JPH07155962A - 自動車用のリヤサスペンションメンバの製造方法 - Google Patents

自動車用のリヤサスペンションメンバの製造方法

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JPH07155962A
JPH07155962A JP5339241A JP33924193A JPH07155962A JP H07155962 A JPH07155962 A JP H07155962A JP 5339241 A JP5339241 A JP 5339241A JP 33924193 A JP33924193 A JP 33924193A JP H07155962 A JPH07155962 A JP H07155962A
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JP
Japan
Prior art keywords
spot welding
rear suspension
flanges
suspension member
adhesive
Prior art date
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Pending
Application number
JP5339241A
Other languages
English (en)
Inventor
Masato Asai
正人 浅井
Toshio Natsume
敏夫 夏目
Yoshimasa Negishi
良昌 根岸
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Automobile Manufacture Line, Endless Track Vehicle, Trailer (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接着およびスポット溶接それぞれの特徴を接
合後に発現できる、自動車のリヤサスペンションメンバ
の製造方法を提供すること。 【構成】 リヤサスペンションメンバは、2枚の板材
(10、12)のフランジ(11、13)によって形成
される2つの接合部(14B)を備え、これら接合部が
車体の前後方向へ間隔をおいて車体の横方向へ伸びるよ
うに車体に取り付けられ、左右それぞれの側のリヤサス
ペンションアーム用の2本の平行リンクを前後方向へ間
隔をおいて連結する。前記リヤサスペンションメンバを
製造する方法は、各接合部の2つのフランジ(11、1
3)の互いに対向する2つの面に接着剤(28)を塗布
して2つのフランジ(11、13)を重ね合せ、その
後、各接合部の2つのフランジ(11、13)をスポッ
ト溶接(32)する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車用のリヤサスペン
ションメンバの製造方法に関し、特に、2枚の板材のフ
ランジによって形成される2つの接合部を備え、これら
接合部が車体の前後方向へ間隔をおいて車体の横方向へ
伸びるように車体に取り付けられるリヤサスペンション
メンバであって、左右それぞれの側のリヤサスペンショ
ンアーム用の2本の平行リンクを前後方向へ間隔をおい
て連結するリヤサスペンションメンバを製造する方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の車体の外板の接合方法として、
2枚の外板の互いに重なり合う接合部を構造用の接着剤
で接着し、さらにスポット溶接し、接合部に加わる応力
を分散させようとするものが提案されている(特開昭58
-199675 号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記提案に係るものの
ように、接着と溶接とによって2つの板材を接合する、
いわゆるウエルドボント接合によれば、接着および溶接
それぞれの利点を生かす接合方法を得ることができると
考えられるが、前記提案に係るものは車体の外板であ
り、荷重が加わる構造部材として使用することはできな
い。
【0004】一般に、接着は、2つの板材の互いに対向
する2つの面を接合することから、剛性の高い接合構造
を得ることができる。これに対し、スポット溶接は、2
つの板材を溶融し、圧力を加えて接合することから、所
定のナゲット径であれば強度の高い接合構造を得ること
ができる。そして特定の力に対して、接着による接合は
せん断力に強いが、引きはがし力に比較的弱く、一方、
スポット溶接による接合は、大きな引きはがし力が加わ
ると、ナゲットの回りの板材の熱影響部分が抜ける、い
わゆるスポット抜けが起こるおそれがある。
【0005】本発明の目的は、接着およびスポット溶接
それぞれの特徴を接合後に発現できる、自動車用のリヤ
サスペンションメンバの製造方法を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、2枚の板材の
フランジによって形成される2つの接合部を備え、これ
ら接合部が車体の前後方向へ間隔をおいて車体の横方向
へ伸びるように車体に取り付けられ、左右それぞれの側
のリヤサスペンションアーム用の2本の平行リンクを前
後方向へ間隔をおいて連結するリヤサスペンションメン
バを製造する方法であって、前記各接合部の2つのフラ
ンジの互いに対向する2つの面の少なくとも一方に接着
剤を塗布して前記2つのフランジを重ね合せ、その後、
前記各接合部の前記2つのフランジをスポット溶接する
ことを含む。
【0007】
