異材継手構造
【課題】衝突などの大入力による破断が、外観から見えやすい溶接接合の部位に限定され、接合強度信頼性の向上を図ることができる異材継手構造を提供する。
【解決手段】鋼板の鋳込み金具４１をアルミニウムの鋳ぐるみ材４２で鋳ぐるみ、鋼板の鋳込み金具を鋼板の接合部材４３へ溶接する異材継手構造４０において、鋼板の鋳込み金具が、引張強度の高い高張力鋼板にて形成され、アルミニウムの鋳ぐるみ材と機械的接合をするアンカ孔４６が形成されるとともに、アルミニウムの鋳ぐるみ材と鋼板の鋳込み金具の鋼板面とを非接触にする非合金化亜鉛系めっき表面処理が施された。
【解決手段】鋼板の鋳込み金具４１をアルミニウムの鋳ぐるみ材４２で鋳ぐるみ、鋼板の鋳込み金具を鋼板の接合部材４３へ溶接する異材継手構造４０において、鋼板の鋳込み金具が、引張強度の高い高張力鋼板にて形成され、アルミニウムの鋳ぐるみ材と機械的接合をするアンカ孔４６が形成されるとともに、アルミニウムの鋳ぐるみ材と鋼板の鋳込み金具の鋼板面とを非接触にする非合金化亜鉛系めっき表面処理が施された。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板の鋳込み金具をアルミニウムの鋳ぐるみ材で鋳ぐるみ、鋼板の鋳込み金具を鋼板の接合部材へ溶接する異材継手構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
異材継手構造は、鋼板の鋳込み金具を鋳造型にセットし、鋳込み金具の一部をアルミニウムの鋳ぐるみ材（ダイカスト品）で鋳ぐるみ、鋳込み金具と鋳ぐるみ材とを接合し、鋼板若しくは鋼材で形成された接合部材へ、鋳込み金具を介してアルミニウムの鋳ぐるみ材（ダイカスト品）を接合するときに、使用される構造である。
鋼板の鋳込み金具には、複数のアンカ孔が形成され、アンカ孔にアルミニウムの鋳ぐるみ材が注入され、アルミニウムの突出部が形成される。すなわち、鋳込み金具のアンカ孔の周辺部と鋳ぐるみ材の突出部の周辺部で鋳込み接合部が形成されている。
【０００３】
この異材継手構造によれば、異種金属同士が直接溶接されることがないので、スポット溶接やミグ溶接等の一般的な溶接手段で溶接が可能である（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１２１９２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１の異材継手構造は、鋼板の鋳込み金具に複数のアンカ孔が形成され、アンカ孔にアルミニウムの鋳込み接合部が形成される。この鋳込み接合部は、アルミニウムの鋳ぐるみ材で一体的に覆われているため、外部から視認することはできない。
例えば、外力により鋳込み接合部が破断した場合、鋳込み金具はアルミで覆われているので鋳込み接合部の内部の破断を視認することはできない。従って、鋳込み接合部の接合強度に信頼性が乏しい。
さらに、鋳込み金具のアンカ孔の周辺部が破損しているのか、若しくはアンカ孔に形成されるアルミニウムの突出部が破損しているのかも視認することができない。
【０００６】
本発明は、衝突などの大入力による破断が、外観から見えやすい溶接接合の部位に限定され、接合強度信頼性の向上を図ることができる異材継手構造を提供することを課題とする。
また、鋳込み接合部に錆が発生することを防止して耐食信頼性を向上することができる異材継手構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、鋼板の鋳込み金具をアルミニウムの鋳ぐるみ材で鋳ぐるみ、鋼板の鋳込み金具を鋼板の接合部材へ溶接する異材継手構造において、鋼板の鋳込み金具が、引張強度の高い高張力鋼板にて形成され、アルミニウムの鋳ぐるみ材と機械的接合をするアンカ孔が形成されるとともに、アルミニウムの鋳ぐるみ材と鋼板の鋳込み金具の鋼板面とを非接触にする非合金化亜鉛系めっき表面処理が施されたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、鋳込み金具が、引張強度４４０〜５９０ＭＰａの高張力鋼板であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、鋳込み金具が、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金を表面処理した高耐食めっき鋼板が用いられることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、鋳込み金具のアンカ孔が、Φ６〜８ｍｍに形成された丸孔であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、鋳込み金具が、略矩形を呈するとともに、矩形の一辺側に接合部材にスポット溶接されてスポット溶接部が形成され、矩形の一辺に対向する矩形の他辺側にアンカ孔が形成され、アンカ孔に鋳ぐるみ材が鋳込まれて突出部が形成されるものであり、接合部材と鋳ぐるみ材との間に引張荷重を加え、スポット溶接部、突出部及び鋳込み金具にせん断応力を作用させるときに、鋳込み金具のせん断強度が、スポット溶接部のせん断強度よりも大きい範囲に、且つ突出部のせん断強度より小さい範囲に入るように、所定の引張強度を有する鋼板が選択され且つアンカ孔の孔径が決定されることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る発明は、鋳ぐるみ材が、ダンパユニットを支持するダンパハウジング本体であり、接合部材は、車体の前後方向に延ばされるフロントサイドフレームであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は以下の効果を奏する。
請求項１に係る発明では、鋼板の鋳込み金具をアルミニウムの鋳ぐるみ材で鋳ぐるみ、鋼板の鋳込み金具を鋼板の接合部材へ溶接する。
鋼板の鋳込み金具が、引張強度の高い高張力鋼板にて形成され、アルミニウムの鋳ぐるみ材と機械的接合をするアンカ孔が形成されたので、鋼板の鋳込み金具とアルミニウムの鋳ぐるみ材（ダイカスト材）との鋳込み接合部の接合強度を鋼板と鋳込み金具の溶接接合強度より大きくできるので、衝突などの大入力による破断が、外観から見えやすい溶接接合の部位に限定され、目視点検でき強度信頼性が向上を図ることができる。
アルミニウムの鋳ぐるみ材と鋼板の鋳込み金具の鋼板面とを非接触にする非合金化亜鉛系めっき表面処理が施されたので、鋳込み接合部に錆が発生することを防止し、耐食信頼性も向上させることができる。
【００１４】
請求項２に係る発明では、鋳込み金具が、引張強度４４０〜５９０ＭＰａの高張力鋼板である。すなわち、鋳込み金具を高強度化することで、アンカ孔径を大きく若しくはアンカ孔の個数を増やすことが可能となる。この結果、鋳込み金具の強度減少を補完しつつ、アルミニウムの鋳ぐるみ材のせん断も防止することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明では、鋳込み金具は、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金を表面処理した高耐食めっき鋼板が用いられる。すなわち、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム（溶融Ｚｎ６％−Ａｌ３％−Ｍｇ）合金を表面処理した高耐食めっき鋼板（ＺＡＭ鋼板）は、めっき層と鋼板とが金属接合され、密着性が高い表面処理である。従って、耐食信頼性をさらに向上することができる。
【００１６】
請求項４に係る発明では、鋳込み金具のアンカ孔が、Φ６〜８ｍｍに形成された丸孔としたので、アンカ孔が小さい場合に比べて、アルミニウムの鋳ぐるみ材をアンカ孔に確実に注入することができ、異材継手構造の生産性の向上を図ることができる。また、鋳込み金具のアンカ孔が、Φ６〜８ｍｍに形成された丸孔としたので、例えば、スポット溶接強度以上に、且つアルミニウムのせん断強度以下の適正な範囲に、アンカ孔の孔径を設定をすることができる。
【００１７】
請求項５に係る発明では、鋳込み金具が、略矩形を呈するとともに、矩形の一辺側に接合部材にスポット溶接されてスポット溶接部が形成され、矩形の一辺に対向する矩形の他辺側にアンカ孔が形成され、アンカ孔に鋳ぐるみ材が鋳込まれて突出部が形成される。
接合部材と鋳ぐるみ材との間に引張荷重を加え、スポット溶接部、突出部及び鋳込み金具にせん断応力を作用させるときに、鋳込み金具のせん断強度が、スポット溶接部のせん断強度よりも大きい範囲に、且つ突出部のせん断強度より小さい範囲に入るように、所定の引張強度を有する鋼板が選択され且つアンカ孔の孔径が決定されるようにした。すなわち、第１にスポット溶接部が破断され、第２に鋳込み金具が破断され、第３に突出部が破断されるようにした。これにより、見える部分から先に破断するようにしたので、異材継手構造の信頼性の向上を図ることができる。
また、スポット溶接部、突出部及び鋳込み金具にせん断応力を適正に設定できるとともに、異材継手構造の設計時間の短縮を図ることができる。
【００１８】
請求項６に係る発明では、鋳ぐるみ材が、ダンパユニットを支持するダンパハウジング本体であり、接合部材は、車体の前後方向に延ばされるフロントサイドフレームである。すなわち、ダンパハウジング本体とフロントサイドフレームとの接合に適用することで、ダンパハウジング本体とフロントサイドフレームとの高剛性化及び軽量化を推進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る異材継手構造の応用例としての車体前部構造の斜視図である。
【図２】本発明に係る異材継手構造の正面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】図２に示された異材継手構造のアンカ孔径−引張強度の関係を示すグラフである。
【図５】図２に示された異材継手構造の鋳込み金具の表面処理の違いによる接合強度を示すグラフである。
【図６】図２に示された異材継手構造の鋳ぐるみ部品の正面図である。
【図７】図２に示された異材継手構造のダストシーラを塗布した鋳ぐるみ部品の正面図である。
【図８】図２に示された異材継手構造の鋳込み金具の表面処理の違いによるサイクル試験前後での破断荷重の違いを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例】
【００２１】
図１に示されたように、本発明に係る異材継手構造の応用例としての車体前部構造１０は、フロントサイドフレーム１２、アッパメンバ１３、ロアメンバ１４、ダンパハウジング１６を主要構成とする。さらに、車体前部構造１０は、ダンパハウジング１６のダンパハウジング本体（ダイキャスト部品）２１を除き、他の各部材が鉄鋼等の鋼材によって構成されている。詳しくは、フロントサイドフレーム１２とアッパメンバ１３とロアメンバ１４は、全て正面視略矩形状断面の閉断面体である。例えば、フロントサイドフレーム１２は鋼板製のプレス成形品である。アッパメンバ１３及びロアメンバ１４は角パイプ（鋼管）からなる。
フロントサイドフレーム１２は、車体の前後方向に延ばされる。
【００２２】
ダンパハウジング１６は、左上部がアッパメンバ１３及びロアメンバ１４に接続され、中央下部がフロントサイドフレーム１２に接続される。
これらのアッパメンバ１３及びロアメンバ１４は、車体の一部をなす鋼材製の車体骨格部材である。
【００２３】
フロントサイドフレーム１２は、車体前部の左右両側において前後に延びている。フロントサイドフレーム１２は後端から後方へ延びる延長部（不図示）を有している。この延長部は、図示せぬフロアフレームに繋がる。このフロントサイドフレーム１２は、アウタメンバ１７とインナメンバ１８とを接合する構造であり、上部にダンパハウジング１６が接合されるフランジ部１９が形成される。
【００２４】
アッパメンバ１３は、フロントサイドフレーム１２の上部に且つ車幅方向外側に位置しており、車体前部の左右両側において前後に延びている。アッパメンバ１３の後端は、フロントピラー（不図示）の前端部に溶接によって結合される。
【００２５】
