JP2019181546A - チップドレス用切削カッター - Google Patents

Abstract

【課題】装置の故障を少なくできるとともに電極チップの先端部に凹凸面を繰り返し綺麗に形成することができ、しかも、開発のリードタイムを短くすることができるチップドレス用切削カッターを提供する。【解決手段】チップドレス用切削カッター１は、すくい面部２ａと逃げ面部２ｂとを備える。すくい面部２ａには、回転ホルダ５の回転軸心Ｃ１に沿って延びて逃げ面部２ｂに開放する凹条溝部２ｄが形成され、凹条溝部２ｄは、回転軸心Ｃ１と交差する方向に所定の間隔をあけて複数形成される。すくい面部２ａと逃げ面部２ｂの連続部分には、回転軸心Ｃ１と交差する方向に延びる切刃部２ｅが設けられ、切刃部２ｅは、すくい面部２ａ及び逃げ面部２ｂの交差部分からなる第１領域２ｆと、凹条溝部２ｄの逃げ面部２ｂにおける開放部分の周縁部分からなる第２領域２ｇとで構成される。【選択図】図３

Description

本発明は、スポット溶接用電極チップの先端部を切削するために用いるチップドレス用切削カッターに関する。

従来より、アルミニウム材をスポット溶接する際、溶接時に発生する酸化被膜によって溶接が不安定になることが一般的に知られている。これに対応するために、例えば、特許文献１では、スポット溶接用電極チップの先端部に凹凸面を形成することで溶接の安定化を図っており、この電極チップの先端部における凹凸面は、チップドレス用切削カッターを用いて形成している。該切削カッターは、板状をなし、回転軸心が上下方向に延びる回転ホルダに取り付けられて使用される。切削カッターは、回転軸心周りの周方向に対して交差するように延びるすくい面部と、該すくい面部の上側及び下側にそれぞれ位置する一対の逃げ面部とを備え、すくい面部と各逃げ面部とは、それぞれ略直交している。各逃げ面部には、回転軸心周りの周方向に延びてすくい面部に開放する凹条溝部がすくい面部と各逃げ面部との交差部分に沿う方向に所定の間隔をあけて複数形成され、すくい面部及び逃げ面部の交差部分と凹条溝部のすくい面部における開放部分の周縁部分とで蛇行する切刃部が構成されている。そして、中心軸を回転軸心に一致させた状態の電極チップを回転する回転ホルダに接触させると、蛇行する切刃部によって電極チップの先端部に同心円状の環状突条部が複数形成され、電極チップの先端部に凹凸面が形成されるようになっている。

米国特許第８２２２５６０号明細書

ところで、特許文献１の如き切削カッターを用いて電極チップの先端部を切削すると、切粉が切削カッターのすくい面部に沿って発生するが、その際、図７及び図８に示すように、発生する切粉の一部が凹条溝部と電極チップの先端部との間の隙間に入り込んでしまう。したがって、凹条溝部と電極チップの先端部との間の隙間に入り込んだ各切粉が凹条溝部の内側面と電極チップの先端部との両方に接触することによって回転ホルダの回転に大きな負荷がかかるようになり、装置が故障したり、或いは、電極チップの先端部に凹凸面が綺麗に形成されなくなってしまうおそれがある。

また、特許文献１の如き切削カッターを製作する場合、電極チップの先端部に対向させる逃げ面部に各凹条溝部を形成する必要があるので、電極チップの形状が決まるまで各凹条溝部を加工できない。したがって、切削カッターの開発のリードタイムが長くなってしまうという問題がある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、回転ホルダの回転負荷を減らして装置の故障を少なくできるとともに、電極チップの先端部に凹凸面を繰り返し綺麗に形成することができ、しかも、開発のリードタイムを短くすることができるチップドレス用切削カッターを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、逃げ面部ではなくすくい面部に複数の凹条溝部を形成するようにしたことを特徴とする。

