JPH03133582A - 接合および鋼製閉鎖断面の片側溶接および自己固定方法 - Google Patents

接合および鋼製閉鎖断面の片側溶接および自己固定方法

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JPH03133582A
JPH03133582A JP2199368A JP19936890A JPH03133582A JP H03133582 A JPH03133582 A JP H03133582A JP 2199368 A JP2199368 A JP 2199368A JP 19936890 A JP19936890 A JP 19936890A JP H03133582 A JPH03133582 A JP H03133582A
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panel
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protrusions
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Jr Alfred L Kresse
アルフレッド ルイス クレッセ,ジュニヤ
Gregory L Nagel
グレゴリー レオ ナジェル
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    • F16B5/08Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of welds or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車体前面ガラス支柱などの閉鎖箱形断面
構造に関し、さらに詳しくは、2枚のパネルの突き合わ
せ端部を溶接する方法に関する。
発卯■丘景 自動車体の製造において、一対の金属パネルを溶接して
閉鎖箱形断面構造にすることが多い。例えば、車体の前
面ガラス支柱は、一般に、別々に型打ちし、側端に沿っ
てフランジを備えた第一のパネルおよび第二のパネルを
、そのフランジ同士を接続し、閉じた中空箱形断面構造
にして製造する。フランジ同士を重ね合わせ、ピンチ溶
接する。
フランジは、互い同士を固定する表面を与えるための十
分な幅を持っていなければならない。その上、フランジ
の幅は、二つのフランジを接合する点溶接を受けるのに
十分でなければならない。
上記の支柱構造の欠点は、閉鎖箱形部分からフランジが
外側に突き出し、前面ガラス支柱の寸法が増加し、自動
車の美観を損なうことである。
完成構造からフランジが突き出す欠点を解決した、二つ
の型打ちしたパネルを閉鎖箱形断面構造に接続できる方
法が望まれている。
本発明により、2つの金属パネルを接合して、閉鎖箱形
断面構造を形成する。、2つのパネルは板材から個別に
型打ちし、それぞれ、一方の端に沿ったフランジ、およ
び反対側の端に沿って交互に並んだ切欠きと突出部から
なる歯状端部を有する。
2つのパネルは、それらのフランジ同士を重ね合わせ、
歯状の端部を、一方のパネルの突出部が他方の突出部と
交互に組み合わさる様にして突き合わせ、箱形断面を形
成する様に組み立てる。パネルにクランプを取り付け、
交互に組み合わせた突出部を互いに密接にはまり合う様
に押し付ける。
次いで、交互に組み合わせた突出部および重ね合わせた
フランジの所でパネルを溶接し、閉鎖箱形断面構造を形
成する。パネルの歯状端部は、好ましくは全体的に互い
に直角に延び、突出部の長さは、その突出部を受け入れ
る切欠きの長さよりもあまり短くせず、噛み合った突出
部と切欠きが、パネルを溶接するまでの間、そのパネル
を長さ方向で互いに同列に保持できる様にする。溶接は
、片側の、点抵抗溶接、アーク溶接またはレーザー溶接
でよい。
従って、本発明の目的、特徴および利点は、パネルが、
その一方の端に沿って互いに重ね合わせるフランジを持
ち、また、そのパネルの反対側の端に沿って歯状の端部
を持ち、一方のパネルの突出部が他方のパネルの対向す
る切欠きの中に噛み合い、引き続きパネルの端部でパネ
ルを溶接する間、パネルを互いに同列に保持する、一対
の予め成形したパネルを溶接する方法にある。
本発明の別の特徴、目的および利点は、従来の幅の広い
