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WO2015098538A1 - 異種材料の接合構造 - Google Patents

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WO2015098538A1
WO2015098538A1 PCT/JP2014/082758 JP2014082758W WO2015098538A1 WO 2015098538 A1 WO2015098538 A1 WO 2015098538A1 JP 2014082758 W JP2014082758 W JP 2014082758W WO 2015098538 A1 WO2015098538 A1 WO 2015098538A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
panel
hole
rivet
reinforcement
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2014/082758
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
光希 池田
清志 外薗
信哉 神村
中村 健太郎
真 寺田
智紘 櫻井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to CN201480070437.0A priority Critical patent/CN105849423B/zh
Priority to US15/104,772 priority patent/US9950748B2/en
Priority to EP14874098.8A priority patent/EP3088751B1/en
Publication of WO2015098538A1 publication Critical patent/WO2015098538A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/001Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof characterised by combining metal and synthetic material
    • B62D29/005Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof characterised by combining metal and synthetic material preformed metal and synthetic material elements being joined together, e.g. by adhesives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20Floors or bottom sub-units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D27/00Connections between superstructure or understructure sub-units
    • B62D27/02Connections between superstructure or understructure sub-units rigid
    • B62D27/023Assembly of structural joints
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/04Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of riveting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0438Arrangement under the floor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B19/00Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
    • F16B19/04Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
    • F16B19/06Solid rivets made in one piece

Definitions

  • the present invention relates to a joining structure of different materials, and more particularly to a joining structure in which a fiber reinforced resin member and a metal member are joined by rivets.
  • Patent Document 1 describes a structure in which an outer panel made of fiber reinforced resin and an inner panel made of metal are joined by rivets.
  • the strength of the peripheral edge portion of the hole portion of the outer panel into which the rivet is inserted tends to be lower than that of other portions of the outer panel. For this reason, when the load of the direction which peels an outer panel and an inner panel acts, for example, the peripheral part of the said hole part in an outer panel may fracture
  • the present invention has an object to provide a bonding structure of different materials that can secure the bonding strength of a resin panel made of fiber reinforced resin bonded to a metal metal panel by rivets. .
  • the joining structure of different materials according to the first aspect is made of a fiber reinforced resin, a resin panel in which a first hole is formed, a metal, and a second hole in a portion facing the first hole.
  • a metal panel in which a portion is formed, and a flange portion that is inserted into the first hole portion and the second hole portion, the head portion constituting one end portion is on the resin panel side and the other end portion is the metal panel.
  • the resin panel and the metal panel are joined in a state of being disposed on the side, and a rivet having a diameter dimension of the head set larger than a diameter dimension of the flange portion is provided.
  • the first hole is formed in the resin panel made of fiber reinforced resin.
  • a second hole is formed at a portion facing the first hole.
  • a rivet is inserted in the 1st hole and the 2nd hole, and the resin panel and the metal panel are joined by the rivet.
  • the strength of the peripheral portion of the second hole portion tends to be relatively low.
  • the head that constitutes one end of the rivet is arranged on the resin panel side, and the flange that constitutes the other end of the rivet is arranged on the metal panel side. It is set larger than the diameter dimension. That is, the contact area between the rivet head and the resin panel is larger than the contact area between the flange portion of the rivet and the metal panel. For this reason, compared with the case where a flange part is arrange
  • the dissimilar material joint structure according to the second aspect is the dissimilar material joint structure according to the first aspect, wherein the resin panel protrudes from the general part of the resin panel to the metal panel side and the metal panel. A recess is formed in contact with the first recess, and the first hole is formed in the recess.
  • the recess having the first hole is formed in the resin panel, and the recess protrudes from the general part of the resin panel to the metal panel side and contacts the metal panel. It is touched. For this reason, since the joining force by a rivet is received by a recessed part and a metal panel, it can suppress that the distance between the general part of a resin panel and a metal panel changes.
  • the dissimilar material joining structure according to the third aspect is the dissimilar material joining structure according to the second aspect, wherein the resin panel and the metal panel are arranged under the floor of the vehicle and mounted on the vehicle.
  • the resin panel is disposed opposite to the vehicle lower side of the metal panel, and the head is disposed on the vehicle upper side than the general part.
  • a resin panel and a metal panel constitute a frame.
  • This frame is disposed under the floor of the vehicle and supports vehicle-mounted components. Further, in the frame, the resin panel is disposed so as to face the vehicle lower side of the metal panel, and the head of the rivet is disposed on the vehicle upper side than the general part of the resin frame. For this reason, for example, when an obstacle approaches the frame from the lower side of the vehicle, the obstacle hits the general part of the resin frame, so that the hit between the obstacle and the rivet is suppressed. Thereby, the protection performance of the rivet which joins a resin panel and a metal panel can be improved.
  • the dissimilar material joining structure according to the fourth aspect is the dissimilar material joining structure according to any one of the first to third aspects, wherein the first hole is processed after the molding of the resin panel. It is characterized by that.
  • the joining structure of dissimilar materials it is possible to secure the joining strength of the fiber reinforced resin resin panel joined to the metal metal panel by the rivet.
  • the rivet protection performance can be improved.
  • the joining strength in the resin panel can be ensured.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view (a cross-sectional view taken along line 1-1 in FIG. 3) showing the main part of the battery frame to which the joining structure of dissimilar materials according to the embodiment is applied. It is the disassembled perspective view seen from the vehicle left diagonal back which shows the whole battery frame shown by FIG.
  • FIG. 2 is an enlarged perspective view of a main part of the battery frame shown in FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view (cross-sectional view taken along line 4-4 in FIG. 3) viewed from the left side of the vehicle, showing a joined state between the top wall and the upper panel of the first reinforcement shown in FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view (a cross-sectional view taken along line 5-5 in FIG. 3) viewed from the right side of the vehicle, showing a joined state between the flange and the lower panel of the first reinforcement shown in FIG.
  • FIG. 2 shows an exploded perspective view of a battery frame (stack frame) 10 as a “frame” to which the joint structure S of different materials according to the present embodiment is applied.