ロアメンバ１４は、アッパメンバ１３の真下に位置しており、車体前部の左右両側において前後に延びている。ロアメンバ１４の前端部は、ダンパハウジング１６の位置においてアッパメンバ１３の下面に、溶接によって一体的に結合されている。ロアメンバ１４の後端部は、フロントピラー（不図示）の前下端部に溶接によって結合される。
【００２６】
ダンパハウジング１６は、図示せぬフロントサスペンションのダンパユニットを収納し且つダンパユニットの上端部を支持するものである。このダンパハウジング１６は、上端部がアッパメンバ１３及びロアメンバ１４に結合されるとともに、下端部が一体的に形成された下部結合部（鋳込み金具）２３を介してフロントサイドフレーム（接合部材）１２に結合（接合）されている。なお、ダンパハウジング１６は、左のダンパハウジングを示すものであり、右のダンパハウジング（不図示）は、左のダンパハウジング１６と同様の構成である。
【００２７】
ダンパハウジング１６は、アルミニウム等の軽合金を主体とする鋳造品（ダイキャスト部品など）である。軽合金としては、例えばアルミニウム合金（アルミニウムを含む）を採用する。このダンパハウジング１６は、ダンパハウジング本体（鋳ぐるみ材）２１と下部結合部（鋳込み金具）２３とからなる、一体成形品である。ダンパハウジング本体２１は、上部結合部２２と天板２４と周壁部２５とからなるダイキャスト部品である。
【００２８】
天板２４は、平面視略矩形状を呈した概ね平板状の部分であって、ダンパの上端部を取付けるための孔２４ａと、複数のダンパ用フランジ取付孔２４ｂとを有する。
【００２９】
周壁部２５は、アッパメンバ１３及びロアメンバ１４に接する上部結合部２２からフロントサイドフレーム１２に接合する下部結合部２３に向けて略コ字状に延ばされた縦壁である。この周壁部２５は、前方に形成された前壁２７と、後方に形成された後壁２８と、側方に形成される側壁２９と、これらの側壁２９と前壁２７とを繋ぐ前コーナ壁３１と、側壁２９と後壁２８とを繋ぐ後コーナ壁３２とから構成される。詳細には、下部結合部２３は、側壁２９の下端にハウジング本体２１に、一体的に鋳込まれた部分である。
【００３０】
ハウジング本体２１に前後のコーナ壁３１，３２を形成することによって、ハウジング本体２１の角部における応力の集中を緩和することができる。この結果、ダンパハウジング１６の剛性を高めることができる。
【００３１】
上部結合部２２は、アッパメンバ１３及びロアメンバ１４を鋳ぐるむことにより保持する部分であって、ダンパハウジング１６の上部側部に有している。
【００３２】
下部結合部２３は、フロントサイドフレーム１２と同一の材料で形成されている。すなわち、下部結合部２３は、鉄鋼等の鋼材によって構成され、フロントサイドフレーム１２に複数の溶接箇所で溶接される。
【００３３】
図２及び図３に示されるように、本発明に係る異材継手構造４０は、鋼板で形成された鋳込み金具４１と、アルミニウムで形成され鋳込み金具４１を鋳ぐるむ鋳ぐるみ材４２と、鋳込み金具４１が接合される鋼板で形成された接合部材４３と、から構成される。なお、後述するように、異材継手構造４０は、異材継手の接合条件を決定するための接合強度検討サンプルである。また、鋼板の接合部材４３は、普通鋼板（２７０ＭＰａ級）を想定している。
【００３４】
鋳込み金具４１は、アルミニウムの複数の突出部４５が形成されてアルミニウムの鋳ぐるみ材４２と機械的接合をされる複数のアンカ孔４６が形成される。さらに、鋳込み金具４１は、複数の箇所で接合部材４３にスポット溶接される。なお、符号４７，４７はスポット溶接部を示す。
【００３５】
また、鋳込み金具４１は、引張強度の高い高張力鋼板で形成される。高張力鋼板の表面には、アルミニウムの鋳ぐるみ材４２と鋼板の鋳込み金具４１の鋼板面とを非接触にする非合金化亜鉛系めっき表面処理が施される。
【００３６】
詳細には、高張力鋼板は、非合金化亜鉛系めっき表面処理である、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム（溶融Ｚｎ６％−Ａｌ３％−Ｍｇ）合金を、予め表面処理した高耐食めっき鋼板で、且つ引張強度４４０〜５９０ＭＰａの範囲のものが用いられる。
【００３７】
高耐食めっき鋼板は、ＧＩ鋼板若しくはＺＡＭ鋼板が好ましい。ＧＩ鋼は、溶融亜鉛めっきを施した鋼板である。一方、ＺＡＭ鋼は、溶融亜鉛めっきを施した鋼板であるとともに、高耐食性（さび難い）の鋼板である。
【００３８】
アンカ孔４６は、Φ６〜８ｍｍの範囲の丸孔に形成される。隣り合うアンカ孔４６同士は、横方向に等ピッチｐ１、縦方向に関して高さｈ１で配置される千鳥配置である。
【００３９】
鋳ぐるみ材４２は、高強度構造用アルミニウム合金（例えば、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系の３６５−Ｔ５）で形成されるダイカスト材が用いられる。
【００４０】
すなわち、異材継手構造４０では、鋳込み金具４１が、略矩形を呈するとともに、矩形の一辺４１ａ側に接合部材４３にスポット溶接されてスポット溶接部４７，４７が形成され、矩形の一辺４１ａに対向する矩形の他辺４１ｂ側にアンカ孔４６が形成され、アンカ孔４６に、鋳ぐるみ材４２が鋳込まれて突出部４５が形成される。
【００４１】
図２及び図３に示される白抜き矢印のように、接合部材４３と鋳ぐるみ材４２との間に引張荷重を加え、スポット溶接部４７，４７、突出部４５及び鋳込み金具４１にせん断応力を作用させるときに、鋳込み金具４１のせん断強度が、スポット溶接部４７，４７のせん断強度よりも大きい範囲に、且つ突出部４５のせん断強度より小さい範囲に入るように、所定の引張強度を有する鋼板が選択され且つアンカ孔４６の孔径が決定される。
スポット溶接強度は、引張強度の低い方の鋼板で決定される。従って、接合部材（鋼板）４３の引張強度を鋳込み金具（鋼板）４１の引張強度より小さく設定（接合部材４３＜鋳込み金具４１）することにより、目標の強度設計を容易におこなうことができる。
【００４２】
この異材継手構造４０により、鋳込み金具４１と鋳ぐるみ材（アルミニウムダイカスト材）４２とで形成される鋳込み接合部（鋳込み部）４８の接合強度を、接合部材（鋼板）４３と鋳込み金具４１の溶接接合強度より大きくできるので、衝突などの大入力による破断が、外観から見えやすい溶接接合の部位に限定され、破断を目視確認することができる。従って、異材継手構造４０の強度信頼性が向上するとともに、鋳込み接合部４８に錆が発生しにくくもなり耐食信頼性も向上する。
【００４３】
ここで、アンカ孔４６の孔ピッチをｐ１、アンカ孔４６の孔径をｄ１、アンカ孔４６の個数をｎ１、鋳込み金具４１及び接合部材４３の横幅をＬ１、アンカ孔４６の厚さ及び突出部４５の厚さをｔ１、突出部４５のせん断強度をＳ１、鋳込み金具４１のせん断強度をＳ２とするときに、突出部４５のせん断強度Ｓ１は、Ｓ１＝（ｎ１×ｄ１×ｔ１）×（アルミニウムの引張強度）で定義され、鋳込み金具４１のせん断強度Ｓ２は、Ｓ２＝｛Ｌ１−（ｎ１×ｄ１）×（鋼板の引張強度）で定義される。
なお、スポット溶接部４７，４７のせん断強度Ｓ３は、スポット溶接部４７，４７の個数の合計のせん断強度である。
【００４４】
さらに、図２では、接合部材４３の高さをＨ２、鋳込み金具４１の高さをＨ３、アンカ孔４６及び突出部４５が形成される鋳込み接合部４８の高さをＨ４、鋳ぐるみ材４２に鋳込み金具４１が鋳込まれた鋳ぐるみ部品５１（図１に示されるダンパハウジング１６に相当）の高さをＨ５、接合部材４３の厚さをｔ２、と定義する。
【００４５】
なお、異材継手構造４０は、鋳込み金具４１に用いる鋼板の引張強度、鋳込み金具４１に用いる鋼板の表面処理、鋳込み金具４１のアンカ孔４６径を決定するための接合強度検討サンプルである。この接合強度検討サンプルの検討結果は、先に説明した車体前部構造１０などの異種金属部品同士の接合に利用される。
【００４６】
すなわち、鋳ぐるみ材４２は、ダンパユニット（不図示）を支持するダンパハウジング本体２１（図１参照）に相当し、鋳込み金具４１は、ダンパハウジング本体２１で鋳込まれる下部結合部材２３相当し、接合部材４３は、車体の前後方向に延ばされるフロントサイドフレーム１２に相当する。
【００４７】
異材継手構造４０では、鋼板の鋳込み金具４１をアルミニウムの鋳ぐるみ材４２で鋳ぐるみ、鋼板の鋳込み金具４１を鋼板の接合部材４３へ溶接する。
【００４８】
鋼板の鋳込み金具４１が、引張強度の高い高張力鋼板にて形成され、アルミニウムの鋳ぐるみ材４２と機械的接合をするアンカ孔４６が形成されたので、鋼板の鋳込み金具４１とアルミニウムの鋳ぐるみ材（ダイカスト材）４２との鋳込み接合部４８の接合強度を鋼板と鋳込み金具４１の溶接接合強度より大きくできるので、衝突などの大入力による破断が、外観から見えやすい溶接接合の部位に限定され、目視点検でき強度信頼性の向上を図ることができる。
【００４９】
アルミニウムの鋳ぐるみ材４２と鋼板の鋳込み金具４１の鋼板面とを非接触にする非合金化亜鉛系めっき表面処理が施されたので、鋳込み接合部に錆が発生することを防止し、耐食信頼性も向上させることができる。
【００５０】
異材継手構造４０では、鋳込み金具４１が、引張強度４４０〜５９０ＭＰａの高張力鋼板である。すなわち、鋳込み金具４１を高強度化することで、アンカ孔４６径を大きく若しくはアンカ孔４６の個数を増やすことが可能となる。この結果、鋳込み金具４１の強度減少を補完しつつ、アルミニウムの鋳ぐるみ材４２のせん断も防止することができる。
【００５１】
異材継手構造４０では、鋳込み金具４１が、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金を表面処理した高耐食めっき鋼板が用いられる。すなわち、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム（溶融Ｚｎ６％−Ａｌ３％−Ｍｇ）合金を表面処理した高耐食めっき鋼板（ＺＡＭ鋼板）は、めっき層と鋼板とが金属接合され、密着性が高い表面処理である。従って、耐食信頼性をさらに向上することができる。
【００５２】
異材継手構造４０では、鋳込み金具４１のアンカ孔４６が、Φ６〜８ｍｍに形成された丸孔としたので、アンカ孔４６が小さい場合に比べて、アルミニウムの鋳ぐるみ材４２をアンカ孔４６に確実に注入することができ、異材継手構造４０の生産性の向上を図ることができる。また、鋳込み金具４１のアンカ孔４６が、Φ６〜８ｍｍに形成された丸孔としたので、例えば、スポット溶接強度以上に、且つアルミニウムのせん断強度以下の適正な範囲に、アンカ孔４６の孔径を設定をすることができる。
【００５３】
異材継手構造４０では、鋳込み金具４１が、略矩形を呈するとともに、矩形の一辺４１ａ側に接合部材４３にスポット溶接されてスポット溶接部４７，４７が形成され、矩形の一辺４１ａに対向する矩形の他辺４１ｂ側にアンカ孔４６が形成され、アンカ孔４６に鋳ぐるみ材４２が鋳込まれて突出部４５が形成される。
【００５４】
接合部材４３と鋳ぐるみ材４２との間に引張荷重を加え、スポット溶接部４７，４７、突出部４５及び鋳込み金具４１にせん断応力を作用させるときに、鋳込み金具４１のせん断強度が、スポット溶接部４７，４７のせん断強度よりも大きい範囲に、且つ突出部４５のせん断強度より小さい範囲に入るように、所定の引張強度を有する鋼板が選択され且つアンカ孔４６の孔径が決定されるようにした。
【００５５】
すなわち、第１にスポット溶接部４７，４７が破断され、第２に鋳込み金具４１が破断され、第３に突出部４５が破断されるようにした。これにより、見える部分から先に破断するようにしたので、異材継手構造４０の信頼性の向上を図ることができる。
【００５６】
また、スポット溶接部４７，４７、突出部４５及び鋳込み金具４１にせん断応力を適正に設定できるとともに、異材継手構造４０の設計時間の短縮を図ることができる。
【００５７】
異材継手構造４０では、鋳ぐるみ材４２が、ダンパユニット（不図示）を支持するダンパハウジング本体２１（図１参照）であり、接合部材４３は、車体の前後方向に延ばされるフロントサイドフレーム１２（図１参照）である。すなわち、ダンパハウジング本体２１とフロントサイドフレーム１２との接合に適用することで、ダンパハウジング本体２１とフロントサイドフレーム１２との高剛性化及び軽量化を推進することができる。
【００５８】
以上の作用及び効果の差異を明らかにするために、本発明者らは以下の実験を実施した。
