CN102427908A - 点焊机的电极部 - Google Patents

Abstract

一种能抑制电极架及小型触头过热的点焊机的电极部。在电极架(10)的突出部(10a)的表面凹陷形成有截面形状为圆形安装凹部(10b)，在安装凹部(10b)内周面形成有第一O型圈槽(10c)，在电极架(10)形成有与安装凹部(10b)流通的冷却水通路(10g)，在电极(20)的抵接部(20a)基端形成圆柱形的安装部(20b)且在安装部(20b)外周面形成第二O型圈槽(20c)，安装凹部(10b)内插有安装部(20b)且在第一O型圈槽(10c)及第二O型圈槽(20c)嵌合有O型圈(30)，电极(20)安装在突出部(10a)。通过在冷却水通路(10g)内流通的冷却水冷却电极(20)及突出部(10a)。

Description

点焊机的电极部

技术领域

本发明涉及一种点焊机的电极部的构造。

背景技术

以往，如专利文献1所公开，作为金属部件的焊接方法之一，压接金属部件并对其通电、通过其电阻热量熔化并接合金属的点焊应用的较为广泛。如图5所示，用于进行这种点焊的点焊机具有电极部90，该电极部90由一对可相互分离、连接的筒状的杆体91以及安装于该一对杆体91的顶端的帽状触头95构成。通过用一对帽状触头95压接金属材料并对其通电来进行点焊。在杆体90的顶端形成有直径向顶端减小成锥状的安装部91a。帽状触头95上凹陷形成有直径向里侧缩小成锥状的安装凹部95a。使安装凹部95a嵌合在安装部91a，将帽状触头95安装在杆体91上。在杆体91的内部配设有临近安装凹部95a的底部的注水管92，通过向注水管92内供给冷却水来冷却帽状触头95，防止帽状触头95过热。

近年来，为了使乘用车的轻量化、提高制造的安全性，增大了高强度钢材料的使用。在对高强度钢材进行点焊时，因为需要使难以变形的高强度钢材紧密接触，所以需要用较高的加压力加压。因此，随着点焊，锥状的安装部91a逐渐扩压安装凹部95a。安装部91a的顶端抵接到安装凹部95a的底部时，存在因为反向运动而使帽状触头95从杆体91的安装部91a脱落的问题。为了将该脱落的帽状触头95再次安装到安装部91a，使帽状触头95穿过模孔，由此箍紧帽状触头95，使扩大的安装凹部95a恢复到原形状，因此较为费事。

另一方面，在焊接部位窄，杆体、帽状触头与被焊接部件、夹具发生干涉的情况下，如图6所示，电极架191突出形成有板状的突出部191a，通过在该电极架191的突出部191a的表面上安装有近似圆柱形的小型触头195的电极部190进行点焊。在突出部191a上形成有内径向里侧逐渐缩小的锥状的安装孔191b。小型触头195的基部上形成有与安装孔191b对应的锥状的安装部195a。使安装部195a与安装孔191b嵌合，将小型触头195安装到突出部191a。小型触头195的顶端部分为与被焊接部件接触的抵接部195b，从突出部191a的表面突出。供给供电极架191的焊接电流从安装孔191b与安装部195a的接触面向小型触头195供电。

在图6所示的点焊机的电极部190的构造中，随着点焊，安装部195a逐渐扩压安装孔191b，小型触头195逐渐进入安装孔191b。即便在这种情况下，为了确保安装部195a与安装孔191b的接触面积，此外，为了维持安装部195a与安装孔191b的嵌合状态而防止小型触头195脱落，如图6所示，在从安装孔191b露出的位置上也需要形成安装部195a，从突出部191a突出的小型触头195的突出量变大。另外，因为需要避免干涉，所以不能增大小型触头195与突出部191a接合的厚度尺寸，其结果是，因为不能增大突出部191a的厚度尺寸，所以不能在突出部191a形成冷却水流通路。

