JP3293120B2 - フレーム車体の部材結合構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中空部材を主要構
造部材として用い、主に溶融溶接により組み立てられる
フレーム構造車体であって、溶接時の熱歪みによる車体
の変形を大幅に抑制し、良好な車体寸法精度を確保する
のに好適なフレーム車体の部材結合構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車車体は、プレス加工により
成形された中空の開断面形状を有する部品を、抵抗スポ
ット溶接により結合し、組み立てられていた。ところ
が、近年、薄肉化による軽量化や、部品一体化による強
度向上や組立効率化を図るため、中空部材を車体の主要
骨格部材に用いたフレーム車体構造が多くなってきてい
る。図１２は、その一例であり、フレーム車体１００の
左半分を示している。アルミ押出し材より成る中空部材
であるサイドルーフレール１０１に、センターピラー１
０２が溶融溶接されている。外板パネルであるルーフ１
０３は、サイドルーフレール１０１に抵抗スポット溶接
により、接合されている。

【０００３】図１３は、図１２のＡ−Ａ断面を示してお
り、同図において結合構造を詳細に説明すると、中空の
長尺部材であるサイドルーフレール１０１は、センター
ピラー１０２によって挟み込まれた状態で外側から溶接
されており、センターピラー１０２は、ピラーアウタ１
０４とピラーインナ１０５により構成されている。即
ち、サイドルーフレール１０１に、ピラーアウタ１０４
とピラーインナ１０５がそれぞれ重ねられ、サイドルー
フレール１０１のフランジ１０６とピラーアウタ１０４
及びピラーインナ１０５とが抵抗スポット溶接１１１に
より接合されるとともに、ピラーアウタ１０４とピラー
インナ１０５とが抵抗スポット溶接１１２により接合さ
れている。

【０００４】一方、サイドルーフレール１０１は中空形
状をなしているため、サイドルーフレール１０１の中空
部とピラーアウタ１０４及びピラーインナ１０５の溶接
には抵抗スポット溶接を適用できず、このため、これら
は、例えばプラグ溶接１１０などの溶融溶接を用いて結
合されている。なお、ルーフ１０３は、サイドルーフレ
ール１０１のサイドフランジ１０７と抵抗スポット溶接
１１３により結合されている。そして、図１４は、図１
３の矢印Ｂ方向による側面図であり、ピラーアウタ１０
４は、同図に示すように、サイドルーフレール１０１の
軸方向溶接としての複数個のプラグ溶接１１０により、
サイドルーフレール１０１に結合されている。また、ピ
ラーインナ１０５も、ほぼ同様に複数個のプラグ溶接
（図示せず）によりサイドルーフレール１０１に結合さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の部材結合構造にあっては、主要構造部材が中
空形状をなしているため、溶接歪みの発生が少ない抵抗
スポット溶接を適用できない。このため、上述のよう
に、プラグ溶接１１０などの溶融溶接を用いて、センタ
ーピラー１０２をサイドルーフレール１０１に結合する
構造としているが、溶接歪みが大きく、サイドルーフレ
ール１０１には、図１４に示すような角変形による溶接
歪み（δ）が発生する。この結果、車体の寸法精度が低
下したり、所望の車体寸法精度を確保するためには、溶
接後に変形矯正加工などを行わなくてはならず、非常に
手間がかかり生産効率が低くなるという課題があった。

【０００６】本発明は、このような従来技術の有する課
題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、
中空部材を主要構造部材として用い、主に溶融溶接によ
り組み立てられるフレーム構造車体を製造するに際し
て、溶接時の熱歪みによる車体の変形を大幅に抑制し、
良好な車体寸法精度を確保するのに好適なフレーム車体
の部材結合構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意検討を重ねた結果、中空部材と接合
すべき部材との溶接位置を適切に制御することにより、
上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明の請求項１に係るフレーム車体
の部材結合構造は、中空長尺の第１部材と、この第１部
材に挟着され、外側からの溶接により該第１部材の軸方
向に対してほぼ直角に結合された第２部材と、を備えた
フレーム車体の部材結合構造において、上記第１部材と
第２部材との溶接位置が、上記第１部材の互いに対向す
る面上で且つ、上記第１部材の軸方向と直交する断面に
おける図心に対して、ほぼ点対称となる位置に配されて
いる、ことを特徴とする。

