JP4767883B2 - Bonding structure of vehicle body plate material - Google Patents
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Description
本発明は、異種の金属板よりなる2枚の車体板材の接合構造に関する。 The present invention relates to a joint structure for two body plate members made of different kinds of metal plates.
従来、自動車用の車体を構成する車体板材は、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などの軽合金板との接合により構成することが行われている。 Conventionally, in order to secure the necessary rigidity and reduce the weight of a vehicle body plate material that constitutes a vehicle body for an automobile, it is necessary to join different metal plates, for example, between a steel plate and a light alloy plate such as an aluminum alloy plate. It is performed by joining.
ところで、鋼板と軽合金板とはそれらの電位が異なるため、それらが直接接触すると、電食により錆びが発生してその劣化をはやめることになることから、異種材料の金属板よりなる車体板材を接合する場合には、それらを予め接着剤により接着して、それら両板材の直接接触を回避してから、それらを加圧圧着接合手段(溶接、リベット)により接合するようにした技術手段が既に知られている。しかしながら、このようすると車体板材の接合部から接着剤がはみだすことがあり、はみだした接着剤がダイスの凹部などに入り込んで接合品質に悪影響を与えるとう弊害がある。 By the way, since the steel plate and the light alloy plate have different potentials, if they are in direct contact with each other, rusting occurs due to electrolytic corrosion and the deterioration is stopped. In the case of joining, there is a technical means in which they are bonded in advance with an adhesive to avoid direct contact between the two plate materials, and then they are joined by pressure-bonding joining means (welding, rivets). Already known. However, in this case, the adhesive sometimes protrudes from the joint portion of the vehicle body plate material, and there is an adverse effect that the sticking adhesive enters the concave portion of the die and adversely affects the joint quality.
そこで、後記特許文献1に開示のものでは、異種の金属板よりなる車体板材を接合する接合部に2種の接着剤を使用し、すなわちリベットで加圧されるエリアの接着剤を他のエリアに配置される接着剤よりも相対的に流動性の低い接着剤を使用するようにして前記弊害を解消するよにした技術手段も既に提案されている。
ところで、図6(a)、(b)に示すように、2枚の異種材料よりなる車体板材(フロントサイドフレーム、フロアパネル)を接着剤で一次的に接合したのち、加圧圧着接合手段(溶接、リベット)によりそれらを二次的に接合するようにしたものでは、前記接着剤は、熱硬化性のものが使用されることから、接合面への接着剤の塗布後、その接着剤が未だ熱硬化する前に、接合部が受ける入力、たとえば、異種の材料の熱歪み(電着塗装の乾燥工程における高温による)により生じる入力や搬送中に受ける入力が、車体板材の板面に圧縮力として作用し、これがその板材の低い曲げ剛性に打ち勝って、接合部の加圧圧着接合(溶接、リベット)点間で座屈変形してしまうことがあり、接合部に隙間が発生し、これが、接着部の強度および剛性の低下や接着剤の膜切れによる水漏れなどの不具合を招く原因になっている。 By the way, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), after the body plate material (front side frame, floor panel) made of two different materials is primarily joined with an adhesive, a pressure-bonding joining means ( In the case where they are secondarily joined by welding, rivets) , since the adhesive is thermosetting, the adhesive is applied after the adhesive is applied to the joint surface. The input received by the joint before it is still heat-cured, for example, the input generated due to thermal distortion of different materials (due to the high temperature in the electrodeposition coating drying process) or the input received during transportation is compressed on the plate surface of the body plate It acts as a force, which overcomes the low bending rigidity of the plate material and may buckle and deform between the pressure-bonding joints (welding, rivets) of the joint, creating a gap in the joint, , Adhesive strength and stiffness It is causing lead problems such as water leakage due to the film breakage decreases and adhesives.
しかしながら、前記従来の技術手段では、何れもかかる不具合を解消するに至っていない。 However, none of the conventional technical means has solved such a problem.
