特許 6441295 接合構造体及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6441295

(24)【登録日】2018年11月30日

(45)【発行日】2018年12月19日

(54)【発明の名称】接合構造体及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B62D 21/00 20060101AFI20181210BHJP

   B23K 26/354 20140101ALI20181210BHJP

   B60G 7/00 20060101ALI20181210BHJP

【ＦＩ】

   B62D21/00 A

   B23K26/354

   B60G7/00

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-250703(P2016-250703)

(22)【出願日】2016年12月26日

(65)【公開番号】特開2018-103707(P2018-103707A)

(43)【公開日】2018年7月5日

【審査請求日】2017年7月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100149261

【弁理士】

【氏名又は名称】大内 秀治

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】粟野 克行

(72)【発明者】

【氏名】西條 康彦

(72)【発明者】

【氏名】豊岡 洋一

(72)【発明者】

【氏名】西 雅章

【審査官】 畔津 圭介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０６４３９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−２６２２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２２５７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１７１６８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ ２１／００

Ｂ２３Ｋ ２６／３５４

Ｂ６０Ｇ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属部材と繊維強化プラスチック部材とが接着剤で接合される接合構造体であって、
前記金属部材の表層にアモルファス構造層が形成され、
さらに前記アモルファス構造層の表層に複数の有底孔を有する有底孔層が形成され、
前記有底孔は、開口部と底部の間に前記開口部よりも内周が大きい膨張部を有する下膨形状であり、
前記有底孔に接着剤が充填され、
前記有底孔層の表面と前記繊維強化プラスチック部材側の接合面とが前記接着剤を介して対向する
ことを特徴とする接合構造体。

【請求項2】

請求項１に記載の接合構造体において、
前記有底孔は前記開口部に鉤状部を備える
ことを特徴とする接合構造体。

【請求項3】

請求項２に記載の接合構造体において、
前記鉤状部には、前記金属部材の延在面に対して非平行に延びる１００μｍ以下の頭部が形成される
ことを特徴とする接合構造体。

【請求項4】

金属部材と繊維強化プラスチック部材とを接着剤で接合する接合構造体の製造方法であって、
前記金属部材にレーザ光を照射して前記金属部材の表層にアモルファス構造層を形成すると共に、前記アモルファス構造層の表層に複数の有底孔を有する有底孔層を形成し、
前記有底孔は、開口部と底部の間に前記開口部よりも内周が大きい膨張部を有する下膨形状であり、
前記有底孔に接着剤を充填し、
前記有底孔層の表面と前記繊維強化プラスチック部材側の接合面とを前記接着剤を介して対向させて、前記金属部材と前記繊維強化プラスチック部材とを接合する
ことを特徴とする接合構造体の製造方法。

【請求項5】

第１部材と第２部材の少なくとも一方が金属部材であり、前記第１部材と前記第２部材とが接着剤又はシーリング部材で接合される接合構造体であって、
前記金属部材の表層にアモルファス構造層が形成され、
さらに前記アモルファス構造層の表層に複数の有底孔を有する有底孔層が形成され、
前記有底孔は、開口部と底部の間に前記開口部よりも内周が大きい膨張部を有する下膨形状であり、
前記有底孔に接着剤が充填され、
前記有底孔層の表面と前記第２部材側の接合面とが前記接着剤又は前記シーリング部材を介して対向する
ことを特徴とする接合構造体。

【請求項6】

請求項１または５に記載の接合構造体において、
前記金属部材は鋳物である
ことを特徴とする接合構造体。

【請求項7】

請求項４に記載の接合構造体の製造方法において、
前記金属部材は鋳物である
ことを特徴とする接合構造体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、第１部材と第２部材の少なくとも一方が金属部材であり、第１部材と第２部材とが接着剤又はシーリング部材で接合される接合構造体及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、アルミニウムと炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）とが接着剤で接合された接合構造体からなる車両のサブフレームが示される。特許文献２には、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）と金属との溶接継手の接合部に溶加材を充填し、溶加材にレーザビームを照射して溶加材を溶融しつつレーザ溶接する複合材料のレーザ加工法が示される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−１２８９８６号公報

【特許文献2】特開２０１１−５６５８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

多湿環境下で金属部材には錆が発生する。金属部材と接着剤との界面に錆が侵入すると剥離が発生する虞がある。特許文献１、２では金属部材の防錆に関して言及されていない。また、特許文献１では金属部材とＣＦＲＰ又はＦＲＰとの界面の接着強度に関して言及されているがさらなる改良の余地はある。

