特許 7227063 金属構造部材

(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】2023-02-13

(45)【発行日】2023-02-21

(54)【発明の名称】金属構造部材

(51)【国際特許分類】

   B23K 11/11 20060101AFI20230214BHJP

   B62D 25/04 20060101ALI20230214BHJP

   B62D 25/06 20060101ALI20230214BHJP

   B62D 25/20 20060101ALI20230214BHJP

   F16B 5/08 20060101ALI20230214BHJP

   F16B 11/00 20060101ALI20230214BHJP

【ＦＩ】

B23K11/11 540

B62D25/04 B

B62D25/04 A

B62D25/06 A

B62D25/20 F

F16B5/08 Z

F16B5/08 A

F16B11/00 B

F16B11/00 D

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019081097

(22)【出願日】2019-04-22

(65)【公開番号】P2020175434

(43)【公開日】2020-10-29

【審査請求日】2021-10-26

(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】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100109058

【弁理士】

【氏名又は名称】村松 敏郎

(72)【発明者】

【氏名】赤崎 圭輔

【審査官】梶本 直樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０００７５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ １１／００－１１／１２

Ｂ６２Ｄ ２５／００－２５／２４

Ｆ１６Ｂ ５／０８

Ｆ１６Ｂ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属構造部材であって、
第１の金属板と、
当該第１の金属板に重なる第２の金属板と、
前記第１の金属板の内面と前記第２の金属板の内面との間に配置された接着剤層と、
前記第１の金属板と前記第２の金属板との溶接部分である少なくとも一つのナゲット部と、を備え、
前記第１の金属板は、前記少なくとも一つのナゲット部の周りを囲むように形成された溝形成部を有し、
前記溝形成部は、前記第１の金属板の前記内面の一部を構成するとともに当該第１の金属板の厚み方向の一方に凹む凹面と、前記内面の裏面である前記第１の金属板の外面の一部を構成するとともに前記凹面に対応する領域において前記厚み方向の一方に突出する凸面と、を有し、
前記接着剤層は、前記溝形成部及び当該溝形成部に囲まれる部分に対応する領域以外の外側領域と、前記溝形成部に対応する領域と、前記溝形成部と前記ナゲット部との間の領域と、に配置されている、金属構造部材。

【請求項2】

請求項１に記載の金属構造部材であって、
前記溝形成部は、前記ナゲット部の周りを全周にわたって連続して囲む、金属構造部材。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の金属構造部材であって、
前記第２の金属板は、前記少なくとも一つのナゲット部の周りを囲むように形成された溝形成部を有し、
前記第２の金属板の前記溝形成部は、前記第２の金属板の前記内面の一部を構成するとともに当該第２の金属板の厚み方向の一方に凹む凹面と、前記第２の金属板の前記内面の裏面である前記第２の金属板の外面の一部を構成するとともに前記第２の金属板の前記凹面に対応する領域において前記厚み方向の一方に突出する凸面と、を有する、金属構造部材。

【請求項4】

請求項３に記載の金属構造部材であって、
前記第２の金属板における前記溝形成部は、前記第１の金属板における前記溝形成部に対して当該第２の金属板の厚み方向に対向する位置に形成されている、金属構造部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属構造部材の製造方法及び金属構造部材に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば特許文献１，２に開示されているように、車体などを構成する構造部材の剛性を向上させる目的で、金属板同士を接着剤により接着するとともに当該金属板同士をスポット溶接により接合するウェルドボンド工法が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１７２５２８号公報

【文献】特開２０１６－０８４０１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前記特許文献１，２に開示されているウェルドボンド工法では、２枚の金属板の間に接着剤が介在した状態でこれらの金属板がスポット溶接され、これにより、金属板同士が接合された金属構造部材が作製される。すなわち、金属板間の隙間領域のうち、溶接が行われる領域（溶接領域）には接着剤が存在する。このように前記溶接領域に接着剤が存在する状態で良好なナゲットを形成して前記金属構造部材の剛性を確保するためには、前記溶接領域に接着剤が存在しない場合に比べて、許容される溶接条件の範囲が狭くなると考えられる。

【0005】

本発明の目的は、接着剤と溶接により金属板同士を接合する接合工法（例えばウェルドボンド工法）を用いて金属板同士を接合する場合において、許容される溶接条件の範囲が狭くなるのを抑制しつつ、金属構造部材の剛性の低下も抑制できる金属構造部材の製造方法及び金属構造部材を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明者らは、前記目的を達成するための手段として、溶接領域として予め設定された特定領域の周りにおける金属板の形状に着目した。具体的に、金属板の内面に接着剤が配置された状態で２枚の金属板が重ねられると、当該接着剤は、前記２枚の金属板から圧力を受けて金属板間の隙間領域の全体に広がり、前記特定領域にも到達する。そこで、前記金属板の内面において前記特定領域の周りに溝を形成することにより、当該溝は、金属板同士が接着剤を介して重ねられたときに当該特定領域に向かって広がる接着剤を収容することができる。このことは、当該接着剤が前記特定領域に進入するのを抑制することを可能にする。しかも、当該溝が、前記金属板の内面が凹みその裏面である外面が突出するような構造を有するものである場合には、当該溝の構造は、当該金属板自体の剛性を高めることを可能にする。このことは、金属構造部材全体の剛性の低下を抑制することを可能にする。

【0007】

本発明はこのような観点からなされたものである。提供されるのは、金属構造部材の製造方法であって、第１の金属板を準備する第１の準備工程と、第２の金属板を準備する第２の準備工程と、前記第１の金属板の内面及び前記第２の金属板の内面の少なくとも一方の金属板の内面に接着剤を配置する配置工程と、前記第１の金属板と前記第２の金属板とを重ねる積層工程と、重ねられた前記第１の金属板と前記第２の金属板を、予め設定された少なくとも一つの特定領域において溶接する溶接工程と、を含む。前記第１の準備工程
において準備される前記第１の金属板は、溝形成部を備える。前記溝形成部は、前記第１の金属板の内面の一部を構成するとともに当該第１の金属板の厚み方向の一方に凹む凹面と、前記内面の裏面である前記第１の金属板の外面の一部を構成するとともに前記凹面に対応する領域において前記厚み方向の一方に突出する凸面とを有する。当該溝形成部は、前記少なくとも１つの特定領域の周りを囲むように形成される。前記配置工程において前記金属板の前記内面に前記接着剤が配置される領域は、前記溝形成部及び当該溝形成部に囲まれる部分に対応する領域以外の外側領域のみである。前記配置工程の後に行われる前記積層工程において前記第１の金属板と前記第２の金属板とが重ねられたときに前記特定領域に向かって広がる前記接着剤の一部を、前記溝形成部の前記凹面により画定される溝が収容する。

