JP2020199548A - Composite type guide pin in electric resistance-welding electrode - Google Patents

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青山 好高
Yoshitaka Aoyama
好高 青山
青山 省司
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省司 青山
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Abstract

To minimize electric conduction phenomenon at an abnormal contact part by utilizing electrical insulation property of a nitride layer formed on a guide pin and to improve heat resistance, wear resistance and so on of the guide pin.SOLUTION: A guide pin 17, which projects from an end face of an electrode body 5 and penetrates a prepared hole 16 of a steel plate component 7, is configured from a heat-resistant metallic material, a slide member 19, which is integrated with the guide pin 17, is configured from an insulative synthetic resin material, the guide pin 17 is press-fitted into an insertion hole 22 of the slide member 19, and the guide pin 17 is provided with a reception hole 18 in which a projection bolt 1 is inserted, or a tapered part 54 which relatively enters into a screw hole 52 of a projection nut 50 and positions the nut 50. The guide pin 17 is press-fitted into the insertion hole 22 of the slide member 19 after formation of a nitride layer 43 over the whole surface area thereof.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、鋼板部品の下孔に進入する耐熱金属材料製のガイドピンと、絶縁性合成樹脂材料製の摺動部材が一体化された、電気抵抗溶接電極における複合型ガイドピンに関している。 The present invention relates to a composite guide pin in an electric resistance welded electrode in which a guide pin made of a heat-resistant metal material that enters a prepared hole of a steel plate component and a sliding member made of an insulating synthetic resin material are integrated.

特許第6493847号公報には、プロジェクションボルトの受入孔を有する耐熱金属材料製のガイドピンと、絶縁性合成樹脂材料製の摺動部材が一体化された電気抵抗溶接電極における複合型ガイドピンが記載されている。また、特許第6395068号公報には、プロジェクションナットのねじ孔を係止するテーパ部付きガイドピンと、絶縁性合成樹脂材料製の摺動部材が一体化された電気抵抗溶接電極における複合型ガイドピンが記載されている。 Japanese Patent No. 6493847 describes a guide pin made of a heat-resistant metal material having a receiving hole for a projection bolt and a composite guide pin in an electric resistance welded electrode in which a sliding member made of an insulating synthetic resin material is integrated. ing. Further, in Japanese Patent No. 6395068, a guide pin with a tapered portion for locking a screw hole of a projection nut and a composite guide pin in an electric resistance welded electrode in which a sliding member made of an insulating synthetic resin material is integrated are described. Have been described.

特許第6493847号公報Japanese Patent No. 6493847 特許第6395068号公報Japanese Patent No. 6395068

上記特許文献に記載された技術においては、ガイドピンが押し下げられるときに、何等かの原因でガイドピンに傾斜方向の力が作用すると、ガイドピンの外周部が電極本体の内面に接触する。このような接触状態で溶接電流が通電されると、この接触箇所にスパークが発生して局部的な溶損や電食が発生し、ガイドピンや電極本体の寿命を短くしてしまう、という問題がある。 In the technique described in the above patent document, when the guide pin is pushed down, if a force in the tilting direction acts on the guide pin for some reason, the outer peripheral portion of the guide pin comes into contact with the inner surface of the electrode body. When a welding current is applied in such a contact state, sparks are generated at the contact points, causing local melting damage and electrolytic corrosion, which shortens the life of the guide pin and the electrode body. There is.

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、ガイドピンに形成した窒化層の電気絶縁性を活用して、ガイドピンと電極本体の接触箇所における通電現象を最小化するとともに、ガイドピンの耐熱性、耐摩耗性などの向上を図ることを目的とする。 The present invention has been provided to solve the above problems, and utilizes the electrical insulation of the nitrided layer formed on the guide pin to minimize the energization phenomenon at the contact point between the guide pin and the electrode body. , The purpose is to improve the heat resistance and abrasion resistance of the guide pin.

請求項1記載の発明は、
円形断面とされた電極本体の端面から突出し、鋼板部品の下孔を貫通する断面円形のガイドピンが、耐熱金属材料で構成され、
ガイドピンに一体化され電極本体のガイド孔に摺動できる状態で嵌め込まれている断面円形の摺動部材が、絶縁性合成樹脂材料で構成され、
ガイドピンと摺動部材の一体化は、摺動部材に設けた挿入孔にガイドピンを圧入することによって行われ、
ガイドピンに、溶着用突起を有するプロジェクションボルトが挿入される受入孔が設けられているか、または溶着用突起を有するプロジェクションナットのねじ孔に相対的に進入して該ナットの位置決めを行うテーパ形状部が設けられ、
ガイドピンは、表面全域にわたって窒化層を形成後、摺動部材の挿入孔に圧入されていることを特徴とする電気抵抗溶接電極における複合型ガイドピンである。
The invention according to claim 1
A guide pin with a circular cross section that protrudes from the end face of the electrode body and penetrates the pilot hole of the steel plate part is made of a heat-resistant metal material.
A sliding member with a circular cross section, which is integrated with the guide pin and fitted into the guide hole of the electrode body so as to be slidable, is made of an insulating synthetic resin material.
The guide pin and the sliding member are integrated by press-fitting the guide pin into the insertion hole provided in the sliding member.
The guide pin is provided with a receiving hole into which a projection bolt having a welding protrusion is inserted, or a tapered shape portion that relatively enters the screw hole of a projection nut having a welding protrusion to position the nut. Is provided,
The guide pin is a composite type guide pin in an electric resistance welding electrode characterized in that a nitride layer is formed over the entire surface and then press-fitted into an insertion hole of a sliding member.

