JP2015062950A

JP2015062950A - 電気抵抗溶接電極用ガイドピンの製造方法

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Publication number: JP2015062950A
Application number: JP2013214177A
Authority: JP
Inventors: 青山　好高; Yoshitaka Aoyama; 好高青山; 青山　省司; Shoji Aoyama; 省司青山
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Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2015-04-09
Anticipated expiration: 2033-09-24
Also published as: JP5967444B2

Abstract

【課題】合成樹脂製ガイド部に金属製等の小径部を一体化した形式のガイドピンにおいて、ガイド部の外形に生じる異常形状を除去すること。
【解決手段】電極１内のガイド孔６が、大径孔７と小径孔８から構成され、ガイドピン１２が、大径部である合成樹脂製ガイド部１３と、小径孔８を貫通している金属製等の小径部１４から構成され、小径部１４をガイド部１３に圧入したりガイド部１３で鋳込んだりした後、ガイド部１３の外周面を円筒状に仕上げ加工を行う。
【選択図】図１

Description

この発明は、電極内の断面円形のガイド孔が、少なくとも大径孔と小径孔から構成され、ガイド孔に嵌め込まれるガイドピンが、大径孔内に実質的に隙間がなくて摺動できる状態で嵌まり込んでいる大径部であるガイド部と、小径孔を貫通している小径部から構成された形式の電気抵抗溶接用電極に関するものであり、とくに、電極のガイド孔に嵌め込まれるガイドピンの製造方法に関している。

特許第２９０３１４９号公報には、電極内の断面円形のガイド孔が、少なくとも大径孔と小径孔から構成され、ガイド孔に嵌め込まれるガイドピンが、大径孔内に実質的に隙間がなくて摺動できる状態で嵌まり込んでいる大径部であるガイド部と、小径孔を貫通している小径部から構成された形式の電気抵抗溶接用電極が記載され、さらに、小径部の端部にボルトが一体的に設けられ、このボルトを合成樹脂製の上記ガイド部に貫通させてナット締めを行っていることが記載されている。そして、ガイドピンの小径部は、合成樹脂製ガイド部の孔に圧入してある。

また、特許第３７１６３６９号公報には、電極内の断面円形のガイド孔が、少なくとも大径孔と小径孔から構成され、ガイド孔に嵌め込まれるガイドピンが、大径孔内に実質的に隙間がなくて摺動できる状態で嵌まり込んでいる大径部であるガイド部と、小径孔を貫通している小径部から構成された形式の電気抵抗溶接用電極が記載され、さらに、合成樹脂で構成された上記ガイド部に金属製の上記小径部が鋳込まれていること、すなわち鋳型の所定位置に小径部をセットし、そこへ合成樹脂を流し込む手法が採用されていること記載されている。

特許第２９０３１４９号公報特許第３７１６３６９号公報

上記特許文献１に記載されている技術は、ガイド部と小径部が、いわゆるボルト・ナット式構造で一体化されているが、小径部を合成樹脂製ガイド部の孔に圧入したものであるから、この圧入にともなって合成樹脂が変形し、ガイド部の外周面が正確な円筒面にならない。したがって、ガイド部が電極の大径孔内で円滑に進退しない、という問題がある。

また、特許文献２に記載されている技術は、ガイド部と小径部が、いわゆる鋳込み方式で一体化されているので、高温で注入された流動性のある合成樹脂が硬化する際に、ガイド部の各部に異なった寸法の収縮が発生する。このため、ガイド部の外周面が正確な円筒面にならない。したがって、ガイド部が電極の大径孔内で円滑に進退しない、という問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するために提供されたもので、円滑な進退動作が確保できるとともに、異種材料を組み合わせて形成したガイドピン特有の問題を解消できる電気抵抗溶接電極用ガイドピンの製造方法の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、少なくとも大径孔と小径孔から構成されている断面円形の電極のガイド孔に嵌め込まれるガイドピンを対象とするものであって、前記ガイド孔に嵌め込まれるガイドピンが、前記大径孔内に実質的に隙間がなくて摺動できる状態で嵌まり込んでいる大径部であるガイド部と、前記小径孔を貫通している小径部から構成され、前記ガイドピンのガイド部は合成樹脂材料で構成されているとともに、少なくとも挿入小径孔が設けられ、前記ガイドピンの小径部は、金属材料またはセラミック材料等の耐熱硬質材料で構成されているとともに、前記挿入小径孔に挿入される軸部を有しており、前記軸部を前記挿入小径孔に圧入した後、ガイド部の外周面を円筒状に仕上げ加工を行うことを特徴とする電気抵抗溶接電極用ガイドピンの製造方法である。

