(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム系母材の一部を重ね合わせた上でミグ溶接法によりすみ肉溶接を施した重ね継手の構造であって、
互いに重ね合わされることになるいずれか一方の合わせ面に、すみ肉となるべき領域に向かって開口する凹溝を予め溶接方向に沿って断続的に形成したことを特徴とするアルミニウム系母材を用いた重ね継手構造。
【請求項２】
アルミニウム系母材の一部を重ね合わせた上でミグ溶接法によりすみ肉溶接を施して重ね継手とするにあたり、
互いに重ね合わされることになるいずれか一方の合わせ面に、すみ肉となるべき領域に向かって開口する凹溝を予め溶接方向に沿って断続的に形成しておき、
この凹溝の開口部を隠蔽するようにしてすみ肉溶接を施すことを特徴とするアルミニウム系母材を用いた重ね継手の溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム系母材を用いた重ね継手の構造とその溶接方法に関し、特にミグ溶接法をもってアルミニウム系母材を溶接してなる重ね継手の構造とその溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
図３に示すように、例えば鋼板等を用いて断面コ字状をなすいわゆるチャンネル状素材１１，１２をプレス成形した上で、二つのチャンネル状素材１１，１２同士を溶接継手とするべくミグ溶接法によるすみ肉溶接にて互いに溶接接合して矩形閉断面構造の構造部材１０とすることが行われる。なお、すみ肉溶接による溶接部を符号１３で示す。この場合に、その溶接部１３における合わせ面同士の隙間寸法Ｃのばらつきを考慮してその隙間寸法Ｃが０〜１．０ｍｍ程度のものとなるように予めプレス成形時の寸法精度を管理すれば良好な溶接が可能であり、構造部材としての溶接強度も特に問題はないとされている。なお、上記のような閉断面構造の構造部材１０は例えば自動車の車体の骨格部材として使用される。
【０００３】
その一方、アルミニウム板を母材として用いて図３と同様の形態で矩形閉断面構造の構造部材とする場合に、その溶接部１３における合わせ面の隙間寸法Ｃを鋼板の場合と同様に０〜１．０ｍｍ程度のものとなるように管理すると、特にその隙間寸法Ｃが０．５ｍｍ以下の部位では溶接時にブローホールの発生が顕著となり、溶接強度が著しく低下してしまうという傾向がある。これは、溶接部１３における合わせ面同士のなす隙間寸法Ｃが小さすぎて、その合わせ面同士のなす隙間での溶け込みもしくは溶着が不十分となることに基づくものと推測される。
【０００４】
そこで、アルミニウム板を母材とするチャンネル状素材を用いることを前提として、ブローホールの発生を抑制しながら構造部材としての溶接強度を維持するためには、上記の溶接合わせ面同士の隙間寸法Ｃを一定の値に維持する必要があるが、各チャンネル状素材を通常のプレス工法にて成形した場合に、全ての部位において上記のばらつきを含めた隙間寸法Ｃを０．５ｍｍ以上で１．０ｍｍ以下に維持することは不可能であった。
【０００５】
本発明はこのような従来の課題に着目してなされたもので、アルミニウム板を母材として用いて溶接継手とするにあたり、その溶接部となるべき合わせ面同士の隙間寸法のばらつきをある程度許容しつつも、ブローホールの発生を抑制して溶接強度の向上と安定化を可能とした継手構造とその溶接方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、アルミニウム系母材の一部を重ね合わせた上でミグ溶接法によりすみ肉溶接を施した重ね継手の構造であって、互いに重ね合わされることになるいずれか一方の合わせ面に、すみ肉となるべき領域に向かって開口する凹溝を予め溶接方向に沿って断続的に形成したことを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明を製法的な面からとらえたものであって、アルミニウム系母材の一部を重ね合わせた上でミグ溶接法によりすみ肉溶接を施して重ね継手とするにあたり、互いに重ね合わされることになるいずれか一方の合わせ面に、すみ肉となるべき領域に向かって開口する凹溝を予め溶接方向に沿って断続的に形成しておき、この凹溝の開口部を隠蔽するようにしてすみ肉溶接を施すことを特徴としている。
【０００８】
したがって、請求項１，２に記載の発明では、アルミニウム系母材同士の合わせ面のなす隙間寸法がばらついたとしても、溶接方向に沿って予め断続的に凹溝が形成されていることから、合わせ面同士のなす隙間寸法の大小にかかわらず少なくとも凹溝の深さに相当する隙間が溶接方向で断続的に確保されていることになる。そのため、溶接合わせ面同士の隙間寸法のばらつきを許容しながらも、ミグ溶接による連続溶接としてすみ肉溶接を施した場合のブローホールの発生が抑制されるとともに、合わせ面同士の溶け込みもしくは溶着が確実に行われて、必要十分な溶接強度を確保できることになる。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１，２に記載の発明によれば、アルミニウム系母材にミグ溶接を施して重ね継手とするに際して、いずれか一方の合わせ面に溶接方向に沿って予め凹溝を断続的に形成したものであるから、合わせ面同士のなす隙間寸法を厳格に管理せずとも、その隙間寸法のばらつきを許容しつつブローホールの発生を抑制して、必要十分な溶接強度を確保できる効果がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１，２は本発明の好ましい実施の形態を示す図で、特に図１の（Ａ）は図３に示したものと同様の閉断面構造の構造部材１０を構成することになる断面コ字状の一方のチャンネル状素材の斜視図を、同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるａ部の拡大図を、さらに図２は図１の（Ｂ）における要部の平面図をそれぞれ示している。
