(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状とされた金属製の本体と、
前記本体の端部に取り付けられ、部品が挿入される通孔を有する金属製の端蓋と、
前記本体内に挿入された絶縁材料製の断熱ガイド筒に、前記端蓋の通孔と連通する小径孔と小径孔よりも大径の大径孔が設けられ、
前記断熱ガイド筒の外周部または前記本体の内周部に、前記本体の円周方向に配置された環状の冷却水通路が形成され、
前記冷却水通路に冷却水を給排する入口と出口が前記本体に形成され、
前記冷却水通路の電極中心側における前記断熱ガイド筒の部分が、断熱部とされ、
前記断熱部の内側の大径孔に、永久磁石を収容した容器が摺動可能な状態で挿入され、
前記小径孔に前記容器から伸びている磁力伝達部材が摺動可能な状態で挿入され、
前記永久磁石と、断熱ガイド筒の前記断熱部と、前記冷却水通路が、前記本体の直径方向に並べられた位置関係で配置され、
前記本体の直径方向で見た前記冷却水通路の深さ寸法が、前記断熱部の厚さ寸法よりも小さく設定されていることを特徴とする磁石付きプロジェクション溶接用電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、永久磁石が組み込まれたプロジェクション溶接の水冷式電極に関している。
【背景技術】
【０００２】  自動車の板金溶接工場などにおいては、洗浄や冷却用の給水ポンプ設備が配置され、各目的箇所に向けて配水された給水で、シャワー洗浄や不純物排出洗浄などが行われている。供給水がこのような用途に使用されているときには、流路面積の大きな給水管に高圧で給水することによって、十分な給水量が確保できる。【０００３】  しかし、厚さ０．７ｍｍ程度の鋼板部品にスタッドボルトを電気抵抗溶接で溶接するような工程において、電極を水冷式にする場合には、冷却水供給の面で対応策を講じる必要がある。すなわち、給水ポンプ設備からの給水は、細くて複雑に屈曲した水路を経て電極に到るので、電極への冷却水の水圧や流量に不足を来して、電極が異常高温となり、電極内部の非金属部品が過熱損傷を受けたりする恐れがある。【０００４】  すでに知られている水冷式電極としては、特開ＷＯ２００４−００９２８０号公報や特開２０１２−０２０３３５号公報に記載された発明がある。これらの発明には、円筒状とされた金属製の本体内に絶縁材料製の断熱ガイド筒が挿入され、本体と断熱ガイド筒の間に冷却水通路が設けられ、断熱ガイド筒内に永久磁石が配置されていることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開ＷＯ２００４−００９２８０号公報
【特許文献２】特開２０１２−０２０３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  上記特許文献に記載されている技術においては、円筒状の本体の中心部に永久磁石が配置され、その外周側の断熱ガイド筒は薄肉とされ、さらにその外側の冷却水通路は断面積が大きなものとされている。【０００７】  上述のように冷却水通路の断面積が大きくなり容積も大きくなると、給水ポンプ設備から配水された冷却水は、その水圧や流量が不十分になる場合が多いため、電極の入口から入った冷却水は冷却水通路全域を通過せずに、冷却水通路の中央部を層流の状態で通過して出口から流出する。このため、冷却水通路内に冷却水が静止するかまたは通過しない淀んだ箇所が形成され、それによって高温の本体を十分に冷却することができない、という問題がある。【０００８】  さらには、永久磁石を包囲する断熱ガイド筒の肉厚が薄いので、永久磁石への伝熱量が増加し、永久磁石に温度減磁の現象が発生し、永久磁石の部品吸引力の低下をまねく、という問題がある。【０００９】  本発明は、上記の問題点を解決するもので、給水ポンプ設備からの給水に圧力低下や流量低下が発生しても、電極側に改良を施して、冷却不足や永久磁石の異常過熱などの問題を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  請求項１記載の発明は、
