JP7311399B2 - Vehicle frame member and method for manufacturing vehicle frame member - Google Patents

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Description

この発明は、車両用フレーム部材および車両用フレーム部材の製造方法に関する。 The present invention relates to a vehicle frame member and a method for manufacturing a vehicle frame member.

たとえば、特開２０１６－５２６７５号公報（特許文献１）には、一枚の板材から形成されたドアサッシュと、そのドアサッシュの製造方法とが開示されている。ドアサッシュは、板材が２重に重なった重合部と、重合部と段差をなし、板材が３重に重なった段差部とを有する。ドアサッシュの製造時、重合部が、ドアサッシュの長手方向に沿って連続的にレーザ溶接される。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-52675 (Patent Document 1) discloses a door sash formed from a single plate material and a method for manufacturing the door sash. The door sash has an overlapped portion in which plate members are double overlapped, and a stepped portion in which the plate members are overlapped three times to form a step with the overlapped portion. During the manufacture of the door sash, the overlapping portion is continuously laser welded along the longitudinal direction of the door sash.

また、特開２０１４－１０４８７２号公報（特許文献２）には、一枚の板材から、ロール成形によって断面形成される車両のドアサッシュが開示されている。ドアサッシュの製造時、板材同士が２重に重ね合わされた２重部が、電気抵抗溶接に属するスポット溶接またはシーム溶接によって接合される。 Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-104872 (Patent Document 2) discloses a door sash for a vehicle in which a cross section is formed by roll forming from a sheet of plate material. During the manufacture of the door sash, the double portions in which the plate materials are overlapped are joined together by spot welding or seam welding belonging to electric resistance welding.

特開２０１６－５２６７５号公報JP 2016-52675 A 特開２０１４－１０４８７２号公報JP 2014-104872 A

上述の特許文献に開示されるように、金属板をロール成形し、溶接により金属板同士を接合して得られるドアサッシュ等の車両用ドアフレームが知られている。このような車両用ドアフレームは、軽量であり、かつ、高剛性であることが求められる。 BACKGROUND ART As disclosed in the above-mentioned patent document, a vehicle door frame such as a door sash is known which is obtained by roll-forming a metal plate and joining the metal plates together by welding. Such vehicle door frames are required to be lightweight and highly rigid.

そこでこの発明の目的は、軽量であり、かつ、高剛性である車両用フレーム部材と、そのような車両用フレーム部材を得るための車両用フレーム部材の製造方法とを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a lightweight and highly rigid vehicle frame member, and a method of manufacturing a vehicle frame member for obtaining such a vehicle frame member.

この発明に従った車両用フレーム部材は、金属板が折り曲げられてなるフレーム断面を有する車両用フレーム部材である。車両用フレーム部材は、金属板において互いに平行な一対の端辺に配置され、金属板の平面方向において互いに対向する第１接合端部および第２接合端部と、金属板において一対の端辺の間に配置され、金属板の厚み方向において第１接合端部および第２接合端部が重ね合わされる接合中間部と、第１接合端部、第２接合端部および接合中間部を接合し、車両用フレーム部材の長手方向に沿って延びる溶接部とを備える。 A vehicle frame member according to the present invention is a vehicle frame member having a frame cross section formed by bending a metal plate. The vehicle frame member is arranged on a pair of edges parallel to each other on the metal plate, and includes a first joint edge and a second joint edge facing each other in the plane direction of the metal plate, and a pair of edges on the metal plate. A joint intermediate portion disposed between the metal plates in which the first joint end portion and the second joint end portion are overlapped in the thickness direction of the metal plate, and the first joint end portion, the second joint end portion, and the joint intermediate portion are joined, a weld extending along the longitudinal direction of the vehicle frame member.

この発明に従った車両用フレーム部材の製造方法は、互いに平行な一対の端辺に配置される第１端部および第２端部と、第１端部および第２端部の間に配置される中間部とを有する金属板を準備する工程と、第１端部および第２端部が、金属板の平面方向において互いに突き合わされ、かつ、第１端部および第２端部が、金属板の厚み方向において中間部に重ね合わされるように、金属板をロール成形する工程と、ロール成形する工程の後、金属板をレーザ溶接することにより、第１端部、第２端部および中間部を接合する工程とを備える。 A method of manufacturing a vehicle frame member according to the present invention provides a first end portion and a second end portion arranged on a pair of parallel edges, and a pair of end portions arranged between the first end portion and the second end portion. the first end and the second end are butted against each other in the plane direction of the metal plate, and the first end and the second end are the metal plate After the step of roll-forming the metal plate so that it is superimposed on the intermediate portion in the thickness direction, and after the step of roll-forming, the metal plate is laser-welded to form the first end, the second end, and the intermediate portion and a step of joining.

この発明に従えば、軽量であり、かつ、高剛性である車両用フレーム部材と、そのような車両用フレーム部材を得るための車両用フレーム部材の製造方法とを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a lightweight and highly rigid vehicle frame member and a method of manufacturing a vehicle frame member for obtaining such a vehicle frame member.

車両のドアを示す側面図である。It is a side view which shows the door of a vehicle. 図１中のＩＩ－ＩＩ線上の矢視方向に見た車両を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the vehicle as viewed in the arrow direction on line II-II in FIG. 1; 図１中のドアフレームアッパを示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a door frame upper in FIG. 1; 図３中のドアフレームアッパの製造に用いられる金属板を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a metal plate used for manufacturing the door frame upper in FIG. 3; 図３中のドアフレームアッパのフレーム断面を示す断面図である。4 is a sectional view showing a frame section of the door frame upper in FIG. 3; FIG. 図５中の２点鎖線ＶＩにより囲まれた範囲を拡大して示す写真である。6 is a photograph showing an enlarged area surrounded by a two-dot chain line VI in FIG. 5. FIG. 図５中のドアフレームアッパの変形例を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a modification of the door frame upper in FIG. 5; 図３中のドアフレームアッパの製造装置を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing the apparatus for manufacturing the door frame upper in FIG. 3; ロール成形工程時における金属板の断面形状を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape of a metal plate during a roll forming process; ロール成形工程時における金属板の断面形状を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape of a metal plate during a roll forming process; レーザ溶接工程時における金属板の中間成形品を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an intermediate molded product of a metal plate during a laser welding process; アプセット治具を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an upset jig; ドアフレームアッパの製造方法の工程を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing steps of a method for manufacturing the door frame upper.

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。 An embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are given the same numbers.

図１は、車両のドアを示す側面図である。図１に示されるように、車両１２は、ドア２０を有する。ドア２０は、ドアヒンジ（不図示）を介して、車両１２の車両本体に回動可能に接続されている。ドア２０は、ドライバーが車両１２に搭乗する時に開閉される右フロントドアである。 FIG. 1 is a side view showing a vehicle door. As shown in FIG. 1, vehicle 12 has doors 20 . The door 20 is rotatably connected to the vehicle body of the vehicle 12 via a door hinge (not shown). Door 20 is the right front door that is opened and closed when the driver enters vehicle 12 .

ドア２０は、ドア本体２２と、ドアフレーム３０と、ドアガラス２４とを有する。ドア本体２２は、ドア２０の下部を構成している。ドア本体２２は、車両前後方向および車両上下方向に沿って平面的に設けられている。 The door 20 has a door body 22 , a door frame 30 and a door glass 24 . The door body 22 constitutes the lower portion of the door 20 . The door body 22 is planarly provided along the vehicle longitudinal direction and the vehicle vertical direction.

ドアフレーム３０は、ドア２０の上部を構成している。ドアフレーム３０は、ドア本体２２の上方に設けられている。ドアフレーム３０は、枠形状を有し、ドア本体２２の上端部（ベルトライン）とともに窓枠２６を形成している。窓枠２６の内側には、開口部が形成されている。窓枠２６の開口部には、ドアガラス２４が配置されている。ドアガラス２４は、昇降可能に設けられている。ドアガラス２４の昇降に伴って、窓枠２６の開口部が開閉される。ドアガラス２４は、窓枠２６から降下すると、ドア本体２２の内部に収容される。 The door frame 30 constitutes the upper portion of the door 20 . The door frame 30 is provided above the door body 22 . The door frame 30 has a frame shape and forms a window frame 26 together with the upper end (belt line) of the door body 22 . An opening is formed inside the window frame 26 . A door glass 24 is arranged at the opening of the window frame 26 . The door glass 24 is provided so as to be able to move up and down. As the door glass 24 moves up and down, the opening of the window frame 26 is opened and closed. When the door glass 24 is lowered from the window frame 26, the door glass 24 is accommodated inside the door body 22. - 特許庁

ドアフレーム３０は、窓枠２６の上縁部２６Ｕを形成するドアフレームアッパ３０Ｕと、窓枠２６の後縁部２６Ｒを形成するドアフレームリヤ（不図示）とを有する。ドアフレームアッパ３０Ｕは、車両１２のフロントピラー１４およびルーフサイドレール１６に沿って延びている。 The door frame 30 has a door frame upper 30U forming the upper edge 26U of the window frame 26 and a door frame rear (not shown) forming the rear edge 26R of the window frame 26. As shown in FIG. Door frame upper 30U extends along front pillar 14 and roof side rail 16 of vehicle 12 .

