JP4193701B2 - 車体構造体及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、一方の部材のフランジ部、他方の部材のフランジ部、及び一方の部材のフランジ部と他方の部材のフランジ部との間に配置される中間部材のフランジ部の三者を接着剤によって接合する車体構造体及びその製造方法に関する。

一般に、フロントサイドメンバやリヤサイドメンバ或いはロッカ等の車体構造体は、車両前後方向を長手方向として配置されており、衝突時には軸圧縮荷重を受ける。このため、これらの車体構造体には軸圧縮荷重に対して十分な剛性を備えていることが要求される。従って、通常は各々断面略ハット形状に形成されたアウタパネルとインナパネルとを向き合わせて閉断面構造とし、双方のフランジ部をスポット溶接で接合することが多い。

ところで、昨今では要求特性に応えることが可能な接着剤が開発されてきていることから、従来のスポット溶接によるフランジ接合に替えて、接着剤によるフランジ接合が採用されてきている。この種の接着剤を使ったフランジ接合を採用した先行技術としては下記特許文献１に開示された技術があり、以下に図面を用いて簡単に説明する。

図４に示されるように、この車体構造体１００では、各々断面略ハット形状に形成された一対のパネル１０２、１０４で構成されている。各パネル１０２、１０４は、断面コ字状の本体部１０２Ａ、１０４Ａと、左右のフランジ部１０２Ｂ、１０４Ｂとによって構成されている。左右のフランジ部１０２Ｂ、１０４Ｂは波形に形成されており、双方のフランジ部１０２Ｂ、１０４Ｂを重ね合わせた状態で接着剤１０６にて接合されている。また、一対のパネル１０２、１０４の本体部１０２Ａ、１０４Ａには、長手方向に位相をずらして強度変化部１０８、１１０が設定されている。
特開平９−９５２５７号公報

ここで、上記構成の車体構造体１００は一対のパネル１０２、１０４のみによって構成されていたが、車体構造体の中にはリインフォースメントが内部に配設されているものもある。この場合、三枚重ねの状態でフランジ部を接合することになるが、そのためにはリインフォースメントのフランジ部の表裏面若しくはパネル１０２、１０４のフランジ部１０２Ｂ、１０４Ｂの接合面に接着剤を均一に塗布しなければならず、塗布工数・工程が増加するという問題が生じる。

本発明は上記事実を考慮し、三部材の接合となる場合に接着剤の塗布工数・工程を削減することができる車体構造体及びその製造方法を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明に係る車体構造体は、一方の部材のフランジ部、他方の部材のフランジ部、及び一方の部材のフランジ部と他方の部材のフランジ部との間に配置される中間部材のフランジ部の三者を接着剤によって接合する車体構造体であって、前記中間部材のフランジ部に接着剤を流通させるための貫通孔を設けた、ことを特徴としている。

請求項２記載の本発明に係る車体構造体は、請求項１記載の発明において、前記一方の部材のフランジ部及び前記中間部材のフランジ部の少なくとも一方における前記貫通孔を避けた位置に、一方の部材のフランジ部と中間部材のフランジ部との間に隙間を形成するための複数の凸状部を設けた、ことを特徴としている。

請求項３記載の本発明に係る車体構造体の製造方法は、一方の部材のフランジ部、他方の部材のフランジ部、及び一方の部材のフランジ部と他方の部材のフランジ部との間に配置される中間部材のフランジ部の三者を接着剤によって接合する車体構造体の製造方法であって、前記他方の部材のフランジ部の接合面に接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、接着剤を流通させるための貫通孔が形成された前記中間部材のフランジ部と前記一方の部材のフランジ部とを、前記他方の部材のフランジ部の接合面に押し付けて三枚のフランジ部を接合するフランジ部接合工程と、を有することを特徴としている。

請求項１記載の本発明によれば、車体構造体は、一方の部材のフランジ部、他方の部材のフランジ部、及び一方の部材のフランジ部と他方の部材のフランジ部との間に配置される中間部材のフランジ部の三者を接着剤によって接合することにより構成される。

ここで、本発明では、中間部材のフランジ部に接着剤を流通させるための貫通孔を設けたので、一方の部材のフランジ部及び他方の部材のフランジ部のいずれかにのみ接着剤を塗布すれば、三枚のフランジ部を接合することができる。

