JP2004291771A - 車体溶接構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】溶接精度を高めることができる車体溶接構造を得る。
【解決手段】ルームパーテーションパネル10の第3溶接部18乃至第5溶接部22には、溶接線を分断するように矩形状の切欠38、40が形成されている。従って、連続レーザ溶接する際の熱歪みによる浮き上がりを分断することができ、ひいては溶接精度を高めることができる。また、ルームパーテーションパネル10の第1溶接部14、第2溶接部16の溶接相手となるアッパバックパネルのチャンネル部には、車両前後方向を長手方向とする一対のビードと連続するように一対のバルクヘッドが配設されている。従って、ローラで加圧する際の剛性を確保でき、ひいては溶接精度を高めることができる。
【選択図】 図1
【解決手段】ルームパーテーションパネル10の第3溶接部18乃至第5溶接部22には、溶接線を分断するように矩形状の切欠38、40が形成されている。従って、連続レーザ溶接する際の熱歪みによる浮き上がりを分断することができ、ひいては溶接精度を高めることができる。また、ルームパーテーションパネル10の第1溶接部14、第2溶接部16の溶接相手となるアッパバックパネルのチャンネル部には、車両前後方向を長手方向とする一対のビードと連続するように一対のバルクヘッドが配設されている。従って、ローラで加圧する際の剛性を確保でき、ひいては溶接精度を高めることができる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方の車体構成部材と他方の車体構成部材との重合部を加圧しながら所定の溶接線に沿って線状に連続溶接することにより双方の車体構成部材を相互に結合させる車体溶接構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、自動車のボディーパネルの溶接に連続レーザ溶接が使用されている。この種の連続レーザ溶接技術の先行技術文献としては下記特許文献1があり、以下に簡単に説明する。
【0003】
この特許文献1に開示されたレーザ溶接構造では、レーザを照射する溶接ヘッドの隣りにローラアームが並設されている。ローラアームの下端部には、溶接線に沿って鋼板上を転動するプレッシャローラが軸支されている。一方、レーザが照射される鋼板には溶接線に沿って所定の間隔でエンボスが形成されており、これらのエンボスを下側に位置する鋼板の上面に当接させた状態で、プレッシャローラで加圧しながら連続レーザ溶接するというものである。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−276991号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1に開示されたレーザ溶接構造による場合、上下の鋼板間にエンボスによる所定の隙間を設けた状態でプレッシャローラによって上側の鋼板を下側の鋼板に押し付けながら溶接していくため、連続溶接するにつれて上側の鋼板が下側の鋼板に対して次第にずれていくことがある。また、連続レーザ溶接した際の熱歪みによって、鋼板に浮き上がりが生じることもある。
【0006】
上記の如く、ボディーパネル同士を連続レーザ溶接によって結合する場合に、溶接面のずれや浮き上がりに起因した溶接不良が生じると、ボディーパネルの結合剛性が低下するおそれがある。従って、このような溶接不良が発生するのを極力抑え、溶接精度を高めることが重要な課題とされていた。
【0007】
本発明は上記事実を考慮し、溶接精度を高めることができる車体溶接構造を得ることが目的である。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の本発明に係る車体溶接構造は、一方の車体構成部材と他方の車体構成部材との重合部を加圧しながら所定の溶接線に沿って線状に連続溶接することにより双方の車体構成部材を相互に結合させる車体溶接構造であって、前記溶接線上の所定箇所に当該溶接線を分断する切欠を設けた、ことを特徴としている。
【0009】
請求項2記載の本発明に係る車体溶接構造は、一方の車体構成部材と他方の車体構成部材との重合部を加圧しながら所定の溶接線に沿って線状に連続溶接することにより双方の車体構成部材を相互に結合させる車体溶接構造であって、前記溶接線に接続されるようにバルクヘッドを設けると共に、剛性を高めるためのビードと前記バルクヘッドとを連続させた、ことを特徴としている。
【0010】
請求項3記載の本発明に係る車体溶接構造は、請求項1又は請求項2記載の発明において、前記溶接は、レーザ溶接である、ことを特徴としている。
【0011】
請求項1記載の本発明によれば、一方の車体構成部材と他方の車体構成部材との重合部が、加圧されながら所定の溶接線に沿って線状に連続溶接される。これにより、一方の車体構成部材と他方の車体構成部材とが相互に結合され、最終的には車体が構成される。
【0012】
