(57)【要約】【課題】被溶接部材の挟圧部位が延伸することを可及的に抑制することによって、各被溶接部材同士の接合部における破断強度を向上させるとともに、作業毎に安定させることのできる溶接具及び、これを備えた抵抗溶接装置を提供する。【解決手段】溶接具１０は、下側電極１１を含んでおり、この下側電極１１の左右両側辺には、一対のガイド側壁１２が設けられている。上記下側電極１１の先端部には、閉塞板１３が設けられ、この閉塞板１３と各ガイド側壁１２と下側電極１１によって溶接空間１４が区画されている。溶接具１０は、上記各ガイド側壁１２に沿って、溶接空間１４へ挿入可能な上側電極１５を含んでおり、この上側電極１５と下側電極１１には、それぞれ相対向するように上側凹溝１５ａ及び下側凹溝１１ａが設けられている。上記上側電極１５と下側電極１１との間で被覆電線Ｗの芯線Ｓを溶接する。【選択図】　　　図１
2004114122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被溶接部材同士を抵抗溶接するために、各被溶接部材を挟圧するとともに、予め設定された溶接電流を各被溶接部材に流すために配設される溶接具であって、
上記各被溶接部材を載置するための下側電極と、
この下側電極の左右両側辺にそれぞれ立設されたガイド側壁と、
これらガイド側壁と上記下側電極とで区画される溝の先端部を閉塞するように、上記下側電極の先端部に立設された閉塞板と、
この閉塞壁と上記各ガイド側壁と上記下側電極とで区画された溶接空間と、
上記各ガイド側壁に沿って、この溶接空間内に挿入可能な上側電極とを備え、
上記下側電極及び、上側電極の基端部近傍には、それぞれ左右方向に延びる凹溝が相対向するように設けられていることを特徴とする溶接具。
【請求項２】
請求項１に記載の溶接具を備えた抵抗溶接装置であって、
上記下側電極を支持する下側支持部と、
この下側支持部に支持された下側電極の凹溝と上側電極の凹溝とが相対向するように上側電極を支持する上側支持部と、
この上側支持部を下側支持部に近接させて、当該上側電極によって下側電極上に載置された各被溶接部材を挟圧する溶接ポジションと、上側支持部を下側支持部から離間して、下側電極へ各被溶接部材を着脱可能にする着脱ポジションとの間で上側支持部を駆動する駆動部とを備え、
上記上側支持部は、上側電極を下側電極の各ガイド側壁に沿わせるとともに、下側電極の閉塞板から若干離間した位置に上側電極を位置決めしていることを特徴とする抵抗溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の被溶接部材同士を抵抗溶接するために、各被溶接部材を挟圧するとともに、予め設定された溶接電流を各被溶接部材に流すために配設される溶接具及び、これを備えた抵抗溶接装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数の被溶接部材同士を接合する方法の１つとして、抵抗溶接法が知られている。この抵抗溶接法は、各被溶接部材に溶接電流を流し、内部に発生するジュール熱により接合部を加熱溶融させ、この状態で所定の接合方向へ各被溶接部材を加圧することによって、各被溶接部材同士を接合させるものである。
【０００３】
従来、上記のような抵抗溶接法を利用した抵抗溶接装置として、下記特許文献１に開示される抵抗溶接装置のようなものが利用されていた。この抵抗溶接装置は、被溶接部材を介して対向配置された一対の電極を備えており、これらの電極が空気圧シリンダによって、近接する方向に所定の加圧力をもって駆動するようになっている。このように駆動された各電極は、カシメ量検出器によって相互間距離が検出されており、この距離に応じて、コントローラによって被溶接部材への通電が停止されるとともに、各電極に付与された加圧力が解除されるようになっている。このような抵抗溶接装置を利用すると、各電極が各被溶接部材を所定の距離（厚み）まで挟圧すると、コントローラにより各電極への通電が停止されるとともに、各電極に付与された加圧力が解除されるため、各電極間で溶接された各被溶接部材の接合部の厚みを作業毎に均一とすることができる。すなわち、特許文献１に開示される抵抗溶接装置は、各被溶接部材の接合強度を適正なものとするために、各被溶接部材の接合部の厚みを作業毎に均一とするように構成されている（以下この抵抗溶接装置を厚み管理方式と示す）。
【０００４】
