JP2021535364A

JP2021535364A - 自動車車体の漏出防止試験

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Publication number: JP2021535364A
Application number: JP2021506329A
Authority: JP
Inventors: マヌエルシーボルト，; ラルフサウアー，; クリスチャンビショフ，
Original assignee: カールウォルワグラック− ウントファルベンファブリックゲーエムベーハーアンドシーオー．ケージー
Priority date: 2018-08-28
Filing date: 2019-08-21
Publication date: 2021-12-16
Also published as: CN112585442A; CA3107084A1; WO2020043574A1; EP3844470A1; US20210181054A1; KR20210046763A; DE102018214554A1; MX2021002364A

Abstract

自動車車体の漏出防止性試験のために、自動車車体の少なくとも一つの内側に複数の電気伝導性の接点が取り付けられる。接点間に電圧が印加され、次いで自動車車体の少なくとも一つの外側に水が付与される。起こりうる電圧の低下を検出する目的のために、接点間に印加された電圧が監視される。複数の電気伝導性の接点のうちの少なくとも一つは、有機結合剤に加えて一定割合の少なくとも一種の電気伝導性の添加剤を含むラッカー組成物から構成される。【選択図】図１

Description

以下に記載される発明は、自動車車体の漏出防止性試験（ｌｅａｋ−ｔｉｇｈｔｎｅｓｓｔｅｓｔｉｎｇ）のための方法、及びこの目的のために適切な試験装置を有する自動車車体に関する。

現在の自動車生産では、組立ての終わりに、組み立てられた自動車車体の少なくとも一つの試験体が「雨水漏出防止性試験」を受け、それは、自動スプリンクラーシステムによる散水、及びかくして散水された自動車車体内への水の侵入の確立の連続的な制御を含む。（水の侵入に対する）漏出防止性制御は、視覚的にかつ手動的に実施されることができる。しかしながら、水侵入の自動検出のためのアプローチも存在する。

自動車窓の漏出防止性を試験するための方法がＧＢ１５３５０４７から知られている。記載された方法は、液体の侵入時に二つの電極間を流れる電流の測定に基づく。電極は、詳細には特定されていない。

自動車の漏出防止性試験のための超音波ベースの装置がＤＥ１９６１６２２３Ａ１から知られている。

静電容量測定による自動車車体中への水の侵入の検出は、ＤＥ１９８１５０６２Ｃ２から知られている。この目的のため、電気伝導性の層が自動車車体内に配置される。この層及び自動車のアンダーフロアは、キャパシターの電極として機能することができる。この層と自動車車体の間に水が侵入すると、これらの電極間の電界が変化する。得られる静電容量の変化は、対応して水の侵入の指標として使用されることができる。

経験から、二つの平行な銅ストリップ電気伝導体が自動車車体のアンダーフロアの内側に与えられ、二つのストリップ電気伝導体の間に電圧が印加されることが知られている。もし漏出防止性試験中、水が自動車車体に侵入し、平行なストリップ電気伝導体に接触するなら、電圧低下が観察されるだろう。この電圧低下は、水の侵入の定性的な指標として使用されることができる。

記載された手段は、ある場合には極めて複雑であり、例えば上述の銅ストリップ電気伝導体が自動車車体に手動で配置されることが必要である。さらに、上述の方法は、一般に水の潜在的な侵入に対して定性的な結果のみを引き出すことを可能にする。もし追加の測定なしで水の侵入位置についての正確な情報を得ることができるなら、より好都合であるだろう。

本発明の目的は、自動車車体の漏出防止性試験のための改良された方法を提供することである。

この目的を達成するために、本発明は、請求項１で特定される特徴を有する自動車車体の漏出防止性試験のための方法、及び請求項６で特定される特徴を有する自動車車体を提案する。本発明のさらなる発展例は、従属請求項の主題である。

全ての場合において、本発明による方法は、四つのすぐ下の工程（ａ）〜（ｄ）を含む：
（ａ）漏出防止性を試験される自動車車体の少なくとも一つの内側に複数の電気伝導性の接点を取り付けること；
（ｂ）接点間に電圧を印加すること；
（ｃ）自動車車体の少なくとも一つの外側に水を付与すること；及び
（ｄ）起こりうる電圧の低下を検出する目的のために、接点間に印加された電圧を監視すること。

この方法は、特に以下の追加の工程（ｅ）によって特徴づけられる：
（ｅ）複数の電気伝導性の接点のうちの少なくとも一つが、有機結合剤に加えて一定割合の少なくとも一種の電気伝導性の添加剤を含むラッカー組成物から構成されている。

