(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
床下部品の少なくとも一箇所に、面積が1600mm2以上である塩分検出板を設置した自動車を、塩化物含有量が0.1質量％以上の塩水路で、30km／h以上の速度で50m以上走行させる工程と、
前記塩水路走行後、前記自動車を、20km／h以上の速度で30分以上走行させる工程と、
前記走行後の自動車の塩分検出板から塩分付着量を取得し、市場走行車における塩分に起因した腐食実績情報によって、該取得した塩分付着量から前記床下部品の腐食速度を予測する工程と、
を備えることを特徴とする床下部品の腐食速度予測方法。
【請求項２】
前記床下部品は、サスペンション、エンジンマウント、エンジンクレードル、エンジン房内部品、ブレーキ及び燃料系部品からなる群より選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項１に記載の床下部品の腐食速度予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、市場における床下部品の腐食速度を、複雑な装置を用いることなく、正確且つ短期間で予測するのに適した床下部品の腐食速度予測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、自動車の床下部品の耐食性については、実際に長期間（10年以上）走行した後の自動車より回収された部品の腐食量（mm）（部品を構成する鋼板の腐食による板厚減少量）や腐食量を走行年数で除した腐食速度（mm／年）を求めるか、又は、塩害耐久試験を行うことで、その検証が行われていた。
【０００３】
上述の塩害耐久試験とは、長期間に渡る自動車の腐食環境を模擬的に再現して検証期間の短縮を図ることを目的とし、所定の腐食環境で製品の自動車を走行させた後、車種ごとに異なる被水環境の影響度を加味した上で、防錆仕様の妥当性を評価・検証する試験である。
【０００４】
ただし、検証期間の短縮化を目的とした塩害耐久試験についても、走行試験から評価部品の解析まで含めると実際には数ヶ月に渡る調査を必要とすることから、製品開発期間を長期化させるおそれがあった。
さらに、防錆力の高い電着塗装が施された床下部品は、腐食促進度が低くなる傾向がある。このため、従来の塩害耐久試験では、10年を超える長期間の腐食環境を再現し、耐食性の評価を行うことが困難であるという問題もあった。
【０００５】
そのため、自動車における床下部品の耐食性を把握する上で、床下部品の腐食速度を正確且つ短期間で予測できる技術の開発が望まれていた。
近年、金属材料の耐食性を定量的且つ短期間で評価することを目的として、ＡＣＭ型腐食センサを用いた耐食性評価方法が開発されている。例えば、特許文献１及び２には、金属材料で構成される移動体の一部にＡＣＭ型腐食センサを設置し、腐食環境においてセンサ出力値を計測し、環境の腐食性の評価を行う方法が開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２に開示された文献では、移動体のボディ部品等における環境の腐食度計測・評価を目的としており、自動車の床下部品について、10年を超える長期間の腐食環境を実質的に再現することはできていなかった。
また、ＡＣＭ型腐食センサを用いて床下部品の腐食性を評価する場合、降雪量により変動する融雪剤の散布量等についても考慮する必要があることから、最低でも越冬期間（４月程度）における連続的な計測を必要とし、依然として耐食性評価には長期間を要することが考えられた。さらに、ＡＣＭ型腐食センサを用いた試験では、ＡＣＭ型腐食センサの設置及びメンテナンスに伴う作業の煩雑さについても改善が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４２５８３５２号公報
【特許文献２】特許第４３７５４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、市場における床下部品の腐食速度を、複雑な装置を用いることなく、正確且つ短期間で予測することができる床下部品の腐食速度予測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】
