(57)【要約】【課題】溶接端部への応力集中を抑制しつつ、容易に端部の溶接品質を維持することが可能な溶接構造を得る。【解決手段】フロントクロスメンバ２２には、エンジンマウントブラケット５０は重ね合わされている。フロントクロスメンバ２２の側面部２２Ｃ上には、ブラケット側面部５４及びブラケット側面部５４から連続して延出される直線延出部５６が配置される。ブラケット側面部５４の本体外縁５４Ａ、及び、直線延出部５６の直線延出外縁５６Ａに沿って、溶接線５８が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦面を有する第１部材と、
前記第１部材の前記平坦面上に配置された本体部の本体外縁と、前記本体外縁と連続する延出外縁を形成し前記本体部から連続して延出された延出部と、を有し、前記本体外縁及び前記延出外縁に沿って前記第１部材との溶接線が形成された第２部材と、
を備えた溶接構造。
【請求項２】
前記延出外縁は、前記本体外縁の延在方向と同方向に延出されている、請求項１に記載の溶接構造。
【請求項３】
前記延出外縁は、前記本体外縁の延在方向と交差する方向に延出されている、請求項１に記載の溶接構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アーク溶接による溶接では、溶接ビードの端部に欠陥が生じやすいため、端部の構成について種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１には、ベース板の上に取付板をアーク溶接する際に、取付板の端部からベース板の面上に溶接ビードを延長させて延長溶接ビードを形成している。このように、溶接ビードを延長することにより、応力が集中する板同士の接合端部から溶接ビードの端部を遠ざけている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２５３８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ベース板の面上において、ベース板から遠ざかる方向には目印はなく、溶接位置を特定し難い。また、延長部分では板材が２枚から１枚になるため、入熱量の調整等が必要になり、溶接品質を一定に制御することが難しい。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して成されたものであり、溶接端部への応力集中を抑制しつつ、容易に端部の溶接品質を維持することが可能な溶接構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の溶接構造は、平坦面を有する第１部材と、前記第１部材の前記平坦面上に配置された本体部の本体外縁と、前記本体外縁と連続する延出外縁を形成し前記本体部から連続して延出された延出部と、を有し、前記本体外縁及び前記延出外縁に沿って前記第１部材との溶接線が形成された第２部材と、を備えている。
【０００７】
請求項１に係る溶接構造では、第１部材と第２部材とが溶接される。第１部材は平坦面を有している。第２部材は、本体部と本体部から連続して延出された延出部を有している。本体部の本体外縁は第１部材の平坦面上に配置され、延出部の延出外縁は本体外縁と連続している。第１部材と第２部材の間には、本体外縁及び延出外縁に沿って溶接線が形成され、互いに溶接される。
【０００８】
請求項１に係る溶接構造では、溶接線は、第２部材の本体部から延出された延出部の延出外縁まで形成されている。したがって、応力が集中する第２部材の本体部の端部から離れた位置に溶接線の端部が配置され、溶接端部への応力集中を抑制することができる。また、溶接線は、延出外縁に沿って形成されるので、溶接の位置を特定しやすく溶接の作業を容易に行うことができる。また、延出外縁に形成される溶接線は、第１部材と第２部材との間の溶接線なので、本体外縁に形成する溶接線と同様の入熱量で溶接することができ、容易に溶接品質を維持することができる。
【０００９】
