(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】
(24)【登録日】2021-12-15
(45)【発行日】2022-01-14
(54)【発明の名称】接合体の製造方法および製造装置
(51)【国際特許分類】
B23K 26/322 20140101AFI20220106BHJP
B23K 26/21 20140101ALI20220106BHJP
【ＦＩ】
B23K26/322
B23K26/21 G
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2017167216
(22)【出願日】2017-08-31
(65)【公開番号】P2019042756
(43)【公開日】2019-03-22
【審査請求日】2019-09-30
(73)【特許権者】
【識別番号】000001199
【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所
(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】100111039
【弁理士】
【氏名又は名称】前堀 義之
(74)【代理人】
【識別番号】100218132
【弁理士】
【氏名又は名称】近田 暢朗
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 憲一
(72)【発明者】
【氏名】木村 高行
(72)【発明者】
【氏名】陳 亮
(72)【発明者】
【氏名】秦野 雅夫
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 励一
【審査官】黒石 孝志
(56)【参考文献】
【文献】特開平０４－２５８３９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－０２５２１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－００５６３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２７６９９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－３２２２０５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｋ ２６／００ － ２６／７０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属材料がめっきされた第１金属部材の上に、金属材料がめっきされた第２金属部材を重ね、前記第２金属部材の表面にレーザ発振系からレーザ光を照射して、前記第１金属部材と前記第２金属部材とが接合された線状の溶接部により構成された接合部を形成し、前記第１金属部材と前記第２金属部材とが接合された接合体を製造する方法であって、前記第１金属部材を保持する支持台を準備し、
前記第１金属部材の面内方向において相対移動が無い状態で、前記支持台上の前記第１金属部材に対して所定の角度をもって前記第２金属部材を押し付けつつ供給し、
前記第１金属部材と前記第２金属部材との間の隙間が存在する位置において、前記第２金属部材にレーザを照射し、前記第１金属部材と前記第２金属部材をレーザ溶接する
ことを含み、
前記レーザ光の照射は、照射位置よりも前記第２金属部材の供給手前側を抑えた状態で行われる、接合体の製造方法。
【請求項2】
前記第２金属部材は前記第１金属部材との間にスペーサを介在させた状態で供給され、前記スペーサによってレーザ照射箇所において前記第１金属部材と前記第２金属部材との間に前記隙間が確保された状態で、前記第２金属部材にレーザを照射する、請求項１に記載の接合体の製造方法。
【請求項3】
金属材料がめっきされた第１金属部材の上に、金属材料がめっきされた第２金属部材を重ね、前記第２金属部材の表面にレーザ発振系からレーザ光を照射して、前記第１金属部材と前記第２金属部材とが接合された線状の溶接部により構成された接合部を形成し、前記第１金属部材と前記第２金属部材とが接合された接合体の製造装置であって、前記第１金属部材を保持する支持台と、
前記第１金属部材の面内方向において相対移動が無い状態で、前記支持台上の前記第１金属部材に対して所定の角度をもって前記第２金属部材を押し付けつつ供給する供給部と、
前記第１金属部材と前記第２金属部材とを溶接するレーザを出射する前記レーザ発振系と、
前記第１金属部材と前記第２金属部材との間に隙間が形成されている位置において、前記レーザ発振系から前記第２金属部材にレーザを照射する照射位置移動部と
を備え、
前記レーザ光の照射位置よりも前記第２金属部材の供給手前側を抑える抑えローラをさらに備える、接合体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、接合体の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
亜鉛めっき鋼板などのように金属板の表面にめっき処理を施した金属部材は、様々な構造体に使用されている。例えば、自動車などの構造体では、防水性を有する亜鉛めっき鋼板が外板等によく使用される。
【0003】
めっき処理が施された金属部材は、様々な用途に使用されるが、構造体の一部として使用される際には、溶接などによって他の構造部材と接合される必要がある。めっき処理が施された金属部材を他の構造部材に溶接しようとすると、溶接熱によりめっき層の成分が溶けて蒸発し、この成分蒸発ガスが溶接部に閉じ込められることがある。このような場合、閉じ込められた成分蒸発ガスが溶接部から外部に噴出し、その際に溶接部にブローホールと称される欠陥孔が発生する。
【0004】
