(57)【要約】【課題】異種金属を連結してなる車体部品を製造する上で、連結部材を溶接前に一方の部材と一体化する工程をなくすことで作業性を向上させつつ、強固な連結を確保できる車体部品の製造方法を提供すること。【解決手段】抵抗溶接を行う一対の電極のうち、第１電極４１の上端平面部４４に、連結ファスナ２０の頭部２２を設置し、第１部材１１の貫通孔１６に軸部２１を挿通させて第１部材１１を設置する。その第１部材１１に第２部材１２を重ね合わせ、連結ファスナ２０が設けられた部分を、一対の電極４１，４２によって加圧しながらプロジェクション溶接を行う。これにより、連結ファスナ２０の軸部２１の先端部と第２部材１２との界面部分に溶接ナゲット１７が形成される。【選択図】      図３
2019063819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽合金製板材が成形されてなる第１部材と鋼板が成形されてなる第２部材とのそれぞれの板面同士を重ね合わせ、その重ね合わせ部分に設けられた鋼製の連結部材を用いて第１部材と第２部材とを連結し、車体部品を製造する車体部品の製造方法であって、
前記連結部材は、軸部と、前記軸部の一端部に設けられたフランジ部と、前記軸部の他端部に設けられたプロジェクション部とを有しており、
抵抗溶接を行う一対の電極の一方が有する先端部に、前記連結部材の前記フランジ部の側を設置する第１工程と、
前記第１部材に設けられた貫通孔に前記軸部を挿通させて前記第１部材を設置し、前記第１部材が有する板面の一方を前記フランジ部に当接させるとともに、他方の板面から前記プロジェクション部を突出させた状態とする第２工程と、
前記第２工程で設置された前記第１部材に前記第２部材を重ね合わせ、前記第２部材の重ね合わせ面を前記プロジェクション部に当接させる第３工程と、
前記連結部材が設けられた部分を、前記一対の電極によって挟み込むようにして加圧しながらプロジェクション溶接を行い、前記軸部の前記他端部と前記第２部材との界面部分に溶接ナゲットを形成する第４工程と、
を備えたことを特徴とする車体部品の製造方法。
【請求項２】
前記連結部材の前記軸部は、中心軸線に沿って同一形状かつ同一寸法をなす横断面を有していることを特徴とする請求項１に記載の車体部品の製造方法。
【請求項３】
前記第２工程では、前記貫通孔に前記連結部材の前記軸部を挿通させる前に、異種金属接触腐食防止用の防食ワッシャを前記軸部に挿通させ、
前記第３工程では、前記第２部材を重ね合わせる前に、防食ワッシャを前記第１部材から突出した前記連結部材の前記軸部に挿通させることを特徴とする請求項１又は２に記載の車体部品の製造方法。
【請求項４】
前記第１部材及び前記第２部材のうち少なくともいずれか一方は、前記連結部材による連結部分に凸状部が設けられ、両者を重ね合わせた場合に前記凸状部の周囲が他方から離間する構成を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車体部品の製造方法。
【請求項５】
前記連結部材の前記軸部には両端部で開口する中空部が設けられており、
前記第１工程にて前記連結部材が設置される電極は、その先端部から突出した突出位置と、前記先端部から退避した退避位置との間を移動可能なガイドピンを有しており、
前記第１工程では、前記ガイドピンを突出位置に配置して、前記連結部材の中空部に前記ガイドピンを差し込むことで前記連結部材を設置することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車体部品の製造方法。
【請求項６】
前記第１工程にて前記連結部材が設置される電極の前記先端部には、前記連結部材の前記フランジ部の少なくとも一部がはまり込む凹部が設けられており、
