JPH01218774A - バット溶接法及びそれに用いる押さえ型 - Google Patents

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】 【技術分野】

本発明は、金属素材を突き合わせて接合するバット溶接
法及び該溶接法の溶接を実施する時に用いられる押さえ
型に関する。

【従来技術】

従来より、金属素材の接合は、溶接で行なイっれること
が多い。金属素材を接合する場合、いずれの溶接方法に
より行うかは、素材の種類、接合部の形状、あるいは、
溶接条件等により、一般に、決められる。 ところで、棒状の金属素材の端面を突き合わせて接合す
る場合、従来よりバット溶接法が主に採用されている。 第７図は、このバット溶接を行う手順を概略示した手順
図である。周知のごとく、棒状の金属素材２１（本図で
は金属パイプを例示している）の各端部を、第７図（１
）に示すように、上下に分割された各一対の電極２２，
２３．２４．２５で保持してその端面を対面せしめ、次
いで、第７図（ＩＩ）に示すごとく、一方の金属素材２
１を他方の金属素材２１に当接せしめ、この状−で各−
対の電極２４，２５　；２２，２３に大電流を流す。 そして、画素材２１の端部２１ａ、２１ｂが所定の温度
に上昇した時に画素材２１を軸方向沿いに加圧して各端
部２１ａ’、２１ｂを溶着せしめる。尚、この時、溶着
部２８に図示されたようなパリ２９が生じる。 このように、バット溶接は、棒状の金属素材の、　突き
合わせ溶接には都合の良い溶接方法ではあるが、溶着部
２８には素材周面よりかなり突出したパリ２９が発生す
る。バット溶接による接合部のパリは、原則的には素材
の用途に拘わらず、不要なものであるが、パリを除去す
るには費用が伴うので一般的にはそれは除去されない。 一方、接合された金属素材３０の用途、例えば、自動車
のステアリング・ホイールの芯材に用いる場合等、によ
っては、該パリ２９を除去する必要がある。つまり、従
来のバット溶接法によれば接合部には突出量の大きいパ
リが必ず発生し、接合された金属素材の用途によっては
バリ除去作業という後工程が必要となる。従って、パリ
が有害となる製品にとっては、バット溶接により発生ず
るパリは可能な限り小さい方が望ましい。

【本発明の技術的課題】

従って、本発明の解決すべき技術的課題は、バット溶接
における溶着部のパリの発生を実用上支障のない程度に
抑制することができるバット溶接法及び該溶接法の溶接
を容易に実施可能にすることができる補助治具を提供す
ることにある。

