JP2002239748A - 抵抗溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リング状等の被溶接材をシリーズ方式又はイ
ンダイレクト方式で良好に溶接する。 【解決手段】 エアシリンダ１６を縮小させて電極盤８
を下降させ、筒状電極１で被溶接材を押さえる。また、
エアシリンダ３０を伸長させて電極盤１８と一緒に棒状
電極２を筒状電極の中心に下降させ、上記被溶接材に他
の被溶接材を接触させて所定の圧力で加圧する。この状
態で、筒状電極１と棒状電極２に被溶接材を通して電流
を流し、被溶接材どうしを溶接する。電流は、筒状電極
１と棒状電極２の間を筒状電極１の全周囲にわたって均
等に流れ、またばね３２が、溶接中、棒状電極２を加圧
し続けるので、通常の溶接はもとよりリングプロジェク
ション溶接や多点プロジェクション溶接等の場合であっ
ても、良好な溶接となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被溶接材どうしの
接触部を通じて電流を流し、ここに発生する抵抗熱によ
って加熱し、加圧力を加えてそれらを溶着する抵抗溶接
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】基本的な抵抗溶接装置として、２本の電
極をそれらの軸方向を直線状に揃えて配置したものと、
図８と図９に示すように、２本の電極５１，５２を互い
に平行に並設したものとが知られている。上記前者の抵
抗溶接装置は、重ね合わされた被溶接材の表裏に２本の
電極を当ててダイレクト方式で溶接するものであり、後
者の抵抗溶接装置は、被溶接材Ｗａ，Ｗｂの片側に２本
の電極５１，５２を当てて溶接するものである。なお、
図８の溶接はシリーズ方式、図９の溶接はインダイレク
ト方式と呼ばれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】２本の電極５１，５２
を並設した図９の抵抗溶接装置で、例えば平板状の被溶
接材Ｗａにナット等のリング状の被溶接材Ｗｂをインダ
イレクト方式で溶接するような場合、被溶接材Ｗｂの周
辺部の各溶接点と電極５１，５２の条件が異なる関係で
被溶接材Ｗｂに流れる電流量が被溶接材Ｗｂの周囲の各
部分においてアンバランスとなるため、被溶接材Ｗｂの
全周囲を被溶接材Ｗａに均等に溶接することが難しいと
いう問題点がある。

【０００４】本発明の主たる課題は上記従来の問題点を
解決することであり、リング状等の被溶接材をシリーズ
方式又はインダイレクト方式で良好に溶接することがで
きる抵抗溶接装置を提供することを目的とする。本発明
の他の目的は、リング状等の被溶接材をその全周囲にお
いて合理的かつ均等に加圧することができる抵抗溶接装
置を提供することである。本発明の別の目的は、電極を
円滑に移動させることができる抵抗溶接装置を提供する
ことである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の少なくとも１つの
目的を達成するために、請求項１記載の発明は、２本の
電極が互いに並設された抵抗溶接装置において、１本の
筒状電極内に他の１本の棒状電極を装設した構成とし
た。

【０００６】この手段では、電流は筒状電極の全周囲と
棒状電極の間を、被溶接材を通って均等に流れ、被溶接
材を発熱させる。したがって、溶接性が向上し、リング
状等の被溶接材の良好な溶接が可能になる。

【０００７】筒状電極の横断面形状は、通常、円形とさ
れるが、その他、楕円、正多角形、多角形、Ｃ字状等と
することができる。また、棒状電極は、一般に筒状電極
の中心位置に配設されるが、筒状電極の偏心位置に設け
ることもある。

【０００８】請求項２記載の発明は、２本の電極が互い
に並設された抵抗溶接装置において、１本の筒状電極内
に他の１本の棒状電極を装設し、上記筒状電極のほぼ中
心軸線上に、該筒状電極を上記棒状電極に対して移動さ
せる筒状電極用移動手段を設けるとともに、上記棒状電
極のほぼ中心軸線上に、該棒状電極を上記筒状電極に対
して移動させる棒状電極用移動手段を設けた構成とし
た。

【０００９】この手段では、請求項１記載の発明の前述
の作用効果が得られる他、筒状電極のほぼ中心と、棒状
電極のほぼ中心にそれらの移動手段の移動力が加わるた
め、作動が円滑になる上、リング状等の被溶接材を片寄
りなく均等に加圧することができるようになる。

【００１０】移動手段としては、エアシリンダのほか、
油圧シリンダ、モータとカム又はボールネジなどを応用
したもの、足踏み式、ハンドルレバー（手動）式などを
採用することができる。

