JP7445305B2

JP7445305B2 - ねじ付きスタッド

Info

Publication number: JP7445305B2
Application number: JP2020162133A
Authority: JP
Inventors: 晃士稲本
Original assignee: 日本スタッドウェルディング株式会社
Priority date: 2020-09-28
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2024-03-07
Anticipated expiration: 2040-09-28
Also published as: JP2022054880A

Description

本発明は、軸部の一方側の周面に転造雄ねじが形成され、他方側の端面にフラックスが設けられたねじ付きスタッドに関するものである。

従来、軸部の一方側の周面に転造雄ねじが形成され、他方側の端面にフラックスが設けられたねじ付きスタッドが汎用されている。

ねじ付きスタッドは、線材を切断して、端面に先付け加工を施して得た素材の軸部の一方側の周面に、ダイスを用いて転造雄ねじを形成し、必要に応じて、表面処理（メッキ）加工を施した後、軸部の他方側の端面に填球加工を施すことでフラックスを設けて製造するようにしている。

このねじ付きスタッドは、転造雄ねじがメートルねじ又はインチねじからなる場合、それより小径の線材を用いてメートルねじ又はインチねじからなる転造雄ねじを形成する必要があるため、軸部の径は、ミリメートル単位で正の整数値となるものがなかった。

ところで、スタッド溶接を行う際に、溶接部近傍域の空気の流通を遮断することによって、発生したアークによって溶融した金属が空気と接触することによって酸化されることを防止し、良好な溶接を行うことができるようにすることを目的として、セラミック製のスタッド溶接用フェルールが使用されている。

このセラミック製のスタッド溶接用フェルールは、表１に示すように、呼び名がミリメートル単位で正の整数値のスタッド（頭付きスタッド、異形棒鋼スタッド）を基準として設計、製造されている（以下、このようにして設計、製造されたスタッド溶接用フェルールを「標準フェルール」という。）。

このため、表１及び図１に示すように、軸部１１の一方側の周面に転造雄ねじ１２が形成されたねじ付きスタッド１と、標準フェルール２とを組み合わせた場合、ねじ付きスタッド１の軸部（溶接部）１１と標準フェルール２のフェルール内径Ｄ２とのクリアランスが、Ｍ２０の場合で、直径差で１．５ｍｍ、Ｍ２２の場合で、直径差で２．６ｍｍとなり、軸部の径がミリメートル単位で正の整数値のスタッドの場合の直径差で０．８ｍｍ、０．９ｍｍと比較して、著しく大きくなる。
そして、このようにクリアランスが大きい状態で、溶接、特に、横向きの溶接を行った場合、溶接状態が安定しなかったり、溶接の位置ずれが生じたり、アンダカットや外観不良等の溶接不良が発生しやすく、溶接品質のバラツキが生じやすくなるという問題があった。

なお、この問題に対処するために、ねじ付きスタッドの軸部の径に適合したスタッド溶接用フェルールを用意することも考えられるが、多種のねじ付きスタッドの軸部の径に適合した多種のスタッド溶接用フェルールを用意する必要があり、コスト増になるという問題があった。

本発明は、上記軸部の一方側の周面に転造雄ねじが形成されたねじ付きスタッドと、標準フェルールとを組み合わせる場合の問題点に鑑み、標準フェルールを用いて、溶接品質のバラツキをなくすことができるねじ付きスタッドを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のねじ付きスタッドは、軸部の一方側の周面に転造雄ねじが形成され、他方側の端面にフラックスが設けられたねじ付きスタッドにおいて、前記軸部の径が、ミリメートル単位で正の整数値からなることを特徴とする。

この場合において、前記軸部の径が、前記転造雄ねじの転造素材径以上であることを特徴とする。
ここで、「転造素材径」とは、転造雄ねじを形成する部分の素材の直径をいう。

本発明のねじ付きスタッドによれば、軸部の径が、ミリメートル単位で正の整数値からなるため、標準フェルールを用いて、溶接品質のバラツキをなくすことができる。

また、軸部の径が、転造雄ねじの転造素材径以上になるようにすることにより、溶接面積を増大させ、溶接部の強度を向上することができる。

従来のねじ付きスタッドと、標準フェルールとを組み合わせて、横向き溶接を行う場合の説明図である。本発明のねじ付きスタッドと、標準フェルールとを組み合わせて、横向き溶接を行う場合の説明図である。

