(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面円形の電極本体の端面から突出し、鋼板部品の下孔に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、
電極本体のガイド孔に摺動できる状態で嵌め込まれ、ガイドピンと一体化されている断面円形の摺動部が合成樹脂材料で構成され、
摺動部は、主ガイド孔内を摺動状態で進退する主摺動部と、直径が主摺動部よりも小径で主ガイド孔より小径とされた副ガイド孔内を摺動状態で進退し、ガイドピンの傾斜角度を低減させる副摺動部を含んで構成され、
副ガイド孔よりも小径とされ、ガイドピンが摺動可能な状態または通気空隙を設けた状態で差し込まれるピン孔が形成され、
主摺動部の端面と主ガイド孔の内端面が密着したり離れたりして主摺動部に設けた空気通路からの冷却空気の断続を行うように構成し、
副ガイド孔とピン孔の境界部から電極本体の直径方向に伸びて電極本体の外周面に開口する排気通路が形成されていることを特徴とする電気抵抗溶接用電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、金属材料などで作られたガイドピンが一体化されている合成樹脂製の摺動部が、電極本体のガイド孔に差し込まれ、しかも電極本体に排気通路が形成された電気抵抗溶接用電極に関している。
【背景技術】
【０００２】  特許第２９０３１４９号公報や特許第４２０３６７２号公報には、摺動部の端面とガイド孔の内端面が密着したり離れたりして冷却空気の断続を行う開閉弁構造部が形成され、電極本体に直径方向の排気通路が形成され、電極本体内に供給された冷却空気で、電極の冷却やスパッタなどの不純物の排出を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２９０３１４９号公報
【特許文献２】特許第４２０３６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  上記特許文献に記載されている技術は、冷却空気の噴流により、スパッタなどの不純物の排出や電極の冷却が行われるが、摺動部の端面とガイド孔の内端面が密着したり離れたりして冷却空気の断続を行う構造部、すなわち面密着部に対して、微細な不純物が到達する恐れがある。【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、スパッタなどの微細な不純物の移動を阻止する部材と、不純物を排出する排気通路の配置状態を複合させて、微細な不純物が上記面密着部に到達しない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】  請求項１記載の発明は、
断面円形の電極本体の端面から突出し、鋼板部品の下孔に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、
電極本体のガイド孔に摺動できる状態で嵌め込まれ、ガイドピンと一体化されている断面円形の摺動部が合成樹脂材料で構成され、
摺動部は、主ガイド孔内を摺動状態で進退する主摺動部と、直径が主摺動部よりも小径で主ガイド孔より小径とされた副ガイド孔内を摺動状態で進退し、ガイドピンの傾斜角度を低減させる副摺動部を含んで構成され、
副ガイド孔よりも小径とされ、ガイドピンが摺動可能な状態または通気空隙を設けた状態で差し込まれるピン孔が形成され、
主摺動部の端面と主ガイド孔の内端面が密着したり離れたりして主摺動部に設けた空気通路からの冷却空気の断続を行うように構成し、
副ガイド孔とピン孔の境界部から電極本体の直径方向に伸びて電極本体の外周面に開口する排気通路が形成されていることを特徴とする電気抵抗溶接用電極
である。
【発明の効果】
【０００７】  ガイドピンに支持された部品が、可動電極によって押し下げられると、部品が鋼板部品に加圧される所までガイドピンが移動し、それにともなって主摺動部の端面が主ガイド孔の内端面から離れる。この離れ動作により、主摺動部に設けた空気通路からの冷却空気が、副摺動部と副ガイド孔の間の空隙、副ガイド孔とピン孔の境界部から電極本体の直径方向に伸びて電極本体の外周面に開口する排気通路、ガイドピンとピン孔の間の間隙、ガイドピンと鋼板部品の下孔の間の間隙、部品と鋼板部品の間の空隙に、順次流入する。【０００８】  このような空気流により、電極本体の冷却を行う。一方、溶着用突起や鋼板部品が溶融するときに発生したスパッタなどの微細な不純物は、上記空気流に逆行して、ガイドピンと鋼板部品の下孔の間の間隙、ガイドピンとピン孔の間の間隙、副摺動部と副ガイド孔の間の摺動間隙などを経て、主摺動部の端面と主ガイド孔の内端面の間に侵入しようとする。【０００９】  しかし、排気通路は、副ガイド孔とピン孔の境界部から電極本体の直径方向に伸びて電極本体の外周面に開口しており、副ガイド孔が排気通路の空間部にまで及んでいるとともに、副摺動部が副ガイド孔に差し込まれている。このような配置により、主摺動部の端面が主ガイド孔の内端面から離れた状態において、副摺動部の端面が排気通路の近傍または排気通路内に進入した位置に存在している。