JP2019000858A - プロジェクション接合装置及びプロジェクション接合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アウター部材の内周面の傷つきを防止しつつ、アウター部材とインナー部材との同軸度を適切に維持した状態で、アウター部材とインナー部材とをプロジェクション溶接により接合する。
【解決手段】インナー部材（インナードラム１１０）と略同軸となるように、アウター部材（アウタードラム１３）の内周面を、上記アウター部材の内周面を上記径方向にクランプするための複数のクランプ部５２を有するコレットチャック５０を備え、クランプ部５２には、上記軸方向に対して直交する方向に回転軸を有するとともに、コレットチャック５０によって上記アウター部材の内周面が上記径方向にクランプされた状態で、上記アウター部材の内周面に接触しかつ上記アウター部材の、上記クランプ部に対する上記軸方向の相対移動を可能にする転動部材（ローラ５７）が設けられている。
【選択図】図５

Description

本発明は、アウター部材とインナー部材とが略同軸になるように、アウター部材とインナー部材とをプロジェクション溶接により接合するためのプロジェクション接合装置及び接合方法に関する技術分野に属する。

一般に、自動車の自動変速機には、多板クラッチ式のクラッチ装置が用いられている。このクラッチ装置は、軸方向の一方側に底部を有しかつ他方側が開放された有底筒状のアウター部材と、上記軸方向に延びかつ該アウター部材内に該アウター部材と略同軸に接合されるインナー部材とを有している。

上記アウター部材と上記インナー部材とを接合する際には、プロジェクション溶接が用いられることがある。例えば、特許文献１には、軸方向の一方側に底部を有しかつ他方側が開放された有底円筒状のアウタードラム（アウター部材）と、該アウタードラムの底部に接合される突条（接合部）を有しかつ上記軸方向に延びるインナードラム（インナー部材）とを、アウタードラムの底部にインナードラムの突条を当接させた状態で、プロジェクション溶接用の一対の電極で上記軸方向に挟持して、その後、一対の電極によって、アウタードラムとインナードラムとを上記軸方向に押圧しながら、一対の電極間に接合電流を流して、アウタードラムの底部とインナードラムの突条とをプロジェクション溶接により接合することが記載されている。

特開２０１０−７１４０８号公報

ところで、特許文献１のような自動変速機のクラッチ装置では、アウター部材とインナー部材との同軸度を確保する必要があるため、一対の電極でアウタードラムとインナードラムとを挟持する前に、コレットチャックによって、アウター部材の内周面を径方向にクランプして、アウター部材とインナー部材との軸合わせを行うのが一般的である。

コレットチャックにおける、アウター部材の内周面を径方向にクランプするクランプ部は、一般的に、上記径方向の外側に突出する爪部を有しており、実際にアウター部材の内周面を径方向にクランプするときには、クランプ部を上記径方向の外側に向かって変位させて、爪部によって、アウター部材の内周面を上記径方向の外側に向かって押圧する。

ここで、実際にプロジェクション溶接による接合を行う際には、インナー部材の接合部が潰れながら、アウター部材とインナー部材とのプロジェクション溶接が進行するため、爪部によってアウター部材の内周面を押圧したまま接合電流を流すと、インナー部材の突起が潰れたときに、アウター部材が爪部に対して軸方向に相対移動して、該アウター部材の内周面を傷つけてしまうおそれがある。このため、従来のプロジェクション接合装置では、クランプ部を元の位置に戻して、爪部によるアウター部材の内周面のクランプを解除して、アンクランプ状態にしてから接合電流を流してプロジェクション溶接を行っていた。

しかし、上記アンクランプ状態にからプロジェクション溶接を行うと、該プロジェクション溶接の進行中にアウター部材の中心軸とインナー部材の中心軸とがずれることがあり、アウター部材とインナー部材との同軸度を適切に維持することが困難であった。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、アウター部材の内周面の傷つきを防止しつつ、アウター部材とインナー合部材との同軸度を適切に維持したまま、アウター部材とインナー部材とをプロジェクション溶接により接合することができるようにすることにある。

上記課題を解決するために、本発明は、軸方向の一側に底部を有しかつ他側が開放された有底円筒状のアウター部材と、該アウター部材の上記底部における上記軸方向の上記他側の面に接合される突起状の接合部を有しかつ上記軸方向に延びるインナー部材とを、上記アウター部材と上記インナー部材とが略同軸になるようにプロジェクション溶接により接合するためのプロジェクション接合装置を対象として、上記インナー部材を支持するインナー部材支持部と、上記インナー部材支持部に支持された上記インナー部材と略同軸となるように、上記アウター部材の内周面を径方向にクランプするための複数のクランプ部を有するコレットチャックと、上記アウター部材の上記底部における上記軸方向の上記他側の面に、上記インナー部材の上記接合部が接触した状態で、上記アウター部材を上記インナー部材に向かって加圧する加圧手段と、上記インナー部材に接触する第１電極と、上記アウター部材に接触し、上記第１電極との間に、上記プロジェクション溶接のための接合電流を流す第２電極と、を備え、上記各クランプ部は、上記軸方向に対して直交する方向に回転軸を有するとともに、上記コレットチャックによって上記アウター部材の内周面が上記径方向にクランプされた状態で、上記アウター部材の、上記クランプ部に対する上記軸方向の相対移動を可能にする転動部材を有しており、上記コレットチャックは、上記各クランプ部を上記径方向の外側に変位させて、上記転動部材によって、上記アウター部材の内周面を上記径方向の外側に押圧することで、上記アウター部材の内周面を上記径方向にクランプする、という構成とした。

