JPH0666872U

JPH0666872U - 積層金属板へ溶接するスタッドの形状

Info

Publication number: JPH0666872U
Application number: JP547093U
Authority: JP
Inventors: 賢次郎徳永; 正利篠崎; 孝夫岩崎
Original assignee: 川崎製鉄株式会社
Priority date: 1993-02-19
Filing date: 1993-02-19
Publication date: 1994-09-20

Abstract

(57)【要約】【目的】煩雑な溶接設備を必要とせず、手間もかけずに
簡単に積層金属板への強固なスタッド溶接が可能なスタ
ッドの形状を提供する。【構成】一対の導電性金属板の間に樹脂等の中間層を介
装した積層金属板に溶接する部分１０に、リング状の凸
部１１を有するスタッド形状とした。このスタッドを積
層金属板にアーク溶接すると、その凸部の全円周が一様
に溶着されるため、積層金属板の一方の外皮のみへの溶
着であっても、十分なスタッド溶接強度が確保できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、一対の導電性金属板の間に樹脂等の中間層を介装した積層金属板に好適に溶接することができるスタッドの形状に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般にスタッド溶接は、アーク放電によって発生する熱により、金属材料からなるスタッドを母材に溶着するものである。その母材が一枚の金属板からなる場合は特に問題はない。しかし、図３に示すように、母材が積層金属板１の場合は、一対の薄い金属板２，３を外皮としてその間に樹脂等の中間層４を介装しているため、スタッドＳをアーク溶接すると一方の外皮２のみとしか融着できず、そのスタッドに荷重がかかると外皮が樹脂層から剥離してしまうなどして、十分な強度が得られない。

【０００３】従来の解決策としては、例えば特開昭６０−１４１３７２号公報，特公平３ー８０５９２号公報に、先ず積層金属板にスポット溶接を施して一対の外皮同士を溶着せしめ、その後当該スポット溶接部分にスタッドを溶接する積層金属板へのスタッド溶接方法が開示されている。一方、特開昭６３−５６３６３号公報には、反対に、先ず積層金属板の一方の外皮にスタッドを溶接し、その後当該スタッド溶接部にスポット溶接を施して外皮同士を溶着せしめて溶接強度を高めるようにした積層金属板へのスタッド溶接方法が開示されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来の積層金属板へのスタッド溶接方法は、スタッド溶接とスポット溶接とを併用するため、設備と手間が煩雑となり且つ位置決めも難しい等の問題点があった。そこで本考案は、上記従来の問題点に着目してなされたものであり、煩雑な溶接設備を必要とせず、手間もかけずに簡単に積層金属板への強固なスタッド溶接が可能なスタッドの形状を提供して従来の問題点を解決することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成する本考案のスタッドの形状は、一対の導電性金属板の間に樹脂等の中間層を介装した積層金属板に溶接するスタッドにおいて、該スタッドの溶接する部分に、リング状の凸部を有することを特徴とする。

【０００６】

【作用】

スタッドのリング状の凸部を積層金属板の一方の外皮にアーク溶接すると、そのリング状の凸部の全円周が一様に溶着され、局部的な不溶着箇所は生じない。これにより、積層金属板の一方の外皮のみへの溶着であっても、実用上十分なスタッド溶接強度が確保される。

【０００７】以下に更に詳細に説明する。本考案の考案者らは、積層金属板へ溶接されたスタッドの溶接強度について検討を重ねた結果、スタッドの溶接部分の形状に左右されることを見出した。すなわち、従来のスタッド（ボルト）Ｓは、図３に示したように、ネジ部６の溶接側端に径大の偏平な円板部７が形成された平底スタッドである。この平底スタッドを積層金属板１の外皮２にアーク溶接すると、薄い円板部７の局部的な溶け込みが発生し易く、被溶着面８の全体が一様には溶けにくい。そのため円板部７の被溶着面８の外周には、局所的に非溶接箇所が生じる。このように溶接された平底スタッドＳに、部品とか配線などの取付部材を取り付けてナットを締めつけた場合、スタッドの軸心からの距離が隔たる円板部７の外周部ほどトルクが大きくなるため、外周の局所的な非溶接箇所から破壊されることとなり、トルク１００ｋｇｆ・ｃｍ程度でとれてしまう。これに対して、スタッドの溶接面の外周箇所が全周にわたって一様に溶着されている場合には、積層金属板の一方の外皮のみへの溶着であって、しかもスタッド円板部７の中央部は溶着されていなくとも２５０ｋｇｆ・ｃｍという十分な破壊強度が得られた。

