JP2003305572A - 突き合わせ溶接装置及び突き合わせ溶接方法並びに突き合わせ溶接製品 - Google Patents

突き合わせ溶接装置及び突き合わせ溶接方法並びに突き合わせ溶接製品

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Hajime Uchida
一 内田
Kiyoyuki Fukui
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 突き合わせられる２枚の被溶接板材の端面
を、突き合わせ溶接前に仕上がるための研磨等の加工を
不要にできる突き合わせ溶接装置及び突き合わせ溶接方
法、並びにその方法による突き合わせ溶接製品を提供す
ること。 【解決手段】 端面１Ａ，２Ａ同士が突き合わせられた
厚板材１と薄板材２の表裏両側に２個で一対をなす電極
ローラ３，４が配設され、板材１と２に跨る厚さを有す
る電極ローラ３，４には、突き合わせ溶接開始時に厚板
材１を加圧する第１部分３Ａ，４Ａが設けられ、この加
圧で厚板材１の端面１Ａは薄板材２側へ膨出変形して薄
板材２の端面２Ａに確実に接触し、第２部分３Ｂ，４Ｂ
が薄板材２に接触することで、突き合わせ部６を通る通
電経路ができ、板材１と２に跨るナゲットが形成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２枚の被溶接板材
の端面同士が突き合わせられた突き合わせ部を、２個で
一対をなす電極部材間の通電による電気抵抗熱によって
溶融させて接合するための溶接装置及び溶接方法、並び
にその溶接方法で製造される製品に関する。
【０００２】
【背景技術】図２１は、従来の突き合わせ溶接装置を示
す。同じ厚さとなっている２枚の被溶接板材１０１，１
０２は、端面１０１Ａ，１０２Ａ同士が突き合わせられ
て溶接装置にセットされる。これらの板材１０１，１０
２の表裏両側に配設された電極ローラ１０３，１０４は
板材１０１，１０２に跨る厚さを有し、板材１０１，１
０２の溶接時にこれらの電極ローラ１０３，１０４間で
通電される。電極ローラ１０３，１０４で両方の板材１
０１，１０２を加圧しながら電極ローラ１０３，１０４
間の通電がなされると、両方の板材１０１，１０２の厚
さ方向に流れる電気の抵抗熱より、これらの板材１０
１，１０２における電気抵抗が大きくなっている厚さの
中央部において、板材１０１，１０２の金属材料の溶融
によるナゲット１０５ができるとともに、電気が端面１
０１Ａ，１０２Ａ同士の突き合わせ部１０６を通る経路
でも流れることにより、これらの端面１０１Ａ，１０２
Ａの接触抵抗による発熱のために突き合わせ部１０６の
厚さ中央部も溶融する。これにより、ナゲット１０５は
両方の板材１０１，１０２に跨って形成されることにな
る。
【０００３】そして、電極ローラ１０３，１０４が転動
しながら突き合わせ部１０６に沿って移動することによ
り、又は一定位置で転動自在となっている電極ローラ１
０３，１０４に対して板材１０１、１０２が移動するこ
とにより、板材１０１，１０２同士を大きな強度で接合
できるナゲット１０５が、突き合わせ部１０６の全長に
亘ってできることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように両方の板材
１０１、１０２に跨るナゲット１０５を形成できるよう
にするためには、突き合わせられる板材１０１の端面１
０１Ａと板材１０２の端面１０２Ａとを接触させて電気
的導通状態を確保しなければならない。このため、従来
では、突き合わせ溶接を行う前に両方の端面１０１Ａ，
１０２Ａをこれらの端面１０１Ａ，１０２Ａの全長に亘
って研磨加工し、突き合わせ溶接時における端面１０１
Ａ，１０２Ａ同士の接触状態を確保することが行われて
いた。
【０００５】したがって、従来では、例えば、切断装置
で所定寸法に切断された被溶接板材同士を、その切断加
工されたままで突き合わせて溶接することはできず、溶
接作業の前に端面１０１Ａ，１０２Ａを仕上げる加工が
必要であるため、それだけ多くの作業コスト及び作業時
間がかかっていた。
【０００６】本発明の目的は、突き合わせられる２枚の
被溶接板材の端面を、突き合わせ溶接前に仕上がるため
の研磨等の加工を不要にできる突き合わせ溶接装置及び
突き合わせ溶接方法、並びにこの突き合わせ溶接方法に
よって製造できる突き合わせ溶接製品を提供するところ
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る突き合わせ
溶接装置は、端面同士が突き合わせられた２枚の被溶接
板材の表裏両側に配設され且つこれらの被溶接板材に跨
る厚さを備えている２個で一対をなす電極部材を有し、
これらの電極部材間の通電により前記２枚の被溶接板材
の突き合わせ部を電気抵抗熱で溶融させて接合する突き
合わせ溶接装置において、前記一対の電極部材に、前記
２枚の被溶接板材のうちの一方を被溶接板材厚さ方向に
加圧し、この加圧によりこの一方の被溶接板材における
他方の被溶接板材と対面する端面をこの他方の被溶接板
材側へ膨出変形させるための加圧部が設けられているこ
とを特徴とするものである。
【０００８】この突き合わせ溶接装置によると、一対の
電極部材には加圧部が設けられ、これらの加圧部によっ
て２枚の板材のうちの一方が板材厚さ方向に加圧される
とともに、この加圧により、この一方の板材における他
方の板材と対面する端面がこの他方の板材側へ膨出変形
するため、２枚の板材の端面同士の接触状態が確実に確
保されることになる。
【０００９】このため、２枚の板材の端面を、突き合わ
せ溶接前に仕上がるための研磨等の加工は不要になり、
それだけ、全体の作業コストの低減及び全体の作業時間
の短縮を達成できる。
【００１０】本発明に係る突き合わせ溶接装置は、２枚
の板材の厚さ及びこれらの板材の突き合わせ状態を種々
のものとして、適用できる。
【００１１】その１番目の具体的な例は、２枚の板材の
うちの一方が厚さの大きい厚板材であって他方が厚さの
小さい薄板材であり、これらの厚板材と薄板材との突き
合わせが、厚板材の表裏両面に対して薄板材の表裏両面
がずれ且つ厚板材の厚さ内に薄板材が配置されてなされ
る場合である。この場合には、一対の電極部材のそれぞ
れを、これらの電極部材の厚さ方向に並設された厚板材
側の第１部分と薄板材側の第２部分とを有するものと
し、前記加圧部となっている第１部分に対して第２部分
を前記加圧方向へ突出させる。
【００１２】これによると、それぞれの電極部材の加圧
部となっている第１部分で厚板材が加圧されることによ
り、この厚板材における薄板材と対面する端面が薄板材
側へ膨出変形し、この膨出変形によって厚板材の端面と
薄板材の端面とが確実に接触する。そして、この後、そ
れぞれの電極部材の第２部分が薄板材に接触するため、
この接触時まで電極部材間の通電を行うことにより、２
枚の板材の端面同士の突き合わせ部が電気抵抗熱で溶融
され、この結果、これらの板材に跨るナゲットが形成さ
れる。
【００１３】なお、この１番目の例の場合において、そ
れぞれの電極部材の第１部分と第２部分との境界は、厚
板材と薄板材との突き合わせ部の位置と一致していても
よいが、それぞれの電極部材の第１部分が、この突き合
わせ部を越えて薄板材の側へ延出した厚さを有している
ことが好ましい。
【００１４】これによると、厚板材における薄板材と対
面する端面と、それぞれの電極部材の第２部分との間に
隙間ができるため、それぞれの電極部材の第１部分で厚
板材を加圧したときに、この厚板材における薄板材と対
面する端面を薄板材側へ確実に膨出変形させることがで
きる。
【００１５】２番目の具体的な例は、２枚の板材の厚さ
が同じであり、これらの板材の突き合わせが、これらの
板材の表裏両面同士が互いに一致してなされる場合であ
る。この場合には、一対の電極部材のそれぞれを、これ
らの電極部材の厚さ方向に並設された２枚の被溶接板材
のうちの一方の側の第１部分と他方の側の第２部分とを
有するものとし、前記加圧部となっているそれぞれの第
１部分に対して第２部分を前記加圧方向とは反対側へ後
退させる。
【００１６】これによると、それぞれの電極部材の加圧
部となっている第１部分で２枚の板材のうちの一方が加
圧されることにより、この一方の板材における他方の板
材と対面する端面がこの他方の板材側へ膨出変形し、こ
の膨出変形によって２枚の板材の端面同士が確実に接触
する。そして、この後、それぞれの電極部材の第２部分
が他方の板材に接触するため、この接触時まで電極部材
間の通電を行うことにより、２枚の板材の端面同士の突
き合わせ部が電気抵抗熱で溶融され、この結果、これら
の板材に跨るナゲットが形成される。
