JP5291516B2 - ダンパ固定治具、およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えばエンジンと車体のシーャシとの間に介在されてエンジンからの振動を吸収するダンパを取り付けるために使用されるダンパ固定治具、およびその製造方法に関する。

自動車等のエンジンの振動が車体に直接に伝わらないようにするため、エンジンと車体のシーャシとの間に、エンジンを支持してその振動を吸収するためのダンパを介在させた構造が採用される場合がある。

このようなダンパをエンジンと車体のシーャシとの間に取り付けるには、例えば、図５に示すように、固定板２にスタッドボルト３をアークスタッド溶接したダンパ固定治具１を適用し、このダンパ固定治具１をダンパＤの上下に、ゴムを用いて一体的に固定し、このダンパ固定治具１のスタッドボルト３により、ダンパＤを図示しないエンジンとシーャシにそれぞれナットで固定する。

従来のようなダンパ固定治具１は、図６に示すように、固定板２の中央にボルト挿通孔２１を形成する一方、スタッドボルト３には、ねじ溝３２を有する主軸３１の一端側に形成されたボルト頭３３の主軸形成側の面において、複数の突起部３５が周方向に沿って形成されている。

そして、固定板２にスタッドボルト３をアークスタッド溶接する際には、図６（ａ）に示すように、まず、スタッドボルト３の主軸３１を固定板２のボルト挿通孔２１に挿通して突起部３５を固定板２に接触させる。次に、図６（ｂ）に示すように、この状態で加圧しつつ、固定板２とスタッドボルト３との間にアーク電流を流すことで、突起部３５と固定板２との間にアーク放電を発生させて両者２，３５間を溶接する（例えば、下記の特許文献１参照）。

特開昭６３−２３８９７７号公報

ところで、従来のダンパ固定治具１において、主軸３１は、その先端側からボルト頭３３の付け根側に至るまで軸方向に沿って全て同一の外径寸法になるように形成されている。そのため、アークスタッド溶接に際し、予めスタッドボルト３の主軸３１を固定板２のボルト挿通孔２１に挿通すると、図６（ａ）に示したように、突起部３５が固定板２に直接に接触する。また、スタッドボルト３の主軸３１をボルト挿通孔２１に円滑に挿通する上では、主軸３１の外径はボルト挿通孔２１の内径よりも僅かに小さくなっている。

したがって、図６（ａ）に示した状態で、スタッドボルト３を固定板２に向けて所定の圧力で加圧しつつアークスタッド溶接を行うと、図６（ｂ）に示したように、溶接部４２は、突起部３５と固定板２との当接箇所のみに形成されることになる。このため、固定板２とスタッドボルト３との間の溶接強度が未だ不十分である。

しかも、図７に示すように、アークスタッド溶接時に溶解したスパッタ５が、ボルト挿通孔２１とボルトの主軸２１の間を通過して固定板２よりも上方に突出した主軸３１まで飛散し、その結果、主軸３１に形成されたねじ溝３２内にスパッタＳが詰まり、その結果、ナットの締め付けを円滑に行えなくなるなどの不具合を生じることがある。

なお、上記の特許文献１記載の従来技術では、アークスタッド溶接時にスパッタ５が主軸３１のねじ溝３２部分まで飛散しないように、主軸３１とボルト頭３３との付け根部分にリング状の絶縁部材を嵌合しているが、このような絶縁部材を別途使用するのは余分な手間とコストがかかるために得策でない。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、固定板にスタッドボルトを従来よりも一層強固に溶接することができ、かつ、アークスタッド溶接に際して、スパッタが主軸まで飛散してねじ溝内にスパッタが詰まるなどの不具合発生を確実に防止することができるダンパ固定治具およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明にあっては、次の構成を採用している。

すなわち、請求項１記載の発明に係るダンパ固定治具は、ダンパに一体固定される固定板と、この固定板にアークスタッド溶接されるスタッドボルトとを備え、上記固定板には、上記スタッドボルトの主軸が挿通されるボルト挿通孔が形成される一方、上記スタッドボルトには、上記主軸の一端側に形成されたボルト頭の主軸形成側の面に周方向に沿って複数の突起部が形成されるとともに、上記主軸のボルト頭側の付け根部分に、ボルト頭に至るにつれて次第にその外径が上記ボルト挿通孔の内径よりも大きくなるテーパ部が形成されており、かつ、上記ボルト挿通孔に上記主軸を挿通して加圧状態でアークスタッド溶接したことに伴い、上記テーパ部と上記ボルト挿通孔の内周部との当接箇所に形成された第１の溶接部と、この第１の溶接部の溶解状態の加圧により上記突起部と上記固定板との当接箇所に形成された第２の溶接部と、を有することを特徴としている。

また、請求項３記載の発明に係るダンパ固定治具の製造方法は、請求項１記載のダンパ固定治具を製造する際に、上記固定板の上記ボルト挿通孔に上記スタッドボルトの主軸を挿通して上記テーパ部を上記ボルト挿通孔の内周部に当接させるステップと、この状態でスタッドボルトを固定板に向けて所定の圧力で加圧しつつ、上記固定板と上記スタッドボルトとの間にアーク電流を流してアークスタッド溶接を行い、上記テーパ部と上記ボルト挿通孔の内周部との当接箇所に第１の溶接部を形成するステップと、次いで、この第１の溶接部が溶解状態にあるときの加圧によって上記突起部と上記固定板とを当接させ、この当接箇所に第２の溶接部を形成するステップと、を含むことを特徴としている。

