(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の部材とアルミ鋳物部品とをセルフピアスリベットにて締結・接合する工程を含むパネル部品の組立方法であって、
上記アルミ鋳物部品の素地のうちセルフピアスリベット接合部以外の領域に予めブラスト処理を施す前処理工程と、
上記ブラスト処理が施されていないセルフピアスリベット接合部を非合わせ面として一方の部材とアルミ鋳物部品とを重ね合わせた上で、上記セルフピアスリベット接合部にセルフピアスリベットを打ち込んで両者を締結・接合するリベット接合工程と、
上記アルミ鋳物部品の素地のうちセルフピアスリベットをもって締結・接合されたセルフピアスリベット接合部にブラスト処理を施す後処理工程と、
を含むことを特徴とするパネル部品の組立方法。
【請求項２】
上記リベット接合工程では、アルミ鋳物部品側が凸形状となるように一方の部材側からアルミ鋳物部品に向けてセルフピアスリベットを打ち込むことを特徴とする請求項１に記載のパネル部品の組立方法。
【請求項３】
上記リベット接合工程では、
一方の部材とアルミ鋳物部品とを間に接着剤を介在させた状態でセルフピアスリベットの打ち込みを行う一方、
上記後処理工程では接着剤のはみ出し部位にもブラスト処理を施すことを特徴とする請求項１または２に記載のパネル部品の組立方法。
【請求項４】
一方の部材が鋼板部品であることを特徴とする請求項３に記載のパネル部品の組立方法。
【請求項５】
少なくとも前処理工程でのブラスト処理は非処理対象領域にマスキングを施した上で行うことを特徴とする請求項請求項１〜４のいずれかに記載のパネル部品の組立方法。
【請求項６】
ブラスト処理がショットブラスト処理であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のパネル部品の組立方法。
【請求項７】
上記後処理工程に続いて少なくともセルフピアスリベット接合部を含むアルミ鋳物部品の表面に塗装を施す塗装工程を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のパネル部品の組立方法。
【請求項８】
一方の部材とアルミ鋳物部品とを重ね合わせた上でその重合部に一方の部材側からセルフピアスリベットを打ち込んで、アルミ鋳物部品側が凸形状となるように塑性変形させながら両者を締結・接合してなるパネル部品であって、
セルフピアスリベット接合後に、凸形状となったセルフピアスリベット接合部を含むアルミ鋳物部品の表面にショットブラスト処理を施してあることを特徴とするパネル部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の部材とアルミ鋳物部品とをセルフピアスリベットにて締結・接合する工程を含むパネル部品の組立方法および一方の部材とアルミ鋳物部品とをセルフピアスリベットにて締結・接合してなるパネル部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の組立ラインでは、例えば鋳造後のアルミ鋳物部品と鋼板部品とをセルフピアスリベットにて締結・接合して特定のパネル部品とし、このパネル部品を例えば車体構成部品であるところの車体骨格部材あるいは開閉体として車体組立を行い、さらに車体全体に所定の塗装を施した後に車両組立に供して、車体への各種艤装部品やシート等の組み付けのほか、エンジン，トランスミッション等の搭載が行われることになる。
【０００３】
そして、上記のようにセルフピアスリベットによる締結・接合をもってパネル部品の一部を構成することになるアルミ鋳物部品に着目した場合、後工程にて塗装が施されることを考慮してアルミ鋳物部品単体の状態で予め脱脂・化成処理を施すことが行われているほか、この脱脂・化成処理に先立って例えば特許文献１に記載のように、アルミ鋳物部品の塗装性向上、すなわちアルミ鋳物部品への塗膜の密着性や耐食性を向上させるためにその表面に予めショットブラスト等のブラスト処理を施すことが行われている。