【0008】

この金属構造部材の製造方法によれば、前記積層工程において前記第１の金属板と前記第２の金属板が重ねられたときに前記接着剤が２枚の金属板から圧力を受けて前記隙間領域において前記特定領域に向かって広がったとしても、前記第１の金属板において当該特定領域の周りを囲むように形成された前記溝形成部は、当該接着剤を収容することができる。このことは、当該接着剤が前記特定領域に進入するのを抑制することを可能にする。したがって、本発明では、従来のように溶接条件の範囲を狭くしなくても、前記特定領域において溶接品質の良好なナゲット部を形成することができる。上記のように前記接着剤の前記特定領域への進入が抑制されると、当該接着剤による金属板同士の接合面積が減少するので、金属構造部材全体の剛性が低下する可能性があるが、本発明の金属構造部材の製造方法では、当該金属構造部材の剛性の低下は、前記第１の金属板自体の剛性を高めることにより抑制する。すなわち、前記溝形成部は、前記第１の金属板の内面の一部が当該第１の金属板の厚み方向に凹む凹面と当該凹面の裏面である前記第１の金属板の外面の一部が前記厚み方向に突出する凸面とを有する。このような溝形成部の構造は、第１の金属板に溝形成部が設けられていない場合に比べて、前記第１の金属板自体の剛性を高めることを可能にし、金属構造部材全体の剛性の低下を抑制することを可能にする。よって、本発明では、接着剤と溶接により金属板同士を接合する接合工法（例えばウェルドボンド工法）を用いて金属板同士を接合する場合において、許容される溶接条件の範囲が狭くなるのを抑制しつつ、金属構造部材の剛性の低下も抑制できる。

【0009】

前記第１の準備工程において、前記溝形成部は、前記少なくとも１つの特定領域の周りを全周にわたって連続して囲むように前記第１の金属板に形成されることが好ましい。

【0010】

この態様では、前記溝形成部は、当該溝形成部よりも外側の領域にある接着剤が何れの方向から前記特定領域に向かって広がる場合であっても、前記接着剤を収容して当該接着剤が前記特定領域に進入するのを抑制できる。

【0011】

本発明の金属構造部材は、第１の金属板と、当該第１の金属板に重なる第２の金属板と、前記第１の金属板の内面と前記第２の金属板の内面との間に配置された接着剤層と、前記第１の金属板と前記第２の金属板との溶接部分である少なくとも一つのナゲット部と、を備える。前記第１の金属板は、前記少なくとも一つのナゲット部の周りを囲むように形成された溝形成部を有する。前記溝形成部は、前記第１の金属板の前記内面の一部を構成するとともに当該第１の金属板の厚み方向の一方に凹む凹面と、前記内面の裏面である前記第１の金属板の外面の一部を構成するとともに前記厚み方向の一方に突出する凸面と、を有する。前記接着剤層は、前記溝形成部及び当該溝形成部に囲まれる部分に対応する領域以外の外側領域と、前記溝形成部に対応する領域と、前記溝形成部と前記ナゲット部との間の領域と、に配置されている。

【0012】

この金属構造部材では、前記凹面と前記凸面とを有する前記溝形成部の構造は前記第１の金属板自体の剛性を高める。また、この溝形成部は、当該金属構造部材を製造するときに、前記ナゲット部に対応する領域である前記特定領域に向かって広がる前記接着剤を収容することができる。このため、当該特定領域に形成される前記ナゲット部の溶接品質の低下が抑制される。

【0015】

前記金属構造部材において、前記溝形成部は、前記ナゲット部の周りを全周にわたって連続して囲んでいることが好ましい。

【0016】

この態様では、前記ナゲット部の周りを全周にわたって連続して囲むように形成された前記溝形成部は、前記ナゲット部の周りを断続的に囲む溝形成部に比べて、前記第１の金属板自体の剛性をより高める。このことは、前記金属構造部材全体の剛性をさらに高めることを可能にする。
前記金属構造部材において、前記第２の金属板は、前記少なくとも一つのナゲット部の周りを囲むように形成された溝形成部を有し、前記第２の金属板の前記溝形成部は、前記第２の金属板の前記内面の一部を構成するとともに当該第２の金属板の厚み方向の一方に凹む凹面と、前記第２の金属板の前記内面の裏面である前記第２の金属板の外面の一部を構成するとともに前記第２の金属板の前記凹面に対応する領域において前記厚み方向の一方に突出する凸面と、を有していてもよい。
前記金属構造部材において、前記第２の金属板における前記溝形成部は、前記第１の金属板における前記溝形成部に対して当該第２の金属板の厚み方向に対向する位置に形成されていてもよい。

【発明の効果】

【0017】

以上のように、本発明によれば、接着剤と溶接により金属板同士を接合する接合工法（例えばウェルドボンド工法）を用いて金属板同士を接合する場合において、許容される溶接条件の範囲が狭くなるのを抑制しつつ、金属構造部材の剛性の低下も抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係る金属構造部材を模式的に示す側面図である。

【図2】前記実施形態に係る金属構造部材を模式的に示す底面図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図である。

【図4】本発明の実施形態に係る金属構造部材の製造方法における工程の一部を模式的に示す斜視図である。

【図5】前記実施形態に係る金属構造部材の製造方法における工程の一部を模式的に示す断面図である。

【図6】比較例に係る金属構造部材の製造方法における工程の一部を模式的に示す斜視図である。

【図7】前記比較例に係る金属構造部材の製造方法における工程の一部を模式的に示す断面図である。

【図8】前記実施形態に係る金属構造部材を備えるサイドドアを示す側面図である。

【図9】図８に示すサイドドアのインナパネルにおける枠線ＩＸで囲まれた領域の裏面を拡大した斜視図である。

【図10】図８に示すサイドドアのインナパネルにおける枠線Ｘで囲まれた領域の裏面を拡大した斜視図である。

【図11】前記実施形態に係る金属構造部材を備える車体のフレームを示す斜視図である。

【図12】図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ線における断面図である。

【図13】図１１のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線における断面図である。

【図14】図１２に示すＢピラーの一部を示す模式図であり、図１２においてＢピラーを矢印Ｄ１の方向に見たときの側面図である。

【図15】図１３に示すルーフサイドレールの一部を示す模式図であり、図１３においてルーフサイドレールを矢印Ｄ２の方向に見たときの側面図である。

【図16】金属構造部材の剛性を比較する計算に用いた供試材を示す概略図である。

【図17】各供試材の条件を示す表である。

【図18】溝形成部の半径、溝形成部の径及び溝形成部の深さについて説明するための概略図である。

【図19】前記剛性を比較する計算において供試材に対して荷重を与える方法を説明するための概略図である。

【図20】各供試材の剛性を計算した結果を示すグラフである。

【図21】溝形成部の深さと剛性との関係を示すグラフである。

【図22】溝形成部の径と剛性との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

【0020】

本発明の実施形態に係る金属構造部材は、接着剤と溶接により金属板同士を接合する接合工法（例えばウェルドボンド工法）を用いて第１の金属板と第２の金属板とが接合された構造部材である。したがって、本発明の金属構造部材は、前記ウェルドボンド工法などの前記接合工法を用いて作製可能な種々の構造部材に広く適用される。当該構造部材には、例えば自動車などの車両における車体のフレーム、パネル部品などを構成する部材が含まれる。前記車体のフレームには、例えばロッカー、ピラー、サイドメンバ、ルーフサイドレールなどが含まれる。前記パネル部品には、サイドドア、フード、トランクなどが含まれる。

【0021】

［金属構造部材］
以下では、図１～図３に示す金属構造部材の模式図及び図４～図７に示す金属構造部材の製造方法における工程の一部を示す模式図を参照して当該金属構造部材及びその製造方法の主要な特徴について説明した後、図８～図１５を参照して具体的な実施形態について説明する。

