JPH0753821Y2 - シーム溶接装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、異なる板厚の２枚の板部材をシーム溶接する
シーム溶接装置に関し、特に溶接部分における板部材間
の段差を減少させ得るようなシーム溶接装置に関する。

〔従来技術〕

従来より、比較的小板厚の鋼板で部材を製作する場合
に、部材重量軽減の為板厚の異なる板部材の端部間同士
をシーム溶接装置でシーム溶接することが広く行われて
いる。

ところが、板厚の異なる板部材をシーム溶接して部材を
製作した場合、厚い方の板部材と薄い方の板部材の夫々
の溶接される部分の溶融速度の差により、第７図に示す
ように部材100の溶接部101において厚い方の板部材102
の端部が薄い方の板部材103の上側に突出した段部101a
が形成される。

このように溶接部101に段部101aが形成されると、段部1
01aにおいて応力集中を招き部材100の強度特に疲労強度
が著しく低下するという問題がある。

そこで、溶接部における段部をなくし溶接部の溶接形状
をなだらかにするために、例えば特公昭49-3382号公
報、特開昭58-53383号公報には、溶接の前に厚い方の板
部材の溶接される部分を加工して薄くすることにより溶
接の際の段部の形成を防止するシーム溶接の方法と装置
が提案され、また特開昭58-13483号公報には、溶接後に
溶接部をロール圧延することにより溶接部に形成された
段部の段差を減少させ溶接部形状をなだらかにするシー
ム溶接の方法と装置が提案されている。

更に、特開昭62-107873号公報には、第８図に示したよ
うに傾斜させたベルト状の上下の電極ワイヤ110・111を
夫々溶接対象部材112・113の端部に圧接させて溶接する
ことにより段部の段差を減少させ溶接部形状をなだらか
にするシーム溶接の方法と装置が提案されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記特公昭49-3382号公報、特開昭58-53
383号公報、及び特開昭58-13483号公報に提案されてい
るシーム溶接の方法や装置では、圧延ローラや特殊な装
置を設置しなければならず設備コストが増大するという
問題がある。

加えて、溶接工程の前あるいは後に別工程を設けねばな
らず溶接作業の能率が低下するという問題がある。

また、特開昭62-107873号公報に提案されているシーム
溶接装置では、電極ワイヤ110・111と溶接対象部材112
・113とは局部的に当接するため段部の形成を防止する
ためには、加圧力と電流値を大きくしなければならずシ
ーム溶接装置が大型化し溶接コストが増大するという問
題がある。

一方、溶接の際の加圧力を大きくしたり或いは厚い方の
板部材と薄い方の板部材とのラップ量を小さくすること
により溶接部の段差を減少させることも考えられるが、
その場合第９図に示すように溶接部121において薄い方
の板部材123の端部の板厚が減少して凹部121bが形成さ
れ、部材の強度が低下するという問題が解消されない。

本考案の目的は、溶接の能率を向上させ且つ溶接品質を
高め得るようなシーム溶接装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係るシーム溶接装置は、板厚の異なる２枚の板
部材の端部を重ね合せてシーム溶接するシーム溶接装置
において、少なくとも厚い方の板部材を加圧するローラ
状の電極部の周面部には、溶接線に直交し且つ電極部の
軸方向と平行な直線に対して上記周面部の接線方向へ傾
斜した凹凸溝を形成したものである。

〔作用〕

本考案に係るシーム溶接装置においては、厚い方の板部
材と薄い方の板部材の夫々の端部を重ね合せて溶接する
際に、少なくとも厚い方の板部材を加圧するローラ状の
電極の周面部には溶接線に直交し且つ電極部の軸方向と
平行な直線に対して図面の接線方向へ傾斜した凹凸溝が
形成されているので、厚い方の板部材の溶融した端部は
回転する電極部の凹凸溝に案内されてその流動が促進さ
れるとともに、電極部からの加圧力により平滑化されて
薄い方の板部材に滑らかに溶着する。

このように溶接部がなだらかに形成されるので、溶接部
の応力集中を招くことがなく部材の強度が大幅に向上す
る。

更に、特別の設備及び工程を別に設けなくてもよいの
で、設備コストの増加を防ぐことが出来、溶接の能率の
向上を図ることが出来る。

加えて、溶接部をなだらかに形成するために加圧力と電
流値を大きくしてもよく、シーム溶接装置の小型化及び
溶接コストの低減を図ることが出来る。

〔考案の効果〕

本考案に係るシーム溶接方法によれば、以上〔作用〕の
項で説明したように簡単な構成の装置によって部材の溶
接部の溶接品質を高めて部材の強度を大幅に向上させ得
ること、溶接の能率の向上を図ることが出来ること、溶
接コストの低減を図ることが出来ることなどの効果が得
られる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例について図面に基いて説明する。