本発明によれば、ダンパ固定治具は、固定板とスタッドボルトとの間の溶接箇所が第１の溶接部と第２の溶接部の２箇所あり、従来よりも溶接箇所が多いため、固定板にスタッドボルトを一層強固に溶接することができる。

しかも、アークスタッド溶接に際して、突起部と固定板との当接箇所に第２の溶接部が形成されるよりも先行してテーパ部と固定板のボルト挿通孔の内周部との当接箇所が溶解して第１の溶接部が形成されることにより、主軸とボルト挿通孔との間の隙間が塞がれる。その結果、突起部と固定板との当接箇所に第２の溶接部が形成される際に生じるスパッタがボルト挿通孔を通過して固定板よりも上方に突出した主軸まで飛散してねじ溝内にスパッタが詰まるなどの不具合発生を確実に防止することができる。

上記において上記固定板の突起部との当接箇所に陥没部を形成しておくと、更に、本願発明の効果を高めることができる。

本発明の実施の形態におけるダンパ固定治具を構成する固定板とスタッドボルトとを示す斜視図である。 同ダンパ固定治具において、固定板にスタッドボルトを固定する場合の説明に供する縦断側面図で、同図（ａ）は固定板にスタッドボルトを挿入した状態、同図（ｂ）は固定板にスタッドボルトをアークスタッド溶接した後の状態をそれぞれ示している。 本発明のダンパ固定治具の斜視図である。 本発明の別の実施の形態を示す縦断側面図で、同図（ａ）は固定板にスタッドボルトを挿入した状態、同図（ｂ）は固定板にスタッドボルトをアークスタッド溶接した後の状態をそれぞれ示している。 ダンパにダンパ固定治具を取り付けた状態の側面図である。 従来のダンパ固定治具において、固定板にスタッドボルトを固定する場合の説明に供する縦断側面図で、同図（ａ）は固定板にスタッドボルトを挿入した状態、同図（ｂ）は固定板にスタッドボルトをアークスタッド溶接した後の状態をそれぞれ示している。 従来のダンパ固定治具を構成する固定板とスタッドボルトとを示す斜視図である。

図１は本発明の実施の形態１において、ダンパ固定治具を構成する固定板とスタッドボルトとを示す斜視図、図２は同ダンパ固定治具において、固定板にスタッドボルトを固定する場合の説明に供する縦断側面図であり、図３は斜視図である。

この実施の形態におけるダンパ固定治具１は、ダンパＤに一体固定される略円板状の固定板２と、この固定板２にスタッド溶接されたスタッドボルト３とを備える。

固定板２には、スタッドボルト３の主軸３１が挿通されるボルト挿通孔２１が形成されている。一方、スタッドボルト３は、主軸３１にねじ溝３２が形成され、また、主軸３１の一端側にボルト頭３３が一体的に設けられている。この場合、主軸３１のねじ溝３２の形成箇所の外径は、ボルト挿通孔２１の内径よりも若干小さいが、主軸３１のボルト頭３３側の付け根部分は、ボルト頭３３に至るにつれて次第にその外径がボルト挿通孔２１の内径よりも大きくなるようなテーパ部３４が形成されている。また、ボルト頭３３の主軸形成側の面には周方向に沿って複数個（本例では４個）の突起部３５が形成されている。この場合の各突起部３５の形成個数は２個以上あれば足りるが、ここでは４個の場合を図示している。また、突起部３５はボルト頭３３の周方向に沿って等間隔で形成されることが、アークスタッド溶接時の溶接強度を均一に保つ上で好ましい。

さらに、この実施の形態のダンパ固定治具１は、固定板２のボルト挿通孔２１に主軸３１を挿通して加圧状態で以下のようにアークスタッド溶接をしたことに伴い、上記テーパ部３４とボルト挿通孔２１の内周部との当接箇所に形成された第１の溶接部４１と、上記突起部３５と固定板２との当接箇所に形成された第２の溶接部４２とを有している。

上記構成のダンパ固定治具１を製造するには、図２（ａ）に示すように、固定板２のボルト挿通孔２１にスタッドボルト３の主軸３１を挿通してテーパ部３４をボルト挿通孔２１の内周部に当接させる。この場合、テーパ部３４のボルト頭側基端部分の外径がボルト挿通孔２１の内径よりも大きいため、突起部３５は固定板２に当接せず、両者２，３５間には僅かな隙間Ｌｏが存在する。そして、この状態でスタッドボルト３を固定板２に向けて所定の圧力（図２の矢印参照）で加圧しつつ、固定板２の外側（図２の上側）とスタッドボルト３のボルト頭３３の外側（図２の下側）との間にアーク電流を流してアークスタッド溶接を行う。