鋼板部品にプロジェクションナットを溶接するような電気抵抗溶接電極用ガイドピンは、相手方電極の進出加圧が所定の箇所に達するまでは絶縁機能を果たす必要がある。一方、ガイドピンの小径部は耐熱性や耐摩耗性に優れた耐熱硬質材料で構成する必要がある。これらの要求を満足させるために、合成樹脂製ガイド部の挿入小径孔に小径部の軸部を圧入することが望ましいのであるが、ガイド部側は合成樹脂製であるので、軸部圧入後はガイド部の外形が局部的に膨らんだり凹んだりすることが避けられない。つまり、軸線方向で見てガイド部の直径に大小差が発生する。このような寸法差を許容するような電極大径孔を開けておくと、ガイドピンの進退時にガイドピンの軸線が電極軸線に対して揺動することとなり、小径部の位置決め機能が果たされないこととなる。このように異質材料である、小径部を構成する耐熱硬質材料と、ガイド部を構成する合成樹脂材料を用いて電気抵抗溶接電極用ガイドピンを形成する際には、両材料間に発生する特有の現象が、電気抵抗溶接電極本来の機能を損なわないように配慮することが重要である。

本発明においては、ガイドピンのガイド部は合成樹脂材料で構成されているとともに、少なくとも挿入小径孔が設けられ、ガイドピンの小径部は、金属材料またはセラミック材料等の耐熱硬質材料で構成されているとともに、挿入小径孔に挿入される軸部を有しており、軸部を前記挿入小径孔に圧入した後、ガイド部の外周面を円筒状に仕上げ加工を行う製造方法である。上述のように、圧入によってガイド部と小径部が一体化された後、ガイド部の外表面に現れる寸法的な狂いを仕上げ加工で除去するものであるから、ガイド部は高精度の円筒形状に仕上げられ、電極大径孔に対する進退摺動が正確に達成される。つまり、大径孔内に実質的に隙間がなくて摺動できる状態で嵌まり込んだ状態が確保できるので、ガイドピンは電極軸線上を正確に進退することができ、ガイドピンのセンタリング機能が確実に果たされる。

請求項２記載の発明は、少なくとも大径孔と小径孔から構成されている断面円形の電極のガイド孔に嵌め込まれるガイドピンを対象とするものであって、前記ガイド孔に嵌め込まれるガイドピンが、前記大径孔内に実質的に隙間がなくて摺動できる状態で嵌まり込んでいる大径部であるガイド部と、前記小径孔を貫通している小径部から構成され、前記ガイドピンのガイド部は合成樹脂材料で構成され、前記ガイドピンの小径部は、金属材料またはセラミック材料等の耐熱硬質材料で構成され、前記小径部をガイド部に鋳込んだ後、ガイド部の外周面を円筒状に仕上げ加工を行うことを特徴とする電気抵抗溶接電極用ガイドピンの製造方法である。

鋼板部品にプロジェクションナットを溶接するような電気抵抗溶接電極用ガイドピンは、相手方電極の進出加圧が所定の箇所に達するまでは絶縁機能を果たす必要がある。一方、ガイドピンの小径部は耐熱性や耐摩耗性に優れた耐熱硬質材料で構成する必要がある。これらの要求を満足させるために、小径部を合成樹脂製ガイド部に鋳込むことが望ましいのであるが、ガイド部側は合成樹脂製であるので、鋳込み後の冷却によって合成樹脂に部分的な熱収縮が発生し、ガイド部の外形が局部的に凹んだり膨らんだりすることが避けられない。つまり、軸線方向で見てガイド部の直径に大小差が発生する。このような寸法差を許容するような電極大径孔を開けておくと、ガイドピンの進退時にガイドピンの軸線が電極軸線に対して揺動することとなり、小径部の位置決め機能が果たされないこととなる。このように異質材料である、小径部を構成する耐熱硬質材料と、ガイド部を構成する合成樹脂材料を用いて電気抵抗溶接電極用ガイドピンを形成する際には、両材料間に発生する特有の現象が、電気抵抗溶接電極本来の機能を損なわないように配慮することが重要である。

