JPH0481282A - アモルファス箔を用いた抵抗溶接法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、溶接する部材の接触部に電流を流し、ここに
発生する抵抗熱によって加熱することにより溶接を行な
う抵抗溶接法に関し、特に非晶質のアモルファス箔を用
いた抵抗溶接法に関する。

［従来の技術］ 従来より、自動車等の車両の生産に当っては、２金属部
材間を接合するために、上記２つの部材を重合し、その
接合部の両面に電極を当てて電流を流し、かつ、加圧し
て両部材を溶接させる、いわゆる重ね抵抗溶接法が多く
採用されている。

まず、重ね抵抗溶接法のうちのスポット溶接の例につい
て述べると、第７図に示すように、溶接しようとする部
材１，２、すなわち例えば２枚の鉄板（鋼板）を重ね合
わせ、その溶接部Ａの両面直角方向より矢印ａ、ｂのよ
うに電極を当てて電流を流し、抵抗熱にて溶接部Ａの金
属部材を溶融温度にまで加熱し、更に加圧して溶融部分
Ｂを融合接着させる。これは例えば車両のボディとかそ
の他２枚の板金部材間を溶接する場合などに主として用
いられる。

また、プロジェクション溶接の例について述べると、か
かるプロジェクション溶接が行なわれるのは、第８図に
示すように、例えばエンジン側のメインシャフト３の端
部に取り付けられるスリーブヨーク４の端面開口にプラ
グ５を溶着する場合などで、第９図（第８図■部の拡大
断面図）に示すように、スリーブヨーク４とプラグ５の
接合部Ｃに数個の突起（プロジェクション）または突条
を設けておき、電極６，７の通電により、上記突起を溶
融し矢印Ｃ方向よりの加圧によって、両者４．５を溶接
するもので、板金部材とパーツおよびパーツ間の溶接な
どに用いられる。

なお、スリーブヨーク４について補足説明すると、エン
ジン側のメインシャフト３に取り付けられたスリーブヨ
ーク４は、図示しないジャーナルを介して、プロペラシ
ャフト側の部材と連結され。

ユニバーサルジヨイントを構成する。

また、プラグ５はメインシャフト３側からの油もれを防
ぐために設けられる栓である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の重ね抵抗溶接のうちの
スポット溶接では、高い加圧力（３００〜４００ｋｇ）
を必要とし、また金属部材に溶融部分を作るため、溶接
後には電極チップによる凹み＝３− や焼けが溶接部材表面に残る。従って、溶接部の外見が
悪くなり、車両の表面部すなわち外見される部分の溶接
法としては不適当であるという問題点がある。

また、プロジェクション溶接では、多点または線状突起
を圧潰させるために、これも高い加圧力を必要とし、か
つ、加圧部の剛性が要求されるとともに、大きな電流を
流す必要があるなど高価につくもので、この溶接法は、
生産上、コスト高になるという問題点がある。

本発明は、これらの問題点に鑑みなされたもので、溶接
する部材間の溶接部にアモルファス箔を挾んで、この部
分に通電することにより、小電流かつ小圧力にて、低コ
ストに溶接を行なえるようにするとともに、部材表面に
変形などを残すこともないようにした、アモルファス箔
を用いた抵抗溶接法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上述の目的を達成するため、請求項１にかかる本発明の
アモルファス箔を用いた抵抗溶接法は、溶接する部材間
にアモルファス箔を挾んでから、これらの溶接する部材
にそれぞれ電極を当接して、上記の溶接する部材および
アモルファス箔に通電することにより、上記の溶接する
部材どうしを溶接することを特徴としている。

なお、該溶接する部材が鋼材である場合には、該アモル
ファス箔が鉄とケイ素とホウ素との合金からなるアモル
ファス箔を用いるとよい（請求項２）。

［作　用］ 上述の請求項１記載の発明のアモルファス箔を用いた抵
抗溶接法では、アモルファス材が溶接部材よりも低融点
であり、かつ、電気抵抗が高いため、従来よりも小さい
電流にて、アモルファス箔が溶融拡散して凝固結合が行
なわれる。従って、両部材を溶融させることなく、アモ
ルファスの溶融による原子の拡散により、両部材間の接
着が行なわれるもので、これにより当然従来よりも低い
加圧力にて両部材の溶接が行なわれる。

また、請求項２にかかるものでは、アモルファス箔が鉄
とケイ素とホウ素との合金からなっており、通電による
アモルファス箔の溶融により、ケイ素とホウ素とが拡散
して鉄が残り、鉄は溶接部材である鋼材の鉄との間で相
互に溶融し混ざり合って、両部材の溶接が行なわれる。

