WO2013047546A1 - 第１の長尺部材と第２の長尺部材の接合部材及び長尺部材間の接合方法 - Google Patents

第１の長尺部材と第２の長尺部材の接合部材及び長尺部材間の接合方法 Download PDF

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long
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太輔 妹尾
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いすゞ自動車株式会社
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    • B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
    • B23K31/022—Making profiled bars with soldered or welded seams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
    • B60G7/001—Suspension arms, e.g. constructional features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60G2206/124—Constructional features of arms the arm having triangular or Y-shape, e.g. wishbone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60G2206/82—Joining
    • B60G2206/8201—Joining by welding

Definitions

  • the present invention relates to a joining member constituted by a first elongate member and a second elongate member used for forming a vehicle suspension arm or the like, and a joining method between the elongate members.
  • the suspension arm described in JP-A-8-295111 is composed of an upper plate member and a lower plate member.
  • the distance between the inner surfaces of both ends of the upper plate member is set to be approximately equal to the distance between the outer surfaces of both sides of the lower plate member, and the upper plate member overlaps the lower plate member in the vertical direction by a length L. Yes.
  • both side portions of the lower plate member and both side portions of the upper plate member are welded at the end portions of both ends of the upper plate member.
  • the vehicle suspension arm described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-20115 is welded with the first plate member and the second plate member overlapped with each other. During welding, one edge portion formed on the outer periphery of the second plate member is brought into contact with one edge portion formed on the outer periphery of the first plate member to perform positioning in the thickness direction of both plate members. .
  • the edge part and 2nd plate shape which were formed in the other outer periphery of the 1st plate-shaped member are in contact with each other and positioned in the thickness direction.
  • JP-A-8-295111 Japanese Patent Laid-Open No. 9-20115
  • the suspension arm described in Patent Document 1 has a joint structure in which the two side portions of the lower plate member enter between the inner surfaces of the two end portions of the upper plate member, the suspension plate is formed between the upper plate member and the lower plate member.
  • the distance between the inner surfaces of both ends of the upper plate member is set to the reference distance between the inner surfaces of both ends of the upper plate member and the outer surfaces of both sides of the lower plate member.
  • the distance between the outer side surfaces of both sides of the lower plate member needs to be formed small. For this reason, the distance between the inner surfaces of both ends of the upper plate member is often set to a plus tolerance, and the distance between the outer surfaces of both sides of the lower plate member is often set to a minus tolerance.
  • both sides of the lower plate member The distance between the outer surfaces of the upper plate member may be larger than the distance between the inner surfaces of both ends of the upper plate member, and the upper plate member and the lower plate member may not be superposed, resulting in poor yield of the parts to be welded. There is a risk.
  • the vehicle-mounted suspension arm described in Patent Document 2 is welded by positioning the first plate-like member and the second plate-like member in the thickness direction while butting edges together. Inconveniences such as inability to overlap the plate-like member and the second plate-like member are less likely to occur. However, it is difficult to form an edge portion for butt and welding on the outer periphery of the first plate member and the second plate member in an installation place where the installation space of the suspension arm is limited and the peripheral clearance is severe. There is a case. In addition, when the cross-sectional area of the suspension arm is reduced in order to secure the edge portion, there is a possibility that problems such as a decrease in the strength of the suspension arm may occur. Further, since the distance in the thickness direction between the first member and the second member after welding depends on the shape in the thickness direction of the first plate-like member and the second plate-like member, the distance in the thickness direction of the suspension arm It may be difficult to manage the accuracy of distance.
  • the present invention eliminates the need for providing a special structure such as an edge portion for alignment when two long members forming a suspension arm or the like are overlapped and welded, and reduces welding defects and yield. It is an object of the present invention to provide a joining structure and a joining method capable of improving the above.
  • the joining member of the first elongate member and the second elongate member includes a first elongate member and a second elongate member.
  • the first elongate member includes a first bottom plate portion in which a first insertion hole is formed, and a pair of first side plate portions that are bent from both end edges of the first bottom plate portion and extend opposite to each other along a predetermined direction. The distance from the outer surface of one of the first side plate portions to the inner surface of the other first side plate portion of the pair of first side plate portions is set to a predetermined distance.
  • the second elongate member is provided on the same axis as the first insertion hole in the predetermined direction, and has a bottom plate portion in which a second insertion hole smaller than the first insertion hole is formed, and both end edges of the second bottom plate portion A pair of end surfaces which are bent and extend opposite to each other and welded to the outer surface of one first side plate portion and an outer surface which is provided on the other side from this end surface and welded to the end surface of the other first side plate portion.
  • the second side plate portion has a U-shaped cross section, and the distance from the outer surface of one second side plate portion to the inner surface of the other second side plate portion of the pair of second side plate portions is substantially equal to a predetermined distance. Is set.
  • the connection method between the long members of the present invention is a bonding method for bonding the first long member and the second long member using a positioning jig
  • the first long member Is a U-shape having a first bottom plate portion in which a first insertion hole is formed and a pair of first side plate portions that are bent from both end edges of the first bottom plate portion and extend opposite to each other along a predetermined direction. It is a cross section.
  • the second elongate member includes a second bottom plate part in which a second insertion hole smaller than the first insertion hole is formed, and a pair of first members that are bent from both end edges of the second bottom plate part and extend opposite to each other. It is a U-shaped cross section which has a 2 side board part.
