(57)【要約】【課題】溶接時に、交換電極が脱落しない、交換式の電気抵抗スポット溶接機用電極を提供する。【解決手段】上面が被溶接部材との接触面２ａとされた、有底筒状の交換電極２と、交換電極２が、その先端で覆着されることにより、交換電極２を取り付ける電極本体１とから構成され、電極本体１の側面にピン３を設け、交換電極２の側面に、ピン３と係合する係合溝２ｂを形成し、交換電極２を交換可能に構成する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
上面が被溶接部材との接触面とされた、有底筒状の交換電極と、
前記交換電極が、その先端に覆着することにより、前記交換電極を取り付ける電極本体とから構成され、
交換電極を交換可能に構成したことを特徴とする交換式電気抵抗スポット溶接機用電極。
【請求項２】
電極本体に、センターピン摺動部を連通形成し、
交換電極の上面に、前記センターピン摺動部と連通するセンターピン貫通穴を形成し、
その先端でウェルドナットのネジ穴を保持するセンターピンを、前記センターピン貫通穴に貫通させて、その先端を前記交換電極から突出させた状態で、前記センターピン摺動部に摺動自在に配設したことを特徴とする請求項１に記載の交換式電気抵抗スポット溶接機用電極。
【請求項３】
電極本体の上面に、ウェルドボルトのネジ部が挿入される、上方に開放した形状のボルト挿入部を形成し、
交換電極に、前記ボルト挿入部と連通する、ボルト挿入穴を形成したことを特徴とする請求項１に記載の交換式電気抵抗スポット溶接機用電極。
【請求項４】
交換電極を電極本体に、固着機構で固着させたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の交換式スポット溶接用電極。
【請求項５】
電極本体の側面に突起を設け、
交換電極の側面に、前記突起と係合する係合溝を形成して、固着機構を構成したことを特徴とする請求項４に記載の交換式電気抵抗スポット溶接用電極。
【請求項６】
電極本体の側面に、ピン穴を穿設し、当該ピン穴に、ピンを挿入して、突起を形成したことを特徴とする請求項５に記載の交換式電気抵抗スポット溶接用電極。
【請求項７】
係合溝を、交換電極の周面の下端に連通する垂直溝と、当該垂直溝の上端に接続する水平溝とから構成したことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の交換式電気抵抗スポット溶接用電極。
【請求項８】
交換電極の側面に、貫通穴を形成し、
電極本体の側面に、ピン穴を穿設し、
前記貫通穴にピンを貫通させた状態で、当該ピンを前記ピン穴に挿入して、固着機構を構成したことを特徴とする請求項４に記載の交換式電気抵抗スポット溶接用電極。
【請求項９】
ピン穴にネジ溝を螺刻し、ピンの外周面に前記ネジ溝と螺合するネジ山を螺刻し、前記ピンを前記ピン穴に螺入したことを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれかに記載の交換式電気抵抗スポット溶接用電極。
【請求項１０】
ピンを硬度及び靭性の高い金属で構成したことを特徴とする請求項６〜請求項９のいずれかに記載の交換式電気抵抗スポット溶接用電極。
【請求項１１】
ピンを鉄系金属で構成したことを特徴とする請求項１０に記載の交換式電気抵抗スポット溶接用電極。
【請求項１２】
電極本体と、交換電極の材質を異なる材質で構成したことを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の交換式電気抵抗スポット溶接機用電極。
【請求項１３】
交換電極を、クロム銅で構成したことを特徴とする請求項１２に記載の交換式電気抵抗スポット溶接機用電極。
【請求項１４】
交換電極を、ベリリウム銅で構成したことを特徴とする請求項１２に記載の交換式電気抵抗スポット溶接機用電極。
【請求項１５】
交換電極を、カドミウム銅、ジルコニウム銅、クロムジルコニウム銅、チタニウム銅、アルミナ分散強化銅、焼結銅のいずれかで構成したことを特徴とする請求項１２に記載の交換式電気抵抗スポット溶接機用電極。
【請求項１６】
電極本体を、純銅で構成したことを特徴とする請求項１２〜請求項１５のいずれかに記載の交換式電気抵抗スポット溶接機用電極。
【請求項１７】
電極本体を、クロム銅で構成したことを特徴とする請求項１２〜請求項１５のいずれかに記載の交換式電気抵抗スポット溶接機用電極。
【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が消耗した場合に、整形する必要がなく、簡単に修復可能な電気抵抗スポット溶接機用電極に関する考案である。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電気抵抗スポット溶接機は、上部電極と下部電極間に被溶接部材を挟んで加圧、通電して、被溶接部材に流れる電機抵抗熱で、被溶接部材を溶かして溶接するものであり、自動車のホワイトボデー等を溶接する場合に広く使用されている。
【０００３】
