JP6191639B2 - 車体部材の接合構造及びその接合方法 - Google Patents

Description

本発明は、車体部材の接合構造及びその接合方法に関し、特に接合端部と被接合部が熱硬化型接着材を介して点接合手段にて接合された車体部材の接合構造及びその接合方法に関する。

従来より、ホイールハウス等の接合端部とフロアパネル等の被接合部とを接着材によって接着すると共に、この接着部分を点接合手段の一種であるスポット溶接にて接合するウエルトボンド法（以下、ＷＢ法という）が知られている。
このように接着とスポット溶接とを併用したＷＢ法は、車体剛性やＮＶＨ性能の改善に有効であることから、車体重量の軽量化を図るために車体構造への適用が拡大している。
ＷＢ法を用いた車体の製造方法は、第１車体部材の接合端部と第２車体部材の被接合部に熱硬化型接着材を塗布する塗布工程と、これら接着材が塗布された接合端部と被接合部を重ね合わせる積層工程と、重ね合わせた両者を挟圧してスポット溶接する溶接工程と、電着塗装を施す電着工程と、電着塗膜を焼付け乾燥させる乾燥工程とが行われている。
接着材の塗布工程では、両者の接着性及びシール性を考慮して、溶接工程の挟圧によって接合端部と被接合部との隙間から接着材が若干はみ出すように塗布要領が設定されている。

塗布された熱硬化型接着材は、乾燥炉の熱を利用して硬化されているため、乾燥炉移動中において常温（例えば２０℃）から硬化温度（例えば１５０℃）まで昇温される期間、所謂接着中期において、接着材の粘度（粘性率ともいう）が一旦低下してペースト状態に変質する物性を有している。それ故、接着材のはみ出し部は、接合端部と被接合部との重ね合わせ部分から離隔するように外側へ流動し、このはみ出し部の移動に起因して溝欠陥が発生する虞がある。
そこで、本出願人は、はみ出し部の移動に起因した溝欠陥の発生及び溝欠陥の発生と同時に生じる電着塗膜の破断を防止する技術を既に提案している。

特許文献１の車体部材の接合構造は、第１車体部材の接合端部と、この接合端部と接着材を介して重ね合わせた第２車体部材の被接合部と、第１車体部材の接合端部の縁部に形成され且つ被接合部から離れる方向に立ち上がる立ち上がり部と、第２車体部材に形成され且つ立ち上がり部に対向した段差部とを備え、被接合部から離隔する程立ち上がり部と段差部との間隔が狭くなるように構成されている。
これにより、立ち上がり部と段差部との間隔を先細り形状にできることから、溝欠陥に伴う錆の発生を抑制している。

接着材の基本的な機能は、接合される被着対象材の表面を十分に濡らした後、硬化して被着対象材同士を接着することである。接着初期には、被着対象材の表面を濡らすために、接着材は外部作用によって流動可能な塗布性を有する必要があり、接着後期には、接着硬化するために、接着材は重合反応や硬化剤等との化学反応を行う必要がある。
通常、金属部材同士を接合する場合には、エポキシ樹脂系接着材が使用に供されている。
エポキシ樹脂系接着材は、エポキシ樹脂や硬化剤等の樹脂成分と、充填剤や希釈剤等の改質成分から構成されている。
エポキシ樹脂は、１分子中に２以上のオキシラン環（エポキシ基）を有し、所定の硬化剤によって３次元網目構造化された硬化樹脂を与える化合物であり、硬化剤は、ジシアンジアミドを中心とした熱溶解反応型が主流とされている。

特開２０１３−２５２７９９号公報

特許文献１の車体部材の接合構造は、溝欠陥の発生を構造的な対策で防止している。
しかし、設計仕様やデザインの制約等によって、接合対象部によっては、第１，第２車体部材に立ち上がり部や段差部を必ずしも形成することができない虞がある。
つまり、ＷＢ法の車体構造への適用範囲を更に拡大するためには、接合対象の構造要件の影響を受けることなく、溝欠陥の発生を抑制する必要がある。

