(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
側方に向けて開口する開口部（Ｓ1 ）を有する第１溶接部品（Ｓ）を第２溶接部品（Ｐ）の上部に重ね合わせ、これら第１、第２溶接部品（Ｓ，Ｐ）が相互に重なり合う被溶接部（Ｗ）をスポット溶接するスポット溶接装置であって、
一端に設けた電極部（１６7 ）が前記第１溶接部品（Ｓ）の開口部（Ｓ1 ）に側方から挿入可能な補助電極（１６）と、
前記被溶接部（Ｗ）の下面に当接可能な第１溶接電極（４）と、
前記第１溶接部品（Ｓ）の開口部（Ｓ1 ）の外側で前記補助電極（１６）に当接可能であって、該補助電極（１６）を下方に押圧して前記電極部（１６7 ）を前記被溶接部（Ｗ）の上面に当接させる第２溶接電極（５）とを備え、
前記補助電極（１６）は、支持部材（９）に支軸（１１）により揺動自在に軸支された揺動部材（１３）の上面に固定されて支軸（１１）回りに上下揺動可能に枢支され、前記電極部（１６7 ）が前記被溶接部（Ｗ）から離反するようにスプリング（１４）で上向きに付勢されていて、
前記電極部（１６7 ）は前記補助電極（１６）の先端に上面が先細に傾斜して形成されるとともに、前記補助電極（１６）の上面の前記支軸（１１）と電極部（１６7 ）との間には、前記第２溶接電極（５）が当接可能な押圧部（１６8 ）が形成されており、
スポット溶接用のガンアーム（１）は、先端に上向きに形成された前記第１溶接電極（４）を有する下側の固定アーム（２）と、先端に下向きに形成された前記第２溶接電極（５）を有する上側の可動アーム（３）とにより構成され、前記第２溶接電極（５）の位置が前記第１溶接電極（４）の位置に対して両アーム（２，３）の基端側に偏倚していることを特徴とするスポット溶接装置。
【請求項２】
前記補助電極（１６）の内部に冷却水が循環する冷却水通路（１６3 〜１６6 ）を形成したことを特徴とする、請求項１に記載のスポット溶接装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のスポット溶接装置を用いて、側方に向けて開口する開口部（Ｓ1 ）を有する第１溶接部品（Ｓ）を第２溶接部品（Ｐ）の上部に重ね合わせ、これら第１、第２溶接部品（Ｓ，Ｐ）が相互に重なり合う被溶接部（Ｗ）をスポット溶接するスポット溶接方法であって、
前記被溶接部（Ｗ）の下面に当接する第１溶接電極（４）と、前記第１溶接部品（Ｓ）の開口部（Ｓ1 ）の外側に位置する第２溶接電極（５）とを、前記開口部（Ｓ1 ）に側方から挿入されて前記第２溶接電極（５）および前記被溶接部（Ｗ）に同時に当接する補助電極（１６）を介して相互に導通させ、前記第１、第２溶接電極（４，５）間を流れる電流により前記被溶接部（Ｗ）をスポット溶接することを特徴とするスポット溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、側方に向けて開口する開口部を有する第１溶接部品を第２溶接部品の上部に重ね合わせ、これら第１、第２溶接部品が相互に重なり合う被溶接部をスポット溶接するスポット溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
相互に重ね合わせた複数枚の金属板の被溶接部の両面を一対の溶接電極で挟持して通電を行い、通電に伴う発熱で被溶接部の金属を溶融させて溶接を行うスポット溶接装置は、例えば特開平９−２２０６７３号公報、特開平９−３２３１７２号公報、特開平９−２７２４６１号公報等により公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、何れかの溶接部材が側方に向けて開口する溝型断面を有しているような場合、その溶接部材の被溶接部に上方から溶接電極を当接させようとしても、溶接部材との干渉によって溶接電極を被溶接部に当接させることができない場合がある。そこで、上記特開平９−２７２４６１号公報に記載されたものは、コ字状に形成した支持腕の両端に固定溶接電極および可動溶接電極を設け、固定溶接電極を溶接部材の開口に側方から挿入した状態で、可動溶接電極を固定溶接電極に接近する方向に移動させることにより、両溶接電極間に被溶接部を挟持してスポット溶接を行うようになっている。
【０００４】
