JP5756827B2 - 抵抗溶接用補助具 - Google Patents

Description

本発明は、複数個のワークが積層されて形成された積層部を抵抗溶接にて接合する際に用いられる抵抗溶接用補助具に関する。

複数個の金属製部材（ワーク）同士を接合する手法として、これら金属製部材を積層して積層部を形成し、該積層部を、抵抗溶接装置を構成する１組の電極で挟持・加圧した後、該１組の電極間に通電を行い、前記金属製部材における接触面近傍の部位を溶融する抵抗溶接が従来から知られている。溶融した部位は、凝固によってナゲットと呼称される固相となる。場合によっては、特許文献１、２に記載されるように、３個以上の金属製部材同士を抵抗溶接によって接合することもある。

例えば、いわゆるハイテン鋼からなる厚肉ワーク、軟鋼からなる第１薄肉ワーク、軟鋼からなる第２薄肉ワークを積層した積層物を抵抗溶接によって接合する場合、第１薄肉ワークと第２薄肉ワークとの接触面ではナゲットが成長し難い。この理由は、第１薄肉ワークと第２薄肉ワークとの接触面での発熱量が少なくなるからである。

第１薄肉ワークと第２薄肉ワークとの接触面での発熱量が少なくなるのは、厚肉ワークの電気抵抗が大きく、且つ放熱が起こり難い（熱引けが遅い）からである。すなわち、厚肉ワークであるハイテン鋼は、軟鋼に比して高抵抗であり、且つ熱伝導率が小さい。その上、厚肉ワークの厚みが第１薄肉ワーク及び第２薄肉ワークに比して大きいので、接触面から電極に至るまでの距離が大きくなるからである。

そこで、本出願人は、特許文献２において、積層部の最上に位置するワークに対し、電極が当接した部位とは別の部位に加圧用部材を当接させ、さらに、前記電極及び前記加圧用部材による積層部に対する加圧力と、積層部の最下に位置するワークに当接した残余の電極による積層部に対する加圧力とを均衡させた状態で、前記２つの電極間に通電を行うことを提案している。

この場合、最上のワークに当接した電極による加圧力が、最下のワークに当接した残余の電極に向かうにつれて作用範囲が広がるように分布する。その結果、最上のワークと中間に位置するワークとの接触面積が、中間に位置するワークと最下のワークとの接触面積に比して小さくなるので、最上のワークと中間に位置するワークとの接触面の接触抵抗が大きくなる。従って、当該接触面における発熱量が大きくなり、十分に成長したナゲットを形成することができる。

特許第３８９４５４５号公報 特開２０１１−１１２５９号公報

特許文献２記載の技術は、加圧用部材を抵抗溶接装置に設けるようにしているが、狭小スペースにおいては、電極及び加圧用部材の双方を抵抗溶接箇所に接触させることは容易ではない。

本発明は特許文献１、２記載の技術に関連してなされたもので、抵抗溶接装置と別体に設けられるとともに、抵抗溶接を行う部位が狭小スペースであるような場合であっても抵抗溶接を遂行し得る抵抗溶接用補助具を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、複数個のワークが積層されて形成された積層部を、抵抗溶接装置の第１電極と第２電極で挟持するとともに、前記第１電極と前記第２電極との間に通電を行う抵抗溶接にて接合する際に用いられる抵抗溶接用補助具であって、
前記第１電極によって押圧される基台部と、
前記基台部に設けられ、前記基台部が前記第１電極によって押圧されたときに前記積層部に当接して該積層部を押圧する第１加圧部と、
前記基台部に支持されて前記積層部に常時当接し、前記基台部が前記第１電極によって押圧されたときに前記第１加圧部とともに前記積層部を加圧する第２加圧部と、
前記第１電極が前記基台部から離間したときに前記基台部が前記積層部から離間する方向に変位するように弾発付勢することで、前記第１加圧部を前記積層部から離間させる弾発部材と、
を備え、
前記基台部及び前記第１加圧部が導電体からなり、且つ前記第２加圧部が絶縁体からなり、
前記第１電極と前記第２電極との間に流れる電流は、前記基台部及び前記第１加圧部を経由することを特徴とする。

