JP7744249B2 - Component manufacturing method and weld nut - Google Patents
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Description
本開示は、部材の製造方法、及び溶接ナットに関する。 This disclosure relates to a method for manufacturing a component and a weld nut.
プロジェクション溶接により、ワークの穴部の周囲に溶接ナットを溶接する技術が知られている。特許文献1の溶接ナットは、ねじ穴の開口の縁部に、ワークの穴部に嵌るよう構成された案内ガイドが設けられている。そして、プロジェクション溶接の際には、案内ガイドにより位置決めが行われ、案内ガイドが穴部に嵌るように配置された溶接ナットに対しプロジェクション溶接が行われる。 A technique for welding a weld nut around a hole in a workpiece using projection welding is known. The weld nut in Patent Document 1 has a guide attached to the edge of the opening of the threaded hole, which is configured to fit into the hole in the workpiece. During projection welding, the guide determines the positioning, and projection welding is performed on the weld nut, which is positioned so that the guide fits into the hole.
案内ガイドにより、ワークの溶接面と、溶接面に配置された溶接ナットにおけるねじ穴の開口の周辺との間の隙間が塞がされるため、プロジェクション溶接の実行中、スパッタがねじ穴に進入するのが阻止される。このため、スパッタによるねじ穴内のめねじの損傷が抑制され、その結果、ワークに溶接された溶接ナットに対し、良好にボルトを締結できる。 The guide closes the gap between the workpiece's welding surface and the periphery of the opening of the threaded hole in the weld nut placed on the weld surface, preventing spatter from entering the threaded hole during projection welding. This reduces damage to the internal thread in the threaded hole caused by spatter, and as a result, the bolt can be securely fastened to the weld nut welded to the workpiece.
しかし、特許文献1のように溶接ナットに案内ガイドを設けた結果、作業の困難性が増す恐れがある。具体的には、案内ガイドが穴部に嵌るように溶接ナットを配置する必要があるため、溶接ナットが溶接される位置を柔軟に定めるのが困難になる。 However, providing a guide for the weld nut, as in Patent Document 1, can make the work more difficult. Specifically, the weld nut needs to be positioned so that the guide fits into the hole, making it difficult to flexibly determine the position where the weld nut is welded.
さらに、ワークに溶接された溶接ナットの案内ガイドがワークの溶接面の裏側から突出すると、溶接ナットに締結されたボルトが案内ガイドに直接当接し、溶接ナットの溶接箇所に大きな荷重がかかる恐れがある。このため、溶接ナットの案内ガイドの高さを、ワークの溶接面の裏側から突出しないように調整する必要がある。しかし、このような調整の結果、ワークが薄い場合には案内ガイドも低くなり、溶接ナットをワークに配置する際、案内ガイドが穴部に嵌ったか否かを判断するのが困難になる恐れがある。 Furthermore, if the guide for the weld nut welded to the workpiece protrudes from the back side of the workpiece's welded surface, the bolt fastened to the weld nut may come into direct contact with the guide, placing a large load on the welded point of the weld nut. For this reason, it is necessary to adjust the height of the weld nut guide so that it does not protrude from the back side of the workpiece's welded surface. However, as a result of such adjustment, if the workpiece is thin, the guide will also be low, which can make it difficult to determine whether the guide is fitted into the hole when placing the weld nut on the workpiece.
本開示の一態様では、作業の困難性を抑制しつつ、溶接ナットへの良好な締結を可能とすることを目的とする。 One aspect of the present disclosure aims to enable good fastening of weld nuts while minimizing the difficulty of the work.
本開示の一態様は、部材の製造方法であって、ワークを貫通する穴部に位置決めピンを配置し、位置決めピンが穴部から突出するようにすることと、ワークから突出する位置決めピンに溶接ナットに配置することと、プロジェクション溶接を行うことで、位置決めピンに配置された溶接ナットとワークとを溶接することと、を備える。溶接ナットは、ねじ穴と、開口と、端面と、を備える。ねじ穴は、溶接ナットを貫通する。開口は、ねじ穴の端部に位置する。端面は、開口を囲む。ワークから突出する位置決めピンに配置された溶接ナットは、端面がワークに対面すると共に、位置決めピンがねじ穴に挿入されており、且つ、溶接ナットの開口又はその付近にて、位置決めピンを周回するように周回部が配置されている。 One aspect of the present disclosure is a method for manufacturing a component, comprising: placing a positioning pin in a hole that penetrates a workpiece so that the positioning pin protrudes from the hole; placing a weld nut on the positioning pin that protrudes from the workpiece; and welding the weld nut placed on the positioning pin to the workpiece by projection welding. The weld nut has a threaded hole, an opening, and an end face. The threaded hole penetrates the weld nut. The opening is located at the end of the threaded hole. The end face surrounds the opening. The weld nut placed on the positioning pin that protrudes from the workpiece has an end face facing the workpiece, the positioning pin is inserted into the threaded hole, and a surrounding portion is arranged at or near the opening of the weld nut to surround the positioning pin.
