JP2001096362A

JP2001096362A - 溶接方法

Info

Publication number: JP2001096362A
Application number: JP27179599A
Authority: JP
Inventors: Kinya Aota; 欣也青田; Hisanobu Okamura; 久宣岡村; Masao Funyu; 征夫舟生; Kazuyoshi Terakado; 一佳寺門; Shin Onose; 伸小野瀬; Keiichi Urashiro; 慶一浦城
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2001-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、平板と丸棒とをアーク溶接に
よって、スポット溶接することができる溶接方法を提供
するにある。【解決手段】本発明は、平板の貫通孔に丸棒を差込み、
前記平板と前記丸棒とを溶接する溶接方法において、前
記貫通孔の直径より前記丸棒の直径が大きくし、かつ、
前記丸棒先端を円錐形状とし、前記先端部を前記貫通孔
に挿入して前記先端部を溶融することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スポット溶接の継
手形状及び溶接方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術として、スポット溶接方法に
関してはJIS Z 3001に、スポット溶接継手に関してはJI
S Z 3171に記載がある。JIS Z 3171には、スポット溶接
の継手として平板同士の重ね継手などが記載されてい
る。

【０００３】また、板と丸棒とを溶接する方法として特
開平63−20164 号公報がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】平板の貫通孔に丸棒を
差込み、平板と丸棒をスポット溶接する溶接継手では、
丸棒と溶接電極とのあいだにアークを発生させて溶接す
る。

【０００５】上記の継手において、継手形状の寸法上の
制約から溶接電源と丸棒とを電気的に接続できない場合
には、平板と溶接電源とを電気的に接続することにな
る。このような継手では、丸棒と溶接電極とのあいだに
アークを発生するために、平板と丸棒が電気的に導通す
る必要がある。

【０００６】平板の貫通孔に丸棒を差込む構造では、貫
通孔の径よりも丸棒の径のほうが小さくないと差込めな
いために、平板と丸棒のあいだに隙間が生じ、電気的に
導通しないために、アークスポット溶接することができ
なかった。

【０００７】また、平板の貫通孔に丸棒を差込む構造の
スポット溶接において、融点差が有る材料を溶接する場
合には、低融点の材料のみが溶融して、高融点の材料が
溶融せず、溶込み不良が発生しやすいという問題があ
る。

【０００８】また、特開昭63−20164 号公報では融点差
のある部材での溶接に問題があった。

【０００９】本発明の目的は、平板と丸棒との溶接に際
して両者間に融点差のある材料を良好に溶接することの
できる溶接方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、平板の貫通孔
より丸棒の径の方が大きく、かつ、丸棒の先端を円錐形
状とし、円錐部を貫通孔に挿入してその円錐部を溶融す
る溶接方法にある。

【００１１】また、本発明は、丸棒は大径部と小径部よ
り構成され、前記小径部の径が貫通孔の径より小さく、
かつ大径部の径が貫通孔の径より大きい形状として、小
径部を貫通孔に挿入してその小径部を溶融することによ
り両者を溶接するものである。

【００１２】また、本発明は、アークスポット溶接に限
定されず、レーザ溶接及び電子ビーム溶接にも適用可能
である。

【００１３】

【発明の実施の形態】（実施例１）図１および図２によ
り本実施例を説明する。図２は本発明による溶接方法に
用いた継手の斜視図を示す。平板１の貫通孔２に丸棒３
が挿入されており、アーク溶接の電極４を丸棒３の端部
に配置して、平板１と丸棒３とをＴＩＧアークスポット
溶接法により溶接する。図１は図２の溶接部の断面図を
示す。アークスポット溶接ではアーク放電させるために
は被溶接物と溶接電源５とを電気的に接続する必要があ
る。この継手では、丸棒３は樹脂６でベース板７に固定
されている。また、構造上の制約から、丸棒３と溶接電
源５を電気的に接続できない。そのため、平板１と溶接
電源５とを接続する必要がある。そこで、丸棒３の先端
を円錐形状にすることにより、平板１と丸棒３とが接触
するため、平板１と溶接電源５とを接続することにより
アークスポット溶接することが可能である。

