JP3144504B2 - 自動車用閉断面構造体 - Google Patents
自動車用閉断面構造体Info
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- JP3144504B2 JP3144504B2 JP14196892A JP14196892A JP3144504B2 JP 3144504 B2 JP3144504 B2 JP 3144504B2 JP 14196892 A JP14196892 A JP 14196892A JP 14196892 A JP14196892 A JP 14196892A JP 3144504 B2 JP3144504 B2 JP 3144504B2
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- Japan
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- closed
- section structure
- automobile
- continuous welding
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- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車用閉断面構造体に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用構造材として、例えば実開平１
−１１９３３１号において角パイプ状の外殻部２に、発
砲ウレタン等の発泡体（芯部３）を充填したものが提案
されている。
−１１９３３１号において角パイプ状の外殻部２に、発
砲ウレタン等の発泡体（芯部３）を充填したものが提案
されている。
【０００３】即ち、角パイプに代表されるいわゆる閉断
面構造体は断面係数や断面２次モーメントが大きいこと
及び内部に吸振材を充填し易いことから強度メンバとし
て好適である。
面構造体は断面係数や断面２次モーメントが大きいこと
及び内部に吸振材を充填し易いことから強度メンバとし
て好適である。
【０００４】上記外殻部２は、プラスチックでは強度不
足なので、一般に炭素鋼製もしくはアルミニウム製とさ
れている。アルミニウムは、材料費及び加工費が炭素鋼
に比較して極めて大きくコスト高になり、簡単には採用
し難いのが現状である。
足なので、一般に炭素鋼製もしくはアルミニウム製とさ
れている。アルミニウムは、材料費及び加工費が炭素鋼
に比較して極めて大きくコスト高になり、簡単には採用
し難いのが現状である。
【０００５】一方、上記閉断面構造体は丈夫である反
面、衝突時の乗員保護を目的とした衝撃吸収能も要求さ
れる。その為に、板厚の異なる閉断面構造体を採用し、
薄い部分を変形させる手法が取られる。
面、衝突時の乗員保護を目的とした衝撃吸収能も要求さ
れる。その為に、板厚の異なる閉断面構造体を採用し、
薄い部分を変形させる手法が取られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】炭素鋼板を組合わせた
閉断面構造体では、その接合部は一般にスポット溶接で
接着される。それは熱影響部に酸化物が残存し、これに
カチオンに代表される防錆塗料がのりにくいため、この
熱影響部の少ないスポット溶接が採用される訳である。
その代償として、スポット溶接を採用した場合、接合部
の継手強度は連続溶接のそれよりは遥かに小さくなる。
そこで本発明の目的は連続溶接可能な鋼製閉断面構造体
を提供することにある。
閉断面構造体では、その接合部は一般にスポット溶接で
接着される。それは熱影響部に酸化物が残存し、これに
カチオンに代表される防錆塗料がのりにくいため、この
熱影響部の少ないスポット溶接が採用される訳である。
その代償として、スポット溶接を採用した場合、接合部
の継手強度は連続溶接のそれよりは遥かに小さくなる。
そこで本発明の目的は連続溶接可能な鋼製閉断面構造体
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
すべく本発明は、メッキ済ステンレス鋼板を重ね合せ、
その接合部を連続溶接法で接合してなる第１の閉断面構
造体と、この第１の閉断面構造体とは板厚が異なるメッ