例えば、積層部（抵抗溶接箇所）が溝の底壁である場合、この抵抗溶接用補助具を溝内に挿入し、その後、第１電極で基台部を押圧して第１加圧部を積層部に当接させるとともに該第１加圧部で積層部を押圧することにより、第１電極と第２電極の間に、基台部と第１加圧部を経由する電流を流すことができるようになる。すなわち、抵抗溶接を容易に遂行することができる。

このように、本発明によれば、第１電極を挿入することが困難な狭小スペースに対しても、抵抗溶接を実施することができる。

しかも、第１加圧部と第２加圧部との合計加圧力が第２電極の加圧力と均衡することから、第１加圧部の加圧力が第２電極の加圧力に比して小さくなる。従って、積層部内では、加圧力が、第１加圧部から第２電極に向かうにつれて作用範囲が広がるように分布する。

積層部内で加圧力にこのような分布が生じる結果、積層部の最上に位置する最上ワークとそれに隣接するワークとの接触面積が、残余のワーク同士の接触面積に比して小さくなる。従って、最上ワークとそれに隣接するワークとの接触面の接触抵抗を大きくすることができ、これにより、ジュール熱に基づく発熱量を大きくすることができる。従って、該接触面に大きなナゲットを形成することが可能となり、結局、最上ワークとこれに隣接するワークとの接合強度を確保することができる。

しかも、第２加圧部によって最上ワークが押圧されるので、最上ワークがこれに隣接するワークから離間することが抑制される。従って、両ワークの間からスパッタが飛散することを防止することができる。

加えて、本発明では、第２加圧部が絶縁体であるため、第１電極が基台部に当接した瞬間に、第１電極と第２電極の間に、基台部と第２加圧部を経由する電流が流れることはない。第１電極が基台部に当接した直後は、第１電極によって積層部に付与される加圧力が十分ではないため、この時点で第１電極と第２電極の間に電流が流れてしまうとスパッタが飛散する懸念があるが、本発明では、この懸念を払拭することができる。

基台部には、第１電極が進入する凹部を陥没形成することが好ましい。この凹部と第１電極との位置を合致させることにより、抵抗溶接用補助具と抵抗溶接装置との位置合わせを容易に行うことができる。

なお、前記弾発部材は、例えば、基台部と第２加圧部との間に設けることができる。

この場合には、前記弾発部材を収容するホルダを設けることが好ましい。該ホルダに貫通形成された挿通孔に前記基台部を通すことにより、前記弾発部材を基台部と第２加圧部との間に設けることが容易となる。なお、前記第２加圧部を、このホルダに設けるようにすれば、該第２加圧部を基台部に容易に支持することができる。

さらに、前記第２加圧部の前記基台部からの離間距離を調節する離間距離調節部材を設けることが好ましい。この離間距離を調節することに伴って第１加圧部と積層部との離間距離も変化するので、第１加圧部による積層部に対する加圧力を適宜変更することができる。また、開口から底壁までの距離が相違する別の溝に変更されたとき等に対応することも容易である。抵抗溶接用補助具がホルダを有するものである場合には、ホルダ内に離間距離調節部材を挿入するようにしてもよい。

前記第２加圧部は、１個であってもよいが、前記第１加圧部を挟む位置に複数個設けることが好ましい。これにより第１電極からの加圧力が適切に分散されるからである。

本発明によれば、積層部を抵抗溶接する抵抗溶接装置とは別体として構成した抵抗溶接用補助具を介して、前記抵抗溶接装置を構成する第１電極と第２電極の間に電流を流すようにしている。このため、抵抗溶接を行う部位が狭小スペースであるような場合であっても、抵抗溶接を遂行することが容易となる。

しかも、抵抗溶接用補助具が第１加圧部と第２加圧部を有するので、積層部内では、加圧力が、第１加圧部から第２電極に向かって作用範囲が広がるように分布する。このため、積層部の最上に位置する最上ワークとそれに隣接するワークとの接触面積が、残余のワーク同士の接触面積に比して小さくなるので、最上ワークとそれに隣接するワークとの接触面の接触抵抗が大きくなり、ジュール熱に基づく発熱量が大きくなる。従って、該接触面に大きなナゲットを形成することが可能となり、結局、最上ワークとこれに隣接するワークとの接合強度を確保することができる。

