JPH11254163A - 薄板の溶接構造 - Google Patents

薄板の溶接構造

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JPH11254163A
JPH11254163A JP10080507A JP8050798A JPH11254163A JP H11254163 A JPH11254163 A JP H11254163A JP 10080507 A JP10080507 A JP 10080507A JP 8050798 A JP8050798 A JP 8050798A JP H11254163 A JPH11254163 A JP H11254163A
Authority
JP
Japan
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thin plate
reinforcing member
roof panel
welding
welding structure
Prior art date
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Pending
Application number
JP10080507A
Other languages
English (en)
Inventor
Kyoichi Ishida
恭一 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡便な手段で薄板同士のレーザによる溶接
が、高精度にでき、かつ溶接部の信頼性の向上が図れる
薄板の溶接構造を提供する。 【解決手段】 薄板15,15の合わせ目12の下面に
設けられる薄板の補強部材として当接係合部の凸部2を
ほぼ中央に形成する補強部材1が採用され、補強部材1
の凸部2を合わせ目12内に挿入し、凸部2の当接面
5,5に薄板15,15の端縁16,16を当接せし
め、薄板15と補強部材1とをクランプすることにより
合わせ目12の隙間がなくなり、かつ薄板15,15の
段差がなくなり高精度なレーザ溶接ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、同一形状の端縁を
形成する薄板の合わせ目を溶接する薄板の溶接構造に関
する。
【0002】
【従来の技術】例えば、同一の端縁形状を有する一対の
薄板を突き当て溶着する溶接手段は従来より採用されて
いる。該薄板が単なる平板状のものであり、かつ突き当
て面の溶着精度や外観がそれ程問題にならない板材の場
合はよいが、車両のルーフパネルのように端縁の形状が
曲線であり、かつ突き当て溶接の精度が問題になる薄板
の場合には突き当て溶接に特別な技術が必要である。
【0003】図7,図8は従来行われている簡便な突き
当て溶接における問題点を示すものである。突き当て溶
接時には一対の薄板15,15の端縁16,16を相対
向して配置し、端縁16,16を当接しその合わせ目1
2の部分を溶接して薄板15,15を結合する。この場
合、図7に示すように、合わせ目12に隙間δが生じ易
い。この隙間δがあると当然ながら端縁16,16の溶
着が不十分となる。しかしながら、この隙間δをゼロに
保持することは難しく特別の治具や熟練を必要とする。
また、図8に示すように薄板15,15の端縁16,1
6が相対向して配置されずに上下にずれる場合も生じ、
溶接が不十分となり易い。
【0004】薄板,特に車両のルーフパネルの連結構造
に関する公知技術としては数多くあるが、例えば、特開
平7−89452号公報や特開平9−207815号公
報が挙げられる。特開平7−89452号公報の「車体
のルーフサイド構造」は、ルーフパネルとルーフサイド
レールとの継ぎ目の結合構造を示すものであり、ルーフ
パネル自体を突き合わせ溶接により形成するものではな
い。また、特開平9−207815号公報の「車両のル
ーフ構造」もルーフパネルの連結構造に関するものであ
るが、ルーフパネルとルーフサイドとの結合を無理な
く、かつ円滑に行わせるための技術であり、ルーフパネ
ル自体の突き合わせ溶接に関するものではない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図7,図8に示したよ
うに、薄板15,15の端縁16,16を突き当て溶接
する場合には、端縁の隙間や上下のずれによる段違いを
なくす必要がある。特に、車両のルーフパネルのよう
に、端縁が曲線状のものから形成される薄板では、前記
隙間や段違いの発生をなくすことが特に難しい。成形後
の薄板部材同士をつき当ててレーザ溶接する際の治具と
