JPH0822467B2 - 窒化珪素セラミックガイドピン及びその製造方法 - Google Patents
窒化珪素セラミックガイドピン及びその製造方法Info
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- JPH0822467B2 JPH0822467B2 JP3055941A JP5594191A JPH0822467B2 JP H0822467 B2 JPH0822467 B2 JP H0822467B2 JP 3055941 A JP3055941 A JP 3055941A JP 5594191 A JP5594191 A JP 5594191A JP H0822467 B2 JPH0822467 B2 JP H0822467B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/14—Projection welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の車体、パネル
などにナット等の小物物品を溶接するプロジェクション
溶接機等に用いられるセラミックガイドピン及びその製
造方法に関する。
などにナット等の小物物品を溶接するプロジェクション
溶接機等に用いられるセラミックガイドピン及びその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の車体などにナット等の小物物品
を取り付ける方法として、プロジェクション溶接機によ
るスポット溶接が一般的に行なわれている。ナットは、
円筒状電極の中央部より突出したガイドピンの先端部に
嵌め込まれた後、ガイドピンに嵌め込まれたままの状態
でナットとパネル（車体）が上下電極により押し付けら
れ、溶接されるが、ガイドピンとナット間にアークが発
生し溶損するのでガイドピンは絶縁されている。
を取り付ける方法として、プロジェクション溶接機によ
るスポット溶接が一般的に行なわれている。ナットは、
円筒状電極の中央部より突出したガイドピンの先端部に
嵌め込まれた後、ガイドピンに嵌め込まれたままの状態
でナットとパネル（車体）が上下電極により押し付けら
れ、溶接されるが、ガイドピンとナット間にアークが発
生し溶損するのでガイドピンは絶縁されている。
【０００３】通常使用されている金属製ガイドピンは、
表面にＡｌ2 Ｏ3 被膜を酸化処理や溶射により形成して
絶縁している。このような金属製ガイドピンは、表面層
の硬度がヌープ硬度で数ＧＰａ程度と低く耐摩耗性に劣
るため、ナット案内時の摩擦やかじり等により絶縁膜が
剥離し、絶縁不良を起し易いのでガイドピンの早期の交
換が必要となる。
表面にＡｌ2 Ｏ3 被膜を酸化処理や溶射により形成して
絶縁している。このような金属製ガイドピンは、表面層
の硬度がヌープ硬度で数ＧＰａ程度と低く耐摩耗性に劣
るため、ナット案内時の摩擦やかじり等により絶縁膜が
剥離し、絶縁不良を起し易いのでガイドピンの早期の交
換が必要となる。
【０００４】また、ガイドピンに投入されたナットが傾
斜していると、金属製ガイドピン案内面の表面粗さはＲ
max ３０〜３５μｍと非常に粗く、滑りが悪いのでその
ままの状態、即ち片当りのまま押し付けられることとな
り、ガイドピンが折損することはないものの、ナットが
当っている部分が凹んで変形したり、あるいはナットの
コーナー部によるかじり摩耗のため絶縁被膜が剥離し、
その結果絶縁不良を起すこととなる。その結果、さらに
ナットは傾いたまま、あるいは真の位置からずれてプレ
ートに溶接されるためナット溶接不良が多発することと
なり、ガイドピンは折損していなくても使用不能となっ
てしまう。
斜していると、金属製ガイドピン案内面の表面粗さはＲ
max ３０〜３５μｍと非常に粗く、滑りが悪いのでその
ままの状態、即ち片当りのまま押し付けられることとな
り、ガイドピンが折損することはないものの、ナットが
当っている部分が凹んで変形したり、あるいはナットの
コーナー部によるかじり摩耗のため絶縁被膜が剥離し、
その結果絶縁不良を起すこととなる。その結果、さらに
ナットは傾いたまま、あるいは真の位置からずれてプレ
ートに溶接されるためナット溶接不良が多発することと
