JP2024072975A - Resistance welding equipment - Google Patents

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孝治 佐藤
秀明 川口
篤志 家永
幹文 森脇
友之 岩本
博紀 佐藤
正規 中井
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Abstract

【課題】抵抗溶接における溶接品質の低下を抑制する。【解決手段】抵抗溶接装置は、積層された複数の被溶接材101、102からなるワーク100を加圧しかつ、ワークに給電することによって、複数の被溶接材を溶接する。抵抗溶接装置は、ワークに当接しかつ、ワークに対する加圧及び給電を行う電極2を備え、電極には、径方向の中央部において電極の中心軸方向に延びる冷媒路26と、冷媒路に連通すると共に、電極の外周面に開口するスリット41~44であって、中心軸方向に交差する面において周方向に延びるスリットと、が形成され、電極は、スリットを通じた冷媒の漏れを抑制する抑制部(カバー6)を有している。【選択図】図2[Problem] To suppress deterioration of welding quality in resistance welding. [Solution] A resistance welding device applies pressure to a workpiece 100 consisting of multiple stacked materials 101, 102 to be welded and supplies power to the workpiece, thereby welding the multiple materials to be welded. The resistance welding device is equipped with an electrode 2 that comes into contact with the workpiece and applies pressure and power to the workpiece, and the electrode is formed with a coolant passage 26 that extends in the direction of the central axis of the electrode at the radial center, and slits 41-44 that communicate with the coolant passage and open on the outer circumferential surface of the electrode, the slits extending in the circumferential direction on a plane that intersects with the central axis direction, and the electrode has a suppression section (cover 6) that suppresses leakage of the coolant through the slits. [Selected Figure] Figure 2

Description

ここに開示する技術は、抵抗溶接装置に関する。 The technology disclosed herein relates to resistance welding equipment.

特許文献1には、スポット溶接装置が記載されている。スポット溶接装置は、ロボットと、溶接ガンとを備えている。ロボットは、溶接ガンを保持すると共に、溶接ガンを被溶接材の溶接箇所に位置づける。溶接ガンとロボットとの間には、イコライジング機構が介設している。イコライジング機構は、被溶接材の位置ずれ、及び/又は、ロボットのティーチング誤差を吸収する。 Patent Document 1 describes a spot welding device. The spot welding device includes a robot and a welding gun. The robot holds the welding gun and positions it at the welding point on the workpiece. An equalizing mechanism is interposed between the welding gun and the robot. The equalizing mechanism absorbs positional deviations of the workpiece and/or teaching errors of the robot.

特開昭59-92181号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-92181

スポット溶接は抵抗溶接の一つである。抵抗溶接は、以下のプロセスを経ることによって、複数の被溶接材が溶接される。つまり、(1)第1電極及び第2電極が、複数の被溶接材からなるワークを挟み込んでワークを加圧しながら、ワークに給電する。(2)加圧によって被溶接材同士が接触することにより、ワークの接合界面に通電経路が形成されると共に、その接合界面においてジュール熱が発生する。(3)ワークの接合界面において、被溶接材が溶融する。(4)溶融した被溶接材が凝固してナゲットが生成され、溶接プロセスが完了する。 Spot welding is a type of resistance welding. In resistance welding, multiple materials to be welded are welded through the following process: (1) a first electrode and a second electrode sandwich a workpiece consisting of multiple materials to be welded and apply pressure to the workpiece while supplying power to the workpiece. (2) The materials to be welded come into contact with each other due to the pressure, forming a current path at the joint interface of the workpieces and generating Joule heat at the joint interface. (3) The materials to be welded melt at the joint interface of the workpieces. (4) The molten materials to be welded solidify to form a nugget, completing the welding process.

抵抗溶接のプロセスにおいて、電極と被溶接材との間で放電が発生する場合がある。このような放電は、電極の先端を摩耗させる。溶接を繰り返している間に、電極の先端の形状が摩耗によって次第に変化することにより、溶接品質が低下するという課題が、抵抗溶接の技術分野には存在する。 During the resistance welding process, discharges may occur between the electrode and the material to be welded. Such discharges wear down the tip of the electrode. As welding is repeated, the shape of the electrode tip gradually changes due to wear, which is a problem in the technical field of resistance welding, as a result of which the quality of the weld decreases.

ここに開示する技術は、抵抗溶接における溶接品質の低下を抑制する。 The technology disclosed here prevents deterioration of welding quality during resistance welding.

本願発明者らは、放電の発生が、前述した(1)~(4)のプロセスのうち、(2)及び/又は(3)において被溶接材が軟化/溶融する際に起きることを見出した。 The inventors of the present application have discovered that discharge occurs when the workpieces soften/melt in steps (2) and/or (3) of the processes (1) to (4) described above.

より詳細に説明をすると、溶接プロセス中、電極の先端面はワークに押し付けられている。ワークに押し付けられた電極は、ワークと溶接ガンとによって拘束されている。前記(2)及び/又は(3)において被溶接材が軟化/溶融すると、ワークと溶接ガンとによる電極の拘束が緩む。電極に付与されている荷重の中心が、電極の中心軸上であれば、拘束が緩んでも、電極の先端面は被溶接材の表面に対して相対的に動かずに、電極はワークに対して、電極の中心軸方向に押し付けられたままになる。尚、抵抗溶接においては一般的に、電極の中心軸は、ワークの表面に対して直交している。 In more detail, during the welding process, the tip surface of the electrode is pressed against the workpiece. The electrode pressed against the workpiece is constrained by the workpiece and the welding gun. When the material to be welded softens/melts in (2) and/or (3) above, the restraint of the electrode by the workpiece and the welding gun loosens. If the center of the load applied to the electrode is on the central axis of the electrode, even if the restraint loosens, the tip surface of the electrode will not move relative to the surface of the material to be welded, and the electrode will remain pressed against the workpiece in the direction of the central axis of the electrode. Note that in resistance welding, the central axis of the electrode is generally perpendicular to the surface of the workpiece.

ところが、電極に付与されている荷重の中心が、電極の中心軸に対して偏心していたり、中心軸に対して傾いたりしていると、電極の拘束が緩むことに伴い、電極の先端面が被溶接材の表面を滑るように微少に動いてしまう。この移動時に、電極と被溶接材との間にズレが生じて、電極と被溶接材との間で放電が発生する。 However, if the center of the load applied to the electrode is eccentric or tilted relative to the central axis of the electrode, the electrode will become loose and the tip of the electrode will move slightly as if sliding along the surface of the workpiece. During this movement, a misalignment occurs between the electrode and the workpiece, causing a discharge between them.

尚、以下において、電極に付与されている荷重の中心が、電極の中心軸に対して偏心していたり、中心軸に対して傾いたりしていることを、「荷重の中心が電極の中心軸に対してずれている」と言う。 In the following, when the center of the load applied to the electrode is eccentric with respect to the central axis of the electrode or tilted with respect to the central axis, it is said that the "center of the load is misaligned with the central axis of the electrode."

本願発明者らは、前述した放電の発生メカニズムに鑑みて、電極を、中心軸に対して、弾性的に曲げる点に着目した。電極の曲げが可能であれば、電極に付与されている荷重の中心が電極の中心軸に対してずれていても、電極の弾性変形によって、電極の先端面の全体が被溶接材の表面に均一に当接するようになり、電極はワークに対して中心軸方向に荷重を付与することができる。この場合、被溶接材が軟化/溶融して、ワークと溶接ガンとによる電極の拘束が緩んでも、電極の先端面は被溶接材の表面に対して動かない、又は、ほとんど動かない。電極と被溶接材との間にズレが生じることが抑制され、電極と被溶接材との間で放電が発生することが抑制される。 In view of the above-mentioned mechanism of discharge generation, the inventors of the present application focused on the point of elastically bending the electrode with respect to the central axis. If the electrode can be bent, even if the center of the load applied to the electrode is shifted from the central axis of the electrode, the entire tip surface of the electrode will be uniformly abutted against the surface of the workpiece due to the elastic deformation of the electrode, and the electrode can apply a load to the workpiece in the central axis direction. In this case, even if the workpiece softens/melts and the restraint of the electrode by the workpiece and the welding gun loosens, the tip surface of the electrode will not move or will hardly move relative to the surface of the workpiece. The occurrence of misalignment between the electrode and the workpiece is suppressed, and the occurrence of discharge between the electrode and the workpiece is suppressed.

電極が曲がる構造を有するために、電極の外周面に開口するスリットを、電極に形成することが考えられる。しかしながら、電極にスリットが形成されると、電極を冷却するための冷媒が、そのスリットを通じて漏れてしまう。 Because the electrode has a bendable structure, it is possible to form slits in the electrode that open onto the outer circumferential surface of the electrode. However, if a slit is formed in the electrode, the refrigerant used to cool the electrode will leak through the slits.

そこで、ここに開示する技術は、スリットを通じた冷媒の漏れを抑制することを特徴とする。 Therefore, the technology disclosed here is characterized by suppressing the leakage of refrigerant through the slits.

具体的に、ここに開示する技術は、積層された複数の被溶接材からなるワークを加圧しかつ、前記ワークに給電することによって、前記複数の被溶接材を溶接する抵抗溶接装置に係る。この抵抗溶接装置は、
前記ワークに当接しかつ、前記ワークに対する加圧及び給電を行う電極を備え、
前記電極には、
径方向の中央部において、前記電極の中心軸方向に延びる冷媒路と、
前記冷媒路に連通すると共に、前記電極の外周面に開口するスリットであって、前記中心軸方向に交差する面において周方向に延びるスリットと、が形成され、
前記電極は、前記スリットを通じた冷媒の漏れを抑制する抑制部を有している。
Specifically, the technology disclosed herein relates to a resistance welding apparatus that applies pressure to a workpiece made of a plurality of stacked materials to be welded and supplies power to the workpiece, thereby welding the plurality of materials to be welded.
An electrode is provided which is in contact with the workpiece and applies pressure to and supplies electricity to the workpiece,
The electrodes include
A coolant passage extending in a radial center portion in a direction of a central axis of the electrode;
a slit communicating with the coolant passage and opening in an outer peripheral surface of the electrode, the slit extending in a circumferential direction on a plane intersecting the central axis direction,
The electrode has a suppression portion that suppresses leakage of the refrigerant through the slit.

この構成によると、電極の先端面はワークに当接する。電極の基端は、例えば溶接ガンに支持されていてもよい。溶接ガンは、電極の先端面を被溶接材の表面に押し付ける。電極は、ワークを、電極の中心軸方向に加圧すると共に、ワークに対する給電を行う。 According to this configuration, the tip surface of the electrode abuts against the workpiece. The base end of the electrode may be supported, for example, by a welding gun. The welding gun presses the tip surface of the electrode against the surface of the material to be welded. The electrode presses the workpiece in the direction of the central axis of the electrode and supplies power to the workpiece.

