JP2011168126A - 車両用クロージャ部品の製造方法、および車両用クロージャ部品 - Google Patents

Abstract

【課題】異種金属間のヘミング加工部分における電食を防止するとともに非水溶性シーラのはみ出しを防止できる、車両用クロージャ部品の製造方法、および車両用クロージャ部品を提供する。
【解決手段】車両用ドア１は、異なる金属板材からなるアウタパネル２およびインナパネル３の互いに向かい合う面に、非水溶性シーラ８および水溶性シーラ７を、水溶性シーラ７が非水溶性シーラ８よりもアウタパネル２の端部に近くなるように並べて塗布し、仮接合した後、アウタパネル２の端部２ａを、インナパネル３の端部を内包するように折り返してヘミング加工する。それとともに、水溶性シーラ７をヘミング加工で折り返された折返し部分６へ向かって拡張させる。ついで、アウタパネル２の端部から外部へはみ出している水溶性シーラ７を水洗して除去する。その後、水溶性シーラ７が水洗して除去されたアウタパネル２の端部付近に塗装シーラ９を塗布する。
【選択図】図２

Description

本発明は、異なる種類の複数の金属板材の端部同士を接合することにより製造される車両用クロージャ部品の製造方法、および車両用クロージャ部品に関する。

自動車の軽量化は、燃費向上に大きく貢献するため、開発段階において各部品の設計を見直したり、または複数部品をモジュール化するなどして種々の方法で行われている。

とくに、自動車の車体については、高強度鋼板の使用で軽量化が図られているが、近年では、鋼板よりもさらに軽量な異種の金属材料、例えば、アルミニウム合金やマグネシウム合金への材料の置換が行われている。

このような軽合金材料への置換で軽量化に大きく寄与するものは、ルーフや、サイドドア、バックドア、ボンネット、トランクリッド等の開閉可能な部品、いわゆるクロージャ部品（開閉体）等である。

ところで、軽合金材料は、鋼板材と組み合わせて使用すると、軽合金材料と鋼板材料との境界面に水分が介在することによって、それぞれのイオン化傾向の違いによって電食が発生することが知られている。例えば、アルミニウム合金製のアウタパネルと鋼板製のインナパネルとの間に水分が介在すると、アウタパネルが電食により薄くなるおそれがある。

この電食対策として、例えば、軽合金材料と鋼板材料との間にシール材を介在させることが従来より行われている。このシール材は、通常、比較的高い粘性を有する非水溶性有機合成化合物が用いられている。

しかし、このようなシール材を電食が発生しやすい部分全体に充填しようとすると、シール材の一部が板材の端部から外部へはみ出してしまい、この状態で、塗装工程の前に行われるシャワー等を用いた水洗工程に入るとその水圧ではみ出したシール材が飛び散ることがある。

飛び散ったシール材は、車体の外観を損ねるばかりで無く、これをふき取るにしても、比較的高粘性であり、かつ、非水溶性である等の理由から生産性が大きく低下する。

また、ヘミング加工用の冶具や加工装置の一部にも、はみ出した非水溶性のシール材が付着して除去することが困難であるので、ヘミング加工の精度が次第に低下していく問題もある。

このような車両のドアにおいてシール材のはみ出しを防止する構造については、例えば、特許文献１（特開２００４−９７９４号公報）に開示されたものがある。この特許文献１に開示された構造は、軽合金材と鋼板材とを組み合わせた構造ではないが、アウタパネルの端部をヘミング加工してインナパネルの端部を重ね合わせて固定する構造において、シール材のはみ出しを防止するトラップ部が設けられている。

このトラップ部は、シール材がアウタパネルの端部から外部へはみ出さないように、アウタパネルの端部付近でシール材を貯めるための切り欠きなどによって形成されている。

特開２００４−９７９４号公報

上記特許文献１に記載の構造では、ヘミング加工した部分にシール材が完全に充填されていないので、異種の金属間でヘミング加工した場合に電食のおそれがある。

すなわち、アウタパネルをアルミニウム合金等の軽合金材として、インナパネルを鋼板にした場合、ヘミング加工で折り返されたアウタパネルの内側面と、これに対向するインナパネルとの間がシール材で充填されていないので、アルミニウム合金製のアウタパネルに電食が発生するおそれがある。