【００１７】３番目の具体的な例は、２枚の板材のうち
の一方が厚さの大きい厚板材であって他方が厚さの小さ
い薄板材であり、これらの厚板材と薄板材との突き合わ
せが、厚板材の表裏両面のうちの一方と薄板材の表裏両
面のうちの一方とを段差なしに一致させて行われる場合
である。この場合には、一対の電極部材のうち、厚板材
と薄板材の段差が生じている面の側に配設された一方の
電極部材を、この電極部材の厚さ方向に並設された厚板
材側の第１部分と薄板材側の第２部分とを有するものと
し、この第２部分を第１部分よりも前記加圧方向へ突出
させ、他方の電極部材を厚板材と薄板材の両方に接触さ
せ、この他方の電極部材における厚板材と対応する部分
と、前記一方の電極部材の第１部分とを前記加圧部とす
る。
【００１８】これによると、それぞれの電極部材の加圧
部で厚板材が加圧されることにより、この厚板材におけ
る薄板材と対面する端面がこの薄板材側へ膨出変形し、
この膨出変形によって厚板材の端面と薄板材の端面とが
確実に接触する。そして、この後、前記一方の電極部材
の第２部分が薄板材に接触し、これにより両方の電極部
材が薄板材に接触することになるため、このときまで電
極部材間の通電を行うことにより、２枚の板材の端面同
士の突き合わせ部が電気抵抗熱で溶融され、この結果、
これらの板材に跨るナゲットが形成される。
【００１９】この３番目の例の場合において、前記一方
の電極部材の第１部分と第２部分との境界は、厚板材と
薄板材との突き合わせ部の位置と一致していてもよい
が、この電極部材の第１部分が、この突き合わせ部を越
えて薄板材の側へ延出した厚さを有していることが好ま
しい。
【００２０】これによると、厚板材における薄板材と対
面する端面と、前記一方の電極部材の第２部分との間に
隙間ができるため、一対の電極部材の加圧部で厚板材を
加圧したときに、この厚板材における薄板材と対面する
端面を薄板材側へ確実に膨出変形させることができる。
【００２１】４番目の具体的な例も、３番目の具体的な
例と同じく、２枚の板材のうちの一方が厚さの大きい厚
板材であって他方が厚さの小さい薄板材であり、これら
の厚板材と薄板材との突き合わせが、厚板材の表裏両面
のうちの一方と薄板材の表裏両面のうちの一方とを段差
なしに一致させて行われる場合である。この４番目の具
体的な例の場合には、一対の電極部材のうち、厚板材と
薄板材の段差なしに一致した面の側に配設された一方の
電極部材を、この電極部材の厚さ方向に並設された厚板
材側の第１部分と薄板材側の第２部分とを有するものと
し、これらの第１部分と第２部分を厚板材と薄板材の側
への同じ突出量とするとともに、他方の電極部材も、こ
の電極部材の厚さ方向に並設された厚板材側の第１部分
と薄板材側の第２部分とを有するものとし、これらの第
１部分と第２部分のうち第２部分を第１部分よりも薄板
材の側へ突出させ、前記一方の電極部材の第２部分と前
記他方の電極部材の第１部分とを導電性を備えた部分と
し、前記一方の電極部材の第１部分と前記他方の電極部
材の第２部分とを電気絶縁性を備えた部分とし、前記一
方の電極部材の第１部分と前記他方の電極部材の第１部
分とを前記加圧部とする。
【００２２】これによると、それぞれの電極部材の加圧
部となっている第１部分で厚板材が加圧されることによ
り、この厚板材における薄板材と対面する端面が薄板材
側へ膨出変形し、この膨出変形によって厚板材の端面と
薄板材の端面とが確実に接触する。そして、導電性を有
する前記一方の電極部材の第２部分が薄板材に接触し、
同じく導電性を有する前記他方の電極部材の第１部分が
厚板材に接触していることにより、これらの厚板材と薄
板材の端面同士の突き合わせ部を斜めに通る経路で電気
が流れるため、この突き合わせ部が電気抵抗熱で溶融さ
れ、この結果、厚板材と薄板材に跨るナゲットが形成さ
れる。
【００２３】以上の各例を含む本発明の突き合わせ溶接
装置において、２個で一対をなす電極部材は、２枚の板
材に対して転動する電極ローラでもよく、あるいは、２
枚の板材の突き合わせ部に沿って延びる長さを有し、こ
れらの板材にプレス荷重を作用させるブロック電極でも
よい。
【００２４】電極部材が後者のブロック電極になってい
ると、２枚の板材の突き合わせ溶接作業を、それぞれの
電極部材でこれら板材の突き合わせ部を１回プレスする
作業で終了することができ、突き合わせ溶接作業時間の
短縮や、多数の突き合わせ溶接作業の効率化を達成でき
る。
【００２５】また、電極部材をブロック電極とする場合
には、２枚の板材の突き合わせ部を、直線状に延びるも
のとすることもでき、非直線状に延びるものとすること
もできる。突き合わせ部を非直線状に延びるものとする
場合には、それぞれの電極部材を、非直線状に延びるこ
の突き合わせ部と対応した延び形状を有するものとすれ
ばよい。
【００２６】すなわち、電極部材をブロック電極にする
と、２枚の板材の突き合わせ部を、電極部材が電極ロー
ラであるときには実施不可能又は実施困難な非直線状の
ものとすることができる。これによると、例えば、突き
合わせられた２枚の板材が材料となって製造される製品
の形状等に応じて、突き合わせられる前の２枚の板材を
ブランク材から任意な形状に切断して生産し、その突き
合わせ形状を任意な形状にできるという利点を得られ
る。
【００２７】なお、上述した「非直線状」には、直線同
士が途中で屈曲して接続されているものや、円弧を含む
曲線、直線と曲線が接続されているもの、さらには、曲
線と曲線が接続されているものが含まれる。
【００２８】本発明の突き合わせ溶接装置における２個
で一対をなす電極部材を前述した電極ローラとした場合
には、本発明の突き合わせ溶接装置に、２枚の板材にお
けるこれらの電極ローラで突き合わせ溶接された直後の
箇所に冷却液を滴下するための冷却液滴下装置を設けて
もよい。
【００２９】これによると、一対の電極ローラで突き合
わせ溶接作業を行っているときに、この冷却液滴下装置
によって２枚の板材における電極ローラで突き合わせ溶
接された直後の箇所に水、油等の冷却液を滴下すること
により、２枚の板材のこれから溶接される箇所が間隔を
広げる拡開変形してしまうのを、溶接された直後の箇所
が冷却液の滴下によって冷却されることによってなくす
又は少なくすることができる。これにより、一対の電極
ローラの前述した加圧部によって２枚の板材のうちの一
方を加圧し、この加圧でこの一方の板材の端面を膨出変
形させることと併せ、これらの板材の端面同士のより一
層確実な接触状態を確保できる。
【００３０】また、本発明の突き合わせ溶接装置には、
２枚の板材における少なくとも一対の電極部材で突き合
わせ溶接される箇所にアルゴンガスや窒素ガス等による
非酸化性ガスを供給するための非酸化性ガス供給装置を
設けてもよい。
【００３１】これによると、溶接作業が非酸化性ガスの
雰囲気下においてなされることになり、溶接された突き
合わせ部に錆が発生するのを防止又は少なくすることが
できる。この結果、突き合わせられた２枚の板材を材料
として製品を生産する場合に行われる塗装作業等の必要
作業を所定どおり行えることになる。
【００３２】本発明に係る突き合わせ溶接方法は、２枚
の被溶接部材の端面同士を突き合わせ、これらの被溶接
板材の表裏両側に配設され且つこれらの被溶接板材に跨
る厚さを備えている２個で一対をなす電極部材の間で通
電することにより、前記２枚の被溶接板材の突き合わせ
部を電気抵抗熱で溶融させて接合する突き合わせ溶接方
法において、通電されている前記一対の電極部材によっ
て前記２枚の被溶接板材のうちの一方を被溶接板材厚さ
方向に加圧することにより、この一方の被溶接板材にお
ける他方の被溶接板材と対面する端面をこの他方の被溶
接板材側へ膨出変形させ、この膨出変形によって前記端
面同士の接触状態を確保することを特徴とするものであ
る。
【００３３】この突き合わせ溶接方法によると、通電さ
れている一対の電極部材によって２枚の板材のうちの一
方が板材厚さ方向に加圧され、この加圧により、この一
方の板材における他方の板材と対面する端面がこの他方
の板材側へ膨出変形するため、この膨出変形によって２
枚の板材の端面同士の接触状態が確実に確保される。
【００３４】この突き合わせ溶接方法も、前述した突き
合わせ溶接装置と同様に、２枚の板材の厚さ及びこれら
の板材の突き合わせ状態を種々のものとして、適用でき
る。
【００３５】その１番目の具体的な例は、２枚の板材の
うちの一方が厚さの大きい厚板材であって他方が厚さの
小さい薄板材であり、これらの厚板材と薄板材との突き
合わせが、厚板材の表裏両面に対して薄板材の表裏両面
がずれ且つ厚板材の厚さ内に薄板材が配置されてなされ
る場合である。この場合には、厚板材を一対の電極部材
