(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合板金部材（２）を追加要素（３）に連結するための方法であって、前記複合板金部材（２）は少なくとも２枚の外側被覆金属シート（４、５）、および前記被覆金属シート（４、５）の間に配置される少なくとも１つの非金属層（６）を有し、かつ前記追加要素（３）は少なくとも１つの外側金属層（４、５）を有し、
前記複合板金部材（２）および前記追加要素（３）は抵抗溶接機の２つの電極（７、８）間を互いに重なり合うように移動し、
電気伝導性ダミー要素（１１、２５、２７）は移動して外側被覆金属シート（４、５）と当接し、
前記２つの電極（７、８）間の少なくとも１つの電流路は電気伝導性ダミー要素（１１、２５、２７）によって閉じられ、
前記２つの電極（７、８）間の電流路は前記ダミー要素（１１、２５、２７）および前記追加要素（３）によって閉じられ、前記複合板金部材（２）は一部または全部が迂回される
方法。
【請求項２】
前記２つの電極（７、８）間の電流路は前記ダミー要素（１１、２５、２７）および前記２枚の外側被覆金属シート（４、５）によって閉じられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ダミー要素（１１、２５、２７）は前記複合板金部材（２）と関連付けられた電極（７）と当接する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ダミー要素（１１、２５、２７）は、連結動作中および／または連結動作前に前記追加要素（３）に導電的に結合される受け部材（１３、２１、３０）に受けられる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記電極（７、８）の１つに固定されている受け部材（１３、２１、３０）が使用される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
複数のダミー要素（１１、２５、２７）がキャリアベルト（２４）に設けられた、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記キャリアベルト（２４）は電極（７）と前記複合板金部材（２）との間の中間の空間を移動する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記複数のダミー要素（１１、２５、２７）は前記電極（７）および／または前記受け部材（２１）により前記キャリアベルト（２４）から分離される、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記ダミー要素（１１、２５、２７）は前記連結動作中に前記複合板金部材（２）に結合され、前記ダミー要素（１１、２５、２７）は、前記連結動作後、前記複合板金部材（２）から少なくとも一部分離される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ダミー要素（１１、２５、２７）は、前記連結動作後、ずらされるかまたは切断除去されることにより、前記複合板金部材（２）から少なくとも一部分離される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ダミー要素（１１、２５、２７）は高い電気伝導性および高い溶融温度の材料を含み、前記ダミー要素（１１、２５、２７）は前記複合板金部材に連結されず、かつ、前記ダミー要素（１１、２５、２７）は複数の連結行為に再利用される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
受け部材（３０）および／または前記ダミー要素は冷却される、請求項４〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記受け部材（３０）および／または前記ダミー要素は水冷される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
