JP4709174B2 - Aluminum alloy automobile body structure member and automobile body dissimilar material structure member - Google Patents

Aluminum alloy automobile body structure member and automobile body dissimilar material structure member Download PDF

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Description

本発明は、異材構造部材用のアルミニウム合金製構造部材およびアルミニウム合金材と鋼材とを組み合わせた異材構造部材に関するものである。本発明の異材構造部材用のアルミニウム合金製構造部材および異材構造部材は、組み合わされるアルミニウム合金材と鋼材との異材接合部分を有さないか、あるいは異材接合部分が少ない。このため、自動車、鉄道車両などの輸送分野、機械部品、建築構造物等の、アルミニウム合金材と鋼材とが組み合わせられる可能性が高い構造部材に好適である。   The present invention relates to a structural member made of an aluminum alloy for a structural member of a different material and a structural member of a different material in which an aluminum alloy material and a steel material are combined. The aluminum alloy structural member and the dissimilar material structural member for the dissimilar material structural member of the present invention do not have a dissimilar material joint part between the aluminum alloy material and the steel material to be combined or have few dissimilar material joint parts. For this reason, it is suitable for structural members that are highly likely to be combined with aluminum alloy materials and steel materials, such as transportation fields such as automobiles and railway vehicles, machine parts, and building structures.

アルミニウム合金材を自動車などの鋼材を用いた構造部材(鋼製構造部材)に組み合わせて適用することができれば、構造部材を軽量化でき、車体全体の軽量化に著しく寄与することができる。ここでアルミニウム合金材とは、純アルミニウムおよびアルミニウム合金を総称し、圧延板、押出形材、鍛造材、鋳造材などを含む。また、鋼材とは、鋼板、鋼型材、条鋼などの総称である。   If the aluminum alloy material can be applied in combination with a structural member (steel structural member) using a steel material such as an automobile, the structural member can be reduced in weight, which can significantly contribute to the weight reduction of the entire vehicle body. Here, the aluminum alloy material is a generic term for pure aluminum and an aluminum alloy, and includes a rolled plate, an extruded profile, a forged material, a cast material, and the like. Moreover, a steel material is a general term for a steel plate, a steel mold material, a strip steel, and the like.

また、自動車の車体側面側に設置される鋼製パネル構造体には、基本的な特性である剛性や強度とともに、車室内の乗員を保護するために、近年、より基準が厳しくなった側面衝突やオフセット前面衝突に対する、耐変形性や耐座屈性が求められるようになっている。これらの鋼製パネル構造体としては、サイドシル(ロッカー)、ピラー、ドアなどがあり、アウタパネルとインナパネルとのパネル構造体からなる。   In addition, the steel panel structure installed on the side of the vehicle body has a side impact that has become more stringent in recent years in order to protect passengers in the passenger compartment as well as the basic characteristics of rigidity and strength. In addition, deformation resistance and buckling resistance against offset frontal collisions are required. These steel panel structures include a side sill (rocker), a pillar, a door, and the like, and are composed of a panel structure of an outer panel and an inner panel.

このような新衝突基準に対して、圧壊や座屈あるいは変形の抑制のための強度確保という耐衝突性を確保するためには、パネル構造体などの鋼製構造部材に対して、アルミニウム合金材を補強部材として用いることが有利である。例えば、鋼製構造部材を構成するアウタパネルとインナパネルとの間に、アルミニウム合金材を補強部材として介在させれば、前記側面衝突などに対する耐変形性や耐座屈性を有利に向上させることができる。   In order to ensure the impact resistance of securing strength to prevent crushing, buckling or deformation against these new collision standards, aluminum alloy materials are used for steel structural members such as panel structures. It is advantageous to use as a reinforcing member. For example, if an aluminum alloy material is interposed as a reinforcing member between the outer panel and the inner panel constituting the steel structural member, the deformation resistance and buckling resistance against the side collision can be advantageously improved. it can.

アルミニウム合金製補強部材は、軽量であるゆえに、肉厚を厚くすることによる厚肉化の補強効果が発揮できる。この点では、強度が高いハイテン(高強度薄鋼板)製の補強部材よりも、アルミニウム合金製補強部材の方が極めて有利である。ハイテンで厚肉化の補強効果を同様に発揮させようとすると、ハイテン自身の厚肉化には限界があるため、ハイテンを幾重にも(複数枚)重ね合わせる必要が生じ、部品点数が増すとともに、多大な重量増加となる。即ち、アルミニウム合金製補強部材は、同等の効果を発揮し得る鋼製補強部材に比して、これら補強部材の追加による重量増加も最小限に抑えることができる。また、部品点数も増さず、逆に、組み立て部材数の低減が可能になる。   Since the aluminum alloy reinforcing member is lightweight, the reinforcing effect of increasing the thickness by increasing the thickness can be exhibited. In this respect, the reinforcing member made of aluminum alloy is extremely advantageous than the reinforcing member made of high strength (high strength thin steel plate) having high strength. If you try to show the reinforcing effect of thickening in high tension in the same way, there is a limit to the thickening of high tension itself, so it is necessary to superimpose high tension (multiple sheets) and the number of parts increases. , A great weight increase. In other words, the aluminum alloy reinforcing member can minimize the increase in weight due to the addition of these reinforcing members, as compared with the steel reinforcing member that can exhibit the same effect. Further, the number of parts does not increase, and conversely, the number of assembly members can be reduced.

このため、従来から、自動車車体におけるアルミニウム合金材と鋼材とを組み合わせた異材構造部材として、例えば、以下の例が知られ、また採用されている。
(1)ドアビーム(アルミニウム合金中空形材製補強材)と鋼製ドアパネル。
(2)鋼製センターピラーやサイドシルなどの鋼製パネル構造体内へのアルミニウム合金中空形材を入れた補強。
(3)鋼製バンパやサイドメンバとアルミニウム合金中空形材製バンパステイやクラッシャブルボックス。
For this reason, conventionally, the following example is known and adopted as a dissimilar material structural member combining an aluminum alloy material and a steel material in an automobile body.
(1) Door beam (aluminum alloy hollow shape reinforcing material) and steel door panel.
(2) Reinforcing aluminum alloy hollow shapes into steel panel structures such as steel center pillars and side sills.
(3) Bumpers and crushable boxes made of steel bumpers and side members and aluminum alloy hollow shapes.

ただ、これら自動車車体における、アルミニウム合金材と鋼材とを組み合わせた異材構造部材では、鋼材とアルミニウム材とを溶接接合する必要がある場合が多い。しかし、鋼材とアルミニウム材とを溶接接合する場合、接合部に脆い金属間化合物が生成しやすいために、信頼性のある、高強度化された接合部(接合強度)を得ることは非常に困難であった。   However, it is often necessary to weld and join a steel material and an aluminum material in a dissimilar material structural member that combines an aluminum alloy material and a steel material in these automobile bodies. However, when steel and aluminum are welded together, it is very difficult to obtain a reliable and high-strength joint (joint strength) because brittle intermetallic compounds are likely to form in the joint. Met.

これに対して、これら異材接合体の接合には、従来から、ボルトやリベット等、あるいは接着剤を併用した接合がなされている。しかし、アルミニウム合金材は、従来互いに溶接接合されていた鋼材同士の、一方の鋼材側の代替となる場合が多い。このため、溶接接合による生産工程として確率されている自動車車体の製造工程において、鋼材とアルミニウム材とを、従来から使用されている溶接接合ではなく、上記異なる接合方法を採用すると、車体構造物の組立工程の効率が著しく低下する。   On the other hand, for joining these dissimilar material joined bodies, conventionally, joining using bolts, rivets or the like, or an adhesive is used. However, an aluminum alloy material often serves as a substitute for one steel material side between steel materials conventionally welded together. For this reason, in the manufacturing process of an automobile body, which is promising as a production process by welding, when steel and aluminum are used instead of the conventionally used welding, the above different joining methods are used. The efficiency of the assembly process is significantly reduced.

