(57)【要約】【課題】溶接電極の移動をスムーズに行え、ガタを小さくして、被溶接物を高い精度の平行度をもって移動させることができる構造を提供すること。【解決手段】直動部材を溶接電極を支持する電極支持部材のガイドブッシュとガイドポストとの間に挟み、その転がり作用により前記溶接電極を前記ガイドポストに沿って移動させる機構をもつダイセット方式の抵抗溶接装置において、前記直動部材の転がり部材は、円筒状のリテーナ部材の長手方向に沿って延びる複数の列と、円周方向に沿って延びる複数の行とに配列され、各行に配列された転がり部材はほぼ等間隔に配置され、しかも行方向に位置がずれて配置されることにより、直動部材に掛けられる予圧を分散させる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のリテーナ部材とこのリテーナ部材に保持された複数の転がり部材とからなる直動部材を、溶接電極を支持する電極支持部材のガイドブッシュとガイドポストとの間に挟み、前記転がり部材の転がりにより前記溶接電極を前記ガイドポストに沿って移動させて被溶接物同士に加圧力をかけ、前記溶接電極間に溶接電流を流して抵抗溶接する抵抗溶接装置において、
前記転がり部材は、前記円筒状のリテーナ部材の長手方向に沿って延びる複数の列と、円周方向に沿って延びる複数の行とに配列され、
前記各行に配列された前記転がり部材は、行方向に位置がずれて配置されることにより、前記転がり部材に掛けられる予圧を分散させたことを特徴とする抵抗溶接装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記列を奇数行と偶数行とに分けるとき、前記奇数行に位置する前記転がり部材は一定のピッチで描かれる仮想の螺旋上に位置し、また前記偶数行に位置する前記転がり部材も一定のピッチで描かれる仮想の螺旋上に位置する直動部材を備えることを特徴とする抵抗溶接装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記同一行に位置する前記転がり部材は、１個又は２個づつ位置がずれているであることを特徴とする抵抗溶接装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、
前記列は、前記円筒状のリテーナ部材の両端に対して垂直か、又はある角度で傾斜して配置されている直動部材を備えることを特徴とする抵抗溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、２本以上の真っ直ぐなガイドポストに沿って溶接電極を移動させて、被溶接物同士の間の平行度を高めながら加圧し、溶接する抵抗溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コンデンサに電気エネルギーを蓄えておき、その電気エネルギーを瞬時に溶接電極間に放電し、被溶接物に大電流を流して短時間で抵抗溶接するコンデンサ式抵抗溶接は、被溶接物への熱的な影響が少ない方法として広い分野で利用されている。特に、リングプロジェクション溶接の場合、あるいは比較的面積の広い被溶接物に複数形成されたプロジェクションを同時に溶接する場合などは、被溶接物同士の高い平行度が要求される。被溶接物同士、つまり被溶接面間の平行度が悪く、例えば重ねた被溶接物の一端側の加圧力が強く、他端側の加圧力が小さい場合には、溶接強度が均一にならず、所定の溶接強度が得られないことになる。また、被溶接物同士の高い平面位置精度（中心位置）の保持が要求される。
【０００３】
このような問題点を解決する構造として、下記特許文献１などに開示されているようなダイセット方式なる溶接電極支承構造が知られている。このダイセット構造について、図４を用いて説明を行う。図４において、上部溶接電極１１、下部溶接電極１２はそれぞれ上部ダイセット部材１３、下部ダイセット部材１４に支承され、ベース部材となる下部ダイセット部材１４には２本の真っ直ぐなガイドポスト１５、１６が鉛直に立てられる。上部ダイセット部材１３は、その左右両側に円筒状のガイドブッシュ１７、１８を備え、ガイドポスト１５とガイドブッシュ１７との間には直動部材１９が装着され、またガイドポスト１６とガイドブッシュ１８との間には直動部材２０が装着されている。直動部材１９は、円筒状のリテーナ２１とそのリテーナに保持された複数のボールのような転がり部材２２からなり、直動部材２０は円筒状のリテーナ２３とそのリテーナに保持された複数のボールのような転がり部材２４からなる。
【０００４】
