特開 2025-3017 車両部品の接合構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025003017

(43)【公開日】2025-01-09

(54)【発明の名称】車両部品の接合構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 27/02 20060101AFI20241226BHJP

【ＦＩ】

B62D27/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023103455

(22)【出願日】2023-06-23

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】朝井 雅剛

(72)【発明者】

【氏名】矢野 博人

【テーマコード（参考）】

3D203

【Ｆターム（参考）】

3D203BB54

3D203BB55

3D203BB57

3D203CA12

3D203CA66

3D203CB07

3D203CB09

3D203CB18

3D203CB22

3D203CB26

(57)【要約】

【課題】本開示は、車両部品の接合部に要求される高いシール性と優れた耐衝撃性を両立させることが可能な車両部品の接合構造を提供する。
【解決手段】第１部品ＶＰ１と第２部品ＶＰ２とを接合する車両部品ＶＰの接合構造ＪＣ。第１部品ＶＰ１に設けられた凸部ＣＶの外周壁ＣＶ１と、第２部品ＶＰ２に設けられて第１部品ＶＰ１の凸部ＣＶを係合させる凹部ＣＮの内周壁ＣＮ１との間に、ダイラタント流体ＤＦが封入されたシール部材ＳＭが配置される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１部品と第２部品とを接合する車両部品の接合構造であって、
前記第１部品に設けられた凸部の外周壁と、前記第２部品に設けられて前記第１部品の前記凸部を係合させる凹部の内周壁との間に、ダイラタント流体が封入されたシール部材が配置されることを特徴とする車両部品の接合構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両部品の接合構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から電食防止用シール材を介して異種金属からなる第一、第二パネルの互いの端部を接合する車体のパネル接合構造に関する発明が知られている（下記特許文献１を参照）。特許文献１は、互いに異なる金属からなり、車体を構成する第一、第二パネルの接合構造を開示している。

【0003】

特許文献１のパネル接合構造は、第一、第二パネルのそれぞれの端部を折り曲げて起立面を形成し、この起立面の端部をさらに折り曲げて接合面を形成し、第一パネルの接合面の上側に電食防止用シール材を介して第二パネルの接合面を重複させて接合する。この従来のパネル接合構造において、第一パネルの接合面は、先端部にへこんだエンボス部が形成される。また、このエンボス部が形成されていない部分は、エンボス部よりも起立面からの延在長が長くなるように設定されている。

【0004】

このような構成により、第一パネルの接合面の先端部に形成されたエンボス部と、このエンボス部よりも起立面からの延在長が長いエンボス部が形成されていない部分とにより、第一、第二パネル間からはみ出した電食防止用シール材を受け止めることができる。これにより、電食防止用シール材の垂れ落ちを抑制することが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７－２８３８４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

サーキュラーエコノミーの一環として、従来は一つであった車両部品を複数の部品に分割し、その複数の部品の一部を複数の車種で共用化することが検討されている。このように、一部の部品を複数の車種で共用化することで、新たに製造が必要な部品点数を削減することができる。また、共有化する部品の再利用が可能になり、サーキュラーエコノミーを向上させることができる。

【0007】

しかしながら、従来は一つであった車両部品を複数の部品に分割すると、分割された部品同士の間に新たな接合部が生じる。この新たな接合部は、水などの浸入を防止するシール性と衝突等によって生じ得る衝撃に耐えうる耐衝撃性の両立が求められる。本開示は、車両部品の接合部に要求されるシール性と耐衝撃性を両立させることが可能な車両部品の接合構造を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様は、第１部品と第２部品とを接合する車両部品の接合構造であって、前記第１部品に設けられた凸部の外周壁と、前記第２部品に設けられて前記第１部品の前記凸部を係合させる凹部の内周壁との間に、ダイラタント流体が封入されたシール部材が配置されることを特徴とする車両部品の接合構造である。

【発明の効果】

【0009】

本開示の上記一態様によれば、車両部品の接合部に要求されるシール性と耐衝撃性を両立させることが可能な車両部品の接合構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示に係る車両部品の接合構造の実施形態を示す車両部品の概略側面図。