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、接着剤による接着接合と、加圧圧着による圧着接合(リベット、溶接)とを併用した、異種材料よりなる車体板材の接合構造において、接着剤による接着強度を高めると共に接着剤が熱硬化する前の、外部入力による座屈変形を防止し、接着剤による接合品質を高めるようにすることを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and in the joint structure of vehicle body plate materials made of different materials, which uses both adhesive bonding by an adhesive and pressure bonding by pressure bonding (rivet, welding). It is intended to improve the bonding strength by the adhesive and to prevent buckling deformation due to external input before the adhesive is thermally cured and to improve the bonding quality by the adhesive.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、異種材料の金属板よりなる2枚の車体板材の接合構造であって、
2枚の車体板材の少なくとも一方の車体板材がフランジ部を有しており、そのフランジ部に形成される接合面と、他方の車体板材に形成される接合面とを接着剤で接着接合したのち、それらの接合面の複数箇所を間隔をあけて、加圧圧着接合手段により圧着接合したものにおいて、
一方の車体板材のフランジ部には、隣り合う圧着接合点間で、その長手方向に延在するビードを形成し、他の車体板材に前記ビードに嵌合する他のビードを形成し、前記ビードは、その端部が扇形状に形成され、その端部の端面が、前記圧着接合点の中心から所定距離半径の円弧面に形成され、また、前記他のビードが、前記ビードと同形に形成されていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a joining structure of two body plate members made of metal plates of different materials,
At least one vehicle body plate material of the two vehicle body plate materials has a flange portion, and after bonding the bonding surface formed on the flange portion and the bonding surface formed on the other vehicle body plate material with an adhesive, , at intervals of plural locations of their junction surface, in which bonded bonding by pressurizing pressure bonding joining means,
The flange portion of one of the body plate, between compression bonding points adjacent to form a bead which extends in the longitudinal direction, to form another bead fitted to the bead to other body plate, said bead The end portion is formed in a fan shape, the end surface of the end portion is formed as an arc surface having a radius of a predetermined distance from the center of the crimp joint, and the other bead is formed in the same shape as the bead. It is characterized by being.
本請求項1記載の発明によれば、異種の材料よりなる2枚の車両用車体板材を、接着剤により接着接合したのち、加圧圧着接合(溶接、リベット)するものにおいて、接着面に接着剤を均等に行き渡らせることができると共に接着剤の塗布面積を拡大することができるので、接合部の接着剤による接着強度を高めることができ、また、接着剤の硬化前に接合部に作用する外部入力による該接合部の座屈変形を防止し、接着剤による接合品質を高めることができる。 According to the first aspect of the present invention, two vehicle body plate members made of different materials are bonded and bonded with an adhesive , and then pressure-bonded (welded, rivet) bonded. Since the adhesive can be spread evenly and the adhesive application area can be expanded, the adhesive strength of the adhesive at the joint can be increased, and it acts on the joint before the adhesive is cured. It is possible to prevent buckling deformation of the joint due to external input, and to improve the joint quality by the adhesive.