そこで、本発明者は、溝欠陥の発生メカニズムの解明のために第１検証実験を実施した。
図１０に示すように、第１検証実験では、第１車体部材の接合端部２１と第２車体部材の被接合部２２に汎用の熱硬化型エポキシ樹脂系接着材２３を塗布し、接合端部２１と重ね合わせた被接合部２２とを挟圧して複数箇所の接合点でスポット溶接した後、接着材２３を硬化温度まで昇温し、接合端部２１と被接合部２２との隙間状態と、はみ出し部２３ｂの移動挙動について夫々測定を行った。

以下、第１検証実験の結果について説明する。
図１１に示すように、接着材２３が硬化した後（接着後期）の接合端部２１（実線）と被接合部２２との隙間間隔δ１は、接着材２３が塗布された直後、所謂硬化される前（接着初期）の接合端部２１（仮想線）と被接合部２２との隙間間隔δ２よりも間隔が小さく形成されている。
図１２に示すように、スポット工程終了後においては、温度が高い程、接合端部２１と被接合部２２との隙間は小さくなる傾向がある。
図１３（ａ）に示すように、接着材２３が硬化される前のスポット間における接合端部２１（図１１の仮想線）と被接合部２２との隙間間隔には、所定の粘度を有する接着材２３が充填されているため、接着材２３から接合端部２１に対して上方向への応力Ｆ１が作用しており、この応力Ｆ１に対応して接合端部２１から下方向への反力（弾性力）ｆ１が作用している。それ故、図１３（ｂ）に示すように、接着材２３が硬化温度まで昇温される途中段階（接着中期）において、接着材２３の粘度が一時的に減少することから、接合端部２１の反力ｆ１が接着材２３の応力Ｆ２（Ｆ２＜Ｆ１）よりも大きくなった時点で、接合端部２１の反力ｆ１によって接着材２３が接合端部２１と被接合部２２との隙間から外部へ押し出され、接合端部２１が形状復帰することが判明した。
また、図１３（ｂ）に示すように、接着材２３が接合端部２１と被接合部２２との隙間から接着材２３が押し出されたとき、接着材２３の鉤状のはみ出し部２３ｂには接合端部２１から何ら応力が与えられていないため、はみ出し部２３ｂの鉤形状は接着材２３の保有する粘度により保持されている。このはみ出し部２３ｂの形状保持性が、溝欠陥の直接的な発生要因であることを知見した。

次に、接着材２３硬化後のはみ出し部２３ｂの形状と接着材２３の粘度との関係を解明するために第２検証実験を実施した。
図１４に示すように、第２の検証実験では、粘度特性の異なる２種類のエポキシ樹脂系接着材Ｂａ，Ｂｂを準備し、第１，第２車体部材をＷＢ法にて接合したときの接着材Ｂａ，Ｂｂの硬化後におけるはみ出し部の形状について検証した。

図１５（ａ），図１５（ｂ）に基づいて、第２検証実験の結果について説明する。
図１５（ａ）に示すように、粘度が高い接着材Ｂａは、接着材Ｂａの硬化前後において、はみ出し部の形状変化が殆どなく、大きな溝欠陥Ｄが発生している。
図１５（ｂ）に示すように、粘度が低い接着材Ｂｂは、接着材Ｂｂの硬化前後において、はみ出し部の形状変化が発生し、接着材Ｂａに比べて溝欠陥Ｄが抑制されている。

上記第１，第２検証実験により、接着材の物性である粘度を低下させることによって、接合対象である車体の構造要件の影響を受けることなく、溝欠陥の抑制に有効であることを知見した。
しかし、エポキシ樹脂系接着材等の熱硬化型接着材は、その物性上、グラフト重合による３次元高分子として経時的、熱硬化的な反応を必要とすることから、接着初期の塗布性と接着後期の硬化性とを確保しつつ、接着中期において量産に対応可能な現象再現性を備えた接着材料の要件を特定することは容易ではない。