【０００８】また、請求項２に係るフレーム車体の部材
結合構造は、少なくとも１対の上記溶接位置を、上記軸
直交断面における、ほぼ中立軸上に配したことを特徴と
する。更に、請求項３に係るフレーム車体の部材結合構
造は、少なくとも１対の上記溶接位置を、上記軸直交断
面における中立軸に対し、ほぼ軸対称位置に配したこと
を特徴とする。

【０００９】また、請求項４に係るフレーム車体の部材
結合構造は、上記第１部材が、アルミニウム合金製押出
し形材から成ることを特徴とする。更に、請求項５に係
るフレーム車体の部材結合構造は、上記第１部材が、鋼
管若しくは鋼板からのバルジ成形品若しくはロール成形
品又はこれらを組み合わせた複合成形品であることを特
徴とする。更にまた、請求項６に係るフレーム車体の部
材結合構造は、複数対の上記溶接位置のうちの少なくと
も１箇所に、部材結合を伴わない捨てビードを配したこ
とを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１のフレーム車体の部材結合構造におい
ては、第１部材と第２部材との溶接位置を、第１部材の
軸直交断面における図心に対して、ほぼ点対称となる位
置に制御した。従って、主に溶融溶接により組み立てら
れるフレーム構造車体の溶接時の熱歪みによる車体の変
形を大幅に抑制でき、溶接後の変形矯正などを行わなく
ても良好な車体寸法精度を確保できることになる。

【００１１】請求項２のフレーム車体の部材結合構造で
は、少なくとも１対の上記溶接位置を上記軸直交断面に
おける、ほぼ中立軸上に配した。従って、かかる溶接位
置に施された溶接による溶接線が中立軸上に常時存在す
るため、第１部材に角変形が生じる方向には溶接変形力
が作用しなくなり、溶接時の角変形による歪みを大幅に
抑制できることとなる。請求項３のフレーム車体の部材
結合構造では、少なくとも１対の上記溶接位置を、上記
中立軸に対しほぼ軸対称となる位置に配した。従って、
中空部材である第１部材のアウタ側とインナ側との溶接
変形が相殺されるため、溶接時の角変形による歪みを大
幅に抑制できることとなる。

【００１２】請求項４のフレーム車体の部材結合構造で
は、第１部材をアルミ合金押出し形材により形成した。
従って、軽量で且つ複雑な断面形状をもった中空部材を
容易に用いることができ、所望の寸法精度を有する軽量
なアルミフレーム車体を得ることができる。請求項５の
フレーム車体の部材結合構造では、第１部材を鋼管若し
くは鋼板からのバルジ成形品やロール成形品などから形
成した。従って、素材費の安価な鋼管からの成形品を中
空部材として採用できるとともに、従来のモノコック車
体にも部分適用することが可能となり、安価で、強度及
び剛性の高いスチール車体を得られる。

【００１３】請求項６のフレーム車体の部材結合構造で
は、複数対の溶接位置のうちの少なくとも１箇所に、部
材結合に関与しない捨てビードを配した。従って、溶接
すべき部材が存在しない側においても、所定位置に捨て
ビードを配することにより上記同様の歪み抑制効果が得
られ、これにより、結合部構造の設計自由度を飛躍的に
向上させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して実
施形態により説明する。 （実施形態１） 図１は、本発明の一実施形態を示すフレーム車体の部材
結合構造の断面図である。同図において、サイドルーフ
レール１は、アルミ押出し材によりフランジ２及びサイ
ドフランジ３と一体に成型され、中空状をなしている。
また、ピラーアウタ４とピラーインナ５は、従来例と同
様に、サイドルーフレール１に挟着された形式で重ねら
れ、プラグ溶接７、８及びフランジ２を介する抵抗スポ
ット溶接（図示せず）にて結合されている。更に、ルー
フ６も従来例と同様、サイドルーフレール１のサイドフ
ランジ３において抵抗スポット溶接により結合されてい
る。

【００１５】そして、本実施形態においては、サイドル
ーフレール１の軸方向溶接である、アウタ側のプラグ溶
接７とインナ側のプラグ溶接８の位置は、サイドルーフ
レール１の軸と直交する断面における上下方向の中立
軸、即ち、図１４に示すような曲げ応力に対する中立軸
１０上にあり、それぞれサイドレール１の図心９に対し
て、一対の溶接が対向する形式でほぼ点対称位置に配さ
れている。