【本発明の要旨】

本発明は、自動車のステアリング・ホイールの製造にお
いて、それに用いるリング芯材の、バット溶接法接合し
た、接合部に生じるパリを、該芯材を樹脂で被覆する樹
脂被覆作業に支障をもたらさない程度に、抑制すること
を目的としてなされたものであるが、他の用途に用いる
製品のバット溶接にも適用可能である。 （構　　成） すなわち、上記目的を達成するために、本発明のバット
溶接法においては、金属素材の突き合わせ加圧・通電時
に、金属素材の突き合わせ部においてその周囲を押さえ
型にて包囲し、そして、この包囲状態にて突き合わせ部
を突き合わせ方向沿いに加圧するとともに突き合わせ部
に大電流を流し、上記突き合わせ部を溶着せしめるよう
にしたものである。 また、上記押さえ型は、上記金属素材の外径に対して所
定の間隙を備え、かつ、金属素材の周方向沿いの断面形
状とほぼ同一の形状を備えた貫通穴を有し、しかも、少
なくとも上記貫通穴の周囲が電気絶縁性及び耐熱性の高
い材料、例えばセラミック、で形成されてなるようにし
た。 尚、上記押さえ型の態様は幾つか考えられる。 例えば、一体的に形成された一体型であってもよい。こ
のような押さえ型の場合、定尺素材の接合用に好適であ
る。あるいは、２つあるいはそれ以上に分割された分割
型であってもよい。このような押さえ型は、被接合素材
がリング状素材である場合、その両端部の接合用に好適
である。つまり、一体型又は分割型に拘わらず、押さえ
型としては、金属素材の断面形状に対応した貫通穴もし
くは該貫通穴を形成する一対もしくは複数個の溝と、金
属素材に対する脱着を考慮した構成を備えておればよい
。 （作　　用） 上記構成によれば、金属素材端部の一部は、熱により溶
融するとともに、突き合わせ方向に加圧されているので
、溶融状態の金属として素材の径方向へ押し出される。 金属素材が棒材であれば、径方向外方へ、あるいは、パ
イプ材であれば両方向へ押し出される。ところが、金属
素材の突き合わせ部周囲には、押さえ型が備えられてい
るので径方向外方沿いへの溶融金属の押し出しは規制さ
れる。すなわち、突き合わせ部の周面より突出する溶融
金属、換言すれば溶着部のパリ、の突出量は押さえ型と
金属素材との間の間隙により決まる。 また、パリは偏平状に形成されるようになる。 ところで、上記突き合わせ部の周囲を上記押さえ型で包
囲するには、上記押さえ型に形成された貫通穴に上記金
属素材を挿通し、分割型にあっては金属素材より脱落せ
ぬようにして、所定の位置に押さえ型を配置するだけで
よい。さらに、押さえ型は、少なくとも、金属素材の周
囲を包囲する包囲壁、つまり貫通穴の周囲、がセラミッ
ク等の電気絶縁性及び耐熱性を有する材質で形成されて
いるので、この部分で溶接電流が分流したり、突出する
溶融状態の金属が付着したりすることはない。 （効　　果） 従って、本発明のバット溶接法は、押さえ型という簡単
な補助治具を用いることにより、既存のバット溶接機を
用いて費用を掛けずに接合部のパリを所定の突出量に効
果的に押さえ込むことを可能にする。さらに、このバッ
ト溶接法は、金属素材の形状に左右されることな〈実施
可能である。 すなわち、リング状に接合する場合であっても、棒状に
接合する場合であっても、押さえ型の構成をそれに適し
たものにすることで対応することができる。また、同様
に、被接合素材の断面形状に対しても、制約を受けるこ
ともない。 一方、上記押さえ型は、極めて単純な構成で上　　　−
記溶接法におけるパリの抑制に寄与する。すなわち、該
押さえ型は低コストで製作することが可能であり、また
、押さえ型を接合部に対応するように金属素材に挿通ず
るだけでよく、さらに、押さえ型を溶接機本体に何等か
の手段を介して保持する必要は必ずしもない。従って、
原則的には、押さえ型を既存のバット溶接機に用いて本
発明のバット溶接法による溶接を実施することが可能で
ある。

