JP2001269785A - テーラードブランク材用コイルとその製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ユーザが所定の長さに切断するだけでよく、最
終のプレス成形製品の大幅なコスト低減を図ることが可
能なテーラードブランク材用コイルとその製造方法およ
び製造装置を提供する。 【解決手段】本発明のテーラードブランク材用コイル
は、材質と厚さの少なくともいずれかが異なる鋼帯の端
面同士が長手方向に連続的に突き合わせ溶接接合されて
おり、一方の面が同一平面である。また、その製造方法
は、材質と厚さの少なくともいずれかが異なる複数条の
鋼帯コイルを連続的に巻き戻して各鋼帯に側圧と上下方
向の圧力を加えて一方の面が同一平面になるように相対
向する端面同士を突き合わせ、この突き合わせ部を連続
的に溶接接合した後コイルに巻き取る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テーラードブラン
ク材用コイルとその製造方法および製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車業界においては、近年、環境保全
と安全をキーワードに種々の検討が進められている。特
に、自動車ボディに関しては、乗員の安全を確保しつ
つ、燃費の向上を達成するために、軽量化が求められて
おり、素材、構造、組立て施工方法等の面から検討が行
われている。

【０００３】なかでも、テーラードブランク技術は、材
質や板厚が異なるブランク材を溶接接合して大きなブラ
ンク材とし、この大きなブランク材にプレス成形を施す
ものである。この技術によれば、材料の歩留まり向上効
果や、強度が必要な個所にのみ高張力鋼を配置し、他は
軟鋼を用いたり、または、耐食性が必要とされる個所に
防錆鋼板を配置して耐食性を確保するといった、適材適
所に材料を自由に配置できるという効果がある。

【０００４】テーラードブランク技術における板材の流
れとしては、素材メーカより、ブランクに必要な異材質
や異厚のコイルをユーザに供給する。ユーザでは、図８
に示すように、各コイルをそれぞれ所定長さのブランク
に切断する。次いで、切断したブランク１９、２０の側
端面同士を突き合わせて、その突き合わせ部に、例えば
レーザビーム９を照射して溶接接合し、溶接部８を有す
る広幅のテーラードブランク材２１とする。そして、こ
のテーラードブランク材２１に所定のプレス成形を施し
て必要な製品２２とする。

【０００５】一方、IBEC '96・Materials & Body Testi
ng の85〜89頁に掲載の「AdvancedMethods Of Welding
Body Sheets」と題される報文中には、複数条のコイル
の相対向する端部を連続的に重ねレーザ溶接するテーラ
ードブランク材の製造方法が示されている。

【０００６】また、特開平８−２８１３０６号公報に
は、広幅化が困難なストリップキャスティング法で製造
された同一幅、同一厚および同一材質の複数条の鋼帯の
相対向する端面を突き合わせ、その突き合わせ部をレー
ザ溶接またはマッシュシーム溶接して広幅化するテーラ
ードブランク材の製造方法が示されている。

【０００７】しかし、前者の文献に示される方法は、複
数のコイルの相対向する端部を重ねレーザ溶接するた
め、溶接部の表裏両面に段差が生じる。このため、その
テーラードブランク材は、溶接部に応力が集中し、継ぎ
手性能が劣る他、塗装後の外観性が劣り、美麗な外観が
要求される自動車の外板用には適用できないという欠点
を有している。

