(57)【要約】【課題】接合部が応力集中に起因して分離してしまうことを抑制することが可能な接合構造を提供する。【解決手段】この接合構造１は、第１接合面２ｄを含む第１金属部材２と、第１接合面２ｄに第１方向において対向する第２接合面３ｄを含む第２金属部材３と、第１接合面２ｄと第２接合面３ｄとが摩擦撹拌接合された接合部５と、接合部５の端部に形成される未接合部６とを備えている。未接合部６には、応力逃がし用凹部８が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１接合面を含む第１金属部材と、
前記第１接合面に第１方向において対向する第２接合面を含む第２金属部材と、
前記第１接合面と前記第２接合面とが摩擦撹拌接合された接合部と、
前記接合部の端部に形成される未接合部とを備え、
前記未接合部には、応力逃がし用凹部が設けられている、接合構造。
【請求項２】
前記応力逃がし用凹部は、前記第１方向と、前記接合部と前記未接合部とが互いに隣接する方向である第２方向とに直交する第３方向に延びる溝状に形成されている、請求項１に記載の接合構造。
【請求項３】
前記応力逃がし用凹部の内底部の角部は、丸みを帯びた形状に形成されている、請求項１または２に記載の接合構造。
【請求項４】
前記応力逃がし用凹部は、前記第１接合面と前記第２接合面との境界面よりも前記第１方向にずれた位置に配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の接合構造。
【請求項５】
前記応力逃がし用凹部は、箱状の接合構造物の内側面に設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合構造に関し、特に、第１接合面を含む第１金属部材と、第１接合面に対向する第２接合面を含む第２金属部材とを備える接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、第１接合面を含む第１金属部材と、第１接合面に対向する第２接合面を含む第２金属部材とを備える接合構造が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、端面（以下、第１端面）を含む板材（以下、第１板材）と、端面（以下、第２端面）を含む板材（以下、第２板材）とを備える接合構造が開示されている。ここで、上記接合構造では、回転工具（接合工具）を用いて、第１端面と第２端面とを突き合わせた状態の突き合わせ面が摩擦撹拌接合される。接合工具は、突き合わせ面に上方から下方に挿入される小径部と、小径部を回転させる大径部とを含んでいる。
【０００４】
上記特許文献１の接合構造では、第１板材の第１端面と第２板材の第２端面とを突き合わせた状態で、第１板材および第２板材がベッドに固定される。この接合構造では、接合工具の小径部を第１端面と第２端面との突き合わせ面に挿入される。そして、接合構造では、水平方向に沿って接合工具が移動される。この際、第１板材および第２板材がベッドに接合しないように、接合工具は、小径部の下端部を突き合わせ面の下端部よりも上方に配置させた状態で、水平方向に沿って移動される。
【０００５】
これにより、上記特許文献１の接合構造では、第１板材と第２板材との突き合わせ面において、突き合わせ面の下端部よりもわずかに上方の部分までが未接合部となり、未接合部の上端部よりも上方の部分が接合部となる。ここで、未接合部は、接合部から下方に延びる切欠形状を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４７２３０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１の接合構造では、接合部に荷重がかけられた場合、切欠形状の未接合部に応力集中が生じる。このため、突き合わせ面を含む第１板材と第２板材との接合部が、未接合部に生じた応力集中に起因して分離する場合があるという問題点がある。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、接合部が応力集中に起因して分離することを抑制することが可能な接合構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における接合構造は、第１接合面を含む第１金属部材と、第１接合面に第１方向において対向する第２接合面を含む第２金属部材と、第１接合面と第２接合面とが摩擦撹拌接合された接合部と、接合部の端部に形成される未接合部とを備え、未接合部には、応力逃がし用凹部が設けられている。