ワークに対する加圧及び給電によって被溶接材が軟化/溶融すると、ワークに押し付けられている電極の拘束が緩む。電極に付与されている荷重の中心が電極の中心軸に対してずれている場合、電極の拘束が緩むと電極の先端面が微少に動いて、電極の先端面と被溶接材の表面との間にズレが生じる場合がある。 When the material to be welded softens/melts due to the application of pressure and current to the workpiece, the electrode that is pressed against the workpiece loosens its grip. If the center of the load applied to the electrode is misaligned with the central axis of the electrode, the tip of the electrode may move slightly when the electrode is no longer gripped, causing a misalignment between the tip of the electrode and the surface of the material to be welded.

前記の電極には、スリットが形成されている。スリットは、電極の外周面に開口すると共に、中心軸方向に交差する面において周方向に延びる。尚、中心軸方向に交差する面は、電極における仮想的な面である。スリットは、電極に付与されている荷重の中心が電極の中心軸に対してずれている場合に、電極が、電極の中心軸に対して弾性的に曲がることを許容する。 A slit is formed in the electrode. The slit opens on the outer peripheral surface of the electrode and extends in the circumferential direction on a plane that intersects with the central axis direction. The plane that intersects with the central axis direction is a virtual plane of the electrode. The slit allows the electrode to bend elastically with respect to the central axis of the electrode when the center of the load applied to the electrode is shifted from the central axis of the electrode.

電極が弾性変形すると、電極の先端面の全体が被溶接材の表面に均一に当接できる。電極は、被溶接材の表面に均一に当接した先端面を通じて、ワークに対し荷重を付与する。この場合、被溶接材が軟化/溶融することによって電極の拘束が緩んだ際に、電極の先端面は被溶接材の表面に対して動かない、又は、ほとんど動かない。被溶接材は変形するが、互いに当接している電極の先端面と被溶接材の表面との位置関係の変化が抑制される。電極の先端面と被溶接材の表面との間のズレの抑制は、電極と被溶接材との間の放電の発生を抑制するから、電極の先端の摩耗が抑制される。摩耗が抑制されるから、溶接を繰り返しても、電極の先端の形状が変化しない、又は、変化しにくい。前記の抵抗溶接装置は、高い溶接品質を維持できる。また、前記の抵抗溶接装置は、電極の長寿命化にも有利である。 When the electrode is elastically deformed, the entire tip surface of the electrode can be uniformly abutted against the surface of the workpiece. The electrode applies a load to the workpiece through the tip surface that is uniformly abutted against the surface of the workpiece. In this case, when the workpiece is softened/melted and the electrode is no longer restrained, the tip surface of the electrode does not move, or moves very little, against the surface of the workpiece. The workpiece is deformed, but the change in the positional relationship between the tip surface of the electrode and the surface of the workpiece that are in contact with each other is suppressed. Suppressing the misalignment between the tip surface of the electrode and the surface of the workpiece suppresses the occurrence of discharge between the electrode and the workpiece, so that wear of the electrode tip is suppressed. Because wear is suppressed, the shape of the electrode tip does not change, or is less likely to change, even if welding is repeated. The resistance welding device can maintain high welding quality. The resistance welding device is also advantageous in extending the life of the electrode.

電極に形成されたスリットは、電極の弾性変形を可能にする一方で、冷媒の漏れを招く。電極は、抑制部を有している。抑制部は、スリットを通じた冷媒の漏れを抑制する。電極は、冷却構造を確保しながら、弾性変形が可能であるから、抵抗溶接装置は、溶接品質の低下を抑制できる。 The slits formed in the electrode allow the electrode to deform elastically, but also cause the refrigerant to leak. The electrode has a suppression section. The suppression section suppresses the leakage of the refrigerant through the slit. Because the electrode is capable of elastic deformation while maintaining a cooling structure, the resistance welding device can suppress a decrease in welding quality.

前記スリットは、前記ワークを挟んだ第1側に位置する第1電極と、第2側に位置する第2電極との少なくとも一方の電極に形成され、
前記抑制部は、前記スリットが形成された前記電極に取り付けられている、としてもよい。
The slit is formed in at least one of a first electrode located on a first side of the workpiece and a second electrode located on a second side of the workpiece,
The suppression portion may be attached to the electrode in which the slit is formed.

第1電極及び第2電極の少なくとも一方の電極が、弾性変形可能であれば、抵抗溶接装置は、溶接品質を安定にできる。第1電極及び第2電極の両方が、弾性変形可能であれば、抵抗溶接装置は、溶接品質を、より一層安定にできる。 If at least one of the first electrode and the second electrode is elastically deformable, the resistance welding device can stabilize the welding quality. If both the first electrode and the second electrode are elastically deformable, the resistance welding device can further stabilize the welding quality.

冷媒の漏れはスリットが無ければ生じない。抑制部は、スリットが形成された電極のみが有すればよい。 If there are no slits, refrigerant leakage will not occur. The suppression section only needs to be present on the electrode in which the slits are formed.

前記抑制部は、前記電極の外周面に取り付けられかつ、前記スリットの前記開口を覆うカバーである、としてもよい。 The suppression portion may be a cover attached to the outer peripheral surface of the electrode and covering the opening of the slit.

カバーはスリットの開口を覆うため、スリットの開口から漏れた冷媒は、電極とカバーとの間に溜まる。冷媒の漏れが抑制される。 The cover covers the slit opening, so any refrigerant that leaks through the slit opening accumulates between the electrode and the cover. This prevents refrigerant from leaking.

前記冷媒路は、前記電極の先端部まで延びかつ冷媒の送り路を形成する内管を有し、
前記冷媒路は、前記内管の外側に冷媒の戻り路が形成された二重構造であり、
前記スリットは、前記戻り路に連通している、としてもよい。
the coolant passage has an inner tube that extends to a tip end of the electrode and forms a coolant passage;
the refrigerant passage has a double structure in which a refrigerant return passage is formed on the outside of the inner tube,
The slit may be in communication with the return path.

内管を通って冷媒が電極の先端部まで到達するから、電極の先端部が効率的に冷却される。冷媒路が二重構造であれば、冷媒の供給及び排出がスムースになる。 The refrigerant passes through the inner tube and reaches the tip of the electrode, so the tip of the electrode is cooled efficiently. If the refrigerant passage has a double structure, the supply and discharge of the refrigerant becomes smooth.

前記スリットは、前記中心軸方向に直交する面において周方向に延びており、
前記電極は、
前記中心軸方向に並んだ複数のスリットと、
前記中心軸方向に隣り合う第1スリットと第2スリットとによって形成されかつ、前記冷媒路を囲む環状であって、前記中心軸方向に撓むよう弾性変形可能な厚みを有するベースと、
前記第1スリット内及び前記第2スリット内のそれぞれに形成されかつ、前記中心軸方向に延びて前記ベースに接続されるコラムと、を有している、としてもよい。
The slit extends in a circumferential direction on a plane perpendicular to the central axis direction,
The electrode is
A plurality of slits arranged in the central axis direction;
a base that is formed by a first slit and a second slit that are adjacent to each other in the central axis direction, that is annular and surrounds the refrigerant passage, and that has a thickness that allows the base to be elastically deformed so as to bend in the central axis direction;
and a column formed in each of the first slit and the second slit, extending in the central axis direction and connected to the base.

スリット内のコラム、及び、コラムが接続されたベースは、電極の先端面と基端との間で、中心軸方向に荷重を伝達する。スリット内のコラムは、電極がワークを加圧できる剛性を確保する。 The column inside the slit and the base to which the column is connected transmit the load in the central axis direction between the tip surface and base end of the electrode. The column inside the slit ensures the rigidity that allows the electrode to apply pressure to the workpiece.

ベースは、コラムを通じて中心軸方向の荷重を受けると、中心軸方向に撓もうとする。ベースに隣接するスリットは、ベースが中心軸方向に撓むことを許容する。ベースが中心軸方向に撓むと、スリットが中心軸方向に潰れるようになるから、電極は、中心軸方向に圧縮変形できる。 When the base receives a load in the central axis direction through the column, it tries to bend in the central axis direction. The slits adjacent to the base allow the base to bend in the central axis direction. When the base bends in the central axis direction, the slits collapse in the central axis direction, allowing the electrode to be compressed and deformed in the central axis direction.

前記電極は、前記ワークに当接するキャップチップと、前記キャップチップがその先端に取り付けられるシャンクと、前記シャンクを保持するホルダと、を有し、
前記スリットは、前記シャンク又は前記ホルダに形成され、
前記抑制部は、前記スリットが形成された、前記シャンク又は前記ホルダに取り付けられている、としてもよい。
The electrode has a cap tip that contacts the workpiece, a shank to which the cap tip is attached, and a holder that holds the shank,
The slit is formed in the shank or the holder,
The suppression portion may be attached to the shank or the holder in which the slit is formed.

ワークに当接するキャップチップは、摩耗が進むと交換される。キャップチップの交換頻度は、シャンクの交換頻度又はホルダの交換頻度よりも高い。 The cap tip that contacts the workpiece is replaced when it becomes worn. The cap tip is replaced more frequently than the shank or holder.

キャップチップにスリットを形成しようとすれば、キャップチップの製造コストが高くなる。交換頻度の高いキャップチップの製造コストが高くなることは、抵抗溶接装置の維持コストを増大させる。これに対し、シャンク又はホルダは、交換頻度が相対的に低いため、スリットの形成箇所として適している。 If a slit is formed in the cap tip, the manufacturing cost of the cap tip increases. High manufacturing costs for a cap tip that is replaced frequently also increase the maintenance costs of the resistance welding equipment. In contrast, the shank or holder is replaced relatively infrequently, making it suitable as a location for forming a slit.

前記の抵抗溶接装置は、抵抗溶接の最中に、電極の先端面と被溶接材の表面との間のズレの発生を抑制できるから、抵抗溶接における溶接品質の低下を抑制できる。また、抵抗溶接装置は、冷媒の漏れを抑制できる。 The resistance welding device can prevent misalignment between the tip surface of the electrode and the surface of the workpiece during resistance welding, thereby preventing deterioration of welding quality during resistance welding. The resistance welding device can also prevent refrigerant leakage.

図1は、スポット溶接装置を示している。FIG. 1 shows a spot welding device. 図2は、スポット溶接装置の第1電極を示している。FIG. 2 shows a first electrode of the spot welding device. 図3は、第1電極のシャンクを示している。FIG. 3 shows the shank of the first electrode. 図4の上図は、シャンクの上面図、下図は、A-A断面図である。The upper diagram in FIG. 4 is a top view of the shank, and the lower diagram is a cross-sectional view taken along line AA. 図5は、スリットの作成手順を示している。FIG. 5 shows the procedure for creating the slits. 図6の上図は、シャンクが弾性変形した状態を示し、下図は、B-B断面を示している。The upper diagram in FIG. 6 shows a state in which the shank is elastically deformed, and the lower diagram shows the cross section taken along line B--B. 図7は、シャンクが曲がった状態を示している。FIG. 7 shows the shank in a bent state. 図8は、スリットに関する電極の変形例を示している。FIG. 8 shows a variation of the electrode relative to the slit. 図9は、コラムに関する電極の変形例を示している。FIG. 9 shows a variation of the electrodes with respect to the columns. 図10は、プロジェクション溶接装置の溶接プロセスを示している。FIG. 10 shows the welding process of the projection welding device. 図11は、プロジェクション溶接装置の第1電極の分解図である。FIG. 11 is an exploded view of the first electrode of the projection welding apparatus. 図12は、プロジェクション溶接装置の第2電極を示している。FIG. 12 shows a second electrode of the projection welding device.

