JP2001193715A - ワーク接合方法 - Google Patents
ワーク接合方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軽金属製のワーク相互を、迅速かつ簡単に、
作業能率も良く、強固できれいな仕上がりとすることが
でき、全体にわたり連続接合可能で、シール性能、作業
環境の面でも問題がないワーク接合方法を提供する。 【解決手段】 軽金属製の鋳物や押し出し材からなる少
なくとも一対のワークＷの端部を溶接し接合するワーク
接合方法において、各ワークＷの接合面１ａ，２ａに凹
凸部Ｒを形成し、当該凹凸部Ｒが嵌合された状態のワー
クＷに溶接を施すようにしたことを特徴とする。
作業能率も良く、強固できれいな仕上がりとすることが
でき、全体にわたり連続接合可能で、シール性能、作業
環境の面でも問題がないワーク接合方法を提供する。 【解決手段】 軽金属製の鋳物や押し出し材からなる少
なくとも一対のワークＷの端部を溶接し接合するワーク
接合方法において、各ワークＷの接合面１ａ，２ａに凹
凸部Ｒを形成し、当該凹凸部Ｒが嵌合された状態のワー
クＷに溶接を施すようにしたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽金属の押し出し
成形あるいは鋳造により成形されたワーク相互を接合す
るワーク接合方法に関する。
成形あるいは鋳造により成形されたワーク相互を接合す
るワーク接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の自動車のフレーム構成材は、軽量
化の要請が強く、アルミニウム等の軽金属材料を押し出
し成形した部材が多用されている。この押出成形材は、
断面形状を自由に設定でき所望の強度特性を簡単に得る
ことができることから、前記フレーム構成材としては好
ましい。
化の要請が強く、アルミニウム等の軽金属材料を押し出
し成形した部材が多用されている。この押出成形材は、
断面形状を自由に設定でき所望の強度特性を簡単に得る
ことができることから、前記フレーム構成材としては好
ましい。
【０００３】例えば、各種ピラー、サイドシル、サイド
メンバ、クロスメンバ、カウルボックス及びルーフレー
ル等は、閉断面形状にした軽金属材料の押出成形材が用
いられている。
メンバ、クロスメンバ、カウルボックス及びルーフレー
ル等は、閉断面形状にした軽金属材料の押出成形材が用
いられている。
【０００４】これら部材は、前記押出成形材のみでなく
鋳込み成形された鋳物材により構成されることもある
が、このような押出成形材や鋳物材（以下、単にワーク
と称す）は、いずれにしても車体組立て工程において順
次連結あるいは溶接され、自動車のフレームとされる。
鋳込み成形された鋳物材により構成されることもある
が、このような押出成形材や鋳物材（以下、単にワーク
と称す）は、いずれにしても車体組立て工程において順
次連結あるいは溶接され、自動車のフレームとされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自動車
のフレームのような比較的長尺なワークを端部から端部
まで溶接する場合は、熱的な影響やワークを固定保持し
ている状態などの影響により迅速に連続的な溶接を行う
ことができない場合がある。
のフレームのような比較的長尺なワークを端部から端部
まで溶接する場合は、熱的な影響やワークを固定保持し
ている状態などの影響により迅速に連続的な溶接を行う
ことができない場合がある。
【０００６】例えば、治具を使用することなく、前記ワ
ーク同士を迅速に接合しようとすれば、ワークを組立て
る前に、クリップやリベットあるいはボルトやナット等
を用いてきっちりと仮止めしなければならない。
ーク同士を迅速に接合しようとすれば、ワークを組立て
る前に、クリップやリベットあるいはボルトやナット等
を用いてきっちりと仮止めしなければならない。
【０００７】クリップによる仮止めは、ワークを締結す
る力が弱く、リベットでは、ワークの一部が変形する虞
れがある。また、ボルトやナットでは、予めワークに下
孔を明けなければならないこともあり、ワークを締結す
るポイントが多くなると、締付け工数も増大し、ワーク
の重量増となる。重量増を避けるには、レーザ溶接作業
後、直ちにボルトやナットを外す必要があるが、これで
は工数がさらに増大し、結果的にコストアップにつなが
ることになる。
る力が弱く、リベットでは、ワークの一部が変形する虞
れがある。また、ボルトやナットでは、予めワークに下
孔を明けなければならないこともあり、ワークを締結す
るポイントが多くなると、締付け工数も増大し、ワーク
の重量増となる。重量増を避けるには、レーザ溶接作業
後、直ちにボルトやナットを外す必要があるが、これで
は工数がさらに増大し、結果的にコストアップにつなが
ることになる。
【０００８】一方、治具を使用する場合は、上述した問
題はないものの、治具をセットすることにより溶接でき
ない部分が生じ、連続的な溶接ができない虞れもある。
これを可能とするためには、溶接に対応して適宜治具を
外さなければならず、これを自動化すれば制御が複雑に
なり、溶接システム全体も複雑になる。
題はないものの、治具をセットすることにより溶接でき