抵抗溶接装置と、本発明の実施の形態に係る抵抗溶接用補助具とを併用し、積層部に対して抵抗溶接を行う様子を示した概略要部正面図である。 前記抵抗溶接用補助具の概略分解斜視図である。 前記抵抗溶接用補助具を抵抗溶接箇所に設置した状態を示す概略要部側面図である。 図３から第１電極を下降させ、前記抵抗溶接用補助具を構成する基台部に当接させた状態を示す概略要部側面図である。 図４から第１電極をさらに下降させ、第１加圧部である押圧棒で積層部の最上層に加圧力を付与するとともに第１電極と第２電極の間に通電を行った状態を示す概略要部側面図である。 別の実施の形態に係る抵抗溶接用補助具の一部断面概略側面図である。

以下、本発明に係る抵抗溶接用補助具につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、抵抗溶接装置１０と、本実施の形態に係る抵抗溶接用補助具１２とを併用し、積層部１４に対して抵抗溶接を行う様子を示した概略要部正面図である。この場合、積層部１４は、第１ワーク１６、第２ワーク１８及び第３ワーク２０の各平坦部を積層することで構成される。

はじめに、第１ワーク１６、第２ワーク１８及び第３ワーク２０につき若干説明する。これら第１ワーク１６、第２ワーク１８及び第３ワーク２０は、自動車車体を構成するためのインナ側サイドパネル、アウタ側サイドパネル、ルーフであり、積層部１４は、ルーフレール２２の底壁を形成する。

第１ワーク１６の厚みは、例えば、約１ｍｍ〜約２ｍｍに設定され、第２ワーク１８及び第３ワーク２０の厚みは、例えば、約０．５ｍｍ〜約０．７ｍｍに設定される。また、第２ワーク１８及び第３ワーク２０の厚みは略同一であり、第１ワーク１６は、これら第２ワーク１８及び第３ワーク２０に比して厚肉である。換言すれば、第１ワーク１６は最厚ワークである。また、第１ワーク１６はいわゆるハイテン鋼からなり、第２ワーク１８及び第３ワーク２０は、軟鋼からなる。

抵抗溶接装置１０は、この場合、ポータブル型のハンドガンであり、作業ステーションの天井壁の近傍に設けられた案内レール（いずれも図示せず）から、ケーブル２３を介して懸吊されている。

この抵抗溶接装置１０は、略Ｃ字形状の固定アーム２４を具備する、いわゆるＣ型ガンである。この固定アーム２４の下方先端には、第２電極としての下チップ２６が設けられる。該下チップ２６は、第１ワーク１６に向かって延在している。

固定アーム２４の下方先端には、ボールネジ機構（図示せず）を収容したハウジング２８が設けられる。前記ボールネジ機構のボールネジは、ハウジング２８から突出し且つ前記下チップ２６に向かって延在する連結ロッド３０を、図１における上下方向に変位させるためのものである。なお、前記ボールネジは、前記ボールネジ機構を構成する図示しないサーボモータの作用下に回転動作する。

連結ロッド３０の先端部には、図３に示すように、第１電極としての上チップ３２が前記下チップ２６に対向するようにして設けられる。これら下チップ２６及び上チップ３２は、溶接対象である積層部１４を挟持し、且つ該積層部１４に対して通電を行うものである。なお、下チップ２６は図示しない電源の負極に電気的に接続されており、一方、上チップ３２は前記電源の正極に電気的に接続されている。このため、本実施の形態では、上チップ３２から下チップ２６に向かって電流が流れる。

次に、本実施の形態に係る抵抗溶接用補助具１２につき、図１〜図３を参照して説明する。これら図１〜図３から諒解されるように、抵抗溶接用補助具１２は、抵抗溶接装置１０とは別体として構成され、ルーフレール２２内に予め収容されている。なお、図２及び図３では、第１ワーク１６〜第３ワーク２０の平坦部のみを示している。

この抵抗溶接用補助具１２は、長尺な基台部３４と、積層部１４を第３ワーク２０側から押圧するための加圧棒３６（第１加圧部）と、積層部１４の最上層である第３ワーク２０に常時当接する２個の加圧片３８ａ、３８ｂ（第２加圧部）とを有する。

基台部３４は、ルーフレール２２の長手方向に沿って延在する長尺物である。略円柱体形状をなし、先端が湾曲面として形成された前記加圧棒３６は、基台部３４の下端面における長手方向略中腹部に配設される。なお、加圧棒３６は、基台部３４とは別部材として取り付けられたものであってもよいし、基台部３４と一体的な同一部材としてその下端面から突出形成されたものであってもよい。

