特開 2023-132704 スポット溶接方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023132704

(43)【公開日】2023-09-22

(54)【発明の名称】スポット溶接方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 11/11 20060101AFI20230914BHJP

【ＦＩ】

B23K11/11 593A

B23K11/11 540

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022038185

(22)【出願日】2022-03-11

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山村 浩之

(72)【発明者】

【氏名】生田 篤志

【テーマコード（参考）】

4E165

【Ｆターム（参考）】

4E165AA05

4E165AB12

4E165AC01

4E165BA06

4E165BB02

4E165BB13

(57)【要約】

【課題】スリーブをシャフトにスポット溶接する際に、スリーブの損傷が抑制されるスポット溶接方法を提供すること。
【解決手段】スポット溶接方法は、円筒状のスリーブの内周側に円柱状のシャフトを挿入する挿入工程と、第１電極および第２電極を含む溶接装置を用いて、スリーブとシャフトとをスポット溶接するスポット溶接工程と、を含む。挿入工程において、スリーブにシャフトを挿入した状態では、シャフトの外周面は、スリーブに覆われる第１外周面部と、スリーブに覆われずに露出する第２外周面部と、を有する。スポット溶接工程において、第１電極は、スリーブと接触し、第２電極は、スリーブと非接触であり、シャフトの第２外周面部と接触し、溶接電流は、第１電極からスリーブおよびシャフトを介して第２電極に流れる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒状のスリーブの内周側に円柱状のシャフトを挿入する挿入工程と、
第１電極および第２電極を含む溶接装置を用いて、前記スリーブと前記シャフトとをスポット溶接するスポット溶接工程と、を含み、
前記挿入工程において、
前記スリーブの軸方向長さは前記シャフトの軸方向長さよりも短く、前記スリーブに前記シャフトを挿入した状態では、前記シャフトの外周面は、前記スリーブに覆われる第１外周面部と、前記スリーブに覆われずに露出する第２外周面部と、を有し、
前記スポット溶接工程において、
前記第１電極は、前記スリーブと接触し、
前記第２電極は、前記スリーブと非接触であり、前記シャフトの前記第２外周面部と接触し、
溶接電流は、前記第１電極から前記スリーブおよび前記シャフトを介して前記第２電極に流れる、
スポット溶接方法。

【請求項2】

前記スリーブおよび前記シャフトは、軸方向である第１方向に延び、
前記第１電極は、前記スリーブに対して、前記第１方向に交差する第２方向の一方側に配置され、
前記第２電極は、前記スリーブおよび前記シャフトに対して、前記第２方向の他方側に配置される、
請求項１に記載のスポット溶接方法。

【請求項3】

前記第２電極は、
前記シャフトの前記第２外周面部と接触する第１部位と、
前記スリーブに対して、前記第１方向に交差する第２方向第２方向の他方側に対向して配置され、且つ、前記スリーブから離隔して当該スリーブと絶縁状態になる第２部位と、を備える、
請求項２に記載のスポット溶接方法。

【請求項4】

前記溶接装置は、前記スリーブを前記第２方向の他方側に押し付け可能な押し付け装置を備え、当該押し付け装置は、
前記スリーブに対して、前記第１方向に交差する第２方向の一方側に対向して配置され、且つ、前記スリーブに当接可能な押し付け部材と、
前記押し付け部材を前記第２方向の他方側に付勢する付勢部材と、を有する、
請求項２または３に記載のスポット溶接方法。

【請求項5】

前記押し付け部材には、前記第２方向に延びる貫通孔が設けられ、当該貫通孔に前記第１電極が挿入可能である、
請求項４に記載のスポット溶接方法。

【請求項6】

前記シャフトの外径は、前記スリーブの内径よりも小さく、
前記溶接装置は、
前記スリーブに対して前記第２方向の他方側に対向して配置され、且つ、前記スリーブの前記第２方向の他方側に当接可能な受け面が設けられるスリーブ受け治具を備える、
請求項４または５に記載のスポット溶接方法。

【請求項7】

前記スリーブ受け治具の前記受け面は、
Ｖ字状の切欠部に面する一対の第１傾斜面および第２傾斜面を有する、
請求項６に記載のスポット溶接方法。

【請求項8】

前記スリーブ受け治具の前記受け面は、
前記スリーブの外周面に沿う円弧状の曲面部を有する、
請求項６に記載のスポット溶接方法。

【請求項9】

前記スリーブ受け治具の前記受け面は、
Ｕ字状の切欠部に面し、且つ、互いに離隔して対向する一対の第３傾斜面および第４傾斜面を有する、
請求項６に記載のスポット溶接方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、スポット溶接方法に関する。

【背景技術】

【0002】

車両に搭載される様々な部品は、スポット溶接によって接合される場合がある。例えば、特許文献１に示すトルクセンサにおいては、円筒状のスリーブが円柱状のステアリングシャフトの外周側に挿入された状態で、ステアリングシャフトにスポット溶接される。具体的には、スリーブの内周にステアリングシャフトを軸方向に挿入し、電極の先端をスリーブに押し当てて電流を流すことにより、スリーブをステアリングシャフトに接合する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第５３５３６４９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