ない部分が生じ、連続的な溶接ができない虞れもある。
これを可能とするためには、溶接に対応して適宜治具を
外さなければならず、これを自動化すれば制御が複雑に
なり、溶接システム全体も複雑になる。
【０００９】また、自動車のフレームには、接合部分に
シール性が要求されることがある。例えば、フロアとボ
ディサイドの接合部分などは、外部からの水などの浸入
を防止するためにシール性が要求される。このような部
分を形成するは、予めシール剤を塗布した後に溶接しな
ければならないが、シール剤を塗布する位置によって
は、両ワークを合体させたときに、シール剤が両ワーク
の合わせ面からはみ出したり、垂れ落ちることがあり、
これを拭き取り処理すれば作業能率が低下する。はみ出
したシール剤をそのままにして溶接すると、溶接後のワ
ークは、十分な溶接品質が得られず、シール性能も低下
する虞れがあり、場合によっては、これが燃焼し、作業
環境を害する虞れもある。
シール性が要求されることがある。例えば、フロアとボ
ディサイドの接合部分などは、外部からの水などの浸入
を防止するためにシール性が要求される。このような部
分を形成するは、予めシール剤を塗布した後に溶接しな
ければならないが、シール剤を塗布する位置によって
は、両ワークを合体させたときに、シール剤が両ワーク
の合わせ面からはみ出したり、垂れ落ちることがあり、
これを拭き取り処理すれば作業能率が低下する。はみ出
したシール剤をそのままにして溶接すると、溶接後のワ
ークは、十分な溶接品質が得られず、シール性能も低下
する虞れがあり、場合によっては、これが燃焼し、作業
環境を害する虞れもある。
【００１０】本発明は、上記した従来技術のもつ課題を
解決するためになされたもので、軽金属製のワーク相互
を、迅速かつ簡単に、作業能率も良く、強固できれいな
仕上がりとすることができ、全体にわたり連続接合可能
で、シール性能、作業環境の面でも問題がないワーク接
合方法を提供することを目的とする。
解決するためになされたもので、軽金属製のワーク相互
を、迅速かつ簡単に、作業能率も良く、強固できれいな
仕上がりとすることができ、全体にわたり連続接合可能
で、シール性能、作業環境の面でも問題がないワーク接
合方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記す
る手段により達成される。
る手段により達成される。
【００１２】（１） 軽金属製の鋳物や押し出し材から
なる少なくとも一対のワークの端部を溶接し接合するワ
ーク接合方法において、前記各ワークの接合面に凹凸部
を形成し、当該凹凸部が嵌合された状態のワークに前記
溶接を施すようにしたことを特徴とするワーク接合方
法。
なる少なくとも一対のワークの端部を溶接し接合するワ
ーク接合方法において、前記各ワークの接合面に凹凸部
を形成し、当該凹凸部が嵌合された状態のワークに前記
溶接を施すようにしたことを特徴とするワーク接合方
法。
【００１３】（２） 前記凹凸部は、ワーク接合面の前
記端部から離間した部分に形成したことを特徴とするワ
ーク接合方法。
記端部から離間した部分に形成したことを特徴とするワ
ーク接合方法。
【００１４】（３） 前記凹凸部に接着剤又はシーリン
グ剤を塗布した後に溶接を施すようにしたことを特徴と
するワーク接合方法。
グ剤を塗布した後に溶接を施すようにしたことを特徴と
するワーク接合方法。
【００１５】（４） 前記溶接が施される部分の近傍に
ある凹凸部には、接着剤又はシーリング剤を塗布しない
ようにしたことを特徴とするワーク接合方法。
ある凹凸部には、接着剤又はシーリング剤を塗布しない
ようにしたことを特徴とするワーク接合方法。
【００１６】（５） 前記凹凸部は、ワークの端部に沿
って延びる複数条の山部と谷部とからなることを特徴と
するワーク接合方法。
って延びる複数条の山部と谷部とからなることを特徴と
するワーク接合方法。
【００１７】（６） 前記凹凸部は、ワークを立てて溶
接するときの上面側となる斜面の水平面に対する傾斜角
が下面側の斜面の水平面に対する傾斜角より小さくなる
ようにしたことを特徴とするワーク接合方法。
接するときの上面側となる斜面の水平面に対する傾斜角
が下面側の斜面の水平面に対する傾斜角より小さくなる
ようにしたことを特徴とするワーク接合方法。
【００１８】（７） 前記凹凸部は、山部と谷部のピッ
チがワークを立てて溶接するときの溶接を施す部分より
離間するにしたがって大きくなるようにしたことを特徴
とするワーク接合方法。
チがワークを立てて溶接するときの溶接を施す部分より
離間するにしたがって大きくなるようにしたことを特徴
とするワーク接合方法。
【００１９】（８） 前記凹凸部は、山部の高さや谷部
の深さがワークを立てて溶接するときの溶接を施す部分
より離間するにしたがって小さくなるようにしたことを
特徴とするワーク接合方法。
の深さがワークを立てて溶接するときの溶接を施す部分
より離間するにしたがって小さくなるようにしたことを
特徴とするワーク接合方法。
【００２０】
【発明の効果】請求項１に記載の発明では、ワークの接
合面相互を凹凸嵌合した状態で溶接できるので、特別な
治具を用いなくてもワークの位置合わせや接合が容易と
なり、ワーク自体の変形もなく、連続的な溶接も可能と
なり、溶接精度、溶接品質が向上し、作業性、生産性も
