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JP7633600B2 - Welded joint structure - Google Patents

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JP7633600B2 JP2021116299A JP2021116299A JP7633600B2 JP 7633600 B2 JP7633600 B2 JP 7633600B2 JP 2021116299 A JP2021116299 A JP 2021116299A JP 2021116299 A JP2021116299 A JP 2021116299A JP 7633600 B2 JP7633600 B2 JP 7633600B2
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博光 鈴木
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Description

本発明は、複数の金属板を重ね合わせて溶接する際に用いられる溶接継手構造に関するものである。 The present invention relates to a welded joint structure used when overlapping and welding multiple metal plates.

従来における溶接継手構造としては、溶接用裏当て金の名称で特許文献1に記載されているものがあった。特許文献1に記載の溶接継手構造は、コラム同士、又はコラムとダイヤフラムを突き合わせ溶接するに際し、双方の間に裏当て金を介装した構造である。この裏当て金は、ガスを逃がすためのガス抜きスリットを有し、溶接時に発生したガスをガス抜きスリットから排出することで、溶融金属内に気泡が残留するのを防止する。 A conventional welded joint structure is described in Patent Document 1 under the name of a welding backing metal. The welded joint structure described in Patent Document 1 is a structure in which a backing metal is interposed between columns or between a column and a diaphragm when they are butt-welded together. This backing metal has a gas vent slit to allow gas to escape, and by discharging gas generated during welding from the gas vent slit, it prevents air bubbles from remaining in the molten metal.

特開2004-291087号公報JP 2004-291087 A

しかしながら、上記したような従来の溶接継手構造は、接合する部材同士の間に、別部材である裏当て金を介装することから、その分、製造コストや重量が増すと共に、部材に裏当て金を嵌挿するだけなので、各部材に負荷がかかると、溶接ビードに応力集中が生じ易いという問題点があり、このような問題点を解決することが課題であった。 However, the conventional welded joint structure described above requires the insertion of a separate backing metal between the components to be joined, which increases manufacturing costs and weight. In addition, because the backing metal is simply inserted into the components, stress concentration is likely to occur in the weld bead when a load is applied to each component. The challenge was to solve these problems.

本発明は、上記従来の課題に着目して成されたものであって、製造コストや重量を増大させることなく、溶接時に発生するガスを逃がして良好な溶接ビードを得ることができると共に、溶接ビードに生じる応力集中を抑制することができる溶接継手構造を提供することを目的としている。 The present invention was made with a focus on the above-mentioned conventional problems, and aims to provide a welded joint structure that allows gas generated during welding to escape, resulting in a good weld bead, without increasing manufacturing costs or weight, and that can suppress stress concentration in the weld bead.

本発明に係わる溶接継手構造は、第1及び第2の金属板を重ね合わせ、第1金属板の端面と第2金属板の主面とが成すコーナー部分を溶融させて溶接した溶接継手構造である。この溶接継手構造は、第1及び第2の金属板の少なくとも一方が、他方の金属板との接触面に、コーナー部分の角である溶接ルート部、若しくは溶接時にコーナー部分に形成される溶融部に繋がる排気溝を有し、排気溝が、その横断面において、溶接ルート部側である一方の縁部から当該排気溝の底部に向かう傾斜面を有していることを特徴としている。 The welded joint structure according to the present invention is a welded joint structure formed by overlapping first and second metal plates and melting and welding a corner portion formed by an end face of the first metal plate and a main surface of the second metal plate . This welded joint structure is characterized in that at least one of the first and second metal plates has an exhaust groove on a contact surface with the other metal plate, the exhaust groove being connected to a weld root portion that is an edge of the corner portion or a molten portion that is formed in the corner portion during welding, and the exhaust groove has an inclined surface in a cross section from one edge portion on the weld root side toward the bottom of the exhaust groove .

