JP5509529B2

JP5509529B2 - 接合組立品の製造方法および接合組立品の製造装置

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Publication number: JP5509529B2
Application number: JP2008087949A
Authority: JP
Inventors: 力田中; 雄也氷室; 正利篠森
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2028-03-28
Also published as: JP2009242465A

Description

本発明は接合組立品の製造方法および接合組立品の製造装置に関する。

例えば、自動車製造工場において、車体を構成する板金部材を接合する手段として、スポット溶接やレーザ溶接等の溶接技術、或いは接着剤による接着方法が採用されている。

特に、近年では、特許文献１に開示されているように、外部から一部に付与されたトリガーとなるエネルギーによって硬化することにより反応熱を自己発生し、この反応熱が自己発生した部位に隣接する部分が当該反応熱によって硬化反応を起こすことにより連鎖的に硬化する連鎖反応型の接着剤が注目されている。
特開平１１−１９３３２２号公報

上述のような連鎖反応型の接着剤を用いて、ワークを接合する技術を実用化するに当たり、ワーク自身や接着剤の温度に対する配慮が重要になる。特に、自動車の組立工程では、部品の焼き入れ工程や溶接工程等、車体を構成する部品が受熱する工程が多い。そのような組立工程に連鎖反応型の接着剤を適用する場合、単に工程順にボディ側の部材に接着剤を配置すると、ボディ側の部材が受けた熱で接着剤が不随意なタイミングで硬化反応を起こすことが考えられる。

本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、連鎖反応型の接着剤の不随意なタイミングでの硬化反応を回避しつつ、連鎖反応型の接着剤を用いて効率的に組立加工を施すことのできる接合組立品の製造方法および接合組立品の製造装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために本発明は、前処理によって受熱した本体部品に、被着部品を所定の順序で接合する接合組立品の製造方法において、前記本体部品に接合される前の前記被着部品に対し、外部から一部に付与されたトリガーとなるエネルギーによって硬化することにより反応熱を自己発生し、この反応熱が自己発生した部位に隣接する部分が当該反応熱によって硬化反応を起こすことにより連鎖的に硬化する連鎖反応型の接着剤を配置する接着剤配置工程と、前記接着剤が配置された前記被着部品を前記本体部品に組み付ける部品組付工程と、前記被着部品の組み付け後に前記トリガーを前記接着剤に付与するトリガー付与工程とを備えていることを特徴とする接合組立品の製造方法である。この態様では、連鎖反応型の接着剤を用いて本体部品に被着部品を接合するに当たり、予め接着剤を被着部品の方に配置し、その後、本体部品に被着部品を組み付けるようにしているので、本体部品が前処理によって受けた熱によって、接着剤が、不随意なタイミングで硬化反応を起こす等の悪影響を受けることを可及的に防止することができる。ここで、「本体部品」とは、１または２以上の部品によって構成され、最終形態の製品の本体を構成する部品のうち、上流工程でコアとなってアッセンブルされる部品である。また、本体部品に対して組み付けられる部品を「被着部品」という。例えば、自動車の場合において、アンダボディにサイドフレームを取り付ける場合、アンダボディは、サイドフレームに対して本体部品であり、サイドフレームは、アンダボディの被着部品である。また、アンダボディにサイドフレームが組み付けられたアッセンブル品にルーフを取り付ける場合、アンダボディとサイドフレームのアッセンブル品が本体部品であり、ルーフがこの本体部品に対する被着部品である。「連鎖反応型の接着剤」は、光重合性樹脂、光・熱重合開始剤、および光重合開始剤を主成分とする樹脂組成物であり、紫外線、電子線、Ｘ線、赤外線、太陽光線、可視光線、レーザビーム（エキシマレーザ、ＣＯ₂ レーザ等）、熱線（放射や輻射熱等）等のエネルギー線、或いは熱等の所定量のエネルギーが付与されると、内部にカチオンと硬化反応熱とを積極的に発生させ、これらカチオンと硬化反応熱とによって、連鎖的に硬化反応するものである。

好ましい態様において、前記接着剤配置工程は、所定温度に予備加熱された前記接着剤を配置する工程である。この態様では、予備加熱によって、接着剤にトリガーを付与してから熱硬化するまでの時間を短縮できる利点をもたらす。すなわち、硬化が始まる前（熱反応する前）の時間を短くできるので、硬化反応の開始を迅速化することができる。また、予備加熱によって成形物の周囲の温度が上昇するので、接着剤の樹脂自体が熱エネルギーを自己発生する際に、直ちに周囲を一定の硬化温度にまで熱することができ、その結果、硬化反応に要する時間そのものを短縮することができる。

好ましい態様において、前記接着剤配置工程の前後の少なくとも一方において、配置される前記接着剤の冷却を抑制する冷却抑制処理を実行する。この態様では、接着剤が不随意なタイミングで硬化反応を生じるのを防止しつつ、予備加熱された接着剤が所定の温度に維持されることにより、硬化反応の開始を迅速化できる、或いは、硬化反応時間そのものを短縮することができる、といった予備加熱による利点を維持することができる。

好ましい態様において、前記冷却抑制処理は、前記本体部品と前記被着部品の少なくとも何れか一方の接着剤配置面に断熱層を形成する処理である。この態様では、接着剤が配置される配置面に断熱層が形成されることにより、単に断熱層によって予備加熱の利点を維持することができるばかりでなく、断熱層の存在によって、本体部品の熱による接着剤への悪影響をも抑制することができる結果、所期の温度状態をより適切に維持して、予備加熱による利点を活かしつつ、接着剤が不随意なタイミングで硬化反応を生じるのを防止することができる。

