KR20160054604A - 저항 스폿 용접 장치, 복합 전극 및 저항 스폿 용접 방법 - Google Patents

Abstract

겹쳐 쌓인 복수의 금속판(2A, 2B)을 포함하는 판조합(1)에 저항 스폿 용접을 행하는 저항 스폿 용접 장치는, 판조합(1)을 사이에 두고 대향하여 배치되는 한 쌍의 복합 전극(10, 20)을 구비한다. 각 복합 전극(10, 20)은, 선단면이 판조합(1)에 접촉하여 눌리는 봉형상의 전극체(11, 21)와, 전극체(11, 21)가 삽입되는 관통 구멍(12b, 22b)을 가지며, 선단면이 판조합(1)에 접촉하여 눌리는 도전체의 강체(12, 22)와, 강체(12, 22)의 후단에 연결되고, 판조합(1)으로의 전극체(11, 21) 및 강체(12, 22)의 누름에 수반하여, 강체(12, 22)에 누름 압력을 가하는 탄성체(13, 23)를 구비한다. 이것에 의해, 적정 전류 범위를 확대함과 더불어, 용접 이음매 강도를 향상시킬 수 있다.

Description

저항 스폿 용접 장치, 복합 전극 및 저항 스폿 용접 방법{RESISTIVE SPOT WELDING DEVICE, COMPOSITE ELECTRODE, AND RESISTIVE SPOT WELDING METHOD}

본 발명은, 저항 스폿 용접의 기술에 관한 것이며, 특히, 겹쳐 쌓인 복수의 금속판을 포함하는 판조합에 대해 용접을 행하는 저항 스폿 용접 장치에 관한 것이다. 또, 본 발명은, 그 저항 스폿 용접에 이용되는 복합 전극 및 저항 스폿 용접 방법에 관한 것이다.

자동차를 비롯한 수송용 기계, 산업용 기계 등은, 복수의 구조 부품으로 구성된다. 많은 경우, 구조 부품의 제조에는, 저항 스폿 용접(이하, 간단히 「스폿 용접」이라고도 말한다)이 이용된다.

일반적으로, 스폿 용접은, 이하대로 행해진다. 소재로서 판조합을 준비한다. 판조합은, 복수의 금속판이 겹쳐 쌓인 부분을 가진다. 다음에, 한 쌍의 전극에 의해 판조합을 사이에 두고, 각 전극을 판조합에 누른다. 그리고, 각 전극의 누름에 의해 판조합을 가압하면서, 전극 사이에 전류를 인가한다. 이것에 의해, 판조합에 있어서, 전극에 의한 가압에 수반하여, 인접하는 금속판들이 접촉하고, 이 접촉 영역 및 이 근방의 영역에 전류가 흐른다. 이들 영역은 전기 저항에 의한 줄열로 용융되고, 이것이 응고하여 너깃이 형성된다. 너깃의 형성에 의해, 판조합의 금속판들이 접합되고 연결되어, 구조 부품이 제조된다.

전극으로서는, 플랫형 전극 팁, DR(더블 아르)형 전극 팁, SR(싱글 아르)형 전극 팁 등이 이용된다. 플랫형 전극 팁은, 원기둥 형상이며, 평탄한 선단면을 가진다. DR형 전극 팁은, 선단부가 볼록 형상으로 돌출한 대체로 원기둥 형상이며, 그 선단면이 곡률 반경이 큰 볼록 곡면으로 형성되어 있다. SR형 전극 팁은, 대체로 원기둥 형상이며, 곡률 반경이 큰 볼록 곡면의 선단면을 가진다.

최근, 구조 부품의 경량화가 추진되어, 판조합을 구성하는 금속판으로서, 고장력강, 이른바 하이텐재가 채용되는 것이 많다. 하이텐재, 특히 인장 강도가 590~780MPa급 이상의 하이텐재(이하, 「초하이텐재」라고도 말한다)는, 소성 변형하기 어렵고, 전기 저항이 높다.

이러한 재료적인 성질에 기인하여, 초하이텐재의 스폿 용접에서는, 전극에 인가하는 용접 전류값의 적정 범위(이하, 「적정 전류 범위」라고도 말한다)가 좁아지는 경향이 있다. 적정 전류 범위는, 설계 사양에 의해 설정되는 기준 너깃 지름이 얻어지는 최소의 전류값으로부터, 티끌이 발생하지 않는 최대의 전류값까지의 전류값 범위를 말한다. 적정 전류 범위가 넓을수록, 스폿 용접의 안정 조업 및 너깃 지름의 확보에 유리하다.

또, 초하이텐재에서는, 스폿 용접에 의한 이음매의 강도가 향상되기 어렵다. 예를 들어, 모재(하이텐재)의 인장 강도가 590~780MPa를 초과하면, 용접 이음매 강도 중 하나인 박리 방향의 인장 강도, 이른바 십자 인장 강도(Cross-Tension Strength：CTS)가, 향상하지 않고 오히려 저하하는 경향이 된다.

따라서, 초하이텐재의 스폿 용접에 있어서는, 적정 전류 범위가 좁아지는 것, 및 CTS가 저하하는 것이 문제가 되어, 적정 전류 범위의 확대와 더불어, 용접 이음매 강도의 향상이 요구된다.

적정 전류 범위의 확대를 도모하는 방책으로서는, 판조합에 전극을 누를 때에 가압력을 높이거나, 전극 사이에 전류를 인가할 때에 다단계로 통전을 행하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 가압력을 높이는 것은, 장치의 강성 상에서 한계가 있다. 또, 다단계 통전을 행하면, 용접 시간이 증가하여, 생산성이 저하한다. 따라서, 이들 방책은, 모두 실용성이 부족하다.

한편, 용접 이음매 강도의 향상을 도모하는 방책으로서는, 너깃을 형성한 후에 추가의 후 통전을 행하거나, 너깃 지름의 확대를 도모하는 것을 생각할 수 있다. 후 통전은, 형성한 너깃을 뜨임 연화시켜, 인성을 개선한다. 이것에 의해 용접 이음매 강도의 향상이 도모된다. 그러나, 후 통전을 행하면, 결과적으로 용접 시간이 증가하여, 생산성이 저하한다. 따라서, 후 통전은 실용성이 부족하다.

또, 너깃 지름의 확대는, 용접 이음매 강도의 향상에 유효하게 기여한다. 너깃 지름의 확대에 따라, 용접 이음매 강도가 향상하기 때문이다. 너깃 지름의 확대를 도모하는 방책으로서는, 전극 사이로의 통전을 다단계로 행하거나, 전극 선단면의 직경을 확대하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 다단계 통전은, 너깃의 성장을 서서히 진행시키는 처리이며, 용접 시간이 증가하여, 생산성이 저하한다. 따라서, 다단계 통전은 실용성이 부족하다.

