(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端縁部に複数の突状部が設けられた内板と折り返し部が設けられた外板を互いに重ね合わせる工程と、
前記折り返し部にヘミング加工を施して前記突状部形状に沿った複数の突状結合部を成形して、前記突状部と前記突状結合部とを面接触で重ね合わせる工程と、
前記突状部と前記突状結合部をインダイレクト溶接により溶接して前記内板と前記外板とを一体化する工程と、
を有し、
前記突状部は、直径が５．９〜７．０ｍｍでかつ高さが１．８〜２．３ｍｍのディンプルであることを特徴とするヘミング結合部の溶接方法。
【請求項２】
請求項１記載の溶接方法において、
前記インダイレクト溶接の条件は、加圧力が７０〜８０ｋｇｆ、電流が７５００〜８０００Ａおよび通電時間が９〜１０サイクルであることを特徴とするヘミング結合部の溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内板と外板が重合された状態でこの外板にヘミング処理を施し、さらに溶接するヘミング結合部の溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車用ドア等の部品は、外板と内板とを有しており、この外板にヘミング加工を施すことによって前記内板の端縁部を前記外板で包み込んで一体化している。この外板が、自動車車体の外観（外表面）を構成するからである。
【０００３】
この種の部品を一体化する技術としては、例えば、実開昭６１−１９２９７９号公報に開示されているように、内板に外板の折り返し縁部に向けて突出する突起部を設け、この内板の突起部に前記外板の折り返し縁部を重ね合わせてアークスポット溶接を施すことにより、該折り返し縁部と該突起部を一体的に溶接する溶接構造が知られている（以下、従来例１という）。また、実開昭６３−９５６３１号公報に開示されているように、内板に外板の折り返し片に対向する側に突出して複数の突起を形成し、この突起に対応する前記外板の折り返し片表面に溶接用電極を配置した接続構造が提案されている（以下、従来例２という）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来例１では、内板と外板をアークスポット溶接により一体化する際、溶接部に対して一定量の溶接金属を供給することが困難となる。このため、内板と外板の接合強度が不安定になってしまい、所望の強度を維持することができないという問題が指摘されている。
【０００５】
また、上記の従来例２では、内板に設けられた突起とこの突起に点接触する外板の接触部がインダイレクト溶接により溶接されている。ところが、内板の突起と外板の接触部が点接触しているだけであり、その接合面積が極めて小さなものになってしまい、十分な接合強度が得られず、剥がれや強度不足等が発生するという問題がある。
【０００６】
本発明は、この種の問題を解決するものであり、外板表面に歪み等を発生させることがなく、しかも、所望の接合強度を確実に維持することが可能なヘミング結合部の溶接方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、端縁部に複数の突状部が設けられた内板と折り返し部が設けられた外板を互いに重ね合わせる工程と、前記折り返し部にヘミング加工を施して前記突状部形状に沿った複数の突状結合部を成形して、前記突状部と前記突状結合部とを面接触で重ね合わせる工程と、前記突状部と前記突状結合部をインダイレクト溶接により溶接して前記内板と前記外板とを一体化する工程と、を有し、前記突状部は、直径が５．９〜７．０ｍｍでかつ高さが１．８〜２．３ｍｍのディンプルであることを特徴とする。
【０００８】
【作用】
本発明に係るヘミング結合部の溶接方法では、内板と外板が重合された状態でこの外板の折り返し部にヘミング加工が施され、前記外板に前記内板に設けられた突状部の形状に沿った複数の突状結合部が成形される。このため、内板の突状部と外板の突状結合部は、十分な接合面積を有して互いに係合し、インダイレクト溶接によって一体化された際には所望の接合強度を確実に得ることができる。また、インダイレクト溶接によるため、外板表面に熱歪み等が発生することがなく、品質の低下を阻止することができる。
【０００９】
【実施例】
本発明に係るヘミング結合部の溶接方法について実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１０】
図１において、参照符号１０は、互いに重ね合わされた内板１２と外板１４にインダイレクト溶接を行うための溶接機を示す。この溶接機１０は、溶接トランス１６を備え、この溶接トランス１６に接続されたガンアーム１８の先端に電極チップ２０が装着される。溶接トランス１６には、給電クランプ２２を介して給電部２４が接続されるとともに、電極チップ２０に対向してバックバー２６が配設される。
【００１１】
次に、上記溶接機１０を用いて本実施例に係る溶接方法を説明すると、先ず、図２Ａに示すように、内板１２と外板１４が互いに重合状態で配置される。この内板１２の端縁部には、複数の突状部３０が設けられ、この突状部３０は、直径φが５．９〜７．０ｍｍでかつ高さＨが１．８〜２．３ｍｍのディンプル状を有している。外板１４は、内板１２を載置しており、その先端側に水平方向から垂直方向に屈曲された折り返し部３２が設けられている。
【００１２】
そこで、外板１４の折り返し部３２にヘミング加工が施される。これにより、図２Ｂに示すように、外板１４の折り返し部３２は、内板１２の突状部３０の形状に沿って加工され、この突状部３０に対応する複数の突状結合部３４が成形される。従って、内板１２と外板１４とは、互いに対応する形状の突状部３０と突状結合部３４を介して広い接触面積を有して重なり合っている。
【００１３】
