JP5976488B2 - Passenger car joint structure, manufacturing method thereof, and passenger car having the joint structure - Google Patents
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Description
本発明は、乗用車の接合構造に関し、特にアルミ合金製のルーフパネルと鋼製のボデー骨格が接合、一体化される車体構造における有用な乗用車の接合構造、その製造方法およびその接合構造を有する乗用車に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a passenger car joint structure, and more particularly to a passenger car joint structure useful in a vehicle body structure in which an aluminum alloy roof panel and a steel body skeleton are joined and integrated , a manufacturing method thereof, and a passenger car having the joint structure. It is about.
近年、乗用車の燃費規制が強化され、また、一方では、運動性能の向上が要求されていることから、車両の軽量化と重心高さの低減が求められている。これら要求の両立には、ルーフパネルのアルミ化が有力な手段になるが、アルミ合金製ルーフ車の固定ルーフの場合にはリベットによるカシメ締結や接着接合で鋼板製のボデーに固定される。従って、鋼製ルーフ車とは異なる専用設備を生産ライン中に設置する必要があり、このため一部の高級車やスポーツカー、SUVなどで採用されているにとどまり、アルミフードやラゲージ、バックドアなどハングオンの外板パネルにはほとんど普及していないのが実情である。 In recent years, regulations on fuel consumption of passenger cars have been strengthened, and on the other hand, improvement in motion performance has been demanded, so that reduction in weight of the vehicle and reduction in the height of the center of gravity have been demanded. In order to satisfy these requirements, the use of aluminum roof panels is an effective means. In the case of a fixed roof of an aluminum alloy roof car, the roof panel is fixed to a steel plate body by caulking or adhesive bonding using rivets. Therefore, it is necessary to install special equipment in the production line that is different from the steel roof car. For this reason, it is only used in some luxury cars, sports cars, SUVs, etc., and uses aluminum hoods, luggage, and back doors. The fact is that it is hardly spread in the outer panel of Hang-on.
一方、従来の乗用車は、鋼製のボデー骨格に鋼板製のルーフパネルを一般にスポット溶接で接合しているが、ルーフパネルをアルミ合金製とした場合、ボデー側の鋼板製部材に溶接すると、その界面に脆弱な鉄‐アルミ系の金属間化合物が生成するため、十分な接合強度が確保できないという大きな問題があった。 On the other hand, in conventional passenger cars, a roof panel made of steel plate is generally joined by spot welding to a steel body skeleton, but when the roof panel is made of an aluminum alloy, if it is welded to a steel plate member on the body side, A brittle iron-aluminum intermetallic compound is formed at the interface, which causes a serious problem that sufficient bonding strength cannot be secured.
この問題を解決するため、リベットと接着剤による接合方法（特許文献１）や摩擦接合方法（特許文献２）など、鋼製ボデー骨格に固定アルミ合金製パネルに接合する方法が提案され、中には実用化されているものもあるが、いずれも従来の鋼板ルーフパネル用溶接ラインに別の接合機を導入する必要があり、新たな設備投資に伴うコストアップの問題が生じる。また、アルミ合金製ルーフパネルにリベットを打ち込み、その部分を鋼板製ボデー骨格とスポット溶接する方法（特許文献３）なども提案されているが、こうした方法も設備投資やラインの延長、工程数の増加などにより、やはりコストアップの問題がある。 In order to solve this problem, a method of joining a fixed aluminum alloy panel to a steel body frame such as a joining method using a rivet and an adhesive (Patent Document 1) and a friction joining method (Patent Document 2) has been proposed. Although some of them have been put into practical use, it is necessary to introduce another joining machine into the conventional welding line for steel plate roof panels, which causes a problem of cost increase due to new capital investment. In addition, a method has been proposed in which a rivet is driven into an aluminum alloy roof panel and the portion is spot welded to a steel body skeleton (Patent Document 3). However, this method also requires equipment investment, line extension, and number of processes. There is still a problem of cost increase due to the increase.
さらに、接合面ではボデー側の鋼板とルーフ側のアルミ合金が直接接触するため電蝕を起こす恐れがあり、この電蝕防止のための対策（特許文献４）なども講じなければならないという問題もある。 Furthermore, since the steel plate on the body side and the aluminum alloy on the roof side are in direct contact with each other at the joint surface, there is a risk of causing electric corrosion, and there is a problem that measures for preventing this electric corrosion (Patent Document 4) must be taken. is there.
本発明は、上述した従来のアルミ合金製ルーフ車の鋼製ボデーへの接合における問題点を一挙に解消し、新たな接合機や接合部品を必要とせず、また製造工数の増加や製造条件の変更を伴うことなく、既設の鋼製ルーフ車と同一の製造ラインによりアルミ合金製ルーフ車を生産することができる十分な接合強度を有した乗用車の接合構造を提供することをその課題としたものである。 The present invention solves the above-mentioned problems in joining the conventional aluminum alloy roof car to the steel body at the same time, does not require a new joining machine or joining parts, and increases the number of manufacturing steps and manufacturing conditions. An object of the present invention is to provide a joining structure for a passenger car having sufficient joining strength capable of producing an aluminum alloy roof car on the same production line as an existing steel roof car without any change. It is.
請求項１記載の発明は、アルミニウム合金製のルーフパネルが鋼板製の骨格部材に接合された乗用車の接合構造において、
前記ルーフパネルと、アルミ系メッキ鋼板からなる、前記乗用車の室内側に骨格として設けられた、ルーフリンフォース部材、ルーフリンフォース用ブラケット、ヘッダー、ヘッダーアッパーまたはヘッダーアンダーと、前記骨格部材との順番に配置されてなり、
前記ルーフパネルと前記ルーフリンフォース部材、ルーフリンフォース用ブラケット、ヘッダー、ヘッダーアッパーまたはヘッダーアンダーとの間が溶融接合されているとともに、
前記ルーフリンフォース部材、ルーフリンフォース用ブラケット、ヘッダー、ヘッダーアッパーまたはヘッダーアンダーと前記骨格部材との間が溶融接合されている構成であることを特徴とする乗用車の接合構造である。
The invention according to
A roof reinforcement member, a roof reinforcement bracket, a header, a header upper or a header under, which are made of the roof panel and an aluminum-plated steel plate and are provided as a skeleton on the interior side of the passenger car, and an order of the skeleton member Arranged in the
While the roof panel and the roof reinforcement member, the roof reinforcement bracket, the header, the header upper or the header under is melt-bonded,
A joining structure for a passenger car, wherein the roof reinforcement member, the roof reinforcement bracket, the header, the header upper or the header under, and the skeleton member are melt-joined.
