JP5392455B2 - 被塗装物品の接着組立方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の部材の接合フランジ部同士を連鎖硬化反応型の接着剤により接着接合した後、浸漬にて塗装を施して被塗装物品を組み立てる被塗装物品の接着組立方法に関するものである。

近年、自動車の車体接合技術においては、車体の軽量化のため、車体部材の剛性を高め薄肉化を図るためにスポット溶接やレーザ溶接等の溶接接合の他に、接着剤による接着接合などが採用されつつある。例えば、自動車の車体部材の端部に形成されたフランジ等の接合部同士を接合する場合、接着接合とスポット溶接とを併用して両接合部を接合するウェルドボンド工法が実用に供されている。

このウェルドボンド工法においては、一方の車体部材の接合部に接着剤を塗布してから、その接合部に他方の車体部材の接合部を重ね合わせ、これら両接合部を、１対の溶接用電極により挟持加圧してスポット溶接にて仮止めした状態で塗装乾燥炉で接着剤を硬化させて接合する。ウェルドボンド工法では、接着剤の硬化に時間がかかるので、接着剤塗布後にスポット溶接やリベット等による仮止め工程が必要であり、この場合、複数の接合箇所にスポット溶接ガンやリベット打ちヘッドなどを移動させなければならないため、時間がかかり、製造コストの増加につながる。

他方、外部からの紫外線や赤外線等の光エネルギーや熱エネルギー付与により高速に硬化する高速硬化接着剤がある。この高速硬化接着剤としては、紫外線硬化接着剤や瞬間接着剤等がある。最近では、外部からトリガーとして付与されたエネルギーにより硬化して反応熱を発生し、その反応熱発生部位に隣接する部分が反応熱により連鎖的に硬化するのを繰り返す連鎖硬化反応型の接着剤が知られている（例えば、特許文献１参照）。連鎖硬化反応型の接着剤にトリガーとしてエネルギーを局部的に付与する場合には、高エネルギー密度の光エネルギーの方が熱エネルギーよりも単位面積当りのエネルギー量が高いので、トリガーとしての性能がより安定している。
特開平１１−１９３３２２号公報

ここで、紫外線硬化接着剤や瞬間接着剤による接着接合においては、夫々、紫外線遮蔽部分が硬化しないという問題、タックタイムが短いという問題がある。一方、連鎖硬化反応型の接着剤による接着接合の場合、外部からトリガーとして紫外線等の光エネルギーを付与する場合、その光エネルギーを接着剤に直接照射する必要がある。

特に、複数の部材の接合フランジ部同士を接着剤により接着接合して閉断面空間を構成する被塗装物品を組み立てる場合、接着剤に光エネルギーを付与する際、その閉断面空間の両側の接合フランジ部間に配置された接着剤に安定した状態で光エネルギーを直接付与することは困難であり、光エネルギー付与に伴う連鎖硬化反応を確実に確保することができない。

また、接合フランジ部の表面に複数箇所切欠部を形成し、それら切欠部から接着剤を露出させた場合、接着剤配置後に作業員が露出した接着剤に触れてしまう等作業能率の低下を引き起こす原因となる。さらに、部材搬送中に接着剤にゴミ等の異物が付着した場合、光エネルギー付与に伴う接着剤の連鎖硬化開始の反応性に影響を与える虞があること等の問題があり、接着剤を接合フランジ部の表面に露出させることは現実的ではない。

本発明の目的は、被塗装物品の接着組立方法に関し、連鎖硬化反応型の接着剤にトリガーとして電磁波のエネルギー線を付与する場合、被塗装物品に予め形成された塗料排出用穴部を有効利用して簡単な方法で接着剤にエネルギー線を付与し、エネルギー線付与に伴う連鎖硬化反応を確実に確保することなどである。

請求項１の被塗装物品は、複数の部材の接合フランジ部同士を接着剤により接着接合した後、浸漬にて塗装を施して被塗装物品を組み立てる被塗装物品の接着組立方法において、外部からトリガーとして局所的に付与されたエネルギーにより硬化して反応熱を発生し、その反応熱発生部位に隣接する部分が反応熱により連鎖的に硬化するのを繰り返す連鎖硬化反応型の接着剤を、少なくとも一方の部材の接合フランジ部に配置する接着剤配置工程と、次に接着剤を配置した部材の接合フランジ部に他方の部材の接合フランジ部を重ね合わせることで密閉された閉断面空間を形成する閉断面空間形成工程と、次に部材に予め形成され浸漬塗装時の塗料を排出する為の塗料排出用穴部を介して閉断面空間に臨む部材の内面に接着剤の連鎖硬化反応開始のための電磁波のエネルギー線を付与するエネルギー線付与硬化工程とを備え、前記接着剤配置工程において、前記閉断面空間の両側に位置する１組の接合フランジ部を接着する為の接着剤を設けると共に、これら両側の１組の接合フランジ部を夫々接着する１組の接着剤に架橋状に連なる連鎖硬化反応型の接着剤架橋部を前記閉断面空間に臨む前記部材の内面に配置し、前記エネルギー線付与硬化工程において、前記の接着剤架橋部に前記エネルギー線を付与し、その接着剤架橋部の連鎖硬化反応により前記閉断面空間の両側の１組の接合フランジ部同士を接着する接着剤の連鎖硬化反応を誘発することを特徴としている。