例えば、他方の部材のフランジ部の接合面に接着剤を塗布した後、中間部材のフランジ部と一方の部材のフランジ部とを重ね合わせて、接着剤が塗布された他方の部材のフランジ部の接合面に押付けると、他方の部材のフランジ部に塗布された接着剤が貫通孔を通って一方の部材のフランジ部と中間部材のフランジ部との間に流入し、拡散され浸透していく。これにより、三部材を一挙に接着接合することができる。

請求項２記載の本発明によれば、一方の部材のフランジ部及び中間部材のフランジ部の少なくとも一方における貫通孔を避けた位置に、一方の部材のフランジ部と中間部材のフランジ部との間に隙間を形成するための複数の凸状部を設けたので、三部材を組み付けた状態では、一方の部材のフランジ部と中間部材のフランジ部との間に隙間が形成される。このため、貫通孔を通った接着剤が一方の部材のフランジ部と中間部材のフランジ部との間に流入し易くなる。

請求項３記載の本発明によれば、まず、接着剤塗布工程で、他方の部材のフランジ部の接合面に接着剤が塗布される。次に、フランジ部接合工程で、中間部材のフランジ部と一方の部材のフランジ部とが、既に接着剤が塗布された他方の部材のフランジ部の接合面に押付けられる。中間部材のフランジ部には接着剤を流通させるための貫通孔が形成されているため、他方の部材のフランジ部に塗布された接着剤が中間部材の貫通孔を通って一方の部材のフランジ部側へ回り込み、拡散され浸透していく。これにより、一方の部材のフランジ部と中間部材のフランジ部との間並びに中間部材のフランジ部と他方の部材のフランジ部との間に接着剤が行き渡り、三枚のフランジ部が接合される。すなわち、本発明によれば、一方の部材、他方の部材、及び中間部材の三部材を接合するのに接着剤塗布工数・工程が一回で済む。

以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車体構造体は、中間部材のフランジ部に接着剤を流通させるための貫通孔を設けたので、一方の部材のフランジ部及び他方の部材のフランジ部のいずれかにのみ接着剤を塗布すれば、三枚のフランジ部を接合することができ、その結果、三部材の接合となる場合に接着剤の塗布工数・工程を削減することができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係る車体構造体は、請求項１記載の発明において、一方の部材のフランジ部及び中間部材のフランジ部の少なくとも一方における貫通孔を避けた位置に、一方の部材のフランジ部と中間部材のフランジ部との間に隙間を形成するための複数の凸状部を設けたので、貫通孔を通った接着剤が一方の部材のフランジ部と中間部材のフランジ部との間に流入し易くなり、その結果、接着接合時間を短縮できると共に接着剤による接合強度の均一性を向上させることができるという優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係る車体構造体の製造方法は、他方の部材のフランジ部の接合面に接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、接着剤を流通させるための貫通孔が形成された前記中間部材のフランジ部と一方の部材のフランジ部とを、他方の部材のフランジ部の接合面に押し付けて三枚のフランジ部を接合するフランジ部接合工程と、を有するので、接着剤塗布工数・工程が一回で済み、その結果、三部材の接合となる場合に接着剤の塗布工数・工程を削減することができるという優れた効果を有する。

以下、図１〜図３を用いて、本発明に係る車体構造体の一実施形態について説明する。

図１には、本実施形態に係る車体構造体１０の分解斜視図が示されている。また、図２には、当該車体構造体１０の組付状態の斜視図が示されている。これらの図に示されるように、車体構造体１０は、各々断面略ハット形状に形成された一方のパネル材１２と他方のパネル材１４とを向き合わせて、かつ一方のパネル材１２と他方のパネル材１４との間に平板状の中間部材としての中間パネル材１５を介在させた状態で、三者を後述する接着剤２６で接合することにより構成されており、車両前後方向を長手方向として配置される車両骨格部材（例えば、各種サイドメンバ、ロッカ、必要に応じて配設されるリインフォースメント等）として用いられる。なお、一方のパネル材１２、他方のパネル材１４、及び中間パネル材１５は、鋼板のプレス成形品で構成されている。

一方の部材としての一方のパネル材１２は、断面コ字状に形成されたパネル本体１６と、このパネル本体１６の開放側の端部を外側へ屈曲させることにより形成された左右一対のフランジ部１８とによって構成されている。各フランジ部１８は、パネル本体１６の長手方向に沿って直線状に形成されている。また、各フランジ部１８には、一般部１８Ａに対して中間パネル材１５側へ突出する複数の凸状部１８Ｂが所定の間隔で一体に形成されている。