如图6所示，在电极架191上，冷却水通路191c形成到突出部191a的基部附近，但是，因为在突出部191a未形成冷却水通路191c，所以会产生突出部191a冷却不充分、焊接时突出部191a因为热量而软化、弯曲、不能确保焊接精度的问题。另外，安装部195a、安装孔191b因热量而氧化，还会产生电极架191与小型触头195之间通电不良、发生焊接不良的问题。另外，因为突出部191a冷却不充分，所以难以从小型触头195向突出部191a传递热量，小型触头195会产生过热。因此，小型触头195软化、变形，为了保证焊接质量，还存在必须频繁地更换小型触头195的问题。

专利文献1：日本特开2001-87864号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种点焊机的电极部，该电极部能够解决上述问题，防止电极从电极架脱落，防止电极的过热。

为了解决上述问题，本发明第一技术方案提供一种点焊机的电极部，该点焊机的电极部包括：电极架，该电极架形成有板状的突出部，被供给焊接电流；以及

电极，安装成从所述突出部的表面突出，通过形成于顶端的抵接部对被焊接部件施加压力，

所述点焊机的电极部中，在突出部凹陷形成有截面形状为圆形的安装凹部，

在所述安装凹部的内周面形成有第一O型圈槽，

在电极架形成有连通到安装凹部的供给冷却水的冷却水通路，

在所述安装凹部的开口的周围形成有呈平面的供电面，

在电极的抵接部的基端形成有圆柱形的安装部，

在所述安装部的外周面形成有第二O型圈槽，

在抵接部基端的所述安装部的周围形成有呈平面的被供电面，

使所述安装部插通在所述嵌合凹部内，使所述第一O型圈槽以及第二O型圈槽内嵌合O型圈，使所述供电面与所述被供电面接触，如此将电极安装于突出部。

本发明第二技术方案提供的点焊机的电极部，其构成为在上述第一技术方案的点焊机的电极部中，使电极的安装部的末端面与安装凹部的底部分离。

本发明第三技术方案提供的点焊机的电极部，其构成为在上述第一技术方案的点焊机的电极部中，供给冷却水的注水管配设在冷却水通路内，使所述注水管的开口部面向电极的安装部。

本发明第四技术方案提供一种点焊机的电极部，该点焊机的电极部包括：筒状的电极架，该电极架的内部形成有冷却水通路，被供给焊接电流；以及

电极，安装在所述电极架的顶端，通过形成于顶端的抵接部对被焊接部件施加压力，

所述点焊机的电极部中，在电极架的顶端形成有与冷却水通路连通、截面形状为圆形的安装凹部，

在所述安装凹部的内周面形成有第一O型圈槽，

在电极架的顶端的、所述安装凹部的开口的周围形成有呈平面的供电面，

在电极的抵接部的基端形成有圆柱形的安装部，

在所述安装部的外周面形成有第二O型圈槽，

在抵接部基端的所述安装部的周围形成有呈平面的被供电面，

使所述安装部插通在所述嵌合凹部内，使所述第一O型圈槽以及第二O型圈槽内嵌合O型圈，所述供电面与所述被供电面接触，电极安装于电极架，

所述冷却水通路内配设有供给冷却水的注水管，所述注水管的开口部面向电极的安装部。

发明效果：

根据本发明的第一技术方案，点焊机的电极部包括：电极架，该电极架形成有板状的突出部，被供给焊接电流；以及电极，安装成从所述突出部的表面突出，通过形成于顶端的抵接部对被焊接部件施加压力，所述点焊机的电极部中，在突出部凹陷形成有截面形状为圆形的安装凹部，在所述安装凹部的内周面形成有第一O型圈槽，在电极架形成有连通到安装凹部的供给冷却水的冷却水通路，在所述安装凹部的开口的周围形成有呈平面的供电面，在电极的抵接部的基端形成有圆柱形的安装部，在所述安装部的外周面形成有第二O型圈槽，在抵接部基端的所述安装部的周围形成有呈平面的被供电面，使所述安装部插通在所述嵌合凹部内，使所述第一O型圈槽以及第二O型圈槽内嵌合O型圈，使所述供电面与所述被供电面接触，如此将电极安装于突出部。