  • the positioning jig has an intermediate portion that is smaller than the first insertion hole and larger than the second insertion hole between a base end portion larger than the first insertion hole and a distal end portion smaller than the second insertion hole. It consists of a rod-shaped body. The distal end portion of the positioning jig is inserted into the second insertion hole after being inserted into the first insertion hole, the base end portion is in contact with the outer surface of the first bottom plate portion, and the inner surface of the second bottom plate portion is connected to the distal end of the intermediate portion.
  • the first elongate member and the second elongate member are positioned by contacting the stepped end portion on the side, and the outer surface of one first side plate portion and the end surface of the other second side plate portion are welded. And the outer surface of one 2nd side plate part and the end surface of the other 1st side plate part are welded.
  • the first elongate member and the second elongate member are joined in the following order.
  • the inner surface is brought close to or in contact with each other, the inner surface of the other first side plate portion is brought close to or in contact with the outer surface of one second side plate portion, and the inner surface of the first bottom plate portion and the inner surface of the second bottom plate portion are made to face each other.
  • the first elongate member and the second elongate member are overlapped.
  • the second insertion hole of the second bottom plate portion of the second elongate member is a predetermined extension of the first insertion hole formed in the first bottom plate portion of the first elongate member and the first side plate portion. It is formed on the same direction.
  • the base member of the positioning jig is brought into contact with the outer surface of the first bottom plate portion, and the stepped end portion on the distal end side of the intermediate portion is brought into contact with the inner surface of the second bottom plate portion, whereby the first long member
  • the distance between the outer surface of the first bottom plate portion and the inner surface of the second bottom plate portion of the second elongate member is regulated by the distance between the proximal end portion and the distal end portion of the positioning jig.
  • the outer surface of one first side plate and the end surface of the other second side plate are welded, and the outer surface of one second side plate and the end surface of the other first side plate are welded.
  • the first elongate member and the second elongate member are joined.
  • the inserted positioning jig is removed from the first insertion hole to the outside of the first bottom plate portion.
  • the following order may be sufficient as joining of a 1st elongate member and a 2nd elongate member. That is, first, the distal end portion of the positioning jig is inserted into the first insertion hole from the outside of the first bottom plate portion of the first long member, and the proximal end portion of the positioning jig is set to the outer surface of the first bottom plate portion. Abut.
  • the distal end portion of the positioning jig is inserted into the second insertion hole from the inner surface side of the second bottom plate portion of the second long member, and the outer surface of one first side plate portion of the first long member ,
  • the inner surface of the other second side plate portion of the second elongate member is brought into proximity or contact
  • the inner surface of the other first side plate portion and the outer surface of the one second side plate portion are brought into proximity or contact
  • the first The inner surface of the bottom plate portion and the inner surface of the second bottom plate portion are opposed to each other
  • the inner surface of the second bottom plate portion is brought into contact with the stepped end portion on the distal end side of the intermediate portion of the positioning jig, and the first long member And the second long member are in an assembled state.
  • the outer surface of one first side plate portion of the pair of first side plate portions of the first elongate member, The inner surface of the other second side plate portion of the pair of second side plate portions of the long member is brought close to or in contact with each other, and the inner surface of the other first side plate portion and the outer surface of the one second side plate portion are brought close to or in contact with each other.
  • the inner surface of the first bottom plate portion and the inner surface of the second bottom plate portion are opposed to each other so that the first long member and the second long member overlap each other.
  • the same tolerance can be set for the distance to the inner surface of the side plate portion, it is not necessary to set one of them as a plus tolerance and the other as a minus tolerance. Therefore, the gap between the welded portions is not excessive, and it is difficult for the welding failure due to the excessive gap to occur. Therefore, it is possible to stably supply the joining member to the next process and reduce the manufacturing cost.
  • the distance between the first bottom plate portion of the first long member and the second bottom plate portion of the second long member is regulated by a positioning jig inserted from the second insertion hole. For this reason, it is not necessary to form an edge portion or the like that protrudes outside the U-shaped cross section for positioning and welding, so there is a restriction on the space of the installation place and the clearance around the installation place is installed in a severe place.
  • the present invention can also be applied to a joining member.
  • the cross-sectional area of the U-shaped cross section can be increased, and the rigidity of the joining member can be improved.
  • the distance between the first bottom plate portion and the second bottom plate portion does not depend on the shapes of the first and second long members, the size management of the joining member is facilitated.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a suspension arm to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along arrow III-III in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along arrows IV-IV in FIG. 1. It is an external view of the positioning jig.
  • FR indicates the front of the vehicle
  • UP in the figure indicates the upper side of the vehicle
  • IN in the figure indicates the inner side in the vehicle width direction.
  • the front-rear direction means the front-rear direction of the vehicle
  • the left-right direction means the left-right direction in a state of facing the front of the vehicle.
  • the suspension arm 1 includes a main body portion 2, a first arm portion 3, a second arm portion 4, and the like, and a distal end portion 3 a of the first arm portion 3 and a second arm.
  • the front end portion 4a of the portion 4 is supported on the vehicle body side (not shown) of the vehicle, and the vehicle width direction outer side portion 2a of the main body portion 2 is supported on the wheel side (not shown) of the vehicle body.
  • the first arm portion 3 and the second arm portion 4 of the suspension arm 1 include a lower plate member (first long member) 5 and an upper plate member (second long member). ) 10
  • the lower plate member 5 and the upper plate member 10 are overlapped in the vertical direction, and a cross-sectional box-shaped structure in which both side portions in the front-rear direction are joined to reduce the weight of the suspension arm 1 and sufficiently Has gained rigidity.
