説明

車両の車体板材の接合構造

【課題】 異種の材料よりなる2枚の車両用車体板材を接着剤で接着したのち溶接するものにおいて、接合部の接着剤による接合強度を高め、接着剤の硬化前の接合部の座屈変形を防止し、接着剤による接合品質を高める。
【解決手段】 アルミ合金板製のフロントサイドフレーム2のフランジ部2Fと、鋼板製のフロアパネル4とを接着7で接着接合したのち、それらの接合面の複数箇所を間隔をあけてスポット溶接8したものにおいて、フロントサイドフレーム2のフランジ部2Fとフロアパネル4には、隣り合うスポット溶接8間で、その長手方向に延在して互いに嵌合するビード10,11をそれぞれ設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、異種の金属板よりなる2枚の車体板材の接合構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、自動車用の車体を構成する車体板材は、その必要な剛性を確保し、かつその軽量化を図るために、異種の金属板の接合、たとえば鋼板とアルミ合金板などの軽合金板との接合により構成することが行われている。
【0003】
ところで、鋼板と軽合金板とはそれらの電位が異なるため、それらが直接接触すると、電食により錆びが発生してその劣化をはやめることになることから、異種材料の金属板よりなる車体板材を接合する場合には、それらを予め接着剤により接着して、それら両板材の直接接触を回避してから、それらを溶接、リベットなどの加圧圧着接合手段により接合するようにした技術手段が既に知られている。しかしながら、このようすると車体板材の接合部から接着剤がはみだすことがあり、はみだした接着剤がダイスの凹部などに入り込んで接合品質に悪影響を与えるとう弊害がある。
【0004】
そこで、後記特許文献1に開示のものでは、異種の金属板よりなる車体板材を接合する接合部に2種の接着剤を使用し、すなわちリベットで加圧されるエリアの接着剤を他のエリアに配置される接着剤よりも相対的に流動性の低い接着剤を使用するようにして前記弊害を解消するよにした技術手段も既に提案されている。
【特許文献1】特開2005−155671号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、図6(a)、(b)に示すように、2枚の異種材料よりなる車体板材(フロントサイドフレーム、フロアパネル)を接着剤で一次的に接合したのち、溶接、リベットなどの加圧圧着接合手段によりそれらを二次的に接合するようにしたものでは、前記接着剤は、熱硬化性のものが使用されることから、接合面への接着剤の塗布後、その接着剤が未だ熱硬化する前に、接合部が受ける入力、たとえば、異種の材料の熱歪み(電着塗装の乾燥工程における高温による)により生じる入力や搬送中に受ける入力が、車体板材の板面に圧縮力として作用し、これがその板材の低い曲げ剛性に打ち勝って、接合部の加圧圧着接合点(溶接またはリベット)間で座屈変形してしまうことがあり、接合部に隙間が発生し、これが、接着部の強度および剛性の低下や接着剤の膜切れによる水漏れなどの不具合を招く原因になっている。
【0006】
しかしながら、前記従来の技術手段では、何れもかかる不具合を解消するに至っていない。
【0007】
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、接着剤による接着接合と、リベット、溶接などの加圧圧着による圧着接合とを併用した、異種材料よりなる車体板材の接合構造において、接着剤による接着強度を高めると共に接着剤が熱硬化する前の、外部入力による座屈変形を防止し、接着剤による接合品質を高めるようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、異種材料の金属板よりなる2枚の車体板材の接合構造であって、
2枚の車体板材の少なくとも一方の車体板材がフランジ部を有しており、そのフランジ部に形成される接合面と、他方の車体板材に形成される接合面とを接着剤で接着接合したのち、それらの接合面の複数箇所を間隔をあけて、溶接、リベットなどの加圧圧着接合手段により圧着接合したものにおいて、
