JP2010132211A - Vehicle body structure and manufacturing method for vehicle body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、中空の車体フレームと車体パネルとを溶接することにより構成される車体構造および車体の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a vehicle body structure configured by welding a hollow vehicle body frame and a vehicle body panel, and a method for manufacturing the vehicle body.
従来、下記特許文献1に示されるように、車体前部に左右一対のフロントサイドフレーム(フロントサイドメンバ)が配設され、このロントサイドフレームには、ダッシュロアパネルに沿って車両下方後側へ向けて延設された傾斜部が設けられるとともに、この傾斜部の後端部に、車室の底部を構成するフロアパネルに沿って車両後方側へ延びる水平部が設けられた車体構造が知られている。
Conventionally, as shown in
上記フロントサイドフレームの傾斜部および水平部の長手方向から見た断面形状は、ダッシュロアパネル側とフロアパネル側に開口部を向けたコ字状とされており、その開口端部に形成された左右のフランジがそれぞれダッシュロアパネルおよびフロアパネルに接合されるようになっている。一方、エンジンルーム内に配設された上記フロントサイドフレームの前方部は、その上端部および下端部にフランジが設けられた閉断面形状とされ、このフランジがエプロンパネル等に接合されるように構成されている。
上記特許文献1に開示された車体構造では、車体のダッシュロアパネルおよびフロアパネルに沿って設置されるフロントサイドフレームの傾斜部および水平部と、エンジンルーム内に配設されるフロントサイドフレームの前方部とが、互いに異なる断面形状とされ、上記傾斜部および水平部の左右に設けられたフランジがダッシュロアパネルおよびフロアパネルに接合されるとともに、上記フロントサイドフレームの前方部がその上端部および下端部に設けられたフランジを介してエプロンパネル等に接合されるように構成されているので、上記フロントサイドフレームの傾斜部および水平部とフロントサイドフレームの前方部とを一体に形成することが困難である。したがって、上記フロントサイドフレームの傾斜部および水平部と、その前方部とをそれぞれ別体に形成した後、両部材を溶接する等により一体に連結することが一般的に行われている。
In the vehicle body structure disclosed in
しかし、上記のようにフロントサイドフレームの傾斜部および水平部と、その前方部とを別体に形成した後、両部材を一体に連結するように構成した場合には、両部材の連結強度を充分に確保することが困難であり、車両の衝突時に車体前部からフロントサイドフレームに入力された衝撃荷重に応じて上記連結部が変形し易い傾向がある。また、上記フロントサイドフレームの前方部等を、一般的に知られているようにフランジ部が左右両側辺部等に設けられた断面ハット状部材のフランジを互いに接合してなるフランジ付閉断面体により構成した場合には、フロントサイドフレームに入力される捩り荷重に応じ、上記フランジの接合部分が剥離して強度が低下し易く、自動車の正突時又は斜突時等に上記エプロンフレームに捩れ変形が生じるのを効果的に抑制することができなくなるという問題があった。 However, after forming the inclined part and the horizontal part of the front side frame and the front part thereof separately as described above, if the two members are connected together, the connection strength between the two members is increased. It is difficult to ensure sufficiently, and the connecting part tends to be easily deformed in accordance with an impact load input from the front part of the vehicle body to the front side frame at the time of a vehicle collision. In addition, the front section of the front side frame, etc., as is generally known, a flanged closed cross-section body in which flange sections of flange-shaped members provided on the left and right side sections are joined together. In this case, according to the torsional load input to the front side frame, the joint portion of the flange is peeled off and the strength is likely to decrease, and the apron frame is twisted when the vehicle is normally or obliquely projected. There has been a problem that it becomes impossible to effectively suppress the deformation.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、優れた強度を有する車体を容易かつ適正に構成することができる車体構造および車体の製造方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle body structure and a vehicle body manufacturing method capable of easily and appropriately configuring a vehicle body having excellent strength.
請求項1に係る発明は、フランジレス構造の矩形閉断面を有する中空の車体フレームと車体パネルとを溶接することにより構成される車体構造であって、上記中空の車体フレームが結合される車体パネルの部位に、車体フレームの長手方向に亘って複数の***が配列され、この***を介して上記車体パネルと車体フレームとが仮止めされた状態で、上記***の配列個所に沿って上記車体パネルと車体フレームとがレーザー溶接されることにより結合されたものである。
The invention according to
請求項2に係る発明は、上記請求項1に記載の車体構造において、車体フレームの側辺部近傍が車体パネルにレーザー溶接されることにより結合されたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the vehicle body structure according to the first aspect, the vicinity of the side portion of the vehicle body frame is joined to the vehicle body panel by laser welding.
請求項3に係る発明は、上記請求項2に記載の車体構造において、上記レーザー溶接が施される部位に近接した位置で車体フレームの長手方向に沿って、上記***が2列をなすように配設されたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicle body structure according to the second aspect, the small holes form two rows along the longitudinal direction of the vehicle body frame at a position close to a portion where the laser welding is performed. It is arranged.