ここで、本発明では、溶接線上の所定箇所に当該溶接線を分断する切欠を設けたので、熱歪みによる浮き上がりを分断することができる。従って、溶接面の浮き上がりは殆ど生じないか、生じたとしても最小限に抑えることができる。
【0013】
請求項2記載の本発明によれば、一方の車体構成部材と他方の車体構成部材との重合部が、加圧されながら所定の溶接線に沿って線状に連続溶接される。これにより、一方の車体構成部材と他方の車体構成部材とが相互に結合され、最終的には車体が構成される。
【0014】
ここで、本発明では、溶接線に接続されるようにバルクヘッドを設けると共に、剛性を高めるためのビードとバルクヘッドとを連続させたので、この部分の剛性を高めることができる。従って、加圧力が加わっても、溶接相手となる車体構成部材が逃げる現象が無くなる。
【0015】
請求項3記載の本発明によれば、レーザ溶接によって上述した溶接がなされるため、量産車に対して連続レーザ溶接を実施しても、充分な溶接精度を確保することが可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図6を用いて、本発明に係る車体溶接構造の一実施形態について説明する。
【0017】
図1には、本実施形態に係る車体溶接構造が適用されたルームパーテーションパネル10の全体構成が斜視図にて示されている。また、図2には、本実施形態に係る車体溶接構造が適用されたアッパバックパネル12の全体構成が斜視図にて示されている。
【0018】
図1に示されるように、「一方の車体構成部材」としてのルームパーテーションパネル10は、リヤシートのシートバックに沿って車両後方側へ所定角度傾斜した状態で配置されかつ車室と荷室とを隔成するパーテーション本体部10Aと、このパーテーション本体部10Aの上端部から車両後方側へ所定長さだけ水平に延出されたパーテーション延出部10Bと、を主要部として構成されている。
【0019】
一方、図2に示されるように、「他方の車体構成部材」としてのアッパバックパネル12は、リヤシートのヘッドレストの後方側に水平に配置されかつ後端縁がリヤガラスの曲面形状に沿って曲線状に形成されたバックパネル本体部12Aと、このバックパネル本体部12Aの前端部に連続して配置されかつ車両幅方向を長手方向とするチャンネル状に形成されたチャンネル部12Bと、を主要部として構成されている。
【0020】
上記構成のルームパーテーションパネル10のパーテーション延出部10Bがアッパバックパネル12のチャンネル部12Bの上側に載置され、この状態でレーザ溶接されることにより、ルームパーテーションパネル10がアッパバックパネル12に結合される構成である。以下、溶接構造について詳細に説明する。
【0021】
図1に斜線を付した部分が、レーザ溶接される部位である。すなわち、ルームパーテーションパネル10のパーテーション延出部10Bの後端縁に第1溶接部14が設定されており、又パーテーション本体部10Aの上縁側に第2溶接部16が設定されており、更にパーテーション本体部10Aの下縁に第3溶接部18が設定されている。これらの第1溶接部14乃至第3溶接部18は、車両幅方向に沿って互いに平行に設定されている。また、パーテーション本体部10A及びパーテーション延出部10Bの上部両側縁には、第4溶接部20及び第5溶接部22が設定されている。これらの第4溶接部20及び第5溶接部22は、第1溶接部14及び第2溶接部16に対して直交するように設定されている。
【0022】
第1溶接部14は、前述したアッパバックパネル12のチャンネル部12Bの後端縁12B1にレーザ溶接されるようになっている。また、第2溶接部16は、アッパバックパネル12のチャンネル部12Bの前端縁12B2にレーザ溶接されるようになっている。従って、両者がレーザ溶接された状態では、アッパバックパネル12のチャンネル部12Bの形成位置に車両幅方向に延びる閉断面部が形成される。
【0023】
なお、第2溶接部16は適宜間隔で分断されており、各分断箇所にはボルト締結スペース24及びボルト挿通孔26が形成されている。これに対応して、アッパバックパネル12のチャンネル部12Bの前端縁12B2には、複数のウエルドナット28が予め溶着されている。そして、ボルト挿通孔26から図示しないボルトが挿入されてウエルドナット28に螺合されることにより、ルームパーテーションパネル10とアッパバックパネル12とが締結されている。
【0024】
また、第3溶接部18は、図示しないリヤフロアパンにレーザ溶接されるようになっている。さらに、第4溶接部20及び第5溶接部22は、図示しないクォータパネルに隣接して配置されるストレーナ30(図5(A)参照)にレーザ溶接されるようになっている。
【0025】
図3(A)に示されるように、ルームパーテーションパネル10の外周端末部となる第3溶接部18乃至第5溶接部22(第1溶接部14は除く)には、ルームパーテーションパネル10に成形しわが生じるのを防止する目的で、断面形状が段差形状のビード32が形成されており、この点に第1の特徴がある。なお、図3において示される「▼」記号はレーザ溶接部を示している。ちなみに、レーザ溶接部の溶接代は約2mmであり、その溶接線の約5mm隣りを加圧用のローラ34が通る。つまり、ビード32の幅方向寸法は、溶接代とローラ34の軌道とが確保される寸法に設定されている。この点は、次述するビード36についても同様である。
