(57)【要約】  散りの発生を抑制しながら、大きなナゲットを形成することができる抵抗スポット溶接装置を提供する。  本発明に係る抵抗スポット溶接装置は、２枚以上の鋼板（１，２）を重ねて一対の電極（４，５）間で溶接する抵抗スポット溶接装置であって、一対の電極（４，５）と、加圧力を測定する加圧力計測装置（６）と、加圧力計測装置（６）によって測定された電極（４，５）間の加圧に基づいて、電極（４，５）間の通電を制御する制御装置（７）を備え、制御装置（７）は、加圧力計測装置（６）によって測定された通電開始後の加圧力（Ｆ）が所定の値となるよう制御する。
2016139952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二枚以上の鋼板を重ね合せた板組を、一対の溶接電極で挟持し、加圧しながら通電して溶接する抵抗スポット溶接装置であって、  一対の電極と、  電極による加圧力Ｆを測定する加圧力計測装置と、  加圧力計測装置によって測定された加圧力Ｆに基づいて、電極間の通電を制御する制御装置を備え、  制御装置は、加圧力計測装置によって測定された通電開始後の加圧力Ｆが、初期加圧力Ｆｉに対し、通電開始からの経過時間が２０ｍｓ以上８０ｍｓ以下の間で式（１）に示す加圧力Ｆｈ（１）となったら、２０ｍｓ以上６０ｍｓ以下の通電の休止を行い、  その後、加圧力Ｆが、式（２）に示す加圧力Ｆｃ（１）となったら、再度通電を開始するように通電を制御する抵抗スポット溶接装置。１．０３×Ｆｉ≦Ｆｈ（１）≦１．１５×Ｆｉ          （１）１．０１×Ｆｉ≦Ｆｃ（１）≦０．９９×Ｆｈ（１）          （２）
【請求項２】
請求項１に記載の抵抗スポット溶接装置であって、  制御装置はさらに、  前記通電の休止後に、２０ｍｓ以上８０ｍｓ以下の通電と、２０ｍｓ以上６０ｍｓ以下の休止を１回以上繰り返し、  （Ｎ−１）回目の休止直後の加圧力Ｆｃ（Ｎ−１）に対して、加圧力ＦがＮ回目の通電により式（３）に示す加圧力Ｆｈ（Ｎ）となったら、通電を休止し、  その後、加圧力Ｆが、式（４）に示す加圧力Ｆｃ（Ｎ）に到達となったら、再度通電を開始するように通電を制御する抵抗スポット溶接装置。１．０４×Ｆｃ（Ｎ−１）≦Ｆｈ（Ｎ）≦１．１５×Ｆｃ（Ｎ−１）          （３）Ｆｃ（Ｎ−１）≦Ｆｃ（Ｎ）≦０．９９×Ｆｈ（Ｎ）          （４）Ｎ：２以上の自然数
【請求項３】
請求項１または２に記載の抵抗スポット溶接装置であって、制御装置は、最後のＮ＋１回目の通電時間は１００ｍｓ以上３００ｍｓ以下となるように通電を制御する抵抗スポット溶接装置。
【請求項４】
請求項１から３のうちいずれかに記載の抵抗スポット溶接装置であって、  一対の電極が設置されたガンアームをさらに備え、  加圧力計測装置は、ガンアームのひずみを測定するひずみ計である抵抗スポット溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、重ね抵抗溶接法の一種である抵抗スポット溶接を行う抵抗スポット溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、車体の信頼性向上と、燃費向上を目的とした車体重量の軽減を達成するために、鋼板の高強度化が進められている。高強度鋼板の採用により、従来鋼に比べて、薄肉化、軽量化しても同程度の車体剛性が得られる。しかしながら、いくつかの課題も指摘されている。その一つが、溶接部強度が低下するというものである。【０００３】  抵抗スポット溶接は、図１に示すように、重ね合わせた２枚以上の鋼板（ここでは、下の鋼板１と上の鋼板２の２枚組）の板組３を、上下一対の電極（下の電極４と上の電極５）で挟み、加圧しながら通電することによって鋼板１、２の接触部を溶融させ、必要サイズのナゲット９を形成して、溶接継手を得るものである。