請求項4に係る発明は、上記請求項3に記載の車体構造において、上記***が、車体フレームの長手方向に沿って千鳥状に配設されたものである。
The invention according to
請求項5に係る発明は、上記請求項1〜4のいずれか1項に記載の車体構造において、上記車体フレームが、コ字状断面を有する第1部材および第2部材の端部同士を接合することにより形成され、この接合端部が設けられた面が上記車体パネルに対する結合面となり、かつ上記第1,第2部材のそれぞれが車体パネルに結合されたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle body structure according to any one of the first to fourth aspects, the body frame joins ends of the first member and the second member having a U-shaped cross section. Thus, the surface provided with the joint end portion is a coupling surface to the vehicle body panel, and each of the first and second members is coupled to the vehicle body panel.
請求項6に係る発明は、上記請求項5に記載の車体構造において、上記第1部材および第2部材により、側面視でへ字状の屈曲形状に連続したフロントサイドフレームからなる車体フレームが構成されたものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the vehicle body structure according to the fifth aspect, the first and second members constitute a vehicle body frame comprising a front side frame that is continuous in a bent shape when viewed from the side. It has been done.
請求項7に係る発明は、上記請求項4に記載の車体構造において、エンジンルームの後端部に設けられたダッシュアッパパネルからなる車体パネルと、その背面に沿って車幅方向に伸びるように設置されたダッシュクロスメンバからなる車体フレートとが上記ダッシュアッパパネルに形成された***を介して仮止めされた状態で、上記レーザー溶接が施されたものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the vehicle body structure according to the fourth aspect, a vehicle body panel comprising a dash upper panel provided at the rear end of the engine room, and extending in the vehicle width direction along the rear surface thereof. The above-mentioned laser welding is performed in a state in which the vehicle body freight made of the installed dash cross member is temporarily fixed through a small hole formed in the dash upper panel.
請求項8に係る発明は、フランジレス構造の矩形閉断面を有する中空の車体フレームと、この車体フレームが溶接される車体パネルとを有する車体の製造方法であって、上記車体フレームが溶接される上記車体パネルの部位に、複数の***を車体フレームの設置部に沿って形成する***形成工程と、この***を介して上記車体パネルと車体フレームとを仮止めする仮止め工程と、上記***の配列個所に沿って上記車体パネルと車体フレームとをレーザー溶接により結合するレーザー溶接工程とを備えたものである。
The invention according to
請求項1に係る発明では、フランジレス構造の矩形閉断面を有する中空の車体フレームを用いたため、フランジ部が左右両側辺部等に設けられた断面ハット状部材のフランジ部を互いに接合してなるフランジ付閉断面体によりフロントサイドフレーム等を構成した従来例のように、このフロントサイドフレーム等に入力される捩り荷重に応じて上記フランジ部の接合部分が剥離することにより強度が低下するという事態を生じることがなく、上記中空の車体フレームに作用する捩り荷重に対する強度を効果的に向上させることができ、これによって上記車体フレームに捩れ変形が生じるのを簡単な構成で効果的に抑制できる等の利点がある。そして、車体パネルに形成された***を介して上記車体フレームを車体パネルに仮止めした状態で、この仮止め部の近傍をレーザー溶接するように構成したため、車体パネルと車体フレームとの隙間が、例えば0.5mm以上となるのを防止した状態で、上記仮止め部に沿ってレーザー溶接部を適正に形成することができる。したがって、上記車体フレームをフランジレス構造の矩形閉断面形状としたにも拘わらず、上記レーザー溶接部の品質を充分に確保して優れた強度を有する車体を容易に形成できるとともに、上記車体パネルの一方側に配設されたレーザー溶接機を使用して上記レーザー溶接を施すことができるため、被溶接個所を表裏から挟持しつつ溶接を行うスポット溶接機等を使用することが困難な個所であっても、上記レーザー溶接部を容易かつ適正に形成できるという利点がある。
