(57)【要約】【課題】２つの接合部を有する異種金属板において、接着剤などを用いなくても、板同士に存在する離間部の電食を抑制して接合強度の低下を防ぐことができ、かつ、接着剤などを用いないことで接着剤の塗布作業などの追加の工程やコストを低減させることにある。【解決手段】材質の異なる２枚の金属板として鋼板２とアルミニウム板３が重ね合わせられ、一方の鋼板２の端部２ａと他方のアルミニウム板３とがシール材４により接合された第１の接合部１１と、鋼板２の端部２ａ以外の部位にて、鋼板２及びアルミニウム板３が接合された第２の接合部１２とが設けられ、第１の接合部１１と第２の接合部１２との間に位置する部位の鋼板２には、鋼板２及びアルミニウム板３の重ね合わせ面から離れる方向へ突出した凹部２１が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
材質の異なる少なくとも２枚の金属板が重ね合わせられ、
一方の金属板の端部と他方の金属板とがシール材により接合された第１の接合部と、前記一方の金属板の端部以外の部位にて、前記２枚の金属板が接合された第２の接合部とが設けられ、
前記第１の接合部と前記第２の接合部との間に位置する部位であって、前記２枚の金属板の少なくとも一方には、前記２枚の金属板の重ね合わせ面から離れる方向へ突出した凹部が設けられていることを特徴とする異種金属接合体。
【請求項２】
前記凹部は、上下方向に配置した前記２枚の金属板のうち、下側の金属板に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の異種金属接合体。
【請求項３】
前記凹部は、前記２枚の金属板の重ね合わせ目に沿って連続して延在していることを特徴とする請求項１または２に記載の異種金属接合体。
【請求項４】
前記凹部の深さは３ｍｍ以上であり、かつ、前記凹部の幅は６ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の異種金属接合体。
【請求項５】
前記凹部は、前記第１の接合部と前記第２の接合部との略中間の位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の異種金属接合体。
【請求項６】
前記第１の接合部と前記第２の接合部との間以外の部位において、前記２枚の金属板の少なくとも一方には、前記２枚の金属板の重ね合わせ面から離れる方向へ突出した追加凹部が設けられており、
前記凹部と前記追加凹部とは互いに連結されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の異種金属接合体。
【請求項７】
前記２枚の金属板の材質は、鉄合金、アルミニウム合金、並びにマグネシウム合金からなる群より選択される異なる２種類の材質であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の異種金属接合体。
【請求項８】
自動車部品であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の異種金属接合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異種金属板の離間部における電食を防止するための異種金属接合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの金属材を接合してなる金属接合体の中には、異種の金属材を重ね合わせて接合してなる異種金属接合体がある。例えば、鉄板（鋼板を含む）とアルミニウム板のような２枚の異種金属板を重ね合わせた異種金属接合体の場合、重ね合わせられた板同士に存在する僅かな離間部に電解液が存在すると、卑なアルミニウム（アルミニウム合金）と貴な鉄（鉄合金を含む）との間に電位差が生じて、腐食電池が形成されることになる。
このような腐食電池が形成されると、電気化学的に卑なアルミニウムの腐食が促進されて該アルミニウムの一部に腐食が発生し、該アルミニウムの腐食生成物（アルミニウムの酸化物もしくは水酸化物）が生じることが知られている。
【０００３】
