JPH05381A - ねじ部品の取付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アルミニウム材により形成された板状部材に対
する鋼材料により形成されたねじ部品の取付けを、板状
部材におけるねじ部品が取り付けられる部分の周囲に比
較的大なる面積を占める平坦部分を要することなく、し
かも、ねじ部品が板状部材に堅固に固着される状態をも
って行う。 【構成】鋼材製のナット（２０）に、その端面（２０
ｂ）に形成された開口部（２２）を有して端面（２０
ｂ）からナット（２０）の内方側に伸び、開口部（２
２）の径より大なる内径をとる拡張部分（２３）を有し
たものとされる有底孔（２１）を設け、アルミニウ材製
のチップ部材（２４）を、ナット（２０）に設けた有底
孔（２１）に、その一端部分が開口部（２２）から外部
に突出する状態をもって挿入し、チップ部材（２４）に
おける有底孔（２１）の開口部（２２）から外部に突出
する一端部分を、アルミニウム材製の板状部材（４０）
の接合面（４０ｂ）に当接させた後、ナット（２０）と
板状部材（４０）とを相互近接させつつチップ部材（２
４）と板状部材（４０）とを通電溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼材製のねじ部品をア
ルミニウム材製の板状部材に取り付ける方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両における車体を構成するフロア部材
等の板状部材にあっては、車体の組立てにあたってその
板状部材に対する各種の部材あるいは部品の組付けを効
率良く行うためには、予め板状部材にナット等のねじ部
品を取り付けておくことが必要とされる部分がある。そ
して、車体を構成する板状部材にナット等のねじ部品を
取り付けるに際しては、例えば、実開昭62−118686号公
報にも記載されている如くの、加圧シリンダと一対の対
向溶接電極とが備えられ、その一対の対向溶接電極間に
ナットと板状部材とが位置決め配置されて、加圧シリン
ダによりナットを板状部材側に押圧する状態とされたも
とで、一対の対向溶接電極が通電状態とされることによ
り、ナットを板状部材に通電溶接するものとされた溶接
装置等を用いることが知られている。

【０００３】このようにしてナット等のねじ部品が取り
付けられることが要求される車体を構成する板状部材
は、通常、鋼材により形成されたものとされるが、車体
の軽量化を図ることを目的として、アルミニウム材によ
り形成されたものとされる場合もある。一方、板状部材
に取り付けられるべきナット等のねじ部材は、その剛性
面の要求から、板状部材が鋼材により形成されたものと
される場合のみならず、板状部材がアルミニウム材によ
り形成されたものとされる場合においても、鋼材により
形成されたものとされることが望まれる。しかしなが
ら、一般に、鋼材製の部材とアルミニウム材製の部材と
を溶接により接合することは困難であるので、アルミニ
ウム材により形成された板状部材に鋼材により形成され
たナット等のねじ部品を取り付けるに際しては、上述の
如くの溶接装置等を用いて、板状部材に対するナットの
溶接による取付けを行うことができないという問題があ
る。

【０００４】それゆえ、従来においては、例えば、図１
０に示される如くに、ねじ挿通孔２ａが設けられたアル
ミニウム材により形成された板状部材２に、ねじ部３ａ
が設けられた鋼材により形成されたナット３を、ねじ挿
通孔２ａにねじ部３ａを対応させた状態をもって当接さ
せ、さらに、アルミニウム材により形成され、環状のフ
ランジ部５とねじ挿通孔６ａが設けられたキャップ部６
とを有するものとされた取付ケース７を、キャップ部６
によりナット３を覆うとともにフランジ部５を板状部材
２に当接させる状態をもって配し、共にアルミニウム材
製とされた板状部材２と取付ケース７のフランジ部５と
を溶接により接合するようにして、アルミニウム材によ
り形成された板状部材２に対する鋼材により形成された
ナット３の取付けを行うことが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、図１
０に示される如くに、アルミニウム材により形成された
板状部材に対する鋼材により形成されたナットの取付け
が、アルミニウム材によって形成された取付ケースが用
いられてなされる場合には、板状部材におけるナットが
取り付けられる部分の周囲に、取付ケースに設けられる
環状のフランジ部が当接せしめられる比較的大なる面積
を占める平坦部分が必要とされることになり、それによ
って、板状部材におけるナットの取付けがなされる位置
が制限されてしまうという不都合がある。

