JP3965754B2 - パネルの補強構造 - Google Patents
パネルの補強構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3965754B2 JP3965754B2 JP01119198A JP1119198A JP3965754B2 JP 3965754 B2 JP3965754 B2 JP 3965754B2 JP 01119198 A JP01119198 A JP 01119198A JP 1119198 A JP1119198 A JP 1119198A JP 3965754 B2 JP3965754 B2 JP 3965754B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- panel
- reinforcing member
- reinforcing
- laser beam
- end portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の車体等を構成するパネルの補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車体の構造は、図１１に示すような被補強部材（パネル）１０と補強部材２０を組み合わせて、レーザビームＬＢで溶接した２（ツー）ピース構造が基本となっており、必要強度剛性に応じて採用されている。この構造は特開平７−１１７７３１号公報に示されている。
【０００３】
実際には、上記の構造では強度・剛性等の要求性能が不十分な場合、さらに補強部材を追加し、３（スリー）ピース構造を採ることもある。この３ピース構造の実施例を図１２から図１４までに示す。最も基本的な構造は、図１４に示すように、被補強部材であるパネル１０と補強部材５０，５５のフランジ部５２，５７で重ね合わせ、レーザビームＬＢを照射し、３枚重ね溶接により接合するものである。
【０００４】
この構造の場合、被補強部材と補強部材ともに板厚が薄い、概ね１．５ｍｍ以下の場合に制約される。これは現状のレーザ発振器の出力レベルから生じる限界溶接能力に起因するもので、平均出力２ＫＷクラスの装置では、重ね溶接可能な、最大トータル板厚は４ｍｍ〜５ｍｍの範囲である。したがって、トータル板厚がこれを越えるときは、３枚重ねを避け、２枚重ね構造にする。
【０００５】
図１２に示すように、パネル１０に内側の補強部材３５のフランジ部３７を溶接し、その外側に補強部材３０をフランジ部３２で溶接したり、図１３に示すように、パネル１０に２つの補強部材４０，４５のフランジ部４２，４７とを重ねて接合する構造が採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、対象とする補強部材が上記の板厚の範囲であれば、実用上支障はないが、構造体の要求性能が更に厳しくなってくると、補強部材の板厚は２．５ｍｍ以上の薄板の範囲を越えた厚板の領域に入ってくる。この場合、図１２から図１３に示す接合構造では対応し切れず、新たな方策が必要となる。
本発明は上述した問題を解決するパネルの補強構造を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のパネルの補強構造は、補強部材であるパネルに予めスリットを設け、一方の補強部材にはスリットに挿入可能な突出端部を設け、各々を嵌合状態にし、レーザ溶接を行うものである。
この場合、レーザビームを突出端部先端にウイービングさせながら照射する方法と、嵌合部の接触部にレーザビームをウイービングさせずに照射する方法がある。また、補強部材の外側に薄板の補強部材を溶接する構造とすることもできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のパネルの補強構造を示す断面図、図２は一部を省略して示す斜視図、図３はパネルの斜視図、図４は側面図である。
被補強部材であるパネル１００は、一定間隔毎に形成されるスリット１０２を有する。このスリットは、幅寸法がＤ1で、長さ寸法がＬ1のものであり、長手方向に距離Ｌ2の間隔で設けられる。
【０００９】
補強部材のうちで、内側に配設される第１の補強部材１２０は、厚板を断面がＵ字状になる形状に折り曲げられて構成される。この第１の補強部材１２０は、一定間隔毎に突出する突出端部１２２を有する。そして、この突出端部１２２は、パネル１００のスリット１０２に挿入される寸法に設定されており、図２に示すように構成される。
そして、第１のレーザビームＬＢ１（ウイービングモード）を照射し、矢印Ｆ1方向に移動させることによって、この突出端部１２２とパネル１００を溶接部Ｗ1で固着する。
【００１０】
第１の補強部材１２０の外側に配設される第２の補強部材１４０は、薄板を折り曲げてつくられ、そのフランジ部１４２をパネル１００の裏面に当接して、第２のレーザビームＬＢ２（通常モード）によりパネルに溶接部Ｗ2により固着される。
【００１１】
図５〜図７は、第１の補強部材１２０の突出端部の先端部の形状の種々の例を示す。
図５に示す第１の突出端部１２２Ａは、中央部が山形に突出する断面形状を有する。図６に示す第２の突出端部１２２Ｂは、中央部がＶ字状に窪む凹部を形成している。図７に示す第３の突出端部１２２Ｃは、中央がＵ字状に窪む凹部を形成している。
【００１２】
図８は、第１の補強部材１２０の端面１２２のレーザビーム溶接におけるレーザビームトーチが描くウイービングパターンの軌跡の例を示す説明図である。
パターンＰ1からＰ3のように種々の軌跡が採用される。
【００１３】
図９は、２本のレーザビームＬＢ１（通常モード）を用いて第１の補強部材の突出端部１２２とパネル１００を溶接する加工を示す。突出端部１２２の両側部に溶接部Ｗ1を形成し、パネルとの間を固着してある。
