(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに重ね合わせて配置されると共に、前記重ね合わせ部位が２箇所以上のレーザ溶接部により接合される少なくとも２枚の金属板と、
前記重ね合わせ部位に対して間隔をおいて配置された第３の板と、
前記第３の板に形成され、前記第３の板を通過して前記重ね合わせ部位にレーザ光が照射されると共に、前記レーザ溶接部の数よりも少ない数の貫通部と、
を有するレーザ接合構造。
【請求項２】
前記貫通部の孔径は、スポット溶接用の電極が挿通されず、かつ前記レーザ光が通過可能な寸法に設定されている請求項１に記載のレーザ接合構造。
【請求項３】
前記第３の板が金属板であり、
少なくとも前記２枚の金属板と前記第３の金属板とにより閉じ断面が形成されている請求項１又は請求項２に記載のレーザ接合構造。
【請求項４】
少なくとも前記２枚の金属板と前記第３の金属板とにより車両骨格部材が構成されている請求項３に記載のレーザ接合構造。
【請求項５】
少なくとも２枚の金属板を互いに重ね合わせて配置すると共に、前記重ね合わせ部位に対して間隔をおいて配置された第３の板に形成された貫通部を通して、レーザ光照射装置から前記重ね合わせ部位にレーザ光を照射し、前記重ね合わせ部位にレーザ溶接部を形成する工程と、
前記レーザ光照射装置のレーザ光の照射角度を変更し、同じ前記貫通部を通して前記重ね合わせ部位にレーザ光を照射することで、前記重ね合わせ部位に前記レーザ溶接部とは異なる一又は二以上のレーザ溶接部を形成する工程と、
を有するレーザ接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ接合構造及びレーザ接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開平０９−０３０４１４号公報）では、２枚以上の外板と補強板を接合するスポット溶接部位の手前側に板状の骨組縦部材等が存在する場合、板状の骨組縦部材等に貫通孔を設け、その貫通孔内に電極を通すことでスポット溶接を実施している（図３参照）。【０００３】
また、特許文献２（特開２０１１−１６２０８６号公報）では、外板と第１補強板とをレーザ溶接により接合する場合、外板及び第１補強板の手前側に配置された第２補強板の外側からレーザ光を照射し、第２補強板の内側に存在する第１補強板と外板とをレーザ溶接している。このレーザ溶接の過程で、第２補強板には、キーホールが閉塞されてレーザ痕が形成されている。
【特許文献１】特開平０９−０３０４１４号公報
【特許文献２】特開２０１１−１６２０８６号公報
【特許文献３】特開２０１２−１１５８７６号公報
【特許文献４】特開２００９−１５４１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１による場合、板状の骨組縦部材等には、外板と補強板とのスポット溶接箇所の個数分の貫通孔が存在している。このため、板状の骨組縦部材等の貫通孔の数が増えるほど、板としての強度又は剛性が低下する可能性がある。【０００５】
また、上記特許文献２による場合、第２補強板には、外板と第１補強板とのレーザ溶接箇所の個数分のレーザ痕が残る。このため、第２補強板にレーザ痕の数が増えるほど、補強板としての強度又は剛性が低下する可能性がある。【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、少なくとも２枚の金属板と間隔をおいて配置された第３の板の強度又は剛性の低下を抑制することができるレーザ接合構造及びレーザ接合方法を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様のレーザ接合構造は、互いに重ね合わせて配置されると共に、前記重ね合わせ部位が２箇所以上のレーザ溶接部により接合される少なくとも２枚の金属板と、前記重ね合わせ部位に対して間隔をおいて配置された第３の板と、前記第３の板に形成され、前記第３の板を通過して前記重ね合わせ部位にレーザ光が照射されると共に、前記レーザ溶接部の数よりも少ない数の貫通部と、を有する。【０００８】
本発明の第２の態様のレーザ接合構造は、第１の態様のレーザ接合構造において、前記貫通部の孔径は、スポット溶接用の電極が挿通されず、かつ前記レーザ光が通過可能な寸法に設定されている。【０００９】
本発明の第３の態様のレーザ接合構造は、第１の態様又は第２の態様のレーザ接合構造において、前記第３の板が金属板であり、少なくとも前記２枚の金属板と前記第３の金属板とにより閉じ断面が形成されている。【００１０】