上記構成によれば、周回部により、位置決めピンとねじ穴の内周面との間の隙間を覆うことができる。このため、溶接ナットのプロジェクション溶接を行うための作業を妨げることなく、プロジェクション溶接で発生したスパッタが、ねじ穴の内部に進入するのを抑制できる。したがって、作業の困難性を抑制しつつ、溶接ナットへの良好な締結が可能となる。 With the above configuration, the circumferential portion can cover the gap between the positioning pin and the inner surface of the screw hole. This prevents spatter generated during projection welding from entering the screw hole without interfering with the work required to project weld the weld nut. This reduces the difficulty of the work and enables successful fastening of the weld nut.
本開示の一態様では、周回部は、溶接ナットに設けられていてもよい。
上記構成によれば、プロジェクション溶接の際、周回部を配置する作業の負荷が抑制される。
本開示の一態様では、周回部は、ねじ穴へのボルトの締結により変形可能であってもよい。
In one aspect of the present disclosure, the circumference may be provided on the weld nut.
According to the above configuration, the workload of positioning the circumferential portion during projection welding is reduced.
In one aspect of the present disclosure, the circumferential portion may be deformable by fastening a bolt into the screw hole.
上記構成によれば、溶接ナットとボルトとの締結が周回部により妨げられるのを抑制できる。
本開示の一態様では、ワークは、高張力鋼により構成されていてもよい。
According to the above configuration, it is possible to prevent the circumferential portion from interfering with the fastening of the weld nut and the bolt.
In one aspect of the present disclosure, the workpiece may be constructed from high-tensile steel.
高張力鋼により構成されたワークとの溶接において十分な接合強度を得るためには、溶接の電流値を高くし、溶接温度を上げる場合があるが、その結果、スパッタの発生量が多くなる恐れがある。これに対し、上記構成によれば、プロジェクション溶接の電流値を高くしたことでスパッタの発生量が多くなっても、スパッタがねじ穴の内部に進入するのを抑制できる。このため、高張力鋼により構成されたワークに対し溶接ナットのプロジェクション溶接を行う際の電流値を高くすることができ、該ワークに対し、十分な接合強度で溶接ナットを溶接できる。 In order to achieve sufficient joint strength when welding to a workpiece made of high-tensile steel, the welding current value and welding temperature may need to be increased, but this can result in increased spatter. In contrast, with the above configuration, even if increased projection welding current generates a large amount of spatter, the spatter can be prevented from penetrating into the threaded hole. This makes it possible to increase the current value when projection welding a weld nut to a workpiece made of high-tensile steel, allowing the weld nut to be welded to the workpiece with sufficient joint strength.
本開示の一態様は、溶接ナットであって、ねじ穴と、開口と、端面と、周回部と、を備える。ねじ穴は、溶接ナットを貫通する。開口は、ねじ穴の端部に位置する。端面は、開口を囲む。周回部は、開口又はその付近に設けられる。溶接ナットは、穴部を有するワークに対しプロジェクション溶接がなされるよう構成されており、プロジェクション溶接が行われる際、ワークの穴部から突出するように位置決めピンが配置されると共に、端面がワークに対面し、且つ、位置決めピンがねじ穴に挿入されるように、溶接ナットが配置される。周回部は、位置決めピンを周回するよう構成される。 One aspect of the present disclosure is a weld nut comprising a threaded hole, an opening, an end face, and a circumferential portion. The threaded hole passes through the weld nut. The opening is located at an end of the threaded hole. The end face surrounds the opening. The circumferential portion is provided at or near the opening. The weld nut is configured to be projection welded to a workpiece having a hole. When projection welding is performed, a positioning pin is positioned to protrude from the hole in the workpiece, and the weld nut is positioned so that the end face faces the workpiece and the positioning pin is inserted into the threaded hole. The circumferential portion is configured to encircle the positioning pin.
上記構成によれば、周回部により、位置決めピンとねじ穴の内周面との間の隙間を覆うことができる。このため、溶接ナットのプロジェクション溶接を行うための作業を妨げることなく、プロジェクション溶接で発生したスパッタが、ねじ穴の内部に進入するのを抑制できる。したがって、作業の困難性を抑制しつつ、溶接ナットへの良好な締結が可能となる。 With the above configuration, the circumferential portion can cover the gap between the positioning pin and the inner surface of the screw hole. This prevents spatter generated during projection welding from entering the screw hole without interfering with the work required to project weld the weld nut. This reduces the difficulty of the work and enables successful fastening of the weld nut.
