(57)【要約】      （修正有）【課題】電気抵抗溶接機用の電極のランニングコストの低廉化を図るとともに、電極の磨耗の激しい部分の交換に手間がかからず、しかも、ナット付け溶接機のような場合には、既存の位置決めピンがそのまま使用できる電極構造を提供する。【解決手段】電極ホルダ２に取付可能な電気抵抗溶接機用の電極１をアダプタ３とチップ４に分割し、アダプタ３の下端側の外周部に、電極ホルダに取り付けるための取付部３１を形成し、チップ４の上面を被溶接部材に接触する接触面とする。そして、アダプタ３の雌ネジ孔部３２と、チップ４の雄ネジ部４１を螺合させて一体化し、チップ４が損耗したときは、チップ４だけを交換する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電極ホルダに取付可能な電気抵抗溶接機用の電極をアダプタとチップに２分割し、アダプタの下端側の外周部に、電極ホルダに取り付けるための取付部を形成するとともに、チップの上面を被溶接部材に接触する接触面とし、またアダプタに形成した雌ネジ孔部と、チップに形成した雄ネジ部とを螺合自在にしたことを特徴とする電気抵抗溶接機用の電極構造。
【請求項２】
前記チップの雄ネジ部の外径をアダプタの取付部の外径より小さくすることを特徴とする請求項１に記載の電気抵抗溶接機用の電極構造。
【請求項３】
前記チップの雄ネジ部の外径を、チップの接触面部分の外径の３０〜１００％にすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気抵抗溶接機用の電極構造。
【請求項４】
前記チップの材質を、クロム銅（ＣｒＣｕ）、ベリリウム銅（ＢｅＣｕ）、ジルコニアクロム銅（ＺｒＣｒＣｕ）、アルミナ銅（Ａｌ２Ｏ３Ｃｕ）のいずれかとし、前記アダプタの材質を、真鍮（ＢＳＢＭ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミ合金、クロム銅（ＣｒＣｕ）、ベリリウム銅（ＢｅＣｕ）、ジルコニアクロム銅（ＺｒＣｒＣｕ）、アルミナ銅（Ａｌ２Ｏ３Ｃｕ）のいずれかにすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電気溶接用の電極構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、電気抵抗溶接機の電極の損耗に伴うコストの低廉化を図り、また電極を整形するような手間をかける必要をなくすための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気抵抗溶接は、被溶接部材を重ね合わせて大電流を流すことにより電気抵抗を利用して溶接する技術であるが、この電気抵抗溶接に用いられる電極は、使用を重ねるに連れて磨耗等によってその形状が変化するようになり、通常、溶接頻度が所定回数に達した時点等で先端を研磨・整形し、整形回数等が所定回数に達すると、変形量が多くなるため新しい電極に交換する等により溶質品質が悪化するのを防止するようにしている。
一方、このような従来の方法では、整形に手間がかかったり、電極交換等に伴ってコストが増大することから、電極を、基礎となる基電極と、この基電極に着脱自在な交換電極と、交換電極を基電極に固定するための取付部材の３部品から構成し、被溶接部材に直接接触する交換電極が損耗した場合、研磨・整形することなく、交換電極だけを交換するようにした技術（例えば、特許文献１参照。）も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１４８６６９号広報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１の技術の場合、電極の部品が３点から構成されているため、交換電極を取り外したり、取り付けたりする作業が面倒であり、しかも、基電極に交換電極を取り付けるための取付部材が、袋状ナットのような形態で、基電極の外周面に形成されるネジ部に螺合しているため、取付部材を回転させて交換電極を取り外そうとすると、取付部を介して電極ホルダにネジ止めされている基電極もその影響を受けて連れ回されそうになって、電極ホルダとの取付部（ネジ部）が緩み易くなり、それを防止するためには、取付部材を回転させる際、工具等によって基電極の回転を阻止しておくか、または交換電極を取り外した後、緩んだ基電極を再度締め付ける等の処置が必要であり、手間がかかるという問題があった。
