JPH03216283A - 金属積層板のスポット溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、２枚の外皮金属板の間に樹脂層が介挿されて
なる金属積層板を、他の部材にスポット溶接する方法に
関する。

〔従来の技術〕

この種の金属積層板は、制振・唆音・遮音特性を有して
おり、また、成型性に優れていることから、プレス加工
により所定の形状に成型されて、自動車の部品等に広く
使用されている。上記金属積層板は、一般に薄肉である
ので、スポット溶接により他の部材に接合されることが
多い。この場合、絶縁性を有する樹脂層が存在し、通常
のスポット溶接はできないので、第３図に示すような、
補助電極を用いたフィルムコントロール法と呼ばれる方
法により溶接される（例えば、特開昭６３−２６４２７
９号）。第３図において、（１０）は金属積層板で、絶
縁性を有する樹脂層（１１）が２枚の外皮金属板（１２
）　，　（１３）の間に介挿されている。まず、金属積
層板（１０）に、他の金属部材（２０）を重ね、両者（
１０）　．（２０）の間を短絡させる補助電極（１）を
溶接箇所の近傍に取付ける。この後、主電極（２），　
（３）を各々金属積層板（１０）および他の部材（２０
）の表面に所定の加圧力で押付けながら通電する。通電
直後には、補助電極（１）により構成された短絡回路を
分流電流（９）が流れ、外皮金属板（１２）が発熱し、
この発熱により樹脂層（１１）が昇温しで軟化溶融する
。ついで、軟化溶融した樹脂層（１１）は、主電極（２
），　（３）の加圧力により周囲に排除され、両外皮金
属板（１２）　，　（１３）が互いに接触して、主電極
（２）　，　（３）間に本電流（ｂ）が流れ、スポソト
溶接が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記フィルムコントロール法では、補助電極の取付け・
取外し作業を必要とし手数がかかる。

また、補助電極の取付け位置に制限があるほか、溶接条
件の細かい制御を必要とする等の制約も多い 更に、補助電極の取付けが１個所で初期の溶接電流が一
方向にのみ流れる場合は、樹脂層の軟化溶融に必要な電
流値を与えると、電流密度の高い電極周辺で外皮金属板
が溶断するというトラブルを生じ易い。特に外皮金属板
が薄い場合に顕著である。

本発明は金属積層板のスポット溶接に関する上記問題を
解決するためになされたものである。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明は、２
枚の外皮金属板の間に樹脂層が介挿された金属積層板を
他の金属部材と重ね合わせてスポット溶接する方法にお
いて、 溶接電極が押接される部位の近傍に位置して、金属積層
板の板而にバーリング加工を施すことにより２枚の外皮
金属板同士をバーリング加工部において電気的に接触さ
せたのち、他の金属部材と重ね合わせてスポット溶接す
ることを特徴としている。

以下、本発明について実施例を示す図面を参照して説明
する。図中、前記第３図における部材に相当する部材に
は同じ符号を付している。

本発明方法によれば、溶接の施工に先立って、第１図（
１）に示すように、樹脂層（１１）が介挿された金属積
層板（１０）にバーリング加工が施される。

その孔開け加工に伴って樹脂Ｊ！（１１）が破断し、開
孔の内側面に沿って外皮金属板（１２）　（１３）が塑
性流動して互いに重合密着したバーリング加工部（１４
）が形成される。そのバーリング加工部（ｌ４）の形成
により、２枚の外皮金属板（１２）　（１３）に電気的
接触状態が与えられる。バーリング加工部（１４）は、
第２図のように２箇所以上形成して、２枚の外皮金属板
（１２）　，　（１３）を２つ以上の箇所において互い
に接触させるのが好ましい。

ついで、第１図〔■〕ように、金属積層板（ＩＯ）に、
溶接しようとする他の部材（２０）を重ねた後、パーリ
ング加工部（ｌ４）の近傍における金属積層板（１０）
および他の部材（２０）の表面のそれぞれに主電極（２
）　，　（３）を所定の押圧力で押し付けながら通電す
る。通電直後には、バーリング加工部（ｌ４）が補助電
極として働き、分流電流（９）が短絡回路を流れ、外皮
金属板（１２）が発熱して、この熱により樹脂層（ｌ１
）が軟化溶融する。この際、分流電流（ａ）は、第２図
のように、主電極（２）から２つのバーリング加工部（
ｌ４）に向かって流れるので、電流が分散して、主電極
（２）の周辺における局部的な電流密度の増加を防止で
きる。