これが自動車車体の軽量化のためのアルミニウム合金材の大幅な適用拡大を阻んでいる大きな原因となっている。これに対して、これらアルミニウム合金材と鋼材とを、例えばスポット溶接できれば、自動車用車体などの組立工程の際に、鋼材のみを使用した自動車用車体のスポット溶接工程がそのまま使用できる、大きな利点がある。特に、大きな異材接合面積(長い異材接合長さ)を有する異材接合体、例えば、アルミニウム合金板を成形したパネルと、鋼板を成形したパネルとの異材接合体(異材接合パネル)を、スポット溶接できれば、この利点が大きい。   This is a major cause that hinders the significant expansion of application of aluminum alloy materials for reducing the weight of automobile bodies. On the other hand, if these aluminum alloy materials and steel materials can be spot-welded, for example, in the assembly process of automobile bodies, the spot welding process of automobile bodies using only steel materials can be used as it is. is there. In particular, if a dissimilar material joined body having a large dissimilar material joining area (long dissimilar material joining length), for example, a dissimilar material joined body (a dissimilar material joining panel) of a panel formed from an aluminum alloy plate and a panel formed from a steel plate can be spot-welded. This advantage is great.

そこで、従来より、これら異材接合体のスポット溶接法について多くの検討がなされてきている。例えば、高価なクラッド材またはインサート材を用いることなく、異種材料を確実にかつ高強度に接合できるスポット溶接方法として、鋼板同士の間にアルミニウム板を挟み込んで、三層あるいは四層、六層など多層に重ねることが開示されている(特許文献1、2、3参照)。   Therefore, many studies have been made on spot welding methods for these dissimilar material joints. For example, as a spot welding method that can join different materials reliably and with high strength without using expensive cladding materials or insert materials, an aluminum plate is sandwiched between steel plates, and three layers, four layers, six layers, etc. It is disclosed that they are stacked in multiple layers (see Patent Documents 1, 2, and 3).

この技術では、これら多層の重ね部を一対の電極で挟持し、電極間に大電流を短時間流して、スポット溶接域からアルミニウム板の溶融部を排除してしまう。この結果、溶接部としては、アルミニウム板を介さずに、鋼板同士を直接的に接合させ、接合界面に金属間化合物が生成するのを抑えるものである。そして、この実施の形態として、鋼板の端縁部をヘミング加工により曲げ返すと同時に、この曲げ返し片と鋼板との間にアルミ板を挟み込み、この三層の重ね部をスポット溶接する例などが開示されている。
特開平7−328774号公報 特開平9−155561号公報 特開2003−236673号公報
In this technique, these multi-layered overlapping portions are sandwiched between a pair of electrodes, a large current is passed between the electrodes for a short time, and the molten portion of the aluminum plate is excluded from the spot welding region. As a result, the welded portion directly joins the steel plates without using an aluminum plate, and suppresses the formation of an intermetallic compound at the joint interface. And as an example of this embodiment, the edge of the steel plate is bent back by hemming, and at the same time, an aluminum plate is sandwiched between the bent piece and the steel plate, and the three-layer overlapped portion is spot welded. It is disclosed.
JP-A-7-328774 JP-A-9-155561 JP 2003-236673 A

確かに、これら従来技術でも、スポット溶接による継手の接合強度の向上効果は認められる。しかし、これら鋼材とアルミニウム材とを溶接接合した異材接合体(あるいは異材溶接継手)を自動車などの構造部材に適用することを考えると、自動車の衝突時などに負荷される大荷重(応力)に対する継手強度が必要である。これに対する十分な継手強度あるいは接合強度を、これら従来技術では、未だ得られていない。この結果、鋼材とアルミニウム材とのスポット溶接は、自動車などの構造部材に、未だ実用化されていない。   Certainly, even in these conventional techniques, the effect of improving the joint strength of the joint by spot welding is recognized. However, considering the application of a dissimilar material joint (or dissimilar material welded joint) in which these steel and aluminum are welded together to a structural member such as an automobile, it can withstand a large load (stress) that is applied when the automobile collides. Joint strength is required. A sufficient joint strength or joint strength for this has not been obtained by these conventional techniques. As a result, spot welding between a steel material and an aluminum material has not yet been put to practical use for structural members such as automobiles.

この十分な継手強度あるいは接合強度が得られない傾向は、鋼板表面に電気亜鉛めっきや溶融亜鉛合金化めっきが施されている、亜鉛めっき鋼板(亜鉛めっき鋼材)の場合に著しい。そして、自動車車体用には、この種亜鉛めっき鋼板が周知の通り汎用されている。したがって、この点も、前記した、鋼材とアルミニウム材とのスポット溶接が、自動車などの構造部材で未だ実用化されていない大きな要因となっていた。   The tendency that this sufficient joint strength or bonding strength cannot be obtained is remarkable in the case of a galvanized steel sheet (galvanized steel material) in which the surface of the steel sheet is subjected to electrogalvanization or hot dip galvannealing. And this kind of galvanized steel sheet is widely used for automobile bodies as is well known. Therefore, also in this respect, the spot welding of the steel material and the aluminum material described above has been a major factor that has not been put into practical use for structural members such as automobiles.

このため、本発明は、アルミニウム合金製構造部材を他の鋼製構造部材と接合した異材構造部材とするに際して、組み合わされるアルミニウム合金材と鋼材との異材接合部分を有さないか、あるいは異材接合部分が少ない、アルミニウム合金製構造部材および異材構造部材を提供することを目的とする。   For this reason, in the present invention, when a structural member made of an aluminum alloy is made of a different material structural member joined to another steel structural member, the aluminum alloy material and the steel material to be combined do not have a dissimilar material joining portion or a different material joining. An object of the present invention is to provide an aluminum alloy structural member and a dissimilar material structural member with few parts.

上記目的を達成するための、本発明アルミニウム合金製構造部材の要旨は、鋼製構造部材のアウタパネルとインナパネルとの間に補強部材として介在させられるアルミニウム合金製構造部材であって、構造部材としての必要形状に成形されたアルミニウム合金材の外縁部に、鋼板製のカラーが予め一体に溶接接合されており、このアルミニウム合金製構造部材は、前記鋼製構造部材に対して組み付けられた上で、前記鋼板製のカラーを介して、前記鋼製構造部材のアウタパネルとインナパネルの両方と、この鋼板製のカラーの部分のみで接合され、前記アルミニウム合金製構造部材と前記アウタパネルとインナパネルとが直接接合された異材接合部分を有さない、異材構造部材とされることである。 To achieve the above object, the gist of the present invention an aluminum alloy structural member is a aluminum alloy structural member is interposed as a reinforcing member between the outer panel and the inner panel of the steel Sei構 Concrete member, the structural member A steel plate collar is preliminarily welded and joined to the outer edge of the aluminum alloy material formed in the required shape as a member, and the aluminum alloy structural member is assembled to the steel structural member. Then, both the outer panel and the inner panel of the steel structural member, and only the collar portion made of the steel plate are joined via the steel plate collar, the aluminum alloy structural member, the outer panel, and the inner panel, Is to be a dissimilar material structure member that does not have a dissimilar material joint part directly joined .

記アルミニウム合金材の具体的な態様としては、パネル、押出形材が好ましい。また、押出形材は補強材として中空形材であることが好ましい。前記アルミニウム合金材の肉厚は、補強材として3mm以上であることが好ましい。 Specific embodiments of the previous SL aluminum alloy material, the panel, the extruded profile is preferred. The extruded profile is preferably a hollow profile as a reinforcing material. The thickness of the aluminum alloy material is preferably 3 mm or more as a reinforcing material.

