特開 2020-199523 接合方法及びその方法で接合される複合材料

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-199523(P2020-199523A)

(43)【公開日】2020年12月17日

(54)【発明の名称】接合方法及びその方法で接合される複合材料

(51)【国際特許分類】

   B23K 20/06 20060101AFI20201120BHJP

   B23K 26/36 20140101ALI20201120BHJP

   B23K 20/08 20060101ALI20201120BHJP

   B32B 37/16 20060101ALI20201120BHJP

   B32B 37/26 20060101ALI20201120BHJP

   F16B 11/00 20060101ALI20201120BHJP

【ＦＩ】

   B23K20/06

   B23K26/36

   B23K20/08 B

   B32B37/16

   B32B37/26

   F16B11/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2019-107967(P2019-107967)

(22)【出願日】2019年6月10日

(71)【出願人】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100197561

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 三喜男

(72)【発明者】

【氏名】山口 紘次朗

(72)【発明者】

【氏名】高橋 克典

(72)【発明者】

【氏名】森脇 幹文

(72)【発明者】

【氏名】中井 正規

(72)【発明者】

【氏名】市原 浩一郎

(72)【発明者】

【氏名】冨永 泰裕

(72)【発明者】

【氏名】氏平 直樹

【テーマコード（参考）】

3J023

4E167

4E168

4F100

【Ｆターム（参考）】

3J023EA01

3J023FA01

3J023GA01

4E167AA02

4E167AA06

4E167AA22

4E167BD03

4E167BL03

4E168AC01

4E168DA23

4E168DA24

4F100AB01A

4F100AB02C

4F100AB10A

4F100AD11B

4F100AG00B

4F100AK01A

4F100AK01B

4F100AS00A

4F100AS00C

4F100AT00D

4F100BA04

4F100BA07

4F100BA10A

4F100CB00B

4F100DG01B

4F100DH00B

4F100EC01

4F100EC02

4F100EJ52

4F100EJ61

4F100GB31

4F100JB13B

4F100JG01C

4F100JK01

4F100JK04

4F100JK07

(57)【要約】      （修正有）

【課題】補強部材を挟んだ状態で部材を接合する方法、及びその方法で接合される複合材料を提供する。
【解決手段】第１の部材２８と第２の部材２６との間に補強部材３０を配置し、第１の部材を付勢し、補強部材を挟んだ状態で第１の部材を第２の部材に衝突させることで複合材料６０を形成し、複合材料は０．０１ｍｍから１ｍｍまでの厚みを有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の部材と第２の部材を接合させる方法であって、
前記第１の部材と前記第２の部材との間に補強部材を配置し、
前記第１の部材を付勢し、前記補強部材を挟んだ状態で前記第１の部材を前記第２の部材に衝突させることで複合材料を形成し、
前記複合材料が０．０１ｍｍから１ｍｍまでの厚みを有することを特徴とする方法。

【請求項2】

前記第１の部材に電磁力を与えて、前記第１の部材を付勢することを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１の部材に爆発力を与えて、前記第１の部材を付勢することを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記第１の部材にレーザを照射して発生する気体の圧力が前記第１の部材を付勢することを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項5】

第１の部材と第２の部材を接合させる方法であって、
前記第１の部材と前記第２の部材との間に補強部材と接着剤を配置し、
前記補強部材を挟んだ状態で前記第１の部材を前記第２の部材に接着させることで複合材料を形成し、
前記複合材料が０．０１ｍｍから１ｍｍまでの厚みを有することを特徴とする方法。

【請求項6】

前記接着剤は熱硬化性接着剤であって、
前記熱硬化性接着剤に熱を与えることで、前記第１の部材を前記第２の部材に接着させることを特徴とする請求項５に記載の方法。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれかに記載の方法において形成される前記複合材料であって、
他の部品に接合されることを特徴とする複合材料。

【請求項8】

前記補強部材がカーボンファイバ又はガラスファイバを含むことを特徴とする請求項７に記載の複合材料。

【請求項9】

前記第１の部材と前記第２の部材が前記補強部材を封止することを特徴とする請求項７又は８のいずれかに記載の複合材料。

【請求項10】

前記複合材料が０．０１ｍｍから０．２ｍｍまでの厚みを有することを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の複合材料。

【請求項11】

前記第１の部材が前記部品に接合されるとき、
前記第１の部材と前記部品が同じ材質から構成されることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の複合材料。