本発明の目的は、車体構造要件の影響を受けることなく、溝欠陥発生の抑制を図ることができる車体部材の接合構造及びその接合方法等を提供することである。

請求項１の車体部材の接合構造は、第１車体部材の接合端部と、第２車体部材の被接合部とを備え、前記接合端部と被接合部が熱硬化性接着材を介してスポット溶接にて接合された車体部材の接合構造において、前記熱硬化型接着材が、歪０．１％、周波数１Ｈｚ、昇温速度５℃／ｍｉｎ、温度範囲２０〜１７０℃を測定条件とした動的粘弾性測定における温間中の複素粘度の最低値が２００Ｐａ・ｓ以下であり、前記第１車体部材の接合端部に前記熱硬化型接着材からなると共に前記接合端部の板厚方向壁部に沿うように上方に膨出した鉤状のはみ出し部が形成され、前記はみ出し部が、前記接合端部の板厚方向壁部とはみ出し部との間に形成された溝部を除去するように前記接合端部の板厚方向壁部に当接した形状に形成されたことを特徴としている。

この車体部材の接合構造では、熱硬化型接着材が、歪０．１％、周波数１Ｈｚ、昇温速度５℃／ｍｉｎ、温度範囲２０〜１７０℃を測定条件とした動的粘弾性測定における温間中の複素粘度の最低値が２００Ｐａ・ｓ以下であるため、接着初期の塗布性と接着後期の硬化性とを確保しつつ、接着中期において接着材のはみ出し部の形状保持性を低下させることにより接着材の自重を利用して接合端部とはみ出し部との間の溝部を確実に除去することができ、接着中期において量産に対応可能な現象再現性を確保することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記接合端部と被接合部が３０〜１００ｍｍのピッチでスポット溶接されたことを特徴としている。
この構成によれば、３０〜１００ｍｍのピッチでスポット溶接された車体部材の接合構造において、接合端部とはみ出し部との間の溝部を除去することができる。
請求項３の車体部材の接合方法は、第１車体部材の接合端部と第２車体部材の被接合部とを熱硬化型接着材を介して点接合手段を用いて接合する車体部材の接合方法において、歪１％以下の動的粘弾性測定における温間中の複素粘度の最低値が２００Ｐａ・ｓ以下である熱硬化型接着材を準備する準備工程と、溶接工程終了後において少なくとも接合点の近傍位置に前記熱硬化型接着材のはみ出し部が形成されるように前記接合端部と被接合部の夫々の接合面部に前記熱硬化型接着材を塗布する塗布工程と、前記接合端部と被接合部の間に前記熱硬化型接着材が介在した状態で前記接合端部と被接合部とを積層する積層工程と、前記積層された接合端部と被接合部の接合点に対応する位置を前記点接合手段を用いて挟持することにより前記接合点の近傍位置に前記熱硬化型接着材のはみ出し部が形成されるように溶接する溶接工程と、前記溶接された第１車体部材と第２車体部材を電着塗装する電着工程と、前記熱硬化型接着材のはみ出し部の形状保持性を低下させると共に前記はみ出し部を前記接合端部の板厚方向壁部に当接した状態に変形するように前記電着塗装された第１車体部材と第２車体部材を乾燥させる乾燥工程と、を有することを特徴としている。
この構成によれば、熱硬化型接着材が、歪１％以下の動的粘弾性測定における温間中の複素粘度の最低値が２００Ｐａ・ｓ以下であるため、接着初期の塗布性と接着後期の硬化性とを確保しつつ、接着中期において接着材のはみ出し部の形状保持性を低下させることにより接着材の自重を利用して乾燥工程後における接合端部とはみ出し部との間の溝部を除去することができ、接着中期において量産に対応可能な現象再現性を確保することができる。

本発明の車体部材の接合構造及びその接合方法によれば、車体構造要件の影響を受けることなく、溝欠陥発生の抑制を図ることができる。

実施例１に係る車体部材の接合構造の斜視断面図である。 図１のII−II線断面図である。 レオメータの概略構成図である。 歪と貯蔵弾性率との相関関係を示すグラフである。 実施例１の接着材に係る温度と粘度との相関関係を示すグラフである。 溶接工程後の図２相当図である。 構造因子と溝発生率との相関関係を示すグラフである。 最低粘度と溝発生率との相関関係を示すグラフである。 顕微鏡写真に基づく接合構造の要部拡大側面図である。 第１検証実験に係る接合構造の斜視断面図である。 図１０のXI−XI線断面図である。 第１検証実験の検証結果を示すグラフである。 第１検証実験に基づくはみ出し部の移動挙動の説明図であって、（ａ）は接着初期のはみ出し部の状態、（ｂ）は接着後期のはみ出し部の状態を示している。 第２検証実験の接着材に係る温度と粘度との相関関係を示すグラフである。 第２検証実験の検証結果であって、（ａ）は粘度が高い接着材の硬化後における要部断面図、（ｂ）は粘度が低い接着材の硬化後における要部断面図である。