【作用および効果】接着剤を塗布して2つのフランジを
重ね合せた後、接着剤が硬化してから、または硬化の進
行中にスポット溶接して各接合部の2つのフランジを互
いに接合し、リヤサスペンションメンバを製造する。
【0008】車体に取り付けられるリヤサスペンション
メンバは、左右それぞれの側の2本の平行リンクを経て
タイヤから横力、前後力および上下力を受ける。このう
ち横力については、その横力の方向が各接合部のフラン
ジ面とほぼ平行であることから、各接合部の2つのフラ
ンジには主としてせん断力が働く。前記のとおり、各接
合部のせん断強度は十分に大きくなっているため、リヤ
サスペンションメンバは横力に十分に耐えることができ
る。タイヤから加わる前後力は、別途設けるラジアスロ
ッドないしストラットバーによって、また上下力は、別
途設けるショックアブソーバやコイルばねによって受け
止められ、リヤサスペンションメンバにはほとんど加わ
らない。
【0009】リヤサスペンションメンバが接着による大
きな剛性を備えるため、コーナリング時などにリヤサス
ペンションメンバに加わる横力によってリヤサスペンシ
ョンメンバが変形することがなく、操縦安定性を向上で
きる。また、2つの板材の板厚を小さくすることが可能
となり、軽量化を計ることができる。
【0010】
【実施例】本発明は、図1および図2に示すように、2
枚の板材10、12のフランジ11、13によって形成
される2つの接合部14A、14Bを備え、これら接合
部14A、14Bが車体(図示せず)の前後方向へ間隔
をおいて車体の横方向へ伸びるように車体に取り付けら
れるリヤサスペンションメンバ14を製造する方法であ
る。リヤサスペンションメンバ14は、左右それぞれの
側のリヤサスペンションアーム用の2本の平行リンク1
6を前後方向へ間隔をおいて揺動可能に連結する。平行
リンク16の連結はそれ自体公知の構造によればよい。
【0011】リヤサスペンションメンバ14は2枚の板
材10、12によって閉じ断面形状に、全体が細長い平
面形状を呈するように形成され、横方向の端部に装着し
たマウント18を介して車体に取り付けられる。自動車
の走行中に種々の力がホイール20のタイヤに加わる
が、そのうちの横力は、平行リンク16を経てリヤサス
ペンションメンバ14に伝わり、リヤサスペンションメ
ンバ14によって主として受け止められる。そして、前
後力はストラットバーないしラジアスロッド22によっ
て、また上下力はショックアブソーバ24とコイルばね
26とによって主として受け止められる。
【0012】リヤサスペンションメンバ14の各接合部
の2つのフランジ11、13の互いに対向する2つの面
の少なくとも一方に接着剤を塗布して2つのフランジ1
1、13を重ね合せる。接着剤は、たとえば、一液性の
熱硬化性エポキシ樹脂である。図3に示す実施例では、
接着剤28はフランジ11、13の対向する2つの面の
それぞれに塗布してある。
【0013】接着剤28を塗布するフランジの面は、図
3に示すように形成することが好ましい。すなわち、上
方の板材10のフランジ11の外方に位置する部分を水
平面11Aとし、これに続けてわずかに上向きの傾斜面
11Bとするか、フランジ11の全体を水平面とする。
一方、下方の板材12のフランジ13の外方に位置する
部分を水平面13Aとし、これに続けてわずかに下向き
の傾斜面13Bとする。そして、傾斜面11B、13B
のなす角度、または水平面11Aと傾斜面13Bとのな
す角度θを0〜8°程度に定める。
【0014】互いに対向する2つのフランジ11、13
の2つの面が内方へ向けて末広状となるか、または2つ
の面が水平で接触する場合、接着剤28がフランジ1
1、13を重ね合せた外方の部分30からはみ出る可能
性が少なくなる。これは、見栄えをよくし、また接着剤
が作業者や部品その他の物に付着するのを防止する。一
方、角度θが大きくなり過ぎると、フランジ11、13
が接合の目的で使用されるものであってその幅が制限さ
れることから、対向する2つの面の間隔が大きくなり過
ぎ、接着することが難しくなる。
【0015】接着剤28を塗布して2つのフランジ1
1、13を重ね合せた後、各接合部の2つのフランジ1
1、13を所定ピッチのスポット溶接32によって接合
する。スポット溶接32は、傾斜面11B、13Bに、
または水平面と傾斜面との境界域にすることができる。
【0016】ナゲット周辺の接着剤は、スポット溶接時
の熱の影響を受け、図4に示すように破断強度が変化す
る。すなわち、接着剤の破断強度Aは、スポット溶接電
流が大きくなるにつれ、次第に低下する。一方、スポッ
ト溶接の破断強度Bは、スポット溶接電流が大きくなる
につれ、次第に高くなる。そして、スポット溶接電流が
小さい範囲では、熱量が少なく十分な溶込みが得られな
いため、スポット溶接の破断強度Bが低いのに対し、接
着剤の場合には熱の影響が少ないため、破断強度Aが高
い。その結果、スポット溶接の破断強度Bは、特定の電
流値Apに達するまで接着剤の破断強度Aを上回らない。
【0017】いま、板材の破断強度Cが、特定の電流値
Apより低い電流値Amのときのスポット溶接の強度と等し
いとする。換言すれば、特定の電流値Apで得られるスポ
ット溶接の破断強度が板材の破断強度Cより高くなるよ
うに、スポット溶接電流を定める。そして、フランジ1
1、13のスポット溶接を電流値Amと特定の電流値Apと
の間の範囲D内の電流値で行う。
【0018】スポット溶接の破断強度Bが板材の破断強
度Cより低い場合、力が加わるとまずスポット溶接が破
断してしまうが、これでは接合の本来の機能を達成でき
ない。したがって、スポット溶接の破断強度Bが板材の