図２は、図１中のＩＩ－ＩＩ線上の矢視方向に見た車両を示す断面図である。図１および図２に示されるように、ドア２０は、ウェザストリップ４４と、ガラスラン４６と、モール４２とをさらに有する。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing the vehicle as viewed in the direction of arrows on line II-II in FIG. The door 20 further includes a weatherstrip 44, a glass run 46 and a molding 42, as shown in FIGS.

ウェザストリップ４４は、ドアフレームアッパ３０Ｕの上部に取り付けられている。ウェザストリップ４４は、ゴム製であり、ドアフレームアッパ３０Ｕと、フロントピラー１４およびルーフサイドレール１６との間の隙間を塞ぐように設けられている。 The weatherstrip 44 is attached to the top of the door frame upper 30U. The weatherstripping 44 is made of rubber and is provided so as to block the gap between the door frame upper 30U and the front pillar 14 and the roof side rail 16. As shown in FIG.

ガラスラン４６は、ドアフレームアッパ３０Ｕの下部に取り付けられている。ガラスラン４６は、ゴム等の弾性体から形成されている。ガラスラン４６は、凹部４８を有する。凹部４８は、下方を向いて開口する凹み形状をなす。窓枠２６の開口部がドアガラス２４によって閉じられる時、凹部４８は、ドアガラス２４の上端部を収容する。 The glass run 46 is attached to the lower portion of the door frame upper 30U. The glass run 46 is made of an elastic material such as rubber. Glass run 46 has a recess 48 . The concave portion 48 has a concave shape that opens downward. The recess 48 accommodates the upper edge of the door glass 24 when the opening of the window frame 26 is closed by the door glass 24 .

モール４２は、ドアフレームアッパ３０Ｕの側部に取り付けられている。モール４２は、車両１２の車外に面して設けられている。モール４２は、窓枠２６の上縁部２６Ｕに沿って意匠面を形成している。モール４２は、たとえば、光沢を有する亜鉛、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属から形成されている。 The molding 42 is attached to the side portion of the door frame upper 30U. The molding 42 is provided facing the outside of the vehicle 12 . The molding 42 forms a design surface along the upper edge portion 26U of the window frame 26. As shown in FIG. The molding 42 is made of, for example, a lustrous metal such as zinc, aluminum, or an aluminum alloy.

本実施の形態では、本発明における車両用フレーム部材およびその製造方法が、ドアフレーム３０のうちのドアフレームアッパ３０Ｕに適用された場合を説明するが、本発明はこれに限られない。本発明は、たとえば、ドアフレーム３０のうちのドアフレームリヤに適用されてもよいし、車両におけるリヤドア等のドアフレームに適用されてもよい。また、本発明は、ドアフレームに限られず、シートを車両前後方向に案内するレール、または、車載バッテリを保持するフレーム部材等に適用されてもよい。 In the present embodiment, a case where the vehicle frame member and the manufacturing method thereof according to the present invention is applied to door frame upper 30U of door frame 30 will be described, but the present invention is not limited to this. The present invention may be applied, for example, to a door frame rear of the door frame 30, or to a door frame such as a rear door of a vehicle. Moreover, the present invention is not limited to door frames, and may be applied to rails that guide a seat in the longitudinal direction of the vehicle, frame members that hold an on-vehicle battery, or the like.

図３は、図１中のドアフレームアッパを示す斜視図である。図４は、図３中のドアフレームアッパの製造に用いられる金属板を示す斜視図である。図５は、図３中のドアフレームアッパのフレーム断面を示す断面図である。 3 is a perspective view showing the door frame upper in FIG. 1. FIG. 4 is a perspective view showing a metal plate used for manufacturing the door frame upper in FIG. 3. FIG. 5 is a sectional view showing a frame section of the door frame upper in FIG. 3. FIG.

図３から図５に示されるように、ドアフレームアッパ３０Ｕは、矢印１０１に示す方向が長手方向となる長尺形状を有する（以下、矢印１０１に示す方向を「ドアフレームアッパ３０Ｕの長手方向」ともいう）。ドアフレームアッパ３０Ｕは、金属板５０が折り曲げられてなるフレーム断面を有する。なお、フレーム断面とは、ドアフレームアッパ３０Ｕがその長手方向に直交する平面により切断された場合に得られる断面である。 As shown in FIGS. 3 to 5, the door frame upper 30U has a long shape whose longitudinal direction is the direction indicated by the arrow 101 (hereinafter, the direction indicated by the arrow 101 is referred to as the "longitudinal direction of the door frame upper 30U"). also called). Door frame upper 30U has a frame cross section formed by bending metal plate 50 . Note that the frame cross section is a cross section obtained when the upper door frame 30U is cut along a plane orthogonal to its longitudinal direction.

ドアフレームアッパ３０Ｕの製造に用いられる金属板５０の構成について説明する。金属板５０は、金属製である。金属板５０は、たとえば、鋼板である。金属板５０は、その平面視において矩形形状を有する１枚の板材である。 The configuration of the metal plate 50 used for manufacturing the door frame upper 30U will be described. The metal plate 50 is made of metal. Metal plate 50 is, for example, a steel plate. The metal plate 50 is a single plate material having a rectangular shape in plan view.

金属板５０は、第１端部５１と、第２端部５２と、第３端部５６と、第４端部５７とを有する。第１端部５１、第２端部５２、第３端部５６および第４端部５７は、金属板５０の平面視における矩形形状の４つの端辺をなしている。 The metal plate 50 has a first end 51 , a second end 52 , a third end 56 and a fourth end 57 . The first end portion 51 , the second end portion 52 , the third end portion 56 and the fourth end portion 57 form four edges of the rectangular shape in plan view of the metal plate 50 .

第１端部５１および第２端部５２は、金属板５０の、互いに平行な一対の端辺に配置されている。第１端部５１および第２端部５２は、矢印１０１に示すドアフレームアッパ３０Ｕの長手方向に沿って直線状に延びている。第３端部５６および第４端部５７は、第１端部５１および第２端部５２と直交している。第３端部５６および第４端部５７は、矢印１０１に示す方向に直交する矢印１０２に示す方向に沿って直線状に延びている（以下、矢印１０２に示す方向を「ドアフレームアッパ３０Ｕの長手方向に直交する方向」ともいう）。 The first end 51 and the second end 52 are arranged on a pair of parallel edges of the metal plate 50 . The first end portion 51 and the second end portion 52 linearly extend along the longitudinal direction of the door frame upper 30U indicated by the arrow 101 . Third end 56 and fourth end 57 are perpendicular to first end 51 and second end 52 . The third end portion 56 and the fourth end portion 57 extend linearly along a direction indicated by an arrow 102 orthogonal to the direction indicated by an arrow 101 (hereinafter, the direction indicated by an arrow 102 is referred to as "the direction of the door frame upper 30U. (Also referred to as "the direction perpendicular to the longitudinal direction").

第１端部５１および第２端部５２の各々は、長さＬを有する。第３端部５６および第４端部５７の各々は、長さＢを有する。第１端部５１および第２端部５２の各長さＬは、第３端部５６および第４端部５７の各長さＢよりも大きい（Ｌ＞Ｂ）。第１端部５１および第２端部５２の各長さＬは、金属板５０の厚みＴよりも大きく、第３端部５６および第４端部５７の各長さＢは、金属板５０の厚みＴよりも大きい（Ｌ，Ｂ＞Ｔ）。金属板５０の厚みＴは、たとえば、０．８ｍｍ以下である。 Each of first end 51 and second end 52 has a length L. As shown in FIG. Each of third end 56 and fourth end 57 has a length B. As shown in FIG. Each length L of the first end portion 51 and the second end portion 52 is greater than each length B of the third end portion 56 and the fourth end portion 57 (L>B). Each length L of the first end portion 51 and the second end portion 52 is greater than the thickness T of the metal plate 50, and each length B of the third end portion 56 and the fourth end portion 57 is greater than the thickness T of the metal plate 50. It is larger than the thickness T (L, B>T). The thickness T of metal plate 50 is, for example, 0.8 mm or less.

金属板５０は、中間部５３をさらに有する。中間部５３は、第１端部５１および第２端部５２の間に配置されている。中間部５３は、ドアフレームアッパ３０Ｕの長手方向に直交する方向において、第１端部５１および第２端部５２の双方から離れて配置されている。中間部５３は、ドアフレームアッパ３０Ｕの長手方向に直交する方向において、第１端部５１および第２端部５２の間に位置し、ドアフレームアッパ３０Ｕの長手方向に沿って帯状に延在する領域に対応している。 The metal plate 50 further has an intermediate portion 53 . The intermediate portion 53 is arranged between the first end portion 51 and the second end portion 52 . The intermediate portion 53 is arranged away from both the first end portion 51 and the second end portion 52 in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the door frame upper 30U. The intermediate portion 53 is positioned between the first end portion 51 and the second end portion 52 in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the door frame upper 30U, and extends in a strip shape along the longitudinal direction of the door frame upper 30U. corresponds to the area.

