JP4330507B2 - 複数のリングプロジェクションを有する被溶接物及びそのプロジェクション溶接方法 - Google Patents

Description

本発明は、同心状に２重以上に設けられた多重のリングプロジェクションなどを同時にプロジェクション溶接するのに適した複数のリングプロジェクション構造を有する被溶接物、及びそのプロジェクション溶接方法に関する。

電子部品のキャップ、あるいは燃料タンクなどのような各種の液体を入れるタンクなどにおいては、断面が３角形状でリング状のプロジェクション、つまりリングプロジェクションをいずれか一方の被溶接物に形成し、双方の被溶接物間に所定の加圧をかけた状態で溶接電流を通電してリングプロジェクション溶接を行っている。被溶接物が通常の鋼板からなる場合には、リングプロジェクションは容易であるので、比較的広く行われている（例えば、特許文献１を参照）。

しかし、被溶接物がアルミニウムやマグネシウム、あるいはこれらの合金である場合には、被溶接物の表面に酸化膜が形成されるので、この酸化膜を除去した後にリングプロジェクション溶接を行わなければならない。このような酸化膜除去作業を不要にする溶接方法として、リングプロジェクションを含め溶接部を特殊な構造にして拡散接合を行うことも既に開示されている（例えば、特許文献２を参照）。特許文献２の発明によれは、双方の被溶接物に同様な形状のリングプロジェクションを形成すると共に、その内側又は外側、あるいは双方に前記リングプロジェクションよりも背の低い環状の突起を設けている。これら環状の突起は、前記リングプロジェクションと違って溶融させるものではなく、前記リングプロジェクションよりも内側の環状の突起は溶接時に発生するチリなどの悪影響を溶接物内部に与えないためのものであり、前記リングプロジェクションよりも外側の環状の突起は、溶融した金属が外側に流れないようにするものである。

特許文献１、２の発明に開示されたリングプロジェクション方法はいずれも単一のリングプロジェクションを一方の被溶接物又は双方の被溶接物に形成し、リングプロジェクションを行って一つの密閉状空間を形成するものである。しかし、溶接によって複数の閉じられた空間を有する溶接物を得たい場合がある。この場合に先ず考えられることは、複数回溶接を行って順次閉じられた空間を形成することであるが、時間及びコストがかかり、現実的ではない。したがって、一度のリングプロジェクションで複数の閉じられた空間を有する溶接物を得るためには、例えば、同心状に複数の多重リングプロジェクションを形成し、一度にこれら多重のリングプロジェクショに溶接電流を流してプロジェクション溶接する方法が考えられる。
特開平１０−６０２４号公報 特開２００２−１０３０５６公報

しかしながら、従来の考え方に基づいて同様な形状の複数のリングプロジェクションなどを多重状に形成して、プロジェクション溶接を行っても、溶接をできないリングプロジェクションがあり、所望の溶接強度を有する複数の閉じた空間を得ることができないことが分かった。種々の実験結果から、複数のリングプロジェクションに均一に溶接電流が流れず、特に、コンデンサ蓄勢式の抵抗溶接機を利用してリングプロジェクションを行う場合には、同一のリングプロジェクション形状では、外側に位置するリングプロジェクションを流れるパルス状の溶接電流は、内側に位置するリングプロジェクションに流れるパルス状の溶接電流に比べて大きくなることが分かった。

この結果、外側に位置するリングプロジェクションは、内側に位置するリングプロジェクションよりも早く溶融し、内側に位置するリングプロジェクションは溶融するのが遅いために、被溶接物間に所定の加圧力をかけていても、内側に位置するリングプロジェクションが外側に位置するリングプロジェクションの溶け込みに伴う押し込みを抑制する形になる。したがって、多重状などの同形状のリングプロジェクションでは満足の得られる溶接物を提供することはできない。

このようなことを踏まえ、本発明では外側から内側に向かって多重状のプロジェクションの熱容量を変え、ほぼ同時に溶融するようにして、一度のプロジェクション溶接で複数の閉じられた空間を有する溶接物を得ることができる被溶接物、及びそのプロジェクション溶接方法を提供することを課題とする。