この構成によると、アウター部材とインナー部材とをプロジェクション溶接により接合すべく、アウター部材の底部における上記軸方向の上記他側の面に、インナー部材の接合部が当接した状態で、アウター部材をインナー部材に向かって上記軸方向に加圧しながら、第１電極と第２電極との間にプロジェクション溶接のための接合電流を流したときには、インナー部材の接合部が加圧方向（軸方向）に潰れるため、アウター部材は、該接合部が潰れた分だけ上記加圧方向に移動する。このとき、アウター部材の内周面は、転動部材によって、上記径方向の外側に押圧されることで、該径方向にクランプされているため、アウター部材は、上記転動部材が転動することによって、その内周面がほとんど傷つけられることなく、該クランプ部に対して上記軸方向に相対移動することができる。よって、アウター部材の内周面を傷つけないようにするために、接合電流を流す際に、上記クランプ部によるアウター部材の内周面の上記径方向のクランプを解除する必要がなく、上記クランプ部によってアウター部材の内周面を上記径方向にクランプしたまま、アウター部材とインナー部材とのプロジェクション溶接を行うことができる。この結果、アウター部材の内周面の傷つきを防止しつつ、アウター部材とインナー合部材との同軸度を適切に維持したまま、アウター部材とインナー部材とをプロジェクション溶接により接合することができる。

また、アウター部材とインナー部材との同軸度を適切に維持することができるようになることによって、アウター部材とインナー部材との同軸度のバラツキが小さくなるため、アウター部材とインナー部材との同軸度の検査を簡略化することができる。これにより、アウター部材とインナー部材とを有するワークの製造コストを抑えることができる。

上記プロジェクション接合装置の一実施形態では、上記アウター部材は、自動車の自動変速機のクラッチ装置におけるクラッチドラムの一構成要素であるアウタードラムであり、上記インナー部材は、上記クラッチドラムにおける他の構成要素であるインナードラムである。

すなわち、自動変速機のクラッチ装置では、アウタードラムとインナードラムとの高い同軸度が求められる。また、後述する如く、一般に、アウタードラムの内周面は、ピストンのシール部材が摺動するシール摺動面とされるため、アウタードラムの内周面とシール部材との密着性を確保するために、アウタードラムの内周面を傷つけないようにする必要がある。これらのことに対して、上記の構成によると、コレットチャックのクランプ部によって、アウタードラムの内周面をクランプしたままであっても、接合電流を流して、インナードラム（インナー部材）の接合部が上記軸方向に潰れたときには、転動部材が転動することによって、アウタードラムは、その内周面がほとんど傷つけられることなく、クランプ部に対して上記軸方向に相対移動する。したがって、アウタードラムの内周面の傷つきを防止しつつ、アウタードラム（アウター部材）とインナードラム（インナー部材）との同軸度を適切にしたまま、アウタードラムとインナードラムとをプロジェクション溶接により接合することができる。

上記アウター部材と上記インナー部材とが、上記クラッチ装置の構成要素であるプロジェクション接合装置おいて、上記転動部材は、転動面の幅方向の形状が、該幅方向の中央が該幅方向の両側の端よりも上記回転軸の径方向の外側に位置するような曲面形状であるローラ本体、を有するローラであり、上記ローラ本体の上記転動面の上記曲面形状は、上記アウター部材の上記内周面と同曲率か、又は大きい側に略同曲率の曲面形状である、ことが望ましい。

すなわち、アウター部材の内周面の傷つきを抑えるためには、該内周面と転動部材との接触面積を出来る限り広くして、アウター部材の内周面にかかる圧力を出来る限り小さくすることが望ましい。そこで、転動部材を、転動面の幅方向の形状が、アウター部材の内周面と同曲率か又は大きい側に略同曲率の曲面形状であるローラ本体、を有するローラとすることによって、アウター部材の内周面と転動部材との接触面積を出来る限り広くすることができるため、転動部材が該内周面に沿って上記軸方向に転動したときに、該内周面の傷つきを効果的に抑制することができる。特に、ローラ本体の曲面形状が、上記内周面の曲率よりも僅かに大きい曲率の曲面をなしているときには、アウター部材の内周面とローラ本体との接触面積を出来る限り広くするとともに、ローラ本体の幅方向の両側にそれぞれ位置するエッジが、アウター部材の内周面に接触しないようにすることができるため、アウター部材の内周面の傷つきを一層効果的に防止することができる。

また、アウター部材の内周面と転動部材との接触面積を出来る限り広くすることで、アウター部材の内周面を安定してクランプすることができるため、プロジェクション接合時の、アウター部材とインナー部材との同軸度についても維持しやすくなる。

上記アウター部材と上記インナー部材とが、上記クラッチ装置の構成要素であるプロジェクション接合装置の一実施形態では、上記クラッチ装置は、上記軸方向に対して直交する方向における、上記アウター部材と上記インナー部材との間に配置されかつ上記アウター部材の上記内周面にシール部材を介して接続されかつ上記軸方向に移動可能なピストンをさらに有し、上記アウター部材の上記内周面は、上記シール部材が摺動するシール摺動面である。

この構成によると、アウター部材の内周面が、ピストンのシール部材が摺動するシール摺動面として構成されているため、上記内周面の傷つきを一層抑制する必要がある。このため、アウター部材の内周面が、シール摺動面として構成されている場合には、本発明のプロジェクション接合装置を用いることによって、アウター部材の内周面の傷つきを効果的に抑制しつつ、アウター部材とインナー部材との同軸度を維持したまま、アウター部材とインナー部材とをプロジェクション溶接により接合するという効果が、より適切に発揮される。