そのため、従来から２枚の異種金属板間の電食を防止する種々の技術が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特許文献１には、図９及び図１０に示すように、鋼板５１とアルミニウム板５２のような２枚の異種金属板を重ね合わせ、ボルト締結等の接合により形成された接合部５３を有し、異種金属板の一方のアルミニウム板５２の端部にシール材５４を塗布することにより、板同士に存在する離間部５５への水等５６の侵入を防ぎ、異種金属板間の電食（異種金属接触腐食）を防止するようした異種金属接合体５０が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、２枚の異種金属板の離間部の内部に電着塗装液を侵入させて電着塗装を施した後、板同士に存在する離間部から接着剤を接合部周辺に注入するとともに、一方の板の端部周辺にシール材を注入することで、接着剤、電着塗装及びシール材による防水効果を得ることによって、異種金属板間の電食の発生を防止するようした異種金属接合体が開示されている。
さらに、特許文献３には、２枚の異種金属板の離間部に接着剤を塗布した後に電着塗装を行い、板同士に存在する離間部を接着剤で満たすことによって、異種金属板間の電食の発生を防止するようした異種金属接合体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−２８２２８３号公報
【特許文献２】特開２０１２−６５２号公報
【特許文献３】特開２０１２−１４４２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の異種金属接合体５０では、シール材５４が用いられているので、野外もしくは長期間の使用によりシール材５４が劣化し、図１０に示すように、部分的にシール材５４の剥離もしくはひび割れが発生する可能性を有している。そのため、重ね合わせられた鋼板５１とアルミニウム板５２においては、シール材５４の剥離部もしくはひび割れ部から離間部５５に微量の電解液（電解質を含む塩水などの溶液）が侵入し、離間部５５のアルミニウム板５２の一部に電食が生じ、図９及び図１０に示すように、電食発生部５７にアルミニウムの腐食生成物５８が生成されることになる。このアルミニウムの腐食生成物５８は、アルミニウムに対して体積が膨張するので、当該腐食生成物５８が電食発生部５７のアルミニウム板５２及び鋼板５１を押し広げ、変形させてしまうことになる。これに伴い、シール材５４の剥離もしくはひび割れが更に進行することになり、鋼板５１とアルミニウム板５２との接合強度が低下してしまうおそれがあった。
しかも、シール材５４の剥離もしくはひび割れが更に進行すると、離間部５５への電解液の侵入が促進されることになるので、当該離間部５５の腐食が更に進んでしまう。そのため、シール材５４による封止部以外にもボルト締結部やスポット溶接部などの接合部５３を有している場合は、当該接合部５３にまで腐食が拡大するおそれがある。これにより、当該接合部５３においても、鋼板５１とアルミニウム板５２との接合強度が低下することになり、接合部材である異種金属接合体５０が本来の性能を発揮できなくなるという問題があった。
【０００７】
また、特許文献２の異種金属接合体では、接着剤が離間部からボルト締結部などの接合部に注入され、シール材が一方の板の端部周辺に注入されているので、シール材による封止部とボルト締結部などの接合部との距離が長いと、離間部への接着剤の注入を適切に行うことができないおそれがあった。しかも、離間部に接着剤を注入するためのノズルが他の部品に干渉するような部品形状である場合には、接着剤を離間部に注入できず、部品形状によっては、離間部に接着剤を適切に注入できないという問題があった。さらに、ボルト締結部などの接合部の近傍における離間部では、当該離間部の間隔がほとんど無いため、電着液が離間部に入り込まず、電着塗装が施されていないという問題があった（図９及び図１０参照）。その結果、シール材が劣化して部分的にシール材の剥離もしくはひび割れが発生し、離間部に電解液が侵入すると、接着剤が存在しないために電解液の侵入を防止できず、ボルト締結部などの接合部近傍で電食が発生してしまうおそれがあった。それに加えて、接合部近傍を除いて離間部の間隔が大きいため、離間部や板端部に注入される接着剤やシール材の必要量が大きく、部品重量が増大してしまうという問題があった。
