JP2000140992A - 溶接用チップとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、細径で通電長の長く耐摩耗性に優
れ、曲がりが無く滑らかな加工面の孔を形成しやすく、
生産性に優れた溶接用チップとその製造方法を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 本発明は溶接用チップを、孔を中心とし
て溶接ワイヤを通す方向に対して複数に分割することに
より、従来複雑であった細径かつ深孔の加工をプレス加
工や平面からの溝の切削加工に代えることができ、高速
に、かつ自動化が容易な為、細径で通電長の長く耐摩耗
性に優れ、曲がりが無く滑らかな加工面の孔を生産性良
く安価に製造することが出来る。また、分割構造に位置
決め用の凹部や凸部、締結部材やロー材を設けることに
よって、各分割部品を結合する際の位置決めやズレ防止
を確りと行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接ワイヤに通電
を行うための溶接用チップとその製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、溶接分野におけるアーク溶接機の
普及は著しいものがあり、特に自動車業界における溶接
の自動化設備、さらに溶接用ロボットの溶接機は溶接ワ
イヤを自動的に送給可能なタイプのアーク溶接機が使用
されている。

【０００３】そして、アーク溶接機のトーチ先端には溶
接ワイヤに溶接電流を通電するための溶接用チップが、
溶接ワイヤを孔に通す形でトーチ先端部に取付けられて
いる。

【０００４】この溶接用チップは、通常、溶接ワイヤの
径より僅かに孔の径を大きく加工しており、通電性（溶
接ワイヤとの接触性）と溶接ワイヤ送給性（溶接ワイヤ
との滑り性）という相反する特性を両立するように孔径
を設定したり、例えばクローム銅等を材料として用いた
りしている。

【０００５】そのため、一般的に普及している例えばワ
イヤ径１．２ｍｍの場合でも、溶接電流２００から３５
０Ａという大電流の通電による電蝕摩耗や、毎分５から
１５ｍというワイヤ送給による摩耗によって、溶接ワイ
ヤを通している孔が消耗してしまい、溶接の品質確保の
観点のため、溶接条件にもよるが短時間または一定時間
毎に新品に交換されるのが常であった。

【０００６】したがって、溶接用チップには、（１）耐
摩耗性の観点から、通電長が長く、孔の加工面が滑らか
で、曲がりの無いこと（２）消耗品の観点から、安価な
ことの２点が求められている。

【０００７】以下、図面を用いて従来の溶接用チップを
説明する。図７は溶接用チップの断面図で、溶接ワイヤ
径１．２ｍｍに対して溶接用チップの孔径を１．３５ｍ
ｍにしている。

【０００８】この溶接用チップは孔加工方法としてドリ
ル加工を用いており、溶接用チップ長４５ｍｍに対して
通電長４３ｍｍと、通電長を長くすることができる。

【０００９】図８は別の製造方法による溶接用チップの
断面図で、外形を冷間鍛造、スエージング加工で形成
し、溶接ワイヤ径１．２ｍｍに対して溶接用チップの孔
径を１．３５ｍｍにしている。

【００１０】この溶接用チップは冷間鍛造、スエージン
グ加工で形成しているので溶接用チップ長４５ｍｍに対
して通電長２２ｍｍと、通電長を長くすることができな
い。

【００１１】これらの溶接用チップについて、その製造
方法を以下に説明する。図９（ａ）はドリル加工を用い
た溶接用チップの製造方法の一部を示す工程図で、ステ
ップ１では金属棒を所定の長さに切断して素材を作成
し、ステップ２では素材を外形切削加工して外形を整
え、ステップ３ではドリル加工により径１．３５ｍｍ、
長さ４３ｍｍの孔を作成する。この加工には約１８０秒
要する。

【００１２】（ｂ）は冷間鍛造・スエージング加工を用
いた溶接用チップの製造方法の一部を示す工程図で、ス
テップ１では金属棒を所定の長さに切断して素材を作成
し、ステップ５では素材の端部を冷間鍛造加工して保持
部を形成し、ステップ６ではドリル加工により下孔を作
成する。そして、ステップ７では最終の孔径と同寸法の
芯線を下孔に通し、ステップ８ではスエージング加工に
より外形及び孔径を整え、ステップ９では芯線を除去す
る。

【００１３】ステップ３または９以降については共通の
ステップを行い、（ｃ）に示すようにステップ４で先端
をＲ加工し、孔内径先端のリーマ加工を施し、ステップ
１０で保持部に転造によるネジを形成し、ステップ１１
で刻印を施し、ステップ１２で包装する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図９（ａ）に
示したドリル加工を用いる製造方法では、加工時間が約
１８０秒と長くかかるため生産性が悪く、孔の曲がりが
無くかつ滑らかな加工面を細径・深孔加工の困難さから
維持しがたいという問題点があった。

