(57)【要約】【課題】  部材の溶接構造に生じる溶接部の溶接残留応力や変形を抑制し、且つ、溶接作業の効率化を図る。【解決手段】  ベース１５と、このベース１５に固定部４１を固定し且つベースから張り出させた固定部に連なる張り出し部４２を備えた棒部材３１と、ベースに固定部を固定する溶接部３２と、を備えた部材の溶接構造において、溶接部３２は、千鳥溶接にて施すとともに、張り出し部の先端４５に最も近い位置に施した基準ビード５３と、この基準ビードを基準に張り出し部に生じるモーメントを打ち消す位置に施工した残りビード５４と、からなる。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、このベースに固定部を固定し且つベースから張り出させた固定部に連なる張り出し部を備えた棒部材と、ベースに固定部を固定する溶接部と、を備えた部材の溶接構造において、
前記溶接部は、千鳥溶接にて施すとともに、前記張り出し部の先端に最も近い位置に施した基準ビードと、この基準ビードを基準に張り出し部に生じるモーメントを打ち消す位置に施工した残りビードと、からなることを特徴とする部材の溶接構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ものを掛止する棒部材をベースに溶接する際の技術で、特に、自動車の排気管を掛止する部材の溶接構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車は、エンジンに取り付けた排気管を有し、排気管は、一般的に、車体の下に配置され、車体に掛止する掛止部材を有する。掛止部材は、車体の床にボルト若しくは溶接で取り付けられる。
【０００３】
従来の排気管の掛止部材の溶接構造として、車体のクロスメンバーにハンガー部材を取り付けた構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】実開平５−９２２号公報
【０００４】
図８は、特許文献１の図１の再掲図である。
特許文献１のエンジンの排気装置は、第１車体側ハンガー部材２０と第２車体側ハンガー部材２６とを有する。第１車体側ハンガー部材２０は、Ｌ字状に屈曲した丸棒状の部材で、クロスメンバー１２の下部に溶接で固定され、第２車体側ハンガー部材２６は、Ｚ字状に屈曲した丸棒状の部材で、サイドフレーム１０に連結部材２８を介してボルト３０で固定される。
【０００５】
しかし、クロスメンバー１２に第１車体側ハンガー部材２０を溶接で固定すると、当然、溶接によって溶接部に残留応力やひずみ（変形）が生じる。残留応力やひずみを低減若しくは除去する方法もあるが、手間がかかるとともに、生産コストが嵩む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、部材の溶接構造に生じる溶接部の溶接残留応力や変形を抑制し、且つ、溶接作業の効率化を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、ベースと、このベースに固定部を固定し且つベースから張り出させた固定部に連なる張り出し部を備えた棒部材と、ベースに固定部を固定する溶接部と、を備えた部材の溶接構造において、溶接部は、千鳥溶接にて施すとともに、張り出し部の先端に最も近い位置に施した基準ビードと、この基準ビードを基準に張り出し部に生じるモーメントを打ち消す位置に施工した残りビードと、からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明では、固定部を固定する溶接部は、千鳥溶接にて施すとともに、張り出し部の先端に最も近い位置に施した基準ビードと、この基準ビードを基準に張り出し部に生じるモーメントを打ち消す位置に施工した残りビードと、からなるので、溶接部の溶接残留応力や変形を抑制し、且つ、溶接作業の効率化を図れる。
つまり、張り出し部の先端に最も近い位置に基準ビードを施すと、モーメントが小さくなり、遠いビードに比べ、ビードに加わる力を小さくすることができる。
さらに、張り出し部に生じるモーメントを打ち消す位置に残りビードを施すと、そうでない位置に施したビードに比べ、各ビード及び母材との境界は、モーメントの回転方向の力に対して破断し難い。
