CN103648812B

CN103648812B - 车门窗框

Info

Publication number: CN103648812B
Application number: CN201280034676.1A
Authority: CN
Inventors: 吉原二郎; 清水谦二
Original assignee: Shiroki Corp
Current assignee: Shiroki Corp
Priority date: 2011-07-12
Filing date: 2012-07-10
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2032-07-10
Also published as: US20140159431A1; CN103648812A; JP6203470B2; US9085220B2; JP2013018409A; WO2013008805A1

Abstract

经过辊轧成形和焊接的成形产品弯曲成车门窗框的形状时的扭曲和/或变形被减少至充分的程度。通过在宽度方向弯曲长金属板1使其各部分叠加并焊接一体化而形成车门窗框10。车门窗框10具有在纵长方向延伸并具有在宽度方向连续延伸的露出表面的接合部11、从接合部11的宽度方向的一端连续延伸并位于车辆内侧的袋状部15、以及从接合部11的宽度方向的另一端连续延伸并位于车辆外侧的设计部12。车门窗框10在纵长方向弯曲，并且具有形成于接合部11的各露出表面且在纵长方向延伸的两道平行的焊痕110a、110b。

Description

车门窗框

技术领域

本发明涉及通过由辊轧成形等叠加长金属板的平坦部分使其在宽度方向对准、将叠加的部分焊接在一起、并且在纵长方向弯曲金属板而形成的车门窗框。

背景技术

例如，在日本特开平8-104139号公报（专利文献1）中公开了一种通过由辊轧成形叠加长金属板的平坦部分使其在宽度方向对准、并通过焊接使叠加的部分一体化而形成的成形产品。在该成形产品中，经辊轧成形而叠加的部分通过缝焊或激光焊接线性地焊接在一起。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-104139号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1中，经过焊接的成形产品在纵长方向弯曲成车门窗框的形状。然而，该现有技术存在的问题是在弯曲加工期间容易发生扭曲、变形等。即，在弯曲加工中，如图3（b）中所示，通过在纵长方向对接合部11施加张力的同时将接合部11的平坦表面压在弯曲模271、271上，而使经过辊轧成形的半成品弯曲。然而，在由互相叠加的三块金属板组成的接合部11中，仅位于宽度方向的大致中央位置的熔接部（在纵长方向笔直延伸的熔接部）110是焊接部分，且在位于熔接部110两侧的接合部11的部分不执行焊接。同时，弯曲方向随纵长方向的位置变化，该弯曲方向决定作用于接合部11的应力集中的部分。因此，应力集中出现的部分随纵长方向的位置变化。例如，在纵长方向的某一位置，应力集中在熔接部110的右侧（朝向袋状部15的一侧），而在另一位置，应力集中在熔接部110的左侧（朝向设计部12的一侧）。如上所述，由于宽度方向的应力集中的位置随纵长方向的位置变化，因此容易发生扭曲、变形等。

已鉴于上述问题实现了本发明，其目的是充分减少经过辊轧成形和焊接的成形产品在弯曲成车门窗框的形状时出现的扭曲和/或变形。用于解决问题的手段

本发明如以下[1]至[3]中所述配置。在本节（用于解决问题的手段）和下一节（发明的效果）中出现的附图标记是为了容易理解而提供的，不应被解释为将本发明限制于附图标记所述的配置。

[1]配置1

一种车门窗框10，其由长金属板1构成且包括接合部11、袋状部15和设计部12，其中接合部11具有在宽度方向连续延伸的露出表面并在纵长方向延伸，袋状部15从接合部11的宽度方向的一端连续延伸并位于车辆内侧，并且设计部12从接合部11的宽度方向的另一端连续延伸并位于车辆外侧，

车门窗框10的特征在于

接合部11形成为金属板的叠加部，并具有形成于各露出表面且在纵长方向延伸的两道焊痕110a、110b。

一种车门窗框的制造方法，其特征在于包括：

成形步骤，将长金属板辊轧成形为具有在纵长方向延伸且具有在宽度方向连续延伸的露出表面的叠加部、从叠加部的宽度方向的一端延伸的袋状部、以及从叠加部的宽度方向的另一端延伸的设计部的形状；以及