【０００８】
さらに、特許文献３の異種金属接合体では、薄いアルミニウム板と鋼板とを重ね合わせる場合、広い面積の離間部の全体にわたり隙間なく接着剤を塗布することから、電着塗装工程における接着剤の焼付時に、該接着剤の凝固収縮が大きくなるため、接合部材に歪が生じるという問題があった。また、接着剤の塗布面積部が広いため、接着剤の塗布作業工程に多くの時間を要するという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、２つの接合部を有する異種金属板において、接着剤などを用いなくても、板同士に存在する離間部の電食を抑制して接合強度の低下を防ぐことができ、かつ、接着剤などを用いないことで接着剤の塗布作業などの追加の工程やコストを低減させることが可能な異種金属接合体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、材質の異なる少なくとも２枚の金属板が重ね合わせられ、一方の金属板の端部と他方の金属板とがシール材により接合された第１の接合部と、前記一方の金属板の端部以外の部位にて、前記２枚の金属板が接合された第２の接合部とが設けられ、前記第１の接合部と前記第２の接合部との間に位置する部位であって、前記２枚の金属板の少なくとも一方には、前記２枚の金属板の重ね合わせ面から離れる方向へ突出した凹部が設けられている。
【００１１】
また、本異種金属接合体の一態様において、前記凹部は、上下方向に配置した前記２枚の金属板のうち、下側の金属板に設けられている。
【００１２】
さらに、本異種金属接合体の一態様において、前記凹部は、前記２枚の金属板の重ね合わせ目に沿って連続して延在している。
【００１３】
そして、本異種金属接合体の一態様において、前記凹部の深さは３ｍｍ以上であり、かつ、前記凹部の幅は６ｍｍ以上である。
【００１４】
また、本異種金属接合体の一態様において、前記凹部は、前記第１の接合部と前記第２の接合部との略中間の位置に設けられている。
【００１５】
さらに、本異種金属接合体の一態様において、前記第１の接合部と前記第２の接合部との間以外の部位において、前記２枚の金属板の少なくとも一方には、前記２枚の金属板の重ね合わせ面から離れる方向へ突出した追加凹部が設けられており、前記凹部と前記追加凹部とは互いに連結されている。
【００１６】
また、本異種金属接合体の一態様において、前記２枚の金属板の材質は、鉄合金、アルミニウム合金、並びにマグネシウム合金からなる群より選択される異なる２種類の材質である。
【００１７】
さらに、本異種金属接合体の一態様において、自動車部品である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る異種金属接合体は、材質の異なる少なくとも２枚の金属板が重ね合わせられ、一方の金属板の端部と他方の金属板とがシール材により接合された第１の接合部と、前記一方の金属板の端部以外の部位にて、前記２枚の金属板が接合された第２の接合部とが設けられ、前記第１の接合部と前記第２の接合部との間に位置する部位であって、前記２枚の金属板の少なくとも一方には、前記２枚の金属板の重ね合わせ面から離れる方向へ突出した凹部が設けられているので、上下方向において下側の金属板に凹部が設けられている場合、仮にシール材の劣化により部分的にシール材の剥離もしくはひび割れが発生し、板同士に存在する離間部に微量の電解液が侵入したとしても、侵入した電解液が凹部内に流れ込み、保持されることになる。
したがって、本発明の異種金属接合体によれば、離間部の一方の金属板、例えばアルミニウム板に発生する電食を最小限に抑制でき、アルミニウムの腐食生成物の発生を防ぎ、アルミニウム板の変形を防止することができる。その結果、本発明の異種金属接合体では、厳しい腐食環境下においても、シール材の破損もしくは剥離を抑制でき、接合する２枚の異種金属板、例えばアルミニウム板と鋼板との接合強度が低下するということはなくなり、十分な接合強度を有する自動車部品などの製品として使用できる。
一方、本発明の異種金属接合体において、上側の金属板に凹部が設けられている場合は、一方の金属板、例えばアルミニウム板に電食が発生しても、アルミニウムの腐食生成物を凹部で保持することが可能となり、アルミニウム板の変形を効果的に抑制することができる。
