JP2007218211A

JP2007218211A - 管の溶接構造

Info

Publication number: JP2007218211A
Application number: JP2006041539A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Satsukawa; 良一薩川
Original assignee: KANAE KOGYO KK
Current assignee: KANAE KOGYO KK
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2007-08-30

Abstract

【課題】管を被溶接体に溶接するに際し、管本体の材料強度を維持し、かつ溶接機の構成を簡易にすること。
【解決手段】管１０の開口端１０Ａを被溶接体２０にプロジェクション溶接してなる管１０の溶接構造において、管１０の開口端１０Ａに、管本体１１の外周から管軸に直交する方向に張り出る平坦フランジ１２を設けるとともに、平坦フランジ１２の外縁から管軸に沿う方向に突き出る環状突起１３を設け、管１０の環状突起１３の全体を被溶接体２０に溶接してなるもの。
【選択図】図１

Description

本発明は管の溶接構造に関する。

ブリザーチューブたる管１をフィラーチューブ本体たる被溶接体２に溶接する従来技術として、図５又は図６に示すものがある。

図５に示す従来技術は、管１の管本体１Ａを被溶接体２の孔２Ａに挿入し、管本体１Ａの外周を孔２Ａの外周にＭＩＧ溶接したものである。

図６に示す従来技術は、特許文献１に記載の如く、管１の開口端に管本体１Ａの外周からテーパ状に拡径するテーパ状フランジ１Ｂを設け、管本体１Ａをリング状電極３で滑らないように掴み、かつ軸方向に押下することにより、フランジ１Ｂを溶融させつつ被溶接体２における孔２Ａの外周に加圧してプロジェクション溶接（溶接部１Ｃ）したものである。
特開2002-242779

図５に示した従来技術では、管本体１Ａが直接的に溶接熱を受ける溶接部になり、管本体１Ａに溶接欠陥の穴あき、気密もれを生じたり、管本体１Ａが溶接部で材料劣化して折れ易くなる。

図６に示した特許文献１の従来技術では、管本体１Ａから張り出したフランジ１Ｂを溶接部にし、管本体１Ａの及ぶ熱影響部を可及的に小さくできるものの、管本体１Ａから張り出るフランジ１Ｂの全部が溶接熱を受ける溶接部１Ｃになって溶着し、このフランジ１Ｂの溶接部に接する管本体１Ａの付根が材料劣化して折れ易くなる。また、電極３はフランジ１Ｂを被溶接体２に加圧するに際し、溶融するフランジ１Ｂを直接押下することができないから、フランジ１Ｂの上部で管本体１Ａを滑りなく掴む必要があり、溶接機の構成が複雑になる。

本発明の課題は、管を被溶接体に溶接するに際し、管本体の材料強度を維持し、かつ溶接機の構成を簡易にすることにある。

請求項１の発明は、管の開口端を被溶接体にプロジェクション溶接してなる管の溶接構造において、管の開口端に、管本体の外周から管軸に直交する方向に張り出る平坦フランジを設けるとともに、平坦フランジの外縁から管軸に沿う方向に突き出る環状突起を設け、管の環状突起の全体を被溶接体に溶接してなるようにしたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記被溶接体がフィラーチューブ本体であり、前記管がブリザーチューブであるようにしたものである。

（請求項１）
(a)管の管本体から張り出した平坦フランジの外縁に設けた環状突起だけを溶接部にして被溶接体に溶着するものであり、管本体と平坦フランジとの付根に溶接熱が及びにくく、管本体の材料強度を維持できる。

(b)環状突起の全体を溶接部にし、電極で平坦フランジを押下することにより、該突起を溶融させつつ被溶接体に加圧してプロジェクション溶接するものであり、溶接品質を安定化できる。溶接欠陥がなく、気密もれを起こさない。

(c)電極は環状突起を被溶接体に加圧するに際し、溶融することのない平坦フランジを上から単に押下すれば足り、管本体を滑りなく掴む必要がない。溶接機の構成が簡易になり、メンテナンスも容易になる。

