JP2008195237A - 車両用車体板材の構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】 アルミ合金板と、鋼板とを突き合わせ接合し、プレス成形してなるてなるダッシュボードにおいて、その成形精度を高めると共にその軽量化を図る。
【解決手段】 アルミ合金板と、鋼板との接合により形成される、車両用ダッシュボードAであって、湾曲成形される部分を有しない第1の車体板材1を軽合金板とし、湾曲成形される部分を有する第2の車体板材2を鋼板とし、それら第1、第2の車体板材1,2の接合部を突き合わせ接合3する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、車両、主として自動車用の車体を構成する車体板材の構造に関する。
従来、自動車用の車体を構成する車体板材、たとえばエンジンルームを仕切るダッシュボードは、その必要な剛性を確保し、かつその軽量化を図るために、異種の金属板の接合、たとえば鋼板とアルミ合金板との接合により構成する技術手段が提案れており、従来では、図7に示すように、異材よりなる2種の車体板材をそれぞれ別々の成形し、成形後のそれらの車体板材の接合には、それらの接合端部に板合わせ部を設け、それらの板合わせ部を相互にラップさせ、そのラップ部分を加圧圧着して接合し、その接合手段としてスポット溶接やレザー溶接を採用していた。しかしながら、板合わせ部の加圧圧着接合の場合には、板材のラップ部分が存在するため軽量化できないとう弊害があった。
そこで、かかる弊害を解消すべく、後記特許文献1に開示されるように、異材よりなる2種の板材の端縁同士を突き合わせて接合する接合手段が既に提案されている。
特開平10−180470号公報
とことが、前記特許文献1に開示される接合手段は、形状の追従が難しく接合部位の形状が限定されてしまい、さらに板材の板厚に差があるときに、その段差管理が面倒であり、複雑な形状の車両用車体板材の接合には、技術的に難しいという問題があった。
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、前記問題を解決した、新規な車両用車体板材の構造を提供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、アルミ合金などの軽金属板と、鋼板との接合により形成される、車両用車体板材の構造であって、
湾曲成形される部分を有しない第1の車体板材を軽合金板とし、湾曲成形される部分を有する第2の車体板材を鋼板とし、それら第1、第2の車体板材の接合端縁同士が突き合わせ接合3されている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2記載の発明は前記請求項1記載のものにおいて、前記第1および第2の車体板材には、それらの突き合わせ接合の接合線を跨いでその両側に、その接合線に隣接して第1および第2のビードが設けられ、これらのビードは、前記接合線に平行な中心線を有している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、車両用車体板材のプレス成形精度を高めるとともにその軽量化を図ることができる。
また、特に、本請求項2記載の発明によれば、車両用車体板材の突き合わせ接合部の伸びを抑制してその接合部の破断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。
この実施例は、本発明車両用車体板材の構造を、自動車用車体の、エンジンルームを仕切るダッシュボードに実施した場合であり、図1は、ダッシュボードを車室側からみた斜視図、図2は、図1の2矢視仮想部分の拡大斜視図、図3は、図2の3−3線に沿う断面図、図4は、図1の4−4線に沿う断面図、図5は、車体板材の成形過程を示す成形型の断面図、図6は、車体板材の溶接部の断面図である。
図1において、自動車用車体板材、すなわちダッシュボードAは、軽合金板、すなわちアルミ合金板よりなる第1の車体板材1と、鋼板よりなる第2の車体板材2とを突き合わせ接合3して構成されている。
アルミ合金板製の第1の車体板材1は、ダッシュボードAの上半領域の略全域1aおよびその上半領域から斜め下向きに延在する下半領域の、中央部のトンネル形成部2aと左、右側部のホイルハウス形成部2b,2bを除く、左、右中間部分1b,1bとを一体にプレス成形して正面視門型に構成され、一方、鋼板製の第2の車体板材2は、ダッシュボードAの下半領域の中央部のトンネル形成部2aと、これと別体の左、右のホイルハウス形成部2b,2bとより構成されている。そして、そのうち、左、右のホイルハウス形成部2b,2bは、鋼板の高い伸び性を利用してホイール収容空間を画成するための湾曲部Cを有している(図4参照)。
しかして、図2〜6に示すように、アルミ合金板製の第1の車体板材1と鋼板製の第2の車体板材2は、それらの一般面の耐力を略等しくするため、第1の車体板材1の板厚を厚く(2.6mm)、第2の車体板材2の板厚をそれよりも薄く(1.2mm)形成してある。