しては、図9のような組立て治具が考えられる。すなわ
ち、薄板15,15の合わせ目12の上下に当て板1
7,18を配置し、この当て板17,18等を合わせ目
12に対応する位置に位置決めし、図略のクランプ具に
より当て板17,18を薄板15,15側に押圧し、薄
板15,15を保持するものである。
【0006】以上のような溶接治具を用いることにより
薄板15,15の突き当て溶接を正常に、かつ綺麗に行
うことは可能であるが、溶接治具のセットが面倒であ
り、段取り時間がかかる問題点がある。また、ルーフパ
ネルのような曲面形状の薄板材の場合は溶接治具も複雑
となり、高価なものとなる。
【0007】本発明は、以上の事情に鑑みて創案された
ものであり、突き当て溶接時における薄板の位置合わせ
が容易に、かつ正確に行われ、合わせ目の溶接が確実に
行われ、溶接部の信頼性の向上と外観美の保持が可能な
薄板の溶接構造を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、端縁が同一形状に形成される複数枚の
薄板の前記端縁を相対向して配置しその合わせ目の下方
に補強部材を当接せしめて前記薄板と前記補強部材とを
レーザ溶接する溶接構造であって、前記補強部材に前記
合わせ目内に挿入されて前記薄板の端縁側に当接係合す
る当接係合部を形成する薄板の溶接構造を構成するもの
である。更に具体的に、前記当接係合部が、前記補強部
材のほぼ中央部に突出形成される凸部であり、前記当接
係合部が、連続板を折り曲げて形成された前記補強部材
の一端の折曲部であり、前記当接係合部が、連続板を折
り曲げて形成された前記補強部材の両端の折曲げフラン
ジ部であり、該折曲げフランジ部は、前記薄板の前記端
縁をつつみ込んで前記合わせ目内に挿入されるものであ
ることを特徴とする。
【0009】また、前記薄板が、車両のキャブのルーフ
パネルであり、前記ルーフパネルの前記合わせ目が、前
記ルーフパネルの左右方向に沿って形成されるものであ
り、前記合わせ目が、ダブルキャブ等の合わせ目に形成
されるものであることを特徴とする。また、前記ルーフ
パネルの前記合わせ目が前記ルーフパネルの前後方向に
沿って形成されるものであることを特徴とするものであ
る。
【0010】本発明を適用しようとしているルーフパネ
ルのような薄板部材の場合、その裏面の任意の部分に補
強部材を入れて全体の剛性を補うことが多い。本発明で
は、この補強部材を利用して特別な溶接治具を使用する
ことなく溶接を行うものである。すなわち、補強部材に
一体的に設けた当接係合部を薄板の端縁間に挿入し、当
接係合部に端縁を当てて補強部材と薄板とをクランプ具
等により固定する。これにより、端縁には隙間がなくな
り、段差も生じない。すなわち、補強部材に薄板を当接
してクランプするだけの簡単な手段により、薄板は適切
な状態にセットされる。当接係合部をレーザ溶接するこ
とにより、補強部材と薄板が溶着され、薄板同士も補強
部材を介して高強度連結される。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の薄板の溶接構造の
実施の形態を図面を参照して詳述する。図1及び図2は
当接係合部として凸部2を形成した補強部材1を用いた
薄板15,15の本発明の溶接を示すものである。本例
の補強部材1は一枚の平板を折り曲げたものからなり薄
板15,15の下面に当接してこれ等を保持する平板部
3と、平板部3の両端をほぼ直角に折り曲げて平板部3
を補強するフランジ部4を形成した折曲材からなり、そ
の長さ寸法は薄板15,15の合わせ部の長さとほぼ同
一の長さのものからなる。平板部3のほぼ中央には凸部
2が突出形成される。なお、この凸部2は当接係合部に
相当するものである。凸部2には薄板15,15の端縁
16,16がほぼ全面に当接する当接面5が両側に形成
され、その突出高さは薄板15,15の板厚にほぼ近似
する寸法からなる。
【0012】次に、この補強部材1を用いた薄板15,
15の溶接方法を説明する。補強部材1の平板部3上に
薄板15,15を搭載し、薄板15,15の端縁16,
16を補強部材1の凸部2の当接面5,5に当てる。こ
の状態で、図略のクランプ具により補強部材1と薄板1
5,15とをクランプする。次に、図2に示すように、
端縁16と当接面5との合わせ目(イ,ロで示す)に図
略のレーザ溶接機からのレーザ光19を照射することに
よりイ,ロの合わせ目がレーザ溶接される。凸部2はそ
の突出高さが薄板15,15の板厚にほぼ近似するもの
からなり、合わせ目イ,ロの溶着が確実に行われる。以
上のように、単に補強部材1に薄板15,15を搭載し
て凸部2に端縁16を当接するだけの簡単な作業によ
