(57)【要約】【課題】互いに異なる金属を成形してなる部材を接合する場合に、接合前処理のカチオン電着塗装を不要にして低コスト化を図りながら、部材同士の接触を確実に回避して電食を抑制する。【解決手段】互いに異なる金属を成形してなるインナパネル４とアウタパネル５とを接合する部材の接合構造において、上記インナパネル４と上記アウタパネル５との間には、予め所定形状に成形されたスペーサー部材２０が介在されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる金属を成形してなる第１部材と第２部材とを接合する部材の接合構造において、
上記第１部材と上記第２部材との間には、予め所定形状に成形され、電食を抑制するスペーサー部材が介在されていることを特徴とする部材の接合構造。
【請求項２】
請求項１に記載の部材の接合構造において、
スペーサー部材は、第１部材または第２部材と同種の金属を成形してなり、電食抑制処理が施されていることを特徴とする部材の接合構造。
【請求項３】
請求項１に記載の部材の接合構造において、
スペーサー部材は、樹脂材を成形してなるものであることを特徴とする部材の接合構造。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の部材の接合構造において、
スペーサー部材は、第１部材を挟持するように構成されていることを特徴とする部材の接合構造。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の部材の接合構造において、
スペーサー部材には、スリットが形成されていることを特徴とする部材の接合構造。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の部材の接合構造において、
第１部材は、車両用ドアのインナパネルであり、
第２部材は、車両用ドアのアウタパネルであり、
上記インナパネルの周縁部は、上記アウタパネルに対しヘミング接合され、
スペーサー部材は、上記インナパネルの周縁部に配設されることを特徴とする部材の接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異なる金属を成形してなる複数の部材を接合する接合構造に関し、特に、電食を抑制する構造の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、互いに異なる金属を成形してなる２つの部材を接合することが行われている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１には、車両のドアが開示されている。このドアのアウタパネルはアルミニウムを成形してなり、インナパネルは鋼板を成形してなり、これらが接合されてドアが構成されている。一方、特許文献２には、車両のルーフが開示されている。ルーフパネルはアルミニウムを成形してなり、ルーフサイドパネルは鋼板を成形してなり、これらが接合されてルーフが構成されている。
【０００３】
特許文献１、２に開示されている構造では電食が問題となる。すなわち、アルミニウムと鉄とが接触した部分に雨水等が付着すると、鉄よりも低電位のアルミニウムがプラス極、高電位の鉄がマイナス極となって局部電池が構成され、プラス側のアルミニウムがイオン化して腐食してしまう。
【０００４】
この電食を抑制するために、特許文献１では、２つの部材の間に液状の接着剤を充填している。また、特許文献２では、２つの部材の間に液状のシール材を充填している。
【０００５】
また、電食を抑制する方法としては、一方の部材に、接合前処理としてのカチオン電着塗装を施して他方の部材と接合することで、異なる金属が接触しないようにすることも行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３５１７８号公報
【特許文献２】特開２００７−２８３８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２のように２つの部材の間に液状の接着剤等を充填するようにした場合、接着剤等は流動性を有しているので、２つの部材の接合時に接着剤等が両部材の間から押し流されて逃げ、その結果、両部材が接触してしまうことが考えられる。両部材が接触していると、上述したように電食を引き起こす可能性が高まる。
