JP2023111173A - 接合構造、構造体、ｂピラー、及び接合構造の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＨＡＺ軟化部を起点とした破断を抑制可能であり、且つ、高強度鋼板と耐食材料とを接合して得られる接合構造、構造体、及びＢピラー、並びに接合構造の製造方法を提供する。【解決手段】本開示に係る接合構造は、複数の鋼部材及び溶接部を有する内部構造と、本体部及び折返部を有する外部構造と、を備え、内部構造の複数の鋼部材は、非めっき鋼部材、アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材、及び／又は亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材であり、外部構造は、亜鉛系めっき鋼部材又はアルミニウム合金部材であり、内部構造のうち一つ以上の引張強さが１１８０ＭＰａ以上であり、外部構造の引張強さが４４０ＭＰａ未満であり、溶接部は、内部構造の縁に沿って延在する線状のレーザ溶接部であり、内部構造の端部は、外部構造の本体部及び折返部の間に配置され、内部構造の端部は、外部構造と接着されている。【選択図】図１

Description

本発明は、接合構造、構造体、Ｂピラー、及び接合構造の製造方法に関する。

自動車車体を構成するモノコックボディは、高強度鋼板を含む鋼板部材をフランジ部で重ね合せ、重ね合わせ部を抵抗スポット溶接することにより製造されることが一般的である。これにより、自動車の衝突安全性の向上、及び燃費の向上を両立することができる。

アウタパネルの内側に配される骨格部材であるリンフォース部材には、引張強さが９８０ＭＰａ級の高強度鋼板が用いられている。さらに、引張強さ１１８０ＭＰａ級以上の高強度鋼板をリンフォース部材に適用することも検討されている。

また、レーザ溶接部材の鋼板部材の成形工程にホットスタンプを適用して、引張強さが１４７０ＭＰａ以上のホットスタンプ部材を製造する技術の採用も、進められている。ホットスタンプとは、鋼板のプレス成形及び焼入れを、同一型内で同時に行う成形方法である。ホットスタンプでは、鋼板を高温にして、高延性の状態でプレス成形するので、引張強さが１４７０ＭＰａ以上の高強度鋼板から構成される骨格部材を、効率的に製造することができる。さらに、ホットスタンプには、プレス成形後における寸法精度が向上する利点もある。

ホットスタンプして成形することにより得られる、引張強さ１１８０ＭＰａ以上のホットスタンプ鋼板は、一般的に、焼入れ組織を含んでいる。しかし、部材を接合するために形成されるスポット溶接部には、母材よりも硬さが低い熱影響部（Ｈｅａｔ－ａｆｆｅｃｔｅｄ ｚｏｎｅ、又はＨＡＺ軟化部と称される）が形成される。ＨＡＺ軟化部では、焼入れ組織が抵抗スポット溶接の熱により焼き戻されるので、その硬さが母材部よりも低くなる。

ＨＡＺ軟化は、引張強さ１１８０ＭＰａ以上の高張力鋼板（ＤＰ鋼板）、引張強さ１４７０ＭＰａ以上のマルテンサイト鋼板、及びホットスタンプ材のスポット溶接部において、特に顕著に生じる。例えば、引張強さ１１８０ＭＰａ級の冷延鋼板をスポット溶接して得られるスポット溶接継手では、ＨＡＺ軟化により、ビッカース硬さは母材よりも約９０ＨＶも低下する。また、引張強さ１８００ＭＰａ級のホットスタンプ鋼板から製造されるスポット溶接継手では、ＨＡＺ軟化により、ビッカース硬さは母材よりも約２４０ＨＶも低下する。

ＨＡＺ軟化部を有するスポット溶接部が面内引張応力を受けると、軟質なＨＡＺ軟化部に局所的にひずみが集中する。従って、部材に与えられたひずみ量が小さくとも、ＨＡＺ軟化部にひずみが集中し、破断が発生することがある。スポット溶接部のＨＡＺ軟化部における破断は、引張強さ１１８０ＭＰａ以上の鋼板からなる部材において確認される。従って、ＨＡＺ軟化部におけるひずみの集中を改善することにより、高強度鋼板が適用された部材の耐衝撃性を一層向上させる余地がある。

例えば、Ａピラー、Ｂピラー、及びルーフレール等の自動車車体の構造部材は、自動車が衝突した際に、キャビン内の乗客を保護する必要がある。このため、これらの構造部材では、複数の鋼板部材をフランジで重ね合せ、この重ね合わせ部を抵抗スポット溶接により接合することにより、筒状の閉断面が形成される。これにより、自動車の衝突時のキャビンの変形を抑制する。しかしながら、例えば、米国道路安全保険協会（ＩＩＨＳ）のＳＵＶ側面衝突試験、及びＥｕｒｏ ＮＣＡＰのポール側突試験等において再現される厳しい衝突モードでは、スポット溶接部のＨＡＺ軟化部にひずみが集中して破断起点となる場合がある。

従って、高強度鋼板から構成される部品の性能を一層向上させるために、スポット溶接部のＨＡＺ軟化部が破断起点となることを回避する技術が求められている。

一方、自動車部品のアウタパネルには、耐食性及び成形性の両方が必要とされる。そのため、自動車部品の製造においては、比較的低強度の亜鉛系めっき鋼板を含む鋼板から形成された鋼板部材を重ね合せて、抵抗スポット溶接等により重ね合せ部を接合する場合もある。例えば、モノコックボディの外面を構成するアウタパネルは、合金化溶融亜鉛めっき、又は溶融亜鉛めっきなどの亜鉛系めっきを有する鋼板から形成されることが一般的である。また、アウタパネルの軽量化のために、近年はアルミニウム合金製のアウタパネルの採用も検討されている。

しかしながら、これら耐食材料を、骨格部材を形成する高強度鋼板と溶接すると、種々の溶接欠陥が生じる。例えばアルミニウム合金と鉄合金とを溶接すると、溶接金属に脆い金属間化合物が発生する。また、亜鉛系めっきを有する材料を溶接すると、溶接中に蒸発した亜鉛が溶接金属にブローホールを形成する。従って、自動車部品の衝突安全性を確保した上で、これらの難溶接材料を自動車部品に組み込む技術も、近年は切望されている。

特許文献１には、フランジ部を備えるアウタパネルの本体部とインナーパネルの縁部との間にシール部材を介在させた状態で、そのアウタパネルのフランジ部を前記インナーパネルの縁部に面接触するまで折り返して、前記アウタパネルとインナーパネルとを結合する構造のヘミング構造において、前記アウタパネルとインナーパネルの縁部との間には、前記フランジ部を折り返す際に押し出されるシール部材がそのフランジ部とインナーパネルの縁部との面接触部分に回り込まないように、その押し出されたシール部材を溜める空間が設けられていることを特徴とするヘミング構造が開示されている。

特許文献２には、被溶接物の重ね部の上に設定した溶接計画線に沿って断続的にレーザを照射して所定長さの連続溶着部を断続的に形成していくレーザ溶接方法において、前記被溶接物の、前記連続溶着部の周りに対応する部分に、溶接により発生する応力を解放するための逃げ部を予め形成したことを特徴とするレーザ溶接方法が開示されている。