  • the battery frame 10 is disposed on the vehicle lower side of a floor panel of a vehicle (automobile) (not shown). That is, the battery frame 10 is disposed below the floor of the vehicle and constitutes the lower part of the vehicle. Further, between the floor panel and the battery frame 10, a fuel cell stack 24 (an element grasped as “battery” in a broad sense) as a “vehicle-mounted component” is disposed. The fuel cell stack 24 is supported by the battery frame 10 from the lower side of the vehicle.
  • a fuel cell stack 24 an element grasped as “battery” in a broad sense
  • the vehicle upper side of the vehicle on which the battery frame 10 is mounted is indicated by an arrow UP
  • the vehicle left side is indicated by an arrow LH
  • the vehicle front side is indicated by an arrow FR.
  • the battery frame 10 includes a battery frame reinforcement (hereinafter referred to as “battery frame RF”) 12 that constitutes a skeleton member of the battery frame 10. Further, an upper panel 18 as a “resin panel” is disposed on the vehicle upper side of the battery frame RF12, and a lower panel 20 as a “resin panel” is disposed on the vehicle lower side of the battery frame RF12. Further, a core member 22 is disposed between the upper panel 18 and the lower panel 20.
  • battery frame RF battery frame reinforcement
  • the battery frame RF12 is formed in a substantially rectangular frame shape in plan view.
  • the battery frame RF12 constitutes a pair of first reinforcements 14 as “metal panels” constituting both ends of the battery frame RF12 in the vehicle width direction, and a vehicle front end portion and a vehicle rear end portion of the battery frame RF12. And a pair of second reinforcements 16 as “metal panels”.
  • the 1st reinforcement 14 is manufactured with the metal (this embodiment steel plate).
  • the first reinforcement 14 is formed in a substantially hat shape that extends in the vehicle front-rear direction and is opened to the vehicle lower side when viewed from the longitudinal direction.
  • the first reinforcement 14 includes a top wall 14A whose plate thickness direction is the vehicle vertical direction, and extends from both ends in the width direction of the top wall 14A to the vehicle lower side.
  • the pair of side walls 14 ⁇ / b> B and a pair of flanges 14 ⁇ / b> C each extending from the lower end of the side wall 14 ⁇ / b> B to the outside in the width direction of the first reinforcement 14 are configured.
  • the second reinforcement 16 is made of metal (a steel plate in the present embodiment), like the first reinforcement 14.
  • the second reinforcement 16 is formed in a substantially hat shape that extends in the vehicle width direction between the pair of first reinforcements 14 and is opened to the vehicle lower side when viewed from the longitudinal direction.
  • the second reinforcement 16 includes a top wall 16A whose plate thickness direction is the vehicle vertical direction, and a front wall (not shown) extending from the front end and the rear end of the top wall 16A to the vehicle lower side.
  • a rear wall 16B and a flange 16C extending from the lower end of the front wall and the rear wall 16B to the outer side in the width direction of the second reinforcement 16 (that is, the vehicle front-rear direction). Then, both ends in the vehicle width direction of the second reinforcement 16 are joined to the first reinforcement 14 by means such as welding.
  • the upper panel 18 is made of a fiber reinforced resin (FRP) (in this embodiment, a carbon fiber reinforced resin (CFRP)) and is formed in a substantially rectangular plate shape.
  • the upper panel 18 is disposed on the vehicle upper side of the battery frame RF12 with the plate thickness direction being the vehicle vertical direction, and is joined to the battery frame RF12 by a joining structure S of different materials described later.
  • FRP fiber reinforced resin
  • CFRP carbon fiber reinforced resin
  • the lower panel 20 is made of a fiber reinforced resin (FRP) (in this embodiment, a carbon fiber reinforced resin (CFRP)) and is formed in a substantially rectangular plate shape, like the upper panel 18.
  • FRP fiber reinforced resin
  • CFRP carbon fiber reinforced resin
  • the core member 22 is made of a fiber reinforced resin (FRP) (in this embodiment, a carbon fiber reinforced resin (CFRP)) and is disposed in the battery frame RF12 in the same manner as the upper panel 18.
  • the core member 22 is configured to include a plurality of convex portions 22A having a substantially hat-shaped cross section extending along the vehicle width direction, and these convex portions 22A are integrally formed side by side in the vehicle front-rear direction. Yes.
  • the upper surface of the core member 22 is bonded to the lower surface of the upper panel 18 with an adhesive, and the lower surface of the core member 22 is bonded to the upper surface of the lower panel 20 with an adhesive.
  • the joining structure S of different materials is applied to joining between the upper panel 18 and the lower panel 20 and the battery frame RF12.
  • the joining between the upper panel 18 and the lower panel 20 and the first reinforcement 14 and the joining between the upper panel 18 and the lower panel 20 and the second reinforcement 16 are similarly configured.
  • the connection between the upper panel 18 and the lower panel 20 and the first reinforcement 14 will be described, and the description of the connection between the upper panel 18 and the lower panel 20 and the second reinforcement 16 will be omitted.
  • the upper panel 18 includes an upper side recess 30 as a plurality of “recesses” in a portion facing the top wall 14 ⁇ / b> A of the first reinforcement 14 in the vehicle vertical direction.
  • These upper side recesses 30 are arranged side by side in the vehicle front-rear direction.
  • the upper-side concave portion 30 is formed in a substantially U-shaped cross section that protrudes toward the vehicle lower side (that is, the first reinforcement 14 side), and is open to the outside in the vehicle width direction in plan view.
  • the bottom wall of the upper side recessed part 30 is made into the seat part 32 in which the head 44 of the rivet 40 mentioned later is mounted, and the seat part 32 is arrange
  • the lower surface of the seat portion 32 is in contact with the upper surface of the top wall 14A.
  • the seat part 32 of the upper side recessed part 30 and the top wall 14A of the 1st reinforcement 14 are arrange
  • the general portion 18A (a portion excluding the upper-side concave portion 30) of the upper panel 18 is arranged in parallel with the top wall 14A in a state of being separated from the top wall 14A of the first reinforcement 14 to the vehicle upper side.
  • a first joining hole 34 as a circular “first hole” is formed through the seat 32 of the upper recess 30.
  • the first bonding hole 34 is formed by post-processing after the upper panel 18 is molded.
  • the top wall 14A of the first reinforcement 14 is formed with a second bonding hole 36 as a circular “second hole”, and the second bonding hole 36 is used for the first bonding. It is arranged coaxially with the hole 34. That is, the first bonding hole 34 and the second bonding hole 36 are communicated.