［実施例］ 以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第１〜３図は本発明の第１実施例による板金部材間の溶
接方法を示すもので、第１図は本方法による溶接前の各
部材の部分断面図、第２図（ａ）は本方法による通電前
の各部材の部分断面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）の
要部拡大断面図、第３図（ａ）は本方法による通電後の
各部材の部分断面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）の要
部拡大断面図であり、第４〜６図は本発明の第２実施例
によるパーツ部材間の溶接方法を示すもので、第４図は
スリーブヨークの断面図、第５図は本方法による通電前
の要部拡大断面図、第６図は本方法による通電後の要部
拡大断面図であり、第１〜６図中、第７〜９図と同じ符
号はほぼ同様の部分を示している。

まず、第１〜３図に示す第１実施例について説明する。

さて、この第１実施例にかかる方法を実施するに際して
は、第１図に示すように、まず溶接しようとする２枚の
鉄板（鋼板）１，２間に、鉄と他の金属元素［ケイ素（
シリコン）、ホウ素（ボロン）］とからなるアモルファ
ス金属合金（Ｆｅ−８ｉ−Ｂ合金）の箔状体即ちアモル
ファス箔８を挾む。そして、第２図（ａ）に示すように
、２枚の鉄板（鋼板）１，２間にアモルファス箔８を挾
んだ溶接部Ａの両面から、電極（電極チップ）９゜１０
を矢印ａ、ｂ方向から当てて通電すると、第３図（ａ）
に示すように、アモルファス箔８は母材である溶接しよ
うとする部材１，２よりも低融点（１２００’　Ｃ程度
）であるため、アモルファス箔８が溶融し、このアモル
ファス箔８を構成する鉄以外の他の元素（ケイ素、ホウ
素）は拡散し、鉄は、面溶接部材１，２の鉄と混ざり合
い、通電を止めた後は、凝固して、両部材１，２間は僅
かな加圧（例えば０．５〜１ｋｇｆ／ａｍ”程度）のみ
にて接合が可能となる。

すなわち、通電前において、両部材１，２間にアモルフ
ァス箔８を挾んだ状態では、第２図（ｂ）に示すように
、両部材１，２の組織は別々であるが、これに第２図（
ａ）のように両部材１，２を通じて通電すると、第３図
（ｂ）に示すように、アモルファス箔８は融けて拡散し
、特に鉄は両部材１，２と混ざり合って融合し、溶接部
Ａに均等化した組織が生成されて両部材が溶接されるの
である。

このように溶接する部材１，２間にアモルファス箔８を
はさんで、これら溶接部材１，２およびアモルファス箔
８に通電しながら少し加圧し、溶接部材どうしを溶接す
ることが行なわれるので、小電流にてアモルファス箔８
が溶融、拡散して溶接部材と混ざり合い、しかも小圧力
にて溶接部材１．２間を溶接することができ、これによ
り使用電力量の低減と加圧設備の簡易化をはかって、溶
接にかかる費用を安くし生産コストの低減が可能となる
ほか、従来のスポット溶接のように溶接後の溶接表面に
凹み焼は等を残すことがない。従って、車両の外面部の
溶接手段に用いて極めて好適であるということができる
。

さらに、溶接部材１，２が鋼材である場合に、アモルフ
ァス箔８が鉄とケイ素とホウ素との合金からなるものを
用いることにより、ケイ素とホウ素とは拡散して残らず
、鉄のみが鋼材の鉄とよく混ざり合うので、溶接が一層
良好に行なわれるという効果も得られる。

次に、第４〜６図に示す第２実施例について説明すると
、この第２実施例では、まず例えば第４図のような鉄製
のスリーブヨーク４におけるスリーブ部４ｂのヨーク部
４ａ側端面に、その端面の開口を閉蓋するようにして鉄
製のプラグ５が当接される。

そして、このスリーブ４ｂの端面とプラグ５と間に、鉄
と他の金属元素［ケイ素（シリコン）。

ホウ素（ボロン）］とからなるアモルファス合金の輪形
箔状体すなわち輪状アモルファス箔８′を介在させ、電
極６を当て他の電極（第８図参照）との間に通電を行な
う。すると、上記アモルファス箔８′が溶解し、前述し
たと同様に、その鉄がスリーブヨーク４とプラグ５との
鉄と混ざり合って、第６図に示すように接合部Ｃが溶接
される。

