(57)【要約】【課題】従来のマッシュシーム溶接に比べてはるかに短時間で溶接を行うことができ、また、熱歪みの小さな拡散接合を行えること。【解決手段】円形状又は４角形状などの空部により画成された内周面を持つ第１の被溶接物の前記内周面に、少なくとも一部分が前記空部よりも幾分大きな外形を有する第２の被溶接物の前記外形を溶接するマッシュ溶接方法において、前記第１の被溶接物の空部に前記第２の被溶接物を重ね合わせ、前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との間に加圧力をかけた状態で溶接電流を流し、瞬時に前記第１の被溶接物の空部に前記第２の被溶接物の所定部分を埋め込んで前記第１の被溶接物の内周面と第２の被溶接物の外形の少なくとも一部分とを接合することを特徴とするリングマッシュ溶接方法。【選択図】　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形状又は４角形状などの空部により画成された内周面を持つ第１の被溶接物の前記内周面に、少なくとも一部分が前記空部よりも幾分大きな外形を有する第２の被溶接物の少なくとも一部の外周面を溶接するマッシュ溶接方法において、
前記第１の被溶接物の空部に前記第２の被溶接物を位置合わせして重ね合わせ代によって重ね合わせ、
前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との間に加圧力をかけた状態で溶接電流を流し、
瞬時に前記第１の被溶接物の空部に前記第２の被溶接物の所定部分を押し込んで、前記第１の被溶接物の内周面と第２の被溶接物の前記外周面の少なくとも一部分とを接合することを特徴とするリングマッシュ溶接方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の被溶接物の空部は内径Ｒで形成される内周面により画成され、
前記第２の被溶接物はＲ＋（０．１〜０．７ｍｍ）の外径で形成される外周面を有し、
前記第１の被溶接物の前記内周面と前記第２の被溶接物の前記外周面の全周にわたって接合されることを特徴とするリングマッシュ溶接方法。
【請求項３】
請求項１において、
前記空部はこの空部を画成する内周面に一つ以上の凹部又は／及び凸部を有すると共に、前記第２の被溶接物の外形は前記空部の凹部又は凸部に適合する凸部又は／及び凹部を備え、
前記双方の被溶接物の凹部と凸部、又は凸部と凹部とを合致させて全周にわたって接合することを特徴とするリングマッシュ溶接方法。
【請求項４】
請求項１において、
前記空部はこの空部を画成する内周面に一つ以上の凹部又は／及び凸部を有すると共に、前記第２の被溶接物の所定の外周部には前記空部の凹部又は凸部に適合する凸部又は／及び凹部を備え、
前記双方の被溶接物の凹部と凸部、又は凸部と凹部とを組み合わせ、
前記双方の被溶接物の凹部と凸部、又は凸部と凹部以外の箇所の、前記空部の内周面と前記第２の被溶接物の外周面とを接合することを特徴とするリングマッシュ溶接方法。
【請求項５】
請求項１において、
前記第１の被溶接物は一つ以上の空部を有し、
前記第２の被溶接物は一つ以上の凸部を有し、該凸部の外形の少なくとも一部分は前記空部よりも幾分大きくなっており、
前記空部に対応する前記凸部の外面の少なくとも一部分を前記空部の内面に接合することを特徴とするリングマッシュ溶接方法。
【請求項６】
請求項１において、
前記第１の被溶接物の内周部と前記第２の被溶接物の外周部とは、断続的に重ね合わさっており、その重ね合わさっている前記内周部と外周部とが拡散接合されていることを特徴とするリングマッシュ溶接方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかにおいて、
前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との重なり合う部分の幅である重ね合わせ代は、０．１〜０．７ｍｍの範囲にあることを特徴とするリングマッシュ溶接方法。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかにおいて、