  • the upper panel 18 is joined to the top wall 14A of the first reinforcement 14 by a rivet 40 at a portion of the upper recess 30.
  • the rivet 40 is configured as a blind rivet.
  • the rivet 40 includes a shaft portion 42 inserted into the first joining hole portion 34 and the second joining hole portion 36, a head portion 44 constituting one axial end portion of the rivet 40, and It includes a caulking portion 46 as a “flange portion” that constitutes the other axial end portion of the rivet 40.
  • the caulking portion 46 of the rivet 40 is caulked on the vehicle lower side of the top wall 14A in a state where the head portion 44 of the rivet 40 is placed on the seat portion 32 of the upper concave portion 30, and the upper panel 18 and the first panel
  • the reinforcement 14 is joined by a rivet 40.
  • the diameter dimension of the head 44 of the rivet 40 is set to be larger than the diameter dimension of the shaft portion 42 and the diameter dimension of the caulking portion 46.
  • the height of the head portion 44 of the rivet 40 is set to be lower than the protruding height of the upper concave portion 30, so that the head portion 44 of the rivet 40 is below the upper surface of the general portion 18 ⁇ / b> A of the upper panel 18. Arranged on the side.
  • an adhesive 60 (see FIG. 4) is interposed between the general portion 18A of the upper panel 18 and the top wall 14A of the first reinforcement 14, and both are joined by the adhesive 60.
  • the lower panel 20 is formed with a plurality of lower recesses 50 as "recesses” in a portion facing the flange 14C of the first reinforcement 14 in the vehicle up-down direction. Are arranged side by side.
  • the lower recess 50 is formed in a substantially U-shaped cross section that protrudes toward the vehicle upper side (that is, the first reinforcement 14 side), and has a substantially circular shape in plan view.
  • the bottom wall of the lower recess 50 is a seat 52.
  • the seat 52 is disposed in parallel with the flange 14C of the first reinforcement 14, and the upper surface of the seat 52 is in contact with the lower surface of the flange 14C. It is touched.
  • the seat part 52 of the lower side recessed part 50 and the flange 14C of the first reinforcement 14 are disposed so as to overlap in the vehicle vertical direction.
  • the general portion 20A of the lower panel 20 (a portion excluding the lower recess 50) is arranged in parallel with the flange 14C in a state of being separated from the flange 14C of the first reinforcement 14 to the vehicle lower side.
  • a first bonding hole 54 as a circular “first hole” is formed through the seat 52 of the lower recess 50.
  • the first bonding hole 54 is formed by post-processing after molding the lower panel 20.
  • a second joining hole 56 as a circular “second hole” is formed in the flange 14 ⁇ / b> C of the first reinforcement 14, and the second joining hole 56 is a first joining hole. It is arranged coaxially with the part 54. That is, the first bonding hole 54 and the second bonding hole 56 communicate with each other.
  • the lower panel 20 is joined to the flange 14C of the first reinforcement 14 by a rivet 40 at a portion of the lower recess 50.
  • the shaft portion 42 of the rivet 40 is inserted into the first joining hole portion 54 and the second joining hole portion 56, and the head portion 44 of the rivet 40 is placed on the seat portion 52.
  • the caulking portion 46 is caulked on the vehicle upper side of the flange 14C.
  • the height of the head portion 44 of the rivet 40 is set to be lower than the protruding height of the lower concave portion 50, so that the head portion 44 of the rivet 40 is above the lower surface of the general portion 20 ⁇ / b> A of the lower panel 20. Is arranged.
  • an adhesive 60 (see FIG. 5) is interposed between the general portion 20 ⁇ / b> A of the lower panel 20 and the flange 14 ⁇ / b> C of the first reinforcement 14. Has been.
  • the upper panel 18 and the lower panel 20 are made of carbon fiber reinforced resin (CFRP), and the battery frame 10 (the first reinforcement 14 and the second reinforcement 16) is made of metal ( Steel plate).
  • CFRP carbon fiber reinforced resin
  • the upper panel 18 (lower panel 20) is formed with an upper recess 30 (lower recess 50), and the seat portion 32 of the upper recess 30 (the seat 52 of the lower recess 50) is the first reinforcement.
  • 14 are arranged so as to overlap the top wall 14A (flange 14C).
  • the rivet 40 is inserted into the first joining hole 34 of the upper recess 30 and the second joining hole 36 of the first reinforcement 14, and the caulking part 46 of the rivet 40 is caulked, whereby the upper panel 18 and the first reinforcement 14 are joined.
  • the rivet 40 is inserted into the first joining hole 54 of the lower recess 50 and the second joining hole 56 of the first reinforcement 14, and the caulking part 46 of the rivet 40 is caulked, whereby the lower panel. 20 and the first reinforcement 14 are joined.
  • the strength of the peripheral edge of the first bonding hole 34 (first bonding hole 54) tends to be relatively low. . That is, since the first bonding hole 34 (first bonding hole 54) is processed after the upper panel 18 (lower panel 20) is molded, the reinforcing fibers (carbon fibers) adjacent to the inner peripheral surface of the upper panel 18 are processed. Sometimes disconnected. For this reason, the fiber length of the reinforcing fiber (carbon fiber) is larger in the peripheral portion of the first bonding hole 34 (first bonding hole 54) in the upper panel 18 (lower panel 20) than in other portions of the upper panel 18. Shorter. Thereby, in the upper panel 18 (lower panel 20), the strength of the peripheral edge portion of the first bonding hole 34 (first bonding hole 54) tends to be relatively low.
  • CFRP carbon fiber reinforced resin
  • the head portion 44 of the rivet 40 is disposed in the upper side concave portion 30 (lower side concave portion 50) of the upper panel 18 (lower panel 20), and the diameter dimension of the head portion 44 is equal to the caulking portion 46 of the rivet 40. It is set larger than the diameter dimension. That is, the contact area between the head portion 44 of the rivet 40 and the seat portion 32 of the upper panel 18 (the seat portion 52 of the lower panel 20) is larger than the contact area between the caulking portion 46 of the rivet 40 and the top wall 14 ⁇ / b> A of the first reinforcement 14. Also grows.