【０００６】斯かる点に鑑み、本発明は、アルミニウム
材により形成された板状部材に対する鋼材により形成さ
れたねじ部品の取付けを、板状部材におけるねじ部品が
取り付けられる部分の周囲に比較的大なる面積を占める
平坦部分を要することなく、しかも、ねじ部品が板状部
材に堅固に固着される状態をもって行うことができるこ
とになるねじ部品の取付方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、本発明に係るねじ部品の取付方法は、先ず、鋼材に
より形成されたねじ部品に、それにおける接合面とされ
る端面に形成された開口部を有し、その開口部に連なっ
て端面からねじ部品の内方側に伸び、開口部の径より大
なる内径をとる部分を有したものとされる有底孔を設
け、次に、アルミニウム材により形成されたチップ部材
を、ねじ部品に設けた有底孔に、その一端部分が開口部
から外部に突出する状態をもって挿入し、続いて、チッ
プ部材における有底孔の開口部から外部に突出する一端
部分を、アルミニウム材により形成された板状部材の接
合面に当接させた後、ねじ部品と板状部材とを相互近接
させつつチップ部材と板状部材とを通電溶接して、ねじ
部品を板状部材に取り付けるものとされる。

【０００８】

【作用】上述の如くとされる本発明に係るねじ部品の取
付方法によれば、鋼材により形成されたねじ部品に設け
られる有底孔が、開口部よりねじ部品の内方側において
開口部の径より大なる内径をとる部分を有した、ねじ部
品の内部で拡大されたものとされることにより、アルミ
ニウム材により形成されて有底孔に挿入されるチップ部
材とアルミニウム材により形成された板状部材とが、チ
ップ部材における一端部分が板状部材における接合面に
当接する状態のもとに、ねじ部品及び板状部材が相互近
接せしめられるもとで通電溶接されると、チップ部材
が、板状部材と融合せしめられるとともに、ねじ部品に
その内部で拡大されたものとされて設けられた有底孔を
埋めるものとされて、ねじ部品から離脱しないものとさ
れる。その結果、ねじ部品が板状部材に対して堅固に固
着されることになり、しかも、板状部材におけるねじ部
品が取り付けられる部分の周囲に比較的大なる面積を占
める平坦部分が必要とされないという利点が得られる。

【０００９】

【実施例】本発明に係るねじ部品の取り付け方法の一例
においては、アルミニウム材により形成された板状部材
に鋼材により形成されたナットが取り付けられる。斯か
る例の実施にあたっては、先ず、図１及び図２に示され
る如くに、鋼材により形成されて中央部にねじ部２０ａ
が設けられたナット２０に、その接合面とされる端面２
０ｂに開口部２２を有した有底孔２１を複数個、例え
ば、３個、ねじ部２０ａを取り囲む配置をもって設けた
後、各有底孔２１にアルミニウム材により形成された小
円柱状のチップ部材２４を、その一端部分を有底孔２１
の開口部２２から外部に突出する状態をもって挿入す
る。３個の有底孔２１の夫々は、図２に示される如く、
ナット２０の端面２０ｂに形成された開口部２２に連な
って端面２０ｂからナット２０の内方側に伸び、ナット
２０の内部において開口部２２の径より大なる内径をと
る拡張部分２３を有した、ナット２０の内部で拡大され
たものとする。