【００１６】ところで、従来例（図１３）のように、プ
ラグ溶接位置が、中空部材の中立軸より下側にある場合
は、中空部材の角変形は上に凸となり、逆にプラグ溶接
位置が中立軸より上にある場合は、角変形は下に凸とな
る。これに対し、本実施形態では、上述のように、軸方
向のプラグ溶接７、８の位置を中空部材の中立軸上に配
しているため、角変形方向に変形力が作用するのを回避
でき、溶接歪みによる角変形をほぼ完全に防止すること
ができる。

【００１７】本実施形態の部材結合構造においては、従
来例と同様、上板側に複数個の所定の直径の下穴を加工
し、点状のアーク溶接を行うプラグ溶接を溶接法の一例
として適用したが、下穴加工が不要なアーク溶接である
ＭＩＧスポット溶接を用いても同様の効果が得られ、且
つＭＩＧスポット溶接の場合には、プラグ溶接のような
下穴加工を必要としないため、生産性をより向上させる
ことができる。また、例えば、図２に示したように、上
板（本実施形態では、ピラーアウタ１３又はピラーイン
ナ１４）の板端に、サイドルーフレール１の軸方向につ
いて連続的又は断続的に隅肉アーク溶接１１、１２を施
しても同様の効果が得られる。

【００１８】（実施形態２）図２に、他の実施形態を示
す。図２において、中空部材であるアルミ押出し材より
成るサイドルーフレール１には、ピラーアウタ１３とピ
ラーインナ１４が、それぞれの板端がサイドルーフレー
ル１の中立軸１０の近傍に位置するように重ねられてお
り、それぞれの隅肉アーク溶接１１、１２の位置は、中
立軸１０上にあり、且つ一対の溶接が図心９に対して対
向するように、ほぼ点対称位置に配されている。

【００１９】一般に、隅肉アーク溶接は、特に連続溶接
を行った場合は、点状溶接であるプラグ溶接と比較し
て、部材の結合強度は高くなるが、溶接線の長さが長く
なるため、溶接変形も大きくなる。しかしながら、本実
施形態では、上述のように、隅肉アーク溶接の溶接線の
位置がサイドルーフレール１の上下方向の中立軸１０上
にあり、且つ一対の溶接が対向する形式で、図心９に対
してほぼ点対称位置に配されているため、実施形態１と
同様に角変形方向に変形力が作用せず、溶接歪みによる
角変形をほぼ完全に防止することができ、且つ高い結合
強度が得られるという効果がある。また、隅肉アーク溶
接の場合は、プラグ溶接のような下穴加工を必要としな
いため、生産性が向上するという利点もある。

【００２０】さて、図３は、図２に示した結合構造にお
いて、サイドルーフレール１の素材としてＪＩＳ−Ａ６
Ｎ０１−Ｔ５材、ピラーアウタ１３及びピラーインナ１
４の素材としてＪＩＳ−Ａ５１８２材を用い、隅肉アー
ク溶接の位置を種々変化させて、溶接歪みによる角変形
量を測定した結果を示す。溶接位置は、図１３に示すよ
うに中空部材の中立軸と溶接部との距離（α）を変化さ
せ、変形量は、図１４に示すように中空部材の全長Ｌの
中央にその軸方向に溶接線長さ２９０ｍｍの連続隅肉ア
ーク溶接を行ったときの最大角変形量（δ）を測定し
た。図３の「○」で示すように、溶接位置が０、即ち本
発明のように溶接位置が中空部材の中立軸上にあるとき
には、角変形が殆ど発生しないのに対し、溶接位置が中
立軸から離れれば離れるほど角変形量（δ）が大きくな
っていくことが、本試験結果より明らかになった。

