(57)【要約】【課題】簡便な手段によって、簡易に閉断面部品の衝撃吸収能を向上させる。【解決手段】長手方向に沿って延びる１又は２以上の稜線部５を有する閉断面構造からなる構造体１と、上記構造体１における上記稜線部５の少なくとも１つの稜線部５の内面側に対し、対象とする稜線部５の延在方向に沿って連続的若しくは断続的に、当該稜線部５で形成される角部だけを埋めるように被着した接着剤６と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に沿って延びる１又は２以上の稜線部を有する閉断面構造からなる構造体と、
上記構造体における上記稜線部の少なくとも１つの稜線部の内面側に対し、対象とする稜線部の延在方向に沿って連続的若しくは断続的に、当該稜線部で形成される角部だけを埋めるように被着した接着剤と、
を備えることを特徴とする閉断面部品。
【請求項２】
上記接着剤は、硬化型樹脂を有することを特徴とする請求項１に記載した閉断面部品。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の閉断面部品からなる車両用構造部品。
【請求項４】
長手方向に沿って延びる１又は２以上の稜線部を有する閉断面構造からなる閉断面部品の衝撃吸収能を向上させる衝撃吸収能向上方法であって、
上記稜線部のうちの少なくとも１つの稜線部の内面側に対し、稜線部で形成される角部だけを埋めるように、対象とする稜線部の延在方向に沿って連続的若しくは断続的に、接着剤を塗布することを特徴とする衝撃吸収能向上方法。
【請求項５】
上記接着剤は、熱硬化型樹脂を有することを特徴とする請求項４に記載した衝撃吸収能向上方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸方向の衝撃に対する耐衝突性に優れる閉断面部品を提供する技術に関し、特に自動車その他の車両の構造部品に好適に適用可能な技術である。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車分野では、環境問題に配慮した燃費向上のための車体軽量化と衝突安全性能の両立を目的に、構造部品に対する高強度材の適用が進められている。
ここで、衝突性能の評価は、自動車の前面衝突のように部品長手方向が衝突方向と一致する軸圧壊と、側面衝突のように衝突方向と垂直となる曲げ圧壊とがあり、ともに部品が座屈変形することで衝突エネルギーを吸収している。特に、軸圧壊では、部品の断面全周が内側、外側に交互に折り畳まれる、いわゆる蛇腹状に変形が進行することで衝撃を吸収し、特に稜線部で大変形が発生する。
【０００３】
これに対し、従来の耐衝突性能を向上させる技術の１つとして、構造部品に対し衝撃吸収部品を配置し、例えば、格子状のリブ形状を衝撃吸収構造体として用いる技術がある（特許文献１参照）。
また、加工部品の内側に発泡材を充填することで部品強度を向上させる技術が提案されている（特許文献２、３）。
さらには、部品断面に設けられた閉断面空間に発泡材を充填して、衝撃吸収能力を高める技術も提案されている（特許文献４、５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４００６３号公報
【特許文献２】特開２００２−３６４１３号公報
【特許文献３】特開２０１３−９５２６４号公報
【特許文献４】特許第３５９６３７３号公報
【特許文献５】特許第４７２９０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のような衝撃吸収部品を追加する場合は、構造体の部品点数の増加を招くため、軽量化に反して質量が増加すると共に、コスト面に課題がある。
一方で、特許文献２〜５のように、発泡充填材による補強は、発泡充填材を充填するために所定の大きさの空間を必要とし、部品内側全体や、あるいは補強部品などによって断面に設けられた閉断面空間全体を閉塞するように発泡材を充填する必要がある。このため、適用部品あるいは適用箇所に制限があるとともに、閉塞する空間に応じて充填に必要な発泡材の量も増加する傾向にあり、軽量化、コスト面、あるいはリサイクル性の観点に課題があるといえる。