しかしながら、上記のような厚み管理方式の抵抗溶接装置は、上述のようにカシメ量検出器や、コントローラ等を備えることにより構成が複雑となる結果、装置自体のコストの増大を避けられず、その上、当該コントローラによる制御が複雑となるため、装置の管理が困難なものとなってしまうおそれがあった。このような事態を回避するために、以下説明する時間管理方式の抵抗溶接装置が要請されていた。
【０００５】
この種の抵抗溶接装置は、各被溶接部材への溶接電流の通電時間及び、各被溶接部材に対する各電極の加圧時間を管理することにより、各被溶接部材の溶融程度を作業毎に均一とすることによって、接合強度を適正なものとするように構成されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１０３５１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記時間管理方式の抵抗溶接装置は、以下のような場合に、各被溶接部材の接合部の接合強度を低下させるおそれがあった。
【０００８】
例えば、上記のような抵抗溶接装置を用いて、複数の被覆電線の芯線同士を溶接する場合、図５に示すような溶接具１を用いていた。この溶接具１は、各被覆電線Ｗの芯線Ｓを載置するための下側電極２を含んでいる。この下側電極２は、高融点を有する導電性金属で形成された板状部材であり、例えばタングステン板である。下側電極２の左右両側辺には、溶接対象となる芯線Ｓを当該下側電極２上から左右方向へ離脱させないように各芯線Ｓをガイドする一対のガイド側壁３が立設されている。これらのガイド側壁３と上記下側電極２とで区画される溝の先端部を閉塞するように、上記下側電極２の先端部には、閉塞板４が立設されている。すなわち、この閉塞板４と下側電極２と各ガイド側壁３によって、下側電極２上に溶接空間５が区画され、この溶接空間５内で各芯線Ｓは、その先端部が閉塞板４に当接した状態で、かつ下側電極２及び、上側電極６の間で多段に積層された状態で下側電極２上へ載置される。また、溶接具１は、上記各ガイド側壁３に沿って、溶接空間５内へ挿入可能な上側電極６を備えている。この上側電極６は、上記下側電極２と同様に、例えばタングステンで形成されたブロック体である。このように、溶接具１は、溶接空間５内に載置された各被覆電線Ｗの芯線Ｓを上側電極６の下面と下側電極２の上面との間で挟圧するとともに、この状態で各芯線Ｓへ所定の溶接電流を通電させることによって、各芯線Ｓを抵抗溶接するようになっている。
【０００９】
このような溶接具１を装着した上記時間管理方式の抵抗溶接装置によって、複数の被覆電線Ｗの芯線Ｓ同士を溶接する場合、各芯線Ｓは、下側電極２と上側電極６との間で挟圧された状態で、溶接電流が流されることにより、徐々に軟化されていく。この軟化の過程において、各芯線Ｓの硬度が徐々に低下するため、各芯線Ｓの挟圧部位は、下側電極２と上側電極６との間で挟圧されることによって、延伸しようとする。具体的に、各芯線Ｓの挟圧部位は、その径を縮小しつつ、その軸線方向へ延伸していくこととなる。ところが、上述のように各芯線Ｓの先端部は、下側電極２の先端部に立設された閉塞板４に当接することにより移動が規制されているため、各芯線Ｓは、下側電極２に対する基端部側（すなわち、閉塞板４の非設置側）へ延伸しようとする。すなわち、各芯線Ｓの挟圧部位が延伸してしまうため、下側電極２と上側電極６との間隔が必要以上に狭くなる結果、当該下側電極２と上側電極６との間で形成される接合部の断面積が減少してしまうことになり、このことは、各芯線Ｓの接合部における破断強度を低下させる要因となっていた。つまり、上記時間管理方式の抵抗溶接装置によって、各芯線Ｓに対する加圧時間及び、通電時間が均一とされても、上述のように各芯線Ｓの接合部の厚みが不足してしまうため、各芯線Ｓ同士の破断強度が低下してしまう。このように各芯線Ｓの破断強度の低下を抑制するために、管理する加圧時間、通電時間又は、溶接電流値等の管理パラメータを調整することも考えられるが、各芯線Ｓの延伸の程度が溶接作業毎に異なるため、当該管理パラメータを特定することができず、実質的には、溶接作業毎に管理パラメータを調整する必要があり、安定した溶接を行なうことが困難であった。
【００１０】
