(57)【要約】【課題】  スパークによる加工不良を低減できる抵抗溶接用電極を提供すること。【解決手段】  複数の部材２０１，２０２を接触させた状態で電流を供給して溶接する抵抗溶接用の電極１００（１１０，１２０）であって、複数の部材２０１，２０２の少なくとも１つ２０１を保持する保持面１１１ａ，１１２ａを有し、この保持面１１１ａ，１１２ａの全面が保持される部材２０１に隙間無く当接する形状とした。  このように、溶接位置のずれを防ぐために、複数の部材２０１，２０２の少なくとも１つ２０１を抵抗溶接用電極１００（１１０）にて保持する構成でありながら、抵抗溶接用電極１１０の保持面１１１ａ，１１２ａ全面と保持される部材２０１との間に間隙がない。また、保持面１１１ａ，１１２ａと保持される部材２０１との接触面積（電流経路）が従来よりも増加している。従って、スパークによる加工不良を低減することができる。【選択図】        図１
2006326649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の部材を接触させた状態で電流を供給して溶接する抵抗溶接用の電極であって、
前記複数の部材の少なくとも１つを保持する保持面を有し、この保持面を、保持される前記部材に隙間無く当接する形状としたことを特徴とする抵抗溶接用電極。
【請求項２】
保持される前記部材は、前記保持面に接する部位として、他部品に対して摺動する摺動面とこの摺動面に連結する非摺動面とを備えた摺動部材であることを特徴とする請求項１に記載の抵抗溶接用電極。
【請求項３】
複数の部材を接触させた状態で電流を供給して溶接する抵抗溶接用の電極であって、
前記複数の部材の少なくとも１つを保持する保持面を有し、
保持される前記部材は、他部品に対して摺動する摺動面とこの摺動面に連結する非摺動面とを備えた摺動部材であり、
前記保持面を、対向する前記摺動面全面と、前記非摺動面の前記摺動面との境界から少なくとも所定範囲に当接する形状としたことを特徴とする抵抗溶接用電極。
【請求項４】
前記複数の部材は、電磁弁の弁室内の開口部を開放又は閉鎖する弁体と、前記弁体と連動してストロークする柱状の可動子であり、
前記可動子が、前記摺動部材であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の抵抗溶接用電極。
【請求項５】
前記可動子は、略円柱の一部を上下面間において切り欠いてなる形状を有しており、切り欠いた部位の側面が前記非摺動面であり、残った側面が前記摺動面であることを特徴とする請求項４に記載の抵抗溶接用電極。
【請求項６】
複数に分割されており、保持される前記部材を狭持することを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の抵抗溶接用電極。
【請求項７】
可動電極と固定電極からなり、
前記固定電極にて、保持される前記部材を保持することを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の抵抗溶接用電極。
【請求項８】
前記固定電極は狭持した状態で僅かな隙間もつように２分割されており、その分割位置を分割方向における保持される前記部材の中心位置からずれた位置とし、保持される前記部材に当接する面積の一方が他方よりも大きくなるようにしたことを特徴とする請求項７に記載の抵抗溶接用電極。
【請求項９】
抵抗溶接機に固定するためのねじ穴を有し、
このねじ穴を、保持される前記部材との当接面に貫通しないように設けたことを特徴とする請求項１〜８いずれか１項に記載の抵抗溶接用電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の部材を接触させた状態で、電流を供給して溶接する抵抗溶接に用いる抵抗溶接用電極に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属からなる複数の部材を溶接する際に、抵抗溶接機に備えられた一対の電極間に複数の部材の溶接しようとする部分を重ね合わせて配置し、この接触部に電極を圧接した状態で電力を供給して、金属の電気抵抗により接触部を発熱させて溶着する抵抗溶接法が知られている。