本発明においては、ガイドピンのガイド部は合成樹脂材料で構成され、ガイドピンの小径部は、金属材料またはセラミック材料等の耐熱硬質材料で構成されているとともに、ガイド部によって鋳込まれており、この鋳込み後、ガイド部の外周面を円筒状に仕上げ加工を行う製造方法である。上述のように、鋳込みによってガイド部と小径部が一体化された後、ガイド部の外表面に現れる寸法的な狂いを仕上げ加工で除去するものであるから、ガイド部は高精度の円筒形状に仕上げられ、電極大径孔に対する進退摺動が正確に達成される。つまり、大径孔内に実質的に隙間がなくて摺動できる状態で嵌まり込んだ状態が確保できるので、ガイドピンは電極軸線上を正確に進退することができ、ガイドピンのセンタリング機能が確実に果たされる。

さらに、上記の仕上げ加工後に空気通路を形成する場合には、空気通路の流路面積を正確に設定することができて、スパッタ除去や冷却等にとって最適な空気流量を確保することができる。すなわち、軸線方向で見て所定の直径に仕上げられた真っ直ぐな円筒面に、軸線方向に平面部や凹溝などの空気通路を加工成型することによって、上記のような正確な流路面積の空気通路を求めることが可能となる。あるいは、空気通路の空気流通を断続するための端面を形成する場合においても、正確に仕上げられた円筒面を基準にして端面加工を行うことができるので、ガイド部全体の形状が精度良く求められる。

上述のような空気通路や端面の加工成型については、上記請求項１および請求項２に記載した発明から独立した発明として存在させることができる。

電極全体の断面図である。ガイドピンの部品状態の断面図等である。空気通路の変型例を示す断面図である。小径部の圧入状態を示す断面図である。仕上げ加工を示す工程図である。他の仕上げ加工例を示す工程図である。さらに他の仕上げ加工例を示す工程図である。他のガイドピンを示す電極の断面図である。

つぎに、本発明の電気抵抗溶接電極用ガイドピンの製造方法を実施するための形態を説明する。

最初に、図１〜図４にしたがって電極構造を説明する。

まず、電極本体について説明する。

銅合金製の電極本体１は、円筒状の形状であり、静止部材（図示していない）に差し込まれる固定部２と、鋼板部品３が載置されるキャップ部４がねじ部５において結合されている。電極本体１には断面円形のガイド孔６が形成され、このガイド孔６は少なくとも大径孔７とキャップ部４の中央部に開口する小径孔８によって構成されている。

固定部２の下部にテーパ部９が形成され、このテーパ部９が静止部材に設けたテーパ孔に嵌入されるようになっている。固定部２の側部に圧縮空気をガイド孔６に導入する通気口１０が設けてある。

つぎに、ガイドピンについて説明する。

ガイドピン１２は、大径孔７内に実質的に隙間がなくて摺動できる状態で嵌まり込んでいる大径部、すなわちガイド部１３と、小径孔８を貫通している小径部１４から構成されている。ガイド部１３は、耐熱性に優れた合成樹脂、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（商品名：テフロン）によって構成された大径部である。

大径部であるガイド部１３も断面円形であり、その中心部に挿入大径孔１５とこれに連続した状態で挿入小径孔１６が形成してある。小径部１４は、ステンレス鋼のような金属材料またはセラミック材料等の耐熱硬質材料で構成されているとともに、挿入大径孔１５に挿入されるフランジ部１７と、挿入小径孔１６に貫通した状態で挿入される軸部１８によって構成されている。挿入大径孔１５と挿入小径孔１６の境界部に受圧端面１９が形成してあり、フランジ部１７の端面が密着するように構成してある。

ガイド部１３の端部に端面１１が形成され、端面１１が大径孔７の内端面２４に密着するようになっている。端面１１と内端面２４は、ガイドピン１２の軸線に直交する平面の状態で、しかもガイドピン１２の軸心を環状に包囲する環状面とされている。

軸部１８の端部にテーパ部２０を介して位置決めピン２１が形成され、鉄製のプロジェクションナット２２のねじ孔が位置決めピン２１に合致するようになっている。なお、符号２３は電極本体１に対応する可動電極である。鋼板部品３に下孔３ａが開けられ、ここを軸部１８が貫通して、鋼板部品３の位置決めがなされている。