本発明の別の態様は、軸方向の一側に底部を有しかつ他側が開放された有底円筒状のアウター部材と、該アウター部材の上記底部における上記軸方向の上記他側の面に接合される突起状の接合部を有しかつ上記軸方向に延びるインナー部材とを、上記アウター部材と上記インナー部材とが略同軸になるようにプロジェクション溶接によって接合するプロジェクション接合方法の発明であって、この発明は、インナー部材支持部に上記インナー部材をセットするインナー部材セット工程と、上記インナー部材セット工程の後、上記インナー部材の上記接合部が、上記アウター部材の上記底部における上記軸方向の上記他側の面に当接するように上記アウター部材をセットするアウター部材セット工程と、上記アウター部材セット工程の後、上記アウター部材の径方向の外側に向かって突出ように転動部材がそれぞれ配設された複数のクランプ部を備えるコレットチャックの当該各クランプ部を上記径方向の外側に向かって変位させて、上記転動部材によって、上記アウター部材の内周面を上記径方向の外側に向かって押圧して、上記アウター部材と上記インナー部材とが略同軸になるように、上記アウター部材の上記内周面を上記径方向にクランプするクランプ工程と、上記クランプ工程の後、上記コレットチャックによって上記アウター部材の上記内周面を上記径方向にクランプした状態で、上記アウター部材を上記インナー部材に向かって上記軸方向に加圧する加圧工程と、上記アウター部材を上記インナー部材に向かって上記軸方向に加圧しながら、上記インナー部材に接触する第１電極と上記アウター部材に接触する第２電極との間に、上記プロジェクション溶接のための接合電流を流して、上記アウター部材の上記底部における上記軸方向の上記他側の面と上記インナー部材の上記接合部とをプロジェクション溶接により接合する接合工程とを含む。

このプロジェクション接合方法により、上記プロジェクション接合装置と同様に、コレットチャックのクランプ部によって、アウター部材の内周面を上記径方向にクランプしたままであっても、インナー部材の接合部が上記軸方向に潰れたときには、アウター部材は、転動部材の転動によって、その内周面がほとんど傷つけられることなく、該クランプ部に対して上記軸方向に相対移動することができる。よって、アウター部材の内周面を傷つけないようにするために、接合電流を流す際に、クランプ部によるアウター部材の内周面のクランプを解除する必要がなく、コレットチャックのクランプ部によってアウター部材の内周面を上記径方向にクランプしたまま、該アウター部材とインナー部材とのプロジェクション溶接を行うことができる。これにより、アウター部材の内周面の傷つきを防止しつつ、アウター部材とインナー部材との同軸度を適切に維持したまま、アウター部材とインナー部材とをプロジェクション溶接により接合することができる。

以上説明したように、本発明に係るプロジェクション接合装置及び接合方法によると、コレットチャックのクランプ部によって、アウター部材の内周面を径方向にクランプしたままであっても、インナー部材の接合部が軸方向に潰れたときには、アウター部材は、クランプ部に設けられた転動部材の転動によって、その内周面がほとんど傷つけられることなく、上記クランプ部に対して上記軸方向に相対移動することができるため、コレットチャックのクランプ部によってアウター部材の内周面をクランプしたまま、アウター部材とインナー部材とのプロジェクション溶接を行うことができる。この結果、アウター部材の内周面の傷つきを防止しつつ、アウター部材とインナー部材との同軸度を適切に維持したまま、アウター部材とインナー部材とをプロジェクション溶接により接合することができる。

本発明の実施形態に係るプロジェクション接合装置によって接合されるアウタードラム及びインナードラムを有する、自動変速機のクラッチ装置の一部を示す断面図である。 上記プロジェクション接合装置の要部を示す概略断面図である。 上記プロジェクション接合装置のコレットチャックを、アウタードラムの軸方向の一側から見た図である。 上記コレットチャックのクランプ部がアウタードラムの内周面をクランプした状態において、上記クランプ部の１つを上記軸方向の上記一側から見た図である。 上記プロジェクション接合装置における、上記クランプ部周辺を拡大した拡大断面図であって、上記クランプ部がアウタードラムの内周面をクランプした状態を示す。 図５の状態から、アウタードラムとインナードラムとのプロジェクション溶接による接合が完了した状態を示す拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、実施形態に係るプロジェクション接合装置Ａ（図２参照）によってプロジェクション溶接により接合される、アウター部材としてのアウタードラム１３及びインナー部材としてのインナードラム１１０を有する、自動車の自動変速機のクラッチ装置の一部を示す。本実施形態では、アウタードラム１３は、上記クラッチ装置におけるクラッチドラムの一構成要素であり、インナードラム１１０は、上記クラッチ装置おけるクラッチドラムの他の構成要素である。

上記クラッチ装置は、湿式多板式クラッチ装置であって、摩擦要素としての複数の摩擦板と、該複数の摩擦板同士を係合させるために、アウタードラム１３の軸方向の摩擦板側（後述する、軸方向の他側）に進出するピストン１４とを有している。詳しくは後述するが、ピストン１４は、アウタードラム１３とインナードラム１１０とにシール部材１４ａ，１４ｂを介して組み付けられている。該ピストン１４に対して上記摩擦板とは上記軸方向の反対側（後述する、軸方向の一側）には、アウタードラム１３と、インナードラム１１０と、ピストン１４と、シール部材１４ａ，１４ｂとで画成される締結油圧室１５が形成される。この締結油圧室１５に油圧が供給されることによって、ピストン１４が上記軸方向の上記摩擦板側に向かって進出して、上記摩擦板同士が締結されるようになっている。

アウタードラム１３は、軸方向の上記一側（図１の上側）に底部１３ａを有しかつ上記軸方向の上記他側（図１の下側）が開放された有底円筒状部材である。アウタードラム１３は、上記複数の摩擦要素の一部が取り付けられる摩擦板取付部１３ｂと、上記底部１３ａの上記径方向の外側の端と上記摩擦板取付部１３ｂの上記軸方向の上記一側の端とを連結する連結部１３ｃとを有している。

