(57)【要約】      （修正有）【課題】片面が電気絶縁膜で覆われている被溶接物であっても、容易にプロジェクション溶接を行うことができ、かつ所望の溶接強度及び小さな溶接痕など溶接品質の高い溶接結果が得られること。【解決手段】第１の被溶接物１の電気絶縁膜で覆われている面を第２の被溶接物２の導電面に溶接する抵抗溶接方法において、前記第１の被溶接物の電気絶縁膜で覆われている前記一方の面側に突出する突起部Ｐを備え、その先端部の前記電気絶縁膜が除去されて前記先端部では前記電気絶縁被膜が破断されて導電面が露出しており、前記先端部の前記導電面を前記第２の溶接物の導電面に当接することによって、前記突起部Ｐの前記先端部において前記第１の被溶接物１と前記第２の被溶接物２との間に導電性が確保され、プロジェクション溶接されることを特徴とする抵抗溶接方法。【選択図】  図１
2007125602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の被溶接物の電気絶縁膜で覆われている一方の面側を第２の被溶接物の導電面に当接させ、それらの間を加圧した状態で、前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との間に溶接電流を通電して溶接する抵抗溶接方法において、
前記第１の被溶接物の電気絶縁膜で覆われている前記一方の面側に突出する突起部を備えると共に、前記突起部の先端部が貫通していることによって、前記先端部では前記電気絶縁被膜が破断されて導電面が露出しており、
前記第１の被溶接物における前記突起部の先端部の導電面が前記第２の溶接物の導電面に当接することによって、前記突起部の前記先端部において前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との間に導電性が確保されることを特徴とする抵抗溶接方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の被溶接物に形成された前記突起部の先端面は、任意の形状の小環状導電面になっており、前記突起部はリング状のプロジェクションとして作用することを特徴とする抵抗溶接方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記突起部の先端部が貫通していることにより形成される貫通孔の内面は、前記突起部方向に狭まるテーパー面を有するテーパー部分から延びる薄筒状面からなることを特徴とする抵抗溶接方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記テーパー面の角度は４０〜８０度の範囲にあることを特徴とする抵抗溶接方法。
【請求項５】
第１の被溶接物の電気絶縁膜で覆われている一方の面側を第２の被溶接物の導電面に当接させ、それらの間を加圧した状態で、前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との間に溶接電流を通電して溶接する抵抗溶接方法において、
前記第１の被溶接物の電気絶縁膜で覆われている前記一方の面側に突出する突起部を備えると共に、前記突起部の先端部の前記電気絶縁膜が除去されることによって、前記先端部では前記電気絶縁被膜が破断されて導電面が露出しており、
前記第１の被溶接物における前記突起部の先端部の導電面が前記第２の溶接物の導電面に当接することによって、前記突起部の前記先端部において前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との間に導電性が確保されることを特徴とする抵抗溶接方法。
【請求項６】
第１の被溶接物に当接する第１の溶接電極と、第２の被溶接物に当接する第２の溶接電極と、前記第１の溶接電極と前記第２の溶接電極とを通して前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との間に溶接電流を通電する溶接電源とを備え、前記第１の被溶接物の電気絶縁膜で覆われている一方の面側を前記第２の被溶接物の導電面に当接させ、それらの間を加圧した状態で、前記溶接電流を通電して前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物とを溶接する抵抗溶接装置において、
