JP2000272541A

JP2000272541A - 車体部材の接合構造

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Publication number: JP2000272541A
Application number: JP11078938A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Saito; 裕樹斉藤
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1999-03-24
Filing date: 1999-03-24
Publication date: 2000-10-03
Anticipated expiration: 2019-03-24
Also published as: JP4093514B2

Abstract

(57)【要約】【課題】異種金属の車体部材を接合する際に、車体部材
の接合強度を確保しつつ、電食の発生を有効に阻止する
こと【解決手段】接合面７を有するスチールサイドレール１
と、アルミルーフパネル２と、接合面７に、アルミルー
フパネル２を接合する非貫通型リベット１０と、サイド
レール１とルーフパネル２との間に存在し、シール材よ
りなるシール部１１とを有し、このシール部１１は接合
面７とは異なる位置に存在している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、互いに異なる種類
の金属で形成された車体部材の接合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】車体の軽量化を図るために、アルミニウ
ムやアルミニウム合金などで形成された車体部材（例え
ばアルミルーフパネル等）の利用が注目されている。し
かしながら、アルミ製の車体部材とスチール製の車体部
材とを接合しようとする場合、すなわち異種金属同士を
接合しようとする場合、これらの融点や線膨張係数が異
なるため、スポット溶接等のように溶融接合する手法は
実用的ではない。従って、異種金属同士の接合にあたっ
ては、このような治金的接合ではなく、リベット、ボル
ト等のファスナー、或いはかしめ等を用いた機械的接合
が採用されている。

【０００３】ところで、異種金属同士を接合した場合、
両者が当接した箇所において、いわゆる電食が発生し得
ることが知られている。電食とは、異種金属間の微少な
隙間に浸入した電解質（例えば雨水）により引き起こさ
れる金属腐食をいう。この電食が発生すると、車体の外
観錆となって美感を損ねるばかりか、腐食部から雨水が
車室内へ浸入する原因にもなりかねない。このような電
食の発生を防止する手法の一つとして、電食環境下にお
いて、異種金属が直接接触しないように絶縁性のシール
材を介在させた上で、両者の接合を行うといった手法が
考えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな手法では、車体部材の接合強度の確保と電食の防止
とを両立させることは困難である。例えば、シール材を
介して、接着により一対の車体部材を接合しようとした
場合、シール材自体十分な強度を有していないため、要
求される車体剛性を満足することは容易ではない。一
方、接着以外の手法、例えばファスナーによる機械的接
合を行った場合、車体剛性は確保できるものの、シール
材の経年劣化により電食が生じる可能性がある。なぜな
ら、車体のねじれ等が生じると、その応力が接合箇所に
集中して、そこに設けられたシール材の経年劣化を早め
てしまうからである。従って、応力が集中する接合箇所
にシール材を配置することは、その浸水防止性能（シー
ル性能）の低下を早めるため好ましくない。

【０００５】このような従来技術の問題点に鑑み、本発
明の目的は、車体部材の接合強度を確保しつつ、電食の
発生を有効に阻止し得る車体部材の接合構造を提供する
ことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、本発明は、車体部材の接合構造において、接合面
を有する金属製の第１の車体部材と、第１の車体部材と
は異なる種類の金属で形成された第２の車体部材と、第
１の車体部材の接合面に、第２の車体部材を接合する接
合手段と、第１の車体部材と第２の車体部材との間に存
在し、シール材よりなるシール部とを有し、このシール
部は接合面とは異なる位置に存在する車体部材の接合構
造を提供する。

【０００７】ここで、上記の接合手段は、第１の車体部
材と第２の車体部材とが接合された状態において、車体
の外側に露出していないことが好ましい。この接合手段
の好ましい一例は、非貫通型のリベット、或いは第２の
車体部材と同じ種類の金属で形成された補強部材が挙げ
られる。この補強部材は、ファスナーにより第１の車体
部材と接合され、第２の車体部材には溶融接合されてい
る。

【０００８】また上記のシール材として、絶縁性のシー
ル材を用いることが好ましい。

【０００９】

【作用】上記の構成では、ねじれ等による車体変形時に
おいて応力が集中する接合面から離れた位置にシール部
を設けているため、シール材に加わる応力を接合面に設
けた場合よりも小さくすることができる。従って、シー
ル材を接合面に設けた場合と比べて、経年劣化によるシ
ール性能の低下を抑制することができる。また、接合手
段が車体の外側へ露出しない構造にしておけば、その部
分からの雨水等の浸入を阻止することができる。さら
に、絶縁性のシール材を用いることにより、シール材と
当接した金属部分（第１または第２の車体部材の一部）
の電食を阻止することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】（第１の実施例）図１は、本実施
例における自動車車体のサイドレールとルーフパネルと
の接合部近傍を示した車体断面図である。同図におい
て、符号１はスチール製のサイドレールであり、符号２
はアルミやその合金で形成されたアルミルーフパネルで
ある。また、符号３は、サイドレール１とルーフパネル
２とを接合した際に形成されるルーフサイド溝であり、
この溝３は雨水ガイドとして機能する。