この２本のレーザビームによって、突出端部の両側に溶接部を形成する構造にあっては、図６〜図７に示した端部形状が適している。又レーザビームトーチのウイービングモードの場合、図８に示したパターンが望ましく、端部形状は図５が適している。
【００１４】
すなわち、補強部材１２０の板厚が３ｍｍ〜４ｍｍを越える厚板の場合、レーザビームは集光性が良いため（例えば、一般的なビーム径はＣＯ2レーザで０．２ｍｍ前後、ＹＡＧレーザで０．５ｍｍ〜０．８ｍｍ）、溶け込みを突出端部１２２の板厚全幅で確保するためには、このような蛇行する走行モードが必要となる。
【００１５】
パネル１００と第１の補強部材１２０との溶接接合は、突出端部１２２とパネル１００との間を溶接すれば充分な強度を得ることができる。しかしながら、第１の補強部材１２０の非突出端部１２４とパネル１００との接合面に対しても、仕様を変更したレーザビームＬＢ３を照射して、図４に示すように、矢印Ｆ3に沿って進行させて溶接部を加工し、接合強度を増強させることができる。
【００１６】
【発明の効果】
（１）本発明により、レーザ発振器の出力による重ね溶接板厚の制限を取り除き、厚板補強部材を用いた構造体を成立させる。
（２）本発明は、被補強部材であるパネルが薄板の範囲での実施例を示したが、パネルが厚板の場合にも応用可能であるので、部材等の厚板の溶接構造体にも適用できる。
（３）本発明の被補強部材であるパネルに設けたスリットは、上記（２）を実現するために用いたが、相手方の補強部材を設置するときの位置決め（位置合わせ）効果も同時に保有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパネルの補強構造の断面図。
【図２】本発明のパネルの補強構造を一部省略して示す斜視図。
【図３】パネルの斜視図。
【図４】本発明のパネルの補強構造の側面図。
【図５】第１の補強部材の突出端部の断面形状を示す説明図。
【図６】第１の補強部材の突出端部の断面形状を示す説明図。
【図７】第１の補強部材の突出端部の断面形状を示す説明図。
【図８】ウイービングパターンの説明図。
【図９】第１の補強部材の突出端部の溶接手段を示す説明図。
【図１０】第１の補強部材の非突出端部の溶接手段を示す説明図。
【図１１】従来の補強構造を示す斜視図。
【図１２】従来の補強構造を示す断面図。
【図１３】従来の補強構造を示す断面図。
【図１４】従来の補強構造を示す断面図。
【符号の説明】
１００ パネル
１０２ スリット
１２０ 第１の補強部材
１２２ 突出端部
１２４ 非突出端部
１４０ 第２の補強部材
１４２ フランジ部
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の車体等を構成するパネルの補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車体の構造は、図１１に示すような被補強部材（パネル）１０と補強部材２０を組み合わせて、レーザビームＬＢで溶接した２（ツー）ピース構造が基本となっており、必要強度剛性に応じて採用されている。この構造は特開平７−１１７７３１号公報に示されている。
【０００３】
実際には、上記の構造では強度・剛性等の要求性能が不十分な場合、さらに補強部材を追加し、３（スリー）ピース構造を採ることもある。この３ピース構造の実施例を図１２から図１４までに示す。最も基本的な構造は、図１４に示すように、被補強部材であるパネル１０と補強部材５０，５５のフランジ部５２，５７で重ね合わせ、レーザビームＬＢを照射し、３枚重ね溶接により接合するものである。
【０００４】
この構造の場合、被補強部材と補強部材ともに板厚が薄い、概ね１．５ｍｍ以下の場合に制約される。これは現状のレーザ発振器の出力レベルから生じる限界溶接能力に起因するもので、平均出力２ＫＷクラスの装置では、重ね溶接可能な、最大トータル板厚は４ｍｍ〜５ｍｍの範囲である。したがって、トータル板厚がこれを越えるときは、３枚重ねを避け、２枚重ね構造にする。
【０００５】
図１２に示すように、パネル１０に内側の補強部材３５のフランジ部３７を溶接し、その外側に補強部材３０をフランジ部３２で溶接したり、図１３に示すように、パネル１０に２つの補強部材４０，４５のフランジ部４２，４７とを重ねて接合する構造が採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、対象とする補強部材が上記の板厚の範囲であれば、実用上支障はないが、構造体の要求性能が更に厳しくなってくると、補強部材の板厚は２．５ｍｍ以上の薄板の範囲を越えた厚板の領域に入ってくる。この場合、図１２から図１３に示す接合構造では対応し切れず、新たな方策が必要となる。
本発明は上述した問題を解決するパネルの補強構造を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のパネルの補強構造は、補強部材であるパネルに予めスリットを設け、一方の補強部材にはスリットに挿入可能な突出端部を設け、各々を嵌合状態にし、レーザ溶接を行うものである。
この場合、レーザビームを突出端部先端にウイービングさせながら照射する方法と、嵌合部の接触部にレーザビームをウイービングさせずに照射する方法がある。また、補強部材の外側に薄板の補強部材を溶接する構造とすることもできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のパネルの補強構造を示す断面図、図２は一部を省略して示す斜視図、図３はパネルの斜視図、図４は側面図である。
被補強部材であるパネル１００は、一定間隔毎に形成されるスリット１０２を有する。このスリットは、幅寸法がＤ1で、長さ寸法がＬ1のものであり、長手方向に距離Ｌ2の間隔で設けられる。
【０００９】
補強部材のうちで、内側に配設される第１の補強部材１２０は、厚板を断面がＵ字状になる形状に折り曲げられて構成される。この第１の補強部材１２０は、一定間隔毎に突出する突出端部１２２を有する。そして、この突出端部１２２は、パネル１００のスリット１０２に挿入される寸法に設定されており、図２に示すように構成される。
