JP2007022262A - パネル接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 接着と溶接とを施してパネル部材を接合する際の接合品質を高める。
【解決手段】 対面するフランジ２３，２４には、外縁部に沿って溶接面２３ａ，２４ａが形成され、この溶接面２３ａ，２４ａに隣接して接着面２３ｂ，２４ｂが形成される。また、一方のフランジ２４には溶接面２４ａと接着面２４ｂとを区画する収容溝２４ｃが形成される。相互にフランジ２３，２４を合わせる接合時には、接着面２３ｂ，２４ｂによって押し広げられる接着剤Ｂを収容溝２４ｃに溜めることができ、溶接面２３ａ，２４ａに対する接着剤Ｂの浸入を防止できる。これにより、接着剤Ｂを介在させることなく溶接面２３ａ，２４ａを突き当てることができるため、接着剤Ｂの影響を受けることなくスポット溶接を行うことができ、接合強度を向上させることが可能となる。また、接着剤Ｂのはみ出しを防止することができ、接合箇所の見栄えを良好に保つことが可能となる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複数のパネル部材を接着および溶接によって相互に接合するようにしたパネル接合構造に関する。

自動車等の車体を製造する際には、鋼板材料にプレス加工を施すことによって各種パネル部材を形成した後に、これらのパネル部材を組み合わせて接合するようにしている。各種パネル部材を接合する際には、スポット溶接に代表される抵抗溶接を用いることが一般的であるが、この溶接処理に加えて接着剤による接着処理を併用するようにしたウェルドボンド工法が提案されている(たとえば、特許文献１参照)。このウェルドボンド工法を用いることにより、パネル部材の接合強度を高めて車体の剛性や制振性を向上させることができるだけでなく、パネル部材間の隙間を塞いで車体の防錆性を向上させることも可能となる。
特開昭５８−１９９６７５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された接合方法にあっては、パネル部材間に接着剤を挟み込んだ状態のもとでスポット溶接処理を施すようにしているため、溶接ガンによってパネル部材を加圧する際に、パネル部材の縁から接着剤がはみ出してしまうおそれがある。さらに、スポット溶接時に生じ得るスパッタとともに、パネル部材間から接着剤が飛散してしまうおそれもある。このような接着剤のはみ出しや飛び散りは接合箇所の見栄えを損なう要因となっていた。

また、パネル部材間に接着剤が介在するため、通電性が悪化して十分な熱量を得ることができず、ナゲットの接合強度を低下させてしまうおそれがある。このような接合強度の低下を回避するため、溶接ガンに対する電流値を引き上げるようにすると、電流値の引き上げに伴ってスパッタが増加することになり、前述したような接着剤の飛び散りも増加することになる。

本発明の目的は、接着および溶接によって複数枚のパネル部材を接合するパネル接合構造において、接合箇所の見栄えを向上させるとともに溶接品質を向上させることにある。

本発明のパネル接合構造は、第１パネル部材と第２パネル部材とを接着および溶接によって相互に接合するパネル接合構造であって、前記第１パネル部材と前記第２パネル部材との双方に、接着剤を介して相互に接着される接着面と、相互に突き合わせて溶接される溶接面とを形成し、前記第１パネル部材と前記第２パネル部材との少なくともいずれか一方に、前記接着面と前記溶接面とを区画する凹部を形成し、前記第１パネル部材と前記第２パネル部材とを重ねる接合時に、前記接着面から前記溶接面に向けて押し広げられる接着剤を前記凹部に溜めることを特徴とする。

本発明によれば、凹部によって接着面と溶接面とを区画するようにしたので、接着面から溶接面に向けて押し広げられる接着剤を凹部に溜めることができ、溶接面に対する接着剤の浸入を防止することが可能となる。これにより、接着剤を介在させることなく溶接面を突き合わせることができるため、接着剤のはみ出しや飛び散りを防止することができ、接合箇所の見栄えを良好に保つことが可能となる。さらには、接着剤の影響を受けることなく溶接を行うことができるため、良好な溶接品質を得ることができ、パネル部材の接合強度を高めることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態であるパネル接合構造を備えた車体１０の一部を示す概略図であり、図２は図１のａ−ａ線に沿って車体構造を概略的に示す断面図である。

図１に示すように、車体１０の側面を構成するサイドボデー１１は、アンダボデー１２の側部に沿って設けられるサイドシル１３と、ルーフ１４の側部に沿って設けられるサイドレール１５とを有している。これらサイドシル１３とサイドレール１５との前端部は、傾斜するフロントピラー１６によって連結されており、サイドシル１３とサイドレール１５との後端部は、リヤピラー１７を備えたリヤフェンダ１８によって連結されている。