【００５９】
（実験例）
本発明に係る実験例を以下に述べる。なお、本発明は実験例に限定されるものではない。
【００６０】
図２及び図３に示されたように、接合強度検討サンプル（異材継手構造）４０の詳細寸法は、以下の通りである（符号は図２及び図３参照）。
接合部材４３の高さ Ｈ２＝６６ｍｍ
鋳込み金具４１の高さ Ｈ３＝６６ｍｍ
鋳ぐるみ部品５１の高さ Ｈ５＝１１５ｍｍ
鋳込み金具４１及び接合部材４３の横幅 Ｌ１＝４６ｍｍ
鋳込み金具４１の厚み ｔ１＝１．６ｍｍ
接合部材４３の厚さを ｔ２＝１．６ｍｍ
アンカ孔４６の孔径 ｄ１＝Φ４ｍｍ、Φ６ｍｍ、Φ７ｍｍ、Φ８ｍｍ
アンカ孔４６の個数 ｎ１＝３個
スポット溶接部４７の個数＝２個
【００６１】
異材継手構造４０の強度信頼性の考え方については、鋳込み接合部４８の接合強度を、確実にスポット溶接部４７，４７の溶接強度以上となる接合仕様を確立することにある。
鋳込み接合部４８の接合強度設計の考え方は、機械的強度と金属的強度との合算で接合強度が決定されると考える。
【００６２】
鋳ぐるみ材４２（アルミ側）では、アンカ孔４６の径に比例して引張強度が増加する。鋳込み金具４１（金具側）では、アンカ孔４６の径を大きくするに連れて引張強度は低下する。鋳込み金具４１の引張強度を補完するために素材の高強度化を図る。これで、機械的強度が決定される。
【００６３】
鋳込み金具４１（金具側）では、表面処理の違いによる鋳込み接合部４８の接合面の金属接合が関与すると考えられる。この表面処理の違いにより金属接合強度が決定される。
すなわち、鋳込み金具４１を、高張力鋼板（ＨＳＳ）とすれば、スポット溶接部４７，４７の溶接強度より、鋳込み接合部４８の接合強度を大きくでき、接合強度の信頼性の向上を図ることができると考えられる。さらに、表面処理を検討することで、一層、接合強度の信頼性の向上を図ることができると考えられる。
【００６４】
図４には、異材継手構造４０のアンカ孔４６の孔径−引張強度の関係を示すグラフが示される。横軸はアンカ孔４６の孔径（ｍｍ）であり、縦軸は強度（引張強度、若しくはせん断強度（荷重）、単位はＭＰａ）である。
曲線６１は、鋳ぐるみ材４２の突出部４５のせん断強度Ｓ１を示す曲線である。鋳ぐるみ材４２は、高強度構造用アルミニウム合金（Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系の３６５−Ｔ５）が用いられる。Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系の３６５−Ｔ５は、引張強度：３００ＭＰａ、耐力：１８０ＭＰａ、質別Ｔ５の特性を有するアルミニウム合金である。
孔径ｄ１（図３参照）の増加に伴い突出部４５の外径が増加するので、孔径ｄ１の増加に伴い鋳ぐるみ材４２の突出部４５のせん断強度Ｓ１も増加する。
【００６５】
直線６２は、鋳込み金具４１に、高張力鋼板（引張強度５９０ＭＰａ）を使用したときの鋳込み金具４１のせん断強度Ｓ２を示す直線である。図３に示された孔径ｄ１の増加に伴い鋳込み金具４１に残される横幅寸法（Ｌ１−３×（ｄ１））は減少するので、鋳込み金具４１のせん断強度Ｓ２は、アンカ孔４６の増加に伴って低下する。
【００６６】
直線６３は、鋳込み金具４１に、高張力鋼板（引張強度４４０ＭＰａ）を使用したときの鋳込み金具４１のせん断強度Ｓ２を示す直線である。直線６４は、鋳込み金具４１に、高張力鋼板（引張強度３４０ＭＰａ）を使用したときの鋳込み金具４１のせん断強度Ｓ２を示す直線である。直線６５は、鋳込み金具４１に、普通鋼板（引張強度２７０ＭＰａ）を使用したときの鋳込み金具４１のせん断強度Ｓ２を示す直線である。直線６３〜６５においても、直線６２で説明した同様の理由で、鋳込み金具４１のせん断強度Ｓ２は、アンカ孔４６の増加に伴って低下する。
【００６７】
直線６６は、スポット溶接部４７，４７のせん断強度Ｓ３を示す直線である。すなわち、接合部材４３に、２７０ＭＰａ級の鋼板を用いた場合のスポット溶接強度基準である。直線６６は、鋳ぐるみ材４２の突出部４５のせん断強度Ｓ１及び鋳込み金具４１のせん断強度Ｓ２を決定する上でのしきい値となる。
【００６８】
先に述べたように、異材継手構造４０では、鋳ぐるみ材４２の突出部４５のせん断強度Ｓ１＞鋳込み金具４１のせん断強度Ｓ２＞スポット溶接部４７，４７のせん断強度Ｓ３の関係を満足するように、鋳込み金具４１の材質（引張強度）及びアンカ孔４６の孔径が決定されるからである。
【００６９】
以上の実験から、荒い斜線で示される範囲６８が、異材継手構造４０における鋳込み金具４１の採用可能範囲であり、細かい斜線で示される範囲６９が、異材継手構造４０における鋳込み金具４１の適正使用範囲と考えられる。すなわち。鋳込み金具４１は、アンカ孔４６の孔径がΦ７ｍｍ及び鋳込み金具４１の材質（引張強度）が４４０〜５９０ＭＰａに決定することが好ましい。
【００７０】
図５（ａ），（ｂ）に、異材継手構造４０の鋳込み金具４１の表面処理の違いによる接合強度を示すグラフが示される。図５（ａ）では規格値の引張強度を実測して接合強度を実測した。図５（ｂ）では、図５（ａ）で測定した接合強度を規格値の値に修正した。なお、アンカ孔４６の孔径ｄ１は７ｍｍに設定した。また、図５（ｂ）において、スポット溶接部４７，４７のせん断荷重（スポット側せん断荷重）及び鋳ぐるみ材４２の突出部４５の破断荷重（アルミ側せん断荷重）を表示した。なお、スポット側せん断荷重は、接合部材４３に、２７０ＭＰａ級の鋼板を用いた場合のせん断荷重である。
【００７１】
サンプルＮｏ．１は、表面処理のない裸材、鋼板の引張強度２７０ＭＰａ（実測値３３９ＭＰａ）、アンカ孔４６なしの試験サンプルである。鋳ぐるみ材４２から鋳込み金具４１が離間した荷重は、８８８５．２ＭＰａであり、規格値の引張強度２７０ＭＰａに換算した値は、７０７７ＭＰａであった。
【００７２】
サンプルＮｏ．２は、表面処理のない裸材、鋼板の引張強度２７０ＭＰａ（実測値３３９ＭＰａ）、アンカ孔４６ありの試験サンプルである。鋳込み金具４１が破断した荷重は、１５４４０ＭＰａであり、規格値の引張強度２７０ＭＰａに換算した値は、１２２９７ＭＰａであった。
【００７３】
サンプルＮｏ．３は、ＧＡ鋼板、鋼板の引張強度２７０ＭＰａ（実測値３３２ＭＰａ）、アンカ孔４６ありの試験サンプルである。なお、ＧＡ鋼板は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板をいう。鋳込み金具４１が破断した荷重は、１４９８２ＭＰａであり、規格値の引張強度２７０ＭＰａに換算した値は、１２１８４ＭＰａであった。
【００７４】
サンプルＮｏ．４は、ＧＩ鋼板、鋼板の引張強度２７０ＭＰａ（実測値３０４ＭＰａ）、アンカ孔４６ありの試験サンプルである。なお、ＧＩ鋼板は、溶融亜鉛めっき鋼板をいう。鋳込み金具４１が破断した荷重は、１９１９７ＭＰａであり、規格値の引張強度２７０ＭＰａに換算した値は、１７６４８ＭＰａであった。
【００７５】
サンプルＮｏ．５は、ＺＡＭ鋼板、鋼板の引張強度２７０ＭＰａ（実測値３９９ＭＰａ）、アンカ孔４６ありの試験サンプルである。なお、ＺＡＭ鋼板は、溶融Ｚｎ６％−Ａｌ３％−Ｍｇ合金の溶融亜鉛めっき鋼板をいう。鋳込み金具４１が破断した荷重は、２２７８８ＭＰａであり、規格値の引張強度２７０ＭＰａに換算した値は、１６９１３ＭＰａであった。
【００７６】
サンプルＮｏ．６は、溶融Ａｌ６％−ＳｉのＡｌめっき鋼板、鋼板の引張強度２７０ＭＰａ（実測値２４９ＭＰａ）、アンカ孔４６ありの試験サンプルである。鋳込み金具４１が破断した荷重は、１３１７３ＭＰａであり、規格値の引張強度２７０ＭＰａに換算した値は、１２０９８ＭＰａであった。
【００７７】
サンプルＮｏ．７は、溶融Ａｌ１０％−ＳｉのＡｌめっき鋼板、鋼板の引張強度５９０ＭＰａ（実測値５９１ＭＰａ）、アンカ孔４６ありの試験サンプルである。鋳込み金具４１が破断した荷重は、２５０４３ＭＰａであり、規格値の引張強度５９０ＭＰａに換算した値は、２２２２３ＭＰａであった。
【００７８】
サンプルＮｏ．８は、表面処理のない裸材、鋼板の引張強度７８０ＭＰａ（実測値８２１ＭＰａ）、アンカ孔４６ありの試験サンプルである。このサンプルは、鋳ぐるみ材４２の突出部（アルミニウム側）４５がせん断された。アルミニウム側が破断した荷重は、３０９５６ＭＰａであり、規格値の引張強度７８０ＭＰａに換算した値は、２９４１０ＭＰａであった。
【００７９】
以上の実験から、第１に、鋳込み金具４１にアンカ孔４６を設けることで、引張強度を約４２％向上することができた。
第２に、鋳込み金具４１に高張力鋼板を用いることで引張強度の向上を図ることができるが、サンプルＮｏ．８のように、引張強度７８０ＭＰａ以上の高張力鋼板ではアルミ側が破断する。また、サンプルＮｏ．７のように、高張力鋼板の引張強度５９０ＭＰａにおいて、溶融Ａｌめっきを施した場合には、鋳ぐるみ材４２（アルミニウム側）にも破断が見られた。
【００８０】
第３に、表面処理に非合金化溶融亜鉛めっきが施されたＧｌ鋼板及びＺＡＭ鋼板では、引張強度を約３０％向上することができた。また、適正な値のせん断荷重で破断した。しかし、サンプルＮｏ．３の合金化溶融亜鉛めっきが施されるＧＡ鋼板や、サンプルＮｏ．６の引張強度２７０ＭＰａの鋼板に溶融Ａｌめっきを施した場合には引張強度の上昇は見られなかった。
【００８１】
図６及び図７に異材継手構造４０の耐食信頼性の実験用のサンプルが示され、異材継手構造４０の耐食信頼性の考え方については、鋳込み接合部４８に耐食性の高い接合使用を確立するとともに、鋳込み接合部４８以外の一般鋼板部分でも高い耐食性が確保できるようにすることが望まれる。
【００８２】
鋳込み接合部４８では、鋳ぐるみ材４２と鋳込み金具４１との隙間による隙間腐食と、異種金属同士の接触による異種接触腐食とが発生する。隙間腐食を低減するためには、第１に、鋳込み接合部４８の下端４８ａからアンカ孔４６までの距離を稼ぎ、機械的接合に起因する隙間の低減が考えられる。第２に、鋳込み金具４１の表面処理を検討して金属的接合に起因する隙間を解消することが考えられる。
【００８３】
異種接触腐食を低減するためには、第１に、鋳込み金具４１の表面処理を検討して鋼板とアルミニウムとの電位差を低減することが考えられる。第２に、鋳込み接合部４８の下端４８ａにダストシーラ５３を塗布して鋼板とアルミニウムとの接触部の被水防止をすることが考えられる。
鋳込み接合部４８以外の一般鋼板部分では、鋳込み金具４１の表面処理を検討して耐食性を確保することが考えられる。
【００８４】
図６に示されたように、鋳ぐるみ部品５１は、先にも説明したように、鋼板の鋳込み金具４１をアルミニウムの鋳ぐるみ材（ダイカスト材）４２で鋳ぐるんだサンプルであり、図７に示されたように、鋳ぐるみ部品５２は、鋼板の鋳込み金具４１をアルミニウムの鋳ぐるみ材（ダイカスト材）４２で鋳ぐるみ、鋳込み接合部４８の下端４８ａにダストシーラ５３を塗布し、さらに、全体に電着塗装（ＥＤ塗装）を施したサンプルである。
【００８５】
鋳ぐるみ部品５１，５２では、鋳込み接合部４８の下端４８ａの近傍位置に観察範囲７１を設定し、ＣＣＴ（Cyclic Corrosion Tester）後に、上記サンプルの錆の状態を判定するカラーチェック（カラースケール）と、密着状態を調べる顕微鏡観察とで、サンプルの合否を判定した。なお、鋳ぐるみ材４２は、高強度構造用アルミニウム合金（例えば、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系の３６５−Ｔ５）のダイカスト材である。
【００８６】
後述するように、鋳込み金具４１の表面処理の違いで鋳込み接合部４８の状態に違いがあった。鋳込み接合部４８の接合境界面密着状態は、ＧＩ鋼板，ＺＡＭ鋼板≧ＧＡ鋼板＞裸材，溶融Ａｌめっき鋼板の順で優位性があった。
【００８７】
腐食試験：ＣＣＴ（Cyclic Corrosion Tester）の試験条件の一例（ＪＩＳＨ８５０２）による。
試験項目、条件及び時間は以下の通りである。
塩水噴霧： 時間２ｈ
温度 ：３５±１℃
塩水濃度：５±０．５％
他の条件はＪＩＳＺ２３７１に準拠した。
【００８８】
乾燥： 時間４ｈ
温度：６０±１℃
相対湿度：２０〜３０％
湿潤： 時間２ｈ
温度：５０±１℃
相対湿度：９５%以上
【００８９】
ＣＣＴサイクル数：