本発明は、上記のような点に鑑みてなされたもので、簡便な手段によって、簡易に閉断面部品の衝撃吸収能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決するために、本発明の一態様は、長手方向に沿って延びる１又は２以上の稜線部を有する閉断面構造からなる構造体と、上記構造体における上記稜線部の少なくとも１つの稜線部の内面側に対し、対象とする稜線部の延在方向に沿って連続的若しくは断続的に、当該稜線部で形成される角部だけを埋めるように被着した接着剤と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、稜線部の内面の角部だけを埋めるように接着剤を被着するという簡便な方法によって、簡易に構造体の衝撃吸収能を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る構造体の例を説明する斜視図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係る閉断面部品の断面を説明する図である。
【図３】接着剤の塗布位置を説明する図である。
【図４】実施例１の構造体を示す図であり、（ａ）が寸法を示す断面図、（ｂ）が斜視図である。
【図５】最大荷重を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（構成）
本実施形態の閉断面部品は、閉断面構造からなる構造体と、構造体の内面の一部に塗布により被着した接着剤とを備える。
本実施形態の構造体１は、図１に示すように、一対のハット形断面部材２、３のフランジ部２ｃ、３ｃ同士を溶接によって接合することで作製された構造体である。すなわち、本実施形態では、構造体１として、フランジ部２ｃ、３ｃを有する箱形の閉断面構造の部品を例に挙げて説明する。各ハット形断面部材２、３は、鋼板その他の金属板を、天面部２ａ、３ａ、側壁部２ｂ、３ｂ、フランジ部２ｃ、３ｃを有するハット形状にプレス加工したものである。
【００１０】
もっとも部材３が平板であっても良い。すなわち閉断面構造の閉断面は矩形である必要はなく、断面多角形の閉断面形状であれば構わない。また断面多角形の辺の一部が直線で無くても良く、円弧形状となっていても良い。要は、構造体１の長手方向（軸方向）に沿って、１又は２以上の稜線部５を有する閉断面構造であれば、本発明は適用可能である。
図１に示す構造体１は、長手方向に沿ってそれぞれの稜線５Ａが延びる４つの稜線部５を有する。各稜線部５は、ハット形断面部材２、３の天面部２ａ、３ａと側壁部２ｂ、３ｂとの境界の角を稜線５Ａとした境界部で構成されている。
【００１１】
本実施形態では、接着剤６が、４つの稜線部５の内面に対し、図２に示すように、各稜線部５の角部だけを埋めるように塗布され乾燥することで被着している。接着剤６を塗布する角部の面は、角度が１８０未満の角度側である。塗布された各接着剤６は、稜線部５の延在方向に沿って連続して、稜線部５の全長に渡って塗られることで被着している。接着剤６は、稜線部５の延在方向に沿って断続的に設けても良い。また、２以上の稜線部５の少なくとも１つの稜線部５の角部に接着剤６を接着すればよい。
【００１２】
ここで、接着剤６で稜線部５の内側の角部だけを埋めるということについて補足する。
稜線部５は、図３に示すように、構造体１の閉断面において、稜線５Ａと稜線５Ａに続く左右の面部分５Ｂとから構成される。そして、稜線部５の内側の角部は、閉断面内側において、稜線５Ａと稜線５Ａに続く左右の面部分５Ｂで構成される。その稜線５Ａと稜線５Ａに続く左右の面部分５Ｂとに、接着剤６が被着するように塗ることが、接着剤６で稜線部５の内側の角部だけを埋めることに相当する。
【００１３】
左右の面部分５Ｂの面積（接着剤６の被着面）で剥離強度が確保され、閉断面において、稜線５Ａからの左右の面部分５Ｂの長さＬ１、Ｌ２が長いほど、接着剤塗布による衝撃吸収能が向上すると推定されるが、その各面部分５Ｂの長さＬ１、Ｌ２は、２ｍｍ以上、好ましくは５ｍｍ以上である。但し、余り長くても衝撃吸収能に対する効果が飽和するため、２ｃｍ以下で十分と推定される。
【００１４】
使用する接着剤６としては、エポキシ系やアクリル樹脂系などの樹脂製の硬化型接着剤が好ましい。硬化成分として光硬化成分と熱硬化成分とあるが、接着剤６を閉断面内に塗布するため、熱硬化成分の方が好ましい。
また接着剤６としては、剥離強度が高く且つ耐衝撃用の接着剤を採用することが好ましい。