【図2】図１の第１部品と第２部品との接合構造を示す分解斜視図。

【図3】図２の接合構造における第１部品と第２部品の接合状態を示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して本開示に係る車両部品の接合構造の実施形態を説明する。

【0012】

図１は、本開示に係る車両部品の接合構造の実施形態を示す車両部品ＶＰの概略側面図である。車両部品ＶＰは、たとえば、フロントバンパーＦＢ、フェンダーＦ、ボディＢ、および、リアバンパーＲＢなどを含む。本実施形態において、ボディＢは、たとえば、第１部品ＶＰ１としてのアッパーボディＵＰＢと、第２部品ＶＰ２としてのアンダーボディＵＮＢを含む複数の部品に分割されている。

【0013】

従来は一つの部品であったボディＢをアッパーボディＵＰＢとアンダーボディＵＮＢとを含む複数の部品に分割することで、複数の車種においてアンダーボディＵＮＢを共用化することができる。これにより、複数の車種においてアッパーボディＵＰＢだけを取り換えることが可能になり、新たに製造が必要な部品点数を削減することができる。また、共有化するアンダーボディＵＮＢの再利用が可能になり、サーキュラーエコノミーを向上させることができる。

【0014】

図２は、図１の第１部品ＶＰ１と第２部品ＶＰ２との接合構造ＪＣを示す分解斜視図である。図３は、図２の車両部品ＶＰの接合構造ＪＣにおける第１部品ＶＰ１と第２部品ＶＰ２の接合状態を示す斜視図である。図１に示すように、車両部品ＶＰのうち、第１部品ＶＰ１としてのアッパーボディＵＰＢと、第２部品ＶＰ２としてのアンダーボディＵＮＢとは、たとえば、左右にそれぞれ３カ所ずつ、合計で６カ所の接合部ＪＰを有している。

【0015】

図１に示す第１部品ＶＰ１と第２部品ＶＰ２との間の複数の接合部ＪＰの各々は、たとえば、図２および図３に示す車両部品ＶＰの接合構造ＪＣによって接合されている。すなわち、本実施形態の車両部品ＶＰの接合構造ＪＣは、第１部品ＶＰ１と第２部品ＶＰ２とを接合する構造である。なお、第１部品ＶＰ１および第２部品ＶＰ２は、それぞれアッパーボディＵＰＢおよびアンダーボディＵＮＢに限定されず、他の車両部品ＶＰであってもよい。

【0016】

本実施形態の車両部品ＶＰの接合構造ＪＣの接合対象である第１部品ＶＰ１と第２部品ＶＰ２は、それぞれ、凸部ＣＶと凹部ＣＮを有している。第１部品ＶＰ１の凸部ＣＶは、たとえば、第１部品ＶＰ１の底面の中央部から下方へ突出するように設けられている。また、第１部品ＶＰ１の凸部ＣＶは、たとえば、突出方向に対して交差する方向に凸部ＣＶを貫通するネジ穴ＳＨまたは貫通孔ＴＨを有している。図３に示すように、ネジ穴ＳＨにはボルトＢＬが螺合され、貫通孔ＴＨにはボルトＢＬまたはピンＰが挿通される。

【0017】

第２部品ＶＰ２の凹部ＣＮは、その内側に第１部品ＶＰ１の凸部ＣＶを受け入れる。第２部品ＶＰ２の凹部ＣＮは、たとえば、内周壁ＣＮ１と底面ＣＮ２とを有し、第２部品ＶＰ２の上端面に凹状に設けられている。また、凹部ＣＮは、たとえば、底面ＣＮ２に凹状に設けられて第１部品ＶＰ１の凸部ＣＶの先端側の部分を係合させる係合穴ＣＮ３を有している。

