JP6428725B2 - 車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造 - Google Patents

車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造 Download PDF

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Description

本発明は、車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造に関する。
下記特許文献1には、木甲板の取付構造に関する発明が開示されている。この木甲板の取付構造では、雄ねじ部が形成されたスタッドボルトと、このスタッドボルトの端部に設けられた円板状の板状部材とを含んで構成された取付部材が、金属製のベース材に接着剤で固定されている。このため、下記特許文献1に記載された先行技術では、溶接を行うことなく、スタッドボルトをベース材に取り付けることができる。そして、この先行技術は車体に応用することも可能であり、この先行技術を用いることで車体用樹脂部材にスタッドボルトを固定することも可能である。
一方、下記特許文献2には、光学装置に関する発明が開示されている。この光学装置では、金属製のホルダにガラス基板が紫外線硬化樹脂(紫外線硬化接着剤)によって固定されており、ホルダにガラス基板を短時間で接着させることができる。
ここで、下記特許文献1に係る先行技術における取付部材を下記特許文献2に係る先行技術における紫外線硬化樹脂を用いて固定することで、取付部材の固定にかかる時間を短縮することが考えられる。しかし、ベース材と取付部材の一部である板状部材との間に紫外線硬化樹脂を塗布しても、板状部材に向かって照射された紫外線は、板状部材で遮られるため、紫外線硬化樹脂を硬化させることが困難となるという課題が生じる。
上記を鑑みて、透明な樹脂で構成された板状の樹脂部材を取付部材の一部である板状部材に一体に設けることが考えられる。このような構成によれば、樹脂部材に紫外線硬化樹脂を塗布して樹脂部材側から紫外線を照射すると、紫外線は樹脂部材を透過して紫外線硬化樹脂に到達するため、紫外線硬化樹脂を硬化させることができる。その結果、スタッドボルトを紫外線硬化樹脂を用いてベース材に固定することが可能となる。
特開2013−199210号公報 特開2013−205498号公報
しかしながら、取付部材に透明な樹脂部材を設けても、紫外線硬化樹脂の硬化時、すなわち紫外線の照射時において、紫外線は依然として取付部材の一部である板状部材で遮られる。このため、平面視において板状部材で覆われている箇所では、基本的に紫外線硬化樹脂材を硬化させることができない。また、平面視において板状部材で覆われている箇所であっても、紫外線の拡散等によって一部の紫外線硬化性接着剤は硬化するものの、スタッドボルトをベース材に紫外線硬化樹脂材でより強固に固定するという点においては改善の余地がある。そして、これは、スタッドボルトを紫外線硬化接着剤で車体用樹脂部材に固定する場合においても同様である。
本発明は上記事実を考慮し、スタッドボルトを車体用樹脂部材に紫外線硬化接着剤でより強固に固定することができる車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造を得ることが目的である。
請求項1に記載の本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造は、車体の一部を構成する車体用樹脂部材と、雄ねじ部が形成された軸部と、当該軸部の一端部に当該軸部と一体に設けられた板状のフランジ部と、を含んで構成された金属製のスタッドボルトと、前記フランジ部に覆われて当該フランジ部における前記軸部と反対側の面と隣接するフランジ隣接部と、当該フランジ隣接部と連続しかつ平面視で当該フランジ部の周縁部から延出された延出部と、を含んで紫外線を透過可能な樹脂で当該フランジ部と一体的に設けられ、前記スタッドボルトと反対側に設けられた取付面部が前記車体用樹脂部材に紫外線硬化性接着剤を介して接合されていると共に、当該取付面部のうち当該フランジ隣接部を構成する部分に凹部及び凸部の少なくとも一方が設けられた取付用樹脂部材と、を有し、前記取付面部には、平面視で少なくとも前記フランジ部と重なる範囲を覆いかつ平面視で前記軸部と重なる位置に頂部が位置する球面状の球面凹部が形成されており、当該球面凹部における平面視で当該フランジ部の周縁部と重なる位置には前記車体用樹脂部材側に凸となる複数の半球状の半球凸部が設けられている
請求項1に記載の本発明によれば、金属製のスタッドボルトが、雄ねじ部が形成された軸部と当該軸部の一端部に当該軸部と一体に設けられた板状のフランジ部とを含んで構成されており、当該フランジ部には、取付用樹脂部材が一体的に設けられている。この取付用樹脂部材は、フランジ部に覆われて当該フランジ部における軸部と反対側の面と隣接するフランジ隣接部と、当該フランジ隣接部と連続しかつ平面視で当該フランジ部の周縁部から延出された延出部と、を含んで紫外線を透過可能な樹脂で構成されている。そして、取付用樹脂部材におけるスタッドボルトと反対側に設けられた取付面部が、紫外線硬化性接着剤を介して車体用樹脂部材に接合されることで、スタッドボルトが当該車体用樹脂部材に固定されている。
