JP2024512222A - 車両用構造部材および方法 - Google Patents

Abstract

少なくとも部分的に曲げ荷重を支持するように構成されている、車両の骨組みのための構造部材であって、底部、第１の側壁および第２の側壁を備える実質的にＵ字形の断面を有し、曲げ荷重を支持するように構成された領域を備える主部材と、第１のパッチエッジおよび対向する第２のパッチエッジを有する第１のパッチであって、第１のパッチが、少なくとも曲げ荷重を支持するように構成された領域において、実質的に、第１のパッチエッジに沿っておよび第２のパッチエッジに沿って、第１のパッチの内側に連続的なレーザ溶接によって主部材に取り付けられる、第１のパッチと、を備える構造部材。【選択図】図１Ａ

Description

本開示は、車両骨格用の構造部材に関し、該構造部材は、少なくとも部分的に曲げ荷重を支持するように構成されている。本開示は、さらに、そのような構造部材を製造するための方法に関する。本出願は、２０２１年２月１１日に出願されたＥＰ２１３８２１０８をクレームする。

自動車のような車両は、車両がその寿命の間に受ける可能性のある全ての荷重に耐えるように設計された構造骨格を組み込んでいる。構造骨格はさらに、例えば他の自動車との衝突の場合に衝撃に耐え、衝撃を吸収するように設計されている。構造骨格は、また、環境へのＣＯ_２などの汚染物質の排出を減らすため、できるだけ軽量に設計されている。

自動車の構造骨格は、例えば、バンパー、ピラー（例えば、Ａピラー、Ｂピラー、Ｃピラー）、サイドインパクトビーム及びロッカーパネルを含むことができる。これらの構造部材および他の構造部材は、実質的にＵ字形（「ハット」形とも呼ばれる）の断面を有する１つまたは複数の領域を有することがある。これらの構造部材は、様々な方法で製造することができ、様々な材料で作ることができる。上述したように、衝突時の車両の完全性を向上させるとともに、エネルギー吸収性を向上させる軽量材料が望まれている。

自動車産業では一般に、車両の骨格の構造部材の少なくとも多くが、最適化された重量単位当たりの最大強度と有利な成形性特性を示す超高強度鋼（ＵＨＳＳ）で作られていることが知られている。

本開示における超高強度鋼（ＵＨＳＳ）は、少なくとも１０００ＭＰａの極限引張強度を有する鋼とみなすことができる。ＵＨＳＳは、熱間成形工程後にこのような高い引張強さを得ることができる。一部のＵＨＳＳは、マルテンサイト組織とそれに対応する高い極限引張強さを得るために急冷を必要とする。その他のＵＨＳＳは、比較的ゆっくりとした冷却、あるいは空冷（「空気硬化」）でも高い極限引張強さを得ることができる。ＵＨＳＳの中には、高い極限引張強さを得るために熱間成形とそれに対応するオーステナイト化を必要とせず、代わりに冷間成形後に高い強度を有し、それを保持するものもある。

ＵＨＳＳは、特にプレス硬化操作後に、１５００ＭＰａ、さらには２０００ＭＰａ以上の高い極限引張強さを示すことがある。このような操作では、鋼ブランクをオーステナイト化温度以上、特にＡｃ３以上に加熱し、ブランクを実質的に完全にオーステナイト化する。この温度以上に一定時間加熱した後、ブランクをプレス加工し、ブランクを変形させる。同時に、ブランクを急冷し、ブランクを実質的に「完全硬化」させ、マルテンサイト組織を得る。プレス焼入れは「ホットスタンピング」とも呼ばれ、急冷する場合は「熱間成形型焼入れ」（ＨＦＤＱ）とも呼ばれる。

適切な材料を使用する他に、例えばパッチ溶接を使用することにより、衝突挙動や軽量化の点で適切な特性を車両の構造部材に付与することができる。例えば、最初のパッチを主部材に溶接することで、望ましくない重量を追加することなく、必要な主部材を補強することができる。パッチが追加されたブランクは、「パッチワークブランク」と呼ばれることがある。これは、端と端を溶接してブランクどうしを接合する「テーラー溶接ブランク」と区別するためである。

通常、パッチはスポット溶接によって主部材に溶接されるが、これは自動車分野でよく知られ、広く使われている溶接技術である。しかし、スポット溶接にはいくつかの限界がある。

これらの制限には、スポット溶接部間の一定の最短距離（例えば５～２０ｍｍ）、スポット溶接部の一定の最小オーバーラップ領域（例えば約２５ｍｍ）、および板とスポット溶接工具の位置決めに必要な時間（例えば約４秒）が含まれる。これらの距離と時間は、パッチと被溶接物の材質と厚さによって異なる。

スポット溶接のもう一つの欠点は、スポット溶接が２面アクセス技術であり、溶接ガンがパッチが配置された領域に容易にアクセスできないため、パッチの溶接が非常に困難な場合があることである。

さらに、溶接片とパッチ（パッチワークとも呼ばれる組立品）は、パッチワークのねじれや曲げにより、一部のスポット溶接部を損傷または破壊する可能性のあるいくつかの後処理工程を経ることがある。そのため、パッチワークは分解されることがある。例えば、パッチワークブランクに熱間成形を施すと、炉の熱（および／またはその後の変形）によってパッチワークブランクが歪み、一部のスポット溶接部が緩んだり壊れたりすることがある。このような現象は、パッチとピースとを接合するスポット溶接の数を注意深く選択しても起こり得る。

レーザ溶接という技術もある。レーザ溶接では、一般的にスポット溶接の模倣が行われる。レーザステッチは局所的な、一般的には直線的な溶接である。複数のレーザステッチを設けると、複数の別々の溶接部ができ、スポット溶接の溶接部を模倣することができる。

文献ＷＯ２０２０／００３９００Ａ１は、第１の板状部材と第２の板状部材を接合するためのレーザ溶接の使用を開示しており、レーザステッチは、第２の板状部材の中心領域に沿って長手方向に設けられている。本明細書は、また、第２の板状部材の外側および長手方向縁部に沿ってレーザ・アークハイブリッド溶接を使用することも開示する。本開示は、パッチ溶接技術の改良を提供することを目的とする。