また、上記溶接具１を装着した時間管理方式の抵抗溶接装置によって、各芯線Ｓ同士を溶接する場合、下側電極２及び、上側電極６は、それぞれに発生したジュール熱を各芯線Ｓへ伝導することにより、当該各芯線Ｓを接合する。そのため、各芯線Ｓは、下側電極２及び、上側電極６のそれぞれの近傍側から軟化を開始し、当該軟化された材料は、下側電極２と上側電極６との間で付与される挟圧力により、芯線Ｓの未軟化部分と下側電極２又は、上側電極６との間で挟圧されている。この軟化の過程においても各芯線Ｓは、下側電極２と上側電極６により挟圧されているため、各芯線Ｓの未軟化部分間の隙間は、徐々に狭められることになる。このように各芯線Ｓの未軟化部分間の隙間が狭められると、芯線Ｓの軟化された材料は、上記溶接空間５内で行き場を失い、下側電極２及び、上側電極６の挟圧面（すなわち、相対向する面）に沿うように、溶接具１の基端部側へ延伸していく。このように芯線Ｓの軟化された材料が溶接具１から延伸すると、上記と同様に溶接材料として下側電極２と上側電極６との間で形成された接合部の断面積が減少してしまうため、各芯線Ｓの接合部における破断強度が低下することになる。また、接合部の延伸量が溶接作業毎に異なるため、安定した溶接を行なうことが困難であった。
【００１１】
さらに、上記下側電極２及び、上側電極６は、その挟圧面が酸化してしまう等、何らかの理由により通電回数に応じて電気抵抗が増大してしまう場合があり、このような場合には溶接が繰り返される毎に電気抵抗に応じて下側電極２及び、上側電極６に発生するジュール熱も増大する。このようにジュール熱が増大すると、上記の場合と比較して、さらに芯線Ｓの接合部における延伸量が大きくなり、各芯線Ｓの破断強度の低下が助長されてしまう。つまり、上記のような時間管理方式の抵抗溶接装置を使用する場合、各芯線Ｓの接合部における延伸量が、溶接回数毎に増大することを避けられず、その結果、溶接回数毎に接合部の厚み寸法が減少してしまうため、当該接合部の破断強度を安定させることが困難であった。
【００１２】
なお、時間管理方式の抵抗溶接装置を使用する場合には、接合部の破断強度が上記のような溶接回数毎に増大する電気抵抗の影響を顕著に受けるため、当該接合部の厚み寸法が所定の値を下回った時点で、溶接具１を新しいものと交換する必要があり、具体的には数百回という比較的少ない回数の溶接作業毎に交換する必要の生じる場合もあった。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、被溶接部材の挟圧部位が延伸することを可及的に抑制することによって、各被溶接部材同士の接合部における破断強度を向上させるとともに、作業毎に安定させることのできる溶接具及び、これを備えた抵抗溶接装置を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、複数の被溶接部材同士を抵抗溶接するために、各被溶接部材を挟圧するとともに、予め設定された溶接電流を各被溶接部材に流すために配設される溶接具であって、
上記各被溶接部材を載置するための下側電極と、
この下側電極の左右両側辺にそれぞれ立設されたガイド側壁と、
これらガイド側壁と上記下側電極とで区画される溝の先端部を閉塞するように、上記下側電極の先端部に立設された閉塞板と、
この閉塞壁と上記各ガイド側壁と上記下側電極とで区画された溶接空間と、
上記各ガイド側壁に沿って、この溶接空間内に挿入可能な上側電極とを備え、
上記下側電極及び、上側電極の基端部近傍には、それぞれ左右方向に延びる凹溝が相対向するように設けられていることを特徴とする溶接具である。
【００１５】
この発明によれば、溶接具は、各被溶接部材を載置するための下側電極を備えており、この下側電極の左右両側辺には、ガイド側壁が立設されている。これらのガイド側壁と上記下側電極とで区画される溝の先端部を閉塞するように、下側電極の先端部には、閉塞板が立設され、この閉塞板と各ガイド側壁と下側電極とで溶接空間が区画されている。また、溶接具には、上記各ガイド側壁に沿って、上記溶接空間内に挿入可能な上側電極を含んでいる。
【００１６】
このような溶接具の下側電極及び、上側電極の基端部近傍には、それぞれ左右方向に延びる凹溝が相対向するように設けられているため、従来の溶接具と異なり、下側電極及び、上側電極に挟圧された各被溶接部材は、各凹溝に食い込むことにより、軸線方向への移動が規制される。そのため、各被溶接部材が軸線方向へ延伸するのを抑制し、下側電極と上側電極との間で形成される接合部の断面積を適正に維持することができる。したがって、本発明の溶接具は、従来のものと比較して、各被溶接部材の接合部における破断強度を向上させることができる。また、各被溶接部材が軸線方向へ延伸するのを抑制することにより、従来のような溶接作業毎の管理パラメータの調整が不要となり、安定して溶接を行なうことができる。