円筒状とされた金属製の本体と、
前記本体の端部に取り付けられ、部品が挿入される通孔を有する金属製の端蓋と、
前記本体内に挿入された絶縁材料製の断熱ガイド筒に、前記端蓋の通孔と連通する小径孔とこの小径孔よりも大径の大径孔が設けられ、
前記断熱ガイド筒の外周部または前記本体の内周部に、前記本体の円周方向に配置された環状の冷却水通路が形成され、
前記冷却水通路に冷却水を給排する入口と出口が前記本体に形成され、
前記冷却水通路の電極中心側における前記断熱ガイド筒の部分が、断熱部とされ、
前記断熱部の内側の大径孔に、永久磁石を収容した容器が摺動可能な状態で挿入され、
前記小径孔に前記容器から伸びている磁力伝達部材が摺動可能な状態で挿入され、
前記永久磁石と、断熱ガイド筒の前記断熱部と、前記冷却水通路が、前記本体の直径方向に並べられた位置関係で配置され、
前記本体の直径方向で見た前記冷却水通路の深さ寸法が、前記断熱部の厚さ寸法よりも小さく設定されていることを特徴とする磁石付きプロジェクション溶接用電極である。
【発明の効果】
【００１１】  溶接電流が通電されて発生する溶融熱は、主として金属製の端蓋から金属製の本体へ伝熱される。この溶融熱は冷却水通路を流れる冷却水によって冷却される。そして、永久磁石と、断熱ガイド筒の断熱部と、冷却水通路が、本体の直径方向に並べられた状態で配置され、本体の直径方向で見た冷却水通路の深さ寸法が、断熱部の厚さ寸法よりも小さく設定されている。したがって、断熱部の厚さ寸法をできるだけ大きくして、加熱された冷却水から永久磁石への熱伝達を少なくし、永久磁石の異常高温を防止できる。【００１２】  さらに、冷却水通路の深さ寸法もできるだけ小さくすることができ、このため、入口から入った冷却水の水流が、断熱ガイド筒の外周面に確実に突き当たって拡散し、冷却水通路の全域に及んだ乱流の状態で円周方向に流動して出口へ流出してゆく。したがって、冷却水は冷却水通路の本体側内面に乱流状態で接触しながら流通してゆくので、冷却水通路の本体側内面から効果的に溶融熱をうばい、冷却効率を高く維持することができる。【００１３】  とりわけ、上述のような工場各部への冷却水の配水において、供給先での流量や水圧に不足が発生しても、本体の直径方向で見た冷却水通路の深さ寸法が、断熱部の厚さ寸法よりも小さく設定されているので、入口から冷却水通路に入った冷却水は流勢が低下しないうちに、直ちに断熱部の円筒面に当たって拡散し、冷却水通路の全域にわたる小さな渦流などの乱流になって、本体の内面から溶融熱を効果的にうばい取ることができる。つまり、工場配水に不足を来す恐れがあっても、上記のような冷却水通路の深さ寸法の設定によって、電極の冷却不足が解消される。【００１４】  本体の直径方向で見た冷却水通路の深さ寸法が、断熱部の厚さ寸法よりも小さく設定されているので、断熱部の厚さを大きくすることができる。このため、高温の冷却水から永久磁石への伝熱が厚い断熱部によって遮断され、永久磁石の加熱度合いが緩和され、永久磁石に温度減磁が発生して部品の吸引力が低下するという問題が解消される。永久磁石が異常な高温に加熱されると、常温に戻っても磁力低下が回復しない、不可逆減磁や、著しい場合にはキュリー温度に達して消磁状態になるが、断熱部の断熱作用によって、永久磁石の異常加熱が防止され、永久磁石の耐久性向上にとって有効である。