第１の態様では、車両骨組み用の構造部材であって、曲げ荷重を支持するように少なくとも部分的に構成された構造部材が提供される。構造部材は、主部材と第１のパッチとを備える。主部材は、底部、第１の側壁及び第２の側壁からなる実質的にＵ字形の断面を有する。主部材は、曲げ荷重を支持するように構成された領域をさらに備える。第１のパッチは、第１のパッチエッジと対向する第２のパッチエッジとを有する。第１のパッチは、少なくとも曲げ荷重を支持するように構成された領域において、実質的に第１のパッチエッジに沿って、および第２のパッチエッジに沿って、連続的なレーザ溶接によって主部材に取り付けられる。

連続的なレーザ溶接によって接合された少なくとも２つのパッチエッジにより、連続的なレーザ溶接領域におけるパッチと主部材とのシームレスな結合が得られる。これにより、少なくとも曲げ荷重を支持するように構成された領域において、パッチと主部材とを一体として機能させることができる。

したがって、例えば衝突時の構造部材の挙動を改善することができる。パッチと主部材とが一体として機能することにより、例えばスポット溶接および／またはレーザ縫合によって溶接されたパッチワークと比較して、得られる補強が強化される。出来上がった部品の強度と変形挙動は、同じ材料と厚さの同じ部品（パッチワークブランクがスポット溶接で形成されたもの）よりも改善される。

さらに、連続的なレーザ溶接により、例えば上記のような衝突の際にも、パッチワークの構成部品が溶接領域で分離しないようにすることができる。

本開示を通して、パッチは、主部材に取り付けられたとき、パッチ全体が主部材の境界内に包含される材料片として理解されるべきである。すなわち、パッチは主部材に完全に重なっていてもよいし、その逆であってもよい。主部材がパッチ全体と重なることで、連続的なレーザ溶接が施された後、パッチと主部材が一体として機能することが可能になる。

これらの利点は、上記のパッチワークブランクを炉に導入する例にも当てはまる。スポット溶接部が破損すると、パッチワークは使用できなくなる。連続的なレーザ溶接は、この問題を回避するか、少なくとも軽減することができる。

一般に、連続的なレーザ溶接は、曲げ荷重を支える構造部材に特に有利であることがわかっている。

特に、曲げ荷重を受ける自動車のフレームワークの部品または領域には、以下のようなものがある：ＡピラーおよびＢピラーの上部または中間部、リアレール、（中央縦方向）トンネル、フロア、ヒンジピラー、ロッカー領域、およびドアリング。本明細書で開示する実施形態は、特にこれらの構成部品に使用することができる。

幾つかの実施形態では、第１のパッチは、パッチの全ての縁部に沿って連続的にレーザ溶接することにより、主部材の曲げ荷重を支持するように構成された領域に取り付けることができる。この場合、パッチの全ての縁部が連続的にレーザ溶接されるため、パッチワークの挙動がさらに改善される可能性がある。これにより、パッチワークが単一体として機能する能力を高めることができる。

スポット溶接間の最小距離が必要ないため、パッチのサイズをさらに小さくすることができる。したがって、より軽量な構造部材を得ることができる。

幾つかの実施形態では、第１のパッチは、主部材の底部、第１の側壁及び第２の側壁上に延在していてもよい。

ある実施形態では、第１のパッチは、第１の側壁の高さの少なくとも１０％の高さで第１の側壁上に延在してよく、第１のパッチは、第２の側壁の高さの少なくとも１０％の高さで第２の側壁上に延在してよい。いくつかの実施形態では、第１のパッチは、対応する側壁の高さの少なくとも２５％、より具体的には、対応する側壁の高さの２５～５０％の間で、第１および／または第２の側壁上に延在してよい。

これらの例は、主部材の側壁上のパッチの延長が大きいほど、補強が大きくなり、例えば衝突時のパッチワークの挙動がより良好になり得るという事実を反映している。

別の実施形態では、第１のパッチの第１の縁部は、主部材の第１の側壁と底部との第１の接合部に沿って実質的に延在することができる。また、第１のパッチの第２のエッジは、主部材の第２の側壁と底部との第２の接合部に沿って延びていてもよい。

この場合、パッチを連続的にレーザ溶接することにより、構造部材が曲げ荷重を受けたときのパッチワークの良好な挙動を可能にすると同時に、大幅な軽量化を可能にする。

いくつかの実施形態では、第２のパッチを設けることができる。第２のパッチは、第１のパッチエッジと対向する第２のパッチエッジとを有し、第２のパッチは、少なくとも曲げ荷重を支持するように構成された領域において、第１のパッチエッジおよび第２のパッチエッジに沿って連続的なレーザ溶接によって主部材に取り付けられる。

主部材に取り付けられた複数のパッチを有することにより、構造部材の汎用性、効率性、および最適化が向上する可能性がある。例えば、構造部材の設計要件を満たし、特定の望ましい運動学的挙動を提供するために、パッチの数、サイズおよび取り付け位置を選択することができる。

一般に、複数のパッチを有することにより、構造部材の重量を不必要に増加させることなく、適切な場合に構造部材を適切に補強する（すなわち、連続的なレーザ溶接による前述の利点の１つ以上を獲得する）ことができる。

幾つかの実施形態では、主部材は硬化鋼製であってもよい。第１のパッチおよび／または第２のパッチは、硬化鋼よりも延性のある材料で作られてもよい。主部材よりも延性の高いパッチを有することにより、衝突時の主部材の破断が回避されるか、または著しく高度な変形の後にのみ発生する可能性がある。主部材とパッチが連続的なレーザ溶接によって取り付けられると、主部材はパッチによって提供される延性の一部を獲得する。この構造部材の延性の向上は、例えばパッチが主部材よりも延性が高く、パッチワークが一般的なスポット溶接によって取り付けられる場合よりも高くなる可能性がある。これは、スポット溶接ではパッチワークを一体として機能させることができないためである。

さらに、１つまたは複数のパッチによって提供される延性により、構造部材は、衝突の場合に、より多くのエネルギーを吸収できる可能性がある。従って、この点でも構造部材の挙動が良くなる可能性がある。

連続的なレーザ溶接によって主部材に溶接された、主部材よりも延性の高い１つ以上のパッチは、主部材を補強すると同時に、主部材に変形能力とエネルギー吸収能力を与えることができる。主部材、例えば硬化鋼片は、他の方法ではこれらの能力を得られない場合がある。