また、交換電極の下部から外側に張り出す被押圧部を取付部材で保持するような形態であるため、交換電極の厚みをあまり薄くすることができず、基電極と交換電極を一体化した場合の電極全体の厚みが厚くなり、ナット付け溶接機のように電極の挿通孔を通して位置決めピンが出没自在にされる場合には、既存の位置決めピンが使用できなくなるという問題もあった。
【０００５】
そこで本考案は、電気抵抗溶接機用の電極交換に伴うコストの低廉化を図るとともに、電極の磨耗の激しい部分の交換に手間がかからず、しかも、ナット付け溶接機のような場合には、既存の位置決めピンがそのまま使用できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本考案は、電極ホルダに取付可能な電気抵抗溶接機用の電極をアダプタとチップに２分割し、アダプタの下端側の外周部に、電極ホルダに取り付けるための取付部を形成するとともに、チップの上面を被溶接部材に接触する接触面とし、またアダプタに形成した雌ネジ孔部と、チップに形成した雄ネジ部とを螺合自在にした。
【０００７】
そして、チップを被溶接部材に接触させて溶接することで、チップが損耗した場合にチップだけを使い捨て式に交換するが、このように電極をアダプタとチップの二部品から構成し、アダプタの雌ネジ孔部にチップの雄ネジ部を螺合させる着脱式にすれば、チップの交換に手間がかからず、しかも、アダプタとチップを一体化した場合でも、電極全体の厚みを薄くできるため、ナット付け溶接機の場合でも既存の位置決めピンを使用できるようになる。
ここで、電気抵抗溶接機としては、ナット付け溶接機や、ボルト付け溶接機や、一般のスポット溶接機などの電気抵抗による発熱を利用した溶接機である。
【０００８】
また本考案では、前記チップの雄ネジ部の外径をアダプタの取付部の外径より小さくするようにした。
ここで、電極ホルダへアダプタを取り付ける際、ネジ式にする場合と、テーパ嵌合式にする場合があり、アダプタの取付部は、ネジ式の場合はネジ部で、テーパ嵌合式の場合はテーパ面にされるが、チップの雄ネジ部の外径を、アダプタの取付部の外径より小さくすることで、チップ交換時等においてチップを回転させた場合でも、摩擦力による連れ回しの影響がアダプタに及びにくくなり、電極ホルダに対してアダプタの取り付けが緩むような不具合が抑制される。これは、アダプタの取付部がネジ式の場合でもテーパ嵌合式の場合でも同様である。
これに対して、チップの雄ネジ部の外径が、アダプタの取付部の外径より大きくなると、チップ交換時等においてチップを回転させるときの摩擦力が大きくなって、簡単にアダプタが回転するようになり、電極ホルダに対してアダプタが緩みがちとなる。
【０００９】
また本考案では、前記チップの雄ネジ部の外径を、チップの接触面部分の外径の３０〜１００％にした。
ここで、チップの雄ネジ部の外径は、上記のようにチップの取付部の外径より小さくすることが好ましいが、雄ネジ部の外径は小さければ小さいほど良いという訳ではなく、チップの接触面部分の外径の３０〜１００％の範囲の大きさにすることが好ましい。これは、チップの接触面部分の外径より３０％未満の小さいサイズにすると、アダプタに対してチップを結合して締め付けた際、チップとアダプタの接触部間に隙間が生じやすくなって溶接が安定しなくなるからであり、１００％を超える大きなサイズにすると、チップ交換時に無駄な部分となる材料が増えてコスト増になるからである。
【００１０】
また本考案では、前記チップの材質を、クロム銅（ＣｒＣｕ）、ベリリウム銅（ＢｅＣｕ）、ジルコニアクロム銅（ＺｒＣｒＣｕ）、アルミナ銅（Ａｌ２Ｏ３Ｃｕ）のいずれかとし、前記アダプタの材質を、真鍮（ＢＳＢＭ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミ合金、クロム銅（ＣｒＣｕ）、ベリリウム銅（ＢｅＣｕ）、ジルコニアクロム銅（ＺｒＣｒＣｕ）、アルミナ銅（Ａｌ２Ｏ３Ｃｕ）のいずれかにするようにした。
このような材質の組み合わせにすることで、より安価に構成することができ、しかも溶接品質等を確保することができる。
【考案の効果】
【００１１】
電気抵抗溶接機用の電極として、アダプタとチップの二部品から構成し、これらを螺合させて一体化するようにしたため、簡単な操作で消耗の激しいチップだけを交換することができ、ランニングコストの低減化を図ることができる。また、整形しないで使い捨て式にできるため、変形量が少なくなって溶接品質が悪化するような不具合がない。
