JP2001058274A - 複合プレートに部材を電気溶接する方法 - Google Patents
複合プレートに部材を電気溶接する方法Info
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- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Resistance Welding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複合プレートの孔の周囲にねじ、またはボル
トのような部材を電気溶接する改善された方法を提供す
る。 【解決手段】 ２枚の金属薄板３の間に挟まれている実
用的に絶縁性の材料から成る中間層２を含む複合プレー
ト１の孔４の周囲にボルト１３のような部材を電気溶接
するための方法である。実用的に絶縁性の材料を除去す
るために、孔４の近傍で複合プレート（１）に予熱工程
を施し、その後に複合プレート１上に部材１３を抵抗に
より溶接する従来技術を実施する。溶接対象である部材
１３と同じ側の複合プレート１に押し当てられた対電極
８と、溶接対象である部材１３に押し当てられた電極１
１との間に、孔４の近傍において弱く通電させることに
よって予熱工程を実施する。
トのような部材を電気溶接する改善された方法を提供す
る。 【解決手段】 ２枚の金属薄板３の間に挟まれている実
用的に絶縁性の材料から成る中間層２を含む複合プレー
ト１の孔４の周囲にボルト１３のような部材を電気溶接
するための方法である。実用的に絶縁性の材料を除去す
るために、孔４の近傍で複合プレート（１）に予熱工程
を施し、その後に複合プレート１上に部材１３を抵抗に
より溶接する従来技術を実施する。溶接対象である部材
１３と同じ側の複合プレート１に押し当てられた対電極
８と、溶接対象である部材１３に押し当てられた電極１
１との間に、孔４の近傍において弱く通電させることに
よって予熱工程を実施する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複合プレートの孔の
周囲にねじ、またはボルトのような部材を電気溶接する
方法に関し、この場合、上記複合プレートは２枚の金属
薄板の間に挟まれている実用的に絶縁性の材料から成る
中間層を含む、複合プレートに部材を電気溶接する方法
に関する。このねじまたはボルトは、複合プレートに面
して、抵抗によって溶接を容易にする環状または球形の
ボスを有することが好ましい。
周囲にねじ、またはボルトのような部材を電気溶接する
方法に関し、この場合、上記複合プレートは２枚の金属
薄板の間に挟まれている実用的に絶縁性の材料から成る
中間層を含む、複合プレートに部材を電気溶接する方法
に関する。このねじまたはボルトは、複合プレートに面
して、抵抗によって溶接を容易にする環状または球形の
ボスを有することが好ましい。
【０００２】
【従来の技術】そのような、実用的に絶縁性の材料から
成る中間層は、重合体のような合成材であることがで
き、そして金属薄板は、例えばモータのハウジングの構
造用には、軟鋼にすることができる。使用される厚さの
大きさの程度は、重合体では１００分の５ｍｍにするこ
とができ、したがってこの場合は非常に薄い薄膜であ
り、そして金属薄板では１０分の７ｍｍにすることがで
きる。こうした複合プレートは通常、ＭＰＭプレートと
呼ばれている。
成る中間層は、重合体のような合成材であることがで
き、そして金属薄板は、例えばモータのハウジングの構
造用には、軟鋼にすることができる。使用される厚さの
大きさの程度は、重合体では１００分の５ｍｍにするこ
とができ、したがってこの場合は非常に薄い薄膜であ
り、そして金属薄板では１０分の７ｍｍにすることがで
きる。こうした複合プレートは通常、ＭＰＭプレートと
呼ばれている。
【０００３】溶接対象部材を介在させてプレートを２つ
の電極間に挟む従来の抵抗溶接によって、このような複
合プレートにネジ頭またはナットを溶接しようとする場
合には、次のような問題がある。それは、重合体の薄膜
が２枚の金属薄板間を完全に絶縁している場合には、こ
れらの金属薄板間に電流を通すことができない。また、
反対にそうでない場合は、孔の周囲のプレートの温度の
急激な上昇によって重合体の急激な蒸発による爆飛が生
じ、場合によってはプレートに穴があくことがある。
の電極間に挟む従来の抵抗溶接によって、このような複
合プレートにネジ頭またはナットを溶接しようとする場
合には、次のような問題がある。それは、重合体の薄膜
が２枚の金属薄板間を完全に絶縁している場合には、こ
れらの金属薄板間に電流を通すことができない。また、
反対にそうでない場合は、孔の周囲のプレートの温度の
急激な上昇によって重合体の急激な蒸発による爆飛が生