一方、この電食の発生を防止するために折り返されたアウタパネルの終端部を含めてヘミング加工された領域全体にシール材を充填することが有効である。しかしながら、上述したように、はみ出しが避けられず、見映えや生産性の低下が問題となる。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、異種金属間のヘミング加工部分における電食を防止するとともに非水溶性シーラのはみ出しを防止できる、車両用クロージャ部品の製造方法、および車両用クロージャ部品を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためのものとして、本発明は、異なる種類の２枚の金属板材の端部同士を接合することにより製造される車両用クロージャ部品の製造方法において、
前記２枚の金属板材の互いに向かい合う面のうちの少なくとも一方の面に、非水溶性シーラおよび水溶性シーラを、前記水溶性シーラが前記非水溶性シーラよりも前記金属板材の端部に近くなるように、前記金属板材の端部へ向かう方向へ並べて塗布する工程と、
前記金属板材を対向させるように、前記非水溶性シーラと前記水溶性シーラを介して、前記２枚の金属板材を仮接合する工程と、
前記２枚の金属板材のうちの一方の金属板材の端部を、他方の金属板材の端部を内包するように折り返してヘミング加工することにより他方の金属板材の端部と接合し、それとともに、前記水溶性シーラをヘミング加工で折り返された前記金属板材の端部へ向かって拡張させる工程と、
前記拡張された水溶性シーラのうち、ヘミング加工で折り返された前記一方の金属板材の端部から外部へはみ出している水溶性シーラを水洗して除去する工程と、
前記水溶性シーラが水洗して除去された前記金属板材の端部付近に塗装シーラを塗布する工程と
を含むことを特徴とする（請求項１）。

本発明によれば、水溶性シーラと非水溶性シーラとを金属板材の端部へ向かう方向へ並べて塗布し、水溶性シーラのみがヘミング加工された部分の端部から外部へはみ出るようにしているので、非水溶性シーラの外部への流出を阻止することが可能である。これにより、異種金属間のヘミング加工部分における電食を防止するとともに非水溶性シーラのはみ出しを防止できる。

また、水溶性シーラは、ヘミング加工された部分の端部から外部へはみ出るが、はみ出た部分は容易に水洗して除去することが可能であり、クロージャ部品に付着して残留するおそれがない。また、ヘミング加工用の冶具等に付着しても水洗除去が容易に行える。

さらに、水溶性シーラを水洗して除去した後に、金属板材の端部に塗装シーラを塗布するので、金属板材の端部からの水の浸入を確実に防止できる。また、それによって、水溶性シーラが溶け、溶けた部分に水が貯まって電食の発生が生じることも確実に防止できる。

また、本発明の車両用クロージャ部品は、金属板材からなるアウタパネルと、
前記アウタパネルと異なる種類の金属板材からなるインナパネルと
を備えており、
前記アウタパネルの端部は、前記インナパネルの端部を内包するように折り返してヘミング加工されることにより、前記インナパネルの端部と接合されており、
前記ヘミング加工された部分のうち、少なくとも、前記アウタパネルの端部が折り返された部分である折返し部分と前記インナパネルとの間の一部に、水溶性シーラが配置され、
前記アウタパネルと前記インナパネルとの間において、前記水溶性シーラにおける前記折返し部分の先端部に対して反対側の位置に、非水溶性シーラが配置され、
前記ヘミング加工された部分のうち、少なくとも前記折返し部分の先端部には、塗装シーラが塗布されている
ことを特徴としている（請求項２）。

本発明によれば、アウタパネルとインナパネルとの間において、水溶性シーラと非水溶性シーラとをヘミング加工された部分における折返し部分の先端部へ向かう方向へ並べて塗布した構造をしているので、非水溶性シーラの外部への流出を阻止することが可能である。これにより、異種金属間のヘミング加工部分における電食を防止するとともに非水溶性シーラのはみ出しを防止できる。

また、水溶性シーラを塗布するときに、ヘミング加工された部分の端部から外部へはみ出るが、はみ出た部分は容易に水洗して除去することが可能であり、クロージャ部品に付着して残留することによる見映えの低下がない。

さらに、折返し部分の先端部に塗装シーラが塗布されているので、折返し部分の端部からの水の浸入を確実に防止できる。また、それによって、水溶性シーラが溶けて、溶けた部分に水が貯まって電食の発生が生じることも防止できる。