この電気抵抗スポット溶接機に使用される電極は、使用に伴って、その先端部の形状が加圧力や摩耗により変形する。電極が変形すると、被溶接部材に傷がついたり、溶着不良やスパッタの原因となる。このため、所定の溶接回数毎（例えば１５００回〜５０００回）に、熟練工が旋盤機やボール盤等を用いて再切削を施して整形する必要がある。このため、熟練工を溶接現場に常駐させなければならなかった。
【０００４】
また、切削するごとに電極が減少することから、切削する回数にも限度があり、所定回数切削した場合には、電極全体を交換する必要がありランニングコストが高くなるという問題があった。また、電気抵抗スポット溶接機に使用される電極は、被溶接部材の形状、溶接条件に合わせた形状の電極を用意する必要があり、これらの電極を所定回数切削した後に、電極を交換する必要があることから、被溶接部材の形状、溶接条件に合わせた形状の電極を常時在庫としてストックしておく必要があり、在庫管理が大変であった。
【０００５】
そこで、特許文献１に示されるような、先端のみを交換可能とした電極抵抗スポット溶接用電極が提案されている。この電気抵抗スポット溶接用電極は、電極本体の先端に、嵌合凹部を形成し、この嵌合凹部に交換電極を嵌合させたものである。このような構造により、電極が消耗した場合に、交換電極を交換するだけで電極の修復作業が終了するので、生産性が向上する。しかしながら、交換電極を電極本体の嵌合凹部に嵌合させて、交換電極を電極本体に取り付けているので、交換電極が被溶接部材に溶着した場合に、被溶接部材を電極本体から除去すると同時に、交換電極が電極本体から脱落してしまうという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】登録実用新案３１３０５８２号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案は、上記問題を解決し、溶接時に、交換電極が脱落しない、交換式の電気抵抗スポット溶接機用電極を提供することを目的になされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の考案は、上面が被溶接部材との接触面とされた、有底筒状の交換電極と、
前記交換電極が、その先端に覆着することにより、前記交換電極を取り付ける電極本体とから構成され、
交換電極を交換可能に構成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の考案において、電極本体に、センターピン摺動部を連通形成し、
交換電極の上面に、前記センターピン摺動部と連通するセンターピン貫通穴を形成し、
その先端でウェルドナットのネジ穴を保持するセンターピンを、前記センターピン貫通穴に貫通させて、その先端を前記交換電極から突出させた状態で、前記センターピン摺動部に摺動自在に配設したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の考案は、請求項１に記載の考案において、電極本体の上面に、ウェルドボルトのネジ部が挿入される、上方に開放した形状のボルト挿入部を形成し、
交換電極に、前記ボルト挿入部と連通する、ボルト挿入穴を形成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の考案は、請求項１〜請求項３に記載の考案において、交換電極を電極本体に、固着機構で固着させたことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の考案は、請求項４に記載の考案において、電極本体の側面に突起を設け、
交換電極の側面に、前記突起と係合する係合溝を形成して、固着機構を構成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の考案は、請求項５に記載の考案において、電極本体の側面に、ピン穴を穿設し、当該ピン穴に、ピンを挿入して、突起を形成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の考案は、請求項５又は請求項６に記載の考案において、係合溝を、交換電極の下端に連通する垂直溝と、当該垂直溝の上端に接続する水平溝とから構成したことを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の考案は、請求項４又に記載の考案において、交換電極の側面に、貫通穴を形成し、
前記貫通穴にピンを貫通させた状態で、当該ピンを電極本体の側面に挿入して、固着機構を構成したことを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の考案は、請求項６〜請求項８に記載の考案において、ピン穴にネジ溝を螺刻し、ピンの外周面に前記ネジ溝と螺合するネジ山を螺刻し、前記ピンを前記ピン穴に螺入したことを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の考案は、請求項６〜請求項９に記載の考案において、ピンを硬度及び靭性の高い金属で構成したことを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に記載の考案は、請求項１０に記載の考案において、ピンを鉄系金属で構成したことを特徴とする。
【００１９】
請求項１２に記載の考案は、請求項１〜１１に記載の考案において、電極本体と、交換電極の材質を異なる材質で構成したことを特徴とする。