で加圧しながらこの厚板材に通電し、この後、薄板材に
一対の電極部材を接触させてこの薄板材にも通電する。
これにより、厚板材と薄板材の突き合わせ部が電気抵抗
熱で溶融し、これらの板材に跨るナゲットが形成され
る。
【００３６】２番目の具体的な例は、２枚の板材の厚さ
が同じであり、これらの板材の突き合わせが、これらの
板材の表裏両面同士が互いに一致してなされる場合であ
る。この場合には、２枚の板材のうちの一方を一対の電
極部材で加圧しながらこの一方の板材に通電し、この
後、他方の板材に一対の電極部材を接触させてこの他方
の板材にも通電する。これによっても、２枚の板材の突
き合わせ部が電気抵抗熱で溶融し、これらの板材に跨る
ナゲットが形成される。
【００３７】３番目の具体的な例は、２枚の板材のうち
の一方が厚さの大きい厚板材であって他方が厚さの小さ
い薄板材であり、これらの厚板材と薄板材との突き合わ
せが、厚板材の表裏両面のうちの一方と薄板材の表裏両
面のうちの一方とが段差なしに一致してなされる場合で
ある。この場合には、厚板材を一対の電極部材で加圧し
ながらこの厚板材に通電し、この後、薄板材にも一対の
電極部材を接触させてこの薄板材にも通電する。この結
果、厚板材と薄板材の突き合わせ部が電気抵抗熱で溶融
し、これらの板材に跨るナゲットが形成される。
【００３８】４番目の具体的な例も、２枚の板材のうち
の一方が厚さの大きい厚板材であって他方が厚さの小さ
い薄板材であり、これらの厚板材と薄板材との突き合わ
せが、厚板材の表裏両面のうちの一方と薄板材の表裏両
面のうちの一方とが段差なしに一致してなされる場合で
ある。この４番目の具体的な例の場合には、厚板材を一
対の電極部材で加圧しながら、これらの電極部材によっ
て突き合わせ部を斜めに通る経路で厚板材と薄板材に通
電する。これによっても、厚板材と薄板材の突き合わせ
部が電気抵抗熱で溶融し、これらの板材に跨るナゲット
が形成される。
【００３９】以上説明した本発明に係る突き合わせ溶接
装置及び突き合わせ溶接方法によって製造されるテーラ
ードブランクは、その後に行うプレス加工等の後加工に
より任意な用途に用いることができ、その用途の一例
は、車両の車体であり、他の例は、電気製品の本体であ
る。
【００４０】また、突き合わせ溶接方法の前述した３番
目及び４番目の具体的な例によって製造されるテーラー
ドブランクは、厚板材と薄板材の一方の面同士が段差な
しで接合した形状となっているため、テーラードブラン
クをこの形状特性を有効に利用した各種用途の製品とし
て活用することが可能になる。
【００４１】その一例は、このテーラードブランクをア
ウターパネルと結合されるインナーパネルとして用いる
ことにより、アウターパネルとインナーパネルとで車両
の車体の一部を形成するとともに、テーラードブランク
の段差なしの側の面をアウターパネル側に向けた外向き
面とすることである。
【００４２】これによると、段差なしの側の面がアウタ
ーパネルの側に向いた外向き面となっているため、車体
外側のアウターパネルを段差の影響を受けない外観良好
なものとして車両の車体の一部を形成することができ
る。
【００４３】また、このようにテーラードブランク製の
インナーパネルとアウターパネルととの結合で車両の車
体の一部を形成する場合において、この車体の一部は、
車体本体にヒンジで取り付けられるドアとすることがで
き、インナーパネルを形成している厚板材と薄板材のう
ち、厚板材にヒンジを結合することができる。
【００４４】これによると、ヒンジを、厚さが大きいた
めに強度が大きくなっている厚板材に、その強度を利用
して取り付けることができることになる。
【００４５】この場合における車両のドアは、車両の側
面に設けられるドアでもよく、テールゲートとも称され
るバックドアでもよい。
【００４６】突き合わせ溶接方法の前述した３番目及び
４番目の具体的な例によって製造されるテーラードブラ
ンクについての他の用途の例は、このテーラードブラン
クによって車両のダッシュボードパネルを形成すること
である。このダッシュボードパネルでは、薄板材を上側
とし、厚板材を下側とし、また、段差なしの面をエンジ
ンルーム側に向かせる。
【００４７】これによると、上側の薄板材で車体重量の
軽量化を図りながら、下側の厚板材によって必要とされ
る強度を確保できる。また、段差なしの面が車室外に露
出するエンジンルーム側の面となるため、厚板材と薄板
材との突き合わせ部に腐食の原因となる雨水が溜まるの
を防止できる。
【００４８】本発明において、２個で一対をなす電極部
材と２枚の板材との位置関係は、表裏両側が上下方向と
なった２枚の板材の上下に２個の電極部材が配置された
位置関係でもよく、表裏両側が左右方向となった２枚の
板材の左右に２個の電極部材が配置された位置関係でも
よい。
【００４９】また、本発明における２枚の板材は、孔開
け等のプレス加工される前のブランクでもよく、プレス
加工された後の板材でもよい。
【００５０】また、以上説明した本発明において、突き
合わせ溶接される２枚の板材とは、互いに突き合わせ溶
接されているときの板材の枚数のことであり、したがっ
て、１枚の板材の端面に沿って複数枚の板材を並べ、こ
れらの板材を突き合わせ溶接することも、本発明に含ま
れる。
【００５１】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１には、本実施形態に係る突き合
わせ溶接装置の概略が斜視図として示されている。溶接
装置の作業テーブル１０には、鋼板又はその他の金属板
からなる２枚の被溶接板材１，２が突き合わせられて固
定具１１，１２で固定セットされ、一方の板材は厚さの
大きい厚板材１であり、他方の板材は厚さの小さい薄板
材２である。
【００５２】図２で示されている厚板材１の端面１Ａと
薄板材２の端面２Ａとの突き合わせ部６は、図１で示さ
れた作業テーブル１０の細長の開口部１０Ａの位置と一
致しており、この開口部１０Ａの上下には、言い換える
と、２枚の板材１，２の表裏両側には、電気抵抗熱で突
き合わせ部６を突き合わせ溶接するための２個で一対を
なす電極部材となっている電極ローラ３，４が配設され
ている。それぞれが板材１と２に跨る厚さとなっている
電極ローラ３と４のうち、上の電極ローラ３は作業テー
ブル１０に対して上下動し、下の電極ローラ４も開口部
１０Ａに挿入される位置で上下動し、これらの電極ロー
ラ３，４は板材１，２に当接して突き合わせ溶接を行
う。また、この溶接時には、作業テーブル１０は突き合
わせ部６の長さ方向へ移動し、これにより、この溶接時
に通電されながら転動する電極ローラ３，４によって突
き合わせ部６の全長が板材１，２内における電気抵抗熱
で溶融して接合される。
【００５３】この実施形態に係る溶接装置には、２枚の
板材１，２における電極ローラ３，４で溶接された直後
の箇所に水又は油による冷却液を滴下するための冷却液
滴下装置１３が設けられ、また、板材１，２における電
極部材３，４で溶接される箇所にアルゴンガスや窒素ガ
ス等による非酸化性ガスを供給するための非酸化性ガス
供給装置１４も設けられている。
【００５４】図２に示すように、厚板材１と薄板材２の
突き合わせは、厚板材１の表裏両面と薄板材２の表裏両
面とがずれていて、厚板材１の厚さ内に薄板材２が配置
された状態でなされている。このような突き合わせ状態
は、図１で示した作業テーブル１０及び／又は固定具１
１，１２に、両方の板材１，２の間に段差を生じさせる
ためのスペーサ等の段差部材を設けることにより、実現
される。
【００５５】また、図２で示されているように、２個の
電極ローラ３，４は、これらの電極ローラ３，４の厚さ
方向に並設された厚板材１側の第１部分３Ａ，４Ａと、
薄板材２側の第２部分３Ｂ，４Ｂとからなり、第２部分
３Ｂ，４Ｂは、第１部分３Ａ，４Ａよりも板材１，２の
厚さ内側方向、言い換えると、電極ローラ３，４が板材
１，２を加圧する方向へ突出している。
【００５６】すなわち、この実施形態に係る電極部材は
回転する電極ローラ３，４であるため、第１部分３Ａ，
４Ａはこれらの電極ローラ３，４の小径部となっている
とともに、第２部分３Ｂ，４Ｂはこれらの電極ローラ
３，４の大径部となっている。第１部分３Ａ，４Ａに対
する第２部分３Ｂ，４Ｂの突出量は、第１部分３Ａ，４
Ａが厚板材１に当接したときに、第２部分３Ｂ、４Ｂが
薄板材２に接触しない突出量となっている。
【００５７】また、第１部分３Ａ，４Ａと第２部分３
Ｂ、４Ｂとの間の境界である段部３Ｃ、４Ｃは突き合わ
せ部６の位置と一致しておらず、段部３Ｃ、４Ｃは薄板
材２側へずれているため、第１部分３Ａ，４Ａは突き合
わせ部６を越えて薄板材２側へ延出した厚さとなってい
る。このため、第１部分３Ａ，４Ａが厚板材１に当接し