本発明に係わる溶接継手構造は、第1及び第2の金属板を重ね合わせ、第1金属板の端面と第2金属板の主面とが成すコーナー部分を溶融させて溶接する際、コーナー部分に形成される溶融部で発生したガスを外部に放出する一方で、金属板同士の間に進入したガスを排気溝に流入させ、その際、傾斜面に沿ってガスを排気溝の底部に流して、溶融部へのガスの逆流を抑制する。また、上記の溶接継手構造は、排気溝が、その横断面において、溶接ルート部側である一方の縁部から当該排気溝の底部に向かう傾斜面を有するので、溶接ルート部から排気溝に向かう方向において、金属板の板厚が、急激に減少することなく漸減したものとなる。 In the welded joint structure according to the present invention, when a first and a second metal plate are overlapped and a corner portion formed by an end face of the first metal plate and a main surface of the second metal plate are melted and welded, gas generated in the molten portion formed in the corner portion is discharged to the outside, while gas that has entered between the metal plates is caused to flow into an exhaust groove, and at that time, the gas is caused to flow along the inclined surface to the bottom of the exhaust groove, thereby suppressing backflow of gas into the molten portion. In addition, in the above welded joint structure, the exhaust groove has an inclined surface in its cross section from one edge portion on the weld root side toward the bottom of the exhaust groove , so that the thickness of the metal plate is gradually reduced in the direction from the weld root toward the exhaust groove without abrupt reduction.

このようにして、上記の溶接継手構造は、製造コストや重量を増大させることなく、排気溝により、溶接時に発生するガスを逃がして良好な溶接ビードを得ることができると共に、排気溝の傾斜面により金属板の板厚を漸減させることで、金属板に負荷がかかった際、溶接ビードに生じる応力集中を抑制することができる。 In this way, the above welded joint structure can obtain a good weld bead by allowing the gas generated during welding to escape through the exhaust groove without increasing manufacturing costs or weight, and the inclined surface of the exhaust groove gradually reduces the thickness of the metal plate, thereby suppressing stress concentration that occurs in the weld bead when a load is applied to the metal plate.

本発明に係わる溶接継手構造の第1実施形態を説明する断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a first embodiment of a welded joint structure according to the present invention. 図1に示す金属板を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the metal plate shown in FIG. 1 . 金属板の一例であるサスペンションメンバを示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a suspension member which is an example of a metal plate. 図3中のA-A線に基づく断面図及び要部の拡大図である。4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3 and an enlarged view of a main portion. 第2実施形態の金属板を説明する斜視図である。FIG. 11 is a perspective view illustrating a metal plate according to a second embodiment. 第3実施形態の金属板を説明する斜視図である。FIG. 11 is a perspective view illustrating a metal plate according to a third embodiment. 第4実施形態の金属板を説明する断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a metal plate according to a fourth embodiment. 第5実施形態の金属板を説明する断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a metal plate according to a fifth embodiment. 第6実施形態の金属板を説明する断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a metal plate according to a sixth embodiment. 第7実施形態の金属板を説明する断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a metal plate according to a seventh embodiment. 第8実施形態の金属板を説明する断面図である。FIG. 23 is a cross-sectional view illustrating a metal plate according to an eighth embodiment.

〈第1実施形態〉
図1に示す溶接継手構造は、複数(図示例では2枚)の金属板1,2を重ね合わせ、その重ね合わせ部位を溶融させて溶接した構造である。金属板1,2は、図2にも示すように、互いにずらせた状態で配置してあり、各図中で上側に示す第1金属板1の端面と、下側に示す第2金属板2の上面とが成すコーナー部分に溶接が施される。
First Embodiment
The welded joint structure shown in Fig. 1 is a structure in which multiple (two in the illustrated example) metal plates 1 and 2 are overlapped and melted at the overlapping portions to weld them. As shown in Fig. 2, the metal plates 1 and 2 are arranged in a shifted state with respect to each other, and welding is performed at the corner portion formed by the end face of the first metal plate 1 shown on the upper side in each figure and the top surface of the second metal plate 2 shown on the lower side in each figure.