つぎに、ガイドピンの各部寸法について説明する。

軸部１８の直径は９ｍｍ、軸部１８の長さは３５ｍｍ、フランジ部１７の直径は１４ｍｍ、フランジ部１７の厚さは２．８ｍｍ、挿入大径孔１５の内径は１４．２ｍｍ、挿入小径孔１６の内径は８．６ｍｍ、ガイド部１３の軸線方向の全長が３３ｍｍ、ガイド部１３の直径が２０．２ｍｍ、挿入大径孔１５の軸線方向長さが１６ｍｍである。

上記寸法により、ガイド部１３を貫通した状態で挿入された小径部１４は、軸部１８が挿入小径孔１６に対して圧入されている。また、フランジ部１７は僅かな空隙をのこして挿入大径孔１５内に挿入されている。そして、フランジ部１７の端面が受圧端面１９に密着している。

つぎに、大径孔の寸法状態を説明する。

大径孔７は、固定部２からキャップ部４の双方にわたって形成されている。固定部２に形成されている大径孔７には、ガイド部１３が、実質的に隙間がなくて摺動できる状態で嵌め込まれており、このような嵌め込まれた摺動区間は挿入大径孔１５の軸線方向長さに相当する区間とされ、図２に符号Ｌ１で示されている。

また、受圧端面１９と端面１１の間の合成樹脂材料は、小径部１４のフランジ部１７と大径孔７の内端面２４との間で挟み付けられている合成樹脂材料であり、この材料区間は図２に符号Ｌ２で示されている。この区間Ｌ２を包囲する大径孔７の内径は隙間２５が付与された大径部分２６とされている。

つぎに、空気通路について説明する。

空気通路２７は、図１、図２などに示すように、ガイド部１３の表面に軸線方向の平面部２８を４つ形成することによって構成されている。また、軸部１８と小径孔８との間に圧縮空気が通過する隙間２９が形成してある。可動電極２３の進出によってガイドピン１２が押し下げられると、端面１１が内端面２４から離れ、空気流通の空隙が形成される。つまり、端面１１と内端面２４の密着部分が開閉弁の機能を果たしている。通気口１０から入った圧縮空気は、空気通路２７、端面１１と内端面２４の間、隙間２９を通ってナット２２の溶着部の冷却や、スパッタの進入が防止される。

フランジ部１７とガイド孔６の内底面の間に圧縮コイルスプリング３０が嵌め込まれており、その張力がフランジ部１７に作用し、小径部１４がガイド部１３に入り込む方向に押圧されている。なお、符号３１は、ガイド孔６の内底面に嵌め込んだ絶縁シートである。フランジ部１７に作用する押圧力は、圧縮空気の圧力と圧縮コイルスプリング３０の張力によって確保されているが、いずれか一方であってもよい。

つぎに、空気通路の変型例を説明する。

図３に示した例は、ガイド部１３の外周近くに軸線方向の貫通孔３２を８つ設けたもので、その上端部は端面１１に開通している。すなわち、貫通孔３２が空気通路である。また、同図（Ｃ）に示した空気通路は、ガイド部１３の外周面に軸線方向の凹溝３３を８つ設けたもので、その上端部は端面１１に開通している。すなわち、凹溝３３が空気通路である。

つぎに、小径部圧入の変型例を説明する。

図４（Ａ）に示された小径部１４には、フランジ部１７に隣接させて円周方向の溝部３４が形成されている。これは、フランジ部１７に隣接した箇所を小径にして構成されている。このような小径部１４を挿入小径孔１６に圧入すると、同図（Ｂ）に示すような膨隆部３５が形成される。前述のように、軸部１８の直径は９ｍｍ、挿入小径孔１６の内径は８．６ｍｍであるから、軸部１８は挿入小径孔１６内に圧入された状態になり、そのために合成樹脂材料が凹溝３４内に膨らみ込んで膨隆部３５が形成される。

このような膨隆部３５が形成されることにより、小径部１４に抜け方向の力が過剰に作用しても、膨隆部３５が凹溝３４の角部３６にひっかかるため、小径部１４は容易に抜けることがない、という効果がある。なお、同図（Ｃ）に示したものは、凹溝３４を軸部１８の中間部に配置した例であり、膨隆部３５などの作用効果は先のものと同じである。