【0018】

第２部品ＶＰ２の係合穴ＣＮ３は、第１部品ＶＰ１の凸部ＣＶの形状および寸法に対応する形状および寸法を有し、第１部品ＶＰ１の凸部ＣＶの先端側の部分を所定の寸法公差でぴったりと係合させる。図３に示すように、第１部品ＶＰ１の凸部ＣＶの先端側の部分を第２部品ＶＰ２の凹部ＣＮの係合穴ＣＮ３に係合させ、第１部品ＶＰ１の底面を第２部品ＶＰ２の上面に当接させる。

【0019】

この図３に示す状態で、第１部品ＶＰ１の凸部ＣＶの外周壁ＣＶ１と、第２部品ＶＰ２の凹部ＣＮの内周壁ＣＮ１との間には、シール部材ＳＭを収容する空間が形成される。より詳細には、第１部品ＶＰ１の底面および凸部ＣＶの外周壁ＣＶ１と、第２部品ＶＰ２の凹部ＣＮの内周壁ＣＮ１および底面ＣＮ２とによって、シール部材ＳＭを収容する空間が形成される。

【0020】

また、第２部品ＶＰ２の凹部ＣＮは、たとえば、第１部品ＶＰ１のネジ穴ＳＨまたは貫通孔ＴＨに対応する位置に、ボルトＢＬまたはピンＰを挿通させる貫通孔ＴＨ、もしくは、ボルトＢＬを螺合させるネジ穴ＳＨを有している。たとえば、図３に示すように、ボルトＢＬを、第１部品ＶＰ１のネジ穴ＳＨに螺合させて第２部品ＶＰ２の貫通孔ＴＨに挿通させ、または、第１部品ＶＰ１の貫通孔ＴＨに挿通させて第２部品ＶＰ２のネジ穴ＳＨに螺合させ、もしくは、ピンＰを双方の貫通孔ＴＨに挿通させる。これにより、第１部品ＶＰ１を第２部品ＶＰ２に固定することができる。

【0021】

シール部材ＳＭは、第１部品ＶＰ１に設けられた凸部ＣＶの外周壁ＣＶ１と、第２部品ＶＰ２に設けられて第１部品ＶＰ１の凸部ＣＶを係合させる凹部ＣＮの内周壁ＣＮ１との間に配置され、第１部品ＶＰ１と第２部品ＶＰ２との間を封止する。シール部材ＳＭは、たとえば、タイヤチューブのような、弾性を有する中空のリング状の部材であり、内部にダイラタント流体ＤＦが封入されている。

【0022】

ダイラタント流体ＤＦは、ダイラタンシーまたはせん断増粘性を有する粉粒体と液体との混合物であり、ダイラタンシー流体、または、せん断増粘流体とも呼ばれる。ダイラタンシーまたはせん断増粘性は、ゆっくりとした変形に対しては流動性を示し、急激な変形に対しては固体的に振る舞う性質である。たとえば、粉粒体である片栗粉に、液体として水を加えることで、ダイラタント流体ＤＦが得られる。

【0023】

粉粒体として片栗粉を用い、液体として水を用いてダイラタント流体ＤＦを生成する場合には、片栗粉の重量を水の重量で除した混合比を１．４５から１．６の間に調整することができる。上記の範囲で片栗粉と水を混合したダイラタント流体ＤＦを袋に入れ、シート状に成形して鋼板の上に乗せ、デュポン衝撃試験機を用いてダイラタント流体ＤＦに衝撃を加えて鋼鈑の凹みを比較検証した。その結果、上記の混合比が大きくなるほど、鋼鈑の凹みが減少した。また、片栗粉と水の混合比が１．６のときに、ダイラタント流体ＤＦを載せた鋼鈑の凹みは、ダイラタント流体ＤＦを載せない鋼鈑の凹みよりも約８０％程度、削減された。

【0024】

以下、本実施形態の車両部品ＶＰの接合構造ＪＣの作用を説明する。

【0025】

サーキュラーエコノミーの一環として、たとえば、ボディＢなどの車両部品ＶＰを、アッパーボディＵＰＢとアンダーボディＵＮＢを含む複数の部品に分割し、その複数の部品の一部であるアンダーボディＵＮＢを複数の車種で共用化することが検討されている。このように、アンダーボディＵＮＢを複数の車種で共用化することで、新たに製造が必要な部品点数を削減することができる。また、共有化するアンダーボディＵＮＢの再利用が可能になり、サーキュラーエコノミーを向上させることができる。

