JP2012011398A - 抵抗溶接方法 - Google Patents

Abstract

【課題】板組みの種類に関係なく、溶接不良の発生を防止して、適正な溶接部を形成することのできる抵抗溶接方法を提供する。
【解決手段】相互に重ね合わせた複数枚（例えば２枚）の金属板５０，６０に複数個の電極を接触させて通電することにより溶接部７０を形成するに際して、複数個の電極として、一方の金属板５０に接触させてこの金属板５０に溶接部７０を形成可能な程度の電流を供給する溶接用電極２０と、それぞれ異なる金属板５０，６０に接触させて溶接用電極２０との間で通電を図るための第一通電用電極３０および第二通電用電極４０とを使用する。そして、双方の通電用電極３０，４０を何れも溶接用電極２０との間で通電させることで、溶接用電極２０から一方の金属板５０に供給された電流を、第一通電用電極３０と第二通電用電極４０とに分流させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、抵抗溶接方法に関する。

近年、自動車部品の溶接工程においては、生産性や汎用性の向上等を目的として、シリーズ溶接やインダイレクト溶接が、ダイレクト溶接に代えて用いられる傾向にある。

ここで、シリーズ溶接の一例として、例えば図７に示すように、重ね合わせた鋼板１５０，１６０を、何れも一方の鋼板１５０側に配置した一対の電極１１０，１２０にて一方向から加圧して通電し、点状の溶接部を得るものがある（例えば、下記特許文献１を参照）。この種の溶接方法は、多数の電極を用いて多点を同時に溶接することができ、溶接の高速化を図り得るため、自動車のボデーパネルの溶接等に好適に用いられつつある。

また、インダイレクト溶接は、図８に示すように、溶接用の電極１１０を鋼板１５０，１６０の重ね合わせ部に押し当てると共に、重ね合わせ部から離れた位置で集電用の電極１３０を他方の鋼板１６０に当接させた状態で通電することにより、上記重ね合わせ部に点状の溶接部を形成するものである（例えば、下記特許文献２を参照）。そのため、他方の鋼板１６０側の表面に圧痕を残したくない場合や、鋼板１５０，１６０の重ね合わせ部を挟み込むように一対の電極を配置できない場合に好適に使用される傾向にある。

特開平１１−３３３５６９号公報 特開２００７−１４９６８号公報

ところで、上記シリーズ溶接では、一方の鋼板１５０と電極１１０，１２０との接点で生じた抵抗発熱を鋼板１５０，１６０間の接触部分に伝えることで、当該接触部分に溶接部を溶融形成していることから、通常、電極１１０，１２０側の一方の鋼板１５０にはその厚み方向に沿って所定の温度勾配が生じる。この場合、鋼板１５０，１６０間の接触部分において十分な大きさの溶接部（いわゆるナゲット）を得るためには、相応の通電量が必要となるが、そうすると、必然的に一方の鋼板１５０と電極１１０，１２０との接点における抵抗発熱が過大となるため、過熱による板切れやチリと呼ばれる溶損が一方の鋼板１５０に発生し易くなる問題がある。

例えば上記特許文献１では、この種の問題を解消するべく、溶接初期の印加電流を、その後の定常電流の１．５倍以上に印加すると共に、溶接初期の電極１１０，１２０の一方の鋼板１５０に対する加圧力を、その後の定常加圧力の１．１倍以上にする等の対策を講じている。しかしながら、この種の対策は限られた板組みの場合にのみ有効であって、板組みの多様化が進んでいる今日においては、この種の対策では不十分である。すなわち、最近の溶接に供する板組みにおいては、その機能面とコスト面との両立を図る目的で、異なる板厚の板組みや、異材同士の板組みなど、当該板組みの多様化が進んでいる実情がある。そのため、例えば一対の電極１１０，１２０が配置される側の鋼板（一方の鋼板１５０）が相対的に薄く、あるいは、溶損に対する感受性の高い材質で形成されたものであると、たとえ上記対策を講じていたとしても、溶接不良を生じるおそれが残る。

