JP6988589B2

JP6988589B2 - 溶接構造部材

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Publication number: JP6988589B2
Application number: JP2018042341A
Authority: JP
Inventors: 正裕小川; 真二児玉
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2018-03-08
Filing date: 2018-03-08
Publication date: 2022-01-05
Anticipated expiration: 2038-03-08
Also published as: JP2019155386A

Description

本発明は、溶接構造部材に関する。

近年、自動車の燃費向上のために、車体の軽量化が進められている。そして、車体の軽量化を実現するために、高強度の薄鋼板同士を溶接した溶接構造部材が車体材料として用いられている。

車体の構成部材として用いられる溶接構造部材には、優れた疲労強度が求められる。しかしながら、高強度薄鋼板を用いた場合でも溶接構造部材の疲労強度を十分に向上させることは難しい。そこで、従来、溶接構造部材の疲労強度を向上させるための種々の技術が提案されている。

例えば、特許文献１に開示された隅肉アーク溶接継手は、金属部材同士を接合するための隅肉ビードと、該隅肉ビードに重なるように形成された補剛用ビードとを備えている。特許文献１には、上記のように形成された補剛用ビードによって、溶接継手の疲労強度を向上させることができることが記載されている。

国際公開第２０１３／１５７５５７号

しかしながら、本発明者らの種々の検討の結果、上記のように隅肉ビードと補剛用ビードとを重ねて形成した場合、ビード同士が重なる部分において応力集中が生じるおそれがあることが分かった。この場合には、応力集中部において疲労強度が低下することが考えられる。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、優れた疲労強度を有する溶接構造部材を提供することを目的としている。

本発明は、下記の溶接構造部材を要旨とする。

（１）平面を有する厚みが４．５ｍｍ以下の第１板状部を含む、金属製のベース部材と、
前記ベース部材の前記平面に突き当てられた突き当て面、並びに前記突き当て面から前記平面に交差する方向に延びる互いに平行な第１面および第２面を有する厚みが４．５ｍｍ以下の第２板状部を含む、金属製の接合部材と、
前記突き当て面の前記第１面側の縁部に沿って延び、かつ前記ベース部材の前記平面と前記接合部材とを接合する溶接ビードと、
前記溶接ビードの延伸方向における前記突き当て面の端部の近傍において、前記ベース部材の前記平面上に形成された補剛ビードと、を備え、
前記溶接ビードの延伸方向における前記突き当て面の端部を基準として、該端部から前記延伸方向に見て前記突き当て面が存在する方向を後方、その逆方向を前方とした場合に、前記溶接ビードは、前記突き当て面の前記端部よりも前方に突出しており、
前記接合部材の前記突き当て面、前記溶接ビードおよび前記補剛ビードを、前記ベース部材の前記平面に対して垂直な方向に投影した場合に、前記補剛ビードは、前記溶接ビードの延伸方向に直交する方向において、前記突き当て面から見て前記溶接ビードと同じ側に設けられ、かつ前記溶接ビードから離れた位置において前記直交する方向に延びるように形成されている、溶接構造部材。

（２）前記直交する方向における前記補剛ビードと前記突き当て面との距離は、６．０ｍｍ以上である、上記（１）に記載の溶接構造部材。

（３）前記直交する方向における前記補剛ビードの長さは、１０．０ｍｍ以上である、上記（１）または（２）に記載の溶接構造部材。

本発明によれば、優れた疲労強度を有する溶接構造部材が得られる。

図１は、溶接構造部材の解析モデルを示す斜視図である。図２は、解析モデルの左右方向における中央部を示す平面図である。図３は、補剛ビードを有する解析モデルを示す平面図である。図４は、解析結果を示す図である。図５は、解析結果を示す図である。図６は、解析結果を示す図である。図７は、解析結果を示す図である。図８は、解析結果を示す図である。図９は、解析結果を示す図である。図１０は、本発明の一実施形態に係る溶接構造部材を示す斜視図である。図１１は、ベース部材および接合部材を示す正面図である。図１２は、ベース部材、接合部材の突き当て面、溶接ビードおよび補剛ビードを、ベース部材の平面に対して垂直な方向に投影した図である。図１３は、本発明の他の実施形態に係る溶接構造部材のベース部材、接合部材の突き当て面、溶接ビードおよび補剛ビードを、ベース部材の平面に対して垂直な方向に投影した図である。図１４は、本発明のその他の実施形態に係る溶接構造部材のベース部材、接合部材の突き当て面、溶接ビードおよび補剛ビードを、ベース部材の平面に対して垂直な方向に投影した図である。