また、溶接継手構造は、上記コーナー部分の角が、第1及び第2の金属板1,2の重ね合わせ部位の境界である溶接ルート部Pとなる。この実施形態では、図2に示す第1金属板1の幅方向全長にわたる溶接ルート部Pを有し、この溶接ルート部Pの一端部から他端部に向けて連続的に溶接を行う。溶接には、レーザ溶接、電子ビーム溶接、アーク溶接などを用いることができ、溶加材の有無はどちらでも構わない。 In addition, the welded joint structure has a corner of the corner portion that becomes a weld root portion P, which is the boundary between the overlapping portions of the first and second metal plates 1 and 2. In this embodiment, the weld root portion P has the entire width of the first metal plate 1 shown in FIG. 2, and welding is performed continuously from one end of the weld root portion P to the other end. Laser welding, electron beam welding, arc welding, etc. can be used for welding, and it does not matter whether a filler material is used or not.

そして、溶接継手構造は、第1及び第2の金属板1,2の少なくとも一方が、溶接ルート部P、若しくは溶接時の溶融部Qに繋がる排気溝3を有する。この実施形態の溶接継手構造は、第2金属板2が、溶融部Qに繋がる排気溝3を有している。この排気溝3は、第2金属板2の板厚減少を伴って、第2金属板2の主面(上面)に凹状に形成したものであり、金属板の曲成により得たものではない。 In the welded joint structure, at least one of the first and second metal plates 1, 2 has an exhaust groove 3 that connects to the weld root portion P or the molten portion Q during welding. In the welded joint structure of this embodiment, the second metal plate 2 has an exhaust groove 3 that connects to the molten portion Q. This exhaust groove 3 is formed in a concave shape on the main surface (upper surface) of the second metal plate 2 with a reduction in the plate thickness of the second metal plate 2, and is not obtained by bending the metal plate.

排気溝3は、図2に示す横断面において、溶接ルート部P側である一方の縁部3aから底部に向かう傾斜面S1を有している。また、この実施形態の排気溝3は、傾斜面S1から他方の縁部3bに向かう湾曲面S2を有しており、傾斜面S1と湾曲面S2とが滑らかに連続している。さらに、排気溝3は、図2中に点線で示すように、溶接ルート部Pに沿って形成してある。 In the cross section shown in FIG. 2, the exhaust groove 3 has an inclined surface S1 extending from one edge 3a on the side of the weld root P toward the bottom. In addition, the exhaust groove 3 in this embodiment has a curved surface S2 extending from the inclined surface S1 toward the other edge 3b, and the inclined surface S1 and the curved surface S2 are smoothly continuous. Furthermore, the exhaust groove 3 is formed along the weld root P as shown by the dotted line in FIG. 2.

図3及び図4は、第1及び第2の金属板1,2の具体例を示す図である。第1及び第2の金属板1,2は、図3に示す自動車のサスペンションメンバSMを構成する部材、とくに、左右のサイドメンバLM,RMを連結するクロスメンバCMを構成する部材である。クロスメンバCMは、図4に示すように、片側(上側)に開放された主部材Mと、主部材Mの開放部を閉塞する平らな補剛板Rとを備えており、主部材M及び補剛板Rから成る構成により、剛性の向上及び軽量化を実現する。 Figures 3 and 4 are diagrams showing specific examples of the first and second metal plates 1, 2. The first and second metal plates 1, 2 are components that make up the suspension member SM of the automobile shown in Figure 3, in particular, the cross member CM that connects the left and right side members LM, RM. As shown in Figure 4, the cross member CM is equipped with a main member M that is open on one side (upper side) and a flat stiffening plate R that closes the open portion of the main member M, and the configuration consisting of the main member M and the stiffening plate R improves rigidity and reduces weight.

主部材Mは、開放部に、互いに反する方向に延出するフランジF,Fを有しており、鋳造により製造することができる。補剛板Rは、主部材Mの開放部を跨いで両フランジF,Fに重ね合わせて配置してあり、ブランク材等の板材を用いることができる。 The main member M has flanges F, F that extend in opposite directions at the open portion, and can be manufactured by casting. The stiffening plate R is placed over both flanges F, F, straddling the open portion of the main member M, and can be made of a plate material such as a blank material.