特許文献１には、２枚のめっき鋼板の重ねレーザ溶接構造であって、２枚のめっき鋼板の少なくとも一方を離間させてガス排出路を設けた状態でレーザ溶接したレーザ溶接構造が開示されている。この構成では、めっき鋼板にエンボス加工を施すことで、２枚のめっき鋼板を離間させて溶接線に近接する部位にガス排出路を設けている。従って、レーザ溶接の際、接合面のめっき層から発生した成分蒸発ガスを、このガス排出路を通じて外部へ放出し、ブローホールの発生を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００１－２７６９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、特許文献１のレーザ溶接構造では、めっき鋼板にエンボス加工を施す必要があるため、加工工程が通常の溶接に比べて多くなる。また、めっき鋼板に予めエンボス加工を施す必要があるため、連続状の板材を連続的に溶接するには不向きである。
【0007】
本発明は、めっき処理が施された金属部材を接合した接合体の製造方法および製造装置において、加工工程を増やすことなく簡易な方法でブローホールの発生を防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の第１の態様は、金属材料がめっきされた第１金属部材の上に、金属材料がめっきされた第２金属部材を重ね、前記第２金属部材の表面にレーザ発振系からレーザ光を照射して、前記第１金属部材と前記第２金属部材とが接合された線状の溶接部により構成された接合部を形成し、前記第１金属部材と前記第２金属部材とが接合された接合体を製造する方法であって、前記第１金属部材に載置するように、かつ、前記第１金属部材との間に所定の隙間が形成されるように前記第２金属部材を供給し、前記第１金属部材と前記第２金属部材との間に前記所定の隙間が存在する位置において、前記第２金属部材にレーザを照射し、前記第１金属部材と前記第２金属部材をレーザ溶接することを含む、接合体の製造方法を提供する。
【0009】
この方法によれば、第１金属部材と第２金属部材とを厚み方向に所定の隙間を設けた状態でレーザ溶接することで、めっき層から発生した成分蒸発ガスをこの隙間から逃がすことができる。このとき、第１金属部材と第２金属部材との間に所定の隙間を形成するように第１金属部材を供給するため、従来のように第１金属部材と第２金属部材とを重ねた際に隙間が形成されるようにエンボス加工を施すような特別な加工を施す必要がない。つまり、第１金属部材と第２金属部材がともに平坦な板材であっても、成分蒸発ガスを逃がすことができる。なお、この所定の隙間を形成するような第１金属部材の供給の具体的な態様は、後述する。従って、加工工程を増やすことなく簡易な方法でブローホールの発生を防止でき、接合体の欠陥を防止できる。ここで、所定の隙間とは、成分蒸発ガスを逃がしつつ、レーザ溶接によって第１金属部材と第２金属部材とを接合できる程度の距離の隙間をいう。即ち、この隙間が小さすぎると成分蒸発ガスを逃がすことができず、この隙間が大きすぎると第１金属部材と第２金属部材とを溶接できないおそれがある。
【0010】
本発明の第２の態様は、金属材料がめっきされた第１金属部材の上に、金属材料がめっきされた第２金属部材を重ね、前記第２金属部材の表面にレーザ発振系からレーザ光を照射して、前記第１金属部材と前記第２金属部材とが接合された線状の溶接部により構成された接合部を形成し、前記第１金属部材と前記第２金属部材とが接合された接合体の製造装置であって、前記第１金属部材を保持する支持台と、前記第１金属部材の面内方向において相対移動が無い状態で、前記支持台上の前記第１金属部材に対して所定の角度をもって前記第２金属部材を押し付けつつ供給する供給部と、前記第１金属部材と前記第２金属部材とを溶接するレーザを出射する前記レーザ発振系と、前記第１金属部材と前記第２金属部材との間に隙間が形成されている位置において、前記レーザ発振系から前記第２金属部材にレーザを照射する照射位置移動部とを備える、接合体の製造装置を提供する。
【0011】
本発明の第３の態様は、金属材料がめっきされた第１金属部材の上に、金属材料がめっきされた第２金属部材を重ね、前記第２金属部材の表面にレーザ発振系からレーザ光を照射して、前記第１金属部材と前記第２金属部材とが接合された線状の溶接部により構成された接合部を形成し、前記第１金属部材と前記第２金属部材とが接合された接合体の製造装置であって、前記第１金属部材を保持する支持台と、前記第１金属部材の面内方向において相対移動が無い状態で、前記支持台上の前記第１金属部材上に前記第２金属部材を供給する供給部と、前記第２金属部材を前記第１金属部材との間にスペーサを介在させた状態で供給させる介在装置と、前記第１金属部材と前記第２金属部材とを溶接するレーザを出射する前記レーザ発振系と、前記第１金属部材と前記第２金属部材との間に隙間が形成されている位置において、前記レーザ発振系から前記第２金属部材にレーザを照射する照射位置移動部とを備える、接合体の製造装置を提供する。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、めっき板材を接合した接合体の製造方法および製造装置において、第１金属部材と第２金属部材との間に所定の隙間を形成するように第１金属部材を供給するため、第１金属部材と第２金属部材とを厚み方向に所定の隙間を設けた状態でレーザ溶接できる。従って、第１金属部材と第２金属部材がともに平坦な板材であっても、めっき層から発生した成分蒸発ガスをこの隙間から逃がすことができ、加工工程を増やすことなく簡易な方法でブローホールの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の第１実施形態に係る製造装置により製造した接合体の一例の斜視図。
【図2】本発明の第１実施形態に係る製造装置により製造した接合体の一例の平面図。
【図3A】接合体をホットスタンプで加工して製造したＢピラーの斜視図。
【図3B】接合体をホットスタンプで加工して製造したＢピラーの他の例の斜視図。