スリーブは、円筒状の薄い金属板である。従って、スリーブの溶接打点における接線に対して電極の向きが大きく傾くと、スリーブと電極とが局所的に過剰に接触し、過剰に接触した点の周辺に過剰な電流が流れ、スリーブが電流によって損傷する可能性がある。

【0005】

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、スリーブをシャフトにスポット溶接する際に、スリーブの損傷が抑制されるスポット溶接方法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】

【0006】

上記の目的を達成するため、本開示のスポット溶接方法は、円筒状のスリーブの内周側に円柱状のシャフトを挿入する挿入工程と、第１電極および第２電極を含む溶接装置を用いて、前記スリーブと前記シャフトとをスポット溶接するスポット溶接工程と、を含み、前記挿入工程において、前記スリーブの軸方向長さは前記シャフトの軸方向長さよりも短く、前記スリーブに前記シャフトを挿入した状態において、前記シャフトの外周面は、前記スリーブに覆われる第１外周面部と、前記スリーブに覆われずに露出する第２外周面部と、を有し、前記スポット溶接工程において、前記第１電極は、前記スリーブと接触し、前記第２電極は、前記スリーブと非接触であり、前記シャフトの前記第２外周面部と接触し、溶接電流は、前記第１電極から前記スリーブおよび前記シャフトを介して前記第２電極に流れる。

【0007】

前述したように、スリーブは、円筒状の薄い金属板であるため、スリーブの溶接打点における接線に対して電極の向きが大きく傾くと、スリーブと電極とが局所的に過剰に接触し、過剰に接触した点の周辺に過剰な電流が流れ、スリーブが電流によって損傷する可能性がある。

【0008】

本開示において、第２電極は、スリーブと非接触であるため、電流は、第１電極からスリーブおよびシャフトの第２外周面部を介して第２電極に向けて流れる。これに対して、第２電極がスリーブと接触する場合、電流は、第１電極からスリーブを通って第２電極に流れる。つまり、本開示におけるスポット溶接時の電流の流れでは、第１電極から第２電極までの間にスリーブおよびシャフトが介在する。従って、本開示の方が、スリーブを流れる電流がより少なくなるため、本開示によれば、スポット溶接時にスリーブの損傷をより小さく抑えることができる。

【0009】

スポット溶接方法の望ましい態様として、前記スリーブおよび前記シャフトは、軸方向である第１方向に延び、前記第１電極は、前記スリーブに対して、前記第１方向に交差する第２方向の一方側に配置され、前記第２電極は、前記スリーブおよび前記シャフトに対して、前記第２方向の他方側に配置される。

【0010】

従って、円筒部品と円柱部品とにスポット溶接を行う際に、第１電極と第２電極とを周方向で最も離隔させている。従って、第１電極および第２電極をスリーブの周方向で、例えば、１８０度よりも小さい９０度離隔して配置する場合よりも、スリーブおよびシャフトの全体における電流の流れが均等化され、スリーブの損傷がより抑制される。

【0011】

スポット溶接方法の望ましい態様として、前記第２電極は、前記シャフトの前記第２外周面部と接触する第１部位と、前記スリーブに対して、前記第１方向に交差する第２方向の他方側に対向して配置され、且つ、前記スリーブから離隔して当該スリーブと絶縁状態になる第２部位と、を備える。これによれば、第２電極は、スリーブから離隔する第２部位を備えるため、簡単な構造で第２電極をスリーブに対して絶縁状態にすることができる。

【0012】

スポット溶接方法の望ましい態様として、前記溶接装置は、前記スリーブを前記第２方向の他方側に押し付け可能な押し付け装置を備え、当該押し付け装置は、前記スリーブに対して、前記第１方向に交差する第２方向の一方側に対向して配置され、且つ、前記スリーブに当接可能な押し付け部材と、前記押し付け部材を前記第２方向の他方側に付勢する付勢部材と、を有する。これによれば、付勢部材で付勢される押し付け部材によってスリーブをシャフトに対して押し付けることができる。これによれば、溶接打点位置において、スリーブとシャフトとを接触させることができるため、溶接品質がより向上する。

【0013】

スポット溶接方法の望ましい態様として、前記押し付け部材には、前記第２方向に延びる貫通孔が設けられ、当該貫通孔に前記第１電極が挿入可能である。これによれば、第１電極が上下動する際の位置ずれを抑制することができる。

【0014】

スポット溶接方法の望ましい態様として、前記シャフトの外径は、前記スリーブの内径よりも小さく、前記溶接装置は、前記スリーブに対して前記第２方向の他方側に対向して配置され、且つ、前記スリーブの前記第２方向の他方側に当接可能な受け面が設けられるスリーブ受け治具を備える。

【0015】

スリーブに２点のスポット溶接を行う際に、例えば、周方向に１８０度離れた位置にそれぞれ打点（溶接点）を設ける場合がある。この場合、まず、スポット溶接を１点打ったあと、スリーブおよびシャフトを１８０度回転させて、１点目の溶接点を下側に配置し２点目の打点部位である溶接点を上側に配置する。しかし、下側の１点目の溶接点でスリーブおよびシャフトが接合されているため、上側の２点目の打点部位（溶接点）において、スリーブおよびシャフトの間に間隙が生じている。従って、スリーブの上側の２点目の打点部位（溶接点）を押して、スリーブをシャフトに接触させてから２点目のスポット溶接を行うことができる。これにより、スリーブの内径がシャフトの外径よりも大きくスリーブにシャフトを挿入した状態でスリーブとシャフトとの間に隙間が生じる場合であっても、複数の打点でスリーブとシャフトとにスポット溶接を行うことができる。