ところで、上記のような構成を採用する場合、紫外線硬化性接着剤を硬化させるときには、スタッドボルト側から紫外線を照射することとなるが、当該スタッドボルトのフランジ部に向かって照射された紫外線の大部分は、当該フランジ部によって遮られる。このため、平面視においてスタッドボルトのフランジ部に覆われた紫外線硬化性接着剤に未硬化部が発生することが考えられる。一方で、フランジ部に向かって照射された紫外線の一部は拡散してフランジ部に覆われた紫外線硬化性接着剤に到達し、当該紫外線硬化性接着剤の一部は硬化する。
ここで、本発明では、取付用樹脂部材の取付面部のうちフランジ隣接部を構成する部分に凹部及び凸部の少なくとも一方が設けられている。このため、取付面部のうち平面視でフランジ部に覆われた箇所において紫外線硬化性接着剤との接着面積を大きくすることができる。その結果、平面視でスタッドボルトのフランジ部に覆われた紫外線硬化性接着剤のうち拡散した紫外線によって硬化された部分による接着力を大きくすることができる。
請求項2に記載の本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造は、車体の一部を構成する車体用樹脂部材と、雄ねじ部が形成された軸部と、当該軸部の一端部に当該軸部と一体に設けられた板状のフランジ部と、を含んで構成されていると共に当該フランジ部に複数の貫通部が形成されている金属製のスタッドボルトと、前記フランジ部に覆われて当該フランジ部における前記軸部と反対側の面と隣接するフランジ隣接部と、当該フランジ隣接部と連続しかつ平面視で当該フランジ部の周縁部から延出された延出部と、を含んで紫外線を透過可能な樹脂で当該フランジ部と一体的に設けられ、前記スタッドボルトと反対側に設けられた取付面部が前記車体用樹脂部材に紫外線硬化性接着剤を介して接合されている取付用樹脂部材と、を有している。
請求項2に記載の本発明によれば、請求項1に記載の発明と同様に、金属製のスタッドボルトのフランジ部に当該フランジ部と一体的に取付用樹脂部材が設けられている。そして、取付用樹脂部材の取付面部が、紫外線硬化性接着剤を介して車体用樹脂部材に接合されることで、スタッドボルトが当該車体用樹脂部材に固定されている。つまり、平面視において紫外線硬化性接着剤の一部は、スタッドボルトのフランジ部に覆われた状態となっている。
ところで、スタッドボルトのフランジ部に覆われた紫外線硬化性接着剤を硬化させるには、当該紫外線硬化性接着剤に紫外線を到達させる経路を確保することが有効である。
ここで、本発明では、スタッドボルトのフランジ部に複数の貫通部が形成されており、当該フランジ部に向かって照射された紫外線は、当該貫通部を通過し、紫外線硬化性接着剤に到達する。このため、本発明では、紫外線の紫外線硬化性接着剤への経路を確保し、平面視においてフランジ部に覆われた紫外線硬化性接着剤をより多く硬化させることができる。
請求項3に記載の本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造は、請求項2に記載の発明において、前記取付面部のうち当該フランジ隣接部を構成する部分に凹部及び凸部の少なくとも一方が設けられている。
請求項3に記載の本発明によれば、請求項1に記載の発明と基本的に同様の構成とされ、同様の作用を奏するものの、本発明では、フランジ部の複数の貫通部を通過した紫外線によって硬化した紫外線硬化性接着剤による接着力を大きくすることができる。
請求項4に記載の本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造は、請求項2又は請求項3に記載の発明において、前記取付面部には、平面視で少なくとも前記フランジ部と重なる範囲を覆いかつ平面視で前記軸部と重なる位置に頂部が位置する球面状の球面凹部が形成されており、当該球面凹部における平面視で当該フランジ部の周縁部と重なる位置には前記車体用樹脂部材側に凸となる複数の半球状の半球凸部が設けられている。
請求項4に記載の本発明によれば、取付用樹脂部材の取付面部に球面状の球面凹部が形成されており、当該球面凹部は、平面視で少なくともスタッドボルトのフランジ部と重なる範囲を覆いかつ平面視で当該スタッドボルトの軸部と重なる位置に頂部が位置している。このため、取付面部に紫外線硬化性接着剤を塗布した状態では、球面凹部に紫外線硬化性接着剤が溜まりやすくなる。また、球面凹部における平面視でフランジ部の周縁部と重なる位置には、車体用樹脂部材側に凸となる複数の半球状の半球凸部が設けられている。このため、フランジ部の周縁部の近傍を通過する紫外線や拡散してフランジ部と車体用樹脂部材との間に照射される紫外線は、半球凸部を通過することで球面凹部に溜まった紫外線硬化性接着剤に向かって収束される。
請求項5に記載の本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造は、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の発明において、前記取付用樹脂部材は、前記軸部の他端部側に凸となる平凸レンズ状に形成されている。
請求項5に記載の本発明によれば、取付用樹脂部材が紫外線に対して、スタッドボルトの軸部の他端部側に凸となる平凸レンズとして機能する。このため、取付用樹脂部材に照射された紫外線は、平面視においてスタッドボルトのフランジ部に覆われた紫外線硬化性接着剤に向かって収束される。
