JPH11141005A - 自動車用部分複合型制振部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車の各部品に使用可能な特性を有する制
振性、プレス成形性、溶接性、剛性、生産性及び低コス
トな制振材料に用いる拘束板の製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 車体を構成するプレス成形前の鋼板に溶
接部を避けて、制振性を有する樹脂を塗布した部分的形
状の拘束板から溶剤を揮発させた後、該鋼板の所定の位
置に該拘束板を張り合わせた後加熱、圧着し、引続き該
拘束板を部分的に接着接合させた鋼板をプレス成形する
自動車部分複合型制振部品の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車騒音防止の
ための自動車用部分複合型制振部品の製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から騒音防止上、発生騒音を遮断す
る空気伝搬音対策とは別に、音源対策が可能と成れば、
技術的、経済的にも非常に有利となることから、騒音の
原因となる振動を吸収出来る性能の高い制振材料の開発
が要望されている。これらの背景に基づいて国内外の化
学、塗料、非鉄金属、鉄鋼メーカーとも制振材料を開
発、市販している。しかも、現在自動車の低騒音化のた
めに使用されている制振材料については次の二つに大別
される。その一つは図３に示すように２枚の鋼板３及び
４の間に非常に薄い粘弾性樹脂５をはさみ圧着させた拘
束型制振鋼板と称されるものであり、他の一つは、図４
に示すように一枚の鋼板４に厚い粘弾性樹脂６を貼付け
して使用する非拘束型制振鋼板と称されるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記拘束型制振鋼板は
非拘束型制振鋼板に比べて制振性能に優れており、且つ
損失係数が大きいばかりでなく、ピーク特性温度も常温
および高温と自由に選択出来る。しかし自動車各部品に
プレス成形するとき二枚の鋼板の間の粘弾性樹脂にズリ
変形が生じ易く、プレス後鋼板表面に一般にカモメと言
われている折れ疵が生じる。この対策として粘弾性樹脂
を改質することによって制振性能が変化させている。ま
た、粘弾性樹脂が電気絶縁性のためそのままではスポッ
ト溶接などの電気溶接が出来ない。この対策として粘弾
性樹脂中にニッケルビーズ、ステンレス粉などを多量に
混練し、通電性を与える方法がとられている。

【０００４】また、非拘束型制振鋼板は制振性能を向上
するため一般に２ｍｍ〜４ｍｍと厚膜のダンピングシー
トを貼付けているが、厚膜のためプレス成形が出来ず、
かつ溶接が出来なくなるので鋼板のみをプレス成形後貼
付けているのが現状である。また、プレス成形後に貼付
けても自動車製造工程でその後塗料の焼付工程を経る
と、その使用している樹脂物性から高温の際、ダレ易
く、ズレ落ち易い。従って自動車製造工程の生産性が著
しく妨げられている。またこの場合に使用される粘弾性
樹脂は一般に安価なものが多いが厚膜のため使用量が多
く、コスト高となり、かつ、重くなるので自動車の軽量
化を防げるのである。更に厚膜としても鋼板の機械試験
値程の強度は得られないので拘束型制振鋼板より剛性に
劣る種々の欠点を有している。

【０００５】

【課題を解決しようとする手段】上述のように、拘束型
制振材料および非拘束型制振材料とも、それぞれの問題
点を有するもので、その問題点を解決し、かつ自動車の
各部品に使用することが可能な制振材料としての制振
性、プレス成形性、溶接性、剛性、耐蝕性を有し、か
つ、そのための拘束板を容易に低コストに高生産性のも
とに製造することが出来る方法を目的とするものであ
る。

【０００６】その発明の要旨とするところは、（１）車
体を構成するプレス成形前の鋼板に対して溶接部を避
け、制振性を有する樹脂を塗布した部分的形状の拘束板
から溶剤を揮散させた後、該鋼板の所定の位置に該拘束
板を張り合わせた後加熱、圧着し、引続き該拘束板を部
分的に接着複合させた鋼板をプレス成形することを特徴
とする自動車用部分複合型制振部品の製造方法。 （２）制振板がめっき鋼板、合金めっき鋼板、アルミ
板、アルミ合金板であり、かつ該制振板の張り合わせ面
と反対面は塗装することを特徴とする（１）の自動車用
部分複合型制振部品の製造方法。 （３）拘束板が高抗張力性を有し、プレス後の部品の剛
性を向上させる（１）及び（２）記載の自動車用部分複
合型制振部品の製造方法にある。