具体的には、スポット溶接用電極チップの中心軸に回転軸心を一致させた状態で回転する回転ホルダに取り付けられ、該回転ホルダの回転動作時に当該回転ホルダに接近させた上記電極チップの先端部に接触して当該先端部を切削するよう構成されたチップドレス用切削カッターを対象とし、次のような対策を講じた。

すなわち、第１の発明では、上記回転軸心周りの周方向に対して交差するように延びるすくい面部と、上記電極チップを上記回転ホルダに接近させた際、上記電極チップの先端部に対向する逃げ面部と、上記すくい面部に上記回転軸心と交差する方向に所定の間隔をあけて複数形成され、上記回転軸心に沿って延びて上記逃げ面部に開放する凹条溝部と、上記すくい面部及び上記逃げ面部の連続部分に形成され、上記回転軸心と交差する方向に延びる切刃部とを備え、該切刃部は、上記すくい面部及び上記逃げ面部の交差部分からなる第１領域と、上記凹条溝部の上記逃げ面部における開放部分の周縁部分からなる第２領域とで構成されていることを特徴とする。

第２の発明では、第１の発明において、上記逃げ面部は、上記回転軸心に沿って所定の間隔をあけて一対形成され、上記各凹条溝部は、上記回転軸心に沿って延びて上記各逃げ面部にそれぞれ開放しており、上記切刃部は、上記回転軸心に沿って対称となるように一対形成され、上記一方の切刃部が、上記すくい面部及び上記一方の逃げ面部の連続部分に形成される一方、上記他方の切刃部が、上記すくい面部及び上記他方の逃げ面部の連続部分に形成されていることを特徴とする。

第３の発明では、第１又は第２の発明において、上記凹条溝部は、直線状をなしていることを特徴とする。

第１の発明では、電極チップの先端部を切削すると、切刃部における第２領域の削る深さが、切刃部における第１領域の削る深さよりも深くなる。したがって、電極チップの先端部に同心円状の環状突条部を形成して電極チップの先端部を凹凸面にすることができる。また、切削カッターで電極チップの先端部を切削すると、切刃部における第１領域から発生する切粉はすくい面部に沿って発生する一方、切刃部における第２領域から発生する切粉は各凹条溝部に沿って発生するが、その際、切刃部と電極チップの先端部との間に隙間が生じない。したがって、発生する切粉が凹条溝部と電極チップの先端部との間に入り込むといった特許文献１の如き現象を防ぐことができ、電極チップの先端部を凹凸面にするための切削時に回転ホルダの回転に負荷がかかり過ぎることを防ぐことができるようになるとともに、電極チップの先端部の切削を繰り返しても電極チップの先端部に凹凸面を綺麗に形成することができる。さらに、各凹条溝部をすくい面部に形成して逃げ面部に形成する必要が無いので、電極チップの形状を決める前に各凹条溝部を材料に加工しておくことができる。したがって、切削カッターの開発のリードタイムを短くすることができる。

第２の発明では、互いに対向する一対の電極チップを各々の中心軸を回転ホルダの回転軸心に一致させるとともに回転状態の回転ホルダに接近させて各電極チップの先端部を切削カッターに接触させると、各電極チップの先端部に凹凸面が形成される。このように、すくい面部に形成する凹条溝部の数を増やすことなく２つの電極チップの先端部に同時に凹凸面を形成することができるようになり、電極チップの切削効率を高めることができる。

第３の発明では、切削カッターの製造時における加工が簡単になるので、開発のリードタイムをさらに短縮することができる。

本発明の実施形態に係るチップドレッサの斜視図である。 図１のII−II線における断面図である。 本発明の実施形態に係る切削カッターが取り付けられた回転ホルダの斜視図である。 本発明の実施形態に係る切削カッターの斜視図である。 図２のV部拡大図である。 図５のVI部拡大図である。 従来の切削カッターが取り付けられた回転ホルダを示す図５相当図である。 従来の切削カッターの図６相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。