可動電極の中心軸線の狂いなど、何等かの原因でガイドピンに傾斜方向の力が作用すると、プロジェクションボルトやプロジェクションナットの溶着用突起が相手方の鋼板部品に加圧されるとともに、ガイドピンの外周部が電極本体の内面に異常接触をする。このような状況下で溶接電流が通電されると、溶着用突起から鋼板部品へ流れる本来の溶接電流と、異常接触箇所への迷走電流あるいは無効電流の2系統に分流される。このような分流が発生して、迷走電流腐食や無効電流腐食が発生する。これらの腐食は、スパーク発生による通電局部の溶損や電食の発生によって生じているものと考えられる。 When a force in the tilting direction acts on the guide pin for some reason, such as the deviation of the central axis of the movable electrode, the welding protrusions of the projection bolt and projection nut are pressed against the mating steel plate parts, and the outer circumference of the guide pin is pressed. The part makes abnormal contact with the inner surface of the electrode body. When the welding current is energized under such a situation, it is divided into two systems, the original welding current flowing from the welding projection to the steel plate component and the stray current or the invalid current to the abnormal contact point. Such diversion occurs, causing stray current corrosion and reactive current corrosion. It is considered that these corrosions are caused by melting damage of the energized local part due to the generation of sparks and generation of electrolytic corrosion.

ガイドピンは、表面全域にわたって窒化層を形成後、摺動部材の挿入孔に圧入されている。窒化層は、電気絶縁性が優れているので、上記異常接触箇所における通電性が最小化される。つまり、窒化層の電気的特性を活用して、通電が実害のないレベルまで低下され、このため、通電局部における溶損や電食が防止される。したがって、ガイドピンと電極本体の異常接触箇所における通電現象を最小化するとともに、ガイドピンの耐熱性、耐摩耗性などの向上が実現する。 The guide pin is press-fitted into the insertion hole of the sliding member after forming a nitride layer over the entire surface. Since the nitrided layer has excellent electrical insulation, the electrical conductivity at the abnormal contact point is minimized. That is, by utilizing the electrical characteristics of the nitrided layer, the energization is reduced to a level where there is no actual harm, and therefore, melting damage and electrolytic corrosion in the energized local portion are prevented. Therefore, the energization phenomenon at the abnormal contact point between the guide pin and the electrode body is minimized, and the heat resistance and wear resistance of the guide pin are improved.

ガイドピンの外周部が電極本体の内面に異常接触をしている箇所は、安定した通電状態ではないので、不完全通電となり、電食発生などの原因になっている。ガイドピンに形成されている窒化層によって、不完全通電を実質的に不通電とするので、スパーク発生や電食現象をなくすことができて、ガイドピンの耐久性向上が実現する。 The portion where the outer peripheral portion of the guide pin is in abnormal contact with the inner surface of the electrode body is not in a stable energization state, so that the energization is incomplete, which causes electrolytic corrosion. Since the nitrided layer formed on the guide pin substantially de-energizes the incomplete energization, it is possible to eliminate the spark generation and the electrolytic corrosion phenomenon, and the durability of the guide pin is improved.

ステンレス鋼などで作られたガイドピンの外周表面は、仕上げ加工時の切削工具痕がギザギザした状態で残っており、これによって摺動部材の挿入孔にガイドピンを圧入するときには、大きな加圧力が必要になり、作業性などの点で好ましくない。窒化処理をしたガイドピンを摺動部材の挿入孔に圧入するときには、加圧力が大幅に低下し、作業性の面で良好である。加圧力が低下する要因としては、窒化処理時に窒素などの元素が拡散浸透をしてステンレス鋼と反応し窒化物層が形成されるのであるが、元素の拡散浸透の際に角張った箇所が丸みを帯びた形状に変形するものと考えられる。 The outer peripheral surface of the guide pin made of stainless steel or the like remains in a jagged state with cutting tool marks during finishing, which causes a large pressing force when the guide pin is press-fitted into the insertion hole of the sliding member. It is necessary and not preferable in terms of workability. When the nitriding guide pin is press-fitted into the insertion hole of the sliding member, the pressing force is significantly reduced, which is good in terms of workability. The reason why the pressing force decreases is that elements such as nitrogen diffuse and permeate during the nitriding process and react with stainless steel to form a nitride layer, but the angular parts are rounded during the diffusion and permeation of the elements. It is thought that it deforms into a tinged shape.