好ましい態様において、前記断熱層は、前記本体部品に形成する処理である。この態様では、断熱層が本体部品に形成されることによって、本体部品の熱による接着剤への悪影響を一層効果的に抑制することができる結果、所期の温度状態をより適切に維持して、予備加熱による利点を活かしつつ、接着剤が不随意なタイミングで硬化反応を生じるのを防止することができる。

好ましい態様において、前記接着剤配置工程は、液状の接着剤を前記被着部品に塗布することにより実行されるものである。この態様では、接着剤の配置作業が容易になり、また、機械化も簡単にできるので、量産に有利になる。

好ましい態様において、前記本体部品と前記被着部品の少なくとも一方は、金属製品である。この態様では、樹脂（接着剤）に比べて比較的高温になりやすい金属部品を連鎖反応型の接着剤で接合することができる。

好ましい態様において、各被着部品が当該被着部品の種類毎に供給される複数のステーションを設け、前記本体部品に対する前記被着部品の組付順に前記本体部品を搬送ラインで各ステーションに順次搬送し、各ステーションで製造された前記被着部品を前記搬送ライン上で前記本体部品に組み付ける工程を含んでいる。

本発明の別の態様は、本体部品に被着部品を所定の順序で接合する接合組立品の製造装置において、前処理によって受熱した前記本体部品を載置する載置部と、前記載置部に載置された前記本体部品に接合されるべき前記被着部品に対し、外部から一部に付与されたトリガーとなるエネルギーによって硬化することにより反応熱を自己発生し、この反応熱が自己発生した部位に隣接する部分が当該反応熱によって硬化反応を起こすことにより連鎖的に硬化する連鎖反応型の接着剤を配置する接着剤配置手段と、前記接着剤が配置された前記被着部品を前記載置部上の前記本体部品に組み付ける部品組付手段と、前記被着部品の組み付け後に前記トリガーを前記接着剤に付与するトリガー付与手段とを備えていることを特徴とする接合組立品の製造装置である。この態様では、連鎖反応型の接着剤を用いて本体部品に被着部品を接合するに当たり、予め接着剤を被着部品の方に配置し、その後、本体部品に被着部品を組み付けるようにしているので、本体部品が前処理によって受けた熱によって、接着剤が、不随意なタイミングで硬化反応を起こす等の悪影響を受けることを可及的に防止することができる。

好ましい態様において、前記接着剤配置手段は、所定温度に接着剤を予備加熱する発熱体を備えている。この態様では、発熱体によって接着剤を予備加熱することができるので、不随意な接着剤の硬化反応を防止しつつ、配置された接着剤にトリガーを付与してから熱硬化するまでの時間を短縮できる利点をもたらすことができる。

好ましい態様において、前記接着剤の冷却を抑制する冷却抑制処理を前記本体部品と前記被着部品の少なくとも一方に施す冷却抑制処理手段を設けている。この態様では、接着剤が不随意なタイミングで硬化反応を生じるのを防止しつつ、予備加熱された接着剤が所定の温度に維持されることにより、硬化反応の開始を迅速化できる、或いは、硬化反応時間そのものを短縮することができる、といった予備加熱による利点を維持することができる。

好ましい態様において、前記冷却抑制処理手段は、前記本体部品と前記被着部品の少なくとも何れか一方の接着剤配置面に断熱層を形成する装置である。この態様では、接着剤が配置される配置面に断熱層が形成されることにより、単に断熱層によって予備加熱の利点を維持することができるばかりでなく、断熱層の存在によって、本体部品の熱による接着剤への悪影響をも抑制することができる結果、所期の温度状態をより適切に維持して、予備加熱による利点を活かしつつ、接着剤が不随意なタイミングで硬化反応を生じるのを防止することができる。

好ましい態様において、前記冷却抑制処理手段は、前記本体部品に前記断熱層を形成する装置である。この態様では、断熱層が本体部品に形成されることによって、本体部品の熱による接着剤への悪影響を一層効果的に抑制することができる結果、所期の温度状態をより適切に維持して、予備加熱による利点を活かしつつ、接着剤が不随意なタイミングで硬化反応を生じるのを防止することができる。

好ましい態様において、前記接着剤配置手段は、液状の接着剤を前記被着部品に塗布する接着剤塗布装置である。この態様では、接着剤の配置作業が容易になり、また、機械化も簡単にできるので、量産に有利になる。

好ましい態様において、各被着部品が当該被着部品の種類毎に供給される複数のステーションと、前記本体部品に対する前記被着部品の組付順に前記本体部品を前記複数のステーションに順次搬送する搬送ラインとを備え、前記載置部は、前記搬送ラインのコンベヤーによって前記本体部品と一体に搬送可能に構成されており、前記部品組付手段は、前記複数のステーション毎に配置されて、対応する被着部品を前記搬送ライン上で前記本体部品に組み付けるものである。この態様では、本体部品を組み付けるライン上で、順次、必要な被着部品を組み付けていくことができるので、製品の製造をスムーズに行うことができる。

以上説明したように、本発明は、連鎖反応型の接着剤を用いて本体部品に被着部品を接合するに当たり、予め接着剤を被着部品の方に配置し、その後、本体部品に被着部品を組み付けるようにしているので、本体部品が前処理によって受けた熱によって、接着剤が悪影響を受けることを可及的に防止することができるので、連鎖反応型の接着剤の不随意なタイミングでの硬化反応を回避しつつ、連鎖反応型の接着剤を用いて効率的に組立加工を施すことという顕著な効果を奏する。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。