焊接步骤，将叠加部缝焊形成具有露出表面的接合部，其中各露出表面具有在纵长方向延伸的两道焊痕。

这里，“宽度方向”对应于安装有车门窗框的汽车的内外方向。

[2]配置2

根据配置1的车门窗框10的特征在于还包括在两道焊痕110a、110b之间连续延伸的熔接部110。

该连续的熔接部110是通过位于上下缝焊电极的彼此相反的各边缘位置的电极周缘凸部之间的电流流动而形成的。即，在图2（b）中，熔接部110是通过上侧缝焊电极的电极周缘凸部250a与下侧缝焊电极的电极周缘凸部250b之间的电流流动以及上侧缝焊电极的电极周缘凸部250b与下侧缝焊电极的电极周缘凸部250a之间的电流流动而形成的。因为电极周缘凸部沿同一电极的周面的两个边缘形成，所以产生了这样的电流流动。

[3]配置3

根据配置1或配置2的车门窗框10的特征在于：通过沿圆筒形缝焊电极250的周面的两个边缘设置的一对电极周缘凸部250a、250b，形成两道焊痕110a、110b。

发明的效果

配置1是一种车门窗框10，其由长金属板1构成且包括接合部11、袋状部15和设计部12，其中接合部11具有在宽度方向连续延伸的露出表面并在纵长方向延伸，袋状部15从接合部11的宽度方向的一端连续延伸并位于车辆内侧，并且设计部12从接合部11的宽度方向的另一端连续延伸并位于车辆外侧，车门窗框10的特征在于接合部11形成为金属板的叠加部，并具有形成于各露出表面且在纵长方向延伸的两道焊痕110a、110b。因此，在具有在宽度方向连续延伸的露出表面的接合部11中，至少从宽度方向的中央向宽度方向的两端略微偏移的部分被沿直线焊接。因此，在弯曲加工期间，减轻了按纵长方向的位置而变化的部分上的应力集中。结果，可获得减少扭曲和变形量的车门窗框10。而且，因为扭曲和变形减少至充分的程度，所以在设计部的表面上不会出现由扭曲和/或变形引起的凹凸形状，从而车门窗框10可具有良好的设计。而且，由于应力缓解，因此即使减少长金属板厚度，仍可获得足够大的扭转刚度，由此可减轻车门窗框10的重量。此外，由于在纵长方向不形成间隙地连续执行焊接，因此在使用时从车门窗框10的纵长方向端部浸入的水不会通过间隙渗出，由此可防止生锈。

配置2是根据配置1的车门窗框10，其特征在于还包括在两道焊痕110a、110b之间连续延伸的熔接部110。由于在从宽度方向的中央向宽度方向的两端略微偏移的部分之间形成带状的焊接部，因此与车门窗框10采用配置1的情况相比，车门窗框10不太可能变形，由此可进一步提高配置1的效果。

配置3是根据配置1或配置2的车门窗框10，其特征在于：通过沿圆筒形缝焊电极250的周面的两个边缘设置的一对电极周缘凸部250a、250b，形成两道焊痕110a、110b。因此，除配置1和配置2的效果以外，还可实现提供形成两道焊痕110a、110b的缝焊电极的具体形状的效果。

附图说明

图1（a）和图1（b）示出根据第一实施例的车门窗框，其中图1（a）是车门窗框的主要部分的透视图，图1（b）是车门窗框的横截面图。

图2（a）和图2（b）示出第一实施例的车门窗框的制造方法，其中图2（a）是示出制造系统的示意图，图2（b）是示出缝焊的示意性截面图。

图3（a）是示出车门窗框的安装位置的说明图，图3（b）是沿图3（a）中的线B-B截取并例示常规缝焊后的弯曲加工的示意性截面图。

图4（a）和图4（b）示出根据不同于图1的实施例的车门窗框的横截面，其中图4（a）示出根据由两块金属板组成的第二实施例的车门窗框，图4（b）示出根据由三块金属板组成的第三实施例的车门窗框。

具体实施方式

将参照附图说明本发明的实施例。

如图3（a）中所示，车门窗框的示例包括上侧窗框10和中柱窗框100。虽然图3（a）示出轿车的后侧车门，但是本发明可应用于例如前侧车门的其它车门的车门窗框（例如，上侧窗框）。

