JPH1177312A

JPH1177312A - 締結手段と構造体との間に溶接結合部を形成する方法および締結手段

Info

Publication number: JPH1177312A
Application number: JP10182738A
Authority: JP
Inventors: Harald Schaty; シャティーハーラルト; Dieter Mauer; マウエルディーター
Original assignee: Newfrey LLC
Current assignee: Newfrey LLC
Priority date: 1997-06-27
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 1999-03-23
Also published as: DE19727411A1; US5998756A; US6241442B1; BR9802534A; EP0887140A1

Abstract

(57)【要約】【課題】種々の形態のホルダ、特に周囲フランジをま
ったく持たないホルダを有する締結手段でも実施可能な
溶接結合部形成方法と、構造簡単であり、溶接結合部形
成方法を実施するのに適した締結手段を提供することに
ある。【手段】締結手段（１）と構造体（２）の間に溶接結
合部を形成するために、ホルダ（３）と連結要素（４）
を備える締結手段（１）が提案される。ホルダ（３）
は、ほぼ電気絶縁性の材料からなる。連結要素（４）
は、ほぼ導電性の材料からなる。ホルダ（３）は連結要
素（４）をほぼ取り囲んでいる。連結要素（４）はホル
ダ（３）内に位置する接触面（５）を有する。ホルダ
（３）は接触面（５）と少なくとも部分的に重なる貫通
オリフィス（６）を有する。電気作動式溶接装置の接触
片（７）が貫通オリフィス（６）を通して導入される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接結合部を形成
する方法に関し、また、締結手段と構造体の間に溶接結
合部を形成するための締結手段に関する。

【０００２】

【従来技術】金属構造体、例えば、自動車の車体に構成
部材を留めるために、締結手段を金属構造体に溶接する
ことは公知である。公知の締結手段はホルダと連結要素
とを有する。連結要素は溶接スタッド、特にクリスマス
ツリー形スタッドであってもよく、これを構造体に溶接
する。電気アーク溶接によって構成部材に溶接すること
のできる連結要素がWO 94/03735 から公知である。この
連結要素は、弾性チューブで構成されており、長手方向
スロットを有する。

【０００３】高度の自動化を達成するために、連結要素
を電気アーク溶接あるいは抵抗溶接によって構造体に連
結することは知られている。電気アーク溶接は、これま
で、リフト・アンド・ストライク法によって実施されて
いる。主に、実質的に絶縁性の材料、特に、プラスチッ
ク材料でからなるホルダは、構造体に溶接された連結要
素に配置される。たとえば、ライン・ホルダであっても
よいホルダは、連結要素にハンマ打ち込みあるいはねじ
止めされる。

【０００４】留め要素を構造体へ溶接結合部で装着する
コストは比較的高い。この問題は既に知られている。JP
-A1 61-133266 が、溶接結合部を形成する前にホルダを
連結要素へ連結する締結手段を使用することを提案して
いる。ほぼ電気絶縁性の材料からなるこのホルダは、ほ
ぼ導電性の材料からなり且つ電気的接触を行うための少
なくとも１つの接触面を有する連結要素を取り囲んでい
る。特に、JP-A1 61-133266 は、スタッドの形に設計さ
れた連結要素がホルダから突出していなければならない
ことも提案している。これにより、電気接触面が充分に
大きくなるというのである。しかしながら、このような
締結手段の用途範囲は限られている。この締結手段は、
特に、ホルダから突出する連結要素を覆う留めストリッ
プを装着するために使用される。

【０００５】

【解決しようとする課題】JP-A1 61-133266 は、また、
連結要素に形成した突出する周囲フランジによって電気
接触面が形成される締結手段も開示している。連結要素
と溶接装置の接触片の接触を行うべく、接触片は管状に
設計してある。管状の接触片が連結要素の周囲フランジ
と電気的に接触させられ得るようにするには、ホルダか
ら側方へ突出するようにフランジを設計する必要があ
る。この目的で、ホルダが基体と少なくとも１つの保持
要素とを備えるようにプラスチック材料から形成し、こ
の保持要素が基体上に形成した軸まわりに基準位置から
ロック位置へ回動するようにすることは知られている。
しかしながら、このタイプのホルダは、たとえば、絶縁
マットを自動車の車体へ固定することにしか適していな
い。

