JPH01205886A

JPH01205886A - プロジエクシヨン溶接方法

Info

Publication number: JPH01205886A
Application number: JP3029288A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Fukaya; 深谷　芳徳; Masayuki Yokoyama; 横山　政行; Akihiko Onoe; 尾上　昭彦
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-02-12
Filing date: 1988-02-12
Publication date: 1989-08-18
Anticipated expiration: 2009-10-05
Also published as: JPH0677843B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、プロジェクション溶接に係り、特に板厚の異
なる部材同士を溶接するのに好適なプロジェクション溶
接方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、板厚の異なる二部材をプロジェクション溶接する
場合には、（社）溶接学会編「新版溶接便覧」　（昭和
４１年２月２８日発行）の第４４０頁や、第４４４頁に
記載されているごとく、厚板の方にプロジェクション（
突起）を形成して行なうのが一般的とされている。これ
は、板厚の異なる二部材のうち熱容量の大きい方の厚板
にプロジェクションを形成し、このプロジェクションに
より厚板側に薄板同様の熱容量もたせて、接合する二部
材の溶接点の熱容量を均衡させるもので、良好な溶接状
態を得るという面からは、理に適う妥当な方法と言える
。しかし、接合する二部材の板厚の厚い方がある程度以
上厚くなり過ぎると、プレスによるプロジェクションを
形成することが容易でなくなり、特に薄板に見合う小さ
なプロジェクションを厚板に形成することは容易ではな
い。

具体的には、接合する部材の厚板が薄板の２倍を超える
とこのような問題が生じる。従って、このような場合は
、薄板の方にプロジェクションを形成し溶接することも
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述した如く薄板の方にプロジェクショ
ンを形成して溶接を行なう場合、被溶接点付近の二部材
の熱容量は、薄板側は小さく、厚板側は大きいので、何
らの配慮なしに溶接を行なう場合は、プロジェクション
は溶融し易いが、プロジェクションに接触した厚板側の
部分は比較的溶融しにくいといった事態が生じ、良好な
溶接を行ない得ない。

そのため、従来は、薄板の方にプロジェクションを形成
して厚板との溶接を行なう場合には、プロジェクション
を形成した薄板をこれと板厚がほぼ同一の板に溶接する
場合に比べ、より大きな溶接電流を流して、厚板の溶接
点もできるだけ早く溶融させるようにして、プロジェク
ション溶接を行なうこともある。しかしこの方法は、プ
ロジェクションの溶融速度も早くなり、そのため、ちり
を発生し易い。また、溶接電流が大きいため電極のいた
みも大きく、耐久性の面で改善すべき点があった。

なお、プロジェクション溶接の例ではないが、板厚比を
積極的に１に近ずけ、溶接電流の低減を図る方法として
、特開昭５４−６２９４６号記載のように、厚板の方の
溶接箇所を薄板の厚さに近づける方法もあるが、溶接点
の裏側から加工できない場合には、適用できない。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、厚さの異なる二部材の薄板の方にプ
ロジェクションを形成して行なうプロジェクション溶接
においても、接合部材同士の熱容量をほぼ均衡させ、溶
接電流の省エネルギー化を図りつつ良好な溶接を行ない
、ひいては溶接電極の寿命を向上させることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、厚さの異なる部材同士をプロジェクション
溶接する場合に、薄板の方にプロジェクションを形成し
、厚板の方は、この厚板の面のうちで前記プロジェクシ
ョンに接触する点及びこの接触点の付近をその他の周囲
の面から溝を介して仕切り、この仕切り状態でプロジェ
クション溶接を行なうことで達成される。また、このよ
うな溝に代えて、厚板の面のうちで、前記プロジェクシ
ョンに接触する点及びこの接触点の付近とその他の周囲
の面とに高低の段差をつけて、プロジェクション溶接を
行なっても上記目的を達成できる。

〔作用〕

以上のようなプロジェクション溶接法によれば、厚板の
面のうちで、薄板側のプロジェクションと接触する点及
びこの接触点の付近とその他の周囲の面との間が溝或い
は高低の段差を介して仕切られるので、プロジェクショ
ン溶接を行なう場合に。