一方、インダイレクト溶接は、上述したように、一方の鋼板１５０側に設置した溶接用電極１１０と、他方の鋼板１６０側に設置した集電用電極１３０（アース電極）との間を通電することで、鋼板１５０，１６０の重ね合わせ部のうち溶接用電極１１０の直下に対応する位置に溶接部を形成するものであるが、板組みの状態によっては、鋼板１５０，１６０の重ね合わせ部に隙間（板隙）が生じ、溶接用電極１１０と集電用電極１３０との間の通電経路が確保できない場合が起こり得る。この場合には、溶接用電極１１０の直下に十分な電流が流れないため、有効な溶接部が形成できないおそれがある。

ここで、例えば上記特許文献２には、図９（ａ）（ｂ）に示すように、先に、溶接予定位置の近傍に一対の予備電極１４０，１４０を当接させた状態で通電することで鋼板１５０，１６０同士の接触状態を良好にした後、主電極となる溶接用電極１１０を溶接予定位置に当接させて当該位置に溶接電流（溶接可能な程度の電流）を流す技術が記載されている。よって、この方法を用いれば、先に行なう予備通電により上記板隙を詰めた状態で適正な溶接を行えるようにも思われる。しかしながら、この種の溶接方法においては、たとえ上記予備通電を利用した溶接方法を採用した場合であっても、鋼板１５０，１６０間に溶接部を形成するのに十分な入熱を図ろうとすると他方の鋼板１６０側が入熱過大となり、板組みの種類によっては、上記板切れや溶損等が他方の鋼板１６０に生じる場合が起こり得る。

以上の事情に鑑み、板組みの種類に関係なく、溶接不良の発生を防止して、適正な溶接部を形成することのできる抵抗溶接方法を提供することを、本発明により解決すべき技術的課題とする。

前記課題の解決は、本発明に係る抵抗溶接方法により達成される。すなわち、この溶接方法は、相互に重ね合わせた複数枚の金属板に複数個の電極を接触させて通電することにより溶接部を形成する抵抗溶接方法において、複数個の電極として、複数枚の金属板のうち、最表面側の金属板に接触させる溶接用電極と、最表面側の金属板に接触させて溶接用電極との間で通電を図るための第一通電用電極と、複数枚の金属板のうち、最裏面側の金属板に接触させて溶接用電極との間で通電を図るための第二通電用電極とを使用し、双方の通電用電極を何れも溶接用電極との間で通電させることで、溶接用電極から最表面側の金属板に供給された電流を、第一通電用電極と第二通電用電極とに分流させる点をもって特徴付けられる。尚、最表面側及び最裏面側の金属板とは、複数枚の金属板のうち、厚さ方向で両端に位置する金属板のことであり、溶接した金属板の使用態様を限定する趣旨ではない。

このように、本発明は、従来、敬遠されてきた溶接電流の分流状態を、適正な溶接部の形成のために積極的に利用した、新規かつ独創的な溶接方法を提供するものである。すなわち、これまでの溶接工程においては、溶接用電極から金属板に供給された電流の全てを、溶接部を形成するための抵抗発熱にロスなく用いることを前提に電極間の通電が行われていたのに対し、本発明では、２個の通電用電極を用いることにより、複数枚の金属板内に電流の分流状態を積極的に発生させるようにしたことを技術的な特徴としている。そのため、この方法によれば、溶接用電極から最表面側の金属板に供給された電流のうち、一方の分流に係る電流がそのまま最表面側の金属板を通じて第一通電用電極に向けて流れると共に、他方の分流に係る電流が、金属板間の接触部分を通過して最裏面側の金属板へと供給されることになる。この場合、溶接用電極から第一通電用電極へと流れた電流は主に溶接用電極と最表面側の金属板との間の抵抗発熱に利用され、第二通電用電極へと流れた電流は主に溶接用電極の直下に位置する金属板間の接触部分の抵抗発熱に利用される。そのため、上記分流通電を積極的に図ることで、予期しない（望まない）分流等による電流のロスが生じる事態を可及的に防止して、金属板間の抵抗発熱に利用される電流量を調整することができる。これにより、上記２ヶ所の抵抗発熱により生じる金属板内の板厚方向の温度分布をある程度制御することができ、例えば金属板間の接触部分における温度が最大となるように通電することが可能となる。従って、各金属板に溶損などの溶接不良が発生する事態を可及的に回避しつつも、金属板間の接触部分に有効な抵抗発熱をもたらすことができ、これにより、当該接触部分又はその近傍に適正な溶接部を効率よく形成することができる。

