JP6583557B2 - 車体用構造体 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の骨格部材等に用いることができる耐衝突特性に優れた車体用構造体に関する。

自動車分野では、地球温暖化防止を目的としたＣＯ_２排出抑制や衝突時の乗員および歩行者の安全性（衝突安全性）向上に対する社会的要請が増大してきている。このうち、自動車走行時のＣＯ_２排出量削減については、車体重量の軽減による効果も大きい。車体重量の１００ｋｇの軽量化により、平均的には約１ｋｍ／ｌの燃費の節減が可能になるとともに、ＣＯ_２排出量も削減できる。

一方、衝突安全性については、その基準が年々厳しくなっており、車体強度および剛性の向上や強度の最適配分による乗員および歩行者の安全性の確保が必要となっている。一般的には、車体強度の向上を図ると車体重量が増加するが、車体に使用される素材の高強度化により車体重量の低減（すなわちＣＯ_２排出抑制）と衝突安全性とのバランスをとることが可能である。鉄鋼材料は自動車の重量の約７割を占める主要な素材であり、中でも鋼板の高強度化は年々進行している。

しかし、耐食性や剛性の観点から、高強度鋼板の適用による薄肉化には限界があるため、鋼板だけでなく接合方法の最適化により強度特性を確保することが必要であり、特にセンターピラー等に代表される骨格部材の強度特性の確保は重要な課題となる。

以上の背景から、自動車部材の強度特性を向上させる溶接継手の作製方法が種々提案されている。

例えば、特許文献１では、パネル部材に接着面と溶接面とを区画する凹部を設け、スポット溶接における接着剤の影響を無くすことで接合強度を向上させるパネル接合構造が記載されている。

また、特許文献２では、湾曲形成された曲成部に連続するフランジ部同士を重ね合わせ、間に接着剤を介在させた状態でスポット溶接を行って、曲成部にも接着剤を充填させることで接合強度を向上させる、接合金属板の製造方法が記載されている。

特開２００７−２２２６２号公報 特許第４６１４７５７号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、パネル部を開口させる方向であるはく離方向に負荷が生じた際、接着部に特に大きな応力集中が生じるため、はく離強度低下の懸念があった。また、特許文献２の方法では、接合される２枚の金属板は両方とも湾曲形成されている必要があり、部材としての形状が制限されるという課題があった。加えて、特許文献１、２ともに、衝突時に接合部材（溶接継手）が高速変形することに対する対策は記載されておらず、耐衝突特性が不十分であった。

本発明は、これらの課題を鑑みてなされたものであって、抵抗スポット溶接と接着剤を併用して接合され、耐衝突特性に優れた車体用構造体を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得た。

図１は、衝突時に生じる車体用構造体への負荷の方向を示す模式図であり、図１において車体用構造体１は、重ね合わせられた鋼板１０および鋼板２０からなる。接合部材（溶接継手）としての耐衝突特性を高くするためには、特許文献１、２に挙げられるように、抵抗スポット溶接に加えて接着剤を併用することで効率的に接合面積を拡大することが手段のひとつである。しかしながら、衝突時の溶接継手の変形は、図１に示すように、溶接継手のせん断方向（重ね合わせた鋼板の接合面に略平行な方向）および溶接継手のはく離方向（重ね合わせた鋼板の接合面に略垂直な方向）の負荷により生じる。接着剤による接合は、溶接継手のせん断方向の負荷に対する強度（以下「せん断強度」ともいう）を向上させるのに有効であるが、溶接継手のはく離方向の負荷に対する強度（以下「はく離強度」ともいう）は低いという欠点がある。そのため、接着剤による接合は、衝突による高速変形時のはく離方向の強度を向上させる手段としては、必ずしも有効とは言えない。

一方、抵抗スポット溶接における衝突による高速変形時の特性は、以下のように説明できる。図２は、高強度鋼板を用いた抵抗スポット溶接継手におけるせん断強度およびはく離強度の変形速度への依存性を模式的に示すグラフである。引張速度が上昇するとせん断強度は増加傾向を示すが、これは高速変形時には溶接部に加わるせん断方向の負荷の割合が高くなることで、板厚方向への変形が抑制され、破断モードが純せん断化するためである。これに対し、引張速度が上昇してもはく離強度はほとんど増加しないが、これは高速化に伴う負荷方向の変化が無いためである。

