(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヤフラムを構成する隔膜部材と環状枠体とからなる第一の被溶接物と第二の被溶接物のいずれか一方又は双方に形成された環状のプロジェクションを利用して前記第一の被溶接物と前記第二の被溶接物とを抵抗溶接する方法において、
前記環状のプロジェクションの内側であって、前記第一の被溶接物の前記隔膜部材と前記第二の被溶接物との間に電気絶縁材料からなる環状弾性部材を介在させ、溶接時に前記隔膜部材に対して働く放射内方向の力を前記環状のプロジェクションと前記環状弾性部材との間の前記隔膜部材が吸収するように、前記環状弾性部材を前記第一の被溶接物と前記第二の被溶接物とで押しつぶした状態で溶接電流を流すことを特徴とする抵抗溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，抵抗溶接時に溶接物に発生しがちな歪みの発生を防止し得る抵抗溶接法及びそれにより得られる溶接物品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ダイヤフラム又は油などの液体あるいは空気のような気体を濾波するのに用いられるフィルタなどの製造には、円板状の金属板又は金属金網を一方の被溶接物として、他方の被溶接物にプロジェクション溶接する溶接工程が用いられる。このプロジェクション溶接は、一方の被溶接物の外周端に沿って予め形成された円環状の単一又は二重のプロジェクションを利用して行われる。
【０００３】
このような円周溶接の場合には、円板状の金属板又は金属金網はプロジェクションを含む溶接箇所の溶融金属は加圧力が加わっている金属厚み方向には広がることができないので、図4(A)の一点鎖線で示す円状溶接箇所1aを中心に矢印で示す放射外方向と放射内方向に溶融金属が広がるため歪みが発生する。これを防ぎ機械的強度を向上させるため、従来のダイヤフラムの場合には円板状の金属板又は金属金網に一つ以上の円環状のひだ1bを設けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、被溶接物の材質や厚さ、形状、大きさなどによっては、溶接条件を厳密に選定すると共に、一つ以上の円状のひだを設けてもプロジェクションの大きさなどにより、図4(B)の記号s で示すような歪みが溶接後の溶接物に発生することがある。また、半導体IC装置のように溶接物によっては溶接チリの存在を厳禁とするものがあるが、溶接チリの発生を完全に抑止することは極めて難しいので、溶接チリが発生しても溶接物の内部に溶接チリが全く影響を与えないように、被溶接物を特別の構造にしなければならない。被溶接物の構造面からこのような特別の構造にすることができない場合が多く、できたとしても加工工程が増えるのでコスト高になるなどの問題点がある。
【０００５】
したがって本発明は、主に溶接箇所の溶融金属の広がりに起因する歪みの発生を防ぐと同時に、溶接物品内部への溶接ちりの悪影響を皆無にすることを課題としている。
【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、請求項１の発明は、ダイヤフラムを構成する隔膜部材と環状枠体とからなる第一の被溶接物と第二の被溶接物のいずれか一方又は双方に形成された環状のプロジェクションを利用して前記第一の被溶接物と前記第二の被溶接物とを抵抗溶接する方法において、前記環状のプロジェクションの内側であって、前記第一の被溶接物の前記隔膜部材と前記第二の被溶接物との間に電気絶縁材料からなる環状弾性部材を介在させ、溶接時に前記隔膜部材に対して働く放射内方向の力を前記環状のプロジェクションと前記環状弾性部材との間の前記隔膜部材が吸収するように、前記環状弾性部材を前記第一の被溶接物と前記第二の被溶接物とで押しつぶした状態で溶接電流を流すことを特徴とする抵抗溶接方法を提供する。
【０００９】
【発明を実施するための形態】
以下図面により本発明の実施例について説明する。図 1及びその一部分を拡大した構造を示す図 2において、下部溶接電極W1の上にダイヤフラムを構成する第一の被溶接物 1と第二の被溶接物 2とが組み合わされて載置される。第一の被溶接物1 は圧力センサ膜となる円板状の隔膜部材1A、隔膜部材1Aの外周部に固定され隔膜部材1Aと一体的になっている環状枠体1Bからなる。隔膜部材1Aは環状のひだ1bを備えており、環状枠体1Bは内周側の肉厚を薄く、外周側の肉厚を厚くするような段差部1B' を有する。第二の被溶接物 2は環状の上端面に環状のプロジェクション2Aと内周端縁に沿って環状の凸部2Bを有する。