本願発明は、上述のような複合型ガイドピンであるが、以下に記載する実施例から明らかなように、溶接電流の通電現象等を特定した方法発明として存在させることができる。 The present invention is a composite guide pin as described above, but as is clear from the examples described below, it can exist as a method invention that specifies an energization phenomenon of welding current and the like.

電極および電極各部の断面図である。It is sectional drawing of an electrode and each part of an electrode. ガイドピン表面の形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the shape of the guide pin surface. ガイドピン圧入状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the guide pin press-fitting state. ガイドピンが電極本体内面に接触している断面図である。It is sectional drawing which makes contact with the inner surface of an electrode body with a guide pin. 他のガイドピンを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other guide pin.

つぎに、本発明の電気抵抗溶接電極における複合型ガイドピンを実施するための形態を説明する。 Next, a mode for carrying out the composite guide pin in the electric resistance welding electrode of the present invention will be described.

図1〜図4は、本発明の実施例1を示す。 1 to 4 show Example 1 of the present invention.

この実施例は、鋼板部品にプロジェクションボルトを電気抵抗溶接で溶接する場合である。以下の説明において、プロジェクションボルトを単にボルトと表現する場合もある。 This embodiment is a case where a projection bolt is welded to a steel plate part by electric resistance welding. In the following description, the projection bolt may be simply referred to as a bolt.

最初に、プロジェクションボルトについて説明する。 First, the projection bolt will be described.

図1や図4に示すように、鉄製のプロジェクションボルト1は、雄ねじが形成された軸部2と、軸部2に一体的に設けられた円形で平板状のフランジ3と、軸部2側のフランジ面に設けた複数の溶着用突起4から構成されている。溶着用突起4は同一円上に120度間隔で3個設けてある。 As shown in FIGS. 1 and 4, the iron projection bolt 1 includes a shaft portion 2 on which a male screw is formed, a circular flat flange 3 integrally provided on the shaft portion 2, and a shaft portion 2 side. It is composed of a plurality of welding protrusions 4 provided on the flange surface of the above. Three welding protrusions 4 are provided on the same circle at intervals of 120 degrees.

ボルト1の各部寸法は、軸部2の直径と長さはそれぞれ8mmと30mm、フランジの厚さと直径はそれぞれ3.2mmと20mmである。 The dimensions of each part of the bolt 1 are that the diameter and length of the shaft part 2 are 8 mm and 30 mm, respectively, and the thickness and diameter of the flange are 3.2 mm and 20 mm, respectively.

つぎに、電気抵抗溶接電極について説明する。 Next, the electric resistance welding electrode will be described.

電気抵抗溶接電極全体は、符号100で示されている。クロム銅のような銅合金製導電性材料で作られた電極本体5は、円筒状の形状であり、断面円形とされ、静止部材11に差し込まれる固定部6と、鋼板部品7が載置されるキャップ部8がねじ部9において結合されて、断面円形の電極本体5が形成されている。電極本体5には断面円形のガイド孔12が形成され、このガイド孔12には、固定部6に形成された大径孔13と、この大径孔13よりも小径でキャップ部8に形成された中径孔14と、この中径孔14よりも小径の小径孔15が形成され、大径孔13、中径孔14、小径孔15は、電極本体5の中心軸線O−O上に整列した同軸状態で配置されている。 The entire electric resistance welded electrode is indicated by reference numeral 100. The electrode body 5 made of a conductive material made of a copper alloy such as chrome copper has a cylindrical shape and a circular cross section, and a fixing portion 6 to be inserted into the stationary member 11 and a steel plate component 7 are placed therein. The cap portion 8 is connected at the screw portion 9 to form an electrode body 5 having a circular cross section. A guide hole 12 having a circular cross section is formed in the electrode body 5, and the guide hole 12 is formed with a large diameter hole 13 formed in the fixing portion 6 and a cap portion 8 having a diameter smaller than the large diameter hole 13. A medium-diameter hole 14 and a small-diameter hole 15 having a diameter smaller than the medium-diameter hole 14 are formed, and the large-diameter hole 13, the medium-diameter hole 14, and the small-diameter hole 15 are aligned on the central axis OO of the electrode body 5. It is arranged in a coaxial state.

鋼板部品7が載置される電極本体5の端面から突出し、鋼板部品7の下孔16を貫通する断面円形のガイドピン17が、ステンレス鋼のような耐熱金属材料で構成されている。ガイドピン17には、軸部2が挿入される受入孔18が設けてあり、その深さ寸法は図1(A)に示すように、軸部2の長さよりも短く設定してある。 A guide pin 17 having a circular cross section, which protrudes from the end surface of the electrode body 5 on which the steel plate component 7 is placed and penetrates the prepared hole 16 of the steel plate component 7, is made of a heat-resistant metal material such as stainless steel. The guide pin 17 is provided with a receiving hole 18 into which the shaft portion 2 is inserted, and the depth dimension thereof is set shorter than the length of the shaft portion 2 as shown in FIG. 1 (A).