たとき、厚板材１における薄板材２と対面する端面１Ａ
と、第２部分３Ｂ，４Ｂとの間に隙間７，８が形成され
るようになっている。
【００５８】図２には、電極ローラ３，４による突き合
わせ溶接の開始時の状態が示され、図３〜図５には、図
２と同じ板材１，２の断面位置におけるその後の突き合
わせ溶接の進行状態がその進行順序にしたがって示され
ている。
【００５９】図２で示すように、電極ローラ３，４の第
１部分３Ａ，４Ａで厚板材１が加圧されることによって
突き合わせ溶接は始まる。このため、第１部分３Ａ，４
Ａは、厚板材１を加圧するための加圧部となっている。
また、このときには電極ローラ３，４間の通電が開始さ
れている。
【００６０】図３で示すように、第１部分３Ａ，４Ａに
よる厚板材１の加圧が進行すると、この加圧のために厚
板材１の端面１Ａが、隙間７，８において薄板材２側へ
膨出変形し始め、また、この膨出変形のために端面１Ａ
と接触した薄板材２の端面２Ａは、薄板材２の厚さ外側
方向へ偏平に変形し始める。
【００６１】このように、厚板材１における端面１Ａ側
の端部１Ｂが電極ローラ３，４の第１部分３Ａ，４Ａで
厚板材１の厚さ方向へ加圧されると、端面１Ａは薄板２
側へ膨らむ変形を行うため、突き合わせ溶接前の厚板材
１の端面１Ａと薄板材２の端面２Ａが、ブランク材から
厚板材１、薄板材２を生産するための切断加工されたま
まの面となっていて、研磨等の仕上げ加工されていない
面となっていても、突き合わせ溶接時にはこれらの端面
１Ａと２Ａは確実に接触する。
【００６２】図３の状態から第１部分３Ａ，４Ａによる
厚板材１の加圧がさらに進行すると、このときには、図
４で示すように、電極ローラ３，４からの電気が通電さ
れている厚板材１には、電気抵抗値が最も大きい厚さ中
央部でナゲット５が形成し始めるとともに、厚板材１の
端面１Ａの薄板材２側への膨出変形と、薄板材２の端面
２Ａの厚さ外側方向への偏平変形とがさらに進行してい
る。
【００６３】そして、突き合わせ溶接終了時には、図５
で示すように、第１部分３Ａ，４Ａによる厚板材１の加
圧がさらに進行しているため、電極ローラ３，４の第２
部分３Ｂ，４Ｂは、薄板材２の端面２Ａに近い部分であ
って、板材の厚さ外側方向に膨らんで増肉されている薄
板材２の端部２Ｂに接触し、この端部２Ｂを加圧してい
る。
【００６４】このため、このときには、電極ローラ３，
４からの電気は薄板材２にも通電されることになり、し
たがって、薄板材２の厚さ中央部にもナゲット５が形成
されるとともに、電気は互いに接触している端面１Ａ，
２Ａ同士の突き合わせ部６を通る経路でも通電されるた
め、これらの端面１Ａ，２Ａの接触抵抗による発熱によ
って突き合わせ部６の周囲の材料も溶融し、この結果、
ナゲット５は厚板材１と薄板材２に跨るものとなる。
【００６５】以上は、突き合わせ溶接される２枚の板材
１，２の同じ断面位置についての説明であったが、２個
で一対をなす電極ローラ３，４によって図２の状態から
図５の状態へと進行する突き合わせ溶接は、図１で示し
た作業テーブル１０の移動と、この移動に伴う電極ロー
ラ３，４の板材１，２に対する転動とにより、突き合わ
せ部６の全長に亘ってなされる。
【００６６】また、このように突き合わせ溶接されてい
るとき、図１で示した冷却液滴下装置１３から、２枚の
板材１，２における電極ローラ３，４で溶接された直後
の箇所に冷却液が滴下され、この滴下が行われながら、
板材１，２の全長が突き合わせ溶接される。この冷却液
の滴下による冷却により、２枚の板材１，２がこれから
溶接される箇所の間隔を広げる拡開変形するのを防止で
きる。
【００６７】さらに、板材１，２における電極部材３，
４で溶接される箇所には、前記非酸化性ガス供給装置１
４によって非酸化性ガスが供給される。これにより、板
材１，２の突き合わせ溶接は、溶接された突き合わせ部
６に錆が生ずるのを防止しながら行われる。
【００６８】以上説明したこの実施形態によると、電極
ローラ３，４には、突き合わせ溶接開始時に厚板材２を
加圧し、この加圧によって厚板材１の端面１Ａを薄板材
２側へ膨らみ変形させるための第１部分３Ａ，４Ａが設
けられているため、この端面１Ａと薄板材２の端面２Ａ
とを確実に接触させることができる。このため、突き合
わせ溶接前の前作業として、これらの端面１Ａ，２Ａを
研磨等で仕上げる加工を行う必要がなくなり、端面１
Ａ，２Ａを切断装置で切断されたままの面として突き合
わせ溶接を行えるため、前作業を含む溶接作業全体の作
業コストの低減、作業時間の短縮、作業性の向上を図る
ことができる。
【００６９】そして、電極ローラ３，４には、薄板材２
に接触する第２部分３Ｂ、４Ｂが設けられているため、
第２部分３Ｂ、４Ｂが薄板材２に接触することにより、
このときには第１部分３Ａ，４Ａが厚板材１に接触して
いることと併せ、突き合わせ部６を通る通電経路が形成
されることになる。これにより、厚板材１と薄板材２の
それぞれの厚さ中央部に形成されるナゲット５は、電気
抵抗熱による突き合わせ部６の厚さ中央部の溶融によっ
て厚板材１と薄板材２に跨るものとなり、これらの厚板
材１と薄板材２との溶接接合強度を大きくできる。
【００７０】また、厚板材１を加圧する加圧部となって
いる電極ローラ３，４の第１部分３Ａ，４Ａは、突き合
わせ部６を越えて薄板材２側まで達しているため、第１
部分３Ａ，４Ａが厚板材１を加圧すると、厚板材１の端
面１Ａを、この端面１Ａと第２部分３Ｂ、４Ｂとの間に
形成されている隙間７，８内で膨出変形させることがで
き、これにより、端面１Ａを薄板材２の端面２Ａに確実
に接触させることができる。
【００７１】さらに、この実施形態によると、２枚の板
材１，２における電極ローラ３，４で溶接された直後の
箇所は溶接の熱で高温となっているが、この箇所には冷
却液滴下装置１３からの冷却液が滴下されて、この箇所
が冷却されるため、この箇所が高温のままとなっている
場合に生ずることになる、これから溶接される箇所の間
隔が広がる拡開変形をなくす又は少なくすることができ
る。このため、厚板材１の端面１Ａが電極ローラ３，４
の第１部分３Ａ，４Ａで薄板材２側に膨出変形すること
と併せ、一層確実に端面１Ａ，２Ａ同士を接触させるこ
とができる。
【００７２】また、この実施形態によると、２枚の板材
１，２における電極ローラ３，４で突き合わせ溶接され
る箇所には非酸化性ガス供給装置１４からの非酸化性ガ
スが供給されるため、突き合わせ溶接が非酸化性ガスの
雰囲気下においてなされることになり、このため、溶接
された突き合わせ部６に錆が発生するのを防止又は少な
くすることができる。この結果、突き合わせられた２枚
の板材１，２からなるテーラードブランクを材料として
製品を生産する場合において、塗装作業等の必要作業を
所定どおり行える。
【００７３】図６及び図７は、次の実施形態を示す。こ
の実施形態における２枚の被溶接板材２１，２２の厚さ
は同じあり、これらの板材２１，２２の突き合わせは、
板材２１，２２の表裏両面同士が互いに一致してなされ
る。板材２１，２２の表裏両側に配設されている２個で
一対をなす電極ローラ２３，２４は、この実施形態で
も、これらの電極ローラ２３，２４の厚さ方向に並設さ
れた一方の板材２１側の第１部分２３Ａ，２４Ａと、他
方の板材２２側の第２部分２３Ｂ、２４Ｂとからなる。
【００７４】そして、この実施形態では、板材２１をそ
の板材厚さ方向に加圧する加圧部となっている第１部分
２３Ａ，２４Ａに対して、第２部分２３Ｂ、２４Ｂはそ
の加圧方向とは反対側へ後退している。すなわち、この
実施形態においては、第１部分２３Ａ，２４Ａが電極ロ
ーラ２３，２４の大径部となっており、第２部分２３
Ｂ、２４Ｂが電極ローラ２３，２４の小径部となってい
る。
【００７５】図６には、電極ローラ２３，２４による突
き合わせ溶接開始時の状態が示され、図７には、図６と
同じ板材２１，２２の断面位置における突き合わせ溶接
終了時の状態が示されている。突き合わせ溶接は、第１
部分２３Ａ，２４Ａが板材２１の端面２１Ａに近い端部
２１Ｂを加圧することから始まり、このため、この加圧
が進行することに伴って端面２１Ａが板材２２側に膨出
変形する。これにより、両方の板材２１，２２の端面２
１Ａ，２２Ａ同士は確実に接触する。
【００７６】第１部分２３Ａ，２４Ａによる板材２１の
加圧が図７の状態まで進行したときには、板材２１の膨
出変形した端面２１Ａにより、板材２２における端面２
２Ａに近い端部２２Ｂは板材の厚さ外側方向に膨らみ変
形して増肉されており、このため、第２部分２３Ｂ、２
４Ｂはこの端部２２Ｂに接触して板材２２を加圧する。
したがって、このときには、第１部分２３Ａ，２４Ａか
らの通電によって板材２１の厚さ中央部にナゲット２５