また、上記目的を達成するための、本発明異材構造部材の要旨は、上記したいずれかの態様のアルミニウム合金製構造部材が鋼製構造部材と接合された異材構造部材であって、このアルミニウム合金製構造部材は、鋼製構造部材を構成するアウタパネルとインナパネルとの間に、補強部材として介在させられるとともに、このアルミニウム合金製構造部材は、構造部材としての必要形状に成形されたアルミニウム合金材の外縁部に、鋼板製のカラーが予め一体に溶接接合されており、このアルミニウム合金製構造部材が前記鋼製構造部材に対して組み付けられた上で、前記鋼板製のカラーを介して、前記鋼製構造部材のアウタパネルとインナパネルの両方と、この鋼板製のカラーの部分のみで接合されており、前記アルミニウム合金製構造部材と前記アウタパネルとインナパネルとが直接接合された異材接合部分を有さないことである。 In order to achieve the above object, the gist of the dissimilar material structural member of the present invention is a dissimilar material structural member in which the aluminum alloy structural member of any one of the above aspects is joined to a steel structural member, and this aluminum alloy The structural member is interposed as a reinforcing member between the outer panel and the inner panel constituting the steel structural member, and the aluminum alloy structural member is an aluminum alloy material formed into a necessary shape as the structural member. A steel plate collar is preliminarily welded and joined to the outer edge portion of the steel plate, and the aluminum alloy structural member is assembled to the steel structural member. and both outer panel and an inner panel of steel structural members, only are joined by the collar portion of the steel, the aluminum alloy structure And said outer panel and the inner panel is to have no bonded dissimilar materials bonded portion directly.

前記異材構造部材がピラー、サイドシル、ルーフサイドレールから選択されることが好ましい。   The dissimilar material structural member is preferably selected from pillars, side sills, and roof side rails.

また、前記アルミニウム合金製構造部材が自動車車体組み立て工程とは別の工程で予め製造されており、このアルミニウム合金製構造部材が自動車車体組み立て工程の中で、前記鋼板製のカラーを介して、前記鋼製構造部材のアウタパネルとインナパネルのいずれか、あるいは両方と接合されたものであることが好ましい。   Further, the aluminum alloy structural member is pre-manufactured in a process different from the automobile body assembly process, and the aluminum alloy structural member is arranged in the automobile body assembly process via the steel plate collar. It is preferable that the steel structural member be joined to either or both of the outer panel and the inner panel.

本発明では、アルミニウム合金製構造部材の外縁部に、鋼板製のカラー(襟、張出片の意味)を、通常の自動車車体組み立て工程とは別の工程で(通常の自動車車体組み立て工程の外で)、予め一体に接合して、本発明アルミニウム合金製構造部材を組み付け、製造しておく。そして、この本発明アルミニウム合金製構造部材を、通常の自動車車体組み立て工程の中で、前記鋼板製のカラーを介して、前記鋼製構造部材のアウタパネルとインナパネルのいずれか、あるいは両方と接合する。   In the present invention, a steel plate collar (meaning a collar and a protruding piece) is provided on the outer edge of the structural member made of aluminum alloy in a process separate from the normal automobile body assembly process (outside the normal automobile body assembly process). In this case, the aluminum alloy structural member of the present invention is assembled and manufactured in advance integrally. Then, the aluminum alloy structural member of the present invention is joined to either or both of the outer panel and the inner panel of the steel structural member via the steel plate collar in a normal automobile body assembly process. .

これによって、自動車車体組み立て工程などの接合手段や接合条件、工程条件などの様々の制約を受けずに、前記鋼板製のカラーとアルミニウム合金製構造部材との異材接合の接合手段の自由度が保証される。このため、異材接合部分を接合するための、後述する様々な接合手段の選択と組み合わせが可能であり、これによって、異材接合であっても、接合強度を保証することが可能となる。また、予め一体とされた鋼板製のカラーとアルミニウム合金製構造部材とは一個のユニット乃至モジュールとして、通常の自動車車体組み立て工程において鋼製構造部材に組み付けることができる。   As a result, the degree of freedom of joining means for joining different materials between the steel plate collar and the aluminum alloy structural member is guaranteed without being subject to various restrictions such as joining means, joining conditions and process conditions in the automobile body assembly process. Is done. For this reason, it is possible to select and combine various joining means to be described later for joining the dissimilar material joining portions, and thereby it is possible to guarantee the joining strength even in the dissimilar material joining. In addition, the steel plate collar and the aluminum alloy structural member integrated in advance can be assembled as one unit or module into the steel structural member in a normal automobile body assembly process.

そして、この組み付けの上で、前記鋼板製のカラー14、14を介して、前記鋼製構造部材のアウタパネルとインナパネルのいずれか、あるいは両方と接合できる。この場合、前記鋼板製のカラーによって、互いの構造部材におけるアルミニウム合金と鋼との、アルミニウム合金製構造部材と鋼製構造部材とが直接接合された異材接合部分を有さないか、あるいは、この異材接合部分を少なくできる。そして、異材構造部材の接合部を、鋼材同士の接合部のみか、実質的に鋼材同士の接合部を主体とできる。   And on this assembly | attachment, it can join with the outer panel of the said steel structural member, the inner panel, or both through the said collars 14 and 14 made from a steel plate. In this case, the collar made of the steel plate does not have a dissimilar material joint portion in which the aluminum alloy structural member and the steel structural member of the aluminum alloy and the steel in each structural member are directly joined, or this The number of different material joints can be reduced. And the junction part of a dissimilar-material structural member can make mainly the junction part of steel materials only, or the junction part of steel materials substantially.

したがって、通常の鋼材同士に用いられるスポット溶接などの接合手段と接合条件とを用いることができ、通常の鋼材同士と同様な接合方法と装置とを用いることが可能であり、アルミニウム合金製構造部材を使用する際にも、自動車車体の生産工程(ライン)を効率的にできる。通常、アルミニウム合金製構造部材を使用する際には、互いの接合性などの問題から、鋼製自動車車体の生産工程の大がかりなライン変更が必要となりやすいが、本発明アルミニウム合金製構造部材には、このような必要が無い。言い換えると、アルミニウム合金製構造部材との異材構造部材としても、工程変更や生産効率を落とさずに、通常の鋼材同士の構造部材と同程度の効率が確保できる。   Therefore, it is possible to use joining means such as spot welding used for ordinary steel materials and joining conditions, and it is possible to use a joining method and apparatus similar to those for ordinary steel materials. Even when using, the production process (line) of the automobile body can be made efficient. Usually, when using an aluminum alloy structural member, due to problems such as mutual bondability, a large line change in the production process of a steel automobile body is likely to be necessary. This is not necessary. In other words, even as a dissimilar material structural member with an aluminum alloy structural member, the same level of efficiency as that of a structural member between ordinary steel materials can be ensured without reducing process changes and production efficiency.

また、本発明アルミニウム合金製構造部材は、通常の自動車車体組み立て工程とは別の(外の)専用工程で製造できるために、生産効率を問題にせずとも、逆に、異材構造部材の接合強度の調整や、管理あるいは工程変更が行いやすい。これによって、鋼材同士の構造部材の接合強度や強度並に近づけるための、特別な接合方法、接合条件、あるいは熱処理を行うことも可能となる。   In addition, since the aluminum alloy structural member of the present invention can be manufactured in a (external) dedicated process different from the normal automobile body assembly process, the bonding strength of the dissimilar material structural member is conversely not affected by the production efficiency. It is easy to adjust, manage, or change processes. This makes it possible to perform a special joining method, joining conditions, or heat treatment to bring the joining strength and strength of steel structural members close to the same level.

これによって、3mm以上の肉厚が大きなアルミニウム合金製構造部材を、鋼製構造部材の補強部材として組み付けることが可能となり、鋼製構造部材の構造強度、特に、自動車の車体構造部材として、衝突に対応する構造強度を確保することができる。   As a result, it is possible to assemble a structural member made of aluminum alloy having a large thickness of 3 mm or more as a reinforcing member for a steel structural member. Corresponding structural strength can be ensured.

