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焊接螺栓

阅读：463发布：2021-03-01

IPRDB可以提供焊接螺栓专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明的焊接螺栓(1)具备设置在轴X方向一端侧且在承接面(2a)上设有焊接突起(3)的头部(2)、设在另一端侧的轴部(4)、以及设在头部(2)与轴部(4)之间且插入被焊接部件(10)上形成的插通孔(11)中的引导部(5)。而且，焊接螺栓(1)在头部(2)的承接面(2a)与引导部(5)的侧面(5a)的边界部分挖设有槽部(6)。，下面是焊接螺栓专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种焊接螺栓，其特征在于，

具备设置在一端侧且在承接面上设有焊接突起的头部、设在另一端侧的轴部、以及设在所述头部与轴部之间且插入被焊接部件上形成的插通孔中的引导部，在所述头部的承接面与所述引导部的侧面的边界部分挖设有槽部。

2.根据权利要求1所述的焊接螺栓，其特征在于，在所述头部的顶面侧中央部形成有凹部。

3.根据权利要求1或2所述的焊接螺栓，其特征在于，沿着所述边界部分遍及全周挖设有所述槽部。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的焊接螺栓，其特征在于，所述引导部具备多个顶部，并且在该多个顶部具有与所述被焊接部件的插通孔内表面抵接的抵接部，所述顶部的抵接部的曲率半径小于所述插通孔的抵接部抵接的部位的曲率半径。

5.根据权利要求4所述的焊接螺栓，其特征在于，所述引导部的至少根部端缘的轮廓形状为等径应变圆。

6.根据权利要求4所述的焊接螺栓，其特征在于，所述引导部的至少根部端缘的轮廓形状为多边形状。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的焊接螺栓，其特征在于，所述引导部具备多个顶部，并且在该多个顶部具有与所述被焊接部件的插通孔内表面抵接的抵接部，至少在该多个顶部上形成有从根部侧向前端部侧直径缩小的锥形部。

说明书全文

焊接螺栓

技术领域

[0001] 本发明涉及焊接螺栓。

背景技术

[0002] 以往，作为焊接螺栓，已知在螺栓头部的承接面设置焊接突起并且在螺栓的颈下部分设置与在汽车用车身部件(板材)上形成的插入孔嵌合的引导部(例如参照专利文献1)。

[0003] 该专利文献1中记载的焊接螺栓以下述方式与板材焊接。首先，将螺栓插入到插入孔，使引导部与插入孔嵌合并且将螺栓插入到插入孔中使得焊接突起抵接板材表面。接着，以通过上下电极加压的方式夹持插入到插入孔中的螺栓以及板材。然后，在通过上下电极进行夹持的状态下向该上下电极接通焊接电流，从而在使焊接突起熔化的同时使螺栓压接在板材上进行焊接。

[0004] 现有技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本特开平04-262880号公报

发明内容

[0007] 发明所要解决的课题

[0008] 但是，在上述现有技术中，由于螺栓的加工、强度上的原因，在引导部与头部的边界部分形成R状的曲面部，因此存在当焊接螺栓时该R状的曲面部跃上板材表面的可能。这样，如果在R状的曲面部跃上板材表面的状态下将螺栓焊接在板材上，那么该螺栓在相对于板材倾斜的状态下被焊接。因此，根据上述现有技术难以提高螺栓相对于板材的焊接精度。

[0009] 用于解决课题的方法

[0010] 于是，本发明的目的在于得到能够实现焊接精度提高的焊接螺栓。

[0011] 本发明为一种焊接螺栓，其特征在于，具备设置在一端侧且在承接面上设有焊接突起的头部、设在另一端侧的轴部、以及设在所述头部与轴部之间且插入被焊接部件上形成的插通孔中的引导部，所述焊接螺栓在所述头部的承接面与所述引导部的侧面的边界部分挖设有槽部。

[0012] 本发明的效果如下。

[0013] 根据本发明，通过在引导部的侧面与头部的承接面的边界部分挖设槽部，从而在形成有槽部的部分上，在引导部的侧面与头部的承接面的边界部分不再形成R状的曲面部。因此，能够抑制焊接时R状的曲面部跃上被焊接部件的表面而导致的焊接螺栓在相对于被焊接部件倾斜的状态下被焊接。其结果，能够实现提高焊接螺栓相对于被焊接部件的焊接精度。