【0016】

スポット溶接方法の望ましい態様として、前記スリーブ受け治具の前記受け面は、Ｖ字状の切欠部に面する一対の第１傾斜面および第２傾斜面を有する。従って、スリーブの外周面は、押し付け部材との接触点と、第１傾斜面との接触点と、第２傾斜面との接触点と、の３つの接触点で接触するため、溶接時におけるスリーブの位置がより安定する。

【0017】

スポット溶接方法の望ましい態様として、前記スリーブ受け治具の前記受け面は、前記スリーブの外周面に沿う円弧状の曲面部を有する。従って、接触点よりも、より広い面積の曲面部でより安定してスリーブを受けることができる。

【0018】

スポット溶接方法の望ましい態様として、前記スリーブ受け治具の前記受け面は、Ｕ字状の切欠部に面し、且つ、互いに離隔して対向する一対の第３傾斜面および第４傾斜面を有する。従って、スリーブの外周面は、押し付け部材との接触点と、第３傾斜面との接触点と、第４傾斜面との接触点と、の３つの接触点で接触するため、溶接時におけるスリーブの位置がより安定する。

【0019】

本開示によれば、スリーブをシャフトにスポット溶接する際に、スリーブの損傷が抑制されるスポット溶接方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、第１実施形態のステアリング装置の一部を示す分解斜視図である。

【図2】図２は、第１実施形態において、スリーブとシャフトとをスポット溶接している状態を示す模式的な斜視図である。

【図3】図３は、図２のスポット溶接時における電流の流れを示す模式図である。

【図4】図４は、比較例に係るスポット溶接時における電流の流れを示す模式図である。

【図5】図５は、第２実施形態において、スリーブとシャフトとをスポット溶接している状態を示す模式的な斜視図である。

【図6】図６は、図５のスポット溶接時における電流の流れを示す模式図である。

【図7】図７は、第３実施形態において、スリーブとシャフトとをスポット溶接している状態を示す模式的な斜視図である。

【図8】図８は、図７のスポット溶接時における電流の流れを示す模式図である。

【図9】図９は、図７のスポット溶接時における第１電極、第２電極、スリーブおよびシャフトを当該シャフトの軸方向から見た模式図である。

【図10】図１０は、スポット溶接時において、１点目を打点する際の打点周辺部の模式図である。

【図11】図１１は、図１０の状態からスリーブを周方向に１８０度回転させて２点目を打点する際の打点周辺部の模式図である。

【図12】図１２は、第４実施形態において、スリーブとシャフトとをスポット溶接している状態を示す模式的な斜視図である。

【図13】図１３は、第４実施形態に係るスリーブ受け治具を含む模式図であり、当該スリーブ受け治具と押し付け部材とでスリーブおよびシャフトを上下に挟んでいる状態を示す図である。

【図14】図１４は、図１３のスリーブ受け治具を示す斜視図である。

【図15】図１５は、変形例１に係るスリーブ受け治具を含む模式図であり、当該スリーブ受け治具と押し付け部材とでスリーブおよびシャフトを上下に挟んでいる状態を示す図である。

【図16】図１６は、変形例２に係るスリーブ受け治具を含む模式図であり、当該スリーブ受け治具と押し付け部材とでスリーブおよびシャフトを上下に挟んでいる状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、図面のＸＹＺ直交座標系において、Ｙ方向は、例えば、シャフト４０の軸方向を示す。Ｙ方向は、第１方向である。Ｘ方向は、Ｙ方向に交差（直交）する方向を示す。Ｚ方向は、Ｘ方向とＹ方向との双方に交差（直交）する方向を示す。Ｚ方向は、第２方向である。Ｙ１側は、Ｙ２側の反対側を示す。Ｘ１側は、Ｘ２側の反対側を示す。Ｚ１側は、Ｚ２側の反対側を示す。Ｚ１側は、第２方向の一方側であり、Ｚ２側は、第２方向の他方側である。

【0022】

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のステアリング装置の分解斜視図である。ステアリング装置８０は、図１に示すように、ギアボックス９２０と、中間プレート１０と、コラムハウジング８２０と、を含む。ギアボックス９２０が車両に取り付けられており、コラムハウジング８２０が中間プレート１０を介してギアボックス９２０に固定されている。

【0023】

入力軸８２ａの端部は、トーションバー８２ｃに連結されている。トーションバー８２ｃは、入力軸８２ａの中心に設けられた穴に嵌まっており、ピンを介して入力軸８２ａに固定されている。減速装置９２は、例えばウォーム減速装置であって、ギアボックス９２０と、ウォームホイール９２１と、を含む。

【0024】

トルクセンサ１は、トーションバー８２ｃを介して連結された入力軸８２ａ及び出力軸の相対回転に応じて、出力を変化させる。ＥＣＵ（Electronic Control Unit）がトルクセンサ１から得た情報に基づきモータを制御し、モータで生じるトルクが操舵を補助する。トルクセンサ１は、マグネットアッセンブリ２０を有し、マグネットアッセンブリ２０は、第１スリーブ２１と、マグネット２５と、を含む。

