JP2012183914A - Composite and method for manufacturing the same - Google Patents

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Takayuki Hoshino
孝之 星野
Tomohiko Shigihara
智彦 鴫原
Yosuke Ikadai
陽介 筏井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently obtain a composite having a good appearance quality since the generation of deform is avoided.SOLUTION: The composite 10 is configured by jointing a resin material 14 to a workpiece 12 comprised of metal. The resin material 14 is jointed to the workpiece 12 in a spot form at a plurality of positions. That is, a plurality of point-jointing portions 24 are formed at the resin material 14. As the preferable example of the resin material 14, a thermoplastic resin such as a polyamide resin (nylon) is cited. This kind of composite is preferably adopted, for example, as a vehicular part such as a door panel.

Description

本発明は、金属製のワークと樹脂材とからなる複合体及びその製造方法に関し、一層詳細には、例えば、車両用ドアパネル等の鋼板に対してそれを補強する樹脂材を接合した複合体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a composite body made of a metal workpiece and a resin material and a manufacturing method thereof, and more specifically, for example, a composite body in which a resin material that reinforces a steel plate such as a door panel for a vehicle is joined and It relates to the manufacturing method.

近年における環境保護への関心の高まりから、自動車の燃費を向上させることが試みられている。燃費が向上することにより燃料消費量が低減するので省資源となるとともに、内燃機関からの排ガスの排出量が低減するからである。   In recent years, increasing interest in environmental protection has been attempted to improve the fuel efficiency of automobiles. This is because the fuel consumption is reduced by improving the fuel consumption, so that resources are saved and the amount of exhaust gas discharged from the internal combustion engine is reduced.

この観点から、車両用部品を軽量化することが従来より行われている。車両重量が低減することに伴って内燃機関の負荷が低減するので、燃費の向上を図ることができるからである。具体的な試みの一例として、ドアパネル等の金属パネルの厚みを小さくすることが挙げられる。   From this viewpoint, it has been conventionally performed to reduce the weight of vehicle components. This is because the load on the internal combustion engine is reduced as the vehicle weight is reduced, so that fuel efficiency can be improved. One example of a specific attempt is to reduce the thickness of a metal panel such as a door panel.

しかしながら、厚みを小さくすると金属パネルの剛性が低下する。そこで、剛性を確保するべく、金属パネルに樹脂材を接合して補強することが行われている。例えば、特許文献1には、車両用部品となる金属パネル(鋼板)に対して熱硬化性樹脂を基材とする補強材を塗布した後、加熱することによって前記補強材を硬化することで補強層を形成することが提案されている。   However, if the thickness is reduced, the rigidity of the metal panel is lowered. Therefore, in order to ensure rigidity, a resin material is joined to the metal panel and reinforced. For example, in Patent Document 1, a reinforcing material based on a thermosetting resin is applied to a metal panel (steel plate) serving as a vehicle component, and then the reinforcing material is cured by heating to reinforce the reinforcing material. It has been proposed to form a layer.

特開2007−296875号公報JP 2007-296875 A

上記特許文献1記載の技術では、熱硬化性樹脂を塗布後に加熱して補強層を形成するようにしている。すなわち、この場合、塗布された熱硬化性樹脂の全体が加熱されて硬化し、この状態で、金属パネルに接合する。   In the technique described in Patent Literature 1, the thermosetting resin is applied and then heated to form the reinforcing layer. That is, in this case, the entire applied thermosetting resin is heated and cured, and in this state, is bonded to the metal panel.

この過程では、加熱により熱硬化性樹脂及び金属パネルが膨張し、次いで、放冷(冷却)により収縮するが、熱硬化性樹脂と金属パネルとの熱膨張率の不整合に起因して、冷却中に金属パネルが熱硬化性樹脂に引っ張られる。このため、金属パネルに局所的なデフォームが生じ易いという不具合が顕在化している。   In this process, the thermosetting resin and the metal panel expand due to heating, and then shrink due to cooling (cooling), but due to the mismatch in the thermal expansion coefficient between the thermosetting resin and the metal panel, Inside the metal panel is pulled by the thermosetting resin. For this reason, the malfunction that a local deformation | transformation tends to arise in a metal panel has become obvious.

また、熱硬化性樹脂の全体を金属パネルごと加熱するので、加熱開始から冷却終了までに長時間を要する。従って、補強層を得るまでのサイクルタイムが長くなる。   Further, since the entire thermosetting resin is heated together with the metal panel, it takes a long time from the start of heating to the end of cooling. Therefore, the cycle time until obtaining the reinforcing layer becomes longer.

さらに、金属パネルと補強層(樹脂材)とでは、外力が作用したときの弾性変形量が相違する。このことに起因し、外力が作用することに伴って金属パネルが変形した際に、補強層が金属パネルから剥離する懸念がある。   Furthermore, the amount of elastic deformation when an external force is applied is different between the metal panel and the reinforcing layer (resin material). Due to this, there is a concern that the reinforcing layer may be peeled off from the metal panel when the metal panel is deformed as an external force acts.

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、デフォームが発生することが回避されたために外観品質が良好であり、しかも短時間で得ることが可能で、さらに、補強層をなす樹脂材がワークから剥離し難い複合体及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. Since the occurrence of deformation is avoided, the appearance quality is good, and it can be obtained in a short time, and further, a reinforcing layer is formed. It aims at providing the composite_body | complex which a resin material does not peel easily from a workpiece | work, and its manufacturing method.

