JPH10507144A - シートメタル部材 - Google Patents

シートメタル部材

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JPH10507144A
JPH10507144A JP8512921A JP51292196A JPH10507144A JP H10507144 A JPH10507144 A JP H10507144A JP 8512921 A JP8512921 A JP 8512921A JP 51292196 A JP51292196 A JP 51292196A JP H10507144 A JPH10507144 A JP H10507144A
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sheet metal
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Application number
JP8512921A
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English (en)
Inventor
ジンガー・オットー
ヴィーデン・ゲルハルト
エップレ・ギュンター
マウ・ハンス=ユルゲン
Original Assignee
ジーマ・テック ジンガー・マイア ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P11/00Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for 
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/09Means for mounting load bearing surfaces

Abstract

(57)【要約】 具体的には自動車の車体部材に適した、負荷を受け又は負荷を吸収する機能を有するシートメタル部材の特性を最適化し、その製造工程を単純化するために、シートメタル部材を負荷部材と機能部材とで構成する。負荷部材は、機能部材の組付部の相補形を有し、組付部を受容する凹部を有する。シートメタル部材が組み立てられた状態で互いに対向する凹部と組付部の壁面は、その凹部の周辺の負荷部材の表面に対して直角である。凹部の寸法と組付部の寸法は、機能部材の組付部が負荷部材の凹部に隙間無く、抜けないように圧入されるように設定される。機能部材と負荷部材とは、組付部と凹部の対向する壁面の領域でレーザー又は電子ビームで溶接される。

Description

【発明の詳細な説明】 シートメタル部材 本開示は、1995年10月10日出願の番号PCT/EP95/03991 (公開番号WO 96/11832)の国際出願中に開示された主題に関連する ものであり、該出願の明細書の全記載は、本出願中に参照として組み込まれるも のとする。 本発明はシートメタル部材に関し、特に、荷重負荷又は荷重吸収機能を有する 自動車の車体部材に関する。車体部材のシートメタルの厚みは、とりわけ、その 仕様に従って使用される時にその部材に働く外力に応じて決められる。しかし、 ほとんどの場合、そのシートメタル部材全体のうち、最大の応力が負荷されるの は僅かの部分でしかない。そして多くの場合、このように特に応力が負荷され、 高い摩耗や破損に晒される部分というのは、力が導入される領域なのである。 高い摩耗や破損が生じるほんの一部の領域を考慮して車体部材のシートメタル の厚みを設計しなければならないことから、従来、材料を余分に使用しなければ ならないばかりでなく、そのような余分な材料の使用が、部材の生産時に必要と される技術資源を増大させ、生産コストを上昇させていた。また、そのような部 材はまた、重量が大きいという問題もあった。 実際には、最初に述べたシートメタル部材の基本的な厚みは小さく抑えつつ、 より大きな摩耗及び破損に晒される領域にはより大きな強度及び/又は剛性を付 与するようにする試みがいくつかなされてきた。これにより、必要な技術資源が 低減され、付加的な材料の使用は特に必要な領域だけに限られるようになる。こ れには、次のような2つのやり方がある。 