所定の角度で先細りしている先端部を有する孔明け部と前記孔明け部から円錐状又は角錐状に所定の角度で広がるテーパー部とからなる貫通孔・突起部形成用冶具を備え、
抵抗溶接を行う以前に、前記貫通孔・突起部形成用冶具で前記第１の被溶接物に貫通孔を明けて前記電気絶縁膜側を破ると共に、前記貫通孔を中心とするテーパー面を形成して前記電気絶縁膜側に突出する突起部を形成し、
該突起部を前記第２の被溶接物の導電面に当接させて前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物とを溶接することを特徴とする抵抗溶接装置。
【請求項７】
一方の面側が電気絶縁膜で覆われている被溶接物において、
前記電気絶縁膜で覆われている前記一方の面側に突出する突起部を備えると共に、前記突起部の先端部が貫通している、又は前記突起部の先端部の前記電気絶縁膜が除去され、前記先端部では前記電気絶縁被膜が破断されて導電面が露出していることを特徴とする被溶接物。
【請求項８】
請求項７において、
前記突起部の先端面は、任意の形状の小環状導電面又は小導電面になっていることを特徴とする被溶接物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、片面が電気絶縁膜で被覆されている金属板からなる第１の被溶接物と任意の第２の被溶接物とを抵抗溶接する溶接方法、抵抗溶接装置及び特定の被溶接物に関する。
【背景技術】
【０００２】
片面が熱可塑性樹脂などからなる電気絶縁膜で被覆された絶縁被覆鋼板同士、又はこのような絶縁被覆鋼板と絶縁被覆が施されていない任意の被溶接物とを抵抗溶接したい場合がある。このような場合には電気絶縁膜が邪魔をして通電しないので、抵抗溶接に先立って前記電気絶縁膜を破って被溶接物間の導電性を確保することが必要である。従来の場合には、絶縁被覆鋼板の電気絶縁膜が上側に位置し、金属表面同士が当接するように重ね合わせ、鋭い突起を持った溶接電極によって先ず前記電気絶縁膜を破ってその溶接電極の突起先端を金属表面まで到達させ、これによって双方の被溶接物間の導電性を確保した後に、通電を行って抵抗溶接する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、他の溶接方法としては、第１の高電圧パルスを印加することによって電気絶縁膜を破って双方の被溶接物間の導電性を確保した後に、第２の高電圧パルスを通電して抵抗溶接する方法も開示されている（例えば、特許文献２参照）。前掲の溶接方法が有する下記問題点を解決し得る別の抵抗溶接方法も既に開示されている。この溶接方法は、一方の被溶接物である絶縁被覆鋼板の溶接箇所に予め孔を明け、かつ他方の被溶接物である金属板には突起を形成し、前記孔と突起とを合致させ、前記孔に前記突起の先端部が入るように双方の被溶接物を重ね合わせて抵抗溶接するものである（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２０００−２６３２４８公報
【特許文献２】特開２００４−１３０３３１公報
【特許文献３】特開平０５−１５４６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前掲特許文献１で開示された抵抗溶接方法にあっては、簡便であるが、電気絶縁膜を破る側の溶接電極は先端が電気絶縁膜を破れる程度に先鋭な形状の電極チップを備えていなければならないので、電極チップの最先端は小さな点又は細い線にならざるを得ない。したがって、コンデンサ蓄電式抵抗溶接の場合のように急激に増大する大きな溶接電流を流すことはできず、極めて小容量の溶接電流による抵抗溶接に制限される。さらに、抵抗溶接にあっては最低限必要な加圧力を双方の溶接電極間に印加するので、溶接電流と溶接電極間に印加される加圧力とによって、電極チップの先端部が損傷又は変形し易いので、直ぐに電気絶縁膜を破ることができなくなる。したがって、双方の被溶接物間の導電性を確保するには頻繁に電極チップを交換しなければならず、実際の溶接作業にこのような抵抗溶接方法を採用することは困難である。