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。
以下の説明は、本発明をリヤフロアパネル１とリヤホイールハウス２との接合構造に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。また、以下の説明は、接合方法の説明も含むものである。

以下、本発明の実施例１について図１〜図９に基づいて説明する。
図１，図２に示すように、本実施例の車体は、リヤフロアパネル１（第２車体部材）と、左右１対のリヤホイールハウス２（第１車体部材）等を備えている。
ここで、第１車体部材と第２車体部材との組み合わせは、フロアパネルとフロアフレーム、ダッシュクロスメンバとダッシュロアパネル、クロスメンバとフロアパネル、リヤサイドフレームとリヤフロアパネル等何れの組み合わせに設定しても良い。

リヤフロアパネル１は、所定板厚（例えば１．０ｍｍ）の鋼製板材によって形成されている。このリヤフロアパネル１は、左右１対のリヤサイドフレーム（図示略）に亙ると共に前後方向に延びるように設けられ、車室の床面を形成している。
１対のリヤホイールハウス２は、所定板厚（例えば０．８ｍｍ）の鋼製板材によって形成されている。これらリヤホイールハウス２は、１対のサイドパネルインナ（図示略）の下端から車幅方向内側へ夫々膨出し、下端側部分にフランジ部２ａ（接合端部）が夫々形成されている。

図１に示すように、リヤホイールハウス２のフランジ部２ａは、このフランジ部２ａに対向したリヤフロアパネル１の接合面部１ａ（被接合部）に重ね合わされた状態において３０〜１００ｍｍピッチで複数の接合点４が形成されるようにスポット溶接されている。
接合面部１ａとフランジ部２ａとの間には、一液性熱硬化型エポキシ樹脂系接着材３（以下、接着材３と省略する）が熱硬化された接着部３ａが充填されている。
接着部３ａは、少なくとも隣り合う接合点４の間の位置において、フランジ部２ａと接合面部１ａとによって形成された隙間から外部へ押し出された接着材３が硬化して構成された複数のはみ出し部３ｂが形成されている。そして、図２に示すように、接合面部１ａ、フランジ部２ａ、はみ出し部３ｂ等の表面は、電着塗装が施されることにより、電着塗膜５によって被覆されている。

接着材３は、樹脂成分と改質成分とから構成され、１３０〜１７０℃において約５〜２０分間で硬化するように形成されている。
樹脂成分には、エポキシ樹脂と硬化剤等が用いられている。
エポキシ樹脂は、接着性及び生産性を向上可能なビスフェノール型エポキシ樹脂であり、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ブロム化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ブロム化ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等から任意に選択することができる。
硬化剤は、エポキシ基と反応することにより３次元網目構造を形成可能な活性基を有する熱溶解反応型硬化剤であり、例えば、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォンのような芳香族アミン、脂肪族アミン、カルボン酸無水物等から任意に選択することができる。

改質成分には、希釈剤、及び必要に応じて、可撓性付与剤、耐衝撃性付与剤、充填剤、耐熱性付与剤、揺変剤、カップリング剤、レベリング剤等が用いられている。
希釈剤は、接着材３の接着初期及び接着後期の性能に影響を与えることなく、接着材３の粘度を低下させるように構成されている。
尚、非反応性希釈剤は硬化物中で可塑剤として作用することから、基本的に、エポキシ基を備えた反応性希釈剤の使用が好ましい。

