(57)【要約】【課題】容易に交換時期を判断することができる溶接チップを提供する。【解決手段】本発明の溶接チップに使用するキャップチップ４１は、母材４５を挟んで加圧し通電して抵抗溶接を行う第１溶接チップ及び第２溶接チップとして使用される。キャップチップ４１の下端部に冷却用水路が設けられ、冷却用水路の先端部とキャップチップ４１の先端部との間で、キャップチップ４１の長手軸方向と直角の方向である半径方向に孔４１ｅが貫通して形成されている。この結果、孔４１ｅを目視で確認することができるときに、溶接チップ４１が交換時期に達していると容易に判断することができる。【選択図】図１
2013202672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材を挟んで加圧し通電して抵抗溶接を行う第１溶接チップ及び第２溶接チップとして使用される溶接チップにおいて、
前記溶接チップ内に設けられた冷却用水路と、
前記冷却用水路の先端部と前記溶接チップの先端部との間に位置し、前記溶接チップの長手軸方向と直角の方向である半径方向に貫通して形成された孔と、
を備えたことを特徴とする溶接チップ。
【請求項２】
前記孔の直径が１．５ｍｍ以上で、前記孔の断面積が前記溶接チップの断面積の２０％以下であることを特徴とする請求項１記載の溶接チップ。
【請求項３】
前記孔に交差し、前記溶接チップの長手軸方向と直角の方向である半径方向に貫通して形成された別の孔を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の溶接チップ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶接チップがストレートチップであることを特徴とする溶接チップ。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶接チップがシャンクとキャップチップとから成り、
前記キャップチップに前記孔が形成されたことを特徴とする溶接チップ。
【請求項６】
請求項５記載の溶接チップに使用されることを特徴とするキャップチップ。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶接チップを備えたことを特徴とする抵抗溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改善された溶接チップ、キャップチップ及び溶接チップを備えた抵抗溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１２は、抵抗溶接装置の一般的な構成を示す図である。同図において、抵抗溶接装置１は、交流電源２によって発生する商用周波数の交流電力をコンバータ回路３によって整流する。このコンバータ回路３から出力された直流電力がインバータ回路４に入力される。このインバータ回路４は、図示を省略した複数のスイッチング素子から成り、入力された直流電力を高周波のスイッチング動作によってパルス状の高周波交流電力に変換する。このインバータ回路４のスイッチング動作は、インバータ制御回路５からの制御信号によって制御される。
【０００３】
インバータ回路４から出力された高周波交流電力は溶接トランス６に入力されて、直流溶接電力に変換される。この溶接トランス６は、一次コイル７と二次コイル８とコア９とから成り、一次コイル７がインバータ回路４の出力側に接続され、二次コイル８の出力端子が第１整流素子１０及び第２整流素子１１をそれぞれ介して第１アーム１２に接続されるとともに、二次コイル８のセンタータップ１４が第２アーム１３に接続されている。第１アーム１２及び第２アーム１３の先端部に第１溶接チップ１５及び第２溶接チップ１６がそれぞれ取り付けられている。
【０００４】
インバータ回路４から出力された高周波交流電力は、溶接トランス６の一次コイル７に印加され、溶接トランス６の二次コイル８には降圧された大電流の高周波交流電力が発生する。この二次コイル８に発生した高周波交流電力が第１整流素子１０及び第２整流素子１１によって半周期毎に交互に整流されることで、第１アーム１２及び第２アーム１３との間には直流電力が供給される。これによって、直流電力が母材１７に流れ、溶接部がジュール熱によって冶金的に接合される。
【０００５】