因此，电极以及电极架的突出部通过由冷却水通路供给的冷却水冷却，所以，能够防止电极以及电极架的过热。

根据本发明的第二技术方案，在上述第一技术方案的点焊机的电极部中，使电极的安装部的末端面与安装凹部的底部分离。

因此，电极的安装部的末端面也会接触冷却水，能够有效地对电极进行冷却。

根据本发明的第三技术方案，在上述第一技术方案的点焊机的电极部中，供给冷却水的注水管配设在冷却水通路内，使所述注水管的开口部面向电极的安装部。

因此，从注水部的顶端供给的冷却水直接与电极的安装部接触，能够有效地对小型触头进行冷却。

根据本发明的第四技术方案，点焊机的电极部包括：筒状的电极架，该电极架的内部形成有冷却水通路，被供给焊接电流；以及电极，安装在所述电极架的顶端，通过形成于顶端的抵接部对被焊接部件施加压力，所述点焊机的电极部中，在电极架的顶端形成有与冷却水通路连通、截面形状为圆形的安装凹部，在所述安装凹部的内周面形成有第一O型圈槽，在电极架的顶端的、所述安装凹部的开口的周围形成有呈平面的供电面，在电极的抵接部的基端形成有圆柱形的安装部，在所述安装部的外周面形成有第二O型圈槽，在抵接部基端的所述安装部的周围形成有呈平面的被供电面，使所述安装部插通在所述嵌合凹部内，使所述第一O型圈槽以及第二O型圈槽内嵌合O型圈，所述供电面与所述被供电面接触，电极安装于电极架，所述冷却水通路内配设有供给冷却水的注水管，所述注水管的开口部面向电极的安装部。

因此，焊接时，被供电面与供电面抵接，通过施加压力而对电极进行作用的力在供电面得到支持，所以，不会如以往的那样，通过相对的帽状触头对被焊接部件施加压力时，帽状触头的安装凹部被压扩，帽状触头从杆体脱落，另外，因为在第一O型圈槽以及第二O型圈槽嵌合O型圈，从而将电极安装在电极架上，所以电极不会从电极架脱落。

另外，因为电极以及电极架的突出部通过由冷却水通路供给的冷却水冷却，所以，能够防止电极以及电极架的过热。

附图说明

图1是第一实施方式的点焊机的电极部的截面图。

图2是图1的A-A线的截面图。

图3是使用状态下的点焊机的电极部的说明图。

图4是第二实施方式的点焊机的电极部的截面图。

图5是以往的点焊机的电极部的说明图。

图6是以往的电极架及小型触头的说明图。

附图符号说明：

10...电极架；10a...突出部；10b...安装凹部；10c...第一O型圈槽；10d...供电面；10e...开口洞；10f...开口洞的开口部；10g...冷却水通路；10h...排水路；10i...排水路的开口部；10j...流路；10k...安装凹部的底部；20...电极；20a...抵接部；20b...安装部；20c...第二O型圈槽；20d...被供电面；20e...安装部的末端面；41...流入口部件；42...注水部件；42a...注水管；42b...流路；43...排水口部件；50...电极部；90...以往的点焊机的电极部；91...杆体；91a...安装部；92...注水管；95...帽状触头；95a...安装凹部；110...电极架；110a...安装凹部；110b...第一O型圈槽；110c...供电面；110d...冷却水通路；120...电极；120a...抵接部；120b...安装部；120c...第二O型圈槽；120d...被供电面；120e...安装部的末端面；140...注水管；190...以往的点焊机的电极部；191...电极架；191a...突出部；191b...安装孔；191c...冷却水通路；195...小型触头；195a...安装部；195b...抵接部；198...被焊接部件；199...被焊接部件。