接着材３の材料要件は、歪１％以下（例えば０．１％）、周波数１Ｈｚ、昇温速度５℃／ｍｉｎの動的粘弾性測定における温間中の複素粘度η^*の最低値が２００Ｐａ・ｓ以下になるように設定されている。
複素粘度η^*の最低値が２００Ｐａ・ｓ超える場合、乾燥工程の途中段階（接着中期）における接着材３の流動性が低い（粘性が高い）ことから、はみ出し部３ｂがフランジ部２ａの板厚方向壁部から離隔したとき、はみ出し部３ｂの形状が維持される。
温間中の複素粘度η^*は、例えば、レオメータ１０等を用いることによって測定することができる。

レオメータ１０は、試料に角周波数ωの正弦的応力を付与して抽出される歪の応答特性から粘弾性に係る接着材３の物性を検出可能に構成されている。
図３に示すように、レオメータ１０は、固定プレート１１と、この固定プレート１１との隙間（例えば０．５ｍｍ）に試料となる接着材３を挟み込む可動プレート１２と、この可動プレート１２を所定周期で回転振動させて接着材３に応力を付与可能な駆動部１３と、可動プレート１２と同期して回転振動する円板部１４と、プレート１１，１２と接着材３を内部に収容して内部温度を昇降調節可能なケース部１５と、円板部１４の回転振動動作に基づき可動プレート１２の周期を検出可能なエンコーダ１６と、エンコーダ１６の検出値に基づき駆動部１３を制御すると共に可動プレート１２に生じる粘性摩擦トルクを測定可能な制御測定部１７と、ケース部１５内部の温度を制御する温度制御部１８と、制御測定部１７と温度制御部１８とを操作すると共に各種測定値を表示可能な操作部１９を備えている。

レオメータ１０は、接着材３に作用する応力と歪との位相遅れ及び応力と歪の振幅によって動的弾性率（貯蔵弾性率ともいう）Ｇ’と動的粘性率η’を検出している。
損失弾性率Ｇ"は、次式に動的粘性率η’を代入して算出することができる。
Ｇ"＝ωη’ …（１）
複素弾性率Ｇ^＊は、次式に貯蔵弾性率Ｇ’と、式（１）で求めた損失弾性率Ｇ"を代入して算出している。尚、ｉは虚数単位である。
Ｇ^*＝Ｇ’＋ｉＧ" …（２）
複素粘度η^＊は、次式に式（２）で求めた複素弾性率Ｇ^*を代入して算出している。
η^*＝Ｇ^*／（ｉω） …（３）
式（１）〜式（３）から次式（４）を導くことができる。
η^*＝η’−ｉη" …（４）
尚、複素粘度η^*の虚部η"は、次式（５）で定義されるパラメータである。
η"＝Ｇ’／ ω …（５）

接着材３の材料要件を特定するため、歪１％以下の条件下で動的粘弾性測定している。
図４に示すように、歪範囲を設定するため、溝欠陥発生率０％である材料要件に設定された接着材Ｂ１と溝欠陥発生率８０％である材料要件に設定された接着材Ｂ２とを準備して、歪と貯蔵弾性率Ｇ’との相関関係を検証した。
動的粘弾性測定において歪が１０％以上の場合、接着材Ｂ１，Ｂ２共に貯蔵弾性率Ｇ’が低く、材料要件を特定することが難しい。これは、大きな歪によって架橋反応が阻害されることが原因と推測される。
動的粘弾性測定において歪が１０％未満では、接着材Ｂ２は歪の減少に伴って急激に貯蔵弾性率Ｇ’が増加し、接着材Ｂ１は歪の減少に伴って緩やかに貯蔵弾性率Ｇ’が増加する傾向がある。歪が１％以下では、接着材Ｂ１，Ｂ２の貯蔵弾性率Ｇ’に明確な差異が生じるため、歪１％以下の条件下で動的粘弾性測定している。
動的粘弾性測定において歪が０．１％未満では、架橋反応が過剰に進行して架橋点が増加するため、現象の再現性を確保することが困難である。従って、歪０．１％の条件下で動的粘弾性測定することが好ましい。

