(57)【要約】      （修正有）【課題】被溶接材に接合精度を向上する加工をし、被溶接材の位置バラツキの許容範囲が拡大するとともに、アーク溶接の適用範囲も拡大するアーク溶接用被溶接材と溶接部構造を提供する。【解決手段】２つの被溶接材の一方を第１被溶接材１として他方を第２被溶接材４とし、第１被溶接材は、第２被溶接材と接合可能な形状をし、第２被溶接材は、第１被溶接材を固定する固定部５を備え、固定部は、第１被溶接材と第２被溶接材を接合させる形状を有し、第１被溶接材の溶接部と第２被溶接材の溶接部の表面を接合して面状に近づけるアーク溶接用の被溶接材と溶接部構造である。【選択図】図１
2009119503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーク溶接により接合する２つの被溶接材であって、
前記２つの被溶接材の一方を第１被溶接材として他方を第２被溶接材とし、
前記第１被溶接材は、前記第２被溶接材と接合可能な形状をし、
前記第２被溶接材は、前記第１被溶接材を固定する固定部を備え、
前記固定部は、前記第１被溶接材と前記第２被溶接材を接合させる形状を有し、前記第１被溶接材の溶接部と前記第２被溶接材の溶接部の表面を接合して面状に近づけることを特徴とするアーク溶接用の被溶接材。
【請求項２】
前記第１被溶接材の溶接部は台形状であり、台形先端面を主溶接面とし、
前記第２被溶接材の固定部は、前記第１被溶接材の台形先端面の両側に形成される２つの斜面を覆接して前記第１被溶接材を嵌合することを特徴とする請求項１に記載のアーク溶接用の被溶接材。
【請求項３】
前記第１被溶接材の先端部分の一部に溝を設け、前記第１被溶接材の先端部分の前記溝以外の先端面を主溶接面とし、
前記第２被溶接材の固定部は、突出して前記第１被溶接材の前記溝に嵌合することを特徴とする請求項１に記載のアーク溶接用の被溶接材。
【請求項４】
前記溝は、Ｖ字またはＵ字形状であることを特徴とする請求項３に記載のアーク溶接用被溶接材。
【請求項５】
前記第１被溶接材と前記第２被溶接材にそれぞれ湾曲部を形成し、前記各湾曲部を互いに係着させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のアーク溶接用被溶接材。
【請求項６】
アーク溶接により接合する２つの被溶接材の溶接部構造であって、
前記被溶接材の一方を第１被溶接材として他方を第２被溶接材とし、
前記第１被溶接材は、前記第２被溶接材と接合可能な形状をし、
前記第２被溶接材は、前記第１被溶接材を固定する固定部を備え、
前記固定部は、前記第１被溶接材と前記第２被溶接材を接合させることを特徴とするアーク溶接用の被溶接材の溶接部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アーク溶接時に発生するアーク溶接用被溶接材の位置バラツキを校正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アーク溶接を行うときに、溶接対象物の溶接箇所に隙間や捩れなどの位置バラツキがある場合、溶接前に位置バラツキを修正してからアーク溶接を行っているが、完全にバラツキ構成できない場合があり、溶接不良を発生させてしまう。
【０００３】
図７（Ａ）は、溶接前の溶接対象物である被溶接材７１（板状）と被溶接材７２（板状）の間に位置バラツキがない理想的な状態と、アーク溶接後の溶接状態を示している。
位置バラツキがない場合、アーク溶接をする際に被溶接材７１の先端部分の先端面７３と被溶接材７２の先端部分の先端面７４をアーク溶接することにより理想的な溶融された溶接部７５が形成される。
【０００４】
図７（Ｂ）は、溶接前の溶接対象物である被溶接材７１（板状）と被溶接材７２（板状）の間に位置バラツキがある状態と、アーク溶接後の溶接状態を示している。
位置バラツキがある場合、アーク溶接をする際に被溶接材７１の先端部分の先端面７３と被溶接材７２の先端部分の先端面７４がうまく溶融されず溶接部７６のように被溶接材７２の先端部分のみ溶融し、被溶接材７１、７２は結合されない。
【０００５】
図８に示す図は被溶接材７１と被溶接材７２の位置を治具などにより位置バラツキを校正してから溶接する方法を示している。