（1）第一实施例

将说明上侧窗框10。

如图1（a）和图1（b）中所示，上侧窗框10具有袋状部15、设计部12和连接这两部分的接合部11。在上侧窗框10安装至车门的状态下，袋状部15位于车辆内侧，而设计部12位于车辆外侧。在接合部11的上侧形成的槽形凹部用作固定保持密封条WS（参见图4（a））的密封条座13，在接合部11的下侧形成的槽形凹部用作固定保持玻璃滑槽GR（参见图4（a））的玻璃滑槽座14。

图1（a）和图1（b）中所示的形状（具有袋状部15、设计部12和接合部11的形状）是通过如图2（a）中所示，使从材料供应装置（开卷机）21输送的条状（狭长）金属板1通过辊轧成形机23的多个轧辊230之间而形成的。由于辊轧成形是公知的，因此将不赘述辊轧成形。

通过叠加经辊轧成形的三块金属板部（上板部11a、中板部11b和下板部11c）而形成的接合部11具有形成于接合部11的各露出表面（上板部11a的上表面和下板部11c的下表面，各自形成在宽度方向无终止地连续延伸的露出表面）上的两道焊痕110a、110b。熔接部110形成在直接位于两道焊痕110a和110b之间的区域下方的部位。即，熔接部110形成为由总共四道焊痕110a、110b、110b和11a包围的大致平行六面体（带）的形状。构成接合部11的上板部11a、中板部11b和下板部11c通过熔接部110一体化。

通过将经过辊轧成形的成形产品引导至位于辊轧成形机23下游的缝焊机25内，并且在使成形产品通过缝焊电极（轧辊电极）250、250之间的同时在成形产品上执行缝焊，而形成焊痕110a和110b以及熔接部110。

各缝焊电极250具有大致短圆筒（圆板/圆盘）形状，且其周面在两个边缘突出，如图2（b）中所示。即，沿圆筒周面的两个边缘设置电极周缘凸部250a和250b。上下缝焊电极250、250的电极周缘凸部250a和250b被分别按压在上板部11a的上表面和下板部11c的下表面上，由此压力从上侧和下侧施加至接合部11。在此状态下，在上下缝焊电极250、250之间供应电力以便进行缝焊，从而形成焊痕110a和110b以及在宽度方向连续延伸的带状熔接部110。该连续的熔接部110是通过位于上下缝焊电极的彼此相反的各边缘位置的电极周缘凸部之间的电流流动而形成的。即，熔接部110是由于上侧缝焊电极的电极周缘凸部250a与下侧缝焊电极的电极周缘凸部250b之间的电流流动，以及上侧缝焊电极的电极周缘凸部250b与下侧缝焊电极的电极周缘凸部250a之间的电流流动而形成的。因为电极周缘凸部沿同一电极的周面的两个边缘形成，所以产生了这样的电流流动。

在图2（a）中所示的示例中，经过缝焊的成形产品被引导至设置在缝焊机25下游的弯曲装置27。在弯曲装置27中，在张力按纵长方向施加至成形产品的状态下，成形产品被按压在多个弯曲模271（参照图3（b））上，从而被弯曲加工。

可代替图2（a）中所示的弯曲装置27，使用公知的弯曲装置弯曲成形产品。即，切断已经过缝焊的成形产品，然后通过公知的弯曲装置进行弯曲。可采用任何一种方法。

以这种方式，经过缝焊的成形产品以按照纵长方向的位置决定的三维方向进行弯曲，由此成形产品形成车门窗框的形状。

在上述弯曲加工（图2（a）中所示的弯曲加工或通过公知的弯曲装置的弯曲加工）时，带状熔接部110减轻了按纵长方向的位置而变化的部分上的应力集中。结果，弯曲加工期间的扭曲和/或变形减少至充分的程度，由此防止在设计部12的表面上出现由扭曲和/或变形引起的凹凸形状，从而可获得具有良好外观的车门窗框10。而且，因为带状熔接部110具有足够大的扭转刚度，所以即使长金属板（原材料）的厚度减薄，仍可获得足够高的强度。即，可减轻车门窗框10的重量。此外，在纵长方向不形成间隙地连续执行焊接。因此，在车门窗框10安装至车门后使用时，从车门窗框10的纵长方向端部浸入的水不会通过焊接间隙渗出，由此可防止生锈。