本実施例は、第４図に示すように４ドアハードトップ型
自動車のボディのセンターピラーインナ１を製作する際
に用いるシーム溶接装置10に本考案を適用したものであ
る。

上記センターピラーインナ１は、その上部を構成する板
厚0.8mmの冷間圧延鋼板からなる第１板部材２の端部2a
と、その下部を構成する板厚1.2mmの熱間圧延鋼板から
なる第２板部材３の端部3aとをシーム溶接により接合し
て製作される。

上記シーム溶接装置10は、上部電極12を除いて一般に使
用される周知のシーム溶接装置と同様なものなので、そ
の一例について簡単に説明する。

第１図に示すように、上下動可能な左右方向向きの回転
入力軸11の左端部には円板状の上部電極12が取付けら
れ、回転入力軸11の上方のアーム13の左端部にはエアシ
リンダからなる加圧用シリンダ14が上下方向向きに設け
られ、加圧シリンダ14のロッド14aは回転入力軸11に装
着された円筒形の軸受部材15に固着されている。

一方、回転入力軸11の下方のアーム16には、円筒形の軸
支持部材16が設けられ、軸支持部材16に左右方向向きに
回転自在に設けられた枢支軸17の左端部には、円板状の
下部電極18が取付けられ、枢支軸17はアーム19内の回転
入力軸で回転駆動可能になっている。

上記上部電極12の周面部には、第２図・第３図に示すよ
うに溶接される部材の溶接方向に直交し且つ回転入力軸
11の軸方向と平行な直線Ｌに対して傾斜角Θ（約10°〜
30°）で上部電極12の図面の接線方向へ傾斜した凹凸溝
12aが形成されている。

このように構成されたシーム溶接装置10の作用について
説明する。

第１板部材２と第２板部材３とを溶接する場合には、第
１板部材２の端部2aの上側に第２板部材３の端部3aを重
ね合せた状態で第１図に２点鎖線で示すように上部電極
12と下部電極18の間に左右方向向きに配設し、加圧シリ
ンダ14の加圧力により端部2aと端部3aとの重ね合せ部分
を第５図に示すように上部電極12と下部電極18とで挟持
する。

上部電極12を第１図に矢印で示す方向に回転させ下部電
極18を反対方向に等速で回転させ上部電極12から下部電
極18へ溶接電流を流すと、第１板部材２と第２板部材３
とは前方向に駆動されながらその重ね合せ部分が前端か
ら後端に亙って溶接される。尚、溶接条件は電流値1500
0A、加圧力500kgf、溶接速度50mm/sに設定されている。

その際、第２板部材３の軟化した端部3aは、第６図に示
すように回転する上部電極部12の凹凸溝12aに案内され
て左方への流動を促進されるとともに、上部電極12から
の加圧力により平滑化されて第１板部材２の端部2aに溶
けこんで接合される。

このように、第１板部材２と第２板部材３とはその溶接
部においてなだらかに接合されるので、溶接品質が高め
られるとともにセンターピラーインナ１の強度特に疲労
強度の大幅な向上を図ることが出来る。また、センター
ピラーインナ１の溶接部に段部が形成されるのを防止す
るために別に設備及び工程を設けなくてもよいので、設
備コストの増加を防ぐことが出来、溶接の能率の向上を
図ることが出来る。

加えて、シーム溶接装置10の加圧力と電流値を大きくし
なくてもよくシーム溶接装置10の小型化及び溶接コスト
の低減を図ることが出来る。

尚、上記凹凸溝12aはＶ字形状でもよい。

更に、このシーム溶接装置10は自動車のボディ用の部材
に限らず種々の板厚の異なる金属部材をシーム溶接する
のに用いることが出来ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本考案の実施例を示すもので、第１図
はシーム溶接装置の要部斜視図、第２図は上部電極の正
面図、第３図は上部電極の要部断面図、第４図はセンタ
ーピラーインナの平面図、第５図はシーム溶接装置の電
極と板部材の要部断面図、第６図はシーム溶接装置の電
極と溶接された板部材の要部断面図、第７図〜第９図は
従来技術に係るもので、第７図は板部材のシーム溶接部
の断面図、第８図は傾斜状電極ワイヤと板部材のシーム
溶接部の断面図、第９図は板部材のシーム溶接部の断面
図である。 ２……第１板部材、３……第２板部材、2a・3a……端
部、10……シーム溶接装置、12……上部電極、12a……
凹凸溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】板厚の異なる２枚の板部材の端部を重ね合
   せてシーム溶接するシーム溶接装置において、 少なくとも厚い方の板部材を加圧するローラ状の電極部
   の周面部には、溶接線に直交し且つ電極部の軸方向と平
   行な直線に対して上記周面部の接線方向へ傾斜した凹凸
   溝を形成したことを特徴とするシーム溶接装置。