(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークと接触するキャップチップと、
先端で前記キャップチップを取り付け、基端にテーパー取付部が形成されたシャンクと、
先端に前記テーパー取付部と嵌合するテーパー取付穴部が形成され、前記テーパー取付穴部と前記テーパー取付部との嵌合により前記シャンクを取り付け、基端に螺刻された取付ネジ部がスポット溶接機のホルダーに螺入されて、前記ホルダーに取り付けられるネジアダプターとから構成され、前記シャンクがネジアダプターを介してホルダーに取り付けられる構造のスポット溶接用電極であって、
前記ネジアダプターの先端側外周面に、取外ネジ部を螺刻し、
前記取外ネジ部に取外ナットを螺入し、
前記シャンクの前記テーパー取付部に隣接する位置の外周面に、取外部材係合部を形成し、
前記取外部材係合部に、差込凹部が形成された取外部材を差し込み、前記差込凹部の係合面で取外部材係合部を固定した状態とし、前記取外ナットを回転して下降させることにより、前記取外ナットの下面で前記取外部材が押圧されて、前記シャンクが前記ネジアダプターから取り外されるように構成されていることを特徴とするスポット溶接用電極。
【請求項２】
取外ナットを非磁性金属で構成したことを特徴とする請求項１に記載のスポット溶接用電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スポット溶接に用いられる電極の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
スポット溶接は、対向して配設された一対の電極間にワークを挟んで加圧、通電して、ワークに流れる電気抵抗熱でワークを溶かして溶接する方法である。このようなスポット溶接に用いられる電極は、ある程度規格化され、特許文献１に示されるように（特に、図５、６、８）、キャップチップと、キャップチップを取り付けるシャンク、電気抵抗溶接機に取り付けられるホルダー、前記シャンクと前記ホルダーを接続するネジアダプターとから構成されている。
【０００３】
このような、スポット溶接に用いられる電極１００を、図５を用いて説明する。図５において、５０はホルダー、６０はネジアダプター、７０はシャンク、８０はキャップチップである。ホルダー５０、ネジアダプター６０、シャンク７０、キャップチップ８０は、導電性が良好で強靱なベリリウム銅やクロム銅等の銅合金で構成されている。
【０００４】
ホルダー５０は、ブロック形状（図５に示される例では円柱）のホルダー本体５１、ホルダー本体５１の側面に取り付けられる入水ジョイント５２及び出水ジョイント５３、ホルダー本体５１に取り付けられるパイプ５４とから構成されている。ホルダー本体５１の基端は、定置ガン、Xガン、Cガン等のスポット溶接機に握持等されて取り付けられ、スポット溶接機からホルダー本体５１に溶接用電流が供給されるようになっている。ホルダー本体５１には、出水ジョイント５３からホルダー本体５１の先端に開口する排水流路５１ｂが形成されている。排水流路５１ｂの開口部には、取付ネジ穴５１ａが螺刻されている。パイプ５４は、排水路５１ｂ内に挿通されて、排水路５１ｂから突出して、ホルダー本体５１に取り付けられている。ホルダー本体５１には、パイプ５４と入水ジョイント５２を接続する入水流路５１ｃが形成されている。
【０００５】
ネジアダプター６０は、略円筒形状である。ネジアダプター６０の中心には、流水路６０ａが連通形成されている。流水路６０ａの先端側の開口部には、先端側に向かって徐々に内径が大きくなる円錐面であるテーパー取付穴部６０ｂが形成されている。ネジアダプター６０の基端側外周面には、ホルダー本体５１の取付ネジ穴５１ａに螺入される取付ネジ部６０ｃが螺刻されている。図５の（Ａ）に示されるように、取付ネジ部６０ｃが取付ネジ穴５１ａに螺入して、ネジアダプター６０がホルダー本体５１に取り付けられる。ネジアダプター６０の中間部分には、六角ナット形状等の工具係合部６０ｄが形成されている。
【０００６】
シャンク７０は、略円筒形状である。シャンク７０の軸心には、流水路７０ａが連通形成されている。シャンク７０の基端には、基端側に向かって徐々に外径が小さくなる円錐面であるテーパー取付部７０ｂが形成されている。図５の（Ａ）に示されるように、テーパー取付部７０ｂがテーパー取付穴部６０ｂに嵌合して、シャンク７０がネジアダプター６０に取り付けられる。シャンク７０の先端には、先端側に向かって徐々に外径が小さくなる円錐面であるキャップチップ取付部７０ｃが形成されている。キャップチップ８０の基端には、奥側（先端側）に向かって徐々に内径が小さくなる円錐面である取付穴部８０ａが形成されている。取付穴部８０ａがキャップチップ取付部７０ｃに嵌合して、キャップチップ８０がシャンク７０に取り付けられている。
【０００７】