また、本発明の好ましい態様として、車両用クロージャ部品が車両用ドアであるのが好ましい（請求項３）。

この場合、異種の金属パネルを接合して車両用ドアを製造した場合でも、パネル間のヘミング加工部分における電食を防止するとともに非水溶性シーラのはみ出しを防止できる。

以上説明したように、本発明の車両用クロージャ部品の製造方法、および車両用クロージャ部品によれば、異種金属間のヘミング加工部分における電食を防止するとともに非水溶性シーラのはみ出しを防止することができる。

本発明の車両用クロージャ部品の一実施形態に係る車両用ドアの斜視図である。 図１のII−II線断面図である。 本発明の車両用クロージャ部品の製造方法の一実施形態に係る水溶性シーラと非水溶性シーラとを並べて塗布する工程の説明図である。 本発明の車両用クロージャ部品の製造方法の一実施形態に係るヘミング加工工程の説明図である。 本発明の車両用クロージャ部品の製造方法の一実施形態に係る水洗除去工程の説明図である。 本発明の車両用クロージャ部品の製造方法の一実施形態に係る塗装シーラ塗布工程の説明図である。 本発明の車両用クロージャ部品の比較例である従来の車両用ドアにおける電食の発生を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。まず、本発明に係る車両用クロージャ部品の一例として、車両用ドアについて説明する。

図１〜２に示される本実施形態の車両用ドア１は、アルミニウム合金等の軽合金材料からなるアウタパネル２と、鋼板材料からなるインナパネル３とを備えている。

アウタパネル２の端部は、インナパネル３の端部を内包するように折り返してヘミング加工されることにより、インナパネル３の端部と接合している。

アウタパネル２の端部におけるヘミング加工された部分、すなわち、ヘム部４は、アウタパネル２の端部が湾曲して曲がっているほぼ半円形断面の部分である玉ぶち部分５と、アウタパネル２の端部が折り返されたほぼ直線状断面の部分である折返し部分６とを有している。

ヘム部４の内側うち、少なくとも、折返し部分６とインナパネル３との間の一部には、水溶性シーラ７が充填されている。例えば、本実施形態では、ヘム部４の内側において、折返し部分６とインナパネル３の端部３ａとの間、および玉ぶち部分５の内側に、水溶性シーラ７が充填されている。

一方、アウタパネル２とインナパネル３との間において、水溶性シーラ７における折返し部分６の先端部６ａに対して反対側の位置には、接着剤である非水溶性シーラ８が充填されている。なお、非水溶性シーラ８は、玉ぶち部５に向かうインナパネル３の先端部を内包するように折返し部分６側の一部まで充填されていてもよい。つまり、折返し部分６の先端部６ａ付近には水溶性シーラ７が充填され、それ以外の部分は非水溶性シーラ８が充填されていてもよい。

また、図１〜２に示されるヘム部４のうち、少なくとも折返し部分６の先端部６ａには、塗装シーラ９が塗布されている。なお、塗布シーラ９は、先端部６ａ以外にもその周辺を含む広範囲に塗布されてもよい。

ここで、水溶性シーラ７としては、例えば、アクリル系水溶性接着剤、水溶性たんぱく質、または水系エポキシ樹脂などが用いられる。

アクリル系水溶性接着剤は、例えば、剥離接着強度１２〜３０ＭＰａ程度のものであり、具体的には、（株）スリーボンド製の３０４２Ｂ（商品名）等である。

水溶性たんぱく質は、例えば、剥離接着強度２５ＭＰａ程度のものであり、具体的には、フランクリン社のタイトボンド（商品名）等である。

水系エポキシ樹脂は、例えば、剥離接着強度２０ＭＰａ程度のものであり、具体的には、ＪＥＲ社製の水系エポキシ樹脂等である。

さらに、非水溶性シーラ８は、例えば、１液熱硬化性エポキシ樹脂であり、具体的には、サンスター技研（株）製のペンギンセメント１０６９Ｄ（商品名）等である。

塗装シーラ９は、１液熱硬化型プラスチゾル等であり、具体的には、（株）アサヒの１６８０Ｈ（商品名）、日本特殊塗料（株）のＭ１６０（商品名）等である。ここで、プラスチゾルとは、粉末状樹脂を可塑剤に分散させたゾル状のペーストで、充填材安定剤、顔料等も含んだものをいう。