インナードラム１１０は、上記軸方向に延びる円筒状の部材であって、アウタードラム１３内に位置しかつ該アウタードラム１３の底部１３ａにおける上記軸方向の上記他側の面に接合される。詳しくは後述するが、アウタードラム１３とインナードラム１１０とは、後述するプロジェクション接合装置Ａによって、略同軸となるようにプロジェクション溶接されることで接合される。インナードラム１１０は、アウタードラム１３の底部１３ａにおける上記軸方向の上記一側の面に接合される突起状の接合部１１０ａを有している。尚、ここでいう「略同軸」とは、アウタードラム１３の中心軸とインナードラム１１０の中心軸とが一致した状態である同軸状態を含み、上記自動変速機の機能に悪影響を及ぼさない程度に、アウタードラム１３の中心軸とインナードラム１１０の中心軸とがずれている状態も含むものである。

ピストン１４は、図１に示すように、アウタードラム１３とインナードラム１１０との間、特に、上記軸方向と直交する方向（アウタードラム１３及びインナードラム１１０の径方向と一致する）における、アウタードラム１３とインナードラム１１０との間に配置されている。ピストン１４は、アウタードラム１３の連結部１３ｃの内周面にシール部材１４ａを介して接続されるとともに、インナードラム１１０の外周面にシール部材１４ｂを介して接続されている。締結油圧室１５に油圧が供給又は該締結油圧室１５から油圧が排出されることで、ピストン１４が、上記軸方向に移動するときには、シール部材１４ａがアウタードラム１３の連結部１３ｃの内周面を摺動するとともに、シール部材１４ｂがインナードラム１１０の外周面を摺動する。つまり、アウタードラム１３の連結部１３ｃの内周面は、ピストン１４のシール部材１４ａが摺動するシール摺動面１３ｄとして構成されている。ピストン１４は、アウタードラム１３とインナードラム１１０とがプロジェクション溶接により接合されて、上記クラッチドラムが形成された後に、上記軸方向と直交する方向における、アウタードラム１３とインナードラム１１０との間に組み付けられる。

次に、図２〜図６を参照しながら、アウタードラム１３の底部１３ａにおける上記軸方向の上記他側の面とインナードラム１１０の接合部１１０ａとをプロジェクション溶接により接合する過程について説明する。尚、アウタードラム１３とインナードラム１１０とをプロジェクション溶接により接合する際には、図２、図５及び図６に示すように、アウタードラム１３の上記軸方向の上記一側が上側、アウタードラム１３の上記軸方向の上記他側が下側となるように配置されるため、以下の説明では、アウタードラム１３の軸方向を上下方向といい、アウタードラム１３の上記軸方向の上記一側を上側といい、アウタードラム１３の上記軸方向の上記他側を下側という。

図２は、アウタードラム１３とインナードラム１１０とをプロジェクション溶接により接合するためのプロジェクション接合装置Ａの要部を示す。

上記プロジェクション接合装置Ａは、図２に示すように、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄ（内周面）を径方向にクランプするためのコレットチャック５０と、アウタードラム１３の底部１３ａとインナードラム１１０の接合部１１０ａとをプロジェクション溶接するための溶接機構６０とを有している。

コレットチャック５０は、円筒部材５６と、該円筒部材５６に支持軸５３を介して回動可能に支持されたコレット部５１と、コレット部５１の上側端部に設けられたクランプ部５２と、上下方向に移動してコレット部５１を支持軸５３回りに回動させるための押圧部材５４と、該押圧部材５４を上記軸方向に移動させるエアシリンダ５５とを有している。尚、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄ（内周面）が、コレットチャック５０によって上記径方向にクランプされた状態では、図２に示すように、アウタードラム１３の径方向と円筒部材５６の径方向とは一致する。

コレット部５１は、図３に示すように、複数（本実施形態では６つ）設けられており、各コレット部５１の上側端部にクランプ部５２がそれぞれ設けられている。つまり、コレットチャック５０は複数のクランプ部５２を有している。複数のコレット部５１は、円筒部材５６の周方向に等間隔に並ぶようにそれぞれ配設されており、これにより、図３に示すように、クランプ部５２が円筒部材５６の周方向に等間隔に並ぶ。

各クランプ部５２は、図３及び図４に示すように、コレット部５１の上側端部における上記周方向の両側の面に、それぞれボルト８０によって固定された、２つの板状部材５２ａと、上下方向と直交する方向に延びる回転軸５７ａを有しかつ各クランプ部５２における２つの板状部材５２ａの間に配設されたローラ５７（転動部材）を有している。

板状部材５２ａは、図５及び図６に示すように、上記周方向から見て、上側端部が上記径方向の外側に突出するようなＬ字状をそれぞれなしている。各クランプ部５２における２つの板状部材５２ａにおける上記径方向の外側に突出した部分は、図３及び図４に示すように、回転軸５７ａによって連結されており、この回転軸５７ａにローラ本体５７ｂが回転可能に支持されることで、ローラ５７が構成されている。

ローラ本体５７ｂは、図４に示すように、太鼓状をなしている。より具体的には、ローラ本体５７ｂは、転動面の幅方向の形状が、該幅方向の中央が該幅方向の両側の端よりも回転軸５７ａの径方向の外側に位置するような曲面形状をなしている。ローラ本体５７ｂの転動面の上記曲面形状は、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄの曲率よりも僅かに大きい曲率の曲面形状である。このため、ローラ本体５７ｂの径は、幅方向の中央が最も大きく、該幅方向の両側の端に向かうに連れて小さくなるようになっている。

