JPH1147935A

JPH1147935A - 溶接方法及びパ−カッション溶接用部材

Info

Publication number: JPH1147935A
Application number: JP9264425A
Authority: JP
Inventors: Tatsusaburou Yamakawa; 達三朗山川; Masaya Yamamoto; 雅也山本
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1997-01-21
Filing date: 1997-09-29
Publication date: 1999-02-23

Abstract

(57)【要約】【課題】平板状溶接用部材を充分に短い溶接時間、充分
に低い接触圧力でメッキ等の後補修を必要とすることな
くパ−カッション溶接することを可能とする。【解決手段】溶接用部材１の表面にに小突起１１付きの
凸部１２を加工し、上記小突起１１をナ−ベルとして使
用し上記凸部１２を母材２にパ−カッション溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は平板状の溶接用部材
を母材にパ−カッション溶接する方法及びパ−カッショ
ン溶接用部材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、平板状部材を母材に溶接する場
合、ア−ク溶接や抵抗溶接（スポット溶接、プロジェク
ション溶接等）が用いられているが、これらは、スタッ
ド（ボルト、ジベル、ピン、リ−ド線等の中実棒、中空
棒）の母材への溶植に用いられているパ−カッション溶
接に較べて溶接時間が長く（特にア−ク溶接の場合）、
母材への熱影響が大きく、熱歪の発生がある。または加
圧力が高く（抵抗溶接の場合の数百ｋｇｆに対し、パ−
カッション溶接では数ｋｇｆ）、作業性や母材への影響
（接触圧力が高い場合、座屈、へこみ等の問題から圧潰
強度の低い母材、例えば薄い中空パイプへの部材の溶接
が難かしい）の問題がある。

【０００３】上記パ−カッション溶接は、一般に、母材
へのスタッドの溶植に使用されており、スタッドにナ−
ベルとしての小突起を加工し、このスタッドをスプリン
グで母材に所定の加圧力で接触させ、通電発熱でナ−ベ
ルを瞬時に溶解、蒸発させている。この金属蒸気の高温
に基づく熱電離で絶縁耐力が低下されてスタッドと母材
間にア−クが発生され、スタッドが母材に接触されるま
で持続されるア−クの熱でスタッドと母材の被溶接部が
溶融され、上記スプリングによるスタッドの母材への押
し付けでア−ク放電が終了されると共に溶接が完了され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、平板状部材
をパ−カッション溶接し得れば、溶接時間の減少や接触
圧力の低減により、作業能率の向上や母材への影響の排
除等を図ることが可能になって有利であるが、平板状部
材と母材との間でのア−クが上記ナ−ベルを中心として
広がり、また僅かな形状差等で不安定な挙動となり、熱
エネルギ−が狙い位置に集中せず、溶け込み不足が避け
られず、満足な溶接は期待できない。

【０００５】また、ア−クを被溶接箇所に集中させ難
く、その周囲への熱拡散が避け難いので、溶接部周囲の
メッキ層等が破壊され易く、後補修が余儀なくされる。
更に、溶接においては、部材や母材に汚れ、例えば油膜
付着や表面酸化があれば、通常、被溶接箇所の清浄処理
が必要とされるが、上記パ−カッション溶接において
も、かかる清浄処理は回避し難く、作業性もさして期待
できない。

【０００６】本願の請求項１に係る発明の目的は、平板
状溶接用部材を充分に短い溶接時間、充分に低い接触圧
力でメッキ等の後補修を必要とすることなくパ−カッシ
ョン溶接することを可能とすることにある。本願の請求
項２に係る発明の目的は、上記の目的に加え、更に溶接
部のコンパクト化や溶け込み量の増大のもとでパ−カッ
ション溶接することを可能とすることにある。

【０００７】本願の請求項３乃至４に係る発明の目的
は、上記二つの目的に加え、更に被溶接箇所の清浄処理
等の前処理を必要とすることなくパ−カッション溶接す
ることを可能とすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
溶接用部材の表面に小突起付きの凸部を加工し、前記小
突起をナ−ベルとして使用し前記凸部を母材にパ−カッ
ション溶接することを特徴とする溶接方法である。請求
項２に係る発明は、この溶接方法において、溶接用部材
の凸部周囲の表面部分に絶縁層を設け、請求項３に係る
発明は、溶接用部材の表面全体に上記絶縁層よりも低抵
抗の電気抵抗層を設けることを特徴とし、その電気抵抗
層の抵抗値は、１５×１０^-4Ω以下とするように設定す
ることが好ましい。