以下、抵抗溶接装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ここで説明する抵抗溶接装置は例示である。 Embodiments of a resistance welding device will be described below with reference to the drawings. The resistance welding device described here is an example.

(スポット溶接装置の全体構造)
図1は、抵抗溶接装置の全体を例示している。抵抗溶接装置は、積層された複数の被溶接材101、102からなるワーク100を加圧しかつ、ワーク100に給電することによって、複数の被溶接材101、102を溶接する。図1の抵抗溶接装置は、いわゆるスポット溶接装置1である。図1のスポット溶接装置1において、ワーク100の加圧方向は、紙面上下方向である。加圧方向は上下方向に限定されない。
(Overall structure of spot welding device)
Fig. 1 illustrates an entire resistance welding apparatus. The resistance welding apparatus applies pressure to a workpiece 100 consisting of a plurality of stacked workpieces 101, 102 to be welded, and supplies power to the workpiece 100, thereby welding the plurality of workpieces 101, 102 together. The resistance welding apparatus in Fig. 1 is a so-called spot welding apparatus 1. In the spot welding apparatus 1 in Fig. 1, the direction in which pressure is applied to the workpiece 100 is the vertical direction on the page. The pressure direction is not limited to the vertical direction.

スポット溶接装置1は、共に板状の被溶接材101、102を溶接する。2つの被溶接材101、102は、金属板である。2つの被溶接材101、102は、共に鉄系部材であってもよい。鉄系部材は、例えば高張力鋼のように強度及び剛性が高い鋼部材である。また、2つの被溶接材101、102は、例えば、1つが鉄系部材であり、残りの1つがアルミニウム系部材であってもよい。アルミニウム系部材は、例えばアルミニウム合金部材である。尚、図1の例においてワーク100は、2つの被溶接材101、102からなるが、ワーク100は、3つ以上の被溶接材からなってもよい。また、図1において2つの被溶接材101、102は同じ厚みであるが、被溶接材101、102の厚みは異なっていてもよい。 The spot welding device 1 welds two workpieces 101 and 102, both of which are plate-shaped. The two workpieces 101 and 102 are metal plates. The two workpieces 101 and 102 may both be iron-based members. The iron-based member is a steel member with high strength and rigidity, such as high-tensile steel. One of the two workpieces 101 and 102 may be an iron-based member and the other an aluminum-based member. The aluminum-based member is an aluminum alloy member. In the example of FIG. 1, the workpiece 100 is made up of two workpieces 101 and 102, but the workpiece 100 may be made up of three or more workpieces. In FIG. 1, the two workpieces 101 and 102 have the same thickness, but the thicknesses of the workpieces 101 and 102 may be different.

図1に例示するスポット溶接装置1は、溶接ガン11を備えている。溶接ガン11は、例えば図示しないロボットに支持されている。ロボットは、溶接ガン11を、ワーク100において溶接を行う位置に位置づける。 The spot welding device 1 illustrated in FIG. 1 includes a welding gun 11. The welding gun 11 is supported, for example, by a robot (not shown). The robot positions the welding gun 11 at a position on the workpiece 100 where welding is to be performed.

溶接ガン11は、第1電極2と、第2電極20とを支持する。溶接ガン11の第1アーム111は、基端が固定されかつ先端が固定されていない片持ちで支持されており、第1アーム111は、その自由端において第1電極2を支持している。第2アーム112も、片持ちで支持されており、第2アーム112は、その自由端において第2電極20を支持している。 The welding gun 11 supports a first electrode 2 and a second electrode 20. The first arm 111 of the welding gun 11 is supported as a cantilever with a fixed base end and an unfixed tip end, and the first arm 111 supports the first electrode 2 at its free end. The second arm 112 is also supported as a cantilever, and the second arm 112 supports the second electrode 20 at its free end.

第1電極2は、ワーク100を挟んだ第1側に位置する。図1において、第1電極2は、ワーク100の下側に位置している。第2電極20は、ワーク100を挟んだ第2側に位置する。図1において、第2電極20は、ワーク100の上側に位置している。第1電極2と第2電極20とは、ワーク100を、被溶接材101、102の積層方向に挟み込んで、積層方向にワーク100を加圧する。 The first electrode 2 is located on the first side of the workpiece 100. In FIG. 1, the first electrode 2 is located below the workpiece 100. The second electrode 20 is located on the second side of the workpiece 100. In FIG. 1, the second electrode 20 is located above the workpiece 100. The first electrode 2 and the second electrode 20 sandwich the workpiece 100 in the stacking direction of the materials to be welded 101, 102, and apply pressure to the workpiece 100 in the stacking direction.

第1電極2は、略柱状である。第2電極20も、略柱状である。第1電極2と第2電極20とは、電極の中心軸Xの方向に対向している。 The first electrode 2 is generally columnar. The second electrode 20 is also generally columnar. The first electrode 2 and the second electrode 20 face each other in the direction of the central axis X of the electrodes.

溶接ガン11は、加圧装置14を有している。加圧装置14は、第2電極20を、ワーク100に対して相対的に、中心軸X方向に移動させる。加圧装置14は、例えば、エアシリンダ、油圧シリンダ、又はサーボモータを含んで構成される。溶接ガン11が、第1電極2の先端をワーク100の表面に接触させた状態で、加圧装置14が第2電極20を移動させることによって、第1電極2及び第2電極20は、ワーク100を中心軸X方向に挟み込んで、中心軸X方向にワーク100を加圧することができる。 The welding gun 11 has a pressure device 14. The pressure device 14 moves the second electrode 20 in the direction of the central axis X relative to the workpiece 100. The pressure device 14 is configured to include, for example, an air cylinder, a hydraulic cylinder, or a servo motor. When the welding gun 11 has the tip of the first electrode 2 in contact with the surface of the workpiece 100, the pressure device 14 moves the second electrode 20, whereby the first electrode 2 and the second electrode 20 sandwich the workpiece 100 in the direction of the central axis X and apply pressure to the workpiece 100 in the direction of the central axis X.

スポット溶接装置1は、制御器12を備えている。制御器12は、スポット溶接装置1において、ワーク100に対する加圧及び給電を制御する。制御器12は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラであり、CPU(Central Processing Unit)、メモリ、入出力バスを含んでいる。CPUは、コンピュータプログラムを実行する中央演算処理装置である。コンピュータプログラムは、OS(Operating System)等の基本制御プログラム、及び、OS上で起動されて特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む。メモリは、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)を含んでいる。ROMには、種々のコンピュータプログラムや、データ等が格納されている。RAMは、CPUが一連の処理を行う際に使用される処理領域が設けられるメモリである。入出力バスは、制御器12に対して電気信号の入出力をする。 The spot welding device 1 is equipped with a controller 12. The controller 12 controls the application of pressure and power to the workpiece 100 in the spot welding device 1. The controller 12 is a controller based on a well-known microcomputer, and includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, and an input/output bus. The CPU is a central processing unit that executes computer programs. The computer programs include basic control programs such as an OS (Operating System), and application programs that are started on the OS and realize specific functions. The memory includes a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory). The ROM stores various computer programs, data, etc. The RAM is a memory that is provided with a processing area used when the CPU performs a series of processes. The input/output bus inputs and outputs electrical signals to and from the controller 12.

制御器12は、ROMに格納されている制御プログラムに従って、加圧装置14に制御信号を出力する。ワーク100は、第1電極2及び第2電極20によって加圧される。制御器12はまた、第1電極2及び第2電極20を通じて、電源13からの溶接電流を、ワーク100へ供給する。 The controller 12 outputs a control signal to the pressure device 14 according to a control program stored in the ROM. The workpiece 100 is pressurized by the first electrode 2 and the second electrode 20. The controller 12 also supplies a welding current from the power source 13 to the workpiece 100 through the first electrode 2 and the second electrode 20.

ここで、スポット溶接装置1による、溶接プロセスを簡単に説明する。
(1)第1電極2及び第2電極20が、ワーク100を中心軸X方向に挟み込んでワーク100を加圧しながら、ワーク100に給電する。
(2)加圧によって被溶接材101、102同士が接触することにより、ワーク100の接合界面に通電経路が形成されると共に、ワーク100の接合界面においてジュール熱が発生する。
(3)ワーク100の接合界面において、被溶接材101,102が溶融する。
(4)溶融した被溶接材101、102が凝固してナゲットが生成され、溶接プロセスが完了する。
Here, the welding process performed by the spot welding device 1 will be briefly described.
(1) The first electrode 2 and the second electrode 20 sandwich the workpiece 100 in the direction of the central axis X and apply pressure to the workpiece 100 while supplying power to the workpiece 100.
(2) When the workpieces 101 and 102 come into contact with each other by the application of pressure, a current path is formed at the joint interface of the workpiece 100 and Joule heat is generated at the joint interface of the workpiece 100.
(3) The workpieces 101 and 102 melt at the joining interface of the workpiece 100.
(4) The molten workpieces 101, 102 solidify to form a nugget, completing the welding process.

(電極の構造)
図2は、第1電極2の構造を例示している。尚、第1電極2及び第2電極20の構造は、上下が反転することを除き、同じである。第2電極20の構造の説明は、省略する。
(Electrode Structure)
2 illustrates the structure of the first electrode 2. The structures of the first electrode 2 and the second electrode 20 are the same except that they are upside down. A description of the structure of the second electrode 20 will be omitted.

第1電極2のキャップチップ21は、第1電極2の先端に位置する。キャップチップ21は、ワーク100に当接する先端面211を有している。スポット溶接装置1が溶接を繰り返すことによって先端面211が摩耗すれば、キャップチップ21は、交換される。 The cap tip 21 of the first electrode 2 is located at the tip of the first electrode 2. The cap tip 21 has a tip surface 211 that contacts the workpiece 100. If the tip surface 211 wears down due to repeated welding by the spot welding device 1, the cap tip 21 is replaced.

キャップチップ21は、凹部212を有している。凹部212は、キャップチップ21の基端面に開口すると共に、基端面から第1電極2の中心軸Xに沿って凹む。凹部212は、後述するように、冷媒路26の一部を形成する。 The cap chip 21 has a recess 212. The recess 212 opens to the base end surface of the cap chip 21 and recesses from the base end surface along the central axis X of the first electrode 2. The recess 212 forms part of the coolant passage 26, as described below.

シャンク22は、第1電極2の中心軸Xに沿って伸びている。キャップチップ21は、シャンク22の先端に取り付けられる。シャンク22は、キャップチップ21を支持する。シャンク22は、第1孔221を有している。第1孔221は第1電極2の中心軸Xに沿って伸びている。第1孔221は、シャンク22の先端及び基端のそれぞれに開口している。第1孔221は、シャンク22を貫通している。シャンク22は、筒形状を有している(図3も参照)。 The shank 22 extends along the central axis X of the first electrode 2. The cap tip 21 is attached to the tip of the shank 22. The shank 22 supports the cap tip 21. The shank 22 has a first hole 221. The first hole 221 extends along the central axis X of the first electrode 2. The first hole 221 opens at both the tip and base ends of the shank 22. The first hole 221 penetrates the shank 22. The shank 22 has a cylindrical shape (see also FIG. 3).