本開示の一態様では、周回部は、ねじ穴へのボルトの締結により変形可能であってもよい。
上記構成によれば、溶接ナットとボルトとの締結が周回部により妨げられるのを抑制できる。
In one aspect of the present disclosure, the circumferential portion may be deformable by fastening a bolt into the screw hole.
According to the above configuration, it is possible to prevent the circumferential portion from interfering with the fastening of the weld nut and the bolt.
以下、本開示の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本開示の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. Note that the embodiments of the present disclosure are in no way limited to the following embodiments, and various forms may be adopted as long as they fall within the technical scope of the present disclosure.
[1.溶接ナット]
溶接ナット1は、例えば鉄等の金属により構成されており、プロジェクション溶接により、穴部20を有するワーク2に溶接される(図1参照)。溶接ナット1は、ねじ穴10と、第1及び第2端面11、12と、フランジ部13と、突起部14と、周回部15とを備える。
[1. Weld Nut]
Weld nut 1 is made of a metal such as iron and is welded to workpiece 2 having hole 20 by projection welding (see FIG. 1 ). Weld nut 1 has threaded hole 10, first and second end faces 11, 12, flange portion 13, protrusion 14, and circumferential portion 15.
ねじ穴10は、溶接ナット1を貫通するように設けられる。ねじ穴10の内周面にはめねじ10Bが設けられており、ボルトと締結可能となっている。
第1及び第2端面11、12は、ねじ穴10の両端に位置する各開口を囲むように設けられる。なお、第1端面11は平面状となっている。
The threaded hole 10 is provided so as to pass through the weld nut 1. An internal thread 10B is provided on the inner peripheral surface of the threaded hole 10, and the internal thread 10B can be fastened with a bolt.
The first and second end surfaces 11, 12 are provided so as to surround the openings located at both ends of the screw hole 10. The first end surface 11 is flat.
フランジ部13は、第1端面11のねじ穴10の開口10Aを囲むように設けられる。
突起部14は、プロジェクション溶接により溶融される部位であり、略一定の間隔を開けて開口10Aを囲むように第1端面11に設けられた複数の突起として構成される。なお、突起の数は、適宜定められる。
The flange portion 13 is provided to surround the opening 10A of the screw hole 10 in the first end surface 11.
The protrusions 14 are portions to be melted by projection welding, and are configured as a plurality of protrusions provided on the first end surface 11 at substantially regular intervals so as to surround the opening 10A. The number of protrusions may be determined as appropriate.
[2.周回部]
周回部15は、ねじ穴10の内周面における開口10Aの付近の位置に設けられる。周回部15は、リング状の部位であり、径方向に広がる扁平な形状を有しており、ねじ穴10の内周面から突出するように設けられる(図1参照)。また、周回部15は、該内周面を周回するように設けられる。
[2. Orbital Section]
The circumferential portion 15 is provided at a position near the opening 10A on the inner circumferential surface of the screw hole 10. The circumferential portion 15 is a ring-shaped portion having a flat shape that expands in the radial direction, and is provided so as to protrude from the inner circumferential surface of the screw hole 10 (see FIG. 1). The circumferential portion 15 is also provided so as to go around the inner circumferential surface.
具体的には、溶接ナット1の第1端面11におけるねじ穴10の開口10Aの縁部には、開口10Aを囲むように溝16が形成されている(図2参照)。また、溝16の外側に隣接して壁部17が形成されている。壁部17は、第1端面11から突出すると共に、溝16を囲む。そして、溝16に周回部15を配置した状態で壁部17を押圧し、壁部17をつぶして溝16側に広げることで、周回部15がねじ穴10の内周面に接合される。 Specifically, a groove 16 is formed around the edge of the opening 10A of the threaded hole 10 on the first end face 11 of the weld nut 1, surrounding the opening 10A (see Figure 2). A wall portion 17 is also formed adjacent to the outside of the groove 16. The wall portion 17 protrudes from the first end face 11 and surrounds the groove 16. The surrounding portion 15 is then placed in the groove 16, and the wall portion 17 is pressed, crushing and expanding it toward the groove 16, thereby joining the surrounding portion 15 to the inner circumferential surface of the threaded hole 10.