【００１５】また、図９（ｂ）にしめした冷間鍛造・ス
エージング加工を用いる製造方法では芯線を使用するス
エージング加工の性能限界から、加工可能な通電長が２
２ｍｍと短く、耐摩耗性の面で問題点があった。

【００１６】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、細径で通電長の長く耐摩耗性に優れ、曲がりが無く
滑らかな加工面の孔を形成しやすく、生産性に優れた溶
接用チップとその製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、一端に保持部を有し、内部に
溶接ワイヤを通す孔を備え、前記孔を中心として溶接ワ
イヤを通す方向に対して複数に分割した分割部品を結合
した溶接用チップである。

【００１８】請求項２記載の発明は、分割された面の一
方に凸部と、前記分割された他方の面に前記凸部に対応
する凹部を設けた請求項１記載の溶接用チップである。

【００１９】請求項３記載の発明は、分割された面に凹
部を設け、前記凹部に挿入する締結部材を設けた請求項
１記載の溶接用チップである。

【００２０】請求項４記載の発明は、溶接ワイヤを通す
方向に対して断面積が変化する凸部を前記分割された面
の一方に設け、前記分割された他方の面に前記凸部に対
応する凹部を設けた請求項２記載の溶接用チップであ
る。

【００２１】請求項５記載の発明は、凸部と凹部の形状
がテーパ状である請求項４記載の溶接用チップである。

【００２２】請求項６記載の発明は、外周から内側に付
勢する締結部材を設けた請求項１から５の何れかに記載
の溶接用チップである。

【００２３】請求項７記載の発明は、請求項１から６の
何れかに記載された溶接用チップを製造する際に、分割
した部分の間にロー材を配置してから分割した部分を合
わせ、ロー付けを行う溶接用チップの製造方法である。

【００２４】請求項８記載の発明は、請求項１から６の
何れかに記載された溶接用チップを製造する際に、溶接
ワイヤを通す方向に対して複数に分割した部分をプレス
加工で形成する溶接用チップの製造方法である。

【００２５】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明によれば、孔
を中心として溶接ワイヤを通す方向に対して複雑に分割
したので、分割した状態で孔部分が外側に位置するため
プレス加工や孔部分の溶接ワイヤを通す（孔の長さ）方
向への切削加工を可能とし、この孔部分を簡単に、か
つ、加工可能な通電長を長くすることができる。

【００２６】請求項２記載の発明によれば、分割された
面の一方に凸部と、前記分割された他方の面に前記凸部
に対応する凹部を設けたので、分割部品を結合する際の
位置決めが行いやすく、さらに、結合後の各分割部品の
ズレ等を防止することができる。

【００２７】請求項３記載の発明によれば、分割された
面に凹部を設け、前記凹部に挿入する締結部材を設けた
ので、各分割部品を確りと結合できる。

【００２８】請求項４記載の発明によれば、溶接ワイヤ
を通す方向に対して断面積が変化する凸部を前記分割さ
れた面の一方に設け、前記分割された他方の面に前記凸
部に対応する凹部を設けたので、各分割部品を結合する
際の位置決めやズレ防止をより一層確りと行うことがで
きる。

【００２９】請求項５記載の発明によれば、凸部と凹部
の形状をテーパ状にしたので、各分割部品を結合する際
の位置決めやズレ防止をより一層確りと行うことができ
る。

【００３０】請求項６記載の発明によれば、外周から内
側に付勢する締結部材を設けたことにより、組み立てを
容易に行うことができる。

【００３１】請求項７記載の発明によれば、分割した部
分の間にロー材を配置してから分割した部分を合わせ、
ロー付けを行うことにより、上記各発明における溶接用
チップを簡単に結合することができる。

【００３２】請求項８記載の発明によれば、溶接ワイヤ
を通す方向に対して複数に分割した部分をプレス加工で
形成することにより、各分割部品を容易に形成すること
ができる。

【００３３】（実施の形態１）本発明の一実施の形態例
として、各分割部品をプレス加工で形成する工程を図１
を参照しながら説明する。

【００３４】第１のステップで上部チップ素材を半丸形
状にプレス加工し、部品１３を形成する。

【００３５】第２のステップで、部品１３から上部素材
を切断して、部品１４を形成する。第３のステップで、
部品１４をプレス加工で上部チップの外形トリミングと
外形形状、及び刻印し、部品１５を形成する。