【０００４】  このようにして得られた継手の品質は、ナゲット径の大きさ、あるいはせん断引張強さ（継手のせん断方向に引張試験をしたときの強さ）や十字引張強さ（継手の剥離方向に引張試験をしたときの強さ）、疲労強度の大きさなどで評価されている。特に、高強度化にともない鋼板中のＣ量は増加する傾向にある。一方で、Ｃ量が多い高強度鋼板では十字引張強さが低下することが知られている。【０００５】  高強度鋼板を使用した場合に十字引張強さを確保するための手段としては、溶接法の観点からは、ナゲット径の拡大が考えられる。しかし、一般的にナゲットを大きくするためには電流を高くする必要があり、その際には散りが発生する可能性が高くなる。散りが発生した場合は逆にナゲットが縮小し、継手強度の低下要因となる。【０００６】  特に、自動車用鋼板の表面には、防錆を目的として、亜鉛を主成分とする亜鉛めっき処理が行われる。鋼板がかような亜鉛めっき層を有する場合には、自動車組立時に自動車に抵抗スポット溶接を適用する際に、散りが発生し易くなることから、大きいナゲットの確保が困難になることが知られている。【０００７】  従来技術として、特許文献１には、３枚重ねの鋼板においてナゲットを形成する方法が開示されている。この方法によれば、一段の溶接を行ったのち、二段目以降の溶接を、通電・休止のパルセーション状とすることによって、薄板・厚板・厚板といった三枚重ねの板組においても十分なナゲット径を形成できるとしている。【０００８】  また、特許文献２では、表面に、Ｆｅを原子数比で５０％以上８０％以下含有する合金化アルミめっき層を有する鋼板を溶接するにあたり、アップスロープ通電後、一定の電流で維持する時間を板厚によって規定することで、安定的なナゲットが形成できるとしている。【０００９】  さらに、特許文献３では、亜鉛系めっき鋼板において予備的な通電とナゲット形成の時間比を限定することによって、一定の大きさのナゲットを確保することができるとしている。【００１０】  特許文献４では、亜鉛系めっき鋼板において、予備的な通電を行ったのち、その電流値よりも高い電流値で冷却・通電を繰り返すことによって、一定の大きさのナゲットを確保することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第４７２８９２６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１６７７４２号公報
【特許文献３】特許第３８４９５３９号公報
【特許文献４】特許第３９２２２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】  しかしながら、特許文献１〜４に記載の方法では、依然として、安定したナゲット径の確保が難しいという課題がある。特に、実際の自動車組立における溶接現場では、意図しない板隙などの施工外乱が存在し、ナゲットの形成に影響を及ぼす。特許文献１〜４に記載の方法では、施工外乱が存在していた場合には、さらに、安定したナゲット径の確保が難しくなる。【００１３】  本発明は、上記の課題を解決するものであって、散りの発生を抑制し、大きなナゲットを形成することで、板隙などの施工外乱が存在する場合でも、安定したナゲット径を確保できる抵抗スポット溶接装置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】
【００１４】  発明者らは、高強度鋼板を含む板組の抵抗スポット溶接について検討を重ねた。検討にあたって、溶接中に電極間にかかる加圧力をリアルタイム測定した。すなわち上電極を加圧する加圧機構を用い、この加圧機構を用いて、溶接中の電極間にかかる荷重値（計測加圧力、若しくは、単に、加圧力と呼ぶ）をリアルタイム測定した。上電極による加圧力は、指定値（指定加圧力と呼ぶ）にて設定が可能である。測定の結果、指定加圧力と、溶接中の電極間にかかる加圧力とには、差が生じていることが判明した。【００１５】  さらに、散りの発生と加圧力の間には、密接な関係があることが分かった。