(57)【要約】【課題】可動端面と静止内端面の密着時に、静止内端面側に特有の弾性変形を行わせて、冷却空気の遮断性を向上すること。【解決手段】電極本体１のガイド孔６にはめ込んだ摺動部１３に、ガイドピン１２が結合され、摺動部１３に可動端面３７が形成され、ガイド孔６内に固定された合成樹脂製の受け部材２９の通気孔３０に、ガイドピン１２を貫通して通気隙間３１を形成し、通気孔３０の開口角部３２の近傍の平面部３３に、静止内端面３４を形成した電気抵抗溶接電極を準備し、可動端面３７が静止内端面３４に押し付けられて閉弁状態になると、静止内端面３４に弾性的なへこみ変形が形成されるとともに、通気孔３０の内周面を電極軸線側に膨出させる。【選択図】図１
2020011291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面円形の電極本体が、金属材料を用いて構成され、
鋼板部品が載置される電極本体の端面から突出し、鋼板部品の下孔を貫通する断面円形のガイドピンが、耐熱硬質材料で構成され、
電極本体に形成されているガイド孔に摺動できる状態で嵌め込まれているとともに、中心部にガイドピンが差し込まれている断面円形の摺動部が構成され、
ガイド孔内の端部に固定された合成樹脂製の受け部材の通気孔に、ガイドピンを貫通して通気隙間を形成し、
前記通気孔が開口している受け部材の平坦な端面に、前記通気孔の開口によって形成される環状の開口角部が形成され、
前記開口角部の近傍でその外周側に位置する環状の平面部に、前記摺動部の可動端面が着座する環状の静止内端面を形成した電気抵抗溶接電極を準備し、
前記可動端面が静止内端面に押し付けられて閉弁状態になると、静止内端面に弾性的なへこみ変形が形成されるとともに、通気孔の内周面を電極軸線側に膨出させることを特徴とする電気抵抗溶接電極の冷却空気断続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、電極内に配置した可動端面と静止内端面が開閉して冷却空気の断続を行うものであって、冷却空気が遮断されているとき、静止内端面側に特有の弾性変形を行わせる、電気抵抗溶接電極の冷却空気断続方法に関している。
【背景技術】
【０００２】  特開２０１５−１４７２４６号公報には、電極内の可動端面と静止内端面の開閉によって冷却空気の流通を断続することが記載されている。しかし、可動端面と静止内端面の密着箇所において、静止内端面側にどのような弾性変形を起こさせて、より良好な結果を求めるかについては、何の配慮もなされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１４７２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  引用文献１に開示されている先行技術は、合成樹脂製の断熱部材に静止内端面１９が設けられ、同様に合成樹脂製とされた大径部９に可動着座面２０が設けられ、両面１９、２０が密着しているときには、冷却空気の流通が遮断され、開いているときには、冷却空気が流通するようになっている。ところが、上記両面１９、２０の密着時に合成樹脂素材に特有の変形を発生させて、より有効な結果を求めることについては、何も記載されていない。【０００５】  本発明は、上記の問題点を解決するために提供されたもので、電極内に配置した可動端面と静止内端面が開閉して冷却空気の断続を行うものであって、両面の密着によって冷却空気が遮断されているとき、静止内端面側に特有の弾性変形を行わせて、確実な冷却空気の流通遮断を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  請求項１記載の発明は、
断面円形の電極本体が、金属材料を用いて構成され、
鋼板部品が載置される電極本体の端面から突出し、鋼板部品の下孔を貫通する断面円形のガイドピンが、耐熱硬質材料で構成され、
電極本体に形成されているガイド孔に摺動できる状態で嵌め込まれているとともに、中心部にガイドピンが差し込まれている断面円形の摺動部が構成され、
ガイド孔内の端部に固定された合成樹脂製の受け部材の通気孔に、ガイドピンを貫通して通気隙間を形成し、
前記通気孔が開口している受け部材の平坦な端面に、前記通気孔の開口によって形成される環状の開口角部が形成され、