【００１０】ナット２０に上述の如くの端面２０ｂに開
口部２２を有するとともにナット２０の内部に拡張部分
２３を有するものとされる有底孔２１を形成するにあた
っては、図３に示される如く、円柱状のインナーパンチ
２５、及び、インナーパンチ２５に嵌合せしめられた筒
状のアウターパンチ２６が昇降せしめられる可動部２８
と、その可動部２８に対向配置された固定部２９との間
に、ナット２０を、その端面２０ｂを可動部２８に配さ
れたインナーパンチ２５に対向させる位置をもって配
し、固定部２９と可動部２８とにより挾持された状態と
した後、ナット２０における端面２０ｂに対してインナ
ーパンチ２５を下降させ、ナット２０に円柱状有底孔２
３’を形成する。斯かる円柱状有底孔２３’は、端面２
０ｂからインナーパンチ２５に沿って上方に突出する環
状突起部２２’を伴うものとされる。

【００１１】続いて、図４に示される如く、インナーパ
ンチ２５を上昇させるとともにアウターパンチ２６を端
面２０ｂの位置まで下降させ、端面２０ｂからインナー
パンチ２５に沿って上方に突出するものとされた環状突
起部２２’を、アウターパンチ２６の下端面によって下
方に押圧する。それにより、環状突起部２２’がアウタ
ーパンチ２６の下端面によって押し潰され、ナット２０
に、その端面２０ｂに開口部２２が設けられるととも
に、その内部に拡張部分２３が設けられた有底孔２１が
形成されることになる。

【００１２】次に、図５に示される如く、ナット２０を
アルミニウム材により形成された板状部材４０に取り付
けるに際しては、溶接装置３０を用いる。溶接装置３０
は、環状の第１の電極部３２が絶縁材料により形成され
た位置決めピン３３に嵌合せしめられて設けられた固定
部３４と、固定部３４の上方に配され、第１の電極部３
２に対向配置された円柱状の第２の電極部３６を有した
シリンダ部３７とが備えられたものとされている。シリ
ンダ部３７は、円柱状の第２の電極部３６を、固定され
た環状の第１の電極部３２に対して昇降させる。

【００１３】斯かる溶接装置３０を用いて、ナット２０
の板状部材４０に対する取付けを行うにあたっては、図
５及び図６に示される如くに、第２の電極部３６を有し
たシリンダ部３７に上昇位置をとらせたもとで、第１の
電極部３２上に、板状部材４０を、それに設けられたナ
ット２０の取付位置を示す貫通孔４０ａを位置決めピン
３３に嵌合させ、接合面４０ｂを上方に向けた状態をも
って配し、さらに、板状部材４０の接合面４０ｂ上に、
３個の有底孔２１が設けられるとともに、各有底孔２１
にチップ部材２４が挿入されたものとなされたナット２
０を、端面２０ｂを板状部材４０接合面４０ｂに対向さ
せるとともにねじ部２０ａを位置決めピン３３に嵌合さ
せ、有底孔２１から突出するチップ部材２４の一端部分
を板状部材４０における貫通孔４０ａの周囲の部分に当
接させる状態をもって配置する。続いて、第２の電極部
３６を有したシリンダ部３７を、上昇位置から下降させ
て、第２の電極部３６の下端面をナット２０の上端面に
当接させる。

【００１４】そして、シリンダ部３７の下降移動を継続
させて第２の電極部３６によってナット２０を押し下
げ、それにより、ナット２０の端面２０ｂと板状部材４
０の接合面４０ｂとを相互近接させつつ、第１の電極部
３２と第２の電極部３６との間に所定の電位差を加える
通電を行って、チップ部材２４と板状部材４０とについ
ての通電溶接を行う。斯かる際、アルミニウム材により
形成されたチップ部材２４は、アルミニウム材により形
成された板状部材４０の接合面４０ｂと融合せしめられ
るとともに、ナット２０に設けられた有底孔２１を埋め
るものとなり、また、シリンダ部３７の下降移動が継続
されて第２の電極部３６によりナット２０が押し下げら
れ、ナット２０の端面２０ｂと板状部材４０の接合面４
０ｂとが相互近接せしめられて、ナット２０の端面２０
ｂが板状部材４０の接合面４０ｂに当接する状態とされ
る。そして、ナット２０の端面２０ｂが板状部材４０の
接合面４０ｂに当接する状態となった後、第１の電極３
２部と第２の電極部３６との間に所定の電位差を加える
通電を停止し、第２の電極部３６を有したシリンダ部３
７を上昇位置に戻す。その結果、チップ部材２４が板状
部材４０の接合面４０ｂと融合せしめられるとともに、
ナット２０に設けられた有底孔２１を埋めるものとされ
たもとで、ナット２０の端面２０ｂが板状部材４０の接
合面４０ｂに当接せしめられた、図７に示される如く
の、アルミニウム材によって形成された板状部材４０に
取り付けられた鋼材により形成されたナット２０が得ら
れる。

