WO2012043587A1 - 溶接装置 - Google Patents

Abstract

　本発明は、溶接装置に関する。溶接装置（１１０）は、溶接チップとしての下チップ（１３２）及び上チップ（１３６）と、加圧部材（１３８ａ、１３８ｂ）とを具備する。加圧部材（１３８ａ、１３８ｂ）は、上チップ（１３６）に設けられた支持部材（１４０）に支持される。加圧部材（１３８ａ、１３８ｂ）は、加圧部材変位機構（１４６ａ、１４６ｂ）の作用下に変位し、上チップ（１３６）とともに積層体（１７０ａ）の最外に配置された金属板（１７６ａ）に当接する。

Description

溶接装置

　本発明は、複数個のワークを積層して形成される積層体に対して溶接を行うための溶接装置に関する。

　図７４は、いわゆるハイテン鋼からなり且つ厚みが大きく、このために電気抵抗が大きな高抵抗ワーク１、２同士をスポット溶接にて接合する場合を模式的に示した要部正面図である。この場合、２枚の高抵抗ワーク１、２が積層されることによって積層体３が形成された後、該積層体３が、第１溶接チップ４と第２溶接チップ５に挟持・加圧される。さらに、第１溶接チップ４と第２溶接チップ５の間に通電がなされ、これに伴って高抵抗ワーク１、２同士の接触面近傍の部位が発熱して溶融部６となる。その後、溶融部６は凝固し、ナゲットと呼称される固相となる。

　ここで、高抵抗ワーク１、２は電気抵抗が大きいので、通電の際に前記接触面近傍に発生するジュール熱が大きい。このため、図７５に示すように、溶融部６が比較的短時間に大きく成長し、その結果、溶融部６が飛散し易く（スパッタが発生し易く）なる。従って、高抵抗ワーク１、２同士をスポット溶接にて接合する場合、スパッタが発生することを回避するべく溶接電流を高精度に制御する必要があるが、このような制御は容易ではない。なお、この点は、厚みが小さいハイテン鋼の場合においても同様である。

　また、３枚以上のワークを接合する場合、ワークの材質及び厚みは同一であるとは限らず、例えば、図７６に示すように、最外に位置するワーク（低抵抗ワーク７）の厚みが最小である場合もある。なお、この図７６における積層体８は、図７４及び図７５に示される高抵抗ワーク１、２上に、軟鋼からなり電気抵抗が小さい低抵抗ワーク７をさらに積層して形成されたものである。

　この積層体８に対してスポット溶接を行うと、低抵抗ワーク７と高抵抗ワーク２の接触面近傍に発生するジュール熱よりも、高抵抗ワーク１、２同士の接触面近傍に発生するジュール熱の方が大きくなる。後者の接触面近傍の方が、接触抵抗が大きいからである。

　従って、この積層体８は、先ず、高抵抗ワーク１、２同士の接触面に溶融部９が形成される。場合によっては、図７７に示すように、低抵抗ワーク７と高抵抗ワーク２の接触面に溶融部が形成される前に、溶融部９が大きく成長することがある。このような状態で低抵抗ワーク７と高抵抗ワーク２の接触面に溶融部を形成するべく通電を続行すると、高抵抗ワーク１、２同士の接触面からスパッタが発生する懸念がある。

　しかしながら、通電を停止すると、低抵抗ワーク７と高抵抗ワーク２の接触面に十分な大きさの溶融部、ひいてはナゲットが形成されないので、低抵抗ワーク７と高抵抗ワーク２との接合強度を確保することが困難となる。

　以上については、間接給電式溶接装置においても同様である。

　図７８は、３個の金属板１１、１２、１３を積層することで構成された積層体１４を、間接給電式溶接装置１５によって挟持した状態を示した要部側面図である。ここで、間接給電式溶接装置１５は、溶接電流が供給される第１溶接ガン（図示せず）と、積層体１４に対して溶接を行うための第２溶接ガン１６とを有し、前記溶接電流を、外部給電端子１７を介して第１溶接ガンから第２溶接ガン１６に伝達するものである。このような構成の間接給電式溶接装置１５は、例えば、特開平７－１３６７７１号公報や実開昭５９－１０９８４号公報等に記載された公知のものである。

　具体的には、第１溶接ガンは、正（＋）の極性である上電極１８と、負（－）の極性である下電極１９とを有し、一方、第２溶接ガン１６は、第１溶接チップとしての上チップ２０と、第２溶接チップとしての下チップ２１とを有する。また、外部給電端子１７は、導電端子２２ａ、２２ｂの間に絶縁体２３が介装されて構成される。上電極１８と上チップ２０は導電端子２２ａ及びリード線２４を介して電気的に接続され、一方、下電極１９と下チップ２１は導電端子２２ｂ及びリード線２５を介して電気的に接続される。

　積層体１４に対して溶接を行う際には、該積層体１４は、第２溶接ガン１６の上チップ２０と下チップ２１に挟持される。従って、該積層体１４内では、その厚み方向に沿って、上チップ２０から下チップ２１に向かう溶接電流が流れる。これに伴って金属板１１、１２の接触面近傍、及び金属板１２、１３の接触面近傍がそれぞれ発熱して溶融部となる。その後、各溶融部が凝固してナゲットと呼称される固相となることに伴い、金属板１１、１２同士、金属板１２、１３同士が接合される。

　金属板１１、１２がいわゆるハイテン鋼からなり且つ厚みが大きく、このために電気抵抗が大きな高抵抗ワークであり、且つ金属板１３が軟鋼からなり電気抵抗が小さい低抵抗ワークである場合、低抵抗ワークと高抵抗ワークの組み合わせである金属板１２、１３の接触面近傍に発生するジュール熱よりも、高抵抗ワーク同士の組み合わせである金属板１１、１２の接触面近傍に発生するジュール熱の方が大きくなる。後者の接触面近傍の方が、接触抵抗が大きいからである。

　従って、この積層体１４においては、先ず、図７９に示すように、金属板１１、１２同士の接触面に溶融部２６が形成される。場合によっては、金属板１２、１３の接触面に溶融部が形成される前に、前記溶融部２６が大きく成長することがある。このような状態で金属板１２、１３の接触面に溶融部を形成するべく通電を続行すると、金属板１１、１２の間にギャップが存在する場合、このギャップから溶融部２６の一部が飛散する現象、すなわち、いわゆるスパッタが発生する懸念がある。

　しかしながら、通電を停止すると、金属板１２、１３の接触面に十分な大きさの溶融部、ひいてはナゲットが形成されないので、これら金属板１２、１３の接合強度を確保することが困難となる。

　そこで、本出願人は、特許第３８９４５４５号公報において、このような積層体に対してスポット溶接を行う際、低抵抗ワークに当接する第１溶接チップの加圧力を、第２溶接チップに比して小さく設定することを提案している。この場合、高抵抗ワークに対する低抵抗ワークの接触圧力が小さくなり、その結果、低抵抗ワークと高抵抗ワークの接触面の接触抵抗が大きくなる。これにより、該接触面に十分なジュール熱が発生する。従って、低抵抗ワークと高抵抗ワークの間のナゲットを、高抵抗ワーク同士の間に形成されるナゲットと略同等の大きさに成長させることが可能となり、結局、接合強度が優れた積層体を得ることができる。

　本発明の一般的な目的は、積層体中のワーク同士の接触面近傍にナゲットを十分に成長させることが可能な溶接装置を提供することにある。

　本発明の主たる目的は、スパッタが発生する懸念を払拭し得る溶接装置を提供することにある。

　本発明の一実施形態によれば、複数個のワークを積層することで形成した積層体に対してスポット溶接を行うためのスポット溶接装置であって、
　前記積層体を挟持する第１溶接チップ及び第２溶接チップと、
　前記積層体の最外に位置する最外ワークにおける前記第１溶接チップが当接した部位とは別の部位に当接し、前記積層体を前記最外ワーク側から加圧するための加圧部材と、
　前記第１溶接チップと前記加圧部材とが設けられ、ホルダ変位機構の作用下に変位するホルダと、
　を有し、
　前記ホルダに、前記加圧部材を変位させるための加圧部材変位機構が設けられるとともに、前記加圧部材変位機構と前記ホルダとが電気的に絶縁されているスポット溶接装置が提供される。

　本発明の別の一実施形態によれば、複数個のワークを積層することで形成した積層体に対してスポット溶接を行うためのスポット溶接装置であって、
　前記積層体を挟持する第１溶接チップ及び第２溶接チップと、
　前記第１溶接チップ又は前記第２溶接チップの少なくともいずれかを変位させるための第１変位機構と、
　前記積層体の最外に位置する最外ワークにおける前記第１溶接チップが当接した部位とは別の部位に当接し、前記積層体を前記最外ワーク側から加圧するための加圧部材と、
　前記加圧部材を前記第１溶接チップ又は前記第２溶接チップとは別個に変位させるための第２変位機構と、
　前記加圧部材に加圧力を発生させるための加圧機構と、
　を有するスポット溶接装置が提供される。

　本発明のまた別の一実施形態によれば、第１溶接ガンと、前記第１溶接ガンから外部給電端子を介して供給された電流によって、複数個のワークが積層されて形成された積層体に対して溶接を行う第２溶接ガンとを有する間接給電式溶接装置であって、
　前記第２溶接ガンは、互いに相対的に接近又は離間可能な第１溶接チップ及び第２溶接チップと、
　変位可能に設けられ、前記積層体を最外のワーク側から加圧するための加圧部材と、
　を有する間接給電式溶接装置が提供される。

　いずれの場合も、第１溶接チップと加圧部材との合計加圧力が第２溶接チップの加圧力と均衡するので、第１溶接チップの加圧力が、第２溶接チップに比して小さくなる。従って、第１溶接チップ側と、該第１溶接チップに略対向する第２溶接チップとの間では、加圧力は、第１溶接チップ側から第２溶接チップに向かうにつれて作用範囲が広がるように分布するか、又は、大きくなるように分布する。このため、第１溶接チップが当接した最外のワークと、それに隣接するワークとの接触面に作用する力が、残余のワーク同士の接触面に作用する力に比して小さくなる。

　このような分布が生じる結果、最外のワークと、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、最外の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、該接触面に生成するナゲットを大きく成長させることが可能となり、結局、最外の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、加圧部材によって金属板が押圧されるので、最外の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、軟化した溶融部が最外のワークとこれに隣接するワークとの離間箇所からスパッタとして飛散することを防止することができる。

　その上、第１溶接チップと加圧部材が好ましくは同一のホルダ（支持部材）に設けられるので、構成が複雑化したり、大型化したりすることが回避される。また、このため、積層体が複雑な形状であったとしても、第１溶接チップ及び加圧部材を積層体に干渉させることなく所定の溶接箇所に配置させることが可能となる。

　また、第１溶接チップを変位させる第１変位機構と、加圧部材を変位させる第２変位機構とが好ましくは別個に設けられているので、第１溶接チップと加圧部材を積層体に対して個別に当接又は離間させることが容易である。すなわち、加圧部材による積層体に対する加圧力を容易に制御することが可能である。

　なお、加圧部材を、第１溶接チップとは逆の極性である補助電極で構成し、前記通電を行う際、第１溶接チップから補助電極に向かう分岐電流、又は、補助電極から第１溶接チップに向かう分岐電流のいずれかを生じさせるようにしてもよい。

　この場合、第１溶接チップから補助電極に向かう電流、又はその逆方向に流れる電流が最外のワークの内部を流れるので、該電流によって、最外のワークと、これに隣接するワークとの接触面が十分に加熱される。その結果、前記接触面に十分な大きさのナゲットが成長するので、接合強度に一層優れた接合部が得られる。

　さらに、第２溶接チップ側に、該第２溶接チップとは逆の極性である別の補助電極を設け、前記第１溶接チップから前記補助電極（第１溶接チップ側の補助電極）に向かう分岐電流、又は、前記補助電極から前記第１溶接チップに向かう分岐電流のいずれかを消失させた後に、前記別の補助電極（第２溶接チップ側の補助電極）から第２溶接チップに向かう分岐電流、又は、第２溶接チップから前記別の補助電極に向かう分岐電流のいずれかを流すようにしてもよい。

　この場合、第２溶接チップが当接する最外のワークと、これに隣接するワークとの接触面に、ナゲットを十分に成長させることができるようになる。

　ところで、例えば、第１溶接チップ及び加圧部材が積層体に対して干渉する部位があり、溶接を行うことが困難である場合がある。このようなとき等には、第１溶接チップ及び加圧部材の各々と積層体との間に、サポートチップ及びサポート加圧部材を配設するとともに、前記第２溶接チップと前記積層体との間に、第２サポートチップを配設することが好ましい。

　このような構成においては、これら第１及び第２サポートチップと、サポート加圧部材とを積層体に当接させる一方で、第１及び第２サポートチップ、サポート加圧部材に対する第１及び第２溶接チップ、加圧部材の押圧箇所を積層体から離間させることが可能である。このため、複雑な形状の積層体であっても、溶接を施すことが容易となる。

　この場合においても、第１サポートチップとサポート加圧部材との合計加圧力が第２サポートチップの加圧力と均衡する。従って、上記したように、第１サポートチップ側から第２サポートチップに向かうにつれて作用範囲が広がるような加圧力の分布が形成される。

　勿論、サポート加圧部材を、加圧部材と同様に電極として機能させ、サポートチップからサポート加圧部材に向かう電流、又はその逆方向に向かう電流を生じさせるようにしてもよい。この場合、積層体の最外のワークの内部を電流が流れるので、この電流によって、最外のワークと、これに隣接するワークとの接触面が十分に加熱される。その結果、前記接触面に十分な大きさのナゲットが成長するので、接合強度に一層優れた接合部が得られる。

本発明の第１実施形態に係る溶接装置（スポット溶接装置）の要部拡大図である。 図１のスポット溶接装置を構成するホルダの要部拡大縦断面図である。 図２に示す加圧部材が下降した状態を示す要部拡大縦断面図である。 溶接対象である積層体を上チップ（第１溶接チップ）、下チップ（第２溶接チップ）及び加圧用ロッド（加圧部材）で挟持した状態を示す要部概略正面図である。 積層体の最上に位置するワークと、その直下のワークとの間に適切な面圧の分布が形成された状態の一例を示す正面模式図とグラフである。 前記積層体を下チップ及び上チップのみで挟持した状態を示す正面模式図である。 図４から通電を開始し、上チップから下チップに向かう電流を流した状態を示す縦断面模式図である。 図４とは別の積層体を下チップ、上チップ及び加圧用ロッド（加圧部材）で挟持した状態を示す要部概略正面図である。 図４及び図８とは別の積層体を下チップ、上チップ及び加圧用ロッド（加圧部材）で挟持した状態を示す要部概略正面図である。 本発明の第２実施形態に係る溶接装置（スポット溶接装置）を構成する上チップ、下チップ及び補助電極で積層体を挟持した状態を示す要部概略正面図である。 図１０から通電を開始し、上チップから下チップに向かう電流を流した状態を示す縦断面模式図である。 図１１から通電を続行した状態を示す縦断面模式図である。 補助電極のみを積層体から離間させる一方、上チップから下チップへの通電を続行した状態を示す縦断面模式図である。 図１３に続いて上チップを積層体から離間させ、通電（スポット溶接）を終了した状態を示す縦断面模式図である。 図１０とは別の積層体を下チップ、上チップ及び補助電極で挟持し、通電を開始した状態を示す要部概略正面図である。 補助電極と電源の負極との電気的接続を切断する一方、上チップから下チップへの通電を続行した状態を示す縦断面模式図である。 通電（スポット溶接）を終了した状態を示す縦断面模式図である。 図１０及び図１５とは別の積層体を下チップ、上チップ及び補助電極で挟持し、通電を開始した状態を示す要部概略正面図である。 通電（スポット溶接）を終了した状態を示す縦断面模式図である。 図１０及び図１５とは別の積層体を下チップ、上チップ、及び上チップ側の補助電極で挟持し、通電を開始した状態を示す要部概略正面図である。 上チップ側の前記補助電極と電源の負極との電気的接続を切断する一方、上チップから下チップへの通電を続行しながら、下チップ側の補助電極をワークに当接させた状態を示す縦断面模式図である。 下チップ側の前記補助電極と電源の正極との電気的接続を切断する一方、上チップから下チップへの通電を続行した状態を示す縦断面模式図である。 図１１とは逆に、下チップ及び補助電極から上チップに向かう電流を流した状態を示す縦断面模式図である。 積層体の最上に位置するワークと、その直下のワークとに、上チップから補助電極に向かう電流が流れる状態を示す縦断面模式図である。 本発明の第３実施形態に係る溶接装置（スポット溶接装置）の要部側面図である。 図２５のスポット溶接装置の要部拡大正面図である。 溶接対象である積層体を下チップ、上チップ及び補助電極で挟持した状態を示す要部概略正面図である。 積層体の最上に位置するワークと、その直下のワークとの間に適切な面圧の分布が形成された状態の一例を示す正面模式図とグラフである。 前記積層体を下チップ及び上チップのみで挟持した状態を示す正面模式図である。 図２７から通電を開始し、上チップから下チップ、及び補助電極に向かう電流を流した状態を示す縦断面模式図である。 図３０から通電を続行した状態を示す縦断面模式図である。 補助電極のみを積層体から離間させる一方、上チップから下チップへの通電を続行した状態を示す縦断面模式図である。 図３２に続いて上チップを積層体から離間させ、通電（スポット溶接）を終了した状態を示す縦断面模式図である。 図２７とは別の積層体を下チップ、上チップ及び補助電極で挟持し、通電を開始した状態を示す縦断面模式図である。 図３４から補助電極のみを積層体から離間させる一方、上チップから下チップに向かう電流を流した状態を示す縦断面模式図である。 通電（スポット溶接）を終了した状態を示す縦断面模式図である。 図２７及び図３４とは別の積層体を下チップ、上チップ及び補助電極で挟持し、通電を開始した状態を示す縦断面模式図である。 通電（スポット溶接）を終了した状態を示す縦断面模式図である。 図２７、図３４及び図３７とは別の積層体を下チップ、上チップ及び補助電極で挟持し、通電を開始した状態を示す縦断面模式図である。 補助電極を下チップ（第２溶接チップ）側に設けた溶接ガンの要部側面図である。 上チップ側の補助電極を積層体から離間させる一方、上チップから下チップへの通電を続行しながら、下チップ側の補助電極を積層体に当接させた状態を示す縦断面模式図である。 下チップ側の前記補助電極を積層体から離間させる一方、上チップから下チップへの通電を続行した状態を示す縦断面模式図である。 図２７とは逆に、下チップ及び補助電極から上チップに向かう電流を流した状態を示す縦断面模式図である。 積層体の最上に位置するワークと、その直下のワークとに、上チップから補助電極に向かう電流が流れる状態を示す縦断面模式図である。 補助電極を変位させるための変位機構がガン本体に設けられた溶接ガンの要部側面図である。 本発明の第４実施形態に係る溶接装置（間接給電式溶接装置）の要部側面図である。 図４６の間接給電式溶接装置の要部拡大正面図である。 溶接対象である積層体を下チップ、上チップ及び補助電極で挟持した状態を示す要部概略正面図である。 溶接対象である積層体を下チップ、上チップ及び補助電極で挟持したときの要部側面図である。 積層体の最上に位置するワークと、その直下のワークとの間に適切な面圧の分布が形成された状態の一例を示す正面模式図とグラフである。 前記積層体を下チップ及び上チップのみで挟持した状態を示す正面模式図である。 図４８から通電を開始し、上チップから下チップ、及び補助電極に向かう電流を流した状態を示す要部側面図である。 図５２の状態の縦断面模式図である。 図５３から通電を続行した状態を示す縦断面模式図である。 上チップから補助電極に向かう電流を消失させる一方、上チップから下チップへの通電を続行した状態を示す要部側面図である。 図５５の状態の縦断面模式図である。 通電（スポット溶接）を終了した状態を示す要部側面図である。 図５７に続いて上チップ、下チップ及び補助電極を積層体から離間させた状態を示す縦断面模式図である。 図４８とは別の積層体を下チップ、上チップ及び補助電極で挟持し、通電を開始した状態を示す縦断面模式図である。 図５９に続き、上チップから補助電極に向かう電流を消失させる一方、上チップから下チップに向かう電流を流した状態を示す縦断面模式図である。 通電（スポット溶接）を終了した状態を示す縦断面模式図である。 図４８及び図５８とは別の積層体を下チップ、上チップ及び補助電極で挟持し、通電を開始した状態を示す縦断面模式図である。 通電（スポット溶接）を終了した状態を示す縦断面模式図である。 アクチュエータによって補助電極を変位させる構成の間接給電式溶接装置の要部側面図である。 ＯＮ／ＯＦＦスイッチに代えて切替スイッチが採用された間接給電式溶接装置の要部側面図である。 図６５の切替スイッチを切り替えて電流経路を変更した状態を示す要部側面図である。 上チップ及び補助電極と積層体との間に、サポートチップ及びサポート加圧部材を配設した間接給電式溶接装置の要部正面図である。 上チップ及び補助電極とサポートチップ及びサポート加圧部材との位置関係を、押圧部材を境にして示した平面図である。 垂直壁部を有するワークを含む積層体に対して溶接を行っている状態を示す要部側面図である。 図６９の状態を示す平面図である。 図６７の場合における電流経路を示した要部正面図である。 図５２とは逆に、下チップ及び補助電極から上チップに向かう電流を流した状態を示す縦断面模式図である。 積層体の最上に位置するワークと、その直下のワークとに、上チップから補助電極に向かう電流が流れる状態を示す縦断面模式図である。 積層体を下チップ及び上チップのみで挟持する一般的なスポット溶接において、上チップから下チップに向かう電流を流した状態を示す縦断面模式図である。 図７４から溶融部が成長した状態を示す縦断面模式図である。 図７４とは別の積層体を下チップ及び上チップのみで挟持するとともに、上チップから下チップに向かう電流を流した状態を示す縦断面模式図である。 図７６から溶融部が成長した状態を示す縦断面模式図である。 一般的な間接給電式溶接装置の要部側面図である。 図７８の間接給電式溶接装置において、積層体を下チップ及び上チップのみで挟持するとともに、上チップから下チップに向かう電流を流した状態を示す縦断面模式図である。