前記開口角部の近傍でその外周側に位置する環状の平面部に、前記摺動部の可動端面が着座する環状の静止内端面を形成した電気抵抗溶接電極を準備し、
前記可動端面が静止内端面に押し付けられて閉弁状態になると、静止内端面に弾性的なへこみ変形が形成されるとともに、通気孔の内周面を電極軸線側に膨出させることを特徴とする電気抵抗溶接電極の冷却空気断続方法である。
【発明の効果】
【０００７】  ガイド孔内の端部に固定された合成樹脂製の受け部材の通気孔に、ガイドピンを貫通して通気隙間を形成し、通気孔が開口している受け部材の平坦な端面に、通気孔の開口によって形成される環状の開口角部が形成され、開口角部の近傍でその外周側に位置する環状の平面部に、摺動部の可動端面が着座する環状の静止内端面を形成した電気抵抗溶接電極が、冷却空気断続方法の実施に使用される。【０００８】  摺動部の可動端面は、開口角部の近傍でその外周側に位置する環状の静止内端面に押し付けられる。この押し付けられる箇所は、開口角部の片側が電極の中心軸線に直交している受け部材の平面部であり、そこに静止内端面が形成されている。開口角部は、受け部材の下端面である平面部と、通気孔の内周面が交差した箇所に形成されている。したがって、可動端面が静止内端面から離れた通気状態のときには、開口角部の平面側と通気孔の内周面側には、何の外力も作用していない状態になっていて、近隣の部材との接触関係もないので、開口角部に連なる平面部と通気孔の内周面によるコーナー部分の素材強度や剛性は低い状態になっている。つまり、低強度部位が形成され、そこにある開口角部の片側が静止内端面となる平面であり、他側が通気孔の内周面となる。【０００９】  このような低強度部位の外面をなす静止内端面に可動端面が押し付けられると、可動端面の上面が静止内端面を中心軸線方向に押し込むので、静止内端面に弾性的なへこみ変形が形成される。このへこみ変形による合成樹脂素材の流動的変位によって、通気孔の内周面を電極軸線側に膨出させる。通気孔側の弾性的な膨出が形成されるので、静止内端面側に弾性的なへこみ変形が確保される。別の見方をすると、開口角部から大幅に離隔した箇所の受け部材の平面部に、可動端面が加圧された場合であれば、通気孔の内周面に及ぶ膨出変形が期待できないので、低強度部位の柔軟性を生かしたへこみ変形がえられないこととなる。【００１０】  上述のような弾性変形であるへこみ変形が形成されると、可動端面と静止内端面の密着性が完全な隙間のない状態になるので、閉弁動作時の冷却空気遮断が確実に達成されて、無駄な空気漏れや、空気漏れ時の騒音防止などにおいて効果的である。とくに、静止内端面の表面に何等かの原因で微小な凹凸が存在していても、上記膨出を伴うへこみ変形がなされるので、上記微小な凹凸は静止内端面にめり込むような状態で埋没する。このため、上記凹凸による空隙の残存がなくなり、冷却空気の完全な封止がなされる。【００１１】  ガイドピンが押し下げられて、可動端面が静止内端面から離隔して両端面間に空隙が形成されると、冷却空気が勢いよく流通し、微小な金属片や炭化物などは気流で溶融局部から電極外へ発散される。通常はこのような発散であるが、金属溶融の際に、急激な空気膨張で溶融部から勢いよく飛散した微小な金属片がガイドピンの外周面に衝突して跳ね返されたりして空気流に逆らって移動し、可動端面と静止内端面の間に到達することがある。このような現象は、金属片が微小であると金属片に作用する空気流の動圧が低くなるために、空気流に逆らって移動することが可能になるものと考えられる。このような金属片が可動端面と静止内端面��表面に付着していると、ガイドピンが待機位置に戻ったときに、静止内端面と可動端面は完全に閉じきらないで、両面の間に空隙が形成され、冷却空気の流通を封止することができなくなる。上述のような金属片の異常な挙動は、冷却空気の流通が健全に維持されていれば、通常は発生しないのであるが、上述のような何らかの原因により、低い確率で発生することがある。【００１２】  しかしながら、本願発明においては上述のように、金属片等は静止内端面から低強度部位側の母材中に埋め込まれた状態になり、静止内端面と可動端面の間に空隙が形成されることがないため、完全な気密維持が確保でき、空気漏洩による経済的損失が回避できる。さらに、空気漏れが継続していると、空気噴出に伴う騒音が発生し、作業者の就労環境が悪化するのであるが、上記のような気密維持によって、環境改善がなされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】電極全体と局部の断面図である。
