JP2003320462A - プロジェクション溶接方法、および抵抗溶接用プロジェクション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きな加圧力による被溶接部材の変形を回避
しつつ、突起の存在に拘らず一対の被溶接部材を互いに
密着させた状態で溶接固定できるようにする。 【解決手段】 突起１４の周囲に環状凹所１６が設けら
れ、抵抗溶接時の加圧で押し潰された突起１４がその環
状凹所１６内へ流入させられることにより、被溶接部材
１２の端面２２が被溶接部材１０の板面２０に密着する
状態で溶接固定されるようにした。これにより、優れた
接合強度が得られるとともに、環状凹所１６よりも外周
側へ突起１４の溶融金属等がはみ出して性能や外観を損
なう恐れもない。また、隙間を無くすために大きな加圧
力を加える必要がないため、棒状の被溶接部材１２が座
屈変形等を生じることもない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプロジェクション溶
接に係り、特に、突起（プロジェクション）の存在に拘
らず一対の被溶接部材を互いに密着させた状態で溶接固
定する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一対の被溶接部材を加圧しながら溶接電
流を通電して抵抗溶接を行う際に、その一対の被溶接部
材の溶接部位の少なくとも一方に突起を設け、加圧力お
よび発熱をその突起部分に集中させて局部的に溶接する
プロジェクション溶接方法が、各種の溶接現場で広く用
いられている。実開平５−１３６７６号公報に記載の溶
接方法はその一例である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなプロジェクション溶接方法においては、突起の存在
で一対の被溶接部材の間に隙間が生じる可能性があっ
た。すなわち、図３の(a)に示すように一方の被溶接部
材１００に突起１０２を設け、他方の被溶接部材１０４
を押圧して抵抗溶接を行った場合、抵抗溶接時の加圧に
よって突起１０２は押し潰されるが、同図の(b) に示す
ように突起１０２の潰れ残り１０２ａの周囲に隙間が生
じることがある。このような隙間があると、被溶接部材
１００に対して被溶接部材１０４がぐらつき易いなど、
接合強度が損なわれる場合がある。また、図３(c) のよ
うに、プロジェクション溶接によって接合された一対の
被溶接部材１１０、１１２の間に、突起の潰れ残り１１
４ａに起因して隙間がある場合に、組付部材１１６をボ
ルト１１８およびナット１２０の締結により一体的に固
定しようとすると、潰れ残り１１４ａの経時的な座屈変
形（へたり）に起因して締結が緩む可能性がある。

【０００４】これに対し、抵抗溶接を行う際に一対の被
溶接部材を大きな加圧力で加圧すれば、突起を略完全に
押し潰して隙間を殆ど無くすことができるが、溶接部位
から突起の溶融金属がはみ出して性能や外観を損なう可
能性があるとともに、被溶接部材の形状によってはその
被溶接部材そのものが変形する可能性がある。例えば、
前記図３(a) の被溶接部材１０４のように軸形状を成し
ている場合、その端部が潰れたり中間部が座屈したりす
る恐れがある。

【０００５】なお、前記実開平５−１３６７６号公報に
記載のプロジェクションは、突起の先端面に凹所が設け
られ、溶融金属をその凹所内へ流入させるようになって
いるが、加圧力で押し潰された突起は外周側へも流動す
るため、その潰れ残りで一対の被溶接部材間に隙間が生
じることが避けられない。

【０００６】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、大きな加圧力による
被溶接部材の変形を回避しつつ、突起の存在に拘らず一
対の被溶接部材を互いに密着させた状態で溶接固定でき
るようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、第１発明は、一対の被溶接部材を加圧しながら溶
接電流を通電して抵抗溶接を行う際に、その一対の被溶
接部材の溶接部位の少なくとも一方に突起を設け、加圧
力および発熱をその突起部分に集中させて局部的に溶接
するプロジェクション溶接方法において、前記突起の周
囲に環状凹所を設け、抵抗溶接時の加圧で押し潰された
その突起がその環状凹所内へ流入するようにしたことを
特徴とする。

【０００８】第２発明は、第１発明のプロジェクション
溶接方法において、前記抵抗溶接時の加圧で押し潰され
た前記突起が前記環状凹所内に完全に収容され、前記一
対の被溶接部材の溶接部位のうちその環状凹所より外側
の部分が互いに密着させられることを特徴とする。