【特許文献１】特開２００４−３１５８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アルミ鋳物部品単体の状態で脱脂・化成処理を施すことを前提とした場合、車体組立完了後の塗装の前処理として脱脂・化成処理が施されることになるにもかかわらず部品段階でも前もって行うことになり、工程重複によるコストアップが余儀なくされることとなって好ましくない。また、アルミ鋳物部品単体の状態でブラスト処理を施した場合、鋳物表面が加工硬化するために後工程でのセルフピアスリベットによる締結・接合時にその接合部に亀裂が発生しやすくなる。セルフピアスリベット接合部に亀裂が発生すると、その部分には化成処理皮膜が形成されずにいわゆる塗膜の乗りが悪くなるために白錆が発生するほか、経年変化により亀裂が拡大して接合強度が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、パネル部品の一部を構成することになるアルミ鋳物部品が後工程にてセルフピアスリベットをもって他の部品と締結・接合されること、および塗装性向上のためにブラスト処理が施されることを前提としながらも、ブラスト処理に伴う二次的不具合を効果的に解消し得るパネル部品の組立方法とパネル部品を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、一方の部材とアルミ鋳物部品とをセルフピアスリベットにて締結・接合する工程を含むパネル部品の組立方法であることを前提として、上記アルミ鋳物部品の素地のうちセルフピアスリベット接合部以外の領域に予めブラスト処理を施す前処理工程と、上記ブラスト処理が施されていないセルフピアスリベット接合部を非合わせ面として一方の部材とアルミ鋳物部品とを重ね合わせた上で、上記セルフピアスリベット接合部にセルフピアスリベットを打ち込んで両者を締結・接合するリベット接合工程と、上記アルミ鋳物部品の素地のうちセルフピアスリベットをもって締結・接合されたセルフピアスリベット接合部にブラスト処理を施す後処理工程とを含むことを特徴とする。
【０００７】
より具体的には、請求項２に記載のように、上記リベット接合工程では、アルミ鋳物部品のセルフピアスリベット接合部側が凸形状となるように一方の部材側からアルミ鋳物部品に向けてセルフピアスリベットを打ち込むものとする。
【０００８】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の技術をパネル部品そのものとして捉えたものであり、一方の部材とアルミ鋳物部品とを重ね合わせた上でその重合部に一方の部材側からセルフピアスリベットを打ち込んで、アルミ鋳物部品側が凸形状となるように塑性変形させながら両者を締結・接合してなるパネル部品であって、セルフピアスリベット接合後に、凸形状となったセルフピアスリベット接合部を含むアルミ鋳物部品の表面にショットブラスト処理を施してあることを特徴とする。
【０００９】
したがって、請求項１，８に記載の発明では、アルミ鋳物部品の素地のうちセルフピアスリベット接合部以外の領域に前処理として予めブラスト処理を施すため、セルフピアスリベット接合部が加工硬化してしまうことがなく、後工程でのセルフピアスリベットによる締結・接合時に亀裂が発生するようなことがなくなる。
【００１０】
また、上記のように前処理としてのブラスト処理が施されていないセルフピアスリベット接合部については、セルフピアスリベットによる締結・接合後に別途後処理として同様のブラスト処理が施されるため、当該セルフピアスリベット接合部についても他の部位と同様に塗装性向上効果が期待できるようになる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１，８に記載の発明によれば、セルフピアスリベット接合部であるかないかにかかわらずアルミ鋳物部品の素地にブラスト処理が施されるために塗装性が向上することはもちろんのこと、セルフピアスリベット接合部についてはセルフピアスリベット接合後にブラスト処理を施すことで、加工硬化していない状態でセルフピアスリベットにて接合することができ、そのセルフピアスリベット接合時の亀裂発生を抑制できるほか、万が一セルフピアスリベット接合時に亀裂が発生したとしてもブラスト処理により亀裂を潰して補修できるため、例えば亀裂にシール材を塗布する等の作業が不要で加工工数の削減が図れる。