一方、基台部３４の上端面における長手方向略中腹部には、凹部４０が陥没形成される。すなわち、加圧棒３６は、凹部４０の下方に位置する。

凹部４０には、前記上チップ３２が対向する。換言すれば、凹部４０及び加圧棒３６は、上チップ３２と同一軸線上に配置される。後述するように、積層部１４に対して抵抗溶接を行う際には、上チップ３２が凹部４０に進入する。

基台部３４及び加圧棒３６は、金属等の導電体から構成される。従って、上チップ３２が凹部４０に進入してその先端が該凹部４０の底壁に当接し、且つ加圧棒３６が第３ワーク２０に当接した状態（図５参照）では、上チップ３２から下チップ２６に向かう電流ｉが流れる。

図２及び図３に示すように、略平板形状の加圧片３８ａ、３８ｂは、基台部３４の長手方向の両端部に、該基台部３４の下端面から離間するようにして設けられる。この配置により、加圧片３８ａ、３８ｂは、加圧棒３６を挟み、該加圧棒３６から互いに略等間隔で離間している。

すなわち、基台部３４の長手方向の両端部には、中空四面体形状のホルダ４２ａ、４２ｂがそれぞれ設けられる。具体的には、ホルダ４２ａ、４２ｂには、ルーフレール２２の長手方向に沿って延在する挿通孔４４ａ、４４ｂがそれぞれ形成され、これら挿通孔４４ａ、４４ｂの各々に、基台部３４の端部が通される。ホルダ４２ａ、４２ｂの下端面には、前記挿通孔４４ａ、４４ｂに指向する第１ネジ孔４６ａ、４６ｂが貫通形成されており、加圧片３８ａ、３８ｂは、該第１ネジ孔４６ａ、４６ｂに螺合された第１ネジ４８ａ、４８ｂの頭部を覆うようにして該第１ネジ４８ａ、４８ｂに支持されている。換言すれば、加圧片３８ａ、３８ｂは、第１ネジ４８ａ、４８ｂに装着されたカバーでもある。

加圧片３８ａ、３８ｂがこのようにしてホルダ４２ａ、４２ｂの下端面に配置されるため、該加圧片３８ａ、３８ｂが基台部３４の下端面から離間する。また、上記の構成により、加圧片３８ａ、３８ｂがホルダ４２ａ、４２ｂを介して基台部３４に支持される。

ホルダ４２ａ、４２ｂの内部（挿通孔４４ａ、４４ｂ内）には、断面が略楕円形状をなすリング形状スプリング５０ａ、５０ｂ（弾発部材）が、それぞれ、第１ネジ４８ａ、４８ｂと、スプリングホルダ５２ａ、５２ｂとで挟持されるようにして収容される。スプリングホルダ５２ａ、５２ｂの上端面が基台部３４の下端面に当接しているので、結局、リング形状スプリング５０ａ、５０ｂは、加圧片３８ａ、３８ｂと基台部３４との間に位置決めされている。

ホルダ４２ａ、４２ｂの挿通孔４４ａ、４４ｂ内には、平板形状のスペーサ５４ａ、５４ｂ（離間距離調節部材）も収容される。これらスペーサ５４ａ、５４ｂは、基台部３４の上端面に載置される。

ホルダ４２ａ、４２ｂの上端面には、前記挿通孔４４ａ、４４ｂに指向する第２ネジ孔５６ａ、５６ｂがそれぞれ貫通形成されている。これら第２ネジ孔５６ａ、５６ｂの各々に螺合された第２ネジ５８ａ、５８ｂは、前記スペーサ５４ａ、５４ｂを、その上端面から押圧する。これにより、スペーサ５４ａ、５４ｂが基台部３４と第２ネジ５８ａ、５８ｂで挟持される。

ホルダ４２ａ、４２ｂの前方側面及び後方側面には、ホルダ４２ａ、４２ｂの長さ方向寸法に略対応する寸法の絶縁プレート６０ａ〜６０ｄがそれぞれ添着される。これら絶縁プレート６０ａ〜６０ｄと前記加圧片３８ａ、３８ｂはいずれも、樹脂等の絶縁体からなる。