具体实施方式

第一实施方式：

下面，参照附图，附图所示为本发明的优选实施方式。10为电极架，其安装在点焊机的供电部。电极架10由上述供电部供给焊接电流。电极架10由铬铜、铍铜等强韧且导电率良好的铜合金构成。电极架10突出形成有板状的突出部10a。突出部10a的表面凹陷形成有安装凹部10b。安装凹部10b的截面形状为圆形。安装凹部10b相对于突出部10a的表面不倾斜，而形成为相对于突出部10a的表面垂直相交。在安装凹部10b的内周面遍及整圈地凹陷形成有第一O型圈槽10c。在突出部10a表面的、安装凹部10b的开口部的周围形成有呈平面的供电面10d。

从电极架10的侧面到突出部10a的基部形成有开口洞10e。开口洞10e的开口部10f螺刻有螺纹槽，在该开口部10f旋入安装有筒状的流入口部件41。流入口部件41连接有供给冷却水的冷却水配管。还形成有从开口洞10e的顶端连通到安装凹部10b的冷却水通路10g。在流入口部件41的顶端安装有注水部件42。注水部件42的顶端形成有注水管42a，从注水部件42的基端到注水管42a的顶端连通形成有流通冷却水的流路42b。注水管42插入配设在冷却水通路10g内，注水管42a的顶端面向安装凹部10b。注水管42a的外径比冷却水通路10g的内径小。如图2所示，在开口洞10e的顶端连通有在电极架10的侧面开口的排水路10h。排水路10h的开口部10i螺刻有螺纹槽，旋入有筒状的排水口部件43。排水口部件43连接有排水管。

电极20一体形成有与被焊接部件抵接的抵接部20a、以及形成于抵接部20a的基端的安装部20b。电极20由铬铜、铍铜等强韧且导电率良好的铜合金构成。安装部20b为圆柱形。安装部20b的外径比安装凹部10的内径略小。安装部20b的外周面遍及整圈地凹陷形成有第二O型圈槽20c。抵接部20a的宽度尺寸比安装部20b的宽度尺寸大。在抵接部20a基端的、安装部20b的周围形成有呈平面状的被供电面20d。

在第一O型圈槽10c嵌合安装有O型圈30。O型圈30的材质包括丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶，聚氨酯橡胶。安装凹部10b内插有电极20的安装部20b，使O型圈30与第二O型圈槽20c嵌合，将电极20安装到电极架10的突出部10a。在该状态下，被供电面20d与供电面10d接触。

从流入口部件41供给的冷却水在注水部件42的流路42b流通，从注水管42a的顶端向冷却水通路10g以及安装凹部10b供给，对电极20的安装部20b进行冷却。因为注水管42a的开口部面向电极20的安装部20b，所以从注水管42a的顶端供给的冷却水直接与安装部20b接触，有效地冷却安装部20b。另外，为了有效地冷却安装部20b，而构成为使安装部20b的末端面20e与安装凹部10b的底部10k分离，使安装部20b的末端面20b也接触冷却水。在本发明中，因为在安装凹部10b与安装部20b之间，设有O型圈30，所以从注水部件42的注水管42a供给的冷却水不会从安装凹部10b与安装部20b之间泄漏。对电极20的安装部20b进行冷却的冷却水在冷却水流通路10f的内侧与注水管42a的外侧之间的流路10j流通，继而在开口洞10e、排水路10h流通，从排水口部件43排到排水管。

在形成于冷却水通路10g的内侧与注水管42a的外侧之间的流路10j的截面积相对于在注水部件42的流路42b流通的冷却水的流量不够大的情况下，安装凹部10b内的水压变高，如图3(A)所示，电极20被上述水压顶起，被供电面20d与供电面10d分离。在本发明中，因为在电极20的安装部20b的外周面形成有与O型圈30嵌合的第二O型圈槽20c，所以即使电极20被上述水压顶起，电极20也不会从安装凹部10b脱落。另外，因为安装凹部10b的内周面形成有第一O型圈槽10c，所以O型圈30不会从安装凹部10b脱落。

