(57)【要約】【課題】抵抗溶接における接合強度に斑が生じるのを抑制し得る技術を提供する。【解決手段】本発明の抵抗溶接方法は、センサ保持台を準備するステップを含む。更に抵抗溶接方法は、センサ保持台を上方から見た場合に、センサ設置領域上に第１被溶接物及び第２被溶接物の各接合面が位置するように、且つ、第１被溶接物の下側に配置される第２被溶接物における接合面と反対側に位置する底面の外縁がセンサ設置領域と重なるように第１被溶接物及び第２被溶接物をセンサ保持台上に載置するステップと、各接合面に荷重を掛けた状態で複数の荷重センサに荷重が均等に掛かっているかを確認するステップと、各接合面に向かって荷重を掛けた状態で第１被溶接物及び第２被溶接物に電流を流すステップと、を含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重センサを保持するセンサ保持部であって、複数の荷重センサの各中心が環状に配列されたセンサ設置領域を規定し、且つ、該複数の荷重センサの表面が互いに同一平面上に配置されるように各荷重センサを保持する複数のセンサ保持部と、該複数のセンサ保持部の夫々に保持された該複数の荷重センサと、を有するセンサ保持台を準備するステップと、
前記センサ保持台を上方から見た場合に、前記センサ設置領域上に第１被溶接物及び第２被溶接物の各接合面が位置するように、且つ、該第１被溶接物の下側に配置される該第２被溶接物における接合面と反対側に位置する底面の外縁が該センサ設置領域と重なるように該第１被溶接物及び該第２被溶接物を該センサ保持台上に載置するステップと、
前記各接合面に荷重を掛けた状態で前記複数の荷重センサに該荷重が均等に掛かっているかを確認するステップと、
前記各接合面に荷重を掛けた状態で該第１被溶接物及び前記第２被溶接物に電流を流すステップと、
を含む、抵抗溶接方法。
【請求項２】
前記第１被溶接物及び前記第２被溶接物に電流を流すステップにおいて、前記各接合面に荷重を掛けて前記複数の荷重センサに該荷重が均等に掛かっていることを確認することで、該第１被溶接物及び該第２被溶接物の前記各接合面が周方向に均一に接合されると判定する、
請求項１記載の抵抗溶接方法。
【請求項３】
前記複数の荷重センサの表面を覆うように前記センサ保持台上に配置されるカバーを準備するステップを更に含み、
前記第１被溶接物及び前記第２被溶接物を前記センサ保持台上に載置するステップにおいて、該第２被溶接物が前記カバー上で該第２被溶接物の前記底面の外縁が前記センサ設置領域と重なるように載置される、
請求項１又は請求項２に記載の抵抗溶接方法。
【請求項４】
前記第１被溶接物及び前記第２被溶接物を前記センサ保持台上に載置するステップにおいて、該第２被溶接物の前記底面の外縁が前記複数の荷重センサの各中心同士を結ぶ環状の仮想曲線と重なるように該第１被溶接物及び該第２被溶接物が該センサ保持台上に載置される、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の抵抗溶接方法。
【請求項５】
荷重センサを保持するセンサ保持部であって、複数の荷重センサの各中心が環状に配列されたセンサ設置領域を規定し、且つ、該複数の荷重センサの表面が互いに同一平面上に配置されるように各荷重センサを保持する複数のセンサ保持部と、該複数のセンサ保持部の夫々に保持された該複数の荷重センサと、を有するセンサ保持台と、
前記センサ保持台を上方から見た場合に、前記センサ設置領域上に第１被溶接物及び第２被溶接物の各接合面が位置するように、且つ、該第１被溶接物の下側に配置される該第２被溶接物における接合面と反対側に位置する底面の外縁が該センサ設置領域と重なるように該第１被溶接物及び該第２被溶接物を該センサ保持台上に載置した状態において、該各接合面に荷重を掛ける加圧装置と、
前記第１被溶接物及び前記第２被溶接物に電流を流す電極部と、
を備える、溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗溶接方法及びそれに用いる溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの被溶接物に電流を流して生じた抵抗熱により、これらの被溶接物の各接合部を溶融させて接合する抵抗溶接が知られている。例えば、特許文献１には、エアバッグ装置に用いられるボトルの端部に筒状部材が抵抗溶接により接合されていることが記載されている。特許文献２には、アルミニウム系材を重ね合わせて抵抗溶接により接合する抵抗溶接方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２９６３０号公報