さらなる態様では、車両骨組み用の構造部材であって、曲げ荷重を支持するように少なくとも部分的に構成された構造部材が提供される。構造部材は、主部材と第１のパッチとを備える。主部材は、底部、第１の側壁及び第２の側壁からなる実質的にＵ字形の断面を有する。主部材は、曲げ荷重を支持するように構成された領域をさらに備える。第１のパッチは、第１のパッチエッジと対向する第２のパッチエッジとを有する。第１のパッチは、少なくとも曲げ荷重を支持するように構成された領域において、実質的に第１のパッチエッジに沿って、および第２のパッチエッジに沿って、第１のパッチの内側で連続的なレーザ溶接によって主部材に取り付けられる。

いくつかの例では、第１のパッチは、パッチのすべての縁に沿って第１のパッチの内側で連続的なレーザ溶接によって、主部材の曲げ荷重を支持するように構成された領域に取り付けられてもよい。

いくつかの例では、第２のパッチが提供され得る。第２のパッチは、第１のパッチエッジおよび対向する第２のパッチエッジを有し、第２のパッチは、少なくとも曲げ荷重を支持するように構成された領域において、第１のパッチエッジおよび第２のパッチエッジに沿って、第２のパッチの内側で連続的なレーザ溶接によって主部材に取り付けられる。

上記の第１の態様の効果および利点はすべて、この態様にも適用される。

別の態様では、本開示に記載の構造部材を得るために、曲げ荷重を支持するように少なくとも部分的に構成された構造部材を製造するための方法が提供される。

この方法は、曲げ荷重を支持するように構成可能な領域を含むメインブランクを提供することと、第１のパッチブランクエッジおよび対向する第２のパッチブランクエッジを有する少なくとも第１のパッチブランクを提供することとを含む。本方法はさらに、少なくとも曲げ荷重を支持するために構成可能な領域において、実質的に第１のパッチブランクエッジおよび第２のパッチブランクエッジに沿って、または第１のパッチブランクの内側に、連続的なレーザ溶接によって少なくとも第１のパッチブランクをメインブランクに取り付けてパッチワークブランクを形成することと、パッチワークブランクを形成して、本明細書に開示されるような構造部材を得ることとを含む。

この方法により、上記で説明したような挙動が向上した構造部材を製造することができる。例えば、この方法は、作成されたパッチワークが単一の一体として機能することを可能にし得る。

一般的に、この方法は、より速く、より簡単な溶接工程を提供することができる。これは例えば、各スポット溶接を行うためのスポット溶接ガンの位置決めが避けられ、２つの溶接側への同時アクセスが必要ないことによる。

さらに、最小重ね合わせ距離、スポット溶接部間の最小距離、またはスポット溶接部の数に関する考慮も不要である。

この点で、この方法は、主部材の第１の側壁と底部との第１の接合部に沿ってパッチを取り付けることを可能にする。これは、パッチのサイズが比較的小さいこと、およびスポット溶接部間の必要最小距離および必要最小スポット溶接部重複領域などの技術の制限のために、スポット溶接では不可能な場合がある。

また、連続的なレーザ溶接では、パッチの形状を最適化できる。例えば、設計の必要性に応じて異なる形状のパッチを使用することができる。この点では、スポット溶接などに比べて、この方法を使用することでより多くのオプションが利用できる。

また、パッチのサイズを小さくすることで、最終的な構造部材の重量を減らすこともできる。本開示の非限定的な実施形態を、添付の図を参照して以下に説明する

図１Ａは、曲げ荷重を支持するように少なくとも部分的に構成された車両用構造部材の一例を概略的に示す。 図１Ｂは、曲げ荷重を支持するように少なくとも部分的に構成された車両用構造部材の主部材へのパッチの取り付けの２つの例を概略的に示す。 図１Ｃは、曲げ荷重を支持するように少なくとも部分的に構成された車両用構造部材の主部材へのパッチの取り付けの２つの例を概略的に示す。 図２Ａは、曲げ荷重を支持するように少なくとも部分的に構成された車両用構造部材の２つの追加例を概略的に示す。 図２Ｂは、曲げ荷重を支持するように少なくとも部分的に構成された車両用構造部材の２つの追加例を概略的に示す。 図３Ａは、曲げ荷重を支持するように少なくとも部分的に構成された車両用構造部材のさらに２つの例を概略的に示す。 図３Ｂは、曲げ荷重を支持するように少なくとも部分的に構成された車両用構造部材のさらに２つの例を概略的に示す。 図４は、曲げ荷重を支持するように少なくとも部分的に構成された構造部材の製造方法のフローチャートである。 図５Ａは、構造部材の例およびそれらが曲げ荷重下でどのように変形し得るかを概略的に示す図である。 図５Ｂは、構造部材の例およびそれらが曲げ荷重下でどのように変形し得るかを概略的に示す図である。

図は例示的な実施態様を示すものであり、特許請求される主題を理解するための補助として使用されるに過ぎず、いかなる意味においても限定するためのものではない。

図１Ａは、曲げ荷重を支持するように少なくとも部分的に構成された車両用の構造部材を概略的に表している。構造部材１００は、底部１１１、第１の側壁１１２および第２の側壁１１３からなる実質的にＵ字形の断面を有する主部材１１０を備える。主部材１１０は、曲げ荷重を支持するように構成された領域１１４を備える。

車両の骨組みに使用される構造部材は、一般に様々な荷重を受ける可能性がある。荷重は、構造物の重量、車両の加減速、走行による振動、その他多くの要因に起因する。しかし、特定の構造部材は、特定の荷重状況、例えば電柱、歩行者、他の車両との衝突や衝撃の場合の特定の挙動を想定して設計され、認証される必要がある。構造部材の中には、曲げ荷重を受けることが予想されるものがあり（バンパーやピラーなど）、そのような曲げ荷重に耐えるように特別に設計される。他の構造部材（例えばクラッシュボックス）は、代わりに圧縮荷重を受けることが予想されるため、そのような荷重に耐えるように特別に設計されている。

自動車のような車両の骨組みの構造部材は、その全体が曲げ荷重を受ける可能性がある。しかし、その特定の部分または領域においてのみ曲げ荷重を受けることが予想される構造部材があり、あるいは、構造部材は、高い曲げ荷重を受けることが予想され設計された領域を有するが、他の領域は、同じ高い曲げ荷重を受けることが予想されず設計されていない。本明細書で提供するパッチワークブランクまたはパッチワークが最も有用であるのは、曲げ荷重が重要なこれらの領域に沿った部分である。

図１Ａのドットは、構造部材１００が、図示されていない１つ以上の付加的なピースまたは要素から構成され得ることを示す。これらの１つまたは複数の付加的なピースまたは要素は、例えば、形状、サイズ、断面の形状、材料、および／またはそれらが主部材１１０にどのように取り付けられるかにおいて、何ら限定されない。