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。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
以下の実施例は、本発明車両の車体板材の接合構造を自動車の車体のフロントサイドフレームとフロアパネルとの接合構造に実施した場合であって、図1は、自動車の車体の一部破断の部分斜視図、図2は、図1の2−2線に沿う拡大断面図、図3は、図1の3矢視拡大図、図4は、図3の4−4線に沿う拡大断面図、図5は、図3の5矢視拡大図である。
The following embodiment is a case where the joining structure of the vehicle body plate material of the vehicle of the present invention is implemented in the joining structure of the front side frame and the floor panel of the automobile body. FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line 2-2 in FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged view taken along
図1において、自動車の車体Bの下部には、その前後方向に縦走する左右一対のフロアフレーム1,1が互いに平行に設けられ、これらのフロアフレーム1,1の前部には、左右一対のフロントサイドフレーム2,2の後部が一体に接合されている。左右一対のフロントサイドフレーム2,2は、車室とエンジンルームとを仕切るダッシュボード3を貫通してエンジンルームの下方へと延長され、それらの前部が図示しないバルクヘッドのロアクロスメンバに結合されている。車室内において、左右一対のフロアフレーム1,1およびフロントサイドフレーム2,2の上面には、フロアパネル4が後に述べる加圧圧着接合手段を介して一体に接合される。フロアパネル4の左右中央部には、断面凸状のフロアトンネルスチフナ5が一体に隆起されており、このフロアトンネルスチフナ5は、ダッシュボード3を貫通してエンジンルームの下部へと延長されている。
In FIG. 1, a pair of left and right floor frames 1, 1 that run longitudinally in the front-rear direction are provided in parallel with each other at the lower part of a vehicle body B of the automobile. The rear portions of the
図2,3に示すように、各フロアフレーム1の前部に一体に接合されるフロントサイドフレーム2は、フロアフレーム1と同じく横断面チャンネル状に形成されており、その左右上縁には、水平方向に延びる外向きのフランジ部2F,2Fが一体に形成されており、このフランジ2F,2Fの上面が、フロアパネル4への接合面となる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
各フロントサイドフレーム2は、車体Bの軽量化を図るために、軽合金板製、この実施例ではアルミ合金板製であって、成形金型によるプレス成形により作られており、その左右上縁のフランジ部2F,2Fには、鋼板製のフロアパネル4が、本発明にかかる加圧圧着接合手段により一体に接合される。
Each
アルミ合金板製のフロントサイドフレーム2の左右のフランジ部2F,2Fの上面と、鋼板製のフロアパネル4の下面とは、熱硬化性の接着剤7により一次的に接合されたのち、加圧圧着接合、この実施例では、スポット溶接8により二次的に接合されるものであり、具体的には、前記フランジ部2F,2Fの接合面の全域への塗布を可能とした接着剤7での接着接合と、その後の、フランジ部2F,2Fの長手方向に間隔をあけての複数箇所でのスポット溶接8による加圧圧着接合により、接合部の電食を防止しつつ強固に接合するようにされている。
The upper surfaces of the left and
図2〜5に示すように、フロントサイドフレーム2の左右のフランジ部2F,2Fの上面、すなわち接合面には、各隣り合う溶接点p,p間において、そのフランジ部2F,2Fの長手方向に沿って断面凹状のビード10がそれぞれ形成され、それらのビード10の中心線10Lはフランジ部2Fの外縁線2Lに対して平行であり、またビード10の両端部10E,10Eは、それらの幅が扇形状に広がっており、さらにそれら両端部10E,10Eの端面10T,10Tは高圧圧着接合点、すなわち前記スポット溶接点pの中心から所定距離あけ、その中心から半径R(フランジ部2Fの幅の約1/2)の円弧面に形成されている。
As shown in FIGS. 2 to 5, the longitudinal direction of the
一方、フロアパネル4の、左右のフランジ部2F,2Fへの接合面には、前記ビード10と同形であり、このビード10と嵌合する、断面凹状の他のビード11が形成されている。
On the other hand, on the joint surface of the
フロントサイドフレーム2の、前記ビード10を形成したフランジ部2Fの上面に熱硬化性の接着剤7を塗布すれば、その接着剤7は、断面凹状のビード10に充填されて、その塗布面積が増大されると共に接着剤7をフランジ部2Fの端部まで均等に行き渡らせることができ、これにより、フロントサイドフレーム2のフランジ部2Fと、フロアパネル4との接合部の接着剤7による接着接合強度が高められ、フランジ部2Fのエッジ部分の確実な保護が可能になる。特に、ビード10,11の幅はスポット溶接点pの付近で拡大されていることで、溶接点p近傍の塗布面積が一層増大されて、前記機能が一層顕著になる。
If a
また、熱硬化性の接着剤7の塗布後、その接着剤7が熱硬化する前に、アルミ合金板製のフロントサイドフレーム2と鋼板製フロアパネル4との間に生じる熱歪による外部入力や搬送中に生じる外部入力により、熱膨張率の大きいフロントサイドフレーム2のフランジ部2Fの接合面には、スポット溶接8,8間で圧縮力が作用するが、フランジ部2Fのビード10によりフランジ部2Fの曲げ剛性が高められていることで、接合面の座屈変形を未然に防止することができる。
In addition, after the
また、溶接接合部付近のビードの10の幅を広げていることで、溶接接合部近傍の応力を分散することができ、一層確実に座屈変形を防止することができる。
Moreover, by expanding the width of the
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。 As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to the Example, A various Example is possible within the scope of the present invention.