【特許文献２】特開平５−１８５２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
抵抗溶接においては、溶接対象である２つの被溶接物に電流を流す際に当該２つの被溶接物の各接合部を当接させた状態で接合部に荷重を掛ける。この際、接合部に掛かる荷重に斑ができると、接合部同士を均等に接合することができず、接合強度に斑が生じてしまう。
【０００５】
本願開示は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、抵抗溶接における接合強度に斑が生じるのを抑制し得る技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本願開示は、第１被溶接物と第２被溶接物とを接合する抵抗溶接方法であって、接合面に荷重を掛けた状態で複数の荷重センサに該荷重が均等に掛かっているかを確認するステップと、接合面に荷重を掛けた状態で第１被溶接物及び第２被溶接物に電流を流すステップと、を含んでいる。
【０００７】
具体的には、本願開示は、抵抗溶接方法であって、荷重センサを保持するセンサ保持部であって、複数の荷重センサの各中心が環状に配列されたセンサ設置領域を規定し、且つ、該複数の荷重センサの表面が互いに同一平面上に配置されるように各荷重センサを保持する複数のセンサ保持部と、該複数のセンサ保持部の夫々に保持された該複数の荷重センサと、を有するセンサ保持台を準備するステップと、前記センサ保持台を上方から見た場合に、前記センサ設置領域上に第１被溶接物及び第２被溶接物の各接合面が位置するように、且つ、該第１被溶接物の下側に配置される該第２被溶接物における接合面と反対側に位置する底面の外縁が該センサ設置領域と重なるように該第１被溶接物及び該第２被溶接物を該センサ保持台上に載置するステップと、前記各接合面に荷重を掛けた状態で前記複数の荷重センサに該荷重が均等に掛かっているかを確認するステップと、前記各接合面に荷重を掛けた状態で該第１被溶接物及び前記第２被溶接物に電流を流すステップと、を含む。
【０００８】
上記の抵抗溶接方法においては、第１被溶接物と第２被溶接物に電流を流すことによって、第１被溶接物及び第２被溶接物の各接合面を溶融して各接合面同士を接合し、又は各接合面のうちのいずれか一方の面を溶融して残りの面に固定して、第１被溶接物と第２被
溶接物を接合する。また、上記の抵抗溶接方法においては、第１被溶接物と第２被溶接物を接合する前に、各接合面に向かって荷重を掛けた状態で複数の荷重センサに該荷重が均等に掛かっているかを確認する。上記の抵抗溶接方法は、各接合面に掛ける荷重に斑が生じていないことを確認した後で第１被溶接物と第２被溶接物を接合するため、第１被溶接物と第２被溶接物を接合する接合部の溶接強度に斑が生じるのを抑制できる。
【０００９】
ここで、複数のセンサ保持部は円環状に配置されており、センサ設置領域は複数のセンサ保持部によって円環状に規定されてもよい。また、複数のセンサ保持部は楕円状や多角形状の環状に配置されており、センサ設置領域は複数のセンサ保持部によって楕円状や多角形状等の環状に規定されてもよい。センサ設置領域は、センサ保持台を上方から見た場合に、第２被溶接物の底面の外縁と重なる形状に規定されていればよい。
【００１０】
また、各接合面の円周方向の領域に掛かる荷重が、その領域に対応する第２被溶接物の底面側に配置した荷重センサが感知する荷重であるとすれば、第１被溶接物及び第２被溶接物に電流を流す時に各荷重センサが均等な値を示す場合には、各接合面に掛かる荷重が均等であり、第１被溶接物及び第２被溶接物の各接合面が周方向に均一に接合される。このため、上記の抵抗溶接方法においては、前記第１被溶接物及び前記第２被溶接物に電流を流すステップにおいて、前記各接合面に荷重を掛けて前記複数の荷重センサに該荷重が均等に掛かっていることを確認することで、該第１被溶接物及び該第２被溶接物の前記各接合面が周方向に均一に接合されると判定してもよい。これにより、第１被溶接物及び第２被溶接物の各接合面同士がその周方向に全体に亘って均一に接合されるので、接合部の接合強度に斑が生じるのを抑制できる。
【００１１】