【００１２】
また、組立後のパネル部品に対し塗装前処理としての脱脂・化成処理を含む塗装を施す場合、アルミ鋳物部品単体の状態で脱脂・化成処理を施す必要がなく、工程重複によるコストアップを招くことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１以下の図面は本発明のより具体的な実施の形態を示す図であり、自動車の車体の一部を構成することになるパネル部品の組立に適用した場合の例を示しており、特に図１はアルミ鋳物部品と鋼板部品とからなるパネル部品についてアルミ鋳物部品の鋳造から車両組立までの一連のおおまかな工程の流れを、図２はパネル部品の要部拡大断面図をそれぞれ示している。
【００１４】
図１，２に示すように、鋳造工程Ｓ１にて鋳造されたアルミ鋳物部品（以下、単に「鋳物部品」と言う）１はそのままの状態もしくは機械加工等の所定の仕上げ加工が施された後に車体組立工程Ｓ３に供され、この車体組立工程Ｓ３をリベット接合工程として後述するように例えば相手側となる鋼板部品２とセルフピアスリベット３をもって締結・接合されることによりパネル部品４と化し、さらにこのパネル部品４を車体構成部品の一部、例えば車両骨格部材あるいは開閉体として車体が組み立てられることになる。そして、組み立てられた車体は塗装工程Ｓ５に投入されて所定の塗装が施され、さらに後工程である車両組立工程Ｓ６において各種艤装部品のほかエンジンあるいはトランスミッション等が車体に組み付けられて自動車としての完成度が高められることになる。なお、上記の塗装工程Ｓ５には、周知のように前処理としての脱脂・化成処理のほか、下塗り、中塗り、上塗り等の複数の工程が含まれている。
【００１５】
車体組立工程Ｓ３において当該工程をリベット接合工程として鋳造後の鋳物部品１がセルフピアスリベット３をもって相手側となる鋼板部品２と締結・接合されてパネル部品４と化することは先に述べた通りであるが、セルフピアスリベット３による締結・接合に先立って、図１のほか図３に示すように、前処理としてブラスト処理工程Ｓ２にて鋳物部品１の素地のうちセルフピアスリベット３による締結・接合に関与する部分であるセルフピアスリベット接合部５を除いた部分に予めショットブラスト処理を施すものとする。ここに言うセルフピアスリベット接合部５とは、鋳物部品１の素地のうち相手側の鋼板部品２とセルフピアスリベット３をもって締結・接合されてパネル部品４と化した際に外部に露出することになる面であって（鋳物部品１の素地のうち相手側の鋼板部品２と接合された段階でパネル合わせ面として隠蔽されてしまうことになる面は含まない）、且つセルフピアスリベット３の打ち込みによる圧締力を直接受ける部分とその近傍をも含む領域を言う。図３ではショットブラスト処理対象領域にハッチングを付し、その部分をＢｓ１で示す。
【００１６】
ショットブラスト処理を施さないと、後工程である塗装工程Ｓ５の前処理段階で化成皮膜の付着量が不足し、防錆性の低下や外観不良を招きやすくなるためであるが、上記のようにセルフピアスリベット接合部５を除いた部分にショットブラスト処理を施すのは、セルフピアスリベット接合部５にまでショットブラスト処理を施すと、その加工硬化のために図４に示すように後工程でのセルフピアスリベット３による締結・接合時に亀裂Ｃが発生しやすくなるためで、この亀裂Ｃの発生を未然に防止するためである。なお、図４は後述するようにセルフピアスリベット３の打ち込みに伴いその塑性変形によって鋳物部品１側に形成されるエンボス部１２での亀裂Ｃの発生状況を示している。
【００１７】
