JPH01202383A

JPH01202383A - 異種金属の接合構造

Info

Publication number: JPH01202383A
Application number: JP2349788A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Fujimura; 藤村　利明
Original assignee: Nissan Shatai Co Ltd
Current assignee: Nissan Shatai Co Ltd
Priority date: 1988-02-03
Filing date: 1988-02-03
Publication date: 1989-08-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、自動車の車体等における異種金属間の接合
構造に関する。

（従来技術）従来、自動車の車体構造等において、軽量化を目的とし
て、構造体をアルミ等の軽量金属で形成することが知ら
れている。

ところが、車体等の構造体の全てをアルミで形成すると
１強度を確保するために、断面形状が大きくなり、地上
高、車室内空間、視界等に対して悪影響を与える。

そこで、部分的にアルミと鋼鉄とを使い分け、両者を接
合して車体等の構造体を形成することが考えられる。

ところが、このように異種金属を接合させた場合、両者
に電位差があるため、水が付着したりすると、両者間に
電流が流れ、金属が腐食（電食）してしまうという問題
があった。

そこで、このような問題を解決することを目的とする異
種金属′の接合構造として、例えば、特開昭５７−１６
７８７６号公報に記載された構造が知られている。

この構造は、アウタパネルの端部がヘミングされており
、このヘミング部にインナパネルの端部が挿入されてい
ると共に、アウタパネルと同一材質の金属片がインナパ
ネルとヘミング部との間に介在されており、この金属片
とインナパネルとがかしめ止めされ、かつ、アウタパネ
ルのヘミング部と金属片とが溶接されてなることを特徴
とするものであった。

従って、この構造では、インナパネルとアウタパネル間
で異種金属間の電位差による電流が流れず、腐食が生じ
ないものであった。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来構造では、インナパネル
と金属片との間では、電位差により電流が生じ、それに
より腐食が生じるもので、金属片側の電位の方が高い場
合には、金属片が腐食してしまうという課題を残してい
た。

また、金属同士を接合するものとして、特開昭５９−１
２８０６４号や特開昭６１−２２３０８３号公報に記載
されているように、接着剤により接着する構造が知られ
ているが、これらには、導電性の樹脂が用いられていた
ため５これを異種金属間の接着に用いるとやはり腐食が
生じると共に、接着剤が硬化するまでの被接合金属の保
持をどうするかという課題があった。

本発明は、このような課題を解決し、異種金属を接合さ
せても、腐食の生じない接合構造を提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段）上述の課題を解決するために、本発明では、異種金属を
接合する接合部が設けられ、該接合部は、非導電性の接
着剤により接合されている接着剤接合部と、該接着剤接
合部に周囲を囲まれて前記接着剤接合部の適宜箇所に設
けられ、超音波溶接により接合されている超音波接合部
とで形成されている手段とした。

（作用）本発明の異種金属の接合構造の接合の手順を説明すると
、まず、異種金属の接合部を非導電性の接着剤により接
合させて接着剤接合部を形成する。

次に、この接着剤接合部の適宜箇所を超音波溶接により
接合させて、超音波接合部を形成する。

即ち、超音波接合部の周囲には接着剤接合部が設けられ
ている。

この超音波接合部を形成して接合部の適宜箇所を溶接に
より接合してしまうことで、接着剤が硬化するまでの間
の異種金属の保持が成され、接着剤接合部において異種
金属間にズレが生じることがない。

このようにして接合が成された本発明の接合構造では、
その接着剤接合部にあっては、異種金属間に非導電性の
接着剤が介在されているために、金属間及び金属と接着
剤間で電位差による電流が流れず腐食（電食）が生じな
い。

また、この超音波接合部の場合、超音波溶接は異種金属
同士の擦れ合いにより成されるため、両者間の接着剤は
周囲に排出され、簡単に接合されると共に、このような
超音波溶接の場合には、異種金属の原子間に吸引力が生
じて金属間結合が成される。このため、この超音波接合
部は合金の状態となって金属接触部が無くなり、異種金
属間に生じる電位差が生じないもので、従って、腐食も
生じない。

しかも、この超音波接合部の周囲は、接着剤接合部の非
導電性の樹脂が設けられているため、この超音波接合部
が腐食環境に曝されず、従って、仮に超音波接合部の周
囲に原子間結合が弱い部分があっても腐食（電食）が生
じない。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

まず、第１実施例の構成を説明する。

本発明第１実施例の異種金属接合構造は、自動車のフー
ドＨに採用されている。

第１図は、前記フードＨの前端部を示す断面図であり、
■はアウタパネルである。

このアウタパネルＩは、アルミ製の金属板で形成され、
前端部は、裏側に折り返されて前側接合部の一部として
のヘミング部１１が形成されている。

前記アウタパネル１の前部の裏面には、インナパネル２
が設けられている。このインナパネル２は、前記アウタ
パネルｌとで閉断面を形成してフードＨ前部の強度を確
保するもので、鋼鉄製の金属板で形成されている。つま
り、このインナパネル２の前端フランジ部２１は、アウ
タパネル２のヘミング部１１に挟まれ、かつ、アウタパ
ネル１と接合される第１接合部３が形成されている。