第１の発明は、互いに同心状に形成された同程度の高さの複数のリングプロジェクションを有する一方の被溶接物と他方の被溶接物とに溶接電流を供給することによって抵抗溶接するプロジェクション溶接方法であって、複数の前記リングプロジェクションは、それぞれの熱容量が外側に位置するよりも内側に位置するほど小さくなるように、同程度の体積又は外側に比べて内側に位置するほど小さくなる体積を有すると共に、外側に比べて内側に位置するほど鋭角になる先端角度θを有し、すべての前記リングプロジェクションの先端を前記他方の被溶接物に押し当てた状態で、数十ｍｓ以下の時間幅の単一のパルス状電流又は交流のパルス状電流を前記溶接電流として供給することによって、複数の前記リングプロジェクションを同時に溶融させ、前記一方の被溶接物と前記他方の被溶接物とを抵抗溶接することを特徴とするプロジェクション溶接方法を提供するものである。

第２の発明は、前記第１の発明において、 前記一方の被溶接物は、複数の前記リングプロジェクションとの間を結ぶプロジェクションを有し、
前記プロジェクションは、外側に位置する前記リングプロジェクションと交わっている箇所では前記外側に位置するリングプロジェクションと熱容量が等しくなるように前記リングプロジェクションの体積と先端角度θが同じであって、内側に行くに従って熱容量が小さくなるように体積と先端角度θとが小さくなり、内側に位置する前記リングプロジェクションと交わっている箇所ではその内側に位置するリングプロジェクションと熱容量が等しくなるように前記内側に位置するリングプロジェクションの体積と先端角度θが同じであることを特徴とするプロジェクション溶接方法を提供する。

第３の発明は、前記第１の発明又は前記第２の発明に記載されたプロジェクション溶接方法を実現するプロジェクション溶接装置であって、直流電源装置からの直流電力で充電されるコンデンサと、そのコンデンサに蓄えられた電気エネルギーを急峻な波形のパルス状電流として溶接トランスに放電するスイッチング回路と、第１と第２の溶接電極とを備えることを特徴とするプロジェクション溶接装置を提供する。

第４の発明は、前記第３の発明において、前記一方の被溶接物と前記他方の被溶接物とがずれないようにそれらの側面を適度の力で締め付ける位置ずれ防止装置を備えることを特徴とするプロジェクション溶接装置を提供する。

前記第１の発明又は第２の発明によれば、一度のリングプロジェクション溶接によって、溶接部によって囲まれる複数の閉じられた空間を有する溶接物を得ることができるリングプロジェクション溶接方法を提供できる。また、前記第３の発明又は前記第４の発明によれば、溶接部によって囲まれる複数の閉じられた空間を有する溶接物を得ることができるリングプロジェクション溶接装置を提供できる。

[実施形態１]
先ず、本発明の実施形態に係る多重のリングプロジェクションを有する被溶接物の一例を図１、図２によって説明する。図１（Ａ）は被溶接物１をリングプロジェクションの上方から見た上面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）において、切断線Ｘ−Ｙで切断した断面図を示す。図２は、本発明にかかるリングプロジェクション構造を説明するための図である。

被溶接物１は、円板状の金属ベース部１ａと、金属ベース部１ａの一方の面からほぼ垂直に延びる短円筒状の金属壁部１ｂ、１ｃ、１ｄと、これら金属壁部１ｂ、１ｃ、１ｄの先端部にそれぞれ形成されたリングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’とからなる。金属壁部１ｂ、１ｃ、１ｄは中心点又は中心軸線Ｚを中心とする同心円状に形成されており、金属ベース部１ａの面からのそれらの長さは任意で良い。金属壁部１ｂ、１ｃ、１ｄの長さは、溶接によって形成される密閉空間に応じて予め決められており、例えば溶接されたときに、図示しない他の被溶接物との間の空間が実質的に不要で、溶接強度の向上のための場合には、リングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’が直接、金属ベース部１ａから突出するような形で形成されていても良い。

図２に示すように、金属壁部１ｂ、１ｃ、１ｄは、中心点又は中心軸線Ｚを中心とする円の放射方向の厚み、つまり、幅はＬで皆ほぼ等しい。金属壁部１ｂ、１ｃ、１ｄの鎖線Ｐよりも下側の部分で示されるリングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’の先端角度θは、外側に位置するリングプロジェクションから内側に位置するリングプロジェクションに向けて小さくなるところに特徴がある。リングプロジェクション１ｂ’の先端角度θはθ１であり、リングプロジェクション１ｃ’の先端角度θは角度θ１よりも小さなθ２であり、リングプロジェクション１ｄ’の先端角度θは角度θ２よりも小さなθ３である（θ１＞θ２＞θ３）。ここで、例えば、角度θ１がほぼ９０°であるとすると、角度θ２は７５〜４５°であり、角度θ３は４５〜２０°である。これら角度は、リングプロジェクション１ｂ’と１ｃ’間の間隔、リングプロジェクション１ｃ’と１ｄ’間の間隔、被溶接物の材料などによって左右されるので、一概に決めることはできないが、それぞれの角度は、θ１＞θ２＞θ３の関係になければならない。