前記第１工程では、前記フランジ部を前記凹部にはめ込むことにより前記連結部材を設置することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車体部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両において、車体の軽量化を図るべく、鋼板によって成形され部材に、アルミ合金やマグネシウム合金等の軽合金製板材によって成形された部材が連結されてなる車体部品の存在が知られている。例えば、ドアビームとしてアルミ合金製板材が用いられ、それが鋼板よって成形されたドアインナパネルと連結された車両用のドア部材が知られている。このような車体部品を製造する場合に、軽合金製板材よりなる部材と鋼板より成る部材とを連結する連結方法としては、連結リベットとスポット溶接とを組み合わせたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の例で用いられている連結リベットは、リベット軸部が、頭部と反対側の先端に向かって径の広がるテーパ形状をなしている。この連結リベットの先端で軽合金材を打ち抜いた後、軽合金材を塑性変形させることにより、連結リベットの軸部をかしめて連結リベットと軽合金材とを一体化する。次いで、鋼材を重ね合わせ、連結リベットが設けられた部分でスポット溶接を行うことにより、連結リベットの先端部と鋼材との界面部分に溶接ナゲットが形成される。その結果、軽合金材と鋼材とが連結されて車体部品が製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２８５６７８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、上記特許文献１の例では、スポット溶接を行う前に、軽合金材を塑性変形させて連結リベットと一体化させる工程が必要となり、連結作業を行う場合の作業性が悪いという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、異種金属を連結してなる車体部品を製造する上で、連結部材を溶接前に一方の部材と一体化する工程をなくすことで作業性を向上させつつ、強固な連結を確保できる車体部品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、第１の発明では、軽合金製板材が成形されてなる第１部材と鋼板が成形されてなる第２部材とのそれぞれの板面同士を重ね合わせ、その重ね合わせ部分に設けられた鋼製の連結部材を用いて第１部材と第２部材とを連結し、車体部品を製造する車体部品の製造方法であって、前記連結部材は、軸部と、前記軸部の一端部に設けられたフランジ部と、前記軸部の他端部に設けられたプロジェクション部とを有しており、抵抗溶接を行う一対の電極の一方が有する先端部に、前記連結部材の前記フランジ部の側を設置する第１工程と、前記第１部材に設けられた貫通孔に前記軸部を挿通させて前記第１部材を設置し、前記第１部材が有する板面の一方を前記フランジ部に当接させるとともに、他方の板面から前記プロジェクション部を突出させた状態とする第２工程と、前記第２工程で設置された前記第１部材に前記第２部材を重ね合わせ、前記第２部材の重ね合わせ面を前記プロジェクション部に当接させる第３工程と、前記連結部材が設けられた部分を、前記一対の電極によって挟み込むようにして加圧しながらプロジェクション溶接を行い、前記軸部の前記他端部と前記第２部材との界面部分に溶接ナゲットを形成する第４工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明では、前記連結部材の前記軸部は、中心軸線に沿って同一形状かつ同一寸法をなす横断面を有していることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明では、前記第２工程では、前記貫通孔に前記連結部材の前記軸部を挿通させる前に、異種金属接触腐食防止用の防食ワッシャを前記軸部に挿通させ、前記第３工程では、前記第２部材を重ね合わせる前に、防食ワッシャを前記第１部材から突出した前記連結部材の前記軸部に挿通させることを特徴とする。
【００１０】
第４の発明では、前記第１部材及び前記第２部材のうち少なくともいずれか一方は、前記連結部材による連結部分に凸状部が設けられ、両者を重ね合わせた場合に前記凸状部の周囲が他方から離間する構成を有していることを特徴とする。
【００１１】
第５の発明では、前記連結部材の前記軸部には両端部で開口する中空部が設けられており、前記第１工程にて前記連結部材が設置される電極は、その先端部から突出した突出位置と、前記先端部から退避した退避位置との間を移動可能なガイドピンを有しており、前記第１工程では、前記ガイドピンを突出位置に配置して、前記連結部材の中空部に前記ガイドピンを差し込むことで前記連結部材を設置することを特徴とする。