この被塗装物品の接着組立方法では、少なくとも一方の部材の接合フランジ部に連鎖硬化反応型の接着剤が配置され、その接合フランジ部に他方の部材の接合フランジ部を重ね合わせて密閉した閉断面空間が形成される。次に、部材の塗料排出用穴部を介して閉断面空間に臨む部材の内面の接着剤に電磁波のエネルギー線が直接付与され、エネルギー線付与箇所の接着剤が硬化して反応熱を発生し、反応熱発生部位に隣接する部分が反応熱により連鎖硬化反応を開始して連鎖硬化反応が進行し、その連鎖硬化反応により複数の部材の接合フランジ部の接着剤が連鎖的に硬化して複数の部材の接合フランジ部同士が接着接合された後、浸漬にて部材に塗装が施されて被塗装物品が組み立てられる。

請求項２の被塗装物品の接着組立方法は、請求項１の発明において、接着剤配置工程において、接着剤架橋部を被塗装物品の長さ方向に所定間隔おきに形成することを特徴としている。

請求項３の被塗装物品の接着組立方法は、請求項１又は２の発明において、被塗装物品が自動車の車体の閉断面状フレーム部材であることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、接着剤配置工程と、閉断面空間形成工程と、部材に予め形成された塗料排出用穴部を介して閉断面空間に臨む部材の内面に電磁波のエネルギー線を付与するエネルギー線付与硬化工程とを備えたので、部材の塗料排出用穴部を有効活用して、簡単な方法でエネルギー線を接着剤に直接付与することができると共に、エネルギー線付与に伴う接着剤の連鎖硬化反応により接合フランジ部の接合部同士を確実に接着することができる。

即ち、前記閉断面空間に臨む部材の内面の接着剤に電磁波のエネルギー線が直接付与されると、エネルギー線付与箇所の接着剤が硬化して反応熱を発生し、反応熱発生部位に隣接する部分が反応熱により連鎖硬化反応が開始されて連鎖硬化反応が進行し、その連鎖硬化反応により接合フランジ部の接着剤が連鎖的に硬化するので、複数の部材の接合フランジ部同士を確実に接着接合することができる。

また、接合フランジ部の表面に接着剤を露出させずにエネルギー線を接着剤に直接付与できるので、被塗装物品を接着組立時の作業性を改善できる。また、接着剤配置後に接着剤に異物等が付着することがないので、電磁波のエネルギー線付与に伴う接着剤の連鎖硬化開始の反応性を確保することができる。

接着剤配置工程において、閉断面空間の両側に位置する２組の接合フランジ部を接着する為の接着剤を設けると共に、これら両側の１組のフランジ部を夫々接着する１組の接着剤に架橋状に連なる連鎖硬化反応型の接着剤架橋部を閉断面空間に臨む部材の内面に配置し、エネルギー線付与硬化工程において、前記の接着剤架橋部に電磁波のエネルギー線を付与し、その接着剤架橋部の連鎖硬化反応により閉断面空間の両側の１組の接合フランジ部同士を接着する１組の接着剤の連鎖硬化反応を誘発するので、接着剤架橋部の連鎖硬化反応により接合フランジ部の接着剤が連鎖的に硬化するので、一度のエネルギー線付与で両側の接合フランジ部の接着剤を硬化させることができる。

請求項２の発明によれば、接着剤配置工程において、接着剤架橋部を被塗装物品の長さ方向に所定間隔おきに形成するので、簡単な方法で接着剤に電磁波のエネルギー線を複数点付与することができる。
請求項３の発明によれば、被塗装物品が自動車の車体の閉断面フレーム部材であるので、自動車の車体の閉断面フレーム部材の接着組立を行う際、請求項１の効果を得ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例に基づいて説明する。
本実施例は、複数の部材の接合フランジ部同士を接着剤により接着接合した後、浸漬にて塗装を施して被塗装物品を組み立てる被塗装物品の接着組立方法に採用した場合の一例である。

以下、本発明の実施例１について図面に基づいて説明する。
図１、図２に示すように、自動車の車体部材接着組立ライン１においては、１組の車体部材２，４のうちの一方の車体部材２の接合フランジ部２ａと補強部材３の接合フランジ部３ａの表面とを接着剤Ａで接着接合して車体組立部材５の組み立て作業を行なうと共に、他方の車体部材４の接合フランジ部４ａと補強部材３の接合フランジ部３ａの裏面とを接着剤Ａで接着接合して車体組立部材５を組み立てる。