【図4】本発明の第１実施形態に係る接合体の製造装置の模式的な斜視図。
【図5】本発明の第１実施形態に係る接合体の製造装置の模式的な側面図。
【図6A】レーザ光の照射パターンの一例を示す模式的な平面図。
【図7】切断処理を説明するための模式的な平面図。
【図8A】レーザ光の照射パターンの第１の代案を示す模式的な平面図。
【図9A】レーザ光の照射パターンの第２の代案を示す模式的な平面図。
【図10A】レーザ光の照射パターンの第３の代案を示す模式的な平面図。
【図11A】レーザ光の照射パターンの第４の代案を示す模式的な平面図。
【図12A】レーザ光の照射パターンの第５の代案を示す模式的な平面図。
【図13A】レーザ光の照射パターンの第６の代案を示す模式的な平面図。
【図14A】レーザ光の照射パターンの第７の代案を示す模式的な平面図。
【図15A】レーザ光の照射パターンの第８の代案を示す模式的な平面図。
【図16A】レーザ光の照射パターンの第９の代案を示す模式的な平面図。
【図18】本発明の第２実施形態に係る接合体の製造装置の模式的な斜視図。
【図19】本発明の第３実施形態に係る接合体の製造装置の模式的な斜視図。
【図20】本発明の第３実施形態に係る製造装置により製造した接合体の一例の斜視図。
【図21】接合体の代案を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
【0015】
【0016】
図１及び図２に示す接合体１は、亜鉛めっき鋼板の一例であるブランク材２（第１金属部材）と、同様に亜鉛めっき鋼板の一例である補強材３（第２金属部材）とを備える。本実施形態では、補強材３はブランク材２よりも幅狭であり、厚さはともに例えば２ｍｍ程度である。ただし、ブランク材２および補強材３は、必ずしも亜鉛めっき鋼板である必要はなく、金属材料がめっきされた金属部材であればよい。例えば、めっきする金属材料はアルミ、金、銀、銅、錫、ニッケル、またはクロム等であり得る。また、例えば、めっきされる金属部材は、アルミ合金またはチタン合金等であってもよい。
【0017】
補強材３は、ブランク材２に重ねられ、ブランク材２に対してレーザ溶接によって固定されている。接合体１は、連続する１本の線状の溶接痕ないし溶接部４によって構成され、ブランク材２と補強材３とが接合されている接合部５を備える。図１及び図２に図示した接合部５は一例に過ぎず、後に図８Ａから図１６Ｂを参照して説明するように、接合部５の具体的な形態には種々の代案がある。
【0018】
接合部５は、本体６と、終端部７とを備える。
【0019】
本実施形態では、接合部５の本体６における溶接部４は、周期的な繰り返しパターンを有する曲線の形態を有しており、第１長手部８と、第２長手部９と、複数の湾曲した連結部１０とを備える。第１長手部８では、溶接部４が交差した部分である複数の交差部８ａ（第１交差部）が、平面視において一つの方向Ａ（第１方向）に沿って並んでおり、第１長手部８自体はこの方向Ａに沿って延びている。方向Ａは、後述する溶接方向（例えば図４の符号ＷＤ参照）並びにその逆向きの方向と一致している。第２長手部９は、平面視において、第１長手部８に対して方向Ａと直交する方向Ｂに間隔をあけて位置している。第２長手部９では、第１長手部８と同様に、溶接部４が交差した部分である複数の交差部９ａ（第２交差部）が、平面視において方向Ａに沿って並んでおり、第２長手部９自体は方向Ａに沿って延びている。複数の連結部１０は方向Ａに間隔をあけて並べられており、個々の連結部１０は方向Ｂに沿って延びるとともに両端が第１長手部８と第２長手部９とに連結されている。本実施形態では、第１長手部８と、第２長手部９と、複数の連結部１０とは、平面視において、梯子状構造を構成している。
【0020】
接合部５の終端部７では、溶接部４は第１長手部８と第２長手部９との間を密な間隔で往復するジクザグ状ないしは折れ線状の形態を有する。図２０を参照して後述するように、接合部５が終端部７を有さず、本体６のみから構成される場合もある。
【0021】
接合部５の本体６では、平面視において、直交する２方向、つまり方向Ａ，Ｂの両方で、線状の溶接部４が連続している。言い換えれば、接合部５の本体６では、線状の溶接部４が、２次元的な広がりを有する形態で、つまり面状に設けられている。かかる形態により、接合部５の本体６では、平面視において、ある程度の面積の領域内に必ず１本の溶接部４が存在するように設けられている。特に、第１長手部８の交差部８ａの近傍、並びに第２長手部９の交差部９ａの近傍には、狭い領域内に複数本の溶接部４が存在している。このような態様の接合部５の本体６によって、ブランク材２と補強材３の接合強度を十分に向上させることができる。例えば、スポット溶接によって２つの部材を接合した場合、溶接部は離散的に配置された複数の点の形態を有する。また、レーザ溶接であっても、溶接部が一対又は複数対の互いに平行な直線である場合や、レーザ溶接による溶接部が連続して隣接配置された複数のＣ字状部の場合がある。これらのいずれの場合と比較しても、線状の溶接部４が方向Ａ，Ｂの両方に連続している図１及び図２の接合部５の本体６によって、ブランク材２と補強材３をより高い接合強度で接合できる。
【0022】
ブランク材２と補強材３が十分な接合強度で接合されているので、接合体１はホットスタンプによる加工に適し、得られた車体構造部品について衝突事故時の部材強度向上を図ることができる。例えば、図３Ａは、接合体１をホットスタンプで加工して製造したＢピラー１２（車体構造部品の一例）の一例を示す。この例では、１枚の補強材３がブランク材２に接合されている。このＢピラー１２は、ブランク材２の補強必要部位（破線斜線部参照）にのみ、図１及び図２に示す接合部５が得られるように補強材３を溶接した後、ホットスタンプで一体成形して得たものである。図３Ｂは、接合体１をホットスタンプで加工して製造したＢピラー１２の他の例を示す。この例では、２枚の補強部材３がブランク材２の接合されており、個々の補強材３はホットスタンプによって形成される稜線部に接合されている。
