JPH06323319A - 袋ナットの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ナット部材と帽体とを溶接するための溶接電
流が少なくて済む溶接方法を得ることにある。 【構成】 ネジ孔を設けた母材たるナット部材と、その
ネジ孔の一側を閉じるための半球状の帽体とを準備し、
前記ナット部材の一側面を略円錐面となし、両者の軸線
を合致させて前記円錐面に帽体の開口端を当接させ押圧
しつゝ給電して溶着するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はネジ孔を設けたナット
部材の一側に板材からなる帽体を抵抗溶着して製造した
袋ナットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】袋ナットは周知のように、それが螺合す
るボルトの端部を覆い、その美観を向上させると共に、
場合によってはその螺合部を通して液体や気体が洩れ出
さないための密封性する機能を有している。そして、航
空機や車両のように軽量が要求される用途に用いられる
もの、あるいはコスト低減の要求が厳しい製品には、ネ
ジ孔を有するナット部材と、鋼板によって半球状に形成
された帽体とをプロジェクション溶接によって結合した
ものが用いられている。そして、そのような形態をなす
従来の袋ナットは、図５で示すように、鋼板Ａをプレス
成形して略半球状の帽体Ｂを成形し、これをナット部材
Ｃの平坦に切削された端面に載せ、両者間に通電して溶
融させ、同時に加圧して溶着させ製品Ｄとしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ナット
部材Ｃの端面と半球状をなす帽体Ｂの端部とは、共に平
面状をなしているので、溶接に際して両者の接触面が大
きくなり、プロジェクション溶接に際して、溶接過程の
当初に溶接電流として多量の通電を要し、大容量の設備
を必要とすると共に、電気代が高くなって製品の溶接コ
ストを高騰させていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明に係る袋ナット
の製造方法は以下のようにして上記課題を解消する。す
なわち、ネジ孔を設けた母材たるナット部材と、そのネ
ジ孔の一側を閉じるための半球状の帽体とを準備し、、
前記ナット部材の一側面を略円錐面となし、両者の軸線
を合致させて前記円錐面に帽体の開口端を当接させ押圧
しつゝ給電して溶着したものである。

【０００５】

【作用】ナット部材と帽体とを同一軸線上に配置して当
接させると、図１（ａ）で示すように、帽体の端面は内
外いずれかの縁でナット部材と当接する。その当接する
部分は円形をなす細い線状をなし、当接面積は極めて小
さくなる。そこで両者間を加圧しつゝ通電すると、当接
している面積が小さいので電流密度が高くなり、放熱面
が減るので、比較的少ない電流によって十分な溶け込み
が得られ、確実に溶着する。

【０００６】

【実施例】以下、図示の実施例によってこの発明を説明
する。図１において、１はこの発明に係る袋ナットであ
る。袋ナット１はネジ孔２ａを有する鋼製のナット部材
２の一方の端面を、同じく鋼板によって作られた半球状
の帽体３で覆い、それらをプロジェクション溶接して接
合し、更に、その外面に装飾用に硬質クロムメッキを施
したものである。

【０００７】図２はナット部材２と帽体３とをプロジェ
クション溶接するための溶接機５を示す。溶接機５は機
械フレーム５ａと、そのフレーム５ａに支持された支持
治具５ｂと押圧治具５ｃとを有する。これら支持治具５
ｂと押圧治具５ｃとはそれぞれ銅合金によって作られ、
ナット部材２と帽体３とに接続される電極をなすと共
に、電源５ｄの一方の電極と他方の電極とにそれぞれ連
結されている。

【０００８】すなわち、支持治具５ｂは小径部と大径部
とを有する軸状に作られ、フレーム５ａに形成された小
孔に挿通し支持してある。また、押圧治具５ｃはフレー
ム５ａの上部に昇降自在に支持された軸状に形成されて
おり、両者５ｂ、５ｃは同一軸線上に配置されている。
５ｅは前記帽体３を受けるため押圧治具５ｃの下面に形
成された半球状の凹部であり、凹部５ｅは前記帽体３の
外面との同芯度が得られるように、帽体３の外面よりや
ゝ大きな半径を以て作られている。

【０００９】次に、この溶接機５によるナット部材２と
帽体３との溶接過程を説明する。先ず、押圧治具５ｃを
図で示す上方位置へ退避させておき、支持治具５ｂ上に
ナット部材２を、続いてその上に帽体３を載せる。この
実施例で帽体３の板厚は１．２ｍｍである。支持治具５
ｂに設けられた小径部はナット部材２のネジ孔２ａより
僅かに小径に作られており、ネジ孔２ａを小径部に嵌合
させるとナット部材２は支持治具５ｂに対して略同軸に
支持される。