この際、チップの雄ネジ部の外径をアダプタの取付部の外径より小さくすることで、チップ取り外しの際に、アダプタが緩むような不具合が抑制され、また、チップの雄ネジ部の外径を、チップの接触面部分の外径に対して所定の割合にすることで、チップとアダプタを隙間なく結合することができる。
また、チップとアダプタの材質を特定の材質の組み合わせにすれば、より安価に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】電気抵抗溶接機の電極周辺の組付状態図である。
【図２】本考案の電極であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組み立てた状態の斜視図である。
【図３】アダプタの説明図で（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】チップの説明図で（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
本考案の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
本考案に係る電気抵抗溶接用の電極構造は、電極のランニングコストの低廉化を図るとともに、電極の磨耗の激しい部分の交換に手間がかからず、しかも、ナット付け溶接機のような場合には、既存の位置決めピンがそのまま使用できるようにされ、電極をアダプタとチップの二部品から構成することを特徴としている。
【００１４】
すなわち、図１に示すように、本電気抵抗溶接用の電極構造は、本実施例ではナット付け溶接機の下部電極１構造として構成され、筒状の電極ホルダ２の上端部に取り付けられるアダプタ３と、このアダプタ３の上部に取着自在なチップ４の二部品に分割して構成されるとともに、これらアダプタ３とチップ４の中心部には、電極ホルダ２内で昇降自在な位置決めピン５を挿通させることのできる挿通孔が設けられている。
【００１５】
そして、この位置決めピン５は、スプリング６等の付勢部材で常時上方に向けて付勢されており、孔明き鋼板等の板状ワークにナットを溶接する際は、板状ワークの孔を通して位置決めピン５を挿通させた状態で板状ワークをチップ４の上部に載置し、その上から、ナットを位置決めピン５に挿通させるような状態で被せ、その後、不図示の上部電極を降下させて位置決めピン５を下方に押し下げながら、ナットと板状ワークを加圧・密着させ、上部電極と下部電極１の間に通電することによりナットを板状ワークに溶着できるようにされている。
以下、アダプタ３とチップ４の細部について説明する。
【００１６】
まず、本案では、チップの材質を、クロム銅（ＣｒＣｕ）、ベリリウム銅（ＢｅＣｕ）、ジルコニアクロム銅（ＺｒＣｒＣｕ）、アルミナ銅（Ａｌ２Ｏ３Ｃｕ）のいずれかとし、アダプタの材質を、真鍮（ＢＳＢＭ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミ合金、クロム銅（ＣｒＣｕ）、ベリリウム銅（ＢｅＣｕ）、ジルコニアクロム銅（ＺｒＣｒＣｕ）、アルミナ銅（Ａｌ２Ｏ３Ｃｕ）のいずれかにしている。
このような材質の組み合わせにすることで、より安価に構成することができ、しかも溶接品質等を確保することができる。
【００１７】
アダプタ３は、図２及び図３に示すように、下端側に、電極ホルダ２に取り付けるための取付部３１を備えるとともに、上面側に雌ネジ孔部３２を備えており、この雌ネジ孔部３２の下方には、位置決めピン５を挿通させるための挿通孔３３が形成されている。そして、この挿通孔３３の下端側は、下方に向けて径が広がるテーパ孔とされ、図１に示すように、このテーパ孔に位置決めピン５のテーパ部が密接するようにされている。
【００１８】
そして、本実施例では、取付部３１はネジ部として構成され、電極ホルダ２の上端筒内に形成されるネジ部２１と螺合可能にされているが、取付部３１をネジ部の代わりにテーパ面とし、電極ホルダ２の上端筒内に形成されるテーパ面とテーパ嵌合させる場合もある。
また、このアダプタ３の上部形状は、円形から左右両サイドの一部を切り落とした形状とされており、アダプタ３を回転させるときは、レンチ等の回転工具を使用して、この切り落とした部分を挟み込んで回すことができるようにされている。
【００１９】
チップ４は、図２及び図４に示すように、下端側に、アダプタ３の雌ネジ孔部３２に螺合可能な雄ネジ部４１を備えるとともに、上面が孔明き鋼板等の板状ワークを載置して接触する接触面４２とされている。また、中心部には、位置決めピン５を挿通させるための挿通孔４３が形成されている。