著しく向上する。
合面相互を凹凸嵌合した状態で溶接できるので、特別な
治具を用いなくてもワークの位置合わせや接合が容易と
なり、ワーク自体の変形もなく、連続的な溶接も可能と
なり、溶接精度、溶接品質が向上し、作業性、生産性も
著しく向上する。
【００２１】請求項２に記載の発明では、ワークの端部
から離間した部分に凹凸部を形成するので、ワークの端
部を溶接したとき、溶接ビードがワーク間に入り込み、
溶接品質が向上する。
から離間した部分に凹凸部を形成するので、ワークの端
部を溶接したとき、溶接ビードがワーク間に入り込み、
溶接品質が向上する。
【００２２】請求項３に記載の発明では、凹凸部に接着
剤等が塗布されるので、接着剤等の塗布面積が増大し、
接着強度あるいはシール性能も向上する。また、ワーク
接合端部の近傍にある凹凸部に接着剤等を塗布しない
と、ワーク合体時に接着剤等がワークの合わせ面からは
みだしたり、垂れ落ちる虞れがなく、溶接作業も容易
で、ワークも溶接品質も優れたものとなり、作業環境を
害する虞れもない。しかも、ワークの合わせ面間で接着
剤等が延びるので、シール性能も向上する。
剤等が塗布されるので、接着剤等の塗布面積が増大し、
接着強度あるいはシール性能も向上する。また、ワーク
接合端部の近傍にある凹凸部に接着剤等を塗布しない
と、ワーク合体時に接着剤等がワークの合わせ面からは
みだしたり、垂れ落ちる虞れがなく、溶接作業も容易
で、ワークも溶接品質も優れたものとなり、作業環境を
害する虞れもない。しかも、ワークの合わせ面間で接着
剤等が延びるので、シール性能も向上する。
【００２３】請求項４に記載の発明では、溶接を施す部
分に近い凹凸部に接着剤等を塗布しないので、両ワーク
間に塗布した接着剤等がワークの合わせ面からはみだし
ても、これを吸収することができ、溶接作業も一層容易
となり、溶接品質やシール性能等も一層優れたものとな
る。
分に近い凹凸部に接着剤等を塗布しないので、両ワーク
間に塗布した接着剤等がワークの合わせ面からはみだし
ても、これを吸収することができ、溶接作業も一層容易
となり、溶接品質やシール性能等も一層優れたものとな
る。
【００２４】請求項５に記載の発明では、凹凸部をワー
クの端部に沿って延びる複数条の山部と谷部とから構成
したので、長尺な複数のワークを位置決めする場合に
は、ワーク全長にわたって確実な位置決めができる。ま
た、接着剤等を塗布する場合には、凹凸条の山谷部が接
着剤等の塗布作業のガイドあるいは基準として機能し、
接着剤等の取付けも確実となり、作業性、生産性が向上
する。
クの端部に沿って延びる複数条の山部と谷部とから構成
したので、長尺な複数のワークを位置決めする場合に
は、ワーク全長にわたって確実な位置決めができる。ま
た、接着剤等を塗布する場合には、凹凸条の山谷部が接
着剤等の塗布作業のガイドあるいは基準として機能し、
接着剤等の取付けも確実となり、作業性、生産性が向上
する。
【００２５】請求項６に記載の発明では、接着剤等を塗
布したワークを立てた状態で溶接する場合に、凹凸部の
上面側斜面の傾斜角が下面側斜面の傾斜角より小さけれ
ば、接着剤等の垂れが生じにくく、シール性が確保さ
れ、作業環境を害する虞れもない。
布したワークを立てた状態で溶接する場合に、凹凸部の
上面側斜面の傾斜角が下面側斜面の傾斜角より小さけれ
ば、接着剤等の垂れが生じにくく、シール性が確保さ
れ、作業環境を害する虞れもない。
【００２６】請求項７,８に記載の発明では、接着剤等
を塗布したワークを立てた状態で溶接する場合に、山谷
部のピッチが溶接を施す部分より離間するにしたがって
大きくするかあるいは山谷部の高さなどを小さくすれ
ば、接着剤等はピッチの大きい方あるいは山谷部の高さ
が低い方へ流動し、接着剤等のはみだし等による溶接へ
の影響が低減し、接合品質が向上する。
を塗布したワークを立てた状態で溶接する場合に、山谷
部のピッチが溶接を施す部分より離間するにしたがって
大きくするかあるいは山谷部の高さなどを小さくすれ
ば、接着剤等はピッチの大きい方あるいは山谷部の高さ
が低い方へ流動し、接着剤等のはみだし等による溶接へ
の影響が低減し、接合品質が向上する。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態を説明する。
実施の形態を説明する。
【００２８】図１は本発明の一実施形態に係るワーク接
合方法によりワークを接合する状態を示す要部分解斜視
図、図２は前記ワークの接合状態を示す断面図、図３は
図２の要部を示す拡大断面図である。
合方法によりワークを接合する状態を示す要部分解斜視
図、図２は前記ワークの接合状態を示す断面図、図３は
図２の要部を示す拡大断面図である。
【００２９】本実施形態に係るワーク接合方法が適用さ
れるのは、例えば、フロアのサイドシルにボディサイド
部材を取付ける場合である。
れるのは、例えば、フロアのサイドシルにボディサイド
部材を取付ける場合である。
【００３０】図１、２に示すように、ボディサイド部材
１（ワークＷ1）やサイドシル２（ワークＷ2）は、軽金
属材料が押出し成形された長尺な部材であり、端部から
端部まで連続的に溶接すると、熱的影響や取付け状態な
どにより正確な溶接ができないこともある。
１（ワークＷ1）やサイドシル２（ワークＷ2）は、軽金