特許文献３には、第１の金属材料からなるアウタパネルと、このアウタパネルの下面側に配置され、第１の金属材料よりも融点が高い第２の金属材料からなるインナーパネルと、前記第２の金属材料と同種の材料からなり、頭部と軸部を備えるリベットと、を有し、前記アウタパネルは、周縁部を折り曲げて形成され、接着剤層を介して前記インナーパネルを保持するヘム加工部を備え、前記リベットは、前記頭部をアウタパネル表面に残して、前記軸部が前記アウタパネルの前記ヘム加工部の下面側から前記インナーパネルに向かって貫通し、前記軸部先端がインナーパネルとスポット溶接され、前記インナーパネルには、前記リベットと相対する位置で前記リベットの軸方向に向かう突起部が備えられ、溶接後の前記インナーパネルの前記突起部と前記アウタパネルとの間に接着剤層又は接着剤層と空隙からなる断熱部が形成されていることを特徴とする異材パネル構造体が開示されている。

特許文献４には、薄板状ワークの縁部を折り曲げると共に，該折曲げ縁部に板金ワークを溶接するヘムフランジ溶接方法において，溶接部の熱歪みを防止し得る程度の低出力のレーザ溶接により所定長さの線溶接を行うレーザ溶接工程と，溶接部の熱歪みを防止し得る程度の小径のプラズマスポット溶接を上記レーザ溶接箇所に沿って断続的に行うプラズマ溶接工程とを具備することを特徴とするヘムフランジ溶接方法が開示されている。

特開平８－１５５５６４号公報 特開平７－７５８８８号公報 特開２０１５－１６４８４０号公報 特開平７－３０９１３８号公報

しかしながら、いずれの文献に記載の技術においても、構造体の強度を確保しながら、溶接が難しい耐食材料を構造体の外側部材として組み込むことが可能な手段は提供されていない。

本発明は、ＨＡＺ軟化部を起点とした破断を抑制可能であり、且つ、高強度鋼部材と、溶接に適しない耐食材料から構成される部材とを接合して得られる接合構造、構造体、及びＢピラー、並びに接合構造の製造方法を提供することを課題とする。

本発明の要旨は以下の通りである。

（１）本発明の一態様に係る接合構造は、フランジ部を有する複数の鋼部材、及び複数の前記鋼部材の重ねられた前記フランジ部を接合する溶接部を有する内部構造と、本体部、及び前記本体部の端部に形成された折返部を有する外部構造と、を備える接合構造であって、前記内部構造の複数の前記鋼部材は、非めっき鋼部材、アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材、及び亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材のうち、１種または２種以上の組合せであり、前記外部構造は、亜鉛系めっき鋼部材又はアルミニウム合金部材であり、前記内部構造の前記複数の鋼部材のうち一つ以上の引張強さが１１８０ＭＰａ以上であり、前記外部構造を構成する前記亜鉛系めっき鋼部材又は前記アルミニウム合金部材の引張強さが４４０ＭＰａ未満であり、前記内部構造の前記溶接部は、前記内部構造の縁に沿って延在する線状のレーザ溶接部であり、前記内部構造の端部は、前記外部構造の前記本体部及び前記折返部の間に配置され、前記内部構造の前記端部は、前記外部構造と接着されている。

（２）本発明の別の態様に係る構造体は、上記（１）に記載の接合構造を、端部の一部または全部に有する。
（３）上記（２）に記載の構造体は、自動車のＢピラー、Ａピラー、ルーフレール、サイドシル、バンパー、又はバッテリーケースであってもよい。
（４）上記（２）又は（３）に記載の構造体では、前記接合構造が、前記構造体の荷重負荷領域に設けられていてもよい。

（５）本発明の別の態様に係るＢピラーは、アウタリンフォース、インナリンフォース、並びに、重ねられた前記アウタリンフォース及び前記インナリンフォースのフランジ部を接合する溶接部を有する骨格部材と、フランジ部、及びフランジ部の端部の一部又は全部に形成された折返部を有し、前記アウタリンフォースに重ねられたアウタパネルと、を備えるＢピラーであって、前記アウタリンフォース及び前記インナリンフォースは、非めっき鋼部材、アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材、及び亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材のうち、１種または２種以上の組合せであり、前記アウタパネルは、亜鉛系めっき鋼部材又はアルミニウム合金部材であり、前記アウタリンフォースの引張強さが１１８０ＭＰａ以上であり、前記インナリンフォースの引張強さが４４０ＭＰａ以上であり、前記アウタパネルの引張強さが４４０ＭＰａ未満であり、前記骨格部材の前記溶接部の少なくとも一部は、前記骨格部材の前記フランジ部の縁に沿って延在する線状のレーザ溶接部であり、前記骨格部材の前記フランジ部の端部は、前記アウタパネルの前記フランジ部及び前記折返部の間に配置され、前記骨格部材の前記端部は、前記アウタパネルと接着されている。
（６）上記（５）に記載のＢピラーでは、前記折返部及び前記レーザ溶接部が、前記Ｂピラーの上部ドアヒンジ取付部と、前記Ｂピラーのルーフレール結合部との間のフランジ部の少なくとも一部に設けられていてもよい。

（７）本発明の別の態様に係る接合構造の製造方法は、複数の鋼部材のフランジ部を重ね合わせ、レーザ溶接して内部構造を得る工程と、前記内部構造の端部、及び外部構造の端部の一方又は両方に接着剤を配置する工程と、前記外部構造の前記端部の一部が、前記内部構造の前記端部から突出するように、前記内部構造の前記端部と前記外部構造の前記端部とを重ねる工程と、前記内部構造の前記端部から突出した前記外部構造の前記端部を、前記内部構造の縁に沿って折り返して、これにより、前記内部構造の前記端部を挟み込む本体部及び折返部を前記外部構造に形成する工程と、を備え、前記外部構造は、亜鉛系めっき鋼部材又はアルミニウム合金部材であり、前記内部構造の前記複数の鋼部材は、非めっき鋼部材、アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材、及び亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材のうち、１種または２種以上の組合せであり、前記外部構造の引張強さが４４０ＭＰａ未満であり、前記内部構造の前記複数の鋼部材のうち一つ以上の引張強さが１１８０ＭＰａ以上であり、前記レーザ溶接が、前記内部構造の複数の前記鋼部材の縁に沿ってレーザを照射するレーザ溶接であり、前記接着剤によって、前記内部構造の前記端部が、前記外部構造と接着される。

本発明によれば、ＨＡＺ軟化部を起点とした破断を抑制可能であり、且つ、高強度鋼部材と、溶接に適しない耐食材料から構成される部材とを接合して得られる接合構造、構造体、及びＢピラー、並びに接合構造の製造方法を提供することができる。

接合構造の一例の断面図である。 構造体に含まれる接合構造の一例を、外部構造の側から見た平面図である。 接合構造の別の例の断面図である。 Ｂピラー、及びＢピラーの衝突シミュレーションに用いられるインパクターの斜視図である。 Ｂピラーの分解斜視図である。 重ね合わせた複数の内部鋼部材を溶接する工程を説明する図である。 接着剤を配置する工程を説明する図である。 内部構造と外部構造とを重ねる工程を説明する図である。 外部構造の端部を内部構造の縁に沿って折り返す工程を説明する図である。 種々の接合構造が適用されたＢピラーの衝突シミュレーション結果を比較するグラフである。 従来のスポット溶接が適用されたＢピラーの、インパクター押下完了時のひずみ分布図である。 第一実施形態に係る接合構造が適用されたＢピラーの、インパクター押下完了時のひずみ分布図である。