In the invention according to
請求項2に係る発明では、車体フレームの両側辺部近傍を車体パネルに対してレーザー溶接することにより両部材を結合するように構成したため、上記車体フレームの両側辺部に配設された2列のレーザー溶接部を互いに離間させて両者の設置間隔を充分に確保することにより、上記車体パネルに対して車体フレームを強固に結合することができるとともに、上記車体フレームに捩り荷重が作用したとしても上記レーザー溶接部が剥離するという事態の発生を効果的に防止することができ、かつ一方のレーザー溶接部を形成する際に、その熱影響が他方のレーザー溶接部に及ぶのを効果的に抑制できる等の利点がある。
In the invention according to
請求項3に係る発明では、レーザー溶接が施される部位に近接した位置で車体フレームの長手方向に沿って、上記***を2列状態で配設したため、この***を介して上記車体フレームと車体パネルとが仮止めされることにより、両部材の隙間が適正に管理された部位の近傍にレーザー溶接部を形成してその溶接品質を効果的に向上させることができる。
In the invention according to
請求項4に係る発明では、車体パネルに車体フレームを仮止めするための上記***を、車体フレームの設置方向に一定間隔で2列をなすように配設するとともに、一方の列の***と他方の列の***とを互い違いの千鳥状に配置するように構成したため、上記車体フレームの幅寸法が小さい場合においても、上記***の設置間隔を充分に確保することができる。したがって、上記***を介して車体パネルに車体フレームを仮止めする際の熱影響が隣接する仮止め部に及ぶこと等を効果的に防止し、両部材を適正に仮止めすることができるという利点がある。
In the invention according to
請求項5に係る発明では、コ字状断面を有する第1部材および第2部材の端部同士を接合することにより矩形閉断面の車体フレームを形成するとともに、上記接合端部が設けられた面を上記車体パネルに対する結合面とし、かつ上記第1,第2部材のそれぞれを車体パネルに結合するように構成した場合には、上記車体フレームに入力された荷重を、上記第1部材および第2部材のそれぞれに伝達することにより安定して支持できるという利点がある。
In the invention which concerns on
請求項6に係る発明では、上記第1部材および第2部材をプレス成形する際に、それぞれ側面視でへ字状に屈曲した形状に成形することにより、上記第1,第2部材の上端部同士および下端部同士を接合するだけで、側面視でへ字状の屈曲形状に連続した上記フロントサイドフレームを容易に構成できるという利点がある。
In the invention according to
請求項7に係る発明では、エンジンルームの後端部に設けられたダッシュパネルからなる車体パネルと、その背面に沿って車幅方向に伸びるように設置されたダッシュクロスメンバからなる車体フレームとを、上記ダッシュパネルに形成された***を介して仮止めした状態で、上記レーザー溶接を施すように構成したため、上記ダッシュパネルの前方側に配設されたレーザー溶接機を使用して上記ダッシュクロスメンバからなる中空の車体フレームと上記ダッシュアッパパネルとをレーザー溶接することができる。したがって、上記ダッシュパネルが長尺かつ幅広の部材であること等に起因して、スポット溶接機を使用したスポット溶接を行うことが困難な個所であっても、上記ダッシュパネルとダッシュクロスメンバとを適正に結合することにより、優れた強度を有する車体を容易かつ適正に形成できるという利点がある。
In the invention according to
請求項8に係る発明では、車体フレームが溶接される車体パネルの部位に、複数の***を上記車体フレームの設置部に沿って形成する***形成工程と、この***を介して上記車体パネルと車体フレームとを仮止めする仮止め工程と、上記***の配列個所に沿って上記車体パネルと車体フレームとをレーザー溶接するレーザー溶接工程とを備えた製造方法により上記車体を製造するように構成したため、上記車体フレームをフランジレス構造としたにも拘わらず、上記レーザー溶接の品質を充分に確保して優れた強度を有する車体を容易かつ適正に製造することができる。しかも、上記車体パネルの一方側に配設されたレーザー溶接機を使用して中空の車体フレームと車体パネルとをレーザー溶接することができるため、被溶接個所を表裏から挟持しつつ溶接を行うスポット溶接機を使用することが困難な個所であっても、上記中空の車体フレームと車体パネルとを適正に結合してなる車体を容易に製造することができる。
In the invention according to
図1〜図3は、本発明に係る車体構造の実施形態を示している。この車体構造は、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネル1からなる車体パネルと、その側方部から前方に延びるように設置された左右一対のフロントサイドフレーム2からなる車体フレームとを有している。上記ダッシュパネル1の車室内側に位置する壁面、つまりダッシュパネル1の背面には、その上辺部に沿って上部ダッシュクロスメンバ3が車幅方向に延びるように設置されるとともに、その下方に所定距離を隔てた位置に下部ダッシュクロスメンバ4が車幅方向に延びるように設置されている。
1 to 3 show an embodiment of a vehicle body structure according to the present invention. The vehicle body structure includes a vehicle body panel formed of a