図１３は、従来技術の溶接チップを示す図である。同図（Ａ）は、キャップ型の溶接チップの部分断面図であり、同図（Ｂ）は、一体型の溶接チップの部分断面図である。同図（Ａ）に示すキャップ型の溶接チップ２１は、溶接チップ２１の軸部を形成するシャンク２２と、このシャンク２２の先端部（Ｘ１方向）に被せるキャップチップ２３とから成り、キャップチップ２３の先端部が消耗すると、キャップチップ２３のみを交換することができる。同図（Ｂ）に示す一体型の溶接チップ２５は、ストレートチップと呼ばれ、高い加圧力が要求されるときに使用される。
【０００６】
図１３（Ａ）において、図１２に示した２つのアーム１２、１３の先端部にチップホルダ２４がそれぞれ取り付けられ、このチップホルダ２４の先端部にシャンク２２の基端部（Ｘ２方向）が挿入されるシャンク挿入孔２４ａが形成されている。このシャンク挿入孔２４ａにシャンク２２が挿入されている。Ｒ型（先端部が球面形）のキャップチップ２３の基端部（Ｘ２方向）にシャンク２２の先端部（Ｘ１方向）が挿入されるシャンク挿入孔２３ａが形成されていて、シャンク２２の先端部（Ｘ１方向）にキャップチップが被せられている。
【０００７】
冷却水流入口２７及び冷却水流出口２８がチップホルダ２４の基端部（Ｘ２方向）に設けられ、チップホルダ２４の内部には冷却水流路を形成するための冷却水用パイプ２９が挿通されるパイプ挿通孔２４ｂが形成され、シャンク２２の内部にも冷却水用パイプ２９が挿通されるパイプ挿通孔２２ｂが形成されている。冷却水循環装置３６によって冷却水流入口２７に流入された冷却水は、チップホルダ２４内の冷却水用パイプ２９及びシャンク２２内の冷却水用パイプ２９を流れてキャップチップ２３を冷却したのちに冷却水流出口２８から排出され冷却水循環装置３６に帰水する。（例えば、特許文献１参照。）
【０００８】
図１３（Ｂ）において、図１２に示した２つのアーム１２、１３の先端部にチップホルダ２４がそれぞれ取り付けられ、チップホルダ２４の先端部（Ｘ１方向）にＲ型（先端部が球面形）のストレートチップ３１の基端部（Ｘ２方向）が挿入されるストレートチップ挿入孔２４ａが形成されていて、このストレートチップ挿入孔２４ａにストレートチップ３１が挿入されている。
【０００９】
冷却水流入口２７及び冷却水流出口２８がチップホルダ２４の基端部（Ｘ２方向）に設けられ、チップホルダ２４の内部には冷却水流路を形成するための冷却水用パイプ２９が挿通されるパイプ挿通孔２４ｂが形成されている。ストレートチップ３１の基端部（Ｘ２方向）には、冷却水用パイプ２９の先端部が挿入されるパイプ挿入孔３１ｂが形成されている。冷却水循環装置３６によって冷却水流入口２７に流入された冷却水は、チップホルダ２４内の冷却水用パイプ２９及びストレートチップ３１内の冷却水用パイプ２９を流れてストレートチップ３１を冷却したのちに冷却水流出口２８から排出され冷却水循環装置３６に帰水する。
【００１０】
特許文献２に記載の従来技術１の抵抗溶接装置は、溶接チップの先端部が消耗して交換が必要な時期を検知する方法として、予め新品の溶接チップを取付けた状態で所定の板厚の母材を加圧し、無通電加圧時の溶接チップの位置がサーボモータに取り付けられたエンコーダによって検出されて記憶される。実際のスポット溶接時には、記憶された新品の溶接チップの位置と、消耗した溶接チップが母材を加圧した時の溶接チップの位置とが比較され、溶接チップの消耗量が算出される。そして算出された溶接チップの消耗量が予め設定された限界値に達しているか否が判定され、消耗量が限界値を越えている場合は、溶接チップの交換時期であることが検知される。
【００１１】
次に従来技術２の溶接チップの交換時期を判断する方法を説明する。図１４〜図１７は、従来技術２の溶接チップの外観図及び断面図である。図１４はＲ型（先端部が球面形）のキャップチップ３２を示す図であり、図１５はＦ型（先端部が平面形）のキャップチップ３３を示す図であり、図１６はＲ型（先端部が球面形）のストレートチップ３４を示す図であり、図１７はＰ型（先端部がポイント型）のストレートチップ３５を示す図である。また図１４及び図１５において、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）は正面断面図であり、図１６及び図１７において、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）は正面断面図、（Ｅ）は右側面断面図である。
【００１２】
