(57)【要約】【課題】接合面同士の距離の変動率と、枝部分の深さとの関係、という新たな知見に基づいて、接着剤が硬化したときに形成される接着剤の枝部分の全体量を減らすことにより、フランジ接合構造の内部で錆が発生するのを抑制することができるフランジの接合構造を提供する。【解決手段】フランジの接合構造は、接合面に接着剤を塗布し、スポット溶接により接合されており、接合面の短方向中央における接着剤の量よりも短方向両側における接着剤の量が多くなるような、接着剤容量拡大形状を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合面に接着剤を塗布し、スポット溶接により接合されたフランジの接合構造であって、
接合面の短方向中央における接着剤の量よりも短方向両側における接着剤の量が多くなるような、接着剤容量拡大形状を備えている、フランジの接合構造。
【請求項２】
前記接着剤容量拡大形状は、接合面同士の距離を、短方向中央よりも短方向両側において大きくして形成される、請求項１に記載のフランジの接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フランジの接合構造に関し、特に、車体部材同士を接続するために用いられるフランジの接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、車体部材同士を接合するために、一方の部材のフランジと、他方の部材の特定の面との間に接着剤を塗布した上で、スポット溶接により、両者を接合する構造が知られている。そして、フランジの接合構造において用いられる接着剤の流動性や、変形性等の接着材の性質に起因するフランジ接合構造の強度低下に関する問題については、未だ解決されていない問題が多く存在する。そのうちの一つとして、特許文献１には、接着剤を塗布した後に、車体部材を乾燥炉に入れたときの接着剤の流動性に起因する電着膜の千切れを防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５２７９９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
接着剤の性質に起因するフランジ接合構造における強度の低下の別の原因としては、接着剤の変形により形成された空間又は流路内に外部から水が侵入し、侵入した水によって車体部材が酸化して生じる錆がある。一般的に、フランジの接合構造において接着剤を硬化させると、接着剤は、長手方向に沿って延びる幹部分と、幹部分から延びる無数の枝部分とによって構成される樹枝状形状をなすことが知られている。そして、枝部分は、非常に複雑な流路を形成しているため、枝部分によって形成される流路に水が侵入すると、この水が流路内から排出されずに流路内に留まり、その結果、車体部材のフランジ接合部分に錆が発生してしまう。特に、車体部材に対する電着前工程で使用した、脱脂液や化成処理液が枝部分に侵入すると、洗浄によって除去することが困難であり、枝部分の間に滞留してしまう。そして、この場合には、その後の電着工程において、健全な膜質を得ることが困難である。
【０００５】
従って、上記錆の問題を解決するためには、枝部分を少なくして水の侵入を抑制し、かつ水の排出性を高めることが考えられる。これを実現するために、発明者等は、フランジの板厚を調整したり、様々な種類の接着剤を用いたりしたが、フランジの板厚を厚くした場合、枝部分の発生がより顕著になってしまい、また、接着剤の種類を変えても枝部分の発生には殆ど影響がなかった。ところが、更なる試験の結果、接合面同士の距離の変動率と、枝部分の深さ（換言すれば、幹部分の太さ）との間に密接な関係があることを見出した。
【０００６】
そこで本発明は、上述した接合面同士の距離の変動率と、枝部分の深さとの関係、という新たな知見に基づいてなされたものであり、接着剤が硬化したときに形成される接着剤の枝部分の全体量を減らすことにより、フランジ接合構造の内部で錆が発生するのを抑制することができるフランジの接合構造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】
上述した課題を解決するために、本発明は、接合面に接着剤を塗布し、スポット溶接により接合されたフランジの接合構造であって、接合面の短方向中央における接着剤の量よりも短方向両側における接着剤の量が多くなるような、接着剤容量拡大形状を備えていることを特徴とする。
【０００８】
このように構成された本発明によれば、接着剤の硬化時に枝部分が形成され易い短方向両側において接着剤の量を多くすることができる。そして、発明者等の実験によれば、接合面同士の距離の変動率を小さくすることにより、枝部分が形成されにくくなることが判明したため、このような本発明の構成により、接着剤の枝部分の全体量を減らすことができる。そして、これにより、フランジ接合構造の内部で錆が発生するのを抑制することができる。
【０００９】
また、本発明において、好ましくは、前記接着剤容量拡大形状は、接合面同士の距離を、短方向中央よりも短方向両側において大きくして形成される。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明によれば、接着剤が硬化したときに形成される接着剤の枝部分の全体量を減らすことにより、フランジ接合構造の内部で錆が発生するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態によるフランジ接合構造の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態によるフランジ接合構造の斜視図である。
【図３】接着剤塗布時の接合面同士の距離と、硬化時の接合面同士の距離と、樹枝状形状との関係を示すグラフである。
【図４】接合面同士の距離と、枝部分の深さとの関係を示すグラフである。
【図５】枝部分の深さと、板厚の変位量との関係を示すグラフである。
【図６】フランジ部分全体の板厚の変動率と、板厚の減少値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態によるフランジの接合構造について説明する。図１は、フランジ接合構造の斜視図である。
【００１３】
図１に示すように、フランジ接合構造は、任意の車体部材の板状部材１と、フランジ部３を備え、板状部材１に対して接合される被接合部材５とを備えている。フランジ部３と、板状部材の接合面との間には、接着剤７が塗布されており、フランジ部３と、板状部材１とは、スポット溶接されている。