また、接着材３の材料要件は、周波数１Ｈｚの条件下で動的粘弾性測定されている。
動的粘弾性測定において周波数が１Ｈｚを超える場合、材料要件を特定することが難しい。この理由として、高い周波数によって架橋反応に影響を与える可能性がある点、熱硬化型エポキシ樹脂系接着材で接着した金属板をスポット溶接した場合、スポット溶接後の昇温工程において、粘性が低下した接着材が金属板の復帰応力によって押し出される現象の変形速度オーダーから乖離する可能性がある点の２点が挙げられるからである。
動的粘弾性測定において周波数が１Ｈｚ未満の場合、架橋反応が過剰に進行して架橋点が増加するため、現象の再現性を確保することが困難である。従って、周波数１Ｈｚの条件下で動的粘弾性測定することが好ましい。

接着材３の材料要件は、２０〜１７０℃の温度範囲において昇温速度５℃／ｍｉｎの条件下で動的粘弾性測定されている。
この温度範囲は、接着材３の流動性が増加する温度域及び接着材３が硬化を開始する温度範囲を含むと共に電着塗膜を硬化させる乾燥炉の温度を含む範囲である。
動的粘弾性測定において昇温速度５℃／ｍｉｎを超える場合、架橋反応が過剰に進行して架橋点が増加するため、現象の再現性を確保することが困難である。
動的粘弾性測定において昇温速度５℃／ｍｉｎ未満の場合、乾燥工程における昇温傾向に合致しないため、現象の再現性を確保することが困難である。従って、２０〜１７０℃の温度範囲において昇温速度５℃／ｍｉｎの条件下で動的粘弾性測定することが好ましい。
以上により、図５に示すように、接着材３の物性が現象再現性を維持しつつ温間中の複素粘度η^*の最低値が２００Ｐａ・ｓ以下になるように接着材３の材料要件を規定している。

次に、リヤフロアパネル１とリヤホイールハウス２との接合構造をウエルドボンド法を用いて製造する手順について説明する。
（塗布工程）
前述した材料要件を満たす接着材３を準備し、各々が重ね合わされるリヤフロアパネル１の接合面部１ａとリヤホイールハウス２のフランジ部２ａに夫々塗布する。
接着材３は、常温において塗布部分から流れ落ちないように所定の粘度を備え且つ外部作用によって流動可能な塗布性を有している。
接着材３は、各々の接合点４間（スポットピッチ間）において途切れた部分が存在しないように塗布されると共に溶接工程が終了したとき、少なくとも接合点４の近傍位置にはみ出し部３ｂが生じるように塗布量が設定されている。

（積層工程）
接着材３が接合面部１ａとフランジ部２ａとによって挟まれた隙間（空間）内に位置するように接合面部１ａとフランジ部２ａとを重ね合わせる。
尚、接着性を確保するために、必要に応じて、積層された接合面部１ａとフランジ部２ａに対して接合面部１ａ（フランジ部２ａ）に直交する方向から両者を挟み込むプレ加圧工程を溶接工程の前段階において積層工程に引き続き行っても良い。

（溶接工程）
接着材３によって接着された接合面部１ａとフランジ部２ａとをスポット溶接用電極（図示略）により所定の加圧力で挟持した後、両電極間に所定電流を通電する。
上記挟持と通電によって、接合点４相当部分において接合面部１ａとフランジ部２ａが接触し、溶融温度以上に加熱されナゲットが形成される。このナゲットが冷却されて接合点４が形成される。この接合点４が、３０〜１００ｍｍ間隔に配設されるように複数個所スポット溶接が行われている。
図６に示すように、この溶接工程では、スポット溶接用電極の挟持によって隙間内に位置する接着材３が部分的に外部へ押し出され、溶接工程終了時、隣り合う接合点４の間の位置にフランジ部２ａの板厚方向壁部に沿うように上方へ膨出した鉤状のはみ出し部３ｂが形成されている。

（電着工程）
接合されたリヤフロアパネル１及びリヤホイールハウス２をマイナスに荷電し、これらリヤフロアパネル１及びリヤホイールハウス２をプラスに荷電した電着塗料タンク（図示略）に浸漬する。これにより、塗料が、はみ出し部３ｂを含むリヤフロアパネル１及びリヤホイールハウス２の表面に電着塗装され、電着塗膜５が形成される。