　以下、本発明に係る溶接装置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。

　先ず、スポット溶接装置についての実施形態を挙げる。

　図１は、第１実施形態に係るスポット溶接装置１１０の要部拡大図である。このスポット溶接装置１１０は、アームを有するロボット（ともに図示せず）と、前記アームを構成する手首部１１２に支持された溶接ガン１１４とを有する。

　この場合、溶接ガン１１４は、ガン本体１２４の下方に配設された略Ｃ字形状の固定アーム１３０を具備する、いわゆるＣ型のものである。この固定アーム１３０の下方先端には、ガン本体１２４を臨むようにして、第２溶接チップとしての下チップ１３２が設けられ、該下チップ１３２は、ガン本体１２４に向かって延在している。

　ガン本体１２４には、後述するホルダ１４０（支持体）を図１における上下方向に変位させるためのボールねじ機構（図示せず）が収容されている。すなわち、このボールねじ機構は、ホルダ１４０を変位させるホルダ変位機構（支持体変位機構）である。

　該ボールねじ機構のボールねじは、ガン本体１２４から突出し且つ前記下チップ１３２に向かって延在する変位軸１３４を図１における上下方向（矢印Ｙ２方向又は矢印Ｙ１方向）に変位させる。なお、前記ボールねじは、前記ボールねじ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。

　変位軸１３４の先端部には、第１溶接チップとしての上チップ１３６と、加圧部材１３８ａ、１３８ｂとを支持するホルダ１４０が設けられる。

　加圧部材１３８ａは、上チップ１３６と平行に延在する長尺棒形状の先端部１４２ａと、正面視略台形状の基部１４４ａとを有する。この中の基部１４４ａが、ホルダ１４０に加圧部材変位機構として設けられたエアシリンダ１４６ａを構成するピストンロッド１４８ａに連結されている。ホルダ１４０は導電体であり、従って、上チップ１３６に対しては、ホルダ１４０を介して電流を流すことが可能である。

　すなわち、要部を拡大した図２に示すように、ホルダ１４０には、ピストンロッド１４８ａを挿入するためのボア１５０ａが形成される。ボア１５０ａにはスリーブ１５２ａが挿入され、さらに、スリーブ１５２ａには軸受１５４ａが挿入されている。ピストンロッド１４８ａは軸受１５４ａに通され、且つスリーブ１５２ａにはピストン１５６ａが摺接する。

　なお、ピストン１５６ａの側壁部には、該側壁部を周回して切り欠くように周回溝１５８ａが形成されており、この周回溝１５８ａに、シール用のＯリング１６０ａが挿入されている。また、ピストン１５６ａの頭部には、ボア１５０ａの天井部に向かうようにしてストッパ１６２ａが設けられる。このストッパ１６２ａは、絶縁体からなる。

　スリーブ１５２ａは、アルミニウム材又はアルミニウム合金材からなり、その表面には硬質アルマイト処理が施されている。すなわち、スリーブ１５２ａの外周壁及び内周壁には、硬質アルマイトからなる酸化皮膜が形成されている。この酸化皮膜が絶縁性であるため、スリーブ１５２ａも絶縁性を示す。換言すれば、スリーブ１５２ａは絶縁体であり、このため、ピストン１５６ａがホルダ１４０に対して電気的に絶縁される。

　又は、スリーブ１５２ａをベーク材等の絶縁体から構成するようにしてもよい。また、スリーブ１５２ａを導電体から構成した場合、該スリーブ１５２ａとホルダ１４０との間に絶縁体を配置することでスリーブ１５２ａとホルダ１４０とを電気的に絶縁するようにしてもよい。

　ピストンロッド１４８ａは、コイルスプリング１６４ａに通される。このコイルスプリング１６４ａの一端は、軸受１５４ａの上端面に堰止され、一方、他端は、ピストン１５６ａの下端面に着座している。このコイルスプリング１６４ａは、ピストンロッド１４８ａが図１及び図２の下方に向かって変位する（下降する）際には圧縮され、その一方で、ピストンロッド１４８ａを弾発付勢することによって、ピストンロッド１４８ａが上方に向かって変位する（上昇する）ことを支援する。

　ボア１５０ａとピストン１５６ａの間には、室１６６ａが形成される。さらに、ホルダ１４０には、前記室１６６ａに連通する給排気通路１６８ａが貫通形成される。この給排気通路１６８ａには、圧縮エア給排機構を構成するチューブ（ともに図示せず）が連結される。すなわち、前記室１６６ａに対しては、圧縮エア給排機構の作用下に、圧縮エアが供給又は排出される。

　残余の加圧部材１３８ｂ及びエアシリンダ１４６ｂについても上記と同様に構成されており、従って、加圧部材１３８ａ及びエアシリンダ１４６ａと同一の構成要素には同一の参照符号の添字ａに代替してｂを付し、その詳細な説明を省略する。

　次に、溶接対象である積層体１７０ａにつき若干説明すると、この場合、積層体１７０ａは、３枚の金属板１７２ａ、１７４ａ、１７６ａが下方からこの順序で積層されることによって構成される。この中の金属板１７２ａ、１７４ａの厚みはＤ１（例えば、約１ｍｍ～約２ｍｍ）に設定され、金属板１７６ａの厚みはＤ１に比して小寸法のＤ２（例えば、約０．５ｍｍ～約０．７ｍｍ）に設定される。すなわち、金属板１７２ａ、１７４ａの厚みは同一であり、金属板１７６ａはこれら金属板１７２ａ、１７４ａに比して薄肉である。すなわち、金属板１７６ａの肉厚は、積層体１７０ａを構成する３枚の金属板１７２ａ、１７４ａ、１７６ａ中で最小である。

　金属板１７２ａ、１７４ａは、例えば、いわゆるハイテン鋼であるＪＡＣ５９０、ＪＡＣ７８０又はＪＡＣ９８０（いずれも日本鉄鋼連盟規格に規定される高性能高張力鋼板）からなる高抵抗ワークであり、金属板１７６ａは、例えば、いわゆる軟鋼であるＪＡＣ２７０（日本鉄鋼連盟規格に規定される高性能絞り加工用鋼板）からなる低抵抗ワークである。金属板１７２ａ、１７４ａは同一金属種であってもよいし、異種金属種であってもよい。

　前記下チップ１３２及び前記上チップ１３６は、これら下チップ１３２及び上チップ１３６の間に溶接対象である積層体１７０ａを挟持し、且つ該積層体１７０ａに対して通電を行うものである。なお、下チップ１３２は電源１７８の負極に電気的に接続されており、一方、上チップ１３６は前記電源１７８の正極に電気的に接続されている。このため、第１実施形態では、上チップ１３６から下チップ１３２に向かって電流が流れる。

　後述するように、上チップ１３６と加圧部材１３８ａ、１３８ｂの離間距離Ｚ１、Ｚ２は、金属板１７６ａと、その直下の金属板１７４ａとの間に適切な面圧の分布が得られるように設定される。

　以上の構成において、前記ボールねじ機構を構成する前記サーボモータ、エアシリンダ１４６ａ、１４６ｂを構成する圧縮エア給排機構、及び電源１７８は、制御手段としてのガンコントローラ１７９に電気的に接続されている。すなわち、これらサーボモータ、圧縮エア給排機構及び電源１７８の動作ないし付勢・滅勢は、ガンコントローラ１７９によって制御される。

　第１実施形態に係るスポット溶接装置１１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果につき、第１実施形態に係るスポット溶接方法との関係で説明する。

　積層体１７０ａに対してスポット溶接を行う際、換言すれば、金属板１７２ａ、１７４ａ同士を接合するとともに金属板１７４ａ、１７６ａ同士を接合する際には、先ず、前記ロボットが、下チップ１３２と上チップ１３６の間に積層体１７０ａが配置されるように前記手首部１１２、すなわち、溶接ガン１１４を移動させる。

　ガン本体１２４が所定の位置まで降下した後、ガンコントローラ１７９の作用下に前記ボールねじ機構を構成する前記サーボモータが付勢され、これに伴って前記ボールねじが回転動作を開始する。これにより、上チップ１３６及び加圧部材１３８ａ、１３８ｂが積層体１７０ａに対してさらに接近するように、矢印Ｙ１方向に向かって降下する。その結果、下チップ１３２と上チップ１３６の間に積層体１７０ａが挟持される。

　その一方で、ガンコントローラ１７９が圧縮エア給排機構を付勢する。これにより、圧縮エアが給排気通路１６８ａ、１６８ｂを介して室１６６ａ、１６６ｂに供給される。室１６６ａ、１６６ｂ内の圧縮エアはピストン１５６ａ、１５６ｂを押圧し、その結果、図３に示すように、ピストン１５６ａ、１５６ｂ及びピストンロッド１４８ａ、１４８ｂが下降するとともに、コイルスプリング１６４ａ、１６４ｂが圧縮される。なお、ピストン１５６ａ、１５６ｂに装着されたＯリング１６０ａ、１６０ｂによって、室１６６ａ、１６６ｂから圧縮エアが漏洩することが回避される。

　ピストンロッド１４８ａ、１４８ｂが下降することに伴い、該ピストンロッド１４８ａ、１４８ｂの先端に設けられた加圧部材１３８ａ、１３８ｂが積層体１７０ａ（矢印Ｙ１方向）に向かって下降する。従って、該加圧部材１３８ａ、１３８ｂが、下チップ１３２と上チップ１３６によって積層体１７０ａが挟持されるのと同時、又はその前後に金属板１７６ａに当接する。図４には、このときの模式的な縦断面図が示されている。

　ここで、上チップ１３６と加圧部材１３８ａ、１３８ｂの離間距離Ｚ１、Ｚ２は、図５に示すように、金属板１７６ａと金属板１７４ａとの間の接触面に、上チップ１３６で押圧される箇所で面圧が最大となり、且つ加圧部材１３８ａ、１３８ｂで押圧される箇所で、次に大きい面圧が得られるように設定される。なお、好適にはＺ１＝Ｚ２である。

　換言すれば、前記接触面には、上チップ１３６の加圧による面圧、及び加圧部材１３８ａ、１３８ｂの加圧による面圧に比して面圧が小さくなる箇所が形成される。これにより、図４に示すような加圧力の分布が形成される。以下、この分布につき詳述する。

　ガンコントローラ１７９は、金属板１７６ａに対する上チップ１３６及び加圧部材１３８ａ、１３８ｂの合計加圧力（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３）が、金属板１７２ａに対する下チップ１３２の加圧力（Ｆ４）と均衡するように、前記ボールねじ機構のボールねじを回転動作させるサーボモータの回転付勢力、及びピストン１５６ａ、１５６ｂに対する圧縮エアの押圧力（エアシリンダ１４６ａ、１４６ｂの推進力）を制御する。この制御により、積層体１７０ａに対する矢印Ｙ１方向に沿って作用する加圧力（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３）と、矢印Ｙ２方向に沿って作用する加圧力（Ｆ４）とが略同等となる。なお、Ｆ２＝Ｆ３であることが好適である。

　すなわち、このとき、Ｆ１＜Ｆ４が成り立つ。従って、積層体１７０ａが下チップ１３２と上チップ１３６から受ける力は、図４に模式的に示すように、上チップ１３６から下チップ１３２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、金属板１７４ａ、１７６ａの接触面に作用する力は、金属板１７２ａ、１７４ａの接触面に作用する力に比して小さくなる。なお、離間距離Ｚ１、Ｚ２が過度に小さいために上チップ１３６の加圧による面圧、及び加圧部材１３８ａ、１３８ｂの加圧による面圧に比して面圧が小さくなる箇所が形成されない場合、このような分布が形成され難くなる。

　図６は、加圧部材１３８ａ、１３８ｂを用いずにＦ１＝Ｆ４とした場合における積層体１７０ａが下チップ１３２と上チップ１３６から受ける力の分布を模式的に示したものである。図６から諒解されるように、この場合、力は、上チップ１３６から下チップ１３２にわたって均等である。換言すれば、金属板１７４ａ、１７６ａの接触面に作用する力と、金属板１７２ａ、１７４ａの接触面に作用する力とが等しくなる。

　図４及び図６には、金属板１７４ａ、１７６ａの接触面に作用する力の範囲を太実線で示している。図４及び図６を対比して諒解される通り、力が作用する範囲は、Ｆ１＜Ｆ４であるときの方がＦ１＝Ｆ４であるときに比して狭い。このことは、Ｆ１＜Ｆ４であるときには、Ｆ１＝Ｆ４であるときに比して金属板１７６ａが金属板１７４ａに対して押圧される範囲が狭いこと、換言すれば、接触面積が小さいことを意味する。

　ここで、このように上チップ１３６から下チップ１３２に至るまでの加圧力を分布させ、金属板１７４ａに対する金属板１７６ａの接触面積を小さくしたことに伴い、積層体１７０ａから上チップ１３６に向かう反力が生じる。第１実施形態では、この反力を加圧部材１３８ａ、１３８ｂで受けている。

　上記したように、加圧部材１３８ａ、１３８ｂ及びエアシリンダ１４６ａ、１４６ｂを含むホルダ１４０は、ガン本体１２４に収容されるボールねじ機構に連結された変位軸１３４に支持されている。このため、加圧部材１３８ａ、１３８ｂで受けた前記反力は、結局、ガン本体１２４（溶接ガン１１４）に吸収される。

　従って、この場合、積層体１７０ａからの反力がロボットに作用することが回避される。このため、ロボットとして剛性が大きいものを採用する必要がない。換言すれば、ロボットとして小型のものを採用することができ、その結果、設備投資を低廉化することができる。

　次に、ガンコントローラ１７９は、電源１７８に通電開始の制御信号を発する。これにより、図４（及び図６）に示すように、上チップ１３６から下チップ１３２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１３６、下チップ１３２の各々が電源１７８の正極、負極に接続されているからである。そして、電流ｉに基づくジュール熱により、金属板１７２ａ、１７４ａの間、及び金属板１７４ａ、１７６ａの間がそれぞれ加熱される。

　ここで、上記したように、図４に示される金属板１７６ａと金属板１７４ａとの接触面積は、図６に示される金属板１７６ａと金属板１７４ａとの接触面積に比して小さい。このため、金属板１７４ａ、１７６ａの接触面における接触抵抗及び電流密度は、図４に示される場合の方が図６に示される場合に比して、換言すれば、Ｆ１＜Ｆ４であるときの方がＦ１＝Ｆ４であるときに比して大きくなる。すなわち、Ｆ１＜Ｆ４であるときには、Ｆ１＝Ｆ４であるときに比してジュール熱の発生量、換言すれば、発熱量が大きくなる。従って、Ｆ１＜Ｆ４であるときには、図７に示すように、金属板１７２ａ、１７４ａの接触面に生成する加熱領域１８０と、金属板１７４ａ、１７６ａの接触面に生成する加熱領域１８１とが略同等の大きさに成長する。

　金属板１７２ａ、１７４ａの接触面、金属板１７４ａ、１７６ａの接触面は、これら加熱領域１８０、１８１によって加熱され、十分に温度上昇して溶融し始める。これにより形成された溶融部が冷却固化する結果、金属板１７２ａ、１７４ａの間、金属板１７４ａ、１７６ａの間にナゲット１８２、１８３がそれぞれ形成される。なお、図７においては、理解を容易にするためにナゲット１８２、１８３として示しているが、通電中は、液相である溶融部として存在する。以降の図面も同様である。