【０００９】なお、かかる抵抗値の測定は、スポット溶
接機の上下電極間に２枚の溶接用部材（母材）を挾んで
通電することで行う。うち１枚が上記電気抵抗層を有
し、他の１枚が亜鉛メッキ鋼板である。何れの発明にお
いても、そのパ−カッション溶接用部材の小突起付きの
凸部は、プレスによる絞り出しで容易に加工することが
できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図１の（イ）は請求項１
に係る発明において使用する平板状溶接用部材１の一例
の平面図を、図１の（ロ）は図１の（イ）におけるロ−
ロ断面図をそれぞれ示し、ナ−ベルとしての小突起１１
を有する凸部１２を溶接面側に加工してある。この小突
起付き凸部は、プレス金型を使用して一挙に絞り出し加
工することができる。

【００１１】図２は絞り出し型の一例を示している。な
お、鋳造や削り出し加工でも、当然、このような形状加
工は可能であり、必要に応じ、適切な加工法を選択すれ
ばよい。請求項１に係る発明により、上記の平板状部材
を母材に溶接するには、図３の（イ）に示すように、平
板状部材１の小突起１１を母材２に接触させると共にそ
の平板状部材１に溶接電極３を当接し、スプリング４で
所定の接触圧力を作用させ、この状態のもとで通電して
小突起１１をその通電発熱で瞬時に溶解・蒸発させる。

【００１２】この場合、小突起１１が溶解・蒸発する
と、平板状部材１の凸部１２と母材２との間にナ−ベル
の高さ分の間隙が生じ、その間隙空間が金属蒸気の高温
で熱電離されてア−クが点弧される。そして、スプリン
グ圧によって再度母材に接するまで、ア−ク放電し続け
る。而るに、平板状部材１の凸部１２周囲の平板状部材
平面１２０と母材２との間の間隙厚みＴが凸部１２と母
材２との間の間隙厚みｔに較べて大であり、前者の間隙
での絶縁耐力が後者に較べ高く、また前者の間隙での電
位傾度が後者に較べて弱いために、前者でのア−クの発
生を抑えて後者のみにア−クを発生させることができ
る。即ち、ア−クを凸部１１に集中的に発生させてその
ア−ク密度を高くできるから、凸部１２及び凸部に対向
する母材部分２１を充分に溶け込ませることができる。

【００１３】そして、終局的には、スプリング４の圧力
で凸部１２が母材部分２１に押し付けられてア−ク放電
が消滅し、溶接が完了する。図３の（ロ）は溶接完了時
の状態を示し、凸部１２が母材部分２１と溶け込み合
い、平板状部材１と母材２との間隔Ｔ’は、図３の
（イ）のｈで示した凸部高さよりも僅か小さくなってい
る。

【００１４】図３の（イ）において、ア−ク放電を平板
状部材１の凸部１２直下のみにとどめ得る条件として
は、平板状部材１と母材２との間隔Ｔ、従って凸部の高
さｈ（小突起１１の高さｔが一定のため、間隔Ｔは凸部
高さｂで評価できる）以外に、端子電圧Ｖ（溶接電極の
電圧）も関与し、例えば、コンデンサ容量１８００００
μFの溶接機で端子電圧１５０ｖの場合、凸部高さｈが
１ｍｍであれば、凸部直下のみでのア−ク放電となり、
凸部高さｈが０．５ｍｍであれば、凸部周囲でもア−ク
放電が発生し、また、凸部高さｈが１ｍｍの場合、端子
電圧が１５０ｖであれば、凸部直下のみでのア−ク放電
となり、端子電圧が２７５ｖであれば、凸部周囲でもア
−ク放電が発生する。