その結果、溶接部の強度を損なうことなく、溶加材（例えば、ワイヤや溶接棒）の溶着量を少なくすることができ、熱影響を小さくすることができると同時に、溶接作業の効率化を図ることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は、本発明の部材の溶接構造を採用した車両の斜視図であり、車両１１は、ボデー１２を備え、ボデー１２は、前を形成するフロントボデー１３と、フロントボデー１３の後で乗員室１４の床に相当するアンダボデー１５と、を備える。１６は前輪を示す。
フロントボデー１３は、前輪１６を取り付ける懸架装置やエンジン１７を支持する。
エンジン１７は、例えば、直列４気筒で、排気管２１を備える。
【００１０】
排気管２１は、エンジン１７に排気マニホールドを介して接続した第１管２２と、第１管２２に接続した排気ガス浄化装置２３と、排気ガス浄化装置２３に接続した副消音器２４と、副消音器２４に接続した主消音器２５と、副消音器２４を支持する部材の溶接構造であるところの排気管支持装置２６と、からなり、排気管支持装置２６をアンダボデー１５に取り付けた。
【００１１】
図２は、図１の２部詳細図であり、部材の溶接構造であるところの排気管支持装置２６を示す。
排気管支持装置２６は、ベースとしてのアンダボデー１５に取り付けた棒部材としての固定側ハンガー３１を溶接部３２で固定し、固定側ハンガー３１に弾性部材３３を掛止し、この弾性部材３３に負荷側ハンガー３４を掛止したものである。
【００１２】
負荷側ハンガー３４は、弾性部材３３に嵌合する嵌合部３５を成形し、嵌合部３５に連ねて接合部３６を副消音器２４に取り付け可能に成形したものである。
負荷側ハンガー３４の材質は、接合部３６に接合するものと同等にするのが望ましく、例えば、副消音器２４の材質と同等のものを用いる。
弾性部材３３は、本体３７に負荷側ハンガー３４用の孔３８を開け、孔３８の隣に固定側ハンガー３１用の孔３９を開けた形状で、排気管２１からの振動を抑制する。
【００１３】
固定側ハンガー３１は、アンダボデー（ベース）１５に固定する固定部４１を成形し、固定部４１に連ねてアンダボデー（ベース）１５から張り出させる張り出し部４２を屈曲させて成形したものである。
張り出し部４２は、屈曲部４４から先端４５までをモーメント部４６（図４参照）とし、モーメント部４６の中央４７で負荷を受ける。
固定側ハンガー３１の材質は、固定部４１を取り付けるものと同等にするのが望ましく、例えば、アンダボデー（ベース）１５の材質と同等のものを用いる。
【００１４】
図３は、図２の３−３線断面図であり、固定部４１の断面を示す。
固定部４１は、アンダボデー（ベース）１５の下面４８に溶接部３２で固定される部位で、中心線５１に対して、モーメント部４６（図４参照）側（矢印ａの方向）にモーメントを打ち消す位置５２を備える。
溶接部３２は、千鳥溶接にて施行したもので、脚長をＷｗとした。次に溶接部３２を具体的に説明する。
【００１５】
図４は、図２の４−４線断面図である。
溶接部３２は、具体的には、張り出し部４２の先端４５に最も近い位置で且つ張り出し部４２に生じるモーメント（図の表裏方向）を打ち消す位置５２に施した基準ビード５３と、この基準ビード５３を基準に施工した残りビード５４と、からなる。
【００１６】
基準ビード５３と残りビード５４はともに、同じ溶加材（ワイヤ）が凝固したもの（詳細は省略する。）で、引張り応力などの機械的性質に違いはない。
ここで、モーメント部４６の長さをＬ、Ｐを千鳥溶接のピッチ、Ｗｈを溶接の長さとする。
なお、溶接条件は任意であるが、例えば、ＭＩＧなどの自動溶接（半自動含む）を用いる。
【００１７】
次に本発明の部材の溶接構造の作用を説明する。
図５（ａ），（ｂ）本発明の部材の溶接構造の作用図である。
（ａ）において、固定側ハンガー３１に排気管の荷重Ｆが加わると、張り出し部４２にモーメントＭ（Ｍ＝Ｆ・Ｌ／２）が生じると同時、固定部４１に矢印ｂ方向のモーメントＭが加わる。一方、基準ビード５３を施した熱影響部には溶接残留応力Ｆｗが発生し、溶接残留応力Ｆｗによって固定部４１は引き寄せられて基準ビード５３側に傾こう（変形）とする。
【００１８】