フランジをピンチ溶接する代わりに、2つのパネルの一
端に沿って噛み合わせ用の突出部と切欠きを設け、その
互いに噛み合わせた部分を溶接する、自動車体用の閉鎖
箱形断面構造を提供することである。
以下に、添付の図面を参照しながら、本発明のこれらの
、および他の目的、特徴、および利点を、好ましい実施
形態により説明する。
第1図に関して、型打ちした板材を溶接により接合した
、自動車体を一般的に番号10で示す。
この自動車体は、屋根12および前面ガラス支柱14お
よび16を備えている。これらの支柱は、外側パネルと
内側パネルとを溶接して閉鎖箱形構造部材にしたもので
ある。
第2図は、内部パネル20および外側パネル22を含む
、先行技術の前面ガラス支柱構造を示す。内側パネル2
0は、その一端に沿ってフランジ24を備え、そのフラ
ンジが、外側パネル22の側端部に沿った類似のフラン
ジ26に接している。フランジ24および26は、それ
らのフランジの長さ方向に沿って間隔を置いて施した点
溶接により接続されている。ドアからのウェザ−ストリ
ップはフランジ24および26の上に取り付ける。
内側パネル20の他端にはフランジ28があり、外側パ
ネル22のフランジ30に重なり合っている。フランジ
28および30は、それらのフランジに沿って間隔を置
いて施した点溶接により接合されている。第2図から分
かる様に、内側パネル20と外側パネル22とを溶接す
ることにより、閉鎖箱形構造ができる。さらに、第2図
がら分かる様に、フランジは閉鎖箱形構造の境界から必
ず外に突き出し、そのために支柱構造の全幅を決定する
。フランジの寸法は可能な限り抑えるのが望ましいが、
溶接用に二つのフランジを一諸に固定するため、および
そのフランジの長さ方向に沿って点溶接するためにはあ
る程度の幅が不可欠である。
第3図は、本発明に係わる支柱を示す。内側パネル34
および外側パネル36はそれぞれフランジ38および4
0を持ち、それらのフランジが互いに接して溶接される
。内側パネル34および外側パネル36の反対側の側端
は、第3図に示す様に、そこから突き出たフランジ構造
無しに溶接されているので、その支柱構造は、第2図に
示す先行技術の構造よりも全体の寸法が小さい。
第4図に関して、内側パネル34にはその縁42の長さ
に沿って切欠き44があり、この切欠きにより突出部4
6が形成されている。外側パネル36の側端部48には
、その長さに沿って間隔を置いて配置した切欠き50が
あり、突出部52を形成している。内側パネル34の突
出部46は、外側パネル36の突出部52と互い違いに
なっているので、第5図に示す様に、内側パネル34の
突出部46が外側パネル36の切欠き50の中に正確に
はまり、両方のパネルがぴったりと接続する。同様に、
外側パネル3Gの突出部52も内側パネル34の切欠き
44の中に正確にはまる。
再び第4図に関して、突出部と切欠きは形が長方形であ
り、内側パネル34の突出部46には、その突出部46
と切欠き44の長さを決定する、端壁4.6 aおよび
46bがあるのが分かる。切欠き44には、切欠き44
の深さを決定する底壁44aがある。突出部52は端壁
52aおよび52bを有する。切欠き50は、底壁50
aを有する。内側パネル34の突出部46は、外側パネ
ル36の切欠き50と本質的に同じ長さを有する。
同様に、外側パネル36の突出部52も切欠き44と本
質的に等しい長さを有する。従って、突出部が相手のパ
ネルの切欠きと噛み合うと、両パネルはその長さ方向に
関して互いに固定される。
その上、切欠き50および44の深さは、内側パネル3
4および外側パネル36の製造に使用されている鋼パネ
ルの厚さと大体同じか、またはそれよりもやや大きくな
っているのが分かる。
さらに、第5図に示す様に、切欠きの底部でしっかり支
持されている突出部によりパネルが噛み合っているので
、両パネルが互いに対して内側に移動することは無い。
その上、突出部52の長さは内側パネル42の鋼パネル
の厚さよりも大きいので、パネルを永久固定するために
施す溶接部58のビートを付けるのに通した場所が得ら
れる。
内側パネル34および外側パネル36の反対側の側端部
にあるフランジ38および40は、通常通り、その長さ
に沿って点)穿接する。
第6図は、内側パネル34および外側パネル36を抵抗
溶接機により接合する様子を示す。クランプ62および
