説明

車体の接合構造

【課題】本発明は、接合部の加工が容易であり、かつ、シール材を容易に見栄えよく仕上げることのできる車体の接続部を提供する。
【解決手段】本発明に係る接続部は、車体を構成するフロアパネルおよびサイドメンバを重ね合わせて接合しフロアパネルおよびサイドメンバの間にシール材を充填することによって構成する。このときフロアパネルは、サイドメンバと接合される外装側を基準にサイドメンバの縁の板厚よりも大きく引っ込んだ凹部を有する。サイドメンバの縁は、凹部に接合された状態でフロアパネルの外装よりも引っ込んでいる。シール材は、フロアパネルの外装と凹部との境界からサイドメンバの縁の中程にかけてサイドメンバの縁の端部を覆うように斜めに充填する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車体の骨格部材やパネルの接合部の縁に沿ってシール材がコーキングされる接合構造、およびこの接合構造を備える自動車に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車の車体を構成する骨格部材、補強部材、外装パネルなどは、スポット溶接によって接合されることが多い。接合部の防錆や外観の見栄えのために、接合部の端部やスポット溶接部を車体の外から見えないようにシール材で覆い隠された接続部がある。
【0003】
特許文献1に記載されたサイドシルアウタとサイドパネルとの接続部の場合、サイドシルアウタの端部にサイドパネルの板厚よりも深い凹部を形成し、この凹部にサイドパネルの端部をその外面がサイドシルアウタの外面よりも凹部の内側に位置する状態で接合する。そして、凹部にシール材を充填し、サイドパネルの端部を覆い隠している。
【0004】
また、特許文献2に記載されたパネルの接続部の場合、一方のパネルの端部にその一般外面よりも内側に段状に屈折させた屈折部を作り、その屈折部の底面をその先端縁に向けて一般外面側に突出するように傾斜させている。他方のパネルの端部は、この屈折部の底面に密着するように一般外面から内側に向けて傾斜成形している。一方のパネルの屈折部の底面と他方のパネルの端部とをスポット溶接したあとで、このスポット溶接部を含めた両パネルの接合部に、一般外面と面一になるようにシール材を塗布している。
【0005】
特許文献3に記載されたフロアパネルとフロアサイドメンバとの接続部の場合、断面形状をハット形に形成されたフロアサイドメンバのフランジ部をフロアパネルに接合する。そして、シール材は、フロアサイドメンバのフランジ部の外側端部を覆うように塗布されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】実開平1−125284号公報
【特許文献2】実開平3−57485号公報
【特許文献3】特開2010−227981号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載された接続部の場合、接合する部材の両方の端部をプレス成形しなければならない。したがって、製造コストが高くなる。また、特許文献3に記載された接続部の場合、フランジの外側端部を覆うようにシール材を塗布するので、シール材が出っ張り、固まるまでに垂れるため、外観が不均一となり見栄えが悪い。
【0008】
そこで、本発明は、接合部の加工が容易であり、かつ、シール材を容易に見栄えよく仕上げることのできる車体の接合構造、およびこの接合構造を有した自動車を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る接合構造は、連続する上部と下部とで段差を形成するフロアパネルと、フロアパネルの上部に重ね合わせて接合されるサイドメンバと、フロアパネルとサイドメンバとの接合部を覆うシール材とを備える接合構造であって、段差の高さは、フロアパネルと重なっている部位のサイドメンバの板厚よりも大きく形成され、シール材は、高さの異なる下部とサイドメンバとの間を繋ぐ繋ぎ面を形成することを特徴とする。
【0010】
この場合、フロアパネルは、車両の前後方向に延在する下方凸形状のビードを有し、ビードの座部は下部を形成して段差をビードの深さにより形成している。
【0011】
また、サイドメンバとフロアパネルとの間に挿入される補強部材を更に有し、段差の高さは、サイドメンバと補強部材とを重ね合わせた板厚より大きく形成されてもよい。
【0012】
更に、サイドメンバはハット形の断面により形成され、ハット形の断面の両端部がフロアパネルと重なっている部位を形成している。
【発明の効果】
【0013】
