JPH07227670A - 板部材の栓溶接方法 - Google Patents

板部材の栓溶接方法

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JPH07227670A
JPH07227670A JP4508394A JP4508394A JPH07227670A JP H07227670 A JPH07227670 A JP H07227670A JP 4508394 A JP4508394 A JP 4508394A JP 4508394 A JP4508394 A JP 4508394A JP H07227670 A JPH07227670 A JP H07227670A
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welding
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JP4508394A
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Katsuhiko Yasuda
克彦 安田
Ichiro Kitaura
一郎 北浦
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Aioi Seiki Inc
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Aioi Seiki Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶着金属を少なくして溶接負荷を軽減でき、
ベース部材と板部材の位置決めが簡単化できる板部材の
栓溶接方法を提供する。 【構成】 板状のベース部材10の係合穴21に、板部
材20の係合突起21を嵌め、係合突起21の頂部13
と板部材20を栓溶接してベース部材10と板部材20
とを固着する。その外に、両部材10,20の係合穴に
それら係合穴よりも短い栓部材を嵌めて栓溶接したり、
又は、両部材10,20の係合穴に鍔付栓部材を嵌めて
栓溶接したりすることもある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、板状のベース部材に板
部材を栓溶接する栓溶接方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、板状のベース部材に板部材を固着
する方法としては、ベース部材と板部材とに複数の円形
穴を形成し、この円形穴にボルトを挿入しナットを締付
けてベース部材と板部材とを固着する方法や、この円形
穴にリベットを挿入しリベットの他端部をかしめてベー
ス部材と板部材とを固着する方法がある。前記の固着方
法においては、ベース部材、板部材と別部材であるボル
トやリベットで固着するために、その固着強度が弱く、
多くの個所を固着する必要があるために、固着点数が多
く、作業時間が長くなる。
【0003】一方、板状のベース部材と板部材とを溶接
によって、固着する方法があり、この溶接には、スポッ
ト溶接や栓溶接等がある。スポット溶接においては、ベ
ース部材と板部材とを点溶接によって固着するために、
強度が弱く且つ溶接個所が多く、作業時間が長くなる。
栓溶接は、図13に示すように、ベース部材101に板
部材102を固着する前に、板部材102に溶接用の円
形穴103を形成し、ベース部材101の表面と板部材
102の裏面とを当接してから、先ず、板部材102の
円形穴103の下端縁とべース部材101の円形穴10
3の下端縁に対応する個所とを溶接アークの発熱作用で
溶融して仮止めを行い、次に、図14に示すように、円
形穴103内を溶着金属104によって埋め尽くしてベ
ース部材101に板部材102をを栓溶接する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記の栓溶接において