전극 선단 지름의 확대는, 이하에 개시하는 문제가 있다. 예를 들어, 전극으로서 플랫형 전극 팁을 채용하는 경우는, 확대한 평탄한 선단면을 판조합에 균일하게 접촉시킬 필요가 있다. 이로 인해, 전극 선단면의 평탄도에는, 매우 높은 치수 정밀도가 요구된다. 한편, 전극으로서 DR형 전극 팁을 채용하는 경우는, 확대한 볼록 곡면의 선단면을 판조합에 크게 밀어넣어, 전역에 걸쳐 접촉시킬 필요가 있다. 그러나, 압입량이 커지면, 시트 세퍼레이션이 발생하여, 통전 경로가 제한되기 때문에, 너깃 지름의 확대에는 한계가 있다. 따라서, 플랫형 전극 팁, DR형 전극 팁 등에서, 전극 선단 지름의 단순한 확대는, 실용적이라고는 말하기 어렵다.

이들 시책에 대해, 다른 관점으로부터 너깃 지름의 확대를 도모하는 기술이, 일본국 특허 공개 2012-55896호 공보(특허 문헌 1)에 제안되어 있다. 특허 문헌 1은, 판조합을 사이에 두고 대향하는 한 쌍의 주전극과, 그 주전극 중 한쪽의 주전극(이하, 설명의 편의상 「제1 주전극」이라고도 말한다)을 포위하도록 배치된 원환 형상의 보조 전극을 구비하는 저항 스폿 용접 장치를 개시한다. 특허 문헌 1에 개시된 기술에서는, 보조 전극의 극성을 제1 주전극의 극성과는 반대의 극성으로 하여, 한 쌍의 주전극 사이, 및 제1 주전극과 보조 전극의 사이에 전류를 인가한다. 이것에 의해, 주전극 사이에 더하고, 제1 주전극과 보조 전극의 사이에도 전류가 흐른다.

제1 주전극 및 보조 전극이 접촉하는 금속판의 두께가 얇은 경우, 이 얇은 금속판과 이것에 인접하는 금속판의 접촉 영역이 제1 주전극 및 보조 전극에 가깝기 때문에, 그 접촉 영역에는 광범위하게 전류가 흐른다. 그 결과로서, 특허 문헌 1에서는, 너깃 지름이 큰 너깃이 형성된다고 되어 있다.

그러나, 특허 문헌 1에 개시된 기술에서는, 제1 주전극 및 보조 전극이 접촉하는 금속판의 두께가 두꺼운 경우, 너깃 지름이 커지지 않는다. 두께가 두꺼운 금속판과 이것에 인접하는 금속판의 접촉 영역이 제1 주전극 및 보조 전극으로부터 떨어져 있기 때문에, 그 접촉 영역에 흐르는 전류의 통전 범위는 넓어지지 않기 때문이다.

일본국 특허 공개 2012-55896호 공보

상기 서술한 대로, 초하이텐재의 스폿 용접에 있어서는, 적정 전류 범위의 확대와 더불어, 용접 이음매 강도의 향상이 요구된다. 그러나, 상기의 방책은, 모두 실용적이지 않다. 또, 용접 이음매 강도의 향상에는, 너깃 지름을 확대하는 것이 유효한 결과, 너깃 지름의 확대는, 상기 특허 문헌 1에 개시된 기술을 가지고 있더라도 불충분하다.

본 발명의 목적은, 다음의 특성을 가지는 저항 스폿 용접 장치, 복합 전극 및 저항 스폿 용접 방법을 제공하는 것이다：

·초하이텐재의 스폿 용접에 있어서, 적정 전류 범위를 확대하는 것；

·초하이텐재의 스폿 용접에 있어서, 용접 이음매 강도를 향상시키는 것.

본 발명의 일 실시 형태에 의한 저항 스폿 용접 장치는, 겹쳐 쌓인 복수의 금속판을 포함하는 판조합에 저항 스폿 용접을 행하는 장치로서,

상기 판조합을 사이에 두고 대향하여 배치되는 한 쌍의 복합 전극을 구비한다.

상기 각 복합 전극은,

선단면이 상기 판조합에 접촉하여 눌리는 봉형상의 전극체와,

상기 전극체가 삽입되는 관통 구멍을 가지며, 선단면이 상기 판조합에 접촉하여 눌리는 강체로서, 상기 전극체에 대해 절연된 도전체를 포함하는 강체와,

상기 강체의 후단에 연결되고, 상기 판조합으로의 상기 전극체 및 상기 강체의 누름에 수반하여, 상기 강체에 누름 압력을 가하는 탄성체를 구비한다.

상기의 저항 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 강체의 상기 선단면의 일부 또는 전부가 도전체인 구성으로 할 수 있다.

상기의 저항 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 강체가 원통형상인 것이 바람직하다. 상기 강체는, 상기 선단면의 내주연의 형상이 원형이며, 상기 선단면의 외주연의 형상이 타원형, 장원형 또는 대략 사각형인 구성으로 할 수도 있다.

상기의 저항 스폿 용접 장치에 있어서, 상기 탄성체가 압축 코일 스프링인 구성으로 하거나, 상기 탄성체가 원통형상의 수지 성형체인 구성으로 할 수 있다.

상기의 저항 스폿 용접 장치 모두, 상기 전극체의 상기 선단면의 외주연과 상기 강체의 상기 선단면의 내주연의 간격이 7mm 이하인 것이 바람직하다.

상기의 저항 스폿 용접 장치 모두, 상기 강체를 냉각하는 냉각 기구를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시 형태에 의한 복합 전극은, 겹쳐 쌓인 복수의 금속판을 포함하는 판조합의 저항 스폿 용접에 이용되는 복합 전극으로서,

선단면이 상기 판조합에 접촉하여 눌리는 봉형상의 전극체와,

상기 전극체가 삽입되는 관통 구멍을 가지고, 선단면이 상기 판조합에 접촉하여 눌리는 강체로서, 상기 전극체에 대해 절연된 도전체를 포함하는 강체와,

상기 강체의 후단에 연결되고, 상기 판조합으로의 상기 전극체 및 상기 강체의 누름에 수반하여, 상기 강체에 누름 압력을 가하는 탄성체를 구비한다.

상기의 복합 전극에 있어서, 상기 강체의 상기 선단면의 일부 또는 전부가 도전체인 구성으로 할 수 있다.