以下に、本発明の実施態様を具体的に説明する。図1、2に、本発明アルミニウム合金製構造部材と、本発明アルミニウム合金製構造部材を鋼製構造部材に接合した異材構造部材の一態様を各々斜視図と横方向の断面図とで示す。図3に、図1の本発明アルミニウム合金製構造部材の他の態様を斜視図で示す。更に、図4、5に、本発明アルミニウム合金製構造部材と、本発明アルミニウム合金製構造部材を鋼製構造部材に接合した異材構造部材の別の態様を各々斜視図と横方向の断面図とで示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described. 1 and 2 show a perspective view and a cross-sectional view in the lateral direction, respectively, of an aluminum alloy structural member of the present invention and a dissimilar material structural member in which the aluminum alloy structural member of the present invention is joined to a steel structural member. FIG. 3 is a perspective view showing another embodiment of the structural member made of the aluminum alloy of the present invention shown in FIG. 4 and 5 show another embodiment of the structural member made of the aluminum alloy of the present invention and the dissimilar material structural member in which the structural member made of the aluminum alloy of the present invention is joined to the steel structural member. It shows with.

(アルミニウム合金製構造部材)
図1、2の本発明アルミニウム合金製構造部材は、特に、自動車の車体側面側に設置される鋼製パネル構造体としてのセンタ−ピラー(Bピラー)の補強を意図した態様である。
(Aluminum alloy structural member)
The structural member made of an aluminum alloy according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2 is an embodiment specifically intended to reinforce a center pillar (B pillar) as a steel panel structure installed on the side of a vehicle body.

図1、2において、アルミニウム合金製構造部材10は、センタ−ピラー(鋼製構造部材)を構成するアウタパネル1とインナパネル5との間に、補強部材として介在させられる。このことを前提に、アルミニウム合金製構造部材10は、センタ−ピラーの構造、形状に対応した、構造部材としての必要形状である断面が略HAT(帽子)型をしている。   1 and 2, an aluminum alloy structural member 10 is interposed as a reinforcing member between an outer panel 1 and an inner panel 5 constituting a center pillar (steel structural member). On the premise of this, the aluminum alloy structural member 10 has a substantially HAT (hat) shape in cross section, which is a necessary shape as a structural member corresponding to the structure and shape of the center pillar.

アルミニウム合金製構造部材10のHAT型断面は、平坦な頂部11と、この頂部11の側縁から縦方向(図の後ろ方向)に各々張り出す両側の縦壁12、12と、縦壁12、12から横方向(図の左右方向)に各々張り出す両側のフランジ13、13とによって形成されている。   The HAT type cross section of the structural member 10 made of aluminum alloy has a flat top portion 11, vertical walls 12, 12 on both sides projecting from the side edge of the top portion 11 in the vertical direction (backward direction in the drawing), 12 and flanges 13 and 13 on both sides projecting in the lateral direction (left-right direction in the figure).

そして、このHAT型断面形状は、組み込まれるセンタ−ピラーの構造、形状に対応して、その長手方向におなじではなく、下手に行くに従い、HAT型が横方向(図の左右方向)に拡がる末広がり形状に成形されている。このような形状は、アルミニウム合金圧延板か平板状押出材をプレス成形することによって、簡便に得られる。   This HAT cross-sectional shape corresponds to the structure and shape of the center pillar to be incorporated, and is not the same in the longitudinal direction, but the HAT type expands in the lateral direction (left-right direction in the figure) as it goes down. It is molded into a shape. Such a shape can be easily obtained by press-molding an aluminum alloy rolled plate or a flat plate extruded material.

(鋼板製のカラー)
このようなアルミニウム合金製構造部材10の外縁部を形成する、縦壁12、12やフランジ13、13に対して、鋼板製のカラー14、14(襟、張出片)が、フランジ13、13の側方(図の左右方向)に各々張り出す形で、各々一体に取り付けられている。この鋼板製のカラー14、14は、アルミニウム合金製構造部材10に取り付けやすいように、その一端は、HAT型断面の縦壁12やフランジ13に対応した断面乃至平面形状を有している。また、その他端は、センタ−ピラーを構成するアウタパネル1とインナパネル5と接合しやすいように、HAT型断面のフランジ13よりも横方向(図の左右方向)に張り出すとともに、これらアウタパネル1やインナパネル5に対応した断面乃至平面形状を有している。
(Color made of steel plate)
In contrast to the vertical walls 12 and 12 and the flanges 13 and 13 that form the outer edge of the aluminum alloy structural member 10, steel plate collars 14 and 14 (collars and overhanging pieces) are connected to the flanges 13 and 13. Are integrally attached in such a manner as to project to the side of each (left and right in the figure). One end of each of the steel plate collars 14 and 14 has a cross section or a planar shape corresponding to the vertical wall 12 or the flange 13 of the HAT cross section so that it can be easily attached to the structural member 10 made of aluminum alloy. Further, the other end protrudes in the lateral direction (left and right direction in the figure) from the flange 13 having the HAT cross section so that the outer panel 1 and the inner panel 5 constituting the center pillar can be easily joined. It has a cross-sectional or planar shape corresponding to the inner panel 5.

図1、2の態様では、鋼板製のカラー14、14は、アルミニウム合金製構造部材10側の外縁部を形成する縦壁12、12やフランジ13、13が形成する外縁形状に対応して、全体が略L字状の断面形状を有している。また、センタ−ピラーを構成するアウタパネル1とインナパネル5側に対して張り出し、これらパネルと接合される側は平板状のフランジ形状をしている。   In the embodiment of FIGS. 1 and 2, the steel plate collars 14 and 14 correspond to the outer edge shape formed by the vertical walls 12 and 12 and the flanges 13 and 13 forming the outer edge portion on the aluminum alloy structural member 10 side. The whole has a substantially L-shaped cross-sectional shape. Further, the outer panel 1 and the inner panel 5 constituting the center pillar are projected to the side, and the side to be joined to these panels has a flat flange shape.

なお、鋼板製のカラー14、14は、以上の形状とともに、アルミニウム合金製構造部材10への設け方も、センタ−ピラーを構成するアウタパネル1とインナパネル5と接合しやすいように設けられる。即ち、図1の態様では、鋼板製のカラー14、14は、アルミニウム合金製構造部材10の長手方向の長さに略等しく、アルミニウム合金製構造部材10の長手方向に亙って設けられている。これに対して、例えば、図3の鋼板製のカラー17、17の態様に示すように、鋼板製のカラーを、アルミニウム合金製構造部材10の長手方向に亙って、部分的、断片的に、間隔を開けて、複数枚設けても良い。   The steel plate collars 14 and 14 are provided so as to be easily joined to the outer panel 1 and the inner panel 5 that constitute the center pillar, in addition to the above-described shape. That is, in the embodiment of FIG. 1, the steel plate collars 14 and 14 are substantially equal to the length in the longitudinal direction of the aluminum alloy structural member 10 and are provided over the longitudinal direction of the aluminum alloy structural member 10. . On the other hand, for example, as shown in the embodiment of the steel plate collars 17 and 17 in FIG. 3, the steel plate collar is partially and fragmented over the longitudinal direction of the aluminum alloy structural member 10. A plurality of sheets may be provided at intervals.

(鋼板製カラーの異材接合)
これら鋼板製のカラー14、14は、アルミニウム合金製構造部材10の鋼製構造部材への組み付け前に、予めアルミニウム合金製構造部材10に、一体に接合しておく。鋼板製のカラー14、14とアルミニウム合金製構造部材10との接合は異材接合であり、これを鋼製構造部材への組み付け前に、自動車車体組み立て工程とは別の工程にて、予め完了しておくことが、本発明の要点である。
(Dissimilar material joining of steel plate collar)
The steel plate collars 14 and 14 are integrally joined to the aluminum alloy structural member 10 in advance before the aluminum alloy structural member 10 is assembled to the steel structural member. The joining between the steel plate collars 14 and 14 and the aluminum alloy structural member 10 is a dissimilar material joining, and is completed in advance in a process separate from the automobile body assembly process before assembling to the steel structural member. This is the main point of the present invention.