如图3(B)所示，用电极20以及与其相对的电极50压接被焊接部件98、99时，被供电面20d与供电面10d接触。在这种状态下，使焊接电流在电极20与电极50之间通电时，被焊接部件98与被焊接部件99因为其电阻热而熔融，焊接。因为被供电面20d与供电面10d为平面，所以在焊接时，在供电面10d与被供电面20d之间切实地进行通电。焊接时，在被焊接部件98、99产生的电阻热传递到电极20的抵接部20a。但是，当焊接完成时，如图3(A)所示，由于作用于安装凹部10b内的水压，电极20被顶起，被供电面20d与供电面10d分离，几乎不会从电极20向电极架10的突出部10a侧传热。另外，突出部10a被在冷却水通路10g内流通的冷却水冷却。因此，突出部10a不会因热量而软化、变形。

在除了焊接以外的时候，因为被供电面20d与供电面10d分离，所以被供电面20d与空气接触，被冷却。焊接时，被供电面20d与供电面10d接触，带走被供电面20d的热量的空气从被供电面20d与供电面10d之间的空间排出。另外，因为供电面10d也被空气冷却，所以被供电面20d与供电面10d不会氧化，从而在被供电面20d与供电面10d之间能切实地进行通电。即使被供电面20d与供电面10d分离，几乎不会从电极20向电极架10的突出部10a侧传热，因为电极20的安装部20b一直被从注水管42a供给的冷却水冷却，所以电极20也不会因过热而软化。因此，抑制了电极20的抵接部20a因焊接而产生变形，与以往相比，可以将电极20的更换时间延长为大约三倍。

在本发明中，对在注水部件42的流路42b流通的冷却水的流量、以及形成于冷却水通路10g的内侧与注水管42a的外侧的流路10j的截面积进行设定，从而使水压作用于安装凹部10b，得到由被供电面20d与供电面10d分离而产生的效果。

在本发明中，通过使电极20的被供电面20d与突出部10d的供电面10d接触，使电极架10与电极20通电，因此，无需像以往那样在电极架90的突出部90a形成锥状的安装孔90b、在小型触头95形成锥状的安装部95a，也不会使小型触头95从安装孔90b的突出量变大。因此，可以减小抵接部20a从突出部10a的突出尺寸，取而代之，能够增大突出部10a的厚度尺寸，能够在突出部10a形成冷却水通路10g，对电极20进行冷却。另外，因为能够增大突出部10a的厚度，所以突出部10a的刚性增大，能够抑制焊接时的突出部10a的变形，保障焊接质量。

第二实施方式：

关于与第一实施方式的不同点，对第二实施方式的点焊机的电极部进行说明。第二实施方式的电极架110为筒状。这种电极架110通常称为杆体。在电极架110的内部形成有冷却水通路110d。电极架110的顶端形成有与冷却水通路110d连通的安装凹部110a。安装凹部110a的截面形状为圆形。安装凹部110a相对于电极架110的长度方向未倾斜。在安装凹部110a的内周面遍及整圈地凹陷形成有第一O型圈槽110b。在电极架110的顶端的安装凹部110a的开口周围形成有呈平面的供电面110c。供电面110c与安装凹部110a的内周面垂直相交。

第二实施方式的电极120为与第一实施方式的电极20相同的构造。第一O型圈槽110b嵌合安装有O型圈130。在安装凹部110a内插通有电极120的安装部120b，使O型圈130嵌合到第二O型圈槽120c，将电极120安装到电极架110。在这种状态下，被供电面120d与供电面110c接触。在电极架110的冷却水通路110d内配设有供给冷却水的注水管140。注水管140顶端的开口部面向电极120的安装部的末端面120e。