上述の説明においては、挿入小径孔１６に対してだけ軸部１８が圧入され、挿入大径孔１５に対してフランジ部１７は圧入されていない。したがって、請求項１においては、ガイド部１３に形成される孔は「・・・少なくとも挿入小径孔が設けられ、・・・」と表現されている。

つぎに、図５〜図７にしたがってガイドピンの製造方法について説明する。

図５（Ａ）は、ガイド部１３の素材状態の形状を示す断面図である。同図（Ｂ）は、小径部１４を挿入小径孔１６に圧入し、フランジ部１７が受圧端面１９に密着している状態である。この状態では、小径部１４が圧入してあるので、ガイド部１３は圧入箇所の直径が大きくなって符号３７で示す拡径部となる。小径部１４の軸部１８の直径は前述のように９ｍｍ、挿入小径孔１６の内径は前述のように８．６ｍｍである。このような寸法関係となっているので、拡径部３７の直径は２０．６ｍｍ、拡径していないフランジ部１７よりも下側の直径は２０．２ｍｍである。

そこで、切削仕上げ加工により拡径部３７を除去して真っ直ぐな円筒形状を求め、さらに必要に応じて段部加工を行って端面１１を形成し、それから平面部２８の加工を行う。なお、平面部２８の加工を段部加工の前に行っても良い。拡径部３７の除去は０．４ｍｍであるが、ガイド部１３の全長にわたって真っ直ぐな円筒面を求めるために、除去量を０．４ｍｍよりも僅かに多くするのが望ましい。図５（Ｂ）における中心側の２点鎖線が仕上げ加工線を示している。小径部１４の圧入後のガイド部１３の直径は、大径孔７よりも大きくなるように設定してあり、前記仕上げ加工線の直径が大径孔７に対する適正な摺動がえられるものとされている。前記段部加工は、高精度で仕上げられたガイド部１３の円筒の軸線に対して垂直な平面を求めるので、端面１１のガイドピン１３の軸線に対する相対位置が正確に設定される。なお、図５は断面図であるが見やすくするために、ハッチングや梨地の記載が省略されている。

したがって、フランジ部１７を有する場合のガイドピン１２の製造方法は、素材状態のガイド部１３に小径部１４を圧入し、その後、拡径部３７を切削加工で除去する。この除去加工の際にフランジ部１７よりも下方の部分も僅かに切削して、ガイド部１３の全長にわたって均一な直径とされた真っ直ぐな円筒外形を求める。

このような仕上げ加工を行うことにより、耐熱硬質材料で作られた小径部１４が合成樹脂製のガイド部１３に圧入されることによって生じる寸法上の問題が解消される。つまり、真っ直ぐで寸法精度の高いガイド部１３が確保されるので、実質的に隙間がなくて摺動できる状態の嵌まり込みがえられて、大径孔７内を正確にしかも円滑に摺動・進退させるこが可能となる。

つぎに、他のガイドピンの製造方法について説明する。

図６に示した例は、小径部１４の下端にボルト４６が一体に形成され、軸部１８を挿入小径孔１６に圧入するときにボルト４６をボルト孔４７に貫通し、そこにワッシャ４８とナット４９を組み付けて小径部１４とガイド部１３の一体化がなされている。寸法状態や加工順序などは、図５に示した例と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。なお、図６は断面図であるが見やすくするために、ハッチングや梨地の記載が省略されている。

さらに、他のガイドピンの製造方法について説明する。

図７に示した例は、フランジ部１７を有する小径部１４を合成樹脂成型機の金型にセットし、射出成型によって素材状態のガイド部１３を鋳込み式で成型し、その後、先の例と同様な切削加工を行うものである。この例では、図７（Ａ）に示すように、肉厚の大きな合成樹脂の部分の冷却時収縮量が多いので、軸部１８の周囲箇所が小径になり、フランジ部１７の周囲箇所が大径になっている。符号５０は、縮径部を示している。なお、図７は断面図であるが見やすくするために、ハッチングや梨地の記載が省略されている。

つぎに、ボルト用電極について説明する。

図１〜図７では、プロジェクションナット２２を対象にした場合であるが、図８では、鉄製のプロジェクションボルト３９を対象にしている。プロジェクションボルト３９は、円形のフランジ４０と、それと一体に形成されたボルト軸部４１と、フランジ４０に形成された溶着用突起４２によって構成されている。