キャップチップ21がシャンク22の先端に取り付けられた状態で、第1孔221は、キャップチップ21の凹部212に接続される。後述するように、第1孔221は、冷媒路26の一部を形成する。 When the cap tip 21 is attached to the tip of the shank 22, the first hole 221 is connected to the recess 212 of the cap tip 21. As described below, the first hole 221 forms part of the coolant passage 26.

第1孔221内には、内管222が配設されている。内管222は、第1電極2の中心軸Xに沿って伸びている。内管222は、シャンク22の基端から突出している。内管222は、後述するホルダ23の第2孔231にも内挿される。 An inner tube 222 is disposed within the first hole 221. The inner tube 222 extends along the central axis X of the first electrode 2. The inner tube 222 protrudes from the base end of the shank 22. The inner tube 222 is also inserted into a second hole 231 of the holder 23, which will be described later.

シャンク22にはまた、スリット41~44が形成されている。図2に例示する第1電極2は、複数のスリット41~44を有している。スリット41~44の形状の詳細は、後述する。 The shank 22 also has slits 41 to 44 formed therein. The first electrode 2 illustrated in FIG. 2 has a plurality of slits 41 to 44. Details of the shapes of the slits 41 to 44 will be described later.

ホルダ23は、第1電極2の中心軸Xに沿って伸びる筒状物である。ホルダ23は、第2孔231を有している。第2孔231は、第1電極2の中心軸Xに沿って伸びている。第2孔231は、ホルダ23を貫通している。 The holder 23 is a cylindrical object that extends along the central axis X of the first electrode 2. The holder 23 has a second hole 231. The second hole 231 extends along the central axis X of the first electrode 2. The second hole 231 passes through the holder 23.

シャンク22の基端部は、ホルダ23の先端から第2孔231内に挿入されている。ホルダ23は、シャンク22を支持している。ホルダ23の第2孔231と、シャンク22の第1孔221とは連通している。 The base end of the shank 22 is inserted into the second hole 231 from the tip of the holder 23. The holder 23 supports the shank 22. The second hole 231 of the holder 23 and the first hole 221 of the shank 22 are in communication.

ここで、前述したように、内管222は、シャンク22とホルダ23とにまたがっている。内管222は、冷媒をキャップチップ21へ供給するための送り路24を形成する。内管222の先端は、キャップチップ21の凹部212につながっている。冷媒は、内管222を通って凹部212の中へ供給される。冷媒は、キャップチップ21を効果的に冷却する(図2の矢印参照)。 As described above, the inner tube 222 spans the shank 22 and the holder 23. The inner tube 222 forms a feed path 24 for supplying the refrigerant to the cap tip 21. The tip of the inner tube 222 is connected to the recess 212 of the cap tip 21. The refrigerant is supplied through the inner tube 222 into the recess 212. The refrigerant effectively cools the cap tip 21 (see the arrow in Figure 2).

シャンク22の第1孔221と内管222との間は、冷媒の戻り路25の一部を形成する。また、ホルダ23の第2孔231と内管222との間も、冷媒の戻り路25の一部を形成する。戻り路251と戻り路252とは、互いに連通している。キャップチップ21の凹部212の中へ供給された冷媒は、凹部212の中で反転し、戻り路251、252の中を通ってホルダ23の基端まで戻る。送り路24と戻り路25とを含む二重構造の冷媒路26は、キャップチップ21を効率的に冷却できる。 The space between the first hole 221 of the shank 22 and the inner tube 222 forms part of the coolant return path 25. The space between the second hole 231 of the holder 23 and the inner tube 222 also forms part of the coolant return path 25. The return paths 251 and 252 are connected to each other. The coolant supplied to the recess 212 of the cap tip 21 is reversed in the recess 212 and returns to the base end of the holder 23 through the return paths 251 and 252. The double-structure coolant path 26 including the feed path 24 and the return path 25 can efficiently cool the cap tip 21.

(スリットの構造)
図3の左の図は、シャンク22の斜視図である。図3の中央の図は、シャンク22を第1スリット41の位置で切断した断面を示す斜視図である。図3の右の図は、シャンク22を第2スリット42の位置で切断した断面を示す斜視図である。
(Slit structure)
The left diagram in Fig. 3 is a perspective view of the shank 22. The center diagram in Fig. 3 is a perspective view showing a cross section of the shank 22 cut at the position of the first slit 41. The right diagram in Fig. 3 is a perspective view showing a cross section of the shank 22 cut at the position of the second slit 42.

シャンク22は、前述したように、複数のスリット41~44を有している。より詳細に、シャンク22は、上テーパ部223と、下テーパ部224と、中間部225と、からなる。上テーパ部223は、上向きに先細である。上テーパ部223の先端にキャップチップ21が取り付けられる。下テーパ部224は、下向きに先細である。下テーパ部224の基端は、ホルダ23に支持される。中間部225は、上テーパ部223と下テーパ部224との間に位置している。中間部225は、外径が一定である。 As described above, the shank 22 has a plurality of slits 41 to 44. More specifically, the shank 22 is composed of an upper tapered portion 223, a lower tapered portion 224, and an intermediate portion 225. The upper tapered portion 223 tapers upward. The cap tip 21 is attached to the tip of the upper tapered portion 223. The lower tapered portion 224 tapers downward. The base end of the lower tapered portion 224 is supported by the holder 23. The intermediate portion 225 is located between the upper tapered portion 223 and the lower tapered portion 224. The intermediate portion 225 has a constant outer diameter.

スリット41~44は、中間部225に形成されている。複数のスリット41~44は、第1電極2の中心軸X方向に並んでいる。図例のシャンク22は、先端から基端の順に、第1スリット41、第2スリット42、第3スリット43及び第4スリット44を有している。 The slits 41 to 44 are formed in the intermediate portion 225. The multiple slits 41 to 44 are aligned in the direction of the central axis X of the first electrode 2. The shank 22 in the illustrated example has, in order from the tip to the base end, a first slit 41, a second slit 42, a third slit 43, and a fourth slit 44.

各スリット41~44は、中心軸X方向に交差する面、より正確には、中心軸X方向に直交する面において、周方向に延びている。中心軸X方向に直交する面は、第1電極2における仮想的な面である。各スリット41~44は、シャンク22の外周面に開口している。各スリット41~44の開口は、シャンク22の外周面において、中心軸X方向に直交する方向の周方向に延びている。各スリット41~44はまた、図3及び4に示すように、シャンク22の第1孔221に連通している。 Each of the slits 41 to 44 extends in the circumferential direction in a plane intersecting the central axis X direction, more precisely, in a plane perpendicular to the central axis X direction. The plane perpendicular to the central axis X direction is a virtual plane in the first electrode 2. Each of the slits 41 to 44 opens on the outer peripheral surface of the shank 22. The opening of each of the slits 41 to 44 extends in the circumferential direction in a direction perpendicular to the central axis X direction on the outer peripheral surface of the shank 22. Each of the slits 41 to 44 also communicates with the first hole 221 of the shank 22, as shown in Figures 3 and 4.

図3及び4に示すシャンク22において、各スリット41~44は、中心軸X方向に同じ幅を有している。また、中心軸X方向に隣り合うスリット41~44同士の間隔も、同じである。 In the shank 22 shown in Figures 3 and 4, each of the slits 41 to 44 has the same width in the direction of the central axis X. In addition, the intervals between adjacent slits 41 to 44 in the direction of the central axis X are also the same.

中心軸X方向に隣り合う第1スリット41と第2スリット42とによって、第1ベース45が形成されている。同様に、第2スリット42と第3スリット43とによって、第2ベース46が形成され、第3スリット43と第4スリット44とによって、第3ベース47が形成されている。各ベース45~47は全て、第1孔221を囲む環状である。また、中心軸X方向に隣り合うスリット41~44同士の間隔が同じであるため、各ベース45~47の中心軸X方向の厚みは、同じである。 The first base 45 is formed by the first slit 41 and the second slit 42 that are adjacent in the direction of the central axis X. Similarly, the second slit 42 and the third slit 43 form the second base 46, and the third slit 43 and the fourth slit 44 form the third base 47. Each of the bases 45 to 47 is annular and surrounds the first hole 221. In addition, because the spacing between adjacent slits 41 to 44 in the direction of the central axis X is the same, the thickness of each of the bases 45 to 47 in the direction of the central axis X is the same.

各スリット41~44には、コラム31~33、34~36が形成されている。コラム31~36は、スリット41~44内において中心軸X方向に延びて、ベース45~47に接続されている。尚、第1スリット41の上側にはベースが無いため、第1スリット41に形成されているコラム31~33の上端は、第1スリット41を形成する上壁に接続されている。同様に、第4スリット44の下側にはベースが無いため、第4スリット44に形成されているコラム34~36の下端は、第4スリット44を形成する下壁に接続されている。 Columns 31-33, 34-36 are formed in each of the slits 41-44. The columns 31-36 extend in the direction of the central axis X within the slits 41-44 and are connected to bases 45-47. Since there is no base above the first slit 41, the upper ends of the columns 31-33 formed in the first slit 41 are connected to the upper wall that forms the first slit 41. Similarly, since there is no base below the fourth slit 44, the lower ends of the columns 34-36 formed in the fourth slit 44 are connected to the lower wall that forms the fourth slit 44.

各スリット41~44には、三つのコラム31~36が形成されている。より詳細に、第1スリット41には、第1コラム31、第2コラム32、及び、第3コラム33が形成されている。第3スリット43にも、第1コラム31、第2コラム32、及び、第3コラム33が形成されている。 Each of the slits 41 to 44 has three columns 31 to 36 formed therein. More specifically, the first slit 41 has a first column 31, a second column 32, and a third column 33 formed therein. The third slit 43 also has a first column 31, a second column 32, and a third column 33 formed therein.

第2スリット42には、第4コラム34、第5コラム35、及び、第6コラム36が形成されている。第4スリット44にも、第4コラム34、第5コラム35、及び、第6コラム36が形成されている。 A fourth column 34, a fifth column 35, and a sixth column 36 are formed in the second slit 42. A fourth column 34, a fifth column 35, and a sixth column 36 are also formed in the fourth slit 44.

第1~第6コラム31~36は全て、図4の上図に示すように、横断面が略三角形の同一形状を有している。第1~第3コラム31~33は、第1孔221を囲むように、第1孔221の周囲に配置されている。各コラム31~33の三角形の頂点は、第1電極2の径方向の外方に位置している。図例のシャンク22において、第1~第3コラム31~33は、互いに120°の間隔を空けている。第1コラム31と第2コラム32との間には、スリット41、43と第1孔221とをつなぐ連通口37が形成されている。同様に、第2コラム32と第3コラム33との間、及び、第3コラム33と第1コラム31との間にも、スリット41、43と第1孔221とをつなぐ連通口37が形成されている。 As shown in the upper diagram of FIG. 4, the first to sixth columns 31 to 36 all have the same shape, with a cross section that is approximately triangular. The first to third columns 31 to 33 are arranged around the first hole 221 so as to surround the first hole 221. The apex of the triangle of each column 31 to 33 is located radially outward of the first electrode 2. In the illustrated shank 22, the first to third columns 31 to 33 are spaced apart from each other by 120°. Between the first column 31 and the second column 32, a communication port 37 is formed that connects the slits 41, 43 and the first hole 221. Similarly, between the second column 32 and the third column 33, and between the third column 33 and the first column 31, a communication port 37 is formed that connects the slits 41, 43 and the first hole 221.