ＣＣＴ４０回、ＣＣＴ８０回、ＣＣＴ１２０回、
【００９０】
【表１】
【００９１】
表１には、異材継手構造４０の鋳込み金具４１の表面処理の違いによる耐食信頼性（ダストシーラ５３なし）の検討結果が示される。
【００９２】
サンプルＡ１は、アンカ孔４６ありで表面処理のない裸材であり、ＣＣＴ４０回及びＣＣＴ８０回では合格、ＣＣＴ１２０回では不合格、総合判定で不合格、サンプル中の順位は第４位であった。
サンプルＣ１は、アンカ孔４６ありのＧＡ鋼板であり、ＣＣＴ４０回、ＣＣＴ８０回及びＣＣＴ１２０回で合格、総合判定で合格、サンプル中の順位は第３位であった。
【００９３】
サンプルＥ１は、アンカ孔４６ありのＺＡＭ鋼板であり、ＣＣＴ４０回、ＣＣＴ８０回及びＣＣＴ１２０回では合格、総合判定で合格、サンプル中の順位は第１位であった。
サンプルＦ１は、アンカ孔４６なしのＺＡＭ鋼板であり、ＣＣＴ４０回、ＣＣＴ８０回及びＣＣＴ１２０回では合格、総合判定で合格、サンプル中の順位は第１位であった。
【００９４】
サンプルＧ１は、アンカ孔４６ありのアルミニウムめっき鋼板であり、ＣＣＴ４０回で不合格、ＣＣＴ８０回で不合格、ＣＣＴ１２０回は中止した。総合判定で不合格、サンプル中の順位は第６位であった。アルミニウムめっき鋼板は、日新製鋼製のアルスター鋼板相当品を使用した。
【００９５】
サンプルＪ１は、アンカ孔４６ありのアルミニウムめっきを施したホットスタンプ材であり、ＣＣＴ４０回で合格、ＣＣＴ８０回で不合格、ＣＣＴ１２０回は中止した。総合判定で不合格、サンプル中の順位は第５位であった。
【００９６】
サンプルＬ１は、アンカ孔４６ありのＧＩ鋼板であり、ＣＣＴ４０回で合格、ＣＣＴ８０回で合格、ＣＣＴ１２０回でも合格であった。総合判定で合格、サンプル中の順位は第２位であった。
サンプルＭ１は、アンカ孔４６なしのＧＩ鋼板であり、ＣＣＴ４０回で合格、ＣＣＴ８０回で合格、ＣＣＴ１２０回でも合格であった。総合判定で合格、サンプル中の順位は第２位であった。
【００９７】
【表２】
【００９８】
表２には、異材継手構造４０の鋳込み金具４１の表面処理の違いによる耐食信頼性（ダストシーラ５３あり）の検討結果が示される。
サンプルＡ２，Ｃ２，Ｅ２，Ｆ２，Ｇ２，Ｊ２，Ｌ２、Ｍ２は、それぞれ表１に示したサンプルＡ１，Ｃ１，Ｅ１，Ｆ１，Ｇ１，Ｊ１，Ｌ１，Ｍ１にダストシーラ５３（図７参照）を追加したものである。
【００９９】
サンプルＡ２は、ＣＣＴ４０回及びＣＣＴ８０回では合格、ＣＣＴ１２０回では不合格、総合判定で不合格、サンプル中の順位は第４位であった。
サンプルＣ２は、ＣＣＴ４０回、ＣＣＴ８０回及びＣＣＴ１２０回で合格、総合判定で合格、サンプル中の順位は第３位であった。
【０１００】
サンプルＥ２は、ＣＣＴ４０回、ＣＣＴ８０回及びＣＣＴ１２０回で合格、総合判定で合格、サンプル中の順位は第１位であった。
サンプルＦ２は、ＣＣＴ４０回、ＣＣＴ８０回及びＣＣＴ１２０回で合格、総合判定で合格、サンプル中の順位は第１位であった。
【０１０１】
サンプルＧ２は、ＣＣＴ４０回で不合格、ＣＣＴ８０回で不合格、ＣＣＴ１２０回は中止した。総合判定で不合格、サンプル中の順位は第６位であった。
【０１０２】
サンプルＪ２は、ＣＣＴ４０回で合格、ＣＣＴ８０回で不合格、ＣＣＴ１２０回で合格であった。総合判定で不合格、サンプル中の順位は第５位であった。
【０１０３】
サンプルＬ２は、ＣＣＴ４０回で合格、ＣＣＴ８０回で合格、ＣＣＴ１２０回でも合格であった。総合判定で合格、サンプル中の順位は第２位であった。
サンプルＭ２は、ＣＣＴ４０回で合格、ＣＣＴ８０回で合格、ＣＣＴ１２０回でも合格であった。総合判定で合格、サンプル中の順位は第２位であった。
【０１０４】
図８に、異材継手構造４０の鋳込み金具４１の表面処理の違いによるサイクル試験前後での破断荷重の違いが示される。サイクル試験後のサンプルは、ＣＣＴ（Cyclic Corrosion Tester）サイクル数１２０回後のサンプルを用い、接合強度検証を行った。
【０１０５】
サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．７は、図５（ａ），（ｂ）に示したサンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．７と同一サンプルである。サンプルＮｏ．３（相当品）、サンプルＮｏ．５（相当品）及びサンプルＮｏ．６（相当品）は、それぞれサンプルＮｏ．３、サンプルＮｏ．５及びサンプルＮｏ．６からアンカ孔４６を削除したサンプルである。
【０１０６】
サンプルＮｏ．１から裸材では、アンカ孔４６なしの場合にサイクル試験後で破断荷重が半分程度に低下した。裸材なので表面の腐食が激しく、アルミニウム側の鋳ぐるみ材４２と鋼板側の鋳込み金具４１の密着度が低下したものと考察する。
【０１０７】
サンプルＮｏ．２から裸材でも、アンカ孔４６ありの場合は、サイクル試験後で破断荷重に大きな低下は見られない。これは、鋼板側のアンカ孔４６にアルミ側の突出部４５が食い込み、アンカ孔４６及び突出部４５の効果が顕著に現れた結果と推測する。
【０１０８】
サンプルＮｏ．３（相当品）、ＧＡ鋼板のサンプルについても、アンカ孔４６なしの場合にサイクル試験後で破断荷重が半分以下に低下した。サンプルＮｏ．３から、アンカ孔４６ありの場合は、サイクル試験後で破断荷重に大きな低下は見られない。ＧＡ鋼板は、耐食性に疑問が残る。
【０１０９】
サンプルＮｏ．４（相当品）及びサンプルＮｏ．４から、ＧＩ鋼板ではアンカ孔４６がない場合でもアンカ孔４６ある場合でも、サイクル試験後で破断荷重に変化がほとんど見られなかった。ＧＩ鋼板は、鋳込み金具４１に採用する素材として適正なものと考えられる。
【０１１０】
サンプルＮｏ．５（相当品）及びサンプルＮｏ．５から、ＺＡＭ鋼板ではアンカ孔４６がない場合でもアンカ孔４６ある場合でも、サイクル試験後で破断荷重に変化がほとんど見られなかった。さらに、破断荷重が他のサンプルに比べても高い値を示している。ＺＡＭ鋼板は、検討したサンプルの中で鋳込み金具４１に採用する素材として最適なものと考えられる。
【０１１１】
サンプルＮｏ．６（相当品）、アルミめっき鋼板（溶融Ａｌ６％−Ｓｉ）のサンプルについても、アンカ孔４６なしの場合にサイクル試験後で破断荷重が半分以下に低下した。サンプルＮｏ．６から、アンカ孔４６ありの場合は、サイクル試験後で破断荷重に大きな低下は見られない。アルミめっき鋼板（溶融Ａｌ６％−Ｓｉ）は、耐食性に疑問が残る。
【０１１２】
サンプルＮｏ．７（相当品）、アルミめっき鋼板（溶融Ａｌ１０％−Ｓｉ）のサンプルについても、アンカ孔４６なしの場合にサイクル試験後で破断荷重が半分以下に低下した。サンプルＮｏ．６から、アンカ孔４６ありの場合は、サイクル試験後で破断荷重に大きな低下は見られない。破断荷重の高さには特筆するものがある。しかし、アルミめっき鋼板（溶融Ａｌ０％−Ｓｉ）は、耐食性に疑問が残る。
【０１１３】
図８から表面処理の影響を考察する。
先ず、裸材、ＧＡ鋼板及びアルミめっき鋼板（溶融Ａｌ６％−Ｓｉ）は、アンカ孔４６の有無の影響が大きい。アンカ孔４６なしの場合には、サイクル試験（ＣＣＴ）後の破断強度が大きく低下した。これは、裸材、ＧＡ鋼板及びアルミめっき鋼板（溶融Ａｌ６％−Ｓｉ）の隙間密着性が悪ものと考える。
【０１１４】
ＺＡＭ鋼板は、アンカ孔４６の有無で、サイクル試験（ＣＣＴ）前後の破断強度の変化がほとんど見られない。これは、ＺＡＭ鋼板の隙間密着性が良好であり、アルミ側と鋼板側が十分に金属接合しているものと推察する。すなわち、ＺＡＭ鋼板は耐食信頼性が高い表面処理が施された鋼板である。
【０１１５】
上記の試験結果から、接合強度、耐食信頼性の高い鋳込み接合仕様を設定できると考えられる。図１に示されたフロントサイドフレーム（接合部材）１２に、下部結合部（鋳込み金具４１）２３を介してダンパハウジング本体（鋳ぐるみ材）２１を接合する車体前部構造（ボディ継手）１０を想定した仕様を再掲する。
【０１１６】
鋳込み接合仕様
鋳込み金具４１：
引張強度：４４０〜５９０ＭＰａの高張力鋼板
鋳込み金具４１のアンカ孔４６の孔径：Φ７Ｘ３個
鋼板の表面処理：非合金化亜鉛系めっき（Ｇｌ鋼板、ＺＡＭ鋼板相当品）
【０１１７】
鋳ぐるみ材４２：
高強度構造用アルミニウム合金（Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系の３６５−Ｔ５）のダイカスト材
なお、３６５−Ｔ５は今回の検討事例である。
【０１１８】
接合強度設計（強度信頼性）：
今回は、鋳込み金具４１の板厚、アンカ孔４６の設置個数を規定したが、鋳込み金具４１の板厚、アンカ孔４６の設置位置及び個数を変化させることによっても、鋳込み接合部４８の接合強度の向上が可能である。この場合に、鋳込み接合部４８が狭い部位に設定することができるように配慮が必要であるとともに、重量が増加したりしないように配慮が必要となる。
【０１１９】
耐食性信頼性：
鋳込み接合部４８の鋳込み金具４１（鋼板）側の耐食性能は、ＧＩ鋼板及びＺＡＭ鋼板が優れていた。ＣＣＴ１２０サイクル試験においても、鋳込み金具４１に錆の発生はなかった。鋳込み金具４１の素材としてＧＩ鋼板及びＺＡＭ鋼板が好ましい。
【０１２０】
尚、本発明に係る異材継手構造は、図４に示すように、鋳ぐるみ材４２はアルミニウムが用いられたが、これに限るものではなく、マグネシウム合金などの軽合金であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明に係る異材継手構造は、フロントサイドフレーム（接合部材）に、下部結合部（鋳込み金具）を介してダンパハウジング本体（鋳ぐるみ材）を接合する車体前部構造を有する車両への適用に好適である。
【符号の説明】
【０１２２】
１０…車体前部構造、１２…フロントサイドフレーム（接合部材）、２１…ダンパハウジング本体（鋳ぐるみ材）、２３…下部結合部（鋳込み金具）、４０…異材継手構造、４１…鋳込み金具、４１ａ…一辺、４１ｂ…他辺、４２…鋳ぐるみ材、４３…接合部材、４５…突出部、４７…スポット溶接部、４８…鋳込み接合部、４８ａ…下端、５１，５２…鋳ぐるみ部品、５３…ダストシーラ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板の鋳込み金具をアルミニウムの鋳ぐるみ材で鋳ぐるみ、鋼板の鋳込み金具を鋼板の接合部材へ溶接する異材継手構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
異材継手構造は、鋼板の鋳込み金具を鋳造型にセットし、鋳込み金具の一部をアルミニウムの鋳ぐるみ材（ダイカスト品）で鋳ぐるみ、鋳込み金具と鋳ぐるみ材とを接合し、鋼板若しくは鋼材で形成された接合部材へ、鋳込み金具を介してアルミニウムの鋳ぐるみ材（ダイカスト品）を接合するときに、使用される構造である。
鋼板の鋳込み金具には、複数のアンカ孔が形成され、アンカ孔にアルミニウムの鋳ぐるみ材が注入され、アルミニウムの突出部が形成される。すなわち、鋳込み金具のアンカ孔の周辺部と鋳ぐるみ材の突出部の周辺部で鋳込み接合部が形成されている。
【０００３】
この異材継手構造によれば、異種金属同士が直接溶接されることがないので、スポット溶接やミグ溶接等の一般的な溶接手段で溶接が可能である（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１２１９２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１の異材継手構造は、鋼板の鋳込み金具に複数のアンカ孔が形成され、アンカ孔にアルミニウムの鋳込み接合部が形成される。この鋳込み接合部は、アルミニウムの鋳ぐるみ材で一体的に覆われているため、外部から視認することはできない。
例えば、外力により鋳込み接合部が破断した場合、鋳込み金具はアルミで覆われているので鋳込み接合部の内部の破断を視認することはできない。従って、鋳込み接合部の接合強度に信頼性が乏しい。
さらに、鋳込み金具のアンカ孔の周辺部が破損しているのか、若しくはアンカ孔に形成されるアルミニウムの突出部が破損しているのかも視認することができない。
【０００６】
本発明は、衝突などの大入力による破断が、外観から見えやすい溶接接合の部位に限定され、接合強度信頼性の向上を図ることができる異材継手構造を提供することを課題とする。