しかしながら、上記従来のものは溶接電極を溶接部材の開口内に挿入する必要があるため、前記開口の寸法がある程度大きいことが必須であり、開口の寸法が小さいために溶接電極を挿入することができない場合には対応できないという問題がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、溶接電極を挿入できない小さな開口部を通して被溶接部を支障なくスポット溶接できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、側方に向けて開口する開口部を有する第１溶接部品を第２溶接部品の上部に重ね合わせ、これら第１、第２溶接部品が相互に重なり合う被溶接部をスポット溶接するスポット溶接装置であって、一端に設けた電極部が前記第１溶接部品の開口部に側方から挿入可能な補助電極と、前記被溶接部の下面に当接可能な第１溶接電極と、前記第１溶接部品の開口部の外側で前記補助電極に当接可能であって、該補助電極を下方に押圧して前記電極部を前記被溶接部の上面に当接させる第２溶接電極とを備え、前記補助電極は、支持部材に支軸により揺動自在に軸支された揺動部材の上面に固定されて支軸回りに上下揺動可能に枢支され、前記電極部が前記被溶接部から離反するようにスプリングで上向きに付勢されていて、前記電極部は前記補助電極の先端に上面が先細に傾斜して形成されるとともに、前記補助電極の上面の前記支軸と電極部との間には、前記第２溶接電極が当接可能な押圧部が形成されており、スポット溶接用のガンアームは、先端に上向きに形成された前記第１溶接電極を有する下側の固定アームと、先端に下向きに形成された前記第２溶接電極を有する上側の可動アームとにより構成され、前記第２溶接電極の位置が前記第１溶接電極の位置に対して両アームの基端側に偏倚していることを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、相互に重なり合う第１、第２溶接部品の被溶接部をスポット溶接する際に、補助電極の一端に設けた電極部を第１溶接部品の開口に側方から挿入した状態で、第１溶接電極を被溶接部の下面に当接させるとともに、第２溶接電極で補助電極を下方に押圧して電極部を被溶接部の上面に当接させることにより、第１、第２溶接電極間を導通させて被溶接部をスポット溶接することができる。このとき、形状の自由度が高い補助電極だけを前記開口内に挿入すれば良いため、溶接電極が挿入不能な小さい開口を備えた第１溶接部品を支障なくスポット溶接することが可能となり、スポット溶接装置の汎用性が大幅に向上する。
【０００８】
また、支軸回りに上下揺動可能に枢支された補助電極が、その電極部が被溶接部から離反するようにスプリングで上向きに付勢されるので、補助電極の押圧部を第２溶接電極で押圧するだけで電極部を被溶接部の上面に確実に当接させることができる。
【０００９】
また請求項２に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、前記補助電極の内部に冷却水が循環する冷却水通路を形成したことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、冷却水通路を循環する冷却水で補助電極が冷却されるので、その補助電極の寿命を延長することができる。
【００１１】
また請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載のスポット溶接装置を用いて、側方に向けて開口する開口部を有する第１溶接部品を第２溶接部品の上部に重ね合わせ、これら第１、第２溶接部品が相互に重なり合う被溶接部をスポット溶接するスポット溶接方法であって、前記被溶接部の下面に当接する第１溶接電極と、前記第１溶接部品の開口部の外側に位置する第２溶接電極とを、前記開口部に側方から挿入されて前記第２溶接電極および前記被溶接部に同時に当接する補助電極を介して相互に導通させ、前記第１、第２溶接電極間を流れる電流により前記被溶接部をスポット溶接することを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、相互に重なり合う第１、第２溶接部品の被溶接部をスポット溶接する際に、第１溶接部品の開口に側方から挿入されて被溶接部の上面に当接する補助電極に第２溶接電極を当接させ、かつ第１溶接電極を被溶接部の下面に当接させることにより、第１、第２溶接電極間を補助電極を介して導通させて被溶接部をスポット溶接することができる。このとき、形状の自由度が高い補助電極だけを前記開口内に挿入すれば良いため、溶接電極が挿入不能な小さい開口を備えた第１溶接部品を支障なくスポット溶接することが可能となり、スポット溶接装置の汎用性が大幅に向上する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１４】