上記ダッシュパネル1は、図示を省略したカウルボックスに沿って車幅方向に延びるように設置されたダッシュアッパパネル5と、その下端部から下方に延びるように設置されたダッシュロアパネル6とを有し、このダッシュロアパネル6の下端部に車室の底面部を構成するフロアパネル(図示せず)の前端部が接続されるようになっている。また、上記ダッシュロアパネル6の下部中央には、上方側に膨出するトンネル部7が形成されるとともに、その左右両右側方部には、前上がりに傾斜したキックアップ部8が設けられ、このキックアップ部8の下面に上記フロントサイドフレーム2が結合されている。
The
上記フロントサイドフレーム2は、ダッシュロアパネル6の下部に設けられた上記キックアップ部8に沿って前上がりに傾斜しつつ、ダッシュパネル1から離間するようにその斜め前方側に向けて延びる傾斜部9と、その後端部から車体の後方側に向けて略水平に延びる水平部10と、上記傾斜部9の前端部から車体の前方側に延びる前方部11とが、側面視でへ字状をなすように屈曲した形状に連設されている。
The
上記フロントサイドフレーム2は、例えば図4に示すように、金属製板材をプレス成形する等の手段でコ字状の断面形状を有する左右一対の第1,第2部材12,13を成形し、この第1,第2部材12,13を接合することにより、フランジレス構造の矩形閉断面を有する中空体として構成される。上記第1,第2部材12,13の内、例えば車幅方向の外方側に位置する第1部材12には、その上壁端部および底壁端部を外方側に膨出させた段部14が形成されている。そして、上記段部14の内面に沿って第2部材13の上壁端部および底壁端部を進入させることにより、第1,第2部材12,13の上壁端部同士および底壁端部同士を重ね合わせた状態で、この重ね合わせ部を隅肉レーザー溶接して接合することにより、上記傾斜部9および水平部10と、上記前方部11とが、側面視でへ字状の屈曲形状に連続したフロントサイドフレーム2が構成されるようになっている。
For example, as shown in FIG. 4, the
また、上記フロントサイドフレーム2の傾斜部9および水平部10が溶接されるダッシュロアパネル6のキックアップ部8には、図5および図6に示すように、上記フロントサイドフレーム2の設置部と反対方向である上方に凹入する所定幅の凹入部15がフロントサイドフレーム2の長手方向、つまり上記傾斜部9の設置方向に亘って形成されている。この凹入部15の左右両側方には、上記フロントサイドフレーム2の傾斜部9および水平部10を仮止めしてなる仮止め部16がそれぞれ設けられている。
Further, the kick-up
上記仮止め部16の近傍には、ダッシュロアパネル6とフロントサイドフレーム2とを、このフロントサイドフレーム2の長手方向に沿って線状にレーザー溶接することにより結合したレーザー溶接部17が設けられている。このレーザー溶接部17は、被溶接個所にレーザー光線を照射し、そのエネルギーにより上記ダッシュロアパネル6の一部を溶融させてフロントサイドフレーム2に結合することにより形成される。また、上記被溶接個所にワイヤを供給してこれを溶融させるように構成されたワイヤレーザー溶接機により上記レーザー溶接部17を形成することも可能である。
In the vicinity of the
上記ダッシュロアパネル6の凹入部15は、その断面形状が先窄まりの台形状に形成されるとともに、上記段部14からなる第1,第2部材12,13の接合端部に対応した大きさを有している。具体的には、上記凹入部15の幅寸法および上下寸法が上記接合端部の幅寸法および上下寸法よりもやや大きな値に設定されている。そして、上記第1,第2部材12,13の接合端部(段部14)がダッシュロアパネル6の凹入部15内に挿入されて上記フロントサイドフレーム2がダッシュパネル1に位置決めされた状態で、下記のようにして仮止め部16が形成された後、上記レーザー溶接部17が形成されることにより、上記キックアップ部8の下面に上記フロントサイドフレーム2が結合されている。
The recessed
すなわち、上記ダッシュロアパネル6のキックアップ部8には、上記凹入部15を中心としてその左右両側辺部に5mm程度の直径を有する多数の***18が一定間隔で開穿され、この***18の周縁部が上記フロントサイドフレーム2の結合面、具体的には上記段部14からなる接合端部が設けられた傾斜部9および水平部10の上面にアーク溶接されることにより仮止めされている。このようにして上記ダッシュパネル1とフロントサイドフレーム2とを仮止めする仮止め部16が、フロントサイドフレーム2の長手方向に沿って2列をなすように配設されている。
That is, in the kick-up
上記***18の配設間隔は、ダッシュパネル1とフロントサイドフレーム2とをアーク溶接して仮止めする際の熱影響に応じ、ダッシュロアパネル6に反りが生じること等を防止して上記フロントサイドフレーム2の傾斜部9とダッシュロアパネル6のキックアップ部8との間に大きな隙間、例えば0.5mm以上の隙間が形成されるのを防止し得るように、一定値以上に設定されている。また、上記ダッシュパネル1とフロントサイドフレーム2とを強固に仮止めすることにより、上記レーザー溶接時の熱影響に応じてフロントサイドフレーム2の傾斜部9とダッシュロアパネル6のキックアップ部8との隙間が増大するのを防止し得るように、上記***18の配設間隔が一定値以下に設定されている。
The arrangement interval of the
そして、上記仮止め部16を構成する***18の配列個所に沿ってフロントサイドフレーム2の左右両側辺部近傍がダッシュロアパネル6のキックアップ部8にそれぞれレーザー溶接されることにより、上記仮止め部16の外側、つまり上記凹入部15の設置部と反対側に位置において、フロントサイドフレーム2を構成する第1,第2部材12,13のそれぞれを上記ダッシュロアパネル6のキックアップ部8に結合した2列のレーザー溶接部17が形成されるようなっている。