前記の目的を達成するために、本発明は、金属からなるワークに対して長尺な樹脂材を接合させることで構成された複合体であって、
前記樹脂材の複数箇所に、前記ワークに指向して陥没するとともに、該ワークに対してスポット状に接合された点接合部位が形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is a composite constituted by joining a long resin material to a workpiece made of metal,
A plurality of points of the resin material are depressed toward the workpiece, and point bonding portions are formed in a spot shape with respect to the workpiece.

このような構成によれば、点接合部位を形成するので、金属製のワークとそれを補強する樹脂材との接合面積が低減する。このため、ワークと樹脂材の熱膨張率の不整合に起因して発生する引張力が作用する範囲が狭小化するので、該引張力を小さくすることができる。従って、本発明に係る複合体は、デフォームが発生することが回避され、このために外観品質が良好である。   According to such a structure, since a point joining site is formed, the joining area between the metal workpiece and the resin material that reinforces it is reduced. For this reason, since the range in which the tensile force generated due to the mismatch between the thermal expansion coefficients of the workpiece and the resin material acts is narrowed, the tensile force can be reduced. Therefore, in the composite according to the present invention, the occurrence of deformation is avoided, and thus the appearance quality is good.

また、点接合部位以外の部位は、加熱されないために軟化せず硬質な状態を保つ。この硬質な部位により、点接合部位が膨張することが抑制される。硬質な部位は変形し難いからである。このことによりワークと樹脂材との熱膨張量の差が小さくなることも、デフォームが発生することを回避することに寄与する。   In addition, since the portions other than the point joining portions are not heated, they are not softened and remain in a hard state. The hard part suppresses the point joining part from expanding. This is because a hard part is difficult to deform. This also reduces the difference in thermal expansion between the workpiece and the resin material, which contributes to avoiding the occurrence of deformation.

しかも、このような構成においては、外力が作用しても、樹脂材における点接合部位以外の部位が拘束されることがないので、外力に追従して樹脂材が容易に変形を起こす。従って、樹脂材がワークから剥離する懸念が払拭される。   In addition, in such a configuration, even if an external force is applied, a portion other than the point joining portion in the resin material is not restrained, so that the resin material easily deforms following the external force. Therefore, the concern that the resin material peels from the workpiece is eliminated.

さらに、この場合、樹脂材を点状に加熱すればよく、接合する部位以外の部位を加熱する必要がない。従って、樹脂材の接合が終了するまで、換言すれば、複合体を得るまでのサイクルタイムが短くなる。すなわち、複合体を効率よく得ることができる。   Furthermore, in this case, the resin material may be heated in a dot shape, and there is no need to heat a portion other than the portion to be joined. Accordingly, until the joining of the resin material is completed, in other words, the cycle time until the composite is obtained is shortened. That is, a complex can be obtained efficiently.

この複合体において、前記樹脂材は、前記ワークに臨む弾性樹脂層と、前記弾性樹脂層上に位置する補強樹脂層とを含む層構造を有するものであってもよい。層構造とすることにより、例えば、弾性樹脂層として溶着性に優れた材料を用いることによって金属製のワークと樹脂材との間に強固な接合力を発現させつつ、補強樹脂層として剛性に優れた材料を用いることにより複合体の剛性を向上させることができる。   In this composite, the resin material may have a layer structure including an elastic resin layer facing the workpiece and a reinforcing resin layer positioned on the elastic resin layer. By adopting a layer structure, for example, by using a material with excellent weldability as an elastic resin layer, a strong bonding force is expressed between a metal workpiece and a resin material, and it has excellent rigidity as a reinforcing resin layer. The rigidity of the composite can be improved by using a new material.

この場合、樹脂材の点接合部位以外の部位を前記ワークに対して接合するようにしてもよい。特に、樹脂材が、弾性樹脂層と補強樹脂層とを含む層構造を有する場合には、弾性樹脂層が弾性体であるために樹脂材が優れた弾性率を示すので、外力が作用したときであっても、該樹脂材が外力に応じて容易に変形する。従って、デフォームが低減されるとともに、樹脂材がワークから剥離する懸念が払拭される。   In this case, you may make it join parts other than the point joining part of a resin material with respect to the said workpiece | work. In particular, when the resin material has a layer structure including an elastic resin layer and a reinforcing resin layer, the elastic resin layer is an elastic body. Even so, the resin material is easily deformed in response to an external force. Therefore, the deformation is reduced and the concern that the resin material is peeled off from the workpiece is wiped out.

さらに、樹脂材を複数個設けるとともに、前記樹脂材の点接合部位同士に、前記樹脂材とは別の樹脂材を橋架するようにしてもよい。このように樹脂材同士を交差させることにより、より一層剛性を高めた複合体が得られる。また、別の樹脂材の位置決め精度が向上する。   Furthermore, a plurality of resin materials may be provided, and a resin material different from the resin material may be bridged between the point joint portions of the resin materials. Thus, the composite material which further improved rigidity is obtained by making resin material cross | intersect. Further, the positioning accuracy of another resin material is improved.

なお、この場合、前記別の樹脂材中、前記樹脂材の前記点接合部位に橋架された部位とは別の部位を、前記ワークに対してスポット状に接合すればよい。   In this case, in the other resin material, a part different from the part bridged by the point joining part of the resin material may be joined to the workpiece in a spot shape.