ガイドピン17に一体化され電極本体5のガイド孔12に摺動できる状態で嵌め込まれている断面円形の摺動部材19が、絶縁性合成樹脂材料、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(商品名=テフロン・登録商標)によって構成されている。別の材料として、ポリアミド樹脂の中から、耐熱性、耐摩耗性にすぐれた樹脂を採用することも可能である。 The sliding member 19 having a circular cross section, which is integrated with the guide pin 17 and fitted into the guide hole 12 of the electrode body 5 so as to be slidable, is an insulating synthetic resin material, for example, polytetrafluoroethylene (trade name = Teflon).・ It is composed of registered trademarks). As another material, it is also possible to use a resin having excellent heat resistance and abrasion resistance from the polyamide resins.

つぎに、複合型ガイドピンについて説明する。 Next, the composite guide pin will be described.

ガイドピン17と摺動部材19の一体化によって、複合型ガイドピン21が形成されている。摺動部材19の中心部に設けた挿入孔22にガイドピン17を圧入して、ガイドピン17と摺動部材19の一体化が行われている。 The composite guide pin 21 is formed by integrating the guide pin 17 and the sliding member 19. The guide pin 17 is press-fitted into the insertion hole 22 provided in the center of the sliding member 19, and the guide pin 17 and the sliding member 19 are integrated.

上記一体化を確実にするために、結合ボルト構造部が採用されている。すなわち、ガイドピン17の下端部にこれと一体的に結合ボルト23が形成され、摺動部材19の底部材24に結合ボルト23を貫通し、ワッシャ25を組み付けてロックナット26で締め付けてある。摺動部材19は、電極本体5と対をなす可動電極27が進出動作をして溶接電流が通電されたときに、電流がフランジ3の溶着用突起4から鋼板部品7にのみ流れるように、絶縁機能を果たしている。 A coupling bolt structure is used to ensure the integration. That is, a coupling bolt 23 is integrally formed at the lower end of the guide pin 17, the coupling bolt 23 is penetrated through the bottom member 24 of the sliding member 19, the washer 25 is assembled, and the lock nut 26 is tightened. The sliding member 19 is arranged so that when the movable electrode 27 paired with the electrode body 5 moves forward and a welding current is applied, the current flows only from the welding projection 4 of the flange 3 to the steel plate component 7. It has an insulating function.

圧縮コイルスプリング28は、ワッシャ25とガイド孔12の内底面の間に嵌め込まれており、その張力が摺動部材19に作用している。なお、符号29は、ガイド孔12の内底面に嵌め込んだ絶縁シートを示している。圧縮コイルスプリング28の張力が、後述の流路開閉部に対する加圧力とされている。圧縮コイルスプリング28は、加圧手段であり、これに換えて圧縮空気の圧力を利用することも可能である。 The compression coil spring 28 is fitted between the washer 25 and the inner bottom surface of the guide hole 12, and the tension thereof acts on the sliding member 19. Reference numeral 29 indicates an insulating sheet fitted into the inner bottom surface of the guide hole 12. The tension of the compression coil spring 28 is used as a pressing force on the flow path opening / closing portion described later. The compression coil spring 28 is a pressurizing means, and the pressure of compressed air can be used instead.

図3は、ガイドピン17と摺動部材19の組み立て装置を示している。静止部材11上に摺動部材19の受け台40が固定され、そこに固定された摺動部材19の挿入孔22にガイドピン17を圧入する。ガイドピン17を加圧する加圧片41がガイドピン17に合致しており、これを油圧シリンダなどの加圧手段で押し下げる。結合ボルト23が底部材24を貫通するして、ガイドピン17が挿入孔22の底面に底突き状態になると、圧入が完了する。 FIG. 3 shows an assembly device for the guide pin 17 and the sliding member 19. The pedestal 40 of the sliding member 19 is fixed on the stationary member 11, and the guide pin 17 is press-fitted into the insertion hole 22 of the sliding member 19 fixed therein. The pressurizing piece 41 that pressurizes the guide pin 17 matches the guide pin 17, and is pushed down by a pressurizing means such as a hydraulic cylinder. When the connecting bolt 23 penetrates the bottom member 24 and the guide pin 17 bottoms out against the bottom surface of the insertion hole 22, press fitting is completed.

つぎに、摺動部材の各部とガイド孔各部の対応関係を説明する。 Next, the correspondence between each part of the sliding member and each part of the guide hole will be described.