上記のクロスメンバCMにおいて、溶接継手構造は、補剛板Rが第1金属板1に相当すると共に、主部材Mが第2金属板2に相当し、主部材MのフランジFに排気溝3を形成して、フランジ(2)Fと補剛板(1)Rを接合する。ここで、主部材M(2)は、上記の如く鋳造品であり、鋳造する際に排気溝3を形成することが容易であるから、排気溝3を形成するための別工程が不要である。 In the above cross member CM, the welded joint structure is such that the stiffening plate R corresponds to the first metal plate 1 and the main member M corresponds to the second metal plate 2, and an exhaust groove 3 is formed in the flange F of the main member M to join the flange (2) F and the stiffening plate (1) R. Here, the main member M (2) is a casting as described above, and since it is easy to form the exhaust groove 3 during casting, a separate process for forming the exhaust groove 3 is not required.

上記構成を備えた溶接継手構造は、図1に示すように、溶接トーチToを用い、溶接ルート部Pを中心にして溶接が行われる。この際、溶接部分には、第1及び第2の金属板1,2の一部が溶融した溶融部Qを生じると共に、母材よりガスGが発生する。ガスGは、溶融金属の対流により大半が外部に放出されるのであるが、溶融部Qの深部に残留する場合がある。残留したガスGは、溶融部Qが凝固した溶接ビードB中で、ブローホールやホール同士が連続したワームホールとなり、溶接強度や耐久性の低下の原因になる。 As shown in FIG. 1, the welded joint structure having the above configuration is welded using a welding torch To, centering on the weld root portion P. During this process, a molten portion Q is formed in the welded portion where a portion of the first and second metal plates 1, 2 melts, and gas G is generated from the base material. Most of the gas G is released to the outside due to convection of the molten metal, but it may remain deep in the molten portion Q. The remaining gas G becomes blowholes or wormholes that are connected to each other in the weld bead B where the molten portion Q has solidified, causing a decrease in weld strength and durability.

これに対して、上記の溶接継手構造は、図1中の点線矢印A1で示すように、溶融部Qで発生したガスGを溶融金属の対流により外部に放出すると共に、図中の点線矢印A2で示すように、金属板1,2同士の間に進入したガスGを排気溝3に流入させる。その際、上記の溶接継手構造では、傾斜面S1に沿ってガスGを排気溝3の底部に流して、溶融部QへのガスGの逆流を抑制する。 In contrast, the above welded joint structure releases gas G generated in the molten part Q to the outside by convection of the molten metal, as shown by dotted arrow A1 in Figure 1, and also allows gas G that has entered between the metal plates 1 and 2 to flow into the exhaust groove 3, as shown by dotted arrow A2 in the figure. At that time, the above welded joint structure allows gas G to flow along the inclined surface S1 to the bottom of the exhaust groove 3, suppressing backflow of gas G into the molten part Q.

また、上記の溶接継手構造は、排気溝3が、溶接ルート部P側である一方の縁部3aから底部に向かう傾斜面S1を有するので、図1に示すように、溶接ルート部Pから排気溝3に向かう方向(図中で右方向)において、第2金属板2の板厚Tが、急激に減少することなく漸減したものとなる。これにより、上記の溶接継手構造は、第1及び第2の金属板1,2に負荷がかかった際、溶接ビードBに生じる応力集中を抑制する。 In addition, in the above welded joint structure, the exhaust groove 3 has an inclined surface S1 extending from one edge 3a on the weld root P side toward the bottom, so that, as shown in FIG. 1, the plate thickness T of the second metal plate 2 gradually decreases without abrupt decrease in the direction from the weld root P toward the exhaust groove 3 (to the right in the figure). As a result, the above welded joint structure suppresses stress concentration that occurs in the weld bead B when a load is applied to the first and second metal plates 1 and 2.