【０００９】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく、腐食の進行するメカニズムや環境について鋭意研究を行った。その結果、以下の事実を見出した。
【００１０】
（１）塩水の溜まった道路（塩水路）を走行することによる床下部品の被水、及び、被水した床下部品の塩分付着量について
自動車のフロント側に位置する床下部品は、図２（ａ）に示すように、フロントタイヤの先端で跳ね上げた車体内側方向の水によって濡れる。一方、自動車のリヤ側に位置する床下部品は、図２（ｂ）に示すように、フロントタイヤで跳ね上げた水が路面へ落ちて跳ね返ったものが再び床下部品へ付着することで濡れる。そのため、塩水路走行直後における床下部品の被水量は、フロント側のほうがリヤ側に比べて多くなる。
しかしながら、塩水路走行後に一般路（水の溜まっていない一般的な道路）を一定期間走行した場合、フロントロアアーム等のフロント側の床下部品に比べてリヤクロスメンバやリヤサブフレーム等のリヤ側の床下部品の方が、塩分付着量が多くなる。これは、上述したフロント側の床下部品が上下揺動自在に車体に連結される一方、上述したリヤ側の床下部品は、車体に直接若しくは弾性体マウントを介して固定されるためである。すなわち、塩水路の走行後に一般路を走行すると、走行時間の経過と共にフロント側の床下部品に付着した塩水は、フロント側の床下部品の揺動や走行中の風等の影響によって飛散及び蒸発することとなるが、リヤ側の床下部品に付着した塩水は、リヤ側の床下部品の揺動や風による影響が少ないため、塩水が除去されることなく多く残留するためである。
【００１１】
（２）床下部品に付着した塩分量と腐食量との関係
市場車の腐食量について、調査及び検討を重ねた結果、床下部品の腐食量については、床下部品に付着した塩分量と相関性が高いことが判明した。つまり、床下部品に付着した塩分量を把握することで、ＡＣＭ型センサ等の装置を用いなくとも、床下部品の腐食速度を簡便且つ低コストで予測することが可能となる。
ただし、床下部品における塩分の付着量については、走行路の状態等に起因し、床下部品の場所によって大きなばらつきが生じることがわかった。そのため、床下部品の腐食速度を正確に予測するためには、塩分の付着量だけでなく、塩分付着のばらつきについても考慮することが必要であった。
【００１２】
そして、本発明者らは、上記（１）の事実を考慮して検討を重ねた結果、自動車の試験走行条件の適正化を図ること、具体的には、床下部品の少なくとも一箇所に腐食検出センサを設置した自動車を、特定の塩水路で走行させた後、自動車を一定の速度及び時間で走行させることによって、長期間に渡って実現された腐食環境を模擬的に再現でき、床下部品の腐食速度を正確且つ短時間に計測できることを見出した。
さらに、上記（２）の事実を考慮し、さらに鋭意研究を重ねた結果、塩分付着量のばらつきを考慮した所定の面積を有する塩分検出板を、腐食検出センサの代わりとして用いることによって、ＡＣＭ型腐食センサ等を用いることなく、正確に床下部品の腐食速度を予測できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
本発明は、上記知見に基づきなされたものであり、その要旨は以下の通りである。
［１］床下部品の少なくとも一箇所に、面積が1600mm2以上である塩分検出板を設置した自動車を、塩化物含有量が0.1質量％以上の塩水路で、30km／h以上の速度で50m以上走行させる工程と、前記塩水路走行後、前記自動車を、20km／h以上の速度で30分以上走行させる工程と、前記走行後の自動車の塩分検出板から塩分付着量を取得し、市場走行車における塩分に起因した腐食実績情報によって、該取得した塩分付着量から前記床下部品の腐食速度を予測する工程と、を備えることを特徴とする床下部品の腐食速度予測方法。
【００１４】