まず、本発明の第一実施形態に係る接合構造１について説明する。図１及び図２に示されるように、本発明の第一実施形態に係る接合構造１は、フランジ部１１２１を有する複数の鋼部材（内部鋼部材１１２）、及び複数の鋼部材の重ねられたフランジ部１１２１を接合する溶接部１１１を有する内部構造１１と、本体部１２１、及び本体部１２１の端部に形成された折返部１２２を有する外部構造１２と、を有する。ここで、内部構造１１の複数の鋼部材は、非めっき鋼部材、アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材、及び亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材のうち１種または２種以上である。外部構造１２は、亜鉛系めっき鋼部材又はアルミニウム合金部材である。内部構造１１の複数の鋼部材のうち一つ以上の引張強さは１１８０ＭＰａ以上である。外部構造１２を構成する亜鉛系めっき鋼部材又はアルミニウム合金部材の引張強さは４４０ＭＰａ未満である。内部構造１１の溶接部１１１は、内部構造１１の縁に沿って延在する線状のレーザ溶接部１１１である。内部構造１１の端部は、外部構造１２の本体部１２１及び折返部１２２の間に配置される。内部構造１１の端部は、外部構造１２と接着されている。なお、「内部構造１１の端部」とは、内部構造１１の縁及びその近傍部から構成される、一定の幅を持つ領域を意味する。一方、「内部構造１１の縁」とは、内部構造１１の輪郭そのものであって、幅を有しない領域を意味する。

接合構造１の主な特徴の１つは、接合構造１の外側に外部構造１２が配されており、この外部構造１２が耐食材料から構成される点にある。耐食材料とは、亜鉛系めっき鋼板又はアルミニウム合金板である。外部構造１２は、接合構造１の耐食性を担保する。

接合構造１のもう一つの特徴は、接合構造１の内側に内部構造１１が配されており、この内部構造１１が引張強さ１１８０ＭＰａ以上の高強度鋼部材を含む点にある。内部構造１１は、接合構造１の強度を担保する。

ただし、耐食部材と高強度鋼部材とを溶接した場合、溶接欠陥が生じやすい。そのため、本発明者らは、外部構造１２の引張強さを４４０ＭＰａ未満とし、この端部を折り曲げてヘム構造とした。具体的には、外部構造１２の端部には折返部１２２が形成され、折返部１２２の内部に内部構造１１の端部が収納され、さらに内部構造１１の端部は外部構造１２と接着されている。また、内部構造１１の複数の鋼部材のフランジ部１１２１を接合する溶接部１１１から、外部構造１２が除外されている。ヘム構造及び接着剤１３が、溶接が困難な材料から構成される内部構造１１及び外部構造１２の接合強度を担保する。

さらに、高強度鋼部材においてはＨＡＺ軟化部が生じやすい。そのため、本発明者らは、高強度鋼部材を含む複数の鋼部材から構成される内部構造１１の溶接部１１１を、内部構造１１の縁に沿って延在する線状のレーザ溶接部１１１とした。これにより、接合構造の端部に垂直な方向に沿ったＨＡＺ軟化部の幅が小さくなり、ＨＡＺ軟化部が、周囲の軟化していない部分から塑性拘束される効果が大きくなるため、ＨＡＺ軟化部における破断が生じにくくなる。即ち、内部構造１１の縁に沿って延在する線状のレーザ溶接部１１１は、内部構造１１を構成する複数の鋼部材同士の接合強度を担保する。

これら本発明者らの着想に基づいて得られた、第一実施形態に係る接合構造１について、以下に詳細に説明する。なお、本実施形態において接合構造１とは、複数の部材が接合されることにより形成された構造体２における接合部を意味する。即ち、接合構造１は、後述する構造体２の一部である。構造体２における、接合構造１の位置、大きさ、及び占める範囲などは特に限定されない。接合構造１及び構造体２の用途に適した形態を採用することができる。例えば、構造体２がホットスタンプ鋼部材を接合して形成される機械部品である場合、その縁に設けられたフランジ部の一部又は全部を、第一実施形態に係る接合構造１とすることができる。

（内部構造１１について）
内部構造１１は、一部又は全部が重ねられた複数の鋼部材から構成される。例えば、第一実施形態に係る接合構造１が構造体２のフランジ部に適用されている場合、複数の鋼部材は、構造体２を構成する複数の鋼部材のフランジ部に該当する。以下、便宜上、内部構造１１を構成する鋼部材を内部鋼部材１１２と称する。内部鋼部材１１２は全て、フランジ部１１２１を有し、これらのフランジ部１１２１は重ね合わせられている。なお、一般にフランジ部とは、立体形状を有する部材の端部から突き出した領域を意味するが、本実施形態においては、平板の端部もフランジ部とみなされる。例えば、折り曲げられた鋼部材のフランジ部と平板とを接合して得られるハット型部材においては、平板の端部、即ち鋼部材のフランジ部と接合される箇所を、平板のフランジ部とみなす。

内部構造１１が有する鋼部材の個数は、二つ以上であれば特に限定されない。図１に例示された接合構造１では、内部構造１１が二つの内部鋼部材１１２から構成されているが、内部構造１１が三つ以上の内部鋼部材１１２を有していてもよい。

内部構造１１を構成する複数の内部鋼部材１１２のうち一つ以上は、引張強さが１１８０ＭＰａ以上の高強度鋼部材とされる。これにより、接合構造１、及びこれが適用される構造体２の強度が担保される。内部構造１１に含まれる内部鋼部材１１２の引張強さが１２５０ＭＰａ以上、１３５０ＭＰａ以上、又は１５５０ＭＰａ以上であってもよい。高強度鋼部材と組み合わせられる他の内部鋼部材１１２の引張強さは特に限定されない。なお、鋼部材の引張強さはビッカース硬さで表してもよい。その場合、ＳＡＥ Ｊ４１７（１９８３年）に準拠して、ビッカース硬さと引張強さとの換算を行っても良い。例えば、ビッカース硬さが３７２ＨＶ以上の鋼部材は、引張強さ１１８０ＭＰａ以上の鋼部材とみなすことができる。ビッカース硬さ３９２ＨＶ以上の鋼部材は、引張強さ１２５０ＭＰａ以上の鋼部材とみなすことができる。ビッカース硬さ４１２ＨＶ以上の鋼部材は、引張強さ１３４０ＭＰａ以上の鋼部材とみなすことができる。ビッカース硬さ４５８ＨＶ以上の鋼部材は、引張強さ１５３０ＭＰａ以上の鋼部材とみなすことができる。

内部構造１１を構成する複数の内部鋼部材１１２は、亜鉛系めっき等のめっきを有しない鋼部材、即ち非めっき鋼部材であってもよい。第一実施形態に係る接合構造１の耐食性は、外部構造１２によって担保されているからである。一方、内部構造１１の溶接部１１１に悪影響を及ぼさない範囲内で、内部構造１１の複数の内部鋼部材１１２がめっきを有してもよい。

