JPH08243770A

JPH08243770A - 板材の接合方法

Info

Publication number: JPH08243770A
Application number: JP7051004A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fukuoka; 弘福岡
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1995-03-10
Filing date: 1995-03-10
Publication date: 1996-09-24

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の板材を順次接合して全体として拘束し
合う形状の部品を形成する場合、各板材の寸法精度を必
要以上に高めることなく、接合を容易にかつ迅速に行い
得るようにする。【構成】複数の板材１〜５を順次接合して全体として
拘束し合う形状の部品、例えば自動車のサイドメンバＡ
を形成する場合、先ず、一つの板材５を残して他の板材
１〜４をそれぞれレーザ溶接で突合せ溶接ｗをする。次
いで、残り一つの板材４を、レーザ溶接した板材の端部
に重ね合わせてスポット溶接ｘをする。スポット溶接
は、プレス加工での絞り量が少ない個所で行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄板等の廃材を利用し
て部品を形成する際の板材の接合方法に関し、特に複数
の板材を順次接合して全体として拘束し合う形状、例え
ば環状の部品を形成するものに係わる。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車のパネル材等に廃材を利用
することが研究され、一部実施化されて来ている。この
場合、板材同士を接合する溶接方法としては、レーザビ
ームを照射するレーザ溶接で突合せ溶接をすることが一
般に用いられている。これは次のような理由による。つ
まり、アーク溶接では、溶接個所の熱影響が大きくかつ
溶接範囲が広くなることから、溶接後にプレス加工を行
うときに充分な延性が得られない。また、スポット溶接
では、溶接個所が断続することから、溶接後にプレス加
工を行うときに応力集中が生じ易く、クラック等が発生
する虞がある。これに対し、レーザ溶接は、このような
問題がなく、溶接後にプレス加工を行うのに適している
からである。尚、特開昭６４−９１９８８号公報には、
スポット溶接とビーム溶接とを併用して部品同士を接合
する方法が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、レーザ溶接
で突合せ溶接をする場合、板材の端面同士を互いに当接
した状態で溶接しなければならず、その間に０．０５mm
以上の隙間があると溶接ができなくなる。このため、特
に、複数の板材を順次接合して全体として拘束し合う形
状、例えば自動車のサイドメンバ等の環状の部品を形成
する場合には、各板材の寸法精度を高める必要があり、
実施化を図ることができていないのが実情である。

【０００４】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、複数の板材を順次接合
して全体として拘束し合う形状の部品を形成する場合、
レーザ溶接による突合せ溶接と他の溶接とを併用して、
各板材の寸法精度を必要以上に高めることなくかつ接合
後にプレス加工を行うのに適した接合方法を提供せんと
するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係わる発明は、複数の板材を順次接合し
て全体として拘束し合う形状の部品を形成する板材の接
合方法として、先ず、一つの板材を残して他の板材をそ
れぞれレーザ溶接で突合せ溶接をし、次いで、残り一つ
の板材を、レーザ溶接した板材の端部に重ね合わせて溶
接をする構成とする。

【０００６】請求項２に係わる発明は、請求項１記載の
板材の接合方法において、全体として拘束し合う形状の
部品が、複数の板材が環状に連鎖されてなるものであ
り、この複数の板材が環状に連鎖されてなる部品は、例
えば請求項４に係わる発明の如く自動車のサイドメンバ
である。

【０００７】請求項３に係わる発明は、請求項２記載の
板材の接合方法において、残り一つの部材とレーザ溶接
した板材の端部との重ね合わせ溶接を、プレス加工での
絞り量が少ない個所で行う構成とする。

【０００８】

【作用】上記の構成により、請求項１に係わる発明で
は、一つの板材を残して他の板材をそれぞれレーザ溶接
で突合せ溶接をする際には、未だ全体として拘束し合う
形状の部品に形成されていないので、単に板材の端面同
士を互いに当接した状態で溶接すれば足り、各板材の寸
法精度を必要以上に高くする必要はない。その後、残り
一つの板材を、レーザ溶接した板材の端部に重ね合わせ
て溶接をすることにより、全体として拘束し合う形状の
部品が形成されることになる。

【０００９】請求項３に係わる発明では、残り一つの部
材とレーザ溶接した板材の端部との重ね合わせ溶接を、
プレス加工での絞り量が少ない個所で行っているため、
プレス加工に伴うスポット溶接個所での応力集中は少な
いものとなり、クラック等が発生することはない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１１】図１は本発明の板材の接合方法を自動車の
サイドメンバＡ（詳しくはその素材）を形成する場合に
適用した実施例を示す。

【００１２】上記サイドメンバＡは、フロントピラー、
ルーフサイド、サイドシル及びセンタピラーの各インナ
を一体的にかつ環状に連鎖してなる形状に形成したもの
であある。該サイドメンバＡを作成するに当り、先ず、
サイドメンバＡを構成する五つの板材１〜５を、それぞ
れ平らな薄板の廃材から所定形状に切断して用意する。
つまり、フロントピラーの下部（ヒンジピラー）に相当
する部分を構成する板材（以下、ヒンジピラー板材とい
う）１と、フロントピラーの上部に相当する部分を構成
する板材（以下、フロントピラー板材という）２と、ル
ーフサイドに相当する部分を構成する板材（以下、ルー
フサイド板材という）３と、サイドシルに相当する部分
を構成する部材（以下、サイドシル板材という）４と、
センタピラーに相当する部分を構成する板材（以下、セ
ンタピラー板材という）５とを用意する。

