熔接方法和熔接结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种熔接方法和熔接结构，并且更特别地，涉及一种激光熔接的熔接方法和熔接结构。
【背景技术】
[0002]通过激光熔接的熔接方法是一种广泛使用的用于将多个重叠的熔接对象(例如，诸如金属板之类)接合在一起的熔接方法，这是因为激光熔接提供了下述优势:例如几乎没有加工变形、能够高速熔接、并且受余热影响的部分很少。在激光熔接方法的情况下，通常通过以直线扫描激光而以直线形成熔接部。
[0003]此时，应力集中在以直线形成的熔接部的两个端部处。因此，已经指出了多种问题，如这种类型的熔接部往往存在使得难以实现均一的熔接质量的缺陷。因此，为了解决这些类型的问题，已经提出了形成各种形状的熔接部的激光熔接方法。
[0004]例如，日本特许申请公报N0.2009-233712 (JP 2009-233712 A)描述了一种激光熔接方法，该激光熔接方法形成的熔接部呈彼此面向地设置的两个“C”形形状。通过这种类型的激光熔接方法，在熔接区域的两侧上的、应力趋于集中的端部处设置有熔接部的呈C形弧的弯曲部。另一方面，熔接部的起点(即，开始照射激光的起点)和终点(即，停止照射激光的终点)设置在位于两侧端部之间的中间部分中，并且倾向于不受外力的影响(对于熔接强度的提高贡献不大)。因此，熔接部的起点和终点没有设置在趋于发生应力集中的两侧端部处，因此缓解了熔接部处的应力集中。另外，通过JP 2009-233712 A中的激光熔接方法，熔接部形成为彼此面向的两个“C”形形状，因此，省略了趋于不受外力影响的中间部分的熔接部。也就是说，提高了生产效率，这是因为对于熔接强度的提高贡献不大的位置没有被熔接。
[0005]此时，在通过激光熔接形成熔接结构的情况下，应力趋于集中在熔接部与基材之间的边界处。因此，在熔接部与基材之间的边界处可能会发生裂纹。此外，如果该边界位于与裂纹行进的方向相同的方向，则裂纹将趋于进一步行进。如果这种情况发生，则接合在一起的熔接对象可能会裂开(即，断裂)。
[0006]然而，通过根据上述JP 2009-233712 A的激光熔接方法形成的熔接不如以与形成为两个C形的熔接部尺寸相同的圆形形状或圆周形状形成的熔接部牢固。因此，与尺寸相同的圆形形状或圆周形状形成的熔接部相比，通过根据上述JP 2009-233712 A的激光熔接方法形成的熔接部对上述问题的解决不够高效。
【发明内容】
[0007]因此，本发明提供了一种能提高熔接强度的熔接方法以及具有改善的熔接强度的熔接结构。
[0008]本发明的一方面涉及一种用于通过重叠多个熔接对象并执行激光熔接而将所述多个熔接对象接合在一起的熔接方法。该熔接方法包括通过借助于激光熔接沿着熔接对象上的虚拟闭合曲线形成多个熔核来形成熔接部。熔核的直径与彼此相邻的熔核之间的间距尺寸的比率大于1/2并且不大于I。
[0009]另外，本发明的第二方面涉及一种熔接结构，该熔接结构包括通过借助于激光熔接形成的熔接部接合在一起的多个熔接对象。该熔接部包括沿着熔接对象上的虚拟闭合曲线形成的多个熔核。熔核的直径与彼此相邻的熔核之间的间距尺寸的比率大于1/2并且不大于1
[0010]通过形成多个熔核以使得熔核的直径与彼此相邻的熔核之间的间距尺寸的比率大于1/2并且不大于1，相邻熔核断续地设置有夹在相邻熔核之间的基材。因此，在裂纹行进的方向上设置有基材(即，熔接对象)。因此，能够抑制裂纹行进。因此，能够改善熔接强度。
[0011]另外，在上述方面中，熔核的直径与重叠的多个熔接对象的厚度的比率可以不大于3。这种类型的结构使得即使在熔接对象处于竖向设置位置的情况下执行熔接时也可以抑制熔核由于其自身重量而下垂。因此，无论熔接点的姿态如何，都可以抑制熔核由于其自身重量而下垂。此外，能够确保与在熔接对象处于水平设置位置的情况下所获得熔接强度相等的熔接强度。
[0012]另外，在上述方面中，熔核的直径的厚度与所述多个熔接对象中的位于不照射激光一侧的熔接对象的厚度t的比率可以不大于1.5。这种类型的结构使得即使在熔接对象由压铸件或铸件等制造时也可以抑制在不照射激光一侧形成突出部。因此，即使在熔接对象由压铸材料或铸件制成的情况下也能够适当地执行熔接。