附图说明

[0014] 图1是本发明第一实施方式涉及的焊接螺栓的立体图。

[0015] 图2是本发明第一实施方式涉及的焊接螺栓的纵剖视图。

[0016] 图3是将本发明第一实施方式涉及的焊接螺栓在引导部的根部切断后的剖视图。

[0017] 图4是本发明第一实施方式涉及的焊接螺栓的制造状态的模式示意图。

[0018] 图5是表示将本发明第一实施方式涉及的焊接螺栓焊接在板材上时的状态的示意图。

[0019] 图6是说明本发明第一实施方式涉及的焊接螺栓的引导部的根部的轮廓形状的附图。

[0020] 图7是本发明第二实施方式涉及的焊接螺栓的立体图。

[0021] 图8是本发明第二实施方式涉及的焊接螺栓的主视图。

[0022] 图9是图8的IX-IX线剖视图。

[0023] 图10是表示将本发明第二实施方式涉及的焊接螺栓焊接在板材上时的状态的示意图。

[0024] 图11是本发明第三实施方式涉及的焊接螺栓的立体图。

[0025] 图12是本发明第四实施方式涉及的焊接螺栓的主视图。

[0026] 图13是图12的XIII-XIII线剖视图。

[0027] 图14是本发明第五实施方式涉及的焊接螺栓的主视图。

[0028] 图15是本发明第六实施方式涉及的焊接螺栓的立体图。

[0029] 图16是本发明第七实施方式涉及的焊接螺栓的立体图。

[0030] 图17是本发明第八实施方式涉及的焊接螺栓的立体图。

[0031] 图18是本发明第九实施方式涉及的焊接螺栓的立体图。

具体实施方式

[0032] 以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。需要说明的是，以下多种实施方式中包含相同的构成要素。因此，在下文中，对那些相同的构成要素赋予通用的符号，并省略重复的说明。

[0033] (第一实施方式)

[0034] 本实施方式涉及的焊接螺栓1具备设在中心轴X方向一端侧(图2中下侧)的头部2、设在另一端侧(图2中上侧)并形成有螺纹槽4a的轴部4、以及形成在头部2与轴部4之间且与后述板材(被焊接部件)10上形成的插通孔11抵接来进行插通焊接螺栓1时定位的引导部5。该焊接螺栓1通过使用上模40以及下模41对冷锻加工用碳钢等材料进行冷锻来形成(参照图4)。

[0035] 在本实施方式中，头部2形成为大致圆板状，在该头部2的承接面(座面)2a上设有通过接通焊接电流而熔化并与板材10熔敷的焊接突起3。在本实施方式中，在圆周方向上延伸存在的三棱柱状焊接突起3沿着承接面2a的圆周方向等间隔地设有三处。

[0036] 轴部4为以中心轴X为中心的实心圆柱状，在侧面形成有螺纹槽4a。在本实施方式中，仅在轴部4的根部设有螺纹槽4a。

[0037] 引导部5中至少头部2侧端缘、即根部5d的端缘在正面观察时的轮廓形状为非圆形，形成有多个顶部5b。在本实施方式中，如图3所示，使根部5d的端缘在正面观察时的轮廓形状为三边的等径应变圆形。具体地说，根部5d的端缘在正面观察时的轮廓形状为通过下述方式来图示的形状。

[0038] 首先，如图6所示，以与半径R2的基准圆C2内切的一边长度为R3的正三角形T的各顶点为中心，在比形成各顶点的两边的位于基准圆C2靠外侧的延长线的范围内绘出半径R4的圆弧。

[0039] 然后，以各个半径R4的圆弧的中心以外的各顶点为中心，绘出半径R5(R3+R4)的圆弧，来连接以半径R4绘出的三个圆弧的在圆周方向上相互之间相对的端点彼此之间，从而绘出在圆周方向上的幅度D(R4+R5)一定的三边的等径应变圆(等径歪円)。此外，R1～R5的长度能够适当设定。

[0040] 另外，在本实施方式中，以半径R4绘出的部位相当于引导部5的顶部5b，以半径R5绘出的部位相当于侧部5c。而且，中心X相当于焊接螺栓1的中心轴X。

[0041] 并且，通过形成该三边的等径应变圆，能够绘出与各顶部5b外切的半径R1的虚拟圆C1，该虚拟圆C1相当于本实施方式中的板材10的插通孔11的轮廓形状。

[0042] 另外，在本实施方式中，多个顶部5b具有与板材10的插通孔11的内表面11a抵接的抵接部5f，图6中顶部5b与虚拟圆C1的连接点相当于抵接部5f。

[0043] 此处，在本实施方式中，使顶部5b的抵接部5f的曲率半径小于插通孔11的抵接部抵接部位的曲率半径。并且，通过像本实施方式那样使引导部5在正面观察时的轮廓形状为三边的等径应变圆，能够如图6所示那样，使顶部5b的抵接部(顶部5b与虚拟圆C1的连接点)5f的曲率半径R4小于虚拟圆C1的曲率半径(相当于插通孔11的抵接部抵接部位的曲率半径)R1。这样，通过使顶部5b的抵接部5f的曲率半径小于插通孔11的抵接部抵接部位的曲率半径，能够使顶部5b与插通孔11的内表面11a在中心轴X方向上线接触。

[0044] 并且，在本实施方式中，在引导部5上形成有在中心轴X方向上从根部5d侧朝向前端部5e侧直径缩小的锥形部5g。

[0045] 另外，在本实施方式中，使引导部5的形状为如下形状：根部5d的轮廓形状成为等径应变圆形，并且随着接近前端部5e，轮廓形状逐渐接近正圆形。

[0046] 具体地说，使引导部5形成为前端部5e的轮廓形状成为与根部5d的等径应变圆形内切的正圆形。即，引导部5形成为：在抵接部5f时锥角最大，随着朝向侧部5c侧移动，锥角逐渐减小，在正面观察时前端部5e侧的圆与等径应变圆相接部分，锥角为零。

[0047] 这样，通过在引导部5的至少顶部5b设置在中心轴X方向上从根部5d侧向前端部5e侧直径缩小的锥形部5g，能够使顶部5b与插通孔11的内表面11a在圆周方向上线接触。

