(57)【要約】【課題】メンバ部材のフランジ面の端縁にシール処理を施すことなく、フロアとフランジ面との接合面間への雨水の浸入を阻止でき、これにより製造コストを低減した上で、腐食に起因するサビ汁や穴あき等のトラブルを未然に防止できる車両のフランジ接合構造を提供する。【解決手段】上方に開口した断面凹状をなすサイドメンバ５の左右両側にそれぞれフランジ面５ｃを形成し、各フランジ面５ｃをフロントフロアパネル１ａの下面にスポット溶接で接合して閉断面を形成する。左右のフランジ面５ｃをそれぞれ側方に延設し、上方に開口する断面凹状をなす側溝面８を形成してフロントフロアパネル１ａの下面との間に溝空間９を画成すると共に、各側溝面８の端縁を障壁部８ａとして上方に向けて屈曲させ、障壁部８ａの上端をフロントフロアパネル１ａに対し微小間隙Ｃを介してそれぞれ相対向させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メンバ部材の両側にフランジ面をそれぞれ形成し、下方に面した接合対象面に前記各フランジ面を下方よりそれぞれ接合して閉断面を形成する車両のフランジ接合構造において、
前記各フランジ面をそれぞれ側方に延設して上方に開口する断面凹状をなす側溝面を形成し、各側溝面と前記接合対象面との間に前記メンバ部材の長手方向に連続する溝空間を画成すると共に、各側溝面の端縁を前記接合対象面に対して微小間隙を介してそれぞれ相対向させてなる
ことを特徴とする車両のフランジ接合構造。
【請求項２】
前記メンバ部材は、長手方向に連続するように配設された第１及び第２メンバ部材からなり、
前記第１及び第２メンバ部材の連結箇所において、前記第１メンバ部材に対し前記第２メンバ部材が下方より被せられてオーバラップすると共に、該オーバラップ領域において互いの前記側溝面が離間して前記溝空間を外部と連通させる連通部が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両のフランジ接合構造。
【請求項３】
前記接合対象面は、前記車両のフロアの下面であり、
前記メンバ部材は、前記フロアの下面に前記各フランジ面をそれぞれ接合されて閉断面を形成するサイドメンバまたはクロスメンバである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両のフランジ接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のフランジ接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両のフロアの下面には、剛性向上のためにサイドメンバやクロスメンバ等のメンバ部材が接合されている。これらのメンバ部材は上方に開口する断面凹状をなして長手方向に延設され、その両側に形成されたフランジ面をスポット溶接等によりフロアの下面に接合されている。
この種の車両のフランジ接合構造として、例えば特許文献１には、剛性確保のために接着剤の厚みの薄い領域を形成すべく、第一フランジの折曲部、及び折曲部に対向する第二フランジの部位の少なくとも一方に、相手側に凸を成す突条部を形成した構成が開示されている。
【０００３】
ところで、雨天等での車両の走行中においてフロアの下面は激しい水しぶきを受けるため、フロアとフランジ面との接合面間に雨水が浸入・保水されて腐食を生じる場合がある。腐食により生成された腐食生成物は所謂サビ汁として接合面間から外部に滲み出し、メンバ部材等の長手方向全体に亘って赤褐色の跡を残す。
例えば、ユーザー車検や販社等での修理等で車両がリフトアップされた場合に、車両の下回りをユーザーが目視する機会があり、その際にサビ汁の跡に気付いたユーザーに悪い印象を与えてしまうという問題があった。また接合面間で腐食が進行すると、次第にフロアやフランジ面の板厚が減少して穴あきの要因になるという問題もある。
【０００４】