  • the contact area of the rivet 40 and the upper panel 18 (lower panel 20) can be enlarged compared with the case where the crimping part 46 is arrange
  • the first joining hole 34 The peripheral edge of the first bonding hole 54
  • the head 44 of the rivet 40 can be supported by the head 44 of the rivet 40 with a large area.
  • breakage and the like of the peripheral portion of the first bonding hole 34 (first bonding hole 54) in the upper panel 18 (lower panel 20) are suppressed. Therefore, the joining strength of the upper panel 18 (lower panel 20) joined to the first reinforcement 14 by the rivet 40 can be ensured.
  • the upper-side recess 30 (lower-side recess 50) is formed in a concave shape protruding from the general portion 18A (general portion 20A) of the upper panel 18 (lower panel 20) to the first reinforcement 14 side, and the seat portion 32 (seat Part 52) is in contact with the first reinforcement 14.
  • the general portion 18A (general portion 20A) of the upper panel 18 (lower panel 20) and the first reinforce. It can suppress that the distance between the ment 14 changes.
  • the adhesive strength of the adhesive 60 to the upper panel 18 (lower panel 20) and the first reinforcement 14 is stabilized.
  • the adhesive 60 is hardened in a state where the gap between the upper panel 18 (lower panel 20) and the first reinforcement 14 is narrowed. Thereby, the adhesive strength of the adhesive 60 with respect to the upper panel 18 (lower panel 20) and the first reinforcement 14 becomes unstable.
  • the adhesive 60 that has squeezed out into the first bonding hole 34 (first bonding hole 54) is removed. Need to be removed. Further, when the adhesive 60 is applied so that the adhesive 60 does not protrude into the first bonding hole 34 (first bonding hole 54), the first bonding hole 34 (first bonding hole 34). In some cases, the adhesive 60 is not applied to the peripheral portion of the portion 54).
  • the upper-side concave portion 30 moves from the general portion 18A (general portion 20A) of the upper panel 18 (lower panel 20) to the first reinforcement 14 side. It protrudes and the seat part 32 (seat part 52) is contact
  • the battery frame 10 is disposed under the floor of the vehicle. Further, in the battery frame 10, the lower panel 20 is disposed on the vehicle lower side of the battery frame RF 12, and the head 44 of the rivet 40 is disposed on the vehicle upper side than the lower surface of the general portion 20 ⁇ / b> A of the lower panel 20. For this reason, for example, when an obstacle approaches the battery frame 10 from the lower side of the vehicle, the obstacle hits the general portion 20A of the lower panel 20, thereby suppressing the hit between the obstacle and the rivet 40 (the head 44 thereof). Is done. Thereby, the protection performance of the rivet 40 which joins the lower panel 20 and battery frame RF12 can be improved.
  • the first bonding hole 34 (first bonding hole 54) is processed after the upper panel 18 (lower panel 20) is molded. For this reason, even when the first joining hole 34 (first joining hole 54) into which the rivet 40 is inserted is processed after the upper panel 18 (lower panel 20) is formed, the joining strength in the upper panel 18 (lower panel 20). Can be secured.