本発明に係る接合構造によれば、フロアパネルとサイドメンバの接合部において、フロアパネルにより形成される段差の高さが、少なくともフロアパネルと重なっている部位のサイドメンバの板厚よりも大きくなるように形成され、この段差にサイドメンバの端部が接合される。これにより、サイドメンバの端部の表面は、フロアパネルの段差の下部よりも上側に接合される状態となる。そして、シール材が、フロアパネルの段差における下部からサイドメンバの端部を覆って繋ぐように繋ぎ面が斜めに形成される。
【0014】
したがって、シール材が充填されたあと、表面を仕上るために余剰なシール材をへらでこそげてもサイドメンバの端部が露出しない。また、シール材が、フロアパネルの段差における下部から斜めに形成される。したがって、シール材をこそげる際にへらを位置決めしやすい。また、フロアパネル側のシール材の縁がはっきりするので見栄えがよいだけでなく、シール材が固まることによって引けが生じたとしても、目立たない。
【0015】
また、接合部は、地面に面した車体の下面に位置することとなる。シール材が、フロアパネルの段差における下部からサイドメンバの縁の中程にかけて斜めに形成されるので、地面から跳ね上がった泥や埃が付着しても、剥がれ落ちやすい。したがって、コンタミネーションが付着していることによって車体が腐食するのを防止しやすい。さらに、サイドメンバが、フロアパネルとの間に挿入される補強部材を含む場合、接続部の周辺も含めて強度が増す。
【0016】
更に、サイドメンバの外側に沿って一対にフロアパネルにビードが形成される場合には、サイドメンバが延びる方向に車体の挫屈剛性が高くなるとともに、サイドメンバを横切る方向に車体の曲げ剛性も高くなる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の第1の実施形態の接合構造を備える自動車を下から見た斜視図。
【図2】図1に示した自動車のフロアパネルとサイドメンバの断面図。
【図3】図2に示したフロアパネルとサイドメンバの断面図。
【図4】本発明の第2の実施形態の接合構造を示す断面図。
【図5】本発明の第3の実施形態の接合構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明の第1の実施形態の接続部10を備える自動車100について、図1から図3を参照して説明する。図1に示す自動車100は、車体1の下面に第1の部材としてのフロアパネル11と第2の部材としてのサイドメンバ12を備えている。フロアパネル11は、車体1の幅方向の中央部にバックボーン111が形成されている。サイドメンバ12は、このバックボーン111の両側部に配置されている。このサイドメンバ12は、前輪2の支持部から後輪3の支持部まで続く車体1の骨格部材であり、フロアパネル11の下面に接合されている。
【0019】
図2および図3にフロアパネル11とサイドメンバ12の接続部10の断面を示す。図2および図3に示すように、接続部は、フロアパネル11とサイドメンバ12とシール材13で構成されている。フロアパネル11は、上部11bと下部11aとで段差112が形成されている。フロアパネル11に形成される段差112の高さは、少なくともサイドメンバ12の縁121の板厚よりも大きくなっている。二つの段差112により形成される凹部115は、サイドメンバ12の縁121の外側に沿って一対にフロアパネル11に形成されるビード113の間に配置されている。
【0020】
サイドメンバ12は、図2におよび図3示すように、ハット形の断面形状を有し、フロアパネル11との間に挿入される補強部材14を含む。サイドメンバ12は、ハット形の断面形状を逆さにした状態でフロアパネル11に接合される。サイドメンバ12は、フロアパネルに11に沿って延びる縁121を有している。この縁121は、フロアパネル11の下方から凹部115にスポット溶接によって、接合されている。このとき、補強部材14がフロアパネル11とサイドメンバ12の間に挿入されている、したがって、スポット溶接は、フロアパネル11、補強部材14、サイドメンバ12が3枚重なった状態で施工される。図3中において、スポット溶接によって接合された箇所をXで記す。
【0021】
第1の実施形態において、サイドメンバ12は、補強部材14を含んでいるので、この補強部材14とともにフロアパネル11の二つの段差112により形成される凹部115に接合される。したがって、二つの段差112により形成される凹部115は、サイドメンバ12の縁121および補強部材14の縁141を板厚方向に足し合わせた寸法よりも大きく外装から引っ込んだ状態である。なお、第1の実施形態の場合、凹部115は、ビード113の間に配置されているので、この場合の外装11aとは、台形に隆起したビード113の頂面に相当する。
【0022】
