため、最近接点A1,B1は、接着剤AGの破壊の起点になりやすい。本実施形態では、最近接点A1,B1が第1傾斜面51及び第5傾斜面55上に位置し、最近接点A1,B1上の接着剤AGに対して剥離方向の力が作用しにくくなっているので、接合部における接着剤AGの破壊の発生を効率的に防止することができる。
When the load indicated by the load vector F is input to the anchor fixing point P, the input load passes through the
第3実施形態では、図4A及び図4Bに示すように、ピラーインナー3の前壁部32が、ピラーアウター4に突き当て接合されている。具体的には、前壁部32の車幅方向外側端部32Aが、ピラーアウター4の前フランジ43に突き当てられ、接着剤AGにより接着されている。当該端部32Aの端面32aは、その外向き法線ベクトルNAと荷重ベクトルFとの内角が90°以下となるように傾斜して、接着面Sを構成している。
In the third embodiment, as shown in FIGS. 4A and 4B, the
本実施形態では、車幅方向に延びる前壁部32をピラーアウター4に突き当てているので、接合部の車両前後方向の幅を小さくすることができ、空間効率よく接合部の強度を向上させることができる。なお、この突き当て接合の構造は、ピラーアウター4の前壁部42側に設けてもよく、ピラーインナー3の後壁部34またはピラーアウター4の後壁部44に設けてもよい。
In the present embodiment, since the
第4実施形態では、ピラーインナー3の前フランジ33及びピラーアウター4の前フランジ43を、図5A及び図5Bに示すように、横断面において屈曲させている。屈曲した前フランジ33は、横断面においてアンカー固定点P寄りの第1の範囲33Aと、第1の範囲33Aの前方に位置する第2の範囲33Bとから構成されている。第1及び第2の範囲33A,33Bの車幅方向外側面33aが、接着面Sを構成している。第2の範囲33Bは、縦壁部31と略平行に延びている。第1の範囲33Aは、その外向き法線ベクトルNAと荷重ベクトルFとの内角が90°以下となるように傾斜している。また、ピラーアウター4の前フランジ43にも、ピラーインナー3の前フランジ33の第1の範囲33Aに略平行に延びる第3の範囲43Aと、前フランジ33の第2の範囲33Bに略平行に延びる第4の範囲43Bとが設けられている。第3及び第4の範囲43A,43Bの車幅方向内側面43aが、接着面Sを構成している。
In the fourth embodiment, the
本実施形態では、ピラーインナー3の前フランジ33とピラーアウター4の前フランジ43とを屈曲させて接着面Sを構成しているので、接着面Sを広くとることができる。このフランジを屈曲させた構造は、後フランジ35,45側に設けてもよい。
In the present embodiment, since the
第5実施形態では、図6Aに示すように、ピラーインナー3及びピラーアウター4が、車幅方向内側に開いたコ字状の断面を有している。ピラーインナー3は、横断面において、車両前後方向に延在する縦壁部31と、縦壁部31の前側端縁から車幅方向内側に延びる前壁部37と、縦壁部31の後側端縁から車幅方向内側に延びる後壁部38とを備えている。ピラーアウター4は、横断面において、車両前後方向に延在する縦壁部41と、縦壁部41の前側端縁から車幅方向内側に延びる前壁部47と、縦壁部41の後側端縁から車幅方向内側に延びる後壁部48とを備えている。前壁部37,47の車幅方向内側端部同士と、後壁部38,48の車幅方向内側端部同士とが、それぞれ接着剤AGにより接着されている。
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 6A, the pillar inner 3 and the pillar outer 4 have a U-shaped cross section that opens inward in the vehicle width direction. The pillar inner 3 has a
ピラーインナー3の後壁部38に設けられた接着面Sは、図6Bに示すように、第1平坦面SAと第2平坦面SBとから構成されている。第1平坦面SAは、その外向き法線ベクトルNBと荷重ベクトルFとの内角が90°以下となるように傾斜している。第2平坦面SBは、第1平坦面SAに隣接して配置され、これと交差している。第1平坦面SAと第2平坦面SBとに垂直な断面において、両平坦面SA,SBの間には、鋭角の角部Cが形成されている。
Adhesive surface S in the
アンカー固定点Pから後壁部38に伝達される力の方向が、センターピラー1の横断面内で大きく変化する場合は、当該力を角部Cの頂点C1を起点とするベクトルで示すとすると、そのベクトルの方向が、第1平坦面SAと第2平坦面SBとがなす内角θTの角度範囲内にあるとき、第1及び第2平坦面SA,SBの両方に同時に剥離方向の力が作用することになる。本実施形態では、角部Cが鋭角であるため、第1及び第2平坦面SA,SBの両方に同時に剥離方向の力が作用する状況の発生率を、角部Cが鈍角である場合よりも少なくすることができる。
When the direction of the force transmitted from the anchor fixing point P to the