なお、永久磁石がキュリー温度に達する場合には、本体からの熱が冷却水通路を経由せずに永久磁石へ伝熱されるものと考えられる。【００１５】  換言すると、冷却水は乱流状になって積極的に本体の冷却を果たし、それにともなって冷却水は高温状態になり、永久磁石への熱流が増大するのであるが、断熱部の厚さを大きく設定できるので、永久磁石の異常加熱が防止される。【００１６】  小径孔に容器から伸びている磁力伝達部材が摺動可能な状態で挿入された構造であるから、永久磁石の磁力線が磁力伝達部材を通過する途上で部品に対する吸引力が低下する。このような吸引力低下の前に温度減磁現象で吸引力が低下することになれば、部品の吸引保持力が大幅に低下することとなる。本願発明では永久磁石の加熱を断熱部で抑制しているので、上記のような吸引保持力の心配がない。【００１７】  上述のような冷却現象により、永久���石の異常高温も防止できる。通常、永久磁石には、フェライト磁石、ネオジム磁石、サマコバ磁石、アルニコ磁石など種々なものが採用されるのであるが、望ましくは熱減磁の少ない磁石が用いられる。外気温２０度で１００％の吸引力を有する永久磁石であっても、磁石の種類によって吸引力低減は変化するが、溶融熱で加熱されて永久磁石が５０度になると１０％の吸引力低減となったり、１００度になると２０％の吸引力低減となったりする。永久磁石自体にこのような温度減磁が発生すると、磁力伝達部材における吸引力伝達途上での吸引力減衰が加味されるので、部品の吸引保持力に大きく影響し、極端な場合には、部品が落下するという問題が懸念されるが、本願発明では永久磁石の異常過熱を抑制しているので、上記問題点が解消される。【００１８】  本願発明は、上述のような電極の発明であるが、以下に記載する実施例から明らかなように、冷却水の流動挙動や熱流等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】
【００１９】
【図１】電極全体の断面図である。
【図２】図１の（２）−（２）断面図である。
【図３】永久磁石、断熱部、冷却水通路などの部位の断面図である。
【図４】冷却水の流動状態図である。
【図５】他の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】  つぎに、本発明の磁石付きプロジェクション溶接用電極を実施するための形態を説明する。
【実施例】
【００２１】  図１〜図５は、本発明の実施例を示す。【００２２】  最初に、本願発明の電極で扱われる部品について説明する。【００２３】  部品としては、フランジ付き軸状部材、棒状部品など種々なものがある。ここでは、鉄製のプロジェクションボルト１であり、雄ねじが形成された軸部２、軸部２と同軸上に配置された円形のフランジ３、フランジ３の中央部に設けられた円錐型の溶着用突起４によって構成されている。【００２４】  以下、本明細書および特許請求の範囲において、プロジェクションボルトを単にボルトと表現する場合もある。【００２５】  つぎに、電極の本体について説明する。【００２６】  電極全体は、符号５で示されている。電極の本体６は、円筒状とされた金属製とされ、クロム銅製の溶接側部材７と同じくクロム銅製の固定側部材８を、ねじ部９を介して結合してある。溶接側部材７の先端には、ベリリユム銅製の端蓋１０がねじ部１１で脱着可能な状態で結合されている。なお、符号１０ａは、端蓋１０の通孔１９にはめ込んだ絶縁筒を示す。固定側部材８の端部には、冷却孔１３が設けてある。