金属板５０は、第１表面５０ａと、第２表面５０ｂとをさらに有する。第１表面５０ａおよび第２表面５０ｂは、金属板５０の板表面をなしている。第１表面５０ａおよび第２表面５０ｂの各々は、第１端部５１、第２端部５２、第３端部５６および第４端部５７により囲まれた領域に対応している。第１表面５０ａおよび第２表面５０ｂは、金属板５０の厚み方向における表裏に配置されている。 The metal plate 50 further has a first surface 50a and a second surface 50b. The first surface 50 a and the second surface 50 b form plate surfaces of the metal plate 50 . Each of the first surface 50 a and the second surface 50 b corresponds to the area surrounded by the first end 51 , second end 52 , third end 56 and fourth end 57 . The first surface 50a and the second surface 50b are arranged on the front and back sides of the metal plate 50 in the thickness direction.

続いて、ドアフレームアッパ３０Ｕの構造について説明する。金属板５０は、ドアフレームアッパ３０Ｕのフレーム断面が閉断面をなすように折り曲げられている。 Next, the structure of the door frame upper 30U will be described. The metal plate 50 is bent so that the cross section of the frame of the door frame upper 30U forms a closed cross section.

金属板５０は、ドアフレームアッパ３０Ｕの長手方向に直交する方向において互いに間隔を隔てて位置し、ドアフレームアッパ３０Ｕの長手方向に沿って延びる複数の折り曲げ線で折り曲げられている。金属板５０は、第１表面５０ａがドアフレームアッパ３０Ｕのフレーム断面の外側に面し、第２表面５０ｂがドアフレームアッパ３０Ｕのフレーム断面の内側に面するように折り曲げられている。 The metal plates 50 are spaced apart from each other in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the door frame upper 30U and are bent at a plurality of bending lines extending along the longitudinal direction of the door frame upper 30U. The metal plate 50 is bent so that the first surface 50a faces the outside of the frame cross section of the door frame upper 30U and the second surface 50b faces the inside of the frame cross section of the door frame upper 30U.

金属板５０の第３端部５６および第４端部５７は、ドアフレームアッパ３０Ｕのその長手方向における両端に配置されている。 The third end portion 56 and the fourth end portion 57 of the metal plate 50 are arranged at both longitudinal ends of the door frame upper 30U.

図６は、図５中の２点鎖線ＶＩにより囲まれた範囲を拡大して示す写真である。図３から図６に示されるように、ドアフレームアッパ３０Ｕは、第１接合端部３６および第２接合端部３７と、接合中間部３３と、溶接部６１とを有する。 FIG. 6 is a photograph showing an enlarged area surrounded by a two-dot chain line VI in FIG. As shown in FIGS. 3 to 6, door frame upper 30U has first joint end portion 36 and second joint end portion 37, joint intermediate portion 33, and weld portion 61. As shown in FIGS.

第１接合端部３６および第２接合端部３７は、金属板５０において互いに平行な一対の端辺に配置されている。第１接合端部３６は、金属板５０における第１端部５１に対応している。第２接合端部３７は、金属板５０における第２端部５２に対応している。接合中間部３３は、金属板５０において一対の端辺の間に配置されている。接合中間部３３は、金属板５０における中間部５３に対応している。 The first joint end portion 36 and the second joint end portion 37 are arranged on a pair of parallel edges of the metal plate 50 . The first joint end portion 36 corresponds to the first end portion 51 of the metal plate 50 . The second joint end portion 37 corresponds to the second end portion 52 of the metal plate 50 . The joint intermediate portion 33 is arranged between a pair of edges of the metal plate 50 . The joint intermediate portion 33 corresponds to the intermediate portion 53 of the metal plate 50 .

第１接合端部３６および第２接合端部３７は、金属板５０の平面方向において互いに対向している。金属板５０の平面方向は、金属板５０の第１表面５０ａおよび第２表面５０ｂが延在する方向と平行である。金属板５０の平面方向は、金属板５０の厚み方向と直交する方向である。第１接合端部３６を構成する金属板５０と、第２接合端部３７を構成する金属板５０とは、同一平面内で延在している。第１接合端部３６および第２接合端部３７は、溶接部６１を介して互いに対向している。 The first joint end portion 36 and the second joint end portion 37 face each other in the planar direction of the metal plate 50 . The planar direction of metal plate 50 is parallel to the direction in which first surface 50a and second surface 50b of metal plate 50 extend. The plane direction of the metal plate 50 is a direction orthogonal to the thickness direction of the metal plate 50 . The metal plate 50 forming the first joint end portion 36 and the metal plate 50 forming the second joint end portion 37 extend within the same plane. The first joint end portion 36 and the second joint end portion 37 face each other with the weld portion 61 interposed therebetween.

接合中間部３３には、金属板５０の厚み方向において第１接合端部３６および第２接合端部３７が重ね合わされている。第１接合端部３６を構成する金属板５０、および、第２接合端部３７を構成する金属板５０と、接合中間部３３を構成する金属板５０とは、金属板５０の厚み方向において、互いに重ね合わされている。第１接合端部３６を構成する金属板５０の第２表面５０ｂ、および、第２接合端部３７を構成する金属板５０の第２表面５０ｂと、接合中間部３３を構成する金属板５０の第２表面５０ｂとが、互いに面接触している。 A first joint end portion 36 and a second joint end portion 37 are superimposed on the joint intermediate portion 33 in the thickness direction of the metal plate 50 . The metal plate 50 that forms the first joint end portion 36, the metal plate 50 that forms the second joint end portion 37, and the metal plate 50 that forms the joint intermediate portion 33 are arranged in the thickness direction of the metal plate 50 as follows: superimposed on each other. The second surface 50b of the metal plate 50 that constitutes the first joint end portion 36, the second surface 50b of the metal plate 50 that constitutes the second joint end portion 37, and the metal plate 50 that constitutes the joint intermediate portion 33 The second surface 50b is in surface contact with each other.

溶接部６１は、第１接合端部３６、第２接合端部３７および接合中間部３３を接合している。溶接部６１は、ドアフレームアッパ３０Ｕの長手方向に沿って延びている。溶接部６１は、ドアフレームアッパ３０Ｕの長手方向において、金属板５０の第３端部５６および第４端部５７の間で連続的に延びている。 The welded portion 61 joins the first joint end portion 36 , the second joint end portion 37 and the intermediate joint portion 33 . Welded portion 61 extends along the longitudinal direction of door frame upper 30U. Welded portion 61 extends continuously between third end portion 56 and fourth end portion 57 of metal plate 50 in the longitudinal direction of door frame upper 30U.

溶接部６１は、第１接合端部３６における金属板５０と、第２接合端部３７における金属板５０と、接合中間部３３における金属板５０とが、溶接により接合されている部分である。溶接部６１は、金属板５０が溶融し、そのあと凝固することによって、第１接合端部３６における金属板５０と、第２接合端部３７における金属板５０と、接合中間部３３における金属板５０とを互いに一体化する部分である。溶接部６１と、金属板５０とは、同一の金属からなる。 The welded portion 61 is a portion where the metal plate 50 at the first joint end portion 36, the metal plate 50 at the second joint end portion 37, and the metal plate 50 at the intermediate joint portion 33 are joined by welding. The welded portion 61 is formed by melting and then solidifying the metal plate 50 to form the metal plate 50 at the first joint end portion 36, the metal plate 50 at the second joint end portion 37, and the metal plate 50 at the intermediate joint portion 33. 50 are integrated with each other. The welded portion 61 and the metal plate 50 are made of the same metal.

金属板５０は、溶接部６１が設けられた位置において２重に重ね合わされている。溶接部６１は、金属板５０の厚み方向において、第１接合端部３６および第２接合端部３７を貫通し、接合中間部３３の内部にまで達している。 The metal plates 50 are double overlapped at the position where the welded portion 61 is provided. The welded portion 61 penetrates through the first joint end portion 36 and the second joint end portion 37 in the thickness direction of the metal plate 50 and reaches the inside of the intermediate joint portion 33 .

溶接部６１は、頂部６１ｃと、最深部６１ｄとを有する。頂部６１ｃは、ドアフレームアッパ３０Ｕのフレーム断面の外側に面している。頂部６１ｃは、金属板５０の厚み方向において、第１接合端部３６を構成する金属板５０の第１表面５０ａおよび第２接合端部３７を構成する金属板５０の第１表面５０ａから一段下がった第１接合端部３６および第２接合端部３７の内部に位置している。 The welded portion 61 has a top portion 61c and a deepest portion 61d. The top portion 61c faces the outside of the frame cross section of the door frame upper 30U. The top portion 61c is one step lower than the first surface 50a of the metal plate 50 forming the first joint end portion 36 and the first surface 50a of the metal plate 50 forming the second joint end portion 37 in the thickness direction of the metal plate 50. It is located inside the first joint end 36 and the second joint end 37 .