[0013]根据本发明的第一方面和第二方面，能够提供一种能够提高熔接强度的熔接方法以及具有提高的熔接强度的熔接结构。
【附图说明】
[0014]下文将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优势及技术和工业意义，其中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中:
[0015]图1A为通过根据本发明的第一示例实施方式的熔接方法形成的熔接结构的视图；
[0016]图1B为通过根据第一示例实施方式的熔接方法形成的熔接结构的另一视图；
[0017]图2A为示出了根据第一示例实施方式的熔接方法的视图；
[0018]图2B为示出了根据第一示例实施方式的熔接方法的另一视图；
[0019]图2C为示出了根据第一示例实施方式的熔接方法的另一视图；
[0020]图2D为示出了根据第一示例实施方式的熔接方法的另一视图；
[0021]图3A为根据第一示例实施方式的由不同数目的熔核形成的熔接部的一个示例的视图；
[0022]图3B为根据第一示例实施方式的由不同数目的熔核形成的熔接部的另一示例的视图；
[0023]图3C为根据第一示例实施方式的由不同数目的熔核形成的熔接部的一个示例的又一视图；
[0024]图4A为示出了根据第一示例实施方式的熔核直径与间距尺寸的比率与熔接强度之间的关系的曲线图；
[0025]图4B为示出了根据第一示例实施方式的熔核直径与间距尺寸的比率与熔接强度之间的关系的另一曲线图；
[0026]图5A为通过根据对比示例的熔接方法形成的熔接结构的视图；
[0027]图5B为通过根据对比示例的熔接方法形成的熔接结构的另一视图；
[0028]图6为示出了根据第一示例实施方式的熔接部的裂开机理的视图；
[0029]图7A为示出了通过根据第一示例实施方式的熔接方法形成的熔接结构的强度测试的结果的视图；
[0030]图7B为示出了通过根据对比示例的熔接方法形成的熔接结构的强度测试的结果的视图；
[0031]图8为与本发明的第二示例实施方式相关的视图，该视图示出了在熔接对象处于竖向设置位置的情况下执行熔接；
[0032]图9A为示出了通过测量熔核直径与总厚度的比率与上侧凹进量之间的关系获得的结果的曲线图；
[0033]图9B为示出了通过测量熔核直径与总厚度的比率与下侧突出量之间的关系获得的结果的曲线图；
[0034]图10为将通过根据第二示例实施方式的熔接方法形成的熔接结构的强度测试的结果与通过对比示例的熔接方法形成的熔接结构的强度测试的结果进行比较的视图；
[0035]图1lA为通过根据本发明的第三示例实施方式的熔接方法形成的熔接部的熔接部形状的视图；
[0036]图1lB为通过根据对比示例的熔接方法形成的熔接部的熔接部形状的视图；
[0037]图12为示出了通过测量熔核直径与厚度的比率与突出量之间的关系获得的结果的曲线图；
[0038]图13A为示出了根据修改示例的熔接部的视图；以及
[0039]图13B为示出了根据另一修改示例的熔接部的视图。
【具体实施方式】
[0040](第一不例实施方式)
[0041]下文中，将参照附图描述本发明的示例实施方式。图1为通过根据本发明的第一示例实施方式的熔接方法形成的熔接结构I的视图，其中，图1A为熔接结构I的俯视图，并且图1B为熔接结构I的沿着图1A中的线IB-1B截取的截面图。
[0042]熔接结构I包括多个熔接对象(例如，诸如金属板之类)。在该示例实施方式中，熔接结构I包括彼此重叠的两个熔接对象2和4。熔接对象2和4在彼此重叠的状态下通过熔接部10接合在一起。如稍后将进行描述的，熔接部10通过激光熔接形成。在激光熔接时，在熔接对象2处照射激光。换句话说，熔接对象4为位于不照射激光一侧的熔接对象。
[0043]熔接部10由多个熔核12形成。在图1的示例中，熔接部10具有六个熔核12a、12b、12c、12d、12e和12f。熔接部10的熔核12的数目是任意的。另外，例如如图1A