図２からも明らかなように、外側に位置するリングプロジェクション１ｂ’の体積が最も大きくなるので、どの部分も同一の金属材料からなる被溶接物１にあっては、リングプロジェクション１ｂ’の熱容量Ｔｂが最も大きくなる。次に、中間に位置するリングプロジェクション１ｃ’の体積は、リングプロジェクション１ｂ’の体積よりも小さいが、内側に位置するリングプロジェクション１ｄ’の体積よりも大きくなるので、リングプロジェクション１ｃ’の熱容量Ｔｃはリングプロジェクション１ｄ’の熱容量Ｔｄよりも大きくなる。したがって、内側に位置するリングプロジェクション１ｄ’の体積、熱容量Ｔｄが最も小さくなる（Ｔｂ＞Ｔｃ＞Ｔｄ）。

各リングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’の熱容量Ｔｂ、熱容量Ｔｃ、熱容量Ｔｄは、溶接時にそれぞれのリングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’、又は金属壁部１ｂ、１ｃ、１ｄを流れる溶接電流のピーク値、あるいは溶接電流の電流密度の大きさに比例して決められる。例えば、金属壁部１ｂ、１ｃ、１ｄを流れる溶接電流のピーク値又は電流密度が、１０：８：６の場合には、熱容量Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄの割合もほぼ１０：８：６になるように、リングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’の先端角度θを形成する。このような角度をもつリングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’を形成することにより、金属壁部１ｂ、１ｃ、１ｄを流れる溶接電流の大きさが異なっても、溶接電流によってリングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’はほぼ同時に溶融を始める。なお、これらリングプロジェクションの高さは、通常、１ｍｍないし数ｍｍ程度である。

次に、図３によって、図１と図２とにより説明した構造をもつ被溶接物１を２個突き合わせてリングプロジェクション溶接する例について説明する。図１で用いた記号と同一の記号は同じ名称の部材を示すものとする。直流電源装置１１は、図示しない制御型の半導体スイッチ又は整流用ダイオードなどからなる整流回路を備え、不図示の商用交流電源又は交流発電機からの交流電力を直流電力に変換する。直流電源装置１１からの直流電力は、複数の並列接続された電解コンデンサからなるコンデンサ１２を充電する。半導体スイッチ又はインバータ回路のようなスイッチング回路１３は、コンデンサ１２に蓄えられた電気エネルギーを急峻な波形の電流パルスとして溶接トランス１４の１次巻線Ｎ１に選択的に放電する。これに伴い、溶接電流が、溶接トランス１４の１又は２ターンの巻数の２次巻線Ｎ２を通して、溶接トランス１４の２次巻線Ｎ２に接続された第１の溶接電極１５、第２の溶接電極１６、及びそれらによって互いに加圧される第１、第２の被溶接物１、１を通して流れる。

第1、第２の被溶接物１、１については、図３では分かり難くなるのでリングプロジェクションの記号を示さないが、図１、図２も用いて説明すると、第１の被溶接物１のリングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’と第２の被溶接物１のリングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’とが互いに突き合される。この状態で、加圧力をかけると不安定で互いに位置ずれを起こす可能性が高いときには、位置ずれ防止装置１７が備えられる。この位置ずれ防止装置１７は、２分割又は３分割されている円筒状のものであり、電気絶縁性の合成樹脂材料、又は金属材料の内側に電気絶縁性の合成樹脂材料を貼り合せたものからなる。

位置ずれ防止装置１７は、放射内側方向と放射外側方向に動いて、径を縮小、つまり縮径したり、径を拡大、つまり拡径する動作を行う。位置ずれ防止装置１７が拡径状態にあるときに、第１、第２の被溶接物１と１とを第２の溶接電極１６上に載置し、突き合わせ、しかる後に位置ずれ防止装置１７が縮径動作を行って、第１、第２の被溶接物１と１との側面を適度な力で締め付け、第１の被溶接物１のリングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’と第２の被溶接物１のリングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’とがずれないようにする。この状態で、不図示の通常の加圧機構によって、第１の溶接電極１５と第２の溶接電極１６とを介して第１と第２の被溶接物１と１との間に溶接に必要な加圧力をかけ、その状態で、スイッチング回路１３を動作させる。位置ずれ防止装置１７は第２の溶接電極１６と一体的に形成されていて、溶接電極を兼ねる位置ずれ防止構造、又は位置ずれ防止構造を兼ねる溶接電極であってもよい。なお、第１と第２の被溶接物１と１との間に通電するときには、位置ずれ防止装置１７が拡径していてもよい。