り、正確な位置決めができ、信頼性の高い溶接を行うこ
とができる。また、レーザ溶接では図1に示すように、
連続したビード6が形成され、溶着品質の向上が図れ
る。
【0013】図3は、本発明の薄板の溶接構造の別の実
施の形態を示すものである。この場合は、図1,図2に
示したものと補強部材の構造が異なる。補強部材1a
は、本例では一枚の連続板を図示のように折り曲げて図
1,図2に示したものとほぼ同様の機能を有する平板部
3a,3aやフランジ部4a,4aを形成するものから
なる。なお、補強部材1aは前記連続板の一端を折り曲
げて折曲部7を形成するものからなり、この折曲部7が
当接係合部に対応するものとなる。また、前記連続板の
他端は折り曲げず平板のままとし平板部3aの一部とし
て機能する。また、折曲部7の両側には薄板15,15
の端縁16,16の当接する当接面8,8が形成され
る。
【0014】この補強部材1aを用いた溶接は、平板部
3aに薄板15,15を搭載し、その端縁16,16を
突出している折曲部7の両側の当接面8,8に当接して
位置決めし、全体をクランプしてレーザ光19を折曲部
7の挿入されている薄板15,15の端縁16,16と
当接面8,8との合わせ目に照射することにより正確に
行われる。
【0015】図4は、本発明の薄板の溶接構造の更に別
の実施の形態を示すものである。本例の場合も前記の図
3の場合と同様に補強部材1bは一枚の連続板を図示の
ように折り曲げて形成したものからなり、薄板15,1
5を支持する平板部3bやフランジ部4bが形成され
る。なお、この補強部材1bは、前記連続板の両端に当
接係合部としての折曲げフランジ部9,9を設けた点に
おいて前記の実施の形態と異なる。折曲げフランジ部9
は薄板15の板厚よりもやや広めの溝部10を有するも
のからなり、溝部10には薄板15の端縁16が挿入さ
れる。
【0016】補強部材1bを用いて薄板15,15を溶
接するには、補強部材1bの平板部3bに薄板15,1
5を搭載しその端縁16,16を折曲げフランジ部9,
9の溝部10内に挿入して位置決めし、補強部材1bと
薄板15,15とを固定する。次に、折曲げフランジ部
9,9の位置にレーザ光19を照射することにより、折
曲げフランジ部9,薄板15及び補強部材1bが共にレ
ーザ溶着される。なお、前記の図1乃至図3に示した溶
接の場合、凸部2や折曲部7が薄板15の表面から飛び
出ないため、溶接の外観美を保持できるが、図4の場合
は折曲げフランジ部9が薄板15,15の表面から突出
して残存する。
【0017】以上の実施の形態の説明では、薄板として
平板な薄板を採用した場合について説明したが、図5及
び図6は車両のキャブのルーフパネルを薄板として設定
した場合の実施の形態を示すものである。なお、図5及
び図6では、補強部材とルーフパネルとの係合構造につ
いて表示されていないが、ルーフパネルの溶接を必要と
する合わせ目の下面側には図1,図2,図3に示したも
のとほぼ同様の補強部材(符号100で示す)がそれぞ
れ設けられている。また、その溶接の方法は前記したも
のと同様である。但し、補強部材100のルーフパネル
の内面に当接する平板部300はルーフパネルの曲面形
状に見合ったものに形成されることが望ましい。
【0018】図5はダブルキャブ等におけるルーフパネ
ルの溶接を示す。特に、ダブルキャブ等の場合、一枚物
のルーフパネルを用いるとルーフパネルの成形時の型代
が高額なものとなり、かつダブルキャブ等は一般的に生
産台数も少なく、プレス型の減価償却に時間がかかる。
また、広面積のルーフパネルの組み付け作業が容易では
ない。従って、ダブルキャブ等の場合は本発明の溶接が
特に効果的に使用される。ルーフパネル11とダブルキ
ャブ用のルーフパネル14とを合わせ目(継ぎ目)12
を介して接合し、その下面に補強部材100を配置する
ことにより前記した溶接が行われる。なお、外観美につ
いても一枚物のルーフパネルと遜色のないものができ
る。
【0019】前記したルーフパネル11等の溶接はルー
フパネル11等の左右方向に沿って行われるものである
が、図6の溶接はルーフパネル11の前後方向に合わせ
目12を形成してレーザ溶接を行うものであり、前記と
同様に合わせ目12の下面に補強部材100を配置する
ことにより前記と同様な溶接ができる。
【0020】薄板としては平板やルーフパネルに限ら
ず、その他の薄板材が適用される。また、補強部材の形
状やその当接係合部の形状も図示のものに限定するもの
ではない。また、以上の説明では一対の薄板15,15
やルーフパネル11同士を溶接する場合について説明し
たが、複数枚のものをそれぞれ溶接する場合にも当然適
