JP2008093683A - 中空管体と板材との抵抗溶接方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑形状の中空管体であっても、全体的な作業効率の向上を図りつつ、しかも肉厚０．８ｍｍ以下であっても部材の撓みを防止しつつ所望の接合強度を確保する。
【解決手段】中空管体１１と板材１２との溶接位置に対応させて、Ｆｅよりも導電性に優れた導電性金属材料からなる充填体１３を中空管体１１内部に充填し、加圧方向への板材の変形量Ｈｂが、中空管体１１の外径と板材１２の板厚との和Ｈａの０．５％以下となるように電極を介して中空管体１１と板材１２とを加圧するとともに、これらに通電することにより溶接位置を抵抗溶接する。
【選択図】図１

Description

本発明は、中空管体と板材とを抵抗溶接する中空管体と板材との抵抗溶接方法に関する。

従来、金属性の中空管体に鋼板を接合する際には、継手を利用する場合が多かったが、部品点数が増加し、接合に必要な工数も増加してしまうという問題点があった。また、これら中空管体と鋼板との接合をアーク溶接により行う方法も提案されていたが、熱歪みが増加してしまうという欠点があった。このため、特に近年において、これらの溶接は、抵抗溶接により行われるのが一般的となっている。

中空管体と板材とを抵抗溶接により接合する場合に、接合強度を向上させるためには、高加圧力にて溶接する必要がある。しかしながら、この抵抗溶接においては、中空管体の溶接を望む面に板材を当接させ、その外側を一対の上部電極並びに下部電極で挟み込んでこれらを押圧する必要があるため、上記加圧力が高い場合には、中空管体の表面が撓み、変形してしまう。このため、従来においては中空管体を抵抗溶接する際において所望の加圧力まで向上させることができず、ひいては溶接による接合強度を向上させることができなかった。

このため、従来においては、低加圧力の下で中空管体を溶接するために、中空管体と板材との間に、インサート材を介在させて抵抗溶接する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法では、介在させるインサート材についてテルミット反応が生じるように組成を調整することにより、溶接部の温度を向上させ、接合部面積を増大させることにより溶接強度を向上させる。

しかしながら、上記特許文献１の開示技術では、インサート材を中空管体の表面に塗布する作業と、塗布したインサート材を熱により硬化させるための設備が必要になる。このため、この特許文献１の開示技術は、作業工程が増加する結果、処理コストが増加してしまうという問題点があった。

このため、従来においては、高加圧力を負荷することを可能とし、インサート材を使用することなく接合強度を向上させることが可能な抵抗溶接方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。この特許文献２に開示の方法では、板材を中空フレームに押圧して溶接する際に、かかる中空フレーム内部に中間壁を形成させることにより、押圧される部分間を連絡可能な構成としている。

しかしながら、上記特許文献２の開示技術では、中空フレーム内部に中間壁を形成しなければならず、労力の負担が増大してしまう。また、用途によっては形成した中間壁が障壁になる場合があり、これを取り外す必要が生じることもあり、作業工程が却って増大してしまうという問題点があった。

なお、従来において、特許文献３に示すような抵抗溶接方法も提案されている。この抵抗溶接方法では、中空管体内部に、接合すべき金属部材よりも電気伝導率の高いインサート材を挿入する。その結果、溶接電流はインサート材を通して多く流れることになり、溶接部の電流量の改善に効果的であるばかりでなく、電極での加圧力もこのインサート材を介して抵抗することが可能となることから、加圧力の向上に対する部材の撓みを防止することが可能となる。また、このインサート材は、中空管体内部から容易に取り付け、取り外し可能な構成と考えられることから、上記特許文献２の開示技術と比較して作業労力の軽減を図ることも可能となる。
特開平８−１３２２５２号公報 特開平１０−２３５４７７号公報 特開平８−３３２５７６号公報 特開２００３−１１７６６０号公報