【０００８】また、後者の公報には、同材質で同厚のテ
ーラードブランク材の製造方法が示されるだけで、同材
質で異厚、または異材質で同厚もしくは異厚、なかでも
同材質で異厚または異材質で異厚のテーラードブランク
材で、その一方の面が同一平面のテーラードブランク材
を製造する方法とそのための製造装置、特に一方の面を
確実に同一平面になし得、かつ突き合わせ面の精度、具
体的には正確な目違いとギャップの確保が連続的に可能
な製造装置については何等示されていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ユー
ザにおいて所定の長さに切断するだけで利用することが
でき、最終のプレス成形製品の大幅なコスト低減を図る
ことが可能な、材質と厚さの少なくともいずれかが異な
るテーラードブランク材用コイルとその製造方法および
正確な目違いとギャップの確保が連続的に可能な製造装
置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は下記
（１）のテーラードブランク材用コイル、下記（２）の
テーラードブランク材用コイルの製造方法、および下記
（３）のテーラードブランク材用コイルの製造装置にあ
る。 （１）材質と厚さの少なくともいずれかが異なる鋼帯の
幅方向端面同士が長手方向に連続的に突き合わせ溶接接
合されており、一方の面が同一平面であるテーラードブ
ランク材用コイル。 （２）材質と厚さの少なくともいずれかが異なる複数の
鋼帯コイルを連続的に巻き戻しつつ相対向する端面に精
整処理を施し、次いで各鋼帯に側圧と上下方向の圧力を
加えて一方の面が同一平面になるように精整処理された
相対向する端面同士を突き合わせ、この突き合わせ部を
連続的に溶接接合した後コイルに巻き取るテーラードブ
ランク材用コイルの製造方法。 （３）複数のリコイラーと、各リコイラーの下流側にあ
って各リコイラーから巻き戻される複数条の鋼帯の相対
向する端面を整える端面精整手段と、この端面精整手段
の下流側にあって各鋼帯の上下方向位置を別々に調節す
る上下一対のガイドロール群と、このガイドロール群の
下流側にあって各鋼帯の一方の面を同一平面にするとと
もに、相対向する端面同士を突き合わせる位置合わせ手
段と、この位置合わせ手段の下流側近傍にあって前記の
突き合わせ部を溶接接合する溶接手段と、この溶接手段
の下流側にあって突き合わせ部が溶接接合された広幅の
鋼帯を巻き取る巻取機を具備するテーラードブランク材
用コイルの製造装置であり、前記の位置合わせ手段が、
長さが各鋼帯の合計幅よりも短く外径が軸方向で同じの
一方の面の側の第１ロール、この第１ロールの他方にあ
って各鋼帯を別々に第１ロールに押し付ける複数の第２
ロールおよび第１ロールの上流側近傍の両側にあって各
鋼帯に側圧を加える左右一対の第３ロールとで構成され
ているテーラードブランク材用コイルの製造装置。

【００１１】上記（２）の方法においては、突き合わせ
部の溶接を高エネルギービーム溶接で行うのが好まし
く、また、溶接前に突き合わせ部を予熱するのが好まし
い。

【００１２】上記（３）の装置においては、溶接手段を
レーザ溶接機または電子ビーム溶接機とするのが好まし
く、また、位置合わせ手段を構成する複数の第２ロール
を通電ロールとするか、レーザ溶接機の溶接トーチを第
２ロール側に向けてアシストガスを供給することが可能
なものにするのが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、添付図面
を参照して詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の実施態様を示す模式的斜
視図で、素材のコイル１と２は、図示は省略してある
が、上下方向に差をつけて配置されたリコイラーにそれ
ぞれ支持されている。なお、以下の説明においては、コ
イル１、２を鋼帯１、２ということもある。

【００１５】素材のコイル１と２は、コイル１に対し、
コイル２が同材質で異厚、異材質で同厚、異材質で異厚
のうちのいずれかの関係にある。ここで、異材質とは、
化学組成、機械的性質（主として強度）、耐食性等の諸
特性の１つ以上が異なるものの組み合わせを言う。具体
的に例示すれば、通常、自動車用に用いられる板材で、
軟鋼板と高張力鋼板、軟鋼板または高張力鋼板と亜鉛め
っき鋼板、軟鋼板または高張力鋼板とステンレス鋼板、
ステンレス鋼板とアルミニウム板の組み合わせ等を挙げ
ることができる。

【００１６】コイル１と２は、リコイルされてそれぞれ
上下一対のガイドロール４ａと４ｂに導かれる間に、ガ
イドロール４ａと４ｂの上流側に設けられた切削バイト
である端面精整手段３ａ、３ｂによって相対向する端面
１ａ、２ａの形状が連続的に整えられ、位置合わせ手段
５に供給される。