【００１２】
第６の発明では、前記第１工程にて前記連結部材が設置される電極の前記先端部には、前記連結部材の前記フランジ部の少なくとも一部がはまり込む凹部が設けられており、前記第１工程では、前記フランジ部を前記凹部にはめ込むことにより前記連結部材を設置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記第１の発明によれば、連結部材の軸部を第１部材の貫通孔に挿通させた後、第２部材を第１部材に重ね合わせ、一対の電極で片側又は両側から加圧しながらプロジェクション溶接を行っている。この製造方法では、溶接前に連結部材と第１部材とを一体化させる工程がなく、連結部材の軸部を貫通孔に挿通させてプロジェクション溶接を行うだけである。そのため、連結作業が容易であり、作業性を向上させることができる。その結果、車体部品の生産性を向上させることができる。
【００１４】
しかも、軸部の先端部にプロジェクション部を設けた連結部材を用いることにより、抵抗溶接時に、当該プロジェクション部に抵抗熱を集中させることが可能となる。これにより、第２部材と連結部材の軸部の先端部との界面部分に、溶接ナゲットを確実に形成して強固な連結を確保し、溶接不良の発生を抑制することができる。
【００１５】
第２の発明によれば、連結部材の軸部が柱状に形成されているため、従来の連結部材が有するような特異な形状を備えておらず、第１部材の貫通孔への軸部の差し込みを容易に行える。この場合、貫通孔も、中心軸線に沿って同一形状かつ同一寸法をなす形状とすれば、連結部材の軸部を貫通孔に挿通させることにより、第１部材の位置決めを行うことができる。
【００１６】
第３の発明によれば、防食ワッシャの存在により、第１部材と第２部材という異種金属が接触する連結部分において、両者の接触が原因となる異種金属接触腐食が生じることを抑制できる。
【００１７】
第４の発明によれば、第１部材と第２部材とが接合した接合部分の周囲は、第１部材と第２部材とが離間した状態となる。そのため、両部材の接合部分に水分等の腐食液が存在する事態が生じても、その周囲に形成された隙間に腐食液を流出させてこれを逃すことが可能となる。これにより、第１部材と第２部材との接合部分に腐食液が滞留することを抑制し、異種金属接触腐食が生じることをより一層抑制できる。
【００１８】
第５の発明によれば、連結部材を電極の先端部に設置する際に、ガイドピンを突出位置に配置して、軸部に設けられた中空部をガイドピンにさし込むようにすれば、電極の先端部に連結部材を容易に設置することができる。また、電極の先端部に設置した連結部材が電極の先端部から外れてしまうことを抑制し、連結部材を設置する作業の作業性を向上させることができる。
【００１９】
第６の発明によれば、電極の先端部に連結部材を設置する際に、凹部にフランジ部をはめ込むようにすれば、電極の先端部に設置された連結部材の安定性を確保することができる。また、連結部材の中空部にガイドピンがさし込まれることとあいまって、連結部材の設置をより一層容易にし、作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１部材と第２部材との連結部分における連結構造を示す断面図。
【図２】抵抗溶接装置が有する一対の電極を示す概略図。
【図３】第１部材と第２部材との連結方法を示す説明図。
【図４】連結ファスナの別例を示す断面図。
【図５】第１電極の別例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明を具体化した一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態において、車体部品とは、自動車等の車両のボディを構成する骨格部品等であり、例えば、軽合金製板材よりなるドアビームと鋼板よりなるドアインナパネルとが連結されてなるドア部材等である。
【００２２】
図１は、車体部品１０について、第１部材１１と第２部材１２とが連結された部分を拡大した断面図である。車体部品１０の種類によって、このような連結部分は複数又は多数存在し、それぞれ同じ構造を有している。まず、この連結構造について説明する。
【００２３】