【０００８】
そこで、一方の部材に接合前処理のカチオン電着塗装を施すことが考えられるが、このようにした場合には、大幅なコスト高となってしまう。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、互いに異なる金属を成形してなる部材を接合する場合に、接合前処理のカチオン電着塗装を不要にして低コスト化を図りながら、部材同士の接触を確実に回避して電食を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明では、接合する部材間に、予め成形されたスペーサー部材を介在させるようにした。
【００１１】
第１の発明は、互いに異なる金属を成形してなる第１部材と第２部材とを接合する部材の接合構造において、上記第１部材と上記第２部材との間には、予め所定形状に成形され、電食を抑制するスペーサー部材が介在されていることを特徴とするものである。
【００１２】
この構成によれば、スペーサー部材が介在した状態で第１部材と第２部材とが接合されて一体化する。スペーサー部材は予め所定形状に成形されていて、従来例の接着剤等のような流動性は無いので、接合時に第１部材と第２部材との間から逃げることはなく、両部材が接触してしまうのが回避される。よって、接合前処理のカチオン電着塗装が不要になる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、スペーサー部材は、第１部材または第２部材と同種の金属を成形してなり、電食抑制処理が施されていることを特徴とするものである。
【００１４】
この構成によれば、例えば、第１部材と第２部材とを接合した後に、第１部材ないし第２部材に焼き付け塗装を施す場合に、スペーサー部材が熱によって劣化したり、損傷するのを防止することが可能になる。
【００１５】
第３の発明は、第１の発明において、スペーサー部材は、樹脂材を成形してなるものであることを特徴とするものである。
【００１６】
この構成によれば、スペーサー部材を、第１部材ないし第２部材の形状に対応するように容易に変形させることが可能になる。
【００１７】
第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、スペーサー部材は、第１部材を挟持するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
この構成によれば、スペーサー部材を第１部材に取り付けた状態としておき、その後、第１部材と第２部材とを接合することが可能になる。この接合時には、スペーサー部材の位置ずれが防止される。
【００１９】
第５の発明は、第１から４のいずれか１つの発明において、スペーサー部材には、スリットが形成されていることを特徴とするものである。
【００２０】
この構成によれば、スリットの形成によってスペーサー部材の剛性が低下するので、スペーサー部材が変形し易くなる。これにより、スペーサー部材を第１部材ないし第２部材の形状に対応するように容易に変形させることが可能になる。
【００２１】
第６の発明は、第１から５のいずれか１つの発明において、第１部材は、車両用ドアのインナパネルであり、第２部材は、車両用ドアのアウタパネルであり、上記インナパネルの周縁部は、上記アウタパネルに対しヘミング接合され、スペーサー部材は、上記インナパネルの周縁部に配設されることを特徴とするものである。
【００２２】
この構成によれば、インナパネルの周縁部をアウタパネルにヘミング接合して車両用ドアを製造する場合に、スペーサー部材をインナパネルの周縁部と共にアウタパネルで挟持することが可能になる。
【発明の効果】
【００２３】
第１の発明によれば、第１部材と第２部材との間に、予め所定形状に成形されたスペーサー部材を介在させたので、両部材の接触を確実に回避して電食を抑制できる。また、接合前処理のカチオン電着塗装が不要になるので、低コスト化を図ることができる。
【００２４】
第２の発明によれば、第１部材または第２部材と同種の金属でスペーサー部材を成形したことで、例えば焼き付け塗装を施す場合に、スペーサー部材の劣化や損傷を回避して所期の電食抑制効果を得ることができる。
【００２５】
第３の発明によれば、樹脂材でスペーサー部材を成形したことで、スペーサー部材を、第１部材や第２部材の形状に対応するように容易に変形させることができ、接合時の作業性が向上する。