が形成されているとともに、第２部分２３Ｂ、２４Ｂか
らの通電によっても板材２２の厚さ中央部にもナゲット
２５が形成されることになり、さらに、端面２１Ａ，２
２Ａ同士の突き合わせ部２６に通電経路ができることに
より、ナゲット２５は２枚の板材２１，２２を跨るもの
となる。
【００７７】これにより、この実施形態でも、２枚の板
材２１，２２の端面２１Ａ，２２Ａを、これらの端面２
１Ａ，２２Ａの突き合わせ溶接前に研磨等の加工で仕上
げておかなくても、電極ローラ２３，２４における第１
部分２３Ａ，２４Ａの加圧部としての作用によって端面
２１Ａ，２２Ａ同士の確実な接触状態を確保でき、この
結果、突き合わせ部６を通る電気の経路ができて、板材
２１，２２に跨るナゲット２５を形成できる。
【００７８】なお、この実施形態では、図６及び図７に
示されているように、第１部分２３Ａ，２４Ａと第２部
分２３Ｂ，２４Ｂとの境界は２枚の板材２１，２２の突
き合わせ部２６の位置と一致させていたが、この境界を
突き合わせ部２６から板材２１側へ少しずらせても、以
上と同様の効果を得られる。
【００７９】図８及び図９は、次の実施形態を示す。こ
の実施形態における２枚の被溶接板材３１，３２のう
ち、一方は厚さの大きい厚板材３１であり、他方は厚さ
の小さい薄板材３２である。これらの厚板材３１と薄板
材３２の突き合わせは、厚板材３１の裏面と薄板材３２
の裏面とが段差なしに一致してなされている。
【００８０】また、これらの板材３１，３２の表裏両側
に配設された２個で一対をなす電極ローラ３３，３４の
うち、厚板材３１と薄板材３２の表面側に配設された電
極ローラ３３は、この電極ローラ３３の厚さ方向に並設
された厚板材３１側の第１部分３３Ａと薄板材３２側の
第２部分３３Ｂとを有し、第１部分３３Ａよりも第２部
分３３Ｂは、板材の厚さ内側方向である加圧方向に突出
している。また、厚板材３１と薄板材３２の裏面側に配
設された電極ローラ３４は、電極ローラ３３と同じく、
厚板材３１と薄板材３２に跨る厚さを有しているが、厚
板材３１と薄板材３２ごとに分かれた部分を有する形状
とはなっていない。
【００８１】このため、この実施形態では、電極ローラ
３３のみが、これまでの実施形態における電極ローラ
３，４，２３，２４と同じく、大径部と小径部からなる
段付きローラとなっているが、電極ローラ３４は、この
電極ローラ３４の厚さ方向に同じ直径が連続した段付き
なしローラとなっている。この電極ローラ３４は、２枚
の板材３１，３２に同時に接触する。
【００８２】また、電極ローラ３３の第１部分３３Ａと
第２部分３３Ｂとの境界である段部３３Ｃは、板材３１
と３２の突き合わせ部３６の位置と一致しておらず、段
部３３Ｃは薄板材３２側へずれているため、第１部分３
３Ａは突き合わせ部３６を越えて薄板材３２側へ延出し
た厚さとなっている。このため、第１部分３３Ａが厚板
材３１に当接したとき、厚板材３１における薄板材３２
と対面する端面３１Ａと、第２部分３３Ｂとの間に隙間
３７が形成されるようになっている。
【００８３】図８には、電極ローラ３３，３４による突
き合わせ溶接開始時の状態が示され、図９には、図８と
同じ板材３１，３２の断面位置における突き合わせ溶接
終了時の状態が示されている。突き合わせ溶接は、電極
ローラ３３の第１部分３３Ａと、電極ローラ３４の厚板
材３１と対応する部分とが加圧部となって厚板材３１の
端面３１Ａに近い端部３１Ｂを加圧することから始ま
り、この加圧が進行することに伴って端面３１Ａが薄板
材３２側に膨出変形する。これにより、両方の板材３
１，３２の端面３１Ａ，３２Ａ同士は確実に接触する。
【００８４】厚板材３１の加圧が図９の状態まで進行し
たときには、厚板材３１の膨出変形した端面３１Ａから
の押圧荷重により、薄板材３２における端面３２Ａに近
い端部３２Ｂは板材の厚さ外側方向に膨らみ変形してい
る。このため、このときには、電極ローラ３３の第２部
分３３Ｂはこの端部３２Ｂに接触し、この第２部分３３
Ｂは、電極ローラ３４の薄板材３２と対応する部分と共
に薄板材３２を加圧する。
【００８５】したがって、図９のときには、電極ローラ
３３，３４によって厚板材３１と薄板材３２の両方に通
電がなされている。このため、遅くともこのときまでに
は、厚板材３１への通電でこの厚板材３１の厚さ中央部
にナゲット３５が形成されるとともに、薄板材３２への
通電でこの薄板材３２２の厚さ中央部にもナゲット３５
が形成されることになり、さらに、端面３１Ａ，３２Ａ
同士の突き合わせ部３６に通電経路ができることによ
り、ナゲット３５は２枚の板材３１，３２を跨るものと
なる。
【００８６】このため、この実施形態でも、２枚の板材
３１，３２の端面３１Ａ，３２Ａを、これらの端面３１
Ａ，３２Ａの突き合わせ溶接前に研磨等の加工で仕上げ
ておかなくても、確実に接触させることができ、この結
果、板材３１，３２に跨るナゲット３５を形成できる。
【００８７】また、この実施形態では、電極ローラ３３
の第１部分３３Ａは、厚板材３１と薄板材３２の突き合
わせ部３６を越えて薄板材３２の側へ延出した厚さを有
しているため、厚板材３１における薄板材３２と対面す
る端面３１Ａと、電極ローラ３３の第２部分３３Ｂとの
間に隙間３７ができることになり、したがって、電極ロ
ーラ３３，３４で厚板材３１を加圧したときに、この厚
板材３１の端面３１Ａをこの隙間３７内で確実に薄板材
３２側へ膨出変形させることができる。
【００８８】図１０及び図１１は、さらに次の実施形態
を示す。この実施形態でも、２枚の板材のうち、一方は
厚さの大きい厚板材３１であり、他方は厚さの小さい薄
板材３２である。これらの厚板材３１と薄板材３２の突
き合わせは、厚板材３１の表面と薄板材３２の表面とが
段差なしに一致してなされている。
【００８９】また、これらの板材３１，３２の表裏両側
に配設された２個で一対をなす電極ローラ４３，４４の
うち、厚板材３１と薄板材３２の表面側に配設された電
極ローラ４３は、この電極ローラ４３の厚さ方向に並設
された厚板材３１側の第１部分４３Ａと薄板材３２側の
第２部分４３Ｂとを有し、これらの第１部分４３Ａと第
２部分４３Ｂは、厚板材３１及び薄板材３２の側への同
じ突出量となっている。厚板材３１と薄板材３２の裏面
側に配設された電極ローラ４４も、この電極ローラ４４
の厚さ方向に並設された厚板材３１側の第１部分４４Ａ
と薄板材３２側の第２部分４４Ｂとを有し、これらの第
１部分４４Ａと第２部分４４Ｂのうち、第２部分４４Ｂ
は第１部分４４Ａよりも薄板材３２側へ突出している。
【００９０】このため、この実施形態では、電極ローラ
４４のみが、大径部と小径部からなる段付きローラとな
っている。
【００９１】また、この実施形態では、電極ローラ４３
の第２部分４３Ｂと電極ローラ４４の第１部分４４Ａ
は、銅等の導電性金属で形成されているため、導電性を
有している。これに対して、電極ローラ４３の第１部分
４３Ａと電極ローラ４４の第２部分４４Ｂは、セラミッ
クス等の電気絶縁性材料で形成されているため、電気絶
縁性を備えたものとなっている。すなわち、この実施形
態における電極ローラ４３，４４は、板材３１，３２と
接触する少なくとも外周部分が異種材料を電極ローラ厚
さ方向に重ね合わせられたものとして形成されている。
【００９２】この実施形態では、突き合わせ溶接開始時
に厚板材３１の端面３１Ａに近い端部３１Ｂが電極ロー
ラ４３，４４の第１部分４３Ａ，４４Ａで加圧される。
このため、これらの第１部分４３Ａ，４４Ａが加圧部と
なっている。
【００９３】また、この実施形態では、第１部分４３
Ａ，４４Ａと第２部分４３Ｂ，４４Ｂとの境界が、厚板
材３１と薄板材３２との突き合わせ部３６の位置と一致
しており、これらの境界には、電極ローラ４３，４４の
内径方向へ窪んだ窪み部４３Ｃ、４４Ｃが形成されてい
る。これらの窪み部４３Ｃ，４４Ｃにより、厚板材３１
における薄板材３２と対面する端面３１Ａが、薄板材３
２の厚さ外側においても薄板材３２側へ膨出変形できる
ための空間部４７，４８が形成されている。
【００９４】図１０には、電極ローラ４３，４４による
突き合わせ溶接開始時の状態が示され、図１１には、図
１０と同じ板材３１，３２の断面位置における突き合わ
せ溶接終了時の状態が示されている。突き合わせ溶接
は、第１部分４３Ａ，４４Ａが厚板材３１の端面３１Ａ
に近い端部３１Ｂを加圧することから始まり、この加圧
が進行することに伴って端面３１Ａが薄板材３２側へ膨
出変形する。これにより、厚板材３１の端面３１Ａと薄
板材３２の端面３２Ａは確実に接触する。
【００９５】第１部分４３Ａ，４４Ａによる厚板材３１
の加圧が図１１の状態まで進行すると、電極ローラ４４
の第２部分４４Ｂは薄板材３２に接触し、この第２部分