じ、場合によってはプレートに穴があくことがある。
【０００４】そのほか、単一のＭＰＭプレート上に閉回
路を作る平坦な電極を用い、低い電流強度で溶接を非常
に長時間行うと、電流は不確実に様々な所を通り、加熱
領域は明らかに電極の管理を受けず、また組織的にプレ
ートの端から始まらずにプレートの表面を移動すること
が確かめられる。これは、ＭＰＭプレートの内部の欠陥
の表れであり、やはり満足できるものではない。
路を作る平坦な電極を用い、低い電流強度で溶接を非常
に長時間行うと、電流は不確実に様々な所を通り、加熱
領域は明らかに電極の管理を受けず、また組織的にプレ
ートの端から始まらずにプレートの表面を移動すること
が確かめられる。これは、ＭＰＭプレートの内部の欠陥
の表れであり、やはり満足できるものではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の技術のこの短所を改善することにある。
の技術のこの短所を改善することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのために、当初（「発
明の属する技術分野」）に定義したタイプの本発明によ
る方法は、実用的に絶縁性の材料を除去するために、こ
の孔の近傍で上記プレートに予熱工程を施し、その後に
複合プレート上の上記部材を、抵抗による溶接をする従
来技術を実施することを特徴としている。
明の属する技術分野」）に定義したタイプの本発明によ
る方法は、実用的に絶縁性の材料を除去するために、こ
の孔の近傍で上記プレートに予熱工程を施し、その後に
複合プレート上の上記部材を、抵抗による溶接をする従
来技術を実施することを特徴としている。
【０００７】ある種の部材、特に比較的に小さな直径の
ねじ頭では、予熱の段階で溶接対象の部材が劣化する危
険性を防止したい場合には、上記溶接対象部材と同じ側
のプレート上に押し当てられた対電極と、上記溶接対象
部材、またはその位置に置かれた特定の接触部材に押し
当てられた電極との間に、上記孔の近傍において、電流
を通過させることによって予熱工程を実施することがで
きる。
ねじ頭では、予熱の段階で溶接対象の部材が劣化する危
険性を防止したい場合には、上記溶接対象部材と同じ側
のプレート上に押し当てられた対電極と、上記溶接対象
部材、またはその位置に置かれた特定の接触部材に押し
当てられた電極との間に、上記孔の近傍において、電流
を通過させることによって予熱工程を実施することがで
きる。
【０００８】この対電極は孔に関して非対称にプレート
に押し当てられることも可能である。
に押し当てられることも可能である。
【０００９】その他の部材、例えば比較的に直径の大き
いナットでは、反対に、上記対電極は環状であり、そし
て上記溶接対象部材または上記特定の接触部材を完全に
囲み、上記孔の周囲におけるプレートの加熱が均等にな
るように、回転対称性を有していることが有利である。
いナットでは、反対に、上記対電極は環状であり、そし
て上記溶接対象部材または上記特定の接触部材を完全に
囲み、上記孔の周囲におけるプレートの加熱が均等にな
るように、回転対称性を有していることが有利である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に本発明の幾つかの実施態様
を添付の幾つかの図面を参照しながら、非限定的な例証
として説明する。
を添付の幾つかの図面を参照しながら、非限定的な例証
として説明する。
【００１１】図１においては、２枚の金属薄板３の間に
挟まれた重合体の絶縁中間層２から成るＭＰＭプレート
には参照番号１が付されており、これら金属薄板と絶縁
中間層との厚さはそれぞれ上述の厚さの程度（ordre）
である。上記ＭＰＭプレート１の孔４は、このプレート
が載っている絶縁支持体６の穴５と整列されて配置され
ている。比較的に小さい直径を有するねじ７はそのねじ
山部分７ａによって穴５に係合されており、その頭部は
上記ＭＰＭプレート１の上面に載っている。この同じ上
面には、ねじ頭の周囲に環状の対電極８が設置されてい
る。金属支持部材９が、一方ではこの対電極の上に載
り、そして他方では絶縁支持体６に支えられている絶縁
柱１０の上に載っている。
挟まれた重合体の絶縁中間層２から成るＭＰＭプレート
には参照番号１が付されており、これら金属薄板と絶縁
中間層との厚さはそれぞれ上述の厚さの程度（ordre）
である。上記ＭＰＭプレート１の孔４は、このプレート
が載っている絶縁支持体６の穴５と整列されて配置され
ている。比較的に小さい直径を有するねじ７はそのねじ
山部分７ａによって穴５に係合されており、その頭部は
上記ＭＰＭプレート１の上面に載っている。この同じ上
面には、ねじ頭の周囲に環状の対電極８が設置されてい
る。金属支持部材９が、一方ではこの対電極の上に載