摺動部材19には、大径部31と中径部32が形成され、中径部32よりも小径のガイドピン17が一体化されている。大径部31が、大径孔13の内面との間に実質的に隙間がなくて摺動できる状態で大径孔13に嵌め込んであり、小径部38が、中径孔14の内面との間に冷却空気の通気隙間33を残して挿入されている。 A large diameter portion 31 and a medium diameter portion 32 are formed in the sliding member 19, and a guide pin 17 having a diameter smaller than that of the medium diameter portion 32 is integrated. The large-diameter portion 31 is fitted into the large-diameter hole 13 in a state where it can slide with substantially no gap between it and the inner surface of the large-diameter hole 13, and the small-diameter portion 38 is fitted with the inner surface of the medium-diameter hole 14. It is inserted with a ventilation gap 33 for cooling air left between the two.

上述の「・・実質的に隙間がなくて摺動できる状態・・」というのは、摺動部材19に電極本体5の直径方向の力を作用させても、隙間感覚のあるカタカタといったがたつき感触がなく、しかも中心軸線O−O方向の摺動が可能な状態を意味している。 The above-mentioned "... a state in which the sliding member can slide without a gap ..." means that even if a force in the radial direction of the electrode body 5 is applied to the sliding member 19, there is a rattling feeling. It means a state in which there is no sticking feeling and the sliding in the central axis OO direction is possible.

小径孔15を貫通してガイドピン17が電極本体1の上面から突き出ている。ガイドピン17が押し下げられたとき、冷却空気が通過する通気隙間34が、小径孔15とガイドピン17の間に形成してある。 A guide pin 17 protrudes from the upper surface of the electrode body 1 through the small diameter hole 15. When the guide pin 17 is pushed down, a ventilation gap 34 through which the cooling air passes is formed between the small diameter hole 15 and the guide pin 17.

つぎに、冷却空気の断続構造を説明する。 Next, the intermittent structure of the cooling air will be described.

冷却空気をガイド孔12に導く通気口35が形成してある。大径部31と大径孔13の摺動箇所に空気通路を確保するために、大径部31の外周面に中心軸線O−O方向の凹溝を形成することもできるが、ここでは図1(B)に示すように、大径部31の外周面に中心軸線O−O方向の平面部36を形成して、平面部36と大径孔13の円弧型内面で構成された空気通路37が形成されている。このような平面部36を90度間隔で形成して、4箇所に空気通路37が設けてある。 A vent 35 is formed to guide the cooling air to the guide hole 12. In order to secure an air passage at the sliding portion between the large diameter portion 31 and the large diameter hole 13, a concave groove in the central axis OO direction can be formed on the outer peripheral surface of the large diameter portion 31. As shown in 1 (B), an air passage formed by forming a flat surface portion 36 in the central axis OO direction on the outer peripheral surface of the large diameter portion 31 and being composed of the flat surface portion 36 and the arc-shaped inner surface of the large diameter hole 13. 37 is formed. Such flat surfaces 36 are formed at 90-degree intervals, and air passages 37 are provided at four locations.

ガイド孔12の中径孔14と大径孔13の境界部、すなわち摺動部材19の中径部32と小径部38の境界部に、流路開閉部39が形成されている。流路開閉部39は、摺動部材19に形成した中心軸線O−Oに直交する平面と、キャップ部8に形成した中心軸線O−Oに直交する平面が密着したり離れたりして、空気流路を開閉する。 A flow path opening / closing portion 39 is formed at the boundary between the medium-diameter hole 14 and the large-diameter hole 13 of the guide hole 12, that is, at the boundary between the medium-diameter portion 32 and the small-diameter portion 38 of the sliding member 19. In the flow path opening / closing portion 39, a plane orthogonal to the central axis OO formed on the sliding member 19 and a plane orthogonal to the central axis OO formed on the cap portion 8 are brought into close contact with each other or separated from each other, so that air is formed. Open and close the flow path.

つぎに、ガイドピンと電極本体の異常接触について説明する。 Next, the abnormal contact between the guide pin and the electrode body will be described.

なお、図4の各部の傾斜角度や空隙寸法は、理解しやすくするために、誇張して図示してある。 In addition, the inclination angle and the void dimension of each part of FIG. 4 are exaggerated for easy understanding.