[2]第二实施例

在上文中，说明了由一块长金属板构成车门窗框10的示例。然而，在例如中柱窗框100（参照图3（a））的竖直窗框的情况下，车门窗框可由两块或更多块金属板构成。

图4（a）示出由两块金属板构成车门窗框的示例。图示的车门窗框具有袋状部A15、设计部A12和连接这两部分的接合部A11。如上述第一实施例的情况中那样，通过使用缝焊电极250、250类似地焊接接合部A11。而且，两道直焊痕类似地形成于各正面露出表面和背面露出表面上，且熔接部A110直接形成于这些焊痕下方。

图4（b）示出由三块金属板构成车门窗框的示例。图示的车门窗框具有袋状部B15、设计部B12和连接这两部分的接合部B11。如上述第一实施例的情况中那样，通过使用缝焊电极250、250类似地焊接接合部B11。而且，两道直焊痕类似地形成于各正面露出表面和背面露出表面上，且熔接部B110直接形成于这些焊痕下方。

在图4（a）和图4（b）中所示的各车门窗框中，如上述第一实施例的情况中那样，在纵长方向弯曲成形产品的操作期间，扭曲和/或变形减少至充分的程度。因此，防止在设计部12的表面上出现由扭曲和/或变形引起的凹凸形状，且车门窗框具有良好的外观。而且，因为带状熔接部A110、B110具有足够大的扭转刚度，所以即使两块或三块长金属板（原材料）中每一块的厚度减薄，仍可获得足够高的强度。即，可减轻车门窗框的重量。此外，在纵长方向不形成间隙地连续执行焊接。因此，在车门窗框安装至车门后使用时，从车门窗框的纵长方向端部浸入的水不会通过焊接间隙渗出，由此可防止生锈。

附图标记说明

1：长金属板（用于辊轧成形的材料）

10：车门窗框（上侧窗框）

100：车门窗框（中柱窗框）

11：接合部

11a：上板部（车体侧邻接部）

11b：中板部

11c：下板部（玻璃侧邻接部）

110：熔接部

110a、110b：焊痕

12：设计部

13：密封条座

14：玻璃滑槽座

15：袋状部

21：开卷机（材料供应装置）

23：辊轧成形机

230：轧辊

25：缝焊机

250：缝焊电极

250a、250b：电极周缘凸部

27：弯曲装置

271：弯曲模

A11：接合部

A110：熔接部

A12：设计部

WS：密封条

GR：玻璃滑槽

A15：袋状部

B11：接合部

B110：熔接部

B12：设计部

B13：密封条座

B14：玻璃滑槽座

B15：袋状部

Claims

1.一种车门窗框，其由长金属板构成且包括接合部、袋状部和设计部，所述接合部在正面和背面具有在宽度方向连续延伸的露出表面并在纵长方向延伸，所述袋状部从所述接合部的宽度方向的一端连续延伸并位于车辆内侧，并且所述设计部从所述接合部的宽度方向的另一端连续延伸并位于车辆外侧，

所述车门窗框特征在于：

所述接合部通过对将所述金属板叠加而形成的叠加部进行焊接而形成，并在所述露出表面的正面和背面的相同位置具有在纵长方向延伸的两道焊痕，在该相同位置的焊痕之间分别具有熔接部，进而在两个熔接部之间具有在所述宽度方向连续延伸的熔接部。

2.根据权利要求1所述的车门窗框，其特征在于所述接合部通过叠加三块金属板而构成。

3.一种车门窗框的制造方法，其特征在于包括：

成形长金属板，在成形为具有在纵长方向延伸且在正面和背面具有在宽度方向连续延伸的露出表面的叠加部、从所述叠加部的宽度方向的一端连续延伸并位于车辆内侧的袋状部、以及从所述叠加部的宽度方向的另一端连续延伸并位于车辆外侧的设计部的形状之后，

从所述露出表面的正面和背面将所述叠加部夹于在圆筒周面的两边缘分别设置电极周缘凸部而形成的缝焊电极间，一边加压一边缝焊，由此形成具有接合部的车门窗框，该接合部在所述露出表面的正面和背面的相同位置具有在纵长方向延伸的两道焊痕，在该相同位置的焊痕之间分别具有熔接部，而且在两个熔接部之间具有在所述宽度方向连续延伸的熔接部。