本発明の第４の態様のレーザ接合構造は、第３の態様のレーザ接合構造において、少なくとも前記２枚の金属板と前記第３の金属板とにより車両骨格部材が構成されている。【００１１】
本発明の第５の態様のレーザ接合方法は、少なくとも２枚の金属板を互いに重ね合わせて配置すると共に、前記重ね合わせ部位に対して間隔をおいて配置された第３の板に形成された貫通部を通して、レーザ光照射装置から前記重ね合わせ部位にレーザ光を照射し、前記重ね合わせ部位にレーザ溶接部を形成する工程と、前記レーザ光照射装置のレーザ光の照射角度を変更し、同じ前記貫通部を通して前記重ね合わせ部位にレーザ光を照射することで、前記重ね合わせ部位に前記レーザ溶接部とは異なる一又は二以上のレーザ溶接部を形成する工程と、を有する。【００１２】
本発明の第１の態様のレーザ接合構造によれば、少なくとも２枚の金属板が互いに重ね合わせて配置されると共に、重ね合わせ部位に対して間隔をおいて第３の板が配置されている。第３の板には貫通部が形成されており、レーザ光が貫通部を通過して重ね合わせ部位に照射されることで、少なくとも２枚の金属板の重ね合わせ部位がレーザ溶接部により接合されている。その際、第３の板の貫通部はレーザ溶接部の数よりも少ない数に設定さえており、貫通部を通過するレーザ光の照射角度を変えることで、１つの貫通部で重ね合わせ部位に複数（２箇所以上）のレーザ溶接部が形成される。これにより、第３の板の貫通部の数をレーザ溶接部の数より減らすことができ、又は第３の板に複数の貫通部を設ける必要がなくなる。このため、第３の板の強度又は剛性の低下を抑制することができる。【００１３】
本発明の第２の態様のレーザ接合構造によれば、貫通部の孔径は、スポット溶接用の電極が挿通されず、かつレーザ光が通過可能な寸法に設定されており、貫通部をレーザ光が通過可能な最小限の寸法に設定することができる。このため、第３の板にスポット溶接用の電極を通すための孔を形成する場合と比較して、貫通部の寸法を小さくすることができ、第３の板の強度又は剛性の低下をより一層抑制することができる。【００１４】
本発明の第３の態様のレーザ接合構造によれば、第３の板が金属板であり、少なくとも２枚の金属板と第３の金属板とにより閉じ断面を形成する場合に、第３の金属板の強度又は剛性の低下を抑制することができる。【００１５】
本発明の第４の態様のレーザ接合構造によれば、少なくとも２枚の金属板と第３の金属板とにより車両骨格部材を構成する場合に、第３の金属板の強度又は剛性の低下を抑制することができる。【００１６】
本発明の第５の態様のレーザ接合方法によれば、少なくとも２枚の金属板の重ね合わせ部位に対して間隔をおいて配置された第３の板の貫通部を通して、レーザ光照射装置から重ね合わせ部位にレーザ光を照射し、重ね合わせ部位にレーザ溶接部を形成する。さらに、レーザ光照射装置のレーザ光の照射角度を変更し、同じ貫通部を通して重ね合わせ部位にレーザ光を照射することで、重ね合わせ部位に上記レーザ溶接部とは異なる一又は二以上のレーザ溶接部を形成する。これにより、少なくとも２枚の金属板の重ね合わせ部位が複数のレーザ溶接部により接合される。このため、第３の板の貫通部の数をレーザ溶接部の数より減らすことができ、又は第３の板に複数の貫通部を設ける必要がなくなる。これにより、第３の板の強度又は剛性の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るレーザ接合構造及びレーザ接合方法によれば、少なくとも２枚の金属板と間隔をおいて配置された第３の板の強度又は剛性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係るレーザ接合構造が適用された構造部材を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るレーザ接合構造が適用された構造部材の重ね合わせ部位付近を示す断面図である。
【図３】図２に示す構造部材を形成するためのレーザ溶接方法を示す断面図である。
【図４】第２実施形態に係るレーザ接合構造が適用された構造部材を示す斜視図である。
【図５】第３実施形態に係るレーザ接合構造が適用された車両を示す斜視図である。
【図６】図５中の６−６線に沿った車両骨格部材を示す断面図である。
【図７】第１比較例に係るスポット溶接による接合構造が適用された構造部材を示す斜視図である。