例えば、内部構造１１に含まれる内部鋼部材１１２が、アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材、又は亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材であってもよい。アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材は、アルミ系めっき鋼板をホットスタンプすることによって得られるものである。亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材は、亜鉛系めっき鋼板をホットスタンプすることによって得られるものである。ホットスタンプを経た亜鉛系めっきは、通常の亜鉛系めっきとは異なる被膜構造を有しており、沸点が高く、溶接の際に蒸発しづらい。そのため、ホットスタンプを経た亜鉛系めっきは、ブローホール等の溶接欠陥を生じさせにくい。アルミ系めっきもまた、亜鉛系めっきよりも沸点が高く、ブローホール等の溶接欠陥を生じさせにくい。従って、アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材、及び亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材は、内部構造１１の溶接部１１１に悪影響を及ぼさない。

アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材において、アルミ系めっきの付着量は特に規定はないが、例えば１５ｇ／ｍ^２以上１２０ｇ／ｍ^２以下としてもよい。ホットスタンプ後のアルミ系めっきは複数のアルミ－鉄系合金層で構成されている。ホットスタンプ後のアルミ系めっき層の化学成分の例としては、ＡｌとＦｅの２元合金であるθ相（ＦｅＡｌ_３）、η相（Ｆｅ_２Ａｌ_５）、ζ相（ＦｅＡｌ_２）、Ｆｅ_３Ａｌ、Ｆｅ系のＢＣＣ相（α２、α）などが挙げられる。ホットスタンプ後のアルミ系めっきがＳｉを含有する場合のアルミ－鉄系合金層の化学組成の例としては、τ１－Ａｌ_２Ｆｅ_３Ｓｉ_３、τ２－Ａｌ_３ＦｅＳｉ、τ３－Ａｌ_２ＦｅＳｉ、τ４－Ａｌ_３ＦｅＳｉ_２、τ５－Ａｌ_８Ｆｅ_２Ｓｉ、τ６－Ａｌ_９Ｆｅ_２Ｓｉ_２、τ７－Ａｌ_３Ｆｅ_２Ｓｉ_３、τ８－Ａｌ_２Ｆｅ_３Ｓｉ_４、τ１０－Ａｌ_４Ｆｅ_１．７Ｓｉ、τ１１－Ａｌ_５Ｆｅ_２Ｓｉなどが挙げられる。Ｓｉを含有するホットスタンプ後のアルミ系めっきは、主としてτ５で構成されることが多い。また、めっき層の表面に、ＺｎＯ、Ｔｉ系酸化物、又はＡｌ系酸化物の層が存在しても良い。

亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材において、ホットスタンプ後の亜鉛系めっきの付着量は特に規定はないが、例えば１０ｇ／ｍ^２以上８０ｇ／ｍ^２以下としてもよい。ホットスタンプ後の亜鉛系めっきの組成は例えばＦｅ－Ｚｎ、もしくはＦｅ－Ｚｎ－Ｎｉであり、亜鉛の平均濃度は例えば２５～４５％程度である。亜鉛系めっきはニッケルを含有しなくてもよいが、含有する場合、ニッケルの平均濃度は例えば２５％以下である。また、ホットスタンプ後の亜鉛系めっきの表層にＺｎＯの層やＴｉＯ_２の層が存在しても良い。

上述のように、内部鋼部材１１２は、非めっき鋼部材、アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材、又は亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材である。内部鋼部材１１２のすべてが、非めっき鋼部材、アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材、及び亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材のうち、１種であってもよいし、内部鋼部材１１２が、非めっき鋼部材、アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材、及び亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材のうち、２種以上の組合せであってもよい。

内部構造１１においては、複数の内部鋼部材１１２はフランジ部１１２１を有し、これらフランジ部１１２１は重ねられている。そして内部構造１１は、これらフランジ部１１２１を接合する溶接部１１１を有する。図２に示されるように、溶接部１１１は、内部構造１１の縁に沿って延在する線状のレーザ溶接部１１１とされる。例えば接合構造１が構造体２のフランジ部に適用されている場合、レーザ溶接部１１１はフランジ部の縁に沿って線状に延在する。これにより、内部構造１１に加わる面内引張荷重によるひずみが広い範囲に分散され、ＨＡＺ軟化部における破断が生じにくくなる。即ち、内部構造１１の縁に沿って延在する線状のレーザ溶接部１１１は、内部構造１１を構成する複数の内部鋼部材１１２同士の接合強度を担保する。レーザ溶接部の形状は特に限定されない。好適な一例として、レーザ溶接部の幅は０．４ｍｍ～３．０ｍ、長さは２０ｍｍ～８００ｍｍであることがあげられる。また、レーザ溶接部の終端はデフォーカスやレーザ出力・溶接速度調整等のクレータ処理を行ってもよい。これにより終端の穴あきや割れを軽減可能である。

（外部構造１２について）
外部構造１２は、図１に示されるように、端部が折り返された板状構造を有する。折り返された部分は折返部１２２と称され、それ以外の部分は本体部１２１と称される。

外部構造１２の材質は、亜鉛系めっき鋼板又はアルミニウム合金板である。亜鉛系めっき鋼板とは、例えば合金化溶融亜鉛めっき鋼板である。アルミニウム合金板とは、例えば５０００系アルミ合金、もしくは６０００系アルミ合金である。これにより、外部構造１２は、接合構造１の耐食性を担保することができる。これらの耐食材料は、通常のレーザ溶接においては溶接欠陥を引き起こす場合がある。外部構造１２の材質が亜鉛系めっき鋼板の場合、溶接部にブローホール欠陥が生じる。外部構造１２の材質がアルミニウム合金板の場合、内部構造１１と外部構造１２との接合部に脆い金属間化合物が形成し、継手強度が得られない。しかし、第一実施形態に係る接合構造１においては、内部構造１１及び外部構造１２を溶接以外の手段で接合することにより、この問題を回避している。

また、外部構造１２を構成する板の引張強さは、４４０ＭＰａ未満とされる。これは、外部構造１２の折返部１２２の製造を容易にするためである。外部構造１２を構成する耐食材料の引張強さが４２０ＭＰａ以下、４００ＭＰａ以下、又は３８０ＭＰａ以下であってもよい。外部構造１２を構成する板の厚みは１．４ｍｍ以下であってもよい。これは折返部１２２の製造を容易にするためである。外部構造１２を構成する板の厚みは、より好ましくは０．５ｍｍ～１．２ｍｍである。なお、外部構造１２を構成する材料の数も特に限定されない。図１では、外部構造１２は一つの部材のフランジ部を折り返すことによって形成されているが、２つ以上の部材のフランジ部を重ねて折り返すことによって外部構造１２を形成してもよい。外部構造１２が２つ以上の部材から構成される場合、これらの部材のフランジ部が接着されていることが好ましい。

（内部構造１１及び外部構造１２の接合について）
内部構造１１及び外部構造１２は、外部構造１２の端部に設けられたヘム構造、及び接着を併用して接合される。外部構造１２には上述の通り本体部１２１と折返部１２２とが設けられており、そして、上述した内部構造１１の端部は、外部構造１２の本体部１２１と折返部１２２との間に配置される。換言すると、外部構造１２の本体部１２１及び折返部１２２は、内部構造１１の端部を挟み込む。このヘム構造により、外部構造１２と内部構造１１とが接合されている。加えて、内部構造１１の端部は、外部構造１２と接着されている。