厚板面のプロジェクション接触点及び接神点付近の熱が
その他の残りの面に放散されるのを抑制される。そのた
め、薄板にプロジェクションを設けて厚板と溶接する場
合でも、溶接すべき部材（薄板と厚板）同士の被溶接点
（プロジェクションとその接触点）の熱容量をほぼ均衡
させることができる。

従って本発明によれば、薄板にプロジェクションを設け
た場合でも、厚板側の被溶接点の熱容量を薄板側に近づ
けることができるので、より少ない溶接電流を被溶接点
間に流すことで良好なプロジェクション溶接を行ない得
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図ないし第４図は１本発明の第１実施例を示すもの
で、これらの図のうち第１図はプロジェクション溶接を
行なう状態である。すなわち、第１図において、１は薄
板、２は厚板、３は薄板１を一部プレスして形成したプ
ロジェクション、４は厚板２の上面に形成された溝で、
溝４は２本で、第３図に示すように（第３図は薄板１と
厚板２との重ね合せ前の斜視図である）プロジェクショ
ンの接触点５及びその付近２ａを挾むようにして平行に
並設されている。６及び７は溶接電流を流すだめの電極
である。

しかして、本実施例のプロジェクション溶接を行なう場
合は、薄板１と厚板２とを第４図に示すように重ね合せ
て、薄板１側のプロジェクション３を厚板２側の接触点
５に接触させ、その後、第１図に示すように電極６及び
７が被接合部材１゜２を押圧しつつ溶接電流をプロジェ
クション３及びプロジェクション接触点５間に流して行
なう。

そして、本実施例では、厚板２側の上面のうちプロジェ
クション接触点５及びこの接触点付近２ａがその他の残
りの面２ｂから溝４を介して仕切られるので、プロジェ
クション溶接を行なう場合に、接触点５及び接触点付近
２ａの熱が残りの面２ｂ側に放散するのを有効に抑制さ
れる。そのため、薄板１にプロジェクション３を設けて
プロジェクション溶接を行なう場合でも、厚板２側の溝
４の作用により、被接合部材１，２同士の被溶接部３゜
５双方の熱容量をほぼ均衡させて、従来に較べより少な
い溶接電流で良好なプロジェクション溶接を行なうこと
ができる。

ここで、第１実施例の薄板、厚板の仕様を第２図及び第
４図により説明する。

第２図及び第４図の符号Ａ、Ｂは、厚板２におけるプロ
ジェクション接触点５がら各溝４までの直角方向の距離
、Ｃ，Ｄは各溝４の深さ、しは薄板１の板厚、Ｔは厚板
４の板厚、Ｗ工、Ｗ２は各溝４の幅である。

しかして、本実施例のプロジェクション溶接の実験結果
では、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの各寸法は、薄板厚さをｔとする
と、ＡおよびＢは１を以上３を以下、ＣおよびＤは０．
３ｔ　以上３を以下、また、溝幅Ｗ１　＊　Ｗｚの値に
ついては任意でよく、これらの条件の下で良好なプロジ
ェクション溶接を行ない得た。なお、溝深Ｃ及びＤにつ
いては、厚板の厚さＴ未満で、（Ｔ−ｔ）以下であるこ
とが望ましい。第５図（ａ）〜（ｄ）は、前述した第１
実施例の厚板２に形成した溝４の変形例を示す。

本実施例は、このように溝の形状がどのような形状であ
ろうと、前述したＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ等の仕様を満足すれば
よい。また、厚板２のプロジェクション接触点５から各
溝４までの距ｔｌｌＡ、Ｂは、Ａ。

Ｂが均等でなくともよく、例えば第６図に示すようにＡ
、Ｂの距離を異ならせてもＡ、Ｂともに１ｔから３ｔの
条件内であれば、本実施例の効果は十分達せられる。

第７図から第１０図は、厚板２に形成する溝４の他の実
施例（第２〜第５実施例）である、第７図は、第１実施
例に、さらに２本の溝４を直交するように形成し、プロ
ジェクション接触点５及びその周辺区域２ａの四方を他
の残りの面２ｂがら溝４を介して仕切ったものである。