なり、ガイドピンは折損していなくても使用不能となっ
てしまう。
【０００５】そのため最近では胞性材料ではあるが、ヌ
ープ硬度で１４〜１６ＧＰａの高硬度を有し、絶縁性、
耐熱性に優れたセラミック製ガイドピンが提案されてい
る。本発明者等も金属製ガイドピンに比べ、使用回数が
５万回以上と数倍の耐久性を持つセラミック製ガイドピ
ンを特開平１−２２１４７５号で提案した。
ープ硬度で１４〜１６ＧＰａの高硬度を有し、絶縁性、
耐熱性に優れたセラミック製ガイドピンが提案されてい
る。本発明者等も金属製ガイドピンに比べ、使用回数が
５万回以上と数倍の耐久性を持つセラミック製ガイドピ
ンを特開平１−２２１４７５号で提案した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１−２２１４７５号で提案したセラミック製ガイドピン
は金属製ガイドピンに比べて耐久性は２〜５倍あるもの
の、製造コストが約２５倍と高く、工業的には決して有
利といえるものではなかった。製造コストを高くしてい
る最大の原因は焼結後の研削加工工程であり、ダイヤモ
ンド砥石を用いて精密な仕上げ加工を毒するので加工時
間が長くなり、製造効率が悪い（量産性に乏しい）こと
にある。
１−２２１４７５号で提案したセラミック製ガイドピン
は金属製ガイドピンに比べて耐久性は２〜５倍あるもの
の、製造コストが約２５倍と高く、工業的には決して有
利といえるものではなかった。製造コストを高くしてい
る最大の原因は焼結後の研削加工工程であり、ダイヤモ
ンド砥石を用いて精密な仕上げ加工を毒するので加工時
間が長くなり、製造効率が悪い（量産性に乏しい）こと
にある。
【０００７】そこで、本発明者は焼結後の研削加工工程
を簡略化すべくセラミックガイドピンの加工仕上げ面、
即ち表面粗さ (Ｒmax)と耐久性について種々検討したと
ころ、必ずしも表面粗さと耐久性が比例しないことを知
見した。即ち、折損したセラミックガイドピン１０を観
察すると、案内部のテーパー部１１（図１参照）から斜
め下方に向って破断しており、この原因は電極でナット
が押し付けられた時、ナットがガイドピン案内面の正し
い位置まで滑らず傾斜した状態であると片当りし、この
ため破損することが判明した。
を簡略化すべくセラミックガイドピンの加工仕上げ面、
即ち表面粗さ (Ｒmax)と耐久性について種々検討したと
ころ、必ずしも表面粗さと耐久性が比例しないことを知
見した。即ち、折損したセラミックガイドピン１０を観
察すると、案内部のテーパー部１１（図１参照）から斜
め下方に向って破断しており、この原因は電極でナット
が押し付けられた時、ナットがガイドピン案内面の正し
い位置まで滑らず傾斜した状態であると片当りし、この
ため破損することが判明した。
【０００８】そしてさらに検討を進めた結果、セラミッ
クガイドピンの耐久性は表面粗さでなく、表面のなだら
かさ或いは滑らかさに依存することを見出したのであ
る。そうとすると、焼結後の研削加工工程として、表面
粗さが所定以下となるまで精密に仕上げ加工することは
必要なく、表面のなだらかさを確保するように研磨する
ことでナットの滑りをよくすることが重要となる。尚、
ここでいう表面粗さとは、ガイドピン案内面を軸方向、
つまりナットのメリ込む方向に測定したときの表面粗さ
である。
クガイドピンの耐久性は表面粗さでなく、表面のなだら
かさ或いは滑らかさに依存することを見出したのであ
る。そうとすると、焼結後の研削加工工程として、表面
粗さが所定以下となるまで精密に仕上げ加工することは
必要なく、表面のなだらかさを確保するように研磨する
ことでナットの滑りをよくすることが重要となる。尚、
ここでいう表面粗さとは、ガイドピン案内面を軸方向、
つまりナットのメリ込む方向に測定したときの表面粗さ
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記知見に基づ
くものであり、本発明によれば、プロジェクション溶接
用の窒化珪素製セラミックガイドピンであって、案内部
表面をナット滑り方向に表面粗さを測定したとき、その
中心線深さＲP が１〜３μｍ、最大粗さＲmaxが３〜９
μｍで、かつ少なくともその案内部表面形状を微視的に
みた場合において、該案内部表面の粗さ曲線の山が滑ら