外側被覆金属シート（４、５）を貫通させるため、穿孔形成部（３５）を有する受け部材（３０）が使用される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
非金属層（６）を脱気するため、穿孔形成部（３５）を有する受け部材（３０）が使用される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ダミー要素（１１、２５、２７）は予測される溶接ゾーンより幅広である、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記連結動作は抵抗スポット溶接動作である、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
複合板金部材（２）を追加要素（３）に連結するための装置であって、前記複合板金部材（２）は少なくとも２枚の外側被覆金属シート（４、５）、および前記被覆金属シート（４、５）の間に配置される少なくとも１つの非金属層（６）を有し、かつ前記追加要素（３）は少なくとも１つの外側金属層（４、５）を有し、
少なくとも２つの電極（７、８）を含み、かつ前記連結動作前および／または前記連結動作中にダミー要素（１１、２５、２７）を受けるための、さらに前記ダミー要素（１１、２５、２７）を前記複合板金部材（２）と接触させるための受け部材（１３、２１、３０）を有する抵抗溶接機を有し、前記受け部材（１３、２１、３０）は前記追加要素（３）に導電的に結合されている
装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合板金部材を追加要素に連結する方法であって、複合板金部材は少なくとも２枚の外側被覆金属シート、および被覆金属シートの間に配置される少なくとも１つの非金属層を有し、追加要素は少なくとも１つの外側金属層を有し、複合板金部材および追加要素は抵抗溶接機の２つの電極間を互いに重なり合うように移動する方法に関する。本発明はさらに、少なくとも２つの電極装置を含む抵抗溶接機を有する、複合板金部材を追加要素に連結するための装置であって、複合板金部材は少なくとも２枚の外側被覆金属シート、および被覆金属シートの間に配置される少なくとも１つの非金属層を有し、追加要素は少なくとも１つの外側金属層を有する、装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複合板金部材は、特にサンドイッチ状に構成された複合材料である。複合板金部材は主に、２枚の外側被覆金属シート、および被覆金属シートの間に配置されるプラスチック材料層を含む。複合板金部材は、層構造であるため、均一な材料の要素では達成できないまたはほとんど達成できない特性を有し得る。複合板金部材は、たとえば、非常に高レベルの局部的な剛性および強度を有する。さらに、複合板金部材には優れた消音性があることがある。しかし、複合板金部材を用いれば、とりわけ、受け入れられる必要がある、その要素の残りの特性を失うことなく、要素重量を軽量化することもできる。このため、複合板金部材は、いわゆる軽量金属シートとして自動車構成にますます使用されている。
【０００３】
複合板金部材は、自動車構造に広く使用される抵抗溶接に限られた範囲内でしか適さないことが不都合である。抵抗溶接は、たとえば、単純かつ費用効果に優れた方法で複合板金部材を通常の板金要素に結合するために使用される。抵抗溶接においては、複合板金部材に高熱を短時間導入することで、被覆金属シートの間に配置される少なくとも１つの非金属層が容易に破損する可能性がある。これは、特に外側被覆金属シートより低い温度耐性、さらに低い温度伝導率を有するプラスチック材料層についていえる。加えて、プラスチック材料層は、電気的に絶縁性であるか、あるいは、いずれにせよ非常に低い電気伝導性を有する場合もある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、操作信頼性の高い形で複合板金部材を抵抗溶接によって連結できるように、前提部に記載し上記に詳細に記載した種類の方法および装置を構成し、開発することである。
【０００５】