図１に示すように、第１部材１１と第２部材１２との連結部分では、両部材１１，１２の板面同士が重ね合わされている。第１部材１１は軽合金製板材よりなり、第２部材１２は鋼板よりなる。第１部材１１を形成する軽合金としては、例えばアルミ合金やマグネシウム合金等が用いられている。第２部材１２を形成する鋼板としては、強度が１．５ＧＰａ以上となる高張力鋼板が用いられている。第１部材１１及び第２部材１２のそれぞれがプレス加工され、車体部品１０の種類に応じた所定の形状に成形されている。なお、第１部材１１の板厚は５ｍｍ以下であることが好ましく、第２部材１２の板厚は３ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２４】
第２部材１２は、両部材１１，１２の連結部分において、第１部材１１側へ凸となる当接部１３が形成されている。当接部１３は、凸状部に相当する。当接部１３は第１部材１１と当接し、当接部１３の周囲には周方向全域にわたって段差部１４が設けられている。当接部１３及び段差部１４が設けられていることにより、第２部材１２における当接部１３の周囲は第１部材１１から離間している。この離間により、当接部１３の外方周囲には、第１部材１１と第２部材１２との間に隙間１５が周方向全域にわたって形成されている。
【００２５】
第１部材１１には、両部材１１，１２の連結部分において、連結部材としての連結ファスナ２０が設けられている。連結ファスナ２０は軸部２１と頭部２２を有しており、軸部２１の中心軸線に沿った断面形状が図示のように略Ｔ字状をなしている。連結ファスナ２０は鋼製であり、その全体が鋼材によって形成されている。そのため、連結ファスナ２０は第２部材１２と同じ材質の金属によって形成されている。
【００２６】
軸部２１は、円柱状又は角柱状に形成され、中心軸線に沿って同一形状でかつ同一寸法をなす横断面を有している。軸部２１には、中心軸線方向の両端部で開口する中空部２３が設けられている。頭部２２には、フランジ部２４が設けられている。フランジ部２４は、頭部２２側の端部から軸部２１の外方へ延びており、軸部２１の周方向全域にわたって設けられている。フランジ部２４が設けられていることにより、頭部２２には、軸部２１の端面よりも拡張された頭部平面部２５が形成されている。前述した第２部材１２の当接部１３は、この頭部平面部２５よりも広い領域（平面積）を有するように、寸法が設定されている。
【００２７】
連結ファスナ２０の軸部２１は、第１部材１１に設けられた貫通孔１６に挿通されている。貫通孔１６は、第１部材１１の板厚方法に沿って、軸部２１が有する横断面と同一形状をなし、当該横断面よりも若干大きくかつ連結ファスナ２０の頭部２２よりも小さい開口面積を有している。軸部２１が貫通孔１６に挿通された状態で、頭部２２は貫通孔１６の外に設けられている。フランジ部２４は、第１部材１１が有する一対の板面１１ａ，１１ｂのうち、第２部材１２との接合面１１ａとは反対側の板面１１ｂに当接している。
【００２８】
第２部材１２は、軸部２１が貫通孔１６に挿通された状態で、当接部１３が第１部材１１に接合されている。連結ファスナ２０の軸部２１の先端部と、第２部材１２の当接部１３の当接面１３ａとの界面部分には、溶接ナゲット１７が設けられている。軸部２１の先端部は、軸部２１に中空部２３が設けられていることにより、中空部２３の開口部分を囲むように環状に形成されている。このため、溶接ナゲット１７も、軸部２１の先端部の全域にわたり、環状をなすように形成されている。溶接ナゲット１７により、連結ファスナ２０の軸部２１の先端部と、第２部材１２の当接部１３とが接合されている。
【００２９】
ここで、第１部材１１と連結ファスナ２０のフランジ部２４との間、及び第１部材１１と第２部材１２の当接部１３との間には、それぞれ異種金属接触腐食防止用の防食ワッシャ３１，３２が介在されている。防食ワッシャ３１，３２は、素材として、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等の電気絶縁性及び耐熱性を有する熱硬化性樹脂が用いられている。なお、熱硬化性樹脂の他に、金属製材料に亜鉛めっきを施すことで、防食性が付与されたものを用いてもよい。第１部材１１と連結ファスナ２０のフランジ部２４との間に設けられた第１防食ワッシャ３１は、その外形が、連結ファスナ２０の頭部２２の外形よりも大きく形成され、フランジ部２４に当接している。また、もう一方の第２防食ワッシャ３２は、その外形が、第１部材１１の貫通孔１６の開口よりも大きく形成され、接合面１１ａ及び当接部１３（当接面１３ａ）に接触している。