４４Ｂは、既に薄板材３２に接触している電極ローラ４
３の第２部分４３Ｂと共にこの薄板材３２を加圧する。
【００９６】このため、遅くともこのときまでに、それ
ぞれ導電性を有している電極ローラ４３の第２部分４３
Ｂと電極ローラ４４の第１部分４４Ａとにより、厚板材
３１の端面３１Ａと薄板材３２の端面３２Ａとの突き合
わせ部３６を斜めに通る通電経路が出来上がる。これに
より、厚板材３１と薄板材３２にも通電がなされてこれ
らの板材３１と３２に跨るナゲット３５が形成される。
【００９７】このため、この実施形態でも、２枚の板材
３１，３２の端面３１Ａ，３２Ａを、これらの端面３１
Ａ，３２Ａの突き合わせ溶接前に研磨等の加工で仕上げ
ておかなくても、端面３１Ａ，３２Ａ同士の確実な接触
状態を確保でき、突き合わせ部３６を通る通電経路によ
って板材３１，３２に跨るナゲット３５を形成できる。
【００９８】また、この実施形態では、電極ローラ４
３，４４の第１部分４３Ａ，４４Ａと第２部分４３Ｂ，
４４Ｂとの境界には窪み部４３Ｃ，４４Ｃが設けられ、
これにより、厚板材３１の端面３１Ａを薄板材３２の厚
さ外側においても薄板材３２側へ膨出変形させることが
できる空間部４７，４８が、端面３１Ａから薄板材３２
側へ形成されているため、厚板材３１が第１部分４３
Ａ，４４Ａで加圧されたときに、厚板材３１の端面３１
Ａを確実に薄板材３２側へ膨出変形させ、薄板材３２の
端面３２Ａとの接触状態を確保できる。
【００９９】なお、図１０及び図１１の実施形態におい
て、２枚の板材３１，３２の表裏を逆して、図８及び図
９の実施形態と同じく、厚板材３１の裏面と薄板材３２
の裏面とを段差なしに一致させ、２個の電極ローラ４
３、４４の上下関係を逆としてもよい。
【０１００】以上説明した各実施形態によると、２枚の
板材１と２，２１と２２，３１と３２からなるテーラー
ドブランクを製造でき、このようなテーラードブランク
は、プレス加工等の所定加工を行うことにより、各種の
用途で使用できる製品となる。
【０１０１】図１２は、図８及び図９の実施形態と図１
０及び図１１の実施形態とに係る厚板材３１と薄板材３
２によって製造されたテーラードブランクをプレス加工
し、これによって生産された製品を使用している四輪車
両の車体５０を示す。この車体５０は車体本体５１と、
この車体本体５１の側面にヒンジ５３で開閉自在に取り
付けられたドア５２とを有する。ドア５２は、図１３で
示すように、車両外側のアウターパネル５４と車両内側
のインナーパネル５５とを結合することにより形成さ
れ、この結合は、アウターパネル５４の折り返された周
端部５４Ａをインナーパネル５５の周端部５５Ａに押圧
するヘミング加工によって行われる。
【０１０２】図８及び図９の実施形態と図１０及び図１
１の実施形態との突き合わせ溶接で製造された厚板材３
１と薄板材３２からなるテーラードブランクをプレス加
工することにより、インナーパネル５５が生産され、テ
ーラードブランクからの製品となっているこのインナー
パネル５５は、図１３のＳ１４−Ｓ１４線断面図である
図１４で示すように、厚板材３１と薄板材３２の段差な
しの面５５Ｂがアウターパネル５４側に向いた外向き面
となってアウターパネル５４と結合される。
【０１０３】また、インナーパネル５５を形成している
厚板材３１の部分と薄板材３２の部分のうち、厚板材３
１の部分に図１２のヒンジ５３が結合される。
【０１０４】この実施形態によると、一方の面同士が段
差なしとなって突き合わせ溶接された厚板材３１と薄板
材３２によるテーラードブランクからなるインナーパネ
ル５５の段差なしの面５５Ｂが、アウターパネル５４側
に向いた外向き面となっているため、インナーパネル５
５をアウターパネル５４にヘミング加工で結合してドア
５２を生産した場合、ドア５２の外面を段差の影響を受
けない外観良好なものとすることができる。
【０１０５】また、ヒンジ５３は、厚さが大きくて強度
も大きい厚板材３１の部分に結合されるため、このヒン
ジ５３を厚板材３１の強度を利用してドア５２に取り付
けることができ、しかも、薄板材３２によってドア５２
の全体重量を軽量化することができる。
【０１０６】このようにテーラードブランクをプレス加
工することにより所定形状に成形されて生産された製品
を車両のドアのインナーパネルとして用いることは、前
記ドア５２と同様に、図１５で示すように四輪車両の車
両本体６１にヒンジ６３で取り付けられ、アウターパネ
ルとインナーパネルとの結合で形成されるバックドア６
２にも適用できる。
【０１０７】図１６及び図１７は、テーラードブランク
の他の用途を示す。図１６は、ＦＦ四輪車両（フロント
エンジン、フロントドライブ四輪車両）のダッシュボー
ドロアパネル７１をエンジンルーム７２側から見た斜視
図である。車体の補強用のための２個のサイドフレーム
７３の基端部が結合されているこのダッシュボードロア
パネル７１は、厚板材３１と薄板材３２とからなるテー
ラードブランクをプレス成形することにより形成されて
いる。また、ダッシュボードロアパネル７１の縦断面図
である図１７に示されているとおり、ダッシュボードロ
アパネル７１は、薄板材３２が上側で厚板材が下側３１
となって形成されているとともに、段差なしの面７１Ａ
がエンジンルーム７２側に向いている。
【０１０８】これによると、上側の薄板材３２で車体重
量の軽量化を図りながら、下側の厚板材３１によって必
要とされる強度を確保できるとともに、段差なしの面７
１Ａが車室外に露出するエンジンルーム７２側の面とな
っているため、厚板材と薄板材との突き合わせ部３６に
腐食の原因となる雨水が溜まるのを防止できる。
【０１０９】図１〜図１１で説明した各実施形態の突き
合わせ溶接装置における２個で一対をなす電極部材は電
極ローラであったが、図１８及び図１９の実施形態にお
ける電極部材は、プレス装置に装備されるブロック電極
８３，８４となっている。
【０１１０】すなわち、図１８及び図１９の実施形態に
おいて、被溶接板材である厚板材１と薄板材２の表面側
である上側に配設されるブロック電極８３と、厚板材１
と薄板材２の裏面側である下側に配設されるブロック電
極８４は、共に厚板材１と薄板材２に跨る厚さを有して
いるとともに、図１８の平面図である図１９で示されて
いるとおり、これらのブロック電極８３，８４は、板材
１，２の突き合わせ部６に沿って直線的に延びる長さを
有する。ブロック電極８３は、プレス装置の昇降動する
スライド等の昇降部材に取り付けられ、ブロック電極８
４は、プレス装置のボルスタ等の不動部材に結合された
盤部材８８の上面に取り付けられている。この盤部材８
８には、厚板材１と薄板材２を所定の位置関係で突き合
わせて盤部材８８に固定セットするための固定具１１，
１２が設けられている。
【０１１１】上側のブロック電極８３が盤部材８８に対
して下降することによってブロック電極８３，８４は突
き合わせ部６をプレスし、このプレス荷重が厚板材１と
薄板材２に作用する。このとき、ブロック電極８３，８
４間は通電されている。
【０１１２】図１８で示された板材１，２は、図１〜図
５の実施形態における板材と同じであるため、ブロック
電極８３，８４は、図１〜図５で示された電極ローラ
３，４の外周部と同じ断面形状となっている。このた
め、この実施形態でも、ブロック電極８３が下降してな
される厚板材１と薄板材２の突き合わせ溶接は、図２、
図３、図４、図５と同じ順序で進行し、図１〜図５の実
施形態と同じ作用効果を得られることになる。
【０１１３】特に、この実施形態によると、電極部材が
ブロック電極８３，８４となっているため、２枚で一組
となっている板材１，２の突き合わせ溶接作業を、ブロ
ック電極８３，８４でこれら板材１，２の突き合わせ部
６を１回プレスするだけの作業で終了することができ
る。このため、突き合わせ溶接作業時間の短縮や、多数
の突き合わせ溶接作業の効率化を達成できる。
【０１１４】なお、この実施形態において、２枚の板材
を図６及び図７の実施形態の板材と同じにするときは、
ブロック電極８３，８４を図６及び図７の実施形態にお
ける電極ローラの外周部と同じ断面形状とし、また、２
枚の板材を図８及び図９の実施形態や図１０及び図１１
の実施形態の板材と同じにするときは、ブロック電極８
３，８４を図８及び図９の実施形態や図１０及び図１１
の実施形態における電極ローラの外周部と同じ断面形状
とする。
【０１１５】図２０は、２個で一対をなす電極部材をブ
ロック電極とした場合における別実施形態を示す。この
実施形態における２枚の板材９１，９２の端面は、直線
同士が直角に接続したものとなっているため、これらの
端面の突き合わせによる突き合わせ部９６は非直線状に
延びるものとなっている。したがって、この突き合わせ