【０００９】第３発明は、一対の被溶接部材を加圧しな
がら溶接電流を通電して抵抗溶接を行う際に、加圧力お
よび発熱を集中させて局部的に溶接するため、その一対
の被溶接部材の溶接部位の少なくとも一方に設けられた
突起を有する抵抗溶接用プロジェクションであって、前
記突起の周囲には、抵抗溶接時の加圧で押し潰されたそ
の突起が流入するように環状凹所が設けられていること
を特徴とする。

【００１０】

【発明の効果】第１発明のプロジェクション溶接方法に
よれば、突起の周囲に環状凹所が設けられ、抵抗溶接時
の加圧で押し潰された突起がその環状凹所内へ流入する
ようになっているため、その突起や環状凹所の大きさを
適当に設定することにより、大きな加圧力を加えること
なく一対の被溶接部材を略密着させた状態で溶接固定で
きるようになる。これにより、大きな加圧力で被溶接部
材そのものが変形することを回避しつつ、隙間に起因し
て接合強度が損なわれたり、ボルトおよびナット等の締
結手段の締結力が潰れ残りの経時的な座屈変形で緩んだ
りすることが抑制される。

【００１１】第２発明では、突起が環状凹所内に完全に
収容されて、一対の被溶接部材が互いに密着させられる
ようになっているため、上記効果が一層顕著となるとと
もに、環状凹所から外周側へ突起の溶融金属がはみ出し
て性能や外観を損なうこともない。

【００１２】第３発明の抵抗溶接用プロジジェクション
は、突起の周囲に、抵抗溶接時の加圧で押し潰されたそ
の突起が流入するように環状凹所が設けられているた
め、実質的に第１発明と同様の作用効果が得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】前記突起および環状凹所は、一対
の被溶接部材の少なくとも一方に設けられれば良いが、
両方に設けることも可能である。環状凹所は、第２発明
のように押し潰された突起（溶融物を含む）を完全に収
容できるように、突起の容積、厳密には環状凹所の外側
開口部（すなわち溶接部位の端面）より突き出している
部分の容積、より大きな環状空間を有するように設ける
ことが望ましいが、押し潰された突起の一部が環状凹所
からはみ出し、一対の被溶接部材間に僅かな隙間があっ
ても本発明の効果が得られる。

【００１４】第３発明の抵抗溶接用プロジェクションに
ついても、第２発明と同様に、押し潰された突起が完全
に環状凹所内に収容されるように、突起の容積より大き
な環状空間を有するように環状凹所を設けることが望ま
しい。

【００１５】環状凹所が設けられることにより、突起は
環状凹所の底面からの高さが高くなって変形し易くなる
が、被溶接部材を変性させることなく押し潰されて環状
凹所内へ流入させられるとともに、その時の変形抵抗或
いは流動抵抗で抵抗溶接に必要な所定の加圧力が得られ
るように、その突起の断面積や高さ、環状凹所の形状
（深さや幅）、容積などが設定される。

【００１６】突起は、例えば断面円形の円柱形状や円錐
形状が適当で、その周囲に円環形状の環状凹所が設けら
れるが、角柱或いは角錐形状などの突起を採用すること
もでき、環状凹所は突起の形状に応じて適宜設けられ
る。これ等の突起および環状凹所は、例えばコイニング
によって同時に形成することが望ましいが、絞り加工等
の他のプレス加工や切削加工などを用いて設けることも
できる。

【００１７】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ
詳細に説明する。図１の(a) は、本発明のプロジェクシ
ョン溶接方法に従って抵抗溶接される一対の被溶接部材
１０および１２を示す図で、一方の被溶接部材１０は板
形状を成しているとともに、溶接部位には突起１４およ
び環状凹所１６から成る抵抗溶接用プロジェクション１
８がコイニングにより設けられている。図１の(b) は、
突起１４および環状凹所１６を示す平面図で、突起１４
は先端が丸い円錐形状を成しているとともに、環状凹所
１６は円環形状を成しており、環状凹所１６の内周側壁
面から連続するように突起１４が設けられている。ま
た、環状凹所１６の環状空間は、突起１４のうち環状凹
所１６より突き出す部分、すなわち被溶接部材１０の板
面２０より突き出す部分、の容積より大きく、抵抗溶接
時の加圧で押し潰された突起１４は、環状凹所１６内に
流入して、その環状凹所１６内に完全に収容されるよう
になっている。