属材料が押出し成形された長尺な部材であり、端部から
端部まで連続的に溶接すると、熱的影響や取付け状態な
どにより正確な溶接ができないこともある。
【００３１】本実施形態では、これらワークＷ1，Ｗ2を
押出し成形する場合に、平坦な接合面１a又は２aに予め
凹凸部Ｒを形成している。
押出し成形する場合に、平坦な接合面１a又は２aに予め
凹凸部Ｒを形成している。
【００３２】例えば、押出し成形時に使用される型の一
部に、前記凹凸部Ｒに対応する凹凸形状部分を形成して
おき、ワークＷの押出し成形と同時に凹凸部Ｒを形成す
るかあるいは型から排出されたワークＷにローラ等を押
しつけ凹凸部Ｒを形成する。
部に、前記凹凸部Ｒに対応する凹凸形状部分を形成して
おき、ワークＷの押出し成形と同時に凹凸部Ｒを形成す
るかあるいは型から排出されたワークＷにローラ等を押
しつけ凹凸部Ｒを形成する。
【００３３】このようにすれば、ワークＷの接合面１a
又は２aに長手方向に沿って複数条の山部や谷部を有す
る凹凸部Ｒが形成される。
又は２aに長手方向に沿って複数条の山部や谷部を有す
る凹凸部Ｒが形成される。
【００３４】次に、ワークＷ2をワークＷ1に接合する場
合に、前記凹凸部Ｒを相互に嵌合し、位置決めする。押
出し成形されたワークＷは、全体的に精度が良く、この
状態で凹凸部Ｒを相互に嵌合し、位置決めすれば、端部
から端部まで位置ずれを起こすことなく合体させること
ができら。しかも、後述するように端部から溶接を開始
しても凹凸部Ｒの嵌合により両ワークＷ相互が位置ずれ
を起こすことはなく、しっかりと合体された状態が維持
されることになる。
合に、前記凹凸部Ｒを相互に嵌合し、位置決めする。押
出し成形されたワークＷは、全体的に精度が良く、この
状態で凹凸部Ｒを相互に嵌合し、位置決めすれば、端部
から端部まで位置ずれを起こすことなく合体させること
ができら。しかも、後述するように端部から溶接を開始
しても凹凸部Ｒの嵌合により両ワークＷ相互が位置ずれ
を起こすことはなく、しっかりと合体された状態が維持
されることになる。
【００３５】なお、この時点における両ワークＷの端部
における隙間Ｇ（図３参照）は、後に述べる溶接を考慮
すれば、０〜０．４ｍｍ程度であることが好ましい。こ
れら両ワークＷは、後に溶接により接合されるが、この
溶接として、例えばレーザ溶接を使用する場合は、実験
検討事実から０〜０．４ｍｍ程度であることが好ましい
ことが判明している。実験によれば、隙間Ｇが０．４ｍ
ｍを越えると、レーザ溶接の品質を確保できない状態が
生じた。
における隙間Ｇ（図３参照）は、後に述べる溶接を考慮
すれば、０〜０．４ｍｍ程度であることが好ましい。こ
れら両ワークＷは、後に溶接により接合されるが、この
溶接として、例えばレーザ溶接を使用する場合は、実験
検討事実から０〜０．４ｍｍ程度であることが好ましい
ことが判明している。実験によれば、隙間Ｇが０．４ｍ
ｍを越えると、レーザ溶接の品質を確保できない状態が
生じた。
【００３６】図４は本発明の他の実施形態を示す要部拡
大断面図である。ボディサイド部材１とサイドシル２
は、接合部にシール性が要求される部分である。このた
め、図４に示すように、前記接合面１a及び／又は２aに
予め接着剤又はシーリング剤Ｔを塗布し、その後に当該
接合面１a,２aの端部に溶接を施すようにしてもよい。
大断面図である。ボディサイド部材１とサイドシル２
は、接合部にシール性が要求される部分である。このた
め、図４に示すように、前記接合面１a及び／又は２aに
予め接着剤又はシーリング剤Ｔを塗布し、その後に当該
接合面１a,２aの端部に溶接を施すようにしてもよい。
【００３７】前記接合面１a又は２aに接着剤等Ｔを塗布
する場合は、本実施の形態では凹凸部Ｒ上に接着剤等Ｔ
を塗布し、凹凸部Ｒという広い面で接合が行なわれるよ
うにしている。
する場合は、本実施の形態では凹凸部Ｒ上に接着剤等Ｔ
を塗布し、凹凸部Ｒという広い面で接合が行なわれるよ
うにしている。
【００３８】この場合、両接合面１a,２aを合体したと
き、凹凸部Ｒにより接着剤等Ｔが広い面積に伸ばされる
ことになり、接着剤の場合は接着強度が増大し、シール
剤の場合は凹凸の噛み合わせにより完全なシール性が得
られる。
き、凹凸部Ｒにより接着剤等Ｔが広い面積に伸ばされる
ことになり、接着剤の場合は接着強度が増大し、シール
剤の場合は凹凸の噛み合わせにより完全なシール性が得
られる。
【００３９】ところが、塗布した接着剤等Ｔが両接合面
１a,２aの外方に向かって押出されると、溶接時に前述
したような悪影響を及ぼす虞れがあるので、凹凸部Ｒ
は、ワークＷの接合端部から内方に所定長Ｓだけ離間し
た部分に形成することが好ましい。このようにすれば、
両接合面１a,２aに、接着剤等Ｔが不必要に外部に向か
って広がらないように、接着剤等Ｔの移動を吸収する余
剰スペースＹが形成されることになるので、接着剤等Ｔ
のはみ出しが防止される。これにより溶接時に生じる悪
影響、つまり、不十分な溶接品質、シール性の低下、燃
焼ガスの発生による作業環境の悪化等を防止できる。
１a,２aの外方に向かって押出されると、溶接時に前述
したような悪影響を及ぼす虞れがあるので、凹凸部Ｒ
は、ワークＷの接合端部から内方に所定長Ｓだけ離間し
た部分に形成することが好ましい。このようにすれば、
