特許 7529582 金属板の接合構造及び部材の製造方法

(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】

(24)【登録日】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】金属板の接合構造及び部材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16B 5/08 20060101AFI20240730BHJP

   F16B 11/00 20060101ALI20240730BHJP

【ＦＩ】

F16B5/08 Z

F16B5/08 A

F16B11/00 B

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021015619

(22)【出願日】2021-02-03

(65)【公開番号】P2022118846

(43)【公開日】2022-08-16

【審査請求日】2023-12-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】平澤 直樹

(72)【発明者】

【氏名】百武 哲也

(72)【発明者】

【氏名】森野 真輝

(72)【発明者】

【氏名】山田 岳大

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 亮

【審査官】山田 康孝

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６０－１６９００２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００８－２１５４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１９００５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｂ ５／００－５／１２

Ｆ１６Ｂ ９／００－１１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１金属板と第２金属板とが、第１溶接部と第２溶接部と接着剤層とによって互いに接合面において接合されている金属板の接合構造であって、
前記第１金属板と、前記第２金属板の接合面において、前記第１金属板と前記第２金属板との溶接部位である前記第１溶接部と前記第２溶接部を備え、
前記第１金属板と、前記第２金属板の少なくとも一方は、前記第１金属板と前記第２金属板との接合面に凹部を有し、
前記凹部の少なくとも一部が、前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心の間に位置し、
前記接着剤層の少なくとも一部が、前記凹部に形成されており、
前記凹部は、前記第１溶接部と前記第２溶接部とを含む、連続した領域に位置するように形成されている、
金属板の接合構造。

【請求項2】

請求項１に記載の金属板の接合構造であって、
前記凹部の、前記接合面に平行な方向であって、前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心を通る直線と垂直な方向の寸法が、
前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心との中点に向かうにつれて大きくなる、
金属板の接合構造。

【請求項3】

請求項１に記載の金属板の接合構造であって、
前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心の間において、前記凹部の深さが、前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心との中点に向かうにつれて浅くなる、
金属板の接合構造。

【請求項4】

請求項１に記載の金属板の接合構造であって、
前記凹部の全てが、前記第１溶接部と前記第２溶接部の間に位置するように形成されている、
金属板の接合構造。

【請求項5】

第１金属板と、第２金属板とが、第１溶接部と第２溶接部と接着剤層とによって互いに接合面において接合される部材の製造方法であって、
（ａ）前記第１金属板と、前記第２金属板と、を準備する工程であって、前記第１金属板と前記第２金属板の少なくとも一方は、前記第１金属板と前記第２金属板との接合面に凹部を有する、工程と、
（ｂ）前記凹部の少なくとも一部に、接着剤を配置する工程と、
（ｃ）前記凹部の少なくとも一部が、前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心の間に位置するように、前記第１金属板と、前記第２金属板とを溶接して、前記第１溶接部と前記第２溶接部とを形成する工程と、
を備え、
前記（ｃ）の工程において、
前記凹部が、前記第１溶接部と前記第２溶接部とを含む、連続した領域に位置するように、前記第１金属板と前記第２金属板とを溶接する、
部材の製造方法。

【請求項6】

請求項５に記載の部材の製造方法であって、
前記（ｃ）の工程において、前記接合面に平行であって、前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心を通る直線と垂直な方向の前記凹部の寸法が、前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心との中点に向かうにつれて大きくなるように、前記第１金属板と前記第２金属板とを溶接する、
部材の製造方法。

【請求項7】

請求項５に記載の部材の製造方法であって、
前記（ｃ）の工程において、前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心の間において、前記凹部の深さが、前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心との中点に向かうにつれて浅くなるように、前記第１金属板と前記第２金属板とを溶接する、
部材の製造方法。

【請求項8】

請求項５に記載の部材の製造方法であって、
前記（ｃ）の工程において、前記凹部の全てが、前記第１溶接部と前記第２溶接部の間に位置するように、前記第１金属板と前記第２金属板とを溶接する、
部材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、金属板の接合構造及び部材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ボルト及びナット等の締結材を用いて金属部材同士を接合させる機械接合と、金属部材に塗布された接着剤によって金属部材同士を接合させる接着接合とが併用されることによって接合された金属部材が提示されている。特許文献１では、２つの金属部材のうち、一方の金属部材の接合面に、機械接合のための穴が形成される。穴を含む領域に、接着剤が配置される凹部が形成される。凹部が形成されることにより、凹部が形成されない態様に比べて、機械接合の周囲の接着剤の量を多くすることができる。これにより、金属部材同士の接合強度を、向上させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５７２４５６８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

金属部材同士を、溶接と、複数の溶接部位の間に接着剤を配置して金属部材を接着させる方法と、の併用により接合させる場合、以下のような問題が生じるおそれがあった。溶接の際、熱によって、金属部材が、２つの溶接部位同士の間において、２枚の金属部材の間隔が広がるように、変形しやすい。また、２つの溶接部位の中心同士の間であって、溶接部位から遠い部位は、溶接によって押圧されない。そのため、溶接部位同士の間であって、溶接部位から遠い部位は、接着剤を挟んで隙間が生じやすい。この場合、金属部材の接合面のうちの、隙間が生じた部位において、接着剤が接合面の方向に、十分に広い領域に広がらず、期待する接合強度が得られないおそれがあった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

