(57)【要約】【課題】材質が異なるプレート同士を積層しスポット溶接によって接合する。【解決手段】第１プレート材１の両面に、互いにスポット溶接可能な第２プレート材２と第３プレート材３とを重ねる。第１プレート材１は、第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料で形成されていて、位置決め孔４を有する。第２プレート材２及び第３プレート材３の少なくとも一方には、第１プレート材１の位置決め孔４に対応する位置決め突起５を形成する。位置決め突起５を第１プレート材１の位置決め孔４に嵌め、第２プレート材２と第３プレート材３とを、第１プレート材１の位置決め孔４に嵌められた位置決め突起５においてスポット溶接する。【選択図】図４
2010240678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材の両面に、互いにスポット溶接可能な第２プレート材と第３プレート材とが積層されているプレート積層構造であって、
上記第１プレート材は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料で形成されていて、少なくとも一つの位置決め孔を有し、
上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方には、上記第１プレート材の位置決め孔に対応する位置決め突起が形成されており、
上記位置決め突起が上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められ、
上記第２プレート材と第３プレート材とが、上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着していることを特徴とする。
【請求項２】
１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材が、互いにスポット溶接可能な第２プレート材と第３プレート材とによって補強されているプレート補強構造であって、
上記第１プレート材は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料で形成されていて、複数の位置決め孔を有し、
上記第１プレート材の複数の位置決め孔に対応する複数の位置決め突起が、上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方に形成されており、
上記複数の位置決め突起が上記第１プレート材の対応する位置決め孔に嵌まり、
上記第２プレート材と第３プレート材とが、上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着していることを特徴とする。
【請求項３】
各々１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材２枚が、互いにスポット溶接可能な第２プレート材と第３プレート材とによって接続されているプレート接続構造であって、
上記２枚の第１プレート材各々は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料によって形成されていて、各々の端部に複数の位置決め孔を有し、
上記第２プレート材及び第３プレート材各々は、上記２枚の第１プレート材の両面から、この２枚の第１プレート材の両端部に跨るように重ねられ、
上記両第１プレート材各々の位置決め孔に対応する複数の位置決め突起が、上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方に形成されており、
上記複数の位置決め突起が上記２枚の第１プレート材各々の対応する位置決め孔に嵌まり、
上記第２プレート材と第３プレート材とが、上記２枚の第１プレート材各々の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着していることを特徴とする。
【請求項４】
１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材と第２プレート材とが、該第２プレート材とスポット溶接可能な第３プレート材によって接続されているプレート接続構造であって、
上記第１プレート材は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料によって形成されていて、その端部に複数の位置決め孔を有し、
上記第２プレート材は、その端部が上記第１プレート材の複数の位置決め孔を有する端部に重ねられ、
上記第３プレート材は、上記第１プレート材の位置決め孔を有する端部に対して、上記第２プレート材とは反対側から重ねられ、
上記第１プレート材の複数の位置決め孔に対応する複数の位置決め突起が、上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方に形成されており、
上記複数の位置決め突起が上記第１プレート材の対応する位置決め孔に嵌まり、
上記第２プレート材と第３プレート材とが、上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着していることを特徴とする。
【請求項５】
１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材の両面に、互いにスポット溶接可能な第２プレート材と第３プレート材とを積層するプレート積層方法であって、
上記第１プレート材は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料で形成されており、
上記第１プレート材には、少なくとも一つの位置決め孔を形成し、
上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方には、上記第１プレート材の位置決め孔に対応する位置決め突起を形成し、
上記第１プレート材乃至第３プレート材を、上記位置決め突起が上記位置決め孔に嵌まるように重ね、
上記第２プレート材と第３プレート材とを、上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着させることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スポット溶接を利用したプレート積層構造、プレート補強構造、プレート接続構造及びプレート積層方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スポット溶接は鋼材同士の溶接に多く利用されているが、近年は機械・器具の軽量化の観点からアルミニウム等の軽量材料を利用すべく、材質が異なる２枚のプレートをスポット溶接によって接合する試みがなされている。例えば特許文献１には、亜鉛メッキ鋼板とアルミニウム板とをスポット溶接して、その接合界面の鋼板側にＡｌ５Ｆｅ２系化合物層を形成し、アルミニウム板側にＡｌ３Ｆｅ系化合物層を形成することが記載されている。しかし、そのような金属間化合物は一般に脆いことが知られている。
【０００３】
これに対して、２枚の鋼板の間にアルミニウム板を挟んで三層に重ね、この重ね部を一対の電極で挟持し、圧力を加えつつ両電極間に大電流を短時間流すことにより、このスポット溶接域のアルミニウム板の溶融部を排除して２枚の鋼板を直接的にスポット溶接する試みもなされている（特許文献２，３参照）。また、アルミニウム板に予め孔を形成しておき、この孔にリベット状の締結用チップを差し込んで鋼板に接触させ、その状態で締結用チップの頭部と鋼板とを一対の電極で挟持し通電することにより、締結用チップと鋼板とを溶接すること、そのことによって、アルミニウム板と鋼板とを締結することも知られている（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６０７７７号公報
【特許文献２】特開平０９−８５４５４号公報
【特許文献３】特開２００３−２３６６７３号公報
【特許文献４】特開２００３−１４５２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、２枚の鋼板間のアルミニウム板をスポット溶接によって部分的に溶融させて排除する方法では、その溶融したアルミニウム液が鋼板とアルミニウム板との隙間から周囲に飛び散るという問題がある。さらに、２枚の鋼板間にアルミニウムが一部残って接合強度の低下を招くという問題もある。また、このようなスポット溶接方法は、２枚の鋼板間にアルミニウムのような金属板を挟むことには適用することができても、非導電性のプラスチック板を挟む場合には適用することができない。
【０００６】
また、締結用チップを鋼板に溶接してアルミニウム板と鋼板とを締結する方法では、大きな板材になると、その締結のために多数の締結用チップを必要とし、部品点数が多くなるとともに、個々の締結用チップをアルミニウム板の孔に嵌める作業も面倒になる。
【０００７】
そこで、本発明は、金属製プレート同士の積層だけでなく、金属製プレートとプラスチックのような非導電性プレートとの積層をも、スポット溶接によって簡単に実施できるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、スポット溶接可能な２枚のプレート材間に中間プレート材を挟み、上記２枚のプレート材のうちの少なくとも一方のプレート材に設けた位置決め突起を中間プレート材の位置決め孔に嵌めて、他方のプレート材に溶着させるようにした。