以上の負荷方向・変形速度への依存性を考慮すると、溶接継手の耐衝突特性を向上させるには、はく離方向の負荷に対する強度を確保することが有効である。該はく離強度の確保のためには、接着剤で接合された面積に対して一定以上の抵抗スポット溶接で接合された面積を有することが有効である。さらには、接着剤ははく離強度が低く、高強度鋼板を用いた溶接継手では、高速変形時には抵抗スポット溶接のはく離強度も向上しない。このため、はく離方向への変形が生じにくい溶接位置や部材形状とすることが、抵抗スポット溶接継手の耐衝突特性を向上させるには有効である。

本発明は、これらの知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。

すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。

［１］ 重ね合わせられた複数枚の鋼板が抵抗スポット溶接および接着剤で接合された車体用構造体であって、
抵抗スポット溶接で接合された接合面の面積の合計をＡｓとし、接着剤で接合された接合面の面積の合計をＡｗとしたとき、抵抗スポット溶接および接着剤で接合された接合面の面積が、下記式（１）の関係を満たす車体用構造体。
１．０≦１００×Ａｓ／Ａｗ≦５０ （１）

［２］ 重ね合わせられた複数枚の鋼板の総板厚をＴ０とし、抵抗スポット溶接で接合された抵抗スポット溶接部の板厚をＴｗとしたとき、抵抗スポット溶接点のうち半数以上が、下記式（２）の関係を満たす［１］に記載の車体用構造体。
６０≦１００×Ｔｗ／Ｔ０ （２）

［３］ 重ね合わせられた複数枚の鋼板のうち少なくとも1枚の鋼板が、天井部と該天
井部の端から同じ側へ曲げられた立壁と該立壁の先端から外側へ延びるフランジとを有する断面ハット形状の鋼板であり、
該断面ハット形状の鋼板は、フランジにて他の鋼板と抵抗スポット溶接および接着剤で接合されており、
フランジの抵抗スポット溶接点のうち半数以上が、立壁から１２ｍｍ以内に位置している［１］または［２］に記載の車体用構造体。

［４］ 重ね合わせられた複数枚の鋼板が、天井部と該天井部の端から同じ側へ曲げられた立壁と該立壁の先端から外側へ延びるフランジとを有する断面ハット形状の鋼板、および、該断面ハット形状の鋼板の前記天井部に対向する鋼板であり、
端部が、ヘム構造である［１］〜［３］のいずれか一つに記載の車体用構造体。

［５］ 重ね合わせられた複数枚の鋼板のうち少なくとも１枚の鋼板が、質量％で、
Ｃ：０．０２〜０．３％、
Ｓｉ：０．０１〜５％、
Ｍｎ：０．５〜１０％
を含有する高強度鋼板である［１］〜［４］のいずれか一つに記載の車体用構造体。

本発明によれば、抵抗スポット溶接と接着剤を併用して接合され、耐衝突特性に優れた車体用構造体を提供することができる。本発明の車体用構造体は耐衝突特性に優れているため、耐衝突特性が求められる自動車や鉄道車体等の部材、特に骨格部材として、好適である。

図１は、衝突時に生じる車体用構造体への負荷の方向を示す模式図である。 図２は、高強度鋼板を用いた抵抗スポット溶接継手におけるせん断強度およびはく離強度の変形速度への依存性を模式的に示すグラフである。 図３は、本発明の車体用構造体の概略を示す図である。 図４は、抵抗スポット溶接部の板厚およびシートセパレーションを説明する断面図である。 図５は、立壁から抵抗スポット溶接点までの距離を説明する断面図である。 図６は、ヘム構造のパターン例を示す断面図である。 図７は、本発明の実施例における接着および溶接方法を示す模式図である。 図８は、本発明の実施例における接着および溶接方法を示す模式図である。 図９は、本発明の実施例における接着および溶接方法を示す模式図である。 図１０は、本発明の実施例における接着および溶接方法を示す模式図である。 図１１は、本発明の実施例における軸圧壊試験の評価結果を示すグラフである。 図１２は、本発明の実施例における軸圧壊試験の評価結果を示すグラフである。