この前処理としてのブラスト処理は、セルフピアスリベット接合部５にマスキングを施した状態で行うものとし、例えば制振材や外板補強材等のように衝撃吸収性のあるシート等にてセルフピアスリベット接合部５を被覆した上で鋳物部品１の素地全体にショットブラスト処理を施す。より具体的には、例えば図５に示すように、粘着シート６にて裏打ちされたアルミニウム等の金属製シート７をマスキングシートとして用いてセルフピアスリベット接合部５を覆うすように貼り付けた上で、鋳物部品１の素地全体にショットブラスト処理を施す。
【００１８】
ここで、鋳物部品１の形状や重量が大きないわゆる大物部品の場合には、その姿勢変更等の取り扱い補助のために鋳物部品１そのものを把持してクランプする把持治具が使用されることがある。このような場合には、図６に示すように、ベースブロック８にクランププレート９をヒンジピン１０にて回動可能に結合してなる把持治具１１をマスキング治具としても兼用化し、この把持治具１１にて鋳物部品１の素地のうち上記セルフピアスリベット接合部５を遮蔽するようにして把持・クランプした上で先のショットブラスト処理に供すると、上記の金属製シート７によるマスキングと同等のマスキング効果が得られ、コスト的にも有利となる。なお、必ずしもクランププレート９の全面がセルフピアスリベット接合部５に密着している必要はなく、要はセルフピアスリベット接合部５へのショットＳの衝突を遮ることができれば機能的に十分である。
【００１９】
また、上記のブラスト処理工程Ｓ２でのショットブラスト処理は、後工程での脱脂・化成処理を含む塗装工程Ｓ６の前処理として、鋳物部品１の素地表面に付着している酸化皮膜や離型材の除去を目的とするものであるから、サンドブラスト処理よりも例えばショット材としてステンレス製の球を用いたショットブラスト処理の方が適している。
【００２０】
こうしてセルフピアスリベット接合部５以外の領域Ｂｓ１にショットブラスト処理が施された鋳物部品１は次工程である車体組立工程Ｓ３に供され、この車体組立工程Ｓ３をリベット接合工程として、図２のほか図７に示すように、セルフピアスリベット接合部５を非合わせ面側として相手側部品である鋼板部品２と重ね合わせた上で両者の重合部に鋼板部品２側からセルフピアスリベット３を打ち込んで両者を締結・結合し、パネル部品４として組み立てる。そのセルフピアスリベット接合部５の拡大断面は図２に示した通りであり、相手側となる鋼板部品２側からセルフピアスリベット３を打ち込むことにより、そのセルフピアスリベット３は鋳物部品１の裏面までは貫通しないものの、鋳物部品１のうちセルフピアスリベット３が打ち込まれた部分が凸形状で且つ円形のエンボス部１２となるように塑性変形することになる。また、鋳物部品１と鋼板部品２とを接合する場合には、少なくともセルフピアスリベット接合部５に相当する部分の両者の合わせ面に電食対策として予め接着剤１３を介装することが行われる。
【００２１】
さらに、鋳物部品１と鋼板部品２とをセルフピアスリベット３をもって締結・接合することによりパネル部品４と化したならば、図１，８のほか図９に示すように、後処理工程としてのブラスト処理工程Ｓ４において鋳物部品１のうち先にショットブラスト処理が施されていないセルフピアスリベット接合部５に後処理としてショットブラスト処理を施す（ブラスト処理工程Ｓ４でのショットブラスト処理領域を符号Ｂｓ２で示す）。このセルフピアスリベット接合部５にはセルフピアスリベット３の打ち込みによって生じた図２のエンボス部１２も含まれる。
【００２２】
エンボス部１２はセルフピアスリベット３の打ち込み段階ではショットブラスト処理が施されていない故に加工硬化しておらず、したがってセルフピアスリベット３の打ち込みに伴って平板状態からエンボス部１２となるべく塑性変形する際の亀裂Ｃの発生は抑制されるものの、なおも亀裂発生の可能性を残している。しかしながら、仮にエンボス部１２に微細な亀裂Ｃが発生したとしても、上記のように後からその部分にショットブラスト処理を施すことで亀裂Ｃを潰していわゆる補修を行うことができる。
【００２３】