前記加圧力は、前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との接合体積に応じて決められる大きさであることを特徴とするリングマッシュ溶接方法。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれかにおいて、
パルス状溶接電流を前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との間に流して溶接を行うことを特徴とするリングマッシュ溶接方法。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかにおいて、
前記パルス状溶接電流の１００％ないし２００％の範囲内の大きさで、かつ前記パルス状溶接電流とほぼ相似の電流波形を有するパルス後熱用電流で焼き戻しを行うことを特徴とするリングマッシュ溶接方法。
【請求項１１】
内周面により画成される所定形状の空部を有する第１の被溶接物に接触する第１の溶接電極と、少なくとも一部分が前記空部よりも幾分大きな外形を有する第２の被溶接物に接触する第２の溶接電極とを備え、前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との重なり合う部分に集中して加圧力を与えると共に、パルス状溶接電流を流して溶接を行うリングマッシュ溶接装置であって、
前記第１の溶接電極と第２の溶接電極間の前記加圧力は、前記パルス状溶接電流による接合部の軟化に伴い、前記第１の被溶接物の空部に前記第２の被溶接物の所定部分が押し込まれる程度以上であり、前記第２の被溶接物の外形の少なくとも一部分が前記第１の被溶接物の空部に押し込まれてその内周面に接合された後に、前記加圧力を除去することを特徴とするリングマッシュ溶接装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記第２の溶接電極は、前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物とが重ね合わせ代よりも幅の大きく、前記空部よりも径の小さな内径とその空部の径と同等以上の外径をもつ環状凸部を有し、この環状凸部が前記第２の被溶接物に接触して、前記前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との重ね合わせ代に均一かつ集中して加圧力を与えることを特徴とするリングマッシュ溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接部分を僅かに重ねておき、加圧・通電して一挙に溶接を行う溶接方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】第１の被溶接物と第２の被溶接物とを溶接する一つの溶接方法として、マッシュシーム溶接が知られている。この溶接方法は、第１、第２の被溶接物である板材の端部分を僅かに重ねて押さえ、その状態で通常のシーム溶接と同様にローラ電極を、それら板材の重ねた部分、つまり重ね合わせ代に沿って、加圧・通電しながら走行させることにより、突き合わせ溶接と同様に板材の端面同士を溶接することができる。このようなマッシュシーム溶接は、特開２０００−２５４７８５号公報、特開２００１−３１４９７７公報、特開２００２−１０３０４５公報などに記載されている。特に、特開２０００−２５４７８５号公報には、凹凸を有する被溶接物をマッシュシーム溶接するために、被溶接物の形状に合わせて分割された多数の細かい電極を被溶接物に対して配置した後、加圧して一度にマッシュシーム溶接しようという技術思想が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のマッシュシーム溶接は、一般的なシーム溶接と同様に、一対のローラ電極を被溶接部に沿って加圧・通電しながら走行させ、被溶接部を順次溶接して行くので、溶接に時間がかかるという問題があった。また、ローラ電極を被溶接部に沿って加圧・通電しながら走行させるので、通常の抵抗溶接の場合に比べてローラ電極の磨耗がかなり激しく、また、大電流は流し難いという問題もあり、比較的大形で厚い被溶接物には適用し難かった。