【００３０】
第１部材１１と第２部材１２とは異種金属であり、両者が直に接触する構成とした場合、水分等を腐食液とする異種金属接触腐食が生じやすい。異種金属接触腐食が生じると、第１部材１１と第２部材１２との連結部分における強度の低下が懸念される。この点、防食ワッシャ３１，３２が介在されていることにより、このような異種金属接触腐食が生じることが抑制される。なお、貫通孔１６に設けられた連結ファスナ２０の軸部２１は、貫通孔１６の内面と接触しているため、異種金属である第１部材１１と接触した状態となっている。ただ、防食ワッシャ３１，３２が存在することにより、水分等の腐食液が貫通孔１６の内部に入り込む余地はほとんどないため、軸部２１と貫通孔１６の内面との接触部分での異種金属接触腐食を抑制するための措置は必須ではない。
【００３１】
また、第２部材１２の当接部１３の周囲には、隙間１５が設けられている。そのため、第１部材１１と第２部材１２の当接部１３との間に水分等の腐食液が存在する事態が生じても、隙間１５に流出させて腐食液を逃すことが可能となる。これにより、第１部材１１と第２部材１２の当接部１３との間に腐食液が滞留することを抑制し、異種金属接触腐食が生じることがより一層抑制される。
【００３２】
以上、車体部品１０において、第１部材１１と第２部材１２との連結部分は、上記したとおりの連結構造を有している。次に、車体部品１０を製造する過程において、第１部材１１及び第２部材１２を上記連結構造によって連結させる連結方法について説明する。この連結方法では、上記連結ファスナ２０と抵抗溶接とが組み合わされている。まずは、この連結方法に用いられる抵抗溶接装置４０の電極４１，４２及び連結ファスナ２０について、それぞれの構成を説明する。
【００３３】
図２に示すように、抵抗溶接装置４０は、第１電極４１と、第２電極４２と、図示を省略した通電装置とを有している。溶接部分を挟み込むように一対の電極４１，４２の先端部を当て、通電装置から各電極４１，４２に通電することで抵抗溶接を行う。溶接時に第２電極４２を第１電極４１の側に移動させて、溶接部分を加圧しながら抵抗溶接を行うことも可能となっている。
【００３４】
一対の電極４１，４２のうち、下部側に配置される第１電極４１にはガイドピン４３が設けられている。ガイドピン４３は、第１電極４１の上端平面部４４よりも下方に退避した退避位置と、第１電極４１の上端平面部４４から突出した突出位置（図中、二点鎖線で示す位置）との間で移動可能に設けられている。抵抗溶接装置４０は、この両位置の間でガイドピン４３を移動させるべく、エアーガス等を用いた適宜の駆動装置を備えている。ガイドピン４３は、退避位置が基準位置となっている。
【００３５】
車体部品１０の製造時に用いられる連結ファスナ２０については、図３（ａ）に示すように、頭部２２とは反対側の端部（先端部）が、中空部２３の周方向全域にわたって、凸となる弧状をなすように形成されている。この曲面状に形成された軸部２１の先端部が、プロジェクション部２６となっている。プロジェクション部２６は、軸部２１をその中心軸線方向に見た場合に、当該軸部２１の外形で囲まれる領域内に設けられている。プロジェクション部２６とは、プロジェクション溶接を行う場合に、抵抗熱を集中させる部分となる。
【００３６】
以上の構成を有する連結ファスナ２０及び抵抗溶接装置４０を用いて、第１部材１１と第２部材１２とを連結する。連結作業を開始する場合は、抵抗溶接装置４０の第１電極４１に設けられたガイドピン４３を、図２に示した退避位置から移動させて、図３（ａ）に示す突出位置に配置させる。
【００３７】
その上で、第１電極４１の上端平面部４４に連結ファスナ２０を設置する。具体的には、図３（ａ）に示すように、連結ファスナ２０の頭部２２を下にして、第１電極４１の上端平面部４４から突出したガイドピン４３に中空部２３を差し込み、頭部平面部２５を上端平面部４４に載置する。ガイドピン４３が中空部２３に差し込まれていることにより、連結ファスナ２０が第１電極４１の上端平面部４４から外れて落下してしまうことが抑制される。連結ファスナ２０を第１電極４１の上端平面部４４に設置するこの工程が、第１工程に相当する。