このように構成されたホルダ４２ａ、４２ｂは、ルーフレール２２に挿入される断面略コ字形状の位置決め用スタンド６４ａ、６４ｂ（特に図１及び図２参照）の挟持壁６６ａ〜６６ｄに挟持される。

本実施の形態に係る抵抗溶接用補助具１２は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

この抵抗溶接用補助具１２は、ルーフレール２２を形成する凹部の底壁同士が予め接合された第１ワーク１６及び第２ワーク１８に対して第３ワーク２０を接合する際に用いられる。

すなわち、先ず、第２ワーク１８の凹部に第３ワークの凹部を挿入し、これにより積層部１４（ルーフレール２２）を形成する。そして、ルーフレール２２内に、複数個の抵抗溶接用補助具１２を互いが所定間隔で離間するように挿入する。

個々の抵抗溶接用補助具１２につき説明すると、位置決め用スタンド６４ａ、６４ｂをルーフレール２２内に挿入する。この際、位置決め用スタンド６４ａ、６４ｂの開口と、ルーフレール２２の開口を一致させるとともに、ルーフレール２２の側壁に、挟持壁６６ａ〜６６ｄの少なくとも一部を当接させる。この当接により、位置決め用スタンド６４ａ、６４ｂがルーフレール２２内に位置決め固定される。

次に、位置決め用スタンド６４ａ、６４ｂの位置と加圧片３８ａ、３８ｂの位置が合致するように、位置決め用スタンド６４ａ、６４ｂの開口から抵抗溶接用補助具１２を挿入する。これに伴って、ホルダ４２ａ、４２ｂの前方壁及び後方壁が位置決め用スタンド６４ａ、６４ｂの挟持壁６６ａ〜６６ｄに挟持され、その結果、抵抗溶接用補助具１２が位置決め用スタンド６４ａ、６４ｂを介してルーフレール２２内で位置決め固定される。

この際、加圧片３８ａ、３８ｂは、位置決め用スタンド６４ａ、６４ｂの底壁を介して第３ワーク２０（積層部１４の最上層）に当接する。すなわち、加圧片３８ａ、３８ｂは、抵抗溶接が開始される前から、積層部１４に載置される。一方、加圧棒３６の先端面は、この時点では、第３ワーク２０から離間している（図３参照）。

その後、抵抗溶接装置１０を、上チップ３２と下チップ２６が抵抗溶接用補助具１２を挟む位置に移動させる。これにより、図３に示す状態となる。なお、図３中の参照符号７０は、第１ワーク１６と第２ワーク１８が抵抗溶接によって接合される際に形成されたナゲットである。

ここで、抵抗溶接用補助具１２を構成する基台部３４の上端面には、凹部４０が形成されている。従って、作業者は、この凹部４０を、溶接位置と上チップ３２の位置合わせ目標として抵抗溶接装置１０を移動させればよい。すなわち、凹部４０を形成することにより、抵抗溶接装置１０の溶接位置への位置決めが容易となる。

下チップ２６を積層部１４の最下層である第１ワーク１６に当接させた後、次に、前記ボールネジ機構を構成する前記サーボモータを付勢する。これに伴って前記ボールネジが回転動作を開始することにより上チップ３２が降下し、図４に示すように、凹部４０に進入する。

上チップ３２の先端面が凹部４０の底壁に当接すると、上チップ３２と基台部３４及び加圧棒３６が導通状態となるが、この時点では、加圧棒３６の先端面が未だ第３ワーク２０から離間している。従って、加圧棒３６から積層部１４に電流が流れることはない。

また、加圧片３８ａ、３８ｂが絶縁体であり、且つホルダ４２ａ、４２ｂの前方壁及び後方壁に添着された絶縁プレート６０ａ〜６０ｄも絶縁体であるため、加圧片３８ａ、３８ｂやホルダ４２ａ、４２ｂから位置決め用スタンド６４ａ、６４ｂを経由する電流が流れることもない。

加圧片３８ａ、３８ｂが導電体であると、この際に加圧片３８ａ、３８ｂから積層部１４に電流が流れることになる。この時点では、上チップ３２による加圧片３８ａ、３８ｂを介しての積層部１４への加圧が十分ではないので、第２ワーク１８と第３ワーク２０との間が若干離間することもある。また、この時点から抵抗溶接終了時まで加圧片３８ａ、３８ｂから積層部１４に電流が流れると、累積電流量が大きくなる。以上のことが相俟ってスパッタが飛散する懸念があるが、本実施の形態では、加圧片３８ａ、３８ｂが絶縁体であるためにこの懸念が払拭される。