また、このチップ４の上部形状も、円形から左右両サイドの一部を切り落とした形状とされており、チップ４を回転させるときは、レンチ等の回転工具を使用して、この切り落とした部分を挟み込んで回すことができるようにされている。
【００２０】
ところで、このアダプタ３とチップ４を結合して下部電極１として一体化した状態は、図２（ｂ）の通りであり、この下部電極１を電極ホルダ２に取り付けた状態は図１の通りであるが、この際、チップ４の雄ネジ部４１の外径ａ（図４）を、アダプタ３の取付部３１の外径ｂ（図３）より小さくしている。
【００２１】
これは、板状ワークに直接接触することで損耗が生じやすいチップ４を交換する際、チップ４を回転させる回転力によって、アダプタ３が連れ回されて電極ホルダ２との間に緩みを生じさせないためであり、雄ネジ部４１の外径ａを、取付部３１の外径ｂより大きくした場合には、チップ４とアダプタ３の抵抗摩擦力が大きくなって、チップ４だけを回転させたいと思ってもアダプタ３も連れ回されて取付部３１部分に緩みが生じやすくなる。
【００２２】
また、本考案では、チップ４の雄ネジ部４１の外径ａ（図４）を、チップ４の接触面４２部分の外径ｃ（図４）の３０〜１００％の範囲にしており、実施形態の場合は、８０％にしている。
【００２３】
これは、雄ネジ部４１の外径ａを、接触面４２部分の外径ｃより３０％未満の小さいサイズにすると、アダプタ３に対してチップ４を結合して締め付けた際、図１に示すように、チップ４とアダプタ３との間ｅに隙間が生じやすくなって溶接が安定しなくなるからであり、これが１００％を超える大きなサイズになると、チップ４を交換した際に無駄な部分となる材料が増えて好ましくないからである。
【００２４】
また、図２（ｂ）に示すようなチップ４とアダプタ３を結合した下部電極１において、全体の厚みは既存の一体型下部電極の厚みとほぼ同様の厚みになるようにしている。このため、既存の位置決めピン５をそのまま使用することができる。
【００２５】
なお、このような形態の下部電極１では、チップ４の雄ネジ部４１の長さや、アダプタ３の雌ネジ孔部３２の孔の深さを長くとることができないため、本実施例では、チップ４の雄ネジ部４１とアダプタ３の雌ネジ孔部３２のネジピッチ間隔を、通常のネジピッチ間隔より小さくすることで、チップ４とアダプタ３の締め付けが緩まないように配慮している。
【００２６】
以上のような電極構造において、溶接作業を何回も繰り返すうち、特に板状ワークと直接接触するチップ４の接触面４２は損耗が激しいため、例えば、所定回数溶接した時点で、チップ４だけを取り外して新しいものに交換してゆく。このため、例えば板状ワーク等をロボット等で把持して位置決め等をティーチングしているような場合でも、研磨等によって下部電極を研磨・整形しないため、ティーチング位置等が変化することなく、溶接品質が悪化するような不具合が防止される。しかも、チップ４の交換作業において、チップ４を回転させて着脱するだけの手順で簡単であり、しかもこの際、アダプタ３が緩むような不具合が抑制されるため、作業が楽に行える。
また、チップ４を交換しても、アダプタ３は繰り返して使用できるため、ランニングコストの低減化が図れる。
【００２７】
なお、本考案は以上のような実施形態に限定されるものではない。本考案の実用新案登録請求の範囲に記載した事項と実施的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本考案の技術的範囲に属する。
例えば、電気抵抗溶接機はナット付け溶接機に限られるものではなく、ボルト付け、あるいは、一般のスポット溶接機等にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
電気抵抗溶接機用の電極として、チップとアダプタの二部品から構成し、これらをネジ式に着脱できるようにしたため、交換作業が楽に行え、またランニングコストの低減化が図れる。このため、溶接業界における広い普及が期待される。
【符号の説明】
【００２９】
１…下部電極、２…電極ホルダ、３…アダプタ、４…チップ、３１…取付部、３２…雌ネジ孔部、４１…雄ネジ部、４２…接触面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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