【0006】

（１）本開示の一形態によれば、第１金属板と第２金属板とが、第１溶接部と第２溶接部と接着剤層とによって互いに接合面において接合されている金属板の接合構造が提供される。この金属板の接合構造は、前記第１金属板と、前記第２金属板の接合面において、前記第１金属板と前記第２金属板との溶接部位である前記第１溶接部と前記第２溶接部を備え、前記第１金属板と、前記第２金属板の少なくとも一方は、前記第１金属板と前記第２金属板との接合面に凹部を有し、前記凹部の少なくとも一部が、前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心の間に位置し、前記接着剤層の少なくとも一部が、前記凹部に形成されている。
製造時に、第１溶接部の中心と、第２溶接部の中心の間に位置する凹部に、接着剤層を形成することができる。この形態の金属板の接合構造において、凹部が形成されていない態様と比べて、接合面に、広く接着剤層が形成される。これにより、第１金属板と第２金属板とが強固に接合された金属板の接合構造とすることができる。
（２）上記形態の金属板の接合構造において、前記凹部は、前記第１溶接部と前記第２溶接部とを含む、連続した領域に位置するように形成されていてもよい。
この形態の金属板の接合構造において、第１溶接部と第２溶接部を含む領域に、接着剤層が形成されている。そのため、第１溶接部と第２溶接部を含めた広い領域において、第１金属板と第２金属板の接合の強度を、向上させることができる。
（３）上記形態の金属板の接合構造において、前記凹部の、前記接合面に平行な方向であって、前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心を通る直線と垂直な方向の寸法が、前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心との中点に向かうにつれて大きくなってもよい。
第１溶接部と、第２溶接部の間の中央は、第１溶接部と第２溶接部から離れている。そのため、中央の接合の強度は、接着剤層に依存する割合が高い。この形態の金属板の接合構造において、第１溶接部の中心と第２溶接部の中心との中点に向かうにつれて、凹部の、接合面に平行な方向であって、第１溶接部の中心と第２溶接部の中心を通る直線と垂直な方向の寸法が大きくなる。これにより、第１溶接部の中心と第２溶接部の中心との中点付近に形成される接着剤層の、接合面に平行な方向であって、第１溶接部の中心と第２溶接部の中心を通る直線と垂直な方向の寸法が、凹部の寸法が大きくならない態様に比べて大きくなる。この結果、第１溶接部と第２溶接部の間の中央の接合の強度が向上する。
（４）上記形態の金属板の接合構造において、前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心の間において、前記凹部の深さが、前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心との中点に向かうにつれて浅くなってもよい。
この形態の金属板の接合構造において、凹部の深さが浅くならない態様に比べて、第１溶接部の中心と第２溶接部の中心の中点にむかうにつれて、接着剤層が接合面に広く形成されている。そのため、第１溶接部の中心と第２溶接部の中心との中点の付近の接合の強度が向上する。
（５）上記形態の金属板の接合構造において、前記凹部の全てが、前記第１溶接部と前記第２溶接部の間に位置するように形成されていてもよい。
（６）本開示の他の形態によれば、第１金属板と、第２金属板とが、第１溶接部と第２溶接部と接着剤層とによって互いに接合面において接合される部材の製造方法が提供される。この部材の製造方法は、（ａ）前記第１金属板と、前記第２金属板と、を準備する工程であって、前記第１金属板と前記第２金属板の少なくとも一方は、前記第１金属板と前記第２金属板との接合面に凹部を有する、工程と、（ｂ）前記凹部の少なくとも一部に、接着剤を配置する工程と、（ｃ）前記凹部の少なくとも一部が、前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心の間に位置するように、前記第１金属板と、前記第２金属板とを溶接して、前記第１溶接部と前記第２溶接部とを形成する工程と、を備える。
溶接の際に、第１金属板と第２金属板の、第１溶接部と第２溶接部との間に、隙間が生じることによって、第１溶接部と第２溶接部の間において、第１金属板と第２金属板の接合面に接着剤が広がりにくい。この形態の部材の製造方法において、第１溶接部の中心と第２溶接部の中心の間に位置する凹部によって、接着剤の、接合面に沿った広がりを促進することができる。その結果、凹部を有しない態様に比べて、第１金属板と第２金属板の接合を強固にすることができる。
（７）上記形態の部材の製造方法において、前記（ｃ）の工程において、前記凹部が、前記第１溶接部と前記第２溶接部とを含む、連続した領域に位置するように、前記第１金属板と前記第２金属板とを溶接してもよい。
この形態の部材の製造方法において、第１溶接部と第２溶接部とを含む領域に形成される接着剤層の形状を、より制御することができる。
（８）上記形態の部材の製造方法において、前記（ｃ）の工程において、前記接合面に平行であって、前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心を通る直線と垂直な方向の前記凹部の寸法が、前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心との中点に向かうにつれて大きくなるように、前記第１金属板と前記第２金属板とを溶接してもよい。
この形態の部材の製造方法において、第１溶接部の中心と第２溶接部の中心との中点付近に形成される接着剤層の、接合面に平行な方向であって、第１溶接部の中心と第２溶接部の中心を通る直線と垂直な方向の寸法を、凹部の寸法が大きくならない態様に比べて大きくすることができる。そのため、第１溶接部の中心と第２溶接部の中心との中点の付近の接合の強度を向上させることができる。
（９）上記形態の部材の製造方法において、前記（ｃ）の工程において、前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心の間において、前記凹部の深さが、前記第１溶接部の中心と前記第２溶接部の中心との中点に向かうにつれて浅くなるように、前記第１金属板と前記第２金属板とを溶接してもよい。
この形態の部材の製造方法において、凹部の深さが浅くならない態様に比べて、第１溶接部の中心と第２溶接部の中心の中点にむかうにつれて、接合面に広く、接着剤層を形成することができる。これにより、第１溶接部の中心と第２溶接部の中心との中点の付近の接合の強度が向上する。
（１０）上記形態の部材の製造方法において、前記（ｃ）の工程において、前記凹部の全てが、前記第１溶接部と前記第２溶接部の間に位置するように、前記第１金属板と前記第２金属板とを溶接してもよい。
この形態の部材の製造方法において、凹部に配された接着剤層が、第１溶接部又は第２溶接部に対して、逆の側に移動する可能性を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態を説明する概略模式図。