ところで、直線状の中空管体のみならず、曲がりくねった複雑な形状の中空管体に板材を溶接しなければならないケースもある。複雑な形状の中空管体は、ハイドロフォーミングにより成形加工される場合が多い。このハイドロフォーミングとは、素材となる中空管体に液体で内圧を加え、それと同時に管端から管軸方向への押し込み力を負荷して、膨出加工しつつ所定形状の鋼管を加工する方法である。この方法によれば、より少ない工程数で複雑な形状の製品を加工できる。また、液圧および押し込み力を適切に制御することによって、肉厚を均一に加工でき、製品の軽量化にも有効である。このため、ハイドロフォーミング部品は、特に自動車用部品として応用される場合が多く、近年において特にそのニーズは高まっている。

このようなハイドロフォーミングを経て製作された複雑形状からなる中空管体に対して上記特許文献３に開示されているインサート材を取り付け、又は取り外すのは困難であり、過大な労力を要するため、工期が延長されてしまう。

なお、ハイドロフォーミング部品の抵抗溶接方法は従来において提案されている（例えば、特許文献４参照。）。この方法では、ハイドロフォーミング部品にプロジェクションを形成し、当該プロジェクションを介して部品間の接触部をプロジェクション溶接する。このプロジェクションを通じて、低い加圧力であっても鋼板に安定して接触させることが可能となり、またプロジェクションを通じて電流を集中的に流すことができ、電流密度を向上させることが可能となる。その結果、通電加熱中の温度上昇に起因する変形抵抗の低下並びに溶接部周辺の変形による接触面積の減少を最小限に抑えることが可能となる。特に低い加圧力でも安定した接触が得られることから散りの発生をも抑制することができる。

しかしながら、この特許文献４に記載の方法では、各接合箇所につき予めプロジェクションを形成しなければならないため、全体的な作業効率の向上を図る観点から問題点があった。また、ハイドロフォーミング部品の肉厚が０．８ｍｍ以下では、プロジェクション溶接を用いた場合においても所要の溶接強度を確保することが困難になるという問題点があった。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、複雑形状の中空管体であっても、全体的な作業効率の向上を図りつつ、しかも肉厚０．８ｍｍ以下であっても部材の撓みを防止しつつ所望の接合強度を確保することが可能な中空管体と板材との抵抗溶接方法を提案することにある。

本発明者は、上述した問題点を解決するために、中空管体と板材との溶接位置に対応させて、Ｆｅよりも導電性に優れた導電性金属材料からなる充填体を中空管体内部に充填し、加圧方向への板材の変形量Ｈｂが、中空管体の外径と板材の板厚との和Ｈａの０．５％以下となるように電極を介して中空管体と板材とを加圧するとともに、これらに通電することにより溶接位置を抵抗溶接する抵抗溶接方法を発明した。

即ち、本発明に係る空管体と板材との抵抗溶接方法は、上述した課題を解決するために、中空管体と板材とを抵抗溶接する中空管体と板材との抵抗溶接方法において、それぞれの板厚ｔが０．５ｍｍ≦ｔ≦３．２ｍｍの範囲にある上記中空管体と上記板材との溶接位置に対応させて、Ｆｅよりも導電性に優れた導電性金属材料からなる充填体を上記中空管体内部に充填し、加圧方向への板材の変形量Ｈｂが、上記中空管体の外径と上記板材の板厚との和Ｈａの０．５％以下となるように電極を介して上記中空管体と上記板材とを加圧するとともに、これらに通電することにより上記溶接位置を抵抗溶接することを特徴とする。

上述した構成からなる本発明では、充填体をＦｅよりも導電性に優れた導電性金属材料として構成するため、上部電極と下部電極間において、溶接電流は充填体を通して多く流れることになり、溶接領域における電流量を改善することができる。特に、この充填体は、中空管体を構成する鋼材（Ｆｅ）よりも導電性に優れているため、中空管体の溶接領域において充填体自身が溶着されるのを防止することが可能となる。