上チップ３２の先端面が凹部４０の底壁に当接した以降は、基台部３４が上チップ３２によって押圧される。このため、基台部３４及び加圧棒３６が上チップ３２と同期して下降する。このようにして基台部３４が下降することに伴い、リング形状スプリング５０ａ、５０ｂが圧縮される。

上チップ３２がさらに下降すると、基台部３４及び加圧棒３６がさらに下降し、図５に示すように、加圧棒３６の先端面が第３ワーク２０に当接する。すなわち、積層部１４が下チップ２６と加圧棒３６で挟持される。この後も上チップ３２が若干下降するので、下チップ２６及び加圧棒３６が積層部１４を押圧する。

また、加圧片３８ａ、３８ｂが、圧縮したリング形状スプリング５０ａ、５０ｂから反力を受ける。このため、加圧片３８ａ、３８ｂも積層部１４を押圧する。

ここで、第３ワーク２０に対する加圧棒３６及び加圧片３８ａ、３８ｂの合計加圧力（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ２’）は、第１ワーク１６に対する下チップ２６の加圧力（Ｆ３）と均衡する。すなわち、積層部１４の上方から作用する加圧力（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ２’）と、下方から作用する加圧力（Ｆ３）とが略同等となる。

また、加圧片３８ａ、３８ｂが加圧棒３６を挟む位置に設けられているので、Ｆ２＝Ｆ２’ないしはＦ２≒Ｆ２’が成り立つ。すなわち、上チップ３２からの加圧力が均衡して分散される。

必然的に、このとき、Ｆ１＜Ｆ３が成立する。従って、積層部１４内では、加圧力は、加圧棒３６及び加圧片３８ａ、３８ｂ側（上チップ３２側）から下チップ２６に向かうにつれて、作用範囲が広くなる（大きくなる）ように分布する。このため、第２ワーク１８と第３ワーク２０の接触面に作用する力は、抵抗溶接用補助具１２を用いずに上チップ３２と下チップ２６で積層部１４を挟持した場合に比して小さくなる。

次に、前記電源から電流が供給され、これにより、図５に示すように、上チップ３２から下チップ２６に向かう方向に電流ｉが流れ始める。上記したように、上チップ３２、下チップ２６の各々が前記電源の正極、負極に接続されているからである。

ここで、抵抗溶接用補助具１２を構成する基台部３４及び加圧棒３６が導電体であるため、電流ｉは、上チップ３２から基台部３４及び加圧棒３６を経由して下チップ２６に向かう。一方、上記と同様に、加圧片３８ａ、３８ｂやホルダ４２ａ、４２ｂから位置決め用スタンド６４ａ、６４ｂを経由する電流が流れることはない。すなわち、上チップ３２からの電流ｉは、基台部３４及び加圧棒３６のみを経由して下チップ２６に至る。

そして、この電流ｉに基づくジュール熱により、第２ワーク１８と第３ワーク２０の接触面が加熱される。

ここで、Ｆ１＜Ｆ３であるために積層部１４内に上記のように加圧力に分布が生じる本実施の形態では、第３ワーク２０が加圧棒３６によって第２ワーク１８側に指向して押圧される範囲が、抵抗溶接用補助具１２を用いずに上チップ３２と下チップ２６のみで抵抗溶接を行う場合（すなわち、上チップ３２による加圧力と下チップ２６による加圧力とが等しい場合）に比して狭くなる。このため、本実施の形態においては、第２ワーク１８と第３ワーク２０との接触面積が、通常の抵抗溶接を行う場合に比して狭い。

従って、第２ワーク１８と第３ワーク２０の接触面における接触抵抗及び電流密度が、通常の抵抗溶接を行う場合に比して大きくなる。その結果として、該接触面におけるジュール熱の発生量、すなわち、発熱量が大きくなる。以上のような理由から、第２ワーク１８と第３ワーク２０の接触面に大きな加熱領域が形成される。