請求項２記載の発明は、前記ルーフパネルと前記ルーフリンフォース部材、ルーフリンフォース用ブラケット、ヘッダー、ヘッダーアッパーまたはヘッダーアンダー側の間の接合、及び前記ルーフリンフォース部材、ルーフリンフォース用ブラケット、ヘッダー、ヘッダーアッパーまたはヘッダーアンダーと鋼板製の骨格部材の間の接合における溶融接合部が平面上で異なる部位である請求項１に記載の乗用車の接合構造である。
The invention according to
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の接合構造を有する乗用車である。
請求項４記載の発明は、アルミニウム合金製のルーフパネルが鋼板製の骨格部材に接合された乗用車の接合構造の製造方法において、前記接合はアルミ系メッキ鋼板からなる、前記乗用車の室内側に骨格として設けられた、ルーフリンフォース部材、ルーフリンフォース用ブラケット、ヘッダー、ヘッダーアッパーまたはヘッダーアンダーを介して行なわれるとともに、前記ルーフパネルと前記ルーフリンフォース部材、ルーフリンフォース用ブラケット、ヘッダー、ヘッダーアッパーまたはヘッダーアンダーの間の接合、及び前記ルーフリンフォース部材、ルーフリンフォース用ブラケット、ヘッダー、ヘッダーアッパーまたはヘッダーアンダーと鋼板製の骨格部材の間の接合は何れも溶融接合法によってなされたものであることを特徴とする乗用車の接合構造の製造方法である。
請求項５記載の発明は、前記溶融接合法が、抵抗スポット溶接、ＭＩＧブレージング接合、またはレーザーブレージング接合である請求項４に記載の乗用車の接合構造の製造方法である。
請求項６記載の発明は、前記ルーフパネルと前記ルーフリンフォース部材、ルーフリンフォース用ブラケット、ヘッダー、ヘッダーアッパーまたはヘッダーアンダー側の間の接合、及び前記ルーフリンフォース部材、ルーフリンフォース用ブラケット、ヘッダー、ヘッダーアッパーまたはヘッダーアンダーと鋼板製の骨格部材の間の接合における溶融接合部が平面上で異なる部位である請求項４または５に記載の乗用車の接合構造の製造方法である。
The invention according to
Invention of
The invention according to
The invention according to
本発明に係る乗用車の接合構造によれば、以下の優れた効果が提供される。
（イ）本発明の接合構造は、アルミニウム合金製のルーフパネルと鋼製の骨格部材などとの接合が溶融接合部材を介していずれもスポット溶接などの溶融接合法により行なわれたものであるため、鋼製ルーフ車の場合と同じ接合法が適用できる。
The passenger car joint structure according to the present invention provides the following excellent effects.
(A) In the joining structure of the present invention, the joining of the aluminum alloy roof panel and the steel skeleton member or the like is performed by a melt joining method such as spot welding through the melt joining member. The same joining method as that for steel roof cars can be applied.
（ロ）また、上記溶融接合部材として、乗用車のボデー（アッパーボデー）に組み込まれるルーフリンフォースやヘッダーなどの骨格（部品）またはこれらを構成する部材やルーフ自体の一部を有効に利用することができるので、接合のための特別な部品、部材を必要としないから、鋼板製ルーフ車の場合と同様な部品点数と製造工数で実施できる。 (B) Further, as the above-mentioned melt-bonded member, a frame (part) such as a roof reinforcement or a header incorporated in a passenger car body (upper body) or a part of the member or the roof itself is used effectively. Therefore, since no special parts or members for joining are required, the same number of parts and manufacturing man-hours as in the case of a steel plate roof car can be carried out.
（ハ）また、溶融接合部材としてアルミ系メッキ鋼板、アルミ−亜鉛系メッキ鋼板または亜鉛系メッキ鋼板を用いることにより、アルミニウム合金製のルーフパネルと溶融接合部材の間、及び溶融接合部材と鋼板製ボデーの骨格部材間の接合を容易に行なうことができ、特に上記ルーフパネル及び骨格部材間の溶融接合時に問題となる接合界面に発生する脆い金属間化合物を抑制することが可能となり、何れも十分な接合強度を確保することができる。 (C) In addition, by using an aluminum-based plated steel sheet, an aluminum-zinc-based plated steel sheet or a zinc-based plated steel sheet as the melt-bonding member, between the aluminum alloy roof panel and the melt-bonding member, and between the melt-bonding member and the steel plate Bonding between body frame members can be performed easily, and in particular, it is possible to suppress brittle intermetallic compounds generated at the bonding interface, which is a problem at the time of fusion bonding between the roof panel and the frame member. A sufficient bonding strength.
（ニ）さらに、上記メッキ鋼板を溶融接合部材として採用することで、アルミニウム合金製のルーフパネルと同部材の接合の際には、抵抗値の高いメッキ鋼板側が発熱するため、アルミニウム同士の溶接の際のような高電流の条件は必要としないから、従来の鋼板製ルーフ車用の接合に用いられているスポット溶接などにおける低電流の溶接条件と同等な条件下で実施でき、この結果、鋼板製ルーフ車を対象としたスポット溶接機などの溶融接合機を機種変えずにアルミニウム合金製のルーフ車の製造にそのまま使用することができる。 (D) Furthermore, by adopting the above-mentioned plated steel sheet as a fusion-bonded member, when the same member is joined with the roof panel made of aluminum alloy, the high-resistance plated steel sheet side generates heat. High current conditions are not required, so it can be carried out under the same conditions as the low current welding conditions used in conventional spot welding used for steel plate roof cars. It can be used as it is in the production of aluminum alloy roof cars without changing the model of a spot welding machine for roof cars.
（ホ）加えて、これらのメッキ鋼板は溶接部で鋼が表面に露出することがないので、溶融接合部材としてアルミニウムメッキ鋼板を使用した場合にはアルミニウム合金製のルーフパネルの間で電蝕が発生せず、また亜鉛メッキ鋼板を使用した場合には表面の亜鉛が優先的に溶解する犠牲防食効果が得られるため、接合部の腐食の問題も解消することができる。 (E) In addition, since these plated steel sheets are not exposed to the surface at the welded portion, when an aluminum plated steel sheet is used as a fusion-bonded member, electric corrosion is caused between the aluminum alloy roof panels. When a galvanized steel sheet is used, a sacrificial anticorrosive effect that preferentially dissolves zinc on the surface is obtained, so that the problem of corrosion at the joint can also be solved.
（ヘ）このように、本発明の乗用車の接合構造によると、アルミニウム合金製のルーフパネルの鋼製の骨格部材への接合を鋼板製ルーフパネルへの接合と実質的に同一の工程、設備で実施できるため、アルミニウム合金製のルーフ車を、新たな設備投資などを行なわずに既設の鋼板製ルーフ車の製造ラインにて低コストで効率よく生産することができるものである。 (F) Thus, according to the joining structure of a passenger car of the present invention, the joining of the aluminum alloy roof panel to the steel skeleton member is substantially the same process and equipment as joining to the steel roof panel. Therefore, an aluminum alloy roof car can be efficiently produced at a low cost on an existing steel roof car production line without investing in new facilities.
以下、本発明に係る乗用車の接合構造を実施形態に基づいて詳細に説明する。図１はバックドアタイプの乗用車（バックドア車）の斜め上方から見た斜視図で、図２〜図１０はこのバックドア車における本発明の接合構造の実施形態を示すもので図１のＡ-Ａ断面図（図２）、Ｂ-Ｂ断面図（図３）、Ｃ-Ｃ断面図（図４〜図７）、Ｄ-Ｄ断面図（図８〜図１０）である。 Hereinafter, the joining structure of a passenger car according to the present invention will be described in detail based on the embodiments. FIG. 1 is a perspective view of a back door type passenger car (back door car) as viewed obliquely from above, and FIGS. 2 to 10 show an embodiment of the joining structure of the present invention in this back door car. -A sectional view (FIG. 2), BB sectional view (FIG. 3), CC sectional view (FIGS. 4 to 7), and DD sectional view (FIGS. 8 to 10).
