部件接合方法及部件接合构造的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种部件接合方法及部件接合构造，其可容易地进行包含不具有切口部的部件在内的大于或等于3片的板组焊接。该部件接合方法具有下述工序：在一片或重合的至少两片中间部件（5）上形成孔部（10）；将由金属构成的嵌入部件（11）埋入前述孔部（10）内；将由金属构成的表皮部件（1）隔着前述中间部件（5）而配置在前述中间部件（5）的外表面；以及将前述表皮部件（1）与前述嵌入部件（11）接合。
【专利说明】部件接合方法及部件接合构造
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种部件接合方法及部件接合构造，特别涉及一种利用电阻点焊方法的部件接合方法及部件接合构造。
【背景技术】
[0002]在汽车的车体焊接生产线等中使用的接合方法或接合构造中，为了确保稳定的电阻点焊质量，通常采用3片以内的板组焊接构造(参照专利文献I)。由此，在采用大于或等于4片的板组焊接构造的情况下，需要花费例如将规定的接合部分切开而确保3片板组焊接构造的时间。
[0003]另一方面，由于在部件接合构造中，大多为对材质不同的金属进行焊接的情况，存在会在不同的材质间生成金属间化合物的情况，因此很难得到具有足够强度的部件接合方法或部件接合构造。由此，在部件接合构造中，事实上依赖于铆接等的机械紧固。
[0004]专利文献1:日本特开2012 - 66795号公报
[0005]但是，在现有的接合构造及接合方法中，在具有将规定的接合部分切开的切口部的情况下，由于冲击等而受到外力时，容易产生以该切口部为原点的变形等缺陷。由此，为了改善缺陷，不可避免地要变更材料的板厚及材质。
[0006]另一方面，在作为接合方法之一的铆接方法中，由于需要专用装置及作为消耗材料的铆钉，因此，会产生制造生产线上及成本上的新问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种部件接合方法及部件接合构造，其可容易地进行大于或等于3片的板组焊接。
[0008]本发明的一个实施方式涉及的部件接合方法，具有下述工序:在一片或重合的至少两片中间部件上形成孔部；在前述孔部内埋入由金属构成的嵌入部件；在前述中间部件的外表面，隔着前述中间部件而配置由金属构成的表皮部件；以及将前述表皮部件与前述嵌入部件接合。
[0009]优选前述嵌入部件由前述表皮部件的边角料构成。
[0010]本发明的其他方式涉及的部件接合构造具有:一片或重合的至少二片中间部件；由金属构成的表皮部件，其隔着前述中间部件而配置在前述中间部件的外表面；孔部，其在前述中间部件上形成；以及由金属构成的嵌入部件，其埋入前述孔部内，前述表皮部件与前述嵌入部件接合。
[0011]优选前述嵌入部件由前述表皮部件的边角料构成。
[0012]发明的效果
[0013]根据本发明，可以提供一种部件接合方法及部件接合构造，其可容易地进行大于或等于3片的板组焊接。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是表示使用本发明的汽车侧部车体构造的实施方式的斜视图。
[0015]图2是表示图1的A部的剖面构造的剖面图。
[0016]图3是表示部件接合构造的一个例子的要部放大剖面图。
[0017]图4是表示部件接合构造的其他例子的要部放大剖面图。
[0018]图5是说明部件接合方法的说明图。
[0019]图6是表示部件接合构造的其他例子的要部放大剖面图。
[0020]标号的说明
[0021]I下边梁(表皮部件)
[0022]2铰链柱
[0023]3 中柱
[0024]5下边梁加强件(中间部件)
[0025]10 孔部
[0026]11嵌入部件
[0027]12 铁砧
[0028]13 铁锤
[0029]14电阻点焊装置
[0030]14a、14b 电极