【００３６】第４のステップで、部品１５に上部チップ
の内径用の溝加工と締結用の凸部と凹部をプレス加工で
形成し、２分割構造の一方、上部側チップ１６の形成が
完了する。

【００３７】同様に第１〜４のステップを行い、順次部
品１７〜１９を形成した後、下部側チップ２０の形成が
完了する。

【００３８】これら上部側チップ１６と下部側チップ２
０のそれぞれの凹部と凸部を噛み合わせてプレス加工で
締結され、一体形の溶接用チップ２１となる。

【００３９】なお、この後で、接触面の平滑化加工と先
端部のＲ加工の僅かな部分の切削加工を行い溶接用チッ
プ２２を形成し、さらに、溶接トーチ（図示せず）に結
合するための保持部となるネジ部を転造工程で形成して
溶接用チップ２３に仕上げる。

【００４０】以上の様に容易に本実施の形態例によれ
ば、溶接用チップを上部側チップ１６と下部側チップ２
０の２つに分けることにより、溶接用チップの細径の深
孔を形成する加工法としてプレス加工を用いることがで
き、細径で通電長の長く耐摩耗性に優れ、曲がりが無く
滑らかな加工面の孔を生産性良く製造することが出来
る。

【００４１】なお、溶接用チップの細径の深孔を形成す
る際にプレス加工に代えて溝形状の切削加工を用いて
も、分割面からの簡単な加工となるため、従来のドリル
による穴あけ加工に比べて加工が簡単にできる。

【００４２】（実施の形態２）以下、本発明の第２の実
施の形態例について、図２を参照しながら説明する。

【００４３】図２において、（ａ）は本実施の形態例に
おける溶接用チップの分割部品の概要図、（ｂ）はその
断面図で、３１はプレス加工された上部側チップ、３２
はプレス加工された下部側チップ、３３はプレス加工さ
れた細径かつ深孔用の半丸の溝、３４は締結用に設けら
れた凸部、３５は同じく締結用の凹部を示し、それぞれ
の加工公差は僅かな圧入公差で加工されている。

【００４４】したがって上部側チップ３１と下部側チッ
プ３２をプレス加工で結合する際に、凸部３４と凹部３
５が噛み合うことにより、位置決めしやすく、かつ位置
ズレを防止できるので、簡単に形成できる。

【００４５】その結果、細径の深孔を容易に形成でき、
かつ孔の曲がりの無い、加工表面の滑らかな溶接チップ
を生産性良く実現できる。

【００４６】（実施の形態３）以下、本発明の第３の実
施の形態例について、図３を参照しながら説明する。

【００４７】図３において、（ａ）は本実施の形態例に
おける溶接用チップの分割部品の概要図、（ｂ）はその
断面図で、３６はプレス加工された上部側チップ、３７
はプレス加工された下部側チップ、３９はプレス加工さ
れた細径かつ深孔用の半丸の溝、３８は締結部材として
設けられた別部材のカシメ用の中間ピン、４０はピンに
対応した凹部を示し、それぞれの加工公差は僅かな圧入
公差で加工されている。

【００４８】したがって上部側チップ３６と下部側チッ
プ３７をプレス加工で結合する際に、中間ピン３８と凹
部４０が噛み合うことにより、位置決めしやすく、かつ
位置ズレを防止できるので、簡単に形成できる。

【００４９】その結果、細径の深孔を容易に形成でき、
かつ孔の曲がりの無い、加工表面の滑らかな溶接チップ
を生産性良く実現できる。

【００５０】（実施の形態４）以下、本発明の第４の実
施の形態例について、図４を参照しながら説明する。

【００５１】図４において、４１はプレス加工された上
部側チップ、４５はプレス加工された下部側チップ、４
２はプレス加工された細径かつ深孔用の半丸の溝、４４
は締結用に設けられたテーパ状の凸部、上部チップには
それに対応した練結用のテーパ状の凹部（図示せず）が
加工されている。

【００５２】したがって上部側チップ４１と下部側チッ
プ４５を合体し、スラスト方向につまりテーパ状の凸部
４４が凹部に食い込む方向にプレスすることで上部側及
び下部側チップ４１，４５は一体化し、より一層確かに
位置決めしやすく、かつ位置ズレを防止でき細径の深孔
を容易に形成でき、かつ孔の曲がりの無い加工表面の滑
らかな溶接チップを実現できる。