【００１７】位置合わせ手段５は、図２および図３に示
すように、長さが鋼帯１と２の合計幅よりも若干短く外
径が軸方向に同じの第１ロール５ａと、長さがそれぞれ
鋼帯１と２の幅よりも若干短く外径が軸方向に同じの第
２ロール５ｂ、５ｃと、第１ロール５ａの上流側近傍の
両側に配置された左右一対の第３ロール５ｄ、５ｅとを
備えている。

【００１８】上記の第２ロール５ｂと５ｃは、それぞれ
各別に第１ロール５ａに対して接離動自在に支持されて
おり、鋼帯１と２を第１ロール５ａに所定の押圧力で押
し付け可能となっている。また、左右一対の第３ロール
５ｄと５ｅは、いずれか一方または両方が、鋼帯１と２
の幅方向に接離動自在に支持されており、精整処理され
た鋼帯１と２の相対向する端面１ａと２ａを所定の押圧
力で突き合わせ可能となっている。

【００１９】このため、位置合わせ手段５に供給された
鋼帯１と２は、その下面が同一平面で、相対向する端面
１ａ、２ａ間に目違いがなく、かつギャップがない状態
に突き合わせられる。

【００２０】上記のようにして相対向する端面１ａと２
ａとが突き合わせられた鋼帯１と２は、その突き合わせ
部が位置合わせ手段５の近傍下流側に設けられた溶接手
段６により溶接接合されて溶接部８となり、幅方向の一
方が他方に対して材質と厚さの少なくともいずれかが異
なる広幅鋼帯７とされる。そして、この広幅鋼帯７は、
溶接手段６の下流側に配置された図示を省略した巻き取
り機に巻き取られ、本発明のテーラードブランク材用コ
イルとされる。

【００２１】ここで、鋼帯１と２の厚さとその板厚差は
特に制限しない。しかし、鋼帯１と２の厚さが厚すぎた
り両者の板厚差が大きすぎると溶接手段６で正常な溶接
ができなくなる。このため、鋼帯１と２の厚さと両者の
板厚差は、溶接手段６に採用する溶接方法に応じて溶接
可能な範囲を選定するのがよい。なお、溶接手段６に後
述するレーザ溶接法を採用した場合における正常に溶接
可能な実用的な板厚は０．８〜４ｍｍ程度、板厚差は３
ｍｍ以下である。

【００２２】第２ロール５ｂと５ｃによる加圧は、鋼帯
１、２の相対向する端面１ａと２ａの突き合わせ部の下
面に目違いが生じなければよく、鋼帯１、２の下面が第
１ロール５ａに密着する程度に押圧すれば十分である。
また、第３ロール５ｄと５ｅによる加圧は、鋼帯１、２
の相対向する端面１ａ、２ａ間にギャップが生じない程
度に押圧すれば十分である。

【００２３】端面精整手段３ａと３ｂは、切削バイトに
限らず、例えば回転砥石やロータリーシャー、またはレ
ーザ切断機等であってもよい。しかし、その設置位置
は、精整処理後の鋼帯１、２の相対向する端面１ａ、２
ａに対する埃等の異物付着量を少なくする目的から、溶
接手段６にできるだけ近い位置とするのが好ましい。

【００２４】溶接手段６は、鋼帯１、２の相対向する端
面１ａ、２ａの突き合わせ部の突き合わせ精度が最も高
い状態で溶接するのが好ましいので、位置合わせ手段５
の第２ロール５ｂと５ｃにできるだけ近い位置に配置す
るのが望ましい。

【００２５】鋼帯１、２の相対向する端面１ａ、２ａの
突き合わせ部の溶接には、ＴＩＧやＭＩＧ等のアーク溶
接法、レーザや電子ビーム等の高エネルギービーム溶接
法等が適用可能で、いずれの方法でもよい。しかし、テ
ーラードブランク材としては、溶接ビード幅は勿論、溶
接熱影響部の幅が狭いものほど好まれるので、レーザや
電子ビーム等の高エネルギービーム溶接法で溶融溶接す
るのが好ましい。また、高エネルギービーム溶接法、な
かでもレーザ溶接法は、他の溶接法に比べて高速溶接が
できるので、低いコストでテーラードブランク材用コイ
ルを製造することができる。