は、板厚が約10mm以上の比較的厚い板部材をベース
部材に固着する場合に、円形穴を埋め尽くす溶着金属が
多くなり、作業時間が長くなるという問題がある。ま
た、ベース部材に板部材を位置決めする為の係合部が無
いために、ベース部材と板部材との位置合わせが面倒に
なるという問題がある。本発明の目的は、溶着金属を少
なくして溶接負荷を軽減でき、ベース部材と板部材との
位置決めを簡単化できる板部材の栓溶接方法を提供する
ことである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の板部材の溶接
方法は、板状のベース部材に板部材を栓溶接する方法に
おいて、前記ベース部材の表面に、板部材の板厚よりも
所定寸法だけ低い高さの係合突起を形成し、且つ前記板
部材に係合突起が嵌まる係合穴を貫通状に形成し、前記
ベース部材の表面に板部材を重ねて係合突起を係合穴に
嵌めた状態で、係合突起の少なくとも頂部と板部材とを
栓溶接するものである。
【0006】請求項2の板部材の溶接方法は、板状のベ
ース部材に板部材を栓溶接する方法において、前記ベー
ス部材と板部材にほぼ同径の第1係合穴と第2係合穴と
を夫々貫通状に形成し、前記ベース部材の表面に板部材
を重ねて第1係合穴と第2係合穴を一致させた状態で、
第1係合穴と第2係合穴との中段部分に、ベース部材と
板部材の合計厚よりも所定寸法だけ短い栓部材を嵌め、
前記栓部材の少なくとも一端部とベース部材とを栓溶接
するとともに、栓部材の他端部と板部材とを栓溶接する
ものである。
【0007】請求項3の板部材の溶接方法は、板状のベ
ース部材に板部材を栓溶接する方法において、前記ベー
ス部材と板部材にほぼ同径の第1係合穴と第2係合穴と
を夫々貫通状に形成するとともに、ベース部材と板部材
の合計厚よりも所定寸法だけ短い栓本体部とその一端に
一体形成された鍔部とからなる鍔付き栓部材を準備し、
前記ベース部材の表面に板部材を重ねて第1係合穴と第
2係合穴を一致させた状態で、第1係合穴の外側から第
1係合穴と第2係合穴とに鍔付き栓部材の栓本体部を嵌
め、前記鍔付き栓部材の栓本体部の少なくとも他端部と
板部材とを栓溶接するものである。
【0008】
【発明の作用及び効果】請求項1の板部材の溶接方法に
おいては、ベース部材の表面に形成された係合突起を、
板部材に形成された係合穴に嵌めた状態にしてベース部
材に対して板部材を位置決めし、係合突起の少なくとも
頂部と板部材とを栓溶接する。前記のように、係合突起
を係合穴に嵌めることによって、ベース部材と板部材と
の位置決めを簡単に行うことができ、少なくとも係合突
起の頂部と板部材とを栓溶接するので、係合突起の体積
分だけ溶着金属が少なくて済むので、溶接作業の負荷を
軽減して作業時間の短縮を図ることができる。
【0009】請求項2の板部材の溶接方法においては、
ベース部材の第1係合穴と板部材の第2係合穴とを一致
させた後、第1係合穴と第2係合穴との中段部分に、栓
部材を嵌め、栓部材の少なくとも一端部とベース部材と
を栓溶接するとともに、栓部材の他端部と板部材とを栓
溶接し、栓部材を介してベース部材と板部材とを一体的
に固着する。前記のように、ベース部材の第1係合穴と
板部材の第2係合穴とを一致させ、これら第1係合穴と
第2係合穴に栓部材を嵌めることによって、ベース部材
と板部材の位置合決めを容易に行うことができる。ま
た、栓部材の一端部と他端部とをベース部材と板部材と
に夫々栓溶接するので、栓部材の体積分だけ溶着金属が
少なくて済み、溶接作業の負荷を軽減して作業時間の短
縮を図ることができる。
【0010】請求項3の板部材の溶接方法においては、
ベース部材の第1係合穴と板部材の第2係合穴とを一致
させて位置決めした後、第1係合穴と第2係合穴に鍔付
き栓部材の栓本体部を嵌めて鍔部をベース部材の裏面に