第4~第6コラム34~36も、第1孔221を囲むように、第1孔221の周囲に配置されている。各コラム34~36の三角形の頂点は、第1電極2の径方向の外方に位置している。図例のシャンク22において、第4~第6コラム34~36は、互いに120°の間隔を空けている。第4コラム34と第5コラム35との間、第2コラム32と第3コラム33との間、及び、第3コラム33と第1コラム31との間にはそれぞれ、スリット42、44と第1孔221とをつなぐ連通口37が形成されている。 The fourth to sixth columns 34 to 36 are also arranged around the first hole 221 so as to surround the first hole 221. The apex of the triangle of each column 34 to 36 is located radially outward of the first electrode 2. In the illustrated shank 22, the fourth to sixth columns 34 to 36 are spaced apart from each other by 120°. Between the fourth column 34 and the fifth column 35, between the second column 32 and the third column 33, and between the third column 33 and the first column 31, communication holes 37 are formed, which connect the slits 42, 44 to the first hole 221, respectively.

第1コラム31と第4コラム34とは、周方向に60°だけ角度がずれている。同様に、第2コラム32と第5コラム35とは、周方向に60°だけ角度がずれ、第3コラム33と第6コラム36とは、周方向に60°だけ角度がずれている。従って、図4の上図に示すように、任意のベース45~47を間に挟む、隣り合う二つのスリット41~44に形成されたコラム31~36は全て、周方向に位置がずれている。 The first column 31 and the fourth column 34 are offset by an angle of 60° in the circumferential direction. Similarly, the second column 32 and the fifth column 35 are offset by an angle of 60° in the circumferential direction, and the third column 33 and the sixth column 36 are offset by an angle of 60° in the circumferential direction. Therefore, as shown in the upper diagram of Figure 4, all of the columns 31 to 36 formed in two adjacent slits 41 to 44 that sandwich any base 45 to 47 between them are offset in the circumferential direction.

シャンク22に対する、スリットとコラムの作成は、一例として、以下のようにして行うことができる。図5は、シャンク22に対して、第1スリット41と第1~第3コラム31~33を作成する手順を示している。 As an example, the creation of the slits and columns in the shank 22 can be performed as follows. Figure 5 shows the procedure for creating the first slit 41 and the first to third columns 31 to 33 in the shank 22.

先ず、第1孔221が形成されているシャンク22を用意する。工程P1において、シャンク22を固定し、当該シャンク22の外周部に対して、中心軸Xに直交する方向に、切削工具5を相対移動させる。これにより、シャンク22の横断面において、円弧と弦とによって囲まれる弓形の箇所が、切削工具5によって削り取られる。尚、切削工具5は、弦がシャンク22の第1孔221と干渉する位置まで、シャンク22の径方向の内方に送られる。工程P1において、シャンク22の外周面に開口すると共に、第1孔221に連通するスリット41が、シャンク22に形成される。 First, a shank 22 having a first hole 221 formed therein is prepared. In process P1, the shank 22 is fixed, and a cutting tool 5 is moved relative to the outer periphery of the shank 22 in a direction perpendicular to the central axis X. As a result, a bow-shaped portion surrounded by a circular arc and a chord in the cross section of the shank 22 is cut off by the cutting tool 5. The cutting tool 5 is fed radially inward of the shank 22 to a position where the chord interferes with the first hole 221 of the shank 22. In process P1, a slit 41 that opens on the outer periphery of the shank 22 and communicates with the first hole 221 is formed in the shank 22.

次いで、工程P2において、シャンク22を、中心軸周りに120°回転させて、シャンク22を固定する。工程P1と同様に、切削工具5を、シャンク22の外周部に対して、中心軸Xに直交する方向に相対移動させる。これにより、工程P1と同様に、シャンク22の横断面において、円弧と弦とによって囲まれる弓形の箇所が、切削工具5によって削り取られる。シャンク22の外周面における、前記とは別の位置に開口すると共に、第1孔221に連通するスリット41が形成される。また、工程P2において、第1コラム31が形成される。 Next, in process P2, the shank 22 is rotated 120° around the central axis and fixed. As in process P1, the cutting tool 5 is moved relative to the outer periphery of the shank 22 in a direction perpendicular to the central axis X. As a result, as in process P1, a bow-shaped portion surrounded by a circular arc and a chord in the cross section of the shank 22 is cut off by the cutting tool 5. A slit 41 is formed on the outer periphery of the shank 22 at a position different from the above and communicating with the first hole 221. Also, in process P2, the first column 31 is formed.

次いで、工程P3において、シャンク22を、中心軸周りにさらに120°回転させて,シャンク22を固定する。そして、工程P1と同様に、切削工具5を、当該シャンク22の外周部に対して、中心軸Xに直交する方向に相対移動させる。これにより、工程P1と同様に、シャンク22の横断面において、円弧と弦とによって囲まれる弓形の箇所が、切削工具5によって削り取られる。シャンク22の外周面における、前記とは別の位置に開口すると共に、第1孔221に連通するスリット41が形成される。また、工程P3において、第2コラム32及び第3コラム33が形成される。尚、図例のシャンク22においては、三つの工程のそれぞれにおいて、スリット41が個別に形成されるが、スリット41は、第1コラム31、第2コラム32及び第3コラム33それぞれの先端箇所を通じて、互いにつながっている。 Next, in step P3, the shank 22 is rotated another 120° around the central axis to fix the shank 22. Then, as in step P1, the cutting tool 5 is moved relative to the outer periphery of the shank 22 in a direction perpendicular to the central axis X. As a result, as in step P1, the cutting tool 5 cuts off the arch-shaped portion surrounded by the arc and the chord in the cross section of the shank 22. A slit 41 is formed on the outer periphery of the shank 22 at a position different from the above and communicating with the first hole 221. In step P3, the second column 32 and the third column 33 are formed. In the shank 22 shown in the figure, the slits 41 are formed individually in each of the three steps, but the slits 41 are connected to each other through the tip portions of the first column 31, the second column 32, and the third column 33.

工程P1~P3によって、第1スリット41と第1~第3コラム31~33がシャンク22に形成されれば、シャンク22と切削工具5との、中心軸X方向の相対位置を変えて、前述した工程P1~P3により、第2スリット42と第4~第6コラム34~36がシャンク22に形成される。尚、シャンク22の周方向の向きが調整されることによって、第1~第3コラム31~33の位置と、第4~第6コラム34~36の位置とは、60°だけずれる。シャンク22に対する、第3スリット43と第1~第3コラム31~33との形成、及び、第4スリット44と第4~第6コラム34~36との形成も、同様に行うことができる。 After the first slit 41 and the first to third columns 31 to 33 are formed in the shank 22 by steps P1 to P3, the relative positions of the shank 22 and the cutting tool 5 in the direction of the central axis X are changed, and the second slit 42 and the fourth to sixth columns 34 to 36 are formed in the shank 22 by steps P1 to P3 described above. Note that by adjusting the circumferential orientation of the shank 22, the positions of the first to third columns 31 to 33 and the positions of the fourth to sixth columns 34 to 36 are shifted by 60°. The formation of the third slit 43 and the first to third columns 31 to 33, and the formation of the fourth slit 44 and the fourth to sixth columns 34 to 36 in the shank 22 can also be performed in a similar manner.

(電極の弾性変形)
前述したように、第1電極2には、スリット41~44及びコラム31~36が形成されている。第2電極20にも、スリット及びコラムが形成されている。スリット41~44及びコラム31~36は、第1電極2の先端面211と基端との間の中間部において、第1電極2を弾性変形させる。
(Elastic Deformation of Electrodes)
As described above, the first electrode 2 has the slits 41 to 44 and the columns 31 to 36 formed therein. The second electrode 20 also has slits and columns formed therein. The slits 41 to 44 and the columns 31 to 36 elastically deform the first electrode 2 in the intermediate portion between the distal end surface 211 and the base end of the first electrode 2.

図6は、第1電極2に対して、中心軸X方向の荷重が、中心軸X方向に直交する面において均一に付与された状態を例示している。第1電極2に付与されている荷重の中心は、中心軸X上にあることと等価である。荷重は、シャンク22において、コラム31~36と、ベース45~46とを介して、中心軸X方向に伝達される。 Figure 6 illustrates a state in which a load in the direction of the central axis X is applied to the first electrode 2 uniformly on a plane perpendicular to the direction of the central axis X. This is equivalent to the center of the load applied to the first electrode 2 being on the central axis X. The load is transmitted in the direction of the central axis X through the columns 31-36 and bases 45-46 in the shank 22.

図6の下図に示すように、第1スリット41の第1~第3コラム31~33は、周方向に等間隔を開けて位置している。また、第1ベース45を挟んで第1スリット41に隣り合う第2スリット42の第4~第6コラム34~36は、第1~第3コラム31~36に対し、周方向に位置がずれている。第1ベース45の上側の第1~第3コラム31~33の位置と、第1ベース45の下側の第4~第6コラム34~36の位置とがずれているため、中心軸X方向に直交する方向に広がる第1ベース45に対し、中心軸X方向の荷重が付与される位置が、図6の上図に黒い矢印で例示するように周方向にずれる。その結果、第1ベース45は、図6の上図に二点鎖線で例示するように、中心軸方向に撓む。換言すると、第1ベース45の中心軸方向の厚みは、荷重が付与された際に撓みが生じる程度の厚みである。 6, the first to third columns 31 to 33 of the first slit 41 are positioned at equal intervals in the circumferential direction. In addition, the fourth to sixth columns 34 to 36 of the second slit 42 adjacent to the first slit 41 across the first base 45 are shifted in the circumferential direction relative to the first to third columns 31 to 36. Since the positions of the first to third columns 31 to 33 on the upper side of the first base 45 are shifted from the positions of the fourth to sixth columns 34 to 36 on the lower side of the first base 45, the position where the load in the direction of the central axis X is applied to the first base 45, which expands in a direction perpendicular to the direction of the central axis X, is shifted in the circumferential direction as illustrated by the black arrow in the upper diagram of FIG. 6. As a result, the first base 45 is deflected in the direction of the central axis as illustrated by the two-dot chain line in the upper diagram of FIG. 6. In other words, the thickness of the first base 45 in the direction of the central axis is thick enough to cause deflection when a load is applied.

同様に、第2スリット42の第4~第6コラム34~36と、第3スリット43の第1~第3コラム31~33とが周方向に位置がずれているから、第2ベース46は、図6の上図に二点鎖線で例示するように、中心軸X方向に撓む。 Similarly, since the fourth to sixth columns 34 to 36 of the second slit 42 and the first to third columns 31 to 33 of the third slit 43 are misaligned in the circumferential direction, the second base 46 bends in the direction of the central axis X, as illustrated by the two-dot chain line in the upper diagram of Figure 6.