請求項２に係る溶接構造は、前記延出外縁は、前記本体外縁の延在方向と同方向に延出されている。
【００１０】
このように、本体外縁と延出外縁とを同方向にすることにより、溶接線が直線状となり、容易に溶接を行うことができる。
【００１１】
請求項３に係る溶接構造は、前記延出外縁は、前記本体外縁の延在方向と交差する方向に延出されている。
【００１２】
このように、延出外縁を本体外縁と交差する方向に形成することにより、荷重の入力方向や、周囲の部材の配置等に応じて、適切な方向へ溶接線を配置することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る溶接構造によれば、溶接端部への応力集中を抑制しつつ、容易に端部の溶接品質を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態のサスペンションメンバを上方から見て示す斜視図である。
【図２】第１態様の溶接構造が適用されたエンジンマウントブラケットの端部付近を示す斜視図である。
【図３】第１態様の溶接構造が適用されたエンジンマウントブラケットの端部付近を示す正面図である。
【図４】第２態様の溶接構造が適用されたエンジンマウントブラケットの端部付近を示す斜視図である。
【図５】第２態様の溶接構造が適用されたエンジンマウントブラケットの端部付近を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車体上方向、矢印ＦＲを車体前方向、矢印ＲＨを車体右方向とする。また、以下の説明で、特記することなく上下、前後、左右の方向を記載した場合は、車体上下方向の上下、車体前後方向の前後、車体左右方向（車幅方向）の左右を示すものとする。
【００１６】
図１には、本発明の溶接構造７０が適用されたサスペンションメンバ１０が示されている。サスペンションメンバ１０は、車体前後方向に沿って延在する左右一対のフロントサイドメンバ（図示省略）の前部下側に、吊り下げられた状態で支持されるようになっている。サスペンションメンバ１０は、その前端の左右部である後述する左右一対のフロント取付部材２４が、キック部よりも車体前方側のフロントサイドメンバの前端部に取り付けられ、後述する後側フレーム３０の左右一対の締結部３４が、キック部の下端部に取り付けられるようになっている。
【００１７】
サスペンションメンバ１０は、前側フレーム２０と、前側フレーム２０の後方に配置された後側フレーム３０を備えている。前側フレーム２０は、車幅方向に延在するフロントクロスメンバ２２と、フロントクロスメンバ２２の車幅方向両端部に接合された左右一対のフロント取付部材２４を有している。フロント取付部材２４は、上面視で略Ｌ字状とされ、フロントクロスメンバ２２と接合されるフロントボデーマウント部２５と、左右一対のフロントボデーマウント部２５の各々から車体後方へ一体に延在された左右一対の前サイドレール部２６を有している。
【００１８】
後側フレーム３０は、車幅方向に延在するリアクロス部３２と、リアクロス部３２の車幅方向両端部に一体的に形成された左右一対の締結部３４と、リアクロス部３２の車幅方向両端部からそれぞれ車体前方へ一体に延在された左右一対の後サイドレール部３６を有している。
【００１９】
図２に示されるように、前側フレーム２０のフロントクロスメンバ２２は、矩形閉断面の長尺状とされ、上面を構成する上面部２２Ａ、下面を構成する下面部２２Ｂ、及び、上面部２２Ａと下面部２２Ｂを連結して側面を構成する一対の側面部２２Ｃを有している。側面部２２Ｃは、平坦状とされている。フロントクロスメンバ２２は、アルミニウム合金等の軽金属材の押し出し成形によって形成されており、高い延性を有している。フロントクロスメンバ２２の下側には、クロスプレート２１が接合されている。クロスプレート２１により、フロントクロスメンバ２２の下部が保護されている。
【００２０】