【図２】金属片などの不純物の挙動を示す断面図である。
【図３】受け部材側の変形状態を示す断面図である。
【図４】プロジェクションボルトの場合を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】  つぎに、本発明の電気抵抗溶接電極の冷却空気断続方法を実施するための形態を説明する。
【実施例】
【００１５】  図１〜図４は、本発明の実施例を示す。【００１６】  最初に、電極本体について説明する。【００１７】  クロム銅のような銅合金製導電性金属材料で作られた電極本体１は、円筒状の形状であり、断面円形とされ、静止部材１１に差し込まれる固定部２と、鋼板部品３が載置されるキャップ部４がねじ部５において結合されて、断面円形の電極本体１が形成されている。電極本体１には断面円形のガイド孔６が形成され、このガイド孔６は、固定部２に形成された大径孔７と、この大径孔７よりも小径でキャップ部４に形成された小径孔８によって形成され、大径孔７、小径孔８は、電極本体１の中心軸線Ｏ−Ｏ上に整列した同軸状態で配置されている。【００１８】  鋼板部品３が載置される電極本体１の端面から突出し、鋼板部品３の下孔１０を貫通する断面円形のガイドピン１２が、ステンレス鋼のような金属材料またはセラミック材料などの耐熱硬質材料で構成されている。【００１９】  また、後述のように、ガイド孔６に対して摺動状態で進退する断面円形の摺動部１３が耐熱性に優れた絶縁性合成樹脂材料、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（商品名＝テフロン）によって構成されている。別の材料として、ポリアミド樹脂の中から、耐熱性、耐摩耗性にすぐれた樹脂を採用することも可能である。【００２０】  つぎに、ガイドピンと摺動部の一体化部品を説明する。【００２１】  摺動部１３の中心部にガイドピン１２を差し込んで、ガイドピン１２と摺動部１３の一体化が図られている。ガイドピン１２を摺動部１３に一体化する構造としては、摺動部１３のインジェクション成型時に、ガイドピン１２を一緒にモールドインする方法や、ガイドピン１２に結合ボルト構造部を設ける方法など、種々なものが採用できる。【００２２】  ここでは、後者の結合ボルト構造部のタイプである。【００２３】  すなわち、ガイドピン１２の下端部にこれと一体的にボルト１４が形成され、摺動部１３の底部材１５にボルト１４を貫通し、ワッシャ１６を組み付けてロックナット１７で締め付けてある。摺動部１３は、電極本体１と対をなす可動電極１８が動作して溶接電流が通電されたときに、電流がナット１９の溶着用突起２０から鋼板部品３にのみ流れるように、絶縁機能を果たしている。【００２４】  なお、ナット１９はプロジェクション溶接用であり、四角い本体の中央にねじ孔２５が形成され、四隅に溶着用突起２０が設けてある。ねじ孔２５の開口端がガイドピン１２のテーパ部２１に係合している。このような係合によって、ナット１９が鋼板部品３から浮上した状態になっている。【００２５】  圧縮コイルスプリング２２は、ワッシャ１６とガイド孔６の内底面の間に嵌め込まれており、その張力が摺動部１３に作用している。なお、符号２３は、ガイド孔６の内底面に嵌め込んだ絶縁シートを示している。圧縮コイルスプリング２２の張力が、後述の静止内端面に対する可動端面の加圧密着を成立させている。圧縮コイルスプリング２２は、加圧手段であり、これに換えて圧縮空気の圧力を利用することも可能である。【００２６】  つぎに、摺動部各部とガイド孔各部の嵌め合い対応関係を説明する。【００２７】  摺動部１３には、ガイドピン１２が一体化されている。摺���部１３は、大径孔７の内面との間に実質的に隙間がなくて摺動できる状態で大径孔７に嵌め込んである。このような「・・実質的に隙間がなくて摺動できる状態・・」というのは、摺動部１３に電極本体１の直径方向の力を作用させても、隙間間隔のあるカタカタといったがたつき感触がなく、しかも中心軸線Ｏ−Ｏ方向の摺動が可能な状態を意味している。