かに形成されていることを特徴とする窒化珪素製セラミ
ックガイドピンが提供される。
くものであり、本発明によれば、プロジェクション溶接
用の窒化珪素製セラミックガイドピンであって、案内部
表面をナット滑り方向に表面粗さを測定したとき、その
中心線深さＲP が１〜３μｍ、最大粗さＲmaxが３〜９
μｍで、かつ少なくともその案内部表面形状を微視的に
みた場合において、該案内部表面の粗さ曲線の山が滑ら
かに形成されていることを特徴とする窒化珪素製セラミ
ックガイドピンが提供される。
【００１０】尚、「案内部表面の粗さ曲線の山が滑らか
に形成されている」とは、軸方向のみならず、いずれの
方向から見ても滑らかに形成されている状態をいう。
に形成されている」とは、軸方向のみならず、いずれの
方向から見ても滑らかに形成されている状態をいう。
【００１１】また、本発明によれば、窒化珪素原料を円
柱状に成形後、得られた成形体を製品寸法に焼成割掛率
を掛けた大きさに機械加工により形成してセラミックガ
イドピン成形体を得、次いでセラミックガイドピン成形
体を焼結した後、バレル研磨することにより、表面粗さ
が中心線深さＲP １〜３μｍ、最大粗さＲmax ３〜９μ
ｍのセラミックガイドピンを得ることを特徴とするプロ
ジェクション溶接用の窒化珪素製セラミックガイドピン
の製造方法が提供される。尚、本発明ではセラミックガ
イドピンと称するが、同じ機能のものでも実際には位置
決めピンあるいは溶接治具等名称が異なる場合があり、
これらも包含するものである。
柱状に成形後、得られた成形体を製品寸法に焼成割掛率
を掛けた大きさに機械加工により形成してセラミックガ
イドピン成形体を得、次いでセラミックガイドピン成形
体を焼結した後、バレル研磨することにより、表面粗さ
が中心線深さＲP １〜３μｍ、最大粗さＲmax ３〜９μ
ｍのセラミックガイドピンを得ることを特徴とするプロ
ジェクション溶接用の窒化珪素製セラミックガイドピン
の製造方法が提供される。尚、本発明ではセラミックガ
イドピンと称するが、同じ機能のものでも実際には位置
決めピンあるいは溶接治具等名称が異なる場合があり、
これらも包含するものである。
【００１２】
【作用】本発明は、上記したように、セラミックガイド
ピンの破損の原因が、電極でナットが押し付けられた際
にナットが滑らず傾斜した状態で片当りすることにある
ことを見出したことに基づく。
ピンの破損の原因が、電極でナットが押し付けられた際
にナットが滑らず傾斜した状態で片当りすることにある
ことを見出したことに基づく。
【００１３】すなわち、セラミックガイドピンの表面粗
さを鏡面に近づけるほど摩擦抵抗が減少するので、ナッ
トの滑りは良好になることは当業者に常識であるが、一
方、表面粗さが後述の実施例の如く、表面粗さＲmax
０．１μｍ以下の鏡面仕上げ品と表面粗さＲmax ３〜９
μｍ程度のバレル研磨でも、ナットの滑り特性は殆ど変
わらないのである。
さを鏡面に近づけるほど摩擦抵抗が減少するので、ナッ
トの滑りは良好になることは当業者に常識であるが、一
方、表面粗さが後述の実施例の如く、表面粗さＲmax
０．１μｍ以下の鏡面仕上げ品と表面粗さＲmax ３〜９
μｍ程度のバレル研磨でも、ナットの滑り特性は殆ど変
わらないのである。
【００１４】これをより子細に検討すると、セラミック
ガイドピンの表面形状を微視的にみた場合において、図
２〜図４に示すように、その表面粗さが中心線深さＲ P
で１〜３μｍ、最大粗さＲmax で３〜９μｍであれば、
その値に拘らず、その案内部表面の粗さ曲線の山を滑ら
かに形成すると、ナットの滑り特性は殆ど変わらなく良
好である。
ガイドピンの表面形状を微視的にみた場合において、図
２〜図４に示すように、その表面粗さが中心線深さＲ P
で１〜３μｍ、最大粗さＲmax で３〜９μｍであれば、
その値に拘らず、その案内部表面の粗さ曲線の山を滑ら
かに形成すると、ナットの滑り特性は殆ど変わらなく良
好である。
【００１５】また、本発明では、窒化珪素原料を円柱状
に成形後、得られた成形体を製品寸法に焼成割掛率を掛
けた大きさに機械加工により形成してセラミックガイド
ピン成形体を得、次いでこのセラミックガイドピン成形
体を焼結した後、バレル研磨することにより、表面粗さ