【図８】図７に示す構造部材の重ね合わせ部位付近を示す断面図である。
【図９】第２比較例に係る構造部材のレーザ接合時の課題を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図１〜図３を用いて、本発明に係るレーザ接合構造の第１実施形態について説明する。【００２０】
図１には、本実施形態に係るレーザ接合構造１１が適用された構造部材１０が斜視図にて示されている。図２には、本実施形態に係るレーザ接合構造１１が適用された構造部材１０の重ね合わせ部位２０付近が断面図にて示されている。なお、図１及び図２では、説明を分かりやすくするため、便宜上、図中の上下方向及び左右方向に合わせて縦、横、上方、下方と表現する場合がある。但し、実際の構造部材１０が図１、図２中の上下方向及び左右方向に合わせて空間中に配置されていることを意図するものではなく、構造部材１０の配置方向は適宜に設定可能である。【００２１】
図１及び図２に示されるように、レーザ接合構造１１が適用された構造部材１０は、長手方向と直交する断面が略矩形状の閉じ断面とされている。構造部材１０は、図１中の奥側に配置される第１の金属板１２と、図１中の奥側に配置されると共に第１の金属板１２の長手方向右側の端部に接合される第２の金属板１４と、を備えている。さらに、構造部材１０は、図１中の手前側に配置される第３の板としての第３の金属板１６と、図１中の手前側に配置されると共に第３の金属板１６の長手方向左側の端部に接合される第４の金属板１８と、を備えている。【００２２】
第１の金属板１２は、長手方向と直交する断面が略クランク状に形成されている。より具体的には、第１の金属板１２は、図１中の横方向に沿って配置された横壁部（底壁部）１２Ａと、横壁部１２Ａの端部から略直交する方向に延びた縦壁部１２Ｂと、縦壁部１２Ｂの上端部から横壁部１２Ａと反対の方向に屈曲された屈曲部１２Ｃと、を備えている。第２の金属板１４は、長手方向と直交する断面が略クランク状に形成されている。より具体的には、第２の金属板１４は、第１の金属板１２と同様に、横壁部１４Ａと縦壁部１４Ｂと屈曲部１４Ｃとを備えている。構造部材１０は、第１の金属板１２の長手方向右側の端部の上方側に、第２の金属板１４の長手方向左側の端部が重ね合わされた重ね合わせ部位２０を備えている（図１参照）。【００２３】
第３の金属板１６は、長手方向と直交する断面が略クランク状に形成されている。より具体的には、第３の金属板１６は、横壁部１２Ａ、１４Ａと間隔をおいて配置された横壁部（上壁部）１６Ａと、横壁部１６Ａの端部から略直交する方向に延びると共に縦壁部１２Ｂ、１４Ｂと間隔をおいて配置された縦壁部１６Ｂと、縦壁部１６Ｂの下端部から横壁部１６Ａと反対の方向に屈曲された屈曲部１６Ｃと、を備えている。第４の金属板１８は、長手方向と直交する断面が略クランク状に形成されている。より具体的には、第４の金属板１８は、第３の金属板１６と同様に、横壁部１８Ａと縦壁部１８Ｂと屈曲部１８Ｃとを備えている。構造部材１０は、第３の金属板１６の長手方向左側の端部の下方側に、第４の金属板１８の長手方向右側の端部が重ね合わされた重ね合わせ部位２２を備えている。重ね合わせ部位２０と重ね合わせ部位２２とは、構造部材１０の長手方向の位置をずらして配置している（図１参照）。【００２４】
第１の金属板１２の屈曲部１２Ｃ及び第２の金属板１４の屈曲部１４Ｃと、第４の金属板１８の横壁部１８Ａの端末部及び第３の金属板１６の横壁部１６Ａの端末部は、面接触状態で配置されてスポット溶接３４により接合されている。第３の金属板１６の屈曲部１６Ｃ及び第４の金属板１８の屈曲部１８Ｃと、第２の金属板１４の横壁部１４Ａの端末部及び第１の金属板１２の横壁部１２Ａの端末部は、面接触状態で配置されてスポット溶接３４により接合されている。【００２５】
その際、第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位２０では、第１の金属板１２の屈曲部１２Ｃと第２の金属板１４の屈曲部１４Ｃと第３の金属板１６の横壁部１６Ａの端末部とが重ね合わされた状態でスポット溶接３４により接合されている（図２参照）。また、第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位２０では、第１の金属板１２の横壁部１２Ａの端末部と第２の金属板１４の横壁部１４Ａの端末部と第３の金属板１６の屈曲部１６Ｃとが重ね合わされた状態でスポット溶接３４により接合されている（図２参照）。図１に示されるように、第３の金属板１６には、第２の金属板１４の長手方向左側の端部と第１の金属板１２との段差に合わせて屈曲された段差部１６Ｄが形成されている。【００２６】