【0023】
ブランク材２と補強材３の接合強度を十分に向上させるためには、接合部５の本体６において、例えば１辺が２ｃｍの正方形領域を少なくとも１本の溶接部４が通過していることが好ましい。
【0024】
（接合体の製造装置及び製造方法）
図４及び図５は、図１及び図２に示す接合体１の製造装置２１を示す。図８Ａから図１６Ｂを参照して後述するように、この製造装置２１は、図１及び図２に示す接合体１とは接合部５の態様が異なる接合体１も製造できる。
図４及び図５は、図１及び図２に示す接合体１の製造装置２１を示す。図８Ａから図１６Ｂを参照して後述するように、この製造装置２１は、図１及び図２に示す接合体１とは接合部５の態様が異なる接合体１も製造できる。
【0025】
製造装置２１は、ブランク材２が金具２２ａによって取り外し可能に保持されるテーブル（支持台）２２を備える。ブランク搬送装置２３は、テーブル２２とそれに保持されたブランク材２を、溶接方向ＷＤとは逆向きの搬送方向ＣＤに一定速度で移動させる。
【0026】
製造装置２１は、フープ供給装置２４を備える。このフープ供給装置２４（供給部）は供給ロール対２４ａを備える。フープ供給装置２４は、コイル状に巻回されたフープ材２０（接合体１の完成時には補強材３となる）を供給ロール対２４ａで巻き出し、テーブル２２上に保持されたブランク材２上に供給する。より具体的には、フープ供給装置２４は、巻き出したフープ材２０をブランク材２に対して所定の角度をもって斜め上方から押し付けつつ、ブランク材２の搬送方向ＣＤと同じ方向である供給方向ＳＤに連続的に供給する。ここで、所定の角度については後述する。このとき、後述するように、フープ材２０は、ブランク材２に載置されるように、かつ、フープ材２０との間に所定の隙間ｄが形成されるように供給される。つまり、フープ材２０は、ブランク材２に供給前方側（図５において左側）から手前側（図５において右側）へと順次接触するように供給され、接触点Ｐｃより供給前方側ではフープ材２０はブランク材２と接触しており、接触点Ｐｃより供給手前側ではフープ材２０はブランク材２と接触していない。ここで、所定の隙間ｄとは、成分蒸発ガスを逃がしつつ、レーザ溶接によってブランク材２とフープ材２０とを接合できる程度の距離の隙間をいう。即ち、この隙間が小さすぎると成分蒸発ガスを逃がすことができず、この隙間が大きすぎるとブランク材２とフープ材２０とを溶接できないおそれがある。好ましくは、これらの条件をみたす所定の隙間ｄは、０．１ｍｍから０．４ｍｍ程度である。本実施形態のように、ともに厚さ２ｍｍ程度の亜鉛めっき鋼板であるブランク材２と、同厚みで同材質のフープ材２０とをレーザ溶接する場合、この所定の隙間ｄは例えば０．２ｍｍ程度である。フープ供給装置２４によるブランク材２の供給速度は、ブランク搬送装置２３によるブランク材２の搬送速度と同期している。そのため、フープ材２０は、ブランク材２上で、ブランク材２の面内方向においてブランク材２に対して相対移動が無い状態となっている。また、フープ状やコイル状に巻回された連続体に限らず、補強材３（第２金属部材）の長さに予め切断された帯材を供給することもできる。
【0027】
製造装置２１は、レーザ発振系２５を備える。レーザ発振系２５は、レーザ発振素子、駆動回路、及び光学系等のレーザ光の生成に必要な要素を備える。レーザ発振系２５から下向きに出射されるレーザ光２６は、フープ供給装置２４によってブランク材２に押し付けられる直前の位置において（特に図５を参照）、フープ材２０の上面に照射される。換言すれば、レーザ光２６は、ブランク材２とフープ材２０との間に所定の隙間ｄが存在する位置において、フープ材２０に照射される。詳細には、レーザ光２６は、ブランク材２に対してフープ材２０が接触することとなる手前（供給手前）側で、即ち接触点Ｐｃよりも図５において右側で、フープ材２０に照射される。図４および図５において符号Ｐ０はレーザ光２６の照射位置を示す。本実施形態では、レーザ発振系２５の水平方向及び鉛直方向の位置は固定されている。
【0028】
製造装置２１は、旋回装置２７（照射向き変更部）を備える。旋回装置２７は、レーザ発振系２５から出射されるレーザ光２６の照射向きを、周期的に変化させる。後に詳述するように、旋回装置２７は、レーザ発振系２５がブランク材２及びフープ材２０に対して溶接方向ＷＤに移動していないと仮定した場合の仮想照射位置Ｐ１（図６Ａ参照）が閉図形（本実施形態では後述するように円形）を描くように、レーザ光２６の照射向きを周期的に変更させる。本実施形態では、ブランク搬送装置２３及び旋回装置２７は、本発明における照射位置移動部を構成する。
【0029】
製造装置２１は、切断駆動装置２８を備える。切断駆動装置２８は、後に詳述するように、ブランク材２に対するフープ材２０の溶接が完了後、フープ供給装置２４を矢印Ｃで示すように溶接方向ＷＤに移動させることで、フープ材２０に張力を付与して切断する。なお、前述のように、補強材３（第２金属部材）の長さに予め切断された帯材を用いる場合、切断駆動装置２８は不要である。
【0030】
制御装置２９は、ブランク搬送装置２３、フープ供給装置２４、レーザ発振系２５、旋回装置２７、及び切断駆動装置２８を含む、製造装置２１の種々の要素の動作を統括的に制御する。
【0031】
以下、製造装置２１の動作、つまり製造装置２１によって実行される接合体１の製造方法を説明する。
【0032】
レーザ発振系２５から出射されるレーザ光２６の照射向きは、旋回装置２７によって周期的に変化する。また、ブランク材２はブランク搬送装置２３により搬送方向ＣＤに移動し、それと同方向の供給方向ＳＤに、フープ材２０がフープ供給装置２４から連続的に供給される。このブランク材２とフープ材２０の移動により、レーザ発振系２５はブランク材２とフープ材２０とに対して溶接方向ＷＤ（搬送方向ＣＤ及び供給方向ＳＤとは逆向き）に相対的に移動する。レーザ光２６の照射向きの周期的に変化と、レーザ発振系２５のブランク材２とフープ材２０とに対する溶接方向ＷＤへの相対的な移動とによって、フープ材２０の上面でレーザ光２６の照射位置Ｐ０が変化する。その結果、前述のように第１長手部８、第２長手部９、及び複数の連結部１０を有している、接合部５の本体６が得られる。