図１〜図５は本発明の一実施例を示すもので、図１はスポット溶接装置の全体斜視図、図２は図１の２方向矢視図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図２の４−４線断面図、図５は前記図２に対応する作用説明図である。
【００１５】
図１〜図３に示すように、本実施例のスポット溶接装置は、チャンネル状のウインドガラス用サッシュ（以下、第１溶接部品Ｓという）を概略平板状のドアパネル（以下、第２溶接部品Ｐという）にスポット溶接するためのものである。チャンネル状の第１溶接部品Ｓは側方を向いて開口する開口部Ｓ1 を備えており、第２溶接部品Ｐの上面に重ね合わされた状態で前記開口部Ｓ1 の内側に位置する被溶接部Ｗにおいてスポット溶接される。
【００１６】
スポット溶接用のガンアーム１は、下側の固定アーム２と、この固定アーム２に対して図示せぬ駆動源で上下動する上側の可動アーム３とから構成される。固定アーム２の先端には上向きに突出する第１溶接電極４が固定されるとともに、可動アーム３の先端には下向きに突出する第２溶接電極５が固定されており、第２溶接電極５の位置は第１溶接電極４の位置に対して両アーム２，３の基端側に距離Ｌだけ偏倚している。
【００１７】
左右一対の側板６，７を中間ブロック８を挟んで結合した断面コ字状の支持部材９が、フレームに立設した板状のブラケット１０の上部に固定される。支持部材９の左右の側板６，７間に支軸１１およびスラストブッシュ１２，１２を介して前後揺動自在に枢支された揺動部材１３は、支持部材９との間に縮設したスプリング１４で支軸１１回りに図２の矢印Ａ方向に付勢され、その揺動端は揺動部材１３に螺入したストッパボルト１５が支持部材９の中間ブロック８に形成したストッパ面８1 に当接することにより規制される（図５参照）。揺動部材１３の上面に、補助電極１６がカラー２２，２２、絶縁材１７，１８，１９および高さ調整用のシム２０…を介して、２本のボルト２１，２１で固定される。
【００１８】
図４を併せて参照すると明らかなように、補助電極１６は概略直方体に形成された銅製ブロック材からなり、その一側面に形成した冷却水供給口１６1 および冷却水排出口１６2 を接続する冷却水通路１６3 〜１６6 が内部に形成される。また補助電極１６の先端には上面が先細に傾斜した電極部１６7 が形成されるとともに、補助電極１６の上面には前記第２溶接電極５が上方から当接可能な押圧部１６8 が形成される。押圧部１６8 の位置は支軸１１よりも電極部１６7 側にずれており、従って下降する第２溶接電極５に押圧部１６8 を押圧された補助電極１６は、スプリング１４の弾発力に抗して電極部１６7 が下降する方向（図２の矢印Ｂ方向）に揺動する。
【００１９】
第１溶接部品Ｓはその開口Ｓ1 を側方（補助電極１６の電極部１６7 側）に対向させた横向き姿勢で第２溶接部品Ｐの上面に重ね合わされ、この状態で両溶接部品Ｓ，Ｐは図示せぬ治具にクランプされて図２および図５に示す溶接位置に保持される。このとき、両溶接部品Ｓ，Ｐが相互に当接する被溶接部Ｗの下面に第１溶接電極４が当接している。第１溶接部品Ｓの開口部Ｓ1 内に挿入された補助電極１６の電極部１６7 は、スプリング１４で上向きに付勢されて被溶接部Ｗの上面から上方に僅かに離反しており、また第２溶接電極５は補助電極１６の押圧部１６8 の上面から上方に僅かに離反している（図５参照）。
【００２０】
而して、図示せぬ駆動源で上側の可動アーム３を下側の固定アーム２に対して下降させると、可動アーム３に設けた第２溶接電極５が補助電極１６の上面の押圧部１６8 を下方に押圧するため、補助電極１６はスプリング１４の弾発力に抗して支軸１１回りに図２の矢印Ｂ方向に揺動し、その電極部１６7 が被溶接部Ｗの上面に当接する。その結果、被溶接部Ｗが補助電極１６の電極部１６7 および第１溶接電極４間に挟持されるため、第１溶接電極４、被溶接部Ｗ、補助電極１６および第２溶接電極５が導通する回路が構成されて溶接電流が流れ、被溶接部Ｗが電気抵抗で発熱して溶融することによりスポット溶接が行われる。
【００２１】