請求項6に記載の本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造は、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の発明において、前記取付用樹脂部材を構成する樹脂の密度は、前記延出部側から前記フランジ隣接部側に向かうに従って高くなっている。
請求項6に記載の本発明によれば、取付用樹脂部材を構成する樹脂の密度は、延出部側からフランジ隣接部側に向かうに従って高くなっている。なお、ここでいう密度とは、単位体積あたりの質量を意味しており、本発明では、延出部側の相対的に密度の低い樹脂と、フランジ隣接部側の相対的に密度の高い樹脂との異なる種類の樹脂で取付用樹脂部材が構成されている。
ところで、物質の密度と屈折率は比例しており、一方の媒質を進む紫外線が当該一方の媒質よりも密度が高い他方の媒質を進むとき、当該紫外線の入射角は、屈折角よりも大きくなる。そして、本発明では、上述したように、取付用樹脂部材を構成する樹脂の密度が延出部側からフランジ隣接部側に向かうに従って高くなっているため、当該延出部側に向かって照射された紫外線は、フランジ隣接部側に曲がって進んでいくこととなる。このため、本発明では、取付用樹脂部材の延出部側に向かって照射された紫外線を平面視においてスタッドボルトのフランジ部に覆われた紫外線硬化性接着剤に向かって収束させることができる。
請求項7に記載の本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造は、請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の発明において、前記取付用樹脂部材の周縁部には、前記フランジ隣接部側を鏡面側とされて鏡面テープが張り付けられている。
請求項7に記載の本発明によれば、取付用樹脂部材の周縁部に鏡面テープが張り付けられており、当該鏡面テープは、鏡面側を当該取付用樹脂部材のフランジ隣接部側とされた状態で配置されている。このため、取付用樹脂部材の周縁部側に照射された紫外線は、鏡面テープで反射されて、平面視においてスタッドボルトのフランジ部に覆われた紫外線硬化性接着剤側に向かって照射される。
請求項8に記載の本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造は、請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の発明において、前記フランジ部における前記取付用樹脂部材側の接合面部には、フランジ部側凹部及びフランジ部側凸部の少なくとも一方が形成されている。
請求項8に記載の本発明によれば、スタッドボルトのフランジ部における取付用樹脂部材側の接合面部に、フランジ部側凹部及びフランジ部側凸部の少なくとも一方が形成されている。このため、フランジ部と取付用樹脂部材との接合面積を大きくすることができる。
以上説明したように、請求項1に記載の本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造は、スタッドボルトを車体用樹脂部材に紫外線硬化接着剤でより強固に固定することができるという優れた効果を有する。
請求項2に記載の本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造は、スタッドボルトを車体用樹脂部材に紫外線硬化接着剤でより強固に固定することができるという優れた効果を有する。
請求項3に記載の本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造は、紫外線硬化性接着剤の未硬化部の発生の抑制と紫外線硬化性接着剤の接着力の強化との両立を図ることができるという優れた効果を有する。
請求項4に記載の本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造は、平面視でスタッドボルトのフランジ部に覆われた紫外線硬化性接着剤が硬化する確度を向上させることができるという優れた効果を有する。
請求項5に記載の本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造は、取付用樹脂部材が平板状等に形成されている場合と比し、紫外線硬化性接着剤の未硬化部の発生を抑制することができるという優れた効果を有する。
請求項6に記載の本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造は、取付用樹脂部材の形状を変更することなく、紫外線硬化性接着剤の未硬化部の発生を抑制することができるという優れた効果を有する。
請求項7に記載の本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造は、簡易な構成によって紫外線硬化性接着剤に照射される紫外線量を増加させることができるという優れた効果を有する。
請求項8に記載の本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造は、スタッドボルトと取付用樹脂部材との接合をより強固なものにすることができるという優れた効果を有する。