第6実施形態では、図7A及び図7Bに示すように、ピラーインナー3の後フランジ35の車幅方向外側面35a上に設けられた接着面Sが、後フランジ35の長手方向(図7Aにおいて紙面に略垂直な方向;第1の方向)に沿って帯状に延在している。接着面Sは、平坦な傾斜平面SCを構成しており、その外向き法線ベクトルNBと荷重ベクトルFとの内角は80°以上90°以下となっている。また、傾斜平面SC上の点Bを通り、かつ、後フランジ35の長手方向と直交する第3平面上に荷重ベクトルFを投影したとき、傾斜平面SCは、第3平面上において、投影された荷重ベクトルFの延長線上に位置している。
In the sixth embodiment, as shown in FIGS. 7A and 7B, the adhesive surface S provided on the
ピラーインナー3の後フランジ35の接着面Sに伝達される力fBは、通常、荷重ベクトルFと略平行である。しかし、センターピラー1の断面形状や剛性分布等によっては、荷重ベクトルFの作用線と当該接着面Sとの間の距離(腕の長さ)によって生じるモーメントが、力fBの方向に大きく影響することがある。本実施形態では、第3平面上において荷重ベクトルFの延長線上に傾斜平面SCが位置しているので、上記モーメントが力fBの方向に与える影響を抑制することができ、傾斜平面SC上の接着剤AGに剥離方向の力が作用することをより確実に防止できる。
The force f B transmitted to the adhesive surface S of the
また、本実施形態では、傾斜平面SCが平坦面から構成され、かつ、その外向き法線ベクトルNBと荷重ベクトルFとの内角が80°以上90°以下に設定されている。この構成によれば、傾斜平面SCに伝達された力が、傾斜平面SC全体に一様に分布するせん断応力として作用するようになるので、効率的に接合部の強度を向上させることができる。 Further, in the present embodiment, the inclined plane S C is composed of a flat surface, and the interior angle between the outward normal vector N B and the load vector F is set at least 80 ° to 90 °. According to this configuration, the inclination is transmitted to the plane S C force, since to act as a shear stress uniformly distributed throughout the inclined plane S C, is possible to efficiently increase the strength of the joint it can.
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are merely examples described for facilitating the understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiments. The technical scope of the present invention is not limited to the specific technical matters disclosed in the above-described embodiment, but also includes various modifications, modifications, and alternative technologies that can be easily derived from the specific technical matters.
例えば、接着面Sを複数備えた車体構造部材において、一の接着面Sに上記実施形態のいずれか一つを採用し、それとは別の実施形態を他の接着面Sに採用してもよい。また、一つの接着面Sに対して、上記実施形態のうちいずれか2つ以上を組み合わせて適用してもよい。 For example, in a vehicle body structural member provided with a plurality of adhesive surfaces S, one of the above embodiments may be adopted for one adhesive surface S, and another embodiment may be adopted for another adhesive surface S. .. Further, any two or more of the above embodiments may be applied in combination to one adhesive surface S.
また、上記実施形態では、ピラーインナー3及びピラーアウター4は繊維強化プラスチック製であったが、ピラーインナー3及びピラーアウター4の材料は、特に限定されず、いずれか一方または両方を金属製としてもよい。 Further, in the above embodiment, the pillar inner 3 and the pillar outer 4 are made of fiber reinforced plastic, but the materials of the pillar inner 3 and the pillar outer 4 are not particularly limited, and one or both of them may be made of metal. Good.
