JP2000052053A - プロジェクション溶接用下部電極 - Google Patents

プロジェクション溶接用下部電極

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JP2000052053A JP10230442A JP23044298A JP2000052053A JP 2000052053 A JP2000052053 A JP 2000052053A JP 10230442 A JP10230442 A JP 10230442A JP 23044298 A JP23044298 A JP 23044298A JP 2000052053 A JP2000052053 A JP 2000052053A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接精度の低下や溶接不良を生じさせること
のないプロジェクション溶接用下部電極を提供すること
を目的とするものである。 【解決手段】 上部に電極チップ8を着脱自在とし下面
には連結用孔5を設けた電極本体4を、下部に前記連結
用孔5が縦に2分される位置において切り落とされた切
欠段部3aを備えた主ブロック体3と、底面がこの主ブ
ロック体3の底面とともに電極本体4の取付基準面4a
となるように切欠段部3aに嵌められてその縦壁面にね
じ止めされるクランプ9とよりなるものとして、この電
極本体4を、棒状主体の上端の取付基準面1aに連結軸
部2を連設した電極ホルダ1の連結軸部2に両取付基準
面1a、4aが当接して平行度が確保されるように連結
用孔5をもって挿込んでクランプ9により締付一体化す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はウェルドボルトやウ
ェルドナットを各種基板に溶接するプロジェクション溶
接用下部電極に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ウェルドボルトやウェルドナット
を溶接するプロジェクション溶接用下部電極は、図5に
示されるように、電極本体30の下端から突出される連
結用のテーパ軸部31を、電極ホルダ32に形成された
連結用のテーパ孔部33に嵌着することにより電極本体
30と電極ホルダ32とを連結一体化するとともに、電
気的に接続している。そして、ウェルドボルトを溶接す
る場合とウェルドナットを溶接する場合に応じてウェル
ドボルト用とウェルドナット用の各電極本体30を電極
ホルダ32に差し替えていた。しかし、連結用のテーパ
軸部31と連結用のテーパ孔部33との嵌合であるた
め、両者のテーパ形状の切削精度により連結時における
電極チップ34の水平度がばらついて溶接精度が低下す
るうえ、テーパ軸部31とテーパ孔部33の密着度もば
らついて電流量が安定しないという問題があった。ま
た、繰り返し行われる電極本体30と電極ホルダ32と
の連結操作によりテーパ軸部31とテーパ孔部33とに
偏摩耗が生じ、テーパ軸部21とテーパ孔部23との連
結時の傾きが次第に拡大されて溶接精度がさらに悪化
し、不良品を生じさせるという問題があるうえに、偏摩
耗により両者の密着度も低下して極端な場合、接触不良
による溶接不良を生じさせるという問題もあった。しか
も、テーパ軸部31とテーパ孔部33との密着度の低さ
から生じる発熱による電流量の低下を防止するため、電
極ホルダ32には冷却用流路35を必ず形成すしておく
必要があり、その冷却機構が複雑になってコストアップ
を生じさせるという問題もあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
問題を解決し、溶接精度の低下や溶接不良を生じさせる
ことのないプロジェクション溶接用下部電極を提供する
ことを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
め本発明は、上部に電極チップを着脱自在とした電極本
体をその下面に設けられた連結用孔をもって電極ホルダ
の上端に装着するようにしたプロジェクション溶接用下
部電極において、前記電極本体を、下部に前記連結用孔
を縦に2分する位置において切り落とされた切欠段部を
備えた主ブロック体と、底面がこの主ブロック体の底面
とともに電極本体の取付基準面となるよう前記切欠段部
に嵌められてその縦壁面にねじ止めされるクランプとよ
りなるものとする一方、前記電極ホルダは、上端を取付
基準面とする棒状主体の前記取付基準面に棒状主体より
細径の連結軸部を連設したものとして、この電極ホルダ
の連結軸部に電極本体を前記両取付基準面が当接して平
行度が確保されるように連結用孔をもって挿込んで前記