And the vicinity of the left and right side portions of the
図7および図8に示すように、上記ダッシュアッパパネル5に溶接される上部ダッシュクロスメンバ3および下部ダッシュクロスメンバ4からなる車体フレームは、それぞれフランジレス構造の矩形閉断面を有する角パイプ材等により中空体として構成されている。また、上記ダッシュアッパパネル5には、上部ダッシュクロスメンバ3および下部ダッシュクロスメンバ4を仮止めした仮止め部19,20が設けられるとともに、この仮止め部19,20の近傍で上記ダッシュアッパパネル5と上部ダッシュクロスメンバ3および下部ダッシュクロスメンバ4とを、その長手方向に沿って線状にレーザー溶接したレーザー溶接部21,22が設けられている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the vehicle body frame composed of the upper
すなわち、上記ダッシュアッパパネル5の上辺部に沿って5mm程度の直径を有する多数の***23が、上記上部ダッシュクロスメンバ3の長手方向に沿って一定間隔で2列をなすように開穿されるとともに、上列の***23と下列の***23とが互い違いとなった千鳥状に配列されている。そして、上記***23の周縁部が上部ダッシュクロスメンバ3の前面にアーク溶接されることにより、上部ダッシュクロスメンバ3が上記***23を介してダッシュアッパパネル5の背面上辺部に仮止めされた仮止め部19が形成されている。また、上記仮止め部19を構成する***23の配列個所に沿って上部ダッシュクロスメンバ3の上下両側辺部近傍がダッシュアッパパネル5の上辺部にそれぞれレーザー溶接されることにより、上記仮止め部19の外方側、つまり上方の仮止め部19よりも上方側と下方の仮止め部19よりも下方側とにおいて、上部ダッシュクロスメンバ3をダッシュアッパパネル5の上辺部に結合する2列のレーザー溶接部21が上部ダッシュクロスメンバ3の長手方向に沿って線状に形成されている。
That is, a large number of
また、上記ダッシュアッパパネル5の下方部には、多数の***24が上記下部ダッシュクロスメンバ4の設置方向に沿って一定間隔で開穿されるとともに、2列状態で千鳥状に開穿され、上記***24の周縁部が下部ダッシュクロスメンバ4の前面からなる結合面にアーク溶接されることにより、上記***24を介して下部ダッシュクロスメンバ4がダッシュアッパパネル5の下方部に仮止めされた仮止め部20が形成されている。そして、上記仮止め部20を構成する***24の配列個所に沿って下部ダッシュクロスメンバ4の上下両側辺部近傍がダッシュアッパパネル5の下方部にそれぞれレーザー溶接されることにより、上記仮止め部20の外方側において下部ダッシュクロスメンバ4をダッシュアッパパネル5の下方部に結合する2列のレーザー溶接部22が下部ダッシュクロスメンバ4の長手方向に沿って線状に形成されている。
In addition, a large number of
上記前部車体を製造するには、図5および図6に示すように、コ字状断面の第1部材12および第2部材13の端部同士を接合することにより、フランジレス構造の矩形閉断面を有する中空のフロントサイドフレーム2を構成する。また、このフロントサイドフレーム2が溶接されるダッシュパネル1の部位、つまり上記ダッシュロアパネル6左右両側方部に、複数の***18をフロントサイドフレーム2の設置方向に沿って一定間隔で形成するとともに、上記ダッシュパネル1の上辺部およびその下方部に、複数の***23,24を上記上部ダッシュクロスメンバ3および下部ダッシュクロスメンバ4の設置方向に沿って一定間隔で形成する。
To manufacture the front vehicle body, as shown in FIGS. 5 and 6, the end portions of the
次いで、図7および図8に示すように、角パイプ材からなる上記上部ダッシュクロスメンバ3および下部ダッシュクロスメンバ4を、***23,24の設置部に沿わせるようにダッシュアッパパネル5の背面に当接させて位置決めした状態で、ダッシュパネル1の前面側からアーク溶接して上記***23,24内に溶融金属を充填することにより、この***23,24を介してダッシュアッパパネル5と上部ダッシュクロスメンバ3および下部ダッシュクロスメンバ4とを仮止めする。また、図5および図6に示すように、上記第1,第2部材12,13の接合端部をダッシュロアパネル6の凹入部15内に挿入するとともに、上記ダッシュロアパネル6に形成された***18の設置部にフロントサイドフレーム2の傾斜部9の上面を沿わせるように位置決めした状態で、ダッシュロアパネル6の後方上部側からアーク溶接して上記***18内に溶融金属を充填することにより、この***18を介してダッシュロアパネル6とフロントサイドフレーム2とを仮止めする。
Next, as shown in FIGS. 7 and 8, the upper
このようにしてダッシュパネル1、フロントサイドフレーム2、上部ダッシュクロスメンバ3および下部ダッシュクロスメンバ4等を有する車体を仮組立した後、この車体をレーザー溶接機が配設されたレーザー溶接部に搬送し、ダッシュロアパネル6の後方上部側から上記***18の配列個所に沿ってレーザー溶接を施すことにより、上記フロントサイドフレーム2の左右両側辺部近傍をダッシュパネル1に結合する。また、上記ダッシュアッパパネル5の前方側から上記***23,24の配列個所に沿ってレーザー溶接を施すことにより、上部ダッシュクロスメンバ3の上下両側辺部近傍および下部ダッシュクロスメンバ4の上下両側辺部近傍をダッシュパネル1に結合する。