【００１０】
この発明の一の局面による接合構造は、上記のように、未接合部には、応力逃がし用凹部が設けられている。これにより、未接合部が切欠形状の場合よりも、未接合部に生じる応力の急激な増加を緩和させることができるので、接合構造に荷重がかけられた際の未接合部に生じる応力集中を抑制することができる。この結果、第１金属部材と第２金属部材との接合部が、未接合部に生じた応力集中に起因して分離することを抑制することができる。
【００１１】
上記一の局面による接合構造において、好ましくは、応力逃がし用凹部は、上記第１方向と、接合部と未接合部とが互いに隣接する方向である第２方向とに直交する第３方向に延びる溝状に形成されている。
【００１２】
このように構成すれば、未接合部に第３方向に延びる溝状の応力逃がし用凹部を設けることにより、接合構造に荷重がかけられた際の未接合部に生じる応力集中をより広範囲にわたって抑制することができる。この結果、第１金属部材と第２金属部材との接合部が、未接合部に生じた応力集中に起因して分離することをより確実に抑制することができる。
【００１３】
上記一の局面による接合構造において、好ましくは、応力逃がし用凹部の内底部の角部は、丸みを帯びた形状に形成されている。
【００１４】
このように構成すれば、応力逃がし用凹部の内底部の丸みを帯びた角部により、第１金属部材および第２金属部材に荷重がかけられた際、未接合部にかかる応力の急激な増加をより緩和することができる。これにより、未接合部に生じる応力集中をより抑制することができる。
【００１５】
上記一の局面による接合構造において、好ましくは、応力逃がし用凹部は、第１接合面と第２接合面との境界面よりも第１方向にずれた位置に配置されている。
【００１６】
このように構成すれば、応力逃がし用凹部を第１方向にずらすことにより、応力逃がし用凹部を境界面上に配置した場合よりも、応力逃がし用凹部がずれた方向に応力集中が生じる箇所をずらすことができる。これにより、第１金属部材および第２金属部材に荷重がかけられた際、接合部において境界面に沿って亀裂が生じたとしても、境界面に沿って応力集中が生じないので、境界面に沿った亀裂を接合部以外の部分に進行させにくくすることができる。
【００１７】
上記一の局面による接合構造において、好ましくは、応力逃がし用凹部は、箱状の接合構造物の内側面に設けられている。
【００１８】
このように構成すれば、応力逃がし用凹部が設けられる箱状の接合構造物の内側面とは反対側の接合構造物の外側面に対して、摩擦撹拌接合を行うだけで箱状の接合構造を形成することができるので、箱状の接合構造物を容易に形成することができる。
【００１９】
なお、本出願では、上記一の局面による接合構造において、以下の構成も考えられる。
【００２０】
（付記項１）
すなわち、上記一の局面による接合構造において、未接合部は、第１接合面の端部から第１方向の一方側に窪むように設けられた凹状段差部と、第２接合面の端部から第１方向の一方側に突出するように設けられた凸状段差部とを含み、応力逃がし用凹部は、凹状段差部と凸状段差部との間に形成されている。
【００２１】
このように構成すれば、凹状段差部に凸状段差部を合わせるだけで、第１金属部材と第２金属部材との位置合わせを行うことができるので、接合構造の組み立てを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態による接合構造の第１金属部材と第２金属部材とを摩擦撹拌接合している状態を示した斜視図である。
