(57)【要約】【課題】厚みの異なる板同士を良好な溶接強度で突合せ溶接することができるの突合せ溶接方法の提供。【解決手段】第１の板（Ｗ１）と、第１の板（Ｗ１）よりも厚い第２の板（Ｗ２）とを、突き合わせて溶接する突合せ溶接方法である。第１の板（Ｗ１）と第２の板（Ｗ２）とを突き合わせる（ＳＴ２）前に、第１の板（Ｗ１）をＬ字状に折り曲げ加工して、第１の板（Ｗ１）において第１の板（Ｗ１）の本体（Ｗ１ａ）から折り曲がった折り曲げ端部（Ｗ１ｂ）を形成するＬ字折り曲げ加工工程（ＳＴ１）を備える。Ｌ字折り曲げ加工工程（ＳＴ１）では、折り曲げ端部（Ｗ１ｂ）を形成した後において、第１の板の本体（Ｗ１ａ）と折り曲げ端部（Ｗ１ｂ）との境界に位置する折り曲げ開始点（Ｗ１ｃ）から折り曲げ端部（Ｗ１ｂ）の先端（Ｗ１ｄ）までの長さ（ｔ３）が、第２の板（Ｗ２）の厚み（ｔ２）と実質的に同じである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の板と、当該第１の板よりも厚い第２の板とを、突き合わせて溶接する突合せ溶接方法であって、
前記第１の板と前記第２の板とを突き合わせる前に、前記第１の板をＬ字状に折り曲げ加工して、前記第１の板において前記第１の板の本体から折り曲がった折り曲げ端部を形成するＬ字折り曲げ加工工程を備え、
前記Ｌ字折り曲げ加工工程では、
前記折り曲げ端部を形成した後において、前記第１の板は、前記第１の板の本体と、前記折り曲げ端部と、前記第１の板の本体と前記折り曲げ端部との境界に位置する折り曲げ開始点と、を備え、
前記第１の板における前記折り曲げ開始点から前記折り曲げ端部の先端までの長さが、前記第２の板の厚みと実質的に同じである、
突合せ溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、突合せ溶接方法に関し、特に、厚みの異なる板同士を突き合わせて溶接する突合せ溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような突合せ溶接方法の一例が、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０６８０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
板同士の厚みに差がある場合、溶接面積が、板同士のうち薄い方の板の断面積に限定される。そのため、溶接物の溶接強度に改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、厚みの異なる板同士を良好な溶接強度で突合せ溶接するものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る突合せ溶接方法は、
第１の板と、当該第１の板よりも厚い第２の板とを、突き合わせて溶接する突合せ溶接方法であって、
前記第１の板と前記第２の板とを突き合わせる前に、前記第１の板をＬ字状に折り曲げ加工して、前記第１の板において前記第１の板の本体から折り曲がった折り曲げ端部を形成するＬ字折り曲げ加工工程を備え、
前記Ｌ字折り曲げ加工工程では、
前記折り曲げ端部を形成した後において、前記第１の板は、前記第１の板の本体と、前記折り曲げ端部と、前記第１の板の本体と前記折り曲げ端部との境界に位置する折り曲げ開始点と、を備え、
前記第１の板における前記折り曲げ開始点から前記折り曲げ端部の先端までの長さが、前記第２の板の厚みと実質的に同じである。