本発明の耐衝突特性に優れた車体用構造体（以下、単に「本発明の車体用構造体」とも言う。）は、重ね合わせられた複数枚の鋼板が抵抗スポット溶接および接着剤で接合された車体用構造体であって、抵抗スポット溶接で接合された接合面の面積（ｍｍ^２）の合計をＡｓとし、接着剤で接合された接合面の面積（ｍｍ^２）の合計をＡｗとしたとき、抵抗スポット溶接および接着剤で接合された接合面の面積が、下記式（１）の関係を満たす。
１．０≦１００×Ａｓ／Ａｗ≦５０ （１）

このような本発明の車体用構造体について、本発明の車体用構造体の一例である図３を用いて以下に詳細に説明する。図３（ａ）は、本発明の車体用構造体の概略を示す図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の接合部近傍（図３（ａ）における点線で囲まれた部分）の拡大図である。なお、図３は２枚の鋼板を用いた例である。

図３に示すように、本発明の車体用構造体１は、２枚の鋼板１０および鋼板２０を重ね合わせて、抵抗スポット溶接および接着剤で接合したものである。図３においては、上側の鋼板１０として、天井部１１と該天井部１１の端から同じ側へ曲げられた立壁１２と該立壁１２の先端から外側へ延びるフランジ１３とを有する断面がハット形状（以下、断面ハット形状と称する。）の鋼板を用いる。下側の鋼板２０として、平らな鋼板を用いる。断面ハット形状の鋼板１０のフランジ１３が接合面となり、鋼板１０の天井部１１と平らな鋼板２０が対向するように重ね合わせられている。

重ね合わせられた車体用構造体１を構成する２枚の鋼板１０および鋼板２０は、図３においては、断面ハット形状の鋼板１０のフランジ１３にて、抵抗スポット溶接および接着剤で接合されている。なお、抵抗スポット溶接は立壁１２に沿って行なわれており、鋼板１０のフランジ１３と鋼板２０との接合面には、複数の抵抗スポット溶接による溶接点（ナゲット３０）が立壁１２に沿って設けられている。

そして、本発明においては、抵抗スポット溶接で接合された接合面３１の面積の合計をＡｓ（ｍｍ^２）とし、接着剤で接合された接合面３２の面積の合計をＡｗ（ｍｍ^２）としたとき、抵抗スポット溶接で接合された接合面３１および接着材で接合された接合面３２は、上記式（１）の関係を満たす。このように、接着剤で接合された接合面３２の面積の合計Ａｗに対して、抵抗スポット溶接で接合された接合面３１の面積の合計Ａｓを一定範囲内に収めることで、はく離強度が低いという接着剤の欠点を補って、耐衝突特性に優れたものとすることができる。また、抵抗スポット溶接の打点数の増加により生じる施工効率の著しい低下を防ぐことが可能となる。上記式（１）における１００×Ａｓ／Ａｗの値が１．０未満の場合は、Ａｗに対してＡｓが小さく、衝突による変形時にはく離方向に負荷が加わった際に強度を確保することができない。また、上記式（１）における１００×Ａｓ／Ａｗの値が５０超えの場合は、抵抗スポット溶接の打点数が多すぎるため、施工効率が著しく低下することとなる。また、スポット溶接と接着剤の併用による耐衝突特性の向上の効果も飽和する。好ましくは上記式（１）における１００×Ａｓ／Ａｗの値は５０．０以下とする。自動車等の車体の衝突安全性を担保する上での重要部材（例えば、骨格部材）に対しては、下記式（３）の関係を満たすことが好ましく、下記式（４）の関係を満たすことがより好ましい。より好ましくは下記式（３）における１００×Ａｓ／Ａｗの値は４５．０以下とし、さらに好ましくは下記式（４）における１００×Ａｓ／Ａｗの値は４０．０以下とする。なお、図３（ｂ）に示すように、抵抗スポット溶接で接合された接合面３１の面積は、鋼板１０と鋼板２０との接合面（合わせ面）におけるナゲット３０の面積である。
１．５≦１００×Ａｓ／Ａｗ≦４５ （３）
２．０≦１００×Ａｓ／Ａｗ≦４０ （４）

