專利名稱：燃料箱的制造方法和燃料箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過縫焊(〉一1熔接)制造具有復(fù)雜形狀的汽車用的金屬制燃 料箱的燃料箱的制造方法。另外，本發(fā)明還涉及一種使用該燃料箱的制造方法制造的燃料 箱。本申請(qǐng)是以日本特愿2007-151056號(hào)為基礎(chǔ)申請(qǐng)的，其內(nèi)容全部包含在本發(fā)明
中。
背景技術(shù)：
有關(guān)汽車用的金屬制燃料箱的縫焊施工法，以往已提出各種方案。例如，在下述專 利文獻(xiàn)1中，公開了一種使燃料箱支承于多軸機(jī)器人、將燃料箱的接合用凸緣部夾入在設(shè) 置于規(guī)定位置的縫焊機(jī)的上下電極輪間以進(jìn)行焊接的方法。在該方法中，通過使燃料箱的 姿勢(shì)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)連續(xù)地縫焊接合用凸緣部的周圍，能夠不需要復(fù)雜的夾具類，并且相對(duì)于 不同形狀的燃料箱也可容易地相對(duì)應(yīng)，對(duì)于下部電極輪的磨耗也可自動(dòng)地跟蹤補(bǔ)償。另外，在下述專利文獻(xiàn)2中，公開了一種將容許水平方向移動(dòng)的水平旋轉(zhuǎn)方向的 動(dòng)作加以約束的作為燃料箱的支撐機(jī)構(gòu)的XY工作臺(tái)、與具有方向垂直于該XY工作臺(tái)的容 許移動(dòng)方向的主軸的仿形控制軸上下重合的縫焊線自動(dòng)仿形裝置。在該縫焊線自動(dòng)仿形裝 置中，對(duì)于縫焊，無需必要的高價(jià)的仿形夾具，或者支承工件的機(jī)器人用的復(fù)雜的程序等。專利文獻(xiàn)1 日本特開平7-241684號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開平9-314345號(hào)公報(bào)在汽車的車體設(shè)計(jì)上，從有效利用車輛內(nèi)空間的觀點(diǎn)考慮，大多從機(jī)器配置的最 終設(shè)計(jì)階段開始來確定燃料箱的配置。另外，作為燃料箱，為了減少加油次數(shù)，要求在設(shè)計(jì) 上容許的范圍內(nèi)大容量化。由于這些因素，要求將在機(jī)器配置的最終設(shè)計(jì)階段中余下的車 內(nèi)空間沒有剩余地加以利用的前提上來配置燃料箱，因此具有其形狀復(fù)雜化的傾向。這種金屬制的燃料箱，由于將深拉深加工的2塊金屬板相互重合，幾乎成為使用 縫焊機(jī)縫焊的密閉構(gòu)造，以往，使用例如圖20所示的縫焊機(jī)201。該縫焊機(jī)201具有一對(duì)電極輪202，在這些電極輪202間，夾入深拉深加工后的金 屬板203的周緣部分(焊接部分)，然后通過在這一對(duì)電極輪202間通電，進(jìn)行前述周緣部 分的縫焊。此時(shí)，電極輪202固定到規(guī)定位置上，通過與焊接的行進(jìn)狀況配合地旋轉(zhuǎn)金屬板 203，可沿著其全周連續(xù)地進(jìn)行縫焊。此時(shí)，燃料箱的形狀比較簡(jiǎn)單的話，不會(huì)發(fā)生特別的問題，但根據(jù)前述的理由，因 形狀趨于復(fù)雜化，容易產(chǎn)生例如圖示的問題。即，在對(duì)周緣部分具有凹凸形狀的燃料箱204 的周緣部分連續(xù)縫焊時(shí)，根據(jù)焊接的行進(jìn)狀況進(jìn)行了姿勢(shì)控制的燃料箱204會(huì)與焊接機(jī)本 體205或電極輪202碰接，不能實(shí)現(xiàn)縫焊的連續(xù)進(jìn)行。對(duì)此問題，用圖1和圖2更詳細(xì)地說明。例如，考慮了對(duì)圖2的俯視圖所示的十字 型的燃料箱1進(jìn)行縫焊的場(chǎng)合。此時(shí)，按道理，最好根據(jù)記載于十字型的各頂點(diǎn)的序號(hào)，沿 著 A- > B- > C- > D- > E- > F- > G- > H- > I- > J- > K- > L- > A 的順序路線焊接。可是，使用前述的以往的縫焊機(jī)時(shí)，如果不通過B，E，H，K，不沿著A- > C- > D- > F- > G- > I- > J- > L- > A的順序路線焊接，則在如A- > B，D- > E，G- > H，J- > K焊接之 際，有可能燃料箱1會(huì)過分接近焊接機(jī)本體205而接觸。因此，不能通過翻轉(zhuǎn)部(凹部分)， 必須進(jìn)行縫焊的周長(zhǎng)成為最小的焊接。作為避免如此問題的方案，也考慮采用排除翻轉(zhuǎn)部的簡(jiǎn)單形狀的燃料箱，但此時(shí)，需要再次研究收納于車輛內(nèi)空間的形狀，結(jié)果，不得不采用比原來小的容量的形狀。因此， 很難制造具有翻轉(zhuǎn)構(gòu)造的復(fù)雜形狀的金屬制燃料箱。該問題在使用前述的專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2所公開的裝置、方法時(shí)也是同樣的， 對(duì)于在縫焊中燃料箱與焊接機(jī)本體接觸的復(fù)雜形狀的燃料箱是不適用的，只能制造簡(jiǎn)單形 狀的燃料箱。另外，為了實(shí)現(xiàn)具有復(fù)雜形狀的燃料箱，作為其原材料一定不能采用金屬板，而是 考慮作為樹脂制、通過注射成形來制造。最近盛行進(jìn)行以生物乙醇作為汽車燃料的技術(shù)開 發(fā)，作為今后的汽車燃料，生物乙醇具有可起到較大作用的可能性。但是，上述的樹脂制成 的燃料箱對(duì)生物乙醇的耐燃料透過性與汽油相比更缺乏。因此，樹脂制成的燃料箱作為生 物乙醇的容器是不合適的，即金屬制成的燃料箱優(yōu)選。