【請求項12】

前記第２の部材が前記部品に接合されるとき、
前記第２の部材と前記部品が同じ材質から構成されることを特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載の複合材料。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、接合方法及びその方法で接合される複合材料に関する。

【背景技術】

【0002】

カーボンファイバとメタルファイバを含む補強部材を挟んだ状態で２つの金属部材を圧着し、複合材料を得る加工法が特許文献１に提案されている。この加工法から得られた複合材料は高い機械的強度を有している。そのため、例えば車両の構造部品は、この複合材料からプレス成形されることで高い機械的強度を得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６１２４７４９号

【0004】

一方、既に成形された部品に複合材料を接合することで、部品を補強したいという要請がある。部品が平坦な面を有する場合、溶接などの方法で複合材料を該面に接合することは容易である。しかし、部品が平坦な面を有さない、すなわち曲面だけを有する場合、複合材料を曲面に合わせて変形させる必要がある。また、重量最適化のために、接合される複合材料はできる限り軽量であることが好ましい。そのため、接合される複合材料が容易に変形可能で、また軽量であるように、接合される複合材料の厚みは１ｍｍ以下であることが好ましい。

【0005】

さらに、機械的強度以外の材料特性、例えば大きな減衰能を複合材料に与えたいという要請がある。この要請に対し、補強部材と粘弾性素材を挟んだ状態で２つの部材を接合することで、大きな減衰能を有する複合材料が得られる。しかし、この粘弾性素材は力が与えられると容易に変形してしまうため、複合材料に必要な減衰能を与えることは容易でない。そのため、複合材料は、粘弾性素材に大きな力を与えない方法で形成されることが好ましい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで、本発明は、補強部材を挟んだ状態で部材を接合する方法、及びその方法で接合される複合材料を提供することを目的とする。この複合材料は、他の部品に容易に接合され、その部品の材料特性を向上させる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この目的を達成するために、請求項１に係る、第１の部材と第２の部材を接合させる方法は、
前記第１の部材と前記第２の部材との間に補強部材を配置し、
前記第１の部材を付勢し、前記補強部材を挟んだ状態で前記第１の部材を前記第２の部材に衝突させることで複合材料を形成し、
前記複合材料が０．０１ｍｍから１ｍｍまでの厚みを有することを特徴とする。

【0008】

請求項２に係る実施形態の方法は、
前記第１の部材に電磁力を与えて、前記第１の部材を付勢することを特徴とする。

【0009】

請求項３に係る実施形態の方法は、
前記第１の部材に爆発力を与えて、前記第１の部材を付勢することを特徴とする。

【0010】

請求項４に係る実施形態の方法は、
前記第１の部材にレーザを照射して発生する気体の圧力が前記第１の部材を付勢することを特徴とする。

【0011】

また、請求項５に係る、第１の部材と第２の部材を接合させる方法は、
前記第１の部材と前記第２の部材との間に補強部材と接着剤を配置し、
前記補強部材を挟んだ状態で前記第１の部材を前記第２の部材に接着させることで複合材料を形成し、
前記複合材料が０．０１ｍｍから１ｍｍまでの厚みを有することを特徴とする。

【0012】

請求項６に係る実施形態の方法は、
前記接着剤が熱硬化性接着剤であって、
前記熱硬化性接着剤に熱を与えることで、前記第１の部材を前記第２の部材に接着させることを特徴とする。

【0013】

さらに、請求項７に係る実施形態の複合材料は、請求項１〜６のいずれかに記載の方法において形成される複合材料であって、
他の部品に接合されることを特徴とする。

【0014】

請求項８に係る実施形態の複合材料は、
前記補強部材がカーボンファイバ又はガラスファイバを含むことを特徴とする。

【0015】

請求項９に係る実施形態の複合材料は、
前記第１の部材と前記第２の部材が前記補強部材を封止することを特徴とする。

【0016】

請求項１０に係る実施形態の複合材料は、
前記複合材料が０．０１ｍｍから０．２ｍｍまでの厚みを有することを特徴とする。

【0017】

請求項１１に係る実施形態の複合材料は、
前記第１の部材が前記部品に接合されるとき、
前記第１の部材と前記部品が同じ材質から構成されることを特徴とする。

【0018】

請求項１２に係る実施形態の複合材料は、
前記第２の部材が前記部品に接合されるとき、
前記第２の部材と前記部品が同じ材質から構成されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0019】