クランプにより締付一体化したことを特徴とするプロジ
ェクション溶接用下部電極を請求項1の発明とし、この
ような発明において、電極本体の主ブロック体に冷却水
路が形成されているものを請求項2の発明とし、また、
前記した請求項1または2の発明において、電極本体の
主ブロック体にエア供給孔が形成されているものを請求
項3の発明とし、さらにまた、この請求項3の発明にお
いて、電極チップに電極本体のエア供給孔から供給され
るエアにより浮上されるウェルドナット位置決め用のガ
イドピンが組み込まれたものを請求項4の発明とし、電
極本体のエア供給孔にウェルドボルトの軸部を嵌挿保持
するセラミックスよりなる絶縁筒が嵌着されているもの
を請求項5の発明とするものである。
【0005】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好ましい実施の形
態を図に基づいて詳細に説明する。図1、図2に示した
ウェルドボルト用のプロジェクション溶接用下部電極に
おいて、1は上端に後記する電極本体4を装着保持する
電極ホルダである。この電極ホルダ1は、棒状主体の上
端面を水平な取付基準面1aとしてその中心部に該棒状
主体より細径の連結軸部2を連設したものとしている。
4は角形の電極本体であり、この電極本体4にはその下
面の略中心位置に連結用孔5が設けられているとともに
上部にガイド孔8aを中心に備えた電極チップ8を着脱
可能な雄ねじ筒部が設けられてこの雄ねじ筒部の筒孔と
連結用孔5はエア供給路6をもって連通されており、さ
らに、エア供給路6の側方に該エア供給路6と平行する
冷却水路7を設けてあるが、特に本発明では、この電極
本体4を主ブロック体3とクランプ9の2部材に分割し
てあり、この点に本発明の第1の特徴がある。
【0006】すなわち、本発明における電極本体4は、
前記連結用孔5の下半部を縦に2分する位置において切
り落とした切欠段部3aが下部に形成されている主ブロ
ック体3と、底面がこの主ブロック体3の底面とともに
電極本体4の取付基準面4aとなるように前記切欠段部
3aに嵌められる角棒状のクランプ9とよりなるものと
して、両者はクランプ9に配設されているボルト挿通孔
9bを通じて切欠段部3aの縦壁面に形成してあるねじ
孔3bに向けねじ込まれる取付ボルト10、10により
締付一体化され、これにより下部が主ブロック体側の凹
溝5aとクランプ側の凹溝5bとに2分された連結用孔
5に電極ホルダ1の連結軸部2の基部2bを抱持するよ
うにしてある。11はエア供給路6の上部段付孔に嵌着
される窒化珪素セラミックスよりなる絶縁筒であって、
この絶縁筒11はエア供給路6内に挿通されるウェルド
ボルトの軸部を絶縁保護するためのものである。
【0007】なお、図において12は冷却水路7の給排
孔に接続される冷却水供給用ホース接続用の継手、13
は冷却水路7の開口を塞ぐ栓、14はエア漏れ防止のO
リング、15は電極本体4のエア供給路6と連通される
接続孔であり、この接続孔15にはエア供給用ホ−ス接
続用の継手16が取り付けられている。17は連結軸部
2の先端に形成されるエア導入孔であり、このエア導入
孔17は前記接続孔15とエア供給路6とを連通させる
ためのものである。18は切欠段部3aにクランプ9を
嵌合係止させて連結軸部2の基部2aを抱持する際、ク
ランプ9と切欠段部3a間に形成される締付け量を確保
するための隙間である。
【0008】このように構成されたものは、先ず、電極
ホルダ1の上端の連結軸部2に主ブロック体3の切欠段
部3aに形成されている凹溝5aをあてがって該主ブロ
ック体3を押し込んだうえ下部の切欠段部3aにクラン
プ9を嵌め込んでこの主ブロック体3とクランプ9より
なる電極本体4の底面に相当する取付基準面4aを電極
ホルダ1の棒状主体の上端にある取付基準面1aに当接
させ、この状態でクランプ9のボルト挿通孔9bを通じ
て取付ボルト10を切欠段部3aの縦壁面に形成してあ
るねじ孔3bに向けねじ込めば、クランプ9の締め付け
により電極本体4が電極ホルダ1の上端に強固に連結さ
れるとともに、両者の電気的接続が行われる。そして、
冷却水供給用ホース接続用の継手12に図示しない冷却
水供給用ホースを接続して冷却水路7に冷却水を流入さ
せるとともに、図示しないエア供給用ホースをエア供給
用ホ−ス接続用の継手16に接続してエアを供給すれ
ば、エアは接続孔15、連結軸部2のエア導入孔17を
通じてエア供給路6に流入し、この状態において、電極
チップ8上に被溶接用基板を位置決め載置したうえ、ウ
ェルドボルトの軸部をガイド孔8aを通じて絶縁筒11
内に挿入させ、ボルト頭部下面に形成した溶接用突子を
被溶接用基板上に当接させる。