他方の部材としての他方のパネル材１４は、断面コ字状に形成されたパネル本体２２と、このパネル本体２２の開放側の端部を外側へ屈曲させることにより形成された左右一対のフランジ部２４とによって構成されている。各フランジ部２４は、パネル本体２２の長手方向に沿って直線状に形成されている。これらのフランジ部２４の上面（接合面）には、接着剤２６が塗布されるようになっている。

また、一方のパネル材１２と他方のパネル材１４との間に挟持される中間パネル材１５は矩形平板状に形成されており、両サイドのフランジ部１５Ａには所定の間隔で貫通孔としての複数の長孔２８が形成されている。長孔２８は、一方のパネル材１２のフランジ部１８に形成された複数の凸状部１８Ｂと重ならないように配置されている。より具体的には、フランジ部１８の一般部１８Ａの長手方向の中間部に長孔２８が位置するように寸法取りがなされている。

次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

最初に本実施形態に係る車体構造体１０の製造方法について説明する。

まず、接着剤塗布工程で、他方のパネル材１４の各フランジ部２４の上面（接合面）に接着剤２６が塗布される。次に、フランジ部接合工程で、中間パネル材１５の両サイドのフランジ部１５Ａと一方のパネル材１２のフランジ部１８とが、既に接着剤２６が塗布された他方の部材１４のフランジ部２４の上面に押付けられる。

ここで、本実施形態では、中間パネル材１５のフランジ部１５Ａに接着剤２６を流通させるための長孔２８が形成されているため、他方のパネル材１４のフランジ部２４に塗布された接着剤２６が中間パネル材１５のフランジ部１５Ａに形成された長孔２８を通って一方のパネル材１２のフランジ部１８の下面（接合面）側へ回り込み、拡散され浸透していく（図３の矢印Ａで接着剤２６が流入する様子を示す）。これにより、一方のパネル材１２のフランジ部１８の下面と中間パネル材１５のフランジ部１５Ａの上面（接合面）との間並びに中間パネル材１５のフランジ部１５Ａの下面（接合面）と他方のパネル１４材のフランジ部２４の上面との間に接着剤２６が行き渡り、三枚のフランジ部１５Ａ、１８、２４が相互に接合される。これにより、車体構造体１０が製造される。

なお、上記の製造手順では、下側に配置される他方のパネル材１４のフランジ部２４の上面に接着剤２６を塗布するようにしたが、逆に上側に配置される筈の一方のパネル材１２を下側に反転させて置き、下側に配置される筈の他方のパネル材１４を上側に反転させて保持し、当該他方のパネル材１４のフランジ部２４の下面に接着剤２６を塗布するようにしてもよい。この場合、接着剤２６が自重で垂れようとするので、接着剤２６が流動し易くなるメリットがある。

このように本実施形態に係る車体構造体１０では、中間パネル材１５の両サイドのフランジ部１５Ａに複数の長孔２８を形成し、他方のパネル材１４のフランジ部２４に塗布された接着剤２６を長孔２８を通して一方のパネル材１２のフランジ部１８側へ流入させ拡散及び浸透させるようにしたので、一方のパネル材１２のフランジ部１８及び他方のパネル材１４のフランジ部２４のいずれかにのみ接着剤２６を塗布すれば、三部材を一挙に接着接合することができる。その結果、本実施形態に係る車体構造体１０によれば、三部材の接合となる場合に接着剤２６の塗布工数・工程を削減することができる。また、接着剤２６の塗布工数・工程を削減することができれば、車体構造体１０ひいては車両の生産効率を上げることができると共にコスト削減にも繋がる。

また、本実施形態に係る車体構造体１０では、一方のパネル材１２のフランジ部１８に所定の間隔で中間パネル材１５側へ突出する凸状部１８Ｂを形成したので、三部材を組み付けた状態では、一方のパネル材１２のフランジ部１８の凸状部１８Ｂが中間パネル材１５のフランジ部１５Ａの上面に密着すると共に、一般部１８Ａとフランジ部１５Ａの上面との間に所定の隙間３０（図２及び図３参照）が形成される。このため、長孔２８を通った接着剤２６が一方のパネル材１２のフランジ部１８と中間パネル材１５のフランジ部１５Ａとの間に流入し易くなる。その結果、本実施形態によれば、接着接合に要する時間を短縮できると共に接着剤２６による接合強度の均一性を向上させることができる。