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述情況，提供一種可制造具有復(fù)雜形狀的金屬制燃料箱的 燃料箱制造方法和由該燃料箱制造方法制造的燃料箱。本發(fā)明人為了實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的目的，采用了以下的技術(shù)方案。(a)本發(fā)明第1方案的燃料箱的制造方法，為將在縫焊路徑中具有凹凸部分的金 屬制燃料箱使用縫焊機(jī)制造的方法，使所述燃料箱的相對(duì)位置相對(duì)于所述縫焊機(jī)變化，同 時(shí)，使用設(shè)置有避免與所述燃料箱干涉的非干涉空間的所述縫焊機(jī)進(jìn)行所述縫焊。(b)在上述(a)記載的燃料箱的制造方法中，也可以將所述非干涉空間的、距離縫 焊點(diǎn)的深度尺寸d設(shè)定為大于所述燃料箱的所述凹凸部分的最大尺寸Lmax。(c)在上述(b)記載的燃料箱的制造方法中，在作為所述燃料箱的翻轉(zhuǎn)區(qū)域的凹 部分中，在翻轉(zhuǎn)角度大于90度且小于180度時(shí)，將在連接翻轉(zhuǎn)點(diǎn)與2個(gè)翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)之間的 2條直線、連接假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)及所述各翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)間的2根直線中最短的直線作為直線a，將 與該直線a處于共有關(guān)系一方的翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)、與所述假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)連接的直線作為直線b，所 述直線a及所述直線b之間的角度作為θ工，將連接所述翻轉(zhuǎn)點(diǎn)與所述假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)之間的直 線c與所述直線b之間的角度作為θ 2，將所述各翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)中離所述假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)的距離較 遠(yuǎn)的點(diǎn)作為B點(diǎn)，將所述翻轉(zhuǎn)點(diǎn)作為C點(diǎn)，將所述假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)作為C’點(diǎn)，可由下式(1)求出 翻轉(zhuǎn)邊的最大尺寸Lmax。Lmax = BC，的長(zhǎng)度 X sin (90° _ θ》-CC，的長(zhǎng)度 X sin ( θ ^ θ 2)......(1)(d)在上述(b)記載的燃料箱的制造方法中，在作為所述燃料箱的翻轉(zhuǎn)區(qū)域的凹 部分中，在焊接翻轉(zhuǎn)角度大于90度且小于180度時(shí)，將在連接焊接翻轉(zhuǎn)點(diǎn)與2個(gè)翻轉(zhuǎn)開始 點(diǎn)之間的2條直線、連接假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)及所述各翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)間的2根直線中最短的直線作為 直線a’，將與該直線a’處于共有關(guān)系一方的翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)、與所述假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)連接的直線作 為直線b，所述直線a’及所述直線b之間的角度作為θ/，將連接所述焊接翻轉(zhuǎn)點(diǎn)與所述假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)之間的直線C’、與所述直線b之間的角度作為θ 2，將所述各翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)中離所 述假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)的距離較遠(yuǎn)的點(diǎn)作為B點(diǎn)，將所述假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)作為C’點(diǎn)，將所述焊接翻轉(zhuǎn)點(diǎn) 作為C”點(diǎn)，可由下式⑵求出翻轉(zhuǎn)邊的最大尺寸Lmax。Lmax = BC，的長(zhǎng)度 X sin (90° _ θ / )-C，C”的長(zhǎng)度 X sin ( θ 1 + θ 2，)......⑵(e)在上述(b)記載的燃料箱的制造方法中，所述燃料箱具有翻轉(zhuǎn)區(qū)域，在構(gòu)成用 直線連接的凹部分的BCDEre中，在包含翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)的C點(diǎn)的翻轉(zhuǎn)邊CD、與至所述C點(diǎn)前的 非翻轉(zhuǎn)邊BC之間的角度α大于90度且小于180度時(shí)，并且，在包含翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)的F點(diǎn)的 翻轉(zhuǎn)邊EF、與至所述F點(diǎn)后的非翻轉(zhuǎn)邊TO之間的角度β大于90度且小于180度時(shí)，將從 所述F點(diǎn)看朝向所述C點(diǎn)的處于延長(zhǎng)方向的回折點(diǎn)作為B點(diǎn)，將從所述C點(diǎn)看朝向所述F 點(diǎn)的處于延長(zhǎng)方向的回折點(diǎn)作為G點(diǎn)，可由下式(3)求出翻轉(zhuǎn)邊的最大尺寸Lmax。