JP4767882B2 - 車両の車体板材の接合構造 - Google Patents

Description

本発明は、２つの車体板材の接合面同士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、加圧圧着接合手段（溶接、リベット）により圧着接合してなる車両の車体板材の接合構造に関する。

従来、自動車用の車体を構成する２つの車体板材を接合するのに、その接合強度を高めるために、２つの車体板材を予め接着剤により接着接合してから、それらを溶接、リベットなどの加圧圧着接合手段により圧着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、従来の技術手段では、図６に示すように、２つの車体板材（たとえばフロントサイドフレームとフロアパネル）を接着接合した後に加圧圧着接合したとき、接着剤を２つの車体板材の接合面のエッジ部まで行き渡らせるのが難しく、接着部の剛性、強度が低下し、またエッジ部の角部の接着面に隙間が生じてしまい、電着塗料が剥離し、特に、２つの車体板材を鉄板とアルミ板など異種金属板で構成した場合には、それらの直接接触により電食してしまうという不都合があった。そこで、このような不都合を解消すべく、接着剤を増量すれば、接着剤が車体板材の間からはみだすことがあり、はみだした接着剤がリベットの打込み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った。

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。
特開２００５−１５５６７１号公報

ところが、前記特許文献１に開示されるものでは、２種の接着剤を使用するので、接着剤の塗布作業が煩雑であり、コスト高を招くばかりでなく、接合面の全域に接着剤を均等に行き渡らせることが難しいという問題がある。

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接合とを併用した、２つの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による接合品質を向上させるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、２つの車体板材の接合面同士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、加圧圧着接合手段により圧着接合してなる車両の車体板材の接合構造において、
一方の車体板材の接合面の、圧着接合打点の配列方向端面のエッジ部の形状を、その圧着接合打点を中心とする半径のアール形状に形成したことを特徴としている。

また上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、 ２つの車体板材の少なくとも一方は、底板部とその底板部の両側より起立する縦壁部と、その縦壁部の上縁より外向きに横方向に延びるフランジ部を備えて横断面チャンネル状に形成され、前記フランジ部は、他方の車体板材との接合面を有し、該接合面は、縦壁部との接続側のエッジ部および自由端側のエッジ部をいずれも前記アール形状に形成したことを特徴としている。

本請求項各項記載の発明によれば、２つの車両用車体板材を、接着剤により接着接合したのち、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、接着部の剛性、強度を確保することができ、また、特に、２つの車体板材が異種材料によりなる場合に、それらの電食を防止することができる。

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。

以下の実施例は、本発明車両の２つ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の図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矢視拡大図、図５は、フロントサイドフレームの成形過程を示す図である。

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ルームの下部へと延長されている。

図２，３に示すように、２つの車体板材の一方を構成する左右のフロントサイドフレーム２，２は、左右のフロアフレーム１，１の前部に一体に接合される。各フロントサイドフレーム２は、フロアフレーム１と略同じ形状に形成されており、図２，３に示すように、略水平に延びる底壁部２ａと、この底壁部２ａの左右両側から起立する左右縦壁部２ｂ，２ｂと、これらの縦壁部２ｂ，２ｂの上縁より横方向に外向きに延びる左右フランジ部２ｃ，２ｃと、左右フランジ部２ｃ，２ｃより下向きに屈曲する屈曲端部２ｄ，２ｄを有して横断面チャンネル状に形成されている。そして、左右フランジ部２ｃ，２ｃの上面が、他の車体板材を構成するフロアパネル４との接合面とされている。

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、その左右上縁のフランジ部２ｃ，２ｃの上面には、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。すなわち、図３，４に示すように、前記フランジ部２ｃ，２ｃの上面には、熱硬化性の接着剤７が塗布され、その上にフロアパネル４が接着接合される。その後、フロントサイドフレーム２のフランジ部２ｃ，２ｃとフロアパネル４との接着部は、フランジ部２ｃ，２ｃの長手方向に沿い所定の間隔を存して加圧圧着接合、この実施例では、スポット溶接８される。