これによって、自動車車体組み立て工程などの接合手段や接合条件、工程条件などの様々の制約を受けずに、鋼板製のカラー14、14とアルミニウム合金製構造部材10との異材接合を別途に、あるいは独自に行なうことができる。言い換えると、鋼板製のカラー14、14とアルミニウム合金製構造部材10との異材接合の接合手段の自由度や接合強度などが保証される。   Accordingly, the dissimilar material joining between the steel plate collars 14 and 14 and the aluminum alloy structural member 10 can be performed separately without being subjected to various restrictions such as joining means, joining conditions, and process conditions such as an automobile body assembly process. Can be done independently. In other words, the degree of freedom and the bonding strength of the joining means for dissimilar material joining between the steel plate collars 14 and the aluminum alloy structural member 10 are guaranteed.

このため、図1、2において、×印15で例示する、鋼板製のカラー14、14とアルミニウム合金製構造部材10との異材接合部分を、スポット溶接、FSWなどの溶接接合や、接着剤による接着、セルフピアシングリベットや通常のボルト、ナットなどの様々な接合手段の選択と組み合わせとが可能となる。この点、補強対象となる鋼製構造部材の耐衝突性(耐変形性や耐座屈性)などの要求補強特性に応じた、補強材としての必要接合強度に応じて、接合手段の選択と組み合わせを行う。これによって、異材接合であっても、接合強度を保証することが可能となる。なお、図1、2の態様では、×印15で例示する異材接合部分を、横方向では、鋼板製のカラー14の14a側の二箇所(アルミニウム合金製構造部材10の縦壁12とフランジ13の二箇所)とし、縦方向では、鋼板製のカラー14の長手方向に亙った複数箇所としている。この異材接合部分は、上記した補強材としての必要接合強度と選択された接合手段に応じて、位置や個数を選択する。   For this reason, in FIGS. 1 and 2, the dissimilar material joint portion between the steel plate collars 14 and 14 and the aluminum alloy structural member 10, which is exemplified by the X mark 15, is welded by spot welding, FSW, or the like, or an adhesive Various joining means such as bonding, self-piercing rivets, ordinary bolts and nuts can be selected and combined. In this respect, according to the required joint strength as a reinforcing material according to the required reinforcement characteristics such as the impact resistance (deformation resistance and buckling resistance) of the steel structural member to be reinforced, the selection of the joining means and Make a combination. As a result, it is possible to ensure the bonding strength even in the case of dissimilar material bonding. In the embodiment of FIGS. 1 and 2, the dissimilar material joint portion exemplified by the X mark 15 is arranged in two locations on the side 14 a of the steel plate collar 14 (the vertical wall 12 and the flange 13 of the structural member 10 made of aluminum alloy). 2), and in the longitudinal direction, a plurality of locations extending in the longitudinal direction of the collar 14 made of steel plate. The position and number of the dissimilar material joint portions are selected according to the necessary joint strength as the reinforcing material and the selected joining means.

以上の態様によって、予め一体とされた鋼板製のカラー14、14とアルミニウム合金製構造部材10とは、一個のユニット乃至モジュールとして、通常の自動車車体組み立て工程において、センタ−ピラーなどの鋼製構造部材に組み付けることができる。この組み付けによって、前記鋼板製のカラー14、14を介して、前記鋼製構造部材のアウタパネルとインナパネルのいずれか、あるいは両方と接合できる。   According to the above-described embodiment, the steel plate collars 14 and 14 and the aluminum alloy structural member 10 integrated in advance are formed as a single unit or module as a steel structure such as a center pillar in a normal automobile body assembly process. Can be assembled to a member. By this assembly, it is possible to join either or both of the outer panel and the inner panel of the steel structural member via the steel plate collars 14 and 14.

このため、異材構造部材の異材接合部分を有さないか、あるいは、この異材接合部分を少なくでき、異材構造部材の接合部を、鋼材同士の接合部のみか、実質的に鋼材同士の接合部を主体とできる。したがって、通常の鋼材同士に用いられる、効率的で低コストなスポット溶接などの接合手段と接合条件とを用いることができ、大がかりな接合手段と接合条件との変更が不要で、通常の鋼材同士と同様に、自動車車体の生産工程が効率的となる。また、異材構造部材の接合強度も、前記した通り、アルミニウム合金製構造部材が自動車車体の生産工程とは別工程で製造できるために、鋼材同士の構造部材の接合強度並に近づけることができる。   For this reason, it does not have the dissimilar material joint part of a dissimilar material structure member, or this dissimilar material joint part can be decreased, and the junction part of a dissimilar material structure member is only the junction part of steel materials, or the junction part of steel materials substantially Can be the subject. Therefore, it is possible to use joining means and joining conditions such as efficient and low-cost spot welding, which are used between ordinary steel materials, and there is no need to change large joining means and joining conditions. In the same way, the production process of the automobile body becomes efficient. Moreover, since the aluminum alloy structural member can be manufactured in a different process from the production process of the automobile body as described above, the bonding strength of the dissimilar structural member can be close to the bonding strength of the structural member between steel materials.

ここで、鋼板製のカラー14、14とアルミニウム合金製構造部材10との異材接合に際しては、溶接による接合に支障が無い厚みで、両者の間に樹脂(層)を介在させて絶縁することが好ましい。これにより、電食と称せられる、異種金属同士の界面に生じやすい腐食を確実に防止できる。この樹脂層の介在がないと、自動車車体としての塗装が施されるものの、アルミニウム合金と鋼との異種金属同士の接触による電食が生じる可能性がある。この種の樹脂としては、金属の絶縁用あるいは防食用に、汎用乃至市販されている種々の樹脂が使用できる。また、樹脂層の必要な厚みも、これら汎用乃至市販されている樹脂の使用マニアルに従うが、1μm〜500μmのごく薄い厚みで良い。   Here, when the dissimilar material joining between the steel plate collars 14 and 14 and the aluminum alloy structural member 10 is performed, the insulation is performed by interposing a resin (layer) between them with a thickness that does not hinder the joining by welding. preferable. Thereby, it is possible to reliably prevent the corrosion that is referred to as electric corrosion, which tends to occur at the interface between different kinds of metals. If this resin layer is not present, coating as an automobile body is performed, but there is a possibility that electrolytic corrosion due to contact between dissimilar metals of aluminum alloy and steel may occur. As this type of resin, various resins that are generally used or commercially available for metal insulation or anticorrosion can be used. The required thickness of the resin layer is in accordance with the use manual of these general-purpose or commercially available resins, but may be a very thin thickness of 1 μm to 500 μm.

(アルミニウム合金材)
アルミニウム合金製構造部材10は、補強材用途の構造部材としての必要形状に成形されたアルミニウム合金材からなる。図1、2、3のアルミニウム合金製構造部材10は、前記した通り、アルミニウム合金材であるアルミニウム合金圧延板か平板状押出材をプレス成形したものである。
(Aluminum alloy material)
The aluminum alloy structural member 10 is made of an aluminum alloy material formed into a necessary shape as a structural member for use as a reinforcing material. As described above, the aluminum alloy structural member 10 shown in FIGS. 1, 2, and 3 is formed by press-molding an aluminum alloy rolled plate or a flat plate-like extruded material that is an aluminum alloy material.