【００２６】なお、いずれの溶接法においても、それぞ
れの溶接法で必要とされる特性が得られる溶接条件を選
定すればよいので、その溶接条件は特に制限しないが、
生産性の向上を図るうえでは、所定の継手性能が確保で
きる最も速い溶接速度を選定して溶接を行うのが望まし
い。

【００２７】上記の方法により、十分に安価なテーラー
ドブランク材用コイルを供給することが可能であるが、
高エネルギービーム溶接法、なかでもレーザ溶接法を用
いる場合には、突き合わせ部を予熱してから溶接するの
がより好ましい。その理由は次の通りである。

【００２８】レーザ溶接法の場合、良好な品質の溶接部
を安定して得るためには、鋼帯１、２の相対向する端面
１ａ、２ａ間のギャップを０．２ｍｍ以下とするのが好
ましい。しかし、上記の第３ロール５ｄと５ｅによる加
圧のみによって、連続的に供給される鋼帯１、２の相対
向する端面１ａ、２ａ間のギャップを０．２ｍｍ以下に
維持にするのは極めて困難で、実際のギャップは０〜
０．４ｍｍの範囲内でばらつくようになる。

【００２９】上記のギャップばらつきは、レーザによる
溶融溶接前に突き合わせ部を予熱することで解消させる
ことができる。すなわち、溶融溶接前に突き合わせ部を
予熱すると鋼帯１、２の相対向する端縁部が熱膨張し、
ギャップが小さくなるからである。また、突き合わせ部
を予熱した場合には、レーザ光の吸収率が向上し、高価
な高出力のレーザ溶接機を用いることなく一段と速い速
度での溶接が可能になり、より低いコストでテーラード
ブランク材用コイルを製造することができる。

【００３０】突き合わせ部の予熱は、次に述べるいずれ
かの方法を単独または複合で行うことができる。すなわ
ち、第１の方法は、位置合わせ手段５を構成する第２ロ
ール５ｂと５ｃを通電ロールとし、これに所定の周波
数、電圧および電流値の電流を流して突き合わせ部を所
定の温度に抵抗加熱する方法である。また、第２の方法
は、第２ロール５ｂと５ｃの相対向するロール端部のみ
を加熱し、この加熱熱を利用して突き合わせ部を所定の
温度に加熱する方法である。さらに、第３の方法は、レ
ーザ溶接法に限られるが、プラズマ熱で突き合わせ部を
所定の温度に加熱する方法である。

【００３１】第１の方法における第２ロール５ｂと５ｃ
への通電条件は特に制限しない。しかし、通電電流が小
さすぎる場合は十分な予熱効果が得られず、逆に大きす
ぎる場合は溶接熱影響部の幅が大きくなるだけでなく、
鋼帯１、２の端面１ａ、２ａ近傍が軟化して突き合わせ
部が座屈するようになる。このため、通電電流値は５〜
２０ｋＡ程度とするのが望ましい。

【００３２】また、電流は交流、直流およびパルス電流
のいずれでもよく、その通電方法は連続通電、断続通電
のいずれでもよく、要は突き合わせ部に座屈が生じた
り、溶接熱影響部の幅が過大になることがなく、かつ高
速溶接に必要な温度に予熱できる条件を選定すればよ
い。

【００３３】第２の方法における第２ロール５ｂと５ｃ
の相対向するロール端部のみの加熱は、第２ロール５ｂ
と５ｃの相対向するそれぞれのロール端部内に電気抵抗
発熱体を埋設することにより、突き合わせ部を所定の温
度に加熱することが可能な温度にロール自体を加熱すれ
ばよい。