そして、第１のレーザビームＬＢ１（ウイービングモード）を照射し、矢印Ｆ1方向に移動させることによって、この突出端部１２２とパネル１００を溶接部Ｗ1で固着する。
【００１０】
第１の補強部材１２０の外側に配設される第２の補強部材１４０は、薄板を折り曲げてつくられ、そのフランジ部１４２をパネル１００の裏面に当接して、第２のレーザビームＬＢ２（通常モード）によりパネルに溶接部Ｗ2により固着される。
【００１１】
図５〜図７は、第１の補強部材１２０の突出端部の先端部の形状の種々の例を示す。
図５に示す第１の突出端部１２２Ａは、中央部が山形に突出する断面形状を有する。図６に示す第２の突出端部１２２Ｂは、中央部がＶ字状に窪む凹部を形成している。図７に示す第３の突出端部１２２Ｃは、中央がＵ字状に窪む凹部を形成している。
【００１２】
図８は、第１の補強部材１２０の端面１２２のレーザビーム溶接におけるレーザビームトーチが描くウイービングパターンの軌跡の例を示す説明図である。
パターンＰ1からＰ3のように種々の軌跡が採用される。
【００１３】
図９は、２本のレーザビームＬＢ１（通常モード）を用いて第１の補強部材の突出端部１２２とパネル１００を溶接する加工を示す。突出端部１２２の両側部に溶接部Ｗ1を形成し、パネルとの間を固着してある。
この２本のレーザビームによって、突出端部の両側に溶接部を形成する構造にあっては、図６〜図７に示した端部形状が適している。又レーザビームトーチのウイービングモードの場合、図８に示したパターンが望ましく、端部形状は図５が適している。
【００１４】
すなわち、補強部材１２０の板厚が３ｍｍ〜４ｍｍを越える厚板の場合、レーザビームは集光性が良いため（例えば、一般的なビーム径はＣＯ2レーザで０．２ｍｍ前後、ＹＡＧレーザで０．５ｍｍ〜０．８ｍｍ）、溶け込みを突出端部１２２の板厚全幅で確保するためには、このような蛇行する走行モードが必要となる。
【００１５】
パネル１００と第１の補強部材１２０との溶接接合は、突出端部１２２とパネル１００との間を溶接すれば充分な強度を得ることができる。しかしながら、第１の補強部材１２０の非突出端部１２４とパネル１００との接合面に対しても、仕様を変更したレーザビームＬＢ３を照射して、図４に示すように、矢印Ｆ3に沿って進行させて溶接部を加工し、接合強度を増強させることができる。
【００１６】
【発明の効果】
（１）本発明により、レーザ発振器の出力による重ね溶接板厚の制限を取り除き、厚板補強部材を用いた構造体を成立させる。
（２）本発明は、被補強部材であるパネルが薄板の範囲での実施例を示したが、パネルが厚板の場合にも応用可能であるので、部材等の厚板の溶接構造体にも適用できる。
（３）本発明の被補強部材であるパネルに設けたスリットは、上記（２）を実現するために用いたが、相手方の補強部材を設置するときの位置決め（位置合わせ）効果も同時に保有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパネルの補強構造の断面図。
【図２】本発明のパネルの補強構造を一部省略して示す斜視図。
【図３】パネルの斜視図。
【図４】本発明のパネルの補強構造の側面図。
【図５】第１の補強部材の突出端部の断面形状を示す説明図。
【図６】第１の補強部材の突出端部の断面形状を示す説明図。
【図７】第１の補強部材の突出端部の断面形状を示す説明図。
【図８】ウイービングパターンの説明図。
【図９】第１の補強部材の突出端部の溶接手段を示す説明図。
【図１０】第１の補強部材の非突出端部の溶接手段を示す説明図。
【図１１】従来の補強構造を示す斜視図。
【図１２】従来の補強構造を示す断面図。
【図１３】従来の補強構造を示す断面図。
【図１４】従来の補強構造を示す断面図。
【符号の説明】
１００ パネル
１０２ スリット
１２０ 第１の補強部材
１２２ 突出端部
１２４ 非突出端部
１４０ 第２の補強部材
１４２ フランジ部
Claims (2)
- パネルに補強部材を結合させる構造であって、定間隔にスリットを設けたパネルと、上端に横断面の形状が、中央部が低く両側が高くなっている凹型の形状、または中央部が高くなっている山形状の形状の突出端部を有し、レーザビームを照射して該突出端部を前記パネルのスリットに嵌合溶接する断面Ｕ字形の補強部材を備え、
前記上端の横断面の形状が、中央部が低く両側が高くなっている凹型の形状では、両側の突出部とスリットとの間においてスリットの長手方向に沿ってレーザビームの照射により溶接され、また、中央部が高くなっている山形形状では、補強部材の板厚方向にレーザビームをウイービングさせて、パネルに溶接されている、パネルの補強構造。 - 請求項１に記載のパネルの補強構造において、パネルのスリット部以外のパネルから補強部材が突出しておらず、パネルと補強部材の非突出端部との当接部は、当接している補強部材とは反対側のパネル面からレーザビームを照射して、当該当接部に沿って溶接される、パネルの補強構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01119198A JP3965754B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | パネルの補強構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01119198A JP3965754B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | パネルの補強構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11208525A JPH11208525A (ja) | 1999-08-03 |
| JP3965754B2 true JP3965754B2 (ja) | 2007-08-29 |