상기의 복합 전극에 있어서, 상기 강체가 원통형상인 것이 바람직하다. 상기 강체는, 상기 선단면의 내주연의 형상이 원형이며, 상기 선단면의 외주연의 형상이 타원형 또는 대략 사각형인 구성으로 할 수도 있다.

상기의 복합 전극에 있어서, 상기 탄성체가 압축 코일 스프링인 구성으로 하거나, 상기 탄성체가 원통형상의 수지 성형체인 구성으로 할 수 있다.

상기의 복합 전극 모두, 상기 전극체의 상기 선단면의 외주연과 상기 강체의 상기 선단면의 내주연의 간격이 7mm 이하인 것이 바람직하다.

상기의 복합 전극 모두, 상기 강체를 냉각하는 냉각 기구를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시 형태에 의한 저항 스폿 용접 방법은, 겹쳐 쌓인 복수의 금속판을 포함하는 판조합에 저항 스폿 용접을 행하는 방법으로서, 제1 공정과, 제2 공정과, 제3 공정의 일련의 공정을 포함한다.

제1 공정은, 상기 판조합을 사이에 두고, 봉형상의 제1 전극체와 봉형상의 제2 전극체를 대향하여 배치시킴과 더불어, 상기 제1 전극체가 삽입되는 관통 구멍을 가지고 후단에 제1 탄성체가 연결된 도전체를 포함하는 제1 강체와, 상기 제2 전극체가 삽입되는 관통 구멍을 가지고 후단에 제2 탄성체가 연결된 도전체를 포함하는 제2 강체를 대향하여 배치시킨다.

제2 공정은, 상기 제1 전극체 및 상기 제2 전극체의 각 선단면을 상기 판조합에 누름과 더불어, 상기 제1 탄성체로부터 상기 제1 강체에 누름 압력을 가함과 함께, 상기 제2 탄성체로부터 상기 제2 강체에 누름 압력을 가하면서, 상기 제1 강체 및 상기 제2 강체의 각 선단면을 상기 판조합에 눌러, 상기 판조합을 가압한다.

제3 공정은, 상기 판조합을 가압하면서, 상기 제1 전극체와 상기 제2 전극체의 사이에 전류를 인가한다.

본 발명의 저항 스폿 용접 장치, 복합 전극 및 저항 스폿 용접 방법은, 하기의 현저한 효과를 가진다：

·초하이텐재의 스폿 용접에 있어서, 적정 전류 범위를 확대할 수 있는 것；

·초하이텐재의 스폿 용접에 있어서, 용접 이음매 강도를 향상시킬 수 있는 것.

도 1은, 용접 대상의 소재인 판조합의 일 예를 도시하는 단면도이다.
도 2a는, 제1 실시 형태의 저항 스폿 용접 장치의 일 예를 도시하는 모식도이며, 용접 전의 상태를 도시한다.
도 2b는, 제1 실시 형태의 저항 스폿 용접 장치의 일 예를 도시하는 모식도이며, 용접 중의 상태를 도시한다.
도 3은, 도 2에 도시하는 저항 스폿 용접 장치를 이용한 스폿 용접으로 너깃이 형성되는 상황을 설명하는 모식도이다.
도 4는, 전극-강체의 간격과 최대 너깃 지름 및 적정 전류 범위의 관계를 도시하는 도이다.
도 5a는, 제2 실시 형태의 저항 스폿 용접 장치의 일 예를 도시하는 모식도이며, 용접 전의 상태를 도시한다.
도 5b는, 제2 실시 형태의 저항 스폿 용접 장치의 일 예를 도시하는 모식도이며, 용접 중의 상태를 도시한다.
도 6은, 실시예의 스폿 용접 시험의 결과를 도시하는 도이다.

이하에, 본 발명의 저항 스폿 용접 장치, 복합 전극 및 저항 스폿 용접 방법에 대해, 그 실시 형태를 상술한다.

본 실시 형태의 저항 스폿 용접 장치는, 겹쳐 쌓인 복수의 금속판을 포함하는 판조합에 대해 스폿 용접을 행하는데 이용된다. 본 실시 형태의 복합 전극은, 그 스폿 용접 장치에 탑재되고, 스폿 용접에 이용된다. 본 실시 형태의 저항 스폿 용접 방법은, 그 스폿 용접 장치를 이용한 스폿 용접에 이용된다.

＜제1 실시 형태＞

1. 저항 스폿 용접 장치 및 복합 전극의 구성

도 1은, 용접 대상의 소재인 판조합의 일 예를 도시하는 단면도이다. 동 도면에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에서 이용되는 소재로서의 판조합(1)은, 2장의 금속판(2A, 2B)이 서로 겹쳐 쌓인 부분을 가진다. 금속판(2A, 2B)의 재질은, 모두 인장 강도가 590~780MPa급 이상인 초하이텐재이다. 금속판(2A, 2B)의 두께는, 모두 0.5~3mm 정도이며, 서로 같아도 되고, 상이해도 된다.

무엇보다, 판조합은, 스폿 용접에 의해 제조하는 구조 부품의 형태에 따라 3장 이상의 금속판이 겹쳐 쌓인 부분을 가지는 것이어도 상관없다. 금속판의 재질은, 스폿 용접이 가능한 한 한정은 없으며, 인장 강도가 590MPa를 밑도는 하이텐재여도 상관없고, 연강이어도 상관없다. 또, 도금의 유무, 종류 등에도 한정되지 않는다. 겹쳐 쌓인 복수의 금속판은, 동일 금속 종이어도 되고, 상이한 금속 종이어도 된다.

도 2a 및 도 2b는, 제1 실시 형태의 저항 스폿 용접 장치의 일 예를 도시하는 모식도이다. 이들 도면 중, 도 2a는 용접 전의 상태를 도시하고, 도 2b는 용접 중의 상태를 도시한다. 도 2a 및 도 2b에 도시하는 스폿 용접 장치는, 한 쌍의 복합 전극(10, 20)을 구비한다. 이하, 설명의 편의상, 그들 복합 전극(10, 20) 중 한쪽(도 2a 및 도 2b 중의 상측의 복합 전극)을 제1 복합 전극(10)이라고도 하고, 다른쪽(도 2a 및 도 2b 중의 하측의 복합 전극)을 제2 복합 전극(20)이라고도 한다. 제1 복합 전극(10)과 제2 복합 전극(20)은, 서로 판조합(1)을 사이에 두고 대향하여 배치되고, 그 구성은 같다. 즉, 제1 복합 전극(10)은, 제1 전극체(11)와 제1 강체(12)를 구비하고, 제2 복합 전극(20)은, 제2 전극체(21)와 제2 강체(22)를 구비한다.

