JP6349888B2

JP6349888B2 - 溶接部品

Info

Publication number: JP6349888B2
Application number: JP2014077540A
Authority: JP
Inventors: 和裕長谷川
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2014-04-04
Filing date: 2014-04-04
Publication date: 2018-07-04
Anticipated expiration: 2034-04-04
Also published as: JP2015199072A

Description

本発明は、溶接部品に関する。

従来から、接合体と被接合体とを溶接で接合する技術が公知である（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載されたアーク溶接方法は、接合体である第１端子と被接合体である第２端子とをクランプ手段によって突き合わせ、その突合せ部分をアーク溶接するものである。

特開２０１３−５２４２０号公報

即ち、前記従来の溶接装置では、クランプ手段をスライドさせて第２端子を把持し、第１端子に向けて移動させることによって、第２端子を第１端子に突き合わせる。

このように、従来は、接合体と被接合体とを位置決めして突き合わせるための専用治具が必要であるという問題があった。

そこで、本発明は、接合体と被接合体とを位置決めするための専用治具が不要な溶接部品を提供することを目的としている。

本発明に係る溶接部品は、接合体に突起部を設け、被接合体に切欠部を形成し、突起部と切欠部とを係合させた状態で溶接によって接合して形成される。突起部には、傾斜部を形成し、切欠部には、傾斜面部を形成する。傾斜部と傾斜面部とを面接触させることにより、接合体と被接合体とを高さ方向で位置決めする。

本発明に係る溶接部品によれば、接合体の傾斜部と被接合体の傾斜面部とを面接触させることにより、接合体と被接合体とを高さ方向で高い精度をもって位置決めすることができる。従って、接合体と被接合体とを位置決めする専用治具が不要になる。

本発明の第１実施形態に係る接合体を示す斜視図である。本発明の第１実施形態に係る溶接部品を上側から見た平面図である。本発明の第１実施形態に係る溶接部品の溶接作業の手順を示し、被接合体を保持治具に締結した状態を示す。本発明の第１実施形態に係る溶接部品の溶接作業の手順を示し、接合体を保持治具に締結した状態を示す。本発明の第１実施形態に係る溶接部品の溶接作業の手順を示し、接合体と被接合体との合わせ部に溶接を施している状態を示す。本発明の第２実施形態に係る接合体を示す斜視図である。本発明の第２実施形態に係る溶接部品を上側から見た平面図である。（ａ）は本発明の第３実施形態に係る被接合体を示す斜視図、（ｂ）は本発明の第３実施形態に係る接合体を示す斜視図である。本発明の第３実施形態に係る溶接部品を上側から見た平面図である。本発明の第４実施形態に係る接合体と被接合体を示す分解斜視図である。（ａ）は本発明の第３実施形態に係る接合体と被接合体を上側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）の正面図、（ｃ）は（ａ）の側面図である。本発明の第５実施形態に係る溶接部品を上側から見た平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、以下において、上方をＵＰＲ、長手方向をＬ、幅方向をＷ、高さ方向をＨとする。

[第１実施形態]
図１，２に示すように、第１実施形態に係る溶接部品１は、突起部３を有する接合体５と、前記突起部３に係合する打抜部７（切欠部８）を有する被接合体９と、を互いに係合した状態で溶接接合して形成される。

図１に示す接合体５は、側面視がＬ字状に形成された板状部材であり、モールド樹脂１１（図４参照）に保持されると共に上方ＵＰＲに延びる基部１３と、該基部１３の上端から屈曲して長手方向Ｌに延びる本体部１５と、該本体部１５の先端における幅方向Ｗの中央部から長手方向Ｌに延びる突起部３と、から一体に形成されている。この突起部３の厚さｔ１は、本体部１５の厚さｔ０と同一寸法に設定されている。

前記突起部３の左右両側の側面１７は、突起部３の高さ方向Ｈに対して斜めに延在する傾斜部１９に形成されている。具体的には、傾斜部１９は、上方ＵＰＲに行くに従って幅方向Ｗの外側に向かうように斜めに延びている。

図２，３に示す被接合体９も側面視がＬ字状に形成された板状部材であり、モールド樹脂１１（図３参照）に保持されると共に上方ＵＰＲに延びる基部２３と、該基部２３の上端から屈曲して長手方向Ｌに延びる本体部２５と、から一体に形成されている。ここで、本体部２５の先端における幅方向Ｗの中央部には、平面視で矩形状に形成され、厚さ方向の全体に亘って打ち抜いた打抜部７（切欠部８）が設けられている。

