JPH0737476U - プロジェクション溶接用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 条溝または突条を有する金属焼結部材と他の
金属焼結部材の位置決めを簡単に行うことのできるプロ
ジェクション溶接用治具を提供する。 【構成】 長手方向に条溝７Ａを有する一方の金属焼結
部材５と長手方向に条溝７Ｂを有する他方の金属焼結部
材６とを前記各条溝が軸方向に一致するように位置決め
してプロジェクション溶接により接合する際の治具であ
る。前記治具は非導電性材料からなり、前記一方の金属
焼結部材５と前記他方の金属焼結部材６の接合部近傍と
外嵌可能な内面部３と、前記条溝７Ａおよび７Ｂと概ね
同じ幅を有する突条４とを備える． 【効果】 一方の金属焼結部材５と他方の金属焼結部材
６を前記条溝７Ａおよび７Ｂが軸方向に一致するように
簡単に位置決めできる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は条溝または突条を有する金属焼結部材と他の金属焼結部材の位置決め を簡単に行うことのできるプロジェクション溶接用治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】

粉末冶金における接合技術は粉末焼結製品の高い歩留り、良好な精度、高い生 産性と経済性に加え、複雑形状部品の増加と高精度化、プレス能力以上の大型部 品への焼結化、材質的高級化および機能の複雑化などに対応するための有効な手 段である。特に長手方向にキー溝や突条を有する円筒状金属焼結部材どうしを接 合して長尺なものとすることは頻繁に行われるためその重要度は大きいものがあ る。このような金属焼結部材の有効な接合方法としてプロジェクション溶接法が 注目されている。前記プロジェクション溶接法は、一方の部材の接合面に突起（ プロジェクション）を形成し、他の部材の接合面と加圧当接させたうえ、両部材 を電極間にはさんで交流又は直流電流を通電し、その抵抗加熱により前記突起を 溶融させ、両部材を接合する方法である。しかしながら、前記長手方向にキー溝 や突条を有する円筒状金属焼結部材どうしを接合する場合、キー溝や突条を正確 に一致させる必要があり、前記従来の方法では困難であるという問題点がある。 そこで、プロジェクション溶接の際の接合面の位置決めを容易にする方法が種々 開示されている。

【０００３】 特公昭４２−２２４２号公報は、２個の接合体の対向面に凸部と凹部を形成し 凸部を凹部に挿入して２個の接合体を位置決めした後、上記凸部と凹部をスポッ ト溶接して２個の接合体を固着する方法を開示している。

【０００４】 また特開昭５８−１３４８１号公報は、一方の部材の接合面の突起を複数形成 し、他方の部材の接合面に上記突起に対応して嵌合する凹孔を形成するとともに 、上記突起と凹孔とを嵌合した時、嵌合部にリング状の空所が形成されるように 突起の基部外周および凹孔の外周の双方あるいは一方に凹溝を形成し、一方の部 材の突起と他方の部材の凹孔とを嵌合することにより突起と凹孔との接触部が電 気抵抗を構成し、両部材に通電することにより上記部材が抵抗加熱され、この加 熱手段により突起を溶融して両部材を接合する方法を開示している。

【０００５】

【考案が解決しようとする問題点】

前記特公昭４２−２２４２号公報およびの特開昭５８−１３４８１号公報の接 合方法では、正確に位置決めはされるが、微小な突起と凹孔とをそれぞれ条溝も しくは突条に対して正確な位置に形成し、かつこれらの微小な突起と凹孔とがぴ ったりと一致するように位置をあわせて当接させる必要があり、その製造工程は 極めて繁雑であるという問題点がある。

【０００６】 本考案は上記問題点に基づいて成されたものであり、条溝または突条を有する 金属焼結部材と他の金属焼結部材の位置決めを簡単に行うことのできるプロジェ クション溶接用治具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】

本考案の請求項１のプロジェクション溶接用治具は、長手方向に条溝を有する 一方の金属焼結部材と長手方向に条溝を有する他方の金属焼結部材とを前記各条 溝が軸方向に一致するように位置決めしてプロジェクション溶接により接合する 際の治具であって、前記治具は非導電性材料からなり、前記一方の金属焼結部材 と前記他方の金属焼結部材の接合部近傍と外嵌可能な内面部と、前記条溝と概ね 同じ幅を有し前記内面部に形成された軸方向の突条とを備えるものである。