第８図は、厚板２に形成する溝４を四角形の連続溝とし
、この連続溝でプロジェクション接触点及びその近辺を
残りの周囲面２ｂから仕切ったものである。また第９図
は、連続した溝４が円である場合の例である。第１０図
は、溝４を形成する厚板２が円柱形でなく平角形のもの
である実施例である。

第１１図は本発明の第６実施例を示すもので、本実施例
は、薄板１のほぼ同一円ライン上に４個のプロジェクシ
ョン３を等間隔で配設し、一方、厚板２の面には、各プ
ロジェクション３に対応する接触点５を挾むような２本
の環状溝４ａ、４ｂを同心的に配置してなる。本実施例
では、厚板２側のプロジェクション接触点５及びその付
近の区域２ａが溝４ａ、４ｂを介して環状を呈するよう
に仕切られ、この環状区域２ａの存在により、厚板２側
の被溶接点部５と薄板１側の各プロジェクション３との
熱容量がほぼ均衡に保たれる。第１２図は、第１１図の
薄板１と厚板２とを溶接するため、これらの被接合部材
１，２を重ねた場合の第１１図のＹ−Ｙ断面で、厚板２
に形成する溝４の仕様Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｗｌ、Ｗｚ等に
ついては、前述の第１実施例と同様である。また、第１
３図は、第１１図の溶接後のＹ−Ｙ断面である。

溶接により、プロジェクション３の接触した点を中心に
、ナゲツト９が生成される。

第１４図は、薄板１に形成したプロジェクション３が２
個の場合で、厚板２にプロジェクション接触点５を挾む
ような２本の溝４を形成した実施例である。本実施例（
第７実施例）では、突起の数が２個であるが、さらに、
多数の突起が存在してもよい。

第１５図（ａ）は本発明の第８実施例、同図（ｂ）は第
９実施例を示すものである。

第１５図（ａ）の実施例は、薄板１側のプロジェクショ
ン３を２個（複数）とし、厚板２側の各プロジェクショ
ン接触点５及びその近辺を１つの帯域２’　　ａに収ま
るようにしたものである。また、帯域２’　　ａとその
他の残り面２’　ｂとに高低の段差１０をつけて、帯域
２’　ａ面を残りの板面２’ｂより高くして仕切ったも
のである。このような帯域２’　　ａ面の接触点５に薄
板１側のプロジェクション３を接触させてプロジェクシ
ョン溶接を行なっても、帯域２’　ａの熱がその他の周
囲面２’　ｂに放散されるのを抑制され、前述した各実
施例同様に少ない溶接電流で良好なプロジェクション溶
接を行なうことができる。

第１５図（ｂ）は、第９実施例同様に厚板２側のプロジ
ェクション接触点５及びその周辺２’　ａを残りの面２
’　ｂと高低の段差１０をつけて仕切るが１本例の場合
は、薄板１側の各プロジェクション９に対応して個別に
プロジェクション接触点及びその周辺２’　ａを設定す
るものであり、このような設定条件でプロジェクション
溶接を行なっても第８実施例同様の効果を奏し得る。

第１６図ないし第２０図は、本発明の具体的な適用例で
、本実施例は、例えば車両用交流発電機の如く冷却ファ
ン付回転電機の回転子に本発明を適用した例である。本
実施例ではファン２１をつめ磁極２２に溶接する場合、
薄板であるファン２１に複数のプロジェクションを円周
方向に配設し、一方厚板であるつめ磁極２２に環状溝４
ａ。

