JP2004034798A

JP2004034798A - ヘミング構造

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Publication number: JP2004034798A
Application number: JP2002193173A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Otsuki; 大槻　信幸
Original assignee: Topre Corp
Current assignee: Topre Corp
Priority date: 2002-07-02
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-02
Also published as: JP4113737B2

Abstract

【目的】溶接時の入熱量を小さく抑えるとともに、溶接熱の伝播を抑えて熱変形を防ぎ、溶融部におけるポロシティの発生を防いで溶接強度の低下を防ぐことができるヘミング構造を提供すること。
【構成】アウタパネル（第１の金属板）１の周縁フランジ部を折り返し、その折り返し部１ａでインナパネル（第２の金属板）２の端縁を挟み込み、その挟み込み部を溶接して成るヘミング構造において、前記インナパネル２の一部に、前記アウタパネル１の折り返し部端面１ａ−１と平行を成す平面的なカット面３ａを有する起立部３を形成し、該起立部３のカット面３ａと前記アウタパネル１の折り返し部端面１ａ−１とを突き合わせ、その突き合わせ部を溶接する。
【選択図】　　　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用ドアパネル等の接合に用いられるヘミング構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車用ドアパネルの製造工程においては、図９に示すように、アウタパネル１０１の周縁フランジ部を折り返し、その折り返し部１０１ａでインナパネル１０２の端縁を挟み込み、その挟み込み部をスポット溶接やＭＡＧ溶接等してインナパネル１０２とアウタパネル１０１の端縁同士を接合するヘミング構造が採用されている。
【０００３】
ところが、上記従来のヘミング構造においては、溶接時の熱や上下電極による挟み込みによる押圧力によってドアの外板面（アウタパネル１０１の外表面）に歪みが発生し、後工程でその歪みを除去する作業が必要であった。
【０００４】
そこで、図１０に示すように、頂部が平坦面を成す偏平凸部２０３をインナパネル２０２のフランジ部２０２ａに形成し、図１１に示すように、該偏平凸部２０３の頂部平坦面にアウタパネル２０１のフランジ部２０１ａの端部を位置させ、該アウタパネル２０１のフランジ部２０１ａと偏平凸部２０３の頂部平坦面との重ね合わせ部をプラズマ溶接によって接合するヘミング構造が提案されている（特開平１１−１０５７４２号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記提案に係るヘミング構造においては、インナパネル２０２とアウタパネル２０１のヒートバランスが悪いために溶接時の入熱量が多くなり、接合部に発生する熱歪みが大きくなるという問題がある。
【０００６】
又、インナパネル２０２とアウタパネル２０１が亜鉛メッキ鋼板である場合、溶接熱によって亜鉛が蒸発し、その蒸気が溶融部に取り込まれるために溶融部にポロシティが発生し、溶接強度の低下とバラツキを招くという問題もある。
【０００７】
更に、偏平凸部２０３を形成することによってヘミングの断面積が大きくなり、ヘミングの型が複雑となるという問題もある。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、溶接時の入熱量を小さく抑えるとともに、溶接熱の伝播を抑えて熱変形を防ぎ、溶融部におけるポロシティの発生を防いで溶接強度の低下を防ぐことができるヘミング構造を提供することにある。
【０００９】
【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記載の発明は、第１の金属板の周縁フランジ部を折り返し、その折り返し部で第２の金属板の端縁を挟み込み、その挟み込み部を溶接して成るヘミング構造において、前記第２の金属板の一部に、前記第１の金属板の折り返し部端面と平行を成す平面的なカット面を有する起立部を形成し、該起立部のカット面と前記第１の金属板の折り返し部端面とを突き合わせ、その突き合わせ部を溶接することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記起立部をルーバー加工によって形成することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記起立部を切り起こし加工によって形成することを特徴とする。