【０００６】本発明の一目的は、種々の形態のホルダ、
特に周囲フランジをまったく持たないホルダを有する締
結手段でも実施可能な溶接結合部形成方法を提供するこ
とにある。本発明の別の目的は、構造簡単であり、溶接
結合部形成方法を実施するのに適した締結手段を提供す
ることにある。

【０００７】

【発明の概要】本発明は、締結手段と構造体との間に溶
接結合部を形成する方法であって、締結手段がホルダを
備え、このホルダがほぼ電気絶縁性の材料からなり、ほ
ぼ導電性の材料からなる連結要素をほぼ取り囲んでお
り、この連結要素が電気的接触を行うための少なくとも
１つの接触面を有する方法において、ホルダが、その内
部に形成した、連結要素の少なくとも１つの接触面と少
なくとも部分的に重なる少なくとも１つの貫通オリフィ
スを有し、ホルダを溶接装置によって保持してからこの
溶接装置の接触片をホルダの貫通オリフィスに通して連
結要素の接触面と電気的に接触させ、次いで、溶接電流
を流すことを特徴とする方法を提供する。

【０００８】本発明は、更に、溶接結合部を形成するた
めの締結手段であって、ほぼ電気的絶縁性の材料からな
るホルダと、ほぼ導電性の材料からなる連結要素とを備
え、ホルダが連結要素をほぼ取り囲んでおり、連結要素
が電気的接触を行うための少なくとも１つの接触面を有
する締結手段において、ホルダが連結要素の少なくとも
１つの接触面と少なくとも部分的に重なるように形成し
た少なくとも１つの貫通オリフィスを有し、連結要素が
少なくとも接触面に隣接した領域に設けたほぼ中空シリ
ンダの形に設計されていることを特徴とする締結手段を
提供する。

【０００９】締結手段と構造体の間に溶接結合部を形成
するための本発明による方法では、締結手段を溶接装置
によって保持し、溶接装置の接触片を連結要素の接触面
と接触させることを提案している。接触片は、ほぼ電気
絶縁性の材料からなり、連結要素を取り囲んでいるホル
ダにある貫通オリフィスに通して連結要素の接触面と接
触させられる。接触片をホルダの貫通オリフィスを通し
て連結要素の接触面と電気接触させたならば、溶接電流
をオンすることができる。このプロセス制御で、連結要
素に予め嵌合させ、種々の形態で得ることのできるホル
ダを締結手段に持たせることができる。この設計によれ
ば、接触面を充分に大きくできるので、溶接電流の導入
量を向上させることができる。このプロセス制御のさら
なる利点は、本発明によるプロセスを普通の溶接装置を
用いて実施できることにある。

【００１０】特に、溶接結合部は電気アーク溶接法で形
成することが提案される。特に、溶接結合部はリフト・
アンド・ストライク法によって形成することができる。
接触片がホルダの通路を通して連結要素の接触面と電気
接触させられてから溶接電流がオンとされるので、この
方法は抵抗溶接法によって溶接結合部を形成するのにも
適している。これは、接触面を介して連結要素に比較的
大きな力を導入することができるからである。