破断強度Cを上回るようになるスポット溶接電流である
ことが必要である。次に、範囲D内の電流値を選択すれ
ば、接着剤の破断強度Aが常にスポット溶接の破断強度
Bを上回るのを保証できる。接着剤の破断強度は経年的
に低下するおそれがあるが、接着剤の破断強度がスポッ
ト溶接の破断強度を上回る範囲の電流値で溶接すること
により、両者の破断強度を最低限スポット溶接の破断強
度に保つことは可能であり、これによって接合の信頼性
を維持できる。
【0019】スポット溶接時間を一定にする場合、前記
によりスポット溶接電流を定めることができる。これに
対し、スポット溶接時間がスポット溶接電流と共に変わ
る場合、次に述べるように範囲を定めることができる。
【0020】溶接の分野では、溶接時間をサイクルで表
すことがある。このサイクルは、商用周波数分のサイク
ル秒である。たとえば、5サイクルというときは、5/50
秒または5/60秒である。スポット溶接時間をサイクルで
表したとき、スポット溶接のナゲット径は、図6に示す
ように、スポット溶接電流がI1、I2、I3というように大
きくなるにつれ、大きくなる。これに対し、接着剤の破
断強度は、図7に示すように、スポット溶接電流が大き
くなるにつれ、小さくなる。そこで、スポット溶接電流
およスポット溶接時間を種々に変え、ナゲット径と接着
剤の破断強度との実験値を求める。そして、これらの実
験値を重回帰分析し、重回帰式を求める。この場合の重
回帰式は、2つの独立変数によって1つの従属変数を求
めるものであるから、 N=α1 I+α2 T+α3 K=β1 I+β2 T+β3 の形で与えられる。ここで、Nはナゲット径、Iは溶接
電流、Tは溶接時間、Kは接着剤の破断強度、α1 〜α
3 、β1 〜β3 は回帰係数である。
【0021】スポット溶接が所定の破断強度を持つため
には、ナゲット径が一定の大きさN0 以上でなければな
らない。よって、 N0 ≦α1 I+α2 T+α3 スポット溶接のナゲット径がN0 であるときの破断強度
がK0 であるとすると、接着剤の破断強度はスポット溶
接の破断強度より大きいため、 K0 ≦β1 I+β2 T+β3 スポット溶接による安定したナゲット成形に最低必要な
サイクル数をT0 とすると、 T0 ≦T 〜式で与えられる範囲は、図8の斜線で示したよう
になる。したがって、この範囲でスポット溶接すればよ
い。
【0022】リヤサスペンションメンバは、スポット溶
接では得られない剛性を得るため連続のアーク溶接で製
造することがある。そのアーク溶接したものEと、本発
明にしたがって接着剤とスポット溶接とにより接合した
ものFとの比較試験をした結果を図5に示す。同じ板厚
の鉄板を使用し、同じ寸法のリヤサスペンションメンバ
を製造した。この場合のフランジ幅は15mm、スポット溶
接のナゲット径は3mm、スポットピッチは100mm であっ
た。リヤサスペンションメンバの平行リンクの取付け部
にフランジ11、13と実質的に平行な方向の荷重を加
え、取付け部の変位を測定した。図5から、荷重の広い
範囲にわたって本発明にしたがうウエルドボンド接合F
が、アーク溶接接合Eより変位が少ないことが分る。こ
れは、ウエルドボンド接合の剛性が高いことを意味す
る。自動車の通常の走行時に加わる荷重域Gでは、ウエ
ルドボンド接合の変位はアーク溶接接合の変位に比べて
30〜40%低い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る製造方法で製造するリヤサスペン
ションメンバの斜視図である。
【図2】リヤサスペンションメンバを設置した自動車の
サスペンションの斜視図である。
【図3】2つの板材のフランジを示す斜視図である。
【図4】破断強度とスポット溶接電流との関係を定性的
に示すグラフである。
【図5】変位と荷重との関係を定性的に示すグラフであ
る。
【図6】ナゲット径とスポット溶接時間との関係を定性
的に示すグラフである。
【図7】接着剤の破断強度とスポット溶接時間との関係
を定性的に示すグラフである。
【図8】スポット溶接電流とスポット溶接時間との関係
を定性的に示すグラフである。
【符号の説明】
10、12 板材 11、13 フランジ 14 リヤサスペンションメンバ 14A、14B 接合部 16 平行リンク 28 接着剤 32 スポット溶接
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09J 5/06 JGV

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2枚の板材のフランジによって形成され
    る2つの接合部を備え、これら接合部が車体の前後方向
    へ間隔をおいて車体の横方向へ伸びるように車体に取り
    付けられ、左右それぞれの側のリヤサスペンションアー
    ム用の2本の平行リンクを前後方向へ間隔をおいて連結
    するリヤサスペンションメンバを製造する方法であっ
    て、前記各接合部の2つのフランジの互いに対向する2
    つの面の少なくとも一方に接着剤を塗布して前記2つの
    フランジを重ね合せ、その後、前記各接合部の前記2つ
    のフランジをスポット溶接することを含む、自動車用の
    リヤサスペンションメンバの製造方法。
JP5339241A 1993-12-06 1993-12-06 自動車用のリヤサスペンションメンバの製造方法 Pending JPH07155962A (ja)

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