  • the lower plate member 5 is formed by press molding or the like from a rectangular long plate-like metal plate, and is bent from both ends of the lower bottom plate portion (first bottom plate portion) 6 and the lower bottom plate portion 6 in a predetermined direction (lower bottom plate portion). 6 having a pair of lower side plate portions (a pair of first side plate portions) 7 and 8 extending in opposition to each other along a direction substantially perpendicular to 6), and having a pair of lower side plate portions 7 and 8. 8, the distance from the outer surface 7 a of one lower side plate portion 7 to the inner surface 8 a of the other lower side plate portion 8 is set to a predetermined distance.
  • the upper plate member 10 is also formed by press molding or the like from a rectangular long flat metal plate, and is bent from both ends of the upper bottom plate portion (second bottom plate portion) 11 and the upper bottom plate portion 11. And a U-shaped cross section having a pair of upper side plate portions (a pair of second side plate portions) 12 and 13 extending opposite to each other along a predetermined direction (a direction substantially perpendicular to the upper bottom plate portion 11), The distance from the outer surface 12a of one upper side plate portion 12 to the inner surface 13a of the other upper side plate portion 13 of the pair of upper side plate portions 12 and 13 is set to be approximately equal to the predetermined distance.
  • the lower bottom plate portion 6 of the lower plate member 5 has a circular first insertion centered at a distance of about 1 ⁇ 2 of the predetermined distance from the outer surface 7a of one lower side plate portion 7 toward the other lower side plate portion 8.
  • a hole 9 is formed.
  • a circular second insertion hole 14 having an inner diameter smaller than that of the first insertion hole 9 is formed in the upper bottom plate portion 11 of the upper plate member 10. The position of the second insertion hole 14 is set so as to be coaxial with the first insertion hole 9 in the predetermined direction in the overlapping state of a lower plate member 5 and an upper plate member 10 described later.
  • the second insertion hole 14 extends from the outer surface 12a of one upper side plate portion 12 toward the other upper side plate portion 13 from the center of the first insertion hole 9 to the inner surface 8a of the other lower side plate portion 8. Centered at a distance approximately equal to the distance up to.
  • the positioning jig 15 includes a disc-shaped base end portion 16 having an outer diameter larger than the inner diameter of the first insertion hole 9 and a first insertion through the center of the base end portion 16 extending in the vertical direction.
  • a cylindrical intermediate portion 17 having an outer diameter smaller than the inner diameter of the hole 9 and larger than the inner diameter of the second insertion hole 14, and extends from the intermediate portion 17 on the axis of the intermediate portion 17 to the inner diameter of the second insertion hole 14.
  • the lower plate member 5 and the upper plate member 10 are assembled in contact with the end portion 17a.
  • the base plate 16 of the positioning jig 15 is brought into contact with the outer surface 6b of the lower bottom plate portion 6, and the stepped end portion 17a of the intermediate portion 17 is brought into contact with the inner surface 11a of the upper bottom plate portion 11, thereby lower plate members.
  • the distance between the outer surface 6 b of the lower bottom plate portion 6 and the inner surface 11 a of the upper bottom plate portion 11 of the upper plate member 10 is regulated by the axial length of the intermediate portion 17 of the positioning jig 15.
  • the lower plate member 5 in the length direction orthogonal to the U-shaped cross sections of the lower plate member 5 and the upper plate member 10. And the mutual position of the upper plate member 10 are also restricted.
  • the inner surface 13a of the other upper side plate portion 13 of the upper plate member 10 are brought close to or in contact with each other, and the inner surface 8a of the other lower side plate portion 8 and the outer surface 12a of the one upper side plate portion 12 are brought close to or in contact with each other.
  • the inner surface 11a of the bottom plate portion 11 is brought into contact with the stepped end portion 17a of the intermediate portion 17 of the positioning jig 15 so that the lower plate member 5 and the upper plate member 10 are assembled.
  • the outer surface 7a of the one lower side plate portion 7 and the end surface 13b of the other upper side plate portion 13 are welded, and the outer surface 12a of the one upper side plate portion 12 and the end surface 8b of the other lower side plate portion 8 are also welded. And weld.
  • the lower plate member 5 and the upper plate member 10 are joined by this welding.
  • the inserted positioning jig 15 is removed from the first insertion hole 9 to the outside of the lower bottom plate portion 6.
  • the lower plate member 5 and the upper plate member 10 are the distance from the outer surface 7a of one lower side plate portion 7 of the lower plate member 5 to the inner surface 8a of the other lower side plate portion 8,
  • the distance from the outer surface 12a of one upper side plate portion 12 of the upper plate member 10 to the inner surface 13a of the other upper side plate portion 13 is set to be approximately equal to a predetermined distance.
  • the inner surface 8a of the other lower side plate portion 8 and the outer surface 12a of one upper side plate portion 12 are brought closer to or in contact with each other, and the inner surface 6a of the lower bottom plate portion 6 and the inner surface 11a of the upper bottom plate portion 11 are opposed to each other.
  • the lower plate member 5 and the upper plate member 10 are brought into an overlapping state.
  • This overlapping state is a structure in which the outside of the pair of upper side plate portions 12 and 13 of the upper plate member 10 enters the inside of the pair of lower side plate portions 7 and 8 of the lower plate member 5 or a pair of the lower plate member 5.
  • the lower plate member 5 and the upper plate member 10 cannot be overlapped. There is no problem, and the yield of the joined suspension arm 1 can be improved.
  • the distance between the lower bottom plate portion 6 of the lower plate member 5 and the upper bottom plate portion 11 of the upper plate member 10 is regulated by the positioning jig 15. For this reason, since it is not necessary to form the edge part etc. which protrude outside the cross-sectional box-shaped shape of the suspension arm 1 in order to perform positioning and welding of the welding, there is a restriction on the space of the installation place and the clearance around the installation place is reduced.