また、本発明は、金属製のワークに対して長尺な樹脂材を接合させることで複合体を得る複合体の製造方法であって、前記樹脂材の複数箇所をスポット状に加熱することで、前記ワークに指向して陥没し且つ該ワークに対してスポット状に接合した点接合部位を形成する工程を有することを特徴とする。   Further, the present invention is a method for producing a composite by joining a long resin material to a metal workpiece, and heating a plurality of locations of the resin material in a spot shape. The method further comprises a step of forming a point joining portion which is depressed toward the workpiece and is joined to the workpiece in a spot shape.

本発明においては、樹脂材に対してスポット状の加熱(点接合)を行うので、接合速度が向上する。従って、樹脂材全体を加熱する場合に比して、接合工程のサイクルタイムを極めて短くすることができる。   In the present invention, spot-like heating (point bonding) is performed on the resin material, so that the bonding speed is improved. Therefore, the cycle time of the bonding process can be extremely shortened as compared with the case where the entire resin material is heated.

また、上記したように、樹脂材全体を接合する場合に比して、金属製のワークとそれを補強する樹脂材との接合面積が低減する。このため、引張力が作用する範囲が狭小化し、該引張力も低減する。従って、ワークにデフォームが発生することが抑制される。   Further, as described above, the bonding area between the metal workpiece and the resin material that reinforces the metal workpiece is reduced as compared with the case where the entire resin material is bonded. For this reason, the range in which the tensile force acts is narrowed, and the tensile force is also reduced. Therefore, the occurrence of deformation in the workpiece is suppressed.

前記樹脂材として、弾性樹脂層と、補強樹脂層とを含む層構造を有するものを用いるようにしてもよい。この場合、少なくとも前記弾性樹脂層がワークに対して接合(溶着)可能となる温度に加熱すればよい。   As the resin material, one having a layer structure including an elastic resin layer and a reinforcing resin layer may be used. In this case, at least the elastic resin layer may be heated to a temperature at which it can be joined (welded) to the workpiece.

なお、接合工程の後、前記金属製のワーク及び前記樹脂材の全体を加熱して、前記樹脂材を前記金属製のワークに接合する工程を行うようにしてもよい。この場合、剛性の一層の向上を図ることができる。弾性樹脂層を設けた場合、全体を加熱することによって熱膨張量に差が生じたとしても、樹脂材が追従して膨張・収縮する。このため、ワークにデフォームが生じ難い。   In addition, you may make it perform the process of heating the said metal workpiece | work and the said whole resin material, and joining the said resin material to the said metal workpiece | work after a joining process. In this case, the rigidity can be further improved. When the elastic resin layer is provided, the resin material follows and expands / contracts even if there is a difference in the amount of thermal expansion by heating the whole. For this reason, deformation is unlikely to occur in the work.

さらに、樹脂材を複数個設けるとともに、前記樹脂材の前記点接合部位同士に、前記樹脂材とは別の樹脂材を橋架する工程を行うようにしてもよい。点接合部位には、陥没による凹部が形成されるので、該凹部によって前記別の樹脂を位置決めすることができる。すなわち、別の樹脂を精度良く配設することが容易となる。   Further, a plurality of resin materials may be provided, and a step of bridging a resin material different from the resin material may be performed between the point joint portions of the resin material. Since the concave portion due to the depression is formed in the point joining portion, the other resin can be positioned by the concave portion. That is, it becomes easy to arrange another resin with high accuracy.

この場合、前記別の樹脂材中、前記樹脂材の前記点接合部位に橋架された部位とは別の部位を前記ワークに対してスポット状に接合すればよい。   In this case, a part different from the part bridged by the point joining part of the resin material in the another resin material may be joined to the workpiece in a spot shape.

本発明によれば、樹脂材をワークに対して点接合によって接合するか、軟質な弾性樹脂層を介して接合するようにしているので、ワークと樹脂材の熱膨張率の不整合に起因して複合体にデフォームが発生することを回避することができる。従って、外観品質が良好な複合体を得ることができる。   According to the present invention, since the resin material is bonded to the workpiece by point bonding or via a soft elastic resin layer, it is caused by a mismatch between the thermal expansion coefficients of the workpiece and the resin material. Thus, it is possible to avoid the occurrence of deformation in the complex. Therefore, a composite with good appearance quality can be obtained.

また、樹脂材全体を加熱する必要がないことから、樹脂材の接合が終了するまで、換言すれば、複合体を得るに至るまでに要する時間を短縮できる。すなわち、サイクルタイムを短くすることができる。   In addition, since it is not necessary to heat the entire resin material, the time required to obtain the composite can be shortened until the bonding of the resin material is completed, in other words. That is, the cycle time can be shortened.

本発明の第1実施形態に係る複合体の部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view of the composite_body | complex which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る複合体の接合部近傍の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the junction part vicinity of the composite_body | complex which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る複合体の接合部近傍の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the junction part vicinity of the composite_body | complex which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る複合体の部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view of the composite_body | complex which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

以下、本発明に係る複合体及びその製造方法につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the composite according to the present invention and the method for producing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

本発明の第1実施形態に係る複合体10の腰部斜視一部断面図を図1に示す。この複合体10は、板形状の金属製のワーク12に複数個の棒形状の樹脂材14が互いに略平行に配設、接合されて構成される。   FIG. 1 is a partial perspective view of a waist portion of a composite body 10 according to the first embodiment of the present invention. The composite 10 is configured by arranging and joining a plurality of rod-shaped resin materials 14 substantially in parallel to a plate-shaped metal workpiece 12.