このような構成によれば、第１の板の折り曲げ端部の長さと、第２の板の厚みとが同じである。そのため、第１の板の折り曲げ端部と第２の板とを突き合わせられた部位の面積は、第１の板と第２の板とをそのまま突き合わせられた部位の面積よりも大きい。よって、溶接面積が、第１及び第２の板同士のうち薄い第１の板の断面積に限定されることなく、第１の板と第２の板とを広い溶接面積で溶接することができる。すなわち、良好な溶接強度を溶接することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、厚みの異なる板同士を良好な溶接強度で突合せ溶接することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る溶接方法の一工程を示す模式図である。
【図２】実施の形態１に係る溶接方法の一工程を示す模式図である。
【図３】実施の形態１に係る溶接方法の一工程を示す模式図である。
【図４】溶接物の一具体例を示す模式図である。
【図５】溶接物の一具体例を示す模式図である。
【図６Ａ】フレームの製造方法の一工程を示す模式斜視図である。
【図６Ｂ】フレームの製造方法の一工程を示す模式断面図である。
【図７Ａ】フレームの製造方法の一工程を示す模式斜視図である。
【図７Ｂ】フレームの製造方法の一工程を示す模式断面図である。
【図８Ａ】フレームの製造方法の一工程を示す模式斜視図である。
【図８Ｂ】フレームの製造方法の一工程を示す模式断面図である。
【図９Ａ】フレームの製造方法の一工程を示す模式斜視図である。
【図９Ｂ】フレームの製造方法の一工程を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１０】
（実施の形態１）
図１〜図３を参照して実施の形態１について説明する。図１〜図３は、実施の形態１に係る溶接方法の一工程を示す模式図である。
【００１１】
図１に示すように、ワークＷ１（第１の板Ｗ１と称してもよい。）は、ワーク本体Ｗ１ａと、端部Ｗ１ｂとを備える。ワークＷ１は、所定の厚みｔ１を有する板状体を備える。ワークＷ１は、卑金属材料からなり、例えば、Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ又はこれらの合金からなる。このＦｅ合金の一例として、ＳＵＳ（ステンレス鋼）が挙げられる。
【００１２】
図２に示すように、ワークＷ１の端部Ｗ１ｂ（折り曲げ端部Ｗ１ｂと称してもよい。）を折り曲げる（Ｌ字折り曲げ加工工程ＳＴ１）。具体的には、ワークＷ１の端部Ｗ１ｂを、ワーク本体Ｗ１ａと交差する、又は、実質的に直交するように曲げる。ワークＷ１の端部Ｗ１ｂ側の所定の長さだけ折り曲げられる。さらに、端部Ｗ１ｂの端面をたたく。たたいた方向の一例は、図２に示す矢印と同じ方向であり、ワーク本体Ｗ１ａに実質的に直交する方向である。たたかれて変形した後、ワークＷ１は、ワーク本体Ｗ１ａと、端部Ｗ１ｂとを備える。端部Ｗ１ｂは、ワーク本体Ｗ１ａと端部Ｗ１ｂとの境界に位置する折り曲げ開始点Ｗ１ｃから折り曲がり、折り曲げ方向に延びる。端部Ｗ１ｂは、角部Ｗ１ａｂを備え、角部Ｗ１ａｂは、所定の曲げ半径Ｒを有し、角部Ｗ１ａｂの凸側表面の角度は、実質的に直角、又はそれに近い値である。ここで、端部Ｗ１ｂの長さｔ３は、具体的には、折り曲げ方向において、折り曲げ開始点Ｗ１ｃから端部Ｗ１ｂの先端Ｗ１ｄまでの長さである。長さｔ３は、厚みｔ１よりも大きく、後述するワークＷ２の厚みｔ２と実質的に同じであるとよい。ここでは、長さｔ３は、ワークＷ２の厚みｔ２と実質的に同じである。
【００１３】