また、第3ベース47も、第3スリット43の第1~第3コラム31~33と、第4スリット44の第4~第6コラム34~36とが周方向に位置がずれているから、図6の上図に二点鎖線で例示するように、中心軸X方向に撓む。尚、図6は、各ベース45~47の撓みを誇張して描いている。 The third base 47 also bends in the direction of the central axis X, as shown by the two-dot chain line in the upper diagram of Figure 6, because the first to third columns 31 to 33 of the third slit 43 and the fourth to sixth columns 34 to 36 of the fourth slit 44 are misaligned in the circumferential direction. Note that Figure 6 shows an exaggerated depiction of the bending of each base 45 to 47.

コラム31~36は、ベース45~47の撓みを促進し、スリット41~44は、ベース45~47の撓みを許容する。シャンク22は、第1電極2に付与されている荷重の中心が、中心軸X上にある場合は、中心軸X方向に縮むように弾性変形をする。つまり、シャンク22は、中心軸X方向に荷重を伝達しつつ、弾性的に圧縮変形可能である。 The columns 31-36 promote the deflection of the bases 45-47, and the slits 41-44 allow the bases 45-47 to deflect. When the center of the load applied to the first electrode 2 is on the central axis X, the shank 22 elastically deforms so as to contract in the direction of the central axis X. In other words, the shank 22 can elastically compress and deform while transmitting the load in the direction of the central axis X.

第1電極2に付与されている荷重の中心が、第1電極2の中心軸Xに対して偏心していたり、中心軸Xに対して傾いたりしていると、荷重は、中心軸X方向に直交する面において不均一に付与される。この場合、各スリット41~44の三つのコラム31~36を通じてベース45~47に付与される荷重が不均一になるから、ベース45~47において、コラム31~36から相対的に大きい荷重が付与された箇所は、局所的に、中心軸X方向に大きく撓むようになる。例えば図7は、白抜きの矢印で示すように、中心軸Xに対し紙面左側に偏心した軸に沿って圧縮荷重が第1電極2に付与された例を示している。この場合、スリット41~44における、紙面左側の箇所が相対的に潰れるようになるから、シャンク22は、中心軸Xが傾くように曲がる(図7の矢印参照)。シャンク22が曲がるから、キャップチップ21の先端面211は、ワーク100の表面に当接した状態を維持する。尚、図7は、シャンク22の曲がりを誇張して描いている。 If the center of the load applied to the first electrode 2 is eccentric or inclined with respect to the central axis X of the first electrode 2, the load is applied non-uniformly in a plane perpendicular to the central axis X. In this case, the load applied to the base 45-47 through the three columns 31-36 of each slit 41-44 becomes non-uniform, so that the parts of the base 45-47 to which a relatively large load is applied from the columns 31-36 locally become largely deflected in the direction of the central axis X. For example, FIG. 7 shows an example in which a compressive load is applied to the first electrode 2 along an axis that is eccentric to the left of the central axis X, as shown by the hollow arrow. In this case, the parts of the slits 41-44 on the left side of the page become relatively crushed, so that the shank 22 bends so that the central axis X is inclined (see the arrow in FIG. 7). Because the shank 22 bends, the tip surface 211 of the cap tip 21 maintains a state of abutting against the surface of the workpiece 100. Note that the bending of the shank 22 is exaggerated in FIG.

前述した溶接プロセスの(2)及び/又は(3)において被溶接材101、102が軟化/溶融する際に、溶接ガン11とワーク100とによって拘束されていた電極が、その拘束が緩むことにより動こうとする。より具体的に、第1電極2及び第2電極20はそれぞれ、図1に示すように、片持ち支持された第1アーム111及び第2アーム112に保持されている。このため、被溶接材101、102が軟化/溶融する際に、第1電極2及び第2電極20は、図1に白抜きの 矢印で示す方向に傾くように動こうとする。 When the workpieces 101, 102 soften/melt in the above-mentioned welding process (2) and/or (3), the electrodes that were restrained by the welding gun 11 and the workpiece 100 loosen their restraints and attempt to move. More specifically, the first electrode 2 and the second electrode 20 are held by the first arm 111 and the second arm 112, which are cantilevered, respectively, as shown in FIG. 1. Therefore, when the workpieces 101, 102 soften/melt, the first electrode 2 and the second electrode 20 attempt to move so as to tilt in the direction shown by the white arrow in FIG. 1.

このときに、スリット41~44及びコラム31~36を有する電極2、20では、前述したようにシャンク22が曲がることによって、キャップチップ21の先端面211は、ワーク100の表面に当接した状態を維持することができる。その結果、電極2、20の先端面211と被溶接材101、102の表面との間にズレが生じず、電極2、20と被溶接材101、102との間で放電が発生することが抑制される。放電の抑制によって電極2、20の先端の摩耗が抑制されるから、このスポット溶接装置1は、溶接を繰り返しても、溶接品質の低下を抑制できる。また、キャップチップ21の摩耗が抑制されるから、キャップチップ21の寿命が長くなる。 At this time, in the electrodes 2, 20 having the slits 41-44 and columns 31-36, the shank 22 bends as described above, so that the tip surface 211 of the cap tip 21 can maintain a state of abutment against the surface of the workpiece 100. As a result, no misalignment occurs between the tip surface 211 of the electrodes 2, 20 and the surfaces of the workpieces 101, 102, and discharge is suppressed between the electrodes 2, 20 and the workpieces 101, 102. Since wear on the tips of the electrodes 2, 20 is suppressed by suppressing discharge, this spot welding device 1 can suppress deterioration of welding quality even when welding is repeated. Furthermore, because wear on the cap tip 21 is suppressed, the life of the cap tip 21 is extended.

また、前記のスポット溶接装置1では、電極2、20のみが新たな構造を有し、電極2、20を除く部位は、従来のスポット溶接装置を流用できるという利点がある。 In addition, the spot welding device 1 has the advantage that only the electrodes 2 and 20 have a new structure, and the parts other than the electrodes 2 and 20 can be reused from conventional spot welding devices.

(スリット及びコラムの変形例)
スリット41~44の開口は、電極2、20の外周面において、中心軸X方向に直交する方向の周方向に延びている。この構成は、電極2、20に付与されている荷重の中心が電極2、20の中心軸Xに対してずれている場合に、電極2、20の全周方向について、電極2、20を、曲げ方向に、安定的に弾性変形できるという利点がある。尚、スリットの開口は、電極の外周面において、中心軸X方向に交差する面において周方向に延びていてもよい。この構造の電極も、電極に付与されている荷重の中心が電極の中心軸に対してずれている場合に、電極を、曲げ方向に弾性変形させることができる。
(Modifications of slits and columns)
The openings of the slits 41 to 44 extend in the circumferential direction, perpendicular to the central axis X, on the outer peripheral surface of the electrodes 2, 20. This configuration has the advantage that, when the center of the load applied to the electrodes 2, 20 is shifted from the central axis X of the electrodes 2, 20, the electrodes 2, 20 can be stably elastically deformed in the bending direction in the entire circumferential direction of the electrodes 2, 20. The openings of the slits may extend in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the electrodes in a plane intersecting with the central axis X. An electrode having this structure can also be elastically deformed in the bending direction when the center of the load applied to the electrodes is shifted from the central axis of the electrodes.

電極2、20に形成されるスリットの位置又は数、及び/又は、コラムの位置又は数を変更すれば、電極2、20の弾性率を変えることができる。スポット溶接装置1の溶接条件に応じて、電極2、20の弾性率を適切に設定することにより、電極2、20を通じたワーク100の加圧を可能にしながら、電極2、20の先端面211とワーク100との間にズレが発生することを抑制できる。 The elastic modulus of the electrodes 2, 20 can be changed by changing the position or number of slits and/or the position or number of columns formed in the electrodes 2, 20. By appropriately setting the elastic modulus of the electrodes 2, 20 according to the welding conditions of the spot welding device 1, it is possible to suppress the occurrence of misalignment between the tip surface 211 of the electrodes 2, 20 and the workpiece 100 while allowing pressure to be applied to the workpiece 100 through the electrodes 2, 20.

電極に形成されるベースの厚みは、複数のベースについて同じであってもよいし、異なってもよい。図8は、電極2、20の先端側に位置する第1ベース45の厚みH1を相対的に分厚く、電極2、20の基端側に位置する第3ベース47の厚みH3を相対的に薄くしている。ベースの厚みが分厚いと、ベースの曲げ剛性が高い。つまり、ベースは、中心軸X方向に撓みにくい。ベースの厚みが薄いと、ベースの曲げ剛性が低い。ベースは、中心軸X方向に撓みやすい。電極2、20の先端側に位置する第1ベース45の厚みを相対的に分厚く、電極2、20の基端側に位置する第3ベース47の厚みを相対的に薄くすることによって、電極2、20が安定的に弾性変形する。電極2、20の先端面211とワーク100の表面との間にズレが生じることが、より効果的に抑制できる。 The thickness of the base formed on the electrode may be the same for multiple bases, or may be different. In FIG. 8, the thickness H1 of the first base 45 located on the tip side of the electrodes 2, 20 is relatively thick, and the thickness H3 of the third base 47 located on the base side of the electrodes 2, 20 is relatively thin. If the thickness of the base is thick, the bending rigidity of the base is high. In other words, the base is less likely to bend in the direction of the central axis X. If the thickness of the base is thin, the bending rigidity of the base is low. The base is more likely to bend in the direction of the central axis X. By making the thickness of the first base 45 located on the tip side of the electrodes 2, 20 relatively thick and the thickness of the third base 47 located on the base side of the electrodes 2, 20 relatively thin, the electrodes 2, 20 are elastically deformed stably. The occurrence of misalignment between the tip surface 211 of the electrodes 2, 20 and the surface of the workpiece 100 can be more effectively suppressed.

尚、図8では、第1ベース45の厚みH1、第2ベース46の厚みH2、及び、第3ベース47の厚みH3を、順に薄くしている(H1>H2>H3)。複数のベースの厚みの大小関係は、図例に限定されない。例えば、複数のベースの厚みの大小関係を、H1=H2>H3としてもよいし、H1>H2=H3としてもよい。 In FIG. 8, the thickness H1 of the first base 45, the thickness H2 of the second base 46, and the thickness H3 of the third base 47 are thinner in that order (H1>H2>H3). The relationship in thickness between the multiple bases is not limited to the illustrated example. For example, the relationship in thickness between the multiple bases may be H1=H2>H3, or H1>H2=H3.

また、ベースの数は、三つに限らない。電極2、20は、少なくとも一つのベースを有すればよく、それに伴い、電極2、20は、少なくとも二つのスリットを有すればよい。電極2、20に形成可能なスリットの数は、電極2、20の中心軸X方向の長さに依存する。電極2、20は、例えば最大5つのスリットを有してもよい。 The number of bases is not limited to three. The electrodes 2, 20 need only have at least one base, and therefore the electrodes 2, 20 need only have at least two slits. The number of slits that can be formed in the electrodes 2, 20 depends on the length of the electrodes 2, 20 in the central axis X direction. The electrodes 2, 20 may have a maximum of five slits, for example.