（本発明者らによる検討）
本発明者らは、溶接構造部材の疲労強度を向上させるために、種々の検討を行なった。具体的には、溶接構造部材の解析モデルを作成してＦＥＭ解析を行なうことによって、溶接構造部材の疲労強度についての検討を行なった。

図１は、溶接構造部材の解析モデルを示す斜視図である。図１に示すように、解析モデル１０は、第１方向Ｄ１に延びるベース部材１２、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に延びる接合部材１４、およびベース部材１２と接合部材１４とを接合する溶接ビード１６を備えている。ベース部材１２および接合部材１４はそれぞれ、開断面形状を有している。以下の説明では、第１方向Ｄ１を左右方向とし、第２方向Ｄ２を上下方向とする。

図２は、解析モデル１０の左右方向における中央部を示す平面図である。図２に示すように、解析モデル１０の平面視において、溶接ビード１６は、接合部材１４の外面に沿って設けられている。以下の説明では、平面視において、第１方向（左右方向）Ｄ１に直交する方向を前後方向とする。

図１を参照して、ベース部材１２には、複数の穴１２ａ〜１２ｇが形成されている。また、前後方向において穴１２ｇに対向する位置にも穴１２ｈが形成されている。接合部材１４には、２つの穴１４ａ,１４ｂが形成されている。図１および図２を参照して、溶接ビード１６の両端は、接合部材１４の前端部１４ｃ,１４ｄよりも前方に突出している。

なお、本発明者らのこれまでの研究により、解析モデル１０では、接合部材１４を上方に引っ張った場合に、接合部材１４の前端部１４ｃ，１４ｄと溶接ビード部１６との境界部１８ａ，１８ｂの近傍において、最大主応力の値が大きくなり易いことが分かっている。このため、解析モデル１０と同様の構成を有する溶接構造部材では、上記境界部１８ａ，１８ｂの近傍において亀裂が発生し易いと考えられる。そのため、溶接構造部材の疲労強度を向上させるためには、境界部１８ａ，１８ｂの近傍の応力を低減させることが重要である。このような観点から、本発明者らは、以下に説明する解析を行なった。

以下に、解析モデル１０の詳細な構成を示す。

（ベース部材）
厚み：２．６ｍｍ
上下方向（第２方向Ｄ２）の長さ：５０ｍｍ
左右方向（第１方向Ｄ１）の長さ：３００ｍｍ
前後方向（第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に直交する方向）の長さ：１５０ｍｍ
穴１２ｂ，１２ｃの中心間距離：２３０ｍｍ
穴１２ａ，１２ｄの中心間距離：２３０ｍｍ
穴１２ｆ，１２ｇの中心間距離：２３０ｍｍ
穴１２ｅ，１２ｈの中心間距離：２３０ｍｍ
穴１２ｂ，１２ａの中心間距離：１００ｍｍ
穴１２ｃ，１２ｄの中心間距離：１００ｍｍ
上面１３から穴１２ｆ，１２ｇ，１２ｅ，１２ｈの中心までの上下方向の距離：２５ｍｍ
ヤング率：２１００００ＭＰａ
ポアソン比：０．３

（接合部材）
厚み：２．６ｍｍ
上下方向の長さ：８０ｍｍ
左右方向の長さ：７０ｍｍ
前後方向の長さ：８０ｍｍ
穴１４ａの位置：側壁部１５ａの中央
穴１４ｂの位置：側壁部１５ｂの中央
ヤング率：２１００００ＭＰａ
ポアソン比：０．３