図１は、本発明の実施の一形態に係る工程図であり、図２は図１の実施形態に係る製造手順を示す模式図、図３は図２の要部を拡大して示す拡大模式図である。

各図を参照して、本実施形態は、自動車のボディの製造工程に本発明を適用した場合を例示したものである。自動車のボディは、部品（アンダボディ）Ｗ１、部品（リアフロア）Ｗ２、部品（センタフロア）Ｗ３、部品（サイドフレーム）Ｗ４、部品（ルーフ）Ｗ５・・・を接合して構成されるアッセンブル品である。部品Ｗ１、Ｗ２は、何れも金属製部材であり、部品Ｗ２は、アルミ合金で形成されている。

図１に示す例では、部品Ｗ１、Ｗ２がそれぞれの工程でプレス加工され、これらが溶接工程でアッセンブルされる。一方の部品Ｗ２は、例えば、焼き入れ工程で熱処理が施される。この溶接工程で、部品Ｗ１、Ｗ２のアッセンブル品が本体部品として製造される。

以下の説明において、「本体部品」ＷＢとは、１または２以上の部品Ｗ１〜Ｗ５・・・によって構成され、最終形態の製品の本体を構成する部品のうち、上流工程でコアとなってアッセンブルされる部品である。また、本体部品に対して組み付けられる部品を「被着部品」という。例えば、アンダボディにサイドフレームを取り付ける場合、アンダボディは、サイドフレームに対して本体部品ＷＢであり、サイドフレームは、アンダボディの被着部品である。また、アンダボディにサイドフレームが組み付けられたアッセンブル品にルーフを取り付ける場合、アンダボディとサイドフレームのアッセンブル品が本体部品ＷＢであり、ルーフがこの本体部品ＷＢに対する被着部品である。

本体部品ＷＢに被着部品Ｗ３〜Ｗ５・・・を接合する態様として、本実施形態に係る製造手順では、本体部品ＷＢを搬送ラインＬの載置部Ｌ１に載置し、搬送ラインＬのコンベヤーで載置部Ｌ１を移動することによって、被着部品を構成する各部品Ｗ３〜Ｗ５・・・の接合順に本体部品ＷＢをステーションＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３・・・に順次搬送し、各ステーションＳＴ１〜ＳＴ３・・・で一時停止している間に、被着部品Ｗ３〜Ｗ５・・・を搬送された本体部品ＷＢに組み付けることとしている。

図示の例において、部品Ｗ１と部品Ｗ２とを溶接して本体部品ＷＢを製造した後、搬送ラインＬの最上流側で、この本体部品ＷＢに断熱層２が形成される（図７参照）。この断熱層２は、詳しくは後述する連鎖硬化型の接着剤１を薄く（例えば厚さ０．１ｍｍ）塗布し、ＵＶランプを照射することによって硬化されたものである。

次いで、断熱層２が生成された本体部品ＷＢに、別工程でプレス加工された部品Ｗ３が搬送ラインＬ上で組み付けられ、トリガー付与工程を含む接着剤硬化工程によって接合される。さらに、部品Ｗ３が接合された本体部品ＷＢに、別工程でプレス加工された部品Ｗ４が搬送ラインＬ上で組み付けられ、トリガー付与工程を含む接着剤硬化工程によって接合される。

このような工程を部品点数分だけ行って、全ての部品を組み付けた後、本体部品ＷＢに塗装／乾燥処理を施し、検査工程を終了することによって、ボディが完成する。

図１に示す各工程のうち、焼き入れ工程や溶接工程は、周知の工法をそのまま採用することができるので、その詳細は省略する。また、説明の便宜上、断熱層２の形成工程は、組付／接着剤硬化工程の後に説明する。

次に、接着剤塗布工程について説明する。

接着剤塗布工程は、接合される部品の接着剤配置面間に接着剤を配置する態様として、本実施形態において接着剤配置工程を具体化したものであり、図２および図３に示す接着剤塗布装置１０によって実行される。

図２および図３を参照して、接着剤塗布装置１０は、接着剤１を貯留するタンク１１と、このタンク１１から図略のポンプによってくみ出された接着剤１を吐出するノズル１２と、接着剤１をタンク１１からノズル１２に導くホース１４と、ノズル１２を部品Ｗ３〜Ｗ５・・・の接着剤配置面に沿って駆動するノズル駆動ロボット１５とを有している。

接着剤１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塩等）、および光重合開始剤（スルホニウム塩等）を主成分とする樹脂組成物であり、紫外線、電子線、Ｘ線、赤外線、太陽光線、可視光線、レーザビーム（エキシマレーザ、ＣＯ₂レーザ等）、熱線（放射や輻射熱等）等のエネルギー線、或いは熱等の所定量のエネルギーが付与されると、内部にカチオンと硬化反応熱とを積極的に発生させ、これらカチオンと硬化反応熱とによって、連鎖的に硬化反応するものである。この接着剤１の好ましい塗布厚さは、０．０１ｍｍから１０ｍｍ、塗布幅は、１．０ｍｍから３０ｍｍであり、接着剤１の硬化条件は、「１００℃以上の熱（エネルギー）を与えること、若しくは、１００℃以上相当のエネルギー線を照射すること」である。

タンク１１は、接着剤１を外部と断熱した状態で貯留することにより、外部からの熱的な影響を受けることなく、接着剤１を適温に維持するものである。図示の実施形態では、タンク１１に発熱体としてのヒータ１１ａが付設されており、このヒータ１１ａによって、接着剤１は、部品Ｗ３〜Ｗ５・・・へ塗布される前に予備加熱されている。なおヒータ１１ａは、接着剤１の通路（パイプ、ホース、ロボット内等）に設けることも可能である。