【００１１】本発明のさらなる特徴によれば、特に本発
明に従って溶接結合部を形成する締結手段であって、こ
の締結手段がほぼ電気絶縁性の材料からなるホルダと、
ほぼ導電性の材料からなる連結要素とを有し、ホルダが
連結要素をほぼ取り囲んでおり、連結要素が電気接触を
行うための少なくとも１つの接触面を有する締結手段が
提案される。このホルダは、その内部に形成した、連結
要素の少なくとも１つの接触面を少なくとも部分的に重
なる少なくとも１つの貫通オリフィスを有するように設
計される。この貫通オリフィスにより、接触面を溶接装
置の接触片と接触させることができる。ホルダの外形は
接触の妨げにならない。連結要素は、接触面が連結要素
内に位置するように設計されている。連結要素は、少な
くとも接触面に隣接した領域にある中空シリンダの形に
設計されている。

【００１２】締結手段を有利に発展させるために、連結
要素が円筒形であることが提案される。特に、連結要素
は、スタッド、好ましくは、クリスマスツリー形スタッ
ドの形に設計してもよい。連結要素は、WO 94/03735 か
ら公知のタイプの設計であってもよい。この連結要素は
チューブの形に設計される。接触面は連結要素内に位置
する。連結要素が、WO 94/03735 で知られるように、連
続したチューブ、特にスロット付きのチューブからなる
ことは必須要件ではない。

【００１３】ホルダは、好ましくは、プラスチック材料
からなる。この場合、締結手段を有利に発展させるため
に、ホルダを留め要素上に射出成形し、留め要素を一体
に形成することが提案される。ホルダを簡単に取り外せ
るように、ホルダを連結要素に取り外し自在に連結する
ことが提案される。ホルダは、好ましくは、摩擦あるい
は相互ロックまたはこれら両方の方法で、連結要素に連
結する。

【００１４】留め要素の更に有利な設計によれば、ホル
ダが基体と、この基体上に形成された軸まわりに回動で
きる少なくとも１つの保持要素とを有することが提案さ
れる。保持要素は基準位置からロック位置へ回動でき
る。保持要素はロック位置においてロック方法で基体に
連結される。締結手段のこの設計では、締結手段を溶接
装置へ自動的に供給することができる。締結手段は、溶
接装置において連結要素の供給から知られるように、空
気圧で供給することができる。

【００１５】締結手段のさらに有利な設計によれば、軸
を少なくとも１つのジャーナルによって形成し、このジ
ャーナルの横断面積が保持要素に形成された少なくとも
１つの関節運動用ボアの横断面積よりも小さく、保持要
素および基体が、ロック位置において関節運動用ボアが
ジャーナル上に部分的に乗るように設計することが提案
される。締結手段のこの設計で、構造体に留めようとし
ている、たとえば、絶縁マットのような構成部材に比較
的大きい保持力を保持要素を介して導入することができ
る。

【００１６】さらに有利な設計によれば、基準位置にお
いて保持要素を保持する少なくとも１つのウェブをホル
ダが有することが提案される。この設計では、保持要素
が基準位置から強制的に回動させられることがないの
で、たとえば、構造体上に絶縁マットを固定することが
簡単になる。さらに有利な設計によれば、保持要素の関
節運動用ボアをウェブによってジャーナルに押し付ける
ことが提案される。

【００１７】締結手段の設計は、ウェブを保持要素に形
成し、保持要素を基準位置からロック位置へ回動させた
ときにウェブが破断する所定の破断点を有すると好まし
い。この設計によれば、特に、締結手段を雑に扱っても
保持要素が基準位置から外れることがない。この設計
は、また、締結手段を自動フィーダに供給することがで
きるという点で有利である。

【００１８】締結手段のさらに有利な設計によれば、保
持要素をロック位置においてロック方法でウェブに連結
することが提案される。したがって、多くの点でウェブ
の存在を利用できる。ウェブは、保持要素を基準位置に
固定するばかりでなく、保持要素をロック位置に固定す
るのにも使用される。ウェブは弾力性を有するのが好ま
しい。締結手段の更に別の設計によれば、ウェブを基体
と一体に形成することが提案される。締結手段は、保持
要素が基準位置において締結手段のほぼ長手方向に延び
るように設計すると好ましい。