上記の抵抗溶接方法において、前記複数の荷重センサの表面を覆うように前記センサ保持台上に配置されるカバーを準備するステップを更に含み、前記第１被溶接物及び前記第２被溶接物を前記センサ保持台上に載置するステップにおいて、該第２被溶接物が前記カバー上で該第２被溶接物の前記底面の外縁が前記センサ設置領域と重なるように載置されてもよい。上記のカバーを準備することで、複数の荷重センサ上に平坦な載置面を形成すことができる。これにより、第１被溶接物及び第２被溶接物の各接合面の周方向に均一に掛かる荷重を各荷重センサに均等に掛けることができる。各荷重センサに均等に荷重が掛かっている状態を確認することで、各接合面の周方向に均一に荷重が掛かっていることを確認することができる。このため、上記の抵抗溶接方法によれば、第１被溶接物及び第２被溶接物の各接合面を周方向に均一に接合することができるので、接合部の溶接強度に斑が生じるのを抑制できる。
【００１２】
上記の抵抗溶接方法において、前記第１被溶接物及び前記第２被溶接物を前記センサ保持台上に載置するステップにおいて、該第２被溶接物の前記底面の外縁が前記複数の荷重センサの各中心同士を結ぶ環状の仮想曲線と重なるように該第１被溶接物及び該第２被溶接物が該センサ保持台上に載置されてもよい。これにより、接合面に荷重を掛けた際に、複数の荷重センサによって当該荷重がこの接合面に均等に掛かっているのかをより正確に測定することができる。
【００１３】
ここで、本願開示を溶接装置の側面から捉えることができる。すなわち、本願開示は、溶接装置であって、荷重センサを保持するセンサ保持部であって、複数の荷重センサの各中心が環状に配列されたセンサ設置領域を規定し、且つ、該複数の荷重センサの表面が互いに同一平面上に配置されるように各荷重センサを保持する複数のセンサ保持部と、該複数のセンサ保持部の夫々に保持された該複数の荷重センサと、を有するセンサ保持台と、前記センサ保持台を上方から見た場合に、前記センサ設置領域上に第１被溶接物及び第２被溶接物の各接合面が位置するように、且つ、該第１被溶接物の下側に配置される該第２被溶接物における接合面と反対側に位置する底面の外縁が該センサ設置領域と重なるよう
に該第１被溶接物及び該第２被溶接物を該センサ保持台上に載置した状態において、該各接合面に荷重を掛ける加圧装置と、前記第１被溶接物及び前記第２被溶接物に電流を流す電極部と、を備える。当該溶接装置は、各接合面に掛ける荷重に斑が生じていないことを確認した後で第１被溶接物と第２被溶接物を接合することができ、以て、第１被溶接物と第２被溶接物を接合する接合部の溶接強度に斑が生じるのを抑制できる。
【発明の効果】
【００１４】
抵抗溶接における接合強度に斑が生じるのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、抵抗溶接に用いられる溶接装置の外観図である。
【図２】図２（ａ）は、溶接装置のセンサ保持台の外観斜視図であり、図２（ｂ）は、センサ保持台の平面図である。
【図３】図３は、センサ保持台の平面図である。
【図４】図４は、抵抗溶接方法に関するフローチャートである。
【図５】図５は、抵抗溶接に用いられる溶接装置の外観図である。
【図６】図６は、抵抗溶接方法に関するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態に係る抵抗溶接方法及びそれに用いる溶接装置について説明する。なお、以下の実施形態の構成は例示であり、本発明はこれらの実施の形態の構成に限定されるものではない。
【００１７】
＜実施例１＞
図１は、本実施形態の実施例１に係る抵抗溶接方法に用いられる溶接装置を側方から見た場合の外観図である。溶接装置１は、センサ保持台２、荷重センサ３ａ〜３ｄ（荷重センサ３ｄは図１において不図示）、電極部５、６、加圧装置７、電源部８及び配線９ａ、９ｂを備える。溶接装置１は、導電性を有する２つの被溶接物（本実施例では、第１被溶接物１１と第２被溶接物１２）を抵抗溶接により接合するために用いられる。
【００１８】
まず、溶接装置１のセンサ保持台２について図２及び図３を用いて説明する。図２（ａ）は、センサ保持台２の外観斜視図であり、図２（ｂ）は、センサ保持台２を上面部２ａ側から見た平面図である。図２（ａ）に示すように、センサ保持台２は円柱形状を有する。センサ保持台２の設置状態において、円柱状の上面部２ａには複数のセンサ保持部２１ａ〜２１ｄが形成されている。センサ保持部２１ａ〜２１ｄは、荷重センサを保持するために設けられている。なお、図２（ａ）及び図２（ｂ）では、センサ保持部２１ａ〜２１ｄの形状等の説明のために荷重センサは図示されていない。