[0031]15焊接部
【具体实施方式】
[0032]下面，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[0033]如图1所示，汽车的侧部车体构造具有:下边梁1，其为在车体的侧边部沿前后方向延伸的表皮部件；铰链柱2，其从下边梁I的前端部向上方延伸；以及中柱3，其从下边梁I的中央部向上方延伸。在下边梁1、铰链柱2及中柱3内，分别设置作为中间部件的下边梁加强件5 (参照图2)、铰链柱加强件(省略图示)及中柱加强件(省略图示)。
[0034]如图2所示，作为表皮部件的下边梁1，由下边梁内板Ia和下边梁外板Ib构成。另外，作为设置在下边梁I内的中间部件的下边梁加强件5，由内侧加强件5a和外侧加强件5b构成。
[0035]在该情况下，为了实现车体构造的强度提高及轻量化，下边梁内板Ia及下边梁外板Ib由钢板形成，与之相对，内侧加强件5a及外侧加强件5b由铝合金或碳纤维强化复合材料等轻量、高强度材料形成。
[0036]并且，在本实施方式中，由于不是利用铆接等机械紧固，而是利用电阻点焊方法进行4片部件即下边梁内板la、下边梁外板lb、内侧加强件5a及外侧加强件5b的接合，因此采用如下述的部件接合构造。
[0037]也就是说，作为该部件接合构造，如图3所示，在作为由重合的至少两片金属(例如铝合金)或非金属(例如碳纤维强化复合材料)构成的中间部件的内侧加强件5a及外侧加强件5b上，设置作为圆形孔或开口部的孔部10，在该孔部10内，埋入圆板状或硬币状的嵌入部件11，该嵌入部件11由与作为表皮部件的下边梁I相同的金属(例如钢材)构成。
[0038]在该情况下，嵌入部件11的厚度，优选基本上为将下边梁加强件5的内侧加强件5a的厚度与外侧加强件5b的厚度相加后得到的尺寸。但是，嵌入部件11的厚度，也可以设定得与将下边梁加强件5的内侧加强件5a的厚度与外侧加强件5b的厚度相加后得到的尺寸相比稍厚，图5 Ca)所示，通过利用铁锤13对从内侧加强件5a及外侧加强件5b的外表面凸出的嵌入部件11的凸出部件如进行敲打，使凸出部分消失。
[0039]仅通过简单地将嵌入部件11嵌入圆形孔部10内，有时会担心嵌入部件11从孔部10中掉落。优选使嵌入部件11的外径比孔部10的内径稍大，如图5 (a)所示，将内侧加强件5a及外侧加强件5b以重叠的状态放置在铁砧12上，以跨过这些内侧加强件5a及外侧加强件5b的各自的圆形孔部10、10的方式，利用铁锤13将一片嵌入部件11砸入其中，对嵌入部件11施加塑性变形力，利用压缩应力使嵌入部件11嵌合保持在孔部10内(参照图5 (b))。
[0040]并且，如图5 (C)所示，使由金属例如钢板构成的下边梁内板Ia及下边梁外板lb，隔着作为中间部件的内侧加强件5a及外侧加强件5b，与内侧加强件5a及外侧加强件5b的外表面抵接，如图5 (c)所示，将它们配置在电阻点焊装置14的相对的电极14a、14b之间，将下边梁内板Ia及下边梁外板Ib的外表面夹入电极14a、14b之间，在电极14a、14b之间施加电压，进行电阻点焊。
[0041]在该情况下，设定为使嵌入部件11的中心位于电阻点焊装置14的电极14a、14b之间的中心线上,利用电极14a、14b夹持下边梁内板Ia及下边梁外板Ib的外表面，在电极14a、14b之间施加高电压而进行电阻点焊。电阻点焊是为了将下边梁内板Ia及下边梁外板Ib与嵌入部件11接合而进行的。
[0042]由此，如图3所示，由于下边梁内板Ia及下边梁外板Ib利用焊接部15与嵌入部件11 一体地固着，因此可以提供一种部件接合构造，其可容易地进行包含不具有切口部的部件在内的大于或等于3片(在实施例中为4片)的板组焊接。
[0043]在该情况下，嵌入部件11由下边梁I的边角料构成。这样，由于可以使用下边梁I的边角料作为嵌入部件11，因此可以有效地利用下边梁I的边角料，从而可以实现成本的降低。