そして、その後方には下方に膨出された第１凸部２２及
び第２凸部２３が形成され、さらに、後端部の後端フラ
ンジ部２４は、レインフオースメント４とスポット溶接
により接合されると共に、さらに両者はアウタパネル１
と接合されて第２接合部５が形成されている。

前記レインフオースメント４は、フードＨ前部をさらに
補強するもので、鋼鉄製の金属板により形成され、図示
するように前端部がインナパネル２の第１凸部２２にス
ポット溶接により接合されている。

また、前記第２凸部２３には、ストライカ用穴２５が形
成され、このストライカ用穴２５からストライカ６が下
方に垂下状態で固定されている。

このストライカ６は、フードＨのロック用のもので、上
端をストライカレインフォースメンドアに溶接により固
定されていて、フードＨを閉じた状態では、図示を省略
した車体側のロック装置に係合ロックされる。

前記ストライカレインフォースメンドアは、前記ストラ
イカ６を支持するもので、前記インナパネル２とレイン
フオースメント４との間に配置され、前端部７１と後端
部７２とがそれぞれ前記インナパネル２にスポット溶接
により接合されている。

前記第１接合部３及び第２接合部５には、それぞれ、接
着剤接合部３１．５１と、超音波接合部３２とが設けら
れている。尚、第２接合部５の超音波接合部は図示を省
略する。

第１図では、第１．第２固接合部３．５とも、接着剤接
合部３１．５１を示していて、図示のように、第１接合
部３では、アウタパネル１のへミンク部１１と、インナ
パネル２の前端フランジ部２１とが、両者間の全体に亘
って接着剤８が介在されて、接合されている。この接着
剤８は、熱硬化性でかつ非導電性の性質を有している。

また、第２接合部５においても、アウタパネル１と、レ
インフォースメント４との間に接着剤８が介在されて接
合されている。尚、接着剤接合部３１の端部には、ヘミ
ング部１１と前端フランジ部２１をヘミングした際の加
圧力により膨出された接着剤膨出部８１が形成されてお
り、また、接着剤接合部５１にも、レインフオースメン
ト４及びインナパネル２を押し当てた際に接着剤８が膨
出された接着剤膨出部８２が形成されている。

前記超音波接合部３２は、第１．第２接合部３．５の適
宜箇所に設けられていて、この超音波接合部３２は、第
２図に示すように、アウタパネル１とインナパネル２と
が超音波溶接により直接接合されていると共に、その周
囲は前記接着剤８が介在されていて、つまり、周囲には
接着剤接合部３２が設けられているものである。

次に、作用について説明する。

まず、実施例構造による接合の手順について説明する。

始めに、ストライカ６を予め固定したストライカレイン
フォースメンドアを、インナパネル２に対しスポット溶
接により接合させ、さらに、このインナパネル２に対し
レインフォースメント４をやはりスポット溶接により取
り付ける。

次に、アウタパネル１の、第１接合部３及び第２接合部
５に対応する位置に接着剤８を塗布し、前記インナパネ
ル２及びこのインナパネル２と一体のレインフォースメ
ント４を押し当てる。この押し当てにより第２接合部５
の接着剤接合部５１が板形成、即ち、接着剤８が未だ硬
化していない状態の接着剤接合部５１が形成される。

そして、アウタパネル１のヘミング部１１を折り返して
ヘミング加工し、このヘミング部１１でインナパネル２
の前端フランジ部２１を挟み込ませる。

次に、固接合部３．５の適宜箇所を超音波溶接して、第
２図に示すような超音波接合部３２を点在して形成させ
る。

尚、この超音波溶接とは、この場合、アウタパネルｌと
インナパネル２とを圧着させながら一方を超音波加振器
により加振することにより、金属（本実施例の場合は、
鋼鉄とアルミニュウム）間の距離が極めて接近し、その
原子間に吸引力が働き、さらに、金属間の摩擦熱による
温度上昇がこれを助けて金属間結合が成されるものであ
る。

従って、この超音波溶接を行うと、アウタパネル１とイ
ンナパネル２との間に介在されていた接着剤８は周囲に
追い出されてしまう。また、この超音波溶接の場合には
、上記のように金属（鋼鉄とアルミニュウム）の原子同
士が結合され、合金が形成された状態となり、両翼種金
属の接触部が無くなるものである。

この超音波溶接は、接着剤８が硬化するまでの間にアウ
タパネルｌとインナパネル２との間でズレが生じないよ
うに仮止めするためのもので、この後、フードＨをオー
ブン等に入れて加熱し、接着剤８を硬化させ、これによ
り、完全な接着剤接合部３１．５１が形成されると共に
、インナパネルｌとアウタパネル２の接合を終える。