【００３８】
次いで、第１電極４１の上端平面部４４に載置された連結ファスナ２０に対して、第１部材１１を組み付ける。この段階で、第１部材１１は、プレス加工工程において所定の形状に成形されているとともに、連結ファスナ２０を設ける箇所に、貫通孔１６が予め形成されている。貫通孔１６に連結ファスナ２０の軸部２１を挿通させて、第１部材１１を設置する。第１部材１１を設置するこの工程が、第２工程に相当する。
【００３９】
第１部材１１が設置されると、図３（ｂ）に示すように、第１部材１１の接合面１１ａと反対側の板面１１ｂは、連結ファスナ２０のフランジ部２４と当接する。逆側となる第１部材１１の接合面１１ａの側では、連結ファスナ２０のプロジェクション部２６が当該接合面１１ａから突出した状態となっている。この時のプロジェクション部２６は、軸部２１の外形の範囲内であって、かつ第１部材１１の貫通孔１６の範囲内に配置されている。連結ファスナ２０の軸部２１は、このように、貫通孔１６に連結ファスナ２０を設けた場合に、プロジェクション部２６が第１部材１１の接合面１１ａから突出するだけの寸法が設定されている。
【００４０】
その上で、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１部材１１の接合面１１ａから突出した状態にある連結ファスナ２０のプロジェクション部２６に、第２部材１２の当接部１３が当接するように第２部材１２を重ね合わせる。第２部材１２を第１部材１１に重ね合わせるこの工程が、第３工程に相当する。当接部１３の当接面１３ａが、第２部材１２の重ね合わせ面に相当する。
【００４１】
なお、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、連結ファスナ２０の軸部２１に第１部材１１の貫通孔１６を挿通させる前には、軸部２１に第２防食ワッシャ３２を通して、当該第２防食ワッシャ３２を取り付ける。また、第１部材１１に第２部材１２を重ね合わせる前には、第１部材１１の接合面１１ａから突出した軸部２１に第１防食ワッシャ３１を通して、当該第１防食ワッシャ３１を取り付ける。
【００４２】
その後、図３（ｃ）に示すように、第１電極４１におけるガイドピン４３を退避位置に移動させる。併せて、第２部材１２の当接部１３において、抵抗溶接装置４０の第２電極４２を上方から当てる。その後、上下各電極４１，４２に通電することによりプロジェクション溶接を行う。この時、プロジェクション溶接を行いつつ、第２電極４２を下方の第１電極４１に向けて移動させることにより、連結ファスナ２０が設けられた部分を加圧する。
【００４３】
その結果、図１に示すように、第２部材１２の当接部１３と連結ファスナ２０の軸部２１の先端部との界面部分に、環状の溶接ナゲット１７が形成されて、両者が接合される。一対の電極４１，４２によって加圧しながらプロジェクション溶接を行うこの工程が、第４工程に相当する。プロジェクション溶接による溶接方法を用いた場合、プロジェクション部２６に抵抗熱が集中するため、溶接ナゲット１７を確実に生成し、連結ファスナ２０と第２部材１２とがより強固に接合される。
【００４４】
また、溶接時の溶接熱と、電極４１，４２間で加えられる圧力とによって、連結ファスナ２０の軸部２１がその中心軸線方向に沿って押しつぶされながら溶融し、軸部２１が貫通孔１６内で膨張する。これにより、連結ファスナ２０が第１部材１１に対して強固に組み付けられる。また、第１部材１１が連結ファスナ２０のフランジ部２４によって抜け止めされる。したがって、連結ファスナ２０を用いて、第１部材１１と第２部材１２とが強固に連結される。
【００４５】
車体部品１０において、第１部材１１と第２部材１２とを連結する連結部分が複数又は多数存在する場合には、１箇所ずつ上記の連結方法を実施することが可能である。また、抵抗溶接装置４０が有する一対の電極４１，４２を複数設けて、複数の連結部分に対して同時に上記連結方法を実施するシリーズ抵抗溶接を行ってもよい。
【００４６】
第１部材１１と第２部材１２とを連結して車体部品１０を製造する本実施形態の製造方法は上記のとおりであり、その特徴とその作用効果を以下にまとめる。
【００４７】