【００１５】上述の如くにして板状部材４０に取り付け
られたナット２０にあっては、チップ部材２４により埋
められた有底孔２１が、端面２０ｂに形成された開口部
２２よりナット２０の内方側において開口部２２の径よ
り大なる内径をとる拡張部分２３を有したものとされて
いるので、板状部材４０の接合面４０ｂと融合せしめら
れるとともに有底孔２１を埋めるものとされたチップ部
材２４が、ナット２０から離脱しないものとされ、その
結果、ナット２０が板状部材４０に対して堅固に固着さ
れることになり、しかも、板状部材４０におけるナット
２０が取り付けられる部分、即ち、貫通孔４０ａを囲む
部分の周囲に、比較的大なる面積を占める平坦部分が必
要とされないことになる。

【００１６】本発明に係るねじ部品の取り付け方法の他
の例においては、アルミニウム材により形成された板状
部材に鋼材により形成されたボルトが取り付けられる。
斯かる例の実施にあたっては、先ず、図８に示される如
くに、鋼材により形成されてねじ部４３及び頭部４４が
設けられたボルト４１の頭部４４に、接合面とされる端
面４４ａに設けられた開口部４６を有するとともに、開
口部４６に連なって端面４４ａから頭部４４の内方側に
伸び、頭部４４の内部において開口部４６の径より大な
る内径をとる拡張部分４７を有した有底孔４５を複数個
設けた後、各有底孔４５にアルミニウム材により形成さ
れた小円柱状のチップ部材４９を、その一端部分を有底
孔４５の開口部４６から外部に突出する状態をもって挿
入する。

【００１７】続いて、前述の板状部材４０に対するナッ
ト２０の取付けの場合と同様にして、一対の溶接電極間
において、アルミニウム材によって形成された板状部材
５０の接合面５０ａ上に、複数の有底孔４５が設けられ
るとともに、各有底孔４５にチップ部材４９が挿入され
たものとなされたボルト４１の頭部４４を、その端面４
４ａを板状部材５０の接合面５０ａに対向させ、有底孔
４５から突出するチップ部材４９の一端部分を板状部材
５０における接合面５０ａに当接させる状態をもって配
置する。そして、ボルト４１における頭部４４の端面４
４ａと板状部材５０の接合面５０ａとを相互近接させつ
つ、一対の溶接電極間に所定の電位差を加える通電を行
って、チップ部材４９と板状部材５０とについての通電
溶接を行う。斯かる際、アルミニウム材により形成され
たチップ部材４９は、アルミニウム材により形成された
板状部材５０の接合面５０ａと融合せしめられるととも
に、ボルト４１における頭部４４に設けられた有底孔４
５を埋めるものとなり、また、ボルト５０における頭部
４４の端面４４ａが板状部材５０の接合面５０ａに当接
する状態とされる。そして、ボルト４１における頭部４
４の端面４４ａが板状部材５０の接合面５０ａに当接す
る状態となった後、一対の溶接電極間に所定の電位差を
加える通電を停止する。その結果、チップ部材４９が板
状部材５０の接合面５０ａと融合せしめられるととも
に、ボルト４１における頭部４４に設けられた有底孔４
５を埋めるものとされたもとで、ボルト４１における頭
部４４の端面４４ａが板状部材５０の接合面５０ａに当
接せしめられた、図９に示される如くの、アルミニウム
材によって形成された板状部材５０に取り付けられた鋼
材により形成されたボルト４１が得られる。