ガイドピン17を傾斜させる要因としては種々な現象が考えられるが、ここでは可動電極27の進退軸線が傾斜している場合である。図1に示すようなボルト1が傾いていない状態のところへ、図4に示すように、可動電極27の中心軸線(進退軸線)X−Xが傾斜し、中心軸線X−Xと同方向の矢線46方向に可動電極27が進出してくると、可動電極27の加圧端面47がフランジ3の外周端縁を加圧し、ボルト1は図4の左側に傾く。この傾き状態を拡大した断面図が図4(B)であり、ボルト1の傾斜変位によってガイドピン17に傾斜方向の力が作用すると、摺動部材19が弾性変形をするので、ガイドピン17の上端部が小径孔15の内面に接触する。この接触箇所が符号48で示されている。なお、図4(A)では、複合型ガイドピン21の傾斜は図示せず、該ガイドピン21が左側に片寄った状態が図示されている。 Various phenomena can be considered as factors for tilting the guide pin 17, but here, it is the case where the advancing / retreating axis of the movable electrode 27 is tilted. As shown in FIG. 4, the central axis (advance / retreat axis) XX of the movable electrode 27 is inclined to the state where the bolt 1 is not tilted as shown in FIG. 1, and is in the same direction as the central axis XX. When the movable electrode 27 advances in the direction of the arrow 46, the pressurized end surface 47 of the movable electrode 27 pressurizes the outer peripheral edge of the flange 3, and the bolt 1 tilts to the left side in FIG. FIG. 4B is an enlarged cross-sectional view of this tilted state. When a force in the tilting direction acts on the guide pin 17 due to the tilting displacement of the bolt 1, the sliding member 19 elastically deforms, so that the guide pin 17 The upper end portion contacts the inner surface of the small diameter hole 15. This contact point is indicated by reference numeral 48. Note that FIG. 4A does not show the inclination of the composite guide pin 21, and shows a state in which the guide pin 21 is offset to the left side.

溶接電流は、溶着用突起4から鋼板部品7へ流れる本来の溶接電流と、異常接触箇所48への迷走電流あるいは無効電流の2系統に分流される。このような分流が発生して、迷走電流腐食や無効電流腐食が発生する。これらの腐食は、スパーク発生による通電局部の溶損や電食の発生によって生じているものと考えられる。このような損傷箇所49は、図4(C)に示すように、ガイドピン17の上端近くの部分が全周にわたって形成され、表面が黒く変色しザラザラした表面状態になっているとともに、肉厚も薄くなっている。さらに、クラック42が形成されている。クラック42は、軸部2の傾斜力が受入孔18内面の上部に作用して発生しているものと考えられる。 The welding current is divided into two systems: the original welding current flowing from the welding projection 4 to the steel plate component 7, and the stray current or invalid current flowing to the abnormal contact portion 48. Such diversion occurs, causing stray current corrosion and reactive current corrosion. It is considered that these corrosions are caused by melting damage of the energized local part due to the generation of sparks and generation of electrolytic corrosion. As shown in FIG. 4C, such a damaged portion 49 has a portion near the upper end of the guide pin 17 formed over the entire circumference, and the surface is discolored black to have a rough surface state and is thick. Is also getting thinner. Further, a crack 42 is formed. It is considered that the crack 42 is generated by the tilting force of the shaft portion 2 acting on the upper part of the inner surface of the receiving hole 18.

つぎに、ガイドピンの窒化層について説明する。 Next, the nitrided layer of the guide pin will be described.

ガイドピン17の表面全域にわたって窒化層が形成されている。窒化層の形成は、ガス窒化法、塩浴軟窒化法、イオン窒化法などによって行われる。ここでは、シアン基塩浴を用いる塩浴軟窒化法であり、タフトライドとも呼ばれている。シアン酸塩と炭酸塩の混合塩浴中に空気を吹き込んで浸漬処理を行う。この処理によって窒素がガイドピン17の表面から熱化学的に拡散浸透をする。 A nitride layer is formed over the entire surface of the guide pin 17. The nitrided layer is formed by a gas nitriding method, a salt bath soft nitriding method, an ionic nitriding method, or the like. Here, it is a salt bath soft nitriding method using a cyanide salt bath, and is also called tuftride. Air is blown into a mixed salt bath of cyanide and carbonate to perform the immersion treatment. By this treatment, nitrogen is thermochemically diffused and permeated from the surface of the guide pin 17.

図1(C)や図2(B)に微細な点々で示した梨地状の表層が、窒化層である。ガイドピン17の外周表面は、仕上げ加工時の微細な切削工具痕44が図2(A)に示すように、ギザギザした状態で残っているが、窒化処理後にはギザギザした箇所44が同図(B)に示すように、丸みのある丸み形状部45になっている。このように変形する要因としては、窒化処理時に窒素などの元素が拡散浸透をしてステンレス鋼と反応し窒化物層が形成されるのであるが、窒素の拡散浸透の際に角張った箇所が丸みを帯びた形状に変形するものと考えられる。 The satin-like surface layer shown by fine dots in FIGS. 1 (C) and 2 (B) is a nitrided layer. On the outer peripheral surface of the guide pin 17, fine cutting tool marks 44 during finishing are left in a jagged state as shown in FIG. 2 (A), but after the nitriding treatment, the jagged portion 44 is shown in the same figure ( As shown in B), the rounded shape portion 45 is rounded. The cause of such deformation is that elements such as nitrogen diffuse and permeate during the nitriding process and react with stainless steel to form a nitride layer, but the angular parts are rounded during the diffusion and permeation of nitrogen. It is considered that the shape is transformed into a tinged shape.

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。 The effects of Example 1 described above are as follows.