本図および他の図において、主部材は「ハット型」または「Ｕ字型」断面を有するように示されている。これらのすべての例において、構成部材または主部材は、側壁から外側に延びる側部フランジを含んでもよいことは明らかであろう。

構造部材は、第１のパッチ１２０をさらに備える。第１のパッチ１２０は、第１のパッチエッジ１２１と対向する第２のパッチエッジ１２２とを有する。第１のパッチ１２０は、少なくとも曲げ荷重１１４を支持するように構成された領域において、第１のパッチエッジ１２１及び第２のパッチエッジ１２２に沿って連続的なレーザ溶接によって主部材１１０に取り付けられる。

第１のパッチ１２０は、本実施形態および他の実施形態では、主部材１１０の内側１０５に取り付けられている（破線で表されたパッチ）。すなわち、パッチはメインブランクに取り付けられ、パッチワークブランクはパッチがＵ字形の内側に位置するように変形される。第１のパッチ１２０は、図２Ｂに概略的に示されるように、他の実施形態では、主部材１１０の外側１０７に取り付けられてもよい。

この実施形態および他の実施形態では、第１パッチエッジ１２１および第２パッチエッジ１２２は、一般に、主部材１１０の長手方向１１６に沿って延びている。いくつかの他の実施形態では、これらのパッチエッジ１２１、１２２は他の方向に延びていてもよい。

上記に示したように、主部材１１０に取り付けられたパッチ１２０の組立は、パッチワークと称されることがある。

少なくとも曲げ荷重１１４を支持するように構成された領域において連続的なレーザ溶接によって第１のパッチ１２０を主部材１１０に取り付けることにより、曲げ荷重１１４を支持するように構成された領域においてパッチワークが単一の実体として機能することができる。従って、パッチ１２０の取り付けによる主部材１１０の補強は、例えば、第１のパッチ１２０と主部材１１０とのシームレスな結合が実現不可能であるスポット溶接のような他の技術に関して改善され得る。

また、更なる加工及び製造中に、主部材１１０が曲げ荷重、ねじれ、又は主部材１１０と第１のパッチ１２０とを分離させる傾向のある力を受ける場合、主部材１１０と第１のパッチ１２０とは剥離しないか、又は少なくとも剥離は、例えばスポット溶接のような他のパッチ取り付け方法よりも少なくなる。また、主部材１１０の耐久性、ひいては構造部材１００の耐久性も向上し得る。

さらに、スポット溶接では、上記で説明したような制限（例えば、必要とされるスポット溶接間の一定の最小距離）があるが、本実施形態では、パッチ１２０のサイズを小さくすることができ、構造部材１００を軽量化することができる。

幾つかの実施形態では、パッチ１２０の全ての縁部は、少なくとも曲げ荷重１１４を支持するように構成された領域において、連続的なレーザ溶接によって主部材１１０に取り付けられる。図１Ｂのような一実施形態では、パッチ１２０の外周に沿った取り付けに１つ以上の不連続部が存在してもよい。このような小さな不連続部は、衝撃を受ける領域または曲げ荷重が大きい領域に設けられていない限り、一般に、本開示によって提供される機能および利点に悪影響を及ぼさない。別の実施形態では、図１Ｃに示すように、取り付けは、取り付けに不連続がないようにパッチ１２０の全周に沿って行われる。

これにより、達成される改良と補強のレベルが向上する。すなわち、第１のパッチ１２０の４つの縁に沿って、特に図１Ｃのように第１のパッチ１２０の全周に沿って、連続的なレーザ溶接を行うことによって、主部材１１０と第１のパッチ１２０とを取り付けることは、本明細書でコメントした利点を高める。

本明細書で使用される「全周囲」とは、図１Ｃのように、貼付部に実質的に不連続部が存在しないことを指すと理解されたい。これは、図１Ｂの状況とは対照的であり、パッチ周囲に沿って取付けが行われるが、取付けには１つ以上の不連続部が存在する。

連続的なレーザ溶接による取り付けにおける１つ以上の不連続部は、このようにして主部材１１０に接合されたパッチエッジの数に関係なく存在し得る。

第１のパッチ１２０は、図１Ａでは矩形であるように描かれているが、第１のパッチ１２０は任意の適切な形状を有してもよい。例えば、第１のパッチ１２０は、任意のタイプの多角形、例えば台形であってもよい。

第１のパッチ１２０は、底部１１１、第１の側壁１１２および／または第２の側壁１１３上に延在していてもよい。図２Ａおよび図２Ｂのようないくつかの例では、第１のパッチ１２０は、底部および両方の側壁１１１、１１２、１１３にわたって延びている。図３Ａおよび３Ｂのような他のいくつかの例では、パッチは底部および側壁１１２、１１３のうちの１つの上に延びる。

主部材にさらにパッチを取り付けることも考えられるが、例えば図３Ａおよび３Ｂを参照されたい。２つ以上のパッチが存在する場合、それらのいずれかに重なりが生じる可能性を排除するものではない。

曲げ荷重を支持するように構成された領域１１４は、主部材１１０の上に完全にまたは部分的に延びることができる。例えば、曲げ荷重を支持するように構成された領域１１４は、図１Ａでは部分的に主部材１１０上に延びている。

曲げ荷重を支持するように構成された領域１１４は、曲げ荷重を支持する目的を果たすように配置または設定された領域であることを理解されたい。配置または設定の前に、領域１１４は、曲げ荷重を支持するために設定可能な領域（図示せず）と命名されてもよい。この配置または設定は、例えば、曲げ荷重を支持するために構成可能な領域に対して、任意の方法、例えば熱間成形を行うことから構成されてもよい。

第１のパッチ１２０は、曲げ荷重を支持するように構成された領域１１４と部分的にまたは完全に重なってもよい。第１のパッチ１２０は、曲げ荷重を支持するように構成されていない領域と部分的に又は完全に重なり合わなくてもよい。曲げ荷重を支持するように構成されていない領域は、領域１１４とは対照的に、曲げ荷重を支持するように構成されていない主部材１１０内の任意の領域を含むことを理解されたい。すなわち、これは、通常の使用において曲げ荷重を受けることが予想されない部品の領域であってもよい。この部分は、部品を車両の骨組みの他の部分に接合するために使用することができる。