無論、周回部15は、上記以外の方法でねじ穴10の内周面に接合されても良いし、周回部15は、溶接ナット1に対し接合するのではなく、例えば、母材から溶接ナット1を形成する過程で、ねじ穴10の内周面から突出する部位として設けられても良い。 Of course, the circumferential portion 15 may be joined to the inner surface of the threaded hole 10 by a method other than that described above, and the circumferential portion 15 may not be joined to the weld nut 1, but may instead be provided as a portion that protrudes from the inner surface of the threaded hole 10 during the process of forming the weld nut 1 from the base material, for example.
また、周回部15は、例えば、ねじ穴10のさらに奥側に設けられていても良い。なお、周回部15は、ねじ穴10におけるめねじ10Bよりも開口10A側に位置するのが好適である。また、周回部15は、例えば、開口10Aの縁部に位置していても良いし、ねじ穴10の外側にて開口10Aの縁部の周辺を覆うように第1端面11に接合されていても良い。 Furthermore, the circumferential portion 15 may be provided, for example, further back in the screw hole 10. It is preferable that the circumferential portion 15 be located closer to the opening 10A than the female thread 10B in the screw hole 10. The circumferential portion 15 may be located, for example, on the edge of the opening 10A, or may be joined to the first end face 11 on the outside of the screw hole 10 so as to cover the periphery of the edge of the opening 10A.
また、周回部15は、ねじ穴10にボルトが締結される際、めねじ10Bに螺合するボルト4により押圧されて変形するよう、剛性の低い金属により構成されている(図3参照)。 The surrounding portion 15 is made of a low-rigidity metal so that it is pressed and deformed by the bolt 4 threaded into the female thread 10B when the bolt is tightened into the threaded hole 10 (see Figure 3).
[3.ワーク]
溶接ナット1が溶接されるワーク2は、一例として板状の部材である(図1参照)。より詳しくは、ワーク2は、例えば、車両のボディを構成するための薄板であっても良い。しかし、これに限らず、溶接ナット1は、様々な形状のワーク2に溶接され得る。
[3. Work]
The workpiece 2 to which the weld nut 1 is welded is, for example, a plate-shaped member (see FIG. 1 ). More specifically, the workpiece 2 may be, for example, a thin plate used to form the body of a vehicle. However, the workpiece 2 is not limited to this, and the weld nut 1 can be welded to workpieces 2 of various shapes.
また、ワーク2は、例えば、高張力鋼により構成されていても良い。無論、これに限らず、ワーク2は、例えば、鋼や鉄等、様々な金属により構成されていても良い。
また、ワーク2は、第1面21から第2面22まで、当該ワーク2を厚さ方向に貫通する少なくとも1つの穴部20を有する。
The workpiece 2 may also be made of, for example, high-tensile steel. Of course, the workpiece 2 is not limited to this, and may be made of various metals such as steel or iron.
The workpiece 2 also has at least one hole 20 that penetrates the workpiece 2 in the thickness direction from the first surface 21 to the second surface 22 .
[4.部材の製造方法]
プロジェクション溶接に用いられる本実施形態の溶接装置3は、電極30と、位置決めピン31とを備える(図1参照)。位置決めピン31は、絶縁性を有する材料(例えば、セラミック等)により構成されており、テーパー形状を有する。また、電極30には、穴部30Aが形成されており、該穴部30Aには位置決めピン31が配置される。そして、溶接装置3は、空気を流出させることで位置決めピン31をフローティングし、位置決めピン31を電極30から突出させる。
[4. Manufacturing method of member]
The welding device 3 of this embodiment used for projection welding includes an electrode 30 and a positioning pin 31 (see FIG. 1 ). The positioning pin 31 is made of an insulating material (e.g., ceramic) and has a tapered shape. The electrode 30 has a hole 30A formed therein, and the positioning pin 31 is disposed in the hole 30A. The welding device 3 floats the positioning pin 31 by letting air out, causing the positioning pin 31 to protrude from the electrode 30.
本実施形態では、溶接装置3を用いたプロジェクション溶接により、溶接ナット1がワーク2の穴部20の周囲に溶接されることで、部材が製造される。以下では、図4のフローチャートにより、該部材の製造方法について説明する。 In this embodiment, a component is manufactured by welding a weld nut 1 around a hole 20 in a workpiece 2 by projection welding using a welding device 3. Below, the method for manufacturing this component is explained using the flowchart in Figure 4.
S100では、穴部20、30Aが重なるようにワーク2を電極30に配置する。この時、ワーク2の第2面22が電極30に当接する。そして、フローティングを行い、位置決めピン31を、穴部20、30Aを貫通し、第1面21から突出した状態で配置する。 In S100, the workpiece 2 is placed on the electrode 30 so that the holes 20 and 30A overlap. At this time, the second surface 22 of the workpiece 2 abuts against the electrode 30. Then, floating is performed, and the positioning pin 31 is positioned so that it passes through the holes 20 and 30A and protrudes from the first surface 21.