【０００３】
このとき複数の部材が例えば平板状であれば、互いに積層配置した状態で一対の電極によって上下方向から容易に圧接することができる。それに対し、複数の部材の少なくとも１つが安定配置しがたい形状である場合には、例えば上下方向から圧接する際に部材の接触部に位置ずれ等が生じる恐れがある。そこで、このような場合には、例えば一方の電極（例えば固定電極）を分割構造とし、少なくとも１つ部材を電極により狭持（保持）することで、複数の部材を安定して重ね合わせ、圧接するようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明者は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、略円柱の一部を上下面間において切り欠いてなる形状を有し、残った側面を他部品に対して摺動する摺動面２０１ａとし、切り欠いた部位の側面を非摺動面２０１ｂとする第１の部材２０１と、球状の第２の部材２０２を、固定電極１１０と可動電極１２０からなる抵抗溶接用電極１００を用いて抵抗溶接した。その際、第１の部材２０１と第２の部材２０２との溶接位置のずれを防ぐために、固定電極１１０（１１１，１１２）にて第１の部材２０１を狭持（保持）し、第１の部材２０１の端面に設けられた窪み（図示略）に球状の第２の部材２０２を位置決めした状態で、可動電極１２０を下方（矢印方向）に移動させ、第１の部材２０１と第２の部材２０２とを圧接して溶接した。尚、図５は、従来の電極構造を示す概略図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上方から見た固定電極１１０の平面図であり、ともに電極と部材との関係を示すため抵抗溶接時を示している。尚、符号１１３は、固定電極１１０を抵抗溶接機に固定するためのねじ穴である。また、各符号は、以下に示す本発明の実施形態と対応させている。
【０００５】
ところが、固定電極１１０を、図５（ｂ）に示すように摺動面２０１ａに応じた内周面を有する円筒を２分割した半円筒状の固定電極１１１，１１２とし、各内周面を第１の部材２０１の摺動面２０１ａを狭持（保持）する保持面１１１ａ，１１２ａとしたところ、固定電極１１０と第１の部材２０１との間においてスパークが生じ、第１の部材２０１表面に外観不良（焼け跡）や面粗度不良等の加工不良が生じる場合があることが明らかとなった。
【０００６】
これは、抵抗溶接時に一気に高電流が第１の部材２０１に流れ込むため、固定電極１１０と第１の部材２０１との接触部位から流れるべき電流が、保持面１１１ａ，１１２ａと第１の部材２０１側面との間の間隙３００を介して流れる（すなわちスパークが生じる）ためであると考えられる。特に図５に示す構成においては、摺動面２０１ａと非摺動面２０１ｂとの境界の角部（保持面１１１ａ，１１２ａとの接触端部）にスパークが飛び、側面である摺動面２０１ａと非摺動面２０１ｂに加工不良が見受けられた。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑み、スパークによる加工不良を低減できる抵抗溶接用電極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】
【０００８】
請求項１〜９に記載の発明は、複数の部材を接触させた状態で電流を供給して溶接する抵抗溶接用の電極に関するものである。
【０００９】
先ず請求項１に記載のように、複数の部材の少なくとも１つを保持する保持面を有し、この保持面を、保持面全面が保持される部材に隙間無く当接する形状としたことを特徴とする。
【００１０】
このように本発明によると、溶接位置のずれを防ぐために、複数の部材の少なくとも１つを抵抗溶接用電極にて保持する構成でありながら、抵抗溶接用電極の保持面全面と保持される部材との間に間隙がない。また、保持面と保持される部材との接触面積（電流経路）が従来よりも増加している。従って、スパークによる加工不良を低減することができる。
【００１１】