前記打抜部７における左右両側の側面は、打抜部の高さ方向Ｈに対して斜めに延在する傾斜面部２７に形成されている。具体的には、傾斜面部２７は、上方ＵＰＲに行くに従って幅方向Ｗの外側に向かうように斜めに延びている。このように、傾斜面部２７は、突起部３の傾斜部１９に沿って延在すると共に傾斜部１９に当接可能であり、これら突起部３の傾斜部１９と打抜部７の傾斜面部２７とを面接触させることにより、突起部３と打抜部７とを高さ方向で位置決め可能に設定している。

また、図２に示すように、前記突起部３と打抜部７とを係合させた状態において、突起部３の先端２９と打抜部７との間に間隙３１を設けている。また、突起部３の根本部３３と打抜部７の先端３５との間にも間隙３７を設けている。

以下に、本実施形態に係る溶接部品１の溶接作業の手順を示す。

まず、図３に示すように、保持治具４１における向かって左側の部位に被接合体９を取り付ける。具体的には、被接合体９の基部２３を保持したモールド樹脂１１を取付板４３に固定し、この取付板４３をボルト４５を介して保持治具４１に締結する。

次に、図４に示すように、保持治具４１における向かって右側の部位に接合体５を取り付ける。具体的には、接合体５の基部１３を保持したモールド樹脂１１を取付板４３に固定し、この取付板４３をボルト４５を介して保持治具４１に締結する。このとき、被接合体９の打抜部７の傾斜面部２７の上から、接合体５の突起部３の傾斜部１９を載置する。すると、傾斜面部２７と傾斜部１９とが面接触して所定の高さ位置に位置決めされる。

そして、図５に示すように、突起部３と打抜部７との合わせ部に向けてアーク溶接機４７からアーク４９を照射し、接合体５と被接合体９とを溶接接合させる。

[第２実施形態]
次いで、本発明の第２実施形態について説明する。ただし、前述した第１実施形態と同一部位には、同一符号を付けて説明を省略する。

図６，７に示すように、第２実施形態では、接合体１０５における突起部１０３および被接合体１０９における打抜部１０７（切欠部８）をそれぞれ複数（本実施形態では３つずつ）設けた。３つの突起部１０３および打抜部１０７は、等間隔に配列されている。

接合体１０５における突起部１０３は、それぞれについて、左右両側に傾斜部１１９が形成されている。具体的には、傾斜部１１９は、上方ＵＰＲに行くに従って幅方向Ｗの外側に向かうように斜めに延びている。

また、被接合体１０９における打抜部１０７の左右両側の側面は、打抜部１０７の高さ方向に対して斜めに延在する傾斜面部１２７に形成されている。具体的には、傾斜面部１２７は、上方ＵＰＲに行くに従って幅方向Ｗの外側に向かうように斜めに延びている。

これら突起部１０３の傾斜部１１９と打抜部１０７の傾斜面部１２７とを面接触させることにより、突起部１０３と打抜部１０７とを高さ方向で位置決め可能に設定している。

[第３実施形態]
次いで、本発明の第３実施形態について説明する。ただし、前述した第１〜第２実施形態と同一部位には、同一符号を付けて説明を省略する。

図８，９に示すように、第３実施形態では、接合体２０５における突起部２０３の厚さｔ２を本体部２１５の厚さｔ０よりも薄く形成し、被接合体２０９における切欠部８を、厚さ方向の途中部分までくり抜いた溝部２０７に形成した。つまり、突起部２０３の厚さｔ２は、溝部２０７の深さｄ１と同一寸法に設定した。さらに、図９に示すように、突起部２０３の先端２２９と溝部２０７との間に間隙２３１を設け、突起部２０３の根本部２３３と溝部２０７の先端２３５との間に間隙２３７を設けた。

[第４実施形態]
次いで、本発明の第４実施形態について説明する。ただし、前述した第１〜第３実施形態と同一部位には、同一符号を付けて説明を省略する。

図１０，１１に示すように、第４実施形態では、接合体３０５における突起部３０３を本体部３１５の側面における上端から側方に突出させた。また、被接合体３０９における切欠部８である打抜部３０７を被接合体３０９の上面に形成した。

即ち、本実施形態に係る接合体３０５は、上方に延びる板状の本体部３１５と、該本体部３１５の側面における上端から側方に突出する突起部３０３と、から一体に形成されている。突起部３０３は、三角柱の形状に形成され、下側の左右両側が傾斜部３１９に形成されている。つまり、傾斜部３１９は、上方に行くに従って幅方向の外側に向けて広がるように傾斜している。また、被接合体３０９の上面には、正面視がＶ字状に形成された前記打抜部３０７（切欠部８）が形成されている。この打抜部３０７も、左右両側が傾斜面部３２７に形成されている。従って、突起部３０３を打抜部３０７に係合可能に形成されている。