り、そして他方では絶縁支持体６に支えられている絶縁
柱１０の上に載っている。
【００１２】溶接機の電極１１が、例えば予熱電流の給
電電源のプラス端子に接続されている。この時、溶接機
の電極１１はねじ７の頭部に当てがわれ、また、同じ電
源のマイナス端子に接続されているもう一つの電極１２
が金属支持部材９に当てがわれる。その結果、上記ＭＰ
Ｍプレート１を劣化させる恐れなしに、ねじ頭の周囲領
域内における重合体の絶縁中間層２をオーミック抵抗に
よる加熱によって急速に、しかし、急激ではなく除去す
る。
電電源のプラス端子に接続されている。この時、溶接機
の電極１１はねじ７の頭部に当てがわれ、また、同じ電
源のマイナス端子に接続されているもう一つの電極１２
が金属支持部材９に当てがわれる。その結果、上記ＭＰ
Ｍプレート１を劣化させる恐れなしに、ねじ頭の周囲領
域内における重合体の絶縁中間層２をオーミック抵抗に
よる加熱によって急速に、しかし、急激ではなく除去す
る。
【００１３】この予熱段階が終了すると、絶縁支持体６
を引き出し、そして、ねじのねじ山部分７ａの周囲の、
ＭＰＭプレート１の下に、従来形の環状の溶接電極を押
しつける。この時電流は２枚の金属薄板３の間を通るこ
とができるので、この溶接電極は上記電極１１と協働し
てＭＰＭプレート１上のねじ頭の抵抗溶接を確実に実施
することができる。
を引き出し、そして、ねじのねじ山部分７ａの周囲の、
ＭＰＭプレート１の下に、従来形の環状の溶接電極を押
しつける。この時電流は２枚の金属薄板３の間を通るこ
とができるので、この溶接電極は上記電極１１と協働し
てＭＰＭプレート１上のねじ頭の抵抗溶接を確実に実施
することができる。
【００１４】図２に示されている実施態様では、ナット
１３のような比較的に直径の大きな部材をＭＰＭプレー
ト１に溶接したい場合を想定している。この場合、金属
支持部材９の代わりに、穴１４を穿孔された環状の金属
部材９ａを用いる方が有利である。そして、この金属部
材９ａの穴の周囲は環状の対電極８の上に当てがわれ
る。この時予熱は、環状の金属部材９ａの周辺に２つの
マイナス電極１２ａおよび１２ｂを当て、そしてナット
１３上にプラス電極１１を当てることによって確実に行
われる。上述の場合と同様に、ＭＰＭプレート１を劣化
させる恐れなしに、ナット１３の周囲に電流を通すこと
によって、オーム効果によってこの領域内の重合体の薄
膜を除去させることができる。その後、絶縁支持体６を
撤去し、公知の方法で溶接を行う。
１３のような比較的に直径の大きな部材をＭＰＭプレー
ト１に溶接したい場合を想定している。この場合、金属
支持部材９の代わりに、穴１４を穿孔された環状の金属
部材９ａを用いる方が有利である。そして、この金属部
材９ａの穴の周囲は環状の対電極８の上に当てがわれ
る。この時予熱は、環状の金属部材９ａの周辺に２つの
マイナス電極１２ａおよび１２ｂを当て、そしてナット
１３上にプラス電極１１を当てることによって確実に行
われる。上述の場合と同様に、ＭＰＭプレート１を劣化
させる恐れなしに、ナット１３の周囲に電流を通すこと
によって、オーム効果によってこの領域内の重合体の薄
膜を除去させることができる。その後、絶縁支持体６を
撤去し、公知の方法で溶接を行う。
【００１５】もし、溶接対象部材７または１３の劣化の
危険性を避けたいならば、予熱段階の間、この溶接対象
部材を、これと同じ位置を占める特定の接触部材に置き
換えることができるということは重要である。
危険性を避けたいならば、予熱段階の間、この溶接対象
部材を、これと同じ位置を占める特定の接触部材に置き
換えることができるということは重要である。
【００１６】図３および４には、４、８および１２期間
の溶接時間における１層から成る裸のプレートに対して
は点で、そして同じ溶接時間における２層から成るこの
ようなプレートに対しては×印で、ねじ頭の溶接可能領
域とパラメータとを表している。図示されているよう
に、１層のプレートに対しては溶接領域は比較的に広い
が、２層のプレートの溶接領域は非常に限定されてお
り、これは電極間の応力が４０００Ｎ（図３）と６００
０Ｎ（図４）の場合である。反対に、星印で示されてい
る溶融金属の漏出の限界は２つの応力に対してほぼ同じ
であることが判る。
の溶接時間における１層から成る裸のプレートに対して
は点で、そして同じ溶接時間における２層から成るこの
ようなプレートに対しては×印で、ねじ頭の溶接可能領
域とパラメータとを表している。図示されているよう
に、１層のプレートに対しては溶接領域は比較的に広い
が、２層のプレートの溶接領域は非常に限定されてお
り、これは電極間の応力が４０００Ｎ（図３）と６００
０Ｎ（図４）の場合である。反対に、星印で示されてい
る溶融金属の漏出の限界は２つの応力に対してほぼ同じ
であることが判る。
【００１７】予熱後、それぞれ４０００Ｎおよび６００