【０００４】
また、前掲特許文献２に開示された抵抗溶接方法にあっては、第１の高電圧パルスを印加することによって極めて微小な孔が明くが、双方の被溶接物間に電気絶縁膜が存在するためにその電気絶縁膜の厚みによって被溶接物同士が接触し難く、双方の被溶接物間に導電性を確保するのは難しい場合が多い。更に、この抵抗溶接方法においては第１、第２の高電圧パルスを発生する二つのパルス発生回路が必要であり、経済性の面でも問題がある。また、高電圧パルスを用いるので安全性に問題があるという欠点を有する。
【０００５】
前掲特許文献３に開示された抵抗溶接方法は、前掲特許文献１、２が有する問題は生じないが、一方の被溶接物には孔を、また他方の被溶接物には突起を設け、これらを位置合わせする必要がある。突起の高さは、通常のプロジェクション溶接では１ｍｍ前後程度の場合が一般的であり、実際の溶接工程においてこのような高さの突起を孔に位置合わせした状態で双方の被溶接物を重ね合わせ、加圧して溶接を行うのは非常に困難が伴う。特に、孔と突起とが複数個ある場合には対応する孔と突起同士を位置合わせしてずれないように溶接するのは難しく、高価な検出・位置合わせ機構及び位置ずれ防止機構などが必要になり、経済性という点で問題がある。
【０００６】
したがって、本発明は前述の問題点を解決し、簡単な方法で溶接箇所に新規な特殊の突起部を形成することによって確実に双方の被溶接物間の導電性を確保すると同時に、溶接痕が小さく、かつ溶接強度に優れているなど品質の高い抵抗溶接結果を得ることができる抵抗溶接方法及び装置、更には被溶接物を提供することを主目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述のような問題を解決するため、第１の発明は、第１の被溶接物の電気絶縁膜で覆われている一方の面側を第２の被溶接物の導電面に当接させ、それらの間を加圧した状態で、前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との間に溶接電流を通電して溶接する抵抗溶接方法において、前記第１の被溶接物の電気絶縁膜で覆われている前記一方の面側に突出する突起部を備えると共に、前記突起部の先端部が貫通していることによって、前記先端部では前記電気絶縁被膜が破断されて導電面が露出しており、前記第１の被溶接物における前記突起部の先端部の導電面が前記第２の溶接物の導電面に当接することによって、前記突起部の前記先端部において前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との間に導電性が確保されることを特徴とする抵抗溶接方法を提供するものである。
【０００８】
第２の発明は、前記第１の発明において、前記第１の被溶接物に形成された前記突起部の先端面は、任意の形状の小環状導電面になっており、前記突起部はリング状のプロジェクションとして作用することを特徴とする抵抗溶接方法を提供するものである。
【０００９】
第３の発明は、前記第１の発明又は前記第２の発明において、前記突起部の先端部が貫通していることにより形成される貫通孔の内面は、前記突起部方向に狭まるテーパー面を有するテーパー部分から延びる薄筒状面からなることを特徴とする抵抗溶接方法を提供するものである。
【００１０】
第４の発明は、前記第３の発明において、前記テーパー面の角度は４０〜８０度の範囲にあることを特徴とする抵抗溶接方法を提供するものである。
【００１１】