【００２０】
請求項１３に記載の考案は、請求項１２に記載の考案において、交換電極を、クロム銅で構成したことを特徴とする。
【００２１】
請求項１４に記載の考案は、請求項１２に記載の考案において、交換電極を、ベリリウム銅で構成したことを特徴とする。
【００２２】
請求項１５に記載の考案は、請求項１２に記載の考案において、交換電極を、カドミウム銅、ジルコニウム銅、クロムジルコニウム銅、チタニウム銅、アルミナ分散強化銅、焼結銅のいずれかで構成したことを特徴とする。
【００２３】
請求項１６に記載の考案は、請求項９〜１５に記載の考案において、電極本体を、純銅で構成したことを特徴とする。
【００２４】
請求項１７に記載の考案は、請求項９〜１５に記載の考案において、電極本体を、クロム銅で構成したことを特徴とする。
【考案の効果】
【００２５】
請求項１に記載の考案は、有底筒状の交換電極と、前記交換電極が、その先端に覆着することにより、前記交換電極を取り付ける電極本体とから構成し、交換電極を交換可能に構成したので、電極が消耗した場合に、交換電極を交換するだけで電極の修復作業が終了し、整形する必要がなく、簡単に修復可能な電気抵抗スポット溶接機用電極を提供することが可能となる。また、交換電極のみを交換すればいいので、ランニングコストを低減させることが可能となる。また、被溶接部材の形状、溶接条件に合わせた形状の電極を常時在庫としてストックしておく必要がなく、各電極に共通の交換電極のみを在庫としてストックしておけばよく、在庫管理が楽になる。交換電極は、電極本体の全周面と接触しているので、接触面積が大きく、交換電極が電極本体から外れにくい。
【００２６】
請求項２に記載の考案は、電極本体に、センターピン摺動部を連通形成し、交換電極の上面に、前記センターピン摺動部と連通するセンターピン貫通穴を形成し、その先端でウェルドナットのネジ穴を保持するセンターピンを、前記センターピン貫通穴に貫通させて、その先端を前記交換電極から突出させた状態で、前記センターピン摺動部に摺動自在に配設したので、ウェルドナットを被溶接部材することができ、前記交換電極のみを交換することにより、電極の修復作業が終了するので、整形する必要がなく、簡単に修復可能なウェルドナット溶接用の電気抵抗スポット溶接機用電極を提供することが可能となった。
【００２７】
請求項３に記載の考案は、電極本体に、ウェルドボルトのネジ部が挿入される、上方に開放した形状のボルト挿入部を形成し、交換電極の上面に、前記ボルト挿入部と連通する、ボルト挿入穴を形成し、ウェルドボルトを被溶接部材に溶接可能に構成したので、ウェルドボルトを被溶接部材することができ、前記交換電極のみを交換することにより、電極の修復作業が終了するので、整形する必要がなく、簡単に修復可能なウェルドボルト溶接用の電気抵抗スポット溶接機用電極を提供することが可能となった。
【００２８】
請求項４に記載の考案は、交換電極を電極本体に、固着機構で固着させたことを特徴とする。このため、溶接時に交換電極が被溶接部材に溶着しても、交換電極が電極本体に固着されているので、交換電極が電極本体から脱落することを防止することが可能となった。
【００２９】
請求項５に記載の考案は、電極本体の側面に突起を設け、交換電極の側面に、前記突起と係合する係合溝を形成したので、係合溝に突起を出し入れするだけで、交換電極を脱着することができ、作業性が向上する。
【００３０】
請求項６に記載の考案は、電極本体の側面に、ピン穴を穿設し、当該ピン穴に、ピンを挿入して、突起を形成したので、強固な突起を簡単に、電極本体の側面に突設することが可能となった。
【００３１】
請求項７に記載の考案は、係合溝を、交換電極の下端に連通する垂直溝と、当該垂直溝の上端に接続する水平溝とから構成したので、垂直溝内に突起を入れて、交換電極を電極本体に覆着し、交換電極を電極本体に対して所定角度回転させて、突起を水平溝の底部に位置させという簡単な作業で、交換電極を電極本体に取り付けることができ、作業性が大変良く、生産効率を向上させることが可能となる。また、交換電極を、取付時と逆の方向に回転させて、突起と水平溝の係合状態を解除し、交換電極を上方に引き上げるだけで、交換電極を電極本体から取り外すことができるので、作業性が大変良く、生産効率を向上させることが可能となった。
【００３２】
請求項８に記載の考案は、交換電極の側面に、貫通穴を形成し、電極本体の側面に、ピン穴を穿設し、前記貫通穴にピンを貫通させた状態で、当該ピンを前記ピン穴に挿入したので、交換電極が電極本体に強固に固着していることから、交換電極が電極本体から脱落することを完全に防止することが可能となった。
【００３３】
請求項９に記載の考案は、ピン穴にネジ溝を螺刻し、ピンの外周面に前記ネジ溝と螺合するネジ山を螺刻し、前記ピンを前記ピン穴に螺入したので、前記ピンが前記ピン穴に強固に固着し、前記ピンが前記ピン穴から脱落することがない。
【００３４】
請求項１０に記載の考案は、ピンを硬度及び靭性の高い金属で構成したので、ピンが破損することがない。
【００３５】
請求項１１に記載の考案は、ピンを鉄系金属で構成したので、低コストで硬度及び靭性の高いピンを製作することができ、ピンが破損することがない。
【００３６】