アルミニウム合金材は、補強材用途の構造部材としての必要形状や、その形状への成形性、あるいは必要肉厚などに応じて、板、板を成形したパネル、押出形材、押出形材の内の中空形材などが、適宜選択される。例えば、圧延板であれば広幅や成形しやすい構造部材形状、あるいは図1、3に示したセンターピラーの末拡がりなどの長手方向に断面形状が変化する場合に適する。また、押出形材であれば、複雑形状や厚肉化による補強効果を増すために、アルミニウム合金材の肉厚を3mm以上に厚肉化したり、必要部分のみを厚肉化する差厚化が可能である。   Aluminum alloy materials can be used as a structural member for reinforcing materials, as well as for plates, panels formed from plates, extruded profiles, and extruded profiles, depending on the required shape, formability to the shape, and required wall thickness. The hollow shape material is appropriately selected. For example, if it is a rolled plate, it is suitable when the cross-sectional shape changes in the longitudinal direction, such as the shape of a structural member that is wide or easy to form, or the center pillar shown in FIGS. In addition, in the case of an extruded profile, the thickness of the aluminum alloy material is increased to 3 mm or more in order to increase the reinforcement effect due to the complicated shape and increase in thickness, or only a necessary thickness is increased. Is possible.

なお、図1〜3のアルミニウム合金製構造部材10は、単板(1枚)のアルミニウム合金板からなる態様を示している。しかし、補強材用途の構造部材としての必要強度や板厚によって、単板のみではなく、アルミニウム合金板を二重(2枚)、三重(3枚)に重ね、互いを接合して一体化して使用しても良い。   In addition, the structural member 10 made from aluminum alloy of FIGS. 1-3 has shown the aspect which consists of a single plate (one sheet) aluminum alloy plate. However, depending on the required strength and thickness as a structural member for use as a reinforcing material, not only single plates but also aluminum alloy plates are doubled (2 sheets) or tripled (3 sheets) and joined together. May be used.

(アルミニウム合金)
アルミニウム合金材に使用するアルミニウム合金は、自動車車体などとして、軽量化と高強度化、あるいは高成形性、溶接性などの要求特性が特に求められる場合には、このような特性に優れたアルミニウム合金を選択する。例えば、強度の優れたAl−Zn−Mg−Cu系やAl−Zn−Mg系(7000系)合金、成形性や溶接性の良いAl−Mg系(5000系)合金、合金元素が少なくリサイクル性に優れ、時効硬化性を有するAl−Mg−Si系(6000系)合金などが例示される。
(Aluminum alloy)
The aluminum alloy used for the aluminum alloy material is an aluminum alloy excellent in such characteristics when required characteristics such as weight reduction and high strength, or high formability and weldability are particularly required as an automobile body. Select. For example, Al-Zn-Mg-Cu-based and Al-Zn-Mg-based (7000-based) alloys with excellent strength, Al-Mg-based (5000-based) alloys with good formability and weldability, low alloying elements and recyclability An Al—Mg—Si-based (6000-based) alloy having excellent age-hardening properties is exemplified.

(鋼材)
本発明で鋼板製のカラー14、14に使用する鋼材は、組み付け乃至接合される、鋼製構造部材のアウタパネルやインナパネルと、必ずしも同一とする必要は無いが、同じ種類であるなど、これに対応した鋼材が選択される。補強材として接合される相手の鋼製構造部材への組み付けや接合のしやすさを考慮して、鋼板を成形したパネル形状が最も汎用的であるが、その他、型鋼や鋼管などであっても良い。また、熱間圧延鋼板、冷間圧延鋼板(SPCC鋼板)などの軟鋼あるいは高張力鋼の板や条鋼(条、線、棒、管など)、これに亜鉛メッキなどの表面処理を施した鋼板、またはステンレス鋼板などが適宜使用できる。要は、抵抗スポット溶接などの汎用される溶接接合が可能な鋼材であるならばいずれでもよい。ただ、軽量化と高強度化の両方が求められる場合には、高張力鋼を用いることが好ましい。
(Steel)
The steel material used for the steel plate collars 14 and 14 in the present invention is not necessarily the same as the outer panel or inner panel of the steel structural member to be assembled or joined, but the same type, etc. Corresponding steel is selected. In consideration of ease of assembly and joining to the other steel structural member to be joined as a reinforcing material, the panel shape formed from a steel plate is the most versatile. good. Also, mild steel such as hot-rolled steel plate, cold-rolled steel plate (SPCC steel plate) or high-strength steel plate or strip (strip, wire, rod, pipe, etc.), steel plate with surface treatment such as galvanization, etc. Or a stainless steel plate etc. can be used suitably. In short, any steel material can be used as long as it is a steel material that can be welded and used widely such as resistance spot welding. However, when both light weight and high strength are required, it is preferable to use high strength steel.

(異材構造部材)
図2に、上記図1の、本発明アルミニウム合金製構造部材10を鋼製構造部材に接合した異材構造部材の横断面を示す。図2において、1は例えばセンタ−ピラーの鋼製アウタパネル、5は例えばセンタ−ピラーの鋼製インナパネルである。
(Different material structural member)
FIG. 2 shows a cross section of the dissimilar material structural member obtained by joining the aluminum alloy structural member 10 of the present invention to the steel structural member in FIG. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes, for example, a center-pillar steel outer panel, and 5 denotes, for example, a center-pillar steel inner panel.

図2において、アルミニウム合金製構造部材10は、センタ−ピラーとしての鋼製構造部材を構成するアウタパネル1とインナパネル5との間の空間に、補強部材として介在させられている。ここで、センタ−ピラーに限らず、鋼製構造部材(アウタパネル1とインナパネル5)側の構造や形状は、自動車車体製作側の設計によって定まるものであり、本発明では何ら制約は無い。   In FIG. 2, an aluminum alloy structural member 10 is interposed as a reinforcing member in a space between an outer panel 1 and an inner panel 5 constituting a steel structural member as a center pillar. Here, not only the center pillar but also the structure and shape of the steel structural member (outer panel 1 and inner panel 5) side are determined by the design on the automobile body manufacturing side, and there are no restrictions in the present invention.

ただ、センタ−ピラーなどのパネル構造材に共通する構造として、アウタパネル1は、構造部材としての必要形状である断面がHAT(帽子)型をし、車体側面側(図の上側)に張り出す平坦な頂部2と、この頂部2の側縁から縦方向(図の下側)に各々張り出す両側の縦壁3、3と、縦壁3、3から横方向(図の左右方向)に各々張り出す両側のフランジ4、4とによって形成されている。   However, as a structure common to panel structure materials such as center pillars, the outer panel 1 has a flat shape that has a HAT (cap) shape in cross section, which is a necessary shape as a structural member, and projects to the side of the vehicle body (upper side in the figure). The top 2, the vertical walls 3 and 3 on both sides projecting from the side edge of the top 2 in the vertical direction (the lower side in the figure), and the vertical walls 3 and 3 extending in the horizontal direction (the horizontal direction in the figure). It is formed by the flanges 4 and 4 on both sides.

また、インナパネル5も、構造部材としての必要形状として、アウタパネル1と同様、断面がHAT(帽子)型をしている。そして、車体内部側(図の下側)に張り出す平坦な頂部6と、この頂部6の側縁から縦方向(図の上下方向)に各々張り出す両側の縦壁7、7と、縦壁7、7から横方向(図の左右側)に各々張り出す両側のフランジ8、8によって形成されている態様を示している。   The inner panel 5 also has a HAT (cap) cross section as a necessary shape as a structural member, like the outer panel 1. And the flat top part 6 which protrudes to the vehicle body inside side (the lower side of the figure), the vertical walls 7 and 7 on both sides which protrude from the side edge of the top part 6 in the vertical direction (the vertical direction in the figure), and the vertical wall 7 shows an aspect formed by flanges 8 on both sides projecting laterally from the sides 7 and 7 (left and right sides in the figure).