【００２６】
第４の発明によれば、スペーサー部材を第１部材に取り付けた状態で、第１部材と第２部材とを接合することができるので、接合前及び接合時にスペーサー部材の位置ずれを防止して狙い通りの部位に配置することができ、所期の電食抑制効果を十分に得ることができる。
【００２７】
第５の発明によれば、スペーサー部材にスリットを形成したので、スペーサー部材を第１部材ないし第２部材の形状に対応するように容易に変形させることができ、接合時の作業性が向上する。
【００２８】
第６の発明によれば、車両用ドアのインナパネルとアウタパネルとをヘミング接合する場合に、スペーサー部材をインナパネルの周縁部と共にアウタパネルで挟持することができるので、スペーサー部材の位置ずれを防止して所期の電食抑制効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態にかかる車両用ドアを室内側から見た図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】スペーサー部材の斜視図である。
【図４】スペーサー部材の平面図である。
【図５】スペーサー部材の端面図である。
【図６】スペーサー部材をスリットが狭くなる方向に曲げた状態の図４相当図である。
【図７】スペーサー部材をスリットが広くなる方向に曲げた状態の図４相当図である。
【図８】厚み方向に曲げたスペーサー部材を屈曲部側から見た図である。
【図９】スペーサー部材をインナパネルに取り付ける要領を説明する図である。
【図１０】ヘミング加工前の図２相当図である。
【図１１】変形例１にかかる図２相当図である。
【図１２】変形例２にかかる図５相当図である。
【図１３】変形例３にかかる図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００３１】
図１は、本発明にかかる部材の接合構造が適用された車両用ドア１を示すものである。車両用ドア１は、自動車の側部に配設されるものであり、略下半部を構成するドア本体部２と、略上半部を構成するサッシュ３とを備えている。
【００３２】
ドア本体部２は、車室内側を構成するインナパネル４と、車外側を構成するアウタパネル５とを備えている。インナパネル４は、鋼板を成形してなるものである。アウタパネル５は、アルミニウム合金製の板材を成形してなるものである。インナパネル４の中央側には、車室内へ向けて膨出するように形成された膨出部４ａが形成されている。図２にも示すように、膨出部４ａとアウタパネル５との間には、空間１０が形成されている。この空間１０には、ウインドガラスや、ウインドガラスの昇降装置等が収容されるようになっている。図１に示すように、膨出部４ａには、サービスホール等の開口部４ｂ，４ｂが形成されている。また、図示しないが、ドア１には、各種補強部材が配設されている。
【００３３】
インナパネル４の車両前縁部（図１における左縁部）、後縁部（図１における右縁部）及び下縁部には、アウタパネル５にヘミング接合される被接合部４ｃ（図２にも示す）が設けられている。インナパネル４の上縁部は、アウタパネル５の上縁部から車室内側に離れており、インナパネル４の上縁部とアウタパネル５の上縁部の間には、昇降時のウインドガラスが通るスリット（図示せず）が形成されている。
【００３４】
尚、インナパネル４の車室側は、図示しないドアトリムにより覆われるようになっている。
【００３５】
アウタパネル５の車両前縁部、後縁部及び下縁部には、ヘミング加工された被加工部５ａが設けられている。図２に示すように、被加工部５ａは、断面がＵ字状となるように折り曲げ加工（ヘミング加工）され、この被加工部５ａと、アウタパネル本体部５ｂの外周部との間にインナパネル４の被接合部４ｃが位置し、挟持されている。
【００３６】
インナパネル４の被挟持部４ｃとアウタパネル５との間には、スペーサー部材２０が介在している。スペーサー部材２０は、インナパネル４とアウタパネル５とが接触するのを防止して電食を抑制するためのものである。
【００３７】
図３〜図５に示すように、スペーサー部材２０は、インナパネル４やアウタパネル５よりも薄い鋼板を折り曲げ成形して構成されたものである。スペーサー部材２０は、インナパネル４の被接合部４ｃの長手方向に長い形状とされており、被接合部４ｃを厚み方向に挟持するように、略Ｕ字状断面を有している。