図１、図２に示すように、この車体部材接着組立ライン１は、コンベア上を搬送されるパレット６に車体部材２を投入して種々の組み立て作業を行なうラインであり、図中のＳＴｉ（ｉ＝１，２，・・・）は各ステーションを示すものである。この接着組立ライン１において組み立てられる車体部材２，４は、自動車の鋼製のサイドシルのサイドシルインナとサイドシルアウタである。サイドシルインナとアウタには、浸漬電着塗装時の電着塗料を排出する為の複数の電着塗料排出用穴部７がその長手方向に沿って所定間隔おきに予め形成されている。補強部材３は、このサイドシルインナとアウタの上下の両側の接合フランジ部に夫々接合される鋼製のサイドシルレインである。車体組立部材５は、各車体部材２，４と補強部材３とを接合した閉断面状のサイドシルである。

ＳＴ１は、車体部材２をパレット６に投入するステーションであり、ＳＴ２は車体部材２の接合フランジ部２ａに接着剤塗布ロボット８により後述の連鎖硬化反応型の接着剤Ａを塗布するステーションであり、ＳＴ２ａは自走式搬送台車６Ａ上の補強部材３の両側の接合フランジ部３ａと、この両側の接合フランジ部３ａに架橋状に連なる架橋部に接着剤塗布ロボット９により後述の連鎖硬化反応型の接着剤Ａを塗布するステーションであり、ＳＴ３は部材搬送ロボット１０によりパレット６上の車体部材２に補強部材３を組み合わせるステーションである。

ＳＴ３ａは、自走式搬送台車６Ｂから車体部材４を部材搬送ロボット１１で把持するステーションであり、ＳＴ４は、部材搬送ロボット１１によりパレット６上の車体組立部材５の一部の補強部材３に車体部材４を組み合わせるステーションであり、ＳＴ５はトリガー付与ロボット１２により車体部材４の電着塗料排出用穴部７を介して前記架橋部に接着剤Ａを塗布した接着剤架橋部１３にトリガーとしての電磁波のエネルギー線を複数点付与するステーションである。

ＳＴ２には、汎用の多関節型ロボットからなる接着剤塗布ロボット８が設けられ、このロボット８のアーム８ａの先端のハンドには接着剤塗布ノズル８ｂが設けられ、この接着剤塗布ノズル８ｂは接着剤供給装置（図示略）に接続されて接着剤供給装置から加圧状態の接着剤Ａの供給を受けて、車体部材２の両側の接合フランジ部２ａの一部に接着剤Ａを塗布する。接着剤塗布ロボット８の制御ユニットと接着剤供給装置と接着剤塗布ノズル８ｂはホストコントローラ（図示略）により制御される。

ＳＴ２ａには、前記接着剤塗布ロボット８と同様の接着剤塗布ロボット９が設けられ、このロボット９のアーム９ａの先端のハンドに接着剤供給装置（図示略）から接着剤Ａが供給される接着剤塗布ノズル９ｂを備えている。接着剤塗布ロボット９は、補強部材３の両側の接合フランジ部３ａの両面に接着剤Ａを塗布すると共に、両側の接合フランジ部３ａの表面に架橋状に連なる架橋部に連鎖硬化反応型の接着剤Ａを塗布して接着剤架橋部１３を形成する。なお、補強部材３の両側の接合フランジ部３ａの裏面に接着剤Ａを塗布する場合、自走式搬送台車６Ａ上の補強部材３の表面を裏面に反転させた後、両側の接合フランジ部３ａの裏面に接着剤Ａを塗布する。このロボットの制御ユニットと接着剤供給装置と接着剤塗布ノズル９ｂは、ホストコントローラ（図示略）により制御される。

ＳＴ２ａとＳＴ３の間には汎用の多関節型搬送ロボット１０が設けられ、この搬送ロボット１０は、搬送台車６Ａ上の補強部材３をアーム１０ａの先端のハンドに装備した把持治具１０ｂで把持してＳＴ３のパレット６上の車体部材２に組み合わせて、車体部材２と補強部材３の接合フランジ部２ａ，３ａ同士を当接させた状態にする。この搬送ロボット１０の制御ユニットと把持治具は、ホストコントローラ（図示略）により制御される。

この搬送ロボット１０は、搬送台車６Ａ上に位置決め保持され、接着剤Ａが塗布された補強部材３を把持治具１０ｂで把持する把持動作位置と、この把持動作位置から補強部材３を把持した状態でＳＴ３まで搬送し、ＳＴ３のパレット６上の車体部材２に対して補強部材３を位置決めして組み合わせてから把持状態を開放する開放動作位置に亙って移動可能に構成されている。

図２に示すように、ＳＴ３ａとＳＴ４の間には、前記搬送ロボット１０と同様の搬送ロボット１１が設けられ、この搬送ロボット１１のアーム１１ａの先端のハンドに装備された把持治具１１ｂにより搬送台車６Ｂ上の車体部材４を把持した状態で、ＳＴ４まで車体部材４を搬送し、パレット６上の車体組立部材５の一部の補強部材３に車体部材４を組み合わせ、補強部材３の接合フランジ部３ａの表面に車体部材４の接合フランジ部４ａを当接させる。