  • the suspension arm 1 can be installed even in a severe place. Further, since there is no edge portion protruding outward, the cross-sectional area of the suspension arm 1 can be increased, and the rigidity of the suspension arm 1 can be improved. Moreover, since the distance between the lower bottom plate part 6 and the upper bottom plate part 11 after joining does not depend on the shapes of the lower plate member 5 and the upper plate member 10, the vertical dimension management of the suspension arm 1 is facilitated.
  • the shape of the positioning jig 15 is not limited to a cylindrical shape, and may be a prism or the like. Moreover, the shape of the 1st penetration hole 9 and the 2nd penetration hole 14 is not limited circular, For example, a square etc. may be sufficient according to the cross-sectional shape orthogonal to the axis
  • the positions of the first insertion hole 9 and the second insertion hole 14 are not limited to this embodiment, and the position of the second insertion hole 14 is set coaxially with the first insertion hole 9 in the predetermined direction in the overlapping state. Just do it. That is, the second insertion hole 14 is substantially the same as the distance from the center of the first insertion hole 9 to the inner surface 8a of the other lower side plate portion 8 from the outer surface 12a of the one upper side plate portion 12 toward the other upper side plate portion 13. It only needs to have a center at an equal distance.
  • the present invention is not limited to the implementation to the suspension arm 1 of the vehicle, and can be applied as a joining member composed of a plurality of long members such as various members and a joining method between the long members.

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Abstract

本発明は、２個の長尺部材を重ね合わせて溶接する際に、位置合わせのためエッジ部等の特別の構造を設ける必要がなく、且つ溶接不良の低減及び歩留まりの向上が可能な接合構造及び接合方法の提供を目的としている。Ｕ状断面の下部板部材（５）の一方の下部側板部（７）の外面（７ａ）と、Ｕ状断面の上部板部材（１０）の他方の上部側板部（１３）の内面（１３ａ）とを近接または接触させ、他方の下部側板部（８）の内面（８ａ）と一方の上部側板部（１２）の外面（１２ａ）とを近接又は接近させた重なり状態にする。 続いて、下部板部材の下部底板部（６）に形成した第１挿通孔（９）から位置決め用治具（１５）を挿入し上部板部材の上部底板部（１１）に形成した第２挿通孔（１４）に位置決め用治具（１５）の先端部（１８）を挿入した組付状態とし、一方の下部側板部の外面と他方の上部側板部の端面とを溶接し、一方の上部側板部の外面と他方の第１側板部の端面とを溶接する。

Description

第１の長尺部材と第２の長尺部材の接合部材及び長尺部材間の接合方法
　本発明は、車両用サスペンションアーム等の形成に用いられる第１の長尺部材と第２の長尺部材とが構成する接合部材及び長尺部材間の接合方法に関する。
　特開平８－２９５１１１号公報に記載のサスペンションアームは、上板部材と下板部材とによって構成される。上板部材の両端部の内面間の距離は、下板部材の両側部の外側面間の距離におよそ等しく設定されており、上板部材は下板部材に長さＬだけ上下方向に重なっている。下板部材に上板部材が上下に重ね合わされた状態で、上板部材の両端部の端末部にて下板部材の両側部と上板部材の両側部とが溶接されている。