【００１４】平板１は板厚０.３mm のリン青銅板であ
り、直径０.６mm の貫通孔２が設けられている。また、
丸棒３はＦｅ−Ｎｉ合金で、直径１mmの丸棒先端は２mm
高さの円錐形状である。この継手で、ＴＩＧアークスポ
ット溶接法により平板１と丸棒３を溶接した。溶接条件
は、溶接電流６Ａ，溶接電圧５Ｖ，溶接時間０.０９秒
で溶接した。また、平板１と溶接電源５とを電気的に接
続して溶接している。その結果、円錐形状部分で平板１
と丸棒３が接触しているため、丸棒３と電極４のあいだ
にアークが発生してアークスポット溶接することができ
る。図３に溶接後の溶接部断面を示す。この継手では丸
棒３と電極４の間にアークが発生するため、まず、丸棒
３の端部がアークにより溶融して、その後、熱伝導によ
り平板１も溶融することになる。本実施例では、リン青
銅の融点は１０３０℃、また、コバールの融点は１５３
０℃であり、平板１より丸棒３の融点が５００℃高い材
質で溶接することにより、まず高融点のコバールが溶融
して、その熱伝導でリン青銅が溶融することにより、溶
込み不良のない良好な溶接をすることができた。また、
図１の継手形状で、アークスポット溶接の替りに、レー
ザ溶接及び電子ビーム溶接での良好な溶接をすることが
できる。

【００１５】図４に丸棒がリン青銅で平板がＦｅ−Ｎｉ
合金の場合の溶接部断面を示す。この材質の組合せで
は、平板１より丸棒３の融点の方が低いため、丸棒３の
みが溶融して、平板１が溶融せず溶込み不良が発生する
場合があった。

【００１６】図５に従来の継手形状の断面図を示す。丸
棒３を貫通孔２に挿入するためには、貫通孔２より丸棒
３の径を小さくする必要がある。そのため、平板１と丸
棒３が接触しておらず、アークスポット溶接することが
できない。

【００１７】（実施例２）図６は他の溶接継手による溶
接方法を示す断面図である。実施例１と異なる点は、丸
棒３の先端にテーパー形状９が設けられている点であ
る。この継手形状でも、テーパー形状９で平板１と丸棒
３が接触しているため、アークスポット溶接の際に電極
４の設定を容易に行うことができる。

【００１８】（実施例３）図７は他の溶接継手による溶
接方法を示す断面図である。実施例１と異なる点は、丸
棒３が大径部分１０と小径部分１１から構成されている
点である。大径部分１０の径は貫通孔２より大きく、小
径部分１１の径は貫通孔２より小さくなっている。小径
部分１１を貫通孔１２に挿入する。この継手において
も、大径部分１０で平板１と丸棒３が接触しているた
め、アークスポット溶接する際に高さ調整が容易に行う
ことができる。

【００１９】（実施例４）図８及び図９は他の溶接継手
による溶接方法を示す図である。図８は正面図であり、
図９は断面図である。丸棒３を貫通孔１２に挿入するこ
とにより、丸棒３を挿入すると接触部分１３の平板１に
たわみが生じる。このため、平板１と丸棒３が接触し
て、平板１と溶接電源５を電気的に接続することによ
り、アークスポット溶接することが可能である。

【００２０】（実施例５）図１０は他の溶接継手による
溶接方法を示す平面図である。実施例４と異なる点は、
接触部分１３が四箇所ある点である。この継手形状も、
平板１と丸棒３が接触しており、平板１と溶接電源５を
電気的に接続することにより、アークスポット溶接する
ことが可能である。

【００２１】（実施例６）図１１及び図１２は他の溶接
継手による溶接方法を示す図である。図１１は正面図で
あり、図１２はＡＡ断面図である。本実施例は、接触部
分１３近傍にスリット１９が平板１に設けられているこ
とが特徴である。この継手では、丸棒３の径より貫通孔
２の径の方が挿入前は小さいが、スリット１９により丸
棒３を貫通孔２に挿入することにより、平板１に変形が
生じ、貫通孔２が大きくなる。このため、平板１と丸棒
３が常に接触しているため、丸棒３の先端近傍に電極４
を配置し、平板１と溶接電源５を電気的に接続すること
により、アークスポット溶接することが可能である。