最深部６１ｄは、頂部６１ｃからの溶接部６１の深さが最も大きくなる部分である。最深部６１ｄは、金属板５０の厚み方向において、接合中間部３３を構成する金属板５０の第２表面５０ｂおよび第１表面５０ａの間に位置している。最深部６１ｄは、金属板５０の厚み方向において、接合中間部３３を構成する金属板５０の第１表面５０ａよりも、接合中間部３３を構成する金属板５０の第２表面５０ｂ寄りに位置している。溶接部６１の深さＨ（金属板５０の厚み方向における頂部６１ｃから最深部６１ｄまでの長さ）は、２重に重ね合わされた金属板５０の厚み（２Ｔ）よりも小さい。 The deepest portion 61d is a portion where the depth of the welded portion 61 from the top portion 61c is the largest. The deepest portion 61 d is located between the second surface 50 b and the first surface 50 a of the metal plate 50 that constitutes the joint intermediate portion 33 in the thickness direction of the metal plate 50 . The deepest portion 61d is located closer to the second surface 50b of the metal plate 50 forming the joint intermediate portion 33 than the first surface 50a of the metal plate 50 forming the joint intermediate portion 33 in the thickness direction of the metal plate 50. ing. The depth H of the welded portion 61 (the length from the top portion 61c to the deepest portion 61d in the thickness direction of the metal plate 50) is smaller than the thickness (2T) of the metal plates 50 that are doubly overlapped.

なお、最深部６１ｄは、金属板５０の厚み方向において、接合中間部３３を構成する金属板５０の第２表面５０ｂおよび第１表面５０ａの中間に位置してもよいし、接合中間部３３を構成する金属板５０の第２表面５０ｂよりも、接合中間部３３を構成する金属板５０の第１表面５０ａ寄りに位置してもよい。 Note that the deepest portion 61d may be located between the second surface 50b and the first surface 50a of the metal plate 50 that constitute the intermediate bonding portion 33 in the thickness direction of the metal plate 50, or the intermediate bonding portion 33 may It may be located closer to the first surface 50a of the metal plate 50 that constitutes the joint intermediate portion 33 than the second surface 50b of the metal plate 50 that constitutes.

本実施の形態におけるドアフレームアッパ３０Ｕにおいては、第１接合端部３６および第２接合端部３７が、溶接部６１によって、金属板５０の平面方向において互いに対向する形態で接合されている。これにより、第１接合端部３６および第２接合端部３７が金属板５０の厚み方向に重ね合わされた形態で接合される場合と比較して、金属板５０の余分な使用を抑えて、ドアフレームアッパ３０Ｕを軽量化することができる。また、接合中間部３３と、金属板５０の厚み方向において接合中間部３３と重ね合わされた第１接合端部３６および第２接合端部３７とが、溶接部６１によって、互いに接合されている。これにより、捻り等の荷重に対するドアフレームアッパ３０Ｕの断面性能を高めて、高剛性なドアフレームアッパ３０Ｕを実現することができる。 In door frame upper 30U of the present embodiment, first joint end portion 36 and second joint end portion 37 are joined by weld portion 61 so as to face each other in the planar direction of metal plate 50 . As a result, compared to the case where the first joint end portion 36 and the second joint end portion 37 are overlapped in the thickness direction of the metal plate 50, excessive use of the metal plate 50 can be suppressed and the door can be opened. The weight of the frame upper 30U can be reduced. Also, the joint intermediate portion 33 and the first joint end portion 36 and the second joint end portion 37 overlapping the joint intermediate portion 33 in the thickness direction of the metal plate 50 are joined to each other by the weld portion 61 . As a result, the cross-sectional performance of the door frame upper 30U against loads such as torsion can be enhanced, and the door frame upper 30U with high rigidity can be realized.

ドアフレームアッパ３０Ｕのフレーム断面は、中空部３１と、重合部３２と、連結部３４とを有する。中空部３１は、中空形状を有する。中空部３１は、第１接合端部３６および接合中間部３３の間の金属板５０から構成されている。 A frame cross-section of the door frame upper 30U has a hollow portion 31, an overlapping portion 32, and a connecting portion 34. As shown in FIG. The hollow portion 31 has a hollow shape. The hollow portion 31 is composed of a metal plate 50 between the first joint end portion 36 and the intermediate joint portion 33 .

重合部３２は、金属板５０同士が金属板５０の厚み方向に重ね合わされてなる。重合部３２は、金属板５０が金属板５０の厚み方向に２重に重ね合わされてなる。重合部３２は、第２接合端部３７および接合中間部３３の間の金属板５０から構成されている。 The overlapping portion 32 is formed by overlapping the metal plates 50 in the thickness direction of the metal plates 50 . The overlapped portion 32 is formed by stacking the metal plates 50 doubly in the thickness direction of the metal plates 50 . The overlapping portion 32 is composed of the metal plate 50 between the second joint end portion 37 and the intermediate joint portion 33 .

連結部３４は、接合中間部３３と、金属板５０の厚み方向において接合中間部３３と重ね合わされた第１接合端部３６および第２接合端部３７とを有する。連結部３４は、中空部３１および重合部３２を連結している。溶接部６１は、連結部３４に設けられている。 The connecting portion 34 has a joint intermediate portion 33 and a first joint end portion 36 and a second joint end portion 37 that overlap the joint intermediate portion 33 in the thickness direction of the metal plate 50 . The connecting portion 34 connects the hollow portion 31 and the overlapping portion 32 . The welded portion 61 is provided on the connecting portion 34 .

図５に示されるように、溶接部６１を通り、溶接部６１における金属板５０の厚み方向と、ドアフレームアッパ３０Ｕの長手方向とを含む平面２１０が想定されている。この場合に、中空部３１は、平面２１０を挟んで一方の側の領域２２０に配置され、重合部３２は、平面２１０を挟んで他方の側の領域２３０に配置され、連結部３４は、平面２１０と交差している。 As shown in FIG. 5, a plane 210 passing through the welded portion 61 and including the thickness direction of the metal plate 50 at the welded portion 61 and the longitudinal direction of the door frame upper 30U is assumed. In this case, the hollow portion 31 is arranged in a region 220 on one side across the plane 210, the overlapped portion 32 is arranged in a region 230 on the other side across the plane 210, and the connecting portion 34 is arranged in the plane It intersects with 210.

図２に示されるように、ガラスラン４６は、ドアフレームアッパ３０Ｕを挟んで第１接合端部３６および第２接合端部３７の側に配置され、中空部３１、連結部３４および重合部３２と対向して取り付けられている。ウェザストリップ４４は、ドアフレームアッパ３０Ｕを挟んで接合中間部３３の側に配置され、中空部３１、連結部３４および重合部３２と対向して取り付けられている。モール４２は、ドアフレームアッパ３０Ｕを挟んで、第１接合端部３６および第２接合端部３７の側と、接合中間部３３の側とに跨がって配置され、重合部３２と対向して取り付けられている。 As shown in FIG. 2, the glass run 46 is arranged on the side of the first joint end portion 36 and the second joint end portion 37 with the door frame upper 30U interposed therebetween. is installed opposite the The weatherstripping 44 is arranged on the joint intermediate portion 33 side with the door frame upper 30U interposed therebetween, and is attached so as to face the hollow portion 31 , the connecting portion 34 and the overlapping portion 32 . The molding 42 is disposed across the first joint end portion 36 and the second joint end portion 37 side and the joint intermediate portion 33 side with the door frame upper 30U interposed therebetween, and faces the overlapping portion 32 . installed.

このような構成によれば、ドアフレームアッパ３０Ｕのフレーム断面において、溶接部６１による第１接合端部３６および第２接合端部３７と、接合中間部３３との接合位置が、中空部３１および重合部３２の間に配置される。これにより、捻り等の荷重に対するドアフレームアッパ３０Ｕの断面性能をさらに高めることができる。 According to such a configuration, in the frame cross section of the upper door frame 30U, the joint positions of the first joint end portion 36 and the second joint end portion 37 by the welding portion 61 and the joint intermediate portion 33 are the hollow portion 31 and the joint intermediate portion 33. It is arranged between overlapping parts 32 . As a result, the sectional performance of the upper door frame 30U against loads such as torsion can be further enhanced.

図７は、図５中のドアフレームアッパの変形例を示す断面図である。図７に示されるように、本変形例では、ドアフレームアッパ３０Ｕのフレーム断面が、中空部３１と、重合部３２と、モール部３５とを有する。 7 is a sectional view showing a modification of the door frame upper in FIG. 5. FIG. As shown in FIG. 7, in this modification, the frame cross section of the door frame upper 30U has a hollow portion 31, an overlapping portion 32, and a molding portion 35. As shown in FIG.

中空部３１は、中空形状を有する。中空部３１は、第１接合端部３６および接合中間部３３の間の金属板５０から構成されている。 The hollow portion 31 has a hollow shape. The hollow portion 31 is composed of a metal plate 50 between the first joint end portion 36 and the intermediate joint portion 33 .

