(57)【要約】【課題】  アームの強度，剛性が大幅にアップしたにもかかわらず軽量化され、さらにコストも安くなると共に、溶接機の構造が簡単にできる抵抗溶接機用のアーム構造を提供する。【解決手段】  アルミ素材からなる芯材９が断面円形状に形成され、該芯材の外周に炭素繊維強化プラスチック１０が巻回されて丸棒１１とし、該丸棒の二本が、電極チップ３，５の加圧による曲げモーメント荷重のかかる面と同一平面に間隔をもって上下に並設され、その各先端側がアーム保持部材１２に接続され、前記芯材が溶接電流の通電路とされた抵抗溶接機用のアーム構造。【選択図】        図１
2009148803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アームの先端側に電極チップを備えた抵抗溶接機用のアームにおいて、アルミ素材からなる芯材を断面が円形状に形成し、該芯材の外周に炭素繊維強化プラスチックを巻回して丸棒とし、該丸棒の二本を、前記電極チップの加圧による曲げモーメント荷重のかかる面と同一平面に間隔をもって上下に並設し、その各先端側をアーム保持部材に接続し、前記芯材を溶接電流の通電路としたことを特徴とする抵抗溶接機用のアーム構造。
【請求項２】
アームの先端側に電極チップを備えた抵抗溶接機用のアームにおいて、アルミ素材からなる芯材を断面が円形状に形成し、該芯材の外周にステンレス薄肉パイプを重合して二重管として丸棒とし、該丸棒の二本を、前記電極チップの加圧による曲げモーメント荷重のかかる面と同一平面に間隔をもって上下に並設し、その各先端側をアーム保持部材に接続し、前記芯材を溶接電流の通電路としたことを特徴とする抵抗溶接機用のアーム構造。
【請求項３】
前記芯材に冷却水の水路を構成する薄肉パイプを配設したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の抵抗溶接機用のアーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アームの先端側に電極チップを備えた抵抗溶接機用のアーム構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アームの先端側に電極チップを備えた抵抗溶接機用のアーム構造において、アームを炭素繊維入ファイバー材あるいは強化プラスチック材で形成し、該アーム内に電極への電流通電路と冷却水通路とを兼ね備えた水冷用パイプを挿入させたものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】実公平５−３４８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記公知の抵抗溶接機用のアーム構造においては、アーム全体を高価な炭素繊維入ファイバー材あるいは強化プラスチック材で形成することからコスト高になると共に、水冷用パイプに冷却水通路と溶接電流を流す電流通電路とを兼ね備えて設けることから水冷用パイプの断面積を大きくしなくてはならないおそれがある。また、抵抗溶接機の軽量化を図るため水冷用パイプの断面積をできるだけ小さくさせると、電流通電路の抵抗値が上がりトランスの電圧を上げなければならないことからトランスの重量が大きくなり、抵抗溶接機全体の軽量化は達成が困難となるおそれもある。
【０００５】
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、アームの強度，剛性が大幅にアップしたにもかかわらず軽量化され、さらにコストも安くなると共に、溶接機の構造が簡単にできる抵抗溶接機用のアーム構造を提供しようとするものである。
【０００６】