例えば、図１Ａに示すように、パッチは、曲げ荷重１１４を支持するように構成された主部材１１０の領域上に部分的に延在し、曲げ荷重を支持するように構成されていない主部材１１０の領域上に部分的に延在する。代替例では、第１のパッチ１２０は、曲げ荷重１１４を支持するように構成された領域全体にわたって延び、曲げ荷重を支持するように構成されていない領域全体にわたって延びる／部分的に延びる／延びない場合がある。

第１のパッチ１２０は、少なくとも曲げ荷重１１４を支持するように構成された領域にわたって、主部材１１０に連続的なレーザ溶接によって取り付けられてもよい。要素１１０と１２０との間の取り付けは、第１のパッチ１１０の縁部に沿ってよりも多くの位置で行われてもよい。例えば、任意のタイプの、任意のパターンに従った追加の取り付けが、実質的に第１のパッチ１２０の中央部にわたって行われてもよい。

また、曲げ荷重１１４を支持するように構成された領域の外側において、要素１１０と１２０との間で追加の取り付けが行われてもよい。例えば、主部材１１０と第１パッチ１２０は、曲げ荷重を支持するように構成されていない領域において、スポット溶接および／または連続的なレーザ溶接を介して取り付けられてもよい。

主部材１１０および第１のパッチ１２０は、超高強度鋼（ＵＨＳＳ）などの任意の適切な材料で作られてもよい。主部材１１０および第１パッチ１２０は、同じ鋼、例えば２２ＭｎＢ５鋼、または異なる鋼で作られてもよい。

図１Ａは、主部材１１０の寸法に関する「高さ」１１７、「幅」１１５および「長さ」１１６として理解されるものを示す。

実質的に直線状に描かれているが、底部１１１、第１の側壁１１２および第２の側壁１１３は必ずしも直線状ではない。例えば、底部１１１は湾曲していてもよいし、どのように曲げられていてもよい。これは側壁１１２、１１３にも当てはまる。各要素１１１、１１２、１１３は、他の要素１１１、１１２、１１３のいずれかの曲率または曲げと等しいまたは異なる曲率または曲げを有していてもよい。さらに、側壁１１２、１１３は対称でなくてもよい。

例えば、第１の側壁１１２の高さは、第２の側壁１１３の高さと異なっていてもよい。例えば、第１の側壁１１２および／または第２の側壁１１３の長さ１１６に沿った高さ１１７も異なっていてもよい。例えば、底部の幅１１５は、第１の側壁１１２および／または第２の側壁１１３の高さ１１７と異なっていてもよい。他の例は、上記の例の任意の組み合わせを含むことができる。唯一の限定は、当業者は、主部材１１０が実質的にＵ字形の断面を有すると認識し得ることである。

図２Ａおよび図２Ｂは、実施形態による、曲げ荷重を支持するように少なくとも部分的に構成された車両用構造部材１００を概略的に示す。図２Ａ及び図２Ｂにおいて、第１のパッチ１２０は、主部材１１０の底部１１１、第１の側壁１１２及び第２の側壁１１３の上に延びている。第１のパッチ１２０は、連続的なレーザ溶接によって、図１に関して上に示したいずれかの方法で、主部材１１０の曲げ荷重１１４を支持するように構成された少なくとも領域に取り付けられる。従って、パッチ１２０及び主部材１１０の両方の構成は、パッチ１２０及び主部材１１０を連続的なレーザ溶接によって取り付けることによる効果の恩恵を受ける。

図２Ａの構成は、パッチ１２０が延びる領域においてより大きな補強を可能にする。例えば、パッチ１２０は、第１の側壁１１２の高さの少なくとも１０％、具体的には２５％以上にわたって延びることができ、第１のパッチ１２０は、第２の側壁１１３の高さの少なくとも１０％、具体的には２５％以上にわたって延びることができる。図２Ａでは、パッチ１２０は、各側壁１１２、１１３上に約７５％延在していてもよい。

連続的なレーザ溶接のため、パッチワークが分解されるような曲げ荷重によって引き起こされる損傷に対するパッチワークの耐性は、この場合、例えばスポット溶接および／またはレーザ縫合溶接のような、取り付け方法の使用のタイプにおいてのみ図２Ａに示す構成と異なる構成よりも高くなる。

図２Ｂの構成では、第１のパッチ１２０の第１の縁部１２１は、第１の側壁１１２と主部材１１０の底部１１１との第１の接合部１２５（点線で模式的に示す）に沿って実質的に延びている。また、第１のパッチ１２０の第２の縁部１２２は、第２の側壁１１３と主部材１１０の底部１１１との第２の接合部１２６に沿って延びている。接合部に沿って延在するとは、本明細書では、Ｕ字形の側壁と底部との交差部におけるフィレット領域に比較的近接していることと理解され得る。すなわち、これは、フィレットの端部から２ｃｍ未満、または１ｃｍ未満の位置を意味することができる。

この構成により、構造部材１００の重量を低減しつつ、曲げ荷重を受けたときの構造部材１００の補強強化および破断リスクの低減を可能にすることができる。

特に、本明細書でコメントしたようなスポット溶接の制限により、連続的なレーザ溶接のように底部１１１と側壁１１２、１１３との接合部１２５、１２６に近い位置で溶接することができないため、例えばスポット溶接を使用する場合よりも軽量化が高くなる可能性がある。いくつかの例では、主部材１１０の長さ１１６に実質的に垂直な方向（および主部材１１０の高さ１１７および／または幅１１５に実質的に平行な方向）におけるパッチ１２０の寸法は、主部材１１にスポット溶接されるパッチに関して、パッチ１２０の側面１２１、１２２ごとに少なくとも５ｍｍ、任意で少なくとも１０ｍｍ減少させることができる。

同様の考察が図３Ｂにも当てはまり、第１のパッチ１２０は実質的に第１の側壁１１２と主部材１１０の底部１１１との第１の接合部に沿って延在し、第２のパッチ１３０は実質的に第２の側壁１１３と主部材１１０の底部１１１との第２の接合部に沿って延在する。

図３Ｂの構成は、図２Ｂに関連して述べた利点を含み、さらに軽量化の利点を含む。

既に述べたように、主部材１１０の側壁１１２、１１３および／または底部１１１のいずれかにわたって延びる任意の数のパッチは、例えば、補強、曲げ荷重に対する耐性、破裂の危険性に対する耐性、および／または構造部材１００の重量の必要性に関する設計基準に応じて選択することができる。

さらに、本明細書に示す実施形態のいずれかにおいて、第１のパッチ１２０および／または第２のパッチ１３０は、主部材１１０よりも延性の高い材料で作られてもよい。特に、主部材１１０は、硬化鋼で作られてもよく、第１のパッチ１２０および／または第２のパッチ１３０は、硬化鋼よりも延性のある材料で作られてもよい。