一方の車体板材のフランジ部には、隣り合う圧着接合点間で、その長手方向に延在するビードを形成し、他の車体板材に前記ビードに嵌合する他のビードを形成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【0009】
本請求項1記載の発明によれば、異種の材料よりなる2枚の車両用車体板材を、接着剤により接着接合したのち溶接、リベットなどで加圧圧着接合するものにおいて、接着面に接着剤を均等に行き渡らせることができると共に接着剤の塗布面積を拡大することができるので、接合部の接着剤による接着強度を高めることができ、また、接着剤の硬化前に接合部に作用する外部入力による該接合部の座屈変形を防止し、接着剤による接合品質を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて具体的に説明する。
【0011】
以下の実施例は、本発明車両の車体板材の接合構造を自動車の車体のフロントサイドフレームとフロアパネルとの接合構造に実施した場合であって、図1は、自動車の車体の一部破断の部分斜視図、図2は、図1の2−2線に沿う拡大断面図、図3は、図1の3矢視拡大図、図4は、図3の4−4線に沿う拡大断面図、図5は、図3の5矢視拡大図である。
【0012】
図1において、自動車の車体Bの下部には、その前後方向に縦走する左右一対のフロアフレーム1,1が互いに平行に設けられ、これらのフロアフレーム1,1の前部には、左右一対のフロントサイドフレーム2,2の後部が一体に接合されている。左右一対のフロントサイドフレーム2,2は、車室とエンジンルームとを仕切るダッシュボード3を貫通してエンジンルームの下方へと延長され、それらの前部が図示しないバルクヘッドのロアクロスメンバに結合されている。車室内において、左右一対のフロアフレーム1,1およびフロントサイドフレーム2,2の上面には、フロアパネル4が後に述べる接合手段を介して一体に接合される。フロアパネル4の左右中央部には、断面凸状のフロアトンネルスチフナ5が一体に隆起されており、このフロアトンネルスチフナ5は、ダッシュボード3を貫通してエンジンロームの下部へと延長されている。
【0013】
図2,3に示すように、各フロアフレーム1の前部に一体に接合されるフロントサイドフレーム2は、フロアフレーム1と同じく横断面チャンネル状に形成されており、その左右上縁には、水平方向に延びる外向きのフランジ部2F,2Fが一体に形成されており、このフランジ2F,2Fの上面が、フロアパネル4への接合面となる。
【0014】
各フロントサイドフレーム2は、車体Bの軽量化を図るために、軽合金板製、この実施例ではアルミ合金板製であって、成形金型によるプレス成形により作られており、その左右上縁のフランジ部2F,2Fには、鋼板製のフロアパネル4が、本発明にかかる接合手段により一体に接合される。
【0015】
アルミ合金板製のフロントサイドフレーム2の左右のフランジ部2F,2Fの上面と、鋼板製のフロアパネル4の下面とは、熱硬化性の接着剤7により一次的に接合されたのち、高圧圧着接合、この実施例では、スポット溶接8により二次的に接合されるものであり、具体的には、前記フランジ部2F,2Fの接合面の全域への塗布を可能とした接着剤7での接着接合と、その後の、フランジ部2F,2Fの長手方向に間隔をあけての複数箇所でのスポット溶接8による圧着接合により、接合部の電食を防止しつつ強固に接合するようにされている。
【0016】
図2〜5に示すように、フロントサイドフレーム2の左右のフランジ部2F,2Fの上面、すなわち接合面には、各隣り合う溶接点p,p部間において、そのフランジ部2F,2Fの長手方向に沿って断面凹状のビード10がそれぞれ形成され、それらのビード10の中心線10Lはフランジ部2Fの外縁線2Lに対して平行であり、またビード10の両端部10E,10Eは、それらの幅が扇形状に広がっており、さらにそれら両端部10E,10Eの端面10T,10Tは高圧圧着接合点、すなわち前記スポット溶接点pの中心から所定距離あけ、その中心から半径R(フランジ部2Fの幅の約1/2)の円弧面に形成されている。
【0017】
一方、フロアパネル4の、左右のフランジ部2F,2Fへの接合面には、前記ビード10と同形であり、このビード10と嵌合する、断面凹状の他のビード11が形成されている。
【0018】