【００１７】
また、下側電極及び、上側電極の基端部近傍には、それぞれ左右方向に延びる凹溝が相対向するように設けられているため、従来の溶接具と異なり、下側電極及び、上側電極のそれぞれ近傍側から軟化した各被溶接部材の材料は、当該下側電極及び、上側電極の挟圧面に沿うように溶接具の基端部側へ延伸する過程において、一旦各凹溝へ導入される。この状態で下側電極及び、上側電極は、さらに各被溶接部材を挟圧するとともに、軟化していき、この過程で軟化した各被溶接部材の材料も、各凹溝へ導入されていく。すなわち、本発明の溶接具は、凹溝によって、接合に必要な容積の被溶接部材が軟化するまで、既に軟化した被溶接部材の材料が溶接具から延伸することを抑制している。そのため、従来の溶接具と異なり、下側電極と上側電極との間で形成される接合部の断面積を適正に維持することができる。したがって、本発明の溶接具は、従来のものと比較して、各被溶接部材の接合部における破断強度を向上させるとともに、安定して溶接を行なうことができる。
【００１８】
さらに、上述のように下側電極及び、上側電極の各電気抵抗が通電回数に応じて増大してしまう場合であっても、下側電極及び、上側電極のそれぞれ近傍側から軟化した材料を凹溝へ導入して、当該材料が下側電極及び、上側電極の基端部側から延伸するのを抑制することができるため、従来の溶接具と比較して、接合部の破断強度を維持することができる。つまり、上述のような時間管理方式の抵抗溶接装置を使用する場合、下側電極及び、上側電極の電気抵抗の増大に応じて増加する接合部の延伸量を凹溝によってある程度吸収することができるため、接合部の厚み寸法を可及的に維持して、当該接合部の破断強度を溶接作業毎に安定させることができる。その結果、溶接具の使用回数を増加することができ、具体的には、本発明の溶接具の場合、従来の３倍程度の溶接回数範囲内で破断強度を維持することができる。
【００１９】
本発明の別の態様は、上記溶接具を備えた抵抗溶接装置であって、
上記下側電極を支持する下側支持部と、
この下側支持部に支持された下側電極の凹溝と上側電極の凹溝とが相対向するように上側電極を支持する上側支持部と、
この上側支持部を下側支持部に近接させて、当該上側電極によって下側電極上に載置された各被溶接部材を挟圧する溶接ポジションと、上側支持部を下側支持部から離間して、下側電極へ各被溶接部材を着脱可能にする着脱ポジションとの間で上側支持部を駆動する駆動部とを備え、
上記上側支持部は、上側電極を下側電極の各ガイド側壁に沿わせるとともに、下側電極の閉塞板から若干離間した位置に上側電極を位置決めしていることを特徴とする抵抗溶接装置である。
【００２０】
この態様の抵抗溶接装置は、上記溶接具を備えており、上記下側電極を下側支持部により支持し、この下側支持部に支持された下側電極の凹溝と上側電極の凹溝が相対向するように、上側電極を上側支持部により支持している。また、抵抗溶接装置には、この上側支持部を下側支持部に近接させて、上側電極によって下側電極に載置された各被溶接部材を挟圧する溶接ポジションと、上側支持部を下側支持部から離間して、下側電極へ各被溶接部材を着脱可能にする着脱ポジションとの間で上側支持部を駆動する駆動部を備えている。そのため、駆動部により溶接ポジションへ駆動された上側電極と下側電極との間で各被溶接部材を挟圧するとともに、この状態で各被溶接部材に溶接電流を通電することによって、各被溶接部材を接合することができる。
【００２１】
また、上記上側支持部は、上側電極を下側電極に配設された各ガイド側壁に沿わせるとともに、下側電極の閉塞板から若干離間した位置に上側電極を位置決めしているため、各被溶接部材の先端部が下側電極に配設された閉塞板に当接した状態で下側電極に載置されている場合、各被溶接部材の軟化した材料が閉塞板と上側電極との隙間へ導入され、溶接後の接合部の先端部に凸部が形成されることになる。すなわち、上記構成とすることによって、溶接前に各被溶接部材が下側電極の適正位置に載置されたか否か及び、溶接時に各被溶接部材がこの適正位置で維持されていたか否か、又は溶接後の接合部に各溶接部材の材料が適正量含まれているか否かを、溶接後の接合部の形状により確認することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る溶接具１０を示す斜視図である。