【0009】そして、図示しない上部電極を下降させて
ウェルドボルト頭部を押圧すれば、被溶接用基板にウェ
ルドボルトは溶接されることとなる。そして、ウェルド
ボルトが溶接された被溶接基板を電極チップ8より取り
除けば、電極チップ8のガイド孔8aは開放されるの
で、周縁に付着した溶接スパッタ等はエア供給路6より
吹き出されるエアにより吹き飛ばされて電極チップ8や
絶縁筒11内は清掃されることとなる。このように溶接
に続いて清掃が行われうえに、溶接による電極本体4の
発熱は、冷却水路7内を流れる冷却水により確実に冷却
されるので、温度上昇による電流量の低下はなく安定し
た溶接を長時間連続して行うことができる。
【0010】また、ウェルドナットの溶接を行いたいと
きには、クランプ9をねじ止めしている取付ボルト10
を緩めてクランプ9による締め付けを外したうえ連結用
軸部2に連結用孔5を挿込んであるウェルドボルト用の
電極本体4を抜き取り、電極ホルダ1の連結用軸部2に
図3、図4に示されるような主ブロック体3とクランプ
9の2部材に分割されたウェルドナット用の電極本体4
を前記同様にして装着し、クランプ9をねじ止めして両
者を連結一体化すればよい。
【0011】なお、図3、図4に示されるウェルドナッ
ト用の電極本体4を、前記したウェルドボルト用の電極
本体との相違点を中心として説明すれば、電極本体4の
エア供給路6の上端に形成された雌ねじ部4bに螺着さ
れている電極チップ8には透孔21が形成されていてこ
の透孔21に前記エア供給路6からのエアにより付勢さ
れて先端が電極チップ8より浮動突出される絶縁材より
なるガイドピン22を遊挿し、このガイドピン22には
基部に末広がり斜面22aを有するフランジ部22bが
形成されていてこの末広がり斜面22aが電極チップ8
の下端に段部を介して形成された透孔口縁21aに当接
することによりエアの漏れを防ぐものとしている。な
お、23は電極チップ8のねじ込み面からエアが漏れる
のを防止するOリングである。
【0012】このように構成されたものも、前記したウ
ェルドボルト用の電極本体4を電極ホルダ1に連結させ
る場合と同様、電極ホルダ1の上端の連結軸部2に主ブ
ロック体3の切欠段部3aに形成されている凹溝5aを
あてがって該主ブロック体3を押し込んだうえ下部の切
欠段部3aにクランプ9を嵌め込んでこの主ブロック体
3とクランプ9よりなる電極本体4の底面に相当する取
付基準面4aを電極ホルダ1の棒状主体の上端にある取
付基準面1aに当接させ、この状態でクランプ9のボル
ト挿通孔9bを通じて取付ボルト10を切欠段部3aの
縦壁面に形成してあるねじ孔3bに向けねじ込めばよ
い。そして、冷却水供給用ホース接続用の継手12に図
示しない冷却水供給用ホースを接続して冷却水路7に冷
却水を流入させるとともに、図示しないエア供給用ホー
スをエア供給用ホ−ス接続用の継手16に接続してエア
を供給すれば、エアは接続孔15、連結軸部2のエア導
入孔17を通じてエア供給路6に流入し、ガイドピン2
2はエア圧により電極チップ8の透孔21内に浮動し先
端を電極チップ8より突出させる。この状態において、
電極チップ8上に孔付きの被溶接用基板を位置決め載置
したうえ、ウェルドナットのねじ孔にガイドピン22の
先端を挿入させて、ウェルドナットの位置決めを行い、
ウェルドナット下面に形成した溶接用突子を被溶接用基
板上に当接された状態とする。
【0013】次に、図示しない上部電極を下降させてウ
ェルドナットの上面を押圧すれば、被溶接用基板にウェ
ルドナットは溶接されることとなる。このとき、ガイド
ピン22は上部電極により押圧され、エア圧の付勢力に
抗して下降するので、透孔口縁20aに当接していたガ
イドピン22の末広がり斜面22aは下降して透孔口縁
20aとのシール状態を解くので、エア供給路6のエア
は電極チップ8の透孔21とガイドピン22との細隙を
通じて外部に噴出し、透孔21やガイドピン22に付着
している溶接スパッタ等を吹き飛ばして透孔21やガイ
ドピン22を清掃することとなる。次に、ウェルドナッ
トが溶接された被溶接基板を電極チップ8より取り除け
ば1サイクルは完了する。このように溶接に続いて清掃
が行われうえに、溶接による電極4の発熱は、冷却水路
7内を流れる冷却水により確実に冷却されるので、温度
上昇による電流量の低下はなく安定した溶接を長時間連
続して行うことができる。
【0014】
【発明の効果】本発明は前記説明によって明らかなよう
に、連結軸部と連結用孔とを非テーパ形状とすることが
できるので、電極本体と電極ホルダとの接触面が増え、
また、電極本体の底面と電極ホルダの棒状主体の上端面
とを互いに当接する取付基準面としたので、電極本体と