【0025】

第１スリーブ２１は、円筒状の金属部材であって入力軸８２ａの外周面に挿入されている。

【0026】

図２は、第１実施形態において、スリーブとシャフトとをスポット溶接している状態を示す模式的な斜視図である。図３は、図２のスポット溶接時における電流の流れを示す模式図である。

【0027】

図２および図３に示すように、第１実施形態において、溶接対象物は、スリーブ３０およびシャフト４０である。例えば、入力軸８２ａと第１スリーブ２１とをスポット溶接する場合において、図２および図３のスリーブ３０が第１スリーブ２１に対応し、図２および図３のシャフト４０が入力軸８２ａに対応する。ただし、本発明の溶接方法は、図１の第１スリーブ２１と入力軸８２ａとを溶接する溶接方法に限定されず、シャフト状の部材と円筒状の部材とを溶接する場合に、広く適用可能である。

【0028】

溶接対象物のスリーブ３０は、円筒形状を有する金属部材であり、例えば、図１の第１スリーブ２１が適用可能である。ただし、本発明のスリーブ３０は、図１の第１スリーブ２１に限定されず、種々の円筒部材に適用可能である。スリーブ３０の材質は、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）が挙げられる。スリーブ３０は、種々の方法により形成することができる。スリーブ３０を、絞り加工により形成する場合や、平板を丸めて形成する場合には、その厚さを０．６ｍｍ以上１ｍｍ以下程度とすることができる。シャフト４０は、例えば、円柱形状を有する金属部材である。シャフト４０は、スリーブ３０の内周に挿入される。シャフト４０の外径は、スリーブ３０の内径よりも小さい。従って、シャフト４０がスリーブ３０に挿入された状態では、シャフト４０の外周面４１とスリーブ３０の内周面３２との間にわずかな間隙が設けられる。なお、スリーブ３０およびシャフト４０は、シャフト４０の中心軸ＡＸの軸方向（Ｙ方向）に沿って延びる。スリーブ３０の軸方向長さは、シャフト４０の軸方向長さよりも短い。よって、シャフト４０の外周面４１において、Ｙ方向の中央部の第１外周面部４１１は、スリーブ３０で覆われ、スリーブ３０よりもＹ１側の第２外周面部４１２およびスリーブ３０よりもＹ２側の第２外周面部４１３は、露出する。

【0029】

また、溶接装置１００は、第１電極１１０と、第２電極２００と、溶接電源１０１と、を備える。第１電極１１０は、例えば、Ｚ方向に延びる円柱形状を有する。第１電極１１０は、スリーブ３０よりもＺ１側（上側）に位置する。第１電極１１０は、Ｚ方向に昇降可能である。第１電極１１０は、Ｘ方向において、スリーブ３０およびシャフト４０の中央に位置する。換言すると、第１電極１１０の中心軸ＡＸの延長線が中心軸ＡＸと交差する。溶接電源１０１は第１電極１１０および第２電極２００に接続され、第１電極１１０に電気を供給する。

【0030】

第２電極２００は、Ｙ方向に延び、シャフト４０の外周面４１におけるＺ２側（下側）に接する。第２電極２００は、第１部位２１０、２３０と、第２部位２２０と、を備える。第１部位２１０、２３０、および第２部位２２０は、例えば、一体である。第２電極２００は、Ｙ１側からＹ２側に向かう順に、第１部位２１０、第２部位２２０および第１部位２３０が隣接して配置される。

【0031】

第１部位２１０は、第２電極２００におけるＹ１側に位置する。第１部位２１０は、Ｙ方向において、シャフト４０の第２外周面部４１２に対応する。第１部位２１０は、略角柱形状を有し、Ｚ１側（上側）に円弧状の凹部２１１が設けられる。凹部２１１の内面２１１ａは、Ｙ方向から見て円弧状である。凹部２１１の内面２１１ａの曲率半径は、シャフト４０の外周面４１の曲率半径と略同一である。従って、凹部２１１の内面２１１ａとシャフト４０の外周面４１とが広い面積で接触する。

【0032】

第１部位２３０は、第２電極２００におけるＹ２側に位置する。第１部位２３０は、Ｙ方向において、シャフト４０の第２外周面部４１３に対応する。第１部位２３０は、略角柱形状を有し、Ｚ１側（上側）に円弧状の凹部が設けられる。この凹部の内面の形状は、第１部位２１０と同じである。

【0033】

第２部位２２０は、第２電極２００におけるＹ方向の中央側に位置する。換言すると、第２部位２２０は、第１部位２１０のＹ２側に隣接する。第２部位２２０には、Ｘ方向から見て矩形状の切欠部２２１が設けられる。即ち、第２部位２２０の上面部２２２は、第１部位２１０の上面部２１２よりもＺ２側（下側）に位置する。切欠部２２１は、Ｘ１側およびＸ２側にそれぞれ設けられる。また、第２部位２２０には、Ｚ１側（上側）に円弧状の凹部が設けられる。第２部位２２０の凹部２２３の内面２２３ａは、第１部位２１０の凹部２１１の内面２１１ａおよび第１部位２３０の凹部の内面よりもＺ２側（下側）に位置する。具体的には、溶接対象物のスリーブ３０およびシャフト４０を第２電極２００に載置した状態で、スリーブ３０から離隔する位置である。換言すると、スリーブ３０およびシャフト４０を第２電極２００に載置した状態では、シャフト４０の第２外周面部４１２および第２外周面部４１３は、第２電極２００の第１部位２１０および第１部位２３０に接する。つまり、シャフト４０と第２電極２００とは、通電状態となる。また、スリーブ３０は第２電極２００に接しておらず、スリーブ３０と第２電極２００とは、絶縁状態となる。