제1 전극체(11)는, 곧은 봉형상의 생크(11b)와, 이 생크(11b)의 선단에 장착된 전극 팁(11a)을 구비하고, 전체적으로 봉형상이다. 생크(11b)는, 전극 팁(11a)에 인접하여 플랜지부(11ba)를 가진다. 전극 팁(11a)은, DR형 전극 팁이다. 즉, 전극 팁(11a)은, 선단부가 볼록 형상으로 돌출한 대체로 원기둥 형상이며, 그 선단면(11aa)이 곡률 반경이 큰 볼록 곡면으로 형성되어 있다. 전극 팁(11a)으로서는, DR형 전극 팁 이외에도 주지의 전극 팁을 이용할 수 있으며, 플랫형 전극 팁, SR형 전극 팁 등을 이용해도 상관없다. 생크(11b)는, 그 후단부가 홀더(14)에 고정되어 있다.

제1 강체(12)는, 중심축 상에 원형의 관통 구멍(12b)을 가지는 원통형상이며, 그 중심축 상에 제1 전극체(11)가 배치된다. 제1 전극체(11)의 전극 팁(11a) 및 플랜지부(11ba)는, 제1 강체(12)에 삽입되어 있으며, 제1 강체(12)의 선단면(12a)과의 사이를 축 방향을 따라 상대적으로 이동이 가능하다. 제1 전극체(11)의 플랜지부(11ba)가 제1 강체(12)의 후단부의 스토퍼면(12c)에 접촉함으로써, 제1 강체(12)는 제1 전극체(11)로부터 탈락하지 않는다.

제1 강체(12)와 제1 전극체(11)는, 서로 절연되어 있고, 전기적으로 접속되어 있지 않다. 구체적으로는, 제1 강체(12)와 제1 전극체(11)가 직접적으로 또는 간접적으로 접속할 수 있는 영역에, 엔지니어링 플라스틱 등의 절연체가 배치된다. 예를 들어, 제1 강체(12)의 관통 구멍(12b)의 영역 중에서 생크(11b)와 접동(摺動)하는 영역에 절연체가 배치된다.

홀더(14)의 전단에는 유지판(15)이 고정되어 있다. 제1 강체(12)의 후단과 유지판(15)의 사이에는, 제1 탄성체(13)로서, 압축 코일 스프링(13A)이 배치되어 있다. 제1 전극체(11)의 생크(11b)는, 압축 코일 스프링(13A)(제1 탄성체(13))의 중심축 상을 관통하고 있다. 제1 강체(12)는, 생크(11b)를 따라 상대적으로 이동이 가능하다.

마찬가지로, 제2 전극체(21)는, 곧은 봉형상의 생크(21b)와, 이 생크(21b)의 선단에 장착된 전극 팁(21a)을 구비하고, 전체적으로 봉형상이다. 생크(21b)는, 전극 팁(21a)에 인접하여 플랜지부(21ba)를 가진다. 전극 팁(21a)은, DR형 전극 팁이다. 생크(21b)는, 그 후단부가 홀더(24)에 고정되어 있다.

제2 강체(22)는, 중심축 상에 원형의 관통 구멍(22b)을 가지는 원통형상이며, 그 중심축 상에 제2 전극체(21)가 배치된다. 제2 전극체(21)의 전극 팁(21a) 및 플랜지부(21ba)는, 제2 강체(22)에 수용되어 있고, 제2 강체(22)의 선단면(22a)과의 사이를 축 방향을 따라 상대적으로 이동이 가능하다. 제2 전극체(21)의 플랜지부(21ba)가 제2 강체(22)의 후단부의 스토퍼면(22c)에 접촉함으로써, 제2 강체(22)는 제2 전극체(21)로부터 탈락하지 않는다.

제2 강체(22)와 제2 전극체(21)는, 서로 절연되어 있고, 전기적으로 접속되어 있지 않다. 구체적으로는, 제2 강체(22)와 제2 전극체(21)가 직접적으로 또는 간접적으로 접속할 수 있는 영역에, 엔지니어링 플라스틱 등의 절연체가 배치된다. 예를 들어, 제2 강체(22)의 관통 구멍(22b)의 영역 중에서 생크(21b)와 접동하는 영역에 절연체가 배치된다.

홀더(24)의 전단에는 유지판(25)이 고정되어 있다. 제2 강체(22)의 후단과 유지판(25)의 사이에는, 제2 탄성체(23)로서, 압축 코일 스프링(23A)이 배치되어 있다. 제2 전극체(21)의 생크(21b)는, 압축 코일 스프링(23A)(제2 탄성체(23))의 중심축 상을 관통하고 있다. 제2 강체(22)는, 생크(21b)를 따라 상대적으로 이동이 가능하다.

제1 전극체(11) 및 제2 전극체(21)를 각각 구성하는 생크(11b, 21b) 및 전극 팁(11a, 11a)의 재질은, 크롬 구리, 크롬 지르코늄 구리, 베릴륨 구리, 알루미나 분산 강화 구리 또는 구리 텅스텐 등이다. 무엇보다, 제1 전극체(11) 및 제2 전극체(21)의 재질은, 전극으로서 성립되는 한, 특별히 한정은 없다.

제1 강체(12) 및 제2 강체(22)는, 외부로부터의 힘에 대해 변형하지 않는 강체이며, 금속 등의 도전체이다. 또, 제1 강체(12) 및 제2 강체(22)는, 각 선단면(12a, 22a)의 전부를 도전체로 구성해도 되고, 그 일부를 도전체로 구성해도 된다.

제1 강체(12) 및 제2 강체(22)의 재질은, 높은 전기 전도율을 가지는 한, 특별히 한정은 없으며, 제1 전극체(11) 및 제2 전극체(21)와 같아도 되고, 상이해도 된다. 단, 제1 강체(12) 및 제2 강체(22)의 재질은, 적어도 용접 대상의 판조합(금속판)보다 높은 전기 전도율을 가질 필요가 있다. 상세는 후술하나, 스폿 용접시에 판조합 내에 흐르는 전류를 제1 강체(12) 및 제2 강체(22)를 향해 유효하게 끌어들이기 위함이다.

이러한 구성의 제1 복합 전극(10) 및 제2 복합 전극(20)은, 각각의 홀더(14, 24)가 도시하지 않은 스폿 용접 건에 장착된다. 구체적으로는, 용접 건은, 개폐 동작이 가능한 한 쌍의 아암을 가지고, 그 중의 한쪽의 아암의 선단에 제1 복합 전극(10)의 홀더(14)가 장착되며, 다른쪽의 아암의 선단에 제2 복합 전극(20)의 홀더(24)가 장착된다. 양 아암의 개폐 동작에 의해, 제1 복합 전극(10)과 제2 복합 전극(20)은, 서로 이격하거나 접근한다. 이때, 제1 전극체(11)와 제2 전극체(21)는 서로 대향하여 같은 축 상에 배치되고, 제1 강체(12)와 제2 강체(22)도 서로 대향하여 같은 축 상에 배치된 상태로 되어 있다. 단, 한 쌍의 아암 중 한쪽은, 고정이어도 상관없다.