具体的には、初期の通電中に、加圧力が急増した場合、一定の値を超えると散りが発生する。しかし、その後通電を休止させ、加圧力を減少させた後、再度通電すると、最初の通電時よりも高い加圧力になったとしても散りが発生しなかった。【００１６】  この検討で得られた結果の一例を、図２および図３に示す。図２は、通電と休止を繰返して抵抗スポット溶接を行った場合の初期加圧力に対する加圧力の変化を示す図である。図３は、一定電流で通電して抵抗スポット溶接を行った場合の初期加圧力に対する加圧力の変化を示す図である。なお、この実験においては通電前に１０サイクル（２００ｍｓ）程度の加圧を行い、安定状態としたのち、通電開始１サイクル（２０ｍｓ）間の平均加圧力を初期加圧力と呼称した。【００１７】  図２に示されるように、通電と休止を繰返した場合では散りは発生せず、得られたナゲット径も大きかった。一方で、図３に示されるように、一定電流で通電しつづけた場合では散りが発生し、ナゲット径が小さくなった。【００１８】  このメカニズムは、以下のように考えられる。通電初期においてナゲットが急激に形成されて膨張することで、計測加圧力が増大する。散り発生はナゲット周囲の加圧状態が不十分となったときに起きると考えられる。すなわち、通電中の計測加圧力が一定値以上になった場合には、ナゲット周囲の加圧が相対的に低下し、散りの発生に繋がったものと考えられる。一方で加圧力の増大が小さい場合には、ナゲット形成による熱膨張が小さいことを示しており、結果的にナゲット径が十分でない原因となる。【００１９】  そして、この通電を休止すると、ナゲットは凝固収縮し、計測加圧力は下がる。それとともに伝熱により周囲に熱が伝わることで、ナゲット周囲の部分の温度が上昇して軟化し、電極による加圧状態が確保され、散りが抑制されるものと考えられる。しかし、通電休止から時間が経って、冷却が進んでしまうと、次の通電ではナゲットが形成し難くなる。【００２０】  以上の検討から、発明者らは、上記の現象を活用し、加圧力を制御することで、散りの発生なしに大きなナゲット径を形成できないか検討を行った。その結果、通電初期において通電と休止を繰り返し、その間の加圧力を適正に制御することによって、散りの発生を抑制しながら、最終的にナゲット径を大きくできるとの知見を得た。【００２１】  本発明は、上記の知見に立脚するものであり、以下のような特徴を有している。［１］  二枚以上の鋼板を重ね合せた板組を、一対の溶接電極で挟持し、加圧しながら通電して溶接する抵抗スポット溶接装置であって、  一対の電極と、  電極による加圧力Ｆを測定する加圧力計測装置と、  加圧力計測装置によって測定された加圧力Ｆに基づいて、電極間の通電を制御する制御装置を備え、  制御装置は、加圧力計測装置によって測定された通電開始後の加圧力Ｆが、初期加圧力Ｆｉに対し、通電開始からの経過時間が２０ｍｓ以上８０ｍｓ以下の間で式（１）に示す加圧力Ｆｈ（１）となったら、２０ｍｓ以上６０ｍｓ以下の通電の休止を行い、  その後、加圧力Ｆが、式（２）に示す加圧力Ｆｃ（１）となったら、再度通電を開始するように通電を制御する抵抗スポット溶接装置。１．０３×Ｆｉ≦Ｆｈ（１）≦１．１５×Ｆｉ          （１）１．０１×Ｆｉ≦Ｆｃ（１）≦０．９９×Ｆｈ（１）          （２）［２］  ［１］に記載の抵抗スポット溶接装置であって、  制御装置はさらに、  前記通電の休止後に、２０ｍｓ以上８０ｍｓ以下の通電と、２０ｍｓ以上６０ｍｓ以下の休止を１回以上繰り返し、  （Ｎ−１）回目の休止直後の加圧力Ｆｃ（Ｎ−１）に対して、加圧力ＦがＮ回目の通電により式（３）に示す加圧力Ｆｈ（Ｎ）となったら、通電を休止し、  その後、加圧力Ｆが、式（４）に示す加圧力Ｆｃ（Ｎ）に到達となったら、再度通電を開始するように通電を制御する抵抗スポット溶接装置。１．０４×Ｆｃ（Ｎ−１）≦Ｆｈ（Ｎ）≦１．１５×Ｆｃ（Ｎ−１）          （３）Ｆｃ（Ｎ−１）≦Ｆｃ（Ｎ）≦０．９９×Ｆｈ（Ｎ）          （４）Ｎ：２以上の自然数［３］  ［１］または［２］に記載の抵抗スポット溶接装置であって、制御装置は、最後のＮ＋１回目の通電時間は１００ｍｓ以上３００ｍｓ以下となるように通電を制御する抵抗スポット溶接装置。［４］  ［１］から［３］のうちいずれかに記載の抵抗スポット溶接装置であって、  一対の電極が設置されたガンアームをさらに備え、  加圧力計測装置は、ガンアームのひずみを測定するひずみ計である抵抗スポット溶接装置。