このように、本発明の車体用構造体１は、耐衝突特性に優れているため、耐衝突特性が求められる自動車や鉄道車体等の部材、特に骨格部材として、好適である。なお、本明細書において、「耐衝突特性に優れた」とは、後述する実施例に記載の方法で行う軸圧壊試験における衝撃吸収エネルギーが高い（例えば２ｋＪ以上）ことをいう。

また、重ね合わせられた鋼板の総板厚をＴ０（ｍｍ）とし、抵抗スポット溶接で接合された抵抗スポット溶接部の板厚をＴｗ（ｍｍ）としたとき、抵抗スポット溶接点のうち半数以上が、下記式（２）の関係を満たすことで、本発明の効果である耐衝突特性をより有効に得ることができる。抵抗スポット溶接部の板厚Ｔｗは、図４に示すように、ナゲット３０が形成された箇所の鋼板の板厚方向の厚さである。また、重ね合わせられた鋼板の総板厚Ｔ０は、溶接前の鋼板の板厚の合計と等しい。なお、図４は、抵抗スポット溶接部の板厚およびシートセパレーションを説明する断面図である。下記式（２）における１００×Ｔｗ／Ｔ０の値が６０未満の場合、図４に示すように、シートセパレーションと呼ばれる溶接部周囲の母材（鋼板１０および鋼板２０）の浮き上がりが大きくなる場合がある。シートセパレーションが生じる際、抵抗スポット溶接部周囲の接着剤がはく離するため、接着剤による接合強度が著しく低下する。なお、抵抗スポット溶接時において電極による鋼板の押込みが過大であると、下記式（２）における１００×Ｔｗ／Ｔ０の値が６０未満になる場合がある。好ましくは下記式（２）における１００×Ｔｗ／Ｔ０の値は６０．０以上とする。また下記式（５）の関係を満たすことがより好ましい。さらに好ましくは下記式（５）における１００×Ｔｗ／Ｔ０の値は８０．０以上とする。
６０≦１００×Ｔｗ／Ｔ０ （２）
８０≦１００×Ｔｗ／Ｔ０ （５）

また、フランジ１３に形成された抵抗スポット溶接点（ナゲット３０）の半数以上を、立壁１２からフランジ１３方向へ１２ｍｍ以内に位置するように配置することで、本発明の効果をさらに有効に得ることができる。前述のとおり、抵抗スポット溶接継手の高速変形時におけるはく離強度は、低速変形時と比較してほとんど増加しない。そのため、衝突による変形（高速変形）を想定した場合、はく離方向への変形が極力生じない溶接位置に抵抗スポット溶接点（ナゲット３０）を配置することが好ましい。抵抗スポット溶接点の半数以上を、立壁１２からフランジ１３方向へ１２ｍｍ以内の位置に配置することで、鋼板１０の立壁１２が鋼板２０から離れていく現象である立壁１２部分の開口を防ぐことができる。このため、はく離方向への変形を抑制する効果が得られる。抵抗スポット溶接点の半数以上が、立壁１２からフランジ１３方向へ１０ｍｍ以内に位置するように配置することがより好ましい。なお、立壁１２からフランジ１３に形成された抵抗スポット溶接点（ナゲット３０）までの距離については、以下に図５を用いて説明する。

図５は、立壁から抵抗スポット溶接点までの距離を説明する断面図である。図５に示すように、立壁１２の内側の面において、鋼板２０の接合面側の表面から板厚方向５ｍｍの位置を点aとする。抵抗スポット溶接点（ナゲット３０）の中心を点ｂとする。本発明では、点aと点ｂの水平方向の距離ｄを、「立壁１２から抵抗スポット溶接点までの距離」と定義した。