【００２４】
図１を参照して、溶接具１０は、例えば複数の被覆電線Ｗの芯線Ｓ同士を抵抗溶接する際に使用されるものである。この溶接具１０は、各被覆電線Ｗの芯線Ｓを載置するための下側電極１１を備えている。この下側電極１１は、高融点を有する導電性金属で形成された板状部材であり、例えばタングステン板である。また、上記下側電極１１の上面は、各芯線Ｓを挟圧するための上側挟圧面１１ｃとして機能するようになっている。さらに、下側電極１１の左右両側辺には、溶接対象となる芯線Ｓを当該下側電極１１から左右方向へ離脱させないように各芯線Ｓをガイドする一対のガイド側壁１２が立設されている。これらのガイド側壁１２と上記下側電極１１とで区画される溝の先端部を閉塞するように、上記下側電極１１の先端部には、閉塞板１３が立設されている。一方、下側電極１１の基端部上面には、丸み部１１ｂが設けられ、この丸み部１１ｂと上側挟圧面１１ｃとの境界部には、左右方向に延びる下側凹溝１１ａが設けられている。この下側凹溝１１ａは、下側電極１１上で上方に開くとともに、断面半円形状を有する溝である。このような下側電極１１、各ガイド側壁１２及び、閉塞板１３によって、当該下側電極１１上に溶接空間１４が区画されている。
【００２５】
また、上記溶接具１０は、上記各ガイド側壁１２に沿って、溶接空間１４内へ挿入可能となるように左右幅寸法が設定された上側電極１５を備えている。この上側電極１５は、上記下側電極１１と同様に、例えばタングステンで形成されたブロック体である。また、上記上側電極１５の下面は、各芯線Ｓを挟圧するための下側挟圧面１５ｃとして機能するようになっている。さらに、上側電極１５の基端部下面には、丸み部１５ｂが設けられ、この丸み部１５ｂと下側挟圧面１５ｃとの境界部には、左右方向へ延びる上側凹溝１５ａが設けられている。この上側凹溝１５ａは、上側電極１５の下面で下方に開くとともに、上記下側凹溝１１ａと略同一の断面形状を有する溝である。
【００２６】
以上のような溶接具１０は、上記下側電極１１及び、上側電極１５がそれぞれ溶接電源Ｙと電気的に接続し、これら下側電極１１及び、上側電極１５が各芯線Ｓを介して当接（すなわち、各芯線Ｓを挟圧）することによって溶接回路Ｔが形成され、上記溶接電源Ｙにより予め設定された溶接電流Ｉが当該溶接回路Ｔへ流れるようになっている。このように、各芯線Ｓを挟圧する上記溶接具１０は、抵抗溶接装置に設置されている。
【００２７】
図２は、図１の溶接具１０が抵抗溶接装置へ装着された状態を示す断面一部略図である。
【００２８】
図２を参照して、上記下側電極１１は、その下面が抵抗溶接装置に設けられたベース１６（下側支持部）上に固定されている。一方、上記上側電極１５は、上記ベース１６に対して昇降変位可能なロッド１７の下端部に固定されている。このロッド１７は、抵抗溶接機に配設された駆動部（図示なし）の一部であり、当該駆動部は、上記ロッド１７を予め設定された駆動力（すなわち、挟圧力）で駆動するように、例えばエアシリンダ等により構成されている。上記ロッド１７は、上側電極１５を上記閉塞板１３から距離ｋだけ離間させた状態で、溶接空間１４内へ挿入可能とするように、当該上側電極１５を支持している。この距離ｋは、極めて小さな寸法であり、本実施形態においては、１ｍｍ程度としている。このようにベース１６及び、ロッド１７に支持された状態で、下側電極１１及び、上側電極１５には、その下側凹溝１１ａ及び、上側凹溝１５ａが上下に相対向するように配置されている。
【００２９】
以上のように構成された溶接具１０に対して各被覆電線Ｗは、各芯線Ｓの先端部を上記閉塞板１３へ当接させた状態で、下側電極１１上へ載置される。すなわち、各被覆電線Ｗの先端部は、下側電極１１の基端部側から溶接空間１４内へ挿入され、閉塞板１３に当接する一方、各被覆電線Ｗの基端部は、溶接空間１４から突出した状態とされ、この状態で各被覆電線Ｗは、下側電極１１上へ載置されている。このように載置された各被覆電線Ｗの芯線Ｓは、以下説明する抵抗溶接装置の駆動によって、それぞれ接合される。なお、本実施形態では、３段に積層された１４本の被覆電線Ｗを抵抗溶接する場合を例に挙げて説明する。
【００３０】
図３は、図２の抵抗溶接装置が各芯線Ｓを接合する動作を示す断面一部略図であり、（Ａ）は上側電極１５が各芯線Ｓと当接した状態、（Ｂ）は各芯線Ｓが下側電極１１と上側電極１５により挟圧された状態をそれぞれ示している。