シール材13は、第1の部材であるフロアパネル11および第2の部材であるサイドメンバ12の間に充填される。第1の実施形態の場合、図3に示すように、シール材13は、フロアパネル11の下部11aと段差112の境界11Eからサイドメンバ12の縁121の中程にかけてサイドメンバ12の縁121の端部121Eを覆うように繋ぐ繋ぎ面か形成されるように、斜めに充填される。尚、繋ぎ面は、平面でも曲面でもよい。
【0023】
フロアパネル11とサイドメンバ12を板厚方向に重ねて接合するとき、フロアパネル11がサイドメンバ12の縁121の裏側に回りこむように、段差をつける折り曲げ加工を施した部分をいわゆる「瀬切り(せぎり)」と呼ぶことがある。第1の実施形態において、フロアパネル11の下部11aと段差112の境界11Eからサイドメンバ12の縁121の端部121Eまでの寸法を瀬切り幅S1とし、フロアパネル11の下部11aからサイドメンバ12の縁121の表側までの寸法を瀬切り段差S2とする。瀬切り段差S2は、二つの段差112により形成される凹部115側に引っ込んでいる方向を正とする。
【0024】
瀬切り幅S1を3〜7mm、瀬切り段差S2を0〜2mmの間でそれぞれ変化させた試験片を作成し、シール材13を充填する試験を行なった結果、瀬切り幅S1が約3mm、瀬切り段差S2が約1.2mm程度であるものが、作業性および外観上の見栄えの両方の観点から見て良好であった。
【0025】
なお、フロアパネル11、サイドメンバ12、シール材13で構成される接続部10は、概ね次の手順で仕上げられる。まず、フロアパネル11に補強部材14を含むサイドメンバ12が組み合わされてスポット溶接される。次に車体1全体の下塗り塗装が行なわれる。フロアパネル11とサイド面が12の間に形成される瀬切りにシール材13が充填される。車体1の他の接続部10の瀬切り部分にもシール材13が充填されたのち、その上から中塗り塗装が行なわれる。中塗り塗装のあと、焼付けが行なわれ、最後に仕上塗装およびその焼付けが行なわれる。シール材13は、中塗りと相互および仕上げと相互に行なわれる焼付けを経ることによって概ね固まる。
【0026】
以上のように構成された接続部10は、サイドメンバ12の縁121の端部121Eがシール材13によって被覆されるので、長期にわたって錆を発生しにくい。また、瀬切り段差S2を有しているので、余剰なシール材を取り除くためにヘラでこそげるときに、ヘラを位置決めしやすく、作業性もよい。
【0027】
さらに、本発明に係る接続部10では、瀬切り部分の縁となるフロアパネル11の下部11aと段差112の境界11Eからサイドメンバ12の縁121の中程にかけて斜めに繋ぎ面を形成するようにシール材13を充填する。したがって、フロアパネル11の下部11aとシール材13との境界がはっきりし、見栄えがよい。そして、充填したシール材13に引けが発生しても目立ちにくい。
【0028】
第1の実施形態の接続部10を備える自動車100は、フロアパネル11からサイドメンバ12にかけての接続部10において、滑らかに仕上がる。したがって、地面から撥ねた泥や埃が付着しても剥がれやすく、また洗い落としやすい。さらに、サイドメンバ12をフロアパネル11に接合するための凹部115を形成するために、フロアパネル11にビード113を形成しているので、サイドメンバ12に沿って自動車100の進行方向にフロアパネル11の挫屈剛性、およびサイドメンバ12を横切る方向の曲げ剛性が増す。
【0029】
フロアパネル11とサイドメンバ12の接続部10以外であっても、第1の部材と第2の部材の接続部における瀬切り幅S1および瀬切り段差S2を、フロアパネル11とサイドメンバ12の接続部のように設定し、第1の部材の下部と段差の境界から第2の部材の縁の中ほどに掛けて斜めにシール材13を充填することで、錆が発生しにくいだけでなく作業性および仕上がりの見栄えもよい接続部を得る。
【0030】
本発明に係る第2の実施形態の接続部10について、図4を参照して説明する。第1の実施形態の接続部10と同じ機能を備える構成は、図4中において同じ符号を付す。
【0031】
この実施形態の接続部10は、車体100を構成する第1の部材11および第2の部材12を重ね合わせて接合し第1の部材11および第2の部材12の間にシール材13を充填することによって構成される。このとき第1の部材11は、第2の部材12と接合される外装11a側を基準に第2の部材12の縁121の板厚よりも大きく引っ込んだ凹部115を有する。第2の部材12の縁121は、凹部115に接合された状態で第1の部材11の外装11aよりも引っ込んでいる。シール材13は、第1の部材11の外装11aと凹部115との境界11Eから第2の部材12の縁121の中程にかけて第2の部材12の縁121の端部121Eを覆うように斜めに充填する。
【0032】