【００１４】
フランジ部３は、長方形状を有しており、その短方向両側が、僅かに上方に向けて屈曲し、板状部材１の接合面から離れるような形状を備えている。そして、このようなフランジ部３と、板状部材１との間を接着剤７で満たすと、フランジ部３の短方向中央における接着剤の量よりも短方向両側における接着剤の量が多くなる。そして、その原理は後述するが、このような形状とすることにより、接着剤の枝部分の全体量を減らし、フランジ接合構造の内部で錆が発生するのを抑制することができる。
【００１５】
図２は、本発明の実施形態のフランジの接合構造の変形例を示す斜視図である。図１に示す例では、フランジ部３の短方向両側を、全体的に屈曲させたが、図２に示す例のように、フランジ部３の短方向両側を部分的に湾曲させることにより、フランジ部３の形状を、板状部材１の接合面から離れる形状としてもよい。この場合、フランジ部３は、スポット溶接された箇所の短方向両側において、湾曲していることが好ましい。このような形状によっても、接着剤の枝部分の全体量を減らし、フランジ接合構造の内部で錆が発生するのを抑制することができる。
【００１６】
次に、本発明の原理について詳述する。
【００１７】
上述したように、発明者等の実験によれば、接合面同士の距離の変動率を小さくすることにより、枝部分が形成されにくくなることが判明したため、このような本発明の構成により、接着剤の枝部分の全体量を減らすことができる。そして、これにより、フランジ接合構造の内部で錆が発生するのを抑制することができる。
【００１８】
ここで、接合面同士の距離の変動率とは、接着剤塗布時の接着剤の厚さをｇ０とし、接着剤硬化後の接着剤の厚さの増加分をΔｇとした場合において、Δｇ／ｇ０×１００によって表わされる値をいう。接着剤の厚さが硬化後に増加する原因としては、一般的な生産工程において、接着剤を塗布して硬化する前に、スポット溶接時に加えていた圧力を解放し、接合された部材同士を搬送することが主な原因と考えられる。
【００１９】
図３は、接着剤塗布時の接合面同士の距離と、硬化時の接合面同士の距離と、樹枝状形状との関係を示すグラフである。このグラフは、複数の試験体について、接着剤塗布時の接合面同士の距離（又は接着剤の厚み）を調整し、その後、各試験体について接着剤硬化後の接合面同士の距離（又は接着剤の厚み）を測定することにより得られたものである。そして、接着剤硬化後に、接合面同士を剥離し、接着剤によって形成された樹枝状形状を観察したところ、接着剤塗布時（初期）の接合面同士の距離と、硬化時の接合面同士の距離と、形成される樹枝状形状の幹部分の太さとの関係に密接な関係があることが判明した。即ち、図３に示すグラフから明らかなように、初期時の接合面同士の距離に対して、硬化時の接合面同士の距離の増加量が大きくなると、樹枝状形状の幹部分が細くなり、その結果、枝部分が長くなる。これに対して、初期時の接合面同士の距離に対して、硬化時の接合面同士の距離の増加量が小さくなると、樹枝状形状の幹部分が太くなり、その結果、枝部分が短くなる。
【００２０】
図４は、実験により得られた、接合面同士の隙間の増加量（即ち、接合面同士の距離の増加量）と、形成される樹枝状形状の枝部分の深さ（枝の長さ）との関係をプロットしたグラフである。図４から分かるように、隙間の増加量が大きいほど、樹枝状形状の枝部分の深さが深くなり、枝状部分の長さが長くなる。従って、図４によれば、隙間の増加量を小さくすることにより、樹枝状形状の枝部分の長さを短くすることができる。従って、図４によれば、枝部分の長さを短くすることにより、枝部分内に水が溜まり難くなり、錆が出来にくくなる。
【００２１】
図５は、実験により得られた、枝部分の深さと、フランジ部全体の厚みとの関係をプロットしたものである。図５に示すように、枝部分の深さが深い場合には、フランジ部全体の厚みが減少することが分かる。これは、接合面同士の間で錆が発生するに際して、接合面から鉄イオンが溶け出す腐食アノード反応が生じ、一旦、腐食アノード反応が生じると、溶存酸素の還元反応（腐食カソード反応）も開始することによるものと考えられる。即ち、枝部分の深さが深い場合には、腐食アノード反応及び腐食カソード反応が生じ易くなり、フランジ部の厚みが減少するものと考えられる。そうすると、接着剤の厚み（又はフランジ部全体の厚み）の減少量は、実質的に錆の発生し易さを表わしていることが分かる。
【００２２】
以上のように、図４及び図５の実験結果より、接合面同士の隙間の増加量を小さくすることにより、枝部分の長さを短くすることができ、これにより、錆の発生を抑制できること、即ち、隙間の増加量と、錆の発生との間に因果関係が存在することが分かる。
【００２３】
そして上記図４及び図５の結果に基づいて、変動率と、隙間の変動量（即ち、錆易さ）との関係に着目し、両者の関係を測定した結果を図６に示す。図６に示す実験結果によれば、変動率が小さいほど、隙間の減少量（即ち、錆易さ）が小さくなることが分かる。
【００２４】
以上のように図４乃至６に示した実験結果によれば、変動率を小さくすることにより、錆の発生を抑制できることが判明した。そして、図１及び図２において示した構造を採用し、枝部分が形成され易い短方向両側の接着剤の厚みを塗布時から厚くしておくことにより、短方向中央と短方向両側において同じ量だけ接着剤の厚みが増加したとしても、短方向両側において隙間の相対的な増加量を少なくすることができる。これにより、短方向両側に形成される枝部分の長さ、即ち水の流路の長さを短くすることができる。そして、これにより、枝部分に水が溜まりにくくなり、錆の発生を抑制することができる。
【００２５】
なお、フランジ接合部は、例えば車体部材同士を接合するための様々な箇所で用いられているため、本発明によるフランジの接合構造は、様々な箇所に適用することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１    板状部材
３    フランジ部
５    被接合部材
７    接着剤
【図１】
2016070370.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2016070370.tif 000006
【図５】
2016070370.tif 000007
【図６】
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