４ｂを同心円状に２重に形成し、環状溝４ａ、　　　　
７１４ｂ間にプロジェクション接触点５及びその周辺を
設定して、ファン２１とつめ磁極２２とをプロジェクシ
ョン溶接するものである。なお、第１６図から第２０図
において、２０は回転子シャフト、２３は集電環、２４
はヨーク、２５はコイルである。なお、本実施例でつめ
磁極２２に形成した溝４ａ、４ｂは、第１９図に示すよ
うに、第１１図の例と同様プロジェクション接触点を挾
む２重の円状溝で構成しているが、第２０図に示すよう
に各プロジェクション接触点及びその近辺２ａを１重の
円状溝４で個別に仕切ってもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、厚さの異なる二部材の薄
板の方にプロジェクションを形成して行なうプロジェク
ション溶接においても、被接合部材同士の熱容量をほぼ
均衡させることができ、溶接電流の低減化、ひいてはち
りの発生を少なくすると共に電極のいたみを少なくして
電極の寿命を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の第１実施例たるプロジ
ェクション溶接方法の溶接前の状態を表わす断面図、第
３図は、上記第１実施例の被接合部材を分離して表わす
斜視図、第４図は、第３図の被接合部材同士を組合せた
ときのＺ−Ｚ線断面図、第５図（ａ）〜（ｄ）は、上記
第１実施例の厚板に施す溝の具体的態様例を表わす断面
図、第６図は、上記第１実施例の溶接前の他の態様を表
わす断面図、第７図〜第１０図は、本発明の第２ないし
第５実施例に用いる厚板部材の斜視図、第１１図は、本
発明の第６実施例たる多点のプロジェクション溶接の溶
接前の状態を表わす斜視図、第１２図は、第１１図のＹ
−Ｙ線断面図、第１３図は、第１１図の溶接後のＹ−Ｙ
線断面図、第１４図は、本発明の第７実施例たる多点の
プロジェクション溶接の溶接前の状態を表わす斜視図、
第１５図（ａ）は本発明の第８実施例の溶接前の状態を
表わす斜視図、第１５図（ｂ）は本発明の第９実施例の
状態を表わす斜視図、第１６図は、回転電機の回転子と
ファンの溶接に本発明を適用した第１０実施例の回転子
を表わす切欠き斜視図。第１７図は、第１６図のＸ部の溶接前の状態を表わす断
面図、第１８図は、第１６図のＸ部の溶接後の状態を表
わす断面図、第１９図及び第２０図は、上記第１０実施
例の回転子の具体的悪例を表わす切欠き斜視図である。１・・・薄板、２・・・厚板、２ａ、２’　　ａ・・・
プロジェクション接触点付近、３・・・プロジェクショ
ン、４・・・溝、５・・・プロジェクション接触点、６
，７・・・溶接用電極、１０・・・段差。蕃３ω 若４図第ｓｒ：１３（Ｃ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　（ｄ）茶乙回第７図＄ｑｒｉＪ第１４２メ１５ｍ１０−・ｈＬ系第１６図第′７°　　第１３□

Claims

【特許請求の範囲】１、厚さの異なる被接合部材同士をプロジェクション溶
接する場合に、薄板の方にプロジェクションを形成し、
厚板の方は、該厚板の面のうちで前記プロジェクション
に接触する点及びこの接触点の付近をその他の周囲の面
から溝を介して仕切り、この仕切り状態でプロジェクシ
ョン溶接を行なうことを特徴とするプロジェクション溶
接方法。２、第１請求項の記載において、前記溝は少なくとも２
本以上で、これらの溝が前記厚板の面にて前記プロジェ
クションの接触点を挾むように配設してなるプロジェク
ション溶接方法。３、第１請求項の記載において、前記溝は連続したもの
で、この溝が前記厚板の面に前記プロジェクションの接
触点の周りを囲むように配設してなるプロジェクション
溶接方法。４、厚さの異なる部材同士をプロジェクション溶接する
場合に、薄板の方にプロジェクションを形成し、厚板の
方は、該厚板の面のうちで前記プロジェクションに接触
する点及びこの接触点の付近とその他の周囲の面とに高
低の段差をつけて、前記プロジェクション接触点及びこ
の接触点付近をその他の周囲の面から仕切り、この仕切
り状態でプロジェクション溶接を行なうことを特徴とす
るプロジェクション溶接方法。５、第１請求項ないし第４請求項記載のいずれかにおい
て、前記プロジェクションは複数で、これに対するプロ
ジェクション接触点及びその周辺は、前記厚板側に前記
溝或いは前記高低の段差を介して１つの仕切り区域内に
収まるように設定してなるプロジェクション溶接方法。６、第１請求項ないし第５請求項記載のいずれかにおい
て、前記薄板は回転電機の冷却用ファンで、前記厚板は
つめ磁極よりなるプロジェクション溶接方法。