【００２７】  電極５は、可動電極または固定電極いずれでもよいが、ここでは可動電極とされている。また、鋼板部品が載置される相手方の固定電極の図示は省略してある。【００２８】  つぎに、断熱ガイド筒について説明する。【００２９】  断面円形の本体６の内部には、円筒型の断熱ガイド筒１２が挿入されている。断熱ガイド筒１２は、例えば、ベークライト、ポリアミド樹脂、ＰＴＦＥ等の絶縁材料で構成されている。断熱ガイド筒１２には、端蓋１０の通孔１９に連通する小径孔１８と、それよりも大径の大径孔１７が連通した状態で形成されている、【００３０】  大径孔１７内には、永久磁石１５を収容する容器１４が摺動可能な状態で挿入されている。容器１４は、非磁性材料であるステンレス鋼で作られている。小径孔１８には、容器１４に溶接された鉄製の磁力伝達部材１６が摺動可能な状態で挿入されている。磁力伝達部材１６は、断面円形の棒状部材とされており、永久磁石１５に密着しており、通孔１９に挿入された軸部２の端部が吸引されるようになっている。通孔１９の内径は絶縁筒１０ａの内径と同じであり、軸部２との間にわずかな空隙が形成されている。【００３１】  つぎに、通電構造について説明する。【００３２】  固定側部材８に、断熱ガイド筒１２の大径孔１７に連通する収容孔２０が開けられ、その内底部に絶縁材料で形成された円形の絶縁シート２２が封じ込まれ、その内側に導通座金２３がはめこんである。導通座金２３と容器１４の間に圧縮コイルスプリング２４が介在してあり、その張力は容器１４を経由して図３（Ａ）に示した大径孔１７の内端面２５で受け止められている。【００３３】  導通座金２３には、導通線２６が接続され、絶縁管２７内を通って外部に導き出されている。もう一方の銅通線２８は、本体６である固定側部材８に接続されている。これらの銅通線２６、２８は、検知装置２９につながっている。【００３４】  つぎに、ボルトの供給手段について説明する。【００３５】  ボルト１の軸部２を通孔１９に挿入して磁力伝達部材１６へ到達させるためには、作業者が手でボルト１を挿入してもよいが、ここではステンレス鋼製の供給ロッド３０を例示した。供給ロッド３０に矢線３１、３２、３３で示すようなスクエアーモーションを行わせる。供給ロッド３０の先端には先端側が開放している凹部３４が形成され、ここにフランジ３が受け入れられるもので、ボルト１の起立保持を安定させるために、永久磁石３５が埋め込んである。【００３６】  つぎに、冷却水通路について説明する。【００３７】  断熱ガイド筒１２の外周部に、円周方向に浅い環状溝３７を形成した形態で冷却水通路３８が設けてある。環状溝３７は、中心軸線Ｏ−Ｏ方向で見て熱源、すなわち端蓋１０に近い側に寄せ付けてある。つまり、断熱ガイド筒１２の軸方向長さの中央から端蓋１０側に近づけた箇所に形成してある。【００３８】  冷却水通路３８の中心軸線Ｏ−Ｏ側における断熱ガイド筒１２の部分が、断熱部３９とされている。前述の容器１４は、断熱部３９の内側に摺動可能な状態で挿入してある。したがって、永久磁石１５と、断熱部３９と、冷却水通路３８は、本体６の直径方向で見て並べられた位置関係になっている。【００３９】  冷却水通路３８に冷却水を給排する入口４０と出口４１が設けてある。図２から明らかなように、通水管を溶接側部材７に結合して入口４０と出口４１が構成され、両口４０、４１は、直径線上に整列しており、また、中心軸線Ｏ−Ｏ方向で見た冷却水通路３８の幅Ｗの中央位置に開口している。【００４０】  図３（Ａ）に示すように、本体６の直径方向で見た冷却水通路３９の深さ寸法Ｄ１は、断熱部３９の厚さ寸法Ｔ１よりも小さく設定されている。この実施例では、Ｄ１＝１．８ｍｍ、Ｔ１＝２．６ｍｍである。