【0005】

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、金属部材の表面が防錆機能を有し、さらに接着剤等の接合部材との接合強度を向上させることができる接合構造体及びその製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、金属部材と繊維強化プラスチック部材とが接着剤で接合される接合構造体であって、前記金属部材の表層にアモルファス構造層が形成され、さらに前記アモルファス構造層の表層に複数の有底孔を有する有底孔層が形成され、前記有底孔は、開口部と底部の間に前記開口部よりも内周が大きい膨張部を有する下膨形状であり、前記有底孔に接着剤が充填され、前記有底孔層の表面と前記繊維強化プラスチック部材側の接合面とが前記接着剤を介して対向することを特徴とする。

【0007】

アモルファス構造層と接着剤との界面には錆が発生しない。このため防錆機能を実現できる。また、アモルファス構造層の表層に有底孔が形成されるため金属部材の表面積が大きくなる。また、下膨形状の有底孔は、アンカー効果を奏するだけでなく孔内に充填された接着剤を抜けにくくする。このため、金属部材と接着剤との接着強度を向上させることができる。

【0008】

前記有底孔は前記開口部に鉤状部を備えてもよい。鉤状部はアンダーカット形状であり、孔内に充填された接着剤を抜けにくくする。このため、金属部材と接着剤との接着強度を向上させることができる。

【0009】

前記鉤状部には、前記金属部材の延在面に対して非平行に延びる１００μｍ以下の頭部が形成されてもよい。頭部は金属部材の延在面に対して非平行に延びるため、孔内に充填された接着剤をさらに抜けにくくする。このため、金属部材と接着剤との接着強度を向上させることができる。

【0010】

本発明は、金属部材と繊維強化プラスチック部材とを接着剤で接合する接合構造体の製造方法であって、前記金属部材にレーザ光を照射して前記金属部材の表層にアモルファス構造層を形成すると共に、前記アモルファス構造層の表層に複数の有底孔を有する有底孔層を形成し、前記有底孔は、開口部と底部の間に前記開口部よりも内周が大きい膨張部を有する下膨形状であり、前記有底孔に接着剤を充填し、前記有底孔層の表面と前記繊維強化プラスチック部材側の接合面とを前記接着剤を介して対向させて、前記金属部材と前記繊維強化プラスチック部材とを接合することを特徴とする。

【0011】

アモルファス構造層と接着剤との界面には錆が発生しない。このため防錆機能を実現できる。また、アモルファス構造層の表層に有底孔が形成されるため金属部材の表面積が大きくなる。また、下膨形状の有底孔は、アンカー効果を奏するだけでなく孔内に充填された接着剤を抜けにくくする。このため、金属部材と接着剤との接着強度を向上させることができる。

【0012】

また、本発明は、第１部材と第２部材の少なくとも一方が金属部材であり、前記第１部材と前記第２部材とが接着剤又はシーリング部材で接合される接合構造体であって、前記金属部材の表層にアモルファス構造層が形成され、さらに前記アモルファス構造層の表層に複数の有底孔を有する有底孔層が形成され、前記有底孔は、開口部と底部の間に前記開口部よりも内周が大きい膨張部を有する下膨形状であり、前記有底孔に接着剤が充填され、前記有底孔層の表面と前記第２部材側の接合面とが前記接着剤又は前記シーリング部材を介して対向することを特徴とする。

【0013】

アモルファス構造層と接着剤やシーリング部材等の接合部材との界面には錆が発生しない。このため防錆機能を実現できる。また、アモルファス構造層の表層に有底孔が形成されるため金属部材の表面積が大きくなる。また、下膨形状の有底孔は、アンカー効果を奏するだけでなく孔内に充填された接着剤を抜けにくくする。このため、金属部材と接合部材との接合強度を向上させることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、防錆機能を実現できる。また、金属部材と接着剤やシーリング部材等の接合部材との接合強度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は本発明の一実施形態に係る接合構造体としてのサブフレームを搭載した車両の一部を示す斜視図（正面−平面−左側面斜視図）である。