本発明による方法は、極めて簡単な手段を使用して、かつ極めて限定された時間の消費だけで、いかなる水の侵入に対しても自動車車体の試験を可能にする。特に、この方法はさらに、水が自動車車体に侵入した位置の決定をさらに可能にする。これは、ラッカー組成物から形成された複数の伝導性の接点は電気伝導率を持つが、この接点の電気伝導率が、銅のような金属材料から構成されるストリップ伝導体の電気伝導率より有意な差を伴なって低いことで達成される。

特に好ましい実施形態では、前記方法はさらに、すぐ下の追加の工程及び／又は特徴（ａ）〜（ｄ）のうちの少なくとも一つによって特徴づけられる：
（ａ）ラッカー組成物が、電気伝導性の添加剤として電気伝導性の炭素変性物を含むこと；
（ｂ）炭素変性物が、カーボンブラック、グラファイト、グラフェン、又はカーボンナノチューブを含むこと；
（ｃ）ラッカー組成物が、電気伝導性の添加剤として金属粉末を含むこと；及び
（ｄ）ラッカー組成物が、特に電気伝導性の添加剤として電気伝導性のポリマー、例えばポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）又はポリアニリン（ＰＡｎｉ）又はポリピロール（ＰＰｙ）を含むこと。

カーボンブラックは、電気伝導性の添加剤として特に好ましい。

さらに特に好ましい実施形態では、前記方法はさらに、すぐ下の追加の特徴（ａ）〜（ｃ）のうちの少なくとも一つによって特徴づけられる：
（ａ）炭素変性物が、カーボンブラック又はグラファイトであり、それが、ラッカー組成物の固形物の割合として５〜８０重量％の範囲でラッカー組成物に添加されていること；
（ｂ）炭素変性物が、カーボンブラック又はグラファイトであり、それが、ラッカー組成物の固形物の割合として５〜５０重量％の範囲でラッカー組成物に添加されていること；
（ｃ）炭素変性物が、カーボンブラック又はグラファイトであり、それが、ラッカー組成物の固形物の割合として５〜２５重量％の範囲でラッカー組成物に添加されていること。

全ての場合において、電気伝導性の接点が達成され、その電気伝導率は、使用されるカーボンブラック又はグラファイトの比電気伝導率より低い。すぐ上で特定される特徴（ｃ）が特に好ましい。

さらに特に好ましい実施形態では、前記方法は、さらに、すぐ下の追加の特徴（ａ）によって特徴づけられる：
（ａ）電気伝導性の添加剤が、（２０℃において）１００Ω^＊ｍｍ^２／ｍ〜５×１０^５Ω^＊ｍｍ^２／ｍの範囲の比電気抵抗を有する少なくとも一つのストリップ伝導体が構成されるような量でラッカー組成物に添加されること。

添加剤の必要量は、試験によって問題なく決定されることができる。

電圧を印加するために、電気伝導性の接点は、原則として任意の電圧源に接続されることができる。しかしながら、電圧源は、電気接点と同様の方法で少なくとも一つの内側に付与されることが特に好ましい。

電圧源は、例えば電気エネルギーが静的に又は電気化学的に貯蔵された電気化学セル、特に印刷された電気化学セルであることができる。電気化学セルの印刷は、従来技術によって実施することができる。従って、例えば、亜鉛粒子を含む負電極、及び二酸化マンガン粒子を含む正電極は、少なくとも一つの内側の上に互いに隣接して印刷され、電解質によって相互接続されることができる。理想的には、負電極は、電気伝導性の接点の一方の上に直接印刷され、正電極は、電気伝導性の接点の他方の上に直接印刷され、もしそれらの接点が電気的に相互接続されるなら、電流が流れる。

あるいは、電気構成要素、特にコイルが電圧源として使用されることも可能であり、そこでは電圧は、磁界の影響下で誘導されることができる。

さらに、電気伝導性の接点はまた、それ自体、電圧を誘導することができる構造又はサブ構造を含むことが好ましい。そのとき、接点間の電圧の付与のために別個の電圧源は、要求されない。

さらに特に好ましい実施形態では、前記方法はさらに、すぐ下の追加の特徴（ａ）によって特徴づけられる：
（ａ）ラッカー組成物が、有機結合剤としてポリウレタンベースの結合剤を含むこと。