　上記したように、金属板１７２ａ、１７４ａの接触面における加熱領域１８０と、金属板１７４ａ、１７６ａの接触面における加熱領域１８１とは互いに略同等の大きさである。従って、ナゲット１８２、１８３もまた、互いに略同等の大きさとなる。

　溶融部が形成される間、金属板１７６ａは、加圧部材１３８ａ、１３８ｂで金属板１７４ａ側に押圧されている。この押圧により、低剛性の金属板１７６ａが通電（加熱）に伴って反ること、すなわち、金属板１７４ａから離間することが抑制される。このため、軟化した溶融部が金属板１７６ａと金属板１７４ａとの離間箇所からスパッタとして飛散することを防止することができる。

　また、ホルダ１４０とピストン１５６ａ、１５６ｂ及び軸受１５４ａ、１５４ｂとの間には、スリーブ１５２ａ、１５２ｂが介装されている。上記したように、このスリーブ１５２ａ、１５２ｂが絶縁体であるので、上チップ１３６に対して電流を供給する際、ホルダ１４０を介してピストン１５６ａ、１５６ｂ、ひいては加圧部材１３８ａ、１３８ｂに電流が流れることはない。

　所定時間が経過して前記溶融部が十分成長した後、通電を停止するとともに、ホルダ１４０を上昇させることで上チップ１３６を金属板１７６ａから離間させる。又は、ホルダ１４０を上昇させて上チップ１３６を金属板１７６ａから離間させることのみによって、上チップ１３６と下チップ１３２を電気的に絶縁するようにしてもよい。

　通電停止と同時、又は通電停止の後、前記圧縮エア給排機構の作用下に、室１６６ａ、１６６ｂ（図２参照）から圧縮エアが排出される。その結果、ピストン１５６ａ、１５６ｂに対するコイルスプリング１６４ａ、１６４ｂの弾発付勢力が、ピストン１５６ａ、１５６ｂに対する圧縮エアの押圧力を上回るに至る。すなわち、ピストン１５６ａ、１５６ｂがコイルスプリング１６４ａ、１６４ｂによって弾発付勢されて上昇し、圧縮エアが供給される以前の位置に戻る。これに伴って、加圧部材１３８ａ、１３８ｂも上昇して元の位置に戻る。

　この上昇の際、ピストン１５６ａ、１５６ｂの頭部に設けられたストッパ１６２ａ、１６２ｂがボア１５０ａ、１５０ｂ（室１６６ａ、１６６ｂ）の天井面に当接する。この当接に伴い、ピストン１５６ａ、１５６ｂのそれ以上の上昇が阻止される。ここで、ストッパ１６２ａ、１６２ｂが絶縁体からなるので、上チップ１３６と下チップ１３２間に通電を行っている最中にたとえピストン１５６ａ、１５６ｂが上昇して室１６６ａ、１６６ｂの天井面に当接したとしても、ホルダ１４０からピストン１５６ａ、１５６ｂに電流が流れることはない。

　なお、上記したスポット溶接の開始から終了するに至るまでの動作は全て、ガンコントローラ１７９の制御作用下に営まれる。

　このようにして通電が停止されることに伴い、金属板１７２ａ、１７４ａ、１７６ａの発熱も終了する。時間の経過とともに前記溶融部がそれぞれ冷却固化してナゲット１８２、１８３となり、これらナゲット１８２、１８３を介して金属板１７２ａ、１７４ａ同士、金属板１７４ａ、１７６ａ同士が互いに接合された接合品が得られるに至る。

　この接合品においては、金属板１７２ａ、１７４ａ同士の接合強度と同様に、金属板１７４ａ、１７６ａ同士の接合強度も優れる。上記したように金属板１７４ａ、１７６ａの接触面に十分なジュール熱が発生したことに伴って、金属板１７４ａ、１７６ａの間のナゲット１８３が十分に成長しているからである。

　以上のように、第１実施形態によれば、スパッタが生成することを回避しつつ、金属板１７４ａ、１７６ａの間に、金属板１７２ａ、１７４ａの間のナゲット１８２と略同程度の大きさのナゲット１８３を成長させることができ、これにより、金属板１７４ａ、１７６ａ同士の接合強度が優れた成形品を得ることができる。

　また、上チップ１３６を支持するために従来から用いられているホルダ１４０に対してエアシリンダ１４６ａ、１４６ｂを設けるのみであるので、装置構成が複雑化したり、大型化したりすることを回避することができる。このため、溶接対象が複雑な形状であったとしても、加圧部材１３８ａ、１３８ｂ及び上チップ１３６を溶接対象に干渉させることなく所定の溶接箇所に配置させることができる。

　しかも、加圧部材１３８ａ、１３８ｂとエアシリンダ１４６ａ、１４６ｂの距離が短いので、エアシリンダ１４６ａ、１４６ｂに作用するオフセット荷重を抑制することも容易である。

　第１実施形態では、加圧部材１３８ａ、１３８ｂによる加圧力Ｆ２、Ｆ３を大きくするほど金属板１７４ａ、１７６ａ間のナゲット１８３を大きくすることができるが、加圧力Ｆ２、Ｆ３がある程度大きくなると、ナゲット１８３の大きさが飽和する傾向がある。換言すれば、加圧力Ｆ２、Ｆ３を過度に大きくしても、ナゲット１８３を一定の大きさ以上に成長させることは困難である。また、加圧力Ｆ２、Ｆ３を過度に大きくすると、加圧力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の総和で加圧力Ｆ４と均衡させる関係上、加圧力Ｆ１を過度に小さくする必要がある。このため、金属板１７２ａ、１７４ａ間のナゲット１８２が小さくなる。

　従って、上チップ１３６による加圧力Ｆ１と、加圧部材１３８ａ、１３８ｂによる加圧力Ｆ２、Ｆ３との差は、ナゲット１８２、１８３を可及的に大きくし得るように設定することが好ましい。

　また、いずれの場合においても、エアシリンダ１４６ａ、１４６ｂに代替し、スプリングコイル、サーボモータ、油圧シリンダ等の各種の圧力付加手段を採用することができる。

　さらに、金属板１７２ａ、１７４ａ、１７６ａの素材の組み合わせは、上記した鋼材に特に限定されるものではなく、スポット溶接が可能なものであればよい。例えば、金属板１７２ａ、１７４ａ、１７６ａの全てが軟鋼である組み合わせであってもよいし、金属板１７２ａのみがハイテン鋼で且つ金属板１７４ａ、１７６ａが軟鋼である組み合わせであってもよい。

　また、溶接対象は、最上に位置する金属板１７６ａの厚みが金属板１７２ａ、１７４ａに比して小さい積層体１７０ａに限定されるものではなく、図８に示すように、厚みが最小である金属板１７４ｂを、金属板１７２ｂ、１７６ｂで挟むようにして形成された積層体１７０ｂであってもよい。この場合の素材の組み合わせ例としては、金属板１７２ｂがハイテン鋼、金属板１７４ｂ、１７６ｂが軟鋼である組み合わせが挙げられるが、特にこれに限定されるものではないことは勿論である。

　勿論、中央に位置する金属板の厚みが最大である積層体であってもよいし、最下に位置する金属板の厚みが他の２枚の金属板に比して小さい積層体であってもよい。

　そして、金属板の個数は、上記した３枚に特に限定されるものではない。例えば、図９に示すように、ハイテン鋼からなる金属板１７２ｃに対してハイテン鋼からなる金属板１７４ｃが積層された積層体１７０ｃであってもよい。

　加圧部材１３８ａ、１３８ｂに電流を流し、補助電極として機能させるようにしてもよい。以下、この場合を第２実施形態として説明する。なお、図１～図９に示される構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

　図１０は、第２実施形態に係るスポット溶接装置の要部拡大一部横断面斜視図である。このスポット溶接装置は、前記加圧部材１３８ａ、１３８ｂが電源１７８の負極に対して電気的に接続されることを除き、基本的には第１実施形態に係るスポット溶接装置に準拠して構成される。すなわち、第２実施形態においても上チップ１３６から下チップ１３２に向かって電流が流れる。なお、以下の説明においては、第１実施形態における加圧部材１３８ａ、１３８ｂとの機能の相違の理解を容易にするべく、「加圧部材」ではなく「補助電極」と表記し、その参照符号を１９０ａ、１９０ｂとする。

　上記したように下チップ１３２及び補助電極１９０ａ、１９０ｂが前記電源１７８の負極に対して電気的に接続されるのに対し、上チップ１３６は、電源１７８の正極に対して電気的に接続される。このことから諒解される通り、上チップ１３６と補助電極１９０ａ、１９０ｂはともに、積層体１７０ａ中の最上に位置する金属板１７６ａに当接するものの、その極性は互いに逆である。なお、以降の図面においては、上チップ１３６と補助電極１９０ａ、１９０ｂとが電気的に接続されて分岐電流ｉ２が発生しているときには補助電極１９０ａ、１９０ｂの極性を図中に示し、逆に、分岐電流ｉ２が発生していないときには補助電極１９０ａ、１９０ｂの極性を示さないものとする。

　上チップ１３６と補助電極１９０ａ、１９０ｂとの離間距離Ｚ３、Ｚ４は、第１実施形態と同様に加圧力が分布するように、上チップ１３６による面圧、及び補助電極１９０ａ、１９０ｂによる面圧に比して面圧が小さくなる箇所が形成されるように設定される（図５参照）。このため、上チップ１３６と補助電極１９０ａ、１９０ｂはある程度離間されるが、上チップ１３６と補助電極１９０ａ、１９０ｂとの離間距離Ｚ３、Ｚ４が過度に大きい場合、上チップ１３６と補助電極１９０ａ、１９０ｂとの間の抵抗が大きくなり、後述する分岐電流ｉ２（図１２参照）が流れることが困難となる。

　従って、離間距離Ｚ３、Ｚ４は、金属板１７６ａと金属板１７４ａとの間に上記のような適切な面圧の分布が得られ、且つ上チップ１３６と補助電極１９０ａ、１９０ｂとの間の抵抗が、分岐電流ｉ２が適切な電流値で流れることが可能となる距離に設定される。

　第２実施形態に係るスポット溶接装置の要部は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果につき説明する。

　積層体１７０ａに対してスポット溶接を行う際には、第１実施形態と同様に、前記ロボットが、上チップ１３６と下チップ１３２の間に積層体１７０ａが配置されるように前記溶接ガンを移動させる。その後、上チップ１３６と下チップ１３２が相対的に接近し、その結果、互いの間に積層体１７０ａが挟持される。

　この挟持と同時、又はその前後に、圧縮エアが給排気通路１６８ａ、１６８ｂ（図１及び図２参照）を介して室１６６ａ、１６６ｂに供給される。この圧縮エアによってピストン１５６ａ、１５６ｂ及びピストンロッド１４８ａ、１４８ｂが下降し、これに伴って補助電極１９０ａ、１９０ｂが積層体１７０ａ（矢印Ｙ１方向）に向かって下降する。最終的に、補助電極１９０ａ、１９０ｂが金属板１７６ａに当接し、図１０に模式的な縦断面図として示す状態となる。勿論、ピストン１５６ａ、１５６ｂ及びピストンロッド１４８ａ、１４８ｂが下降する際には、コイルスプリング１６４ａ、１６４ｂが圧縮される。

　この場合においても、ガンコントローラ１７９は、補助電極１９０ａ、１９０ｂの金属板１７６ａに対する加圧力Ｆ２、Ｆ３を、該加圧力Ｆ２、Ｆ３と上チップ１３６による加圧力Ｆ１との合計（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３）が下チップ１３２による加圧力Ｆ４と均衡するように設定する。

　第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、上チップ１３６による加圧力Ｆ１と、補助電極１９０ａ、１９０ｂによる加圧力Ｆ２、Ｆ３との差を、金属板１７２ａ、１７４ａの間に形成されるナゲットと、金属板１７４ａ、１７６ａとの間に形成されるナゲットとを可及的に大きくし得るように設定することが好ましい。

　次に、通電を開始する。第２実施形態では、上チップ１３６、下チップ１３２の各々が電源１７８の正極、負極に接続されているため、図１１に示すように、上チップ１３６から下チップ１３２に向かう電流ｉ１が流れる。この電流ｉ１に基づくジュール熱により、金属板１７２ａ、１７４ａの間、及び金属板１７４ａ、１７６ａの間がそれぞれ加熱され、加熱領域１９２、１９４が形成される。

　ここで、金属板１７６ａには補助電極１９０ａ、１９０ｂも当接しており、この補助電極１９０ａ、１９０ｂの極性は負である。従って、上チップ１３６からは、上記した電流ｉ１と同時に、補助電極１９０ａ、１９０ｂに向かう分岐電流ｉ２が出発する。

　このように、第２実施形態においては、金属板１７２ａ、１７４ａには流れず金属板１７６ａにのみ流れる分岐電流ｉ２が発生する。この結果、上チップ１３６及び下チップ１３２のみを使用する一般的なスポット溶接に比して金属板１７６ａの内部を通過する電流値が大きくなる。

　従って、この場合、金属板１７６ａの内部に、前記加熱領域１９４とは別の加熱領域１９６が形成される。加熱領域１９６は、時間の経過とともに拡大し、図１２に示すように、加熱領域１９４と一体化する。

　金属板１７４ａ、１７６ａの接触面には、このようにして一体化した加熱領域１９４、１９６の双方から熱が伝達される。しかも、この場合、第１実施形態と同様に、金属板１７４ａ、１７６ａの接触面の接触抵抗が金属板１７２ａ、１７４ａの接触面に比して大きくなる。このため、該接触面が十分に温度上昇して溶融し始め、その結果、金属板１７４ａ、１７６ａの間にナゲット１９８が形成される。

　ここで、分岐電流ｉ２の割合を大きくするほど加熱領域１９６を大きくすることが可能であるが、分岐電流ｉ２の割合を過度に大きくした場合、電流ｉ１の電流値が小さくなるので、加熱領域１９２、１９４が小さくなる。このため、ナゲット１９８の大きさが飽和する一方、ナゲット２００が小さくなる傾向がある。従って、分岐電流ｉ２の割合は、ナゲット２００が十分に成長する程度の電流ｉ１が流れるように設定することが好ましい。

　なお、電流ｉ１と分岐電流ｉ２の割合は、例えば、上記したように上チップ１３６と補助電極１９０ａ、１９０ｂとの離間距離Ｚ３、Ｚ４（図１０参照）を変更することで調節することが可能である。電流ｉ１と分岐電流ｉ２の好適な割合は、例えば、７０：３０である。

　溶融部、ひいてはナゲット１９８は、通電が継続される限り、時間の経過とともに成長する。従って、通電を所定の時間継続することにより、ナゲット１９８を十分に成長させることができる。

　この場合、金属板１７２ａ、１７４ａに流れる電流ｉ１の電流値は、一般的なスポット溶接に比して小さい。このため、金属板１７４ａ、１７６ａの間の溶融部（ナゲット１９８）が大きく成長している間に金属板１７２ａ、１７４ａの発熱量が過度に大きくなることが回避される。従って、スパッタが発生する懸念が払拭される。

　この間、電流ｉ１によって金属板１７２ａ、１７４ａの間にもナゲット２００となる溶融部が形成される。分岐電流ｉ２が継続して流れるようにすると、分岐電流ｉ２を停止した場合に比して電流ｉ１の全通電量が少なくなるので、加熱領域１９２、ひいてはナゲット２００が若干小さくなる傾向がある。

　従って、ナゲット２００をさらに成長させる場合には、図１３に示すように、補助電極１９０ａ、１９０ｂのみを金属板１７６ａから離間させて上チップ１３６から下チップ１３２への通電を続行することが好ましい。補助電極１９０ａ、１９０ｂが金属板１７６ａから離間することに伴って電流ｉ１の電流値が大きくなるので、通電終了までの電流ｉ１の全通電量が多くなるからである。

　ここで、補助電極１９０ａ、１９０ｂのみを金属板１７６ａから離間させるには、圧縮エア給排機構の作用下に、室１６６ａ、１６６ｂ（図２参照）から圧縮エアを排出すればよい。これによりピストン１５６ａ、１５６ｂがコイルスプリング１６４ａ、１６４ｂによって弾発付勢されて上昇し、該ピストン１５６ａ、１５６ｂやピストンロッド１４８ａ、１４８ｂ、さらには、ピストンロッド１４８ａ、１４８ｂの先端に設けられた補助電極１９０ａ、１９０ｂが上昇し、金属板１７６ａから離間して元の位置に戻る。室１６６ａ、１６６ｂに負圧を生じさせ、これによりピストンロッド１４８ａ、１４８ｂを上昇させるようにしてもよい。

　その結果、分岐電流ｉ２が消失する。このため、金属板１７６ａには、上チップ１３６から下チップ１３２へ向かう電流ｉ１のみが流れるようになる。これに伴って、加熱領域１９６（図１２参照）が消失する。

　その一方で、金属板１７２ａ、１７４ａにおいては、通常のスポット溶接時と同様の状態が形成される。すなわち、厚みが大きい金属板１７２ａ、１７４ａではジュール熱による発熱量が増加し、その結果、加熱領域１９２が広がるとともにその温度が一層上昇する。金属板１７２ａ、１７４ａの接触面は、この温度上昇した加熱領域１９２に加熱され、これにより、該接触面近傍の温度が十分に上昇して溶融し、溶融部（ナゲット２００）の成長が促進される。

　以降は、溶融部（ナゲット２００）が十分に成長するまで、例えば、図１４に示すように、ナゲット１９８となる溶融部と一体化するまで通電を継続すればよい。通電継続時間に対するナゲット２００の成長の度合いも、テストピース等を用いたスポット溶接試験で予め確認しておけばよい。

　ここで、金属板１７２ａ、１７４ａの接触面は、金属板１７４ａ、１７６ａ同士の間にナゲット１９８を成長させる際に電流ｉ１が通過することに伴って形成された加熱領域１９２によって予め加熱されている。このため、金属板１７２ａ、１７４ａ同士は、ナゲット２００となる溶融部が成長する前になじみが向上している。従って、スパッタが発生し難い。

　以上のように、第２実施形態によれば、金属板１７４ａ、１７６ａの間のナゲット１９８を成長させる際、金属板１７２ａ、１７４ａの間のナゲット２００を成長させる際の双方でスパッタが発生することを回避することができる。

　所定時間が経過してナゲット２００となる溶融部が十分成長した後、通電を停止するとともに、図１４に示すように、上チップ１３６を金属板１７６ａから離間させる。又は、上チップ１３６を金属板１７６ａから離間させることで上チップ１３６と下チップ１３２を電気的に絶縁するようにしてもよい。

　なお、スポット溶接の開始から終了するに至るまでの上記した動作は全て、ガンコントローラ１７９の制御作用下に営まれる。

　このようにして通電が停止されることに伴い、金属板１７２ａ、１７４ａの発熱も終了する。時間の経過とともに溶融部が冷却固化し、これにより、ナゲット２００を介して金属板１７２ａ、１７４ａが互いに接合される。