請求項１２に記載の考案は、電極本体と、交換電極の材質を異なる材質で構成したので、電極本体と交換電極それぞれ最適な材質を選択することが可能となる。このため、交換電極を高温でも変形が少ない材質とし、電極本体を電気抵抗率が低い材質とすることが可能となる。また、クロム銅は純銅に比べて約２．５倍の価格であり、ベリリウム銅は純銅に比べて約１０倍の価格であるが、材料の使用量が多い電極本体にこのような高価な材料を使用する必要がなく、大幅なコストダウンが可能となった。
【００３７】
請求項１３に記載の考案は、交換電極を、クロム銅で構成したので、高温での電極の軟化を抑制し、高温での変形を抑制することが可能となった。
【００３８】
請求項１４に記載の考案は、交換電極を、ベリリウム銅で構成したので、高温での変形を抑制することが可能となるだけでなく、常温での硬度が高いので、高い加圧力で溶接することが可能となった。
【００３９】
請求項１５に記載の考案は、交換電極を、カドミウム銅、ジルコニウム銅、クロムジルコニウム銅、チタニウム銅、アルミナ分散強化銅、焼結銅のいずれかで構成したので、高温での変形を抑制することが可能となった。
【００４０】
請求項１６に記載の考案は、電極本体を、低電気抵抗の純銅で構成したので、純銅の電気抵抗は小さいことから、電極本体での発熱を抑え、効率を向上させることが可能となった。
【００４１】
請求項１７に記載の考案は、電極本体を、クロム銅で構成したので、電極本体の変形を抑制することが可能となった。
【考案を実施するための最良の形態】
【００４２】
（第１の実施形態）
以下に、図面を参照しつつ本考案の好ましい実施の形態（第１の実施形態）を示す。
図１は、本考案の交換式電気抵抗スポット溶接用電極１０の正面図である。第１の実施形態の電気抵抗スポット溶接機用電極１０は、電極本体１、交換電極２、ピン３とから構成されている。図１において、（Ａ）は交換式電気抵抗スポット溶接用電極１０の上面図、（Ｂ）は（Ａ）の側断面図、（Ｃ）は交換電極２の側面図である。
【００４３】
電極本体１は、略円柱形状をしている。電極本体１の基部側は、基端向かって外径が徐々に小さくなるテーパー形状をしていて、取付部１ｂとなっている。当該取付部１ｂで、電極本体１が、電気抵抗スポット溶接機（図示せず）に取り付けられ、電流が供給されるようになっている。電極本体１には、電極本体１の基端に開口している冷却水通路１ａが設けられている。この冷却水通路１ａに、電気抵抗スポット溶接機から冷却水が導入されて、電極本体１が冷却されるようになっている。電極本体１の材質は、電気抵抗率が低い純銅であることが好ましいが、後述する交換電極２と同じ材質であっても差し支えない。
【００４４】
電極本体１の先端部の周面（側面）には、ピン穴１ｃが穿設されている。本実施形態では、ピン穴１ｃは、ネジ穴となっている。ピン穴１ｃには、ピン３が貫入し、取り付けられている。本実施形態では、ピン３は、外周面にネジ山が形成され、基端に六角穴が形成された所謂イモネジである。なお、ピン３をピン穴１ｃに圧入して、ピン３をピン穴１ｃに固着させても差し支えない。ピン３が、電極本体１に取り付けられた状態で、ピン３の基端は、電極本体１の先端部の周面（側面）から突出している。本実施形態では、ピン３を、ステンレスや鋼等の硬度及び靭性が高い鉄系金属で構成しているので、ピン３が破損し難い。
【００４５】
図２にピン３の別例の説明図を示す。図２の（Ａ）に示されるように、六角穴付のネジ頭を有するピン３であっても差し支えない。また、図２の（Ｂ）に示されるように、六角柱形状のネジ頭を有するピン３であっても差し支えない。或いは、図２（Ｃ）に示されるように、蝶ネジ状のピン３であっても差し支えない。
【００４６】
交換電極２は、扁平な有底筒状となっていて、電極本体１の先端に覆着している。交換電極２の内径は、電極本体１の外径よりも僅かに大きくなっている。交換電極２の底面（上面）は、被溶接部材と接触する接触面２ａとされていて、この接触面２ａから被溶接部材に電流が流れるようになっている。
【００４７】
交換電極２の材質は、溶接中の変形を少なくするために、高温でも変形が少ない材質である、クロム銅（銅に０．５〜１％のクロムを添加した銅）やベリリウム銅（銅に０．５〜１．５％のベリリウムと２〜２．５％のコバルトを添加した銅）を用いることが好ましい。なお、ベリリウム銅にはニッケル・ベリリウム銅（銅に０．２〜０．５のベリリウムと１．２〜１．６％のニッケルを添加した銅）が含まれる。また、交換電極２の材料は、カドミウム銅（銅に０．５〜１％のカドミウムを添加した銅）やジルコニウム銅、クロムジルコニウム銅、チタニウム銅、アルミナ分散強化銅、焼結銅等であっても差し支えない。ここで、アルミナ分散強化銅とは、銅にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の微粒子を分散させて強化した銅であり、焼結銅とは、粉末状の銅と、タングステンを焼結した銅である。
【００４８】
このように、交換式電気抵抗スポット溶接機用電極１０を、電極本体１と交換可能な交換電極２とから構成したので、電極本体１と交換電極２を異なる材質で構成することが可能となり、それぞれに最適な材質を選択することが可能となる。
【００４９】