第二实施方式也与第一实施方式一样，通过从注水管140供给的冷却水，使安装凹部110a内的水压变高，使被供电面20d与供电面10d分离。由此产生的效果与第一实施方式相同。

焊接时，被供电面120d与供电面110c抵接，通过加压而作用于电极120的力在供电面110c得到支持。由此，不会如以往的那样，在通过相对的帽状触头对被焊接部件加压时，帽状触头的安装凹部被扩压，产生帽状触头从杆体脱落的问题。另外，因为使O型圈130嵌合在第一O型圈槽110b以及第二O型圈槽120c，而将电极120安装到电极架110，所以电极20不会从电极架110脱落。

上面，结合目前最具实践性、且优选的实施方式对本发明进行说明，但本发明不受本申请的说明书中所公开的实施方式的限制，可以在不脱离由整个权利要求书及说明书体现的主旨或思想的范围内进行适当地变更，而且，利用这种变更的点焊机的电极部也应当包含在技术范围内。

Claims (4)

1.一种点焊机的电极部(50)，包括：电极架(10)，该电极架形成有板状的突出部(10a)，被供给焊接电流；以及

电极(20)，安装成从所述突出部(10a)的表面突出，通过形成于顶端的抵接部(20a)对被焊接部件施加压力，

所述点焊机的电极部的特征在于，在突出部(10a)凹陷形成有截面形状为圆形的安装凹部(10b)，

在所述安装凹部(10b)的内周面形成有第一O型圈槽(10c)，

在电极架(10)形成有连通到安装凹部(10b)的供给冷却水的冷却水通路(10g)，

在所述安装凹部(10b)的开口的周围形成有呈平面的供电面(10d)，

在电极(20)的抵接部(20a)的基端形成有圆柱形的安装部(20b)，

在所述安装部(20b)的外周面形成有第二O型圈槽(20c)，

在抵接部(20a)基端的所述安装部(20b)的周围形成有呈平面的被供电面(20d)，

使所述安装部(20b)插通在所述嵌合凹部(10b)内，使所述第一O型圈槽(10c)以及第二O型圈槽(20c)内嵌合O型圈(30)，使所述供电面(10d)与所述被供电面(20d)接触，如此将电极(20)安装于突出部(10a)。

2.根据权利要求1所述的点焊机的电极部，其特征在于，使电极(20)的安装部(20b)的末端面(20e)与安装凹部的底部(10k)分离。

3.根据权利要求1所述的点焊机的电极部，其特征在于，供给冷却水的注水管(42a)配设在冷却水通路(10g)内，使所述注水管(42a)的开口部面向电极(20)的安装部(20b)。

4.一种点焊机的电极部(150)，包括：筒状的电极架(110)，该电极架的内部形成有冷却水通路(110d)，被供给焊接电流；以及

电极(120)，安装在所述电极架(110)的顶端，通过形成于顶端的抵接部(120a)对被焊接部件施加压力，

所述点焊机的电极部的特征在于，在电极架(110)的顶端形成有与冷却水通路(110d)连通、截面形状为圆形的安装凹部(110a)，

在所述安装凹部(110a)的内周面形成有第一O型圈槽(110b)，

在电极架(110)的顶端的、所述安装凹部(110a)的开口的周围形成有呈平面的供电面(110c)，

在电极(120)的抵接部(120a)的基端形成有圆柱形的安装部(120b)，

在所述安装部(120b)的外周面形成有第二O型圈槽(120c)，

在抵接部(120a)基端的所述安装部(120b)的周围形成有呈平面的被供电面(120d)，

使所述安装部(120b)插通在所述嵌合凹部(110a)内，在所述第一O型圈槽(110b)以及第二O型圈槽(120c)内嵌合O型圈(130)，使所述供电面(110c)与所述被供电面(120d)接触，如此将电极(120)安装于电极架(110)，

所述冷却水通路(110d)内配设有供给冷却水的注水管(140)，所述注水管(140)的开口部面向电极(120)的安装部(120b)。

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