[0048] 而且，通过使顶部5b的曲率半径小于插通孔11的抵接部抵接部位的曲率半径，并且在引导部5的至少顶部5b形成在中心轴X方向上从根部5d侧向前端部5e侧直径缩小的锥形部5g，能够使顶部5b与插通孔11的内表面11a的接触为点接触。在本实施方式中，顶部5b与插通孔11的内表面11a在各个顶部5b的抵接部5f的三个部位上点接触，通过该抵接部5f进行将焊接螺栓1在插通孔11内插通时的定位。此外，三个抵接部5f由于使后述的分流电流的电流值减小，因此设置为位于两个焊接突起3的圆周方向中间部。

[0049] 并且，本实施方式涉及的焊接螺栓1在引导部5的侧面5a与头部2的承接面2a的边界部分(承接面2a与侧面5a的交线：在本实施方式中相当于根部5d的轮廓部分)7具有在中心轴X方向顶面2b侧挖设的槽部6。在本实施方式中，槽部6设置为沿着引导部5的侧面5a与头部2的承接面2a的边界部分7遍及全周。此时，槽部6挖设成包含图6所示虚拟圆C1。即，在插入板材10的状态下的正面观察时，以插通孔11的周缘包含在槽部6内的方式挖设有该槽部6。

[0050] 另外，在本实施方式中，如图2所示，在头部2的顶面2b侧的中央部形成有从外周侧向中心深度加深的大致圆锥形的凹部2c。

[0051] 这样，通过在顶面2b侧的中央部形成大致圆锥形的凹部2c，从而在顶面2b的中央部形成研钵状的凹面2d，并且在顶面2b的外周部形成大致圆环状的平坦面2e。

[0052] 并且，在本实施方式中，以凹部2c的平坦面2e侧的直径(凹部2c的开口直径)小于槽部6的外周缘的直径的方式形成凹部2c。

[0053] 此时，也可以使凹部2c的平坦面2e侧的直径(凹部2c的开口直径)小于引导部5的侧面5a与头部2的承接面2a的边界部分7所绘出的等径应变圆的最短直径(与等径应变圆内切的圆的直径)。即，在正面观察时，凹部2c的开口可以形成在等径应变圆的区域(边界部分7所绘出的区域)内。

[0054] 另外，在本实施方式中，以顶角θ成为大约150°(钝角)的方式形成凹部2c。

[0055] 该凹部2c以及槽部6能够通过使用作为冷锻用金属模的、形成有大致圆锥状突部(形状与凹部2c的形状对应的突部)40a的上模40以及形成有大致环状突部(形状与槽部6的形状对应的突部)41a的下模41来形成。

[0056] 在将具有这种结构的焊接螺栓1焊接在汽车的挡泥板等板材(被焊接部件)10上的情况下，首先，使焊接螺栓1的轴部4以及引导部5插通板材10的插通孔11，使焊接突起3与板材10的表面10a抵接。此时，引导部5的顶部5a通过抵接部5f抵接插通孔11的内表面11a，从而进行焊接螺栓1的定位。然后，使上侧电极20与头部2的顶面2b抵接，并且使下侧电极21与板材10的背面侧抵接。此时，上侧电极20与顶面2b的凹面2d不抵接，与顶面2b的平坦面2e抵接。并且，在下侧电极21上形成有直径大于插通孔11的贯通孔
21a，如图5所示，通过使贯通孔21a贯通焊接螺栓1的轴部4以及引导部5，从而使该下侧电极21与板材10的背面侧抵接。

[0057] 然后，通过上侧电极20和下侧电极21夹持插入到插通孔11的焊接螺栓1以及板材10并按压。此时，焊接突起3与板材10的抵接部30被压坏，形成接触面31。这样，由于焊接突起3与板材10的接触面积的增加，导致抵接部30的电阻降低。另一方面，由于顶部5b的抵接部5f与焊接突起部的接触面31的形成无关地基本保持点接触，因此抵接部5f中的电阻值基本不变，继续维持在高于抵接部30中电阻值的值。之后，在通过上侧电极20与下侧电极21夹持焊接螺栓1以及板材10的状态下，通过使该上侧电极20与下侧电极21中流过电流，在使焊接突起3熔化的同时将焊接螺栓1压接在板材10上进行焊接。此时，如图5所示，由于引导部5与板材10通过抵接部5f抵接，因此电流分路成通过焊接突起3流动的焊接电流22和通过抵接部5f流动的分流电流23。但是，如上所述，由于抵接部30中的电阻值低于抵接部5f中的电阻值，因此所流过的焊接电流22的量多于分流电流23。

[0058] 并且，由于上侧电极20与顶部2b的凹面2d不抵接，与顶部2b的平坦面2e抵接，因此，如图5所示，分流电流23在凹部2c中迂回流动。

[0059] 根据以上的本实施方式，通过在引导部5的侧面5a与头部2的承接面2a的边界部分7挖设槽部6，从而在形成有槽部6的部分上，在引导部5的侧面5a与头部2的承接面2a的边界部分7不再形成R状的曲面部。因此，能够抑制焊接时R状的曲面部跃上板材(被焊接部件)10的表面10a而导致的焊接螺栓1在相对于板材(被焊接部件)10倾斜的状态下被焊接。其结果，能够谋求提高焊接螺栓1相对于板材(被焊接部件)10的焊接精度。另外，如果R状的曲面部跃上板材(被焊接部件)10的表面10a，则由于从该R状的曲面部也流过电流，因此存在焊接强度不均的可能，但是根据本实施方式，能够抑制由于R状的曲面部抵接板材(被焊接部件)10的表面10a而发生通过R状的曲面部流动的分流。其结果，能够使通过各焊接突起3流动的焊接电流22的电流值更加均等，能够抑制焊接强度产生不均，能够提高质量。