また、鋳込み接合部に錆が発生することを防止して耐食信頼性を向上することができる異材継手構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、鋼板の鋳込み金具をアルミニウムの鋳ぐるみ材で鋳ぐるみ、鋼板の鋳込み金具を鋼板の接合部材へ溶接する異材継手構造において、鋼板の鋳込み金具が、引張強度の高い高張力鋼板にて形成され、アルミニウムの鋳ぐるみ材と機械的接合をするアンカ孔が形成されるとともに、アルミニウムの鋳ぐるみ材と鋼板の鋳込み金具の鋼板面とを非接触にする非合金化亜鉛系めっき表面処理が施されたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、鋳込み金具が、引張強度４４０〜５９０ＭＰａの高張力鋼板であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、鋳込み金具が、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金を表面処理した高耐食めっき鋼板が用いられることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、鋳込み金具のアンカ孔が、Φ６〜８ｍｍに形成された丸孔であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、鋳込み金具が、略矩形を呈するとともに、矩形の一辺側に接合部材にスポット溶接されてスポット溶接部が形成され、矩形の一辺に対向する矩形の他辺側にアンカ孔が形成され、アンカ孔に鋳ぐるみ材が鋳込まれて突出部が形成されるものであり、接合部材と鋳ぐるみ材との間に引張荷重を加え、スポット溶接部、突出部及び鋳込み金具にせん断応力を作用させるときに、鋳込み金具のせん断強度が、スポット溶接部のせん断強度よりも大きい範囲に、且つ突出部のせん断強度より小さい範囲に入るように、所定の引張強度を有する鋼板が選択され且つアンカ孔の孔径が決定されることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る発明は、鋳ぐるみ材が、ダンパユニットを支持するダンパハウジング本体であり、接合部材は、車体の前後方向に延ばされるフロントサイドフレームであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は以下の効果を奏する。
請求項１に係る発明では、鋼板の鋳込み金具をアルミニウムの鋳ぐるみ材で鋳ぐるみ、鋼板の鋳込み金具を鋼板の接合部材へ溶接する。
鋼板の鋳込み金具が、引張強度の高い高張力鋼板にて形成され、アルミニウムの鋳ぐるみ材と機械的接合をするアンカ孔が形成されたので、鋼板の鋳込み金具とアルミニウムの鋳ぐるみ材（ダイカスト材）との鋳込み接合部の接合強度を鋼板と鋳込み金具の溶接接合強度より大きくできるので、衝突などの大入力による破断が、外観から見えやすい溶接接合の部位に限定され、目視点検でき強度信頼性が向上を図ることができる。
アルミニウムの鋳ぐるみ材と鋼板の鋳込み金具の鋼板面とを非接触にする非合金化亜鉛系めっき表面処理が施されたので、鋳込み接合部に錆が発生することを防止し、耐食信頼性も向上させることができる。
【００１４】
請求項２に係る発明では、鋳込み金具が、引張強度４４０〜５９０ＭＰａの高張力鋼板である。すなわち、鋳込み金具を高強度化することで、アンカ孔径を大きく若しくはアンカ孔の個数を増やすことが可能となる。この結果、鋳込み金具の強度減少を補完しつつ、アルミニウムの鋳ぐるみ材のせん断も防止することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明では、鋳込み金具は、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金を表面処理した高耐食めっき鋼板が用いられる。すなわち、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム（溶融Ｚｎ６％−Ａｌ３％−Ｍｇ）合金を表面処理した高耐食めっき鋼板（ＺＡＭ鋼板）は、めっき層と鋼板とが金属接合され、密着性が高い表面処理である。従って、耐食信頼性をさらに向上することができる。
【００１６】
請求項４に係る発明では、鋳込み金具のアンカ孔が、Φ６〜８ｍｍに形成された丸孔としたので、アンカ孔が小さい場合に比べて、アルミニウムの鋳ぐるみ材をアンカ孔に確実に注入することができ、異材継手構造の生産性の向上を図ることができる。また、鋳込み金具のアンカ孔が、Φ６〜８ｍｍに形成された丸孔としたので、例えば、スポット溶接強度以上に、且つアルミニウムのせん断強度以下の適正な範囲に、アンカ孔の孔径を設定をすることができる。
【００１７】
請求項５に係る発明では、鋳込み金具が、略矩形を呈するとともに、矩形の一辺側に接合部材にスポット溶接されてスポット溶接部が形成され、矩形の一辺に対向する矩形の他辺側にアンカ孔が形成され、アンカ孔に鋳ぐるみ材が鋳込まれて突出部が形成される。
接合部材と鋳ぐるみ材との間に引張荷重を加え、スポット溶接部、突出部及び鋳込み金具にせん断応力を作用させるときに、鋳込み金具のせん断強度が、スポット溶接部のせん断強度よりも大きい範囲に、且つ突出部のせん断強度より小さい範囲に入るように、所定の引張強度を有する鋼板が選択され且つアンカ孔の孔径が決定されるようにした。すなわち、第１にスポット溶接部が破断され、第２に鋳込み金具が破断され、第３に突出部が破断されるようにした。これにより、見える部分から先に破断するようにしたので、異材継手構造の信頼性の向上を図ることができる。
また、スポット溶接部、突出部及び鋳込み金具にせん断応力を適正に設定できるとともに、異材継手構造の設計時間の短縮を図ることができる。
【００１８】
請求項６に係る発明では、鋳ぐるみ材が、ダンパユニットを支持するダンパハウジング本体であり、接合部材は、車体の前後方向に延ばされるフロントサイドフレームである。すなわち、ダンパハウジング本体とフロントサイドフレームとの接合に適用することで、ダンパハウジング本体とフロントサイドフレームとの高剛性化及び軽量化を推進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る異材継手構造の応用例としての車体前部構造の斜視図である。
【図２】本発明に係る異材継手構造の正面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】図２に示された異材継手構造のアンカ孔径−引張強度の関係を示すグラフである。
【図５】図２に示された異材継手構造の鋳込み金具の表面処理の違いによる接合強度を示すグラフである。
【図６】図２に示された異材継手構造の鋳ぐるみ部品の正面図である。
【図７】図２に示された異材継手構造のダストシーラを塗布した鋳ぐるみ部品の正面図である。
【図８】図２に示された異材継手構造の鋳込み金具の表面処理の違いによるサイクル試験前後での破断荷重の違いを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例】
【００２１】
図１に示されたように、本発明に係る異材継手構造の応用例としての車体前部構造１０は、フロントサイドフレーム１２、アッパメンバ１３、ロアメンバ１４、ダンパハウジング１６を主要構成とする。さらに、車体前部構造１０は、ダンパハウジング１６のダンパハウジング本体（ダイキャスト部品）２１を除き、他の各部材が鉄鋼等の鋼材によって構成されている。詳しくは、フロントサイドフレーム１２とアッパメンバ１３とロアメンバ１４は、全て正面視略矩形状断面の閉断面体である。例えば、フロントサイドフレーム１２は鋼板製のプレス成形品である。アッパメンバ１３及びロアメンバ１４は角パイプ（鋼管）からなる。
フロントサイドフレーム１２は、車体の前後方向に延ばされる。
【００２２】
ダンパハウジング１６は、左上部がアッパメンバ１３及びロアメンバ１４に接続され、中央下部がフロントサイドフレーム１２に接続される。
これらのアッパメンバ１３及びロアメンバ１４は、車体の一部をなす鋼材製の車体骨格部材である。
【００２３】
フロントサイドフレーム１２は、車体前部の左右両側において前後に延びている。フロントサイドフレーム１２は後端から後方へ延びる延長部（不図示）を有している。この延長部は、図示せぬフロアフレームに繋がる。このフロントサイドフレーム１２は、アウタメンバ１７とインナメンバ１８とを接合する構造であり、上部にダンパハウジング１６が接合されるフランジ部１９が形成される。
【００２４】
アッパメンバ１３は、フロントサイドフレーム１２の上部に且つ車幅方向外側に位置しており、車体前部の左右両側において前後に延びている。アッパメンバ１３の後端は、フロントピラー（不図示）の前端部に溶接によって結合される。
【００２５】
ロアメンバ１４は、アッパメンバ１３の真下に位置しており、車体前部の左右両側において前後に延びている。ロアメンバ１４の前端部は、ダンパハウジング１６の位置においてアッパメンバ１３の下面に、溶接によって一体的に結合されている。ロアメンバ１４の後端部は、フロントピラー（不図示）の前下端部に溶接によって結合される。
【００２６】
ダンパハウジング１６は、図示せぬフロントサスペンションのダンパユニットを収納し且つダンパユニットの上端部を支持するものである。このダンパハウジング１６は、上端部がアッパメンバ１３及びロアメンバ１４に結合されるとともに、下端部が一体的に形成された下部結合部（鋳込み金具）２３を介してフロントサイドフレーム（接合部材）１２に結合（接合）されている。なお、ダンパハウジング１６は、左のダンパハウジングを示すものであり、右のダンパハウジング（不図示）は、左のダンパハウジング１６と同様の構成である。
【００２７】
ダンパハウジング１６は、アルミニウム等の軽合金を主体とする鋳造品（ダイキャスト部品など）である。軽合金としては、例えばアルミニウム合金（アルミニウムを含む）を採用する。このダンパハウジング１６は、ダンパハウジング本体（鋳ぐるみ材）２１と下部結合部（鋳込み金具）２３とからなる、一体成形品である。ダンパハウジング本体２１は、上部結合部２２と天板２４と周壁部２５とからなるダイキャスト部品である。
【００２８】
天板２４は、平面視略矩形状を呈した概ね平板状の部分であって、ダンパの上端部を取付けるための孔２４ａと、複数のダンパ用フランジ取付孔２４ｂとを有する。
【００２９】
周壁部２５は、アッパメンバ１３及びロアメンバ１４に接する上部結合部２２からフロントサイドフレーム１２に接合する下部結合部２３に向けて略コ字状に延ばされた縦壁である。この周壁部２５は、前方に形成された前壁２７と、後方に形成された後壁２８と、側方に形成される側壁２９と、これらの側壁２９と前壁２７とを繋ぐ前コーナ壁３１と、側壁２９と後壁２８とを繋ぐ後コーナ壁３２とから構成される。詳細には、下部結合部２３は、側壁２９の下端にハウジング本体２１に、一体的に鋳込まれた部分である。
【００３０】
ハウジング本体２１に前後のコーナ壁３１，３２を形成することによって、ハウジング本体２１の角部における応力の集中を緩和することができる。この結果、ダンパハウジング１６の剛性を高めることができる。
【００３１】
上部結合部２２は、アッパメンバ１３及びロアメンバ１４を鋳ぐるむことにより保持する部分であって、ダンパハウジング１６の上部側部に有している。
【００３２】
下部結合部２３は、フロントサイドフレーム１２と同一の材料で形成されている。すなわち、下部結合部２３は、鉄鋼等の鋼材によって構成され、フロントサイドフレーム１２に複数の溶接箇所で溶接される。
【００３３】
図２及び図３に示されるように、本発明に係る異材継手構造４０は、鋼板で形成された鋳込み金具４１と、アルミニウムで形成され鋳込み金具４１を鋳ぐるむ鋳ぐるみ材４２と、鋳込み金具４１が接合される鋼板で形成された接合部材４３と、から構成される。なお、後述するように、異材継手構造４０は、異材継手の接合条件を決定するための接合強度検討サンプルである。また、鋼板の接合部材４３は、普通鋼板（２７０ＭＰａ級）を想定している。
【００３４】