クランプ64はそれぞれ、内側パネル34および外側パ
ネル36に、突出部と切欠きが噛み合った状態で両パネ
ルを固定する様に作用する。第6図に示す様に、両パネ
ルの切欠きと突出部が互いに正確にはまり込み、噛み合
った状態に保持される様に、クランプ62は矢印”A“
の方向に力をかけ、クランプ64は矢印“B”の方向に
力をかける。クランプ62はハックアップ電極であり、
冷却水通路66および68を備えている。クランプ64
は、電気的には非導電性のクランプであり、好ましくは
繊維ガラスで造られている。
内側パネル34と外側パネル36を溶接するには、主電
極72を外側パネル36に接触させ、支柱の長さに沿っ
て一連の点溶接部を施す。第8図に最も分かり易く示す
様に、突出部52に沿って点?’4接部74を与え、内
側パネル34の切欠きの底壁に突出部52を融着させる
。あるいは、突出部46に沿って点溶接部を付けてもよ
い。噛み合った突出部と切欠きに沿って内側パネルと外
側パネルを溶接した後、クランプ62および64を取り
外し、フランジ38および4oを、それらの長さに沿っ
て、抵抗点溶接により通常通りに溶接する。
第7図に関して、両パネルはレーザー溶接によって溶接
することもできる。レーザー8oは、外側パネル36の
下にある内側パネル34の位置を忘却し、レーザー8o
の位置および運動を制御するプローブ82により案内さ
れる。レーザー8゜は、反射線発射機構80を備えた型
が好ましく、第10図に示す様に、突出部52を切欠き
の底壁に融着させる。第10図では、2枚のパネルの間
に作用する溶接部の長さを増すために、突出部52が、
内側パネル34の噛み合わせ相手の突出部46よりも比
較的長い。
無論、パネルは、先ずピンチ溶接フランジ38゜40で
溶接してもよいし、あるいは噛み合わせ用の突出部と切
欠きを備えた反対側の端部で溶接してもよい。どちらの
場合も、部品のクランプ機構は、相手側のパネルの切欠
きの中で必要な密接した状態に保持される様に、突出部
を押し付け、フランジを互いに接した状態に位置させる
。図面では、突出部が対応する切欠きと同じ長さを持っ
ているが、両方のパネルを長さ方向で互いに同列に保持
するには、突出部の少なくとも一つが密接にはまり込ん
でいれば十分である。
この様に、本発明は、自動車体用の新奇で、改良された
閉鎖箱形断面構造、および一対のパネルを組み立てて閉
鎖箱形断面を造るだめの方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、自動車体構造の全体図を、 第2図は、ピンチ溶接フランジが支柱の寸法をどの程度
増加させるかを示す、先行技術の、自動車用前面ガラス
支柱の断面図を、 第3図(16本発明により構成された前面ガラス支柱の
、第1図の矢印(3−3)の方向における断面図を、 第4図は、別々に型打ちしたパネルを溶接して閉鎖箱形
断面支柱構造にする前の、本発明に係わる前面ガラス支
柱の全体図を、 第5図は、両パネルの突出部と切欠きを噛み合わせ、ア
ーク溶接により接合した状態を示す、第4図のパネルの
部分図を、 第6図は、パネルを一緒に固定し、抵抗点溶接機で溶接
している状態を示す図を、 第7図は、パネルを一緒に固定し、レーザー溶接機で溶
接している状態を示す図を、 第8図は、抵抗点溶接により接合されたパネルを示す、
第6図の矢印(8−8)の方向についての図を、 第9図は、第5図と同様にアーク溶接により互いに接合
したパネルを示す図を、 第10図は、レーザー溶接により互いに接合されたパネ
ルを示す第7図の矢印(1(]−10)の方向について
の図を示している。 〔主要部分の符号の説明〕 34.36  ・・・・・・ パネル 38.40  ・・・・・・ フランジ42.48  
・・・・・・ 歯状縁部44.50  ・・・・・・ 
切欠き 46.52  ・・・・・・ 突出部

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、閉鎖箱形断面構造を形成するための2つの金属板接
    合において、 2つのパネル34、36のそれぞれを型打ちすることに
    より、各パネルの一方の縁部に沿ったフランジ38、4
    0、および各パネルの他方の縁部に沿って交互に配置し
    た切欠き44、50および突出部46、52からなる歯
    状縁部42、48を備えること、 2つのパネル34、36を互いに箱形断面を形成する様