保持される部材としては、例えば請求項２に記載のように、保持面に接する部位として、他部品に対して摺動する摺動面とこの摺動面に連結する非摺動面とを備えた摺動部材を適用することができる。摺動部材においては、特に摺動面の面粗度が重要視されるが、本発明によればスパークによる摺動面の粗化を低減することができる。尚、保持される部材は上記摺動部材に限定されるものではない。
【００１２】
また、請求項３に記載のように、複数の部材の少なくとも１つを保持する保持面を有し、保持される部材は、他部品に対して摺動する摺動面とこの摺動面に連結する非摺動面とを備えた摺動部材であり、保持面を、保持面が対向する摺動面全面と、非摺動面の前記摺動面との境界から少なくとも所定範囲に当接する形状としたことを特徴としても良い。
【００１３】
本発明によると、保持面と保持される部材との接触面積（電流経路）が従来よりも増加しているので、スパークによる加工不良を低減することができる。また、上述したように、摺動部材においては特に摺動面の面粗度が重要視されるが、摺動面全面と、非摺動面の前記摺動面との境界から少なくとも所定範囲が保持されるので、その間に間隙がなく、少なくとも摺動面に生じる加工不良を低減することができる。
【００１４】
請求項４に記載のように、電磁弁の弁室内の開口部を開放又は閉鎖する弁体と、弁体と連動してストロークする柱状の可動子を複数の部材とし、可動子を保持される部材としての摺動部材とする構成に好適である。本発明の抵抗溶接用電極を用いて抵抗溶接を行うことで、可動子が電磁石装置の通電状態に応じて可動することができる。
【００１５】
より具体的には、請求項５に記載のように、略円柱の一部を上下面間において切り欠いてなる形状を有しており、切り欠いた部位の側面を非摺動面とし、残った側面を摺動面とする可動子に好適である。
【００１６】
請求項６に記載のように、複数に分割され、狭持によって保持される部材を保持する構成とすることが好ましい。例えば、保持する構成としては、保持される部材の外形に応じた溝部を設け、当該溝部内に保持される部材を挿入保持する構成としても良い。しかしながら、保持面と保持される部材との接触面積が大きいほど、溝部内に保持される部材を挿入しにくくなる。従って、複数に分割された抵抗溶接用電極によって、狭持する構成とすることが好ましい。
【００１７】
請求項７に記載のように、抵抗溶接用電極は、一対の可動電極と固定電極からなり、固定電極にて、保持される部材を保持する構成としても良い。尚、保持される部材を保持する電極は固定電極に限定されるものではない。可動電極と固定電極の少なくとも一方が、保持する構成であれば良い。尚、固定電極が保持する構成とすると、複数の部材を接触させた状態で、可動電極を移動させて圧接しつつ通電すれば良いので、可動電極が保持する構成よりも構成を簡素化することができる。
【００１８】
請求項８に記載のように、固定電極は狭持した状態で僅かな隙間もつように２分割されており、その分割位置を分割方向における保持される部材の中心位置からずれた位置とし、保持される部材に当接する面積の一方が他方よりも大きくなるように構成すると良い。
【００１９】
このように構成すると、接触面積の大きい保持面を有する一方の固定電極を固定し、保持される部材をこの固定電極に接触させた仮保持状態で、他方の固定電極を移動させて保持される部材を狭持する際に、保持される部材を一方の固定電極に安定して仮保持することができる。また、狭持した状態で僅かな隙間であるので、保持面と保持される部材との接触面積をより大きくすることができる。
【００２０】
請求項９に記載のように、抵抗溶接機に固定するためのねじ穴を有し、このねじ穴を、保持される部材との当接面に貫通しないように設けた構成とすると良い。
【００２１】
このように構成すると、抵抗溶接用電極の保持面と保持される部材との接触面積（電流経路）をより大きくすることができる。従って、スパークによる加工不良をより低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。また、各符号は、以下に示す実施形態に示す符号は、発明が解決しようとする課題に示した従来例を示す図５と対応させている。