【００１９】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、センサ保持部２１ａ〜２１ｄは、荷重センサの形状及び大きさに合わせられ、当該荷重センサが嵌め込まれることによって固定されるように上面部２ａに形成されている。本実施例では、荷重センサは円柱形状であり、センサ保持部２１ａ〜２１ｄは荷重センサが嵌め込まれるように円柱形の凹状に形成されている。また、センサ保持部２１ａ〜２１ｄは、上面部２ａに環状に並んで配置されている。本実施例では、センサ保持部２１ａ〜２１ｄは、上面部２ａに円周状に並んで配置されている。平面視において上面部２ａは円形であり、センサ保持部２１ａ〜２１ｄの各中心を結ぶ円形の仮想曲線ｃ１と上面部２ａの円形の輪郭線とは同心円となる。なお、平面視において、上面部２ａは楕円状や多角形状であってもよいし、センサ保持部２１ａ〜２１ｄの各中心を結ぶ仮想曲線ｃ１は楕円状や多角形状となってもよい。
【００２０】
また上面部２ａには、センサ保持部２１ａ〜２１ｄに設置された各荷重センサと、セン
サ保持台２の外部に設置され各荷重センサの出力信号を表示する表示機器（例えば、電圧計）とを接続する配線を通す配線溝２２ａ〜２２ｄが形成されている。配線溝２２ａ〜２２ｄは、センサ保持部２１ａ〜２１ｄと繋がってセンサ保持台２の側面まで延びる長方形の凹状に形成されている。なお、上面部２ａは、センサ保持部２１ａ〜２１ｄ及び配線溝２２ａ〜２２ｄの形成領域以外は平面状に形成されている。
【００２１】
図３は、図２（ｂ）と同様のセンサ保持台２の平面図であって、センサ保持部２１ａ〜２１ｄに荷重センサ３ａ〜３ｄが設置された状態を示している。センサ保持部２１ａには荷重センサ３ａが設置され、センサ保持部２１ｂには荷重センサ３ｂが設置され、センサ保持部２１ｃには荷重センサ３ｃが設置され、センサ保持部２１ｄには荷重センサ３ｄが設置されている。このように、各センサ保持部に１つずつ荷重センサが設置される。荷重センサ３ａ〜３ｄは、荷重に応じた信号を出力できるものであればよく、例えば、歪みゲージ式センサやピエゾ式センサ等の周知のものを用いることができる。
【００２２】
荷重センサ３ａ〜３ｄがセンサ保持部２１ａ〜２１ｄに設置された状態において、荷重センサ３ａ〜３ｄの各中心が環状に配列されたセンサ設置領域２０が規定される。図３において、センサ設置領域２０は右上がりハッチングで示される領域である。本実施例において、センサ設置領域２０は、荷重センサ３ａ〜３ｄと外側で接する円形の仮想曲線ｃ２と、荷重センサ３ａ〜３ｄの内側で接する円形の仮想曲線ｃ３とで囲まれる領域である。本実施例では、センサ保持部２１ａ〜２１ｄによって円環状のセンサ設置領域２０が規定される。また、荷重センサ３ａ〜３ｄの各中心は仮想曲線ｃ１上に配置される。このように、センサ保持部２１ａ〜２１ｄは、荷重センサ３ａ〜３ｄの各中心が環状に配列されたセンサ設置領域２０を規定する。また、センサ保持台２に設置される荷重センサは、２つ以上が好ましく、３つ以上がより好ましい。センサ保持台２に３つ以上の荷重センサが設置される場合には、複数の荷重センサの各中心が、上面部２ａにおいて多角形状の各頂点に配置されるように各センサ保持部が配置されており、各センサ保持部によって環状のセンサ設置領域２０が規定されてもよい。この場合、センサ保持部２１ａ〜２１ｄは、各中心が当該多角形状の各頂点と一致するように上面部２ａに形成される。センサ設置領域２０は、センサ保持台２を上方から見た場合に、第２被溶接物１２の底面（図１に示す底面１２ｂ）の外縁と重なる形状に規定されていればよい。
【００２３】
また、各荷重センサ３ａ〜３ｄには、配線４ａ〜４ｄがそれぞれ接続されている。配線４ａ〜４ｄは、配線溝２２ａ〜２２ｄを通ってセンサ保持台２の外部に設置され各荷重センサの出力信号を表示する表示機器に接続される。
【００２４】
また、荷重センサ３ａ〜３ｄは、センサ保持部２１ａ〜２１ｄに設置された状態において、上側の各表面が互いに同一平面上に配置される。溶接装置１は、荷重センサ３ａ〜３ｄによって、荷重センサ３ａ〜３ｄの上方に載置される被溶接物に掛かる荷重が当該被溶接物の各接合面に均等に掛かっているか否かを確認することができる。
【００２５】
このように、溶接装置１のセンサ保持台２は、複数の荷重センサ３ａ〜３ｄの各中心が環状に配列されたセンサ設置領域２０を規定し、且つ、複数の荷重センサ３ａ〜３ｄの表面が互いに同一平面上に配置されるように各荷重センサ３ａ〜３ｄを保持する複数のセンサ保持部２１ａ〜２１ｄを備える。
【００２６】