また、図１に示されるように、第３の金属板１６と第４の金属板１８との重ね合わせ部位２２では、第１の金属板１２の屈曲部１２Ｃと第４の金属板１８の横壁部１８Ａの端末部と第３の金属板１６の横壁部１６Ａの端末部とが重ね合わされた状態でスポット溶接３４により接合されている。さらに、第３の金属板１６と第４の金属板１８との重ね合わせ部位２２では、第１の金属板１２の横壁部１２Ａの端末部と第４の金属板１８の屈曲部１８Ｃと第３の金属板１６の屈曲部１６Ｃとが重ね合わされた状態でスポット溶接３４により接合されている。第３の金属板１６には、第４の金属板１８の長手方向右側の端部と第１の金属板１２との段差に合わせて屈曲された段差部１６Ｅが形成されている。【００２７】
図２に示されるように、構造部材１０では、第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位２０に対して所定の間隔をおいて第３の金属板１６の縦壁部１６Ｂが配置されている。縦壁部１６Ｂには、第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位２０と対向する位置に、縦壁部１６Ｂを貫通する貫通部としての貫通孔２６が形成されている（図１参照）。本実施形態では、貫通孔２６は円形であるが、これに限定されず、楕円、矩形状、菱形、多角形などの他の形状でもよい。【００２８】
第１の金属板１２の縦壁部１２Ｂの上端部及び屈曲部１２Ｃには、略逆Ｕ字状の板材４０の一端部が溶接等により接合されている。板材４０の他端部には、第１の金属板１２の縦壁部１２Ｂと対向する方向に延びた板材４２の上端部が溶接等により接合されている。これにより、第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位２０を板材４２側（図２中の右側）から溶接により接合しようとしても、溶接用の治具（スポット溶接用の電極、レーザ光照射装置など）が板材４２と干渉し、溶接用の治具を適切な位置に配置することができない。言い換えると、第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位２０に接触又は対向する位置に溶接用の治具を配置することができず、板材４２側から重ね合わせ部位２０を溶接することができない。【００２９】
本実施形態の構造部材１０では、図２及び図３に示されるように、縦壁部１６Ｂに貫通孔２６が形成されており、レーザ光照射装置としてのレーザ光照射部２８から貫通孔２６を通して第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位２０にレーザ光を照射することで、重ね合わせ部位２０にレーザ溶接部３０を形成する。そして、レーザ光照射部２８のレーザ光の照射角度を変更し、同じ貫通孔２６を通して重ね合わせ部位２０にレーザ光を照射することで、重ね合わせ部位２０に上記レーザ溶接部３０とは異なる一又は二以上（本実施形態では２個）のレーザ溶接部３０を形成する。これによって、重ね合わせ部位２０が複数（本実施形態では３個）のレーザ溶接部３０により接合される。【００３０】
このため、第３の金属板１６の貫通孔２６の数（本実施形態では１個）は、レーザ溶接部３０の数（本実施形態では３個）よりも少ない数となる。【００３１】
貫通孔２６の内径（孔径）は、スポット溶接用の電極が挿通されず、かつレーザ光照射部２８のレーザ光が通過可能な寸法に設定されている。これにより、貫通孔２６の内径をレーザ光が通過可能な最小限の寸法に設定することができる。本実施形態では、貫通孔２６の内径は、例えば、φ約１０〜１５ｍｍに設定されている。一般的なスポット溶接用の電極を貫通孔に挿通するためには、貫通孔の内径は、例えば、φ約３０ｍｍ以上必要である。このため、スポット溶接用の電極を貫通孔に挿通する場合に比べて、貫通孔２６の内径を非常に小さくすることができる。これにより、第３の金属板１６の強度又は剛性の低下が抑制されるようになっている。【００３２】
構造部材１０では、第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位２０以外の合わせ面（接合部位）は、溶接用の治具（スポット溶接用の電極又はレーザ光照射部など）がアクセス可能であり、一般的な溶接方法により接合することができる。構造部材１０では、第１の金属板１２と第２の金属板１４と第３の金属板１６と第４の金属板１８の合わせ面を接合することで、閉じ断面が形成されている。【００３３】