【００２３】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施形態における抵抗溶接用電極の概略構成を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上方から見た固定電極の平面図である。図１（ａ），（ｂ）においては、電極と抵抗溶接される部材との関係を示すため、抵抗溶接時を示している。また、図２は、抵抗溶接される複数の部材を説明するための断面図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態における抵抗溶接用電極１００は、一対の固定電極１１０と可動電極１２０からなり、抵抗溶接される複数の部材の１つを固定電極１１０により保持した状態で抵抗溶接するように構成されている。
【００２５】
本実施形態においては、複数の部材として、図２に示す電磁弁２００の構成部材である第１の部材２０１及び第２の部材２０２を適用している。尚、電磁弁２００の構成及び作動については、本出願人が先に出願した特開２０００−１４２３５３号公報等に開示されているので、詳細な説明は省略する。
【００２６】
図２に示す電磁弁２００は、ブレーキ制御一般（例えばＡＢＳ，ＴＲＣ，ＶＳＣ）に適用される増圧制御用の電磁弁であり、電磁弁２００の下方から弁室２０３に向かって形成された上流側通路２０４と、弁室２０３から側方に向かって形成された下流側通路２０５と、上流側通路２０４の開口部２０４ａを開閉する第２の部材２０２としての弁体と、弁体（第２の部材）２０２に連動してスリーブ２０６内をストロークする可動子（第１の部材２０１としてのシャフト２０１及びプランジャ２０７）と、弁体（第２の部材）２０２が開口部２０４ａを開放する方向にシャフト（第１の部材）２０１を付勢するリターンスプリング２０８と、プランジャ２０７の周囲に設けられた電磁石装置２０９とを備えている。尚、電磁石装置２０９は、ソレノイド２１０、磁性体材料からなるガイド２１１等から構成されている。尚、図２において、シャフト２０１の上端面とプランジャ２０７の下端面が固着されていないが、固着された構成としても良い。
【００２７】
上述したように、第１の部材２０１は可動子の一部を構成する柱状のシャフトであり、非磁性体材料から構成され、ガイド２１１の貫通孔を上下方向に摺動可能に配置される摺動部材である。第１の部材２０１は、図１（ａ），（ｂ）及び図２に示すように、略円柱の一部を上下面間において切り欠いてなる形状を有しており、残った側面（曲面）をガイド２１１の貫通孔に対する摺動面２０１ａとし、切り欠いた部位の側面（平面部位）を非摺動面２０１ｂとしてガイド２１１の貫通孔との間に流体通路を形成する構成としている。尚、図１（ａ），（ｂ）においては、リターンスプリング２０８を受ける段差部や、抵抗溶接する際に弁体を位置決め支持する下端面の窪み等を簡略化して図示している。
【００２８】
そして、可動子としての第１の部材２０１に連動して上下するように、第１の部材２０１の下端面に、第２の部材２０２である球状の弁体が抵抗溶接される。
【００２９】
次に、本発明の特徴部分である抵抗溶接用電極１００（特に固定電極１１０）について説明する。
【００３０】
固定電極１１０は、第１の部材２０１の側面を狭持するために、図１（ａ），（ｂ）に示すように、第１の部材２０１の側面（摺動面２０１ａ及び非摺動面２０１ｂ）に応じた内周面を有する円筒を、所定位置において分割してなる２つの固定電極１１１，１１２から構成されている。そして、各内周面を第１の部材２０１の側面を狭持（保持）する保持面１１１ａ，１１２ａとしている。従って、２つの固定電極１１１，１１２により第１の部材２０１を狭持した状態で、それぞれの保持面１１１ａ，１１２ａの全面が、第１の部材２０１の側面に隙間無く当接する。
【００３１】
このように本実施形態における固定電極１１０は、第1の部材２０１と第２の部材２０２の溶接位置のずれを防ぐために第1の部材２０１を狭持する構成でありながら、第１の部材２０１を狭持した状態で、狭持される第１の部材２０１の側面（摺動面２０１ａ及び非摺動面２０１ｂ）と保持面１１１ａ，１１２ａ全面との間に間隙がない。また、保持面１１１ａ，１１２ａと狭持される第1の部材２０１との接触面積（電流経路）が従来よりも増加している。従って、スパークによる加工不良を低減することができる。
【００３２】