図３に示すように、ワークＷ１の端部Ｗ１ｂとワークＷ２とを突き合わせたまま、突き合わせた部分を溶接し、溶接部Ｗ１２を形成する（溶接工程ＳＴ２）。ワークＷ１の一方の主面とワークＷ２の一方の主面とが面一となるように、突き合わされている。溶接方法として、例えば、レーザ溶接を利用することができる。ワークＷ２（第２の板Ｗ２と称してもよい。）は、ワークＷ１と同様に、ワーク本体Ｗ２ａと、端部Ｗ２ｂとを備える。ワークＷ２は、ワークＷ１よりも大きい厚みｔ２を有する板状体を備える。ワークＷ２は、ワークＷ１と同様に、金属材料からなり、例えば、Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ又はこれらの合金からなる。このＦｅ合金の一例として、ＳＵＳが挙げられる。ワークＷ２は、ワークＷ１と同じ又は異なる種類の金属材料からなる。
【００１４】
以上より、上記した突合せ溶接方法では、ワークＷ１の端部Ｗ１ｂの長さｔ３と、ワークＷ２の厚みｔ２とが実質的に同じである。ワークＷ１の端部Ｗ１ｂとワークＷ２とを突き合わせられた部位の面積が大きい。そのため、ワークＷ１と、ワークＷ２とを広い溶接面積で溶接することができる。すなわち、溶接物が良好な溶接強度を有するよう、溶接することができる。
【００１５】
（溶接物の一具体例）
ところで、図４及び図５に示す溶接物の一具体例がある。図４及び図５は、溶接物の一具体例を示す模式図である。図４及び図５に示す溶接物の一具体例を例にとって、実施の形態１に係る溶接方法の作用効果について説明する。
【００１６】
図４に示すように、フレーム本体部材Ｗ２２と、フレーム本体部材Ｗ２２よりも厚いフレーム端部材Ｗ２１とを突き合わせ溶接した溶接物Ｗ２０がある。フレーム本体部材Ｗ２２は、ワークＷ２の一具体例であり、フレーム端部材Ｗ２１は、ワークＷ１の一具体例である。ここでは、折り曲げ加工工程ＳＴ１が無いところを除いて実施の形態１に係る溶接方法と同じ構成を有する溶接方法を用いた。フレーム本体部材Ｗ２２とフレーム端部材Ｗ２１との溶接部位は、辺部Ｗ２１２ａと、辺部Ｗ２１２ｂと、角部Ｗ２１２ｄとを有する。角部Ｗ２１２ｄは、辺部Ｗ２１２ａ及び辺部Ｗ２１２ｂが交差して成す。
【００１７】
ところで、図５に示すように、フレーム本体部材Ｗ３２と、フレーム本体部材Ｗ３２よりも厚いフレーム端部材Ｗ３１とを突き合わせ溶接した溶接物Ｗ３０がある。フレーム本体部材Ｗ３２は、ワークＷ２の一具体例であり、フレーム端部材Ｗ３１は、ワークＷ１の一具体例である。フレーム本体部材Ｗ３２とフレーム端部材Ｗ３１との溶接部位は、辺部Ｗ３１２ａと、辺部Ｗ３１２ｂと、辺部Ｗ３１２ｃと、角部Ｗ３１２ｄと、角部Ｗ３１２ｅとを有する。角部Ｗ３１２ｄは、辺部Ｗ３１２ａ及び辺部Ｗ３１２ｂが交差して成し、角部Ｗ３１２ｅは、辺部Ｗ３１２ａ及び辺部Ｗ３１２ｃが交差して成す。
【００１８】
溶接物Ｗ２０、Ｗ３０において、折り曲げ加工工程ＳＴ１が無いところを除いて実施の形態１に係る溶接方法と同じ構成を有する溶接方法を用いて、溶接したと仮定する。このような仮定をした場合、溶接物Ｗ３０は、溶接物Ｗ２０と比較して、長い溶接長を有するため、高い溶接強度を有する。詳細には、フレーム端部材Ｗ３１がＮ（Ｎ≧３）角形状であり、フレーム本体部材Ｗ３２とフレーム端部材Ｗ３１との溶接部位の形状が、フレーム端部材Ｗ３１の辺を構成する数ｎが大きくなるにつれて、溶接強度が高くなる。図４の例では、Ｎ＝４、ｎ＝２であり、図５の例では、Ｎ＝４、ｎ＝３であるため、溶接物Ｗ３０は、溶接物Ｗ２０と比較して、長い溶接長を有するため、高い溶接強度を有する。
【００１９】