図１４及び図１５において、キャップチップは図１３に示したシャンク２２の先端部（Ｘ１方向）に被せられている。図１４に示すＲ型のキャップチップ３２の外周表面に溝３２ｃが形成されていて、この位置まで消耗すると交換時期と判断される。図１５に示すＦ型のキャップチップ３３の外周表面に溝３３ｃが形成されていて、この位置まで消耗すると交換時期と判断される。また、図１６に示すストレートチップ３４の外周表面に抜き取り用のスパナ掛け３４ｄが形成されていて、この位置まで消耗すると交換時期として判断される。図１７に示すストレートチップ３５の外周表面に抜き取り用のスパナ掛け３５ｄが形成されていて、この位置まで消耗すると交換時期として判断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００７−２６０６８６号公報
【特許文献２】特開平７−８０６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した従来技術１の溶接チップの位置がサーボモータに取り付けられたエンコーダによって検出されて、溶接チップの消耗量が限界値を越えている場合に溶接チップの交換時期であることが検知される方法は、検知装置が必要となるためにコストがかかる。さらに使用する溶接チップの形状に対応して交換時期の設定値をその都度変更する必要があり、作業に手間がかかる。
【００１５】
また上述した従来技術２のキャップチップの外周表面に形成された溝又はストレートチップの外周表面に形成されたスパナ掛けまで消耗すると交換時期と判断される方法では、溶接時には溶接チップであるキャップチップ及びストレートチップの消耗は母材と溶接チップとの接触面の中心に熱が集中するために、消耗が中心側から始まることが多い。従来技術２の溶接チップは外周表面にしか溝又はスパナ掛けが形成されていないために、溝又はスパナ掛けまで消耗して研磨された状態で使用する場合、溶接チップの中心部の消耗部分が冷却用水路まで到達していることがあり、その場合、水漏れが発生する不具合があった。
【００１６】
本発明は、容易に交換時期を判断することができる溶接チップ、キャップチップ及び抵抗溶接装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、
母材を挟んで加圧し通電して抵抗溶接を行う第１溶接チップ及び第２溶接チップとして使用される溶接チップにおいて、
前記溶接チップ内に設けられた冷却用水路と、
前記冷却用水路の先端部と前記溶接チップの先端部との間に位置し、前記溶接チップの長手軸方向と直角の方向である半径方向に貫通して形成された孔と、
を備えたことを特徴とする溶接チップである。
【００１８】
請求項２の発明は、
前記孔の直径が１．５ｍｍ以上で、前記孔の断面積が前記溶接チップの断面積の２０％以下であることを特徴とする請求項１記載の溶接チップである。
【００１９】
請求項３の発明は、
前記孔に交差し、前記溶接チップの長手軸方向と直角の方向である半径方向に貫通して形成された別の孔を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の溶接チップである。
【００２０】
請求項４の発明は、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶接チップがストレートチップであることを特徴とする溶接チップである。
【００２１】
請求項５の発明は、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶接チップがシャンクとキャップチップとから成り、
前記キャップチップに前記孔が形成されたことを特徴とする溶接チップである。
【００２２】
請求項６の発明は、
請求項５記載の溶接チップに使用されることを特徴とするキャップチップである。
【００２３】
請求項７の発明は、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶接チップを備えたことを特徴とする抵抗溶接装置である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の溶接チップは、溶接時に溶接チップの消耗は母材と溶接チップとの接触面の中心に熱が集中するために、消耗が中心側から始まることが多く、中央を貫通する孔を形成しているので、溶接チップが交換時期に達したことが目視によって容易に判断することができる。