この目的は、電気伝導性ダミー要素が移動して外側被覆金属シートと当接し、かつ２つの電極間の少なくとも１つの電流路が電気伝導性ダミー要素によって閉じられる、前提部に記載した種類の方法により請求項１に記載に従い達成される。
【０００６】
結果として、本発明は、複合板金部材が局部応力を特に受けやすい領域に連結されているとき、複合板金部材を保護するため、移動して複合板金部材と接触するダミー要素を使用できることが分かった。ダミー要素は電気伝導性であり、好ましくは熱的に非常に安定である。ダミー要素は、たとえば、これらの特性に関して被覆金属シートに類似していてもよい。必要に応じて、ダミー要素および外側被覆金属シートは、同一または類似の材料から製造されていてもよい。しかし、非常に高レベルの伝導性および／または非常に高レベルの熱安定性を有するダミー要素を用意してもよい。その場合、それは、外側の被覆金属シートの代わりにダミー要素の材料特性を改善すると十分である場合がある。
【０００７】
抵抗溶接においては、ワークピースの少なくとも１つを通る電気伝導性結合部、いわゆる電流路が電極間に形成されるように、溶接されるワークピースに対して少なくとも２つの電極を定置させる。この例では、ワークピースは複合板金部材と他の要素とである。電極は、異なる方法で、たとえば、１組の溶接ばさみの１つとしてまたは回転電極として構成してもよい。
【０００８】
ダミー要素は、抵抗溶接動作中に形成される少なくとも１つの電流路に移動する。そうすることで、ダミー要素を用いてあるいは用いずに別の方法で電流路を閉じることができる場合でも、最終的に電流路は、ダミー要素によって閉じられる。その結果、少なくとも一部の電流がダミー要素内を流れ、それにより複合板金部材に導入される熱が減少する。ダミー要素は、外側被覆金属シートの局部的な肉厚部、結果として、より厚い板金を模擬的に形成することができる。局部の限定された狭い領域が肉厚になれば、ワークピースの実際の連結を損なうことなく、特に複合板金部材の非金属層への熱の導入を減少させるには十分である。
【０００９】
さらに、ダミー要素の使用により、不要な材料要件もなくなる。ダミー要素は、好ましくは複合板金部材の機械的特性および他の特性にとって必ずしも必要でないという点で優れている。ダミー要素は、抵抗溶接動作中に局部的な温度上昇が起こり得る場所に設けるだけでよい。したがって、他の状況を考慮に入れる必要がないか、またはほとんど考慮に入れる必要がない。よって、ダミー要素は、抵抗溶接によって永続的に複合板金部材に結合されるのではなく、むしろ遅かれ早かれ複合板金部材から落下する、または除去されても許容することができる。ダミー要素は、たとえば、抵抗溶接動作中、すなわち、連結動作中に複合板金部材と接触するだけでよい。ダミー要素を様々な溶接継ぎ目および／または溶接スポットに再利用する場合、ダミー要素は、非常に強く、たとえば固体板として製造してもよい。
【００１０】
さらに、ダミー要素と、追加要素と接触していない外側被覆金属シートとを、特に追加要素および複合板金部材が平面状に構成されている場合、重なり合わせることによって接触させると、特に簡便で都合がよい。すなわち、ダミー要素は、好ましくは追加要素の反対側に面している外側被覆金属シートに設けられる。
【００１１】
追加要素は従来の板金要素であってもよい。また、追加要素は固体金属要素、あるいはさらに複合材料、たとえば、複合板金部材であることも考えられる。複合板金部材と他の要素との溶接性を確保するため、追加要素は、完全に金属で構成されていない場合、特に複合板金部材と接触し、溶接することができる少なくとも１つの外側金属層を有する。
【００１２】
本方法の第１の実施形態では、２つの電極間の少なくとも１つの電流路は、ダミー要素および２枚の外側被覆金属シートによって閉じることができる。この方法では、本来ならば外側被覆層内を流れるはずの電流の一部が確実にダミー要素内を流れるようにすることができる。ダミー要素が外側被覆層と電極との間に設けられて、電流がダミー要素内を通り外側被覆層へ、またはその逆に流れれば、ダミー要素に隣接する外側被覆金属シートの電流密度を小さくすることができる。一方、その代わりにまたはそれに加えて、ダミー要素は、溶接動作中に生じる熱の一部を取り込み、その結果熱を外側被覆金属シートから排出させることができる。好ましくは、電極は、たとえば、ダミー要素による電流路を確保し、たとえば、電極と複合板金部材との間の直接的な接触を防ぐため、ダミー要素と当接していてもよい。その場合、ダミー要素は、好ましくは複合板金部材と関連付けられた電極と接触する。