S105では、第1面21から突出する位置決めピン31がねじ穴10に挿入した状態となるよう、溶接ナット1を第1面21に配置する(図1参照)。この時、溶接ナット1の第1端面11が、ワーク2の第1面21における穴部20の周囲の領域に対面する。なお、上述したように、第1端面11は平面状であり、第1端面11における開口10Aの周囲の部分と第1面21との間には、隙間が形成される。また、第1端面11における突起部14は、ワーク2の第1面21に当接するか、若干の隙間を空けて第1面21に対面する。 In S105, the weld nut 1 is placed on the first surface 21 so that the positioning pin 31 protruding from the first surface 21 is inserted into the threaded hole 10 (see Figure 1). At this time, the first end face 11 of the weld nut 1 faces the area surrounding the hole 20 on the first surface 21 of the workpiece 2. As described above, the first end face 11 is flat, and a gap is formed between the area surrounding the opening 10A on the first end face 11 and the first surface 21. The protrusion 14 on the first end face 11 either abuts the first surface 21 of the workpiece 2 or faces the first surface 21 with a small gap.
また、この時、溶接ナット1のねじ穴10に設けられた周回部15は、位置決めピン31を周回するように配置され、周回部15によりねじ穴10の内周面と位置決めピン31との間の隙間が覆われる。具体的には、該隙間が周回部15により完全に塞がれていても良いし、周回部15と位置決めピン31との間に若干の隙間が生じていても良い。 In addition, at this time, the circumferential portion 15 provided in the threaded hole 10 of the weld nut 1 is positioned so as to surround the positioning pin 31, and the circumferential portion 15 covers the gap between the inner surface of the threaded hole 10 and the positioning pin 31. Specifically, the gap may be completely filled by the circumferential portion 15, or a small gap may be present between the circumferential portion 15 and the positioning pin 31.
S110では、電極30を介して溶接ナット1の第1端面11における突起部14に電流を流し、プロジェクション溶接を行う。この時、フランジ部13がワーク2に向けて押圧され、これにより、突起部14とワーク2の第1面21とが当接し、突起部14が加圧された状態となる。 In S110, current is passed through the protrusion 14 on the first end surface 11 of the weld nut 1 via the electrode 30 to perform projection welding. At this time, the flange portion 13 is pressed toward the workpiece 2, causing the protrusion 14 to come into contact with the first surface 21 of the workpiece 2 and placing the protrusion 14 in a pressurized state.
その後、溶接ナット1が溶接されたワーク2では、第2面22側から挿入されるボルト4と溶接ナット1とが締結される(図3参照)。そして、ボルト4がねじ穴10のめねじ10Bに螺合する際には、ボルトにより押圧されて周回部15が変形する。 Then, the bolt 4 inserted from the second surface 22 side of the workpiece 2 to which the weld nut 1 has been welded is fastened to the weld nut 1 (see Figure 3). When the bolt 4 is threaded into the internal thread 10B of the screw hole 10, the bolt presses against the circumferential portion 15, deforming it.
[5.変形例]
本実施形態では、周回部15は溶接ナット1に設けられているが、周回部15と溶接ナット1とは、分離された別の部材であっても良い。そして、上述した図4の製造方法におけるS105において、溶接ナット1をワーク2に配置する際、ねじ穴10の開口10A又はその付近にて位置決めピン31を同様にして周回するように、周回部15を配置しても良い。
5. Modifications
In this embodiment, the surrounding portion 15 is provided on the weld nut 1, but the surrounding portion 15 and the weld nut 1 may be separate components. In step S105 of the manufacturing method shown in FIG. 4 , when the weld nut 1 is placed on the workpiece 2, the surrounding portion 15 may be positioned so that it similarly surrounds the positioning pin 31 at or near the opening 10A of the screw hole 10.
具体的には、例えば、まず、ワーク2の第1面21から突出する位置決めピン31を周回する(換言すれば、位置決めピン31により貫通される)ように、周回部15を配置しても良い。そして、周回部15が配置された位置決めピン31がねじ穴10に挿入した状態となるよう、溶接ナット1をワーク2に配置しても良い。 Specifically, for example, the wrapping portion 15 may first be positioned so that it wraps around (or is penetrated by) the positioning pin 31 protruding from the first surface 21 of the workpiece 2. Then, the weld nut 1 may be placed on the workpiece 2 so that the positioning pin 31 with the wrapping portion 15 positioned thereon is inserted into the screw hole 10.