図2において、○印16で示す接合部分が、アルミニウム合金製構造部材10における鋼板製のカラー14と、インナパネル鋼板5のフランジ8、8との、鋼材同士の同種の接合部分である。また、×印15で示す接合部分が図1で説明した鋼板製のカラー14とアルミニウム合金製構造部材10の縦壁12とフランジ13との二箇所の異材接合部分である。   In FIG. 2, a joint portion indicated by a circle mark 16 is a joint portion of the same kind of steel material between the steel plate collar 14 in the aluminum alloy structural member 10 and the flanges 8 and 8 of the inner panel steel plate 5. Moreover, the joining part shown by x mark 15 is the dissimilar material joining part of two places of the collar 14 made from a steel plate demonstrated in FIG. 1, the vertical wall 12 of the structural member 10 made from an aluminum alloy, and the flange 13. FIG.

この○印16で示す同種接合部分は、スポット溶接などの、通常の鋼材同士の汎用接合手段が使用でき、アルミニウム合金製構造部材10を使用するにもかかわらず、接合効率と接合強度が確保できることが大きな利点である。この同種接合部分は、上記した補強材としての必要接合強度や互いの設計形状に応じて、インナパネル鋼板5との接合箇所、位置、接合個数は適宜選択される。また、場合によっては、図4のサイドシルの態様に示すように、鋼板製のカラー14を、インナパネル鋼板5とともに、アウタパネル鋼板1とも接合しても良い。なお、本態様では、鋼板製のカラー14を介して、○印16で示す同種接合部分のみで、アルミニウム合金製構造部材10と、インナパネル鋼板5やアウタパネル鋼板1とを接合する態様を示している。この態様以外に、場合によっては、鋼板製のカラー14を介さずに、アルミニウム合金製構造部材10とインナパネル鋼板5やアウタパネル鋼板1などとを、直接異材接合しても良いが、その必要性自体は薄い。   The same-type joint portion indicated by the circle mark 16 can use general-purpose joining means such as spot welding, and can secure joining efficiency and joining strength despite using the aluminum alloy structural member 10. Is a big advantage. The joint portion, the position and the number of joints with the inner panel steel plate 5 are appropriately selected according to the necessary joint strength as the reinforcing material and the design shape of each other. In some cases, as shown in the side sill mode of FIG. 4, the collar 14 made of a steel plate may be joined to the outer panel steel plate 1 together with the inner panel steel plate 5. In addition, in this aspect, the aspect which joins the structural member 10 made from an aluminum alloy, the inner panel steel plate 5, and the outer panel steel plate 1 only by the same kind joining part shown by (circle) 16 through the collar 14 made from a steel plate is shown. Yes. In addition to this aspect, in some cases, the aluminum alloy structural member 10 and the inner panel steel plate 5, the outer panel steel plate 1 and the like may be directly joined to each other without using the steel plate collar 14, but this is necessary. It is thin.

(この他の態様)
図4、5は、本発明異材接合体の前記センターピラーなど以外の他の態様として、サイドシルあるいはルーフサイドレールなどの補強の態様を示している。
(Other aspects)
4 and 5 show a reinforcing mode such as a side sill or a roof side rail as another mode other than the center pillar and the like of the dissimilar material joined body of the present invention.

図4において、アルミニウム合金製構造部材10は、前記図1〜3のパネル形状とは違い、アルミニウム合金押出中空形材から構成されている。即ち、断面形状が略田の字状をした中空部18と、これから側方(図の上下方向)に各々張り出したフランジ19、19とから構成される。   In FIG. 4, the aluminum alloy structural member 10 is made of an aluminum alloy extruded hollow shape, unlike the panel shapes of FIGS. In other words, the hollow section 18 having a substantially U-shaped cross section and flanges 19 and 19 projecting laterally (vertical direction in the drawing) from each other are formed.

アルミニウム合金製構造部材10を、このように押出中空形材とすることによって、複雑形状とでき、また肉厚を3mm以上に厚肉化できて補強効果を増すことができる。また、押出中空形材の必要部分のみを厚肉化して、他の部分は薄肉化し、軽量化を図ることもできる。   By making the aluminum alloy structural member 10 into an extruded hollow shape in this way, it can be formed into a complicated shape, and the thickness can be increased to 3 mm or more, thereby increasing the reinforcing effect. Further, only the necessary portion of the extruded hollow member can be thickened, and the other portions can be thinned to reduce the weight.

この図4の態様でも、前記した図1の態様と同様に、鋼板製のカラー20、20は、アルミニウム合金製構造部材10のフランジ19、19の形状に対応し、アウタパネルとインナパネルと接合しやすいような略L字状の断面乃至平面形状を有している。なお、この鋼板製のカラー20、20をフランジ19、19と同じく平板状としても良い。   In the embodiment of FIG. 4 as well, as in the embodiment of FIG. 1, the collars 20 and 20 made of steel plate correspond to the shapes of the flanges 19 and 19 of the structural member 10 made of aluminum alloy, and are joined to the outer panel and the inner panel. It has a substantially L-shaped cross section or planar shape so that it is easy. The steel plate collars 20 and 20 may have a flat plate shape like the flanges 19 and 19.

また、鋼板製のカラー20、20は、アルミニウム合金製構造部材10の長手方向に亙って設けられているが、勿論、前記図3に示したように、アルミニウム合金製構造部材10の長手方向に亙って、部分的に、あるいは断片的に間隔を開けて、複数枚設けても良い。   The steel plate collars 20, 20 are provided along the longitudinal direction of the aluminum alloy structural member 10. Of course, as shown in FIG. 3, the longitudinal direction of the aluminum alloy structural member 10 is provided. Therefore, a plurality of sheets may be provided with partial or partial intervals.

図5において、アルミニウム合金製構造部材10は、鋼製構造部材を構成するアウタパネル1とインナパネル5との間の空間に、補強部材として介在させられている点は図1〜3のパネル形状と同じである。   In FIG. 5, the aluminum alloy structural member 10 is interposed as a reinforcing member in the space between the outer panel 1 and the inner panel 5 constituting the steel structural member. The same.

図5あるいは前記図4において、×印15で示す接合部分が、鋼板製のカラー20、20と、アルミニウム合金製構造部材10のフランジ19、19との、予め接合される異材接合部分である。また、図5において、○印16で示す接合部分が、アルミニウム合金製構造部材10における鋼板製のカラー20と、インナパネル鋼板5のフランジ8、アウタパネル鋼板1のフランジ4の、各フランジ部との、鋼材同士の同種の接合部分である。   In FIG. 5 or FIG. 4, the joint portion indicated by the mark 15 is a dissimilar material joint portion between the collars 20, 20 made of a steel plate and the flanges 19, 19 of the aluminum alloy structural member 10. Further, in FIG. 5, the joining portions indicated by ◯ marks 16 are the steel plate collar 20 in the aluminum alloy structural member 10, the flange 8 of the inner panel steel plate 5, and the flange portions of the flange 4 of the outer panel steel plate 1. It is a joint part of the same kind of steel materials.

なお、図5におけるアウタパネル1やインナパネル5が、サイドシルあるいはルーフサイドレールなどの必要断面形状として、頂部と、この頂部の側縁から各々張り出す両側の縦壁と、この縦壁から各々張り出した両側のフランジによって形成されているHAT型断面を有している点は、前記図1〜3と同様である。   In addition, the outer panel 1 and the inner panel 5 in FIG. 5 are projected as necessary cross-sectional shapes such as a side sill or a roof side rail, and a vertical wall on both sides protruding from a side edge of the top and a vertical wall. The point which has the HAT type | mold cross section formed of the flange of both sides is the same as that of the said FIGS.