[0044]下面，对部件接合方法进行说明。作为该部件接合方法，首先，在作为中间部件5的内侧加强件5a及外侧加强件5b上形成圆形孔部10，该中间部件5由一片或重合的至少两片金属或者非金属构成(第I工序)。
[0045]在该第I工序之后，如图5 (a)至(b)所示，利用铁锤13将由金属构成的圆形嵌入部件11敲击而埋入圆形孔部10内(第2工序)。
[0046]在该第2工序之后，将由金属构成的作为表皮部件的下边梁内板Ia及下边梁外板Ib,隔着中间部件5而配置在内侧加强件5a及外侧加强件5b的外表面(第3工序)。
[0047]在该第3工序之后，利用电阻点焊将作为表皮部件的下边梁内板Ia及下边梁外板Ib与嵌入部件11接合(第4工序)。
[0048]这样，根据由第I工序至第4工序构成的部件接合方法，可以容易地进行包含不具有切口部的部件在内的大于或等于3片(在图示例子中为4片)的板组焊接。因此，与铆接方法不同，无需专用装置及作为消耗材料的铆钉，由于可以使用现有的焊接装置，因此无需进行生产线的变更，可以利用现有的生产线，从而可以实现设备成本的降低。
[0049]此外，本发明并不限定于前述实施方式，在本发明的范围内可进行各种设计变更。例如，在图3的实施方式中，下边梁加强件5由两片中间部件5a、5b构成，但也可以由3片中间部件构成，或者如图4所示，也可以成为4片中间部件，片数并不限定。另外，孔部10在实施方式中为圆形，但并不限定于圆形，例如也可以为椭圆形、三角形、四边形、多边形等。
[0050]图4的实施方式中的作为表皮部件的下边梁I，在下边梁内板Ia和下边梁外板Ib上分别层叠内侧加强件5a及外侧加强件5b，并且下边梁内板Ia和下边梁外板Ib向相反的方向(左方和右方)延伸。此外，在图4中，与图3相同的部分标注相同的参照标号，省略说明。
[0051]图6是表示部件接合构造的其他例子的要部放大剖面图。如图6所示，作为表皮部件的下边梁I并不一定为两片，也可以形成为，通过将一片下边梁I弯折为剖面为U字状或剖面为〕字状，从而具有相对的下边梁内板Ia及下边梁外板lb。
[0052]作为将表皮部件和嵌入部件接合的方法，优选电阻点焊，但并不限定于电阻点焊，也可以采用其他接合方法，例如激光焊接或振动摩擦焊接等。
[0053]在前述实施方式中，作为中间部件5的内侧加强件5a及外侧加强件5b，由铝合金或碳纤维强化复合材料等轻量、高强度材料形成，但作为中间部件5的内侧加强件5a及外侧加强件5b，也可以由与下边梁内板Ia及下边梁外板Ib相同的钢板构成。在该情况下，优选在内侧加强件5a及外侧加强件5b上形成孔部10并埋入由钢板构成的嵌入部件11。也就是说，在利用配置在两个外侧的点焊机14的电极14a、14b夹持多层钢板而进行点焊的情况下，存在中间部的钢板的点焊不充分的情况，但通过如上所示填充嵌入部件11，可以消除未焊接部的产生，从而可以实现焊接接合部的可靠性的提高。
【权利要求】
1.一种部件接合方法，其具有下述工序:在一片或重合的至少两片中间部件上形成孔部；在前述孔部内埋入由金属构成的嵌入部件；在前述中间部件的外表面，隔着前述中间部件而配置由金属构成的表皮部件；以及将前述表皮部件与前述嵌入部件接合。
2.根据权利要求1所述的部件接合方法，前述嵌入部件由前述表皮部件的边角料构成。
3.一种部件接合构造，其具有:一片或重合的至少二片中间部件；由金属构成的表皮部件，其隔着前述中间部件而配置在前述中间部件的外表面；孔部，其在前述中间部件上形成；以及由金属构成的嵌入部件，其埋入前述孔部内，前述表皮部件与前述嵌入部件接合。
4.根据权利要求3所述的部件接合构造，前述嵌入部件由前述表皮部件的边角料构成。
【文档编号】B23K11/11GK104070277SQ201410116858
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2013年3月27日
【发明者】坂井健辅 申请人:富士重工业株式会社