また、上部電極による加圧力が板材へと加わることになるが、中空管体に充填体を充填させているため、当該加圧力に対してこれらが抵抗することになる。その結果、上部電極に対する加圧力に対して板材や中空管体の表面が内側に撓み、変形してしまうのを防止することができる。従って、本発明を適用した抵抗溶接方法においては複雑形状の中空管体であっても、全体的な作業効率の向上を図りつつ、しかも肉厚０．８ｍｍ以下であっても部材の撓みを防止しつつ所望の接合強度を確保することが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態として、中空管体と板材とを抵抗溶接する中空管体と板材との抵抗溶接方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した抵抗溶接方法について説明するための斜視図を、また図２はその正面図を、図３はその側面図を示している。以下では、中空管体１１に対して、これに当接させた板材１２を接合する場合を例にとり説明をする。

中空管体１１は、中空断面を有する鋼等の金属製の管体であり、例えば自動車用部品、家電品および空調機器等に適用される。この中空管体１１は、板厚ｔの０．５ｍｍ≦ｔ≦３．２ｍｍの範囲にある。板厚範囲について以下、説明する。自動車部品などに適用される中空管体は、要求される強度と製品重量などの観点から、最小の板厚として０．５ｍｍ程度までが実用されている。また自動車のシャーシーなど骨格を成す構造部材では、その成形性、要求強度および製品重量等から、最大板厚は３．２ｍｍ程度が実用の範囲である。

中空管体１１は、断面円形で構成される場合のみならず、断面角型で構成される場合もある。また、この中空管体１１は、直線状の管体として構成される場合に加え、例えば曲がりくねった複雑形状で構成するようにしてもよく、いわゆるハイドロフォーミングにより成形加工されたものであってもよい。

板材１２は、板厚ｔの０．５ｍｍ≦ｔ≦３．２ｍｍの範囲にある。板材１２は、中空管体１１に対する取り付けを望む平板を含む鋼材である。したがって板材は中空管体と、溶接などにより組合されて構造物となるため、その強度および重量などの観点から上述した中空部材の板厚範囲と同等となるものである。

上述の如き中空管体１１に対して板材１２を接合する場合には、先ず、中空管体１１内に、Ｆｅよりも導電性に優れた導電性金属材料からなる充填体１３を充填する。この充填体１３は、少なくとも中空管体１１に対する板材１２の溶接領域２１から中空管体１１の底面にかけて充填されていればよい。即ち、この充填体１３を充填すべき領域は、中空管体１１と板材１２との溶接領域２１に対応しているものであればよい。この充填体１３の充填は、管体断面において極力隙間が生じないように充填されていることが望ましい。

中空管体への充填体の充填方法は、簡便には中空管体の一方の端部を閉状態として、他方の端部から充填体の流動性を利用して流し込んだ後、充填密度を増加するには杵のような棒状の充填用ジグで突き固めるか、周知の電動式または空気振動式ハンマーを利用するのが良いが、自動化ライン等では超音波振動を利用するのも有効である。高密度に充填した後は、外部から加圧した状態で端部を閉じればよい。

充填体１３は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｓｂ並びにこれら金属の合金の何れかで構成するようにしてもよい。充填体１３は、いかなる形状や大きさで構成されていてもよく、粉状、粒状、無定形塊状、板状、線状、棒状として形成されるものであってもよい。また、この充填体１３は、粉状、粒状、無定形塊状、板状、線状、棒状のものを何れか１種以上混合して構成するようにしてもよい。

なお、この充填体１３は、本発明に係る抵抗溶接方法に適用するものとして新たに製作されるもの以外に、例えば不要な金属屑等を再利用してもよい。これにより、充填体１３を準備するためのコストを削減することができることに加え、製作加工時に出てくる金属屑を再利用することが可能となり、廃棄物を減らすことでより環境面にも配慮した方法とすることも可能となる。

充填体１３の中空管体１１への充填を完了させた後、溶接領域２１に板材１２を押し当てて当接をする。

次に、この中空管体１１並びに板材１２を、スポット溶接機における上部電極１４並びに下部電極１５で挟み込む。スポット溶接機には互いに上下に対向させて上部電極１４と下部電極１５が設けられている。溶接作業に際しては、図示しないエアシリンダー等の加圧力を介して上部電極１４が上方の待機位置から押し下げられ、所定の溶接位置に保持されている下部電極１５とで被溶接物としての中空管体１１並びに板材１２を挟圧した状態で電流を印加することにより、これらを抵抗溶接し得る構成となっている。