図５の（Ａ）に示されるように、パイプ５４は、ネジアダプター６０及びシャンク７０の流水路６０ａ、７０ａ内を挿通し、その先端がキャップチップ８０の取付穴部８０ａ底部に開口している。このような構造により、入水ジョイント５２から供給される冷却水がパイプ５４内を流通して、キャップチップ８０の取付穴部８０ａに供給され、キャップチップ８０が冷却される。キャップチップ８０を冷却した後の排水は、パイプ５４の外側の流水路７０ａ、６０ａ内を流通して、出水ジョイント５３から排水されるようになっている。
【０００８】
キャップチップ８０は、ワークと接触することから、使用により消耗して変形するので、溶接品質を確保するために、キャップチップ８０を定期的に交換する必要がある。キャップチップ８０の交換に伴い、シャンク７０のキャップチップ取付部７０ｃも変形してしまうことから、キャップチップ８０とシャンク７０との嵌合部分からの漏水を防止するために、シャンク７０もまた定期的に交換する必要がある。
【０００９】
シャンク７０の交換頻度によって、テーパー取付部７０ｂとテーパー取付穴部６０ｂのテーパー角は、１／５、１／１０、或いは、モールステーパー（ＭＴ１＝１／２０．０４７、ＭＴ２＝１／２０．０２０）に設定されている。シャンク７０を１日に複数回取り替える場合には、テーパー取付部７０ｂとテーパー取付穴部６０ｂのテーパー角を１／５として、シャンク７０を取り外しやすいようにしている。また、シャンク７０を１日〜３日程度の頻度で交換する場合には、テーパー取付部７０ｂとテーパー取付穴部６０ｂのテーパー角を１／１０としている。シャンク７０を３日以上の頻度で取り替える場合には、テーパー取付部７０ｂとテーパー取付穴部６０ｂのテーパー角をモールステーパーとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２３５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
テーパー取付部７０ｂとテーパー取付穴部６０ｂのテーパー角を、モールステーパーのように、小さく設定したほうが、テーパー取付部７０ｂとテーパー取付穴部６０ｂの嵌合が強固となり、この嵌合部分からの漏水を防止する観点から好ましい。しかしながら、テーパー取付部７０ｂとテーパー取付穴部６０ｂのテーパー角を、モールステーパーのように小さく設定すると、前記嵌合部分の嵌合が強固であることもあることに加えて、シャンク７０に作用する加圧力及びシャンク７０に流れる溶接電流により、前記嵌合部分が固着して、シャンク７０をネジアダプター６０から取り外すことができなくなってしまうという問題がある。シャンク７０をネジアダプター６０から取り外すことができない場合には、ネジアダプター６０ごとホルダー本体５１から取り外す必要があり、ネジアダプター６０が無駄になってしまうという問題があった。一方で、無理にシャンク７０をネジアダプター６０から取り外そうとすると、テーパー取付部７０ｂやテーパー取付穴部６０ｂに無理な力が作用し、テーパー取付部７０ｂやテーパー取付穴部６０ｂが損傷してしまう。
【００１２】
本発明は、上記問題を解決し、シャンクを容易にネジアダプターから取り外すことができるスポット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】
【００１３】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、
ワークと接触するキャップチップと、
先端で前記キャップチップを取り付け、基端にテーパー取付部が形成されたシャンクと、
先端に前記テーパー取付部と嵌合するテーパー取付穴部が形成され、前記テーパー取付穴部と前記テーパー取付部との嵌合により前記シャンクを取り付け、基端に螺刻された取付ネジ部がスポット溶接機のホルダーに螺入されて、前記ホルダーに取り付けられるネジアダプターとから構成され、前記シャンクがネジアダプターを介してホルダーに取り付けられる構造のスポット溶接用電極であって、
前記ネジアダプターの先端側外周面に、取外ネジ部を螺刻し、
前記取外ネジ部に取外ナットを螺入し、
前記シャンクの前記テーパー取付部に隣接する位置の外周面に、取外部材係合部を形成し、
前記取外部材係合部に、差込凹部が形成された取外部材を差し込み、前記差込凹部の係合面で取外部材係合部を固定した状態とし、前記取外ナットを回転して下降させることにより、前記取外ナットの下面で前記取外部材が押圧されて、前記シャンクが前記ネジアダプターから取り外されるように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
取外ナットを非磁性金属で構成したことを特徴とする。