以上説明した態様において、鋼製構造部材を構成するアウタパネル1とインナパネル5とが両方とも鋼板製の場合について説明した。これに対して、この他の態様として、鋼製構造部材の軽量化のために、この内のアウタパネル1か、インナパネル5かの、いずれかをアルミニウム合金板製パネルとしても良い。この場合には、アルミニウム合金製構造部材10における鋼板製のカラー14、17、20は、同種同士の接合となる、鋼板製である側のアウタパネル1かインナパネル5かの、いずれかのみと接合することとなる。   In the embodiment described above, the case where the outer panel 1 and the inner panel 5 constituting the steel structural member are both made of a steel plate has been described. On the other hand, as another aspect, in order to reduce the weight of the steel structural member, any one of the outer panel 1 and the inner panel 5 may be an aluminum alloy plate panel. In this case, the steel plate collars 14, 17, and 20 in the aluminum alloy structural member 10 are bonded to only one of the outer panel 1 and the inner panel 5 on the side made of the steel plate, which are bonded to each other. Will be.

本発明によれば、アルミニウム合金製構造部材を他の鋼製構造部材と接合した異材構造部材とするに際して、組み合わされるアルミニウム合金材と鋼材との異材接合部分を有さないか、あるいは異材接合部分が少ない、アルミニウム合金製構造部材および異材構造部材を提供できる。したがって、鋼材とアルミニウム材との複合材化を簡便に可能にし、自動車車体などでの異材構造部材化を拡大できる。   According to the present invention, when an aluminum alloy structural member is made into a dissimilar material structural member joined to another steel structural member, it does not have a dissimilar material joining part between the aluminum alloy material and the steel material to be combined, or a dissimilar material joining part. Therefore, it is possible to provide an aluminum alloy structural member and a dissimilar material structural member that are less in number. Therefore, it is possible to easily make a composite material of a steel material and an aluminum material, and it is possible to expand the use of a different material structure member in an automobile body or the like.

本発明アルミニウム合金製構造部材を接合した本発明異材構造部材の態様を例示する斜視図である。It is a perspective view which illustrates the aspect of this invention different material structural member which joined this invention aluminum alloy structural member. 図1の断面図である。It is sectional drawing of FIG. 本発明アルミニウム合金製構造部材を接合した本発明異材構造部材の他の態様を例示する斜視図である。It is a perspective view which illustrates other modes of this invention dissimilar material structural member which joined this invention aluminum alloy structure member. 本発明アルミニウム合金製構造部材の他の態様を例示する斜視図である。It is a perspective view which illustrates other modes of a structural member made from an aluminum alloy of the present invention. 図4のアルミニウム合金製構造部材を接合した本発明異材構造部材の態様を 例示する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of the dissimilar material structural member of the present invention joined with the aluminum alloy structural member of FIG. 4.

符号の説明Explanation of symbols

1:アウタパネル、2:頂部、3:縦壁、4:フランジ、5:インナパネル、
6:頂部、7:縦壁、8:フランジ、10:アルミニウム合金製構造部材、
11:頂部、12:縦壁、13:フランジ、
14、17、20:鋼板製のカラー、15:異材接合部、16:同種接合部、
18:中空部、19:フランジ
1: outer panel, 2: top, 3: vertical wall, 4: flange, 5: inner panel,
6: top, 7: vertical wall, 8: flange, 10: structural member made of aluminum alloy,
11: top, 12: vertical wall, 13: flange,
14, 17, 20: collar made of steel plate, 15: dissimilar material joint, 16: same kind joint,
18: Hollow part, 19: Flange

Claims (8)

製構造部材のアウタパネルとインナパネルとの間に補強部材として介在させられるアルミニウム合金製構造部材であって、構造部材としての必要形状に成形されたアルミニウム合金材の外縁部に、鋼板製のカラーが予め一体に溶接接合されており、このアルミニウム合金製構造部材は、前記鋼製構造部材に対して組み付けられた上で、前記鋼板製のカラーを介して、前記鋼製構造部材のアウタパネルとインナパネルの両方と、この鋼板製のカラーの部分のみで接合され、前記アルミニウム合金製構造部材と前記アウタパネルとインナパネルとが直接接合された異材接合部分を有さない、異材構造部材とされることを特徴とするアルミニウム合金製自動車車体構造部材。 A aluminum alloy structural member is interposed as a reinforcing member between the outer panel and the inner panel of the steel Sei構 forming member, the outer edge portion of the aluminum alloy material molded into the required shape of the structural member, made of steel The collar is preliminarily welded and joined, and the aluminum alloy structural member is assembled to the steel structural member, and then the outer panel of the steel structural member is connected to the steel structural collar. Both the inner panel and the steel plate collar are joined only, and the aluminum alloy structural member, the outer panel and the inner panel are joined directly to each other and do not have the different material joined portion. An automotive body structure member made of an aluminum alloy. 前記アルミニウム合金材が板材である請求項1に記載のアルミニウム合金製自動車車体構造部材。 The aluminum alloy automobile body structure member according to claim 1, wherein the aluminum alloy material is a plate material . 前記アルミニウム合金材が押出形材である請求項に記載のアルミニウム合金製自動車車体構造部材。 The automobile body structure member made of aluminum alloy according to claim 1 , wherein the aluminum alloy material is an extruded profile . 前記アルミニウム合金材が中空形材である請求項に記載のアルミニウム合金製自動車車体構造部材。 The aluminum alloy automobile body structure member according to claim 3 , wherein the aluminum alloy material is a hollow shape member. 前記アルミニウム合金材の肉厚が3mm以上である請求項1乃至4のいずれかに記載のアルミニウム合金製自動車車体構造部材。 The thickness of the said aluminum alloy material is 3 mm or more, The automotive body structure member made from an aluminum alloy in any one of Claim 1 thru | or 4 . 請求項1〜のいずれかに記載のアルミニウム合金製構造部材が鋼製構造部材と接合された異材構造部材であって、このアルミニウム合金製構造部材は、鋼製構造部材を構成するアウタパネルとインナパネルとの間に、補強部材として介在させられるとともに、このアルミニウム合金製構造部材は、構造部材としての必要形状に成形されたアルミニウム合金材の外縁部に、鋼板製のカラーが予め一体に溶接接合されており、このアルミニウム合金製構造部材が前記鋼製構造部材に対して組み付けられた上で、前記鋼板製のカラーを介して、前記鋼製構造部材のアウタパネルとインナパネルの両方と、この鋼板製のカラーの部分のみで接合されており、前記アルミニウム合金製構造部材と前記アウタパネルとインナパネルとが直接接合された異材接合部分を有さないことを特徴とする自動車車体異材構造部材。 A dissimilar structural member of aluminum alloy structural member is joined with the steel structure according to any one of claims 1 to 5 aluminum alloy structural member outer panel and an inner constituting the steel structural member This aluminum alloy structural member is interposed between the panel and the panel, and a steel plate collar is integrally welded to the outer edge of the aluminum alloy material formed in the required shape as a structural member. After the aluminum alloy structural member is assembled to the steel structural member , both the outer panel and the inner panel of the steel structural member are connected to the steel structural member through the collar made of the steel plate. The aluminum alloy structural member, the outer panel and the inner panel are directly joined together. An automobile body dissimilar material structural member having no material joining portion . 前記異材構造部材がピラー、サイドシル、ルーフサイドレールから選択される請求項に記載の自動車車体異材構造部材。 The vehicle body dissimilar material structural member according to claim 6 , wherein the dissimilar material structural member is selected from pillars, side sills, and roof side rails. 前記アルミニウム合金製構造部材が自動車車体組み立て工程とは別の工程で予め製造され、このアルミニウム合金製構造部材が自動車車体組み立て工程の中で、前記鋼板製のカラーを介して、前記鋼製構造部材のアウタパネルとインナパネルの両方と接合された請求項6または7に記載の自動車車体異材構造部材。 The aluminum alloy structural member is manufactured in advance in a process different from the automobile body assembly process, and the aluminum alloy structural member is formed in the automobile body assembly process via the steel plate collar. automotive body dissimilar structural member I am according to claim 6 or 7 joined both towards and of the outer panel and the inner panel.
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