が中心線深さＲP で１〜３μｍ、最大粗さＲmax で３〜
９μｍのセラミックガイドピンを得ることにより、ナッ
トの滑り特性を維持しつつ、セラミックガイドピンの製
造効率を上げ、量産性を向上させることを可能とした。
に成形後、得られた成形体を製品寸法に焼成割掛率を掛
けた大きさに機械加工により形成してセラミックガイド
ピン成形体を得、次いでこのセラミックガイドピン成形
体を焼結した後、バレル研磨することにより、表面粗さ
が中心線深さＲP で１〜３μｍ、最大粗さＲmax で３〜
９μｍのセラミックガイドピンを得ることにより、ナッ
トの滑り特性を維持しつつ、セラミックガイドピンの製
造効率を上げ、量産性を向上させることを可能とした。
【００１６】また、本発明によって得られたセラミック
ガイドピンを用いることにより、ナットの溶接不良発生
頻度は低減し、かつ耐久性が向上するので、プロジェク
ション溶接における生産性が向上し、ガイドピン交換回
数も減り、メンテナンスコストの低減も可能となる。
ガイドピンを用いることにより、ナットの溶接不良発生
頻度は低減し、かつ耐久性が向上するので、プロジェク
ション溶接における生産性が向上し、ガイドピン交換回
数も減り、メンテナンスコストの低減も可能となる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳し
く説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるもの
ではない。
く説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるもの
ではない。
【００１８】（実施例１）イットリア、マグネシア等の
焼結助剤を添加したSi3N4 造粒粉末を少なくとも１ton/
cm2 以上の圧力により円柱状にラバープレス成形し、焼
結収縮を見込んだ図１に示すガイドピン所定形状（Ｍ６
用）に旋盤により切削加工し、サンドペーパーで表面を
特に案内面について加工条痕がなくなるまで仕上げ加工
を行い、バインダー除去後窒素雰囲気下１７００℃で焼
成した。ガイドピン形状は大方金属製ガイドピンと同一
であるが、ワークの衝突による機械的衝撃に対する構造
強度を向上させるため、根元部ＲはＲ１以上になるよう
切削加工形成した。
焼結助剤を添加したSi3N4 造粒粉末を少なくとも１ton/
cm2 以上の圧力により円柱状にラバープレス成形し、焼
結収縮を見込んだ図１に示すガイドピン所定形状（Ｍ６
用）に旋盤により切削加工し、サンドペーパーで表面を
特に案内面について加工条痕がなくなるまで仕上げ加工
を行い、バインダー除去後窒素雰囲気下１７００℃で焼
成した。ガイドピン形状は大方金属製ガイドピンと同一
であるが、ワークの衝突による機械的衝撃に対する構造
強度を向上させるため、根元部ＲはＲ１以上になるよう
切削加工形成した。
【００１９】次いで上記所定のガイドピン形状にある焼
結体を７．５リットルの六角柱状鋼製容器内に５０個入
れ、さらにφ３mm〜φ５mmのアルミナボールメディアを
容器６０ vol％になるまで投入し、さらに水を加えて８
０ vol％とし、これに微量の界面活性剤を加えて容器を
閉じ、チップトン社製遠心バレル研磨機にセットし、回
転数１５０〜２００rpm にて１０分間以上回転させ、ガ
イドピンの表面バレル処理を行った。
結体を７．５リットルの六角柱状鋼製容器内に５０個入
れ、さらにφ３mm〜φ５mmのアルミナボールメディアを
容器６０ vol％になるまで投入し、さらに水を加えて８
０ vol％とし、これに微量の界面活性剤を加えて容器を
閉じ、チップトン社製遠心バレル研磨機にセットし、回
転数１５０〜２００rpm にて１０分間以上回転させ、ガ
イドピンの表面バレル処理を行った。
【００２０】このようにして製作したＳｉ3 Ｎ4 製バレ
ル処理ガイドピンを、特開平１−２２４１７５号に示す
方法と同様の方法にてナットのプロジェクション溶接に
用い、並行して従来用いられていた金属製ガイドピン
（ＫＣＦ）及びＳｉ3 Ｎ4 材料を用いて焼結後の機械加
工により表面粗さを種々変えたガイドピンについても同
様にナット溶接に使用した。
ル処理ガイドピンを、特開平１−２２４１７５号に示す
方法と同様の方法にてナットのプロジェクション溶接に