図１において、１は６０００系などのＡｌ合金からなるアルミニウム合金製のルーフパネルを示し、２はこのルーフパネル１に接合される鋼板製のボデー骨格の一部となるサイドパネルを示している。
In FIG. 1,
図２は車体長手方向（以下、車長方向と略称）中央のサイド部（ピラー部を除く）おける本発明の接合構造を示したものである。ここにおいて、アルミニウム合金製のルーフパネル１の下部には、パネル１を補強するアルミニウムメッキ鋼板からなるルーフリンフォース３（溶融接合部材）が配設されている。ルーフリンフォース３はその中央側でマスチック４によりルーフパネル１を接着、支持している。ルーフパネル１とルーフリンフォース３は両者の側端の位置でそれらの接合端部同士をその溶融接合部Ｗ１において抵抗スポット溶接（以下、スポット溶接と略称）することにより溶融接合されている。
FIG. 2 shows the joining structure of the present invention in the side part (excluding the pillar part) in the center of the vehicle body longitudinal direction (hereinafter abbreviated as the vehicle length direction). Here, under the
また、このサイド部の端に設置されたサイドパネル２は同図の如く、外側のサイドパネルアウター２aと内側のサイドパネルインナー２bと両者の中間内部のサイドパネルリンフォース２cの、３枚の鋼板製の骨格部材で構成されており、それぞれ両端の接合端部を溶融接合部Ｗ３、Ｗ３においてスポット溶接することで接合されている。そして、アルミニウムメッキ鋼板製のルーフリンフォース３とこのサイドパネル２の鋼板製のサイドパネルアウター２aがそれらの接合端部同士を溶融接合部Ｗ２においてスポット溶接することにより溶融接合されている。５は雨水等の侵入を防止するために溶融接合部の端面に塗布されたシール材である。なお、溶融接合部Ｗ１と溶融接合部Ｗ２とは車幅方向の同じ部位（位置）にあるため、本断面図では重なっているように見えるが、車長方向には離間した異なる位置となっている（後述）。
Further, as shown in the figure, the
このように、本発明におけるアルミニウム合金製のルーフパネル１と鋼板製の骨格部材との接合構造はアルミニウムメッキ鋼板製のルーフリンフォース３を介した溶融接合で構成されたものである。
Thus, the joining structure of the
かかるサイド部の接合構造を得るための製造方法について説明する。
ボデー骨格となるサイドパネル２はこれを構成するサイドパネルアウター２a、サイドパネルインナー２b及びサイドパネルリンフォース２cを、鋼板を素材としてそれぞれ所定の形状にプレス成形を行って、これら各骨格部材を組み立てた後、両接合端部（図２の下部と右側部）を溶融接合部Ｗ３、Ｗ３においてスポット溶接してこれらを一体化（アッセンブリー化）する。一方、ルーフパネル１はアルミニウム合金板を素材として、また、ルーフリンフォース３はアルミニウムメッキ鋼板を素材として各々所定形状にプレス成形する。次いで、プレス成形されたルーフパネル１とルーフリンフォース３をマスチック４で接着した後、これらの接合端部を溶融接合部Ｗ１においてスポット溶接して一体化する。そして、一体化されたルーフパネル１及びルーフリンフォース３とサイドパネル２とを溶融接合部Ｗ２においてスポット溶接して両者をさらに一体化する。これら一連のスポット溶接による接合においては、アルミニウム合金製のルーフパネル１とアルミニウムメッキ鋼板製のルーフリンフォース３との接合を含めて、通常の鋼板同士の溶接の際と同じ溶接条件、溶接機を適用でき、またこれによって十分な接合強度を得ることができる。なお、上記スポット溶接における具体的な溶接条件などについては後述する。
A manufacturing method for obtaining such a joint structure of the side portion will be described.
The
上記ルーフパネル１とルーフリンフォース３間、及びルーフリンフォース３とサイドパネル２間のスポット溶接による接合は具体的には以下の接合前の構成と溶接方法によって行う。図１１はこれらの接合前の溶融接合部の位置関係を示す斜視図、図１２はこれら接合時の接合端部の状態を示す側面図である。
The joint by spot welding between the
図１１において、ルーフパネル１、ルーフリンフォース３及びサイドパネル２の互いに接合される各接合端部（フランジ部）の溶融接合部Ｗ１，Ｗ２を×印で示し、それら上下の対応する平面状の等しい位置関係を破線で結んで示している。ルーフリンフォース３の接合端部３eは、ルーフパネル１の接合端部１eとの溶融接合部Ｗ１と、サイドパネル２の接合端部２eとの溶融接合部Ｗ２とが一定の距離Ｌで車長方向に離間した平面上異なる部位（位置）に配置されている。またルーフパネル１の接合端部１eの、上記ルーフリンフォース３とサイドパネル２との溶融接合部Ｗ２に対応する位置にはスポット溶接用の電極（チップ）が挿入可能な適当な径を有した開孔部Ｈが設けられている。
In FIG. 11, melt bonded portions W <b> 1 and W <b> 2 of the bonding end portions (flange portions) of the
上記溶融接合部Ｗ１とＷ２との距離Ｌは各接合端部１e、２e 、３e の板厚や電流容量などの溶接条件によって異なるが、一般的には２０〜１５０ｍｍ、好ましくは３０〜１００ｍｍに設定することが好ましい。これは距離Ｌの値が小すぎると以下に述べる２段階のスポット溶接を行うと、先に溶接によって形成された溶融接合部Ｗ１が後の溶接によって再溶融してしまい先の溶接が意味をなさなくなるし、また距離Ｌの値が大きすぎる十分な接合強度が得られなくなるからである。なお、図示しないがこの距離Ｌは融接合部Ｗ２とＷ２との関係についても同様である。
The distance L between the melt joints W1 and W2 varies depending on the welding conditions such as the plate thickness and current capacity of each
これらルーフパネル１、ルーフリンフォース３及びサイドパネル２をスポット溶接により、接合、一体化するには、図１２に示すように、先ず、ルーフパネルの接合端部１eとルーフリンフォースの接合端部３eを前記図１１の位置関係を保持して重ね合わせ、上側の電極チップＴ１と下側の電極チップＴ２を上下から加圧して通電を行い、その抵抗熱で溶融接合部Ｗ１を形成して両者を接合する（図１２の右側参照）。次に、上記接合によって一体化されたルーフパネル及びルーフリンフォース接合体とサイドパネルを接合する。すなわち、ルーフリンフォースの接合端部１eとサイドパネル２の接合端部２eを前記図１１の位置関係を保持して重ね合わせ、上側の電極チップＴ１をルーフリンフォースの接合端部３eに設けられた開孔部Ｈを介して挿入し、この上側の電極チップＴ１と下側の電極チップＴ２を上下から加圧して通電を行い、その抵抗熱で溶融接合部Ｗ２を形成して両者を接合する（図１２の左側参照）。こうした２段階のスポット溶接により、ルーフパネル１、ルーフリンフォース３及びサイドパネル２の三者が一体化され、溶融接合部材であるアルミニウムメッキ鋼板製のルーフリンフォースを介して、アルミニウム合金製のルーフパネルをボデー骨格である鋼板製のサイドパネルに接合することができ、車長方向中央のサイド部における本発明に係る乗用車の接合構造が完成する。
In order to join and integrate the
また、ルーフパネル１、ルーフリンフォース３及びサイドパネル２のスポット溶接による接合、一体化の方法として図１３による方法でも良い。図１３は前図１２に対応するこれら接合時の接合端部の状態を示す側面図である。この方法は、同図に示すように、サイドパネル２の接合端部２eにスポット溶接用の電極が挿入可能な開孔部Ｈを設けておき、先にこのサイドパネル接合端部２eとルーフリンフォースの接合端部３eとを上側の電極チップＴ１と下側の電極チップＴ２を上下から押し付けて通電を行い、その抵抗熱で溶融接合部Ｗ２を形成して両者を接合（図１３右側参照）し、この後にサイドパネル２と一体化されたルーフリンフォースの接合端部１eとルーフパネルの接合端部１eとを、上側の電極チップＴ１と開孔部Ｈを介して挿入した下側の電極チップＴ２を上下から加圧して通電を行い、その抵抗熱で溶融接合部Ｗ１を形成して両者を接合する（図１３左側参照）ものである。
Moreover, the method according to FIG. 13 may be used as a method of joining and integrating the
本発明に係る図２のサイド部の構造を得るための好ましい製造方法について図１１〜１３を用いて説明したが、同じ接合構造を得る方法はこれに限らないので他の製造方法について以下に補足して説明する。 Although the preferable manufacturing method for obtaining the structure of the side part of FIG. 2 according to the present invention has been described with reference to FIGS. 11 to 13, the method for obtaining the same joint structure is not limited to this, and other manufacturing methods are supplemented below. To explain.