　また、特開平９－２０１１５号公報に記載の車両用サスペンションアームは、第１板状部材及び第２板状部材を相互に重ね合わせて溶接されている。溶接の際に、第１板状部材の外周に形成した一方のエッジ部に第２板状部材の外周に形成した一方のエッジ部を突合わせて両板状部材の厚さ方向の位置決めを行う。また、第１板状部材の他方のエッジ部は、第２板状部材の他方のエッジ部の外側に嵌合しているため、厚さ方向の位置決めはできないが、第１の板状部材の他方のエッジ部の周縁部と第２板状部材の他方のエッジ部の周縁部とに設けた当接部において、第１の板状部材の他方の外周に形成したエッジ部及び第２板状部材の外周に形成した他方のエッジ部が相互に当接して厚さ方向に位置決めされている。
特開平８－２９５１１１号公報 特開平９－２０１１５号公報
　しかし、上記特許文献１に記載のサスペンションアームは、上板部材の２つの両端部の内面間に下板部材の２つの両側部が入り込む接合構造であるため、上板部材と下板部材との接合を確実にするためには上板部材の両端部の内面間と下板部材の両側部の外側面とが接触する基準の距離に対して、上板部材の両端部の内面間の距離を大きめに、下板部材の両側部の外側面間の距離は小さめに形成する必要がある。このため、上板部材の両端部の内面間の距離はプラス側の公差に設定され、下板部材の両側部の外側面間の距離はマイナス側の公差に設定されることが多い。この結果、上板部材の両端部の内面と下板部材の両側部の外側面との間に生じる隙間の最大値が増大し、過大な隙間に起因した溶接不良が発生する可能性がある。この溶接不良は溶接後の外観から判断し難いので溶接不良品が次工程に流出するおそれがある。また、この隙間の増大を防止するために上板部材の両端部の内面間の距離と下板部材の両側部の外側面間の距離とを同様の公差に設定すると、下板部材の両側部の外側面間の距離が上板部材の両端部の内面間の距離よりも大きくなって上板部材と下板部材との重ね合わせが不能となる場合があり、溶接される部品の歩留まりが悪化するおそれがある。
　一方、上記特許文献２に記載の車載用サスペンションアームは、エッジ部同士を突合せ第１板状部材と第２板状部材とを厚さ方向に位置決めして溶接を行っているので、第１板状部材と第２板状部材との重ね合わせ不能等の不具合は発生し難くなる。しかし、サスペンションアームの設置スペースに制約があり周辺のクリアランスが厳しい設置場所では、第１板状部材及び第２板状部材の外周に突合せ及び溶接のためのエッジ部を形成することが困難になる場合がある。また、エッジ部を確保するためにサスペンションアームの断面積を小さくした場合には、サスペンションアームの強度が低下するなどの問題が発生するおそれがある。また、溶接後の第１部材と第２部材との厚さ方向の距離は、第１の板状部材及び第２板状部材の厚さ方向の形状に依存するのでサスペンションアームの厚さ方向の距離の精度管理に困難を伴うおそれがある。
　そこで本発明は、サスペンションアーム等を形成する２個の長尺部材を重ね合わせて溶接する際に、位置合わせのためエッジ部等の特別の構造を設ける必要がなく、且つ溶接不良の低減及び歩留まりの向上が可能な接合構造及び接合方法の提供を目的とする。
　上記目的を達成すべく、第１の長尺部材と第２の長尺部材の接合部材は、第１の長尺部材と、第２の長尺部材とを備えている。第１の長尺部材は、第１挿通孔が形成された第１底板部と、この第１底板部の両端縁から曲折し所定方向に沿って相対向して延びる１対の第１側板部と、を有するＵ状断面であり、１対の第１側板部のうち一方の第１側板部の外面から他方の第１側板部の内面までの距離が所定距離に設定されている。第２の長尺部材は、第１挿通孔と前記所定方向同軸上に設けられ、第１挿通孔よりも小さい第２挿通孔が形成された２底板部と、この第２底板部の両端縁から曲折し相対向して延び、一方の第１側板部の外面に溶接される端面と、この端面から他方側に設けられ他方の第１側板部の端面に溶接される外面とを有する１対の第２側板部と、を有するＵ状断面であり、１対の第２側板部のうち一方の第２側板部の外面から他方の第２側板部の内面までの距離が所定距離とほぼ等しく設定される。
　本発明の、長尺部材間の接続方法は、第１の長尺部材と、第２の長尺部材とを位置決め用治具を用いて接合する接合方法であって、第１の長尺部材は、第１挿通孔が形成された第１底板部と、この第１底板部の両端縁から曲折し所定方向に沿って相対向して延びる１対の第１側板部と、を有するＵ状断面である。第２の長尺部材は、第１挿通孔よりも小さい第２挿通孔が形成された第２底板部と、この第２底板部の両端縁から曲折して相対向して延びる１対の第２側板部と、を有するＵ状断面である。位置決め用治具は、第１挿通孔よりも大きい基端部と、第２挿通孔よりも小さい先端部との間に、第１挿通孔よりも小さく第２挿通孔よりも大きい中間部を有する棒状体からなる。位置決め用治具の先端部を、第１挿通孔に挿通した後に第２挿通孔に挿入し、基端部を第１底板部の外面に当接し、第２底板部の内面を中間部の先端側の段状端部に当接することで第１の長尺部材と第２の長尺部材との位置決めを行ない、一方の第１側板部の外面と他方の第２側板部の端面とを溶接し、且つ一方の第２側板部の外面と他方の第１側板部の端面とを溶接する。