０Ｎ（図５および６）の同じ応力に対して２００００Ａ
以下の弱い溶接電流強度への移行が認められ、そしてプ
ロジェクション溶接前の２層のプレートの溶接に対し
て、より広い領域が認められる。６０００Ｎにおける溶
接は、４０００Ｎにおける溶接よりも２層のプレートに
対してより広い溶接領域を表している。
０Ｎ（図５および６）の同じ応力に対して２００００Ａ
以下の弱い溶接電流強度への移行が認められ、そしてプ
ロジェクション溶接前の２層のプレートの溶接に対し
て、より広い領域が認められる。６０００Ｎにおける溶
接は、４０００Ｎにおける溶接よりも２層のプレートに
対してより広い溶接領域を表している。
【００１８】図７のグラフでは、予熱の強さとその持続
時間が変更されているが、応力は変わらず、１８００Ｎ
に維持されている。曲線には、次の溶接のための予熱を
行うのに適宜なパラメータが示されている。予熱時間は
溶接に障害を与えずに低減することができることが判
る。このようにして、溶接されたＭＰＭプレートは溶接
された２層のプレートでピールテスト（deboutonner）
を行うことができた。
時間が変更されているが、応力は変わらず、１８００Ｎ
に維持されている。曲線には、次の溶接のための予熱を
行うのに適宜なパラメータが示されている。予熱時間は
溶接に障害を与えずに低減することができることが判
る。このようにして、溶接されたＭＰＭプレートは溶接
された２層のプレートでピールテスト（deboutonner）
を行うことができた。
【００１９】最後に、図８は、２００００Ｎの応力のも
とで比較的に大きな直径のナットの予熱後の溶接のため
に用いられた調整を示している。
とで比較的に大きな直径のナットの予熱後の溶接のため
に用いられた調整を示している。
【００２０】図３から６までと、そして図８において
は、点の領域は２層のプレートの接着（collage）に対
応し、×印の領域は２層のプレートの溶接に対応し、そ
して星印の領域は排出（expulsion）に対応している。
は、点の領域は２層のプレートの接着（collage）に対
応し、×印の領域は２層のプレートの溶接に対応し、そ
して星印の領域は排出（expulsion）に対応している。
【００２１】図９に示されているように、仮二重点での
予熱による部材の準備とそして同様な工程によるその溶
接とを行うこともまた可能である。すなわち、先ず弱い
応力で、同心の上部電極１１により予熱を行い、その
後、外側の環状の電極８を引き上げ、そして溶接対象部
材７の下に溶接電極１５を配置する。
予熱による部材の準備とそして同様な工程によるその溶
接とを行うこともまた可能である。すなわち、先ず弱い
応力で、同心の上部電極１１により予熱を行い、その
後、外側の環状の電極８を引き上げ、そして溶接対象部
材７の下に溶接電極１５を配置する。
【図１】プレート上の溶接対象部材が比較的に小さな直
径を有するネジである場合における予熱段階を示す略図
である。
径を有するネジである場合における予熱段階を示す略図
である。
【図２】プレート上の溶接対象部材が比較的に大きな直
径を有するナットである場合における予熱段階を示す略
図である。
径を有するナットである場合における予熱段階を示す略
図である。
【図３】１層または２層から成る裸のプレートに対す
る、両電極間の応力が４０００Ｎである場合の交流溶接
機によるねじ頭の溶接の可能性を参照のために示すグラ
フである。なお、溶接時間（通電期間）は横軸に、そし
て溶接の電流 (単位: ｋＡ）は縦軸に示されている。
る、両電極間の応力が４０００Ｎである場合の交流溶接
機によるねじ頭の溶接の可能性を参照のために示すグラ
フである。なお、溶接時間（通電期間）は横軸に、そし
て溶接の電流 (単位: ｋＡ）は縦軸に示されている。
【図４】１層または２層から成る裸のプレートに対す
る、両電極間の応力が６０００Ｎである場合の交流溶接
機によるねじ頭の溶接の可能性を参照のために示すグラ
フである。なお、溶接時間（通電期間）は横軸に、そし
て溶接の電流 (単位: ｋＡ）は縦軸に示されている。
る、両電極間の応力が６０００Ｎである場合の交流溶接
機によるねじ頭の溶接の可能性を参照のために示すグラ
フである。なお、溶接時間（通電期間）は横軸に、そし
て溶接の電流 (単位: ｋＡ）は縦軸に示されている。
【図５】本発明によって予熱されたＭＰＭプレートにね
じ頭を溶接するための同じ圧力および同じ溶接時間に関
する図３と同種類のグラフである。
じ頭を溶接するための同じ圧力および同じ溶接時間に関
する図３と同種類のグラフである。
【図６】本発明によって予熱を加えられたＭＰＭプレー
トにねじ頭を溶接するための同じ圧力および同じ溶接時
間に関する図４と同種類のグラフである。
トにねじ頭を溶接するための同じ圧力および同じ溶接時
間に関する図４と同種類のグラフである。