【０００８】 また請求項２のプロジェクション溶接用治具は、長手方向に突条を有する一方 の金属焼結部材と長手方向に突条を有する他方の金属焼結部材とを前記各突条が 軸方向に一致するように位置決めしてプロジェクション溶接により接合する際の 治具であって、前記治具は非導電性材料からなり、前記一方の金属焼結部材と前 記他方の金属焼結部材の接合部近傍と外嵌可能な内面部と、前記突条と概ね同じ 幅を有し前記内面部に形成された軸方向の条溝とを備えるものである。

【０００９】

【作用】

請求項１のプロジェクション溶接用治具では、一方の金属焼結部材を接合面の 方からその条溝と治具の突条とを嵌め合わせて摺動させ治具の内面部の概ね中央 まで挿入し、他方の金属焼結部材を接合面の方からその条溝と治具の突条とを嵌 め合わせて前記一方の金属焼結部材と当接するまで摺動させて挿入することによ り、前記各条溝が軸方向に完全に一致するように一方の金属焼結部材と他方の金 属焼結部材との位置決めを行うものであり、極めて簡単である。

【００１０】 また請求項２のプロジェクション溶接用治具では、一方の金属焼結部材を接合 面の方からその突条と治具の条溝とを嵌め合わせて摺動させ治具の内面部の概ね 中央まで挿入し、他方の金属焼結部材を接合面の方からその突条と治具の条溝と を嵌め合わせて前記一方の金属焼結部材と当接するまで摺動させて挿入すること により、前記各突条が軸方向に完全に一致するように一方の金属焼結部材と他方 の金属焼結部材との位置決めを行うものであり、極めて簡単である。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の第１実施例を図１乃至図８に基づいて詳述する。プロジェクシ ョン溶接用治具１は、図１および図２に示すように略直方体形状の本体２に、お よそ270 ゜の略円柱形状を形成する内面部３が形成されたものであり、前記内面 部３には軸方向の突条４が設けられている。前記突条４は後述する接合対象とな る金属焼結部材５、６に形成された条溝たるキー溝７Ａおよび７Ｂと概ね同じ、 好ましくはわずかに小さい幅を有する。前記プロジェクション溶接用治具１は、 非導電性材料からなる。前記非導電性材料としては、非導電性の熱可塑性樹脂、 熱硬化性樹脂などのプラスチック、セラミック等を用いることができる。これら の中では成形性が良好な点でプラスチックが好ましく、特にエポキシ樹脂などの 熱硬化性樹脂が成形加工性が良好であるので好ましい。

【００１２】 図３乃至図５は、上記治具１により位置決めされた状態で保持される金属焼結 部材を示す。前記金属焼結部材は、一方の金属焼結部材たる金属焼結部材本体５ と他方の金属焼結部材たる被接合部材６とからなり、これらは鉄粉末と炭素粉末 などの原料粉末を粉末成形プレスの金型により圧縮して成形し、この成形された 圧粉を焼結炉において焼結することにより得られたものである。前記金属焼結部 材本体５は、円筒状で外側面にキー溝７Ａを有し、その円環状の接合面８Ａには 図４に示すように数か所、本実施例においては６か所に突起９が形成されている 。この突起９は円錐台形状でｈ₁ の高さおよびｗ₁ の幅を有する。また前記被接 合部材６は、円筒状で外側面にキー溝７Ｂを有し、その円環状の接合面８Ｂには 図５に示すように周方向に沿って円弧を形成する条溝10を有する。この条溝10は ｈ₂ の深さおよびｗ₂ の幅を有する。前記条溝10の深さｈ₂ は前記突起９の高さ ｈ₁ の10〜30％の範囲内であるのが好ましい。条溝10の深さｈ₂ が突起９の高さ ｈ₁ の10％未満では、プロジェクション溶接の際に突起９の溶融部が接合面８Ｂ に溢れ出るため接合面間の隙間が大きくなやすく、一方30％を越えると両部材の 接合強度が低下しやすくなる。また前記条溝10の幅ｗ₂ は前記突起の幅ｗ₁ の10 0 〜120 ％の範囲内であるのが好ましい。条溝10の幅ｗ₂ がｗ₁ の100 ％未満す なわちｗ₁ より小さいと、接合面間の隙間が大きくなりやすく、一方120 ％を越 えると接合強度が低下しやすくなる。

【００１３】 次に上述したような金属焼結部材本体５と被接合部材６とを本考案の治具１を 用いて保持してプロジェクション溶接する方法について説明する。

【００１４】 まず図６に示すように金属焼結部材本体５を接合面８Ａの方から前記治具１の 突条４とキー溝７Ａとを嵌合させるとともに前記治具１の内面部３を外嵌させて 概ね中央にまで挿入する。続いて図７に示ように被接合部材６を接合面８Ｂの方 から前記治具１の突条４とキー溝７Ｂとを嵌合させて前記金属焼結部材本体５と 当接するまで摺動させて挿入する。このようにして前記金属焼結部材本体５と被 接合部材６とを保持するだけで、キー溝７Ａおよび７Ｂを軸方向に完全に一致さ せることができ、従来にように微細な突起と凹孔とを合わせる必要はない。