【０００９】
すなわち、上記課題を解決する手段は、１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材の両面に、互いにスポット溶接可能な第２プレート材と第３プレート材とが積層されているプレート積層構造であって、
上記第１プレート材は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料で形成されていて、少なくとも一つの位置決め孔を有し、
上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方には、上記第１プレート材の位置決め孔に対応する位置決め突起が形成されており、
上記位置決め突起が上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められ、
上記第２プレート材と第３プレート材とが、上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着していることを特徴とする。
【００１０】
従って、第２プレート材と第３プレート材とが第１プレート材の位置決め孔を介して直接溶着し、その溶着部には異質の第１プレート材は一切介在しないから、その溶着強度が高いものになり、その結果、上記３枚のプレート材の接合が強固になる。しかも、第１プレート材の位置決め孔と第２プレート材又は第３プレート材の位置決め突起との嵌合により、それらプレート材同士の位置ずれが防止され、溶接前のプレート材同士の組立に有利になる。
【００１１】
第１乃至第３プレート材の材質は、例えば、第１プレート材をアルミニウム材（アルミニウム合金を含む）とし、第２プレート材及び第３プレート材を鋼製とすることができる。しかし、第２プレート材と第３プレート材とを第１プレート材の位置決め孔を介して溶着させるようにしたから、第１プレート材自体は導電性を有する必要がなく、プラスチック等の非導電性のプレートを第１プレート材とすることもできる。
【００１２】
当該手段のとりわけ特徴的な点は、プレート材同士を組み立てるための位置決め孔及び位置決め突起を利用して、第２プレート材と第３プレート材とを、中間に第１プレート材を挟んで直接溶着させるようにしたことである。そのため、上述の如く、スポット溶接の際のプレート材の位置決め保持に有利になるとともに、ビス等の締結部材を用いることなく、強固なプレート積層構造を得ることができ、しかも非導電性のプレート材をも積層することができるようになる。
【００１３】
上記位置決め孔及び対応する位置決め突起は、少なくとも一組あればよい。位置決め孔及び位置決め突起を一組だけにする場合は、第１プレート材と第２プレート材又は第３プレート材との相対的な回転を防止するために、位置決め孔及び位置決め突起断面の形状を楕円形等の非真円形にすることが好ましい。複数組の位置決め孔及び位置決め突起を設ける場合は、上記形状を真円形にしても上記相対回転を防止することができる。なお、複数組の位置決め孔及び位置決め突起を設ける場合でも、少なくとも一つの位置決め突起において第２プレート材と第３プレート材とを溶着すればい。
【００１４】
第１プレート材の１つの位置決め孔に対応する位置決め突起は、第２プレート材及び第３プレート材のいずれか一方のみに設けるようにしても、或いは第２プレート材及び第３プレート材の両方に設けるようにしてもよい。後者の場合は、第２プレート材の位置決め突起と第３プレート材の位置決め突起とは、第１プレート材の位置決め孔に互いに反対側から嵌り、該位置決め孔内で溶着させることになる。また、第１プレート材は、１枚のプレートによって構成してもよいが、複数枚のプレートを重ねて構成することもできる。
【００１５】
上記解決手段の好ましい態様の一つは、１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材が、互いにスポット溶接可能な第２プレート材と第３プレート材とによって補強されているプレート補強構造であって、
上記第１プレート材は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料で形成されていて、複数の位置決め孔を有し、
上記第１プレート材の複数の位置決め孔に対応する複数の位置決め突起が、上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方に形成されており、
上記複数の位置決め突起が上記第１プレート材の対応する位置決め孔に嵌まり、
上記第２プレート材と第３プレート材とが、上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着していることを特徴とする。
【００１６】
このプレート補強構造も、第１乃至第３のプレート材の関係は上記プレート積層構造の同関係と同じであり、該プレート積層構造と同様の作用効果が得られ、各プレート材の材質等も上記プレート積層構造と同様にすることができる。
【００１７】
そうして、当該プレート補強構造によれば、第１プレート材とは異なる材質の補強用第２プレート材及び第３プレート材を結合するにも拘わらず、その結合がスポット溶接によって行なわれるから、ビス等の締結部材を用いる必要がない。しかも、第２プレート材と第３プレート材とをその間に第１プレート材を挟んだ状態で直接溶着させるから、第１プレート材に対する第２及び第３のプレート材の結合が強固なものになる。
【００１８】
この場合、例えば第２プレート材及び第３プレート材をリブプレートとして第１プレート材の面強度を高めることができ、或いは第２プレート材及び第３プレート材によって第１プレート材の局部的な補強を図ることができる。
【００１９】
上記解決手段の好ましい他の態様は、各々１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材２枚が、互いにスポット溶接可能な第２プレート材と第３プレート材とによって接続されているプレート接続構造であって、
上記２枚の第１プレート材各々は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料によって形成されていて、各々の端部に複数の位置決め孔を有し、
上記第２プレート材及び第３プレート材各々は、上記２枚の第１プレート材の両面から、この２枚の第１プレート材の両端部に跨るように重ねられ、
上記両第１プレート材各々の位置決め孔に対応する複数の位置決め突起が、上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方に形成されており、
上記複数の位置決め突起が上記２枚の第１プレート材各々の対応する位置決め孔に嵌まり、
上記第２プレート材と第３プレート材とが、上記２枚の第１プレート材各々の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着していることを特徴とする。
【００２０】
このプレート接続構造も、第１乃至第３のプレート材の関係は上記プレート積層構造の同関係と同じであり、該プレート積層構造と同様の作用効果が得られ、各プレート材の材質等も上記プレート積層構造と同様にすることができる。
【００２１】
そうして、当該プレート接続構造によれば、２枚の第１プレート材の接続に、該第１プレート材とは異なる材質の第２プレート材及び第３プレート材を用いるにも拘わらず、ビス等の締結部材を用いることなく、スポット溶接によってその接続を実施するできる。しかも、第２プレート材と第３プレート材とをその間に第１プレート材を挟んだ状態での直接溶着によって強く結合することができるから、結果的に２枚の第１プレート材同士を強固に接続することができるようになる。
【００２２】
上記解決手段の好ましいさらに別の態様は、１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材と第２プレート材とが、該第２プレート材とスポット溶接可能な第３プレート材によって接続されているプレート接続構造であって、
上記第１プレート材は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料によって形成されていて、その端部に複数の位置決め孔を有し、
上記第２プレート材は、その端部が上記第１プレート材の複数の位置決め孔を有する端部に重ねられ、
上記第３プレート材は、上記第１プレート材の位置決め孔を有する端部に対して、上記第２プレート材とは反対側から重ねられ、
上記第１プレート材の複数の位置決め孔に対応する複数の位置決め突起が、上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方に形成されており、
上記複数の位置決め突起が上記第１プレート材の対応する位置決め孔に嵌まり、
上記第２プレート材と第３プレート材とが、上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着していることを特徴とする。
【００２３】