［２］前記床下部品は、サスペンション、エンジンマウント、エンジンクレードル、エンジン房内部品、ブレーキ及び燃料系部品からなる群より選択された少なくとも一種であることを特徴とする上記［１］に記載の床下部品の腐食速度予測方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、市場における床下部品の腐食速度を、複雑な装置を用いることなく、正確且つ短期間で予測することができる床下部品の腐食速度予測方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による床下部品の腐食速度予測方法の一実施形態を説明したフロー図である。
【図２】床下部品の濡れる状況を説明するための図であり、（ａ）は、フロント側の床下部品が濡れる状況、（ｂ）は、リヤ側の床下部品が濡れる状況を示したものである。
【図３】床下部品に設置された塩分検出板を模式的に示した図である。
【図４】塩分検出板から得られた床下部品の塩分付着量と市場走行させた自動車の床下部品の腐食速度との関係の一例を示したグラフである。
【図５】実施例における本発明例の、塩分検出板から得られた塩分付着量と、腐食速度との関係を示したグラフである。
【図６】実施例における比較例の、塩分検出板から得られた塩分付着量と、腐食速度との関係を示したグラフである。
【図７】実施例における比較例の、塩分検出板から得られた塩分付着量と、腐食速度との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明による床下部品の腐食速度予測方法の一実施形態について、図面を用いて具体的に説明する。
本発明による床下部品の腐食度予測方法は、図１に示すように、床下部品の少なくとも一箇所に塩分検出板を設置した自動車を、塩水路で走行させる工程（図１（ａ））と、前記塩水路走行後、前記自動車を、特定時間走行させる工程（図１（ｂ））と、前記走行後の自動車の塩分検出板から塩分付着量を取得し、該取得した塩分付着量から前記床下部品の腐食速度を予測する工程（図１（ｃ））と、を備える。
【００１８】
上記工程（ａ）及び（ｂ）を経ることによって、自動車の床下部品の腐食環境を模擬的に高い精度で再現でき、床下部品の腐食速度を正確且つ短期間で予測することが可能となる。さらに、上記工程（ｃ）において、塩分検出板から得られた塩分付着量から床下部品の腐食速度を予測することで、ＡＣＭ型センサ等の装置を用いた場合と比較して、遜色なく腐食速度を把握できる上、設置やメンテナンスに伴う煩雑さやコストの高騰を抑えることができる。
【００１９】
なお、本発明における自動車とは、軌条によらずに運転者の操作で進路と速度を変えることができる乗り物である法規上の「自動車」のことを意味し、乗用車に限らず、二輪車、貨物車、特殊作業車、他の自動車によって牽引される車両等についても含まれる。
また、自動車の床下部品とは、自動車の床下に設置される鋼材からなる部品のことを意味し、例えば、サスペンション、エンジンマウント、エンジンクレードル、エンジン房内部品、ブレーキ及び燃料系部品等が挙げられる。さらに、サスペンションとしてはリヤサブフレームが例示される。
【００２０】
（塩分検出板）
そして、本発明で用いられる塩分検出板は、図３に示すように、床下部品の少なくとも一箇所に設置された板状の部材であり、自動車が塩水路を走行する際、前記床下部品とともに、塩水が付着し、該塩水に含まれた塩分を保持する役目を果たす。これにより、前記床下部品の腐食速度予測に用いられる塩分付着量を得ることができる。
ここで、前記塩分検出板は、塩分付着量のばらつきをなくす点から、1600mm2以上の面積であることが好ましい。前記面積が1600mm2未満の場合、面積が小さすぎるため、塩分付着量のばらつきの影響を受け、前記床下部品の腐食速度の予測制度が低下するおそれがある。また、前記塩分検出板の面積は、腐食速度予測の対象とする部品の面積（対象とする部品を下から見た場合での水平投影面積）以下である、該対象とする部品から外部へはみ出さない大きさであることが好ましい。なお、前記塩分検出板の面積は、板状である塩分検出板の平面部の面積のことであり、断面積のことではない。
【００２１】