また、電極の冷却水の水路をアルミ素材からなる芯材内に設けることにより、アルミ芯材の冷却も可能となる抵抗溶接機用のアーム構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明における抵抗溶接機用のアーム構造は、アームの先端側に電極チップを備えた抵抗溶接機用のアームにおいて、アルミ素材からなる芯材を断面が円形状に形成し、該芯材の外周に炭素繊維強化プラスチックを巻回して丸棒とし、該丸棒の二本を、前記電極チップの加圧による曲げモーメント荷重のかかる面と同一平面に間隔をもって上下に並設し、その各先端側をアーム保持部材に接続し、前記芯材を溶接電流の通電路としたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、アームの先端側に電極チップを備えた抵抗溶接機用のアームにおいて、アルミ素材からなる芯材を断面が円形状に形成し、該芯材の外周にステンレス薄肉パイプを重合して二重管として丸棒とし、該丸棒の二本を、前記電極チップの加圧による曲げモーメント荷重のかかる面と同一平面に間隔をもって上下に並設し、その各先端側をアーム保持部材に接続し、前記芯材を溶接電流の通電路としたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記芯材に冷却水の水路を構成する薄肉パイプを配設したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１によれば、アルミ素材からなる芯材を断面が円形状に形成したことにより芯材の加工が容易であり、芯材の外周に炭素繊維強化プラスチックを巻回して丸棒とし、該丸棒の二本を、前記電極チップの加圧による曲げモーメント荷重のかかる面と同一平面に間隔をもって上下に並設し、その各先端側をアーム保持部材に接続したことによりアームの強度，剛性が大幅にアップしたにもかかわらず軽量化され、さらにコストも安くなり、アルミ素材の芯材を溶接電流の通電路としたことにより溶接機の構造が簡単にできる抵抗溶接機用のアーム構造となる。
【００１１】
また、本発明の請求項２によれば、アルミ素材からなる芯材を断面が円形状に形成したことにより芯材の加工が容易であり、芯材の外周にステンレス薄肉パイプを重合して二重管として丸棒としたことにより丸棒の形成が容易で、丸棒の二本を、前記電極チップの加圧による曲げモーメント荷重のかかる面と同一平面に間隔をもって上下に並設し、その各先端側をアーム保持部材に接続したことによりアームの強度，剛性が大幅にアップしたにもかかわらず軽量化され、さらにコストも安くなり、アルミ素材の芯材を溶接電流の通電路としたことにより溶接機の構造が簡単にできる抵抗溶接機用のアーム構造となる。
【００１２】
また、本発明の請求項３によれば、芯材に冷却水の水路を構成する薄肉パイプを配設したことにより電極チップの冷却水の水路でアルミ芯材の冷却も可能とした抵抗溶接機用のアーム構造となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
アームの先端側に電極チップを備えた抵抗溶接機用のアームにおいて、アルミ素材からなる芯材を断面が円形状に形成し、該芯材の外周に炭素繊維強化プラスチックを巻回して丸棒とし、該丸棒の二本を、前記電極チップの加圧による曲げモーメント荷重のかかる面と同一平面に間隔をもって上下に並設し、その各先端側をアーム保持部材に接続し、前記芯材を溶接電流の通電路とした抵抗溶接機用のアーム構造。
【実施例１】
【００１４】
図１及び図２を参照して本発明の実施例について説明する。
図１は本発明に係るアーム構造を備えた抵抗溶接機の概略側面図、図２は図１の概略正面図である。
【００１５】
図において、１はＣ型抵抗溶接機であり、該溶接機１には概略，固定アーム部２と、その先端に電極チップ３を取付けたシャンク４と、先端に電極チップ５を取付けた可動アーム６と、該可動アーム６を往復動させる駆動部本体７と、固定アーム部２と可動アーム６の両アームに溶接電流を導通する溶接トランス８とによって構成されている。
【００１６】
前記固定アーム部２は、アルミニウム或はアルミニウム合金等のアルミ素材の芯材９を断面円形状に形成し、該芯材９の外周に炭素繊維強化プラスチック１０を巻回して丸棒１１とし、該丸棒１１の二本を、前記電極チップ３の加圧による曲げモーメント荷重のかかる面と同一平面に間隔をもって上下に並設させたものと、その各丸棒１１の先端側を接続させるアーム保持部材１２と、各丸棒１１の他端側とヨーク１３を接続させるアーム保持部材１４とで構成されている。
【００１７】
そして、前記芯材９の両端面には各丸棒１１をアーム保持部材１２及びアーム保持部材１４に接続固定するためのボルト挿通孔１５，１５，…が複数ヶ所穿設され、複数のボルト１６，１６，…て丸棒１１はアーム保持部材１２及びアーム保持部材１４に固定されている。
なお、芯材９はアルミ素材の押し出し成形により中実若しくは中空に成形することが可能である。