本実施形態で用いられる接着剤１は連鎖反応型なので、熱を加えると、樹脂組成物自体が自己発熱して徐々に硬化していく傾向を示す。最初に、エネルギー線を照射すると、そのエネルギー照射量（ジュール熱）が積算されるので、その照射部分が反応（硬化）して、樹脂の温度が上昇していく。そして、一定の温度を超えると、熱硬化（パターン）樹脂自体の反応になるので、硬化速度が変化する。したがって、予備加熱によって、接着剤１が一定の温度に達してから熱硬化するまでの時間（すなわち、トリガーを接着剤１に与えてから硬化が開始するまでの時間）を短縮できる。また、予備加熱によって周囲の温度も上昇するので、接着剤１が熱エネルギーを自己発生する際に、直ちに周囲を一定の硬化温度にまで熱することができる結果、硬化時間そのものを極端に短くすることができる。

本実施形態に係る接着剤１では、硬化のしきい値温度が約１００℃（８０〜１２０℃）程度であり、したがって、予備加熱の温度は、このしきい値より低く設定する必要がある。また、接着剤１の供給管路における摩擦等によってもある程度の熱が発生するため、予熱温度がしきい値温度に近い温度範囲内の場合には、不随意なタイミングで接着剤１の硬化反応が開始されるおそれがある。したがって、これを回避するために、予備加熱温度は通常、６０℃程度に設定することが好ましい。

また、接着剤１をノズル１２に供給する過程で外部から熱影響を受けることも考えられるので、本実施形態では、ホース１４の外周をグラスウールやロックウール等で具体化される断熱材１６で被覆している。

ノズル駆動ロボット１５は、周知の３軸ロボットで具体化されたものであり、各ステーションＳＴ１〜ＳＴ３・・・毎に配設されている。各ノズル駆動ロボット１５には、当該ステーションＳＴ１〜ＳＴ３・・・に供給される部品Ｗ３〜Ｗ５・・・に応じたプログラムがティーチングされており、このプログラムに基づいて、所定のタイミングで対応する部品Ｗ３〜Ｗ５・・・の接着剤配置面（例えば図３の破線Ｗ３１で示す部位）に接着剤１を適量だけ塗布できるようになっている。

次に、図１の断熱層２の形成工程について説明する。

各ステーションＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３・・・に搬送される本体部品ＷＢは、上流工程での焼き入れや、溶接で受熱することにより、比較的多くの内部エネルギーを含んだ状態になっている場合がある。他方、接着剤１は、エネルギー照射量（ジュール熱）を累積的に蓄えることによって反応（硬化）し、樹脂の温度が所定のしきい値温度に上昇することによって自己発熱するものである。そのため、不用意に接着剤１を塗布すると、接着剤１が塗布された時点で直ちに連鎖硬化反応を生じ、被着部品Ｗ３〜Ｗ５・・・との接着ができなくなってしまうおそれもある。そこで本実施形態では、上述したように、各ステーションＳＴ１〜ＳＴ３・・・に接着剤塗布装置１０のノズル駆動ロボット１５を配設して、被着部品Ｗ３〜Ｗ５・・・に接着剤１を塗布するようにしているとともに、本体部品ＷＢには、必要に応じて断熱層２を生成することとしているのである。

この断熱層２は、図３で示したノズル駆動ロボット１５を有する接着剤塗布装置１０を用いて、接着剤１と同等の連鎖硬化反応型の樹脂を薄く（例えば０．１ｍｍ厚）均一に塗布し、ＵＶ線等のエネルギー線を照射することによって、硬化させることにより、本体部品ＷＢに生成されるものである。

次に、図１の組付／接着剤硬化工程について説明する。

図３を参照して、被着部品Ｗ３〜Ｗ５・・・は、各ステーションＳＴ１〜ＳＴ３・・・に設置された組付装置としての公知の組付ロボット２０によって、図略の搬送ラインから接着剤塗布装置１０のノズル駆動ロボット１５に供給され、接着剤１の塗布工程を終了した後、組付ロボット２０によって搬送ラインＬの載置部Ｌ１にある本体部品ＷＢに接合される。その後、次に説明する載置部Ｌ１のトリガー付与装置３０によって塗布された接着剤１にトリガーが付与されることにより、接着剤１が載置部Ｌ１上で連鎖的に硬化反応を生じることにより、本体部品ＷＢに被着部品Ｗ３〜Ｗ５・・・が堅固に接合されることになる。

次に、搬送ラインＬに設置されたトリガー付与装置３０について説明する。

図４は、図１の本体部品ＷＢの一部箇所の裏面側を示す斜視図、図５は、図１の本体部品ＷＢの分解断面図である。以下の説明では、本体部品ＷＢに接合される被着部品Ｗ１〜Ｗ４・・・の符号をＰＴで総称して説明する。

図４および図５を参照して、各図に例示されている部位に関し、本体部品ＷＢと被着部品ＰＴの一部は、図５に示すように、それぞれ断面ハット状に形成され、それぞれの接合部分にフランジＷＢ１、ＰＴ１を有している。また、図示の実施形態の場合、本体部品ＷＢと被着部品ＰＴは、それぞれ厚みが０．８ｍｍに設定されており、両者間に配置される接着剤１の厚みは、０．５ｍｍに設定される。

接着剤１の厚みを０．５ｍｍ程度に維持することは、本体部品ＷＢと被着部品ＰＴとを結合する上で、重要な管理項目となる。すなわち、上述のような連鎖反応型の接着剤１を用いて、本体部品ＷＢと被着部品ＰＴを接合する接合方法を実用化するに当たり、本体部品ＷＢと被着部品ＰＴの間に配置される接着剤の厚みが均一であることが必要である。接着剤１の厚みが厚過ぎる場合、接着強度（特に剪断強度）が低下するおそれがあり、薄過ぎる場合、接着剤１の連鎖反応を維持するための熱量を確保できなくなるおそれがあるからである。また、本体部品ＷＢと被着部品ＰＴによっては、接着剤１が配置される接着剤配置面をクランプする必要が多々生じるが、そのようなクランプ自身が、接着剤の連鎖反応に必要な熱を奪う要因となる場合もある。