【0026】
これに対し、図3(B)に示されるように、ルームパーテーションパネル10の一般部に設定される第2溶接部16には、凹溝状のビード36が形成されている。また、第1溶接部14もルームパーテーションパネル10の外周端末部に位置するため、他の部位と同様に、段差形状のビード32を設けてもよいのであるが、この部位は敢えて段差形状のビード32は採用せず、段差の無いフラットな平面形状が作用されている。これは、フラットな断面形状で柔軟性があった方が、加圧してレーザ溶接する際にパネル同士がよく馴染むという利点の方を重視したためである。
【0027】
また、図1及び図4に示されるように、ルームパーテーションパネル10の第3溶接部18には、適宜間隔で矩形状の切欠38が形成されており、この点に第2の特徴がある。この切欠38の切れ込み長さは、第3溶接部18を分断する所定長さに設定されている(図4参照)。
【0028】
さらに、図1及び図5に示されるように、ルームパーテーションパネル10におけるパーテーション本体部10Aとパーテーション延出部10Bとの折れ線の両端(第4溶接部20、第5溶接部22上)には、矩形状の別の切欠40が形成されており、この点も第2の特徴である。この切欠40の切れ込み長さは、第4溶接部20及び第5溶接部22を分断する所定長さに設定されている(図5(B)参照)。また、切欠40の形成部位のルームパーテーションパネル10の屈曲角度θ1は、その溶接相手となるストレーナ30の屈曲角度θ2と同一に設定されている。
【0029】
また、図2及び図6に示されるように、アッパバックパネル12のチャンネル部12Bの長手方向所定位置には一対のバルクヘッド42が配設されており、これらのバルクヘッド42がアッパバックパネル12のバックパネル本体部12Aの幅方向所定位置に形成された一対のビード44と連続して配置されている点に第3の特徴がある。
【0030】
より具体的に説明すると、バルクヘッド42の上端部はチャンネル部12Bの後端縁12B1にスポット溶接されており、又バルクヘッド42の下端部はチャンネル部12Bの前端縁12B2にスポット溶接されている。これにより、チャンネル部12Bの後端縁12B1と前端縁12B2とにバルクヘッド42が斜めに掛け渡されて補強効果を上げている。
【0031】
一方、バックパネル本体部12Aの幅方向所定位置には、凹溝状の補強用のビード44が車両前後方向を長手方向として形成されている。そして、このビード44の延長線上にバルクヘッド42が配設されることで、ビード44とバルクヘッド42とが連続配置される構成である。なお、バルクヘッド42の上端部及び下端部がルームパーテーションパネル10の第1溶接部14及び第2溶接部16と重なるが、レーザ溶接する際にはスポット溶接の打点と重ならないように(即ち、レーザ溶接はパネルの合わせ面が二面以下の状態で実施されるように)配慮されている。
【0032】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【0033】
本実施形態では、ルームパーテーションパネル10とアッパバックパネル12とが、第1溶接部14及び第2溶接部16にてローラ34で加圧されながら所定の溶接線に沿って直線状に連続レーザ溶接される。これにより、ルームパーテーションパネル10とアッパバックパネル12とが相互に結合される。また、ルームパーテーションパネル10とリヤフロアパンとは第3溶接部18にて同様に連続レーザ溶接され、ルームパーテーションパネル10とストレーナ30とは第4溶接部20及び第5溶接部22にて同様に連続レーザ溶接される。これにより、ルームパーテーションパネル10とリヤフロアパン、ストレーナ30とがそれぞれ結合される。上記の如くして、最終的には車体が構成される。
【0034】
ここで、本実施形態では、連続レーザ溶接するにあたって、以下の車体構造上の工夫が施されている。
【0035】
まず、ルームパーテーションパネル10の外周端末部に相当する第3溶接部18乃至第5溶接部22に段差形状のビード32を形成したので、異なる形状のビードを採用する場合に比し、ルームパーテーションパネル10の成形しわが出にくくなる。これにより、連続レーザ溶接時にパネル結合面(合わせ面)の平面度を高めることができ、連続レーザ溶接した場合の溶接精度の向上を図ることができる。
【0036】
次に、連続レーザ溶接するに際してはローラ34で加圧しながら直線状に連続溶接することとなるが、ローラ34で加圧すると、相手パネルが逃げる(ずれていく)ことがある。このような状態でレーザ溶接すると、溶接位置がずれてしまうので、溶接精度が低下するおそれがあるが、本実施形態では、アッパバックパネル12のチャンネル部12Bの長手方向所定位置に一対のバルクヘッド42を配設し、更にバルクヘッド42とアッパバックパネル12に形成された車両前後方向に延びるビード44とを接続したので、アッパバックパネル12のチャンネル部12Bの車両前後方向に対する剛性が充分に高められる。その結果、本実施形態によれば、ローラ34の加圧力が加わっても、充分に高い溶接精度を得ることができる。