図4に示す接続部10は、車体1の骨格部材や外装パネルの接続部であって、第1の部材11と第2の部材12がスポット溶接によって接合されている。第1の部材11は、連続した上部11bと下部11aとで段差112を形成する。段差112の高さは、第2の部材12の縁121の板厚よりも大きくなるように形成される。第2の部材12の縁121は、第1の部材11の凹部115にスポット溶接された状態で第1の部材11の外装11aよりも引っ込んでいる。シール材13は、第1の部材11の外装11aと段差112との境界11Eから第2の部材12の縁121の中程にかけて、第2の部材12の縁121の端部121Eを覆うように斜めに充填されている。
【0033】
以上のように構成された接続部10は、第1の実施形態の接合部と同様の効果を奏する。また、この接続部10を車体1の各所に有している自動車100は、接続部10に起因する錆が発生しにくくなる。
【0034】
本発明に係る第3の実施形態の接続部10について、図5を参照して説明する。第1の実施形態の接続部10と同じ機能を有する構成は、図5中において同じ符号を付し、その説明は、第1の実施形態の対応する記載および図面を参酌する。
【0035】
図5に示す接続部10は、第1の実施形態と同様にフロアパネル11とサイドメンバ12との接続部10である。第3の実施形態において、フロアパネル11の段差112により形成される凹部115は、サイドメンバ12の縁121が当接する範囲のフロアパネル11に形成される。凹部115は、サイドメンバ12の縁121の板厚よりも大きく引っ込んでいるので、サイドメンバ12の縁121は、凹部115に埋没した状態に接合される。
【0036】
第3の実施形態において、フロアパネル11の下部11aは、凹部115の縁よりもサイドメンバ12から離れる方向に外側の部分に相当する。シール材13は、フロアパネル11の下部11aと凹部115の境界11Eからサイドメンバ12の縁121の中程にかけてサイドメンバ12の縁121の端部121Eを覆うように斜めに形成される。
【0037】
以上のように構成されたフロアパネル11とサイドメンバ12の接続部10は、第1の実施形態における接続部10と同様の効果を得る。車体1の外側から見て凹凸が少ないので、地面から跳ね上がる泥や埃が付着しにくく、剥がれ落ちやすい。さらに、凹凸が少ないので、車体1の下面の見栄えもすっきりしている。
【0038】
なお、上述の各実施形態において示した接続部10は、各実施形態において説明した箇所に適用されることに限定されない。例えば、自動車100の車体1に設けられる各部材の接続部において、瀬切りを設ける接続部10であれば、上述の各実施形態のように瀬切り幅S1および瀬切り段差S2を設けることによって、同様の効果を得る。
【符号の説明】
【0039】
1…車体、10…接続部、11…フロアパネル(第1の部材)、11a…下部(外装)、11b…上部、11E…境界、112…段差、113…ビード、115…凹部、12…サイドメンバ(第2の部材)、121…縁、121E…(縁の)端部、13…シール材、14…補強部材、100…自動車。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
連続する上部と下部とで段差を形成するフロアパネルと、前記フロアパネルの前記上部に重ね合わせて接合されるサイドメンバと、前記フロアパネルと前記サイドメンバとの接合部を覆うシール材とを備える接合構造であって、
前記段差の高さは、前記フロアパネルと重なっている部位の前記サイドメンバの板厚よりも大きく形成され、
前記シール材は、高さの異なる前記下部と前記サイドメンバとの間を繋ぐ繋ぎ面を形成する
ことを特徴とする接合構造。
【請求項2】
前記フロアパネルは、車両の前後方向に延在する下方凸形状のビードを有し、
前記ビードの座部は前記下部を形成して前記段差を前記ビードの深さにより形成している
ことを特徴とする請求項1に記載の接合構造。
【請求項3】
前記サイドメンバと前記フロアパネルとの間に挿入される補強部材を更に有し、
前記段差の高さは、前記サイドメンバと前記補強部材とを重ね合わせた板厚より大きく形成される
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の接合構造。
【請求項4】
前記サイドメンバはハット形の断面により形成され、前記ハット形の断面の両端部が前記フロアパネルと重なっている部位を形成している
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の接合構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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