【０００４】また、従来のマッシュシーム溶接は、ローラ電極を転がしながら順次シーム溶接する方法なので、板の端同士を溶接することができるが、一方の被溶接物の閉じた空部の内周面に他方の被溶接物の外周面を溶接することは熱歪みが大きくなり過ぎるということから、実際上は不可能であった。更にまた、特開２０００−２５４７８５号公報に記載されているシーム溶接の場合には、溶接電極の形状が複雑になり、多数の溶接電極の加圧力をほぼ均一にできないので、溶接ムラができてしまい、実用化するには非常に難しいという問題がある。
【０００５】この発明では、通常の抵抗溶接のように、上下一対の溶接電極を用い、環状の溶接箇所を一度でマッシュ溶接する溶接方法及び装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するために、第１の発明は、円形状又は４角形状などの空部により画成された内周面を持つ第１の被溶接物の前記内周面に、少なくとも一部分が前記空部よりも幾分大きな外形を有する第２の被溶接物の少なくとも一部の外周面を溶接するマッシュ溶接方法において、前記第１の被溶接物の空部に前記第２の被溶接物を位置合わせして重ね合わせ代によって重ね合わせ、前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との間に加圧力をかけた状態で溶接電流を流し、瞬時に前記第１の被溶接物の空部に前記第２の被溶接物の所定部分を押し込んで、前記第１の被溶接物の内周面と第２の被溶接物の前記外周面の少なくとも一部分とを接合することを特徴とするリングマッシュ溶接方法を提供するものである。
【０００７】前述の課題を解決するために、第２の発明は、請求項１において、前記第１の被溶接物の空部は内径Ｒで形成される内周面により画成され、前記第２の被溶接物はＲ＋（０．１〜０．７ｍｍ）の外径で形成される外周面を有し、前記第１の被溶接物の前記内周面と前記第２の被溶接物の前記外周面の全周にわたって接合されることを特徴とするリングマッシュ溶接方法を提供するものである。
【０００８】前述の課題を解決するために、第３の発明は、請求項１において、前記空部はこの空部を画成する内周面に一つ以上の凹部又は／及び凸部を有すると共に、前記第２の被溶接物の外形は前記空部の凹部又は凸部に適合する凸部又は／及び凹部を備え、前記双方の被溶接物の凹部と凸部、又は凸部と凹部とを合致させて全周にわたって接合するリングマッシュ溶接方法を提供するものである。
【０００９】前述の課題を解決するために、第４の発明は、請求項１において、前記空部はこの空部を画成する内周面に一つ以上の凹部又は／及び凸部を有すると共に、前記第２の被溶接物の所定の外周部には前記空部の凹部又は凸部に適合する凸部又は／及び凹部を備え、前記双方の被溶接物の凹部と凸部、又は凸部と凹部とを組み合わせ、前記双方の被溶接物の凹部と凸部、又は凸部と凹部以外の箇所の、前記空部の内周面と前記第２の被溶接物の外周面とを接合するリングマッシュ溶接方法を提供するものである。
【００１０】前述の課題を解決するために、第５の発明は、請求項１において、前記第１の被溶接物は一つ以上の空部を有し、前記第２の被溶接物は一つ以上の凸部を有し、その凸部の外形の少なくとも一部分は前記空部よりも幾分大きくなっており、前記空部のそれぞれに対応する前記凸部を前記空部の内面に同時に接合するリングマッシュ溶接方法を提供するものである。
【００１１】前述の課題を解決するために、第６の発明は、請求項１において、前記第１の被溶接物の内周部と前記第２の被溶接物の外周部とは、断続的に重ね合わさっており、その重ね合わさっている前記内周部と外周部とが拡散接合されているリングマッシュ溶接方法を提供するものである。