【００１０】次いで、押圧治具５ｃを降下させ帽体３に
当接させる。帽体３の下面には半球状の凹部５ｅが形成
されており、帽体３は図２で示すように凹部５ｅへ嵌合
し、帽体３は押圧治具５ｃに対して略同軸に支持され
る。よって、ナット部材２と帽体３との間も略同軸に位
置決めされる。

【００１１】このときナット部材２の端面は円錐面に形
成されているので、ナット部材２と帽体３との関係は図
１（ａ）で示すように、ナット部材２の端面には帽体３
の端面の内外いずれかの角部Ｅがその周面形状に沿って
円形に当接することゝなる。よって、従来のように、帽
体３の端面が全面でナット部材２の端面に当接するもの
に比して、はるかに小さい面積で互いに接する。

【００１２】そこで、その状態から押圧治具５ｃによっ
て帽体３をナット部材２の端面へ約１．５ｔの押圧力で
押し付けつゝ両者間に通電すると、当接している面積が
小さいので当接面には高い電流密度で電流が流れる。す
なわち、電流によって加熱される面積が小さいにも拘か
わらず大電流が流れる。もっとも、この実施例では３
２，０００アンペアの電流と１１／６０秒の時間を要し
たが、図５で示す従来の方法では同一寸法のもの４５，
０００アンペアの電流と、同じく１１／６０秒の時間を
必要としていた。このように、接触面積、すなわち、加
熱面積が小さくて済むことは、同時に放熱面積も小さく
なることを意味し、比較的少ない電流によって接合部に
十分な溶け込みが得られ、溶接が確実に行われる。

【００１２】なお、この実施例において袋ナット１は大
型貨物トラックの車輪をハブに固定するためのもので、
呼び径が２５ｍｍのネジ孔２ａを持ち、その対辺距離は
４０ｍｍである。また、帽体３の直径は３７ｍｍであ
る。

【００１３】また、この実施例において、ナット部材２
の端面に形成される円錐面は図１で示すように、３０°
の角度を持っているが、この発明の構成上、円錐面なる
語は必ずしも幾何学的に正確な円錐形のみを意味せず、
円錐状をなす面が丸みを帯びたもの、あるいは、球面を
も含む広い概念として使用されている。また、円錐形が
中央部分が突出した凸面であっても、また、周縁が突出
した凹面であっても、それらを包含する。また、ナット
部材２や帽体３の材質も鋼に限らず他の金属の場合にも
応用可能である。更に、溶接電流の通電の方向の設定も
自由に行うことができる。すなわち、支持治具５ｂと押
圧治具５ｃとのいずれを陽極とし、いずれを陰極とする
ことも自由である。

【００１４】また、半球状をなす帽体３の形状は必ずし
も幾何学的な半球状に限定されず、図３で示すように、
角張ったものをも包含する概念である。そして、その高
さも図４で示すように、任意に選ぶことができるもので
ある。

【００１５】

【発明の効果】この発明は以上のように、袋ナット１の
プロジェクション溶接に際して、ナット部材２と帽体３
とが接触する面を小さくして当初の電流密度を増すもの
であるから、溶接機の電源として小容量のもので足り、
合わせて溶接電力が少なくて足りるから、その製造コス
トを大幅に低減できるなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る袋ナットの製造過程を示す工程
図である。

【図２】その製造装置を示す断面図である。

【図３】この製法によって作られた袋ナットの一例を示
す側面図である。

【図４】この製法によって作られた袋ナットの他の例を
示す図３相当の側面図である。

【図５】従来の袋ナットの製造過程を示す図１相当の工
程図である。

【符号の説明】

１ 袋ナット ２ ナット部材 ３ 帽体 ５ 溶接機 ５ａ 機械フレーム ５ｂ 支持治具 ５ｃ 押圧治具 ５ｅ 半球状の凹部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネジ孔を設けた母材たるナット部材と、
   そのネジ孔の一側を閉じるための半球状の帽体とを準備
   し、前記ナット部材の一側面を略円錐面となし、両者の
   軸線を合致させて前記円錐面に帽体の開口端を当接させ
   押圧しつゝ給電して溶着してなる袋ナットの製造方法。