ローラ本体５７ｂの最大径、すなわち、ローラ本体５７ｂの幅方向の中央における径は、図５及び図６に示すように、回転軸５７ａ（図３及び図４参照）に支持された状態で、該ローラ本体５７ｂの転動面における幅方向の中央部分が、板状部材５２ａにおける、円筒部材５６の径方向の外側の端よりも、該径方向の外側に位置するような径に設定されている。より具体的には、ローラ本体５７ｂの最大径は、コレットチャック５０のクランプ部５２によってアウタードラム１３のシール摺動面１３ｄを上記径方向にクランプした状態で、クランプ部５２を構成する板状部材５２ａの上記径方向の外側の端が上記シール摺動面１３ｄに接触しないような径に設定されている。

尚、詳しくは後述するが、ローラ５７は、コレットチャック５０によってアウタードラム１３の内周面が上記径方向にクランプされた状態で、該アウタードラム１３の、クランプ部５２に対する相対移動を可能にするためのものである。

コレット部５１の下側の部分は、図２に示すように、上記径方向の外側に突出しており、該突出した部分の突出先端面は、下側に向かって上記径方向の外側に傾斜したテーパー面５１ａとなっている。

上記押圧部材５４は、図２に示すように、上下方向に延びかつ上下方向に移動したときにコレット部５１を押圧する押圧部５４ａと、該押圧部５４ａの上下方向の中間から、円筒部材５６の径方向の外側に突出しかつエアシリンダ５５からの上下方向の力が作用する作動部５４ｂとを有している。

上記押圧部５４ａの上側の部分における、上記径方向の内側の面は、上記コレット部５１のテーパー面５１ａと対応するように、上側に向かって径が小さくなるテーパー面５４ｃとなっている。尚、図２では、見やすくするために、コレット部５１のテーパー面５１ａと押圧部材５４のテーパー面５４ｃとを比較的大きく離間させて示しているが、実際には、コレット部５１のテーパー面５１ａと押圧部材５４のテーパー面５４ｃとは、押圧部材５４が下側に移動していない状態において、接触しない程度に僅かに離れているだけである。

上記エアシリンダ５５は、図２に示すように、圧縮空気が供給及び排出されかつ該圧縮空気によって上下方向に移動可能なピストン（図示省略）を有するシリンダ駆動部５５ａと、押圧部材５４の作動部５４ｂが載置されるテーブル５５ｂと、該テーブル５５ｂとシリンダ駆動部５５ａの上記ピストンとを連結するシリンダロッド５５ｃとを有している。

上記テーブル５５ｂには、押圧部材５４がテーブル５５ｂに対して相対移動しないように、該押圧部材５４を固定するためのボルト８１が取り付けられる補助部材５８が設けられている。補助部材５８は、図２に示すように、テーブル５５ｂの上面から上側に延びた後、上記径方向の内側に向かって延びるような、断面Ｌ字状をなしている。該補助部材５８の、上記径方向の内側の部分、詳しくは、押圧部材５４の作動部５４ｂと上記径方向に重複する部分に、上側から下側に向かってボルト８１が挿通されている。該ボルト８１の下側の端部は、上記作動部５４ｂの上面と当接しており、上記テーブル５５ｂの上面と該ボルト８１の下側の端部とで、作動部５４ｂを上下方向に挟持している。これにより、押圧部材５４は、テーブル５５ｂに固定され、シリンダ駆動部５５ａによって、テーブル５５ｂが上下動したときには、押圧部材５４がテーブル５５ｂとともに上下動する。

上記接合機構６０は、図２、図５及び図６に示すように、インナードラム１１０を支持するインナードラム支持部６１（インナー部材支持部）と、インナードラム１１０に接触する下部電極６５（第１電極）と、アウタードラム１３の底部１３ａの上面と接触し、下部電極６２との間に、接合部１１０ａを底部１３ａにプロジェクション溶接するための接合電流を流す上部電極６８（第２電極）と、を有している。

インナードラム支持部は、上下方向に移動しないよう固定された基台６２と、該基台６２の上部に固定された円筒状のセンタリング部６３とを有している。基台６２及びセンタリング部６３は、図２に示すように、コレットチャック５０の円筒部材５６の内側に配置されている。プロジェクション接合装置Ａにおいて、センタリング部６３の中心軸と円筒部材５６の中心軸とは一致している。

センタリング部６３の内周面における上下方向の中間には、インナードラム１１０の中心軸がセンタリング部６３の中心軸と一致するようにセンタリングを行うためのインナードラムセンタリングガイド６４（以下、単にセンタリングガイド６４という）が設けられている。センタリングガイド６４は、上下方向に延びる筒状をなしており、インナードラム１１０の外周面の一部が、センタリングガイド６４の内周面に接触しながら案内されることで、インナードラム１１０の上記センタリングが行われるようになっている。

下部電極６５は、図２、図５及び図６に示すように、上下方向に延びるように配設された円筒部６６と、該円筒部６６の下側端から径方向の外側に延びる水平部６７とを有している。下部電極６５は、水平部６７がセンタリング部６３の上面に固定されることで、インナードラム支持部６１に固定されている。また、下部電極６５は、図２、図５及び図６に示すように、円筒部６６が、コレットチャック５０の円筒部材５６の上面よりも上側に突出するようになっている。インナードラム１１０は、下部電極６５の円筒部６６の上面に、接合部１１０ａが上向きになるようにセットされる。下部電極６５にインナードラム１１０がセットされた状態で、下部電極６５の円筒部６６の内周面は、図２、図５及び図６に示すように、インナードラム１１０の外周面における、センタリングガイド６４と接触した部分よりも上側の部分と接触する。これにより、下部電極６５は、インナードラム１１０の上記センタリングを補助する役割も果たしている。