【図2】図１のＩＩ―ＩＩ断面図。

【図3】第１金属板を、Ｘ軸の負方向側に見た図。

【図4】第１実施形態の金属板の製造方法の一例を説明する工程図。

【図5】接着剤の配置を説明する図。

【図6】第２金属板が第１金属板に重ねられる様子を示した図。

【図7】比較例を説明する図。

【図8】比較例における接着剤層の形成を説明する図。

【図9】図８のＩＸ－ＩＸ断面図。

【図10】第２実施形態を説明する図。

【図11】接着剤が配置された状態を説明する図。

【図12】第３実施形態を説明する図。

【図13】第３実施形態の接着剤層の形状を説明する図。

【図14】第４実施形態を説明する図。

【図15】接着剤が配置された状態を説明する図。

【図16】図１５のＸＶＩ－ＸＶＩ断面図。

【図17】他の実施形態１を説明する図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

Ａ．第１実施形態：
Ａ１．第１実施形態の構成：
図１は、第１実施形態を説明する概略模式図である。図１のＸ軸方向は、後述する第１金属板１００の面方向に沿った長手方向と平行な方向である。Ｙ軸方向は、第１金属板１００の面方向に沿った短手方向と平行な方向である。Ｚ軸方向は、第１金属板１００の厚さ方向である。後述する図におけるＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸においても同様である。図１において、後述する第２金属板２００の図示を省略している。図２は、図１のＩＩ―ＩＩ断面図である。図２において、第１金属板１００の厚さの寸法は正確ではない。図１及び図２に示すように、金属板の接合構造１０は、第１金属板１００と、第２金属板２００と、接着剤層３００と、を有する。

【0009】

第１金属板１００と第２金属板２００は、溶接と接着剤層３００によって、互いに接合面において、接合されている。第１金属板１００の接合面と、第２金属板２００の接合面における２つの溶接部位を、第１溶接部４１０と、第２溶接部４２０とよぶ。各接合面は、第１金属板１００と第２金属板２００が向かい合う面である。第１金属板１００の接合面を、第１接合面１１０とよぶ。第２金属板２００の接合面を、第２接合面２１０とよぶ。第１溶接部４１０は、第２溶接部４２０に対し、Ｘ軸の負方向側に位置する。図１において、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０を、破線枠で表している。

【0010】

第１溶接部４１０の中心を第１中心４１１、第２溶接部４２０の中心を第２中心４２１とよぶ。図２に示すように、第１金属板１００は、第１中心４１１から、第１中心４１１と第２中心４２１の中点４３０に向かうにつれて、第１接合面１１０がＺ軸の負方向側に向かうように、傾く形状を有している。図２において、Ｘ軸方向における第１中心４１１と第２中心４２１と中点４３０の位置を、一点鎖線で表している。第１金属板１００は、第２中心４２１から、中点４３０に向かうにつれて、第１接合面１１０がＺ軸の負方向側に向かって傾く形状を有している。これらの傾く形状は、後述する第１金属板１００と第２金属板２００との溶接時に、第１金属板１００が変形することにより形成される。本実施形態において、第１金属板１００は、鋼板で形成されている。第１金属板１００の厚さは、１．６ｍｍである。

【0011】

図３は、第１金属板１００を、Ｘ軸の負方向側に見た図である。図３において、接着剤層３００の図示を省略している。図３の第１金属板１００は変形していない状態を示している。図１及び図３に示すように、第１金属板１００には、凹部１２０が形成されている。凹部１２０は、第１接合面１１０に形成されている。凹部１２０の一部が、第１中心４１１と、第２中心４２１の間に位置するように、形成されている（図１参照）。具体的には、凹部１２０の一部が、第１接合面１１０と平行な方向の直線であって、第１中心４１１と第２中心４２１を通る直線である直線ＳＬ１上に位置するように、形成されている。直線ＳＬ１は、図１のＩＩ－ＩＩ断面の線と重なる。

【0012】

本実施形態において、凹部１２０は、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０とを含む、連続した領域である第１領域１３０に位置するように形成されている。本実施形態において、第１領域１３０は、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０を含み、Ｘ軸の方向側にのびる範囲である。凹部１２０の深さは、０．２ｍｍである。