a)強度と剛性を増すため、部材に、より大きな応力を受ける領域を安定させる ための付加的形状(例えば、補強リブやポット等)を加える。しかし、かなりの 応力がかかるにも関わらず他の面からの必要性によって特別な負荷面形状(例え ば、平面状の負荷面)が必要とされる場合や、大きな応力が加わる領域が非常に 小さい部分(例えば、フロント及びリア・ショックアブソーバ・ストラットが直 接に車体部材に取り付けられるような場合の力が導入される箇所)に限られてい る場合には、このようなやり方は限定される。とりわけ、ほとんどの場合、強度 及び/又は剛性を十分に増加させるためには、部材の形状を相当に複雑にしなけ ればならない。 b)基本的なシートメタルの厚みは抑えつつ、輪郭補強材やリブ補強材の形で、 或いは二重層とするというように、付加的なシートメタル部材を加えることによ り補強を加える。この場合、これらは溶接、ビード結合、接着剤等で基本シート メタル部材に接合され、その強度及び/又は剛性を上昇させる。しかし、基本シ ートメタル部材と付加シートメタル部材との接合部分は結局弱点になりかねない ことから、然るべく最適化されなければならない。しかも、しばしば付加シート メタル部材の形を複雑な部材形状に合わせなければならないため、生産コストを 上昇させる。また、必要な箇所には既に他の部材が存在するため、そのような付 加シートメタル部材を取り付けることができないような場合もある。更に、付加 シートメタル部材は補強すべき部材に均等に接合することができないため、付加 シートメタル部材による考え得る効果は必ずしも十分得られるものではない。 一方、ドイツ特許出願公開公報 DE 41 04 256 A1は、機能部材と負荷部材にお ける相補凹部とを一つの工程で製造することを推奨している。ここでは、表面の 法線(90°)に対して傾いた方向からのレーザービームが用いられる。機能部 材は溶接シーム用の隙間を設けて相補凹部に挿入され、後のレーザー溶接工程で レーザビームにより接合される。この場合の不利な点は、溶接ビームが太いため に、通常、後に仕上げが必要になることと、とりわけ、この方法では負荷部材と 機能部材とが正確に所定の位置関係にあるような部材が殆ど得られないというこ とである。 本発明の目的は、上記のような不利な点を無くした、改良されたシートメタル 部材を創り出すことである。 この目的は、本発明により達成される。本発明では、最初に述べたようなタイ プのシートメタル部材であって、それぞれ独立に製造される負荷部材と機能部材 とを含む。そして負荷部材は、機能部材の組付部を受容するための、その形状に 対して相補的な形状を有する凹部を備えている。また、シートメタル部材が組み 立てられた状態において互いに面することになる凹部の壁面と組付部の壁面とは 、凹部の周辺の負荷部材の表面に対して略垂直になるように設定されている。更 に、凹部と組付部の寸法は、機能部材が負荷部材の凹部に抜けることなく、また 、隙間が生じないように圧入され得るように設定されている。そして、機能部材 と負荷部材とは、凹部と組付部の対向する壁面の領域においてレーザービーム又 は電子ビームにより溶接される。 壁面が直角であるということは、組付部を負荷部材の凹部に抜けることなく、 また、隙間が生じないように圧入するために重要である。機能部材が負荷部材に 隙間なく圧入し得ることが保証される場合にのみ、レーザー又は電子ビーム溶接 する間も負荷部材と機能部材との間に一体物と同程度の強度を持つ連結が得られ る。 負荷部材と機能部材とが互いに独立に製造できることから、負荷部材のシート メタルの厚みは負荷機能が発揮できる最低限にすることができる一方、機能部材 のシートメタルの厚みはその機能を満足するように別途選択することができる。 同時に、このような構造にすることにより、相異なる複数の負荷部材に対して 使用され得る機能部材の製造を大きく標準化することができるようになる。 更に、本発明に係るシートメタル部材は、その形状、すなわち負荷部材に対す る機能部材の幾何学的位置、を予め正確に決定しておくことができるという利点 を持っている。これは、機能部材の組付部が負荷部材の凹部に隙間なく、外れな いように圧入されており、そのため、レーザー又は電子ビームによる溶接工程の 間に機能部材が負荷部材の凹部に動かないように確実に保持されているためであ る。 