【0033】
図６Ａは、本実施形態におけるレーザ光２６の照射パターン３１を示す。照射パターン３１は、レーザ発振系２５がブランク材２及びフープ材２０に対して溶接方向ＷＤに相対的に移動していないと仮定した場合の、レーザ光２６の仮想照射位置Ｐ１が描く閉図形である。本実施形態における照射パターン３１は円形である。照射パターン３１は、旋回装置２７によってレーザ発振系２５から出射されるレーザ光２６の照射向きを周期的に変化することによって得られる。図６Ａにおいて符号ＭＤは、本実施形態において、照射パターン３１上を仮想照射位置Ｐ１が移動する向きを示す。
【0034】
図６Ｂは、図６Ａの円形の照射パターン３１により得られる接合部５の本体６を示す。一般に、接合部５の本体６の形状は、照射パターン３１の幾何学的形状、レーザ発振系２５がブランク材２とフープ材２０に対して溶接方向ＷＤに相対的に移動する速度Ｖｗ、及び後述する照射パターン３１上を仮想照射位置Ｐ１が移動する速度Ｖｐ１によって決まる。
【0035】
本実施形態では、照射パターン３１上を仮想照射位置Ｐ１が移動する速度Ｖｐ１は一定ではない。具体的には、照射パターン３１のうち、溶接方向ＷＤに対して概ね直交して延びる領域ＡＲ１，ＡＲ２では、速度Ｖｐ１は基準速度Ｖｐ１＿ｓｔに設定されている（Ｖｐ１＝Ｖｐ１＿ｓｔ）。基準速度Ｖｐ１＿ｓｔとしては、例えば照射パターン３１上を仮想照射位置Ｐ１が移動する速度Ｖｐ１の平均値を使用できる。照射パターン３１のうち、仮想照射位置Ｐ１が溶接方向ＷＤと概ね逆向きに進む領域ＡＲ３では、仮想照射位置Ｐ１が移動する速度Ｖｐ１は、基準速度Ｖｐ１＿ｓｔに補正α（αの符号は正）を加えた速度に設定される（Ｖｐ１＝Ｖｐ１＿ｓｔ＋α）。一方、照射パターン３１のうち、仮想照射位置Ｐ１が概ね溶接方向ＷＤに進む領域ＡＲ４では、仮想照射位置Ｐ１が移動する速度Ｖｐ１は、基準速度Ｖｐ１＿ｓｔから補正αを減じた速度に設定される（Ｖｐ１＝Ｖｐ１＿ｓｔ－α）。以上のように、照射パターン３１上を仮想照射位置Ｐ１が移動する速度Ｖｐ１を制御することで、接合部５の本体６を照射位置Ｐ０が移動する速度Ｖｒを良好な速度範囲内に維持できる。つまり、接合部５の本体６上を照射位置Ｐ０が移動する速度Ｖｒが均一化される。その結果、深さや幅等が均一化された良好な接合部５の本体６が得られる。
【0036】
フープ供給装置２４は、巻き出したフープ材２０をブランク材２に対して斜め上方から押し付けるように供給している。フープ供給装置２４からのフープ材２０の供給方向ＳＤはブランク材２の搬送方向ＣＤと同一であり、フープ材２０の供給速度はブランク材２の搬送速度と同一である。つまり、ブランク材２とフープ材２０の相対位置は動かない。これらにより、金具等を用いたクランプによって仮固定することなく、レーザ発振系２５からのレーザ光２６によって、フープ材２０をブランク材２に固定できる。また、金具等が不要であるので、フープ材２０の全面にレーザ光２６を照射できる。つまり、フープ材２０の全面に接合部５の本体６を形成できる。
【0037】
図７に示すように、必要な長さの接合部５の本体６が得られた後、連続したフープ材２０がブランク材２は切断される。この切断時には、ブランク材２の搬送とフープ材２０の供給とを継続しつつ、仮想照射位置Ｐ１を溶接方向ＷＤと直交する方向に繰り返して往復移動させる。これにより、レーザ光２６の照射位置Ｐ０はフープ材２０の幅方向（溶接方向ＷＤと直交する方向）に密な間隔で折れ線状に往復移動し、接合部５の終端部７が形成される。終端部７では溶接部４が密な折れ線状に配置されているので、固化する前の溶融地はブランク材２の下面付近まで達している。レーザ光２６の照射を停止した直後に、切断駆動装置２８がフープ供給装置２４を矢印Ｃに示す方向（溶接方向ＷＤと同じ方向）に移動させ、フープ材２０に張力を作用させる。この張力によって、終端部７でフープ材２０が切断される。切断されたフープ材２０のうち、接合部５によってブランク材２に接合された部分が補強材３となる。
【0038】
フープ材２０を用いて連続的に補強材３を溶接するには、１枚の補強材３について接合部５の形成が完了する度に、フープ材２０を切断する必要がある。本実施形態では、溶接部４が密に配置された終端部７の形成後に、切断駆動装置２８で張力を付与することでフープ材２０を切断しているので、例えば大型のカッターのような機械的な切断装置を設ける必要がなく、製造装置２１の小型化を図ることができる。なお、フープ材２０に張力を付与する手段は、特に限定されず、錘、ばね等の手段を採用してもよい。
【0039】
図８Ａ、図９Ａ、図１０Ａ、図１１Ａ、図１２Ａ、図１３Ａ、図１４Ａ、図１５Ａ、及び図１６Ａは、照射パターン３１の代案を示す。また、図８Ｂ、図９Ｂ、図１０Ｂ、図１１Ｂ、図１２Ｂ、図１３Ｂ、図１４Ｂ、図１５Ｂ、及び図１６Ｂは、これらの照射パターン３１で得られる接合部５の本体６を示す。これらの図面において、図６Ａ及び図６Ｂと同一ないし同様の要素には同一の符号を付している。
【0040】
これら代案の照射パターン３１のいずれについても、図６Ａを参照して説明した、照射パターン３１上を仮想照射位置Ｐ１が移動する速度Ｖｐ１の制御を実行できる。この制御を実行する場合、照射パターン３１のうち、溶接方向ＷＤに対して概ね直交して延びる領域では、速度Ｖｐ１は基準速度Ｖｐ１＿ｓｔに設定する。また、照射パターン３１のうち、仮想照射位置Ｐ１が溶接方向ＷＤと概ね逆向きに進む領域では、速度Ｖｐ１は、基準速度Ｖｐ１＿ｓｔに補正αを加えた速度に設定する（Ｖｐ１＝Ｖｐ１＿ｓｔ＋α）。また、照射パターン３１のうち、仮想照射位置Ｐ１が概ね溶接方向ＷＤに進む領域では、速度Ｖｐ１は、基準速度Ｖｐ１＿ｓｔから補正αを減じた速度に設定する（Ｖｐ１＝Ｖｐ１＿ｓｔ－α）。
【0041】