【００１１】請求項１又は２記載の抵抗溶接装置におい
て、筒状電極と棒状電極の少なくとも一方の電極を、支
持部材の案内孔に挿通された複数の案内ロッドの一端に
取り付けられた電極盤に設け、上記案内ロッドの他端
に、上記電極盤に設けられた電極の移動手段によって動
かされる移動盤をクッション部材を介して遊動自在に取
り付けた構成とすることができる（請求項３）。この構
成では、案内ロッドの移動に伴って複数の案内ロッド相
互及び／又は案内ロッドと案内孔の関係およびその移動
手段からの力のバランスが崩れたような場合、クッショ
ン部材が働いて上記の崩れを是正する。このため、案内
ロッドの移動が円滑になる。

【００１２】案内ロッドには、通常、筒状電極の電極盤
を取り付けるが、棒状電極の電極盤を取り付けることも
ある。場合によっては、筒状電極の電極盤と棒状電極の
電極盤を異なる案内ロッドに取り付けることができる。

【００１３】請求項２又は３記載の抵抗溶接装置におい
て、筒状電極と棒状電極の少なくとも一方の電極が設け
られた電極盤と、該電極の移動手段によって動かされる
可動盤との間にばねを設けることが好ましい（請求項
４）。この構成では、溶接中、ばねが電極を被溶接材に
押し続ける。したがって、プロジェクション（突起）溶
接において、溶接の進行で被溶接材が溶解しはじめても
被溶接材の加圧が正常に継続する。

【００１４】請求項４記載の抵抗溶接装置において、ば
ねが挟み込まれた電極盤と可動盤のいずれか一方に絶縁
ガイド部材を設け、上記電極盤と可動盤の他方にガイド
ピンを上記絶縁ガイド部材に案内して設けることが好ま
しい（請求項５）。この構成では、ガイドピンが電極盤
の動きを円滑にし、また絶縁ガイド部材が電極盤又は可
動盤とガイドピンの間の電食を防止する。

【００１５】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を添付図面を参
照して説明する。図１ないし図７は本発明に係る抵抗溶
接装置の実施の形態を示す。この抵抗溶接装置は、筒状
電極（電極ピース）１と、棒状電極（電極ピース）２、
テーブル３、溶接トランス４を備えている。

【００１６】筒状電極１は、案内ロッド６，６の下端に
ボルト７（図３）で水平に取り付けられた電極盤８の下
面にボルト（図示せず）で固定されている。筒状電極１
の横断面形状は円形である。案内ロッド６は、筒状電極
１の中心軸線に対して対称に配置され、支持部材９にオ
イルメタル９ａで形成された案内孔９ｂに上下自在に挿
通されている。支持部材９は受け部材１０に固定されて
基台１１上の支柱（図示せず）に取り付けられている。

【００１７】そして、案内ロッド６，６の上端には、移
動盤１２が、貫通孔１２ａに挿通された案内ロッド６の
小径の軸部６ａにナット１３を螺着されてクッション部
材１４を介して取り付けられている。クッション部材１
４はウレタンやゴム等で製作され、案内ロッド６に対す
る移動盤１２の相対的な遊動を自由にしている。移動盤
１２にはエアシリンダ（筒状電極用移動手段）１６のピ
ストンロッド１６ａが連結されている。筒状電極用エア
シリンダ１６は、移動盤１２と案内ロッド６等を介して
筒状電極１を上下に移動させるものである。

【００１８】棒状電極２は、断面円形とされ、電極盤１
８の下面にボルト１９で固定されている。電極盤１８
は、可動盤２１のガイドピン２２，２２をベアリング又
はブッシュ２３，２３に挿通させ、該ガイドピン２２，
２２に沿って上下自在に可動盤２１に取り付けられてい
る。ガイドピン２２は、可動盤２１に固定ボルト２４で
固定され、ベアリング又はブッシュ２３は、絶縁体２５
を介して電極盤１８に嵌着されている。絶縁体２５は、
例えば鋼製の電極盤１８と、例えば硬銅製のベアリング
又はブッシュ２３の電食を防止するものである。絶縁体
２５とベアリング２３は絶縁ガイド部材を構成してい
る。

【００１９】可動盤２１は、フランジ板２７の下面に絶
縁板２８を介してボルト等で取り付けられ、またフラン
ジ板２７は、摺動孔２７ａ，２７ａに案内ロッド６，６
を挿通させてエアシリンダ（棒状電極用移動手段）３０
のピストンロッド３０ａにボルト３１（図２）で取り付
けられている。可動盤２１（厳密には絶縁板２８）と電
極盤１８の間にはコイルばね３２が挟み込まれ、電極盤
１８を下に付勢している。棒状電極用エアシリンダ３０
のピストンロッド３０ａは、支持部材９にオイルメタル
９ｃで形成された案内孔９ｄに上下自在に挿通されてい
る。エアシリンダ３０は、案内ロッド６，６に案内され
るフランジ板２７と、可動盤２１及び電極盤１８等を介
して棒状電極２を上下に移動させるものである。