重合部３２は、金属板５０同士が金属板５０の厚み方向に重ね合わされてなる。重合部３２は、金属板５０が金属板５０の厚み方向に２重に重ね合わされてなる。重合部３２は、接合中間部３３と、金属板５０の厚み方向において接合中間部３３と重ね合わされた第１接合端部３６および第２接合端部３７とを有する。本変形例では、溶接部６１が、重合部３２に設けられている。 The overlapping portion 32 is formed by overlapping the metal plates 50 in the thickness direction of the metal plates 50 . The overlapped portion 32 is formed by stacking the metal plates 50 doubly in the thickness direction of the metal plates 50 . The overlapped portion 32 has a joint intermediate portion 33 and a first joint end portion 36 and a second joint end portion 37 that are overlapped with the joint intermediate portion 33 in the thickness direction of the metal plate 50 . In this modified example, a welded portion 61 is provided in the overlapping portion 32 .

モール部３５は、図２中のモール４２に替わって、ドアフレームアッパ３０Ｕに一体に設けられている。モール部３５は、重合部３２の先端に設けられている。モール部３５の一部は、金属板５０同士が金属板５０の厚み方向に重ね合わされてなる。 The molding portion 35 is provided integrally with the door frame upper 30U instead of the molding 42 in FIG. The molding portion 35 is provided at the tip of the overlapping portion 32 . A portion of the molding portion 35 is formed by overlapping the metal plates 50 in the thickness direction of the metal plates 50 .

溶接部６１を通り、溶接部６１における金属板５０の厚み方向と、ドアフレームアッパ３０Ｕの長手方向とを含む平面２６０が想定されている。この場合に、中空部３１は、平面２６０を挟んで一方の側の領域２７０に配置され、モール部３５は、平面２６０を挟んで他方の側の領域２８０に配置され、重合部３２は、平面２６０と交差している。 A plane 260 that passes through the welded portion 61 and includes the thickness direction of the metal plate 50 at the welded portion 61 and the longitudinal direction of the door frame upper 30U is assumed. In this case, the hollow portion 31 is arranged in a region 270 on one side across the plane 260, the molding portion 35 is arranged in a region 280 on the other side across the plane 260, and the overlapping portion 32 is arranged in a plane. 260 crosses.

本変形例においては、ドアフレームアッパ３０Ｕのフレーム断面において、溶接部６１による第１接合端部３６および第２接合端部３７と、接合中間部３３との接合位置が、中空部３１およびモール部３５の間に配置される。このため、ドアフレームアッパ３０Ｕの断面性能を高めることができる。 In this modification, in the cross section of the door frame upper 30U, the joint positions between the first joint end portion 36 and the second joint end portion 37 by the welding portion 61 and the joint intermediate portion 33 are the hollow portion 31 and the molding portion. 35. Therefore, the cross-sectional performance of the door frame upper 30U can be enhanced.

続いて、ドアフレームアッパ３０Ｕの製造に用いられるドアフレームアッパの製造装置７０の構成について説明する。図８は、図３中のドアフレームアッパの製造装置を示す側面図である。図９および図１０は、ロール成形工程時における金属板の断面形状を示す断面図である。図１１は、レーザ溶接工程時における金属板の中間成形品を示す断面図である。 Next, the configuration of the door frame upper manufacturing apparatus 70 used for manufacturing the door frame upper 30U will be described. 8 is a side view showing the apparatus for manufacturing the door frame upper in FIG. 3. FIG. 9 and 10 are cross-sectional views showing the cross-sectional shape of the metal plate during the roll forming process. FIG. 11 is a cross-sectional view showing an intermediate formed product of a metal plate during the laser welding process.

図８に示されるように、ドアフレームアッパの製造装置７０は、アンコイラー７１と、ロールスタンド（ロール成形装置）７２と、レーザ溶接装置７３と、切断装置７７と、払い出し装置７８とを有する。 As shown in FIG. 8 , the door frame upper manufacturing apparatus 70 includes an uncoiler 71 , a roll stand (roll forming apparatus) 72 , a laser welding apparatus 73 , a cutting apparatus 77 and a dispensing apparatus 78 .

アンコイラー７１には、長尺状の金属板５００が巻回されている。アンコイラー７１は、金属板５００を矢印１２１に示す方向に送り出す。ロールスタンド７２、レーザ溶接装置７３、切断装置７７および払い出し装置７８は、挙げた順に、アンコイラー７１からの金属板５００の送り出し方向における上流側から下流側に並んでいる。 A long metal plate 500 is wound around the uncoiler 71 . Uncoiler 71 sends out metal plate 500 in the direction indicated by arrow 121 . The roll stand 72, the laser welding device 73, the cutting device 77, and the delivery device 78 are arranged in the order listed from the upstream side to the downstream side in the feeding direction of the metal plate 500 from the uncoiler 71.

ロールスタンド７２は、複数のロール８１（Ｓ＝１，２，３…ｎ－１，ｎ）を有する。複数のロール８１は、金属板５００の送り出し方向における上流側から下流側に並んでいる。アンコイラー７１からロールスタンド７２に向けて送り出された金属板５００は、複数のロール８１を通過する。この際、複数のロール８１が金属板５００に対して順次ロール成形を実行することによって、所定のフレーム断面を有する金属板５００の中間成形品５００Ｍ（図１０を参照）が得られる。 The roll stand 72 has a plurality of rolls 81 (S=1, 2, 3...n-1, n). The multiple rolls 81 are arranged from the upstream side to the downstream side in the delivery direction of the metal plate 500 . A metal plate 500 delivered from the uncoiler 71 toward the roll stand 72 passes through a plurality of rolls 81 . At this time, a plurality of rolls 81 successively roll-form the metal plate 500, thereby obtaining an intermediate molded product 500M (see FIG. 10) of the metal plate 500 having a predetermined frame cross section.

図９中には、ロール８１（Ｓ＝ｎ－１）を通過した後の金属板５００の断面形状が示されている。このとき、金属板５００は、第２端部５２が中間部５３に重ね合わされ、第１端部５１が中間部５３に近接する位置まで折り曲げられた断面形状を有する。第１端部５１から斜め下方向に折り曲げられ、中空部３１に連なる第１傾斜部５４は、中間部５３から斜め下方向に折り曲げられ、中空部３１に連なる第２傾斜部５５から離れている。 FIG. 9 shows the cross-sectional shape of the metal plate 500 after passing through the roll 81 (S=n−1). At this time, the metal plate 500 has a cross-sectional shape in which the second end portion 52 is overlapped with the intermediate portion 53 and the first end portion 51 is bent to a position close to the intermediate portion 53 . A first inclined portion 54 that is bent obliquely downward from the first end portion 51 and continues to the hollow portion 31 is bent obliquely downward from the intermediate portion 53 and is separated from a second inclined portion 55 that continues to the hollow portion 31 . .

図１０中には、ロール８１（Ｓ＝ｎ）を通過した後の金属板５００の中間成形品５００Ｍの断面形状が示されている。このとき、中間成形品５００Ｍは、第１端部５１および第２端部５２が互いに突き合わされ、第１端部および第２端部５２が中間部５３に重ね合わされた断面形状を有する。第１端部５１および第２端部５２の平行度などに起因する金属板５００の寸法誤差、または、ロールスタンド７２による成形寸法のばらつき等が生じることによって、第１端部５１および第２端部５２の間には局所的に隙間Ｃ１が発生している。第１傾斜部５４および第２傾斜部５５の間には、隙間Ｃ２が設けられている。 FIG. 10 shows the cross-sectional shape of the intermediate molded product 500M of the metal plate 500 after passing through the roll 81 (S=n). At this time, the intermediate molded product 500M has a cross-sectional shape in which the first end portion 51 and the second end portion 52 are butted against each other, and the first end portion and the second end portion 52 are overlapped with the intermediate portion 53 . Dimensional errors in the metal plate 500 due to the parallelism of the first end 51 and the second end 52, or variations in the molding dimensions due to the roll stand 72, etc., may cause the first end 51 and the second end to A gap C<b>1 is locally generated between the portions 52 . A gap C2 is provided between the first inclined portion 54 and the second inclined portion 55 .

レーザ溶接装置７３は、レーザ発振器７５と、レーザ溶接ヘッド７６とを有する。レーザ発振器７５は、レーザ溶接に用いられるレーザ光を発振する。レーザ発振器７５で発振されたレーザ光は、光ファイバ等から構成される光路を通じてレーザ溶接ヘッド７６に導かれる。レーザ溶接ヘッド７６は、集光レンズ等によってレーザ光を集光し、金属板５００の中間成形品５００Ｍに向けて照射する。 The laser welding device 73 has a laser oscillator 75 and a laser welding head 76 . A laser oscillator 75 oscillates a laser beam used for laser welding. A laser beam oscillated by a laser oscillator 75 is guided to a laser welding head 76 through an optical path composed of an optical fiber or the like. The laser welding head 76 condenses the laser beam with a condensing lens or the like, and irradiates the intermediate molded product 500M of the metal plate 500 with the laser beam.

切断装置７７は、レーザ溶接装置７３から連続的に送られてくる中間成形品５００Ｍをドアフレームアッパ３０Ｕの長さに合わせて切断する。払い出し装置７８は、ドアフレームアッパの製造装置７０からドアフレームアッパ３０Ｕを回収する。 The cutting device 77 cuts the intermediate molded product 500M continuously sent from the laser welding device 73 to match the length of the door frame upper 30U. The dispensing device 78 collects the door frame upper 30U from the door frame upper manufacturing device 70 .