上記の応力集中の抑制について、図4に示す具体例で説明する。主部材M(第1金属板2)には、開放部分を閉じる方向A4と、開放部分を開く方向A5への負荷がかかる。主部材Mに閉じる方向A4の負荷がかかると、フランジFと補剛材R(第1金属板1)とが離反する方向に力が作用して溶接ビードBに負荷が生じる。また、主部材Mに開く方向A5の負荷がかかると、フランジFと補剛板Rとがずれる方向に力が作用して溶接ビードBに負荷が生じる。 The above-mentioned suppression of stress concentration will be explained using a specific example shown in Figure 4. The main member M (first metal plate 2) is subjected to a load in the direction A4 that closes the open portion and in the direction A5 that opens the open portion. When a load in the closing direction A4 is applied to the main member M, a force acts in a direction that moves the flange F and the stiffening material R (first metal plate 1) away from each other, generating a load on the weld bead B. When a load in the opening direction A5 is applied to the main member M, a force acts in a direction that moves the flange F and the stiffening plate R out of alignment, generating a load on the weld bead B.

このとき、排気溝3が、図4の拡大図中に仮想線で示すように、矩形である場合、溶接ルート部Pから排気溝3に向かう方向において、排気溝3の縁部で第2金属板2の板厚Tが急激に減少するので、溶接ビードBの深部Cに応力集中が生じる。 At this time, if the exhaust groove 3 is rectangular, as shown by the virtual lines in the enlarged view of Figure 4, the plate thickness T of the second metal plate 2 decreases rapidly at the edge of the exhaust groove 3 in the direction from the weld root portion P toward the exhaust groove 3, causing stress concentration in the deep portion C of the weld bead B.

これに対して、上記の溶接継手構造では、排気溝3の傾斜面S1により、主部材Mのフランジ(第2金属板2)Fの板厚Tが漸次減少しているので、主部材Mに閉じる方向A4や開く方向A5の負荷に対して、溶接ビードBの深部Cに生じる応力を分散して集中を抑制する。 In contrast, in the above welded joint structure, the inclined surface S1 of the exhaust groove 3 gradually reduces the plate thickness T of the flange (second metal plate 2) F of the main member M, dispersing and suppressing the concentration of stress generated in the deep part C of the weld bead B in response to a load applied to the main member M in the closing direction A4 or opening direction A5.

このようにして、上記の溶接継手構造は、ガス抜き用の裏当て金等の別部材を使用せずに、排気溝3により、溶融部QのガスGを速やかに排出しながら両金属板1,2を溶接するので、製造コストや重量を増大させることなく、溶接時に発生するガスGを逃がして良好な溶接ビードBを得ることができる。また、上記の溶接継手構造は、排気溝3の傾斜面S1により金属板2の板厚Tを漸減させることで、金属板2に負荷がかかった際、溶接ビードBに生じる応力集中を抑制することができる。 In this way, the above welded joint structure welds the two metal plates 1, 2 while quickly exhausting the gas G from the molten part Q through the exhaust groove 3 without using a separate member such as a backing metal for venting, so that the gas G generated during welding can be released to obtain a good weld bead B without increasing manufacturing costs or weight. In addition, the above welded joint structure gradually reduces the plate thickness T of the metal plate 2 through the inclined surface S1 of the exhaust groove 3, thereby suppressing stress concentration that occurs in the weld bead B when a load is applied to the metal plate 2.

さらに、上記の溶接継手構造は、サスペンションメンバSMの構成部材に使用することにより、充分な接合強度を有する高剛性のサスペンションメンバSMを実現する。 Furthermore, by using the above welded joint structure as a component of the suspension member SM, a highly rigid suspension member SM with sufficient joint strength can be realized.

さらに、この実施形態の溶接継手構造では、排気溝3が、傾斜面S1から他方の縁部3bに向かう湾曲面S2を有するので、図1中の点線矢印A3で示すように、排気溝3に流入したガスGが湾曲面S2に沿う渦流となって滞留し、溶融部QへのガスGの逆流をより確実に抑制することができる。 Furthermore, in the welded joint structure of this embodiment, the exhaust groove 3 has a curved surface S2 that extends from the inclined surface S1 toward the other edge portion 3b. As shown by the dotted arrow A3 in Figure 1, the gas G that flows into the exhaust groove 3 becomes a vortex along the curved surface S2 and remains there, so that the backflow of gas G into the molten part Q can be more reliably suppressed.