この場合、分流通電時において各通電用電極へと流れる電流量の比を制御する分流比制御手段を用いてもよい。具体的には、第一および第二通電用電極の一方又は双方に可変抵抗部を電気的に接続する方法などを例示することができる。このように、少なくとも一方の通電用電極を含む通電経路の抵抗を加減等することで、相対的に各通電用電極へと流れる電流量の比、すなわち分流比が変化するので、当該抵抗の大きさを適宜調整することにより、分流比を制御することができる。従って、板組みの種類に応じて分流比を制御することで金属板内の板厚方向の温度分布を制御して、金属板間の接触部分又はその近傍に溶接部を形成することが可能となる。

また、複数枚の金属板に対して複数の点で溶接部を形成する場合、第一通電用電極を、既に形成した溶接部のうち溶接用電極に最も近接する溶接部よりも溶接用電極に近づけた位置で最表面側の金属板と接触させ、この接触位置で分流通電を行うようにしてもよい。例えば図６に示すように、これから溶接部を形成しようとする位置（溶接予定位置７０’）の近傍に、既に溶接部７０が形成されている場合には、上下の金属板（鋼板５０，６０）にそれぞれ通電用電極３０，４０を設置して上記分流通電を行なったとしても、第一通電用電極３０の設置箇所（例えば図６中一点鎖線で示す位置）によっては、先に形成された溶接部７０が予期しない分流を引き起こすことがあり、これにより、本来溶接を施すべき位置（溶接予定位置７０’）に溶接電流を供給できない事態を招くおそれがある。これに対して、上記のように、第一通電用電極３０を既存の溶接部７０よりも溶接用電極２０に近づけた位置に設置するようにすれば（図６中実線で示す位置）、電流量のロスや分流比の乱れが生じることなく、第一、第二通電用電極に向けて所定量の電流を流すことができる。そのため、複数の点で上記抵抗溶接を行う場合であっても、常に一定の条件下で溶接作業を実施することができ、安定した品質の溶接部を形成することが可能となる。

また、この場合、第一通電用電極を、溶接用電極の周囲で最表面側の金属板と接触させるようにしてもよい。例えば図６のように、第一通電用電極３０を溶接用電極２０と最表面側の金属板（一方の金属板５０）側に並べて配置した場合には、同図中一点鎖線で示す向きの電流の流れが一方の金属板５０中に生じることから、溶接用電極２０の発熱領域がどうしても第一通電用電極３０寄りに偏ってしまう問題がある。これに対して、上記のように第一通電用電極を溶接用電極の周囲に配置すれば、溶接用電極と第一通電用電極との間の電流密度を周方向で均等に分布させることができる（後述する図２を参照）。この場合には、溶接用電極と金属板との接触部における発熱量にそれほど大きな差は生じないため、上記接触部における温度分布を周方向で均一化できる。よって、比較的高い溶接温度を必要とする金属板を溶接する場合であっても、最表面側の金属板に割れ等の溶接不良を発生させることなく、適正な溶接部を形成することが可能となる。