【００１３】
あるいはまたはさらに、２つの電極間の電流路は、ダミー要素および電気伝導性要素によって閉じられてもよい。このため、電流路は閉じられて、たとえば、特にまたは好ましくは複合板金部材を完全に迂回してもよい。こうして、複合板金部材を保護する電流路、または任意に複合板金部材の電流密度を小さくして、そうしてさらに熱負荷を低減して材料を保護する溶接動作に結び付く追加の電流路を設けることが可能になる。
【００１４】
本方法に関する単純な実装は、追加要素に導電的に結合する受け部材にダミー要素が受けられたときに達成することができる。この例では、受け部材は、好ましくは溶接動作中のダミー要素の位置決めと同時に使用される。ダミー要素の受けまたは位置決めは、好ましくは実際の連結動作の前に行われる。しかしながら、ダミー要素は、連結動作中に限り一定の範囲内で受けても、また定置させてもよい。その代わりに、またはそれに加えて、受け部材の材料および寸法は、電流および熱の流れを調整するための制御変数として使用してもよい。たとえば、受け部材の抵抗は、電位差計または同種のものによって調整できると考えられる。
【００１５】
電極の１つに固定されている受け部材を使用することは、非常に容易である。したがって、電極およびダミー要素の所定の相対的な位置決めを常に維持することができる。このため、連結動作中にダミー要素の誤った位置決めが起こることを防ぐことができる。
【００１６】
その代わりに、またはそれに加えて、キャリアベルト上に設けられた複数のダミー要素を使用してもよい。これは、キャリアベルトが電極と複合板金部材との間を移動すると特に都合がよい。これは、好ましくは２つの連結行為の間に行われ、連結行為により２つの異なる複合板金部材を関係づけることもできる。連結行為は、たとえば、溶接スポットの設定または溶接継ぎ目の形成を含むものと理解されることを意図している。キャリアベルトは最終的に、対応する自動供給システムに収納してもよい。この例では、さらにキャリアベルトの保持部材が電極に固定されていると好ましい。位置決めは、好ましくは自動的に行われる。その場合キャリアベルトは、次の連結行為のため次のダミー要素が再び開始位置に来るように連結行為後にさらに少しだけ移動しなければならない。
【００１７】
本方法に関する簡略化は、キャリアベルトの連結の前または最中にダミー要素を複数に分けると達成することができる。その場合、分けられたダミー要素は、分離処分しても、または複合板金部材に結合したままでもよい。この分離は、簡略化のため、電極および／またはダミー要素の受け部材により行うことができる。このため、キャリアベルトは、たとえば、小穴を有していてもよく、および／または、電極または受け部材によりキャリアベルトからダミー要素を打ち抜いてもよい。
【００１８】
連結動作は、ダミー要素が複合板金部材に結合したままであるように行ってもよい。ダミー要素は、連結動作中に最終的に溶接される。こうすることで好適な連結結果が得られることがある。しかしながら、複合板金部材に結合しているダミー部分が複合板金部材の使用または特性に望ましくない影響を及ぼす場合もさらにあり得る。この不都合を解決するため、ダミー要素は、連結動作後に複合板金部材から少なくとも一部を分離してもよい。これは、捩り力をダミー要素に加えて、たとえば、ダミー要素の少なくとも一部を複合板金部材からずらすことにより非常に簡単に行うことができる。また、ダミー要素は、適切な手段を使用して切断して複合板金部材から全部または一部を除去してもよい。ダミー要素を一部除去することを意図している場合、この目的には、残るダミー部分と除去されるダミー部分とを分離しやすいように少なくとも１つの対応する望ましい破断部位をダミー要素に設けると都合がよいことがある。
【００１９】