【0037】
さらに、加圧しながら連続レーザ溶接すると、その際の熱歪みによって溶接部が浮き上がり、溶接精度が低下するおそれがあるが、本実施形態では、第3溶接部18乃至第5溶接部22の溶接線上の所定箇所に当該溶接線を分断する切欠38、40を設けたので、熱歪みによる浮き上がりを分断することができる。従って、溶接面の浮き上がりは殆ど生じないか、生じたとしても最小限に抑えることができる。その結果、本実施形態によれば、溶接精度を高めることができる。
【0038】
前記効果の他、切欠38、40を設定すると、レーザ溶接時の熱伝導を遮断する作用が得られるため、レーザ溶接による熱歪みそのものを抑制する効果が得られる。また、切欠38、40を設定すると、ローラ34でパネル(溶接面)を押さえ易くなる作用が得られるため、連続レーザ溶接時にローラ34で確実にパネル(溶接面)を押さえ付けて正確に連続レーザ溶接することができる効果が得られる。これらの効果も、溶接精度の向上に資するものと言える。
【0039】
このように本実施形態に係る車体溶接構造では、三つの観点から車体構造に工夫を施したので、量産車に対して連続レーザ溶接を実施しても、充分な溶接精度を確保することが可能となる。その結果、本実施形態によれば、量産車の車体品質及び生産性を向上させることができる。
【0040】
なお、上述した本実施形態に係る車体溶接構造では、ルームパーテーションパネル10を中心とした周辺のパネルとの結合に本発明を適用したが、これに限らず、他の車体構成部材同士の結合に本発明を適用してもよい。
【0041】
また、上述した本実施形態に係る車体構成部材では、レーザ溶接を例にして説明したが、所定の溶接線に沿って線状に連続溶接する構成であれば、本発明に含まれる。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の本発明に係る車体溶接構造は、一方の車体構成部材と他方の車体構成部材との重合部を加圧しながら所定の溶接線に沿って線状に連続溶接することにより双方の車体構成部材を相互に結合させる車体溶接構造において、溶接線上の所定箇所に当該溶接線を分断する切欠を設けたので、溶接面のずれや浮き上がりを防止又は極力抑制することができ、その結果、溶接精度を高めることができるという優れた効果を有する。
【0043】
請求項2記載の本発明に係る車体溶接構造は、一方の車体構成部材と他方の車体構成部材との重合部を加圧しながら所定の溶接線に沿って線状に連続溶接することにより双方の車体構成部材を相互に結合させる車体溶接構造であって、溶接線に接続されるようにバルクヘッドを設けると共に、剛性を高めるためのビードとバルクヘッドとを連続させたので、加圧力が加わった際に溶接相手となる車体構成部材が逃げるのを防止することができ、その結果、溶接精度を高めることができるという優れた効果を有する。
【0044】
請求項3記載の本発明に係る車体溶接構造は、請求項1又は請求項2記載の発明において、レーザ溶接することとしたので、量産車に対して連続レーザ溶接を実施しても充分な溶接精度を確保することができ、その結果、量産車の車体品質及び生産性を向上させることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車体溶接構造が適用されたルームパーテーションパネルの全体斜視図である。
【図2】本発明に係る車体溶接構造が適用されたアッパバックパネルの全体斜視図である。
【図3】ビード構造を示す要部拡大図であり、(A)は図1の3(A)−3(A)線に沿う断面図、(B)は図1の3(B)−3(B)線に沿う断面図である。
【図4】第3溶接部における切欠構造を示す図1の4線矢視拡大斜視図である。
【図5】(A)は第4溶接部及び第5溶接部における切欠構造を示す図1の5線矢視部の断面図、(B)はその斜視図である。
【図6】図2のバルクヘッドとビードとの結合部を側方から見た状態で示す縦断面図である。
【符号の説明】
10 ルームパーテーションパネル(一方の車体構成部材)
12 アッパバックパネル(他方の車体構成部材)
12B1 チャンネル部の後端縁(重合部)
12B2 チャンネル部の前端縁(重合部)
14 第1溶接部(重合部)
16 第2溶接部(重合部)
18 第3溶接部(重合部)
20 第4溶接部(重合部)
22 第5溶接部(重合部)
30 ストレーナ(他方の車体構成部材)
34 ローラ
38 切欠
40 切欠
42 バルクヘッド
44 ビード
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方の車体構成部材と他方の車体構成部材との重合部を加圧しながら所定の溶接線に沿って線状に連続溶接することにより双方の車体構成部材を相互に結合させる車体溶接構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、自動車のボディーパネルの溶接に連続レーザ溶接が使用されている。この種の連続レーザ溶接技術の先行技術文献としては下記特許文献1があり、以下に簡単に説明する。