　以上のようにして、積層体１７０ａを構成する金属板１７２ａ、１７４ａ同士、金属板１７４ａ、１７６ａ同士が接合され、製品としての接合品が得られるに至る。

　この接合品においては、金属板１７２ａ、１７４ａ同士の接合強度と同様に、金属板１７４ａ、１７６ａ同士の接合強度も優れる。上記したように金属板１７６ａに分岐電流ｉ２が流されたことに伴って、金属板１７４ａ、１７６ａの間のナゲット１９８が十分に成長しているからである。

　しかも、上記から諒解される通り、第２実施形態に係るスポット溶接装置を構成するに際しては、電源１７８の負極に対して加圧部材１３８ａ、１３８ｂを電気的に接続し、これにより補助電極１９０ａ、１９０ｂを設ければよい。従って、補助電極１９０ａ、１９０ｂを設けることに伴ってスポット溶接装置の構成が複雑化することもない。

　また、第１実施形態と同様の理由から、エアシリンダ１４６ａ、１４６ｂに作用するオフセット荷重を容易に抑制し得る。

　第２実施形態においても、溶接対象は積層体１７０ａに特に限定されるものではなく、金属板の個数、素材、厚みが種々相違する様々な積層体を溶接することが可能である。以下、この点につき具体例を挙げて説明する。

　図１５に示す積層体１７０ｂは、上記したように、厚みが最小である金属板１７４ｂを、金属板１７２ｂ、１７６ｂで挟むようにして形成される。例えば、金属板１７２ｂは、ハイテン鋼からなる高抵抗ワークであり、金属板１７４ｂ、１７６ｂは、軟鋼からなる低抵抗ワークである。

　上チップ１３６と下チップ１３２のみで積層体１７０ｂに対してスポット溶接を行う場合、金属板１７２ｂ、１７４ｂの接触面が優先的に溶融する。金属板１７２ｂが高抵抗ワークであるために、金属板１７２ｂ、１７４ｂの接触抵抗が金属板１７４ｂ、１７６ｂの接触抵抗よりも大きいからである。従って、金属板１７４ｂ、１７６ｂの接触面にナゲットを十分に成長させるべく上チップ１３６から下チップ１３２への通電を継続すると、金属板１７２ｂ、１７４ｂの接触面からスパッタが発生する懸念がある。

　これに対し、補助電極１９０ａ、１９０ｂを用いる第２実施形態によれば、図１５に示すように、金属板１７２ｂ、１７４ｂの接触面、及び金属板１７４ｂ、１７６ｂの接触面の双方に加熱領域１９２、１９４が形成される。上記の積層体１７０ａにおける場合と同様に、分岐電流ｉ２が金属板１７６ｂ内を流れることにより、金属板１７４ｂ、１７６ｂの接触面が十分に加熱されるからである。

　これにより、図１６に示すナゲット２０２、２０４が形成される。分岐電流ｉ２を消失させた後に電流ｉ１を継続して流すことにより、例えば、図１７に示すように、金属板１７２ｂ、１７４ｂの接触面、及び金属板１７４ｂ、１７６ｂの接触面の双方に跨るようにして十分に成長したナゲット２０６を形成することができる。

　積層体１７０ａ、１７０ｂに対するスポット溶接に関する以上の説明から諒解されるように、補助電極１９０ａ、１９０ｂを用いることにより、加熱領域、ひいてはナゲットを、該補助電極１９０ａ、１９０ｂを当接させた側に近接するように移動させることができる。

　なお、金属板１７２ｂがハイテン鋼、金属板１７４ｂ、１７６ｂが軟鋼である組み合わせに特に限定されるものではないことは勿論である。

　次に、図１８に、ハイテン鋼からなる金属板１７２ｃに対してハイテン鋼からなる金属板１７４ｃが積層された積層体１７０ｃに対し、補助電極１９０ａ、１９０ｂを用いてスポット溶接を行う場合を示す。補助電極１９０ａ、１９０ｂを用いない場合、図７５及び図７７に示すように、金属板１７２ｃ、１７４ｃ（高抵抗ワーク１、２）の接触面において、溶融部６、９が比較的短時間で大きく成長する。このため、スパッタが発生し易くなる。

　これに対し、補助電極１９０ａ、１９０ｂを用いる第２実施形態によれば、図１８に示すように、金属板１７２ｃ、１７４ｃの接触面に加熱領域２１０が形成されるとともに、金属板１７２ｃ、１７４ｃの接触面よりも上方、換言すれば、金属板１７４ｃにおける補助電極１９０ａ、１９０ｂに近接する側に加熱領域２１２が形成される。分岐電流ｉ２が金属板１７４ｃ内を流れることにより、該金属板１７４ｃ内が十分に加熱されるからである。すなわち、この場合においても、加熱領域、ひいてはナゲット（図１８参照）を、該補助電極１９０ａ、１９０ｂを当接させた側に近接するように移動させることができる。

　そして、その結果、金属板１７２ｃ、１７４ｃの接触面が軟化してシール性が向上する。従って、図１９に示すように十分に成長したナゲット２１４を形成するべく電流ｉ１を継続して流しても、スパッタが発生し難くなる。

　次に、図２０に示す積層体１７０ｄに対してスポット溶接を行う場合につき説明する。なお、積層体１７０ｄは、軟鋼からなり低抵抗な金属板１７２ｄ、ハイテン鋼からなり高抵抗な金属板１７４ｄ、１７６ｄ、軟鋼からなり低抵抗な金属板２１５ｄを下方からこの順序で積層して構成される。また、金属板１７２ｄ、２１５ｄの厚みは、金属板１７４ｄ、１７６ｄに比して小さく設定されている。

　この場合、上チップ１３６側に補助電極１９０ａ、１９０ｂを設けるとともに、下チップ１３２側に補助電極１９０ｃ、１９０ｄを設ける。これら補助電極１９０ｃ、１９０ｄは、電源１７８の正極に対して電気的に接続されており、従って、その極性は下チップ１３２と逆である。なお、このような補助電極１９０ｃ、１９０ｄを得るためには、上チップ１３６に設けたホルダ１４０及びエアシリンダ１４６ａ、１４６ｂと同様に構成されたホルダ１４０及びエアシリンダ１４６ａ、１４６ｂを下チップ１３２側にも設ければよい。

　そして、先ず、図２０に示すように、上チップ１３６と下チップ１３２で積層体１７０ｄを挟持すると同時に、又はその前後に補助電極１９０ａ、１９０ｂのみを金属板２１５ｄに当接させる。その後、通電を開始し、上チップ１３６から下チップ１３２に向かう電流ｉ１と、上チップ１３６から補助電極１９０ａ、１９０ｂに向かう分岐電流ｉ２とを流す。これにより、上記と同様に、金属板１７４ｄ、１７６ｄの接触面と、金属板１７６ｄ、２１５ｄの接触面とにナゲット１１６、１１８がそれぞれ形成される。

　次に、図２１に示すように、補助電極１９０ａ、１９０ｂと電源１７８の負極との電気的接続を切断することで分岐電流ｉ２を消失させると同時に、又はその前後に補助電極１９０ｃ、１９０ｄを金属板１７２ｄに当接させる。これにより、最下の金属板１７２ｄの内部に、補助電極１９０ｃ、１９０ｄから下チップ１３２に向かう分岐電流ｉ３が流れる。

　分岐電流ｉ２の消失に伴って、ナゲット２１８の成長が停止する。その一方で、上チップ１３６から下チップ１３２に向かう電流ｉ１が継続して流れているので、金属板１７４ｄ、１７６ｄの接触面におけるナゲット２１６が成長するとともに、分岐電流ｉ３によって金属板１７２ｄ、１７４ｄの接触面にナゲット２２０が新たに形成される。

　次に、図２２に示すように、補助電極１９０ｃ、１９０ｄを金属板１７２ｄから離間させて分岐電流ｉ３を消失させ、これによりナゲット２２０の成長を停止させる。この後も電流ｉ１を継続して流すことにより、金属板１７４ｄ、１７６ｄの接触面におけるナゲット２１６のみを成長させて、例えば、ナゲット２１８、２２０と一体化することもできる。

　溶接対象は、複雑な形状であってもよい。このような場合であっても、上記したように、上チップ１３６及び補助電極１９０ａ、１９０ｂを溶接対象に干渉させることなく所定の溶接箇所に配置することができる。

　なお、上記した第２実施形態においては、上チップ１３６に先んじて補助電極１９０ａ、１９０ｂを金属板１７６ａから離間させるようにしているが、補助電極１９０ａ、１９０ｂと上チップ１３６を金属板１７６ａから同時に離間させるようにしてもよい。

　また、図２３に示すように、金属板１７２ａに当接した下チップ１３２から、金属板１７６ａに当接した上チップ１３６に向かう電流を流すようにしてもよい。この場合にも、金属板１７６ａに当接した補助電極１９０ａ、１９０ｂの極性を上チップ１３６と逆にする。すなわち、下チップ１３２及び補助電極１９０ａ、１９０ｂを電源１７８の正極に電気的に接続する一方、上チップ１３６を電源１７８の負極に電気的に接続する。これにより、下チップ１３２から上チップ１３６に向かう電流ｉ１と、補助電極１９０ａ、１９０ｂから上チップ１３６に向かう分岐電流ｉ２とが発生する。

　さらに、図２４に示すように、分岐電流ｉ２を、上チップ１３６が接触した金属板１７６ａのみならず、該金属板１７６ａの直下に位置する金属板１７４ａにも流れるようにしてもよい。

　そして、補助電極１９０ａ、１９０ｂを金属板１７６ａから離間することに代替し、補助電極１９０ａ、１９０ｂと電源１７８との間にスイッチを設け、このスイッチを切断（オフ）状態とすることによって、上チップ１３６から補助電極１９０ａ、１９０ｂに向かう分岐電流のみ、又はその逆方向に流れる分岐電流のみを停止するようにしてもよい。この場合において、加熱領域１９６を形成するためには、前記スイッチを接続（オン）状態とすることはいうまでもない。

　いずれの場合においても、補助電極は、上記した２本の長尺棒状の補助電極１９０ａ、１９０ｂに特に限定されるものではない。例えば、１本又は３本以上の長尺棒状体であってもよい。３本以上を用いる場合は、上記の２本の場合と同様に、複数本の補助電極１９０ａ、１９０ｂを最外の金属板に対して同時に当接又は離間させるようにしてもよい。また、補助電極は、下チップ１３２又は上チップ１３６を囲繞する円環形状体のものであってもよい。

　加えて、第２実施形態に係るスポット溶接装置の構成において、補助電極１９０ａ、１９０ｂと電源１７８とを電気的に絶縁すれば、第１実施形態に係るスポット溶接方法を実施することができる。すなわち、第２実施形態に係るスポット溶接装置の構成によれば、補助電極１９０ａ、１９０ｂに対して電流を流す・流さないを選択することにより、補助電極１９０ａ、１９０ｂを単なる加圧部材として機能させるか、又は分岐電流ｉ２を発生させるための電極として機能させるかを選択することができる。

　さらに、上記した第１実施形態及び第２実施形態では、Ｃ型の溶接ガンを例示して説明したが、溶接ガンはいわゆるＸ型のものであってもよい。この場合、下チップ１３２及び上チップ１３６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１３２と上チップ１３６とを互いに離間又は接近させればよい。

　また、５枚以上の金属板で積層体を構成するようにしてもよいことは勿論である。

　次に、第３実施形態に係る溶接装置（スポット溶接装置）につき説明する。

　図２５は、第３実施形態に係るスポット溶接装置３１０の要部側面図であり、図２６は、その要部拡大正面図である。このスポット溶接装置３１０は、アームを有するロボット（ともに図示せず）と、前記アームを構成する手首部３１２に支持された溶接ガン３１４とを有する。

　この場合、溶接ガン３１４は、ガン本体３１６の下方に配設された略Ｃ字形状の固定アーム３１８を具備する、いわゆるＣ型のものである。この固定アーム３１８の下方先端には、ガン本体３１６を臨むようにして、第２溶接チップとしての下チップ３２０が設けられ、該下チップ３２０は、ガン本体３１６に向かって延在している。

　ガン本体３１６には、第１溶接チップとしての上チップ３２２が設けられたホルダ３２４を図２５及び図２６における上下方向（矢印Ｙ２方向又は矢印Ｙ１方向）に変位させるためのボールねじ機構（図示せず）が収容されている。具体的には、ホルダ３２４は、ガン本体３１６から突出し且つ前記下チップ３２０に向かって延在する変位軸３２６の先端に取り付けられている。前記ボールねじ機構のボールねじは、この変位軸３２６を図２５における上下方向に変位させ、これにより、ホルダ３２４を介して上チップ３２２を変位させる。

　すなわち、このボールねじ機構は、上チップ３２２を変位させるための第１変位機構である。なお、前記ボールねじは、前記ボールねじ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。

　上チップ３２２の胴部には、略平板形状のブラケット３２８（支持部材）が装着される。すなわち、該ブラケット３２８には、その直径が上チップ３２２の胴部の直径と略同等である貫通孔３２９が形成されており、この貫通孔３２９に上チップ３２２の胴部が通されて嵌合されている。

　図２６に詳細に示すように、ブラケット３２８には、２個のアクチュエータ３３０ａ、３３０ｂが設けられ、これらアクチュエータ３３０ａ、３３０ｂを構成するチューブ３３２ａ、３３２ｂからは、加圧部材として機能する補助電極３３４ａ、３３４ｂが上チップ３２２と平行に延在するようにして突出している。これら補助電極３３４ａ、３３４ｂは、前記アクチュエータ３３０ａ、３３０ｂの作用下に、下チップ３２０に対して接近又は離間する方向（矢印Ｙ１方向又はＹ２方向）に変位する。すなわち、アクチュエータ３３０ａ、３３０ｂは、補助電極３３４ａ、３３４ｂを変位させるための第２変位機構であり、且つ補助電極３３４ａ、３３４ｂの加圧力を発生させて制御する加圧力発生／制御機構である。

　溶接対象である積層体３４０ａにつき若干説明すると、この場合、積層体３４０ａは、３枚の金属板３４２ａ、３４４ａ、３４６ａが下方からこの順序で積層されることによって構成される。この中の金属板３４２ａ、３４４ａの厚みはＤ３（例えば、約１ｍｍ～約２ｍｍ）に設定され、金属板３４６ａの厚みはＤ３に比して小寸法のＤ４（例えば、約０．５ｍｍ～約０．７ｍｍ）に設定される。すなわち、金属板３４２ａ、３４４ａの厚みは同一であり、金属板３４６ａはこれら金属板３４２ａ、３４４ａに比して薄肉である。すなわち、金属板３４６ａの肉厚は、積層体３４０ａを構成する３枚の金属板３４２ａ、３４４ａ、３４６ａ中で最小である。

　金属板３４２ａ、３４４ａは、例えば、いわゆるハイテン鋼であるＪＡＣ５９０、ＪＡＣ７８０又はＪＡＣ９８０（いずれも日本鉄鋼連盟規格に規定される高性能高張力鋼板）からなる高抵抗ワークであり、金属板３４６ａは、例えば、いわゆる軟鋼であるＪＡＣ２７０（日本鉄鋼連盟規格に規定される高性能絞り加工用鋼板）からなる低抵抗ワークである。金属板３４２ａ、３４４ａは同一金属種であってもよいし、異種金属種であってもよい。

　前記下チップ３２０及び前記上チップ３２２は、これら下チップ３２０及び上チップ３２２の間に溶接対象である積層体３４０ａを挟持し、且つ該積層体３４０ａに対して通電を行うものである。なお、下チップ３２０及び補助電極３３４ａ、３３４ｂは電源３５０の負極に電気的に接続されており、一方、上チップ３２２は前記電源３５０の正極に電気的に接続されている。このため、第３実施形態では、上チップ３２２から下チップ３２０、及び補助電極３３４ａ、３３４ｂに向かって電流が流れる。このことから諒解される通り、上チップ３２２と補助電極３３４ａ、３３４ｂはともに、積層体３４０ａ中の最上に位置する金属板３４６ａに当接するものの、その極性は互いに逆である。

　後述するように、上チップ３２２と補助電極３３４ａ、３３４ｂの離間距離Ｚ３、Ｚ４（図２７参照）は、金属板３４６ａと、その直下の金属板３４４ａとの間に適切な面圧の分布が得られるように設定される。

　以上の構成において、前記ボールねじ機構を構成する前記サーボモータ、及び電源３５０は、制御手段としてのガンコントローラ３５２に電気的に接続されている。すなわち、これらサーボモータ、及び電源３５０の動作ないし付勢・滅勢は、ガンコントローラ３５２によって制御される。

　第３実施形態に係るスポット溶接装置３１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果につき、スポット溶接方法との関係で説明する。

　積層体３４０ａに対してスポット溶接を行う際、換言すれば、金属板３４２ａ、３４４ａ同士を接合するとともに金属板３４４ａ、３４６ａ同士を接合する際には、先ず、前記ロボットが、下チップ３２０と上チップ３２２の間に積層体３４０ａが配置されるように前記手首部３１２、すなわち、溶接ガン３１４を移動させる。

　ガン本体３１６が所定の位置まで降下した後、ガンコントローラ３５２の作用下に前記ボールねじ機構を構成する前記サーボモータが付勢され、これに伴って前記ボールねじが回転動作を開始する。これにより、上チップ３２２及び補助電極３３４ａ、３３４ｂが積層体３４０ａに対してさらに接近するように、変位軸３２６が矢印Ｙ１方向に向かって降下する。その結果、下チップ３２０と上チップ３２２の間に積層体３４０ａが挟持される。

　その一方で、ガンコントローラ３５２がアクチュエータ３３０ａ、３３０ｂに制御信号を送る。この制御信号を受けたアクチュエータ３３０ａ、３３０ｂは、下降するように付勢される。その結果、補助電極３３４ａ、３３４ｂが積層体３４０ａに接近するように、矢印Ｙ１方向に向かって下降する。

　従って、該補助電極３３４ａ、３３４ｂが、下チップ３２０と上チップ３２２によって積層体３４０ａが挟持されるのと同時、又はその前後に金属板３４６ａに当接する。図２７には、このときの模式的な縦断面図が示されている。

　ここで、上チップ３２２と補助電極３３４ａ、３３４ｂの離間距離Ｚ３、Ｚ４は、図２８に示すように、金属板３４６ａと金属板３４４ａとの間の接触面に、上チップ３２２で押圧される箇所で面圧が最大となり、且つ補助電極３３４ａ、３３４ｂで押圧される箇所で、次に大きい面圧が得られるように設定される。なお、好適にはＺ３＝Ｚ４である。

　換言すれば、前記接触面には、上チップ３２２の加圧による面圧、及び補助電極３３４ａ、３３４ｂの加圧による面圧に比して面圧が小さくなる箇所が形成される。これにより、図２８に示すような加圧力の分布が形成される。以下、この分布につき詳述する。