【０００８】本考案はこの結果に基づいてなされたものであり、本考案のスタッドの形状は、図１に示すように、積層金属板に溶接する部分１０に、リング状の凸部１１を有する。そのリング状の凸部１１は、溶接する部分１０の外周側に設けることが効果的である。なお、本考案のスタッドの形状は、スタッドボルトに限らず、スタッドピン等にも適用できることは勿論である。

【０００９】また、スタッドの溶接強度は、スタッド自身の溶接部の形状のみならず、そのスタッドが溶接される積層金属板の素材強度にも影響される。例えば、外皮として鋼板を使用する場合は、スタッドが溶接される方の外皮となる鋼板の炭素当量を高めるとスタッドの溶接強度を顕著に向上させることができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を説明する。（実施例１）厚さ0.4 ｍｍ，炭素当量0.03％の二枚の軟鋼板を表皮とし、中間層として厚さ２５μｍのポリエステル系熱硬化型樹脂を挟んだ積層金属板に、図１，図２に示すようなスタッドＳ₁をアーク溶接して、溶接強度を測定した。

【００１１】スタッドＳ₁は、直径６ｍｍのネジ部６の溶接側端に外径Ｄが１３ｍｍ、厚さｔが２ｍｍの溶接部１０を備えると共に、その溶接部１０の全周にリング状の凸部１１を有している。リング状の凸部１１は幅Ｗが１ｍｍ，高さＨが１ｍｍである。溶接条件は、電圧２２０Ｖ（コンデンサータイプ）放電時間３０ｍｓｅｃその結果、スタッドＳ₁の溶接部１０のリング状の凸部１１は全周にわたり積層金属板の一方の表皮鋼板に一様に溶着された。その積層金属板のスタッド溶着箇所の周囲を上から固定し、スタッドを引き抜いたときの破壊トルクは２５０ｋｇｆ・ｃｍであった。（実施例２）上記実施例１における二枚の表皮鋼板のうちのスタッド溶接側の鋼板の炭素当量を0.10％とした積層金属板に対して、実施例１と同様にスタッドＳ₁をアーク溶接して、溶接強度を測定した。

【００１２】実施例１と同一条件における破壊トルクは２９０ｋｇｆ・ｃｍと向上した。（比較例１）実施例１と同一の積層金属板に対して、図３に示す一般的な平底スタッドＳを実施例と同じ条件でアーク溶接して溶接強度を測定した。平底スタッドＳの溶接部である円板部７は外径１３ｍｍ，厚さ２ｍｍとした。

【００１３】この場合、実施例１と同一条件における破壊トルクは１２０ｋｇｆ・ｃｍであった。

【００１４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、一対の導電性金属板の間に樹脂等の中間層を介装した積層金属板に溶接する部分に、リング状の凸部を有するスタッド形状とした。そのため、スタッドを積層金属板の一方の外皮にアーク溶接すると、リング状の凸部の全円周が一様に溶着されて局部的な不溶着箇所がなく、その結果、積層金属板の一方の外皮のみへの溶着であっても十分な溶接強度が確保できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のスタッドの溶接部分の形状を示す斜視
図である。

【図２】図１の断面図である。

【図３】積層金属板に溶接された従来のスタッドの溶接
部の形状を示す側面図である。

【符号の説明】

１積層金属板２金属板３金属板４中間層１０溶接部１１凸部Ｓ₁ スタッド

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】一対の導電性金属板の間に樹脂等の中間
層を介装した積層金属板へ溶接するスタッドにおいて、
該スタッドの溶接する部分にリング状の凸部を有するこ
とを特徴とする積層金属板へ溶接するスタッドの形状。