上部電極１４の先端径は、より先端に近づくにつれて小さく構成されていることが望ましい。その理由として、上部電極１４側の板材１２と中空管体１１の接触部（溶接領域２１）において局所的に大電流を流すことができ、抵抗発熱量が多くなり、良好なナゲットを形成することが可能となるからである。これに対して、下部電極１５には、中空管体１１周面に対して周設可能なように凹部１５ａが形成されている。この凹部１５ａに対して中空管体１１は大面積を持って接触することになり、中空管体１１をより安定した状態で狭圧可能することが可能となる。あくまで板材１２と中空管体１１との間にナゲットを形成すれば足りるため、中空管体１１の底部においては、抵抗発熱量を多くする必要はなく、下部電極１５は、上部電極１４の如く先細化させる必要はない。

中空管体１１並びに板材１２を上部電極１４並びに下部電極１５に挟み込む際に、上部電極１４の先端が溶接領域２１近傍に接触するよう配置する。上述の如く溶接領域２１から中空管体１１の底面にかけて充填体１３が充填されているため、図２の正面図に示すように、上部電極１４の中心から下部電極１５を結ぶ直線上ＣＬ１上には、充填体１３が存在することになる。同様に、図３の側面図に示すように、上部電極１４の中心から下部電極１５を結ぶ直線上ＣＬ２上には、充填体１３が存在することになる。

このような狭圧状態の下で、図示しないエアシリンダーにより中空管体１１並びに板材１２を加圧し、さらにパルス電流を所定のサイクルで印加する。その結果、上記溶接領域２１において中空管体１１と板材１２とが抵抗溶接されることになる。

特に、本発明を適用した抵抗溶接方法においては、上部電極１４の中心から下部電極１５を結ぶ直線上ＣＬ１、ＣＬ２上に充填体１３が充填されている。この充填体１３は、Ｆｅよりも導電性に優れた導電性金属材料からなるため、上部電極１４と下部電極１５間において、溶接電流は充填体１３を通して多く流れることになり、溶接領域２１における電流量を改善することができる。特に、この充填体１３は、中空管体１１を構成する鋼材（Ｆｅ）よりも導電性に優れているため、中空管体１１の溶接領域２１において充填体１３自身が溶着されるのを防止することが可能となる。

また、上部電極１４による加圧力が板材１２へと加わることになるが、中空管体１１に充填体１３を充填させているため、当該加圧力に対してこれらが抵抗することになる。その結果、上部電極１４に対する加圧力に対して板材１２や中空管体１１の表面が内側に撓み、変形してしまうのを防止することができる。従って、本発明を適用した抵抗溶接方法においては、板材１２や中空管体１１の表面の変形を恐れて、特にこの加圧力を低く設定する必要はなく、所望の加圧力まで上げることも可能となることから、接合強度をより向上させることも可能となる。また、中空管体１１内部に充填体１３を充填する本発明では、中空管体１１及び／又は板材１２の板厚が０．８ｍｍ以下であっても、加圧力に対して内側に変形し、また撓んでしまうのを防止することができる。即ち、本発明では、肉厚の薄い中空管体１１、板材１２に対しても、所定の加圧力を持って接合することが可能となる

なお、下限板厚を０．５ｍｍとしたのは現在、自動車部品などに適用される中空管体はその形状、部材強度および重量など構造上の問題から実用的には板厚０．５ｍｍがほぼ下限値となっているためである。

因みに、本発明を適用した抵抗溶接方法において、図４に示すように加圧方向への板材１２の変形量Ｈｂを、中空管体１１の外径と板材１２の板厚との和Ｈａの０．５％以下まで低減させ、これを維持することができる。

なお、中空管体１１内部に充填体１３が充填された状態では、当該中空管体１１の実用化を図ることができないため、抵抗溶接を終了させた後、中空管体１１内部から充填体１３を取り出す。充填体１３はきわめて簡単に外部へと取り出すことができることから、これによる作業工程が増大することもなくなる。