【0034】

次に、図２および図３を参照して、本実施形態のスポット溶接方法について説明する。本実施形態のスポット溶接方法は、円筒状のスリーブ３０の内周側に円柱状のシャフト４０を挿入する挿入工程と、第１電極１１０および第２電極２００を含む溶接装置１００を用いて、スリーブ３０とシャフト４０とをスポット溶接するスポット溶接工程と、を含む。

【0035】

スリーブ３０の軸方向長さはシャフト４０の軸方向長さよりも短い。従って、挿入工程において、スリーブ３０にシャフト４０を挿入した状態では、シャフト４０の外周面４１は、スリーブ３０に覆われる第１外周面部４１１と、スリーブ３０に覆われずに露出する第２外周面部４１２、４１３と、を有する。

【0036】

スポット溶接工程において、第１電極１１０は、スリーブ３０と接触する。また、第２電極２００は、スリーブ３０と非接触である。第２電極２００は、シャフト４０の第２外周面部４１２、４１３と接触する。具体的には、シャフト４０の第２外周面部４１２および第２外周面部４１３は、第２電極２００の第１部位２１０および第１部位２３０に接する。

【0037】

次に、図３を参照して、電流の流れを説明する。まず、電流Ｃを流す前に、第１電極１１０でスリーブ３０をＺ２側に押し付ける。前述のように、シャフト４０の外径はスリーブ３０の内径よりも大きくシャフト４０とスリーブ３０との間には間隙がある。そこで、第１電極１１０の先端でスリーブ３０をＺ２側に押し付けることにより、スリーブ３０の内周面３２の部位のうち最もＺ１側（上側）の頂部が、シャフト４０の外周面４１の部位のうち最もＺ１側（上側）の頂部に接する。なお、スリーブ３０は第２電極２００に接していない。

【0038】

この状態で、溶接電源１０１から電流Ｃ（破線で示す）を流すと、第１電極１１０の先端からスリーブ３０を介してシャフト４０に電流Ｃが流れる。ここで、スリーブ３０は第２電極２００に接していない絶縁状態であるため、電流Ｃは、スリーブ３０の下部に位置する第２電極２００の第２部位２２０に向けては流れず、第２電極２００の第１部位２１０、２３０に向けて流れる。

【0039】

具体的には、第１電極１１０で押し付けられたスリーブ３０のシャフト４０との接触部位から、第１部位２１０に設けられた凹部の内面とシャフト４０の外周面４１との当接部分（図３に楕円状の二点鎖線で示す）に向けて流れる。また、同時に、第１電極１１０で押し付けられたスリーブ３０のシャフト４０との接触部位から、第１部位２３０に設けられた凹部の内面とシャフト４０の外周面４１との当接部分（図３に楕円状の二点鎖線で示す）に向けて流れる。

【0040】

ここで、前述したように、凹部２１１の内面２１１ａの曲率半径は、シャフト４０の外周面４１の曲率半径と略同一であるため、第１部位２１０、２３０に設けられた凹部の内面とシャフト４０の外周面４１との当接部分の面積が大きい。従って、シャフト４０の外周面４１と第１部位２１０、２３０に設けられた凹部の内面とが線接触する場合と比較すると、本実施形態の方が広い面積で電流Ｃを流すことができるため、当接部分で生じる発熱量を抑制することができる。

【0041】

（比較例）
ここで、電流Ｃの流れについての比較例を説明する。図４は、比較例に係るスポット溶接時における電流の流れを示す模式図である。

【0042】

図４に示すように、比較例では、スリーブ３０の下部が比較例に係る第２電極２００Ａに接している。このため、スリーブ３０と比較例に係る第２電極２００Ａとは通電状態となる。従って、第１電極１１０からスリーブ３０に流れた電流Ｃは、そのままシャフト４０の中心軸ＡＸに向かう電流Ｃ１と、スリーブ３０の周方向に沿って流れる電流Ｃ２とに分かれる。電流Ｂが閾値以上の大きさになると、スリーブ３０が損傷を起こす可能性があり好ましくない。従って、実施形態のように、スリーブ３０と第２電極２００Ａとは、絶縁状態が好ましい。

【0043】

以上説明したように、第１実施形態に係るスポット溶接方法は、スリーブ３０の内周側にシャフト４０を挿入する挿入工程と、スリーブ３０とシャフト４０とをスポット溶接するスポット溶接工程と、を含む。スポット溶接工程において、第１電極１１０は、スリーブ３０と接触し、第２電極２００は、スリーブ３０と非接触であり、シャフト４０の第２外周面部４１２、４１３と接触する。