両接合面１a,２aに、接着剤等Ｔが不必要に外部に向か
って広がらないように、接着剤等Ｔの移動を吸収する余
剰スペースＹが形成されることになるので、接着剤等Ｔ
のはみ出しが防止される。これにより溶接時に生じる悪
影響、つまり、不十分な溶接品質、シール性の低下、燃
焼ガスの発生による作業環境の悪化等を防止できる。
【００４０】また、この悪影響をさらに確実に防止する
には、前記凹凸部Ｒの内の、溶接を施す部分に近い1山
部分には、接着剤等Ｔを塗布しないようにすることが好
ましい。これにより、凹凸部Ｒにより接着剤等Ｔの流れ
が堰き止められ、前記接合端部まで流れず、一層前記悪
影響が防止される。しかも、1山部分を基準にして接着
剤等Ｔを塗布できるので、接着剤等Ｔの塗布作業が正確
になり、前記悪影響を、より確実に防止できる。
には、前記凹凸部Ｒの内の、溶接を施す部分に近い1山
部分には、接着剤等Ｔを塗布しないようにすることが好
ましい。これにより、凹凸部Ｒにより接着剤等Ｔの流れ
が堰き止められ、前記接合端部まで流れず、一層前記悪
影響が防止される。しかも、1山部分を基準にして接着
剤等Ｔを塗布できるので、接着剤等Ｔの塗布作業が正確
になり、前記悪影響を、より確実に防止できる。
【００４１】なお、当該凹凸部Ｒは、図上上下方向のみ
でなく、長手方向の端部においても、前述の余剰スペー
スＹとなる部分を設けることが好ましい。
でなく、長手方向の端部においても、前述の余剰スペー
スＹとなる部分を設けることが好ましい。
【００４２】図５は他の実施形態の要部拡大断面図であ
る。この山谷形状の凹凸部Ｒを有するワークＷを立てて
溶接する場合には、当該山谷部における上面側となる斜
面３の水平面に対する傾斜角θ1が、下面側の斜面４の
水平面に対する傾斜角θ2より小さくなるようにするこ
とが好ましい。
る。この山谷形状の凹凸部Ｒを有するワークＷを立てて
溶接する場合には、当該山谷部における上面側となる斜
面３の水平面に対する傾斜角θ1が、下面側の斜面４の
水平面に対する傾斜角θ2より小さくなるようにするこ
とが好ましい。
【００４３】ワークＷを立てた状態で溶接する場合、ワ
ークＷが合体され、セットされる時点までに、接着剤等
Ｔが垂れる虞れがあるが、前記した角度関係の凹凸部Ｒ
とすると、上面側斜面３が一種の棚として機能すること
になり、接着剤等Ｔの垂れが生じにくくなり、セット作
業が容易で、シール性も確保しやすく、前記悪影響を確
実に防止できる。
ークＷが合体され、セットされる時点までに、接着剤等
Ｔが垂れる虞れがあるが、前記した角度関係の凹凸部Ｒ
とすると、上面側斜面３が一種の棚として機能すること
になり、接着剤等Ｔの垂れが生じにくくなり、セット作
業が容易で、シール性も確保しやすく、前記悪影響を確
実に防止できる。
【００４４】図６は本発明の別の実施形態を示す要部拡
大断面図である。前述する接着剤等Ｔの垂れ防止は、他
の手段でも可能である。図６に示すように、山部と谷部
とからなる凹凸部Ｒのピッチが前記ワークＷを立てて溶
接するときの溶接を施す部分より離間するにしたがって
大きくなるように、つまり、１山目のピッチＰ1より２
山目のピッチＰ2の方が大きく、２山目のピッチＰ2より
３山目のピッチＰ3の方が大きくなるようにしてもよ
い。
大断面図である。前述する接着剤等Ｔの垂れ防止は、他
の手段でも可能である。図６に示すように、山部と谷部
とからなる凹凸部Ｒのピッチが前記ワークＷを立てて溶
接するときの溶接を施す部分より離間するにしたがって
大きくなるように、つまり、１山目のピッチＰ1より２
山目のピッチＰ2の方が大きく、２山目のピッチＰ2より
３山目のピッチＰ3の方が大きくなるようにしてもよ
い。
【００４５】図７は本発明のさらに別の実施形態を示す
要部拡大断面図である。前述の垂れ防止は、図７に示す
ように、当該山部と谷部の高さが前記ワークを立てて溶
接するときの溶接を施す部分より離間するにしたがって
低くなるように、つまり１山目の高さＨ1より２山目の
高さＨ2の方が低くく、２山目の高さＨ2より３山目の高
さＨ3の方が低くなるようにしてもよい。
要部拡大断面図である。前述の垂れ防止は、図７に示す
ように、当該山部と谷部の高さが前記ワークを立てて溶
接するときの溶接を施す部分より離間するにしたがって
低くなるように、つまり１山目の高さＨ1より２山目の
高さＨ2の方が低くく、２山目の高さＨ2より３山目の高
さＨ3の方が低くなるようにしてもよい。
【００４６】このようにすれば、接着剤等ＴがピッチＰ
の大きい部分や、山の高さＨの低い部分に流れやすく、
接着剤等Ｔのはみ出しが防止でき、前記悪影響がなくな
る。
の大きい部分や、山の高さＨの低い部分に流れやすく、
接着剤等Ｔのはみ出しが防止でき、前記悪影響がなくな
る。
【００４７】なお、ここで使用する接着剤としては、基
本的には熱硬化性のものが好ましいが、具体的に述べれ
ば、例えば、１液エポキシ接着剤としては、アサヒゴム
社の商品名「サンダイン」、サンスター技研社の商品名
「ペンギンセメント」、２液エポキシ接着剤としては、
ロードファーイースト社の商品名「ＦＵＳＯＲ」、日本
チバガイギー社の商品名「アラルダイト」、２液アクリ
ル接着剤としては、ロードファーイースト社の商品名
「バーサロック」、電気化学工業社の商品名「ハードロ
ック」、２液ウレタン接着剤としては、ロードファーイ