また、本発明では、特に中空管体１１をいわゆるハイドロフォーミングにより成形加工された複雑形状で構成した場合においても、溶接領域２１に対応させた位置に充填体１３を充填し、或いは一度充填した充填体１３を取り出すことを容易に行うことができる。ハイドロフォーミング部品に対する充填体の充填方法は、上述した中空管体への充填方法と同様の方法で行い、取り出し方法はハイドロフォーミング部品の開口部の一端または両端部を開いて流出させ、取り出しを行う。

なお、上述した実施の形態において、充填体１３は、Ｃｕで構成することが望ましい。その理由として、Ｃｕは、安価であり導電性に最も優れ、融点が１０８０℃程度であり、Ｆｅと合金化しにくい等の特性を有するためである。

また、上述した実施の形態において、充填体１３としては、粉状のみで構成するようにしてもよいし、無定形塊状等のみで構成するようにしてもよい。しかしながら、充填体１３として粉状のみで構成すると、上部電極１４、下部電極１５を介して大きな加圧力が負荷された場合に、これに耐えられなくなる。また、充填体１３として無定形塊状等のみで構成すると隙間が空いてしまい、充填体１３同士の接触面積が小さくなってしまう。このため、ある程度の加圧力に対抗しつつ、充填体１３間の接触面積を向上させるためには、この充填体１３について、あえて粉状と、粒状、無定形塊状、板状、線状、棒状の何れかを互いに混合することが望ましい。

本発明を適用した抵抗溶接方法において、例えば図４に示すように、中空管体１１内部に充填した充填体１３に対して、当該中空管体１１内を通じて圧力を負荷するようにしてもよい。

図５に示すように、複雑形状に成形された中空管体１１に対して、溶接領域２１に対応した位置において、充填体１３を充填した後、中空管体１１の両端から充填体１３へ向けて風船状の袋体３１を挿入する。充填体１３は図示しない網状又は袋状の梱包として充填されていてもよい。この袋体３１は、可撓性のあるものであればいかなる材質で構成されていてもよく、例えばゴム風船以外に、金属製の網袋等を適用するようにしてもよい。

この袋体３１に対して空気等の気体又は水等の液体を流入させる。その結果、可撓性のあるこの袋体３１は、徐々に膨張していくことになり、そして、両端から挿入された袋体３１の中間に位置する充填体１３は、両側からこの膨張してくる袋体３１により次第に圧迫され、圧力に負荷されることになる。

このように圧力が負荷された状態にある充填体１３は、互いの接触面積を向上させることができることから、電気的抵抗を小さくすることができ、電流を多く流すことができる。また、この圧力が負荷された状態にある充填体１３は、互いに充填密度を増加させることができることから、隙間を減らすことができ、上部電極１４並びに下部電極１５を介して加圧力が負荷された場合においても、これに対抗することができ、加圧方向への板材１２の変形量Ｈｂをより低減させることが可能となる。

なお、本発明を適用した抵抗溶接方法は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、下記に説明するように充填体１３として粉状、無定形塊状等以外の形態ものを用いるようにしてもよい。

例えば図６に示すように、中空管体１１と板材１２との溶接領域２１に対応させて、Ｐｂからなる充填体３２を溶融させた状態で流し込む。このとき、中空管体１１内における溶接領域２１に対応する空間３３をレンガ３４で覆い、当該空間３３に対して充填体３２を流し込むようにしてもよい。また、中空管体１１のサイズがあまり大きくない場合には、Ｐｂのバスの中に中空管体１１を浸漬させ、その両端を封止した上でこれをバスから引き上げ、固化させるようにしてもよい。

次に、空間３３に流し込んだ充填体３２を常温下において凝固させる。次に、上部電極１４、下部電極１５にこれら中空管体と板材１２とを挟み込んだ後、図示しないエアシリンダーにより中空管体１１並びに板材１２を加圧し、さらにパルス電流を所定のサイクルで印加する。その結果、上記溶接領域２１において中空管体１１と板材１２とが抵抗溶接されることになる。