（ｂ）に示すように、基準ビード５３を施す部位には、溶融金属の凝固に伴い、次第に固定部４１を二点鎖線の如く引き寄せる（変形させる）溶接残留応力Ｆｗが生じ始める。この溶接残留応力Ｆｗは、モーメントＭ（Ｍ＝Ｆ・Ｌ／２）に抗する力として作用する。
ただし、（ａ）に示すように、残りビード５４で均衡が保たれ、固定部４１は基準ビード５３側にも残りビード５４にも傾かない。
【００１９】
つまり、張り出し部４２の先端４５に最も近い位置に基準ビード５３を施すと、モーメントＭが小さくなり、遠いビードに比べ、ビードに加わる力を小さくすることができる。
さらに、張り出し部４２に生じるモーメントＭを打ち消す位置５２に残りビード５４を施すと、そうでない位置に施したビードに比べ、基準ビード５３はモーメントＭの回転方向（矢印ｂ方向）の力に対して破断し難い。
【００２０】
次に、本発明を実施するための別の形態を示す。
図６は、第１の別の形態を示す図であり、上記図２に示す実施の形態と同様の構成については、同一符号を付し説明を省略する。
【００２１】
第１の別の形態の部材の溶接構造（排気管支持装置）２６Ｃは、アンダボデー１５に固定側ハンガー３１Ｃを溶接部３２で固定し、固定側ハンガー３１Ｃに弾性部材３３を掛止し、この弾性部材３３に負荷側ハンガー３４Ｃを掛止したものである。負荷側ハンガー３４Ｃは、排気管２１に取り付ける部材である。
【００２２】
固定側ハンガー３１Ｃは、３軸に成形した部位で、固定部４１に連ねてアンダボデー（ベース）１５から張り出させる張り出し部４２Ｃを屈曲させて成形したものである。
張り出し部４２Ｃは、屈曲部６１，６２を有する。
【００２３】
第１の別の形態の部材の溶接構造（排気管支持装置）２６Ｃでは、排気管支持装置２６と同様の効果を発揮する。
すなわち、張り出し部４２Ｃが屈曲部６１，６２を有する形状であっても、溶接部３２の強度を損なうことなく、溶着量を少なくすることができる。その結果、熱影響を小さくすることができると同時に、溶接作業の効率化を図ることができる。
【００２４】
図７（ａ），（ｂ）は、第２の別の形態を示す図であり、上記図２に示す実施の形態と同様の構成については、同一符号を付し説明を省略する。（ａ）は第２の別の形態の斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。
【００２５】
第２の別の形態の部材の溶接構造（排気管支持装置）２６Ｃは、アンダボデー１５に溶接部３２で固定した固定側ハンガー３１Ｃを備える。Ｍｃはモーメント、５２ＣはモーメントＭを打ち消す位置を示す。
【００２６】
固定側ハンガー３１Ｃは、屈曲部を成形しない部位で、固定部４１に連ねてアンダボデー（ベース）１５から張り出させる張り出し部４２Ｃを曲げずに形成したものである。
【００２７】
第２の別の形態の部材の溶接構造（排気管支持装置）２６Ｃでは、排気管支持装置２６と同様の効果を発揮する。
すなわち、張り出し部４２Ｃが屈曲部のない形状であっても、溶接部３２の強度を損なうことなく、溶着量を少なくすることができる。その結果、熱影響を小さくすることができると同時に、溶接作業の効率化を図ることができる。
【００２８】
尚、本発明の部材の溶接構造は、実施の形態では四輪車に適用したが、二輪車、三輪車にも適用可能であり、一般の車両に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の部材の溶接構造は、四輪車に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の部材の溶接構造を採用した車両の斜視図
【図２】図１の２部詳細図
【図３】図２の３−３線断面図
【図４】図２の４−４線断面図
【図５】本発明の部材の溶接構造の作用図
【図６】第１の別の形態を示す図
【図７】第２の別の形態を示す図
【図８】特許文献１の図１の再掲図
【符号の説明】
【００３１】
１５…ベース（アンダボデー）、３１…棒部材（固定側ハンガー）、３２…溶接部、４１…固定部、４２…張り出し部、４５…先端、５２…モーメントを打ち消す位置、５３…基準ビード、５４…残りビード。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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