その対策として従来は、シール処理により接合面間への雨水の浸入を防止している。図１２は従来技術のフランジ接合構造を示す断面図であり、サイドメンバ１０１の左右両側のフランジ面１０１ａがフロア１０２の下面に接合され、各フランジ面１０１ａの端縁にはボデーシーラーやアンダーコート等でシール処理（図１２中にシール部１０３として示す）が施されて、接合面間への雨水の浸入が防止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１２/１１７５２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようにフランジ面１０１ａの端縁にシール処理を施すには、ボデーシーラーやアンダーコート等の材料費のみならず、生産工程中にシール処理の工程を設定する必要があり、これらは全て製造コストを高騰させる要因になる。無論、接着剤の使用を前提とした特許文献１の技術が問題解決になり得ないことは明らかであり、従来からシール処理を不要とする対策が要望されていた。
【０００７】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、メンバ部材のフランジ面の端縁にシール処理を施すことなく、フロアとフランジ面との接合面間への雨水の浸入を阻止でき、これにより製造コストを低減した上で、腐食に起因するサビ汁や穴あき等のトラブルを未然に防止することができる車両のフランジ接合構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明の車両のフランジ接合構造は、メンバ部材の両側にフランジ面をそれぞれ形成し、下方に面した接合対象面に前記各フランジ面を下方よりそれぞれ接合して閉断面を形成する車両のフランジ接合構造において、前記各フランジ面をそれぞれ側方に延設して上方に開口する断面凹状をなす側溝面を形成し、各側溝面と前記接合対象面との間に前記メンバ部材の長手方向に連続する溝空間を画成すると共に、各側溝面の端縁を前記接合対象面に対して微小間隙を介してそれぞれ相対向させてなることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
このように構成した車両のフランジ接合構造によれば、メンバ部材がプレスにより成型される際に各側溝面の端縁が切断されるため、メンバ部材の素材となる鋼板がメッキされていたとしても各側溝面の端縁は素材が剥き出しとなる。しかしながら、接合対象面と各側溝面の端縁との間に微小間隙が形成されているため、接合対象面にメンバ部材が接合された後の電着塗装工程では、塗料が各側溝面の端縁に直接的に接触して電着塗膜が形成され、所期の防錆性能が得られる。
【００１０】
そして、車両の雨天等での走行中には接合対象面が激しい水しぶきを受けるが、接合対象面と各側溝面との間の微小間隙が極めて狭いが故に、大部分の雨水は側溝面に遮られて溝空間内への浸入が阻止され、残りの雨水は微小間隙を通過する過程で勢いを大幅に弱められる。結果として、溝空間に浸入した僅かな雨水は接合対象面とメンバ部材のフランジ面との接合面間にほとんど到達せず、接合面間の腐食に起因するサビ汁や穴あき等のトラブルが未然に防止される。
【００１１】
その他の態様として、前記メンバ部材が、長手方向に連続するように配設された第１及び第２メンバ部材からなり、前記第１及び第２メンバ部材の連結箇所において、前記第１メンバ部材に対し前記第２メンバ部材が下方より被せられてオーバラップすると共に、該オーバラップ領域において互いの前記側溝面が離間して前記溝空間を外部と連通させる連通部が形成されていることが好ましい（請求項２）。
【００１２】
このように構成した車両のフランジ接合構造によれば、各メンバ部材の溝空間に浸入した雨水は、それぞれのメンバ部材の側溝面上を流されて連通部を経て外部に排出される。また、万一接合面間の腐食によりサビ汁が発生したとしても、雨水と同様に側溝面上を流されて連通部から外部に排出される。
また別の態様として、前記接合対象面が、前記車両のフロアの下面であり、前記メンバ部材が、前記フロアの下面に前記各フランジ面をそれぞれ接合されて閉断面を形成するサイドメンバまたはクロスメンバであることが好ましい（請求項３）。