【0013】

図２に示すように、第２金属板２００は、第１金属板１００と接合されている。第２金属板２００は、第１中心４１１から、中点４３０に向かうにつれて、第２接合面２１０がＺ軸の正方向側に向かうように、傾く形状を有している。第２金属板２００は、第２中心４２１から、中点４３０に向かうにつれて、第２接合面２１０がＺ軸の正方向側に向かって傾く形状を有している。第１金属板１００と第２金属板２００が上述した形状であるため、第１接合面１１０と第２接合面２１０の間の距離が、中点４３０に向かうにつれて、次第に大きくなる。第１金属板１００と第２金属板２００の間であって、かつ、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の間には、隙間４４０が生じている。なお、図２において、隙間４４０には接着剤層３００が配置されている。第２金属板２００は、鋼板により形成されている。第２金属板２００の厚さは、１．６ｍｍである。

【0014】

接着剤層３００は、第１金属板１００と、第２金属板２００とを、接着する。図１に示すように、接着剤層３００の一部が、凹部１２０の上に形成されている。接着剤層３００は、他の部分が、第１接合面１１０の、凹部１２０が形成されていない部分に形成されている。中点４３０を通り、Ｙ軸に平行な方向における接着剤層３００の寸法を、寸法Ｌ１とする。第１中心４１１を通り、Ｙ軸に平行な方向における接着剤層３００の寸法を寸法Ｌ２とする。第２中心４２１を通り、Ｙ軸に平行な方向における接着剤層３００の寸法を寸法Ｌ３とする。本実施形態において、寸法Ｌ２と寸法Ｌ３は、同じ大きさである。寸法Ｌ１は、寸法Ｌ２と寸法Ｌ３よりも小さい。第１溶接部４１０の周辺と第２溶接部４２０の周辺に形成されている接着剤層３００は、中点４３０の周辺に形成されている接着剤層３００と比べて、Ｙ軸方向に広く形成されている。なお、図１の接着剤層３００の形状は正確ではない。後述する図においても同様である。

【0015】

図２に示すように、中点４３０に形成されている接着剤層３００の、Ｚ軸方向における寸法を、寸法Ｌ４とする。なお、図２において、寸法Ｌ４を示す線を中点４３０からズラして示している。第１溶接部４１０の近傍に形成されている接着剤層３００の、Ｚ軸方向の寸法を、寸法Ｌ５とする。寸法Ｌ４は、寸法Ｌ５よりも大きい。第２溶接部４２０の近傍に形成されている接着剤層３００の、Ｚ軸方向の寸法を寸法Ｌ６とする。寸法Ｌ４は、寸法Ｌ６よりも大きい。なお、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０には接着剤層３００が形成されていない。隙間４４０が生じているため、第１中心４１１と第２中心４２１と比べて、中点４３０付近の接着剤層３００の寸法が大きくなる。図１及び図２に示すように、接着剤層３００は、中点４３０に近づくにつれて、Ｚ軸方向の寸法が大きくなり、かつ、Ｙ軸方向の寸法が小さくなる。

【0016】

Ａ２．第１実施形態の金属板の接合構造１０を備える部材の製造方法：
図４は、第１実施形態の金属板の接合構造１０を備える部材の製造方法の一例を説明する工程図である。図５は、接着剤３１０の配置を説明する図である。図４のステップＳ１００で、第１金属板１００と第２金属板２００が準備される。ステップＳ１００で準備される第１金属板１００と第２金属板２００は、変形していない。また、第１金属板１００の第１接合面１１０には、予め凹部１２０が形成されている。図４のステップＳ２００で、第１金属板１００に予め形成された凹部１２０の上に、接着剤３１０が配置される（図５参照）。接着剤３１０は、幅、すなわちＹ軸方向における寸法が、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の直径よりも小さくなるように、Ｘ軸に略平行に、凹部１２０に配置される。Ｘ軸に略平行とは、Ｘ軸に平行な方向に対し１０度～３０度の角度の範囲をいう。ステップＳ２００において、接着剤３１０は硬化されていない状態とする。本実施形態において、接着剤３１０は、エポキシ樹脂である。

【0017】

図６は、第２金属板２００が第１金属板１００に重ねられる様子を示した図である。図６は、図５のＶＩ－ＶＩ断面図である。図４のステップＳ３００で、白抜き矢印Ａの方向に、第２金属板２００が第１金属板１００に重ね合わされる（図６参照）。その後、第１金属板１００と、第２金属板２００が、第１溶接部４１０と、第２溶接部４２０において溶接される。この際、凹部１２０の一部が、第１中心４１１と第２中心４２１の間に位置するように、第１金属板１００と第２金属板２００とは、溶接される（図５参照）。これにより、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０が形成される。さらに、凹部１２０は、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０を含む、連続した領域である第１領域１３０に位置するように、溶接される。

【0018】

第１溶接部４１０において溶接することで、第１溶接部４１０からＸ軸方向に遠ざかるにつれ、第１金属板１００と第２金属板２００の間隔が離れる方向に、第１金属板１００と第２金属板２００が変形する。次に、第２溶接部４２０において溶接することで、第２溶接部４２０からＸ軸方向に遠ざかるにつれ、第１金属板１００と第２金属板２００の間隔が離れる方向に、第１金属板１００と第２金属板２００が変形する。この結果、中点４３０に向かうにつれて、第１金属板１００と第２金属板２００の間隔が広くなる。これにより、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の間に、隙間４４０が生じる（図２参照）。