[0060] 另外，根据本实施方式，通过使顶部5b的抵接部5f的曲率半径小于插通孔11的抵接部5f所抵接部位的曲率半径，使得插通孔11的内表面11a与顶部5b的接触为螺栓轴X方向的线接触，因此能够减小抵接部5f的与插通孔11的内表面11a的接触面积。其结果，能够减少焊接时通过抵接部5f流动的分流电流(分流)23的电流值，能够抑制焊接强度产生不均。

[0061] 另外，根据本实施方式，通过至少在多个顶部5b设置从根部5d侧向前端部5e侧直径缩小的锥形部5g，使得插通孔11的内表面11a与顶部5b的接触为圆周方向的线接触，因此能够减小抵接部5f的与插通孔11的内表面11a的接触面积。其结果，能够减少焊接时通过抵接部5f流动的分流电流(分流)23的电流值，能够抑制焊接强度产生不均。

[0062] 而且，通过使顶部5b的曲率半径小于插通孔11的抵接部抵接部位的曲率半径，并且在引导部5的至少顶部5b形成在中心轴X方向上从根部5d侧向前端部5e侧直径缩小的锥形部5g，使得顶部5b与插通孔11的内表面11a的接触为点接触，因此能够进一步减小焊接时通过抵接部5f流动的分流电流(分流)23的电流值，能够进一步抑制焊接强度不均。

[0063] 并且，根据本实施方式，在头部2的顶面2b侧的中央部形成有随着从外周侧向中心深度加深的大致圆锥状凹部2c。因此，能够使上侧电极20不与顶面2b的凹面2d抵接，而仅与顶面2b的外周侧的平坦面2e抵接。其结果，不仅能够从上侧电极20向焊接突起3以最短距离流过焊接电流22，而且能够使分流电流23在顶面2b的中央部(凹面2d)中迂回流动，因此能够进一步减小焊接时通过抵接部5f流动的分流电流(分流)23的电流值。即，通过使上侧电极20不与顶面2b的凹面2d抵接，而仅与顶面2b的外周侧的平坦面2e抵接，能够进一步抑制分流。

[0064] 这样，根据本实施方式，能够减小分流电流(分流)23的电流值，因此能够不预先将分流电流部分计算在内地将上侧电极20和下侧电极21中流动的电流的电流值设定得较低。由此，能够抑制溅射(スパツタ)的产生，并且能够谋求电极的长寿命化。

[0065] 另外，通过在头部2的顶面2b侧的中央部形成凹部2c并且在引导部5的侧面5a与头部2的承接面2a的边界部分7挖设槽部6，能够以更高精度形成引导部5。

[0066] 在本实施方式中，使用形成有大致圆锥状突部(形状与凹部2c的形状对应的突部)40a的上模40以及形成有大致环状突部(形状与槽部6的形状对应的突部)41a的下模41来制造(锻造加工)焊接螺栓1。通过使用这样的金属模，与使用未形成有突部40a、突部41a的金属模的情况(未形成槽部6、凹部2c的情况)相比，能够抑制材料(冷锻加工用碳钢等)向大致圆板状头部2的外周方向塑性流动，并且能够促进材料向轴向塑性流动(参照图4)。

[0067] 具体地说，通过大致圆锥状突部(形状与凹部2c的形状对应的突部)40a，引导部5形成部分向轴向的挤压力增加，能够促进材料向轴向塑性流动。

[0068] 并且，通过大致环状突部(形状与槽部6的形状对应的突部)41a，抑制材料向头部2的外周方向塑性流动。这样，通过抑制材料向头部2的外周方向塑性流动，能够进一步促进材料向轴向塑性流动。

[0069] 其结果，能够使材料适当地向引导部5移动，从而抑制引导部5产生局部充填不足，因此能够以更高的精度形成引导部5。

[0070] 此时，如果使凹部2c的开口小于槽部6的外周缘直径，那么在通过大致圆锥状突部(形状与凹部2c的形状对应的突部)40a进行按压时，能够更加有效地抑制材料向头部2的外周方向塑性流动。即，如果使凹部2c的开口小于槽部6的外周缘直径，则能够使材料更适当地向引导部5移动。

[0071] 并且，如果使凹部2c的开口在正面观察时形成在等径应变圆的区域(边界部分7所绘出的区域)内，则等径应变圆的区域(边界部分7所绘出的区域)内被大致圆锥状突部(形状与凹部2c的形状对应的突部)40a按压，因此能够利用引导部5使材料更适当地移动。

[0072] 另外，如果以顶角θ成为钝角的方式来形成凹部2c，能够使大致圆锥状突部40a的倾斜部40b的按压力在轴向的分力大于外周方向的分力。其结果，能够更加有效地使材料向轴向塑性流动。

[0073] 另外，根据本实施方式，通过沿着引导部5的侧面5a与头部2的承接面2a的边界部分7遍及全周地设置槽部6，即便在板材10上形成插通孔11时插通孔11的周围产生毛刺的情况下，也由于能够在焊接作业时将毛刺容纳在设在全周上的槽部6内，因此能够抑制板材10上形成的毛刺与焊接螺栓1的承接面2a产生干扰。即，不再需要在焊接时进行板材10的毛刺去除作业，能够提高作业效率。