また、本発明に係る抵抗溶接方法は、分流通電の前工程として、溶接用電極と第一通電用電極を最表面側の金属板に押し当てた状態で、これら電極間に電流を流すことにより、複数枚の金属板間の隙間を詰める工程を含むものであってもよい。このような前工程を設けることで、溶接予定部位における金属板間に良好な接触状態が形成されると同時に、第二通電用電極と溶接用電極との通電、ひいては分流通電も自動的かつ連続的に開始される。そのため、これら電極の移動操作や通電操作を途中で変更する手間を省いて、一連の溶接作業に要するサイクルタイムを短縮できると共に、その際の消費電力を低減して、生産性を向上させることができる。

以上のように、本発明に係る抵抗溶接方法によれば、板組みの種類に関係なく、溶接不良の発生を防止して、適正な溶接部を形成することのできる抵抗溶接方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る抵抗溶接方法の全体構成を説明するための要部断面図である。 分流通電工程の前工程となる予備通電工程を説明するための要部断面図である。 分流通電工程を説明するための要部断面図である。 分流通電時の抵抗発熱状態を説明するための要部拡大断面図である。 図４に示す金属板内部の板厚方向における温度分布を模式的に表したグラフである。 本発明に係る抵抗溶接方法で２枚の金属板に対して複数の点で溶接部を形成する場合の通電状態を説明するための要部断面図である。 従来の抵抗溶接方法であるシリーズ溶接方法を説明するための要部断面図である。 従来の抵抗溶接方法である一のインダイレクト溶接方法を説明するための要部断面図である。 従来の抵抗溶接方法である他のインダイレクト溶接方法を説明するための要部断面図であって、（ａ）は予備電極による通電時における要部断面図、（ｂ）は主電極による通電時における要部断面図である。

以下、本発明に係る抵抗溶接方法の一実施形態を図面に基づき説明する。この実施形態では、自動車のボデーパネルとなる２枚の鋼板を溶接対象とする場合を例にとって説明する。なお、これ以降の説明においては、特に断りのない限り、鉛直方向を単に上下方向というものとする。

図１は、本発明の一実施形態に係る抵抗溶接方法を実施するための抵抗溶接装置１０を示している。同図に示すように、この抵抗溶接装置１０は、複数個の電極２０，３０，４０を備えたもので、互いに重ね合わせた複数枚の金属板（図示例では２枚の鋼板５０，６０）にこれら複数個の電極２０，３０，４０を接触させて通電させることにより、鋼板５０，６０間に溶接部７０（後述する図４を参照）を形成するための装置である。ここで、複数個の電極２０，３０，４０は、最表面側の金属板（図示例では一方の鋼板５０）に接触させて所定量の電流を供給する溶接用電極２０と、一方の鋼板５０に接触させて溶接用電極２０との間で通電を図るための第一通電用電極３０、および、最裏面側の金属板（図示例では他方の鋼板６０）に接触させて溶接用電極２０との間で通電を図るための第二通電用電極４０から成っている。

このうち、溶接用電極２０の先端部２１は、先端側（下方）に向かうにつれて徐々に外径が小さくなるいわゆる先細り形状を呈している。この図示例では、先端部２１は、図１に示すように、頂部に形成された平坦面と、平坦面から基端側（上方）へ向けて外径を徐々に大きくした円錐面とで構成されている。なお、円錐面の頂角の大きさは任意であり、例えば１００度以上１７０度以下の範囲内に設定される。

第一通電用電極３０は、溶接用電極２０と共に、その先端部３１を一方の鋼板５０の上側表面５１に向けて配置しており、軸方向への相対移動により先端部３１を上側表面５１に押圧できるようになっている。また、この実施形態では、第一通電用電極３０は筒状をなすもので、その内周に配設された溶接用電極２０と共にいわゆる同軸電極を構成している。この場合、第一通電用電極３０の先端部３１は、その先端側（下方）へ向かうにつれて徐々に肉厚が小さくなる形状を成しており、この図示例では、図２に示すように、軸方向断面で下向きに膨らんだ円弧状を呈している。また、第一通電用電極３０には、図１および図２に示すように、先端部３１から基端側（上方）に向けて伸びる切り欠き部３２が円周方向等間隔で複数箇所（図示例では６箇所）に形成されている。