　ガンコントローラ３５２は、金属板３４６ａに対する上チップ３２２及び補助電極３３４ａ、３３４ｂの合計加圧力（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３）が、金属板３４２ａに対する下チップ３２０の加圧力（Ｆ４）と均衡するように、前記ボールねじ機構のボールねじを回転動作させるサーボモータの回転付勢力、及びアクチュエータ３３０ａ、３３０ｂの推進力を制御する。この制御により、積層体３４０ａに対する矢印Ｙ１方向に沿って作用する加圧力（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３）と、矢印Ｙ２方向に沿って作用する加圧力（Ｆ４）とが略同等となる。なお、Ｆ２＝Ｆ３であることが好適である。

　すなわち、このとき、Ｆ１＜Ｆ４が成り立つ。従って、積層体３４０ａが下チップ３２０と上チップ３２２から受ける力は、図２７に模式的に示すように、上チップ３２２から下チップ３２０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、金属板３４４ａ、３４６ａの接触面に作用する力は、金属板３４２ａ、３４４ａの接触面に作用する力に比して小さくなる。なお、離間距離Ｚ３、Ｚ４が過度に小さいために上チップ３２２の加圧による面圧、及び補助電極３３４ａ、３３４ｂの加圧による面圧に比して面圧が小さくなる箇所が形成されない場合、このような分布が形成され難くなる。

　図２９は、補助電極３３４ａ、３３４ｂを用いずにＦ１＝Ｆ４とした場合における積層体３４０ａが下チップ３２０と上チップ３２２から受ける力の分布を模式的に示したものである。図２９から諒解されるように、この場合、力は、上チップ３２２から下チップ３２０にわたって均等である。換言すれば、金属板３４４ａ、３４６ａの接触面に作用する力と、金属板３４２ａ、３４４ａの接触面に作用する力とが等しくなる。

　図２７及び図２９には、金属板３４４ａ、３４６ａの接触面に作用する力の範囲を太実線で示している。図２７及び図２９を対比して諒解される通り、力が作用する範囲は、Ｆ１＜Ｆ４であるときの方がＦ１＝Ｆ４であるときに比して狭い。このことは、Ｆ１＜Ｆ４であるときには、Ｆ１＝Ｆ４であるときに比して金属板３４６ａが金属板３４４ａに対して押圧される範囲が狭いこと、換言すれば、接触面積が小さいことを意味する。

　ここで、このように上チップ３２２から下チップ３２０に至るまでの加圧力を分布させ、金属板３４４ａに対する金属板３４６ａの接触面積を小さくしたことに伴い、積層体３４０ａから上チップ３２２に向かう反力が生じる。第３実施形態では、この反力を補助電極３３４ａ、３３４ｂで受けている。

　上記したように、補助電極３３４ａ、３３４ｂを支持するブラケット３２８は、ガン本体３１６に収容されるボールねじ機構に連結された変位軸３２６に支持されている。このため、補助電極３３４ａ、３３４ｂで受けた前記反力は、結局、ガン本体３１６（溶接ガン３１４）に吸収される。

　従って、この場合、積層体３４０ａからの反力がロボットに作用することが回避される。このため、ロボットとして剛性が大きいものを採用する必要がない。換言すれば、ロボットとして小型のものを採用することができ、その結果、設備投資を低廉化することができる。

　次に、ガンコントローラ３５２は、電源３５０に通電開始の制御信号を発する。上チップ３２２、下チップ３２０の各々が電源３５０の正極、負極に接続されているため、図３０に示すように、上チップ３２２から下チップ３２０に向かう電流ｉ１が流れる。上記したように、上チップ３２２、下チップ３２０の各々が電源３５０の正極、負極に接続されているからである。そして、電流ｉ１に基づくジュール熱により、金属板３４２ａ、３４４ａの間、及び金属板３４４ａ、３４６ａの間がそれぞれ加熱され、加熱領域３６０、３６２が形成される。

　上記したように、図２７に示される金属板３４６ａと金属板３４４ａとの接触面積は、図２９に示される金属板３４６ａと金属板３４４ａとの接触面積に比して小さい。このため、金属板３４４ａ、３４６ａの接触面における接触抵抗及び電流密度は、図２７に示される場合の方が図２９に示される場合に比して、換言すれば、Ｆ１＜Ｆ４であるときの方がＦ１＝Ｆ４であるときに比して大きくなる。すなわち、Ｆ１＜Ｆ４であるときには、Ｆ１＝Ｆ４であるときに比してジュール熱の発生量、換言すれば、発熱量が大きくなる。従って、Ｆ１＜Ｆ４であるときには、図３０に示すように、金属板３４２ａ、３４４ａの接触面に生成する加熱領域３６０と、金属板３４４ａ、３４６ａの接触面に生成する加熱領域３６２とが略同等の大きさに成長する。

　ここで、金属板３４６ａには補助電極３３４ａ、３３４ｂも当接しており、この補助電極３３４ａ、３３４ｂの極性は負である。従って、上チップ３２２からは、上記した電流ｉ１と同時に、補助電極３３４ａ、３３４ｂに向かう分岐電流ｉ２が出発する。

　このように、第３実施形態においては、金属板３４２ａ、３４４ａには流れず金属板３４６ａにのみ流れる分岐電流ｉ２が発生する。この結果、上チップ３２２及び下チップ３２０のみを使用する一般的なスポット溶接に比して金属板３４６ａの内部を通過する電流値が大きくなる。

　従って、この場合、図３１に示すように、金属板３４６ａの内部に、前記加熱領域３６２とは別の加熱領域３６４が形成される。加熱領域３６４は、時間の経過とともに拡大し、図３６に示すように、加熱領域３６２と一体化する。金属板３４４ａ、３４６ａの接触面には、このようにして一体化した加熱領域３６２、３６４の双方から熱が伝達される。なお、以降の図面においては、上チップ３２２と補助電極３３４ａ、３３４ｂとが電気的に接続されて分岐電流ｉ２が発生しているときには補助電極３３４ａ、３３４ｂの極性を図中に示し、逆に、上チップ３２２と補助電極３３４ａ、３３４ｂが電気的に絶縁された状態にあるために分岐電流ｉ２が発生していないときには補助電極３３４ａ、３３４ｂの極性を示さないものとする。

　金属板３４２ａ、３４４ａの接触面、金属板３４４ａ、３４６ａの接触面は、前記加熱領域３６０、３６２、３６４によって加熱され、十分に温度上昇して溶融し始める。これにより形成された溶融部が冷却固化する結果、金属板３４２ａ、３４４ａの間、金属板３４４ａ、３４６ａの間にナゲット３７０、３７２がそれぞれ形成される。なお、図３１においては、理解を容易にするためにナゲット３７０、３７２として示しているが、通電中は、液相である溶融部として存在する。以降の図面も同様である。

　補助電極３３４ａ、３３４ｂによる加圧力Ｆ２、Ｆ３を大きくするほど金属板３４４ａ、３４６ａ間のナゲット３７２を大きくすることができるが、加圧力Ｆ２、Ｆ３がある程度大きくなると、ナゲット３７２の大きさが飽和する傾向がある。換言すれば、加圧力Ｆ２、Ｆ３を過度に大きくしても、ナゲット３７２を一定の大きさ以上に成長させることは困難である。また、加圧力Ｆ２、Ｆ３を過度に大きくすると、加圧力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の総和で加圧力Ｆ４と均衡させる関係上、加圧力Ｆ１を過度に小さくする必要がある。このため、金属板３４２ａ、３４４ａ間のナゲット３７０が小さくなる。

　従って、上チップ３２２による加圧力Ｆ１と、補助電極３３４ａ、３３４ｂによる加圧力Ｆ２、Ｆ３との差は、ナゲット３７０、３７２を可及的に大きくし得るように設定することが好ましい。

　また、分岐電流ｉ２の割合を大きくするほど加熱領域３６４を大きくすることが可能であるが、分岐電流ｉ２の割合を過度に大きくした場合、電流ｉ１の電流値が小さくなるので、加熱領域３６０、３６２が小さくなる。このため、ナゲット３７２の大きさが飽和する一方、ナゲット３７０が小さくなる傾向がある。従って、分岐電流ｉ２の割合は、ナゲット３７０が十分に成長する程度の電流ｉ１が流れるように設定することが好ましい。

　なお、電流ｉ１と分岐電流ｉ２の割合は、例えば、上記したように上チップ３２２と補助電極３３４ａ、３３４ｂとの離間距離Ｚ３、Ｚ４（図２７参照）を変更することで調節することが可能である。電流ｉ１と分岐電流ｉ２の好適な割合は、例えば、７０：３０である。

　溶融部が形成される間、金属板３４６ａは、補助電極３３４ａ、３３４ｂで金属板３４４ａ側に押圧されている。この押圧により、低剛性の金属板３４６ａが通電（加熱）に伴って反ること、すなわち、金属板３４４ａから離間することが抑制される。このため、軟化した溶融部が金属板３４６ａと金属板３４４ａとの離間箇所からスパッタとして飛散することを防止することができる。

　溶融部、ひいてはナゲット３７２は、通電が継続される限り、時間の経過とともに成長する。従って、通電を所定の時間継続することにより、ナゲット３７２を十分に成長させることができる。

　この場合、金属板３４２ａ、３４４ａに流れる電流ｉ１の電流値は、一般的なスポット溶接に比して小さい。このため、金属板３４４ａ、３４６ａの間の溶融部（ナゲット３７２）が大きく成長している間に金属板３４２ａ、３４４ａの発熱量が過度に大きくなることが回避される。従って、スパッタが発生する懸念が払拭される。

　この間、電流ｉ１によって金属板３４２ａ、３４４ａの間にもナゲット３７０となる溶融部が形成される。分岐電流ｉ２が継続して流れるようにすると、分岐電流ｉ２を停止した場合に比して電流ｉ１の全通電量が少なくなるので、加熱領域３６０、ひいてはナゲット３７０が若干小さくなる傾向がある。

　従って、ナゲット３７０をさらに成長させる場合には、図３２に示すように、補助電極３３４ａ、３３４ｂのみを金属板３４６ａから離間させて上チップ３２２から下チップ３２０への通電を続行することが好ましい。補助電極３３４ａ、３３４ｂが金属板３４６ａから離間することに伴って電流ｉ１の電流値が大きくなるので、通電終了までの電流ｉ１の全通電量が多くなるからである。

　補助電極３３４ａ、３３４ｂのみを金属板３４６ａから離間させるには、アクチュエータ３３０ａ、３３０ｂを上昇するように付勢し、これにより補助電極３３４ａ、３３４ｂを下チップ３２０から離間する方向（矢印Ｙ２方向）に変位させればよい。

　この離間に伴い、分岐電流ｉ２が消失する。このため、金属板３４６ａには、上チップ３２２から下チップ３２０へ向かう電流ｉ１のみが流れるようになる。これに伴って、加熱領域３６４（図３１参照）が消失する。

　その一方で、金属板３４２ａ、３４４ａにおいては、通常のスポット溶接時と同様の状態が形成される。すなわち、厚みが大きい金属板３４２ａ、３４４ａではジュール熱による発熱量が増加し、その結果、加熱領域３６０が広がるとともにその温度が一層上昇する。金属板３４２ａ、３４４ａの接触面は、この温度上昇した加熱領域３６０に加熱され、これにより、該接触面近傍の温度が十分に上昇して溶融し、溶融部（ナゲット３７０）の成長が促進される。

　以降は、溶融部（ナゲット３７０）が十分に成長するまで、例えば、図３３に示すように、ナゲット３７２となる溶融部と一体化するまで通電を継続すればよい。通電継続時間に対するナゲット３７０の成長の度合いは、テストピース等を用いたスポット溶接試験で予め確認しておけばよい。

　ここで、金属板３４２ａ、３４４ａの接触面は、金属板３４４ａ、３４６ａ同士の間にナゲット３７２を成長させる際に電流ｉ１が通過することに伴って形成された加熱領域３６０によって予め加熱されている。このため、金属板３４２ａ、３４４ａ同士は、ナゲット３７０となる溶融部が成長する前になじみが向上している。従って、スパッタが発生し難い。

　以上のように、第３実施形態によれば、金属板３４４ａ、３４６ａの間のナゲット３７２を成長させる際、金属板３４２ａ、３４４ａの間のナゲット３７０を成長させる際の双方でスパッタが発生することを回避することができる。

　所定時間が経過して前記溶融部が十分成長した後、通電を停止するとともに、図３３に示すように、変位軸３２６を上昇させることで上チップ３２２を金属板３４６ａから離間させる。又は、変位軸３２６を上昇させて上チップ３２２を金属板３４６ａから離間させることのみによって、上チップ３２２と下チップ３２０を電気的に絶縁するようにしてもよい。

　なお、スポット溶接の開始から終了するに至るまでの上記した動作は全て、ガンコントローラ３５２の制御作用下に営まれる。

　このようにして通電が停止されることに伴い、金属板３４２ａ、３４４ａの発熱も終了する。時間の経過とともに溶融部が冷却固化し、これにより、ナゲット３７０を介して金属板３４２ａ、３４４ａが互いに接合される。

　以上のようにして、積層体３４０ａを構成する金属板３４２ａ、３４４ａ同士、金属板３４４ａ、３４６ａ同士が接合され、製品としての接合品が得られるに至る。

　この接合品においては、金属板３４２ａ、３４４ａ同士の接合強度と同様に、金属板３４４ａ、３４６ａ同士の接合強度も優れる。上記したように金属板３４６ａに分岐電流ｉ２が流されたことに伴って、金属板３４４ａ、３４６ａの間のナゲット３７０が十分に成長しているからである。

　以上のように、第３実施形態によれば、スパッタが生成することを回避しつつ、金属板３４４ａ、３４６ａの間に、金属板３４２ａ、３４４ａの間のナゲット３７０と略同程度の大きさのナゲット３７２を成長させることができ、これにより、金属板３４４ａ、３４６ａ同士の接合強度が優れた成形品を得ることができる。

　しかも、スポット溶接装置３１０は、既存のスポット溶接装置における変位軸３２６に対し、アクチュエータ３３０ａ、３３０ｂが設けられたブラケット３２８を装着することで構成することが可能である。従って、補助電極３３４ａ、３３４ｂを設けることに伴ってスポット溶接装置の構成が複雑化したり、大型化したりすることを回避することができる。このため、溶接対象が複雑な形状のものであったとしても、補助電極３３４ａ、３３４ｂ及び上チップ３２２を溶接対象に干渉させることなく所定の溶接箇所に配置させることができる。

　なお、溶接対象は積層体３４０ａに特に限定されるものではなく、金属板の個数、素材、厚みが種々相違する様々な積層体を溶接することが可能である。以下、この点につき具体例を挙げて説明する。

　図３４に示す積層体３４０ｂは、厚みが最小である金属板３４４ｂを、金属板３４２ｂ、３４６ｂで挟むようにして形成される。例えば、金属板３４２ｂは、ハイテン鋼からなる高抵抗ワークであり、金属板３４４ｂ、３４６ｂは、軟鋼からなる低抵抗ワークである。

　上チップ３２２と下チップ３２０のみで積層体３４０ｂに対してスポット溶接を行う場合、金属板３４２ｂ、３４４ｂの接触面が優先的に溶融する。金属板３４２ｂが高抵抗ワークであるために、金属板３４２ｂ、３４４ｂの接触抵抗が金属板３４４ｂ、３４６ｂの接触抵抗よりも大きいからである。従って、金属板３４４ｂ、３４６ｂの接触面にナゲットを十分に成長させるべく上チップ３２２から下チップ３２０への通電を継続すると、金属板３４２ｂ、３４４ｂの接触面からスパッタが発生する懸念がある。

　これに対し、補助電極３３４ａ、３３４ｂを用いる第３実施形態によれば、図３４に示すように、金属板３４２ｂ、３４４ｂの接触面、及び金属板３４４ｂ、３４６ｂの接触面の双方に加熱領域３７４、３７６が形成される。上記の積層体３４０ａにおける場合と同様に、分岐電流ｉ２が金属板３４６ｂ内を流れることにより、金属板３４４ｂ、３４６ｂの接触面が十分に加熱されるからである。

　これにより、図３５に示すナゲット３７８、３８０が形成される。分岐電流ｉ２を消失させた後に電流ｉ１を継続して流すことにより、例えば、図３６に示すように、金属板３４２ｂ、３４４ｂの接触面、及び金属板３４４ｂ、３４６ｂの接触面の双方に跨るようにして十分に成長したナゲット３８２を形成することができる。

　積層体３４０ａ、４０ｂに対するスポット溶接に関する以上の説明から諒解されるように、補助電極３３４ａ、３３４ｂを用いることにより、加熱領域、ひいてはナゲットを、該補助電極３３４ａ、３３４ｂを当接させた側に近接するように移動させることができる。

　なお、金属板３４２ｂがハイテン鋼、金属板３４４ｂ、３４６ｂが軟鋼である組み合わせに特に限定されるものではないことは勿論である。

　次に、図３７に、ハイテン鋼からなる金属板３４２ｃに対してハイテン鋼からなる金属板３４４ｃが積層された積層体３４０ｃに対し、補助電極３３４ａ、３３４ｂを用いてスポット溶接を行う場合を示す。補助電極３３４ａ、３３４ｂを用いない場合、図２２及び図２３に示すように、金属板３４２ｃ、３４４ｃ（高抵抗ワーク１、２）の接触面において、溶融部６が比較的短時間で大きく成長する。このため、スパッタが発生し易くなる。

　これに対し、補助電極３３４ａ、３３４ｂを用いる第３実施形態によれば、図３７に示すように、金属板３４２ｃ、３４４ｃの接触面に加熱領域３８４が形成されるとともに、金属板３４２ｃ、３４４ｃの接触面よりも上方、換言すれば、金属板３４４ｃにおける補助電極３３４ａ、３３４ｂに近接する側に加熱領域３８６が形成される。分岐電流ｉ２が金属板３４４ｃ内を流れることにより、該金属板３４４ｃ内が十分に加熱されるからである。すなわち、この場合においても、加熱領域、ひいてはナゲット３８８（図３８参照）を、該補助電極３３４ａ、３３４ｂを当接させた側に近接するように移動させることができる。

　そして、その結果、金属板３４２ｃ、３４４ｃの接触面が軟化してシール性が向上する。従って、図３８に示すように十分に成長したナゲット３８８を形成するべく電流ｉ１を継続して流しても、スパッタが発生し難くなる。

　次に、図３９に示す積層体３４０ｄに対してスポット溶接を行う場合につき説明する。なお、積層体３４０ｄは、軟鋼からなり低抵抗な金属板３４２ｄ、ハイテン鋼からなり高抵抗な金属板３４４ｄ、３４６ｄ、軟鋼からなり低抵抗な金属板３９０ｄを下方からこの順序で積層して構成される。また、金属板３４２ｄ、３９０ｄの厚みは、金属板３４４ｄ、３４６ｄに比して小さく設定されている。