フロントクロスメンバ２２の中央には、エンジンマウントブラケット５０が溶接固定されている。エンジンマウントブラケット５０は、下側が開放された開断面形状（断面略逆Ｕ字状）とされ、上面を構成するブラケット上面部５２及び、ブラケット上面部５２の両端から下方へ屈曲して連続形成されたブラケット側面部５４を有している。ブラケット上面部５２とブラケット側面部５４の間には、稜線５３が形成されている。エンジンマウントブラケット５０は、アルミニウム合金等の軽金属材をダイキャスト成型で、一体形成されている。エンジンマウントブラケット５０のフロントクロスメンバ２２への溶接には、本発明の溶接構造が適用されている。エンジンマウントブラケット５０の端部構造、及び溶接構造の詳細については後述する。
【００２１】
フロント取付部材２４は、アルミニウム板のプレス加工等で形成されている。フロント取付部材２４は、フロントボデーマウント部２５を各々有し、車幅方向内側端部で、フロントクロスメンバ２２の端部を上下から挟みつつフロントクロスメンバ２２にアーク溶接されている。この溶接にも、本発明の溶接構造を適用することができる。溶接構造については、後述するエンジンマウントブラケット５０のフロントクロスメンバ２２への溶接と同様である。フロントボデーマウント部２５の各々には、取付具２９が設けられ、この取付具２９がフロントサイドメンバ（不図示）に締結され、フロント取付部材２４がフロントサイドメンバ（不図示）の下側に取り付けられる。
【００２２】
前サイドレール部２６は、右側及び左側の各々において、フロントボデーマウント部２５から後方へ延出されている。前サイドレール部２６は、その長手方向（延在方向）略中央部に、車幅方向から見た側面視で、車体下方側へ向かって凸となる（下凸状の）屈曲部２７を有している。
【００２３】
後側フレーム３０のリアクロス部３２は、車幅方向に延在され、車幅方向の両端に、締結部３４が一体的に形成されている。締結部３４には、取付孔３４Ａが形成されており、取付孔３４Ａを介して締結部３４がフロントサイドメンバのキック部（不図示）の下端部に取り付けられる。締結部３４の前側には、サスペンション（図示省略）を構成するロアアーム（図示省略）を取り付けるためのロアアーム取付部３４Ｂが形成されている。
【００２４】
リアクロス部３２の車幅方向の両端前側には、それぞれ車体前方へ延在された左右一対の後サイドレール部３６が一体的に形成されている。左右一対の後サイドレール部３６は、下側が開放された開断面形状（断面略Ｕ字状）に形成されている。後サイドレール部３６の前端部は、上側から前サイドレール部２６の後端部と重ね合わされ、後サイドレール部３６、前サイドレール部２６が重ね合わされて、アーク溶接されている。この溶接にも、本発明の溶接構造を適用することができる。溶接構造については、後述するエンジンマウントブラケット５０のフロントクロスメンバ２２への溶接と同様にすることができる。
【００２５】
後側フレーム３０は、アルミニウム合金等の軽金属材のダイキャストで、リアクロス部３２、締結部３４、及び後サイドレール部３６が、一体形成されている。
【００２６】
後側フレーム３０の下側には、保護部材４０が配置されている。保護部材４０は、車幅方向に延在して、リアクロス部３２の下面前側を覆う保護クロス部４２と、保護クロス部４２の車幅方向両端から前方に延出され後サイドレール部３６の下面を覆う保護サイド部４４を備えている。保護部材４０は上面視で略Ｕ字状とされている。保護部材４０は、アルミパネルのプレス加工により一体的に形成されている。保護部材４０により、後側フレーム３０を路面や路面上の障害物等から保護することができる。
【００２７】
保護部材４０は、後側フレーム３０と、アーク溶接されている。この溶接にも、本発明の溶接構造を適用することができる。溶接構造については、後述するエンジンマウントブラケット５０のフロントクロスメンバ２２への溶接と同様にすることができる。
【００２８】
次に、エンジンマウントブラケット５０をフロントクロスメンバ２２へ溶接する溶接構造について説明する。
【００２９】
［第１態様の溶接構造］