　上記構成及び方法では、第１の長尺部材と第２の長尺部材との接合は、以下の順で行なわれる。先ず、第１の長尺部材の１対の第１側板部の一方の第１側板部の外面と、第２の長尺部材の１対の第２の側板部の他方の第２側板部の内面とを近接又は接触させ、他方の第１側板部の内面と一方の第２側板部の外面とを近接又は接触させ、且つ第１底板部の内面と第２底板部の内面とを対向させて、第１の長尺部材と第２の長尺部材とを重ねた重なり状態とする。この重なり状態で、第２の長尺部材の第２底板部の第２挿通孔は、第１の長尺部材の第１底板部に形成された第１挿通孔と第１側板部が延びる所定方向同軸上に形成されている。次に、位置決め用治具の先端部を、第１底板部の外面側から第１挿通孔に挿通し、基端部を第１底板部の外面に当接させ、続けて位置決め用治具の先端部を第２底板部の第２挿通孔に挿入し、第２底板部の内面を位置決め用治具の中間部の先端側の段状端部に当接させて、第１の長尺部材と第２の長尺部材とを組付けた組付状態とする。位置決め用治具の基端部を第１底板部の外面に当接させ、中間部の先端側の段状端部を第２底板部の内面に当接させることによって、第１の長尺部材の第１底板部の外面と第２の長尺部材の第２底板部の内面との距離は、位置決め用治具の基端部と先端部との間の距離に規制される。この組付状態で、一方の第１側板部の外面と他方の第２側板部の端面とを溶接し、且つ一方の第２側板部の外面と他方の第１側板部の端面とを溶接することによって、第１の長尺部材と第２の長尺部材とを接合する。最後に、挿入した位置決め用治具を第１挿通孔から第１底板部の外側に抜去する。
　なお、第１の長尺部材と第２の長尺部材との接合は、以下の順序でもよい。すなわち、先ず、位置決め用治具の先端部を第１の長尺部材の第１底板部の外側から第１挿通孔に挿通して、位置決め用治具の基端部を第１底板部の外面に当接させる。続いて、第２の長尺部材の第２底板部の内面側から位置決め用治具の先端部を第２挿通孔に挿入し、第１の長尺部材の一方の第１側板部の外面と、第２の長尺部材の他方の第２側板部の内面とを近接又は接触させ、他方の第１側板部の内面と一方の第２側板部の外面とを近接又は接触させ、且つ第１底板部の内面と第２底板部の内面とを対向させ、第２底板部の内面を位置決め用治具の中間部の先端側の段状端部に当接させて、第１の長尺部材と第２の長尺部材とを組付状態とする。この組付状態で、一方の第１側板部の外面と他方の第２側板部の端面とを溶接し、且つ一方の第２側板部の外面と他方の第１側板部の端面とを溶接することによって、第１の長尺部材と第２の長尺部材とを接合する。最後に、挿入した位置決め用治具を第１挿通孔から第１底板部の外側に抜去する。
　このように、第１の長尺部材と第２の長尺部材とは、第１の長尺部材の一方の第１側板部の外面から他方の第１側板部の内面までの距離が所定距離に設定され、第２の長尺部材の一方の第２側板部の外面から他方の第２側板部の内面までの距離が所定距離とほぼ等しく設定されている。また、第１の長尺部材と第２の長尺部材とを接合する際は、第１の長尺部材の１対の第１側板部の一方の第１側板部の外面と、第２の長尺部材の１対の第２の側板部の他方の第２側板部の内面とを近接又は接触させ、他方の第１側板部の内面と一方の第２側板部の外面とを近接又は接触させ、且つ第１底板部の内面と第２底板部の内面とを対向させて第１の長尺部材と第２の長尺部材とが重なる重なり状態とする。この重なり状態は、第１の長尺部材の１対の第１側板部の内側に第２の長尺部材の１対の第２側板部の外側が入り込む構造、又は第１の長尺部材の１対の第１側板部の外側が第２の長尺部材の１対の第２側板部の内側に入り込む構造ではないので、第１の長尺部材と第２の長尺部材との重ね合わせが不能となる不具合が発生せず、接合された接合部材の歩留まりを向上させることができる。また、第１の長尺部材の一方の第１側板部の外面から他方の第１側板部の内面までの距離と第２の長尺部材の一方の第２側板部の外面から他方の第２側板部の内面までの距離とには同様の公差が設定できるので、いずれか一方をプラス側公差、他方をマイナス側公差に設定する必要がない。従って、溶接部分の隙間が過大とならず隙間の過大に起因する溶接不良が発生し難くなるので、接合部材の次工程への安定供給及び製造コストの低減が可能となる。
　また、第１の長尺部材の第１底板部と第２の長尺部材の第２底板部との距離は、第２挿通孔から挿入された位置決め用治具によって規制される。このため、溶接の位置決め及び溶接をするためにＵ状断面の外側に突出するエッジ部等を形成する必要がないので、設置場所のスペースに制約があり設置場所周辺のクリアランスが厳しい場所に設置される接合部材に対しても適用が可能である。また、エッジ部等の形成を必要としないのでＵ状断面の断面積を大きくすることができ、接合部材の剛性を向上することができる。また、第１底板部と第２底板部との間の距離が第１及び第２の長尺部材の形状に依存しないので接合部材の寸法管理が容易になる。
　本発明によれば、サスペンションアーム等を形成する２つの長尺部材を重ね合わせて溶接する際に、位置合わせのためエッジ部等の特別の構造を設ける必要がなく、且つ溶接不良の低減及び歩留まり向上が可能となる。
本発明を適用したサスペンションアームの外観斜視図である。 図１のＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ矢視断面図である。 図１のＩＶ－ＩＶ矢視断面図である。 位置決め用治具の外観図である。
　以下、本発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、図中ＦＲは車両前方を、図中ＵＰは車両上方を、図中ＩＮは車幅方向内側をそれぞれ示している。また、以下の説明における前後方向は、車両の前後方向を意味し、左右方向は、車両前方を向いた状態での左右方向を意味する。
　図１に示すように、本実施形態に係わるサスペンションアーム１は、本体部２と第１アーム部３と第２アーム部４等を有し、第１アーム部３の先端部３ａと第２アーム部４の先端部４ａとが車両の車体側（図示省略）に支持され、本体部２の車幅方向外側部２ａが車体の車輪側（図示省略）に支持されて、車体側と車輪側とを連結する。サスペンションアーム１の第１アーム部３及び第２アーム部４は、図２～図４に示すように、下部板部材（第１の長尺部材）５及び上部板部材（第２の長尺部材）１０とから形成され、下部板部材５と上部板部材１０と上下方向に重ね合わせ、前後方向の両側部を接合した断面箱形構造とすることによりサスペンションアーム１の軽量化を図るとともに十分な剛性を得ている。