【００１０】
第一の被溶接物 1の肉厚の薄い部分と第二の被溶接物 2との間にはＯリングのような環状弾性部材 3が配置されている。耐熱性のゴム材料などからなる環状弾性部材 3は、プロジェクション2Aの高さよりも大きな直径を有する。ここで重要なのは環状弾性部材 3がプロジェクション2Aよりも内側に存在することであり、このためには環状弾性部材 3の輪の直径がプロジェクション2Aの輪の直径よりも小さくあらねばならない。
【００１１】
抵抗溶接するに当たって、上部溶接電極W2を下降させ、図2(B)に示すように第一の被溶接物1 の環状枠体1Bを加圧して押しつぶし、変形させた状態で下部溶接電極W1と上部溶接電極W2に溶接電流を流し、プロジェクション2Aとその近傍部を溶融させる。これら溶融金属は加圧方向、つまり被溶接物の厚み方向には逃げられないので、その溶接箇所となるプロジェクション2A近傍部から、図4 に示すような放射内方向の力と放射外方向の力が第一の被溶接物1 の隔膜部材1Aに働くが、放射内方向の力はプロジェクション2Aと押しつぶされた環状弾性部材 3との間の隔膜部材1Aにおいて実質的に吸収される。
【００１２】
したがって、隔膜部材1Aにおける環状弾性部材 3の内側の部分に歪みが発生することはなく、また溶接時にプロジェクション2A及びその近傍部に溶接チリが発生したとしても、押しつぶされた環状弾性部材 3によりその内外が完全に隔離されているので、内側に溶接チリの悪影響が生じることはない。
【００１３】
次に図 3(A),(B) により他の実施例について説明する。第一の被溶接物1 の環状枠体1Bは段差部1B' をもっておらず、平板状の環状体である。第二の被溶接物 2は環状の上端面に環状のプロジェクション2Aと内周端縁に沿って環状の凸部2Bを有する他、それらの間に凹部2Cを備え、環状弾性部材 3はその凹部2Cと第一の被溶接物1 のとの間に設けられる。この状態で、環状弾性部材 3の頂部は環状のプロジェクション2Aの頂部よりも高いレベルにあるが、抵抗溶接時には図3(B)に示すように変形し、プロジェクション2Aの溶融に伴ってさらに押しつぶされる。
【００１４】
このように環状枠体1Bに段差を付けるような加工を行わなくとも、押しつぶされた環状弾性部材 3が溶接箇所における膨張により隔膜部材1Aが放射内方向に広がろうとするのを制限するので、前記実施例と同様に隔膜部材1Aに歪みを発生させない。
【００１５】
以上の実施例では被溶接物1 、2 をダイヤフラムの構成部材として説明したが、例えば第一の被溶接物1 が金網のような多数の小孔もつメッシュ部材でも同様に溶接でき、同じ効果が得られる。さらに、気密封止タイプの半導体IC装置又は半導体装置の金属製蓋をケースに抵抗溶接する場合も同様な効果が得られる。特に、配線間がミクロンオーダ又はサブミクロンオーダの半導体IC装置の場合には1 μm の粒径の溶接チリの発生も許されないので、この溶接方法は非常に有効である。
【００１６】
なお、環状弾性部材 3は断面円形に限られず、断面方形又は楕円形など任意の形状で良い。さらに、環状弾性部材 3はその輪郭が円状に限られず、被溶接物の溶接箇所が方形の場合には方形状で良く、溶接箇所の輪郭に従って決められる。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば，プロジェクションの内側における被溶接物間に環状弾性部材を介在させ、押しつぶした状態で抵抗溶接を行っているので、溶接箇所の溶融金属の広がりに起因する歪みが発生せず、また溶接チリによるケース内への悪影響を皆無にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る抵抗溶接方法の実施例を説明するための図である。
【図２】  図１の一部分を拡大して示す図である。
【図３】  本発明の他の実施例を説明するための図である。
【図４】  抵抗溶接時における被溶接物の歪みを説明するための図である。
【符号の説明】
1 ・・・第一の被溶接物                  3 ・・・環状弾性部材
2 ・・・第二の被溶接物                  2A・・・プロジェクション
W1・・・下部溶接電極                    W2・・・上部溶接電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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