  • the upper recess 30 is open to the outside in the vehicle width direction in plan view, but the shape of the upper recess 30 can be arbitrarily set.
  • the upper-side concave portion 30 may be formed in a circular shape in a plan view similarly to the lower-side concave portion 50, or may be formed in a rectangular shape in a plan view.
  • the lower recess 50 is formed in a circular shape in plan view, but the shape of the lower recess 50 can be arbitrarily set.
  • the lower recess 50 may be formed in a rectangular shape in plan view.
  • first reinforcement 14 and the second reinforcement 16 of the battery frame RF12 are formed in a hat shape opened to the lower side of the vehicle, but the first reinforcement 14 and the second reinforcement The ment 16 may be formed in a rectangular closed cross-sectional shape, for example.
  • the lower panel 20 is joined to the bottom walls of the first reinforcement 14 and the second reinforcement 16 by the rivets 40.

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Abstract

 バッテリフレーム(10)では、アッパパネル(18)が炭素繊維強化樹脂製とされ、第1リインフォースメント(14)が鋼板製とされている。そして、リベット(40)の頭部(44)がアッパパネル(18)側に配置され、頭部(44)の径寸法がリベット(40)のかしめ部(46)よりも大きく設定されている。このため、かしめ部(46)がアッパパネル(18)側に配置される場合と比べて、リベット(40)とアッパパネル(18)との接触面積を大きくできる。これにより、アッパパネル(18)における第1接合用孔部(34)の周縁部をリベット(40)の頭部(44)によって大きな面積で支持できる。その結果、アッパパネル(18)における第1接合用孔部(34)の周縁部の破断等が抑制される。

Description

異種材料の接合構造
 本発明は、異種材料の接合構造に関し、特に繊維強化樹脂製の部材と金属製の部材とをリベットによって接合する接合構造に関する。
 下記特許文献1には、繊維強化樹脂製のアウタパネルと金属製のインナパネルとがリベットによって接合された構造が記載されている。
特開2005-7974号公報 特開2007-71260号公報
 ところで、リベットが挿入されるアウタパネルの孔部の周縁部では、アウタパネルにおける他の部分と比べて強度が低くなる傾向にある。このため、例えばアウタパネルとインナパネルとを剥離させる方向の荷重が作用したときには、アウタパネルにおける当該孔部の周縁部が破断する可能性がある。
 本発明は、上記事実を考慮し、金属製の金属パネルにリベットによって接合された繊維強化樹脂製の樹脂パネルの接合強度を確保することができる異種材料の接合構造を提供することを目的とする。
 第1の態様に係る異種材料の接合構造は、繊維強化樹脂で構成され、第1孔部が形成された樹脂パネルと、金属で構成され、前記第1孔部と対向する部位に第2孔部が形成された金属パネルと、前記第1孔部内及び前記第2孔部内に挿入され、一端部を構成する頭部が前記樹脂パネル側に且つ他端部を構成するフランジ部が前記金属パネル側に配置された状態で前記樹脂パネルと前記金属パネルとを接合し、前記頭部の径寸法が前記フランジ部の径寸法よりも大きく設定されたリベットと、を備えている。
 第1の態様に係る異種材料の接合構造では、繊維強化樹脂で構成された樹脂パネルに第1孔部が形成されている。一方、金属で構成された金属パネルには、第1孔部と対向する部位において、第2孔部が形成されている。そして、第1孔部内及び第2孔部内にリベットが挿入されて、樹脂パネルと金属パネルとがリベットによって接合されている。
 ところで、樹脂パネルでは、第2孔部の周縁部の強度が比較的低くなる傾向にある。
 ここで、リベットの一端部を構成する頭部が樹脂パネル側に配置されると共に、リベットの他端部を構成するフランジ部が金属パネル側に配置されており、頭部の径寸法がフランジ部の径寸法よりも大きく設定されている。つまり、リベットの頭部と樹脂パネルとの接触面積が、リベットのフランジ部と金属パネルとの接触面積よりも大きくなる。このため、フランジ部が樹脂パネル側に配置される場合と比べて、リベットと樹脂パネルとの接触面積を大きくできる。これにより、例えば樹脂パネルと金属パネルとを剥離する方向の荷重が樹脂パネルに作用したときには、樹脂パネルにおける第1孔部の周縁部をリベットの頭部によって大きな面積で支持することができる。その結果、樹脂パネルにおける第1孔部の周縁部の破断等が抑制される。
 第2の態様に係る異種材料の接合構造は、第1の態様に係る異種材料の接合構造において、前記樹脂パネルには、前記樹脂パネルの一般部から前記金属パネル側へ突出され且つ前記金属パネルに当接された凹部が形成されており、当該凹部に前記第1孔部が形成されたことを特徴とする。
 第2の態様に係る異種材料の接合構造では、第1孔部を有する凹部が樹脂パネルに形成されており、凹部は、樹脂パネルの一般部から金属パネル側へ突出されて、金属パネルに当接されている。このため、リベットによる接合力を凹部及び金属パネルで受けるため、樹脂パネルの一般部と金属パネルとの間の距離が変化することを抑制できる。
 第3の態様に係る異種材料の接合構造は、第2の態様に係る異種材料の接合構造において、前記樹脂パネル及び前記金属パネルが、車両の床下に配置され且つ車両に搭載される車両搭載部品を支持するフレームを構成しており、前記フレームでは、前記樹脂パネルが前記金属パネルの車両下側に対向して配置され、前記頭部が前記一般部よりも車両上側に配置されたことを特徴とする。
 第3の態様に係る異種材料の接合構造では、樹脂パネル及び金属パネルがフレームを構成している。このフレームは、車両の床下に配置されると共に、車両搭載部品を支持している。また、フレームでは、樹脂パネルが金属パネルの車両下側に対向して配置されており、リベットの頭部が、樹脂フレームの一般部よりも車両上側に配置されている。このため、例えば車両の下側から障害物がフレームに接近したときに障害物が樹脂フレームの一般部に当たることで、障害物とリベットとの当たりが抑制される。これにより、樹脂パネルと金属パネルとを接合するリベットの保護性能を向上できる。
 第4の態様に係る異種材料の接合構造は、第1の態様~第3の態様の何れか1つの態様に係る異種材料の接合構造において、前記第1孔部が前記樹脂パネルの成形後に加工されたことを特徴とする。