ワーク12は、ユーザに視認される意匠面16と、その裏面である被接合面18とを有する。理解の容易のため、図1には、被接合面18を平坦面として示しているが、被接合面18は、意匠面16の陥没又は隆起等が転写された非平坦面であってもよい。   The work 12 has a design surface 16 that is visually recognized by the user and a bonded surface 18 that is the back surface thereof. For ease of understanding, the bonded surface 18 is shown as a flat surface in FIG. 1, but the bonded surface 18 may be a non-flat surface to which the design surface 16 is recessed or raised. .

この種のワーク12の好適な一例としては、厚みが小さな車両用部品が挙げられる。一層具体的には、ドアパネル等の金属パネルが例示される。なお、この種の金属パネルは、一般的には、S45C等に代表される炭素鋼等からなる。   A preferred example of this type of workpiece 12 is a vehicle component having a small thickness. More specifically, a metal panel such as a door panel is exemplified. This type of metal panel is generally made of carbon steel or the like typified by S45C.

この場合、樹脂材14は、ワーク12の被接合面18に対し、所定の幅方向寸法及び長手方向寸法に設定された直線形状として設けられる。周知の通り、樹脂材14は金属に比して重量が小さい。従って、複合体10の重量化を招くことなく、ワーク12に対して剛性を付与することができる。   In this case, the resin material 14 is provided as a linear shape set to predetermined width direction dimensions and longitudinal direction dimensions with respect to the bonded surface 18 of the workpiece 12. As is well known, the resin material 14 is smaller in weight than a metal. Therefore, rigidity can be imparted to the workpiece 12 without incurring weight of the composite 10.

樹脂材14は、被接合面18に臨むワーク側端面20と、露呈面22とを有する。この中のワーク側端面20が、スポット状に被接合面18に接合される。このため、樹脂材14には、被接合面18に指向して陥没した点接合部位24が複数個形成される。後述するように、接合に際して樹脂材14が被接合面18に向かって押圧されるからである。従って、点接合部位24の厚み(ワーク側端面20から露呈面22までの距離)は、他の部位に比して小さくなっている。このため、点接合部位24には凹部26が形成される。   The resin material 14 has a workpiece-side end surface 20 facing the bonded surface 18 and an exposed surface 22. The workpiece side end face 20 is joined to the joined face 18 in a spot shape. For this reason, the resin material 14 is formed with a plurality of point joint portions 24 that are depressed toward the joint surface 18. This is because, as will be described later, the resin material 14 is pressed toward the bonded surface 18 during bonding. Therefore, the thickness (the distance from the workpiece side end face 20 to the exposed surface 22) of the point joining part 24 is smaller than other parts. For this reason, the recessed part 26 is formed in the point joining site | part 24. FIG.

ワーク側端面20中の点接合部位24に対応する部位は、ワーク12の被接合面18に対して強固に接合している。一方、ワーク側端面20中、点接合部位24に対応する部位以外の部位は、被接合面18に対して当接するのみであり、接合はしていない。このことから諒解されるように、第1実施形態では、点接合部位24以外の部位はワーク12に対して接合されていない。   The part corresponding to the point joining part 24 in the work side end face 20 is firmly joined to the joined surface 18 of the work 12. On the other hand, parts other than the part corresponding to the spot joining part 24 in the workpiece side end face 20 only abut against the joined surface 18 and are not joined. As can be appreciated from this, in the first embodiment, parts other than the point joining part 24 are not joined to the workpiece 12.

樹脂材14を構成する材料としては、熱可塑性樹脂が好適である。この場合、樹脂材14に対してスポット状に加熱を行うことによって点接合部位24を容易に形成することができるからである。熱可塑性樹脂の好適な具体例としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂(ナイロン系樹脂)、アクリロニトリルーブタジエンースチレン共重合体(ABS)樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。特に、ポリアミド樹脂(ナイロン系樹脂)を用いることが好ましい。   As a material constituting the resin material 14, a thermoplastic resin is suitable. In this case, it is because the point joining part 24 can be easily formed by heating the resin material 14 in a spot shape. As preferable specific examples of the thermoplastic resin, for example, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyamide resin (nylon resin), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, Examples include vinyl chloride resin, fluororesin, polyester resin, polycarbonate resin, and thermoplastic elastomer. In particular, it is preferable to use a polyamide resin (nylon resin).

この複合体10は、以下のようにして得ることができる。   This composite 10 can be obtained as follows.

はじめに、ワーク12の被接合面18の所定箇所に対し、樹脂材14を配置する。上記したように、樹脂材14は、熱可塑性樹脂からなるものが好ましい。   First, the resin material 14 is disposed at a predetermined location on the surface 18 to be joined of the workpiece 12. As described above, the resin material 14 is preferably made of a thermoplastic resin.

次に、樹脂材14の複数箇所をスポット状に加熱し、加圧する。すなわち、溶着する部位に対して圧力を加える圧着を行う。この圧着によって樹脂材14の一部が溶融し、さらに、冷却によって固化してワーク12と接合一体化する。換言すれば、樹脂材14の一部がワーク12の被接合面18に対して溶着する。なお、熱板溶着、レーザ溶着、振動溶着、超音波溶着等であってもよい。   Next, a plurality of portions of the resin material 14 are heated in a spot shape and pressurized. That is, pressure bonding is performed to apply pressure to the welded parts. A part of the resin material 14 is melted by this pressure bonding, and further solidified by cooling to be integrated with the workpiece 12. In other words, a part of the resin material 14 is welded to the bonded surface 18 of the workpiece 12. Note that hot plate welding, laser welding, vibration welding, ultrasonic welding, and the like may be used.