特に本実施形態においては、固定電極１１０に保持される第１の部材２０１として、摺動面２０１ａと非摺動面２０１ｂとを備えた摺動部材である電磁弁のシャフトを適用している。このように、摺動面２０１ａの面粗度が重視される摺動部材であっても、本実施形態に記載の固定電極１１０を適用すれば、スパークによる摺動面の粗化を低減若しくは防止することができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、例えばワイヤ加工によって固定電極１１０を２つの固定電極１１１，１１２に分割しており、第１の部材２０１を狭持した状態で２つの固定電極１１１，１１２間の分割間隔はごく僅か（本例においては０．４ｍｍ幅）である。これにより、保持面１１１ａ，１１２ａと狭持される第1の部材２０１との接触面積をできる限り大きくしている。従って、スパークによる加工不良をより低減することができる。
【００３４】
また、本実施形態においては、２つの固定電極１１１，１１２の分割位置を、分割方向における第１の部材２０１の中心位置からずれた位置としている。そして、第１の部材２０１との接触面積の大きな保持面１１１ａ（本例においては、対向する摺動面２１０ａ全面と連結する非摺動面２１０ｂの所定範囲を保持）を有する固定電極１１１を固定した状態で、第１の部材２０１をこの固定電極１１１に接触（仮保持）させ、次いで第１の部材２０１との接触面積の小さな保持面１１２ａを有する固定電極１１２（本例においては、対向する摺動面２１０ａ全面を保持）を移動させて第１の部材２０１を狭持する構成としている。従って、第１の部材２０１が不安定な形状であっても狭持することができる。また、接触面積の大きな保持面１１１ａを有する固定電極１１１に仮保持させるので、第１の部材２０１を安定して仮保持することができる。
【００３５】
また、本実施形態においては、固定電極１１０を抵抗溶接機に固定するためのねじ穴を、保持面１１１ａ，１１２ａに貫通しないように設けた構成（抵抗溶接機側からねじ込む構成）としている。すなわち、保持面１１１ａ，１１２ａと狭持される第1の部材２０１との接触面積をできる限り大きくしている。従って、スパークによる加工不良をより低減することができる。
【００３６】
このように構成される固定電極１１０（１１１，１１２）により下端面を上側にして第１の部材２０１を狭持した状態で、第１の部材２０１の下端面に設けられた窪み（図示略）に球状の第２の部材２０２を位置決め配置する。そして、可動電極１２０を上方から下向き（矢印方向）に移動させて第１の部材２０１と第２の部材２０２とを圧接し、通電することで、第１の部材２０１と第２の部材２０２とを溶接することができる。上記構成において、本発明者が印加電流３〜４ｋＡ、加圧力数十〜数百Ｎ、通電時間数秒にて抵抗溶接を行ったところ、第１の部材２０１表面に従来確認されたスパークによる加工不良（外観不良及び面粗度の低下）は確認されなかった。
【００３７】
尚、本実施形態においては、抵抗溶接用電極１００のうち、固定電極１１０にて第１の部材２０１を保持する例を示した。しかしながら、保持する電極は固定電極１１０に限定されるものではない。抵抗溶接用電極１００が第１の部材２０１を保持する構成を有し手いれば良い。抵抗溶接用電極１００が本実施形態同様、一対の固定電極１１０と可動電極１２０からなる場合、固定電極１１０と可動電極１２０の少なくとも一方が第１の部材２０１及び第２の部材２０２の少なくとも１つを保持する構成であれば良い。しかしながら、固定電極１１０によって保持する構成とすると、第１の部材２０１及び第２の部材２０２を接触させた状態で、可動電極１２０を移動させて圧接しつつ通電すれば良いので、可動電極１２０によって保持する構成よりも構成を簡素化することができる。
【００３８】
また、本実施形態においては、第１の部材２０１を保持する固定電極１１０が分割された２つの固定電極１１１，１１２からなり、第１の部材２０１を狭持によって保持する例を示した。しかしながら、狭持以外にも、例えば図３に示すように、第１の部材２０１の外形に応じた溝部１１４を設け、当該溝部１１４内に第１の部材２０１を挿入し、内壁面を保持面１１０ａとして、第１の部材２０１保持する構成としても良い。しかしながら、この構成の場合、保持面１１０ａと第１の部材２０１との接触面積が大きいほど、溝部１１４内に第１の部材２０１を挿入しにくくなる。従って、本実施形態に示したように、複数に分割された抵抗溶接用電極１１０によって、狭持する構成とすることが好ましい。また、その分割数は２つに限定されるものではない。３つ以上としても良い。尚、図３は、固定電極１１０の変形例を示す平面図であり、図１（ｂ）に対応している。