【００１３】
このように構成した車両のフランジ接合構造によれば、接合対象面であるフロアの下面にサイドメンバまたはクロスメンバのフランジ面が接合され、このフロアの下面とフランジ面との接合面間の腐食が防止される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の車両のフランジ接合構造によれば、メンバ部材のフランジ面の端縁にシール処理を施すことなく、フロアとフランジ面との接合面間への雨水の浸入を阻止でき、これにより製造コストを低減した上で、腐食に起因するサビ汁や穴あき等のトラブルを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態の車両のフランジ接合構造を車両側方より見た断面図である。
【図２】同じくフランジ接合構造を車両前方より見た図１のII-II線断面図である。
【図３】図２の拡大詳細図である。
【図４】フランジ接合構造を車両前方より見た図１のIV-IV線断面図である。
【図５】フロアを省略したフランジ接合構造のオーバラップ領域を示す斜視図である。
【図６】実施形態とは左右対称の直角三角形状に側溝面を形成した別例を示す断面図である。
【図７】側溝面を二等辺三角形状に形成した別例を示す断面図である。
【図８】側溝面を四角形状に形成した別例を示す断面図である。
【図９】側溝面を半円形状に形成した別例を示す断面図である。
【図１０】フロアにビードを形成して断面を湾曲させた別例を示す断面図である。
【図１１】フロアに段差を形成した別例を示す断面図である。
【図１２】従来技術のフランジ接合構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した車両のフランジ接合構造の一実施形態を説明する。
本実施形態のフランジ接合構造は、車両のフロアの下面にメンバ部材としてサイドメンバを接合した構造であり、図１はその接合構造を車両側方より見た断面図、図２は同じく車両前方より見た図１のII-II線断面図である。以下の説明では、車両を基準として前後及び左右を表現する。
【００１７】
図１に示すように、車両のフロア１は、フロントフロアパネル１ａ（接合対象面）、セカンドシートフロアパネル１ｂ及びリヤフロアパネル１ｃにより構成され、フロントフロアパネル１ａの後部に垂直なセカンドシートフロアパネル１ｂを介してリヤフロアパネル１ｃが接合されている。フロントフロアパネル１ａの前部は湾曲形状をなして立ち上げられ、車室内２とエンジンルーム３とを区画するダッシュボード４へと連続している。
【００１８】
フロントフロアパネル１ａの下面には、左右一対のサイドメンバ５（一方のみ図示）が所定間隔をおいて配設され、各サイドメンバ５は車両の前後方向に直線状をなして延びている。説明の便宜上、これらのサイドメンバ５を第１サイドメンバと称する。各第１サイドメンバ５の後部は、セカンドシートフロアパネル１ｂ及びリヤフロアパネル１ｃの下面に配設された図示しないリヤサイドメンバと連結され、各第１サイドメンバ５の前部は、フロントフロアパネル１ａの湾曲箇所に配設された第２サイドメンバ６と連結されており、この第２サイドメンバ６の詳細については後述する。
【００１９】
図２に示すように、第１サイドメンバ５は下面５ａ及び左右両側面５ｂからなる上方に開口した断面凹状をなし、左右両側面５ｂからは側方に向けてフランジ面５ｃが延設されており、前後方向の何れの箇所でも同一の断面形状に設定されている。第１サイドメンバ５の各フランジ面５ｃはフロントフロアパネル１ａの下面に下方より当接し、前後方向に所定間隔をおいてスポット溶接（図２中に溶接部７として示す）により接合されている。これにより、第１サイドメンバ５とフロントフロアパネル１ａとの間に閉断面が形成されてフロア１の剛性向上を果たしている。なお、サイドメンバ５の断面形状はこれに限るものではなく、任意に変更可能である。
【００２０】