溶着に際しては、加熱された部位が溶融して軟化し、該部位が陥没して凹部26が形成される。   At the time of welding, the heated part is melted and softened, and the concave part 26 is formed by sinking the part.

溶着を行う際の樹脂材14に対する加熱は、該樹脂材14のワーク側端面20側、すなわち、意匠面16側から行うようにしてもよいし、露呈面22側から行うようにしてもよい。勿論、意匠面16と露呈面22を狭持するようにしてもよい。   Heating to the resin material 14 at the time of welding may be performed from the work-side end surface 20 side of the resin material 14, that is, from the design surface 16 side, or from the exposed surface 22 side. Of course, the design surface 16 and the exposed surface 22 may be sandwiched.

ここで、溶着の際の加熱温度は、樹脂材14を構成する材料に応じて、その材料が溶融し、ワーク12との必要な接合力が発揮され得る範囲で好適な条件を設定することができる。なお、樹脂材14に対して熱を加える部分の範囲、すなわち点接合部位24の大きさついては、加熱する時間や、圧着する際に用いる熱板の面積等により調整することができる。また、点接合部位24の厚さは、点溶着する際の加熱温度や圧着の圧力等により調整することができる。   Here, the heating temperature at the time of welding may be set to a suitable condition in a range in which the material can be melted and a necessary bonding force with the workpiece 12 can be exhibited according to the material constituting the resin material 14. it can. The range of the portion where heat is applied to the resin material 14, that is, the size of the point bonding portion 24, can be adjusted by the heating time, the area of the hot plate used for pressure bonding, and the like. Moreover, the thickness of the point joining site | part 24 can be adjusted with the heating temperature at the time of spot welding, the pressure of crimping | compression-bonding, etc.

上記した作業を繰り返して点接合部位24を形成した後、放冷することにより、点接合部位24が冷却固化して被接合面18に溶着する。以上の加熱・冷却の間、樹脂材14とワーク12が熱膨張・収縮を起こすが、樹脂材14がワーク12に対してスポット的に接合されているため、ワーク12と樹脂材14との接合面積が小さい。そのため、ワーク12と樹脂材14の熱膨張率の不整合に起因して発生する引張力が作用する範囲が狭小化する。従って、該引張力が小さくなる。   After the above-described operation is repeated to form the point bonding part 24, the point bonding part 24 is cooled and solidified by being allowed to cool, and is welded to the surface to be bonded 18. During the above heating / cooling, the resin material 14 and the workpiece 12 undergo thermal expansion / contraction. However, since the resin material 14 is spot-bonded to the workpiece 12, the bonding between the workpiece 12 and the resin material 14 is performed. The area is small. Therefore, the range in which the tensile force generated due to the mismatch between the thermal expansion coefficients of the workpiece 12 and the resin material 14 acts is narrowed. Accordingly, the tensile force is reduced.

また、樹脂材14において、点接合部位24以外の部位は、加熱されないために軟化せずに硬質な状態を保つ。この硬質な部位は変形し難いので、点接合部位24が過度に膨張することが抑制される。このため、ワーク12と樹脂材14との熱膨張量の差が小さくなる。このことも、複合体10にデフォームが発生することを回避することに寄与する。   Further, in the resin material 14, portions other than the point bonding portion 24 are not heated and thus are not softened and remain in a hard state. Since this hard part is hard to deform, it is suppressed that point joint part 24 expands too much. For this reason, the difference of the thermal expansion amount of the workpiece | work 12 and the resin material 14 becomes small. This also contributes to avoiding the occurrence of deformation in the composite 10.

しかも、このような構成の複合体10に外力が作用しても、樹脂材14は、点接合部位24以外の部位が接合されていないために拘束されることがない。従って、樹脂材14は、外力に追従して容易に変形を起こす。これにより、樹脂材14がワーク12から剥離する懸念が払拭される。   In addition, even if an external force is applied to the composite 10 having such a configuration, the resin material 14 is not restrained because no part other than the point joining part 24 is joined. Therefore, the resin material 14 easily deforms following the external force. Thereby, the concern that the resin material 14 peels from the workpiece 12 is wiped out.

さらに、樹脂材14を点状に加熱すればよく、点接合部位24を形成する部位以外の部位を加熱する必要がない。従って、樹脂材14の接合が終了するまで、換言すれば、複合体10を得るまでのサイクルタイムが短くなる。結局、複合体10を効率よく得ることができる。   Furthermore, it is only necessary to heat the resin material 14 in a dot shape, and it is not necessary to heat a portion other than the portion that forms the point bonding portion 24. Therefore, the cycle time until the composite 10 is obtained is shortened until the joining of the resin material 14 is completed. As a result, the composite 10 can be obtained efficiently.

なお、複合体10がドアパネルである場合、上記した接合工程の後に電着塗装が施され、さらに、塗料を乾燥するための乾燥工程が行われるが、この乾燥工程は、樹脂材14が溶融しない程度の温度下で実施される。従って、乾燥工程後においても、樹脂材14は、ワーク12に対してスポット状に接合した状態を維持する。   In addition, when the composite 10 is a door panel, electrodeposition coating is performed after the above-described joining process, and further, a drying process for drying the paint is performed. In this drying process, the resin material 14 is not melted. It is carried out at a temperature of about. Therefore, even after the drying step, the resin material 14 maintains a state of being joined to the workpiece 12 in a spot shape.