【０００７】以下本発明について、図面に従って詳細に
説明する。図１は本発明に係る拘束板を製造する概略図
である。図１に示すようにベルトコンベヤ７に載置され
た拘束板１に制振性を有する樹脂をロールコーターで塗
装するもので、例えば３ロールコーターを用いて拘束板
１と接するアプリケーターロール８と制振性を有する樹
脂を塗料パン１１より供給するピックアップロール９と
該ピックアップロールとアプリケーターロール８の中間
にピックアップロールの塗料をアプリケーターロールに
転写するトランスフアーロール１０を設けて、移動する
拘束板に塗装するものである。拘束板に塗装した後、乾
燥炉１２で拘束板上の塗料中の溶剤を揮発させ、乾燥後
ベルトコンベヤ７上を移送される。

【０００８】移送された拘束板は基材である鋼板の所定
位置に上記工程にて製造された拘束板を張り合わせた後
加熱、圧着を行ない、拘束板を部分的に接着接合させた
鋼板をプレス成形して、自動車用部分複合型制振部分を
製造するものである。この制振板についてはめっき鋼
板、合金めっき鋼板、アルミ板、アルミ合金板等であ
り、また、これら制振板を張り合わせた面と反対面は塗
装を行なうものである。更に拘束板は鋼板等であり、高
張力性をもたせることによって、プレス成形後の部分の
剛性が向上するものである。

【０００９】なお、本発明に係る所定の位置とは、例え
ばプレス成形後のダッシュボード部品にする際の溶接箇
所を避け、制振性、剛性に効果を示す箇所をいう。ま
た、拘束板に制振性を有する樹脂を塗布するのである
が、プレス成形に耐えるためその塗膜は１００μｍ以下
の薄膜にすることが必要である。更に、溶剤を揮発する
ための加熱温度は使用する溶剤により異なるが、およそ
８０℃〜１２０℃の間が通常である。また、加熱時間を
決定する加熱速度は粘弾性樹脂層の間に溶剤がわき、気
泡が生じなければ生産性から速やかに加熱しても良い。

【００１０】図２は本発明に係る拘束板１を鋼板４に張
り合わせた状態を示す断面図である。自動車のフロア
ー、ダッシュボード、ホイールハウス、パーテイション
等の各部品について溶接箇所を避け、かつプレス成形性
を考慮し、剛性効果も考えた位置に粘弾性樹脂層２を有
する拘束板１を張り合わせた。部品の鋼板面積に対して
部分拘束する拘束板の面積比を種々変えて、プレス成形
後の試料の制振性能を測定した。この測定法は打撃法で
行なった。これは試料に打撃を与えた後の音をマイクロ
フォンにより騒音計に記録し、その経時変化から騒音レ
ベルの減衰度（Ｄ；ｄＢ／Ｓ）と共振周波数（ｆｎ；Ｈ
ｚ）を求め損失係数（η）を算出するもので一般にη＝
Ｄ／２７．３ｆｎで表わされる。

【００１１】また、拘束板に予め片面に塗装する制振
性、溶接性を有する樹脂については、ズリ変形によって
振動エネルギーを吸収し、減音効果を発揮する粘弾性樹
脂であれば何れも使用可能であり、本発明の特に規定す
るところではない。しかし、一般に粘弾性樹脂として使
用される熱可塑性樹脂としては、エチレン共重合体及び
／又はジエン共重合体がある。このエチレン共重合体と
してはエチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・α−
オレフィン共重合体、エチレン・酢酸ビニル・塩化ビニ
ル三元共重合体、エチレン・塩化ビニル共重合体、アイ
オノマー、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・
プロピレンポリマー等がある。また、ジエン共重合体と
してはブタジェン・スチレン共重合体、スチレン・ブタ
ジェン・スチレン共重合体等がある。

【００１２】熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステ
ル樹脂等が多く使用され、石炭系炭化水素樹脂としては
芳香族系、脂肪族系、合成ポリテルペン系いずれでも良
いが、特に軟化点の高い芳香族系が望ましく、クマロン
・インデン樹脂、ｐ−ｔ−ブチルフェノール・アセチレ
ン樹脂、ノボラック樹脂、テルペン・フェノール樹脂等
が使用される。