第1実施形態に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造の構成を示す拡大側断面図(図3(B)の1−1線に沿って切断した状態を示す断面図)である。 第1実施形態に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合工程を示しており、(A)は第1の工程を示しており、(B)は第2の工程を示しており、(C)は第3の工程を示しており、(D)は第4の工程を示している。 第1実施形態に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造の構成を示しており、(A)は当該接合構造の側面図を示しており、(B)は当該接合構造の平面図を示している。 第1実施形態に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造の変形例の構成を示す斜視図である。 第2実施形態に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造の構成を示しており、(A)は当該接合構造の側断面図(図1に相当する断面図)を示しており、(B)は当該接合構造を車体用樹脂部材側から見た底面図を示している。 第3実施形態に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造の構成を示す側断面図(図1に相当する断面図)である。 第4実施形態に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造の構成を示す側断面図(図1に相当する断面図)である。
<第1実施形態>
以下、図1〜図3を用いて、本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造の第1実施形態について説明する。この車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造は、これらの図に示されるように、「車体用樹脂部材10」(以下、樹脂部材10と称する)と「スタッドボルト12」との接合に用いられている。
図3(A)及び図3(B)に示されるように、樹脂部材10は、車体14の一部、例えば、車体フロアのスペアタイヤハウス等を構成する板状の部材であり、一例として、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)で形成されている。なお、樹脂部材10は、上記に限らず、その他の種類の樹脂で構成されたメンバ部材等であってもよい。
一方、スタッドボルト12は、金属製とされており、雄ねじ部が形成された円柱状の「軸部12A」と、軸部12Aの「一端部12A1」に当該軸部12Aと一体に設けられた平面視で円板状の「フランジ部12B」とを含んで構成されている。なお、フランジ部12Bの詳細については、後述することとする。また、ここでいう「平面視」とは、スタッドボルト12の軸部12Aの軸方向から見た状態を意味しており、これは以下の記載でも同様である。つまり、スタッドボルト12は、軸部12Aの軸方向を車両上下方向とされた姿勢のみでなく、車体14に対して種々の姿勢で取り付けられる。
ここで、本実施形態では、スタッドボルト12のフランジ部12Bに複数の「貫通部16」が形成されている点に第1の特徴が有る。また、フランジ部12Bと一体的に設けられている「取付用樹脂部材18」の構成に第2の特徴がある。そして、取付用樹脂部材18が「紫外線硬化性接着剤(紫外線硬化性樹脂)A」(以下、接着剤Aと称する)を介して樹脂部材10に接合されている点に第3の特徴がある。
以下、本実施形態の要部を構成するスタッドボルト12のフランジ部12B、取付用樹脂部材18及び接着剤Aについて、図1を主に用いて詳細に説明していくこととする。
まず、図1及び図3を用いて、フランジ部12Bに形成された貫通部16の構成について説明する。これらの図に示されるように、貫通部16は、円形に形成されていると共に、フランジ部12Bに、平面視で所定の直径の円、一例として、フランジ部12Bの直径の半分程度の長さの直径の円の円周上に所定の間隔をあけて(等間隔に)形成されている。また、貫通部16は、図3(B)に示されるように、等間隔で8個配設されている。なお、フランジ部12Bの取付用樹脂部材18との接合面部には、図1の部分拡大図(一点鎖線部に囲まれた部分)に示されるように、複数のフランジ部側凸部13が形成されている。
一方、取付用樹脂部材18は、ポリカーボネート等の紫外線を透過可能な透明な樹脂で構成されていると共に、平面視でスタッドボルト12のフランジ部12Bよりも大きい円形の板状に形成されている。この取付用樹脂部材18は、フランジ部12Bとインサート成形されることで当該フランジ部12Bと一体化されており、「フランジ隣接部18A」と「延出部18B」とを含んで構成されている。詳しくは、フランジ隣接部18Aは、フランジ部12Bに覆われて当該フランジ部12Bにおける軸部12Aと反対側の面12B1と隣接するように設けられている。一方、延出部18Bは、フランジ隣接部18Aと連続しかつ平面視で当該フランジ隣接部18Aから延出された状態で設けられている。そして、フランジ部12Bは、取付用樹脂部材18と一体成形された状態において、その貫通部16に取付用樹脂部材18を構成する樹脂が充填された状態とされていると共に、その面12B1と反対側の面12B2が露出された状態とされている。なお、以下では、スタッドボルト12と取付用樹脂部材18の一体成形品を取付部材20と称することとする。