【００１５】而して、請求項１に係る発明においては、
例えば、端子電圧が１５０ｖ以下の場合、凸部１２の高
さｈを１ｍｍとすれば、ア−ク放電を平板状部材１の凸
部１２のみにとどめて、スタッドのパ−カッション溶接
の場合と同様、短い溶接時間（数ミリ秒）で、かつ低い
接触圧力（数ｋｇｆ）にて溶接できる。図３の（ロ）に
示すように、本発明によるパ−カッション溶接後の平板
状部材１と母材２との間隔Ｔ’は、凸部１２の高さを
ｈ、凸部１２の溶け込み深さをｔ’とすれば、Ｔ’＝ｈ
−ｔ’で与えられる。

【００１６】而るに、この溶接後の平板状部材１と母材
２との間隔Ｔ’を可及的に小とすることが、外観上の安
定感、隙間への異物の侵入防止、溶接部材（ワ−ク）の
位置精度の向上、更には防錆上等の面から有利である。
請求項２に係るパ−カッション溶接方法においては、図
４に示すように、凸部１２周囲の平板状部材表面１２０
に絶縁層７を設け、平板状部材１の小突起１１を母材２
に接触させると共にその平板状部材１に溶接電極３を当
接し、電極３側を陽極とし、スプリング４で所定の接触
圧力を作用させ、この状態で通電して小突起１１をその
通電発熱で瞬時に溶解・蒸発させ、終局的には、スプリ
ング４の圧力で凸部１２が母材部分２１に押し付けられ
てア−ク放電が消滅し、溶接が完了される。

【００１７】既述した請求項１に係る発明においては、
図３の（イ）で、溶接部材の凸部１２と母材２との間隔
ｔに較べ、溶接部材の凸部周囲１２０と母材２との間隔
Ｔを大きくすることにより、前者の間隙での絶縁耐力を
後者に較べ高くし、また前者の間隙での電位傾度を後者
に較べて弱くして、前者でのア−クの発生を抑えて後者
（凸部と母材との間）のみにア−クを発生させている。
而るに、請求項２に係る溶接方法では、図４に示すよう
に、溶接部材１の凸部１２の周囲１２０に絶縁層７を設
けているから、ア−ク放電による電子の流れが凸部周囲
では阻害されるため、溶接部材の凸部周囲１２０と母材
２との間隔Ｔをそれほど大きくしなくても、また端子電
圧を相当に高くしても、凸部周囲でのア−クの発生をよ
く抑えて凸部と母材との間のみにア−クを発生させ得
る。

【００１８】而して、請求項１に係るパ−カッション溶
接方法に対し、凸部周囲の溶接用部材表面に絶縁層を設
けるだけで、低い凸部高さのもとでも、凸部のみでの
ア−ク放電を保証して凸部高さｈの低減を可能とし、ま
た、高い端子電圧のもとでも、凸部のみでのア−ク放
電を保証して、溶接エネルギ−の増加で溶け込み深さ
ｔ’の増大を達成できる。

【００１９】現に、コンデンサ容量１８００００μF、
端子電圧１５０ｖ、凸部高さ０．５ｍｍの場合、絶縁層
なしのときは、凸部周囲２ｍｍ程度までメッキが蒸発し
ており、ア−クの不規則な挙動により熱エネルギ−が突
起部周囲に拡散したが、絶縁層を設けたときは、ア−ク
発生を凸部直下のみにとどめられた。端子電圧２７５
ｖ、凸部高さ１．０ｍｍの場合、絶縁層なしのときは、
凸部周囲４ｍｍ程度まで同様に熱エネルギ−が拡散した
が、絶縁層を設けたときは、ア−ク発生を凸部直下にと
どめられた。

【００２０】従って、請求項２に係る溶接方法によれ
ば、凸部の高さｈを小にし、かつ、凸部の溶け込み深さ
ｔ’を大きくできるので、パ−カッション溶接後の平板
状部材１と母材２との間隔Ｔ’（＝ｈ−ｔ’）の減少を
図ることができ、しかも溶接強度を高くできる。上記絶
縁層７には、例えば、絶縁フィルム、テ−プ，プレ−ト
や絶縁塗料（例えば、アクリルラッカ−、合成樹脂エマ
ルジョン）で、溶接時の電気的エネルギ−やア−ク伝導
熱に耐え得るものであれば適宜のものを使用できる。