【００１９】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら方法および締
結手段の実施例を説明する。図１〜図４は締結手段１と
構造体２の間に溶接結合部を形成する方法のスナップシ
ョットである。締結手段１は、ほぼ電気絶縁性の材料、
特にプラスチック材料からなるホルダ３を有する。締結
手段１は導電性材料からなる連結要素４を有する。図１
〜図４に示すように、ホルダ３は連結要素４の一部を取
り囲んでいる。

【００２０】ホルダ３は図１〜図４には概略的に示して
あるが、種々の形態、形状を取り得る。連結要素４の部
分８はホルダ３から突出しており、連結要素４の端面は
構造体２に連結されている。連結要素４は、また、部分
８から遠い方の端部に、接触面５を有する。この接触面
５は電気接点を形成するのに使用される。

【００２１】ホルダ３は接触面５と少なくとも部分的に
重なる貫通オリフィス６を有する。図１は、留め要素１
をプリアッセンブル状態で示している。ホルダ３は連結
要素４に既に配置してある。留め要素１は、溶接装置
（図示せず）によって保持されており、図２に示すタイ
プの溶接位置に持って行かれる。金属構造体２が溶接装
置（図示せず）に電気接続してあり、電気アーク溶接法
で溶接結合部を形成するようになっている。接触片７が
連結要素４の接触面５と電気的に接触させられる。接触
片７は溶接装置（図示せず）の一部である。構造体２と
連結要素４を電気的に接触させたならば、溶接電流をオ
ンにし、図３に示すように、構造体２と連結要素４の間
に電気アーク９を形成する。この電気アーク９は溶融プ
ールを形成し、この中に連結要素４の端面が導入され
る。次いで、溶接電流をオフにする。溶融体が固化する
と、締結手段１と構造体２の間に溶接点が存在する。

【００２２】貫通オリフィス６が溶接過程で接触面５を
クリアするように設計してあるので、種々の設計のホル
ダ３を有する締結手段を連結することができる。図示の
実施例では、連結要素４は管状である。接触面５は連結
要素４内に位置する。

【００２３】図５は締結手段１の好ましい実施例を示し
ている。この締結手段１は、基体１０を備えたホルダ３
を有する。この基体１０は、内部に連結要素４を配置し
たソケット１５を有する。連結要素４から軸線方向に外
れないようにホルダ３を固着するのに役立つ半径方向内
向きのロックフィンガ１７がソケット１５の外面に設け
てあり、基体１０を連結要素４に連結している。連結要
素４はその周面に溝１８を有し、これらの溝１８にロッ
クフィンガ１７が係合する。連結要素４の部分８はホル
ダ３から突出している。この部分８は締結手段１と構造
体の間に溶接結合部を創り出すのに役立つ。連結要素４
はほぼ中空シリンダの形に設計されている。

【００２４】２つの保持要素１１、１２が基体１０に枢
着してある。各保持要素１１、１２はそれぞれの軸１９
または２０を中心にして回動できる。図５に示す締結手
段の実施例では、保持要素１１、１２は基準位置にあ
る。各保持要素１１、１２はこの基準位置からロック位
置へ、図５に示すように矢印方向へ回動することができ
る。図９は、ロック位置にある保持要素１１、１２を備
えた締結手段１を示している。

【００２５】軸１９、２０は物理的にジャーナル１３、
１４の形に設計してある。各保持要素１１、１２は関節
運動用ボア２２、２１を有する。ジャーナル１３、１４
の横断面積は、図５に特に示すように、対応する関節運
動用ボア２１、２２の横断面積よりも小さい。保持要素
１１、１２はウェブ２３、２４によって基準位置に保持
されている。ウェブ２３、２４は基体１０上に形成して
ある。これらは弾力的である。

