JPH05154666A - 溶接結合体およびその溶接方法 - Google Patents

溶接結合体およびその溶接方法

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JPH05154666A
JPH05154666A JP3323390A JP32339091A JPH05154666A JP H05154666 A JPH05154666 A JP H05154666A JP 3323390 A JP3323390 A JP 3323390A JP 32339091 A JP32339091 A JP 32339091A JP H05154666 A JPH05154666 A JP H05154666A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】二つの金属部材およびその間に介装される金属
板材の溶接作業を容易に遂行することができるととも
に、コストアップを有効に阻止することを可能にする。 【構成】金属製ナット部材12と、金属製カラー部材1
4と、このナット部材12およびカラー部材14の間に
介装されてこれらを同軸的かつ一体的に溶接結合するた
めの金属板材16とを備える。このナット部材12の端
部に設けられた大径なフランジ部18にあって金属板材
16の一方の面と接する平坦部分20には、その内方に
内側角部22が形成される。カラー部材14には、金属
板材16の他方の面と接する平坦部分24の外方にあっ
て、前記内側角部22の内径と同等以下の外径寸法に設
定された外側角部26が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二つの金属部材間に金
属板材を介装し、この金属板材を介して前記二つの金属
部材を同軸的かつ一体的に溶接結合する溶接結合体およ
びその溶接方法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、自動車用部品には、ナット部材
やカラー部材等の二つの金属部材間に金属板材を介装
し、この金属板材を介して前記二つの金属部材を同軸的
かつ一体的に溶接結合して構成されるものが種々使用さ
れている。この種の部品を溶接する際には、一般的にプ
ロジェクション溶接が行われており、例えば、ワークの
溶接接合面にリング状の突起が設けられ、このリング状
の突起を介して溶接作業を行うものが提案されている
(特開昭60−143218号公報、実開昭55−12
2983号公報等参照)。さらに、基本母材の各面に対
し、補強母材および補助母材の溶接突起の位置を相互に
ずらせた状態で当接させ、各溶接突起を介して三枚重ね
状態の溶接作業を行う方法が提案されている(特公平3
−24311号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、ワークに予めリング状または複数の突起
を設けなければならず、この種のワークの製造コストが
高騰するという問題が指摘されている。しかも、突起の
高さが不揃いとなると、溶接後に二つの金属部材を同軸
的に維持することができなくなる。このため、突起を高
精度に管理する必要があり、作業が煩雑となる不具合が
生ずる。
【0004】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、二つの金属部材およびその間に介装される金属板
材に予めプロジェクション溶接用突起を設ける必要がな
く、溶接作業を容易に遂行することができるとともに、
コストアップを有効に阻止することが可能な溶接結合体
およびその溶接方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、第1金属部材と、第2金属部材と、前
記第1および第2金属部材間に介装されてこれらを同軸
的かつ一体的に溶接結合するための金属板材とを備え、
前記第1金属部材は、前記金属板材の一方の面と接する
部分の内方に内側角部を有するとともに、前記第2金属
部材は、前記金属板材の他方の面と接する部分の外方に
外側角部を有し、前記外側角部の外径が、前記内側角部
の内径と同等以下の寸法に設定されることを特徴とす
る。
【0006】さらに、本発明は、第1金属部材と第2金
属部材との間に金属板材を介装する過程と、前記第1お
よび第2金属部材を互いに近接する方向に押圧し、前記
第1金属部材の前記金属板材に接する部分の内方に形成
された内側角部と、前記第2金属部材の前記金属板材に
接する部分の外方に形成され前記内側角部の内径と同等
以下の外径寸法に設定された外側角部とで、前記金属板
材を挟持させる過程と、前記内側角部と外側角部とをプ
ロジェクション溶接用突起として溶接電流を供給し、前
記第1および第2金属部材を前記金属板材を介して同軸