【図２】第１実施形態による接合構造の第１金属部材の斜視図である。
【図３】第１実施形態による接合構造の第２金属部材の斜視図である。
【図４】第１実施形態による接合構造における回転ツールを用いた第１金属部材と第２金属部材との接合方法を示した模式図である。
【図５】第１実施形態による接合構造によって形成された箱状の接合構造物の斜視図である。
【図６】図５のＺ部分を示した部分拡大図である。
【図７】第２実施形態による接合構造の図５のＺ部分に相当する部分を示した部分拡大図である。
【図８】第１変形例による接合構造の図５のＺ部分に相当する部分を示した部分拡大図である。
【図９】第２変形例による接合構造によって形成された箱状の接合構造物の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
［第１実施形態］
まず、図１〜図６を参照して、第１実施形態による接合構造１の構成について説明する。接合構造１は、図１に示すように、金属部材を突き合わせた部位を、摩擦撹拌接合により接合するように構成されている。
【００２５】
具体的には、接合構造１は、第１接合面２ｄを含む第１金属部材２と、第１接合面２ｄにＸ方向（特許請求の範囲の「第１方向」の一例）において対向する第２接合面３ｄを含む第２金属部材３とを備えている。第１金属部材２と第２金属部材３とは、回転ツール４を用いて接合されている。接合構造１は、第１接合面２ｄと第２接合面３ｄとが摩擦撹拌接合された接合部５と、接合部５の端部に形成される未接合部６とを備えている。接合部５および未接合部６では、回転ツール４を用いた接合により形成されている。
【００２６】
なお、上記したように第１接合面２ｄと第２接合面３ｄとが対向する方向をＸ方向とし、接合部５と未接合部６とが互いに隣接する方向をＹ方向（特許請求の範囲の「第２方向」の一例）とし、Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向をＺ方向（特許請求の範囲の「第３方向」の一例）とする。また、Ｘ方向の一方側をＸ１方向、他方側をＸ２方向とする。同様に、Ｙ方向の一方側をＹ１方向、他方側をＹ２方向とする。Ｚ方向の一方側をＺ１方向、他方側をＺ２方向とする。
【００２７】
図２に示す第１金属部材２は、アルミニウム、銅またはチタンなどの金属部材により形成されている。また、第１金属部材２は、多面体（長方体）に凹部を形成した立体形状により形成されている。つまり、第１金属部材２は、第１部材本体２ａと、第１部材本体２ａのＸ１方向側の平面（以下、第１平面２ｂ）をＸ１方向側に窪ませた第１凹部２ｃとを含んでいる。ここで、第１平面２ｂにおける第１凹部２ｃ以外の部分は、上記した第１接合面２ｄである。
【００２８】
第１凹部２ｃは、溝部２１と、段部２２とを有している。第１凹部２ｃは、溝部２１と段部２２とにより階段形状に形成されている。段部２２は、溝部２１のＸ２方向側の端部から連続して形成されている。
【００２９】
溝部２１は、第１平面２ｂを第１所定距離Ｄ１の分だけＸ１方向に窪ませている。つまり、溝部２１は、Ｘ１方向側に窪む凹形状に形成されている。溝部２１は、Ｚ１方向側から視て矩形形状に形成されている。
【００３０】
段部２２は、Ｘ２方向側から視てＣ字形状に形成されている。段部２２は、第１平面２ｂを第２所定距離Ｄ２の分だけＸ１方向に窪ませている。つまり、段部２２は、Ｘ１方向側に窪む凹形状に形成されている。また、Ｘ方向に直交する方向の一方側を長手方向とし、他方側を短手方向とする。長手方向において、段部２２は、第３所定距離Ｄ３を有している。短手方向において、段部２２の内側面２３は、溝部２１の内側面２４よりも第４所定距離Ｄ４ずれた位置に配置されている。以下に、段部２２についてより詳細に説明する。
【００３１】
段部２２は、溝部２１のＹ１方向側の内側面２４ａに形成される第１段状部２２ａと、溝部２１のＹ２方向側の内側面２４ｂに形成される第２段状部２２ｂと、溝部２１のＺ２方向側の内側面２４ｃに形成される第３段状部２２ｃとを有している。第１段状部２２ａ、第２段状部２２ｂおよび第３段状部２２ｃは、それぞれ、略同一形状に形成されている。