（乾燥工程）
電着塗膜５が形成されたリヤフロアパネル１及びリヤホイールハウス２は乾燥炉（図示略）に移動され、乾燥炉の熱を利用して電着塗膜５をリヤフロアパネル１及びリヤホイールハウスの表面に焼付け乾燥させる。
乾燥炉内の温度は、炉内の位置によっても異なるが、平均して約１７０℃に維持され、リヤフロアパネル１及びリヤホイールハウス２は昇温速度が約５℃／ｍｉｎになるように乾燥炉内を約３０分掛けて移動する。
接着材３は、接着初期の常温から接着後期の約１５０℃までの途中期間（約４０〜約９０℃の間）において、複素粘度η^＊の最低値が２００Ｐａ・ｓ以下に規定されているため、接合面部１ａとフランジ部２ａとによって挟まれた隙間から外部へ押し出され、これに伴いはみ出し部３ｂもフランジ部２ａの板厚方向壁部から離隔するように移動する。
はみ出し部３ｂは、フランジ部２ａの板厚方向壁部から離隔するとき、形状保持性が低下しているため、自重によって上方への膨出量が減少して再びフランジ部２ａの板厚方向壁部に当接した形状に変形している（図２参照）。

次に、上記実施例１に係る車体部材の接合構造の作用、効果について説明する。
接着材が硬化した後（接着後期）の接合端部と被接合部との隙間間隔δａは、接着材が塗布された直後（接着初期）の接合端部と被接合部との隙間間隔δｂよりもΔδだけ間隔が小さく形成されることから、梁の弾性理論式を適用すると、隙間変化量Δδを次式のように表すことができる。
Δδ＝ｗＰ⁴／３８４ＥＩ …（６）
尚、ｗは接着材からの抵抗力、Ｐはスポットピッチ、Ｅはヤング率、Ｉは断面２次モーメント（板厚の３乗）である。

構造因子ｓ＝Ｐ⁴／Ｉとしたとき、構造因子ｓを式（６）に代入すると、隙間変化量Δδは、次式（７）で表すことができ、隙間変化量Δδは構造因子ｓと比例関係にあることが分かる。
Δδ＝ｗｓ／３８４Ｅ …（７）
また、図７に示すように、構造因子ｓが大きい程、溝欠陥の発生率が高くなる相関関係が存在しているため、スポットピッチＰが大きい程、或いは断面２次モーメントＩが小さい程、接合端部と被接合部との隙間から接着材が押し出され易くなり、溝欠陥の発生率が高くなる傾向がある。

以上の知見を受けて、温間中の複素粘度η^*の最低値を変更した複数種類の接着材を準備し、これら複数種類の接着材を用いたウエルドボンド法により４種類の構造因子ｓを有する接合構造について溝欠陥の発生率を測定した。
図８に示すように、温間中の複素粘度η^*の最低値が４００Ｐａ・ｓ以上の接着材の場合、構造因子ｓ毎に溝欠陥の発生率は夫々異なっている。
しかし、図９に示すように、複素粘度η^*の最低値が２００Ｐａ・ｓ以下の接着材の場合、構造因子ｓの値に拘らず接合部位に溝欠陥は発生することがなく、電着塗膜の破断も発生しなかった。

本車体部材の接合構造によれば、接着材３が、歪１％以下の動的粘弾性測定における温間中の複素粘度η^*の最低値が２００Ｐａ・ｓ以下であるため、接着初期の塗布性と接着後期の硬化性とを確保しつつ、接着中期において接着材３のはみ出し部３ｂの形状保持性を低下させることにより接着材３の自重を利用してフランジ部２ａとはみ出し部３ｂとの間の溝部を除去することができる。

接着材３、１３０〜１７０℃において５〜２０分間で硬化可能なエポキシ樹脂系接着材であるため、耐水性、耐湿性、耐薬品性、電気絶縁性、耐熱性、寸法安定性に優れ、短時間で接着可能な接合構造を得ることができる。

動的粘弾性測定の条件が、歪０．１％、周波数１Ｈｚ、昇温速度５℃／ｍｉｎ、温度範囲２０〜１７０℃であるため、接着中期において量産に対応可能な現象再現性を確保することができる。