[0074] 另外，通过使轮廓形状为等径应变圆形，从而引导部的外周成为平滑的曲线，因此抑制了制造焊接螺栓时使用的金属模(上模40以及下模41)的磨耗，能够谋求金属模的长寿命化。

[0075] 另外，根据本实施方式，通过使引导部5为随着从根部5d向前端部5e逐渐从等径应变圆形成为正圆形的形状，能够使金属模的侧面形状成为更加平滑的形状，能够进一步抑制制造焊接螺栓时使用的金属模的磨耗，能够谋求金属模的进一步的长寿命化。

[0076] 另外，通过使引导部的轮廓形状为三角形状，具有容易定心的优点，由于能够以最小限度的数量稳定地支撑，因此还具有能够将分流的产生抑制为最小限度的优点。

[0077] (第二实施方式)

[0078] 本实施方式涉及的焊接螺栓1A具备设在中心轴X方向一端侧(图9中下侧)的头部2A、设在另一端侧(图9中上侧)并形成有螺纹槽4a的轴部4A、以及形成在头部2A与轴部4A之间并且与后述板材(被焊接部件)10上形成的插通孔11抵接来进行插通焊接螺栓1A时定位的引导部5A。该焊接螺栓1A通过使用未图示的金属模对冷锻加工用碳钢等材料进行冷锻来形成。

[0079] 在本实施方式中，头部2A形成为大致圆板状，在该头部2A的承接面2a上设有通过接通焊接电流而熔化并与板材10熔敷的焊接突起3A。在本实施方式中，以大致半球状突出的焊接突起3A沿着承接面2a的圆周方向等间隔地设有三处。

[0080] 轴部4A为以中心轴X为中心的实心圆柱状，在侧面形成有螺纹槽4a。在本实施方式中，在轴部4A的整体(从中心轴方向一端侧到另一端侧)上设有螺纹槽4a。

[0081] 引导部5A中至少头部2A侧端缘、即根部5d的端缘在正面观察时的轮廓形状为非圆形，形成有多个顶部5b。在本实施方式中，使引导部5A在正面观察时的轮廓形状为三边的等径应变圆形。

[0082] 另外，使顶部5b的抵接部5f的曲率半径小于插通孔11的抵接部抵接部位的曲率半径。这样，通过使顶部5b的抵接部5f的曲率半径小于插通孔11的抵接部抵接部位的曲率半径，能够使顶部5b与插通孔11的内表面11a在中心轴X方向上线接触。

[0083] 并且，在本实施方式中，在引导部5A上形成有在中心轴X方向上从根部5d侧向前端部5e侧直径缩小的锥形部5g。在本实施方式中，锥形部5g形成为遍及引导部5A全周，即不仅仅是在引导部5A的顶部5b，即便是在侧部5c，也形成在中心轴X方向上从根部5d侧向前端部5e侧直径缩小的锥形部5g。这样，通过在引导部5A上设置在中心轴X方向上从根部5d侧向前端部5e侧直径缩小的锥形部5g，能够使顶部5b与插通孔11的内表面11a在圆周方向上线接触。

[0084] 而且，通过使顶部5b的曲率半径小于插通孔11的抵接部抵接部位的曲率半径，并且在引导部5A的至少顶部5b形成在中心轴X方向上从根部5d侧向前端部5e侧直径缩小的锥形部5g，能够使顶部5b与插通孔11的内表面11a的接触为点接触。在本实施方式中，顶部5b与插通孔11的内表面11a在各个顶部5b的抵接部5f的三个部位上点接触，通过该抵接部5f进行焊接螺栓1A在插通孔11内插通时的定位。此外，三个抵接部5f由于使后述的分流电流的电流值减小，因此设置为位于两个焊接突起3的圆周方向中间部。

[0085] 并且，本实施方式涉及的焊接螺栓1A在引导部5A的侧面5a与头部2A的承接面2a的边界部分7具有在中心轴X方向顶面2b侧挖设的槽部6A。在本实施方式中，该槽部
6A仅挖设在边界部分7中与引导部5A的三个顶部5b对应的位置。即，仅在边界部分7中有可能跃上板材10的表面的顶部5b附近设有槽部6A。

[0086] 在将具有这种结构的焊接螺栓1A焊接在汽车的挡泥板等板材(被焊接部件)10上的情况下，首先，使焊接螺栓1A的轴部4A以及引导部5A插通板材10的插通孔11，使焊接突起3A与板材10的表面10a抵接。此时，引导部5A的顶部5b通过抵接部5f抵接插通孔11的内表面11a，从而进行焊接螺栓1A的定位。然后，使上侧电极20与头部2A的顶面2b抵接，并且使下侧电极21与板材10的背面侧抵接。下侧电极21上形成有直径大于插通孔11的贯通孔21a，如图10所示，通过使贯通孔21a贯通焊接螺栓1A的轴部4A以及引导部5A，从而使该下侧电极21与板材10的背面侧抵接。