【００３２】
詳細には、第１段状部２２ａは、Ｘ方向に第２所定距離Ｄ２を有し、Ｚ方向（長手方向）に第３所定距離Ｄ３を有し、Ｙ方向（短手方向）に第４所定距離Ｄ４を有している。第２段状部２２ｂは、Ｘ方向に第２所定距離Ｄ２の長さを有し、Ｚ方向（長手方向）に第３所定距離Ｄ３を有し、Ｙ方向（短手方向）に第４所定距離Ｄ４を有している。第３段状部２２ｃは、Ｘ方向に第２所定距離Ｄ２の長さを有し、Ｙ方向（長手方向）に第３所定距離Ｄ３を有し、Ｚ方向（短手方向）に第４所定距離Ｄ４を有している。
【００３３】
図３に示す第２金属部材３は、アルミニウム、銅またはチタンなどの金属部材により形成されている。また、第２金属部材３は、多面体（長方体）に凹部を形成した立体形状により形成されている。つまり、第２金属部材３は、第２部材本体３ａと、第２部材本体３ａのＸ１方向側の平面（以下、第２平面３ｂ）をＸ２方向側に窪ませた第２凹部３ｃとを含んでいる。ここで、第２平面３ｂにおける第２凹部３ｃ以外の部分は、上記した第２接合面３ｄである。
【００３４】
第２凹部３ｃは、溝部３１と、段部３２とを有している。すなわち、第２凹部３ｃは、溝部３１と段部３２とにより階段形状に形成されている。段部３２は、溝部３１のＸ１方向側の端部から連続して形成されている。
【００３５】
溝部３１は、第２平面３ｂを第１所定距離Ｄ１の分だけＸ２方向に窪ませている。つまり、溝部３１は、Ｘ２方向側に窪む凹形状に形成されている。溝部３１は、Ｚ１方向側から視て矩形形状に形成されている。
【００３６】
段部３２は、Ｘ１方向側から視てＣ字形状に形成されている。段部３２は、第２平面３ｂを第２所定距離Ｄ２の分だけＸ２方向に窪ませている。つまり、段部３２は、Ｘ２方向側に窪む凹形状に形成されている。また、Ｘ方向に直交する方向の一方側を長手方向とし、他方側を短手方向とする。長手方向において、段部３２は、第３所定距離Ｄ３を有している。短手方向において、段部３２の内側面３３は、溝部３１の内側面３４よりも第４所定距離Ｄ４ずれた位置に配置されている。以下に、段部３２についてより詳細に説明する。
【００３７】
段部３２は、溝部３１のＹ１方向側の内側面３４ａに形成される第４段状部３２ａと、溝部３１のＹ２方向側の内側面３４ｂに形成される第５段状部３２ｂと、溝部３１のＺ２方向側の内側面３４ｃに形成される第６段状部３２ｃとを有している。第４段状部３２ａ、第５段状部３２ｂおよび第６段状部３２ｃは、それぞれ、略同一形状に形成されている。
【００３８】
詳細には、第４段状部３２ａは、Ｘ方向に第２所定距離Ｄ２を有し、Ｚ方向（長手方向）に第３所定距離Ｄ３を有し、Ｙ方向（短手方向）に第４所定距離Ｄ４を有している。第５段状部３２ｂは、Ｘ方向に第２所定距離Ｄ２の長さを有し、Ｚ方向（長手方向）に第３所定距離Ｄ３を有し、Ｙ方向（短手方向）に第４所定距離Ｄ４を有している。第６段状部３２ｃは、Ｘ方向に第２所定距離Ｄ２の長さを有し、Ｙ方向（長手方向）に第３所定距離Ｄ３を有し、Ｚ方向（短手方向）に第４所定距離Ｄ４を有している。
【００３９】
なお、第１金属部材２および第２金属部材３は、互いに、同種の金属であってもよいし、異種の金属であってもよい。
【００４０】
次に、図１を参照して、回転ツール４について説明する。図１では、回転ツール４を用いて、第１金属部材２の第１接合面２ｄと、第２金属部材３の第２接合面３ｄとを摩擦撹拌接合している状態が示されている。
【００４１】
回転ツール４は、第１金属部材２の第１接合面２ｄと第２金属部材３の第２接合面３ｄとを突き合わせた突き合わせ部分Ｐに摩擦熱を供給することにより、第１金属部材２および第２金属部材３を軟化させて接合させるように構成されている。具体的には、回転ツール４は、ツール本体４１と、ロータリモータ駆動部４２と、加圧機構部（図示せず）と、プローブ４３とを含んでいる。ここで、ツール本体４１の一方側には、ロータリモータ駆動部４２が設けられている。ツール本体４１の他方側には、プローブ４３が設けられている。
【００４２】