또, 제1 전극체(11)와 제2 전극체(21)는, 도시하지 않은 전원 장치에 접속되어 있다. 예를 들어, 전원 장치로서 직류 전원 장치를 이용하는 경우, 전원의 양극이 제1 전극체(11)에 접속되고, 전원의 음극이 제2 전극체(21)에 접속된다. 양극과 음극의 접속이 반대여도 상관없다. 전원 장치로서는, 교류 전원 장치를 이용하는 것도 가능하다.

2. 저항 스폿 용접

상기 도 2 및 하기의 도 3을 참조하여, 본 실시 형태의 스폿 용접 장치에 의한 스폿 용접의 과정을 설명한다.

먼저, 도 2a에 도시하는 바와 같이, 소재로서, 2장의 금속판(2A, 2B)이 서로 겹쳐 쌓인 부분을 가지는 판조합(1)을 준비한다. 다음에, 판조합(1)을 사이에 두고, 제1 복합 전극(10)의 제1 전극체(11)와 제2 복합 전극(20)의 제2 전극체(21)를 대향하여 배치시킴과 더불어, 각각의 제1 강체(12)와 제2 강체(22)를 대향하여 배치시킨다. 이 동작은, 용접 건의 이동 또는 판조합(1)의 반송에 의해 행해진다.

다음에, 용접 건의 양 아암의 닫힘 동작을 실행하고, 판조합(1)으로의 제1 복합 전극(10) 및 제2 복합 전극(20)의 누름 동작을 개시한다. 이것에 의해, 제1 복합 전극(10)에서는, 홀더(14)가 판조합(1)을 향해 이동하고, 이것과 동시에, 제2 복합 전극(20)에서는, 홀더(24)가 판조합(1)을 향해 이동한다. 이것에 수반하여, 제1 복합 전극(10)에서는, 처음에, 제1 강체(12)의 선단면(12a)이 판조합(1)의 금속판(2A)의 표면에 접촉하여 눌리고, 제1 강체(12)의 그 이상의 이동이 제한된다. 제2 복합 전극(20)에서는, 처음에, 제2 강체(22)의 선단면(22a)이 판조합(1)의 금속판(2B)의 표면에 접촉하여 눌리고, 제2 강체(22)의 그 이상의 이동이 제한된다.

또한, 제1 복합 전극(10)에서는, 제1 전극체(11)가 금속판(2A)을 향해 계속 이동한다. 이때, 제1 강체(12)와 유지판(15)의 간격이 점차 좁아져, 제1 탄성체(13)(압축 코일 스프링(13A))가 압축 변형한다. 이것과 동시에, 제2 복합 전극(20)에서는, 제2 전극체(21)가 금속판(2B)을 향해 계속 이동한다. 이때, 제2 강체(22)와 유지판(25)의 간격이 점차 좁아져, 제2 탄성체(23)(압축 코일 스프링(23A))가 압축 변형한다.

그리고, 도 2b에 도시하는 바와 같이, 제1 복합 전극(10)에서는, 제1 전극체(11)의 선단면(11aa)이 금속판(2A)의 표면에 접촉하여 눌리고, 제1 전극체(11)의 그 이상의 이동이 제한된다. 이것과 동시에, 제2 복합 전극(20)에서는, 제2 전극체(21)의 선단면(21aa)이 금속판(2B)의 표면에 접촉하여 눌리고, 제2 전극체(21)의 그 이상의 이동이 제한된다.

이와 같이 하여, 판조합(1)은, 서로 대향하는 제1 전극체(11)와 제2 전극체(21)에 의해 사이에 끼어짐과 더불어, 서로 대향하는 제1 강체(12)와 제2 강체(22)에 의해 사이에 끼어진다. 이때, 판조합(1)에는, 제1 전극체(11) 및 제2 전극체(21)로부터 누름 압력이 가해지고, 제1 강체(12) 및 제2 강체(22)로부터도 누름 압력이 가해지고 있다.

여기서, 제1 강체(12)에는, 압축 변형하고 있는 제1 탄성체(13)로부터 압축 변형의 반발력이 작용하고, 제2 강체(22)에는, 압축 변형하고 있는 제2 탄성체(23)로부터 압축 변형의 반발력이 작용하고 있다. 이로 인해, 판조합(1)을 구성하는 금속판(2A, 2B)들은, 제1 전극체(11) 및 제2 전극체(21)와의 접촉 영역이 가압될 뿐만 아니라, 그 주위의 환상 영역(제1 강체(12) 및 제2 강체(22)와의 접촉 영역)이 가압되어, 광범위에 걸쳐서 충분히 접촉한 상태가 된다. 이것에 의해, 시트 세퍼레이션의 발생이 억제된다.

이 상태가 된 후, 전원 장치를 구동하여, 제1 전극체(11)와 제2 전극체(21)의 사이에 전류를 인가한다.

도 3은, 도 2에 도시하는 저항 스폿 용접 장치를 이용한 스폿 용접으로 너깃이 형성되는 상황을 설명하는 모식도이다. 동 도면 중, 점선 화살표는, 용접 전류의 흐름을 나타내고 있다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 종래의 스폿 용접에 비해, 금속판(2A, 2B)들의 접촉 영역이, 제1 전극체(11) 및 제2 전극체(21)와의 접촉 영역뿐만 아니라, 그 주위의 제1 강체(12) 및 제2 강체(22)의 접촉 영역까지로 광범위에 걸쳐져 있다. 이로 인해, 제1 전극체(11)와 제2 전극체(21)의 사이에 전류를 인가하면, 현저한 시트 세퍼레이션이 발생하는 일 없이, 판조합(1) 내, 즉 금속판(2A, 2B) 내에서는, 전류가 광범위에 퍼져 흐른다.

구체적으로는, 전류는, 제1 전극체(11)로부터 제2 전극체(21)를 향해 단순하게 흐를 뿐만 아니라, 제1 전극체(11)로부터 제1 강체(12)를 향해 끌어 들여진 후, 제2 강체(22)를 향해 끌어 들여지고, 최종적으로 제2 전극체(21)를 향해 흐른다. 금속판(2A, 2B)들이 제1 강체(12) 및 제2 강체(22)로부터의 강력한 가압에 의해 제1 강체(12)와 제2 강체(22)의 대향 영역에서 충분히 접촉하면서, 제1 강체(12) 및 제2 강체(22)가 모두 높은 전기 전도율을 가지기 때문이다.