そして、図示しない駆動機構によって上部ダイセット部材１３に下方向の加圧力を与えることにより、上部ダイセット部材１３に支承された上部溶接電極１１は一緒にガイドポスト１５、１６に沿って下方向に移動する。このとき、各ガイドポスト１５、１６と対応するガイドブッシュ１７、１８との間隔に比べて、それぞれの直動部材１９、２０の転がり部材２２、２４の直径を幾分大きくして、転がり部材２２、２４に適度な予圧をかけておかないと、上部ダイセット部材１３とガイドポスト１５、１６との間にガタが生じ、高精度の平行度と位置精度をもって上部ダイセット部材１３を移動させることができない。したがって、従来の直動部材１９、２０は転がり部材２２、２４に予圧をかける構造になっている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１―２０１０５９号公報
【０００６】
【本発明が解決しようとする課題】
しかし、このような構造の従来の直動部材は、リテーナを平面に展開したとき、転がり部材はマトリクス状、つまり行列に配置されており、リテーナの長手方向に沿って列が延びるとすると、各列の同一行に位置する転がり部材はリテーナの両端と平行な同一直線状に位置するよう配列されているので、下記のような問題がある。
【０００７】
先ず、各行の転がり部材はリテーナの両端と平行な同一直線上にあるので、仮に列が１８列あるとすると、１８個の転がり部材が同一行にあるので、組立て時に直動部材１９、２０をガイドポスト１５、１６と対応するガイドブッシュ１７、１８との間に位置させるとき、各列の１行目に位置する１８個の転がり部材を同時に変形させながら圧入しなければならず、圧入抵抗が非常に大きくなってしまい、少し手前で停止してしまった。
【０００８】
また、例えばレーザダイオードのレンズ付きキャップと発光素子を具備するステムとを溶接する場合には、上部ダイセット部材１３を下降させてそれら双方を軽く接触させた状態で位置合わせを行わなければならないが、圧入抵抗が大きいために、希望する接触点まで下降しないという問題もあった。
【０００９】
本発明は、このような従来の欠点を除去するため、同一行の転がり部材の位置を分散させた構造の直動部材とすることにより、ガイドブッシュとガイドポストとの間へ転がり部材を小さな力で圧入できるようにし、小さな力で直動部材の上下動作を可能にしたことを特徴とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用】
上記問題点を解決するため、本願請求項１記載の発明は、円筒状のリテーナ部材とこのリテーナ部材に保持された複数の転がり部材とからなる直動部材を、溶接電極を支持する電極支持部材のガイドブッシュとガイドポストとの間に挟み、前記転がり部材の転がりにより前記溶接電極を前記ガイドポストに沿って移動させて被溶接物同士に加圧力をかけ、前記溶接電極間に溶接電流を流して抵抗溶接する抵抗溶接装置において、前記転がり部材は、前記円筒状のリテーナ部材の長手方向に沿って延びる複数の列と、円周方向に沿って延びる複数の行とに配列され、前記各行に配列された前記転がり部材はほぼ等間隔に配置され、しかも行方向に位置がずれて配置されることにより、前記転がり部材に掛けられる予圧を分散させた抵抗溶接装置を提供するものである。
【００１１】
このように構成した抵抗溶接装置においては、溶接電極をガイドポストに沿って移動させる直動部材の各同一行の転がり部材が分散された配置となっているので、直動部材をガイドポストとガイドブッシュ間に組み込むとき、従来に比べて小さな加圧力で圧入することができ、予圧抵抗が小さいため、溶接電極の移動を円滑に行うことができ、ガタを小さくできるということもあって、被溶接物を高い精度の平行度と高い位置精度をもって移動させることができ、被溶接面の全面で均一な溶接強度を得ることができるなど溶接品質を向上させることができる。
【００１２】
また本願請求項２は、請求項１において、前記列を奇数行と偶数行とに分けるとき、前記奇数行に位置する前記転がり部材は一定のピッチで描かれる仮想の螺旋上に位置し、また前記偶数行に位置する前記転がり部材も一定のピッチで描かれる仮想の螺旋上に位置する直動部材を備える抵抗溶接装置を提供するものである。
【００１３】
このように構成した抵抗溶接装置においては、同一行の転がり部材の位置が僅かづつずれているために、従来に比べて転がり部材の予圧抵抗を大幅に小さくでき、上部溶接電極の下降動作が所望の範囲で円滑に行え、下降動作の微調整も可能である。
【００１４】