[0087] 然后，由上侧电极20和下侧电极21夹持插入到插通孔11中的焊接螺栓1A以及板材10并按压。此时，焊接突起3A与板材10的抵接部30A被压坏，形成接触面31A。这样，由于焊接突起3A与板材10的接触面积的增加，导致抵接部30A的电阻降低。另一方面，由于顶部5b的抵接部5f与焊接突起部的接触面31A的形成无关地基本保持点接触，因此抵接部5f中的电阻值基本不变，继续维持在高于抵接部30A中的电阻值的值。之后，在由上侧电极20与下侧电极21夹持焊接螺栓1A以及板材10的状态下，通过使该上侧电极20与下侧电极21中流过电流，在使焊接突起3A熔化的同时将焊接螺栓1A压接在板材10上进行焊接。此时，如图10所示，由于引导部5A与板材10通过抵接部5f抵接，因此电流分路成通过焊接突起3A流动的焊接电流22和通过抵接部5f流动的分流电流23。但是，如上所述，由于抵接部30A中的电阻值低于抵接部5f中的电阻值，因此所流过的焊接电流22的量多于分流电流23。

[0088] 根据以上的本实施方式，也能够取得与上述第一实施方式基本相同的作用效果。

[0089] (第三实施方式)

[0090] 本实施方式涉及的焊接螺栓1B基本与上述第二实施方式相同，具备头部2A、形成有螺纹槽4a的轴部4A、以及形成在头部2A与轴部4A之间并且进行在板材10的插通孔11插通焊接螺栓1B时定位的引导部5A。

[0091] 而且，引导部5A的轮廓形状为三边的等径应变圆形，通过使顶部5b的曲率半径小于插通孔11的抵接部5f所抵接部位的曲率半径，并且在引导部5A的至少顶部5b形成在中心轴X方向上从根部5d侧向前端部5e侧直径缩小的锥形部5g，从而使内表面11a与顶部5b点接触。

[0092] 在此，本实施方式与上述第二实施方式涉及的焊接螺栓1A的主要不同点在于，沿着引导部5A的侧面5a与头部2A的承接面2a的边界部分7遍及全周地设置有槽部6B。此时，槽部6B挖设成包含图6所示虚拟圆C1。即，在插入了板材10的状态下正面观察时，以插通孔11的周缘包含在槽部6B内的方式挖设有该槽部6B。

[0093] 根据以上的本实施方式，也能够取得与上述第二实施方式相同的作用效果。

[0094] 另外，根据本实施方式，通过沿着引导部5A的侧面5a与头部2A的承接面2a的边界部分7遍及全周地设置槽部6B，从而即便在板材10上形成插通孔11时插通孔11的周围产生毛刺的情况下，也由于能够在焊接作业时将毛刺容纳在设于全周上的槽部6B内，因此能够抑制板材10上形成的毛刺与焊接螺栓1B的承接面2a产生干扰。即，不再需要在焊接时进行板材10的毛刺去除作业，能够提高作业效率。

[0095] (第四实施方式)

[0096] 本实施方式涉及的焊接螺栓1C具备设在中心轴X方向一端侧(图13中下侧)的头部2、设在另一端侧(图13中上侧)并形成有螺纹槽4a的轴部4、以及形成在头部2与轴部4之间并且与板材(被焊接部件)10上形成的插通孔11抵接来进行插通焊接螺栓1C时定位的引导部5。

[0097] 头部2形成为大致圆板状，在该头部2的承接面2a上设有通过接通焊接电流而熔化并与板材10熔敷的焊接突起3。在本实施方式中，在圆周方向上延伸存在的三棱柱状的焊接突起3沿着承接面2a的圆周方向等间隔地设有三处。

[0098] 轴部4为以中心轴X为中心的实心圆柱状，在侧面形成有螺纹槽4a。在本实施方式中，仅在轴部4的根部设有螺纹槽4a。

[0099] 而且，引导部5的至少根部5d端缘的轮廓形状为三边的等径应变圆形，通过使顶部5b的曲率半径小于插通孔11的抵接部5f所抵接部位的曲率半径，并且在引导部5的至少顶部5b形成在中心轴X方向上从根部5d侧向前端部5e侧直径缩小的锥形部5g，从而使内表面11a与顶部5b点接触。

[0100] 在此，在本实施方式中，使引导部5的形状为如下形状：根部5d的轮廓形状成为等径应变圆形，并且随着接近前端部5e，轮廓形状逐渐接近正圆形。

[0101] 具体地说，在本实施方式中，使引导部5形成为前端部5e的轮廓形状成为与根部5d的等径应变圆形内切的正圆形。即，引导部5形成为：在抵接部5f时锥角最大，随着向侧部5c侧移动，锥角逐渐减小，在正面观察时前端部5e的圆与等径应变圆相接部分，锥角为零。

[0102] 另外，在本实施方式中，仅在引导部5的侧面5a与头部2的承接面2a的边界部分7的与顶部5b对应的位置挖设有槽部6C。

[0103] 根据以上的本实施方式，也能够取得与上述第二实施方式相同的作用效果。

[0104] 另外，根据本实施方式，通过使引导部5为随着从根部5d向前端部5e逐渐从等径应变圆形成为正圆形的形状，能够使金属模的侧面形状成为更加平滑的形状，能够进一步抑制制造焊接螺栓时使用的金属模的磨耗，能够谋求金属模的进一步的长寿命化。

[0105] (第五实施方式)