【図７】１８００Ｎの応力で、ねじの溶接を行うための
予熱の強さを変えた結果を同種のグラフで示している。
予熱の強さを変えた結果を同種のグラフで示している。
【図８】２００００Ｎの応力における比較的に大きな直
径を有するナットの溶接の可能性を示す、図３から６ま
でのものと同種のグラフである。
径を有するナットの溶接の可能性を示す、図３から６ま
でのものと同種のグラフである。
【図９】一つの変形例の軸方向の断面図である。
１ 複合プレート（ＭＰＭプレート） ２ 重合体の絶縁中間層 ３ 金属薄板 ４ 孔 ５ 穴 ６ 絶縁支持体 ７ ねじまたはボルトのような溶接対象の部材 ７ａ ねじ山部分 ８ 環状の対電極 ９ 金属支持部材 ９ａ 環状の金属支持部材 １０ 絶縁柱 １１ 電極 １２ 電極 １２ａ 電極 １２ｂ 電極 １３ ナット １４ 穴 １５ 溶接電極
Claims (3)
- 【請求項１】 ２枚の金属薄板（３）の間に挟まれてい
る実用的に絶縁性の材料から成る中間層（２）を含む複
合プレート（１）の孔（４）の周囲にねじ、またはボル
トのような部材（７、１３）を電気溶接するための、複
合プレートに部材を電気溶接する方法において、 前記実用的に絶縁性の材料を除去するために、前記孔
（４）の近傍で前記複合プレート（１）に予熱工程を施
し、その後に前記複合プレート（１）上の前記部材
（７、１３）を抵抗によって溶接する従来工程を実施す
る、複合プレートに部材を電気溶接する方法。 - 【請求項２】 溶接対象である前記部材（７、１３）と
同じ側の前記複合プレート（１）上に押し当てられた対
電極（８）と、溶接対象である前記部材（７、１３）ま
たはその代わりに特定の接触部材上に押し当てられた電
極（１１）との間に、前記孔（４）の近傍において電流
を通すことによって前記予熱工程を実施する、請求項１
記載の複合プレートに部材を電気溶接する方法。 - 【請求項３】 前記対電極（８）は環状であり、そして
溶接対象である前記部材（７、１３）または前記特定の
接触部材を完全にとり囲んでいる、請求項２記載の複合
プレートに部材を電気溶接する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9909393 | 1999-07-20 | ||
| FR9909393A FR2796580B1 (fr) | 1999-07-20 | 1999-07-20 | Procede de soudage electrique d'une piece sur une tole composite |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001058274A true JP2001058274A (ja) | 2001-03-06 |
Family
ID=9548300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000218837A Pending JP2001058274A (ja) | 1999-07-20 | 2000-07-19 | 複合プレートに部材を電気溶接する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6294751B1 (ja) |
| EP (1) | EP1072349B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001058274A (ja) |
| DE (1) | DE60003497T2 (ja) |
| FR (1) | FR2796580B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105195850A (zh) * | 2015-10-22 | 2015-12-30 | 无锡博进精密机械制造有限公司 | 双晶片的校准式多功能焊接治具 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011052110A1 (de) | 2011-07-25 | 2013-01-31 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Leichtblechkonstruktion |
| DE102012101913A1 (de) * | 2012-03-07 | 2013-09-12 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Leichtblech und ein Leichtblech umfassende Konstruktion |
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