これにより、テーパ部３４と固定板２のボルト挿通孔２１の内周部との当接箇所にアーク放電が生じて第１の溶接部４１が形成される。その際、まず、テーパ部３４とボルト挿通孔２１との当接箇所が溶解し、上記加えられた圧力により、主軸３１とボルト挿通孔２１との間の隙間が直ちに塞がれる。

次いで、この第１の溶接部４１が溶解状態のときであっても、上記加圧状態は継続しているので、各突起部３５と固定板２が当接するに至り、この当接箇所にアーク放電が生じて第２の溶接部４２が形成される。

このように、この実施の形態のダンパ固定治具１は、固定板２とスタッドボルト３との間に、第１、第２の溶接部４１，４２が形成されて、従来よりも溶接箇所が多くなるため、固定板２に対してスタッドボルト３が一層強固に溶接される。

例えば、主軸３１の外径が１２ｍｍのスタッドボルト３を用い、４ｋｇの加圧状態の下で、３３ｋＡのアーク電流を流してアークスタッド溶接を行い、溶接後の破断試験で、固定板２とスタッドボルト３とが分離破断するまでの力を測定したところ、図６に示した従来品では、最大で２トン程度の破断強度しか得られなかったが、本発明品では、最大で５トン程度の破断強度が得られ、十分な溶接強度が確保できることが確認された。

また、同様の構成を１６ｍｍ径のスタッドボルト３に提要したところ、上記分離破断は６トン以上であった。

しかも、アークスタッド溶接に際しては、突起部３５と固定板２との当接箇所に第２の溶接部４２が形成されるよりも先行して、テーパ部３４とボルト挿通孔２１との当接箇所が溶解して第１の溶接部４１が形成されるので、この第１の溶接部４１によって主軸３１とボルト挿通孔２１との間の隙間が塞がれる。これにより、第２の溶接部４２が形成される際に生じるスパッタがボルト挿通孔２１を通過して固定板２よりも上方に突出した主軸３１まで飛散してねじ溝３２内にスパッタが詰まるなどの不具合発生を確実に防止することができる。

図４は、本発明の別の実施例を示すものである。

上記、固定板２の突起部３５に対応する位置に、当該突起３５に符合する陥没部３６を形成する。これによって、溶接時に突起部３５は陥没部３６に嵌り込んで溶解し、より高い溶接強度（例えば１２ｍｍ径のスタッドボルトで６トンの破断強度）を得ることができることになる。

本発明は、固定板にスタッドボルトを従来よりも一層強固に溶接することができ、かつ、アークスタッド溶接に際して、スパッタが主軸まで飛散してねじ溝内にスパッタが詰まるなどの不具合発生を確実に防止することができるという効果を有し、ダンパ固定治具およびその製造方法として有用であり、また、種々の固定治具として利用できる。

１ ダンパ固定治具
２ 固定板
２１ ボルト挿通孔
３ スタッドボルト
３１ 主軸
３２ ねじ溝
３３ ボルト頭
３４ テーパ部
３５ 突起部
３６ 陥没部
４１ 第１の溶接部
４２ 第２の溶接部

Claims (4)

1. ダンパに一体固定される固定板と、この固定板にアークスタッド溶接されるスタッドボルトとを備え、
   上記固定板には、上記スタッドボルトの主軸が挿通されるボルト挿通孔が形成される一方、
   上記スタッドボルトには、上記主軸の一端側に形成されたボルト頭の主軸形成側の面に周方向に沿って複数の突起部が形成されるとともに、上記主軸のボルト頭側の付け根部分に、ボルト頭に至るにつれて次第にその外径が上記ボルト挿通孔の内径よりも大きくなるテーパ部が形成されており、
   かつ、上記固定板の上記ボルト挿通孔に上記主軸を挿通して加圧状態でアークスタッド溶接したことに伴い、上記テーパ部と上記ボルト挿通孔の内周部との当接箇所に形成された第１の溶接部と、この第１の溶接部の溶解状態の加圧により上記突起部と上記固定板との当接箇所に形成された第２の溶接部と、を有することを特徴とするダンパ固定治具。
2. 上記突起部に対応する固定板上の位置に、上記突起部が嵌まり込む陥没部を設けた請求項１に記載のダンパ固定治具。
3. 請求項１記載のダンパ固定治具を製造する方法であって、
   上記固定板のボルト挿通孔に上記スタッドボルトの主軸を挿通して上記テーパ部の外周を上記ボルト挿通孔の内周に当接させるステップと、
   この状態でスタッドボルトを固定板に向けて所定の圧力で加圧しつつ、上記固定板と上記スタッドボルトとの間にアーク電流を流してアークスタッド溶接を行い、上記テーパ部と上記ボルト挿通孔の内周部との当接箇所に第１の溶接部を形成するステップと、
   次いで、この第１の溶接部が溶解状態にあるときの加圧によって上記突起部と上記固定板とを当接させ、この当接箇所に第２の溶接部を形成するステップと、
   を含むことを特徴とするダンパ固定治具の製造方法。
4. 上記突起部に対応する固定板上の位置に、上記突起部が嵌まり込む陥没部を設けた請求項３に記載のダンパ固定治具の製造方法。