 第4の態様に係る異種材料の接合構造では、リベットが挿入される第1孔部が樹脂パネルの成形後に加工された場合でも、樹脂パネルにおける接合強度を確保することができる。
 第1の態様に係る異種材料の接合構造によれば、金属製の金属パネルにリベットによって接合された繊維強化樹脂製の樹脂パネルの接合強度を確保することができる。
 第2の態様に係る異種材料の接合構造によれば、樹脂パネルの一般部と金属パネルとの間の距離が変化することを抑制できる。
 第3の態様に係る異種材料の接合構造によれば、リベットの保護性能を向上できる。
 第4の態様に係る異種材料の接合構造によれば、リベットが挿入される第1孔部が樹脂パネルの成形後に加工された場合でも、樹脂パネルにおける接合強度を確保することができる。
本実施の形態に係る異種材料の接合構造が適用されたバッテリフレームの要部を示す拡大した車両後側から見た断面図(図3の1-1線断面図)である。 図1に示されるバッテリフレームの全体を示す車両左斜め後方から見た分解斜視図である。 図1に示されるバッテリフレームの要部を示す車両右斜め後方から見た拡大した斜視図である。 図3に示される第1リインフォースメントの頂壁とアッパパネルとの接合状態を示す車両左側から見た拡大した断面図(図3の4-4線断面図)である。 図3に示される第1リインフォースメントのフランジとロアパネルとの接合状態を示す車両右側から見た拡大した断面図(図3の5-5線断面図)である。
 図2には、本実施の形態に係る異種材料の接合構造Sが適用された「フレーム」としてのバッテリフレーム(スタックフレーム)10が分解斜視図にて示されている。このバッテリフレーム10は、図示しない車両(自動車)のフロアパネルの車両下側に配置されている。つまり、バッテリフレーム10が、車両の床下に配置されて、車両の下部を構成している。また、フロアパネルとバッテリフレーム10との間には、「車両搭載部品」としての燃料電池スタック24(広義には、「電池」として把握される要素である)が配置されている。そして、燃料電池スタック24をバッテリフレーム10が車両下側から支持するようになっている。なお、図面では、バッテリフレーム10が搭載された車両の車両上側を矢印UPで示し、車両左側(車幅方向一方側)を矢印LHで示し、車両前側を矢印FRで示している。
 バッテリフレーム10は、バッテリフレーム10の骨格部材を構成するバッテリフレームリインフォースメント(以下「バッテリフレームRF」という)12を備えている。また、バッテリフレームRF12の車両上側には、「樹脂パネル」としてのアッパパネル18が配置されており、バッテリフレームRF12の車両下側には、「樹脂パネル」としてのロアパネル20が配置されている。さらに、アッパパネル18とロアパネル20との間には、コア部材22が配置されている。以下、それぞれの構成について説明し、次いで異種材料の接合構造Sについて説明する。
 バッテリフレームRF12は、平面視で略矩形枠状に形成されている。そして、バッテリフレームRF12は、バッテリフレームRF12の車幅方向両端部を構成する「金属パネル」としての一対の第1リインフォースメント14と、バッテリフレームRF12の車両前端部及び車両後端部を構成する「金属パネル」としての一対の第2リインフォースメント16と、を含んで構成されている。
 第1リインフォースメント14は金属(本実施の形態では鋼板)で製作されている。また、第1リインフォースメント14は、車両前後方向に延在されると共に、長手方向から見て車両下側へ開放された略ハット形状に形成されている。具体的には、図1にも示されるように、第1リインフォースメント14は、板厚方向を車両上下方向にした頂壁14Aと、頂壁14Aの幅方向両端から車両下側へそれぞれ延出された一対の側壁14Bと、側壁14Bの下端から第1リインフォースメント14の幅方向外側へそれぞれ延出された一対のフランジ14Cと、を含んで構成されている。
 図2に示されるように、第2リインフォースメント16は、第1リインフォースメント14と同様に、金属(本実施の形態では鋼板)で製作されている。この第2リインフォースメント16は、一対の第1リインフォースメント14の間で車幅方向に延在されると共に、長手方向から見て車両下側へ開放された略ハット形状に形成されている。具体的には、第2リインフォースメント16は、板厚方向を車両上下方向にした頂壁16Aと、頂壁16Aの前端及び後端から車両下側へそれぞれ延出された前壁(図示省略)及び後壁16Bと、前壁及び後壁16Bの下端からそれぞれ第2リインフォースメント16の幅方向外側(すなわち車両前後方向)へ延出されたフランジ16Cと、を含んで構成されている。そして、第2リインフォースメント16の車幅方向両端部が第1リインフォースメント14に溶接等の手段によって接合されている。
 アッパパネル18は、繊維強化樹脂(FRP)(本実施の形態では、炭素繊維強化樹脂(CFRP))で製作されると共に、略矩形板状に形成されている。このアッパパネル18は、板厚方向を車両上下方向にして、バッテリフレームRF12の車両上側に配置されて、後述する異種材料の接合構造SによってバッテリフレームRF12に接合されている。
 ロアパネル20は、アッパパネル18と同様に、繊維強化樹脂(FRP)(本実施の形態では、炭素繊維強化樹脂(CFRP))で製作されると共に、略矩形板状に形成されている。そして、ロアパネル20は、板厚方向を車両上下方向にして、バッテリフレームRF12の車両下側に配置されて、後述する異種材料の接合構造SによってバッテリフレームRF12に接合されている。
 コア部材22は、アッパパネル18と同様に、繊維強化樹脂(FRP)(本実施の形態では、炭素繊維強化樹脂(CFRP))で製作されると共に、バッテリフレームRF12内に配置されている。このコア部材22は、車幅方向に沿って延在する断面略ハット形状の複数の凸部22Aを含んで構成されており、これらの凸部22Aが車両前後方向に並んで一体に形成されている。そして、コア部材22の上面がアッパパネル18の下面に接着剤によって接合されており、コア部材22の下面がロアパネル20の上面に接着剤によって接合されている。
 次に、本発明の要部である異種材料の接合構造Sについて説明する。異種材料の接合構造Sは、アッパパネル18及びロアパネル20とバッテリフレームRF12との間の接合に適用されている。そして、アッパパネル18及びロアパネル20と第1リインフォースメント14との間の接合、及びアッパパネル18及びロアパネル20と第2リインフォースメント16との間の接合では、同様に構成されている。このため、アッパパネル18及びロアパネル20と第1リインフォースメント14との間の接合について説明して、アッパパネル18及びロアパネル20と第2リインフォースメント16との間の接合についての説明は省略する。
(アッパパネル18と第1リインフォースメント14との接合について)
 図1、図3、及び図4に示されるように、アッパパネル18には、第1リインフォースメント14の頂壁14Aと車両上下方向に対向する部分において、複数の「凹部」としてのアッパ側凹部30が形成されており、これらアッパ側凹部30は、車両前後方向に並んで配置されている。また、アッパ側凹部30は、車両下側(すなわち第1リインフォースメント14側)へ突出された断面略U字形状に形成されて、平面視で車幅方向外側に開放されている。そして、アッパ側凹部30の底壁は、後述するリベット40の頭部44が載置される座部32とされおり、座部32は、第1リインフォースメント14の頂壁14Aと平行に配置されて、座部32の下面が頂壁14Aの上面に当接されている。これにより、アッパ側凹部30の座部32と第1リインフォースメント14の頂壁14Aとが車両上下方向に重なって配置されている。また、アッパパネル18の一般部18A(アッパ側凹部30を除く部分)が、第1リインフォースメント14の頂壁14Aから車両上側へ離間された状態で頂壁14Aと平行に配置されている。