図３は図２の拡大詳細図であり、同図では第１サイドメンバ５の左側半分のみを図示しているが、右側も左右対称の同一断面形状である。
図３に示すように、第１サイドメンバ５の各フランジ面５ｃはそれぞれ側方に延設されて、上方に開口する断面凹状をなす側溝面８を形成している。詳しくは、各側溝面８はそれぞれフランジ面５ｃから側方且つ斜め下方に直線状に延設され、各側溝面８の端縁は障壁部８ａとして上方に向けて垂直に屈曲されている。これによりフロントフロアパネル１ａと各側溝面８との間に断面直角三角形状の溝空間９がそれぞれ画成され、これらの溝空間９は第１サイドメンバ５の長手方向全体に連続している。
【００２１】
そして、各側溝面８の障壁部８ａの上端（側溝面の端縁）はフロントフロアパネル１ａの下面に接することなく、例えば１．０mm程度の微小間隙Ｃを介してそれぞれフロントフロアパネル１ａの下面と相対向している。
一方、図１に示すように、フロントフロアパネル１ａの前部に相当する湾曲箇所の下面には、各第１サイドメンバ５から連続して前方に延びるように左右一対の第２サイドメンバ６（一方のみ図示）が配設されている。これらの第２サイドメンバ６は、側方視においてフロントフロアパネル１ａに沿った湾曲形状をなし、その前部はエンジンルーム３内に配設されたフロントサイドメンバ１０と連結されている。
【００２２】
なお、第１及び第２サイドメンバ５，６を一体化していないのは、形状が異なる両サイドメンバ５，６は個別製作した方が製造上の点で有利なこと、及び後述する連通部１３〜１５を形成するためである。
図４はフランジ接合構造を車両前方より見た図１のIV-IV線断面図、図５はフロアを省略したフランジ接合構造のオーバラップ領域を示す斜視図である。
【００２３】
全体として第２サイドメンバ６は、第１サイドメンバ５と同様の断面形状をなしている。即ち、第２サイドメンバ６は上方に開口した断面凹状をなし、左右両側のフランジ面６ｃをフロントフロアパネル１ａに接合されて閉断面を形成し、各フランジ面６ｃの左右両側に形成された側溝面８によりフロントフロアパネル１ａとの間にそれぞれ溝空間９を画成すると共に、各側溝面８の障壁部８ａの上端を微小間隙Ｃを介してフロントフロアパネル１ａの下面に相対向させている。
【００２４】
第１及び第２のサイドメンバ５，６の連結箇所では、第１サイドメンバ５に対し第２サイドメンバ６が下方より被せられてオーバラップしている。このためオーバラップ領域ＯＬ（図１，５に示す）では、第１サイドメンバ５に対して第２サイドメンバ６が外側から重なるように相対的に大きな断面形状に形成されている。これにより、第２サイドメンバ６の下面６ａは第１サイドメンバ５の下面５ａに重ねられてスポット溶接（図４中に溶接部１１として示す）により接合されている。
【００２５】
また、第２サイドメンバ６の左右両側面６ｂは第１サイドメンバ５の左右両側面５ｂに対して僅かに側方に離間して間隙（以下、連通部１３と称する）を形成し、第２サイドメンバ６のフランジ面６ｃは第１サイドメンバ５のフランジ面５ｃに対して僅かに下方に離間して間隙（以下、連通部１４と称する）を形成している。さらに、第２サイドメンバ６の側溝面８は第１サイドメンバ５の側溝面８に対して僅かに下方に離間して間隙（以下、連通部１５と称する）形成している。従って、これらの連通部１３〜１５を介して各サイドメンバ５，６の内部（閉断面）及び各サイドメンバ５，６の溝空間９が外部と連通している。
【００２６】
なお、第１及び第２サイドメンバ５，６間に形成される各連通部１３〜１５の形状は、上記に限ることはなく任意に変更可能であり、例えば、各サイドメンバ５，６の側溝面８の障壁部８ａを互いに重ねてもよい。また、第１及び第２サイドメンバ５，６のフランジ面５ｃ，６ｃを重ねて、スポット溶接により接合してもよい。
以上のように構成された本実施形態のフランジ接合構造を、図１２に示す従来例と比較すると、サイドメンバ５，６，１０１の左右両側に形成されたフランジ面５ｃ，６ｃ，１０１ａをフロア１ａ，１０２に接合している点までは従来例と共通する。しかし本実施形態では、各フランジ面５ｃ，６ｃの左右両側に側溝面８を形成してフロントフロアパネル１ａとの間に溝空間９を画成し、各側溝面８の障壁部８ａの上端をフロントフロアパネル１ａの下面に対して微小間隙Ｃを介して相対向させている点で、従来例とは相違する。