このプレート接続構造も、第１乃至第３のプレート材の関係は上記プレート積層構造の同関係と同じであり、該プレート積層構造と同様の作用効果が得られ、各プレート材の材質等も上記プレート積層構造と同様にすることができる。
【００２４】
そうして、当該プレート接続構造によれば、第１プレート材と、該第１プレート材とは異なる材質の第２プレート材とを、ビス等の締結部材を用いることなく、スポット溶接によって接続することができる。しかも、第２プレート材と第３プレート材とをその間に第１プレート材を挟んだ状態での直接溶着によって強く結合することができるから、結果的に第１プレート材と第２プレート材との接続が強固なものになる。
【００２５】
上記プレート積層構造、プレート補強構造及びプレート接続構造は、次のプレート積層方法を実行することによって得ることができる。
【００２６】
すなわち、１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材の両面に、互いにスポット溶接可能な第２プレート材と第３プレート材とを積層するプレート積層方法であって、
上記第１プレート材は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料で形成されており、
上記第１プレート材には、少なくとも一つの位置決め孔を形成し、
上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方には、上記第１プレート材の位置決め孔に対応する位置決め突起を形成し、
上記第１プレート材乃至第３プレート材を、上記位置決め突起が上記位置決め孔に嵌まるように重ね、
上記第２プレート材と第３プレート材とを、上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着させることを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明によれば、プレート材同士を組み立てるための位置決め孔及び位置決め突起を利用して、第２プレート材と第３プレート材とを、その間に第１プレート材を挟んで、スポット溶接によって直接溶着させるようにしたから、スポット溶接の際のプレート材の位置決め保持に有利になるとともに、ビス等の締結部材を用いることなく、強固なプレート積層構造を得ることができ、しかも非導電性のプレート材をも積層することができ、プレート材の補強や、プレート材同士の接続に有利になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態１に係るプレート補強構造の斜視図である。
【図２】同形態のプレート積層構造の断面図である。
【図３】同形態の第１〜第３のプレート材とスポット溶接用電極との関係を示す断面図である。
【図４】同形態のスポット溶接が行われている状態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態２に係るプレート接続構造の一例を示す斜視図である。
【図６】同形態に係るプレート接続構造の他の例を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態３に係るプレート接続構造の一例を示す斜視図である。
【図８】同形態に係るプレート接続構造の他の例を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施形態４の第１〜第３のプレート材とスポット溶接用電極との関係を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態５の第１〜第３のプレート材とスポット溶接用電極との関係を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００３０】
＜実施形態１＞
この実施形態１はプレート補強構造に本発明を適用したものである。図１において、１は補強すべき第１プレート材、２は当該補強のための第２プレート材、３は同じく補強のための第３プレート材である。第２プレート材２及び第３プレート材３は、金属製（例えば鋼製）であり、互いにスポット溶接可能である。本例の場合、第２プレート材２及び第３プレート材３は、第１プレート材１にリブを形成してその補強を図るべく、細長いプレートによって形成されている。第１プレート材１は、第２プレート材２及び第３プレート材３とは異なり、例えばアルミニウム材等の軽量合金や、プラスチックによって形成することができる。
【００３１】
細長い第２プレート材２及び第３プレート材３は、第１プレート材１の両面に互いに対応するように重ねられ、プレート長手方向に間隔をおいた複数箇所が、第１プレート材１の位置決め孔を介して、互いにスポット溶接されている。図１において、第２プレート材２に×印を付けた部位がスポット溶接箇所である。
【００３２】
スポット溶接箇所におけるプレート積層構造は図２に示されている。すなわち、第１プレート材１には、該プレート材を貫通する位置決め孔４が、スポット溶接をすべき各位置に対応して複数の箇所に形成されている。第２プレート材２には、第１プレート材１の複数の位置決め孔に対応する位置決め突起５が複数の箇所に形成されている。位置決め孔４は、必要に応じて、第２プレート材２或いは第３プレート材３の長手方向に長い長孔とし、第１プレート材１と第２及び第３の両プレート材２，３との熱膨張差を吸収できるようにする。
【００３３】
図３に示すように、第１プレート材１の位置決め孔４は、孔内面にテーパが付けられた皿状孔に形成されている。一方、第２プレート材２の位置決め突起５は、プレスによる張出し加工によって形成されていて、位置決め孔４の孔内面形状に対応するテーパを有する。この第２プレート材２の位置決め突起５が、第１プレート材１の位置決め孔４に嵌められ、突起先端面が第３プレート材３の位置決め突起が形成されていない面にスポット溶接によって溶着している。図２において、６はスポット溶接よるナゲットである。
【００３４】
スポット溶接にあたっては、図３及び図４に示すように、第１乃至第３のプレート材１〜３を、第２プレート材２の位置決め突起５が第１プレート材１の位置決め孔４に嵌まって第３プレート材３に接触するように重ねる。位置決め突起５と位置決め孔４との嵌合により、第１プレート材１と第２プレート材２との間での位置ずれが防止され、スポット溶接の際のプレート材１〜３の位置決め保持に有利になる。
【００３５】
そして、第２プレート材２の位置決め突起５の部分と第３プレート材３とを一対の電極７，８によって挟持し、両電極間に通電する。これにより、第２プレート材２の位置決め突起５と第３プレート材３とが第１プレート材１を介在させることなく直接溶着し、図１に示すプレート補強構造が得られる。
【００３６】
例えば、第１プレート材１をアルミニウム製とし、第２及び第３の両プレート材２，３を鋼製とした場合、鋼材同士が溶着したナゲット６になる。このナゲット６にはアルミニウムは一切含まれない。つまり、ナゲット６には脆い金属間化合物が形成されることがない。よって、第２プレート材２と第３プレート材３との接合強度が高くなり、その結果、第１乃至第３のプレート材１〜３の積層構造も強固なものになる。
【００３７】
また、第２プレート材２の位置決め突起５と第３プレート材３とを直接溶着させるようにしたから、第１プレート材１をプラスチック等の非導電性材料で形成することができ、その場合も、第２プレート材２と第３プレート材３とが高い強度で接合した状態になるから、第１乃至第３のプレート材１〜３の積層構造も強固なものになる。
【００３８】
図３に示すように、第２プレート材２の位置決め突起５裏面側の相対的にへこんだ凹部５ａの底面の直径Ａと、該底面に当てる電極７の先端径Ｂとは、Ａ＞Ｂの大小関係にすることが好ましい。すなわち、電極７が上記凹部５ａの側面に接触しないようにするものである。これによれば、第１プレート材１の損傷を避けつつ、第２プレート材２と第３プレート材３とを確実に溶接する上で有利になる。
【００３９】
なお、位置決め突起５は、第２プレート材２及び第３プレート材３のいずれに設けてもよく、また、いくつかの位置決め突起５を第２プレート材２に設け、残りの位置決め突起５を第３プレート材３に設けるようにしてもよい。さらに、第２プレート材２及び第３プレート材３の双方に相対する位置決め突起を設けることもできる（この点は実施形態４，５でさらに説明する。）。
【００４０】
また、スポット溶接は全ての位置決め突起５について行なうことは必ずしも要さず、例えば、一つおきにするなど、適宜選択したいくつかの位置決め突起５をスポット溶接するようにしてもよい。
【００４１】
＜実施形態２＞
本実施形態は、プレート接続構造に本発明を適用したものであり、その一例は図５に示されている。すなわち、２枚の第１プレート材１，１は、互いの端面が突き合わされた状態で、細長い第２プレート材２と第３プレート材３とによって接続されている。実施形態１と同じく、第２プレート材２及び第３プレート材３は、金属製（例えば鋼製）であり、互いにスポット溶接可能である。第１プレート材１は、第２プレート材２及び第３プレート材３とは材質が異なり、例えばアルミニウム材等の軽量合金や、プラスチックによって形成することができる。
【００４２】