【0022】

図１は、本発明の実施形態に係る金属構造部材１００を模式的に示す側面図であり、図２は、その底面図であり、図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図である。

【0023】

図１～図３に示すように、前記金属構造部材１００は、第１の金属板Ｍ１と、第２の金属板Ｍ２と、接着剤層３０と、複数のナゲット部４０と、を備える。前記第１の金属板Ｍ１と前記第２の金属板Ｍ２は重ねられた状態で前記接着剤層３０及び前記複数のナゲット部４０により互いに接合されている。

【0024】

前記複数のナゲット部４０のそれぞれは、前記第１の金属板Ｍ１と前記第２の金属板Ｍ２が互いにスポット溶接されることにより形成される溶融金属部分である。前記複数のナゲット部４０は、前記金属構造部材１００において互いに間隔をおいて形成されている。

【0025】

図３に示すように、前記第１の金属板Ｍ１は、板状の平行部１１と、複数の溝形成部１２と、を有する。前記第２の金属板Ｍ２は、板状の平行部２１を有する。

【0026】

前記第１の金属板Ｍ１の前記平行部１１及び前記第２の金属板Ｍ２の前記平行部２１は互いに平行な姿勢で対向する板状の部分である。ここでいう平行な姿勢は、前記平行部１１と前記平行部２１とが厳密に平行に配置される場合だけでなく、接着剤層３０の厚みのばらつき、金属板Ｍ１，Ｍ２のそれぞれの成形精度に起因する寸法のばらつきや形状のばらつきなどに応じて前記平行部１１と前記平行部２１とが傾斜して配置される場合も含む。これらの平行部１１，２１の間の隙間の多くの部分には、前記接着剤層３０が介在する。

【0027】

図２は金属構造部材１００を第１金属板Ｍ１の厚み方向に見たときの図であり、図３は金属構造部材１００の断面を前記厚み方向Ｔに直交する方向（以下、直交方向とも称される。）に見たときの図である。図２に示すように、前記第１の金属板Ｍ１の前記複数の溝形成部１２のそれぞれは、当該第１の金属板Ｍ１をその厚み方向Ｔに見たときに前記ナゲット部４０の周りを囲むように形成されている。図３に示すように、各溝形成部１２の一部分は、前記第１の金属板Ｍ１を前記直交方向に見たときに、前記ナゲット部４０に対して前記厚み方向Ｔの一方（図３では下方）にずれた位置に形成されている。すなわち、図３に示すように、各溝形成部１２の一部分は、前記ナゲット部４０に対して前記厚み方向Ｔの一方（図３では下方）に突出している。

【0028】

前記第１の金属板Ｍ１の前記複数の溝形成部１２のそれぞれは、前記ナゲット部４０の周りを全周にわたって連続して囲むように設けられている。各溝形成部１２は、前記金属構造部材１００を金属板の厚み方向Ｔに見たときに、前記ナゲット部４０の周りを囲む環形状を有する。図２に示す模式図では、各溝形成部１２は円環形状を有するが、溝形成部１２の形状は後述する種々の実施形態に示されるように円環形状に限られない。各溝形成部１２は、図２に示すように単一のナゲット部４０を囲むように設けられていてもよく、後述する種々の実施形態に示すように複数のナゲット部４０を囲むように設けられていてもよい。各溝形成部１２は、当該溝形成部１２が囲む前記ナゲット部４０と間隔をおいて設けられている。

【0029】

図３に示すように、各溝形成部１２は、前記第１の金属板Ｍ１の前記内面Ｓ１１の一部を構成するとともに当該第１の金属板Ｍ１の厚み方向Ｔの一方（図３では下方）に凹む凹面ＳＡと、前記内面Ｓ１１の裏面である前記第１の金属板Ｍ１の外面Ｓ１２の一部を構成するとともに前記凹面ＳＡに対応する領域において前記厚み方向Ｔの一方（図３では下方）に突出する凸面ＳＢと、を有する。図３に示す具体例では、前記凹面ＳＡ及び前記凸面ＳＢのそれぞれは、図３に示す断面図において半円によって構成されているが、凹面ＳＡ及び凸面ＳＢの断面形状は半円に限られない。凹面ＳＡ及び凸面ＳＢのそれぞれは、曲面のみによって構成されていてもよく、複数の平面のみによって構成されていてもよく、曲面と平面の組み合わせによって構成されていてもよい。

【0030】

前記凹面ＳＡは、前記溝形成部１２の溝を画定している。前記凹面ＳＡにより画定される溝は、前記ナゲット部４０の周りを囲む堀のような形状を有する。当該溝形成部１２の溝は、前記金属構造部材１００の製造時に接着剤の一部が収容されることが可能な空間である。前記凸面ＳＢは、前記平行部１１に対して前記厚み方向Ｔの一方（図３では下方）に突出する溝形成部１２の外面を構成する。

【0031】

前記接着剤層３０は、前記第１の金属板Ｍ１の前記内面Ｓ１１と前記第２の金属板Ｍ２の内面Ｓ２１との間の隙間領域Ｒに配置されている。

【0032】

ここで、前記隙間領域Ｒは、前記ナゲット部４０及び前記溝形成部１２を基準にして次の複数の領域に分類することができる。すなわち、図３に示すように、前記隙間領域Ｒは、ナゲット領域Ｒ１と、内側領域Ｒ２と、溝領域Ｒ３と、外側領域Ｒ４と、に分類される。前記ナゲット領域Ｒ１は、前記ナゲット部４０が形成されている部分に対応する領域である。前記溝領域Ｒ３は、前記溝形成部１２が形成されている部分に対応する領域である。前記内側領域Ｒ２は、前記溝領域Ｒ３よりも内側の領域であり、前記ナゲット領域Ｒ１と前記溝領域Ｒ３との間の領域である。前記外側領域Ｒ４は、前記溝領域Ｒ３よりも外側の領域である。当該外側は、前記溝形成部１２に対して前記ナゲット部４０とは反対側である。

【0033】

図３に示す実施形態では、前記接着剤層３０は、前記隙間領域Ｒのうち、前記外側領域Ｒ４と前記溝領域Ｒ３とに配置されており、前記内側領域Ｒ２には配置されていない。したがって、前記接着剤層３０は、前記ナゲット部４０と間隔をおいて配置されている。ただし、前記接着剤層３０は、必ずしも上記のような配置でなくてもよい。例えば、前記接着剤層３０は、前記外側領域Ｒ４と前記溝領域Ｒ３と前記内側領域Ｒ２とに配置されていてもよい。また、前記接着剤層３０は、前記外側領域Ｒ４のみに配置されていてもよい。

【0034】

前記接着剤層３０を形成するための接着剤は、特に限定されるものではないが、例えば構造用接着剤であってもよい。当該構造用接着剤としては、例えばエポキシ系樹脂を主成分とするものを挙げることができる。

【0035】

前記第１の金属板Ｍ１及び前記第２の金属板Ｍ２は、同種の金属により構成されていてもよく、異種の金属により構成されていてもよい。具体的に、第１の金属板Ｍ１と第２の金属板Ｍ２の組み合わせとしては、両方の金属板が鋼板である場合、両方の金属板がアルミニウム板である場合、一方の金属板が鋼板で他方の金属板がアルミニウム板である場合などを例示できるが、これらに限られない。