また、キャップチップの先端部が磨耗しても冷却用水路まで摩耗する前に交換時期に達したことが判断できるので、冷却用水路まで摩耗して水漏れを発生させることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１の溶接チップの外観図及び断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１の溶接チップの外観図及び断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１の溶接チップの外観図及び断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１の溶接チップの外観図及び断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１の溶接チップの動作を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態１の溶接チップのＲ型のキャップチップが消耗したときの状態を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１の溶接チップが消耗したときの状態を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１の溶接チップが消耗したときの状態を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１の溶接チップが消耗したときの状態を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２の溶接チップの実施例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態２の溶接チップの実施例を示す図である。
【図１２】抵抗溶接装置の一般的な構成を示す図である。
【図１３】従来技術の溶接チップを示す図である。
【図１４】従来技術２の溶接チップの外観図及び断面図である。
【図１５】従来技術２の溶接チップの外観図及び断面図である。
【図１６】従来技術２の溶接チップの外観図及び断面図である。
【図１７】従来技術２の溶接チップの外観図及び断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［実施の形態１］
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。図１〜図４は、本発明の実施の形態１の溶接チップの外観図及び断面図である。図１はＲ型（先端部が球面形）のキャップチップを示す図であり、図２はＦ型（先端部が平面形）のキャップチップを示す図であり、図３はＲ型（先端部が球面形）のストレートチップを示す図であり、図４はＰ型（先端部がポイント型）のストレートチップを示す図である。また図１〜図４において、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）は平面断面図、（Ｅ）は正面断面図、（Ｆ）は右側面断面図である。
【００２７】
図１において、Ｒ型のキャップチップ４１は、その基端部（Ｘ２方向）に図１３に示したシャンク２２の先端部（Ｘ１方向）が挿入されるシャンク挿入孔４１ａが形成されている。シャンク２２の先端部（Ｘ１方向）まで図１３に示した冷却水用パイプ２９の先端部（Ｘ１方向）が配置される。キャップチップ４１がシャンク２２の先端部（Ｘ１方向）に被せられて、シャンク挿入孔４１ａ内部の上端部（Ｘ１方向）と冷却水用パイプ２９の先端部（Ｘ１方向）との間に空間が形成され、この空間が冷却用水路となる。シャンク挿入孔４１ａ内部の上端部（Ｘ１方向）、即ち冷却用水路の先端部とキャップチップ４１の先端部（Ｘ１方向）との間に孔４１ｅが形成され、この孔４１ｅはキャップチップ４１の長手軸方向と直角の方向である半径方向に貫通して形成されている。
【００２８】
キャップチップ４１に形成された孔４１ｅの直径は１．５ｍｍ以上必要であり、また孔４１ｅの断面積は孔４１ｅが形成されていないときのキャップチップ４１の半径方向の断面積の２０％以下である必要がある。孔４１ｅの直径が１．５ｍｍ未満になると、孔４１ｅを目視によって容易に確認することができない。また孔４１ｅの断面積が孔４１ｅが形成されていないときのキャップチップ４１の半径方向の断面積の２０％を超えると、通電することができる最大電流値が減少することになり、定格使用の溶接電流を通電することができない場合があり、その場合、適切なナゲットを形成することができず溶接不良となる。
【００２９】
キャップチップ４１のシャンク挿入孔４１ａ内部の上端部（Ｘ１方向）と孔４１ｅの下端部（Ｘ２方向）とは、キャップチップ４１の先端部（Ｘ１方向）が消耗して冷却用水路まで穴が開かないようにするために、例えば３〜４ｍｍ離すことが好ましい。
【００３０】