第５の発明は、第１の被溶接物の電気絶縁膜で覆われている一方の面側を第２の被溶接物の導電面に当接させ、それらの間を加圧した状態で、前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との間に溶接電流を通電して溶接する抵抗溶接方法において、前記第１の被溶接物の電気絶縁膜で覆われている前記一方の面側に突出する突起部を備えると共に、前記突起部の先端部の前記電気絶縁膜が除去されることによって、前記先端部では前記電気絶縁被膜が破断されて導電面が露出しており、前記第１の被溶接物における前記突起部の先端部の導電面が前記第２の溶接物の導電面に当接することによって、前記突起部の前記先端部において前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との間に導電性が確保されることを特徴とする抵抗溶接方法を提供するものである。
【００１２】
第６の発明は、第１の被溶接物に当接する第１の溶接電極と、第２の被溶接物に当接する第２の溶接電極と、前記第１の溶接電極と前記第２の溶接電極とを通して前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物との間に溶接電流を通電する溶接電源とを備え、前記第１の被溶接物の電気絶縁膜で覆われている一方の面側を前記第２の被溶接物の導電面に当接させ、それらの間を加圧した状態で、前記溶接電流を通電して前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物とを溶接する抵抗溶接装置において、所定の角度で先細りしている先端部を有する孔明け部と前記孔明け部から円錐状又は角錐状に所定の角度で広がるテーパー部とからなる貫通孔・突起部形成用冶具を備え、抵抗溶接を行う以前に、前記貫通孔・突起部形成用冶具で前記第１の被溶接物に貫通孔を明けて前記電気絶縁膜側を破ると共に、前記貫通孔を中心とするテーパー面を形成して前記電気絶縁膜側に突出する突起部を形成し、その突起部を前記第２の被溶接物の導電面に当接させて前記第１の被溶接物と前記第２の被溶接物とを溶接することを特徴とする抵抗溶接装置を提供するものである。
【００１３】
第７の発明は、一方の面側が電気絶縁膜で覆われている被溶接物において、前記電気絶縁膜で覆われている前記一方の面側に突出する突起部を備えると共に、前記突起部の先端部が貫通している、又は前記突起部の先端部の前記電気絶縁膜が除去され、前記先端部では前記電気絶縁被膜が破断されて導電面が露出していることを特徴とする被溶接物を提供するものである。
【００１４】
第８の発明は、前記第７の発明において、前記突起部の先端面は、任意の形状の小環状導電面又は小導電面になっていることを特徴とする被溶接物を提供するものである。
【発明の効果】
【００１５】
前記第１の発明ないし前記第５の発明によれば、いずれか一方の被溶接物、又は双方の被溶接物の片面が電気絶縁膜で覆われていても、容易にプロジェクション溶接を行うことができ、かつ所望の溶接強度及び小さな溶接痕など溶接品質の高い溶接結果を得ることができる抵抗溶接方法を提供する。特に、前記第２の発明によれば突起部の先端面が任意の形状の小環状導電面になっているので、突起部先端の接触面積は小さいのにもかかわらず、実質的なプロジェクション面積が大きくなるために溶接強度を向上できる抵抗溶接方法を提供する。
【００１６】
また、前記第６の発明によれば、いずれか一方の被溶接物、又は双方の被溶接物の片面が電気絶縁膜で覆われていても、容易にプロジェクション溶接を行うことができ、かつ所望の溶接強度及び小さな溶接痕など溶接品質の高い溶接結果を得ることができる抵抗溶接装置を提供できる。
【００１７】
また、前記第７、８の発明によれば、片面が電気絶縁膜で覆われている被溶接物であっても、容易にプロジェクション溶接を行うことができ、かつ所望の溶接強度及び小さな溶接痕など溶接品質の高い溶接結果が得られる被溶接物を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
[実施形態１]