以下、本発明のねじ付きスタッドの実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図２に、本発明のねじ付きスタッドの一実施例を示す。
このねじ付きスタッド１は、軸部１１の一方側の周面に転造雄ねじ１２が形成され、他方側の端面にフラックス１３が設けられたねじ付きスタッド１において、軸部１１の径Ｄ１が、ミリメートル単位で正の整数値からなるようにしている。

このねじ付きスタッド１は、従来のねじ付きスタッドと同様、線材を切断して、端面に先付け加工を施して得た素材の軸部１１の一方側の周面に、ダイスを用いて転造雄ねじ１２を形成し、必要に応じて、表面処理（メッキ）加工を施した後、軸部１１の他方側の端面に填球加工を施すことでフラックス１３を設けて製造するようにする。

この場合において、線材には、フェルール、具体的には、標準フェルール２のフェルール内径Ｄ２に適合した、線材径がミリメートル単位で正の整数値からなる線材を使用するようにする。
ここで、線材径がミリメートル単位で正の整数値からなる線材に、汎用品がない場合には、汎用品の線材に、伸線加工や切削加工を施すことにより、所定の径を有する線材を得るようにする。

そして、線材径がミリメートル単位で正の整数値からなる線材を切断して得た素材に、転造雄ねじ１２を形成する前工程で、転造雄ねじ１２を形成する部位に切削加工を施すことにより所定の転造素材径に形成し、当該部位にダイスを用いて転造雄ねじ１２を形成するようにする。

表２に、このようにして製造されるねじ付きスタッドの例を示す。
ここで、表２のねじ付きスタッドは、転造雄ねじ１２がメートルねじからなる例を示したが、転造雄ねじ１２をインチねじで構成することもできる。

このねじ付きスタッド１は、軸部１１の径Ｄ１が、ミリメートル単位で正の整数値からなり、転造雄ねじ１２がメートルねじ（又はインチねじ）からなるため、ねじ付きスタッド１の軸部（溶接部）１１と標準フェルール２のフェルール内径Ｄ２とのクリアランスが、直径差で０．１～０．９ｍｍと小さくすることができる。
これにより、溶接、特に、横向きの溶接を行った場合の溶接状態を安定し、溶接の位置ずれが生じたり、アンダカットや外観不良等の溶接不良が発生することがなく、溶接品質のバラツキをなくすことができる。
また、ねじ付きスタッド１の軸部１１の径Ｄ１に適合した標準フェルール２を用いることで、多種のねじ付きスタッド１の軸部１１の径Ｄ１に適合したスタッド溶接用フェルールを用意する必要がなくなる。

そして、このねじ付きスタッド１は、軸部１１の径Ｄ１が、転造雄ねじの転造素材径（転造雄ねじ１２を形成する部分の素材の直径）以上、さらに、例えば、表２のＭ１８のように、軸部１１の径Ｄ１が、転造雄ねじ１２の外径１８ｍｍ以上（φ１９）になるようにすることができる（他のねじ径の場合も同様。）。
これにより、溶接面積を増大させ、溶接部の強度を向上することができる。

以上、本発明のねじ付きスタッドについて、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明のねじ付きスタッドは、標準フェルールを用いて、溶接品質のバラツキをなくすことができることから、ねじ付きスタッドの用途に好適に用いることができる。

１ねじ付きスタッド
１１軸部（溶接部）
１２転造雄ねじ
１３フラックス
２フェルール（標準フェルール）

Claims

軸部の一方側の周面に転造雄ねじが形成され、他方側の端面にフラックスが設けられた溶接部を備え、標準フェルールを用いてスタッド溶接を行うようにしたねじ付きスタッドの製造方法であって、以下の（１）～（３）の工程を実施することにより、前記軸部の溶接部の径が、ミリメートル単位で正の整数値からなり、かつ、前記軸部の溶接部の径が、前記転造雄ねじの転造素材径より大径であるねじ付きスタッドを製造することを特徴とするねじ付きスタッドの製造方法。
（１）線材径がミリメートル単位で正の整数値からなる線材を用意し、
（２）前記線材の転造雄ねじを形成する部位に切削加工を施すことにより、前記線材の転造雄ねじを形成する部位を所定の転造素材径に形成し、
（３）当該部位にダイスを用いてメートルねじからなる所定のねじ径の転造雄ねじを形成する。