図5~図11は、本発明に係わる溶接継手構造の他の実施形態を説明する図である。以下の各実施形態では、第1実施形態と同じ構成部位に同一符号を付して、詳細な説明を省略する。 Figures 5 to 11 are diagrams illustrating other embodiments of the welded joint structure according to the present invention. In the following embodiments, the same components as in the first embodiment are given the same reference numerals, and detailed descriptions are omitted.

〈第2実施形態〉
図5に示す溶接継手構造は、第2金属板2に排気溝3が形成してあり、この排気溝3が、溶接ルート部Pに沿って形成してあると共に、少なくとも一端部で外気に開放されている構造である。図示例の排気溝3は、第2金属板2の両端部で開放されている。
Second Embodiment
5 has an exhaust groove 3 formed in the second metal plate 2, and the exhaust groove 3 is formed along the weld root P and is open to the outside air at least at one end. The exhaust groove 3 in the illustrated example is open at both ends of the second metal plate 2.

第1実施形態の溶接継手構造(図2参照)は、排気溝3の両端部が閉じた構造である。この溶接継手構造では、排気溝3に流入したガスが残存することになるが、そのガスが金属板1,2に影響を与える心配はなく、経年により外部に排出される場合がある。 The welded joint structure of the first embodiment (see Figure 2) has both ends of the exhaust groove 3 closed. In this welded joint structure, gas that has flowed into the exhaust groove 3 remains, but there is no risk of the gas affecting the metal plates 1 and 2, and it may be discharged to the outside over time.

これに対して、第2実施形態の溶接継手構造は、第1実施形態と同様の作用及び効果が得られるうえに、溶接時において、排気溝3に流入したガスを積極的に外部に排出することができるので、同ガスが溶融部(Q)に逆流する事態をより確実に防止し得る。 In contrast, the welded joint structure of the second embodiment provides the same action and effect as the first embodiment, and can actively exhaust gas that has flowed into the exhaust groove 3 to the outside during welding, thereby more reliably preventing the gas from flowing back into the molten part (Q).

〈第3実施形態〉
図6に示す溶接継手構造は、第2金属板2に形成した排気溝3が、溶接ルート部Pに沿って形成してあると共に、少なくとも一端部で外気に開放されている構造である。図示例の溶接継手構造は、第2金属板2に、端部に達しない排気溝3、すなわち上側のみに開放された排気溝3が形成してあると共に、排気溝3の長さ寸法よりも第1金属板1の幅寸法が小さい構造である。これにより、排気溝3は、第1金属板1の両側において、第2金属板2の上面に開放されている。
Third Embodiment
6 is a structure in which an exhaust groove 3 formed in the second metal plate 2 is formed along the weld root portion P and is open to the outside air at least at one end. In the welded joint structure of the illustrated example, an exhaust groove 3 that does not reach the end, i.e., an exhaust groove 3 that is open only to the upper side, is formed in the second metal plate 2, and the width dimension of the first metal plate 1 is smaller than the length dimension of the exhaust groove 3. As a result, the exhaust groove 3 is open to the upper surface of the second metal plate 2 on both sides of the first metal plate 1.

上記の溶接継手構造にあっても、第2実施形態と同様に、第1実施形態と同様の作用及び効果が得られるうえに、溶接時において、ガスを速やかに外部に排出して、溶融部(Q)へのガスの逆流をより確実に防止することができる。 In the above welded joint structure, as in the second embodiment, the same actions and effects as in the first embodiment can be obtained, and in addition, gas can be quickly discharged to the outside during welding, more reliably preventing gas from flowing back into the molten part (Q).

〈第4及び第5の実施形態〉
図7に示す溶接継手構造は、先の各実施形態では第2金属板2に排気溝3を形成したのに対して、第1金属板1に、傾斜面S1及び湾曲面S2を有する排気溝3を形成した構造である。また、図8に示す溶接継手構造は、第1及び第2の金属板1,2の両方に、排気溝3,3を形成した構造である。
Fourth and Fifth Embodiments
The welded joint structure shown in Fig. 7 is a structure in which an exhaust groove 3 having an inclined surface S1 and a curved surface S2 is formed in a first metal plate 1, whereas in the previous embodiments, an exhaust groove 3 is formed in a second metal plate 2. Also, the welded joint structure shown in Fig. 8 is a structure in which exhaust grooves 3, 3 are formed in both the first and second metal plates 1, 2.