さらに、上記実施形態では、センターピラー1のショルダーベルトアンカー固定部に本発明を適用した例を示したが、本発明は、リアピラーのショルダーベルトアンカー固定部やフロントピラーのドアヒンジ取付部などにも適用することができる。 Further, in the above embodiment, an example in which the present invention is applied to the shoulder belt anchor fixing portion of the center pillar 1 is shown, but the present invention is also applied to the shoulder belt anchor fixing portion of the rear pillar, the door hinge mounting portion of the front pillar, and the like. can do.
1 センターピラー(車体構造部材)
3 ピラーインナー(第1の部材)
4 ピラーアウター(第2の部材)
AG 接着剤
S 接着面
SA 第1平坦面(領域)
SB 第2平坦面
SC 傾斜平面(領域)
51 第1傾斜面(領域)
55 第5傾斜面(領域)
F 荷重ベクトル
P アンカー固定点(荷重入力点)
NA,NB 外向き法線ベクトル
A1 最近接点(荷重入力点までの第1の部材の表面上の距離が最小となる点)
R 凸部
V 凹部
C 角部
1 Center pillar (body structural member)
3 Pillar inner (first member)
4 Pillar outer (second member)
AG Adhesive S Adhesive Surface S A First Flat Surface (Region)
S B second flat surface S C inclined plane (region)
51 First inclined surface (area)
55 Fifth inclined surface (area)
F Load vector P Anchor fixed point (load input point)
N A, N B outward normal vector A1 nearest neighbor (that distance on the surface of the first member to the load input point is minimum)
R Convex V Concave C Corner
Claims (8)
前記第1の部材は、
前記接着剤に接している接着面と、
前記荷重が入力される荷重入力点と、
を備えており、
前記接着面の少なくとも一部の領域が、前記荷重ベクトルとの内角が90°以下となる外向き法線ベクトルを有することを特徴とする車体構造部材。 A vehicle body structural member in which the first and second members are joined to each other by an adhesive and a load indicated by a predetermined load vector is input from the outside.
The first member is
The adhesive surface in contact with the adhesive and
The load input point where the load is input and
Is equipped with
A vehicle body structural member characterized in that at least a part of a region of the adhesive surface has an outward normal vector having an internal angle of 90 ° or less with the load vector.
前記領域上の点を通り、かつ、前記第1の方向と直交する平面上に、前記荷重ベクトルを投影したとき、前記平面上において、投影された前記荷重ベクトルの延長線上に前記領域が位置していることを特徴とする請求項1に記載の車体構造部材。 The adhesive surface extends in a strip shape along the first direction on the surface of the first member.
When the load vector is projected on a plane that passes through a point on the region and is orthogonal to the first direction, the region is located on an extension of the projected load vector on the plane. The vehicle body structural member according to claim 1, wherein the vehicle body structural member is characterized by the above.
前記接着面には、前記複数の凹部に各々噛合する複数の凸部が形成されており、
前記複数の凸部の各々の表面に、前記領域が設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の車体構造部材。 A plurality of recesses are formed on the surface of the second member so as to sandwich the adhesive and face the adhesive surface.
A plurality of convex portions that mesh with each of the plurality of concave portions are formed on the adhesive surface.
The vehicle body structural member according to any one of claims 1 to 4, wherein the region is provided on the surface of each of the plurality of convex portions.
前記第1の部材が、前記第1平坦面と前記第2平坦面とに垂直な断面において、前記第1平坦面と前記第2平坦面との間に鋭角の角部を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の車体構造部材。 The adhesive surface is composed of a first flat surface forming the region and a second flat surface intersecting the first flat surface.
The first member is characterized by having an acute-angled corner portion between the first flat surface and the second flat surface in a cross section perpendicular to the first flat surface and the second flat surface. The vehicle body structural member according to any one of claims 1 to 4.
前記内角が、80°以上90°以下に設定されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の車体構造部材。 The adhesive surface is composed of a flat surface.
The vehicle body structural member according to any one of claims 1 to 4, wherein the internal angle is set to 80 ° or more and 90 ° or less.
前記第2の部材が、ピラーアウターであり、
前記荷重入力点が、前記ピラーインナーにショルダーベルトアンカーが固定された点であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の車体構造部材。 The first member is a pillar inner.
The second member is a pillar outer,
The vehicle body structural member according to any one of claims 1 to 7, wherein the load input point is a point where a shoulder belt anchor is fixed to the pillar inner.
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