当然、他の結合剤も使用することができる。原則として、結合剤の選択は、本発明にとってあまり重要でない。

多数の好ましい実施形態では、少なくとも一つの内側が、もし電気伝導性の接点の付与の前にそれが電気絶縁性として既に構成されていないなら、少なくとも電気伝導性の接点が付与される領域において電気絶縁性のラッカー被覆でカバーされることが好ましい。電気絶縁性のラッカー被覆は、印刷によって付与されることが特に好ましい。

上述の方法によって漏出防止性のために試験されることができるいずれの自動車車体もまた、本発明の範囲に含められる。全ての場合において、本発明による自動車車体は、以下の特徴によって特徴づけられる：
（ａ）自動車車体が、内側に複数の電気接点を持つこと；及び
（ｂ）複数の電気接点のうちの少なくとも一つが、有機結合剤に加えて一定割合の少なくとも一種の電気伝導性の添加剤を含む上述のラッカー組成物から構成されていること。

電気接点、それらの製造、特にその組成に関連する多数の好ましい実施形態は、本発明による方法と関連して既に記載された。繰り返しを避けるため、この点でこれらの好ましい実施形態を参照すべきであることが単に示される。

特に好ましい実施形態では、自動車車体はさらに、すぐ下の追加の特徴（ａ）〜（ｄ）のうちの一つによって特徴づけられる：
（ａ）電気接点を有する内側が、電気絶縁性のラッカーで被覆され、その上に複数の電気接点が配置されていること；
（ｂ）複数の電気接点が、平行なストリップ伝導体の形で与えられていること；
（ｃ）平行なストリップ伝導体が、１ｍｍ〜１０ｃｍ、好ましくは５ｍｍ〜１０ｃｍの範囲の互いの平均間隔で配置されていること；及び
（ｄ）平行なストリップ伝導体が、１０ｃｍ〜１００ｍ、好ましくは１ｍ〜１０ｍの範囲の各長さを有すること。

少なくとも特徴（ａ）及び（ｂ）、さらに好ましくは特徴（ａ）〜（ｄ）が組み合わせて実施されることが特に好ましい。

さらに特に好ましい実施形態では、自動車車体はさらに、すぐ下の追加の特徴（ａ）によって特徴づけられる：
（ａ）電気接点を有する内側が、自動車車体のアンダーフロアであること。

上述の実施形態によれば、本発明の自動車車体は、電圧源を含み、それは、内側上で複数の電気接点に電気的に接続される。この電圧源は特に、電気エネルギーが静的に又は電気化学的に貯蔵された電気化学セル、又は電圧が磁界の影響下で誘導されることができる電気構成要素、特にコイルであることができる。あるいは、電気伝導性の接点は、それ自体、電圧を誘導することができる構造又はサブ構造を含むことができる。

本発明のさらなる特徴、詳細、及び利点は、請求の範囲及び要約書（それらの両方の記述は、明細書の内容に関する）から、及び本発明の好ましい実施形態の以下の記述から、図面を参照して理解される。

図１は、本発明による自動車車体のフロアパネルの内側の平面図を示す。

二つの相互に平行に配向されたストリップ伝導体１０２及び１０３が自動車車体のフロアパネル１０１に、その内側に付与される。二つのストリップ伝導体は、それぞれラッカー組成物から構成され、ラッカー組成物は、ポリウレタンベースの結合剤に加えて、電気伝導性の添加剤としてある割合の伝導性のカーボンブラックを含む。ストリップ伝導体は、約５ｍｍの幅で付与される。ストリップ伝導体間の平均間隔は、５ｍｍである。

ラッカー組成物の構成成分は、以下の通りである：

かくして構成されたストリップ伝導体１０２及び１０３は、電気伝導率を持つ。しかしながら、この伝導率は、幾つものオーダーの大きさで銅のような電気伝導体のそれより低い。もし二つのストリップ伝導体１０２及び１０３が電気的に相互接続されるなら、接続の位置は、電圧測定によって推定されることができる。なぜなら、観察される電圧低下は、銅と比較すると、ストリップ伝導体の各長さにずっと多く実質的に依存しているからである。