本願請求項３は、請求項１において、前記同一行に位置する前記転がり部材が１個又は２個づつずれている直動部材を備える抵抗溶接装置を提供するものである。
【００１５】
このように構成した抵抗溶接装置においても、直動部材をガイドポストとガイドブッシュ間に組み込むときに従来に比べて小さな予圧抵抗で圧入でき、直動部材が小さな予圧抵抗で上下動作を行えるので、上部溶接電極は所望の範囲で円滑に上下動作ができる。
【００１６】
本願請求項４は、請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、前記列は、前記円筒状のリテーナ部材の両端に対してある角度で傾斜して配置されている直動部材を備える抵抗溶接装置を提供するものである。
【００１７】
このように構成した抵抗溶接装置においては、列を前記円筒状のリテーナ部材の長手垂直方向に対してある角度で傾斜して配置することができるので、転がり部材の配置の裕度を大きくできる。
【００１８】
【本発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の抵抗溶接装置に用いられる直動部材１の好ましい一例を説明するための図である。図１において、直動部材１は、図４に示した直動部材１９、２０に相当するものであり、図４に示したガイドポスト１５、１６の直径に見合った、つまり所定値だけ大きな内径を有する円筒状のリテーナ２とそのリテーナ２の複数の孔に保持された鋼球のような転がり部材３とからなる。
【００１９】
円筒状のリテーナ２は、図２に示すような複数の孔２Ａを有する。孔２Ａは、鋼球のような転がり部材３の直径ｈよりも幾分直径の大きな球体面の一部分からなり、その内面２Ｂ、外面２Ｃにそれぞれ形成される円（図１の左右から見た円）の直径Ｈは、転がり部材３の直径ｈよりも幾分小さくなっている。したがって、転がり部材３は比較的小さな力で孔２Ａに圧入され、孔２Ａに圧入された転がり部材３は自然には脱落しない。そして、孔２Ａを形成する壁と転がり部材３との間には若干の隙間が存在するので、転がり部材３はリテーナ２に保持されながら回転を行うことができる。図示しないが、孔２Ａを形成する壁と転がり部材３との間の摩擦抵抗を小さくするためにグリースのような潤滑剤を塗布したり、リテーナを細かな多数の孔の形成された燒結金属で形成して、その燒結金属に油をしみ込ませることなどが行われる。転がり部材３のこの回転により、上部ダイセット部材１３はスムーズに動けることになる。
【００２０】
本発明では、リテーナ２に形成されるこのような孔２Ａの配置が大切であり、図３に従って孔２Ａの配置、つまり転がり部材３の配置の一実施例について説明する。図３は円筒状のリテーナ２に配置された転がり部材を平面に展開した状態を示す。この実施例では、円筒状のリテーナ２の円周に沿って同一間隔で長手方向に延びる第１列から第１８列、リテーナ２の長手方向に沿って円周方向に延びる第１行から第１２行に転がり部材３が配置されており、図３の縦軸は円筒状のリテーナ２の一端を基準にし、第１列目・第１行目の転がり部材３の位置を０としている。また、横軸は転がり部材３の列番号を示す。
【００２１】
この実施例では、各列と列との間隔は一定であり、第１列から第１８列を奇数列と偶数列に分け、第１列、第３列、第５列、第７列、第９列、第１１列、第１３列、第１５列、第１７列の奇数列・第１行目の転がり部材３は一定間隔で、基準位置よりも順次上方に配置される。具体的には、第１列目・第１行目の転がり部材３（１−１）はゼロの位置にあり、第３列目・第１行目の転がり部材３（３−１）はそれよりも８／９ｍｍ上で、第５列目・第１行目の転がり部材３（５−１）は１６／９ｍｍ上というように、８／９ｍｍずつ上方に位置することになる。言いかえれば、転がり部材は平面上である一定の傾斜で引かれる仮想線Ｘ１上に一定間隔で位置し、実際上ではリテーナ２が円筒状であるので、ある一定のピッチで描かれる仮想の螺旋上に位置することになる。
【００２２】
次に、第２列、第４列、第６列、第７列、第８列、第１０列、第１２列、第１４列、第１６列、第１８列である偶数列の第１行目の転がり部材３も一定間隔で、順次上方に配置される。具体的には、第２列目・第１行目の転がり部材３（２−１）は４ｍｍの位置にあり、第４列目・第１行目の転がり部材３（４−１）はそれよりも８／９ｍｍ上で、第６列目・第１行目の転がり部材３（６−１）は更に１６／９ｍｍ上というように、８／９ｍｍずつ上方に位置することになる。言いかえれば、偶数列の転がり部材も平面上である一定の傾斜で引かれる仮想線Ｙ１上に一定間隔で位置し、実際上ではリテーナ２が円筒状であるので、ある一定のピッチで描かれる仮想の螺旋上に位置することになる。