以上の構成により、本実施形態の車両用ドア１は、異種金属の２枚のパネル２、３の間のヘミング加工部分（ヘム部４）における電食を防止するとともに非水溶性シーラ８のはみ出しを防止できる。

具体的には、図２に示されるように、アウタパネル２とインナパネル３との対向する側の隙間１１は、非水溶性シーラ８によってシールされているので、隙間１１への水の浸入を防止することができる。一方、アウタパネル２の先端側の折返し部分６とインナパネル３との隙間１２も、水溶性シーラ７および塗装シーラ９によってシールされているので、隙間１２への水の浸入を防止することができる。これにより、ヘム部４におけるアウタパネル２の電食を防止することができる。

しかも、この車両用ドア１は、アウタパネル２とインナパネル３との間において、水溶性シーラ７および非水溶性シーラ８は、ヘム部４における折返し部分６の先端部６ａへ向かう方向へ並べて塗布された構造をしている。そのため、非水溶性シーラ８は、水溶性シーラ７によってヘム部４内部への拡張が阻止されているので、折返し部分６から外部へはみ出すおそれがない。

また、ヘム部４のうち、少なくとも折返し部分６の先端部６ａには、塗装シーラ９が塗布されているので、折返し部分６の先端部６ａからの水の浸入を確実に防止できる。水溶性シーラ７が溶け、溶けた部分に水が貯まって電食の発生が生じることも確実に防止できる。

つぎに、本発明に係る車両用クロージャ部品の製造方法の一例として、図１〜２に示される車両用ドア１の製造方法について説明する。

上述のように、車両用ドア１は、アルミニウム合金製のアウタパネル２と鋼板製のインナパネル３という、異なる種類の２枚の金属板材の端部同士を接合することにより製造される。

具体的には、まず、図３に示されるように、アウタパネル２とインナパネル３の互いに向かい合う面のうちの少なくとも一方の面、例えば、アウタパネル２の表面に、水溶性シーラ７および非水溶性シーラ８を、水溶性シーラ７が非水溶性シーラ８よりもアウタパネル２の端部２ａに近くなるように、アウタパネル２の端部２ａへ向かう方向へ並べて塗布する。

その後、アウタパネル２とインナパネル３を対向させるように、非水溶性シーラ８と水溶性シーラ７を介して、アウタパネル２とインナパネル３を仮接合する。

ついで、図４に示されるように、アウタパネル２の端部２ａを、インナパネル３の端部３ａを内包するように折り返してヘミング加工することによりインナパネル３の端部３ａと接合する（このとき、前述のように、玉ぶち部分５および折返し部分６を有するヘム部４が形成される。）。それとともに、水溶性シーラ７をヘミング加工で折り返されたアウタパネル２の端部２ａへ向かって拡張させる。

この水溶性シーラ７の拡張工程では、具体的には、アウタパネル２の端部２ａを折り曲げたときに、その内側に位置する水溶性シーラ７がアウタパネル２の端部２ａへ向かって押し出され、さらには、アウタパネル２の端部２ａから外部へはみ出して延ばされる。

ついで、図５に示されるように、拡張された水溶性シーラ７のうち、ヘミング加工で折り返されたアウタパネル２の端部２ａ、すなわち折返し部分６から外部へはみ出している水溶性シーラ７を水洗して除去する。水洗する場合、例えば、シャワーＳを用いて水洗が行われる。

このように、水溶性シーラ７と非水溶性シーラ８とをアウタパネル２の端部２ａへ向かう方向へ並べて塗布し、水溶性シーラ７のみがヘム部４の外部へはみ出るようにして、非水溶性シーラ８の外部への流出を阻止することにより、異種金属間のヘム部４における電食を防止するとともに非水溶性シーラ８のはみ出しを防止できる。

また、水溶性シーラ７は、ヘム部４の外部へはみ出るが、はみ出た部分は硬化していないので容易に水洗して除去することが可能であり、車両用ドア１ならびにヘミング加工用の冶具等に付着して残留するおそれがない。

その後、図６に示されるように、水溶性シーラ７が水洗して除去されたアウタパネル２の端部２ａ付近に塗装シーラ９を塗布することにより、水溶性シーラ７がヘム部４に浸入する水によって除去される不具合を確実に防止でき、その結果、アウタパネル２の電食を確実に防止できる。