【0036】

また、前記アルミニウム板は、例えば、アルミニウム押出材であってもよく、アルミニウムダイキャストであってもよく、他の成形手段を用いて形成されたものであってもよい。具体的には、一方の金属板がアルミニウム押出材で他方の金属板が他の成形手段を用いて成形された板材（鋼板、アルミニウム板など）であってもよい。また、一方の金属板がアルミニウムダイキャストで他方の金属板が他の成形手段を用いて成形された板材（鋼板、アルミニウム板など）であってもよい。前記アルミニウム板は、例えばアルミニウム合金により構成される。当該アルミニウム合金としては、例えば５０００系アルミニウム合金、６０００系アルミニウム合金、７０００系アルミニウム合金などが用いられる。

【0037】

［金属構造部材の製造方法］
次に、前記金属構造部材１００の製造方法について説明する。図４は、前記実施形態に係る金属構造部材１００の製造方法における工程の一部を模式的に示す斜視図であり、図５は、その断面図である。図６は、比較例に係る金属構造部材の製造方法における工程の一部を模式的に示す斜視図であり、図７は、その断面図である。

【0038】

前記金属構造部材１００の製造方法は、第１の準備工程と、第２の準備工程と、配置工程と、積層工程と、溶接工程と、を備える。

【0039】

前記第１の準備工程は、前記第１の金属板Ｍ１を準備する工程であり、前記第２の準備工程は、前記第２の金属板Ｍ２を準備する工程である。前記第１の準備工程では、前記複数の溝形成部１２を備える前記第１の金属板Ｍ１が成形され、前記第２の準備工程では、前記第２の金属板Ｍ２が成形される。前記第１の金属板Ｍ１及び前記第２の金属板Ｍ２のそれぞれは、例えばプレス加工、ダイキャストなどの手段を用いて成形される。前記第１の準備工程において、前記複数の溝形成部１２のそれぞれは、前記第１の金属板Ｍ１を前記厚み方向Ｔに見たときに前記第１の金属板Ｍ１における予め設定された少なくとも１つの特定領域ＲＳの周りを囲むように形成される。図５に示すように、各溝形成部１２の一部分は、前記直交方向に見たときに、前記特定領域ＲＳに対して前記厚み方向Ｔの一方（図５では下方）にずれた位置に形成されている。すなわち、図５に示すように、各溝形成部１２の一部分は、前記特定領域ＲＳに対して前記厚み方向Ｔの一方（図５では下方）に突出している。

【0040】

前記特定領域ＲＳは、後述する溶接工程において、前記第１の金属板Ｍ１と前記第２の金属板Ｍ２とが溶接される領域である。図４及び図５に示す模式図では、各溝形成部１２が単一の特定領域ＲＳの周りを囲むように設けられるが、これに限られず、一つの溝形成部１２が複数の特定領域ＲＳを囲むように設けられてもよい。前記第１の金属板Ｍ１をその厚み方向Ｔに見たときに、前記特定領域ＲＳは、前記溝形成部１２よりも内側に位置する領域であり、当該溝形成部１２により囲まれる領域の面積よりも小さな面積（厚み方向Ｔに見たときの面積）を有する領域である。当該特定領域ＲＳは、前記溝形成部１２と間隔をあけて当該溝形成部１２よりも内側に位置する領域である。なお、前記特定領域ＲＳは、前述したナゲット部４０が形成されている部分に対応する領域Ｒ１とほぼ一致する領域であるが、必ずしも厳密に一致していなくてもよい。なぜなら、各スポット溶接は前記特定領域ＲＳを目標にして行われるが、製造上の種々の要因によって溶接位置は多少ばらつくことがあるからである。

【0041】

前記配置工程は、前記第１の金属板Ｍ１及び前記第２の金属板Ｍ２の少なくとも一方の金属板の内面に接着剤を配置する工程である。本実施形態では、図４及び図５に示すように、接着剤３０Ａは、一方の金属板の内面に配置される。具体的に、例えば、第１の金属板Ｍ１の内面Ｓ１１において、前記接着剤３０Ａが互いに間隔をあけた複数列からなる列状（線状）に塗布される。このとき、前記接着剤３０Ａが配置される領域は、前記第１の金属板Ｍ１の内面Ｓ１１のうち、外側領域Ｒ４Ａのみである。第１の金属板Ｍ１における当該外側領域Ｒ４Ａは、図３に示した前記金属構造部材１００における前記外側領域Ｒ４に対応する領域である。すなわち、当該外側領域Ｒ４Ａは、第１の金属板Ｍ１の内面Ｓ１１のうち、前記溝形成部１２が形成されている領域よりも外側の領域である。当該外側は、前記溝形成部１２に対して前記特定領域ＲＳとは反対側である。

【0042】

また、前記接着剤３０Ａが第２の金属板Ｍ２の内面Ｓ２１に配置される場合においても同様に、当該接着剤３０Ａが配置される領域は、第２の金属板Ｍ２の前記内面Ｓ２１のうち、外側領域Ｒ４Ａのみである。前記第２の金属板Ｍ２における当該外側領域Ｒ４Ａは、図３に示した前記金属構造部材１００における前記外側領域Ｒ４に対応する領域である。すなわち、第２の金属板Ｍ２における当該外側領域Ｒ４Ａは、第２の金属板Ｍ２の内面Ｓ２１のうち、金属板Ｍ１，Ｍ２を重ねた状態における第１の金属板Ｍ１の前記溝形成部１２が形成されている領域よりも外側の領域に対応する領域である。

【0043】

前記積層工程は、図４及び図５に示すように、前記第１の金属板Ｍ１と前記第２の金属板Ｍ２とを重ねる工程である。当該積層工程において、これらの金属板Ｍ１，Ｍ２が重なると、前記第１の金属板Ｍ１の前記内面Ｓ１１と前記第２の金属板Ｍ２の内面Ｓ２１との間の隙間領域Ｒに接着剤３０Ａが配置される。

【0044】

この積層工程の初期段階、すなわち、前記隙間領域Ｒに配置された前記接着剤３０Ａが金属板Ｍ１，Ｍ２により加圧される前の段階では、図４の上図及び図５の上図に示すように、接着剤３０Ａは、前記配置工程において金属板の内面に塗布されたときの線状の形状を保持している。

【0045】

次に、当該積層工程において、金属板Ｍ１，Ｍ２同士が互いに近づく方向に押圧される。これにより、図４の中央の図及び図５の中央の図に示すように、接着剤３０Ａは、金属板Ｍ１，Ｍ２によって加圧され、前記隙間領域Ｒにおいて広がる。本実施形態では、前記第１の金属板Ｍ１には、前記特定領域ＲＳの周りを囲む溝形成部１２が形成されているので、前記隙間領域Ｒにおいて前記特定領域ＲＳに向かって進行する接着剤３０Ａは、前記溝形成部１２に到達すると、当該溝形成部１２の凹面ＳＡにより画定される溝内に収容される。これにより、前記接着剤３０Ａが特定領域ＲＳに到達することが抑制される。