図8に示す溶接継手構造では、双方の排気溝3,3が、同じ形態であって、互いに一致する配置であるが、溶接ルート部P若しくは溶融部Qに繋がる構造であれば、双方の排気溝3,3を異なる形態にしたり、互いにずれた配置にしたりすることも可能である。 In the welded joint structure shown in FIG. 8, both exhaust grooves 3, 3 have the same shape and are aligned with each other, but as long as the structure is connected to the weld root portion P or the fusion zone Q, it is also possible for the exhaust grooves 3, 3 to have different shapes or to be offset from each other.

上記の各溶接継手構造にあっても、先の実施形態と同様に、排気溝3により、溶接時におけるガスの排出を良好にし得ると共に、排気溝3の傾斜面S1により、溶接ビードBの応力集中を抑制することができる。 In each of the above welded joint structures, as in the previous embodiment, the exhaust groove 3 can facilitate the discharge of gas during welding, and the inclined surface S1 of the exhaust groove 3 can suppress stress concentration in the weld bead B.

〈第6~第8の実施形態〉
図9に示す溶接継手構造は、排気溝3が、その横断面において、溶接ルート部P側である一方の縁部3aから底部に向かう傾斜面S1を有すると共に、傾斜面S1から他方の縁部3bに向かう湾曲面S2を有する。この実施形態の傾斜面S1は曲面である。これにより、排気溝3は、半円形の横断面形状である。
Sixth to Eighth Embodiments
9, the exhaust groove 3 has, in its cross section, an inclined surface S1 extending from one edge 3a on the weld root P side toward the bottom, and a curved surface S2 extending from the inclined surface S1 toward the other edge 3b. The inclined surface S1 in this embodiment is a curved surface. As a result, the exhaust groove 3 has a semicircular cross section.

図10に示す溶接継手構造は、排気溝3が、その横断面において、溶接ルート部P側である一方の縁部3aから底部に向かう傾斜面S1を有し、傾斜面S1の下端部から他方の縁部3bに至る部分が竪の平面である。これにより、排気溝3は、三角形の横断面形状である。この実施形態の場合、傾斜面S1と竪の平面との角にRを形成しても良い。 In the welded joint structure shown in FIG. 10, the exhaust groove 3 has, in its cross section, an inclined surface S1 extending from one edge 3a on the weld root P side toward the bottom, and the portion extending from the lower end of the inclined surface S1 to the other edge 3b is a vertical plane. This gives the exhaust groove 3 a triangular cross section. In this embodiment, an R may be formed at the corner between the inclined surface S1 and the vertical plane.

図11に示す溶接継手構造は、排気溝3が、その横断面において、溶接ルート部P側である一方の縁部3aから底部に向かう傾斜面S1と、底部から他方の縁部3bに至る傾斜面S3とを有し、各傾斜面S1,S3と底面との角に湾曲面S2,S2を有する。これにより、排気溝3は、短辺と両斜辺との角にRを有する台形の横断面形状である。 In the welded joint structure shown in FIG. 11, the exhaust groove 3 has, in its cross section, an inclined surface S1 extending from one edge 3a on the weld root P side toward the bottom, and an inclined surface S3 extending from the bottom to the other edge 3b, with curved surfaces S2, S2 at the corners of the inclined surfaces S1, S3 and the bottom. As a result, the exhaust groove 3 has a trapezoidal cross section with R at the corners between the short side and both oblique sides.

上記の各溶接継手構造にあっても、先の実施形態と同様に、排気溝3により、溶接時におけるガスの排出を良好にし得ると共に、排気溝3の傾斜面S1により、溶接ビードBの応力集中を抑制することができる。また、排気溝3が傾斜面S1及び湾曲面S2を有する実施形態では、上記の作用及び効果に加えて、湾曲面S2に沿ってガスの渦流を形成することで、溶融部Qへのガスの逆流防止効果をより高めることができる。 In each of the above welded joint structures, as in the previous embodiment, the exhaust groove 3 can improve the exhaust of gas during welding, and the inclined surface S1 of the exhaust groove 3 can suppress stress concentration in the weld bead B. In an embodiment in which the exhaust groove 3 has the inclined surface S1 and the curved surface S2, in addition to the above-mentioned actions and effects, a vortex of gas is formed along the curved surface S2, which further enhances the effect of preventing backflow of gas into the molten part Q.