本願の請求項１に記載の発明によれば、補強部材を挟んだ状態で部材を衝突させて接合する方法を提供できる。この方法で接合された複合材料は、他の部品に容易に接合され、機械的強度を向上させる。

【0020】

本願の請求項２に記載の発明によれば、補強部材を挟んだ状態で部材を電磁成形で接合する方法を提供できる。この方法で接合された複合材料は、他の部品に容易に接合され、機械的強度を向上させる。

【0021】

本願の請求項３に記載の発明によれば、補強部材を挟んだ状態で部材を爆発圧接で接合する方法を提供できる。この方法で接合された複合材料は、他の部品に容易に接合され、機械的強度を向上させる。

【0022】

本願の請求項４に記載の発明によれば、補強部材を挟んだ状態で、部材にレーザを照射し、レーザアブレーションを発生させることで部材を衝突させて接合する方法を提供できる。この方法で接合された複合材料は、他の部品に容易に接合され、機械的強度を向上させる。

【0023】

本願の請求項５に記載の発明によれば、補強部材を挟んだ状態で部材を接着させて接合する方法を提供できる。この方法で接合された複合材料は、他の部品に容易に接合され、減衰能を向上させる。

【0024】

本願の請求項６に記載の発明によれば、補強部材を挟んだ状態で部材を接着させて接合する方法を提供できる。この方法で接合された複合材料は、他の部品に容易に接合され、減衰能を向上させる。

【0025】

本願の請求項７に記載の発明によれば、他の部品に容易に接合される複合材料を提供できる。

【0026】

本願の請求項８に記載の発明によれば、高い機械的強度と大きな弾性率を有する補強部材を備える複合材料を提供できる。

【0027】

本願の請求項９に記載の発明によれば、補強部材の端部が他の部品との間で電食を容易に生じないように構成される、複合材料を提供できる。

【0028】

本願の請求項１０に記載の発明によれば、他の部品に容易に接合される複合材料を提供できる。

【0029】

本願の請求項１１に記載の発明によれば、複合材料の部材と他の部品との間で電食が容易に生じないように構成される、複合材料を提供できる。

【0030】

本願の請求項１２に記載の発明によれば、複合材料の部材と他の部品との間で電食が容易に生じないように構成される、複合材料を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明の実施形態に係る、電磁成形で複合材料を得る場合の、電磁成形装置を示す概略図である。

【図2】電磁成形で複合材料を得る場合の、電磁力が第１の部材に与えられていないときの、第１の部材、第２の部材、及び補強部材の状態を示す概略図である。

【図3】電磁成形で複合材料を得る場合の、電磁力が第１の部材に与えられたときの、第１の部材、第２の部材、及び補強部材の状態を示す概略図である。

【図4】１ｍｍ以下の厚みを有する複合材料を得るための、第１の部材（鉄）及び第２の部材（アルミニウム）が有する厚みと接合に必要なエネルギとの関係を示すグラフである。

【図5】図３の線Ｖから見た、複合材料の側面図である。

【図6】電磁成形で複合材料を他の部品に接合する場合の、電磁力が複合材料に与えられたときの、複合材料及び他の部品の状態を示す概略図である。

【図7】他の実施形態に係る、爆発圧接で複合材料を得る場合の、爆発力が第１の部材に与えられていないときの、第１の部材、第２の部材、及び補強部材の状態を示す概略図である。

【図8】他の実施形態に係る、爆発圧接で複合材料を得る場合の、爆発力が第１の部材に与えられたときの、第１の部材、第２の部材、及び補強部材の状態を示す概略図である。

【図9】他の実施形態に係る、レーザアブレーションを発生させることで複合材料を得る場合の、第１の部材がレーザアブレーションに付勢されていないときの、第１の部材、第２の部材、及び補強部材の状態を示す概略図である。

【図10】他の実施形態に係る、レーザアブレーションを発生させることで複合材料を得る場合の、第１の部材がレーザアブレーションに付勢されたときの、第１の部材、第２の部材、及び補強部材の状態を示す概略図である。

【図11】他の実施形態に係る、熱硬化性接着剤で複合材料を得る場合の、熱硬化性接着剤に熱が与えられたときの、第１の部材、第２の部材、及び補強部材の状態を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、添付図面を参照して、本発明に係る接合方法の実施形態を、その接合方法から得られる複合材料と共に説明する。