ースト社の商品名「タイライト」、日本ラテックス加工
社の商品名「マイティグリップ」、湿式硬化型変成シリ
コーン接着剤としては、サンスター技研社の商品名「ペ
ンギンシール2550HM」が好ましく使用されるが、これの
みでなく類似の他の接着剤を使用してもよい。
本的には熱硬化性のものが好ましいが、具体的に述べれ
ば、例えば、１液エポキシ接着剤としては、アサヒゴム
社の商品名「サンダイン」、サンスター技研社の商品名
「ペンギンセメント」、２液エポキシ接着剤としては、
ロードファーイースト社の商品名「ＦＵＳＯＲ」、日本
チバガイギー社の商品名「アラルダイト」、２液アクリ
ル接着剤としては、ロードファーイースト社の商品名
「バーサロック」、電気化学工業社の商品名「ハードロ
ック」、２液ウレタン接着剤としては、ロードファーイ
ースト社の商品名「タイライト」、日本ラテックス加工
社の商品名「マイティグリップ」、湿式硬化型変成シリ
コーン接着剤としては、サンスター技研社の商品名「ペ
ンギンシール2550HM」が好ましく使用されるが、これの
みでなく類似の他の接着剤を使用してもよい。
【００４８】また、シーリング剤Ｔとしては、アサヒゴ
ム社の商品名「サンダイン#１３１０」、セメダイン社
の商品名「セメダインＳ９０２」等があるが、これのみ
でなく類似の他のシーリング剤を使用してもよい。
ム社の商品名「サンダイン#１３１０」、セメダイン社
の商品名「セメダインＳ９０２」等があるが、これのみ
でなく類似の他のシーリング剤を使用してもよい。
【００４９】このような熱硬化性の接着剤Ｔを使用した
場合は、前記溶接に、例えばレーザ溶接を使用した場合
に熱硬化し、溶接による接合力に接着剤による接着力が
加わり、強固な接合となるので好ましい。
場合は、前記溶接に、例えばレーザ溶接を使用した場合
に熱硬化し、溶接による接合力に接着剤による接着力が
加わり、強固な接合となるので好ましい。
【００５０】このレーザ溶接時に発生する熱量は、レー
ザガンの出力、溶接ビードの径、溶接速度に依存する
が、レーザ溶接される部分から接着剤Ｔまでの距離との
関係では、遠いと伝達熱量が小さく、接着剤等Ｔの熱硬
化が不十分となり、近すぎると接着剤等Ｔが溶接熱によ
り燃焼し、燃焼ガスが発生し、作業環境の悪化する虞れ
がある。
ザガンの出力、溶接ビードの径、溶接速度に依存する
が、レーザ溶接される部分から接着剤Ｔまでの距離との
関係では、遠いと伝達熱量が小さく、接着剤等Ｔの熱硬
化が不十分となり、近すぎると接着剤等Ｔが溶接熱によ
り燃焼し、燃焼ガスが発生し、作業環境の悪化する虞れ
がある。
【００５１】このため、本実施形態では、図７を参照し
て述べれば、前記レーザ溶接が施こされる部位と前記接
着剤等Ｔの最も近い側（近端側）の距離ａと、接着剤等
Ｔの最も遠い側（遠端側）の距離ｂが所定値となるよう
にしている。
て述べれば、前記レーザ溶接が施こされる部位と前記接
着剤等Ｔの最も近い側（近端側）の距離ａと、接着剤等
Ｔの最も遠い側（遠端側）の距離ｂが所定値となるよう
にしている。
【００５２】この所定値ａ，ｂを求める実験を行った。
前記１液エポキシ接着剤（サンスター技研社の商品名
「ペンギンセメント」）を使用し、当該距離ａが２ｍｍ
未満にすると、溶接熱の影響があらわれ、燃焼ガスが生
じることが判明した。
前記１液エポキシ接着剤（サンスター技研社の商品名
「ペンギンセメント」）を使用し、当該距離ａが２ｍｍ
未満にすると、溶接熱の影響があらわれ、燃焼ガスが生
じることが判明した。
【００５３】次に、前記接着剤等Ｔがレーザ溶接の温度
で熱硬化する場合の距離について調べた。図８はレーザ
溶接した部分から１０，２５，４０ｍｍ離間した部分の
温度変化を調べた図である。
で熱硬化する場合の距離について調べた。図８はレーザ
溶接した部分から１０，２５，４０ｍｍ離間した部分の
温度変化を調べた図である。
【００５４】図８から明らかなように、レーザ溶接し、
約１分経過後の４０ｍｍ離れた点の温度は、５０℃程度
であり、２５ｍｍ離間した点の温度でも、６０℃程度で
あったが、１０ｍｍ離間した点の温度は、９０℃以上も
あった。
約１分経過後の４０ｍｍ離れた点の温度は、５０℃程度
であり、２５ｍｍ離間した点の温度でも、６０℃程度で
あったが、１０ｍｍ離間した点の温度は、９０℃以上も
あった。
【００５５】当該接着剤等Ｔが９０℃以上で熱硬化する
ことを考慮すれば、前記距離ｂは１０ｍｍ以内としなけ
ればならないことになる。
ことを考慮すれば、前記距離ｂは１０ｍｍ以内としなけ
ればならないことになる。
【００５６】したがって、接着剤等Ｔの取付位置は、近
端側が２ｍｍ以上離間し、遠端側が１０ｍｍ以内の範囲
内となることが好ましく、この範囲内に貼ることができ
る接着剤等Ｔであれば、どのような幅のものでもよい。
端側が２ｍｍ以上離間し、遠端側が１０ｍｍ以内の範囲
内となることが好ましく、この範囲内に貼ることができ
る接着剤等Ｔであれば、どのような幅のものでもよい。
【００５７】一方、両ワークの剪断強度、つまり剥離強
度についても調べた。実験に当たり、両ワークＷ間に貼
った接着剤等Ｔの位置のみを種々変化させ、他の条件
（例えば幅など）が同一としたものを準備した。そし
て、ワークＷの端部に熱を加えて接着剤等を熱硬化させ
て両ワークＷを接合させた後、両ワークを剥離するよう