【００１０】  このような状態のときに、ガイドピンとピン孔間の間隙を、空気流に逆行して勢いよく飛散してきた微細な不純物は、副摺動部の端面に衝突して跳ね返される。跳ね返された不純物は、副摺動部と副ガイド孔間の摺動間隙から排気通路に向かう空気流によって、排気通路を経て外部へ排出される。このような排出により、主摺動部の端面と主ガイド孔の内端面の間に不純物が到達することがなく、冷却空気の断続作用が正常に遂行される。【００１１】  上述の不純物の排出動作は、副摺動部の端面が、副ガイド孔とピン孔の境界部の近くに待機しているため、不純物が確実にこの端面に衝突することが不可欠なものとなっている。そして、不純物が副摺動部の端面に当たって跳ね返されるので、上記空気流に乗りやすくなり、これによって排気通路から外部へ積極的に排出される。【００１２】  本願発明は、上述のような電極構造の発明であるが、以下に記載する実施例から明らかなように、不純物の挙動・移動過程などを特定した方法発明として存在させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】電極の各部の断面図である。
【図２】他の電極の断面図である。
【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用電極を実施するための形態を説明する。
【実施例】
【００１５】  図１および図２は、本発明の実施例を示す。【００１６】  最初に、電極本体のガイド孔について説明する。【００１７】  銅合金製の電極本体１は、円筒状の形状であり、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、主として固定部２に形成された最も大径の主ガイド孔７と、主ガイド孔７よりも小径でキャップ部４に形成された副ガイド孔８と、副ガイド孔８よりもさらに小径とされたピン孔９が、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構成されている。【００１８】  固定部２の下部にテーパ部１０が形成され、このテーパ部１０が静止部材１１に設けたテーパ孔に嵌入されるようになっている。固定部２の側部に圧縮空気をガイド孔６に導入する通気口１２が設けてある。【００１９】  つぎに、摺動部について説明する。【００２０】  ガイドピン１４は、ステンレス鋼のような金属材料またはセラミック材料等の耐熱硬質材料で構成されている。摺動部１５は、耐熱性に優れた絶縁性合成樹脂、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。ガイドピン１４は、摺動部１５に挿入された状態で一体化されている。ガイドピン１４と摺動部１５は、いずれも断面円形であり、ガイドピン１４は鋼板部品３の下孔１６を相対的に貫通して鋼板部品３の位置決め機能を果たし、その先端部に嵌め合わされた鉄製のプロジェクションナット１７を支持している。そのために、プロジェクションナット１７のねじ孔に合致する小径部１８が形成されている。可動電極２０が下降するまでは、溶着用突起１９と鋼板部品３の間に空隙Ｃが形成されている。【００２１】  以下の説明において、プロジェクションナットを単にナットと表現する場合もある。ナット１７は、四角い本体の中央部にねじ孔が形成されたもので、本体の四隅に溶着用突起１９が形成されている。電極本体１は、固定電極であり、それと同軸状態で可動電極２０が配置してある。【００２２】  なお、図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面が同図の（Ｂ）図である。【００２３】  摺動部１５は、主ガイド孔７内を摺動する主摺動部２１と、副ガイド孔８内を摺動する副摺動部２２によって構成され、主摺動部２１と副摺動部２２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構成されている。副摺動部２２は、副ガイド孔８のほぼ全長にわたって伸びた長さ寸法とされている。【００２４】  主摺動部２１、副摺動部２２は、それぞれ主ガイド孔７と副ガイド孔８の内面を摺動するように各孔７、８に嵌め込まれているのであるが、その摺動間隙は、各摺動部の直径方向の移動量が極めて少なくて、後述の冷却空気を流通させることができる程度とされている。換言すると、直径方向のがたつきがなくて円滑に進退でき、空気流通が許容されている。主摺動部２１と副摺動部２２の摺動間隙は、それぞれ符号２５、２６で示されている。また。ガイドピン１４とピン孔９との間の間隙は、符号２７で示されている。さらに、ガイドピン１４と下孔１６の間の間隙は、符号２８で示されている。【００２５】  上述のよう��摺動間隙２５の下で、摺動部１５が直径方向や傾斜方向に移動すると、ガイドピン１４が過剰に揺動するので、副摺動部２２が副ガイド孔８の内面に当たって、ガイドピン１４の傾斜角度を低減させて、ガイドピン１４の心ずれを最少化している。