用い、並行して従来用いられていた金属製ガイドピン
（ＫＣＦ）及びＳｉ3 Ｎ4 材料を用いて焼結後の機械加
工により表面粗さを種々変えたガイドピンについても同
様にナット溶接に使用した。
【００２１】１万回当たりの平均ナット溶接不良発生数
と電食摩耗、変形、折損等によるガイドピン寿命を、試
験中１万回毎に装置を止め、損傷状況を確認しつつ比較
した。結果を表１に示す。
と電食摩耗、変形、折損等によるガイドピン寿命を、試
験中１万回毎に装置を止め、損傷状況を確認しつつ比較
した。結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】従来品のメタルガイドピンはナットの溶接
不良発生頻度が多く、耐久性が２〜５万回であるが、本
発明によるＳｉ3 Ｎ4 製ガイドピンはナット溶接不良も
ほとんどなく、耐久性は１５万回使用しても何ら損傷は
認められず、溶接不良発生頻度（メタルの約１／１
０）、耐久性（メタルの３倍以上）ではＳｉ3 Ｎ4 製＃
４００加工品及び鏡面研磨品と同等の性能を有している
ことが判明した。
不良発生頻度が多く、耐久性が２〜５万回であるが、本
発明によるＳｉ3 Ｎ4 製ガイドピンはナット溶接不良も
ほとんどなく、耐久性は１５万回使用しても何ら損傷は
認められず、溶接不良発生頻度（メタルの約１／１
０）、耐久性（メタルの３倍以上）ではＳｉ3 Ｎ4 製＃
４００加工品及び鏡面研磨品と同等の性能を有している
ことが判明した。
【００２４】さらに製造コストを安価にするため、前述
の製造工程においてバレル研磨を止めた全面焼結面のＳ
ｉ3 Ｎ4 ガイドピンを製作し試験に供したところ、バレ
ル研磨品よりもナット溶接不良が多く、耐久性も低下し
た。すなわち、ナット溶接不良が多くなることはナット
の傾斜、位置ずれが多くなり、ガイドピンに対してナッ
トが片当り状態で加圧される頻度が増えるため、耐久性
の低下につながることが判明した。
の製造工程においてバレル研磨を止めた全面焼結面のＳ
ｉ3 Ｎ4 ガイドピンを製作し試験に供したところ、バレ
ル研磨品よりもナット溶接不良が多く、耐久性も低下し
た。すなわち、ナット溶接不良が多くなることはナット
の傾斜、位置ずれが多くなり、ガイドピンに対してナッ
トが片当り状態で加圧される頻度が増えるため、耐久性
の低下につながることが判明した。
【００２５】これらガイドピンの案内部の表面粗さをラ
ンクテーラーホブソン社製フォームタリサーフにより測
定したところ、メタルガイドピンはＲmax ３０〜３５μ
ｍと非常に粗く、Ｓｉ3 Ｎ4 製焼成品はＲmax ５〜１１
μｍ，Ｓｉ3 Ｎ4 製バレル処理品はＲmax ３〜９μｍ，
Ｓｉ3 Ｎ4 製＃４００加工品はＲmax ２〜３μｍ，Ｓｉ
3 Ｎ4 製鏡面研磨品はＲmax ０．１μｍ以下であった。
鏡面品に対しバレル品はＲmax で３〜９μｍも粗いのに
もかかわらず、ガイドピンとしては同等の性能を有して
いるのに対し、焼成面品とバレル品のＲmax にはバレル
品が全体的に２μｍ程小さくなるだけで大差がないにも
かかわらず、ガイドピンの性能に明らかな差が生じてお
り、表面粗さＲmax だけではガイドピンの性能は決定さ
れないことが判明した。
ンクテーラーホブソン社製フォームタリサーフにより測
定したところ、メタルガイドピンはＲmax ３０〜３５μ
ｍと非常に粗く、Ｓｉ3 Ｎ4 製焼成品はＲmax ５〜１１
μｍ，Ｓｉ3 Ｎ4 製バレル処理品はＲmax ３〜９μｍ，
Ｓｉ3 Ｎ4 製＃４００加工品はＲmax ２〜３μｍ，Ｓｉ
3 Ｎ4 製鏡面研磨品はＲmax ０．１μｍ以下であった。
鏡面品に対しバレル品はＲmax で３〜９μｍも粗いのに
もかかわらず、ガイドピンとしては同等の性能を有して
いるのに対し、焼成面品とバレル品のＲmax にはバレル
品が全体的に２μｍ程小さくなるだけで大差がないにも
かかわらず、ガイドピンの性能に明らかな差が生じてお
り、表面粗さＲmax だけではガイドピンの性能は決定さ
れないことが判明した。
【００２６】そこで、表面粗さ曲線等を詳細に検討した
結果、以下の知見を得た。焼成面品の粗さ曲線とバレル
品の粗さ曲線を比較したところ、図２〜４（本発明）、
図５〜７に示すように焼成面品の粗さ曲線の山には微小
凸起が多数見られ、山が凹凸状になっているのに対し、