図１ないし図３によって本発明に係る抵抗溶接及び被溶接物の実施形態１について説明する。図１は実施形態１に係る抵抗溶接方法を説明するための図、図２は片面に電気絶縁膜が形成された金属板からなる被溶接物に貫通孔を有する突起部を形成するための貫通孔・突起部形成用治具を説明するための図、図３は前記貫通孔・突起部形成用治具を用いて前記第１の被溶接物に貫通孔を有する突起部を形成する方法及び貫通孔を有する突起部を示す図である。第１、第２の被溶接物１、２は片面に電気絶縁膜が形成された通常の絶縁被覆鋼板のような絶縁被覆金属板であり、第１の被溶接物１は比較的薄い厚みを有する金属板１Ａとその片面に形成されている電気絶縁膜又は半電気絶縁膜（ここではこれらを電気絶縁膜という。）１Ｂとからなる。第２の被溶接物２は第１の被溶接物１と同様なもの、あるいは厚みや材質などが第１の被溶接物１と異なる絶縁被覆金属板などであり、金属部材２Ａとその片面に形成されている電気絶縁膜２Ｂとからなる。
【００１９】
図１に示すように、第１の被溶接物１はその電気絶縁膜１Ｂが第２の被溶接２の金属部材２Ａに当接するように重ねられる。第２の被溶接物２はその電気絶縁膜２Ｂが下側になるよう電気絶縁材料からなる載置台３上に載置される。第１の被溶接物１には、後で詳述する貫通孔Ｈを有する突起部Ｐが形成されている。溶接時には、第１の溶接電極４は第１の被溶接物１の突起部Ｐを含む金属板１Ａ上を予め決められた加圧力で加圧し、第２の溶接電極５は第２の被溶接物２の金属板２Ａに当接する。第１、第２の溶接電極４、５は溶接用電源６に接続される。溶接用電源６は、単相又は三相の商用交流電源７、交流電力を整流して直流に変換する整流回路８、エネルギー蓄積用コンデンサ９、及びインバータ回路又はスイッチ回路１０、及び溶接用トランス１１からなる一般的なものでよい。
【００２０】
ここで、本発明にかかる抵抗溶接方法を具体的に説明する前に、本発明の主な特徴である貫通孔・突起部形成用治具による貫通孔Ｈを有する突起部Ｐの形成について、図２、図３を用いて説明する。貫通孔・突起部形成用治具２１は、第１の被溶接物１の金属板１Ａが比較的容易に突き破ることができる程度の厚みと材質である場合には、ポンチのように回転せずに上下に運動するだけのものである。その駆動機構については図示していない。貫通孔・突起部形成用治具２１は、孔明け部２２とその孔明け部２２から円錐状又は角錐状など所定の角度で広がるテーパー部２３と本体部２４とを有する。孔明け部２２は第１の被溶接物１に穿孔される貫通孔Ｈの大きさ、つまり後述する微小リング状のプロジェクションとして作用する環状面の大きさを決定するものである。したがって、孔明け部２２は後述する微小リング状のプロジェクションとして作用する貫通孔Ｈの径に応じた径ｄ１を有すると共に、第１の被溶接物１の厚みから決められる、例えば被溶接物１の厚みと同程度ないしは数ｍｍ程度大きな長さＬ１を有する。孔明け部２２は寿命の観点からは被溶接物１の厚みと同程度又は若干だけ長い程度が好ましい。孔明け部２２の長さＬ１の部分から延びる先端部分は、孔明けが容易でかつ損耗し難い角度θ１で先細りしている。この角度θ１は８０〜１００度の範囲内が好ましい。
【００２１】
この実施例では、貫通孔・突起部形成用治具２１が回転しないので、孔明け部２２だけでなく貫通孔・突起部形成用治具２１全体の断面が円形状又は角形など任意の形状でも構わない。テーパー部２３は孔明け部２２から角度θ２で拡がり、好ましくは被溶接物１の厚みよりも大きな長さＬ２を有する。テーパー部２３の角度θ２は、通常のプロジェクションを形成し得る角度を参考にして決められた角度であり、同一の厚みと材料の被溶接物で比べると、従来に比べて角度θ２は小さい。この角度θ２の範囲は４０〜８０度であるが、小さな溶接痕又は高い溶接強度など良好な溶接結果が得られるという観点からは５０〜７０度であるのが好ましく、角度θ１よりも小さいことが望まれる。また、本体部２４は径ｄ２を有し、図示しない上下駆動・加圧用機構に固定され、貫通孔・突起部形成用治具２１がある加圧力で上下に運動するようになっている。
【００２２】