【0046】

一方、図６及び図７に示す比較例に係る金属構造部材の製造方法においては、第１の金属板Ｍ１１及び第２の金属板Ｍ１２の何れにも前記溝形成部が形成されていないので、第１の金属板Ｍ１１と第２の金属板Ｍ１２の隙間領域において溶接領域である特定領域に向かって進行する接着剤３０Ａは、当該特定領域に到達する。

【0047】

前記溶接工程は、重ねられた前記第１の金属板と前記第２の金属板を前記特定領域ＲＳにおいてスポット溶接する工程である。図４及び図５に示すように、本実施形態に係る製造方法では、前記積層工程において、前記特定領域ＲＳに接着剤３０Ａが進入することが抑制されるので、当該溶接工程では、特定領域ＲＳに接着剤３０Ａが存在しない状態で金属板Ｍ１，Ｍ２が互いにスポット溶接される。これにより、前記特定領域ＲＳにおいて、溶接品質の良好なナゲット部４０が形成される。

【0048】

以上、前記金属構造部材１００及びその製造方法の主要な特徴について説明したが、以下では、図８～図１５を参照して、本発明の金属構造部材の一例として、サイドドア６０の一部を構成する金属構造部材１０１，１０２、及び車体のフレームの一部を構成する金属構造部材１０３，１０４を例に挙げて説明する。

【0049】

［サイドドア］
図８は、前記実施形態に係る金属構造部材１０１，１０２を備えるサイドドア６０を示す側面図である。図９は、図８に示すサイドドア６０のインナパネル６３における枠線ＩＸで囲まれた領域の裏面を拡大した斜視図であり、図１０は、図８に示すサイドドア６０のインナパネル６３における枠線Ｘで囲まれた領域の裏面を拡大した斜視図である。

【0050】

当該サイドドア６０は、車体のフレームに対して２つのヒンジ部６１，６２により回動可能に取り付けられる部材である。当該２つのヒンジ部６１，６２は、前記サイドドア６０の前端部において上下に間隔をおいて設けられている。

【0051】

前記サイドドア６０は、インナパネル６３と、当該インナパネル６３の外側（車幅方向の外側）に設けられるアウタパネル（図示省略）と、複数のリインフォースメントと、を含む。当該複数のリインフォースメントのそれぞれは、サイドドアを補強するために設けられている。図９及び図１０に示すように、前記複数のリインフォースメントは、前記２つのヒンジ部６１，６２を補強するための２つのヒンジリインフォースメント６４，６５を含む。前記インナパネル６３及び前記ヒンジリインフォースメント６４のそれぞれは、例えば一枚のパネルをプレス成形することによって作製することができる。

【0052】

前記サイドドア６０は、図９に示す金属構造部材１０１と、図１０に示す金属構造部材１０２と、を備える。

【0053】

図９に示すように、上方のヒンジ部６１を補強するヒンジリインフォースメント６４は、図１～図３に示した第１の金属板Ｍ１に相当し、当該ヒンジリインフォースメント６４に重なるインナパネル６３の一部分は、図１～図３に示した第２の金属板Ｍ２に相当する。前記金属構造部材１０１は、ヒンジリインフォースメント６４（前記第１の金属板Ｍ１）と、インナパネル６３の一部分（前記第２の金属板Ｍ２）と、接着剤層３０と、複数のナゲット部４０と、を備える。

【0054】

また、図１０に示すように、下方のヒンジ部６２を補強するヒンジリインフォースメント６５は、図１～図３に示した第１の金属板Ｍ１に相当し、当該ヒンジリインフォースメント６５に重なるインナパネル６３の一部分は、図１～図３に示した第２の金属板Ｍ２に相当する。前記金属構造部材１０２は、ヒンジリインフォースメント６５（前記第１の金属板Ｍ１）と、インナパネル６３の一部分（前記第２の金属板Ｍ２）と、接着剤層３０と、複数のナゲット部４０と、を備える。

【0055】

これらの金属構造部材１０１，１０２のそれぞれにおいて、前記第１の金属板Ｍ１は、平行部１１と、複数の溝形成部１２と、を有し、前記第２の金属板Ｍ２は、平行部２１を有する。前記第１の金属板Ｍ１の平行部１１及び複数の溝形成部１２と、前記第２の金属板Ｍ２の平行部２１の主な特徴は、図１～図３を参照して説明した前記金属構造部材１００と同様である。したがって、図１～図３と同様の構成については、図９及び図１０において同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【0056】

図９に示す前記金属構造部材１０１では、ヒンジリインフォースメント６４は、これに対向するインナパネル６３の一部分の凹凸形状に沿う凹凸形状を有する。当該ヒンジリインフォースメント６４における前記複数の溝形成部１２のうち、溝形成部１２１～１２４のそれぞれは、複数のナゲット部４０の周りを囲むようにヒンジリインフォースメント６４に形成されており、溝形成部１２５は、単一のナゲット部４０の周りを囲むようにヒンジリインフォースメント６４に形成されている。前記溝形成部１２１～１２４のそれぞれは、ほぼ上下方向に延びる形状を有し、当該溝形成部に囲まれる複数のナゲット部４０はほぼ上下方向に間隔をおいて並んでいる。

【0057】

図１０に示す前記金属構造部材１０２では、ヒンジリインフォースメント６５は、これに対向するインナパネル６３の一部分の凹凸形状に沿う凹凸形状を有する。当該ヒンジリインフォースメント６５における前記複数の溝形成部１２のうち、溝形成部１２１，１２２のそれぞれは、複数のナゲット部４０の周りを囲むようにヒンジリインフォースメント６５に形成されており、溝形成部１２３～１２９のそれぞれは、単一のナゲット部４０の周りを囲むようにヒンジリインフォースメント６５に形成されている。前記溝形成部１２１は、ほぼ上下方向に延びる形状を有し、当該溝形成部１２１に囲まれる複数のナゲット部４０はほぼ上下方向に間隔をおいて並んでいる。前記溝形成部１２２は、ほぼ前後方向に延びる形状を有し、当該溝形成部１２２に囲まれる複数のナゲット部４０はほぼ前後方向に間隔をおいて並んでいる。

【0058】

［車体のフレーム］
図１１は、車体のフレーム２００を示す斜視図であり、図１２は、図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ線における断面図であり、図１３は、図１１のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線における断面図である。

【0059】

図１１に示す自動車のフレーム２００は、金属構造部材１０３と、金属構造部材１０４と、を備える。前記金属構造部材１０３は、いわゆるＢピラーの一部又は全部を構成する構造部材である。当該金属構造部材１０３は、車体のフレーム２００の側部に位置し、前後方向のほぼ中央部に位置し、上下方向に延びる長尺状の構造部材であり、フレーム２００の下部と前記ルーフサイドレール１０４とを接続している。前記金属構造部材１０４は、ルーフサイドレール（Ａピラー）である。当該ルーフサイドレール１０４は、自動車のフレーム２００のうち当該自動車のルーフおよびフロントウインドウの側面に沿って延びる長尺状の構造部材であり、車体の前部と後部とを接続している。