【図2】図２はサブフレームの斜視図（正面−平面−左側面斜視図）である。

【図3】図３はサブフレームの一部についての分解斜視図（正面−平面−左側面分解斜視図）である。

【図4】図４は図２のＩＶ−ＩＶ線断面の模式図である。

【図5】図５Ａは表層に粒界を有さない金属部材と接着剤の外周端部との界面の模式図であり、図５Ｂは表層に粒界を有するアモルファス構造層と接着剤の外周端部との界面の模式図である。

【図6】図６は図４の変形例の模式図である。

【図7】図７は図４の変形例の模式図である。

【図8】図８はアモルファス構造層の表面に形成される有底孔の画像である。

【図9】図９Ａは機械加工された金属部材と接着剤との界面の模式図であり、図９Ｂはアモルファス構造層と接着剤との界面の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

［１ サブフレーム１２（接合構造体）の構成］
図１〜図３を用いて、本発明の一実施形態に係る接合構造体の説明をする。以下で説明する接合構造体は車両１０に搭載されるサブフレーム１２である。後述するが、サブフレーム１２は、異材同士、すなわち金属部材（側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒ）と繊維強化プラスチック部材（センタビーム２０）とが接着剤で接合された接合構造体である。図１〜図３において、矢印Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２は、車両１０を基準とした方向を示す。具体的には、矢印Ｘ１、Ｘ２は、車両１０の前後方向を示し、矢印Ｙ１、Ｙ２は、車両１０の幅方向（横方向）を示し、矢印Ｚ１、Ｚ２は、車両１０の高さ方向（上下方向）を示す。また、図３において、左ブラケット２２Ｌは省略されているが、右ブラケット２２Ｒと対称の構成を有する。

【0017】

図１に示すように、車両１０は、サブフレーム１２に加え、図示しないステアリングの操作に応じて図示しない前輪の角度を変化させる操舵機構１４と、サスペンション１６とを有する。

【0018】

サブフレーム１２は、図示しないエンジン、操舵機構１４及びサスペンション１６を支持する。サブフレーム１２とその周囲の部品との関係については、例えば、特開２００９−０９６３７０号公報に記載された内容を適用可能である。

【0019】

図２に示すように、サブフレーム１２は、中央に配置される繊維強化プラスチック部材としてのセンタビーム２０と、センタビーム２０の左右に配置される金属部材としての左ブラケット２２Ｌ及び右ブラケット２２Ｒ（以下「側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒ」ともいう。）を有する。後述するように、センタビーム２０と側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒは、例えばエポキシ樹脂を主成分とする接着剤１３０（図４）により接着接合されると共に、複数の箇所をボルト６０で固定される。

【0020】

［２ センタビーム２０の構成］
センタビーム２０は、支持ロッド２４（図１等）を介してエンジン（図示せず）を支持するものであり、本実施形態では、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：carbon-fiber-reinforced plastic）で形成される。

【0021】

図３に示すように、センタビーム２０は、正面部３０、背面部３２、頂面部３４及び底面部３６からなる断面矩形状を基調とし且つ頂面部３４から正面部３０にかけて下方に傾斜する傾斜部３８を前側に有する中空部材である。従って、センタビーム２０は、断面が閉じた形状の閉断面構造部（第２閉断面構造部）を有し、左右には開口部４０が形成されている。

【0022】

また、支持ロッド２４を通すためのロッド用開口部４２が、正面部３０及び傾斜部３８に亘って形成されている。頂面部３４及び底面部３６には、支持ロッド２４を支持するロッド支持ボルト４６（図２）を固定するために用いるボルト用孔４４が形成されている。ボルト用孔４４及びそれらの周囲には、ロッド支持ボルト４６を固定するためのナット部材４８（図２）が接着剤等で固定される。

【0023】

また、頂面部３４には、操舵機構１４の一部（ギヤボックス）を固定するために用いる固定用孔５２が形成されている。固定用孔５２及びその周囲には、前記ギヤボックス固定用のボルト５６を固定するためのナット部材５４（図２）が接着剤等で固定される。

【0024】

さらに、頂面部３４と底面部３６の間には、センタビーム２０の強度を高めるためのリブ５８が形成されている。

【0025】

さらにまた、センタビーム２０の正面部３０、背面部３２、頂面部３４及び底面部３６には、複数のボルト６０及び接着剤１３０を用いて側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒと接合するための構成が設けられている。具体的には、正面部３０と底面部３６には、ボルト６０を挿入するための貫通孔６２が形成されている。