先ず、第１態様の溶接構造７０について説明する。図２に示されるように、ブラケット側面部５４の稜線５３の延出方向の端部には、稜線５３の延出方向と同方向に延びる直線延出部５６が形成されている。直線延出部５６は、ブラケット側面部５４と一体的に形成されており、ブラケット側面部５４の稜線５３から下がった位置より稜線５３を越えて延出されている。なお、図２及び図３では、エンジンマウントブラケット５０の一端部のみが示されているが、他端側についても同様の溶接構造となっている。
【００３０】
エンジンマウントブラケット５０は、上側からフロントクロスメンバ２２に被せられ、上面部２２Ａの上側にブラケット上面部５２が配置されると共に、側面部２２Ｂの外側にブラケット側面部５４及び直線延出部５６が配置される。図３にも示すように、エンジンマウントブラケット５０の稜線５３の終端５３Ａからブラケット側面部５４を下方へ横断する仮想線を境界線５５とすると、正面からみて境界線５５よりも稜線５３側（図３における右側）にブラケット側面部５４が形成され、境界線５５よりも延出端部側（図３における左側）に直線延出部５６が形成されている。本態様では、ブラケット側面部５４の端辺を「本体外縁５４Ａ」と称し、本体外縁５４Ａと連続する直線延出部５６の端辺を「直線延出外縁５６Ａ」と称する。
【００３１】
エンジンマウントブラケット５０とフロントクロスメンバ２２の間には、稜線５３と平行に延びる溶接線５８が形成されている。溶接線５８は、ブラケット側面部５４の本体外縁５４Ａ及び直線延出部５６の直線延出外縁５６Ａに沿って直線状に連続している。溶接線５８は、直線延出外縁５６Ａにおいて終端している。この溶接線５８で、エンジンマウントブラケット５０はフロントクロスメンバ２２とアーク溶接されている。
【００３２】
本実施形態のエンジンマウントブラケット５０に剥離方向の荷重が作用すると、稜線５３に沿って荷重が伝達され、断面変曲点である稜線５３の終端５３Ａ付近に応力が集中する。第１態様の溶接構造７０では、溶接線５８が本体外縁５４Ａを越えて直線延出外縁５６Ａへ延出されているので、終端５３Ａ付近に作用する荷重を長い溶接線５８で分散して受けることができる。また、応力が集中する終端５３Ａから離れた位置に溶接線５８の端部を配置して、溶接端部への応力集中を抑制することができる。さらに、終端５３Ａ付近への荷重入力により、直線延出部５６の根元部分（境界線５５付近）が撓むことから、荷重を逃がすことができ、溶接端部への荷重入力を低減させることができる。
【００３３】
また、第１態様の溶接構造７０では、溶接線５８は、直線延出外縁５６Ａに沿って形成されるので、溶接の位置を特定しやすく溶接の作業を容易に行うことができる。さらに、フロントクロスメンバ２２とエンジンマウントブラケット５０の２部材が重なり合った部分に溶接線５８を形成する。したがって、本体外縁５４Ａ部分と同様の入熱量で直線延出外縁５６Ａ部分も溶接できるので、入熱量の制御が容易となり、容易に端部の溶接品質を維持することができる。
【００３４】
また、第１態様の溶接構造７０では、エンジンマウントブラケット５０は、アルミニウム合金等の軽金属材をダイキャスト成型で一体成形しているので、直線延出部５６を容易に形成することができる。
【００３５】
さらに、第１態様の溶接構造７０では、エンジンマウントブラケット５０やフロントクロスメンバ２２の厚みを厚くすることなく荷重の入力に対して耐性を向上させるので、軽量化に寄与することができる。
【００３６】
［第２態様の溶接構造］
次に、第２態様の溶接構造７２について説明する。第２態様については、第１態様と同様の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３７】
図４に示されるように、ブラケット側面部５４の稜線５３の延出方向の端部には、稜線５３の延出方向と直交する方向に延びる屈曲延出部６０形成されている。屈曲延出部６０は、ブラケット側面部５４と一体的に形成されており、ブラケット側面部５４の稜線５３と平行な端辺を越えて下方へ延出されている。