Lmax = CG 的長(zhǎng)度 X sin α或者，Lmax= BF 的長(zhǎng)度 X sin β......(3)(f)在上述(b)記載的燃料箱的制造方法中，所述燃料箱具有翻轉(zhuǎn)區(qū)域，在構(gòu)成用 直線連接的凹部分的BCDEF中，在至翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)的C點(diǎn)前的非翻轉(zhuǎn)邊BC、與C點(diǎn)剛剛通過后 的焊接線之間的角度α，大于90度且小于180度時(shí)，并且，在至翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)的F點(diǎn)后的非 翻轉(zhuǎn)邊TO、與F點(diǎn)即將通過前的焊接線之間的角度β ’大于90度且小于180度時(shí)，將從所 述F點(diǎn)看朝向所述C點(diǎn)的處于延長(zhǎng)方向的回折點(diǎn)作為B點(diǎn)，將從所述C點(diǎn)看朝向所述F點(diǎn) 的處于延長(zhǎng)方向的回折點(diǎn)作為G點(diǎn)，可由下式(4)求出翻轉(zhuǎn)邊的最大尺寸Lmax。Lmax = CG 的長(zhǎng)度 X sin α，或者，Lmax= BF 的長(zhǎng)度 X sin β，......(4)(g)在上述(a)記載的燃料箱的制造方法中，所述燃料箱的平面形狀可為十字型、 凸型、凹型、L字型、E字型、H字型、C字型的任意一種。(h)在上述(a)記載的燃料箱的制造方法中，可使用具有150mm以下外徑的電極輪 進(jìn)行所述縫焊。(i)本發(fā)明的燃料箱，可通過上述(a)記載的燃料箱的制造方法制造。(j)本發(fā)明第2方案的燃料箱的制造方法，為將俯視在內(nèi)部具有焊接部的金屬制 燃料箱使用縫焊機(jī)制造的方法，使所述燃料箱的相對(duì)位置相對(duì)于所述縫焊機(jī)變化，同時(shí)，使 用設(shè)置有避免與所述燃料箱干涉的非干涉空間的所述縫焊機(jī)進(jìn)行所述縫焊。(k)上述(j)記載的燃料箱的制造方法中，所述燃料箱的平面形狀可為環(huán)形或中 空型。(1)本發(fā)明其他的燃料箱，可通過上述(j)記載的燃料箱的制造方法制造。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明第1方案的燃料箱的制造方法，通過使用設(shè)置有非干涉空間的縫焊機(jī) 進(jìn)行縫焊，也能夠制造如以往的在縫焊中會(huì)干涉縫焊機(jī)那樣的具有翻轉(zhuǎn)構(gòu)造的金屬制燃料 箱。S卩，在上述(a)和(b)情況下，通過使用設(shè)有非干涉空間的縫焊機(jī)進(jìn)行縫焊，在縫 焊中能夠避免燃料箱與縫焊機(jī)的壁面接觸。另外，在上述(C)或(d)情況下，在凹部分，通過使翻轉(zhuǎn)角度或焊接翻轉(zhuǎn)角度大于 90度且小于180度，由上述式(1)或上述式(2)，能夠求出需要的翻轉(zhuǎn)邊的最大尺寸Lmax。因此，能夠避免將最大尺寸Lmax設(shè)定成大于必要以上。此外，在上述(e)或(f)情況下，在凹部分，通過使翻轉(zhuǎn)邊或非翻轉(zhuǎn)邊之間的角度α大于90度且小于180度，由上述式(3)或上述式(4)，能夠求出需要的翻轉(zhuǎn)邊的最大尺 寸Lmax。因此，能夠避免將最大尺寸Lmax設(shè)定成大于必要以上。并且，在上述(g)情況下，由于燃料箱的平面形狀可為十字型、凸型、凹型、L字型、E字型、H字型、C字型的任意一種，能夠適用于具有各種復(fù)雜形狀的燃料箱。另外，在上述(h)情況下，通過使用具有150mm以下外徑的電極輪進(jìn)行縫焊，能夠降低在縫焊中、燃料箱的縫焊部分以外的壁都與電極輪接觸的情況。此外，上述(i)記載的燃料箱由于通過上述(a)記載的燃料箱的制造方法制造，能夠提供具有翻轉(zhuǎn)構(gòu)造的復(fù)雜形狀的燃料箱。并且，根據(jù)本發(fā)明第2方案的燃料箱的制造方法，通過使用設(shè)置有非干涉空間的縫焊機(jī)進(jìn)行縫焊，也能夠制造如以往的在縫焊中會(huì)干涉縫焊機(jī)那樣的具有翻轉(zhuǎn)構(gòu)造的金屬 制燃料箱。S卩，在上述(j)和(k)情況下，通過使用設(shè)有非干涉空間的縫焊機(jī)進(jìn)行縫焊，在縫焊中能夠避免燃料箱與縫焊機(jī)的壁面接觸。另外，上述(1)記載的燃料箱由于可通過上述(j)記載的燃料箱的制造方法制造， 能夠提供具有翻轉(zhuǎn)構(gòu)造的環(huán)形或中空型的燃料箱。


圖1為示出本發(fā)明的燃料箱一實(shí)施例的圖，為成十字型的燃料箱的立體圖。圖2為圖1燃料箱的俯視圖。圖3為本發(fā)明的凸型燃料箱的俯視圖。圖4為該凸型燃料箱的部分放大圖。圖5為該凸型燃料箱的部分放大圖。圖6為本發(fā)明的凹型燃料箱的俯視圖。圖7為本發(fā)明的中空型燃料箱的俯視圖。圖8為示出該中空型燃料箱的圖，為圖7的A-A剖視圖。圖9為說明以往的縫焊機(jī)問題用的側(cè)視圖。圖10為本發(fā)明中使用的縫焊型焊接機(jī)的側(cè)視圖。圖11為該縫焊型焊接機(jī)的俯視圖。圖12為示出本發(fā)明的燃料箱中、翻轉(zhuǎn)點(diǎn)周邊部分的部分放大圖。圖13為本發(fā)明的鞍型燃料箱的俯視圖。圖14為該鞍型燃料箱的立體圖。圖15為該鞍型燃料箱的部分放大圖。圖16為本發(fā)明的中空型燃料箱的俯視圖。圖17為本發(fā)明的凸型燃料箱的俯視圖。圖18為圖17的凸型燃料箱分部分放大圖。圖19為本發(fā)明的凹型燃料箱的俯視圖。圖20為說明使用以往的縫焊機(jī)的燃料箱的制造方法的問題點(diǎn)用的俯視圖。