前記の製造方法では、ルーフパネル１、ルーフリンフォース３及びサイドパネル２の３者一体化のため、ルーフパネルまたはサイドパネルに開孔部Ｈを設けて、この開孔部を介してルーフパネルとルーフリンフォース、またはルーフリンフォースとサイドパネルの２者を先にＷ１またはＷ２において溶接し、その後にサイドパネルまたはルーフパネルをＷ２またはＷ１において溶接している。しかし、この開孔部Ｈを設けずにこれら３者を接合、一体化することも可能である。
In the manufacturing method described above, in order to integrate the
この方法は、図１５、図１６に示すように、先ず、ルーフリンフォース３の接合端部３eとサイドパネル２の接合端部２eをＷ２１においてスポット溶接して接合する。すなわち、上記接合端部３eと２eを上側の電極チップＴ１と下側の電極チップＴ２を上下から押し付けて通電を行い、その抵抗熱で溶融接合部Ｗ２１を形成して両者を接合する。次に、ルーフパネル１の接合端部１eとルーフリンフォース及びサイドパネル接合体の両接合端部３e、２eを車長方向に距離Ｌ離したＷ１及びＷ２２においてスポット溶接して一体化する。すなわち、上記３e、２eと１eの３枚の接合端部（板）を重ね合わせた状態で、上側の電極チップＴ１と下側の電極チップＴ２を上下から押し付けて通電を行い、その抵抗熱で溶融接合部Ｗ１及びＷ２２を同時に形成して両者を接合するものである。
In this method, as shown in FIGS. 15 and 16, first, the joining
上記図１５、図１６に示す例では、ルーフリンフォース３とサイドパネル２の２者を溶接する際の溶融接合部Ｗ２１の平面状の位置すなわち溶接箇所（打点）は１点であるがその後３者を一体化する際の溶融接合部Ｗ１（Ｗ２２）の平面状の溶接接箇所を中心にした対称的な箇所にさらに１点設け、上記２者の溶接箇所を２点として、３者を一体化する中央の溶接箇所１点と合わせて合計３点としても良い。また、ルーフリンフォース３とサイドパネル２の２者の溶接箇所を１点としてこれを中心にした対称的な箇所にその後３者を一体化する際の溶接箇所を２点配置して合計３点としても良い。さらに、図１５、図１６の場合は、ルーフリンフォース３のとサイドパネル２の２者を先に接合した後、ルーフパネル１に接合して３者を一体化しているが、先にルーフパネル１とルーフリンフォース３を接合して、この後にサイドパネル２に接合して３者を一体化する方法でもかまわない。加えて、事前の２者の接合を省略して、ルーフパネル１、ルーフリンフォース３及びサイドパネル２の各接合端部を３枚重ね合わせ、１点または２点の溶接で３者を直接接合することにより一体化することでも良い。
In the example shown in FIG. 15 and FIG. 16, the planar position, that is, the welding location (spot) of the fusion bonded portion W21 when welding the
このように、ルーフパネル１、ルーフリンフォース３及びサイドパネル２の３者を最終的に一体化するに当っての溶接打点数や枚数（２枚または３枚同時）、順序などについては、溶接作業の工数、接合端部の溶接スペース、要求接合強度、溶接条件の許容適性範囲などを考慮して適宜選択すれば良く、本発明において特に限定されるものではない。
As described above, the number of welding points, the number of sheets (two or three at the same time), the order, etc. in finally integrating the three members of the
次に、車長方向のピラー部（センターピラー部）における本発明の接合構造について図３により説明する。ボデー骨格であるサイドパネル２の構造は車長方向に連続するもので前図１と基本的に同じである。図２と異なる点は、アルミニウム合金製のルーフパネルの補強構造との接合にある。図２ではアルミニウム合金製のルーフパネルとアルミニウムメッキ鋼板製のルーフリンフォースが直接溶融接合されていたが、本図３では同ルーフパネル１と、ルーフリンフォース用ブラケット１３（溶融接合部材）がその溶融接合部Ｗ１において溶融接合された構造となっている。そして、アルミニウムメッキ鋼板製のルーフリンフォース用ブラケット１３とこのサイドパネル２の鋼板製のサイドパネルアウター２aがそれらの接合端部同士を溶融接合部Ｗ２においてやはりスポット溶接することにより溶融接合されている。また、図２とさらに異なる点は溶融接合部Ｗ１とＷ２の位置関係にある。すなわち、図２の場合は、Ｗ１とＷ２が一定の距離で車長方向に離間した平面上異なる部位（位置）に配置されたものであったが、本図３の場合は、同じ一定の距離で車幅方向に離間した平面上異なる部位（位置）に配置されたものである。
Next, the joint structure of the present invention in the pillar portion (center pillar portion) in the vehicle length direction will be described with reference to FIG. The structure of the
図３におけるルーフリンフォース６はピラー部における側面衝突などに対する剛性強度の確保及び軽量化を図るべく、ボックス形状を有したアルミニウム合金製のものであり、このルーフリンフォース６はその上部に配置された上記ブラケット１３と一体化され、同ブラケット１３介してルーフパネル１を補強する構成となっている。すなわち、アルミニウム合金製のルーフリンフォース６の側端部とアルミニウムメッキ鋼板製のブラケット１３の側端部がスポット溶接によりＷ４の溶接部において接合、一体化されている。なお、このＷ４は上記溶接によることなくボルト、ナットなどの他の固定手談で接合しても良い。
The
かかるサイド部の接合構造を得るための製造においては、ルーフパネル１、ルーフリンフォース６及びルーフリンフォース用ブラケット１３をそれぞれ所定形状にプレス成形を行ない、ルーフリンフォース６にブラケット１３を溶融接合部Ｗ４においてスポット溶接し、次いで、ルーフパネル１とブラケット１３をマスチック４により接着した後、溶融接合部Ｗ１においてスポット溶接して一体化する。そして、一体化されたルーフパネル１、ルーフリンフォース６及びブラケット１３と、サイドパネル２とを、サイドパネルアウター２aの接合端部とブラケット１３の接合端部をスポット溶接により溶融接合部Ｗ１において接合することによりこれらをさらに一体化する。これらのスポット溶接による接合の具体的な方法は図１１、１２に説明した通りである。なお、ルーフリンフォース６については前記プレ成形に限らず押出しやダイキャストによる方法で得たものも使用できる。
In the manufacture for obtaining such a joint structure of the side portions, the
また、このサイド部の接合構造を得るための他の製造として、図１３の方法と同様に、先ず、ルーフリンフォース６にルーフリンフォース用ブラケット１３を溶融接合部Ｗ４においてスポット溶接した上でこれを溶融接合部Ｗ２においてサイドパネル２にスポット溶接して一体化し、そしてこれらルーフリンフォース及びルーフリンフォース用ブラケット接合体のブラケット１３をマスチック４によりルーフパネル１接着した後、同ブラケット１３の接合端部をスポット溶接によりＷ３において接合する方法を採用しても良い。
Further, as another manufacturing method for obtaining the joint structure of the side portion, similar to the method of FIG. 13, first, the roof reinforcement force bracket 13 is spot welded to the