小径孔８を貫通して電極本体１の端面から突き出ているガイドピン１２が押し下げられたとき冷却空気が通過する通気隙間２４が、小径孔９とガイドピン１２の間に形成してある。【００２８】  つぎに、冷却空気の断続構造を説明する。【００２９】  冷却空気をガイド孔６に導く通気口２６が形成してある。摺動部１３の摺動箇所の空気通路を確保するために、摺動部１３の外周面に中心軸線Ｏ−Ｏ方向の凹溝を形成することもできるが、ここでは図１（Ｄ）に示すように、摺動部１３の外周面に中心軸線Ｏ−Ｏ方向の平面部２７を形成して、平面部２７と大径孔７の円弧型内面で構成された空気通路２８が形成されている。このような平面部２７を９０度間隔で形成して、４箇所に空気通路を設けている。なお、図１（Ａ）のＤ−Ｄ断面が、同図の（Ｄ）図である。【００３０】  つぎに、受け部材について説明する。【００３１】  ガイド孔６の上側に存在するガイド孔６の内端部に、合成樹脂性の受け部材２９がはめ込んである。受け部材２９は、分厚い合成樹脂製の板材を円形に成型したもので、ガイド孔６の内端部に圧入してある。受け部材２９を構成する合成樹脂材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（商品名＝テフロン）によって構成されている。別の材料として、ポリアミド樹脂の中から、耐熱性、耐摩耗性に優れた合成樹脂を採用することも可能である。【００３２】  受け部材２９の詳細な局部構造は、見やすさの都合で、図１（Ｃ）を主にして説明してある。【００３３】  受け部材２９の中央部に貫通状態で通気孔３０が形成され、そこを貫通するガイドピン１２との間に通気隙間３１が形成されている。通気孔３０が開口している受け部材２９の平坦な下端面に、通気孔３０の開口によって形成される環状の開口角部３２が形成され、開口角部３２の近傍でその外周側に位置する環状の平面部３３に、環状の静止内端面３４が形成されている。この静止内端面３４は、開口角部３２に連なった状態の環状面である。【００３４】  開口角部３２の近傍において、中心軸線方向の力を静止内端面３４に作用させると、受け部材２９の素材は、通気孔３０の間際を押されるような状態であるから、変形しやすい状態になっている。開口角部３２の平面側と通気孔３０の内周面側には、何の外力も作用していない開放状態になっていて、近隣の部材との接触関係もないので、開口角部３２に連なる平面部３３と通気孔３０の内周面によるコーナー部分の素材強度や剛性は低い状態になっている。つまり、このような領域が低強度部位３５とされていて、上記中心軸線方向の力に対して、変形しやすい状態になっている。【００３５】  つぎに、可動端面について説明する。【００３６】  摺動部１３の上端面が、静止内端面３４に密着する可動端面３７とされている。摺動部１３の可動端面３７が圧縮コイルスプリング２２の加圧力で受け部材２９���押し付けられたときには、摺動部１３側には変形現象がなく、受け部材２９側に変形現象が形成されて、気密機能が向上することが望ましい。そのために、摺動部１３には、電極軸線方向の剛性を高める構造が採用されている。つまり、剛性向上手段が講じてある。その手段例としては種々なものがある。図１（Ｂ）に見やすく示されているように、摺動部１３の上部の断面積を上方に向かって徐々に小さくした、いわゆるテーパ形状部３８を形成して、面積の小さな円形の可動端面３７が形成されている。このようにテーパ形状部３８を設けることによって、中心軸線方向の加圧力に対して摺動部１３に変形が発生しにくくなる。このため、受け部材２９側の静止内端面３４に対する加圧力が強化される。【００３７】  図１（Ｂ）や（Ｃ）に示すように、可動端面３７が静止内端面３４に着座する環状着座部の直径方向の領域は、符号Ｄで示されている。【００３８】  一方、電極軸線方向の剛性を高める他の手段として、図１（Ｃ）の事例がある。これは、摺動部１３の上部にステンレス鋼などの金属材料を付着させたもので、ここでは断面「く」字型の加圧部材３９が接着などで一体化されている。加圧部材３９の上面が可動端面３７であり、傾斜面４０が上記テーパ形状部３８に連なっている。【００３９】  さらに、他の電極軸線方向の剛性を高める手段としては、ポリテトラフルオロエチレンに配合する充填剤を適宜選定するものがある。