【0026】

センタビーム２０の端部６６Ｌ、６６Ｒは上述した第２閉断面構造部に相当する。センタビーム２０の端部６６Ｌ、６６Ｒのうち、背面部３２と頂面部３４には、接着剤１３０を注入するための注入口７４と、接着剤１３０の注入又は充填の程度を確認するための確認孔７６が形成されている。各注入口７４は、周囲に存在する４つの確認孔７６の中央に位置している。なお、注入口７４及び確認孔７６の数はこれに限らず、接着剤１３０を充填したい領域の位置、形状等の要因に応じて適宜選択することができる。なお、図１、図２では注入口７４及び確認孔７６は省略されている。

【0027】

［３ 側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒの構成］
側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒは、車両１０のメインフレーム（図示せず）に固定されてサブフレーム１２全体をメインフレームに支持させると共に、図１に示すように、操舵機構１４及びサスペンション１６を支持する。本実施形態の側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒは、アルミニウム製の中空部材であり、鋳造によって成形された鋳物である。

【0028】

図３に示すように、各側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒのセンタビーム２０側には、センタビーム２０との接合に用いられるブラケット接合部８０（以下「接合部８０」ともいう。）が形成されている。

【0029】

接合部８０は、正面部９０、背面部９２、頂面部９４及び底面部９６からなる断面矩形状を基調とし且つ頂面部９４から正面部９０にかけて下方に傾斜する傾斜部９８を前側に有する中空部材である。従って、各側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒは、断面が閉じた形状の閉断面構造部（第１閉断面構造部）を有し、センタビーム２０側に開口部１００が形成されている。

【0030】

接合部８０は第１閉断面構造部に相当する。接合部８０の断面形状は、センタビーム２０の断面形状と略相似であり、センタビーム２０の内周よりもブラケット接合部８０の外周の方が若干小さい。従って、センタビーム２０の端部６６Ｌ、６６Ｒを側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒの接合部８０に嵌め込むことができる。つまり、センタビーム２０と側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒは、側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒの第１閉断面構造部がセンタビーム２０の第２閉断面構造部の内部に配置されると共に、第１閉断面構造部の外周面と第２閉断面構造部の内周面とが互いに対向するインロウ構造である。

【0031】

図３に示すように、頂面部９４、底面部９６及び傾斜部９８は、それぞれの前側において、前方に行くに連れて幅（横方向Ｙ１、Ｙ２の長さ）が大きくなる。これにより、接着剤１３０による接合領域を増大させ、接合強度を高めることが可能となる。また、頂面部９４及び底面部９６は、それぞれの後ろ側の端部の幅が大きくなっている。これにより、背面側において接着剤１３０による接合領域を増大させ、接合強度を高めることが可能となる。

【0032】

さらに、側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒの正面部９０、背面部９２、頂面部９４及び底面部９６には、ボルト６０及び接着剤１３０を用いてセンタビーム２０と接合するための構成が設けられている。具体的には、正面部９０と底面部９６には、ボルト６０を挿入するための貫通孔１０２が形成されている。頂面部９４には、接着剤１３０を案内するための凹部１１０が形成されている。なお、図示されていないが、背面部９２にも凹部１１０が形成されている。

【0033】

なお、本明細書では、センタビーム２０と側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒとが接合する部位について以下のように定義する。すなわち、センタビーム２０の正面部３０、背面部３２、頂面部３４、底面部３６及び傾斜部３８において側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒと接合される面（それぞれ内側の面）をビーム側接合面１２０という。側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒの正面部９０、背面部９２、頂面部９４、底面部９６及び傾斜部９８それぞれ外側の面をブラケット側接合面１２２という。

【0034】

ビーム側接合面１２０は接着剤１３０が塗布される繊維強化プラスチック側接合面、すなわち接合面３４ａ（図４）を含む。ブラケット側接合面１２２は接着剤１３０が塗布される金属部材側接合面、すなわち接合面２０２（図４）を含む。本実施形態では、ブラケット側接合面１２２の表層にアモルファス構造層２００が形成される。

【0035】

［４ アモルファス構造層２００］
側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒに設けられる接合部８０の外周面とセンタビーム２０に設けられる端部６６Ｌ、６６Ｒの内周面は接着接合される。図４は右ブラケット２２Ｒの接合部８０とセンタビーム２０の端部６６Ｒとの接合箇所のうち、頂面部９４と頂面部３４との接合箇所を示す。