凹部の寸法と組付部の寸法は、両者の対向する壁面が全面で接触するようにし ておくことが望ましい。これにより、負荷部材に挿入された機能部材がより確実 に保持されるようになり、後のレーザー又は電子ビーム溶接の際により良い中心 合わせが可能となる。更に、負荷部材と機能部材との間のより広い面での接合が 得られる。 一方、組付部と凹部の壁面に沿って不完全な溶接を行なうことにより、所定の 力で破損するような箇所を予め設定しておくことができる。 凹部の寸法と組付部の寸法は、次のような状態となるようにしておくことが望 ましい。すなわち、機能部材が負荷部材に圧入された後、その初期引張力により 、溶接工程中に凹部と組付部との対向する壁面に隣接する部材領域が融合する間 、負荷部材と機能部材との相対的な幾何学的位置関係が保持されるような状態に しておく。 本発明に係る部材では、負荷部材よりも高い品質の、適した材料を選択するこ とにより、機能部材のより大きな強度又は剛性が達成される一方、組付部/機能 部材の壁の厚みを負荷部材の壁の厚みに対して相対的に増加させることによって も同様に機能部材のより大きな強度又は剛性が達成される。これにより、より大 きい厚みを有する組付部でも、問題なく、それよりも小さい厚みの負荷部材に高 い剛性で接合することができる。 負荷部材と機能部材との間の接合の強度の更なる増加は、負荷部材の凹部が、 少なくともその全周の一部に設けられた曲げ肩部を備えることにより得られる。 望ましくは、この肩部は、肩部の高さを含む負荷部材の厚みが、機能部材の組付 部の厚みと対応するように曲げられる。肩部の角度は望ましくは90°とする。 これにより、シートメタルの厚みの大きい部分への移行が、要求通りにややスム ーズになる。 負荷部材の凹部の(必要とされるならば、肩部にも)開口側に向いた箇所に面 取りを施し、これにより溶接工程時にレーザー又は電子ビームをガイドするよう にすることができる。更に、機能部材についても、レーザー又は電子ビームに面 する側の周囲に面取りを施してもよい。このように、負荷部材側と共に面取りを 行なうことにより、底が閉塞された樋状の溶接融液受容手段が形成される。この 溶接融液受容手段は、溶接工程の際に液化した材料を受けるとともに、溶接シー ム接合部が負荷及び/又は機能部材の表面よりも上に出ることを防止する。 面取りの寸法、すなわち、それにより形成される溶接融液受容手段の寸法は、 負荷及び機能部材のそれぞれのシートメタルの厚みに合わせる。 もし、機能部材としてチューブが負荷部材に溶接付けされるのであれば、面取 りは部材のチューブとは反対側の面に配置するのが望ましい。これにより、接合 される要素の平面接合が保証され、本部材の平坦支持が可能となる。 負荷部材及び機能部材が一旦結合され、溶接されると、シートメタル部材は一 つの道具の形となり得る。シートメタル部材の負荷部材は、製造工程の最後のス テップとして、機能部材を圧入し、負荷部材と溶接するという作業が行なわれる ように、予め最終的な形状に成形しておくこともできる。 また、先にシートメタル部材自体について述べたと同様に、機能部材自体も2 個又はそれ以上の別個に製造される部分から構成されるようにしてもよい。負荷 部材も、もちろん、1個の凹部だけを設けてそこに1個の機能部材を入れるよう にしてもよいし、2個又はそれ以上の凹部を設け、それぞれに機能部材を入れる ようにしてもよい。 機能部材と負荷部材との溶接は、気密となるようにしておくことが望ましい。 本発明に係るシートメタル部材は、特に、あらゆる種類の自動車や一般の機械 技術等のシートメタル軽量構造分野に用いられる。すなわち、部材に局所的に高 い荷重が負荷されるため、シートメタルの厚みをより大きくして材料を増加しな ければならないような場合に用いられる。乗用車のホワイトボディの場合、例え ばシャーシ、エンジン、トランスミッション、排気システム等、それに搭載され る全てのユニットについて、本発明に係るシートメタル部材はそれらホワイトボ ディ上の取付箇所に適用され得る。 本発明により、必要な強度及び剛性を確保するための付加的な補強やシートの 二重化、或いはシートメタルの厚みの増大等が不要となる。 