交換電極２の周面（側面）には、係合溝２ｂが連通形成されている。係合溝２ｂは、略Ｌ字形状をしていて、垂直溝２ｃと水平溝２ｄとから構成されている。垂直溝２ｃの下端は、交換電極２の周面の下端に連通し、開放している。水平溝２ｄは、垂直溝２ｃの上端と接続している。なお、係合溝２ｂを、略Ｔ字形状にしても差し支えない。
【００５０】
交換電極２を、電極本体１に取り付けるには、垂直溝２ｃ内にピン３を入れて、交換電極２を電極本体１に覆着し、交換電極２を電極本体１に対して所定角度回転させて、ピン３を水平溝２ｄの底部に位置させる。交換電極２が電極本体１に取り付けられた状態では、ピン３と水平溝２ｄとが係合して、交換電極２が電極本体１に対して上方に移動することが規制されるので、溶接時に交換電極２が被溶接部材に溶着しても、交換電極２が電極本体１から脱落することがない。
【００５１】
溶接を繰り返して所定の溶接回数が経過して交換電極２が変形すると、交換電極２を取り外して、新しい交換電極２に交換することにより、電極の修復が完了する。なお、交換電極２をボール盤や旋盤等で切削して使用することとしても差し支えない。本考案では、交換電極２を取付時と逆の方向に回転させて、ピン３と水平溝２ｄの係合状態を解除し、交換電極２を上方に引き上げるだけで、交換電極２を電極本体１から取り外すことができるので、交換電極２の交換作業が容易である。
【００５２】
（第２の実施形態）
図３に第２の実施形態の説明図を示し、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の交換式電気抵抗スポット溶接機用電極２０は、電極本体１１、電極ホルダ１２、センターピン１３、交換電極１４、パッキン１５、コイルスプリング１６、スプリング保持部材１７から構成されている。図２において、（Ａ）は交換式電気抵抗スポット溶接用電極２０の上面図、（Ｂ）は（Ａ）の側断面図、（Ｃ）は交換電極１４の側面図である。
【００５３】
なお、２２は被溶接部材であり、２３はウェルドナットであり、その座面にプロジェクション２３ａが複数個突設されている。このプロジェクション２３ａは、電気抵抗スポット溶接する際に電流を集中させ、溶接時に溶融して被溶接部材２２の溶融金属と溶け合い被溶接部材２２と一体化して取り付けられるものである。
【００５４】
電極本体１１は略円柱形状をして、軸心にセンターピン摺動部１１ｃが連通形成されている。電極本体１１の下部は、この下部以外の外径よりも小さくなっていて、ねじ山が形成され、取付部１１ａとなっている。
【００５５】
電極ホルダ１２は略円柱形状をしていて、上部に開口したエア導通口１２ａが形成されている。電極ホルダ１２の側面から、エア導通口１２ａの連通するエア導入口１２ｂが形成されている。エア導通口１２ａの上部には、ねじ山が形成されていて、電極本体１１の取付部１１ａに形成されたねじ山と螺合することにより、電極本体１１が電極ホルダ１２に一体となって取り付けられている。電極ホルダ１２の基部側は、基端向かって外径が徐々に小さくなるテーパー形状をしていて、取付部１２ｄとなっている。当該取付部１２ｄで、電極ホルダ１２が、電気抵抗スポット溶接機（図示せず）に取り付けられ、電流が供給されるようになっている。電極ホルダ１２の基端側には、電極ホルダ１２の基端に開口する、冷却水通路１２ｃが形成されている。
【００５６】
センターピン１３は、円柱形状の軸部１３ａと、この軸部１３ａの先端に形成されたナット保持部１３ｂと、軸部１３ａの基端に設けられたフランジ部１３ｃとから構成されている。このセンターピン１３は、ＫＣＦ（ステンレス系の金属で、その表面に絶縁被膜処理を施したもの）、セラミックス等の絶縁物でできている。
【００５７】
センターピン１３のナット保持部１３ｂの外径は、軸部１３ａの外径よりも細くなっている。軸部１３ａの上端からナット保持部１３ｂに向かって除々に外径が細くなるテーパー部１３ｄが形成されている。
【００５８】
フランジ部１３ｃは、センターピン１３の基端から下側に徐々に外径が大きくなっているテーパー部分を有し、このテーパー部分の下側は、略円柱形状となっている。センターピン１３は、この軸部１３ａが電極本体１１のセンターピン摺動部１１ｃに、摺動自在に配設されている。センターピン１３のナット保持部１３ｂは、センターピン貫通穴１４ｅを貫通し、交換電極１４の接触面１４ａから突出している。センターピン摺動部１１ｃの外径は、センターピン１３の軸部１３ａの外径よりも僅かに大きくなっていて、センターピン摺動部１１ｃとセンターピン１３の軸部１３ａの間を後述するエアが導通可能な構造になっている。
【００５９】
電極本体１１のセンターピン摺動部１１ｃの下側に、センターピン１３のフランジ部１３ｃの外径よりも僅かに大きい外径で、フランジ部１３ｃを摺動可能に受容する、受容部１１ｄが、センターピン摺動部１１ｃと同軸に設けられている。この受容部１１ｄは、電極ホルダ１２のエア導通口１２ａと連通している。
【００６０】
受容部１１ｄの上端には、リング状のパッキン１５が、センターピン１３の軸部１３ａが挿通された状態で配設されている。センターピン１３のフランジ部１３ｃがパッキン１５を押圧して、エアが漏洩することを防止している。パッキン１５は、フランジ部１３ｃと受容部１１ｄの上端が直接接触することを防止して、フランジ部１３ｃが摩耗したり割れたりすることを防止している。