【００１９】
また、本発明の異種金属接合体は、厳しい腐食環境下においても、シール材の破損もしくは剥離の抑制により、第２の接合部にまで電食が拡大することがないので、第２の接合部において、接合する２枚の異種金属板、例えばアルミニウム板と鋼板との接合強度が低下せず、本来の性能を長期間発揮することが可能となり、製品の寿命を大幅に延ばすことができる。
さらに、本発明の異種金属接合体は、異種金属板の接合に接着剤が用いられておらず、ノズルが板同士の離間部に接着剤を適切に注入できないような部品形状であっても、シール材が劣化して部分的にシール材の剥離もしくはひび割れが発生し、離間部に電解液が侵入した際に、侵入した電解液が凹部内に保持されるので、第２の接合部で電食が発生せず、離間部の金属板、例えばアルミニウム板に生じる電食を最小限に抑制することができる。また、接着剤が存在しないので、離間部の間隔が大きくても、製品重量が増大することはない。しかも、電着塗装工程における接着剤の焼付時に、該接着剤の凝固収縮によって、接合する金属板に歪が生じることはなくなる上、接着剤の使用に伴うコスト削減と塗布作業時間の省略を実現することができる。
【００２０】
また、本異種金属接合体の一態様において、前記凹部は、上下方向に配置した前記２枚の金属板のうち、下側の金属板に設けられているので、上記した効果を得ることができる。
【００２１】
さらに、本異種金属接合体の一態様において、前記凹部は、前記２枚の金属板の重ね合わせ目に沿って連続して延在しているので、離間部に侵入した電解液を、シール材の剥離もしくはひび割れが発生しておらず、電解液が未だ侵入していない部位へ分散させることができ、電食防止効果をさらに高めて、製品の寿命をより一層大幅に延ばすことができる。
【００２２】
そして、本異種金属接合体の一態様において、前記凹部の深さは３ｍｍ以上であり、かつ、前記凹部の幅は６ｍｍ以上であるので、離間部の一方の金属板、例えばアルミニウム板に発生する電食を確実に防止することができる。一方、凹部の深さ及び幅がこれら数値以下であると、金属板に電食が発生する可能性を有している。
【００２３】
また、本異種金属接合体の一態様において、前記凹部は、前記第１の接合部と前記第２の接合部との略中間の位置に設けられているので、異種金属板同士を接合している第１の接合部及び第２の接合部のいずれの部位からも離れた距離の部位に凹部が設けられることになる。そのため、凹部内に保持された電解液が仮に当該凹部から流れ出た場合でも、第１の接合部及び第２の接合部までの電解液の移動距離が確保され、電解液の移動が抑制されることになるので、第１の接合部及び第２の接合部に電解液が溜まるのを抑えることができ、第１の接合部及び第２の接合部における電食の発生を抑制できる。
【００２４】
さらに、本異種金属接合体の一態様において、前記第１の接合部と前記第２の接合部との間以外の部位において、前記２枚の金属板の少なくとも一方には、前記２枚の金属板の重ね合わせ面から離れる方向へ突出した追加凹部が設けられており、前記凹部と前記追加凹部とは互いに連結されているので、侵入した電解液を凹部及び追加凹部の両方に溜めることが可能となり、電食の発生をさらに抑制することができる。
【００２５】
また、本異種金属接合体の一態様において、前記２枚の金属板の材質は、鉄合金、アルミニウム合金、並びにマグネシウム合金からなる群より選択される異なる２種類の材質であるので、電食防止効果をより一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る異種金属接合体の一端部付近を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る異種金属接合体を下側から見た平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の第１変形例に係る異種金属接合体を下側から見た平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る異種金属接合体を下側から見た平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態の変形例に係る異種金属接合体を下側から見た平面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る異種金属接合体の一端部付近を示す断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態の第２変形例に係る異種金属接合体の一端部付近を示す断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態の変形例に係る異種金属接合体の一端部付近を示す断面図である。