【0019】

上述したように、接着剤３１０は凹部１２０に配置されているため、第１金属板１００と第２金属板２００が溶接されることにより、接着剤３１０がＺ軸方向に押圧される。接着剤３１０は、大部分が、凹部１２０内に配置されるように移動する（図１参照）。第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の周辺に配置されていた接着剤３１０が、凹部１２０のＹ軸の正方向側の端１２１ａと凹部１２０のＹ軸の負方向側の端１２１ｂと接触することにより、Ｘ軸方向に流れる。接着剤３１０の残りの部分は、凹部１２０からはみ出て、凹部１２０の外に移動する。

【0020】

図４のステップＳ４００において、熱を加えることによって接着剤３１０が硬化され、接着剤層３００が形成される。接着剤層３００は、一部が第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の間に形成される。接着剤層３００は、他の部分が第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の間と逆側に形成される。第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の間と逆側とは、第１溶接部４１０に対して第２溶接部４２０と逆の側と、第２溶接部４２０に対して第１溶接部４１０と逆の側のことをいう。

【0021】

図７は、比較例を説明する図である。図７は図５に対応する。図８は、比較例における接着剤層８２０の形成を説明する図である。図８は図１に対応する。図９は、図８のＩＸ－ＩＸ断面図である。図９は、図２に対応する。比較例の金属板を、比較金属板８００、８１０とよぶ。図７に示すように、比較金属板８００には、凹部１２０が形成されていない。接着剤３１０が配置された比較金属板８００に対し、別の比較金属板８１０が溶接されると、比較金属板８００、８１０の表面に、接着剤層８２０が形成される（図８及び図９参照）。

【0022】

比較金属板８００に凹部１２０が形成されないことにより、２つの比較溶接部８３１、８３２の付近に配置されていた接着剤３１０が、比較溶接部８３１、８３２の周辺に広く広がって形成される（図８参照）。比較例において、２つの比較溶接部８３１、８３２の間の中央付近に形成された接着剤層８２０のＹ軸方向の寸法を寸法Ｌ７とする。比較溶接部８３１、８３２の中心を通りＹ軸と平行な方向における接着剤層８２０の寸法を、寸法Ｌ８と寸法Ｌ９とする。寸法Ｌ８と寸法Ｌ９の大きさは、同じである。寸法Ｌ７と、寸法Ｌ８及び寸法Ｌ９との差は、上述した寸法Ｌ１と、Ｌ２及び寸法Ｌ３との差よりも大きい（図１及び図８参照）。また、図９に示すように、溶接により比較金属板８００、８１０の変形のために生じた隙間８３３に、接着剤３１０が流れ込む。そのため、隙間８３３において、Ｙ軸方向に接着剤３１０が広がりにくい。比較例は、本実施形態の態様に比べ、比較金属板８００のＹ軸方向における、接合のための接着剤層８２０が十分に形成されていない。そのため、比較例は、本実施形態の態様に比べ、比較金属板８００と、比較金属板８１０の接着剤３１０による接合の強度が、十分ではない。

【0023】

本実施形態においても、第１金属板１００と第２金属板２００の溶接の際に、第１金属板１００と第２金属板２００の間に、接合面に接着剤３１０が広がりにくい隙間４４０が生じる（図２参照）。一方、本実施形態においては、凹部１２０が形成されているため、溶接の際に、接着剤３１０が凹部１２０に沿って広がりやすい（図１参照）。凹部１２０に沿って、Ｘ軸方向に接着剤３１０が移動するため、比較例の態様と比べて、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の周辺におけるＹ軸方向の接着剤３１０の広がりが抑制される。そのため、隙間４４０において、Ｙ軸方向に、接着剤３１０が広がる。このように、接着剤３１０の、隙間４４０における接合面に沿った広がりを促進することができる。その結果、凹部１２０を有しない態様に比べて、接合面に、広く接着剤層が形成された金属板の接合構造１０が形成されやすい。第１金属板１００と第２金属板２００の接合を強固にした金属板の接合構造１０を備える部材を製造することができる。

【0024】

本実施形態において、凹部１２０が第１溶接部４１０と第２溶接部４２０を含む連続した領域に位置するように溶接されている。第１溶接部４１０と第２溶接部４２０とを含む領域に形成される接着剤層３００の形状を、より制御することができる。

【0025】

本実施形態の金属板の接合構造１０の接合構造において、製造時に、第１中心４１１と、第２中心４２１の間に位置する凹部１２０に、接着剤層３００を形成することができる。凹部１２０が形成されていない態様と比べて、接合面に、広く接着剤層３００が形成される。これにより、第１金属板１００と第２金属板２００とが強固に接合板の接合構造１０とすることができる。また、凹部１２０が第１溶接部４１０と第２溶接部４２０を含む連続した領域に位置するように形成されているため、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０を含めた広い領域において、第１金属板１００と第２金属板２００の接合の強度を、向上させることができる。

【0026】

Ｂ．第２実施形態：
Ｂ１．第２実施形態の態様：
図１０は、第２実施形態を説明する図である。図１０は、図１に対応する。第２実施形態において、第１実施形態と、凹部１２０Ｂの形状と、溶接の方法が異なる。その他の構成は第１実施形態と同じであるので、詳細な説明を省略し、同一の符号を付して説明する。