(d)平坦フランジの外縁に小径の環状突起を設け、この環状突起を被溶接体に溶着するものであるから、溶接面積は小面積で溶接電流も少なくて足り、省エネルギになる。

（請求項２）
(e)ブリザーチューブをフィラーチューブ本体に溶接するに際し、上述(a)〜(d)を実現できる。

図１は本発明の第１実施例の溶接前状態を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図２は第１実施例の溶接結果を示し、（Ａ）は図１（Ａ）に対応する断面図、（Ｂ）は図１（Ｂ）に対応する断面図、図３は本発明の第２実施例を示し、（Ａ）は溶接前状態を示す断面図、（Ｂ）は溶接結果を示す断面図、図４は本発明の第３実施例を示し、（Ａ）は溶接前状態を示す断面図、（Ｂ）は溶接結果を示す断面図、図５は従来例を示す断面図、図６は従来例を示し、（Ａ）は溶接前状態を示す断面図、（Ｂ）は溶接結果を示す断面図である。

（第１実施例）（図１、図２）
図１、図２の第１実施例は、本発明の管としての円形小断面のブリザーチューブ１０の開口端１０Ａを被溶接体としての円形大断面のフィラーチューブ本体２０の孔２０Ａまわりにプロジェクション溶接したものである。フィラーチューブ本体２０は孔２０Ａまわりの上面をプレス加工により平坦面２１とし、ブリザーチューブ１０の開口端１０Ａは平坦面２１に溶接される。

ブリザーチューブ１０は、開口端１０Ａに、プレス加工により、円管の管本体１１の外周から管軸（管本体１１の中心軸）に直交する方向に張り出る平坦フランジ１２を設けるとともに、平坦フランジ１２の外縁から管軸に沿う方向に突き出る環状突起１３を設ける。本実施例の環状突起１３は、平坦フランジ１２の外縁から直立する短筒状をなす。

ブリザーチューブ１０は、環状突起１３の全体（全周）をフィラーチューブ本体２０の平坦面２１に溶接される。このとき、ブリザーチューブ１０とフィラーチューブ本体２０はSUS436等のステンレス鋼パイプをそれらの素材とすることができる。ブリザーチューブ１０の板厚は例えば0.7mm、フィラーチューブ本体２０の板厚は例えば0.8mmである。

以下、溶接機を用いた溶接手順について説明する。
(1)フィラーチューブ本体２０の注入口の側から電極３１を挿入し、電極３１の平坦部を平坦面２１の孔２０Ａまわりの内面に当てる（図１）。

(2)ブリザーチューブ１０の管本体１１まわりに２分割したリング状電極３２を設け、ブリザーチューブ１０の開口端１０Ａの環状突起１３をフィラーチューブ本体２０の平坦面２１の孔２０Ａまわりの外面に当てる（図１）。

(3)電極３２の下面をブリザーチューブ１０の開口端１０Ａの平坦フランジ１２に当て環状突起１３を押下することにより、電極３１と電極３２の間にブリザーチューブ１０の平坦フランジ１２及び環状突起１３とフィラーチューブ本体２０の平坦面２１を挟圧するとともに、両電極３１、３２の間に電流を流す。ブリザーチューブ１０の環状突起１３の先端部が抵抗熱により溶融して平坦面２１に溶着されるとともに、電極３２の押下によって環状突起１３の全体が溶融しつつ押しつぶされて平坦面２１に更に溶着される。これにより、ブリザーチューブ１０の未溶融の平坦フランジ１２まわりで、環状突起１３の全体（全周）が溶接部１４になって平坦面２１に溶接される（図２）。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ブリザーチューブ１０の管本体１１から張り出した平坦フランジ１２の外縁に設けた環状突起１３だけを溶接部１４にしてフィラーチューブ本体２０に溶着するものであり、管本体１１と平坦フランジ１２との付根に溶接熱が及びにくく、管本体１１の材料強度を維持できる。