上部電極６８は、不図示のシリンダ（油圧シリンダやエアシリンダ等）によって上下方向に移動可能にされている。上部電極６８は、図２に示すように、インナードラム１１０がインナードラム支持部６１に支持されかつ該インナードラム１１０の接合部１１０ａが、アウタードラム１３の底部１３ａの下面（つまり、内側の面）に当接するように、該アウタードラム１３がセットされた状態（厳密には、後述するように、アウタードラム１３をセットし、さらにアウタードラム１３の内周面が上記径方向にクランプされた状態）で、アウタードラム１３の底部１３ａの上面（つまり、外側の面）に接触するとともに、上記シリンダによっての下側へ進出することによって、アウタードラム１３をインナードラム１１０に向かって、より具体的には、アウタードラム１３の底部１３ａをインナードラム１１０の接合部１１０ａに向かって加圧する。つまり、上部電極６８は、アウタードラム１３をインナードラム１１０に向かって上下方向（軸方向）に加圧する加圧手段を構成する。

実際のプロジェクション溶接の際には、アウタードラム１３の底部１３ａにおける下側の面（つまり、底部１３ａのアウタードラム１３の内側における面）に、インナードラム１１０の接合部１１０ａの突出先端部が接触した状態で、上部電極６８によって、アウタードラム１３の底部１３ａを加圧する。上述したように、下部電極６５は、インナードラム支持部に固定されていて、インナードラム１１０を下側に移動しないように支持しているため、上部電極６８がアウタードラム１３の底部１３ａを加圧したときには、下部電極６５は上部電極６８による加圧力を受ける。これにより、上部電極６８がアウタードラム１３の底部１３ａを加圧したときには、下部電極６５が、上部電極６８による加圧力の反力でもってインナードラム１１０の接合部１１０ａをアウタードラム１３側に加圧するようになる。

上記下部電極６５は、不図示の電源のマイナス端子に接されている一方、上記上部電極６８は、上記電源のプラス端子に接続されている。

次に、上記構成のプロジェクション接合装置Ａを用いて、アウタードラム１３とインナードラム１１０とをプロジェクション溶接により接合する方法を説明する。尚、初期状態では、上部電極６８は、アウタードラム１３及びインナードラム１１０をプロジェクション接合装置Ａにセットできる程度に上側に位置している。

先ず、下部電極６５の上面に、インナードラム１１０を、その接合部１１０を上向きにした状態でインナードラム支持部６１にセットする。このとき、インナードラム１１０は、センタリング部６３のセンタリングガイド６４及び下部電極６５の円筒部６６によって、該インナードラム１１０の中心軸が、センタリング部６３の中心軸（つまり、コレットチャック５０の円筒部材５６の中心軸）と一致するようにセットされる。

続いて、インナードラム１１０の接合部１１０ａの突出先端部が、アウタードラム１３の底部１３ａの下側の面に当接するようにアウタードラム１３をセットする。これにより、コレット部５１のローラ５７の高さ位置に、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄが位置するようになる。

次に、エアシリンダ５４を駆動して、押圧部材５４を下方向に移動させる。これにより、押圧部材５４のテーパー面５４ｃが、コレット部５１のテーパー面５１ａに当接して、コレット部５１を下向きに押圧する。コレット部５１のテーパー面５１ａが押圧されることによって、押圧部材５４がコレット部５１を押圧する力は、上記径方向の内側に向かう力に変換され、コレット部５１の支持軸５３よりも下側の部分が、支持軸５３を支点にして上記径方向の内側に向かって回動する。

コレット部５１の支持軸５３よりも下側の部分が、支持軸５３を支点にして上記径方向の内側に向かって回動することにより、コレット部５１におけるクランプ部５２は、支持軸５３を支点にして上記径方向の外側に向かって変位（回動）する。これにより、ローラ５７が、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄ（内周面）を上記径方向の外側に向かって押圧する。この結果、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄが上記径方向にクランプされる。アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄが上記径方向にクランプされることによって、アウタードラム１３とコレットチャック５０の円筒部材５６とが同軸になり、これにより、アウタードラム１３とインナードラム１１０とが同軸になる。

続いて、上部電極６８を下側に移動させて、上部電極６８の下面を、アウタードラム１３の底部１３ａの上面と接触させ、該底部１３ａをインナードラム１１０の接合部１１０ａに向かって加圧する。

そして、上部電極６８による加圧の時点と略同時に、下部電極６５と上部電極６８との間に、プロジェクション溶接のための接合電流を流し始める。接合電流が流れている間も、上部電極６８による上記底部１３ａの加圧は継続される。上記接合電流及び上記加圧によって、アウタードラム１３の底部１３ａの下側の面とインナードラム１１０の接合部１１０ａの突出先端部との接触部分、特に、該接合部１１０ａの突出先端部が軟化して、該接合部１１０ａが加圧方向（つまり、下側）に潰れていく（図６参照）。このとき、アウタードラム１３の底部１３ａの下側の面とインナードラム１１０の接合部１１０ａの突出先端部とに塑性流動が発生して、融点以下の温度で急速な拡散接合がなされる。

以上によって、アウタードラム１３とインナードラム１１０との、プロジェクション溶接による接合が完了する。

ここで、インナードラム１１０の接合部１１０ａが下側に潰れるときには、図６に示すように、アウタードラム１３は上記接合部１１０ａが潰れた分だけ下側に移動する。一方で、コレットチャック５０のコレット部５１は、支持軸５３によって円筒部材５６に支持されているため、上下方向に移動しない。よって、アウタードラム１３は、コレット部５１のクランプ部５２に対して上下方向に相対移動するようになる。

