JP3482250B2 - 溶接スタッド及びその製造方法 - Google Patents
溶接スタッド及びその製造方法Info
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- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
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Description
される頭部と、この頭部と一体的に形成されている軸部
とを含む溶接スタッド(welding stud) 及びその製造方
法に関するものである。
比較的大きな頭部を有し、断熱マットや遮音マットまた
はその他の材質のシートなどを金属製のサポート部材に
固定するために用いられる。このような溶接スタッド
は、通常、シート状の材質を貫通して金属製のサポート
部材と係合する先端部を持ち、溶接作業は頭部の表面に
電極をあてがうことにより行われる。
許第3,835,285号により知られている。公知の
スタッドは正方形のシート状金属により作られている。
スタッドの軸部を形成するために、正方形の一つの角部
からその中心を越えて切り込みを入れることにより比較
的幅の広いストリップが形成され、このストリップが直
角に折り曲げられる。正方形状の頭部に対してその対角
線上に軸部を形成するために切り込みが設けられている
ため軸部が比較的長くなる。
ート状物質の厚みによっては、軸部はまだ短く、軸部を
長くするために大きなブランクを用いる場合には、頭部
が必要以上に大きくなってしまう。
には、シート状金属帯から打ち抜かれる金属ストリップ
はその靭性が比較的弱いことを示している。この問題
は、特に比較的小さい頭部と比較的長い軸部を持つ溶接
スタッドがシート状金属から作られている場合、軸部を
形成する金属ストリップが頭部の強度を弱めないように
するために幅を比較的狭くして、頭部から一部切り込ま
れている場合などには深刻なものとなる。
た溶接スタッドを提供し、しかもかかる溶接スタッドを
シート状の金属から低コストにて製造することである。
明に係る溶接スタッドの構成は、平坦面をなすシート状
頭部と同頭部と一体の金属ストリップから形成される軸
部とを有し、前記軸部は前記平坦面に対して横断方向に
延伸しているが、その金属ストリップの断面形状は非直
線的としてある。この形状のために、溶接スタッド全体
がコスト及び軽量化の利点を持つ比較的厚さの薄い金属
シートにより作られている場合にも、屈曲、歪みに対し
て強い軸部を持つ。
作業によっても高い靭性が得られるようにU字形または
V字形とすることが望ましい。
は互いに向き合うように折り曲げられ、金属ストリップ
の側面端部は軸部に内側を向き、実質的に閉じられた形
状とする。この形状によりその靭性は更に増し、また軸
部分に鋭い切断端部の存在することを防いでいる。
以上の溝が設けられる。これらの溝は、溶接スタッドを
整然と束ねるのに役立つ。これらは、更に、比較的大き
い頭部を有する溶接スタッドが比較的薄い金属シートで
作られている場合にも有益である。矩形の頭部におい
て、頭部の端部に対して平行に複数の直線的な溝が形成
される。または、一つ又は複数の環状または方形状の溝
が形成される。
と軸部の外表面には絶縁コーティングが施される。この
ような溶接スタッドは、金属平面層を有するシート状物
質を固定するのに特に適している。頭部下面及び軸部外
表面に形成されている絶縁層は溶接作業において、溶接
スタッドと金属層との間の所望されない電流の流れを防
ぐ。絶縁層は合成樹脂のコーティングまたは絶縁塗料に
よって形成される。
シート状の金属帯からブランクを打ち抜く工程を有して
いる。ブランクは、矩形頭部と、軸部を形成するために
矩形頭部の一つの側部の中心からストリップ形状で延伸
する突出部とを有している。シート状金属帯から打ち抜
かれる両隣のブランクは互いに180゜回転した状態で
交互にシート状金属帯に配され、各ブランクの頭部はそ
れぞれ隣り合うブランクのストリップ状延伸部分間に配
されている。このためブランクのむだは最小限にとどめ
られる。
つ経済的にするために、シート状金属帯の幅はストリッ
プ状の延伸部分の先端部から矩形の頭部の最も離れた端
部までの長さと一致させてある。また、好ましくは、シ
ート状金属帯からのブランクの打ち抜き、軸部のその根
元での折り曲げ、軸部の軸心回りでのストリップ状延伸
部の折り曲げが一つの工程でなされるようにする。