図２において、Ｆ型のキャップチップ４２は、その基端部（Ｘ２方向）に図１３に示したシャンク２２の先端部（Ｘ１方向）が挿入されるシャンク挿入孔４２ａが形成されている。シャンク２２の先端部（Ｘ１方向）まで図１３に示した冷却水用パイプ２９の先端部（Ｘ１方向）が配置される。キャップチップ４２がシャンク２２の先端部（Ｘ１方向）に被せられて、シャンク挿入孔４２ａ内部の上端部（Ｘ１方向）と冷却水用パイプ２９の先端部（Ｘ１方向）との間に空間が形成され、この空間が冷却用水路となる。シャンク挿入孔４２ａ内部の上端部（Ｘ１方向）、即ち冷却用水路の先端部とキャップチップ４２の先端部（Ｘ１方向）との間に孔４２ｅが形成され、この孔４２ｅはキャップチップ４２の長手軸方向と直角の方向である半径方向に貫通して形成されている。
【００３１】
キャップチップ４２に形成された孔４２ｅの直径は１．５ｍｍ以上必要であり、また孔４２ｅの断面積は孔４２ｅが形成されていないときのキャップチップ４２の半径方向の断面積の２０％以下である必要がある。孔４２ｅの直径が１．５ｍｍ未満になると、孔４２ｅを目視によって容易に確認することができない。また孔４２ｅの断面積が孔４２ｅが形成されていないときのキャップチップ４２の半径方向の断面積の２０％を超えると、通電することができる最大電流値が減少することになり、定格使用の溶接電流を通電することができない場合があり、その場合、適切なナゲットを形成することができず溶接不良となる。
【００３２】
キャップチップ４２のシャンク挿入孔４２ａ内部の上端部（Ｘ１方向）と孔４２ｅの下端部（Ｘ２方向）とは、キャップチップ４２の先端部（Ｘ１方向）が消耗して冷却用水路まで穴が開かないようにするために、例えば３〜４ｍｍ離すことが好ましい。
【００３３】
図３において、Ｒ型のストレートチップ４３は、その基端部（Ｘ２方向）に、図１３に示した冷却水流路を形成するための冷却水用パイプ２９の先端部（Ｘ１方向）が挿入されるパイプ挿入孔４３ｂが形成されている。このパイプ挿入孔４３ｂに冷却水用パイプ２９の先端部（Ｘ１方向）が配置される。パイプ挿入孔４３ｂ内部の上端部（Ｘ１方向）と冷却水用パイプ２９の先端部（Ｘ１方向）との間に空間が形成され、この空間が冷却用水路となる。パイプ挿入孔４３ｂ内部の上端部（Ｘ１方向）、即ち冷却用水路の先端部とストレートチップ４３の先端部（Ｘ１方向）との間に孔４３ｅが形成され、この孔４３ｅはストレートチップ４３の長手軸方向と直角の方向である半径方向に貫通して形成されている。
【００３４】
ストレートチップ４３に形成された孔４３ｅの直径は１．５ｍｍ以上必要であり、また孔４３ｅの断面積は孔４３ｅが形成されていないときのストレートチップ４３の半径方向の断面積の２０％以下である必要がある。孔４３ｅの直径は１．５ｍｍ未満になると、孔４３ｅを目視によって容易に確認することができない。また孔４３ｅの断面積は孔４３ｅが形成されていないときのストレートチップ４３の半径方向の断面積の２０％を超えると、通電することができる最大電流値が減少することになり、定格使用の溶接電流を通電することができない場合があり、その場合、適切なナゲットを形成することができず溶接不良となる。
【００３５】
ストレートチップ４３のパイプ挿入孔４３ｂ内部の上端部（Ｘ１方向）と孔４３ｅの下端部（Ｘ２方向）とは、ストレートチップ４３の先端部（Ｘ１方向）が消耗して冷却用水路まで穴が開かないようにするために、例えば３〜４ｍｍ離すことが好ましい。
【００３６】
図４において、Ｐ型のストレートチップ４４は、その基端部（Ｘ２方向）に、図１３に示した冷却水流路を形成するための冷却水用パイプ２９の先端部（Ｘ１方向）が挿入されるパイプ挿入孔４４ｂが形成されている。このパイプ挿入孔４４ｂに冷却水用パイプ２９の先端部（Ｘ１方向）が配置される。パイプ挿入孔４４ｂ内部の上端部（Ｘ１方向）と冷却水用パイプ２９の先端部（Ｘ１方向）との間に空間が形成され、この空間が冷却用水路となる。パイプ挿入孔４４ｂ内部の上端部（Ｘ１方向）、即ち冷却用水路の先端部とストレートチップ４４の先端部（Ｘ１方向）との間に孔４４ｅが形成され、この孔４４ｅはストレートチップ４４の長手軸方向と直角の方向である半径方向に貫通して形成されている。
【００３７】
ストレートチップ４４に形成された孔４４ｅの直径は１．５ｍｍ以上必要であり、また孔４４ｅの断面積は孔４４ｅが形成されていないときのストレートチップ４４の半径方向の断面積の２０％以下である必要がある。孔４４ｅの直径は１．５ｍｍ未満になると、孔４４ｅを目視によって容易に確認することができない。また孔４４ｅの断面積は孔４４ｅが形成されていないときのストレートチップ４４の半径方向の断面積の２０％を超えると、通電することができる最大電流値が減少することになり、定格使用の溶接電流を通電することができない場合があり、その場合、適切なナゲットを形成することができず溶接不良となる。