【実　施　例】

以下に、第１〜６図に従って、本発明の一実施例を具体
的に説明する。尚、本実施例は、自動車のステアリング
・ホイール芯材を製造することを目的として本発明のバ
ット溶接法を利用した例である。また、金属素材は、リ
ング状に成形されたパイプ材であり、その両端部を突き
合わせ接合することになっている。 第１〜３図は、本実施例に係るバット溶接法を説明する
溶接手順図である。実施例に係るバット溶接法は、第１
図に示すごとく、パイプ材Ｉの各端部をそれぞれ各一対
の電極２，３．４．５で保持し、突き合わせ部１ａ、ｌ
ｂを対面するように１本のリング状のパイプ材１を溶接
機本体（図示せず）にセッテングする。左右の各電極は
、第５図に示すごとく、上下に分割された一対の電極４
，５（１，，２）で構成され、各電極４．５　（１，２
）にはパイプ材１をはさみ込むように溝が形成されてな
る。さらに、上記突き合わせ部１ａ、ｌｂの周囲を包囲
するように一対の押さえ型６，７が電極間の所定位置に
配置されるように、該各押さえ型６゜７は溶接機本体側
の所定位置に装着されている。 そして、上記各一対の電極２，３．４．５でパイプ材１
をクランプする時に各押さえ型６．７も上下に移動して
突き合わせ部１ａ、ｌｂの周囲を包囲するようになって
いる。尚、本実施例においては、両端部接合後の押さえ
型の取り外しを考慮して、押さえ型６．７は上下に分割
されたものにしたが、被接合素材が棒状であれば、一体
型であってもよい。また、溶接に際して溶融金属が押さ
え型６，７に付着することがないように、この押さえ型
６，７をセラミックで形成した。さらに、第４図に示す
ごとく、各押さえ型６，７には、パイプ材１の外形に対
応した半円状の溝６ａ、７ａが形成されており、これら
が対になって形成する円形の貫通穴１２の径寸法は、パ
イプ材ｌの外径寸法より若干大きくなるようにしである
。本実施例では、上記寸法差、ずなわち間隙ＩＩ、を０
　、５　ｙｔｔｍ程度としている。尚、各押さえ型６，
７全体をセラミックで形成する必要はない。すなわち、
突き合わせ部ｌａ、ｌｂの周囲を包囲する一対の押さえ
型６．７の各対面する端部６ｂ、７ｂをセラミックで構
成するだけでもよい。 次いで、パイプ材１と各押さえ型６．７を所定の位置に
セットした後、第２図に示すように、バット溶接を行う
。すなわち、図中、右側の一対の電極４，５がパイプ材
ｌを保持したまま他方の電極側方向に移動する。そして
、一対の押さえ型６．７で形成された貫通穴１２の穴内
でパイプ材ｌの両端面が突き合わせられるとともに軸方
向に加圧せしめられる。この状態にて左右の電極１，２
．３．４間に大電流が流されると、突き合わせ部１ａ、
Ｉｂが加熱され、その一部分が溶融する。溶融状態の金
属は、パイプ材ｌが軸方向に加圧されているため押し出
される。しかし、突き合わせ部１ａ、ｌｂの周囲は押さ
え型６，７で包囲されているので、溶融金属はパイプ材
ｌの外周面沿いに上記間隙ＩＩに流れ込む。このように
して、パイプ材１の両端が突き合わせ接合せしめられ、
溶着部８の外側周囲に溶融した金属で形成された偏平な
パリ９が形成されることになる。 次いで、第３図に示されるごとく、形成されたリング部
材１０（ステアリング・ホイール芯材）を溶接機本体（
図示せず）から取り外すために各電極２．３．４．５及
び各押さえ型６，７を開放する。 本実施例のバット溶接法による溶着部８は、第６図に示
すような形状になる。つまり、パイプの外周面には、薄
い偏平の凸部、すなわち高さが０　、５　ｙｔｒｍ以内
のパリ９、が形成され、内周面には、内方へ比較的長く
突出したパリが形成されることになる。この程度の凸で
あれば、芯材に樹脂を被覆する場合、何等問題を発生す
ることはない。従って、パリ取りを後工程で実施する必
要もないので余分な費用の発生も生じない。 上述のごとく、１つの実施例として本発明のバット溶接
法をステアリング・ホイール芯材の製造に適用した例を
開示したが、この開示側以外にも適用可能であることは
言うまでもない。 以上の説明から明らかなように、本バット溶接法は、簡
単な構成の押さえ型を用いることにより、バット溶接で
発生するパリを突出量の少ないかつ偏平なものにするこ
とができる。また、溶接時に生じる溶融金属の飛散も押
さえ型で低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は、本発明の一実施例に係るバット溶接法の
手順を示す説明図、第１図は金属素材の溶接機本体への
セット状態を示す図、第２図は溶接状態を示す図、第３
図は金属素材のリセット状態を示す図、第４図は第１図
のＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図は第１図のＶ−Ｖ線断面
図、第６図は第３図の■−■線断面図、第７図は従来例
に係るバット溶接法の手順を示した説明図である。 ｌ・・・金属素材（パイプ材）、ｌａ、ｌｂ・・・突き
合わせ部、２，３，４．５・・・電極、６．７　・押さ
え型、６ａ、７ａ・・・溝、６ｂ、７ｂ・・・包囲壁（
端部）、訃・・溶着部、９・・・パリ、１’　Ｏ・・・
リング部材、１１・・間隙、１２・・・貫通穴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属素材を突き合わせて接合するバット溶接法にお
   いて、 金属素材の突き合わせ加圧・通電時に、金属素材の突き
   合わせ部においてその周囲を押さえ型にて包囲し、 包囲状態にて上記突き合わせ部を突き合わせ方向沿いに
   加圧するとともに該突き合わせ部に大電流を流して接合
   することを特徴とするバット溶接法。 ２、上記金属素材の外径に対して所定の間隙を備え、か
   つ、金属素材の周方向沿いの断面形状とほぼ同一の形状
   を備えた貫通穴を有し、 少なくとも、上記貫通穴の周囲がセラミック等の電気絶
   縁性及び耐熱性を有する材料で形成されてなることを特
   徴とする請求項１記載の押さえ型。 ３、一体的に形成された一体型、又は、複数個に分割で
   きる分割型からなることを特徴とする請求項２記載の押
   さえ型。