当接した状態で、鍔付き栓部材の栓本体部の少なくとも
他端部と板部材とを栓溶接し、鍔付き栓部材を介してベ
ース部材と板部材とを一体的に固着する。前記のよう
に、ベース部材の第1係合穴と板部材の第2係合穴とを
一致させ、鍔付き栓部材を嵌めることによって、ベース
部材と板部材の位置決めを容易に行うことができる。ま
た、鍔付き栓部材の少なくも他端部と板部材を栓溶接す
るので、鍔付き栓部材の栓本体部の体積分だけ溶着金属
が少なくて済むので、溶接作業の負荷を軽減して作業時
間の短縮を図ることができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 第1実施例(図1,図2参照) 図1,図2に示す栓溶接方法においては、板状のベース
部材10にはプレス成形等によって、複数の係合突起1
1が予め形成され、ベース部材10に固着される板部材
20には、係合突起11が嵌まる複数の係合穴21が貫
通状に予め形成される。尚、符号12は、ベース部材1
0のプレス成形等によって形成された凹部である。
【0012】前記ベース部材10に板部材20を栓溶接
する場合、図1に示すように、板部材20の係合穴21
にベース部材10の係合突起11を嵌めてから、図2に
示すように、係合突起11の頂部13と板部材20とを
栓溶接し、係合穴21に係合突起11を嵌めたときの係
合穴21における残空隙部27の下部以外の部分に溶着
金属26を充填してベース部材10と板部材20とを固
着する。尚、係合突起11と係合穴21の形状は、平面
視円形が好ましいが、これに限らず、例えば平面視四辺
形としてもよい。この栓溶接方法によれば、ベース部材
10の係合突起11を板部材20の係合穴21に嵌める
ことによって、ベース部材10と板部材20との位置合
わせを簡単にすることができる。しかも、係合突起11
の頂部13と板部材20を栓溶接するだけでベース部材
10と板部材とを固着でき、係合突起11の体積分だけ
溶着金属26が少なくて済むので、溶接作業の負荷を軽
減して作業時間を短縮することができる。
【0013】具体的には、例えば、ベース部材10及び
板部材20として、板厚5mmの軟鋼板を用い、ベース
部材10に直径が4mmで高さが2.5mmの複数の係
合突起11を形成する一方、板部材20に直径が約5m
mの複数の係合穴21を形成した。そして、係合突起1
1を係合穴21に嵌め、電流が250Aで約3秒間のテ
ィグ・アーク溶接を行った。その結果、ベース部材10
の係合突起11の頂部13と板部材20とが栓溶接され
て、良好な継手を得ることができた。
【0014】変形例(図3,図4参照) 前記実施例の変形例として、図3,図4に示す栓溶接方
法においては、板部材20Aの係合穴21Aの直径が前
記実施例のものよりも若干大きく形成されている。尚、
ベース部材10Aの形状は前記実施例とほぼ同様なの
で、説明を省略する。符号12Aは、ベース部材10A
のプレス成形等によって形成された凹部である。前記ベ
ース部材10Aに板部材20Aを栓溶接する場合、図3
に示すように、板部材20Aの係合穴21Aにベース部
材10Aの係合突起11Aを嵌めてから、図4に示すよ
うに、係合穴21Aに係合突起11Aを嵌めたときの係
合穴21Aにおける残空隙部27Aの全域に溶着金属2
6Aを充填して栓溶接し、ベース部材10Aに板部材2
0Aを栓溶接する。尚、係合突起11Aと係合穴21A
の形状は、平面視円形が好ましいが、これに限らず、例
えば平面視四辺形としてもよい。
【0015】この栓溶接方法によれば、ベース部材10
Aの係合突起11Aを板部材20Aの係合穴21Aに嵌
めるだけで、ベース部材10Aと板部材20Aの位置決
めを簡単に行うことができるとともに、係合穴21Aに
係合突起11Aを嵌めたときの係合穴21Aにおける残
空隙部27Aの全域に、溶着金属26Aを充填して栓溶
接するので、ベース部材10Aに板部材20Aを強固に