具体的には、グラスファイバーや二流化モリブデンなどの一般的な充填剤によって、硬度や剛性を高めることができる。このような手法は、受け部材２９側の機械的性質は標準どおりとしておき、摺動部１３側の機械的性質に変更を加えるという考え方である。逆に、後述の説明から理解できるように、受け部材２９側の機械的性質を低下させ、摺動部１３の機械的性質を不変か、または強化することも可能である。【００４０】  つぎに、受け部材の変形状態を説明する。【００４１】  図１（Ｂ）や図３（Ａ）は、圧縮コイルスプリング２２や冷却空気の空気圧が摺動部１３に作用して、可動端面３７が静止内端面３４に押し付けられている状態を示している。この押付力は、低強度部位３５に及ぶので、環状着座部Ｄの領域において、可動端面３７の上面が静止内端面３４を中心軸線Ｏ−Ｏ方向に押し込み、静止内端面３４に弾性的なへこみ変形が形成される。このへこみ変形は、弾性的に凹んだへこみ変形部４３によって形成されている。【００４２】  このへこみ変形による合成樹脂素材、とくに低強度部位３５の合成樹脂素材の流動的変位によって、通気孔３０の内周面を電極軸線Ｏ−Ｏ側に膨出させる。通気孔３０側の弾性的な膨出が環状に形成されるので、静止内端面３４側に弾性的なへこみ変形が確保される。膨出部には、符号４４が付されている。このように低強度部位３５による順応性のよい弾性変形がえられるので、静止内端面３４に対する可動端面３７の密着気密性が確実にえられて、冷却空気の封止が確保できる。【００４３】  可動電極１８が進出してガイドピン１２が押し下げられると、圧縮コイルスプリング２２を縮ませながら、可動端面３７が静止内端面３４から離れ、冷却空気の流通が可能となる。このように可動端面３７が静止内端面３４��ら離隔すると、静止内端面３４に対する加圧力が消滅するので、弾性的に凹んでいたへこみ変形部４３や、弾性的に膨らんでいた膨出部４４は元の形状に復帰する。このような弾性的復元は、低強度部位３５に蓄積されていた弾性復元力が要因になっている。【００４４】  つぎに、低強度部位の形成について説明する。【００４５】  上述の低強度部位３５は、可動端面３７が静止内端面３４から離れた通気状態のとき、開口角部３２の平面側と通気孔３０の内周面側には、何の外力も作用していない自由な状態になっていて、近隣の部材との接触関係もないので、開口角部３２に連なる平面部３３と通気孔３０の内周面によるコーナー部分の素材強度や剛性は、何等かの外力に対して、低い状態になっている。つまり、低強度部位３５が形成され、そこにある開口角部３２の片側が静止内端面３４となる平面であり、他側が通気孔３０の内周面となる。【００４６】  このような低強度部位３５の外面をなす静止内端面３４に可動端面３７が押し付けられると、可動端面３７の上面が静止内端面３４を中心軸線Ｏ−Ｏ方向に押し込むので、静止内端面３４に弾性的なへこみ変形が形成される。このへこみ変形による合成樹脂素材の流動的変位によって、通気孔３０の内周面を電極軸線Ｏ−Ｏ側に膨出させる。通気孔３０側の弾性的な膨出が形成されるので、静止内端面３４側に弾性的なへこみ変形が確保される。別の見方をすると、開口角部３２から大幅に離隔した箇所の受け部材２９の平面部３３に、可動端面３７が加圧された場合であれば、通気孔３０の内周面に及ぶ膨出変形が期待できないので、低強度部位３５の柔軟性を生かしたへこみ変形がえられないこととなる。【００４７】  溶接が完了して、圧縮コイルスプリング２２や冷却空気の圧力で摺動部１３が復帰すると、可動端面３７が静止内端面３４に押し付けられて、上述の弾性変形が形成され、良好な空気遮断がなされる。【００４８】  なお、この実施例では、キャップ部材４に直径方向の排出孔４１が設けてあり、冷却空気がここからも排出されて、電極の冷却が促進される。この排出孔４１を開けるために、受け部材２９に円弧型の溝４２が形成されている。【００４９】  つぎに、微小な金属片の挙動について説明する。【００５０】  ガイドピンが押し下げられて、可動端面３７が静止内端面３４から離隔して両端面間に空隙が形成されると、冷却空気が勢いよく流通し、微小な金属片や炭化物などは、気流で溶融局部から電極外へ発散される。