前記塩分検出板を構成する材料については、塩水路走行時に付着した塩水を保持し、その後、塩分付着量を把握することが可能なものであれば特に限定はされず、種々の材料を前記塩分検出板として用いることができる。ただし、前記床下部品と表面性状（特に濡れ性）が近く、耐久性も高いという理由から、種々の金属板又は合金板を用いることが好ましく、その中でも鋼板を用いることがより好ましい。
また、前記塩分検出板の形状については、1600mm2以上の面積を有するものであれば特に限定はされず、床下部品における設置場所や、床下部品の形状に応じて、任意の形状とすることができる。
【００２２】
さらに、前記塩分検出板の設置条件については、床下部品の少なくとも一箇所に設置すれば良く、その他の条件については特に限定はされない。ただし、自動車全体の耐食性の評価を行う場合には、床下部品毎に全て設置することが好ましく、ばらつきをなくす点からは、各床下部品に複数の塩分検出板を設置することがより好ましい。
【００２３】
（塩水路走行工程）
本発明による床下部品の腐食速度予測方法は、図１に示すように、床下部品の少なくとも一箇所に塩分検出板を設置した自動車を、塩化物含有量が0.1質量％以上の塩水の溜まった塩水路で、30km／h以上の速度で50m以上走行させる工程（塩水路走行工程）を備える。
この工程は、自動車の床下部品に、適量の塩水（塩化物を含有した水）を付着させるための工程である。
【００２４】
ここで、前記塩水路の塩化物含有量は0.1質量％以上とする。塩化物含有量が0.1質量％未満の場合、十分に塩分付着を行えないためであり、塩分付着を高精度に行える点からは、4質量%以上であることが好ましく、4〜6質量％であることがより好ましい。
【００２５】
また、前記塩化物は、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、及び塩化マグネシウムからなる群より選択された少なくとも一種であることが好ましい。前記床下部品を腐食させる原因となるものであり、床下部品の腐食速度予測を行うのに適しているためである。
【００２６】
なお、前記塩水路の塩水の深さについては特に限定はされないが、確実に前記床下部品に塩水を付着させることができる点からは、１mm以上の深さであることが好ましい。
【００２７】
前記塩水路を走行させる自動車の速度は30km／h以上である。速度が30km／h未満の場合、フロントタイヤによる水の跳ね上げが十分でなく、床下部品に塩水が付着しないためである。
なお、前記自動車の速度は、30km／h以上であれば、走行中に変化しても構わないが、塩水付着量を安定させる点からは一定の速度で走行させることが好ましい。
【００２８】
さらに、前記塩水路を走行させる距離は50m以上とすることが好ましい。走行距離が50m未満の場合、前記床下部品に十分に塩水を付着させることができないためである。
なお、自動車による前記塩水路の走行方法は、特に限定はされないが、50m以上を連続して走行させることが好ましい。塩水の付着量を安定させるためである。
【００２９】
（一般路走行工程）
本発明の床下部品の腐食速度予測方法は、図１に示すように、前記塩水路走行工程の後、前記自動車を、一般路を20km／h以上の速度で30分以上走行させる工程（一般路走行工程）を備える。
この工程は、主にフロント側の床下部品に付着した塩水を、走行時間の経過と共に、車両の揺動や走行中の風等の影響により飛散及び蒸発させ、除去するための工程である。
【００３０】
前記自動車の速度は、20km／h以上とする必要がある。20km／h未満の場合、前記床下部品に付着した塩水を十分に除去することができないためである。
【００３１】
また、前記自動車の走行時間は30分以上とする必要がある。走行時間が30分未満の場合、前記床下部品に付着した塩水を十分に除去することができず、実際の腐食環境を十分に実現できないからである。
【００３２】
なお、本工程で自動車を走行させる走行路については、塩水路以外の、水の溜まっていない一般路であれば特に限定はされない。ただし、前記床下部品に付着した塩水の除去をより実際の環境に近い形で行い、腐食速度予測の評価を高めることができる観点からは、前記走行路が、平坦な走行路と、凹凸の設けられたダート路とを含むことが好ましい。