原則として、ダミー要素は、高い電気伝導性および高い溶融温度の材料を含むとき有利な作用を有する。こうしてダミー要素により、連結動作中のダミー要素を介した電流路の電気伝導度および形状安定性が向上される。ダミー要素の伝導度および溶融温度が非常に高い場合には、ダミー要素を複合板金部材に連結させないことが可能である。その場合、ダミー要素を大きく破損させず、または改めて複合板金部材から分離させる必要もなく、複数の連結行為に繰り返し使用することができる。簡略化のため、さらに大量の熱を受け取り、それを複合板金部材から排出できるように、複合板金部材および／または外側被覆金属シートの厚さを大きく上回ってもよい厚さの固体板をダミー要素として使用することができる。
【００２０】
連結動作中に生じた熱の排出を改善するため、その代わりに、またはそれに加えてダミー要素の冷却を用意することも可能である。ダミー要素が受け部材に保持されている場合、その代わりに、またはそれに加えて受け部材を冷却してもよい。冷却媒体としては水、油または別の液体を使用してもよい。冷却は、対応する冷却溝により行ってもよい。
【００２１】
連結動作中には、熱の作用により複合板金部材の少なくとも１つの非金属層からガスが排出されるかまたはガスが放出されることを排除できないことが多い。この例では、穿孔形成部を有するダミー要素および／または受け部材を使用してもよい。この例では、たとえば、ピン形態の形成部が外側被覆金属シートを貫通する。その後、非金属層からのガスは、少なくとも１つの対応する換気溝を通り排出することができる。
【００２２】
ダミー要素が予測される溶接継ぎ目より幅広であると、連結動作中に好結果が達成されることが見出された。スポット溶接動作の場合、溶接スポットまたは溶接ゾーンの直径より大きい直径を有するダミー要素にも同じことがいえる。適切なダミー要素を用いれば、十分な量の熱を排出することができ、および／または対応する電流路の電流密度を十分に小さくすることができる。
【００２３】
特に好ましいやり方では、記載の方法を抵抗スポット溶接動作中に使用してもよい。この例では、大量の熱が局部的に複合板金部材にのみ導入され、たとえば、非常に簡便で費用効果に優れた方法で円形板金プレート形態または同種のダミー要素を使用することができる。
【００２４】
前提部に言及した、本発明の基盤となる目的は、連結動作前および／または連結動作中にダミー要素を受け、さらにダミー要素を複合板金部材と接触させるための受け部材が設けられ、かつ、受け部材は追加要素に導電的に結合される、請求項１４に記載の前提部にも言及したタイプの装置により達成される。
【００２５】
それにより、少なくとも１つの受け部材の使用に関連して既に前述した利点が達成される。本発明による装置の他の好ましい実施形態も、本方法に関する上記の記載から理解されよう。それらは、当業者に容易に明らかになるであろう。
【００２６】
実施形態を説明するに過ぎない下記図面を参照しながら、本発明を全体としてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による方法の第１の実施形態を実施した際の、本発明による装置の第１の実施形態の模式的断面図である。
【図２】図１の装置を上から見た模式図である。
【図３】本発明による方法の第１の実施形態により作らされたワークピースの模式的断面図である。
【図４】本発明による方法の第２の実施形態を実施した際の、本発明による装置の第２の実施形態の模式的断面図である。
【図５】本発明による方法の第３の実施形態により作られたワークピースの模式的断面図である。
【図６】本発明による方法の第４の実施形態を実施した際の、ワークピースの模式的断面図である。
【図７】本発明による方法の第５の実施形態を実施した際の、ワークピースを上から見た模式図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、本発明による装置の第３の実施形態の受け部材の断面図である。
【図９】本発明による方法の第６の実施形態を実施した際の、本発明による装置の第４の実施形態の模式的断面図である。
【図１０】本発明による方法の第７の実施形態を実施した際の、本発明による装置の第５の実施形態の模式的断面図である。
【００２８】