本実施形態では、第１の金属板１２、第２の金属板１４、第３の金属板１６、及び第４の金属板１８は、例えば、鋼板（鉄を主成分とする合金）、アルミニウム合金などで形成されている。【００３４】
本実施形態の構造部材１０は、例えば、自動車、鉄道車両、建設部材などに用いられている。【００３５】
ここで、本実施形態の構造部材１０の作用並びに効果を説明する前に、第１比較例〜第３比較例の構造部材について説明する。なお、第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。【００３６】
図７及び図８には、第１比較例の構造部材２００として、第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位２０６をスポット溶接により接合した例が示されている。図７及び図８に示されるように、構造部材２００では、第１の金属板１２及び第２の金属板１４と、第３の金属板２０２とで閉じ断面が形成されており、第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位２０６と間隔をおいて第３の金属板２０２の縦壁部２０２Ｂが配置されている。縦壁部２０２Ｂには、スポット溶接用の電極２１０を貫通させるための貫通孔２０４が形成されている。貫通孔２０４の内径φは、電極２１０の外径よりも大きく形成されており、本比較例では、例えば、φ約３０ｍｍに設定されている。【００３７】
図８に示されるように、縦壁部２０２Ｂの貫通孔２０４から電極２１０を挿入し、電極２１０の先端を重ね合わせ部位２０６（第２の金属板１４側）に接触させ、電極２１０の反対側から重ね合わせ部位２０６（第１の金属板１２側）にスポット溶接用の電極２１２の先端を接触させる。そして、重ね合わせ部位２０６を電極２１０、２１２で加圧しながら通電することで、接触部が局所的に溶融状態となり、スポット溶接部２０８が形成される。すなわち、第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位２０６がスポット溶接部２０８にて接合される。【００３８】
このような構造部材２００では、電極２１０を貫通させるために第３の金属板２０２の貫通孔２０４の内径がφ約３０ｍｍに設定されており、貫通孔２０４の内径は、本実施形態の第３の金属板１６に形成された貫通孔２６の内径よりも大きい。また、第３の金属板２０２にスポット溶接部２０８の数と同じ数の貫通孔２０４を形成する必要がある。このため、第３の金属板２０２に貫通孔２０４を設けることにより、第３の金属板２０２の強度又は剛性が低下する可能性がある。【００３９】
図９では、第２比較例の構造部材２３０として、レーザ溶接により閉じ断面を構成する部品同士を結合する際に、レーザ溶接が困難な例について説明する。図９に示されるように、第２比較例の構造部材２３０では、第１の金属板１２及び第２の金属板１４と、第３の金属板２３２とで閉じ断面が形成されている。第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位２０と間隔をおいて第３の金属板２３２の縦壁部２３２Ｂが配置されており、縦壁部２３２Ｂには貫通孔は形成されていない。また、第３の金属板２３２の縦壁部２３２Ｂと反対側には、第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位２０と間隔をおいて板材４２が配置されている。【００４０】
この構造部材２３０では、第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位２０を溶接する際に、板材４２の側からレーザ光照射部２８を挿入しようとしても、板材４２が邪魔になり、レーザ光照射部２８を重ね合わせ部位２０と対向する位置に配置することができない。このため、レーザ光照射部２８からレーザ光を照射して重ね合わせ部位２０を溶接することが困難である。【００４１】
次に、本実施形態の構造部材１０のレーザ接合方法、および作用並びに効果について説明する。【００４２】