【００６１】
電極ホルダ１２のエア導通口１２ａの底部には、スプリング保持部材１７が配設されている。スプリング保持部材１７には、コイルスプリング１６が取り付けられている。コイルスプリング１６は、センターピン１３のフランジ部１３ｃの下面と当接し、センターピン１３を上方に付勢している。スプリング保持部材１７の中心には、上下にエア導通穴１７ａが連通形成され、エア導入口１２ｂから供給されたエアが、エア導通口１２ａに供給されるようになっている。なお、コイルスプリング１３の代わりに、エアでセンターピン１３を上方に付勢する構成にしても差し支えない。
【００６２】
電極本体１１の先端部の側面（周面）には、ピン穴１１ｂが穿設されている。本実施形態では、ピン穴１１ｂは、ネジ穴となっている。ピン穴１１ｂには、ピン３が貫入し、取り付けられている。本実施形態では、ピン３は、外周面にネジ山が形成され、基端に六角穴が形成された所謂イモネジである。なお、ピン３をピン穴１１ｂに圧入して、ピン３をピン穴１１ｂに固着させても差し支えない。ピン３が、電極本体１１に取り付けられた状態で、ピン３の基端は、電極本体１１の側面（周面）から突出している。本実施形態では、ピン３を、ステンレスや鋼等の硬度及び靭性が高い鉄系金属で構成しているので、ピン３が破損し難い。なお、ピン３は、図２の（Ａ）〜（Ｂ）に示されるピン３であっても差し支えない。
【００６３】
交換電極１４は、扁平な有底筒状となっていて、電極本体１１の先端に覆着している。交換電極１４の内径は、電極本体１１の外径よりも僅かに大きくなっている。交換電極１４の底面（上面）は、被溶接部材と接触する接触面１４ａとされていて、この接触面１４ａから被溶接部材に電流が流れるようになっている。交換電極１４の底面の中心には、センターピン貫通穴１４ｅが連通形成されている。センターピン貫通穴１４ｅは、電極本体１１のセンターピン摺動部１１ｃと連通している。センターピン貫通穴１４ｅから、センターピン１３が突出し、外部に露出している。
【００６４】
交換電極１４の周面（側面）には、係合溝１４ｂが連通形成されている。係合溝１４ｂは、略Ｌ字形状をしていて、垂直溝１４ｃと水平溝１４ｄとから構成されている。垂直溝１４ｃの下端は、交換電極１４の周面（側面）の下端に連通し、開放している。水平溝１４ｄは、垂直溝１４ｃの上端と接続している。なお、係合溝１４ｂを、略Ｔ字形状にしても差し支えない。
【００６５】
交換電極１４を、電極本体１１に取り付けるには、第１の実施形態と同様に、垂直溝１４ｃ内にピン３を入れて、交換電極１４を電極本体１１に覆着し、交換電極１４を電極本体１１に対して所定角度回転させて、ピン３を水平溝１４ｄの底部に位置させる。
【００６６】
ウェルドナット２３は、そのねじ穴２３ｂがセンターピン１３のナット保持部１３ｂに挿入されて保持される。前述したように、コイルスプリング１６がセンターピン１３のフランジ部１３ｃを押圧し、センターピン１３が持ち上がった状態となっている。ウェルドナット２３もまた、持ち上がった状態となり、この際に、ウェルドナット２０のねじ穴２３ｂの下端に形成されたテーパー部２３ｃと、センターピン１３のテーパー部１３ｄとが当接して、ウェルドナット２３がセンターピン１３の軸中心に配設されて、センター出しが行われるようになっている。
【００６７】
また、プロジェクション２３ａも、被溶接部材２２から浮いた状態となっている。この状態で、上部電極（図示せず）でウェルドナット２３を押さえて、下側に加圧すると、プロジェクション２３ａが被溶接部材２２と接触して、ウェルドナット２３と被溶接部材２２とが通電し、プロジェクション２３ａが溶融して、ウェルドナット２３が被溶接部材２２に溶接される。この際にスパッタが発生するが、溶接時には、センターピン１３が上部電極に押されて下側に摺動し、センターピン１３のフランジ部１３ｃが、パッキン１５と離れることにより、エア導通口１２ａから供給されたエアが、センターピン１３とセンターピン摺動部１１ｃの間を導通して排出され、スパッタを外部に吹き飛ばして、スパッタがセンターピン１３や、交換電極１４、電極本体１１に付着することを防止したり、電極本体１１の内部に入ること防止している。また、センターピン１３とセンターピン摺動部１１ｃの間に導通するエアにより、電極本体１１及びセンターピン１３が冷却されるようになっている。このように、電極本体１１及びセンターピン１３が冷却されるので、これら電極本体１１及びセンターピン１３の寿命が長くなる。
【００６８】
交換電極１４が電極本体１１に取り付けられた状態では、ピン３と水平溝１４ｄとが係合して、交換電極１４が電極本体１に対して上方に移動することが規制されるので、溶接時に交換電極１４が被溶接部材に溶着しても、交換電極１４が電極本体１１から脱落することがない。また、エア導入口１２ｂから、エアが供給されたとしても、ピン３と水平溝１４ｄとが係合しているので、エアにより、交換電極１４が電極本体１１から脱落することがない。
【００６９】
なお、電極本体１１及び電極ホルダ１２の材質は、第１の実施形態の電極本体１の材質と同じ材質であり、交換電極１４の材質は、第１の実施形態の交換電極２と同じ材質である。
【００７０】
（第３の実施形態）