また、取付用樹脂部材18におけるスタッドボルト12と反対側には、樹脂部材10への取付に用いられる「取付面部18C」が設けられており、当該取付面部18Cには、図3にも示されるように、「球面凹部18C1」が形成されている。この球面凹部18C1は、平面視で少なくともフランジ部12Bと重なる範囲を覆いかつ平面視で軸部12Aと重なる位置に頂部が位置する球面状とされている。すなわち、球面凹部18C1は、取付面部18Cのうち主にフランジ隣接部18Aを構成する部分に配置されている。
さらに、球面凹部18C1には、その周縁部を除く全ての範囲に複数の「凸部22」が設けられている。これらの凸部22は、それぞれ三角錐状又は四角錐状に形成されていると共に、球面凹部18C1に均一に分布している。なお、凸部22同士は互いに隣接して設けられているものの、一方の凸部22と他方の凸部22との間には、隙間があいており、これは取付面部18Cに「凹部24」が形成されていると捉えることもできる。そして、取付面部18Cは、樹脂部材10に接着剤Aを介して接合されている。
接着剤Aは、未硬化状態では、ゲル状又は所定の粘性を有する液体状とされており、接着対象となる部材の表面の形状に沿って塗布することが可能である。また、接着剤Aは、紫外線が照射されると短時間で硬化するものの、紫外線が照射されない限り、上述のようにゲル状又は液体状のまま維持される。
そして、図2に示されるように、接着剤Aへの紫外線の照射には、紫外線照射器26が用いられている。この紫外線照射器26は、紫外線を照射可能な図示しない照射部を内蔵した本体部28と、取付部材20をその取付面部18Cが本体部28と反対側に面した状態で保持可能な筒状の保持部30とを含んで構成されている。なお、保持部30の内周面には、鏡面仕上げが施されている。
(本実施形態の作用及び効果)
次に、本実施形態の作用及び効果を説明する。
本実施形態では、取付部材20が、図2(A)〜図2(D)に示される接合工程を経て、樹脂部材10に接合されるようになっている。具体的には、まず、図2(A)に示されるように、第1の工程において、取付用樹脂部材18の球面凹部18C1に未硬化状態の接着剤Aが塗布される。
次に、図2(B)に示されるように、第2の工程において、取付部材20が紫外線照射器26の保持部30にセットされる。このとき、側面視において、保持部30の端部と取付部材20の取付面部18Cとの間には、軸部12Aの長手方向に所定の間隔があけられた状態とされている。
次に、図2(C)に示されるように、第3の工程において、樹脂部材10の所定の箇所に取付部材20が配置されて、紫外線照射器26で接着剤Aに所定時間紫外線が照射される。なお、図3(A)に示されるように、紫外線UVは、スタッドボルト12の軸部12Aの他端部(先端部)12A2側から照射されると共に、取付用樹脂部材18を通過して接着剤Aに到達するようになっている。また、保持部30の内周面は、鏡面仕上げが施されており、当該内周面で反射された紫外線UVも接着剤Aに照射される。
最後に、図2(D)に示されるように、第4の工程において、紫外線照射器26による取付部材20の保持状態が解除されて、取付部材20から紫外線照射器26が取り外される。なお、必要であれば接着剤Aのバリの除去等も行われる。そして、必要な箇所に取付部材20が配設されるまで第1の工程〜第4の工程が繰り返される。
上記のように構成された車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造では、金属製のスタッドボルト12が、雄ねじ部が形成された軸部12Aと軸部12Aの一端部12A1に当該軸部12Aと一体に設けられた板状のフランジ部12Bとを含んで構成されている。また、フランジ部12Bには、取付用樹脂部材18が、一体成形によって一体的に設けられており、当該取付用樹脂部材18は、フランジ隣接部18Aと延出部18Bとを含んで紫外線を透過可能な樹脂で構成されている。詳しくは、フランジ隣接部18Aは、フランジ部12Bに覆われて当該フランジ部12Bにおける軸部12Aと反対側の面と隣接しており、延出部18Bは、当該フランジ隣接部18Aと連続しかつ平面視で当該フランジ部12Bの周縁部から延出されている。そして、取付用樹脂部材18におけるスタッドボルト12と反対側に設けられた取付面部18Cが、紫外線で硬化する接着剤Aを介して車体14の一部を構成する樹脂部材10に接合されることで、スタッドボルト12が樹脂部材10に固定されている。このため、本実施形態では、樹脂部材10にスタッドボルト12を介して種々の部材を取り付けることができる。
ところで、接着剤Aを硬化させるときには、上述したように、スタッドボルト12側から紫外線UVを照射する。このとき、本実施形態と異なり、フランジ部12Bに貫通部16が形成されていない場合には、フランジ部12Bに向かって照射された紫外線UVの大部分は、当該フランジ部12Bによって遮られる。このため、平面視においてフランジ部12Bに覆われた接着剤Aに未硬化部が発生することが考えられる。一方で、フランジ部12Bに向かって照射された紫外線UVの一部は、保持部30の鏡面仕上げの有無に関わらず、拡散してフランジ部12Bに覆われた接着剤Aに到達し、当該接着剤Aの一部は硬化する。