このとき、車体部材４の内面と補強部材３の表面により閉断面空間１４（図４参照）が形成される。この閉断面空間１４において、その両側の接合フランジ部３ａ，４ａに接着剤Ａが介在し、前記の接着剤架橋部１３が閉断面空間１４に臨む補強部材３の表面に配置された状態になる。なお、ＳＴ３においても、ＳＴ５と同様に、車体部材２の内面と補強部材の裏面により閉断面空間１４が形成され（図３参照）、閉断面空間１４の両側の接合フランジ部２ａ，３ａに接着剤が介在した状態になる。

ＳＴ５には、汎用の多関節型ロボットからなるトリガー付与ロボット１２が設けられ、このロボット１２により、車体部材４の電着塗料排出用穴部７を介して閉断面空間１４に臨む補強部材３の表面に配置された接着剤架橋部１３にトリガーとしての電磁波のエネルギー線を付与して接着剤架橋部１３を硬化させる。このロボット１２は、接着剤架橋部１３に硬化反応開始のためのトリガーとしての電磁波のエネルギー線を局部的に付与するものである。

トリガー付与ロボット１２のアーム１２ａの先端のハンドにスポット状のエネルギー放出部１２ｂが装備されている。このロボット１２が、そのエネルギー放出部１２ｂをパレット６に位置決め保持された車体部材４の電着塗料排出用穴部７を介して閉断面空間１４に臨む補強部材３の表面の接着剤架橋部１３に電磁波のエネルギー線を所定時間付与するエネルギー付与動作位置と、このエネルギー線付与動作位置から退避した待機位置とに亙って移動可能に構成されている。ロボットの制御ユニットとエネルギー放出部１２ｂは、ホストコントローラ（図示略）により制御される。

次に、上記の接着組立ライン１において、複数の車体部材２，４の両側の接合フランジ部２ａ，４ａと補強部材３の両側の接合フランジ部３ａとを接着剤Ａで接着接合した後、浸漬にて電着塗装を施して被塗装物品を組み立てる被塗装物品の接着組立方法について詳しく説明する。

図１に示すように、第１の接着剤配置工程において、ＳＴ２において、接着剤塗布ロボット８により、そのハンドに装備した接着剤塗布ノズル８ｂにより、車体部材２の接合フランジ部２ａの一部に液状の連鎖硬化反応型の接着剤Ａを車体部材２の長手方向に沿って連続的且つ線状に塗布する。

次に、第２の接着剤塗布工程において、ＳＴ２ａにおいて、接着剤塗布ロボット９により、そのハンドに装備した接着剤塗布ノズル９ｂにより、補強部材３の両側の接合フランジ部３ａの両面に接着剤Ａを塗布すると共に、補強部材３の両側の接合フランジ部３ａの表面に架橋状に連なる架橋部に液状の連鎖硬化反応型の接着剤Ａを塗布する。

この連鎖硬化反応型の接着剤Ａは、光重合性樹脂（主としてエポキシ樹脂、特に好ましくは脂環式エポキシ樹脂）、光、熱重合開始剤（芳香族スルホニウム等）、及び光重合開始剤（スルホニウム塩等）を主成分とする樹脂組成物である。

硬化反応開始のために、外部から紫外線、電子線、Ｘ線、赤外線、可視光線、レーザビーム（エキシマビーム、ＣＯ₂ レーザ等）、熱線（放射熱や輻射熱等）等の電磁波のエネルギー線、又は熱等の内部エネルギーによって所定の刺激を受けると、内部にカチオンと硬化反応熱Ｈｒ（図５参照）とを積極的に発生させ、硬化反応熱発生部位に隣接する部分に前記硬化反応熱Ｈｒが伝播されてその隣接部分に連なる接着剤Ａが高速に且つ連鎖的に硬化していく。

この接着剤Ａの好ましい塗布厚さは、０．０１ｍｍ〜１０ｍｍ、塗布幅は、１．０ｍｍ〜３０ｍｍである。また、接着剤Ａに前記の電磁波のエネルギー線又は熱ネルギーを局部的に付与する場合には、高エネルギー密度の電磁波のエネルギー線の方が熱ネルギーよりも単位面積当りのエネルギー量が高いので、トリガーとしての性能がより安定している。この場合、電磁波のエネルギー線として、３００ｍｍ〜８００ｍｍ、好ましくは３５０ｍｍ〜６００ｍｍの範囲の波長を有する近紫外線−可視光線を照射するのが好ましい。