特許文献１によれば、両取付け部の湾曲片が単電池の負極端子と単電池の正極端子とに係合し、極端子と取付け部とを互いに重ね合わせた状態で位置決め後、取付け部と端子とを、かつ取付け部と端子とをそれぞれ接合するので溶接電流で単電池が破損するのを確実に防げ、超音波接合ではチップで極端子、端子を挟み込むので固定具、アースクリップの双方を用いることが不要になり、極端子と接続端子の取付け部との先端部の位置を接合できる。このように構成することで単電池と接続端子とを簡単な作業で効率良く確実に接続する提案がされている。
【０００６】
しかしながら、被溶接材を溶接する際に、被溶接材を接合させるとともに、位置決めを行うためには冶具を用いなければならず、溶接時の工数が増加してしまうという問題がある。また、特許文献１では、溶接が確実にされているかを目視により確認することができない。
【特許文献１】特開２０００−１６４２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたものであり、被溶接材に接合精度を向上する加工をし、被溶接材の位置バラツキの許容範囲が拡大するとともに、アーク溶接の適用範囲も拡大するアーク溶接用被溶接材と溶接部構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の態様のひとつである被溶接材とその溶接部構造は、アーク溶接により接合する２つの被溶接材であって、前記２つの被溶接材の一方を第１被溶接材として他方を第２被溶接材とし、前記第１被溶接材は、前記第２被溶接材と接合可能な形状をし、前記第２被溶接材は、前記第１被溶接材を固定する固定部を備え、前記固定部は、前記第１被溶接材と前記第２被溶接材を接合させる形状を有し、前記第１被溶接材の溶接部と前記第２被溶接材の溶接部の表面を接合して面状に近づける。
【０００９】
被溶接材を上記の用に形成することにより、位置バラツキを補正することができ、アーク溶接の精度を向上することができる。
また、前記第１被溶接材の溶接部は、台形状であり、台形先端面を主溶接面とし、前記第２被溶接材の固定部は、前記第１被溶接材の台形先端面の両側に形成される２つの斜面を覆接して前記第１被溶接材を嵌合する。
【００１０】
また、前記第１被溶接材の先端部分の一部に溝を設け、前記第１被溶接材の先端部分の前記溝以外の先端面を主溶接面とし、前記第２被溶接材の固定部は、突出して前記第１被溶接材の前記溝に嵌合する。
【００１１】
また、前記溝は、Ｖ字またはＵ字形状である。
また、前記第１被溶接材と前記第２被溶接材にそれぞれ湾曲部を形成し、前記各湾曲部を互いに係着させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、被溶接材に接合精度を向上する加工をし、被溶接材の位置バラツキの許容範囲が拡大するとともに、アーク溶接の適用範囲も拡大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（原理説明）
アーク溶接を行うとき被溶接材（金属材料：母材）の形状について説明する。
溶接部を備える第１被溶接材と、第１被溶接材を固定する固定部と、溶接電極から電圧を印加する第２の溶接部を備える第２被溶接材を接合する。
【００１４】
固定部は、第１被溶接材と第２被溶接材を接合させる形状を有している。第１の溶接部と第２の溶接部の表面を接合して面状に近づけてアーク溶接が精度よく行えるようにする。
【００１５】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細を説明する。
（実施例１）
図１（Ａ）に第１被溶接材（金属材料：母材）である被溶接材１の形状を示す（板状）。被溶接材１の先端部分は、台形状であり、先端面（主溶接面）である第１の溶接部３の両側に斜面部２が設けられている。
【００１６】
図１（Ｂ）に第２被溶接材（金属材料）である被溶接材４の形状を示す（板状）。被溶接材４の先端部分には、被溶接材１の先端の斜面部２を覆うように設計された固定部５が設けられている。また、固定部５に挟まれるように先端に第２の溶接部６が設けられている。
【００１７】
図１（Ｃ）は、第１被溶接材と第２被溶接材を接合させた図を示している。被溶接材１を被溶接材４にスライドさせ、２つの固定部５に斜面部２が嵌合される。嵌合されると、図１（Ｃ）の点線部分７の被溶接材１の先端面である溶接部３と被溶接材４の先端面である溶接部６が略平面になる。さらに、固定部５により被溶接材１と被溶接材４の側面が接合される。
【００１８】
この状態で点線部分７にアーク溶接を行うため、被溶接材１と被溶接材２の間のギャップと位置バラツキを最小限に抑えることができ、安定したアーク溶接が実現できる。
（実施例２）