符號(hào)說明1，10，24，30，40，50，60，90，100 燃料箱21電極輪2翻轉(zhuǎn)面3翻轉(zhuǎn)邊4翻轉(zhuǎn)點(diǎn)5翻轉(zhuǎn)角度6翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)7假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)8焊接翻轉(zhuǎn)點(diǎn)9焊接翻轉(zhuǎn)角度
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的燃料箱的制造方法和燃料箱的各實(shí)施例進(jìn)行說明。在 本發(fā)明中，提供了一種通過縫焊制造具有以下說明的翻轉(zhuǎn)構(gòu)造的復(fù)雜形狀的金屬制燃料箱 的方法和由該方法獲得的燃料箱。<翻轉(zhuǎn)構(gòu)造和翻轉(zhuǎn)邊的定義>對(duì)于本發(fā)明中的翻轉(zhuǎn)構(gòu)造和翻轉(zhuǎn)邊的定義，以圖1和圖2所示的十字型的燃料箱 1等為例進(jìn)行說明。在本發(fā)明中，具有復(fù)雜形狀的燃料箱稱作“具有翻轉(zhuǎn)構(gòu)造的燃料箱”，其中，在縫焊 中復(fù)雜形狀燃料箱要進(jìn)入比縫焊機(jī)(未圖示，例如臥式縫焊機(jī))的電極輪更后方的燃料箱 不可進(jìn)入?yún)^(qū)域(也稱作翻轉(zhuǎn)區(qū)域或負(fù)角)。此外，在對(duì)比連接縫焊的最短周長(zhǎng)的線還內(nèi)側(cè)進(jìn) 行縫焊時(shí)，將該區(qū)域定義為翻轉(zhuǎn)面2，將翻轉(zhuǎn)面2內(nèi)的各邊部定義為翻轉(zhuǎn)邊3，并且，將各翻 轉(zhuǎn)面2內(nèi)的回折點(diǎn)(変極點(diǎn))定義為翻轉(zhuǎn)點(diǎn)4。此外，將各翻轉(zhuǎn)點(diǎn)4的角度定義為翻轉(zhuǎn)角度5。翻轉(zhuǎn)角度5稱作從翻轉(zhuǎn)點(diǎn)4看朝向 燃料箱1外側(cè)的壁面間的角度，在該圖例中，成為從90度到180度的范圍內(nèi)。處于翻轉(zhuǎn)區(qū) 域入口的回折點(diǎn)(從圖2來說為A，C，D，F(xiàn)，G，I，J，L各點(diǎn))定義為翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)6。翻轉(zhuǎn)角 度5超過90度時(shí)，畫出翻轉(zhuǎn)角度5成為90度的假想線，將根據(jù)該假想線的回折點(diǎn)定義為假 想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)7 (后述)。前述假想線在從翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)6到其他翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)6的邊(從圖3來說 為AB，DE，GH的各邊)上畫出直角，從圖4來說，假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)7成為點(diǎn)C’。焊接翻轉(zhuǎn)區(qū)域中 的線的回折點(diǎn)定義為焊接翻轉(zhuǎn)點(diǎn)8，例如從圖4來說，成為C”點(diǎn)。焊接翻轉(zhuǎn)點(diǎn)8中假想線間 的角度定義為焊接翻轉(zhuǎn)角度9。對(duì)于凹型燃料箱的凹部也同樣如圖6所示。上述考慮也可應(yīng)用于例如圖7和圖8所示的環(huán)形的中空型燃料箱10，可如下所述地定義。S卩，在以往的焊接機(jī)中，只可焊接中空型燃料箱10的外周側(cè)，焊接線處于其內(nèi)側(cè) 時(shí)焊接很難。因此，中空型燃料箱10的中側(cè)面稱作翻轉(zhuǎn)面11，中空型燃料箱10的內(nèi)周的線 稱作翻轉(zhuǎn)邊12。在以往的焊接機(jī)中，比電極輪更靠焊接機(jī)本體側(cè)沒有空間，如圖9所示地，在電極 輪13的后側(cè)為焊接物不能進(jìn)入的區(qū)域14a。為此，在縫焊中，只對(duì)燃料箱(未圖示)不接觸焊接機(jī)本體14的簡(jiǎn)單構(gòu)造的燃料箱進(jìn)行縫焊。在此，在本發(fā)明中，如圖10和圖11所示，在比一對(duì)電極輪21，更靠焊接機(jī)本體22側(cè)設(shè)有非干涉空間23，避免了縫焊中的燃料箱24與焊接機(jī)本體22接觸。并且，由此，使焊 接物不可進(jìn)入?yún)^(qū)域25移動(dòng)到焊接機(jī)本體22的后方側(cè)，燃料箱24的翻轉(zhuǎn)面即以往不可焊接 面可進(jìn)行縫焊?！幢景l(fā)明的實(shí)施例〉圖10為示出本發(fā)明中使用的臥式縫焊機(jī)一例的側(cè)視圖。在該圖中，符號(hào)22表示 該臥式縫焊機(jī)的焊接機(jī)本體，符號(hào)24表示燃料箱，符號(hào)21表示電極輪。一對(duì)電極輪21的 電極輪直徑為R。并且，本實(shí)施例的臥式縫焊機(jī)為線縫焊機(jī)，從沿著非干涉空間23的水平方 向的電極輪21起的深度尺寸為d。本實(shí)施例的燃料箱的制造方法為，具有縫焊中的燃料箱24進(jìn)入焊接機(jī)本體22的 后方側(cè)區(qū)域26 (以往為燃料箱24不能進(jìn)入的區(qū)域)的構(gòu)造的燃料箱的制造方法，使用具有 可接受燃料箱24進(jìn)入的非干涉空間23的臥式縫焊機(jī)以進(jìn)行縫焊。