【発明の効果】
【００２２】  本発明によれば、２枚以上の鋼板を重ね合わせた板組に対して抵抗スポット溶接を施すに際し、散りの発生を抑制しながら、大きなナゲットを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、抵抗スポット溶接の概要を示す図である。
【図２】図２は、通電と休止を繰返して抵抗スポット溶接を行った場合の初期加圧力に対する加圧力の変化を示す図である。
【図３】図３は、一定電流で通電して抵抗スポット溶接を行った場合の初期加圧力に対する加圧力の変化を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る抵抗スポット溶接装置の構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る抵抗スポット溶接装置の構成を示す図であり、加圧力計測装置がひずみ計によって構成された例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】  以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２５】  図４は、本発明の実施の形態に係る抵抗スポット溶接装置の構成を示す図である。この装置は、二枚以上の鋼板（１、２）を重ね合せた板組３を、一対の電極で挟持し、加圧しながら通電して溶接する抵抗スポット溶接する装置である。この装置は、一対の電極（下電極４、上電極５）と、加圧力計測装置６と、制御装置７を備えている。
【００２６】  加圧力計測装置６は、電極４、５による加圧力Ｆ（以下、単に加圧力Ｆという）を測定し、測定した加圧力Ｆを制御装置７に出力する。例えば、加圧力計測装置６は、図５に示すような、下電極４および上電極５が設置されたガンアーム８のひずみを測定するひずみ計６１として構成することができる。加圧時には、加圧力Ｆにほぼ比例して、ガンアーム８にひずみが生じる。このひずみ量をひずみ計６１により測定し、加圧力Ｆに換算することで、加圧力Ｆを測定することができる。
【００２７】  なお、加圧力計測装置６としては、ひずみ計６１の他にも、加圧力Ｆを測定できるロードセルを用いてもよく、ひずみ計６１とロードセルを組み合わせて用いてもよい。
【００２８】  制御装置７は、加圧力計測装置６によって測定された加圧力Ｆに基づいて、加圧力Ｆを以下のように制御する。具体的には、制御装置７は、通電開始後の加圧力Ｆが、初期加圧力Ｆｉに対し、通電開始からの経過時間が２０ｍｓ以上８０ｍｓ以下の間で式（１）に示す加圧力Ｆｈ（１）となったら、２０ｍｓ以上６０ｍｓ以下の通電の休止を行う。１．０３×Ｆｉ≦Ｆｈ（１）≦１．１５×Ｆｉ          （１）  Ｆｈ（１）が１．０３×Ｆｉより小さいとナゲット近傍の加圧が十分に得られず、散りの発生確率が高くなり、１．１５×Ｆｉより高いとナゲットの成長が阻害される。
【００２９】  その後、加圧力Ｆが、式（２）に示す加圧力Ｆｃ（１）となったら、再度通電を開始するように通電を制御する。１．０１×Ｆｉ≦Ｆｃ（１）≦０．９９×Ｆｈ（１）          （２）  Ｆｃ（１）が１．０１×Ｆｉより低くなると冷却が進行するため次の加熱による効果が小さくなり、０．９９×Ｆｈ（１）より高いとナゲットの温度が高く再通電時に散り発生の可能性が高まる。