また、中心軸線Ｏ−Ｏ方向で見た冷却水通路３９の幅Ｗは、１６ｍｍである。入口４０と出口４１の内径は３．５ｍｍである。【００４１】  冷却水の流れ挙動について説明する。【００４２】  図４（Ａ１）、（Ａ２）は、本願発明によってえられる冷却水流の良好な挙動である。入口４０から入った冷却水の水流はその水勢が低下しないうちに、断熱ガイド筒１２の外周面２１に突き当たって、円周方向と中心軸線Ｏ−Ｏ方向に拡散し、冷却水通路３８の深さＤ１や幅Ｗ全域に及んだ乱流の状態で円周方向に流動して出口４１へ流出してゆく。したがって、冷却水は冷却水通路３８の本体側内面３６に乱流状態で接触しながら流通してゆくので、本体側内面３６から効果的に溶融熱をうばい、冷却効率を高く維持する。【００４３】  上記の良好な流れ挙動は、図３（Ａ）に示した構成によって確保されている。【００４４】  入口４０からの冷却水の水勢が低下しないうちに、内周面２１に勢いよく衝突するためには、電極の中心軸線Ｏ−Ｏ方向で見た冷却水通路３８の幅寸法Ｗに対する冷却水通路３８の深さ寸法Ｄ１の比が０．１１〜０．２１に設定されていることによって、上述のような好ましい全域乱流が確保できて、効果的な溶融熱の冷却がなされる。【００４５】  水冷式電極へ供給される冷却水は前述のように、給水ポンプ設備からの給水が、細くて複雑に屈曲した水路を経て電極に到るので、電極への冷却水の水圧や流量に不足を来たすことがある。【００４６】  上記の幅寸法Ｗに対する深さ寸法Ｄ１の比（Ｄ１／Ｗ）が０．１１未満であると、冷却水通路３８��深さが浅すぎて、入口４０からの冷却水が外周面２１に衝突して乱流は発生するが、寸法Ｄ１が狭すぎるため、乱流や渦流が冷却水通路３８の幅Ｗ全域に拡がらなくなる。また、寸法Ｄ１が小さくなると、冷却水通路３８の流路面積が小さくなって、冷却水の流量が不足して本体側内面３６からうばいとる熱量が少なくなって、冷却不足の原因となる。【００４７】  Ｄ１／Ｗが０．２１を超えると、比較例である図４（Ｂ１）、（Ｂ２）に示すように、冷却水通路３８の深さＤ１が深すぎて、入口４０からの冷却水の水勢が低下して外周面２１に勢いよく衝突することがなく、十分に乱流や渦流が形成されない。とくに、図４（Ｂ２）に示すように、冷却水通路３８の幅Ｗ方向で見て、冷却水が静止またはほとんど流動しない淀み領域４２が形成され、幅Ｗの全域を活用した冷却が果たされない。【００４８】  また、深さＤ１方向でみると図４（Ｂ１）に示すように、水圧や流量が低下した弱い進入流が外周面２１から離れた剥離流４３を形成したり、本体側内面３６に対して乱流状で接触しなかったりして、上記の淀み領域４２と同様な淀み領域４４が円周方向に形成される。このため、弱い冷却水流になって、本体側内面３６からうばう熱量が低下する。【００４９】  なお、上記の好ましくない流れ挙動は、図３（Ｂ）に示した構成によってもたらされている。【００５０】  つぎに、断熱部について説明する。【００５１】  溶接時の溶融熱が永久磁石１５へ伝熱される熱流は、主として、端蓋１０から溶接側部材７の方へ伝熱され、高温の冷却水を経て断熱部３９に伝わり、容器１４から永久磁石１５にいたる。このような熱流経路においては、前述の冷却水による冷却と、断熱部３９における断熱を複合することが有利である。本体６の直径方向で見た冷却水通路３９の深さ寸法Ｄ１は、断熱部３９の厚さ寸法Ｔ１よりも小さく設定されている。したがって、分厚い断熱部３９によって熱伝導が抑制され、永久磁石１５の過熱が回避される。同時に、Ｔ１＞Ｄ１なる厚さ関係とすることによって、深さ寸法Ｄ１を小さく設定して上述の良好な冷却水流動を確保するとともに、断熱部３９における熱伝導の抑制の２つの機能が果たされ、永久磁石１５の減磁防止等において好適である。