通常はこのような発散であるが、金属溶融の際に、急激な空気膨張で溶融部から勢いよく飛散した微小な金属片４６がガイドピン１２の外周面に衝突して跳ね返されたりして空気流に逆らって移動し、可動端面３７に到達することがある。このような現象は、金属片４６が微小であると金属片４６に作用する空気流の動圧が低くなるために、空気流に逆らって移動することが可能になるものと考えられる。このような金属片４６が可動端面３７の表面に付着していると、ガイドピン１２が待機位置に戻ったときに、静止内端面３４と可動端面３７の間に空隙が形成され、冷却空気の流通を封止することができなくなる。上述のような金属片４６の異常な挙動は、冷却空気の流通が健全に維持されていれば、通常は発生しないのであるが、上述のような何らかの原因により、低い確率で発生することがある。【００５１】  溶融部から飛散した微小な金属片４６は、通常、直径０．１〜０．２ｍｍ程度の丸みのある粒状や角張った部分を有する粒状であったりする。このような金属片４６が前述のような何らかの原因で可動端面３７に到達すると、可動端面３７の表面に付着したような状態で停止する。この停止時においても冷却空気の気流が継続しているが、金属片４６が可動端面３７の表面に停止しているのは、図２に示すように、金属片４６が合成樹脂材料製の可動端面３７や静止内端面３４に部分的に埋没したり、突き刺さって突き出ていたりするため、と考えられる。【００５２】  このような図２の状態で摺動部１３が押し上げられると、可動端面３７が合成樹脂製とされた静止内端面３４に押し付けられ、可動端面３７や静止内端面３４から突き出ている金属片４６は、静止内端面３４の母材内へ押し込まれる。すなわち、静止内端面３４側は、合成樹脂製であるから、金属片４６は受け部材２９の母材内へ埋没させられるのである。このような埋没状態が、図２（Ｃ）の下側の封鎖状態の断面図に示してある。【００５３】  つぎに、他の事例を説明する。【００５４】  上記事例はプロジェクションナットの場合であるが、図４に示した事例はプロジェクションボルトの場合である。プロジェクションボルト４７は、雄ねじが形成された軸部４８、軸部４８と一体になっている円形のフランジ４９、フランジ４９の下面に設けた溶着用突起５０によって構成されている。ガイドピン１２は管状の中空形状であり、軸部４８が挿入される受入孔５１が設けてある。なお、この事例では、先の事例における排出孔４１に相当する構造は採用されていない。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の事例と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。【００５５】  以上に説明した実施例の作用効果は、つぎのとおりである。【００５６】  ガイド孔６内の端部に固定された合成樹脂製の受け部材２９の通気孔３０に、ガイドピン１２を貫通して通気隙間３１を形成し、通気孔３０が開口している受け部材２９の平坦な端面に、通気孔３０の開口によって形成される環状の開口角部３２が形成され、開口角部３２の近傍でその外周側に位置する環状の平面部３３に、摺動部１３の可動端面３７が着座する環状の静止内端面３４を形成した電気抵抗溶接電極が、冷却空気断続方法の実施に使用される。【００５７】  摺動部１３の可動端面３７は、開口角部３２の近傍でその外周側に位置する環状の静止内端面３４に押し付けられる。この押し付けられる箇所は、開口角部３２の片側が電極の中心軸線Ｏ−Ｏに直交している受け部材２９の平面部３３であり、そこに静止内端面３４が形成されている。開口角部３２は、受け部材２９の下端面である平面部３３と、通気孔３０の内周面が交差した箇所に形成されている。したがって、可動端面３７が静止内端面３４から離れた通気状態のときには、開口角部３２の平面側と通気孔３０の内周面側には、何の外力も作用していない状態になっていて、近隣の部材との接触関係もないので、開口角部３２に連なる平面部３３と通気孔３０の内周面によるコーナー���分の素材強度や剛性は低い状態になっている。つまり、低強度部位３５が形成され、そこにある開口角部３２の片側が静止内端面３４となる平面であり、他側が通気孔３０の内周面となる。