図８Ａの照射パターン３１は円形であり、半径が漸増する。図８Ｂに示すように、この照射パターン３１で得られる接合部５の本体６は、隣接する連結部１０を構成する溶接部４が交差する交差部１０ａが形成されている。つまり、この代案では、複数の連結部１０が網状構造を構成している。この照射パターン３１により、板幅が長手方向に変化する補強材３の場合も、全面にレーザ光２６を照射して溶接部４を形成することが可能である。図８Ａの場合とは逆に、円形の照射パターン３１の半径を漸減させることも可能である。さらに、図９Ａ、図１０Ａ、図１１Ａ、図１２Ａ、図１３Ａ、図１４Ａ、図１５Ａ、及び図１６Ａのような他の照射パターン３１の場合も外形寸法を漸増又は漸減することで、同様に板幅が長手方向に変化する補強材３の場合に全面にレーザ光２６を照射することが可能となる。
【0042】
図９Ａの照射パターン３１は、溶接方向ＷＤに延びる長軸を有する楕円である。図９Ｂに示すように、この照射パターン３１で得られる接合部５の本体６も、隣接する連結部１０を構成する溶接部４が交差する交差部１０ａが形成されている。つまり、この代案では、複数の連結部１０が網状構造を構成している。
【0043】
図１０Ａの照射パターン３１は、溶接方向ＷＤに延びる短軸を有する楕円である。図１０Ｂに示すように、この照射パターン３１で得られる接合部５の本体６では、照射パターン３１は同じ楕円であるが、図９Ａの照射パターン３１の場合よりも、複数の連結部１０が溶接方向ＷＤにより密に配置されている。
【0044】
図１１Ａの照射パターン３１は、溶接方向ＷＤに延びる短辺を有する長方形状である。図１１Ｂに示すように、この照射パターン３１で得られる接合部５の本体６では、例えば図６Ａの照射パターン３１（円形）の場合と比較して、第１及び第２長手部８，９がより幾何学的な直線に近い形状を有する。また、個々の連結部１０は直線状である。さらに、隣接する連結部１０を構成する溶接部４が交差する交差部１０ａが形成されている。つまり、この代案でも、複数の連結部１０が網状構造を構成している。
【0045】
図１２Ａの照射パターン３１は、溶接方向ＷＤに延びる上底と下底を有する等脚台形状である。図１２Ｂに示すように、この代案では、レーザ発振系２５がブランク材２とフープ材２０に対して溶接方向ＷＤに相対的に移動する速度Ｖｗと、照射パターン３１上を仮想照射位置Ｐ１が移動する速度Ｖｐ１とを適切に設定することで、第１及び第２長手部８，９を溶接方向ＷＤに延びる直線状としている。また、連結部１０を溶接方向ＷＤに概ね直交する方向に延びる直線状としている。連結部１０を構成する溶接部４は交差しておらず、接合部５の本体６は梯子状構造を構成している。
【0046】
図１３Ａの照射パターン３１は、溶接方向ＷＤに延びる上底と下底を有する等脚台形状であるが、上下姿勢が図１２Ａの場合と逆である。図１３Ｂに示すように、この照射パターン３１で得られる接合部５の本体６では、例えば図６Ａの照射パターン３１（円形）の場合と比較して、第１及び第２長手部８，９がより直線に近い形状を有する。また、個々の連結部１０は直線状である。さらに、隣接する連結部１０を構成する溶接部４が交差する交差部１０ａが形成されている。つまり、この代案でも、複数の連結部１０が網状構造を構成している。
【0047】
図１４Ａの照射パターン３１は、上底と下底が溶接方向ＷＤに対して直交する方向に延び、かつ上底が溶接方向ＷＤの下流側に向いた等脚台形状である。図１４Ｂに示すように、この照射パターン３１で得られる接合部５の本体６では、個々の連結部１０が概ね逆Ｃ字状を呈している。また、隣接する連結部１０を構成する溶接部４が交差する交差部１０ａが形成されている。つまり、この代案でも、複数の連結部１０が網状構造を構成している。
【0048】
図１５Ａの照射パターン３１は、上底と下底が溶接方向ＷＤに対して直交する方向に延び、かつ仮定が溶接方向ＷＤの下流側に向いた等脚台形状である。図１５Ｂに示すように、この照射パターン３１で得られる接合部５の本体６では、個々の連結部１０が概ねＣ字状を呈している。また、隣接する連結部１０を構成する溶接部４が交差する交差部１０ａが形成されている。つまり、この代案でも、複数の連結部１０が網状構造を構成している。
【0049】
図１６Ａの照射パターン３１は、８の字状である。図１６Ｂに示すように、この照射パターン３１で得られる接合部５の本体６では、個々の連結部１０は第１及び第２長手部８，９と連結された両端が曲線で構成され、中央部分が概ね直線状である。また、隣接する連結部１０を構成する溶接部４が交差する交差部１０ａが形成されている。つまり、この代案でも、複数の連結部１０が網状構造を構成している。８の字状の外側の円周部は楕円形状であってもよい。
【0050】
以上までの接合体１の製造方法の効果を説明する。
【0051】
上記の接合体１の製造方法によれば、ブランク材２とフープ材２０とを厚み方向に所定の隙間ｄ（図５参照）を設けた状態でレーザ溶接することで、めっき層から発生した成分蒸発ガスをこの隙間ｄから逃がすことができる。このとき、ブランク材２とフープ材２０との間に所定の隙間ｄを形成するようにブランク材２を供給するため、従来のようにブランク材２とフープ材２０とを重ねた際に隙間が形成されるようにエンボス加工を施すような特別な加工を施す必要がない。従って、加工工程を増やすことなく簡易な方法でブローホールの発生を防止でき、接合体１の欠陥を防止できる。
【0052】