【００２６】  上述のように摺動間隙２５が存置されているのであるが、通気口１２から供給された冷却空気を積極的に通過させるために、図１（Ｂ）に示すように、空気通路２９が形成されている。このような空気通路は、中心軸線Ｏ−Ｏ方向に形成した通気溝で構成することもできるが、ここでは主摺動部２１に形成した平面部３０によって構成されている。【００２７】  つぎに、面密着部について説明する。【００２８】  主摺動部２１と副摺動部２２は、図示のように段付き構造になっており、主摺動部２１に端面３１が形成されている。この端面３１は、中心軸線Ｏ−Ｏに対して垂直に交差している仮想平面上に存在している。また、主ガイド孔７の内端面３２も、中心軸線Ｏ−Ｏに対して垂直に交差している仮想平面上に存在している。端面３１が内端面３２に密着した箇所が「面密着部」であり、密着部分は環状になっており、密着時は閉弁機能を果たして、冷却空気の流通を遮断している。離隔時は開弁機能を果たして、冷却空気を流通させている。【００２９】  面密着部の密着は、ガイド孔６内に配置された圧縮コイルスプリング３４の張力によって確保されている。【００３０】  つぎに、排気通路について説明する。【００３１】  副ガイド孔８とピン孔９には直径差があるので、両孔８と９の連続箇所には、境界部２３が存在する。この境界部２３は、副ガイド孔８とピン孔９の直径差により、中心軸線Ｏ−Ｏと垂直に交わる仮想平面上に位置している平坦な環状面である。副摺動部２２の長さは、その端面２４が境界部２３に接触するかまたは境界部２３の間際に位置するように、設定されている。図１（Ｃ）に示す場合は、端面２４が境界部２３の間際に位置する場合である。【００３２】  排気通路３６は、電極本体１の直径方向に設けられた断面円形の通孔であり、排気通路３６の電極中央側は、境界部２３においてピン孔９と副ガイド孔８に連通し、外側側は、キャップ部４の外側面に開口している。すなわち、排気通路３６は、副ガイド孔８とピン孔９の境界部２３から電極本体１の直径方向に伸びて電極本体１の外周面に開口している。図１に示されている排気通路３６は、同図の左右方向に１本形成されているが、この排気通路３６に直交する状態で、もう１本設けることも可能である。こうすることにより、平面的に見ると、排気通路３６が４方向に伸びた状態となる。【００３３】  図１（Ｅ）は、排気通路３６の円形断面形状と、副摺動部２２の端面２４の位置関係を示している。位置Ｌ１は、上記面密着部が閉じている状態であり、同図（Ｃ）に示すように、端面２４は、排気通路３６の円形を横切った箇所に位置している。位置Ｌ２は、面密着部が開いている状態であり、同図（Ｄ）に示すように、端面２４は、排気通路３６の円形よりもわずか下側の箇所に位置している。【００３４】  つぎに、その他の構造を説明する。【００３５】  ガイドピン１４の端部にこれと一体的にボルト３７が形成され、摺動部１５の底部材３８にボルト３７を貫通し、ワッシャ３９を組み付けてロックナット４０で締め付けてある。なお、摺動部１５は、可動電極２０が動作して溶接電流が通電されたときに、電流がナット１７の溶着用突起１９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。【００３６】  前述の圧縮コイルスプリング３４は、ワッシャ３９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１５に作用して端面３１が内端面３２に密着している。なお、符号３５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。【００３７】  つぎに、電極の動作について説明する。【００３８】  図１（Ａ）および（Ｃ）は、圧縮コイルスプリング３４の張力により、主摺動部２１の端面３１が主ガイド孔７の内端面３２に密着して、通気口１２からの冷却空気の通気が停止している状態であり、このときには溶着用突起１９と鋼板部品３の間に空隙Ｃが存置されている。同時に、副摺動部２２の端面２４は、図１（Ｃ）や（Ｅ）に示すように、排気通路３６の空間に入り込んだ位置Ｌ１に停止している。【００３９】  ここで、可動電極２０が進出してガイドピン１４が押し下げられると、前記面密着部が開いて冷却空気が空気通路２９、開いた面密着部、摺動間隙２６、排気通路３６、間隙２７、間隙２８へ流れて、キャップ部４、ガイドピン１４、摺動部１５などを冷却する。このような空気流が形成されているときには、副摺動部２２の端面２４が図１（Ｄ）や（Ｅ）に示す位置Ｌ２になっている。【００４０】  溶着用突起１９の溶着時に飛散した微細なスパッタは、上記空気流に逆行して間隙２８、間隙２７から摺動間隙２６に侵入しようとするが、その大半は位置Ｌ２の箇所に待機している端面２４に衝突して跳ね返され、摺動間隙２６から排気通路３６に向かう空気流に乗って外部へ排出される。したがって、面密着部に向かう微細な不純物は、きわめて僅かな量となって実質的に問題にならないこととなり、わずかな不純物が面密着部に到達しても空気流で押し戻され、面密着部に挟み付けられるような弊害を防止することができる。【００４１】  つぎに、ガイドピンの変型例を説明する。