After the vehicle body having the
上記のようにフランジレス構造の矩形閉断面を有する中空のフロントサイドフレーム2等からなる車体フレームと、ダッシュパネル1等からなる車体パネルとを溶接してなる車体構造において、フロントサイドフレーム2が溶接されるダッシュパネル1の部位、つまりダッシュロアパネル6のキックアップ部8に、フロントサイドフレーム2の長手方向に亘って複数の***18を配列し、この***18を介して上記ダッシュパネル1とフロントサイドフレーム2とを仮止めした状態で、上記***18の配列個所に沿ってダッシュパネル1とフロントサイドフレーム2とをレーザー溶接することにより結合するように構成したため、優れた強度を有する車体を容易かつ適正に形成できるという利点がある。
As described above, in the vehicle body structure in which the vehicle body frame including the hollow
すなわち、上記実施形態では、コ字状断面を有する第1,第2部材12,13の端部同士を接合することにより、側面視で上記傾斜部9および水平部10と、その前方部11とがへ字状の屈曲形状に連続した矩形閉断面形状のフロントサイドフレーム2を一体に形成したため、このフロントサイドフレーム2の傾斜部9および水平部10と、その前方部11とを別体に形成した後、両部材を連結するように構成した従来例のように、車両の衝突時に車体前部からフロントサイドフレーム2に入力された衝撃荷重に応じて上記連結部が容易に変形するという事態を生じることがなく、この衝撃荷重を車体の後方側に伝達してこれを効果的に支持することができる。
That is, in the said embodiment, by joining the edge parts of the 1st,
また、上記構成によれば、例えばフランジ部が左右両側辺部等に設けられた断面ハット状部材のフランジ部を互いに接合してなるフランジ付閉断面体により上記フロントサイドフレームを構成した従来例のように、このフロントサイドフレームに入力される捩り荷重に応じて上記フランジ部の接合部分が剥離することにより強度が低下するという事態を生じることがなく、上記フロントサイドフレーム2に作用する捩り荷重に対する強度を効果的に向上させることができ、これによって上記フロントサイドフレーム2に捩れ変形が生じるのを簡単な構成で効果的に抑制できるという利点がある。
Further, according to the above configuration, for example, the front side frame is configured by a flanged closed cross-section body in which the flange portions of the cross-sectional hat-shaped members provided on the left and right side portions are joined to each other. As described above, the joint portion of the flange portion is peeled off in accordance with the torsional load input to the front side frame, so that the strength is not lowered and the torsional load acting on the
そして、上記ダッシュロアパネル6に形成された***18を介して上記フロントサイドフレーム2の傾斜部9をダッシュロアパネル6のキックアップ部8に仮止めした状態で、この仮止め部16の近傍をレーザー溶接するように構成したため、上記ダッシュロアパネル6とフロントサイドフレーム2との隙間が、例えば0.5mm以上となった状態で上記レーザー溶接が行われること等に起因する溶接不良の発生を効果的に防止することができる。したがって、上記フロントサイドフレーム2をフランジレス構造の矩形閉断面形状としたにも拘わらず、上記レーザー溶接の品質を充分に確保して優れた強度を有する車体を、容易かつ適正に形成することができる。しかも、上記フロントサイドフレーム2からなる中空の車体フレームと上記ダッシュパネル1等からなる車体パネルとのレーザー溶接は、この車体パネルの一方側に配設されたレーザー溶接機を使用して行うことができるため、被溶接個所を表裏から挟持しつつ溶接を行うスポット溶接機等を使用することが困難な個所であっても、容易かつ適正に施すことができる。
Then, in the state where the
また、上記実施形態に示すように、レーザー溶接が施される部位に近接した位置で、フロントサイドフレーム2からなる車体フレームの長手方向に沿って、上記***18を2列状態で配設した場合には、この***18を介して上記車体フレームとダッシュパネル1からなる車体パネルとを仮止めすることにより、両部材の隙間を適正に管理することができる。このようにして形成された仮止め部16により両部材の隙間が適正に管理された部位の近傍に上記レーザー溶接部18を形成した場合には、その溶接品質を効果的に向上させることができる。
Further, as shown in the above embodiment, when the