（溶接ビード）
幅Ｗ（図２参照）：４．３ｍｍ
高さ（上下方向の長さ）：５ｍｍ
接合部材の前端部から前方へ突出する部分の長さＬＢ（図２参照）：１３．７ｍｍ
ヤング率：２１００００ＭＰａ
ポアソン比：０．３

ＦＥＭ解析では、ベース部材１２の複数の穴１２ａ〜１２ｈに固定治具（剛体）を配置してベース部材１２を固定するとともに、接合部材１４の穴１４ａ，１４ｂに円柱状の部材（剛体）を通し、その部材を介して接合部材１４を上方（ベース部材１２から離れる方向）に２．０ｋＮの力で引っ張った。そして、解析モデル１０において、境界部１８ａ，１８ｂの近傍に生じる最大主応力を求めた。その結果、最大主応力の最大値は、８３０ＭＰａであった。なお、解析モデル１０は、左右対称形状を有しているので、境界部１８ａの近傍に生じる最大主応力と、境界部１８ｂの近傍に生じる最大主応力は等しい。

さらに、本発明者らは、図３に示すように、上述の解析モデル１０において、接合部材１４の外側でかつベース部材１２の上面１３に、左右方向に延びる一対の補剛ビード２０を形成して、上述の解析と同様に、接合部材１４を上方に２．０ｋＮの力で引っ張った。そして、上記境界部１８ａ，１８ｂの近傍に生じる最大主応力を求めた。具体的には、接合部材１４と補剛ビード２０との左右方向における距離ｄ、および前後方向における補剛ビード２０の位置が異なる複数の解析モデル１０を作成して、境界部１８ａ，１８ｂの近傍に生じる最大主応力を求めた。

以下に、補剛ビード２０の詳細な構成を示す。

（補剛ビード）
幅（前後方向の長さ）：６ｍｍ
高さ（上下方向の長さ）：２ｍｍ
左右方向の長さＬ：２０．０ｍｍ
距離ｄ：６．０ｍｍ、７．０ｍｍ、７．５ｍｍ、１０．０ｍｍ、１５．０ｍｍ、２０．０ｍｍ
ヤング率：２１００００ＭＰａ
ポアソン比：０．３

図４〜図９は、上記の解析モデルにおいて、境界部１８ａ，１８ｂの近傍に生じる最大主応力の最大値と補剛ビード２０の後端の位置Ｐ_１との関係を示す図である。なお、図４は、接合部材１４と補剛ビード２０との左右方向における距離ｄを６．０ｍｍに設定した解析モデルの解析結果を示す。距離ｄが６．０ｍｍの場合には、溶接ビード１６のうち接合部材１４の前端部１４ｃ，１４ｄよりも前方に突出した部分と補剛ビード２０との左右方向における距離ｅ（図３参照）は、０．８ｍｍである。実際の溶接条件を考慮すると、距離ｅを０．８ｍｍ以下にすることは現実的ではない。すなわち、距離ｅが０．８ｍｍの場合は、補剛ビード２０を溶接ビード１６に十分に近づけて形成した場合に対応する。また、図５〜図９は、それぞれ距離ｄを７．０ｍｍ、７．５ｍｍ、１０．０ｍｍ、１５．０ｍｍ、および２０．０ｍｍに設定した解析モデルの解析結果を示す。

図４〜図９において、補剛ビード２０の後端の位置Ｐ_１を示す数値の絶対値は、位置Ｐ_１と接合部材１４の前端部１４ｃ，１４ｄの位置Ｐ_０（図３参照）との前後方向における距離を示す。位置Ｐ_１が正の値で示されている場合には、位置Ｐ_１が位置Ｐ_０よりも前方の位置であることを意味し、位置Ｐ_１が負の値で示されている場合には、位置Ｐ_１が位置Ｐ_０よりも後方の位置であることを意味する。