第一通電用電極３０には、図示は省略するが、例えばスプリングやシリンダ等で構成される軸方向移動手段が設けられており、溶接用電極２０とは独立して軸方向に移動できるように構成されている。また、溶接用電極２０についても同様の軸方向移動手段が設けられており、第一通電用電極３０とは独立して軸方向に移動できるように構成されている。この実施形態では、何ら軸方向の力を受けない状態（鋼板５０，６０に押し付けていない状態）では、図１に示すように、溶接用電極２０の先端部２１が、その周囲に配置される第一通電用電極３０の先端部３１よりも一段低い位置（一方の鋼板５０に近い位置）にあるように設定されている。

第二通電用電極４０は、いわゆるアース電極であって、他方の鋼板６０との接触部分における抵抗発熱が問題とならない程度の電流密度となるよう、その接触面積を十分に広く取ったものである。この図示例では、第二通電用電極４０の接触面４１を、他方の鋼板６０の上側表面６１（一方の鋼板５０の下側表面５２と対向する面）のうち、一方の鋼板５０との重ね合わせ部から外れた領域に接触させるようにしている。

これら溶接用電極２０と双方の通電用電極３０，４０は相互に電気的に接続されている。具体的には、溶接用電極２０と第一通電用電極３０とが電源８０に接続されている。また、第二通電用電極４０は第一通電用電極３０を介して電源８０に接続されている。また、この実施形態では、後述する分流比制御手段としての可変抵抗９０が第一通電用電極３０と第二通電用電極４０との間に配設されている。

以下、上記構成の抵抗溶接装置１０を用いた本発明に係る抵抗溶接方法の一例を説明する。なお、この実施形態では、同軸電極としての溶接用電極２０および第一通電用電極３０の中心軸方向と、各電極２０，３０の先端部２１，３１と一方の鋼板５０の接触部分における当該鋼板５０の法線方向（厚み方向）とが一致するように、各電極２０，３０を配置および移動するものとする。

まず、図１に示す状態から、溶接用電極２０および第一通電用電極３０を降下させて、各々の先端部２１，３１を一方の鋼板５０の上側表面５１に所定の加圧力で押し当てる。そして、各先端部２１，３１が一方の鋼板５０に接触した状態で電極２０，３０間を通電する。これにより、図２に示すように、溶接用電極２０、一方の鋼板５０、第一通電用電極３０、電源８０が電気的に接続され、これら電気的素子を有する第一の閉ループ回路が形成される。このようにして加圧通電を行なうことにより、一方の鋼板５０のうち溶接用電極２０との接触部分に抵抗発熱が生じ、この抵抗発熱により上記接触部分とその周辺領域が軟化する。これにより、一方の鋼板５０の軟化部分が対向する他方の鋼板６０に向けて変形し始める。なお、この段階では、溶接用電極２０と第一通電用電極３０間に通電する電流量は、一対の鋼板５０，６０間に後述する溶接部７０を形成可能な程度の大きさに設定されていてもよく、あるいは、この後の通電工程で通電量を増加させることを前提として、当該段階では、溶接部７０が形成されない程度の大きさに抑えておいてもよい。