また、材料を選択的に使用すること、従って、重量に関して最適化された軽量 構造が可能となる。 局所的にシートメタルの厚みの大きい領域では、負荷部材で用いられている基 本材料とは異なる、最適化された、溶接可能な材料を使用することが可能である 。例えば、負荷部材の選択されたシートメタルには、より大きな剛性を持つシー トメタルを用いることができる。 部材の外形も、シートメタルの厚みが増加された局所領域において、現在用い られている全ての可能な形状に合致するように自由に選択することができる。 付加補強或いは結合補強された場合のシートメタルの厚みと比較すると、厚み が増加されたシートメタルの局所領域の厚みの増加分は、全て強度及び剛性の増 加に用いられる。そして、補強された領域中での力の調和的な分布、従って、力 の均等な伝達が達成される。 曲げ肩部により実現される、厚みの増加された箇所から負荷部材の厚みの箇所 へのスムーズな移行により、力の急激な増加や危険な引張力のピークが防止され る。 更に、厚みを増加する領域は任意に選択することができる。このため、特に複 雑な力が導入される領域に関する条件を十分考慮に入れることができる。 本発明は特に、選択的に配置された任意の数の開口を有する自動車の車体のシ ートメタル部材の経済的な製造に適している。部材の外形は任意の形状であって よい。ここにおいて開口には、負荷部材としての基本板材に、機能部材としての 各種選択可能な基本表面領域が溶接される。この負荷部材としての基本板材は、 機能部材(開口)を溶接する前に予め目的形状に成形されていてもよいし、開口 を形成した後に成形してもよい。基本板材に開口を溶接する際には特に、負荷部 材の凹部には曲げ肩部を設けておくことが望ましい。 機能部材として溶接される開口の組付部の端部を曲げ端部としてもよい。これ は開口側だけに施してもよいし、(上記負荷部材側に加えて)付加的に行なうよ うにしてもよい。これにより、既に所定の形状に成形された基礎板材すなわち負 荷部材への移行が適合性のあるものとなり、最適化される。 開口すなわち機能部材のシートメタル厚みは、既に述べたように、必ずしも負 荷部材のシートメタル厚みと対応していなくてもよい。 選択的に配置された開口を有する自動車の車体部材を各種形成するため、基本 的組み合わせとしての種々の段階のシートメタル厚さを有する所定の基本表面領 域と、標準機能部材として相異なる複数の標準化された開口を選択できるように しておく、ということも可能である。自動車車体用部材を製造するためのこのよ うな組み合わせられた負荷部材には、これらの標準的な開口が要求通り供給され る。 本発明に係るシートメタル部材により、単に製造コストを低減するという点だ けでなく、構造物の重量低減の点からも、従来10年以上もホワイトボディにお いて用いられ、また、従来、溶接ナットにより行なわれていたものの代替として 成功裏に利用されている自動車の車体用シートメタル部材に設けられる開口に関 して、非常な進歩が得られる。 従来の解決法では、冷間成形で押し出すことにより基礎板材の材料を持ち上げ てチューブの形にするという成形がなされていた。溶接ナットを溶接で取り付け るということは排除されていた。チューブを形成した領域における大きな冷間成 形の結果、開口は溶接ナットと比較するとかなり高い強度値を有する。 しかし、得られる開口のサイズは、特に基礎板材の初期シートメタル厚さに依 存する。開口を作製するに必要な成形工程の数及び加圧力は、多くの場合、部材 の周辺領域において必要とされる成形工程と比べると非常に高い。平坦な基礎板 材からまず部材の開口を形成し、その後にはじめて所望の部材の形状に成形せざ るを得ないため、成形工程の数が比較的多くなる。部材が大きくなればなるほど 成形工程の数が多くなるため、より多くの技巧的なプレス資源が必要となり、工 程の収益率が限界に達する。特に、部材の形状が複雑である場合には、最初の生 産工程において製造される開口を、周辺の材料を所定の形に成形する際に所望の 位置に固定しておくことが非常に複雑になる。 しかし、本発明に係る部材、或いはそのような部材の本発明に係る製造方法は 、次に述べるように、そのような使用法に対する解決策を提供する。 