第２の接着剤配置工程において、ＳＴ２ａにおいて、図３に示すように、補強部材３の両側の接合フランジ部３ａの表面には接着剤Ａがその長手方向に沿って連続的に且つ線状に塗布されると共に、これら両側の接合フランジ部３ａの表面に架橋状に連なる架橋部には連鎖硬化反応型の接着剤架橋部１３が形成される。この接着剤架橋部１３は、それら両側の接合フランジ部３ａの接着剤Ａに架橋状に連なるように連続的に且つ線状に接着剤Ａを塗布して形成されるものである。そして、補強部材３の表面には、複数の接着剤架橋部１３がその長手方向に沿って電着塗料排出用穴部７と同じピッチで形成される。

ここで、車体部材２，４に予め形成された電着塗料排出用穴部７は、車体組立部材５に電着塗膜を形成する電着塗装時に、水溶性の電着塗料中に車体組立部材５を浸漬させた後、車体組立部材５内に浸入した電着塗料を排出する為に形成されたものである。この電着塗料排出用穴部７は、約２０〜３０ｍｍの直径を有する円形に開口され、車体部材２，４の長手方向に沿って複数の電着塗料排出用穴部７が約２００ｍｍピッチで形成されている。

次に、第１の閉断面空間形成工程において、ＳＴ３において、補強部材３を部材搬送ロボット１０で車体部材２が保持されているパレット６に搬送し、車体部材２の両側の接合フランジ部２ａに、接着剤Ａが塗布された補強部材３の両側の接合フランジ部３ａの裏面を上から重ね合わせる。このとき、図３に示すように、車体部材２の内面と補強部材３の裏面の接合フランジ部２ａ，３ａを重ね合わせることで、密閉された閉断面空間１４が形成される。

次に、第２の閉断面空間形成工程において、ＳＴ４において、車体部材４を部材搬送ロボット１１で車体部材２と補強部材３とを重ね合わせた車体組立部材５が保持されているパレット６に搬送し、接着剤Ａが塗布された補強部材３の両側の接合フランジ部３ａの表面に、車体部材４の両側の接合フランジ部４ａを上から重ね合わせることで、図４に示すように、密閉された閉断面空間１４が形成される。この閉断面空間１４において、図５に示すように、閉断面空間１４の両側の２組の接合フランジ部、即ち、車体部材２の接合フランジ部２ａと補強部材３の接合フランジ部３ａの裏面間と、車体部材４の接合フランジ部４ａと補強部材３の接合フランジ部３ａの表面間に、夫々、接着剤Ａが介在した状態となると共に、接着剤架橋部１３が閉断面空間１４に臨む補強部材３の表面に配置された状態となる。

次に、エネルギー線付与硬化工程において、ＳＴ５において、図４に示すように、トリガー付与ロボット１２のエネルギー放出部１２ｂの先端を電着塗料排出用穴部７近傍に移動させ、その電着塗料排出用穴部７を介して接着剤架橋部１３に高エネルギー密度の電磁波のエネルギー線Ｌ（例えば、近紫外線−可視光線）を局部的に付与する。図５に示すように、接着剤架橋部１３のエネルギー線Ｌ付与点において、そのエネルギー線Ｌ付与により接着剤Ａが硬化してカチオンと硬化反応熱Ｈｒが発生する。そして、その硬化反応熱Ｈｒが図５の矢印で示す方向に伝播されてその硬化反応熱Ｈｒにより連鎖硬化反応が生じる。

連鎖硬化反応が開始されると、接着剤架橋部１３において連鎖硬化反応熱発生部位に連なる接着剤Ａがその硬化反応熱Ｈｒにより高速に且つ連鎖的に硬化し、接着剤架橋部１３の両端まで連鎖硬化反応が進行し、接着剤架橋部１３の連鎖硬化反応により、接着剤架橋部１３の両端と連結する閉断面空間１４の両側の１組の接合フランジ部３ａ，４ａの１組の接着剤Ａの連鎖硬化反応が誘発されて連鎖硬化反応により接合フランジ部３ａ，４ａの接着剤Ａが連鎖的に硬化し、車体部材４の接合フランジ部４ａと補強部材３の接合フランジ部３ａの表面同士が高速で接着接合される。

また、前記の硬化反応熱Ｈｒは、補強部材３の両側の接合フランジ部３ａの裏面にも伝播して、閉断面空間１４の両側の１組の接合フランジ部２ａ，３ａを夫々接着する１組の接着剤Ａが連鎖硬化反応により連鎖的に硬化して、車体部材２の接合フランジ部２ａと補強部材３の接合フランジ部３ａの裏面同士が高速で接着接合される。

閉断面空間１４の両側の接合フランジ部３ａ，４ａ間の接着剤Ａの連鎖硬化反応（連鎖硬化領域）は、接着剤架橋部１３の両端の連結位置から車体部材４の長手方向の両端に向かって夫々約１００ｍｍ進行すると推定されるため、車体部材４に約２００ｍｍピッチ間隔で形成された複数の電着塗料排出用穴部７を有効利用することができ、車体部材４に別途フランジ部４ａから接着剤Ａを露出させる為の開口部を形成する必要がなく、電磁波のエネルギー線Ｌの付与ピッチを適切な間隔にすることができる。