次いで、同バックドア車のリア部における本発明の接合構造について図４により説明する。ここにおいて、アルミニウム合金製のルーフパネル１はリア部の車体プロフィールに合わせて垂直の後壁部１Xを有している。なお、この後壁部１Xは必要に応じて点線の如く後方に傾斜させて俯角を付ける形状とする場合もある。８はバックドアヒンジである。ルーフパネル１の下部にはボデー骨格であるリアヘッダー７が配設されている。このリアヘッダー７は３枚の骨格部材からなり、すなわち、上側のアルミニウムメッキ鋼板製のヘッダーアッパー７a（溶融接合部材）と下側の鋼板製のヘッダーアンダー７bと両者の中間内部の鋼板製のヘッダーリンフォース７cとで構成され、それぞれ後端及び前端側の両接合端部を溶融接合部Ｗ２、Ｗ２においてスポット溶接することで接合されている。そして、アルミニウム合金製のルーフパネル１とアルミニウムメッキ鋼板製のヘッダーアッパー７aが、それらの後端に位置する接合端部同士を溶融接合部Ｗ１においてスポット溶接することにより溶融接合されている。ここで溶融接合部Ｗ１とＷ２は車幅方向に距離Ｌを有する離間した平面上異なる部位に設定されている。
Next, the joining structure of the present invention in the rear portion of the back door vehicle will be described with reference to FIG. Here, the
図５はリア部における本発明の接合構造の図４とは異なる第二の実施形態を示したものである。前図４の実施形態ではボデー骨格であるヘッダーの骨格部材の一部（ヘッダーアッパー）を溶融接合部材としたものだが、本実施形態では、ルーフパネルを二つに分割して、その一部（後部側）に溶融接合部材としての機能を持たせたものである。すなわち、図５においてルーフパネル１は車長方向にアルミニウム合金製のルーフパネル本体１aとその後部側のアルミニウムメッキ鋼板製のルーフパネルリアサイド１b（溶融接合材）に分割されている。パネル本体１aの後端コーナー部はリアサイド１bとの接合ための接合端部を有し、図の場合は接合端部をへこませた形状とし、９はこのへこみ部に設けられた樹脂部品を示す。リアサイド１bはパネル１の後壁部を形成し、その前側上部及び後側下部にパネル本体１a及びヘッダー７との接合のための接続端部をそれぞれ有する。そして、パネル本体１aとリアサイド１bは、両接合端部同士をコーナー部に配置された溶融接合部Ｗ１においてスポット溶接することで溶融接合されている。
FIG. 5 shows a second embodiment different from that of FIG. 4 of the joining structure of the present invention at the rear part. In the embodiment of FIG. 4, a part of the header skeleton member (header upper), which is the body skeleton, is a melt-bonded member, but in this embodiment, the roof panel is divided into two parts (part ( The rear side) is provided with a function as a fusion bonding member. That is, in FIG. 5, the
また、ルーフパネル１の下部にはボデー骨格であるリアヘッダー７が配設されており、これを構成する３枚の骨格部材、つまりヘッダーアッパー７a、ヘッダーアンダー７bと及びヘッダーリンフォース７cはいずれも従来通り鋼板製であり、これらはそれぞれ後端及び前端側の両接合端部同士を溶融接合部Ｗ１においてスポット溶接することにより溶融接合され、ヘッダー３が一体化されている。さらに、ルーフパネル１のアルミニウムメッキ鋼板製のリアサイド１bと鋼板製のヘッダーアッパー７aとが、それらの接合端部同士を溶融接合部Ｗ２においてスポット溶接することにより溶融接合された構造となっている。
Further, a
図６の実施形態は、第三の実施形態を示したものである。本実施形態は図５と同じく、ルーフパネルを二分割して、その一部を溶融部材としての機能を持たせたものであるが、前図５ではルーフパネルリアサイド１bがルーフパネル１の後壁部全体を形成しているのに対し、本実施形態は図のようにリアサイド１b（溶融接合材）が後壁部の下部を形成し、その上部はルーフパネル本体１aの後端部で形成されたものである。従って、ルーフパネル１は、そのアルミニウム合金製の本体１aとアルミニウムメッキ鋼板製のリアサイド１bがそれぞれ後壁部の上部及び下部形成する接続端部同士をその後壁部中間に配置された溶融接合部Ｗ１においてスポット溶接することにより溶融接合された構造となっている。
The embodiment of FIG. 6 shows a third embodiment. In the present embodiment, as in FIG. 5, the roof panel is divided into two parts, and a part thereof has a function as a melting member. In FIG. 5, the roof panel
図７の実施形態は、第四の実施形態を示したものであり、ルーフパネル本体１aとルーフパネルリアサイド１bによって形成されるパネル１の後壁部が図６のような鈍角としたものではなく、後方に傾斜させて俯角を付ける形状としたもので、その他の構造は図６のものと同じである。
The embodiment of FIG. 7 shows the fourth embodiment, and the rear wall portion of the
かかるリア部（図４〜図７）の接合構造を得るための製造方法について図４の構造のものから説明する。ボデー骨格となるリアヘッダー７については、先ず、ヘッダーアッパー７aはアルミニウムメッキ鋼板を素材として、またヘッダーアンダー７b及びヘッダーリンフォース７cは、鋼板を素材としてそれぞれ所定の形状にプレス成形を行って、これらそれぞれの両接合端部を溶融接合部Ｗ２、Ｗ２においてスポット溶接し、一体化する。一方、ルーフパネル１はアルミニウム合金を素材として所定形状にプレス成形を行なう。そして、ルーフパネル１とリアヘッダー７のヘッダーアッパー７aとの間にマスチック４を塗布した後、これらの接合端部を溶融接合部Ｗ１においてスポット溶接して全体を一体化することにより本接合構造を得る。
A manufacturing method for obtaining the joining structure of the rear portion (FIGS. 4 to 7) will be described from the structure of FIG. For the
図５の接合構造のものは、ボデー骨格となるリアヘッダー７については、ヘッダーアッパー７a、ヘッダーアンダー７b、ヘッダーリンフォース７cを何れも鋼板を素材としてそれぞれ所定の形状にプレス成形を行って、これらの両端の各接合端部を溶融接合部Ｗ３、Ｗ３においてスポット溶接して、一体化する。一方、ルーフパネル１については、アルミニウム合金板を素材としてルーフパネル本体１aを、またアルミニウムメッキ鋼板を素材としてルーフパネルリアサイド１bを、各々所定形状にプレス成形する。次いで、プレス成形されたパネル本体１aとリアサイド１bをこれらの接合端部を溶融接合部Ｗ１においてスポット溶接して一体化する。また、接合されたコーナー部のへこみに樹脂部品５を設置する。そして、ルーフパネル１のパネル本体１aとヘッダーアッパー７aの間にマスチック４を塗布した後、ルーフパネル１のルーフパネルリアサイド１bとリアヘッダー７のヘッダーアッパー７aとを溶融接合部Ｗ２においてそれらの接合端部をスポット溶接して、さらに全体を一体化することにより本接合構造を得る。図６及び図７の接続構造のものについても、上記に説明の図５のものと同様な方法によって得ることができる。