軟化溶融した樹脂層（１１）は、主電極（２），　（３
）の加圧力により第１図（ＩＩＩ）のように周囲に排除
され、両外皮金属板（１２）　，　（１３）がスポット
溶接部（１５）において互いに接触する。この接触によ
り、主電極（２）（３）間に本電流（ｂ）が流れ、スポ
ット溶接が行われて、金属積層板（ｌＯ）と他の部材（
２０）とが互いに溶着される。

なお、本発明において用いられる金属積層板（ＩＯ）は
、２枚の外皮金属板（１２）　，　（１３）の間に、単
一の樹脂層（１１）が介挿された３層積層板に限定され
ず、２以上の樹脂層の各層間に金属板が介挿され、これ
に外皮金属板（１２）　（１３）をラミネートしたもの
等であってもよい。また、金属積層板（１０）に溶接さ
れる相手部材（２０）は、単一の金属板のほか、樹脂層
が介挿された金属積層板であってもよい。その金属積層
板同士のスポット溶接においては、相手材となる金属積
層板にも上記バーリング加工を施せばよい。

第２図のようにバーリング加工部（１４）を２つ形成し
た場合は、バーリング加工部（ｌ４）・スポット溶接部
（１５）・バーリング加工部（１４）のなす角度（α）
が大きい程、局部的な電流密度の増加を防止する効果が
大きい。また、この効果は、パーリング加工部（１４）
の数が多い程大きいが、実用上は、バーリング加工部（
１４）を２つ設ければ充分である。

バーリング加工により形成された孔（ｌ６）は、タップ
ホール等として使用でき、また、バーリング加工部（１
４）の筒状突起は、他の部品との位置決め用突起等とし
て利用することもできる。

〔実施例］ ２枚のステンレス鋼板の間に樹脂層が介挿された非導電
型金属積層板（樹脂層厚：５０μｍ、金板厚：０．８ｍ
ｍ）に、ポンチ径が３　．　４　ｍｍ、グイ径が５．２
ｍｍの金型を用いてパーリング加工を施し、第２図に示
したように、２箇所にバーリング加工部（１４）を形成
する。しかる後、この金属積層板と０．５ｍ＋ｎの鋼板
とを重ね合わせ、第１図のようにスポット溶接した。溶
接条件は、電極径：４．Ｏｍｍ、電極加圧力：１５０ｋ
ｇｆ、溶接電流８ｋＡ、通電時間１０サイクルとした。

これを供試材ｌとする。

他方、比較例として、金属積層板に対するバーリング加
工を省略した点を除いて上記と同一の条件によりスポッ
ト溶接を行った。これを供試材２とする。

上記供試材１および２の外皮鋼板表面を目視観察したと
ころ、供試材ｌでは通常の鋼板同士のスポット溶接と同
様に溶断は全くなく、他方供試材２では外皮鋼板に溶断
損傷が発生していた。

〔発明の効果］ 本発明方法によれば、補助電極を使用することなく金属
積層板のスポット溶接を行うことができる。そのスポッ
ト溶接に必要な外皮金属板同士の短絡回路を形成するバ
ーリング加工の実施は、補助電極を使用する場合のよう
な制約がなく、スポット溶接しようとする部位や領域の
広さ・形状等に応じて任意に行うことができ、また１つ
のスポット？８接点に対して複数個所にバーリング加工
を施しておくことにより、電極周辺の電流密度を十分に
分散させることができる。

従って、樹脂層の厚さや外皮金属板の材質等にかかわり
なく、外皮金属板の溶断を生じさせずに効率良《金属積
層板のスポット溶接を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（１）〜（ＩＩＴ）は本発明の一実施例の工程を
示す断面図、第２図は第１図（ｎｌ）の平面図、第３図
は従来の溶接方法を示す断面図である。 １０：金属積層板、ｌ１：樹脂層、１２．１３：外皮金
属板、１４：バーリング加工部、２０：他の部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２枚の外皮金属板の間に樹脂層が介挿された金属積
   層板を他の金属部材と重ね合わせてスポット溶接する方
   法において、 溶接電極が押接される部位の近傍に位置して、金属積層
   板の板面にバーリング加工を施すことにより２枚の外皮
   金属板同士をバーリング加工部において電気的に接触さ
   せたのち、他の金属部材と重ね合わせてスポット溶接す
   ることを特徴とする金属層板のスポット溶接方法。 ２、溶接電極の押接部位の近傍に位置する複数のバーリ
   ング加工部を金属積層板に形成することを特徴とする請
   求項１に記載のスポット溶接方法。