鋳込み金具４１は、アルミニウムの複数の突出部４５が形成されてアルミニウムの鋳ぐるみ材４２と機械的接合をされる複数のアンカ孔４６が形成される。さらに、鋳込み金具４１は、複数の箇所で接合部材４３にスポット溶接される。なお、符号４７，４７はスポット溶接部を示す。
【００３５】
また、鋳込み金具４１は、引張強度の高い高張力鋼板で形成される。高張力鋼板の表面には、アルミニウムの鋳ぐるみ材４２と鋼板の鋳込み金具４１の鋼板面とを非接触にする非合金化亜鉛系めっき表面処理が施される。
【００３６】
詳細には、高張力鋼板は、非合金化亜鉛系めっき表面処理である、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム（溶融Ｚｎ６％−Ａｌ３％−Ｍｇ）合金を、予め表面処理した高耐食めっき鋼板で、且つ引張強度４４０〜５９０ＭＰａの範囲のものが用いられる。
【００３７】
高耐食めっき鋼板は、ＧＩ鋼板若しくはＺＡＭ鋼板が好ましい。ＧＩ鋼は、溶融亜鉛めっきを施した鋼板である。一方、ＺＡＭ鋼は、溶融亜鉛めっきを施した鋼板であるとともに、高耐食性（さび難い）の鋼板である。
【００３８】
アンカ孔４６は、Φ６〜８ｍｍの範囲の丸孔に形成される。隣り合うアンカ孔４６同士は、横方向に等ピッチｐ１、縦方向に関して高さｈ１で配置される千鳥配置である。
【００３９】
鋳ぐるみ材４２は、高強度構造用アルミニウム合金（例えば、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系の３６５−Ｔ５）で形成されるダイカスト材が用いられる。
【００４０】
すなわち、異材継手構造４０では、鋳込み金具４１が、略矩形を呈するとともに、矩形の一辺４１ａ側に接合部材４３にスポット溶接されてスポット溶接部４７，４７が形成され、矩形の一辺４１ａに対向する矩形の他辺４１ｂ側にアンカ孔４６が形成され、アンカ孔４６に、鋳ぐるみ材４２が鋳込まれて突出部４５が形成される。
【００４１】
図２及び図３に示される白抜き矢印のように、接合部材４３と鋳ぐるみ材４２との間に引張荷重を加え、スポット溶接部４７，４７、突出部４５及び鋳込み金具４１にせん断応力を作用させるときに、鋳込み金具４１のせん断強度が、スポット溶接部４７，４７のせん断強度よりも大きい範囲に、且つ突出部４５のせん断強度より小さい範囲に入るように、所定の引張強度を有する鋼板が選択され且つアンカ孔４６の孔径が決定される。
スポット溶接強度は、引張強度の低い方の鋼板で決定される。従って、接合部材（鋼板）４３の引張強度を鋳込み金具（鋼板）４１の引張強度より小さく設定（接合部材４３＜鋳込み金具４１）することにより、目標の強度設計を容易におこなうことができる。
【００４２】
この異材継手構造４０により、鋳込み金具４１と鋳ぐるみ材（アルミニウムダイカスト材）４２とで形成される鋳込み接合部（鋳込み部）４８の接合強度を、接合部材（鋼板）４３と鋳込み金具４１の溶接接合強度より大きくできるので、衝突などの大入力による破断が、外観から見えやすい溶接接合の部位に限定され、破断を目視確認することができる。従って、異材継手構造４０の強度信頼性が向上するとともに、鋳込み接合部４８に錆が発生しにくくもなり耐食信頼性も向上する。
【００４３】
ここで、アンカ孔４６の孔ピッチをｐ１、アンカ孔４６の孔径をｄ１、アンカ孔４６の個数をｎ１、鋳込み金具４１及び接合部材４３の横幅をＬ１、アンカ孔４６の厚さ及び突出部４５の厚さをｔ１、突出部４５のせん断強度をＳ１、鋳込み金具４１のせん断強度をＳ２とするときに、突出部４５のせん断強度Ｓ１は、Ｓ１＝（ｎ１×ｄ１×ｔ１）×（アルミニウムの引張強度）で定義され、鋳込み金具４１のせん断強度Ｓ２は、Ｓ２＝｛Ｌ１−（ｎ１×ｄ１）×（鋼板の引張強度）で定義される。
なお、スポット溶接部４７，４７のせん断強度Ｓ３は、スポット溶接部４７，４７の個数の合計のせん断強度である。
【００４４】
さらに、図２では、接合部材４３の高さをＨ２、鋳込み金具４１の高さをＨ３、アンカ孔４６及び突出部４５が形成される鋳込み接合部４８の高さをＨ４、鋳ぐるみ材４２に鋳込み金具４１が鋳込まれた鋳ぐるみ部品５１（図１に示されるダンパハウジング１６に相当）の高さをＨ５、接合部材４３の厚さをｔ２、と定義する。
【００４５】
なお、異材継手構造４０は、鋳込み金具４１に用いる鋼板の引張強度、鋳込み金具４１に用いる鋼板の表面処理、鋳込み金具４１のアンカ孔４６径を決定するための接合強度検討サンプルである。この接合強度検討サンプルの検討結果は、先に説明した車体前部構造１０などの異種金属部品同士の接合に利用される。
【００４６】
すなわち、鋳ぐるみ材４２は、ダンパユニット（不図示）を支持するダンパハウジング本体２１（図１参照）に相当し、鋳込み金具４１は、ダンパハウジング本体２１で鋳込まれる下部結合部材２３相当し、接合部材４３は、車体の前後方向に延ばされるフロントサイドフレーム１２に相当する。
【００４７】
異材継手構造４０では、鋼板の鋳込み金具４１をアルミニウムの鋳ぐるみ材４２で鋳ぐるみ、鋼板の鋳込み金具４１を鋼板の接合部材４３へ溶接する。
【００４８】
鋼板の鋳込み金具４１が、引張強度の高い高張力鋼板にて形成され、アルミニウムの鋳ぐるみ材４２と機械的接合をするアンカ孔４６が形成されたので、鋼板の鋳込み金具４１とアルミニウムの鋳ぐるみ材（ダイカスト材）４２との鋳込み接合部４８の接合強度を鋼板と鋳込み金具４１の溶接接合強度より大きくできるので、衝突などの大入力による破断が、外観から見えやすい溶接接合の部位に限定され、目視点検でき強度信頼性の向上を図ることができる。
【００４９】
アルミニウムの鋳ぐるみ材４２と鋼板の鋳込み金具４１の鋼板面とを非接触にする非合金化亜鉛系めっき表面処理が施されたので、鋳込み接合部に錆が発生することを防止し、耐食信頼性も向上させることができる。
【００５０】
異材継手構造４０では、鋳込み金具４１が、引張強度４４０〜５９０ＭＰａの高張力鋼板である。すなわち、鋳込み金具４１を高強度化することで、アンカ孔４６径を大きく若しくはアンカ孔４６の個数を増やすことが可能となる。この結果、鋳込み金具４１の強度減少を補完しつつ、アルミニウムの鋳ぐるみ材４２のせん断も防止することができる。
【００５１】
異材継手構造４０では、鋳込み金具４１が、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金を表面処理した高耐食めっき鋼板が用いられる。すなわち、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム（溶融Ｚｎ６％−Ａｌ３％−Ｍｇ）合金を表面処理した高耐食めっき鋼板（ＺＡＭ鋼板）は、めっき層と鋼板とが金属接合され、密着性が高い表面処理である。従って、耐食信頼性をさらに向上することができる。
【００５２】
異材継手構造４０では、鋳込み金具４１のアンカ孔４６が、Φ６〜８ｍｍに形成された丸孔としたので、アンカ孔４６が小さい場合に比べて、アルミニウムの鋳ぐるみ材４２をアンカ孔４６に確実に注入することができ、異材継手構造４０の生産性の向上を図ることができる。また、鋳込み金具４１のアンカ孔４６が、Φ６〜８ｍｍに形成された丸孔としたので、例えば、スポット溶接強度以上に、且つアルミニウムのせん断強度以下の適正な範囲に、アンカ孔４６の孔径を設定をすることができる。
【００５３】
異材継手構造４０では、鋳込み金具４１が、略矩形を呈するとともに、矩形の一辺４１ａ側に接合部材４３にスポット溶接されてスポット溶接部４７，４７が形成され、矩形の一辺４１ａに対向する矩形の他辺４１ｂ側にアンカ孔４６が形成され、アンカ孔４６に鋳ぐるみ材４２が鋳込まれて突出部４５が形成される。
【００５４】
接合部材４３と鋳ぐるみ材４２との間に引張荷重を加え、スポット溶接部４７，４７、突出部４５及び鋳込み金具４１にせん断応力を作用させるときに、鋳込み金具４１のせん断強度が、スポット溶接部４７，４７のせん断強度よりも大きい範囲に、且つ突出部４５のせん断強度より小さい範囲に入るように、所定の引張強度を有する鋼板が選択され且つアンカ孔４６の孔径が決定されるようにした。
【００５５】
すなわち、第１にスポット溶接部４７，４７が破断され、第２に鋳込み金具４１が破断され、第３に突出部４５が破断されるようにした。これにより、見える部分から先に破断するようにしたので、異材継手構造４０の信頼性の向上を図ることができる。
【００５６】
また、スポット溶接部４７，４７、突出部４５及び鋳込み金具４１にせん断応力を適正に設定できるとともに、異材継手構造４０の設計時間の短縮を図ることができる。
【００５７】
異材継手構造４０では、鋳ぐるみ材４２が、ダンパユニット（不図示）を支持するダンパハウジング本体２１（図１参照）であり、接合部材４３は、車体の前後方向に延ばされるフロントサイドフレーム１２（図１参照）である。すなわち、ダンパハウジング本体２１とフロントサイドフレーム１２との接合に適用することで、ダンパハウジング本体２１とフロントサイドフレーム１２との高剛性化及び軽量化を推進することができる。
【００５８】
以上の作用及び効果の差異を明らかにするために、本発明者らは以下の実験を実施した。
【００５９】
（実験例）
本発明に係る実験例を以下に述べる。なお、本発明は実験例に限定されるものではない。
【００６０】
図２及び図３に示されたように、接合強度検討サンプル（異材継手構造）４０の詳細寸法は、以下の通りである（符号は図２及び図３参照）。
接合部材４３の高さ Ｈ２＝６６ｍｍ
鋳込み金具４１の高さ Ｈ３＝６６ｍｍ
鋳ぐるみ部品５１の高さ Ｈ５＝１１５ｍｍ
鋳込み金具４１及び接合部材４３の横幅 Ｌ１＝４６ｍｍ
鋳込み金具４１の厚み ｔ１＝１．６ｍｍ
接合部材４３の厚さを ｔ２＝１．６ｍｍ
アンカ孔４６の孔径 ｄ１＝Φ４ｍｍ、Φ６ｍｍ、Φ７ｍｍ、Φ８ｍｍ
アンカ孔４６の個数 ｎ１＝３個
スポット溶接部４７の個数＝２個
【００６１】
異材継手構造４０の強度信頼性の考え方については、鋳込み接合部４８の接合強度を、確実にスポット溶接部４７，４７の溶接強度以上となる接合仕様を確立することにある。
鋳込み接合部４８の接合強度設計の考え方は、機械的強度と金属的強度との合算で接合強度が決定されると考える。
【００６２】
鋳ぐるみ材４２（アルミ側）では、アンカ孔４６の径に比例して引張強度が増加する。鋳込み金具４１（金具側）では、アンカ孔４６の径を大きくするに連れて引張強度は低下する。鋳込み金具４１の引張強度を補完するために素材の高強度化を図る。これで、機械的強度が決定される。
【００６３】
鋳込み金具４１（金具側）では、表面処理の違いによる鋳込み接合部４８の接合面の金属接合が関与すると考えられる。この表面処理の違いにより金属接合強度が決定される。
すなわち、鋳込み金具４１を、高張力鋼板（ＨＳＳ）とすれば、スポット溶接部４７，４７の溶接強度より、鋳込み接合部４８の接合強度を大きくでき、接合強度の信頼性の向上を図ることができると考えられる。さらに、表面処理を検討することで、一層、接合強度の信頼性の向上を図ることができると考えられる。
【００６４】
図４には、異材継手構造４０のアンカ孔４６の孔径−引張強度の関係を示すグラフが示される。横軸はアンカ孔４６の孔径（ｍｍ）であり、縦軸は強度（引張強度、若しくはせん断強度（荷重）、単位はＭＰａ）である。
曲線６１は、鋳ぐるみ材４２の突出部４５のせん断強度Ｓ１を示す曲線である。鋳ぐるみ材４２は、高強度構造用アルミニウム合金（Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系の３６５−Ｔ５）が用いられる。Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系の３６５−Ｔ５は、引張強度：３００ＭＰａ、耐力：１８０ＭＰａ、質別Ｔ５の特性を有するアルミニウム合金である。
孔径ｄ１（図３参照）の増加に伴い突出部４５の外径が増加するので、孔径ｄ１の増加に伴い鋳ぐるみ材４２の突出部４５のせん断強度Ｓ１も増加する。
【００６５】
直線６２は、鋳込み金具４１に、高張力鋼板（引張強度５９０ＭＰａ）を使用したときの鋳込み金具４１のせん断強度Ｓ２を示す直線である。図３に示された孔径ｄ１の増加に伴い鋳込み金具４１に残される横幅寸法（Ｌ１−３×（ｄ１））は減少するので、鋳込み金具４１のせん断強度Ｓ２は、アンカ孔４６の増加に伴って低下する。
【００６６】