【００５３】（実施の形態５）以下、本発明の第５の実
施の形態例について、図５を参照しながら説明する。

【００５４】図５において、４６はプレス加工された上
部側チップ、４７はプレス加工された下部側チップ、４
３はプレス加工された細径かつ深孔用の半丸の溝、４８
は外径締結用に設けられた、別部材の外スリーブを示
し、チップ外径と外スリーブの加工公差は僅かな圧入公
差で加工されている。

【００５５】したがって上部側チップ４６と下部側チッ
プ４７をスリーブにて合体することで上部側、下部側チ
ップは一体化し、細径の深孔を容易に形成でき、かつ孔
の曲がりの無い、加工表面の滑らかな溶接チップを実現
できる。

【００５６】（実施の形態６）以下、本発明の第６の実
施の形態例について、図６を参照しながら説明する。

【００５７】図６において、４９はプレス加工された上
部側チップ、５１はプレス加工された下部側チップ、５
２はプレス加工された細径かつ深孔用の半丸の溝、５０
は締結用に設けられた、別部材の抵抗ロー付け用のロー
材を示す。

【００５８】ロー材は上部側チップ４９と下部側チップ
５１との中間に配し、電気抵抗溶接機にてロー材を溶融
することによって、上部側チップ４９と下部側チップ５
１を溶着、一体化し細径の深孔を容易に形成でき、かつ
孔の曲がりの無い、加工表面の滑らかな溶接チップを実
現できる。

【００５９】

【発明の効果】以上の様に、本発明は溶接用チップを、
孔を中心として溶接ワイヤを通す方向に対して複数に分
割することにより、従来複雑であった細径かつ深孔の加
工をプレス加工や平面からの溝の切削加工に代えること
ができ、高速に、かつ自動化が容易な為、細径で通電長
の長く耐摩耗性に優れ、曲がりが無く滑らかな加工面の
孔を生産性良く安価に製造することが出来る。

【００６０】また、分割構造に位置決め用の凹部や凸
部、締結部材やロー材を設けることによって、各分割部
品を結合する際の位置決めやズレ防止を確りと行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態例における製造方法
を示した工程図

【図２】（ａ）本発明の第２の実施の形態例における概
要図 （ｂ）本発明の第２の実施の形態例における断面図

【図３】（ａ）本発明の第３の実施の形態例における概
要図 （ｂ）本発明の第３の実施の形態例における断面図

【図４】本発明の第４の実施の形態例における概要図

【図５】本発明の第５の実施の形態例における概要図

【図６】本発明の第６の実施の形態例における断面図

【図７】従来の溶接用チップの一例を示す断面図

【図８】他の従来の溶接用チップの一例を示す断面図

【図９】（ａ）従来の溶接用チップの製造方法の要部を
示す工程図 （ｂ）他の従来の溶接用チップの製造方法の要部を示す
工程図 （ｃ）従来の各溶接用チップにおける共通の製造方法を
示す工程図

【符号の説明】

１６，３１，３６，４１，４６，４９…上部側チップ ２０，３２，３７，４２，４７，５７…下部側チップ ３３，３９，４２，４３，５２…溝 ３４，４４…凸部 ３５，４０…凹部 ３８…中間ピン ４８…外スリーブ ５０…ロー材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 慶一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4E001 AA03 NB09 4E087 EA11

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に保持部を有し、内部に溶接ワイヤ
   を通す孔を備え、前記孔を中心として溶接ワイヤを通す
   方向に対して複雑に分割した分割部品を結合した溶接用
   チップ。
2. 【請求項２】 分割された面の一方に凸部と、前記分割
   された他方の面に前記凸部に対応する凹部を設けた請求
   項１記載の溶接用チップ。
3. 【請求項３】 分割された面に凹部を設け、前記凹部に
   挿入する締結部材を設けた請求項１記載の溶接用チッ
   プ。
4. 【請求項４】 溶接ワイヤを通す方向に対して断面積が
   変化する凸部を前記分割された面の一方に設け、前記分
   割された他方の面に前記凸部に対応する凹部を設けた請
   求項２記載の溶接用チップ。
5. 【請求項５】 凸部と凹部の形状がテーパ状である請求
   項４記載の溶接用チップ。
6. 【請求項６】 外周から内側に付勢する締結部材を設け
   た請求項１から５の何れかに記載の溶接用チップ。
7. 【請求項７】 請求項１から６の何れかに記載された溶
   接用チップを製造する際に、分割した部分の間にロー材
   を配置してから分割した部分を合わせ、ロー付けを行う
   溶接用チップの製造方法。
8. 【請求項８】 請求項１から６の何れかに記載された溶
   接用チップを製造する際に、溶接ワイヤを通す方向に対
   して複数に分割した部分をプレス加工で形成する溶接用
   チップの製造方法。