ヘム構造と接着とを併用することにより、内部構造１１及び外部構造１２の接合強度を一層高めることができる。通常、亜鉛系めっき鋼部材又はアルミニウム合金部材と鋼部材とを溶接すると、ブローホールや脆い金属間化合物等の溶接欠陥が生じ、接合強度が低下する。一方、第一実施形態に係る接合構造１では、内部構造１１及び外部構造１２は溶接されていない。ヘム構造及び接着のいずれも、亜鉛系めっき鋼部材又はアルミニウム合金部材と鋼部材とを接合する際に特段の欠陥は生じない。

第一実施形態に係る接合構造１は、上述の構成を有する限り、様々な態様をとることができる。以下に、第一実施形態に係る接合構造１の好ましい態様について説明する。

（レーザ溶接部の形状の例）
内部構造１１において、重ねられた複数の内部鋼部材１１２はレーザ溶接部によって接合されている。このレーザ溶接部は、図１に示される重ね溶接部であってもよいし、図３に示されるすみ肉溶接部であってもよい。重ね溶接部とは、内部構造１１の一方の表面から他方の表面に向かって溶け込む溶接金属から構成される溶接部である。すみ肉溶接部とは、複数の内部鋼部材１１２のうち一つの表面と、残りの端面とを溶接する溶接金属から構成される溶接部である。本発明者らがＦＥＭ解析を行ったところ、溶接部がいずれの形態であっても、接合構造１が優れた強度を有することが確認された。また、溶接部に含まれる溶接金属の溶け込み深さなどは特に限定されず、内部構造１１に含まれる内部鋼部材１１２の厚さ、及び引張強さ等に適した値を適宜採用することができる。

（折返部１２２のサイズの例）
折返部１２２のサイズは特に限定されない。折返部１２２が大きいほど、内部構造１１と外部構造１２との接合強度が向上するが、折返部１２２が大きすぎるとその効果は飽和する。一方、折返部１２２が大きいほど、接合構造１の重量、及び外部構造１２の材料コストが増大する。従って、接合構造１を構成する材料の厚さ、及び接合構造１の用途等を総合して、最適な折返部１２２のサイズを検討することが好ましい。好適な折返部１２２の幅の一例は、４ｍｍ～１６ｍｍである。レーザ溶接部を折返部１２２が覆っていても、覆っていなくても良い。ここで、折返部１２２の幅とは、接合構造１の縁に垂直な方向に沿って測定される折返部１２２の長さのことである。

（内部構造１１に含まれる内部鋼部材１１２の例）
上述したように、内部構造１１に含まれる複数の内部鋼部材１１２のうち一つ以上が高強度鋼部材とされており、これと組み合わせられる内部鋼部材１１２の引張強さは特に限定されない。例えば、内部構造１１において、引張強さが１１８０ＭＰａ以上の高強度鋼部材と、引張強さが４４０ＭＰａ以上の比較的低強度な鋼部材とが組み合わせられていてもよい。高強度鋼部材と組み合わせられる内部鋼部材１１２の引張強さがさらに低くてもよい。一方、内部構造１１において、引張強さが１１８０ＭＰａ以上の高強度鋼部材が２つ以上組み合わせられていてもよい。

また、内部鋼部材１１２は、非めっき鋼部材、アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材、及び亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材から選択される一種以上である。内部鋼部材１１２のすべてが、非めっき鋼部材、アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材、及び亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材のうち、１種であってもよいし、内部鋼部材１１２が、非めっき鋼部材、アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材、及び亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材のうち、２種以上の組合せであってもよい。

（ヘム構造の例）
内部構造１１の端部は、外部構造１２の本体部１２１及び折返部１２２の間に配置される。ここで、本体部１２１及び折返部１２２の間に配置される、内部構造１１の内部鋼部材１１２の個数は限定されない。例えば図１に示されるように、内部構造１１が有する内部鋼部材１１２の全てが、外部構造１２の本体部１２１及び折返部１２２の間に配置されてもよい。一方、図３に示されるように、内部構造１１が有する内部鋼部材１１２のうち一つだけが、外部構造１２の本体部１２１及び折返部１２２の間に配置されてもよい。いずれの場合においても、外部構造１２の端部に設けられたヘム構造は、外部構造１２及び内部構造１１の接合強度を高める効果を発揮することができる。

（接着方法の例）
内部構造１１の端部は、外部構造１２と接着される。内部構造１１及び外部構造１２を接着するための接着剤１３の例としては、エポキシ系、ゴム系もしくはウレタン系の構造用接着剤が挙げられる。望ましくは、接着剤１３は、耐衝撃型の構造用接着剤である。また、接着剤１３に加えて、接合構造１の端部を防水加工するためのシーラーを併用しても良い。外部構造１２を構成する亜鉛系めっき鋼部材又はアルミニウム合金部材は難溶接材料であるが、この外部構造１２と内部構造１１とを接着することが可能な接着剤１３を、適宜採用することができる。

接着剤１３について、接着をする位置も、特に限定されない。例えば図１及び図３に示されるように、内部構造１１と本体部１２１との間、及び内部構造１１と折返部１２２との間の両方を接着してもよい。一方、内部構造１１と、外部構造１２の本体部１２１との間のみを接着してもよい。内部構造１１と、外部構造１２の折返部１２２との間のみを接着してもよい。また、いずれの場合においても、内部構造１１と外部構造１２との接触領域の全域にわたって接着をしてもよいし、その一部のみを接着してもよい。接着面積が増大するほど、内部構造１１と外部構造１２との接合強度は増大する。一方、接着面積が増大するほど、必要な接着剤１３の量が多くなり、ヘム構造の外部や、外部構造１２と内部構造１１との間の隙間に、接着剤があふれ出る可能性が増す。また、接着剤１３を配置する面積及び位置が増えるほど、接着剤１３を配置するために要する時間が増大することとなる。接合構造１の用途次第で、このあふれ出た接着剤１３の除去が必要とされるおそれがある。従って、接合構造１の用途などを考慮しながら、接着剤１３の配置場所及び面積を最適化することが好ましい。

また、第一実施形態に係る接合構造１は、内部構造１１及び外部構造１２以外の構成をさらに備えてもよい。上述した効果を損なわない範囲内で、接合構造１は、種々の構成をとることができる。例えば、内部構造１１及び外部構造１２の間に、折返部１２２を有しておらず、さらに内部鋼部材１１２と溶接されていない部材が配されていてもよい。

次に、本発明の第二実施形態に係る構造体２について説明する。第二実施形態に係る構造体２は、内部部材と、外部部材と、備える。また、内部部材及び外部部材は、その端部が、第一実施形態に係る接合構造１によって接合されている。即ち、第二実施形態に係る構造体２は、構造体２の端部の一部または全部に、第一実施形態に係る接合構造１を有する。

構造体２の内部部材に含まれる複数の鋼部材が、第一実施形態に係る接合構造１における、内部構造１１の複数の内部鋼部材１１２に対応する。構造体２の外部部材の縁付近の端部が、第一実施形態に係る接合構造１における外部構造１２に対応する。第二実施形態に係る構造体２では、高強度鋼部材によって高い強度が担保され、亜鉛系めっき鋼部材又はアルミニウム合金部材によって高い耐食性が担保され、さらに第一実施形態に係る接合構造１によって各部材が接合されていることにより、高い接合強度が担保される。