【図９】従来の異種金属接合体の一端部付近において、シール材の剥離部などから水等が侵入して電食発生部が生じた状態を示す断面図である。
【図１０】従来の異種金属接合体の一端部付近において、シール材の剥離部などから侵入した水等によって腐食生成物が生じた状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係る異種金属接合体を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る摩擦撹拌接合体の一端部の断面図、図２は図１の異種金属接合体を下側から見た平面図である。
【００２８】
図１及び図２に示すように、第１実施形態に係る異種金属接合体１は、鋼板２とアルミニウム板３のような材質の異なる２枚の金属板が上下方向に重ね合わせられて接合された構造体であり、上板が下板よりも広い面積の大きさを有している。本実施形態の異種金属接合体１では、鋼板２が下側に配置される四角形形状の下板であり、アルミニウム板３が上側に配置される四角形形状の上板であるが、鋼板２が上板でアルミニウム板３が下板であっても良い。また、鋼板２及びアルミニウム板３の板厚は、異種金属接合体１が適用される製品（自動車部品など）の板厚などを考慮して、好ましくは０．５〜２．０ｍｍの範囲にある厚さの板材が用いられているが、特に限定されない。さらに、鋼板２には、各種処理鋼板、表面処理無しの鋼板、ステンレス鋼板などが用いられ、アルミニウム板３には、各種の材質を有するアルミニウム材、展伸材、鋳造材の板材などが用いられているが、特に限定されない。それに加えて、鋼板２とアルミニウム板３とを重ね合わせる方向は、必ずしも地面に対して平行な方向でなくとも良い。
【００２９】
本実施形態の異種金属接合体１において、鋼板２とアルミニウム板３とは、シール材の塗布、ボルト及びナットやリベット等による締結の他、かしめ接合、スポット溶接及び摩擦撹拌接合等の任意の点接合及び線接合などの接合方法によって接合されている。すなわち、本実施形態の異種金属接合体１においては、図１及び図２に示すように、一方の金属板である鋼板２の所定位置に他方の金属板であるアルミニウム板３が重ね合わされた状態で、鋼板２の外周端部２ａとアルミニウム板３の裏面との重ね合わせ目１０に沿ってシール材４を塗布することにより接合された第１の接合部１１と、鋼板２の外周端部２ａ以外の部位にて、鋼板２及びアルミニウム板３がボルト及びナットの締結部５により接合された複数個（本実施形態では８個）の第２の接合部１２とが設けられており、これら第１の接合部１１及び第２の接合部１２によって、鋼板２とアルミニウム板３とが互いに接合されている。ただし、このように重ね合わせて接合された鋼板２及びアルミニウム板３の板同士には、僅かな離間部１３が存在している。
第２の接合部１２は、異種金属接合体１の幅方向及び長手方向のそれぞれに一定の間隔（本実施形態では略５０ｍｍ間隔）Ｌ１を空けて設けられており、幅方向の両側に位置する第２の接合部１２は、それぞれ対向して配置されている。しかも、第２の接合部１２は、それぞれ鋼板２の外周端部２ａとアルミニウム板３の裏面との重ね合わせ目１０から所定の距離Ｒ（本実施形態では略２６ｍｍ以上）を置いて離間した位置に設けられている。
【００３０】