【００１８】
前記アーム保持部材１２には鉛直方向に割れ１７を設けた丸棒１１，１１を挿着させる孔１８，１８が鉛直方向に二ヶ所穿設され、該丸棒１１，１１は二つの孔１８，１８の略中間部においてボルト１９，１９によりアーム保持部材１２にボルト締め固定されている。
また、前記アーム保持部材１４にも鉛直方向に割れ１７’を設けた丸棒１１，１１を挿着させる孔１８’，１８’が鉛直方向に二ヶ所穿設され、該丸棒１１，１１は二つの孔１８’，１８’の略中間部においてボルト１９’，１９’によりアーム保持部材１４にボルト締め固定されている。
そして、アーム保持部材１２はボルト２０，２０，…とナット２１，２１，…とにより電極ホルダー２２に接続固定され、該電極ホルダー２２はボルト２３，２３により前記電極３を取付けたシャンク４に接続固定されている。
また、アーム保持部材１４はボルト２４，２４，…によりヨーク１３，１３の先端側に接続固定され、該ヨーク１３，１３の他端側はボルト２５，２５，…によりモータ２６に接続固定されている。なお、アーム保持部材１４の側面とヨーク１３，１３の先端側間には絶縁板２７，２７が装着されている。
【００１９】
前記溶接トランス８の二次電流端子の一方の端子２８はシャント２９を介してアーム保持板１４に接続されて、前記丸棒１１，１１のアルミ素材の芯材９，９が溶接電流の二次導体となり、アーム保持部材１２，電極ホルダー２２，シャンク４を接続して、電極チップ３からの溶接電流を導通している。また、前記溶接トランス８の二次電流端子の他方の端子３０はシャント３１を介して前記可動アーム６に接続されている。
【００２０】
以上のような構成からなるＣ型抵抗溶接機１であり、先ず、前記モータ２６を駆動して可動アーム６を前方に動かし、両電極チップ３，５間にワーク（図示せず。）を保持する。そして、溶接動作時においては前述の如く両電極チップ３，５間にワークを挟持して可動アーム６を加圧状態としたまま前記溶接トランス８を動作させることにより、溶接トランス８から整流された溶接電流が二次電流端子の他方の端子３０から直流電流としてシャント３１を介して前記可動アーム６に導通し、電極チップ５，３からシャンク４，電極ホルダー２２，アーム保持部材１２に流され、その後、アーム保持部材１２から丸棒１１，１１のアルミ素材の芯材９，９に導通されアーム保持板１４に流され、アーム保持板１４に接続されたシャント２９を介して溶接トランス８の二次電流端子の一方の端子２８に戻されるようになっている。
【００２１】
この発明によれば、前述のようにアルミニウム或はアルミニウム合金等のアルミ素材の芯材９を断面円形状に形成し、該芯材９の外周に炭素繊維強化プラスチック１０を巻回して丸棒１１とし、該丸棒１１の二本を、前記電極チップ３の加圧による曲げモーメント荷重のかかる面と同一平面に間隔をもって上下に並設させていることから、溶接時の加圧力に対して曲げモーメントがかかることが少なく、且つ圧縮モーメントの負担にも充分耐え得、アーム部２の強度，剛性が大幅にアップしたにもかかわらず軽量化され、さらにコストも安くなる。
また、前記丸棒１１，１１のアルミ素材の芯材９，９を溶接電流の二次導体としたことによりＣ型抵抗溶接機１の構造が簡単にできるものとなる。
【実施例２】
【００２２】
本実施例は前記アルミ素材の芯材９の外周に炭素繊維強化プラスチック１０に代えてステンレス薄肉パイプ３２を用い、このステンレス薄肉パイプ３２を芯材９の外周に重合して二重管として丸棒３３とした以外は前の実施例１と実質的に同一であるので、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
この実施例の場合にも、上述の実施例１のように、溶接時の加圧力に対して曲げモーメントがかかることが少なく、且つ圧縮モーメントの負担にも充分耐え得、アーム部２の強度，剛性が大幅にアップしたにもかかわらず軽量化され、さらにコストも安くなり、Ｃ型抵抗溶接機１の構造が簡単にできるものとなると共に、丸棒３３の形成が容易なものとなる。
【実施例３】
【００２４】