【００３１】
図４は、図２の抵抗溶接装置が各芯線Ｓを接合する動作を示す断面一部略図であり、（Ａ）は各芯線Ｓが軟化を開始した状態、（Ｂ）は上側電極１５が溶接ポジションとされた状態をそれぞれ示している。
【００３２】
上記抵抗溶接装置は、上記図２に示すように各被覆電線Ｗを下側電極１１へ載置可能とするために、上側電極１５を下側電極１１から離間させた着脱ポジションから、上記駆動部により上側電極１５を下降させて、下側電極１１へ近接させるようになっている。このように上側電極１５が下側電極１１へ近接していくと、図３の（Ａ）に示すように、上側電極１５が各芯線Ｓと当接する。この状態からさらに駆動部により上側電極１５が下降すると、図３の（Ｂ）に示すように各芯線Ｓが下側挟圧面１１ｃ及び、上側挟圧面１５ｃ（以下各挟圧面１１ｃ、１５ｃと示す）により挟圧された状態となる。各芯線Ｓが挟圧されると、各挟圧面１１ｃ、１５ｃに当接する各芯線Ｓは、下側凹溝１１ａ又は上側凹溝１５ａに食い込むこととなる。すなわち、各挟圧面１１ｃ、１５ｃにより挟圧された各芯線Ｓは、他の各芯線Ｓ間の隙間へ入り込もうとしつつ、当該隙間を埋めるように圧縮変形させられる一方、下側凹溝１１ａ又は上側凹溝１５ａに対応する位置においては、各芯線Ｓがその形状を維持しているため、相対的に各芯線Ｓが下側凹溝１１ａ又は上側凹溝１５ａに食い込むこととなる。
【００３３】
また、抵抗溶接装置が上記図３の（Ａ）の状態となった時点で上述の溶接回路Ｔが形成されるため、その時点から溶接電流Ｉが当該溶接回路Ｔに流れ始める。このように溶接電流Ｉが流れると、下側電極１１及び、上側電極１５には、当該溶接電流Ｉに応じたジュール熱が発生し、図３の（Ｂ）に示すように、各芯線Ｓが各挟圧面１１ｃ、１５ｃに挟圧された状態から、各芯線Ｓは、各挟圧面１１ｃ、１５ｃの近傍側から徐々に軟化を開始する。このように各芯線Ｓが軟化を開始した状態で、さらに上側電極１５が下降するため、図４の（Ａ）に示すように、各芯線Ｓの軟化した材料が溶接空間１４内を移動することとなる。具体的には、上述したように未軟化部分の各芯線Ｓが各挟圧面１１ｃ、１５ｃの挟圧力により圧縮変形させられる結果、各芯線Ｓ間の隙間が殆ど閉塞されるため、各挟圧面１１ｃ、１５ｃの近傍側から軟化した各芯線Ｓの材料は、溶接空間１４内での行き場を失い、各挟圧面１１ｃ、１５ｃに沿って、溶接具１０の基端部側へ延伸していくこととなる。このように延伸する各芯線Ｓの材料は、溶接具１０の基端部側へ延伸する過程において、各挟圧面１１ｃ、１５ｃの基端部近傍に設けられた下側凹溝１１ａ又は上側凹溝１５ａへ導入される。一方、上述のように上側電極１５と閉塞板１３との間には、距離ｋの隙間が設けられているため、各芯線Ｓの先端部側で軟化した材料の一部が当該隙間へ導入される。さらに、上側電極１５が下降すると、図４の（Ｂ）に示すように、軟化した各芯線Ｓの材料が下側凹溝１１ａ及び、上側凹溝１５ａを満たすとともに、接合に必要な容積の各芯線Ｓが軟化され、下側電極１１及び、上側電極１５により各芯線Ｓの材料が適正な厚みで挟圧された状態となる。すなわち、溶接具１０は、下側凹溝１１ａ及び、上側凹溝１５ａによって、接合に必要な容積の芯線Ｓが軟化するまで、既に軟化した芯線Ｓの材料が溶接具１０から延伸することを抑制している。なお、このように、適正な接合部の厚み寸法に対応して、下側電極１１へ近接した上側電極１５の位置が溶接ポジションであり、上述のような溶接作業を終了すると、当該上側電極１５は、上記駆動部によって溶接ポジションから上記着脱ポジションへ復帰する。
【００３４】
以上説明したように溶接具１０は、各芯線Ｓを載置するための下側電極１１を備えており、この下側電極１１の左右両側辺には、ガイド側壁１２が立設されている。これらのガイド側壁１２と上記下側電極１１とで区画される溝の先端部を閉塞するように、下側電極１１の先端部には、閉塞板１３が立設され、この閉塞板１３と各ガイド側壁１２と下側電極１１とで溶接空間１４が区画されている。また、溶接具１０は、上記各ガイド側壁１２に沿って、上記溶接空間１４内へ挿入可能な上側電極１５を備えている。
【００３５】