に引張り、剪断強度を調べた。
度についても調べた。実験に当たり、両ワークＷ間に貼
った接着剤等Ｔの位置のみを種々変化させ、他の条件
（例えば幅など）が同一としたものを準備した。そし
て、ワークＷの端部に熱を加えて接着剤等を熱硬化させ
て両ワークＷを接合させた後、両ワークを剥離するよう
に引張り、剪断強度を調べた。
【００５８】この結果は、図９から明らかなように、２
〜１０ｍｍの範囲に接着剤等Ｔを貼ったものの剪断強度
は、実用に耐え得る２０ｋｇ／ｃｍ2以上となることが
判明したが、２５ｍｍ、４０ｍｍでは十分な剪断強度が
得られなかった。ただし、この実験結果は、、凹凸部Ｒ
を有しない平坦なワークの場合である。
〜１０ｍｍの範囲に接着剤等Ｔを貼ったものの剪断強度
は、実用に耐え得る２０ｋｇ／ｃｍ2以上となることが
判明したが、２５ｍｍ、４０ｍｍでは十分な剪断強度が
得られなかった。ただし、この実験結果は、、凹凸部Ｒ
を有しない平坦なワークの場合である。
【００５９】前記接着剤等Ｔが貼られるワークＷの接合
面は、いずれか一方若しくは両方が粗面となるように前
処理してもよい。この処理としては、サンドブラスト等
を使用した物理的処理の他に、酸あるいはカセイソーダ
等を用いた化成処理やプライマ塗布等の化学的処理等を
使用することが好ましい。接着剤等貼着部分を粗面とす
れば、両ワークＷが接着剤等Ｔを介して接合するとき、
より高い接合力が得られ、強固な仮止めができ、作業
性、生産性も向上する。
面は、いずれか一方若しくは両方が粗面となるように前
処理してもよい。この処理としては、サンドブラスト等
を使用した物理的処理の他に、酸あるいはカセイソーダ
等を用いた化成処理やプライマ塗布等の化学的処理等を
使用することが好ましい。接着剤等貼着部分を粗面とす
れば、両ワークＷが接着剤等Ｔを介して接合するとき、
より高い接合力が得られ、強固な仮止めができ、作業
性、生産性も向上する。
【００６０】なお、前述のレーザ溶接としては、通常の
ＹＡＧレーザ溶接、炭酸ガスレーザ溶接等が使用される
が、電子ビーム溶接を使用してもよい。
ＹＡＧレーザ溶接、炭酸ガスレーザ溶接等が使用される
が、電子ビーム溶接を使用してもよい。
【００６１】本発明は、上述した実施の形態のみに限定
されるものではなく、特許請求の範囲内で種々改変使用
することができる。例えば、前記凹凸部Ｒは、山部と谷
部が繰り返された形状のもののみでなく、図１０に示す
ようにジグザグの凹凸等であってもよい。このような形
状であれば、比較的簡単に成形でき、コスト的にも好ま
しい。前記実施の形態では、主として自動車車体のサイ
ドシル２について説明したが、ルーフサイドレールや他
の構成部材にも適用できる。また、前記実施の形態で
は、自動車車体を形成する場合について説明したが、本
発明は、これのみでなく、種々の押出し成形される板材
あるいは単なる板材を溶接する場合にも適用できるもの
である。
されるものではなく、特許請求の範囲内で種々改変使用
することができる。例えば、前記凹凸部Ｒは、山部と谷
部が繰り返された形状のもののみでなく、図１０に示す
ようにジグザグの凹凸等であってもよい。このような形
状であれば、比較的簡単に成形でき、コスト的にも好ま
しい。前記実施の形態では、主として自動車車体のサイ
ドシル２について説明したが、ルーフサイドレールや他
の構成部材にも適用できる。また、前記実施の形態で
は、自動車車体を形成する場合について説明したが、本
発明は、これのみでなく、種々の押出し成形される板材
あるいは単なる板材を溶接する場合にも適用できるもの
である。
【図１】 本発明の一実施形態を示す要部分解斜視図で
ある。
ある。
【図２】 同実施形態により接合されたワークを示す断
面図である。
面図である。
【図３】 図２の要部を示す拡大断面図である。
【図４】 本発明の他の実施形態を示す要部拡大断面図
である。
である。
【図５】 本発明のさらに他の実施形態の要部拡大断面
図である。
図である。
【図６】 本発明の別の実施形態を示す要部拡大断面図
である。
である。
【図７】 本発明のさらに別の実施形態を示す要部拡大
断面図である。
断面図である。
【図８】 溶接部から離間した部分の温度状態を調べた
図である。
図である。
【図９】 接着剤等を熱硬化させた後のワークの剪断強
度を示す図である。
度を示す図である。
【図１０】 本発明の別の実施形態を示す要部断面図で
ある。
ある。
１ａ，２ａ…接合面、 θ1，θ2…傾斜角、 Ｈ…高さ、 Ｐ…ピッチ、 Ｒ…凹凸部、 Ｔ…接着剤又はシーリング剤、 Ｗ（１，２）…ワーク、 Ｙ…余剰空間。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｋ 103:08 Ｂ２３Ｋ 103:08 Ｆターム(参考） 3J001 FA02 GA03 GB01 GB03 HA02 HA04 JD11 JD12 JE01 KB01 4E068 BD00 CA13 DA00 DA02 DA16 DB04
Claims (8)
- 【請求項１】 軽金属製の鋳物や押し出し材からなる少
なくとも一対のワークの端部を溶接し接合するワーク接
合方法において、前記各ワークの接合面に凹凸部を形成
し、当該凹凸部が嵌合された状態のワークに前記溶接を
施すようにしたことを特徴とするワーク接合方法。 - 【請求項２】 前記凹凸部は、ワーク接合面の前記端部