【0003】
この特許文献1に開示されたレーザ溶接構造では、レーザを照射する溶接ヘッドの隣りにローラアームが並設されている。ローラアームの下端部には、溶接線に沿って鋼板上を転動するプレッシャローラが軸支されている。一方、レーザが照射される鋼板には溶接線に沿って所定の間隔でエンボスが形成されており、これらのエンボスを下側に位置する鋼板の上面に当接させた状態で、プレッシャローラで加圧しながら連続レーザ溶接するというものである。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−276991号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1に開示されたレーザ溶接構造による場合、上下の鋼板間にエンボスによる所定の隙間を設けた状態でプレッシャローラによって上側の鋼板を下側の鋼板に押し付けながら溶接していくため、連続溶接するにつれて上側の鋼板が下側の鋼板に対して次第にずれていくことがある。また、連続レーザ溶接した際の熱歪みによって、鋼板に浮き上がりが生じることもある。
【0006】
上記の如く、ボディーパネル同士を連続レーザ溶接によって結合する場合に、溶接面のずれや浮き上がりに起因した溶接不良が生じると、ボディーパネルの結合剛性が低下するおそれがある。従って、このような溶接不良が発生するのを極力抑え、溶接精度を高めることが重要な課題とされていた。
【0007】
本発明は上記事実を考慮し、溶接精度を高めることができる車体溶接構造を得ることが目的である。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の本発明に係る車体溶接構造は、一方の車体構成部材と他方の車体構成部材との重合部を加圧しながら所定の溶接線に沿って線状に連続溶接することにより双方の車体構成部材を相互に結合させる車体溶接構造であって、前記溶接線上の所定箇所に当該溶接線を分断する切欠を設けた、ことを特徴としている。
【0009】
請求項2記載の本発明に係る車体溶接構造は、一方の車体構成部材と他方の車体構成部材との重合部を加圧しながら所定の溶接線に沿って線状に連続溶接することにより双方の車体構成部材を相互に結合させる車体溶接構造であって、前記溶接線に接続されるようにバルクヘッドを設けると共に、剛性を高めるためのビードと前記バルクヘッドとを連続させた、ことを特徴としている。
【0010】
請求項3記載の本発明に係る車体溶接構造は、請求項1又は請求項2記載の発明において、前記溶接は、レーザ溶接である、ことを特徴としている。
【0011】
請求項1記載の本発明によれば、一方の車体構成部材と他方の車体構成部材との重合部が、加圧されながら所定の溶接線に沿って線状に連続溶接される。これにより、一方の車体構成部材と他方の車体構成部材とが相互に結合され、最終的には車体が構成される。
【0012】
ここで、本発明では、溶接線上の所定箇所に当該溶接線を分断する切欠を設けたので、熱歪みによる浮き上がりを分断することができる。従って、溶接面の浮き上がりは殆ど生じないか、生じたとしても最小限に抑えることができる。
【0013】
請求項2記載の本発明によれば、一方の車体構成部材と他方の車体構成部材との重合部が、加圧されながら所定の溶接線に沿って線状に連続溶接される。これにより、一方の車体構成部材と他方の車体構成部材とが相互に結合され、最終的には車体が構成される。
【0014】
ここで、本発明では、溶接線に接続されるようにバルクヘッドを設けると共に、剛性を高めるためのビードとバルクヘッドとを連続させたので、この部分の剛性を高めることができる。従って、加圧力が加わっても、溶接相手となる車体構成部材が逃げる現象が無くなる。
【0015】
請求項3記載の本発明によれば、レーザ溶接によって上述した溶接がなされるため、量産車に対して連続レーザ溶接を実施しても、充分な溶接精度を確保することが可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図6を用いて、本発明に係る車体溶接構造の一実施形態について説明する。
【0017】
図1には、本実施形態に係る車体溶接構造が適用されたルームパーテーションパネル10の全体構成が斜視図にて示されている。また、図2には、本実施形態に係る車体溶接構造が適用されたアッパバックパネル12の全体構成が斜視図にて示されている。
【0018】
図1に示されるように、「一方の車体構成部材」としてのルームパーテーションパネル10は、リヤシートのシートバックに沿って車両後方側へ所定角度傾斜した状態で配置されかつ車室と荷室とを隔成するパーテーション本体部10Aと、このパーテーション本体部10Aの上端部から車両後方側へ所定長さだけ水平に延出されたパーテーション延出部10Bと、を主要部として構成されている。
【0019】