図３を用いて、前述した貫通孔・突起部形成用治具２１によって第１の被溶接物１に貫通孔Ｈを中央に有する突起部Ｐを形成する方法について説明する。前述した金属板１Ａとその片面に形成されている電気絶縁膜１Ｂとからなる第１の被溶接物１を、電気絶縁膜１Ｂが下になるようにして孔明け用支持台３１上に載置する。孔明け用支持台３１は、貫通孔・突起部形成用治具２１の孔明け部２２に対応する箇所に凹所３２を有し、凹所３２が形成された部分以外は平坦面となっている。凹所３２は孔明け部２２の長さよりも大きな深さと、突起部Ｐが形成されるときに邪魔にならないような径とを有する。
【００２３】
したがって、図３（Ｂ）に示すように、第１の被溶接物１の金属板１Ａ上方から貫通孔・突起部形成用治具２１が下降し、図示しない加圧機構によって孔明け部２２の先細った先端に所定の加圧力がかかると、第１の被溶接物１に貫通孔Ｈが穿孔されて突起部Ｐの最先端面Ｐｓでは電気絶縁膜１Ｂが破れ、更に貫通孔・突起部形成用治具２１が下降してテーパー部２３が第１の被溶接物１の金属板１Ａが加圧することにより、その図面上部がテーパー部２３に従って凹み、図３（Ｃ）に拡大図を示すように、貫通孔Ｈをほぼ中心とするテーパー面Ｔを形成する一方で、同時に電気絶縁膜１Ｂで被覆されている側の面が突出して突起部Ｐが形成される。突起部Ｐが形成されたら、貫通孔・突起部形成用治具２１を図３（Ｂ）において上方に移動させる。突起部Ｐは、孔明け部２２が貫通孔Ｈを挿通している状態で形成されるので、貫通孔Ｈを中心にしてバランスよく形成される。突起部Ｐの最先端面Ｐｓは孔明け部２２の径にほぼ等しい貫通孔Ｈの径を内径とする細い環状面となっており、最先端面Ｐｓは電気絶縁膜１Ｂで覆われておらず、金属が露出しているので、後述する溶接時には小環状のプロジェクションとして作用する。
【００２４】
図１に戻ってこの抵抗溶接方法を説明すると、エネルギー蓄積用コンデンサ９は整流回路８に含まれる不図示のスイッチ素子がオンすることによって、交流電源７の電力で充電される。エネルギー蓄積用コンデンサ９の充電電圧が設定値に達する時刻以後に、インバータ回路又はスイッチ回路１０がオンすることによって、エネルギー蓄積用コンデンサ９に充電されているエネルギーはインバータ回路又はスイッチ回路１０及び溶接用トランス１１を通して第１の溶接電極４と第２の溶接電極５との間に短時間で放出される。このエネルギーの放電に伴って流れるパルス電流は、第１と第２の被溶接物１、２間では図３（Ｃ）に示す突起部Ｐにおける任意の形状の小環状導電面である最先端面Ｐｓに集中して流れる。つまり、小環状導電面である最先端面Ｐｓはリング状のプロジェクションとして作用するので、小環状導電面である最先端面Ｐｓの接触面積は小さいにもかかわらず、溶接時には最先端面Ｐｓ全体が先ず溶融するので、溶接強度を大きくすることができ、また溶接痕を小さくできるなど溶接品質を向上させることが可能である。この集中する溶接電流によって、突起部Ｐ全体及びその突起部Ｐの近傍の第１と第２の被溶接物１、２が溶融して混ざり合い、ナゲットを形成する。このとき、突起部Ｐ及びその突起部Ｐの近傍における電気絶縁膜は熱によって消散する。なお、載置台３には電流が流れず、第２の被溶接物２にあっては、第１の被溶接物１の突起部Ｐにおける最先端面Ｐｓに接触する当接箇所と第２の溶接電極５との当接箇所との間で金属板２Ａを平面に沿って流れる（インダイレクト方式）。
【００２５】
つまりこの実施形態１では、溶接に先立って貫通孔・突起部形成用治具２１に所定以上の加圧力を加えるだけで、第１の被溶接物１における金属板１Ａの上方から貫通孔Ｈを穿孔し、更に加圧力を加えて電気絶縁膜１Ｂ側に金属板１Ａを突出させて突起部Ｐを形成することにより、電気絶縁の施された金属板を容易、かつ良好に抵抗溶接することができる。また、この実施形態１の抵抗溶接にあっては、特別な位置検出機構、位置決め機構など必要ではなく、既存の一般的な抵抗溶接装置でもって溶接強度の優れた溶接結果を得ることができる。
【００２６】
[実施形態２]
この実施形態２にかかる抵抗溶接方法及び装置は、特に片面が電気絶縁膜で被覆された第１の被溶接物の厚みが厚くて、加圧力だけでは貫通孔が明き難い又は明かない場合に適している。実施形態１では、図２に示した貫通孔・突起部形成用治具２１は直進の往復運動だけを行ったが、この実施形態２では最初に回転運動を行い、次に回転運動を停止した後に直進の往復運動を行うところに主な特徴がある。図１ないし図３を利用して実施形態２に係る抵抗溶接方法及び装置、被溶接物について説明する。