溶接することができる。また、係合突起11Aの体積分
だけ溶着金属26Aが少なくて済むので、溶接作業の負
荷を軽減して作業時間の短縮を図ることができる。
【0016】第2実施例(図5,図6参照) 図5,図6に示す栓溶接方法においては、板状のベース
部材10Bとこのベース部材10Bに固着される板部材
20Bとに、ほぼ同径の第1係合穴14Bと第2係合穴
24Bとが予め複数形成される。また、この第1係合穴
14Bと第2係合穴24Bに嵌められる栓部材30B
は、ベース部材10Bと板部材20Bの合計厚よりも所
定寸法だけ短く形成されている。
【0017】前記ベース部材10Bに板部材20Bを栓
溶接する場合、前記両係合穴14B,24Bを一致させ
た状態で、第1係合穴14Bと第2係合穴24Bとの中
段部分に、栓部材30Bを嵌め、第1係合穴14Bと第
2係合穴24B内における栓部材30Bの軸方向中間部
の外周部分の空隙部を除いた上下の残空隙部27Bと1
7Bとに溶着金属26Bと16Bを夫々充填して、栓部
材30Bの上端部31Bと板部材20Bとを栓溶接し且
つ栓部材30Bの下端部32Bとベース部材10Bとを
栓溶接する。その結果、ベース部材10Bと板部材20
Bとが栓部材30Bを介した栓溶接で一体的に固着され
る。尚、各係合穴14B,24Bと栓部材30Bの形状
は、平面視円形が好ましいが、これに限らず、例えば平
面視四辺形としてもよい。
【0018】この栓溶接方法によれば、ベース部材10
Bの第1係合穴14Bと板部材20Bの第2係合穴24
Bとを一致させて栓部材30Bを嵌めることによって、
ベース部材10Bと板部材20Bの位置決めを容易に行
うことができる。また、第1係合穴14Bと第2係合穴
24B内における栓部材30Bの軸方向中央部の外周部
分の空隙部を除いた上下の残空隙部27Bと17Bとに
溶着金属26Bと16Bを充填して栓溶接するので、栓
部材30Bの体積分だけ溶着金属16B,26Bが少な
くて済み、溶接作業の負荷を軽減して作業時間の短縮を
図ることができる。
【0019】具体的には、例えば、栓部材30Bとし
て、直径が6〜8mmで全長が約9mmの丸鋼棒を用
い、ベース部材10B及び板部材20Bとして板厚が夫
々9mmの軟鋼板を用いて、これらのベース部材10B
及び板部材20Bに直径が約9mmの複数の第1係合穴
14B及び第2係合穴24Bを形成した。そして、ベー
ス部材10Bと板部材20Bとを、第1係合穴14Bと
第2係合穴24Bとが一致するように位置決めし、これ
らの第1係合穴14Bと第2係合穴24Bに栓部材30
Bを、各係合穴14B,24Bに夫々約4.5mmづつ
嵌入されるように嵌め、栓部材30Bの上端部31Bと
ベース部材10B及び下端部32Bと板部材20Bと
に、電流350Aで約1.5秒間の炭酸ガスアーク溶接
の栓溶接を施した。すると、第1係合穴14Bと第2係
合穴24B内における栓部材30Bの軸方向中央部の外
周部分の空隙部を除いた上下の残空隙部17Bと27B
とに、溶着金属16B及び26Bが充填されて栓溶接さ
れた良好な継手が得られた。
【0020】変形例(図7,図8参照) 前記第2実施例の変形例として、図7,図8に示す栓溶
接方法においては、栓部材30Cの外周面が、予め、軸
方向中央部から両端に向けて径が小さくなるテーパ面3
3C,34Cに形成される。第1係合穴14Cと第2係
合穴24Cは、第2実施例とほぼ同様である。前記ベー
ス部材10Cに板部材20Cを栓溶接する場合、両係合
穴14C,24Cを一致させた状態で、第1係合穴14
Cと第2係合穴24Cとの中段部分に、栓部材30Cを
嵌め、第1係合穴14C及び第2係合穴24Cに栓部材
30Cを嵌めたときの残空隙部17C,27Cの全域に
溶着金属36Cを充填して栓溶接し、ベース部材10C
に板部材20Cを栓溶接で固着する。
【0021】尚、各係合穴14C,24Cと栓部材30
Cの形状は、平面視円形が好ましいが、これに限らず、