【００１１】閉鎖断面形状のスチールサイドレール１
は、スチール製のフレームアウタパネル４とスチール製
のフレームインナパネル５とを一体化して形成される。
すなわち、ドア開口縁となる下端とルーフサイド溝３の
一部とにおいて、アウタパネル４とインナパネル５とを
スポット溶接して形成される。また、サイドレール１に
は、段差部６が形成されていると共に、水平方向に延在
する平坦面が形成されている。この平坦面は、ルーフパ
ネル２と接合する際の接合面７となる。

【００１２】一方、アルミルーフパネル２は、車体の軽
量化を図るために、スチールよりも軽量なアルミもしく
はアルミ合金で構成されている。また、このルーフパネ
ル２の縁部に多段の曲げ加工を施こすことにより、水平
方向に延在する平坦面と、そこからさらに屈曲して延在
する段差部９とが形成されている。この平坦面は、サイ
ドレール１と接合する際の接合面８となる。また、段差
部９は、サイドレール１にルーフパネル２を接合した状
態において、レール側の段差部６とルーフ側の段差部９
との間に所定の隙間が形成されるような段差形状を有し
ている。

【００１３】スチールサイドレール１およびアルミルー
フパネル２は、非貫通型リベット１０により接合されて
いる。具体的には、この機械的な接合は以下のようにし
て行う。まず、サイドレールの接合面７における所定位
置に、リベット１０の径にほぼ相当する貫通孔を形成し
ておく（ルーフパネル２側の貫通孔は形成しない）。次
に、ルーフパネル２の取り付けに関する位置決めを行っ
た上で、リベット１０を貫通孔に挿入する。リベット
は、管状（チューブラ）構造を有するリベットまたは部
分的な管状リベットを用いる。そして、ダイス型と対向
したプランジャによって、リベット１０およびルーフパ
ネル２を変形させて接合する（ルーフパネル２はダイス
型のキャビティに沿って変形）。従って、非貫通型リベ
ット１０が車体の外側へ露出することなく、サイドレー
ル１とルーフパネル２とが接合される。

【００１４】また、ルーフパネル２の縁部には、その全
周に渡って絶縁シール部１１が設けられている。このシ
ール部１１は、サイドレール１とルーフパネル２とを接
合した状態において、段差部６と段差部９との間に形成
される所定間隔の隙間に絶縁物とシール材とを挿入する
ことにより形成され、接合面７とは異なる位置に存在し
ている。

【００１５】このような構造では、シール材のシール性
能に関する経年劣化を抑えることができるため、シール
部１１からの水等の浸入を有効に阻止することができ
る。上述したように、ねじれ等の車体変形による応力は
車体部材の接合部に集中する傾向にある。従って、応力
が集中する箇所にシール材を設けると、そのシール性能
の経年劣化を早めてしまう。そこで、本実施例では、応
力が集中しないシール部１１でシールを行うことによ
り、その耐久性の低下、或いはシール性能の経年劣化を
抑えている。

【００１６】また、本実施例のように非貫通型リベット
１０を用いれば、車体外側にリベット１０が露出しない
ため、その部分から雨水等が浸入することを阻止するこ
とができる。なお、このような観点でいえば、非貫通型
リベット１０の代わりに、非貫通のかしめ手法（接合部
が車体の外側に露出しない）を用いて接合を行ってもよ
い。

【００１７】さらに、接合面７にシール材を設ける必要
がないため、サイドレール１とルーフパネル２との接合
強度を確保することができる。以上の理由により、本実
施例の効果として、接合強度の確保と電食の発生阻止と
を両立させることが可能となる。それとともに、接合面
７に設けた場合と比べて、シール材の厚さや材質等の選
択範囲が広がるため、構造設計における自由度の向上が
期待できる。さらに、本実施例のシール部１１は絶縁性
を有しているので、シール材と当接した領域（すなわち
レール側の段差部６またはルーフ側の段差部）における
電食の発生を有効に阻止することができる。

【００１８】また、ルーフパネル２の電着塗装を容易に
行うことができるという効果も期待できる。もし、接合
面７の全面に絶縁シール材を挿入して、ルーフパネル２
をサイドレール１と電気的に絶縁してしまったならば、
同一工程で、ルーフパネル２を含めた車体全体に電着塗
装を施すことができない。一般に、電着塗装は床下フレ
ーム側から電流を流すため、ルーフパネル２が絶縁状態
になってしまうからである。これに対して、本実施例で
は、接合面７と接合面８とが導通しているため、このよ
うな問題は生じない。

