JP2006000878A - スポット溶接装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料タンクのタンク本体に金属部品をスポット溶接する際に、電極チップの当接によりタンク本体に発生する凹部をできるだけ浅くする。
【解決手段】 タンク下半体１３の内面にバッフルプレート２２をスポット溶接する際に、タンク下半体１３に接触する第１電極チップ２３の接触面積を、バッフルプレート２２に接触する第２電極チップ２４の接触面積よりも大きく設定したので、第１電極チップ２３との接触によりタンク下半体１３に発生する凹部を、第２電極チップ２４との接触によりバッフルプレート２２に発生する凹部よりも浅くすることができ、亀裂等に対するタンク本体の耐久性低下を最小限に抑えることができる。第１電極チップ２３はタンク下半体１３に面接触する平面形が好適であり、第２電極チップ２４はバッフルプレート２２に点接触する球面形が好適である。
【選択図】 図５

Description

本発明は、金属製のタンク本体に重ね合わせた金属部品を第１、第２電極チップで挟持してスポット溶接するスポット溶接装置に関する。

車両用の燃料タンクの底板にサブタンクを固定する際に、前記底板に薄金属板をスポット溶接し、この薄金属板に形成した左右の立ち上がり片にサブタンクの左右両側面をスポット溶接することで、サブタンクのがたつきを防止しながらスポット溶接部の剥がれを防止するものが、下記特許文献１により公知である。
特開平５−９６９６３号公報

ところでタンク本体に金属部品をスポット溶接する場合、重ね合わせたタンク本体および金属部品を挟持する一対の電極チップ間に溶接電流を流すと、その抵抗発熱でタンク本体および金属部品の当接部が溶融して溶接が行われる。このとき、一対の電極チップが当接するタンク本体および金属部品の表面にそれぞれ凹部が発生するが、特にタンク本体側の凹部が該タンク本体の亀裂等の原因となり、燃料タンク全体の耐久性を低下させることが懸念される。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、燃料タンクのタンク本体に金属部品をスポット溶接する際に、電極チップの当接によりタンク本体に発生する凹部をできるだけ浅くすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、金属製のタンク本体に重ね合わせた金属部品を第１、第２電極チップで挟持してスポット溶接するスポット溶接装置において、第１電極チップがタンク本体１１に接触する接触面積を、第２電極チップが金属部品に接触する接触面積よりも大きく設定したことを特徴とするスポット溶接装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、第１電極チップを平面形とし、第２電極チップを球面形としたことを特徴とするスポット溶接装置が提案される。

尚、実施例のバッフルプレート２２は本発明の金属部品に対応する。

請求項１の構成によれば、スポット溶接すべく重ね合わせた金属製のタンク本体および金属部品のうち、タンク本体に接触する第１電極チップの接触面積を、金属部品に接触する第２電極チップの接触面積よりも大きく設定したので、第１電極チップとの接触によりタンク本体に発生する凹部を、第２電極チップとの接触により金属部品に発生する凹部よりも浅くすることができ、亀裂等に対するタンク本体の耐久性低下を最小限に抑えることができる。

請求項２の構成によれば、第１電極チップを平面形とし、第２電極チップを球面形としたので、第１電極チップの接触面積を第２電極チップの接触面積よりも大きくすることができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図５は本発明の一実施例を示すもので、図１は車両用燃料タンクの斜視図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図１の３−３線断面図、図４は図３の４部拡大図、図５は溶接ガンによるスポット溶接時の状態を示す図である。

図１〜図３に示すように、車両用の燃料タンクＴのタンク本体１１は、金属板をプレス成形したタンク上半体１２およびタンク下半体１３を結合して構成される。タンク本体１１のタンク上半体１２に形成した開口１４を着脱自在に覆う取付フランジ１５の下面にステー１６を介して燃料ポンプユニット１７が支持されており、燃料ポンプユニット１７から延びるフィードパイプ１８が取付フランジ１５を貫通してエンジン（図示せず）に接続されるとともに、エンジンからのリターンパイプ１９が取付フランジ１５を貫通して燃料タンクＴ内に延びている。また取付フランジ１５の下面にフロート２０を備えた液面センサ２１が設けられる。

タンク下半体１３の底部内面には金属板をＬ字状に屈曲させた複数枚のバッフルプレート２２…が設けられており、これらのバッフルプレート２２…によりタンク本体１１内の燃料液面の大きな変動や燃料の波立ちを防止している。バッフルプレート２２…は、タンク本体１１のタンク下半体１３をタンク上半体１２に結合する前にスポット溶接により固定される。