【0033】

［１．部材同士の衝突による接合］
［１．１：電磁成形］
図１は、本発明の実施形態に係る電磁成形装置１００の概略構成を示す。電磁成形装置１００は、導電性部材（第１の部材）を被接合部材（第２の部材）に接合する成形装置である。

【0034】

図１に示すように、電磁成形装置１００は、概略、下部構造１０と、該下部構造１０の上に配置された上部構造１２を有する。

【0035】

下部構造１０は、図１の手前側から奥側に向かって伸びる直方体形状の導体１４を備える。導体１４は、パルス発生回路１６に電気的に接続されている。パルス発生回路１６は、一般的な充放電回路からなり、直流電源１８、コンデンサ２０、及びスイッチ２２を含み、スイッチ２２を開閉することによって、コンデンサ２０に蓄えた電荷を導体１４に瞬間的に流すことができるように構成されている。

【0036】

上部構造１２は、図１の手前側から奥側に向かって伸びる直方体形状の剛性の高い固定部２４を備える。また、上部構造１２は、固定部２４の下方に配置される、後述する被接合部材（第２の部材）２６が落下しないように、被接合部材２６の端部を支持する治具（例えばスペーサ）を有する（図示せず）。

【0037】

［１．１．１：成形方法］
図１，２を参照して、上述の構成を有する電磁成形装置１００を用いた成形方法の一例を説明する。実際の成形にあたって、図の手前側から奥側に向かって伸びる板状の導電性部材（第１の部材）２８は、導体１４の上方に該導体１４との間に隙間をあけて設置される。実施形態において、補強部材３０は綱又は紐のような複数のストランドからなり、図の手前側から奥側に向かって配置され、導電性部材２８の上面の略中央部に載せられる。被接合部材（第２の部材）２６は、図の手前側から奥側に向かって伸びる板状の部材で、固定部２４の下に配置される。実施形態では、被接合部材２６の幅は導電性部材２８の幅と同一又はほぼ同一である。したがって、被接合部材２６は、その全面が補強部材３０を挟んで導電性部材２８のほぼ全面に対向している。説明のために、被接合部材２６と補強部材３０は、それらの間に十分な隙間をあけて示されているが、実際の成形にあたって、被接合部材２６と補強部材３０との距離は両者の接合に最も適した値に設定される。

【0038】

上述の状態で、導体１４に接続されるパルス発生回路１６は、約１０ｋＡ〜約２００ｋＡ、パルス幅約１００μｓｅｃ以下のシングルパルスからなる、一点鎖線で示されるパルス電流４０を導体１４に印加する。

【0039】

これにより、図１に示すように、一点鎖線で示される瞬間的な磁場４２が導体１４の周りに発生する。同時に、電磁誘導により、パルス電流４０と逆方向（図１における奥側から手前側に向かう方向）に、二点鎖線で示される誘導電流４４が、導電性部材２８の内部に流れる。その結果、二点鎖線で示される上方に向かう電磁力４６が、磁場４２と誘導電流４４に直交する方向に発生し、導電性部材２８が、上方の被接合部材２６に向けて飛翔するように瞬間的に付勢されて、この被接合部材２６に大きな力で衝突し、導電性部材２８と被接合部材２６が補強部材３０を挟んだ状態で接合する（図３参照）。導電性部材２８が被接合部材２６に衝突するときの衝撃は固定部２４に吸収される。

【0040】

上述した実施形態において、例えば、導電性部材２８は、約０．５ｍｍの厚みを有する鉄のプレートで構成される。補強部材３０は、多数のカーボンファイバ（単繊維）を束ねた長繊維束の多数のフィラメントからなる約０．３ｍｍの径を有するトウを複数並列配置して構成される。被接合部材２６は、約０．５ｍｍの厚みを有するアルミニウムのプレートで構成される。

【0041】

図４のグラフに示すように、鉄のプレートからなる約０．５ｍｍの厚みを有する導電性部材２８とアルミニウムのプレートからなる約０．５ｍｍの厚みを有する被接合部材２６を接合する場合、パルス発生回路１６はエネルギ領域５０内で、約１２〜１４ｋＪの電気的なエネルギを導体１４に印加することが必要である。印加されるエネルギがエネルギ領域５０よりも下方の領域、すなわち約１２ｋＪ未満である場合、導電性部材２８と被接合部材２６は十分に接合されない。一方、印加されるエネルギがエネルギ領域５０よりも上方の領域、すなわち約１４ｋＪを超える場合、導電性部材２８又は被接合部材２６のいずれかが破損する可能性がある。