そこで、本実施形態では、接着剤１が配置される経路に沿って、本体部品ＷＢに中空の突出部ＷＢ２を形成している。

突出部ＷＢ２は、本体部品ＷＢのフランジＷＢ１にプレス加工によって窪みを形成することにより、被着部品ＰＴの方へ突出している。この突出部ＷＢ２の内部には、円形の凹部底面ＷＢ３と、凹部底面ＷＢ３に連続して、下側が広くなるテーパ状の円周面ＷＢ４とが形成されている。詳しくは後述するように、この突出部ＷＢ２の裏面（内側の窪み部分）は、トリガー付与装置３０の位置決め用部材の構成例である位置決め加熱ピン３２が嵌合する部位として利用される。

図６から図８は、トリガー付与装置３０による本実施形態に係るワークの接合過程を示す斜視図であり、図９は、同接合過程を示す断面略図である。

図６を参照して、載置部Ｌ１は、本体部品ＷＢのフランジＷＢ１を受ける複数の凸部３１を有している。凸部３１には、図１の本体部品ＷＢの突出部ＷＢ２に対応する箇所に配置された位置決め加熱ピン３２が突設されている。

図５および図９を参照して、位置決め加熱ピン３２は、熱伝導率の高い導電性部材（例えば、銅）で構成されており、概ね円柱形の中実部材である。図示の実施形態において、位置決め加熱ピン３２には、本体部品ＷＢの突出部ＷＢ２内に形成された凹部底面ＷＢ３に面接触する平面視円形の先端面３２ａと、この先端面３２ａに連続するテーパ面３２ｂとが形成されており、突出部ＷＢ２内への嵌合時に、凹部底面ＷＢ３と円周面ＷＢ４に対し、これら先端面３２ａとテーパ面３２ｂとが面接触するように構成されている（図９参照）。そして、位置決め加熱ピン３２に突出部ＷＢ２の裏面を嵌合させることにより、載置部Ｌ１に本体部品ＷＢを精緻に位置決めすることができるようになっている。

図９を参照して、各位置決め加熱ピン３２には、高周波供給装置３４のコイル３５が巻回されており、位置決め加熱ピン３２は、高周波供給装置３４によって高温（例えば１２０℃）に加熱可能に構成されている。これにより、位置決め加熱ピン３２は、本体部品ＷＢと被着部品ＰＴとの間に介在する接着剤１に対し、硬化反応のトリガーとなるエネルギーを付与するエネルギー付与手段としても機能することになる。

図６〜図８を参照して、各ステーションＳＴ１〜ＳＴ３・・・には、当該ステーションＳＴ１〜ＳＴ３・・・に供給される被着部品ＰＴに適合した複数のクランプ装置４０が配設されている。

クランプ装置４０は、熱伝導性を有する金属製部材の押圧部材４１を図略のトグル機構で回動させることにより、図６に示す開放姿勢と図８に示すクランプ姿勢との間で回動可能に構成されている。各クランプ装置４０は、被着部品ＰＴを本体部品ＷＢにクランプするのに必要充分な個数だけ配置されているが、その配置箇所は、クランプ装置４０の押圧部材４１がクランプ姿勢にあるときに、何れかの位置決め加熱ピン３２との間で本体部品ＷＢと被着部品ＰＴとを挟圧できるところに設定されている。これにより、組付時において、本体部品ＷＢと被着部品ＰＴとを堅固にクランプすることができる。

次に、組付／接着剤硬化工程を構成する各工程について説明する。

まず、図６を参照して、プレス工程の後、上述した載置部Ｌ１の上に、本体部品ＷＢを、突出部ＷＢ２の凹部底面ＷＢ３が載置部Ｌ１の位置決め加熱ピン３２に対向する姿勢で載置することにより、突出部ＷＢ２内に位置決め加熱ピン３２を嵌合させ、被着部品ＰＴを載置部Ｌ１上に位置決めする処理が施される。上述したように、位置決め加熱ピン３２の上部には、本体部品ＷＢの突出部ＷＢ２の凹部底面ＷＢ３と円周面ＷＢ４に面接触する先端面３２ａとテーパ面３２ｂとが形成されている（図９参照）。このため、本体部品ＷＢは、載置部Ｌ１に対して、精緻に位置決めされた状態で突出部ＷＢ２を上方に突出させた姿勢で載置される。

図７を参照して、載置部Ｌ１上に載置された本体部品ＷＢには、接着剤１と同等の樹脂による断熱層２が形成されている。

次に、図８を参照して、載置部Ｌ１の上に位置決めされている本体部品ＷＢに対し、予め接着剤１が塗布された被着部品ＰＴを図３で示した組付ロボット２０で組み付ける。この組付作業の後、クランプ装置４０を開放姿勢からクランプ姿勢に変位し、本体部品ＷＢと被着部品ＰＴとを堅固にクランプするクランプ工程が施される。このクランプ工程では、図８に示すように、本体部品ＷＢに形成された突出部ＷＢ２が被着部品ＰＴのフランジＰＴ１の底面に当接することにより、均等な接合間隔ｄ（図９参照）を確保することができる。

