JP4273922B2 - 車体部材の接合構造 - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等車両における、異種金属からなる車体部材の接合構造に関する。
近年、自動車等車両においては、車体の軽量化を図るため、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）が利用されている。そして、互いに異種金属であるアルミ製の車体部材とスチール製の車体部材とを接合させる場合には、これらの融点や線膨張係数などの物性が異なるために冶金的接合（スポット溶接等の溶融接合）は採用されず、リベット、ボルト等のファスナー又はかしめ等を用いた機械的接合が採用されている（特許文献１参照）。
ところが、上述したような異種金属の接合構造にあっては、機械的接合による接合時や塗装工程における焼付け時等において、応力や線膨張係数などの物性の違いによりアルミルーフパネル等の剛性の小さい方の車体部材に、接合部に沿う部位に歪みが発生するという問題点があった。
そこで、本発明の目的は、異種金属同士の接合に伴う歪みの発生を効果的に吸収することができる車体部材の接合構造を提供することにある。
前記目的を達成するための本発明に係る車体部材の接合構造は、第１の車体部材の接合面と、前記第１の車体部材とは異なる種類の金属からなる第２の車体部材の接合面とを接合手段で接合すると共に、前記第１の車体部材と第２の車体部材の内、剛性の小さい方の車体部材の本体部に前記接合面に沿って延びるビードを形成したことを特徴とする。
また、前記剛性の小さい方の車体部材の本体部に樋状の溝部を形成し該溝部の底面を前記接合面とすると共に、前記溝部の前記ビード側の縦壁に長手方向全域に亙って段差を形成すると好適である。
また、前記剛性の小さい方の車体部材の本体部に樋状の溝部を形成し該溝部の底面を前記接合面とすると共に、前記溝部の前記ビード側の縦壁に長手方向全域に亙って段差を形成すると好適である。
また、前記接合手段は、非貫通型リベットを用いた機械的接合であると接合強度上好適である。
また、前記接合面間に、電気絶縁性の構造用接着材を介在させると接合強度や電食対策上好適である。
前記構成の本発明に係る車体部材の接合構造によれば、機械的接合による接合時や塗装工程における焼付け時等において、応力や線膨張係数などの物性の違いにより発生する歪みがビードにより効果的に吸収される。また、ビードはデザイン的効果も発揮し得る。
以下、本発明に係る車体部材の接合構造を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の実施例を示すアルミルーフパネルとサイドストラクチャとの接合部の断面図、図２は同じくアルミルーフパネルの平面図、図３はアルミルーフパネルの取付工程を示す説明図である。
図２乃至図３に示すように、モノコックボデーの一旦を担う構造物であるアルミルーフパネル１は、スチール（鋼板）製のフロントルーフレール２及びリヤルーフレール３や同じくスチール（鋼板）製のフロントルーフボー４及びリヤルーフボー５とその接合面間に適宜シーリング６等を介在させて非貫通型リベット７等の機械的接合によりサブアッセンブリされる。この際、フロントルーフレール２にはランプマップブラケット１３やサンバイザブラケット１４ａ，１４ｂが取り付けられる。
その後、アルミルーフパネル１は、主工程において、サイドルーフレール８やフロントピラー９，センタピラー１０，リヤピラー１１及びゲートピラー１２等からなるスチール（鋼板）製のサイドストラクチャに取り付けられる。
この際、フロントルーフレール２とフロントピラー９、フロントルーフボー４とセンタピラー１０、リヤルーフボー５とリヤピラー１１、リヤルーフレール３とゲートピラー１２とは、従来通りスポット又はアーク溶接等の冶金的接合により接合される。一方、アルミルーフパネル１とサイドルーフレール８とは、後述する機械的接合により接合される。
図１に示すように、アルミルーフパネル１はその本体部１ａの左，右両側縁部に前後方向へ延びる樋状の溝部（ドリップ溝）１ｂが形成され、この溝部１ｂの底面を接合面としてサイドルーフレール８を構成するサイドルーフレールインナ８ａとサイドルーフレールアウタ８ｂとの接合フランジ部（ルーフ側の）に対し非貫通型リベット１５により所定の打点数で接合される。