図１２は、アプセット治具を示す断面図である。図８および図１２に示されるように、ドアフレームアッパの製造装置７０は、アプセット治具９１（９１Ｆ，９１Ｒ）をさらに有する。 FIG. 12 is a cross-sectional view showing an upset jig. As shown in FIGS. 8 and 12, the door frame upper manufacturing apparatus 70 further includes an upset jig 91 (91F, 91R).

アプセット治具９１Ｆは、アンコイラー７１からの金属板５００の送り出し方向において、レーザ溶接ヘッド７６の上流側に設けられている。アプセット治具９１Ｒは、アンコイラー７１からの金属板５００の送り出し方向において、レーザ溶接ヘッド７６の下流側に設けられている。 The upset jig 91</b>F is provided upstream of the laser welding head 76 in the delivery direction of the metal plate 500 from the uncoiler 71 . The upset jig 91</b>R is provided downstream of the laser welding head 76 in the delivery direction of the metal plate 500 from the uncoiler 71 .

アプセット治具９１は、第１ロール９２と、第２ロール９３と、第３ロール９４と、第４ロール９５とを有する。第１ロール９２および第２ロール９３は、それぞれ、水平方向に延びる中心軸１１２および中心軸１１３を中心に回転する。第１ロール９２および第２ロール９３は、上下方向において互いに対向して配置されている。第３ロール９４および第４ロール９５は、それぞれ、上下方向に延びる中心軸１１４および中心軸１１５を中心に回転する。第３ロール９４および第４ロール９５は、水平方向において互いに対向して配置されている。 The upset jig 91 has a first roll 92 , a second roll 93 , a third roll 94 and a fourth roll 95 . The first roll 92 and the second roll 93 rotate around horizontally extending central axes 112 and 113, respectively. The first roll 92 and the second roll 93 are arranged facing each other in the vertical direction. The third roll 94 and the fourth roll 95 rotate around central axes 114 and 115 extending in the vertical direction, respectively. The third roll 94 and the fourth roll 95 are arranged facing each other in the horizontal direction.

金属板５００の中間成形品５００Ｍは、第１ロール９２、第２ロール９３、第３ロール９４および第４ロール９５により囲まれた空間を通過する。このとき、中間成形品５００Ｍは、第１ロール９２、第２ロール９３、第３ロール９４および第４ロール９５によって、上下方向および水平方向から拘束される。これにより、中間成形品５００Ｍに対して、第１端部５１および第２端部５２が中間部５３に重ね合わされる方向の外力と、第１端部５１および第２端部５２が互いに突き合わされる方向の外力とが作用する。 The intermediate molded product 500M of the metal plate 500 passes through the space surrounded by the first roll 92, the second roll 93, the third roll 94 and the fourth roll 95. At this time, the intermediate molded product 500M is restrained vertically and horizontally by the first roll 92, the second roll 93, the third roll 94 and the fourth roll 95. As shown in FIG. As a result, the first end portion 51 and the second end portion 52 are butted against each other by the external force in the direction in which the first end portion 51 and the second end portion 52 are superimposed on the intermediate portion 53 with respect to the intermediate molded product 500M. An external force acts in the direction of

続いて、ドアフレームアッパ３０Ｕの製造方法について説明する。図１３は、ドアフレームアッパの製造方法の工程を示すフローチャートである。 Next, a method for manufacturing the door frame upper 30U will be described. FIG. 13 is a flow chart showing steps of a method for manufacturing the door frame upper.

図４、図８および図１３に示されるように、まず、金属板５００を準備する（Ｓ１０１）。 As shown in FIGS. 4, 8 and 13, first, a metal plate 500 is prepared (S101).

より具体的には、図４中の金属板５０が矢印１０１に示す方向に連続した長尺状の金属板５００を準備する。金属板５００は、互いに平行な一対の端辺に配置される第１端部５１および第２端部５２と、第１端部５１および第２端部５２の間に配置される中間部５３とを有する。アンコイラー７１に巻回された金属板５００をその長手方向（図８中の矢印１２１に示す方向）に送り出す。 More specifically, an elongated metal plate 500 is prepared in which the metal plates 50 in FIG. 4 are continuous in the direction indicated by the arrow 101 . The metal plate 500 has a first end portion 51 and a second end portion 52 arranged on a pair of parallel edges, and an intermediate portion 53 arranged between the first end portion 51 and the second end portion 52 . have The metal plate 500 wound around the uncoiler 71 is sent out in its longitudinal direction (the direction indicated by the arrow 121 in FIG. 8).

図８および図１３に示されるように、次に、金属板５００をロール成形する（Ｓ１０２）。 As shown in FIGS. 8 and 13, the metal plate 500 is then roll-formed (S102).

より具体的には、金属板５００がロールスタンド７２における複数のロール８１（Ｓ＝１，２，３…ｎ－１，ｎ）を順次通過する。これにより、図１０に示される、第１端部５１および第２端部５２が、金属板５００の平面方向において互いに突き合わされ、かつ、第１端部５１および第２端部５２が、金属板５００の厚み方向において中間部５３に重ね合わされた断面形状を有する金属板５００の中間成形品５００Ｍを得る。 More specifically, the metal plate 500 sequentially passes through a plurality of rolls 81 (S=1, 2, 3 . . . n−1, n) on the roll stand 72 . Thereby, the first end portion 51 and the second end portion 52 shown in FIG. An intermediate molded product 500M of the metal plate 500 having a cross-sectional shape superimposed on the intermediate portion 53 in the thickness direction of the metal plate 500 is obtained.

図８、図１１および図１３に示されるように、次に、金属板５００をレーザ溶接する（Ｓ１０３）。 As shown in FIGS. 8, 11 and 13, the metal plate 500 is then laser-welded (S103).

より具体的には、金属板５００の中間成形品５００Ｍがレーザ溶接装置７３におけるレーザ溶接ヘッド７６と対向する位置を通過する。レーザ溶接ヘッド７６から中間成形品５００Ｍに向けてレーザ光を照射することによって、第１端部５１、第２端部５２および中間部５３を接合する。 More specifically, intermediate molded product 500M of metal plate 500 passes through a position facing laser welding head 76 in laser welding device 73 . The first end portion 51, the second end portion 52 and the intermediate portion 53 are joined by irradiating laser light from the laser welding head 76 toward the intermediate molded product 500M.

図８および図１２に示されるように、本実施の形態では、金属板５００の中間成形品５００Ｍが、レーザ溶接ヘッド７６の前後においてアプセット治具９１（９１Ｆ，９１Ｒ）を通過する。これにより、金属板５００の中間成形品５００Ｍに対して、第１端部５１および第２端部５２が互いに突き合わされる方向の外力と、第１端部５１および第２端部５２が中間部５３に重ね合わされる方向の外力とを作用させつつ、金属板５００をレーザ溶接する。 As shown in FIGS. 8 and 12, in the present embodiment, an intermediate molded product 500M of metal plate 500 passes through upset jigs 91 (91F, 91R) before and after laser welding head . As a result, the intermediate molded product 500M of the metal plate 500 is subjected to an external force in the direction in which the first end portion 51 and the second end portion 52 are butted against each other, and the first end portion 51 and the second end portion 52 are pressed against the intermediate portion. The metal plates 500 are laser-welded while applying an external force in a direction in which the metal plates 500 are superimposed on each other.

このような構成によれば、図１０中の第１端部５１および第２端部５２の間に発生した隙間Ｃ１、ならびに、第１端部５１および第２端部５２と、中間部５３との間に生じ得る隙間を縮小した状態で、第１端部５１、第２端部５２および中間部５３を接合することができる。これにより、第１端部５１、第２端部５２および中間部５３における溶接強度が向上するため、ドアフレームアッパ３０Ｕの剛性をさらに高めることができる。 According to such a configuration, the gap C1 generated between the first end portion 51 and the second end portion 52 in FIG. The first end portion 51, the second end portion 52 and the intermediate portion 53 can be joined with a reduced gap that may occur between them. This improves the welding strength at the first end portion 51, the second end portion 52, and the intermediate portion 53, thereby further increasing the rigidity of the door frame upper 30U.

なお、図１０中の第１傾斜部５４および第２傾斜部５５の間の隙間Ｃ２は、上記のアプセット治具９１による中間成形品５００Ｍの拘束時に第２端部５２の移動を許容するために設けられている。 A gap C2 between the first slanted portion 54 and the second slanted portion 55 in FIG. is provided.

図８および図１３に示されるように、次に、切断装置７７において、金属板５００の中間成形品５００Ｍをドアフレームアッパ３０Ｕの長さに合わせて切断する（Ｓ１０４）。これにより、複数のドアフレームアッパ３０Ｕが切り出される。次に、払い出し装置７８において、ドアフレームアッパ３０Ｕを回収する（Ｓ１０５）。以上の工程により、ドアフレームアッパ３０Ｕが完成する。 As shown in FIGS. 8 and 13, the cutting device 77 then cuts the intermediate molded product 500M of the metal plate 500 to match the length of the door frame upper 30U (S104). Thereby, a plurality of door frame uppers 30U are cut out. Next, the dispensing device 78 collects the upper door frame 30U (S105). The door frame upper 30U is completed through the above steps.