　この場合、上チップ３２２側に補助電極３３４ａ、３３４ｂを設けるとともに、下チップ３２０側に補助電極３３４ｃ、３３４ｄを設ける。これら補助電極３３４ｃ、３３４ｄは、電源３５０の正極に対して電気的に接続されており、従って、その極性は下チップ３２０と逆である。なお、このような補助電極３３４ｃ、３３４ｄを得るためには、図４０に参考として示すように、上チップ３２２に設けたブラケット３２８及びアクチュエータ３３０ａ、３３０ｂと同様に構成されたブラケット３９２及びアクチュエータ３３０ｃ、３３０ｄを下チップ３２０側に設ける構成を採用すればよい。この場合、下チップ３２０にブラケット３２８を装着すればよい。

　そして、先ず、図３９に示すように、上チップ３２２と下チップ３２０で積層体３４０ｄを挟持すると同時に、又はその前後に補助電極３３４ａ、３３４ｂのみを金属板３９０ｄに当接させる。その後、通電を開始し、上チップ３２２から下チップ３２０に向かう電流ｉ１と、上チップ３２２から補助電極３３４ａ、３３４ｂに向かう分岐電流ｉ２とを流す。これにより、上記と同様に、金属板３４４ｄ、３４６ｄの接触面と、金属板３４６ｄ、３９０ｄの接触面とにナゲット３９４、３９６がそれぞれ形成される。

　次に、図４１に示すように、アクチュエータ３３０ａ、３３０ｂの作用下に補助電極３３４ａ、３３４ｂを上昇させ、これにより上チップ３２２との電気的接続を切断することで分岐電流ｉ２を消失させると同時に、又はその前後に補助電極３３４ｃ、３３４ｄを金属板３４２ｄに当接させる。これにより、最下の金属板３４２ｄの内部に、補助電極３３４ｃ、３３４ｄから下チップ３２０に向かう分岐電流ｉ３が流れる。

　分岐電流ｉ２の消失に伴って、ナゲット９６の成長が停止する。その一方で、上チップ３２２から下チップ３２０に向かう電流ｉ１が継続して流れているので、金属板３４４ｄ、３４６ｄの接触面におけるナゲット３９６が成長するとともに、分岐電流ｉ３によって、金属板３４２ｄ、３４４ｄの接触面にナゲット３９８が新たに形成される。

　次に、図４２に示すように、補助電極３３４ｃ、３３４ｄを金属板３４２ｄから離間させて分岐電流ｉ３を消失させ、これによりナゲット３９８の成長を停止させる。この後も電流ｉ１を継続して流すことにより、金属板４４ｄ、３４６ｄの接触面におけるナゲット３９６のみを成長させて、例えば、ナゲット３９４、３９８と一体化することもできる。

　また、５枚以上の金属板で積層体を構成するようにしてもよいことは勿論である。

　以上とは別に、図４３に示すように、金属板３４２ａに当接した下チップ３２０から、金属板３４６ａに当接した上チップ３２２に向かう電流を流すようにしてもよい。この場合にも、金属板３４６ａに当接した補助電極３３４ａ、３３４ｂの極性を上チップ３２２と逆にする。すなわち、下チップ３２０及び補助電極３３４ａ、３３４ｂを電源３５０の正極に電気的に接続する一方、上チップ３２２を電源３５０の負極に電気的に接続する。これにより、下チップ３２０から上チップ３２２に向かう電流ｉ１と、補助電極３３４ａ、３３４ｂから上チップ３２２に向かう分岐電流ｉ２とが発生する。

　また、図４０に示すように、正の極性の下チップ３２０を第１溶接チップ、負の極性の上チップ３２２を第２溶接チップとするとともに、負の極性の補助電極３３４ｃ、３３４ｄを下チップ３２０側に設けるようにしてもよい。

　さらに、図４４に示すように、分岐電流ｉ２を、上チップ３２２が接触した金属板３４６ａのみならず、該金属板３４６ａの直下に位置する金属板３４４ａにも流れるようにしてもよい。

　さらにまた、アクチュエータ３３０ａ、３３０ｂを、ブラケット３２８ではなく、図４５に示すように、ガン本体３１６に設けるようにしてもよい。

　いずれの場合においても、補助電極は、上記した２本の長尺棒状の補助電極３３４ａ、３３４ｂに特に限定されるものではない。例えば、１本又は３本以上の長尺棒状体であってもよい。３本以上を用いる場合は、上記の２本の場合と同様に、複数本の補助電極を最外の金属板に対して同時に当接又は離間させるようにしてもよい。また、補助電極は、下チップ３２０又は上チップ３２２を囲繞する円環形状体のものであってもよい。

　なお、上記した第３実施形態においては、上チップ３２２（又は下チップ３２０）から補助電極３３４ａ、３３４ｂに向かう分岐電流ｉ２を流すようにしているが、補助電極３３４ａ、３３４ｂと電源３５０とを電気的に絶縁し、分岐電流ｉ２を発生させることなくスポット溶接を行うようにしてもよい。この場合、補助電極３３４ａ、３３４ｂは、単なる加圧用部材として機能する。

　この場合にも、上チップ３２２から下チップ３２０に至るまでの加圧力が図２７に示すように分布するので、補助電極３３４ａ、３３４ｂによる押圧を行わない場合（図４参照）に比して、金属板３４２ａと金属板３４４ａとの接触面積が大きくなる。このため、金属板３４２ａ、３４４ａの接触面における接触抵抗及び電流密度が大きくなるので、ジュール熱の発生量、換言すれば、発熱量が大きくなる。従って、金属板３４２ａ、３４４ａの接触面において、十分な大きさの加熱領域、ひいてはナゲットが成長する。

　さらに、上記した第３実施形態では、Ｃ型の溶接ガンを例示して説明したが、溶接ガンはいわゆるＸ型のものであってもよい。この場合、下チップ３２０及び上チップ３２２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３２０と上チップ３２２とを互いに離間又は接近させればよい。

　次に、第４実施形態に係る溶接装置（間接給電式溶接装置）につき説明する。

　図４６は、第４実施形態に係る間接給電式溶接装置４３０の要部側面図である。この間接給電式溶接装置４３０は、溶接電流が供給される第１溶接ガン４３２と、積層体４３４ａに対して溶接を行うための第２溶接ガン４３６と、前記溶接電流を第１溶接ガン４３２から第２溶接ガン４３６に伝達する外部給電端子４３８とを有する。

　第１溶接ガン４３２は、ガン本体４４０の下方に配設された略Ｃ字形状の固定アーム４４１を具備する、いわゆるＣ型のものである。この固定アーム４４１の下方先端には、ガン本体４４０に向かって延在する下電極４４２が設けられる。

　ガン本体４４０には、上電極４４４が設けられたホルダ４４６を図４６における上下方向に変位させるためのボールねじ機構（図示せず）が収容されている。具体的には、ホルダ４４６は、ガン本体４４０から突出し且つ前記下電極４４２に向かって延在する変位軸４４８の先端に取り付けられている。前記ボールねじ機構のボールねじは、この変位軸４４８を図４６における上下方向に変位させることにより、ホルダ４４６を介して上電極４４４を変位させる。

　第４実施形態において、上電極４４４の極性は正（＋）であり、また、下電極４４２の極性は負（－）である。すなわち、上電極４４４・下電極４４２は、電源４５０（図４８参照）の正極・負極に対して電気的に接続されている。

　外部給電端子４３８は、導電端子４５２ａ、４５２ｂと、これら導電端子４５２ａ、４５２ｂ間に介装された絶縁体４５４とを有する。この中の導電端子４５２ａには上電極４４４が当接し、一方、導電端子４５２ｂには下電極４４２が当接する。外部給電端子４３８には、さらに、導電端子４５２ａに電気的に接続された補助端子４５６が設けられる。

　第２溶接ガン４３６は、第１アーム部材４５８と第２アーム部材４６０が組み合わされることによって略Ｘ字形状をなすガンアーム４６２を有する。第１アーム部材４５８と第２アーム部材４６０は、互いの交点を揺動中心として揺動可能であり、この揺動に伴ってガンアーム４６２が開閉動作する。

　具体的には、第１アーム部材４５８の図４６における右端部には、ガンアーム４６２を開閉する開閉機構としての開閉シリンダ４６４が設けられている。この開閉シリンダ４６４の開閉ロッド４６６は、図４６における鉛直下方に延在し、第２アーム部材４６０の右端部に連結されている。従って、開閉ロッド４６６が図４６の上下方向に沿って前進・後退動作することに伴い、第１アーム部材４５８と第２アーム部材４６０が互いに接近・離間する。その結果、ガンアーム４６２が閉動作・開動作する。

　ここで、第１アーム部材４５８及び第２アーム部材４６０の各左端部は、鉛直下方・上方に向かうようにして折曲されており、このため、互いに対向する。この対向する部位には、第１溶接チップとしての上チップ４６８、第２溶接チップとしての下チップ４７０がそれぞれ設けられる。

　要部を拡大した図４７に示すように、上チップ４６８の胴部には、略平板形状の絶縁体からなるブラケット４７２が装着される。すなわち、該ブラケット４７２には、その直径が上チップ４６８の胴部の直径と略同等である貫通孔４７４が形成されており、この貫通孔４７４に上チップ４６８の胴部が通されて嵌合されている。

　このブラケット４７２には、加圧部材として機能する補助電極４７６ａ、４７６ｂが上チップ４６８と平行に延在するように設けられる。これら補助電極４７６ａ、４７６ｂは、図４６における下方から、電極本体４７８ａ、４７８ｂ、直径方向外方に向かって突出形成された鍔部４８０ａ、４８０ｂ、比較的小径な小径軸部４８２ａ、４８２ｂ、端子部４８４ａ、４８４ｂがこの順序で設けられて構成される。

　ブラケット４７２には、前記貫通孔４７４の近傍に別の貫通孔４８６ａ、４８６ｂが形成され、これら貫通孔４８６ａ、４８６ｂに、小径軸部４８２ａ、４８２ｂの各々が通される。

　小径軸部４８２ａ、４８２ｂには、コイルスプリング４８８ａ、４８８ｂが通される。これらコイルスプリング４８８ａ、４８８ｂの下端・上端は、それぞれ、鍔部４８０ａ、４８０ｂの上端面、ブラケット４７２の下端面に着座する。このコイルスプリング４８８ａ、４８８ｂは、電極本体４７８ａ、４７８ｂが積層体４３４ａに当接する際には圧縮され、その一方で、電極本体４７８ａ、４７８ｂが積層体４３４ａから離間した際には伸張し、これにより、補助電極４７６ａ、４７６ｂをブラケット４７２から離間する方向に弾発付勢する。

　後述するように、上チップ４６８と補助電極４７６ａ、４７６ｂの離間距離Ｚ５、Ｚ６（図４８参照）は、金属板５０２ａと、その直下の金属板５０４ａとの間に適切な面圧の分布が得られるように設定される。

　以上のように構成されたガンアーム４６２は、第１アーム部材４５８と第２アーム部材４６０の交点が治具４９０に支持されることによって固定される。また、上電極４４４と上チップ４６８が導電端子４５２ａ及びリード線４９２を介して電気的に接続されるとともに、下電極４４２と下チップ４７０が導電端子４５２ｂ及びリード線４９４を介して電気的に接続される。さらに、補助電極４７６ａ、４７６ｂは、リード線４９６、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４９８、補助端子４５６及び導電端子４５２ａを介して、下電極４４２に電気的に接続される。従って、上チップ４６８の極性は上電極４４４と同じく正（＋）であり、一方、下チップ４７０及び補助電極４７６ａ、４７６ｂの極性は下電極４４２と同じく負（－）である。

　溶接対象である積層体４３４ａにつき若干説明すると、この場合、積層体４３４ａは、３枚の金属板５００ａ、５０２ａ、５０４ａが下方からこの順序で積層されることによって構成される。この中の金属板５００ａ、５０２ａの厚みはＤ５（例えば、約１ｍｍ～約２ｍｍ）に設定され、金属板５０４ａの厚みはＤ５に比して小寸法のＤ６（例えば、約０．５ｍｍ～約０．７ｍｍ）に設定される。すなわち、金属板５００ａ、５０２ａの厚みは同一であり、金属板５０４ａはこれら金属板５００ａ、５０２ａに比して薄肉である。要するに、金属板５０４ａの肉厚は、積層体４３４ａを構成する３枚の金属板５００ａ、５０２ａ、５０４ａ中で最小である。

　金属板５００ａ、５０２ａは、例えば、いわゆるハイテン鋼であるＪＡＣ５９０、ＪＡＣ７８０又はＪＡＣ９８０（いずれも日本鉄鋼連盟規格に規定される高性能高張力鋼板）からなる高抵抗ワークであり、金属板５０４ａは、例えば、いわゆる軟鋼であるＪＡＣ２７０（日本鉄鋼連盟規格に規定される高性能絞り加工用鋼板）からなる低抵抗ワークである。金属板５００ａ、５０２ａは同一金属種であってもよいし、異種金属種であってもよい。

　前記下チップ４７０及び前記上チップ４６８は、これら下チップ４７０及び上チップ４６８の間に溶接対象である積層体４３４ａを挟持し、且つ該積層体４３４ａに対して通電を行うものである。この際には、下チップ４７０が最下の金属板５００ａに当接するとともに、上チップ４６８及び補助電極４７６ａ、４７６ｂが最上の金属板５０４ａに当接する。このことから諒解される通り、上チップ４６８と補助電極４７６ａ、４７６ｂはともに、積層体４３４ａ中の最上に位置する金属板５０４ａに当接するものの、その極性は互いに逆である。

　以上の構成において、前記開閉シリンダ４６４、電源４５０及びＯＮ／ＯＦＦスイッチ４９８は、制御手段としてのガンコントローラ５０６（図４８参照）に電気的に接続されている。すなわち、開閉シリンダ４６４、電源４５０及びＯＮ／ＯＦＦスイッチ４９８の動作ないし付勢・滅勢は、ガンコントローラ５０６によって制御される。

　第４実施形態に係る間接給電式溶接装置４３０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果につき、スポット溶接方法との関係で説明する。

　積層体４３４ａに対してスポット溶接を行う際、換言すれば、金属板５００ａ、５０２ａ同士を接合するとともに金属板５０２ａ、５０４ａ同士を接合する際には、先ず、下チップ４７０と上チップ４６８の間に積層体４３４ａが配置される。勿論、このときには開閉シリンダ４６４の開閉ロッド４６６は後退しており、このため、ガンアーム４６２は開状態である（図４６参照）。

　次に、ガンコントローラの作用下に開閉シリンダ４６４が付勢され、その結果、開閉ロッド４６６が前進動作する。これに追従して第１アーム部材４５８及び第２アーム部材４６０の各左端部が互いに接近する。すなわち、ガンアーム４６２が閉動作する。これにより、図４９に示すように、下チップ４７０が金属板５００ａに当接するとともに、上チップ４６８が金属板５０４ａに当接し、その結果、下チップ４７０と上チップ４６８の間に積層体４３４ａが挟持される。同時に、補助電極４７６ａ、４７６ｂが金属板５０４ａに当接する。図４８には、このときの模式的な縦断面図が示されている。

　ここで、上チップ４６８と補助電極４７６ａ、４７６ｂの離間距離Ｚ５、Ｚ６は、図５０に示すように、金属板５０４ａと金属板５０２ａとの間の接触面に、上チップ４６８で押圧される箇所で面圧が最大となり、且つ補助電極４７６ａ、４７６ｂで押圧される箇所で、次に大きい面圧が得られるように設定される。なお、好適にはＺ５＝Ｚ６である。

　換言すれば、前記接触面には、上チップ４６８の加圧による面圧、及び補助電極４７６ａ、４７６ｂの加圧による面圧に比して面圧が小さくなる箇所が形成される。これにより、図５０に示すような加圧力の分布が形成される。以下、この分布につき詳述する。

　ガンコントローラ５０６は、金属板５０４ａに対する上チップ４６８及び補助電極４７６ａ、４７６ｂの合計加圧力（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３）が、金属板５００ａに対する下チップ４７０の加圧力（Ｆ４）と均衡するように、開閉シリンダ４６４の推進力を制御する。この制御により、積層体４３４ａに対する矢印Ｙ１方向に沿って作用する加圧力（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３）と、矢印Ｙ２方向に沿って作用する加圧力（Ｆ４）とが略同等となる。なお、Ｆ２＝Ｆ３であることが好適である。

　すなわち、このとき、Ｆ１＜Ｆ４が成り立つ。従って、積層体４３４ａが下チップ４７０と上チップ４６８から受ける力は、図４８に模式的に示すように、上チップ４６８から下チップ４７０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、金属板５０２ａ、５０４ａの接触面に作用する力は、金属板５００ａ、５０２ａの接触面に作用する力に比して小さくなる。なお、離間距離Ｚ５、Ｚ６が過度に小さいために上チップ４６８の加圧による面圧、及び補助電極４７６ａ、４７６ｂの加圧による面圧に比して面圧が小さくなる箇所が形成されない場合、このような分布が形成され難くなる。

　図５１は、補助電極４７６ａ、４７６ｂを用いずにＦ１＝Ｆ４とした場合における積層体４３４ａが下チップ４７０と上チップ４６８から受ける力の分布を模式的に示したものである。図５０から諒解されるように、この場合、力は、上チップ４６８から下チップ４７０にわたって均等である。換言すれば、金属板５０２ａ、５０４ａの接触面に作用する力と、金属板５００ａ、５０２ａの接触面に作用する力とが等しくなる。

　図４８及び図５１には、金属板５０２ａ、５０４ａの接触面に作用する力の範囲を太実線で示している。図４８及び図５１を対比して諒解される通り、力が作用する範囲は、Ｆ１＜Ｆ４であるときの方がＦ１＝Ｆ４であるときに比して狭い。このことは、Ｆ１＜Ｆ４であるときには、Ｆ１＝Ｆ４であるときに比して金属板５０４ａが金属板５０２ａに対して押圧される範囲が狭いこと、換言すれば、接触面積が小さいことを意味する。

　第４実施形態では、図５０に示すように上チップ４６８から下チップ４７０に至るまでの加圧力を分布させ、金属板５０２ａに対する金属板５０４ａの接触面積を小さくしたことに伴い、積層体４３４ａから上チップ４６８に向かう反力が生じる。第４実施形態では、この反力を補助電極４７６ａ、４７６ｂで受けている。

　以上の状態が形成された後、ガンコントローラ５０６が電源４５０に制御信号を送る。この制御信号を受けた電源４５０は、正極に接続された上電極４４４を出発し、下電極４４２を経由して負極に戻る溶接電流を供給する。