【００３０】  なお、初期加圧力Ｆｉは、通電前に１０サイクル（２００ｍｓ）程度の加圧を行い、安定状態とした後の通電開始１サイクル（２０ｍｓ）間の平均加圧力を用いた。通電開始直後の加圧力は、サーボガンに設定する加圧力（指定加圧力）とほぼ等しいため、指定加圧力を、初期加圧力Ｆｉとしてもよい。若しくは、通電開始から０ｍｓ〜２０ｍｓの平均加圧力を、初期加圧力Ｆｉとしてもよい。
【００３１】  また、制御装置７は、上記の通電の休止後に、さらに２０ｍｓ以上８０ｍｓ以下の通電と、２０ｍｓ以上６０ｍｓ以下の休止を１回以上繰り返すように通電を制御する。
【００３２】  そして、制御装置７は、（Ｎ−１）回目の休止直後の加圧力Ｆｃ（Ｎ−１）に対して、加圧力ＦがＮ回目の通電により式（３）に示す加圧力Ｆｈ（Ｎ）となったら、通電を休止する。１．０４×Ｆｃ（Ｎ−１）≦Ｆｈ（Ｎ）≦１．１５×Ｆｃ（Ｎ−１）          （３）  Ｆｈ（Ｎ）が１．０４×Ｆｃ（Ｎ−１）より小さいと散りの発生確率が高くなり、１．１５×Ｆｃ（Ｎ−１）より高いとナゲットの成長が阻害される。
【００３３】  その後、制御装置７は、加圧力Ｆが、式（４）に示す加圧力Ｆｃ（Ｎ）に到達したときに、再度通電を開始するように通電を制御する。Ｎは２以上の自然数である。Ｆｃ（Ｎ−１）≦Ｆｃ（Ｎ）≦０．９９×Ｆｈ（Ｎ）          （４）  Ｆｃ（Ｎ）がＦｃ（Ｎ−１）より低くなると冷却が進行するため次の加熱による効果が小さくなり、０．９９×Ｆｈ（Ｎ）より高いと再通電時に散り発生の可能性が高まる。
【００３４】  なお、本発明において、最後の通電時間は、１００ｍｓ以上３００ｍｓ以下とすることが好ましい。上記の式で、最後の通電はＮ＋１回目の通電を意味する。１００ｍｓ未満の場合は、ナゲット形成が不十分となる。３００ｍｓを超える時間の通電は施工性を悪化させるほか、ナゲット形成への寄与が小さい。最後の通電時間は、上記の範囲において、最初の通電と、その後の通電と休止の繰返しにかかる時間に合わせて、最適な通電時間を選択すればよい。
【００３５】  なお、本発明に係る抵抗スポット溶接装置としては、図４および図５の構成に何ら限定されない。本発明に係る抵抗スポット溶接装置は、上下一対の電極を備え、当該一対の電極で溶接する部分を挟んで、加圧、通電がなされ、しかも溶接中の溶接電流を任意に制御可能な溶接電流制御装置を有していればよい。加圧機構（エアシリンダやサーボモータ等）や、電流制御機構（交流や直流等）、形式（定置式、ロボットガン等）等はとくに限定されない。
【００３６】  本発明は、亜鉛めっき鋼板や高強度鋼板を含む複数枚の板組の溶接装置に適用することが好ましい。亜鉛めっき鋼板や高強度鋼板は、通常の鋼板に比べると、板隙に起因した散りが発生しやすい。しかしながら、本発明は、散りの発生を抑制できるという効果を有するため、このような鋼板を少なくとも１枚含む板組の溶接に対して適用すると、より効果的である。
【００３７】  そのため、溶接を行う板組のうち、少なくとも１枚の鋼板の引張強さが９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板であっても、散りの発生を抑制し、大きなナゲット径を形成することができる。
【００３８】  溶接を行う板組のうち、少なくとも１枚の鋼板が、０．１５≦Ｃ≦０．３０（質量％）、１．９≦Ｍｎ≦５．０（質量％）、０．２≦Ｓｉ≦２．０（質量％）の成分を有する引張強さが９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板であっても、散りの発生を抑制し、大きなナゲット径を形成することができる。
【００３９】  また、溶接を行う板組のうち、少なくとも１枚の鋼板が、亜鉛めっき鋼板であっても、散りの発生を抑制し、大きなナゲット径を形成することができる。なお、亜鉛めっき鋼板とは、亜鉛を主成分とするめっき層を有する鋼板を示し、亜鉛を主成分とするめっき層には、従来から公知の亜鉛めっき層をすべて含むものとする。具体的には、亜鉛を主成分とするめっき層としては、溶融亜鉛めっき層や電気亜鉛めっき層をはじめとして、Ａｌめっき層、Ｚｎ−Ａｌめっき層やＺｎ−Ｎｉ層等が含まれる。