次に、図１に戻って溶接装置１の構成について更に説明する。溶接装置１は、一対の電極部５、６を備える。電極部５は溶接装置１の上側に配置されており、電極部６は溶接装置１の下側に配置されている。
【００２７】
抵抗溶接時において、溶接装置１は電極部５、６によって溶接対象である第１被溶接物
１１及び第２被溶接物１２に電流を流す。第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２は、例えば、直径が２０〜２５ｍｍ程度の円筒形状を有している。このような形状及び大きさを有する第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２は、例えば、自動車が側面衝突した際に乗員を保護するためのエアバッグを作動させるガス発生器のボトル等である。第１被溶接物１１は、接合面１１ａと接合面１１ａの反対側に位置する底面１１ｂを備える。同様に、第２被溶接物１２は、接合面１２ａと接合面１２ａの反対側に位置する底面１２ｂを備える。これらの接合面１１ａ、１２ａが互いに位置合わせされた状態で、第２被溶接物１２上に第１被溶接物１１が載置される。溶接装置１は、第１被溶接物１１と第２被溶接物１２の各接合面１１ａ、１２ａ同士を抵抗溶接により接合するために用いられる。なお、第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２の形状は、円筒形状に限定されず、円柱形状、多角筒形状、多角形状、角錐台又は円錐台等であってもよい。また、接合面１１ａ、１２ａの少なくともいずれかには、第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２に電流を流した際に相対的に電気抵抗を大きくして高温の抵抗熱が生じるように小突起が設けられていてもよいし、接合面１１ａ、１２ａ間に接合面１１ａ、１２ａ間の電気抵抗を大きくするような部材が挿入されていてもよい。
【００２８】
電極部６は、平面状に形成された上面部６ａ及び下面部６ｂを備え、センサ保持台２を上方（鉛直上方）から見た場合にセンサ設置領域２０上に重なるように配置される。抵抗溶接時において、電極部６の上面部６ａ上には第２被溶接物１２が載置される。また、電極部５は平面状に形成された上面部５ａ及び下面部５ｂを備え、下面部５ｂは第１被溶接物１１と接している。電極部５、６は、それぞれの通電面である下面部５ｂ及び上面部６ａが互いに対向配置されており、抵抗溶接時には、電極部５、６によって第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２が上下方向から挟持される。
【００２９】
また、センサ保持台２を上方から見た場合に、センサ設置領域２０上に第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２の各接合面１１ａ、１２ａが位置するように、且つ、第２被溶接物１２における接合面１２ａと反対側に位置する底面１２ｂの外縁がセンサ設置領域２０と重なるように第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２がセンサ保持台２上に載置される。
【００３０】
また、溶接装置１は、第１被溶接物１１と第２被溶接物１２がセンサ保持台２上に載置された状態、接合面１１ａ、１２ａに向かって荷重を掛ける加圧装置７を備える。加圧装置７は、本体部７ａと電極部５の上面部５ａと接続する接続部７ｂとを備える。加圧装置７は、本体部７ａで発生させた押圧力を接続部７ｂ及び電極部５を介して第１被溶接物１１に対して荷重を掛ける。なお、加圧装置７は、不図示の駆動機構に接続されており、作業者の操作によって鉛直方向に昇降及び下降可能である。なお、センサ保持台２は固定されているため作用、反作用の法則で、第１被溶接物１１に対して掛かった荷重は、第２被溶接物１２にも作用し、第２被溶接物１２から第１被溶接物に１１へも作用する。そのため各溶接面１１ａ、１２ａに荷重が掛かる。加圧装置７及び電極部５を下降させることによって、電源部５、６間に第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２を挟持させる。なお、本体部７ａは固定されており、接続部７ｂ及び電極部５が駆動機構によって昇降及び下降可能であってもよい。
【００３１】