【００３８】
スペーサー部材２０は、インナパネル４の被接合部４ｃにおける車外側の面（外面）に接する第１板部２０ａと、被接合部４ｃにおける車室内側の面（内面）に接する第２板部２０ｂと、第１板部２０ａ及び第２板部２０ｂを繋ぐように延びる屈曲部２０ｃとを備えている。
【００３９】
図５に示すように、第２板部２０ｂは、基端側の部分２０ｅと、先端側の部分２０ｆとを有している。基端側の部分２０ｅは、先端側へ行くほど第１板部２０ａに接近するように形成されている。一方、第２板部２０ｂにおける先端側の部分２０ｆは、先端に近づくほど第１板部２０ａから離れるように形成されている。従って、基端側の部分２０ｅの先端部が第１板部２０ａに最も近づいている。基端側の部分２０ｅの先端部と、第１板部２０ａとの離間寸法ａは、インナパネル４の被接合部４ｃの板厚寸法ｂよりも短く設定されている。また、第１板部２０ａ及び第２板部２０ｂの先端同士の離間寸法ｃは、被接合部４ｃの板厚寸法ｂよりも長く設定されている。
【００４０】
図２に示すように、第１板部２０ａは、被接合部４ｃの外面に沿うように形成されている。図３及び図４に示すように、第１板部２０ａには、複数の第１スリット２０ｄ，２０ｄ，…がスペーサー部材２０の長手方向に間隔をあけて形成されている。各第１スリット２０ｄは、第１板部２０ａにおける屈曲部２０ｃと反対側の縁部から屈曲部２０ｃ近傍まで延びる形状とされ、平面視で略Ｕ字状とされている。また、第２板部２０ｂにも、第１板部２０ａの第１スリット２０ｄと同じ形状の第２スリット２０ｇが対応する位置に形成されている。
【００４１】
第１板部２０ａ及び第２板部２０ｂに第１スリット２０ｄ及び第２スリット２０ｇを形成したことで、スペーサー部材２０の剛性が低下している。また、スペーサー部材２０は、鋼板製であるため弾性を有している。
【００４２】
スペーサー部材２０を構成する鋼板にはカチオン電着塗装（電食抑制処理）が施されている。このスペーサー部材２０は、インナパネル４やアウタパネル５に比べて大幅に小さいものなので、スペーサー部材２０にカチオン電着塗装を施すコストは、インナパネル４やアウタパネル５に接合前処理のカチオン電着塗装を施す場合に比べて低い。
【００４３】
次に、上記スペーサー部材２０の製造要領について説明すると、まず、鋼板をパンチング加工してスペーサー部材２０を構成する板材を打ち抜く。このとき、第１スリット２０ｄ及び第２スリット２０ｇを形成しておく。また、板材の長さは、図３等に示す長さよりも長くしておく。
【００４４】
打ち抜いた板材をロール成形機によってロール加工し、Ｕ字状に折り曲げてスペーサー部材２０の形状とする。
【００４５】
しかる後、カチオン電着塗装を施す。塗装時には、第１スリット２０ｄ及び第２スリット２０ｇが形成されていることから、塗料がスリット２０ｄ，２０ｇを通って第１板部２０ａ及び第２板部２０ｂの内面に容易に達し、付着する。これにより、全体的にムラの少ない塗装が可能になる。
【００４６】
このようにして製造されたスペーサー部材２０は、図３等に示す長さよりも長い。使用時には、必要な長さとなるように切断して使用する。つまり、長さの異なるスペーサー部材２０を別々に製造することなく、使用現場等で切断すればよいので、低コストである。
【００４７】
次に、上記のように構成されたスペーサー部材２０を用いてインナパネル４とアウタパネル５とを接合する場合について説明する。まず、スペーサー部材２０をインナパネル４に取り付ける。
【００４８】
すなわち、図９に示すように、スペーサー部材２０の開放側を、インナパネル４の被接合部４ｃの縁部に対向させる。そして、被接合部４ｃがスペーサー部材２０の第１板部２０ａと第２板部２０ｂとの間に差し込まれるように、スペーサー部材２０を矢印方向に移動させていく。このとき、図５に示すように、第２部材２０ｂの先端側の部分２０ｆと第１板部２０ａとの離間寸法ｃが被接合部４ｃの板厚寸法ｂよりも長いので、被接合部４ｃを第１板部２０ａと第２板部２０ｂとの間にスムーズに入れることができる。
【００４９】
スペーサー部材２０を取り付ける際には、スペーサー部材２０に第１スリット２０ｄ及び第２スリット２０ｇが形成されていて全体的に剛性が低下しているので、被接合部４ｃの形状に対応するように、容易に変形させることができる。