(b)環状突起１３の全体を溶接部１４にし、電極３２で平坦フランジ１２を押下することにより、該突起１３を溶融させつつフィラーチューブ本体２０に加圧してプロジェクション溶接するものであり、溶接品質を安定化できる。溶接欠陥がなく、気密もれを起こさない。

(c)電極３２は環状突起１３をフィラーチューブ本体２０に加圧するに際し、溶融することのない平坦フランジ１２を上から単に押下すれば足り、管本体１１を滑りなく掴む必要がない。溶接機の構成が簡易になり、メンテナンスも容易になる。

(d)平坦フランジ１２の外縁に小径の環状突起１３を設け、この環状突起１３をフィラーチューブ本体２０に溶着するものであるから、溶接面積は小面積で溶接電流も少なくて足り、省エネルギになる。

(e)ブリザーチューブ１０をフィラーチューブ本体２０に溶接するに際し、上述(a)〜(d)を実現できる。

（第２実施例）（図３）
図３の第２実施例が図１、図２の第１実施例と異なる点は、フィラーチューブ本体２０が孔２０Ａまわりの上面を平坦面２１とせず、円筒面２１Ａのままとしたことにある。電極３１の円弧面が円筒面２１Ａの孔２０Ａまわりの内面に当てられるものになる。

電極３１と電極３２の間にブリザーチューブ１０のフランジ１２及び環状突起１３とフィラーチューブ本体２０の円筒面２１Ａを挟圧し、両電極３１、３２の間に電流を流したとき、電極３２の押下によって環状突起１３の全体が溶融しつつ押しつぶされる過程で円筒面２１Ａに倣うように馴染んで溶着され、溶接部１４になる。

（第３実施例）（図４）
図４の第３実施例が図１、図２の第１実施例と異なる点は、ブリザーチューブ１０の環状突起１３をフランジ１２の外縁からフランジ１２の下面に重なるように折り返し、その折り返し部１３Ａを環状突起１３としたものである。

電極３１と電極３２の間にブリザーチューブ１０のフランジ１２及び環状突起１３（折り返し部１３Ａ）とフィラーチューブ本体２０の平坦面２１（円筒面２１Ａでも可）を挟圧し、両電極３１、３２の間に電流を流したとき、電極３２の押下によって環状突起１３（折り返し部１３Ａ）の全体が溶融しつつ押しつぶされる過程で平坦面２１に倣うように馴染んで溶着され、溶接部１４になる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明の管の溶接構造が適用される被溶接体は、タンク等の容器、車体フレーム等の構造体であっても良い。

図１は本発明の第１実施例の溶接前状態を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図２は第１実施例の溶接結果を示し、（Ａ）は図１（Ａ）に対応する断面図、（Ｂ）は図１（Ｂ）に対応する断面図である。図３は本発明の第２実施例を示し、（Ａ）は溶接前状態を示す断面図、（Ｂ）は溶接結果を示す断面図である。図４は本発明の第３実施例を示し、（Ａ）は溶接前状態を示す断面図、（Ｂ）は溶接結果を示す断面図である。図５は従来例を示す断面図である。図６は従来例を示し、（Ａ）は溶接前状態を示す断面図、（Ｂ）は溶接結果を示す断面図である。

符号の説明

１０フィラーチューブ（管）
１０Ａ開口端
１１管本体
１２平坦フランジ
１３環状突起
２０フィラーチューブ本体（被溶接体）

Claims

管の開口端を被溶接体にプロジェクション溶接してなる管の溶接構造において、
管の開口端に、管本体の外周から管軸に直交する方向に張り出る平坦フランジを設けるとともに、平坦フランジの外縁から管軸に沿う方向に突き出る環状突起を設け、
管の環状突起の全体を被溶接体に溶接してなることを特徴とする管の溶接構造。
前記被溶接体がフィラーチューブ本体であり、前記管がブリザーチューブである請求項１に記載の管の溶接構造。