【００５２】  冷却水通路３８の深さ寸法Ｄ１に対する断熱部３９の厚さ寸法Ｔ１の比（Ｔ１／Ｄ１）は、１．４０を超えた値に設定するのが望ましい。Ｔ１／Ｄ１が１．４０未満であると、断熱部３９の厚さ寸法Ｔ１が不十分となり、断熱不十分による永久磁石１５の温度減磁が懸念される。Ｔ１／Ｄ１が１．４０を超えると、断熱部３９の厚さは十分に確保できて、永久磁石１５は健全な状態に維持できるが、他方、断熱ガイド筒１２の直径が大きくなって、電極５の外径も大きくなり、狭い箇所への配置にとって不利なこととなる。このような外径の事情からＴ１／Ｄ１は、１．７０までとするのが好ましい。【００５３】  前述のＤ１／Ｗと上記のＴ１／Ｄ１をそれぞれ許容範囲に設定することにより、前述のように、給水ポンプ設備からの給水事情が悪くなっても、良好な冷却が達成され、同時に永久磁石１５への熱伝達も良好に抑制される。【００５４】  つぎに、他の細部構造について説明する。【００５５】  冷却水の漏��を防止するために、断熱ガイド筒１２と溶接側部材７の内面との間にＯリング４５が配置してある。Ｏリング４５は、図１に示すように、断熱ガイド筒１２に形成した円周方向の溝にはめこんである。また、断熱ガイド筒１２の円周方向の溝４６に接着剤を充填して、万一の冷却水漏洩の際に、導通座金２３付近からの漏電を防止する。【００５６】  ボルト１の軸部２が通孔１９に挿入され、軸部２の上端が磁力伝達部材１６に吸引された状態で電極５が進出し、相手方の固定電極上の鋼板部品（図示していない）に溶着用突起４が加圧される。これによって、圧縮コイルスプリング２４が押し縮められてフランジ３が端蓋１０に密着する。この密着によって、銅通線２６、導通座金２３。圧縮コイルスプリング２４、容器１４、磁力伝達部材１６、ボルト１、端蓋１０からなる検知電流回路が成立し、ボルト１が正常に位置していることが検知装置２９で確認され、それに引き続いて可動電極の進出動作が開始される。【００５７】  もし、ボルト１が通孔１９に挿入されずに電極５が進出して端蓋１０が鋼板部品に加圧されても、上述のような検知電流回路が形成されないので、検知装置２９では、ボルト不存在の判定がなされて、異常警報の表示や電極進出の禁止がなされる。【００５８】  つぎに、他の冷却水通路の構造について説明する。【００５９】  図５に示すように、溶接側部材７の内面側に溝状の機械加工をして、円周方向に冷却水通路３８を形成したもので、それ以外の構造は図３（Ａ）のものと同じである。そして、冷却水の流動挙動や永久磁石１５への断熱部３９の伝熱抑制も、図３（Ａ）の場合と同じである。【００６０】  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。【００６１】  溶接電流が通電されて発生する溶融熱は、主として金属製の端蓋１０から金属製の本体６へ伝熱される。この溶融熱は冷却水通路３８を流れる冷却水によって冷却される。そして、永久磁石１５と、断熱ガイド筒１２の断熱部３９と、冷却水通路３８が、本体６の直径方向に並べられた状態で配置され、本体６の直径方向で見た冷却水通路３８の深さ寸法Ｄ１が、断熱部３９の厚さ寸法Ｔ１よりも小さく設定されている。したがって、断熱部３９の厚さ寸法Ｔ１をできるだけ大きくして、加熱された冷却水から永久磁石１５への熱伝達を少なくし、永久磁石１５の異常高温を防止できる。【００６２】  さらに、冷却水通路３８の深さ寸法Ｄ１もできるだけ小さくすることができ、このため、入口４０から入った冷却水の水流が、断熱ガイド筒１２の外周面２１に確実に突き当たって拡散し、冷却水通路３８の全域に及んだ乱流の状態で円周方向に流動して出口４１へ流出してゆく。