本実施の形態におけるドアフレームアッパ３０Ｕの製造方法においては、第１端部５１および第２端部５２が、レーザ溶接によって、金属板５００の平面方向において互いに突き合わされた形態で接合される。これにより、第１端部５１および第２端部５２が金属板５００の厚み方向に重ね合わされた形態で接合される場合と比較して、金属板５００の余分な使用を抑えて、ドアフレームアッパ３０Ｕを軽量化することができる。また、中間部５３と、金属板５０の厚み方向において中間部５３と重ね合わされた第１端部５１および第２端部５２とが、レーザ溶接によって接合される。これにより、捻り等の荷重に対するドアフレームアッパ３０Ｕの断面性能を高めて、高剛性なドアフレームアッパ３０Ｕを実現することができる。 In the method of manufacturing door frame upper 30U in the present embodiment, first end portion 51 and second end portion 52 are joined by laser welding so as to face each other in the planar direction of metal plate 500 . As a result, compared to the case where the first end portion 51 and the second end portion 52 are overlapped in the thickness direction of the metal plate 500 and are joined together, the excessive use of the metal plate 500 can be suppressed, and the door frame upper portion can be opened. 30U can be lightened. Also, the intermediate portion 53 and the first end portion 51 and the second end portion 52 overlapping the intermediate portion 53 in the thickness direction of the metal plate 50 are joined by laser welding. As a result, the cross-sectional performance of the door frame upper 30U against loads such as torsion can be enhanced, and the door frame upper 30U with high rigidity can be realized.

また、長尺状の金属板５００をその長手方向に送り出すことにより、ロール成形工程と、溶接工程とを連続的に実行し、そのあと金属板５００を切断することにより、複数のドアフレームアッパ３０Ｕを切り出す製造方法においては、溶接工程時における処理速度が、金属板５００の送り出し速度に影響する。本実施の形態では、高速処理が可能なレーザ溶接を採用することによって、金属板５００の送り出し速度を高めることができる。 Further, by feeding the elongated metal plate 500 in its longitudinal direction, the roll forming process and the welding process are continuously performed, and then the metal plate 500 is cut to form a plurality of door frame uppers 30U. , the processing speed during the welding process affects the feeding speed of the metal plate 500 . In this embodiment, by adopting laser welding capable of high-speed processing, the delivery speed of metal plate 500 can be increased.

以上に説明した、ドアフレームアッパ３０Ｕおよびその製造方法の構成および効果についてまとめる。 The configurations and effects of the door frame upper 30U and the manufacturing method thereof described above will be summarized.

車両用フレーム部材としてのドアフレームアッパ３０Ｕは、金属板５０が折り曲げられてなるフレーム断面を有する。ドアフレームアッパ３０Ｕは、金属板５０において互いに平行な一対の端辺に配置され、金属板５０の平面方向において互いに対向する第１接合端部３６および第２接合端部３７と、金属板５０において一対の端辺の間に配置され、金属板５０の厚み方向において第１接合端部３６および第２接合端部３７が重ね合わされる接合中間部３３と、第１接合端部３６、第２接合端部３７および接合中間部３３を接合し、ドアフレームアッパ３０Ｕの長手方向に沿って延びる溶接部６１とを備える。 Door frame upper 30U as a vehicle frame member has a frame cross section formed by bending metal plate 50 . The door frame upper 30U is arranged on a pair of parallel edges of the metal plate 50, and is arranged on the metal plate 50 with a first joint end portion 36 and a second joint end portion 37 facing each other in the plane direction of the metal plate 50. A joining intermediate portion 33 disposed between a pair of edges and having a first joining end portion 36 and a second joining end portion 37 superimposed in the thickness direction of the metal plate 50, a first joining end portion 36, and a second joining portion A welding portion 61 joining the end portion 37 and the joint intermediate portion 33 and extending along the longitudinal direction of the door frame upper 30U is provided.

このような構成によれば、第１接合端部３６および第２接合端部３７が、金属板５０の平面方向において互いに対向した形態で接合されるため、第１接合端部３６および第２接合端部３７が、金属板５０の厚み方向に重ね合わされた形態で接合される場合と比較して、金属板５０の余分な使用を抑えることができる。これにより、ドアフレームアッパ３０Ｕを軽量化することができる。また、接合中間部３３と、金属板５０の厚み方向において接合中間部３３と重ね合わされた第１接合端部３６および第２接合端部３７とが、接合されるため、捻り等の荷重に対するドアフレームアッパ３０Ｕの断面性能を高めて、高剛性なドアフレームアッパ３０Ｕを得ることができる。 According to such a configuration, since the first joint end portion 36 and the second joint end portion 37 are joined to face each other in the plane direction of the metal plate 50, the first joint end portion 36 and the second joint end portion 36 are joined together. Excess use of the metal plate 50 can be suppressed compared to the case where the end portions 37 are joined in the form of overlapping in the thickness direction of the metal plate 50 . Thereby, the weight of the door frame upper 30U can be reduced. In addition, since the joint intermediate portion 33 and the first joint end portion 36 and the second joint end portion 37 overlapping the joint intermediate portion 33 in the thickness direction of the metal plate 50 are joined together, the door can be prevented from being subjected to a load such as torsion. The cross-sectional performance of the frame upper 30U can be enhanced to obtain the highly rigid door frame upper 30U.

また、ドアフレームアッパ３０Ｕのフレーム断面は、第１接合端部３６および接合中間部３３の間の金属板５０から構成され、中空形状を有する中空部３１と、第２接合端部３７および接合中間部３３の間の金属板５０から構成され、金属板５０同士が金属板５０の厚み方向に重ね合わされた重合部３２と、第１接合端部３６および第２接合端部３７と、接合中間部３３とを含み、中空部３１および重合部３２を連結する連結部３４とを有する。 Further, the frame cross section of the door frame upper 30U is composed of the metal plate 50 between the first joint end portion 36 and the joint intermediate portion 33. The hollow portion 31 having a hollow shape, the second joint end portion 37 and the joint intermediate portion 33 A overlapping portion 32 composed of a metal plate 50 between portions 33, in which the metal plates 50 are overlapped in the thickness direction of the metal plate 50, a first joint end portion 36 and a second joint end portion 37, and a joint intermediate portion 33 , and a connecting portion 34 connecting the hollow portion 31 and the overlapping portion 32 .

このような構成によれば、溶接部６１による第１接合端部３６および第２接合端部３７と、接合中間部３３との接合位置が、ドアフレームアッパ３０Ｕのフレーム断面の中央付近に配されるため、ドアフレームアッパ３０Ｕの断面性能をさらに高めることができる。 According to such a configuration, the joint position between the first joint end portion 36 and the second joint end portion 37 by the welding portion 61 and the joint intermediate portion 33 is arranged near the center of the frame cross section of the door frame upper 30U. Therefore, the cross-sectional performance of the door frame upper 30U can be further enhanced.

車両用フレーム部材としてのドアフレームアッパ３０Ｕの製造方法は、互いに平行な一対の端辺に配置される第１端部５１および第２端部５２と、第１端部５１および第２端部５２の間に配置される中間部５３とを有する金属板５００を準備する工程と、第１端部５１および第２端部５２が、金属板５００の平面方向において互いに突き合わされ、かつ、第１端部５１および第２端部５２が、金属板５００の厚み方向において中間部５３に重ね合わされるように、金属板５００をロール成形する工程と、ロール成形する工程の後、金属板５００をレーザ溶接することにより、第１端部５１、第２端部５２および中間部５３を接合する工程とを備える。 A method of manufacturing the door frame upper 30U as a vehicle frame member includes forming a first end portion 51 and a second end portion 52 arranged on a pair of mutually parallel end sides, and a first end portion 51 and a second end portion 52. a step of preparing a metal plate 500 having an intermediate portion 53 disposed between; After the step of roll-forming the metal plate 500 so that the portion 51 and the second end portion 52 are superimposed on the intermediate portion 53 in the thickness direction of the metal plate 500, and the step of roll-forming, the metal plate 500 is laser-welded. and joining the first end portion 51, the second end portion 52 and the intermediate portion 53 by doing so.

このような構成によれば、軽量であり、かつ、高剛性であるドアフレームアッパ３０Ｕを得ることができる。 According to such a configuration, it is possible to obtain the door frame upper 30U that is lightweight and highly rigid.

また、接合する工程は、ロール成形する工程で得られた金属板５００の中間成形品５００Ｍに対して、第１端部５１および第２端部５２が互いに突き合わされる方向の外力と、第１端部５１および第２端部５２が中間部５３に重ね合わされる方向の外力とを作用させつつ、金属板５００をレーザ溶接する工程を含む。 In addition, in the step of joining, an external force in a direction in which the first end portion 51 and the second end portion 52 are butted against each other is applied to the intermediate molded product 500M of the metal plate 500 obtained in the roll forming step. It includes a step of laser welding the metal plate 500 while applying an external force in a direction in which the end portion 51 and the second end portion 52 are superimposed on the intermediate portion 53 .