【００２１】（実施形態３）図４に、他の実施形態を示
す。図４では、アルミ押出し材より成るサイドルーフレ
ール１に、ピラーアウタ１５とピラーインナ１６が重ね
られており、それぞれの板端はピラーアウタ１５のが中
立軸１０より下側で止められ、ピラーインナ１６のは中
立軸１０より上側まで延設されている。そして、それぞ
れプラグ溶接１７、１８されている。本実施形態におい
ては、プラグ溶接１７、１８の位置は、サイドルーフレ
ール１の上下方向の中立軸１０に対して、プラグ溶接１
７は下、プラグ溶接１８は上にあり、且つ図心９に対し
て、それぞれ対向する位置、即ちほぼ点対称位置に配さ
れている。

【００２２】図４において、ピラーアウタ１５側のプラ
グ溶接１７は、その位置が中立軸１０より下にあるた
め、上述したように、サイドルーフレール１を上に凸と
するような方向に角変形を生じさせる。一方、ピラーイ
ンナ１６側のプラグ溶接１８は、逆に溶接位置が中立軸
１０より上にあるため、サイドルーフレール１を下に凸
とするような方向に角変形させる。従って、このピラー
アウタ１５側のプラグ溶接１７と、ピラーインナ１６側
のプラグ溶接１８との、それぞれの溶接による変形が互
いに相殺されるため、サイドルーフレール１には最終的
に殆ど永久変形が残らないことになり、溶接歪みを大幅
に低減できるという効果が得られる。

【００２３】図４において、プラグ溶接に変え、実施形
態２と同様に隅肉アーク溶接を施し、ピラーアウタ１５
側の溶接位置を、中立軸１０からの距離（β）を２５ｍ
ｍとして、実施形態２と同様の条件で角変形量（δ）を
測定した結果を図３の「●」で示す。本試験結果から、
ピラーアウタ１５側の溶接と、ピラーインナ１６側の溶
接とによる変形が互いに相殺され、サイドルーフレール
１の角変形を大幅に低減できるという効果が確認でき
た。なお、望ましくは、図心に対して、アウタ側とイン
ナ側のそれぞれの部分について、断面二次モーメントが
異なる線対称形状でない断面の場合は、それぞれの溶接
変形量が等価となるような位置に溶接位置を配すること
が理想であるが、実用上は図心に対してほぼ点対称位置
とすることで殆ど問題はない。

【００２４】（実施形態４）図５に、更に他の実施形態
を示す。図５においては、アルミ押出し材よりなるサイ
ドルーフレール１に、ピラーアウタ１５とピラーインナ
１６が重ねられ、それぞれの板端は、ピラーアウタ１５
のが中立軸１０より下側で止められ、ピラーインナ１６
のは中立軸１０より上側まで延設されており、ピラーア
ウタ１５側のプラグ溶接１７と、ピラーインナ側のプラ
グ溶接１８とが図心９に対して対向する位置に配されて
いるところは上記実施形態と同様である。

【００２５】本実施形態は、以上の構成に加え、ピラー
インナ１６側にもう一列のプラグ溶接１９が追加され、
プラグ溶接１８、１９の二列の溶接により、ピラーイン
ナ１６がサイドルーフレール１に結合されている。一
方、ピラーインナ１６側におけるプラグ溶接１９の図心
９に対して対向する位置、つまり点対称位置には、部材
結合を伴わない、いわゆる捨てビード２０が配されてい
る。この捨てビード２０は、サイドルーフレール１の外
壁上に溶接ビードを配置したものであり、部材結合の機
能は果たしていない。ルーフ６は、従来例と同様に、抵
抗スポット溶接１１３によりサイドルーフレール１に結
合されている。本実施形態においては、プラグ溶接１７
と１８の位置、及びプラグ溶接１９と捨てビード２０の
位置が、それぞれサイドルーフレール１の図心９に対し
て対向する位置、即ちほぼ点対称位置に配されている。

【００２６】本実施形態の場合は、ピラーアウタ１５側
のプラグ溶接１７と、これと図心９に対して対向する位
置にあるピラーインナ１６側のプラグ溶接１８とはサイ
ドルーフレール１の角変形方向が逆になるため、変形が
相殺されるのに加え、ピラーインナ１６側のプラグ溶接
１９と、これと図心９に対して対向する位置にある捨て
ビード２０とにより発生する変形も同様に相殺される。
従って、結果的に、サイドルーフレール１には最終的に
殆ど永久歪みが残らないため、上述の実施形態と同様、
溶接歪みを大幅に低減できるという効果が得られる。