車体部材２の接合フランジ部２ａと補強部材３の接合フランジ部３ａの裏面同士及び車体部材４の接合フランジ部４ａと補強部材３の接合フランジ部３ａの裏面同士が高速で接着接合されて車体組立部材５が組み立てられた後、この車体組立部材５がカチオン系電着塗装工程に搬送され、水溶性の電着塗料中に車体組立部材５が浸漬され、対極との間に直流電流を流し、車体組立部材５に電着塗膜が形成される。

次に、以上説明した実施例１の被塗装物品の接着組立方法の作用効果について説明する。
複数の車体部材２，４の接合フランジ部２ａ，４ａと補強部材３の接合フランジ部３ａ同士を連鎖硬化反応型の接着剤Ａで接着接合した後、水溶性の電着塗料中に浸漬にて電着塗装を施した車体組立部材５を組み立てる場合、補強部材３の両側の接合フランジ部３ａの両面に接着剤Ａが塗布されると共に、補強部材３の接合フランジ部３ａの表面の接着剤Ａに架橋状に連なる連鎖硬化反応型の複数の接着架橋部１４が補強部材３の長手方向に沿って車体部材２，４の電着塗料排出用穴部７と同じピッチで形成される。

次に各車体部材２，４と補強部材３の両側の接合フランジ部２ａ，３ａ，４ａを重ね合わせることで密閉された閉断面空間１４が形成され、この閉断面空間１４の両側に位置する２組の接合フランジ部２ａ，３ａ、３ａ，４ａを接着する接着剤Ａが設けられると共に、複数の接着剤架橋部１３が閉断面空間１４に臨む補強部材３の表面に配置された状態となる。そして、車体部材４の各電着塗料排出用穴部７を介して複数の接着剤架橋部１３に電磁波のエネルギー線Ｌが局部的に付与され、その電磁波のエネルギー線Ｌに伴って接着剤Ａが硬化してカチオンと硬化反応熱Ｈｒが発生し、その硬化反応熱Ｈｒに隣接する部分が硬化反応熱Ｈｒにより連鎖的に硬化して接着剤架橋部１３の両端まで連鎖硬化反応が進行する。

この接着架橋部１３の連鎖硬化反応により、接着剤架橋部１３の両端と連結した閉断面空間１４の両側の接合フランジ部３ａ，４ａ間の１組の接着剤Ａの連鎖硬化反応が誘発され、接合フランジ部３ａ，４ａ同士を接着する接着剤Ａが連鎖的に硬化するので、車体部材４の接合フランジ部４ａと補強部材３の接合フランジ部の２ａの表面同士を確実に接合することができる。また、閉断面空間１４に臨む補強部材３の表面に複数の接着剤架橋部１３を電着塗料排出用穴部７と同じピッチで形成することで、電磁波のエネルギー線Ｌの付与ピッチを適切な間隔とし、簡単な方法でエネルギー線Ｌを複数点付与することができる。

また、接着剤架橋部１３で発生した硬化反応熱Ｈｒは、補強部材３の両側の接合フランジ部３ａの裏面にも伝播して、閉断面空間１４の両側の１組の接合フランジ部２ａ，３ａを夫々接着する１組の接着剤Ａが連鎖硬化反応により連鎖的に硬化して、車体部材２の接合フランジ部２ａと補強部材３の接合フランジ部３ａの裏面同士が高速で接着接合される。

このように、接着剤架橋部１３は、その連鎖硬化反応により閉断面空間１４の両側の接合フランジ部３ａ，４ａ同士を夫々接着する１組の接着剤Ａの連鎖硬化反応を誘発するので、接着剤架橋部１３の連鎖硬化反応により、一度の電磁波のエネルギー線Ｌ付与で２組の接着剤Ａを硬化させ、車体部材４の接合フランジ部４ａと補強部材３の接合フランジ部３ａの表面同士を高速で接合することができる。また、接着剤Ａを車体部材４のフランジ部４ａの表面に露出させる必要がないので、電磁波のエネルギー線Ｌの付与に伴う連鎖硬化反応型の接着剤Ａの硬化開始の反応性を確実に確保することができる。

次に、実施例２の被塗装物品の接着組立方法について図６〜図８に基づいて説明する。実施例２の被塗装物品の接着組立方法のうち、前記実施例１の被塗装物品と同様の部材に同一の符号を付して説明を省略する。
実施例２の自動車の車体部材接着組立ラインにおいては、複数の車体部材２，４の接合フランジ部２ａ，４ａ同士を接着剤Ａで接着して車体組立部材５ａの組み立て作業を行なう。この接着組立ラインにおいて組み立てられる車体部材２，４は、自動車の鋼製のサイドシルのサイドシルインナとサイドシルアウタであり、サイドシルインナには、浸漬電着塗装時の電着塗料を排出する為の複数の電着塗料排出用穴部７がその長手方向に沿って所定間隔おきに予め形成されている。車体部材２，４を接合した車体組立部材５ａは閉断面状のサイドシルである。