【００４０】  本発明に係る抵抗スポット溶接装置は、上記のように、加圧力を測定し、測定された加圧力に基づいて、通電中の加圧力を適切に制御しながら通電と休止を行うことによって、散りの発生を抑制し、大きなナゲットを形成することができる。そのため、板隙などの施工外乱が存在する場合でも、安定してナゲット径を確保することができる。
【実施例１】
【００４１】  本発明の実施例として、図５に示す装置を用い、２枚の合金化溶融亜鉛めっき鋼板（下の鋼板１、上の鋼板２）を重ねた板組３について、抵抗スポット溶接継手を作製した。具体的に、実施例で用いた装置は、サーボモータにより電極を加圧するＣガンタイプの溶接装置である。なお、電源は、直流電源を用いた。【００４２】  この時の通電は、表１に示す条件で行った。【００４３】  また、電極４、５としては、先端の曲率半径Ｒ４０ｍｍ、先端径８ｍｍのアルミナ分散銅のＤＲ型電極を用いた。さらに、試験片としては、引張強さ９８０ＭＰａ級の板厚０．８〜２．６ｍｍ、１４７０ＭＰａ級の板厚２．０ｍｍの高強度鋼板を使用した。同じ種類および板厚の鋼板を２枚重ねて溶接を行った。【００４４】  通電中の加圧力はＣガンに取付けたひずみ計６１を用いて測定した。測定された加圧力が所定の値になるように通電を変化させた。【００４５】  表１に、溶接を行った際の散り発生の有無、およびナゲット径について調べた結果を示す。なお、ナゲット径は切断断面のエッチング組織で評価した。ナゲット径の評価は、板厚をｔ（ｍｍ）として、５．５√ｔ以上を○、５．５√ｔ未満を×とした。すなわち、ナゲット径５．５√ｔ以上を、適正径と設定した。【００４６】
【表１】
2016139952.tif 000003
【００４７】  表１において、Ｉ１（ｋＡ）は第１通電の電流値、Ｔ１（ｍｓ）は第１通電の通電時間、Ｆｈ（１）／Ｆｉは、初期加圧力Ｆｉに対する加圧力Ｆｈ（１）の比である。また、Ｔｃ１（ｍｓ）は第１休止の時間、Ｆｃ（１）／Ｆｉは、初期加圧力Ｆｉに対する加圧力Ｆｃ（１）の比、Ｆｃ（１）／Ｆｈ（１）は通電を休止する加圧力Ｆｈ（１）に対する通電を再開する加圧力Ｆｃ（１）の比である。また、Ｉ２（ｋＡ）は第２通電の電流値、Ｔ２（ｍｓ）は第２通電の通電時間である。【００４８】  表１に示したとおり、本発明に係る抵抗スポット溶接装置により溶接を行った場合は、比較例に比べると、散りの発生がなく、また適正径のナゲットが形成されていることが分かる。
【実施例２】
【００４９】  本発明の実施例として、３枚の合金化溶融亜鉛めっき鋼板を重ねた板組について、Ｃガンに取付けられたサーボモータ加圧式で直流電源を有する抵抗溶接機を用いて抵抗スポット溶接を行い、抵抗スポット溶接継手を作製した。【００５０】  この時の通電は、表２に示す条件で行った。【００５１】  また、電極４、５としては、先端の曲率半径Ｒ４０ｍｍ、先端径８ｍｍのアルミナ分散銅のＤＲ型電極を用いた。さらに、試験片としては、９８０ＭＰａ級の板厚０．８〜２．３ｍｍ、１８００ＭＰａ級の板厚１．２ｍｍの高強度鋼板を使用した。同じ種類および板厚の鋼板を３枚重ねて溶接を行った。【００５２】  通電中の加圧力はＣガンに取付けたひずみ計を用いて測定した。計測加圧力が所定の値になるように加圧力を変化させた。【００５３】  表２に、溶接を行った際の散り発生の有無、およびナゲット径について調べた結果を示す。なお、ナゲット径は切断断面のエッチング組織で評価した。ナゲット径の評価は、板厚をｔ（ｍｍ）として、５．５√ｔ以上を○、５．５√ｔ未満を×とした。すなわち、ナゲット径５．５√ｔ以上を、適正径と設定した。【００５４】  さらに、同じ試験を１０回繰返し行い、そのナゲット径の変動を評価した。適正径が得られており、ナゲット径の変動の幅が０．１√ｔ以下になっている場合を◎とした。【００５５】
【表２】