図９を参照して、クランプ工程の後、高周波供給装置３４を作動して、トリガー付与工程が施される。このトリガー付与工程では、高温に加熱された位置決め加熱ピン３２から本体部品ＷＢの突出部ＷＢ２を介してトリガーとしての熱が入力され、その周辺の接着剤１が加熱される。この熱の入力により、接着剤１の硬化が開始され、カチオンと硬化反応熱が発生する。これらカチオンと硬化反応熱は、クランプ装置４０の押圧部材４１と位置決め加熱ピン３２とが協働して本体部品ＷＢと被着部品ＰＴとを挟圧している部位から未硬化反応部分に伝播し、この熱の伝播によって未硬化反応部分でさらなる硬化反応が連鎖的に生じる。

本実施形態においては、各突出部ＷＢ２に嵌合する位置決め加熱ピン３２からトリガーとなるエネルギーとしての熱を入力しているので、上述のような硬化反応は、各突出部ＷＢ２から接着剤配置面全体に概ね均等に進行する。このため、接着剤１の局所的な硬化収縮を防止し、本体部品ＷＢや被着部品ＰＴの変形や接合部分の開きを防止することができる。

硬化反応時間が経過した後、クランプ装置４０の押圧部材４１を再び開放姿勢に変位し、被着部品ＰＴが接合された本体部品ＷＢを開放し、上述したように次工程に移行する。

以上説明したように、本実施形態では、連鎖反応型の接着剤１を用いて本体部品ＷＢに被着部品ＰＴを接合するに当たり、予め接着剤１を被着部品ＰＴの方に配置し、その後、本体部品ＷＢに被着部品ＰＴを組み付けるようにしているので、本体部品ＷＢが前処理によって受けた熱によって、接着剤１が、不随意なタイミングで硬化反応を起こす等の悪影響を受けることを可及的に防止することができる。

また本実施形態では、接着剤配置工程は、所定温度に予備加熱された接着剤１を配置する工程である。このため本実施形態では、予備加熱によって、接着剤１にトリガーを付与してから熱硬化するまでの時間を短縮できる利点をもたらす。すなわち、硬化が始まる前（熱反応する前）の時間を短くできるので、硬化反応の開始を迅速化することができる。また、予備加熱によって成形物の周囲の温度が上昇するので、接着剤１の樹脂自体が熱エネルギーを自己発生する際に、直ちに周囲を一定の硬化温度にまで熱することができ、その結果、硬化反応に要する時間そのものを短縮することができる。

また本実施形態では、接着剤配置工程の前後の少なくとも一方において、配置される接着剤１の冷却を抑制する冷却抑制処理を実行する。このため本実施形態では、接着剤１が不随意なタイミングで硬化反応を生じるのを防止しつつ、予備加熱された接着剤１が所定の温度に維持されることにより、硬化反応の開始を迅速化できる、或いは、硬化反応時間そのものを短縮することができる、といった予備加熱による利点を維持することができる。

また本実施形態では、冷却抑制処理は、本体部品ＷＢと被着部品ＰＴの少なくとも何れか一方の接着剤配置面に断熱層２を形成する処理である。このため本実施形態では、接着剤１が配置される配置面に断熱層２が形成されることにより、単に断熱層２によって予備加熱の利点を維持することができるばかりでなく、断熱層２の存在によって、本体部品ＷＢの熱による接着剤１への悪影響をも抑制することができる結果、所期の温度状態をより適切に維持して、予備加熱による利点を活かしつつ、接着剤１が不随意なタイミングで硬化反応を生じるのを防止することができる。

また本実施形態では、断熱層２は、本体部品ＷＢに形成する処理である。このため本実施形態では、断熱層２が本体部品ＷＢに形成されることによって、本体部品ＷＢの熱による接着剤１への悪影響を一層効果的に抑制することができる結果、所期の温度状態をより適切に維持して、予備加熱による利点を活かしつつ、接着剤１が不随意なタイミングで硬化反応を生じるのを防止することができる。

また本実施形態では、接着剤配置工程は、液状の接着剤１を被着部品ＰＴに塗布することにより実行されるものである。このため本実施形態では、接着剤１の配置作業が容易になり、また、機械化も簡単にできるので、量産に有利になる。

また本実施形態では、本体部品ＷＢと被着部品ＰＴとは、何れも金属製品である。このため本実施形態では、樹脂（接着剤１）に比べて比較的高温になりやすい金属部品を連鎖反応型の接着剤１で接合することができる。

また本実施形態では、各被着部品ＰＴを予め設定されたステーションＳＴ１〜ＳＴ３・・・に供給し、本体部品ＷＢに対する被着部品ＰＴの組付順に本体部品ＷＢを搬送ラインＬで各ステーションＳＴ１〜ＳＴ３・・・に搬送し、各ステーションＳＴ１〜ＳＴ３・・・で製造された被着部品ＰＴを搬送ラインＬ上で本体部品ＷＢに組み付ける工程を含んでいる。

また本発明の別の態様は、本体部品ＷＢに被着部品ＰＴを所定の順序で接合する接合組立品の製造装置において、前処理によって受熱した本体部品ＷＢを載置する載置部Ｌ１と、載置部Ｌ１に載置された本体部品ＷＢに接合されるべき被着部品ＰＴに対して連鎖反応型の接着剤１を配置する接着剤配置手段としての接着剤塗布装置１０と、接着剤１が配置された被着部品ＰＴを載置部Ｌ１上の本体部品ＷＢに組み付ける部品組付手段としてのロボット２０と、被着部品ＰＴの組み付け後にトリガーを接着剤１に付与するトリガー付与手段としてのトリガー付与装置３０とを備えていることを特徴とする接合組立品の製造装置である。このため本実施形態では、連鎖反応型の接着剤１を用いて本体部品ＷＢに被着部品ＰＴを接合するに当たり、予め接着剤１を被着部品ＰＴの方に配置し、その後、本体部品ＷＢに被着部品ＰＴを組み付けるようにしているので、本体部品ＷＢが前処理によって受けた熱によって、接着剤１が、不随意なタイミングで硬化反応を起こす等の悪影響を受けることを可及的に防止することができる。