本実施形態の構造部材１０では、図３に示されるように、第３の金属板１６の縦壁部１６Ｂに貫通孔２６が形成されている。このため、第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位２０を溶接する際に、この貫通孔２６を通してレーザ光照射部２８から重ね合わせ部位２０にレーザ光を照射することで、重ね合わせ部位２０にレーザ溶接部３０を形成する。そして、図２に示されるように、レーザ光照射部２８のレーザ光の照射角度を複数回変更し、同じ貫通孔２６を通して重ね合わせ部位２２にそれぞれレーザ光を照射することで、重ね合わせ部位２０に上記レーザ溶接部３０とは異なる複数のレーザ溶接部３０を形成する。これにより、第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位２０が複数（本実施形態では３個）のレーザ溶接部３０により接合される。【００４３】
このような構造部材１０では、レーザ光照射部２８のレーザ光の照射角度を変更し、貫通孔２６を通して重ね合わせ部位２０にレーザ光を照射することにより、重ね合わせ部位２０に複数のレーザ溶接部３０を形成するため、第３の金属板１６の貫通孔２６の数は、レーザ溶接部３０の数よりも少ない。本実施形態では、第３の金属板１６に１個の貫通孔２６を設けることで、重ね合わせ部位２０に３個のレーザ溶接部３０が形成されている。このため、構造部材１０では、貫通孔２６を形成することによる第３の金属板１６の強度又は剛性の低下を抑制することができる。【００４４】
また、貫通孔２６の内径（孔径）は、スポット溶接用の電極２１０（図８参照）が挿通されず、かつレーザ光照射部２８のレーザ光が通過可能な大きさに設定されている。このため、貫通孔２６の内径をレーザ光が通過可能な最小限の大きさに設定することができる。例えば、第１比較例では、スポット溶接用の電極２１０を貫通させるために貫通孔２０４の内径は、φ約３０ｍｍに設定されているが、本実施形態では、貫通孔２６の内径は、φ約１０〜１５ｍｍに設定されている。このため、スポット溶接用の電極２１０を貫通孔２０４に挿通する場合に比べて、貫通孔２６の内径を非常に小さくすることができる。このため、貫通孔２６を形成することによる第３の金属板１６の強度又は剛性の低下をより確実に抑制することができる。【００４５】
さらに、レーザ光照射部２８のレーザ光の照射角度を変更し、貫通孔２６を通して重ね合わせ部位２０にレーザ光を照射することで、重ね合わせ部位２０の適切な位置に複数のレーザ溶接部３０を形成することができる。このため、閉じ断面を構成する構造部材１０の部材同士の結合力を向上することができる。【００４６】
例えば、構造部材１０を自動車の車両骨格部材に用いた場合には、結合部の耐力低下や剛性低下を抑制することができ、衝突安全性や操縦安定性（ボデー剛性）などの車両性能を向上することが可能となる。【００４７】
なお、第１実施形態の構成に代えて、第３の金属板１６の横壁部１６Ａに貫通部としての貫通孔を設けてもよい。
また、第１実施形態では、第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位２０に対して間隔をおいて配置された第３の金属板１６にレーザ光を通すための貫通孔２６を設けたが、これに限定されるものではない。例えば、第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位２０に対して間隔をおいて配置された板材４２にレーザ光を通すための貫通孔２６を設けてもよい。板材４２は、金属製に限定されるものではない。【００４８】
次に、図４を用いて、本発明に係るレーザ接合構造の第２実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。【００４９】
図４に示されるように、本実施形態のレーザ接合構造５１が適用された構造部材５０は、第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位５２と間隔をおいて第３の金属板１６の縦壁部１６Ｂが配置されている。重ね合わせ部位５２の左右方向（構造部材５０の長手方向）の幅は、第１実施形態の構造部材１０（図１参照）の重ね合わせ部位２０の左右方向の幅よりも大きい。縦壁部１６Ｂには、重ね合わせ部位２０と対向する位置に貫通孔２６が形成されている。この構造部材５０では、貫通孔２６から重ね合わせ部位５２に照射するレーザ光の照射角度を図４中の上下方向及び左右方向に変更することで、重ね合わせ部位５２に、第１実施形態の構造部材１０よりも多い数（本実施形態では７個）のレーザ溶接部３０を形成する。【００５０】