図４〜図９に示すように、解析結果から、接合部材１４の前端部１４ｃ，１４ｄの近傍に左右方向に延びる補剛ビード２０を設けることによって、距離ｄの大きさにかかわらず、境界部１８ａ，１８ｂの近傍に生じる最大主応力の最大値を、補剛ビード２０を有していない解析モデルにおける最大主応力の最大値（８３０ＭＰａ）よりも小さくできることが分かった。これは、補剛ビード２０によって、境界部１８ａ，１８ｂの近傍部分の剛性が高くなり、該近傍部分の変形が抑制されたためだと考えられる。

特に、接合部材１４と補剛ビード２０との左右方向における距離ｄを１０．０ｍｍ以下（好ましくは、７．５ｍｍ以下）に設定し、補剛ビード２０の後端位置Ｐ_１を、接合部材１４の前端部１４ｃ，１４ｄの位置Ｐ_０から後方に０〜１０．０ｍｍの範囲に位置付けることによって、境界部１８ａ，１８ｂの近傍に生じる最大主応力の最大値を十分に小さくできることが分かった。

なお、上記のように補剛ビード２０を設けることによって、補剛ビード２０の近傍部分の剛性を高めることができる。しかしながら、ベース部材１２および接合部材１４が厚板（例えば、厚みが６．０ｍｍ以上）からなる場合には、ベース部材１２および接合部材１４の剛性がそもそも高いので、補剛ビード２０を設けたとしても、上記のような効果はほとんど得られない。言い換えると、補剛ビード２０を設けることによって得られる上記の効果は、ベース部材１２および接合部材１４が薄板（例えば、厚みが４．５ｍｍ以下、好ましくは３．０ｍｍ未満）からなる場合に得られる特有の効果である。

本発明は、上記の知見に基づいてなされたものである。

（本発明の実施形態の説明）
以下、本発明の実施形態に係る溶接構造部材について図面を用いて説明する。図１０は、本発明の一実施形態に係る溶接構造部材を示す斜視図である。

図１０を参照して、溶接構造部材３０は、第１方向Ｄ１に延びるベース部材３２と、第２方向Ｄ２に延びる接合部材３４と、ベース部材３２と接合部材３４とを接合する溶接ビード３６と、補剛ビード３８とを備えている。

なお、図１０に示した例では、第２方向Ｄ２が第１方向Ｄ１に対して垂直であるが、第２方向Ｄ２が第１方向Ｄ１に対して傾斜していてもよい。すなわち、本実施形態では、接合部材３４は、ベース部材３２に対して垂直になるようにベース部材３２に溶接されているが、接合部材３４が、ベース部材３２に対して傾斜するようにベース部材３２に溶接されてもよい。なお、以下においては、第１方向Ｄ１を左右方向Ｄ１と記載し、第２方向Ｄ２を上下方向Ｄ２と記載する。

図１１は、ベース部材３２および接合部材３４を示す正面図である。なお、図１１においては、溶接ビード３６および補剛ビード３８の図示は省略している。図１０および図１１を参照して、ベース部材３２は、第１板状部４２を含む。第１板状部４２は、平面４２ａを有する。なお、本実施形態では、第１板状部４２のみによってベース部材３２が構成されているが、ベース部材が、第１板状部４２に加えて他の形状を有する部分（例えば、柱状部または他の板状部等）を備えていてもよい。例えば、ベース部材３２が、図１に示したベース部材１２と同様の形状を有していてもよい。

図１１を参照して、接合部材３４は、第２板状部４４を含む。第２板状部４４は、ベース部材３２の平面４２ａに突き当てられた突き当て面４４ａ、並びに突き当て面４４ａから平面４２ａに交差する方向（本実施形態では、上下方向Ｄ２）に延びる第１面４４ｂおよび第２面４４ｃを有する。第１面４４ｂおよび第２面４４ｃは、互いに平行に設けられる。なお、本実施形態では、第２板状部４４のみによって接合部材３４が構成されているが、接合部材が、第２板状部４４に加えて他の形状を有する部分（例えば、柱状部または他の板状部等）を備えていてもよい。例えば、接合部材が、図１に示した接合部材１４と同様の形状を有していてもよい。