一方、図2に示されるように、「他方の車体構成部材」としてのアッパバックパネル12は、リヤシートのヘッドレストの後方側に水平に配置されかつ後端縁がリヤガラスの曲面形状に沿って曲線状に形成されたバックパネル本体部12Aと、このバックパネル本体部12Aの前端部に連続して配置されかつ車両幅方向を長手方向とするチャンネル状に形成されたチャンネル部12Bと、を主要部として構成されている。
【0020】
上記構成のルームパーテーションパネル10のパーテーション延出部10Bがアッパバックパネル12のチャンネル部12Bの上側に載置され、この状態でレーザ溶接されることにより、ルームパーテーションパネル10がアッパバックパネル12に結合される構成である。以下、溶接構造について詳細に説明する。
【0021】
図1に斜線を付した部分が、レーザ溶接される部位である。すなわち、ルームパーテーションパネル10のパーテーション延出部10Bの後端縁に第1溶接部14が設定されており、又パーテーション本体部10Aの上縁側に第2溶接部16が設定されており、更にパーテーション本体部10Aの下縁に第3溶接部18が設定されている。これらの第1溶接部14乃至第3溶接部18は、車両幅方向に沿って互いに平行に設定されている。また、パーテーション本体部10A及びパーテーション延出部10Bの上部両側縁には、第4溶接部20及び第5溶接部22が設定されている。これらの第4溶接部20及び第5溶接部22は、第1溶接部14及び第2溶接部16に対して直交するように設定されている。
【0022】
第1溶接部14は、前述したアッパバックパネル12のチャンネル部12Bの後端縁12B1にレーザ溶接されるようになっている。また、第2溶接部16は、アッパバックパネル12のチャンネル部12Bの前端縁12B2にレーザ溶接されるようになっている。従って、両者がレーザ溶接された状態では、アッパバックパネル12のチャンネル部12Bの形成位置に車両幅方向に延びる閉断面部が形成される。
【0023】
なお、第2溶接部16は適宜間隔で分断されており、各分断箇所にはボルト締結スペース24及びボルト挿通孔26が形成されている。これに対応して、アッパバックパネル12のチャンネル部12Bの前端縁12B2には、複数のウエルドナット28が予め溶着されている。そして、ボルト挿通孔26から図示しないボルトが挿入されてウエルドナット28に螺合されることにより、ルームパーテーションパネル10とアッパバックパネル12とが締結されている。
【0024】
また、第3溶接部18は、図示しないリヤフロアパンにレーザ溶接されるようになっている。さらに、第4溶接部20及び第5溶接部22は、図示しないクォータパネルに隣接して配置されるストレーナ30(図5(A)参照)にレーザ溶接されるようになっている。
【0025】
図3(A)に示されるように、ルームパーテーションパネル10の外周端末部となる第3溶接部18乃至第5溶接部22(第1溶接部14は除く)には、ルームパーテーションパネル10に成形しわが生じるのを防止する目的で、断面形状が段差形状のビード32が形成されており、この点に第1の特徴がある。なお、図3において示される「▼」記号はレーザ溶接部を示している。ちなみに、レーザ溶接部の溶接代は約2mmであり、その溶接線の約5mm隣りを加圧用のローラ34が通る。つまり、ビード32の幅方向寸法は、溶接代とローラ34の軌道とが確保される寸法に設定されている。この点は、次述するビード36についても同様である。
【0026】
これに対し、図3(B)に示されるように、ルームパーテーションパネル10の一般部に設定される第2溶接部16には、凹溝状のビード36が形成されている。また、第1溶接部14もルームパーテーションパネル10の外周端末部に位置するため、他の部位と同様に、段差形状のビード32を設けてもよいのであるが、この部位は敢えて段差形状のビード32は採用せず、段差の無いフラットな平面形状が作用されている。これは、フラットな断面形状で柔軟性があった方が、加圧してレーザ溶接する際にパネル同士がよく馴染むという利点の方を重視したためである。
【0027】
また、図1及び図4に示されるように、ルームパーテーションパネル10の第3溶接部18には、適宜間隔で矩形状の切欠38が形成されており、この点に第2の特徴がある。この切欠38の切れ込み長さは、第3溶接部18を分断する所定長さに設定されている(図4参照)。
【0028】
さらに、図1及び図5に示されるように、ルームパーテーションパネル10におけるパーテーション本体部10Aとパーテーション延出部10Bとの折れ線の両端(第4溶接部20、第5溶接部22上)には、矩形状の別の切欠40が形成されており、この点も第2の特徴である。この切欠40の切れ込み長さは、第4溶接部20及び第5溶接部22を分断する所定長さに設定されている(図5(B)参照)。また、切欠40の形成部位のルームパーテーションパネル10の屈曲角度θ1は、その溶接相手となるストレーナ30の屈曲角度θ2と同一に設定されている。
【0029】
また、図2及び図6に示されるように、アッパバックパネル12のチャンネル部12Bの長手方向所定位置には一対のバルクヘッド42が配設されており、これらのバルクヘッド42がアッパバックパネル12のバックパネル本体部12Aの幅方向所定位置に形成された一対のビード44と連続して配置されている点に第3の特徴がある。