このような構造部材５０では、第３の金属板１６の１つの貫通孔２６からレーザ光を照射することで、第１の金属板１２と第２の金属板１４との重ね合わせ部位５２を多数（本実施形態では７個）のレーザ溶接部３０により接合するため、第１の金属板１２と第２の金属板１４との結合力をより向上させることができる。【００５１】
次に、図５及び図６を用いて、本発明に係るレーザ接合構造の第３実施形態について説明する。なお、前述した第１及び第２実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。【００５２】
図５には、第３実施形態のレーザ接合構造が適用された車両７０が斜視図にて示されている。図６には、図５中の６−６線に沿ったレーザ接合構造７１の断面図が示されている。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。【００５３】
図５に示されるように、車両７０の前部７０Ａには、板状のダッシュパネル７２が車室内７４とエンジンルーム７６との間に車両上下方向に沿って配設されている。ダッシュパネル７２の車両前方側のエンジンルーム７６には、車両前後方向に沿って延在される左右一対のフロントサイドメンバ７８が設けられている。【００５４】
ダッシュパネル７２の車両上下方向の上端部には、車両幅方向に沿って延在するカウル８０が設けられている。カウル８０の車両幅方向両端部には、車両前後方向に沿って配置された左右一対の車両骨格部材としてのエプロンアッパメンバ８２が連結されている。エプロンアッパメンバ８２とフロントサイドメンバ７８との間には、サスペンションタワー８４が配設されており、サスペンションタワー８４には、スプリングサポート８６が設けられている。【００５５】
図５及び図６に示されるように、スプリングサポート８６の車両幅方向の外側端部には、エプロンアッパメンバ８２が配設されている。エプロンアッパメンバ８２は、車両上方側に配置されると共に車両下方側に開口するように形成されたエプロンアッパメンバアウタ１００と、エプロンアッパメンバアウタ１００の車両幅方向内側の面に接触するように配置された断面が略Ｌ字状のエプロンアッパメンバインナ１０２と、を備えている。さらに、エプロンアッパメンバ８２は、エプロンアッパメンバアウタ１００の車両下方側に車両幅方向に沿って配置されたリインフォース１０４と、リインフォース１０４の車両下方側に配置されたエプロンアッパメンバロア１０６と、を備えている。【００５６】
エプロンアッパメンバアウタ１００は、車両幅方向内側に略車両上下方向に沿って配置された側壁部１００Ａと、側壁部１００Ａから車両下方側に延びた下端部１００Ｂと、側壁部１００Ａの上端部から車両幅方向外側に延びた横壁部１００Ｃと、横壁部１００Ｃの車両幅方向外側端部から車両下方側に延びた側壁部１００Ｄと、側壁部１００Ｄの下端部から車両幅方向外側に屈曲された屈曲部１００Ｅと、を備えている。【００５７】
エプロンアッパメンバインナ１０２は、略車両上下方向に沿って配置された側壁部１０２Ａと、側壁部１０２Ａから車両下方側に延びた下端部１０２Ｂと、側壁部１０２Ａの上端部から車両幅方向外側に延びた横壁部１０２Ｃと、を備えている。エプロンアッパメンバインナ１０２の横壁部１０２Ｃの上面と、側壁部１０２Ａ及び下端部１０２Ｂの側面は、エプロンアッパメンバアウタ１００の横壁部１００Ｃの車両幅方向中間部から車両幅方向内側と、側壁部１００Ａ及び下端部１００Ｂに一部を除いて接触するように配置されている。エプロンアッパメンバインナ１０２の下端部１０２Ｂの車両幅方向外側には、スプリングサポート８６の車両幅方向外側の上端部８６Ａが接触するように配置されている。【００５８】
リインフォース１０４は、エプロンアッパメンバ８２の車両上下方向中間部に架け渡されている。リインフォース１０４には、車両幅方向内側端部から車両下方側に屈曲された屈曲部１０４Ａが形成されており、屈曲部１０４Ａは、スプリングサポート８６の上端部８６Ａに接触するように配置されている。リインフォース１０４の車両幅方向外側に延びた外側端部１０４Ｂは、車両下方側からエプロンアッパメンバアウタ１００の屈曲部１００Ｅに接触するように配置されている。【００５９】
エプロンアッパメンバロア１０６は、断面が略クランク状に形成されており、車両幅方向内側の屈曲部１０６Ａがスプリングサポート８６の側壁部８６Ｂに溶接（スポット溶接）により接合されている。エプロンアッパメンバロア１０６には、車両幅方向外側の上端部から車両幅方向外側に屈曲された屈曲部１０６Ｂが形成されており、屈曲部１０６Ｂは、リインフォース１０４の外側端部１０４Ｂに接触するように配置されている。エプロンアッパメンバアウタ１００の屈曲部１００Ｅと、リインフォース１０４の外側端部１０４Ｂと、エプロンアッパメンバロア１０６の屈曲部１０６Ｂとは、溶接（スポット溶接）により接合されている。【００６０】