【0042】

パルス発生回路１６が約１２〜１４ｋＪのエネルギを導体１４に印加することで、鉄のプレートからなる約０．５ｍｍの厚みを有する導電性部材２８とアルミニウムのプレートからなる約０．５ｍｍの厚みを有する被接合部材２６が補強部材３０を挟んだ状態で接合し、約１ｍｍの厚みを有する複合材料６０が得られる。この場合、鉄のプレートからなる導電性部材２８とアルミニウムのプレートからなる被接合部材２６の接合界面には特徴的な波状模様６２が表れる（図３参照）。

【0043】

上述した実施形態において、鉄のプレートからなる導電性部材２８とアルミニウムのプレートからなる被接合部材２６は約０．５ｍｍの厚みをそれぞれ有しているが、約０．１ｍｍの厚みをそれぞれ有してもよい。また、補強部材３０のトウは約０．０６ｍｍの径を有してもよい。この場合、パルス発生回路１６が約８ｋＪのエネルギを導体１４に印加することで、約０．２ｍｍの厚みを有する複合材料６０が得られる。したがって、鉄のプレートからなる導電性部材２８とアルミニウムのプレートからなる被接合部材２６が接合する場合、パルス発生回路１６が導体１４に印加するエネルギを適宜調整することで、０．０１ｍｍ〜１ｍｍの間、好ましくは０．１ｍｍ〜１ｍｍの間で所望の厚みを有する複合材料６０が得られる。

【0044】

上述した実施形態において、導電性部材２８は鉄から構成されているが、鉄以外の金属材料、例えば被接合部材２６と同じアルミニウムであってもよい。一方、被接合部材２６はアルミニウム以外の金属材料、例えば導電性部材２８と同じ鉄、または樹脂であってもよい。いずれの場合であっても、図４と同様に、導電性部材２８及び被接合部材２６が有する厚みと接合に必要なエネルギとの関係を基に、パルス発生回路１６が導体１４に印加するエネルギを定める必要がある。また、補強部材３０は、カーボンファイバ以外の繊維材料、例えばガラス繊維であってもよい。さらに、上述の方法で得られた複合材料６０を後述する他の部品に接合する場合、電食が容易に生じないように、導電性部材２８または被接合部材２６の材質は該部品と同一であることが好ましい。

【0045】

上述した実施形態において、図１、図２及び図３における奥側から手前側に向かう方向の補強部材３０の長さは導電性部材２８及び被接合部材２６の長さよりも短いことが好ましい。この場合、導電性部材２８と被接合部材２６が補強部材３０を封止するように構成された複合材料６０が得られる（図５参照）。補強部材３０が外部に露出しないように構成されているため、補強部材３０の端部は他の部品との間で電食を容易に生じることがない。

【0046】

［１．１．２：他の部品への接合］
上述の方法で成形された複合材料６０は、他の部品に接合されることで該部品の機械的強度（耐力（破壊強度）と剛性（変形強度、ヤング率）の両方を含む。）を向上させる効果を有する。

【0047】

例えば、図６は、複合材料６０を他の部品７０に接合する状況を示す。この部品７０は、応力が集中しやすい曲面７２を有する。一方、複合材料６０は１ｍｍ以下の厚みを有しているため、曲面７２の形状に合わせて容易に変形し得る。したがって、複合材料６０が曲面７２の形状に合わせて予め変形することで、曲面７２と複合材料６０との間に隙間を生じることなく、複合材料６０は部品７０に容易に接合される。図６において、複合材料６０を部品７０に接合する方法は上述の電磁成形であるが、後述する爆発圧接又はレーザアブレーションを発生させることによる接合であってもよい。いずれの方法であったとしても、複合材料６０と部品７０の接合界面には特徴的な波状模様７４が表れる。

【0048】

［１．２：爆発圧接］
図７は、他の実施形態に係る爆発圧接装置２００の概略構成を示す。爆発圧接装置２００は、飛翔部材（第１の部材）を被接合部材（第２の部材）に接合する成形装置である。

【0049】

図７に示すように、爆発圧接装置２００は、概略、下部構造２１０と、該下部構造２１０の上に配置された上部構造２１２を有する。

【0050】

下部構造２１０は、図７の手前側から奥側に向かって伸びる直方体形状の剛性の高い固定部２１４を備える。この固定部２１４は、該固定部２１４の上面に配置される後述する被接合部材（第２の部材）２１６の端部を固定する治具（例えばバイス）を有する（図示せず）。