일반적으로, 티끌은 금속판들의 사이로부터 발생하는데, 전극에 대전류를 인가하면, 전극과 금속판의 접촉부가 과가열이 되어, 그 금속판 표면으로부터 티끌이 발생하는 경우가 있다. 본 실시 형태와 같이 제1 강체(12) 및 제2 강체(22)를 도전체로 하면, 전류가 제1 전극체(11) 및 제2 전극체(21)로부터 도전체의 제1 강체(12) 및 제2 강체(22)로 우회하기 때문에, 전극과 금속판의 접촉부에서의 발열이 억제되고, 그 금속판 표면으로부터의 티끌의 발생을 억제할 수 있다고 하는 이점도 있다.

따라서, 금속판(2A, 2B)들이 제1 구조체(12) 및 제2 구조체(22)에 의해 강력하게 가압되어 있기 때문에, 금속판(2A, 2B)들의 접촉 영역이 광범위에 걸쳐 용융되어, 너깃 지름이 큰 너깃(3)이 형성된다.

본 실시 형태의 스폿 용접에 의하면, 너깃 지름을 확대할 수 있으므로, CTS를 포함한 용접 이음매 강도를 향상시킬 수 있다. 게다가, 너깃 지름의 확대에 수반하여, 적정 전류 범위를 확대할 수 있다.

그런데, 시트 세퍼레이션의 억제 효과를 발현하기 위해서는, 제1 전극체(11)의 선단면(11aa)의 외주연과 제1 강체(12)의 선단면(12a)의 내주연의 간격, 및 제2 전극체(21)의 선단면(21aa)의 외주연과 제2 강체(22)의 선단면(22a)의 내주연의 간격이 중요하다. 이하, 이들 간격을 총칭하여, 전극-강체의 간격이라고도 한다. 전극-강체의 간격은, 용접시에 전극체와 강체가 접촉하지 않는 범위에서, 가능한 한 가깝게 하는 것이 바람직하다. 전극-강체의 간격이 너무 넓으면, 시트 세퍼레이션의 억제 효과가 작아지는 데다가, 전류가 퍼지기 어려워진다. 전극-강체의 간격은, 7mm 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 5mm 이하이며, 더 바람직하게는 3mm 이하이다. 한편, 전극-강체의 간격이 너무 좁으면, 용접시에 전극체와 강체가 부주의하게 접촉하여 통전해, 용접 전류가 불안정해진다. 이로 인해, 전극-강체의 간격은, 실용적으로는, 0.3mm 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.5mm 이상이며, 더 바람직하게는 1.0mm 이상이다.

도 4는, 전극-강체의 간격과 최대 너깃 지름 및 적정 전류 범위의 관계를 도시하는 도이다. 도 4에 도시하는 관계는, 스폿 용접용 해석 소프트(SCSK 주식회사제의 「SORPAS(등록상표)」)를 이용하여, 스폿 용접으로의 전극-강체의 간격의 영향에 대해 해석한 결과이다. 해석에서는, 전극체로부터 강체를 향해 전류가 퍼지는 조건을 설정하고, 전극-강체의 간격을 여러 가지 변경했다. 용접 대상의 금속판은, 판두께(t)가 1.2mm인 인장 강도 1500MPa급 핫 스탬프 강판(비도금)으로 했다. 전극체 및 강체의 재질은 크롬 구리(Cu-1질량%Cr)로 했다. 전극체의 전극 팁은, 선단면도 포함해 외경이 8mm, 선단면의 곡률 반경(R)이 80mm인 SR형 전극 팁으로 했다. 전극체에 의한 가압력은 3.43kN(350kgf)으로 하고, 통전 시간은 16cycle(주파수：60Hz로)로 했다. 그리고, 변경한 전극-강체의 간격마다 용접 전류를 다양하게 변경하고, 각 조건에서의 너깃 지름 및 티끌의 발생 유무를 조사했다.

여기에서는, 전극-강체의 간격의 각각에 있어서의 최대 너깃 지름 및 적정 전류 범위를 평가했다. 최대 너깃 지름은, 티끌이 발생하지 않는 최대의 너깃 지름으로 했다. 적정 전류 범위는, 너깃 지름이 4

t의 너깃이 얻어지는 전류값으로부터, 티끌이 발생하지 않는 최대의 전류값까지의 전류값 범위로 했다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 전극-강체의 간격이 7mm일 때를 경계로 하여, 전극-강체의 간격이 좁을수록, 최대 너깃 지름이 커지고, 적정 전류 범위가 확대하는 것을 알 수 있다. 이것으로부터, 바람직한 전극-강체의 간격은 7mm 이하라고 말할 수 있다.

본 실시 형태의 스폿 용접 장치에 있어서, 제1 전극체(11)(특히, 전극 팁(11a))는 제1 강체(12)에 포위된 상태로 있다. 마찬가지로, 제2 전극체(21)(특히, 전극 팁(21a))는 제2 강체(22)에 포위된 상태로 있다. 이로 인해, 스폿 용접으로 발생한 열이 제1 전극체(11) 및 제2 전극체(21)에 축적되기 쉽고, 전극 팁(11a, 21a)의 수명이 저하할 우려가 있다. 그래서, 제1 강체(12) 및 제2 강체(22)를 적극적으로 냉각하여 축열을 억제함과 더불어, 간접적으로 제1 전극체(11) 및 제2 전극체(21)를 냉각하는 것이 바람직하다. 그 냉각 구조로서는, 예를 들어, 제1 강체(12)의 내부에 냉각수로를 설치하고, 이 냉각수로에 냉각수를 순환시키도록 하면 된다. 다른 냉각 구조로서는, 제1 강체(12)의 외주면에 냉각수를 내뿜도록 해도 된다. 후자의 경우, 냉각수에는 방수제가 첨가된 것을 사용한다. 이들 냉각 구조는, 제2 전극체(21)에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있다.

＜제2 실시 형태＞

도 5a 및 도 5b는, 제2 실시 형태의 저항 스폿 용접 장치의 일 예를 도시하는 모식도이다. 이들 도면 중, 도 5a는 용접 전의 상태를 도시하고, 도 5b는 용접 중의 상태를 도시한다. 도 5a 및 도 5b에 도시하는 제2 실시 형태의 스폿 용접 장치는, 상기 도 2a 및 도 2b에 도시하는 제1 실시 형태의 스폿 용접 장치의 구성을 기본으로 하는 것이며, 중복하는 설명은 적당히 생략한다.