また、エプロンアッパメンバアウタ１００の下端部１００Ｂと、エプロンアッパメンバインナ１０２の下端部１０２Ｂと、スプリングサポート８６の上端部８６Ａと、リインフォース１０４の屈曲部１０４Ａとが、溶接（スポット溶接）により接合されている。【００６１】
本実施形態では、エプロンアッパメンバアウタ１００とエプロンアッパメンバインナ１０２は、鋼板又はアルミニウム合金等の金属板で形成されている。【００６２】
このエプロンアッパメンバ８２は、エプロンアッパメンバアウタ１００及びエプロンアッパメンバインナ１０２と、リインフォース１０４とで閉じ断面が形成されている。すなわち、エプロンアッパメンバ８２は、第１の金属板としてのエプロンアッパメンバアウタ１００の側壁部１００Ａと、第２の金属板としてのエプロンアッパメンバインナ１０２の側壁部１０２Ａとを重ね合わせた重ね合わせ部位１１０を備えている。さらに、エプロンアッパメンバ８２は、重ね合わせ部位１１０と間隔をおいて配置された第３の金属板としてのエプロンアッパメンバアウタ１００の側壁部１００Ｄを備えている。側壁部１００Ｄには、レーザ光照射部２８から重ね合わせ部位１１０にレーザ光を照射するための貫通孔２６が形成されている。【００６３】
このようなエプロンアッパメンバ８２では、側壁部１００Ｄの貫通孔２６を通してレーザ光照射部２８からエプロンアッパメンバアウタ１００の側壁部１００Ａとエプロンアッパメンバインナ１０２の側壁部１０２Ａとの合わせ部位１１０にレーザ光を照射することで、重ね合わせ部位１１０にレーザ溶接部３０を形成する。そして、レーザ光照射部２８のレーザ光の照射角度を変更し、同じ貫通孔２６を通して重ね合わせ部位１１０にレーザ光を照射することで、重ね合わせ部位１１０に上記レーザ溶接部３０とは異なる一又は二以上（本実施形態では２個）のレーザ溶接部３０を形成する。これにより、エプロンアッパメンバアウタ１００の側壁部１００Ａとエプロンアッパメンバインナ１０２の側壁部１０２Ａとの合わせ部位１１０が複数（本実施形態では３個）のレーザ溶接部３０により接合される。【００６４】
このようなエプロンアッパメンバ８２では、側壁部１００Ｄの貫通孔２６の数（本実施形態では１個）が、レーザ溶接部３０の数（本実施形態では３個）よりも少ない。また、スポット溶接用の電極２１０（図８参照）を貫通孔２０４に挿通する場合に比べて、貫通孔２６の内径を非常に小さくすることができる。このため、貫通孔２６を形成することによるエプロンアッパメンバアウタ１００の強度又は剛性の低下を抑制することができる。【００６５】
また、エプロンアッパメンバ８２にレーザ接合構造７１を適用することで、エプロンアッパメンバ８２の結合部の耐力低下や剛性低下を抑制することができ、衝突安全性や操縦安定性（ボデー剛性）などの車両性能を向上することができる。【００６６】
なお、第３実施形態では、エプロンアッパメンバ８２にレーザ接合構造７１を適用した例が示されているが、これに限定されず、車両の他の車両構造部材に本実施形態のレーザ接合構造を適用してもよい。さらに、車両構造部材に限定されず、車両の他の構造部材に本実施形態のレーザ接合構造を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０   構造部材
１１   レーザ接合構造
１２   第１の金属板
１４   第２の金属板
１６   第３の金属板（第３の板）
２０   重ね合わせ部位
２６   貫通孔（貫通部）
２８   レーザ光照射部
３０   レーザ溶接部
５０   構造部材
５１   レーザ接合構造
５２   重ね合わせ部位
７０   車両
７１   レーザ接合構造
８２   エプロンアッパメンバ
１００ エプロンアッパメンバアウタ
１００Ａ        側壁部（第１の金属板）
１００Ｄ  側壁部（第３の金属板）
１０２ エプロンアッパメンバインナ
１０２Ａ        側壁部（第２の金属板）
１０４ リインフォース
１１０ 重ね合わせ部位
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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