【００３４】図４は、第３の方法に用いるレーザ溶接ト
ーチの一例を示す模式図で、同図（ａ）は縦断面図、同
図（ｂ）は平面図である。

【００３５】図に示すように、レーザ溶接トーチ１２
は、全体として先細テーパの円筒状であり、その下流側
にはアシストガス供給口１３、上流側には平面形状が矩
形状のガス排出口１４が形成されている。そして、その
ガス排出口１４が、位置合わせ手段５の第２ロール５ｂ
と５ｃの対向端面間に位置するように配置されている。

【００３６】このようにレーザ溶接トーチ１２を配置す
る場合には、集光レンズ１５、保護ガラス１６を経由し
て突き合わせ部に向けて照射されるレーザビーム９によ
る溶融溶接時に発生するプラズマが、アシストガス供給
口１３から供給されるＨｅやＡｒ等のアシストガスによ
って図中に矢符を付して示すようにガス排出口１４に達
し、そのプラズマ熱によって突き合わせ部が所定の温度
に予熱される。

【００３７】なお、板厚が０．８〜２．０ｍｍの鋼帯
１、２の相対向する端面１ａ、２ａ間のギャップが、例
えば０．４ｍｍの場合、これを０．２ｍｍ以下にするに
は、鋼帯１、２の相対向する端縁からそれぞれ幅方向に
１０ｍｍ程度の領域部分を２００℃程度に予熱すれば十
分である。

【００３８】上記の条件の予熱は、ガス排出口１４の形
状・寸法、アシストガス供給口１３から供給するアシス
トガス流量、レーザの種類とその出力、溶接速度等に応
じて適宜設定すればよく、特に制限されないが、次のよ
うにするのが好ましい。

【００３９】すなわち、アシストガス供給口１３から供
給するアシストガス流量は、溶接速度４〜８ｍ／ｍｉｎ
の場合、レーザが炭酸ガスレーザでその出力が５ｋＷで
は２０〜４０リットル／ｍｉｎ、レーザがＹＡＧレーザ
でその出力が４Ｋｗでは１０〜３０リットル／ｍｉｎ程
度とすればよい。また、ガス排出口１４の幅は、２０ｍ
ｍ以上とする必要があるが、あまり大きくし過ぎるとプ
ラズマ流が分散して突き合わせ部が十分に予熱されなく
なるので、２０〜３０ｍｍ程度とするのよい。さらに、
帯鋼１、２とガス排出口１４との離間距離は、近ければ
近いほど好ましいが、あまり近づけると干渉等の問題が
生じるため、５〜１０ｍｍ程度とするのがよい。また更
に、レーザ溶接トーチ１２、特にガス排出口１４は、水
冷配管等による冷却手段を有するものとするのがよく、
この場合には耐久性が向上する。

【００４０】なお、図示例の位置合わせ手段５は、第１
ロール５ａを上方、第２ロール５ｂ、５ｃを下方に配置
してもよい。

【００４１】

【実施例】《実施例１》いずれも、板幅が６００ｍｍ、
長さが２００ｍで、板厚が０．８ｍｍ、１．４ｍｍおよ
び２．０ｍｍの裸軟鋼板、板厚が０．８ｍｍと１．４ｍ
ｍで、引張強さが５９０ＭＰａ級の裸高張力鋼板、並び
に板厚が０．８ｍｍと１．４ｍｍで、その表面に溶融亜
鉛めっきを施しためっき鋼板からなる７種類のコイルを
準備した。

【００４２】準備した７種類のコイルは、表１に示す種
々の組み合わせで、図１に示す本発明の製造装置のリコ
イラーにセットし、本発明の方法に従って広幅帯鋼のテ
ーラードブランク材用コイルを製造した。その際、溶接
手段６には、図５の（ａ）に示すレーザ溶接機１０、
（ｂ）に示すＴＩＧ溶接機１１の２つを使い分けた。ま
た、一部のコイルの組み合わせについては、比較のため
に、位置合わせ手段５の第２ロール５ｂ、５ｃおよび第
３ロール５ｄ、５ｅによる加圧を省略した。