第１プレート材１，１各々の端部には複数の位置決め孔４が間隔をおいて形成されている。第２プレート材２は、第１プレート材１，１の片側の面において該両第１プレート材１，１に跨るように重ねられ、第３プレート材３は、第１プレート材１，１の反対側の面において該両第１プレート材１，１に跨るように重ねられている。そして、第２プレート材２と第３プレート材３とが、第１プレート材１の各位置決め孔４を介して、スポット溶接により接合されている。図５において、第２プレート材２に×印を付けた部位がスポット溶接箇所である。
【００４３】
スポット溶接箇所のプレート積層構造は実施形態１と同じであり、図２に示すように、第２プレート材２に形成された位置決め突起５が第１プレート材１の位置決め孔４に嵌められて、第３プレート材３にナゲット６によって溶着している。すなわち、第２プレート材２には、図２に示す位置決め突起５が複数、すなわち、両第１プレート材１，１各々の位置決め孔４に対応して２列になって形成されており、各位置決め突起５が対応する位置決め孔４を介して第３プレート材３に溶着している。
【００４４】
スポット溶接箇所のプレート積層構造及びプレート積層方法（スポット溶接方法）は実施形態１と同じであり、その説明は省略する。
【００４５】
本実施形態によれば、２枚の第１プレート材１，１の接続に材質が異なる第２プレート材２及び第３プレート材３を用いるにも拘わらず、ビス等の締結部材を用いることなく、スポット溶接によってその接続を実施することができる。しかも、第２プレート材２と第３プレート材３とがその間に２枚の第１プレート材１，１を挟んだ状態での直接溶着によって強く結合するから、第１プレート材１，１同士の接続が強固なものになる。
【００４６】
なお、位置決め突起５は、第２プレート材２及び第３プレート材３のいずれに設けてもよく、また、いくつかの位置決め突起５を第２プレート材２に設け、残りの位置決め突起５を第３プレート材３に設けるようにしてもよい。
【００４７】
また、スポット溶接は２列に並ぶ位置決め突起５全てについて行なうことは必ずしも要さず、各列において、例えば、一つおきにするなど、適宜選択したいくつかの位置決め突起５をスポット溶接するようにしてもよい。
【００４８】
図６はプレート接続構造の他の例を示す。この例では、２枚の第１プレート材１，１が互いの端部で直交するように突き合わされ、断面Ｌ字状の第２プレート材２が、第１プレート材１，１の内角側において該両第１プレート材１，１に跨るように重ねられ、断面Ｌ字状の第３プレート材３が、第１プレート材１，１の反対側において該両第１プレート材１，１に跨るように重ねられている。そして、第２プレート材２及び第３プレート材３のいずれかに設けた位置決め突起（図示省略）が、第１プレート材１，１に設けた位置決め孔（図示省略）に嵌められ、各位置決め突起において、第２プレート材２と第３プレート材３とがスポット溶接によって接合されている。図６において、第２プレート材２に×印を付けた部位がスポット溶接箇所である。
【００４９】
＜実施形態３＞
本実施形態は、実施形態２とは異なるプレート接続構造に本発明を適用したものであり、その一例は図７に示されている。すなわち、第１プレート材１と第２プレート材２とは互いの端部が重ねられ、細長い第３プレート材３が第２プレート材２とは反対側から第１プレート材１の端部に重ねられている。先の実施形態と同じく、第２プレート材２及び第３プレート材３は、金属製（例えば鋼製）であり、互いにスポット溶接可能である。第１プレート材１は、第２プレート材２及び第３プレート材３とは材質が異なり、例えばアルミニウム材等の軽量合金や、プラスチックによって形成することができる。
【００５０】
第１プレート材１の端部には複数の位置決め孔４が間隔をおいて形成されている。そして、第２プレート材２と第３プレート材３とが、第１プレート材１の各位置決め孔４を介して、スポット溶接により接合されている。図７において、第３プレート材３に×印を付けた部位がスポット溶接箇所である。
【００５１】
スポット溶接箇所のプレート積層構造は実施形態１と同じであり、図２に示すように、第２プレート材２に形成された位置決め突起５が第１プレート材１の位置決め孔４に嵌められて、第３プレート材３にナゲット６によって溶着している。すなわち、第２プレート材２には、図２に示す位置決め突起５が第１プレート材１の各位置決め孔４に対応して１列になって複数形成されており、各位置決め突起５が対応する位置決め孔４を介して第３プレート材３に溶着している。これにより、第１プレート材１と第２プレート材２とが接続されている。
【００５２】
スポット溶接箇所のプレート積層構造及びプレート積層方法（スポット溶接方法）は実施形態１と同じであり、その説明は省略する。
【００５３】
本実施形態によれば、第１プレート材１と、該第１プレート材１とは異なる材質の第２プレート材２とをビス等の締結部材を用いることなく、スポット溶接によって接合することができる。しかも、第２プレート材２と第３プレート材３とがその間に第１プレート材を挟んだ状態での直接溶着によって強く結合するから、第１プレート材と第２プレート材との接続も強固なものになる。
【００５４】
なお、位置決め突起５は、第２プレート材２及び第３プレート材３のいずれに設けてもよく、また、いくつかの位置決め突起５を第２プレート材２に設け、残りの位置決め突起５を第３プレート材３に設けるようにしてもよい。
【００５５】
また、スポット溶接は全ての位置決め突起５について行なうことは必ずしも要さず、例えば、一つおきにするなど、適宜選択したいくつかの位置決め突起５をスポット溶接するようにしてもよい。
【００５６】
図８はプレート接続構造の他の例を示す。この例では、第２プレート材２の端部がＬ字状に曲げられてフランジ２ａが形成され、このフランジ２ａに第１プレート材１の端部が重ねられている。第３プレート材３はフランジ２ａとは反対側から第１プレート材１の端部に重ねられている。そして、第２プレート材２のフランジ２ａ及び第３プレート材３のいずれかに設けた位置決め突起（図示省略）が、第１プレート材１の端部に設けた位置決め孔（図示省略）に嵌められ、各位置決め突起において、第２プレート材２のフランジ２ａと第３プレート材３とがスポット溶接により接合されている。図８において、第３プレート材３に×印を付けた部位がスポット溶接箇所である。
【００５７】
＜実施形態４＞
本実施形態は、図９に示されており、第２プレート材２及び第３プレート材３の各々に、第１プレート材１の位置決め孔４に対応する位置決め突起５ａ，５ｂが相対するように設けられている例である。すなわち、第２プレート材２及び第３プレート材３各々の位置決め突起５ａ，５ｂは、第１プレート材１の位置決め孔４に互いに反対側から嵌まっている。この両位置決め突起５ａ，５ｂを位置決め孔４の中間で接触させた状態で、一対の電極７，８によって挟持し、両電極間に通電する。これにより、第２プレート材２の位置決め突起５ａと第３プレート材３の位置決め突起５ｂとが第１プレート材１を介在させることなく直接溶着したプレート積層構造が得られる。
【００５８】
このプレート積層構造は、実施形態１〜３のプレート補強構造及びプレート接続構造に採用することができる。
【００５９】
＜実施形態５＞
本実施形態は、図１０に示されており、第１プレート材が２枚の互いに重ねられたプレート１ａ，１ｂによって構成されている例である。プレート１ａ，１ｂ各々には、対応する位置決め孔４が形成されている。第２プレート材２にはプレート１ａの位置決め孔４に対応する位置決め突起５ａが形成され、第３プレート材３にはプレート１ｂの位置決め孔４に対応する位置決め突起５ｂが形成されている。
【００６０】
第２プレート材２及び第３プレート材３各々の位置決め突起５ａ，５ｂは、第１プレート材を構成するプレート１ａ，１ｂ各々の位置決め孔４に互いに反対側から嵌まっている。この両位置決め突起５ａ，５ｂを接触させた状態で、一対の電極７，８によって挟持し、両電極間に通電する。これにより、第２プレート材２の位置決め突起５ａと第３プレート材３の位置決め突起５ｂとが第１プレート材を介在させることなく直接溶着したプレート積層構造が得られる。
【００６１】
このプレート積層構造は、実施形態１〜３のプレート補強構造及びプレート接続構造に採用することができる。
【００６２】
＜その他＞
上記各実施形態では位置決め孔４にテーパが形成されているが、テーパを設けることは必ずしも要しない。
【符号の説明】
【００６３】
１    第１プレート材
２    第２プレート材
３    第３プレート材
４    位置決め孔
５    位置決め突起
６    ナゲット
７，８    電極
【図１】
2010240678.tif 000003
【図２】
2010240678.tif 000004
【図３】
2010240678.tif 000005
【図４】
2010240678.tif 000006
【図５】
2010240678.tif 000007
【図６】
2010240678.tif 000008
【図７】
2010240678.tif 000009
【図８】
2010240678.tif 000010
【図９】
2010240678.tif 000011
【図１０】