そして、当該加圧通電を所定期間続けることで、図３に示すように、一方の鋼板５０のうち軟化した部分が、対向する他方の鋼板６０に向けて押し込まれ、他方の鋼板６０の上側表面６１と接触する。これにより、双方の鋼板５０，６０間の隙間（板隙）が詰められると共に、双方の鋼板５０，６０間が電気的に接続された状態となる。従って、この段階では、上記した第一の閉ループ回路に加えて、溶接用電極２０、一方の鋼板５０、他方の鋼板６０、第二通電用電極４０、可変抵抗９０、そして第一通電用電極３０が電気的に接続され、これら電気的素子を有する第二の閉ループ回路が形成される。そして、このように２つの閉ループ回路を形成することによって、溶接用電極２０から一方の鋼板５０に供給された溶接電流Ａ（鋼板５０，６０間に溶接部７０を形成可能な大きさの電流）の一部がそのまま溶接用電極２０の周囲で接触する第一通電用電極３０に向けて流れる（図３中一点鎖線で示す流れ）と共に、残部が一方の鋼板５０と他方の鋼板６０との接触部分を介して他方の鋼板６０へと流れ込み、この鋼板６０の上側表面６１に当接させた第二通電用電極４０に向けて流れる（図３中二点鎖線で示す流れ）こととなる。

このようにして溶接用電極２０と双方の通電用電極３０，４０との間で分流通電を行った場合の鋼板５０，６０内部の発熱状態（温度分布）を、図４に模式的に示す。同図において、色の濃い部分（ハッチングの細かい部分）ほど発熱量が多い、すなわち温度が高いことを意味している。ここで、溶接用電極２０から第一通電用電極３０へと流れた電流（第一分流）Ａ₁は主に溶接用電極２０と一方の鋼板５０との間の抵抗発熱に利用され、第二通電用電極４０へと流れた電流（第二分流）Ａ₂は主に溶接用電極２０の直下に位置する鋼板５０，６０間の接触部分の抵抗発熱に利用されることから、図４に示すように、双方の鋼板５０，６０間の接触部分で最も高い温度分布を示す。また、溶接用電極２０と一方の鋼板５０との接触部分のうち、第一通電用電極３０との距離が近い先端部２１の周囲（この実施形態でいえば先端部２１の円錐面と鋼板５０との接触部分）でも高い温度分布を示すこととなる。

ここで、各分流Ａ₁，Ａ₂ごとの図４に示す温度分布への寄与の度合いについては、例えば図５に示すグラフを用いて説明することができる。同グラフの縦軸には、溶接用電極２０と一方の鋼板５０との中央接触部分を基準（零点）とした場合の板厚方向位置（基準点からの深さ）を示している。また、同グラフ中、破線は分流Ａ₁による抵抗発熱の分布を、一点鎖線は分流Ａ₂による抵抗発熱の分布をそれぞれ示しており、実線は、これら抵抗発熱の分布を踏まえた鋼板５０，６０内部の温度勾配を示している。このように、鋼板５０，６０の温度上昇に寄与する抵抗発熱が主に第一通電用電極３０への分流Ａ₁と、第二通電用電極４０への分流Ａ₂とで大部分を占めると考える場合、鋼板５０，６０内部の温度勾配は、上記分流Ａ₁による抵抗発熱と分流Ａ₂による抵抗発熱の総和として捉えることができる。そのため、上述のように分流通電を図ることにより、各分流Ａ₁，Ａ₂による抵抗発熱が板厚方向の中心部と表面部とに分散する。また、この際の分流Ａ₁，Ａ₂の大きさ（電流量）は、上記のように各閉ループ回路中の抵抗等を調整することで各自容易に変更することができる。例えば第一通電用電極３０に流れる分流Ａ₁の電流量を小さくすることで、図５に示すＡ₁の抵抗発熱分布を全体的に縮小する方向（図５でいえば左側）に移行させることができ、また、これに伴い、第二通電用電極４０に流れる分流Ａ₂の電流量が大きくなるので、図５に示すＡ₂の抵抗発熱分布を全体的に拡大する方向（図５でいえば右側）にシフトすることができる。この場合、鋼板５０，６０のピーク温度位置がＸ₁からＸ₂へと移動するので、例えば双方の鋼板５０，６０間の接触部分が位置Ｘ₂の近傍にある場合には、上述のように、分流比を調整することで、適正な深さ位置にピーク温度をもってくることが可能となる。従って、各鋼板５０，６０への局所的な過熱等により溶損などの溶接不良が発生する事態を可及的に回避しつつも、鋼板５０，６０間の接触部分に有効な抵抗発熱をもたらして、当該接触部分又はその近傍に適正な大きさの溶接部７０を効率よく形成することができる。また、上述のように、溶接用電極２０と第一通電用電極３０との加圧通電により、自動的に上記双方の通電用電極３０，４０を用いた分流通電に切り換わるので、短い作業時間で効率よく一連の溶接作業を実施することができる。そのため、生産性の面でも好適である。