構造体２の好ましい例は、自動車のＢピラー、Ａピラー、ルーフレール、サイドシル、バンパー、又はバッテリーケースである。しかしながら、構造体２の用途は特に限定されず、様々な部品に適用可能である。

接合構造１は、構造体２の端部の全体にわたって設けられていてもよい。一方、図２に示されるように、構造体２の一部のみに接合構造１が設けられ、他の部分には別の接合手段が適用されていてもよい。接合構造１と併用されうる接合手段の一例は、内部部材に含まれる複数の鋼部材、及び外部部材の全てを接合するスポット溶接部２１である。上述したように、スポット溶接部２１では、溶接欠陥、及びＨＡＺ軟化部における応力集中が生じるので、接合強度が第一実施形態に係る接合構造１よりも低い。一方、スポット溶接部２１は、形成に要する時間が短いという利点を有する。従って、構造体２において、接合強度が必要とされる部分にのみ接合構造１が適用され、他の部分はスポット溶接によって接合されてもよい。

接合構造１を設けることが好ましい部位の一例が、鋼板面内での引張の荷重負荷領域である。荷重負荷領域とは、構造体２に、その用途から想定される衝撃が加わった際に、引張荷重が集中的に負荷される領域である。例えば、図４に示される自動車のＢピラー３は、前部座席と後部座席との間に設けられた窓柱であり、横方向から自動車に加えられる衝撃に対して車体内部を守る役割を有する。従って、Ｂピラー３に加わると想定される衝撃は、Ｂピラー３の車体下側端部に対して、Ｂピラー３に垂直に加わる衝撃である。ＦＥＭ解析において、例えば図４に示されるようにインパクターｉを押下することにより、Ｂピラー３に加わると想定される衝撃を模擬することができる。そして、Ｂピラー３の用途から想定される衝撃がＢピラー３に加わった際に、Ｂピラー３において荷重が集中的に付加される領域を、ＦＥＭ解析で特定することができる。例えば、図４に示されるＢピラー３においては、上部ドアヒンジ取付部と、ルーフレール結合部との間のフランジ部の一部が荷重負荷領域になる。ただし、荷重負荷領域の特定方法はＦＥＭ解析に限られない。種々の構造体２を現実に破壊して、その破壊形態を解析するなどの種々の方法によって、荷重負荷領域を特定することができる。また、図８に示されるＢピラー３では、フランジ部における、矢印が付された濃色領域が、ひずみ負荷領域である。ひずみ負荷領域は、荷重負荷領域においてＨＡＺ軟化部などの局所的な軟化部が存在すると形成される、ひずみが大きい領域であり、ひずみ負荷領域が破壊の起点となりやすい。ここで、図９に示される、接合構造１を荷重負荷領域に設けたＢピラー３では、フランジ部の広い範囲にひずみが分散される。荷重負荷領域に設けられた接合構造１は、荷重負荷領域におけるひずみ負荷領域の形成を抑制し、これにより、より効果的にＨＡＺ軟化部を起点とした破断を抑制することできる。

次に、本発明の第三実施形態に係るＢピラー３について説明する。第三実施形態に係るＢピラー３は、図４及び図５に示されるように、第一実施形態に係る接合構造１によってアウタパネル３１、アウタリンフォース３２、及びインナリンフォース３４を接合して得られたものである。即ち、第三実施形態に係るＢピラー３は、アウタリンフォース３２、インナリンフォース３４、並びに、重ねられたアウタリンフォース３２及びインナリンフォース３４のフランジ部を接合する溶接部を有する骨格部材と、フランジ部、及びフランジ部の端部の一部又は全部に形成された折返部１２２を有し、アウタリンフォース３２に重ねられたアウタパネル３１と、を備えるＢピラー３であって、アウタリンフォース３２及びインナリンフォース３４は、非めっき鋼部材、アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材、又は亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材である。アウタパネル３１は、亜鉛系めっき鋼部材又はアルミニウム鋼部材である。アウタリンフォース３２の引張強さが１１８０ＭＰａ以上であり、インナリンフォース３４の引張強さが４４０ＭＰａ以上であり、アウタパネル３１の引張強さが４４０ＭＰａ未満である。骨格部材の溶接部の少なくとも一部は、骨格部材のフランジ部の縁に沿って延在する線状のレーザ溶接部である。骨格部材のフランジ部の端部は、アウタパネル３１のフランジ部及び折返部１２２の間に配置される。骨格部材の端部は、アウタパネル３１と接着されている。また、図５に示されるように、ヒンジリンフォース３３がＢピラー３に含まれてもよい。

アウタリンフォース３２のフランジ部、及びインナリンフォース３４のフランジ部が、接合構造１における重ねられた複数の内部鋼部材１１２に対応する。アウタパネル３１のフランジ部及び折返部１２２が、接合構造１における外部構造１２の本体部１２１、及び折返部１２２それぞれに対応する。第三実施形態に係るＢピラー３では、アウタリンフォース３２の引張強さが１１８０ＭＰａ以上であることによって高い剛性が担保され、アウタパネル３１が亜鉛系めっき鋼板又はアルミニウム合金板から構成されることによって高い耐食性が担保される。さらに、少なくとも一部においてレーザ溶接とヘム構造とが併用されているので、高い接合強度が担保される。

当然のことながら、第一実施形態に係る接合構造１、及び第二実施形態に係る構造体２の好ましい態様を、必要に応じてＢピラー３に適用することができる。例えば構造体２と同様に、折返部１２２及びレーザ溶接部が、Ｂピラー３の荷重負荷領域に設けられていてもよい。Ｂピラー３の荷重負荷領域は、上述した構造体２の荷重負荷領域を特定する方法を用いて、適宜特定することができる。また、Ｂピラー３においては、上部ドアヒンジ取付部と、ルーフレール結合部との間のフランジ部の一部が荷重負荷領域になることが多い。従って、上部ドアヒンジ取付部と、ルーフレール結合部との間のフランジ部の少なくとも一部に、折返部及びレーザ溶接部を設けてもよい。

なお、上部ドアヒンジとは、Ｂピラーに取り付けられる２つのドアヒンジのうち、車体天井に近い方のドアヒンジである。例えば、図４に例示されるＢピラーにおいては、符号Ｘが付された破線で囲まれた領域が、上部ドアヒンジ取付部である。通常、Ｂピラーの上部ドアヒンジ取付部には、ボルトやネジなどで締結するための貫通孔が配置されている。また、ルーフレールとは、自動車の天井外枠の側面側骨格部材を意味する。従って、Ｂピラーのルーフレール結合部は、Ｂピラーの車体天井側の端部と一致することが通常である。例えば、図４に例示されるＢピラーにおいては、符号Ｙが付された一点鎖線で囲まれた領域が、ルーフレール結合部である。

次に、本発明の第四実施形態に係る接合構造１の製造方法について説明する。本発明の第四実施形態に係る接合構造１の製造方法は、
（Ｓ１）複数の鋼部材（内部鋼部材１１２）のフランジ部１１２１を重ね合わせ、レーザ溶接して内部構造１１を得る工程と、
（Ｓ２）内部構造１１の端部、及び外部構造１２の端部の一方又は両方に接着剤１３を配置する工程と、
（Ｓ３）外部構造１２の端部の一部が、内部構造１１の端部から突出するように、内部構造１１の端部と外部構造１２の端部とを重ねる工程と、
（Ｓ４）内部構造１１の端部から突出した外部構造１２の端部を、内部構造１１の縁に沿って折り返して、これにより、内部構造１１の端部を挟み込む本体部１２１及び折返部１２２を外部構造１２に形成する工程と、
を有する。