【００４３】得られた広幅帯鋼７からなる各テーラード
ブランク材用コイルは、図６に示すように、上下一対の
クランパー１７で固定された広幅帯鋼７に対して、先端
が半球面の直径４０ｍｍのポンチ１８を押し込むバルジ
加工試験に供し、溶接部８の特性を調べた。

【００４４】バルジ加工試験は、図７に示すように、各
テーラードブランク材用コイルをリコイルしつつ、その
長手方向の５ｍ毎の４０ヶ所の溶接部８を対象に行っ
た。

【００４５】評価は、ポンチ１８の押し込み深さｈ（図
６参照）が２０ｍｍに達するまでに溶接部８にコイル長
手方向の割れが発生した場合を溶接不良とし、溶接不良
ヶ所の発生率で評価した。以上の調査結果を、表１に併
せて示した。

【００４６】

【表１】 表１に示す結果からわかるように、本発明の方法に従っ
て製造して得られたテーラードブランク材用コイルのう
ち、溶接手段にＴＩＧ法を用いた試番９、１０は、上記
のバルジ加工試験において溶接部に割れが全く発生せ
ず、溶接部の特性が良好であった。また、溶接手段にレ
ーザ溶接法を用いた試番１〜７は、バルジ加工試験にお
いて溶接部に割れが発生したが、その発生率は５％以下
と少なかった。

【００４７】これに対し、位置合わせ手段５の第２ロー
ル５ｂ、５ｃおよび第３ロール５ｄ、５ｅによる加圧を
行わずに製造して得られた試番８のテーラードブランク
材用コイルは、バルジ加工試験において４０ヶ所のうち
２０ヶ所の溶接部に割れが発生し、溶接部の性能が不芳
であった。 《実施例２》いずれも、板幅が６００ｍｍ、長さが２０
０ｍで、板厚が０．８ｍｍと１．４ｍｍの軟鋼製の裸鋼
板、板厚が０．８ｍｍで、引張強さが５９０ＭＰａ級の
高張力鋼製の裸鋼板、および板厚が０．８ｍｍと１．４
ｍｍで、その表面に溶融亜鉛めっきを施しためっき鋼板
からなる５種類のコイルを準備した。

【００４８】また、位置合わせ手段５の第２ロール５ｂ
と５ｃが通電ロール、溶接手段６が出力４ｋＷのレーザ
溶接機の図１に示す本発明の製造装置を準備した。

【００４９】次いで、準備した５種類のコイルは、表２
に示す種々の組み合わせで、実施例１の場合と同様に、
上記本発明の製造装置のリコイラーにセットし、同じく
表２に示す条件のもとに広幅帯鋼のテーラードブランク
材用コイルを製造し、突き合わせ部の予熱の効果の確認
試験を行った。

【００５０】なお、突き合わせ部の予熱は、通電ロール
とした第２ロール５ｂ、５ｃ間に、周波数６０Ｈｚ、電
圧１００Ｖ、電流値１０ｋＡの交流を通電し、突き合わ
せ部を約２００℃に予熱した。

【００５１】得られた広幅帯鋼７からなる各テーラード
ブランク材用コイルは、実施例１と同じバルジ加工試験
に供して同じ基準により溶接部８の特性を調べた。ま
た、溶け込み不足の有無を調べ、溶接速度５ｍ／ｍｉｎ
で溶け込み不足の発生が認められなかった場合を総合評
価「○」、溶接速度８ｍ／ｍｉｎで溶け込み不足の発生
が認められなかった場合を総合評価「◎」、溶接速度８
ｍ／ｍｉｎで溶け込み不足の発生が認められた場合を総
合評価「×」として評価した。以上の調査結果を、表２
に併せて示した。

【００５２】

【表２】 表２に示す結果からわかるように、突き合わせ部を予熱
しない場合（試番１１〜１３）には、溶接速度が５ｍ／
ｍｉｎであれば、バルジ加工試験において溶接部に割れ
が全く発生せず、溶接部の特性が良好なテーラードブラ
ンク材用コイルが得られた。一方、突き合わせ部を予熱
した場合（試番１４〜１６）には、溶接速度が８ｍ／ｍ
ｉｎでも、バルジ加工試験において溶接部に割れが全く
発生せず、溶接部の特性が良好なテーラードブランク材
用コイルが得られた。