また、本発明の車体用構造体１は、断面ハット形状の鋼板１０のフランジ１３の端部や鋼板２０の端部の形状を、図６に示すように、ヘム構造とすることで、本発明の効果をより有効に得ることができる。これは、前述した抵抗スポット溶接点の配置の適正化と同様に、はく離方向への負荷が極力生じないようにするものである。「ヘム構造」とは、重ね合わせた鋼板のうち少なくとも1枚の鋼板の端部をもう一方の鋼板側に折り曲げた構造である。図６（ａ）〜（ｄ）は、それぞれヘム構造のパターン例を示す断面図である。ヘム構造は、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、鋼板１０および鋼板２０のいずれか一方を上下いずれかの方向に折り曲げてもよい。また、図６（ｃ）および（ｄ）に示すように、上側の鋼板１０および下側の鋼板２０の両方を上下いずれかの方向に折り曲げてもよい。そして、車体用構造体１の端部がヘム構造の場合は、少なくとも、重ねあわせられた鋼板１０および鋼板２０の重なり幅（図６においては、鋼板の水平方向の重なりの長さ）が最長となる部分Ａが、抵抗スポット溶接および接着剤で接合される。この抵抗スポット溶接で接合された接合面の面積の合計Ａｓおよび接着剤で接合された接合面の面積の合計Ａｗが上記式（１）を満たし、必要に応じてさらに上記式（２）〜（５）の少なくとも１つを満たす。

重ね合わせられる鋼板１０および鋼板２０の種類は特に限定されないが、少なくとも１枚が高強度鋼板であることが好ましい。本明細書において、「高強度」とは、引張強度ＴＳが５９０ＭＰａ以上である場合をいう。本発明においては、引張強度ＴＳが９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板を用いることもできる。なお、引張強度ＴＳは、鋼板から、圧延方向に対して平行方向にＪＩＳ５号引張試験片を作製し、ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０１１の規定に準拠して引張試験を実施して求めることができる。

鋼板の成分組成は特に限定されないが、例えば、質量％で、Ｃ：０．０２〜０．３％、Ｓｉ：０．０１〜５％、Ｍｎ：０．５〜１０％を含有する成分組成であることが好ましい。

鋼板１０、鋼板２０の板厚は特に限定されないが、例えば、板厚が１ｍｍ〜５ｍｍの範囲とすることで本発明の効果を有効に得ることができる。

鋼板１０および鋼板２０の種類や板厚は同じでも異なっていてもよい。また、鋼板１０や鋼板２０は、表面に金属めっき層を有するめっき鋼板でもよい。

鋼板１０および鋼板２０を接合する接着剤は特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、シリコンゴム系接着剤等が挙げられる。

また、上記では、断面ハット形状の鋼板１０と、平らな鋼板２０とを用いた例を示したが、重ね合わせられる鋼板の形状は特に限定されず、例えば、断面ハット形状の鋼板を２枚用いてもよく、また、平らな鋼板を２枚用いてもよい。平らな鋼板を２枚用いる場合も鋼板の端部をヘム構造とすることもできる。

このような本発明の車体用構造体１の製造方法の一例について、以下に説明する。まず、鋼板１０および鋼板２０の少なくとも一方の、接着剤によって接合される接合面となる側の表面に、接着剤を塗布する。次いで、鋼板１０および鋼板２０を重ね合わせて、抵抗スポット溶接を行なう。すなわち、重ね合わせた鋼板１０および鋼板２０からなる板組を、その上下から一対の電極で挟持して加圧しつつ、上下電極間に溶接電流を通電する。これにより、発生する抵抗発熱を利用して、抵抗スポット溶接による溶接点（ナゲット３０）を形成し、鋼板１０および鋼板２０を接合する。ナゲット３０は、重ね合わせた鋼板を電極で通電した際に鋼板の接触箇所で両鋼板が溶融し、凝固した部分であり、これにより鋼板同士が点状に接合される。また、この発生する抵抗発熱により接着剤が硬化して、鋼板同士が接着剤によって接合される。必要に応じて、加熱等して接着剤を硬化させてもよい。そして、本発明においては、接着剤を塗布する領域、抵抗スポット溶接点の打点数、溶接電流値による抵抗スポット溶接点の面積、等の接着剤の塗布条件や抵抗スポット溶接条件を調整することにより、上記式（１）を満たすようにする。なお、発生する抵抗発熱や加熱により接着剤が揮発して、得られる車体用構造体に形成されるナゲット３０の周囲近傍には、接着剤が存在しない領域が生じる場合もあるが本発明の効果は得られる。