従来のプロジェクション接合装置のように、クランプ部に上記径方向の外側に突出するような爪部を形成し、該爪部によって、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄを押圧することで、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄを上記径方向にクランプする場合には、アウタードラム１３の上記爪部に対する相対移動によって、該アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄが上記爪部により傷つけられるおそれがある。このため、従来は、シール摺動面１３ｄの傷つきを防止するために、プロジェクション溶接のための接合電流を流す直前に、上記爪部によるアウタードラム１３のシール摺動面１３ｄの上記径方向のクランプを解除するようにしていた。しかし、上記爪部による上記クランプを解除にすると、インナードラム１１０の接合部１１０ａの形状のバラツキや、アウタードラム１３の底部１３ａの下側の面とインナードラム１１０の接合部１１０ａの突出先端部との接触部分に流れる接合電流のバラツキ等によって、プロジェクション溶接中に、アウタードラム１３の中心軸とインナードラム１１０の中心軸とがずれてしまい、アウタードラム１３とインナードラム１１０との同軸度が低下してしまう可能性が高い。

これに対して、本実施形態では、クランプ部５２がローラ５７を有しており、該ローラ５７によって、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄを上記径方向の外側に押圧することで、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄを上記径方向にクランプするため、コレットチャック５０のクランプ部５２によって、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄを上記径方向にクランプしたままであっても、ローラ５７が転動することによって、アウタードラム１３は、シール摺動面１３ｄがほとんど傷つけられることなく、クランプ部５２に対して相対移動することができる。よって、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄを傷つけないようにするために、クランプ部５２によるアウタードラム１３のシール摺動面１３ｄの上記径方向のクランプを解除する必要がなく、コレットチャック５０のクランプ部５２によって、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄを上記径方向にクランプしたまま、アウタードラム１３とインナードラム１１０とのプロジェクション溶接を行うことができる。これにより、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄの傷つきを防止しつつ、アウタードラム１３とインナードラム１１０との同軸度を適切に維持したまま、アウタードラム１３とインナードラム１１０とをプロジェクション溶接により接合することができる。

また、アウタードラム１３とインナードラム１１０との同軸度を適切に維持することができるようになることによって、アウタードラム１３とインナードラム１１０との同軸度のバラツキが小さくなるため、上記クラッチ装置の製造時において、アウタードラム１３とインナードラム１１０との同軸度の検査を簡略化することができる。これにより、上記クラッチ装置の製造コストを向上させることができる。

さらに、本実施形態では、ローラ５７のローラ本体５７ｂは、転動面の幅方向の形状が、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄの曲率よりも僅かに大きい曲率の曲面形状をなしているため、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄとローラ本体５７ｂとの接触面積を出来る限り広くすることができる。これにより、ローラ５７からアウタードラム１３のシール摺動面１３ｄにかかる荷重が分散されるため、ローラ本体５７ｂが上記シール摺動面１３ｄに沿って上下方向に摺動したときに、該シール摺動面１３ｄの傷つきを効果的に抑制することができる。特に、本実施形態では、ローラ本体５７ｂの転動面の曲面形状は、シール摺動面１３ｄの曲率よりも僅かに大きい曲率の曲面形状であるため、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄとローラ本体５７ｂとの接触面積を出来る限り広くするとともに、ローラ本体５７ｂの回転軸方向（幅方向）の両側にそれぞれ位置するエッジが、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄに接触しないようにすることができるため、プロジェクション溶接時のアウタードラム１３のシール摺動面１３ｄの傷つきを一層効果的に防止することができる。

また、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄとローラ本体５７ｂとの接触面積を出来る限り広くすることで、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄを安定してクランプすることができるため、プロジェクション溶接時の、アウタードラム１３とインナードラム１１０との同軸度についても維持しやすくなる。

さらに、本実施形態では、コレットチャック５０の複数のクランプ部５２は、円筒部材５６の周方向に等間隔に並ぶように配設されているため、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄを一層安定してクランプすることができる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

例えば、上記実施形態では、アウター部材をアウタードラム１３とし、インナー部材をインナードラム１１０として本発明を説明したが、アウター部材が、軸方向の一側に底部を有しかつ他側が開放された有底円筒状の部材であり、インナー部材が、該アウター部材の上記底部における上記軸方向の上記他側の面に接合される突起状の接合部を有しかつ上記軸方向に延びる部材であれば、アウター部材及びインナー部材は、どのようなものであってもよい。

上記実施形態では、ローラ５７のローラ本体５７ｂは、転動面の幅方向の形状が、アウタードラム１３のシール摺動面１３ｄの曲率よりも僅かに大きい曲率の曲面形状をなしていたが、これに限らず、ローラ本体５７ｂの転動面の幅方向の形状が、シール摺動面１３ｄの曲率と同じ曲率の曲面形状をなしていてもよい。この構成によれば、ローラ本体５７ｂとシール摺動面１３ｄとの接触面積を最大限大きくすることができる。また、ローラ本体５７ｂは球状であってもよい。この場合、ローラ本体５７ｂが太鼓状をなしている場合と比較すると、ローラ本体５７ｂとシール摺動面１３ｄとの接触面積は小さくなるが、プロジェクション溶接時のアウタードラム１３のシール摺動面１３ｄの傷つきについては防止することが可能である。

また、上記実施形態では、コレットチャック５０の各クランプ部５２は、Ｌ字状の板状部材５２ａによって構成されていたが、これに限らず。板状部材５２ａの形状は、ローラ５７を、板状部材５２ａよりも上記径方向の外側に突出するように設けることができる形状であれば、Ｌ字状でなくてもよい。また、ローラ５７を、板状部材５２ａよりも上記径方向の外側に突出するように設けることができるのであれば、クランプ部５２をコレット部５１と一体形成してもよい。

さらに、上記実施形態では、上部電極６８が加圧手段を構成していたが、これに限らず、上部電極６８とは別の加圧手段を設けてもよい。ただし、この場合、別の加圧手段が必要となるため、プロジェクション接合装置Ａが大型化することになる。