キ済ステンレス鋼板を重ね合せ、その接合部を連続溶接
法で接合してなる第２の閉断面構造体とにおいて、これ
ら第１の閉断面構造体と第２の閉断面構造体とを長手方
向で重ね合せ、重ね合せた部位の隙間にメッキ面を介在
させた状態で、接合部を連続溶接法で接合したことで自
動車用閉断面構造体を構成する。
すべく本発明は、メッキ済ステンレス鋼板を重ね合せ、
その接合部を連続溶接法で接合してなる第１の閉断面構
造体と、この第１の閉断面構造体とは板厚が異なるメッ
キ済ステンレス鋼板を重ね合せ、その接合部を連続溶接
法で接合してなる第２の閉断面構造体とにおいて、これ
ら第１の閉断面構造体と第２の閉断面構造体とを長手方
向で重ね合せ、重ね合せた部位の隙間にメッキ面を介在
させた状態で、接合部を連続溶接法で接合したことで自
動車用閉断面構造体を構成する。
【０００８】
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を添付図面に基づいて以下に
説明する。図１は本発明に係る自動車用閉断面構造体の
断面図であり、自動車用閉断面構造体１は、第１の閉断
面構造体１０と第２の閉断面構造体２０とを組合わせて
なる。第１の閉断面構造体１０はＳＵＳ４３０系、ＳＵ
Ｓ４１０系またはＳＵＳ３０４系の一定厚さの亜鉛引き
ステンレス鋼板をプレス成形して形成したところのチャ
ンネル部材１１に同じ厚さの亜鉛引きステンレスの蓋体
１２を重ね合せ、その接合部１３をＭＩＧ（イナートガ
スメタルアーク）法にて連続溶接してなる。
説明する。図１は本発明に係る自動車用閉断面構造体の
断面図であり、自動車用閉断面構造体１は、第１の閉断
面構造体１０と第２の閉断面構造体２０とを組合わせて
なる。第１の閉断面構造体１０はＳＵＳ４３０系、ＳＵ
Ｓ４１０系またはＳＵＳ３０４系の一定厚さの亜鉛引き
ステンレス鋼板をプレス成形して形成したところのチャ
ンネル部材１１に同じ厚さの亜鉛引きステンレスの蓋体
１２を重ね合せ、その接合部１３をＭＩＧ（イナートガ
スメタルアーク）法にて連続溶接してなる。
【００１０】第２の閉断面構造体２０は前記閉断面構造
体１０とは異なる板厚のチャンネル部材２１に亜鉛引き
ステンレスの蓋体２２を重ね合わせ、接合部２３をＭＩ
Ｇ法にて連続溶接してなるが、第２の閉断面構造体２０
が図１の如く第１の閉構造体１０を挟む場合には、第１
の閉構造体１０にチャンネル部材２１および蓋体２２を
夫々位置合せした後に、接合部２３を接合すればよい。
体１０とは異なる板厚のチャンネル部材２１に亜鉛引き
ステンレスの蓋体２２を重ね合わせ、接合部２３をＭＩ
Ｇ法にて連続溶接してなるが、第２の閉断面構造体２０
が図１の如く第１の閉構造体１０を挟む場合には、第１
の閉構造体１０にチャンネル部材２１および蓋体２２を
夫々位置合せした後に、接合部２３を接合すればよい。
【００１１】上記ＭＩＧは、設備費用は嵩むものの、熱
効率が極めて良く、歪みや熱影響部が小さいこと、及び
ノンフラックスであるからフラックスの残留に起因する
腐食の心配がないことから、ステンレス鋼の連続溶接に
好適である。
効率が極めて良く、歪みや熱影響部が小さいこと、及び
ノンフラックスであるからフラックスの残留に起因する
腐食の心配がないことから、ステンレス鋼の連続溶接に
好適である。
【００１２】図２は図１の部分断面図であり、チャンネ
ル部材１１とチャンネル部材２１を寸法Ｌだけ重ねて隅
肉連続溶接したことを示す。溶接熱でビードＢの近傍の
メッキ膜１４，２４は焼損するが寸法Ｌが十分に長いの
で隙間１６でのメッキ膜１４，２４は十分に残留してい
る。
ル部材１１とチャンネル部材２１を寸法Ｌだけ重ねて隅
肉連続溶接したことを示す。溶接熱でビードＢの近傍の
メッキ膜１４，２４は焼損するが寸法Ｌが十分に長いの
で隙間１６でのメッキ膜１４，２４は十分に残留してい
る。
【００１３】連続溶接に伴って生じる上記隙間１６は水
分やガスが進入し、滞留し、結果的に腐食が発生する。
この腐食を隙間腐食と呼ぶことにする。しかし、本実施
例によれば上述の通りに隙間１６はメッキ膜１４，２４
で保護されているので隙間腐食の心配はない。即ち、継
手の形式を重ね合せとすれば内部における耐食性が優れ
ていると言える。
分やガスが進入し、滞留し、結果的に腐食が発生する。
この腐食を隙間腐食と呼ぶことにする。しかし、本実施
例によれば上述の通りに隙間１６はメッキ膜１４，２４