この他にも、例えば、まず、溶接ナット1におけるねじ穴10の開口10A又はその付近に、周回部15を配置しても良い。具体的には、ねじ穴10の内周面や、開口10Aの縁部に周回部15を配置しても良いし、ねじ穴10の外側にて開口10Aの縁部の周辺を覆うよう、第1端面11に当接した状態で周回部15を配置しても良い。そして、位置決めピン31がねじ穴10及び周回部15に挿入した状態となるよう、溶接ナット1をワーク2に配置しても良い。 Alternatively, for example, the circumferential portion 15 may first be placed at or near the opening 10A of the threaded hole 10 in the weld nut 1. Specifically, the circumferential portion 15 may be placed on the inner surface of the threaded hole 10 or on the edge of the opening 10A, or the circumferential portion 15 may be placed on the outside of the threaded hole 10 in contact with the first end face 11 so as to cover the periphery of the edge of the opening 10A. The weld nut 1 may then be placed on the workpiece 2 so that the positioning pin 31 is inserted into the threaded hole 10 and the circumferential portion 15.
このような場合であっても、同様にして、周回部15により、ねじ穴10の内周面と位置決めピン31との間の隙間を覆うことができる。
[6.効果]
(1)上記実施形態によれば、周回部15により、位置決めピン31とねじ穴10の内周面との間の隙間を覆うことができる。このため、溶接ナット1をワーク2に溶接するための作業を妨げることなく、プロジェクション溶接で発生したスパッタが、ねじ穴10の内部に進入するのを抑制できる。したがって、作業の困難性を抑制しつつ、溶接ナット1への良好な締結が可能となる。
Even in such a case, the gap between the inner peripheral surface of the screw hole 10 and the positioning pin 31 can be covered by the surrounding portion 15 in the same manner.
6. Effects
(1) According to the above embodiment, the surrounding portion 15 can cover the gap between the positioning pin 31 and the inner peripheral surface of the threaded hole 10. This prevents spatter generated by projection welding from entering the interior of the threaded hole 10 without interfering with the work of welding the weld nut 1 to the workpiece 2. This makes it possible to properly fasten the weld nut 1 while minimizing the difficulty of the work.
ここで、溶接ナット1の第1端面11において、ねじ穴10の開口10Aと突起部14との間の距離を長くすることで、プロジェクション溶接で発生したスパッタがねじ穴10の内部に進入するのを抑制できる。このため、プロジェクション溶接における電流値を高くし、接合強度を向上させることができる。しかし、該距離を長くすることで、溶接ナット1が大型化し、設計の自由度が低下したり、プロジェクション溶接により製造される部材の重量が増加したりする恐れがある。これに対し、上記実施形態によれば、溶接ナット1を大型化することなく、スパッタがねじ穴10の内部に進入するのを抑制できる。 Here, by increasing the distance between the opening 10A of the threaded hole 10 and the protrusion 14 on the first end surface 11 of the weld nut 1, it is possible to prevent spatter generated during projection welding from entering the interior of the threaded hole 10. This allows the current value during projection welding to be increased, improving joint strength. However, increasing this distance increases the size of the weld nut 1, which may reduce design freedom or increase the weight of the components manufactured by projection welding. In contrast, according to the above embodiment, it is possible to prevent spatter from entering the interior of the threaded hole 10 without increasing the size of the weld nut 1.
また、位置決めピン31のフローティングに用いられる空気を利用して、プロジェクション溶接で発生したスパッタの溶接ナットのねじ穴への進入を抑制する方法も知られている。具体的には、該方法では、位置決めピンの外周面に少なくとも1つの溝部を形成し、該溝部を介して、ワークの穴部から空気を流出させることで、ねじ穴に向かうスパッタを排除する。 There is also a known method of using the air used to float the positioning pin 31 to prevent spatter generated during projection welding from entering the threaded hole in the weld nut. Specifically, this method involves forming at least one groove on the outer surface of the positioning pin, and allowing air to flow through the groove from the hole in the workpiece, thereby eliminating spatter heading toward the threaded hole.