【００１５】
剥離強度としては、例えば１５００Ｎ／ｍ以上、好ましくは２０００Ｎ／ｍ以上、更に好ましくは５０００Ｎ／ｍ以上である。せん断強度としては、例えば２０ＭＰａ以上、好ましくは３０ＭＰａ以上である。
なお、接着剤６の剥離強度向上のために、接着剤６を塗布する左右の面部分５Ｂを予め粗面にしておいても良い。
【００１６】
上記のような接着剤６付き構造体１からなる閉断面部品は、車両用構造部品として好適である。
接着剤６の塗布は、閉断面構造に構造体１を作製してから実施しても良いし、一対のハット形断面部材２、３の各稜線部５の角部内に接着剤６を塗布してから、その一対のハット形断面部材２、３の接合を実施して閉断面構造としても良い。
なお、上記構造体１は、部品長手方向に渡って全面が閉断面である必要はなく、長手方向に沿って、部分的に開口が形成されていても良い。
【００１７】
（効果その他）
以上のように、本実施形態では、適用箇所に制限を設けず簡便に衝撃吸収能に優れる加工部品を提供することが可能である。また接着剤６を角部だけに塗布すればよいので、施工も容易である。
ここで、部品が塑性変形することで衝突時のエネルギーを吸収するため、部品が座屈する部位を補強することが、衝突性能向上に有効、かつ効率的である。本実施形態では、加工部品の稜線部５を補強する手段として接着剤６を適用したものである。
【００１８】
すなわち、本実施形態では、部品の変形抵抗を増加させるため、加工部品断面の稜線部５の内面側の角部に接着剤６を設けることで、簡便に衝突性能を向上させることが可能となる。
接着剤６としては樹脂製が好ましく、その樹脂は硬化型で、かつ接着性を有することで、変形抵抗を増加させつつ、接着剤６の配置に制限を設けることなく、所定部位を補強することが可能である。さらには補強部品を使用する場合と比較して、部品点数を増加させないため、コスト増加と質量増加を抑制しつつ、簡便に衝突性能に優れる部品を得ることが可能となる。
【実施例】
【００１９】
次に、本発明に基づき実施例について説明する。
（実施例１）
実施形態で説明したものと同様な断面形状の構造体１における、４つの稜線部５に接着剤６を塗布して実施例１の閉断面部品を作製した。
ここで、閉断面構造の構造体１は、表１に示すようなハイテン材の鋼をプレス加工してなる部材２及び部材３を用いて構成され、図４に示す寸法形状に作製した。
【００２０】
【表１】
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接着剤６としては、株式会社スリーボンドホールディングス製の高剥離・耐衝撃用接着剤であるThreeBond2249G（液状加熱硬化型エポキシ配合樹脂）を使用した。
【００２１】
接着剤６の塗布位置は、図２のように、稜線５Ａから左右の面に向けて５ｍｍの位置に被着するようにして稜線部５の角部内に塗布した。なお、接着剤６は、各稜線部５の全長に渡って塗布した。
そして、接着剤６を塗布後、熱処理を施し硬化させた。熱処理条件は、１７０℃×２０分である。
なお、接着剤６の塗布による構造体１の質量増大分は６％質量程度であった。
【００２２】
（比較例）
また、接着剤６を塗布しない以外は、実施例１と同じ条件で比較例１の断面部品を作製、熱処理を実施した。
（衝突性能評価）
実施例１および比較例２の閉断面部品に対し、所定の衝突速度（２０ｍｍ／ｍｉｎ、３ｍ／ｓｅｃ）で軸方向荷重を負荷したときの最大荷重を測定した。
具体的には、図５に示すような荷重―ストローク曲線で評価し、荷重を負荷したときの最初のピーク荷重を最大荷重とした。これは衝撃吸収能を評価するためである。
その評価結果を表２に示す。
【００２３】
【表２】
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表２から分かるように、接着剤６を塗布するだけで、衝突性能が約４％程度向上していることが分かる。
【符号の説明】
【００２４】
１ 構造体
２、３  ハット形断面部材
５  稜線部
５Ａ  稜線
５Ｂ  面部分
６  接着剤
Ｌ１、Ｌ２  接着剤が被着する長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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