【0027】

凹部１２０Ｂは、第１金属板１００Ｂに形成されている。凹部１２０Ｂは、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０を含む、連続した領域である第１領域１３０に位置するように形成されている。第２実施形態において、凹部１２０Ｂの、第１接合面１１０Ｂに方向な方向であって、第１中心４１１と第２中心４２１を通る直線ＳＬ１と垂直な方向であるＹ軸方向の寸法が、第１中心４１１と第２中心４２１との、中点４３０に向かうにつれて大きくなる。凹部１２０Ｂの厚さは、Ｘ軸及びＹ軸方向において、同じ厚さである。

【0028】

第２実施形態において、中点４３０を通り、Ｙ軸に平行な方向の接着剤層３００Ｂの寸法をＬ１０、第１中心４１１と第２中心４２１を通り、Ｙ軸に平行な方向の接着剤層３００Ｂの寸法を寸法Ｌ１１と寸法Ｌ１２とする。寸法Ｌ１１と寸法Ｌ１２の大きさは同じである。第１実施形態と同様に、上述した比較例と比べて、寸法Ｌ１０と、寸法Ｌ１１及び寸法Ｌ１２との差が小さい。（図８と図１０参照）。

【0029】

Ｂ２．第２実施形態の金属板の接合構造を備える部材の製造方法：
図１１は、接着剤３１０が配置された状態を説明する図である。図１１に示すように接着剤３１０が配置された状態で、第１金属板１００Ｂと図示しない第２金属板２００が溶接される。溶接は、凹部１２０Ｂの、第１接合面１１０Ｂと平行であって、直線ＳＬ１と垂直な方向の寸法が、中点４３０に向かうにつれて大きくなるように行われる。溶接により、凹部１２０に配置された接着剤３１０がＺ軸方向に押圧され、凹部１２０Ｂに広がる（図１０参照）。この際に、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の周囲に配置された接着剤３１０が、凹部１２０ＢのＹ軸方向側の端に接触することにより、比較例と比べて、Ｘ軸方向に、接着剤３１０が広がる。中点４３０に向かうにつれて凹部１２０Ｂが大きくなるように溶接されているため、中点４３０と、中点４３０の付近とで、接着剤層３００Ｂを広く形成することができる。これにより、第１中心４１１と第２中心４２１の中点４３０の付近の接合の強度を向上させることができる。

【0030】

第１溶接部４１０と、第２溶接部４２０の間の中央は、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０から離れている。そのため、中央の接合の強度は、接着剤層３００に依存する割合が高い。第２実施形態の金属板の接合構造１０Ｂにおいて、中点４３０に向かうにつれて、凹部１２０Ｂの、第１接合面１１０Ｂと平行な方向であって、直線ＳＬ１と垂直な方向の寸法が大きくなる。これにより、凹部１２０Ｂの寸法が大きくならない態様に比べて、中点４３０付近に形成される接着剤層３００Ｂが、Ｙ軸方向に広く形成される。この結果、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の間の中央の接合の強度が向上する。第１溶接部４１０と第２溶接部４２０から遠いことにより溶接による接合に依存できない部位での接合を、より確実なものとすることができる。

【0031】

Ｃ．第３実施形態：
Ｃ１．第３実施形態の態様：
図１２は、第３実施形態を説明する図である。図１２の金属板の接合構造１０Ｃは、接合前の状態であり、接着剤３１０が配置されている状態を示している。図１３は、第３実施形態の接着剤層３００Ｃの形状を説明する図である。第３実施形態において、凹部１２０Ｃの形状と、溶接の方法が、上記実施形態と異なる。その他の構成は第１実施形態と同じであるので、詳細な説明を省略し、同一の符号を付して説明する。

【0032】

図１２に示すように、第３実施形態の凹部１２０Ｃは、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の中心の間において、凹部１２０Ｃの深さが、第１中心４１１と第２中心４２１の中点４３０に向かうにつれて浅くなるように、形成されている。図１２において、凹部１２０Ｃの深さを誇張して表している。凹部１２０Ｃの深さが浅くなるとは、第１金属板のＺ軸の負方向側の面１００Ｃｃからの距離が大きくなることをいう。凹部１２０Ｃは、第１溶接部４１０から中点４３０に向かって、Ｚ軸の正方向側に傾く形状を有している。また、凹部１２０Ｃは、第２溶接部４２０から中点４３０に向かって、Ｚ軸の正方向側に傾く形状を有している。そのため、中点４３０に向かうにつれて、凹部１２０Ｃの深さが浅くなる。凹部１２０Ｃの、Ｙ軸方向の寸法は、第１実施形態と同じである（図１３参照）。

【0033】

中点４３０を通り、Ｙ軸に平行な方向の接着剤層３００Ｃの寸法をＬ１３、第１中心４１１と第２中心４２１を通り、Ｙ軸に平行な方向の接着剤層３００Ｃの寸法を寸法Ｌ１４と寸法Ｌ１５とする。寸法Ｌ１４と寸法Ｌ１５の大きさは同じである。上記実施形態と同様に、上述した比較例と比べて、寸法Ｌ１３と、寸法Ｌ１４及び寸法Ｌ１５との差が小さい。（図７と図１３参照）。