【００５８】  このような低強度部位３５の外面をなす静止内端面３４に可動端面３７が押し付けられると、可動端面３７の上面が静止内端面３４を中心軸線Ｏ−Ｏ方向に押し込むので、静止内端面３４に弾性的なへこみ変形が形成される。このへこみ変形による合成樹脂素材の流動的変位によって、通気孔３０の内周面を電極軸線Ｏ−Ｏ側に膨出させる。通気孔３０側の弾性的な膨出が形成されるので、静止内端面３４側に弾性的なへこみ変形が確保される。別の見方をすると、開口角部３２から大幅に離隔した箇所の受け部材２９の平面部３３に、可動端面３７が加圧された場合であれば、通気孔３０の内周面に及ぶ膨出変形が期待できないので、低強度部位３５の柔軟性を生かしたへこみ変形がえられないこととなる。【００５９】  上述のような弾性変形であるへこみ変形が形成されると、可動端面３７と静止内端面３４の密着性が完全な隙間のない状態になるので、閉弁動作時の冷却空気遮断が確実に達成されて、無駄な空気漏れや、空気漏れ時の騒音防止などにおいて効果的である。とくに、静止内端面３４の表面に何等かの原因で微小な凹凸が存在していても、上記膨出を伴うへこみ変形がなされるので、上記微小な凹凸は静止内端面３４にめり込むような状態で埋没する。このため、上記凹凸による空隙の残存がなくなり、冷却空気の完全な封止がなされる。【００６０】  ガイドピン１２が押し下げられて、可動端面３７が静止内端面３４から離隔して両端面間に空隙が形成されると、冷却空気が勢いよく流通し、微小な金属片４６や炭化物などは気流で溶融局部から電極外へ発散される。通常はこのような発散であるが、金属溶融の際に、急激な空気膨張で溶融部から勢いよく飛散した微小な金属片４６がガイドピン１２の外周面に衝突して跳ね返されたりして空気流に逆らって移動し、可動端面３７と静止内端面３４の間に到達することがある。このような現象は、金属片４６が微小であると金属片４６に作用する空気流の動圧が低くなるために、空気流に逆らって移動することが可能になるものと考えられる。このような金属片４６が可動端面３７と静止内端面３４の表面に付着していると、ガイドピン１２が待機位置に戻ったときに、静止内端面３４と可動端面３７は完全に閉じきらないで、両面の間に空隙が形成され、冷却空気の流通を封止することができなくなる。上述のような金属片４６の異常な挙動は、冷却空気の流通が健全に維持されていれば、通常は発生しないのであるが、上述のような何らかの原因により、低い確率で発生することがある。【００６１】  しかしながら、本実施例においては上述のように、金属片４６等は静止内端面３４から低強度部位３５側の母材中に埋め込まれた状態になり、静止内端面３４と可動端面３７の間に空隙が形成されることがないため、完全な気密維持が確保でき、空気漏洩による経済的損失が回避できる。さらに、空気漏れが継続していると、空気噴出に伴う騒音が発生し、作業者の就労環境が悪化するのであるが、上記のような気密維持によって、環境改善がな��れる。【００６２】  円盤状の受け部材２９は、キャップ部材４に開けたガイド孔６の奥部に圧入されているので、受け部材２９の外周側から中心側に向かって締め付けられた状態になっている。このような構造から、受け部材２９の外周側に近い箇所に弾性変形を求めることは困難となる。本実施例では、受け部材２９の外周部から離隔した中央部付近に、弾性変形を起こさせるものであるから、上述のへこみ変形や膨出変形が確実にえられる。換言すると、低強度部位３５が構成しやすい素材領域となる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】  上述のように、本発明の電気抵抗溶接電極の冷却空気断続方法によれば、可動端面と静止内端面の密着時に、静止内端面側に特有の弾性変形を行わせて、冷却空気の遮断性が向上する。したがって、自動車の車体溶接工程や、家庭電化製品の板金溶接工程などの広い産業分野で利用できる。
【符号の説明】
【００６４】  １    電極本体
３    鋼板部品
６    ガイド孔
１２    ガイドピン
１３    摺動部
１８    可動電極
１９    プロジェクションナット
２９    受け部材
３０    通気孔
３１    通気隙間
３２    開口角部
３３    平面部
３４    静止内端面
３５    低強度部位
３７    可動端面
４３    へこみ変形部
４４    膨出部
４６    金属片