【0044】

従って、電流Ｃは、第１電極１１０の先端からスリーブ３０を介してシャフト４０に流れる。ここで、スリーブ３０は第２電極２００に接していない絶縁状態であるため、電流Ｃは、第２電極２００の第１部位２１０、２３０に向けて流れるが、スリーブ３０の下部に位置する第２部位２２０に向けては流れにくくなる。このように、電流Ｃが、溶接の打点部位からシャフト４０の軸方向に沿って第１部位２１０、２３０に向けて流れる。

【0045】

これに対して、図４を参照した比較例で説明したように、スリーブ３０の下部にも電極を設けると、スリーブ３０の周方向に沿って流れる電流Ｃ１、Ｃ２が発生するため、シャフト４０の軸方向に沿って第１部位２１０、２３０に向けて流れる電流が少なくなる。即ち、比較例の場合は、スリーブ３０に流れる電流量が本実施形態よりも多くなる。以上より、スリーブ３０の下部に接する電極を設ける場合よりも、本実施形態の方が、溶接に起因するスリーブ３０の損傷が抑制される。

【0046】

第１電極１１０は、スリーブ３０に対してＺ１側に配置され、第２電極２００は、スリーブ３０およびシャフト４０に対してＺ２側に配置される。即ち、第１電極１１０および第２電極２００を周方向で略１８０度離隔させている。従って、円柱部品にスポット溶接を行う際に、第１電極１１０と第２電極２００とを周方向で最も離隔させている。従って、第１電極１１０および第２電極２００をスリーブ３０の周方向で、例えば、１８０度よりも小さい９０度離隔して配置する場合よりも、スリーブ３０およびシャフト４０の全体における電流Ｃの流れが均等化され、スリーブ３０の損傷がより抑制される。

【0047】

第２電極２００は、シャフト４０の第２外周面部４１２、４１３と接触する第１部位２１０と、スリーブ３０から離隔してスリーブ３０と絶縁状態になる第２部位２２０と、を備える。従って、簡単な構造で、第２電極２００にスリーブ３０と絶縁状態となる部位を形成することができる。

【0048】

［第２実施形態］
次に、第２実施形態を説明する。図５は、第２実施形態において、スリーブとシャフトとをスポット溶接している状態を示す模式的な斜視図である。図６は、図５のスポット溶接時における電流の流れを示す模式図である。第２実施形態では、第１実施形態に対して、押し付け装置３００を追加している。第１実施形態では、第１電極１１０の先端でスリーブ３０の外周の円筒面を押しているため、スリーブ３０とシャフト４０との密着性が必ずしも十分でない可能性がある。よって、押し付け装置３００によってスリーブ３０をシャフト４０に対して押し付ける。以下、具体的に説明する。

【0049】

図５および図６に示すように、押し付け装置３００は、押し付け部材３１０と、付勢部材３２０と、を備える。

【0050】

押し付け部材３１０は、例えば、角柱形状を適用可能である。しかし、角柱以外に、例えば、底面を上側に凹む曲面としてもよい。曲面の曲率半径は、スリーブ３０の外周面３１と略同一またはスリーブ３０よりも大きいことが望ましい。また、押し付け部材３１０の少なくとも一部は絶縁体であるが、押し付け部材３１０の全体を絶縁体とせずに、スリーブ３０に接する部位のみを絶縁体としてもよい。押し付け部材３１０は、Ｚ方向（上下方向）に移動可能である。押し付け部材３１０の下面がスリーブ３０の外周面３１を押し付ける。押し付け部材３１０には、Ｚ方向に延びる貫通孔３１２が設けられる。貫通孔３１２の内周には、第１電極１１０が挿入される。第１電極１１０は、貫通孔３１２の内周において上下移動が可能である。

【0051】

付勢部材３２０は、第１付勢部材３２１と、第２付勢部材３２２とを備える。第１付勢部材３２１は、押し付け部材３１０の上面に接続される。第１付勢部材３２１は、押し付け部材３１０をＺ２側に向けて付勢し、これにより押し付け部材３１０がスリーブ３０を押し付ける。第２付勢部材３２２は、第１電極１１０の上部に接続される。第２付勢部材３２２は、第１電極１１０をＺ２側に向けて付勢し、これにより第１電極１１０がスリーブ３０に押し付けられて接し、溶接電流が流れる。

【0052】

以上説明したように、第２実施形態の溶接装置は、押し付け装置３００を備える。押し付け装置３００は、スリーブ３０に対して、Ｙ方向（軸方向、第１方向）に交差するＺ方向（第２方向）のＺ１側（一方側）に対向して配置され、且つ、スリーブ３０に当接可能な押し付け部材３１０と、押し付け部材３１０をＺ２側（第２方向の他方側）に付勢する第１付勢部材３２１（付勢部材）と、を有する。

【0053】

従って、第１付勢部材３２１で付勢される押し付け部材３１０によってスリーブ３０をシャフト４０に対して押し付けることができる。これによれば、溶接打点位置において、スリーブ３０とシャフト４０とを接触させることができるため、スリーブ３０をシャフト４０により強固に接合させることができる。

【0054】

また、押し付け部材３１０には、Ｚ方向（第２方向）に延びる貫通孔３１２が設けられ、貫通孔３１２に第１電極１１０が挿入可能である。これによれば、第１電極１１０が上下動する際の位置ずれを抑制することができる。