【００２７】なお、本実施形態では、上述したように、
図心９に対して、プラグ溶接１７とプラグ溶接１８と
を、また、プラグ溶接１９と捨てビード２０とを、それ
ぞれ点対称位置に配した構成としたが、例えば、サイド
ルーフレール１の中立軸１０に対して、プラグ溶接１７
と捨てビード２０とを、また、プラグ溶接１８とプラグ
溶接１９とを、それぞれ軸対称位置に配する構成として
も同様の効果が得られることは、これまでの実施形態か
ら言うまでもない。捨てビードを用いた本実施形態にお
いては、溶接される部品の有無に拘らず、変形を相殺で
きる任意の位置に捨てビード２０を単列又は複数列設け
ることが可能であり、フレーム車体の部材結合部の設計
自由度を飛躍的に向上させることができ、実用性が高い
という効果がある。

【００２８】（実施形態５）図６は、本発明の部材結合
構造の更に他の実施形態を示す。本実施形態は、実施形
態１（図１）とほぼ同様の構成を有するが、素材として
は鉄鋼を用い、鋼板車への適用例を示したものである。
図６において、フレーム車体のサイドルーフレール２１
は、構造用鋼管や高張力鋼管などの鋼管チューブから若
しくは圧延鋼板から、液圧バルジ成形やロール成形又は
これらを組み合わせた複合的な加工手段により、フラン
ジ２６と一体に成形され、中空形状を形成している。

【００２９】ピラーアウタ２２とピラーインナ２３も圧
延鋼板からの成形品であり、サイドルーフレール２１に
重ねられ、プラグ溶接２４、２５にて接合されている。
また、ルーフ２７もサイドルーフレール２１のフランジ
２６において、抵抗スポット溶接２８などにより結合さ
れている。本実施形態においても、ピラーアウタ２２側
のプラグ溶接２４とピラーインナ２３側のプラグ溶接２
５の位置は、サイドルーフレール２１の軸直交方向の断
面における上下方向の中立軸１０上にあり、それぞれサ
イドルーフレール２１の図心９に対してほぼ点対称位置
に配されているため、実施形態１と同様、角変形方向に
変形力が作用せず、溶接歪みによる角変形をほぼ完全に
防止することができる。

【００３０】本実施形態では、素材として鋼管や圧延鋼
板などの鉄鋼を用い、構造用鋼管や高張力鋼管などの鋼
管チューブから又は圧延鋼板から、液圧バルジ成形やロ
ール成形又はこれらを組み合わせた複合的な加工手段に
より、中空部材を形成したため、上述の実施形態におけ
るアルミニウム合金使用の場合よりも、軽量化効果は少
ないが、素材費が安価であり、また、フレーム車体だけ
ではなく、従来のモノコック鋼板車体にも容易に部分適
用できるという効果が得られる。

【００３１】また、素材が鉄鋼であるため、溶接方法も
プラグ溶接だけでなく、隅肉アーク溶接は勿論、プラズ
マ溶接やプラズマスポット溶接、レーザー溶接など、溶
接工法の選択幅が拡大できるという効果もある。なお、
本実施形態のような鉄鋼製のサイドルーフレールを用い
た場合にも、上述したような、アルミ押出し材より成る
サイドルーフレールの場合を例にした種々の実施形態と
同様の構成を採用してもよいことは言うまでもない。

【００３２】（実施形態６）更に他の実施形態について
説明する。まず、他の従来例として、図７に示したよう
に、中空形状をなしたフレームメンバ３０にブラケット
３１が隅肉アーク溶接３２にて結合されているフレーム
車体の部材結合構造を挙げ、矢印Ｃ方向から見た平面図
を図８に示す。このような従来の結合構造の場合、隅肉
アーク溶接３２の位置が、フレームメンバの中立軸３３
より、図８において下側にあるため、溶接によりフレー
ムメンバ３０には角変形（γ）が生じる。そこで、他の
実施形態として、ブラケット結合部分のフレームメンバ
３０の軸直交方向の断面図を図９に示す。