ーティングを施してあるものである場合には、完成した
溶接スタッドの軸部に隣接する頭部の表面及び軸部の外
表面がコーティング面となるように曲げ加工が施され
る。更に、シート状金属帯はコーティグ表面から遠ざか
る方向に打ち抜かれ、打ち抜きによるバリがコーティン
グ側部から遠ざかる方向にできるようにする。このよう
なバリが、溶接スタッドによって固定されるシート状物
質に配されている金属層と電気的接触を引き起こすこと
を防いでいるのである。
明する。図1に示されているように、溶接スタッド1
は、長方形状または正方形状で、その角部が面取りされ
ているシート状金属プレートよりなる頭部10と、頭部
10に対して直角に折り曲げられたシート状金属のスト
リップ(細長い片状部分)よりなる軸部11にて構成さ
れる。この金属ストリップは、部分的には頭部10の側
面端部から頭部中央に延伸する切り込み部12により構
成されている。軸部11を形成する金属ストリップの端
部は尖端部13を形成するために三角形状に切断されて
いる。前記切り込み部12によって二分された頭部10
のそれぞれの部分には、頭部10を横切る溝14が設け
られている。
成する金属ストリップは当該軸部11の長手方向に沿う
軸を中心軸として折り曲げられており、軸部11の横断
軸方向に対する折り曲げ及び歪みに対して十分な強度を
有するようになっている。この際の折り曲げは、単にU
字形またはV字形の断面形状を持つようにすれば良い。
程は、軸部11を形成する金属ストリップの長手方向に
沿う両端部(エッジ部)15、16が断面内部を向き、
実質的に閉じられた形状をなして互いに接触するように
実施される。この軸部11の筒状の構造は高い靱性を生
み、溶接スタッド1が低コスト及び軽量化を目的として
比較的薄い金属シートにて製造された場合にも、重厚な
シート状物質を留めることができる。
端部15、16に沿って打ち抜かれた場合には発生する
鋭利なバリ部分が内側に折り込まれるため、作業者のけ
がの心配がないという利点もある。
属はその一方の表面に絶縁物質(図示されていない)が
コーティングされている。このコーティング材として
は、合成樹脂、絶縁性塗料またはラッカーなどが使われ
る。溶接スタッド1の製造に際して、かかるコーティン
グは頭部10の下部表面及び軸部11の外側表面の露出
面に行われている。
トリップの側部端部15、16が内側に折り曲げられ、
かつ互いに向き合うように曲げられている、上述の絶縁
を施した溶接スタッド1は更なる利点を有する。即ち、
固定するために絶縁マットまたはその他の材質のシート
の上に備えられた導電物質と溶接スタッドの金属表面部
分との電気的接触を避けることができるのである。
に示すように、打ち抜きにより頭部10の周辺部に生ず
るバリ17が上向きになるように行われる。これも、か
かる部分において、導電物質との電気的接触を防ぐため
である。
グが施されたシート材を固定するのに用いられた場合に
は、溝14は、補強的機能を果たすだけではなく、シー
ト材表面の導電層である金属コーティング部分が、閉構
造となっていない軸部11の根元部と接触するのを防止
するスペーサとしても機能する。この効果を得るために
は、溝14が十分な深さを有していることが必要であ
る。
タッド1が多数積み上げられた状態の斜視図を示してい
る。長軸方向の軸回りに軸部11を折り曲げることによ
り、頭部10に形成された切り込み部12の空間部D
(図1)は完成した軸部11の直径d(図3)よりも幅
が広いものとなる。このため、溶接スタッド1は、図4
に示されるように積み上げられ、またはまとめられ、包
装、輸送または保存上の観点からだけでなく、溶接装置
の上に備えられたマガジンを用いることにより、個々の
溶接スタッド1を自動的にかつ連続的に溶接位置に送り
出す点からも優れている。
スタッド1を束ねたときに、これらが整然と重なり合う
のに寄与する。
のブランク2はシート状の金属帯20から打ち抜かれ
る。この金属帯20は幅Bを有しており、この幅Bは軸
部11の先端部13から頭部20の遠隔端部18までの
寸法と一致する。隣接するブランク2は互いに180゜
回転した状態で配列される。このため、打ち抜きに際し
て、軸部11を形成する金属ストリップは両隣の頭部1
0間に位置している。図5中、金属ストリップを符号
「11a」で示す。
分離するだけではない。同時に、軸部11を頭部10か
ら分離する切り込み部12も設けられるし、頭部10の
面取り及び軸部先端部13を成すための斜めの切り込み