このように、本実施例に係る加圧装置７は、溶接対象である第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２を電極部５、６で挟持しつつ加圧装置７によって接合面１１ａ、１２ａに荷重を掛けながら第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２に電流を流す。本実施例では、電極部５、６の直径は、第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２の直径よりも大きい。なお、第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２に電流を流すための電極部５、６と、第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２を挟持する部分とは異なっていてもよい。
【００３２】
また、溶接装置１は、電源部８を備える。電源部８は、配線９ａ、９ｂによって電極部５、６に接続されており、電極部５、６に電流を供給する。電源部８は、直流電流、単相交流電流又は三相交流電流等、抵抗溶接に通常用いられる電流を電極部５、６に供給する。なお、電源部８は、溶接装置１の外部に設けられていてもよい。
【００３３】
次に、本実施例に係る抵抗溶接方法について、図４を用いて説明する。図４は、本実施例に係る抵抗溶接方法に関するフローチャートである。まず、本実施例に係る抵抗溶接方法では、図２及び図３に示すセンサ保持台２を準備する（ステップＳ１０１）。
【００３４】
ステップＳ１０１の次のステップＳ１０２では、第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２をセンサ保持台２上に載置する。この際、センサ保持台２を上方から見た場合に、図３に示すセンサ設置領域２０上に第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２の各接合面１１ａ、１２ａが位置するように、且つ、第１被溶接物１１の下側に配置される第２被溶接物１２における底面１２ｂの外縁がセンサ設置領域２０と重なるようにする。
【００３５】
なお、ステップＳ１０２では、第２被溶接物１２の底面１２ｂの外縁が複数の荷重センサ３ａ〜３ｄの各中心同士を結ぶ環状の仮想曲線ｃ１（図３参照）と重なるように第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２がセンサ保持台２上に載置されてもよい。これにより、接合面１１ａ、１２ａに荷重を掛けた際に、荷重センサ３ａ〜３ｄによって当該荷重が接合面１２ａに均等に掛かっているのかをより正確に測定することができる。
【００３６】
ステップＳ１０２の次のステップＳ１０３では、接合面１１ａ、１２ａに荷重を掛けた状態で荷重センサ３ａ〜３ｄによって当該荷重が接合面１１ａ、１２ａの周方向に均等に掛かっているかを確認する。本実施例では、接合面１１ａ、１２ａの円周方向に均等に荷重を掛けることによって接合面１１ａ、１２ａ同士を均一に接合することができる。
【００３７】
ステップＳ１０３の次のステップＳ１０４では、接合面１１ａ、１２ａに荷重を掛けた状態で第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２に電流を流す。これによって生じる抵抗熱によって接合面１１ａ、１２ａを溶融させて、第１被溶接物１１と第２被溶接物１２を接合面１１ａ、１２ａで接合する。本実施例に係る抵抗溶接方法及びこれに用いる溶接装置１によれば、接合面１１ａ、１２ａ同士を均等に接合することができる。これによって、本実施例に係る抵抗溶接方法及び溶接装置１によれば、抵抗溶接における接合部における円周方向の接合強度に斑が生じるのを抑制できる。
【００３８】
なお、第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２に電流を流す時に、荷重センサが感知する荷重の値がほぼ等しい場合、接合面１１ａ、１２ａに掛かっている荷重が円周方向に均等であることを表し、第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２の各接合面１１ａ、１２ａ同士が周方向に均一に接合される。各接合面１１ａ、１２ａの円周方向の領域に掛かる荷重が、その領域に対応する（上下方向に見て重なる）第２被溶接物１２の底面１２ｂ側に配置した荷重センサが感知する荷重であるとすれば、第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２に電流を流す時に各荷重センサ３ａ〜３ｄが均等な値を示す場合には、各接合面１１ａ、１２ａに掛かる荷重が均等であり、第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２の各接合面１１ａ、１２ａが周方向に均一に接合されるからである。