スイッチング回路１３が動作して閉じると、コンデンサ１２に蓄えられている電気エネルギーは瞬時に放出されて、トランス１４、第１の溶接電極１５、第２の溶接電極１６を介して第１と第２の被溶接物１と１とに溶接電流を流す。この溶接電流は数１０ｍｓ以下の時間幅のパルス状電流であり、このようなパルス状電流は、前述のように、被溶接物の中心側よりも外側に電流が偏って流れる傾向があるが、第１の被溶接物１のリングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’と第２の被溶接物１のリングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’は、流れる電流に比例して熱容量が大きくなるよう、先端角度θが設定されているので、双方のリングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’を流れる電流が異なっても、双方のリングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’はほぼ同時に溶融する。したがって、その溶融に伴って第１、第２の被溶接物１、１の溶接部分は互いに押し込まれ、確実にナゲットが形成されるから、好ましいリングプロジェクション溶接結果を得ることができる。

[実施形態２]
次に、図４によって被溶接物１の別の実施形態について説明する。この被溶接物１も前記被溶接物と同様に、円板形又は角形の金属ベース部１ａと、金属ベース部１ａの一方の面からほぼ垂直に延びる短筒状の金属壁部１ｂ、１ｃ、１ｄと、これら金属壁部１ｂ、１ｃ、１ｄの先端部にそれぞれ形成されたリングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’とからなる。金属壁部１ｂ、１ｃ、１ｄは、同心状に形成されており、それぞれ厚み、つまり幅がＬ１、Ｌ２、Ｌ３である。これらＬ１、Ｌ２、Ｌ３はＬ１＞Ｌ２＞Ｌ３の関係にあり、金属壁部１ｂ、１ｃ、１ｄを流れる溶接電流の大きさに比例するように設定される。

リングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’は、内側から外側に向けて下がるような傾斜になっており、それらの角度は内側に位置するものに比べて外側に位置するものの傾斜角度である先端角度が大きいか、あるいは同程度でよい。リングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’の体積の大きさに対応する熱容量は、金属壁部１ｂ、１ｃ、１ｄそれぞれの幅Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３によって決められるか、又は幅Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３とそれぞれの前記傾斜角である先端角度とによって決められる。このようなリングプロジェクションを有する被溶接物１は、被溶接物１’の平坦面に突き合され、適度に加圧された状態で溶接される。なお、通常のプロジェクション溶接では、図４に示すように一方の被溶接物にプロジェクションが形成され、他方の被溶接物にはプロジェクションが形成されていない場合が多い。

[実施形態３]
次に、図５によって被溶接物１の別の実施形態について説明する。図５は、被溶接物１の中心軸線Ｚから左半分の断面を示す。図５において、図１ないし図４で用いた記号と同一の記号は同じ名称の部材を示すものとする。この被溶接物１も前記被溶接物と同様に、被溶接物１は、円板形又は角形の金属ベース部１ａと、金属ベース部１ａの一方の面からほぼ垂直に延びる短筒状の金属壁部１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅと、これら金属壁部１ｂ、１ｃ、１ｄの先端部にそれぞれ形成されたリングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’、１ｅ’とからなる。金属壁部１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅは、同心状に形成されており、それぞれ厚み、つまり幅はすべてほぼ等しい。

リングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’、１ｅ’は、それぞれ厚み、つまり幅Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を有する。最も外側に位置するリングプロジェクション１ｂ’の幅Ｌ１が最も大きく、リングプロジェクション１ｃ’、１ｄ’、１ｅ’と順次幅Ｌ２、Ｌ３が小さくなり、最も内側に位置するリングプロジェクション１ｅ’の幅Ｌ４が最も小さくなる（Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ４）。これら幅は、金属壁部１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅを流れる溶接電流の大きさに比例するように設定される。この実施形態においても、リングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’、１ｅ’の体積の大きさに対応する熱容量は、リングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’、１ｅ’それぞれの幅Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４によって決められるか、又は幅Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４とそれぞれの先端角度とによって決められる。

