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公開番号2025153656
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024056242
出願日2024-03-29
発明の名称金属製部材の接合方法及び金属製部材の接合体
出願人リョービ株式会社
代理人個人
主分類B23K 26/21 20140101AFI20251002BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】接合強度を向上させる。
【解決手段】金属製の第1部材1と第2部材2とを重ね合わせてクランプ箇所Pでクランプし、第1部材1と第2部材2とをクランプ箇所Pから離れた接合箇所61で第1部材1側から加熱されることで接合する方法であって、接合前に予め、接合箇所61とクランプ箇所Pとの間の位置における第1部材1に、接合時の熱変形を吸収するための余剰部を設けておき、余剰部は、第1部材1と第2部材2との重ね合わせ方向に突出するように折り曲げられた折り曲げ部である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
金属製の第１部材と第２部材とを重ね合わせてクランプ箇所でクランプし、第１部材と第２部材とをクランプ箇所から離れた接合箇所で第１部材側から加熱されることで接合する方法であって、
接合前に予め、接合箇所とクランプ箇所との間の位置における第１部材に、接合時の熱変形を吸収するための余剰部を設けておく、金属製部材の接合方法。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
余剰部は、第１部材と第２部材との重ね合わせ方向に突出するように折り曲げられた折り曲げ部である、請求項１記載の金属製部材の接合方法。
【請求項３】
接合部は、所定方向に沿って延びる形状であり、
折り曲げ部は、接合部の延設方向に沿って延びる折り曲げ突条である、請求項２記載の金属製部材の接合方法。
【請求項４】
第２部材における第１部材側の面に凹部が設けられ、
折り曲げ突条は、第２部材側に突出しており、
第１部材と第２部材とを重ね合わせる際に、折り曲げ突条を凹部に入り込ませると共に、折り曲げ突条における接合箇所から遠い側の側面を凹部の壁面に当接させる、請求項３記載の金属製部材の接合方法。
【請求項５】
折り曲げ突条と凹部の壁面との間にシール材を介在させる、請求項４記載の金属製部材の接合方法。
【請求項６】
金属製の第１部材及び第２部材が重ね合わせられ、第１部材側から加熱接合された接合部を備えた、金属製部材の接合体であって、
第１部材における接合部から離れた箇所に、第２部材側に突出するように折り曲げられた折り曲げ部が設けられ、
第２部材における第１部材側の面に凹部が設けられ、
折り曲げ部が凹部に入り込んでいると共に、折り曲げ部における接合部から遠い側の側面が凹部の壁面に当接している、金属製部材の接合体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製の部材同士の接合方法と接合体に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
二つの金属製の部材同士を重ね合わせて例えばレーザ溶接により接合する場合、二つの部材のうち特にレーザ照射側の第１部材が加熱によって熱変形しやすい。即ち、レーザ照射時に第１部材が熱膨張あるいは熱収縮しやすく、接合予定箇所が位置ずれしやすいという問題がある。第１部材の位置ずれを防止するために第１部材と第２部材とを強固にクランプすることには限界があり、また、仮に強固にクランプできたとしても、第１部材に歪みが発生したり、残留応力が生じたりして、所望の接合強度が得られないおそれがある。
【０００３】
下記特許文献１においては、二枚の亜鉛系めっき鋼板同士を重ね合わせてレーザ溶接する方法が提案されている。この方法では、レーザ照射側の第１部材の溶接予定部を予めトーチ側に湾曲変形させておき、その第１部材の湾曲部によって溶接予定部における部材同士の間に隙間を形成している。しかしながら、溶接予定部において部材同士の間に隙間を生じさせるものであるため、トーチとは反対側の第２部材に熱が伝わりにくい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００３－３１１４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、接合強度を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る金属製部材の接合方法は、金属製の第１部材と第２部材とを重ね合わせてクランプ箇所でクランプし、第１部材と第２部材とをクランプ箇所から離れた接合箇所で第１部材側から加熱されることで接合する方法であって、接合前に予め、接合箇所とクランプ箇所との間の位置における第１部材に、接合時の熱変形を吸収するための余剰部を設けておく。
【０００７】
この方法によれば、接合時に第１部材側から温度が上昇する。接合時に第１部材側から加熱される場合とは、代表的には第１部材側からレーザ光を照射して溶接する場合であって、この場合には、第１部材の温度上昇が第２部材のそれよりも大きくなる。尚、接合方法としては、レーザ溶接の他、例えば摩擦撹拌接合もある。摩擦撹拌接合の場合には、工具を第１部材側から押し付ける。
【０００８】
以下、レーザ溶接の場合を例にして説明する。接合箇所に向けて第１部材側からレーザを照射すると、第１部材の温度が急上昇し、第１部材は熱膨張する。第１部材と第２部材はクランプ箇所においてクランプされているが、接合箇所とクランプ箇所との間の領域において第１部材が膨張する。接合箇所とクランプ箇所との間の領域において、第１部材は接合箇所からクランプ箇所に向けて伸張しようとするが、接合箇所とクランプ箇所との間の位置に余剰部が設けられているため、余剰部が第１部材の伸張を吸収する。そのため、クランプ箇所に過度の応力が作用することを防止することができる。また、クランプ箇所の位置がずれるということも抑制される。そして、溶接工程が終了すると、第１部材は温度降下に伴って収縮する。その際、余剰部において接合時に吸収された吸収分がバッファとなり、第１部材はスムーズに元の状態に復帰する。そのため、第１部材の収縮時においてもクランプ箇所に過度の負担が発生しなくて済む。その結果、接合後において、第１部材に大きな残留応力が生じたり歪みが発生したりすることを抑制することができ、正確に接合することができると共に所望の接合強度を確保することができる。
【０００９】
特に、余剰部は、第１部材と第２部材との重ね合わせ方向に突出するように折り曲げられた折り曲げ部であることが好ましい。この方法によれば、第１部材が熱膨張及び収縮する際に、折り曲げ部がその折り曲げ形状を変化させるので、第１部材の熱変形をスムーズに且つ確実に吸収することができる。
【００１０】
特に、接合部は、所定方向に沿って延びる形状であり、折り曲げ部は、接合部の延設方向に沿って延びる折り曲げ突条であることが好ましい。この方法によれば、接合箇所を所定方向に沿って接合していく際に、折り曲げ突条がスムーズにその開口部の間隔を拡縮するように変形していく。そのため、接合部を所定方向に沿って正確に形成することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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