JP6648069B2 - 接着構造 - Google Patents
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Description
たとえば、特許文献1では、2つの部材の間に、接着剤とともに線状材を狭持させ、接着剤と一緒に硬化させる手法が提案されている。
このような手法の場合、線状材の端面が外部に露出してしまう。このため、経年変化によって、線状材が起点となって、剥がれ、および強度低下の原因となるおそれがある。
本実施形態の接着構造1は、車体(図示せず)を構成するサブフレーム100の組立てに採用されている(図1、図2参照)。
サブフレーム100は、エンジン(図示せず)やサスペンション(図示せず)、ステアリング(図示せず)などを車体に支持するための構造体である。そして、サブフレーム100は、車両前後方向に延びる一組のサイドフレーム(図示せず)の間に架け渡される。
そして、本実施形態の接着構造1は、センタービーム11と各ブラケット21との接合に用いられている(図1、図2参照)。
つまり、本実施形態の接着構造1は、センタービーム11とブラケット21とからなる一対の部材を一体に接合するための構造である。
また、図1、図2では、接着構造1の理解を容易にするため、ブラケット21を実線で、センタービーム11を二点鎖線で、それぞれ示している。
ビーム本体12は、図1、図2に示すように、断面略五角形の筒形状を備えている。
ビーム側接合部13は、ブラケット21に連結される部位であり、ビーム本体12の両端部分に設定されている。そして、ビーム側接合部13は、後述するブラケット側接合部23とともに、接着構造1を構成している。
また、ビーム側接合部13は、その内周面が、接着剤が塗布されるビーム側接合面14に設定されている。
挿通孔16には、センタービーム11とブラケット21とを締結するボルト(図示せず)等が挿通する。ボルトは、接着剤が硬化するまでの間、センタービーム11とブラケット21とがズレたり、脱落したりしないように固定する。
なお、ビーム側接合部13の内周面には、図3に示すように、絶縁層15が形成されている。そして、絶縁層15がCFRPとアルミ合金との間に介在することによって、電食の発生を防止している。
車体締結部22は、サブフレーム100における車体(図示せず)に締結される部位である。
なお、本実施形態では、説明の都合上、車体締結部22の形状を省略して図示している。
ブラケット側接合部23の外周面は、接着剤が塗布されるとともに、ビーム側接合面14に対向するブラケット側接合面24に設定されている。
また、ブラケット側接合面24上の各部には、図1、図2に示すように、複数の突起25が所定の間隔で立設されている。
なお、スライド方向Xとは、ビーム側接合部13の筒内に、ブラケット側接合部23を挿入する(組付ける)際にスライドさせる方向である。
また、突起25のスライド方向Xに沿った寸法L25は、突起25が配置されているブラケット側接合部23の部位におけるスライド方向Xに沿った寸法L23よりも短く設定されている(図1、図2参照)。そして、突起25は、接合領域AR1の周縁よりも内側に配置されている。
なお、接合領域AR1とは、図1、図2に示すように、ビーム側接合部13にブラケット側接合部23を組付けた状態で、ビーム側接合面14とブラケット側接合面24とが重なり、接着剤で接合される領域である。
また、突起25の高さ寸法H25は、図3に示すように、ブラケット側接合部23がビーム側接合部13の筒内中央に挿入された状態で、突起25の先端がブラケット側接合面24に当接するように設定されている。
作業孔26は、図4に示すように、ブラケット側接合部23を貫通する貫通孔からなり、突起25におけるスライド方向Xの後方に配置されている。
作業孔26は、センタービーム11にブラケット21を挿入した後に、挿通孔16を通じて、ボルト(図示せず)が螺着され、スライド方向Xにおけるセンタービーム11とブラケット21との位置決めがなされる。
本実施形態の接着構造1では、ブラケット21(一方の部材)からセンタービーム11(他方の部材)に向かって、所定の高さ寸法H25で突起25が突出している(図3参照)。
このため、センタービーム11内にブラケット21を挿入した際に、両接合面の間隔を、突起25の高さ寸法H25以上に保つことができる。
これによって、部材間に塗布される接着剤の厚さを、突起25の高さ寸法H25以上に保つことができるため、接着剤の厚さ不足に起因する接着不良が解消され、安定した接着力を発揮することができる。
さらに、突起25を設けることで、部材間の空間容積が減少するため、比較的高価な接着剤の塗布量を削減することができるため、製造コストを削減することができる。
加えて、突起25を設けることにより、接着面積を増大させることができるため、接着剤による結合力を向上させることができる。
このため、図5に示すように、どちらか一方の接合面に塗布された接着剤が、組付ける際に突起25に沿って流れるため、突起25の裏側に接着剤が回らないことによる接着不良を引き起こすことがない。