[第５実施形態]
次いで、本発明の第５実施形態について説明する。ただし、前述した第１〜第４実施形態と同一部位には、同一符号を付けて説明を省略する。

図１２に示すように、第５実施形態では、隣接する突起部および打抜部（切欠部）の長さが相違するように形成した。即ち、図１２の下側に行くにつれて突起部および切欠部の長さが徐々に長くなるように設定されている。

具体的には、図１２に示すように、接合体４０５には、３つの突起部（第１突起部４１０、第２突起部４１２、第３突起部４１４）が形成されている。また、被接合体４０９には、３つの打抜部（第１打抜部４２０、第２打抜部４２２、第３打抜部４２４）が形成されている。

前記第１突起部４１０の根本部と第１打抜部４２０の先端との間には第１間隙４３１を設けている。第１突起部４１０の先端と第１打抜部４２０との間に第２間隙４３２を設けている。第２突起部４１２の根本部と第２打抜部４２２の先端との間には第３間隙４３３を設けている。第２突起部４１２の先端と第２打抜部４２２との間に第４間隙４３４を設けている。第３突起部４１４の根本部と第３打抜部４２４の先端との間には第５間隙４３５を設けている。第３突起部４１４の先端と第３打抜部４２４との間に第６間隙４３６を設けている。

そして、第１突起部４１０、第２突起部４１２および第３突起部４１４の順に徐々に長さが長く形成されている。これに対応して、第１打抜部４２０、第２打抜部４２２および第３打抜部４２４の順に徐々に長く形成されている。

ここで、第１間隙４３１を通り、接合体４０５および被接合体４０９の幅方向Ｗに沿って延びる直線を引くと、第２間隙４３２〜第６間隙４３６のいずれも通らない。同様に、第２間隙４３２を通って、接合体４０５および被接合体４０９の幅方向Ｗに沿って延びる直線を引くと、第２間隙４３２以外の間隙はどれも通らない。このように、全ての間隙の位置が長手方向Ｌに対してオフセットされている。以上より、全ての突起部および打抜部（切欠部）について、互いに隣接する突起部および打抜部の長さを相違させて形成した。従って、所定の間隙を通る断面を考えた場合に、断面積が間隙以外の他の接合部で補填することができ、接合体及び被接合体が本来持っている許容電流密度を落とさずに接合することができる。

以下に、本発明の実施形態による作用効果を説明する。

（１）本実施形態に係る溶接部品は、突起部３，１０３，２０３，３０３，４１０，４１２，４１４を有する接合体５，１０５，２０５，３０５，４０５と、前記突起部３，１０３，２０３，３０３，４１０，４１２，４１４に係合する切欠部８を有する被接合体９，１０９，２０９，３０９，４０９と、を備え、前記突起部と切欠部８とを係合させた状態で溶接によって接合して形成される。

前記突起部３，１０３，２０３，３０３，４１０，４１２，４１４は、該突起部の高さ方向Ｈに対して斜めに延在する傾斜部１９，１１９，３１９を有し、
前記切欠部８は、前記突起部の傾斜部１９，１１９，３１９に沿って延在すると共に傾斜部に当接可能な傾斜面部２７，１２７，３２７を有し、
これら突起部の傾斜部１９，１１９，３１９と切欠部８の傾斜面部２７，１２７，３２７とを面接触させることにより、突起部と切欠部８とを高さ方向で位置決めし、この状態で突起部と切欠部８とを溶接したことを特徴とする。

接合体５，１０５，２０５，３０５，４０５における突起部３，１０３，２０３，３０３，４１０，４１２，４１４の傾斜部１９，１１９，３１９と被接合体９，１０９，２０９，３０９，４０９における切欠部８の傾斜面部２７，１２７，３２７とを面接触させることにより、突起部と切欠部８とを高さ方向で高い精度をもって位置決めすることができる。従って、接合体５，１０５，２０５，３０５，４０５と被接合体９，１０９，２０９，３０９，４０９とを位置決めする専用治具が不要になる。

これにより、専用治具を配置するスペースを設ける必要もなくなる。このように、治具による位置決めでなく接合体５，１０５，２０５，３０５，４０５および被接合体９，１０９，２０９，３０９，４０９の形状で容易に位置決めを行うことができるため、治具スペースによるデッドスペースが発生せずに溶接部品を小型化することができる。なお、突起部と切欠部８との位置決め精度も向上するため、接合品質も向上する。また、接合体と被接合体とは、突起部と切欠部とが面接触し、従来技術よりも接触面積が小さくなるので、接合時の発熱量が小さくなり、モールド樹脂を溶解させる等の問題がなくなる。