【００１８】他方の被溶接部材１２は円柱形状を成して
おり、被溶接部材１０に対して略垂直となる姿勢で、溶
接部位である端面２２が被溶接部材１０に溶接固定され
る。端面２２の外径寸法は、前記環状凹所１６の外径寸
法より大きいとともに、被溶接部材１２は、その環状凹
所１６や前記突起１４と略同心となる位置に溶接固定さ
れるもので、端面２２の外周部は環状凹所１６よりも外
周側において板面２０に当接可能とされている。

【００１９】そして、このような被溶接部材１０および
１２は、図１(a) に示すように被溶接部材１２と突起１
４、環状凹所１６とが略同心となる位置に配置され、図
示しない加圧装置により上下方向から加圧されて端面２
２が突起１４に押圧されるとともに、その状態で被溶接
部材１０と１２との間に所定の溶接電流が通電されるこ
とにより、接触部分すなわち突起１４部分が電気抵抗に
よる発熱で局部的に加熱されて溶融し、一体的に溶接固
定される。この時の加圧力および加熱により、突起１４
は変形して押し潰され、図２に示すように被溶接部材１
２の端面２２の外周部が被溶接部材１０の板面２０に当
接する状態で、両者が強固に溶接固定される。環状凹所
１６の容積は突起１４の容積より大きいため、押し潰さ
れた突起１４は完全に環状凹所１６内に収容され、被溶
接部材１２の端面２２が確実に被溶接部材１０の板面２
０に密着させられる。また、突起１４は、棒状の被溶接
部材１２に座屈変形などを生じさせることなく押し潰さ
れるとともに、その時の変形抵抗により抵抗溶接に必要
な所定の加圧力で端面２２と密着させられるように、そ
の突起１４の断面積や高さ、環状凹所１６の深さや幅、
容積などが設定されている。

【００２０】このように、本実施例のプロジェクション
溶接では、突起１４の周囲に環状凹所１６が設けられ、
抵抗溶接時の加圧で押し潰された突起１４がその環状凹
所１６内へ流入させられることにより、被溶接部材１２
の端面２２が被溶接部材１０の板面２０に密着する状態
で溶接固定されるため、優れた接合強度が得られるとと
もに、環状凹所１６よりも外周側へ突起１４の溶融金属
等がはみ出して性能や外観を損なう恐れもない。また、
板面２０と端面２２との間の隙間を無くすために大きな
加圧力を加える必要がないため、棒状の被溶接部材１２
が座屈変形等を生じることもない。

【００２１】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、
本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加
えた態様で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法に従ってプロジェクション溶接され
る一対の被溶接部材を説明する図で、(a) は一方の被溶
接部材を断面で示した正面図、(b) は抵抗溶接用プロジ
ェクションが設けられた部分の平面図である。

【図２】図１の被溶接部材がプロジェクション溶接され
た後の状態を示す正面図である。

【図３】従来のプロジェクション溶接を説明する図で、
(a) は一方の被溶接部材を断面で示した正面図で図１
(a) に対応する図であり、(b) はプロジェクション溶接
後の状態を示す正面図で図２に対応する図であり、(c)
はプロジェクション溶接された被溶接部材に更に締結手
段により組付部材を固定した場合の断面図である。

【符号の説明】

１０、１２：被溶接部材 １４：突起 １６：環状
凹所 １８：抵抗溶接用プロジェクション

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の被溶接部材を加圧しながら溶接電
   流を通電して抵抗溶接を行う際に、該一対の被溶接部材
   の溶接部位の少なくとも一方に突起を設け、加圧力およ
   び発熱を該突起部分に集中させて局部的に溶接するプロ
   ジェクション溶接方法において、 前記突起の周囲に環状凹所を設け、抵抗溶接時の加圧で
   押し潰された該突起が該環状凹所内へ流入するようにし
   たことを特徴とするプロジェクション溶接方法。
2. 【請求項２】 前記抵抗溶接時の加圧で押し潰された前
   記突起が前記環状凹所内に完全に収容され、前記一対の
   被溶接部材の溶接部位のうち該環状凹所より外側の部分
   が互いに密着させられることを特徴とする請求項１に記
   載のプロジェクション溶接方法。
3. 【請求項３】 一対の被溶接部材を加圧しながら溶接電
   流を通電して抵抗溶接を行う際に、加圧力および発熱を
   集中させて局部的に溶接するため、該一対の被溶接部材
   の溶接部位の少なくとも一方に設けられた突起を有する
   抵抗溶接用プロジェクションであって、 前記突起の周囲には、抵抗溶接時の加圧で押し潰された
   該突起が流入するように環状凹所が設けられていること
   を特徴とする抵抗溶接用プロジェクション。