【0060】

図１２及び図１３に示すように、前記金属構造部材１０３，１０４のそれぞれは、閉断面構造を有する。

【0061】

図１２に示す前記金属構造部材１０３は、第１部材７１と、第２部材７２と、第３部材７３と、を有する。これらの部材７１～７３のそれぞれは、前記金属構造部材１０３の長手方向に沿って延びる金属板である。これらの部材７１，７２，７３は、接着剤と溶接によるウェルドボンド工法により接合されている。具体的には次の通りである。

【0062】

前記第１部材７１は、本体部７１Ａと、当該本体部７１Ａの幅方向の両側に位置する一対のフランジ部７１Ｂ，７１Ｃとを有する。前記第２部材７２は、本体部７２Ａと、当該本体部７２Ａの幅方向の両側に位置する一対のフランジ部７２Ｂ，７２Ｃとを有する。前記第３部材７３は、本体部７３Ａと、当該本体部７３Ａの幅方向の両側に位置する一対のフランジ部７３Ｂ，７３Ｃとを有する。前記第１部材７１の本体部７１Ａは、両サイドのフランジ部７１Ｂ，７１Ｃとほぼ同一平面に位置している。前記第２部材７２の本体部７２Ａは、一対のフランジ部７２Ｂ，７２Ｃに対して側方に突出するような形状を有する。前記第３部材７３の本体部７３Ａは、一対のフランジ部７３Ｂ，７３Ｃに対して側方に突出するような形状を有し、前記第２部材７２の本体部７２Ａの外側に覆い被さるように配置されている。

【0063】

前記第１部材７１の一対のフランジ部７１Ｂ，７１Ｃは、前記第２部材７２の一対のフランジ部７２Ｂ，７２Ｃに対して接着剤と溶接によるウェルドボンド工法により接合され、これにより、前記第１部材７１の本体部７１Ａと前記第２部材７２の本体部７２Ａとが閉断面を構成している。前記第２部材７２の本体部７２Ａは、前記第３部材７３の本体部７３Ａに対して接着剤と溶接によるウェルドボンド工法により接合されている。

【0064】

また、図１３に示す前記金属構造部材１０４は、第１部材８１と、第２部材８２と、第３部材８３と、を有する。これらの部材８１～８３のそれぞれは、前記金属構造部材１０４の長手方向に沿って延びる金属板である。これらの部材８１，８２，８３は、接着剤と溶接によるウェルドボンド工法により接合されている。具体的には次の通りである。

【0065】

前記第１部材８１は、本体部８１Ａと、当該本体部８１Ａの幅方向の両側に位置する一対のフランジ部８１Ｂ，８１Ｃとを有する。前記第２部材８２は、本体部８２Ａと、当該本体部８２Ａの幅方向の両側に位置する一対のフランジ部８２Ｂ，８２Ｃとを有する。前記第３部材８３は、本体部８３Ａと、当該本体部８３Ａの幅方向の両側に位置する一対のフランジ部８３Ｂ，８３Ｃとを有する。前記第１部材８１の本体部８１Ａは、両サイドのフランジ部８１Ｂ，８１Ｃに対して側方に突出するような形状を有する。前記第２部材８２の本体部８２Ａは、一対のフランジ部８２Ｂ，８２Ｃに対して側方（前記本体部８１Ａの突出方向とは反対側）に突出するような形状を有する。前記第３部材８３の本体部８３Ａは、一対のフランジ部８３Ｂ，８３Ｃに対して側方（前記本体部８１Ａの突出方向とは反対側）に突出するような形状を有する。第２部材８２は、前記第１部材８１と前記第３部材８３の間に配置されている。

【0066】

前記第１部材８１の一対のフランジ部８１Ｂ，８１Ｃは、前記第２部材８２の一対のフランジ部８２Ｂ，８２Ｃに対して接着剤と溶接によるウェルドボンド工法により接合され、これにより、前記第１部材８１の本体部８１Ａと前記第２部材８２の本体部８２Ａとが閉断面を構成している。前記第２部材８２の一対のフランジ部８２Ｂ，８２Ｃは、前記第３部材８３の一対のフランジ部８３Ｂ，８３Ｃに対して接着剤と溶接によるウェルドボンド工法により接合され、これにより、前記第２部材８２の本体部８２Ａと前記第３部材８３の本体部８３Ａとが閉断面を構成している。

【0067】

以上のような図１２及び図１３に示す複数の接合部分におけるウェルドボンド工法による接合は、図１～図３を参照して説明した接合構造と同様である。例えば、図１２の金属構造部材１０３におけるフランジ部７１Ｂとフランジ部７２Ｂとの接合部分を例に挙げて説明すると次の通りである。

【0068】

図１２に示すように、前記金属構造部材１０３におけるフランジ部７１Ｂとフランジ部７２Ｂとの接合部分（図１２の左下部分）では、前記フランジ部７１Ｂは、図１～図３における前記第１の金属板Ｍ１に対応する金属板であり、前記フランジ部７１Ｂに重なる前記フランジ部７２Ｂは、図１～図３における前記第２の金属板Ｍ２に対応する金属板である。そして、前記金属構造部材１０３におけるフランジ部７１Ｂとフランジ部７２Ｂとの接合部分は、フランジ部７１Ｂの内面とフランジ部７２Ｂの内面との間に配置された接着剤層３０と、フランジ部７１Ｂとフランジ部７２Ｂとの溶接部分である複数のナゲット部４０と、を備える。前記第１の金属板としての前記フランジ部７１Ｂは、前記ナゲット部４０の周りを囲むように形成された溝形成部１２を有する。当該溝形成部１２は、前記第１の金属板としての前記フランジ部７１Ｂの内面の一部を構成するとともに当該フランジ部７１Ｂの厚み方向の一方に凹む凹面ＳＡと、前記内面の裏面である前記フランジ部７１Ｂの外面の一部を構成するとともに前記凹面ＳＡに対応する領域において前記厚み方向の一方に突出する凸面ＳＢと、を有する。前記接着剤層３０は、フランジ部７１Ｂの内面とフランジ部７２Ｂの内面との間の隙間領域Ｒのうち、外側領域Ｒ４及び溝領域Ｒ３（図３参照）とに配置されており、前記内側領域Ｒ２（図３参照）には配置されていない。したがって、前記接着剤層３０は、前記ナゲット部４０と間隔をおいて配置されている。

【0069】

図１４は、前記金属構造部材１０３を図１２に示す矢印Ｄ１の方向に見たときの模式図であり、図１５は、前記金属構造部材１０４を図１３に示す矢印Ｄ２の方向に見たときの模式図である。図１４の模式図に示されているように、前記金属構造部材１０３では、前記第１金属板Ｍ１としての前記フランジ部７１Ｂ，７１Ｃのそれぞれは、複数のナゲット部４０の周りを囲むように形成された溝形成部１２を有し、当該溝形成部１２はおおよそ上下方向に延びている。また、図１５の模式図に示されているように、前記金属構造部材１０４では、前記第１金属板Ｍ１としての前記フランジ部８１Ｂ，８１Ｃのそれぞれは、複数の溝形成部１２を有し、各溝形成部１２は、単一のナゲット部４０の周りを囲むように形成されている。