で保護されているので隙間腐食の心配はない。即ち、継
手の形式を重ね合せとすれば内部における耐食性が優れ
ていると言える。
【００１４】図３は参考図であり、チャンネル部材１１
とチャンネル部材２１とを突き合せ、連続溶接したもの
であって第１の閉断面体１０と第２の閉断面体２０とを
突き合せ継手で接続することも可能である。突き合せ継
手では耐食性の面でやや重ね合せ継手より不利である
が、軽量化が図れるという特徴を有している。
とチャンネル部材２１とを突き合せ、連続溶接したもの
であって第１の閉断面体１０と第２の閉断面体２０とを
突き合せ継手で接続することも可能である。突き合せ継
手では耐食性の面でやや重ね合せ継手より不利である
が、軽量化が図れるという特徴を有している。
【００１５】図４は本発明に係る自動車用閉断面構造体
の別実施例図であり、自動車用閉断面構造体３０はＳＵ
Ｓ４３０系、ＳＵＳ４１０系またはＳＵＳ３０４系の一
定厚さの亜鉛引きステンレス鋼板をプレス成形して形成
したところのチャンネル部材３１，３２と、このチャン
ネル部材３１，３２より薄い亜鉛引きステンレス鋼板の
チャンネル部材３３，３４とを図示の通りに重ね合わ
せ、接合部３５，３６，３７をＭＩＧ法にて連続溶接し
てなる。図２と図３とで比較説明したように、重ね合せ
継手は耐食性良好なので図４の構造は好ましい。
の別実施例図であり、自動車用閉断面構造体３０はＳＵ
Ｓ４３０系、ＳＵＳ４１０系またはＳＵＳ３０４系の一
定厚さの亜鉛引きステンレス鋼板をプレス成形して形成
したところのチャンネル部材３１，３２と、このチャン
ネル部材３１，３２より薄い亜鉛引きステンレス鋼板の
チャンネル部材３３，３４とを図示の通りに重ね合わ
せ、接合部３５，３６，３７をＭＩＧ法にて連続溶接し
てなる。図２と図３とで比較説明したように、重ね合せ
継手は耐食性良好なので図４の構造は好ましい。
【００１６】図５は本発明の実施例と従来の例との断面
モデル図である。Ａは比較例１であり、比較的板厚が大
きなチャンネル部材で、水が溜まらぬように下部は開放
されている。Ｂは比較例２であり、チャンネル部材に蓋
材がスポット溶接されている。Ｃは実施例１であり、図
１で述べた自動車用閉断面構造体１と同一物であり、連
続溶接法にて接合されている。Ｄは実施例２であり、２
個のチャンネル部材を重ね合わせたものであり、連続溶
接法にて接合されている。Ｅは実施例３であり、チャン
ネル部材に縁曲げした蓋部材を接合したものであり、連
続溶接法にて接合されている。
モデル図である。Ａは比較例１であり、比較的板厚が大
きなチャンネル部材で、水が溜まらぬように下部は開放
されている。Ｂは比較例２であり、チャンネル部材に蓋
材がスポット溶接されている。Ｃは実施例１であり、図
１で述べた自動車用閉断面構造体１と同一物であり、連
続溶接法にて接合されている。Ｄは実施例２であり、２
個のチャンネル部材を重ね合わせたものであり、連続溶
接法にて接合されている。Ｅは実施例３であり、チャン
ネル部材に縁曲げした蓋部材を接合したものであり、連
続溶接法にて接合されている。
【００１７】図６（ａ），（ｂ）は図５の比較例１，２
及び実施例１〜３をＡ〜Ｅの記号でプロットしたもので
ある。図６（ａ）において、ｘ軸が部材の肉厚断面積で
あり、Ａで示す比較例１は断面積が大きいにも拘らず、
回転角度が大きく、ねじり剛性が小さい。Ｂで示す比較
例２はこの点かなり改善されているものの、接合が点溶
接であるために、まだねじり剛性が小さい。これに対し
て、Ｃ〜Ｅで示した実施例１〜３は断面積がＢと同じ若
しくは小さいにも拘らず、Ｂの２倍以上のねじり剛性を
有する。
及び実施例１〜３をＡ〜Ｅの記号でプロットしたもので
ある。図６（ａ）において、ｘ軸が部材の肉厚断面積で
あり、Ａで示す比較例１は断面積が大きいにも拘らず、
回転角度が大きく、ねじり剛性が小さい。Ｂで示す比較
例２はこの点かなり改善されているものの、接合が点溶
接であるために、まだねじり剛性が小さい。これに対し
て、Ｃ〜Ｅで示した実施例１〜３は断面積がＢと同じ若
しくは小さいにも拘らず、Ｂの２倍以上のねじり剛性を
有する。
【００１８】図６（ｂ）は、ｙ軸が最大発生応力を引張
強度で割った値を目盛ったものであり、引張強度は材質
毎に一定の値であるから、ｙ軸の値が小さいほど部材に
負担が掛らないことを示す。Ａ，Ｂ（比較例１，２）に