【００２７】
この実施形態２で用いる貫通孔・突起部形成用治具２１では、孔明け部２２が実施形態１で用いられた貫通孔・突起部形成用治具２１と異なる。この孔明け部２２は市販されているような一般的な穿孔用ドリルの刃と同様な螺旋状の溝（不図示）が形成された構造になっており、孔明け部２２が高速で回転することによって比較的軽い加圧力で容易に穿孔することができる。したがって、実施形態２ではこのような孔明け部２２を備える貫通孔・突起部形成用治具２１を回転させながら比較的軽い加圧力を加えて降下させ、先ずドリルとして働く孔明け部２２によって第１の被溶接物１の金属板１Ａに貫通孔Ｈを明ける。貫通孔Ｈが明いたら直ぐに貫通孔・突起部形成用治具２１の回転を止めると同時に、加圧力を所定の値まで増大させてそのまま下降させ、通孔・突起部形成用治具２１のテーパー部２３で金属板１Ａを窪ませて貫通孔Ｈをほぼ中心とするテーパー面Ｔを形成する一方で、同時に電気絶縁膜１Ｂ側に突出させて突起部Ｐを形成する。突起部Ｐを形成したら貫通孔・突起部形成用治具２１を図３（Ｂ）において上方に移動させる。なお、特に詳細は示していないが、図３（Ｂ）において、孔明け用支持台３１の凹所３２の上部は突起部Ｐを成形するのに都合の良いテーパー部となっていてもよい。
【００２８】
実施形態２においても突起部Ｐは図３（Ｃ）に示すように、第１の被溶接物１の金属板１Ａ、つまり導電面が突起部Ｐにおける任意の形状の小環状導電面である最先端面Ｐｓに露出する。したがって、図１に示すように、第１の被溶接物１の電気絶縁膜１Ｂ側を第２の被溶接物２上に重ねたとき、第１の被溶接物１の小環状導電面である最先端面Ｐｓが第２の被溶接物２の金属板２Ａに当接し、確実に第１、第２の被溶接物１、２間で導電性が確保される。実施形態１で説明したように、第１の溶接電極４と第２の溶接電極５との間に通電が行われると、先ず溶接電流が第１の被溶接物１の小環状導電面である最先端面Ｐｓに集中して流れ、好ましい抵抗溶接が行われる。実施形態２でも、小環状導電面である最先端面Ｐｓはリング状のプロジェクションとして働き、溶接痕が十分に小さいなど品質の高い抵抗溶接結果を得ることができる。
【００２９】
[実施形態３]
実施形態１、２の抵抗溶接は、第１の被溶接物１、第２の被溶接物２の双方が電気絶縁膜を片面に備えていたので、インダイレクト方式で第１の被溶接物１の電気絶縁膜側を第２の被溶接物２の金属板に溶接したが、実施形態３では第２の被溶接物２が電気絶縁膜を備えない金属部材であるので、ダイレクト方式でプロジェクション溶接する例について図４を用いて説明する。図４において、図１ないし図３で用いた記号と同じ記号は同じ名称の部材を示すものとする。
【００３０】
第１の被溶接物１は、実施形態１又は実施形態２で述べた被溶接物と同じであり、金属板１Ａの片面に電気絶縁膜１Ｂが形成されている。第１の被溶接物１に貫通孔Ｈ及び突起部Ｐを形成する方法は、実施形態１又は実施形態２で述べた方法と同一であるので、説明を省略するが、前述同様に突起部Ｐは電気絶縁膜１Ｂ側に突出している。電気絶縁処理が施されていない第２の被溶接物２が第２の溶接電極５の上に載置される。次に第２の被溶接物２の上に、貫通孔Ｈ及び突起部Ｐが形成された第１の被溶接物１を突起部Ｐを下側にして重ねる。次に、第１の溶接電極４を降下、あるいは第２の溶接電極５を上昇させ、第１、第２の溶接電極４、５間に第１の被溶接物１の突起部Ｐを含む面域と第２の被溶接物２とを挟み、所定の加圧力で加圧し、加圧した状態で溶接用電源６から第１、第２の溶接電極４、５間に電流を流す。
【００３１】