【００１８】上述の如くにして板状部材５０に取り付け
られたボルト４１にあっても、チップ部材４９により埋
められた有底孔４５が、頭部４４の端面４４ａに形成さ
れた開口部４６より頭部４４の内方側において開口部４
６の径より大なる内径をとる拡張部分４７を有したもの
とされているので、板状部材５０の接合面５０ａと融合
せしめられるとともに有底孔４５を埋めるものとされた
チップ部材４９が、ボルト４１における頭部４４から離
脱しないものとされ、その結果、ボルト４１における頭
部４４が板状部材５０に対して堅固に固着されることに
なり、しかも、板状部材５０におけるボルト４１が取り
付けられる部分の周囲に、比較的大なる面積を占める平
坦部分が必要とされないことになる。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
係るねじ部品の取付方法によれば、鋼材により形成され
たねじ部品に設けられる有底孔が、開口部よりねじ部品
の内方側において開口部の径より大なる内径をとる拡張
部分を有したものとされることにより、アルミニウム材
により形成されて有底孔に挿入されるチップ部材とアル
ミニウム材により形成された板状部材とが、チップ部材
における一端部分が板状部材における接合面に当接する
状態のもとに、ねじ部品及び板状部材が相互近接せしめ
られるもとで通電溶接されると、チップ部材が、板状部
材と融合せしめられるとともに、ねじ部品に設けられた
有底孔を埋めるものとされて、ねじ部品から離脱しない
ものとされる。その結果、ねじ部品が板状部材に対して
堅固に固着されることになり、しかも、板状部材におけ
るねじ部品が取り付けられる部分の周囲に比較的大なる
面積を占める平坦部分が必要とされないという利点が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るねじ部品の取付方法の一例に用い
られるナットを示す斜視図である。

【図２】図１に示されるナットの断面図である。

【図３】図１に示されるナットにおける有底孔の形成過
程の説明に供される工程図である。

【図４】図１に示されるナットにおける有底孔の形成過
程の説明に供される工程図である。

【図５】本発明に係るねじ部品の取付方法の一例に用い
られる溶接装置を示す側面図である。

【図６】図５に示される溶接装置が用いられて行われる
通電溶接の説明に供される断面図である。

【図７】本発明に係るねじ部品の取付方法の一例により
板状部材に取り付けられたナットを示す断面図である。

【図８】本発明に係るねじ部品の取付方法の他の例に用
いられるボルトを示す一部破断側面図である。

【図９】本発明に係るねじ部品の取付方法の他の例によ
り板状部材に取り付けられたボルトを示す一部破断側面
図である。

【図１０】従来提案されている板状部材に対するナット
の取付方法の説明に供される断面図である。

【符号の説明】

２０ ナット ２０ｂ 端面 ２１ 有底孔 ２２ 開口部 ２３ 拡張部分 ２４ チップ部材 ３０ 溶接装置 ４０ 板状部材 ４０ｂ 接合面 ４１ ボルト ４４ 頭部 ４４ａ 端面 ４５ 有底孔 ４６ 開口部 ４７ 拡張部分 ４９ チップ部材 ５０ 板状部材 ５０ａ 接合面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 品川 浩 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】鋼材により形成されたねじ部品に、該ねじ
   部品における接合面とされる端面に形成された開口部を
   有し、該開口部に連なって上記端面から上記ねじ部品の
   内方側に伸び、上記開口部の径より大なる内径をとる部
   分を有したものとされる有底孔を設け、アルミニウム材
   により形成されたチップ部材をその一端部分が上記開口
   部から外部に突出する状態をもって上記有底孔に挿入
   し、上記チップ部材における上記開口部から外部に突出
   する一端部分を、アルミニウム材により形成された板状
   部材の接合面に当接させた後、上記ねじ部品と上記板状
   部材とを相互近接させつつ、上記チップ部材と上記板状
   部材とを通電溶接して、上記ねじ部品を上記板状部材に
   取り付けることを特徴とするねじ部品の取付方法。