【００５３】しかし、突き合わせ部を予熱せず、溶接速
度８ｍ／ｍｉｎで製造を行った場合（試番１７）には、
溶接速度が速すぎるために溶け込み不足が発生し、バル
ジ加工試験において４０ヶ所の全ての溶接部に割れが発
生し、溶接部の特性が良好なテーラードブランク材用コ
イルは得られなかった。このことは、突き合わせ部を予
熱する場合でも、適正な溶接速度が存在することを意味
している。 《実施例３》いずれも、板幅が３００ｍｍ、長さが２０
０ｍで、板厚が０．８ｍｍ、１．４ｍｍおよび２．０ｍ
ｍの軟鋼製の裸鋼板からなる３種類のコイルを準備し
た。

【００５４】また、溶接手段６が出力３ｋＷのＹＡＧレ
ーザ溶接機で、そのレーザ溶接トーチが図４に示すレー
ザ溶接トーチ１２である図１に示す本発明の製造装置
と、溶接手段６が出力３ｋＷのＹＡＧレーザ溶接機で、
そのレーザ溶接トーチがガス排出口１４を有しない通常
のレーザ溶接トーチであり、位置合わせ手段５の第２ロ
ール５ｂと５ｃが、相対向するそれぞれのロール端部内
に電気抵抗発熱体が埋設されたロールである図１に示す
本発明の製造装置を準備した。

【００５５】次いで、準備した３種類のコイルは、表３
に示す種々の組み合わせで、実施例１および２の場合と
同様に、上記本発明の製造装置のリコイラーにセット
し、同じく表３に示す条件のもとに溶接速度６ｍ／ｍｉ
ｎで広幅帯鋼のテーラードブランク材用コイルを製造
し、突き合わせ部の予熱の効果の確認試験を行った。

【００５６】その際、図４に示すレーザ溶接トーチ１２
には、ガス排出口１４の帯鋼幅方向の寸法が２０ｍｍ、
帯鋼長手方向の寸法が５ｍｍのものを用い、アシストガ
ス供給口１３にＡｒガスからなるアシストガスを２０リ
ットル／ｍｉｎで供給し、鋼帯１、２の相対向する端縁
からそれぞれ幅方向に１０ｍｍの領域部分が２００℃に
なるように加熱した。また、端部内に電気抵抗発熱体が
埋設された第２ロール５ｂと５ｃによる突き合わせ部の
加熱は、鋼帯１、２の相対向する端縁からそれぞれ幅方
向に１５ｍｍの領域部分が２００℃になるように加熱し
た。

【００５７】得られた広幅帯鋼７からなる各テーラード
ブランク材用コイルは、ポンチ１８の直径が５０ｍｍで
ある点以外は実施例１と同じバルジ加工試験に供して同
じ基準により溶接部８の特性を調べた。

【００５８】また、各テーラードブランク材用コイル
は、長さ５ｍ毎を１単位長さとし、１単長さ内の溶接部
８を対象に目視による外観検査を行い、溶接欠陥（ピッ
トや未接合部）の発生有無も調べた。なお、評価は、１
単位長さ内の１ヶ所にでも溶接欠陥の発生が認められた
場合には、溶接欠陥の発生有りとした。以上の調査結果
を、表３に併せて示した。

【００５９】

【表３】 表３に示す結果からわかるように、突き合わせ部をプラ
ズマ熱で予熱した場合（試番１８、２０、２２）、位置
合わせ手段５の第２ロール５ｂ、５ｃの加熱を介して予
熱した場合（試番１９、２１、２３）のいずれの場合
も、バルジ加工試験において溶接部に割れが全く発生せ
ず、しかも溶接部８に溶接欠陥が発生しておらず、溶接
部の特性が良好なテーラードブランク材用コイルが得ら
れた。