スポット溶接が完了して可動アーム３が上方に揺動すると、第２溶接電極５による押圧部１６8 の押圧を解除された補助電極１６がスプリング１４の弾発力で支軸１１回りに矢印Ａ方向に揺動し、図５に示すようにストッパボルト１５が中間ブロック８のストッパ面８1 に当接する位置に復帰する。その結果、補助電極１６の電極部１６7 が被溶接部Ｗの上面から離反し、クランプを解除された両溶接部品Ｓ，Ｐは図２の矢印Ｃ方向に排出される。
【００２２】
以上のように、第１溶接部品Ｓの開口部Ｓ1 の寸法が小さいために該開口部Ｓ1 に第２溶接電極５を挿入できない場合でも、第２溶接電極５に導通する補助電極１６の電極部１６7 を該第２溶接電極５の代わりに第１溶接部品Ｓの開口部Ｓ1 に挿入して被溶接部Ｗに当接させるので、従来はスポット溶接が困難であった形状の部品のスポット溶接が可能になる。補助電極１６は形状の自由度が高いため、狭い開口部１６7 に対しては、その厚さを減少させる等の方法で容易に対応することができる。また補助電極１６の厚さを薄くすると通電による発熱で温度上昇して耐久性が低下するが、その内部に形成した冷却水通路１６3 〜１６6 に冷却水を循環させることにより、その温度を低下させて耐久性を高めることができる。
【００２３】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２４】
例えば、実施例では第１溶接部品Ｓおよび第２溶接部品Ｐとしてそれぞれウインドガラス用サッシュおよびドアパネルを例示したが、本発明は他の任意の溶接部品のスポット溶接に対して適用することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、相互に重なり合う第１、第２溶接部品の被溶接部をスポット溶接する際に、補助電極の一端に設けた電極部を第１溶接部品の開口に側方から挿入した状態で、第１溶接電極を被溶接部の下面に当接させるとともに、第２溶接電極で補助電極を下方に押圧して電極部を被溶接部の上面に当接させることにより、第１、第２溶接電極間を導通させて被溶接部をスポット溶接することができる。このとき、形状の自由度が高い補助電極だけを前記開口内に挿入すれば良いため、溶接電極が挿入不能な小さい開口を備えた第１溶接部品を支障なくスポット溶接することが可能となり、スポット溶接装置の汎用性が大幅に向上する。
【００２６】
また、支軸回りに上下揺動可能に枢支された補助電極が、その電極部が被溶接部から離反するようにスプリングで上向きに付勢されるので、補助電極の押圧部を第２溶接電極で押圧するだけで電極部を被溶接部の上面に確実に当接させることができる。
【００２７】
また請求項２に記載された発明によれば、冷却水通路を循環する冷却水で補助電極が冷却されるので、その補助電極の寿命を延長することができる。
【００２８】
また請求項３に記載された発明によれば、相互に重なり合う第１、第２溶接部品の被溶接部をスポット溶接する際に、第１溶接部品の開口に側方から挿入されて被溶接部の上面に当接する補助電極に第２溶接電極を当接させ、かつ第１溶接電極を被溶接部の下面に当接させることにより、第１、第２溶接電極間を補助電極を介して導通させて被溶接部をスポット溶接することができる。このとき、形状の自由度が高い補助電極だけを前記開口内に挿入すれば良いため、溶接電極が挿入不能な小さい開口を備えた第１溶接部品を支障なくスポット溶接することが可能となり、スポット溶接装置の汎用性が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  スポット溶接装置の全体斜視図
【図２】  図１の２方向矢視図
【図３】  図２の３−３線断面図
【図４】  図２の４−４線断面図
【図５】  前記図２に対応する作用説明図
【符号の説明】
１ ガンアーム
２ 固定アーム
３ 可動アーム
４          第１溶接電極
５          第２溶接電極
９ 支持部材
１１        支軸
１３ 揺動部材
１４        スプリング
１６        補助電極
１６3 〜１６6       冷却水通路
１６7       電極部
１６8 押圧部
Ｐ          第２溶接部品
Ｓ          第１溶接部品
Ｓ1         開口部
Ｗ          被溶接部
【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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