しかしながら、上記方法では、フローティング及びスパッタの排除を並行して行うため、大量の空気を高圧で流出させる必要があり、コストが増加すると共に、騒音の増加が懸念される。また、位置決めピンをフローティングする際の圧力が増加するため、プロジェクション溶接の際、突起部を加圧するためにより大きな力を溶接ナットに加える必要がある。また、位置決めピンの各溝部からの空気の流れに偏りが生じると、溶接ナットの位置がずれ、突起部の加圧にばらつきが生じる恐れがある。さらに、ねじ穴の開口と突起部との間の距離が長い場合には、スパッタを排除するためにより大量の空気の流出が必要となり、コストが増加する。 However, with the above method, floating and spatter removal are performed simultaneously, requiring the outflow of large volumes of air at high pressure, which increases costs and raises concerns about increased noise. Furthermore, because the pressure increases when floating the positioning pin, greater force must be applied to the weld nut to pressurize the protrusion during projection welding. Furthermore, if there is an imbalance in the air flow from each groove in the positioning pin, the weld nut may become misaligned, resulting in inconsistent pressure on the protrusion. Furthermore, if the distance between the opening of the screw hole and the protrusion is long, a larger volume of air must be outflowed to remove spatter, increasing costs.
これに対し、上記実施形態によれば、フローティングに必要な空気の量を増加させることなく、スパッタがねじ穴10の内部に進入するのを抑制できる。このため、コスト及び騒音の増加を抑制しつつ、スパッタがねじ穴10の内部に進入するのを抑制できる。 In contrast, according to the above embodiment, it is possible to prevent spatter from entering the interior of the screw hole 10 without increasing the amount of air required for floating. This makes it possible to prevent spatter from entering the interior of the screw hole 10 while suppressing increases in costs and noise.
(2)また、周回部15は溶接ナット1に設けられている。このため、プロジェクション溶接の際、周回部15を配置する作業の負荷が抑制される。
(3)また、周回部15は、ねじ穴10へのボルト4の締結により変形可能である。このため、溶接ナット1とボルト4との締結が、周回部15により妨げられるのを抑制できる。
(2) Furthermore, the circumferential portion 15 is provided on the weld nut 1. Therefore, the workload of placing the circumferential portion 15 during projection welding is reduced.
(3) Furthermore, the surrounding portion 15 can be deformed by fastening the bolt 4 into the threaded hole 10. Therefore, the surrounding portion 15 can be prevented from interfering with the fastening of the weld nut 1 and the bolt 4.
(4)また、例えば高張力鋼等といった硬質な材料で構成されたワークに対するプロジェクション溶接では、十分な接合強度を得るため、プロジェクション溶接の電流値を高くし、溶接温度を上げる場合がある。しかし、その結果、スパッタの発生量が多くなる恐れがある。これに対し、上記実施形態によれば、プロジェクション溶接の電流値を高くしたことでスパッタの発生量が多くなっても、スパッタがねじ穴10の内部に進入するのを抑制できる。このため、プロジェクション溶接により、高張力鋼により構成されたワーク2に対し、十分な接合強度で溶接ナットを溶接できる。 (4) Furthermore, when projection welding a workpiece made of a hard material such as high-tensile steel, the projection welding current value may be increased and the welding temperature may be raised to achieve sufficient joint strength. However, this may result in a large amount of spatter being generated. In contrast, according to the above embodiment, even if the amount of spatter generated increases due to the increased projection welding current value, the spatter can be prevented from penetrating into the threaded hole 10. Therefore, a weld nut can be welded to a workpiece 2 made of high-tensile steel with sufficient joint strength by projection welding.
[7.他の実施形態]
(1)上記実施形態では、溶接ナット1には、フランジ部13が設けられている。しかし、溶接ナット1は、フランジ部13が設けられていなくても良く、例えば、四角ナットや六角ナット等の形状を有していても良い。
7. Other Embodiments
(1) In the above embodiment, the weld nut 1 is provided with a flange portion 13. However, the weld nut 1 does not have to be provided with a flange portion 13, and may have a shape such as a square nut or a hexagonal nut.
(2)また、周回部15の形状は、リング状となっており、径方向に広がる扁平な形状を有する。しかし、これに限らず、周回部15は、ねじ穴10の内周面と位置決めピン31との間の隙間を覆うことが可能となる範囲で様々な形状を有していても良い。 (2) The circumferential portion 15 is ring-shaped and has a flat shape that expands in the radial direction. However, this is not limited to this, and the circumferential portion 15 may have various shapes as long as it is able to cover the gap between the inner surface of the screw hole 10 and the positioning pin 31.
(3)また、上記実施形態の部材の製造方法のでは、フローティングにより電極30から突出している位置決めピン31を用いて、溶接ナット1の位置決めが行われる。しかしながら、位置決めピン31は、フローティング以外の方法で電極30から突出するように設けられても良い。具体的には、例えば、モータ等の駆動部により穴部30Aに配置された位置決めピン31を変位させることで、位置決めピン31を電極30から突出するようにしても良い。また、例えば、電極30から突出するように位置決めピン31の端部が電極30に接合されていても良い。 (3) Furthermore, in the member manufacturing method of the above embodiment, the positioning of the weld nut 1 is performed using a positioning pin 31 that protrudes from the electrode 30 by floating. However, the positioning pin 31 may be provided so as to protrude from the electrode 30 by a method other than floating. Specifically, for example, the positioning pin 31 disposed in the hole 30A may be displaced by a drive unit such as a motor, causing the positioning pin 31 to protrude from the electrode 30. Also, for example, the end of the positioning pin 31 may be joined to the electrode 30 so as to protrude from the electrode 30.