【００２１】なお、通常、絶縁層は凸部を除く溶接用部
材表面の全面に設けるが、端子電圧を高くするに従い、
また凸部を低くするに従い凸部周囲へのア−クの広がり
の範囲が増していくから、端子電圧の増加程度または凸
部高さの減少程度に応じ、凸部を内郭とする所定巾の環
状絶縁層とすることもできる。請求項２に係る発明にお
いて使用するパ−カッション溶接用部材には、図１乃至
図２により説明したパ−カッション溶接用部材の凸部周
囲の表面部分に絶縁層を設けたものを使用できる。

【００２２】請求項３に係るパ−カッション溶接方法に
おいては、図５に示すように、平板状部材１の表面全体
に電気抵抗層７０を設け、平板状部材１の小突起１１を
母材２に接触させると共にその平板状部材１に溶接電極
３を当接し、電極３側を陽極とし、スプリング４で所定
の接触圧力を作用させ、この状態で通電して小突起１１
をその通電発熱で瞬時に溶解・蒸発させ、終局的には、
スプリング４の圧力で凸部１２が母材部分２１に押し付
けられてア−ク放電が消滅し、溶接が完了される。

【００２３】この溶接方法においては、電気抵抗層７０
の抵抗値を１５×１０^-4Ω以下とするように設定してあ
り、電気抵抗層７０が存在せず（実施例２で使用する）
亜鉛メッキ鋼板の通常状態の場合の抵抗値（約３×１０
^-4Ω）に較べさして高くない低抵抗値に抑えてあるか
ら、凸部周囲でのア−クの発生をよく抑えて後者（凸部
と母材との間）のみにア−クを発生させ得る。

【００２４】この凸部周囲での電気抵抗層７０の電子流
れの阻止作用は、上記請求項２に係る溶接方法での絶縁
層７による電子流れの阻止作用よりも弱いと推定される
が、電気抵抗層７０の無い場合に較べ、凸部の高さを小
にし、かつ、凸部の溶け込み深さを大きくでき、従っ
て、パ−カッション溶接後の平板状部材１と母材２との
間隔の減少を図ることができ、しかも溶接強度を高くで
きるといった利益を程度の差こそあれ享受できる外、溶
接部材や母材に油脂汚れや経年酸化皮膜が生じていて
も、また防食皮膜を施してあっても、そのまま溶接でき
前処理（洗浄や防食皮膜の剥ぎ取り）を必要としない利
益を得ることができる。

【００２５】上記電気抵抗層７０の抵抗値は、３．５×
１０^-4〜１５×１０^-4Ωとするように設定することが好
ましい。３．５×１０^-4Ω以下では電気抵抗層としての
効果が殆どなく、１５×１０^-4Ω以上では、通電抵抗が
高くなり過ぎ、通常のコンデンサ充電・放電式の通電で
は安定なア−クを得難くなるからである。より好ましい
抵抗値は、６×１０^-4〜１５×１０^-4Ωである。

【００２６】上記電気抵抗層としては、黒染め処理（鉄
鋼面に緻密で安定な黒色の磁性酸化鉄皮膜をアルカリ浸
漬酸化法、乾式酸化法、加熱水蒸気法、陽極酸化法等で
形成する方法）や錆止め塗料（例えば、ジンククロメ−
ト）の塗布を使用できる。請求項３に係る発明において
使用するパ−カッション溶接用部材は、図１乃至図２に
より説明したパ−カッション溶接用部材の成型後に電気
抵抗層を形成することにより、または、成型前に電気抵
抗層を設け、而るのち、図１乃至図２により説明したパ
−カッション溶接用部材に成型することにより得ること
ができる。

【００２７】本発明において、凸部の径（溶接面積）
は、通常の溶接機本体の電源性能や溶接強度を考慮する
と、通常、φ１２ｍｍが限度であり、一般には、φ１０
ｍｍ以下が適切である。請求項１に係る発明によれば、
かかる溶接面積φ６ｍｍ及び溶接時間（ア−ク放電時
間）数ミリ秒、接触圧力数ｋｇｆ、端子電圧１５０ｖ、
ピ−ク電流値７０００Ａの条件のもとでの溶け込み深さ
は、１〜２ｍｍ程度であり、充分な溶接強度を保証で
き、請求項１に係る発明よりも溶け込みを深くできる請
求項２〜４に係る発明では、より高い溶接強度を保証で
きる。