第１部材１１と第２部材１２とを連結する場合には、連結ファスナ２０の軸部２１を第１部材１１の貫通孔１６に挿通させた後、第２部材１２を第１部材１１に重ね合わせ、一対の電極４１，４２で片側又は両側から加圧しながらプロジェクション溶接を行っている。この方法では、溶接前に連結ファスナ２０と第１部材１１とを一体化させる工程がなく、連結ファスナ２０の軸部２１を貫通孔１６に挿通させてプロジェクション溶接を行うだけである。そのため、連結作業が容易であり、作業性を向上させることができる。その結果、車体部品１０の生産性を向上させることができる。
【００４８】
また、上記の連結方法を用いた場合、溶接前に、第１部材１１を塑性変形させて連結ファスナ２０と第１部材１１とを一体化させる工程がないことから、当該塑性変形によって第１部材１１に塑性ひずみが生じることが抑制される。そのため、両部材１１，１２の連結部分に割れが生じることも抑制できる。
【００４９】
しかも、軸部２１の先端部にプロジェクション部２６を設けた連結ファスナ２０を用いることで、抵抗溶接を行う際に、当該プロジェクション部２６に抵抗熱を集中させることが可能となる。これにより、第２部材１２と軸部２１の先端部との界面部分に、環状の溶接ナゲット１７を確実に形成して強固な連結を確保し、溶接不良の発生を抑制することができる。
【００５０】
また、第１部材１１の貫通孔１６は、軸部２１と同様、中心軸線に沿って同一形状かつ同一寸法をなす形状を有するとともに、軸部２１よりも若干大きく形成されており、軸部２１に合わせて形成されている。そのため、貫通孔１６に軸部２１が存在する状態で、一対の電極４１，４２を用いて、片側又は両側から加圧した状態でプロジェクション溶接を行うことにより、連結ファスナ２０の軸部２１がその中心軸線方向に沿って押しつぶされながら溶融し、軸部２１が貫通孔１６内で膨張する。膨張した軸部２１は貫通孔１６の内面を押さえつけるため、軸部２１は第１部材１１と一体化される。これにより、溶接を行う前に、第１部材１１を塑性変形させて連結ファスナ２０と一体化する工程を経なくても、連結ファスナ２０を第１部材１１に対して強固に組み付けることができる。
【００５１】
連結ファスナ２０の軸部２１は柱状に形成され、中心軸線に沿って同一形状かつ同一寸法をなす横断面を有している。つまり、軸部２１は、先端に向かって横断面積が広がるテーパ形状という従来技術で指摘したような特異な形状を有していない。そのため、第１部材１１の貫通孔１６に対する軸部２１の差し込みを容易に行うことができる。また、貫通孔１６も、軸部２１と同様、中心軸線に沿って同一形状かつ同一寸法をなす形状を有しているため、連結ファスナ２０に軸部２１を挿通させることにより、第１部材１１の位置決めを行うことができる。
【００５２】
第１部材１１と連結ファスナ２０のフランジ部２４との間、及び第１部材１１と第２部材１２の当接部１３との間に、それぞれ防食ワッシャ３１，３２を介在させるようにしている。これにより、第１部材１１と第２部材１２という異種金属が接触する連結部分において、異種金属接触腐食の発生によって強度が低下することが抑制される。
【００５３】
第２部材１２として、第１部材１１との当接部１３の周囲に、周方向全域にわたって段差部１４が設けられたものを用いており、第１部材１１との連結部分では、当接部１３の周囲外方において、第１部材１１との間に隙間１５が形成されている。この隙間１５が存在することにより、第１部材１１と第２部材１２の当接部１３との間に水分等の腐食液が存在する事態が生じても、腐食液を隙間１５に流出させて逃がすことが可能となり、異種金属接触腐食が生じることをより一層抑制することができる。
【００５４】
連結ファスナ２０の軸部２１には、両端部で開口する中空部２３が設けられ、抵抗溶接装置４０の第１電極４１には、退避位置と突出位置とで移動可能な可動式のガイドピン４３が設けられている。連結ファスナ２０を第１電極４１の上端平面部４４に載置する際には、ガイドピン４３を突出位置に配置し、中空部２３をガイドピン４３にさし込むようにした。これにより、第１電極４１の上端平面部４４に連結ファスナ２０を容易に載置することができ、また、載置した連結ファスナ２０が上端平面部４４から外れて落下することを抑制し、連結作業の作業性を向上させることができる。
【００５５】