また、本実施形態の異種金属接合体１において、上下方向に配置した２枚の金属板である鋼板２及びアルミニウム板３のうち、下板である鋼板２には、図１及び図２に示すように、鋼板２とアルミニウム板３との合わせ面から離れる方向へ突出した凹部（本実施形態では下方へ向かう凸部）２１が設けられている。この凹部２１は、第１の接合部１１と第２の接合部１２との間に位置する部位をプレス加工等の塑性加工することにより略半円形状に形成され、鋼板２の外周端部２ａとアルミニウム板３の裏面との重ね合わせ目１０に沿って連続して延在している。ただし、凹部２１は、図３の矢印で示すように、第１の接合部１１と第２の接合部１２との間であれば、任意の位置に設けることが可能であり、一部が断続的に設けられていても良い。
これにより、本実施形態の異種金属接合体１では、シール材４の剥離もしくはひび割れが発生した箇所から鋼板２及びアルミニウム板３の離間部１３に侵入した水、電解液等６を、シール材４の剥離もしくはひび割れが発生しておらず、電解液等６が未だ侵入していない部位へ流して分散させ、電食防止が可能な構造になっている。
【００３１】
しかも、凹部２１は、第１の接合部１１と第２の接合部１２との略中間の位置に設けられている。すなわち、本実施形態の異種金属接合体１では、異種金属板である鋼板２及びアルミニウム板３を接合している第１の接合部１１及び第２の接合部１２のいずれの部位からも離れた距離の部位に凹部２１が設けられていることになる。本実施形態の異種金属接合体１では、図２に示すように、第１の接合部１１が設けられた重ね合わせ目１０と凹部２１とが間隔Ｌ２（例えば、略１０ｍｍ）に設定され、第２の接合部１２であるボルト及びナットの締結部５と凹部２１とが間隔Ｌ３（例えば、略１０ｍｍ）に設定されている。
そのため、凹部２１内に保持された電解液等６が凹部２１から流れ出た場合でも、第１の接合部１１及び第２の接合部１２までの電解液等６の移動距離が確保されていることになり、電解液等６の移動が抑制されて第１の接合部１１及び第２の接合部１２に溜まらず、第１の接合部１１及び第２の接合部１２において電食の発生が抑えられるようになっている。
【００３２】
さらに、凹部２１の深さｄは、図１に示すように、３ｍｍ以上の大きさに形成されているとともに、凹部２１の幅ｗは、６ｍｍ以上の大きさに形成されており、異種金属接合体１の離間部１３におけるアルミニウム板３（もしくは鋼板２）に電食が発生しないような構造となっている。なお、凹部２１の深さｄ及び幅ｗがこれら数値以下であると、離間部１３の一方の金属板、例えばアルミニウム板３に電食が発生する可能性を有している。
また、鋼板２には、凹部２１へ向かって傾斜するようなテーパーが設けられており、離間部１３に侵入した電解液等６が凹部２１内に流れやすくなっている。
【００３３】
このように本発明の第１実施形態の異種金属接合体１においては、材質の異なる下板の鋼板２と上板のアルミニウム板３が重ね合わせられ、鋼板２の外周端部２ａとアルミニウム板３とがシール材４により接合された第１の接合部１１と、鋼板２の外周端部２ａ以外の部位で、鋼板２及びアルミニウム板３が接合された第２の接合部１２とが設けられ、これら第１の接合部１１と第２の接合部１２との間に位置する部位の鋼板２に、鋼板２及びアルミニウム板３の重ね合わせ面から離れる下方向へ突出した凹部２１が設けられているので、シール材４の劣化に起因して部分的にシール材４の剥離もしくはひび割れが発生し、これら剥離部分、ひび割れ部分から鋼板２及びアルミニウム板３の離間部１３に微量の電解液等６が侵入したとしても、この侵入した電解液等６が凹部２１内に流れ込み、保持されることになる（図１参照）。
【００３４】
したがって、本発明の第１実施形態の異種金属接合体１によれば、侵入した電解液等６が鋼板２及びアルミニウム板３の重ね合わせ目１０や第１の接合部１１及び第２の接合部１２の周辺に溜まることが生じないので、離間部１３の一方の金属板であるアルミニウム板３などに発生する電食を最小限に抑え、アルミニウムの腐食生成物の発生を防ぎ、アルミニウム板３の変形を防止することができる。また、本実施形態の異種金属接合体１は、厳しい腐食環境下においても、シール材４の破損や剥離が抑制され、第２の接合部１２にまで電食が拡大せず、鋼板２とアルミニウム板３との接合強度の低下が起こらないので、十分な接合強度が要求される自動車部品などの製品に使用できるとともに、製品の寿命を大幅に延ばすことができる。さらに、本実施形態の異種金属接合体１では、離間部１３に接着剤が注入されていなくとも、離間部１３に侵入した電解液等６が凹部２１内に保持され、離間部１３のアルミニウム板２などに生じる電食が最小限に抑えられるので、鋼板２とアルミニウム板３との接合に接着剤を用いる必要がなく、使用する接着剤相当分の製品重量を低減できるとともに、接着剤の使用に伴うアルミニウム板３などの歪変形を防ぎ、コスト削減と塗布作業時間の省略を実現することができる。