この際、溝部１ｂの底面とサイドルーフレールアウタ８ｂのフランジ面との接合面間には電気絶縁性の構造用接着剤（エポキシ樹脂系の接着剤等；例えば、特開平５−１６３４７４号や特開平５−２７１６４０号公報に開示されているもの）１６が介在（塗布）され、異種金属同士が直接接するのが回避されている。図中２０は前記接合面間に雨水等が侵入するのを防止するシール部材である。
また、前記アルミルーフパネル１における本体部１ａの左，右両側縁部寄りには、前記溝部１ｂに沿って前後方向に延びる断面山形状のビード１７が形成される。さらに、前記溝部１ｂのビード１７側の縦壁には前後方向全域に亙ってステップ（段差）１８が形成される。そして、前記溝部１ｂ内にはモール１９が溝部全長に亙って埋設される。
このように本実施例では、アルミルーフパネル１を異種金属であるサイドルーフレール８に接合するにあたって、非貫通型リベット１５を用いると共に、この非貫通型リベット１５の強度不足を互いの接合面間に電気絶縁性の構造用接着剤１６を介在させることで補うようにしたので、十分な接合強度が得られる。
また、前記電気絶縁性の構造用接着剤１６の介在により、接合面間において異種金属同士が直接接するのが回避され、シール部材２０との協働で電食が確実に防止される。ところで、電食とは、異種金属間の微少な隙間に侵入した電解質（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に侵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、本実施例以外に接合面間に絶縁性のシール材を介在させる手法が考えられるが（特許文献１参照）、当該接合箇所には車体のねじれ等により応力が集中し易く、シール材の経年劣化を早めて早期にシール性能の低下を招来するので好ましくない。
また、前記非貫通型リベット１５による接合時には、剛性の小さいアルミルーフパネル１側に外板歪みが生じるが、これはステップ１８により効果的に吸収される。
また、前記接合時の外板歪み以外に、アルミルーフパネル１における本体部１ａの両側縁部寄りには、電着塗装工程における燒付時に熱膨張差による熱歪みが発生する虞れがあるが、これは当該部位に配設したビート１７により効果的に吸収される。
尚、上記実施例において、ビード１７は断面山形状以外に、断面逆山形状等各種形状が考えられる。また、接合手段は非貫通型リベット以外の機械的接合や、接着剤のみの接合等各種接合が考えられる。また、本発明は、アルミルーフパネル１以外にアルミフードやアルミフェンダ等にも適用することができる。
１ アルミルーフパネル、１ａ 本体部、１ｂ 溝部、２ フロントルーフレール、３ リヤルーフレール、４ フロントルーフボー、５ リヤルーフボー、６ シーリング、７ 非貫通型リベット、８ サイドルーフレール、８ａ サイドルーフレールインナ、８ｂ サイドルーフレールアウタ、９ フロントピラー、１０ センタピラー、１１ リヤピラー、１２ ゲートピラー、１３ ランプマップブラケット、１４ａ，１４ｂ サンバイザブラケット、１５ 非貫通型リベット、１６ 構造用接着剤、１７ ビード、１８ ステップ、１９ モール、２０ シール部材。
Claims (4)
- 第１の車体部材の接合面と、前記第１の車体部材とは異なる種類の金属からなる第２の車体部材の接合面とを接合手段で接合すると共に、前記第１の車体部材と第２の車体部材の内、剛性の小さい方の車体部材の本体部に前記接合面に沿って延びるビードを形成したことを特徴とする車体部材の接合構造。
- 前記接合手段は、非貫通型リベットを用いた機械的接合であることを特徴とする請求項１記載の車体部材の接合構造。
- 前記接合面間に、電気絶縁性の構造用接着材を介在させたことを特徴とする請求項１又は２記載の車体部材の接合構造。
- 前記剛性の小さい方の車体部材の本体部に樋状の溝部を形成し該溝部の底面を前記接合面とすると共に、前記溝部の前記ビード側の縦壁に長手方向全域に亙って段差を形成したことを特徴とする請求項１，２又は３記載の車体部材の接合構造。
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