４７    プロジェクションボルト
５１    受入孔
Ｄ      環状着座部
【図１】
2020011291.tif 000003
【図２】
2020011291.tif 000004
【図３】
2020011291.tif 000005
【図４】
2020011291.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月6日(2018.11.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面円形の電極本体が、金属材料を用いて構成され、
鋼板部品が載置される電極本体の端面から突出し、鋼板部品の下孔を貫通する断面円形のガイドピンが、耐熱硬質材料で構成され、
電極本体に形成されているガイド孔に摺動できる状態で嵌め込まれているとともに、中心部にガイドピンが差し込まれている断面円形の摺動部が構成され、
ガイド孔内の端部に固定された合成樹脂製の受け部材の通気孔に、ガイドピンを貫通して通気隙間を形成し、
前記通気孔が開口している受け部材の平坦な端面に、前記通気孔の開口によって形成される環状の開口角部が形成され、
前記開口角部の近傍でその外周側に位置する環状の平面部に、前記摺動部の可動端面が着座する環状の静止内端面を形成した電気抵抗溶接電極を準備し、
前記可動端面が静止内端面に押し付けられて閉弁状態になると、静止内端面に弾性的なへこみ変形が形成されるとともに、通気孔の内周面を電極軸線側に膨出させ、この膨出した状態において、膨出部とガイドピンとの間に空隙を存置し、前記可動端面が静止内端面から離れて開弁状態になったとき、直ちに冷却空気を流通させることを特徴とする電気抵抗溶接電極の冷却空気断続方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】  請求項１記載の発明は、
断面円形の電極本体が、金属材料を用いて構成され、
鋼板部品が載置される電極本体の端面から突出し、鋼板部品の下孔を貫通する断面円形のガイドピンが、耐熱硬質材料で構成され、
電極本体に形成されているガイド孔に摺動できる状態で嵌め込まれているとともに、中心部にガイドピンが差し込まれている断面円形の摺動部が構成され、
ガイド孔内の端部に固定された合成樹脂製の受け部材の通気孔に、ガイドピンを貫通して通気隙間を形成し、
前記通気孔が開口している受け部材の平坦な端面に、前記通気孔の開口によって形成される環状の開口角部が形成され、
前記開口角部の近傍でその外周側に位置する環状の平面部に、前記摺動部の可動端面が着座する環状の静止内端面を形成した電気抵抗溶接電極を準備し、
前記可動端面が静止内端面に押し付けられて閉弁状態になると、静止内端面に弾性的なへこみ変形が形成されるとともに、通気孔の内周面を電極軸線側に膨出させ、この膨出した状態において、膨出部とガイドピンとの間に空隙を存置し、前記可動端面が静止内端面から離れて開弁状態になったとき、直ちに冷却空気を流通させることを特徴とする電気抵抗溶接電極の冷却空気断続方法である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】  また、後述のように、ガイド孔６に対して摺動状態で進退する断面円形の摺動部１３が耐熱性に優れた絶縁性合成樹脂材料、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（商品名＝テフロン・登録商標）によって構成されている。別の材料として、ポリアミド樹脂の中から、耐熱性、耐摩耗性にすぐれた樹脂を採用することも可能である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】  ガイド孔６の上側に存在するガイド孔６の内端部に、合成樹脂性の受け部材２９がはめ込んである。受け部材２９は、分厚い合成樹脂製の板材を円形に成型したもので、ガイド孔６の内端部に圧入してある。受け部材２９を構成する合成樹脂材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（商品名＝テフロン・登録商標）によって構成されている。別の材料として、ポリアミド樹脂の中から、耐熱性、耐摩耗性に優れた合成樹脂を採用することも可能である。