このため、ステップＳ１０４において、第１被溶接物１１に荷重を掛けるときに、複数の荷重センサ３ａ〜３ｄに当該荷重が均等に掛かっていることを確認してもよい。これにより、第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２の各接合面１１ａ、１２ａが周方向に均一に接合されると判定する。これによって、第１被溶接物１１と第２被溶接物１２を接合する接合部の溶接強度に斑が生じるのを抑制できる。
【００３９】
ところで、上記特許文献１には、点火装置が取り付けられたボトルと筒状部材とが抵抗
溶接により接合されることが記載されているものの、抵抗溶接の具体的な方法については何ら記載されていない。エアバッグ装置等に用いられるガス発生器において、部材同士が抵抗溶接により接合される場合に部材の接合面に掛ける荷重に斑が生じると、各接合面の全体に亘って均等に接合されず、接合強度に斑が生じてしまう。ガス発生器において部材間の接合強度に斑が生じてしまうと、ガス発生器の作動時に接合強度が相対的に弱い部分から破断してしまい、設計通りの出力特性が得られなくなる。しかしながら、抵抗溶接による部材同士の接合後に接合強度を非破壊検査により確認することは困難である。ガス発生器においては、この接合強度に斑が生じてしまうと設計通りの出力特性が得られなくなる。
【００４０】
一方、本実施例係る抵抗溶接方法及び溶接装置１によれば、第１被溶接物１１と第２被溶接物１２の接合時に、接合面１２ａに掛ける荷重に斑が生じていないこと（荷重分布が均一であること）を確認した後で、第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２に電流して抵抗溶接を行う。これにより、第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２の接合面１１ａ、１２ａ同士が全体に亘って均等に接合され、接合強度に斑が生じるのを抑制できる。このため、本実施例係る抵抗溶接方法及び溶接装置１によって製造されたガス発生器においては、抵抗溶接による部材間の接合強度に斑が生じるのを抑制でき、部材同士の接合後に接合強度を確認するも必要がなく、設計通りの出力特性を得ることができる。
【００４１】
また、上記特許文献２に記載されたアルミニウム系材の抵抗溶接方法においては、被溶接ワーク間に挿入されて被溶接ワーク間の電気抵抗を大きくするインサート部材の径と、被溶接ワークに加圧しつつ電流を流す電極の径が近似しており、溶接領域に均等な加圧を掛けやすく、被溶接ワークの均等な接合が期待できるようにも思える。しかしながら、これらの電極及びインサート部材の径は、特許文献１に記載されたエアバッグ装置のボトルと比較して相対的に十分に小さい。当該エアバッグ装置のボトルのように径が相対的に大きく（例えば、約２０ｍｍ程度）になると、抵抗溶接時にボトルの接合面に向かって荷重を掛けた際に当該接合面の周方向で係る荷重に差が生じやすくなり、結果として溶接強度に斑が生じやすくなってしまう。抵抗溶接による接合部の溶接強度が均等であることは外観検査等の非破壊検査では確認することが困難である。
【００４２】
一方、本実施例係る抵抗溶接方法及び溶接装置１によれば、第１被溶接物１１と第２被溶接物１２の接合時に、接合面１１ａ、１２ａに掛ける荷重に斑が生じていないこと（荷重分布が均一であること）を確認した後で、第１被溶接物１１と第２被溶接物１２を接合する。これにより、本実施例係る抵抗溶接方法及び溶接装置１によれば、接合部の溶接強度に斑が生じるのを抑制できる。
【００４３】
＜実施例２＞
次に、図５及び図６を用いて、本実施形態の実施例２に係る抵抗溶接方法及びそれに用いる溶接装置１について説明する。本実施例では、複数の荷重センサ３ａ〜３ｄの表面を覆うようにセンサ保持台２上に配置されるカバー１０を準備する。
【００４４】
図５は、本実施形態の実施例２に係る抵抗溶接方法に用いられる溶接装置を側方から見た場合の外観図である。本実施例に係る溶接装置１は、カバー１０を備える点を除いて図１に示す上記実施例１に係る溶接装置１と同じ構成を備えている。このため、上記実施例１に係る溶接装置１の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明は省略する。