【００３９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を、図４に基づいて説明する。図４は、本実施形態における固定電極１１０の概略構成を示す平面図である。図４は、第１実施形態で示した図１（ｂ）に対応している。
【００４０】
第２の実施形態における固定電極１１０は、第１の実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。
【００４１】
図４に示すように、本実施形態においては、分割構成された固定電極１１０（１１１，１１２）のそれぞれの保持面１１１ａ，１１２ａを、摺動面２０１ａ全面と、非摺動面２０１ｂの摺動面２０１ａとの境界から少なくとも所定範囲に当接する形状としている。
【００４２】
このように、本実施形態に示す構成とすれば、保持面１１１ａ，１１２ａと第１の部材２０１との接触面積（電流経路）が、従来よりも増加するので、スパークによる加工不良を低減することができる。
【００４３】
また、保持面１１１ａ，１１２ａに連結された対向面１１１ｂ，１１２ｂが、第１の保持部材２０１の非摺動面２０１ｂと平行配置され、対向面１１１ｂ，１１２ｂと非摺動面２０１ｂとの間に間隙３００を構成している。従って、間隙３００にスパークが生じる事も考えられる。しかしながら、保持面１１１ａ，１１２ａによって、摺動面２０１ａ全面と、非摺動面２０１ｂの所定範囲が保持されるので、スパークが生じやすい摺動面２０１ａと非摺動面２０１ｂとの境界の角部にスパークが生じることは無く、少なくとも摺動面２０１ａに生じる加工不良を確実に低減又は防止することができる。
【００４４】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、種々変更して実施することができる。
【００４５】
抵抗溶接される部材は、第１の部材２０１と第２の部材２０２の２つに限定されるものではない。３つ以上でも良い。また、保持される部材である第１の部材２０１は、摺動部材に限定されるものではない。さらには、保持される部材の形状も本実施形態に示した形状に限定されるものではない。
【００４６】
抵抗溶接用電極１００は、一対の固定電極１１０と可動電極１２０に限定されるものではない。複数の部材の少なくとも１つを保持する電極が本実施形態に示す構成を有していれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１の実施形態における電極構造を示す概略図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上方から見た固定電極の平面図である。
【図２】第１の部材と第２の部材の構成を示す断面図である。
【図３】固定電極の変形例を示す平面図である。
【図４】第２の実施形態における固定電極の概略形状を示す平面図である。
【図５】従来の電極構造を示す概略図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上方から見た固定電極の平面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００・・・抵抗溶接用電極
１１０，１１１，１１２・・・固定電極
１１０ａ，１１１ａ，１１２・・・保持面
１１３・・・ねじ穴
１２０・・・可動電極
２０１・・・第１の部材
２０１ａ・・・摺動面
２０１ｂ・・・非摺動面
２０２・・・第２の部材
３００・・・間隙
【図１】
2006326649.tif 000003
【図２】
2006326649.tif 000004
【図３】
2006326649.tif 000005
【図４】
2006326649.tif 000006
【図５】
2006326649.tif 000007