【0070】

［実施形態のまとめ］
以上説明したように、前記実施形態に係る金属構造部材の製造方法によれば、前記積層工程において前記第１の金属板Ｍ１と前記第２の金属板Ｍ２が重ねられたときに前記接着剤３０が２枚の金属板から圧力を受けて前記隙間領域Ｒにおいて前記特定領域ＲＳに向かって広がったとしても、前記第１の金属板Ｍ１において当該特定領域ＲＳの周りを囲むように形成された前記溝形成部１２は、当該接着剤を収容することができる。このことは、当該接着剤が前記特定領域ＲＳに進入するのを抑制することを可能にする。したがって、従来のように溶接条件の範囲を狭くしなくても、前記特定領域ＲＳにおいて溶接品質の良好なナゲット部４０を形成することができる。上記のように前記接着剤の前記特定領域ＲＳへの進入が抑制されると、当該接着剤による金属板同士の接合面積が減少するので、金属構造部材全体の剛性が低下する可能性があるが、前記実施形態に係る金属構造部材の製造方法では、当該金属構造部材の剛性の低下は、前記第１の金属板Ｍ１自体の剛性を高めることにより抑制する。すなわち、前記溝形成部１２は、前記第１の金属板Ｍ１の内面の一部を構成するとともに当該第１の金属板Ｍ１の厚み方向Ｔの一方に凹む凹面ＳＡと前記内面の裏面である前記第１の金属板Ｍ１の外面の一部を構成するとともに前記厚み方向Ｔの一方に突出する凸面ＳＢとを有する。このような溝形成部１２の構造は、第１の金属板Ｍ１に溝形成部１２が設けられていない場合に比べて、前記第１の金属板Ｍ１自体の剛性を高めることを可能し、金属構造部材全体の剛性の低下を抑制することを可能にする。よって、前記実施形態では、ウェルドボンド工法のように接着剤と溶接により金属板同士を接合する接合工法を用いて金属板同士を接合する場合において、許容される溶接条件の範囲が狭くなるのを抑制しつつ、金属構造部材の剛性の低下も抑制できる。

【0071】

前記実施形態では、前記第１の準備工程において、前記溝形成部１２は、前記少なくとも１つの特定領域ＲＳの周りを全周にわたって連続して囲むように前記第１の金属板Ｍ１に形成される。したがって、前記溝形成部１２は、当該溝形成部１２よりも外側の領域にある接着剤が何れの方向から前記特定領域ＲＳに向かって広がる場合であっても、前記接着剤を収容して当該接着剤が前記特定領域ＲＳに進入するのを抑制できる。

【0072】

前記実施形態に係る金属構造部材では、前記溝形成部１２は、前記第１の金属板Ｍ１の前記内面Ｓ１１の一部を構成するとともに当該第１の金属板Ｍ１の厚み方向Ｔの一方に凹む凹面ＳＡと、前記内面Ｓ１１の裏面である前記第１の金属板Ｍ１の外面Ｓ１２の一部を構成するとともに前記厚み方向の一方に突出する凸面ＳＢと、を有する。前記凹面と前記凸面とを有する前記溝形成部１２の構造は前記第１の金属板Ｍ１自体の剛性を高める。また、この溝形成部１２は、当該金属構造部材を製造するときに、前記ナゲット部４０に対応する領域である前記特定領域ＲＳに向かって広がる前記接着剤を収容することができる。このため、当該特定領域ＲＳに形成される前記ナゲット部４０の溶接品質の低下が抑制される。

【0073】

前記金属構造部材において、前記接着剤層３０は、前記第１の金属板Ｍ１の前記内面Ｓ１１と前記第２の金属板Ｍ２の前記内面Ｓ２１との間の隙間領域Ｒにおいて前記ナゲット部４０と間隔をおいて配置され、かつ、前記接着剤層３０の一部が前記溝形成部１２の前記凹面ＳＡにより画定される溝内に配置されている。このように前記接着剤層３０の一部が前記溝形成部１２の溝内に配置されているので、前記接着剤３０による前記第１の金属板Ｍ１と前記第２の金属板Ｍ２との接合が前記溝形成部１２においても確保されている。これにより、接着剤による金属板同士の接合面積が前記溝形成部１２を設けることに起因して減少することが抑制される。また、前記実施形態では、前記接着剤層３０が前記ナゲット部４０と間隔をおいて配置されている。すなわち、この金属構造部材の製造時には、前記接着剤が前記溝形成部１２に収容されることにより当該接着剤の広がりが抑制されて前記接着剤が前記特定領域ＲＳに進入していない状態で金属板同士の溶接が行われる。したがって、この金属構造部材の前記ナゲット部４０は、接着剤による影響を受けずに形成されるため、当該ナゲット部４０の溶接品質の低下が抑制される。

【0074】

［特性評価］
次に、本発明の実施形態に係る金属構造部材の特性をＣＡＥ解析により評価した結果について説明する。図１６は、当該評価に用いた本発明の実施形態に係る金属構造部材（供試材Ａ～Ｄ）を示す概略図である。これらの供試材Ａ～Ｄのそれぞれは、第１の金属板Ｍ１に溝形成部１２が設けられている。なお、図１６における数値の単位はｍｍである（符号１２を除く）。

【0075】

図１７は、供試材の寸法等の評価条件を示す表である。図１７の表に示すように、「Ｃａｓｅ０－０」、「Ｃａｓｅ０－１」及び「Ｃａｓｅ０－２」という名称の供試材は、比較例として用いられたものである。これらの比較例に係る供試材は、前記溝形成部が設けられていない。表中の左端列の「Ｃａｓｅ」の名称において、４段目から８段目までの供試材は、供試材Ａであり、これらは溝形成部の深さ及び溝形成部の径を異ならせたものである。

【0076】

図１８は、評価条件のうちの溝形成部の半径、溝形成部の深さ及び溝形成部の径について説明するための模式図である。前記溝形成部の半径Ｒは、図１８に示す断面模式図において溝形成部１２の外面を示す円弧の曲率半径である。図１７及び図１８における前記溝形成部の径φは、図１６において矢印で示される距離である。図１９は、当該評価において供試材に対して荷重を付与する方法について説明するための概略図である。図１９に示すように、この評価では、溝形成部１２を設けた第１の金属板Ｍ１と、溝形成部１２を設けていない第２の金属板Ｍ２（平板）とを重ね合わせて接合し、第１の金属板Ｍ１が下方を向くように（背面側となるように）設置して行われる３点曲げ試験を模擬したＣＡＥ解析により剛性を計算した。

【0077】

上記の評価条件で各供試材の剛性を計算した結果を図２０のグラフに示す。図２０に示すように、溝形成部１２を有する供試材Ａ～Ｄは、溝形成部を有していない供試材（Ｃａｓｅ０－２）に比べて、剛性の低下が抑制されている。特に供試材Ｃ，Ｄは、供試材（Ｃａｓｅ０－２）に比べて剛性が著しく向上している。具体的には次の通りである。

【0078】

スポット溶接のみの供試材（Ｃａｓｅ０－１）と比べて、接着剤を付与した供試材（Ｃａｓｅ０－０，Ｃａｓｅ０－２）では、変形荷重が大幅に増加している。しかし，供試材（Ｃａｓｅ０－０）と供試材（Ｃａｓｅ０－２）とを比較すると、接着剤とスポット溶接の併用による剛性向上効果は小さいことがわかる。