例えば平面視四辺形としてもよい。この栓溶接方法によ
れば、ベース部材10Cと板部材20Cの位置決めを容
易に行うことができ、第1係合穴14C及び第2係合穴
24Cに栓部材30Cを嵌めたときの残空隙部17C、
27Cの全域に、溶着金属36Cを充填して栓溶接する
ので、ベース部材10Cと板部材20Cとをより強固に
固着できる。
【0022】第3実施例(図9,図10参照) 図9,図10に示す栓溶接方法においては、ベース部材
10Dとこのベース部材10Dに固着される板部材20
Dとに、ほぼ同径の第1係合穴14Dと第2係合穴24
Dとが予め形成される。そして、この第1係合穴14D
と第2係合穴24Dに嵌まる栓本体部41Dを有する鍔
付き栓部材40Dが予め準備される。尚、鍔付き栓部材
40Dの栓本体部41Dは、ベース部材10Dと板部材
20Dの合計厚よりも所定寸法短く形成されている。
【0023】前記ベース部材10Dに板部材20Dを栓
溶接する場合、両係合穴14D,24Dを一致させた状
態で、鍔付き栓部材40Dの栓本体部41Dをベース部
材10D側から第1係合穴14Dと第2係合穴24Dと
に嵌め、その鍔部42Dをベース部材10Dの裏面に係
止させてから、栓本体部41Dの頂部43D(他端部に
相当する)と板部材20Dとを栓溶接する。即ち、第1
係合穴14Dと第2係合穴24Dに栓本体部41Dを嵌
めた後の残空隙部27Dの上端部分に溶着金属46Dを
充填することにより、栓本体部41Dの頂部43Dと板
部材20Dとを栓溶接する。その結果、ベース部材10
Dに板部材20Dが鍔付き栓部材40Dを介した栓溶接
にて固着される。尚、各係合穴14D,24Dと鍔付き
栓部材40Dの形状は、平面視円形が好ましいが、これ
に限らず、例えば平面視四辺形としてもよい。
【0024】この栓溶接方法によれば、ベース部材10
Dの第1係合穴14Dと板部材20Dの第2係合穴24
Dとを一致させて、これら第1係合穴14Dと第2係合
穴24Dに鍔付き栓部材40Dの栓本体部41Dを嵌め
ることにより、ベース部材10Dと板部材20Dの位置
合わせを容易にできるとともに、第1係合穴14Dと第
2係合穴24Dに栓本体部41Dを嵌めた後の残空隙部
27Dの上端部分に溶着金属46Dを充填するだけでベ
ース部材10Dと板部材20Dとを固着することができ
るので、鍔付き栓部材40Dの頂部43Dの体積分だけ
溶着金属46Dが少なくて済み、溶接作業の負荷を軽減
できて短時間で溶接することができる。
【0025】変形例(図11,図12参照) 前記第3実施例の変形例として、図11,図12に示す
栓溶接方法においては、鍔付き栓部材40Eの栓本体部
41Eの外周面44Eが上部側になる程径が小さくなる
テーパ形状に予め形成される。第1係合穴14Eと第2
係合穴24Eは、前記第3実施例と同様である。前記ベ
ース部材10Eに板部材20Eを栓溶接する場合、まず
両係合穴14E,24Eを一致させ、これら係合穴14
E,24Eに鍔付き栓部材40Eの栓本体部41Eを嵌
めて位置決めした状態で、鍔付き栓部材40Eの鍔部4
2Eをベース部材10Eの裏面に係止する。
【0026】次に、双方の係合穴14E,24Eにおけ
る鍔付き栓部材40Eの栓本体部41Eを嵌めた後の残
空隙部27Eの全域に溶着金属46Eを充填して栓溶接
し、ベース部材10Eに板部材20Eを、鍔付き栓部材
40Eを介した栓溶接により固着する。尚、各係合穴1
4E,24Eと鍔付き栓部材40Eの形状は、平面視円
形が好ましいが、これに限らず、例えば平面視四辺形と
してもよい。
【0027】この栓溶接方法によれば、ベース部材10
Eと板部材20Eの位置決めを容易にできるとともに、
第1係合穴14E及び第2係合穴24Eにおける鍔付き
栓部材40Eの栓本体部41Eを嵌めた後の残空隙部2
7Eの全域に溶着金属46Eを充填して栓溶接するの
で、ベース部材10Eに板部材20Eを強固に固着する
ことができる。しかも、鍔付き栓部材40Eの本体部4