先ず、電流は第１の被溶接物１の金属板１Ａ、つまり導電面が突起部Ｐにおける任意の形状の小環状導電面である最先端面Ｐｓ（図３を参照）に集中し、溶接電流は第１、第２の被溶接物１、２の厚み方向に流れてプロジェクション抵抗溶接が行われる。実施形態３においては、第２の被溶接物は金属板に制限されることなく、例えば金属パイプ、又は金属棒、あるいは特殊の形状のものなど任意の形状のものでよい。実施形態３では、図１に示した電気絶縁された載置台３が不要であり、第１の被溶接物１に電気絶縁膜が形成されていても、突起部Ｐにおける任意の形状の小環状導電面である最先端面Ｐｓがリング状のプロジェクションとして作用するので、溶接強度の向上及び小さな溶接痕など好ましい溶接結果を得ることができる。
【００３２】
[実施形態４]
図５を用いて本発明の実施形態４について説明する。図５において、図１ないし図４で用いた記号と同じ記号は同じ名称の部材を示すものとする。実施形態４では、図示しない一般的なプロジェクション形成治具によって金属板１Ａ側から所定の加圧力をかけて、図５（Ａ）に示すように電気絶縁膜１Ｂ側に突出する突起部Ｐを形成する。この突起部Ｐの高さは、制限されるものでないが、例えば１〜２ｍｍ程度である。次に、図示しない研磨機構などによって、図５（Ｂ）に示すように突起部Ｐの先端部分を１／２〜１／３程度削除する。これによって、突起部Ｐの形状に対応する円形状又は角形状などの最先端面Ｐｓが得られ、その最先端面Ｐｓは金属版１Ａの一部分が露出する面である。したがって、第１と第２の被溶接物１、２の双方が電気絶縁処理の施されている場合には、実施形態１で述べたようにインダイレクト方式でプロジェクション溶接を行うことができ、また、第１の被溶接物１が電気絶縁処理を施され、第２の被溶接物２が絶縁処理を施されていない場合には、実施形態３で述べたのと同じようにダイレクト方式のプロジェクション溶接を行うことができる。プロジェクション溶接については既に述べたので説明を省略する。
【００３３】
なお、以上の実施形態においては電気絶縁膜１Ｂが金属板１Ａの片面に形成されている例について述べたが、電気絶縁膜１Ｂが金属板１Ａの片面全面に形成されていても良いし、一部分に形成されていてもよい。電気絶縁膜１Ｂが金属板１Ａの片面の一部分に形成されている場合にも、電気絶縁膜１Ｂが形成された箇所で溶接を行いたい場合には、本発明は有効である。電気絶縁膜は有機材料又は無機材料からなってもよく、また、金属酸化膜であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態１又は実施形態２に係る抵抗溶接を説明するための図である。
【図２】本発明の実施形態１又は実施形態２に係る抵抗溶接方法に用いられる貫通孔・突起部形成用治具の一部分を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１又は実施形態２に係る抵抗溶接の一部分、特に本発明に係る被溶接物における突起部の形成を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態３に係る抵抗溶接を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態４に係る抵抗溶接を行うための被溶接物における突起部の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１・・・第１の被溶接物
１Ａ・・・第１の被溶接物１の金属板
１Ｂ・・・第１の被溶接物１の電気絶縁膜
２・・・第２の被溶接物
２Ａ・・・第２の被溶接物２の金属部材
２Ｂ・・・第２の被溶接物２の電気絶縁膜
３・・・載置台
４・・・第１の溶接電極
５・・・第２の溶接電極
６・・・溶接用電源
７・・・交流電源
８・・・整流回路
９・・・エネルギー蓄積用コンデンサ
１０・・・インバータ回路又はスイッチ回路
１１・・・溶接用トランス
２１・・・貫通孔・突起部形成用治具
２２・・・孔明け部
２３・・・テーパー部
２４・・・本体部
３１・・・孔明け用支持台
３２・・・孔明け用支持台３１の凹所
Ｐ・・・突起部
Ｐｓ・・・突起部Ｐの最先端面
Ｈ・・・貫通孔
Ｔ・・・テーパー面
【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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