【００１９】（第２の実施例）図２は、第２の実施例に
おけるルーフパネルの取り付けを説明するための図であ
る。また、図３は、その車体断面図である。これらの図
において、第１の実施例と同一の部材については、図１
と同一の符号を付して説明を省略する。本実施例は、非
貫通型リベット１０の代わりに補強部材２０を用いた接
合構造に関するものである。補強部材２０は、ルーフパ
ネル２の下面にその周囲に沿って取り付けられ、ルーフ
パネル２の剛性確保というリブとしての機能と、サイド
レール１への接合というブラケットとしての機能とを兼
ねている。

【００２０】スチールサイドレール１が第１の実施例の
ものと相違している点は、非貫通型リベット１０の貫通
孔がなく、その代わりにリベットボルト２２挿入用の貫
通孔が形成されいる点である。また、ルーフパネル２
は、補強部材２０の高さに相当する分だけ段差が低くな
っている点以外は第１の実施例のものと同様の構造を有
している。さらに、補強部材２０は、ルーフパネル２と
同じ金属であるアルミで形成されていて、接合面２１と
ボルト２２の径に相当する貫通孔とが設けられている。

【００２１】ルーフパネル２は補強部材２０を介してサ
イドレール１に接合されている。すなわち、ルーフパネ
ル２とそれと同種の金属で形成された補強部材２０と
は、接合面８，２１においてスポット溶接されている。
また、補強部材２０とサイドレール１とは、接合面７の
一部に形成された貫通孔と補強部材２０の貫通孔にボル
ト２２を挿入して、ナット２３で締結することで機械的
に接合されている。なお、機械的接合は、ボルト２２以
外にも、リベット等の他のファスナーを用いてもよい。

【００２２】また、ルーフパネル２の縁部には、その全
周に渡って絶縁シール部１１が設けられている。このシ
ール部１１は、サイドレール１とルーフパネル２とを接
合した状態において、段差部６と段差部９との間に形成
される所定間隔の隙間に絶縁物とシール材とを挿入する
ことにより形成され、接合面７とは異なる位置に存在し
ている。

【００２３】このような構造では、補強部材２０を介し
て、サイドレール１とルーフパネル２とを接合してい
る。その際、補強部材２０とルーフレール２とは溶融接
合されているため、車体の外側に露出するような貫通孔
を設ける必要がない。また、絶縁シール部１１は接合面
７と異なる位置に形成されているため、シール性能の経
年劣化を抑えることができる。従って、接合強度の確保
と電食の発生阻止とを両立させることが可能となる。ま
た、その他にも第１の実施例と同様の効果がある。さら
に、本実施例では、ルーフパネル２および補強部材２０
のスポット溶接が可能となるので、溶接接合による強度
の確保が可能となるという効果もある。

【００２４】以上の説明から明らかなように、本発明
は、異種金属からなる車体部材同士の接合に広く適用す
ることが可能であるから、上記実施例で述べた車体部材
または金属の組み合わせ（アルミとスチール）には限定
されない。

【００２５】

【発明の効果】このように本発明によれば、異なる金属
によって形成された車体部材同士を接合した際に、十分
な接合強度を確保できると共に、異種金属接触部におけ
る電食の発生を有効に阻止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例における車体断面図

【図２】第２の実施例におけるルーフパネルの取り付け
を説明した図

【図３】第２の実施例における車体断面図

【符号の説明】

１スチールサイドレール、２アルミルーフ
パネル、３ルーフサイド溝、４フレ
ームアウタパネル、５フレームインナパネル、
６レール側の段差部、７レール側の接合面、
８ルーフ側の接合面、９ルーフ側の段差
部、１０非貫通型リベット１１絶縁シー
ル部、２０補強部材、２１補強部材
の接合面、２２ボルト、２３ナット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体部材の接合構造において、接合面を有する金属製の第１の車体部材と、前記第１の車体部材とは異なる種類の金属で形成された
第２の車体部材と、前記第１の車体部材の前記接合面に、前記第２の車体部
材を接合する接合手段と、前記第１の車体部材と前記第２の車体部材との間に存在
し、シール材よりなるシール部とを有し、前記シール部は前記接合面とは異なる位置に存在するこ
とを特徴とする車体部材の接合構造。
【請求項２】前記接合手段は、前記第１の車体部材と前
記第２の車体部材とが接合された状態において、車体の
外側に露出していないことを特徴とする請求項１に記載
された車体部材の接合構造。
【請求項３】前記接合手段は、非貫通型のリベットであ
ることを特徴とする請求項２に記載された車体部材の接
合構造。
【請求項４】前記接合手段は、前記第２の車体部材と同
じ種類の金属で形成された補強部材であって、前記補強
部材は、第１の車体部材とファスナーにより接合されて
いると共に、前記第２の車体部材と溶融接合されている
ことを特徴とする請求項２に記載された車体部材の接合
構造。
【請求項５】前記シール材は、絶縁性のシール材である
ことを特徴とする請求項１，２，３または４に記載され
た車体部材の接合構造。