接着剤配置工程において、図６に示すように、車体部材２の内面において、両側の接合フランジ部２ａには連鎖硬化反応型の接着剤Ａがその長手方向に沿って連続的に且つ線状に塗布されると共に、これら両側の接合フランジ部２ａに架橋状に連なる架橋部には連鎖硬化反応型の接着剤架橋部１３ａが形成される。この接着剤架橋部１３ａは、両側の接合フランジ部２ａに夫々塗布された接着剤Ａに架橋状に連なるように連続的に且つ線状に接着剤Ａを前記架橋部に塗布したものであり、複数の接着剤架橋部１３が長手方向に沿って電着塗料排出用穴部７と同じピッチで形成される。

次に、閉断面空間形成工程において、図７に示すように、接着剤Ａが塗布された車体部材２の両側の接合フランジ部２ａに、車体部材４の両側の接合フランジ部４ａを重ね合わせることで、密閉された閉断面空間１４ａが形成される。この閉断面空間１４ａにおいて、図８に示すように、その両側の接合フランジ部２ａ，４ａ間に接着剤Ａが介在した状態となると共に、複数の接着剤架橋部１３ａが閉断面空間１４ａに臨む車体部材２の内面に配置された状態なる。

次に、エネルギー線付与硬化工程において、図７、図８に示すように、トリガー付与ロボット１２のエネルギー放出部１２ｂの先端を電着塗料排出用穴部７近傍に移動させ、その電着塗料排出用穴部７を介して接着剤架橋部１３ａに高エネルギー密度の電磁波のエネルギー線Ｌ（例えば、近紫外線−可視光線）を局部的に付与する。

接着剤架橋部１３ａのエネルギー線Ｌ付与点において、そのエネルギー線Ｌ付与により接着剤Ａが硬化してカチオンと硬化反応熱Ｈｒが発生する。そして、その硬化反応熱Ｈｒが図８の矢印方向に伝播されてその硬化反応熱Ｈｒにより連鎖硬化反応が生じる。

連鎖硬化反応が開始されると、接着剤架橋部１３ａおいて連鎖硬化反応熱発生部位に連なる接着剤Ａがその硬化反応熱Ｈｒにより高速に且つ連鎖的に硬化し、接着剤架橋部１３ａの両端まで連鎖硬化反応が進行し、この連鎖硬化反応により、接着剤架橋部１３ａの両端と連結する車体部材２，４の両側の接合フランジ部２ａ，４ａ間に介在した１組の接着剤Ａの連鎖硬化反応が誘発され連鎖硬化反応によりそれら両側の１組の接着剤Ａが連鎖的に硬化して、車体部材２，４の接合フランジ部２ａ，４ａ同士が高速で接合される。

これら接合フランジ部２ａ，４ａ間に介在した接着剤Ａの連鎖硬化反応（連鎖硬化領域）は、接着剤架橋部１３ａとの連結位置から車体部材４の長手方向の両端に向かって夫々約１００ｍｍ進行すると推定されるため、車体部材４に約２００ｍｍピッチ間隔で形成された複数の電着塗料排出用穴部７を有効利用することができ、車体部材４に別途開口部を形成することなく、エネルギー線Ｌの付与ピッチを適切な間隔にすることができる。車体部材２，４の接合フランジ部２ａ，４ａ同士が高速で接合されて車体組立部材５が組み立てられた後、この車体組立部材５ａがカチオン系電着塗装工程に搬送され、水溶性の電着塗料中に車体組立部材５ａが浸漬され対極との間に直流電流を流し、車体組立部材５ａに電着塗膜が形成される。

以上説明した実施例２の被塗装物品の接着組立方法の効果について説明する。
実施例２の被塗装物品の接着方法において、接着剤配置工程と、閉断面空間形成工程と、電磁波のエネルギー線付与硬化工程とを備えたので、車体部材４の電着塗料排出用穴部７を有効活用して、簡単な方法で電磁波のエネルギー線Ｌを接着剤Ａに直接付与することができる。

また、接合フランジ部２ａの表面に接着剤Ａを露出させずにエネルギー線Ｌを接着剤Ａに直接付与できるので、車体部材２，４の接着組立時の作業性を改善できる。さらに、接着剤配置後に接着剤Ａに異物等が付着することがなく、電磁波のエネルギー線Ｌ付与に伴う連鎖硬化反応型の接着剤Ａの硬化反応の開始を確実に確保することができる。