次に、本発明の第2実施形態に係る複合体について説明する。なお、図1及び図2に示される構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。   Next, the composite_body | complex which concerns on 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. The same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図3に、第2実施形態に係る複合体30の要部縦断面図を示す。この場合、樹脂材32は、ワーク12の被接合面18に臨む弾性樹脂層34と、該弾性樹脂層34上に設けられた補強樹脂層36とを有する。   In FIG. 3, the principal part longitudinal cross-sectional view of the composite_body | complex 30 which concerns on 2nd Embodiment is shown. In this case, the resin material 32 includes an elastic resin layer 34 facing the bonded surface 18 of the workpiece 12 and a reinforcing resin layer 36 provided on the elastic resin layer 34.

弾性樹脂層34を構成する材料としては、優れた弾性を示すものが選定される。また、溶着性に優れたものであることが好ましい。そのような材料の好適な例としては熱可塑性エラストマーが挙げられ、具体的には、ポリスチレン樹脂等のスチレン系樹脂が例示される。   As the material constituting the elastic resin layer 34, a material exhibiting excellent elasticity is selected. Moreover, it is preferable that it is excellent in weldability. Suitable examples of such materials include thermoplastic elastomers, and specific examples include styrene resins such as polystyrene resins.

補強樹脂層36を構成する材料としては、上記した第1実施形態の樹脂材14を構成するものと同じものを採用することができる。又は、上記した素材に対して充填材38が含まれたものであってもよい。充填材38の好適な例としては、ガラス繊維、セラミックス繊維等、比重の小さな材料が挙げられる。なかでもガラス繊維がより好ましい。補強樹脂層36中に充填材38を含ませることによって、補強樹脂層36の剛性が向上する。   As a material constituting the reinforcing resin layer 36, the same material as that constituting the resin material 14 of the first embodiment described above can be adopted. Or the filler 38 may be contained with respect to the above-mentioned raw material. Preferable examples of the filler 38 include materials having a small specific gravity such as glass fibers and ceramic fibers. Of these, glass fiber is more preferable. By including the filler 38 in the reinforcing resin layer 36, the rigidity of the reinforcing resin layer 36 is improved.

さらに、内部に気泡40が分散した多孔質体であってもよい。この場合、補強樹脂層36の多孔質構造によって、ワーク12との熱膨張差による引張力が緩和され、デフォームの発生をより低減することができる。この多孔質構造は、例えば、補強樹脂層36の樹脂材料にガラス繊維等の短繊維を含ませて押し出し成形やプレス成形を行う場合には、短繊維が樹脂内で移動したり、折れ曲がったりする際に気泡が生じることによって形成することができる。   Further, it may be a porous body in which bubbles 40 are dispersed. In this case, due to the porous structure of the reinforcing resin layer 36, the tensile force due to the difference in thermal expansion from the work 12 is relaxed, and the occurrence of deformation can be further reduced. For example, when the resin material of the reinforcing resin layer 36 includes short fibers such as glass fibers to perform extrusion molding or press molding, the porous structure moves or bends in the resin. It can be formed by generating bubbles.

このように弾性樹脂層34と補強樹脂層36とを積層した樹脂材32では、例えば、弾性樹脂層34として溶着性に優れた材料を用いることによってワーク12と樹脂材32との間に強固な接合力を発現させつつ、補強樹脂層36として剛性に優れた材料を用いることにより複合体30の剛性を向上させることができる。   In the resin material 32 in which the elastic resin layer 34 and the reinforcing resin layer 36 are laminated in this manner, for example, a material having excellent weldability is used as the elastic resin layer 34 so that the work material 12 and the resin material 32 are firmly formed. The rigidity of the composite 30 can be improved by using a material having excellent rigidity as the reinforcing resin layer 36 while exhibiting a bonding force.

第2実施形態においても、上記した第1実施形態と同様に、ワーク12の被接合面18の所定箇所に対し、樹脂材32を配置し、その複数箇所をスポット状に加熱し、圧着を行うことにより、弾性樹脂層34の一部がワーク12の被接合面18に対して溶着する。   Also in the second embodiment, as in the first embodiment described above, the resin material 32 is disposed at a predetermined location on the bonded surface 18 of the work 12, and the plurality of locations are heated in a spot shape to perform pressure bonding. As a result, a part of the elastic resin layer 34 is welded to the bonded surface 18 of the workpiece 12.

溶着された点接合部位24が陥没することにより、凹部26が形成される。点溶着する際の加熱温度や加熱する範囲、圧着の圧力等については、第1実施形態と同様に調整することができる。この場合、加熱温度は、少なくとも弾性樹脂層34がワーク12に対して接合(溶着)可能となる温度に加熱すればよい。   The welded point joint portion 24 is depressed to form a recess 26. About the heating temperature at the time of spot welding, the range to heat, the pressure of crimping | compression-bonding, etc. can be adjusted similarly to 1st Embodiment. In this case, the heating temperature may be at least heated to a temperature at which the elastic resin layer 34 can be bonded (welded) to the workpiece 12.

複合体30がドアパネルである場合、上記した接合工程の後に電着塗装が施され、さらに、塗料を乾燥するための乾燥工程が行われる。この乾燥工程において弾性樹脂層34が若干軟化し、放冷によって固化する際にワーク12の被接合面18に接合する。すなわち、弾性樹脂層34が被接合面18に対して溶着する。   When the composite 30 is a door panel, electrodeposition coating is performed after the joining step described above, and a drying step for drying the paint is further performed. In this drying process, the elastic resin layer 34 is slightly softened and is bonded to the bonded surface 18 of the workpiece 12 when solidified by being allowed to cool. That is, the elastic resin layer 34 is welded to the bonded surface 18.