[実施形態４]
次に、図６によって被溶接物１の別の実施形態について説明する。図６は、被溶接物１を上から見た説明図である。図６において、図１〜図５で用いた記号と同一の記号は同じ名称の部材を示すものとする。この被溶接物１は、中心軸線Ｚを中心として同心円状に形成されたリングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’を有すると共に、ほぼ９０°間隔でリングプロジェクション１ｂ’と１ｃ’との間を結ぶプロジェクション１ｆ’、１ｇ’、１ｈ’、１ｉ’を備える。図面からも分かるように、リングプロジェクション１ｂ’のほぼ１／４、プロジェクション１ｆ’、１ｇ’、リングプロジェクション１ｃ’のほぼ１／４とで一つのリングプロジェクションを形成する。同様に、リングプロジェクション１ｂ’のほぼ１／４の別の部分と、プロジェクション１ｇ’、１ｈ’と、リングプロジェクション１ｃ’のほぼ１／４の別の部分とで一つのリングプロジェクションを形成する。他についても同様である。

図６は、リングプロジェクション１ｂ’、１ｃ’、プロジェクション１ｆ’、１ｇ’、１ｈ’、１ｉ’の幅、あるいは体積、つまり熱容量の大きさの関係を示しており、内側（中心側）に位置するリングプロジェクション１ｃ’は外側に位置するリングプロジェクション１ｂ’に比べて熱容量が小さくなるように、幅（厚み）と先端角度との双方又は片方が前述のようにして設定される。また、プロジェクション１ｆ’、１ｇ’、１ｈ’、１ｉ’は、リングプロジェクション１ｂ’と交わっている箇所ではリングプロジェクション１ｂ’の幅、あるいは体積が同じであって、リングプロジェクション１ｃ’側に行くに従って幅（厚み）と先端角度との双方又は片方が前述のようにして小さくなるように設定される。つまり、熱容量が小さくなるように設定され、プロジェクション１ｆ’、１ｇ’、１ｈ’、１ｉ’は、リングプロジェクション１ｃ’と交わっている箇所ではリングプロジェクション１ｃ’の熱容量と同じになるように、それらの幅、あるいは体積がそれぞれ設定される。これらプロジェクションの幅又は先端角度に依存する体積、つまり熱容量は、前述のような溶接電流の偏りに応じて決められる。

[実施形態５]
図７によって、被溶接物１の別の実施形態について説明する。図７は、被溶接物１を上から見た説明図である。図７において、図１〜図６で用いた記号と同一の記号は同じ名称の部材を示すものとする。この被溶接物１は、被溶接物１の外周に沿って形成されたリングプロジェクション１ｂ’と、ほぼ１８０°間隔でリングプロジェクション１ｂ’から中心点Zまで延びるプロジェクション１ｊ’、１ｋ’を備える。図７で、リングプロジェクション１ｂ’の上半分とプロジェクション１ｊ’、１ｋ’とで一つのリングプロジェクションを形成し、リングプロジェクション１ｂ’の下半分とプロジェクション１ｊ’、１ｋ’とで別の一つのリングプロジェクションを形成する。

[実施形態５]
図７によって、被溶接物１の別の実施形態について説明する。図７は、被溶接物１を上から見た説明図である。図７において、図１〜図６で用いた記号と同一の記号は同じ名称の部材を示すものとする。この被溶接物１は、被溶接物１の外周に沿って形成されたリングプロジェクション１ｂ’と、ほぼ１８０°間隔でリングプロジェクション１ｂ’から中心点Ｚまで延びるプロジェクション１ｇ’、１ｋ’を備える。図７で、リングプロジェクション１ｂ’の上半分とプロジェクション１ｇ’、１ｋ’とで一つのリングプロジェクションを形成し、リングプロジェクション１ｂ’の下半分とプロジェクション１ｇ’、１ｋ’とで別の一つのリングプロジェクションを形成する。

図７は、プロジェクション１ｇ’、１ｋ’は、リングプロジェクション１ｂ’と交わっている箇所ではリングプロジェクション１ｂ’の幅、あるいは体積が同じであって、中心点Ｚに行くに従って幅（厚み）と先端角度との双方又は片方が前述のようにして小さくなるように設定される。つまり、熱容量が小さくなるように設定される。図７は、図６の場合と同様に、リングプロジェクション１ｂ’、プロジェクション１ｇ’、１ｋ’の幅又は先端角度の大きさの関係、あるいは熱容量の大きさの関係を示している。