さらに、上記実施形態では、フロントサイドフレーム2からなる車体フレームの左右両側辺部近傍を、上記ダッシュパネル1からなる車体パネルに対してレーザー溶接することにより両部材を結合するように構成したため、上記フロントサイドフレーム2の両側辺部に配設された2列のレーザー溶接部17を互いに離間させて両者の設置間隔を充分に確保することにより、上記ダッシュパネル1に対してフロントサイドフレーム2を強固に結合することができる。このように両レーザー溶接部17の設置間隔を充分に確保するように構成した場合には、上記フロントサイドフレーム2に捩り荷重が作用したとしても、上記レーザー溶接部17が剥離するという事態の発生を効果的に防止することができ、かつ一方のレーザー溶接部17を形成する際に、その熱影響が他方のレーザー溶接部17に及ぶのを効果的に抑制できるという利点もある。
Further, in the above-described embodiment, since both the left and right side portions of the vehicle body frame including the
また、上記のようにコ字状断面を有する第1部材12および第2部材13の端部同士を接合することにより上記フロントサイドフレーム2からなる車体フレームを形成するとともに、上記第1部材12の段部14等からなる接合端部が設けられた面を、上記ダッシュパネル1からなる車体パネルに対する結合面とし、かつ上記第1,第2部材12,13のそれぞれをダッシュパネル1に結合するように構成した場合には、上記フロントサイドフレーム2に入力された荷重を、上記第1部材12および第2部材13のそれぞれに伝達することにより安定して支持できるという利点がある。
Further, by joining the end portions of the
しかも、上記第1部材12および第2部材13をプレス成形する際に、それぞれ側面視でへ字状に屈曲した形状に成形することにより、上記第1,第2部材12,13の上端部同士および下端部同士を接合するだけで、上記傾斜部9、水平部10および前方部11が側面視でへ字状の屈曲形状に連続した上記フロントサイドフレーム2を容易に構成できるという利点がある。そして、このフロントサイドフレーム2と、エンジンルームの後端部に設けられたダッシュパネル1からなる車体パネルとを、上記***18を介して仮止めした状態で上記レーザー溶接を施すことにより、両部材を容易かつ適正に結合することができる。
In addition, when the
特に、上記実施形態では、フロントサイドフレーム2が溶接されるダッシュパネル1の部位に、フロントサイドフレーム2の設置部と反対方向(上方)に凹入する凹入部15をフロントサイドフレーム2の長手方向に亘って形成するとともに、上記第1部材12の段部14等からなる第1,第2部材12,13の接合端部が設けられたフロントサイドフレーム2の面、つまり上記傾斜部9の上面をダッシュパネル1からなる車体パネルに対する結合面とし、かつ上記凹入部15を、第1,第2部材12,13の接合端部に対応した大きさに形成したため、上記段部14からなる接合端部をフロントサイドフレーム2に設けたにも拘わらず、その両側辺部をダッシュパネル1に対してそれぞれ適正に当接させるとともに、上記接合端部を凹入部15内に嵌入して位置決めした状態で、上記ダッシュパネル1等からなる車体パネルの一方側に配設されたアーク溶接機およびレーザー溶接機を使用して上記仮止め部16およびレーザー溶接部17を適正に形成することができる。
In particular, in the above-described embodiment, the recessed
さらに、上記のようにフロントサイドフレーム2が溶接されるダッシュパネル1の部位に上記凹入部15を設けた構成とした場合には、上記ダッシュパネル1に形成された***18の周縁部をフロントサイドフレーム2の上面にアーク溶接して上記ダッシュパネル1とフロントサイドフレーム2とを仮止めする際、またはこの仮止め部16の近傍で、上記ダッシュパネル1とフロントサイドフレーム2とを、このフロントサイドフレーム2の長手方向に沿って線状にレーザー溶接する際に、両部材に熱影響差が生じるのを防止して、ダッシュパネル1に反りが生じる効果的に抑制できるという利点がある。
Further, when the
例えば、上記ダッシュロアパネル6に形成された***18の周縁部をフロントサイドフレーム2の上面にアーク溶接する際の熱に応じ、上記ダッシュロアパネル6がフロントサイドフレーム2よりも高温に加熱されて大きく伸長した状態で、両者が仮止めされた後、上記ダッシュロアパネル6とフロントサイドフレーム2とがそれぞれ室温に冷却されると、上記ダッシュロアパネル6には、フロントサイドフレーム2よりも大きな収縮力が作用する。そして、図9に示すように、ダッシュロアパネル6′に上記凹入部15が設けられていない場合には、上記仮止め用のアーク溶接を行った後に、上記ダッシュロアパネル6′を収縮させようとする熱応力P1が作用するとともに、この熱応力P1に抗する応力P2がフロントサイドフレーム2′に作用するため、これらの応力P1,P2に応じ、図9の仮想線に示すように、上記ダッシュロアパネル6′の側辺部が背面視で上方に反るように変形してフロントサイドフレーム2′から離間し、これに応じて上記ダッシュロアパネル6′とフロントサイドフレーム2′との間に大きな隙間が形成されることが避けられない。
For example, the dash
これに対して図10に示すように、上記フロントサイドフレーム2が溶接されるダッシュパネル1の部位に上記凹入部15を設けた構造とした場合には、上記仮止め用のアーク溶接が行われた後の温度低下に応じ、上記ダッシュロアパネル6を、フロントサイドフレーム2よりも大きく収縮させようとする熱応力Pが作用すると、これに対応して上記凹入部15が弾性変形することにより上記熱応力Pが吸収されることにより、この熱応力Pに抗する応力がフロントサイドフレーム2に作用するのを防止することができる。したがって、上記ダッシュロアパネル6の側辺部に反りが生じるのを防止して、フロントサイドフレーム2から離間した状態となるのを効果的に抑制することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 10, when the