次いで、ヘミング加工後の内板１２と外板１４が一体的に溶接機１０を構成するバックバー２６上に載置される。そして、電極チップ２０が外板１４の突状結合部３４に係合するとともに、給電部２４が給電クランプ２２を介して内板１２の所定の位置に載置される（図１および図２Ｃ参照）。
【００１４】
この状態で、内板１２の突状部３０と外板１４の突状結合部３４が溶接機１０を介してインダイレクト溶接され、一体化される。このインダイレクト溶接の条件は、電極チップ２０による加圧力が７０〜８０ｋｇｆ、溶接トランス１６を介しこの電極チップ２０から前記外板１４および前記内板１２を通って給電部２４に流れる電流（図２Ｃ中、矢印参照）が７５００〜８０００Ａ、さらに通電時間が９〜１０サイクルに設定される。
【００１５】
この場合、本実施例では、内板１２に複数の突状部３０が設けられるとともに、外板１４にヘミング加工を施してこの突状部３０の形状に沿った複数の突状結合部３４が成形された後、前記突状部３０と前記突状結合部３４がインダイレクト溶接により一体化される。
【００１６】
このため、部品の外観を構成する外板１４の表面に溶接打痕や熱歪み等が発生することがなく、外観品質の向上が容易に図られる。しかも、外板１４には、内板１２の各突状部３０の形状に沿った複数の突状結合部３４が成形されるため、この外板１４とこの内板１２の接触面積が増大する。これにより、十分な接合面積が得られて溶接後の接合強度が有効に向上し、剥がれや強度不足を解消することが可能になるという効果が得られる。
【００１７】
さらにまた、本実施例では、内板１２の突状部３０を、直径φが５．９〜７．０ｍｍでかつ高さＨが１．８〜２．３ｍｍのディンプルに設定している。すなわち、直径φが６．１〜６．８ｍｍに設定された突状部３０と直径φが５．５ｍｍに設定された突状部３０とを用い、同一の溶接条件、具体的には、加圧力が７０ｋｇｆ、電流が８０００Ａおよび通電時間が９サイクルの条件下でインダイレクト溶接を行った後、それぞれの引っ張り強度を検出する実験を行った。
【００１８】
その結果、突状部３０の直径φが６．１〜６．８ｍｍの場合には、引っ張り強度が２７０ｋｇｆ〜３２０ｋｇｆであるのに対し、直径φが５．５ｍｍの場合には、その引っ張り強度が２００ｋｇｆ〜２７０ｋｇｆと低い値になった。
【００１９】
次に、インダイレクト溶接の条件を種々変化させた際の溶接ナゲットの形成状態を検出する実験を行った。その結果が、図３に示されている。そして、図３中、良好と判定された電流値と加圧力の組み合わせを選択し、これらによる溶接後の引っ張り強度と表面の熱歪み量とを検出する実験を行った。その結果が、図４に示されている。
【００２０】
この図４から了解されるように、電流値および加圧力が増加すると、歪み量の発生が増大してしまう。従って、引っ張り強度および歪み量がともに良好な範囲としては、加圧力が７０〜８０ｋｇｆでかつ電流が７５００〜８０００Ａの範囲であることが分かった。
【００２１】
さらに、通電時間と引っ張り強度との関係を検出する実験を行った。溶接条件は、加圧力が７０ｋｇｆでかつ電流が８０００Ａに設定され、通電時間を７サイクル、８サイクル、９サイクルおよび１０サイクルに変化させてインダイレクト溶接を行い、該溶接後の引っ張り強度をそれぞれ所定数のテストピースによって行った。
【００２２】
その結果、通電時間が７サイクルの場合、４５個のテストピースにおいて引っ張り強度が３０７ｋｇｆから５７ｋｇｆまで大きく変化し、通電時間が８サイクルの際にも、わずか３６個のテストピースで３１６ｋｇｆから１１３ｋｇｆまでの大きな強度変化が表れた。
【００２３】
これに対し、通電時間が９サイクルの場合、６０個のテストピースに対して引っ張り強度が３１８ｋｇｆから１３０ｋｇｆまでと安定しており、さらに、通電時間が１０サイクルの場合、３０６個のテストピースに対して引っ張り強度が３２７ｋｇｆ〜１０７ｋｇｆまでの範囲内にあり、引っ張り強度の安定が確認された。従って、通電時間は、９〜１０サイクルに設定されることが望ましい。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るヘミング結合部の溶接方法では、以下の効果乃至利点が得られる。
【００２５】
外板にヘミング加工が施されてこの外板に内板に設けられた突状部の形状に沿った複数の突状結合部が成形されるため、前記内板の突状部と前記外板の突状結合部が十分な接合面積を有して互いに係合する。従って、内板と外板がインダイレクト溶接によって一体化された際には、所望の接合強度を確実に得ることができる。また、インダイレクト溶接によるため、外板表面に熱歪み等が発生することがなく、品質の低下を阻止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るヘミング結合部の溶接方法を実施するための溶接機の概略構成説明図である。
【図２】前記溶接方法の説明図であり、
図２Ａは、内板と外板を重ね合わせた状態の説明図、
図２Ｂは、この外板をヘミング加工した状態の説明図、
図２Ｃは、前記内板と外板をインダイレクト溶接する際の説明図である。
【図３】溶接条件である電流値と加圧力を変化させた際のナゲットの形成状態の説明図である。
【図４】図３で良好とされた電流値と加圧力の組み合わせに基づく引っ張り強度と歪み量の関係図である。
【符号の説明】
１０…溶接機                    １２…内板
１４…外板                      １６…溶接トランス
２０…電極チップ                ２４…給電部
３０…突状部                    ３２…折り返し部
３４…突状結合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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