小径部１４は、挿入孔４３が設けられた管状の中空構造とされており、この挿入孔４３にボルト軸部４１が挿入される。ボルト軸部４１の長さは挿入孔４３の深さよりも長く設定してあり、小径部１４はキャップ部４の上面から突き出ていて、鋼板部品３をキャップ部４に載せると、小径部１４の先端部が鋼板部品３の下孔４４から突き出るようになっている。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の例と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

図示の状態は、鋼板部品３の下孔４４に小径部１４の先端部が貫通し、挿入孔４３にボルト軸部４１が挿入されている状態であり、これによってボルト軸部４１と下孔４４が同軸状態になっている。ここで可動電極２３が進出してくると、ボルト軸部４１の先端が挿入孔４３の底部を押し下げるので、ガイドピン１２全体が押し下げられて小径部１４が下孔４４から抜け出される。さらに、可動電極２３の加圧が進行すると、溶着用突起４２が鋼板部品３に加圧され、溶接電流が通電されて溶接が完了する。その後、鋼板部品３をプロジェクションボルト３９と一緒に挿入孔４３から抜き取る。

以上に説明した実施例１の作用効果は、つぎのとおりである。

鋼板部品３にプロジェクションナット２２を溶接するような電気抵抗溶接電極用ガイドピン１２は、相手方電極２３の進出加圧が所定の箇所に達するまでは絶縁機能を果たす必要がある。一方、ガイドピン１２の小径部１４は耐熱性や耐摩耗性に優れた耐熱硬質材料で構成する必要がある。これらの要求を満足させるために、合成樹脂製ガイド部１３の挿入小径孔１６に小径部１４の軸部１８を圧入することが望ましいのであるが、ガイド部１３側は合成樹脂製であるので、軸部圧入後はガイド部１３の外形が局部的に膨らんだり凹んだりすることが避けられない。つまり、軸線方向で見てガイド部１３の直径に大小差が発生する。このような寸法差を許容するような電極大径孔７を開けておくと、ガイドピン１２の進退時にガイドピン１２の軸線が電極軸線に対して揺動することとなり、小径部１４の位置決め機能が果たされないこととなる。このように異質材料である、小径部１４を構成する耐熱硬質材料と、ガイド部１３を構成する合成樹脂材料を用いて電気抵抗溶接電極用ガイドピン１２を形成する際には、両材料間に発生する特有の現象が、電気抵抗溶接電極本来の機能を損なわないように配慮することが重要である。

本実施例においては、ガイドピン１２のガイド部１３は合成樹脂材料で構成されているとともに、少なくとも挿入小径孔１６が設けられ、ガイドピン１２の小径部１４は、金属材料またはセラミック材料等の耐熱硬質材料で構成されているとともに、挿入小径孔１６に挿入される軸部１８を有しており、軸部１８を前記挿入小径孔１６に圧入した後、ガイド部１３の外周面を円筒状に仕上げ加工を行う製造方法である。上述のように、圧入によってガイド部１３と小径部１４が一体化された後、ガイド部１３の外表面に現れる寸法的な狂いを仕上げ加工で除去するものであるから、ガイド部１３は高精度の円筒形状に仕上げられ、電極大径孔７に対する進退摺動が正確に達成される。つまり、大径孔７内に実質的に隙間がなくて摺動できる状態で嵌まり込んだ状態が確保できるので、ガイドピン１２は電極軸線上を正確に進退することができ、ガイドピン１２のセンタリング機能が確実に果たされる。

鋼板部品３にプロジェクションナット２２を溶接するような電気抵抗溶接電極用ガイドピン１２は、相手方電極２３の進出加圧が所定の箇所に達するまでは絶縁機能を果たす必要がある。一方、ガイドピン１２の小径部１４は耐熱性や耐摩耗性に優れた耐熱硬質材料で構成する必要がある。これらの要求を満足させるために、小径部１４を合成樹脂製ガイド部１３に鋳込むことが望ましいのであるが、ガイド部１３側は合成樹脂製であるので、鋳込み後の冷却によって合成樹脂に部分的な熱収縮が発生し、ガイド部１３の外形が局部的に凹んだり膨らんだりすることが避けられない。つまり、軸線方向で見てガイド部１３の直径に大小差が発生する。このような寸法差を許容するような電極大径孔７を開けておくと、ガイドピン１２の進退時にガイドピン１２の軸線が電極軸線に対して揺動することとなり、小径部１４の位置決め機能が果たされないこととなる。このように異質材料である、小径部１４を構成する耐熱硬質材料と、ガイド部１３を構成する合成樹脂材料を用いて電気抵抗溶接電極用ガイドピン１２を形成する際には、両材料間に発生する特有の現象が、電気抵抗溶接電極本来の機能を損なわないように配慮することが重要である。