上記のようにこの第２実施例においても、溶接しようと
する溶接部Ｃにアモルファス箔８′を介在させて通電す
ることにより、アモルファス合金は電気抵抗が高く、母
材である溶接しようとする部材４，５よりも低融点（１
２００°Ｃ程度）であるため、従来の溶接法よりも少な
い電流にてアモルファス箔が溶融し、拡散、凝固が行な
われるので、電気使用量を低減することができる。

また、アモルファス合金と溶接部材とが相互に混ざり合
うことによって溶接箇所に加える圧力（１ｋｇ／ｃｍ”
以下）を低く抑えられることとなり、これにより加圧部
の構成を簡単にし安価なものとすることができる。

従って、溶接作業に要する電力量の低減をはかりながら
、殆ど加圧力を必要としないなど生産コストを引き下げ
ることもできる。

しかも、従来のスポット溶接の場合のように溶接後に凹
み焼けなどが残らず、また、従来のプロジェクション溶
接の際に必要な突起の省略も可能であるという利点もあ
る。

さらに、本実施例のように溶接する部材が鋼材である場
合には、アモルファス箔として鉄とケイ素とホウ素との
合金からなるものを用いることにより、アモルファス箔
は、前述したように低融点、小電流にてよく溶融し、ケ
イ素とホウ素とは拡散して後には残らないので、溶けた
鉄は母材である溶接しようとする鋼材の鉄と混ざり合い
、これにより殆ど加圧力を要せずして所望の溶接を行な
うことができるのである。

［発明の効果］ 以上詳述したように、請求項１記載の本発明のアモルフ
ァス箔を用いた抵抗溶接法によれば、溶接する部材の溶
接部材間にアモルファス箔をはさんで、これら溶接部材
およびアモルファス箔に通電し、溶接部材どうしを溶接
することが行なわれるので、小電流にてアモルファス箔
が溶融、拡散し、溶接部材と混ざり合い、しかも小圧力
にて溶接部材間を溶接することができる。従って、使用
電力量の低減と加圧設備の簡易化をはかって、溶接にか
かる費用を安くし生産コストの低減が可能となる。また
、従来のスポット溶接における溶接後の溶接表面に凹み
焼は等を残すことがなく、これにより車両の外面部の溶
接手段として好適であり、かつ、従来のプロジェクショ
ン溶接における溶接部材に必要な突起を省略することも
でき、作業性の向上にも役立つものである。

さらに、請求項２記載の本発明のアモルファス箔を用い
た抵抗溶接法では、溶接部材が鋼材である場合に、アモ
ルファス箔が鉄とケイ素とホウ素との合金からなるもの
を用いることにより、ケイ素とホウ素とは拡散して残ら
ず鉄のみが鋼材の鉄とよく混ざり合って、上記請求項１
記載の溶接法を一層良好に行なうことができるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明のアモルファス箔を用いた抵抗溶接
法を板金部材間の溶接方法に適用した第１実施例を示す
もので、第１図は本方法による溶接前の各部材の部分断
面図、第２図（ａ）は本方法による通電前の各部材の部
分断面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）の要部拡大断面
図、第３図（、）は本方法による通電後の各部材の部分
断面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）の要部拡大断面図
であり、第４〜６図は本発明のアモルファス箔を用いた
抵抗溶接法をパーツ部材間の溶接方法に適用した第２実
施例を示すもので、第４図はスリーブヨークの断面図、
第５図は本方法による通電前の要部拡大断面図、第６図
は本方法による通電後の要部拡大断面図であり、第７図
は従来のスポット溶接の場合における２板金部材の溶接
部の断面図、第８図は従来のプロジェクション溶接にお
ける溶接部材の一例として示したスリーブヨークとプラ
グとの断面図、第９図は第８図の■部を拡大して示す断
面図である。 １．２・・・溶接部材、３・−メインシャフト、４−・
−スリーブヨーク（溶接部材）、４ａ・−・・ヨーク部
、４ｂ−・−スリーブ部、５・−・プラグ（溶接部材）
、６゜７．９．１０・・−電極、８・・・・アモルファ
ス箔、８′・−輪状アモルフアス箔、Ａ・−・−溶接部
、Ｂ−溶融部分、Ｃ−接合部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶接する部材間にアモルファス箔を挾んでから、
   これらの溶接する部材にそれぞれ電極を当接して、上記
   の溶接する部材およびアモルファス箔に通電することに
   より、上記の溶接する部材どうしを溶接することを特徴
   とする、アモルファス箔を用いた抵抗溶接法。
2. （２）該溶接する部材が鋼材である場合に、該アモルフ
   ァス箔が鉄とケイ素とホウ素との合金からなるアモルフ
   ァス箔である請求項１記載のアモルファス箔を用いた抵
   抗溶接法。