【００１２】
従って、本発明によれば、第２の金属板に形成された起立部の平面的なカット面と第１の金属板の折り返し部端面との突き合わせ部を溶接するようにしたため、双方の金属板が溶け易く、且つ、ヒートバランスが良好となり、突き合わされた起立部のカット面と折り返し部端面とが溶接時に同じように溶け、入熱量が小さく抑えられる。又、第２の金属板に形成された起立部の内側には第１の金属板との間に空間部が形成されるため、この空間部が断熱層として作用して溶接熱の第１の金属板への伝播を抑制する。このように溶接時の入熱量が小さく抑えられるとともに、溶接熱の伝播が抑えられるため、溶接後の金属板の熱変形が防がれ、後工程としての歪みの除去作業が不要となる。
【００１３】
又、金属板が亜鉛メッキ鋼板等の表面処理鋼板である場合であっても、溶接されるのは金属板のカット面同士であって、カット面には亜鉛メッキ等が施されていないため、溶接時に亜鉛等の蒸気が発生せず、又、発生しても蒸気が逃げ易い構造であるため、溶融部に蒸気が閉じ込められることによるポロシティの発生が防がれ、溶接強度の低下を防ぐことができる。
【００１４】
更に、第２の金属板の起立部のカット面と第１の金属板の折り返し部端面とを突き合わせることによって、両金属板を高精度に位置決めすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明に係るヘミング構造を示す自動車用ドアパネルのインナパネルとアウタパネルの部分斜視図、図２は同インナパネルとアウタパネルの部分平面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は突き合わせ状態にあるインナパネルとアウタパネルの部分平面図、図５は図４のＢ−Ｂ線断面図、図６は溶接後のインナパネルとアウタパネルの接合状態を示す断面図である。
【００１７】
本実施の形態では、自動車用ドアパネルの製造工程におけるアウタパネル１とインナパネル２の周縁同士の接合に、本発明に係るヘミング構造を適用したものであって、アウタパネル１とインナパネル２は共に亜鉛メッキ鋼板で構成され、図３に示すように、アウタパネル１の厚さ０．７５ｍｍ、インナパネル２の厚さは０．８ｍｍである。
【００１８】
上記アウタパネル１の周縁フランジ部は、図示のように幅方向に亘って横Ｕ字状に折り返されて折り返し部１ａを構成している。
【００１９】
他方、インナパネル２の端部には円弧曲面状を成す複数の起立部３がルーバー加工によって形成されており、各起立部３の端面は開口しており、その開口部の周囲には、アウタパネル１の折り返し部１ａの端面１ａ−１と平行を成す半リング状の平面的なカット面３ａが形成されている。尚、各起立部３の高さは、図３に示すように、１．５〜２．０ｍｍに設定されている。
【００２０】
而して、本実施の形態に係るヘミング構造においては、図１〜図３に示すように、インナパネル２をアウタパネル１の上に重ね、その状態を保ったまま例えばアウタパネル１をインナパネル２側に向かって図示矢印方向にスライドさせることによって、図４及び図５に示すように、アウタパネル１の端縁に形成された折り返し部１ａでインナパネル２の端縁を挟み込むとともに、アウタパネル１の折り返し部１ａの端面１ａ−１をインナパネル２に形成された各起立部３のカット面３ａに突き合わせる。そして、図６に示すように、その突き合わせ部をＭＡＧ溶接、ＴＩＧ溶接、プラズマ溶接、レーザー溶接等、任意の溶接法によって溶接することによってアウタパネル１とインナパネル２の端縁同士がヘミング構造によって接合されて自動車用ドアパネルが製造される。
【００２１】
尚、本実施の形態では、アウタパネル１をインナパネル２側に向かってスライドさせることによって、アウタパネル１の折り返し部１ａの端面１ａ−１をインナパネル２に形成された各起立部３のカット面３ａに突き合わせる構成を採用したが、図７に示すように、予備曲げされた折り返し部１ａを備えるアウタパネル１にインナパネル２を組み付け、予備曲げされた折り返し部１ａを更に矢印方向に折り曲げることによって、アウタパネル１の折り返し部１ａの端面１ａ−１をインナパネル２に形成された各起立部３のカット面３ａに突き合わせる構成を採用しても良い。
【００２２】
以上のように、本実施の形態に係るヘミング構造によれば、インナパネル２に形成された起立部３の平面的なカット面３ａとアウタパネル１の折り返し部１ａの端面１ａ−ａとの突き合わせ部を溶接するようにしたため、突き合わされた起立部３のカット面３ａと折り返し部端面１ａ−１とが溶接時に同じように溶け、双方のパネル１，２のヒートバランスが良好となるために入熱量が小さく抑えられる。