的かつ一体的に溶接結合する過程とを有することを特徴
とする。
【0007】
【作用】上記の本発明に係る溶接結合体およびその溶接
方法では、第1金属部材に、金属板材の一方の面と接す
る部分の内方に内側角部が設けられる一方、第2金属部
材に、前記金属板材の他方の面と接する部分の外方に外
側角部が設けられている。このため、第1および第2金
属部材の間に金属板材が介装された後、この第1および
第2金属部材が互いに近接する方向に押圧されると、外
側角部の外径が内側角部の内径と同等以下の寸法に設定
されているため、この外側角部と内側角部とが金属板材
の両面側からこの金属板材に食い込む。従って、外側角
部と内側角部とがプロジェクション溶接用突起としての
機能を有することになり、この外側角部と内側角部との
間に溶接電流が供給されると、第1および第2金属部材
が金属板材を介して同軸的かつ一体的に溶接結合される
ことになる。
【0008】
【実施例】本発明に係る溶接結合体およびその溶接方法
について実施例を挙げ、添付の図面を参照して以下に説
明する。
【0009】図1および図2において、参照符号10
は、本実施例に係る溶接結合体を示す。この溶接結合体
10は、金属製ナット部材(第1金属部材)12と、金
属製カラー部材(第2金属部材)14と、このナット部
材12およびカラー部材14の間に介装されてこれらを
同軸的かつ一体的に溶接結合するための金属板材16と
を備える。
【0010】このナット部材12の端部には、大径なフ
ランジ部18が設けられ、このフランジ部18にあって
金属板材16の一方の面と接する平坦部分20には、そ
の内方に円板状に切り欠いて内側角部22が形成され
る。カラー部材14には、金属板材16の他方の面と接
する平坦部分24の外方に外側角部26が設けられる。
この外側角部26の外径φBが、内側角部22の内径φ
Aと同等以下の寸法に設定される。具体的には、図1に
示すように、内側角部22と外側角部26との間隙D
が、金属板材16の板厚tに対して、0≦D≦1.1t
の関係を有している。
【0011】カラー部材14の中央部には貫通孔28が
形成されるとともに、金属板材16に、この貫通孔28
に対応して孔部29が形成されている。
【0012】図2に、溶接結合体10に溶接処理を施す
ための溶接装置30が示されている。この溶接装置30
は、カラー部材14の端部が配置される下側電極32
と、ナット部材12を下方に押圧する上側電極34とを
備え、この下側電極32内に形成された開口部36に、
位置決め部材38が進退自在に配設される。
【0013】次に、このように構成される溶接結合体1
0を溶接する方法について、図3および図4を用いて説
明する。
【0014】まず、図2に示すように、下側電極32に
カラー部材14が配置されるとともに、この下側電極3
2の開口部36およびカラー部材14の貫通孔28に位
置決め部材38が挿入される。カラー部材14の平坦部
分24に金属板材16がその孔部29を貫通孔28に対
応して配設され、この金属板材16上にナット部材12
が配設される。このナット部材12は、位置決め部材3
8を介してカラー部材14と同軸的に位置決めされ、そ
の後、この位置決め部材38が退動する。
【0015】次いで、上側電極34が、ナット部材12
のフランジ部18に当接し、この上側電極34と下側電
極32とが、互いに近接する方向に所定の押圧力P1で
予備加圧される(図3aおよび図4中、(a)参照)。
さらに、上側電極34と下側電極32とが、所定の押圧
力P2で本加圧されると、内側角部22と外側角部26
とに間隙Dが形成されているため、この内側角部22お
よび外側角部26が、金属板材16の両面側からこの金
属板材16に食い込む(図3bおよび図4中、(b)参
照)。従って、下側電極32と上側電極34とに溶接に
必要とされる溶接電流の供給が開始されると(図3cお
よび図4中、(c)参照)、内側角部22と外側角部2
6とがプロジェクション溶接用突起としての機能を有す
ることになり、この内側角部22、外側角部26および
金属板材16が溶融して互いに溶接される(図3dおよ
び図4中、(d)参照)。
【0016】なお、具体的実施例としては、ナット部材
12のフランジ部18の外径φE=28mm、このナッ
ト部材12の内側角部22の内径φA=24mm、カラ
ー部材14の外径φB=23mm、金属板材16の板厚
t=1.6mmに設定されるとともに、予備加圧用の押
圧力P1=200kgf、本加圧用の押圧力P2=80
0kgfとし、35000Aの溶接電流が0.2秒間だ
け供給される。
【0017】この場合、本実施例では、ナット部材12
とカラー部材14とで金属板材16を挟持した状態で押
圧力が付与される際に、このナット部材12に形成され
た内側角部22とカラー部材14に形成された外側角部