Family
ID=11771180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01119198A Expired - Fee Related JP3965754B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | パネルの補強構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3965754B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021230070A1 (ja) | 2020-05-14 | 2021-11-18 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101071738B1 (ko) * | 2009-06-30 | 2011-10-11 | 현대자동차주식회사 | 차체의 조인트 어셈블리 |
| CN112191996B (zh) * | 2020-09-30 | 2022-06-24 | 上海电气核电设备有限公司 | 一种用于u型结构大厚度板对接焊工艺方法 |
-
1998
- 1998-01-23 JP JP01119198A patent/JP3965754B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021230070A1 (ja) | 2020-05-14 | 2021-11-18 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11208525A (ja) | 1999-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6354483B1 (en) | Friction stir welding method | |
| US6779706B2 (en) | Frame member for friction stir welding | |
| US6290117B1 (en) | Friction stir welding method and friction stir welding apparatus | |
| JP2001205456A (ja) | 摩擦攪拌接合方法 | |
| KR20010021995A (ko) | 철도 차량용 측벽 및 그 철도 차량 본체 | |
| JP2000317652A (ja) | 摩擦攪拌接合方法およびその構造体 | |
| KR100503872B1 (ko) | 마찰교반접합방법 | |
| JP3965754B2 (ja) | パネルの補強構造 | |
| JP2007130683A (ja) | 鉄道車両の構体材溶接接合方法とそれに用いる継手構造 | |
| JP2006326631A (ja) | 異種金属板の接合構造及びその接合方法 | |
| JP2007167924A (ja) | 鉄道車両の構体材溶接接合方法とそれに用いる継手構造 | |
| JP2010083214A (ja) | 鉄道車両および鉄道車両の製造方法 | |
| JP4915787B2 (ja) | 鉄道車両構体 | |
| JPS6134929Y2 (ja) | ||
| JP3772731B2 (ja) | アルミニウム系母材を用いた重ね継手構造とその溶接方法 | |
| JP4234696B2 (ja) | 鉄道車両用先頭部構造 | |
| JP3796954B2 (ja) | 重合部の溶接構造及び溶接方法 | |
| JPH1158060A (ja) | レーザ突き合わせ溶接用治具及びレーザ突き合わせ溶接による溶接部構造 | |
| JP2000317653A (ja) | 摩擦攪拌接合方法およびその構造体 | |
| JPH08174246A (ja) | レーザ溶接方法 | |
| JP5352226B2 (ja) | ダブルスキンパネルのレーザ溶接継手 | |
| JP2002160076A (ja) | 構造体の製作方法 | |
| JP2006315029A (ja) | レーザー溶接方法 | |
| JP2004149268A (ja) | 伸縮ブーム用のブームセクション | |
| JP5192410B2 (ja) | レーザ溶接方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060228 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060228 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060421 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060421 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060808 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060926 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070130 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070402 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070508 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070521 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |