JPH06170568A - 車両フレーム部材のビーム溶接方法 - Google Patents
車両フレーム部材のビーム溶接方法Info
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- JPH06170568A JPH06170568A JP4328137A JP32813792A JPH06170568A JP H06170568 A JPH06170568 A JP H06170568A JP 4328137 A JP4328137 A JP 4328137A JP 32813792 A JP32813792 A JP 32813792A JP H06170568 A JPH06170568 A JP H06170568A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 フレームモデル１は、幅方向の断面が略ハッ
ト状のフレーム部材２と、このフレーム部材２のフラン
ジ部２ａ・２ａと接合することにより閉断面を形成する
パネル３とからなっている。そして、溶接部位５…が複
数箇所形成されるように、各フランジ部２ａの幅方向の
側縁部とパネル３とが断続的にレーザ溶接される。 【効果】 衝突時に変形して衝撃エネルギの吸収に寄与
する部位が増大するので、衝撃エネルギの吸収量がより
大きくなる。また、衝撃エネルギが加わったときに折れ
曲がることなく潰れる。従って、例えば、車両フレーム
部材の板厚を厚くしたり、材質のグレード・アップを行
わなくとも、衝撃エネルギをより充分に吸収することが
できるように、車両フレーム部材の衝撃エネルギ吸収特
性を向上させることが可能となる。
ト状のフレーム部材２と、このフレーム部材２のフラン
ジ部２ａ・２ａと接合することにより閉断面を形成する
パネル３とからなっている。そして、溶接部位５…が複
数箇所形成されるように、各フランジ部２ａの幅方向の
側縁部とパネル３とが断続的にレーザ溶接される。 【効果】 衝突時に変形して衝撃エネルギの吸収に寄与
する部位が増大するので、衝撃エネルギの吸収量がより
大きくなる。また、衝撃エネルギが加わったときに折れ
曲がることなく潰れる。従って、例えば、車両フレーム
部材の板厚を厚くしたり、材質のグレード・アップを行
わなくとも、衝撃エネルギをより充分に吸収することが
できるように、車両フレーム部材の衝撃エネルギ吸収特
性を向上させることが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高密度エネルギビーム
を用いて、閉断面を形成するフレーム部材とパネルとを
溶接する車両フレーム部材のビーム溶接方法に関するも
のである。
を用いて、閉断面を形成するフレーム部材とパネルとを
溶接する車両フレーム部材のビーム溶接方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】自動車のボディは乗員の安全確保のため
に、衝突時にはその衝撃エネルギを吸収するように設計
されている。特に、車両の前後方向の衝突に対しては、
車室以外のボディ部分で衝突時の衝撃エネルギを吸収
し、車室部分は変形を起こさないことが要求される。従
って、車室部分を構成する部材と車室以外のボディ部分
を構成する部材とでは、衝撃エネルギに対して異なる特
性を備えている。
に、衝突時にはその衝撃エネルギを吸収するように設計
されている。特に、車両の前後方向の衝突に対しては、
車室以外のボディ部分で衝突時の衝撃エネルギを吸収
し、車室部分は変形を起こさないことが要求される。従
って、車室部分を構成する部材と車室以外のボディ部分
を構成する部材とでは、衝撃エネルギに対して異なる特
性を備えている。
【０００３】例えば、車室部分を構成する部材であるサ
イドシルは、曲げおよび捩じりに対して剛性を有してお
り、衝撃エネルギが加わっても変形を起こし難くなって
いる。一方、図１２に示すように、車室以外のボディ部
分を構成する部材であるフロントフレーム１１は、曲げ
に対して剛性を有すると共に、車両の前方から衝撃エネ
ルギが加わったときに、車両の前後方向に潰れることに
より衝撃エネルギを吸収し、車室部分に伝達しないよう
になっている。
イドシルは、曲げおよび捩じりに対して剛性を有してお
り、衝撃エネルギが加わっても変形を起こし難くなって
いる。一方、図１２に示すように、車室以外のボディ部
分を構成する部材であるフロントフレーム１１は、曲げ
に対して剛性を有すると共に、車両の前方から衝撃エネ
ルギが加わったときに、車両の前後方向に潰れることに
より衝撃エネルギを吸収し、車室部分に伝達しないよう
になっている。
【０００４】従来より、自動車のボディを構成するこれ
ら各部材を組み立てる場合には、生産性の向上や、各部
材の材質の変更、あるいは各部材の軽量化を図るため
に、スポット溶接からレーザ溶接への代替が検討されて
おり、近年では、例えば特開昭６０−４９８８３号公報
に開示されているようなレーザ溶接によって各部材の組
み立てが行われている。そして、レーザ溶接によって上
記の各部材を組み立てる場合には、曲げ等に対する剛性
を維持するために、連続溶接が行われている。
ら各部材を組み立てる場合には、生産性の向上や、各部
材の材質の変更、あるいは各部材の軽量化を図るため
に、スポット溶接からレーザ溶接への代替が検討されて
おり、近年では、例えば特開昭６０−４９８８３号公報
に開示されているようなレーザ溶接によって各部材の組
み立てが行われている。そして、レーザ溶接によって上
記の各部材を組み立てる場合には、曲げ等に対する剛性
を維持するために、連続溶接が行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
フロントフレーム１１を溶接して組み立てる場合に、上
記従来のレーザ溶接は、フランジ部１２における幅方向
の中央付近を連続溶接するので、このフランジ部１２が
リジッドに近い状態となる。このようにフランジ部１２
がリジッドに近い状態となると、フロントフレーム１１
は曲げおよび捩じりに対して剛性を有するものの、図１
３に示すように、車両の前方から衝撃エネルギが加わっ
たときに、その中程辺りで折れ曲がり易くなる。
フロントフレーム１１を溶接して組み立てる場合に、上
記従来のレーザ溶接は、フランジ部１２における幅方向
の中央付近を連続溶接するので、このフランジ部１２が
リジッドに近い状態となる。このようにフランジ部１２
がリジッドに近い状態となると、フロントフレーム１１
は曲げおよび捩じりに対して剛性を有するものの、図１
３に示すように、車両の前方から衝撃エネルギが加わっ
たときに、その中程辺りで折れ曲がり易くなる。
【０００６】また、通常、フロントフレーム１１には電
着塗装を施すため、フランジ部１２を連続溶接すると、
例えば電着液槽からフロントフレーム１１を引き上げた
ときに、フロントフレーム１１内部に入り込んだ電着液
が外部に素早く排出されなくなる。さらに、走行時や洗
車時にフロントフレーム１１内部に水が入り込んだ場合
には、この水が排出され難くなる。
着塗装を施すため、フランジ部１２を連続溶接すると、
例えば電着液槽からフロントフレーム１１を引き上げた
ときに、フロントフレーム１１内部に入り込んだ電着液
が外部に素早く排出されなくなる。さらに、走行時や洗
車時にフロントフレーム１１内部に水が入り込んだ場合
には、この水が排出され難くなる。
【０００７】本発明の車両フレーム部材のビーム溶接方
法は、上記の問題に鑑みなされたものであり、曲げ等に
対する剛性を向上すると共に、衝撃エネルギが加わった
ときに折れ曲がることなく潰れて、衝撃エネルギをより
充分に吸収することができるように、車両フレーム部材
の衝撃エネルギ吸収特性を向上できる溶接方法を提供す
ることを目的としている。
法は、上記の問題に鑑みなされたものであり、曲げ等に
対する剛性を向上すると共に、衝撃エネルギが加わった
ときに折れ曲がることなく潰れて、衝撃エネルギをより
充分に吸収することができるように、車両フレーム部材
の衝撃エネルギ吸収特性を向上できる溶接方法を提供す
ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の車両フレーム部
材のビーム溶接方法は、上記の課題を解決するために、
高密度エネルギビームを用いて、幅方向の断面が略ハッ
ト状のフレーム部材と、このフレーム部材のフランジ部
と接合することにより閉断面を形成するパネルとを溶接
する車両フレーム部材のビーム溶接方法であって、上記
フランジ部の幅方向の側縁部とパネルとを断続的に溶接
することを特徴としている。
材のビーム溶接方法は、上記の課題を解決するために、
高密度エネルギビームを用いて、幅方向の断面が略ハッ
ト状のフレーム部材と、このフレーム部材のフランジ部
と接合することにより閉断面を形成するパネルとを溶接
する車両フレーム部材のビーム溶接方法であって、上記
フランジ部の幅方向の側縁部とパネルとを断続的に溶接
することを特徴としている。
【０００９】
【作用】上記の方法によれば、フレーム部材のフランジ
部の幅方向の側縁部とパネルとをビーム溶接するので、
車両フレーム部材は、その幅方向における溶接部位間の
断面積が、例えばフランジ部の幅方向の中央付近にレー
ザ溶接もしくはスポット溶接を施した従来の車両フレー
ム部材の溶接部位間の断面積よりも、ほぼフランジ部の
断面積分だけ増大する。従って、衝突時に変形して衝撃
エネルギの吸収に寄与する部位が増大するので、衝撃エ
ネルギの吸収量がより大きくなる。また、フランジ部の
幅方向の側縁部とパネルとを断続的にビーム溶接するの
で、フランジ部はリジッドに近い状態とならず、車両フ
レーム部材は衝撃エネルギが加わったときに折れ曲がる
ことなく潰れる。
部の幅方向の側縁部とパネルとをビーム溶接するので、
車両フレーム部材は、その幅方向における溶接部位間の
断面積が、例えばフランジ部の幅方向の中央付近にレー
ザ溶接もしくはスポット溶接を施した従来の車両フレー
ム部材の溶接部位間の断面積よりも、ほぼフランジ部の
断面積分だけ増大する。従って、衝突時に変形して衝撃
エネルギの吸収に寄与する部位が増大するので、衝撃エ
ネルギの吸収量がより大きくなる。また、フランジ部の
幅方向の側縁部とパネルとを断続的にビーム溶接するの
で、フランジ部はリジッドに近い状態とならず、車両フ
レーム部材は衝撃エネルギが加わったときに折れ曲がる
ことなく潰れる。
【００１０】それゆえ、上記の方法によれば、例えば、
車両フレーム部材の板厚を厚くしたり、あるいは車両フ
レーム部材の材質のグレード・アップを行わなくとも、
衝撃エネルギをより充分に吸収することができるよう
に、車両フレーム部材の衝撃エネルギ吸収特性を向上さ
せることが可能となる。
車両フレーム部材の板厚を厚くしたり、あるいは車両フ
レーム部材の材質のグレード・アップを行わなくとも、
衝撃エネルギをより充分に吸収することができるよう
に、車両フレーム部材の衝撃エネルギ吸収特性を向上さ
せることが可能となる。
【００１１】また、上記の方法によれば、フレーム部材
のフランジ部の幅方向の側縁部とパネルとをビーム溶接
するので、フランジ部の幅を、例えば上記従来のレーザ
溶接もしくはスポット溶接を施すフレーム部材のフラン
ジ部の幅よりも短くすることができる。それゆえ、上記
の方法によれば、車両フレーム部材の軽量化を図ること
が可能となると共に、車両フレーム部材の断面係数を、
例えば上記従来のレーザ溶接もしくはスポット溶接を施
した車両フレーム部材の断面係数よりも大きくすること
ができるので、曲げ等に対する剛性を向上させることが
可能となる。
のフランジ部の幅方向の側縁部とパネルとをビーム溶接
するので、フランジ部の幅を、例えば上記従来のレーザ
溶接もしくはスポット溶接を施すフレーム部材のフラン
ジ部の幅よりも短くすることができる。それゆえ、上記
の方法によれば、車両フレーム部材の軽量化を図ること
が可能となると共に、車両フレーム部材の断面係数を、
例えば上記従来のレーザ溶接もしくはスポット溶接を施
した車両フレーム部材の断面係数よりも大きくすること
ができるので、曲げ等に対する剛性を向上させることが
可能となる。
【００１２】
【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図１１
に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、以下の
説明においては、図１に示す車両フレーム部材としての
フロントフレーム１０と同一の大きさ、材質、板厚等を
備えたフレームモデルを形成し、このフレームモデルを
構成するフレーム部材のフランジ部と、パネルとを、高
密度エネルギビームとしてのレーザ光によって溶接する
ビーム溶接方法を例に挙げることとする。
に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、以下の
説明においては、図１に示す車両フレーム部材としての
フロントフレーム１０と同一の大きさ、材質、板厚等を
備えたフレームモデルを形成し、このフレームモデルを
構成するフレーム部材のフランジ部と、パネルとを、高
密度エネルギビームとしてのレーザ光によって溶接する
ビーム溶接方法を例に挙げることとする。
【００１３】図２に示すように、本実施例にかかるビー
ム溶接（以下、レーザ溶接と称する）を施すフレームモ
デル１は、幅方向の断面が略ハット状のフレーム部材２
と、このフレーム部材２のフランジ部２ａ・２ａと接合
することにより閉断面を形成するパネル３とからなって
いる。そして、上記のフランジ部２ａ・２ａとパネル３
とを重ね合わせ、フランジ部２ａ・２ａの幅方向の側縁
部とパネル３とをレーザ溶接することにより、フレーム
モデル１が組み立てられる。
ム溶接（以下、レーザ溶接と称する）を施すフレームモ
デル１は、幅方向の断面が略ハット状のフレーム部材２
と、このフレーム部材２のフランジ部２ａ・２ａと接合
することにより閉断面を形成するパネル３とからなって
いる。そして、上記のフランジ部２ａ・２ａとパネル３
とを重ね合わせ、フランジ部２ａ・２ａの幅方向の側縁
部とパネル３とをレーザ溶接することにより、フレーム
モデル１が組み立てられる。
【００１４】図３および図４に示すように、フレーム部
材２の長手方向（即ち、フロントフレーム１０における
車両の前後方向）に沿って、溶接部位５…が複数箇所形
成されるように、各フランジ部２ａの幅方向の側縁部に
断続的にレーザ溶接を施し、フレームモデル１を組み立
てた（図３および図４中、溶接部位５…を便宜上、網掛
けで示す）。このフレームモデル１に長手方向から衝撃
エネルギとして荷重を加えてフレームモデル１の変位を
測定し、図７に示すように荷重−変位曲線を作成し、最
大荷重Ｐmax 、および荷重を受けた初期のエネルギ吸収
を差し引いた平均荷重Ｐmeanを算出した。尚、上記の最
大荷重Ｐmax および平均荷重Ｐmeanは、フレームモデル
１のエネルギ吸収量を示す数値である。また、上記の荷
重は、フレームモデル１を垂直に立て、静的に20mm／分
の速度で上方（即ち、長手方向）からフレームモデル１
に掛けた。
材２の長手方向（即ち、フロントフレーム１０における
車両の前後方向）に沿って、溶接部位５…が複数箇所形
成されるように、各フランジ部２ａの幅方向の側縁部に
断続的にレーザ溶接を施し、フレームモデル１を組み立
てた（図３および図４中、溶接部位５…を便宜上、網掛
けで示す）。このフレームモデル１に長手方向から衝撃
エネルギとして荷重を加えてフレームモデル１の変位を
測定し、図７に示すように荷重−変位曲線を作成し、最
大荷重Ｐmax 、および荷重を受けた初期のエネルギ吸収
を差し引いた平均荷重Ｐmeanを算出した。尚、上記の最
大荷重Ｐmax および平均荷重Ｐmeanは、フレームモデル
１のエネルギ吸収量を示す数値である。また、上記の荷
重は、フレームモデル１を垂直に立て、静的に20mm／分
の速度で上方（即ち、長手方向）からフレームモデル１
に掛けた。
【００１５】荷重を加えると、フレームモデル１は折れ
曲がることなく潰れた。このようにフレームモデル１が
折れ曲がらずに潰れるのは、溶接部位５…が複数箇所形
成されるように、各フランジ部２ａの幅方向の側縁部に
断続的にレーザ溶接を施しているので、フランジ部２ａ
・２ａがリジッドに近い状態とならないためである。
曲がることなく潰れた。このようにフレームモデル１が
折れ曲がらずに潰れるのは、溶接部位５…が複数箇所形
成されるように、各フランジ部２ａの幅方向の側縁部に
断続的にレーザ溶接を施しているので、フランジ部２ａ
・２ａがリジッドに近い状態とならないためである。
【００１６】尚、レーザ溶接では、レーザ光を精度良く
各フランジ部２ａの側縁部に照射することが可能であ
り、また、フランジ部２ａ・２ａの側縁部にレーザ溶接
を施してもチリや火花が発生しない。これに対し、フラ
ンジ部２ａ・２ａの側縁部にスポット溶接を施すとチリ
や火花が発生すると共に、溶着不良が起こり、フレーム
モデル１、即ちフロントフレーム１０の品質低下を引き
起こしてしまう。従って、レーザ溶接と同様に、スポッ
ト溶接をフランジ部２ａ・２ａの側縁部に施すことは困
難となっている。
各フランジ部２ａの側縁部に照射することが可能であ
り、また、フランジ部２ａ・２ａの側縁部にレーザ溶接
を施してもチリや火花が発生しない。これに対し、フラ
ンジ部２ａ・２ａの側縁部にスポット溶接を施すとチリ
や火花が発生すると共に、溶着不良が起こり、フレーム
モデル１、即ちフロントフレーム１０の品質低下を引き
起こしてしまう。従って、レーザ溶接と同様に、スポッ
ト溶接をフランジ部２ａ・２ａの側縁部に施すことは困
難となっている。
【００１７】また、比較のために、図５および図６に示
すように、フレーム部材２の長手方向に沿って、溶接部
位５’…が複数箇所形成されるように、各フランジ部２
ａの内縁部、即ちフレーム部材２の立ち上がり部分近傍
に断続的にレーザ溶接（以下、比較レーザ溶接と称す
る）を施し、フレームモデル１’を組み立てた（図５お
よび図６中、溶接部位５’…を便宜上、網掛けで示
す）。このフレームモデル１’に上記と同様にして長手
方向から荷重を加えてフレームモデル１’の変位を測定
し、最大荷重Ｐmax'および平均荷重Ｐmean' を算出し
た。そして、図８に示すように、レーザ溶接を施した場
合の最大荷重Ｐmax および平均荷重Ｐmeanと、比較レー
ザ溶接を施した場合の最大荷重Ｐmax'および平均荷重Ｐ
mean' との大小を比較した。
すように、フレーム部材２の長手方向に沿って、溶接部
位５’…が複数箇所形成されるように、各フランジ部２
ａの内縁部、即ちフレーム部材２の立ち上がり部分近傍
に断続的にレーザ溶接（以下、比較レーザ溶接と称す
る）を施し、フレームモデル１’を組み立てた（図５お
よび図６中、溶接部位５’…を便宜上、網掛けで示
す）。このフレームモデル１’に上記と同様にして長手
方向から荷重を加えてフレームモデル１’の変位を測定
し、最大荷重Ｐmax'および平均荷重Ｐmean' を算出し
た。そして、図８に示すように、レーザ溶接を施した場
合の最大荷重Ｐmax および平均荷重Ｐmeanと、比較レー
ザ溶接を施した場合の最大荷重Ｐmax'および平均荷重Ｐ
mean' との大小を比較した。
【００１８】図８に示すように、フランジ部２ａ・２ａ
の側縁部に断続的にレーザ溶接を施したときの最大荷重
Ｐmax および平均荷重Ｐmeanは、フランジ部２ａ・２ａ
の内縁部に断続的に比較レーザ溶接を施したときの最大
荷重Ｐmax'および平均荷重Ｐmean' に較べて、何れも数
値が大きくなっていることがわかる。即ち、フランジ部
２ａ・２ａの側縁部に断続的にレーザ溶接を施すことに
より、フランジ部２ａ・２ａの内縁部に断続的に比較レ
ーザ溶接を施すよりもエネルギの吸収量がより大きくな
っていることがわかる。
の側縁部に断続的にレーザ溶接を施したときの最大荷重
Ｐmax および平均荷重Ｐmeanは、フランジ部２ａ・２ａ
の内縁部に断続的に比較レーザ溶接を施したときの最大
荷重Ｐmax'および平均荷重Ｐmean' に較べて、何れも数
値が大きくなっていることがわかる。即ち、フランジ部
２ａ・２ａの側縁部に断続的にレーザ溶接を施すことに
より、フランジ部２ａ・２ａの内縁部に断続的に比較レ
ーザ溶接を施すよりもエネルギの吸収量がより大きくな
っていることがわかる。
【００１９】このようにフランジ部２ａ・２ａの側縁部
にレーザ溶接を施した場合に、エネルギの吸収量が大き
くなるのは、以下の理由による。即ち、図４に示したよ
うにフランジ部２ａ・２ａの側縁部に溶接部位５…を有
するフレームモデル１の幅方向における溶接部位５・５
間の断面積は、図６に示したようにフランジ部２ａ・２
ａの内縁部に溶接部位５’…を有するフレームモデル
１’の幅方向における溶接部位５’・５’間の断面積よ
りも、ほぼフランジ部２ａ・２ａの断面積分だけ増大し
ている。これにより、フレームモデル１’が荷重を受け
た場合には、図１０に示すように、フランジ部２ａ・２
ａを除いた部分が変形してエネルギを吸収するのに対
し、フレームモデル１が荷重を受けた場合には、図９に
示すように、フランジ部２ａ・２ａを含むフレームモデ
ル１全体が変形してエネルギを吸収する。従って、フレ
ームモデル１は、フレームモデル１’よりも、荷重を受
けたときに変形してエネルギの吸収に寄与する部位が増
大するので、荷重即ち衝撃エネルギの吸収量が大きくな
っている。
にレーザ溶接を施した場合に、エネルギの吸収量が大き
くなるのは、以下の理由による。即ち、図４に示したよ
うにフランジ部２ａ・２ａの側縁部に溶接部位５…を有
するフレームモデル１の幅方向における溶接部位５・５
間の断面積は、図６に示したようにフランジ部２ａ・２
ａの内縁部に溶接部位５’…を有するフレームモデル
１’の幅方向における溶接部位５’・５’間の断面積よ
りも、ほぼフランジ部２ａ・２ａの断面積分だけ増大し
ている。これにより、フレームモデル１’が荷重を受け
た場合には、図１０に示すように、フランジ部２ａ・２
ａを除いた部分が変形してエネルギを吸収するのに対
し、フレームモデル１が荷重を受けた場合には、図９に
示すように、フランジ部２ａ・２ａを含むフレームモデ
ル１全体が変形してエネルギを吸収する。従って、フレ
ームモデル１は、フレームモデル１’よりも、荷重を受
けたときに変形してエネルギの吸収に寄与する部位が増
大するので、荷重即ち衝撃エネルギの吸収量が大きくな
っている。
【００２０】上記の測定結果から、フランジ部２ａ・２
ａの幅方向の側縁部とパネル３とを断続的にレーザ溶接
することにより、例えば、フレーム部材２およびパネル
３の板厚を厚くしたり、あるいはこれらフレーム部材２
およびパネル３の材質のグレード・アップを行わなくと
も、衝撃エネルギをより充分に吸収することができるよ
うに、フレームモデル１、即ちフロントフレーム１０
（図１）の衝撃エネルギ吸収特性を向上させることが可
能となっていることがわかる。
ａの幅方向の側縁部とパネル３とを断続的にレーザ溶接
することにより、例えば、フレーム部材２およびパネル
３の板厚を厚くしたり、あるいはこれらフレーム部材２
およびパネル３の材質のグレード・アップを行わなくと
も、衝撃エネルギをより充分に吸収することができるよ
うに、フレームモデル１、即ちフロントフレーム１０
（図１）の衝撃エネルギ吸収特性を向上させることが可
能となっていることがわかる。
【００２１】また、フレーム部材２のフランジ部２ａ・
２ａの幅方向の側縁部とパネル３とをレーザ溶接するの
で、各フランジ部２ａの幅（凡そ10mm〜12mm）を、例え
ばスポット溶接を施す際に必要な従来の幅（凡そ18mm）
よりも狭くすることができ、フランジ部２ａ・２ａを小
さくすることができる。それゆえ、フロントフレーム１
０の軽量化を図ることが可能となると共に、フロントフ
レーム１０の断面係数を、スポット溶接を施す従来のフ
ロントフレームの断面係数よりも大きくすることができ
るので、曲げ等に対する剛性を向上させることが可能と
なる。
２ａの幅方向の側縁部とパネル３とをレーザ溶接するの
で、各フランジ部２ａの幅（凡そ10mm〜12mm）を、例え
ばスポット溶接を施す際に必要な従来の幅（凡そ18mm）
よりも狭くすることができ、フランジ部２ａ・２ａを小
さくすることができる。それゆえ、フロントフレーム１
０の軽量化を図ることが可能となると共に、フロントフ
レーム１０の断面係数を、スポット溶接を施す従来のフ
ロントフレームの断面係数よりも大きくすることができ
るので、曲げ等に対する剛性を向上させることが可能と
なる。
【００２２】さらに、フランジ部２ａ・２ａの側縁部と
パネル３とを断続的にレーザ溶接するので、レーザ溶接
が施されない部分のフランジ部２ａおよびパネル３間に
若干の隙間が生じる。このため、例えばフロントフレー
ム１０に電着塗装を施す際に、電着液槽からフロントフ
レーム１０を引き上げると、フロントフレーム１０内部
に入り込んだ電着液が上記の隙間から外部に素早く排出
される。また、走行時や洗車時にフロントフレーム１０
内部に水が入り込んだ場合にも、この水が排出され易く
なる。
パネル３とを断続的にレーザ溶接するので、レーザ溶接
が施されない部分のフランジ部２ａおよびパネル３間に
若干の隙間が生じる。このため、例えばフロントフレー
ム１０に電着塗装を施す際に、電着液槽からフロントフ
レーム１０を引き上げると、フロントフレーム１０内部
に入り込んだ電着液が上記の隙間から外部に素早く排出
される。また、走行時や洗車時にフロントフレーム１０
内部に水が入り込んだ場合にも、この水が排出され易く
なる。
【００２３】尚、フランジ部２ａ・２ａの側縁部にレー
ザ溶接を施す際の溶接部位５…の数や長さ、あるいは長
手方向の溶接部位５・５間の間隔（ピッチ）等は、例え
ばフロントフレーム１０の大きさや材質、板厚等に応じ
て、フロントフレーム１０の衝撃エネルギ吸収特性が最
適となるように適宜設定すればよい。
ザ溶接を施す際の溶接部位５…の数や長さ、あるいは長
手方向の溶接部位５・５間の間隔（ピッチ）等は、例え
ばフロントフレーム１０の大きさや材質、板厚等に応じ
て、フロントフレーム１０の衝撃エネルギ吸収特性が最
適となるように適宜設定すればよい。
【００２４】また、上記の実施例においては、フランジ
部２ａ・２ａの側縁部にビーム溶接としてレーザ溶接を
施す場合を例に挙げて説明したが、ビーム溶接方法は上
記のレーザ溶接を用いた方法に限定されず、レーザ溶接
の他に、例えば高密度エネルギビームとしての高密度エ
ネルギ熱源を用いたプラズマ溶接や、ティグ（tungsten
inert gas：ＴＩＧ）溶接、ミグ（metal inert gas ：
ＭＩＧ）溶接等を用いた方法であってもよい。そして、
例えばミグ溶接を施す場合には、図１１（ａ）に示す
ように、フランジ部２ａとパネル３とを若干ずらして重
ね合わせ、この重ね合わせ部分の幅方向の端部を斜め方
向（矢印ア方向）から溶接する、同図（ｂ）に示すよ
うに、フランジ部２ａとパネル３とを重ね合わせ、この
重ね合わせ部分の幅方向の端部を横方向（矢印イ方向）
から溶接する、同図（ｃ）に示すように、フランジ部
２ａの幅方向の端部およびパネル３の端部を互いに逆方
向に曲げたのち重ね合わせ、この重ね合わせ部分に形成
されたフレアー部を横方向（矢印ウ方向）から溶接す
る、同図（ｄ）に示すように、フロントフレーム１０
の長手方向の開口部から溶接を施すことが可能な場合に
は、フランジ部２ａとパネル３とを治具９・９で挟んで
重ね合わせ、この重ね合わせ部分を裏側（矢印エ方向）
から溶接する、等の方法を行うことが可能である。
部２ａ・２ａの側縁部にビーム溶接としてレーザ溶接を
施す場合を例に挙げて説明したが、ビーム溶接方法は上
記のレーザ溶接を用いた方法に限定されず、レーザ溶接
の他に、例えば高密度エネルギビームとしての高密度エ
ネルギ熱源を用いたプラズマ溶接や、ティグ（tungsten
inert gas：ＴＩＧ）溶接、ミグ（metal inert gas ：
ＭＩＧ）溶接等を用いた方法であってもよい。そして、
例えばミグ溶接を施す場合には、図１１（ａ）に示す
ように、フランジ部２ａとパネル３とを若干ずらして重
ね合わせ、この重ね合わせ部分の幅方向の端部を斜め方
向（矢印ア方向）から溶接する、同図（ｂ）に示すよ
うに、フランジ部２ａとパネル３とを重ね合わせ、この
重ね合わせ部分の幅方向の端部を横方向（矢印イ方向）
から溶接する、同図（ｃ）に示すように、フランジ部
２ａの幅方向の端部およびパネル３の端部を互いに逆方
向に曲げたのち重ね合わせ、この重ね合わせ部分に形成
されたフレアー部を横方向（矢印ウ方向）から溶接す
る、同図（ｄ）に示すように、フロントフレーム１０
の長手方向の開口部から溶接を施すことが可能な場合に
は、フランジ部２ａとパネル３とを治具９・９で挟んで
重ね合わせ、この重ね合わせ部分を裏側（矢印エ方向）
から溶接する、等の方法を行うことが可能である。
【００２５】そして、上記のプラズマ溶接、ティグ溶
接、およびミグ溶接等を施した場合においても、レーザ
溶接を施した場合と同様に、フレーム部材２およびパネ
ル３の板厚を厚くしたり、あるいはこれらフレーム部材
２およびパネル３の材質のグレード・アップを行わなく
とも、衝撃エネルギをより充分に吸収することができる
ように、フロントフレーム１０の衝撃エネルギ吸収特性
を向上させることが可能となっている。
接、およびミグ溶接等を施した場合においても、レーザ
溶接を施した場合と同様に、フレーム部材２およびパネ
ル３の板厚を厚くしたり、あるいはこれらフレーム部材
２およびパネル３の材質のグレード・アップを行わなく
とも、衝撃エネルギをより充分に吸収することができる
ように、フロントフレーム１０の衝撃エネルギ吸収特性
を向上させることが可能となっている。
【００２６】また、上記の実施例においては、車両フレ
ーム部材としてフロントフレーム１０を例に挙げて説明
したが、勿論、フロントフレーム１０以外の車両フレー
ム部材においても、本ビーム溶接方法を用いることによ
り、衝撃エネルギをより充分に吸収することができるよ
うに、車両フレーム部材の衝撃エネルギ吸収特性を向上
させることが可能となっている。
ーム部材としてフロントフレーム１０を例に挙げて説明
したが、勿論、フロントフレーム１０以外の車両フレー
ム部材においても、本ビーム溶接方法を用いることによ
り、衝撃エネルギをより充分に吸収することができるよ
うに、車両フレーム部材の衝撃エネルギ吸収特性を向上
させることが可能となっている。
【００２７】
【発明の効果】本発明の車両フレーム部材のビーム溶接
方法は、以上のように、フランジ部の幅方向の側縁部と
パネルとを断続的に溶接する方法である。
方法は、以上のように、フランジ部の幅方向の側縁部と
パネルとを断続的に溶接する方法である。
【００２８】それゆえ、車両フレーム部材は、その幅方
向における溶接部位間の断面積が、例えばスポット溶接
を施した従来の車両フレーム部材の溶接部位間の断面積
よりも、ほぼフランジ部の断面積分だけ増大するので、
衝突時に変形して衝撃エネルギの吸収に寄与する部位が
増大し、衝撃エネルギの吸収量がより大きくなる。ま
た、フランジ部の幅方向の側縁部とパネルとを断続的に
ビーム溶接するので、フランジ部はリジッドに近い状態
とならず、車両フレーム部材は衝撃エネルギが加わった
ときに折れ曲がることなく潰れる。これにより、例え
ば、車両フレーム部材の板厚を厚くしたり、あるいは車
両フレーム部材の材質のグレード・アップを行わなくと
も、衝撃エネルギをより充分に吸収することができるよ
うに、車両フレーム部材の衝撃エネルギ吸収特性を向上
させることが可能となるという効果を奏する。
向における溶接部位間の断面積が、例えばスポット溶接
を施した従来の車両フレーム部材の溶接部位間の断面積
よりも、ほぼフランジ部の断面積分だけ増大するので、
衝突時に変形して衝撃エネルギの吸収に寄与する部位が
増大し、衝撃エネルギの吸収量がより大きくなる。ま
た、フランジ部の幅方向の側縁部とパネルとを断続的に
ビーム溶接するので、フランジ部はリジッドに近い状態
とならず、車両フレーム部材は衝撃エネルギが加わった
ときに折れ曲がることなく潰れる。これにより、例え
ば、車両フレーム部材の板厚を厚くしたり、あるいは車
両フレーム部材の材質のグレード・アップを行わなくと
も、衝撃エネルギをより充分に吸収することができるよ
うに、車両フレーム部材の衝撃エネルギ吸収特性を向上
させることが可能となるという効果を奏する。
【００２９】また、フレーム部材のフランジ部の幅を、
例えばスポット溶接を施した従来のフレーム部材のフラ
ンジ部の幅よりも短くすることができ、車両フレーム部
材の軽量化を図ることが可能となると共に、車両フレー
ム部材の断面係数を、例えばスポット溶接を施した従来
の車両フレーム部材の断面係数よりも大きくすることが
できるので、曲げ等に対する剛性を向上させることが可
能となるという効果も併せて奏する。
例えばスポット溶接を施した従来のフレーム部材のフラ
ンジ部の幅よりも短くすることができ、車両フレーム部
材の軽量化を図ることが可能となると共に、車両フレー
ム部材の断面係数を、例えばスポット溶接を施した従来
の車両フレーム部材の断面係数よりも大きくすることが
できるので、曲げ等に対する剛性を向上させることが可
能となるという効果も併せて奏する。
【図１】自動車のボディにおけるフロントフレームの位
置を示す斜視図である。
置を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例におけるビーム溶接方法とし
てのレーザ溶接を施すフレームモデルの断面図である。
てのレーザ溶接を施すフレームモデルの断面図である。
【図３】上記フレームモデルにレーザ溶接を施す際の、
溶接部位の位置を網掛けで示す平面図である。
溶接部位の位置を網掛けで示す平面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】上記フレームモデルに比較レーザ溶接を施す際
の、溶接部位の位置を網掛けで示す平面図である。
の、溶接部位の位置を網掛けで示す平面図である。
【図６】図５におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】レーザ溶接を施したフレームモデルにおける、
変位と荷重との関係を示すグラフである。
変位と荷重との関係を示すグラフである。
【図８】レーザ溶接を施したフレームモデルの最大荷重
および平均荷重と、比較レーザ溶接を施したフレームモ
デルの最大荷重および平均荷重との数値の大小を比較す
るグラフである。
および平均荷重と、比較レーザ溶接を施したフレームモ
デルの最大荷重および平均荷重との数値の大小を比較す
るグラフである。
【図９】レーザ溶接を施したフレームモデルが潰れる様
子を示す説明図である。
子を示す説明図である。
【図１０】比較レーザ溶接を施したフレームモデルが潰
れる様子を示す説明図である。
れる様子を示す説明図である。
【図１１】フレームモデルにビーム溶接方法としてのミ
グ溶接を施す際の、溶接部位の位置を示す説明図であ
る。
グ溶接を施す際の、溶接部位の位置を示す説明図であ
る。
【図１２】従来のフロントフレームを示す概略の側面図
である。
である。
【図１３】上記従来のフロントフレームが潰れる様子を
示す説明図である。
示す説明図である。
１ フレームモデル ２ フレーム部材 ２ａ フランジ部 ３ パネル ５ 溶接部位 １０ フロントフレーム（車両フレーム部材）
Claims (1)
- 【請求項１】高密度エネルギビームを用いて、幅方向の
断面が略ハット状のフレーム部材と、このフレーム部材
のフランジ部と接合することにより閉断面を形成するパ
ネルとを溶接する車両フレーム部材のビーム溶接方法で
あって、 上記フランジ部の幅方向の側縁部とパネルとを断続的に
溶接することを特徴とする車両フレーム部材のビーム溶
接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04328137A JP3124399B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 車両フレーム部材およびそのビーム溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04328137A JP3124399B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 車両フレーム部材およびそのビーム溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06170568A true JPH06170568A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3124399B2 JP3124399B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=18206914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04328137A Expired - Fee Related JP3124399B2 (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 車両フレーム部材およびそのビーム溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3124399B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003112260A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-15 | Mazda Motor Corp | フレーム構造およびその製造方法 |
| JP2006142917A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Nippon Steel Corp | 衝撃吸収特性に優れた衝撃吸収部材およびその溶接方法 |
| JP2007229740A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Nippon Steel Corp | 重ねレーザ溶接方法 |
| JP2007229752A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Nippon Steel Corp | 重ねレーザ溶接方法 |
| JP2016112577A (ja) * | 2014-12-12 | 2016-06-23 | 近畿車輌株式会社 | 溶接方法 |
| EP3466601A1 (en) * | 2017-10-04 | 2019-04-10 | Saint-Gobain Ecophon AB | Profile member and method for manufacturing thereof |
-
1992
- 1992-12-08 JP JP04328137A patent/JP3124399B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003112260A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-15 | Mazda Motor Corp | フレーム構造およびその製造方法 |
| JP2006142917A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Nippon Steel Corp | 衝撃吸収特性に優れた衝撃吸収部材およびその溶接方法 |
| JP2007229740A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Nippon Steel Corp | 重ねレーザ溶接方法 |
| JP2007229752A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Nippon Steel Corp | 重ねレーザ溶接方法 |
| JP2016112577A (ja) * | 2014-12-12 | 2016-06-23 | 近畿車輌株式会社 | 溶接方法 |
| EP3466601A1 (en) * | 2017-10-04 | 2019-04-10 | Saint-Gobain Ecophon AB | Profile member and method for manufacturing thereof |
| WO2019068594A1 (en) * | 2017-10-04 | 2019-04-11 | Saint-Gobain Ecophon Ab | PROFILE ELEMENT AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
| RU2761595C2 (ru) * | 2017-10-04 | 2021-12-10 | Сен-Гобен Экофон Аб | Профильный элемент и способ его изготовления |
| US11542706B2 (en) | 2017-10-04 | 2023-01-03 | Saint-Gobain Ecophon Ab | Profile member and method for manufacturing thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3124399B2 (ja) | 2001-01-15 |
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