【００１２】前述の課題を解決するために、第７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかにおいて、前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との重なり合う部分の幅である重ね合わせ代は、０．１〜０．７ｍｍの範囲にあるリングマッシュ溶接方法を提供するものである。
【００１３】前述の課題を解決するために、第８の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかにおいて、前記加圧力は、前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との接合体積に応じて決められる大きさであるリングマッシュ溶接方法を提供するものである。
【００１４】前述の課題を解決するために、第９の発明は、請求項１ないし請求項８のいずれかにおいて、パルス状溶接電流を前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との間に流して溶接を行うリングマッシュ溶接方法を提供するものである。
【００１５】前述の課題を解決するために、第１０の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれかにおいて、前記パルス状溶接電流の１００％ないし２００％の範囲内の大きさで、かつ前記パルス状溶接電流とほぼ相似の電流波形を有するパルス後熱用電流で焼き戻しを行うリングマッシュ溶接方法を提供するものである。
【００１６】前述の課題を解決するために、第１１の発明は、内周面により画成される所定形状の空部を有する第１の被溶接物に接触する第１の溶接電極と、少なくとも一部分が前記空部よりも幾分大きな外形を有する第２の被溶接物に接触する第２の溶接電極とを備え、前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との重なり合う部分に集中して加圧力を与えると共に、パルス状溶接電流を流して溶接を行うリングマッシュ溶接装置であって、前記第１の溶接電極と第２の溶接電極間の前記加圧力は、前記パルス状溶接電流による接合部の軟化に伴い、前記第１の被溶接物の空部に前記第２の被溶接物の所定部分が押し込まれる程度以上であり、前記第２の被溶接物の外形の少なくとも一部分が前記第１の被溶接物の空部に押し込まれてその内周面に接合された後に、前記加圧力を除去するリングマッシュ溶接装置を提供するものである。
【００１７】前述の課題を解決するために、第１２の発明は、請求項１１において、前記第２の溶接電極は、前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物とが重ね合わせ代よりも幅の大きく、前記空部よりも径の小さな内径とその空部の径と同等以上の外径をもつ環状凸部を有し、この環状凸部が前記第２の被溶接物に接触して、前記前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との重ね合わせ代に均一かつ集中して加圧力を与えるリングマッシュ溶接装置を提供するものである。
【００１８】
【発明を実施するための形態】図面により本発明の実施例を説明する前に、この発明の基本について述べると、第１の被溶接物は円形状又は４角形状など種々の形状の空部により画成された内周面を持ち、第２の被溶接物は少なくともその一部分が前記空部よりも幾分大きな外形を有し、第１の被溶接物と第２の被溶接物とを僅かな重ね合わせ代をもって重ね合わせ、加圧した状態で一つ以上のパルス状溶接電流を流すことにより、第２の被溶接物の所定の外周面を第１の被溶接物の内周面に瞬時に拡散接合するところに特徴がある。
【００１９】先ず、図１により本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明を実現するためのリングマッシュ溶接装置の一例を示し、１は商用交流電源又は交流発電機のような交流電源、２は制御型スイッチからなる整流回路と交流電圧を所定の電圧に変圧する変圧器などからなる直流電源回路、３は複数の並列接続された電解コンデンサからなるコンデンサ、４はコンデンサ３に蓄えられたエネルギーを一つ以上の電流パルスにして放電させるインバータ回路、５は１又は２ターンの巻数をもつ２次巻線とこれに比べて巻数の多い１次巻線とを有する溶接トランス、６と７は溶接トランス５の２次巻線に接続された下部溶接電極、上部溶接電極、８、９は第１、第２の被溶接物である。第１の被溶接物８は後述するように、円形状、４角形状、楕円状など任意の形状の空部を画成する内周面を一つ以上もち、第２の被溶接物９は第１の被溶接物８の各内周面により画成される空部よりも若干大きな外形をもつ。