また本実施形態では、接着剤塗布装置１０は、所定温度に接着剤１を予備加熱する発熱体としてのヒータ１１ａを備えている。このため本実施形態では、ヒータ１１ａによって接着剤１を予備加熱することができるので、不随意な接着剤１の硬化反応を防止しつつ、配置された接着剤１にトリガーを付与してから熱硬化するまでの時間を短縮できる利点をもたらすことができる。

また本実施形態では、本体部品ＷＢと被着部品ＰＴの少なくとも一方に、配置される接着剤１の冷却を抑制する冷却抑制処理を施す冷却抑制処理手段としての上記断熱層２を設けている。このため本実施形態では、接着剤１が不随意なタイミングで硬化反応を生じるのを防止しつつ、予備加熱された接着剤１が所定の温度に維持されることにより、硬化反応の開始を迅速化できる、或いは、硬化反応時間そのものを短縮することができる、といった予備加熱による利点を維持することができる。

また本実施形態では、冷却抑制処理手段は、本体部品ＷＢと被着部品ＰＴの少なくとも何れか一方の接着剤配置面に断熱層２を形成する装置である。この装置は、図２の接着剤塗布装置１０自身または同等の装置を用いることが可能である。このような装置を用いることにより、本実施形態では、接着剤１が配置される配置面に断熱層２を形成し、単に予備加熱の利点を維持することができるばかりでなく、断熱層２の存在によって、本体部品ＷＢの熱による接着剤１への悪影響をも抑制することができる結果、所期の温度状態をより適切に維持して、予備加熱による利点を活かしつつ、接着剤１が不随意なタイミングで硬化反応を生じるのを防止することができる。

また本実施形態では、冷却抑制処理手段は、本体部品ＷＢに断熱層２を形成する装置である。この装置も、図２の接着剤塗布装置１０自身または同等の装置を用いることが可能である。このような装置を用いることにより、本実施形態では、断熱層２が本体部品ＷＢに形成されることによって、本体部品ＷＢの熱による接着剤１への悪影響を一層効果的に抑制することができる結果、所期の温度状態をより適切に維持して、予備加熱による利点を活かしつつ、接着剤１が不随意なタイミングで硬化反応を生じるのを防止することができる。

また本実施形態では、接着剤配置手段は、液状の接着剤１を被着部品ＰＴに塗布する接着剤塗布装置１０である。このため本実施形態では、接着剤１の配置作業が容易になり、また、機械化も簡単にできるので、量産に有利になる。

また本実施形態では、各被着部品ＰＴが供給される複数のステーションＳＴ１〜ＳＴ３・・・と、本体部品ＷＢに対する被着部品ＰＴの組付順に本体部品ＷＢを複数のステーションＳＴ１〜ＳＴ３・・・に順次搬送する搬送ラインＬとを備え、載置部Ｌ１は、搬送ラインＬに形成されており、部品組付手段としての組付ロボット２０は、複数のステーションＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３・・・毎に配置されて、対応する被着部品Ｗ３、Ｗ４、・・・を搬送ラインＬ上で本体部品ＷＢに組み付けるものである。このため本実施形態では、本体部品ＷＢを組み付けるライン上で、順次、必要な被着部品ＰＴを組み付けていくことができるので、製品の製造をスムーズに行うことができる。

上述した実施形態は、本発明の好ましい具体例に過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。

本発明の「突出部」は、一つの本体部品ＷＢのみに形成されていてもよく、本体部品ＷＢと被着部品ＰＴの双方に形成されていてもよい。

さらに、「位置決め用部材」から出力されるエネルギーは、主として熱エネルギーが好適であるが、可能であれば、レーザビーム等のエネルギー線であってもよい。

また、接着剤の「配置」として塗布を例示したが、これに限らず、固形の接着剤１の貼着であってもよい。またワークの形状に応じて液状の接着剤を充填する態様であってもよい。

接着剤配置面の態様としては、線状であってもよく、或いは面状であってもよい。

また、断熱層２の形成工程は、本体部品ＷＢを搬送ラインＬの載置部Ｌ１上に載置する前に実施してもよく、或いは、本体部品ＷＢを搬送ラインＬの載置部Ｌ１上に載置した後に実施してもよい。

また、可能であれば、断熱層を被着部品ＰＴに形成してもよい。

図１０は本発明の別の実施形態に係るトリガー付与工程を示す断面図である。

図１０を参照して、同図に示す接合例では、本体部品ＷＢと被着部品ＰＴとの間に金属製のスペーサ６を介在させているとともに、このスペーサ６に図略の発熱体からの熱を伝導することにより、スペーサ６の両側にある接着剤１にトリガーとなる熱を付与するようにしている。

図１０の態様では、スペーサ６を設けることによって接着剤１の厚みを０．５ｍｍ程度に維持することができるので、本体部品ＷＢと被着部品ＰＴの間に配置される接着剤の厚みが均一に維持される結果、接着強度（特に剪断強度）や連鎖反応のための熱量を確実に確保することができるとともに、搬送ラインＬ上で比較的容易な設備でトリガーを付与することが可能になる。

その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

本発明の実施の一形態に係る工程図である。図１の実施形態に係る製造手順を示す模式図である。図２の要部を拡大して示す拡大模式図である。図１の本体部品の裏面側の一部箇所を示す斜視図である。図１の本体部品の分解断面図である。本実施形態に係る本体部品を搬送ラインの載置部に載置する過程を示す斜視図である。本実施形態に係る本体部品を載置部に載置した状態を示す斜視図である。本実施形態に係る本体部品と被着部品との接合過程（クランプ装置によって本体部品と被着部品とをクランプするクランプ後の過程）を示す斜視図である。本実施形態に係る本体部品と被着部品との接合過程を示す断面略図である。本発明の別の実施形態に係るトリガー付与工程を示す断面図である。