【0051】

上部構造２１２は、図７の手前側から奥側に向かって伸びる直方体形状の爆薬２１８を備える。この爆薬２１８は、該爆薬２１８の上面の左側に配置される電気雷管２２０を有する。この電気雷管２２０は起爆制御部２２２に接続され、起爆制御部２２２から伝わる電気信号を受信することで爆薬２１８を爆発させる構造を有する。また、上部構造２１２は、爆薬２１８の下面に配置される後述する飛翔部材（第１の部材）２２４の端部を支持する治具（例えばスペーサ）を有する（図示せず）。この飛翔部材２２４は、爆薬２１８が爆発した後、被接合部材２１６に向かって飛翔するように支持されている。

【0052】

上述の構成を有する爆発圧接装置２００を用いて、図７の手前側から奥側に向かって伸びる板状の被接合部材（第２の部材）２１６は、固定部２１４の上面の略中央部に設置される。実施形態において、補強部材２２６は綱又は紐のような複数のストランドからなり、図７の手前側から奥側に向かって配置され、被接合部材２１６の上面の略中央部に載せられる。飛翔部材（第１の部材）２２４は、図７の手前側から奥側に向かって伸びる板状の部材で、爆薬２１８の下方に配置される。実施形態では、被接合部材２１６の幅は飛翔部材２２４の幅と同一又はほぼ同一である。したがって、被接合部材２１６は、その全面が補強部材２２６を挟んで飛翔部材２２４のほぼ全面に対向している。説明のために、図７において飛翔部材２２４と補強部材２２６は、それらの間に十分な隙間をあけて示されているが、実際の成形にあたって、飛翔部材２２４と補強部材２２６との距離は両者の接合に最も適した値に設定される。

【0053】

上述のように被接合部材２１６，飛翔部材２２４，及び補強部材２２６を配置した状態で起爆制御部２２２が電気信号を送信することで、電気雷管２２０は発火する。その結果、爆薬２１８は爆発し、発生した爆発力２２８が飛翔部材２２４を被接合部材２１６に向かって付勢する（図８参照）。飛翔部材２２４は被接合部材２１６に大きな力で衝突し、飛翔部材２２４と被接合部材２１６が補強部材２２６を挟んだ状態で接合し、複合材料２６０が得られる。飛翔部材２２４が被接合部材２１６に衝突するときの衝撃は固定部２１４に吸収される。

【0054】

上述の実施形態において、例えば、飛翔部材２２４は鉄のプレートで構成される。補強部材２２６は、多数のカーボンファイバ（単繊維）を束ねた長繊維束の多数のフィラメントからなるトウを複数並列配置して構成される。被接合部材２１６はアルミニウムのプレートで構成される。

【0055】

したがって、上述の電磁成形と同様に、被接合部材２１６と飛翔部材２２４と補強部材２２６が有する厚み又は径、及び爆薬２１８が爆発するときに生じるエネルギを適宜調整することで、０．０１ｍｍ〜１ｍｍの間、好ましくは０．１ｍｍ〜１ｍｍの間で所望の厚みを有する複合材料２６０が得られる。

【0056】

また、上述の電磁成形から得られる複合材料と同様に、複合材料２６０は他の部品の形状に合わせて予め変形することで、隙間を生じることなく、他の部品に容易に接合され、他の部品の機械的強度を向上させる効果を有する。

【0057】

［１．３：レーザアブレーションを発生させることによる接合］
図９は、他の実施形態に係るレーザ照射装置３００の概略構成を示す。レーザ照射装置３００は、レーザアブレーションを発生させることで、飛翔部材（第１の部材）を被接合部材（第２の部材）に接合する成形装置である。

【0058】

図９に示すように、レーザ照射装置３００は、概略、下部構造３１０と、該下部構造３１０の上に配置された上部構造３１２を有する。

【0059】

下部構造３１０は、図９の手前側から奥側に向かって伸びる直方体形状の剛性の高い固定部３１４を備える。この固定部３１４は、該固定部３１４の上面に配置される後述する被接合部材（第２の部材）３１６の端部を固定する治具（例えばバイス）を有する（図示せず）。