図１および２は、抵抗溶接によって、特に抵抗スポット溶接によって連結するための装置１を示す。装置１には、複合板金部材２および追加要素３が設置されている。図示し、これに関連する好ましい実施形態では、複合板金部材２は２枚の外側被覆金属シート４、５、およびプラスチック材料の内側非金属層６を含み、さらに追加要素３は従来の金属シートにより形成される。
【００２９】
複合板金部材２および追加要素３は、２つの溶接スポットによって図１および２に図示した位置で連結され、互いに重なり合っている。このため、複合板金部材２および追加要素３は、複合板金部材２および追加要素３の両方を部分的に囲んで係合する抵抗溶接機の溶接ばさみ９の２つの電極７、８の間を移動する。詳細には図示していない電圧源１０によって溶接ばさみ９の電極７、８の間に電位差を与える。こうして下側の電極８は追加要素３と接触する。上側の電極７は、追加要素３の反対側に面している外側被覆金属シート４上に設けられる円板状のダミー要素１１と接触する。その結果、ダミー要素１１は、外側被覆金属シート４と上側の電極７との間に設けられるため、電極７と複合板金部材２との直接的な接触が起こらない。図示し、これに関連する好ましい実施形態では、円板状のダミー要素１１の厚さは、溶接作業に合わせて変更される。円板状のダミー要素１１の厚さは、たとえば、約１ｍｍであってもよい。さらに、上側の電極７は、下側の電極８と比較してより高い接触抵抗を有してもよい。
【００３０】
右側に図示した複合板金部材２の縁に、複合板金部材２の縁周りに少し係合し、電気伝導性である電流ブリッジ１２を設ける。その結果電流ブリッジ１２により、連結動作中にダミー要素１１、上側の外側被覆金属シート４、電流ブリッジ１２、下側の外側被覆金属シート５および追加要素３によって電流路が２つの電極７、８の間に確実に形成される。このように、電流ブリッジ１２は外側被覆金属シート４、５の間に電気伝導性結合部を構成する。電極７、８の間のもう１つの電流路は、ダミー要素１１、受け部材１３、受け部材１３と追加要素３との間の結合部１４および追加要素３によって閉じられる。２つの電流路の並列構造は、特に良好な連結結果が確保される態様である。
【００３１】
受け部材１３は、ダミー要素１１を受けてダミー要素１１を複合板金部材２に対して所望の向き配置する働きをする。このため、受け部材１３は、ダミー要素１１を引き入れるため広くなるかまたは開口することができ、その後は固定、あるいは、いずれにせよ接触するため狭くなるかまたは閉口することができるように、はさみ状に構成される。これを詳細に図２に示す。このため、受け部材１３は、溶接ばさみ９に固定して結合していてもよいが、これは必須というわけではない。さらに、図示した実施形態では受け部材１３は、特に追加要素３の様々な位置に複数の溶接スポットを設定するため、可撓性ケーブルまたはストリップの形態の結合部１４によって追加要素３に結合している。図示した実施形態では、２つの溶接スポットを設定することが意図されている。第２の溶接スポットの場所に、もう１つの円板状のダミー要素１１が既に設けられている。意図せずに移動する危険を回避しつつ、または複合板金部材の表面が斜めになる場合、各連結動作の前に既にダミー要素１１を適用することを可能にするために、ダミー要素１１は、複合板金部材２に接着結合してもよい。
【００３２】
図３は、連結動作後の複合板金部材２および追加要素３を含むワークピースの側面断面図である。スポット溶接の溶接ゾーン１５は、いわゆる溶接スポットとしてレンズ状に構成され、関連するダミー要素１１より若干小さな直径を有する。しかしながら、直径の差は、適切である場合、かなり大きくてもよい。図示し、これに関連する好ましい実施形態では、溶接ゾーン１５は、一方の側で追加要素３に、もう１つの側で追加要素３の反対側に面している外側被覆金属シート４に延在している。したがって、ダミー要素１１もさらに連結されて、その後複合板金部材２に結合したままになる。
【００３３】
図４に図示した装置２０では、周凹部２２を有する受け部材２１が設けられる。ダミー要素１１は、この周凹部２２に正確に受けられる。さらに、受け部材２１はアンダーカット部の形態であるため、ダミー要素１１の非常に安定な位置決めも可能である。