一方、実施の形態１に係る溶接方法を用いて形成した溶接物Ｗ２０は、折り曲げ加工工程ＳＴ１が無いところを除いて実施の形態１に係る溶接方法と同じ構成を有する溶接方法を用いて形成した溶接物Ｗ３０と比較して、短い溶接長を有するものの、単位溶接長当たりの溶接面積が大きくなる。そのため、実施の形態１に係る溶接方法を用いて形成した溶接物Ｗ２０は、折り曲げ加工工程ＳＴ１が無いところを除いて実施の形態１に係る溶接方法と同じ構成を有する溶接方法を用いて形成した溶接物Ｗ３０と比較して、同じ、又は高い溶接強度を有し得る。しかも、第１の板と第２の板との位置合わせが容易となり、第１の板と第２の板とを高い精度で溶接し得る。
【００２０】
（溶接方法の一具体例）
次に、図６Ａ〜図１０Ａ、及び図６Ｂ〜図１０Ｂを参照して、実施の形態１に係る溶接方法と同じ構成を有する溶接方法を含むフレームの製造方法について説明する。図６Ａ〜図１０Ａは、フレームの製造方法の一工程を示す模式斜視図である。図６Ｂ〜図１０Ｂは、フレームの製造方法の一工程を示す模式断面図である。
【００２１】
図６Ａ、及び図６Ｂに示すように、フレームの素材（図示略）を切断し、フレーム本体部材Ｗ４１、フレーム端部材Ｗ４２、Ｗ４３を形成した後、フレーム本体部材Ｗ４１の一部位の一端をＬ字状に折り曲げる（折り曲げ加工工程ＳＴ１）。図６Ｂに示すフレーム本体部材Ｗ４１の一例では、一部位の両端をいずれもＬ字状に折り曲げてもよい。フレーム本体部材Ｗ４１は、ワークＷ１の一具体例であり、フレーム端部材Ｗ４２、Ｗ４３は、ワークＷ２の一具体例である。フレーム端部材Ｗ４２、Ｗ４３は、フレーム本体部材Ｗ４１よりも大きな厚みを備える。
【００２２】
図７Ａ、及び図７Ｂに示すように、フレーム端部材Ｗ４２、Ｗ４３を、フレーム本体部材Ｗ４１の所定の部位に押し当てるように固定させる。すなわち、フレーム端部材Ｗ４２、Ｗ４３と、フレーム本体部材Ｗ４１とが、突き合わされている。言い換えると、フレーム端部材Ｗ４２、Ｗ４３がフレーム本体部材Ｗ４１の一部を挟みこみように配置される。
【００２３】
図８Ａ、及び図８Ｂに示すように、レーザをフレーム端部材Ｗ４２、Ｗ４３とフレーム本体部材Ｗ４１との境界又はその近傍に照射して、フレーム端部材Ｗ４２、Ｗ４３を、フレーム本体部材Ｗ４１に接合する。
【００２４】
図９Ａ、及び図９Ｂに示すように、接合したフレーム本体部材Ｗ４１とフレーム端部材Ｗ４２、Ｗ４３とを、断面コの字状に変形させるように、プレス成形する。ここで、フレーム本体部材Ｗ４１とフレーム端部材Ｗ４２、Ｗ４３とは、高い溶接強度で接合されているため、プレス成形しても互いにしっかりと接合したままである。プレス成形後のフレーム本体部材Ｗ４１とフレーム端部材Ｗ４２、Ｗ４３とは、適宜、加工をして、例えば、車両に搭載されるシャシーフレームの一部材として利用することができる。
【００２５】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００２６】
ＳＴ１  折り曲げ加工工程                    ＳＴ２  溶接工程
Ｗ１  ワーク
Ｗ１ａ  ワーク本体                          Ｗ１ｂ  端部
Ｗ１ｃ  折り曲げ開始点                      Ｗ１ｄ  先端
Ｗ２  ワーク
【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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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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