このようにして、接合された実施例の接合構造では、ア
ウタパネル１とインナパネル２及びレインフォースメン
ト４とがアルミと鋼鉄というように異種の金属でありな
がら、両者を接合する第１、第２接合部３．５において
、これら異種の金属板（１と２．１と４）間に非導電性
の接着剤８が介在されているので、これらの間に電位差
があっても、腐食（電食）が生じない。また、両パネル
１．２及びレインフォースメント４と接着剤８との間に
も電位差が生じないので、腐食（電食）が生じない。

ちなみに、実施例に用いられている鋼鉄（インナパネル
２及びレインフォースメント４を形成している）よりも
アルミ（アウタパネル１を形成している）の方が電位が
高く、両者が接触している場合にはアルミ側から鋼鉄側
へ生じる電流によりアルミに腐食が生じるものである。

また、固接合部３．５において、両パネル１゜２間及び
アウタパネル１とレインフォースメント４との間には接
着剤８が介在されているので、この部分に水が浸入する
ことがなく、従って、このように接着剤８が介在されて
いる接着剤接合部３　−１．５１及び、この接着剤接合
部３１．５１に周囲を囲まれている超音波接合部３２は
、腐食環境に曝されず、上記腐食（電食）の防止は、−
層効果的となる。

接着剤８が硬化するまでの仮止めを、超音波溶接による
超音波接合部３２を形成することで、行うようにしたた
め、超音波溶接によりこの部分の接着剤８を排除でき、
溶接が可能となるもので、しかも、超音波溶接による溶
接部分３２は、両パネル１．２が結合されてしまうこと
と、上記のように、この部位が腐食環境に曝されないこ
とから、この超音波接合部３２の腐食（電食）も発生し
難い。

さらに、この超音波溶接は高い熱を伴なわないので、歪
みが生じ難いものであり、特に、アウタパネルｌの表面
仕上がりが向上する。

次に、第３図に示す第２実施例について説明する。

この第２実施例は、本発明構造を、自動車のピラーとル
ーフパネルとの接合部に適用した例である。

図において、２０１はピラ一部材であって、フロントピ
ラー２０２とレールルーフフロント２０３とが一体的に
連続して形成されており、このピラ一部材２０１は、鋼
鉄製のアウタパネル２０４とインナパネル２０５とで箱
断面形状に形成され、フロントウィンド用開口部２０６
の周縁にはフランジ部２０７が形成されている。

そして、このフランジ部２０７に接合部２０８を形成し
てアルミ板材で形成されたルーフパネル２０９が接合さ
れている。

即ち、ルーフパネル２０９のｍ１端部フランジ２１０と
ピラ一部材２０１のフランジ部２０７との間にはシール
剤を兼ねた非導電性の接着剤２１１が介在されて、接着
剤接合部２１２が形成され、また、接合部２０８の適宜
箇所には、超音波溶接による超音波接合部２１３が設け
られている。

尚、作用、効果は第１実施例と同様であるので説明を省
略する。

以上、図面により本発明の詳細な説明したが具体的な構
成はこの実施例に限定されるものではなく、例えば、実
施例では、異種金属の１例としてアルミと鉄の接合を示
したが、他の金属の接合に適用できる。

また、接着剤として熱硬化性のものを示したが、他の接
着剤を適用することができる。

また、本発明の適用箇所としては、実施例で示したもの
に限らず他のパネル同士やパネルと構造部材との接合に
適用でき、しかも、適用範囲は産業機器等のように自動
車に限られることはない。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の異種金属の接合構造では
、異種金属の接合部に腐食（電食）が生しることがなく
、耐久性のあるものにできるという効果が得られる。

加えて、このように異種金属を用いても、腐食（電食）
の発生を防止できるので、例えば、強度を必要とすると
ころに鋼材を用い、一方、強度に影響しないところにア
ルミ材を用いて、異種金属の混合により金属の強度上の
特色を生かして小さな断面形状で、必要な強度を得ると
ともに軽量化を図ることができるという効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例の異種金属接合構造が適用さ
れた車体の要部を示す断面図、第２図は第１図の要部を
示す拡大断面図、第３図は本発明第２実施例構造を示す
斜視図である。 ■・・−アウタパネル（金属−アルミ）２・−インナパ
ネル（金属−鋼鉄）３・・・第１接合部４・・−レインフォースメント（金属−鋼鉄）５・・−
第２接合部８−・−接着剤３１−接着剤接合部３２−・−超音波接合部５１−・・接着剤接合部

Claims

【特許請求の範囲】

１）異種金属を接合する接合部が設けられ、該接合部は
、非導電性の接着剤により接合されている接着剤接合部
と、該接着剤接合部に周囲を囲まれて前記接着剤接合部
の適宜箇所に設けられ、超音波溶接により接合されてい
る超音波接合部とで形成されていることを特徴とする異
種金属の接合構造。