【００２０】筒状電極１と棒状電極２及びエアシリンダ
１６，３０のピストンロッド１６ａ，３０ａの中心軸線
Ｏは相互に一致している。棒状電極用エアシリンダ３０
は支持部材９の上に固定され、そのエアシリンダ３０の
上に筒状電極用エアシリンダ１６が固定されている。棒
状電極２の下部の外径は筒状電極１の内径よりも十分に
小さくされており、電極盤８の透孔８ａから棒状電極２
を筒状電極１に絶縁状態で同心状に挿入することができ
るようになっている。

【００２１】テーブル３は、被溶接材Ｗａを載置する加
圧受板３５を備え、基台１１の上に設けられている。

【００２２】溶接トランス４は、筒状電極１と棒状電極
２に溶接電流を供給するものであって、筒状電極用電極
盤８と棒状電極用電極盤１８にフレキシブルケーブル３
７，３８で接続されている。

【００２３】符号３９は保護カバーであり、電極盤８，
１８の部分を覆って設けられている。なお、エアシリン
ダ１６，３０にはエア供給源が連結され、またオイルメ
タル９ａ，９ｃには潤滑油のタンクが接続されている
が、いずれも図では省略されている。

【００２４】次に、上記の構成とされた抵抗溶接装置の
作用を説明する。まず、加圧受板３５の上に被溶接材Ｗ
ａを載せる一方、棒状電極２の中心に形成された装着孔
２ａにボルト等の被溶接材Ｗｂを装着して準備する。

【００２５】次いで、エアシリンダ１６を縮小させて電
極盤８を下降させ、筒状電極１を被溶接材Ｗａに当てて
加圧受板３５の上に被溶接材Ｗａを図３のように押さえ
る。また、エアシリンダ３０を伸長させて電極盤１８と
一緒に棒状電極２を下降させ、被溶接材Ｗｂを被溶接材
Ｗａに接触させてそれらを所定の圧力で加圧する（図４
参照）。

【００２６】この状態で、筒状電極１と棒状電極２に被
溶接材Ｗａ，Ｗｂを通して電流を流し、被溶接材Ｗａ，
Ｗｂどうしを溶接する。溶接の終了後、エアシリンダ１
６，３０を上記の逆に作動させて筒状電極１と棒状電極
２を上昇させ、溶接製品を取り出す。

【００２７】上記において、電流は、筒状電極１と棒状
電極２の間を筒状電極１の全周囲にわたって均等に流れ
るため、溶接性が向上し、良好な溶接となる。また、コ
イルばね３２は、溶接中、棒状電極２を一定の力で加圧
し続けるので、通常の溶接はもとよりリングプロジェク
ション溶接や多点プロジェクション溶接等の場合であっ
ても、より良好な溶接となる。

【００２８】また、エアシリンダ１６，３０は筒状電極
１と棒状電極２の中心軸線上に配置されている関係か
ら、筒状電極１と棒状電極２による被溶接材Ｗａ，Ｗｂ
の加圧が一方に片寄りにくく、しかも片寄りに起因する
加圧力のロスがないので、溶接が一層良好になる。

【００２９】案内ロッド６やオイルメタル６ａ，６ｃ等
の組立誤差や、案内ロッド６の移動に伴う微妙なずれ等
をクッション部材１４が吸収するので、電極盤１８の上
下作動が円滑になる。また、棒状電極２側のフランジ板
２７が筒状電極１側の案内ロッド６，６で案内されるた
め、筒状電極１と棒状電極２の位置上の誤差が小さく抑
えられる。絶縁体２５が周囲部材の電食を防止するた
め、装置の寿命が長くなる。

【００３０】図の抵抗溶接装置は、棒状電極２で被溶接
材Ｗａ，Ｗｂを加圧しているが、被溶接材Ｗｂが大きい
リング形状であるような場合、棒状電極２で被溶接材Ｗ
ａを押さえ、筒状電極１で被溶接材Ｗａ，Ｗｂを加圧す
ることができる。溶接の作動手順等は、前記に限られる
ものではない。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、リング状或いはこれに類する被溶接材をそ
の全周囲にわたって均等に溶接することが可能な、溶接
性に優れた抵抗溶接装置を提供することができる。