【００１５】 その後常法によりプロジェクション溶接を行えばよい。前記プロジェクション 溶接は、例えば被接合部材６に一方の電極プラテン（図示せず）を当接させ、さ らに金属焼結部材本体５に他方の電極プラテン（図示せず）を押圧状態で当接さ せる。そして前記両電極プラテン間に交流あるいは直流電流を流す。このとき、 金属焼結部材本体５と被接合部材６とが前記突起９と条溝10とで接触しているた めに、電流および荷重がここに集中する。そうすると、抵抗発熱が生じ突起９お よび条溝10の突起９との接触部が溶融し両者は接合される。前記溶融は接合面８ Ａと接合面８Ｂとが接触し、電気抵抗が小さくなると終了し、図８に示すような 長尺の接合金属焼結部材11が得られる。特に前記第１実施例においては、金属焼 結部材本体５の接合面８Ａに複数の突起９を形成し、被接合部材６の接合面８Ｂ の前記突起９の当接する箇所に条溝10を形成し、前記金属焼結部材本体５の突起 ９を被接合部材６の条溝10に加圧当接するととともに前記両部材間に通電し、前 記突起９を加熱溶融して両部材を溶接しているので、突起９の溶融によるスパッ タは条溝10の側壁に衝突し、このため接合面８Ａに飛散せず、条溝10に沿って広 がるので金属焼結部材本体５と被接合部材６とをほとんど隙間を生じることなく 接合することができる。しかも前記条溝10の深さを突起９の高さに対して10〜30 ％とすることにより、十分な加熱時間を確保することができ、その接合強度を大 きくすることができる。また前記条溝10を前記突起９の幅の100 〜120 ％の幅と することにより、突起９の溶融部が一層良好に条溝10に広がる。

【００１６】 次に本考案の第２実施例について説明する。図９および図10は本考案の第２実 施例を示す。この第２実施例は、前記第１実施例において金属焼結部材本体５と 被接合部材６に条溝たるキー溝７Ａおよび７Ｂの代わりに突条70Ａおよび70Ｂが 形成されており、それに対応して治具１の突条４が条溝40に変更された以外ほぼ 同じである。すなわち、本考案の第２実施例のプロジェクション溶接用治具１は 、略直方体形状の本体２におよそ270 ゜の略円柱形状を形成する内面部３が形成 されており、前記内面部３には軸方向の条溝40が設けられている。前記条溝40は 後述する保持対象となる金属焼結部材本体５および被接合部材６に形成された突 条70Ａおよび70Ｂと概ね同じ、好ましくはわずかに大きい幅を有する。

【００１７】 図11は、前記第２実施例のプロジェクション溶接用治具１により位置決めされ た状態で保持される金属焼結部材を示す。前記金属焼結部材は、金属焼結部材本 体５と被接合部材６とからなり、前記金属焼結部材本体５は、円筒状で外側面に 突条70Ａを有し、その円環状の接合面８Ａには数か所、本実施例においては６か 所に突起９が形成されている。また前記被接合部材６は、円筒状で外側面に突条 70Ｂを有し、その円環状の接合面８Ｂには周方向に沿って円弧を形成する条溝10 を有する。

【００１８】 上記第２実施例のプロジェクション溶接用治具１は、前記第１実施例と同様に 金属焼結部材本体５を接合面８Ａの方から前記治具１の条溝40と突条70Ａとを嵌 合させるとともに前記治具１の内面部３を外嵌させて概ね中央にまで挿入し、続 いて被接合部材６を接合面８Ｂの方から前記治具１の条溝40と突条70Ｂとを嵌合 させて前記金属焼結部材本体５と当接するまで摺動させて挿入するだけで突条70 Ａおよび70Ｂを軸方向に完全に一致させて金属焼結部材本体５と被接合部材６と を保持することができる。

【００１９】 上述したような本考案の第１実施例および第２実施例のプロジェクション溶接 用治具１は、いずれも金属焼結部材本体５と被接合部材６とを接合面８Ａおよび ８Ｂで当接させ、その当接させた部分を中心として所望とする領域までその外形 の型を取り、この型を用いて非導電性材料を成型することにより製造することが できる。また、エポキシ系の樹脂の場合は樹脂を流しこみ熱硬化させるだけせ簡 単に製造できる。