本実施例においては、前記芯材９，９に冷却水の水路を構成する薄肉パイプ３４，３４を配設した溶接機であり、例えば図１に示すように、前記アルミ素材の芯材９の中心部に冷却水の水路を構成する銅パイプ３４’を挿通し、該銅パイプ３４’，３４’は上下の丸棒１１，１１により一方の丸棒１１で冷却水の供給水路とし、他方の丸棒１１で冷却水の排出水路とすることができる。そして、アーム保持部材１４の後端面には銅パイプ３４’の一端が接続されるホース口３５が設けられ、各ホース口３５がホース３６に接続されている。また、各銅パイプ３４’の他端側はアーム保持部材１２の先端面にロー付けされたホース口３７に接続され、各ホース口３７に接続されたホース３８を介して、図２に示すように（図２においてはホース３８，３８は省略する。）電極ホルダー２２の上部正面に設けた供給用ホース口３９又は排出用ホース口４０に接続され、さらにシャンク４を経て電極チップ３まで水路は延びている。
なお、他の構成は前の実施例１又は実施例２と実質的に同一であるので、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２５】
この実施例のような構成からなる抵抗溶接用ア―ム構造において、丸棒１１の二本を間隔をもって上下に並設させたものの内、どちらかの芯材９に冷却水の供給水路としての銅パイプ３４’を挿通し、他方の芯材９に冷却水の排出水路としての銅パイプ３４’を挿通することができるので、溶接機１の構造が簡単になると共に、アルミ素材の芯材９の中心部に電極冷却用の冷却水が流れ、アルミ素材の芯材９の冷却も可能となる。また、アルミ素材の芯材９により、銅パイプ３４’の保護も充分可能である。
【実施例４】
【００２６】
図３は本発明の他の実施例に係るアーム保持部材１２の要部拡大正面図であり、本実施例においては、前記芯材９が中実に成形され、該芯材９の外周に凹条溝４１を形成し、該凹条溝４１内に冷却水の水路を構成する例えば銅系，ステンレス系等の薄肉パイプ３４を圧着させたものである。そして、薄肉パイプ３４が密着された芯材９の外周に実施例１と同様に炭素繊維強化プラスチック１０を巻回して丸棒１１を形成している。また、実施例２と同様にステンレス薄肉パイプ３２をこの芯材９の外周に重合して二重管として丸棒３３を形成することもできる。
なお、他の構成は前の実施例１又は実施例２又は実施例３と実質的に同一であるので、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２７】
この実施例のような構成からなる抵抗溶接用ア―ム構造において、芯材９に形成された凹条溝４１に薄肉パイプ３４を配置し、該薄肉パイプ３４をハンマー等により打ち込むことによって、薄肉パイプ３４を凹条溝４１に確実に密着保持され、容易に芯材９に冷却水の水路を設けることができる。そして、実施例３と同様に丸棒１１の二本を間隔をもって上下に並設させたものの内、どちらかの芯材９を冷却水の供給水路とし、他方の芯材９を冷却水の排出水路とすることができるので、溶接機１の構造が簡単になると共に、アルミ素材の芯材９に電極冷却用の冷却水が流れ、アルミ素材の芯材９の冷却も可能となる。
【００２８】
なお、上記実施例ではＣ型抵抗溶接機のアーム構造について説明をしたが、Ｘ型抵抗溶接機の両アームにおいては、各アームを構成する丸棒の二本を、電極チップの加圧による曲げモーメント荷重のかかる面と同一平面に間隔をもって上下に並設するようにして、本発明を適用可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は本発明に係るアーム構造を備えた抵抗溶接機の概略側面図である。
【図２】図２は図１の概略正面図である。
【図３】図３は本発明の他の実施例に係るアーム保持部材の要部拡大正面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１                  抵抗溶接機
２                  アーム部
３，５              電極チップ
９                  アルミ素材の芯材
１０                炭素繊維強化プラスチック
１１，３３          丸棒
１２                アーム保持部材
３２                ステンレス薄肉パイプ
３４                薄肉パイプ
【図１】
2009148803.tif 000003
【図２】
2009148803.tif 000004
【図３】
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