フランジ部２ａと接合面部１ａが３０〜１００ｍｍのピッチでスポット溶接されたため、３０〜１００ｍｍのピッチでスポット溶接された車体部材の接合構造において、フランジ部２ａとはみ出し部３ｂとの間の溝部を除去することができる。

次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、鋼製板材同士を接合した接合構造の例を説明したが、鋼製以外、例えば、アルミ合金製板材同士を接合した接合構造に適用しても良い。
また、異種金属製板材同士を接合した接合構造に適用することも可能である。

２〕前記実施形態においては、接合手段としてスポット溶接の例を説明したが、少なくとも２部材を特定領域で接合する点接合手段であれば良く、セルフピアシングリベット（ＳＰＲ）、摩擦撹拌接合（ＦＳＷ）等と組み合わせて用いることも可能である。

３〕前記実施形態においては、リヤホイールハウスのフランジ部とリヤフロアパネルの接合面部とを電着塗膜のみで被覆した例を説明したが、フランジ部と接合面部との重ね合わせ端部分にシーラを塗布するシール工程を追加し、両者のシール性を高めることも可能である。

４〕前記実施形態においては、接着材の硬化を乾燥炉の熱を利用して行う例を説明したが、塗膜乾燥工程が存在しない車体部材に適用することも可能である。この場合、専用の接着材硬化工程を設定する。

５〕前記実施形態においては、動的粘弾性測定装置としてパラレルプレートを用いたレオメータの例を説明したが、コーンプレートを用いたレオメータであっても良く、また、動的粘弾性法を用いる測定装置であれば適宜選択可能である。

６〕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、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

１ リヤフロアパネル
１ａ 接合面部
２ リヤホイールハウス
２ａ フランジ部
３ 接着材
３ｂ はみ出し部
η^* 複素粘度

Claims (3)

1. 第１車体部材の接合端部と、第２車体部材の被接合部とを備え、前記接合端部と被接合部が熱硬化型接着材を介して点接合手段にて接合された車体部材の接合構造において、
   前記熱硬化型接着材が、歪０．１％、周波数１Ｈｚ、昇温速度５℃／ｍｉｎ、温度範囲２０〜１７０℃を測定条件とした動的粘弾性測定における温間中の複素粘度の最低値が２００Ｐａ・ｓ以下であり、
   前記第１車体部材の接合端部に前記熱硬化型接着材からなると共に前記接合端部の板厚方向壁部に沿うように上方に膨出した鉤状のはみ出し部が形成され、
   前記はみ出し部が、前記接合端部の板厚方向壁部とはみ出し部との間に形成された溝部を除去するように前記接合端部の板厚方向壁部に当接した形状に形成されたことを特徴とする車体部材の接合構造。
2. 前記接合端部と被接合部が３０〜１００ｍｍのピッチでスポット溶接されたことを特徴とする請求項１に記載の車体部材の接合構造。
3. 第１車体部材の接合端部と第２車体部材の被接合部とを熱硬化型接着材を介して点接合手段を用いて接合する車体部材の接合方法において、
   歪１％以下の動的粘弾性測定における温間中の複素粘度の最低値が２００Ｐａ・ｓ以下である熱硬化型接着材を準備する準備工程と、
   溶接工程終了後において少なくとも接合点の近傍位置に前記熱硬化型接着材のはみ出し部が形成されるように前記接合端部と被接合部の夫々の接合面部に前記熱硬化型接着材を塗布する塗布工程と、
   前記接合端部と被接合部の間に前記熱硬化型接着材が介在した状態で前記接合端部と被接合部とを積層する積層工程と、
   前記積層された接合端部と被接合部の接合点に対応する位置を前記点接合手段を用いて挟持することにより前記接合点の近傍位置に前記熱硬化型接着材のはみ出し部が形成されるように溶接する溶接工程と、
   前記溶接された第１車体部材と第２車体部材を電着塗装する電着工程と、
   前記熱硬化型接着材のはみ出し部の形状保持性を低下させると共に前記はみ出し部を前記接合端部の板厚方向壁部に当接した状態に変形するように前記電着塗装された第１車体部材と第２車体部材を乾燥させる乾燥工程と、
   を有することを特徴とする車体部材の接合方法。