バレル品では微小凸起先端が丸められ、山が滑らかに形
成されていることがわかった。さらに焼成面及びバレル
研磨面のナットとの静止摩擦係数はバレル研磨面では焼
結面よりも半減することがわかった。
結果、以下の知見を得た。焼成面品の粗さ曲線とバレル
品の粗さ曲線を比較したところ、図２〜４（本発明）、
図５〜７に示すように焼成面品の粗さ曲線の山には微小
凸起が多数見られ、山が凹凸状になっているのに対し、
バレル品では微小凸起先端が丸められ、山が滑らかに形
成されていることがわかった。さらに焼成面及びバレル
研磨面のナットとの静止摩擦係数はバレル研磨面では焼
結面よりも半減することがわかった。
【００２７】つまり、ナットがガイドピン案内面を滑る
場合、案内面表面の山の部分のみがナットの滑りに影響
を及ぼし、谷の部分は関係なく、すなわち表面粗さＲma
x とナットの滑り具合とは何ら関係ないのである。ナッ
トの滑り具合に影響を及ぼすのは山の高さ、すなわち中
心線から上の部分であり、表面粗さＲｐ（中心線深さ）
で表わされる値と山の形状すなわち滑らかさであり、＃
４００研削加工あるいは鏡面研磨面のような精密仕上げ
の必要はないことを見い出したものである。
場合、案内面表面の山の部分のみがナットの滑りに影響
を及ぼし、谷の部分は関係なく、すなわち表面粗さＲma
x とナットの滑り具合とは何ら関係ないのである。ナッ
トの滑り具合に影響を及ぼすのは山の高さ、すなわち中
心線から上の部分であり、表面粗さＲｐ（中心線深さ）
で表わされる値と山の形状すなわち滑らかさであり、＃
４００研削加工あるいは鏡面研磨面のような精密仕上げ
の必要はないことを見い出したものである。
【００２８】さらに表面粗さＲｐとの関係を明確にする
ため、Ｓｉ3 Ｎ4 焼結体を＃２４０ダイヤモンド砥石加
工を施しバレル処理したガイドピンをナットのプロジェ
クション溶接に供した結果、ナットの溶接不良発生率は
焼成面品の２倍と逆に悪化した。＃２４０加工とバレル
処理品案内面の表面粗さはＲｐ２〜４μｍ，Ｒmax ５〜
７μｍであった。したがって、バレル品の表面粗さがＲ
ｐ１〜３μｍ，焼成面品ではＲｐ３〜５μｍなので、山
の高さはＲｐ３μｍ以下であることが好ましい。また、
これは前述したように山頂上がなだらかであることが前
提であることは言うまでもない。
ため、Ｓｉ3 Ｎ4 焼結体を＃２４０ダイヤモンド砥石加
工を施しバレル処理したガイドピンをナットのプロジェ
クション溶接に供した結果、ナットの溶接不良発生率は
焼成面品の２倍と逆に悪化した。＃２４０加工とバレル
処理品案内面の表面粗さはＲｐ２〜４μｍ，Ｒmax ５〜
７μｍであった。したがって、バレル品の表面粗さがＲ
ｐ１〜３μｍ，焼成面品ではＲｐ３〜５μｍなので、山
の高さはＲｐ３μｍ以下であることが好ましい。また、
これは前述したように山頂上がなだらかであることが前
提であることは言うまでもない。
【００２９】研削あるいは鏡面研磨品ではそのコストは
メタルの約２５倍以上と高価なため工業的には実用でき
ないが、本発明によればコストはメタルの２〜４倍と比
較的安価になり工業的にも十分実用可能なレベルであ
り、ナット溶接不良発生頻度の大幅低減、耐久性の向上
を考慮すればメタルよりも十二分にメリットがあること
は明白である。
メタルの約２５倍以上と高価なため工業的には実用でき
ないが、本発明によればコストはメタルの２〜４倍と比
較的安価になり工業的にも十分実用可能なレベルであ
り、ナット溶接不良発生頻度の大幅低減、耐久性の向上
を考慮すればメタルよりも十二分にメリットがあること
は明白である。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
案内部表面をナット滑り方向に表面粗さを測定したと
き、その中心線深さＲP が１〜３μｍ、最大粗さＲmax
が３〜９μｍで、かつ少なくともその案内部表面形状を
微視的にみた場合において、案内部表面の粗さ曲線の山
を滑らかに形成したので、ナットの滑り特性を維持し、
耐久性が向上した製造効率の高い、プロジェクション溶
接用として優れたセラミックガイドピンを提供すること
ができる。
案内部表面をナット滑り方向に表面粗さを測定したと
き、その中心線深さＲP が１〜３μｍ、最大粗さＲmax