[0106] 本实施方式涉及的焊接螺栓1D基本与上述第四实施方式相同，具备头部2、形成有螺纹槽4a的轴部4、以及形成在头部2与轴部4之间并且进行在后述板材10的插通孔插通焊接螺栓1D时定位的引导部5。而且，通过使顶部5b的曲率半径小于插通孔11的抵接部5f所抵接部位的曲率半径，并且在引导部5的至少顶部5b形成在中心轴X方向上从根部5d侧向前端部5e侧直径缩小的锥形部5g，从而使内表面11a与顶部5b点接触。

[0107] 另外，使引导部5形成为根部5d端缘的轮廓形状成为等径应变圆形，并且前端部5e的轮廓形状成为正圆形。

[0108] 在此，本实施方式与上述第四实施方式涉及的焊接螺栓1C的主要不同点在于，沿着引导部5的侧面5a与头部2的承接面2a的边界部分7遍及全周地设置有槽部6D。本实施方式中也同上述第三实施方式一样，槽部6D挖设成包含图6所示虚拟圆C1。即，在插入板材10的状态下正面观察时，以插通孔11的周缘包含在槽部6D内的方式挖设有该槽部6D。

[0109] 根据以上的本实施方式，也能够取得与上述第四实施方式相同的作用效果。

[0110] 另外，根据本实施方式，通过沿着引导部5的侧面5a与头部2的承接面2a的边界部分7遍及全周地设置槽部6D，从而即便在板材10上形成插通孔11时插通孔11的周围产生毛刺的情况下，也由于能够在焊接作业时将毛刺容纳在设于全周上的槽部6D内，因此能够抑制板材10上形成的毛刺与焊接螺栓1D的承接面2a产生干扰。即，不再需要在焊接时进行板材10的毛刺去除作业，能够提高作业效率。

[0111] (第六实施方式)

[0112] 本实施方式涉及的焊接螺栓1E具备设在中心轴X方向一端侧(图9中下侧)的头部2A、设在另一端侧(图9中上侧)并形成有螺纹槽4a的轴部4A、以及形成在头部2A与轴部4A之间并且与板材(被焊接部件)10上形成的插通孔11抵接来进行插通焊接螺栓1E时定位的引导部5E。

[0113] 头部2A形成为大致圆板状，在该头部2A的承接面2a上设有通过接通焊接电流而熔化并与板材10熔敷的焊接突起3A。在本实施方式中，以大致半球状突出的焊接突起3A沿着承接面2a的圆周方向等间隔地设有三处。

[0114] 轴部4A为以中心轴X为中心的实心圆柱状，在侧面形成有螺纹槽4a。在本实施方式中，在轴部4A的整体(从中心轴方向一端侧到另一端侧)上设有螺纹槽4a。

[0115] 在此，引导部5E的形状为：由在三角形的各顶点部分形成的顶部5b与在各边部分形成的平面状的侧部5c形成侧面5a的三角形状。而且，在本实施方式中，使顶部5b的曲率半径小于插通孔11的抵接部5f所抵接部位的曲率半径。

[0116] 并且，在引导部5E的侧面5a，形成有在中心轴X方向上从根部5d侧向前端部5e侧直径缩小的锥形部5g。即，在本实施方式中，也使插通孔11的内表面11a与顶部5b点接触。

[0117] 另外，在本实施方式中，仅在引导部5E的侧面5a与头部2A的承接面2a的边界部分7的与顶部5b对应的位置挖设有槽部6E。

[0118] 根据以上的本实施方式，也能够取得与上述第二实施方式基本相同的作用效果。

[0119] 另外，根据本实施方式，能够使引导部5E的形状更为简单，因此金属模的制造变得容易。

[0120] (第七实施方式)

[0121] 本实施方式涉及的焊接螺栓1F基本与上述第六实施方式相同，具备头部2A、形成有螺纹槽4a的轴部4A、以及形成在头部2A与轴部4A之间并且进行在板材10的插通孔11插通焊接螺栓1F时定位的引导部5E。

[0122] 而且，引导部5E的轮廓形状为三角形状，通过使顶部5b的曲率半径小于插通孔11的抵接部5f所抵接部位的曲率半径，并且在引导部5E的侧面5a形成在中心轴X方向上从根部5d侧向前端部5e侧直径缩小的锥形部5g，从而使内表面11a与顶部5b点接触。

[0123] 在此，本实施方式与上述第六实施方式涉及的焊接螺栓1E的主要不同点在于，沿着引导部5E的侧面5a与头部2A的承接面2a的边界部分7遍及全周地设置有槽部6F。此时，槽部6F挖设成包含图6所示虚拟圆C1。即，在插入到板材10的状态下正面观察时，以插通孔11的周缘包含在槽部6F内的方式挖设有该槽部6F。

[0124] 根据以上的本实施方式，也能够取得与上述第六实施方式相同的作用效果。

[0125] 另外，根据本实施方式，通过沿着引导部5E的侧面5a与头部2A的承接面2a的边界部分7遍及全周地设置槽部6F，从而即便在板材10上形成插通孔11时插通孔11的周围产生毛刺的情况下，也由于能够在焊接作业时将毛刺容纳在设于全周上的槽部6F内，因此能够抑制板材10上形成的毛刺与焊接螺栓1F的承接面2a产生干扰。即，不再需要在焊接时进行板材10的毛刺去除作业，能够提高作业效率。

[0126] (第八实施方式)