【００３３】
（床下部品の腐食速度予測工程）
【００３４】
本発明の床下部品の腐食速度予測方法は、前記走行後の自動車の塩分検出板から塩分付着量を取得し、市場走行車における塩分に起因した腐食実績情報によって、該取得した塩分付着量から前記床下部品の腐食速度を予測する工程（床下部品の腐食速度予測工程）を備える。この工程によって、前記床下部品の腐食速度を予測し、把握することができる。
【００３５】
前記塩分付着量の取得方法については、前記塩分検出板に付着した塩化物量を定量できる方法であれば特に限定されず、任意の方法によって塩分付着量を取得することができる。例えば、前記塩分検出板に付着した塩分を、該塩分検出板から採取して塩分付着量を測定する方法、塩分検出板の塩分付着前後の質量から塩分付着量を測定する方法、塩分検出板の表面をふき取った脱脂綿やガーゼからイオン交換水中に塩分を抽出して水溶液中の塩分濃度を測定する方法、塩分検出板上にイオン交換水を滴下して塩分測定計で直接濃度を測定する方法等が挙げられる。
【００３６】
前記床下部品の腐食速度予測工程では、前記取得した塩分付着量から前記床下部品の腐食速度を予測する。上述したように、前記床下部品の腐食速度は、前記床下部品に付着した塩分量と相関関係があり、塩分付着量を正確に把握することで、高精度に床下部品の腐食速度を予測することが可能となる。
前記床下部品に付着した塩分量から、種々の方法によって床下部品の腐食速度を予測することができるが、本発明では、市場走行車における塩分に起因した腐食実績情報を用いて、前記床下部品の腐食速度を予測する。ここで、前記市場走行車における塩分に起因した腐食実績情報とは、種々の条件で市場走行を行った実績から得られた、塩分付着量と腐食量との関係性を示したデータのことである。腐食量については、走行する場所によって、塩分濃度や、環境の条件が大きく異なることから、市場走行車から得られたデータに基づいて前記床下部品の腐食速度の予測を行うことで、より正確な腐食速度の予測が可能となる。
【００３７】
なお、前記床下部品の腐食速度とは、前述した通り、腐食量を走行年数で除した腐食速度（mm／年）であり、1年間に床下部品の腐食がどれだけ進んだかを示す指標である。腐食速度が未知の床下部品でも前記走行後の塩分検出板から塩分付着量を取得すれば、前記床下部品に付着した塩分量との相関関係（塩分に起因した腐食実績情報）によって、腐食速度を予測することができる。
ここで、図４は、本発明の腐食速度予測方法に従って、床下部品（リヤサブフレーム）に塩分検出板を設置した自動車（試験走行車）を、塩水路及び一般路を走行させ、取得した床下部品（リヤサブフレーム）の塩分付着量と、腐食実績情報である市場走行車の当該床下部品の試験走行車における塩分検出板を設置した箇所の塩害地域で走行させたときの腐食速度（mm／年）との関係を示したものである。図４から、試験走行車の床下部品に付着した塩分量と市場走行車の床下部品の腐食速度には相関関係があることがわかる。この相関関係を用いて腐食実績情報のない床下部品の部位の腐食速度を予測することができる。なお、試験走行車と市場走行車は車種を同じとすることが好ましい。また、試験走行車の塩分検出板を設置した位置と市場走行車の腐食速度実績を求めた位置は一致させることが必要である。このため、市場走行車の腐食速度は、試験走行車の塩分検出板を設置した位置の範囲内で得た複数のデータの平均腐食速度又は最大腐食速度とすることが好ましい。特に好ましいのは最大腐食速度である。さらに、市場走行車の当該床下部品の腐食速度は5〜40mm間隔で求めることが好ましく、さらに好ましいのは5〜20mm間隔である。
【実施例】
【００３８】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
（１）試験走行及び塩分付着量の取得
床下部品であるリヤサブフレームに塩分検出板を装着した自動車（車種：レガシィ）を試験走行車として用意した。前記塩分検出板の装着箇所はリヤサブフレームにおける後述する位置である。