から離間した部分に形成したことを特徴とする請求項１
に記載のワーク接合方法。 - 【請求項３】 前記凹凸部に接着剤又はシーリング剤を
塗布した後に前記溶接を施すようにしたことを特徴とす
る請求項１又は２に記載のワーク接合方法。 - 【請求項４】 前記溶接が施される部分の近傍にある前
記凹凸部には、前記接着剤又はシーリング剤を塗布しな
いようにしたことを特徴とする請求項３に記載のワーク
接合方法。 - 【請求項５】 前記凹凸部は、前記ワークの端部に沿っ
て延びる複数条の山部と谷部とからなることを特徴とす
る請求項１〜４のいずれかに記載のワーク接合方法。 - 【請求項６】 前記凹凸部は、前記ワークを立てて溶接
するときの上面側となる斜面の水平面に対する傾斜角が
下面側の斜面の水平面に対する傾斜角より小さくなるよ
うにしたことを特徴とする請求項５に記載のワーク接合
方法。 - 【請求項７】 前記凹凸部は、前記山部と谷部のピッチ
が前記ワークを立てて溶接するときの溶接を施す部分よ
り離間するにしたがって大きくなるようにしたことを特
徴とする請求項５に記載のワーク接合方法。 - 【請求項８】 前記凹凸部は、前記山部の高さや谷部の
深さが前記ワークを立てて溶接するときの溶接を施す部
分より離間するにしたがって小さくなるようにしたこと
を特徴とする請求項５に記載のワーク接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000003482A JP2001193715A (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | ワーク接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000003482A JP2001193715A (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | ワーク接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001193715A true JP2001193715A (ja) | 2001-07-17 |
Family
ID=18532424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000003482A Pending JP2001193715A (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | ワーク接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001193715A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2009275856A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Nippon Light Metal Co Ltd | 対向ピストン型ディスクブレーキ用キャリパ |
| WO2011136511A2 (ko) * | 2010-04-29 | 2011-11-03 | 한국생산기술연구원 | 하이브리드 접합구조를 가지는 밀폐공간 형성을 위한 구리부재 및 그 접합방법 |
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| JP2020524628A (ja) * | 2017-06-22 | 2020-08-20 | シーカ・テクノロジー・アーゲー | 自動車の車体要素の接続 |
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-
2000
- 2000-01-12 JP JP2000003482A patent/JP2001193715A/ja active Pending
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| US8981249B2 (en) | 2007-03-28 | 2015-03-17 | Mazda Motor Corporation | Joining structure and method of metal works |
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| CN102939466A (zh) * | 2010-04-29 | 2013-02-20 | 韩国生产技术研究院 | 具有用于形成密闭空间的混合接合结构的铜部件及其接合方法 |
| WO2011136511A3 (ko) * | 2010-04-29 | 2012-03-29 | 한국생산기술연구원 | 하이브리드 접합구조를 가지는 밀폐공간 형성을 위한 구리부재 및 그 접합방법 |
| CN102939466B (zh) * | 2010-04-29 | 2015-04-08 | 韩国生产技术研究院 | 具有用于形成密闭空间的混合接合结构的铜部件及其接合方法 |
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