 図1及び図4に示されるように、アッパ側凹部30の座部32には、円形状の「第1孔部」としての第1接合用孔部34が貫通形成されている。この第1接合用孔部34は、アッパパネル18の成形後の後加工によって形成されている。さらに、第1リインフォースメント14の頂壁14Aには、円形状の「第2孔部」としての第2接合用孔部36が形成されており、第2接合用孔部36は第1接合用孔部34と同軸上に配置されている。つまり、第1接合用孔部34と第2接合用孔部36とが連通されている。
 そして、アッパパネル18が、アッパ側凹部30の部位において、第1リインフォースメント14の頂壁14Aにリベット40によって接合されている。このリベット40は、ブラインドリベットとして構成されている。具体的には、リベット40は、第1接合用孔部34内及び第2接合用孔部36内に挿入された軸部42と、リベット40の軸方向一端部を構成する頭部44と、リベット40の軸方向他端部を構成する「フランジ部」としてのかしめ部46と、を含んで構成されている。そして、リベット40の頭部44がアッパ側凹部30の座部32上に載置された状態で、リベット40のかしめ部46が頂壁14Aの車両下側においてかしめられて、アッパパネル18と第1リインフォースメント14とがリベット40によって接合されている。また、リベット40の頭部44の径寸法が、軸部42の径寸法及びかしめ部46の径寸法よりも大きく設定されている。さらに、リベット40の頭部44の高さは、アッパ側凹部30の突出高さよりも低く設定されており、これにより、リベット40の頭部44がアッパパネル18の一般部18Aの上面よりも車両下側に配置されている。
 さらに、アッパパネル18の一般部18Aと第1リインフォースメント14の頂壁14Aとの間には、接着剤60(図4参照)が介在されており、両者が接着剤60によって接合されている。
(ロアパネル20と第1リインフォースメント14との接合について)
 図1及び図3に示されるように、ロアパネル20は、第1リインフォースメント14の一対のフランジ14Cに接合されている。そして、ロアパネル20と一対のフランジ14Cとの接合では、それぞれ同様に構成されている。このため、一方のフランジ14Cとロアパネル20との接合について説明し、他方のフランジ14Cとロアパネル20との接合についての説明は省略する。
 ロアパネル20には、第1リインフォースメント14のフランジ14Cと車両上下方向に対向する部分において、複数の「凹部」としてのロア側凹部50が形成されており、これらロア側凹部50は、車両前後方向に並んで配置されている。また、ロア側凹部50は、車両上側(すなわち第1リインフォースメント14側)へ突出された断面略U字形状に形成されて、平面視で略円形状に形成されている。そして、ロア側凹部50の底壁が座部52とされており、座部52は、第1リインフォースメント14のフランジ14Cと平行に配置されて、座部52の上面がフランジ14Cの下面に当接されている。これにより、ロア側凹部50の座部52と第1リインフォースメント14のフランジ14Cとが車両上下方向に重なって配置されている。また、ロアパネル20の一般部20A(ロア側凹部50を除く部分)が、第1リインフォースメント14のフランジ14Cから車両下側へ離間された状態でフランジ14Cと平行に配置されている。
 図1及び図5に示されるように、ロア側凹部50の座部52には、円形状の「第1孔部」としての第1接合用孔部54が貫通形成されている。この第1接合用孔部54は、ロアパネル20の成形後の後加工によって形成されている。さらに、第1リインフォースメント14のフランジ14Cには、円形状の「第2孔部」としての第2接合用孔部56が形成されており、第2接合用孔部56は第1接合用孔部54と同軸上に配置されている。つまり、第1接合用孔部54と第2接合用孔部56とが連通されている。
 そして、ロアパネル20が、ロア側凹部50の部位において、第1リインフォースメント14のフランジ14Cにリベット40によって接合されている。具体的には、リベット40の軸部42が第1接合用孔部54内及び第2接合用孔部56内に挿入され且つリベット40の頭部44が座部52上に載置された状態で、かしめ部46がフランジ14Cの車両上側においてかしめられている。さらに、リベット40の頭部44の高さは、ロア側凹部50の突出高さよりも低く設定されており、これにより、リベット40の頭部44がロアパネル20の一般部20Aの下面よりも車両上側に配置されている。
 さらに、アッパパネル18と同様に、ロアパネル20の一般部20Aと第1リインフォースメント14のフランジ14Cとの間には、接着剤60(図5参照)が介在されており、両者が接着剤60によって接合されている。
 次に本実施の形態の作用及び効果について説明する。
 上記のように構成されたバッテリフレーム10では、アッパパネル18及びロアパネル20が炭素繊維強化樹脂(CFRP)で構成されており、バッテリフレーム10(第1リインフォースメント14及び第2リインフォースメント16)が金属(鋼板)で構成されている。そして、アッパパネル18(ロアパネル20)には、アッパ側凹部30(ロア側凹部50)が形成されており、アッパ側凹部30の座部32(ロア側凹部50の座部52)が第1リインフォースメント14の頂壁14A(フランジ14C)に重なって配置されている。
 そして、リベット40がアッパ側凹部30の第1接合用孔部34内及び第1リインフォースメント14の第2接合用孔部36内に挿入され、リベット40のかしめ部46がかしめられることで、アッパパネル18と第1リインフォースメント14とが接合されている。
 また、リベット40がロア側凹部50の第1接合用孔部54内及び第1リインフォースメント14の第2接合用孔部56内に挿入され、リベット40のかしめ部46がかしめられることで、ロアパネル20と第1リインフォースメント14とが接合されている。
 ところで、炭素繊維強化樹脂(CFRP)で構成されたアッパパネル18(ロアパネル20)では、第1接合用孔部34(第1接合用孔部54)の周縁部の強度が比較的低くなる傾向にある。つまり、第1接合用孔部34(第1接合用孔部54)はアッパパネル18(ロアパネル20)の成形後に加工されるため、アッパパネル18の内周面に隣接する強化繊維(炭素繊維)が加工時に切断される。このため、アッパパネル18(ロアパネル20)における第1接合用孔部34(第1接合用孔部54)の周縁部分では、アッパパネル18の他の部分に比べて強化繊維(炭素繊維)の繊維長が短くなる。これにより、アッパパネル18(ロアパネル20)では、第1接合用孔部34(第1接合用孔部54)の周縁部の強度が比較的低くなる傾向にある。