2010240678.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月6日(2009.10.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スポット溶接を利用したプレート積層構造、プレート補強構造、プレート接続構造及びプレート積層方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スポット溶接は鋼材同士の溶接に多く利用されているが、近年は機械・器具の軽量化の観点からアルミニウム等の軽量材料を利用すべく、材質が異なる２枚のプレートをスポット溶接によって接合する試みがなされている。例えば特許文献１には、亜鉛メッキ鋼板とアルミニウム板とをスポット溶接して、その接合界面の鋼板側にＡｌ５Ｆｅ２系化合物層を形成し、アルミニウム板側にＡｌ３Ｆｅ系化合物層を形成することが記載されている。しかし、そのような金属間化合物は一般に脆いことが知られている。
【０００３】
これに対して、２枚の鋼板の間にアルミニウム板を挟んで三層に重ね、この重ね部を一対の電極で挟持し、圧力を加えつつ両電極間に大電流を短時間流すことにより、このスポット溶接域のアルミニウム板の溶融部を排除して２枚の鋼板を直接的にスポット溶接する試みもなされている（特許文献２，３参照）。また、アルミニウム板に予め孔を形成しておき、この孔にリベット状の締結用チップを差し込んで鋼板に接触させ、その状態で締結用チップの頭部と鋼板とを一対の電極で挟持し通電することにより、締結用チップと鋼板とを溶接すること、そのことによって、アルミニウム板と鋼板とを締結することも知られている（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６０７７７号公報
【特許文献２】特開平０９−８５４５４号公報
【特許文献３】特開２００３−２３６６７３号公報
【特許文献４】特開２００３−１４５２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、２枚の鋼板間のアルミニウム板をスポット溶接によって部分的に溶融させて排除する方法では、その溶融したアルミニウム液が鋼板とアルミニウム板との隙間から周囲に飛び散るという問題がある。さらに、２枚の鋼板間にアルミニウムが一部残って接合強度の低下を招くという問題もある。また、このようなスポット溶接方法は、２枚の鋼板間にアルミニウムのような金属板を挟むことには適用することができても、非導電性のプラスチック板を挟む場合には適用することができない。
【０００６】
また、締結用チップを鋼板に溶接してアルミニウム板と鋼板とを締結する方法では、大きな板材になると、その締結のために多数の締結用チップを必要とし、部品点数が多くなるとともに、個々の締結用チップをアルミニウム板の孔に嵌める作業も面倒になる。
【０００７】
そこで、本発明は、金属製プレート同士の積層だけでなく、金属製プレートとプラスチックのような非導電性プレートとの積層をも、スポット溶接によって簡単に実施できるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、スポット溶接可能な２枚のプレート材間に中間プレート材を挟み、上記２枚のプレート材のうちの少なくとも一方のプレート材に設けた位置決め突起を中間プレート材の位置決め孔に嵌めて、他方のプレート材に溶着させるようにした。
【０００９】
すなわち、上記課題を解決する手段は、１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材の両面に、互いにスポット溶接可能な第２プレート材と第３プレート材とが積層されているプレート積層構造であって、
上記第１プレート材は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料で形成されていて、少なくとも一つの位置決め孔を有し、且つ上記第２プレート材及び第３プレート材とは接合されておらず、
上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方には、該一方のプレート材に対して上記第１プレート材が位置ずれしないようにするための、該第１プレート材の位置決め孔に対応する位置決め突起が形成されており、
上記位置決め突起が上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められ、
上記第２プレート材と第３プレート材とが、上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着していることを特徴とする。
【００１０】
従って、第２プレート材と第３プレート材とが第１プレート材の位置決め孔を介して直接溶着し、その溶着部には異質の第１プレート材は一切介在しないから、その溶着強度が高いものになり、その結果、上記３枚のプレート材の接合が強固になる。しかも、第１プレート材の位置決め孔と第２プレート材又は第３プレート材の位置決め突起との嵌合により、それらプレート材同士の位置ずれが防止され、溶接前のプレート材同士の組立に有利になる。
【００１１】
第１乃至第３プレート材の材質は、例えば、第１プレート材をアルミニウム材（アルミニウム合金を含む）とし、第２プレート材及び第３プレート材を鋼製とすることができる。しかし、第２プレート材と第３プレート材とを第１プレート材の位置決め孔を介して溶着させるようにしたから、第１プレート材自体は導電性を有する必要がなく、プラスチック等の非導電性のプレートを第１プレート材とすることもできる。
【００１２】
当該手段のとりわけ特徴的な点は、プレート材同士を組み立てるための位置決め孔及び位置決め突起を利用して、第２プレート材と第３プレート材とを、中間に第１プレート材を挟んで直接溶着させるようにしたことである。そのため、上述の如く、スポット溶接の際のプレート材の位置決め保持に有利になるとともに、ビス等の締結部材を用いることなく、強固なプレート積層構造を得ることができ、しかも非導電性のプレート材をも積層することができるようになる。
【００１３】
上記位置決め孔及び対応する位置決め突起は、少なくとも一組あればよい。位置決め孔及び位置決め突起を一組だけにする場合は、第１プレート材と第２プレート材又は第３プレート材との相対的な回転を防止するために、位置決め孔及び位置決め突起断面の形状を楕円形等の非真円形にすることが好ましい。複数組の位置決め孔及び位置決め突起を設ける場合は、上記形状を真円形にしても上記相対回転を防止することができる。なお、複数組の位置決め孔及び位置決め突起を設ける場合でも、少なくとも一つの位置決め突起において第２プレート材と第３プレート材とを溶着すればい。
【００１４】
第１プレート材の１つの位置決め孔に対応する位置決め突起は、第２プレート材及び第３プレート材のいずれか一方のみに設けるようにしても、或いは第２プレート材及び第３プレート材の両方に設けるようにしてもよい。後者の場合は、第２プレート材の位置決め突起と第３プレート材の位置決め突起とは、第１プレート材の位置決め孔に互いに反対側から嵌り、該位置決め孔内で溶着させることになる。また、第１プレート材は、１枚のプレートによって構成してもよいが、複数枚のプレートを重ねて構成することもできる。
【００１５】
上記解決手段の好ましい態様の一つは、１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材が、互いにスポット溶接可能な第２プレート材と第３プレート材とによって補強されているプレート補強構造であって、
上記第１プレート材は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料で形成されていて、複数の位置決め孔を有し、且つ上記第２プレート材及び第３プレート材とは接合されておらず、
上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方には、該一方のプレート材に対して上記第１プレート材が位置ずれしないようにするための、該第１プレート材の複数の位置決め孔に対応する複数の位置決め突起が形成されており、
上記複数の位置決め突起が上記第１プレート材の対応する位置決め孔に嵌まり、
上記第２プレート材と第３プレート材とが、上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着していることを特徴とする。
【００１６】
このプレート補強構造も、第１乃至第３のプレート材の関係は上記プレート積層構造の同関係と同じであり、該プレート積層構造と同様の作用効果が得られ、各プレート材の材質等も上記プレート積層構造と同様にすることができる。
【００１７】
そうして、当該プレート補強構造によれば、第１プレート材とは異なる材質の補強用第２プレート材及び第３プレート材を結合するにも拘わらず、その結合がスポット溶接によって行なわれるから、ビス等の締結部材を用いる必要がない。しかも、第２プレート材と第３プレート材とをその間に第１プレート材を挟んだ状態で直接溶着させるから、第１プレート材に対する第２及び第３のプレート材の結合が強固なものになる。
【００１８】
この場合、例えば第２プレート材及び第３プレート材をリブプレートとして第１プレート材の面強度を高めることができ、或いは第２プレート材及び第３プレート材によって第１プレート材の局部的な補強を図ることができる。
【００１９】
上記解決手段の好ましい他の態様は、各々１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材２枚が、互いにスポット溶接可能な第２プレート材と第３プレート材とによって接続されているプレート接続構造であって、