また、この実施形態では、筒状をなすと共に、先端部３１がその先端側に向かうにつれて徐々に先細りする形状の第一通電用電極３０を使用し、かつ、これを略軸状をなす溶接用電極２０の外周に配設したので、分流Ａ₁は、溶接用電極２０から第一通電用電極３０に向けて全周にわたって均等に生じる。これにより、分流Ａ₁の電流密度は周方向で均等に分布することになるので、溶接用電極２０と一方の鋼板５０との接触部分における抵抗発熱、ひいては温度分布をほぼ均一化できる。よって、比較的高い溶接温度を必要とする種類の金属板を溶接する場合においても、一方の鋼板５０に割れ等の溶接不良を発生させずに済む。

また、上記分流比の調整に関し、この実施形態では、分流比制御手段として第一通電用電極３０と第二通電用電極４０との間に可変抵抗９０を設置するようにした。このように、第二の閉ループ回路に含まれる可変抵抗９０の値を鋼板５０，６０の板組みに応じて適宜調整することにより、相対的に各閉ループ回路を流れる電流量の比、すなわち分流比Ａ₂／Ａ₁を制御できるので、板組みの種類に関らず、常に鋼板５０，６０間の接触部分又はその近傍に溶接部７０を形成することができる。

以上、本発明に係る抵抗溶接方法の一実施形態を説明したが、この抵抗溶接方法及びこの方法に用いる抵抗溶接装置は、上記例示の形態に限定されることなく、本発明の範囲内において任意の形態を採ることが可能である。

例えば第一通電用電極３０の形状に関し、上記実施形態では、全体として筒状を呈しかつその先端部３１が先細り形状をなすものを使用した場合を説明したが、もちろん、これ以外の形状を有する電極を第一通電用電極３０として使用することも可能である。例えば、上記実施形態における第二通電用電極４０のように、金属板との接触部分における抵抗発熱が問題とならない程度の電流密度となるよう、その接触面積を十分に広く取った形状の電極を第一通電用電極３０として使用することも可能である。図６はその一例を示すもので、この図示例では、第一通電用電極３０に、上記第二通電用電極４０と同一の形状を有する電極を使用している。そして、この場合においても、第一通電用電極３０を一方の鋼板５０に接触させて溶接用電極２０との間で通電を図ると共に、第二通電用電極４０を他方の鋼板６０に接触させて溶接用電極２０との間で通電を図ることで、溶接用電極２０から一方の鋼板５０に供給された電流を、第一通電用電極３０と第二通電用電極４０とに分流させることができる。従って、これにより、溶接不良が発生する事態を可及的に回避しつつも、鋼板５０，６０間の接触部分に有効な抵抗発熱をもたらして、当該接触部分又はその近傍に適正な大きさの溶接部７０を効率よく形成することができる。

なお、この図示例の如き形状の電極を第一通電用電極３０に使用する場合、この第一通電用電極３０を必ずしも溶接用電極２０の周囲に配置する必要はないが、例えば図６中一点鎖線で示す如き位置に配置した場合には、一方の鋼板５０を通じて溶接用電極２０から第一通電用電極３０へと向かう電流の流れが、既に形成されている溶接部７０により乱される可能性がある。そのため、図６のように、２枚の鋼板５０，６０に対して複数の点で溶接部７０を形成する場合には、第一通電用電極３０を、既に形成した溶接部７０のうち溶接用電極２０に最も近接する溶接部７０よりも溶接用電極２０に近づけた位置（図６でいえば実線で示す位置）で一方の鋼板５０と接触させ、この接触位置で分流通電を行うようにするのがよい。このように第一通電用電極３０を設置することで、電流量のロスや分流比の乱れが生じることなく、第一、第二通電用電極３０，４０に向けてそれぞれ所定量の電流を流すことができる。そのため、複数の点で上記抵抗溶接を行う場合であっても、常に一定の条件下で溶接作業を実施することができ、安定した品質の溶接部７０を連続して形成することが可能となる。