【００５０】
例えば、インナパネル４を側面から見て、そのインナパネル４の下の角に位置する被接合部４ｃは、上下方向に延びる部分と、車両前後方向に延びる部分とが略直角に交わることになる。また、インナパネル４の他の被接合部４ｃは、側面視で緩く湾曲した形状となっている場合もある。このような曲がった部分にスペーサー部材２０を取り付ける場合には、曲げ角度が緩い場合には、例えば、図６に示すように、第１スリット２０ｄ及び第２スリット２０ｇの幅が狭くなるようにスペーサー部材２０を曲げて塑性変形させればよい。また、被接合部４ｃの形状によれば、反対に、図７に示すように、第１スリット２０ｄ及び第２スリット２０ｇの幅が広くなるようにスペーサー部材２０を曲げて対応させることも可能である。さらに、図８に示すように、スペーサー部材２０を、厚み方向に曲げることも容易に可能である。従って、スペーサー部材２０を様々な形状に変形させて被接合部４ｃの形状に対応させることが可能である。尚、インナパネル４の下の角のように被接合部４ｃの曲げ角度が略直角できつい場合には、スペーサー部材２０を切断して対応すればよい。
【００５１】
スペーサー部材２０は図１０に示す位置となるまで移動させる。すると、スペーサー部材２０の第１板部２０ａと基端側の部分２０ｅの先端との離間寸法ａ（図５に示す）が、被接合部４ｃの板厚寸法ｂよりも短いので、スペーサー部材２０の持つ弾性力によってスペーサー部材２０が弾性変形し、被接合部４ｃを挟持した状態となる。よって、インナパネル４の搬送時にスペーサー部材２０がインナパネル４から脱落することはないとともに、位置ずれを起こすこともない。
【００５２】
スペーサー部材２０を取り付けた後、インナパネル４とアウタパネル５とを厚み方向に重ねる。そして、ヘミング加工装置によってアウタパネル５の被加工部５ａを折り曲げ、図２に示すように、インナパネル４の被接合部４ｃをスペーサー部材２０と共に挟持する。これにより、インナパネル４とアウタパネル５とがスペーサー２０を介在させた状態で接合される。
【００５３】
ヘミング加工時には、スペーサー部材２０が予め成形された部材であり、従来例の接着剤等のような流動性が無いので、インナパネル４とアウタパネル５との間から逃げることはなく、インナパネネル４とアウタパネル５とが接触してしまうのを回避することができる。
【００５４】
上記のようにして接合されたインナパネル４とアウタパネル５には、車両のボディ色の塗料が焼き付け塗装される。このとき、インナパネル４及びアウタパネル５は、例えば１８０℃程度まで加熱されるが、スペーサー部材２０を鋼板で構成していることから、スペーサー部材２０が劣化したり、損傷することはなく、インナパネル４とアウタパネル５との接触が回避される。
【００５５】
そして、スペーサー２０には、上記の如くカチオン電着塗装が施されているので、インナパネル４及びアウタパネル５の電食は抑制される。
【００５６】
以上説明したように、この実施形態によれば、インナパネル４とアウタパネル５との間に、予め所定形状に成形されたスペーサー部材２０を介在させたので、両パネル４，５の接触を確実に回避して電食を抑制できる。また、インナパネル４及びアウタパネル５には接合前処理のカチオン電着塗装が不要になるので、低コスト化を図ることができる。
【００５７】
また、インナパネル４の材料と同種の金属でスペーサー部材２０を成形したことで、焼き付け塗装を施しても、スペーサー部材２０の劣化や損傷を回避して所期の電食抑制効果を得ることができる。
【００５８】
また、スペーサー部材２０をインナパネル４に取り付けた状態で、インナパネル４とアウタパネル５とを接合することができるので、接合前及び接合時にスペーサー部材２０の位置ずれを防止して狙い通りの部位に配置することができ、所期の電食抑制効果を十分に得ることができる。
【００５９】
また、スペーサー部材２０に第１スリット２０ｄ及び第２スリット２０ｇを形成したので、スペーサー部材２０をインナパネル４の被接合部４ｃの形状に対応するように容易に変形させることができ、接合時の作業性が向上する。
【００６０】
また、スペーサー部材２０をインナパネル４の被接合部４ｃと共にアウタパネル５で挟持することができるので、スペーサー部材２０の位置ずれを防止できる。
【００６１】
また、スペーサー部材２０は、鋼板以外の金属材料を用いて成形することも可能である。