この場合、弾性樹脂層34は優れた弾性を示す軟質体である。従って、ワーク12の熱膨張・収縮に追従して容易に膨張・収縮する。また、外力が作用したときにも容易に変形する。このため、弾性樹脂層34のワーク側端面20の全体が被接合面18に溶着したとしても、ワーク12にデフォームが発生することが回避される。   In this case, the elastic resin layer 34 is a soft body that exhibits excellent elasticity. Therefore, it easily expands / contracts following the thermal expansion / contraction of the workpiece 12. Also, it easily deforms when an external force is applied. For this reason, even if the entire workpiece-side end surface 20 of the elastic resin layer 34 is welded to the bonded surface 18, the occurrence of deformation on the workpiece 12 is avoided.

次に、本発明の第3実施形態に係る複合体50につき図4を参照して説明する。この複合体50は、上記した第1又は第2実施形態と同様の方法でワーク12に樹脂材14を接合させた後、この樹脂材14と交差するように別の樹脂材52を重ね、樹脂材をクロス状に配設することによって得られる。   Next, a complex 50 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this composite 50, after the resin material 14 is joined to the workpiece 12 by the same method as in the first or second embodiment, another resin material 52 is stacked so as to intersect with the resin material 14, It is obtained by arranging the material in a cross shape.

樹脂材14の長手方向の部分断面から諒解されるように、樹脂材14と樹脂材52は、樹脂材14の点接合部位24によって形成された凹部26において交差するように配設される。このとき、樹脂材14の点接合部位24(凹部26)を精度良く形成しておくことによって、樹脂材52を容易に配設することができ、クロスレイアウト補強の位置精度を高めることが可能となる。   As can be understood from the partial cross section in the longitudinal direction of the resin material 14, the resin material 14 and the resin material 52 are disposed so as to intersect at the concave portion 26 formed by the point joint portion 24 of the resin material 14. At this time, the resin material 52 can be easily disposed by accurately forming the point joint portion 24 (recess 26) of the resin material 14, and the positional accuracy of cross-layout reinforcement can be increased. Become.

従って、樹脂材14の点接合部位24の大きさや位置は、別の樹脂材52の幅や配置に対応させて設定することが好ましい。例えば、点接合部位24(凹部26)の幅及び形状を樹脂材52の幅や形状に対応させることにより、樹脂材14と樹脂材52との密着が高まるため、より一層複合体の剛性を高めることができる。   Therefore, it is preferable to set the size and position of the point joining portion 24 of the resin material 14 in accordance with the width and arrangement of another resin material 52. For example, since the close contact between the resin material 14 and the resin material 52 is increased by making the width and shape of the point joining portion 24 (recessed portion 26) correspond to the width and shape of the resin material 52, the rigidity of the composite is further increased. be able to.

また、図4から諒解されるように、樹脂材52の点接合部位54は、隣接する樹脂材14、14同士の間に設けることができる。樹脂材52についてもワーク12と強固に接合させることにより、複合体50の剛性をより一層高めることができる。点接合部位54に加えて、樹脂材52における点接合部位24に重畳された部位に対しても熱を加えて溶着させ、樹脂材14と樹脂材52とを接合するようにしてもよい。   Further, as can be understood from FIG. 4, the point joining portion 54 of the resin material 52 can be provided between the adjacent resin materials 14 and 14. The rigidity of the composite 50 can be further enhanced by firmly bonding the resin material 52 to the workpiece 12. In addition to the point bonding part 54, heat may be applied to the part of the resin material 52 superimposed on the point bonding part 24 to be welded, and the resin material 14 and the resin material 52 may be bonded.

さらに、図4の樹脂材52には、樹脂材14を跨ぐ部分に点接合部位24の厚みに対応する段部56が設けられている。このように、樹脂材52の段部56の高さを、樹脂材14の点接合部位24の厚みと対応させることにより、樹脂材14、52間が一層密着し、より一層剛性の向上を図ることができる。   Further, the resin material 52 in FIG. 4 is provided with a stepped portion 56 corresponding to the thickness of the point joint portion 24 at a portion straddling the resin material 14. In this way, by making the height of the step portion 56 of the resin material 52 correspond to the thickness of the point joint portion 24 of the resin material 14, the resin materials 14 and 52 are further closely adhered, and the rigidity is further improved. be able to.

なお、第3実施形態においても、上記した第2実施形態と同様に、樹脂材14、52として、弾性樹脂層34と補強樹脂層36とを含む層構造を有するものを用いることができる。特に、ドアパネルの場合、接合工程の後に電着塗装、乾燥工程を行うことでワーク12、樹脂材14、52の全体を加熱することにより、弾性樹脂層34をワーク側端面20の全体をワーク12に密着させることができる。   In the third embodiment, as in the second embodiment, the resin materials 14 and 52 having a layer structure including the elastic resin layer 34 and the reinforcing resin layer 36 can be used. In particular, in the case of a door panel, the whole of the work 12 and the resin materials 14 and 52 are heated by performing an electrodeposition coating and a drying process after the joining process, so that the elastic resin layer 34 and the work-side end face 20 are entirely covered with the work 12 Can be adhered to.