【００２０】 以上詳述したとおり本考案の請求項１のプロジェクション溶接用治具は、長手 方向に条溝たるキー溝７Ａおよび７Ｂを有する金属焼結部材本体５と被接合部材 ６とを前記各キー溝７Ａおよび７Ｂが軸方向に一致するように位置決めしてプロ ジェクション溶接により接合する際に使用するものであり、前記治具１は非導電 性材料からなり、前記金属焼結部材本体５と被接合部材６の接合部近傍と外嵌可 能な内面部３と、前記キー溝７Ａおよび７Ｂと概ね同じ幅を有し前記内面部３に 形成された軸方向の突条４とを備えるものである。前記構成により、金属焼結部 材本体５をその接合面８Ａの方から前記キー溝７Ａと治具の突条４とを嵌合して 治具１の内面部３の概ね中央まで摺動させて挿入し、被接合部材６をその接合面 ８Ｂの方から前記キー溝７Ｂと治具の突条４とを嵌合して前記金属焼結部材本体 ５と当接するまで摺動させて挿入するだけで、前記各キー溝７Ａおよび７Ｂが軸 方向に完全に一致するように位置決めを行うことができ、極めて簡単である。

【００２１】 また本考案の請求項２のプロジェクション溶接用治具１は、長手方向に突条70 Ａおよび70Ｂを有する金属焼結部材本体５と被接合部材６とを前記各突条70Ａお よび70Ｂが軸方向に一致するように位置決めしてプロジェクション溶接により接 合する際に使用するものであり、前記治具１は非導電性材料からなり、前記治具 １は非導電性材料からなり、前記金属焼結部材本体５と被接合部材６の接合部近 傍と外嵌可能な内面部３と、前記突条70Ａおよび70Ｂと概ね同じ幅を有し前記内 面部３に形成された軸方向の条溝40とを備えるものである。前記構成により、金 属焼結部材本体５をその接合面８Ａの方から前記突条70Ａと治具の条溝40とを嵌 合して治具１の内面部３の概ね中央まで摺動させて挿入し、被接合部材６をその 接合面８Ｂの方から前記突条70Ｂと治具の条溝40とを嵌合して前記金属焼結部材 本体５と当接するまで摺動させて挿入するだけで、前記各突条70Ａおよび70Ｂが 軸方向に完全に一致するように位置決めを行うことができ、極めて簡単である。

【００２２】 さらに前記第１および第２実施例においては、金属焼結部材本体５の接合面８ Ａに複数の突起９を形成し、被接合部材６の接合面８Ｂの前記突起９の当接する 箇所にリング状の条溝10を形成し、前記金属焼結部材本体５の突起９を被接合部 材６の条溝10に加圧当接するととともに前記両部材間に通電し、前記突起９を加 熱溶融して両部材を溶接しているので、突起９の溶融によるスパッタは条溝10の 側壁に衝突し、このため接合面８Ａに飛散せず、条溝10に沿って広がるので金属 焼結部材本体５と被接合部材６とをほとんど隙間を生じることなく接合すること ができる。しかも前記条溝10の深さを突起９の高さに対して10〜30％とすること により、十分な加熱時間を確保することができ、その接合強度を大きくすること ができる。また前記条溝10を前記突起９の幅の100 〜120 ％の幅とすることによ り、突起９の溶融部が一層良好に条溝10に広がる。

【００２３】 以上本考案を添付図面を参照して説明してきたが、本考案のプロジェクション 溶接用治具はこれに限定されず、本考案の要旨の範囲内で種々の変更が可能であ る。例えば、前記第１実施例および第２実施例においては、円筒状の金属焼結部 材本体５と被接合部材６を保持するため略円柱形状の内面部３としたが、内面部 ３の形状は金属焼結部材本体５と被接合部材６の外形にあわせて種々変更可能で ある。また前記第１実施例および第２実施例においては治具１は円筒状の金属焼 結部材本体５と被接合部材６のおよそ270 ゜を包囲するように設計されているが 、金属焼結部材本体５と被接合部材６とを保持できれば適宜変更可能である。例 えば金属焼結部材本体５と被接合部材６を360 ゜包囲するようにしてもよいし、 あるいはおよそ200 ゜としてもよいし、場合によってはおよそ180 ゜としてもよ い。さらにプロジェクション溶接用治具の長さは、前記第１実施例および第２実 施例のように金属焼結部材本体５と被接合部材６の接合部近傍のみを包囲する長 さである必要はなく、金属焼結部材本体５と被接合部材６の長さの総和と同じ長 さ、あるいはこれらの範囲内で適宜変更可能である。