また、上記実施形態では、分流比制御手段として可変抵抗９０を使用した場合を説明したが、もちろんこれ以外の要素で分流比制御手段を構成することも可能である。例えば、可変抵抗９０に限らず、固定抵抗を双方の通電用電極３０，４０間に設置することも可能である。また、各々の閉ループ回路を上記形態とは異なる形態に構成することで（例えば、第二通電用電極４０を、第一通電用電極３０を介さず直接的に電源８０と接続する等して）、上記各種抵抗を第一通電用電極３０と電源８０との間に設置しても構わない。

また、上記実施形態では、自動車のボデーパネルとなる２枚の鋼板の溶接工程に本発明に係る抵抗溶接方法を適用した場合を例にとって説明を行ったが、本発明は、上記以外の部品の溶接工程にも当然に適用することが可能である。

また、上記実施形態では、２枚の金属板を溶接する場合を示しているが、これに限らず、３枚以上の金属板を溶接する際に本発明に係る溶接加工方法を適用することもできる。具体的には、図示は省略するが、最表面側の金属板に溶接用電極及び第一通電用電極を当接させると共に、最裏面側の金属板に第二通電用電極を当接させる。この場合、溶接用電極から最表面側の金属板を通って第一通電用電極に流れる第一分流、及び溶接用電極から最裏面側の金属板を通って第二通電用電極に流れる第二分流の大きさを調整することで、複数の金属板の厚さ方向の最適位置に溶接部を形成することができる。これにより、隣接する金属板同士を確実に溶接し、且つ、最表面側あるいは最裏面側の金属板に板切れや溶損が生じる事態を防止することができる。

また、上記以外の事項についても、本発明の技術的意義を没却しない限りにおいて他の具体的形態を採り得ることはもちろんである。

１０ 抵抗溶接装置
２０ 溶接用電極
３０ 第一通電用電極
４０ 第二通電用電極
５０，６０ 鋼板
７０ 溶接部
７０’ 溶接予定位置
８０ 電源
９０ 可変抵抗
１１０，１２０ 電極（溶接用電極）
１３０ 集電用電極
１４０ 予備電極
１５０，１６０ 鋼板
Ａ 溶接電流
Ａ₁ 分流（第一通電用電極）
Ａ₂ 分流（第二通電用電極）

Claims (2)

1. 相互に重ね合わせた複数枚の金属板に複数個の電極を接触させて通電することにより溶接部を形成する抵抗溶接方法において、
   前記複数個の電極として、前記複数枚の金属板のうち、最表面側の金属板に接触させる溶接用電極と、前記最表面側の金属板に接触させて前記溶接用電極との間で通電を図るための第一通電用電極と、前記複数枚の金属板のうち、最裏面側の金属板に接触させて前記溶接用電極との間で通電を図るための第二通電用電極とを使用し、
   前記双方の通電用電極を何れも前記溶接用電極との間で通電させることで、前記溶接用電極から前記最表面側の金属板に供給された電流を、前記第一通電用電極と前記第二通電用電極とに分流させることを特徴とする抵抗溶接方法。
2. 前記複数枚の金属板に対して複数の点で前記溶接部を形成するに際して、
   前記第一通電用電極を、既に形成した前記溶接部のうち前記溶接用電極に最も近接する前記溶接部よりも前記溶接用電極に近づけた位置で前記最表面側の金属板と接触させ、該接触位置で前記分流通電を行う請求項１に記載の抵抗溶接方法。

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