【００３８】
エンジンマウントブラケット５０は、上側からフロントクロスメンバ２２に被せられ、上面部２２Ａの上側にブラケット上面部５２が配置されると共に、側面部２２Ｂの外側にブラケット側面部５４及び屈曲延出部６０が配置される。図５にも示すように、エンジンマウントブラケット５０の稜線５３と平行な端辺を延長した仮想線を境界線６２とすると、正面からみて境界線６２よりも上側（稜線５３側）にブラケット側面部５４が形成され、境界線６２よりも下側に屈曲延出部６０が形成されている。本態様では、ブラケット側面部５４の端辺を「本体外縁５４Ａ」と称し、本体外縁５４Ａと連続する屈曲延出部６０の端辺を「屈曲延出外縁６０Ａ」と称する。屈曲延出外縁６０Ａは、本体外縁５４Ａから連続して下方へ湾曲して、本体外縁５４Ａとの間に凹形状を構成している。なお、屈曲延出外縁６０Ａは、本体外縁５４Ａと角度をもって交差する方向に延出されていればよい。
【００３９】
エンジンマウントブラケット５０とフロントクロスメンバ２２の間には、本体外縁５４Ａと屈曲延出外縁６０Ａに沿って連続して延在する溶接線６４が形成されている。溶接線５８は、屈曲延出外縁６０Ａにおいて終端している。この溶接線６４で、エンジンマウントブラケット５０はフロントクロスメンバ２２とアーク溶接されている。
【００４０】
本実施形態のエンジンマウントブラケット５０に剥離方向の荷重が作用すると、稜線５３に沿って荷重が伝達され、断面変曲点である稜線５３の終端５３Ａ付近に応力が集中する。第２態様の溶接構造７２では、溶接線６４が本体外縁５４Ａを越えて屈曲延出外縁６０Ａへ延出されているので、終端５３Ａ付近に作用する荷重を長い溶接線６４で分散して受けることができる。また、応力が集中する終端５３Ａから離れた位置に溶接線６４の端部を配置して、溶接端部への応力集中を抑制することができる。さらに、屈曲延出外縁６０Ａに沿って形成された溶接線６４は、終端５３Ａ付近に作用する荷重を剪断方向で受けるので、当該溶接線６４への応力集中を抑制することができる。
【００４１】
また、第２態様の溶接構造７２では、溶接線６４は、屈曲延出外縁６０Ａに沿って形成されるので、溶接の位置を特定しやすく溶接の作業を容易に行うことができる。さらに、フロントクロスメンバ２２とエンジンマウントブラケット５０の２部材が重なり合った部分に溶接線６４を形成する。したがって、本体外縁５４Ａ部分と同様の入熱量で屈曲延出外縁６０Ａ部分も溶接できるので、入熱量の制御が容易になり、容易に端部の溶接品質を維持することができる。
【００４２】
さらに、第２態様の溶接構造７２では、エンジンマウントブラケット５０やフロントクロスメンバ２２の厚みを厚くすることなく荷重の入力に対して耐性を向上させるので、軽量化に寄与することができる。
【００４３】
なお、上記実施形態では、断面Ｕ字状のエンジンマウントブラケット５０をフロントクロスメンバ２２に溶接したが、断面が屈曲していない平板面上に部材を溶接する場合にも、当該部材の端部に、第１態様、及び第２態様の直線延出部５６、屈曲延出部６０を形成して同様に溶接を行ってもよい。
【００４４】
さらに、上記実施形態では、サスペンションメンバの各部に本発明の溶接構造を適用した例を説明したが、他の車体部分、特に、アルミニウム合金等の軽金属材同士を溶接する部位に、本発明は好適である。
【符号の説明】
【００４５】
２２   フロントクロスメンバ(第１部材）
２２Ｂ 側面部（平坦面）
５０   エンジンマウントブラケット（第２部材）
５４   ブラケット側面部（本体部）
５４Ａ 本体外縁
５６   直線延出部（延出部）
５６Ａ 直線延出外縁（延出外縁）
５８   溶接線
６０   屈曲延出部（延出部）
６０Ａ 屈曲延出外縁（延出外縁）
６４   溶接線
７０、７２  溶接構造
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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