【００２８】本発明において、上記凸部の形状は円柱形
に限定されず、また、溶接施工時の問題として立上りは
垂直が好ましいが、加工上、多少の傾斜は許容される。
本発明において、上記小突起の高さが高すぎると、小突
起の溶解・蒸発時での凸部と母材間の間隙が厚くなって
ア−クが点弧し難くなり、また、小突起を絞り出し加工
している場合、ナ−ベルを高く出すため凸部近傍の板厚
が薄くなって、ア−ク放電熱により部材に穴が開く畏れ
もあるため、例えば、端子電圧１５０ｖ、ワ−クの板厚
が２〜３ｍｍの場合には、０．５ｍｍ程度とすることが
好ましい。また、小突起の径は、瞬間的な溶解を生じさ
せるよう電流密度を考慮して、端子電圧１５０ｖ，ピ−
ク電流値７０００Aの場合、φ１ｍｍ程度とされる。

【００２９】本発明に係る溶接方法においては、平板状
部材の溶接面側に複数箇の小突起付き凸部を加工し、こ
れらの凸部を同時に溶接することもできる。この場合、
互いに隣合う凸部でのア−クが電磁的に干渉して不安定
化することのないように、互いに隣合う凸部の縁端間の
間隔（図１においてＬで示す）を適切に定める必要があ
り、溶接電流７０００〜１２０００Aのもとでは最低で
も３０ｍｍ程度が必要とされる。

【００３０】本発明に係る溶接方法は、所定のパ−カッ
ション溶接条件のもとでの適切な溶接面積をＳとする場
合、そのＳより広い面積の面を溶接側面とする溶接用部
材のパ−カッション溶接に使用される。請求項２に係る
溶接方法は、溶接用部材の凸部周囲の表面部分に絶縁層
を設けることを特徴としているが、本発明の請求項１に
係る発明を溶接用部材の凸部周囲の表面部分に上記した
電気抵抗層を設けて実施することも可能である。

【００３１】本発明に係る溶接方法においては、平板状
部材の外、平板部を有する溶接用部材、例えば、図６に
示すように、溶接電極取付け用耳部１３を有する溶接用
部材の平板部１に小突起付きの凸部を加工し、その小突
起をナ−ベルとして使用し当該凸部を母材にパ−カッシ
ョン溶接することもできる。この溶接用部材の溶接電極
への着脱自在の支持には、溶接用部材の形状に応じた治
具により行うことができる。

【００３２】図７は本発明において使用する溶接設備の
一例を示している。図７において、５は電極及びワ−ク
を上下させる装置であり、シリンダ−５１のピストンロ
ッド５２にヘッダ−５３を取付け、このヘッダ−５３に
スプリング４を介して溶接電極３を支持してある。１は
耳部１３を有する平板状部材であり、耳部１３において
止めピン１４で溶接電極３に着脱可能に支持してある。
１２は平板状部材１に加工した小突起１１付きの凸部で
ある。２は母材である。６はコンデンサや制御装置を装
備した溶接機本体であり、コンデンサの出力端をケ−ブ
ルにより溶接電極３及び母材２に接続してある。

【００３３】本発明によりこの設備を使用して溶接する
場合の溶接手順は次の通りである。シリンダ−のピストンロッドを上昇させ、溶接電極に
平板状部材を支持する。ピストンロッドを所定の位置まで降下させ、スプリン
グの圧縮応力で平板状部材を母材に接触させる。この段
階では、平板状部材の小突起の高さだけ平板状部材の凸
部の溶接面が母材より浮いている。溶接機本体のコンデンサ−に充電された電気エネルギ
−を溶接電極に供給し、小突起を瞬時に溶解・蒸発させ
ることで、平板状部材がナ−ベルの高さ分浮いた状態と
なり、母材に押し付けられる間での数ミリ秒間ア−ク放
電が生じ、このア−クにより平板状部材の凸部とこの凸
部に対向する母材部分が溶融される。のア−ク放電が数ミリ秒継続されたのち、スプリン
グの圧縮応力で平板状部材の凸部が母材に押し付けら
れ、ア−ク放電が消滅して溶接が完了する。なお、溶接
機本体のコンデンサが完全に放電するまで、逓減電流が
その後短時間流れる。