ツール本体４１は、円柱形状に形成されている。ロータリモータ駆動部４２は、ツール本体４１およびプローブ４３を一体的に回転させるように構成されている。加圧機構部は、ロータリモータ駆動部４２によりツール本体４１およびプローブ４３を一体的に回転させながら、突き合わせ部分Ｐに向かってロータリモータ駆動部４２、ツール本体４１およびプローブ４３を移動させるように構成されている。
【００４３】
プローブ４３は、ツール本体４１の一端からツール本体４１の同軸心線上に配置されている。プローブ４３は、ツール本体４１からロータリモータ駆動部４２とは反対側に突出している。プローブ４３は、ツール本体４１よりも小径に形成されている。プローブ４３は、ロータリモータ駆動部４２により、ツール本体４１とともに一体的に回転可能なように構成されている。
【００４４】
（第１金属部材と第２金属部材との接合方法）
ここで、図４を参照して、第１金属部材２と第２金属部材３との回転ツール４を用いた接合方法について説明する。なお、図４は、第１金属部材２の第１接合面２ｄと第２金属部材３の第２接合面３ｄとを、Ｘ方向において重ねた状態における突き合わせ部分Ｐ（図１参照）の模式的な断面図である。
【００４５】
接合構造１では、回転ツール４を移動方向に沿って移動させることにより、第１金属部材２の第１接合面２ｄと第２金属部材３の第２接合面３ｄとを突き合わせた突き合わせ部分Ｐが接合される。ここで、回転ツール４は、プローブ４３の回転中心軸線を、第１接合面２ｄと第２接合面３ｄとの突き合わせ面に沿わせた軌跡上を移動する。
【００４６】
詳細には、接合構造１では、回転ツール４により、Ｙ１方向側の突き合わせ部分Ｐが接合される。すなわち、接合構造１では、バックアップ板９をＹ１方向側の突き合わせ部のＹ２方向側の端部に当てた状態で、Ｙ１方向側の突き合わせ部分Ｐに回転ツール４のプローブ４３が挿入される。そして、接合構造１では、プローブ４３を回転させながら第１接合方向（Ｚ２方向）に回転ツール４を移動させることにより、Ｙ１方向側のＺ方向に延びる突き合わせ部分Ｐが接合される。ここで、Ｙ１方向側の突き合わせ部分Ｐを接合した部分を第１接合部分７ａとする。
【００４７】
次に、接合構造１では、Ｙ１方向側の突き合わせ部分Ｐの接合の後にＺ２方向側の突き合わせ部分Ｐが接合される。すなわち、接合構造１では、バックアップ板９をＺ２方向側の突き合わせ部分ＰのＺ１方向側の端部に当てた状態で、Ｚ２方向側の突き合わせ部分Ｐに回転ツール４のプローブ４３が挿入される。そして、接合構造１では、プローブ４３を回転させながら第２接合方向（Ｙ２方向）に回転ツール４を移動させることにより、Ｚ２方向側のＹ方向に延びる突き合わせ部分Ｐが接合される。ここで、Ｚ２方向側の突き合わせ部分Ｐを接合した部分を第２接合部分７ｂとする。
【００４８】
次に、接合構造１では、Ｚ２方向側の突き合わせ部分Ｐの接合の後にＹ２方向側の突き合わせ部分Ｐが接合される。すなわち、接合構造１では、バックアップ板９をＹ２方向側の突き合わせ部分ＰのＹ１方向側の端部に当てた状態で、Ｙ２方向側の突き合わせ部分Ｐに回転ツール４のプローブ４３が挿入される。そして、接合構造１では、プローブ４３を回転させながら第３接合方向（Ｚ１方向）に回転ツール４を移動させることにより、Ｙ２方向側のＺ方向に延びる突き合わせ部分Ｐが接合される。ここで、Ｙ２方向側の突き合わせ部分Ｐを接合した部分を第３接合部分７ｃとする。
【００４９】
（接合構造物）
このようにして、図５に示すように、第１金属部材２と第２金属部材３とを摩擦撹拌接合した箱状の接合構造物７が形成される。すなわち、接合構造物７は、Ｘ方向における略中央部分に配置された接合構造１により形成されている。以下では、接合構造物７における第１接合部分７ａ、第２接合部分７ｂおよび第３接合部分７ｃを含む接合構造１について説明する。なお、第１接合部分７ａ、第２接合部分７ｂおよび第３接合部分７ｃは、互いに同様の構成を有しているので、第１接合部分７ａについてのみ説明する。
【００５０】
〈接合部〉