これにより、溶接時にネジアダプターに流れる溶接電流により、取外ナットに誘導起電力(逆起電力)が発生することなく、前記溶接電流の流れが阻害されない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ネジアダプターの先端側外周面に、取付ネジ部を螺刻し、取付ネジ部に取外ナットを螺入し、シャンクのテーパー取付部に隣接する位置の外周面に、一対の取外部材係合部を形成した。これにより、取外部材係合部に、差込凹部が形成された取外部材を差し込んだ状態で、取外ナットを回転させるという簡単な作業により、シャンクをネジアダプターから取り外すことが可能となる。また、取外時には、シャンクには、軸方向に力が作用することから、テーパー取付部やテーパー取付穴部に無理な力が作用すること無く、テーパー取付部やテーパー取付穴部の損傷を防止することが可能となる。また、取外部材は、シャンクをネジアダプターから取り外す際のみに使用するので、スポット溶接時に邪魔にならない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態を示すスポット溶接用電極の組図である。
【図２】本発明の実施の形態を示すスポット溶接用電極の分解図である。
【図３】取外部材の説明図である。
【図４】シャンクの取外説明図である。
【図５】従来のスポット溶接用電極の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施の形態を示す。なお、図１及び図２において、一点斜線の左側は本発明のスポット溶接用電極の正面図であり、一点斜線の右側は本発明のスポット溶接用電極の断面図である。本発明のスポット溶接用電極は、ホルダー５０に取り付けられるネジアダプター１０、取外ナット２０、シャンク３０、キャップチップ８０とから構成されている。ネジアダプター１０、シャンク３０、キャップチップ８０は、導電性が良好で強靱なベリリウム銅やクロム銅等の銅合金で構成されている。なお、取外ナット２０は、溶接電流の流れを阻害しない、ステンレスや銅合金等の非磁性金属で構成されていることが好ましい。
【００１８】
ネジアダプター１０は、テーパー嵌合により、シャンク３０を取り付けるものである。
ネジアダプター１０は、略円筒形状である。ネジアダプター１０の中心には、流水路１０ａが連通形成されている。流水路１０ａの先端側の開口部には、先端側（開口部側）に向かって徐々に内径が大きくなる円錐面であるテーパー取付穴部１０ｂが形成されている。ネジアダプター１０の基端側外周面には、ホルダー本体５１の取付ネジ穴５１ａ（図５に示す）に螺入される取外ネジ部１０ｃが螺刻されている。取外ネジ部１０ｃが取付ネジ穴５１ａに螺入して、ネジアダプター１０がホルダー本体５１に取り付けられる。ネジアダプター１０の中間部分には、六角ナット形状等の工具係合部１０ｄが形成されている。本発明では、図２に示されるように、ネジアダプター１０の先端側外周面には、取外ネジ部１０ｅが螺刻されている。
【００１９】
取外ナット２０は、本実施形態では、六角ナットである。取外ナット２０には、ネジアダプター１０の取外ネジ部１０ｅに螺入するネジ穴２０ａが形成されている。取外ナット２０の外面には、工具と係合する工具係合部２０ｂが形成されている。本実施形態では、工具係合部２０ｂは、対向するように形成されたスパナ係合面であり、スパナと係合するようになっている。工具係合部２０ｂは、スパナ係合面に限定されず、引掛穴や引掛溝等であっても差し支え無く、この場合には、取外ナットを回転させるために、前記引掛穴や引掛溝と係合する鉤状等の工具が使用される。図１に示されるように、ネジ穴２０ａが取外ネジ部１０ｅに螺入して、取外ナット２０がネジアダプター１０に取り付けられている。
【００２０】
シャンク３０は、略円筒形状である。シャンク３０の軸心には、流水路３０ａが連通形成されている。図２に示されるように、シャンク３０の基端には、基端側に向かって徐々に外径が小さくなる円錐面であるテーパー取付部３０ｂが形成されている。図１に示されるように、テーパー取付部３０ｂがテーパー取付穴部１０ｂに嵌合して、シャンク３０がネジアダプター１０に取り付けられる。シャンク３０の先端には、先端側に向かって徐々に外径が小さくなる円錐面であるキャップチップ取付部３０ｃが形成されている。
【００２１】
キャップチップ８０の基端には、奥側（先端側）に向かって徐々に内径が小さくなる円錐面である取付穴部８０ａが形成されている。取付穴部８０ａがキャップチップ取付部３０ｃに嵌合して、キャップチップ８０がシャンク３０に取り付けられている。
【００２２】
本発明では、図２に示されるように、シャンク３０の外周面の、テーパー取付部３０ｂに隣接する位置（つまり、テーパー取付部３０ｂよりもシャンク３０の先端側位置）には、取外部材係合部３０ｄが形成されている。本実施形態では、取外部材係合部３０ｄは、互いに対向する一対の平面である。つまり、取外部材係合部３０ｄは、図１や図２の紙面反対側のシャンク３０の外周面にも形成されている。
【００２３】
図１に示されるように、ホルダー５０のパイプ５４は、ネジアダプター１０及びシャンク３０の流水路１０ａ、３０ａ内を挿通し、その先端がキャップチップ８０の取付穴部８０ａ底部に開口している。
【００２４】