図２に示すように、ルーフ１４に沿って車両の前後方向に延びるサイドレール１５は、車体外側に設けられる第１パネル部材としてのサイドレールアウタ２１と、車体内側に設けられる第２パネル部材としてのサイドレールインナ２２とを備えている。サイドレールアウタ２１とサイドレールインナ２２との外縁部には略直角に折り曲げられるフランジ２３，２４が設けられており、これらのフランジ２３，２４を相互に接合することによって中空のサイドレール１５が形成されている。また、それぞれのフランジ２３，２４は、抵抗溶接であるスポット溶接によって相互に固定されるとともに、熱可塑性エポキシ樹脂等の構造用接着剤Ｂ(以下、接着剤という)を介して相互に固定されている。つまり、サイドレールアウタ２１とサイドレールインナ２２とは、溶接および接着を併用するようにした所謂ウェルドボンド工法によって接合されている。

図３はサイドレールアウタ２１とサイドレールインナ２２とのそれぞれを単体で示す断面図である。図３に示すように、サイドレールアウタ２１とサイドレールインナ２２とに設けられるフランジ２３，２４には、外縁部に沿うように溶接面２３ａ，２４ａが形成されるとともに、この溶接面２３ａ，２４ａに隣接するように接着面２３ｂ，２４ｂが形成されている。また、サイドレールインナ２２のフランジ２４には、溶接面２４ａと接着面２４ｂとを区画する凹部としての収容溝２４ｃが形成されており、サイドレールアウタ２１とサイドレールインナ２２とを重ね合わせると、それぞれの溶接面２３ａ，２４ａは互いに突き当てられる一方、それぞれの接着面２３ｂ，２４ｂは所定間隔を空けて対面することになる。

図４(Ａ)〜(Ｃ)はサイドレールアウタ２１とサイドレールインナ２２との接合過程を示す説明図であり、図２に符号Ａで示される範囲を拡大して図示している。まず、図４(Ａ)に示すように、サイドレールインナ２２の接着面２４ｂには、図示しない塗布ガンから接着剤Ｂが塗布される。続いて、図４(Ｂ)に示すように、サイドレールインナ２２とサイドレールアウタ２１とは、双方のフランジ２３，２４を重ね合わせるように組み付けられる。このとき、双方の接着面２３ｂ，２４ｂによって押し潰される接着剤Ｂは、接着面２３ｂ，２４ｂから溶接面２３ａ，２４ａに向けて押し広げられることになるが、図４(Ｃ)に示すように、収容溝２４ｃに対して接着剤Ｂを溜めることができるため、溶接面２３ａ，２４ａに対する接着剤Ｂの浸入を防止することが可能となる。そして、溶接ガン２５の電極チップ２５ａ，２５ｂによって一対のフランジ２３，２４を加圧するとともに、電極チップ２５ａ，２５ｂからフランジ２３，２４に対して大電流を供給することにより、サイドレールアウタ２１とサイドレールインナ２２とに対してスポット溶接が施されることになる。

つまり、フランジ２３，２４の溶接面２３ａ，２４ａが相互に突き当てられる迄は、溶接面２３ａ，２４ａに向けて押し広げられる接着剤Ｂを収容溝２４ｃの充填空間に溜めることができるため、接着剤Ｂが収容溝２４ｃを超えて溶接面２３ａ，２４ａに浸入してしまうことがなく、接着剤Ｂを介在させることなく溶接面２３ａ，２４ａを突き当てることが可能となる。このように、接着面２３ｂ，２４ｂと溶接面２３ａ，２４ａとを区画する収容溝２４ｃを設けることにより、溶接面２３ａ，２４ａに対する接着剤Ｂの浸入を防止することができるため、接着剤Ｂの影響を受けることなくスポット溶接を行うことが可能となる。これにより、溶接ガン２５の電極チップ２５ａ，２５ｂにクランプされるフランジ２３，２４の通電状態を良好に保つことができるため、良好なナゲット２６を形成することによって接合強度を高めることが可能となる。しかも、フランジ２３，２４の合わせ面から接着剤Ｂのはみ出しや飛び散りを防止することができるため、接合箇所の見栄えを向上させることが可能となる。

さらに、接着面２３ｂ，２４ｂに沿って収容溝２４ｃを設けるようにしたので、塗布ガンを操作するロボットアームの動作プログラムを構築するための教示作業を簡素化することが可能となる。つまり、接着剤用の塗布ガンを収容溝２４ｃに倣わせながら作動点を教示することにより、現場での教示時間を短縮することが可能となる。なお、手作業によって接着剤Ｂを塗布する場合であっても、塗布ガンを収容溝２４ｃに沿って移動させることにより、塗布作業の簡素化を図ることが可能となる。