直線６３は、鋳込み金具４１に、高張力鋼板（引張強度４４０ＭＰａ）を使用したときの鋳込み金具４１のせん断強度Ｓ２を示す直線である。直線６４は、鋳込み金具４１に、高張力鋼板（引張強度３４０ＭＰａ）を使用したときの鋳込み金具４１のせん断強度Ｓ２を示す直線である。直線６５は、鋳込み金具４１に、普通鋼板（引張強度２７０ＭＰａ）を使用したときの鋳込み金具４１のせん断強度Ｓ２を示す直線である。直線６３〜６５においても、直線６２で説明した同様の理由で、鋳込み金具４１のせん断強度Ｓ２は、アンカ孔４６の増加に伴って低下する。
【００６７】
直線６６は、スポット溶接部４７，４７のせん断強度Ｓ３を示す直線である。すなわち、接合部材４３に、２７０ＭＰａ級の鋼板を用いた場合のスポット溶接強度基準である。直線６６は、鋳ぐるみ材４２の突出部４５のせん断強度Ｓ１及び鋳込み金具４１のせん断強度Ｓ２を決定する上でのしきい値となる。
【００６８】
先に述べたように、異材継手構造４０では、鋳ぐるみ材４２の突出部４５のせん断強度Ｓ１＞鋳込み金具４１のせん断強度Ｓ２＞スポット溶接部４７，４７のせん断強度Ｓ３の関係を満足するように、鋳込み金具４１の材質（引張強度）及びアンカ孔４６の孔径が決定されるからである。
【００６９】
以上の実験から、荒い斜線で示される範囲６８が、異材継手構造４０における鋳込み金具４１の採用可能範囲であり、細かい斜線で示される範囲６９が、異材継手構造４０における鋳込み金具４１の適正使用範囲と考えられる。すなわち。鋳込み金具４１は、アンカ孔４６の孔径がΦ７ｍｍ及び鋳込み金具４１の材質（引張強度）が４４０〜５９０ＭＰａに決定することが好ましい。
【００７０】
図５（ａ），（ｂ）に、異材継手構造４０の鋳込み金具４１の表面処理の違いによる接合強度を示すグラフが示される。図５（ａ）では規格値の引張強度を実測して接合強度を実測した。図５（ｂ）では、図５（ａ）で測定した接合強度を規格値の値に修正した。なお、アンカ孔４６の孔径ｄ１は７ｍｍに設定した。また、図５（ｂ）において、スポット溶接部４７，４７のせん断荷重（スポット側せん断荷重）及び鋳ぐるみ材４２の突出部４５の破断荷重（アルミ側せん断荷重）を表示した。なお、スポット側せん断荷重は、接合部材４３に、２７０ＭＰａ級の鋼板を用いた場合のせん断荷重である。
【００７１】
サンプルＮｏ．１は、表面処理のない裸材、鋼板の引張強度２７０ＭＰａ（実測値３３９ＭＰａ）、アンカ孔４６なしの試験サンプルである。鋳ぐるみ材４２から鋳込み金具４１が離間した荷重は、８８８５．２ＭＰａであり、規格値の引張強度２７０ＭＰａに換算した値は、７０７７ＭＰａであった。
【００７２】
サンプルＮｏ．２は、表面処理のない裸材、鋼板の引張強度２７０ＭＰａ（実測値３３９ＭＰａ）、アンカ孔４６ありの試験サンプルである。鋳込み金具４１が破断した荷重は、１５４４０ＭＰａであり、規格値の引張強度２７０ＭＰａに換算した値は、１２２９７ＭＰａであった。
【００７３】
サンプルＮｏ．３は、ＧＡ鋼板、鋼板の引張強度２７０ＭＰａ（実測値３３２ＭＰａ）、アンカ孔４６ありの試験サンプルである。なお、ＧＡ鋼板は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板をいう。鋳込み金具４１が破断した荷重は、１４９８２ＭＰａであり、規格値の引張強度２７０ＭＰａに換算した値は、１２１８４ＭＰａであった。
【００７４】
サンプルＮｏ．４は、ＧＩ鋼板、鋼板の引張強度２７０ＭＰａ（実測値３０４ＭＰａ）、アンカ孔４６ありの試験サンプルである。なお、ＧＩ鋼板は、溶融亜鉛めっき鋼板をいう。鋳込み金具４１が破断した荷重は、１９１９７ＭＰａであり、規格値の引張強度２７０ＭＰａに換算した値は、１７６４８ＭＰａであった。
【００７５】
サンプルＮｏ．５は、ＺＡＭ鋼板、鋼板の引張強度２７０ＭＰａ（実測値３９９ＭＰａ）、アンカ孔４６ありの試験サンプルである。なお、ＺＡＭ鋼板は、溶融Ｚｎ６％−Ａｌ３％−Ｍｇ合金の溶融亜鉛めっき鋼板をいう。鋳込み金具４１が破断した荷重は、２２７８８ＭＰａであり、規格値の引張強度２７０ＭＰａに換算した値は、１６９１３ＭＰａであった。
【００７６】
サンプルＮｏ．６は、溶融Ａｌ６％−ＳｉのＡｌめっき鋼板、鋼板の引張強度２７０ＭＰａ（実測値２４９ＭＰａ）、アンカ孔４６ありの試験サンプルである。鋳込み金具４１が破断した荷重は、１３１７３ＭＰａであり、規格値の引張強度２７０ＭＰａに換算した値は、１２０９８ＭＰａであった。
【００７７】
サンプルＮｏ．７は、溶融Ａｌ１０％−ＳｉのＡｌめっき鋼板、鋼板の引張強度５９０ＭＰａ（実測値５９１ＭＰａ）、アンカ孔４６ありの試験サンプルである。鋳込み金具４１が破断した荷重は、２５０４３ＭＰａであり、規格値の引張強度５９０ＭＰａに換算した値は、２２２２３ＭＰａであった。
【００７８】
サンプルＮｏ．８は、表面処理のない裸材、鋼板の引張強度７８０ＭＰａ（実測値８２１ＭＰａ）、アンカ孔４６ありの試験サンプルである。このサンプルは、鋳ぐるみ材４２の突出部（アルミニウム側）４５がせん断された。アルミニウム側が破断した荷重は、３０９５６ＭＰａであり、規格値の引張強度７８０ＭＰａに換算した値は、２９４１０ＭＰａであった。
【００７９】
以上の実験から、第１に、鋳込み金具４１にアンカ孔４６を設けることで、引張強度を約４２％向上することができた。
第２に、鋳込み金具４１に高張力鋼板を用いることで引張強度の向上を図ることができるが、サンプルＮｏ．８のように、引張強度７８０ＭＰａ以上の高張力鋼板ではアルミ側が破断する。また、サンプルＮｏ．７のように、高張力鋼板の引張強度５９０ＭＰａにおいて、溶融Ａｌめっきを施した場合には、鋳ぐるみ材４２（アルミニウム側）にも破断が見られた。
【００８０】
第３に、表面処理に非合金化溶融亜鉛めっきが施されたＧｌ鋼板及びＺＡＭ鋼板では、引張強度を約３０％向上することができた。また、適正な値のせん断荷重で破断した。しかし、サンプルＮｏ．３の合金化溶融亜鉛めっきが施されるＧＡ鋼板や、サンプルＮｏ．６の引張強度２７０ＭＰａの鋼板に溶融Ａｌめっきを施した場合には引張強度の上昇は見られなかった。
【００８１】
図６及び図７に異材継手構造４０の耐食信頼性の実験用のサンプルが示され、異材継手構造４０の耐食信頼性の考え方については、鋳込み接合部４８に耐食性の高い接合使用を確立するとともに、鋳込み接合部４８以外の一般鋼板部分でも高い耐食性が確保できるようにすることが望まれる。
【００８２】
鋳込み接合部４８では、鋳ぐるみ材４２と鋳込み金具４１との隙間による隙間腐食と、異種金属同士の接触による異種接触腐食とが発生する。隙間腐食を低減するためには、第１に、鋳込み接合部４８の下端４８ａからアンカ孔４６までの距離を稼ぎ、機械的接合に起因する隙間の低減が考えられる。第２に、鋳込み金具４１の表面処理を検討して金属的接合に起因する隙間を解消することが考えられる。
【００８３】
異種接触腐食を低減するためには、第１に、鋳込み金具４１の表面処理を検討して鋼板とアルミニウムとの電位差を低減することが考えられる。第２に、鋳込み接合部４８の下端４８ａにダストシーラ５３を塗布して鋼板とアルミニウムとの接触部の被水防止をすることが考えられる。
鋳込み接合部４８以外の一般鋼板部分では、鋳込み金具４１の表面処理を検討して耐食性を確保することが考えられる。
【００８４】
図６に示されたように、鋳ぐるみ部品５１は、先にも説明したように、鋼板の鋳込み金具４１をアルミニウムの鋳ぐるみ材（ダイカスト材）４２で鋳ぐるんだサンプルであり、図７に示されたように、鋳ぐるみ部品５２は、鋼板の鋳込み金具４１をアルミニウムの鋳ぐるみ材（ダイカスト材）４２で鋳ぐるみ、鋳込み接合部４８の下端４８ａにダストシーラ５３を塗布し、さらに、全体に電着塗装（ＥＤ塗装）を施したサンプルである。
【００８５】
鋳ぐるみ部品５１，５２では、鋳込み接合部４８の下端４８ａの近傍位置に観察範囲７１を設定し、ＣＣＴ（Cyclic Corrosion Tester）後に、上記サンプルの錆の状態を判定するカラーチェック（カラースケール）と、密着状態を調べる顕微鏡観察とで、サンプルの合否を判定した。なお、鋳ぐるみ材４２は、高強度構造用アルミニウム合金（例えば、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系の３６５−Ｔ５）のダイカスト材である。
【００８６】
後述するように、鋳込み金具４１の表面処理の違いで鋳込み接合部４８の状態に違いがあった。鋳込み接合部４８の接合境界面密着状態は、ＧＩ鋼板，ＺＡＭ鋼板≧ＧＡ鋼板＞裸材，溶融Ａｌめっき鋼板の順で優位性があった。
【００８７】
腐食試験：ＣＣＴ（Cyclic Corrosion Tester）の試験条件の一例（ＪＩＳＨ８５０２）による。
試験項目、条件及び時間は以下の通りである。
塩水噴霧： 時間２ｈ
温度 ：３５±１℃
塩水濃度：５±０．５％
他の条件はＪＩＳＺ２３７１に準拠した。
【００８８】
乾燥： 時間４ｈ
温度：６０±１℃
相対湿度：２０〜３０％
湿潤： 時間２ｈ
温度：５０±１℃
相対湿度：９５%以上
【００８９】
ＣＣＴサイクル数：
ＣＣＴ４０回、ＣＣＴ８０回、ＣＣＴ１２０回、
【００９０】
【表１】
【００９１】
表１には、異材継手構造４０の鋳込み金具４１の表面処理の違いによる耐食信頼性（ダストシーラ５３なし）の検討結果が示される。
【００９２】
サンプルＡ１は、アンカ孔４６ありで表面処理のない裸材であり、ＣＣＴ４０回及びＣＣＴ８０回では合格、ＣＣＴ１２０回では不合格、総合判定で不合格、サンプル中の順位は第４位であった。
サンプルＣ１は、アンカ孔４６ありのＧＡ鋼板であり、ＣＣＴ４０回、ＣＣＴ８０回及びＣＣＴ１２０回で合格、総合判定で合格、サンプル中の順位は第３位であった。
【００９３】
サンプルＥ１は、アンカ孔４６ありのＺＡＭ鋼板であり、ＣＣＴ４０回、ＣＣＴ８０回及びＣＣＴ１２０回では合格、総合判定で合格、サンプル中の順位は第１位であった。
サンプルＦ１は、アンカ孔４６なしのＺＡＭ鋼板であり、ＣＣＴ４０回、ＣＣＴ８０回及びＣＣＴ１２０回では合格、総合判定で合格、サンプル中の順位は第１位であった。
【００９４】
サンプルＧ１は、アンカ孔４６ありのアルミニウムめっき鋼板であり、ＣＣＴ４０回で不合格、ＣＣＴ８０回で不合格、ＣＣＴ１２０回は中止した。総合判定で不合格、サンプル中の順位は第６位であった。アルミニウムめっき鋼板は、日新製鋼製のアルスター鋼板相当品を使用した。
【００９５】
サンプルＪ１は、アンカ孔４６ありのアルミニウムめっきを施したホットスタンプ材であり、ＣＣＴ４０回で合格、ＣＣＴ８０回で不合格、ＣＣＴ１２０回は中止した。総合判定で不合格、サンプル中の順位は第５位であった。
【００９６】
サンプルＬ１は、アンカ孔４６ありのＧＩ鋼板であり、ＣＣＴ４０回で合格、ＣＣＴ８０回で合格、ＣＣＴ１２０回でも合格であった。総合判定で合格、サンプル中の順位は第２位であった。
サンプルＭ１は、アンカ孔４６なしのＧＩ鋼板であり、ＣＣＴ４０回で合格、ＣＣＴ８０回で合格、ＣＣＴ１２０回でも合格であった。総合判定で合格、サンプル中の順位は第２位であった。
【００９７】
【表２】
【００９８】
表２には、異材継手構造４０の鋳込み金具４１の表面処理の違いによる耐食信頼性（ダストシーラ５３あり）の検討結果が示される。
サンプルＡ２，Ｃ２，Ｅ２，Ｆ２，Ｇ２，Ｊ２，Ｌ２、Ｍ２は、それぞれ表１に示したサンプルＡ１，Ｃ１，Ｅ１，Ｆ１，Ｇ１，Ｊ１，Ｌ１，Ｍ１にダストシーラ５３（図７参照）を追加したものである。
【００９９】
サンプルＡ２は、ＣＣＴ４０回及びＣＣＴ８０回では合格、ＣＣＴ１２０回では不合格、総合判定で不合格、サンプル中の順位は第４位であった。
サンプルＣ２は、ＣＣＴ４０回、ＣＣＴ８０回及びＣＣＴ１２０回で合格、総合判定で合格、サンプル中の順位は第３位であった。
【０１００】
サンプルＥ２は、ＣＣＴ４０回、ＣＣＴ８０回及びＣＣＴ１２０回で合格、総合判定で合格、サンプル中の順位は第１位であった。
サンプルＦ２は、ＣＣＴ４０回、ＣＣＴ８０回及びＣＣＴ１２０回で合格、総合判定で合格、サンプル中の順位は第１位であった。
【０１０１】
サンプルＧ２は、ＣＣＴ４０回で不合格、ＣＣＴ８０回で不合格、ＣＣＴ１２０回は中止した。総合判定で不合格、サンプル中の順位は第６位であった。
【０１０２】