ベース部材３２および接合部材３４の材料としては、例えば、鋼等の種々の金属材料を用いることができる。具体的には、例えば、ベース部材３２および接合部材３４の材料として、引張強度が２７０ＭＰａ以上の鋼板を用いることができる。特に、溶接構造部材３０の強度を十分に確保するためには、例えば、ベース部材３２および接合部材３４の材料として高強度鋼板（例えば、引張強度が５９０ＭＰａ以上の鋼板）が用いられる。溶接構造部材３０の強度をより向上させるためには、ベース部材３２および接合部材３４として用いられる鋼板の引張強度は、７８０ＭＰａ以上であることが好ましく、９８０ＭＰａ以上であることがより好ましく、１１８０ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。また、ベース部材３２および接合部材３４としては、さらに高強度の鋼板（例えば、引張強度が１５００ＭＰａ以上の鋼板）を用いることもできる。本実施形態では、ベース部材３２および接合部材３４として薄板が用いられる。ベース部材３２の第１板状部４２の厚みおよび接合部材３４の第２板状部４４の厚みはそれぞれ４．５ｍｍ以下であり、自動車の足回り部材として使用される鋼板の厚みと同程度である。本実施形態では、第１板状部４２および第２板状部４４の厚みはそれぞれ、例えば、０．８ｍｍ〜４．５ｍｍの範囲に設定される。

図１０を参照して、溶接ビード３６は、ベース部材３２の平面４２ａと接合部材３４とを接合する。本実施の形態では、溶接ビード３６は、突き当て面４４ａ（図１１参照）の第１面４４ｂ側の縁部に沿って延びるように形成されている。補剛ビード３８は、ベース部材３２の平面４２ａ上において、溶接ビード３６の延伸方向（本実施形態では、前後方向）に直交する方向（本実施形態では、左右方向Ｄ１）に延びるように形成される。

なお、本実施形態において、「溶接ビード３６の延伸方向に直交する方向に延びるように補剛ビード３８が形成される」とは、「溶接ビード３６の延伸方向に直交する方向における補剛ビード３８の長さが、溶接ビード３６の延伸方向における補剛ビード３８の長さよりも長くなるように、補剛ビード３８が形成される」ことを意味する。溶接ビード３６および補剛ビード３８はそれぞれ、例えば、アーク溶接によって形成される。なお、溶接ビード３６および補剛ビード３８の材料としては、公知の種々の溶接材料を用いることができる。

図１２は、ベース部材３２、接合部材３４（第２板状部４４）の突き当て面４４ａ、溶接ビード３６および補剛ビード３８を、ベース部材３２の平面４２ａ（図１０参照）に対して垂直な方向（本実施形態では、上下方向Ｄ２）に投影した図である。なお、本実施形態では、図１２に示すように、溶接ビード３６の延伸方向における突き当て面４４ａの端部４６ａ，４６ｂごとに、前後方向を規定する。具体的には、突き当て面４４ａの端部４６ａを基準とした場合、該端部４６ａから溶接ビード３６の延伸方向に見て突き当て面４４ａが存在する方向を後方、その逆方向を前方とする。また、突き当て面４４ａの端部４６ｂを基準とした場合、端部４６ｂから溶接ビード３６の延伸方向に見て突き当て面４４ａが存在する方向を後方、その逆方向を前方とする。

以下、接合部材３４、溶接ビード３６および補剛ビード３８の位置関係を説明するが、該位置関係は、図１２に示した投影図における位置関係のことである。

図１２を参照して、溶接ビード３６は、突き当て面４４ａに沿って前後方向に延びている。より具体的には、溶接ビード３６は、左右方向Ｄ１における突き当て面４４ａの両縁部のうち、第１面４４ｂ（図１０参照）側の縁部に沿って延びている。突き当て面４４ａの端部４６ａを基準として、溶接ビード３６は、端部４６ａよりも前方に突出している。同様に、突き当て面４４ａの端部４６ｂを基準として、溶接ビード３６は、端部４６ｂよりも前方に突出している。本実施形態では、溶接ビード３６のうち、端部４６ａを基準として、端部４６ａよりも前方に突出する部分の長さＬＢは、例えば、２０．０ｍｍ以下である。溶接ビード３６のうち、端部４６ｂを基準として、端部４６ｂよりも前方に突出する部分の長さについても同様である。