本発明による上記の、負荷部材と機能部材から成るシートメタル部材の製造工 程では、機能部材の組付部の相補形であって機能部材の組付部を受容する凹部を 有する負荷部材を製造する。機能部材の組付部は、負荷部材の凹部に隙間なく圧 入されるような寸法となっている。この機能部材の組付部の圧入は、機能部材が 負荷部材から外れずに保持されるようにする。そして、凹部と組付部の対向する 壁面領域をレーザー又は電子ビームにより溶接する。 機能部材を負荷部材に圧入するとき、負荷部材と機能部材の間の接合部に毛細 管現象により水が浸入しないように圧入することが望ましい。このためには、凹 部及び組付部の壁面の表面粗さが低いことが必要である。こうすることによる大 きな利点は、一方では、負荷部材の材料と機能部材の材料とが融合した溶接領域 を非常に小さく抑えることができるということであり、他方では、負荷部材と機 能部材の間の溶接シームが腐食に対して非常に強くなるということである。 更に、上記と同じ理由により、圧入接合は、水柱圧100mm程度の水密であるこ とが望ましい。 負荷部材と機能部材の接合は、凹部と組付部の対向面の全面において溶接され るように、十分に溶接することが望ましい。 以上述べたような本発明の特長及びその他の特長を、図面を用いて以下に更に 詳しく説明する。 図1 本発明に係るシートメタル部材の一例の断面図。 図2 図1のシートメタル部材の組立前の状態の図。 図3 本発明に係るシートメタル部材の他の実施例を示す図。 図4 本発明に係るシートメタル部材の第3の実施例を示す図。 図5 本発明に係るシートメタル部材の更に他の例の断面図。 図6 冷間成形工程後の本発明に係るシートメタル部材の一例の断面図。 図1は、本発明に係るシートメタル部材10の一部を示す断面図であり、負荷 部材12と機能部材14とが現われている。ここでは凹部16は孔となっており 、機能部材は負荷部材12の凹部16に配置されている。図1は本発明に係るシ ートメタル部材10を単純化して示すものであるが、本発明により機能部材が負 荷部材の中に理想的に、且つきちんと収められることを示している。ここで、負 荷部材12の凹部16内に、隙間を設けることなく機能部材14を圧入すること が重要である。機能部材14及び凹部16の対向面を含む溶接領域は非常に小さ く、溶接シームが負荷部材12と機能部材14の組付部の表面を超えて突出しな いようになっている。特に、図2に示すように、凹部16の周囲及び(必要な場 合には)機能部材14の周囲にそれぞれ面取り16a、14aが設けられている 場合には、溶接シームが表面より上に突出しない。機能部材14と負荷部材16 が組み立てられた状態では、面取り16a及び14aにより、溶接工程において レーザー又は電子ビームに面する樋状の融液受容手段が形成される。溶接工程中 は樋状の融液受容手段は液体材料で満たされ、溶接が終了した後は図1に示され るようにほとんど平坦な表面が得られる。 機能部材14の組付部の直径Dを負荷部材12の凹部16の直径dよりも少し 大きくしておくことが望ましい。この場合、1/10mm程度の初期引張負荷が生じる ようにすることにより、機能部材14が十分確実に負荷部材12に隙間なく圧入 されるようになる。 これは、次のような数値計算例によって詳しく説明される。 負荷部材12の凹部16の直径dを20mm、許容範囲を±0.02mmとする(最大許 容範囲は0.05mm)。 機能部材14の組付部の直径Dを20.1mm、許容範囲を+0.03mm/-0.01mmとする 。 凹部16の穴の許容範囲は、機能部材14の組付部の外形の許容範囲に依存す る。 レーザービームによる溶接の間、レーザービームの径は0.3mmとすることが望 ましい。これにより、材料の温度上昇が最小限に抑えられ、その結果、溶接シー ムが非常に速く冷却されるため、非常に高速な溶接が可能となり、負荷部材12 と機能部材14との間の剛的な接合が形成される。この場合、シーム隙間を設け たレーザー溶接の際に生じるような変位、すなわち機能部材14と負荷部材12 との間の幾何学的関係の変化、は生じない。 機能部材14が負荷部材12に圧入され、保持されている時の保持力は、50kg 或いはそれ以上であることが望ましい。このためには、約5t又はそれ以上の圧 入力が用いられる。 