【００２７】
そして、このような構成により本実施形態では、従来例でフランジ面１０１ａの端縁に施されていたシール処理（図１２のシール部１０３）を廃止しているにも拘わらず、フロントフロアパネル１ａとフランジ面５ｃ，６ｃとの接合面間への雨水の浸入が防止されており、以下、その作用を説明する。
まず車両の生産工程について述べると、プレス工程では車両の各パネルが製作される。パネルの素材となる亜鉛メッキ鋼板はコイル状に巻回されているため、それをリコイルしながらプレス成型機により各パネルが所定形状に成型される。続く溶接工程では、各パネルがスポット溶接等により接合されることにより、ドアやウインドウ等を除いた全体的な車両骨格が形作られる。その際に、図２〜４に示すようにフロントフロアパネル１ａの下面に第１及び第２サイドメンバ５，６のフランジ面５ｃ，６ｃが接合される。
【００２８】
各パネルは亜鉛メッキ鋼板で製作されているが、防錆性能を高めるために続いて電着塗装工程が実施される。電着塗膜はフロア１やサイドメンバ５，６の外側面のみならずサイドメンバ５，６内や溝空間９内にも形成され、そのために内部に塗料を浸入させる必要がある。
上記したように第１及び第２サイドメンバ５，６のオーバラップ領域ＯＬでは、互いの間に形成された連通部１３〜１５を介して各サイドメンバ５，６の内部及び各サイドメンバ５，６の溝空間９が外部と連通している。従って、これらの連通部１３〜１５を経てサイドメンバ５，６の内部や溝空間９に電着槽内の塗料が浸入し、何ら問題なく電着塗膜が形成される。
【００２９】
上記のように各パネルは亜鉛メッキ鋼板で製作されているものの、プレス工程において切断された端縁にはメッキ層が形成されずに素材が剥き出しのため、所期の防錆性能を得るには端縁への電着塗膜の形成が特に重要となる。各側溝面８の障壁部８ａの上端も切断された端縁に相当するが、フロントフロアパネル１ａの下面との間に微小間隙Ｃが形成されているため、障壁部８ａの上端に塗料が直接的に接触して確実に電着塗膜が形成される。
【００３０】
その後は、車両骨格の外表面を塗装する本塗装工程を経て組立工程に移行し、ドアやウインドウ及びエンジン等が組み付けられて車両が完成する。
以上のようにして製作された車両の雨天等での走行中には、図３に示すようにフロア１の下面が激しい水しぶきＷを受ける。フロントフロアパネル１ａと各側溝面８の障壁部８ａの上端との間には、第１及び第２サイドメンバ５，６の長手方向全体に連続するように微小間隙Ｃが形成されており、これらの微小間隙Ｃ及び溝空間９を介してフロントフロアパネル１ａとフランジ面５ｃ，６ｃとの接合面間が外部と連通している。
【００３１】
しかしながら、大部分の雨水は障壁部８ａに遮られて溝空間９内への浸入が阻止され、さらに微小間隙Ｃが極めて狭いが故に、残りの雨水は微小間隙Ｃを通過する過程で勢いを大幅に弱められる。結果として、各サイドメンバ５，６の溝空間９に浸入した僅かな雨水はフロントフロアパネル１ａとフランジ面５ｃ，６ｃとの接合面間に達することなく、図３，４に示すように側溝面８上に溜まる。そして、雨水は図５中に矢印で示すように、第２サイドメンバ６ではその湾曲形状に倣って側溝面８上を後方へと流され、第１サイドメンバ５では走行中の車両の振動や傾斜を受けて側溝面８上を前方へと流され、その後に両サイドメンバ５，６のオーバラップ領域ＯＬに開口する連通部１５を経て外部に排出される。
【００３２】
このように図１２の従来技術では、フロア１０２とフランジ面１０１ａとの接合面間が外部に露出しているため、仮にシール処理を廃止した場合には、激しい水しぶきＷを直接的に受けて接合面間に雨水が容易に浸入してしまう。これに対して本実施形態では、障壁部８ａによる溝空間９への雨水の浸入阻止、及び微小間隙Ｃを経た雨水の消勢作用により、フロントフロアパネル１ａとフランジ面５ｃ，６ｃとの接合面間には雨水がほとんど到達せず、仮に到達しても到達する量は極めて僅かなものとなる。よって、フロントフロアパネル１ａとフランジ面５ｃ，６ｃとの接合面間の腐食に起因するサビ汁や穴あき等のトラブルを未然に防止することができる。