【００２４】

【考案の効果】 本考案の請求項１のプロジェクション溶接用治具は、長手方向に条溝を有する 一方の金属焼結部材と長手方向に条溝を有する他方の金属焼結部材とを前記各条 溝が軸方向に一致するように位置決めしてプロジェクション溶接により接合する 際の治具であって、前記治具は非導電性材料からなり、前記一方の金属焼結部材 と前記他方の金属焼結部材の接合部近傍と外嵌可能な内面部と、前記条溝と概ね 同じ幅を有し前記内面部に形成された軸方向の突条とを備えるものである。前記 構成に基づき、一方の金属焼結部材を接合面の方からその条溝と治具の突条とを 嵌め合わせて摺動させ治具の内面部の概ね中央まで挿入し、他方の金属焼結部材 を接合面の方からその条溝と治具の突条とを嵌め合わせて前記一方の金属焼結部 材と当接するまで摺動させて挿入するだけで、長手方向に条溝を有する一方の金 属焼結部材と他方の金属焼結部材とを前記各条溝が軸方向に完全に一致するよう に位置決めすることができ、極めて簡単である。

【００２５】 また請求項２のプロジェクション溶接用治具は、長手方向に突条を有する一方 の金属焼結部材と長手方向に突条を有する他方の金属焼結部材とを前記各突条が 軸方向に一致するように位置決めしてプロジェクション溶接により接合する際の 治具であって、前記治具は非導電性材料からなり、前記一方の金属焼結部材と前 記他方の金属焼結部材の接合部近傍と外嵌可能な内面部と、前記突条と概ね同じ 幅を有し前記内面部に形成された軸方向の条溝とを備えるものである。前記構成 に基づき、一方の金属焼結部材を接合面の方からその突条と治具の条溝とを嵌め 合わせて摺動させ治具の内面部の概ね中央まで挿入し、他方の金属焼結部材を接 合面の方からその突条と治具の条溝とを嵌め合わせて前記一方の金属焼結部材と 当接するまで摺動させて挿入するだけで、長手方向に突条を有する一方の金属焼 結部材と他方の金属焼結部材とを前記各突条が軸方向に完全に一致するように位 置決めすることができ、極めて簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例のプロジェクション溶接用
治具を示す斜視図である。

【図２】前記第１実施例のプロジェクション溶接用治具
を示す平面図である。

【図３】前記第１実施例の治具で保持する金属焼結部材
本体と被接合部材とを示す斜視図である。

【図４】前記金属焼結部材本体の接合部を示し、(a) は
斜視図(b) は正面図である。

【図５】前記非接合部材の接合部を示し、(a) は斜視図
(b) は正面図である。

【図６】前記第１実施例の治具に金属焼結部材本体を挿
入した状態を示す斜視図である。

【図７】前記第１実施例の治具にさらに被接合部材を挿
入した状態を示す斜視図である。

【図８】前記第１実施例により接合した金属焼結部材を
示す斜視図である。

【図９】本考案の第２実施例のプロジェクション溶接用
治具を示す斜視図である。

【図10】前記第２実施例のプロジェクション溶接用治具
を示す平面図である。

【図11】前記第２実施例の治具で保持する金属焼結部材
本体と被接合部材とを示す斜視図である。

【符号の説明】

１ プロジェクション溶接用治具 ３ 内面部 ４ 軸方向の突条 ５ 金属焼結部材本体（一方の金属焼結部材） ６ 被接合部材（他方の金属焼結部材） ７Ａ，７Ｂ キー溝（長手方向の条溝） 40 軸方向の条溝 70Ａ，70Ｂ 突条

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向に条溝を有する一方の金属焼結
   部材と長手方向に条溝を有する他方の金属焼結部材とを
   前記各条溝が軸方向に一致するように位置決めしてプロ
   ジェクション溶接により接合する際の治具であって、前
   記治具は非導電性材料からなり、前記一方の金属焼結部
   材と前記他方の金属焼結部材の接合部近傍と外嵌可能な
   内面部と、前記条溝と概ね同じ幅を有し前記内面部に形
   成された軸方向の突条とを備えることを特徴とするプロ
   ジェクション溶接用治具。
2. 【請求項２】 長手方向に突条を有する一方の金属焼結
   部材と長手方向に突条を有する他方の金属焼結部材とを
   前記各突条が軸方向に一致するように位置決めしてプロ
   ジェクション溶接により接合する際の治具であって、前
   記治具は非導電性材料からなり、前記一方の金属焼結部
   材と前記他方の金属焼結部材の接合部近傍と外嵌可能な
   内面部と、前記突条と概ね同じ幅を有し前記内面部に形
   成された軸方向の条溝とを備えることを特徴とするプロ
   ジェクション溶接用治具。