 ここで、リベット40の頭部44が、アッパパネル18(ロアパネル20)のアッパ側凹部30(ロア側凹部50)内に配置されており、頭部44の径寸法が、リベット40のかしめ部46の径寸法よりも大きく設定されている。つまり、リベット40の頭部44とアッパパネル18の座部32(ロアパネル20の座部52)との接触面積が、リベット40のかしめ部46と第1リインフォースメント14の頂壁14Aとの接触面積よりも大きくなる。このため、かしめ部46がアッパパネル18(ロアパネル20)側に配置される場合と比べて、リベット40とアッパパネル18(ロアパネル20)との接触面積を大きくできる。これにより、例えばアッパパネル18(ロアパネル20)と第1リインフォースメント14とを剥離する方向の荷重がアッパパネル18(ロアパネル20)に作用したときには、アッパパネル18(ロアパネル20)における第1接合用孔部34(第1接合用孔部54)の周縁部をリベット40の頭部44によって大きな面積で支持することができる。その結果、アッパパネル18(ロアパネル20)における第1接合用孔部34(第1接合用孔部54)の周縁部の破断等が抑制される。したがって、第1リインフォースメント14にリベット40によって接合されたアッパパネル18(ロアパネル20)の接合強度を確保することができる。
 また、アッパ側凹部30(ロア側凹部50)がアッパパネル18(ロアパネル20)の一般部18A(一般部20A)から第1リインフォースメント14側へ突出された凹状に形成されて、座部32(座部52)が第1リインフォースメント14に当接されている。このため、リベット40による接合力を座部32(座部52)及び第1リインフォースメント14の頂壁14Aで受けるため、アッパパネル18(ロアパネル20)の一般部18A(一般部20A)と第1リインフォースメント14との間の距離が変化することを抑制できる。その結果、アッパパネル18(ロアパネル20)と第1リインフォースメント14とをリベット40及び接着剤60によって接合する場合に、アッパパネル18(ロアパネル20)及び第1リインフォースメント14に対する接着剤60の接着強度を安定化できる。
 この点について、仮にアッパ側凹部30(ロア側凹部50)とアッパパネル18(ロアパネル20)の一般部18A(一般部20A)とを面一に配置した場合の比較例を用いて説明する。この比較例では、アッパ側凹部30(ロア側凹部50)と一般部18A(一般部20A)とが面一に形成されているため、接着剤60が第1接合用孔部34(第1接合用孔部54)の周辺部にも塗布される。そして、比較例において、接着剤60が硬化する前にリベット40によって両者を接合すると、リベット40の周辺部では、リベット40の接合力によって接着剤60が押し潰される。このため、リベット40の周辺部では、アッパパネル18(ロアパネル20)と第1リインフォースメント14との間の隙間が狭くなった状態で接着剤60が硬化する。これにより、アッパパネル18(ロアパネル20)及び第1リインフォースメント14に対する接着剤60の接着強度が安定しなくなる。なお、比較例において、接着剤60が硬化した後にリベット40によって両者を接合する場合では、第1接合用孔部34(第1接合用孔部54)内に食み出された接着剤60を除去する必要がある。さらに、接着剤60が第1接合用孔部34(第1接合用孔部54)内に食み出さないように接着剤60を塗布すると、第1接合用孔部34(第1接合用孔部54)の周辺部に接着剤60が塗布されない場合が生じる。
 これに対して、本実施の形態では、上述したように、アッパ側凹部30(ロア側凹部50)がアッパパネル18(ロアパネル20)の一般部18A(一般部20A)から第1リインフォースメント14側へ突出されて、座部32(座部52)が第1リインフォースメント14に当接されている。このため、アッパパネル18(ロアパネル20)の一般部18A(一般部20A)と第1リインフォースメント14との間の距離が変化することを抑制できる。これにより、接着剤60の硬化前にアッパパネル18(ロアパネル20)と第1リインフォースメント14とをリベット40によって接合しても、一般部18A(一般部20A)と第1リインフォースメント14との間の接着剤60が押し潰されることが抑制される。したがって、アッパパネル18(ロアパネル20)と第1リインフォースメント14とをリベット40及び接着剤60によって接合する場合に、アッパパネル18(ロアパネル20)及び第1リインフォースメント14に対する接着剤60の接着強度を安定化できる。
 さらに、バッテリフレーム10は車両の床下に配置されている。また、バッテリフレーム10では、ロアパネル20がバッテリフレームRF12の車両下側に配置されており、リベット40の頭部44が、ロアパネル20の一般部20Aの下面よりも車両上側に配置されている。このため、例えば車両の下側から障害物がバッテリフレーム10に接近したときに、障害物がロアパネル20の一般部20Aに当たることで、障害物とリベット40(の頭部44)との当たりが抑制される。これにより、ロアパネル20とバッテリフレームRF12とを接合するリベット40の保護性能を向上できる。
 また、上述したように、アッパパネル18(ロアパネル20)の成形後に第1接合用孔部34(第1接合用孔部54)が加工されている。このため、リベット40が挿入される第1接合用孔部34(第1接合用孔部54)がアッパパネル18(ロアパネル20)の成形後に加工された場合でも、アッパパネル18(ロアパネル20)における接合強度を確保することができる。
 なお、本実施の形態では、アッパ側凹部30が平面視で車幅方向外側へ開放されているが、アッパ側凹部30の形状は任意に設定できる。例えば、アッパ側凹部30を、ロア側凹部50と同様に平面視で円形状に形成してもよいし、平面視で矩形状に形成してもよい。
 また、本実施の形態では、ロア側凹部50が平面視で円形状に形成されているが、ロア側凹部50の形状は任意に設定できる。例えば、ロア側凹部50を平面視で矩形状に形成してもよい。
 さらに、本実施の形態では、バッテリフレームRF12の第1リインフォースメント14及び第2リインフォースメント16が、車両下側へ開放されたハット形状に形成されているが、第1リインフォースメント14及び第2リインフォースメント16を、例えば矩形の閉断面形状に形成してもよい。この場合には、第1リインフォースメント14及び第2リインフォースメント16の底壁にロアパネル20がリベット40によって接合される。

Claims (4)

  1.  繊維強化樹脂で構成され、第1孔部が形成された樹脂パネルと、
     金属で構成され、前記第1孔部と対向する部位に第2孔部が形成された金属パネルと、
     前記第1孔部内及び前記第2孔部内に挿入され、一端部を構成する頭部が前記樹脂パネル側に且つ他端部を構成するフランジ部が前記金属パネル側に配置された状態で前記樹脂パネルと前記金属パネルとを接合し、前記頭部の径寸法が前記フランジ部の径寸法よりも大きく設定されたリベットと、
     を備えた異種材料の接合構造。
  2.  前記樹脂パネルには、前記樹脂パネルの一般部から前記金属パネル側へ突出され且つ前記金属パネルに当接された凹部が形成されており、当該凹部に前記第1孔部が形成されたことを特徴とする請求項1に記載の異種材料の接合構造。
  3.  前記樹脂パネル及び前記金属パネルが、車両の床下に配置され且つ車両に搭載される車両搭載部品を支持するフレームを構成しており、
     前記フレームでは、前記樹脂パネルが前記金属パネルの車両下側に対向して配置され、
     前記頭部が前記一般部よりも車両上側に配置されたことを特徴とする請求項2に記載の異種材料の接合構造。
  4.  前記第1孔部が前記樹脂パネルの成形後に加工されたことを特徴とする請求項1~請求項3の何れか1項に記載の異種材料の接合構造。
PCT/JP2014/082758 2013-12-25 2014-12-10 異種材料の接合構造 Ceased WO2015098538A1 (ja)

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