2016139952.tif 000004
【００５６】  表２において、Ｉ１（ｋＡ）は第１通電の電流値、Ｔ１（ｍｓ）は第１通電の通電時間、Ｆｈ（１）／Ｆｉは、初期加圧力Ｆｉに対する加圧力Ｆｈ（１）の比である。また、Ｔｃ１（ｍｓ）は第１休止の時間、Ｆｃ（１）／Ｆｉは、初期加圧力Ｆｉに対する加圧力Ｆｃ（１）の比、Ｆｃ（１）／Ｆｈ（１）は通電を休止する加圧力に対する通電を再開する加圧力の比である。同様に、Ｆｈ（２）／Ｆｃ（１）は一回目の休止直後の加圧力に対する第２通電後の通電休止時の加圧力の比、Ｆｃ（２）／Ｆｃ（１）は一回目の休止直後の加圧力に対する二回目の休止直後の加圧力の比、Ｆｃ（２）／Ｆｈ（２）は第２通電後の通電休止時の加圧力に対する二回目の休止直後の加圧力の比、Ｉ２（ｋＡ）およびＩ３（ｋＡ）は第２および第３通電の電流値、Ｔ２（ｍｓ）およびＴ３（ｍｓ）は第２および第３通電の通電時間、Ｔｃ２（ｍｓ）は第２休止の時間、である。【００５７】  表２に示したとおり、本発明に従い抵抗スポット溶接を行った場合は、比較例に比べると、散りの発生がなく、また適正径のナゲットが形成されていることが分かる。さらに、第２通電を本発明法の条件とすることにより、そうでない場合に比べて、ナゲット径が安定化する効果が示された。
【符号の説明】
【００５８】  １  下の鋼板  ２  上の鋼板  ３  板組  ４  下の電極  ５  上の電極  ６  加圧力計測装置    ６１  ひずみ計  ７  制御装置  ８  ガンアーム  ９  ナゲット
【図１】
2016139952.tif 000005
【図２】
2016139952.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年11月30日(2016.11.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二枚以上の鋼板を重ね合せた板組を、一対の溶接電極で挟持し、加圧しながら通電して溶接する抵抗スポット溶接装置であって、
一対の電極と、
一対の電極が設置されたガンアームと、
ガンアームのひずみを測定するひずみ計である電極による加圧力Ｆを測定する加圧力計測装置と、
加圧力計測装置によって測定された加圧力Ｆに基づいて、電極間の通電を制御する制御装置とを備え、
制御装置は、加圧力計測装置によって測定された通電開始後の加圧力Ｆが、初期加圧力Ｆｉに対し、通電開始からの経過時間が２０ｍｓ以上８０ｍｓ以下の間で式（１）に示す加圧力Ｆｈ（１）となったら、２０ｍｓ以上６０ｍｓ以下の通電の休止を行い、
その後、加圧力Ｆが、式（２）に示す加圧力Ｆｃ（１）となったら、再度通電を開始するように通電を制御する抵抗スポット溶接装置。
１．０３×Ｆｉ≦Ｆｈ（１）≦１．１５×Ｆｉ          （１）
１．０１×Ｆｉ≦Ｆｃ（１）≦０．９９×Ｆｈ（１）          （２）
【請求項２】
請求項１に記載の抵抗スポット溶接装置であって、
制御装置はさらに、
前記通電の休止後に、２０ｍｓ以上８０ｍｓ以下の通電と、２０ｍｓ以上６０ｍｓ以下の休止を１回以上繰り返し、
（Ｎ−１）回目の休止直後の加圧力Ｆｃ（Ｎ−１）に対して、加圧力ＦがＮ回目の通電により式（３）に示す加圧力Ｆｈ（Ｎ）となったら、通電を休止し、
その後、加圧力Ｆが、式（４）に示す加圧力Ｆｃ（Ｎ）に到達となったら、再度通電を開始するように通電を制御する抵抗スポット溶接装置。
１．０４×Ｆｃ（Ｎ−１）≦Ｆｈ（Ｎ）≦１．１５×Ｆｃ（Ｎ−１）          （３）
Ｆｃ（Ｎ−１）≦Ｆｃ（Ｎ）≦０．９９×Ｆｈ（Ｎ）          （４）
Ｎ：２以上の自然数
【請求項３】
請求項１または２に記載の抵抗スポット溶接装置であって、制御装置は、最後のＮ＋１回目の通電時間は１００ｍｓ以上３００ｍｓ以下となるように通電を制御する抵抗スポット溶接装置。
【国際調査報告】
2016139952.tif 000010
2016139952.tif 000011