このような圧入を行なうことにより、組み立てられたシートメタル部材は問題 なく運搬することができる。すなわち、運搬中の振動で機能部材14が負荷部材 12から外れてしまったり、或いは単に運搬中に互いに位置がずれてしまって別 の箇所で溶接されてしまうという危険性が防止される。 凹部16及び機能部材14の組付部の壁面が共に直角になっているため、溶接 を、それらの壁の一方又は他方のいずれの側からも始めることができ、シートメ タル部材の形状に応じて自由に選択できるようになる。 機能部材14が負荷部材12に保持される際の初期引張力は、機能部材の実際 の重量の2倍以上である必要がある。その初期引張力の上限は、その力を負荷す る物つまり機能部材の側の変形が許容範囲を超えない点である。負荷部材と機能 部材の対向する壁面の全面で溶接する全面溶接は、割れの発生を防止するという 観点から重要であり、本発明に係る方法により問題なく実施することが可能であ る。 本発明の重要な特長の一つは、負荷部材12の凹部16を曲げ端部の非常に近 くに設けること、すなわち、凹部16を負荷部材12の曲げ部のアール部のすぐ 近くに配置することが可能である、ということである。 図3は本発明に係るシートメタル部材20の変形例を示す。ここでは、機能部 材24が負荷部材22の中で溶接されている。図3において、機能部材24は下 側で負荷部材12と同一面とされる一方、上側では負荷部材22よりも上に突出 している。負荷部材22の凹部26の周囲及び機能部材24の周囲にはそれぞれ 面取り26a及び24aが施され、それにより樋状の溶接融液受容手段が形成さ れている。 図4は本発明に係るシートメタル部材30の別の例を示す。シートメタル部材 を図4に示すような形にすることにより、より大きなねじり剛性が得られる。こ の例では、負荷部材32の凹部36の周囲に曲げによる肩部38が設けられてい る。肩部38の高さhは、h+a=H(Hは機能部材34の高さ)となるように 設定される。ここで、肩部を曲げ成形する際に生じる曲げアール部36aを面取 りの代わりに用いることが可能である。これにより、面取りを別途加工する必要 がない。機能部材34には面取り34aが施され、これと曲げアール部36aと によって溶接融液受容手段が形成される。 これらの例では全て、機能部材14として単純な中空円筒体を用いた。しかし 、先に述べたことより、機能部材はその他の如何なる形状であってもよいし、特 に、いかなる複雑な形状であってもよいことは明かである。或いは本発明に係る 方法を用いて異なる部材から構成されたものであってもよい。 図5は本発明に係る、負荷部材42と機能部材44とを有する部材40を示し ている。機能部材44はチューブ状となっており、その肩部46において負荷部 材42の孔48に抜けないように圧入されている。孔48の周囲には面取り48 aが、そして肩部46の周囲にも面取り46aが施されており、これらによって 溶接融液受容手段が形成される。 肩部46付のチューブ44は、予めそのような形に製造された機能部材である 。 最後に、図6は本発明に係る、負荷部材52と機能部材54とを有する部材5 0を示す。この部材50も肩部56を有するチューブ状となっているが、チュー ブ55は当初はこのような形ではなく、溶接工程終了後にはじめて冷間成形工程 により成形される。これは、チューブ55の壁が負荷部材52の反対側の端部へ 向かってテーパー状となっていることからも明かである。面取り52a及び56 aにより形成される溶接融液受容手段58は、図6においては、溶接工程の終了 後であるため、満たされている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴィーデン・ゲルハルト ドイツ連邦共和国 D−71034 ボブリン ゲン、タールブリックヴェーク 40 (72)発明者 エップレ・ギュンター ドイツ連邦共和国 D−72108 ロッテン ブルク、ヴァインガルテンシュトラーセ 27 (72)発明者 マウ・ハンス=ユルゲン ドイツ連邦共和国 D−71065 ジンデル フィンゲン、ランゲ・アンヴァンデン 44