【００６２】
また、図１１に示す変形例１のように、インナパネル４とアウタパネル５との間にアドヘッシブシーラー２５を塗布し、また、アウタパネル５の被加工部５ａを覆うようにシーラー２６を塗布してもよい。アドヘッシブシーラー２５は、防錆及び接着の目的で塗布するものであり、ヘミング加工前に塗布しておく。また、シーラー２６は、主に防水目的である。
【００６３】
また、スペーサー部材２０は、樹脂材を成形したものであってもよい。この場合、樹脂材は、弾性を有するものが好ましい。また、樹脂材は、焼き付け塗装時の熱に耐え得る耐熱性を有するもの、例えば、ナイロン等が好ましい。樹脂材でスペーサー２０を構成する場合には、Ｕ字状断面を有するように押し出し成形した後、パンチング加工によって第１スリット２０ｄ及び第２スリット２０ｇを成形するのが好ましい。
【００６４】
また、図１２に示す変形例２のように、スペーサー部材２０の第２板部２０ｂを第１板部２０ａと同様に略平坦に形成してもよい。この変形例２では、第１板部２０ａ及び第２板部２０ｂの先端部の離間寸法ｃがインナパネル４の被接合部４ｃの板厚寸法ｂよりも短くなるようにしておく。これにより、インナパネル４の被接合部４ｃをスペーサー部材２０で挟持することができる。
【００６５】
また、スペーサー部材の形状としては、上記した形状に限られるものではなく、例えば、図１３に示す変形例３のような形状としてもよい。すなわち、変形例３のスペーサー部材３０は、断面コ字状に成形されており、インナパネル４の被接合部４ｃの外面に沿うように延びる板部３０ａと、板部３０ａに連なる複数の片部３０ｂ，３０ｂ，…とを備えている。片部３０ｂは、板部３０ａの長手方向に略等しい間隔をあけて配置されている。
【００６６】
板部３０ａには、隣り合う片部３０ｂ，３０ｂ間に対応する部分にスリット３０ｃが形成されている。これにより、スペーサー部材３０は、上記スペーサー部材２０と同様に容易に変形する構造となる。また、片部３０ｂは、インナパネル４の被接合部４ｃの内面に沿うように形成されている。さらに、各片部３０ｂの先端部は円弧状に形成されている。
【００６７】
上記実施形態では、スペーサー部材２０をヘミング加工部分のみに設けているが、これに限らず、ヘミング加工部分以外の部分に設けてもよい。
【００６８】
また、インナパネル４及びアウタパネル５の材料は上記した組み合わせに限られるものではなく、電食が起こり得る材料の組み合わせであれば、本発明を適用することが可能である。
【００６９】
また、この実施形態では、インナパネル４とアウタパネル５との間にスペーサー部材２０，３０を設ける場合について説明したが、これに限らず、例えば、補強部材とアウタパネル５との間、補強部材とインナパネル４との間にスペーサー部材２０，３０を設けてもよい。また、車両のトランクリッドや、バックドア、スライドドア、ボンネットフード、ルーフ等を構成する複数の部材を接合する場合に、スペーサー部材２０，３０を介在させることができる。
【００７０】
また、本発明は、車両を構成する部材を接合する場合以外にも各種部材を接合する場合に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上説明したように、本発明にかかる部材の接合構造によれば、例えば、車両用ドアのインナパネルとアウタパネルとを接合する場合に用いることができる。
【符号の説明】
【００７２】
１            車両用ドア
２            ドア本体部
３            サッシュ
４            インナパネル（第１部材）
５            アウタパネル（第２部材）
２０，３０    スペーサー部材
２０ｄ        第１スリット
２０ｇ        第２スリット
３０ｃ        スリット
【図１】
2011162021.tif 000003
【図２】
2011162021.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011162021.tif 000006
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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