本實(shí)施例的臥式縫焊機(jī)為，將縫焊部的兩側(cè)面配置于一對(duì)電極輪21間，焊接道成 水平配置的焊接機(jī)。作為本實(shí)施例中的翻轉(zhuǎn)構(gòu)造為，在縫焊中被姿勢(shì)控制的燃料箱24稱為具有進(jìn)入 比臥式縫焊機(jī)的各電極輪21還后方區(qū)域26中的復(fù)雜形狀的燃料箱構(gòu)造?？p焊之際，使燃料箱24在圖11的箭頭方向旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，如果是以往，燃料箱24與 焊接機(jī)本體22接觸，很難繼續(xù)進(jìn)行縫焊?？墒?，在本實(shí)施例中，由于設(shè)有容許燃料箱24進(jìn) 入后方側(cè)區(qū)域26中的非干涉空間23，所以燃料箱24與焊接機(jī)本體22不接觸。因此，能夠 連續(xù)地縫焊具有翻轉(zhuǎn)構(gòu)造的復(fù)雜形狀的燃料箱24。非干涉空間23如圖10所示，為設(shè)置于各電極輪21的后方側(cè)上的空間，其深度尺 寸d最好大于燃料箱24的最大翻轉(zhuǎn)邊的長(zhǎng)度尺寸Lmax。燃料箱24的最大翻轉(zhuǎn)邊為根據(jù)燃料箱24的形狀而確定的邊，縫焊之際，稱為具有 與燃料箱24進(jìn)入非干涉空間23內(nèi)之際的最大旋轉(zhuǎn)半徑相同尺寸的邊。通過使設(shè)置于焊接機(jī)本體22側(cè)的非干涉空間23的深度尺寸d大于前述最大翻轉(zhuǎn) 邊的長(zhǎng)度尺寸Lmax，能夠避免縫焊之際燃料箱24與焊接機(jī)本體22接觸。通過使翻轉(zhuǎn)角度或焊接翻轉(zhuǎn)角度大于90度，可將深度尺寸d如后述的式(5)或式 (6)那樣設(shè)定。此時(shí)，能夠?qū)⒈匾纳疃瘸叽鏳抑制成最小限度。另外，設(shè)置于焊接機(jī)本體 22上的非干涉空間23的高度尺寸比進(jìn)入該非干涉空間23的燃料箱24的高度尺寸大，非干 涉空間23的寬度尺寸可與焊接機(jī)本體22的寬度尺寸相同。另外，適用本發(fā)明的燃料箱的平面形狀可以是十字型、凸型、凹型、L字型、E字型、 H字型、C字型任意一種，可適用于具有多種多樣復(fù)雜形狀的燃料箱?！葱诫姌O〉焊接翻轉(zhuǎn)邊之際，為了避免各電極輪21與燃料箱24的壁面接觸，極力希望電極輪 21的外徑小于規(guī)定尺寸。電極輪21的外徑大于規(guī)定尺寸時(shí)，不得不加大燃料箱24的焊接 凸緣的寬度尺寸。對(duì)此，以焊接圖12所示的L型燃料箱27的翻轉(zhuǎn)點(diǎn)周邊場(chǎng)合為例加以說明。正如該圖所示，各電極輪21具有大于規(guī)定尺寸的外徑時(shí)，不能接近燃料箱27的壁面，其結(jié)果，前述壁面與各電極輪21之間產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)面28。這種翻轉(zhuǎn)面28的產(chǎn)生從有效利用車輛內(nèi)部空間的觀點(diǎn)考慮不優(yōu)選，因此，最好使各電極輪21的外徑盡可能小。但是，如果 各電極輪21的外徑變小，焊接單位長(zhǎng)度時(shí)的電極轉(zhuǎn)速增加，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)部件的損傷變 快。此外，各電極輪21的外徑較大時(shí)，與之相對(duì)應(yīng)地，焊接機(jī)架的尺寸也必須較小，但從供 電、加壓、水冷的觀點(diǎn)考慮不利，自然各電極輪21的最小直徑受到限制。通常焊接機(jī)的電極輪外徑為300mm左右，但在本發(fā)明中，最好為150mm以下，可能 的話，推薦IOOmm左右的直徑。作為小徑化的另一個(gè)問題，要考慮電極輪自身損傷。如果電 極輪的外徑成為一半，則焊接單位長(zhǎng)度時(shí)需要的轉(zhuǎn)速為2倍，電極輪的損耗也快2倍。這種 損耗加速發(fā)生時(shí)，預(yù)料在焊接適當(dāng)范圍內(nèi)會(huì)發(fā)生顯著變化。因此，在本發(fā)明中推薦采用電極 輪的外徑不變化的線縫焊機(jī)。最近的燃料箱的主流為，通過將配置于汽車車體底部的曲軸加以包入，可節(jié)約空 間的鞍型箱(參照?qǐng)D13和圖14)。即使焊接該鞍型箱30時(shí)，也如圖15所示，因需要將鞍部 的曲率R大于各電極輪21的外徑尺寸，即使鞍部的曲率R較小，也有利于電極輪21的小徑 化?！赐剐腿剂舷洹登笆龅膱D3為凸型的燃料箱40的俯視圖，圖4和圖5為其部分放大圖。圖4示出 翻轉(zhuǎn)角度41超過90度的場(chǎng)合。而圖5示出翻轉(zhuǎn)角度41為90度但焊接翻轉(zhuǎn)角度9超過90 度的場(chǎng)合。一般地，金屬制燃料箱的縫焊是相對(duì)于將上殼與下殼重合后的凸緣部進(jìn)行的。在 凸型的燃料箱40的情況下，焊接圖3所示的B-C-D的邊與E-F-G的邊之際，該燃料箱40的 壁面存在著與各電極輪21接觸的可能性。因此，凸型的燃料箱40的翻轉(zhuǎn)邊為連接圖3中 的B-C-D的線和連接E-F-G的線。其各邊表示為BD，⑶，EF，R；。并且，其中最長(zhǎng)的邊為L(zhǎng)max時(shí)，如果非干涉空間23 的深度尺寸d滿足d > Lmax,則可進(jìn)行燃料箱40不與焊接機(jī)本體22接觸的焊接。焊接機(jī) 本體22 —旦設(shè)置了，其規(guī)格變更是困難的。因此，考慮到給予的焊接機(jī)本體22的非干涉空 間23的深度尺寸d，必須設(shè)計(jì)燃料箱40的形狀。為此，在對(duì)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)給予曲率R的方法如下 說明。圖4為放大地示出圖3的B-C-D的部位。