【0055】

［第３実施形態］
次に、第３実施形態を説明する。図７は、第３実施形態において、スリーブとシャフトとをスポット溶接している状態を示す模式的な斜視図である。図８は、図７のスポット溶接時における電流の流れを示す模式図である。図９は、図７のスポット溶接時における第１電極、第２電極、スリーブおよびシャフトを当該シャフトの軸方向から見た模式図である。図１０は、スポット溶接時において、１点目を打点する際の打点周辺部の模式図である。図１１は、図１０の状態からスリーブを周方向に１８０度回転させて２点目を打点する際の打点周辺部の模式図である。

【0056】

第３実施形態では、第２実施形態に対して、スリーブ受け治具５００を追加している。以下、具体的に説明する。図７に示すように、第３実施形態の第２電極２００Ｂは、第１および第２実施形態の第２電極２００に対して、第２部位２２０がない。つまり、第３実施形態の第２電極２００Ｂは、Ｙ１側の第１部位２１０と、Ｙ２側の第１部位２３０と、を備え、第１部位２１０および第１部位２３０はＹ方向に離隔している。そして、この離隔部分に、スリーブ受け治具５００を配置している。即ち、スリーブ受け治具５００は、スリーブ３０の下側に配置される。スリーブ受け治具５００は、絶縁性を有する。スリーブ受け治具５００は、例えば、平板である。スリーブ受け治具５００の平板の上面（受け面）５０１で、スリーブ３０の下側の外周面３１を受ける。

【0057】

図９に示すように、スポット溶接時において、スリーブ３０の上側の溶接点３３は押し付け部材３１０の下面３１１で下側に押し付け、スリーブ３０の下側の溶接点３４はスリーブ受け治具５００の上面（受け面）５０１で受ける。これにより、スリーブ３０の上側の溶接点３３および下側の溶接点３４の双方において、スリーブ３０とシャフト４０とが隙間なく接する。よって、図１０および図１１に示すように、１点目のスポット溶接を行う際も、２点目のスポット溶接を行う際も、スリーブ３０とシャフト４０とが隙間なく接した状態で溶接を行うことができる。

【0058】

以上説明したように、第３実施形態では、溶接装置は、スリーブ受け治具５００を備える。スリーブ受け治具５００は、スリーブ３０に対してＺ２側（第２方向の他方側）に対向して配置され、且つ、スリーブ３０のＺ２側に当接可能な受け面が設けられる。

【0059】

スリーブ３０に２点のスポット溶接を行う際に、例えば、周方向に１８０度離れた位置にそれぞれ打点（溶接点）を設ける場合がある。この場合、まず、スポット溶接を溶接点３３に１点打ったあと、スリーブ３０およびシャフト４０を１８０度回転させて、１点目の溶接点３３を下側（Ｚ２側）に配置し２点目の打点部位である溶接点３４を上側（Ｚ１側）に配置する。しかし、下側の１点目の溶接点３３でスリーブ３０およびシャフト４０が接合されているため、上側の２点目の打点部位（溶接点３４）において、スリーブ３０およびシャフト４０の間に間隙が生じている。従って、スリーブ３０の上側の２点目の打点部位（溶接点３４）を下側に押して、スリーブ３０をシャフト４０に接触させてから２点目のスポット溶接を行うことができる。これにより、スリーブ３０の内径がシャフト４０の外径よりも大きくスリーブ３０にシャフト４０を挿入した状態でスリーブ３０とシャフト４０との間に隙間が生じる場合であっても、複数の打点でスリーブ３０とシャフト４０とにスポット溶接を行うことができる。

【0060】

［第４実施形態］
次に、第４実施形態を説明する。図１２は、第４実施形態において、スリーブとシャフトとをスポット溶接している状態を示す模式的な斜視図である。図１３は、第４実施形態に係るスリーブ受け治具を含む模式図であり、当該スリーブ受け治具と押し付け部材とでスリーブおよびシャフトを上下に挟んでいる状態を示す図である。図１４は、図１３のスリーブ受け治具を示す斜視図である。第４実施形態では、第３実施形態に対して、スリーブ受け治具の形状を変えている。以下、具体的に説明する。

【0061】

図１３および図１４に示すように、第４実施形態のスリーブ受け治具５００Ａには、上面（受け面）５０１ＡにＶ字状の切欠部５０２が設けられる。換言すると、スリーブ受け治具５００Ａの上面（受け面）５０１Ａは、切欠部５０２が面する第１傾斜面５０３および第２傾斜面５０４を有する。第１傾斜面５０３は、Ｘ１側に行くに従ってＺ２側に傾斜する傾斜面である。第２傾斜面５０４は、Ｘ２側に行くに従ってＺ２側に傾斜する傾斜面である。第１傾斜面５０３および第２傾斜面５０４は、スリーブ３０の外周面３１を受ける受け面である。スリーブ受け治具５００Ａは、絶縁性を有する。

【0062】

図１３に示すように、スリーブ３０の外周面３１は、３つの接触点で接触する。具体的には、３つの接触点は、接触点３１３、３１４、３１５である。接触点３１３は、例えば、外周面３１の上端である。接触点３１３は、押し付け部材３１０の下面３１１に接する部位である。接触点３１４は、第１傾斜面５０３に接する部位である。接触点３１５は、第２傾斜面５０４に接する部位である。