対してＣ〜Ｅ（実施例１〜３）は最大発生応力が極めて
小さい。最大発生応力が小さければその分だけ部材に薄
肉化、小型化及び軽量化が図れ、好ましい。
強度で割った値を目盛ったものであり、引張強度は材質
毎に一定の値であるから、ｙ軸の値が小さいほど部材に
負担が掛らないことを示す。Ａ，Ｂ（比較例１，２）に
対してＣ〜Ｅ（実施例１〜３）は最大発生応力が極めて
小さい。最大発生応力が小さければその分だけ部材に薄
肉化、小型化及び軽量化が図れ、好ましい。
【００１９】以上の如き構成の閉断面構造体は、自動車
用フロントビーム、センタービーム、リヤビーム等のビ
ーム、アーム、フレームに好適である。
用フロントビーム、センタービーム、リヤビーム等のビ
ーム、アーム、フレームに好適である。
【００２０】更に、母材がステンレス鋼であるから発錆
の心配がなく、接合部も亜鉛メッキで保護されているの
で腐食の恐れは極めて少ない。
の心配がなく、接合部も亜鉛メッキで保護されているの
で腐食の恐れは極めて少ない。
【００２１】なお、メッキは本実施例の亜鉛メッキがコ
ストの面で好適であるが、ニッケルメッキ、アルミニウ
ムメッキ、スズメッキでも差し支えない。又、本実施例
では第１の閉断面構造体１０に第２の閉断面構造体２０
を組合わせたがこれに限るものではなく、これらに第
３，第４…の閉断面構造体を組合わせることは差し支え
ない。
ストの面で好適であるが、ニッケルメッキ、アルミニウ
ムメッキ、スズメッキでも差し支えない。又、本実施例
では第１の閉断面構造体１０に第２の閉断面構造体２０
を組合わせたがこれに限るものではなく、これらに第
３，第４…の閉断面構造体を組合わせることは差し支え
ない。
【００２２】
【発明の効果】以上述べた通り本発明は、異なる板厚の
部材を長手方向に組合せることで衝撃力の吸収能を高め
た構造体において、ステンレス鋼板を採用することで連
続溶接を実現し、接合部の隙間をメッキで保護すること
ですきま腐食等の腐食の発生を防止する。また、筒状の
閉断面とすることで曲げ剛性及びたわみ剛性を高めるこ
とができ、且つ、内部に吸振材を充填することができる
等の効果を奏する。
部材を長手方向に組合せることで衝撃力の吸収能を高め
た構造体において、ステンレス鋼板を採用することで連
続溶接を実現し、接合部の隙間をメッキで保護すること
ですきま腐食等の腐食の発生を防止する。また、筒状の
閉断面とすることで曲げ剛性及びたわみ剛性を高めるこ
とができ、且つ、内部に吸振材を充填することができる
等の効果を奏する。
【００２３】上記長手方向における継手形式を重ね合
せ、それの部位の隙間にメッキ面を介在させたので、継
手内部における耐食性が良好である。
せ、それの部位の隙間にメッキ面を介在させたので、継
手内部における耐食性が良好である。
【図１】本発明に係る自動車用閉断面構造体の断面図
【図２】図１の部分断面図
【図３】参考図
【図４】本発明に係る自動車用閉断面構造体の別実施例
図
図
【図５】本発明の実施例と従来の例との断面モデル図
【図６】本発明の実施例と従来の例との強度比較図
１…自動車用閉断面構造体、１０…第１の閉断面構造
体、１１…チャンネル部材、１２…蓋体、１３…接合
部、１４…メッキ膜、２０…第２の閉断面構造体、２１
…異なる板厚のチャンネル部材、２２…異なる板厚の蓋
体、２３…接合部、２４…メッキ膜、Ｂ…溶接ビード。
体、１１…チャンネル部材、１２…蓋体、１３…接合
部、１４…メッキ膜、２０…第２の閉断面構造体、２１
…異なる板厚のチャンネル部材、２２…異なる板厚の蓋
体、２３…接合部、２４…メッキ膜、Ｂ…溶接ビード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−34209（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−45374（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭63−59910（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 21/00
Claims (1)
- 【請求項１】 メッキ済ステンレス鋼板を重ね合せ、そ
の接合部を連続溶接法で接合してなる第１の閉断面構造
体と、この第１の閉断面構造体とは板厚が異なるメッキ