可動電極27の中心軸線XーXの狂いなど、何等かの原因でガイドピン17に傾斜方向の力が作用すると、プロジェクションボルト1の溶着用突起4が相手方の鋼板部品7に加圧されるとともに、ガイドピン17の外周部が電極本体5の小径孔15の内面に符号48の箇所で異常接触をする。このような状況下で溶接電流が通電されると、溶着用突起4から鋼板部品7へ流れる本来の溶接電流と、異常接触箇所48への迷走電流あるいは無効電流の2系統に分流される。このような分流が発生して、迷走電流腐食や無効電流腐食が発生する。これらの腐食は、スパーク発生による通電局部の溶損や電食の発生によって生じているものと考えられる。 When a force in the tilting direction acts on the guide pin 17 for some reason, such as a deviation of the central axis XX of the movable electrode 27, the welding projection 4 of the projection bolt 1 is pressed against the mating steel plate component 7. , The outer peripheral portion of the guide pin 17 makes an abnormal contact with the inner surface of the small diameter hole 15 of the electrode body 5 at the location of reference numeral 48. When a welding current is applied under such a situation, the original welding current flowing from the welding projection 4 to the steel plate component 7 and a stray current or an ineffective current flowing to the abnormal contact portion 48 are divided into two systems. Such diversion occurs, causing stray current corrosion and reactive current corrosion. It is considered that these corrosions are caused by melting damage of the energized local part due to the generation of sparks and generation of electrolytic corrosion.

ガイドピン17は、表面全域にわたって窒化層43を形成後、摺動部材19の挿入孔22に圧入されている。窒化層43は、電気絶縁性が優れているので、上記異常接触箇所48における通電性が最小化される。つまり、窒化層43の電気的特性を活用して、通電が実害のないレベルまで低下され、このため、通電局部48における溶損や電食が防止される。したがって、ガイドピン17と電極本体5の異常接触箇所48における通電現象を最小化するとともに、ガイドピン17の耐熱性、耐摩耗性などの向上が実現する。 The guide pin 17 is press-fitted into the insertion hole 22 of the sliding member 19 after forming the nitrided layer 43 over the entire surface. Since the nitrided layer 43 has excellent electrical insulation, the electrical conductivity at the abnormal contact portion 48 is minimized. That is, by utilizing the electrical characteristics of the nitrided layer 43, the energization is reduced to a level at which there is no actual harm, and thus melting damage and electrolytic corrosion in the energizing local portion 48 are prevented. Therefore, the energization phenomenon at the abnormal contact portion 48 between the guide pin 17 and the electrode body 5 is minimized, and the heat resistance and wear resistance of the guide pin 17 are improved.

ガイドピン17の外周部が電極本体5の小径孔15の内面に異常接触をしている箇所48は、安定した通電状態ではないので、不完全通電となり、電食発生などの原因になっている。ガイドピン17に形成されている窒化層43によって、不完全通電を実質的に不通電とするので、スパーク発生や電食現象をなくすことができて、ガイドピン17の耐久性向上が実現する。 The portion 48 in which the outer peripheral portion of the guide pin 17 is in abnormal contact with the inner surface of the small diameter hole 15 of the electrode body 5 is not in a stable energized state, so that the energization is incomplete, which causes electrolytic corrosion. .. Since the nitrided layer 43 formed on the guide pin 17 substantially de-energizes the incomplete energization, it is possible to eliminate the spark generation and the electrolytic corrosion phenomenon, and the durability of the guide pin 17 is improved.

ステンレス鋼などで作られたガイドピン17の外周表面は、仕上げ加工時の切削工具痕44がギザギザした状態で残っており、これによって摺動部材19の挿入孔22にガイドピン17を圧入するときには、大きな加圧力が必要になり、作業性などの点で好ましくない。窒化処理をしたガイドピン17を摺動部材19の挿入孔22に圧入するときには、加圧力が大幅に低下し、作業性の面で良好である。加圧力が低下する要因としては、窒化処理時に窒素などの元素が拡散浸透をしてステンレス鋼と反応し窒化物層が形成されるのであるが、元素の拡散浸透の際に角張った箇所が丸みを帯びた形状、すなわち丸み形状部45に変形するものと考えられる。 The outer peripheral surface of the guide pin 17 made of stainless steel or the like remains in a state where the cutting tool mark 44 at the time of finishing is jagged, so that when the guide pin 17 is press-fitted into the insertion hole 22 of the sliding member 19. , A large pressing force is required, which is not preferable in terms of workability and the like. When the nitriding guide pin 17 is press-fitted into the insertion hole 22 of the sliding member 19, the pressing force is significantly reduced, which is good in terms of workability. The reason why the pressing force decreases is that elements such as nitrogen diffuse and permeate during the nitriding process and react with stainless steel to form a nitride layer, but the angular parts are rounded during the diffusion and permeation of the elements. It is considered that the shape is deformed into a rounded shape portion 45.

図5は、本発明の実施例2を示す。 FIG. 5 shows Example 2 of the present invention.