上記では２枚の鋼板を重ね合わせた例を示したが、重ね合わせられる鋼板は２枚に限定されず、３枚以上でもよい。３枚以上の鋼板を重ね合わせる場合は、抵抗スポット溶接および接着剤で接合された鋼板間において、上記（１）を満たし、必要に応じてさらに上記式（２）〜（５）の少なくとも１つを満たすようにすればよい。

以下に、本発明の更なる理解のために実施例を用いて説明するが、実施例はなんら本発明を限定するものではない。

（本発明例および比較例）
重ね合わせる鋼板として、断面ハット形状の鋼板１０および平らな鋼板２０の２枚の鋼板を用いた。鋼板１０および鋼板２０は、いずれも引張強度ＴＳ９８０ＭＰａ級の鋼板（めっき無し、板厚１．２ｍｍ、Ｃ含有量：０．１２質量％、Ｓｉ含有量：１．４質量％、Ｍｎ含有量：２．５質量％）である。また、接着剤としてエポキシ樹脂系の接着剤を用いた。

図７〜図９および表１に示す接合条件で、図３に示すような車体用構造体１を得た。図７〜図９は、実施例における接着および溶接方法を示す模式図であり、図７〜図９は、それぞれ上の図が断面図であり、下の図が平面図である。
具体的には、まず、鋼板１０のフランジ１３における鋼板２０との接合面となる側の全面に接着剤を塗布し、上側が鋼板１０、下側が鋼板２０となるように重ね合わせて、フランジ１３にて抵抗スポット溶接を一定間隔で行った。その後に、１８０℃で１時間加熱することにより接着剤の焼き付けを行い、断面ハット形状の車体用構造体（Ｎｏ．１〜５）を作製した。なお、Ｎｏ．５の断面ハット形状の車体用構造体は、抵抗スポット溶接時の溶接電流を大きくした以外はＮｏ．１と同様にして行なった。また、抵抗スポット溶接を行なわない以外はＮｏ．１〜５と同様の操作を行なって断面ハット形状の車体用構造体（Ｎｏ．０）も作製した。なお、Ｎｏ．０の車体用構造体が図７（ａ）であり、Ｎｏ．１およびＮＯ．５の車体用構造体が図７（ｂ）であり、Ｎｏ．２の車体用構造体が図８（ａ）であり、Ｎｏ．３の車体用構造体が図８（ｂ）であり、Ｎｏ．４の車体用構造体が図９である。
得られた各車体用構造体について、接着剤で接合された接合面の面積の合計Ａｗ（ｍｍ^２）、抵抗スポット溶接で接合された接合面の面積の合計Ａｓ（ｍｍ^２）をそれぞれ求め、１００×Ａｓ／Ａｗを求めた。接着剤で接合された接合面の面積の合計Ａｗは、接合部を剥離して面積を求め、それらの合計値とした。抵抗スポット溶接で接合された接合面の面積の合計Ａｓは、各抵抗スポット溶接点の面積を、接合部を剥離して面積を求め、それらの合計値とした。
また、抵抗スポット溶接部の板厚Ｔｗ（ｍｍ）を求め、１００×Ｔｗ／Ｔ０を求めた。抵抗スポット溶接部の板厚Ｔｗは、マイクロメーターで溶接部の板厚を測定して求めた。
なお、同一の車体用構造体のフランジに形成する複数のナゲット（抵抗スポット溶接点）の形成条件（溶接条件）は同一にしたので、同一の車体用構造体には同じナゲットが形成され、各ナゲットでの溶接部の板厚Ｔｗ（ｍｍ）は同じであった。また、ナゲット（抵抗スポット溶接点）の直径は、車体用構造体Ｎｏ．１〜３が５ｍｍ、車体用構造体Ｎｏ．５が５．５ｍｍ、車体用構造体Ｎｏ．４が３．５ｍｍであった。