上記２枚の第１プレート材各々は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料によって形成されていて、各々の端部に複数の位置決め孔を有し、且つ上記第２プレート材及び第３プレート材とは接合されておらず、
上記第２プレート材及び第３プレート材各々は、上記２枚の第１プレート材の両面から、この２枚の第１プレート材の両端部に跨るように重ねられ、
上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方には、該一方のプレート材に対して上記２枚の第１プレート材が位置ずれしないようにするための、該２枚の第１プレート材各々の複数の位置決め孔に対応する複数の位置決め突起が形成されており、
上記複数の位置決め突起が上記２枚の第１プレート材各々の対応する位置決め孔に嵌まり、
上記第２プレート材と第３プレート材とが、上記２枚の第１プレート材各々の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着していることを特徴とする。
【００２０】
このプレート接続構造も、第１乃至第３のプレート材の関係は上記プレート積層構造の同関係と同じであり、該プレート積層構造と同様の作用効果が得られ、各プレート材の材質等も上記プレート積層構造と同様にすることができる。
【００２１】
そうして、当該プレート接続構造によれば、２枚の第１プレート材の接続に、該第１プレート材とは異なる材質の第２プレート材及び第３プレート材を用いるにも拘わらず、ビス等の締結部材を用いることなく、スポット溶接によってその接続を実施するできる。しかも、第２プレート材と第３プレート材とをその間に第１プレート材を挟んだ状態での直接溶着によって強く結合することができるから、結果的に２枚の第１プレート材同士を強固に接続することができるようになる。
【００２２】
上記解決手段の好ましいさらに別の態様は、１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材と第２プレート材とが、該第２プレート材とスポット溶接可能な第３プレート材によって接続されているプレート接続構造であって、
上記第１プレート材は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料によって形成されていて、その端部に複数の位置決め孔を有し、且つ上記第３プレート材とは接合されておらず、
上記第２プレート材は、その端部が上記第１プレート材の複数の位置決め孔を有する端部に重ねられ、
上記第３プレート材は、上記第１プレート材の位置決め孔を有する端部に対して、上記第２プレート材とは反対側から重ねられ、
上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方には、該一方のプレート材に対して上記第１プレート材が位置ずれしないようにするための、該第１プレート材の複数の位置決め孔に対応する複数の位置決め突起が形成されており、
上記複数の位置決め突起が上記第１プレート材の対応する位置決め孔に嵌まり、
上記第２プレート材と第３プレート材とが、上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着していることを特徴とする。
【００２３】
このプレート接続構造も、第１乃至第３のプレート材の関係は上記プレート積層構造の同関係と同じであり、該プレート積層構造と同様の作用効果が得られ、各プレート材の材質等も上記プレート積層構造と同様にすることができる。
【００２４】
そうして、当該プレート接続構造によれば、第１プレート材と、該第１プレート材とは異なる材質の第２プレート材とを、ビス等の締結部材を用いることなく、スポット溶接によって接続することができる。しかも、第２プレート材と第３プレート材とをその間に第１プレート材を挟んだ状態での直接溶着によって強く結合することができるから、結果的に第１プレート材と第２プレート材との接続が強固なものになる。
【００２５】
上記プレート積層構造、プレート補強構造及びプレート接続構造は、次のプレート積層方法を実行することによって得ることができる。
【００２６】
すなわち、１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材の両面に、互いにスポット溶接可能な第２プレート材と第３プレート材とを積層するプレート積層方法であって、
上記第１プレート材は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料で形成されており、且つ上記第２プレート材及び第３プレート材とは接合されておらず、
上記第１プレート材には、少なくとも一つの位置決め孔を形成し、
上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方には、該一方のプレート材に対して上記第１プレート材が位置ずれしないようにするための、該上記第１プレート材の位置決め孔に対応する位置決め突起を形成し、
上記第１プレート材乃至第３プレート材を、上記位置決め突起が上記位置決め孔に嵌まるように重ね、
上記第２プレート材と第３プレート材とを、上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着させることを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明によれば、プレート材同士を組み立てるための位置決め孔及び位置決め突起を利用して、第２プレート材と第３プレート材とを、その間に第１プレート材を挟んで、スポット溶接によって直接溶着させるようにしたから、スポット溶接の際のプレート材の位置決め保持に有利になるとともに、ビス等の締結部材を用いることなく、強固なプレート積層構造を得ることができ、しかも非導電性のプレート材をも積層することができ、プレート材の補強や、プレート材同士の接続に有利になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態１に係るプレート補強構造の斜視図である。
【図２】同形態のプレート積層構造の断面図である。
【図３】同形態の第１〜第３のプレート材とスポット溶接用電極との関係を示す断面図である。
【図４】同形態のスポット溶接が行われている状態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態２に係るプレート接続構造の一例を示す斜視図である。
【図６】同形態に係るプレート接続構造の他の例を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態３に係るプレート接続構造の一例を示す斜視図である。
【図８】同形態に係るプレート接続構造の他の例を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施形態４の第１〜第３のプレート材とスポット溶接用電極との関係を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態５の第１〜第３のプレート材とスポット溶接用電極との関係を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００３０】
＜実施形態１＞
この実施形態１はプレート補強構造に本発明を適用したものである。図１において、１は補強すべき第１プレート材、２は当該補強のための第２プレート材、３は同じく補強のための第３プレート材である。第１プレート材１は第２プレート材２及び第３プレート材３とは接合されていない。第２プレート材２及び第３プレート材３は、金属製（例えば鋼製）であり、互いにスポット溶接可能である。本例の場合、第２プレート材２及び第３プレート材３は、第１プレート材１にリブを形成してその補強を図るべく、細長いプレートによって形成されている。第１プレート材１は、第２プレート材２及び第３プレート材３とは異なり、例えばアルミニウム材等の軽量合金や、プラスチックによって形成することができる。
【００３１】
細長い第２プレート材２及び第３プレート材３は、第１プレート材１の両面に互いに対応するように重ねられ、プレート長手方向に間隔をおいた複数箇所が、第１プレート材１の位置決め孔を介して、互いにスポット溶接されている。図１において、第２プレート材２に×印を付けた部位がスポット溶接箇所である。
【００３２】
スポット溶接箇所におけるプレート積層構造は図２に示されている。すなわち、第１プレート材１には、該プレート材を貫通する位置決め孔４が、スポット溶接をすべき各位置に対応して複数の箇所に形成されている。第２プレート材２には、第１プレート材１の複数の位置決め孔に対応する位置決め突起５が複数の箇所に形成されている。位置決め孔４は、必要に応じて、第２プレート材２或いは第３プレート材３の長手方向に長い長孔とし、第１プレート材１と第２及び第３の両プレート材２，３との熱膨張差を吸収できるようにする。
【００３３】