接合部５は、上記したように、第１接合面２ｄ（図２参照）と第２接合面３ｄ（図３参照）とが摩擦撹拌接合された部分である。接合部５は、図５および図６に示すように、Ｚ１方向から視て、プローブ４３の側面視の形状に近似した略台形形状に形成されている。接合部５は、Ｙ方向にプローブ４３の高さと略同じ長さを有するとともに、Ｘ方向にプローブ４３の幅と略同じ長さを有している。また、接合部５のＺ方向の長さは、第１金属部材２および第２金属部材３のそれぞれのＺ方向の長さと略同じ長さである。
【００５１】
〈応力逃がし用凹部〉
図５および図６に示すように、第１実施形態の未接合部６には、応力逃がし用凹部８が設けられている。応力逃がし用凹部８は、未接合部６（図６のＤ部分）において、接合構造物７に荷重がかかる（たとえば、物が当たる、圧縮力がかかる、収縮力がかかる）ことに起因する応力集中の発生を抑制するように構成されている。具体的には、応力逃がし用凹部８は、接合部５にＹ方向において隣接して形成されている。ここで、応力逃がし用凹部８のＸ方向の中央位置は、接合部５のＸ方向の中央位置と略同じ位置に配置されている。つまり、応力逃がし用凹部８のＸ方向の中央位置は、第１接合面２ｄと第２接合面３ｄとの境界面ＢとＸ方向において略同じ位置に配置されている。
【００５２】
応力逃がし用凹部８は、図６に示すように、Ｚ１方向から視てＣ字形状に形成されている。すなわち、応力逃がし用凹部８のＺ１方向から視た際の形状は、上記した第１段状部２２ａ（図２参照）および第４段状部３２ａ（図３参照）を合わせることにより形成されている。これにより、応力逃がし用凹部８のＸ方向に延びる所定の幅Ａ１は、第１段状部２２ａの第２所定距離Ｄ２と第４段状部３２ａの第２所定距離Ｄ２とを足し合わせた長さである。また、応力逃がし用凹部８のＹ方向に延びる所定の深さＡ２は、第１段状部２２ａの第４所定距離Ｄ４および第２段状部２２ｂのそれぞれの第４所定距離Ｄ４と略同じ長さである。
【００５３】
ここで、応力逃がし用凹部８の所定の幅Ａ１は、Ｙ１方向側に向かうにしたがい長さを大きくしてもよい。また、応力逃がし用凹部８の所定の幅Ａ１は、所定の深さＡ２の約１／２以上接合部５のＸ方向の最大幅以下であることが好ましい。応力逃がし用凹部８の所定の深さＡ２は、回転ツール４による摩擦撹拌接合の際に、第１金属部材２または第２金属部材３にバックアップ板９を接合させないための必要な深さである。また、応力逃がし用凹部８の所定の深さＡ２は、たとえば、接合部５のＹ方向の長さの約１／８以下であることが好ましい。
【００５４】
応力逃がし用凹部８は、図５に示すように、Ｚ方向に延びる溝状に形成されている。応力逃がし用凹部８のＺ方向に延びる溝形状は、上記した第１段状部２２ａ（図２参照）および第４段状部３２ａ（図３参照）を合わせることにより形成されている。応力逃がし用凹部８のＺ方向に延びる所定の溝長さＡ３は、第１段状部２２ａの第３所定距離Ｄ３および第２段状部２２ｂの第３所定距離Ｄ３のそれぞれと略同じ長さである。
【００５５】
ここで、応力逃がし用凹部８の所定の溝長さＡ３は、第１金属部材２および第２金属部材３のそれぞれのＺ方向の長さよりも小さい。すなわち、応力逃がし用凹部８の所定の溝長さＡ３は、第１金属部材２および第２金属部材３のそれぞれのＺ１方向側の端部から、第１金属部材２および第２金属部材３のそれぞれのＺ２方向側の端部よりもＺ１方向側の部分までの長さである。
【００５６】
図５に示すように、このような応力逃がし用凹部８が、箱状の接合構造物７のＸ方向に直交する方向に配置された複数（３個）の内側面７１に形成されている。複数の内側面７１のそれぞれに形成された複数（３個）の応力逃がし用凹部８は、それぞれ、Ｘ方向において略同じ位置に配置されている。
【００５７】
〈収納空間〉
接合構造物７は、図５に示すように、車両に用いられる構成品を収納する収納空間７２を内部に有している。収納空間７２は、第１金属部材２と第２金属部材３とを接合させた際に、第１凹部２ｃ（図２参照）と第２凹部３ｃ（図３参照）とを合わせることにより形成されている。収納空間７２は、Ｘ方向に第１金属部材２の溝部２１の第１所定距離Ｄ１と第２金属部材３の溝部３１の第１所定距離Ｄ１とを足した長さを有している。収納空間７２のＹ方向の長さは、第１金属部材２のＹ方向の長さから接合部５のＹ方向の長さを引いた長さに略等しい。収納空間７２のＺ方向の長さは、応力逃がし用凹部８のＺ方向の長さと略等しい。