【００３４】

【実施例】

〔実施例１〕中央に直径１ｍｍ、高さ０．５ｍｍの小突
起を有する直径８ｍｍ、高さ１．０ｍｍの凸部を一個、
厚み１．２ｍｍ及び２．３ｍｍの溶融亜鉛メッキ鋼板に
加工して溶接用部材とした。

【００３５】この溶接用部材を溶融亜鉛メッキ鋼板の母
材に、コンデンサ容量３３６０００μＦのコンデンサ溶
接機を使用して、端子電圧１５０ｖ、スプリング加圧力
５ｋｇｆでパ−カッション溶接した。その際、ピ−ク電
流値１２０００Ａ、通電時間１０ミリ秒、ア−ク放電時
間５ミリ秒であった。溶接箇所の断面を切断により検査
したところ、良好な溶け込み状態で満足できる結果であ
り、特に、通常、パ−カッション溶接が困難とされてい
る溶融亜鉛メッキ鋼板同士のパ−カッション溶接を良好
に行えたことは予想外であった。

【００３６】〔比較例〕小突起のみを加工し、実施例と
同じ条件でパ−カッション溶接を試みたが、溶接は無理
であった。そこで、電流値を増大したところ、ア−ク発
生部が広がるのみで溶接できなかった。〔実施例２〕実施例１に対し、凸部の高さを０．５ｍｍ
とし、凸部以外の溶融亜鉛メッキ鋼板表面にアクリルラ
ッカ−塗料を塗布した以外、実施例１に同じとした。

【００３７】溶接箇所の断面を切断により検査したとこ
ろ、凸部のみが溶接されており、良好な溶け込み状態で
満足できる結果であった。この実施例２に対し、アクリ
ルラッカ−塗料の塗布を省略した以外、同様の条件で溶
接したところ、凸部周囲に巾ほぼ２ｍｍのメッキ層の溶
融剥離が観察され、ア−ク放電による熱が凸部周囲に拡
散した。

【００３８】〔実施例３〕中央に直径１ｍｍ、高さ０．
５ｍｍの小突起を有する直径８ｍｍ、高さ１．０ｍｍの
凸部を一個、厚み１．２ｍｍ及び２．３ｍｍの溶融亜鉛
メッキ鋼板に加工し、凸部以外の表面にアクリルラッカ
−塗料を塗布して溶接用部材とした。この溶接用部材を
溶融亜鉛メッキ鋼板の母材に、コンデンサ容量１８００
００μＦのコンデンサ溶接機を使用して、端子電圧２７
５ｖ、スプリング加圧力４ｋｇｆでパ−カッション溶接
した。その際、ピ−ク電流値７６００Ａ、通電時間９ミ
リ秒、、ア−ク放電時間５ミリ秒であった。

【００３９】溶接箇所の断面を切断により検査したとこ
ろ、凸部のみが溶接されており、良好な溶け込み状態で
満足できる結果であった。この実施例３に対し、アクリ
ルラッカ−塗料の塗布を省略した以外、同様の条件で溶
接したところ、凸部周囲に巾ほぼ４ｍｍのメッキ層の溶
融剥離が観察され、ア−ク放電による熱が凸部周囲に拡
散した。

【００４０】〔実施例４〜７〕何れの実施例も、厚み
１．２ｍｍの溶融亜鉛メッキ鋼板に、中央に直径１ｍ
ｍ、高さ０．５ｍｍの小突起を有する直径１２ｍｍ、高
さ０．５ｍｍの凸部を一個、加工した。実施例４ではそ
の加工鋼板の全体を黒染め処理し（処理液で１５秒間処
理した）、実施例５ではその加工鋼板の表面に錆止め塗
料を塗布し、実施例６ではその加工鋼板を経年変化によ
り表面層酸化させ、実施例７では切削油の塗布により汚
れを模擬したものをそれぞれ溶接用部材とした。

【００４１】この溶接用部材を溶融亜鉛メッキ鋼板の母
材に、コンデンサ容量３３６０００μＦのコンデンサ溶
接機を使用して、端子電圧１５０ｖ、スプリング加圧力
５ｋｇｆでパ−カッション溶接した。部材表面の抵抗値
は、実施例４で３．５×１０ ^-4Ω、実施例５で４．５×
１０^-4Ω、実施例６で６．３×１０^-4Ω、実施例７で１
５×１０^-4Ωであった。