圖5所示的B- > C- > D的路徑最需要非干涉空間23的深度尺寸d。從B點(diǎn)的位 置到D點(diǎn)位置的直線焊接時(shí)，因不通過翻轉(zhuǎn)區(qū)域，無需非干涉空間23。其中間的事例如圖5 中虛線所示。即，翻轉(zhuǎn)角度大于90度，由B點(diǎn)經(jīng)C”點(diǎn)至D點(diǎn)的位置方式焊接時(shí)，需要的非 干涉空間23的深度尺寸d由下式(5)表示。這是在至C”-> D之際，燃料箱40從B點(diǎn)向 B’點(diǎn)移動(dòng)的緣故。BC，的長(zhǎng)度 X sin (90° _ θ》-CC，的長(zhǎng)度 X sin ( θ 1+θ 2)......(5)而焊接翻轉(zhuǎn)角度9大于90度時(shí)也是同樣的，需要的非干涉空間23的深度尺寸d 由下式(6)表示。BC，的長(zhǎng)度 X Sin (90° - θ / )-C，C” 的長(zhǎng)度 X sin ( θ / + θ 2，)......(6)〈凹型燃料箱〉觀察圖6所示的凹形燃料箱50沿著順時(shí)針方向焊接的情況。此時(shí)，燃料箱50在C點(diǎn)位置，以連接C點(diǎn)和G點(diǎn)間的線描繪的圓、在D點(diǎn)位置，以連接D點(diǎn)和H點(diǎn)間的線描繪的 圓、在E點(diǎn)位置，以連接E點(diǎn)和A點(diǎn)間的線描繪的圓、在F點(diǎn)位置，以連接F點(diǎn)和B點(diǎn)間的線 描繪的圓的方式旋轉(zhuǎn)。這些線如果以CG，DH，EA，F(xiàn)B表示，則需要使得非干涉空間23的深 度尺寸d大于這些長(zhǎng)度尺寸的最大值Lmax。想使非干涉空間23的深度尺寸d較短時(shí)，只要使得進(jìn)入翻轉(zhuǎn)區(qū)域的角度大于90° 即可。即，如圖6所示，不是從C向D焊接，而是從C向D’焊接。此時(shí)的⑶’相對(duì)BC邊的 角度如果成為a，則最大尺寸LmaX(C- > D’ )由下式(7)表示。Lmax(C_ > D，)= CG 的長(zhǎng)度 Xsina......(7)接下來，考慮焊接到燃料箱中凹型部分的底邊即連接圖6的D’與E’線的情況。此 時(shí)的最大尺寸LmaX(D’ - > E’)由⑶的進(jìn)深尺寸決定。BP,由下式(8)唯一決定最大尺寸Lmax(D，- > E’)。Lmax(D，- > E，)= CD 的長(zhǎng)度......(8)此外，焊接到連接E’與F的線時(shí)也可考慮與焊接到C到D’時(shí)相同地，由下式(9)決定。Lmax(E，- > F) = BF 的長(zhǎng)度 Xsin3......(9)正如上述，為了焊接凹型部分，非干涉空間23的深度尺寸d需要大于上述 Lmax (C- > D，)、Lmax (D，- > E，)、Lmax (E，- > F)的最大值?！粗锌招拖洹翟趫D16所示的中空型箱60中，決定非干涉空間23的深度尺寸d的為角部，例如 由連接A點(diǎn)和E點(diǎn)間的直線距離決定。通過對(duì)A點(diǎn)與E點(diǎn)的各角部付與R，可將非干涉空間 23的深度尺寸d變淺至該圖所示的寬度尺寸W。另外，在該燃料箱60的情況下，焊接從作為翻轉(zhuǎn)區(qū)域的E點(diǎn)連接H點(diǎn)的部分時(shí)，不 僅電極輪21而且機(jī)架也必須進(jìn)入翻轉(zhuǎn)區(qū)域。因此，也影響到機(jī)架的尺寸。此外，為了將電極輪21進(jìn)入翻轉(zhuǎn)區(qū)域，需要以上下電極輪21上下開放時(shí)成為燃料 箱60的高度尺寸以上的方式開放。
實(shí)施例使用圖10和圖11所示的縫焊機(jī)，制作各種形狀的燃料箱?？p焊機(jī)作為DC或AC 翻轉(zhuǎn)方式的線縫焊機(jī)，非干涉空間23的深度尺寸d和各電極輪21的外徑尺寸如下。非干涉空間23的深度尺寸d :700mm電極輪21的外徑100mm〈實(shí)施例1凸型燃料箱〉制作了具有圖17所示的平面形狀的凸型燃料箱80。
各翻轉(zhuǎn)邊的長(zhǎng)度尺寸如下。AB = 300mmBC = 300mmCD = 300mmEF = 300mmFG = 400mm
由于這些翻轉(zhuǎn)邊的最大尺寸為400mm，非干涉空間23的深度尺寸d為700mm，可實(shí)現(xiàn)縫焊。另外，縫焊凸緣面為2維構(gòu)造。〈實(shí)施例2:凸型燃料箱〉制作了具有圖18所示的部分形狀的凸型燃料箱90。各翻轉(zhuǎn)邊的長(zhǎng)度與圖17所示的相同。另外，焊接翻轉(zhuǎn)角度為136. 5度。由此，前述的式(6)的值為，300mmXsin(90° —20° ) _134mmX sin (20° +30° )= 179mm由于非干涉空間23的深度尺寸d為700mm，可實(shí)現(xiàn)縫焊。并且，即使成為非干涉空 間23的深度尺寸d為200mm的焊接機(jī)，也可實(shí)現(xiàn)縫焊。〈實(shí)施例3:凹型燃料箱〉制作了具有圖19所示的平面形狀的凹型燃料箱100。凹部分即翻轉(zhuǎn)區(qū)域的深度尺 寸為300mm。從B點(diǎn)通過C點(diǎn)朝向翻轉(zhuǎn)底邊的D點(diǎn)時(shí)的角度a為120°。此外，從E點(diǎn)通過F 點(diǎn)朝向G點(diǎn)時(shí)的角度0也同樣為120°。根據(jù)如此條件，如下所述計(jì)算翻轉(zhuǎn)邊的長(zhǎng)度。翻轉(zhuǎn)進(jìn)入側(cè)(⑶)焊接時(shí)的最大尺寸Lmax CGXsina = 800mmX sinl20° = 692mm翻轉(zhuǎn)深度300mm翻轉(zhuǎn)出側(cè)(EF)焊接時(shí)的最大尺寸Lmax BFX sin ^ c = 600mmX sinl20° = 519mm由于這3個(gè)長(zhǎng)度尺寸中最大尺寸為692mm，也短于焊接機(jī)本體的非干涉空間23的 深度尺寸d即700mm，因此可以制作。