符号の説明

１接着剤
２断熱層
６スペーサ
１０接着剤塗布装置（接着剤配置手段の一例）
１１ａヒータ（発熱体の一例）
１５ノズル駆動ロボット
１６断熱材
２０搬送ロボット
３０トリガー付与装置（トリガー付与手段の一例）
Ｌ搬送ライン
Ｌ１載置部
ＰＴ被着部品
ＷＢ本体部品

Claims

前処理によって受熱した本体部品に、被着部品を所定の順序で接合する接合組立品の製造方法において、
前記本体部品に接合される前の前記被着部品に対し、外部から一部に付与されたトリガーとなるエネルギーによって硬化することにより反応熱を自己発生し、この反応熱が自己発生した部位に隣接する部分が当該反応熱によって硬化反応を起こすことにより連鎖的に硬化する連鎖反応型の接着剤を配置する接着剤配置工程と、
前記接着剤が配置された前記被着部品を前記本体部品に組み付ける部品組付工程と、
前記被着部品の組み付け後に前記トリガーを前記接着剤に付与するトリガー付与工程と
を備えていることを特徴とする接合組立品の製造方法。
請求項１記載の接合組立品の製造方法において、
前記接着剤配置工程は、所定温度に予備加熱された前記接着剤を配置する工程である
ことを特徴とする接合組立品の製造方法。
請求項２記載の接合組立品の製造方法において、
前記接着剤配置工程の前後の少なくとも一方において、配置される前記接着剤の冷却を抑制する冷却抑制処理を実行する
ことを特徴とする接合組立品の製造方法。
請求項３記載の接合組立品の製造方法において、
前記冷却抑制処理は、前記本体部品と前記被着部品の少なくとも何れか一方の接着剤配置面に断熱層を形成する処理である
ことを特徴とする接合組立品の製造方法。
請求項４記載の接合組立品の製造方法において、
前記断熱層は、前記本体部品に形成する処理である
ことを特徴とする接合組立品の製造方法。
請求項１から５の何れか１項に記載の接合組立品の製造方法において、
前記接着剤配置工程は、液状の接着剤を前記被着部品に塗布することにより実行されるものである
ことを特徴とする接合組立品の製造方法。
請求項１から６の何れか１項に記載の接合組立品の製造方法において、
前記本体部品と前記被着部品の少なくとも一方は、金属製品である
ことを特徴とする接合組立品の製造方法。
請求項１から７の何れか１項に記載の接合組立品の製造方法において、
各被着部品が当該被着部品の種類毎に供給される複数のステーションを設け、前記本体部品に対する前記被着部品の組付順に前記本体部品を搬送ラインで各ステーションに順次搬送し、各ステーションで製造された前記被着部品を前記搬送ライン上で前記本体部品に組み付ける工程を含んでいる
ことを特徴とする接合組立品の製造方法。
本体部品に被着部品を所定の順序で接合する接合組立品の製造装置において、
前処理によって受熱した前記本体部品を載置する載置部と、
前記載置部に載置された前記本体部品に接合されるべき前記被着部品に対し、外部から一部に付与されたトリガーとなるエネルギーによって硬化することにより反応熱を自己発生し、この反応熱が自己発生した部位に隣接する部分が当該反応熱によって硬化反応を起こすことにより連鎖的に硬化する連鎖反応型の接着剤を配置する接着剤配置手段と、
前記接着剤が配置された前記被着部品を前記載置部上の前記本体部品に組み付ける部品組付手段と、
前記被着部品の組み付け後に前記トリガーを前記接着剤に付与するトリガー付与手段と
を備えていることを特徴とする接合組立品の製造装置。
請求項９記載の接合組立品の製造装置において、
前記接着剤配置手段は、所定温度に接着剤を予備加熱する発熱体を備えている
ことを特徴とする接合組立品の製造装置。
請求項１０記載の接合組立品の製造装置において、
前記接着剤の冷却を抑制する冷却抑制処理を前記本体部品と前記被着部品の少なくとも一方に施す冷却抑制処理手段を設けている
ことを特徴とする接合組立品の製造装置。
請求項１１記載の接合組立品の製造装置において、
前記冷却抑制処理手段は、前記本体部品と前記被着部品の少なくとも何れか一方の接着剤配置面に断熱層を形成する装置である
ことを特徴とする接合組立品の製造装置。
請求項１２記載の接合組立品の製造装置において、
前記冷却抑制処理手段は、前記本体部品に前記断熱層を形成する装置である
ことを特徴とする接合組立品の製造装置。
請求項９から１３の何れか１項に記載の接合組立品の製造装置において、
前記接着剤配置手段は、液状の接着剤を前記被着部品に塗布する接着剤塗布装置である
ことを特徴とする接合組立品の製造装置。
請求項９から１４の何れか１項に記載の接合組立品の製造装置において、
各被着部品が当該被着部品の種類毎に供給される複数のステーションと、
前記本体部品に対する前記被着部品の組付順に前記本体部品を前記複数のステーションに順次搬送する搬送ラインと
を備え、前記載置部は、前記搬送ラインのコンベヤーによって前記本体部品と一体に搬送可能に構成されており、
前記部品組付手段は、前記複数のステーション毎に配置されて、対応する被着部品を前記搬送ライン上で前記本体部品に組み付けるものである
ことを特徴とする接合組立品の製造装置。