【0036】

図４に示すように、頂面部９４の全表層、すなわち接合部８０の外周面に相当する第１面９４ａを含む表層と、接合部８０の内周面に相当する第２面９４ｂを含む表層と、接合部８０の端面に相当する第３面９４ｃを含む表層には所定厚さのアモルファス構造層２００が形成される。第１面９４ａの一部と第３面９４ｃの一部には接着剤１３０が塗布される。アモルファス構造層２００の表面は接着剤１３０が塗布される接合面２０２と接着剤１３０が塗布されない非接合面２０４とに跨っており、接合面２０２よりも広い範囲に拡がっている。言い換えると、頂面部９４に接着する接着剤１３０の外周端部１３２は第１面９４ａ上及び第３面９４ｃ上に配置される。この状態では、頂面部９４における全ての接合面２０２にアモルファス構造層２００が形成されていることになる。本実施形態においては、頂面部９４における非接合面２０４及び頂面部９４の外側にもアモルファス構造層２００が形成されている。また、頂面部３４の接合面３４ａにも接着剤１３０が塗布される。

【0037】

図示しないが、右ブラケット２２Ｒの正面部９０、背面部９２、底面部９６及び傾斜部９８にも頂面部９４と同じようにアモルファス構造層２００が形成される。また、左ブラケット２２Ｌの接合部８０とセンタビーム２０の端部６６Ｌとの接合箇所の構造も同じである。

【0038】

［５ アモルファス構造層２００により電食を防止できる原理］
アモルファス構造層２００は金属部材（以下の説明では頂面部９４）の電食を防止する役割を果たす。図５Ａ、図５Ｂを用いてその原理について説明する。ここではアモルファス構造層２００が形成されていない頂面部９４´（図５Ａ）を想定し、アモルファス構造層２００が形成されている頂面部９４（図５Ｂ）と比較する。上述したように、頂面部９４´及び頂面部９４は金属部材（アルミニウム）である。金属部材には粒界１４０が存在する。

【0039】

図５Ａに示す頂面部９４´のように粒界１４０が外気に曝されると、粒界１４０に沿って存在する不純物が局部電池となり電食１４２（クロスハッチング部分）が発生する。電食１４２は粒界１４０に沿って拡がり、その影響は接着剤１３０の外周端部１３２の周辺に及ぶ。すると、外周端部１３２の周辺における接着剤１３０の接合強度が低下し、接着剤１３０が頂面部９４´から剥離し易くなる。

【0040】

図５Ｂに示す頂面部９４のように表面を含む表層にアモルファス構造層２００が形成されると、頂面部９４の粒界１４０は外気に曝されない。これは、アモルファス構造層２００が結晶構造を持たないためである。このようにアモルファス構造層２００によって粒界１４０が覆われるため、接着剤１３０の外周端部１３２の下に配置される粒界１４０には電食１４２が発生しない。

【0041】

［６ アモルファス構造層２００と接着剤１３０の変形例］
図６に示すように、アモルファス構造層２００が形成されていない表層２０６の表面が接合面２０２に含まれていてもよい。表層２０６に接着剤１３０が塗布されていれば、表層２０６が外気に曝されることはない。このため、表層２０６の粒界１４０（図５Ａ、図５Ｂ）を起点に電食１４２（図５Ａ）が発生することはない。また、表層２０６の表面の周囲にアモルファス構造層２００が形成されていれば、周辺から表層２０６に電食１４２が侵入することもない。

【0042】

さらに図７に示すように、表層２０６の上に接着剤１３０の空洞１３４が形成されていてもよい。空洞１３４は周囲を接着剤１３０（及び頂面部９４、頂面部３４）で囲まれており、外気から遮断されている。このため、空洞１３４に接する表層２０６の粒界１４０を起点に電食１４２が発生することはない。

【0043】

［７ アモルファス構造層２００の有底孔２１２］
金属部材（以下の説明では頂面部９４）の表面にレーザ光を照射すると、表層にアモルファス構造層２００が形成される。アモルファス構造層２００は所定以上の表面粗さを有する。さらにアモルファス構造層２００の表面を含む表層には、図８に示すような有底孔２１２を複数備える有底孔層２１４（図９Ｂ）が形成される。図８は有底孔層２１４を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）で観察した画像である。