本実施例においては、ガイドピン１２のガイド部１３は合成樹脂材料で構成され、ガイドピン１２の小径部１４は、金属材料またはセラミック材料等の耐熱硬質材料で構成されているとともに、ガイド部１３によって鋳込まれており、この鋳込み後、ガイド部１３の外周面を円筒状に仕上げ加工を行う製造方法である。上述のように、鋳込みによってガイド部１３と小径部１４が一体化された後、ガイド部１３の外表面に現れる寸法的な狂いを仕上げ加工で除去するものであるから、ガイド部１３は高精度の円筒形状に仕上げられ、電極大径孔７に対する進退摺動が正確に達成される。つまり、大径孔７内に実質的に隙間がなくて摺動できる状態で嵌まり込んだ状態が確保できるので、ガイドピン１２は電極軸線上を正確に進退することができ、ガイドピン１２のセンタリング機能が確実に果たされる。

さらに、上記の仕上げ加工後に空気通路２７および凹溝３３を切削加工などで形成する場合には、空気通路２７および凹溝３３の流路面積を正確に設定することができて、スパッタ除去や冷却等にとって最適な空気流量を確保することができる。すなわち、軸線方向で見て所定の直径に仕上げられた真っ直ぐな円筒面に、軸線方向に平面部や凹溝などの空気通路２７や凹溝３３を加工成型することによって、上記のような正確な流路面積の空気流路を求めることが可能となる。あるいは、空気流路の空気流通を断続するための端面１１を形成する場合においても、正確に仕上げられた円筒面を基準にして端面加工を行うことができるので、ガイド部１３全体の形状が精度良く求められる。

上述のように、本発明の製造方法によれば、円滑な進退動作が確保できるとともに、異種材料を組み合わせて形成したガイドピン特有の問題を解消できる電気抵抗溶接電極用ガイドピンがえられる。したがって、信頼性の高い電極構造が確保できて、自動車の車体溶接工程や、家庭電化製品の板金溶接工程などの広い産業分野で利用できる。

１電極本体
３鋼板部品
３ａ下孔
６ガイド孔
７大径孔
８小径孔
１１端面
１２ガイドピン
１３ガイド部、大径部
１４小径部
１５挿入大径孔
１６挿入小径孔
１７フランジ部
１８軸部
２２プロジェクションナット
２４内端面
２７空気通路
２９隙間
３２貫通孔（空気通路）
３３凹溝（空気通路）
３９プロジェクションボルト
４３挿入孔
４４下孔

Claims

少なくとも大径孔と小径孔から構成されている断面円形の電極のガイド孔に嵌め込まれるガイドピンを対象とするものであって、前記ガイド孔に嵌め込まれるガイドピンが、前記大径孔内に実質的に隙間がなくて摺動できる状態で嵌まり込んでいる大径部であるガイド部と、前記小径孔を貫通している小径部から構成され、前記ガイドピンのガイド部は合成樹脂材料で構成されているとともに、少なくとも挿入小径孔が設けられ、前記ガイドピンの小径部は、金属材料またはセラミック材料等の耐熱硬質材料で構成されているとともに、前記挿入小径孔に挿入される軸部を有しており、前記軸部を前記挿入小径孔に圧入した後、ガイド部の外周面を円筒状に仕上げ加工を行うことを特徴とする電気抵抗溶接電極用ガイドピンの製造方法。
少なくとも大径孔と小径孔から構成されている断面円形の電極のガイド孔に嵌め込まれるガイドピンを対象とするものであって、前記ガイド孔に嵌め込まれるガイドピンが、前記大径孔内に実質的に隙間がなくて摺動できる状態で嵌まり込んでいる大径部であるガイド部と、前記小径孔を貫通している小径部から構成され、前記ガイドピンのガイド部は合成樹脂材料で構成され、前記ガイドピンの小径部は、金属材料またはセラミック材料等の耐熱硬質材料で構成され、前記小径部をガイド部に鋳込んだ後、ガイド部の外周面を円筒状に仕上げ加工を行うことを特徴とする電気抵抗溶接電極用ガイドピンの製造方法。