【００３８】
ストレートチップ４４のパイプ挿入孔４４ｂ内部の上端部（Ｘ１方向）と孔４４ｅの下端部（Ｘ２方向）とは、ストレートチップ４４の先端部（Ｘ１方向）が消耗して冷却用水路まで穴が開かないようにするために、例えば３〜４ｍｍ離すことが好ましい。
【００３９】
図１に示したＲ型のキャップチップ４１、図２に示したＦ型のキャップチップ４２、図３に示したＲ型のストレートチップ４３及び図４に示したＰ型のストレートチップ４４において、キャップチップ４１、４２及びストレートチップ４３、４４のそれぞれの直径が１６ｍｍのとき、孔４１ｅ、４２ｅ、４３ｅ、４４ｅの直径がそれぞれ１．５ｍｍ以上必要であり、また孔４１ｅ、４２ｅ、４３ｅ、４４ｅのそれぞれの断面積が孔４１ｅ、４２ｅ、４３ｅ、４４ｅがそれぞれ形成されていないときのキャップチップ４１、４２及びストレートチップ４３、４４の半径方向のそれぞれの断面積の２０％以下を満たすためには、孔４１ｅ、４２ｅ、４３ｅ、４４ｅのそれぞれの直径は１．５ｍｍ〜２．５ｍｍとなる。
【００４０】
またキャップチップ４１、４２及びストレートチップ４３、４４のそれぞれの直径が２０ｍｍのとき、孔４１ｅ、４２ｅ、４３ｅ、４４ｅの直径がそれぞれ１．５ｍｍ以上必要であり、また孔４１ｅ、４２ｅ、４３ｅ、４４ｅのそれぞれの断面積が孔４１ｅ、４２ｅ、４３ｅ、４４ｅがそれぞれ形成されていないときのキャップチップ４１、４２及びストレートチップ４３、４４の半径方向のそれぞれの断面積の２０％以下を満たすためには、孔４１ｅ、４２ｅ、４３ｅ、４４ｅのそれぞれの直径は１．５ｍｍ〜３．１ｍｍとなる。
【００４１】
以下、図１に示したＲ型のキャップチップ４１を溶接チップに使用したときの動作を説明する。図５は、本発明の実施の形態１の溶接チップの動作を説明するための図である。同図において、第１の溶接チップ及び第２の溶接チップとして使用されるＲ型（先端部が球面形）のキャップチップ４１の直径Ｄ１は例えば１６ｍｍであり、その基端部（Ｘ２方向）に図１３に示したシャンク２２の先端部（Ｘ１方向）が挿入され、シャンク２２の先端部（Ｘ１方向）まで冷却水用パイプ２９の先端部（Ｘ１方向）が配置されている。キャップチップ４１がシャンク２２の先端部（Ｘ１方向）に被せられて、シャンク挿入孔４１ａ内部の上端部（Ｘ１方向）と冷却水用パイプ２９の先端部（Ｘ１方向）との間に空間が形成され、この空間が冷却用水路となる。
【００４２】
シャンク挿入孔４１ａ内部の上端部（Ｘ１方向）、即ち冷却用水路の先端部とキャップチップ４１の先端部（Ｘ１方向）との間に例えば直径２ｍｍの孔４１ｅが形成され、この孔４１ｅはキャップチップ４１の長手軸方向と直角の方向である半径方向に貫通して形成されている。また孔４１ｅの断面積は孔４１ｅが形成されていないときのキャップチップ４１の半径方向の断面積の１６％である。キャップチップ４１のシャンク挿入孔４１ａ内部の上端部（Ｘ１方向）と孔４１ｅの下端部（Ｘ２方向）とは３ｍｍ離れている。
【００４３】
Ｒ型のキャップチップ４１が使用された第１の溶接チップ及び第２の溶接チップとの間に、例えば板厚１．６ｍｍの亜鉛めっき鋼板を２枚重ねた母材４５を配置し、加圧力が４．４ｋＮで、溶接電流が１４、５００Ａで、通電時間が１２サイクルでスポット溶接を行った。この溶接を繰り返し行った結果のキャップチップ４１を図６に示す。図６は本発明の実施の形態１の溶接チップのＲ型のキャップチップが消耗したときの状態を示す図であり、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は正面図、同図（Ｃ）は右側面図である。キャップチップ４１の先端部（Ｘ１方向）が交換時期まで消耗すると、同図に示すように、孔４１ｅの両端部が真上から見たときに確認することができ、キャップチップ４１が交換時期に達したことが判断できる。
【００４４】
孔４１ｅの直径は２ｍｍで、１．５ｍｍ以上を満たしているので、孔４１ｅを目視によって容易に確認することができる。また孔４１ｅの断面積は孔４１ｅが形成されていないときのキャップチップ４１の半径方向の断面積の１６％で、２０％以下を満たしているので、通電することができる最大電流値が減少することがなく、定格使用の溶接電流を通電することができ、適切なナゲットを形成することができる。
【００４５】