（２）前記切欠部８は、被接合体９，１０９，３０９，４０９の端部を厚さ方向の全体に亘って打ち抜いた打抜部７，１０７，３０７であることを特徴とする。

これにより、突起部３，１０３，２０３，３０３，４１０，４１２，４１４および打抜部７，１０７，３０７の寸法精度が多少ばらついても、突起部の傾斜部１９，１１９，３１９と打抜部７，１０７，３０７の傾斜面部２７，１２７，３２７とを確実に面接触させることができる。

（３）前記切欠部８は、被接合体２０９の端部を厚さ方向の途中部分までくり抜いた溝部２０７であることを特徴とする。

溶接時に、突起部と溝部２０７との合わせ部の裏側まで貫通する程度にアークやレーザー等が溶接熱源から照射された場合でも、被接合体２０９の溝部２０７の底面で受け止めるため、溝部２０７の裏側に配置された部品等が熱による損傷を受けることを防止することができる。

（４）前記突起部３，１０３，２０３，３０３，４１０，４１２，４１４と切欠部８とは、それぞれ複数設けられる。

これにより、接合時に突起部３，１０３，２０３，３０３，４１０，４１２，４１４の根本部への熱引き量が減少し、接合部に熱が集中しやすくなる。このため、１つの突起部および切欠部よりも小さい熱量で接合することができ、根本部への熱影響を小さくすることができる。

（５）前記複数の突起部３，１０３，２０３，３０３，４１０，４１２，４１４および切欠部８について、互いに隣接する突起部および切欠部８の長さを相違させて形成したことを特徴とする。

図１２に示すように、互いに隣接する突起部および切欠部８の長さを相違させると、突起部と切欠部８との合わせ部に直交する幅方向Ｗで見た場合、突起部の先端と切欠部８との間の間隙４３１，４３２，４３３，４３４，４３５，４３６が同一直線上に配置されない。従って、突起部と切欠部８との合わせ部に直交する断面のうち、突起部の先端と切欠部８との間の間隙を通る断面を考えた場合、互いに隣接する突起部および切欠部８の長さを相違させると、前記断面の断面積は大きくなる。

一方、互いに隣接する突起部および切欠部の長さを同一に設定すると、突起部の先端と切欠部との間の間隙を通る断面には、突起部の数だけ間隙が配置されるので、前記断面の断面積は小さくなる。

（６）前記突起部３，１０３，２０３，３０３，４１０，４１２，４１４と切欠部８とを係合させた状態において、突起部の先端と切欠部８との間、および、突起部の根本部と切欠部８の先端との間に間隙３１，３７，２３１，２３７，４３１，４３２，４３３，４３４，４３５，４３６を設けた。

この間隙３１，３７，２３１，２３７，４３１，４３２，４３３，４３４，４３５，４３６により、溶接時における空気との接触面積が増大するため、放熱性が向上し、通電時の発熱を低減させることができる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されず、種々の変更および変形が可能である。

１溶接部品
３，１０３，２０３，３０３，４１０，４１２，４１４突起部
５，１０５，２０５，３０５，４０５接合体
７，１０７，３０７打抜部（切欠部）
８切欠部
９，１０９，２０９，３０９，４０９被接合体
１９，１１９，３１９傾斜部
２７，１２７，３２７傾斜面部
３１，３７，２３１，２３７，４３１，４３２，４３３，４３４，４３５，４３６間隙
２０７溝部（切欠部）

Claims

突起部を有する接合体と、前記突起部に係合する切欠部を有する被接合体と、を備え、前記突起部と切欠部とを係合させた状態で溶接によって接合した溶接部品であって、
前記突起部は、該突起部の高さ方向に対して斜めに延在する傾斜部を有し、
前記切欠部は、前記突起部の傾斜部に沿って延在すると共に傾斜部に当接可能な傾斜面部を有し、
これら突起部の傾斜部と切欠部の傾斜面部とを面接触させることにより、突起部と切欠部とを高さ方向で位置決めし、この状態で突起部と切欠部とを溶接したことを特徴とする溶接部品。
前記切欠部は、被接合体の端部を厚さ方向の全体に亘って打ち抜いた打抜部であることを特徴とする請求項１に記載の溶接部品。
前記切欠部は、被接合体の端部を厚さ方向の途中部分までくり抜いた溝部であることを特徴とする請求項１に記載の溶接部品。
前記突起部と切欠部とは、それぞれ複数設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶接部品。
前記複数の突起部および切欠部について、互いに隣接する突起部および切欠部の長さを相違させて形成したことを特徴とする請求項４に記載の溶接部品。
前記突起部と切欠部とを係合させた状態において、突起部の先端と切欠部との間、および、突起部の根本部と切欠部の先端との間に間隙を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶接部品。