図示しないが、この実施形態の被溶接物１は、内側から外側へ、あるいは外側から内側へ螺旋状に延びる密閉状の空間を形成するときに有効である。螺旋状のリングプロジェクションは、前述実施形態と同様に、外側から内側方向に行くに従って熱容量が小さくなるように、幅又は先端角度の大きさが徐々に小さくなる。この熱容量が小さくなる割合は、被溶接物の中心側方向に比べて外側方向に溶接電流が多く流れる割合とほぼ同じになるように設定される。

なお、以上の実施形態では、リングプロジェクションを円形状のものとして図示してきたが、円形状のものと限ることは無く、正方形又は長方形などの多角形の被溶接物の形状に適した３角形以上の角型のリングプロジェクションであっても良い。ただし、円形状又は螺旋状のリングプロジェクションの場合には、旋盤加工で容易に形成できるので低コストであるが、角型のリングプロジェクションの場合には、フライス加工などよらなければならないので、形成するのに時間がかかり、コストアップになるという問題はあるものの、必要に応じて円形状のものと同様なプロジェクション形状で実現できる。

本発明に係る複数のリングプロジェクションを有する被溶接物の一実施形態を示す図である。 本発明に係る実施形態１の被溶接物を説明するための図である。 本発明に係る複数のリングプロジェクションを有する被溶接物の溶接方法を実現する溶接装置の一例を説明するための図である。 本発明に係る実施形態２の被溶接物を説明するための図である。 本発明に係る実施形態３の被溶接物を説明するための図である。 本発明に係る実施形態４の被溶接物を説明するための図である。 本発明に係る実施形態５の被溶接物を説明するための図である。

符号の説明

１・・・被溶接物
１ａ・・被溶接物１の金属ベース部
１ｂ〜１ｅ・・被溶接物１の金属壁部
１ｂ’〜１ｅ’・・被溶接物１のリングプロジェクション
１１・・直流電源装置
１２・・コンデンサ
１３・・スイッチング回路
１４・・溶接トランス
１５、１６・・第１、第２の溶接電極
１７・・位置ずれ防止装置

Claims (4)

1. 互いに同心状に形成された同程度の高さの複数のリングプロジェクションを有する一方の被溶接物と他方の被溶接物とに溶接電流を供給することによって抵抗溶接するプロジェクション溶接方法であって、
   複数の前記リングプロジェクションは、それぞれの熱容量が外側に位置するよりも内側に位置するほど小さくなるように、同程度の体積又は外側に比べて内側に位置するほど小さくなる体積を有すると共に、外側に比べて内側に位置するほど鋭角になる先端角度θを有し、
   すべての前記リングプロジェクションの先端を前記他方の被溶接物に押し当てた状態で、数十ｍｓ以下の時間幅の単一のパルス状電流又は交流のパルス状電流を前記溶接電流として供給することによって、複数の前記リングプロジェクションを同時に溶融させ、前記一方の被溶接物と前記他方の被溶接物とを抵抗溶接することを特徴とするプロジェクション溶接方法。
2. 請求項１において、
   前記一方の被溶接物は、複数の前記リングプロジェクションとの間を結ぶプロジェクションを有し、
   前記プロジェクションは、外側に位置する前記リングプロジェクションと交わっている箇所では前記外側に位置するリングプロジェクションと熱容量が等しくなるように前記リングプロジェクションの体積と先端角度θが同じであって、内側に行くに従って熱容量が小さくなるように体積と先端角度θとが小さくなり、内側に位置する前記リングプロジェクションと交わっている箇所では該内側に位置するリングプロジェクションと熱容量が等しくなるように前記内側に位置するリングプロジェクションの体積と先端角度θが同じであることを特徴とするプロジェクション溶接方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載されたプロジェクション溶接方法を実現するプロジェクション溶接装置であって、
   直流電源装置からの直流電力で充電されるコンデンサと、該コンデンサに蓄えられた電気エネルギーを急峻な波形のパルス状電流として溶接トランスに放電するスイッチング回路と、第１と第２の溶接電極とを備えることを特徴とするプロジェクション溶接装置。
4. 請求項３において、
   前記一方の被溶接物と前記他方の被溶接物とがずれないようにそれらの側面を適度の力で締め付ける位置ずれ防止装置を備えることを特徴とするプロジェクション溶接装置。
   

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