【0030】
より具体的に説明すると、バルクヘッド42の上端部はチャンネル部12Bの後端縁12B1にスポット溶接されており、又バルクヘッド42の下端部はチャンネル部12Bの前端縁12B2にスポット溶接されている。これにより、チャンネル部12Bの後端縁12B1と前端縁12B2とにバルクヘッド42が斜めに掛け渡されて補強効果を上げている。
【0031】
一方、バックパネル本体部12Aの幅方向所定位置には、凹溝状の補強用のビード44が車両前後方向を長手方向として形成されている。そして、このビード44の延長線上にバルクヘッド42が配設されることで、ビード44とバルクヘッド42とが連続配置される構成である。なお、バルクヘッド42の上端部及び下端部がルームパーテーションパネル10の第1溶接部14及び第2溶接部16と重なるが、レーザ溶接する際にはスポット溶接の打点と重ならないように(即ち、レーザ溶接はパネルの合わせ面が二面以下の状態で実施されるように)配慮されている。
【0032】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【0033】
本実施形態では、ルームパーテーションパネル10とアッパバックパネル12とが、第1溶接部14及び第2溶接部16にてローラ34で加圧されながら所定の溶接線に沿って直線状に連続レーザ溶接される。これにより、ルームパーテーションパネル10とアッパバックパネル12とが相互に結合される。また、ルームパーテーションパネル10とリヤフロアパンとは第3溶接部18にて同様に連続レーザ溶接され、ルームパーテーションパネル10とストレーナ30とは第4溶接部20及び第5溶接部22にて同様に連続レーザ溶接される。これにより、ルームパーテーションパネル10とリヤフロアパン、ストレーナ30とがそれぞれ結合される。上記の如くして、最終的には車体が構成される。
【0034】
ここで、本実施形態では、連続レーザ溶接するにあたって、以下の車体構造上の工夫が施されている。
【0035】
まず、ルームパーテーションパネル10の外周端末部に相当する第3溶接部18乃至第5溶接部22に段差形状のビード32を形成したので、異なる形状のビードを採用する場合に比し、ルームパーテーションパネル10の成形しわが出にくくなる。これにより、連続レーザ溶接時にパネル結合面(合わせ面)の平面度を高めることができ、連続レーザ溶接した場合の溶接精度の向上を図ることができる。
【0036】
次に、連続レーザ溶接するに際してはローラ34で加圧しながら直線状に連続溶接することとなるが、ローラ34で加圧すると、相手パネルが逃げる(ずれていく)ことがある。このような状態でレーザ溶接すると、溶接位置がずれてしまうので、溶接精度が低下するおそれがあるが、本実施形態では、アッパバックパネル12のチャンネル部12Bの長手方向所定位置に一対のバルクヘッド42を配設し、更にバルクヘッド42とアッパバックパネル12に形成された車両前後方向に延びるビード44とを接続したので、アッパバックパネル12のチャンネル部12Bの車両前後方向に対する剛性が充分に高められる。その結果、本実施形態によれば、ローラ34の加圧力が加わっても、充分に高い溶接精度を得ることができる。
【0037】
さらに、加圧しながら連続レーザ溶接すると、その際の熱歪みによって溶接部が浮き上がり、溶接精度が低下するおそれがあるが、本実施形態では、第3溶接部18乃至第5溶接部22の溶接線上の所定箇所に当該溶接線を分断する切欠38、40を設けたので、熱歪みによる浮き上がりを分断することができる。従って、溶接面の浮き上がりは殆ど生じないか、生じたとしても最小限に抑えることができる。その結果、本実施形態によれば、溶接精度を高めることができる。
【0038】
前記効果の他、切欠38、40を設定すると、レーザ溶接時の熱伝導を遮断する作用が得られるため、レーザ溶接による熱歪みそのものを抑制する効果が得られる。また、切欠38、40を設定すると、ローラ34でパネル(溶接面)を押さえ易くなる作用が得られるため、連続レーザ溶接時にローラ34で確実にパネル(溶接面)を押さえ付けて正確に連続レーザ溶接することができる効果が得られる。これらの効果も、溶接精度の向上に資するものと言える。
【0039】
このように本実施形態に係る車体溶接構造では、三つの観点から車体構造に工夫を施したので、量産車に対して連続レーザ溶接を実施しても、充分な溶接精度を確保することが可能となる。その結果、本実施形態によれば、量産車の車体品質及び生産性を向上させることができる。
【0040】
なお、上述した本実施形態に係る車体溶接構造では、ルームパーテーションパネル10を中心とした周辺のパネルとの結合に本発明を適用したが、これに限らず、他の車体構成部材同士の結合に本発明を適用してもよい。
【0041】