【００１３】そして、上記五つの板材１〜５のうち、セ
ンタピラー板材５を除く他の四つの板材１〜４を、それ
ぞれ隣接する板材の端面同士を当接してレーザ溶接で突
合せ溶接ｗをする。つまり、ヒンジピラー板材１の上端
面とフロントピラー板材２の下端面とを、フロントピラ
ー板材２の上部後端面とルーフサイド板材３の前端面と
を、ヒンジピラー板材１の下端面とサイドシル板材４の
前部上端面とをそれぞれ突合せ溶接する。その際、四つ
の板材１〜４は、未だ環状に連鎖されて全体として拘束
し合う形状に形成されたものではないので、これらの板
材１〜４の突合せ溶接ｗでは、単に板材の端面同士を互
いに当接した状態で溶接すれば足り、各板材の寸法精度
を必要以上に高くする必要はない。

【００１４】続いて、残り一つの板材であるセンタピラ
ー板材５の上端をレーザ溶接したルーフサイド板材３の
下縁部に、下端を同じくレーザ溶接したサイドシル板材
４の上縁部にそれぞれ重ね合わせてスポット溶接ｘを
し、これにより、五つの板材１〜５を環状に連鎖してな
るサイドメンバＡが形成される。この重ね合せ溶接で
は、溶接個所での寸法精度は突合せ溶接ｗの場合に比べ
て高くする必要はなく、多少の寸法誤差がある場合でも
板材の接合を容易にすることができ、また所定の接合強
度を確保することができる。

【００１５】しかる後、上記サイドメンバＡに対しプレ
ス加工を行い、所定の絞りを施すとともに穴等を設ける
ことにより、図２〜７に示すような製品Ａ´が出来上が
る。ここで、突合せ溶接ｗをした個所ではプレス加工の
絞り量が多い（図３〜図５参照）のに対し、重ね合せ溶
接をした個所（つまりセンタピラー板材５の上端接合部
及び下端接合部）ではプレス加工の絞り量は少なくなっ
ている（図６及び図７参照）。

【００１６】このように、上記実施例の接合方法におい
ては、サイドメンバＡを構成する各板材１〜５の寸法精
度を必要以上に高くすることなく、各板材１〜５を順次
接合してサイドメンバＡを容易にかつ確実に形成するこ
とができ、接合作業の効率化を図ることができる。しか
も、重ね合せ溶接をする個所は、プレス加工での絞り量
が少ないため、このプレス加工に伴うスポット溶接ｘ個
所での応力集中を可及的に少なくすることができ、クラ
ック等の発生を防止することができる。

【００１７】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、その他種々の変形例を包含するものである。
例えば、上記実施例では、センタピラー板材５の上端及
び下端をそれぞれレーザ溶接したルーフサイド板材３の
下縁部及びサイドシル板材４の上縁部に重ね合わせ溶接
をする際に、スポット溶接ｘを用いたが、本発明は、こ
のスポット溶接ｘの代りに、シーム溶接を用いてもよ
い。

【００１８】また、上記実施例では、本発明を、自動車
のサイドメンバＡを形成する場合に適用したが、このサ
イドメンバＡに限らず、サンルーフを有する自動車のル
ーフパネルやバックドア等複数の板材を順次接合して全
体として拘束し合う形状の部品を形成する場合に広く適
用することができる。

【００１９】

【発明の効果】以上の如く、本発明における板材の接合
方法によれば、複数の板材を順次接合して全体として拘
束し合う形状の部品を形成するに当り、一つの板材を残
して他の板材をそれぞれレーザ溶接で突合せ溶接をした
後、残り一つの板材を、レーザ溶接した板材の端部に重
ね合わせて溶接をすることにより、各板材の寸法精度を
必要以上に高くする必要がなく、接合作業を容易にかつ
迅速に行うことができ、作業の効率化を図ることができ
る。

【００２０】特に、請求項３に係わる発明によれば、残
り一つの部材とレーザ溶接した板材の端部との重ね合わ
せ溶接を、プレス加工での絞り量が少ない個所で行うこ
とにより、プレス加工に伴うスポット溶接個所での応力
集中を可及的に少なくすることができ、クラック等の発
生を防止することができるという効果をも有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の接合方法を用いて形成したプレス加工
前のサイドメンバの平面図である。

【図２】同じくプレス加工後のサイドメンバの平面図で
ある。

【図３】図２のＢ−Ｂ線における拡大断面図である。

【図４】図２のＣ−Ｃ線における拡大断面図である。

【図５】図２のＤ−Ｄ線における拡大断面図である。

【図６】図２のＥ−Ｅ線における拡大断面図である。

【図７】図２のＦ−Ｆ線における拡大断面図である。

【符号の説明】

Ａサイドメンバ（部品）１〜５板材ｗ突合せ溶接ｘスポット溶接

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の板材を順次接合して全体として拘
束し合う形状の部品を形成する板材の接合方法であっ
て、先ず、一つの板材を残して他の板材をそれぞれレーザ溶
接で突合せ溶接をし、次いで、残り一つの板材を、レー
ザ溶接した板材の端部に重ね合わせて溶接をすることを
特徴とする板材の接合方法。
【請求項２】全体として拘束し合う形状の部品は、複
数の板材が環状に連鎖されてなるものである請求項１記
載の板材の接合方法。
【請求項３】残り一つの部材とレーザ溶接した板材の
端部との重ね合わせ溶接を、プレス加工での絞り量が少
ない個所で行う請求項２記載の板材の接合方法。
【請求項４】複数の板材が環状に連鎖されてなる部品
は、自動車のサイドメンバである請求項２記載の板材の
接合方法。