【0026】

しかしながら、ボディＢなどの車両部品ＶＰを、アッパーボディＵＰＢなどの第１部品ＶＰ１と、アンダーボディＵＮＢなどの第２部品ＶＰ２を含む複数の部品に分割すると、分割された第１部品ＶＰ１と第２部品ＶＰ２との間に新たな接合部ＪＰが発生する。この新たな接合部ＪＰは、水などの浸入を防止するシール性と衝突等によって生じ得る衝撃に耐えうる耐衝撃性の両立が求められる。

【0027】

これに対し、第１部品ＶＰ１と第２部品ＶＰ２とを接合する本実施形態の車両部品ＶＰの接合構造ＪＣは、次の構成を特徴としている。車両部品ＶＰの接合構造ＪＣは、第１部品ＶＰ１に設けられた凸部ＣＶの外周壁ＣＶ１と、第２部品ＶＰ２に設けられて第１部品ＶＰ１の凸部ＣＶを係合させる凹部ＣＮの内周壁ＣＮ１との間に、ダイラタント流体ＤＦが封入されたシール部材ＳＭが配置される。

【0028】

このように、本実施形態の車両部品ＶＰの接合構造ＪＣによれば、第１部品ＶＰ１と第２部品ＶＰ２との間にシール部材ＳＭを挟み込むことで、水などの浸入を防止する高いシール性を発揮することができる。また、第１部品ＶＰ１と第２部品ＶＰ２との間に配置されるシール部材ＳＭにダイラタント流体ＤＦを封入することで、第１部品ＶＰ１と第２部品ＶＰ２との接合部ＪＰに加わる衝撃をダイラタント流体ＤＦによって緩和することができる。したがって、第１部品ＶＰ１と第２部品ＶＰ２とを接合する車両部品ＶＰの接合構造ＪＣの耐衝撃性を向上させることができる。

【0029】

また、シール部材ＳＭによってシール性が確保されることで、第１部品ＶＰ１と第２部品ＶＰ２との間の接合部ＪＰにシーラを塗布する必要がなくなる。これにより、車両の製造工程を簡略化して生産性を向上させることができるだけでなく、第２部品ＶＰ２の再利用時にシーラを除去する必要がなくなる。また、第１部品ＶＰ１と第２部品ＶＰ２との間の接合部ＪＰにシーラを塗布することによる段差が形成されないため、接合部ＪＰの外観の美感が向上する。

【0030】

また、シール部材ＳＭに封入されたダイラタント流体ＤＦによって車両部品ＶＰの接合構造ＪＣの耐衝撃性を確保することができるので、第２部品ＶＰ２の凹部ＣＮの内側など、強度が低い部分に鋼鈑補強材を張り付ける必要がなくなり、生産性が向上する。以上説明したように、本実施形態によれば、車両部品ＶＰの接合部ＪＰに要求される高いシール性と優れた耐衝撃性を両立させることが可能な車両部品ＶＰの接合構造ＪＣを提供することができる。

【0031】

以上、図面を用いて本開示に係る車両部品の接合構造の実施形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本開示に含まれるものである。たとえば、アッパーボディＵＰＢに凹部ＣＮを設け、アンダーボディＵＮＢに凸部ＣＶを設けてもよい。この場合、アンダーボディＵＮＢが第１部品ＶＰ１となり、アッパーボディＵＰＢが第２部品ＶＰ２となる。

【符号の説明】

【0032】

ＣＮ 凹部
ＣＮ１ 内周壁
ＣＶ 凸部
ＣＶ１ 外周壁
ＤＦ ダイラタント流体
ＪＣ 接合構造
ＳＭ シール部材
ＶＰ 車両部品
ＶＰ１ 第１部品
ＶＰ２ 第２部品

【図1】

【図2】

【図3】