図５(Ａ)および(Ｂ)は本発明の他の実施の形態であるパネル接合構造を示す概略図である。前述したパネル接合構造にあっては、接着面２４ｂと収容溝２４ｃとを纏めて形成することにより、所定間隔を空けて接着面２３ｂ，２４ｂを対面させるようにしているが、図５(Ａ)に示すように、溶接面３２ａと接着面３２ｂとの間に半円状の収容溝３０を形成することより、接着面３１ｂ，３２ｂを突き合わせるようにしても良い。このように、接着面３１ｂ，３２ｂを突き合わせる場合であっても、溶接面３１ａ，３２ａに向けて押し広げられる接着剤Ｂを収容溝３０に溜めることができるため、接着剤Ｂを溶接面３１ａ，３２ａに対して浸入させてしまうことがなく、良質なナゲット３３を形成して溶接品質を向上させることができるとともに、接着剤Ｂのはみ出しを防いで車両品質を向上させることが可能となる。

また、図５(Ｂ)に示すように、３枚のパネル部材４１〜４３を接合する場合であっても、本発明のパネル接合構造を有効に適用することが可能である。このように、複数枚のパネル部材４１〜４３を接合する場合であっても、接着面４１ｂ，４２ｂと溶接面４１ａ，４２ａとを区画する収容溝４１ｃ，４２ｃを形成することにより、溶接面４１ａ，４２ａに対する接着剤Ｂの浸入を防止することができるため、良質なナゲット４４を形成して溶接品質を向上させることができるとともに、接着剤Ｂのはみ出しを防いで車両品質を向上させることが可能となる。なお、４枚以上のパネル部材を接合する際に本発明のパネル接合構造を採用しても良いことはいうまでもない。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、図４に示す場合には、溶接面２３ａ，２４ａに対してスポット溶接を施すようにしているが、溶接面２３ａ，２４ａに対して抵抗溶接であるシーム溶接を施すようにしても良い。また、対面するパネル部材２１，２２の一方に収容溝２４ｃを形成するようにしているが、双方のパネル部材２１，２２に対して収容溝を形成するようにしても良い。

また、図示する場合には、車体１０のサイドレール１５に対して本発明のパネル接合構造を適用しているが、サイドレール１５に限られることはなく、フロントピラー１６、リヤピラー１７、サイドシル１３等に対して本発明のパネル接合構造を適用しても良い。さらに、自動車の車体１０に限られることはなく、鋼板製のサスペンションリンク等に対して本発明のパネル接合構造を適用しても良いことはいうまでもない。

本発明の一実施の形態であるパネル接合構造を備えた車体の一部を示す概略図である。 図１のａ−ａ線に沿って車体構造を概略的に示す断面図である。 サイドレールアウタとサイドレールインナとのそれぞれを単体で示す断面図である。 (Ａ)〜(Ｃ)はサイドレールアウタとサイドレールインナとの接合過程を示す説明図である。 (Ａ)および(Ｂ)は本発明の他の実施の形態であるパネル接合構造を示す概略図である。

符号の説明

２１ サイドレールアウタ(第１パネル部材)
２２ サイドレールインナ(第２パネル部材)
２３ａ 溶接面
２３ｂ 接着面
２４ａ 溶接面
２４ｂ 接着面
２４ｃ 収容溝(凹部)
３０ 収容溝(凹部)
３１ａ，３２ａ 溶接面
３１ｂ，３２ｂ 接着面
４１ パネル部材(第１パネル部材)
４１ａ 溶接面
４１ｂ 接着面
４１ｃ 収容溝(凹部)
４２ パネル部材(第２パネル部材)
４２ａ 溶接面
４２ｂ 接着面
４２ｃ 収容溝(凹部)
４３ パネル部材
４３ａ 溶接面
４３ｂ 接着面
Ｂ 構造用接着剤(接着剤)

Claims (1)

1. 第１パネル部材と第２パネル部材とを接着および溶接によって相互に接合するパネル接合構造であって、
   前記第１パネル部材と前記第２パネル部材との双方に、接着剤を介して相互に接着される接着面と、相互に突き合わせて溶接される溶接面とを形成し、
   前記第１パネル部材と前記第２パネル部材との少なくともいずれか一方に、前記接着面と前記溶接面とを区画する凹部を形成し、
   前記第１パネル部材と前記第２パネル部材とを重ねる接合時に、前記接着面から前記溶接面に向けて押し広げられる接着剤を前記凹部に溜めることを特徴とするパネル接合構造。

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