【００４５】
カバー１０は、荷重センサ３ａ〜３ｄの表面を覆う上面部１０ａとセンサ保持台２の側面部を覆う側面部１０ｂとを備え、上面部１０ａと側面部１０ｂが一体的に形成されて、全体としてカップ形状を有する。カバー１０の上面部１０ａは平面状に形成されている。
カバー１０は、加圧装置７により掛かる荷重を受けた場合に破損するのを防ぐため、硬度の高い材料（例えば、金属）で形成されている。また、カバー１０の上面部１０ａは、加圧装置７により掛かる荷重を受けるため薄すぎると割れやすくなるが、反対に厚すぎると荷重センサ３ａ〜３ｄにおける荷重の測定感度が低下してしまう。これらの観点に基づいて、カバー１０の上面部１０ａの厚さは３ｍｍ程度が好適であることを見出した。
【００４６】
また、カバー１０の側面部１０ｂと、センサ保持台２の側面部とのクリアランスは可能な限り小さく設定する。これによって、カバー１０が上面部１０ａの半径方向にずれてセンサ保持台２対してカバー１０ががたつくのを防止する。
【００４７】
次に、本実施例に係る抵抗溶接方法について説明する。図６は、本実施例に係る抵抗溶接方法に関するフローチャートである。図６のフローチャートにおけるステップＳ２０１、Ｓ２０４、Ｓ２０５の各ステップは、図４のフローチャートにおけるステップＳ１０１、Ｓ１０３、Ｓ１０４の各ステップと同じであるため、これらの説明は省略する。
【００４８】
本実施例係る抵抗溶接方法におけるステップＳ２０２では、図５に示すカバー１０を準備する。ステップＳ２０２の次のステップＳ２０３では、第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２をセンサ保持台２上に載置する際に、第２被溶接物１１がカバー１０上で底面１２ｂの外縁が図３に示すセンサ設置領域２０と重なるように載置される。
【００４９】
本実施例においては、荷重センサ３ａ〜３ｄと電極部６の間にカバー１０を配置することで、荷重センサ３ａ〜３ｄ上に平坦な載置面が形成される。これにより、接合面１１ａ、１２ａの周方向に均一に掛かる荷重を各荷重センサ３ａ〜３ｄに均等に掛けることができるので、各荷重センサ３ａ〜３ｄに荷重が均等に掛かっていることを確認することで、接合面１１ａ、１２ａの周方向に均一に荷重が掛かっていることを確認することができる。このため、本実施例に係る抵抗溶接方法及び溶接装置１によれば、各接合面１１ａ、１２ａを周方向に均一に接合することができるので、接合部の溶接強度に斑が生じるのを抑制できる。
【００５０】
なお、上記実施例係る抵抗溶接方法及び溶接装置１において、接合面１１ａ、１２ａに向かって荷重を掛けた際に、荷重センサ３ａ〜３ｄに均等に荷重が掛かっていないと判定される場合には、電極部５、６を駆動装置により駆動させて、荷重センサ３ａ〜３ｄに当該荷重が均等に掛かるように調節してもよい。この場合、溶接装置１は、当該調節に関する制御を実行する制御部を備えていてもよい。
【００５１】
なお、上記実施例１及び実施例２において、接合面１１ａ、１２ａに荷重を掛け、荷重センサ３ａ〜３ｄに均等に荷重が掛かっているかを確認した後で第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２に電流を流して、第１被溶接物１１と第２被溶接物１２とを接合している。本発明においてはこれに限られず、微弱な電流を流しながら、第１被溶接物１１に荷重を掛け、荷重センサ３ａ〜３ｄに均等に荷重が掛かっているかを確認した後で第１被溶接物１１及び第２被溶接物１２に抵抗溶接に必要な大きさの電流を流して、第１被溶接物１１と第２被溶接物１２とを接合してもよい。また溶接装置１では、電極部５が固定されており、加圧装置７がセンサ保持台２側に配置されていてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１      溶接装置
２      センサ保持台
３ａ    荷重センサ
３ｂ    荷重センサ
３ｃ    荷重センサ
３ｄ    荷重センサ
５      電極部
６      電極部
７      加圧装置
８      電源部
２０    センサ設置領域
２１ａ  センサ保持部
２１ｂ  センサ保持部
２１ｃ  センサ保持部
２１ｄ  センサ保持部
ｃ１    仮想曲線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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