サンプルＪ２は、ＣＣＴ４０回で合格、ＣＣＴ８０回で不合格、ＣＣＴ１２０回で合格であった。総合判定で不合格、サンプル中の順位は第５位であった。
【０１０３】
サンプルＬ２は、ＣＣＴ４０回で合格、ＣＣＴ８０回で合格、ＣＣＴ１２０回でも合格であった。総合判定で合格、サンプル中の順位は第２位であった。
サンプルＭ２は、ＣＣＴ４０回で合格、ＣＣＴ８０回で合格、ＣＣＴ１２０回でも合格であった。総合判定で合格、サンプル中の順位は第２位であった。
【０１０４】
図８に、異材継手構造４０の鋳込み金具４１の表面処理の違いによるサイクル試験前後での破断荷重の違いが示される。サイクル試験後のサンプルは、ＣＣＴ（Cyclic Corrosion Tester）サイクル数１２０回後のサンプルを用い、接合強度検証を行った。
【０１０５】
サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．７は、図５（ａ），（ｂ）に示したサンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．７と同一サンプルである。サンプルＮｏ．３（相当品）、サンプルＮｏ．５（相当品）及びサンプルＮｏ．６（相当品）は、それぞれサンプルＮｏ．３、サンプルＮｏ．５及びサンプルＮｏ．６からアンカ孔４６を削除したサンプルである。
【０１０６】
サンプルＮｏ．１から裸材では、アンカ孔４６なしの場合にサイクル試験後で破断荷重が半分程度に低下した。裸材なので表面の腐食が激しく、アルミニウム側の鋳ぐるみ材４２と鋼板側の鋳込み金具４１の密着度が低下したものと考察する。
【０１０７】
サンプルＮｏ．２から裸材でも、アンカ孔４６ありの場合は、サイクル試験後で破断荷重に大きな低下は見られない。これは、鋼板側のアンカ孔４６にアルミ側の突出部４５が食い込み、アンカ孔４６及び突出部４５の効果が顕著に現れた結果と推測する。
【０１０８】
サンプルＮｏ．３（相当品）、ＧＡ鋼板のサンプルについても、アンカ孔４６なしの場合にサイクル試験後で破断荷重が半分以下に低下した。サンプルＮｏ．３から、アンカ孔４６ありの場合は、サイクル試験後で破断荷重に大きな低下は見られない。ＧＡ鋼板は、耐食性に疑問が残る。
【０１０９】
サンプルＮｏ．４（相当品）及びサンプルＮｏ．４から、ＧＩ鋼板ではアンカ孔４６がない場合でもアンカ孔４６ある場合でも、サイクル試験後で破断荷重に変化がほとんど見られなかった。ＧＩ鋼板は、鋳込み金具４１に採用する素材として適正なものと考えられる。
【０１１０】
サンプルＮｏ．５（相当品）及びサンプルＮｏ．５から、ＺＡＭ鋼板ではアンカ孔４６がない場合でもアンカ孔４６ある場合でも、サイクル試験後で破断荷重に変化がほとんど見られなかった。さらに、破断荷重が他のサンプルに比べても高い値を示している。ＺＡＭ鋼板は、検討したサンプルの中で鋳込み金具４１に採用する素材として最適なものと考えられる。
【０１１１】
サンプルＮｏ．６（相当品）、アルミめっき鋼板（溶融Ａｌ６％−Ｓｉ）のサンプルについても、アンカ孔４６なしの場合にサイクル試験後で破断荷重が半分以下に低下した。サンプルＮｏ．６から、アンカ孔４６ありの場合は、サイクル試験後で破断荷重に大きな低下は見られない。アルミめっき鋼板（溶融Ａｌ６％−Ｓｉ）は、耐食性に疑問が残る。
【０１１２】
サンプルＮｏ．７（相当品）、アルミめっき鋼板（溶融Ａｌ１０％−Ｓｉ）のサンプルについても、アンカ孔４６なしの場合にサイクル試験後で破断荷重が半分以下に低下した。サンプルＮｏ．６から、アンカ孔４６ありの場合は、サイクル試験後で破断荷重に大きな低下は見られない。破断荷重の高さには特筆するものがある。しかし、アルミめっき鋼板（溶融Ａｌ０％−Ｓｉ）は、耐食性に疑問が残る。
【０１１３】
図８から表面処理の影響を考察する。
先ず、裸材、ＧＡ鋼板及びアルミめっき鋼板（溶融Ａｌ６％−Ｓｉ）は、アンカ孔４６の有無の影響が大きい。アンカ孔４６なしの場合には、サイクル試験（ＣＣＴ）後の破断強度が大きく低下した。これは、裸材、ＧＡ鋼板及びアルミめっき鋼板（溶融Ａｌ６％−Ｓｉ）の隙間密着性が悪ものと考える。
【０１１４】
ＺＡＭ鋼板は、アンカ孔４６の有無で、サイクル試験（ＣＣＴ）前後の破断強度の変化がほとんど見られない。これは、ＺＡＭ鋼板の隙間密着性が良好であり、アルミ側と鋼板側が十分に金属接合しているものと推察する。すなわち、ＺＡＭ鋼板は耐食信頼性が高い表面処理が施された鋼板である。
【０１１５】
上記の試験結果から、接合強度、耐食信頼性の高い鋳込み接合仕様を設定できると考えられる。図１に示されたフロントサイドフレーム（接合部材）１２に、下部結合部（鋳込み金具４１）２３を介してダンパハウジング本体（鋳ぐるみ材）２１を接合する車体前部構造（ボディ継手）１０を想定した仕様を再掲する。
【０１１６】
鋳込み接合仕様
鋳込み金具４１：
引張強度：４４０〜５９０ＭＰａの高張力鋼板
鋳込み金具４１のアンカ孔４６の孔径：Φ７Ｘ３個
鋼板の表面処理：非合金化亜鉛系めっき（Ｇｌ鋼板、ＺＡＭ鋼板相当品）
【０１１７】
鋳ぐるみ材４２：
高強度構造用アルミニウム合金（Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系の３６５−Ｔ５）のダイカスト材
なお、３６５−Ｔ５は今回の検討事例である。
【０１１８】
接合強度設計（強度信頼性）：
今回は、鋳込み金具４１の板厚、アンカ孔４６の設置個数を規定したが、鋳込み金具４１の板厚、アンカ孔４６の設置位置及び個数を変化させることによっても、鋳込み接合部４８の接合強度の向上が可能である。この場合に、鋳込み接合部４８が狭い部位に設定することができるように配慮が必要であるとともに、重量が増加したりしないように配慮が必要となる。
【０１１９】
耐食性信頼性：
鋳込み接合部４８の鋳込み金具４１（鋼板）側の耐食性能は、ＧＩ鋼板及びＺＡＭ鋼板が優れていた。ＣＣＴ１２０サイクル試験においても、鋳込み金具４１に錆の発生はなかった。鋳込み金具４１の素材としてＧＩ鋼板及びＺＡＭ鋼板が好ましい。
【０１２０】
尚、本発明に係る異材継手構造は、図４に示すように、鋳ぐるみ材４２はアルミニウムが用いられたが、これに限るものではなく、マグネシウム合金などの軽合金であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明に係る異材継手構造は、フロントサイドフレーム（接合部材）に、下部結合部（鋳込み金具）を介してダンパハウジング本体（鋳ぐるみ材）を接合する車体前部構造を有する車両への適用に好適である。
【符号の説明】
【０１２２】
１０…車体前部構造、１２…フロントサイドフレーム（接合部材）、２１…ダンパハウジング本体（鋳ぐるみ材）、２３…下部結合部（鋳込み金具）、４０…異材継手構造、４１…鋳込み金具、４１ａ…一辺、４１ｂ…他辺、４２…鋳ぐるみ材、４３…接合部材、４５…突出部、４７…スポット溶接部、４８…鋳込み接合部、４８ａ…下端、５１，５２…鋳ぐるみ部品、５３…ダストシーラ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板の鋳込み金具をアルミニウムの鋳ぐるみ材で鋳ぐるみ、前記鋼板の鋳込み金具を鋼板の接合部材へ溶接する異材継手構造において、
前記鋼板の鋳込み金具は、引張強度の高い高張力鋼板にて形成され、前記アルミニウムの鋳ぐるみ材と機械的接合をするアンカ孔が形成されるとともに、前記アルミニウムの鋳ぐるみ材と前記鋼板の鋳込み金具の鋼板面とを非接触にする非合金化亜鉛系めっき表面処理が施されたことを特徴とする異材継手構造。
【請求項２】
前記鋳込み金具は、引張強度４４０〜５９０ＭＰａの高張力鋼板であることを特徴とする請求項１記載の異材継手構造。
【請求項３】
前記鋳込み金具は、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金を表面処理した高耐食めっき鋼板が用いられることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の異材継手構造。
【請求項４】
前記鋳込み金具のアンカ孔は、Φ６〜８ｍｍに形成された丸孔であることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の異材継手構造。
【請求項５】
前記鋳込み金具は、略矩形を呈するとともに、矩形の一辺側に前記接合部材にスポット溶接されてスポット溶接部が形成され、矩形の一辺に対向する矩形の他辺側に前記アンカ孔が形成され、該アンカ孔に前記鋳ぐるみ材が鋳込まれて突出部が形成されるものであり、
前記接合部材と前記鋳ぐるみ材との間に引張荷重を加え、前記スポット溶接部、前記突出部及び前記鋳込み金具にせん断応力を作用させるときに、
前記鋳込み金具のせん断強度は、前記スポット溶接部のせん断強度よりも大きい範囲に、且つ前記突出部のせん断強度より小さい範囲に入るように、所定の引張強度を有する前記鋼板が選択され且つ前記アンカ孔の孔径が決定されることを特徴とする請求項１記載の異材継手構造。
【請求項６】
前記鋳ぐるみ材は、ダンパユニットを支持するダンパハウジング本体であり、前記接合部材は、車体の前後方向に延ばされるフロントサイドフレームであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の異材継手構造。
【請求項１】
鋼板の鋳込み金具をアルミニウムの鋳ぐるみ材で鋳ぐるみ、前記鋼板の鋳込み金具を鋼板の接合部材へ溶接する異材継手構造において、
前記鋼板の鋳込み金具は、引張強度の高い高張力鋼板にて形成され、前記アルミニウムの鋳ぐるみ材と機械的接合をするアンカ孔が形成されるとともに、前記アルミニウムの鋳ぐるみ材と前記鋼板の鋳込み金具の鋼板面とを非接触にする非合金化亜鉛系めっき表面処理が施されたことを特徴とする異材継手構造。
【請求項２】
前記鋳込み金具は、引張強度４４０〜５９０ＭＰａの高張力鋼板であることを特徴とする請求項１記載の異材継手構造。
【請求項３】
前記鋳込み金具は、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金を表面処理した高耐食めっき鋼板が用いられることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の異材継手構造。
【請求項４】
前記鋳込み金具のアンカ孔は、Φ６〜８ｍｍに形成された丸孔であることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の異材継手構造。
【請求項５】
前記鋳込み金具は、略矩形を呈するとともに、矩形の一辺側に前記接合部材にスポット溶接されてスポット溶接部が形成され、矩形の一辺に対向する矩形の他辺側に前記アンカ孔が形成され、該アンカ孔に前記鋳ぐるみ材が鋳込まれて突出部が形成されるものであり、
前記接合部材と前記鋳ぐるみ材との間に引張荷重を加え、前記スポット溶接部、前記突出部及び前記鋳込み金具にせん断応力を作用させるときに、
前記鋳込み金具のせん断強度は、前記スポット溶接部のせん断強度よりも大きい範囲に、且つ前記突出部のせん断強度より小さい範囲に入るように、所定の引張強度を有する前記鋼板が選択され且つ前記アンカ孔の孔径が決定されることを特徴とする請求項１記載の異材継手構造。
【請求項６】
前記鋳ぐるみ材は、ダンパユニットを支持するダンパハウジング本体であり、前記接合部材は、車体の前後方向に延ばされるフロントサイドフレームであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の異材継手構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２３５３３４（Ｐ２０１１−２３５３３４Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１０５５１（Ｐ２０１０−１１０５５１）
【出願日】平成２２年５月１２日（２０１０．５．１２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１２日（２０１０．５．１２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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