さらに、本実施形態に係る車体構造体１０の製造方法によれば、上述した如く、一方のパネル材１２、他方のパネル材１４、及び中間パネル材１５の三部材を接合するための接着剤塗布工数・工程が一回で済む。その結果、本実施形態によれば、三部材の接合となる場合に接着剤２６の塗布工数・工程を削減することができる。

なお、上述した本実施形態では、一方のパネル材１２及び他方のパネル材１４並びに中間パネル材１５を鋼板のプレス成形品としたが、これに限らず、一又は二以上の部材をアルミニウム合金等の軽金属材料で構成してもよい。

また、上述した本実施形態では、中間パネル材１５の両サイドをそのままフランジ部１５Ａとして用いたが、これに限らず、中間部材をプレス成形する際に両サイドに帯状のフランジ部を一体形成してもよい。

さらに、上述した本実施形態では、一方のパネル材１２のフランジ部１８に所定の間隔で凸状部１８Ｂを形成する構成を採ったが、これに限らず、中間パネル材１５の両サイドに長孔２８を避けるかたちで一方のパネル材側へ突出する凸状部を設けてもよい。この場合、一方のパネル材１２と他方のパネル材１４とを同一断面形状にすることができるため、部材を共用できるメリットがある。因みに、組み合わせとしては、一方のパネル材１２のフランジ部１８と中間パネル材１５のフランジ部１５Ａの両方に互い違いに凸状部を設けるといったことも可能である。

また、上述した本実施形態では、一方のパネル材１２のフランジ部１８に凸状部１８Ｂを形成する構成を採ったが、請求項１及び請求項３記載の本発明には、凸状部１８Ｂが存在せず、一般部１８Ａだけでフランジ部１８が構成されたものも含まれる。

さらに、上述した本実施形態では、貫通孔として長孔２８を用いたが、貫通孔であればよく、円孔等、形状は任意に選択すればよい。更に言及すれば、例えば、長孔２８の断面形状を鼓形状やテーパ形状にする等して、貫通孔の断面形状を工夫することにより、一方のパネル材１２及び中間パネル材１５の押付けによる接着剤２６の流入時（吸い上げ時）にノズル効果が得られ、他方のパネル材１４への接着剤供給性能（供給速度、均一性等）が向上される。

本実施形態に係る車体構造体の分解斜視図である。 図１に示される車体構造体の組付状態の斜視図である。 図２の３−３線断面図である。 従来例に係る車体構造体を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 車体構造体
１２ 一方のパネル材
１４ 他方のパネル材
１５ 中間パネル材（中間部材）
１５Ａ フランジ部
１８ フランジ部
１８Ａ 凸状部
２４ フランジ部
２６ 接着剤
２８ 長孔（貫通孔）
３０ 隙間

Claims (3)

1. 一方の部材のフランジ部、他方の部材のフランジ部、及び一方の部材のフランジ部と他方の部材のフランジ部との間に配置される中間部材のフランジ部の三者を接着剤によって接合する車体構造体であって、
   前記中間部材のフランジ部に接着剤を流通させるための貫通孔を設けた、
   ことを特徴とする車体構造体。
2. 前記一方の部材のフランジ部及び前記中間部材のフランジ部の少なくとも一方における前記貫通孔を避けた位置に、一方の部材のフランジ部と中間部材のフランジ部との間に隙間を形成するための複数の凸状部を設けた、
   ことを特徴とする請求項１記載の車体構造体。
3. 一方の部材のフランジ部、他方の部材のフランジ部、及び一方の部材のフランジ部と他方の部材のフランジ部との間に配置される中間部材のフランジ部の三者を接着剤によって接合する車体構造体の製造方法であって、
   前記他方の部材のフランジ部の接合面に接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
   接着剤を流通させるための貫通孔が形成された前記中間部材のフランジ部と前記一方の部材のフランジ部とを、前記他方の部材のフランジ部の接合面に押し付けて三枚のフランジ部を接合するフランジ部接合工程と、
   を有することを特徴とする車体構造体の製造方法。

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