第２ワーク１８と第３ワーク２０の接触面は、この加熱領域によって加熱され、十分に温度上昇して溶融し始める。その結果、該接触面に溶融領域７２が形成される。

所定時間が経過して溶融領域７２が十分成長した後、通電を停止するとともに、上チップ３２を基台部３４から離間させる。又は、上チップ３２を基台部３４から離間させることで上チップ３２と下チップ２６を電気的に絶縁するようにしてもよい。

上チップ３２が凹部４０の底壁から離間すると、基台部３４が上チップ３２による押圧から解放されるので、リング形状スプリング５０ａ、５０ｂが伸張する。これに追従して基台部３４が第３ワーク２０（積層部１４）から離間する方向に弾発付勢され、図３に示す状態に戻る。

また、通電が停止されることに伴い、第１ワーク１６〜第３ワーク２０の発熱も終了する。時間の経過とともに溶融領域７２が冷却固化して固相（ナゲット）となり、このナゲットを介して第２ワーク１８と第３ワーク２０が互いに接合された接合品が得られるに至る。

以上から諒解されるように、本実施の形態によれば、ルーフレール２２をはじめとする溝部等、抵抗溶接を行う部位が狭小スペースであるような場合であっても、該溝部に抵抗溶接用補助具１２を予め挿入しておくことにより、抵抗溶接を容易に遂行することができる。

そして、得られた接合品では、第２ワーク１８と第３ワーク２０の接合強度が優れる。上記したように第２ワーク１８と第３ワーク２０の接触面に十分なジュール熱が発生したことに伴って、第２ワーク１８と第３ワーク２０の間に、十分に成長したナゲットが形成されるからである。

以上のように、本実施の形態によれば、軟鋼からなる第２ワーク１８と第３ワーク２０との積層箇所、すなわち、電気抵抗が小さく且つ熱引けが遅く、このために発熱量が小さな溶接対象に対して抵抗溶接を行う場合であっても、接合強度に優れた接合品を得ることができる。

ルーフレール２２の深さは、車種によって相違する。また、抵抗溶接に必要な加圧力が車種によって相違することもある。以上のような場合に加圧片３８ａ、３８ｂの位置（基台部３４からの離間距離）を変更する場合には、例えば、スペーサ５４ａ、５４ｂの枚数を増減すればよい。勿論、スペーサ５４ａ、５４ｂを用いることなく抵抗溶接を行うことも可能である。

この場合、抵抗溶接装置１０としてポータブル型のハンドガンを用いるようにしているので、積層部１４を抵抗溶接によって接合した後、抵抗溶接装置１０を別の抵抗溶接箇所に移動させ、通常の抵抗溶接を行うこともできる。すなわち、抵抗溶接装置１０の汎用性が向上する。

本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、図６に示すように、基台部３４に、その厚み方向に沿って貫通孔８０ａ、８０ｂを形成するとともに、該貫通孔８０ａ、８０ｂに、押圧ボルト８２ａ、８２ｂを遊挿するようにしてもよい。この場合、加圧片３８ａ、３８ｂを、押圧ボルト８２ａ、８２ｂの頭部を覆うようにして設け、且つ押圧ボルト８２ａ、８２ｂの頭部と基台部３４の下端面との間にコイルスプリング８４ａ、８４ｂ（弾発部材）を介装すればよい。

この実施の形態において、加圧片３８ａ、３８ｂの基台部３４からの離間距離を調整するためには、基台部３４と、押圧ボルト８２ａ、８２ｂの貫通孔８０ａ、８０ｂからの抜け止めをなすナット８６ａ、８６ｂとの間にスペーサ（離間距離調整部材）を介装すればよい。これらのスペーサにも、押圧ボルト８２ａ、８２ｂを遊挿するための貫通孔を形成することは勿論である。

また、上記の実施の形態ではポータブル型の抵抗溶接装置１０を例示しているが、例えば、ロボットの先端アームに取り付けられた抵抗溶接装置であってもよい。また、抵抗溶接装置１０は、Ｃ型ガンに限定されるものではなく、いわゆるＸ型ガンであってもよい。Ｘ型ガンの場合、下チップ２６及び上チップ３２を、開閉自在な１組のチャック爪の各々に設け、該１組のチャック爪を開動作又は閉動作することによって、下チップ２６と上チップ３２とを互いに離間又は接近させればよい。