この実施例2は、前記ガイドピン17の形状がプロジェクションナット用に変更されたものである。以下の説明において、プロジェクションナットを単にナットと表現する場合もある。 In the second embodiment, the shape of the guide pin 17 is changed for the projection nut. In the following description, the projection nut may be simply referred to as a nut.

四角い鉄製のナット50は、ナット本体51にねじ孔52が設けられ、下側の四隅に溶着用突起53が設けてある。 The square iron nut 50 is provided with screw holes 52 in the nut body 51 and welding protrusions 53 at the lower four corners.

ガイドピン17には、ねじ孔52に相対的に進入してナット50の位置決めを行うテーパ形状部54が設けられ、その上側にガイド小径部55が設けてある。 The guide pin 17 is provided with a tapered portion 54 that relatively enters the screw hole 52 to position the nut 50, and a guide small diameter portion 55 is provided above the tapered portion 54.

ガイドピン17に窒化層が形成されていない場合には、可動電極27が図4(B)に示すような傾斜状態で進出すると、傾いたガイドピン17の上部が小径孔15の内面に接触し、この異常接触によって図5(B)に示した損傷箇所49が形成される。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の実施例1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。 When the nitride layer is not formed on the guide pin 17, when the movable electrode 27 advances in the inclined state as shown in FIG. 4 (B), the upper portion of the inclined guide pin 17 comes into contact with the inner surface of the small diameter hole 15. , The damaged portion 49 shown in FIG. 5B is formed by this abnormal contact. The other configurations are the same as those in the first embodiment including the parts (not shown), and the same reference numerals are given to the members having the same functions.

実施例2の作用効果は、実施例1の作用効果と同じである。 The action and effect of Example 2 is the same as the action and effect of Example 1.

上述のように、本発明の複合型ガイドピンによれば、ガイドピンに形成した窒化層の電気絶縁性を活用して、ガイドピンと電極本体の接触箇所における通電現象を最小化するとともに、ガイドピンの耐熱性、耐摩耗性などを向上している。したがって、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。 As described above, according to the composite guide pin of the present invention, the electrical insulation of the nitrided layer formed on the guide pin is utilized to minimize the energization phenomenon at the contact point between the guide pin and the electrode body, and the guide pin. Has improved heat resistance and abrasion resistance. Therefore, it can be used in a wide range of industrial fields such as a body welding process for automobiles and a sheet metal welding process for home appliances.

1 プロジェクションボルト
2 軸部
3 フランジ
4 溶着用突起
5 電極本体
7 鋼板部品
15 小径孔
16 下孔
17 ガイドピン
18 受入孔
19 摺動部材
21 複合型ガイドピン
22 挿入孔
27 可動電極
38 小径部
43 窒化層
48 接触箇所
49 損傷箇所
50 プロジェクションナット
54 テーパ形状部
100 電気抵抗溶接電極
1 Projection bolt 2 Shaft 3 Flange 4 Welding protrusion 5 Electrode body 7 Steel plate part 15 Small diameter hole 16 Pilot hole 17 Guide pin 18 Receiving hole 19 Sliding member 21 Composite guide pin 22 Insert hole 27 Moving electrode 38 Small diameter part 43 Nitride Layer 48 Contact point 49 Damaged part 50 Projection nut 54 Tapered shape part 100 Electric resistance welding electrode

Claims (1)

円形断面とされた電極本体の端面から突出し、鋼板部品の下孔を貫通する断面円形のガイドピンが、耐熱金属材料で構成され、
ガイドピンに一体化され電極本体のガイド孔に摺動できる状態で嵌め込まれている断面円形の摺動部材が、絶縁性合成樹脂材料で構成され、
ガイドピンと摺動部材の一体化は、摺動部材に設けた挿入孔にガイドピンを圧入することによって行われ、
ガイドピンに、溶着用突起を有するプロジェクションボルトが挿入される受入孔が設けられているか、または溶着用突起を有するプロジェクションナットのねじ孔に相対的に進入して該ナットの位置決めを行うテーパ形状部が設けられ、
ガイドピンは、表面全域にわたって窒化層を形成後、摺動部材の挿入孔に圧入されていることを特徴とする電気抵抗溶接電極における複合型ガイドピン。
A guide pin with a circular cross section that protrudes from the end face of the electrode body and penetrates the pilot hole of the steel plate part is made of a heat-resistant metal material.
A sliding member with a circular cross section, which is integrated with the guide pin and fitted into the guide hole of the electrode body so as to be slidable, is made of an insulating synthetic resin material.
The guide pin and the sliding member are integrated by press-fitting the guide pin into the insertion hole provided in the sliding member.
The guide pin is provided with a receiving hole into which a projection bolt having a welding protrusion is inserted, or a tapered shape portion that relatively enters the screw hole of a projection nut having a welding protrusion to position the nut. Is provided,
The guide pin is a composite type guide pin in an electric resistance welded electrode characterized in that a nitride layer is formed over the entire surface and then press-fitted into an insertion hole of a sliding member.
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