また、上述した本実施形態に係る車体構成部材では、レーザ溶接を例にして説明したが、所定の溶接線に沿って線状に連続溶接する構成であれば、本発明に含まれる。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の本発明に係る車体溶接構造は、一方の車体構成部材と他方の車体構成部材との重合部を加圧しながら所定の溶接線に沿って線状に連続溶接することにより双方の車体構成部材を相互に結合させる車体溶接構造において、溶接線上の所定箇所に当該溶接線を分断する切欠を設けたので、溶接面のずれや浮き上がりを防止又は極力抑制することができ、その結果、溶接精度を高めることができるという優れた効果を有する。
【0043】
請求項2記載の本発明に係る車体溶接構造は、一方の車体構成部材と他方の車体構成部材との重合部を加圧しながら所定の溶接線に沿って線状に連続溶接することにより双方の車体構成部材を相互に結合させる車体溶接構造であって、溶接線に接続されるようにバルクヘッドを設けると共に、剛性を高めるためのビードとバルクヘッドとを連続させたので、加圧力が加わった際に溶接相手となる車体構成部材が逃げるのを防止することができ、その結果、溶接精度を高めることができるという優れた効果を有する。
【0044】
請求項3記載の本発明に係る車体溶接構造は、請求項1又は請求項2記載の発明において、レーザ溶接することとしたので、量産車に対して連続レーザ溶接を実施しても充分な溶接精度を確保することができ、その結果、量産車の車体品質及び生産性を向上させることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車体溶接構造が適用されたルームパーテーションパネルの全体斜視図である。
【図2】本発明に係る車体溶接構造が適用されたアッパバックパネルの全体斜視図である。
【図3】ビード構造を示す要部拡大図であり、(A)は図1の3(A)−3(A)線に沿う断面図、(B)は図1の3(B)−3(B)線に沿う断面図である。
【図4】第3溶接部における切欠構造を示す図1の4線矢視拡大斜視図である。
【図5】(A)は第4溶接部及び第5溶接部における切欠構造を示す図1の5線矢視部の断面図、(B)はその斜視図である。
【図6】図2のバルクヘッドとビードとの結合部を側方から見た状態で示す縦断面図である。
【符号の説明】
10 ルームパーテーションパネル(一方の車体構成部材)
12 アッパバックパネル(他方の車体構成部材)
12B1 チャンネル部の後端縁(重合部)
12B2 チャンネル部の前端縁(重合部)
14 第1溶接部(重合部)
16 第2溶接部(重合部)
18 第3溶接部(重合部)
20 第4溶接部(重合部)
22 第5溶接部(重合部)
30 ストレーナ(他方の車体構成部材)
34 ローラ
38 切欠
40 切欠
42 バルクヘッド
44 ビード
Claims (3)
- 一方の車体構成部材と他方の車体構成部材との重合部を加圧しながら所定の溶接線に沿って線状に連続溶接することにより双方の車体構成部材を相互に結合させる車体溶接構造であって、
前記溶接線上の所定箇所に当該溶接線を分断する切欠を設けた、
ことを特徴とする車体溶接構造。 - 一方の車体構成部材と他方の車体構成部材との重合部を加圧しながら所定の溶接線に沿って線状に連続溶接することにより双方の車体構成部材を相互に結合させる車体溶接構造であって、
前記溶接線に接続されるようにバルクヘッドを設けると共に、剛性を高めるためのビードと前記バルクヘッドとを連続させた、
ことを特徴とする車体溶接構造。 - 前記溶接は、レーザ溶接である、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車体溶接構造。
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JP2003085620A JP2004291771A (ja) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | 車体溶接構造 |
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JP2008012933A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-24 | Kanto Auto Works Ltd | 自動車のシートベルト取付構造 |
US7325865B2 (en) | 2004-12-06 | 2008-02-05 | Nissan Motor Co., Ltd. | Vehicle rear body structure |
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2003
- 2003-03-26 JP JP2003085620A patent/JP2004291771A/ja active Pending
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JP4491744B2 (ja) * | 2006-06-30 | 2010-06-30 | 関東自動車工業株式会社 | 自動車のシートベルト取付構造 |
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