フロントサイドフレーム2の、前記ビード10を形成したフランジ部2Fの上面に熱硬化性の接着剤7を塗布すれば、その接着剤7は、断面凹状のビード10に充填されて、その塗布面積が増大されると共に接着剤7をフランジ部2Fの端部まで均等に行き渡らせることができ、これにより、フロントサイドフレーム2のフランジ部2Fと、フロアパネル4との接合部の接着剤7による接着接合強度が高められ、フランジ部2Fのエッジ部分の確実な保護が可能になる。特に、ビード10,11の幅はスポット溶接点pの付近で拡大されていることで、溶接点p近傍の塗布面積が一層増大されて、前記機能が一層顕著になる。
【0019】
また、熱硬化性の接着剤7の塗布後、その接着剤7が熱硬化する前に、アルミ合金板製のフロントサイドフレーム2と鋼板製フロアパネル4との間に生じる熱歪による外部入力や搬送中に生じる外部入力により、熱膨張率の大きいフロントサイドフレーム2のフランジ部2Fの接合面には、スポット溶接8,8間で圧縮力が作用するが、フランジ部2Fのビード10によりフランジ部2Fの曲げ剛性が高められていることで、接合面の座屈変形を未然に防止することができる。
【0020】
また、溶接接合部付近のビードの10の幅を広げていることで、溶接接合部近傍の応力を分散することができ、一層確実に座屈変形を防止することができる。
【0021】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。
【0022】
たとえば、この実施例では、本発明車体板材の接合構造をフロアフレームとフロアパネルとの接合構造に実施した場合を説明したが、これを他の車体板材の接合構造、たとえば、フロアフレームとフロントサイドフレームとの接合構造にも実施でき、また、この実施例では、加圧圧着接合としてスポット溶接を用いた場合を説明したが、これに代えてリベットなど他の加圧圧着接合を用いてもよく、さらに、ビードは、横断面凹状に形成されるが、これを横断面凸状、その他の形状としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】自動車の車体の一部破断の部分斜視図
【図2】図1の2−2線に沿う拡大断面図図
【図3】図1の3矢視拡大図
【図4】図3の4−4線に沿う拡大断面図
【図5】図3の5矢視拡大図
【図6】図6(a)は、従来のフロントサイドフレームとフロアパネルとの接合部の一部破断斜視図、図6(b)は、図6(a)のb−b線に沿う断面図
【符号の説明】
【0024】
1・・・・・・・・・車体板材(フロントサイドフレーム)
2・・・・・・・・・車体板材(フロアパネル)
2F・・・・・・・・フランジ部
7・・・・・・・・・接着剤
8・・・・・・・・・圧着接合(スポット溶接)
10・・・・・・・・・ビード
11・・・・・・・・・他のビード
p・・・・・・・・・圧着接合点(スポット溶接点)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
異種材料の金属板よりなる2枚の車体板材(2,4)の接合構造であって、
2枚の車体板材(2,4)の少なくとも一方の車体板材(2)がフランジ部(2F)を有しており、そのフランジ部(2F)に形成される接合面と、他方の車体板材(4)に形成される接合面とを接着剤(7)で接着接合したのち、それらの接合面の複数箇所を間隔をあけて、溶接、リベットなどの加圧圧着接合手段により圧着接合(8)したものにおいて、
一方の車体板材(2)のフランジ部(2F)には、隣り合う圧着接合点(p)間で、その長手方向に延在するビード(10)を形成し、他方の車体板材(4)に前記ビード(10)に嵌合する他のビード(11)を形成したことを特徴とする、車両の車体板材の接合構造。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2008−215423(P2008−215423A)
【公開日】平成20年9月18日(2008.9.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−50931(P2007−50931)
【出願日】平成19年3月1日(2007.3.1)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】