본 제2 실시 형태에 있어서의 제1 전극체(11)의 생크(11b)는, 상기 제1 실시 형태와 같은 플랜지부(11ba)를 가지지 않는다. 이것에 수반하여, 제1 강체(12)는, 상기 제1 실시 형태와 같은 후단부의 스토퍼면(12c)을 가지지 않는다.

제1 강체(12)의 후단에는 가동판(16)이 고정되고, 홀더(14)의 전단에는 유지판(15)이 고정되어 있다. 제1 전극체(11)의 생크(11b)는, 그들 가동판(16) 및 유지판(15)을 관통하고 있다. 가동판(16)과 유지판(15)의 사이에는, 제1 탄성체(13)로서, 원통형상의 수지 성형체(13B)가 배치되어 있다. 제1 전극체(11)의 생크(11b)는, 수지 성형체(13B)(제1 탄성체(13))의 중심축 상을 관통하고 있다. 유지판(15)의 주연부에는, 가동판(16)의 주연부를 관통하는 복수의 가이드 볼트(17)가 비틀어 넣어진다. 이것에 의해, 제1 탄성체(13)는, 가동판(16)과 유지판(15)의 사이에 끼인 상태로 유지되어 있다. 제1 강체(12)는, 가동판(16)과 일체로, 가이드 볼트(17)에 의해 안내되면서, 생크(11b)를 따라 상대적으로 이동이 가능하다.

제1 강체(12)와 제1 전극체(11)는, 서로 절연되어 있고, 전기적으로 접속되어 있지 않다. 구체적으로는, 제1 강체(12)와 제1 전극체(11)가 직접적으로 또는 간접적으로 접속할 수 있는 영역에, 엔지니어링 플라스틱 등의 절연체가 배치된다. 예를 들어, 생크(11b)와 접동할 수 있는 가동판(16)이 절연체로 성형되어 있다.

마찬가지로, 본 제2 실시 형태에 있어서의 제2 전극체(21)의 생크(21b)는, 상기 제1 실시 형태와 같은 플랜지부(21ba)를 가지지 않는다. 이것에 수반하여, 제2 강체(22)는, 상기 제1 실시 형태와 같은 후단부의 스토퍼면(22c)을 가지지 않는다.

제2 강체(22)의 후단에는 가동판(26)이 고정되고, 홀더(24)의 전단에는 유지판(25)이 고정되어 있다. 제2 전극체(21)의 생크(21b)는, 그들 가동판(26) 및 유지판(25)을 관통하고 있다. 가동판(26)과 유지판(25)의 사이에는, 제2 탄성체(23)로서, 원통형상의 수지 성형체(23B)가 배치되어 있다. 제2 전극체(21)의 생크(21b)는, 수지 성형체(23B)(제2 탄성체(23))의 중심축 상을 관통하고 있다. 유지판(25)의 주연부에는, 가동판(26)의 주연부를 관통하는 복수의 가이드 볼트(27)가 비틀어 넣어진다. 이것에 의해, 제2 탄성체(23)는, 가동판(26)과 유지판(25)의 사이에 끼인 상태로 유지되어 있다. 제2 강체(22)는, 가동판(26)과 일체로, 가이드 볼트(27)에 의해 안내되면서, 생크(21b)를 따라 상대적으로 이동이 가능하다.

제2 강체(22)와 제2 전극체(21)는, 서로 절연되어 있고, 전기적으로 접속되어 있지 않다. 구체적으로는, 제2 강체(22)와 제2 전극체(21)가 직접적으로 또는 간접적으로 접속할 수 있는 영역에, 엔지니어링 플라스틱 등의 절연체가 배치된다. 예를 들어, 생크(21b)와 접동할 수 있는 가동판(26)이 절연체로 성형되어 있다.

제1 탄성체(13) 및 제2 탄성체(23)의 재질은, 내구성이 뛰어나고, 적당한 탄성을 가지는 우레탄 수지 등을 들 수 있다.

이러한 구성의 스폿 용접 장치에 의한 용접시, 제1 강체(12) 및 제2 강체(22)에는, 압축 변형한 제1 탄성체(13) 및 제2 탄성체(23), 즉 수지 성형체(13B, 23B)로부터 누름력이 가해진다. 이 상황은, 상기 제1 실시 형태와 같다. 따라서, 본 제2 실시 형태에서도 상기 제1 실시 형태와 같은 효과를 발휘한다.

실시예

본 발명의 효과를 확인하기 위해, 상기 도 2에 도시하는 제1 실시 형태의 스폿 용접 장치를 이용하여 스폿 용접을 행하는 용접 시험을 실시했다. 공시재로서, 판두께가 1.6mm인 인장 강도 1500MPa급 핫 스탬프 강판(비도금)을 이용하여, 같은 강종, 같은 판두께들을 2장 겹쳐 쌓은 판조합을 다수 준비했다. 제1 전극체의 전극 팁 및 제2 전극체의 전극 팁으로서는, DR형 전극 팁을 이용했다. 각 DR형 전극 팁은, 재질이 크롬 구리(Cu-1질량%Cr)이며, 외경이 12mm이고 선단 지름이 6mm, 선단면의 곡률 반경(R)이 40mm였다. 제1 강체 및 제2 강체는, 재질이 크롬 구리(Cu-1질량%Cr)이며 내경이 13mm였다.

하기의 표 1에 용접 조건을 기재한다. 스폿 용접마다 용접 전류를 변경하여, 너깃이 성장하는 거동과 티끌이 발생하는 전류를 조사했다. 또한, 표 1 중의 1cycle는 1/60초이다.

[표 1]

또, 비교를 위해, 종래의 일반적인 방법으로서, 단순하게 한 쌍의 전극 팁에 의해서만 판조합을 사이에 두고 스폿 용접을 행하는 시험을 실시했다. 공시재, 전극 팁 및 용접 조건은, 상기의 본 발명예의 경우와 같게 했다.

스폿 용접을 행한 후의 각 판조합에 대해, 비틀림 시험을 실시했다. 비틀림 시험에 의해 나타난 너깃의 외관으로부터 너깃 지름을 측정했다. 구체적으로는, 너깃의 직경을 서로 직교하는 2방향으로부터 측정하고, 양자의 평균값을 너깃 지름으로 했다.

도 6은, 실시예의 시험에서 얻어진 용접 전류값과 너깃 지름의 상관을 도시하는 도이다. 공시재는, 판두께(t)가 1.6mm인 1500MPa급 핫 스탬프 강판(비도금)이다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 본 발명예에서는, 비교예에 비해, 적정 전류 범위 및 최대 너깃 지름이 큰 폭으로 확대된다. 비교예에서는, 최대 너깃 지름이 5

t 정도인 것에 비해, 본 발명예에서는, 최대 너깃 지름이 6

t를 초과한다. 또, 비교예에서는, 적정 전류 범위가 2.6kA 정도인 것에 비해, 본 발명예에서는, 적정 전류 범위가 4.0kA 정도로 확대된다. 이것으로부터, 본 발명에 의해, 초하이텐재의 스폿 용접에 있어서, 적정 전류 범위를 확대할 수 있고, 게다가 너깃 지름이 확대하기 때문에, 용접 이음매 강도를 향상시킬 수 있는 것이 실증되었다.