【００２２】（実施例７）図１３及び図１４は本発明に
係る溶接方法の他の例を示す図である。図１３は断面図
であり、図１４は斜視図である。この実施例の継手形状
は第一の実施例と同一であるが、溶接電極１４に加圧治
具１５を取り付けたことである。この加圧治具１５によ
り平板１を加圧する。これにより、平板１と丸棒３がよ
り確実に安定して接触できる。また、加圧治具１５と溶
接電源５とを接続することにより、加圧中は加圧シリン
ダ１５と平板１が接触するため、簡易に被溶接物と溶接
電源５とを電気的に接続して、アークスポット溶接する
ことができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、平板の貫通孔に丸棒を差込む
とともに、前記平板と溶接電源とを電気的に接続して、
溶接電極と丸棒とのあいだにアークを発生させて、前記
平板と前記丸棒とをスポット溶接する溶接方法にあり、
平板と丸棒とは接触しているため、平板と溶接電源とを
電気的に接続することができ、電極と丸棒とのあいだに
アークが発生し、容易に溶接することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の溶接継手を示す断面図。

【図２】実施例２の溶接方法を示す斜視図。

【図３】実施例１の溶接部断面図。

【図４】丸棒がリン青銅で平板がＦｅ−Ｎｉ合金の場合
の溶接部断面図。

【図５】従来の継手形状を示す断面図。

【図６】実施例２の溶接方法を示す断面図。

【図７】実施例３の溶接方法を示す断面図。

【図８】実施例４の溶接方法を示す正面図。

【図９】図８の断面図。

【図１０】実施例５の溶接方法を示す正面図。

【図１１】実施例６の溶接方法を示す正面図。

【図１２】図１１のＡＡ断面図。

【図１３】実施例７の溶接方法を示す断面図。

【図１４】図１３の斜視図。

【符号の説明】１…平板、２，１２…貫通孔、３…丸棒、４…電極、５
…溶接電源、６…樹脂、７…ベース板、９…テーパー形
状、１０…大径部分、１１…小径部分、１３…接触部
分、１４…溶接電極、１５…加圧治具、１６…支持治
具、１７…溶接ビード、１８…溶込み不良部、１９…ス
リット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２３Ｋ 26/00 ３１０Ｂ２３Ｋ 26/00 ３１０Ｎ // Ｂ２３Ｋ 37/04 37/04 Ｊ (72)発明者舟生征夫茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者寺門一佳茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者小野瀬伸茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者浦城慶一茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器グループ内Ｆターム(参考） 4E001 AA03 AA04 CA01 CC04 DA07 DF02 DF09 DG01 DG02 4E065 EA04 4E066 AB00 BF07 CA00 CA15 CB00 4E068 BA00 DA09 DB05 4E081 BA02 BA37 BA48 CA01 CA07 CA14 CA19 CA20 DA37 FA12 YC01 YC10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平板の貫通孔に丸棒を差込み、前記平板と
前記丸棒とを溶接する溶接方法において、前記貫通孔の
直径より前記丸棒の直径が大きくし、かつ、前記丸棒先
端を円錐形状とし、前記先端部を前記貫通孔に挿入して
前記先端部を溶融することを特徴とする溶接方法。
【請求項２】平板の貫通孔に丸棒を差込み、前記平板と
前記丸棒とを溶接する溶接方法において、前記丸棒は大
径部と小径部より構成され、前記小径部の直径が前記貫
通孔の直径より小さく、かつ前記大径部の直径が前記貫
通孔の直径より大きく、前記小径部を前記貫通孔に挿入
し、該小径部の先端を溶融することを特徴とする溶接継
手形状。
【請求項３】請求項１又は請求項２において、前記溶接
は、アーク溶接，レーザ溶接，電子ビーム溶接のいずれ
かであることを特徴とする溶接方法。
【請求項４】請求項１又は請求項２において、溶接電極
を前記丸棒端部に配置し、前記溶接電極と一体となった
加工治具により、前記平板を前記丸棒の長さ方向に加圧
しながら溶接することを特徴とする溶接方法。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかにおいて、前記平
板より前記丸棒の融点が高いことを特徴とする溶接方
法。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか記載の溶接方法に
より作製された、自動車用電装部品。