【００３３】図９において、中空の矩形状をなしたフレ
ームメンバ３０の外壁部には、ブラケット５０が嵌挿さ
れており、フレームメンバ３０の軸方向溶接として、隅
肉アーク３５、３６が施され、フレームメンバ３０とブ
ラケット３１とが結合されている。フレームメンバ３０
の上面側の隅肉アーク溶接３５と、下面側の隅肉アーク
３６との位置は、フレームメンバ３０の軸直交方向の断
面における左右方向の中立軸３３上にあり、それぞれフ
レームメンバ３０の図心３４に対して点対称位置に配さ
れているため、上述してきた実施形態と同様、角変形方
向に変形力が作用せず、溶接歪みによる角変形を防止す
ることができる。

【００３４】（実施形態７）図１０は、実施形態６の変
形例を示し、上記同様に中空矩形状をなしたフレームメ
ンバ３０の外壁部にブラケット３７が嵌挿され、フレー
ムメンバ３０の軸方向に施された隅肉アーク溶接３８と
３９により、結合構造が形成されている。本実施形態に
おいて、フレームメンバ３０の上面側の隅肉アーク溶接
３８と下面側の隅肉アーク溶接３９の位置は、フレーム
メンバ３０の軸直交方向の断面における図心３４に対し
て点対称位置に配されているため、上述してきた実施形
態と同様に、この上面側の隅肉アーク溶接３８により生
じる変形と、下面側の隅肉アーク溶接３９により生じる
変形とが、お互いに相殺され、フレームメンバ３０には
最終的に殆ど永久変形が残らず、溶接歪みを大幅に低減
できるという効果が得られる。

【００３５】（実施形態８） 図１１に、更に他の実施形態を示す。図１１において、
中空部材であるフレームメンバ４０の両面には、クロス
メンバ４１とアウトリガー４２のそれぞれのフランジ
が、フレームメンバ４０の上下の外壁に嵌挿されてお
り、フレームメンバ４０の軸方向に４箇所の隅肉アーク
溶接４３、４４、４５及び４６が施され、３個の部材が
結合されている。本実施形態において、クロスメンバ４
１の上側の隅肉アーク溶接４３と、アウトリガー４２の
下側の隅肉アーク溶接４４とは、フレームメンバ４０の
図心４８に対して対向する位置に配されており、また、
クロスメンバ４１の下側の隅肉アーク溶接４５と、アウ
トリガー４２の上側の隅肉アーク溶接４６とも、フレー
ムメンバ４０の図心４８に対して対向する位置、即ち図
心４８に対してそれぞれ点対称位置に配されている。

【００３６】従って、本実施形態の場合も、クロスメン
バ４１の上側の隅肉アーク溶接４３と、図心４８に対し
て点対称位置に存在するアウトリガー４２の下側の隅肉
アーク溶接溶接４４とが、またこれと同時に、クロスメ
ンバ４１の下側の隅肉アーク溶接４５と、やはり図心４
８に対して点対称位置にあるアウトリガー４２の上側の
隅肉アーク溶接４６とが、それぞれの変形に対して相殺
作用を奏することになる。この結果、フレームメンバ４
０には最終的に永久変形が殆ど残らないため、上述した
実施形態と同様、溶接歪みを大幅に低減できるという効
果が得られる。

【００３７】以上、本発明を若干の実施形態により説明
したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものでは
なく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が
可能である。例えば、上記実施形態は、本発明を適用し
得る一例として、フレーム車体のサイドルーフレール部
やフレームメンバ部により説明したが、本発明の適用は
これらの部位や材質及び形状に限定されるものではな
く、種々の部材結合構造に適用することが可能である。
また、本発明に係る溶接位置の制御は、第１部材の軸直
交断面の全てにおいて満足されている必要はなく、第２
部材が第１部材に挟着されている範囲内（第１部材の軸
方向に対する長さ）において、溶接が施された部位に係
る軸直交断面で満足されていれば十分である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、中空部材と接合すべき部材との溶接位置を適切に制
御することとしたため、中空部材を主要構造部材として
用い、主に溶融溶接により組み立てられるフレーム構造
車体を製造するに際して、溶接時の熱歪みによる車体の
変形を大幅に抑制し、良好な車体寸法精度を確保するの
に好適なフレーム車体の部材結合構造を提供することが
できる。即ち、請求項１に係るフレーム車体の部材結合
構造によれば、軽量で、強度及び剛性の高い中空部材を
主要構造部材として用いることができ、且つ溶接時の熱
歪みによる変形に対して、寸法矯正などを行わなくても
所望の車体寸法精度を確保することができるため、軽量
且つ高強度のフレーム構造車体が容易に得られるという
優れた効果がもたらされる。