【００３４】
さらに、図示した装置２０では、一部のみ図示したダミー要素１１の自動供給システム２３が各溶接ポイントに設けられる。このため、各ダミー要素１１がキャリアベルト２４上に縦方向に並んで固定されている。キャリアベルト２４は巻き上げられ、自動供給システム２３にクランプされている。２つの溶接スポットが順次位置決めされる時間帯に、次のダミー要素１１が、前のダミー要素１１が既に占めていた連結動作の開始位置を占めるまで、キャリアベルト２４はさらに少し移動する。その後、溶接ばさみ９が閉じられ、必要に応じて、次のダミー要素１１は電極７および／または受け部材２１により打ち抜かれる。この例では、ダミー要素１１は複合板金部材２と接触し、抵抗スポット溶接動作自体を行うことができる。これは、実質的に既に上述したように行われる。ダミー要素１１の打ち抜き、または一般にダミー要素１１のキャリアベルト２４からの分離を行いやすくするため、キャリアベルト２４は、たとえば小穴形態の、対応する強度低下部を有していてもよい。
【００３５】
図示し、これに関連する好ましい実施形態では、キャリアベルト２４は、複合板金部材２と上側の電極７との間の空間を通って移動する。しかしながら、キャリアベルト２４の移動はこの中間の空間の外側で行ってもよく、キャリアベルト２４は、次のダミー要素１１が自動供給システム２３の所望の位置を占めてから、その都度中間の空間に導入してもよい。
【００３６】
図５に、改変された方法で製造され、かつ複合板金部材２および追加要素３を含むワークピースの断面を図示する。この例では、本方法は、溶接ゾーン１５が追加要素３から、追加要素３の反対側に面している複合板金部材２の外側被覆金属シート４に唯一延在するように改変されている。この例では、ダミー要素２５は、追加要素３に連結している複合板金部材２によって複合板金部材２にしっかりと結合していない。したがってダミー要素２５は、図５に矢印で示す次の溶接スポットを設定するために再使用ことができる。対応する方法では、特に導電性で熱に安定なダミー要素２５を使用する。ダミー要素２５は再利用できるため、それに伴い、ダミー要素２５の高い材料コストは、大きな不都合とはならない。
【００３７】
連結動作中にダミー要素１１を複合板金部材２に結合する場合、連結方法は、図６に示すステップにより補完することができる。この例では、連結動作後、回転スタンプ２６または同種のものをダミー要素１１に押し付けることにより、ダミー要素１１に捩り力を加える。ダミー要素１１に加えられる捩り力、すなわちトルクが十分に大きければ、ダミー要素１１が完全にずれ落ちる。残った溶接ゾーン１５’を図６の左側に示す。
【００３８】
図７は複合板金部材２および追加要素３を含む、若干改変された方法に供したワークピースを図示する。この例は、ダミー要素２７を使用するもので、ダミー要素２７は、材料厚さが薄いか、または別に材料の強度低下した、いわゆる望ましい破断部位２８を有する。こうしたダミー要素２７を図７の左側に示す。破線で示した望ましい破断部位２８は、図６に記載されているように捩り力が加えられると、ダミー要素２７が部分的に破壊されるように構成される。このため、溶接ゾーンに直接結合しているダミー要素２７の内側部分２９は、複合板金部材２上にとどまる。複合板金部材２上にとどまっているダミー要素２７の部分２９を右側に示す。ダミー要素２７の部分２９はほぼ、予定した溶接スポット、または複合板金部材２に連結されたダミー要素２７の領域の大きさである。
【００３９】
図８ａおよび８ｂは、抵抗溶接によって連結するための装置の受け部材３０の一部を示す。図示し、これに関連する好ましい受け部材３０は、円形開口部３１と、開口部３１と同心円状に配置され、対応して構成されたダミー要素を受けることができる円形凹部３２とを有する。しかしながら、受け部材および開口部は、円形以外および／または互いに同心円状にないように構成してもよい。
【００４０】