【0044】

有底孔２１２は有底孔層２１４の表面に開口部２１６を有する。有底孔２１２の深さ方向の断面形状は、開口部２１６と底部２１８の間に開口部２１６よりも内周が大きい膨張部２２０を有する下膨形状である。特に多いのは、開口部２１６から底部２１８に向かって内周が徐々に拡がり、底部２１８が膨張部２２０となる下膨形状である。

【0045】

開口部２１６の周りにはアンダーカット形状を呈する鉤状部２２２が形成される。鉤状部２２２には、金属部材の延在面と平行する方向Ｅに対して非平行、すなわち方向Ｅに対して傾斜して延びる頭部２２４が形成される。開口部２１６は頭部２２４の一端側に形成される。頭部２２４の長さは１００μｍ以下である。

【0046】

［８ 有底孔層２１４により接合強度が向上する原理］
有底孔層２１４は接着剤１３０の接合強度を向上させる役割を果たす。図９Ａ、図９Ｂを用いてその原理について説明する。ここでは表面が機械加工された頂面部９４´´（図９Ａ）を想定し、アモルファス構造層２００の表層に有底孔層２１４が形成されている頂面部９４（図９Ｂ）と比較する。なお、図９Ａは頂面部９４´´の断面を模式化しており、図９Ｂは頂面部９４の断面を模式化している。

【0047】

図９Ａに示すように、頂面部９４´´の表面を含む表層には、有底孔１５２を複数備える有底孔層１５４が形成される。有底孔１５２は、開口部１５６から底部１５８に向かって内周が徐々に狭まる形状（テーパ形状）を呈する。有底孔層１５４は有底孔１５２が形成されることにより表面積が大きくなり、アンカー効果を奏する。このため、接着剤１３０の接合強度は大きくなる。しかし、有底孔１５２のようなテーパ形状は、有底孔１５２に充填された接着剤１３０に対して頂面部９４´´から離れる方向Ｕに作用する力に対して抵抗力が小さい。

【0048】

対して、図９Ｂに示す有底孔２１２のような下膨形状は、有底孔２１２に充填された接着剤１３０に対して頂面部９４から離れる方向Ｕに作用する力に対して大きな抵抗力を有する。また、開口部２１６の周辺に位置するアンダーカット形状の鉤状部２２２が抵抗力をさらに大きくする。従って、テーパ形状の有底孔１５２よりも下膨形状の有底孔２１２の方が接着接合の強度を高くすることができる。

【0049】

［９ サブフレーム１２（接合構造体）の製造方法］
センタビーム２０と側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒとを接合する前に、側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒの接合部８０の各表面にレーザ光を照射する。レーザ光の強度、照射時間等の条件は、アモルファス構造層２００の厚さや範囲に応じて設定される。レーザ光の照射後、接合部８０が冷却される。冷却後の接合部８０の各表面にはアモルファス構造層２００が形成される。さらにその表層には有底孔層２１４が形成される。なお、接合部８０の冷却は、例えば空冷等による自然冷却、任意の冷却装置の利用等による強制冷却により実施される。

【0050】

次に、センタビーム２０及び側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒそれぞれの接合部、すなわち、ビーム側接合面１２０及びブラケット側接合面１２２（図３）に接着剤１３０を塗布する。ブラケット側接合面１２２に接着剤１３０を塗布する際には、接着剤１３０が有底孔２１２に充填されるように接着剤１３０に圧力を加える。

【0051】

次に、側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒの接合部８０をセンタビーム２０の端部６６Ｌ、６６Ｒ内に嵌め込む。そして、ブラケット側接合面１２２の表層に形成される有底孔層２１４の表面とビーム側接合面１２０とを接着剤１３０を介して対向させて、ブラケット側接合面１２２とビーム側接合面１２０とを接合する。この際、接着剤１３０の外周端部１３２をアモルファス構造層２００（有底孔層２１４）の表面上に配置する。

【0052】

次に、ボルト６０をセンタビーム２０の貫通孔６２及び側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒの貫通孔１０２に締結し、接着剤１３０の厚みを調整する。そして、センタビーム２０の注入口７４から接着剤１３０を注入する。