用される。
【0021】
【発明の効果】1)本発明の請求項1に記載の薄板の溶
接構造によれば、薄板の合わせ目の下方に設けられた補
強部材に当接係合部を一体的に設け、該当接係合部に薄
板の端縁を当てて位置決めして薄板と補強部材を溶接す
るため、薄板の位置決めが正確に行われ、かつ溶接が正
しく行われる。これにより溶接部の信頼性の向上が図れ
る。 2)本発明の請求項2乃至4に記載の薄板の溶接構造に
よれば、補強部材の折り曲げ形成時に一体的に形成され
る凸部,折曲部,折曲げフランジ部が当接係合部として
適用され、特別な部材を必要とせず安価に実施できる。 3)本発明の請求項5乃至8に記載の薄板の溶接構造に
よれば、薄板として自動車のルーフパネルが適用され、
かつルーフパネルとしてはダブルキャブ等のルーフパネ
ルに適用され、溶接方向も左右,前後に沿って行うこと
ができ、適用範囲が広い。また、ルーフパネルに本発明
を適用することによりルーフパネル用の大型一体のプレ
ス型が不要となり、設備コストの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の薄板の溶接構造の実施の形態の1つを
示す斜視図。
【図2】図1のA−A線断面図。
【図3】本発明の薄板の溶接構造の他の実施の形態を示
す断面図。
【図4】本発明の薄板の溶接構造の更に別の実施の形態
を示す断面図。
【図5】ダブルキャブ等のルーフパネルに本発明の薄板
の溶接構造を適用した実施の形態を示す斜視図。
【図6】合わせ目がルーフパネルの前後方向に形成され
るルーフパネルに本発明の薄板の溶接構造を適用した実
施の形態を示す斜視図。
【図7】従来の薄板の突き当て溶接の問題点を説明する
ための断面図。
【図8】従来の薄板の突き当て溶接の問題点を説明する
ための断面図。
【図9】従来の薄板の突き当て溶接の問題点を説明する
ための模式図。
【符号の説明】
1 補強部材 1a 補強部材 1b 補強部材 2 凸部 3 平板部 3a 平板部 3b 平板部 4 フランジ部 5 当接面 6 ビード 7 折曲部 8 当接面 9 折曲げフランジ部 10 溝部 11 ルーフパネル 12 合わせ目 13 パネル 14 ルーフパネル 15 薄板 16 端縁 19 レーザ光 100 補強部材 300 平板部

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 端縁が同一形状に形成される複数枚の薄
    板の前記端縁を相対向して配置しその合わせ目の下方に
    補強部材を当接せしめて前記薄板と前記補強部材とをレ
    ーザ溶接する溶接構造であって、前記補強部材に前記合
    わせ目内に挿入されて前記薄板の端縁側に当接係合する
    当接係合部を形成することを特徴とする薄板の溶接構
    造。
  2. 【請求項2】 前記当接係合部が、前記補強部材のほぼ
    中央部に突出形成される凸部である請求項1に記載の薄
    板の溶接構造。
  3. 【請求項3】 前記当接係合部が、連続板を折り曲げて
    形成された前記補強部材の一端の折曲部である請求項1
    に記載の薄板の溶接構造。
  4. 【請求項4】 前記当接係合部が、連続板を折り曲げて
    形成された前記補強部材の両端の折曲げフランジ部であ
    り、該折曲げフランジ部は、前記薄板の前記端縁をつつ
    み込んで前記合わせ目内に挿入されるものである請求項
    1に記載の薄板の溶接構造。
  5. 【請求項5】 前記薄板が、車両のキャブのルーフパネ
    ルである請求項1に記載の薄板の溶接構造。
  6. 【請求項6】 前記ルーフパネルの前記合わせ目が、前
    記ルーフパネルの左右方向に沿って形成されるものであ
    る請求項5に記載の薄板の溶接構造。
  7. 【請求項7】 前記合わせ目が、ダブルキャブ等の合わ
    せ目に形成されるものである請求項6に記載の薄板の溶
    接構造。
  8. 【請求項8】 前記ルーフパネルの前記合わせ目が前記
    ルーフパネルの前後方向に沿って形成されるものである
    請求項5に記載の薄板の溶接構造。
JP10080507A 1998-03-13 1998-03-13 薄板の溶接構造 Pending JPH11254163A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102990266A (zh) * 2012-11-25 2013-03-27 天津大学 薄钢带对接钨极氩弧焊夹具及使用方法

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