成形工程中の脱炭およびスケール形成を避けるため、２２ＭｎＢ５にはアルミニウム－シリコンコーティングが施されることがある。２２ＭｎＢ５の組成を重量％で以下にまとめる（残りは鉄（Ｆｅ）と不純物）：
Ｃ ０．２０ － ０．２５
Ｓｉ ０．１５ － １．３５
Ｍｎ １．１０ － １．２５
Ｐ ＜０．０２５
Ｓ ＜０．００８
Ｃｒ ０．１５ － ０．３０
Ｔｉ ０．０２ － ０．０５
Ｂ ０．００２ － ０．００４
Ｎ ＜０．００９

類似の化学組成を持つ２２ＭｎＢ５鋼がいくつか市販されている。しかし、２２ＭｎＢ５鋼に含まれる各成分の正確な量は、製造業者によって若干異なる場合がある。その他の超高強度鋼としては、例えばＢｅｎｔｅｌｅｒ社から市販されているＢＴＲ１６５がある。

Ｕｓｉｂｏｒ（登録商標）１５００はフェライト－パーライト相で供給される。これは均質なパターンに分布した微細な結晶粒構造である。機械的特性は、この構造に関連する。加熱、ホットスタンピングプロセス、その後の焼入れ後、マルテンサイト微細構造が形成される。その結果、最大強度と降伏強度が顕著に向上する。

Ｕｓｉｂｏｒ（登録商標）１５００の組成を重量％で示すと以下のようになる（残りは鉄（Ｆｅ）および不可避不純物）：
Ｃ Ｓｉ Ｍｎ Ｐ Ｓ Ｃｒ Ｔｉ Ｂ Ｎ
０．２４ ０．２７ １．１４ ０．０１５ ０．００１ ０．１７ ０．０３６ ０．００３ ０．００４

Ｕｓｉｂｏｒ（登録商標）２０００は、さらに高い強度を持つボロン鋼である。Ｕｓｉｂｏｒ（登録商標）２０００の降伏強度は、熱間プレス金型焼入れ後、１４００ＭＰａ以上、極限引張強度は１８００ＭＰａ以上となる場合がある。Ｕｓｉｂｏｒ（登録商標）２０００の組成は、最大０．３７重量％の炭素、最大１．４重量％のマンガン、最大０．７重量％のケイ素および最大０．００５重量％のホウ素を含む。

一方、Ｄｕｃｔｉｂｏｒ（登録商標）やその他の軟質鋼も、熱間成形や熱間成形金型焼入れに使用することができる。しかし、これらの鋼は、マルテンサイト組織にはならない。得られる鋼の極限引張強さと降伏強さは低くなりが、破断伸びは高くなる。

Ｄｕｃｔｉｂｏｒ（登録商標）４００の極限引張強さは４５０ＭＰａ以上、Ｄｕｃｔｉｂｏｒ（登録商標）５００は５５０ＭＰａ以上、Ｄｕｃｔｉｂｏｒ（登録商標）１０００は１０００ＭＰａ以上である。

ＣＲＬ－３４０ＬＡは、ＳＳＡＢが市販している鋼材である。一般的なプレス加工、曲げ加工、成形を目的とした高強度低合金鋼である。組成は以下のようになる（重量％）：
Ｃ ０．１％以下
Ｓｉ ０．０４０％以下
Ｍｎ １％以下
Ｐ ０．０３０％以下
Ｓ 最大 ０．０２５
Ａｌ ｍｉｎ ０．０１５ ％）
Ｎｂ ＋ Ｔｉ 最大０．１

本実施形態では、パッチは主部材よりも延性のある特性を持つように設計されている。パッチは、熱間成形や冷間成形を含む成形に適し、そのような加工後に適切な機械的特性を提供するあらゆる鋼から作ることができる。Ｄｕｃｔｉｂｏｒ（登録商標）、ＣＲＬ－３４０ＬＡおよび類似の鋼、例えば低合金鋼は、「より柔らかい」パッチに適している。

柔らかいパッチと「硬い」主部材との組み合わせにより、構造部材１００は、例えば衝突の場合に、より多くのエネルギーを吸収することができる。もう一つの利点は、曲げ荷重を受けたときの主部材１１０の破断が回避されるか、または著しい変形の後にのみ発生することである。

構造部材１００の特性に関するこの向上は、特に、パッチ１２０、１３０が連続的なレーザ溶接によって取り付けられ、パッチ１２０、１３０が主部材１１０よりも延性が高いことから生じる効果によることに留意されたい。

すなわち、パッチ１２０、１３０が主部材１１０よりも延性があり、パッチワークが曲げ荷重１１４を支持するように構成された領域において、スポット溶接によって取り付けられる場合、パッチワークが単一の一体として機能しないので、構造部材１００の特性は、一般に、連続的なレーザ溶接の場合ほど良好ではない。特に、衝撃および対応する曲げ荷重の場合、スポット溶接部の間に局所的な変形が生じ、これらの変形が局所的な破断をもたらす可能性がある。

同様に、パッチ１２０、１３０が主部材１１０よりも延性がなく、パッチワークが曲げ荷重１１４を支持するように構成された領域において連続的なレーザ溶接によって取り付けられる場合、構造部材１００の特性は、一般に、パッチワークが主部材１１０よりも延性がないため、主部材１１０よりも延性があるパッチ１２０、１３０を用いた場合ほど良好でない可能性がある。

図４は、本明細書に開示されるような曲げ荷重を支持するように少なくとも部分的に構成された構造部材１００、例えば図１Ａ、２Ａ、２Ｂ、３Ａまたは３Ｂのような構造部材１００を製造するための方法４００を示す。構造部材１００は、図１Ｂまたは１Ｃのように取り付けられた１つまたは複数のパッチ１２０を含んでもよいし、本明細書に開示されるような他の構成であってもよい。

本方法は、曲げ荷重を支持するように構成可能な領域を含むメインブランクを提供するステップ４１０を含む。

本方法は、第１のパッチブランクエッジと対向する第２のパッチブランクエッジとを有する少なくとも第１のパッチブランクを提供するステップ４２０をさらに含む。例えば、いくつかの実施形態では、パッチブランクが１つだけ提供される。他のいくつかの例では、２つ以上のパッチブランクが提供される。