(4)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。 (4) Multiple functions possessed by one component in the above embodiments may be realized by multiple components, or one function possessed by one component may be realized by multiple components. Also, multiple functions possessed by multiple components may be realized by one component, or one function realized by multiple components may be realized by one component. Also, part of the configuration of the above embodiments may be omitted. Also, at least part of the configuration of the above embodiments may be added to or substituted for the configuration of another of the above embodiments.
1…溶接ナット、10…ねじ穴、10A…開口、11…第1端面、14…突起部、15…周回部、2…ワーク、20…穴部、21…第1面、30…電極、31…位置決めピン、4…ボルト。 1...weld nut, 10...screw hole, 10A...opening, 11...first end surface, 14...projection portion, 15...circumferential portion, 2...workpiece, 20...hole portion, 21...first surface, 30...electrode, 31...positioning pin, 4...bolt.
Claims (4)
ワークを貫通する穴部に位置決めピンを配置し、前記位置決めピンが前記穴部から突出するようにすることと、
前記ワークから突出する前記位置決めピンに溶接ナットに配置することと、
プロジェクション溶接を行うことで、前記位置決めピンに配置された前記溶接ナットと前記ワークとを溶接することと、を備え、
前記溶接ナットは、
前記溶接ナットを貫通するねじ穴と、
前記ねじ穴の端部に位置する開口と、
前記開口を囲む端面と、を備え、
前記ワークから突出する前記位置決めピンに配置された前記溶接ナットは、前記端面が前記ワークに対面すると共に、前記位置決めピンが前記ねじ穴に挿入されており、且つ、前記溶接ナットの前記開口又はその付近にて、前記位置決めピンを周回するように周回部が配置されており、
前記周回部は、前記ねじ穴へのボルトの締結により変形可能である
部材の製造方法。 A method for manufacturing a component, comprising:
disposing a positioning pin in a hole that penetrates the workpiece so that the positioning pin protrudes from the hole;
placing a weld nut on the positioning pin protruding from the workpiece;
and welding the weld nut disposed on the positioning pin to the workpiece by performing projection welding.
The weld nut is
a threaded hole passing through the weld nut;
an opening located at an end of the screw hole;
an end surface surrounding the opening,
The weld nut placed on the positioning pin protruding from the workpiece has the end face facing the workpiece, the positioning pin inserted into the screw hole, and a surrounding portion is arranged at or near the opening of the weld nut so as to surround the positioning pin,
The circumferential portion is deformable by fastening a bolt to the screw hole.
Manufacturing method of components.
前記周回部は、前記溶接ナットに設けられている
部材の製造方法。 A method for manufacturing the member according to claim 1,
The circumferential portion is provided on the weld nut.
前記ワークは、高張力鋼により構成されている
部材の製造方法。 A method for manufacturing the member according to claim 1 or 2 , comprising:
The workpiece is made of high-tensile steel.
前記溶接ナットを貫通するねじ穴と、
前記ねじ穴の端部に位置する開口と、
前記開口を囲む端面と、
前記開口又はその付近に設けられた周回部と、を備え、
前記溶接ナットは、穴部を有するワークに対しプロジェクション溶接がなされるよう構成されており、前記プロジェクション溶接が行われる際、前記ワークの前記穴部から突出するように位置決めピンが配置されると共に、前記端面が前記ワークに対面し、且つ、前記位置決めピンが前記ねじ穴に挿入されるように、前記溶接ナットが配置され、
前記周回部は、前記位置決めピンを周回するよう構成され、前記ねじ穴へのボルトの締結により変形可能である
溶接ナット。 A weld nut,
a threaded hole passing through the weld nut;
an opening located at an end of the screw hole;
an end surface surrounding the opening;
a circumferential portion provided at or near the opening,
The weld nut is configured to be projection-welded to a workpiece having a hole, and when the projection welding is performed, a positioning pin is arranged to protrude from the hole of the workpiece, and the weld nut is arranged so that the end face faces the workpiece and the positioning pin is inserted into the screw hole,
The circumferential portion is configured to circumferentially surround the positioning pin and is deformable by fastening a bolt into the screw hole.
Welding nuts.
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