図４に第３の実施形態の正面図を示して、第３の実施形態を説明する。この第３の実施形態の交換式電気抵抗スポット溶接機用電極３０は、電極本体３１、交換電極３２、電極ホルダ３３、絶縁部材３８から構成されている。図４において、（Ａ）は交換式電気抵抗スポット溶接用電極３０の上面図、（Ｂ）は（Ａ）の側断面図、（Ｃ）は交換電極３２の側面図である。なお、４１は被溶接部材であり、４２はウェルドボルトであり、その頭部４２ｃのねじ部４２ｂ側にはプロジェクション４２ａが複数個突設されている。
【００７１】
電極本体３１は、略円柱形状をしている。電極本体３１の軸心には、上下にボルト挿入部３１ｂが連通形成されている。電極本体３１の下部は、この下部以外の外径よりも小さくなっていて、ねじ山が形成され、取付部３１ａとなっている。電極ホルダ３３は略円柱形状をしていて、上部に開口したエア導通口３３ａが形成されている。電極ホルダ３３の側面から、エア導通口３３ａの連通するエア導入口３３ｂが形成されている。エア導通口３３ａの上部には、ねじ山が形成されていて、電極本体３１の取付部３１ａに形成されたねじ山と螺合することにより、電極本体３１が電極ホルダ３３に一体となって取り付けられている。電極ホルダ３３の基部側は、基端向かって外径が徐々に小さくなるテーパー形状をしていて、取付部３３ｄとなっている。当該取付部３３ｄで、電極ホルダ３３が、電気抵抗スポット溶接機（図示せず）に取り付けられ、電流が供給されるようになっている。電極ホルダ３３の基端側には、電極ホルダ３３の基端に開口する、略円柱形状の冷却水通路３３ｃが形成されている。
【００７２】
電極本体３１の先端部の側面には、ピン穴３１ｃが穿設されている。本実施形態では、ピン穴３１ｃは、ネジ穴となっている。ピン穴３１ｃには、ピン３が貫入し、取り付けられている。本実施形態では、ピン３は、外周面にネジ山が形成され、基端に六角穴が形成された所謂イモネジである。なお、ピン３をピン穴３１ｃに圧入して、ピン３をピン穴３１ｃに固着させても差し支えない。ピン３が、電極本体３１に取り付けられた状態で、ピン３の基端は、電極本体３１の周面から突出している。本実施形態では、ピン３を、ステンレスや鋼等の硬度及び靭性が高い鉄系金属で構成しているので、ピン３が破損し難い。なお、ピン３は、図２の（Ａ）〜（Ｂ）に示されるピン３であっても差し支えない。
【００７３】
交換電極３２は、扁平な有底筒状となっていて、電極本体３１の先端に覆着している。交換電極３２の内径は、電極本体３１の外径よりも僅かに大きくなっている。交換電極３２の底面（上面）は、被溶接部材と接触する接触面３２ａとされていて、この接触面３２ａから被溶接部材４１に電流が流れるようになっている。交換電極３２の底面の中心には、ボルト挿入穴３２ｅが連通形成されている。ボルト挿入穴３２ｅは、電極本体３１のボルト挿入部３１ｂに連通している。
【００７４】
交換電極３２の周面（側面）には、係合溝３２ｂが連通形成されている。係合溝３２ｂは、略Ｌ字形状をしていて、垂直溝３２ｃと水平溝３２ｄとから構成されている。垂直溝３２ｃの下端は、交換電極３２の周面（側面）の下端に連通し、開放している。水平溝３２ｄは、垂直溝３２ｃの上端と接続している。なお、係合溝３２ｂを、略Ｔ字形状にしても差し支えない。
【００７５】
交換電極３２を、電極本体３１に取り付けるには、第１の実施形態や第２の実施形態と同様に、垂直溝３２ｃ内にピン３を入れて、交換電極３２を電極本体３１に覆着し、交換電極３２を電極本体３１に対して所定角度回転させて、ピン３を水平溝３２ｄの底部に位置させる。
【００７６】
電極本体３１のボルト挿入部３１ｂの内部には、略円筒形状の絶縁部材３８が配設されている。この絶縁部材３８は、ベークライト、ＫＣＦ（ステンレス系の金属で、その表面に絶縁被膜処理を施したもの）、セラミックス等の絶縁物でできている。
【００７７】
被溶接部材４１を交換電極３２の上に載せた状態で、ウェルドボルト４２のねじ部４２ａを交換電極３２のボルト挿入穴３２ｅ、ボルト挿入部３１ｂに挿入する。この状態では、ウェルドボルト４２のねじ部４２ｂは、絶縁部材３８で周囲が覆われた状態となっている。この状態で、上部電極（図示せず）でウェルドボルト４２の頭部４２ｃを押さえて加圧し、上部電極と交換電極３２の間を通電させると、プロジェクション４２ａが溶融して、ウェルドボルト４２が被溶接部材４１に溶接される。この際にスパッタが発生するが、溶接直後にエアがエア導入口３３ｂから供給され、このエアがウェルドボルト４２のねじ部４２ｂと絶縁部材３８の間に導通して排出されることにより、スパッタを外部に吹き飛ばして、スパッタが交換電極３２や電極本体３１に付着することを防止したり、スパッタが絶縁部材３８側に入ること防止している。また、ウェルドボルト４２のねじ部４２ｂと絶縁部材３８の間に導通するエアにより、電極本体３１が冷却される。このように、電極本体３１が冷却されるので、電極本体３１の寿命が長くなる。溶接時には、ウェルドボルト４２のねじ部４２ｂは、絶縁部材３８で周囲が覆われた状態となっているので、ウェルドボルト４２のねじ部４２ｂと、ボルト挿入部３１ｂとの間の放電を防止して、ねじ部４２ｂを保護している。
【００７８】