電極ホルダとの水平基準が得られることとなって溶接精
度を安定させることができる。さらに、電極本体を連結
軸部に対してクランプにより締付固定するようにしたの
で、電極本体の交換脱着が簡単になるうえに、連結部分
の摩耗が少なく電極本体の寿命を伸ばすことができ、ま
た、両者の密着度が高められて電気的な接続が確実なも
のとなるので、電流量の低下を防止するとともに、接触
不良による発熱を防止でき、このため、電極ホルダに冷
却水路を形成しておかなくても長期使用に耐えるものと
なる。また、電極本体の主ブロック体に冷却水路を形成
したものは、冷却機構が簡単な構造となって装置を安価
なものとすることができるうえに溶接熱をより確実に冷
却し、電極の寿命を延ばすことができる。さらに、電極
本体にエア供給孔を設けたものは、ガイドピンをエアに
より浮動させることができるとともに、溶接により発生
した溶接スパッタを電極チップやガイドピンから吹き飛
ばすことができるので、溶接スパッタがねじ部や被溶接
用基板等に付着することがないので溶着不良を起こすこ
とがないので歩留まりを向上させることができるし、セ
ラミックスよりなる絶縁筒をエア供給孔に嵌着したもの
は、電極の耐久性を向上させることができる等種々の利
点を有するものである。従って、本発明は従来の問題点
を解消したプロジェクション溶接用下部電極として業界
の発展に寄与するところ大なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施の形態としてのウェルド
ボルト用の下部電極を示す一部切欠正面図である。
【図2】本発明の好ましい実施の形態としてのウェルド
ボルト用の下部電極を示す一部切欠側面図である。
【図3】本発明の他の好ましい実施の形態としてのウェ
ルドナット用の下部電極を示す一部切欠正面図である。
【図4】本発明の他の好ましい実施の形態としてのウェ
ルドナット用の下部電極を示す一部切欠側面図である。
【図5】従来のプロジェクション溶接用下部電極を示す
一部切欠正面図である。
【符号の説明】
1 電極ホルダ 1a 取付基準面 2 連結用軸部 3 主ブロック体 4 電極本体 4a 取付基準面 5 連結用孔 6 エア供給路 7 冷却水路 8 電極チップ 9 クランプ 11 絶縁筒 21 透孔 22 ガイドピン

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上部に電極チップ(8) を着脱自在とした
    電極本体(4) をその下面に設けられた連結用孔(5) をも
    って電極ホルダ(1) の上端に装着するようにしたプロジ
    ェクション溶接用下部電極において、前記電極本体(4)
    を、下部に前記連結用孔(5) を縦に2分する位置におい
    て切り落とされた切欠段部(3a)を備えた主ブロック体
    (3) と、底面がこの主ブロック体(3) の底面とともに電
    極本体(4) の取付基準面(4a)となるよう前記切欠段部(3
    a)に嵌められてその縦壁面にねじ止めされるクランプ
    (9) とよりなるものとする一方、前記電極ホルダ(1)
    は、上端を取付基準面(1a)とする棒状主体の前記取付基
    準面(1a)に棒状主体より細径の連結軸部(2) を連設した
    ものとして、この電極ホルダ(1) の連結軸部(2) に電極
    本体(4) を前記両取付基準面(1a)、(4a)が当接して平行
    度が確保されるように連結用孔(5) をもって挿込んで前
    記クランプ(9) により締付一体化したことを特徴とする
    プロジェクション溶接用下部電極。
  2. 【請求項2】 電極本体(4) の主ブロック体(3) に冷却
    水路(7) が形成されている請求項1に記載のプロジェク
    ション溶接用下部電極。
  3. 【請求項3】 電極本体(4) の主ブロック体(3) にエア
    供給孔(6) が形成されている請求項1または2に記載の
    プロジェクション溶接用下部電極。
  4. 【請求項4】 電極チップ(8) に電極本体(4) のエア供
    給孔(6) から供給されるエアにより浮上されるウェルド
    ナット位置決め用のガイドピン(22)が組み込まれる請求
    項3に記載のプロジェクション溶接用下部電極。
  5. 【請求項5】 電極本体(4) のエア供給孔(6) にウェル
    ドボルトの軸部を嵌挿保持するセラミックスよりなる絶
    縁筒(11)が嵌着されている請求項3に記載のプロジェク
    ション溶接用下部電極。
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