【００３２】また、請求項２記載の発明によれば、上記
の効果が得られる上、電極盤の作動が円滑で、リング状
等の被溶接材の全面を片寄りなく押さえ、加圧すること
ができる抵抗溶接装置を提供することができる。

【００３３】請求項１又は２記載の抵抗溶接装置におい
て、筒状電極と棒状電極の少なくとも一方の電極が、支
持部材の案内孔に挿通された複数の案内ロッドの一端に
取り付けられた電極盤に設けられ、上記案内ロッドの他
端に、上記電極盤に設けられた電極の移動手段によって
動かされる移動盤がクッション部材を介して遊動自在に
取り付けられた構成では、クッション部材の遊動機能に
よって案内ロッドの移動が円滑になる効果がある。

【００３４】請求項２又は３記載の抵抗溶接装置におい
て、筒状電極と棒状電極の少なくとも一方の電極が設け
られた電極盤と、該電極の移動手段によって動かされる
可動盤との間にばねが設けられた構成では、溶接の間
中、電極がばねによって一定の圧力で押し続けるため、
特にプロジェクション溶接が良好になる。

【００３５】請求項４記載の抵抗溶接装置において、ば
ねが挟み込まれた電極盤と可動盤のいずれか一方に絶縁
ガイド部材が設けられ、上記電極盤と可動盤の他方にガ
イドピンが上記絶縁ガイド部材に案内されて設けられた
構成とすると、絶縁ガイド部材によって周囲部材の電食
が防止されるようになり、耐久性が向上する効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る抵抗溶接装置の実施の形態を示
す断面図である。

【図２】 図１の抵抗溶接装置の主要部を横から見た図
である。

【図３】 筒状電極で１個の被溶接材を押さえた状態を
示す断面図である。

【図４】 筒状電極で１個の被溶接材を押さえるととも
に、棒状電極で２個の被溶接材を加圧した状態を示す断
面図である。

【図５】 可動盤に対する電極盤の取付状態を示す断面
図である。

【図６】 図５の電極盤の下面図である。

【図７】 筒状電極と棒状電極の関係を示す図である。

【図８】 シリーズ方式の電極と被溶接材の関係を示す
外観図である。

【図９】 インダイレクト方式の電極と被溶接材の関係
を示す外観図である。

【符号の説明】

１ 筒状電極 ２ 棒状電極 ６ 案内ロッド ６ａ 軸部 ９ 支持部材 ９ｂ，９ｄ 案内
孔 １２ 移動盤 １２ａ 貫通孔 １４ クッション部材 １６，３０ エア
シリンダ（移動手段） １６ａ，３０ａ ピストンロッド １８ 電極盤 ２１ 可動盤 ２２ ガイドピン ２３ ベアリング（ブッシュ） ２５ 絶縁体 ２７ フランジ板 ２７ａ 摺動孔 ２８ 絶縁板 ３２ コイルばね Ｏ 中心軸線 Ｗａ，Ｗｂ 被溶
接材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２本の電極が互いに並設された抵抗溶接
   装置において、 １本の筒状電極内に他の１本の棒状電極が装設されたこ
   とを特徴とする抵抗溶接装置。
2. 【請求項２】 ２本の電極が互いに並設された抵抗溶接
   装置において、 １本の筒状電極内に他の１本の棒状電極が装設され、 上記筒状電極のほぼ中心軸線上に、該筒状電極を上記棒
   状電極に対して移動させる筒状電極用移動手段が設けら
   れるとともに、 上記棒状電極のほぼ中心軸線上に、該棒状電極を上記筒
   状電極に対して移動させる棒状電極用移動手段が設けら
   れたことを特徴とする抵抗溶接装置。
3. 【請求項３】 筒状電極と棒状電極の少なくとも一方の
   電極が、支持部材の案内孔に挿通された複数の案内ロッ
   ドの一端に取り付けられた電極盤に設けられ、 上記案内ロッドの他端に、上記電極盤に設けられた電極
   の移動手段によって動かされる移動盤がクッション部材
   を介して遊動自在に取り付けられたことを特徴とする請
   求項２記載の抵抗溶接装置。
4. 【請求項４】 筒状電極と棒状電極の少なくとも一方の
   電極が設けられた電極盤と、該電極の移動手段によって
   動かされる可動盤との間にばねが設けられたことを特徴
   とする請求項２又は３記載の抵抗溶接装置。
5. 【請求項５】 ばねが挟み込まれた電極盤と可動盤のい
   ずれか一方に絶縁ガイド部材が設けられ、上記電極盤と
   可動盤の他方にガイドピンが上記絶縁ガイド部材に案内
   されて設けられたことを特徴とする請求項４記載の抵抗
   溶接装置。