補剛ビード３８は、溶接ビード３６の延伸方向に直交する方向（本実施形態では、左右方向Ｄ１）において、突き当て面４４ａから見て、溶接ビード３６と同じ側に設けられる。補剛ビード３８は、端部４６ａの近傍に設けられる。本実施形態では、例えば、上記直交する方向における補剛ビード３８と突き当て面４４ａとの距離ｄが１０．０ｍｍ以下（好ましくは、７．５ｍｍ以下）に設定され、かつ補剛ビード２０の後端位置Ｐ_１が、接合部材１４の前端部１４ｃ，１４ｄの位置Ｐ_０から後方に０〜１０．０ｍｍの範囲に位置付けられる。また、本実施形態では、上記直交する方向における補剛ビード３８の長さＬは、例えば、１０．０〜３０．０ｍｍに設定される。補剛ビード３８の幅（溶接ビード３６の延伸方向における補剛ビード３８の長さ）は、例えば、５．０〜９．０ｍｍに設定される。

本実施形態において、「補剛ビード３８が端部４６ａの近傍に設けられる」とは、「溶接ビード３６の延伸方向に直交する方向における補剛ビード３８と突き当て面４４ａとの距離ｄが３５．０ｍｍ以下であり、かつ前記延伸方向における補剛ビード３８の中心と端部４６ａとの前記延伸方向における距離Ｄが３５．０ｍｍ以下となるように、補剛ビード３８が設けられる」ことを意味する。

なお、図１２に示した例では、突き当て面４４ａの端部４６ａを基準として、補剛ビード３８の後端位置Ｐ_１は、端部４６ａよりも後方に位置している。しかしながら、本実施形態では、補剛ビード３８は、端部４６ａの近傍に設けられていればよく、例えば、補剛ビード３８の後端位置Ｐ_１が、端部４６ａよりも前方に位置していてもよい。

本実施形態に係る溶接構造部材３０では、上記のように補剛ビード３８を形成することにより、溶接ビード３６の延伸方向における第２板状部４４の一方の端部と溶接ビード３６との境界部近傍において、大きな応力が発生することを抑制することができる。これにより、溶接構造部材３０の疲労強度を向上させることができる。

また、本実施形態では、端部４６ａの近傍であれば、補剛ビード３８が指定位置（設計上、指定された位置）から多少ずれた位置に形成されたとしても、同様の応力抑制効果を得ることができる。さらに、本実施形態では、溶接ビード３６の外側に、補剛ビード３８を形成すればよい。これらの結果、溶接構造部材３０の疲労強度を容易に向上させることができる。

なお、上述の実施形態では、１つの補剛ビード３８を有する溶接構造部材３０について説明したが、補剛ビード３８の数は、上述の例に限定されない。

図１３は、本発明の他の実施形態に係る溶接構造部材３０ａのベース部材３２、接合部材３４（第２板状部４４）の突き当て面４４ａ、溶接ビード３６および補剛ビード３８，３８ａを、ベース部材３２の平面４２ａ（図１１参照）に対して垂直な方向に投影した図である。なお、図１３に示す溶接構造部材３０ａが上述の溶接構造部材３０と異なるのは、突き当て面４４ａの端部４６ｂの近傍にも、溶接ビード３６の延伸方向に直交する方向に延びるように補剛ビード３８ａが形成されている点である。詳細な説明は省略するが、補剛ビード３８ａと端部４６ｂとの位置関係は、補剛ビード３８と端部４６ａとの位置関係と同様である。

本実施形態に係る溶接構造部材３０ａでは、溶接ビード３６の延伸方向における第２板状部４４の両端部と溶接ビード３６との境界部近傍において、大きな応力が発生することを抑制することができる。その結果、溶接構造部材３０ａの疲労強度を向上させることができる。