また、上記の接合体１の製造方法によれば、フープ材２０をブランク材２の斜め上から所定の角度で押し付けるように供給するため、フープ材２０が溶接熱によって歪む場合でも所定の平面度を確保した状態で溶接できる。また、ブランク材２とフープ材２０との接触点Ｐｃよりフープ材２０の供給手前側（図５において右側）では、ブランク材２とフープ材２０とが当接していないため、必然的にブランク材２とフープ材２０との間に隙間が設けられる。従って、ブランク材２とフープ材２０との接触点Ｐｃよりフープ材２０の供給手前側にレーザを照射することで、前述のようにブランク材２とフープ材２０とを厚み方向に所定の隙間ｄを設けた状態でレーザ溶接できる。ここで、所定の角度は、フープ材２０をブランク材２の斜め上から押し付けて所定の平面度を確保できる程度の角度であり、また所定の隙間ｄを確保するのが困難でない程度の角度をいう。好ましくは、これらの条件をみたす所定の角度は、２度から２０度程度である。また、この所定の角度は所定の隙間ｄに依存して決定され、独立して決定されるものではない。つまり、点Ｐ０と点Ｐｃを結ぶ線分を斜辺とし、隙間ｄの線分を高さとする三角形の形状を、上記条件を達成できるものとすることが必要である。例えば、本実施形態のように、所定の隙間ｄが０．２ｍｍ程度である場合、この所定の角度は、５度程度である。
【0053】
【0054】
本変形例では、前述の製造装置２１（図５参照）の構成に加え、抑えローラ２４ｂと、介在装置３０とを備える。
【0055】
抑えローラ２４ｂは、フープ供給装置２４の一部であり、レーザ照射位置Ｐ０よりもフープ材２０の供給手前側（図１７において右側）に配置されている。本変形例では、２個の抑えローラ２４ｂが配置されている。抑えローラ２４ｂは、ブランク材２とフープ材２０と後述するスペーサ１３とを下方に抑えており、製造される接合体１の平面度を確保することに寄与する。
【0056】
本変形例では、レーザ光２６は、ブランク材２に対してフープ材２０が接触することとなる前方（供給前方）側で、即ち接触点Ｐｃよりも図５において左側で、フープ材２０に照射される。ここでの接触点Ｐｃは、ブランク材２とフープ材２０とスペーサ１３とが接触する点である。
【0057】
介在装置３０は、ブランク材２とフープ材２０との間にスペーサ１３を介在させ、レーザ照射位置Ｐ０においてブランク材２とフープ材２０との間に所定の隙間ｄを形成するものである。スペーサ１３は、所定の隙間ｄと同程度の厚みである。スペーサ１３の材質は特に限定されないが、レーザ溶接の熱に耐え得る材質である。従って、本実施形態では、スペーサ１３は、例えば厚さ０．２ｍｍ程度の鋼板である。詳細には、介在装置３０は、スペーサ１３の位置を固定する装置である。ブランク材２とフープ材２０は、前述のように搬送方向ＣＤに移動されるため、仮にスペーサ１３を固定しない場合、ブランク材２とフープ材２０に挟まれたスペーサ１３も搬送方向ＣＤに移動される。スペーサ１３が搬送方向ＣＤに移動されると、レーザ照射位置Ｐ０に到達し、レーザ照射位置Ｐ０における所定の隙間ｄが確保されなくなる。従って、本変形例では、これを防止するため、介在装置３０によって、スペーサ１３の位置を固定している。このように、スペーサ１３によってレーザ照射位置Ｐ０においてブランク材２とフープ材２０の間に所定の隙間ｄが確保された状態で、フープ材２０にレーザを照射する。レーザ照射位置Ｐ０よりも前方側においては、溶接池が固化することによってスペーサ１３によって形成されたブランク材２とフープ材２０との間の僅かな隙間が埋められ、ブランク材２とフープ材２０は接合される。
【0058】
本変形例によれば、スペーサ１３によってレーザ照射位置Ｐ０においてブランク材２とフープ材２０との間に所定の隙間を設けることができ、即ち成分蒸発ガスを逃がす隙間（ガス排出路）を設けることができる。さらに言えば、成分蒸発ガスを逃がすガス排出路をスペーサ１３が塞がないように、スペーサ１３はフープ材２０に対して幅狭であってもよいし、スペーサ１３に搬送方向ＣＤに延びるスリット（図示せず）を設け、ガス排出路をスペーサ１３内に設けてもよい。また、介在装置３０はスペーサ１３を必要に応じて搬送方向ＣＤとは反対方向に引き抜くことで、ガス排出路を形成してもよい。
【0059】
以下に説明する第２及び第３実施形態に係る製造装置２１について、特に言及しない構造ないし機能は、第１実施形態と同様である。これらの実施形態に関する図面において、同一又は同様の要素には、同一の符号を付している。
【0060】
（第２実施形態）
図１８は、本発明の第２実施形態に係る接合体の製造装置２１を示す。
図１８は、本発明の第２実施形態に係る接合体の製造装置２１を示す。
【0061】
製造装置２１は、ブランク搬送装置２３（図１及び図２参照）を備えず、テーブル２２及びそれに保持されたブランク材２の位置は固定されている。製造装置２１は、レーザ発振系２５を溶接方向ＷＤと同じ方向（矢印ＬＭＤ１で示す）に直進移動させる直進移動装置４１と、同様に、フープ供給装置２４を溶接方向ＷＤと同じ方向（矢印ＬＭＤ２で示す）に直進移動させる直進移動装置４２とを備える。本実施形態では、直進移動装置４１，４２及び旋回装置２７が、本発明における照射位置移動部を構成する。
【0062】
フープ供給装置２４によって、ブランク材２に対して斜め上方からフープ材２０が連続的に供給される。フープ材２０の供給速度と同期する速度で、レーザ発振系２５とフープ供給装置２４が溶接方向ＷＤに移動する。また、旋回装置２７によって、レーザ発振系２５から出射されるレーザ光２６の照射向きは、仮想照射位置Ｐ１が特定の照射パターン３１を描くように変化する（図６Ａ、図８Ａ、図９Ａ、図１０Ａ、図１１Ａ、図１２Ａ、図１３Ａ、図１４Ａ、図１５Ａ、及び図１６Ａ参照）。これらによって、照射パターン３１に応じた接合部５が形成される（図６Ｂ、図８Ｂ、図９Ｂ、図１０Ｂ、図１１Ｂ、図１２Ｂ、図１３Ｂ、図１４Ｂ、図１５Ｂ、及び図１６Ｂ参照）。なお、接合部５の終端部７が形成された後の切断のためのフープ材２０に対する張力の付与は、直進移動装置４２によって実行される。
【0063】
特にレーザ照射位置Ｐ０については、第１実施形態と同様に、ブランク材２とフープ材２０との接触点Ｐｃ（図５参照）よりフープ材２０の供給手前側にレーザを照射することで、前述のようにブランク材２とフープ材２０とを厚み方向に所定の隙間ｄを設けた状態でレーザ溶接できる。
【0064】
また、第１実施形態の変形例（図１７参照）のように、介在装置３０によってスペーサ１３をブランク材２とフープ材３０との間に介在させる場合、介在装置３０によってスペーサ１３も、レーザ発振系２５とフープ供給装置２４と同速度で溶接方向ＷＤへ移動される。これにより、レーザ照射位置Ｐ０におけるブランク材２とフープ材２０との間の所定の隙間が確保される。