ここで、本実施形態では、取付用樹脂部材18の取付面部18Cのうちフランジ隣接部18Aを構成する部分に凸部22が設けられている。このため、取付面部18Cのうち平面視でフランジ部12Bに覆われた箇所において接着剤Aとの接着面積を大きくすることができる。その結果、平面視でフランジ部12Bに覆われた接着剤Aのうち拡散した紫外線UVによって硬化された部分による接着力を大きくすることができる。したがって、本実施形態では、スタッドボルト12を樹脂部材10に紫外線で硬化する接着剤Aでより強固に固定することができる。
一方で、接着剤Aは、紫外線UVが照射されれば硬化するため、スタッドボルト12のフランジ部12Bに覆われた接着剤Aを硬化させるには、接着剤Aに紫外線UVを到達させる経路を確保することが有効である。
ここで、本実施形態では、スタッドボルト12のフランジ部12Bに複数の貫通部16が形成されており、フランジ部12Bに向かって照射された紫外線UVは、当該貫通部16を通過し、接着剤Aに到達する。このため、本実施形態では、紫外線UVの接着剤Aへの経路を確保し、平面視においてフランジ部12Bに覆われた接着剤Aをより多く硬化させることができ、その結果、接着剤Aによる接着力をより大きくすることができる。
しかも、本実施形態では、フランジ部12Bの複数の貫通部16を通過した紫外線UVによって硬化した接着剤Aによる接着力を凸部22によって大きくすることができる。つまり、本実施形態では、接着剤Aの未硬化部の発生の抑制と接着剤Aの接着力の強化との両立を図ることができる。
また、本実施形態では、取付用樹脂部材18の取付面部18Cに球面状の球面凹部18C1が形成されている、この球面凹部18C1は、平面視で少なくともスタッドボルト12のフランジ部12Bと重なる範囲を覆いかつ平面視で当該スタッドボルト12の軸部12Aと重なる位置に頂部が位置している。このため、取付面部18Cに接着剤Aを塗布した状態では、球面凹部18C1に接着剤Aが溜まりやすくなり、取付部材20の接合作業の効率化を図ることができる。
さらに、本実施形態では、スタッドボルト12のフランジ部12Bにおける取付用樹脂部材18側の接合面部に、フランジ部側凸部13が形成されているため、フランジ部12Bと取付用樹脂部材18との接合面積を大きくすることができる。その結果、スタッドボルト12と取付用樹脂部材18との接合をより強固なものにすることができる。なお、本実施形態では、フランジ部12Bの取付用樹脂部材18との接合面部に、フランジ部側凸部13を設けたが、フランジ部側凹部を設けることによって、フランジ部12Bと取付用樹脂部材18との接合面積を大きくする構成としてもよい。
<第1実施形態の変形例>
次に、図4を用いて上述した第1実施形態の変形例について説明する。この変形例では、「鏡面テープ32」が用いられていることに特徴がある。
具体的には、鏡面テープ32は、帯状とされており、取付用樹脂部材18の周縁部に鏡面側をフランジ隣接部18A側とされた状態で張り付けられている。このような構成によれば、取付用樹脂部材18の周縁部側に照射された紫外線UVは、鏡面テープ32で反射されて、平面視においてスタッドボルト12のフランジ部12Bに覆われた接着剤A側に向かって照射される。したがって、本変形例では、簡易な構成によって接着剤Aに照射される紫外線量を増加させることができる。
<第2実施形態>
以下、図5を用いて、本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造の第2実施形態について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については同一番号を付してその説明を省略する。
この第2実施形態は、図5(A)に示されるように、基本的に上述した第1実施形態と同様の構成とされているものの、「取付用樹脂部材40」の「取付面部40A」に形成された「球面凹部40A1」に凸部22に変わって「半球凸部42」が設けられている点に特徴がある。この半球凸部42は、樹脂部材10側に凸となる半球状とされていると共に、球面凹部40A1に沿って密集した状態で複数配置されている。より具体的には、図5(B)に示されるように、複数の半球凸部42は、球面凹部40A1の周方向に隣接して配置されていると共に、平面視において球面凹部40A1の径方向に複数列配設されている。
このような構成によれば、取付用樹脂部材40の球面凹部40A1には、樹脂部材10側に凸となる複数の半球状の半球凸部42が設けられているため、当該半球凸部42が設けられてない場合と比し、接着剤Aにより多くの紫外線UVを照射することができる。具体的には、スタッドボルト12のフランジ部12Bの周縁部の近傍を通過する紫外線UVや拡散してフランジ部12Bと樹脂部材10との間に照射される紫外線UVが、半球凸部42を通過することで球面凹部40A1に溜まった接着剤Aに向かって収束される。したがって、本実施形態では、平面視でスタッドボルト12のフランジ部12Bに覆われた接着剤Aが硬化する確度を向上させることができる。
<第3実施形態>
以下、図6を用いて、本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造の第3実施形態について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については同一番号を付してその説明を省略する。