このような溶接具１０の下側電極１１及び、上側電極１５の基端部近傍には、それぞれ左右方向に延びる下側凹溝１１ａ及び、上側凹溝１５ａが相対向するように設けられているため、従来の溶接具１と異なり、下側電極１１及び、上側電極１５に挟圧された各芯線Ｓは、下側凹溝１１ａ及び、上側凹溝１５ａに食い込むことにより、軸線方向への移動が規制される。そのため、各芯線Ｓが軸線方向へ延伸するのを抑制し、下側電極１１と上側電極１５との間で形成される接合部の断面積を適正に維持することができる。したがって、溶接具１０は、各芯線Ｓの接合部における破断強度を向上させることができる。また、各芯線Ｓが軸線方向へ延伸するのを抑制することにより、従来のような溶接作業毎の管理パラメータの調整が不要となり、安定して溶接を行なうことができる。
【００３６】
また、下側電極１１及び、上側電極１５の基端部近傍には、それぞれ左右方向に延びる下側凹溝１１ａ及び、上側凹溝１５ａが相対向するように設けられているため、下側電極１１及び、上側電極１５のそれぞれ近傍側から軟化した各芯線Ｓの材料は、当該下側電極１１及び、上側電極１５の各挟圧面１１ｃ、１５ｃに沿うように溶接具１０の基端部側へ延伸する過程において、一旦下側凹溝１１ａ及び、上側凹溝１５ａへ導入される。この状態で下側電極１１及び、上側電極１５は、さらに各芯線Ｓを挟圧するとともに、軟化していき、この過程で軟化した各芯線Ｓの材料も、下側凹溝１１ａ及び、上側凹溝１５ａへ導入されていく。すなわち、溶接具１０は、下側凹溝１１ａ及び、上側凹溝１５ａによって、接合に必要な容積の芯線Ｓが軟化するまで、既に軟化した芯線Ｓの材料が溶接具１０から延伸することを抑制している。そのため、下側電極１１と上側電極１５との間で形成される接合部の断面積を適正に維持することができる。したがって、溶接具１０は、各芯線Ｓの接合部における破断強度を向上させるとともに、安定して溶接を行なうことができる。
【００３７】
このように、下側電極１１及び、上側電極１５のそれぞれ近傍側から軟化した材料を下側凹溝１１ａ及び、上側凹溝１５ａへ導入して、当該材料が溶接具１０の基端部側から延伸するのを抑制することができるため、上述したように下側電極１１及び、上側電極１５の電気抵抗が通電回数に応じて増大してしまう場合であっても、接合部の破断強度を維持することができる。つまり、上述のような時間管理方式の抵抗溶接装置を使用する場合、下側電極及び、上側電極の電気抵抗の増大に応じて増加する各芯線Ｓの接合部における延伸量を下側凹溝１１ａ及び、上側凹溝１５ａによってある程度吸収することができるため、接合部の厚み寸法を可及的に維持して、当該接合部の破断強度を溶接作業毎に安定させることができる。
【００３８】
さらに、上記溶接具１０を備えた抵抗溶接装置は、上記下側電極１１をベース１６により支持し、このベース１６に支持された下側電極１１の下側凹溝１１ａと上側電極１５の上側凹溝１５ａとが相対向するように、上側電極１５をロッド１７により支持している。また、抵抗溶接装置には、このロッド１７をベース１６に近接させて、上側電極１５によって下側電極１１に載置された各芯線Ｓを挟圧する溶接ポジションと、ロッド１７をベース１６から離間して、下側電極１１へ各芯線Ｓを着脱可能にする着脱ポジションとの間でロッド１７を駆動する駆動部を備えている。そのため、駆動部により溶接ポジションへ駆動された上側電極１５と下側電極１１との間で各芯線Ｓを挟圧するとともに、この状態で各芯線Ｓに溶接電流Ｉを通電することによって、各芯線Ｓを接合することができる。
【００３９】
また、上記ロッド１７は、上側電極１５を下側電極１１に配設された各ガイド側壁１２に沿わせるとともに、下側電極１１の閉塞板１３から距離ｋだけ離間した位置に上側電極１５を位置決めしているため、各芯線Ｓの先端部が下側電極１１に配設された閉塞板１３に当接した状態で下側電極１１に載置されている場合、各芯線Ｓの軟化した材料が閉塞板１３と上側電極１５との隙間へ導入され、溶接後の接合部の先端部に凸部が形成されることになる。すなわち、上記構成とすることによって、溶接前に各芯線Ｓが下側電極１１の適正位置に載置されたか否か及び、溶接時に各芯線Ｓがこの適正位置で維持されていたか否か、又は溶接後の接合部に各溶接部材の材料が適正量含まれているか否かを、溶接後の接合部の形状により確認することができる。
【００４０】
なお、上記実施形態では、溶接具１０により複数の被覆電線Ｗの芯線Ｓ同士を溶接する場合について説明しているが、これに限定されることはなく、例えば、芯線Ｓと導電板とを溶接する場合や、複数の導電板同士を溶接する場合等、その他導電性を有する部材同士を接合する場合に溶接具１０を使用することができる。
【００４１】