図1〜3に示すように、第1の車体板材1と第2の車体板材2とは、突き合わせ接合3、この実施例では摩擦攪拌接合される。すなわち、第1の車体板材1の下半部の中央凹部と、第2の車体板材2であるトンネル形成部2aとは接合線Lに沿って突き合わせ接合3され、同じく第1の車体板材1の左右側縁と、第2の車体板材2である、左、右ホイルハウス形成部2b,2bも接合線Lに沿って突き合わせ接合3される。
ところで、アルミ合金板製の第1の車体板材1と鋼板製の第2の車体板材2とを突き合わせ接合3して得られるブランク材をプレス成形する際には.それらの板材1,2の伸び、板厚が相違するため、その接合部3に過大な伸びを与えて接合精度の悪化や破断が発生する懸念があるが、この実施例のものは、第1の車体板材1と第2の車体板材2の局所的な伸びの発生を抑制して高精度の成形品、すなわちダッシュボードAをプレス成形することができるようにしたもので、以下に、その具体的な成形手段について説明するに、図5に示すように、アルミ合金板製の肉厚な第1の車体板材1と、鋼板製の肉薄な第2の車体板材2を、前記接合線Lに沿って突き合わせ接合、すなわち摩擦攪拌接合3してブランク材を得る。
つぎに、このブランク材を、プレス金型Mにセットする。このプレス金型Mは、上金型Maと下金型Mbとよりなり、上、下金型Ma,Mbの成形面には、ブランク材の突き合わせ接合線Lを跨いでその両側に、その接合線Lに隣接して、断面半円状をなす、第1、第2の雌、雄ビード成形部b1,b2がそれぞれ形成され、これらの雄、雌ビード成形部b1,b2の中心線c1,c2は、前記突き合わせ接合線Lと平行に延在している。また上、下金型Ma,Mbの成形面には、前記第1、第2の雄、雌ビード成形部b1,b2の外側に、ホイルハウス形成部2b,2bを深絞り成形するための成形凹、凸面dが形成され、さらに、上、下金型の成形面の左、右両側部には、通常のドロー成形用の雌、雄押えビードeが形成されている。
しかして、上、下金型Ma,Mbを閉型すれば、ダッシュボードAがプレス成形され、、このダッシュボードAには、第1の車体板材1と第2の車体板材2の突き合わせ接合線Lの両側に、その接合線Lに隣接してそれと平行な、上向きに凸の、第1、第2のビードB1,B2を成形することでき、これにより、これらのビードB1,B2で挟まれた部位、すなわち接合部がビードB1,B2により拘束されて、伸びの異なる第1の車体板材1と第2の車体板材2の突き合わせ接合部に局所的な伸びが発生するのを抑制して、該接合部の破断を防止し、精度の高い成形品、すなわち、ダッシュボードAを得ることができる。また第2の車体板材2の湾曲部、すなわちホイルハウス形成部2b,2bを深絞り成形することができ(アルミ合金製の第1の車体板材1は、所定の板厚があり、かつ鋼板に比べて伸び性が悪いので、湾曲部のプレス加工が困難)、このホイルハウス成形部2b,2bは、伸びがよく、肉薄の鋼板よりなる第2の車体板材2により成形されるので、ホイルハウス形成部2b,2bを精度によく成形することができ、また成形品、すなわちダッシュボードA全体の軽量化が図れる。
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、前記実施例では、本発明を車両用ダッシュボードに適用した場合を説明したが、これを他の車両用車体板材にも実施できることは勿論であり、また、前記実施例ではアルミ合金板を採用した場合を説明したが、これに代えて他の軽合金を用いてもよい。さらに、前記実施例では、突き合わせ接合を摩擦攪拌接合としているが、これに代えて他の公知の突き合わせ接合としてもよい。さらに突き合わせ接合線の両側に成形される2条のビードは、上向きに凸に成形しているが、これを下向きに凸に形成してもよい。
ダッシュボードを車室側からみた斜視図 図1の2矢視仮想部分の拡大斜視図 図2の3−3線に沿う断面図 図1の4−4線に沿う断面図 車体板材の成形過程を示す成形型の断面図 車体板材の溶接部の断面図 従来の板合わせ部のラップ部の加圧圧着部の斜視図
符号の説明
1・・・・・・・・・湾曲成形される部分を有しない第1の車体板材
2・・・・・・・・・湾曲成形される部分を有する第2の車体板材
3・・・・・・・・・突き合わせ接合
B1・・・・・・・・第1のビード
B2・・・・・・・・第2のビード
C1・・・・・・・・第1の中心線
C2・・・・・・・・第2の中心線
L・・・・・・・・・接合線

Claims (2)

  1. アルミ合金などの軽金属板と、鋼板との接合により形成される、車両用車体板材の構造であって、
    湾曲成形される部分を有しない第1の車体板材(1)を軽合金板とし、湾曲成形される部分を有する第2の車体板材(2)を鋼板とし、それら第1、第2の車体板材(1,2)の接合端縁同士が突き合わせ接合(3)されていることを特徴とする、車両用車体板材の構造。
  2. 前記第1および第2の車体板材(1,2)には、それらの突き合わせ接合(3)の接合線(L)を跨いでその両側に、その接合線(L)に隣接して第1および第2のビード(B1,B2)が設けられ、これらのビード(B1,B2)は、前記接合線(L)に平行な第1、第2中心線(C1,C2)を有していることを特徴とする、前記請求項2記載の車両用車体板材の構造。
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