この結果、本発明の溶接チップのＲ型のキャップチップ４１は、適切なスポット溶接を行うことができ、かつ、溶接時にキャップチップ４１の消耗は母材４５と溶接チップとの接触面の中心に熱が集中するために、消耗が中心側から始まることが多く、中央を貫通する孔４１ｅを形成しているので、キャップチップ４１が交換時期に達したことが目視によって容易に判断することができる。また、キャップチップ４１の先端部（Ｘ１方向）が磨耗しても冷却用水路まで摩耗する前に交換時期に達したことが判断できるので、冷却用水路まで摩耗して水漏れを発生させることを防ぐことができる。
【００４６】
また従来技術のように、溶接チップの位置がサーボモータに取り付けられたエンコーダによって検出されて、溶接チップの消耗量が限界値を越えている場合に溶接チップの交換時期であることが検知される方法と比較して、検知設備のコストを低減でき、検知作業を容易にすることができる。
【００４７】
孔４１ｅの直径が最小値の１．５ｍｍの場合、交換時期を確認するためには十分な観察が必要であるが、溶接品質への影響を最小限にすることができる。孔４１ｅの直径を上述した最大値とする場合、溶接品質を維持しつつ交換時期の発見を容易に行うことができる。また、キャップチップ４１の先端部が消耗して孔４１ｅが見えた状態で交換時期と判断されるが、孔４１ｅがわずかに見えた状態のときは、孔４１ｅは小さく、かつ中央部に形成されているので、スポット溶接を少し継続してもナゲットの形成に不具合が発生することはない。
【００４８】
図７〜図９は、本発明の実施の形態１の図２〜図４の溶接チップが消耗したときのそれぞれの状態を示す図であって、図７はＦ型のキャップチップを示す図であり、図８はＲ型のストレートチップを示す図であり、図９はＰ型のストレートチップを示す図である。図７〜図９において、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図である。図２に示したＦ型のキャップチップ４２、図３に示したＲ型のストレートチップ４３及び図３に示したＰ型のストレートチップ４４を使用したときの動作及び効果は、図５及び図６に示したＲ型のキャップチップ４１の動作及び効果と同様であるので説明を省略する。
【００４９】
なお図７に示したＦ型のキャップチップ４２及び図８に示したＲ型のストレートチップ４３の消耗したときのそれぞれの状態を示す図においては、Ｆ型のキャップチップ４２及びＲ型のストレートチップ４３の先端部の中央部が特に摩耗しているために、この摩耗を交換時期と判断することによって、従来技術の溶接チップの外周に形成された溝まで消耗したときに交換時期と判断するよりも前に交換時期と判断することができるので、冷却水路まで摩耗して水漏れを発生させることを防ぐことができる。
【００５０】
［実施の形態２］
図１０及び図１１は、本発明の実施の形態２の溶接チップの実施例を示す図であって、図１０はＲ型のキャップチップを示す図であり、図１１はＲ型のストレートチップを示す図である。図１０及び図１１において、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図であり、（Ｄ）は平面断面図、（Ｅ）は正面断面図、（Ｆ）は右側面断面図である。
図１０において、キャップチップ５１の第１孔５１ｅは、図１に示したＲ型のキャップチップ４１に形成された孔４１ｅと同じように形成されている。第２孔５１ｆが、第１孔５１ｅに交差し、キャップチップ５１の長手軸方向と直角の方向である半径方向に貫通して形成されている。
【００５１】
第１孔５１ｅ及び第２孔５１ｆの直径は、それぞれ１．５ｍｍ以上必要であり、また第１孔５１ｅ及び第２孔５１ｆの両方の断面積はキャップチップ５１の第１孔５１ｅ及び第２孔５１ｆが形成されていないときの半径方向の断面積の２０％以下である必要がある。理由は上述した本発明の実施の形態１の溶接チップの機能で説明した理由と同じであるので説明を省略する。
【００５２】
以下、動作を説明する。第１の溶接チップ及び第２の溶接チップとして使用されるＲ型のキャップチップ５１の直径は例えば２０ｍｍであり、第１孔５１ｅ及び第２孔５１ｆの直径がそれぞれ例えば１．５ｍｍである。また第１孔５１ｅ及び第２孔５１ｆの両方の断面積は第１孔５１ｅ及び第２孔５１ｆが形成されていないときのキャップチップ５１の半径方向の断面積の１９％である。その他の動作は、図５及び図６に示した本発明の実施の形態１のＲ型のキャップチップ４１の動作と同じであるので説明を省略する。
【００５３】