【００１３】但し粘弾性樹脂層を有する拘束板を部分的
に鋼板に張り合わせるため、接着力が重要な課題とな
る。これは鋼板に強力な接着力を与える極性基を有する
高分子材料であればよく、使用する粘弾性樹脂に極性基
がない場合は予めこれら高分子材料を粘弾性樹脂中に配
合するか、使用する粘弾性樹脂と相容性のある極性基を
有する高分子材料を二層にして使用すると良い。拘束板
に塗装する制振性、溶接性を有する樹脂は上述のように
広い範囲の樹脂が使用出来るが、自動車製造工程からプ
レス成形後塗装、焼付をするので少なくとも１７０℃ま
では粘度が極端に低下し、流下しない樹脂を使用すべき
である。また、高温で粘度が極端に低下する樹脂を使用
すると塗料焼付け後、拘束板下部の粘弾性樹脂がダレた
り、拘束板がズレ落ちたりして問題が生じ易い。

【００１４】次に鋼板（基板）に張り付けた後の加熱温
度が重要で、使用する粘弾性樹脂の溶融粘度により異な
るが板温を充分に上げ、樹脂の熱流動性を向上しない
と、塗布された鋼板に充分になじまず、プレス成形に必
要な接着強度が得られない。実験結果では溶融粘度３０
０ｃｐｓ以下にしないと充分な接着強度が得られなかっ
た。溶融粘度を３００ｃｐｓ以下にするための加熱温度
は粘弾性樹脂により異なるが、１１０℃以上に上げれ
ば、ほぼ目的は達成される。以下に掲げる実施例のよう
にジエン共重合体の場合１２０℃に上げれば溶融粘度が
１００ｃｐｓ以下に降下し、ダッシュボードプレス成形
に必要な溶着強度であるＴ剥離強度５．５ｋｇｆ／２５
ｍｍ、剪断接着強度３０ｋｇ／ｃｍ² が得られる。

【００１５】前述したように、溶接箇所を避け、かつ制
振性、剛性に効果を与える所定の位置に粘弾性樹脂を介
して接着した拘束板を有する鋼板はプレス成形後、自動
車製造工程に従って溶接され、ホワイトボデイに組み立
てられ、脱脂、燐酸塩処理などの化成処理を経て、カチ
オン電着槽に浸漬される。粘弾性樹脂は電気絶縁性のた
め拘束板の表面に電着塗料は塗付されない。そのため、
高耐蝕性を要する部品に使用する拘束板は予め塗装した
塗装鋼板、塗装めっき鋼板等を使用することも必要であ
るが、拘束板は端部切口の耐蝕性と軽量化から言って高
強度のアルミニウム薄板を使用するのが最も望ましい。

【００１６】

【実施例】ダッシュボードに適用した実施例について述
べる。約１０ｃｍ×３０ｃｍ、５ｃｍ×３４ｃｍ、１４
ｃｍ×１８ｃｍのほゞ長方形に異形裁断された０．６ｍ
ｍ厚みの高強度アルミニウム合金板より成る拘束板をベ
ルトコンベヤ上を移送しながら、制振性、溶接性及び防
錆性を有する材料として、固形分３０ｗｔ％、粘度８５
０℃ｃｐｓのスチレン系ゴムを主成分とする粘弾性樹脂
をトルエン及びＭＥＫ溶剤に溶かした塗料を入れた塗料
パンより３ロールコーターにて、乾燥後の膜厚５０μｍ
厚みに成るように拘束板の片面に塗布した後、乾燥炉に
て加熱し溶剤を揮散後、制振性を有する拘束板を得る。
この拘束板を板厚０．８ｍｍ×板幅１０００ｍｍ×長さ
２０００ｍの鋼板のマークしてある所定の位置に張り付
け、１２０℃に加熱後、ロールにより圧着した。その後
部分的に張り付けられた鋼板をプレスし、ダッシュボー
ドに成形した。