また、鋳物部品１と鋼板部品２とをセルフピアスリベット３をもって締結・接合してパネル部品４として組み立てた場合には、少なくともセルフピアスリベット接合部５に相当する部分の両者の合わせ面に電食対策として予め接着剤１３を介装することは先に述べた通りである。この場合、図１０に示すようにパネル部品４の端縁であって且つセルフピアスリベット接合部５に近い部分では、セルフピアスリベット３による圧締力を受けて接着剤１３がはみ出すことがある。そこで、ブラスト処理工程Ｓ４でのショットブラスト処理の際に接着剤１３がはみ出した端縁にも積極的にショットブラスト処理を施すことで、そのはみ出した接着剤１３を除去することができる。特にショット材として使用するステンレス球を予め冷却した上でショットブラスト処理を行うと接着剤１３の除去をより効果的に行うことができる。
【００２４】
こうして、図１の各工程Ｓ１〜Ｓ４を経ることにより組み立てられたパネル部品４は、例えば車体骨格部材あるいは開閉体として車体の一部を構成することになり、塗装工程Ｓ５および車両組立工程Ｓ６の各工程を経ることにより自動車としての完成度が高められることになる。
【００２５】
ここで、上記塗装工程Ｓ５には脱脂・化成処理のほか、下塗り、中塗り、上塗り等の複数の工程が含まれており、先に述べたように鋳物部品１と鋼板部品２とをセルフピアスリベット３をもって締結・接合してなるパネル部品４にも脱脂・化成処理のほか、下塗り、中塗り、上塗り等のそれぞれの処理が施されることになる。この場合、鋳物部品１の素地のうち鋼板部品３との合わせ面以外の部分では、セルフピアスリベット接合部５であるかないかにかかわらずその全面に予めショットブラスト処理が施されているため、化成皮膜および塗膜の乗りが良好なものとなり、本来の塗装性を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のより具体的な実施の形態を示す図で、アルミ鋳物部品と鋼板部品とからなるパネル部品についてアルミ鋳物部品の鋳造から車両組立までの一連のおおまかな工程の流れを示す工程説明図。
【図２】パネル部品におけるセルフピアスリベット接合部の拡大断面図。
【図３】図１のブラスト処理工程Ｓ２における処理の詳細を示す図で、同図（Ａ）はアルミ鋳物部品の概略を示す斜視図、（Ｂ）は同図（Ａ）のｂ１−ｂ１線に沿う拡大断面説明図。
【図４】図２のエンボス部での亀裂発生状況を示す説明図。
【図５】図３のブラスト処理に際してのマスキング処理の一例を示す断面説明図。
【図６】図３のブラスト処理に際してのマスキング処理の別の例を示す図で、（Ａ）はその斜視図、（Ｂ）は同図（Ａ）のａ−ａ線に沿う拡大断面説明図。
【図７】図１の車体組立工程におけるセルフピアスリベット結合状態を示す図で、（Ａ）はパネル部品の概略を示す斜視図、（Ｂ）は同図（Ａ）のｂ２−ｂ２線に沿う拡大断面説明図。
【図８】図１のブラスト処理工程Ｓ４における処理の詳細を示す図で、同図（Ａ）はパネル部品の概略を示す斜視図、（Ｂ）は同図（Ａ）のｂ３−ｂ３線に沿う拡大断面説明図。
【図９】図８のブラスト処理の詳細を示す拡大説明図。
【図１０】図７のセルフピアスリベット接合に接着剤を併用した場合のブラスト処理の詳細を示す拡大説明図。
【符号の説明】
【００２７】
１…アルミ鋳物部品
２…一方の部材としての鋼板部品
３…セルフピアスリベット
４…パネル部品
５…セルフピアスリベット接合部
７…金属製シート（マスキングシート）
１１…把持治具（マスキング治具）
１２…エンボス部
１３…接着剤
Ｂｓ１…ショットブラスト処理領域
Ｂｓ２…ショットブラスト処理領域
Ｓ２…前処理工程としてのブラスト処理工程
Ｓ３…リベット接合工程としての車体組立工程
Ｓ４…後処理工程としてのブラスト処理工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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４】
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