これによって、接着不良を防止し、安定した接着力を発揮することができる。
たとえば、図6に示すように、スライド方向Xにおける突起25の後方であれば、作業孔26の後方に突起が無くてもよい。
これに対して、本実施形態の接着構造1では、接合領域AR1の周縁から露出しない位置に突起25が配置されているため、周縁部分の接着力を均一にすることができる。
これによって、突起25を起点にする部材間の剥がれを抑制することができ、接着強度の低下を生じ難くすることができる。
これによって、塗布されるべき箇所に接着剤が届かないことによる接着不良を防止することができる。
さらに、作業孔26に接着剤が入り込まないように、治具で塞いでおく等の工程を省略できるため、作業性を改善することができる。
このような断面形状とすることで、突起25の裏側に接着剤がより回り難くなり、作業孔26に接着剤が入り込むことが、さらに抑制される。
たとえば、センタービーム11側にのみ突起を備える構成、およびセンタービーム11側とブラケット21側の両方に突起を備える構成とすることが可能である。
これらのような構成とした場合であっても、本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
たとえば、金属同士、および複合材同士の組み合わせにおける接着構造にも適用が可能であり、同様の作用効果が得られる。
図7に示すように、本態様と前述の実施形態とで、大きく異なる構成は、突起25Aの形状である。
本態様の突起25Aは、断面形状が先細の略三角形形状を備えている。
なお、ブラケット側接合面24上に、スライド方向Xに沿って突起25Aが延設されている点、および接合後に外部へ露出しない部位に、突起25Aが配置されている点は、前述の実施形態と同様である。
本態様の接着構造1では、突起25Aの断面形状が、略三角形となっていることによって、突起25Aの裏側に接着剤が回り込み易くなる。
これによって、接着剤の塗りムラが低減され、接着構造1がより強い結合力を発揮することができる。
また、突起25Aの断面形状を、先細の略三角形とすることによって、突起25Aの先端と、ビーム側接合面14との接触が線接触になる。
これによって、ビーム側接合面14(他方の接合面)に接着剤が塗布される面積を狭めないため、接着構造1がより強い結合力を発揮することができる。
図8に示すように、本態様と前述の実施形態とで、大きく異なる構成は、突起25Bの形状である。
本態様の突起25Bは、ブラケット21とは別部材で構成され、CFRPとアルミ合金との間で電食を生じない樹脂材で形成されている。また、突起25Bは、先細の略円錐形状を備えている。そして、突起25Bは、円錐形状の底面部に圧入突部27を備えている。
このような圧入突部27をブラケット側接合面24上に形成された凹部からなる突起受穴(図示せず)に、圧入突部27を圧入することで、突起25Bはブラケット側接合面24上に固定される。
本態様の接着構造1では、突起25Bの断面形状が、略円錐形となっていることによって、突起25Bの裏側に接着剤が回り込み易くなる。
これによって、接着剤の塗りムラが低減され、接着構造1がより強い結合力を発揮することができる。
また、突起25Bの断面形状を、略円錐形とすることによって、突起25Bの先端と、ビーム側接合面14との接触が点接触になる。
これによって、ビーム側接合面14(他方の接合面)に接着剤が塗布される面積を狭めないため、接着構造1がより強い結合力を発揮することができる。
たとえば、図9に示すように、半球状の突起25Cとすることも可能である。
このような形状とすることで、円錐形状等よりも先端が潰れ難くなるため、部品の管理が容易となる。
11 他方の部材(センタービーム)
21 一方の部材(ブラケット)
25 突起
26 作業孔
H25 高さ寸法
X スライド方向
Claims (5)
- 対向配置された一対の部材の部材間に接着剤を塗布し、一対の部材を接着固定する接着構造において、
少なくともどちらか一方の部材に、他方の部材に向かって所定の高さ寸法で突出する突起を備え、
前記突起は、前記一対の部材を組付ける際のスライド方向の後方に、貫通孔からなる作業孔を備える
ことを特徴とする接着構造。 - 前記突起は、
前記一対の部材を組付ける際のスライド方向に沿って延設された
ことを特徴とする請求項1に記載の接着構造。 - 前記突起は、
前記接着剤によって接合される接合領域の周縁よりも内側に配置された
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の接着構造。 - 前記一対の部材の他方の部材側には、
前記作業孔と連通する挿通孔が備えられる、
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の接着構造。 - 前記突起は、
断面が先細形状を有する
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の接着構造。
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