（Ｓ１）溶接
まず、図６Ａに示されるように、複数の内部鋼部材１１２のフランジ部１１２１を重ね合わせ、レーザ溶接して内部構造１１を得る。溶接Ｓ１は、内部構造１１の複数の内部鋼部材１１２の縁に沿ってレーザを照射するレーザ溶接とされる。これにより、接合構造１に面内引張荷重が加えられた際に、ＨＡＺ軟化部におけるひずみ集中を緩和し、内部構造１１の接合強度を高めることができる。レーザ溶接は、重ね溶接であってもすみ肉溶接であってもよい。本実施形態における重ね溶接とは、図１に例示されるような、内部構造１１の一方の表面から他方の表面に向かって溶け込む溶接金属を形成する溶接である。また、接合構造１が適用された構造体２の外縁全体にわたってレーザ溶接を行う必要はない。少なくとも、接合構造１が適用される箇所にレーザ溶接が行われればよい。内部構造１１を構成する複数の内部鋼部材１１２の材質、及び引張強さ等は、第一実施形態に係る接合構造１に準じる。

（Ｓ２）接着剤１３の配置
次に、図６Ｂに示されるように、内部構造１１及び外部構造１２を接着するための接着剤１３を配置する。接着剤１３は、内部構造１１及び外部構造１２のいずれか一方に配置されてもよいし、両方に配置されてもよい。接着剤１３を配置する位置は、特に限定されない。例えば図１等に示されるように、内部構造１１と外部構造１２の本体部１２１の間、及び内部構造１１と折返部１２２との間の両方に接着剤１３が配されてもよい。内部構造１１と、外部構造１２の本体部１２１との間のみに接着剤１３が配されてもよい。内部構造１１と、外部構造１２の折返部１２２との間のみに接着剤１３が配されてもよい。また、いずれの場合においても、内部構造１１と外部構造１２との接触領域の全域にわたって接着剤１３を配置してもよいし、その一部のみに接着剤１３を配置してもよい。接合構造１の用途などを考慮しながら、接着剤１３の配置場所及び面積を最適化することが好ましい。なお、図６Ｂに示される外部構造１２は、重ねられる前に既に９０°折り曲げられている。これにより、外部構造１２と内部構造１１との位置合わせが容易となる。しかしながら、外部構造１２が平坦な状態で、外部構造１２と内部構造１１とを重ね合わせてもよい。

（Ｓ３）内部構造１１と外部構造１２との重ね合わせ
そして、図６Ｃに示されるように、外部構造１２の端部の一部が、内部構造１１の端部から突出するように、内部構造１１の端部と外部構造１２の端部とを重ねる。外部構造１２の端部が突出する方向は特に限定されない。図６Ｃには、外部構造１２の端部を紙面下方向、即ち外部構造１２に略垂直かつ外部構造１２から内部構造１１に向かう方向に突出させる例が示されている。一方、重ね合わせの段階では外部構造１２の端部を平坦形状とし、外部構造１２の端部を紙面右方向、即ち外部構造１２に略平行且つ内部構造１１から離れる方向に突出させてもよい。即ち、折返部１２２となりうる折り代が外部構造１２の端部に設けられるように、内部構造１１及び外部構造１２を重ねればよい。
この段階で、外部構造１２には折返部１２２は形成されていない。外部構造１２の突出部が、続く折り返し工程において折返部１２２とされる。ただし、内部構造１１と外部構造１２との重ね合わせを妨げない範囲内で、外部構造１２の端部を予め折り曲げておいてもよい。図６Ｃに例示される外部構造１２は、ヘミング加工を容易にするように、重ね合わせの段階で約９０°折り曲げられている。

（Ｓ４）外部構造１２の折り返し
さらに、図６Ｄに示されるように、内部構造１１の端部から突出した外部構造１２の端部を、内部構造１１の縁に沿って折り返す。これにより、内部構造１１の端部を挟み込む本体部１２１及び折返部１２２を、外部構造１２に形成する。換言すると、外部構造１２の折り返しによって、内部構造１１の端部が、外部構造１２の本体部１２１及び折返部１２２の間に配置される。なお、重ね合わせ及び折り返しの前に接着剤１３が配置されているので、重ね合わせＳ３、及び／又は折り返しＳ４の際に、あわせて内部構造１１と外部構造１２との接着が行われることとなる。なお、通常は、接着剤が硬化するまで接合される材料を保持する工程が必要となる。しかし、本体部１２１及び折返部１２２によって内部構造１１の端部を挟む場合は、保持工程を省略することができる。また、接着剤は、時間経過により硬化してもよいし、加熱により硬化してもよい。例えば、製造工程では、塗装工程の加熱により硬化させることもできる。

なお第一実施形態の接合構造１と同様に、第四実施形態において、外部構造１２は亜鉛系めっき鋼部材又はアルミニウム合金部材であり、内部構造１１の複数の内部鋼部材１１２は非めっき鋼部材、アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材、又は亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材であり、外部構造１２の引張強さが４４０ＭＰａ未満であり、内部構造１１の複数の内部鋼部材１１２のうち一つ以上の引張強さが１１８０ＭＰａ以上である。当然のことながら、第一実施形態の接合構造１の好ましい態様を、第四実施形態に係る接合構造１の製造方法にも適用することができる。

溶接部１１１の形状が内部構造１１及び接合体の接合強度に及ぼす影響を、本発明者らは有限要素法によるシミュレーションで評価した。図４及び図５に示される形状の、Ｂピラー３を模擬したモデルを作成した。そして、図４に示されるようにインパクターｉでＢピラー３を圧下した場合の、インパクターｉの変位及びひずみをＦＥＭ解析によって計算した。Ｂピラー３の接合方法は、以下の３通りとした。
（Ａ）内部構造１１に含まれる２つの鋼部材の接合部を重ねレーザ溶接部とし、外部構造１２の端部に折返部１２２を設け、内部構造１１の端部を折返部１２２の内部に配置し、外部構造１２及び内部構造１１の接触面全体を接着するように接着剤を塗布する（図１参照）。
（Ｂ）内部構造１１に含まれる２つの鋼部材の接合部をすみ肉レーザ溶接部とし、外部構造１２の端部に折返部１２２を設け、内部構造１１の端部を折返部１２２の内部に配置し、外部構造１２及び内部構造１１の接触面全体を接着するように接着剤を塗布する（図３参照）。
（Ｃ）内部構造１１２つの鋼部材、及び外部構造１２の全てをスポット溶接で接合する。外部構造１２の端部には折返部１２２を設けない。