　溶接電流は、上電極４４４から導電端子４５２ａ、リード線４９２及び上チップ４６８を経由して金属板５０４ａに到達する。このため、図５２及び図５３に示すように、上チップ４６８から下チップ４７０に向かう電流ｉ１が流れる。上記したように、下チップ４７０がリード線４９４、導電端子４５２ｂ及び下電極４４２を介して電源４５０の負極に接続されているからである。

　そして、この電流ｉ１に基づくジュール熱により、金属板５００ａ、５０２ａの間、及び金属板５０２ａ、５０４ａの間がそれぞれ加熱され、加熱領域５１０、５１２が形成される。

　上記したように、図４８に示される金属板５０４ａと金属板５０２ａとの接触面積は、図５１に示される金属板５０４ａと金属板５０２ａとの接触面積に比して小さい。このため、金属板５０２ａ、５０４ａの接触面における接触抵抗及び電流密度は、図４８に示される場合の方が図５１に示される場合に比して、換言すれば、Ｆ１＜Ｆ４であるときの方がＦ１＝Ｆ４であるときに比して大きくなる。すなわち、Ｆ１＜Ｆ４であるときには、Ｆ１＝Ｆ４であるときに比してジュール熱の発生量、換言すれば、発熱量が大きくなる。従って、Ｆ１＜Ｆ４であるときには、図５２に示すように、金属板５００ａ、５０２ａの接触面に生成する加熱領域５１０と、金属板５０２ａ、５０４ａの接触面に生成する加熱領域５１２とが略同等の大きさに成長する。

　ここで、金属板５０４ａには補助電極４７６ａ、４７６ｂも当接しており、この補助電極４７６ａ、４７６ｂの極性は負である。従って、上チップ４６８からは、上記した電流ｉ１と同時に、補助電極４７６ａ、４７６ｂに向かう分岐電流ｉ２が出発する（図５２及び図５３参照）。

　このように、第４実施形態においては、金属板５００ａ、５０２ａには流れず金属板５０４ａにのみ流れる分岐電流ｉ２が発生する。この結果、上チップ４６８及び下チップ４７０のみを使用する一般的なスポット溶接に比して金属板５０４ａの内部を通過する電流値が大きくなる。

　従って、この場合、図５４に示すように、金属板５０４ａの内部に、前記加熱領域５１２とは別の加熱領域５１４が形成される。加熱領域５１４は、時間の経過とともに拡大し、加熱領域５１２と一体化する。金属板５０２ａ、５０４ａの接触面には、このようにして一体化した加熱領域５１２、５１４の双方から熱が伝達される。

　金属板５００ａ、５０２ａの接触面、金属板５０２ａ、５０４ａの接触面は、前記加熱領域５１０、５１２、５１４によって加熱され、十分に温度上昇して溶融し始める。これにより形成された溶融部が冷却固化する結果、金属板５００ａ、５０２ａの間、金属板５０２ａ、５０４ａの間にナゲット５１６、５１８がそれぞれ形成される。なお、図５４においては、理解を容易にするためにナゲット５１６、５１８として示しているが、通電中は、液相である溶融部として存在する。以降の図面も同様である。

　補助電極４７６ａ、４７６ｂによる加圧力Ｆ２、Ｆ３を大きくするほど金属板５０２ａ、５０４ａ間のナゲット５１８を大きくすることができるが、加圧力Ｆ２、Ｆ３がある程度大きくなると、ナゲット５１８の大きさが飽和する傾向がある。換言すれば、加圧力Ｆ２、Ｆ３を過度に大きくしても、ナゲット５１８を一定の大きさ以上に成長させることは困難である。また、加圧力Ｆ２、Ｆ３を過度に大きくすると、加圧力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の総和で加圧力Ｆ４と均衡させる関係上、加圧力Ｆ１を過度に小さくする必要がある。このため、金属板５００ａ、５０２ａ間のナゲット５１６が小さくなる。

　従って、上チップ４６８による加圧力Ｆ１と、補助電極４７６ａ、４７６ｂによる加圧力Ｆ２、Ｆ３との差は、ナゲット５１６、５１８を可及的に大きくし得るように設定することが好ましい。

　また、分岐電流ｉ２の割合を大きくするほど加熱領域５１４を大きくすることが可能であるが、分岐電流ｉ２の割合を過度に大きくした場合、電流ｉ１の電流値が小さくなるので、加熱領域５１０、５１２が小さくなる。このため、ナゲット５１８の大きさが飽和する一方、ナゲット５１６が小さくなる傾向がある。従って、分岐電流ｉ２の割合は、ナゲット５１６が十分に成長する程度の電流ｉ１が流れるように設定することが好ましい。

　なお、電流ｉ１と分岐電流ｉ２の割合は、例えば、上記したように上チップ４６８と補助電極４７６ａ、４７６ｂとの離間距離Ｚ５、Ｚ６（図４８参照）を変更することで調節することが可能である。電流ｉ１と分岐電流ｉ２の好適な割合は、例えば、７０：３０である。

　溶融部が形成される間、金属板５０４ａは、補助電極４７６ａ、４７６ｂで金属板５０２ａ側に押圧されている。この押圧により、低剛性の金属板５０４ａが通電（加熱）に伴って反ること、すなわち、金属板５０２ａから離間することが抑制される。このため、軟化した溶融部が金属板５０４ａと金属板５０２ａとの離間箇所からスパッタとして飛散することを防止することができる。

　溶融部、ひいてはナゲット５１８は、通電が継続される限り、時間の経過とともに成長する。従って、通電を所定の時間継続することにより、ナゲット５１８を十分に成長させることができる。

　この場合、金属板５００ａ、５０２ａに流れる電流ｉ１の電流値は、一般的なスポット溶接に比して小さい。このため、金属板５０２ａ、５０４ａの間の溶融部（ナゲット５１８）が大きく成長している間に金属板５００ａ、５０２ａの発熱量が過度に大きくなることが回避される。従って、スパッタが発生する懸念が払拭される。

　この間、電流ｉ１によって金属板５００ａ、５０２ａの間にもナゲット５１６となる溶融部が形成される。分岐電流ｉ２が継続して流れるようにすると、分岐電流ｉ２を停止した場合に比して電流ｉ１の全通電量が少なくなるので、加熱領域５１０、ひいてはナゲット５１６が若干小さくなる傾向がある。

　従って、ガンコントローラ５０６は、ナゲット５１６をさらに成長させる場合べく、図５５及び図５６に示すように、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４９８を開状態とする。これにより、補助電極４７６ａ、４７６ｂと補助端子４５６とが電気的に切断され、分岐電流ｉ２が消失する。これにともなって、加熱領域５１４（図５４参照）も消失する。

　その一方で、上チップ４６８から下チップ４７０への通電が続行される。すなわち、金属板５００ａ、５０２ａにおいては、通常のスポット溶接時と同様の状態が形成される。分岐電流ｉ２が消失することに伴って電流ｉ１の電流値が大きくなっているので、抵抗が大きい金属板５００ａ、５０２ａではジュール熱による発熱量が増加する。その結果、加熱領域５１０が広がるとともにその温度が一層上昇する。金属板５００ａ、５０２ａの接触面は、この温度上昇した加熱領域５１０に加熱され、これにより、該接触面近傍の温度が十分に上昇して溶融し、溶融部（ナゲット５１６）の成長が促進される。

　以降は、溶融部（ナゲット５１６）が十分に成長するまで、例えば、図５６に示すように、ナゲット５１８となる溶融部と一体化するまで通電を継続すればよい。通電継続時間に対するナゲット５１６の成長の度合いは、テストピース等を用いたスポット溶接試験で予め確認しておけばよい。

　ここで、金属板５００ａ、５０２ａの接触面は、金属板５０２ａ、５０４ａ同士の間にナゲット５１８を成長させる際に電流ｉ１が通過することに伴って形成された加熱領域５１０によって予め加熱されている。このため、金属板５００ａ、５０２ａ同士は、ナゲット５１６となる溶融部が成長する前になじみが向上している。従って、スパッタが発生し難い。

　以上のように、第４実施形態によれば、金属板５０２ａ、５０４ａの間のナゲット５１８を成長させる際、金属板５００ａ、５０２ａの間のナゲット５１６を成長させる際の双方でスパッタが発生することを回避することができる。

　所定時間が経過して前記溶融部が十分成長した後、図５７に示すように、通電を停止する。この通電停止は、上電極４４４を導電端子４５２ａから離間させることで行うようにしてもよいし、上電極４４４に対する溶接電流の供給を停止することで行うようにしてもよい。

　さらに、開閉シリンダ４６４が付勢されて開閉ロッド４６６が後退する。これにより、ガンアーム４６２が開く。これに追従し、図５８に示すように、上チップ４６８及び下チップ４７０が互いに離間する方向に変位して積層体４３４ａから離間する。同時に、補助電極４７６ａ、４７６ｂが金属板５０４ａから離間する。この際、補助電極４７６ａ、４７６ｂは、コイルスプリング４８８ａ、４８８ｂ（図４７参照）から弾発付勢され、元の位置に戻る。

　なお、溶接の開始から終了するに至るまでの上記した動作は全て、ガンコントローラ５０６の制御作用下に営まれる。

　このようにして通電が停止されることに伴い、金属板５００ａ、５０２ａの発熱も終了する。時間の経過とともに溶融部が冷却固化し、これにより、ナゲット５１６を介して金属板５００ａ、５０２ａが互いに接合される。

　以上のようにして、積層体４３４ａを構成する金属板５００ａ、５０２ａ同士、金属板５０２ａ、５０４ａ同士が接合され、製品としての接合品が得られるに至る。

　この接合品においては、金属板５００ａ、５０２ａ同士の接合強度と同様に、金属板５０２ａ、５０４ａ同士の接合強度も優れる。上記したように金属板５０４ａに分岐電流ｉ２が流されたことに伴って、金属板５０２ａ、５０４ａの間のナゲット５１６が十分に成長しているからである。

　以上のように、第４実施形態によれば、スパッタが生成することを回避しつつ、金属板５０２ａ、５０４ａの間に、金属板５００ａ、５０２ａの間のナゲット５１６と略同程度の大きさのナゲット５１８を成長させることができ、これにより、金属板５０２ａ、５０４ａ同士の接合強度が優れた成形品を得ることができる。

　しかも、間接給電式溶接装置４３０は、既存の間接給電式溶接装置における上チップ４６８に対し、補助電極４７６ａ、４７６ｂが設けられたブラケット４７２を装着することで構成することが可能である。従って、補助電極４７６ａ、４７６ｂを設けることに伴って間接給電式溶接装置４３０の構成が複雑化したり、大型化したりすることを回避することができる。このため、溶接対象が複雑な形状のものであったとしても、補助電極４７６ａ、４７６ｂ及び上チップ４６８を溶接対象に干渉させることなく所定の溶接箇所に配置させることができる。

　なお、溶接対象は積層体４３４ａに特に限定されるものではなく、金属板の個数、素材、厚みが種々相違する様々な積層体を溶接対象とすることが可能である。以下、この点につき具体例を挙げて説明する。

　図５９に示す積層体４３４ｂは、厚みが最小である金属板５０２ｂを、金属板５００ｂ、５０４ｂで挟むようにして形成される。例えば、金属板５００ｂは、ハイテン鋼からなる高抵抗ワークであり、金属板５０２ｂ、５０４ｂは、軟鋼からなる低抵抗ワークである。

　上チップ４６８と下チップ４７０のみで積層体４３４ｂに対してスポット溶接を行う場合、金属板５００ｂ、５０２ｂの接触面が優先的に溶融する。金属板５００ｂが高抵抗ワークであるために、金属板５００ｂ、５０２ｂの接触抵抗が金属板５０２ｂ、５０４ｂの接触抵抗よりも大きいからである。従って、金属板５０２ｂ、５０４ｂの接触面にナゲットを十分に成長させるべく上チップ４６８から下チップ４７０への通電を継続すると、金属板５００ｂ、５０２ｂの接触面からスパッタが発生する懸念がある。

　これに対し、補助電極４７６ａ、４７６ｂを用いる第２実施形態によれば、図５６に示すように、金属板５００ｂ、５０２ｂの接触面、及び金属板５０２ｂ、５０４ｂの接触面の双方に加熱領域５２０、５２２が形成される。上記の積層体４３４ａにおける場合と同様に、分岐電流ｉ２が金属板５０４ｂ内を流れることにより、金属板５０２ｂ、５０４ｂの接触面が十分に加熱されるからである。

　これにより、図６０に示すナゲット５２４、５２６が形成される。分岐電流ｉ２を消失させた後に電流ｉ１を継続して流すことにより、例えば、図６１に示すように、金属板５００ｂ、５０２ｂの接触面、及び金属板５０２ｂ、５０４ｂの接触面の双方に跨るようにして十分に成長したナゲット５２８を形成することができる。

　積層体４３４ａ、４３４ｂに対するスポット溶接に関する以上の説明から諒解されるように、補助電極４７６ａ、４７６ｂを用いることにより、加熱領域、ひいてはナゲットを、該補助電極４７６ａ、４７６ｂを当接させた側に近接するように移動させることができる。

　なお、金属板５００ｂがハイテン鋼、金属板５０２ｂ、５０４ｂが軟鋼である組み合わせに特に限定されるものではないことは勿論である。

　次に、図６２に、ハイテン鋼からなる金属板５００ｃに対してハイテン鋼からなる金属板５０２ｃが積層された積層体４３４ｃに対し、補助電極４７６ａ、４７６ｂを用いてスポット溶接を行う場合を示す。

　補助電極４７６ａ、４７６ｂを用いない場合、金属板５００ｃ、５０２ｃがともに高抵抗ワークであるので、通電の際、接触面近傍に発生するジュール熱が大きくなる。このため、接触面近傍に形成された溶融部が比較的短時間で大きく成長し、その結果、溶融部が飛散し易く（スパッタが発生し易く）なる。

　これに対し、補助電極４７６ａ、４７６ｂを用いる第４実施形態によれば、図６２に示すように、金属板５００ｃ、５０２ｃの接触面に加熱領域５３０が形成されるとともに、金属板５００ｃ、５０２ｃの接触面よりも上方、換言すれば、金属板５０２ｃにおける補助電極４７６ａ、４７６ｂに近接する側に加熱領域５３２が形成される。分岐電流ｉ２が金属板５０２ｃ内を流れることにより、該金属板５０２ｃ内が十分に加熱されるからである。すなわち、この場合においても、加熱領域、ひいてはナゲット５３４（図６３参照）を、該補助電極４７６ａ、４７６ｂを当接させた側に近接するように移動させることができる。

　そして、その結果、金属板５００ｃ、５０２ｃの接触面が軟化してシール性が向上する。従って、図６３に示すように十分に成長したナゲット５３４を形成するべく電流ｉ１を継続して流しても、スパッタが発生し難くなる。

　以上の他、４枚以上の金属板で積層体を構成するようにしてもよいことは勿論である。

　また、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４９８の開閉に代え、図６４に示すように、補助電極４７６ａ、４７６ｂを金属板５０４ａ（最外のワーク）から離間させることによって、分岐電流ｉ２を消失させるようにしてもよい。この場合、補助電極４７６ａ、４７６ｂを変位させることが可能な変位機構（例えば、エアシリンダ等）をブラケット４７２に設け、この変位機構の作用下に、補助電極４７６ａ、４７６ｂを金属板５０４ａから離間する方向に上昇させればよい。変位機構は、ガンコントローラ５０６によって制御することが可能である。

　さらに、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４９８に代替し、図６５及び図６６に示すように、切替スイッチ５３６を設けるようにしてもよい。この場合、切替スイッチ５３６は、補助電極４７６ａ、４７６ｂと補助端子４５６間の電流経路（図６５参照）、又は、下チップ４７０と補助端子４５６間の電流経路（図６６参照）のいずれかを形成する。そして、溶接の初期段階では、図６５に示すように、上電極４４４に供給された溶接電流は、上チップ４６８、金属板５０４ａ、補助電極４７６ａ、４７６ｂ、切替スイッチ５３６、補助端子４５６、及び導電端子４５２ｂを経由して下電極４４２に向かう。

　すなわち、初期段階では、電流が積層体４３４ａの厚み方向に沿って流れることはなく、このため、金属板５０４ａの内部、ひいては金属板５０２ａ、５０４ａの接触面近傍が加熱されるに留まる。

　次に、所定時間が経過した後、図６６に示すように、切替スイッチ５３６が切り替えられる。これに伴って、下チップ４７０と補助端子４５６間に電流経路が形成される。従って、上電極４４４に供給された溶接電流は、上チップ４６８から積層体４３４ａの厚み方向に沿って流れ、下チップ４７０を通過した後、補助端子４５６、及び導電端子４５２ｂを経由して下電極４４２に向かう。

　この際、金属板５００ａ、５０２ａの接触面近傍、及び金属板５０２ａ、５０４ａの接触面近傍に溶融部、ひいてはナゲットが成長する。金属板５００ａ、５０２ａの接触抵抗が大きいので、互いの接触面近傍に大きなジュール熱が発生して十分に加熱されるからである。また、金属板５０２ａ、５０４ａは接触抵抗が小さいものの、互いの接触面近傍が既に加熱されているので、該接触面近傍に溶融部が生成することが容易であるからである。

　以上のように、溶接の初期段階とそれ以降とで電流の流れ方向を変更することによっても、隣接する金属板同士の間に、十分に成長したナゲットを形成することができる。従って、接合強度に優れた溶接品が得られる。

　なお、上記した第４実施形態においては、上チップ４６８から補助電極４７６ａ、４７６ｂに向かう分岐電流ｉ２を流すようにしているが、補助電極４７６ａ、４７６ｂと電源４５０とを電気的に絶縁し、分岐電流ｉ２を発生させることなくスポット溶接を行うようにしてもよい。この場合、補助電極４７６ａ、４７６ｂは、単なる加圧部材として機能する。

　この場合にも、上チップ４６８から下チップ４７０に至るまでの加圧力が図４８に示すように分布するので、補助電極４７６ａ、４７６ｂによる押圧を行わない場合（図４９参照）に比して、金属板５０４ａと金属板５０２ａとの接触面積が大きくなる。このため、金属板５０２ａ、５０４ａの接触面における接触抵抗及び電流密度が大きくなるので、ジュール熱の発生量、換言すれば、発熱量が大きくなる。従って、金属板５０２ａ、５０４ａの接触面において、十分な大きさの加熱領域、ひいてはナゲットが成長する。

　なお、上チップ４６８及び補助電極４７６ａ、４７６ｂ（加圧部材）と積層体との間に、第１サポートチップ及びサポート加圧部材を配設するとともに、下チップ４７０と積層体との間に、第２サポートチップを配設するようにしてもよい。以下、これを第５実施形態とし、積層体４３４ａに対して溶接を行う場合を例示して説明する。