1Eの体積分だけ溶着金属46Eが少なくて済むので、
溶接作業の負荷を軽減でき、溶接時間の短縮を図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例に係るベース部材と板部材の要部
(溶接直前の状態)の縦断面図である。
【図2】図1のベース部材と板部材の要部(溶接完了状
態)の縦断面図である。
【図3】第1実施例の変形例に係る図1相当図である。
【図4】第1実施例の変形例に係る図2相当図である。
【図5】第2実施例に係るベース部材と栓部材と板部材
の要部(溶接直前の状態)の縦断面図である。
【図6】図5のベース部材と栓部材と板部材の要部(溶
接完了状態)の縦断面図である。
【図7】第2実施例の変形例の図5相当図である。
【図8】第2実施例の変形例の図6相当図である。
【図9】第3実施例に係るベース部材と栓部材と板部材
の要部(溶接直前の状態)の縦断面図である。
【図10】図9のベース部材と栓部材と板部材の要部
(溶接完了状態)の縦断面図である。
【図11】第3実施例の変形例に係る図9相当図であ
る。
【図12】第3実施例の変形例に係る図10相当図であ
る。
【図13】従来技術に係るベース部材と板部材の要部
(溶接直前状態)の縦断面図である。
【図14】図13のベース部材と板部材の要部(溶接完
了状態)の縦断面図である。
【符号の説明】
10,10A,10B,10C,10D,10E
ベース部材 11,11A
係合突起 13
頂部 14B,14C,14D,14E
第1係合穴 20,20A,20B,20C,20D,20E
板部材 21,21A
係合穴 24B,24C,24D,24E
第2係合穴 30B,30C
栓部材 31B
上端部(一端部) 32B
下端部(他端部) 40D,40E
鍔付き栓部材 41D,41E
栓本体部 43D
頂部(他端部)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板状のベース部材に板部材を栓溶接する
    方法において、 前記ベース部材の表面に、板部材の板厚よりも所定寸法
    だけ低い高さの係合突起を形成し、且つ前記板部材に係
    合突起が嵌まる係合穴を貫通状に形成し、 前記ベース部材の表面に板部材を重ねて係合突起を係合
    穴に嵌めた状態で、係合突起の少なくとも頂部と板部材
    とを栓溶接することを特徴とする板部材の栓溶接方法。
  2. 【請求項2】 板状のベース部材に板部材を栓溶接する
    方法において、 前記ベース部材と板部材にほぼ同径の第1係合穴と第2
    係合穴とを夫々貫通状に形成し、 前記ベース部材の表面に板部材を重ねて第1係合穴と第
    2係合穴を一致させた状態で、第1係合穴と第2係合穴
    との中段部分に、ベース部材と板部材の合計厚よりも所
    定寸法だけ短い栓部材を嵌め、 前記栓部材の少なくとも一端部とベース部材とを栓溶接
    するとともに、栓部材の他端部と板部材とを栓溶接する
    ことを特徴とする板部材の栓溶接方法。
  3. 【請求項3】 板状のベース部材に板部材を栓溶接する
    方法において、 前記ベース部材と板部材にほぼ同径の第1係合穴と第2
    係合穴とを夫々貫通状に形成するとともに、ベース部材
    と板部材の合計厚よりも所定寸法だけ短い栓本体部とそ
    の一端に一体形成された鍔部とからなる鍔付き栓部材を
    準備し、 前記ベース部材の表面に板部材を重ねて第1係合穴と第
    2係合穴を一致させた状態で、第1係合穴の外側から第
    1係合穴と第2係合穴とに鍔付き栓部材の栓本体部を嵌
    め、 前記鍔付き栓部材の栓本体部の少なくとも他端部と板部
    材とを栓溶接することを特徴とする板部材の栓溶接方
    法。
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