この結果、本発明の実施の形態２の第１の溶接チップ及び第２の溶接チップとして使用されるＲ型のキャップチップ５１は、本発明の実施の形態１の第１の溶接チップ及び第２の溶接チップとして使用されるＲ型のキャップチップ４１が有する効果に加えて、第１孔５１ｅ及び第２孔５１ｆを形成することによって、キャップチップ５１の消耗箇所が中央からずれている場合でも、第１孔５１ｅ又は第２孔５１ｆのいずれかを目視で確認することができたときに交換時期でありことを容易に判断することができる。図示を省略したＦ型のキャップチップの機能、動作及び効果は、図１０に示したＲ型のキャップチップ５１の機能、動作及び効果と同様であるので説明を省略する。
【００５４】
図１１において、ストレートチップ５２の第１孔５２ｅは、図３に示したＲ型のストレートチップ４３に形成された孔４３ｅと同じように形成されている。第２孔５２ｆが、第１孔５２ｅに交差し、ストレートチップ５２の長手軸方向と直角の方向である半径方向に貫通して形成されている。
【００５５】
第１孔５２ｅ及び第２孔５２ｆの直径は、それぞれ１．５ｍｍ以上必要であり、また第１孔５２ｅ及び第２孔５２ｆの両方の断面積はストレートチップ５２の第１孔５２ｅ及び第２孔５２ｆが形成されていないときの半径方向の断面積の２０％以下である必要がある。理由は上述した本発明の実施の形態１の溶接チップの機能で説明した理由と同じであるので説明を省略する。図示を省略したＰ型のストレートチップの機能は、図１１に示したＲ型のストレートチップ５２の機能と同様であるので説明を省略する。図１１に示したＲ型のストレートチップ５２及び図示を省略したＰ型のストレートチップの動作及び効果は、図１０に示したＲ型のキャップチップ５１の動作及び効果と同様であるので説明を省略する。
【符号の説明】
【００５６】
１            抵抗溶接装置
２            交流電源
３            コンバータ回路
４            インバータ回路
５            インバータ制御回路
６            溶接トランス
７            一次コイル
８            二次コイル
９            コア
１０            第１整流素子
１１            第２整流素子
１２            第１アーム
１３            第２アーム
１４            センタータップ
１５            第１溶接チップ
１６            第２溶接チップ
１７            母材
２１            溶接チップ
２２            シャンク
２２ｂ            パイプ挿通孔
２３            キャップチップ
２３ａ            シャンク挿入孔
２４            チップホルダ
２４ａ            シャンク挿入孔（ストレートチップ挿入孔）
２４ｂ            パイプ挿通孔
２５            溶接チップ
２７            冷却水流入口
２８            冷却水流出口
２９            冷却水用パイプ
３１            ストレートチップ
３１ｂ            パイプ挿入孔
３２            キャップチップ
３２ｃ            溝
３３            キャップチップ
３３ｃ            溝
３４            ストレートチップ
３４ｄ            スパナ掛け
３５            ストレートチップ
３５ｄ            スパナ掛け
３６            冷却水循環装置
４１            キャップチップ
４１ａ            シャンク挿入孔
４１ｅ            孔
４２            キャップチップ
４２ａ            シャンク挿入孔
４２ｅ            孔
４３            ストレートチップ
４３ｂ            パイプ挿入孔
４３ｅ            孔
４４            ストレートチップ
４４ｂ            パイプ挿入孔
４４ｅ            孔
４５            母材
５１            キャップチップ
５１ｅ            第１孔
５１ｆ            第２孔
５２            ストレートチップ
５２ｅ            第１孔
５２ｆ            第２孔
Ｄ１            直径
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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