【００２０】図２を用いて、このリングマッシュ溶接の基本的な実施例について説明する。図１の下部溶接電極６上に載置される第１の被溶接物８は、鎖線８ａで囲まれる円形状の空部８ｂを有する。鎖線８ａに沿って第１の被溶接物８の厚み方向に内周面が形成される（ここでは、内周面８ｃという）。第２の被溶接物９は、鎖線８ａの直径よりも幾分大きな外形をもつ円板である。第１の被溶接物８の内径と第２の被溶接物９の外形との差は重ね合わせ代Ｗとなり、重ね合わせ代Ｗは０．１ｍｍないし０．７ｍｍの範囲であると、熱歪みが小さくなり、好ましくは０．２ｍｍないし０．５ｍｍの範囲が更に熱歪みの小さな拡散接合を可能にし、また溶接箇所の外観も損なわれない。
【００２１】第２の被溶接物９は図２（Ｂ）に示すように、第１の被溶接物８と最初に接触する側に一方の角部の全周にわたって面取り加工することにより、テーパー９ａが形成されている。このテーパー９ａは、溶接の初期に、第２の被溶接物９が第１の被溶接物８の空部８ｂに入り易くすると同時に、位置合わせを容易にするためのものである。図３（Ａ）に示すように、テーパー９ａによって外形が小さくなった第２の被溶接物９の面９ｂの直径は、第１の被溶接物８の内径に比べて若干小さくなるように形成される。特に、図３（Ｂ）に示すように、第２の被溶接物９にテーパー９ａを設けると共に、第１の被溶接物８の内周面８ｃの一方の角部も面取り加工して、テーパー８ｄを設けるのが好ましい。第１の被溶接物８のテーパー８ｄと第２の被溶接物９にもテーパー９ａとが合わされるようにそれぞれのテーパーが形成される。双方ともある小さな幅をもって当接した方が良好な拡散接合が行われる。この場合にも、熱歪みを小さくするという観点から、当然に重ね合わせ代Ｗを０．１ｍｍないし０．７ｍｍの範囲にしなければならない。
【００２２】リングマッシュ溶接を行うに当たって、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように第１の被溶接物８と第２の被溶接物９との重ね合わせ代Ｗが全周の何処をとってもほぼ等しくなるように、それらを位置合わせし、重ねる。次に、図１に示した下部溶接電極６と上部溶接電極７で、第１の被溶接物８と第２の被溶接物９間に加圧力をかけながら、１又は複数のパルス状溶接電流を流す。ここで加圧力は、第１の被溶接物８と第２の被溶接物９との接合体積に応じた大きさが必要となる。つまり、第１の被溶接物８と第２の被溶接物９との重ね合わせ代Ｗの大きさ、その全周の長さ、及び拡散接合の深さにより決まる接合体積が大きければ大きいほど、大きな加圧力が必要になる。
【００２３】ここで、第１の被溶接物８と第２の被溶接物９との重ね合わせ面は、円形状の線に近いので、リングプロジェクションの場合と同様に、その重ね合わせ面に加圧力とパルス状溶接電流が集中する。これにより、非常に効率的に重ね合わせ面から溶融に近い軟化が起こり、加圧力によって第２の被溶接物９が第１の被溶接物８の空部に入り込み、第２の被溶接物９の外周面が第１の被溶接物８の内周面に拡散接合される。この拡散接合は第２の被溶接物９の外周面と第１の被溶接物８の内周面との間で全周にわたってほぼ均一に行われるので、ここではリングマッシュ溶接と称する。ただし、後述するように、第２の被溶接物９の外周面と第１の被溶接物８の内周面との間で全周の一部分が溶接されなかったり、あるいは溶接されずに機械的に嵌合され、他の残りの周部分が拡散接合されるようなものもリングマッシュ溶接に含むものとする。なお、この実施例では第１の被溶接物８として板圧２ｍｍのものを用い、第２の被溶接物９は板圧４ｍｍのものを用いた。第１の被溶接物８の板圧が２ｍｍの場合には、第１の被溶接物８の厚み全体にわたって第２の被溶接物９が押し込まれ、第１、第２の被溶接物８、９の下面はほぼ同一面に位置する。