したがって、冷却水は冷却水通路３８の本体側内面３６に乱流状態で接触しながら流通してゆくので、冷却水通路３８の本体側内面３６から効果的に溶融熱をうばい、冷却効率を高く維持することができる。【００６３】  とりわけ、上述のような工場各部への冷却水の配水において、供給先での流量や水圧に不足が発生しても、本体６の直径方向で見た冷却水通路３８の深さ寸法Ｄ１が、断熱部３９の厚さ寸法Ｔ１よりも小さく設定されているので、入口４０から冷却水通路３８に入った冷却水は流勢が低下しないうちに、���ちに断熱部３９の円筒面に当たって拡散し、冷却水通路３８の全域にわたる小さな渦流などの乱流になって、本体６の内面から溶融熱を効果的にうばい取ることができる。つまり、工場配水に不足を来す恐れがあっても、上記のような冷却水通路３８の深さ寸法Ｄ１の設定によって、電極５の冷却不足が解消される。【００６４】  本体６の直径方向で見た冷却水通路３８の深さ寸法Ｄ１が、断熱部３９の厚さ寸法Ｔ１よりも小さく設定されているので、断熱部３９の厚さを大きくすることができる。このため、高温の冷却水から永久磁石１５への伝熱が厚い断熱部３９によって遮断され、永久磁石１５の加熱度合いが緩和され、永久磁石１５に温度減磁が発生してボルト１の吸引力が低下するという問題が解消される。永久磁石１５が異常な高温に加熱されると、常温に戻っても磁力低下が回復しない、不可逆減磁や、著しい場合にはキュリー温度に達して消磁状態になるが、断熱部３９の断熱作用によって、永久磁石１５の異常加熱が防止され、永久磁石１５の耐久性向上にとって有効である。なお、永久磁石１５がキュリー温度に達する場合には、本体６からの熱が冷却水通路３８を経由せずに永久磁石１５へ伝熱されるものと考えられる。【００６５】  換言すると、冷却水は乱流状になって積極的に本体６の冷却を果たし、それにともなって冷却水は高温状態になり、永久磁石１５への熱流が増大するのであるが、断熱部３９の厚さを大きく設定できるので、永久磁石１５の異常加熱が防止される。【００６６】  小径孔１８に容器１４から伸びている磁力伝達部材１６が摺動可能な状態で挿入された構造であるから、永久磁石１５の磁力線が磁力伝達部材１６を通過する途上でボルト１に対する吸引力が低下する。このような吸引力低下の前に温度減磁現象で吸引力が低下することになれば、ボルト１の吸引保持力が大幅に低下することとなる。本実施例では永久磁石１５の加熱を断熱部３９で抑制しているので、上記のような吸引保持力低下の心配がない。【００６７】  上述のような冷却現象により、永久磁石１５の異常高温も防止できる。通常、永久磁石１５には、フェライト磁石、ネオジム磁石、サマコバ磁石、アルニコ磁石など種々なものが採用されるのであるが、望ましくは熱減磁の少ない磁石が用いられる。外気温２０度で１００％の吸引力を有する永久磁石であっても、磁石の種類によって吸引力低減は変化するが、溶融熱で加熱されて永久磁石が５０度になると１０％の吸引力低減となったり、１００度になると２０％の吸引力低減となったりする。永久磁石１５自体にこのような温度減磁が発生すると、磁力伝達部材１６における吸引力伝達途上での吸引力減衰が加味されるので、ボルト１の吸引保持力に大きく影響し、極端な場合には、ボルト１が落下するという問題が懸念されるが、本実施例では永久磁石１５の異常過熱を抑制しているので、上記問題点が解消される。【００６８】  電極５の中心軸線Ｏ−Ｏ方向で見た冷却水通路３８の幅寸法Ｗに対する冷却水通路３８の深さ寸法Ｄ１の関係が所定の値に設定されているため、入口４０から入った冷却水の水流が、断熱ガイド筒１２の外周面２１に突き当たって拡散し、冷却水通路３８の全域に及んだ小さな渦流のような乱流の状態で円周方向に流動して出口４１へ流出してゆくことが可能となる。