    に組み立て、2つのパネルのフランジ38、40を互い
    に重ね合わせ、一方のパネル34の突出部46を他方の
    パネル36の突出部52と交互に組み合わせて、歯状縁
    部42、48を互いに突き合わせること、2つのパネル
    34、36を固定し、突出部46、52の交互に組み合
    わせた状態を保持し、フランジ38、40を互いに重ね
    合わせた状態に保持すること、および 交互に組み合わせた突出部46、52および重ね合わせ
    たフランジ38、40の所でパネル34、36を溶接し
    、該閉鎖箱形断面構造を形成することを特徴とする方法
    。 2、第一の導電性クランプ62が一方のパネル34に接
    触し、第二の非導電性クランプ64が他方のパネル36
    に接触することを特徴とする請求項1記載の方法。 3、前記歯状縁部42、48が交互に配置した長方形の
    切欠き44、50および突出部46、52からなり、2
    つのパネル34、36を互いに箱形断面を形成する様に
    組み立て、2つのパネルのフランジ38、40を互いに
    重ね合わせ、突出部46、52を突き合わせになるパネ
    ルの対向する切欠き44、50の中に噛み合わせ、歯状
    縁部42、48を互いに突き合わせることを特徴とする
    請求項1記載の、閉鎖箱形断面構造を形成するための2
    つの金属パネル接合方法。 4、パネル34、36の歯状端部42、48が全体的に
    互いに直角に延び、少なくとも一つの突出部46の長さ
    が、その突出部46を受け入れる切欠き50の長さより
    も短くなく、噛み合った突出部46と切欠き50が、パ
    ネル34、36を溶接するまで、パネル34、36の位
    置を互いに同列に保持することを特徴とする請求項3記
    載の方法。 5、構造が、互いに突き合わせることにより閉鎖箱形断
    面形状を形成する様になっている、対向側縁部38、4
    0、42、48を有する第一および第二のパネル34、
    36からなり、各パネル34、36が一方の縁部に沿っ
    たフランジ38、40、および他方の縁部に沿って交互
    に配置した切欠き44、50および突出部46、52を
    備え、前記歯状縁部42、48を互いに突き合わせ、一
    方のパネル34の突出部46を他方のパネル36の突出
    部52と交互に組み合わせ、前記フランジ付きの縁部3
    8、40を互いに重ね合わせ、溶接手段58、74が2
    つのパネル34、36の間で、それらの縁部で作動する
    ことを特徴とする請求項1または2記載の方法により形
    成された、自動車体用の閉鎖箱形断面構造。6、パネル
    34、36の歯状端部42、48が全体的に互いに直角
    に延び、少なくとも一つの突出部46の長さが、その突
    出部46を受け入れる切欠き50の長さよりも短くなく
    、噛み合った突出部46と切欠き50が、パネル34、
    36を溶接するまで、パネル34、36の位置を互いに
    長さ方向で同列に保持することを特徴とする請求項5記
    載の閉鎖箱形断面構造。 7、構造が、互いに突き合わせることにより閉鎖箱形断
    面形状を形成する様になっている対向側縁部38、40
    、42、48を有する第一および第二のパネル34、3
    6からなり、各パネル34、36が一方の縁部に沿った
    フランジ38、40、および他方の縁部に沿って交互に
    配置した長方形の切欠き44、50および突出部46、
    52を備えた歯状縁部42、48を有し、前記歯状縁部
    42、48を互いに突き合わせ、一方のパネル34の長
    方形突出部46が他方のパネル36のそれぞれの対向す
    る長方形の切欠き50の中に正確にはまり込み、パネル
    34、36が互いに自己固定状態に噛み合い、前記フラ
    ンジ付きの縁部38、40が互いに重なり合い、溶接手
    段58、74が2つのパネル34、36の間で、それら
    の縁部で作動することを特徴とする請求項3または4記
    載の方法により形成された、自動車体用の閉鎖箱形断面
    構造。
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