図３に示すように、第１プレート材１の位置決め孔４は、孔内面にテーパが付けられた皿状孔に形成されている。一方、第２プレート材２の位置決め突起５は、プレスによる張出し加工によって形成されていて、位置決め孔４の孔内面形状に対応するテーパを有する。この第２プレート材２の位置決め突起５が、第１プレート材１の位置決め孔４に嵌められ、突起先端面が第３プレート材３の位置決め突起が形成されていない面にスポット溶接によって溶着している。図２において、６はスポット溶接よるナゲットである。
【００３４】
スポット溶接にあたっては、図３及び図４に示すように、第１乃至第３のプレート材１〜３を、第２プレート材２の位置決め突起５が第１プレート材１の位置決め孔４に嵌まって第３プレート材３に接触するように重ねる。位置決め突起５と位置決め孔４との嵌合により、第１プレート材１と第２プレート材２との間での位置ずれが防止され、スポット溶接の際のプレート材１〜３の位置決め保持に有利になる。
【００３５】
そして、第２プレート材２の位置決め突起５の部分と第３プレート材３とを一対の電極７，８によって挟持し、両電極間に通電する。これにより、第２プレート材２の位置決め突起５と第３プレート材３とが第１プレート材１を介在させることなく直接溶着し、図１に示すプレート補強構造が得られる。
【００３６】
例えば、第１プレート材１をアルミニウム製とし、第２及び第３の両プレート材２，３を鋼製とした場合、鋼材同士が溶着したナゲット６になる。このナゲット６にはアルミニウムは一切含まれない。つまり、ナゲット６には脆い金属間化合物が形成されることがない。よって、第２プレート材２と第３プレート材３との接合強度が高くなり、その結果、第１乃至第３のプレート材１〜３の積層構造も強固なものになる。
【００３７】
また、第２プレート材２の位置決め突起５と第３プレート材３とを直接溶着させるようにしたから、第１プレート材１をプラスチック等の非導電性材料で形成することができ、その場合も、第２プレート材２と第３プレート材３とが高い強度で接合した状態になるから、第１乃至第３のプレート材１〜３の積層構造も強固なものになる。
【００３８】
図３に示すように、第２プレート材２の位置決め突起５裏面側の相対的にへこんだ凹部５ａの底面の直径Ａと、該底面に当てる電極７の先端径Ｂとは、Ａ＞Ｂの大小関係にすることが好ましい。すなわち、電極７が上記凹部５ａの側面に接触しないようにするものである。これによれば、第１プレート材１の損傷を避けつつ、第２プレート材２と第３プレート材３とを確実に溶接する上で有利になる。
【００３９】
なお、位置決め突起５は、第２プレート材２及び第３プレート材３のいずれに設けてもよく、また、いくつかの位置決め突起５を第２プレート材２に設け、残りの位置決め突起５を第３プレート材３に設けるようにしてもよい。さらに、第２プレート材２及び第３プレート材３の双方に相対する位置決め突起を設けることもできる（この点は実施形態４，５でさらに説明する。）。
【００４０】
また、スポット溶接は全ての位置決め突起５について行なうことは必ずしも要さず、例えば、一つおきにするなど、適宜選択したいくつかの位置決め突起５をスポット溶接するようにしてもよい。
【００４１】
＜実施形態２＞
本実施形態は、プレート接続構造に本発明を適用したものであり、その一例は図５に示されている。すなわち、２枚の第１プレート材１，１は、互いの端面が突き合わされた状態で、細長い第２プレート材２と第３プレート材３とによって接続されている。第１プレート材１，１は第２プレート材２及び第３プレート材３とは接合されていない。実施形態１と同じく、第２プレート材２及び第３プレート材３は、金属製（例えば鋼製）であり、互いにスポット溶接可能である。第１プレート材１は、第２プレート材２及び第３プレート材３とは材質が異なり、例えばアルミニウム材等の軽量合金や、プラスチックによって形成することができる。
【００４２】
第１プレート材１，１各々の端部には複数の位置決め孔４が間隔をおいて形成されている。第２プレート材２は、第１プレート材１，１の片側の面において該両第１プレート材１，１に跨るように重ねられ、第３プレート材３は、第１プレート材１，１の反対側の面において該両第１プレート材１，１に跨るように重ねられている。そして、第２プレート材２と第３プレート材３とが、第１プレート材１の各位置決め孔４を介して、スポット溶接により接合されている。図５において、第２プレート材２に×印を付けた部位がスポット溶接箇所である。
【００４３】
スポット溶接箇所のプレート積層構造は実施形態１と同じであり、図２に示すように、第２プレート材２に形成された位置決め突起５が第１プレート材１の位置決め孔４に嵌められて、第３プレート材３にナゲット６によって溶着している。すなわち、第２プレート材２には、図２に示す位置決め突起５が複数、すなわち、両第１プレート材１，１各々の位置決め孔４に対応して２列になって形成されており、各位置決め突起５が対応する位置決め孔４を介して第３プレート材３に溶着している。
【００４４】
スポット溶接箇所のプレート積層構造及びプレート積層方法（スポット溶接方法）は実施形態１と同じであり、その説明は省略する。
【００４５】
本実施形態によれば、２枚の第１プレート材１，１の接続に材質が異なる第２プレート材２及び第３プレート材３を用いるにも拘わらず、ビス等の締結部材を用いることなく、スポット溶接によってその接続を実施することができる。しかも、第２プレート材２と第３プレート材３とがその間に２枚の第１プレート材１，１を挟んだ状態での直接溶着によって強く結合するから、第１プレート材１，１同士の接続が強固なものになる。
【００４６】
なお、位置決め突起５は、第２プレート材２及び第３プレート材３のいずれに設けてもよく、また、いくつかの位置決め突起５を第２プレート材２に設け、残りの位置決め突起５を第３プレート材３に設けるようにしてもよい。
【００４７】
また、スポット溶接は２列に並ぶ位置決め突起５全てについて行なうことは必ずしも要さず、各列において、例えば、一つおきにするなど、適宜選択したいくつかの位置決め突起５をスポット溶接するようにしてもよい。
【００４８】
図６はプレート接続構造の他の例を示す。この例では、２枚の第１プレート材１，１が互いの端部で直交するように突き合わされ、断面Ｌ字状の第２プレート材２が、第１プレート材１，１の内角側において該両第１プレート材１，１に跨るように重ねられ、断面Ｌ字状の第３プレート材３が、第１プレート材１，１の反対側において該両第１プレート材１，１に跨るように重ねられている。そして、第２プレート材２及び第３プレート材３のいずれかに設けた位置決め突起（図示省略）が、第１プレート材１，１に設けた位置決め孔（図示省略）に嵌められ、各位置決め突起において、第２プレート材２と第３プレート材３とがスポット溶接によって接合されている。図６において、第２プレート材２に×印を付けた部位がスポット溶接箇所である。
【００４９】
＜実施形態３＞
本実施形態は、実施形態２とは異なるプレート接続構造に本発明を適用したものであり、その一例は図７に示されている。すなわち、第１プレート材１と第２プレート材２とは互いの端部が重ねられ、細長い第３プレート材３が第２プレート材２とは反対側から第１プレート材１の端部に重ねられている。第１プレート材１は第２プレート材２及び第３プレート材３とは接合されていない。先の実施形態と同じく、第２プレート材２及び第３プレート材３は、金属製（例えば鋼製）であり、互いにスポット溶接可能である。第１プレート材１は、第２プレート材２及び第３プレート材３とは材質が異なり、例えばアルミニウム材等の軽量合金や、プラスチックによって形成することができる。
【００５０】
第１プレート材１の端部には複数の位置決め孔４が間隔をおいて形成されている。そして、第２プレート材２と第３プレート材３とが、第１プレート材１の各位置決め孔４を介して、スポット溶接により接合されている。図７において、第３プレート材３に×印を付けた部位がスポット溶接箇所である。
【００５１】
スポット溶接箇所のプレート積層構造は実施形態１と同じであり、図２に示すように、第２プレート材２に形成された位置決め突起５が第１プレート材１の位置決め孔４に嵌められて、第３プレート材３にナゲット６によって溶着している。すなわち、第２プレート材２には、図２に示す位置決め突起５が第１プレート材１の各位置決め孔４に対応して１列になって複数形成されており、各位置決め突起５が対応する位置決め孔４を介して第３プレート材３に溶着している。これにより、第１プレート材１と第２プレート材２とが接続されている。
【００５２】
スポット溶接箇所のプレート積層構造及びプレート積層方法（スポット溶接方法）は実施形態１と同じであり、その説明は省略する。
【００５３】
本実施形態によれば、第１プレート材１と、該第１プレート材１とは異なる材質の第２プレート材２とをビス等の締結部材を用いることなく、スポット溶接によって接合することができる。しかも、第２プレート材２と第３プレート材３とがその間に第１プレート材を挟んだ状態での直接溶着によって強く結合するから、第１プレート材と第２プレート材との接続も強固なものになる。
【００５４】
なお、位置決め突起５は、第２プレート材２及び第３プレート材３のいずれに設けてもよく、また、いくつかの位置決め突起５を第２プレート材２に設け、残りの位置決め突起５を第３プレート材３に設けるようにしてもよい。
【００５５】
また、スポット溶接は全ての位置決め突起５について行なうことは必ずしも要さず、例えば、一つおきにするなど、適宜選択したいくつかの位置決め突起５をスポット溶接するようにしてもよい。