部９６をプレスするため、それぞれ電極部材となってい
るブロック電極９３，９４も、突き合わせ部９６と対応
する非直線状に延びるものとなっている。
【０１１６】この実施形態において、上側のブロック電
極９３が下降してなされる２枚の板材９１と９２の突き
合わせ溶接は、図１８及び図１９の実施形態と同様にな
される。
【０１１７】この実施形態から分かるように、電極部材
をブロック電極にすると、２枚の板材の突き合わせ部
を、電極部材が電極ローラであるときには実施不可能又
は実施困難な非直線状に延びるものとすることが可能に
なる。したがって、例えば、突き合わせられた２枚の板
材が材料となって製造される製品の形状等に応じて、突
き合わせられる前の２枚の板材をブランク材から任意な
形状に切断して生産し、その突き合わせ形状を任意な形
状にできるという利点を得られる。
【０１１８】
【発明の効果】本発明によると、突き合わせられる２枚
の被溶接板材の端面を、突き合わせ溶接前に仕上がるた
めの研磨等の加工を不要にできるという効果を得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る突き合わせ溶接装置
の概略を示す斜視図である。
【図２】図１で示されている２枚の板材の突き合わせ状
態を板材の断面位置で示した図であって、電極部材であ
る電極ローラで突き合わせ溶接が開始されたときの状態
を示す図である。
【図３】図２と同じ板材の断面位置における突き合わせ
溶接開始後の次の状態を示す図である。
【図４】図２と同じ板材の断面位置における図３のさら
に次の状態を示す図である。
【図５】図２と同じ板材の断面位置における突き合わせ
溶接終了時の状態を示す図である。
【図６】別実施形態に係る突き合わせ溶接を２枚の板材
の断面位置で示す図であって、溶接開始時を示す図であ
る。
【図７】図６の実施形態について、図６と同じ板材の断
面位置における突き合わせ溶接終了時の状態を示す図で
ある。
【図８】さらに別実施形態に係る突き合わせ溶接を２枚
の板材の断面位置で示す図であって、溶接開始時を示す
図である。
【図９】図８の実施形態について、図８と同じ板材の断
面位置における突き合わせ溶接終了時の状態を示す図で
ある。
【図１０】さらにまた別実施形態に係る突き合わせ溶接
を２枚の板材の断面位置で示す図であって、溶接開始時
を示す図である。
【図１１】図１０の実施形態について、図１０と同じ板
材の断面位置における突き合わせ溶接終了時の状態を示
す図である。
【図１２】図８及び図９の実施形態と図１０及び図１１
の実施形態とに係わる厚板材と薄板材によるテーラード
ブランクから生産された製品を車両側面に設けられるド
アのインナーパネルとして使用している車両の側面図で
ある。
【図１３】図１２のドアの要部を示す断面斜視図であ
る。
【図１４】図１３のＳ１４−Ｓ１４線断面図である。
【図１５】図８及び図９の実施形態と図１０及び図１１
の実施形態とに係わる厚板材と薄板材によるテーラード
ブランクから生産された製品をバックドアのインナーパ
ネルとして使用している車両の後部斜視図である。
【図１６】図８及び図９の実施形態と図１０及び図１１
の実施形態とに係わる厚板材と薄板材によるテーラード
ブランクから生産された製品となっているダッシュボー
ドロアパネルをエンジンルーム側から見た斜視図であ
る。
【図１７】図１６のダッシュボードロアパネルの縦断面
図である。
【図１８】電極部材をブロック電極とした実施形態を示
す突き合わせ溶接装置の概略を示す斜視図である。
【図１９】図１８の平面図である。
【図２０】電極部材であるブロック電極を、２枚の板材
の突き合わせ部と対応させて非直線状に延びるものとし
た実施形態を示す図１９と同様の図である。
【図２１】従来の突き合わせ溶接装置を板材の断面位置
で示した図である。
【符号の説明】
１，２、２１，２２，３１，３２，９１，９２ 被溶接
板材 １Ａ，２Ａ，２１Ａ，２２Ａ，３１Ａ，３２Ａ 端面 ３，４，２３，２４，３３，３４，４３，４４ 電極部
材となっている電極ローラ ３Ａ，４Ａ，２３Ａ，２４Ａ，３３Ａ，４３Ａ，４４Ａ
第１部分 ３Ｂ，４Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂ，３３Ｂ，４３Ｂ，４４Ｂ
第２部分 ５，２５，３５ ナゲット ６，２６，３６，９６ 突き合わせ部 １３ 冷却液滴下装置 １４ 非酸化性ガス供給装置 ５２ 車両の側面に設けられるドア ５４ ドアのアウターパネル ５５ ドアのインナーパネル ６２ 車両のバックドア ７１ ダッシュボードロアパネル ７２ エンジンルーム ８３，８４，９３，９４ 電極部材となっているブロッ
ク電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 皆川 孝雄 東京都昭島市松原町２丁目14番８号 菊池 プレス工業株式会社内 (72)発明者 稲垣 真一 東京都昭島市松原町２丁目14番８号 菊池 プレス工業株式会社内 (72)発明者 内田 一 東京都昭島市松原町２丁目14番８号 菊池 プレス工業株式会社内 (72)発明者 福井 清之 兵庫県尼崎市扶桑町１番８号 住友金属工 業株式会社総合技術研究所内

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 端面同士が突き合わせられた２枚の被溶
    接板材の表裏両側に配設され且つこれらの被溶接板材に
    跨る厚さを備えている２個で一対をなす電極部材を有
    し、これらの電極部材間の通電により前記２枚の被溶接
    板材の突き合わせ部を電気抵抗熱で溶融させて接合する
    突き合わせ溶接装置において、前記一対の電極部材に、
    前記２枚の被溶接板材のうちの一方を被溶接板材厚さ方
    向に加圧し、この加圧によりこの一方の被溶接板材にお
    ける他方の被溶接板材と対面する端面をこの他方の被溶
    接板材側へ膨出変形させるための加圧部が設けられてい
    ることを特徴とする突き合わせ溶接装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の突き合わせ溶接装置に
    おいて、前記２枚の被溶接板材のうちの一方は厚さの大
    きい厚板材であって他方は厚さの小さい薄板材であり、
    これらの厚板材と薄板材との突き合わせは、前記厚板材
    の表裏両面に対して前記薄板材の表裏両面がずれ且つ前
    記厚板材の厚さ内に前記薄板材が配置されてなされ、前
    記一対の電極部材のそれぞれは、これらの電極部材の厚
    さ方向に並設された厚板材側の第１部分と薄板材側の第
    ２部分とを有し、前記加圧部となっている第１部分に対
    して第２部分は前記加圧方向へ突出していることを特徴
    とする突き合わせ溶接装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の突き合わせ溶接装置に
    おいて、前記一対の電極部材の第１部分は、前記厚板材
    と前記薄板材との突き合わせ部を越えてこの薄板材の側
    へ延出した厚さを有していることを特徴とする突き合わ
    せ溶接装置。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の突き合わせ溶接装置に
    おいて、前記２枚の被溶接板材の厚さは同じであり、こ
    れらの被溶接板材の突き合わせは、これらの被溶接板材
    の表裏両面同士が互いに一致してなされ、前記一対の電
    極部材のそれぞれは、これらの電極部材の厚さ方向に並
    設された前記２枚の被溶接板材のうちの一方の側の第１
    部分と他方の側の第２部分とを有し、前記加圧部となっ
    ているそれぞれの第１部分に対して第２部分は前記加圧
    方向とは反対側へ後退していることを特徴とする突き合
    わせ溶接装置。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の突き合わせ溶接装置に
    おいて、前記２枚の被溶接板材のうちの一方は厚さの大
    きい厚板材であって他方は厚さの小さい薄板材であり、
    これらの厚板材と薄板材との突き合わせは、前記厚板材
    の表裏両面のうちの一方と前記薄板材の表裏両面のうち
    の一方とが段差なしに一致してなされ、前記一対の電極
    部材のうち、前記厚板材と前記薄板材の段差が生じてい
    る面の側に配設された一方の電極部材は、この電極部材
    の厚さ方向に並設された厚板材側の第１部分と薄板材側
    の第２部分とを有し、この第２部分は前記第１部分より