【００５８】
（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００５９】
第１実施形態では、上記のように、未接合部６には、応力逃がし用凹部８が設けられている。これにより、未接合部６が切欠形状の場合よりも、未接合部６に生じる応力の急激な増加を緩和させることができるので、接合構造１に荷重がかけられた際の未接合部６に生じる応力集中を抑制することができる。この結果、第１金属部材２と第２金属部材３との接合部５が、未接合部６に生じた応力集中に起因して分離することを抑制することができる。
【００６０】
また、第１実施形態では、上記のように、応力逃がし用凹部８は、Ｚ方向に延びる溝状に形成されている。これにより、未接合部６にＺ方向に延びる溝状の応力逃がし用凹部８を設けることにより、接合構造１に荷重がかけられた際の未接合部６に生じる応力集中をより広範囲にわたって抑制することができる。この結果、第１金属部材２と第２金属部材３との接合部５が、未接合部６に生じた応力集中に起因して分離することをより確実に抑制することができる。
【００６１】
また、第１実施形態では、上記のように、応力逃がし用凹部８は、箱状の接合構造物７の内側面７１に設けられている。これにより、応力逃がし用凹部８が設けられる箱状の接合構造物７の内側面７１とは反対側の接合構造物７の外側面に対して、摩擦撹拌接合を行うだけで箱状の接合構造１を形成することができるので、箱状の接合構造物７を容易に形成することができる。
【００６２】
［第２実施形態］
図５および図７を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態とは、応力逃がし用凹部２０８のＺ１方向から視た形状が異なる例について説明する。なお、図中において上記第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付して図示する。
【００６３】
〈応力逃がし用凹部〉
以下では、接合構造物７における第１接合部分２０７ａ、第２接合部分２０７ｂおよび第３接合部分２０７ｃを含む接合構造１について説明する。なお、第１接合部分２０７ａ、第２接合部分２０７ｂおよび第３接合部分２０７ｃは、互いに同様の構成を有しているので、第１接合部分２０７ａについてのみ説明する。
【００６４】
図７に示すように、第２実施形態の応力逃がし用凹部２０８は、Ｙ１方向に向かうにしたがいＸ方向の中央部分に向かって湾曲するように構成されている。具体的には、応力逃がし用凹部２０８の内底部２７３の角部は、丸みを帯びた形状に形成されている。すなわち、応力逃がし用凹部２０８は、Ｚ１方向から視て略Ｕ字形状に形成されている。なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００６５】
（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６６】
第２実施形態では、上記のように、応力逃がし用凹部２０８の内底部２７３の角部は、丸みを帯びた形状に形成されている。これにより、応力逃がし用凹部２０８の内底部２７３の丸みを帯びた角部により、第１金属部材２および第２金属部材３に荷重がかけられた際、未接合部６にかかる応力の急激な増加を緩和することができる。この結果、未接合部６に生じる応力集中をより抑制することができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００６７】
［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。
【００６８】
たとえば、上記第１および第２実施形態では、第１金属部材２と第２金属部材３とは、略同じ形状である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１金属部材と第２金属部材とは互いに異なる形状であってもよい。