が３〜９μｍで、かつ少なくともその案内部表面形状を
微視的にみた場合において、案内部表面の粗さ曲線の山
を滑らかに形成したので、ナットの滑り特性を維持し、
耐久性が向上した製造効率の高い、プロジェクション溶
接用として優れたセラミックガイドピンを提供すること
ができる。
【図１】セラミックガイドピンの一例を示す側面図であ
る。
る。
【図２】本発明のセラミックガイドピンの表面粗さ曲線
の一例を示すグラフである。
の一例を示すグラフである。
【図３】本発明のセラミックガイドピンの表面粗さ曲線
の一例を示すグラフである。
の一例を示すグラフである。
【図４】本発明のセラミックガイドピンの表面粗さ曲線
の一例を示すグラフである。
の一例を示すグラフである。
【図５】焼成面品のセラミックガイドピンの表面粗さ曲
線の一例を示すグラフである。
線の一例を示すグラフである。
【図６】焼成面品のセラミックガイドピンの表面粗さ曲
線の一例を示すグラフである。
線の一例を示すグラフである。
【図７】焼成面品のセラミックガイドピンの表面粗さ曲
線の一例を示すグラフである。
線の一例を示すグラフである。
１０ ガイドピン １１ ナット案内部のテーパー部
Claims (2)
- 【請求項１】 プロジェクション溶接用の窒化珪素製セ
ラミックガイドピンであって、案内部表面をナット滑り
方向に表面粗さを測定したとき、その中心線深さＲP が
１〜３μｍ、最大粗さＲmax が３〜９μｍで、かつ少な
くともその案内部表面形状を微視的にみた場合におい
て、該案内部表面の粗さ曲線の山が滑らかに形成されて
いることを特徴とする窒化珪素製セラミックガイドピ
ン。 - 【請求項２】 窒化珪素原料を円柱状に成形後、得られ
た成形体を製品寸法に焼成割掛率を掛けた大きさに機械
加工により形成してセラミックガイドピン成形体を得、
次いでセラミックガイドピン成形体を焼結した後、バレ
ル研磨することにより、表面粗さが中心線深さＲP １〜
３μｍ、最大粗さＲmax ３〜９μｍのセラミックガイド
ピンを得ることを特徴とするプロジェクション溶接用の
窒化珪素製セラミックガイドピンの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3055941A JPH0822467B2 (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 窒化珪素セラミックガイドピン及びその製造方法 |
| US07/838,908 US5259675A (en) | 1991-02-27 | 1992-02-21 | Ceramic guide pin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3055941A JPH0822467B2 (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 窒化珪素セラミックガイドピン及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04274884A JPH04274884A (ja) | 1992-09-30 |
| JPH0822467B2 true JPH0822467B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=13013104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3055941A Expired - Lifetime JPH0822467B2 (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 窒化珪素セラミックガイドピン及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5259675A (ja) |
| JP (1) | JPH0822467B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5925412A (en) * | 1997-07-01 | 1999-07-20 | Raghavan; Srimathy | Method of manufacturing a ceramic-coated metal guide pin |