【００２６】図５に示す締結手段１の実施例において
は、ウェブ２３、２４は基体１０と保持要素１１、１２
とに形成してある。各ウェブ２３、２４は所定の破断点
２５、２６を有する。保持要素１１を図５に示す基準位
置から図９に示すロック位置へ移動させた場合、ウェブ
２３が所定の破断点２５のところで破断する。保持要素
１２を基準位置からロック位置へ移動させたときにも同
じことが生じる。この場合、所定破断点２６でウェブが
破断する。

【００２７】図９に示すロック位置において、各保持要
素１２はロック方法でウェブ２３または２４に連結す
る。図９に示すように、ウェブ２３または２４の端部２
７または２８は保持要素１１または１２に形成した対応
する凹所２９または３０内へ突入する。図９において、
保持要素１１、１２はそれぞれロック位置を採ってい
る。ジャーナル１３がロック位置で関節運動用ボア２１
上に乗っている。保持要素１１の関節運動用ボア２２は
ジャーナル１４に乗っている。保持要素１２はジャーナ
ル１３とウェブ２４との間で固定され、保持要素１１は
ジャーナル１４とウェブ２３の間で固定される。

【００２８】連結要素４は接触片７との電気接触を行う
接触面５を有する。連結要素４の接触面５は基体１０内
に位置し、したがって、ホルダ３内に位置する。接触を
負なえるように、ホルダ３は貫通オリフィス６を有す
る。この貫通オリフィス６は隔たったジャーナル１３、
１４間に形成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】溶接結合部を形成する方法の「スナップショッ
ト」である。

【図２】溶接結合部を形成する方法の「スナップショッ
ト」である。

【図３】溶接結合部を形成する方法の「スナップショッ
ト」である。

【図４】溶接結合部を形成する方法の「スナップショッ
ト」である。

【図５】締結手段の正面図である。

【図６】図５に示す締結手段の左から見た側面図であ
る。

【図７】図５に示す締結手段の平面図である。

【図８】図５に示すＡ−Ａ線に沿った横断面図である。

【図９】保持要素がロック位置にある、図５に示す締結
手段を示す。

【符号の説明】

１締結手段２構造体３ホルダ４連結要素５接触面６貫通オリフィス７接触片９電気アーク１０基体１１保持要素１２保持要素１３ジャーナル１４ジャーナル１５ソケット１６ソケット外面１７ロックフィンガ１９軸２０軸２１関節運動用ボア２２関節運動用ボア２３ウェブ２４ウェブ２５破断点２６破断点２７端部２８端部２９凹所３０凹所