図５に示すように、スポット溶接に使用される溶接装置は相互に接近・離間可能な第１電極チップ２３および第２電極チップ２４を備えており、タンク下半体１３の上面にバッフルプレート２２を位置決めした状態で、タンク下半体１３の下面およびバッフルプレート２２の上面を、それぞれ第１電極チップ２３および第２電極チップ２４で挟持する。この状態で第１、第２電極チップ２３，２４間に溶接電流を流すと、電流の通路にあたるタンク下半体１３およびバッフルプレート２２が抵抗発熱して溶融し、その合わせ面にナゲット２５が形成されることでスポット溶接される。

このとき、第１電極チップ２３にはタンク下半体１３に円形の平面で面接触する平面形（ＪＩＳＣ９３０４のＦ形）が用いられ、第２電極チップ２４にはバッフルプレート２２に球面の先端で点接触する球面形（ＪＩＳＣ９３０４のＲ形）が用いられているため、第１電極チップ２３とタンク下半体１３との接触面積は、第２電極チップ２４とバッフルプレート２２との接触面積よりも大きくなる。

その結果、図４に示すように、スポット溶接が完了したとき、球面形の第２電極チップ２４が当接していたバッフルプレート２２に深い凹部２２ａが残るのに対し、平面形の第１電極チップが当接していたタンク下半体１３に残る凹部１３ａは浅いものとなる。その理由は、球面形の第２電極チップ２４はバッフルプレート２２に点接触するため、その接触部の電流密度および接触面圧が高くなるのに対し、平面形の第１電極チップ２３はタンク下半体１３に面接触するため、その接触部の電流密度および接触面圧が低くなるからである。

このように、タンク本体１１の一部であるタンク下半体１３にスポット溶接により形成される凹部１３ａを浅くすることで、腐食に伴う亀裂等に対するタンク本体１１の耐久性を高めることができる。一方、バッフルプレート２２はタンク本体１１の内部に収納されていて腐食を受ける虞がなく、また強い外力を受ける虞もないため、スポット溶接により形成される凹部２２ａが深くなっても支障はない。

図６は従来例を示すもので、タンク下半体１３′に当接する第１電極チップ２３ａ′およびバッフルプレート２２′に当接する第２電極チップ２４′は共に円錐台形（ＪＩＳＣ９３０４のＣ形）であるため、図７に示すように、ナゲット２５′を挟んで形成されるタンク下半体１３′の凹部１３ａ′およびバッフルプレート２２の凹部２２ａ′は共に深くなり、凹部１３ａ′によりタンク下半体１３′の耐久性が低下する可能性がある。

尚、第１電極チップ２３および第２電極チップ２４の両方を平面形としてもタンク下半体１３の凹部１３ａを浅くすることは可能であるが、第１、第２電極チップ２３，２４の接触面積が共に大きくなるために電流密度が低下してしまい、溶接時に大電流が必要になる問題がある。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施例ではタンク本体１１にスポット溶接する金属部品としてバッフルプレート２２を例示したが、本発明はバッフルプレート２２以外の他の金属部品に対して適用することができる。

また金属部品をスポット溶接する部位はタンク下半体１３に限定されず、タンク上半体１２であっても良く、タンク本体１１の外面であっても良い。

また実施例では第１電極チップ２３を平面形とし、第２電極チップ２４を球面形としたが、第１、第２電極チップ２３，２４の形状は任意であり、第１電極チップ２３がタンク本体１１に接触する接触面積が、第２電極チップ２４が金属部品に接触する接触面積よりも大きければ良い。

車両用燃料タンクの斜視図 図１の２−２線断面図 図１の３−３線断面図 図３の４部拡大図 溶接ガンによるスポット溶接時の状態を示す図 従来の溶接ガンによるスポット溶接時の状態を示す図 従来の溶接部の拡大断面図

符号の説明

１１ タンク本体
２２ バッフルプレート（金属部品）
２３ 第１電極チップ
２４ 第２電極チップ

Claims (2)

1. 金属製のタンク本体（１１）に重ね合わせた金属部品（２２）を第１、第２電極チップ（２３，２４）で挟持してスポット溶接するスポット溶接装置において、
   第１電極チップ（２３）がタンク本体（１１）に接触する接触面積を、第２電極チップ（２４）が金属部品（２２）に接触する接触面積よりも大きく設定したことを特徴とするスポット溶接装置。
2. 第１電極チップ（２３）を平面形とし、第２電極チップ（２４）を球面形としたことを特徴とする、請求項１に記載のスポット溶接装置。
   

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