　図６７は、上サポートチップ５５０（第１サポートチップ）、サポート加圧部材５５２ａ、５５２ｂ及び下サポートチップ５５３（第２サポートチップ）を具備する間接給電式溶接装置の要部正面図である。この間接給電式溶接装置では、上チップ４６８の胴部にブラケット５５４が装着される。すなわち、該ブラケット５５４には、その直径が上チップ４６８の胴部の直径と略同等である貫通孔５５５が形成されており、この貫通孔５５５に上チップ４６８の胴部が通されて嵌合されている。

　具体的には、ブラケット５５４には、２個のアクチュエータ５５６ａ、５５６ｂが設けられ、これらアクチュエータ５５６ａ、５５６ｂを構成するチューブ５５８ａ、５５８ｂからは、加圧部材として機能する補助電極４７６ａ、４７６ｂが上チップ４６８と平行に延在するようにして突出している。これら補助電極４７６ａ、４７６ｂは、前記アクチュエータ５５６ａ、５５６ｂの作用下に、下チップ４７０に対して接近又は離間する方向に変位する。すなわち、アクチュエータ５５６ａ、５５６ｂは、補助電極４７６ａ、４７６ｂを変位させるための変位機構であり、且つ補助電極４７６ａ、４７６ｂに加圧力を発生させて制御する加圧力発生／制御機構である。

　そして、積層体４３４ａの金属板５０４ａと上チップ４６８、補助電極４７６ａ、４７６ｂとの間には、上サポートチップ５５０、サポート加圧部材５５２ａ、５５２ｂが配設される。これら上サポートチップ５５０、サポート加圧部材５５２ａ、５５２ｂは、図示しない開閉機構に支持された第１開閉ブラケット５６０に設けられる。この第１開閉ブラケット５６０は、絶縁体からなる。

　上サポートチップ５５０、サポート加圧部材５５２ａ、５５２ｂの上端部には、それぞれ、幅広且つ長尺な押圧部材５６２、５６４、５６６が設けられる。押圧部材５６２、５６４、５６６はいずれも導電体である。

　図６８から諒解されるように、上チップ４６８、補助電極４７６ａ、４７６ｂの下端部は、押圧部材５６２、５６４、５６６の各一端部における上面に当接する。一方、上サポートチップ５５０、サポート加圧部材５５２ａ、５５２ｂは、押圧部材５６２、５６４、５６６の他端部の下面から突出するように設けられる。

　一方、下サポートチップ５５３は、前記開閉機構に支持された第２開閉ブラケット５６７に設けられ、且つ下チップ４７０と、積層体４３４ａの金属板５００ａとの間に配設される。なお、第２開閉ブラケット５６７も絶縁体からなる。

　図６８に示される構成に準拠し、下チップ４７０の上端部は、下サポートチップ５５３の下端部に設けられた押圧部材５６８の一端部における下面に当接する。一方、下サポートチップ５５３は、押圧部材５６８の他端部の上面から突出するように設けられる。

　この構成の利点につき説明する。

　例えば、図６９に示すような垂直壁部５７０を有する成形済ワーク５７２を含んだ積層体４３４ｄに対し、図７０に示す角度で溶接を行わざるを得ない場合がある。この場合、図７０から諒解されるように、上チップ４６８、補助電極４７６ａ、４７６ｂのみでは、補助電極４７６ａが垂直壁部５７０に干渉したり、積層体４３４ｄに対する補助電極４７６ｂの当接が不完全になったりする等の不具合が起こる懸念がある。

　これに対し、上サポートチップ５５０、サポート加圧部材５５２ａ、５５２ｂ及び下サポートチップ５５３を採用した実施の形態によれば、図６８に示すように、押圧部材５６２、５６４、５６６、５６８の長さ方向寸法等を適切に設定することによって、サポート加圧部材５５２ａが垂直壁部５７０に干渉することを回避し得るとともに、サポート加圧部材５５２ｂを積層体４３４ｄに十分に当接させることが可能となる。

　この間接給電式溶接装置で積層体４３４ａ（図６７参照）に対して溶接を行うに際しては、先ず、第１開閉ブラケット５６０及び第２開閉ブラケット５６７が閉じられる。これにより、溶接箇所近傍に対して、上サポートチップ５５０、サポート加圧部材５５２ａ、５５２ｂ、及び下サポートチップ５５３が配置される。その後、上記と同様に、開閉シリンダ４６４の作用下にガンアーム４６２が閉じられ、上チップ４６８と下チップ４７０が互いに接近する。最終的に、上チップ４６８、下チップ４７０が、押圧部材５６４、５６８の各一端部上面に当接する。

　その一方で、ガンコントローラの作用下にアクチュエータ５５６ａ、５５６ｂが付勢され、これに対応して、補助電極４７６ａ、４７６ｂが積層体４３４ａに接近するように下降する。補助電極４７６ａ、４７６ｂは、押圧部材５６２、５６６の一端部上面に当接する。補助電極４７６ａ、４７６ｂの押圧部材５６２、５６６への当接は、上チップ４６８、下チップ４７０が押圧部材５６４、５６８に当接するのと同時であってもよいし、上チップ４６８、下チップ４７０が押圧部材５６４、５６８に当接する前又は後であってもよい。

　勿論、アクチュエータ５５６ａ、５５６ｂの推進力及び開閉シリンダ４６４の駆動力は、金属板５０４ａに対する上チップ４６８及び補助電極４７６ａ、４７６ｂの合計加圧力（Ｆ１’＋Ｆ２’＋Ｆ３’）が、金属板５００ａに対する下サポートチップ５５３の加圧力（Ｆ４’）と均衡するように制御される。この制御により、積層体４３４ａに対する矢印Ｙ１方向に沿って作用する加圧力（Ｆ１’＋Ｆ２’＋Ｆ３’）と、矢印Ｙ２方向に沿って作用する加圧力（Ｆ４’）とが略同等となり、図４８及び図４９と同様の加圧力の分布が形成される。

　以上の状態が形成された後、ガンコントローラ５０６が電源４５０に制御信号を送る。この制御信号を受けた電源４５０は、正極に接続された上電極４４４を出発し、下電極４４２を経由して負極に戻る溶接電流を供給する。

　溶接電流は、上電極４４４から導電端子４５２ａ、リード線４９２、上チップ４６８、押圧部材５６４、上サポートチップ５５０を経由して金属板５０４ａに到達し、金属板５０２ａ、５００ａ、下サポートチップ５５３及び押圧部材５６８を通過して下チップ４７０に至る。同時に、金属板５０４ａの内部を伝わってサポート加圧部材５５２ａ、５５２ｂに到達し、さらに、押圧部材５６２、５６６から補助電極４７６ａ、４７６ｂに向かう電流が発生する。すなわち、図７１に示すように、上サポートチップ５５０（上チップ４６８）から下サポートチップ５５３（下チップ４７０）に向かう電流ｉ１、及び、上サポートチップ５５０（上チップ４６８）からサポート加圧部材５５２ａ、５５２ｂ（補助電極４７６ａ、４７６ｂ）に向かう分岐電流ｉ２が流れる。

　そして、これら電流ｉ１、分岐電流ｉ２に基づくジュール熱により、金属板５００ａ、５０２ａの間、及び金属板５０２ａ、５０４ａの間がそれぞれ加熱され、加熱領域５７４、５７６が形成される。

　この場合においても、金属板５０４ａと金属板５０２ａとの接触面近傍に十分なジュール熱が発生する。この場合、上チップ４６８と下チップ４７０のみで積層体４３４ａを挟持する場合（図５０参照）に比して、金属板５０４ａと金属板５０２ａの接触面積が小さくなるために接触抵抗が大きくなるからである。従って、金属板５００ａ、５０２ａの接触面近傍に生成するナゲット５７８と、金属板５０２ａ、５０４ａの接触面近傍に生成するナゲット５８０とが略同等の大きさに成長する。

　溶接が終了した後、ガンアーム４６２が開いて上チップ４６８、補助電極４７６ａ、４７６ｂ及び下チップ４７０が、上サポートチップ５５０、サポート加圧部材５５２ａ、５５２ｂ及び下サポートチップ５５３からそれぞれ離間する。さらに、第１開閉ブラケット５６０、第２開閉ブラケット５６７が開いて上サポートチップ５５０、サポート加圧部材５５２ａ、５５２ｂ及び下サポートチップ５５３が積層体４３４ａから離間する。このようにして積層体４３４ａから離間した上サポートチップ５５０、サポート加圧部材５５２ａ、５５２ｂ及び下サポートチップ５５３を元の位置に戻すためには、例えば、コイルスプリング等を設ければよい。

　この実施の形態においても、サポート加圧部材５５２ａ、５５２ｂに対して通電を行うことなく、上チップ４６８と下チップ４７０間のみに通電を行って溶接を施すようにしてもよい。サポート加圧部材５５２ａ、５５２ｂに対して通電を行わないようにするには、例えば、サポート加圧部材５５２ａ、５５２ｂを絶縁体で構成したり、補助電極４７６ａ、４７６ｂに通電を行わないようにしたりすればよい。

　上記した第４実施形態及び第５実施形態においては、金属板５０４ａに当接した上チップ４６８から、金属板５００ａに当接した下チップ４７０に向かう電流を流すようにしているが、図７２に示すように、その逆方向に電流が流れるようにしてもよい。この場合にも、金属板５０４ａに当接した補助電極４７６ａ、４７６ｂの極性を上チップ４６８と逆にする。すなわち、下電極４４２を電源４５０の正極に電気的に接続することで下チップ４７０及び補助電極４７６ａ、４７６ｂの極性を正（＋）とする一方、上電極４４４を電源４５０の負極に電気的に接続することで上チップ４６８の極性を負（－）とする。これにより、下チップ４７０から上チップ４６８に向かう電流ｉ１と、補助電極４７６ａ、４７６ｂから上チップ４６８に向かう分岐電流ｉ２とが発生する。

　勿論、上サポートチップ５５０及びサポート加圧部材５５２ａ、５５２ｂ（図６７及び図７１参照）を用いるときも同様に、サポート加圧部材５５２ａ、５５２ｂから上サポートチップ５５０に向かう電流を生じさせるようにしてもよい。

　また、図７３に示すように、分岐電流ｉ２を、上チップ４６８が接触した金属板５０４ａのみならず、該金属板５０４ａの直下に位置する金属板５０２ａにも流れるようにしてもよい。

　さらに、上チップ４６８から補助電極４７６ａ、４７６ｂへの通電、又は上サポートチップ５５０からサポート加圧部材５５２ａ、５５２ｂへの通電を停止した後、補助電極４７６ａ、４７６ｂ又はサポート加圧部材５５２ａ、５５２ｂによる積層体への加圧を続行するようにしてもよい。この場合、例えば、金属板５０２ａ、５０４ａの接触面積が大きくなった状態が保たれる。従って、電流ｉ１を流している状況においても、金属板５０２ａ、５０４ａ間のナゲットを容易に成長させることができる。

　いずれの場合においても、補助電極４７６ａ、４７６ｂは、上記した２本の長尺棒状の補助電極４７６ａ、４７６ｂに特に限定されるものではない。例えば、１本又は３本以上の長尺棒状体であってもよい。３本以上を用いる場合は、上記の２本の場合と同様に、複数本の補助電極を最外の金属板に対して同時に当接又は離間させるようにしてもよい。また、補助電極は、下チップ４７０又は上チップ４６８を囲繞する円環形状体のものであってもよい。

Claims (10)

1. 　複数個のワーク（１７２ａ、１７４ａ、１７６ａ）を積層することで形成した積層体（１７０ａ）に対してスポット溶接を行うためのスポット溶接装置（１１０）であって、
   　前記積層体（１７０ａ）を挟持する第１溶接チップ（１３６）及び第２溶接チップ（１３２）と、
   　前記積層体（１７０ａ）の最外に位置する最外ワーク（１７６ａ）における前記第１溶接チップ（１３６）が当接した部位とは別の部位に当接し、前記積層体（１７０ａ）を前記最外ワーク（１７６ａ）側から加圧するための加圧部材（１３８ａ、１３８ｂ）と、
   　前記第１溶接チップ（１３６）と前記加圧部材（１３８ａ、１３８ｂ）とが設けられ、ホルダ変位機構の作用下に変位するホルダ（１４０）と、
   　を有し、
   　前記ホルダ（１４０）に、前記加圧部材（１３８ａ、１３８ｂ）を変位させるための加圧部材変位機構（１４６ａ、１４６ｂ）が設けられるとともに、前記加圧部材変位機構（１４６ａ、１４６ｂ）と前記ホルダ（１４０）とが電気的に絶縁されていることを特徴とするスポット溶接装置（１１０）。
2. 　請求項１記載のスポット溶接装置（１１０）において、前記加圧部材（１３８ａ、１３８ｂ）が、前記第１溶接チップ（１３６）とは逆の極性である補助電極（１９０ａ、１９０ｂ）であり、前記第１溶接チップ（１３６）及び前記第２溶接チップ（１３２）の間で通電を行う際、前記第１溶接チップ（１３６）から前記補助電極（１９０ａ、１９０ｂ）に向かう分岐電流、又は、前記補助電極（１９０ａ、１９０ｂ）から前記第１溶接チップ（１３６）に向かう分岐電流のいずれかを生じさせることを特徴とするスポット溶接装置（１１０）。
3. 　請求項２記載のスポット溶接装置（１１０）において、前記第２溶接チップ（１３２）側に設けられて該第２溶接チップ（１３２）とは逆の極性である別の補助電極（１９０ｃ、１９０ｄ）をさらに有し、前記第１溶接チップ（１３６）から前記補助電極（１９０ａ、１９０ｂ）に向かう分岐電流、又は、前記補助電極（１９０ａ、１９０ｂ）から前記第１溶接チップ（１３６）に向かう分岐電流のいずれかを消失させた後、前記別の補助電極（１９０ｃ、１９０ｄ）から前記第２溶接チップ（１３２）に向かう分岐電流、又は、前記第２溶接チップ（１３２）から前記別の補助電極（１９０ｃ、１９０ｄ）に向かう分岐電流のいずれかを生じさせることを特徴とするスポット溶接装置（１１０）。
4. 　複数個のワーク（３４２ａ、３４４ａ、３４６ａ）を積層することで形成した積層体（３４０ａ）に対してスポット溶接を行うためのスポット溶接装置（３１０）であって、
   　前記積層体（３４０ａ）を挟持する第１溶接チップ（３２２）及び第２溶接チップ（３２０）と、
   　前記第１溶接チップ（３２２）又は前記第２溶接チップ（３２０）の少なくともいずれかを変位させるための第１変位機構と、
   　前記積層体（３４０ａ）の最外に位置する最外ワーク（３４６ａ）における前記第１溶接チップ（３２２）が当接した部位とは別の部位に当接し、前記積層体（３４０ａ）を前記最外ワーク（３４６ａ）側から加圧するための加圧部材（３３４ａ、３３４ｂ）と、
   　前記加圧部材（３３４ａ、３３４ｂ）を前記第１溶接チップ（３２２）又は前記第２溶接チップ（３２０）とは別個に変位させるための第２変位機構（３３０ａ、３３０ｂ）と、
   　前記加圧部材（３３４ａ、３３４ｂ）に加圧力を発生させるための加圧機構（３３０ａ、３３０ｂ）と、
   　を有することを特徴とするスポット溶接装置（３１０）。
5. 　請求項４記載のスポット溶接装置（３１０）において、前記加圧部材（３３４ａ、３３４ｂ）が、前記第１溶接チップ（３２２）とは逆の極性である補助電極（３３４ａ、３３４ｂ）であり、前記第１溶接チップ（３２２）及び前記第２溶接チップ（３２０）の間で通電を行う際、前記第１溶接チップ（３２２）から前記補助電極（３３４ａ、３３４ｂ）に向かう分岐電流、又は、前記補助電極（３３４ａ、３３４ｂ）から前記第１溶接チップ（３２２）に向かう分岐電流のいずれかを生じさせることを特徴とするスポット溶接装置（３１０）。
6. 　請求項５記載のスポット溶接装置（３１０）において、前記第２溶接チップ（３２０）側に設けられて該第２溶接チップ（３２０）とは逆の極性である別の補助電極（３３４ｃ、３３４ｄ）をさらに有し、前記第１溶接チップ（３２２）から前記補助電極（３３４ａ、３３４ｂ）に向かう分岐電流、又は、前記補助電極（３３４ａ、３３４ｂ）から前記第１溶接チップ（３２２）に向かう分岐電流のいずれかを消失させた後、前記別の補助電極（３３４ｃ、３３４ｄ）から前記第２溶接チップ（３２０）に向かう分岐電流、又は、前記第２溶接チップ（３２０）から前記別の補助電極（３３４ｃ、３３４ｄ）に向かう分岐電流のいずれかを生じさせることを特徴とするスポット溶接装置（３１０）。
7. 　第１溶接ガン（４３２）と、前記第１溶接ガン（４３２）から外部給電端子（４３８）を介して供給された電流によって、複数個のワーク（５００ａ、５０２ａ、５０４ａ）が積層されて形成された積層体（４３４ａ）に対して溶接を行う第２溶接ガン（４３６）とを有する間接給電式溶接装置（４３０）であって、
   　前記第２溶接ガン（４３６）は、互いに相対的に接近又は離間可能な第１溶接チップ（４６８）及び第２溶接チップ（４７０）と、
   　変位可能に設けられ、前記積層体（４３４ａ）を最外のワーク（５０４ａ）側から加圧するための加圧部材（４７６ａ、４７６ｂ）と、
   　を有することを特徴とする間接給電式溶接装置（４３０）。
8. 　請求項７記載の溶接装置（４３０）において、前記加圧部材（４７６ａ、４７６ｂ）が、前記第１溶接チップ（４６８）とは逆の極性である補助電極（４７６ａ、４７６ｂ）であり、前記第１溶接チップ（４６８）及び前記第２溶接チップ（４７０）の間で通電を行う際、前記第１溶接チップ（４６８）から前記補助電極（４７６ａ、４７６ｂ）に向かう分岐電流、又は、前記補助電極（４７６ａ、４７６ｂ）から前記第１溶接チップ（４６８）に向かう分岐電流のいずれかを生じさせることを特徴とする間接給電式溶接装置（４３０）。
9. 　請求項７又は８記載の溶接装置（４３０）において、前記第１溶接チップ（４６８）及び前記加圧部材（４７６ａ、４７６ｂ）の各々と前記積層体（４３４ａ）との間に、第１サポートチップ（５５０）及びサポート加圧部材（５５２ａ、５５２ｂ）が配設されるとともに、前記第２溶接チップ（４７０）と前記積層体（４３４ａ）との間に、第２サポートチップ（５５３）が配設されることを特徴とする間接給電式溶接装置（４３０）。
10. 　請求項９記載の溶接装置（４３０）において、前記第１サポートチップ（５５０）から前記サポート加圧部材（５５２ａ、５５２ｂ）に向かう電流、又はその逆方向に向かう電流が生じることを特徴とする間接給電式溶接装置（４３０）。

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