【００１１】
図１，２に示すように、アルミニウム板を母材とする一方のチャンネル状素材１は他方のチャンネル状素材２とともに予め断面コ字状に形成されているものであるが、その一方のチャンネル状素材１については、ウエブ１ａの両側に直立形成されたフランジ部１ｂ，１ｂの各内側面に長手方向に沿って多数の凹溝３，３…が予め形成されている。
【００１２】
より詳しくは、チャンネル状素材１の各フランジ部１ｂ，１ｂの先端内側面であって相手側となる他方のチャンネル状素材２のフランジ部２ｂ，２ｂと重ね合わされる部分には、奥部側に向かってその溝深さｄが漸次小さくなる凹溝３がフランジ部１ｂ，１ｂの長手方向（溶接方向）に沿って等ピッチで断続的もしくは間歇的に形成されている。これらの多数の凹溝３，３…は、チャンネル状素材１となる前の平板の段階もしくはチャンネル状にプレス成形された段階で例えばプレスによる印圧成形をもって形成される。したがって、チャンネル状素材１の各フランジ部１ｂ，１ｂの先端内側面は図２に示すように規則性をもった凹凸状の合わせ面４として形成されている。
【００１３】
したがって、本実施の形態によれば、図３に示したものと同様に双方のチャンネル状素材１，２の開口部同士を互いに対向させるべく、一方のチャンネル状素材１のフランジ部１ｂの内側面と他方のチャンネル状素材２のフランジ部２ｂの外側面とを互いに重ね合わせるように相対位置決めを行った上で、すみ肉溶接の形態でフランジ部１ｂ，１ｂの先端面１ｃに沿って各凹溝３，３…の開口部を隠蔽するべくミグ溶接による連続溶接を施す。
【００１４】
なお、双方のチャンネル状素材１，２同士の溶接部となるべき合わせ面４での隙間寸法Ｃ（図１参照）は、従来と同様にばらつきを含めて０〜１．０ｍｍの範囲内のものとなるように管理されている。
【００１５】
この場合において、各フランジ部１ｂ，１ｂの内側面に形成された多数の凹溝３，３…は溶接肉盛りをもって形成されるすみ肉となるべき領域に予め開口していることから、先に述べたように双方のチャンネル状素材１，２の合わせ面同士のなす隙間寸法Ｃがばらついたとしても、そのばらつきの程度に影響されることなく、双方の合わせ面４，４同士の間には少なくとも凹溝３，３…の深さｄ分の隙間が確実に確保されていることになる。すなわち、仮に双方のチャンネル状素材１…２の合わせ面４，４同士のなす隙間寸法Ｃがばらついて部分的に零となるようなことがあったとしても、その部分に近接する凹溝３，３…の部分では少なくとも凹溝３，３…の溝深さｄ分の隙間が確保されていることになる。
【００１６】
その結果、上記のようにミグ溶接による連続溶接を施した場合に、溶接方向においてはその方向に沿って凹溝３，３…の深さｄ相当分の隙間が断続的に形成されている故に、上記隙間寸法Ｃの大小にかかわらず双方の合わせ面４，４同士の間での溶け込みもしくは溶着が確実に行われて、溶接強度を必要十分なものとなる。
【００１７】
ここで、本実施の形態では、一方のチャンネル状素材１におけるフランジ部１ｂの内側面に凹溝３，３…を形成したが、これに代えて他方のチャンネル状素材２におけるフランジ部２ｂの外側面に凹溝３，３…を形成しても同様の効果が得られる。また、先の例ではチャンネル状素材１，２同士を突き合わせてミグ溶接を施すことにより閉断面形状の構造部材１０を形成する場合の例を示したが、重ね継手の形態でさえあれば他の溶接継手にも本発明を適用することができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施の形態を示す図であり、（Ａ）はアルミニウム板を断面コ字状に曲折成形したチャンネル状素材の斜視図、（Ｂ）は同図（Ａ）に示すチャンネル状素材を用いて重ね継手とする場合のａ部拡大図。
【図２】図１の（Ｂ）における要部拡大平面図。
【図３】（Ａ）はチャンネル状素材を用いた重ね継手の一例として矩形閉断面形状の構造部材を示す斜視図、（Ｂ）は同図（Ａ）のｂ部拡大図。
【符号の説明】
１…チャンネル状素材（アルミニウム系母材）
１ｂ…フランジ部
３…凹溝
２…チャンネル状素材（アルミニウム系母材）
４…合わせ面
１０…構造部材
【図１】
0003772731.tif 000002
【図２】
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【図３】
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