【実施例】
【００３５】
鋼板２に板厚が０．５ｍｍのＳＰＣＣを用い、アルミニウム板３に板厚が０．５ｍｍのアルミＡ６０６１−Ｔ６を用い、［上板：鋼板−下板：アルミニウム板］、［上板：アルミニウム板−下板：鋼板］の組み合わせについて、本発明の第１実施形態に係る異種金属接合体１の試験片を作成し、電食の生じやすさを評価した。
また、図２に示すように、上板（２３０ｍｍ×１３０ｍｍ）と下板（１９０ｍｍ×９０ｍｍ）は、Ｍ５ボルトにより締結して接合した。重ね合わせ目（下板の端部）１０には、自動車車体用のシール材４を塗布した。そして、シール材４の塗布後に電着塗装を施し、電着塗装の焼付処理によりシール材４を硬化させた。
下板には、重ね合わせ目１０から１０ｍｍ、ボルト締結部５から１０ｍｍの位置に凹部２１が設けられている。また、凹部２１の深さｄは、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、凹部２１の幅ｗは、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍとして各試験片を作成した。
【００３６】
さらに、耐食性の評価には、複合サイクル塩水噴霧試験機を用いて実施し、試験条件は、ＪＡＳＯ  Ｍ６０９の条件（塩水噴霧２ｈ、乾燥４ｈ、湿潤２ｈを１サイクルとして繰り返し行う）とした。目標の試験サイクルは、海浜地域の腐食環境における自動車車体の２０年間分の腐食量に相当するサイクル数とし、電食によるアルミニウム板変形（図１０参照）の発生の有無を確認した。
この評価試験の結果を下記の表１に示す。
【００３７】
【表１】
2016036849.tif 000003
【００３８】
表１からに示すように、［上板：鋼板−下板：アルミニウム板］、［上板：アルミニウム板−下板：鋼板］のどちらも、凹部の深さｄ≧３ｍｍ、凹部の幅ｗ≧６ｍｍの条件にて、大幅に電食が生じ難くなり、本発明の第１実施形態の効果を確認することができた。
【００３９】
［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態に係る異種金属接合体を示すものであり、下側から見た平面図である。なお、上述した第１実施形態で説明したものと同様の部分については、同一の符号を付して重複した説明は省略する。
この第２実施形態の異種金属接合体１Ａにおいて、上下方向に配置した２枚の金属板である鋼板２及びアルミニウム板３のうち、下板である鋼板２には、図４に示すように、鋼板２とアルミニウム板３との合わせ面から離れる方向へ突出した追加凹部（本実施形態では下方へ向かう凸部）２２が凹部２１に加えて設けられている。この追加凹部２２は、第１の接合部１１と第２の接合部１２との間以外の部位において、当該部位の箇所をプレス加工等の塑性加工することにより、凹部２１とほぼ同じ大きさで略半円形状に形成されている。しかも、追加凹部２２は、異種金属接合体１Ａの幅方向に沿って連続して延在しているとともに、異種金属接合体１Ａの長手方向に一定の間隔を空けて複数本（本実施形態では３本）設けられており、これら複数本の各追加凹部２２と凹部２１とは、互いに連結されている。
【００４０】
このように、第２実施形態の異種金属接合体１Ａでは、第１の接合部１１と第２の接合部１２との間以外の部位において、複数本の追加凹部２２が凹部２１に加えて設けられ、各追加凹部２２と凹部２１とが互いに連結されているので、侵入した電解液等６を凹部２１及び追加凹部２２の両方に溜めて許容量を増やすことが可能となり、電食の発生をさらに抑制することができる。
【００４１】
図５は、本発明の第２実施形態の変形例に係る異種金属接合体を示すものであり、下側から見た平面図ある。なお、上述した第１及び第２実施形態で説明したものと同様の部分については、同一の符号を付して重複した説明は省略する。