【0034】

Ｃ２．第３実施形態の金属板の接合構造を備える部材の製造方法
図１２に示すように接着剤３１０が配置された状態で、第１金属板１００Ｃと第２金属板２００が溶接される。溶接の際、凹部１２０Ｃの深さが、中点４３０に向かうにつれて浅くなるように溶接される。具体的には、凹部１２０Ｃの深さが浅くなる位置が溶接されることにより、第１溶接部と第２溶接部が形成される。中点４３０付近に位置する凹部１２０Ｃの深さが、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の付近に位置する凹部１２０Ｃの深さよりも浅いことで、凹部１２０Ｃの深さが浅くならない態様に比べて、接合面に広く、接着剤層３００を形成することができる。これにより、第１溶接部４１０の中心と第２溶接部４２０の中心との中点４３０の付近の接合の強度が向上する。

【0035】

Ｄ．第４実施形態：
Ｄ１．第４実施形態の態様：
図１４は、第４実施形態を説明する図である。図１４は、図１に対応する。第４実施形態において、凹部の形状と、溶接の方法が、上記実施形態と異なる。その他の構成は第１実施形態と同じであるので、詳細な説明を省略し、同一の符号を付して説明する。

【0036】

図１４に示すように、第４実施形態において、第１金属板１００Ｄに第１凹部１２２Ｄと、第２凹部１２３Ｄと、第３凹部１２４Ｄと、が形成されている。第１凹部１２２Ｄは、Ｚ軸方向から見たときに、略直方の形状を有している。第１凹部１２２Ｄは、全てが、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の間に位置するように、形成されている。第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の間とは、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の間であって、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０を含まない領域をいう。つまり、第１凹部１２２ＤのＸ軸方向の両端が、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の間に位置している。第１凹部１２２Ｄの深さは、Ｘ軸及びＹ軸方向について略均一である。

【0037】

第２凹部１２３Ｄは、第１溶接部４１０に対して、中点４３０から離れる方向に向かって形成されている。第２凹部１２３Ｄは、Ｘ軸の負方向側の端１２３Ｄａが、第１金属板１００ＤのＸ軸の負方向側の端１０１Ｄと接続している。第３凹部１２４Ｄは、第２溶接部４２０に対して、中点４３０から離れる方向に向かって形成されている。第３凹部１２４Ｄは、Ｘ軸の正方向側の端１２４Ｄａが、第１金属板１００ＤのＸ軸の正方向側の端１０２Ｄと接続している。

【0038】

図１４に示すように、中点４３０を通り、Ｙ軸に平行な方向の接着剤層３００Ｄの寸法をＬ１６、第１中心４１１と第２中心４２１を通り、Ｙ軸に平行な方向の接着剤層３００Ｄの寸法を寸法Ｌ１７と寸法Ｌ１８とする。寸法Ｌ１７と寸法Ｌ１８の大きさは同じである。上記実施形態と同様に、上述した比較例と比べて、寸法Ｌ１６と、寸法Ｌ１７と寸法Ｌ１８との差が小さい。（図７と図１５参照）。

【0039】

Ｄ２．第４実施形態の金属板の接合構造を備える部材の製造方法：
図１５は、接着剤３１０が配置された状態を説明する図である。図１６は、図１５のＸＶＩ－ＸＶＩ断面図である。図１５に示すように、接着剤３１０は、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０と、第１凹部１２２Ｄないし第３凹部１２４Ｄを通過するように、直線状に配置される。接着剤３１０が配置された状態で、第１金属板１００Ｄと第２金属板２００が溶接される（図１６参照）。溶接の際に、第１凹部１２２Ｄの全てが、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の間に位置するように、溶接される。第１溶接部４１０の付近に配された接着剤３１０は、第１凹部１２２Ｄと、第２凹部１２３Ｄに移動する。第２溶接部４２０の付近に配された接着剤３１０は、第１凹部１２２Ｄと、第３凹部１２４Ｄに移動する。第１凹部１２２Ｄに移動した接着剤３１０は、第１凹部１２２Ｄに沿って、中点４３０に向かって広がる（図１５参照）。

【0040】

第１凹部１２２ＤのＸ軸方向の両端が第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の間に位置していることにより、第１凹部１２２Ｄに移動した接着剤３１０は、第１溶接部４１０又は第２溶接部４２０に対して第１凹部１２２Ｄとは逆の側である第２凹部１２３Ｄと第３凹部１２４Ｄ側に移動する可能性が低減される。これにより、第１凹部１２２Ｄが第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の間に形成されていない態様に比べて、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０間における接着剤層３００Ｄの形成を制御しやすくなる。

【0041】

Ｅ．他の実施形態：
Ｅ１）図１７は、他の実施形態１を説明する図である。上記実施形態において、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の間に、凹部１２０が一つ形成されていた。図１７に示すように、第１溶接部４１０と第２溶接部４２０の間に、二つの凹部１２１Ｅ、１２２Ｅが形成されてもよい。なお、凹部は、三つや四つなど任意の数が形成されてもよい。

【0042】

Ｅ２）上記実施形態において、凹部は、第１金属板に形成されていた。なお、凹部は、第２金属板に形成されていてもよく、第１金属板と、第２金属板の両方に形成されてもよい。第１金属板に凹部が一つ形成されていてもよく、第２金属板に凹部が二つ形成されていてもよい。第１金属板と第２金属板に形成されている凹部が、異なる形状を有していてもよい。また、第２金属板に、第１金属板が重ねられてもよい。