なお、車体部品１０を製造する過程における第１部材１１と第２部材１２との連結方法としては、上記実施形態で説明した連結方法だけなく、例えば次のような連結方法を採用してもよい。
【００５６】
（１）上記実施の形態では、連結ファスナ２０の軸部２１に中空部２３が形成されているが、図４に示すように、中空部２３のない連結ファスナ２０ａを用いてもよい。この場合、溶接前の連結ファスナ２０ａには、軸部２１ａの先端部全体に、例えば弧状をなすプロジェクション部２６ａが設けられる。この場合、図示するように、軸部２１ａの先端部と第２部材１２の当接部１３との界面部分に、一つの溶接ナゲット１７ａが設けられ、両者が接合される。なお、プロジェクション部２６ａとしては、上記のように先端部全体に形成するのではなく、突起状をなす複数のプロジェクション部２６ａを設けるようにしてもよい。
【００５７】
なお、中空部２３を有しない連結ファスナ２０ａを用いる場合には、抵抗溶接装置４０の第１電極４１に設けられた可動式のガイドピン４３は用いられない。そのため、ガイドピン４３を有していない第１電極４１を用いてもよい。この場合は、第１電極４１の上端平面部４４に凹部４５（図５参照）を設けた後述の構成を採用することが好ましい。
【００５８】
（２）上記実施の形態では、抵抗溶接装置４０の第１電極４１において、上端平面部４４に連結ファスナ２０を載置するようにしたが、図５に示すように、上端平面部４４に、連結ファスナ２０の頭部２２の少なくとも一部を収容する凹部４５を設けてもよい。凹部４５を設けることにより、上端平面部４４に設置された連結ファスナ２０の安定性が確保される。中空部２３にガイドピン４３がさし込まれることと併せて凹部４５を設けた構成を採用すれば、両者があいまって、連結ファスナ２０の設置をより一層容易にし、作業性を向上させることができる。
【００５９】
（３）上記実施の形態では、連結ファスナ２０のフランジ部２４と第１部材１１との間及び第１部材１１と第２部材１２の当接部１３との間に、防食ワッシャ３１，３２がそれぞれ設けられるようにした。これら防食ワッシャ３１，３２を省略し、その代わりに、第１部材１１の接合面１１ａ及び板面１１ｂ、第２部材１２の少なくとも第１部材１１側の面及び連結ファスナ２０の表面に、亜鉛めっきを施して防食用の被覆層を形成するようにしてもよい。
【００６０】
（４）上記実施の形態では、第２部材１２として、第１部材１１との連結部分に凸状部分となる当接部１３が設けられ、当接部１３の周囲全域に段差部１４が設けられたものが用いられている。これに代えて、このような当接部１３が設けられておらず、連結部分においても平板状をなす第２部材１２を用いてもよい。この場合でも、第１部材１１と第２部材１２とが接触する部分に防食ワッシャ３１，３２が設けられているため、これによって異種金属接触腐食が生じることが抑制される。
【００６１】
（５）上記実施の形態では、第２部材１２のみ、第１部材１１との連結部分に、凸状部分となる当接部１３と、その周囲の段差部１４とが設けられたものが用いられている。このような第２部材１２に代えて、第１部材１１の連結部分に、第２部材１２の側に凸となる当接部と、その周囲の段差部とが設けられていてもよい。また、第１部材１１及び第２部材１２のいずれか一方にのみにこのような構成を採用するのではなく、両部材１１，１２の連結部分に当接部とその周囲の段差部とを設けてもよい。
【００６２】
（６）上記実施の形態では、抵抗溶接装置４０が有する一対の電極４１，４２を上下に配置しているが、これに代えて、両電極４１，４２を水平方向に配置するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０…車体部品、１１…第１部材、１２…第２部材、１３…当接部（凸状部）、１３ａ…当接面（重ね合わせ面）、１６…貫通孔、１７…溶接ナゲット、２０…連結ファスナ（連結部材）、２１…軸部、２３…中空部、２４…フランジ部、２６…プロジェクション部、３１，３２…防食ワッシャ、４１…第１電極、４２…第２電極、４３…ガイドピン。
【図１】
2019063819.tif 000003
【図２】
2019063819.tif 000004
【図３】
2019063819.tif 000005
【図４】
2019063819.tif 000006
【図５】
2019063819.tif 000007