また、上記ダッシュロアパネル6とフロントサイドフレーム2とを線状にレーザー溶接する際の熱影響に応じ、ダッシュロアパネル6がフロントサイドフレーム2よりも高温に加熱された状態で溶接された後、これらが冷却されると、図11に示す側面視において、上記ダッシュロアパネル6をフロントサイドフレーム2よりも大きく収縮させる方向の熱応力、つまり上記ダッシュロアパネル6に形成されたキックアップ部8の前方部および後方部を上方に反らせようとする熱応力Rが作用する。しかし、この熱応力Rに対しては、上記ダッシュパネル1に設けられた凹入部15が強度部材として機能するため、上記熱応力Rに応じた反りの発生を効果的に防止できるという利点がある。
Moreover, after the dash
さらに、上記実施形態では、エンジンルームの後端部に設けられたダッシュパネル1からなる車体パネルと、その背面に沿って車幅方向に伸びるように設置された上部ダッシュクロスメンバ3および下部ダッシュクロスメンバ4からなる車体フレームとを、上記***23,24を介して仮止めした状態で、上記レーザー溶接を施すように構成したため、上記ダッシュパネル1の前方側に配設されたレーザー溶接機を使用して上記両ダッシュクロスメンバ3,4からなる中空の車体フレームと上記ダッシュアッパパネル5とをレーザー溶接することができる。したがって、上記ダッシュパネル1が長尺かつ幅広の部材であること等に起因して、スポット溶接機を使用したスポット溶接を行うことが困難な個所であっても、上記ダッシュパネル1と上部ダッシュクロスメンバ3および下部ダッシュクロスメンバ4とを適正に結合して、優れた強度を有する車体を容易かつ適正に形成できるという利点がある。
Furthermore, in the above embodiment, the vehicle body panel including the
また、上記実施形態では、ダッシュアッパパネル5に上部ダッシュクロスメンバ3および下部ダッシュクロスメンバ4を仮止めするための上記***23,24を、上部ダッシュクロスメンバ3および下部ダッシュクロスメンバ4の設置方向に一定間隔で2列をなすように配設するとともに、上列の***23,24と下列の***23,24とを互い違いとした千鳥状に配列するように構成したため、上記上部ダッシュクロスメンバ3および下部ダッシュクロスメンバ4の幅寸法が小さい場合においても、上列の***23,24と下列の***23,24との設置間隔を充分に確保することができる。したがって、上記***23,24を介してダッシュアッパパネル5に上部ダッシュクロスメンバ3および下部ダッシュクロスメンバ4を仮止めする際の熱影響が隣接する仮止め部に及ぶこと等を効果的に防止し、両部材を適正に仮止めすることができるという利点がある。
In the above embodiment, the
さらに、上記実施形態に示すように、フロントサイドフレーム2等からなる車体フレームが溶接されるダッシュパネル1等からなる車体パネルの部位に、複数の***18等を上記車体フレームの設置部に沿って形成する***形成工程と、この***18等を介して上記車体パネルと車体フレームとを仮止めする仮止め工程と、上記***18等の配列個所に沿って上記車体パネルと車体フレームとをレーザー溶接するレーザー溶接工程とを備えた製造方法により上記車体を製造するように構成した場合には、上記車体フレームをフランジレス構造としたにも拘わらず、上記レーザー溶接の品質を充分に確保して優れた強度を有する車体を容易かつ適正に製造することができる。しかも、上記ダッシュパネル1等からなる車体パネルの一方側に配設されたレーザー溶接機を使用して上記フロントサイドフレーム2等からなる中空の車体フレームと上記車体パネルとをレーザー溶接することができるため、被溶接個所を表裏から挟持しつつ溶接を行うスポット溶接機を使用することが困難な個所であっても、上記中空の車体フレームと車体パネルとを適正に結合してなる車体を製造することができる。
Further, as shown in the above-described embodiment, a plurality of
なお、上記実施形態では、車体フレームが溶接される車体パネルの部位に形成された***18等の周縁部を上記車体フレームの結合面にアーク溶接することにより上記仮止めを行うよう構成した例について説明したが、上記アーク溶接に代え、ガス溶接またはろう付け等の手段で、上記***18等の周縁部を車体フレームに仮止めするように構成してもよい。また、フロントサイドフレーム2を構成する上記傾斜部9、水平部10および前方部11を、必ずしも一体に形成する必要はなく、例えば上記傾斜部9および水平部10と、前方部11とを別体に形成した後、これらを溶接して連結するように構成してもよい。
In the above-described embodiment, an example in which the temporary fixing is performed by arc welding a peripheral portion such as a
1 ダッシュパネル
2 フロントサイドフレーム
3 上部ダッシュクロスメンバ
4 下部ダッシュクロスメンバ
5 ダッシュアッパパネル
6 ダッシュロアパネル
12 第1部材
13 第2部材
15 凹入部
16 仮止め部
17 レーザー溶接部
18 ***
19,20 仮止め部
21,22 レーザー溶接部
23,24 ***
DESCRIPTION OF
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