그 외 본 발명은 상기의 실시 형태에 한정되지 않으며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 변경이 가능하다. 예를 들어, 강체의 형상은, 원통형상에 한정하지 않고, 용접 대상의 판조합의 형상에 따라 변경하는 것이 가능하다. 즉, 강체의 선단면의 내주연의 형상이 원형이며, 선단면의 외주연의 형상이 타원형, 장원형 또는 대략 사각형인 것이어도 상관없다.

산업상의 이용 가능성

본 발명은, 초하이텐재의 구조 부품의 제조에 유효하게 이용할 수 있다.

1：판조합, 2A：금속판, 2B：금속판, 3：너깃,
10： 제1 복합 전극, 11：제1 전극체,
11a：전극 팁, 11aa：전극 팁의 선단면,
11b：생크, 11ba：생크의 플랜지부,
12： 제1 강체, 12a：제1 강체의 선단면,
12b：제1 강체의 관통 구멍, 12c：제1 강체의 스토퍼면,
13：탄성체, 13A：압축 코일 스프링,
13B：수지 성형체, 14：홀더, 15：유지판,
16：가동판, 17：가이드 볼트,
20：제2 복합 전극, 21：제2 전극체,
21a：전극 팁, 21aa：전극 팁의 선단면,
21b：생크, 21ba：생크의 플랜지부,
22：제2 강체, 22a：제2 강체의 선단면,
22b：제2 강체의 관통 구멍, 22c：제2 강체의 스토퍼면,
23：탄성체, 23A：압축 코일 스프링,
23B：수지 성형체, 24：홀더, 25：유지판,
26：가동판, 27：가이드 볼트

Claims (17)

1. 겹쳐 쌓인 복수의 금속판을 포함하는 판조합에 저항 스폿 용접을 행하는 장치로서,
   상기 저항 스폿 용접 장치는,
   상기 판조합을 사이에 두고 대향하여 배치되는 한 쌍의 복합 전극을 구비하고,
   상기 각 복합 전극은,
   선단면이 상기 판조합에 접촉하여 눌리는 봉형상의 전극체와,
   상기 전극체가 삽입되는 관통 구멍을 가지며, 선단면이 상기 판조합에 접촉하여 눌리는 강체로서, 상기 전극체에 대해 절연된 도전체를 포함하는 강체와,
   상기 강체의 후단에 연결되고, 상기 판조합으로의 상기 전극체 및 상기 강체의 누름에 수반하여, 상기 강체에 누름 압력을 가하는 탄성체를 구비하는, 저항 스폿 용접 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 강체의 상기 선단면의 일부 또는 전부가 도전체인, 저항 스폿 용접 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 강체가 원통형상인, 저항 스폿 용접 장치.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 강체는, 상기 선단면의 내주연의 형상이 원형이며, 상기 선단면의 외주연의 형상이 타원형, 장원형 또는 대략 사각형인, 저항 스폿 용접 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탄성체가 압축 코일 스프링인, 저항 스폿 용접 장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탄성체가 원통형상의 수지 성형체인, 저항 스폿 용접 장치.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전극체의 상기 선단면의 외주연과 상기 강체의 상기 선단면의 내주연의 간격이 7mm 이하인, 저항 스폿 용접 장치.
8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 강체를 냉각하는 냉각 기구를 구비하는, 저항 스폿 용접 장치.
9. 겹쳐 쌓인 복수의 금속판을 포함하는 판조합의 저항 스폿 용접에 이용되는 복합 전극으로서,
   상기 복합 전극은,
   선단면이 상기 판조합에 접촉하여 눌리는 봉형상의 전극체와,
   상기 전극체가 삽입되는 관통 구멍을 가지고, 선단면이 상기 판조합에 접촉하여 눌리는 강체로서, 상기 전극체에 대해 절연된 도전체를 포함하는 강체와,
   상기 강체의 후단에 연결되고, 상기 판조합으로의 상기 전극체 및 상기 강체의 누름에 수반하여, 상기 강체에 누름 압력을 가하는 탄성체를 구비하는, 복합 전극.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 강체의 상기 선단면의 일부 또는 전부가 도전체인, 복합 전극.
11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 강체가 원통형상인, 복합 전극.
12. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 강체는, 상기 선단면의 내주연의 형상이 원형이며, 상기 선단면의 외주연의 형상이 타원형 또는 대략 사각형인, 복합 전극.
13. 청구항 9 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성체가 압축 코일 스프링인, 복합 전극.
14. 청구항 9 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성체가 원통형상의 수지 성형체인, 복합 전극.
15. 청구항 9 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극체의 상기 선단면의 외주연과 상기 강체의 상기 선단면의 내주연의 간격이 7mm 이하인, 복합 전극.
16. 청구항 9 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강체를 냉각하는 냉각 기구를 구비하는, 복합 전극.
17. 겹쳐 쌓인 복수의 금속판을 포함하는 판조합에 저항 스폿 용접을 행하는 방법으로서,
    상기 저항 스폿 용접 방법은,
    상기 판조합을 사이에 두고, 봉형상의 제1 전극체와 봉형상의 제2 전극체를 대향하여 배치시킴과 더불어, 상기 제1 전극체가 삽입되는 관통 구멍을 가지고 후단에 제1 탄성체가 연결된 도전체를 포함하는 제1 강체와, 상기 제2 전극체가 삽입되는 관통 구멍을 가지고 후단에 제2 탄성체가 연결된 도전체를 포함하는 제2 강체를 대향하여 배치시키는 제1 공정과,
    상기 제1 전극체 및 상기 제2 전극체의 각 선단면을 상기 판조합에 누름과 더불어, 상기 제1 탄성체로부터 상기 제1 강체에 누름 압력을 가함과 함께, 상기 제2 탄성체로부터 상기 제2 강체에 누름 압력을 가하면서, 상기 제1 강체 및 상기 제2 강체의 각 선단면을 상기 판조합에 눌러, 상기 판조합을 가압하는 제2 공정과,
    상기 판조합을 가압하면서, 상기 제1 전극체와 상기 제2 전극체의 사이에 전류를 인가하는 제3 공정을 포함하는, 저항 스폿 용접 방법.

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