第３の実施形態で溶接するウェルドボルトには、図５に示されるような、頭部５２ｃのねじ部５２ｂと反対側に突出したプロジェクション５２ａを有するウェルドボルト５２も含まれる。ウェルドボルト５２のねじ部５２ｂをボルト挿入部３１ｂに挿入し、被溶接部材であるウェルドボルト５２の頭部５２ｃと交換電極３２の接触面３２ａが接触した状態で、溶接部材５１をウェルドボルト５２の頭部５２ｃ上に配置して、上部電極（図示せず）で、被溶接部材５１を押さえて加圧すると、上部電極と交換電極３２の間に電流が流れて、プロジェクション５２ａが溶融して、ウェルドボルト５２が被溶接部材５１に溶接される。
【００７９】
なお、以上の説明では、電極本体１、１１、３１にピン穴１ｃ、１１ｂ、３１ｃを形成し、当該ピン穴１ｃ、１１ｂ、３１ｃにピン３を取り付けた実施形態について本考案を説明したが、本考案はこの実施形態に限定されず、電極本体１、１１、３１を切削や鋳造、或いは、鍛造により、ピン状の突起を突設することにしても差し支えない。
【００８０】
また、図６に示されるように、交換電極２の側面（周面）に、貫通穴２ｅを形成し、貫通穴２ｅに、ピン３を貫通させた状態で、ピン３を電極本体１、１１、３１の側面（周面）に形成されたピン穴１ｃ、１１ｂ、３１ｃに挿入して、交換電極２を電極本体１、１１、３１に固着することにしても差し支えない。この場合には、交換電極２が電極本体１、１１、３１から脱落することを完全に防止することが可能となる。なお、ピン３は、図２に示される（Ａ）〜（Ｃ）のピンであっても差し支えない。また、ピン３にネジ山を螺刻し、ピン穴１ｃ、１１ｂ、３１ｃに、前記ピン３のネジ山に螺合する、ネジ溝を螺刻して、ピン３を、ピン穴１ｃ、１１ｂ、３１ｃに固着させても差し支えない。
【００８１】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本考案を説明したが、本考案は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、実用新案登録請求の範囲および明細書全体から読み取れる考案の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う交換式電気抵抗スポット溶接機用電極もまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。  
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】第１の実施形態の交換式電気抵抗スポット溶接用電極の説明図である。
【図２】ピンの別例を示した説明図である。
【図３】第２の実施形態の交換式電気抵抗スポット溶接用電極の説明図である。
【図４】第３の実施形態の交換式電気抵抗スポット溶接用電極の説明図である。
【図５】第３の実施形態の交換式電気抵抗スポット溶接用電極の説明図である。（別例）
【図６】交換電極を電極本体に固着させる構造の別例である。
【符号の説明】
【００８３】
１      電極本体（第１の実施形態）
１ａ    冷却水通路
１ｂ    取付部
１ｃ    ピン穴
２      交換電極（第１の実施形態）
２ａ    接触面
２ｂ    係合溝
２ｃ    垂直溝
２ｄ    水平溝
２ｅ    貫通穴
３      ピン
１０    交換式電気抵抗スポット溶接用電極（第１の実施形態）
１１    電極本体（第２の実施形態）
１１ａ  取付部
１１ｂ  ピン穴
１１ｃ  センターピン摺動部
１１ｄ  受容部
１２    電極ホルダ（第２の実施形態）
１２ａ  エア導通口
１２ｂ  エア導入口
１２ｃ  冷却水通路
１２ｄ  取付部
１３    センターピン
１３ａ  軸部
１３ｂ  ナット保持部
１３ｃ  フランジ部
１３ｄ  テーパー部
１４    交換電極（第２の実施形態）
１４ａ  接触面
１４ｂ  係合溝
１４ｃ  垂直溝
１４ｄ  水平溝
１４ｅ  センターピン貫通穴
１５    パッキン
１６    コイルスプリング
１７    スプリング保持部材
１７ａ  エア導通穴
２０    交換式電気抵抗スポット溶接用電極（第２の実施形態）
２２    被溶接部材
２３    ウェルドナット
２３ａ  プロジェクション
２３ｂ  ねじ穴
２３ｃ  テーパー部
３０    交換式電気抵抗スポット溶接用電極（第３の実施形態）
３１    電極本体（第３の実施形態）
３１ａ  取付部
３１ｂ  ボルト挿入部
３１ｃ  ピン穴
３２    交換電極
３２ａ  接触面
３２ｂ  係合溝
３２ｃ  垂直溝
３２ｄ  水平溝
３２ｅ  ボルト挿入穴
３３    電極ホルダ（第３の実施形態）
３３ａ  エア導通口
３３ｂ  エア導入口
３３ｃ  冷却水通路
３３ｄ  取付部
３８    絶縁部材
４１    被溶接部材
４２    ウェルドボルト
４２ａ  プロジェクション
４２ｂ  ねじ部
４２ｃ  頭部
５１    被溶接部材
５２    ウェルドボルト（別例）
５２ａ  プロジェクション
５２ｂ  ねじ部
５２ｃ  頭部
【図１】
0003147731.tif 000003
【図２】
0003147731.tif 000004
【図３】
0003147731.tif 000005
【図４】
0003147731.tif 000006
【図５】
0003147731.tif 000007
【図６】
0003147731.tif 000008