【００６０】

【発明の効果】本発明のテーラードブランク材用コイル
は、所定の長さに切断するだけでよいので、ユーザでの
加工工数の大幅な削減が図れる。また、本発明の製造方
法と製造装置によれば、溶接部品質の優れたテーラード
ブランク材用コイルを確実かつ高能率に製造可能である
ので、安価なテーラードブランク材が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様を示す模式的斜視図である。

【図２】図１のイ−イ線矢視図である。

【図３】図２の平面図である。

【図４】突き合わせ部を予熱するための他の方法を説明
するための模式図で、同図（ａ）は縦断面図、同図
（ｂ）は平面図である。

【図５】実施例で用いた溶接手段を示す模式図で、同図
（ａ）はレーザ溶接機、同図（ｂ）はＴＩＧ溶接機を示
す図である。

【図６】実施例で用いたバルジ加工試験法を示す模式図
である。

【図７】バルジ加工試験法による試験位置を示す模式図
である。

【図８】従来のテーラードブランク材を用いたプレス成
形製品の製造工程の一例を示す模式図である。

【符号の説明】

１、２：素材のコイル（帯鋼）、 １ａ、２ａ：端面 ３ａ、３ｂ：端面精整手段、 ４ａ、４ｂ：ガイドロール、 ５：位置合わせ手段、 ５ａ：第１ロール、 ５ｂ、５ｃ：第２ロール、 ５ｄ、５ｅ：第３ロール、 ６：溶接手段、 ７：広幅帯鋼、 ８：溶接部、 ９：レーザビーム、 １０：レーザ溶接機、 １１：ＴＩＧ溶接機、 １２：レーザ溶接トーチ、 １３：アシストガス供給口、 １４：ガス排出口、 １５：集光レンズ、 １６：保護ガラス、 １７：クランパー、 １８：ポンチ、 １９、２０：ブランク、 ２１：テーラードブランク材 ２２：製品。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】材質と厚さの少なくともいずれかが異なる
   鋼帯の幅方向端面同士が長手方向に連続的に突き合わせ
   溶接接合されており、一方の面が同一平面であるテーラ
   ードブランク材用コイル。
2. 【請求項２】材質と厚さの少なくともいずれかが異なる
   複数の鋼帯コイルを巻き戻しつつ相対向する端面に精整
   処理を施し、次いで各鋼帯に側圧と上下方向の圧力を加
   えて一方の面が同一平面になるように精整処理された相
   対向する端面同士を突き合わせ、この突き合わせ部を連
   続的に溶接接合した後コイルに巻き取るテーラードブラ
   ンク材用コイルの製造方法。
3. 【請求項３】精整処理された相対向する端面近傍を、突
   き合わせ前に予熱する請求項２に記載のテーラードブラ
   ンク材用コイルの製造方法。
4. 【請求項４】複数のリコイラーと、各リコイラーの下流
   側にあって各リコイラーから巻き戻される複数条の鋼帯
   の相対向する端面を整える端面精整手段と、この端面精
   整手段の下流側にあって各鋼帯の上下方向位置を別々に
   調節する上下一対のガイドロール群と、このガイドロー
   ル群の下流側にあって各鋼帯の一方の面を同一平面にす
   るとともに、相対向する端面同士を突き合わせる位置合
   わせ手段と、この位置合わせ手段の下流側近傍にあって
   前記の突き合わせ部を溶接接合する溶接手段と、この溶
   接手段の下流側にあって突き合わせ部が溶接接合された
   広幅の鋼帯を巻き取る巻取機を具備するテーラードブラ
   ンク材用コイルの製造装置であり、前記の位置合わせ手
   段が、長さが各鋼帯の合計幅よりも短く外径が軸方向で
   同じの一方の面の側の第１ロール、この第１ロールの他
   方にあって各鋼帯を別々に第１ロールに押し付ける複数
   の第２ロールおよび第１ロールの上流側近傍の両側にあ
   って各鋼帯に側圧を加える左右一対の第３ロールとで構
   成されているテーラードブランク材用コイルの製造装
   置。