この凝固させた充填体３２は、Ｐｂで構成されており、Ｐｂの導電率はＦｅと同様であるため、電気伝導性を向上させることができる。また、充填体３２を凝固させているため、上部電極１４並びに下部電極１５を介して加圧力が負荷された場合においても、加圧方向への板材１２等の変形を抑えることが可能となる。

溶接領域における抵抗溶接を終了させた後、図示しないバーナー等で充填体３２を加熱することにより、充填体３２を溶解させる。これにより、充填体３２を中空管体１１内から容易に除去することが可能となる。

以下、上述した本発明に係る抵抗溶接方法を利用して、実際に中空管体１１と板材１２とを溶着させた実施例について説明をする。

本実施例において利用した供試材Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の作製条件を表１に示す。この供試材Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６は、図７に示すような角型中空部材からなる中空管体１１を基調とするものである。Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６における各中空管体１１は、幅５０ｍｍ、高さ３５ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、板厚ｔとした。Ｎｏ．１、３、５の板厚ｔは０．８ｍｍとし、Ｎｏ．２、４、６の板厚ｔは、１．２ｍｍとした。ちなみに、Ｎｏ．１、３、５の引張応力（ＴＳ）は、５９０ＭＰａであり、Ｎｏ．２、４、６の引張応力（ＴＳ）は、４４０ＭＰａであった。

板材１２は、幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍであり、板厚２．０ｍｍからなり、この板材１２の略中心位置を溶接領域２１としている。この板材１２の引張応力は、４４０ＭＰａであった。供試材Ｎｏ．１、２について、銅合金粉末からなる充填体１３を充填することとした。この銅合金粉末からなる充填体１３は、粒径１ｍｍからなるＡ）Ｃｒ−Ｃｕ合金粒と、粒径４ｍｍからなるＢ）Ｃｒ−Ｃｕ合金粒と、直径５ｍｍ、長さ２０ｍｍ程度のＣ）Ｃｒ−Ｃｕ合金丸棒とを混合させることにした。ちなみに、この実験的検討において、Ａ）、Ｂ）、Ｃ）の重量％は、それぞれ３０％、３０％、４０％とした。

供試材Ｎｏ．３、４については、Ｐｂからなる充填体３２を溶解し、凝固したものを利用することとした。更に供試材Ｎｏ．５、６については、充填体１３を充填しないものとした。充填体１３、３２を充填する領域は、図７における点線で示される領域としている。即ち、Ｎｏ．１〜４までは本発明例であり、Ｎｏ．５、６は従来例である。

このような供試材Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６について、図８に示すように上部電極１４並びに下部電極１５により挟設し、表２に示すような条件でスポット溶接を行った。ちなみに、この上部電極１４は、ＤＲ形（ドームラジアス形）であり、先端径φが６ｍｍ、先端の曲率半径Ｒが４０ｍｍであり、電極の元径
Ｄ＝φ１６ｍｍ、先端径＝φ６ｍｍである。

この上部電極１４の材質は、Ｃｒ−Ｃｕ合金からなる。この上部電極１４における曲面で構成された先端に、板材２１における溶接領域２１を押圧させた。

この上部電極１４並びに下部電極１５による加圧力は、表２に示すように、Ｎｏ．１、３は３．５ｋＮ、Ｎｏ．２、４は、４．０ｋＮとし、更にＮｏ．５、６については加圧力を１．０ｋＮとした。ちなみに、このＮｏ．５、６については、中空管体１１内部に何ら充填体１３を充填していないため、通常の加圧力３．５ｋＮでは中空管体１１自体の変形量が大きくなってしまうことから、加圧力をあえて１．０ｋＮとした。通電時間は、商用周波数５０Ｈｚの場合において、Ｎｏ．１、３、５については１６サイクル、Ｎｏ．２、４、６については１８サイクルとした。また、溶接電流Ｉは、Ｎｏ．１について８．４ｋＡ、Ｎｏ．２について９．７ｋＡ、Ｎｏ．３について８．８ｋＡ、Ｎｏ．４について１０．３ｋＡ、Ｎｏ．５について８．２ｋＡ、Ｎｏ．６について８．５ｋＡとした。