【0079】

溝形成部１２を設けた供試材Ａ～Ｄは、３つの比較例の供試材（Ｃａｓｅ０－０，Ｃａｓｅ０－１，Ｃａｓｅ０－２）と同等以上の剛性を確保できることがわかる。

【0080】

溝形成部１２が３点曲げ方向に対して直交する方向に配置されている供試材Ｃ，Ｄの剛性が特に高いことがわかる。これは、溝形成部１２を供試材Ｃ，Ｄのように設けることにより荷重載荷点近傍の断面二次モーメントが増加しているためである。

【0081】

溝形成部１２を設けた供試材Ａ～Ｄのうち、供試材Ｂの剛性が最も低い結果となった。これは、供試材Ｂでは、２つの溝形成部１２が曲げ方向に平行に配置され、前記２つの溝形成部１２の間の部分が変形時の折れ起点になっているためと推測される。

【0082】

供試材Ｃと供試材Ｄとを比較すると，供試材Ｃの剛性が高い。これは供試材Ｄの内側の小さい溝形成部１２の端部が変形時の折れ起点になっているためと推測される。

【0083】

溝形成部１２の深さを異ならせた３つの供試材Ａ（ＣａｓｅＡ－ｄ１－φ２５，ＣａｓｅＡ－ｄ３－φ２５，ＣａｓｅＡ－ｄ５－φ２５）の荷重－変位曲線を図２１に示す。図２１に示すように、溝形成部１２の深さが大きくなることで剛性が向上している。ただし、溝形成部１２の深さが３ｍｍ以上では、剛性向上効果が小さいことがわかる。したがって、溝形成部１２の深さは３ｍｍ以上あれば十分であることがわかる。

【0084】

溝形成部１２の径を異ならせた３つの供試材Ａ（ＣａｓｅＡ－ｄ３－φ２０，ＣａｓｅＡ－ｄ３－φ２５，ＣａｓｅＡ－ｄ３－φ３０）の荷重－変位曲線を図２２に示す。図２２に示すように、溝形成部１２の径が剛性に与える影響は小さい結果となった。

【0085】

［変形例］
本発明は、以上説明した実施形態に限定されない。本発明は、例えば次のような形態を含む。

【0086】

（Ａ）溶接について
前記実施形態では、前記第１の金属板Ｍ１と前記第２の金属板Ｍ２を接合する溶接は、スポット溶接であったが、スポット溶接以外の他の溶接手段であってもよい。すなわち、本発明の金属構造部材の製造方法は、接着剤とスポット溶接により金属板同士を接合するウェルドボンド工法を用いる実施形態だけでなく、接着剤と他の溶接手段（スポット溶接以外の溶接手段）により金属板同士を接合する接合工法を用いる実施形態も含む。

【0087】

（Ｂ）溝形成部について
前記実施形態では、前記溝形成部１２は、第１の金属板Ｍ１のみに形成されていたが、これに限られない。少なくとも１つの溝形成部１２が第２の金属板Ｍ２にも形成されていてもよい。また、第１の金属板Ｍ１及び第２の金属板Ｍ２のそれぞれに少なくとも１つの溝形成部１２が形成されていてもよい。かかる場合、第１の金属板Ｍ１に形成される溝形成部が第２の金属板に形成される溝形成部に対して金属板の厚み方向Ｔに対向する位置に設けられていてもよい。

【0088】

また、前記実施形態では、前記溝形成部１２は、前記特定領域ＲＳ（ナゲット部４０）の周りを全周にわたって連続して囲むように前記第１の金属板Ｍ１に形成されるものであったが、これに限られない。前記溝形成部１２は、前記特定領域ＲＳ（ナゲット部４０）の周りを全周にわたって連続して囲むように前記第１の金属板Ｍ１に形成されるものではなく、前記特定領域ＲＳ（ナゲット部４０）の周りを断続的に囲むように前記第１の金属板Ｍ１に形成されるものであってもよい。

【0089】

（Ｃ）接着剤層について
本発明の金属構造部材は、前記接着剤層が前記溝形成部に囲まれる領域に存在するものも含む。具体的には次の通りである。本発明の金属構造部材の製造時において、前記第１の金属板と前記第２の金属板との間の領域に介在する接着剤の量が適量よりも多く、前記溝形成部の容積を超える接着剤が前記溝形成部に到達すると、前記容積を超えた分の接着剤が前記溝形成部に囲まれる領域に進入することは有り得る。かかる場合であっても、本発明の金属構造部材の製造時には、前記接着剤の一部が前記溝形成部に収容されるので、前記特定領域への接着剤の進入量が低減される。したがって、前記金属構造部材において前記接着剤層が前記溝形成部に囲まれる部分に対応する領域、具体的には、前記溝形成部と前記ナゲット部との間の領域に存在する場合であっても、当該金属構造部材は、前記溝形成部を有しない金属構造部材に比べて溶接品質の低下が抑制される。

【0090】

（Ｄ）配置工程について
前記実施形態では、前記配置工程において前記金属板の前記内面に前記接着剤が配置される領域は、前記溝形成部及び当該溝形成部に囲まれる部分に対応する領域以外の外側領域のみである。参考例の金属構造部材の製造方法では、前記配置工程において、前記金属板の前記内面のうち、前記溝形成部及び当該溝形成部に囲まれる部分に対応する領域に前記接着剤が配置されてもよい。参考例の金属構造部材の製造方法では、前記配置工程において、前記溝形成部に対応する領域や当該溝形成部に囲まれる部分に対応する領域（具体的には、例えば図３に示す内側領域Ｒ２に対応する領域）に多少の接着剤が配置される場合であっても、前記金属板が前記溝形成部を備えているので、前記積層工程において前記溝形成部よりも外側の領域から前記特定領域に進入する接着剤の進入量は、溝形成部を備えていない金属板が用いられる従来の製造方法に比べて減少する。したがって、かかる場合であっても、参考例の金属構造部材の製造方法は、従来の製造方法に比べて、許容される溶接条件の範囲が狭くなるのを抑制しつつ、金属構造部材の剛性の低下を抑制するという効果を奏する。ただし、当該効果をより高めるという観点では、前記配置工程において前記金属板の前記内面に前記接着剤が配置される領域は、好ましくは、前記金属板の前記内面のうち、前記特定領域に対応する領域以外の領域のみであり、より好ましくは、前記金属板の前記内面のうち、前記溝形成部及び当該溝形成部に囲まれる部分に対応する領域以外の外側領域のみである。

【符号の説明】

【0091】

Ｍ１ 第１の金属板
Ｍ２ 第２の金属板
Ｒ 第１の金属板の内面と第２の金属板の内面との間の隙間領域
Ｒ４ 前記隙間領域のうちの外側領域
ＲＳ 特定領域
Ｓ１１ 第１の金属板の内面
Ｓ１２ 第１の金属板の外面
Ｓ２１ 第２の金属板の内面
ＳＡ 第１の金属板の溝形成部における凹面
ＳＢ 第１の金属板の溝形成部における凸面
１２ 溝形成部
３０ 接着剤層
３０Ａ 接着剤
４０ ナゲット部
１００～１０４ 金属構造部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】