【0043】

Ｅ３）上記実施形態において、第１金属板と第２金属板は、第１溶接部と第２溶接部の２か所において、溶接されている。なお、例えば第１金属板と第２金属板は、Ｘ軸方向に並ぶ３つの溶接部において溶接されてもよく、Ｘ軸の最も負方向側の溶接部を第１溶接部として、中央の溶接部を第２溶接部として、第１溶接部と第２溶接部との間に凹部が形成されてもよく、中央の溶接部を第１溶接部、Ｘ軸の最も正方向側の溶接部を第２溶接部として、第１溶接部と第２溶接部との間に凹部が形成されていてもよい。また、それら２つの凹部が形成されていてもよい。凹部は四つでも五つでも、任意の数であってよい。

【0044】

Ｅ４）第４実施形態において、第１凹部１２２Ｄは、略直方の形状を有している。なお、例えば、第１凹部は、略円の形状を有していてもよい。また、第２凹部のＸ軸の負方向側の端は第１金属板のＸ軸の負方向側の端と接続し、第３凹部のＸ軸の正方向側の端は、Ｘ軸の正方向側の端と接続しているが、第２凹部のＸ軸の負方向側の端は、第１金属板のＸ軸の負方向側の端よりもＸ軸の正方向側に位置していてもよく、第３凹部のＸ軸の正方向側の端は、第１金属板のＸ軸の正方向側の端よりもＸ軸の負方向側に位置していてもよい。

【0045】

Ｅ５）上記実施形態において、接着剤層は、一部が凹部に形成され、他の部分が凹部の外に形成されている。なお、接着剤層の全てが、凹部に位置するように形成されていてもよい。

【0046】

Ｅ６）上記実施形態において、第１金属板と第２金属板は、鋼板によって形成されている。なお、第１金属板と第２金属板は、ステンレスやアルミニウム合金によって形成されていてもよく、第１金属板と第２金属板が異なる素材によって形成されていてもよい。

【0047】

Ｅ７）上記実施形態において、第１金属板と第２金属板の厚さは、１．６ｍｍである。第１金属板と第２金属板の厚さは、１．４ｍｍ～１．８ｍｍであることが好ましい。

【0048】

Ｅ８）上記実施形態において、凹部の深さは、０．２ｍｍである。凹部の深さは、０．２ｍｍ～０．３ｍｍから好ましい。

【0049】

Ｅ９）上記実施形態において、図１のＸ軸方向は、第１金属板の長手方向と平行な方向である。Ｙ軸方向は、第１金属板の短手方向と平行な方向である。なお、第１金属板は、Ｘ軸方向が第１金属板の短手方向となり、Ｙ軸方向が第１金属板の長手方向となるような形状を有していてもよい。

【0050】

Ｅ１０）上記実施形態において、接着剤は、Ｘ軸に略平行かつ、Ｙ軸方向における寸法が、第１溶接部と第２溶接部の直径よりも小さいように、凹部に配置される。なお、接着剤のＹ軸方向の寸法が、第１溶接部と第２溶接部の直径と同じ大きさであってもよい。

【0051】

Ｅ１１）上記実施形態において、接着剤層は、一部が第１溶接部と第２溶接部の間に位置し、他の部分が第１溶接部と第２溶接部の間と逆側に位置する。なお、接着剤層は、全てが凹部に位置するように形成されていてもよい。

【0052】

Ｅ１２）上記実施形態において、第１中心を通り、Ｙ軸に平行な方向の接着剤層の寸法と、第２中心を通り、Ｙ軸に平行な方向の接着剤層の寸法は、同じである。なお、これらは異なっていてもよい。

【0053】

Ｅ１３）上記実施形態において、接着剤は、エポキシ樹脂である。なお、接着剤は、エポキシ樹脂以外のフェノール樹脂やポリウレタン等の熱硬化性樹脂を用いてもよく、二種類の液剤が混合された二液性接着剤を用いてもよい。二液性接着剤を用いる場合、図４のステップＳ４００において、熱を加えず、放置によって硬化させてもよい。

【0054】

本開示は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0055】

１０、１０Ｂ、１０Ｃ…金属板の接合構造、１００、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ…第１金属板、１００Ｃｃ…第１金属板のＺ軸の負方向側の面、１０１Ｄ、１０２Ｄ…第１金属板のＸ軸方向の端、１１０、１１０Ｂ…第１接合面、１２０、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２１Ｅ、１２２Ｅ…凹部、１２１ａ、１２１ｂ…凹部のＹ軸方向の端、１２２Ｄ…第１凹部、１２３Ｄ…第２凹部、１２４Ｄ…第３凹部、１２３Ｄａ…第２凹部のＸ軸の負方向側の端、１２４Ｄａ…第２凹部のＸ軸の正方向側の端、１３０…第１領域、２００…第２金属板、２１０…第２接合面、３００、３００Ｂ、３００Ｃ、３００Ｄ…接着剤層、３１０…接着剤、４１０…第１溶接部、４１１…第１中心、４２０…第２溶接部、４２１…第２中心、４３０…中点、４４０、８３３…隙間、８００、８１０…比較金属板、８２０…接着剤層、８３１、８３２…比較溶接部、Ａ…矢印、Ｌ１～Ｌ１８…寸法、ＳＬ１…直線

【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】