水の侵入の検出のため、ストリップ伝導体１０２は、電圧源１０６の負電極に接続され、ストリップ伝導体１０３は、電圧源１０６の正電極に接続される。ストリップ伝導体間に付与される電圧は、電圧測定装置１０７によって監視される。水が侵入するとすぐに、ストリップ伝導体１０２及びストリップ伝導体１０３は、例えば水溜り１０４又は水溜り１０５によって電気的に相互接続され、電圧低下が観察されるだろう。残りの残留電圧は、ストリップ伝導体が相互接続された電圧源からの距離に関する情報を与えることができる。従って、水溜り１０４の場合と水溜り１０５の場合とでは、異なる大きさの電圧低下が観察されるだろう。なぜなら、電圧源の電極と水溜り１０４の間のストリップ伝導体１０２及び１０３の伝導体区域の長さは、電圧源の電極と水溜り１０５の間のストリップ伝導体１０２及び１０３の伝導体区域の長さより有意に小さいからである。

銅の場合において、電圧低下の差は、ほとんど測定されることはないだろう。なぜなら、銅の比伝導率は、十分に高く、ストリップ伝導体の長さは、電圧低下の差の大きさに対してほとんど影響を与えないからである。

Claims

自動車車体の漏出防止性試験のための方法であって、前記方法が、
（ａ）自動車車体の少なくとも一つの内側に複数の電気伝導性の接点を取り付けること；
（ｂ）接点間に電圧を印加すること；
（ｃ）自動車車体の少なくとも一つの外側に水を付与すること；及び
（ｄ）起こりうる電圧の低下を検出する目的のために、接点間に印加された電圧を監視すること；
を含み、
（ｅ）複数の電気伝導性の接点のうちの少なくとも一つが、有機結合剤に加えて一定割合の少なくとも一種の電気伝導性の添加剤を含むラッカー組成物から構成されていることを特徴とする方法。
以下の追加の工程及び／又は特徴のうちの少なくとも一つを有する、請求項１に記載の方法：
（ａ）ラッカー組成物が、電気伝導性の添加剤として電気伝導性の炭素変性物を含むこと；
（ｂ）炭素変性物が、カーボンブラック、グラファイト、グラフェン、又はカーボンナノチューブを含むこと；
（ｃ）ラッカー組成物が、電気伝導性の添加剤として金属粉末を含むこと；及び
（ｄ）ラッカー組成物が、電気伝導性ポリマーを含むこと。
以下の追加の工程及び／又は特徴のうちの少なくとも一つを有する、請求項１又は２に記載の方法：
（ａ）炭素変性物が、カーボンブラック又はグラファイトであり、それが、ラッカー組成物の固形物の割合として５〜８０重量％の範囲でラッカー組成物に添加されていること；
（ｂ）炭素変性物が、カーボンブラック又はグラファイトであり、それが、ラッカー組成物の固形物の割合として５〜５０重量％の範囲でラッカー組成物に添加されていること；
（ｃ）炭素変性物が、カーボンブラック又はグラファイトであり、それが、ラッカー組成物の固形物の割合として５〜２５重量％の範囲でラッカー組成物に添加されていること。
以下の追加の工程及び／又は特徴を有する、請求項１〜３のいずれかに記載の方法：
（ａ）電気伝導性の添加剤が、（２０℃において）１００Ω^＊ｍｍ^２／ｍ〜５×１０^５Ω^＊ｍｍ^２／ｍの範囲の比電気抵抗を有する少なくとも一つのストリップ伝導体が構成されるような量でラッカー組成物に添加されること。
以下の追加の工程及び／又は特徴を有する、請求項１〜４のいずれかに記載の方法：
（ａ）ラッカー組成物が、有機結合剤としてポリウレタンベースの結合剤を含むこと。
以下の特徴を有する自動車車体：
（ａ）自動車車体が、内側に複数の電気接点を持つこと；及び
（ｂ）複数の電気接点のうちの少なくとも一つが、有機結合剤に加えて一定割合の少なくとも一種の電気伝導性の添加剤を含むラッカー組成物から構成されていること。
以下の追加の特徴のうちの少なくとも一つを有する、請求項６に記載の自動車車体：
（ａ）電気接点を有する内側が、電気絶縁性のラッカーで被覆され、その上に複数の電気接点が配置されていること；
（ｂ）複数の電気接点が、平行なストリップ伝導体の形で与えられていること；
（ｃ）平行なストリップ伝導体が、１ｍｍ〜１０ｃｍ、好ましくは５ｍｍ〜１０ｃｍの範囲の互いの平均間隔で配置されていること；及び
（ｄ）平行なストリップ伝導体が、１０ｃｍ〜１００ｍ、好ましくは１ｍ〜１０ｍの範囲の各長さを有すること。
少なくとも以下の追加の特徴を有する、請求項６又は７に記載の自動車車体：
（ａ）電気接点を有する内側が、自動車車体のアンダーフロアであること。