図１は、本発明の実施形態に係るチップドレッサ１０を示す。該チップドレッサ１０は、溶接ガン（図示せず）のシャンクに嵌め込まれて対向する一対の電極チップ１１（図２参照）の先端部１１ａをそれぞれ切削するためのものであり、筒中心線方向が上下方向に向く円筒状のモータケース部１０ａと、該モータケース部１０ａの上端部分から水平方向に延びる板状ケース部１０ｂと、モータケース部１０ａの側面に取り付けられ、モータケース部１０ａ及び板状ケース部１０ｂに加わる上下方向の衝撃を吸収する衝撃吸収機構部１０ｃとを備え、モータケース部１０ａの内部には、回転軸が上方に向かって延びる駆動モータ（図示せず）が収容されている。

板状ケース部１０ｂの延出端側上面及び下面には、図２に示すように、互いに対向する円形状をなす貫通孔１０ｄが一対形成されている。

板状ケース部１０ｂ内部における両貫通孔１０ｄの間には、リング状をなす出力歯車６が上下一対のベアリング７を介して上下方向に延びる回転軸心Ｃ１周りに回転可能に取り付けられ、出力歯車６は、図示しない駆動モータ及び歯車噛合機構によって回転軸心Ｃ１周りに回転するようになっている。

出力歯車６の中央には、図３に示すように、上下に貫通する取付用孔６ａが設けられ、該取付用孔６ａには、円盤状の回転ホルダ５が装着されている。

該回転ホルダ５は、平面視で略Ｃ字状をなし、回転軸心Ｃ１から径方向外側に向かうにつれて次第に回転軸心Ｃ１周りの周方向に拡がって外側方に開放する切欠部５ａを有している。

また、回転ホルダ５の上端周縁には、その他の部分よりも外側方に拡がるフランジ部５ｂが形成されている。

さらに、回転ホルダ５の上下面には、図２及び図３に示すように、当該回転ホルダ５の中央部分に行くにつれて次第に縮径する一対の嵌合面部５ｃが回転軸心Ｃ１方向に対称に形成されている。

嵌合面部５ｃの形状は、電極チップ１１の先端部１１ａの湾曲形状に対応していて、電極チップ１１の中心軸が回転軸心Ｃ１に一致した状態で電極チップ１１の先端部１１ａが嵌合するようになっている。

切欠部５ａにおける回転軸心Ｃ１から外側方に延びる一方の内側面には、側面視で略Ｔ字状をなす段差状に窪む取付段差部５ｄが形成されている。

該取付段差部５ｄには、電極チップ１１の先端部１１ａを切削するための金属製切削カッター１が装着されている。

該切削カッター１は、図３及び図４に示すように、金属板を略Ｔ字状に切り出して形成したものであり、ネジ３及びワッシャー４を用いて略中央部分に形成された取付孔２ｈを介して取付段差部５ｄに固定するようになっている。

切削カッター１は、取付段差部５ｄに取り付けた状態で一方の板面が取付段差部５ｄの底面に対向する一方、他方の板面がすくい面部２ａを構成するようになっていて、該すくい面部２ａは、回転軸心Ｃ１周りの周方向に対して交差するように延びている。

すくい面部２ａの上側及び下側には、当該すくい面部２ａと略直交する一対の逃げ面部２ｂが設けられている。

すわなち、両逃げ面部２ｂは、回転軸心Ｃ１に沿う方向に所定の間隔をあけて一対形成され、回転軸心Ｃ１から離れるにつれて次第に回転軸心Ｃ１に沿って離間する湾曲形状をなしている。

そして、両逃げ面部２ｂは、切削カッター１を回転ホルダ５に取り付けた状態で嵌合面部５ｃに対応する形状をなしていて、電極チップ１１をその中心軸が回転軸心Ｃ１に一致する状態で接近させると、電極チップ１１の先端部１１ａに対向するようになっている。

切削カッター１の回転軸心Ｃ１から遠い側の上部及び下部には、側面視で矩形に切り欠かれた形状の位置決め凹部２ｃが一対形成されている。

また、すくい面部２ａには、回転軸心Ｃ１に沿って直線状に延びて各逃げ面部２ｂに開放する断面略Ｖ字状をなす凹条溝部２ｄが回転軸心Ｃ１と交差する方向に所定の間隔をあけて等間隔に４つ形成されている。