In the joined structure shown in FIG. 5, for the
次に、フロント部おける接合構造について図８により説明する。ここにおいて、アルミニウム合金製のルーフパネル１の下部には、マスチック４を介してボデー骨格となるフロントヘッダー１０が配設されている。このフロントヘッダー１０は、上部のアルミニウムメッキ鋼板製のフロントヘッダーアッパー１０a（溶融接合部材）と下部の鋼板製のフロントヘッダーアンダー１０bの２枚の骨格部材で構成されており、それぞれ両端の接合端部を溶融接合部Ｗ２、Ｗ２においてスポット溶接することで接合されている。そして、ルーフパネル１とアルミニウムメッキ鋼板製のフロントヘッダーアッパー１０aとが前端に位置するそれらの接合端部を溶融接合部Ｗ１においてスポット溶接することにより溶融接合されて、一体化されている。
Next, the joining structure in the front part will be described with reference to FIG. Here, a
図９は図８とは異なる第二の実施形態を示したもので、前８図の実施形態ではフロントヘッダー１０の骨格部材のうちヘッダーアッパー１０aを溶融接合部材としたものだが、本実施形態では図のようにヘッダーアンダー１０bをアルミニウムメッキ鋼板製にして溶融接合部材の機能を持たせ、ルーフパネル１とこのヘッダーアンダー１０bとがそれらの接合端部を溶融接合部Ｗ１においてスポット溶接により溶融接合された構造を有するものである。この接合のため、ルーフパネル１とヘッダーアンダー１０bは図８のものに比較して前側に延長されている。
FIG. 9 shows a second embodiment different from FIG. 8. In the embodiment of FIG. 8, the header upper 10a out of the skeleton members of the
図１０は図８、図９とはさらに異なり、アルミニウムメッキ鋼板製のフロントヘッダー１０が１枚で構成（開断面）されており、ルーフパネル１とこのフロントヘッダー１０とはそれらの前端に位置する接合端部を溶融接合部Ｗ１においてスポット溶接により溶融接合された構造となっている。また、フロントヘッダー１０の後端はマスチック４により接着、支持されている。なお、本図においては溶融接合部材であるフロントヘッダー１０と鋼板製の骨格との接合が図示されていないが、フロントヘッダー１０は車幅方向に図２に示したサイドパネル２まで連続、延長して配設されているから、同ヘッダー１０のサイドパネル側の端部は、サイドパネル２とスポット溶接により溶融接合されて一体となっているものである。
FIG. 10 differs from FIGS. 8 and 9 in that the
かかるフロント部（図８〜図１０）の接合構造を得るための製造方法について説明する。図８の接合構造のものは、ボデー骨格となるフロントヘッダー１０については、アルミニウムメッキ鋼板を素材としてフロントヘッダーアッパー１０aを、鋼板を素材としてフロントヘッダーアンダー１０bをそれぞれ所定の形状にプレス成形を行って、これらの両端の各接合端部を溶融接合部Ｗ２、Ｗ２においてスポット溶接して、一体化する。そして一体化されたフロントヘッダー１０のフロントヘッダーアッパー１０aと、アルミニウム合金板を素材として所定形状にプレス成形して得たルーフパネル１とをマスチック４により接着、支持した後、前端に位置するそれらの接合端部を溶融接合部Ｗ１においてスポット溶接して、さらに全体を一体化することにより本接合構造と成す。
A manufacturing method for obtaining the joint structure of the front portion (FIGS. 8 to 10) will be described. In the joined structure shown in FIG. 8, the
図９の接合構造のものは、ボデー骨格となるフロントヘッダー１０については、鋼板を素材としてフロントヘッダーアッパー１０aを、アルミニウムメッキ鋼板を素材としてフロントヘッダーアンダー１０bをそれぞれ所定の形状にプレス成形を行って、これらの両端の各接合端部を溶融接合部Ｗ２、Ｗ２においてスポット溶接して、一体化する。そして一体化されたフロントヘッダー１０のフロントヘッダーアンダー１０bと、アルミニウム合金板を素材として所定形状にプレス成形して得たルーフパネル１とをマスチック４により接着、支持した後、前端に位置するそれらの接合端部を溶融接合部Ｗ１においてスポット溶接して、一体化することにより本接合構造と成すことができる。
In the joined structure shown in FIG. 9, the
図１０の接合構造のものは、アルミニウム合金板を素材として所定形状にプレス成形して得たルーフパネル１とアルミニウムメッキ鋼板を素材としてプレス成形して得たフロントヘッダー１０とを、同ヘッダー１０の後端部でマスチック４により接着、支持した後、前端に位置するそれらの接合端部を溶融接合部Ｗ１においてスポット溶接して、一体化することにより本接合構造と成すことができる。
10 has a
バックドア車に適用した本発明の接合構造の実施形態についてその製造方法も含めて詳述してきたが、トランクタイプの乗用車（トランク車）についても各図で示したものと基本的に同一の構造を有するものである。すなわち、図１のバックドア車をトランク車に置き換えると、Ａ-Ａ断面図の図２、Ｂ-Ｂ断面図の図３及びＤ―Ｄ断面図の図８は同じ構造であり、またリア部についてはバックドア車のＣ-Ｃ断面図の構造とは異なるも、フロント部のＤ―Ｄ断面図における図８を前後（図では左右）逆にしたものと同じ構造となり、従って、重複を避けるためトランク車の具体的な実施形態については説明を割愛することにする。 Although the embodiment of the joint structure of the present invention applied to the back door vehicle has been described in detail including the manufacturing method thereof, the trunk type passenger car (trunk car) is basically the same structure as shown in each figure. It is what has. That is, when the back door vehicle of FIG. 1 is replaced with a trunk vehicle, FIG. 2 of the AA sectional view, FIG. 3 of the BB sectional view, and FIG. 8 of the DD sectional view have the same structure, and Is different from the structure of the CC sectional view of the back door vehicle, but it has the same structure as that of FIG. 8 in the DD sectional view of the front portion reversed in the front-rear direction (left and right in the figure). Therefore, a description of a specific embodiment of the trunk vehicle will be omitted.