【００４２】溶接条件は、ピ−ク電流値９６００〜１１
０００Ａ、ア−ク放電時間約５ミリ秒であった。各実施
例の溶接強度（試料１０箇の平均引張り強度）を測定し
たところ、実施例４で３２６ｋｇｆ、実施例５で４５０
ｋｇｆ、実施例６で５０７ｋｇｆ、実施例７で８４１ｋ
ｇｆであった。

【００４３】これらの実施例４〜７に対し、表面処理無
しの亜鉛メッキ鋼板（表面抵抗値は３．２×１０^-4Ω）
について同じ溶接条件で溶接したものの引張強度を測定
したところ、２７０ｋｇｆに過ぎず、凸部周囲にア−ク
発生痕が観察された。これらの実施例により、本発明に
よれば、溶接部材に汚れや経年酸化皮膜が固着していて
も、そのまま溶接し、また、錆止め乃至は防食処理がな
されていても、被溶接箇所での剥ぎ取り処理を行うこと
なく溶接しても、優れた強度で溶接できることが明らか
である。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、平板状部材を数ミリ秒
といった短い溶接時間、数ｋｇｆといった低い接触圧で
パ−カッション溶接でき、ア−ク溶接に較べ優れた作業
性で溶接でき、更に、溶接時間が短いため母材、溶接部
材に熱応力が殆ど発生しない。また、抵抗溶接とは異な
り、大電力を必要とせず、溶接部周囲でメッキ層の破壊
等も防止できる。

【００４５】更に、凸部の縮小や溶け込み深さの増加に
より溶接用部材と母材との間隔を小にでき、外観上の安
定感、隙間への異物の侵入防止、溶接部材（ワ−ク）の
位置精度の保証、更には防錆上等の面から有利である。
更に、汚れや径年酸化皮膜が在っても、また錆止め処理
が施してあっても、その表面のままで溶接しても充分に
優れた強度で溶接でき、清浄処理等の前処理を省略して
作業の簡易化を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の（イ）は請求項１において使用するパ−
カッション溶接用部材の一例を示す平面図、図１の
（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ断面図である。

【図２】図１のパ−カッション溶接用部材の加工に使用
する型を示す図面である。

【図３】請求項１に係る発明を示す図面であり、図３の
（イ）は溶接前を、図３の（ロ）は溶接後のそれぞれの
状態を示している。

【図４】請求項２に係る発明を示す図面である。

【図５】請求項３に係る発明を示す図面である。

【図６】本発明において使用するパ−カッション溶接用
部材の別例を示す図面である。

【図７】本発明において使用する溶接設備の一例を示す
図面である。

【符号の説明】

１溶接用部材１１小突起１２凸部１２０凸部周囲の溶接用部材表面２母材３溶接電極４スプリング７絶縁層７０電気抵抗層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶接用部材の表面に小突起付きの凸部を加
工し、前記小突起をナ−ベルとして使用し前記凸部を母
材にパ−カッション溶接することを特徴とする溶接方
法。
【請求項２】溶接用部材の凸部周囲の表面部分に絶縁層
を設ける請求項１記載の溶接方法。
【請求項３】溶接用部材の表面全体に上記絶縁層よりも
低抵抗の電気抵抗層を設ける請求項１記載の溶接方法。
【請求項４】溶接用部材の表面の抵抗値を１５×１０^-4
Ω以下とするように、電気抵抗層の抵抗値を設定する請
求項３記載の溶接方法。
【請求項５】表面に小突起付きの凸部を有し、小突起が
ナ−ベルとして使用され、凸部が溶接箇所とされるパ−
カッション溶接用部材。
【請求項６】表面の小突起付きの凸部を絞り出し加工に
より設けた請求項５記載のパ−カッション溶接用部材。
【請求項７】凸部周囲の表面部分に絶縁層を有する請求
項５または６記載のパ−カッション溶接用部材。
【請求項８】表面全体に上記絶縁層よりも低抵抗の電気
抵抗層を有する請求項５または６記載のパ−カッション
溶接用部材。