また、その他のシミュレーション条件は以下の通りとした。アウタリンフォース３２は、異種材料を接合した後でホットスタンプすることによって得られる、いわゆるテーラードブランク材とした。
・アウタパネル３１の材質：引張強さ２７０ＭＰａ及び厚さ０．７ｍｍの、ＧＡめっき鋼板
・アウタリンフォース３２の上部の材質：引張強さ１８００ＭＰａ及び厚さ１．６ｍｍの、アルミ系めっきホットスタンプ鋼板
・アウタリンフォース３２の下部の材質：引張強さ１３００ＭＰａ及び厚さ１．２ｍｍの、アルミ系めっきホットスタンプ鋼板
・ヒンジリンフォース３３の材質：引張強さ１８００ＭＰａ且つ厚さ１．６ｍｍの、アルミ系めっきホットスタンプ鋼板
・インナリンフォース３４の材質：引張強さ５９０ＭＰａ及び板厚１．２ｍｍの非めっき鋼板
・アウタリンフォース３２の上部及び下部の接合方法：レーザ溶接
なお、アウタリンフォース３２の上側とは、紙面左側であり、アウタリンフォース３２の下側とは、紙面右側である。即ち、アウタリンフォース３２の上下方向とは、アウタリンフォース３２が組み付けられた自動車の上下方向である。

試験結果を図７に示す。従来条件である接合条件（Ｃ）のモデルでは、インパクターｉ変位１７０ｍｍ、１９０ｍｍ、及び２００ｍｍ付近で、リンフォースの１８００ＭＰａ材のフランジのスポット溶接のＨＡＺ軟化部を起点に、破断が生じた。そのため、接合条件（Ｃ）のモデルでは荷重が低下した。一方、接合条件（Ａ）及び（Ｂ）のモデルでは、レーザ溶接部のＨＡＺ軟化部での破断が発生しなかった（破断クライテリアに達しなかった）ので、インパクターｉ変位が２００ｍｍ以降の変形後期においても、高い荷重が得られた。また、これらのモデルにおいてはフランジの接着剤も殆ど破断しなかった。

インパクターｉを２５０ｍｍ押下完了時の、接合条件（Ｃ）のモデルのシミュレーション画像を図８に示す。接合条件（Ｃ）のモデルにおいては、矢印が付された箇所、具体的にはＢピラー最上部の屈曲部の前席側（図８の上側）フランジと、Ｂピラー上部平行部の前席側と後席側のフランジとの３か所で、スポット溶接部２１に局所的にひずみが集中し、ＨＡＺ軟化部破断が生じていた。この破断箇所が、Ｂピラー３のひずみ負荷領域であると考えられる。

インパクターｉを２５０ｍｍ押下完了時の、接合条件（Ｂ）のモデルのシミュレーション画像を図９に示す。接合条件（Ｂ）のモデルにおいては、フランジ部の広い範囲にひずみが分散されていた。

１ 接合構造
１１ 内部構造
１１１ 溶接部（レーザ溶接部）
１１２ 内部鋼部材
１１２１ フランジ部
１２ 外部構造
１２１ 本体部
１２２ 折返部
１３ 接着剤
２ 構造体
２１ スポット溶接部
３ Ｂピラー
３１ アウタパネル
３２ アウタリンフォース
３３ ヒンジリンフォース
３４ インナリンフォース
ｉ インパクター

Claims (7)

1. フランジ部を有する複数の鋼部材、及び複数の前記鋼部材の重ねられた前記フランジ部を接合する溶接部を有する内部構造と、
   本体部、及び前記本体部の端部に形成された折返部を有する外部構造と、
   を備える接合構造であって、
   前記内部構造の複数の前記鋼部材は、非めっき鋼部材、アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材、及び亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材のうち、１種または２種以上の組合せであり、
   前記外部構造は、亜鉛系めっき鋼部材又はアルミニウム合金部材であり、
   前記内部構造の前記複数の鋼部材のうち一つ以上の引張強さが１１８０ＭＰａ以上であり、
   前記外部構造を構成する前記亜鉛系めっき鋼部材又は前記アルミニウム合金部材の引張強さが４４０ＭＰａ未満であり、
   前記内部構造の前記溶接部は、前記内部構造の縁に沿って延在する線状のレーザ溶接部であり、
   前記内部構造の端部は、前記外部構造の前記本体部及び前記折返部の間に配置され、
   前記内部構造の前記端部は、前記外部構造と接着されている
   接合構造。
2. 請求項１に記載の接合構造を、端部の一部または全部に有する構造体。
3. 自動車のＢピラー、Ａピラー、ルーフレール、サイドシル、バンパー、又はバッテリーケースであることを特徴とする請求項２に記載の構造体。
4. 前記接合構造が、前記構造体の荷重負荷領域に設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の構造体。
5. アウタリンフォース、インナリンフォース、並びに、重ねられた前記アウタリンフォース及び前記インナリンフォースのフランジ部を接合する溶接部を有する骨格部材と、
   フランジ部、及びフランジ部の端部の一部又は全部に形成された折返部を有し、前記アウタリンフォースに重ねられたアウタパネルと、
   を備えるＢピラーであって、
   前記アウタリンフォース及び前記インナリンフォースは、非めっき鋼部材、アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材、及び亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材のうち、１種または２種以上の組合せであり、
   前記アウタパネルは、亜鉛系めっき鋼部材又はアルミニウム合金部材であり、
   前記アウタリンフォースの引張強さが１１８０ＭＰａ以上であり、
   前記インナリンフォースの引張強さが４４０ＭＰａ以上であり、
   前記アウタパネルの引張強さが４４０ＭＰａ未満であり、
   前記骨格部材の前記溶接部の少なくとも一部は、前記骨格部材の前記フランジ部の縁に沿って延在する線状のレーザ溶接部であり、
   前記骨格部材の前記フランジ部の端部は、前記アウタパネルの前記フランジ部及び前記折返部の間に配置され、
   前記骨格部材の前記端部は、前記アウタパネルと接着されている
   Ｂピラー。
6. 前記折返部及び前記レーザ溶接部が、前記Ｂピラーの上部ドアヒンジ取付部と、前記Ｂピラーのルーフレール結合部との間のフランジ部の少なくとも一部に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のＢピラー。
7. 複数の鋼部材のフランジ部を重ね合わせ、レーザ溶接して内部構造を得る工程と、
   前記内部構造の端部、及び外部構造の端部の一方又は両方に接着剤を配置する工程と、
   前記外部構造の前記端部の一部が、前記内部構造の前記端部から突出するように、前記内部構造の前記端部と前記外部構造の前記端部とを重ねる工程と、
   前記内部構造の前記端部から突出した前記外部構造の前記端部を、前記内部構造の縁に沿って折り返して、これにより、前記内部構造の前記端部を挟み込む本体部及び折返部を前記外部構造に形成する工程と、
   を備え、
   前記外部構造は、亜鉛系めっき鋼部材又はアルミニウム合金部材であり、
   前記内部構造の前記複数の鋼部材は、非めっき鋼部材、アルミ系めっきホットスタンプ鋼部材、及び亜鉛系めっきホットスタンプ鋼部材のうち、１種または２種以上の組合せであり、
   前記外部構造の引張強さが４４０ＭＰａ未満であり、
   前記内部構造の前記複数の鋼部材のうち一つ以上の引張強さが１１８０ＭＰａ以上であり、
   前記レーザ溶接が、前記内部構造の複数の前記鋼部材の縁に沿ってレーザを照射するレーザ溶接であり、
   前記接着剤によって、前記内部構造の前記端部が、前記外部構造と接着される
   接合構造の製造方法。

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