另外，該燃料箱100的縫焊凸緣面為2維構(gòu)造。<實(shí)施例4 具有鞍型形狀的凹型燃料箱>制作了圖13，14所示的鞍型形狀的凹型燃料箱30。翻轉(zhuǎn)區(qū)域的寬度尺寸為300mm，深度尺寸為200mm。此時(shí)，需要的非干涉空間23的 深度尺寸d如下計(jì)算。CG :650mm翻轉(zhuǎn)深度300mmBF :650mm最大的翻轉(zhuǎn)邊的長(zhǎng)度為700mm，可實(shí)現(xiàn)焊接。<實(shí)施例5 具有中空型的燃料箱>制作了圖7和圖8所示的中空型(環(huán)形)的燃料箱10。外尺寸為lOOOmnup，內(nèi)尺寸為600mm(p。燃料進(jìn)入部分的斷面寬度尺寸為200mm， 高度尺寸為100mm。在該燃料箱10的情況下，由于作為需要的非干涉空間23的深度尺寸d 為200mm，可以制作。另外，開放上下電極輪21時(shí)，由于在這些電極輪21間可為150mm的間 隙，可制造100mm深度的燃料箱10，本發(fā)明的效果得到了確認(rèn)。以上說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式和實(shí)施例，但本發(fā)明并不限于此。在不脫離本 發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，可進(jìn)行構(gòu)成的添加、省略、置換和其他變更。本發(fā)明并不受前述說明 的限定，只由附加的權(quán)利要求的范圍加以限定。例如，在上述實(shí)施方式和實(shí)施例中，使用了臥式縫焊機(jī)，但并不限于臥式縫焊機(jī)，也可使用其他類型的縫焊機(jī)。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明將僅可適用于以往的無翻轉(zhuǎn)構(gòu)造的簡(jiǎn)單形狀的燃料箱的縫焊擴(kuò)展適用于 具有翻轉(zhuǎn)構(gòu)造的復(fù)雜形狀的燃料箱的范圍，在擴(kuò)大金屬制燃料箱的利用方面非常重要。
權(quán)利要求
一種燃料箱的制造方法，為將在縫焊路徑中具有凹凸部分的金屬制燃料箱使用縫焊機(jī)制造的方法，其特征在于，使所述燃料箱的相對(duì)位置相對(duì)于所述縫焊機(jī)變化，同時(shí)，使用設(shè)置有避免與所述燃料箱干涉的非干涉空間的所述縫焊機(jī)進(jìn)行所述縫焊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料箱的制造方法，其特征在于，將所述非干涉空間的、距離 縫焊點(diǎn)的深度尺寸d設(shè)定為大于所述燃料箱的所述凹凸部分的最大尺寸Lmax。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料箱的制造方法，其特征在于，在作為所述燃料箱的翻轉(zhuǎn)區(qū)域的凹部分中，在翻轉(zhuǎn)角度大于90度且小于180度時(shí)， 將在連接翻轉(zhuǎn)點(diǎn)與2個(gè)翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)之間的2條直線、連接假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)及所述各翻轉(zhuǎn)開 始點(diǎn)間的2根直線中最短的直線作為直線a，將與該直線a處于共有關(guān)系一方的翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)、與所述假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)連接的直線作為直線b，所述直線a及所述直線b之間的角度作為Θ”將連接所述翻轉(zhuǎn)點(diǎn)與所述假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)之間的直線c、與所述直線b之間的角度作為θ 2，將所述各翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)中離所述假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)的距離較遠(yuǎn)的點(diǎn)作為B點(diǎn)， 將所述翻轉(zhuǎn)點(diǎn)作為C點(diǎn)， 將所述假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)作為C’點(diǎn)， 由下式(1)求出翻轉(zhuǎn)邊的最大尺寸Lmax，Lmax = BC，的長(zhǎng)度 X sin (90° - θ ^-CC'的長(zhǎng)度 X sin ( θ 丨+ θ 2)......