図6に例示するように、電極2、20に形成される複数のコラム31~36が全て、周方向に位置がずれていることにより、電極2、20は、電極2、20に要求される中心軸X方向の剛性を確保しながら、曲げ方向に安定的に弾性変形することができる。 As shown in FIG. 6, all of the columns 31-36 formed on the electrodes 2, 20 are offset in the circumferential direction, allowing the electrodes 2, 20 to stably elastically deform in the bending direction while maintaining the rigidity required of the electrodes 2, 20 in the direction of the central axis X.

図9は、コラムの配置を変更した電極2、20を例示している。図9の上図に示すスポット溶接装置10は、シャンク220が、途中で折れ曲がっている。こうした形状のシャンク220は、ワーク100との干渉を回避することができる。図9では図外のホルダに保持されるシャンク220の基端と、キャップチップ21を支持するシャンク220の先端とは、水平方向に位置がずれている(図9のX1、X2参照)。第1電極2及び第2電極9がワーク100を加圧している状態において、キャップチップ21及びシャンク220には、常時、偏心荷重が付与される。 Figure 9 illustrates electrodes 2, 20 with a modified column arrangement. In the spot welding device 10 shown in the upper diagram of Figure 9, the shank 220 is bent midway. A shank 220 of this shape can avoid interference with the workpiece 100. In Figure 9, the base end of the shank 220 held in a holder not shown and the tip of the shank 220 supporting the cap tip 21 are misaligned in the horizontal direction (see X1 and X2 in Figure 9). When the first electrode 2 and the second electrode 9 are applying pressure to the workpiece 100, an eccentric load is constantly applied to the cap tip 21 and the shank 220.

スリット4は、シャンク220に形成されている。キャップチップ21に偏心荷重が付与される電極構造の場合、キャップチップ21の先端面211の全体をワーク100の表面に対して均一に当接させるためには、シャンク220における、軸X1よりも図9の紙面右側の箇所の剛性を高く、紙面左側の箇所の剛性を低くすることが好ましい。 The slit 4 is formed in the shank 220. In the case of an electrode structure in which an eccentric load is applied to the cap tip 21, in order to bring the entire tip surface 211 of the cap tip 21 into uniform contact with the surface of the workpiece 100, it is preferable to increase the rigidity of the shank 220 at a location to the right of the axis X1 in FIG. 9 and decrease the rigidity at a location to the left of the axis X1 in FIG. 9.

図9の下図に示すように、スリット4に形成される三つのコラム301、302、303は、スリット4において、軸X1を挟んだ一側に偏って位置している。コラム301とコラム302との間の角度は、90°であり、コラム302とコラム303との間の角度も、90°である。こうすることで、シャンク220は、図9の紙面右側の箇所の剛性が高く、紙面左側の箇所の剛性が低くなる。キャップチップ21は、安定的にワーク100を加圧できると共に、キャップチップ21の先端面211とワーク100の表面との間にズレが生じることが抑制される。 As shown in the lower diagram of FIG. 9, the three columns 301, 302, and 303 formed in the slit 4 are positioned biased to one side of the axis X1 in the slit 4. The angle between columns 301 and 302 is 90°, and the angle between columns 302 and 303 is also 90°. In this way, the shank 220 has high rigidity on the right side of the paper in FIG. 9 and low rigidity on the left side of the paper. The cap tip 21 can stably pressurize the workpiece 100, and misalignment between the tip surface 211 of the cap tip 21 and the surface of the workpiece 100 is suppressed.

尚、図9のシャンク220において、スリット4に形成される三つのコラム301、302、303と、当該スリット4に対して軸X1の方向に隣り合うスリット4のコラムとは、周方向に位置がずれていてもよい。 In addition, in the shank 220 of FIG. 9, the three columns 301, 302, and 303 formed in the slit 4 may be circumferentially offset from the columns of the slit 4 adjacent to the slit 4 in the direction of the axis X1.

一つのスリット41~44、4に形成されるコラム31~36、310~330の数は、三つに限らない。但し、コラム31~36、310~330が三つあれば、その三つのコラム31~36、310~330が接続される平面は一つに定まる。一つのスリット41~44、4におけるコラム31~36、310~330が三つであることは、複数のスリット41~44、4が軸方向に重なる電極構造において、電極2、20が安定的に曲がる、という利点がある。 The number of columns 31-36, 310-330 formed in one slit 41-44, 4 is not limited to three. However, if there are three columns 31-36, 310-330, the plane to which the three columns 31-36, 310-330 are connected is determined to be one. Having three columns 31-36, 310-330 in one slit 41-44, 4 has the advantage that the electrodes 2, 20 bend stably in an electrode structure in which multiple slits 41-44, 4 overlap in the axial direction.

尚、図3に例示するシャンク22では、コラム31~36の径方向の最外端(つまり、平面視で略三角形のコラム31~36の頂点に相当)が、シャンク22の外周面よりも径方向の内方に位置している。コラム31~36の径方向の最外端は、シャンク22の外周面と同じ位置であってもよい。それによってコラム31~36は、スリット41~44を、周方向に複数のスリットに分断してもよい。 In the shank 22 illustrated in FIG. 3, the radially outermost ends of the columns 31-36 (i.e., the vertices of the roughly triangular columns 31-36 in plan view) are located radially inward from the outer circumferential surface of the shank 22. The radially outermost ends of the columns 31-36 may be located at the same position as the outer circumferential surface of the shank 22. As a result, the columns 31-36 may divide the slits 41-44 into multiple slits in the circumferential direction.

また、コラムの横断面形状は、略三角形に限らない。コラムは任意の形状に形成することができる。 In addition, the cross-sectional shape of the column is not limited to a substantially triangular shape. The column can be formed into any shape.

また、スリット41~44、4は、シャンク22、220に形成されることに限らない。スリット41~44、4は、例えばホルダに形成されてもよい。また、スリット41~44、4は、キャップチップ21に形成されることもできる。しかし、キャップチップ21にスリット41~44、4を形成しようとすれば、キャップチップ21の製造コストが高くなる。交換頻度の高いキャップチップ21の製造コストが高くなることは、スポット溶接装置1、10の維持コストを増大させる。シャンク22、220又はホルダ23は、交換頻度が相対的に低いため、スリット41~44、4の形成箇所として適している。 The slits 41-44, 4 are not limited to being formed in the shank 22, 220. The slits 41-44, 4 may be formed in the holder, for example. The slits 41-44, 4 can also be formed in the cap tip 21. However, forming the slits 41-44, 4 in the cap tip 21 increases the manufacturing cost of the cap tip 21. Increasing the manufacturing cost of the cap tip 21, which is replaced frequently, increases the maintenance cost of the spot welding device 1, 10. The shank 22, 220 or the holder 23 is suitable as a location for forming the slits 41-44, 4 because it is replaced relatively infrequently.

また、スポット溶接装置1、10の第1電極2及び第2電極20の両方に、スリット41~44、4及びコラム31~36、310~330を設けなくても、第1電極2及び第2電極20のいずれか一方に、スリット41~44、4及びコラム31~36、310~330を設けてもよい。 In addition, the slits 41-44, 4 and columns 31-36, 310-330 do not necessarily have to be provided on both the first electrode 2 and the second electrode 20 of the spot welding device 1, 10. Instead, the slits 41-44, 4 and columns 31-36, 310-330 may be provided on either the first electrode 2 or the second electrode 20.

(冷媒の漏れを抑制する構造)
シャンク22に形成された各スリット41~44は、冷媒路26を形成する第1孔221に、連通口37を介して連通している。このため、冷媒路26の戻り路25を流れる冷媒が、連通口37及びスリット41~44を通じて電極2、20の外へ漏れてしまう。
(Structure to prevent refrigerant leakage)
Each of the slits 41 to 44 formed in the shank 22 communicates with the first hole 221 forming the coolant passage 26 via the communication port 37. For this reason, the coolant flowing through the return path 25 of the coolant passage 26 leaks out of the electrodes 2, 20 through the communication port 37 and the slits 41 to 44.

電極2、20は、冷媒の漏れを抑制する抑制部を備えている。抑制部は、図2に示すように、シャンク22に取り付けられたカバー6である。 The electrodes 2 and 20 are equipped with a suppression portion that suppresses the leakage of the refrigerant. As shown in FIG. 2, the suppression portion is a cover 6 attached to the shank 22.

カバー6は、シャンク22の外周面に形成された、第1~第4スリット41~44の開口を覆う。図2に矢印で示すように、第1~第4スリット41~44の開口から電極2の外に漏れた冷媒は、カバー6の内部に留まる。 The cover 6 covers the openings of the first to fourth slits 41 to 44 formed on the outer peripheral surface of the shank 22. As shown by the arrows in FIG. 2, the refrigerant that leaks out of the electrode 2 from the openings of the first to fourth slits 41 to 44 remains inside the cover 6.

シャンク22とカバー6との間には、Oリング61が介在している。Oリング61は、シャンク22の上部と下部とのそれぞれに取り付けられている。Oリング61は、シャンク22とカバー6との隙間からの冷媒の漏れを抑制する。 An O-ring 61 is interposed between the shank 22 and the cover 6. The O-rings 61 are attached to both the upper and lower parts of the shank 22. The O-rings 61 prevent the refrigerant from leaking from the gap between the shank 22 and the cover 6.

こうして、冷却構造を有する電極2、20において、スリット41~44による弾性変形と、冷媒の漏れの抑制とが両立する。 In this way, in the electrodes 2 and 20 having a cooling structure, elastic deformation due to the slits 41 to 44 and suppression of refrigerant leakage are both achieved.

尚、抑制部は、スリット41~44、4が形成されている電極2、20についてのみ、取り付ければよい。冷媒の漏れはスリット41~44、4が無ければ生じないためである。 The suppression section only needs to be attached to the electrodes 2 and 20 in which the slits 41 to 44 and 4 are formed. This is because refrigerant leakage would not occur without the slits 41 to 44 and 4.

(プロジェクション溶接装置の構造)
ここに開示する技術は、スポット溶接装置1への適用に限定されない。ここに開示する電極は、弾性変形するという機能を有するため、電極の先端面211とワーク100の表面とのズレの発生を抑制する作用効果の他に、電極の先端面211がワーク100に対して、荷重を均一に加えることができるという作用効果を発揮できる。この作用効果は、被溶接材が有する複数の突起を均一に溶接することが求められるプロジェクション溶接装置に有用である。プロジェクション溶接は、抵抗溶接の一つである。
(Structure of projection welding device)
The technology disclosed herein is not limited to application to the spot welding device 1. The electrode disclosed herein has a function of elastic deformation, and therefore, in addition to the effect of suppressing the occurrence of misalignment between the tip surface 211 of the electrode and the surface of the workpiece 100, the tip surface 211 of the electrode can exert the effect of uniformly applying a load to the workpiece 100. This effect is useful for a projection welding device that is required to uniformly weld multiple protrusions on the material to be welded. Projection welding is a type of resistance welding.