さらに、第１ワーク１６〜第３ワーク２０の材質は、上記したハイテン鋼や軟鋼に特に限定されるものではない。例えば、第１ワーク１６〜第３ワーク２０の全てが軟鋼である組み合わせであってもよいし、第１ワーク１６のみがハイテン鋼、第２ワーク１８及び第３ワーク２０が軟鋼である組み合わせであってもよい。その他、抵抗溶接が可能なものであれば如何なる材質であってもよい。第１ワーク１６〜第３ワーク２０の厚みも、適宜変更可能である。

ルーフレールの場合、例えば、厚肉のハイテン鋼からなる第１インナ側サイドパネル、厚肉のハイテン鋼からなる第２インナ側サイドパネル、薄肉の軟鋼からなるアウタ側サイドパネル、薄肉の軟鋼からなるルーフの４個のワークを用いることがある。このようなときには、アウタ側サイドパネルと、最上に位置するルーフの接触面でナゲットが成長し難くなるので、上記と同様にルーフレール内に抵抗溶接用補助具１２を挿入して抵抗溶接を行うことにより、アウタ側サイドパネルとルーフの接触面積を小さくして発熱量を大きくすることができる。

さらにまた、下チップ２６から上チップ３２に向かう電流ｉを流すようにしてもよい。

１０…抵抗溶接装置 １２…抵抗溶接用補助具
１４…積層部 １６、１８、２０…ワーク
２２…ルーフレール ２４…固定アーム
２６…下チップ ３２…上チップ
３４…基台部 ３６…加圧棒
３８ａ、３８ｂ…加圧片 ４０…凹部
４２ａ、４２ｂ…ホルダ ４４ａ、４４ｂ…挿通孔
５０ａ、５０ｂ…リング形状スプリング ５４ａ、５４ｂ…スペーサ
６０ａ〜６０ｄ…絶縁プレート ６４ａ、６４ｂ…位置決め用スタンド
６６ａ〜６６ｄ…挟持壁 ７０…ナゲット
７２…溶融領域 ８０ａ、８０ｂ…貫通孔
８２ａ、８２ｂ…押圧ボルト ８４ａ、８４ｂ…コイルスプリング

Claims (6)

1. 複数個のワークが積層されて形成された積層部を、抵抗溶接装置の第１電極と第２電極で挟持するとともに、前記第１電極と前記第２電極との間に通電を行う抵抗溶接にて接合する際に用いられる抵抗溶接用補助具であって、
   前記第１電極によって押圧される基台部と、
   前記基台部に設けられ、前記基台部が前記第１電極によって押圧されたときに前記積層部に当接して該積層部を押圧する第１加圧部と、
   前記基台部に支持されて前記積層部に常時当接し、前記基台部が前記第１電極によって押圧されたときに前記第１加圧部とともに前記積層部を加圧する第２加圧部と、
   前記第１電極が前記基台部から離間したときに前記基台部が前記積層部から離間する方向に変位するように弾発付勢することで、前記第１加圧部を前記積層部から離間させる弾発部材と、
   を備え、
   前記基台部及び前記第１加圧部が導電体からなり、且つ前記第２加圧部が絶縁体からなり、
   前記第１電極と前記第２電極との間に流れる電流は、前記基台部及び前記第１加圧部を経由することを特徴とする抵抗溶接用補助具。
2. 請求項１記載の補助具において、前記基台部に、前記第１電極が進入する凹部が陥没形成されるとともに、前記凹部及び前記第１加圧部が前記第１電極と同一軸線上に配置されることを特徴とする抵抗溶接用補助具。
3. 請求項１又は２記載の補助具において、前記弾発部材が、前記基台部と前記第２加圧部との間に設けられていることを特徴とする抵抗溶接用補助具。
4. 請求項３記載の補助具において、前記弾発部材を収容するとともに前記第２加圧部が設けられたホルダを有し、前記ホルダに貫通形成された挿通孔に前記基台部が通されることで、前記第２加圧部が前記ホルダを介して前記基台部に支持されることを特徴とする抵抗溶接用補助具。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の補助具において、前記第２加圧部の前記基台部からの離間距離を調節する離間距離調節部材を有することを特徴とする抵抗溶接用補助具。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の補助具において、前記第２加圧部が、前記第１加圧部を挟む位置に複数個設けられることを特徴とする抵抗溶接用補助具。

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