本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

例えば、第1実施形態では、樹脂材14を直線形状としている(図1参照)が、樹脂材14の形状は特にこれに限定されるものではなく、湾曲ないし屈曲していてもよい。また、樹脂材14を複数個設ける場合、互いに略平行に配設する必要は特になく、例えば、十字形状、T字形状、格子形状等の非平行状態に配設するようにしてもよい。   For example, in the first embodiment, the resin material 14 has a linear shape (see FIG. 1), but the shape of the resin material 14 is not particularly limited thereto, and may be curved or bent. Further, when a plurality of resin materials 14 are provided, it is not particularly necessary to arrange them in parallel with each other. For example, they may be arranged in a non-parallel state such as a cross shape, a T shape, or a lattice shape.

さらに、ワーク12の被接合面18に陥没や隆起等が存在する場合には、樹脂材14は、この陥没や隆起等に対応して陥没又は隆起した形状であることが好ましい。このように、樹脂材14の形状をワーク12の被接合面18の形状に対応させることにより、複合体10の剛性を一層向上させることができる。   Furthermore, when there is a depression, a bulge, or the like on the surface to be joined 18 of the workpiece 12, the resin material 14 preferably has a depression or a bulge corresponding to the depression, the bulge, or the like. Thus, the rigidity of the composite 10 can be further improved by making the shape of the resin material 14 correspond to the shape of the bonded surface 18 of the workpiece 12.

10、30、50…複合体 12…ワーク
14、32、52…樹脂材 24、54…点接合部位
26…凹部 34…弾性樹脂層
36…補強樹脂層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 30, 50 ... Composite 12 ... Work piece 14, 32, 52 ... Resin material 24, 54 ... Point junction part 26 ... Recess 34 ... Elastic resin layer 36 ... Reinforcement resin layer

Claims (10)

金属からなるワークに対して長尺な樹脂材を接合させることで構成された複合体であって、
前記樹脂材の複数箇所に、前記ワークに指向して陥没するとともに、該ワークに対してスポット状に接合された点接合部位が形成されていることを特徴とする複合体。
It is a composite constructed by joining a long resin material to a workpiece made of metal,
A composite body characterized in that, at a plurality of portions of the resin material, point joint portions that are depressed toward the workpiece and are joined to the workpiece in a spot shape are formed.
請求項1記載の複合体において、前記樹脂材は、前記ワークに臨む弾性樹脂層と、前記弾性樹脂層上に位置する補強樹脂層とを含む層構造を有することを特徴とする複合体。   2. The composite according to claim 1, wherein the resin material has a layer structure including an elastic resin layer facing the workpiece and a reinforcing resin layer positioned on the elastic resin layer. 請求項1又は2記載の複合体において、前記樹脂材の前記点接合部位以外の部位を前記ワークに対して接合していることを特徴とする複合体。   3. The composite according to claim 1, wherein a part other than the point joint part of the resin material is joined to the workpiece. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の複合体において、前記樹脂材を複数個設けられるとともに、前記樹脂材の前記点接合部位同士に、前記樹脂材とは別の樹脂材が橋架されていることを特徴とする複合体。   The composite body according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of the resin materials are provided, and a resin material different from the resin material is bridged between the point joint portions of the resin materials. A complex characterized in that 請求項4記載の複合体において、前記別の樹脂材中、前記樹脂材の前記点接合部位に橋架された部位とは別の部位が前記ワークに対してスポット状に接合されていることを特徴とする複合体。   5. The composite according to claim 4, wherein in the another resin material, a part different from a part bridged by the point joint part of the resin material is joined to the workpiece in a spot shape. And the complex. 金属製のワークに対して長尺な樹脂材を接合させることで複合体を得る複合体の製造方法であって、
前記樹脂材の複数箇所をスポット状に加熱することで、前記ワークに指向して陥没し且つ該ワークに対してスポット状に接合した点接合部位を形成する工程を有することを特徴とする複合体の製造方法。
A method of manufacturing a composite by obtaining a composite by joining a long resin material to a metal workpiece,
A composite having a step of forming a point joint portion that is depressed toward the workpiece and is joined to the workpiece in a spot shape by heating a plurality of locations of the resin material in a spot shape. Manufacturing method.
請求項6記載の製造方法において、前記樹脂材として、弾性樹脂層と、補強樹脂層と、前記弾性樹脂層上に位置する補強樹脂層とを含む層構造を有するものを用いることを特徴とする複合体の製造方法。   The manufacturing method according to claim 6, wherein the resin material has a layer structure including an elastic resin layer, a reinforcing resin layer, and a reinforcing resin layer positioned on the elastic resin layer. A method for producing a composite. 請求項7記載の製造方法において、前記樹脂材の前記点接合部位以外の部位を前記ワークに対して接合する工程を有することを特徴とする複合体の製造方法。   The manufacturing method according to claim 7, further comprising a step of bonding a portion of the resin material other than the point bonding portion to the workpiece. 請求項6〜8のいずれか1項に記載の製造方法において、前記樹脂材を複数個設けるとともに、前記樹脂材の前記点接合部位同士に、前記樹脂材とは別の樹脂材を橋架する工程を有することを特徴とする複合体の製造方法。   The manufacturing method according to any one of claims 6 to 8, wherein a plurality of the resin materials are provided, and a resin material different from the resin material is bridged between the point joint portions of the resin materials. The manufacturing method of the composite_body | complex characterized by having. 請求項9記載の製造方法において、前記別の樹脂材中、前記樹脂材の前記点接合部位に橋架された部位とは別の部位を前記ワークに対してスポット状に接合する工程を有することを特徴とする複合体の製造方法。   The manufacturing method according to claim 9, further comprising a step of joining a part different from the part bridged by the point joining part of the resin material in the other resin material to the workpiece in a spot shape. A method for producing a complex.
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