【0053】

なお、アモルファス構造層２００を形成する以外は、特開２０１４−１２８９８６号公報に記載される製造方法を適用可能である。

【0054】

［１０ 変形例］
本実施形態では接合構造体としてのサブフレーム１２について説明した。しかし、金属部材と繊維強化プラスチック部材とを接着接合する他の構造体に本発明を使用することも可能である。また、インロウ構造でない他の構造体の接着接合箇所に本発明を使用することも可能である。また、インロウ構造の内側の部材と外側の部材のいずれが金属部材であってもよい。

【0055】

本実施形態では金属部材（側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒ）と繊維強化プラスチック部材（センタビーム２０）とが接着接合された接合構造体（センタビーム２０）について説明した。しかし、本発明を利用できる接合構造体は、金属部材と繊維強化プラスチック部材とが接着剤で接合される接合構造体に限らない。第１部材と第２部材の少なくとも一方が金属部材であればよい。例えば、金属部材とガラス（セラミック）部材、金属部材とプラスチック部材、金属部材とゴム部材等の接合構造体に本発明を使用することが可能である。また、接着剤の代わりにシーリング部材が使用されてもよい。

【0056】

シーリング部材としては一般的なもの、例えば、アクリル系、ウレタン系、ポリウレタン系、シリコーン系、変成シリコーン系、油性コーキング系、ポリサルファイド系等のものを使用できる。

【0057】

［１１ 本実施形態のまとめ］
本実施形態に係るサブフレーム１２（接合構造体）は、側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒ（金属部材）の接合部８０の表層にアモルファス構造層２００が形成される。さらにアモルファス構造層２００の表層に複数の有底孔２１２を有する有底孔層２１４が形成される。有底孔２１２は、開口部２１６と底部２１８の間に開口部２１６よりも内周が大きい膨張部２２０を有する下膨形状である。有底孔２１２には接着剤１３０が充填され、有底孔層２１４の表面、すなわち側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒの接合部８０の外周面とセンタビーム２０（繊維強化プラスチック部材）の端部６６Ｒの内周面とが接着剤１３０を介して対向する。

【0058】

アモルファス構造層２００と接着剤１３０との界面には錆が発生しない。このため防錆機能を実現できる。また、アモルファス構造層２００の表層に有底孔２１２が形成されるため金属部材である側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒの表面積が大きくなる。また、下膨形状の有底孔２１２は、アンカー効果を奏するだけでなく有底孔２１２内に充填された接着剤１３０を抜けにくくする。このため、側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒと接着剤１３０との接着強度を向上させることができる。

【0059】

有底孔２１２は開口部２１６に鉤状部２２２を備える。鉤状部２２２はアンダーカット形状であり、有底孔２１２内に充填された接着剤１３０を抜けにくくする。このため、側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒと接着剤１３０との接着強度を向上させることができる。

【0060】

鉤状部２２２には、金属部材である側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒの延在面と平行する方向Ｅに対して非平行に延びる１００μｍ以下の頭部２２４が形成される。頭部２２４は側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒの延在面と平行する方向Ｅに対して非平行に延びるため、有底孔２１２内に充填された接着剤１３０をさらに抜けにくくする。このため、側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒと接着剤１３０との接着強度を向上させることができる。

【0061】

本実施形態に係るサブフレーム１２（接合構造体）の製造方法は、側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒ（金属部材）にレーザ光を照射して側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒの接合部８０の表層にアモルファス構造層２００を形成すると共に、アモルファス構造層２００の表層に複数の有底孔２１２を有する有底孔層２１４を形成する。有底孔２１２は、開口部２１６と底部２１８の間に開口部２１６よりも内周が大きい膨張部２２０を有する下膨形状である。有底孔２１２に接着剤１３０を充填し、有底孔層２１４の表面、すなわち側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒの接合部８０の外周面とセンタビーム２０（繊維強化プラスチック部材）の端部６６Ｒの内周面とを接着剤１３０を介して対向させて、側方ブラケット２２Ｌ、２２Ｒとセンタビーム２０とを接合する。

【符号の説明】

【0062】

１０…車両 １２…サブフレーム（接合構造体）
２０…センタビーム（繊維強化プラスチック部材）
２２Ｌ、２２Ｒ…側方ブラケット（金属部材）
８０…接合部 １３０…接着剤
２００…アモルファス構造層 ２１２…有底孔
２１４…有底孔層 ２１６…開口部
２１８…底部 ２２０…膨張部
２２２…鉤状部 ２２４…頭部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】