さて、本発明に係る乗用車の接合構造において、これまで説明した実施形態では触れなかった他の形態などのバリエーションについて以下に述べる。先ず、溶融接合部材を構成する材料については実施例ではアルミニウムメッキ鋼板を挙げたがこれに限定されるものではない。このアルミニウムメッキ鋼板に代表されるアルミ系メッキ鋼板、またアルミ−亜鉛系メッキ鋼板さらに亜鉛系メッキ鋼板を使用することができる。アルミ系メッキ鋼板はメッキ層の主成分としてアルミニウムを含み、アルミ−亜鉛系メッキ鋼板は主成分としてアルミニウムと亜鉛を含み、また亜鉛系メッキ鋼板は主成分として亜鉛を含むものである。これらはそのメッキの方法などにより、溶融メッキ、電気めっき、これらメッキ層を鋼板表面の鉄と合金化する合金化メッキなどがあるが何れも使用可能である。また、耐食性やメッキ層の強度、密着性などの特性向上のために、主成分以外の他の合金元素（クロム、マグネシウムなど）を含むメッキ鋼板でも良い。 Now, in the joining structure of a passenger car according to the present invention, variations such as other forms not mentioned in the above-described embodiments will be described below. First, regarding the material constituting the melt-bonded member, an aluminum-plated steel plate is used in the examples, but the material is not limited to this. An aluminum-based plated steel plate represented by this aluminum-plated steel plate, an aluminum-zinc-based plated steel plate, or a zinc-based plated steel plate can be used. The aluminum-based plated steel sheet includes aluminum as a main component of the plating layer, the aluminum-zinc-based plated steel sheet includes aluminum and zinc as main components, and the zinc-based plated steel plate includes zinc as a main component. Depending on the plating method, these include hot dipping, electroplating, and alloying plating in which these plating layers are alloyed with iron on the surface of the steel sheet. Any of these can be used. Moreover, in order to improve characteristics such as corrosion resistance, the strength of the plated layer, and adhesion, a plated steel sheet containing an alloy element (such as chromium or magnesium) other than the main component may be used.
この中でアルミニウムメッキ鋼板あるいはアルミニウム−亜鉛メッキ鋼板を使用すると、アルミニウム合金製のパネルとの溶融接合において脆弱なＡｌ−鉄の金属間化合物の発生が顕著に抑制され、高い接合強度が得られることから特に好ましいといえる。さらに、これらメッキ鋼板の母材鋼は乗用車の部品、部材として要求される強度、成形性（加工性）、耐食性など諸特性に応じて適宜選択すればよいがボデー側の骨格部材をこの溶融接合部材とする場合には特に強度の高いハイテン系鋼種を選ぶことが好ましく、一方ルーパネルの一部やルーフリンフォース用のブラケットなどルーフ側の部材を溶融接合部材とする場合には成形性が良い軟鋼系の鋼種を選択することが望ましい。 Among these, when an aluminum-plated steel plate or an aluminum-zinc-plated steel plate is used, the generation of brittle Al-iron intermetallic compounds in melt bonding with aluminum alloy panels is remarkably suppressed, and high bonding strength can be obtained. Therefore, it can be said that it is particularly preferable. Further, the base steel of these plated steel sheets may be appropriately selected according to various characteristics such as strength, formability (workability), and corrosion resistance required for passenger car parts and members. It is preferable to select a high-tensile steel grade that has a particularly high strength when used as a member. On the other hand, when a roof-side member such as a part of a roof panel or a roof reinforcement bracket is used as a melt-bonded member, mild steel with good formability. It is desirable to select the steel grade of the system.
また、上記メッキ鋼板からなる溶融接合部材はアルミニウム合金製のルーフパネル側と鋼板製のボデーの骨格（部品）側との間に介在して両者の接合、一体化を図るために使用されものであり、従って、溶融接合部材として既存の骨格側の部材あるいはルーフ側の部材の何れも自由に選択、適用することができる。例えば、中央サイド部やピラー部における図２、図３の実施形態ではルーフ側のルーフリンフォースまたはルーフリンフォース用ブラケット１３を溶融接合部材として適用したが、このルーフリンフォースまたはルーフリンフォース用ブラケットをルーフパネル１と同じアルミニウム合金製として、サイドパネル２のサイドパネルアウター２aを溶融接合部材として適用することも可能である。さらに、本発明では、既存のルーフパネル側と鋼板製のボデーの骨格（部品）側との間に、前記メッキ鋼板製の板状部材を溶融部材として介装させた接合構造とすることもかまわない。
Further, the fusion-bonded member made of the plated steel plate is interposed between the aluminum alloy roof panel side and the steel plate body frame (component) side, and is used to join and integrate the two. Therefore, any of the existing skeleton-side member and roof-side member can be freely selected and applied as the fusion bonding member. For example, in the embodiment of FIGS. 2 and 3 in the central side portion and the pillar portion, the roof side roof reinforcement or the roof reinforcement bracket 13 is applied as the fusion bonding member. However, the roof reinforcement or the roof reinforcement bracket is used. Is made of the same aluminum alloy as that of the
また、乗用車がサンルーフ車の場合は、サンルーフ部のルーフリンフォースを溶融接合部材として、これを直接アルミニウム合金製ルーフパネル及びボデー側の鋼板製骨格部材をそれぞれ溶融接合しても良いが、図３で説明した要領でサンルーフ部のルーフリンフォースをルーフパネル同様にアルミニウム合金製としてルーフリンフォース用のブラッケットだけを溶融接合部材としてこれをルーフパネル及びボデー側に溶融接合した構造としても良い。 Further, when the passenger car is a sunroof car, the roof reinforcement of the sunroof part may be used as a melt-bonding member, and the aluminum alloy roof panel and the steel plate skeleton member on the body side may be directly melt-bonded. In the manner described above, the roof reinforcement of the sunroof portion may be made of an aluminum alloy like the roof panel, and only the roof reinforcement bracket may be used as a fusion-bonding member, which may be melt-bonded to the roof panel and the body side.
ボデー側の骨格部材を形成する鋼板は強度はもとより耐食性を重視した防錆鋼板が用いられる。この防錆鋼板として主に溶融亜鉛メッキ鋼板、電気亜鉛メッキ鋼板、合金化亜鉛メッキ鋼板などの亜鉛系メッキ鋼板を使用することができる。また、防錆鋼板としてはこれ以外に鋼板表面に有機または無機系の被覆層を施したものや、これらに溶接性の向上を図るべく亜鉛などの金属粉末を配合したものも適用することが可能である。 The steel sheet forming the body-side skeleton member is a rust-proof steel sheet that emphasizes corrosion resistance as well as strength. As the rust-proof steel plate, galvanized steel plates such as hot-dip galvanized steel plates, electrogalvanized steel plates, and alloyed galvanized steel plates can be mainly used. In addition to this, it is also possible to apply rust-proof steel sheets that have an organic or inorganic coating layer on the steel sheet surface, or those that contain zinc or other metal powders to improve weldability. It is.
また、ルーフパネル側の材料（成形素材）として使用されるアルミニウム合金板については成形性や強度の点から一般に実施形態でも例示したＡＡ乃至ＪＩＳ ６０００系や５０００系が好ましいが、他の展伸用合金であるＡＡ乃至ＪＩＳ １０００系、２０００系、３０００系及び７０００系でも良く、またこれらの合金を圧延クラッド材や鋳造クラッド材としたものを用いても良い。特に、６０００系アルミニウム合金板の調質処理（溶体化および焼入れ処理など）材は、自動車車体の塗装焼き付け処理での人工時効硬化性を有する。このため、ルーフパネルとしての成形性を確保した上で必要な強度 (耐力) を得るのに合金元素量が少なくて済み、そのスクラップを元の６０００系アルミニウム合金の溶解原料としてリサイクルできる利点がある。 In addition, with respect to the aluminum alloy plate used as the material (molding material) on the roof panel side, AA to JIS 6000 series and 5000 series exemplified in the embodiments are generally preferred from the viewpoint of formability and strength, but other extension uses are also possible. Alloys AA to JIS 1000 series, 2000 series, 3000 series and 7000 series may be used, and these alloys may be rolled clad materials or cast clad materials. In particular, a tempering treatment (solution treatment and quenching treatment) of a 6000 series aluminum alloy plate has artificial age-hardening properties in a paint baking treatment of an automobile body. Therefore, it is possible to reduce the amount of alloy elements to obtain the required strength (proof strength) while ensuring the formability as a roof panel, and there is an advantage that the scrap can be recycled as a melting raw material of the original 6000 series aluminum alloy. .
