(57)【要約】【課題】安価な方法で液状ガスケットのマグネシウム合金部品への密着性を向上することが可能なマグネシウム合金部品の接合方法を提供する。【解決手段】マグネシウム合金板（マグネシウム合金部品）１を温水４中で加熱した後、マグネシウム合金板１の接合面に液状ガスケット３を塗布し、互いに接合する。マグネシウム合金板を温水４中で加熱することで表面に酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウムが生成される。このため、マグネシウム合金板１に対する液状ガスケット３の化学結合が強化され、マグネシウム合金板１に対する液状ガスケット３の密着性が向上する。また、温水の温度を８０℃以上とし、且つマグネシウム合金板１を温水４中に５分以上浸漬することにより、マグネシウム合金板１に対する液状ガスケット３の密着性を大幅に向上させることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム合金部品を液状ガスケットによって接合するマグネシウム合金部品の接合方法であって、
少なくとも前記マグネシウム合金部品の接合面を温水中で加熱した後、前記マグネシウム合金部品の接合面に液状ガスケットを塗布し、前記マグネシウム合金部品の接合面を互いに接合する
ことを特徴とするマグネシウム合金部品の接合方法。
【請求項２】
前記温水の温度を８０℃以上とし、且つ前記マグネシウム合金部品の接合面を前記温水中に５分以上浸漬する
ことを特徴とする請求項１に記載のマグネシウム合金部品の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネシウム合金部品の接合方法に関し、特に従来のアルミニウム合金部品の接合に用いられる液状ガスケットを用いてマグネシウム合金部品を接合するのに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の軽量化を目的として、従来、アルミニウム合金で製造されていた変速機ケースやオイルパンなどの部品を軽量なマグネシウム合金製とする動きが広がっている。変速機ケースやオイルパンなどのように、内部にオイルを保持する部品では、部品接合面に液状のガスケットを塗布することによって接合面の隙間をなくし、内部をシールしている。ところが、マグネシウム合金部品では、材料特性として液状ガスケットとの接着性が良好でないことが知られている。そのため、液状ガスケットとの密着性を向上するマグネシウム合金部品の接合方法が工夫されている。このような液状ガスケットとの密着性を向上するマグネシウム合金部品の接合方法としては、例えば下記特許文献１や下記特許文献２に記載されるものがある。このうち、下記特許文献１に記載されるマグネシウム合金部品の接合方法では、液体ガスケットが塗布されるマグネシウム合金の表面に最大高さ１０〜５００μｍの凹凸形状を、例えばローレット加工などによって形成している。また、下記特許文献２に記載されるマグネシウム合金部品の接合方法では、液体ガスケットとの密着性を向上するために、マグネシウム合金部品に弱アルカリ性電解液中で交流電流を通電し、マグネシウム合金部品の表面にプラズマ電解酸化被膜を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８５４０１号公報
【特許文献２】特開２００７−３０８７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１に記載されるマグネシウム合金部品の接合方法では、マグネシウム合金部品の表面粗さを制御するために適正な加工条件を設定する必要があることから、部品の形状や材質、加工工具の状態によって加工条件を調整する必要が生じ、生産効率が低く、コスト増の原因となる。また、前記特許文献２に記載されるマグネシウム合金部品の接合方法では、プラズマ電解酸化被膜を形成するために特殊な薬品や交流電源装置が必要となり、コスト増の原因となる。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、液状ガスケットによってマグネシウム合金部品を接合する際、安価な方法で液状ガスケットのマグネシウム合金部品への密着性を向上することが可能なマグネシウム合金部品の接合方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、マグネシウム合金部品を液状ガスケットによって接合するマグネシウム合金部品の接合方法であって、少なくとも前記マグネシウム合金部品の接合面を温水中で加熱した後、前記マグネシウム合金部品の接合面に液状ガスケットを塗布し、前記マグネシウム合金部品の接合面を互いに接合することを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の態様は、前記温水の温度を８０℃以上とし、且つ前記マグネシウム合金部品の接合面を前記温水中に５分以上浸漬することが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
このように、前記の第１の態様によれば、マグネシウム合金部品を液状ガスケットによって接合する場合に、少なくともマグネシウム合金部品の接合面を温水中で加熱した後、マグネシウム合金部品の接合面に液状ガスケットを塗布し、互いに接合する。マグネシウム合金部品の接合面を温水中で加熱することで、接合面の表面に酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウムが生成される。このため、マグネシウム合金部品に対する液状ガスケットの化学結合が強化され、マグネシウム合金部品に対する液状ガスケットの密着性が向上する。従って、安価な方法でマグネシウム合金部品に対する液状ガスケットの密着性を向上させることができる。
【０００９】
また、前記の第２の態様によれば、温水の温度を８０℃以上とし、且つマグネシウム合金部品の接合面を温水中に５分以上浸漬することにより、そうでない場合に比べてマグネシウム合金部品に対する液状ガスケットの密着性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明のマグネシウム合金部品の接合方法の一実施形態を示すマグネシウム合金試験片の説明図である。
【図２】図２は、図１の試験片で剪断応力を試験している状態の説明図である。
【図３】図３は、図１の試験片を加熱している状態の説明図である。
【図４】図４は、図１の試験片に液状ガスケットを塗布している状態の説明図である。
【図５】図５は、マグネシウム合金部品の接着力の説明図である。