また、上記実施形態では、上側電極１５と閉塞板１３との間に距離ｋの隙間を設けた状態で上側電極１５を下側電極１１へ近接させているが、この構成に代えて、上側電極１５を閉塞板１３に沿って下側電極１１へ近接させるようにしてもよい。
【００４２】
さらに、下側電極１１及び、上側電極１５に対する下側凹溝１１ａ及び、上側凹溝１５ａの設置数量について各種検証を行なった結果、複数個の下側凹溝１１ａ及び上側凹溝１５ａを設けた場合、相対的に各挟圧面１１ｃ、１５ｃの挟圧面積が低減することにより、各芯線Ｓに対する狭圧力が不足して、接合部の破断強度が低減してしまうことが確認されたため、上記実施形態にように各挟圧面１１ｃ、１５ｃに対してそれぞれ１つずつ下側凹溝１１ａ及び、上側凹溝１５ａを設けることが好ましい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の溶接具は、各被溶接部材を載置するための下側電極を含んでおり、この下側電極の左右両側辺には、ガイド側壁が立設されている。これらのガイド側壁と上記下側電極とで区画される溝の先端部を閉塞するように、下側電極の先端部には、閉塞板が立設され、この閉塞板と各ガイド側壁と下側電極とで溶接空間が区画されている。また、溶接具には、上記各ガイド側壁に沿って、上記溶接空間内に挿入可能な上側電極を含んでいる。
【００４４】
このような溶接具の下側電極及び、上側電極の基端部近傍には、それぞれ左右方向に延びる凹溝が相対向するように設けられているため、従来の溶接具と異なり、下側電極及び、上側電極に挟圧された各被溶接部材は、各凹溝に食い込むことにより、軸線方向への移動が規制される。そのため、各被溶接部材が軸線方向へ延伸するのを抑制し、下側電極と上側電極との間で形成される接合部の断面積を適正に維持することができる。したがって、本発明の溶接具は、従来のものと比較して、各被溶接部材の接合部における破断強度を向上させることができる。また、各被溶接部材が軸線方向へ延伸するのを抑制することにより、従来のような溶接作業毎の管理パラメータの調整が不要となり、安定して溶接を行なうことができる。
【００４５】
また、下側電極及び、上側電極の基端部近傍には、それぞれ左右方向に延びる凹溝が相対向するように設けられているため、従来の溶接具と異なり、下側電極及び、上側電極のそれぞれ近傍側から軟化した各被溶接部材の材料は、当該下側電極及び、上側電極の挟圧面に沿うように溶接具の基端部側へ延伸する過程において、一旦各凹溝へ導入される。この状態で下側電極及び、上側電極は、さらに各被溶接部材を挟圧するとともに、軟化していき、この過程で軟化した各被溶接部材の材料も、各凹溝へ導入されていく。すなわち、本発明の溶接具は、凹溝によって、接合に必要な容積の被溶接部材が軟化するまで、既に軟化した被溶接部材の材料が溶接具から延伸することを抑制している。そのため、従来の溶接具と異なり、下側電極と上側電極との間で形成される接合部の断面積を適正に維持することができる。したがって、本発明の溶接具は、従来のものと比較して、各被溶接部材の接合部における破断強度を向上させるとともに、安定して溶接を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る溶接具を示す斜視図である。
【図２】図１の溶接具が抵抗溶接装置へ装着された状態を示す断面一部略図である。
【図３】図２の抵抗溶接装置が各芯線を接合する動作を示す断面一部略図であり、（Ａ）は上側電極が各芯線と当接した状態、（Ｂ）は各芯線が下側電極と上側電極により挟圧された状態をそれぞれ示している。
【図４】図２の抵抗溶接装置が各芯線を接合する動作を示す断面一部略図であり、（Ａ）は各芯線が軟化を開始した状態、（Ｂ）は上側電極が溶接ポジションとされた状態をそれぞれ示している。
【図５】従来の溶接具を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０　溶接具
１１　下側電極
１１ａ　下側凹溝
１２　ガイド側壁
１３　閉塞板
１４　溶接空間
１５　上側電極
１５ａ　上側凹溝
１６　ベース
１７　ロッド
Ｉ　溶接電流
Ｓ　芯線
Ｗ　被覆電線
【図１】
2004114122.tif 000003
【図２】
2004114122.tif 000004
【図３】
2004114122.tif 000005
【図４】
2004114122.tif 000006
【図５】
2004114122.tif 000007