この第3実施形態では、「取付用樹脂部材50」がスタッドボルト12の軸部12Aの他端部12A2側に凸となる平凸レンズ状に形成されている点に特徴がある。より詳しくは、取付用樹脂部材50がレンズとして機能するときの焦点は、樹脂部材10側に設定されており、スタッドボルト12側から照射された紫外線UVは、平面視で取付用樹脂部材50の中央側でかつ樹脂部材10側に収束されるようになっている。また、本実施形態では、上述した第1実施形態と同様に取付用樹脂部材50の「取付面部50A」に「球面凹部50A1」が形成されているものの、当該球面凹部50A1に凸部22等は設けられていない。なお、取付用樹脂部材50には、スタッドボルト12が一体成形されているため、「フランジ隣接部50B」よりも「延出部50C」の方が取付用樹脂部材50のレンズとしての機能に対する寄与が大きい。また、取付用樹脂部材50には、球面凹部50A1が設けられているため、取付用樹脂部材50の形状を凸メニスカスレンズ状とみなすこともできるが、当該取付用樹脂部材50は平凸レンズとして機能している。
このような構成によれば、取付用樹脂部材50に照射された紫外線UVは、平面視においてスタッドボルト12のフランジ部12Bに覆われた接着剤Aに向かって収束される。その結果、本実施形態では、取付用樹脂部材50が平板状等に形成されている場合と比し、接着剤Aの未硬化部の発生を抑制することができる。
<第4実施形態>
以下、図7を用いて、本発明に係る車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造の第4実施形態について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については同一番号を付してその説明を省略する。
この第4実施形態では、「取付用樹脂部材60」が、「フランジ隣接部60A」と「延出部60B」とを含んで、上述した取付用樹脂部材18と基本的には同様の構成とされているものの、当該取付用樹脂部材60を構成する樹脂の密度が部位によって異なっている点に特徴がある。具体的には、延出部60Bを構成する樹脂は、取付用樹脂部材60を構成する樹脂のうち相対的に密度の低い樹脂で構成されており、フランジ隣接部60Aを構成する樹脂は、取付用樹脂部材60を構成する樹脂のうち相対的に密度の高い樹脂で構成されている。つまり、本実施形態では、取付用樹脂部材60が密度の異なる複数種類の樹脂で構成されている。
また、フランジ隣接部60Aを構成する樹脂であっても、平面視でスタッドボルト12のフランジ部12Bに形成された貫通部16と重なる部位60A1は、取付用樹脂部材60を構成する樹脂のうち相対的に密度の低い樹脂で構成されている。そして、取付用樹脂部材60を構成する樹脂における高密度の部分と低密度の部分との境界部は、拡散された状態となっており、当該境界部において当該樹脂の密度は徐変するようになっている。つまり、延出部60B側を基準とすると、取付用樹脂部材60を構成する樹脂の密度は、延出部60B側からフランジ隣接部60A側に向かうに従って高くなっている。また、取付用樹脂部材60の取付面部60Cに形成された球面凹部60C1には、図示はしていないが、上述した凸部22又は半球凸部42が複数形成されている。なお、取付用樹脂部材60の形状等によっては、当該取付用樹脂部材60に凸部22や半球凸部42を設けない構成も取り得る。
このような構成によれば、取付用樹脂部材60を構成する樹脂の密度が延出部60B側からフランジ隣接部60A側に向かうに従って高くなっているため、当該延出部60B側に向かって照射された紫外線UVは、フランジ隣接部60A側に曲がって進んでいくこととなる。このため、本実施形態では、取付用樹脂部材60の延出部60B側に向かって照射された紫外線UVを平面視においてスタッドボルト12のフランジ部12Bに覆われた接着剤Aに向かって収束させることができる。なお、これはフランジ部12Bの貫通部16を通過する紫外線UVも同様である。したがって、本実施形態では、取付用樹脂部材60の形状を変更することなく、接着剤Aの未硬化部の発生を抑制することができる。
<上記実施形態の補足説明>
(1) 上述した実施形態では、スタッドボルト12のフランジ部12Bに貫通部16を設けていたが、使用するスタッドボルトの種類等に応じて当該貫通部16を設けない構成としてもよい。この場合には、凸部22や半球凸部42を、取付用樹脂部材の取付面部における平面視でフランジ部12Bの周縁部と重なる部分のみに設ける構成としてもよい。
(2) また、上述した実施形態では、取付用樹脂部材に球面凹部を設ける構成としていたが、接着剤Aの塗布量等に応じて当該球面凹部を設けない構成としてもよい。
(3) さらに、上述した実施形態では、取付用樹脂部材が透明な樹脂で構成されていたが、紫外線を透過可能なものであれば、取付用樹脂部材を透明でない樹脂で構成してもよい。また、樹脂部材10の構成に応じて、紫外線を透過可能な樹脂で樹脂部材10を構成すると共に、接着剤Aに樹脂部材10側から補助的に紫外線を照射する構成としてもよい。
(4) 上述した第1実施形態では、取付用樹脂部材18に凸部22を設けていたが、貫通部16のみで接着剤Aの十分な接着力を得られる場合には、凸部22を設けない構成としてもよい。