上述のように、本実施形態では、車両用クロージャ部品の一例として、車両用ドアを挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、車両の開閉可能な部品、例えば、サイドドア、バックドア、ボンネット、トランクリッド等の開閉可能な部品についても、本発明を適用することが可能である。

なお、異種金属間であれば、上記の作用効果を奏することができるので、アルミニウム合金板と鋼板との間以外でも、マグネシウム合金板と鋼板との間など、イオン化傾向の異なる２枚の金属板同士の接合についても、ヘミング加工部分における電食を防止するとともに非水溶性シーラのはみ出しを防止できる。

さらに、本実施形態では、ヘミング加工されるアウタパネル２側のみに水溶性シーラ７および非水溶性シーラ８を塗布した例を本発明の一例として示しているが、インナパネル３側に塗布してもよいし、または、アウタパネル２およびインナパネル３の両方に塗布してもよい。これらの場合も、上述の作用効果を奏することが可能である。

比較例

ここで、比較例として、図７に示される従来の車両用ドア２１を見た場合、アルミニウム合金製のアウタパネル２２と鋼板製のインナパネル２３との間に非水溶性シーラ２８のみを介在させた状態で、非水溶性シーラ２８が外部へはみ出さないようにアウタパネル２２の端部２２ａをヘミング加工した場合、非水溶性シーラ２８によるシール効果が十分ではないので、ヘム部２４の折返し部分２６から玉ぶち部分２５の内部へ水Ｗが浸入するおそれがある。このため、アウタパネル２２のヘム部２４（とくに折返し部分２６）とインナパネル２３の端部２３ａとが水を介して接触するので、その接触部分において、アウタパネル２２が電食するおそれがある。

一方、アウタパネル２２とインナパネル２３との間の隙間３１も、非水溶性シーラ２８の充填量が少ないので、水Ｗが貯まってアウタパネル２２が電食するおそれがある。

１ 車両用ドア
２ アウタパネル
２ａ 端部
３ インナパネル
４ ヘム部
５ 玉ぶち部分
６ 折返し部分
６ａ 先端部
７ 水溶性シーラ
８ 非水溶性シーラ
９ 塗装シーラ
１１、１２ 隙間

Claims (3)

1. 異なる種類の２枚の金属板材の端部同士を接合することにより製造される車両用クロージャ部品の製造方法において、
   前記２枚の金属板材の互いに向かい合う面のうちの少なくとも一方の面に、非水溶性シーラおよび水溶性シーラを、前記水溶性シーラが前記非水溶性シーラよりも前記金属板材の端部に近くなるように、前記金属板材の端部へ向かう方向へ並べて塗布する工程と、
   前記金属板材を対向させるように、前記非水溶性シーラと前記水溶性シーラを介して、前記２枚の金属板材を仮接合する工程と、
   前記２枚の金属板材のうちの一方の金属板材の端部を、他方の金属板材の端部を内包するように折り返してヘミング加工することにより他方の金属板材の端部と接合し、それとともに、前記水溶性シーラをヘミング加工で折り返された前記金属板材の端部へ向かって拡張させる工程と、
   前記拡張された水溶性シーラのうち、ヘミング加工で折り返された前記一方の金属板材の端部から外部へはみ出している水溶性シーラを水洗して除去する工程と
   前記水溶性シーラが水洗して除去された前記金属板材の端部付近に塗装シーラを塗布する工程と
   を含むことを特徴とする車両用クロージャ部品の製造方法。
2. 金属板材からなるアウタパネルと、
   前記アウタパネルと異なる種類の金属板材からなるインナパネルと
   を備えており、
   前記アウタパネルの端部は、前記インナパネルの端部を内包するように折り返してヘミング加工されることにより、前記インナパネルの端部と接合されており、
   前記ヘミング加工された部分のうち、少なくとも、前記アウタパネルの端部が折り返された部分である折返し部分と前記インナパネルとの間の一部に、水溶性シーラが配置され、
   前記アウタパネルと前記インナパネルとの間において、前記水溶性シーラにおける前記折返し部分の先端部に対して反対側の位置に、非水溶性シーラが配置され、
   前記ヘミング加工された部分のうち、少なくとも前記折返し部分の先端部には、塗装シーラが塗布されている、
   ことを特徴とする車両用クロージャ部品。
3. 車両用ドアである請求項２に記載の車両用クロージャ部品。

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