【００５６】
図８はプレート接続構造の他の例を示す。この例では、第２プレート材２の端部がＬ字状に曲げられてフランジ２ａが形成され、このフランジ２ａに第１プレート材１の端部が重ねられている。第３プレート材３はフランジ２ａとは反対側から第１プレート材１の端部に重ねられている。そして、第２プレート材２のフランジ２ａ及び第３プレート材３のいずれかに設けた位置決め突起（図示省略）が、第１プレート材１の端部に設けた位置決め孔（図示省略）に嵌められ、各位置決め突起において、第２プレート材２のフランジ２ａと第３プレート材３とがスポット溶接により接合されている。図８において、第３プレート材３に×印を付けた部位がスポット溶接箇所である。
【００５７】
＜実施形態４＞
本実施形態は、図９に示されており、第２プレート材２及び第３プレート材３の各々に、第１プレート材１の位置決め孔４に対応する位置決め突起５ａ，５ｂが相対するように設けられている例である。第１プレート材１は第２プレート材２及び第３プレート材３とは接合されていない。すなわち、第２プレート材２及び第３プレート材３各々の位置決め突起５ａ，５ｂは、第１プレート材１の位置決め孔４に互いに反対側から嵌まっている。この両位置決め突起５ａ，５ｂを位置決め孔４の中間で接触させた状態で、一対の電極７，８によって挟持し、両電極間に通電する。これにより、第２プレート材２の位置決め突起５ａと第３プレート材３の位置決め突起５ｂとが第１プレート材１を介在させることなく直接溶着したプレート積層構造が得られる。
【００５８】
このプレート積層構造は、実施形態１〜３のプレート補強構造及びプレート接続構造に採用することができる。
【００５９】
＜実施形態５＞
本実施形態は、図１０に示されており、第１プレート材が２枚の互いに重ねられたプレート１ａ，１ｂによって構成されている例である。プレート１ａ，１ｂは第２プレート材２及び第３プレート材３とは接合されていない。プレート１ａ，１ｂ各々には、対応する位置決め孔４が形成されている。第２プレート材２にはプレート１ａの位置決め孔４に対応する位置決め突起５ａが形成され、第３プレート材３にはプレート１ｂの位置決め孔４に対応する位置決め突起５ｂが形成されている。
【００６０】
第２プレート材２及び第３プレート材３各々の位置決め突起５ａ，５ｂは、第１プレート材を構成するプレート１ａ，１ｂ各々の位置決め孔４に互いに反対側から嵌まっている。この両位置決め突起５ａ，５ｂを接触させた状態で、一対の電極７，８によって挟持し、両電極間に通電する。これにより、第２プレート材２の位置決め突起５ａと第３プレート材３の位置決め突起５ｂとが第１プレート材を介在させることなく直接溶着したプレート積層構造が得られる。
【００６１】
このプレート積層構造は、実施形態１〜３のプレート補強構造及びプレート接続構造に採用することができる。
【００６２】
＜その他＞
上記各実施形態では位置決め孔４にテーパが形成されているが、テーパを設けることは必ずしも要しない。
【符号の説明】
【００６３】
１    第１プレート材
２    第２プレート材
３    第３プレート材
４    位置決め孔
５    位置決め突起
６    ナゲット
７，８    電極
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材の両面に、互いにスポット溶接可能な第２プレート材と第３プレート材とが積層されているプレート積層構造であって、
上記第１プレート材は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料で形成されていて、少なくとも一つの位置決め孔を有し、且つ上記第２プレート材及び第３プレート材とは接合されておらず、
上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方には、該一方のプレート材に対して上記第１プレート材が位置ずれしないようにするための、該第１プレート材の位置決め孔に対応する位置決め突起が形成されており、
上記位置決め突起が上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められ、
上記第２プレート材と第３プレート材とが、上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着していることを特徴とする。
【請求項２】
１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材が、互いにスポット溶接可能な第２プレート材と第３プレート材とによって補強されているプレート補強構造であって、
上記第１プレート材は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料で形成されていて、複数の位置決め孔を有し、且つ上記第２プレート材及び第３プレート材とは接合されておらず、
上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方には、該一方のプレート材に対して上記第１プレート材が位置ずれしないようにするための、該第１プレート材の複数の位置決め孔に対応する複数の位置決め突起が形成されており、
上記複数の位置決め突起が上記第１プレート材の対応する位置決め孔に嵌まり、
上記第２プレート材と第３プレート材とが、上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着していることを特徴とする。
【請求項３】
各々１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材２枚が、互いにスポット溶接可能な第２プレート材と第３プレート材とによって接続されているプレート接続構造であって、
上記２枚の第１プレート材各々は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料によって形成されていて、各々の端部に複数の位置決め孔を有し、且つ上記第２プレート材及び第３プレート材とは接合されておらず、
上記第２プレート材及び第３プレート材各々は、上記２枚の第１プレート材の両面から、この２枚の第１プレート材の両端部に跨るように重ねられ、
上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方には、該一方のプレート材に対して上記２枚の第１プレート材が位置ずれしないようにするための、該２枚の第１プレート材各々の複数の位置決め孔に対応する複数の位置決め突起が形成されており、
上記複数の位置決め突起が上記２枚の第１プレート材各々の対応する位置決め孔に嵌まり、
上記第２プレート材と第３プレート材とが、上記２枚の第１プレート材各々の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着していることを特徴とする。
【請求項４】
１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材と第２プレート材とが、該第２プレート材とスポット溶接可能な第３プレート材によって接続されているプレート接続構造であって、
上記第１プレート材は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料によって形成されていて、その端部に複数の位置決め孔を有し、且つ上記第３プレート材とは接合されておらず、
上記第２プレート材は、その端部が上記第１プレート材の複数の位置決め孔を有する端部に重ねられ、
上記第３プレート材は、上記第１プレート材の位置決め孔を有する端部に対して、上記第２プレート材とは反対側から重ねられ、
上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方には、該一方のプレート材に対して上記第１プレート材が位置ずれしないようにするための、該第１プレート材の複数の位置決め孔に対応する複数の位置決め突起が形成されており、
上記複数の位置決め突起が上記第１プレート材の対応する位置決め孔に嵌まり、
上記第２プレート材と第３プレート材とが、上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着していることを特徴とする。
【請求項５】
１枚のプレート又は重ねられた複数枚のプレートよりなる第１プレート材の両面に、互いにスポット溶接可能な第２プレート材と第３プレート材とを積層するプレート積層方法であって、
上記第１プレート材は、上記第２プレート材及び第３プレート材とは異質の材料で形成されており、且つ上記第２プレート材及び第３プレート材とは接合されておらず、
上記第１プレート材には、少なくとも一つの位置決め孔を形成し、
上記第２プレート材及び第３プレート材の少なくとも一方には、該一方のプレート材に対して上記第１プレート材が位置ずれしないようにするための、該上記第１プレート材の位置決め孔に対応する位置決め突起を形成し、
上記第１プレート材乃至第３プレート材を、上記位置決め突起が上記位置決め孔に嵌まるように重ね、
上記第２プレート材と第３プレート材とを、上記第１プレート材の位置決め孔に嵌められた少なくとも一つの位置決め突起において、スポット溶接によって溶着させることを特徴とする。