　下部板部材５は、矩形長尺の平板状の金属板からプレス成形等によって形成され、下部底板部（第１底板部）６と下部底板部６の両端縁から曲折し所定方向（下部底板部６に略垂直な方向）に沿って相対向して延びる１対の下部側板部（１対の第１側板部）７，８を有する断面Ｕ字状であり、１対の下部側板部７，８のうち一方の下部側板部７の外面７ａから他方の下部側板部８の内面８ａまでの距離が所定距離に設定されている。
　上部板部材１０も下部板部材５と同様に、矩形長尺の平板状の金属板からプレス成形等によって形成され、上部底板部（第２底板部）１１と上部底板部１１の両端縁から曲折し所定方向（上部底板部１１に略垂直な方向）に沿って相対向して延びる１対の上部側板部（１対の第２側板部）１２，１３とを有する断面Ｕ字状であり、１対の上部側板部１２，１３のうち一方の上部側板部１２の外面１２ａから他方の上部側板部１３の内面１３ａまでの距離は上記所定距離とほぼ等しい距離に設定されている。
　下部板部材５の下部底板部６には、一方の下部側板部７の外面７ａから他方の下部側板部８に向かって上記所定距離の約１／２の距離に中心を有する円形の第１挿通孔９が形成されている。上部板部材１０の上部底板部１１には、第１挿通孔９よりも小さな内径を有する円形の第２挿通孔１４が形成されている。第２挿通孔１４の位置は、後述の下部板部材５と上部板部材１０との重なり状態において、第１挿通孔９と上記所定方向同軸上となるように設定されている。すなわち本実施形態では、第２挿通孔１４は、一方の上部側板部１２の外面１２ａから他方の上部側板部１３に向かって、第１挿通孔９の中心から他方の下部側板部８の内面８ａまでの距離とほぼ等しい距離に中心を有している。
　位置決め用治具１５は、図５に示すように第１挿通孔９の内径よりも大きな外径を有する円盤状の基端部１６と、基端部１６の中心から鉛直方向に延び第１挿通孔９の内径よりも小さく第２挿通孔１４の内径よりも大きな外径を有する円柱状の中間部１７と、中間部１７から中間部１７の軸線上に延びて第２挿通孔１４の内径よりも小さな外径を有する円柱状の先端部１８とからなる棒体状である。
　次に、下部板部材５と上部板部材１０との接合について説明する。図２及び図３に示すように、下部板部材５と上部板部材１０とを接合する場合には、先ず、下部板部材５の一方の下部側板部７の外面７ａと、上部板部材１０の他方の上部側板部１３の内面１３ａとを近接又は接触させ、他方の下部側板部８の内面８ａと一方の上部側板部１２の外面１２ａとを近接又は接触させ、且つ下部底板部６の内面６ａと上部底板部１１の内面１１ａとを対向させて、下部板部材５と上部板部材１０とを重ねた重なり状態とする。上記のように、この重なり状態で、第２挿通孔１４と第１挿通孔９とは上記所定方向同軸上に配置されるように形成されている。次に、位置決め用治具１５の先端部１８を、下部底板部６の外面６ｂ側から第１挿通孔９に挿通し、位置決め用治具１５の基端部１６を下部底板部６の外面６ｂに当接させる。続いて、位置決め用治具１５の先端部１８を上部底板部１１の第２挿通孔１４に挿入し、上部底板部１１の内面１１ａを位置決め用治具１５の中間部１７の先端側の段状端部１７ａに当接させて、下部板部材５と上部板部材１０とを組付けた組付状態とする。位置決め用治具１５の基端部１６を下部底板部６の外面６ｂに当接させ、中間部１７の段状端部１７ａを上部底板部１１の内面１１ａに当接させることによって、下部板部材５の下部底板部６の外面６ｂと上部板部材１０の上部底板部１１の内面１１ａとの距離は、位置決め用治具１５の中間部１７の軸方向の長さに規制される。また、位置決め用治具１５の先端部１８が第２挿通孔１４に挿入されることによって、下部板部材５及び上部板部材１０のそれぞれのＵ状断面と直交する長さ方向における下部板部材５と上部板部材１０との相互の位置も規制される。
　続いて、この組付状態で、一方の下部側板部７の外面７ａと他方の上部側板部１３の端面１３ｂとを溶接するとともに、一方の上部側板部１２の外面１２ａと他方の下部側板部８の端面８ｂとを溶接する。この溶接によって、下部板部材５と上部板部材１０とが接合される。最後に、挿入した位置決め用治具１５を第１挿通孔９から下部底板部６の外側に抜去する。
　なお、下部板部材５と上部板部材１０との接合は、以下の手順で行なってもよい。すなわち、先ず、位置決め用治具１５の先端部１８を、下部板部材５の下部底板部６の外面６ｂ側から第１挿通孔９に挿通し、位置決め用治具１５の基端部１６を下部底板部６の外面６ｂに当接させる。続いて、上部板部材１０の上部底板部１１の内面１１ａ側から位置決め用治具１５の先端部１８を第２挿通孔１４に挿入し、下部板部材５の一方の下部側板部７の外面７ａと、上部板部材１０の他方の上部側板部１３の内面１３ａとを近接又は接触させ、他方の下部側板部８の内面８ａと一方の上部側板部１２の外面１２ａとを近接又は接触させ、上部底板部１１の内面１１ａを位置決め用治具１５の中間部１７の段状端部１７ａに当接させて、下部板部材５と上部板部材１０とを組付状態とする。この組付状態で、一方の下部側板部７の外面７ａと他方の上部側板部１３の端面１３ｂとを溶接するとともに、一方の上部側板部１２の外面１２ａと他方の下部側板部８の端面８ｂとを溶接する。この溶接によって、下部板部材５と上部板部材１０とが接合される。最後に、挿入した位置決め用治具１５を第１挿通孔９から下部底板部６の外側に抜去する。