済ステンレス鋼板を重ね合せ、その接合部を連続溶接法
で接合してなる第２の閉断面構造体とにおいて、 これら第１の閉断面構造体と第２の閉断面構造体とを長
手方向で重ね合せ、重ね合せた部位の隙間にメッキ面を
介在させた状態で、接合部を連続溶接法で接合したこと
を特徴とする自動車用閉断面構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14196892A JP3144504B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 自動車用閉断面構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14196892A JP3144504B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 自動車用閉断面構造体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05310147A JPH05310147A (ja) | 1993-11-22 |
| JP3144504B2 true JP3144504B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=15304319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14196892A Expired - Fee Related JP3144504B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 自動車用閉断面構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3144504B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4903005B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2012-03-21 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム合金製フレームの製造方法 |
| JP4939315B2 (ja) * | 2007-06-19 | 2012-05-23 | 本田技研工業株式会社 | 細長い接合部の接着構造 |
| DE102012005857A1 (de) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Audi Ag | Achsträger für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen Achsträgers |
| US11440594B2 (en) | 2018-01-12 | 2022-09-13 | Nippon Steel Corporation | Front pillar outer |
| EP4001061B1 (en) | 2019-07-16 | 2023-09-20 | Nippon Steel Corporation | Front pillar outer |
| CN114126955B (zh) | 2019-07-16 | 2024-07-12 | 日本制铁株式会社 | 前柱外部件 |
| EP4001063B1 (en) | 2019-07-16 | 2024-03-20 | Nippon Steel Corporation | Front pillar outer panel |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP14196892A patent/JP3144504B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05310147A (ja) | 1993-11-22 |
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|---|---|---|---|
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