すくい面部２ａ及び各逃げ面部２ｂの連続部分には、回転軸心Ｃ１と交差するように延びる切刃部２ｅが回転軸心Ｃ１に沿って対称となるように一対形成されている。

すなわち、一方の切刃部２ｅが、すくい面部２ａ及び一方の逃げ面部２ｂの連続部分に形成される一方、他方の切刃部２ｅが、すくい面部２ａ及び他方の逃げ面部２ｂの連続部分に形成されている。

各切刃部２ｅは、すくい面部２ａ及び逃げ面部２ｂの交差部分からなる第１領域２ｆと、凹条溝部２ｄの逃げ面部２ｂにおける開放部分の周縁部分からなる第２領域２ｇとで構成されている。

つまり、各切刃部２ｅは、回転軸心Ｃ１と交差する方向に蛇行する形状をなしている。

そして、中心軸を回転軸心Ｃ１に一致させた状態の電極チップ１１をＸ１方向に回転する回転ホルダ５に接触させると、図５及び図６に示すように、電極チップ１１の先端部１１ａに切削カッター１が接触して各切刃部２ｅによって同心円状の環状突条部（図示せず）が複数形成されるように電極チップ１１の先端部１１ａが切削され、電極チップ１１の先端部１１ａに凹凸面が形成されるとともに、切粉Ｍ１が発生するようになっている。

次に、チップドレッサ１０を用いて電極チップ１１の先端部１１ａを切削する作業について説明する。

まず、図２に示すように、先端部１１ａの状態が悪い一対の電極チップ１１をチップドレッサ１０の板状ケース部１０ｂの上方及び下方にそれぞれ移動させるとともに、両電極チップ１１の中心軸を回転軸心Ｃ１に一致させる。

次いで、チップドレッサ１０の図示しない駆動モータ及び歯車噛合機構を回転駆動させて回転ホルダ５を回転軸心Ｃ１周りに回転させる。

しかる後、各電極チップ１１を回転ホルダ５の各嵌合面部５ｃに回転軸心Ｃ１に沿って接近させ、各嵌合面部５ｃに各電極チップ１１の先端部１１ａを嵌合させる。すると、図５及び図６に示すように、切削カッター１における各切刃部２ｅが各電極チップ１１の先端部１１ａに接触して当該各先端部１１ａをそれぞれ切削し始める。このとき、切刃部２ｅにおける第２領域２ｇの削る深さが、切刃部２ｅにおける第１領域２ｆの削る深さよりも深くなる。したがって、電極チップ１１の先端部１１ａに同心円状の環状突条部が形成され、電極チップ１１の先端部１１ａを凹凸面にすることができる。

切削カッター１で電極チップ１１の先端部１１ａを切削する際、切刃部２ｅにおける第１領域２ｆから発生する切粉Ｍ１はすくい面部２ａに沿って発生する一方、切刃部２ｅにおける第２領域２ｇから発生する切粉Ｍ１は各凹条溝部２ｄに沿って発生するが、その際、切刃部２ｅと電極チップ１１の先端部１１ａとの間に隙間が生じない。したがって、発生する切粉Ｍ１が凹条溝部と電極チップの先端部との間に入り込むといった特許文献１の如き現象（図７及び図８参照）を防ぐことができ、電極チップ１１の先端部１１ａを凹凸面にするための切削時に回転ホルダ５の回転に負荷がかかり過ぎることを防ぐことができるようになるとともに、電極チップ１１の先端部１１ａの切削を繰り返しても電極チップ１１の先端部１１ａに凹凸面を綺麗に形成することができる。

さらに、各凹条溝部２ｄをすくい面部２ａに形成して逃げ面部２ｂに形成する必要が無いので、電極チップ１１の形状を決める前に各凹条溝部２ｄを材料に加工しておくことができる。したがって、切削カッター１の開発のリードタイムを短くすることができる。