メインブランク及び少なくとも第１のパッチブランクは、例えば、同じ又は異なるサイズ、形状及び／又は材料を有することができる。

例えば、いくつかの実施形態では、メインブランクと少なくとも最初のパッチブランクは両方とも長方形で、同じサイズを有し、メインブランクとパッチブランクは両方とも同じ超高強度鋼（ＵＨＳＳ）、例えばＵｓｉｂｏｒ（登録商標）１５００で作られている。

他のいくつかの例では、メインブランクは長方形で、少なくとも最初のパッチブランクは正方形または長方形で、メインブランクは少なくとも最初のパッチブランクより大きく、メインブランクは焼入れ可能な鋼、例えばＵｓｉｂｏｒ（登録商標）１５００で作られ、少なくとも最初のパッチブランクはより延性のある鋼、例えばＤｕｃｔｉｂｏｒ（登録商標）１０００で作られる。

一般に、メインブランクと少なくとも最初のパッチブランクは実質的に平面である得る。しかし、これは常にそうであるとは限らない。例えば、メインブランクおよび／または少なくとも第１のパッチブランクが何らかの方法で曲げられている場合がある。

本方法は、パッチワークブランクを形成するために、少なくとも曲げ荷重を支持するように構成された領域において、第１のパッチブランクエッジおよび第２のパッチブランクエッジに沿って、具体的にはパッチの全てのエッジに沿って、実質的に連続的なレーザ溶接によって少なくとも第１のパッチブランクをメインブランクに取り付けるステップ４３０をさらに含む。少なくとも第１のパッチブランクを取り付ける際に、１つ以上の不連続部を設けてもよい。

上記で説明したように、連続的なレーザ溶接は、パッチワークブランクが単一の一体として機能することを可能にする。

本方法は、図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、２Ａ、２Ｂ、３Ａおよび／または３Ｂのいずれかを参照して本明細書に開示されるような構造部材１００を得るためにパッチワークブランクを形成するステップ４３０をさらに含む。

形成は、パッチワークに所望の形状を付与する。形成により、得られる構造部材１００は、実質的にＵ字形の断面を有する主部材１１０を含む。

形成は、熱間成形または冷間成形などの任意の種類の形成を含むことができる。形成はパッチワークの形状を整えるだけでなく、例えば熱間成形のように鋼の微細構造の変化によるパッチワークの強度の増加のような付加的な特性を与えることもある。

熱間成形は、パッチワークブランクをオーステナイト化温度以上、具体的にはＡｃ３以上に最低時間、例えば数分間加熱することを含むことができる。その後、パッチワークブランクをプレス機に移し、ブランクを変形させて部品を形成すると同時に、４００℃以下、具体的には３００℃以下に急冷する。主部材に焼入れ可能な鋼を使用し、パッチに軟らかい鋼を使用した場合、主部材は高い極限引張強度を持つが、それ自体は比較的脆く、破断までの伸びはほとんどない。一方、パッチ材はより延性に富み、破断までの伸びが大きくなる。

いくつかの例では、成形や、ノッチング、トリミング、校正などの他の後続工程は、同じプレスの異なるステーションを組み合わせた多段階装置で実施することができる。

上述と同一または類似の鋼を使用してもよい。いくつかの例では、焼入れ可能な鋼メインブランクを亜鉛コーティングしてもよい。ある実施形態では、鋼はマルテンサイト組織を得るために焼入れされてもよく、他の実施形態では、鋼は空気焼入れ可能またはほぼ空気焼入れ可能であってもよい。

冷間成形が使用される場合、いくつかの例では、成形後、部品を炉で加熱し、焼入れを含む熱処理を施して、所望の組織と対応する機械的特性を得ることができる。

また、この方法は、図３Ｂのように、第１の側壁と主部材ブランクの底部との第１の接合部に沿ってパッチブランクを取り付けることを可能にするという更なる改善を提供することができ、これは、例えば、パッチの比較的小さなサイズと、スポット溶接部間の最小距離と、必要とされる最小のスポット溶接部重複領域との要件とに起因して、スポット溶接では一般に不可能である可能性がある。

このことはまた、パッチ１２０、１３０に連結された所望の効果、例えば補強が、パッチ１２０、１３０のより小さいサイズで達成され、従って、より軽量な構造部材１００が得られる可能性があることを意味する。

さらに、連続的なレーザ溶接は、パッチ１２０、１３０の形状の最適化を可能にすることがある。パッチブランクの利用可能な形状は、既にコメントしたこの技術の制限により、スポット溶接ではより制限される場合がある。したがって、この方法では、スポット溶接よりも多くの形状の中からパッチブランクを選択することができる。一般に、パッチブランクの形状は、必要に応じてどのようなものでも使用することができる。

また、パッチブランクの厚さも必要に応じて選ぶことができる。

この方法は、追加のステップや動作を含んでいてもよい。例えば、効率的な連続的なレーザ溶接のために、シームトラッキングを使用してもよい。

図５Ａおよび図５Ｂは、Ｕ字型部材と、それらが曲げ荷重下でどのように変形するかを模式的に示している。上部の第１の例は完全に硬化した梁であり、中央の第２の例は、図３Ｂの例に似た柔らかいパッチを備えた硬化した主部材に関するものであり、下部の第３の例は、図３Ａの例に似た柔らかいパッチを備えた硬化した主部材である。図５Ａと図５Ｂでは、パッチは主部材１１０の内側１０５に取り付けられている。

図５Ａおよび５Ｂでは、中間の構造部材は上部の構造部材よりわずかに重く、下部の構造部材は中間の構造部材よりわずかに重い。

図５Ｂは、曲げ荷重を受けた図５Ａの構造部材の変形を示す。曲げ荷重は、主部材１１０の底部１１１に実質的に垂直な力の成分を含み得る。

底部の例、すなわち図３Ａに似た構成が、エネルギー吸収の点で最も有益であることが分かった。パッチが主部材よりも延性が高い場合、特に衝撃領域において主部材の破断が完全に回避される可能性があり、この例ではより大きな変形とエネルギー吸収が可能になる可能性がある。

中間の例、すなわち図３Ｂに似た構成については、主部材の破断は完全に回避されるわけではないが、実質的に低減される可能性がある。破断はまた、車両の乗員に対する危険やリスクがより少ない領域で発生するように誘導されるかもしれない。エネルギー吸収は、パッチのない主部材に対して増加する可能性があるが、下部の例のようには高くならない可能性がある。