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.具体的には自動車車体部材に適したシートメタル部材であり、負荷を受け又 は負荷を吸収する機能を有し、負荷部材と機能部材とを有する部材であって、負 荷部材(12)は機能部材(14)の組付部の相補形を有して機能部材(14) の組付部を受容する凹部(16)を有している。凹部(16)と組付部(15) の壁はシートメタル部材(10)が組み立てられた状態では互いに面しており、 かつ、凹部の周辺の負荷部材(12)の表面に対して略垂直となるように設定さ れている。また、凹部(16)の寸法と組付部(15)の寸法は、機能部材(1 4)が組付部において負荷部材(12)の凹部(16)に圧入されるようになっ ており、それにより組付部が抜けないように、且つ、隙間が生じないように設定 されている。機能部材(14)と負荷部材(12)とは、組付部と凹部の対向す る面の領域においてレーザー又は電子ビームにより溶接される。 2.凹部(16)の寸法及び組付部(15)の寸法が、両者の対向する壁面がそ の全面で互いに接触するように設定されていることを特徴とする請求項1記載の 部材。 3.凹部(16)の寸法及び組付部(15)の寸法が、機能部材(14)が負荷 部材(12)に圧入され、保持された時、溶接工程において部材の対向する壁面 の近傍の領域が融合する際に、機能部材(14)と負荷部材(12)との相対的 な幾何学的位置が保持される程度の初期引張力が生じるように設定されているこ とを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の部材。 4.組付部(15)の壁の厚みが負荷部材(12)の壁の厚みよりも大きいこと を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の部材。 5.負荷部材(12)が、凹部(16)の周囲の少なくとも一部に曲げ肩部(3 8)を有していることを特徴とする請求項4記載の部材。 6.機能部材(14)が2個又はそれ以上の別個に製造された部材から成ること を特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の部材。 7.負荷部材(12)が機能部材(14)に複数の領域で溶接されることを特徴 とする請求項1〜6のいずれかに記載の部材。 8.負荷部材(12)と機能部材(14)とが気密に溶接されていることを特徴 とする請求項1〜7のいずれかに記載の部材。 9.負荷部材(12)がその凹部(16)の周囲に及び/又は機能部材(14) がその周囲に、面取り(14a、16a)を有しており、これにより溶接融液受 容部が形成されることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の部材。 10.具体的には自動車車体部材に適したシートメタル部材であり、負荷を受け 又は負荷を吸収する機能を有し、負荷部材(12)と機能部材(14)とを有し 、負荷部材(12)が、機能部材(14)の組付部(15)の相補形であって機 能部材(14)の組付部(15)を受容する凹部(16)を有しているようなも のを製造する方法であって、次のようなステップから成る方法。 機能部材(14)に、負荷部材(12)の凹部(16)に隙間なく圧入される ような寸法の組付部(15)を加工し、 機能部材(14)の組付部(15)を、機能部材(14)が負荷部材(12) から外れずに保持されるように、負荷部材(12)の凹部(16)に圧入し、 凹部(16)と組付部(15)の対向する壁面領域をレーザー又は電子ビーム により溶接する。 11.機能部材は、負荷部材(12)と機能部材(14)の間が圧入接合となり 、その接合には毛細管現象により水が浸入しないように負荷部材に圧入されるこ とを特徴とする請求項10に記載の方法。 12.上記圧入接合が、100mmの水柱圧に対しても水密であることを特徴とする 請求項11に記載の方法。 13.負荷部材と機能部材の接合部が全面溶接されることを特徴とする請求項1 0〜12のいずれかに記載の方法。 14.対向する面領域の溶接の際に、径約0.2〜0.5mm、望ましくは0.3mmのレー ザー又は電子ビームが用いられることを特徴とする請求項10〜13のいずれか に記載の方法。
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