【0063】

以上説明したように、第４実施形態では、スリーブ受け治具５００Ａの上面（受け面）５０１Ａは、Ｖ字状の切欠部５０２に面する一対の第１傾斜面５０３および第２傾斜面５０４を有する。従って、図１３に示すように、スリーブ３０の外周面３１は、３つの接触点で接触するため、溶接時におけるスリーブ３０の位置がより安定する。

【0064】

［変形例１］
次に、変形例１を説明する。図１５は、変形例１におけるスリーブ受け治具を含む模式図であり、当該スリーブ受け治具と押し付け部材３１０とでスリーブ３０およびシャフト４０を上下に挟んでいる状態を示す図である。

【0065】

図１５に示すように、変形例１に係るスリーブ受け治具５００Ｂは、上面（受け面）５０１Ｂに円弧形状の曲面部５０７を有する。具体的には、上面（受け面）５０１Ｂは、Ｘ１側の平面部５０５と、Ｘ２側の平面部５０６と、２つの平面部５０５、５０６の間に位置する中央側の曲面部５０７と、を備える。曲面部５０７は、スリーブ３０の外周面３１に沿った円弧状である。スリーブ３０の外周面３１は、曲面部５０７に接する。曲面部５０７は、例えば、スリーブ３０の外周面３１の中心角θ１に対応する円弧の長さＬ１を有する。曲面部５０７は、中心軸ＡＸを挟んで接触点３１３の反対側に位置する。スリーブ受け治具５００Ｂは、絶縁性を有する。

【0066】

以上説明したように、変形例１では、上面（受け面）５０１Ｂは、スリーブ３０の外周面３１に沿った曲面部５０７を有する。従って、変形例１の接触点よりも、より広い面積の曲面部５０７でより安定してスリーブ３０を受けることができる。

【0067】

［変形例２］
次に、変形例２を説明する。図１６は、変形例２に係るスリーブ受け治具を含む模式図であり、当該スリーブ受け治具と押し付け部材３１０とでスリーブ３０およびシャフト４０を上下に挟んでいる状態を示す図である。

【0068】

図１６に示すように、変形例２に係るスリーブ受け治具５００Ｃには、上面（受け面）にＵ字状の切欠部５０８が設けられる。換言すると、スリーブ受け治具５００Ｃの上面（受け面）は、切欠部５０８が面する第３傾斜面５１０、第４傾斜面５１１および底面５１２を有する。第３傾斜面５１０は、Ｘ１側に行くに従ってＺ２側に傾斜する傾斜面である。第４傾斜面５１１は、Ｘ２側に行くに従ってＺ２側に傾斜する傾斜面である。底面５１２は、Ｘ方向に沿って延びる平面である。スリーブ３０は、３つの接触点で接触する。具体的には、３つの接触点は、接触点３１３、３１６、３１７である。接触点３１３は、例えば、外周面３１の上端である。接触点３１３は、押し付け部材３１０の下面３１１に接する部位である。接触点３１６は、第３傾斜面５１０に接する部位である。接触点３１７は、第４傾斜面５１１に接する部位である。

【0069】

スリーブ３０は、押し付け部材３１０の下面３１１と、第３傾斜面５１０と、第４傾斜面５１１との３点で接している。接触点３１３、３１６、３１７は、周方向に沿って等間隔（１２０度ずつ）に配置されるが、本発明は、これに限定されず、様々な角度に設定することが可能である。スリーブ受け治具５００Ｃは、絶縁性を有する。

【符号の説明】

【0070】

１０ 中間プレート
２０ マグネットアッセンブリ
２１ 第１スリーブ（スリーブ）
２５ マグネット
３０ スリーブ
３１ 外周面
３２ 内周面
３３、３４ 溶接点
４０ シャフト
４１ 外周面
８０ ステアリング装置
８２ａ 入力軸
８２ｃ トーションバー
９２ 減速装置
１００ 溶接装置
１０１ 溶接電源
１１０ 第１電極
２００、２００Ａ、２００Ｂ 第２電極
２１０、２３０ 第１部位
２１１ 凹部
２１１ａ 内面
２１２ 上面部
２２０ 第２部位
２２１ 切欠部
２２２ 上面部
２２３ 凹部
２２３ａ 内面
３００ 押し付け装置
３１０ 押し付け部材
３１１ 下面
３１２ 貫通孔
３１３、３１４、３１５、３１６、３１７ 接触点
３２０ 付勢部材
３２１ 第１付勢部材
３２２ 第２付勢部材
４１１ 第１外周面部
４１２ 第２外周面部
４１３ 第２外周面部
５００、５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ スリーブ受け治具
５０１、５０１Ａ、５０１Ｂ 上面（受け面）
５０２ 切欠部
５０３ 第１傾斜面
５０４ 第２傾斜面
５０５ 平面部
５０６ 平面部
５０７ 曲面部
５０８ 切欠部
５１０ 第３傾斜面
５１１ 第４傾斜面
５１２ 底面
８２０ コラムハウジング
９２０ ギアボックス
９２１ ウォームホイール
ＡＸ 中心軸
Ｃ 電流
θ１ 中心角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】