次に、図３を用いて、シャンク３０をネジアダプター１０から取り外すための取外部材４０について説明する。なお、図３において、（Ａ）は取外部材４０の上面図、（Ｂ）は取外部材４０の側面図である。取外部材４０は、鉄鋼等の金属で構成されている。取外部材４０は、一側端に開口する差込凹部４０ａが形成され、略“コ”字形状となっている。差込凹部４０ａの互い対向する一対の面は、係合面４０ｂとなっている。図３の（Ａ）に示される、一対の係合面４０ｂ間寸法ａは、シャンク３０の外周面に形成された一対の取外凹部係合部３０ｄ間寸法よりも僅かに大きくなっている。
【００２５】
次に、図４を用いて、シャンク３０をネジアダプター１０から取り外す方法について説明する。図４の（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、取外部材４０の差込凹部４０ａを、シャンク３０の取外部材係合部３０ｄに差し込む。次に、取外ナット２０の工具係合部２０ｂに工具を係合させて、取外ナット２０を回転させる。すると、図４の（Ｃ）に示されるように、取外ナット２０が取外部材４０側に移動して、取外ナット２０が取外部材４０の上面と当接する。更に取外ナット２０を回転させると、取外部材４０が取外ナット２０により押圧される。シャンク３０の取外部材係合部３０ｄは、差込凹部４０ａと係合しているので、取外部材４０の取外ナット２０による押圧に伴い、シャンク３０がネジアダプター１０から抜ける方向に移動する（図４の（Ｄ）の状態）。すると、テーパー取付部３０ｂとテーパー取付穴部１０ｂの嵌合が解除されて、シャンク３０がネジアダプター１０から取り外される。
【００２６】
このように本発明では、取外部材４０の差込凹部４０ａを、シャンク３０の取外部材係合部３０ｄに差し込み、取外ナット２０を回転させるという簡単な作業により、シャンク３０をネジアダプター１０から取り外すことが可能となる。また、取外時には、シャンク３０には、軸方向のみの力が作用することから、テーパー取付部３０ｂやテーパー取付穴部１０ｂに無理な力が作用すること無く、テーパー取付部３０ｂやテーパー取付穴部１０ｂが損傷することが無い。また、取外部材４０は、シャンク３０をネジアダプター１０から取り外す際のみに使用するので、スポット溶接時に邪魔にならない。
【００２７】
なお、本明細書において、取外部材係合部３０ｄが形成されている位置である、シャンク３０のテーパー取付部３０ｂに隣接する位置とは、テーパー取付部３０ｂに接する位置の他に、テーパー取付部３０ｂの近傍位置であって、取外部材係合部３０ｄに取外部材４０を差し込んだ状態で、取外ナット２０を回転させた場合に、取外ナット２０が取付部材４０と接触する取外部材係合部３０ｄの位置を含む。
以上説明した実施形態では、取外部材係合部３０ｄは面状であるが、溝状の取付部材係合部３０ｄを、シャンク３０のテーパー取付部３０ｂに隣接する位置に形成し、前記溝状の取付部材係合部３０ｄに係合する取外部材を、前記溝状の取付部材係合部３０ｄに係合させて、取外ナット２０を回転させて、シャンク３０をネジアダプター１０から取り外す実施形態であっても差し支え無い。
【００２８】
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発明を説明したが、本発明は、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、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明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スポット溶接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。  
【符号の説明】
【００２９】
１０    ネジアダプター
１０ａ  流水路
１０ｂ  テーパー取付穴部
１０ｃ  取付ネジ部
１０ｄ  工具係合部
１０ｅ  取外ネジ部
２０    取外ナット
２０ａ  ネジ穴
２０ｂ  工具係合部
３０    シャンク
３０ａ  流水路
３０ｂ  テーパー取付部
３０ｃ  キャップチップ取付部
３０ｄ  取外部材係合部
４０    取外部材
４０ａ  差込凹部
４０ｂ  係合面４
５０    ホルダー
５１    ホルダー本体
５１ａ  取付ネジ穴
５１ｂ  排水流路
５１ｃ  入水流路
５２    入水ジョイント
５３    出水ジョイント
５４    パイプ
６０    ネジアダプター
６０ａ  流水路
６０ｂ  テーパー取付穴部
６０ｃ  取付ネジ部
７０    シャンク
７０ａ  流水路
７０ｂ  テーパー取付部
７０ｃ  キャップチップ取付部
８０    キャップチップ
８０ａ  取付穴部
１００  従来のスポット溶接用電極
【図１】
0005659365.tif 000002
【図２】
0005659365.tif 000003
【図３】
0005659365.tif 000004
【図４】
0005659365.tif 000005
【図５】
0005659365.tif 000006