    も前記加圧方向へ突出し、他方の電極部材は前記厚板材
    と前記薄板材の両方に接触し、この他方の電極部材にお
    ける前記厚板材と対応する部分と、前記一方の電極部材
    の前記第１部分とが前記加圧部になっていることを特徴
    とする突き合わせ溶接装置。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載の突き合わせ溶接装置に
    おいて、前記２枚の被溶接板材のうちの一方は厚さの大
    きい厚板材であって他方は厚さの小さい薄板材であり、
    これらの厚板材と薄板材との突き合わせは、前記厚板材
    の表裏両面のうちの一方と前記薄板材の表裏両面のうち
    の一方とが段差なしに一致してなされ、前記一対の電極
    部材のうち、前記厚板材と前記薄板材の段差なしに一致
    した面の側に配設された一方の電極部材は、この電極部
    材の厚さ方向に並設された厚板材側の第１部分と薄板材
    側の第２部分とを有し、これらの第１部分と第２部分は
    前記厚板材と前記薄板材の側への同じ突出量となってい
    るとともに、他方の電極部材も、この電極部材の厚さ方
    向に並設された厚板材側の第１部分と薄板材側の第２部
    分とを有し、これらの第１部分と第２部分のうち第２部
    分は第１部分よりも前記薄板材の側へ突出し、前記一方
    の電極部材の第２部分と前記他方の電極部材の第１部分
    は導電性を備え、前記一方の電極部材の第１部分と前記
    他方の電極部材の第２部分は電気絶縁性を備え、前記一
    方の電極部材の第１部分と前記他方の電極部材の第１部
    分とが前記加圧部となっていることを特徴とする突き合
    わせ溶接装置。
  7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の突き合
    わせ溶接装置において、前記一対の電極部材は、前記２
    枚の被溶接板材に対して転動する電極ローラとなってい
    ることを特徴とする突き合わせ溶接装置。
  8. 【請求項８】 請求項１〜６のいずれかに記載に突き合
    わせ溶接装置において、前記一対の電極部材は、前記２
    枚の被溶接板材の突き合わせ部に沿って延びる長さを有
    しているとともに、これらの被溶接板材にプレス荷重を
    作用させるブロック電極となっていることを特徴とする
    突き合わせ溶接装置。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の突き合わせ溶接装置に
    おいて、前記２枚の被溶接板材の突き合わせ部は非直線
    状に延びており、前記一対の電極部材はこの突き合わせ
    部と対応する延び形状を有していることを特徴とする突
    き合わせ溶接装置。
  10. 【請求項１０】 請求項７に記載の突き合わせ溶接装置
    において、前記２枚の被溶接板材における前記電極ロー
    ラで突き合わせ溶接された直後の箇所に冷却液を滴下す
    るための冷却液滴下装置を備えていることを特徴とする
    突き合わせ溶接装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれかに記載の突
    き合わせ溶接装置において、前記２枚の被溶接板材にお
    ける少なくとも前記一対の電極部材で突き合わせ溶接さ
    れる箇所に非酸化性ガスを供給するための非酸化性ガス
    供給装置を備えていることを特徴とする突き合わせ溶接
    装置。
  12. 【請求項１２】 ２枚の被溶接部材の端面同士を突き合
    わせ、これらの被溶接板材の表裏両側に配設され且つこ
    れらの被溶接板材に跨る厚さを備えている２個で一対を
    なす電極部材の間で通電することにより、前記２枚の被
    溶接板材の突き合わせ部を電気抵抗熱で溶融させて接合
    する突き合わせ溶接方法において、通電されている前記
    一対の電極部材によって前記２枚の被溶接板材のうちの
    一方を被溶接板材厚さ方向に加圧することにより、この
    一方の被溶接板材における他方の被溶接板材と対面する
    端面をこの他方の被溶接板材側へ膨出変形させ、この膨
    出変形によって前記端面同士の接触状態を確保すること
    を特徴とする突き合わせ溶接方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の突き合わせ溶接方
    法において、前記２枚の被溶接板材のうちの一方は厚さ
    の大きい厚板材であって他方は厚さの小さい薄板材であ
    り、これらの厚板材と薄板材との突き合わせは、前記厚
    板材の表裏両面に対して前記薄板材の表裏両面がずれ且
    つ前記厚板材の厚さ内に前記薄板材が配置されてなさ
    れ、前記厚板材を前記一対の電極部材で加圧しながらこ
    の厚板材に通電し、この後、前記薄板材に前記一対の電
    極部材を接触させてこの薄板材にも通電することを特徴
    とする突き合わせ溶接方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１２に記載の突き合わせ溶接方
    法において、前記２枚の被溶接板材の厚さは同じであ
    り、これらの被溶接板材の突き合わせは、これらの被溶
    接板材の表裏両面同士が互いに一致してなされ、前記２
    枚の被溶接板材のうちの一方を前記一対の電極部材で加
    圧しながらこの一方の被溶接板材に通電し、この後、他
    方の被溶接板材に前記一対の電極部材を接触させてこの
    他方の被溶接板材にも通電することを特徴とする突き合
    わせ溶接方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１２に記載の突き合わせ溶接方
    法において、前記２枚の被溶接板材のうちの一方は厚さ
    の大きい厚板材であって他方は厚さの小さい薄板材であ
    り、これらの厚板材と薄板材との突き合わせは、前記厚
    板材の表裏両面のうちの一方と前記薄板材の表裏両面の
    うちの一方とが段差なしに一致してなされ、前記厚板材
    を前記一対の電極部材で加圧しながらこの厚板材に通電
    し、この後、前記薄板材にも前記一対の電極部材を接触
    させてこの薄板材にも通電することを特徴とする突き合
    わせ溶接方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１２に記載の突き合わせ溶接方
    法において、前記２枚の被溶接板材のうちの一方は厚さ
    の大きい厚板材であって他方は厚さの小さい薄板材であ
    り、これらの厚板材と薄板材との突き合わせは、前記厚
    板材の表裏両面のうちの一方と前記薄板材の表裏両面の
    うちの一方とが段差なしに一致してなされ、前記厚板材
    を前記一対の電極部材で加圧しながら、これらの電極部
    材によって前記突き合わせ部を斜めに通る経路で前記厚
    板材と前記薄板材に通電することを特徴とする突き合わ
    せ溶接方法。
  17. 【請求項１７】 請求項１５又は１６に記載の突き合わ
    せ溶接方法によって製造されるテーラードブランクから
    生産される製品であり、且つ、アウターパネルと結合さ
    れるインナーパネルとして用いられることにより車両の
    車体の一部を形成するとともに、前記段差なしの側の面
    が前記アウターパネルの側に向いた外向き面となって配
    置されることを特徴とする突き合わせ溶接製品。
  18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の突き合わせ溶接製
    品において、前記インナーパネルは、前記車体の本体に
    ヒンジで取り付けられるドアのためのインナーパネルで
    あり、このインナーパネルを形成する前記厚板材と前記
    薄板材のうち、厚板材に前記ヒンジが結合されることを
    特徴とする突き合わせ溶接製品。
  19. 【請求項１９】 請求項１５又は１６に記載の突き合わ
    せ溶接方法によって製造されるテーラードブランクから
    生産される製品であって、車両のダッシュボードパネル
    として用いられ、前記薄板材が上側で前記厚板材が下側
    となっているとともに、前記段差なしの面がエンジンル
    ーム側に向いていることを特徴とする突き合わせ溶接製
    品。
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