【００４２】  図２に示すように、ここで溶接される部品は、プロジェクションボルト４２であり、雄ねじが切られた軸部４３に円形のフランジ４４が一体化され、フランジ４４の下面に３個の溶着用突起４５が１２０度間隔で１円周上に形成されている。【００４３】  ガイドピン１４には、軸部４３を受け入れる受入孔４６が設けてある。このような受入孔４６により、ガイドピン１４は、中空ピンの構造となっている。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の実例と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。【００４４】  可動電極２０がフランジ４４に密着してガイドピン１４が押し下げられると、面密着部が開いて冷却空気が流通し、上述した作動と同じようにして、面密着部への不純物介入が回避される。【００４５】  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。【００４６】  ガイドピン１４に支持されたナット１７やプロジェクションボルト４２などの部品が、可動電極２０によって押し下げられると、部品１７、４２が鋼板部品３に加圧される所ま��ガイドピン１４が移動し、それにともなって主摺動部２１の端面３１が主ガイド孔７の内端面３２から離れる。この離れ動作により、主摺動部２１に設けた空気通路２９からの冷却空気が、副摺動部２２と副ガイド孔８の間の摺動間隙２６、副ガイド孔８とピン孔９の境界部２３から電極本体１の直径方向に伸びて電極本体１の外周面に開口する排気通路３６、ガイドピン１４とピン孔９の間の間隙２７、ガイドピン１４と鋼板部品３の下孔１６の間の間隙２８、部品１７、４２と鋼板部品３の間の空隙に、順次流入する。【００４７】  このような空気流により、電極本体１の冷却を行う。一方、溶着用突起１９、４５や鋼板部品３が溶融するときに発生したスパッタなどの微細な不純物は、上記空気流に逆行して、ガイドピン１４と鋼板部品３の下孔１６の間の間隙２８、ガイドピン１４とピン孔９の間の間隙２７、副摺動部２２と副ガイド孔８の間の摺動間隙２６などを経て、主摺動部２１の端面３１と主ガイド孔７の内端面３２の間に侵入しようとする。【００４８】  しかし、排気通路３６は、副ガイド孔８とピン孔９の境界部２３から電極本体１の直径方向に伸びて電極本体１の外周面に開口しており、副ガイド孔８が排気通路３６の空間部にまで及んでいるとともに、副摺動部２２が副ガイド孔８に差し込まれている。このような配置により、主摺動部２１の端面３１が主ガイド孔７の内端面３２から離れた状態において、副摺動部２２の端面２４が排気通路３６の近傍または排気通路３６内に進入した位置に存在している。【００４９】  このような状態のときに、ガイドピン１４とピン孔９間の間隙２７を、空気流に逆行して勢いよく飛散してきた微細な不純物は、副摺動部２２の端面２４に衝突して跳ね返される。跳ね返された不純物は、副摺動部２２と副ガイド孔８間の摺動間隙２６から排気通路３６に向かう空気流によって、排気通路３６を経て外部へ排出される。このような排出により、主摺動部２１の端面３１と主ガイド孔７の内端面３２の間に不純物が到達することがなく、冷却空気の断続作用が正常に遂行される。【００５０】  上述の不純物の排出動作は、副摺動部２２の端面２４が、副ガイド孔８とピン孔９の境界部２３の近くに待機しているため、不純物が確実にこの端面２４に衝突することが不可欠なものとなっている。そして、不純物が副摺動部２２の端面２４に当たって跳ね返されるので、上記空気流に乗りやすくなり、これによって排気通路３６から外部へ積極的に排出される。【００５１】  さらに、副摺動部２２には、ガイドピン１４が過剰に揺動するのを防止する機能と、空気流に逆行してきた不純物を端面２４で跳ね返す機能が付与されている。したがって、単一の部材である副摺動部２２に、多機能的な役割を行わせているので、構造簡素化の面においても効果的である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】  上述のように、本発明の電極によれば、スパッタなどの微細な不純物の移動を阻止する部材と、不純物を排出する排気通路の配置状態を複合させることにより、微細な不純物が面密着部に到達することが防止できる。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】
【００５３】  １    電極本体
３    鋼板部品
６    ガイド孔
７    主ガイド孔
８    副ガイド孔
９    ピン孔
１４    ガイドピン
１５    摺動部
１６    下孔
１７    プロジェクションナット、部品
２１    主摺動部
２２    副摺動部
２３    境界部
２４    端面
２５    摺動間隙
２６    摺動間隙
２７    間隙
２８    間隙
２９    空気通路
３１    端面
３２    内端面
３６    排気通路
４２    プロジェクションボルト、部品
【図１】
0006481826.tif 000002
【図２】
0006481826.tif 000003