受け部材３０は、ダミー要素を追加要素に導電的に結合する保持部材３３をさらに有する。受け部材３０を冷却するため、図示し、これに関連する好ましい受け部材３０に環状に構成される冷却溝３４を設ける。冷却媒体が冷却溝３４内を流れ、抵抗溶接動作中に生成された熱を排出することができる。図示し、これに関連する好ましい受け部材３０には、連結動作中に冷却溝３４がダミー要素に隣接し、かつ複合板金部材に隣接するように冷却溝３４を構成する。こうすれば、複合板金部材およびダミー要素から熱を排出することができる。あるいはまたはさらに、ダミー要素は、換気することができる冷却溝を有してもよい。また、冷却媒体がダミー要素の冷却溝内を流れるように、受け部材と独立してまたは受け部材を介してダミー要素の冷却溝に冷却液を供給してもよい。
【００４１】
図８ａおよび８ｂに図示し、これに関連する好ましい受け部材３０には、受け部材３０を複合板金部材に押し付けたときに複合板金部材の外側被覆金属シートを貫通できるピン形態の穿孔形成部３５をさらに設ける。その場合、穿孔形成部３５は、少なくとも１つの非金属層に突出する。穿孔形成部３５のそれぞれの穴３６、およびこうした穴３６に結合した換気溝３７から、連結動作中に非金属層に放出されるガスを排出することができる。図示し、これに関連する好ましい実施形態では、穿孔形成部３５は、高い溶接電流の場合に起こることがあるスパークの発生を防止するため、電気的に非導電性の材料、たとえば、セラミック材料から製造される。
【００４２】
図９は、抵抗溶接によって２つの複合板金部材２を連結するための装置４０を示す。連結動作の基本原理は前述の原理と一致するが、追加要素３も複合板金部材であるという特有の特徴がある。したがってダミー要素１１は、既述のタイプの受け部材２１によって溶接ばさみ９の各電極７、８と、複合板金部材の形態の関連する複合板金部材２または追加要素３との間に導入される。各受け部材２１は、反対側の複合板金部材２または追加要素３に導電的に結合されている。これらの結合部１４はそれぞれ電流ブリッジ４１によって設けられ、電流ブリッジ自体は、一方で複合板金部材２の２枚の外側被覆金属シート４、５を、他方で追加要素３の２枚の外側被覆金属シート４、５を互いに導電的に結合する。この方法では、２つの電極７、８の間に４つの異なる電流路が作られる。この例では、電極７、８がどちらも互いに、もっぱらダミー要素１１を経由してワークピースと導電的に接触しているため、これらの電流路は各々、ダミー要素１１を通過する。電流路の２つはそれぞれ外側被覆金属シート４を通過する。電流路の１つは、互いに接触している２枚の外側被覆金属シート５を通過し、もう１つの電流路は４つの外側の被覆金属シート４、５をすべて通過する。
【００４３】
図１０は、複合板金部材２と、複合板金部材の形態である追加要素３とを抵抗溶接によって連結するため、図９に示す装置４０を改変した装置４５を示す。この装置４５で行われる方法では、ダミー要素を受けるための受け部材を使用しないで済ませる。さらに電極７、８と、一方では複合板金部材２との間、他方では複合板金部材として構成されている追加要素３との間、それぞれ場合にダミー要素１１も設けない。代わりに、被覆金属シート４、５がそれぞれダミー要素１１に直接当接しているため、複合板金部材２および追加要素３の外側被覆金属シート４はそれぞれ２つのダミー要素１１および電流ブリッジ１２によって互いに導電的に結合されている。
【００４４】
連結動作中に２つの電極７、８の間には、４つの外側の被覆金属シート４、５をすべて、および４つのダミー要素１１をすべて通過する１つの電流路のみが作られる。この例では、個々のダミー要素１１と、対応する外側被覆金属シート４、５との接触面が十分に小さいため、複合板金部材２が、複合板金部材の形態の追加要素３に連結されているのみならず、図１０に図示した溶接ゾーン１５、４６が示すように、一方では複合板金部材２の、他方では追加要素３の、外側被覆金属シート４、５にも連結されている。また、ダミー要素１１は、関連する外側被覆金属シート４、５に連結されていてもよい。しかしながら、ダミー要素１１は、その後必要に応じて外側の被覆金属シート４、５から分離することができる。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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