上述した試験走行車を、塩化物含有量が1質量％の塩水路（塩水深さ：30mm）で、50km／hの速度で50m以上走行させた（塩水路走行工程）。
その後、平坦な路面及びダート路の混在したコースを、20km／h以上の速度で30分以上走行させた（一般路走行工程）。
走行後、試験走行車に設置していた各塩分検出板から、塩分付着量を取得した。塩分付着量の取得は、塩分検出板の表面をふき取った脱脂綿からイオン交換水中に塩分を抽出し、その後、水溶液中の塩分濃度を測定することで行った。
使用した塩分検出板については、正方形の板状であり、1600mm2（40mm×40mm）、900mm2（30mm×30mm）、400mm2（20mm×20mm）の三種類の塩分検出板を用いた。それぞれの塩分検出板を用いた場合で、試験走行及び塩分付着量の取得を行った。そして、1600mm2の塩分検出板はリヤサブフレームの任意の5箇所に設置し、900mm2の塩分検出板はリヤサブフレームの任意の36箇所に設置し、400mm2の塩分検出板はリヤサブフレームの任意の34箇所に設置した。
【００３９】
（２）塩分付着量と腐食実績情報との関係（塩分に起因した腐食実績情報）
上述のように取得した試験走行における塩分付着量について、腐食実績情報（塩分に起因した腐食実績情報）との関係を調査した。
具体的には、試験走行車と同じ種類の市場走行車について、塩害地域（本実施例では、北米の塩害地域を４年間市場走行した車）を走行させた。その後、走行した市場走行車のリヤサブフレームについて、10mm間隔で腐食量（腐食の進行した深さ）を測定し、走行年数で除して、各測定箇所の腐食速度を求めた。試験走行車に設置した各塩分検出板と同じ位置の範囲内の最大腐食速度を腐食速度実績とした。そして、上述した試験走行によって得られた各塩分検出板における塩分付着量（g／m2）と、塩害地域の走行によって得られた同じ箇所のリヤサブフレームの腐食速度実績（mm／年）との関係をプロットした。この関係については、塩分検出板の大きさごとにプロットし、その結果を図５〜７に示す。1600mm2の塩分検出板を用いた場合のリヤサブフレームの腐食速度実績との関係が図５、900mm2の塩分検出板の塩分検出板を用いた場合のリヤサブフレームの腐食速度実績との関係が図６、400mm2の塩分検出板の塩分検出板を用いた場合のリヤサブフレームの腐食速度実績との関係が図７である。
【００４０】
（評価）
実施例により得られた試験走行車の塩分付着量と市場走行車の腐食速度実績との関係ついて、評価を行った。
図５〜７の結果から、本発明例である面積が1600 mm2の塩分検出板を用いた場合（図５）及び比較例の面積が900 mm2の塩分検出板を用いた場合（図６）場合では、塩分検出板から取得された塩分付着量と腐食速度実績とは比例関係にあり、各床下部品の塩分付着量を計測することで、市場における床下部品の腐食速度についても推定が可能となることがわかった。その中でも特に、実際に市場走行により得られた塩分付着量と腐食速度実績との関係との比例関係が明確な、本発明例の面積が1600 mm2の塩分検出板を用いた場合（図５）が最も正確に予測できることがわかった。
（３）腐食速度予測
以上の結果から、本発明例である面積が1600 mm2の塩分検出板を用いた場合の試験走行車の塩分付着量と市場走行車の腐食速度との関係である図５を用いると、腐食速度が未知のリヤサブフレームの特定位置の腐食速度予測を、当該位置の試験走行車の塩分付着量を求めるだけで、行うことができることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明では、市場における床下部品の腐食速度を、複雑な装置を用いることなく、正確且つ短期間で予測することができる床下部品の腐食速度予測方法の提供が可能となる。
【図１】
0006476097.tif 000002
【図２】
0006476097.tif 000003
【図３】
0006476097.tif 000004
【図４】
0006476097.tif 000005
【図５】
0006476097.tif 000006
【図６】
0006476097.tif 000007
【図７】
0006476097.tif 000008