【0065】
（第３実施形態）
図１９は、本発明の第３実施形態に係る接合体の製造装置２１を示す。
図１９は、本発明の第３実施形態に係る接合体の製造装置２１を示す。
【0066】
製造装置２１はブランク搬送装置２３（図１及び図２参照）を備えず、テーブル２２及びそれに保持されたブランク材２の位置は固定されている。また、製造装置２１はフープ供給装置２４（図１及び図２参照）を備えず、切断済みの補強材３が金具５１によってブランク材２が仮固定されている。切断済みの補強材３は、スポット溶接又はレーザ点溶接等でブランク材２に仮固定されてもよい。レーザ発振系２５は、ロボット５２が備えるロボットアーム５２ａによりレーザ光２６が下向きとなる姿勢で固定的に保持されている。特に、本実施形態では、製造装置２１は旋回装置２７（図１及び図２参照）を備えておらず、レーザ光２６の照射向きは一定である。本実施形態では、ロボットアーム５２ａが、本発明における照射位置移動部を構成する。
【0067】
ロボットアーム５２ａは照射位置Ｐ０が、所望の接合部５の本体６（図６Ｂ、図８Ｂ、図９Ｂ、図１０Ｂ、図１１Ｂ、図１２Ｂ、図１３Ｂ、図１４Ｂ、図１５Ｂ、及び図１６Ｂ参照）に沿って移動するように、レーザ発振系２５を水平面内の２方向、つまりＸ方向とＹ方向に移動させる。
【0068】
本実施形態では、切断済みの補強材３が金具５１によってブランク材２が仮固定されているため、第１および第２実施形態のようにフープ材２０をブランク材２の斜め上から所定の角度で押し付けるように供給していない。そのため、レーザ照射位置Ｐ０においてブランク材２とフープ材２０との間に所定の隙間を設けるためには、第１実施形態の変形例（図１７参照）のようにブランク材２とフープ材２０との間にスペーサ１３を介在させる。スペーサ１３は、介在装置３０によって、レーザ発振系２５のＸ方向の移動と合わせて移動される。従って、レーザ照射位置Ｐ０において、所定の隙間が確保される。
【0069】
図２０は、本実施形態の製造装置２１で製造された、接合体１を示す。フープ材２０に張力を付与して切断するのではなく、切断済の補強材３を使用するので、接合体１の接合部５は本体６のみを有し、終端部７は有していない。同様に、第１実施形態の製造装置２１（図４及び図５）、及び第２実施形態の製造装置（図１８）で接合体１を製造する場合でも、フープ材２０を連続的に供給するのではなく、切断済の補強材３をブランク材２に接合するので有れば、接合部５は本体６のみを有し、終端部７は有さない。
【0070】
図２１は、接合体１の代案を示す。この代案では、補強材３の両端部では、図１２Ａの照射パターン３１によって接合部５が形成され、補強材３の両端部以外の部分では図９Ａの照射パターン３１によって接合部５が形成されている。そのため、接合部５は、補強材３の両端部では、図１２Ｂと同様の形状を有し、補強材３の両端部以外の部分では図９Ｂと同様の形状を有する。補強材３の両端部では、図１２Ａの照射パターン３１を採用することで、補強材３の隅部にも溶接部４が設けられるので、補強材３のブランク材２に対する接合強度をさらに向上できる。図６Ａ、図８Ａ、図９Ａ、図１０Ａ、図１１Ａ、図１２Ａ、図１３Ａ、図１４Ａ、図１５Ａ、及び図１６Ａのうちの任意の２個以上の照射パターン３１を組み合わせて使用できる。
【符号の説明】
【0071】
１ 接合体
２ ブランク材（第１金属部材）
３ 補強材（第２金属部材）
４ 溶接部
５ 接合部
６ 本体
７ 終端部
８ 第１長手部
８ａ 交差部
９ 第２長手部
９ａ 交差部
１０ 連結部
１０ａ 交差部
１２ Ｂピラー
１３ スペーサ
２０ フープ材（第２金属部材）
２１ 製造装置
２２ テーブル（支持台）
２２ａ 金具
２３ ブランク搬送装置（照射位置移動部）
２４ フープ供給装置（供給部）
２４ａ 供給ロール対
２４ｂ 抑えローラ
２５ レーザ発振系
２６ レーザ光
２７ 旋回装置（照射向き変更部）（照射位置移動部）
２８ 切断駆動装置
２９ 制御装置
３０ 介在装置
３１ 照射パターン
４１，４２ 直進移動装置（照射位置移動部）
５１ 金具
５２ ロボット
５２ａ ロボットアーム（照射位置移動部）
Ｐ０ 照射位置
Ｐ１ 仮想照射位置
Ａ 方向（第１方向）
Ｂ 方向（第２方向）
Ｃ 方向
ＷＤ 溶接方向
ＣＤ 搬送方向
ＳＤ 供給方向
ＭＤ 移動向き
ＬＭＤ１ 直進移動方向
ＬＭＤ２ 直進移動方向
ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３，ＡＲ４ 領域
２ ブランク材（第１金属部材）
３ 補強材（第２金属部材）
４ 溶接部
５ 接合部
６ 本体
７ 終端部
８ 第１長手部
８ａ 交差部
９ 第２長手部
９ａ 交差部
１０ 連結部
１０ａ 交差部
１２ Ｂピラー
１３ スペーサ
２０ フープ材（第２金属部材）
２１ 製造装置
２２ テーブル（支持台）
２２ａ 金具
２３ ブランク搬送装置（照射位置移動部）
２４ フープ供給装置（供給部）
２４ａ 供給ロール対
２４ｂ 抑えローラ
２５ レーザ発振系
２６ レーザ光
２７ 旋回装置（照射向き変更部）（照射位置移動部）
２８ 切断駆動装置
２９ 制御装置
３０ 介在装置
３１ 照射パターン
４１，４２ 直進移動装置（照射位置移動部）
５１ 金具
５２ ロボット
５２ａ ロボットアーム（照射位置移動部）
Ｐ０ 照射位置
Ｐ１ 仮想照射位置
Ａ 方向（第１方向）
Ｂ 方向（第２方向）
Ｃ 方向
ＷＤ 溶接方向
ＣＤ 搬送方向
ＳＤ 供給方向
ＭＤ 移動向き
ＬＭＤ１ 直進移動方向
ＬＭＤ２ 直進移動方向
ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３，ＡＲ４ 領域
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】