さらに、アルミニウム合金製のルーフパネルとしては通常の平坦な形状ではなく、剛性の向上や熱ひずみの抑制のためにその表裏面に車の前後や左右方向に伸びるビードを設けたものや、高速走行時の空気流の抑制のために表面を凹凸形状にしたものなど種々の形状のものを用いることができるのは勿論である。 In addition, the aluminum alloy roof panel is not a regular flat shape, but has front and back beads that extend in the front-rear and left-right directions to improve rigidity and suppress thermal strain, and high-speed running Of course, it is possible to use various shapes such as an uneven surface for suppressing the air flow.
本発明の接合構造を得るための溶融接合法として、実施形態では抵抗スポット溶接を上げて説明したが、他の方法としてＭＩＧブレージング接合、またはレーザーブレージング接合についても同効に適用できるものである。前記した通り、これら一連のスポット溶接による接合においては、アルミニウム合金製のルーフパネル１とアルミニウムメッキ鋼板製あるいはアルミニウム−亜鉛メッキ鋼板製のルーフリンフォース３との接合を含めて、通常の鋼板同士の溶接の際と同じ溶接条件、溶接機を適用でき、またこれによって十分な接合強度を得ることができる。
In the embodiment, the resistance spot welding has been described as the fusion bonding method for obtaining the bonding structure of the present invention. However, the MIG brazing bonding or the laser brazing bonding can be applied to the same effect as another method. As described above, in a series of joints by spot welding, including the joining of the
この際の好ましいスポット溶接条件として、図１２に示したスポット溶接時の電極チップＴ１、Ｔ２による加圧力については、接合端部全体（図の１ｅと３ｅまたは２ｅと３ｅの合計）の板厚ｔとの関係で、１.５× ｔ〜４ .５ｔ ＫＮの範囲から選択する。また、溶接電流は前記全体の板厚ｔ との関係で、１０×ｔ〜 ３０× t 0 . 5 ＫＡの範囲の電流を、３２０× ｔ 0 . 5 ｍｓeｃ以下の比較的短時間の通電とする。なお、この通電は通常の１ 回だけでは無く、２回通電あるいは２段階スポット溶接で行なっても良い。このスポット溶接に使用される溶接機の電極チップＴ１、Ｔ２形状はどのような形状でも良いし、アルミニウム合金側、鋼側で形状を変えても構わないが、図１２のように、先端がR （円弧）となった「ドーム型」形状の電極チップを使用することが望ましい。 As a preferable spot welding condition at this time, the plate thickness t of the entire joint end (the sum of 1e and 3e or 2e and 3e in the figure) is applied to the pressure applied by the electrode tips T1 and T2 during the spot welding shown in FIG. Therefore, it is selected from the range of 1.5 × t to 4.5t KN. Further, the welding current in relation to the plate thickness t of the total, 10 × t~ 30 × t 0 . 5 KA range of current of a 320 × t 0. 5 msec following a relatively short period of energization . Note that this energization is not limited to the normal one time, but may be performed twice or by two-step spot welding. The shape of the electrode tips T1 and T2 of the welding machine used for this spot welding may be any shape, and the shape may be changed on the aluminum alloy side or the steel side. However, as shown in FIG. It is desirable to use a “dome-shaped” electrode tip that is an arc.
なお、本発明は以上の説明のように、アルミニウム合金製のルーフパネルがアルミ系メッキ鋼板などの溶融接合部材を介して鋼板製の骨格部材に溶融接合された乗用車の接合構造を特徴とするが、この溶融接合部材による両者の接合に加えて、接着剤その他の接合手段を併用した接合構造とすることも本発明の範囲に含まれるものである。 As described above, the present invention is characterized by a joining structure of a passenger car in which an aluminum alloy roof panel is melt-bonded to a steel-made skeleton member via a fusion-bonding member such as an aluminum-based plated steel plate. In addition to the joining of both by the fusion joining member, it is also included in the scope of the present invention to have a joining structure in which an adhesive and other joining means are used in combination.
１：アルミニウム合金製ルーフパネル
１a：アルミニウム合金製ルーフルーフパネル本体
１ｂ：アルミニウムメッキ鋼板製ルーフパネルリアサイド
２：鋼板製サイドパネル ２a： サイドパネルアウター
２b：サイドパネルインナー ２c：サイドパネルリンフォース
３：アルミニウムメッキ鋼板製ルーフリンフォース ４：マスチック
５：シール材 ６：アルミニウム合金製ルーフリンフォース
７：リアヘッダー ８：バックドアヒンジ ９：樹脂部品
10：フロントヘッダー 13：アルミニウムメッキ鋼板製ルーフリンフォース用ブラケット
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３：溶融接合部 Ｌ：Ｗ１とＷ２の距離 Ｈ：開孔部
Ｔ１、Ｔ２：電極チップ
1: Aluminum alloy roof panel
1a: Aluminum alloy roof roof panel body
1b: Aluminum plated steel roof panel rear side
2:
2b: Side panel inner 2c: Side panel reinforcement
3: Roof reinforcement made of aluminized steel sheet 4: Mastic
5: Sealing material 6: Aluminum alloy roof reinforcement
7: Rear header 8: Back door hinge 9: Resin parts
10: Front header 13: Aluminum plated steel roof reinforcement brackets W1, W2, W3: Melt joint L: Distance between W1 and W2 H: Hole
T1, T2: Electrode tips
Claims (6)
前記ルーフパネルと、アルミ系メッキ鋼板からなる、前記乗用車の室内側に骨格として設けられた、ルーフリンフォース部材、ルーフリンフォース用ブラケット、ヘッダー、ヘッダーアッパーまたはヘッダーアンダーと、前記骨格部材との順番に配置されてなり、
前記ルーフパネルと前記ルーフリンフォース部材、ルーフリンフォース用ブラケット、ヘッダー、ヘッダーアッパーまたはヘッダーアンダーとの間が溶融接合されているとともに、
前記ルーフリンフォース部材、ルーフリンフォース用ブラケット、ヘッダー、ヘッダーアッパーまたはヘッダーアンダーと前記骨格部材との間が溶融接合されている構成であることを特徴とする乗用車の接合構造。 In a passenger car joint structure in which an aluminum alloy roof panel is joined to a steel frame skeleton member,
A roof reinforcement member, a roof reinforcement bracket, a header, a header upper or a header under, which are made of the roof panel and an aluminum-plated steel plate and are provided as a skeleton on the interior side of the passenger car, and an order of the skeleton member Arranged in the
While the roof panel and the roof reinforcement member, the roof reinforcement bracket, the header, the header upper or the header under is melt-bonded,
A joining structure for a passenger car, characterized in that the roof reinforcement member, the roof reinforcement bracket, the header, the header upper or header under, and the frame member are melt-bonded.
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