【００２３】
この実施例では奇数列、偶数列共に９列であるので、各列の各行間は８ｍｍの間隔となっているのが分かる。したがって、図３に示すように偶数列の第６行目Ｙ６の転がり部材３は途中から、つまり第１２列目・第６行目の転がり部材３（１２−６）から４／９ｍｍの高さの位置に配置され、第１２列目・第１行目の転がり部材３（１２−１）との間隔はやはり８ｍｍとなる。前述と同様に８／９ｍｍの高さの違いで、第１４列目・第６行目の転がり部材３（１４−６）は１２／９ｍｍ、第１６列目・第６行目の転がり部材３（１６−６）は２０／９ｍｍ、の高さの位置に配置される。
【００２４】
転がり部材３がこのように配列された直動部材１を、図４に示したガイドポスト１５とガイドブッシュ１７との間、ガイドポスト１６とガイドブッシュ１８との間に組み込むとき、先ず第１列目・第１行目の転がり部材３（１−１）がそれらの間に圧入され、次に第１２列目・第６行目の転がり部材３（１２−６）が圧入される。その次には、第３列目・第１行目の転がり部材３（３−１）が、更にその次には第１４列目・第６行目の転がり部材３（１４−６）がというように、順次１個ずつ転がり部材３が圧入される。
【００２５】
つまり、この実施例では直動部材１をガイドポスト１５とガイドブッシュ１７との間、ガイドポスト１６とガイドブッシュ１８との間に組み込むとき、転がり部材３がそれぞれ１個ずつ圧入されるだけなので、従来に比べて小さな加圧力で容易に転がり部材３を圧入することができ、予圧抵抗を小さくできるのは勿論のこと、ガタの小さな構造とすることができる。
【００２６】
次に図には示さないが、前記実施例の変形例について説明する。前記実施例では奇数列、偶数列それぞれの同一行の転がり部材３を１個ずつ長手方向に所定寸法だけずらしたが、同一行の転がり部材３を２個又は３個ずつ一緒に所定寸法だけずらしてもよい。この場合には、直動部材１を、図４に示したガイドポスト１５とガイドブッシュ１７との間、ガイドポスト１６とガイドブッシュ１８との間に組み込むとき、それぞれ２個又は３個の転がり部材３を同時に圧入することになるが、従来に比べて小さな加圧力で容易に圧入することができ、予圧抵抗を小さくできるのは勿論のこと、ガタの小さな構造とすることができる。
【００２７】
この変形例の考え方を拡大すると、仮想線Ｘ、Ｙ上にきちんと配置せず、転がり部材は１個以上ずれていればよいから、そのずれの大きさがバラバラ（ランダム）になるように配置することもできる。
【００２８】
また、図１の実施例では各列が円筒状のリテーナ部材２の両端に対して垂直になるように示しているが、必ずしも垂直でなくともよく、リテーナ部材２の両端に対してある角度をもつ仮想の直線上に転がり部材が位置するように配置してももちろんよい。その直線が幾分弧状である場合でも、直線のときと同様に、転がり部材が同一軌道を転がらず、ガイドポストの磨耗が少なくなる。
【００２９】
なお、以上の実施例では１８列・６行に転がり部材を配置したが、溶接電極の質量などによってガイドポストの太さ、これに伴う直動部材１の直径の大きさ、転がり部材の大きさ、個数、配列の数などを決めればよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、溶接電極をガイドポストに沿って移動させる直動部材の各同一行の転がり部材が分散された配置となっているので、溶接電極が小さな予圧抵抗で上下動作できる。したがって、溶接電極の移動が円滑に行え、ガタを小さくできるということもあって、被溶接物を高い精度の平行度と高い位置精度をもって移動させることができ、被溶接面の全面で均一な溶接強度を得ることができるなど溶接品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る抵抗溶接装置に用いられる直動部材の一例を示す図である。
【図２】図１に示した直動部材の一部断面を示す図である。
【図３】直動部材の一例を説明するための図である。
【図４】一般的なダイセット構造の抵抗溶接装置を説明するための図である。
【符号の説明】
１…直動部材
２…リテーナ部材
３…転がり部材
１１…上部溶接電極
１２…下部溶接電極
１３…上部ダイセット部材
１４…下部ダイセット部材
１５、１６…ガイドポスト
１７、１８…ガイドブッシュ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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