【図６】図６は、従来のアルミニウム合金部品の接合状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明に係るマグネシウム合金部品の接合方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態のマグネシウム合金部品の接合方法の接着力を試験するために用いたマグネシウム合金試験片２の説明図である。この実施形態では、厚さ３ｍｍのマグネシウム合金板（マグネシウム合金部品）１を幅２５ｍｍ、長さ８０ｍｍに加工し、二枚のマグネシウム合金板１の一方の端部を互いに１０ｍｍずつ重ね合わせ、その重ね合わせ部分を液状ガスケット３で接合し、全長１５０ｍｍのマグネシウム合金試験片２を作製した。接着力試験は、図２に示すように、このマグネシウム合金試験片２の長手方向の両端部を上下方向に向けて引張試験機で把持し、その両端部を上下方向に引っ張って接合部分に剪断応力を生じさせる剪断試験を行った。
【００１２】
例えば図６は、変速機ケースなどのアルミニウム合金部品１０１を液状ガスケット３で接合したものである。内部にオイルが収納されている変速機ケースなどのアルミニウム合金部品１０１では、接合面に液状ガスケット３を介装して隙間をなくし、内部をシールしている。アルミニウム合金は、例えば鉄と比較すると軽量であるが、更に軽量化するためにはマグネシウム合金製とする方法がある。しかしながら、マグネシウム合金はアルミニウム合金と比較して高価であり、マグネシウム合金部品は費用対効果の面からそれほど多く要求されるものでもない。つまり、マグネシウム合金部品は、多数のアルミニウム合金部品の中に少数だけ混在する。
【００１３】
一方、マグネシウム合金部品に対する液状ガスケットの密着性がよくないことは広く知られている。マグネシウム合金部品に対する密着性の良好な液状ガスケットも存在するが、前述のように多数のアルミニウム合金部品の中に少数だけ混在するマグネシウム合金部品のためだけにマグネシウム合金部品に対する密着性の良好な液状ガスケットを使用するのは現実的でない。即ち、アルミニウム合金部品に対する密着性の良好な液状ガスケットのマグネシウム合金部品に対する密着性を改善することが課題である。このような液状ガスケットとして、本実施形態ではＴＢ１２１７Ｇ（スリーボンド製）を使用した。
【００１４】
マグネシウム合金にはＡＺ９１Ｄを用いた。そして、前述のようにマグネシウム合金板１からマグネシウム合金試験片２を作製するにあたり、図３に示すように、マグネシウム合金板１を水温６０℃、８０℃、１００℃の温水４に２分又は５分浸漬した。比較例として、温水に浸漬しないものも用意した。これらのマグネシウム合金板１に対し、図４に示すように、長手方向の一方の端部に液状ガスケット３を塗布し、その部分を重ね合わせて、図１に示すようなマグネシウム合金試験片２を作製した。作製したマグネシウム合金試験片２は、温度２３℃、湿度５５％の雰囲気に７日以上保持して液状ガスケット３を硬化させた。そして、図２に示すように、液状ガスケット接着面に剪断荷重を加えて液状ガスケット３が剥離する最大剪断応力を測定し、マグネシウム合金板（マグネシウム合金部品）１に対する液状ガスケット３の密着性を接着力（最大剪断応力）で評価した。
【００１５】
図５には、各マグネシウム合金試験片２の測定結果及びアルミニウム合金ＡＤＣ１２で作製したアルミニウム合金試験片の接着力を示す。温水に浸漬したマグネシウム合金試験片２では、何れも、温水浸漬しないものと比較して大きな接着力の向上が認められる。また、温水温度が８０℃以上で且つ浸漬時間５分の条件では、より効果が大きく、従来のアルミニウム合金ＡＤＣ１２と同等の接着力が得られている。この温水浸漬による接着力向上の理由として以下が考えられる。マグネシウム合金に対する液状ガスケットの接着力が小さい原因は、マグネシウムと液状ガスケットとの化学結合による結合力が弱いことにある。しかしながら、マグネシウムを温水に浸漬させた場合、マグネシウム表面でマグネシウムと水との間に下記の化学反応が発生し、マグネシウム化合物が生成される。そして、これらの酸化マグネシウム及び水酸化マグネシウムがマグネシウム合金板（マグネシウム合金部品）１の表面、即ち接合面に生成されることにより、マグネシウム化合物と液状ガスケットとの化学結合が良好に発揮され、接着力が向上するものと考えられる。
Ｍｇ＋Ｈ2Ｏ→ＭｇＯ＋Ｈ2
Ｍｇ＋２Ｈ2Ｏ→Ｍｇ（ＯＨ）2＋Ｈ2
【００１６】
このように本実施形態のマグネシウム合金部品の接合方法では、マグネシウム合金板（マグネシウム合金部品）１を液状ガスケット３によって接合する場合に、少なくともマグネシウム合金板（マグネシウム合金部品）１の接合面を温水４中で加熱した後、マグネシウム合金板（マグネシウム合金部品）１の接合面に液状ガスケット３を塗布し、互いに接合する。マグネシウム合金板（マグネシウム合金部品）１の接合面を温水４中で加熱することで、接合面の表面に酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウムが生成される。このため、マグネシウム合金板（マグネシウム合金部品）１に対する液状ガスケット３の化学結合が強化され、マグネシウム合金板（マグネシウム合金部品）１に対する液状ガスケット３の密着性が向上する。従って、安価な方法でマグネシウム合金板（マグネシウム合金部品）１に対する液状ガスケット３の密着性を向上させることができる。
【００１７】
また、温水の温度を８０℃以上とし、且つマグネシウム合金板（マグネシウム合金部品）１の接合面を温水４中に５分以上浸漬することにより、そうでない場合に比べてマグネシウム合金板（マグネシウム合金部品）１に対する液状ガスケット３の密着性を大幅に向上させることができる。
【００１８】
以上、本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられ得ることは明白である。全てのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【００１９】
１  マグネシウム合金板（マグネシウム合金部品）
２  マグネシウム合金試験板
３  液状ガスケット
４  温水
【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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【図６】
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