26とが、この金属板材16の両面側に食い込んで、実
質的にプロジェクション用突起としての機能を有する。
このため、従来のように、予めプロジェクション溶接用
のリング状突起や複数の突起を設けるものに比べ、各溶
接部材であるナット部材12およびカラー部材14の製
造作業が一挙に簡素化し、溶接結合体10全体の製造コ
ストを有効に下げることができるという効果が得られ
る。
【0018】しかも、従来、突起自体の精度が溶接後の
製品精度に影響を及ぼしていたために、この突起を高精
度に管理する必要があったのに比べ、本実施例では、内
側角部22と外側角部26との間隙Dが、金属板材16
の板厚tに対して、0≦D≦1.1tの関係を有するよ
うにこの内側角部22および外側角部26を形成するだ
けでよい。従って、溶接結合体10の精度管理が容易に
なるという利点が得られる。なお、間隔Dが1.1tよ
り大きくなると、押圧力が付与される際に内側角部22
と外側角部26とにより金属板材16に破損が生じ易く
なってしまう。
【0019】また、本実施例では、ナット部材12のフ
ランジ部18に形成された水平な平坦部分20に内側角
部22を設ける一方、カラー部材14の水平平坦部分2
4に外側角部26が設けられているが、図5に示すよう
に、フランジ部18aの傾斜部分50に内側角部22a
を設け、カラー部材14aの傾斜部分52に外側角部2
6aを設けることができる。この傾斜部分50は、金属
板材16の一方の側面に対して角度θ1だけ傾斜する一
方、傾斜部分52は、この金属板材16の他方の側面に
対して角度θ2だけ傾斜している。この角度θ1および
θ2は、好適には、それぞれ0°乃至5°の範囲に設定
される。
【0020】
【発明の効果】本発明に係る溶接結合体およびその溶接
方法によれば、以下の効果が得られる。
【0021】第1および第2金属部材の間に金属板材が
介装された後、押圧力が付与されると、この第2金属部
材に設けられた外側角部と第1金属部材に設けられた内
側角部とが金属板材の両面側からこの金属板材に食い込
み、プロジェクション溶接用突起としての機能を有する
ことになる。このため、従来のように、金属部材に予め
プロジェクション溶接用突起を設ける必要がなく、精度
管理が容易となるとともに溶接結合体全体の製造作業が
一挙に簡素化し、製造費を有効に削減することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る溶接結合体の一部縦断説明図であ
る。
【図2】前記溶接結合体および溶接装置の縦断面図であ
る。
【図3】前記溶接結合体の溶接方法の概略説明図であ
る。
【図4】前記溶接方法の加圧と通電タイミングの説明図
である。
【図5】前記溶接結合体の変形例の一部縦断説明図であ
る。
【符号の説明】
10…溶接結合体 12…ナット部材 14、14a…カラー部材 16…金属板材 18、18a…フランジ部 20…平坦部分 22、22a…内側角部 24…平坦部分 26、26a…外側角部 30…溶接装置 50、52…傾斜部分

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1金属部材と、 第2金属部材と、 前記第1および第2金属部材間に介装されてこれらを同
    軸的かつ一体的に溶接結合するための金属板材とを備
    え、 前記第1金属部材は、前記金属板材の一方の面と接する
    部分の内方に内側角部を有するとともに、 前記第2金属部材は、前記金属板材の他方の面と接する
    部分の外方に外側角部を有し、 前記外側角部の外径が、前記内側角部の内径と同等以下
    の寸法に設定されることを特徴とする溶接結合体。
  2. 【請求項2】第1金属部材と第2金属部材との間に金属
    板材を介装する過程と、 前記第1および第2金属部材を互いに近接する方向に押
    圧し、前記第1金属部材の前記金属板材に接する部分の
    内方に形成された内側角部と、前記第2金属部材の前記
    金属板材に接する部分の外方に形成され前記内側角部の
    内径と同等以下の外径寸法に設定された外側角部とで、
    前記金属板材を挟持させる過程と、 前記内側角部と外側角部とをプロジェクション溶接用突
    起として溶接電流を供給し、前記第1および第2金属部
    材を前記金属板材を介して同軸的かつ一体的に溶接結合
    する過程とを有することを特徴とする溶接結合体の溶接
    方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007218211A (ja) * 2006-02-17 2007-08-30 Kanae Kogyo Kk 管の溶接構造

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