また、同様にして得られた各車体用構造体について、軸圧壊試験を実施し、衝撃吸収エネルギーを測定した。軸圧壊試験は、ひずみゲージを貼り付けたベースプレート上に車体用構造体をそのフランジ面が鉛直方向となるように立てて固定し、その上方から平板のインパクター（衝突体）を５ｍ／ｓで落下させて行った。衝撃吸収エネルギーは、ひずみゲージで計測した荷重−変位曲線を求め、変位１００ｍｍまでの吸収エネルギーを算出して求めた。なお、変位は試験体に負荷が生じてからのストロークとした。Ｎｏ．０での衝撃吸収エネルギーをＥ０、Ｎｏ．１〜５の衝撃吸収エネルギーをＥｘとして、Ｅ０に対するＥｘの割合（Ｅｘ／Ｅ０×１００（％））を算出し、以下の基準で判定した。判定結果を表１に示す。表１に示すように、本発明例の判定はすべてＡまたはＢであり、本発明の効果が有効に得られたことを示していた。
Ｅｘ／Ｅ０×１００≧２００（％）：Ａ
２００＞Ｅｘ／Ｅ０×１００≧１５０（％）：Ｂ
Ｅｘ／Ｅ０×１００＜１５０（％）：Ｆ

続いて、図１０および表２に示す接合条件で、図３に示すような車体用構造体１を得た。図１０では、使用した鋼板、接着剤および車体用構造体の作製方法は上記と同様としたが、図７〜９と異なりフランジ全面ではなくナゲットを形成する付近のみを部分的（９ｍｍ×１０ｍｍ）に接着剤を塗布した後、抵抗スポット溶接を一定間隔で行った。その後に、１８０℃で１時間加熱することにより接着剤の焼き付けを行い、断面ハット形状の車体用構造体（Ｎｏ．７）を作製した。また、抵抗スポット溶接を行なわない以外はＮｏ．７と同様の操作を行なって断面ハット形状の車体用構造体（Ｎｏ．６）も作製した。
得られた各車体用構造体について、接着剤で接合された接合面の面積の合計Ａｗ（ｍｍ^２）、抵抗スポット溶接で接合された接合面の面積の合計Ａｓ（ｍｍ^２）をそれぞれ求め、１００×Ａｓ／Ａｗを求めた。
また、抵抗スポット溶接部の板厚Ｔｗ（ｍｍ）を求め、１００×Ｔｗ／Ｔ０を求めた。
なお、Ｎｏ．７の車体用構造体のフランジに形成する複数のナゲット（抵抗スポット溶接点）の形成条件（溶接条件）は同一にしたので、Ｎｏ．７の車体用構造体には同じナゲットが形成され各ナゲットでの溶接部のＴｗは同じであった。また、車体用構造体Ｎｏ．７のナゲット（抵抗スポット溶接点）の直径は、５．０ｍｍであった。Ａｗ、Ａｓ、Ｔｗは、いずれも上述と同様の方法で求めた。