ところで、この実施例のものでは、フロントサイドフレーム２のフランジ部２ｃ，２ｃの上面には、その全域、特にその端部に至るまで接着剤７が万遍なく均等に行き渡るように、フランジ部２ｃ，２ｃの前記スポット溶接７の圧着接合打点Ｐ…の配列方向端面のエッジ部が特殊な形状に加工されている。すなわち、図４に最も明の瞭に示すように、フロントサイドフレーム２のフランジ部２ｃの、縦壁部２ｂとの接続側における端面のエッジ部Ｅ１は、スポット溶接打点Ｐを中心点とした半径Ｒのアール形状に形成され、同じくフランジ部２ｃの自由端側の端面のエッジ部Ｅ２もまたスポット溶接打点Ｐを中心点とした半径Ｒのアール形状に形成され、この半径Ｒの長さは、フランジ部２ｃの幅の約１／２である。以上のように、フランジ部２ｃのエッジ部Ｅ１，Ｅ２を前記アール形状に形成することにより、接着剤７の塗布後、その接着剤７はスポット溶接８による加圧圧着を受けてそのスポット溶接打点Ｐを中心として円状に広がり、フランジ部２ｃ端面のエッジ部Ｅ１，Ｅ２まで均等に充填させることができる。

なお、接着剤量は、少量の接着剤７がエッジ部Ｅ１，Ｅ２からはみ出す程度に設定することにより、該エッジ部Ｅ１，Ｅ２を接着剤７により保護することができ、フロントサイドフレーム２とフロアパネル４同士の直接接触を回避することができ、電食錆の発生を防止できる。

図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、車体板材の一方である、フロントサイドフレーム２は、アルミ合金材よりなる四角なブランク材から、ドロー成形およびトリム成形を経て作られるが、フランジ部２ｃ端面の縦壁部２ｂとの接続側のエッジ部Ｅ１のアール形状は、前記ドロー成形過程で成形され、またフランジ部２ｃ端面の自由端側のエッジ部Ｅ２のアール形状はトリム成形過程で成形される。

また、図２に示すように、フロントサイドフレーム１には、フランジ部２ｃの外縁に屈曲端部２ｄを形成したことにより、そこにダストシーラ１０を塗布した際に、そのダストシーラ１０の保持力を高めて、錆に対する耐久性を高めることができる。

以上のように、この実施例によれば、フロントサイドフレーム２のフランジ部２ｃのスポット溶接打点Ｐ…の配列方向端面の、縦壁部２ｃとの接続側およびその自由端側のエッジ部Ｅ１，Ｅは何れもスポット溶接８打点Ｐを中心とする半径Ｒのアール形状に形成されるので、スポット溶接８の加圧圧着時に、接着剤７をフランジ部２ｃのエッジ部Ｅ１，Ｅ２まで均等に充填させることができ、接着剤７による接着接合部の剛性、強度を確保することができ、接合部のエッジ部の確実な保護が可能となり、電食による錆びの発生を防止することができる。

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。

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ントサイドフレーム２とフロアパネル４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、これに代えてセルフピアスリベットなど他の加圧圧着接合を用いてもよい。

自動車の車体の一部破断の部分斜視図 図１の２−２線に沿う拡大断面図 図１の３矢視拡大図 図３の４線矢視拡大図 フロントサイドフレームの成形過程を示す図 従来の２つの車体板材の接合部の一部破断斜視図

２・・・・・・・・・車体板材（フロントサイドフレーム）
２ａ・・・・・・・・底壁部
２ｂ・・・・・・・・縦壁部
２ｃ・・・・・・・・フランジ部
４・・・・・・・・・車体板材（フロアパネル）
７・・・・・・・・・接着剤
８・・・・・・・・・加圧圧着接合手段（スポット溶接）
Ｅ１，Ｅ２・・・・・エッジ部
Ｐ・・・・・・・・・圧着接合打点（スポット溶接打点）

Claims (2)

1. ２つの車体板材（２，４）の接合面同士を接着剤（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、加圧圧着接合手段（８）により圧着接合してなる車両の車体板材の接合構造において、
   一方の車体板材（２）の接合面の、圧着接合打点（Ｐ）の配列方向端面のエッジ部（Ｅ１，Ｅ２）の形状を、その圧着接合打点（Ｐ）を中心とする半径のアール形状に形成したことを特徴とする、車両の車体板材の接合構造。
2. ２つの車体板材（２，４）の少なくとも一方（２）は、底板部（２ａ）とその底板部（２ａ）の両側より起立する縦壁部（２ｂ）と、その縦壁部（２ｂ）の上縁より外向きに横方向に延びるフランジ部（２ｃ）を備えて横断面チャンネル状に形成され、前記フランジ部（２ｃ）は、他方の車体板材（４）との接合面を有し、該接合面は、縦壁部（２ｂ）との接続側のエッジ部（Ｅ１）および自由端側のエッジ部（Ｅ２）をいずれも前記アール形状に形成したことを特徴とする、前記請求項１記載の車両の車体板材の接合構造。

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