JP2020082092A - 抵抗スポット溶接用電極 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は本実施形態に係る電極2,3が使用された抵抗スポット溶接装置の溶接ガンGを示す概略構成図である。また、図2は、溶接ガンGの制御に用いる制御装置10の概略構成を示す図である。
次に、本実施形態の特徴である電極2,3の構成について説明する。上部電極2および下部電極3それぞれの構成は互いに同一であるため、ここでは上部電極2を代表して説明する。
次に、前述の如く構成された上部電極2、および、この上部電極2と同一構成とされた下部電極3を使用した抵抗スポット溶接時について説明する。
以上説明したように、本実施形態では、電極先端部20に凸部22および凹部21,21,…をそれぞれ設け、凹部21,21,…として、互いに独立した複数を電極先端部20に分散させ、凸部22を、凹部21,21,…が設けられている領域以外の領域であり凹部21,21,…によって分断されることなく複数の凹部21,21,…同士の間の領域において連続する連続面を備えた構成としている。これにより、凸部22でのフリンジング現象による電流経路の拡大を抑制することができ、各電流経路での電流密度を高く確保することができる。このため、溶接電流値を低く抑えながらも効率良く金属製板材W1,W2を溶融させて各金属製板材W1,W2同士を接合することができ、目標ナゲット径を得るための必要エネルギ量を抑制することができる。
次に、前述した効果を確認するために行った実験例1について説明する。この実験例では、前記特許文献1に係る電極、および、本実施形態に係る電極2,3それぞれによる金属製板材(アルミニウム合金製板材)W1,W2の溶接を行った場合に、目標ナゲット径を得るための必要エネルギ量を計測することにより行った。
次に、実験例2について説明する。この実験例では、電極先端部の全体が平坦面である電極(以下、従来電極と呼ぶ)、前記特許文献1に係る電極(以下、特許文献電極と呼ぶ)、および、本実施形態に係る電極(以下、本発明電極と呼ぶ)それぞれによる金属製板材(アルミニウム合金製板材)の溶接を行った場合における電流値(溶接電流値)とナゲット径との関係を計測することにより行った。
次に、変形例1について説明する。本変形例は、電極先端部20に設けられている凹部21,21,…の配置形態が前記実施形態のものと異なっている。従って、ここでは、凹部21,21,…の配置形態についてのみ説明する。
次に、変形例2について説明する。本変形例も、電極先端部20に設けられている凹部21,21,…の配置形態が前記実施形態のものと異なっている。従って、ここでも、凹部21,21,…の配置形態についてのみ説明する。
なお、本発明は、前記実施形態および前記各変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲および該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。
20 電極先端部
21 凹部
22 凸部
3 下部電極(抵抗スポット溶接用電極)
W1,W2 金属製板材
Claims (7)
- 互いに重ね合わされた複数の金属製板材をその板厚方向に沿って挟持し、通電が行われることで前記金属製板材同士を接合する抵抗スポット溶接用電極において、
前記金属製板材を挟持する電極先端部には凸部および凹部がそれぞれ設けられており、
前記凹部は、互いに独立した複数が前記電極先端部に分散されて設けられており、
前記凸部は、前記凹部が設けられている領域以外の領域であり、前記凹部によって分断されることなく、前記複数の凹部同士の間の領域において連続する連続面を備えて構成されていることを特徴とする抵抗スポット溶接用電極。 - 請求項1記載の抵抗スポット溶接用電極において、
前記凸部を構成する前記連続面は、電極中心線上の位置が最も膨出された凸状の曲面で形成されていることを特徴とする抵抗スポット溶接用電極。 - 請求項1または2記載の抵抗スポット溶接用電極において、
前記前記複数の凹部は、互いに点対称となる位置に分散されていることを特徴とする抵抗スポット溶接用電極。 - 請求項3記載の抵抗スポット溶接用電極において、
前記複数の凹部は、前記電極先端部において電極中心線上の位置に対して点対称となる位置に分散されていることを特徴とする抵抗スポット溶接用電極。 - 請求項1〜4のうち何れか一つに記載の抵抗スポット溶接用電極において、
前記凹部の深さ寸法は30μm以上で150μm以下の範囲で設定されていることを特徴とする抵抗スポット溶接用電極。 - 請求項1〜5のうち何れか一つに記載の抵抗スポット溶接用電極において、
互いに隣り合う前記凹部の中心位置同士の間の間隔寸法は400μm以上で1200μm以下の範囲で設定されていることを特徴とする抵抗スポット溶接用電極。 - 請求項1〜6のうち何れか一つに記載の抵抗スポット溶接用電極において、
前記電極先端部における前記凹部の開放端の形状は正方形であって、その開放端の一辺の長さ寸法は80μm以上で350μm以下の範囲で設定されていることを特徴とする抵抗スポット溶接用電極。
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