また、同様にして得られた各車体用構造体について、Ｎｏ．０〜５と同様に軸圧壊試験を実施し、衝撃吸収エネルギーを測定した。Ｎｏ．６での衝撃吸収エネルギーをＥ０、Ｎｏ．７の衝撃吸収エネルギーをＥｘとして、Ｅ０に対するＥｘの割合（Ｅｘ／Ｅ０×１００（％））を算出し、以下の基準で判定した。判定結果を表２に示す。表２に示すように、本発明例の判定はＡであり、本発明の効果が有効に得られたことを示していた。
Ｅｘ／Ｅ０×１００≧２００（％）：Ａ
２００＞Ｅｘ／Ｅ０×１００≧１５０（％）：Ｂ
Ｅｘ／Ｅ０×１００＜１５０（％）：Ｆ
続いて、上記式（１）の効果を検証するため、上記した図７（ｂ）の接合条件をベースとして、抵抗スポット溶接点数とナゲット径を種々変化させて、それぞれ車体用構造体を作製した。具体的には、抵抗スポット溶接点数は４〜１２０点とし、ナゲット径は３．５〜６．０ｍｍで変化させた。
そして、各車体用構造体に対して軸圧壊試験を行い、接着材および抵抗スポット溶接における接合面の面積と衝撃吸収エネルギーの関係を評価した。その評価結果を図１１に示す。図１１のグラフでは、横軸に１００×Ａｓ／Ａｗ（％）（接着材および抵抗スポット溶接における接合面の面積の割合）、縦軸に１００×Ｅｘ／Ｅ０（％）（Ｅ０に対する衝撃吸収エネルギーの割合）を示す。
図１１に示すように、１００×Ａｓ／Ａｗ＜１．０の範囲では、衝撃吸収エネルギーの増加代（増加量）は１５０％以下と小さく、ばらついていた。一方、１．０≦１００×Ａｓ／Ａｗ≦５０とすることで、安定して衝撃吸収エネルギーを増加可能であることが示された。
続いて、上記式（２）の効果を検証するため、上記した図７（ｂ）の接合条件をベースとして、抵抗スポット溶接時の溶接条件（溶接電流、通電時間、加圧力）および電極形状（電極先端径、電極先端曲率半径）を変化させることで、抵抗スポット溶接部の板厚Ｔｗを種々変化させて、それぞれ車体用構造体を作製した。具体的には、溶接電流は５〜１４ｋＡ、通電時間は１０〜２０ｃｙｃ、加圧力は３．０〜７．０ｋＮで変化させた。電極形状は、先端径が４〜１２ｍｍ、曲率半径が３０〜１０００ｍｍで変化させた。
そして、各車体用構造体に対して軸圧壊試験を行い、接着材および抵抗スポット溶接における接合面の面積と衝撃吸収エネルギーの関係を評価した。その評価結果を図１２に示す。図１２のグラフでは、横軸に１００×Ｔｗ／Ｔ０（％）（Ｔ０に対する抵抗スポット溶接部の板厚の割合）、縦軸に１００×Ｅｘ／Ｅ０（％）（Ｅ０に対する衝撃吸収エネルギーの割合）を示す。
図１２に示すように、１００×Ｔｗ／Ｔ０＜６０の範囲では、衝撃吸収エネルギーの増加代（増加量）が１６０％以下と小さかった。一方、６０≦１００×Ｔｗ／Ｔ０とすることで、安定して衝撃吸収エネルギーを増加可能であることが示された。

１０、２０ 鋼板
１１ 天井部
１２ 立壁
１３ フランジ
３０ ナゲット
３１ 抵抗スポット溶接で接合された接合面
３２ 接着剤で接合された接合面

Claims (5)

1. 重ね合わせられた複数枚の鋼板が、平坦な接合面で抵抗スポット溶接および接着剤で接合された車体用構造体であって、
   前記平坦な接合面における、抵抗スポット溶接で接合された接合面の面積の合計をＡｓとし、接着剤で接合された接合面の面積の合計をＡｗとしたとき、抵抗スポット溶接および接着剤で接合された接合面の面積が、下記式（１）の関係を満たす車体用構造体。
   １．０≦１００×Ａｓ／Ａｗ≦５０ （１）
2. 重ね合わせられた複数枚の鋼板の総板厚をＴ０とし、抵抗スポット溶接で接合された抵抗スポット溶接部の板厚をＴｗとしたとき、抵抗スポット溶接点のうち半数以上が、下記式（２）の関係を満たす請求項１に記載の車体用構造体。
   ６０≦１００×Ｔｗ／Ｔ０ （２）
3. 重ね合わせられた複数枚の鋼板のうち少なくとも１枚の鋼板が、天井部と該天井部の端から同じ側へ曲げられた立壁と該立壁の先端から外側へ延びるフランジとを有する断面ハット形状の鋼板であり、
   該断面ハット形状の鋼板は、フランジにて他の鋼板と抵抗スポット溶接および接着剤で接合されており、
   フランジの抵抗スポット溶接点のうち半数以上が、立壁から１２ｍｍ以内に位置している請求項１または２に記載の車体用構造体。
4. 重ね合わせられた複数枚の鋼板が、天井部と該天井部の端から同じ側へ曲げられた立壁と該立壁の先端から外側へ延びるフランジとを有する断面ハット形状の鋼板、および、該断面ハット形状の鋼板の前記天井部に対向する鋼板であり、
   端部が、ヘム構造である請求項１〜３のいずれか一項に記載の車体用構造体。
5. 重ね合わせられた複数枚の鋼板のうち少なくとも１枚の鋼板が、質量％で、
   Ｃ：０．０２〜０．３％、
   Ｓｉ：０．０１〜５％、
   Ｍｎ：０．５〜１０％
   を含有する高強度鋼板である請求項１〜４のいずれか一項に記載の車体用構造体。