図２（Ａ）は第１被溶接材（金属材料：母材）である被溶接材２１の形状を示している（板状）。被溶接材２１の先端部分の一部にＶ字溝２３を設け、被溶接材２１の先端部分のＶ字溝２３以外の先端面に溶接部２２（主溶接面）として先端面を設ける。なお、被溶接材２１の溝２３はＶ字形状に限定されるものではなく、上記と同じ効果が得られればＵ字、Ｉ字、Ｊ字、レ字などの形状にしてもよい。
【００１９】
図２（Ｂ）に第２被溶接材（金属材料）である被溶接材２４の形状を示す。被溶接材２４の先端部分には第２の溶接部２５として先端面が設けられている。また、被溶接材２４の側面に対し略垂直に突出し、被溶接材２１の溝２３に嵌合する固定部２６が設けられている。
【００２０】
図２（Ｃ）は被溶接材２１と被溶接材２４を接合させた図である。被溶接材１を被溶接材２にスライドさせ、溝２３に固定部２６を嵌合させる。嵌合されると、図２（Ｃ）に示すように、被溶接材２１の先端面である溶接部２２と被溶接材２４の先端面である溶接部２５が略平面になる。さらに、被溶接材２１と被溶接材２４の側面が接合される。
【００２１】
この状態で点線部分２７にアーク溶接を行うため、被溶接材２１と被溶接材２４の間のギャップと位置バラツキを最小限に抑えることができるため安定した溶接が実現できる。
また、被溶接材２４の固定部２６は、例えば被溶接材に切り込みを入れ、固定部２６になる部分が、被溶接材２４の面２８に略垂直になるまで折り曲げて製作してもよい。
（実施例３）
図３（Ａ）は第１被溶接材に設けられる位置バラツキや捩れを吸収するための機構である。この機構は実施例１、２で説明した被溶接材１、２１に設けることができる。
【００２２】
この機構は、支持部３２、３４、湾曲部３３から構成され、第１被溶接材３１の溶接部から少し距離をおいた位置に配設されている。
第１被溶接材３１の一部を、第１被溶接材３１の側面３９に略直角に折り曲げて支持部３２を形成する。また、第１被溶接材３１の一部を、第１被溶接材３１の側面に略直角に折り曲げて支持部３２を形成する。支持部３２と支持部３４の有する面は平行であることが望ましい。
【００２３】
湾曲部３３は、例えば支持部３２から支持部３４をつなぐものであり、支持部３２と支持部３４のそれぞれの上記折り曲げ部分と対向する端面から延びている。湾曲部３３の幅は第１被溶接材の幅以下であればよい。
【００２４】
なお、湾曲部３３の加工は、上記支持部３２、３４の折り曲げ加工をする以前に、湾曲させてもよいし、折り曲げ加工後に湾曲させてもよい。
また、支持部３２、３４を形成しなくてもよい。
【００２５】
図３（Ｂ）は第２被溶接材に設けられる位置バラツキや捩れを吸収するための機構である。この機構は実施例１、２で説明した被溶接材４、２４に設けることができる。
また、この機構は湾曲部３７から構成され、第２被溶接材３６、湾曲部３７の幅は第２被溶接材と同じ長さを基本とするが、それ以下であってもよい。
【００２６】
図３（Ｃ）は、第１被溶接材と第２被溶接材に形成した湾曲部を互いに係着させた図である。本例では、支持部３２、３４が湾曲部３７に係合し、第１被溶接材３１と第２被溶接材３６を接合させる。
【００２７】
図４に第１被溶接材４６と第２被溶接材４１の接合を示し、第１被溶接材４６に湾曲部４９を形成し、第２被溶接材４１に固定部４２と湾曲部４４が形成されている。
図４（Ａ）は第２被溶接材４１の正面図である。図４（Ｂ）は第２被溶接材４１の側面図である。第２被溶接材４１には溶接部４３と固定部４２が設けられている。固定部４２は第２被溶接材４１の側面４５に対して略垂直に形成されている。例えば、折り曲げ加工などにより形成する。第２被溶接材４１に湾曲部４４を備えている。
【００２８】
図４（Ｃ）は第１被溶接材４６の正面図である。図４（Ｄ）は第１被溶接材４６の側面図である。第１被溶接材４６には溶接部４７とＶ字溝４８が設けられている。また、第１被溶接材４６の溶接部から少し距離をおいた位置に配設されている湾曲部４９が備えられている。
【００２９】
ここで、湾曲部４９が湾曲部４４と係着するように設計されている。
図４（Ｅ）は第１被溶接材４６と第２被溶接材４１を接合させたときの正面図である。図４（Ｆ）は図４（Ｅ）の側面図である。
【００３０】
固定部４２がＶ字溝４８に嵌合することにより接合されるとともに、溶接部４３と４７が略平面に接合される。さらに、湾曲部４４と湾曲部４９を係合する。