この変形例の異種金属接合体１Ａは、上記第２実施形態と異なり、地面に対して傾斜して配置される自動車部品などの製品に適用されるものであり、図５に示すように、異種金属接合体１Ａの長手方向の一端部が反対側の端部よりも低くなるような下り傾斜に配置されるようになっている。そのため、図５の鎖線で囲まれた異種金属接合体１Ａの低部Ｄ側の凹部２１の幅方向中間には、該凹部２１と連結する水抜き凹部２３が形成されているとともに、シール材４には、水抜き凹部２３と鋼板２の外部とを連通する切欠き２４が形成されている。水抜き凹部２３は、鋼板２の当該低部Ｄ側の箇所をプレス加工等の塑性加工することによって、凹部２１とほぼ同じ大きさで略半円形状に形成されている。
したがって、第２実施形態の変形例に係る異種金属接合体１Ａによれば、凹部２１及び追加凹部２２内に侵入した電解液等６を水抜き凹部２３から外部へ排出することが可能となり、電解液等６の侵入に対して電解液等６を溜めることが可能な許容量をさらに増大させることができ、アルミニウム板３などに電食を生じ難くすることができる。
【００４２】
［第３実施形態］
図６は、本発明の第３実施形態に係る異種金属接合体を示す断面図である。なお、上述した第１及び第２実施形態で説明したものと同様の部分については、同一の符号を付して重複した説明は省略する。
この第３実施形態の異種金属接合体１Ｂにおいて、上述した第１及び第２実施形態と異なる構成は、図６に示すように、上下方向に配置した２枚の金属板である鋼板２及びアルミニウム板３のうち、上板であるアルミニウム板３に、鋼板２とアルミニウム板３との合わせ面から離れる方向へ突出した凹部（本実施形態では上方へ向かう凸部）２１Ｂが設けられている点である。
このように第３実施形態の異種金属接合体１Ｂにおいては、上板のアルミニウム板３に上方へ突出した凹部２１Ｂが設けられているので、仮にアルミニウム板３に電食が発生しても、アルミニウムの腐食生成物を凹部２１Ｂ内で保持することが可能となり、アルミニウム板３の変形を効果的に抑えることができる。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
【００４４】
例えば、既述の実施の形態では、上板のアルミニウム板３が下板の鋼板２よりも広い面積の大きさを有する異種金属接合体１，１Ａ，１Ｂに適用されているが、図７及び図８に示すように、下板の鋼板２が上板のアルミニウム板３よりも広い面積の大きさを有する異種金属接合体１Ｃ，１Ｄに適用されても同様の効果が得られる。この異種金属接合体１Ｃ，１Ｄにおける第１の接合部１１は、一方の金属板である鋼板２の所定位置に他方の金属板であるアルミニウム板３が重ね合わされた状態で、アルミニウム板３の外周端部３ａと鋼板２の表面との重ね合わせ目１０に沿ってシール材４を塗布して接合することにより設けられている。
【００４５】
また、２枚の金属板である鋼板２及びアルミニウム板３の面が地面に対して垂直な方向に重ね合わせられる場合には、既述の実施形態のように、凹部２１，２１Ｂは、下板の鋼板２及び上板のアルミニウム板３のどちらか一方に設けられていれば良く、凹部２１，２１Ｂは少なくとも一方（両方を含む）の鋼板２及びアルミニウム板３に設けられていれば良い。
さらに、既述の実施の形態では、２枚の異種金属板として鋼板２及びアルミニウム板３が用いられているが、２枚の金属板の材質としては、鉄合金、アルミニウム合金、並びにマグネシウム合金からなる群より選択される異なる２種類の材質であれば良く、適用される製品に対応して、異なる２種類の材質の金属板を適切に選択すれば、電食防止効果をより一層高めることができる。さらに、本発明の異種金属接合体は、３枚以上の異種金属板を接合したものにも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ  異種金属接合体
２  鋼板（金属板）
２ａ  外周端部
３  アルミニウム板（金属板）
３ａ  外周端部
４  シール材
５  締結部
６  電解液等
１０  重ね合わせ目
１１  第１の接合部
１２  第２の接合部
２１，２１Ｂ  凹部
２３  水抜き凹部
２４  切欠き
Ｄ  低部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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