たとえば、この実施例では、本発明車体板材の接合構造をフロアフレームとフロアパネルとの接合構造に実施した場合を説明したが、これを他の車体板材の接合構造、たとえば、フロアフレームとフロントサイドフレームとの接合構造にも実施でき、また、この実施例では、加圧圧着接合としてスポット溶接を用いた場合を説明したが、これに代えてリベットによる加圧圧着接合を用いてもよく、さらに、ビードは、横断面凹状に形成されるが、これを横断面凸状、その他の形状としてもよい。 For example, in this embodiment, the case where the joining structure of the vehicle body plate material of the present invention is implemented in the joining structure of the floor frame and the floor panel is described. However, this is applied to the joining structure of other vehicle body plate materials, for example, the floor frame and the front side. also be performed in the bonding structure of the frame, and in this embodiment, a case has been described using the spot welding as applied pressure bonding junction may be used applied pressure bonding joint by rivets instead of this, further The bead is formed in a concave shape in the cross section, but it may be formed in a convex shape in the cross section or other shapes.
1・・・・・・・・・車体板材(フロントサイドフレーム)
2・・・・・・・・・車体板材(フロアパネル)
2F・・・・・・・・フランジ部
7・・・・・・・・・接着剤
8・・・・・・・・・圧着接合(スポット溶接)
10・・・・・・・・・ビード
10E・・・・・・・・端部(ビード10の)
10T・・・・・・・・端面(ビード10の)
11・・・・・・・・・他のビード
p・・・・・・・・・圧着接合点(スポット溶接点)
R・・・・・・・・・所定距離半径(圧着接合点pからの)
1 ... Body plate material (front side frame)
2 .... Body plate (floor panel)
2F ...
10 ... Bead
10E ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ End (bead 10)
10T ... End face (bead 10)
11 ·········· Other beads
R ········ predetermined radius (from crimping junction p)
Claims (1)
2枚の車体板材(2,4)の少なくとも一方の車体板材(2)がフランジ部(2F)を有しており、そのフランジ部(2F)に形成される接合面と、他方の車体板材(4)に形成される接合面とを接着剤(7)で接着接合したのち、それらの接合面の複数箇所を間隔をあけて、加圧圧着接合手段により圧着接合(8)したものにおいて、
一方の車体板材(2)のフランジ部(2F)には、隣り合う圧着接合点(p)間で、その長手方向に延在するビード(10)を形成し、他方の車体板材(4)に前記ビード(10)に嵌合する他のビード(11)を形成し、
前記ビード(10)は、その端部(10E)が扇形状に形成され、その端部(10E)の端面(10T)が、前記圧着接合点(p)の中心から所定距離半径(R)の円弧面に形成され、また、前記他のビード(11)は、前記ビード(10)と同形に形成されていることを特徴とする、車両の車体板材の接合構造。 It is a joint structure of two body plate members (2, 4) made of metal plates of different materials,
At least one body plate (2) of the two body plates (2, 4) has a flange portion (2F), a joint surface formed on the flange portion (2F), and the other body plate ( After adhesive bonding the cemented surface and an adhesive is formed on 4) (7), at intervals of plural locations of their junction surface, in which crimped joint (8) by applied pressure bonding joining means,
A bead (10) extending in the longitudinal direction is formed in the flange portion (2F) of one vehicle body plate (2) between adjacent crimping junctions (p), and the other vehicle body plate (4) is formed on the other vehicle body plate (4). Forming another bead (11) that fits into the bead (10) ;
The bead (10) has an end portion (10E) formed in a fan shape, and an end surface (10T) of the end portion (10E) has a radius (R) of a predetermined distance from the center of the crimp joint (p). A vehicle body plate joining structure for a vehicle , wherein the other bead (11) is formed in an arcuate surface and has the same shape as the bead (10) .
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