図５は図４に示した第１被溶接材４６と第２被溶接材４１の接合について示している。図５（Ａ）はＸ方向およびＺ方向に位置バラツキがある場合の側面図である。従来の場合、Ｖ字溝４８と固定部４２がないため上手く溶接部４３と４７が接合されないが、本例のようにＶ字溝４８と固定部４２を設けることによりＸ方向、Ｚ方向の位置バラツキが補正される。
【００３１】
図５（Ｂ）は第１被溶接材４６と第２被溶接材４１のＸ方向とＺ方向の位置バラツキを補正した接合後の側面図である。
図５（Ｂ）に示すように、矢印の示す方向に被溶接材４６を動かし被溶接材４１の固定部４２をＶ字溝４８に嵌合することによりＸ方向とＺ方向の位置バラツキを補正する。このとき、湾曲部４９がバネのように働き被溶接材４６と被溶接材４１の先端部分４３、４７を接合させる。
【００３２】
図６は図４に示した第１被溶接材４６と第２被溶接材４１の接合について示している。図６（Ａ）はＹ方向に位置バラツキがある場合の側面図である。従来の場合、Ｖ字溝４８と固定部４２がないため上手く溶接部４３と４７が接合されないが、本例のようにＶ字溝４８と固定部４２を設けることによりＹ方向の位置バラツキが補正される。
【００３３】
図６（Ｂ）は第１被溶接材４６と第２被溶接材４１のＹ方向の位置バラツキを補正した接合後の正面図である。図６（Ｂ）に示すように、矢印の示す方向に第１被溶接材４６を動かし第２被溶接材４１の固定部４２をＶ字溝４８に嵌合することによりＹ方向の位置バラツキを補正する。このとき、湾曲部４９が位置バラツキを吸収するために湾曲部４４に捩れて係合する。
【００３４】
このように湾曲部４９が動くことによりＹ軸方向の位置バラツキを補正することができる。
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（Ａ）実施例１の第１被溶接材を示す斜視図である。（Ｂ）実施例１の第２被溶接材を示す斜視図である。（Ｃ）第１被溶接材と第２被溶接材を接合したときの斜視図である。
【図２】（Ａ）実施例２の第１被溶接材を示す斜視図である。（Ｂ）実施例２の第２被溶接材を示す斜視図である。（Ｃ）第１被溶接材と第２被溶接材を接合したときの斜視図である。
【図３】（Ａ）第１被溶接材の湾曲部を示す斜視図である。（Ｂ）第２被溶接材の湾曲部を示す斜視図である。（Ｃ）第１被溶接材と第２被溶接材を接合したときの斜視図である。
【図４】（Ａ）固定部と湾曲部を有する第２被溶接材を示す正面図である。（Ｂ）固定部と湾曲部を有する第２被溶接材を示す側面図である。（Ｃ）Ｖ字溝と湾曲部を有する第１被溶接材を示す正面図である。（Ｄ）Ｖ字溝と湾曲部を有する第２被溶接材を示す側面図である。（Ｅ）第１被溶接材と第２被溶接材を接合したときの正面図である。（Ｆ）第１被溶接材と第２被溶接材を接合したときの側面図である。
【図５】（Ａ）第１被溶接材と第２被溶接材がＸ方向、Ｚ方向にばらついているときの側面図である。（Ｂ）第１被溶接材と第２被溶接材を接合したときの側面図である。
【図６】（Ａ）第１被溶接材と第２被溶接材がＹ方向にばらついているときの正面図である。（Ｂ）第１被溶接材と第２被溶接材を接合したときの正面図である。
【図７】（Ａ）理想的なアーク溶接を示す斜視図である。（Ｂ）アーク溶接がうまくいかないときの斜視図である。
【図８】従来の冶具を用いて位置バラツキを補正する場合の被溶接材の斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１、２１  第１被溶接材、
２  斜面部、
３、６  溶接部、
２３  溝、
４、２４  第２被溶接材、
５、２６  固定部、
２２、２５  溶接部、
７、２７  アーク溶接部、
３１  第１被溶接材、
３２、３４  支持部、
３３  湾曲部、
３６  第２被溶接材、
３７  湾曲部、
４１  第２被溶接材、
４２  固定部、
４３、４７  溶接部、
４４、４９  湾曲部、
４６  第１被溶接材、
４８  Ｖ字溝、
２８、３９、４５  側面、
７１  第１被溶接材、
７２  第２被溶接材、
７３、７４  先端面（溶接前）、
７５、７６  溶接部（溶接後）
【図１】
2009119503.tif 000003
【図２】
2009119503.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009119503.tif 000008
【図７】
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【図８】
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