すなわち、電極５の中心軸線Ｏ−Ｏ方向で見た冷却水通路３８の幅寸法Ｗに対する冷却水通路３８の深さ寸法の比（Ｄ１／Ｗ）が０．１１〜０．２１に設定されていることによって、上述のような好ましい全域乱流が確保できて、効果的な溶融熱の冷却がなされる。このような比Ｄ１／Ｗを維持することによって、入口４０からの水勢が低下しないうちに、冷却水が断熱部３９の外周面２１に衝突して拡散流が形成され、冷却水通路３８全域にわたる渦流や乱流が確保され、良好な冷却が達成される。【００６９】  入口から入った冷却水の水流が、断熱ガイド筒の外周面に突き当たって拡散し、冷却水通路の全域に及んだ乱流の状態で円周方向に流動して出口へ流出してゆくことが可能となるように、電極の中心軸線方向で見た冷却水通路の幅寸法に対する冷却水通路の深さ寸法の比が設定されている。【００７０】  本体６の直径方向で見た冷却水通路３８の深さ寸法Ｄ１が、断熱部３９の厚さ寸法Ｔ１よりも小さく設定されていることと、入口４０から入った冷却水の水流が、断熱ガイド筒１２の外周面２１に突き当たって拡散し、冷却水通路３８の全域に及んだ乱流の状態で円周方向に流動して出口４１へ流出してゆくことが可能となるように、電極５の中心軸線Ｏ−Ｏ方向で見た冷却水通路３８の幅寸法Ｗに対する冷却水通路３８の深さ寸法Ｄ１が設定されている。したがって、乱流状の冷却水によって冷却水通路３８の本体側内面３６を積極的に冷却し、同時に、高温の冷却水による永久磁石１５の加熱が厚い断熱部３９によって抑制される。
【産業上の利用可能性】
【００７１】  上述のように、本発明の電極によれば、給水ポンプ設備からの給水に圧力低下や流量低下が発生しても、電極側に改良を施して、冷却不足や永久磁石の異常過熱などの問題を解消する。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】
【００７２】  １    プロジェクションボルト
２    軸部
３    フランジ
４    溶着用突起
５    電極
６    本体
７    溶接側部材
８    固定側部材
１０    端蓋
１２    断熱ガイド筒
１４    容器
１５    永久磁石
１６    磁力伝達部材
１７    大径孔
１８    小径孔
１９    通孔
２１    外周面
３６    本体側内面
３７    環状溝
３８    冷却水通路
３９    断熱部
４０    入口
４１    出口
Ｏ−Ｏ  中心軸線
【要約】
【課題】給水に圧力低下や流量低下が発生しても、電極側に改良を施して、冷却不足や永久磁石の異常過熱などの問題を解消すること。
【解決手段】金属製の本体６と、金属製の端蓋１０が設けられ、本体６内に挿入された絶縁材料製の断熱ガイド筒１２に、端蓋１０の通孔１９と連通する小径孔１８と大径孔１７が設けられ、断熱ガイド筒１２に環状の冷却水通路３８が形成され、冷却水通路３８の電極中心Ｏ−Ｏ側における断熱ガイド筒１２の部分が、断熱部３９とされ、断熱部３９の内側に、永久磁石１５の容器１４が摺動可能な状態で挿入され、小径孔１８に磁力伝達部材１６が摺動可能な状態で挿入され、永久磁石１５と、断熱部３９と、冷却水通路３８が、本体６の直径方向に並べられ、冷却水通路３８の深さ寸法Ｄ１が、断熱部３９の厚さ寸法Ｔ１よりも小さく設定されている。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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