(5) また、上述した第1実施形態において、取付用樹脂部材18に凸部22に代えて複数の凹部を設けることで、取付面部18Cの接着剤Aとの接着面積を増やす構成としてもよい。さらに、樹脂部材10の表面を荒らしたり、当該表面に凹凸部を設けて接着剤Aとの接着面積を増やす構成としてもよい。
(6) さらに、上述した第2実施形態〜第4実施形態において、取付用樹脂部材の周縁部に鏡面テープ32を張り付ける構成とすることも可能である。
10 車体用樹脂部材
12 スタッドボルト
12A 軸部
12A1 一端部
12B フランジ部
13 フランジ部側凸部
14 車体
16 貫通部
18 取付用樹脂部材
18A フランジ隣接部
18B 延出部
18C 取付面部
18C1 球面凹部
22 凸部
24 凹部
32 鏡面テープ
40 取付用樹脂部材
40A 取付面部
40A1 球面凹部
42 半球凸部(凸部)
50 取付用樹脂部材
50A 取付面部
50A1 球面凹部
50B フランジ隣接部
50C 延出部
60 取付用樹脂部材
60A フランジ隣接部
60B 延出部
A 紫外線硬化性接着剤

Claims (8)

  1. 車体の一部を構成する車体用樹脂部材と、
    雄ねじ部が形成された軸部と、当該軸部の一端部に当該軸部と一体に設けられた板状のフランジ部と、を含んで構成された金属製のスタッドボルトと、
    前記フランジ部に覆われて当該フランジ部における前記軸部と反対側の面と隣接するフランジ隣接部と、当該フランジ隣接部と連続しかつ平面視で当該フランジ部の周縁部から延出された延出部と、を含んで紫外線を透過可能な樹脂で当該フランジ部と一体的に設けられ、前記スタッドボルトと反対側に設けられた取付面部が前記車体用樹脂部材に紫外線硬化性接着剤を介して接合されていると共に、当該取付面部のうち当該フランジ隣接部を構成する部分に凹部及び凸部の少なくとも一方が設けられた取付用樹脂部材と、
    を有し、
    前記取付面部には、平面視で少なくとも前記フランジ部と重なる範囲を覆いかつ平面視で前記軸部と重なる位置に頂部が位置する球面状の球面凹部が形成されており、当該球面凹部における平面視で当該フランジ部の周縁部と重なる位置には前記車体用樹脂部材側に凸となる複数の半球状の半球凸部が設けられている、
    車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造。
  2. 車体の一部を構成する車体用樹脂部材と、
    雄ねじ部が形成された軸部と、当該軸部の一端部に当該軸部と一体に設けられた板状のフランジ部と、を含んで構成されていると共に当該フランジ部に複数の貫通部が形成されている金属製のスタッドボルトと、
    前記フランジ部に覆われて当該フランジ部における前記軸部と反対側の面と隣接するフランジ隣接部と、当該フランジ隣接部と連続しかつ平面視で当該フランジ部の周縁部から延出された延出部と、を含んで紫外線を透過可能な樹脂で当該フランジ部と一体的に設けられ、前記スタッドボルトと反対側に設けられた取付面部が前記車体用樹脂部材に紫外線硬化性接着剤を介して接合されている取付用樹脂部材と、
    を有する車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造。
  3. 前記取付面部のうち当該フランジ隣接部を構成する部分に凹部及び凸部の少なくとも一方が設けられている、
    請求項2に記載の車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造。
  4. 前記取付面部には、平面視で少なくとも前記フランジ部と重なる範囲を覆いかつ平面視で前記軸部と重なる位置に頂部が位置する球面状の球面凹部が形成されており、当該球面凹部における平面視で当該フランジ部の周縁部と重なる位置には前記車体用樹脂部材側に凸となる複数の半球状の半球凸部が設けられている、
    請求項2又は請求項3に記載の車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造。
  5. 前記取付用樹脂部材は、前記軸部の他端部側に凸となる平凸レンズ状に形成されている、
    請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造。
  6. 前記取付用樹脂部材を構成する樹脂の密度は、前記延出部側から前記フランジ隣接部側に向かうに従って高くなっている、
    請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造。
  7. 前記取付用樹脂部材の周縁部には、前記フランジ隣接部側を鏡面側とされて鏡面テープが張り付けられている、
    請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造。
  8. 前記フランジ部における前記取付用樹脂部材側の接合面部には、フランジ部側凹部及びフランジ部側凸部の少なくとも一方が形成されている、
    請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の車体用樹脂部材とスタッドボルトとの接合構造。
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