【００２４】この実施例によれば、従来のマッシュシーム溶接と違って、第１、第２の被溶接物８と９を全周にわたって若干重ね合わせて配置し、通常のコンデンサ蓄勢式抵抗溶接と同様に、これらを上部、下部溶接電極間に挟んで一つ以上のパルス状溶接電流を流し、一挙に第１、第２の被溶接物８と９の厚み方向の内周と外周を拡散接合しているので、熱歪みが小さく、かつ短時間で溶接が完了する。また、第１、第２の被溶接物８と９の厚み方向の内周と外周同士を拡散接合しているので、第１の被溶接物８と第２の被溶接物９との間に回転力が加わるような状態で使用される場合には、大きなトルクに耐えることができ有利である。また、特に第１の被溶接物８と第２の被溶接物９との間に電流が流れるような状態で使用される場合には、第１、第２の被溶接物８と９の厚み方向の内周と外周同士が拡散接合されているので、それらの間の抵抗がなく、熱が発生しないので好ましい。
【００２５】なお、第１の被溶接物８、第２の被溶接物９が炭素を２％以上含有する高炭素鋼からなる場合には、パルス状溶接電流の通電によるリングマッシュ溶接で焼き入れが行われてしまうので、パルス状溶接電流の通電後、所定時間の経過後にパルス状後熱用電流を流して焼き戻しを行う必要がある。このときのパルス状後熱用電流は、前記パルス状溶接電流のピーク値のほぼ１００％ないし２００％の範囲内の大きさで、かつパルス状溶接電流とほぼ相似の電流波形を有するのが好ましい。パルス状後熱用電流がパルス状溶接電流のピーク値のほぼ１００％よりも小さい場合には焼き戻しが足りず、硬度が所望値まで下がらず、ほぼ２００％よりも大きくなると、硬度が炭素鋼の一般的な使用範囲の所望値よりも大きくなってしまう。
【００２６】次に、図４により別の実施例について説明する。この実施例では、上部溶接電極７の下端に、第２の被溶接物９の形状に適合した凸部７ａを有する電極チップ７Ａがビス止めなどにより固定されている。第２の被溶接物９が円板の場合には、電極チップ７Ａの凸部７ａは加圧力に十分に耐えることのできる幅の平坦面をもち、かつ第２の被溶接物９の外径と同等以上の外径を有する円環状のものであり、上部溶接電極７に加えられる加圧力は、凸部７ａの平坦面を通して第２の被溶接物９の外周に近い部分、つまり溶接箇所に近い部分に均一に集中して加えられる。これにより、好ましいリングマッシュ溶接を行うことができる。
【００２７】次に、図５により別の実施例について説明する。この実施例は、第２の被溶接物９は上面から見て４角形状の二つの空部９Ａ、９Ｂを有し、第１の被溶接物８はその上面から延びる凸部８Ａ、８Ｂを有する。凸部８Ａ、８Ｂは空部９Ａ、９Ｂに比べて重ね合わせ代Ｗの分だけ大きく作られている。そして、この実施例では第１の被溶接物８の凸部８Ａ、８Ｂが第２の被溶接物９の空部９Ａ、９Ｂの厚み方向の途中まで拡散接合されると、それ以上、凸部８Ａ、８Ｂが空部９Ａ、９Ｂに入らないよう、加圧力と溶接電流とが調整されており、所定の短時間でリングマッシュ溶接が完了する。凸部８Ａと空部９Ａ、凸部８Ｂと空部９Ｂの溶接は実質的に同時に溶接される。さらに、空部や凸部が多い場合、それらの設けられた位置、配置が異なっても、実質的に同時に溶接される。このような場合、好ましいリングマッシュ溶接結果を得るには、下部溶接電極６と上部溶接電極７との間の厳密な平行性が要求されるため、特開平８−１１８０４０号公報、特開平９−２９５１６１号公報などに示されているような溶接機構を利用すると良い。その溶接機構は、鉛直な複数のガイド棒を備え、これらガイド棒を鉛直方向に円滑に動くリニア移動機構で上部溶接電極７を高い精度で平行に上下移動させるところが特徴である。