図５Ａおよび図５Ｂの構造部材の重量を正規化し、すべての構造部材の重量が同じになるようにした場合、中間の構造部材と底部の構造部材の性能はどちらも満足のいくものであり、（要件によっては）パッチのない完全硬化材料の基準構造部材よりも優れている。

同じ重量を有する場合、底部および中間部の両方の構成は、同じ曲げ荷重の下で同程度のエネルギーを吸収することができ、特に衝撃領域において、主部材１１０の問題となる破断を回避することができる。

本開示全体を通して、「第１」および「第２」などの用語は、順序の指標として理解されないものとする。同様に、図中のラベルは、それらが付随する要素を限定するものではない。すなわち、例えば「第１」のパッチエッジはパッチの任意のエッジであってよく、パッチの「第１」および「第２」のエッジはパッチの任意の２つの異なるエッジである。

本開示を通して、「連続」レーザ溶接に言及してきた。ガスレーザ（ＣＯ_２レーザなど）、ダイオードレーザ、固体レーザ（Ｎｄ：ＹＡＧなど）など、適切なレーザ溶接システムを使用することができる。遠隔レーザ溶接（レーザが溶接部まで例えば半メートルの距離を持つ）と従来の溶接の両方が使用できる。

「連続的なレーザ溶接」は、本開示を通じて、溶接のためにレーザのみを使用する溶接技術として理解される場合がある。連続的なレーザ溶接は、当業者にはレーザビーム溶接として知られている場合がある。すなわち、本開示全体を通じて、連続的なレーザ溶接という用語は、例えばアーク－レーザハイブリッド溶接のようなハイブリッドレーザ溶接技術をカバーしない。連続的なレーザ溶接は、溶接のために溶接ワイヤを使用しない。連続的なレーザ溶接では、レーザビームが集中した熱源を提供し、狭く深い溶接を可能にする。高い溶接速度と高い出力密度、例えば１平方センチメートルあたり１メガワット（ＭＷ／ｃｍ２）のオーダーが得られる。

本明細書では多数の実施形態のみを開示したが、他の代替、変更、使用および／または同等物が可能である。さらに、記載された実施形態のすべての可能な組み合わせも対象となる。従って、本開示の範囲は特定の実施形態によって限定されるべきではなく、後に続く特許請求の範囲を公正に読むことによってのみ決定されるべきである。

Claims (15)

1. 少なくとも部分的に曲げ荷重を支持するように構成されている、車両の骨組みのための構造部材であって、
   底部、第１の側壁および第２の側壁を備える実質的にＵ字形の断面を有し、曲げ荷重を支持するように構成された領域を備える主部材と、
   第１のパッチエッジおよび対向する第２のパッチエッジを有する第１のパッチであって、第１のパッチが、少なくとも曲げ荷重を支持するように構成された領域において、実質的に、第１のパッチエッジに沿っておよび第２のパッチエッジに沿って、第１のパッチの内側に連続的なレーザ溶接によって主部材に取り付けられる、第１のパッチと、
   を備える構造部材。
2. 第１のパッチが、実質的にパッチのすべての縁に沿って第１のパッチの内側において連続的なレーザ溶接によって、主部材の曲げ荷重を支持するように構成された領域に取り付けられている、請求項１に記載の構造部材。
3. 第１のパッチが、主部材の底部、第１の側壁および第２の側壁にわたって延びている、請求項１または２に記載の構造部材。
4. 第１のパッチが、第１の側壁の高さの少なくとも１０％、場合によって少なくとも２５％、特に２５％と５０％の間で第１の側壁の上に延び、第１のパッチが、第２の側壁の高さの少なくとも１０％、場合によって少なくとも２５％、特に２５％と５０％の間で第２の側壁の上に延びる、請求項３に記載の構造部材。
5. 第１のパッチの第１の縁部は、主部材の第１の側壁と底部との第１の接合部に沿って実質的に延び、第１のパッチの第２の縁部は、主部材の第２の側壁と底部との第２の接合部に沿って延びる、請求項１から３のいずれかに記載の構造部材。
6. さらに、
   第１のパッチエッジおよび対向する第２のパッチエッジを有する第２のパッチであって、第２のパッチは、少なくとも曲げ荷重を支持するように構成された領域において、第１のパッチエッジおよび第２のパッチエッジに沿って第２のパッチの内側に連続的なレーザ溶接によって主部材に取り付けられる、第２のパッチを備える、請求項１または２に記載の構造部材。
7. 第１パッチは、主部材の底部および第１側壁の上に延在し、第２パッチは、主部材の底部および第２側壁の上に延在する、請求項６に記載の構造部材。
8. 第１のパッチが底部よりも更に上の第１の側壁の上に延び、第２のパッチが底部よりも更に上の第２の側壁の上に延びる、請求項６に記載の構造部材。
9. 第１のパッチが主部材の第１の側壁と底部との第１の接合部に沿って実質的に延び、第２のパッチが主部材の第２の側壁と底部との第２の接合部に沿って実質的に延びる、請求項６または７に記載の構造部材。
10. 主部材が焼入れ鋼製であり、第１のパッチ及び／又は第２のパッチが、焼入れ鋼よりも延性のある材料で作られている、請求項１から９のいずれかに記載の構造部材。
11. 請求項１から１０のいずれかに記載の曲げ荷重を支持するように少なくとも部分的に構成された構造部材を製造するための方法であって、
    曲げ荷重を支持するように構成された領域を含むメインブランクを提供するステップと、
    第１のパッチブランクエッジと対向する第２のパッチブランクエッジとを有する少なくとも第１のパッチブランクを提供するステップと、
    パッチワークブランクを形成するために、少なくとも曲げ荷重を支持するために構成された領域において、実質的に第１のパッチブランクエッジおよび第２のパッチブランクエッジに沿って第１のパッチブランクの内側で連続的なレーザ溶接を行うことによって、少なくとも第１のパッチブランクをメインブランクに取り付ける工程と、
    パッチワークブランクを形成して、請求項１から１０のいずれかに記載の構造部材を得る工程と、
    を含む方法。
12. パッチワークブランクを形成する工程が熱間成形を含み、場合によって熱間成形の前にパッチワークブランクが炉によって加熱される、請求項１１に記載の方法。
13. パッチワークブランクを形成する工程が冷間成形を含む、請求項１１記載の方法。
14. 構造部材が冷間成形後に加熱硬化される、請求項１３に記載の方法。
15. 連続的なレーザ溶接中にシームトラッキングを使用することをさらに含む、請求項１１から１４のいずれかに記載の方法。

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