【００６９】
また、上記第１および第２実施形態では、接合構造物７における複数（３個）の応力逃がし用凹部８（２０８）は、Ｘ方向において略同じ位置に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、接合構造物における複数（３個）の応力逃がし用凹部は、Ｘ方向において異なる位置（ずれた位置）に配置されていてもよい。
【００７０】
また、上記第１および第２実施形態では、応力逃がし用凹部８（２０８）は、Ｚ１方向から視てＣ字形状またはＵ字形状である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、応力逃がし用凹部は、Ｚ１方向から視て円弧形状などであってもよい。
【００７１】
また、上記第１および第２実施形態では、応力逃がし用凹部８（２０８）は、第１接合面２ｄと第２接合面３ｄとの境界面ＢとＸ方向において略同じ位置に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図８に示す第１変形例のように、応力逃がし用凹部３０８は、第１接合面２ｄと第２接合面３ｄとの境界面ＢよりもＸ方向においてずれた位置に配置されていてもよい。具体的には、未接合部６は、第１接合面２ｄのＹ２方向側の端部からＸ１方向側に窪むように設けられた凹状段差部３８１と、第２接合面３ｄのＹ２方向側の端部からＸ１方向側に突出するように設けられた凸状段差部３８２とを含んでいる。応力逃がし用凹部３０８は、凹状段差部３８１と凸状段差部３８２との間に形成されている。これにより、応力逃がし用凹部３０８をＸ方向にずらすことにより、応力逃がし用凹部３０８を境界面Ｂ上に配置した場合よりも、応力逃がし用凹部３０８がずれた方向に応力集中が生じる箇所をずらすことができる。これにより、第１金属部材２および第２金属部材３に荷重がかけられた際、接合部５において境界面Ｂに沿って亀裂が生じたとしても、境界面Ｂに沿って応力集中が生じないので、境界面Ｂに沿った亀裂を接合部５以外の部分に進行させにくくすることができる。また、凹状段差部３８１に凸状段差部３８２を合わせるだけで、第１金属部材２と第２金属部材３との位置合わせを行うことができるので、接合構造１の組み立てを容易にすることができる。
【００７２】
また、上記第１および第２実施形態では、接合構造物７は、Ｘ方向における略中央部分に配置された接合構造１により形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図９に示す第２変形例のように、接合構造物４０７は、Ｘ方向におけるＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部に配置された接合構造４０１により形成されてもよい。
【００７３】
また、第１および第２実施形態では、接合構造物７は、内部に車両に用いられる構成品を収納する収納空間７２を有している例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、接合構造物は、内部に車両に用いられる構成品以外の構成品を収納する収納空間を有していてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１、４０１  接合構造
２  第１金属部材
２ｄ  第１接合面
３  第２金属部材
３ｄ  第２接合面
５  接合部
６  未接合部
７、４０７  接合構造物
８、２０８、３０８  応力逃がし用凹部
７１  内側面
２７３  内底部
Ｂ  境界面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020032426.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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