[0127] 本实施方式涉及的焊接螺栓1G具备设在中心轴X方向一端侧(图9中下侧)的头部2A、设在另一端侧(图9中上侧)并形成有螺纹槽4a的轴部4A、以及形成在头部2A与轴部4A之间并且与板材(被焊接部件)10上形成的插通孔11抵接来进行插通焊接螺栓1G时定位的引导部5G。

[0128] 头部2A形成为大致圆板状，在该头部2A的承接面2a上设有通过接通焊接电流而熔化并与板材10熔敷的焊接突起3A。在本实施方式中，以大致半球状突出的焊接突起3A沿着承接面2a的圆周方向等间隔地设有四处。

[0129] 轴部4A为以中心轴X为中心的实心圆柱状，在侧面形成有螺纹槽4a。在本实施方式中，在轴部4A的整体(从中心轴方向一端侧到另一端侧)上设有螺纹槽4a。

[0130] 在此，引导部5G的形状为：由在正方形的各顶点部分形成的顶部5b与在各边部分形成的平面状的侧部5c形成侧面5a的四边形状。而且，在本实施方式中，也使顶部5b的曲率半径小于插通孔11的抵接部5f所抵接部位的曲率半径。

[0131] 并且，在引导部5G的侧面5a，形成有在中心轴X方向上从根部5d侧向前端部5e侧直径缩小的锥形部5g。即，在本实施方式中，也使插通孔11的内表面11a与顶部5b点接触。

[0132] 另外，在本实施方式中，仅在引导部5G的侧面5a与头部2A的承接面2a的边界部分7的与顶部5b对应的位置挖设有槽部6G。

[0133] 根据以上的本实施方式，也能够取得与上述第六实施方式相同的作用效果。

[0134] (第九实施方式)

[0135] 本实施方式涉及的焊接螺栓1H基本与上述第八实施方式相同，具备头部2A、形成有螺纹槽4a的轴部4A、以及形成在头部2A与轴部4A之间并且进行在板材10的插通孔11插通焊接螺栓1H时定位的引导部5G。

[0136] 而且，使引导部5G的轮廓形状为四边形状，通过使顶部5b的曲率半径小于插通孔11的抵接部5f所抵接部位的曲率半径，并且在引导部5G的侧面5a形成在中心轴X方向上从根部5d侧向前端部5e侧直径缩小的锥形部5g，从而使内表面11a与顶部5b点接触。

[0137] 在此，本实施方式与上述第八实施方式涉及的焊接螺栓1G的主要不同点在于，沿着引导部5G的侧面5a与头部2A的承接面2a的边界部分7遍及全周地设置有槽部6H。此时，槽部6H挖设成包含图6所示虚拟圆C1。即，在插入到板材10的状态下正面观察时，以插通孔11的周缘包含在槽部6H内的方式挖设有该槽部6H。

[0138] 根据以上的本实施方式，也能够取得与上述第八实施方式相同的作用效果。

[0139] 另外，根据本实施方式，通过沿着引导部5G的侧面5a与头部2A的承接面2a的边界部分7遍及全周地设置槽部6H，从而即便在板材10上形成插通孔11时插通孔11的周围产生毛刺的情况下，也由于能够在焊接作业时将毛刺容纳在设于全周上的槽部6H内，因此能够抑制板材10上形成的毛刺与焊接螺栓1H的承接面2a产生干扰。即，不再需要在焊接时进行板材10的毛刺去除作业，能够提高作业效率。

[0140] 以上针对本发明涉及的焊接螺栓的优选实施方式进行了说明，但是本发明不限于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内，能够采用各种实施方式。

[0141] 例如，在上述各实施方式中，作为引导部的轮廓形状，列举了三边的等径应变圆形、三角形、四边形，其还可以是五边以上的等径应变圆形，可以是五边形以上的多边形状。

[0142] 另外，在上述第一实施方式中，列举了大致圆锥状凹部、即开口为大致圆形凹部，但是不限于此，例如可以以开口为与边界部分的轮廓形状(在上述第一实施方式中为三边的等径应变圆形)大致相似的形状的方式来形成凹部。

[0143] 另外，在上述第二～第九实施方式中，列举了头部的顶面侧没有形成凹部的结构，但也可以在这些第二～第九实施方式涉及的焊接螺栓的头部的顶面侧形成凹部。此时，凹部的大小、开口形状能够适当设定。

[0144] 另外，头部、轴部以及插通孔、其他细节的规格(形状、大小、布局等)也能够适当变更。

[0145] 另外，在上述第二、第三、以及第六～第九实施方式中，列举了遍及引导部的侧面全周设置有锥形部，但也可以仅在引导部的顶部的抵接部附近设置锥形部。

[0146] 产业上的可利用性

[0147] 根据本发明，能够得到可提高焊接精度的焊接螺栓。

标题	发布/更新时间	阅读量
焊接机-专利编号CN1223187A	2020-05-12	699
焊接转台-专利编号CN108015478A	2020-05-11	208
焊接面罩-专利编号CN107874908A	2020-05-11	807
焊接设备及其焊接方法-专利编号CN103464942A	2020-05-13	441
焊接电流源-专利编号CN103475207A	2020-05-13	682
焊接设备及其焊接方法-专利编号CN103464942B	2020-05-13	726
明弧焊接-专利编号CN1672860A	2020-05-12	820
焊接方法-专利编号CN1139477C	2020-05-12	893
焊接方法-专利编号CN1320067A	2020-05-11	166
焊接系统-专利编号CN109226997A	2020-05-11	150

焊接螺栓

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