本発明に係わる溶接継手構造は、その構成が上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能であり、各実施形態の構成を組み合わせることも可能である。また、上記の溶接継手構造は、サスペンションメンバを構成する主部材と剛補板との接合のほか、様々な金属板の接合に適用することも当然可能であり、とくに、自動車の構造材の接合に適用すれば、充分な接合強度を有する高品質の構造材を得ることができる。 The configuration of the welded joint structure according to the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the gist of the present invention, and the configurations of the various embodiments can also be combined. Furthermore, the above-mentioned welded joint structure can of course be applied to joining various metal plates in addition to joining the main members and stiffening plates that make up the suspension member, and in particular, when applied to joining structural materials for automobiles, high-quality structural materials with sufficient joint strength can be obtained.

1 第1金属板
2 第2金属板
3 排気溝
3a 溶接ルート部側である一方の縁部
3b 他方の縁部
B 溶接ビード
CM クロスメンバ
M 主部材(第2金属板)
SM サスペンションメンバ
S1 傾斜面
S2 湾曲面
P 溶接ルート部
Q 溶融部
R 補剛板(第1金属板)
1 First metal plate 2 Second metal plate 3 Exhaust groove 3a One edge portion on the weld root side 3b The other edge portion B Weld bead CM Cross member M Main member (second metal plate)
SM Suspension member S1 Inclined surface S2 Curved surface P Weld root Q Welded part R Stiffening plate (first metal plate)

Claims (4)

第1及び第2の金属板を重ね合わせ、前記第1金属板の端面と前記第2金属板の主面とが成すコーナー部分を溶融させて溶接した溶接継手構造であって、
前記第1及び第2の金属板の少なくとも一方が、他方の金属板との接触面に、前記コーナー部分の角である溶接ルート部、若しくは溶接時に前記コーナー部分に形成される溶融部に繋がる排気溝を有し、
前記排気溝が、その横断面において、前記溶接ルート部側である一方の縁部から当該排気溝の底部に向かう傾斜面を有していることを特徴とする溶接継手構造。
A welded joint structure in which a first metal plate and a second metal plate are overlapped and a corner portion formed by an end surface of the first metal plate and a main surface of the second metal plate is melted and welded,
At least one of the first and second metal plates has, on a contact surface with the other metal plate, an exhaust groove connected to a weld root portion which is a corner of the corner portion or a molten portion formed in the corner portion during welding,
A welded joint structure, characterized in that the exhaust groove has, in its cross section, an inclined surface extending from one edge portion on the weld root side toward a bottom portion of the exhaust groove .
前記排気溝が、前記傾斜面から他方の縁部に至る湾曲面を有していることを特徴とする請求項1に記載の溶接継手構造。 The welded joint structure according to claim 1, characterized in that the exhaust groove has a curved surface extending from the inclined surface to the other edge. 前記排気溝が、前記溶接ルート部に沿って形成してあると共に、少なくとも一端部で外気に開放されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の溶接継手構造。 The welded joint structure according to claim 1 or 2, characterized in that the exhaust groove is formed along the weld root and is open to the outside air at least at one end. 前記第1及び第2の金属板が、サスペンションメンバを構成する部材であって、前記第2金属板が、片側に開放された主部材であると共に、前記第1金属板が、前記主部材の開放部を塞ぐ補剛板であり、
少なくとも前記主部材に、前記排気溝を形成したことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の溶接継手構造。
the first and second metal plates are members constituting a suspension member, the second metal plate is a main member having an open portion on one side, and the first metal plate is a stiffening plate that closes the open portion of the main member,
4. The welded joint structure according to claim 1, wherein the exhaust groove is formed in at least the main member.
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