上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明は、軸方向の一側に底部を有しかつ他側が開放された円筒状のアウター部材と、該アウター部材の上記底部における上記軸方向の上記他側の面に接合される突起状の接合部を有しかつ上記軸方向に延びるインナー部材とを、アウター部材とインナー部材とが略同軸になるようにプロジェクション溶接により接合する際に有用である。

１３ アウタードラム（アウター部材）
１３ａ 底部（アウター部材の底部）
１３ｄ シール摺動面（アウター部材の内周面）
１４ ピストン
１４ａ シール部材
５０ コレットチャック
５２ 爪部
５７ ローラ（転動部材）
５７ａ 回転軸
５７ｂ ローラ本体
６１ インナードラム支持部（インナー部材支持部）
６５ 下部電極（第１電極）
６８ 上部電極（第２電極、加圧手段）
１１０ インナードラム（インナー部材）
１１０ａ 接合部
Ａ プロジェクション接合装置

Claims (5)

1. 軸方向の一側に底部を有しかつ他側が開放された有底円筒状のアウター部材と、該アウター部材の上記底部における上記軸方向の上記他側の面に接合される突起状の接合部を有しかつ上記軸方向に延びるインナー部材とを、上記アウター部材と上記インナー部材とが略同軸になるようにプロジェクション溶接により接合するためのプロジェクション接合装置であって、
   上記インナー部材を支持するインナー部材支持部と、
   上記インナー部材支持部に支持された上記インナー部材と略同軸となるように、上記アウター部材の内周面を径方向にクランプするための複数のクランプ部を有するコレットチャックと、
   上記アウター部材の上記底部における上記軸方向の上記他側の面に、上記インナー部材の上記接合部が接触した状態で、上記アウター部材を上記インナー部材に向かって加圧する加圧手段と、
   上記インナー部材に接触する第１電極と、
   上記アウター部材に接触し、上記第１電極との間に、上記プロジェクション溶接のための接合電流を流す第２電極と、を備え、
   上記各クランプ部は、上記軸方向に対して直交する方向に回転軸を有するとともに、上記コレットチャックによって上記アウター部材の内周面が上記径方向にクランプされた状態で、上記アウター部材の、上記クランプ部に対する上記軸方向の相対移動を可能にする転動部材を有しており、
   上記コレットチャックは、上記各クランプ部を上記径方向の外側に変位させて、上記転動部材によって、上記アウター部材の内周面を上記径方向の外側に押圧することで、上記アウター部材の内周面を上記径方向にクランプすることを特徴とするプロジェクション接合装置。
2. 請求項１に記載のプロジェクション接合装置おいて、
   上記アウター部材は、自動車の自動変速機のクラッチ装置におけるクラッチドラムの一構成要素であるアウタードラムであり、
   上記インナー部材は、上記クラッチドラムにおける他の構成要素であるインナードラムであることを特徴とするプロジェクション接合装置。
3. 請求項２に記載のプロジェクション接合装置おいて、
   上記転動部材は、転動面の幅方向の形状が、該幅方向の中央が該幅方向の両側の端よりも上記回転軸の径方向の外側に位置するような曲面形状であるローラ本体、を有するローラであり、
   上記ローラ本体の上記転動面の上記曲面形状は、上記アウター部材の上記内周面と同曲率か、又は大きい側に略同曲率の曲面形状であることを特徴とするプロジェクション接合装置。
4. 請求項２又は３に記載のプロジェクション接合装置おいて、
   上記クラッチ装置は、上記軸方向に対して直交する方向における、上記アウター部材と上記インナー部材との間に配置されかつ上記アウター部材の上記内周面にシール部材を介して接続されかつ上記軸方向に移動可能なピストンをさらに有し、
   上記アウター部材の上記内周面は、上記シール部材が摺動するシール摺動面であることを特徴とするプロジェクション接合装置。
5. 軸方向の一側に底部を有しかつ他側が開放された有底円筒状のアウター部材と、該アウター部材の上記底部における上記軸方向の上記他側の面に接合される突起状の接合部を有しかつ上記軸方向に延びるインナー部材とを、上記アウター部材と上記インナー部材とが略同軸になるようにプロジェクション溶接によって接合するプロジェクション接合方法であって、
   インナー部材支持部に上記インナー部材をセットするインナー部材セット工程と、
   上記インナー部材セット工程の後、上記インナー部材の上記接合部が、上記アウター部材の上記底部における上記軸方向の上記他側の面に接触するように上記アウター部材をセットするアウター部材セット工程と、
   上記アウター部材セット工程の後、上記アウター部材の径方向の外側に向かって突出ように転動部材がそれぞれ配設された複数のクランプ部を備えるコレットチャックの当該各クランプ部を上記径方向の外側に向かって変位させて、上記転動部材によって、上記アウター部材の内周面を上記径方向の外側に向かって押圧して、上記アウター部材と上記インナー部材とが略同軸になるように、上記アウター部材の上記内周面を上記径方向にクランプするクランプ工程と、
   上記クランプ工程の後、上記コレットチャックによって上記アウター部材の上記内周面を上記径方向にクランプした状態で、上記アウター部材を上記インナー部材に向かって上記軸方向に加圧する加圧工程と、
   上記アウター部材を上記インナー部材に向かって上記軸方向に加圧しながら、上記インナー部材に接触する第１電極と上記アウター部材に接触する第２電極との間に、上記プロジェクション溶接のための接合電流を流して、上記アウター部材の上記底部における上記軸方向の上記他側の面と上記インナー部材の上記接合部とをプロジェクション溶接により接合する接合工程とを含むことを特徴とするプロジェクション接合方法。

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