上述の条件の下で抵抗溶接を行ったところ、本発明例としてのＮｏ．１〜４において散りの発生は特に見られなかった。これに対して、従来例としてのＮｏ．５、６については、散りの発生が見られた。また、本発明例としてのＮｏ．１〜４においては、最適な径ｄｎからなるナゲットが形成されていたが、従来例としてのＮｏ．５、６については、ナゲットの形成を確認することができなかった。

また加圧時の変形量Ｈについても調査した。この加圧時の変形量Ｈは、Ｈ＝Ｈｂ／Ｈａ×１００（％）とし、Ｈｂを中空管体１１と板材２１の総和に対する変形量であり、Ｈａを中空管体１１と板材２１の総和とする。

本発明を適用したＮｏ．１〜４について、変形量Ｈは、０．５％以下と非常に低く抑えられることが分かった。
このように、上記実施例から、本発明を適用したＮｏ．１〜４について、中空管体１１の板厚ｔを０．８ｍｍとした場合においても所望の加圧力をもって板材１２を溶接することができ、散りの発生も防止できることを確認することができた。

本発明を適用した抵抗溶接方法について説明するための斜視図である。 本発明を適用した抵抗溶接方法について説明するための正面図である。 本発明を適用した抵抗溶接方法について説明するための側面図である。 加圧方向への板材の変形量Ｈｂと、中空管体の外径と板材の板厚との和Ｈａについて説明するための図である。 中空管体の両端から充填体へ向けて風船状の袋体を挿入し、溶接を行う例を示す図である。 本発明を適用した抵抗溶接方法の他の例について説明するための図である。 本発明に係る抵抗溶接を角型中空部材からなる中空管体に対して実行する例を示す図である。 実施例について説明するための図である。

符号の説明

１１ 中空管体
１２ 板材
１３ 充填体
１４ 上部電極
１５ 下部電極
２１ 溶接領域

Claims (5)

1. 中空管体と板材とを抵抗溶接する中空管体と板材との抵抗溶接方法において、
   それぞれの板厚ｔが０．５ｍｍ≦ｔ≦３．２ｍｍの範囲にある上記中空管体と上記板材との溶接位置に対応させて、Ｆｅよりも導電性に優れた導電性金属材料からなる充填体を上記中空管体内部に充填し、
   加圧方向への板材の変形量Ｈｂが、上記中空管体の外径と上記板材の板厚との和Ｈａの０．５％以下となるように電極を介して上記中空管体と上記板材とを加圧するとともに、これらに通電することにより上記溶接位置を抵抗溶接すること
   を特徴とする中空管体と板材との抵抗溶接方法。
2. Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｓｂ並びにこれら金属の合金の何れかで構成される導電性金属材料からなる充填体を充填すること
   を特徴とする請求項１記載の中空管体と板材との抵抗溶接方法
3. 粉状、粒状、無定形塊状、板状、線状、棒状の何れか１種以上の充填体を充填すること
   を特徴とする請求項１又は２記載の中空管体と板材との抵抗溶接方法。
4. 上記中空管体内部に充填した上記充填体に対して、当該中空管体内を通じて圧力を負荷すること
   を特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項記載の中空管体と板材との抵抗溶接方法。
5. 中空管体と板材とを抵抗溶接する中空管体と板材との抵抗溶接方法において、
   それぞれの板厚ｔが０．５ｍｍ≦ｔ≦３．２ｍｍの範囲にある上記中空管体と上記板材との溶接位置に対応させて、Ｐｂからなる充填体を溶融させた状態で上記中空管体内部に流し込み、
   上記充填体を常温下で凝固させ、
   加圧方向への板材の変形量Ｈｂが、上記中空管体の外径と上記板材の板厚との和Ｈａの０．５％以下となるように電極を介して上記中空管体と上記板材とを加圧するとともに、これらに通電することにより上記溶接位置を抵抗溶接すること
   を特徴とする中空管体と板材との抵抗溶接方法。

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