(1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料箱的制造方法，其特征在于，在作為所述燃料箱的翻轉(zhuǎn)區(qū)域的凹部分中，在焊接翻轉(zhuǎn)角度大于90度且小于180度時(shí)，將在連接焊接翻轉(zhuǎn)點(diǎn)與2個(gè)翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)之間的2條直線、連接假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)及所述各翻 轉(zhuǎn)開始點(diǎn)間的2根直線中最短的直線作為直線a’，將與該直線a’處于共有關(guān)系一方的翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)、與所述假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)連接的直線作為直線b，所述直線a’及所述直線b之間的角度作為Θ/，將連接所述焊接翻轉(zhuǎn)點(diǎn)與所述假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)之間的直線C’、與所述直線b之間的角度作 為θ2，將所述各翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)中離所述假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)的距離較遠(yuǎn)的點(diǎn)作為B點(diǎn)， 將所述假想翻轉(zhuǎn)點(diǎn)作為C’點(diǎn)， 將所述焊接翻轉(zhuǎn)點(diǎn)作為C”點(diǎn)， 由下式(2)求出翻轉(zhuǎn)邊的最大尺寸Lmax，Lmax = BC，的長(zhǎng)度 X sin (90° -θ/ )-C，C” 的長(zhǎng)度 Xsin(61' + θ 2')……⑵。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料箱的制造方法，其特征在于，所述燃料箱具有翻轉(zhuǎn)區(qū)域，在構(gòu)成用直線連接的凹部分的BCDEre中，在包含翻轉(zhuǎn)開始 點(diǎn)的C點(diǎn)的翻轉(zhuǎn)邊⑶、與至所述C點(diǎn)前的非翻轉(zhuǎn)邊BC之間的角度α大于90度且小于180 度時(shí)，并且，在包含翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)的F點(diǎn)的翻轉(zhuǎn)邊EF、與至所述F點(diǎn)后的非翻轉(zhuǎn)邊TO之間的角 度β大于90度且小于180度時(shí)，將從所述F點(diǎn)看朝向所述C點(diǎn)的處于延長(zhǎng)方向的回折點(diǎn)作為B點(diǎn)，將從所述C點(diǎn)看朝向所述F點(diǎn)的處于延長(zhǎng)方向的回折點(diǎn)作為G點(diǎn)，由下式(3)求出翻轉(zhuǎn)邊的最大尺寸Lmax，Lmax = CG 的長(zhǎng)度 Xsina或者，Lmax = BF 的長(zhǎng)度 X sin β......(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料箱的制造方法，其特征在于，所述燃料箱具有翻轉(zhuǎn)區(qū)域，在構(gòu)成用直線連接的凹部分的BCDEF中，在至翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn) 的C點(diǎn)前的非翻轉(zhuǎn)邊BC、與C點(diǎn)剛剛通過后的焊接線之間的角度α ’大于90度且小于180 度時(shí)，并且，在至翻轉(zhuǎn)開始點(diǎn)的F點(diǎn)后的非翻轉(zhuǎn)邊re、與F點(diǎn)即將通過前的焊接線之間的角 度β ’大于90度且小于180度時(shí)，將從所述F點(diǎn)看朝向所述C點(diǎn)的處于延長(zhǎng)方向的回折點(diǎn)作為B點(diǎn)，將從所述C點(diǎn)看朝向所F點(diǎn)的處于延長(zhǎng)方向的回折點(diǎn)作為G點(diǎn)，由下式(4)求出翻轉(zhuǎn)邊的最大尺寸Lmax，Lmax = CG 的長(zhǎng)度 Xsina，或者，Lmax = BF的長(zhǎng)度X sin β，……(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料箱的制造方法，其特征在于，所述燃料箱的平面形狀為十字型、凸型、凹型、L字型、E字型、H字型、C字型的任意一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料箱的制造方法，其特征在于， 使用具有150mm以下外徑的電極輪進(jìn)行所述縫焊。
9.一種燃料箱，其特征在于，通過權(quán)利要求1所述的燃料箱的制造方法制造。
10.一種燃料箱的制造方法，為將俯視在內(nèi)部具有焊接部的金屬制燃料箱使用縫焊機(jī) 制造的方法，其特征在于，使所述燃料箱的相對(duì)位置相對(duì)于所述縫焊機(jī)變化，同時(shí)，使用設(shè)置有避免與所述燃料 箱干涉的非干涉空間的所述縫焊機(jī)進(jìn)行所述縫焊。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃料箱的制造方法，其特征在于，所述燃料箱的平面形狀 為環(huán)形或中空型。
12.一種燃料箱，其特征在于，通過權(quán)利要求10所述的燃料箱的制造方法制造。
全文摘要
該燃料箱的制造方法，為將在縫焊路徑中具有凹凸部分的金屬制燃料箱使用縫焊機(jī)制造的方法，使所述燃料箱的相對(duì)位置相對(duì)于所述縫焊機(jī)變化，同時(shí)，使用設(shè)置有避免與所述燃料箱干涉的非干涉空間的所述縫焊機(jī)進(jìn)行所述縫焊。
文檔編號(hào)B23K11/06GK101801584SQ20088001861
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2008年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月7日
發(fā)明者水口俊則, 鹽川進(jìn)次, 近藤博文, 鈴木信英, 高橋幸一, 高橋靖雄 申請(qǐng)人:新日本制鐵株式會(huì)社;優(yōu)尼沖壓有限公司