【００３９】また、請求項２又は３の構成とすれば、請
求項１と同様の効果が得られ、請求項４の構成とすれ
ば、より軽量で、且つ複雑な断面形状をもった中空部材
を容易に用いることができ、所望の寸法精度を有する極
めて軽量なアルミニウムフレーム車体が得られることと
なる。更に、請求項５の構成とすれば、中空材として、
素材費の安い鋼管や圧延鋼板からの成形品を使用でき、
また、従来のモノコック車体に部分適用することも可能
となるので、安価で、強度及び剛性の高いスチール車体
が得られる。更にまた、請求項６の構成とすることによ
り、溶接すべき部品の有無や形状に、その適用を制限さ
れることがなくなるため、フレーム車体の部材結合部の
設計自由度を飛躍的に向上させることができ、実用性を
向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフレーム車体の部材結合構造の一実施
形態を示す断面図である。

【図２】本発明のフレーム車体の部材結合構造の他の実
施形態を示す断面図である。

【図３】溶接位置と溶接歪みとの関係を示す特性図であ
る。

【図４】本発明のフレーム車体の部材結合構造の他の実
施形態を示す断面図である。

【図５】本発明のフレーム車体の部材結合構造の他の実
施形態を示す断面図である。

【図６】本発明のフレーム車体の部材結合構造の他の実
施形態を示す断面図である。

【図７】従来の部材結合構造の他の例を示す斜視図であ
る。

【図８】図７の矢印Ｃ方向における平面図である。

【図９】本発明の部材結合構造の更に他の実施形態を示
す断面図である。

【図１０】本発明の部材結合構造の他の実施形態を示す
断面図である。

【図１１】本発明の部材結合構造の他の実施形態を示す
断面図である。

【図１２】従来の自動車車体構造の一例を示す斜視図で
ある。

【図１３】図１２のＡ−Ａ線断面図である。

【図１４】図１３の矢印Ｂ方向における側面図である。

【符号の説明】

１ サイドルーフレール ４ ピラーアウタ ５ ピラーインナ ７、８ プラグ溶接 ９ 図心 １０ 中立軸 １１、１２ 隅肉アーク溶接 ２０ 捨てビード ２１ 鋼製サイドルーフレール ３０ フレームメンバ ３１ ブラケット ４１ クロスメンバ ４２ アウトリガー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−220881（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−37841（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−80761（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−124475（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−22271（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−89384（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−44270（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 25/06 B62D 25/04 B62D 65/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空長尺の第１部材と、 この第１部材に挟着され、外側からの溶接により該第１
   部材の軸方向に対してほぼ直角に結合された第２部材
   と、 を備えたフレーム車体の部材結合構造において、 上記第１部材と第２部材との溶接位置が、上記第１部材の互いに対向する面上で且つ、 上記第１部材の軸方向と直交する断面における図心に対
   して、ほぼ点対称となる位置に配されている、 ことを特徴とするフレーム車体の部材結合構造。
2. 【請求項２】 少なくとも１対の上記溶接位置を、上記
   軸直交断面における、ほぼ中立軸上に配したことを特徴
   とする請求項１記載のフレーム車体の部材結合構造。
3. 【請求項３】 少なくとも１対の上記溶接位置を、上記
   軸直交断面における中立軸上に対し、ほぼ軸対称位置に
   配したことを特徴とする請求項１記載のフレーム車体の
   部材結合構造。
4. 【請求項４】 上記第１部材が、アルミニウム合金製押
   出し形材から成ることを特徴とする請求項１〜３のいず
   れか１つの項に記載のフレーム車体の部材結合構造。
5. 【請求項５】 上記第１部材が、鋼管若しくは鋼板から
   のバルジ成形品若しくはロール成形品又はこれらを組み
   合わせた複合成形品であることを特徴とする請求項１〜
   ３のいずれか１つの項に記載のフレーム車体の部材結合
   構造。
6. 【請求項６】 複数対の上記溶接位置のうちの少なくと
   も１箇所に、部材結合を伴わない捨てビードを配したこ
   とを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つの項に記載
   のフレーム車体の部材結合構造。