【００２８】次に、図６により別の実施例について説明する。この実施例は、第１の被溶接物８と第２の被溶接物９との間にかなり大きな回転力が加えられるような場合に有効な方法である。図６（Ａ）から明らかなように、第１の被溶接物８は円形の空部８ｂから延びる３角形状凹部８ｆ、４角形状凹部８ｇ、円弧状凹部８ｈを備え、第２の被溶接物９は、それら凹部のそれぞれに対応する位置に、その外周面から延びる３角形状凸部８ｄ、４角形状凸部８ｅ、円弧状凸部８ｆを備える。第１の被溶接物８と第２の被溶接物９の重ね合わせ代Ｗは、前述のように０．１〜０．７ｍｍの範囲で良いが、３角形状凹部８ｆと３角形状凸部８ｄ、４角形状凹部８ｇと４角形状凸部８ｅ、円弧状凹部８ｈと円弧状凸部８ｆの重ね合わせ代Ｗは０〜０．２ｍｍ程度でよい。それらの重ね合わせ代Ｗが０でも良いとしたのは、３角形状凹部８ｆと３角形状凸部８ｄ、４角形状凹部８ｇと４角形状凸部８ｅ、円弧状凹部８ｈと円弧状凸部８ｆの溶接が不完全であっても、又は溶接されていなくとも、他の部分が良好に拡散接合されていれば、各凸部と凹部の組み合わせによる機械的な嵌合と相まって、大きな回転トルクに十分に対応できる。ここで、種々の形状の凸部と凹部を形成したのは、形状は別にして一つ以上の凸部と凹部の組み合わせがあれば、より一層、大きな回転トルクに十分に対応できることを示すためであり、他の形状の凸部と凹部の組み合わせであっても勿論良い。
【００２９】以上の実施例では、空部が円形のもの、４角形状のものについて述べたが、空部が楕円形状のもの、５角形以上の多角形状のものなどその他の形状のものについても、前述と同様にしてリングマッシュ溶接を行うことができる。また、空部をもつ被溶接物の外形はどのような形状、例えば、歯車、円柱、角柱などでも良く、その空部に溶接される被溶接物も、空部に溶接される部分にどのような形状の部分、例えば、歯車、円筒、シャフトなどが固定、あるいはそれらと一体的に形成されていても良い。
【００３０】第１の被溶接物と第２の被溶接物の全周にわたって前述のような範囲の重ね合わせ代Ｗを形成した場合には、良好な拡散接合が困難な厚みの被溶接物に対しては、断続的に一定間隔で重ね合わせ代をもつ部分、あるいは一つ以上の重ね合わせ代をもつ部分を形成し、他の部分は重ね合わせ代を持たないように、双方の被溶接物の溶接箇所の形状を形成すれば、それら重ね合わせ代の部分に加えられる加圧力と溶接電流が大きくなるので、満足の行く拡散接合が可能になる。
【００３１】また、図１のリングマッシュ溶接装置では、インバータ回路４を用いて所望の波形の電流を溶接トランスの１次巻線に流したが、必ずしもインバータ回路を用いる必要はなく、半導体スイッチ、好ましくは溶接トランスの１次巻線に双方向の電流を流せる構成のスイッチ回路に置き換えても良い。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたように本発明のリングマッシュ溶接によれば、従来のマッシュシーム溶接に比べてはるかに短時間で溶接を行うことができ、また、熱歪みの小さな拡散接合を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリングマッシュ溶接方法を実現するための溶接装置の概要を示す図である。
【図２】本発明に係るリングマッシュ溶接方法を説明するための図である。
【図３】本発明に係るリングマッシュ溶接方法を説明するための図である。
【図４】本発明に係るリングマッシュ溶接方法の別の実施例を説明するための図である。
【図５】本発明に係るリングマッシュ溶接方法の別の実施例を説明するための図である。
【図６】本発明に係るリングマッシュ溶接方法の別の実施例を説明するための図である。
【符号の説明】
１・・・商用交流電源
２・・・直流電源回路
３・・・コンデンサ
４・・・インバータ回路
５・・・溶接トランス
６・・・下部溶接電極
７・・・上部溶接電極
７Ａ・・電極チップ
７ａ・・環状凸部
８・・・第１の被溶接物
８ｂ・・鎖線８ａで示される空部
８ｃ・・空部８ｂを画成する内周面
８ｄ・・テーパー
８Ａ、８Ｂ・・凸部
８ｆ、８ｇ、８ｈ・・内周面の凹部
９・・・第２の被溶接物
９ａ・・テーパー
９Ａ、９Ｂ・・空部
９ｄ、９ｅ、９ｆ・・外周面の凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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