このような構成によれば、第１端部５１、第２端部５２および中間部５３の間に生じ得る隙間を縮小させた状態で、第１端部５１、第２端部５２および中間部５３を接合することができる。これにより、第１端部５１、第２端部５２および中間部５３における溶接強度が向上するため、ドアフレームアッパ３０Ｕの剛性をさらに高めることができる。 According to such a configuration, the first end portion 51, the second end portion 52, and the intermediate portion 53 can be arranged in a state in which the gap that can be generated between the first end portion 51, the second end portion 52, and the intermediate portion 53 is reduced. 53 can be spliced. This improves the welding strength at the first end portion 51, the second end portion 52, and the intermediate portion 53, thereby further increasing the rigidity of the door frame upper 30U.

また、長尺状の金属板５００をその長手方向に送り出すことにより、ロール成形する工程と、接合する工程とを連続的に実行する。ドアフレームアッパ３０Ｕの製造方法は、接合する工程の後、長尺状の金属板５００を切断することによって複数のドアフレームアッパ３０Ｕを切り出す工程を備える。 Further, by feeding the elongated metal plate 500 in its longitudinal direction, the roll forming step and the joining step are continuously performed. The manufacturing method of the door frame upper 30U includes a step of cutting out a plurality of door frame uppers 30U by cutting the elongated metal plate 500 after the joining step.

このような構成によれば、高速処理が可能なレーザ溶接を採用することによって、金属板５００の送り出し速度を高めることができる。これにより、ドアフレームアッパ３０Ｕの製造効率を向上させることができる。 According to such a configuration, the delivery speed of the metal plate 500 can be increased by employing laser welding capable of high-speed processing. Thereby, the manufacturing efficiency of the door frame upper 30U can be improved.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the scope and meaning of equivalents of the scope of the claims.

この発明は、ドアフレーム等の車両用フレーム部材に適用される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applied to vehicle frame members such as door frames.

１２ 車両、１４ フロントピラー、１６ ルーフサイドレール、２０ ドア、２２ ドア本体、２４ ドアガラス、２６ 窓枠、２６Ｒ 後縁部，２６Ｕ 上縁部、３０ ドアフレーム、３０Ｕ ドアフレームアッパ、３１ 中空部、３２ 重合部、３３ 接合中間部、３４ 連結部、３５ モール部、３６ 第１接合端部、３７ 第２接合端部、４２ モール、４４ ウェザストリップ、４６ ガラスラン、４８ 凹部、５０，５００ 金属板、５０ａ 第１表面、５０ｂ 第２表面、５１ 第１端部、５２ 第２端部、５３ 中間部、５４ 第１傾斜部、５５ 第２傾斜部、５６ 第３端部、５７ 第４端部、６１ 溶接部、６１ｃ 頂部、６１ｄ 最深部、７０ 製造装置、７１ アンコイラー、７２ ロールスタンド、７３ レーザ溶接装置、７５ レーザ発振器、７６ レーザ溶接ヘッド、７７ 切断装置、７８ 払い出し装置、８１ ロール、９１，９１Ｆ，９１Ｒ アプセット治具、９２ 第１ロール、９３ 第２ロール、９４ 第３ロール、９５ 第４ロール、１１２，１１３，１１４，１１５ 中心軸、２１０，２６０ 平面、２２０，２３０，２７０，２８０ 領域、５００Ｍ 中間成形品。 12 vehicle, 14 front pillar, 16 roof side rail, 20 door, 22 door body, 24 door glass, 26 window frame, 26R rear edge, 26U upper edge, 30 door frame, 30U door frame upper, 31 hollow, 32 overlapping portion, 33 joint intermediate portion, 34 connecting portion, 35 molding portion, 36 first joint end portion, 37 second joint end portion, 42 molding, 44 weather strip, 46 glass run, 48 concave portion, 50,500 metal plate , 50a first surface, 50b second surface, 51 first end, 52 second end, 53 intermediate portion, 54 first inclined portion, 55 second inclined portion, 56 third end, 57 fourth end. , 61 welding part, 61c top part, 61d deepest part, 70 manufacturing device, 71 uncoiler, 72 roll stand, 73 laser welding device, 75 laser oscillator, 76 laser welding head, 77 cutting device, 78 delivery device, 81 roll, 91, 91F, 91R upset jig, 92 first roll, 93 second roll, 94 third roll, 95 fourth roll, 112, 113, 114, 115 center axis, 210, 260 plane, 220, 230, 270, 280 area , 500M intermediate molding.

Claims (5)

金属板が折り曲げられてなるフレーム断面を有する車両用フレーム部材であって、
前記金属板において互いに平行な一対の端辺に配置され、前記金属板の平面方向において互いに対向する第１接合端部および第２接合端部と、
前記金属板において前記一対の端辺の間に配置され、前記金属板の厚み方向において前記第１接合端部および前記第２接合端部が重ね合わされる接合中間部と、
前記第１接合端部、前記第２接合端部および前記接合中間部を接合し、前記車両用フレーム部材の長手方向に沿って延びる溶接部とを備える、車両用フレーム部材。 A vehicle frame member having a frame cross section formed by bending a metal plate,
a first joint end and a second joint end arranged on a pair of parallel edges of the metal plate and facing each other in the planar direction of the metal plate;
a joining intermediate portion disposed between the pair of edges of the metal plate, wherein the first joining end portion and the second joining end portion are overlapped in the thickness direction of the metal plate;
A vehicle frame member, comprising: a weld portion that joins the first joint end portion, the second joint end portion, and the joint intermediate portion and extends along the longitudinal direction of the vehicle frame member. 前記フレーム断面は、
前記第１接合端部および前記接合中間部の間の前記金属板から構成され、中空形状を有する中空部と、
前記第２接合端部および前記接合中間部の間の前記金属板から構成され、前記金属板同士が前記金属板の厚み方向に重ね合わされた重合部と、
前記第１接合端部および前記第２接合端部と、前記接合中間部とを含み、前記中空部および前記重合部を連結する連結部とを有する、請求項１に記載の車両用フレーム部材。 The frame section is
a hollow portion having a hollow shape, which is composed of the metal plate between the first joint end portion and the joint intermediate portion;
an overlapping portion composed of the metal plates between the second joint end portion and the joint intermediate portion, wherein the metal plates are overlapped in the thickness direction of the metal plates;
2. The vehicle frame member according to claim 1, further comprising a connection portion including said first connection end portion, said second connection end portion, and said connection intermediate portion, and connecting said hollow portion and said overlapping portion. 互いに平行な一対の端辺に配置される第１端部および第２端部と、前記第１端部および前記第２端部の間に配置される中間部とを有する金属板を準備する工程と、
前記第１端部および前記第２端部が、前記金属板の平面方向において互いに突き合わされ、かつ、前記第１端部および前記第２端部が、前記金属板の厚み方向において前記中間部に重ね合わされるように、前記金属板をロール成形する工程と、
前記ロール成形する工程の後、前記金属板をレーザ溶接することにより、前記第１端部、前記第２端部および前記中間部を接合する工程とを備える、車両用フレーム部材の製造方法。 A step of preparing a metal plate having a first end and a second end arranged on a pair of edges parallel to each other, and an intermediate portion arranged between the first end and the second end. and,
The first end and the second end abut each other in the plane direction of the metal plate, and the first end and the second end are in the middle portion in the thickness direction of the metal plate. roll forming the metal plates so that they overlap;
A method of manufacturing a vehicle frame member, comprising: joining the first end portion, the second end portion and the intermediate portion by laser welding the metal plate after the roll forming step. 前記接合する工程は、
前記ロール成形する工程で得られた前記金属板の中間成形品に対して、前記第１端部および前記第２端部が互いに突き合わされる方向の外力と、前記第１端部および前記第２端部が前記中間部に重ね合わされる方向の外力とを作用させつつ、前記金属板をレーザ溶接する工程を含む、請求項３に記載の車両用フレーム部材の製造方法。 The step of joining
An external force in a direction in which the first end and the second end face each other is applied to the intermediate molded product of the metal plate obtained in the roll forming step, and the first end and the second end are pressed against each other. 4. The method of manufacturing a vehicle frame member according to claim 3, further comprising a step of laser-welding the metal plate while applying an external force in a direction in which the end portion overlaps the intermediate portion. 長尺状の前記金属板をその長手方向に送り出すことにより、前記ロール成形する工程と、前記接合する工程とを連続的に実行し、さらに、
前記接合する工程の後、長尺状の前記金属板を切断することによって複数の前記車両用フレーム部材を切り出す工程を備える、請求項３または４に記載の車両用フレーム部材の製造方法。 The step of roll forming and the step of joining are continuously performed by feeding the elongated metal plate in its longitudinal direction, and
5. The method of manufacturing a vehicle frame member according to claim 3, further comprising a step of cutting out a plurality of said vehicle frame members by cutting said elongated metal plate after said joining step.
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