【0060】

上部構造３１２はレーザ照射機３１８を有する。レーザ照射機３１８は、レーザ発振器３２０と、ミラー３２２と、レンズ３２４を有する。レーザ発振器３２０から出力されるレーザは、ＹＡＧレーザ、ＣＯ_２レーザ、その他のレーザのいずれであってもよい。レーザ照射機３１８は、レーザ発振器３２０から発振されるレーザをミラー３２２を介してレンズ３２４から照射するように構成されている。また、上部構造３１２は、レーザ照射機３１８の下方に配置される後述する飛翔部材（第１の部材）３２６の端部を支持する治具（例えばスペーサ）を有する（図示せず）。この飛翔部材３２６は、レーザがレーザ照射機３１８から飛翔部材３２６の上面に照射されて、レーザアブレーションが飛翔部材３２６の上面で発生した後、被接合部材３１６に向かって飛翔するように支持されている。

【0061】

上述の構成を有するレーザ照射装置３００を用いて、図９の手前側から奥側に向かって伸びる板状の被接合部材（第２の部材）３１６は、固定部３１４の上面の略中央部に設置される。実施形態において、補強部材３２８は綱又は紐のような複数のストランドからなり、図９の手前側から奥側に向かって配置され、被接合部材３１６の上面の略中央部に載せられる。飛翔部材（第１の部材）３２６は、図９の手前側から奥側に向かって伸びる板状の部材で、レーザ照射機３１８の下方に配置される。実施形態では、被接合部材３１６の幅は飛翔部材３２６の幅と同一又はほぼ同一である。したがって、被接合部材３１６は、その全面が補強部材３２８を挟んで飛翔部材３２６のほぼ全面に対向している。説明のために、図９において飛翔部材３２６と補強部材３２８は、それらの間に十分な隙間をあけて示されているが、実際の成形にあたって、飛翔部材３２６と補強部材３２８との距離は両者の接合に最も適した値に設定される。

【0062】

上述のように被接合部材３１６，飛翔部材３２６，及び補強部材３２８を配置した状態で、レーザ照射機３１８が飛翔部材３２６にレーザを照射することで、一点鎖線で示される、飛翔部材３２６の上面が蒸発し気体となって放出される現象（レーザアブレーション）が、レーザを照射された位置３３０周辺で発生する（図１０参照）。その結果、飛翔部材３２６は被接合部材３１６に向かって飛翔するように付勢される。飛翔部材３２６は被接合部材３１６に大きな力で衝突し、飛翔部材３２６と被接合部材３１６が補強部材３２８を挟んだ状態で接合し、複合材料３６０が得られる。飛翔部材３２６が被接合部材３１６に衝突するときの衝撃は固定部３１４に吸収される。

【0063】

上述の実施形態において、例えば、飛翔部材３２６は鉄のプレートで構成される。補強部材３２８は、多数のカーボンファイバ（単繊維）を束ねた長繊維束の多数のフィラメントからなるトウを複数並列配置して構成される。被接合部材３１６はアルミニウムのプレートで構成される。

【0064】

したがって、上述の電磁成形と同様に、被接合部材３１６と飛翔部材３２６と補強部材３２８が有する厚み又は径、及びレーザ照射機３１８から照射されるレーザが有するエネルギを適宜調整することで、０．０１ｍｍ〜１ｍｍの間、好ましくは０．１ｍｍ〜１ｍｍの間で所望の厚みを有する複合材料３６０が得られる。

【0065】

また、上述の電磁成形又は爆発圧接から得られる複合材料と同様に、複合材料３６０は他の部品の形状に合わせて予め変形することで、隙間を生じることなく、他の部品に容易に接合され、他の部品の機械的強度を向上させる効果を有する。

【0066】

［２．接着剤による接合］
図１１は、本発明の実施形態に係る接着剤加熱装置４００の概略構成を示す。接着剤加熱装置４００は、熱硬化性接着剤を用いて、接合部材（第１の部材）を被接合部材（第２の部材）に接合する成形装置である。

【0067】

図１１に示すように、接着剤加熱装置４００は、概略、下部構造４１０と、該下部構造４１０の上に配置された上部構造４１２を有する。

【0068】

下部構造４１０は、図１１の手前側から奥側に向かって伸びる直方体形状の剛性の高い固定部４１４を備える。この固定部４１４は、該固定部４１４の上面に配置される後述する被接合部材（第２の部材）４１６の端部を固定する治具（例えばバイス）を有する（図示せず）。

【0069】

上部構造４１２は、図１１の手前側から奥側に向かって伸びる直方体形状の伝熱部４１８を備える。伝熱部４１８は電源４２０に電気的に接続され、後述する熱硬化性接着剤が硬化できる高温を発するように構成されている。また、上部構造４１２は、伝熱部４１８の下方に配置される後述する接合部材（第１の部材）４２２に上方から力を与えるように構成されている。