また、各凹条溝部２ｄは回転軸心Ｃ１に沿って延びて各逃げ面部２ｂにそれぞれ開放するとともに、切刃部２ｅが回転軸心Ｃ１に沿って対称となるように一対形成されているので、互いに対向する一対の電極チップ１１を各々の中心軸を回転ホルダ５の回転軸心Ｃ１に一致させるとともに回転状態の回転ホルダ５に接近させて各電極チップ１１の先端部１１ａを切削カッター１に接触させると、各電極チップ１１の先端部１１ａに凹凸面が形成される。このように、すくい面部２ａに形成する凹条溝部２ｄの数を増やすことなく２つの電極チップ１１の先端部１１ａに同時に凹凸面を形成することができるようになり、電極チップ１１の切削効率を高めることができる。

さらに、すくい面部２ａに形成する各凹条溝部２ｄは直線状をなしているので、切削カッター１の製造時における加工が簡単になり、開発のリードタイムをさらに短縮することができる。

尚、本発明の実施形態では、切削カッター１に一対の切刃部２ｅが形成されているが、これに限らず、いずれか一方の切刃部２ｅだけが設けられていてもよい。

また、本発明の実施形態では、各凹条溝部２ｄの断面が略Ｖ字状をなしているが、これに限らず、湾曲形状であってもよい。

また、本発明の実施形態では、各凹条溝部２ｄが直線状をなしているが、直線状であることが必須ではない。

また、本発明の実施形態では、すくい面部２ａに４つの凹条溝部２ｄを形成しているが、凹条溝部２ｄは、１〜３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。

本発明は、スポット溶接用電極チップの先端部を切削するために用いるチップドレス用切削カッターに適している。

１ 切削カッター
２ａ すくい面部
２ｂ 逃げ面部
２ｄ 凹条溝部
２ｅ 切刃部
２ｇ 第１領域
２ｆ 第２領域
５ 回転ホルダ
１０ チップドレッサ
１１ 電源チップ
１１ａ 先端部
Ｃ１ 回転軸心

Claims (3)

1. スポット溶接用電極チップの中心軸に回転軸心を一致させた状態で回転する回転ホルダに取り付けられ、該回転ホルダの回転動作時に当該回転ホルダに接近させた上記電極チップの先端部に接触して当該先端部を切削するよう構成されたチップドレス用切削カッターであって、
   上記回転軸心周りの周方向に対して交差するように延びるすくい面部と、
   上記電極チップを上記回転ホルダに接近させた際、上記電極チップの先端部に対向する逃げ面部と、
   上記すくい面部に上記回転軸心と交差する方向に所定の間隔をあけて複数形成され、上記回転軸心に沿って延びて上記逃げ面部に開放する凹条溝部と、
   上記すくい面部及び上記逃げ面部の連続部分に形成され、上記回転軸心と交差する方向に延びる切刃部とを備え、
   該切刃部は、上記すくい面部及び上記逃げ面部の交差部分からなる第１領域と、上記凹条溝部の上記逃げ面部における開放部分の周縁部分からなる第２領域とで構成されていることを特徴とするチップドレス用切削カッター。
2. 請求項１に記載のチップドレス用切削カッターにおいて、
   上記逃げ面部は、上記回転軸心に沿って所定の間隔をあけて一対形成され、
   上記各凹条溝部は、上記回転軸心に沿って延びて上記各逃げ面部にそれぞれ開放しており、
   上記切刃部は、上記回転軸心に沿って対称となるように一対形成され、上記一方の切刃部が、上記すくい面部及び上記一方の逃げ面部の連続部分に形成される一方、上記他方の切刃部が、上記すくい面部及び上記他方の逃げ面部の連続部分に形成されていることを特徴とするチップドレス用切削カッター。
3. 請求項１又は２に記載のチップドレス用切削カッターにおいて、
   上記凹条溝部は、直線状をなしていることを特徴とするチップドレス用切削カッター。