上述の実施形態では、接合部材３４が、平面視において直線状に延びる第２板状部４４を有する場合について説明したが、第２板状部４４の形状は上述の例に限定されない。

図１４は、本発明のその他の実施形態に係る溶接構造部材３０ｂのベース部材３２、接合部材３４（第２板状部４４）の突き当て面４４ａ、溶接ビード３６および一対の補剛ビード３８を、ベース部材３２の平面４２ａ（図１１参照）に対して垂直な方向に投影した図である。なお、図１４に示す溶接構造部材３０ｂが上述の溶接構造部材３０と異なるのは、接合部材３４の第２板状部４４が平面視においてＶ字形状を有している点、溶接ビード３６が平面視においてＶ字状に延びるように形成されている点、および一対の補剛ビード３８を有している点である。

本実施形態では、上記のように、第２板状部４４が平面視においてＶ字形状を有しているので、突き当て面４４ａも、平面視においてＶ字形状を有している。溶接ビード３６は、接合部材３４（第２板状部４４）の外面に沿ってＶ字状に延びるように設けられている。

本実施形態では、図１４に示すように、上記突き当て面４４ａの一対の端部（溶接ビード３６の延伸方向における端部）ごとに、上述の実施形態と同様に前後方向を定義して、上記一対の端部に対してそれぞれ補剛ビード３８が形成される。これにより、第２板状部４４の両端部と溶接ビード３６との境界部近傍において、大きな応力が発生することを抑制することができる。その結果、溶接構造部材３０ｂの疲労強度を向上させることができる。

なお、詳細な説明は省略するが、上述の解析モデル１０と同様に、接合部材が平面視においてＵ字形状を有している場合にも、突き当て面の端部ごとに、溶接ビードの延伸方向に直交する方向に延びるように補剛ビードを形成することによって、本発明を適用できる。

本発明によれば、優れた疲労強度を有する溶接構造部材が得られる。したがって、本発明に係る溶接構造部材は、例えば、車体の構成部材として好適に用いることができる。

１０解析モデル
１２，３２ベース部材
１４，３４接合部材
１６，３６溶接ビード
２０，３８，３８ａ補剛ビード
３０，３０ａ，３０ｂ溶接構造部材
４２第１板状部
４２ａ平面
４４第２板状部
４４ａ突き当て面

Claims

平面を有する厚みが４．５ｍｍ以下の第１板状部を含む、金属製のベース部材と、
前記ベース部材の前記平面に突き当てられた突き当て面、並びに前記突き当て面から前記平面に交差する方向に延びる互いに平行な第１面および第２面を有する厚みが４．５ｍｍ以下の第２板状部を含む、金属製の接合部材と、
前記突き当て面の前記第１面側の縁部に沿って延び、かつ前記ベース部材の前記平面と前記接合部材とを接合する溶接ビードと、
前記溶接ビードの延伸方向における前記突き当て面の端部の近傍において、前記ベース部材の前記平面上に形成された補剛ビードと、を備え、
前記溶接ビードの延伸方向における前記突き当て面の端部を基準として、該端部から前記延伸方向に見て前記突き当て面が存在する方向を後方、その逆方向を前方とした場合に、前記溶接ビードは、前記突き当て面の前記端部よりも前方に突出しており、
前記接合部材の前記突き当て面、前記溶接ビードおよび前記補剛ビードを、前記ベース部材の前記平面に対して垂直な方向に投影した場合に、前記補剛ビードは、前記溶接ビードの延伸方向に直交する方向において、前記突き当て面から見て前記溶接ビードと同じ側に設けられ、かつ前記溶接ビードから離れた位置において前記直交する方向に延びるように形成されている、溶接構造部材。
前記直交する方向における前記補剛ビードと前記突き当て面との距離は、６．０ｍｍ以上である、請求項１に記載の溶接構造部材。
前記直交する方向における前記補剛ビードの長さは、１０．０ｍｍ以上である、請求項１または２に記載の溶接構造部材。