【００１７】このように、拘束板を基板に接合させたも
のは、塗油された基板に張り合わせるため粘着性を与え
ていることから、張り合わせた後、加熱すると拘束板は
基板表面の油分を吸収し、硬化させる。その結果、溶着
強度はＴ剥離強度５．５ｋｇｆ／２５ｍｍ、剪断接着強
度３０ｋｇｆ／ｃｍ² が得られ、バキュームフィーダ
ー、プレス成形等で剥離する恐れは全くなかった。ま
た、ダッシュボードの鋼板面積に対する張り合わせた部
分拘束型制振板の合計面積の面積比は約５％であった。
制振性能は前述した打撃法にて測定した。損失係数は
０．３５と通常の制振鋼板に比べ遙に高い、良好な数値
が得られた。

【００１８】比較材としては溶接可能とするため、Ｎｉ
ビーズを含む粘弾性樹脂６０μｍを２枚の板厚０．４ｍ
ｍの鋼板でサンドイッチした拘束型制振板を同一工程に
流して使用した。制振性能は前述した打撃法にて測定し
た。全面拘束型に比べ面積比５．０％の部分拘束型でも
全く同一の損失係数が得られた。剛性はダッシュボード
の両端を支持し、中央部に集中して荷重を与える集中荷
重、両端支持梁試験法で測定したが、比較材に比べ４０
％優れた剛性が得られた。また、耐蝕性はＪＩＳ塩水噴
霧試験を実施した。部分拘束型制振板の表面はカチオン
電着塗料が電着せず、中塗り塗装のみであったが、比較
材に比べ遙に優れた耐蝕性を示した。特に拘束板周辺端
部である切口部からの錆の溶出がなく、比較材に比べ優
れた差異が認められた。更に従来の拘束型制振板を使用
してダッシュボードを製造したコストより部分拘束型制
振板の使用によるダッシュボード部品コストは３５％以
上も低減出来た。

【００１９】以上述べたように、予め張り合わせる大き
さの切断された拘束板を連続的に制振材料を塗布する装
置によって製造されることによって、剥離紙の供給等を
必要とせず、また、車体を構成する各部品となるプレス
成形する前の鋼板に、溶接箇所を避け、かつ制振性に効
果を与える所定の位置に粘弾性樹脂層を拘束板に予め部
分的に張り合わせてあることにより、自動車製造工程で
のプレス成形、溶接による車体組立て、脱脂、化成処
理、電着塗装、焼付け、中塗り塗装、焼付け、上塗り塗
装、焼付け等の各工程で何ら問題を生じることなく生産
が完了し、かつ、部分拘束型制振板を使用した部品は、
優れた制振性、剛性、耐蝕性が得られるのみでなく、著
しいコスト低減も達成することが出来る顕著な効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る拘束板を製造する概略図

【図２】本発明に係る拘束板を鋼板に張り合わせた状態
を示す断面図

【図３】従来の拘束型制振板の断面図

【図４】従来の非拘束型制振板の断面図である。

【符号の説明】

１ 拘束板 ２ 粘弾性樹脂層 ３、４ 鋼板 ５ 薄い粘弾性樹脂層 ６ 厚い粘弾性樹脂層 ７ ベルトコンベヤ７ ８ アプリケーターロール ９ ピックアップロール １０ トランスフアーロール １１ 塗料パン １２ 乾燥炉

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 孝司 埼玉県和光市中央１−４−１ 株式会社本 田技術研究所内 (72)発明者 石田 宏一郎 東京都中央区日本橋人形町２−22−１ 株 式会社パーカーコーポレーション内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体を構成するプレス成形前の鋼板に対
   して溶接部を避け、制振性を有する樹脂を塗布した部分
   的形状の拘束板から溶剤を揮散させた後、該鋼板の所定
   の位置に該拘束板を張り合わせた後加熱、圧着し、引続
   き該拘束板を部分的に接着複合させた鋼板をプレス成形
   することを特徴とする自動車用部分複合型制振部品の製
   造方法。
2. 【請求項２】 制振板がめっき鋼板、合金めっき鋼板、
   アルミ板、アルミ合金板であり、かつ該制振板の張り合
   わせ面と反対面は塗装することを特徴とする請求項１記
   載の自動車用部分複合型制振部品の製造方法。
3. 【請求項３】 拘束板が高抗張力性を有し、プレス後の
   部品の剛性を向上させることを特徴とする請求項１及び
   ２記載の自動車用部分複合型制振部品の製造方法。