も設けられる。
打ち抜き作業のすぐ後に各ブランク2の軸部11を成す
金属ストリップを軸線の回りに折り曲げ、同時に金属ス
トリップの基部に対して直角に頭部10を折り曲げる。
グが施されている場合には、打ち抜き作業はかかるコー
ティング平面に対して行われるため、打ち抜きによるバ
リはコーティングされている面と反対側の面にできる。
図5に示されている平面上にコーティングがなされてい
るとすれば、打ち抜きは図面に対して表面から裏面方向
に行われる。同様に、軸部11を形成する折り曲げ作業
においては、図5の描かれた平面に対して表面から裏側
方向に向かって折り曲げられる。完成した溶接スタッド
1において、コーティングされた面は頭部10の下側面
となり、軸部11の外表面となる。
った溶接スタッドを得ることができ、しかもシート状の
金属から低コストにて製造することができる。
た場合には、当該頭部の強度が増すだけでなく、溶接ス
タッドを整然と束ねることができるようになる。
れば、シート状の金属帯からブランクを特定の配置で打
ち抜くので、歩留りの向上が図れる。また、ブランクの
打ち抜きに際し、必要な切込み等も入れられるので、全
体としての溶接スタッドの製造が極めて少ない工程で行
える。
ッドの一実施例の斜視図である。
の頭部を断面で示してある。
部の断面図である。
せた状況を示す斜視図である。
クのレイアウトを示す平面図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 平坦面をなすシート状金属頭部と、前記
頭部と一体的な金属ストリップから形成された軸部とを
有し、 前記軸部の軸線は前記平坦面と交差する方向に延び、 前記軸部は非直線的な断面形状に形成されていることを
特徴とする溶接スタッド。 - 【請求項2】 前記軸部は実質的にU字形断面をなすこ
とを特徴とする請求項1に記載の溶接スタッド。 - 【請求項3】 前記軸部は実質的にV字形断面をなすこ
とを特徴とする請求項1に記載の溶接スタッド。 - 【請求項4】 前記軸部を形成する金属ストリップの側
部両端部は互いに閉塞形状をなすように折り曲げられて
いることを特徴とする請求項1に記載の溶接スタッド。 - 【請求項5】 前記側部両端部により形成される面は前
記形状の内側に面していることを特徴とする請求項4に
記載の溶接スタッド。 - 【請求項6】 前記頭部には溝が施されていることを特
徴とする請求項1に記載の溶接スタッド。 - 【請求項7】 前記軸部の外表面と前記頭部の前記軸部
側の平面には絶縁コーティングが施されていることを特
徴とする請求項7に記載の溶接スタッド。 - 【請求項8】 平坦部をなすシート状金属頭部と、軸線
が前記平坦部に対して交差する方向に延びる軸部分とを
有する溶接スタッドの製造方法であって、 シート状金属帯から、 前記シート状金属頭部となる矩形頭部と前記軸部分を形
成するため前記矩形頭部の一側部の中央から突出するス
トリップ状延伸部とを含むブランクを、隣接するブラン
クがシート状金属帯に対して180゜回転した方向で交
互に、かつ各ブランクの前記頭部はそれぞれ隣接するブ
ランクのストリップ状延伸部の間に位置するように打ち
抜くことを特徴とする溶接スタッドの製造方法。 - 【請求項9】 前記シート状金属帯の幅は前記ブランク
の前記ストリップ状延伸部の先端部から前記矩形頭部の
遠隔端部までの長さに対応していることを特徴とする請
求項8に記載の溶接スタッドの製造方法。 - 【請求項10】 前記シート状金属帯からのブランクの
打ち抜き、頭部に連結されている軸部基部における屈曲
部の形成、及び軸部の軸線回りへの前記ストリップ状延
伸部の折り曲げを一つの工程により行うことを特徴とす
る請求項8に記載の溶接スタッドの製造方法。 - 【請求項11】 前記シート状金属帯の一方の面に絶縁
層がコーティングされており、完成状態の溶接スタッド
においては、前記絶縁コーティングが、前記頭部の前記
軸部に面する側の面及び前記軸部分の外表面に配される
ように、前記曲げ加工がなされることを特徴とする請求
項8に記載の溶接スタッドの製造方法。 - 【請求項12】 前記シート状金属帯に対する打ち抜き
は、コーティングされた面から遠ざかる方向になされる
ことを特徴とする請求項11に記載の溶接スタッドの製
造方法。
Applications Claiming Priority (2)
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