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】締結手段（１）と構造体（２）との間に
溶接結合部を形成する方法であって、締結手段（１）が
ホルダ（３）を備え、このホルダは、ほぼ電気絶縁性の
材料からなり且つほぼ導電性の材料からなる連結要素
（４）をほぼ取り囲んでおり、この連結要素（４）が電
気的接触を行うための少なくとも１つの接触面（５）を
有する方法において、ホルダ（３）が、その内部に形成した、連結要素（４）
の少なくとも１つの接触面（５）と少なくとも部分的に
重なる少なくとも１つの貫通オリフィス（６）を有し、
ホルダ（３）を溶接装置によって保持してからこの溶接
装置の接触片（７）をホルダ（３）の貫通オリフィス
（６）に通して連結要素（４）の接触面（５）と電気的
に接触させ、次いで、溶接電流を流すことを特徴とする
方法。
【請求項２】請求項１項に記載の方法において、溶接結合部をアーク溶接法で形成することを特徴とする
方法。
【請求項３】請求項２に記載の方法において、溶接結合部をリフト・アンド・ストライク法で形成する
ことを特徴とする方法。
【請求項４】請求項１に記載の方法において、溶接結合部を抵抗溶接法で形成することを特徴とする方
法。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか一項に記載の溶
接結合部形成用の締結手段（１）であって、ほぼ電気的絶縁性の材料からなるホルダ（３）と、ほぼ
導電性の材料からなる連結要素（４）とを備え、ホルダ
（３）が連結要素（４）をほぼ取り囲んでおり、連結要
素（４）が電気的接触を行うための少なくとも１つの接
触面（５）を有する締結手段（１）において、ホルダ
（３）が連結要素（４）の少なくとも１つの接触面
（５）と少なくとも部分的に重なるように形成した少な
くとも１つの貫通オリフィス（６）を有し、連結要素
（４）が、少なくとも接触面（５）に隣接した領域に設
けられたほぼ中空シリンダの形に形成されていることを
特徴とする締結手段。
【請求項６】請求項５に記載の締結手段において、連結要素（４）がシリンダの形に設計されていることを
特徴とする締結手段。
【請求項７】請求項５または６に記載の締結手段にお
いて、連結要素（４）がスタッドの形に設計されていることを
特徴とする締結手段。
【請求項８】請求項５〜７のいずれか一項に記載の締
結手段において、ホルダ（３）が連結要素（４）に取り
外し自在に連結されていることを特徴とする締結手段。
【請求項９】請求項８記載の締結手段において、ホルダ（３）が連結要素（４）に摩擦あるいは相互ロッ
クまたはこれら両方の方法で連結されていることを特徴
とする締結手段。
【請求項１０】請求項５〜９のいずれか一項に記載の
締結手段において、ホルダ（３）がプラスチック材料からなることを特徴と
する締結手段。
【請求項１１】請求項１０に記載の締結手段におい
て、ホルダ（３）が連結要素（４）に射出成形されているこ
とを特徴とする締結手段。
【請求項１２】請求項１０又は１１に記載の締結手段
において、ホルダ（３）が、基体（１０）と、この基体（１０）に
形成した軸（１９、２０）まわりに基準位置からロック
位置へ回動することのできる少なくとも１つの保持要素
（１１、１２）とを有することを特徴とする締結手段。
【請求項１３】請求項１２に記載の締結手段におい
て、軸（１９、２０）が少なくとも１つのジャーナル（１
３、１４）によって形成されており、このジャーナルの
横断面積が保持要素（４）に形成した少なくとも１つの
関節運動用ボア（２１、２２）の横断面積よりも小さ
く、保持要素（４）および基体（１０）が、ロック位置
において関節運動用ボアがジャーナル（１３、１４）上
に部分的に乗るように設計されていることを特徴とする
締結手段。
【請求項１４】請求項１３に記載の締結手段におい
て、基体（１０）が基準位置において保持要素（４）を保持
する少なくとも１つのウェブ（２３、２４）を有するこ
とを特徴とする締結手段。
【請求項１５】請求項１４に記載の締結手段におい
て、保持要素（４）の関節運動用ボア（２１、２２）の壁面
をウェブ（２３、２４）によってジャーナル（１３、１
４）に部分的に押し付けられていることを特徴とする締
結手段。
【請求項１６】請求項１４又は１５に記載の締結手段
において、ウェブ（２３、２４）が保持要素（４）と基体（１０）
に形成してあり、所定の破断点（２５、２６）を有し、
保持要素（１１、１２）が基準位置からロック位置へ回
動したときにこの破断点でウェブ（２３、２４）が破断
することを特徴とする締結手段。
【請求項１７】請求項１４〜１６のいずれか一項に記
載の締結手段において、保持要素（１１、１２）がロック位置においてウェブ
（２３、２４）にロック方法で連結されることを特徴と
する締結手段。
【請求項１８】請求項１７に記載の締結手段におい
て、ウェブ（２３、２４）が設計上弾力であることを特徴と
する締結手段。
【請求項１９】請求項１４〜１８のいずれか一項に記
載の締結手段において、ウェブ（２３、２４）が基体（１０）と一体に形成して
あることを特徴とする締結手段。
【請求項２０】請求項５〜１９のいずれか一項に記載
の締結手段において、保持要素（１１、１２）が基準位置において締結手段
（１）のほぼ長手方向に延びていることを特徴とする締
結手段。