【００２３】
又、インナパネル２に形成された起立部３の内側にはアウタパネル１との間に空間部Ｓ（図５及び図６参照）が形成されるため、この空間部Ｓが断熱層として作用して溶接熱のアウタパネル１への伝播を抑制する。
【００２４】
而して、上述のように溶接時の入熱量が小さく抑えられるとともに、溶接熱のアウタパネル１への伝播が抑えられるため、溶接後のドアパネル外板（アウタパネル１の外表面）の熱変形が防がれ、後工程としての歪みの除去作業が不要となり、製造工数と製造コストを削減することができる。
【００２５】
又、本実施の形態では、アウタパネル１とインナパネル２が共に亜鉛メッキ鋼板で構成されているが、溶接されるのは両パネル１，２のカット面（インナパネル２に形成された起立部３のカット面３ａとアウタパネル１の折り返し部端面１ａ−１）同士であって、これらのカット面３ａ，１ａ−１には亜鉛メッキが施されていないため、溶接時に亜鉛の蒸気が発生せず、又、発生しても蒸気が逃げ易い構造であるため、溶融部に蒸気が閉じ込められることによるポロシティの発生が防がれ、溶接強度が低下することがない。
【００２６】
更に、インナパネル２に形成された起立部３のカット面３ａとアウタパネル１の折り返し部端面１ａ−１とを突き合わせることによって、両パネル１，２を高精度に位置決めすることができる。
【００２７】
尚、以上の実施の形態では、インナパネル２にルーバー加工によって起立部３を形成したが、図８（ａ）又は（ｂ）に示すように、切り起こし加工によってインナパネル２に起立部３を形成するようにしても良い。
【００２８】
又、以上は本発明を特に自動車用ドアパネルのインナパネルとアウタパネルの接合に用いられるヘミング構造に適用した形態について述べたが、本発明は他の任意の金属板の接合に用いられるヘミング構造に対して同様に適用可能であることは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、第１の金属板の周縁フランジ部を折り返し、その折り返し部で第２の金属板の端縁を挟み込み、その挟み込み部を溶接して成るヘミング構造において、前記第２の金属板の一部に、前記第１の金属板の折り返し部端面と平行を成す平面的なカット面を有する起立部を形成し、該起立部のカット面と前記第１の金属板の折り返し部端面とを突き合わせ、その突き合わせ部を溶接するようにしたため、溶接時の入熱量を小さく抑えるとともに、溶接熱の伝播を抑えて熱変形を防ぎ、溶融部におけるポロシティの発生を防いで溶接強度の低下を防ぐことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るヘミング構造を示す自動車用ドアのインナパネルとアウタパネルの部分斜視図である。
【図２】本発明に係るヘミング構造を示す自動車用ドアのインナパネルとアウタパネルの部分平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明に係るヘミング構造を示す自動車用ドアの突き合わせ状態にあるインナパネルとアウタパネルの部分平面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】溶接後のインナパネルとアウタパネルの接合状態を示す断面図である。
【図７】本発明の別形態を示す断面図である。
【図８】インナパネルに形成される起立部の別形態を示す部分斜視図である。
【図９】従来のヘミング構造を示す部分断面図である。
【図１０】従来の提案に係るヘミング構造を示す部分斜視図である。
【図１１】従来の提案に係るヘミング構造を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１　　　　アウタパネル（第１の金属板）
１ａ　　　折り返し部（周縁フランジ部）
１ａ−１　折り返し部端面
２　　　　インナパネル（第２の金属板）
３　　　　起立部
３ａ　　　カット面

Claims

第１の金属板の周縁フランジ部を折り返し、その折り返し部で第２の金属板の端縁を挟み込み、その挟み込み部を溶接して成るヘミング構造において、
前記第２の金属板の一部に、前記第１の金属板の折り返し部端面と平行を成す平面的なカット面を有する起立部を形成し、該起立部のカット面と前記第１の金属板の折り返し部端面とを突き合わせ、その突き合わせ部を溶接することを特徴とするヘミング構造。
前記起立部をルーバー加工によって形成することを特徴とする請求項１記載のヘミング構造。
前記起立部を切り起こし加工によって形成することを特徴とする請求項１記載のヘミング構造。