接着剤配置工程において、閉断面空間１４ａを形成する車体部材２，４の両側の接合フランジ部２ａ，４ａを接着する為の接着剤Ａを設けると共に、これら両側の１組のフランジ部２ａ，４ａを夫々接着する１組の接着剤Ａに架橋状に連なる複数の接着剤架橋部１３ａを閉断面空間１４に臨む車体部材２の内面に配置し、エネルギー線付与硬化工程において、複数の接着剤架橋部１３に電磁波のエネルギー線Ｌを夫々付与し、それらの接着剤架橋部１３ａの連鎖硬化反応により車体部材２，４の両側の接合フランジ部２ａ，４ａ同士を接着する接着剤Ａの連鎖硬化反応を誘発して連鎖的に硬化するので、一度の電磁波のエネルギー線付与で車体部材２，４の両側の接合フランジ部２ａ，４ａ同士を高速で接着接合することができる。

次に、前記実施例１，２を部分的に変更した変更例について説明する。
１〕実施例１では、補強部材３の表面にのみ接着剤架橋部１３を形成したが、図９に示すように、補強部材３の裏面にも接着剤架橋部１３を形成してもよい。この場合、車体部材２の電着塗料排出用穴部７を介して電磁波のエネルギー線Ｌを閉断面空間１４に臨む補強部材３の裏面の接着剤架橋部１３に直接付与する。

２〕実施例１，２では、接着剤Ａに電磁波のエネルギー線Ｌとして近紫外線−可視光線を照射したが、その他、レーザビーム等の電磁波のエネルギー線Ｌを接着剤Ａに付与してもよい。

３〕実施例１，２では、車体部材２，４や補強部材３に液状の接着剤Ａを塗布したが、塗装対象物に応じて接着剤Ａの態様と配置形態とを変更してもよい。例えば、シート状の被塗装部材の接合フランジ部同士を接着接合する場合、固形のシート状の接着剤を貼着してもよい。

４〕本発明の被塗装物品の接着組立方法は、実施例１，２で示した自動車の車体部材接着組立ライン１以外にも、航空機や鉄道車両などの生産ラインにも適用可能であり、その適用分野や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

５〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例１，２に種々の変更を付加した形態が実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。

自動車の車体部材接着組立ラインの一部の平面図である。 前記車体部材接着組立ラインの残部の平面図である。 実施例１の補強部材に塗布された接着剤架橋部の態様を示す斜視図である。 車体部材と補強部材の接合フランジ部を重ね合わせた状態を示す斜視図である。 接着剤架橋部に電着塗料排出用穴部を介してエネルギー線を付与する状態を示す断面図である。 実施例２の車体部材の内面に塗布された接着剤架橋部の態様を示す斜視図である。 前記の車体部材の接合フランジ部を重ね合わせた状態を示す斜視図である。 接着剤架橋部に電着塗料排出用穴部を介してエネルギー線を付与する状態を示す断面図である。 変更形態に係る図５相当図である。

Ａ 接着剤
Ｌ エネルギー線
Ｈｒ 硬化反応熱
１ 物品の接着組立ライン
２，４ 車体部材
３ 補強部材
５ 車体組立部材
７ 電着塗料排出用穴部
１３，１３ａ 接着剤架橋部
１４，１４ａ 閉断面空間

Claims (3)

1. 複数の部材の接合フランジ部同士を接着剤により接着接合した後、浸漬にて塗装を施して被塗装物品を組み立てる被塗装物品の接着組立方法において、
   外部からトリガーとして局所的に付与されたエネルギーにより硬化して反応熱を発生し、その反応熱発生部位に隣接する部分が反応熱により連鎖的に硬化するのを繰り返す連鎖硬化反応型の接着剤を、少なくとも一方の部材の接合フランジ部に配置する接着剤配置工程と、
   次に前記接着剤を配置した部材の接合フランジ部に他方の部材の接合フランジ部を重ね合わせることで密閉された閉断面空間を形成する閉断面空間形成工程と、
   次に前記部材に予め形成され前記浸漬塗装時の塗料を排出する為の塗料排出用穴部を介して前記閉断面空間に臨む前記部材の内面に接着剤の連鎖硬化反応開始のための電磁波のエネルギー線を付与するエネルギー線付与硬化工程とを備え、
   前記接着剤配置工程において、前記閉断面空間の両側に位置する１組の接合フランジ部を接着する為の接着剤を設けると共に、これら両側の１組の接合フランジ部を夫々接着する１組の接着剤に架橋状に連なる連鎖硬化反応型の接着剤架橋部を前記閉断面空間に臨む前記部材の内面に配置し、
   前記エネルギー線付与硬化工程において、前記の接着剤架橋部に前記エネルギー線を付与し、その接着剤架橋部の連鎖硬化反応により前記閉断面空間の両側の１組の接合フランジ部同士を接着する接着剤の連鎖硬化反応を誘発することを特徴とする被塗装物品の接着組立方法。
2. 前記接着剤配置工程において、前記接着剤架橋部を前記被塗装物品の長さ方向に所定間隔おきに形成することを特徴とする請求項１に記載の被塗装物品の接着組立方法。
3. 前記被塗装物品が自動車の車体の閉断面状フレーム部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の被塗装物品の接着組立方法。