【0070】

［２．１：接着方法］
上述の構成を有する接着剤加熱装置４００を用いて、図１１の手前側から奥側に向かって伸びる板状の被接合部材（第２の部材）４１６は、固定部４１４の上面の略中央部に設置される。実施形態において、補強部材４２４は綱又は紐のような複数のストランドからなり、図１１の手前側から奥側に向かって配置され、被接合部材４１６の上面の略中央部に載せられる。また、熱硬化性接着剤４２６が補強部材４２４を覆うように、被接合部材４１６の上面全体に塗布されている。接合部材（第１の部材）４２２は、図１１の手前側から奥側に向かって伸びる板状の部材で、熱硬化性接着剤４２６に上方から接する状態で、伝熱部４１８の下面に配置される。実施形態では、被接合部材４１６の幅は接合部材４２２の幅と同一又はほぼ同一である。したがって、被接合部材４１６は、その全面が補強部材４２４と熱硬化性接着剤４２６を挟んで接合部材４２２のほぼ全面に対向している。

【0071】

上述のように被接合部材４１６，接合部材４２２，及び補強部材４２４を配置した状態で、伝熱部４１８が接合部材４２２に熱を与えることで、熱が熱硬化性接着剤４２６に伝わる。その結果、熱硬化性接着剤４２６は硬化し、接合部材４２２と被接合部材４１６が補強部材４２４と熱硬化性接着剤４２６を挟んだ状態で接合し、複合材料４６０が得られる。

【0072】

上述した実施形態において、例えば、接合部材４２２は、約０．３ｍｍの厚みを有する鉄のプレートで構成される。補強部材４２４は、多数のカーボンファイバ（単繊維）を束ねた長繊維束の多数のフィラメントからなる約０．２ｍｍの径を有するトウを複数並列配置して構成される。被接合部材４１６は、約０．３ｍｍの厚みを有するアルミニウムのプレートで構成される。この場合、得られる複合材料４６０は約０．８ｍｍの厚みを有する。被接合部材４１６と接合部材４２２と補強部材４２４が有する厚み又は径を適宜調整することで、０．０１ｍｍ〜１ｍｍの間、好ましくは０．１ｍｍ〜１ｍｍの間で所望の厚みを有する複合材料４６０が得られる。

【0073】

また、接合部材４２２は、鉄以外の金属材料、例えば被接合部材４１６と同じアルミニウム、または樹脂であってもよい。一方、被接合部材４１６はアルミニウム以外の金属材料、例えば接合部材４２２と同じ鉄、または樹脂であってもよい。また、補強部材４２４は、カーボンファイバ以外の繊維材料、例えばガラス繊維であってもよい。さらに、上述の方法で得られた複合材料４６０を後述する他の部品に接合する場合、電食が容易に生じないように、接合部材４２２または被接合部材４１６の材質は該部品と同一であることが好ましい。

【0074】

接合部材４２２と被接合部材４１６が補強部材４２４を挟んだ状態で接合するように、熱硬化性接着剤４２６が用いられているが、他の接着剤、例えば感圧型接着剤（粘着剤）が用いられてもよい。この場合、接着剤を加熱する必要はなく、上部構造４１２は、伝熱部４１８の代わりに加圧部を備えてもよい。

【0075】

［２．２：他の部品への接着］
上述の方法で成形された複合材料４６０は、補強部材４２４と熱硬化性接着剤４２６が有する弾性率によって、他の部品に接合されることで該部品の減衰能を向上させる効果を有する。

【0076】

上述の電磁成形、爆発圧接、又はレーザアブレーションを発生させることによる接合から得られる複合材料と同様に、複合材料４６０は他の部品の形状に合わせて予め変形することで、隙間を生じることなく、他の部品に容易に接合され、他の部品の減衰能を向上させる効果を有する。この場合、複合材料４６０と他の部品を接合する方法は熱硬化性接着剤を用いることが好ましい。

【符号の説明】

【0077】

２８，２２４，３２６，４２２：第１の部材（導電性部材、飛翔部材、接合部材）
２６，２１６，３１６，４１６：第２の部材（被接合部材）
３０，２２６，３２８，４２４：補強部材
６０，２６０，３６０，４６０：複合材料
４２６：接着剤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】