| US6086953A (en) * | 1997-07-01 | 2000-07-11 | Raghavan; Srimathy | Ceramic-coated metal guide pin |
| US6175097B1 (en) * | 1997-07-25 | 2001-01-16 | Srimathy Raghavan | Ceramic-coated metal guide pin |
| JP4301623B2 (ja) | 1999-03-26 | 2009-07-22 | 株式会社東芝 | 耐摩耗部材 |
| WO2005092567A1 (de) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Friatec Aktiengesellschaft | Zentrierstift |
| CN110497159A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-11-26 | 苏州新豪轴承股份有限公司 | 销子加工方法及销子 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4020316A (en) * | 1975-08-22 | 1977-04-26 | Fastener Industries Inc. | Method and apparatus for positioning nuts to be welded to a base |
| JPS60177864A (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-11 | Toshiba Corp | セラミツクス製リング状部品の内周鏡面研磨方法 |
| JPS61162376U (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-08 | ||
| US4609805A (en) * | 1985-07-12 | 1986-09-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Weld nut welding apparatus |
| JPS637264A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-01-13 | Toshiba Corp | セラミツクス部品の製造方法 |
| US4789768A (en) * | 1986-12-09 | 1988-12-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Projection welder |
| JPH01224175A (ja) * | 1988-03-04 | 1989-09-07 | Ngk Insulators Ltd | プロジェクション溶接機用ガイドピン |
| JPH029566A (ja) * | 1988-06-29 | 1990-01-12 | Murata Mfg Co Ltd | バレル研摩用メディアとそれを使用したセラミック成形体の研摩方法 |
-
1991
- 1991-02-27 JP JP3055941A patent/JPH0822467B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-02-21 US US07/838,908 patent/US5259675A/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「バリの抑制・除去技術」Ｐ．２３４〜Ｐ．２３７、昭和５６年、中部経営開発センター等発行 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04274884A (ja) | 1992-09-30 |
| US5259675A (en) | 1993-11-09 |
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