　このように、本実施形態では、下部板部材５と上部板部材１０とは、下部板部材５の一方の下部側板部７の外面７ａから他方の下部側板部８の内面８ａまでの距離と、上部板部材１０の一方の上部側板部１２の外面１２ａから他方の上部側板部１３の内面１３ａまでの距離とがほぼ等しく所定距離に設定されている。また、下部板部材５と上部板部材１０とを接合する際は、下部板部材５の一方の下部側板部７の外面７ａと、上部板部材１０の他方の上部側板部１３の内面１３ａとを近接又は接触させ、他方の下部側板部８の内面８ａと一方の上部側板部１２の外面１２ａとを近接又は接触させ、且つ下部底板部６の内面６ａと上部底板部１１の内面１１ａとを対向させて下部板部材５と上部板部材１０とを重なり状態とする。この重なり状態は、下部板部材５の１対の下部側板部７，８の内側に上部板部材１０の１対の上部側板部１２，１３の外側が入り込む構造、又は下部板部材５の１対の下部側板部７，８の外側が上部板部材１０の１対の上部側板部１２，１３の内側に入り込む構造ではないので、下部板部材５と上部板部材１０との重ね合わせが不能となる不具合が発生せず、接合されたサスペンションアーム１の歩留まりを向上させることができる。また、下部板部材５の一方の下部側板部７の外面７ａから他方の下部側板部８の内面８ａまでの距離と、上部板部材１０の一方の上部側板部１２の外面１２ａから他方の上部側板部１３の内面１３ａまでの距離とには同様の公差が設定できるので、いずれか一方をプラス側公差、他方をマイナス側公差に設定する必要がない。従って、溶接部分の隙間が過大とならず隙間の過大に起因する溶接不良が発生し難くなるので、サスペンションアーム１の次工程への安定供給及び製造コストの低減が可能となる。
　また、下部板部材５の下部底板部６と上部板部材１０の上部底板部１１との距離は、位置決め用治具１５によって規制される。このため、溶接の位置決め及び溶接をするためにサスペンションアーム１の断面箱形形状の外側に突出するエッジ部等を形成する必要がないので、設置場所のスペースに制約があり設置場所周辺のクリアランスが厳しい場所にもサスペンションアーム１の設置が可能となる。また、外側に突出するエッジ部がないのでサスペンションアーム１の断面積を大きくとれ、サスペンションアーム１の剛性を向上させることができる。また、接合後の下部底板部６と上部底板部１１との間の距離が下部板部材５及び上部板部材１０の形状に依存しないので、サスペンションアーム１の上下方向の寸法管理が容易になる。
　なお、位置決め用治具１５の形状は、円柱状に限定されることはなく、角柱等であってもよい。また、第１挿通孔９及び第２挿通孔１４の形状は円形に限定されず、位置決め用治具１５の軸と直交方向の断面形状に合わせて例えば角形等であってもよい。また、位置決め用治具１５の使用は１個に限定されず、複数個使用されてもよい。
　また、第１挿通孔９及び第２挿通孔１４の位置は本実施形態に限定されず、重なり状態において第２挿通孔１４の位置が第１挿通孔９と上記所定方向同軸上に設定されていればよい。すなわち第２挿通孔１４が、一方の上部側板部１２の外面１２ａから他方の上部側板部１３に向かって、第１挿通孔９の中心から他方の下部側板部８の内面８ａまでの距離とほぼ等しい距離に中心を有していればよい。
　また、本発明は車両のサスペンションアーム１への実施に限定されず、例えば各種メンバ等の複数の長尺部材から構成される接合部材及び長尺部材間の接合方法として適用可能である。
　以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。
１　サスペンションアーム
５　下部板部材（第１の長尺部材）
６　下部底板部（第１底板部）
７　一方の下部側板部（一方の第１側板部）
８　他方の下部側板部（他方の第１側板部）
９　第１挿通孔
１０　上部板部材（第２の長尺部材）
１１　上部底板部（第２底板部）
１２　一方の上部側板部（一方の第２側板部）
１３　他方の上部側板部（他方の第２側板部）
１４　第２挿通孔
１５　位置決め用治具
１６　基端部
１７　中間部
１８　先端部

Claims (2)

  1. 　第１挿通孔が形成された第１底板部と、この第１底板部の両端縁から曲折し所定方向に沿って相対向して延びる１対の第１側板部と、を有するＵ状断面であり、前記１対の第１側板部のうち一方の第１側板部の外面から他方の第１側板部の内面までの距離が所定距離に設定された第１の長尺部材と、
    　前記第１挿通孔と前記所定方向同軸上に設けられ、前記第１挿通孔よりも小さい第２挿通孔が形成された２底板部と、この第２底板部の両端縁から曲折し相対向して延び、前記一方の第１側板部の外面に溶接される端面と、この端面から他方側に設けられ前記他方の第１側板部の端面に溶接される外面とを有する１対の第２側板部と、を有するＵ状断面であり、前記１対の第２側板部のうち一方の第２側板部の外面から他方の第２側板部の内面までの距離が前記所定距離とほぼ等しく設定された第２の長尺部材と、
    　を備えた第１の長尺部材と第２の長尺部材の接合部材。
  2. 　第１挿通孔が形成された第１底板部と、この第１底板部の両端縁から曲折し相対向して延びる１対の第１側板部と、を有するＵ状断面の第１の長尺部材と、前記第１挿通孔よりも小さい第２挿通孔が形成された第２底板部と、この第２底板部の両端縁から曲折して相対向して延びる１対の第２側板部と、を有するＵ状断面の第２の長尺部材と、を
    　前記第１挿通孔よりも大きい基端部と、前記第２挿通孔よりも小さい先端部との間に、前記第１挿通孔よりも小さく前記第２挿通孔よりも大きい中間部を有する棒状体からなる位置決め用治具を用いて接合する接合方法であって、
    　前記位置決め用治具の前記先端部を、前記第１挿通孔に挿通した後に前記第２挿通孔に挿入し、前記基端部を前記第１底板部の外面に当接し、前記第２底板部の内面を前記中間部の先端側の段状端部に当接することで前記第１の長尺部材と前記第２の長尺部材との位置決めを行ない、前記一方の第１側板部の外面と前記他方の第２側板部の端面とを溶接し、且つ前記一方の第２側板部の外面と前記他方の第１側板部の端面とを溶接する長尺部材間の接合方法。
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