【００３３】
また、万一接合面間の腐食によりサビ汁が発生したとしても、そのサビ汁は雨水と同様に側溝面８上を流されて連通部１５から外部に排出される。そして、連通部１５にはサビ汁による赤褐色の跡が残る場合もあり得るが、この連通部１５の位置はサイドメンバ５，６の長手方向のごく一箇所に過ぎない。従来技術でシール処理を廃止するとサイドメンバ１０１の長手方向全体に亘って赤褐色の跡が残ってしまうが、この場合に比較すると、車両の下回りの美観の低下は無視できる程度の軽微なものであることから、車両のユーザーに悪い印象を与える可能性は皆無と見なせる。
【００３４】
そして本実施形態では、フロントフロアパネル１ａとフランジ面５ｃ，６ｃとの接合面間への雨水の浸入防止をシール処理に依存していないため、シール処理を廃止することができる。このため、ボデーシーラーやアンダーコート等の材料費を節減できると共に、生産工程中にシール処理の工程を設定する必要がなくなることから、結果として製造コストを低減することができる。
【００３５】
無論、第１及び第２サイドメンバ５，６に加えてリヤサイドメンバにも同様のフランジ接合構造を適用してもよく、重複する説明はしないが同様の作用効果が得られる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、車両のフロア１に対するサイドメンバ５，６のフランジ接合構造に具体化したが、これに限るものではない。例えば、フロア１の下側で左右方向に配設されるクロスメンバのフランジ接合構造に適用してもよいし、下方に面してメンバ部材のフランジ面が接合される接合対象面であれば、フロア１以外の車体パネルに適用してもよい。
【００３６】
また、サイドメンバ５，６の側溝面８の断面形状についても、上記実施形態に限るものではなく任意に変更可能である。例えば図６に示すように、側溝面８を実施形態とは左右対称の直角三角形状に形成してもよいし、図７に示すように二等辺三角形状に形成してもよいし、図８に示すように四角形状に形成してもよいし、図９に示すように半円形状に形成してもよい。何れの別例でも溝空間９及び微小間隙Ｃを形成することにより、実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００３７】
また、フロア１の断面形状についても、上記実施形態に限るものではなく任意に変更可能であり、サイドメンバ５，６のフランジ面５ｃ，６ｃが接合されるフロア１の領域をスポット溶接が可能な平面に設定すれば、フロア１の他の領域は必ずしもない平面である必要はない。従って、例えば図１０に示すように、フロア１の溝空間９と対応する位置にビード２１を形成すると共に、それよりも車両外側ではフロア１の断面を湾曲させてもよいし、図１１に示すように、フロア１に段差２２を形成してもよい。何れの別例でも溝空間９及び微小間隙Ｃを形成することにより、実施形態と同様の作用効果が得られる。
【符号の説明】
【００３８】
１    フロア
１ａ  フロントフロアパネル（接合対象面）
５    第１サイドメンバ（メンバ部材）
５ｃ  フランジ面
６    第２サイドメンバ（メンバ部材）
６ｃ  フランジ面
８    側溝面
９    溝空間
１５  連通部
Ｃ    微小間隙
【図１】
2019135130.tif 000003
【図２】
2019135130.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2019135130.tif 000011
【図１０】
2019135130.tif 000012
【図１１】
2019135130.tif 000013
【図１２】
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