図10は、プロジェクション溶接装置7の第1電極8及び第2電極9の構造の一部を例示している。プロジェクション溶接装置7の溶接対象であるワーク1000は、第1被溶接材1010と第2被溶接材1020とからなる。第1被溶接材1010は、平板状である。第1被溶接材1010には、貫通孔1011を有している。貫通孔1011は、第1被溶接材1010を厚み方向に貫通する。 Figure 10 illustrates a portion of the structure of the first electrode 8 and the second electrode 9 of the projection welding device 7. The workpiece 1000 to be welded by the projection welding device 7 is made up of a first workpiece 1010 and a second workpiece 1020. The first workpiece 1010 is flat. The first workpiece 1010 has a through hole 1011. The through hole 1011 penetrates the first workpiece 1010 in the thickness direction.

第2被溶接材1020は、ナットである。第2被溶接材1020は、非板状である。第2被溶接材1020は、図10の左に示すように、平面視で略正方形であり、その中央にネジ孔1021を有している。第2被溶接材1020は、ネジ孔1021が第1被溶接材1010の貫通孔1011と同軸となるよう、第1被溶接材1010の上に載せられる。第2被溶接材1020はまた、四つの角部のそれぞれに突起1022を有している。四つの突起1022はそれぞれ、第2被溶接材1020が第1被溶接材1010の上に載った状態において、第1被溶接材1010の表面に当たる。 The second workpiece 1020 is a nut. The second workpiece 1020 is non-plate-shaped. As shown on the left in FIG. 10, the second workpiece 1020 is substantially square in plan view and has a screw hole 1021 in the center. The second workpiece 1020 is placed on the first workpiece 1010 so that the screw hole 1021 is coaxial with the through hole 1011 of the first workpiece 1010. The second workpiece 1020 also has protrusions 1022 at each of the four corners. Each of the four protrusions 1022 comes into contact with the surface of the first workpiece 1010 when the second workpiece 1020 is placed on the first workpiece 1010.

第1電極8は、キャップチップ81とガイドピン82とを有している。キャップチップ81は、第1被溶接材1010の表面に当接する。キャップチップ81は、貫通孔811を有している。貫通孔811は、キャップチップ81を、中心軸X方向に貫通している。 The first electrode 8 has a cap tip 81 and a guide pin 82. The cap tip 81 abuts against the surface of the first workpiece 1010. The cap tip 81 has a through hole 811. The through hole 811 penetrates the cap tip 81 in the direction of the central axis X.

ガイドピン82は、第1電極8の中心軸X方向に延びている。ガイドピン82は、キャップチップ81の貫通孔811に内挿される。ガイドピン82は、後述する伸縮アクチュエータ88によって、中心軸X方向に往復移動する。図10は、ガイドピン82の突出状態を示している。ガイドピン82は、第1被溶接材1010の貫通孔1011及び第2被溶接材1020のネジ孔1021に挿入される。ガイドピン82の先端は、第2被溶接材1020から突出する。ガイドピン82は、第1被溶接材1010と第2被溶接材1020との相対位置を、貫通孔1011とネジ孔1021とが同軸となるよう規制する。尚、第1電極8の構造の詳細は、後述する。 The guide pin 82 extends in the direction of the central axis X of the first electrode 8. The guide pin 82 is inserted into the through hole 811 of the cap tip 81. The guide pin 82 reciprocates in the direction of the central axis X by the telescopic actuator 88 described later. FIG. 10 shows the protruding state of the guide pin 82. The guide pin 82 is inserted into the through hole 1011 of the first workpiece 1010 and the screw hole 1021 of the second workpiece 1020. The tip of the guide pin 82 protrudes from the second workpiece 1020. The guide pin 82 regulates the relative positions of the first workpiece 1010 and the second workpiece 1020 so that the through hole 1011 and the screw hole 1021 are coaxial. The structure of the first electrode 8 will be described in detail later.

第2電極9のキャップチップ91は、第1凹部911と第2凹部912とを有している。第1凹部911は、キャップチップ91の基端部に形成されている。第1凹部911は、キャップチップ91の基端に開口しており、第2電極9の中心軸X方向に延びている。第1凹部911は、後述するように、第2電極9の冷媒路93の一部を形成する。 The cap tip 91 of the second electrode 9 has a first recess 911 and a second recess 912. The first recess 911 is formed at the base end of the cap tip 91. The first recess 911 opens at the base end of the cap tip 91 and extends in the direction of the central axis X of the second electrode 9. The first recess 911 forms a part of the coolant path 93 of the second electrode 9, as described below.

第2凹部912は、キャップチップ91の先端部に形成されている。第2凹部912は、キャップチップ91の先端面913に開口している。キャップチップ91の先端面913における、第2凹部912の周囲は、第2被溶接材1020に当接する。第2凹部912は、第2電極9の中心軸X方向に延びている。尚、第1凹部911と第2凹部912とは、非連通である。ガイドピン82の先端は、第1電極8及び第2電極9がワーク1000を中心軸X方向に挟み込む際に、第2凹部912に内挿される。 The second recess 912 is formed at the tip of the cap tip 91. The second recess 912 opens to the tip surface 913 of the cap tip 91. The periphery of the second recess 912 at the tip surface 913 of the cap tip 91 abuts against the second workpiece 1020. The second recess 912 extends in the direction of the central axis X of the second electrode 9. The first recess 911 and the second recess 912 are not connected. The tip of the guide pin 82 is inserted into the second recess 912 when the first electrode 8 and the second electrode 9 sandwich the workpiece 1000 in the direction of the central axis X.

ここで、プロジェクション溶接装置7による、溶接プロセスを説明する。
(1)第1電極8は、第1被溶接材1010に当接すると共に、ガイドピン82が第1被溶接材1010の貫通孔1011を通って、第2電極9の側へと突出する(図10のP11参照)。
(2)第2被溶接材1020がガイドピン82に外挿され、第2被溶接材1020の突起1022が、第1被溶接材1010の上に当たる(図10のP12参照)。
(3)第2電極9の先端面913が第2被溶接材1020に当たり、第1電極8及び第2電極9が、ワーク1000を中心軸方X向に挟み込んでワーク1000を加圧しながら、ワーク1000に給電する(図10のP13参照)。
(4)加圧によって第2被溶接材1020の突起1022が、第1被溶接材1010に接触し、当該突起1022の箇所において通電経路が形成されかつ、ジュール熱が発生する。第2被溶接材1020の突起1022、及び、第1被溶接材1010において突起1022に接する箇所が溶融する(図10のP14参照)。
(5)溶融した第1被溶接材1010及び第2被溶接材1020が凝固してナゲットが生成され、溶接プロセスが完了する。
Here, the welding process by the projection welding device 7 will be described.
(1) The first electrode 8 abuts against the first material to be welded 1010, and the guide pin 82 passes through the through hole 1011 of the first material to be welded 1010 and protrudes toward the second electrode 9 (see P11 in Figure 10).
(2) The second workpiece 1020 is inserted onto the guide pin 82, and the protrusion 1022 of the second workpiece 1020 abuts on the first workpiece 1010 (see P12 in FIG. 10).
(3) The tip surface 913 of the second electrode 9 contacts the second workpiece 1020, and the first electrode 8 and the second electrode 9 clamp the workpiece 1000 in the central axial direction X and apply pressure to the workpiece 1000 while supplying power to the workpiece 1000 (see P13 in Figure 10).
(4) The protrusion 1022 of the second material to be welded 1020 comes into contact with the first material to be welded 1010 by the application of pressure, and a current path is formed at the location of the protrusion 1022, and Joule heat is generated. The protrusion 1022 of the second material to be welded 1020 and the location of the first material to be welded 1010 that comes into contact with the protrusion 1022 melt (see P14 in FIG. 10 ).
(5) The molten first workpiece 1010 and second workpiece 1020 solidify to form a nugget, completing the welding process.

プロジェクション溶接装置7の第1電極8及び第2電極9は、弾性変形が可能である。これにより、第2被溶接材1020の四つの突起1022に、均一な荷重が加わるようになって、プロジェクション溶接装置7は、四つの突起1022を均一に、第1被溶接材1010に溶接させることができる。以下、図11及び12を参照しながら、弾性変形可能な、第1電極8及び第2電極9の構造を説明する。 The first electrode 8 and the second electrode 9 of the projection welding device 7 are capable of elastic deformation. This allows a uniform load to be applied to the four protrusions 1022 of the second workpiece 1020, and the projection welding device 7 can uniformly weld the four protrusions 1022 to the first workpiece 1010. The structure of the elastically deformable first electrode 8 and second electrode 9 will be described below with reference to Figures 11 and 12.

図11は、第1電極8の分解図を示している。第1電極8のキャップチップ81は、前述したように、貫通孔811を有している。ガイドパイプ83は、キャップチップ81の基端に取り付けられ、キャップチップ81を保持する。ガイドパイプ83はまた、ガイドピン82が挿入される内孔を有している。ガイドパイプ83は、ガイドピン82の往復移動を案内する。 Figure 11 shows an exploded view of the first electrode 8. As described above, the cap tip 81 of the first electrode 8 has a through hole 811. The guide pipe 83 is attached to the base end of the cap tip 81 and holds the cap tip 81. The guide pipe 83 also has an inner hole into which the guide pin 82 is inserted. The guide pipe 83 guides the reciprocating movement of the guide pin 82.

ホルダ84は、ガイドパイプ83及びキャップチップ81を保持する。ホルダ84は、筒状であり、後述するロッド87が内挿される孔841を有している。孔841は、ホルダ84を、中心軸X方向に貫通している。 The holder 84 holds the guide pipe 83 and the cap tip 81. The holder 84 is cylindrical and has a hole 841 into which the rod 87 described below is inserted. The hole 841 penetrates the holder 84 in the direction of the central axis X.

第1ジョイント85は、ホルダ84とキャップチップ81との間に介在している。第1ジョイント85は、第1電極8において弾性変形可能な部位である。第1ジョイント85は、筒状であり、中心軸X方向に貫通する貫通孔を有している。ガイドピン82が、この貫通孔に挿入される。第1ジョイント85には、スリット851が形成されている。スリット851は、第1ジョイント85の外周面に開口している。スリット851は、中心軸X方向に交差する面、より正確には中心軸X方向に直交する面において、周方向に延びている。図11に例示する第1ジョイント85は、三つのスリット851を有している。三つのスリット851は、中心軸X方向に並んでいる。尚、第1ジョイント85に形成するスリット851の数は、三つに限らない。各スリット851内にはコラムが形成され、中心軸X方向に隣り合うスリット851とスリット851との間には、ベースが形成されている。第1ジョイント85は、二つのベースを有している。二つのベースはそれぞれ、第1ジョイント85の貫通孔を囲む環状であって、中心軸X方向に撓むよう弾性変形可能な厚みを有している。これらスリット851とコラムとによって、第1ジョイント85は、中心軸X方向の荷重に対して弾性変形することが可能である。 The first joint 85 is interposed between the holder 84 and the cap chip 81. The first joint 85 is an elastically deformable portion of the first electrode 8. The first joint 85 is cylindrical and has a through hole penetrating in the direction of the central axis X. The guide pin 82 is inserted into this through hole. A slit 851 is formed in the first joint 85. The slit 851 opens on the outer peripheral surface of the first joint 85. The slit 851 extends in the circumferential direction in a plane intersecting the direction of the central axis X, more precisely, in a plane perpendicular to the direction of the central axis X. The first joint 85 illustrated in FIG. 11 has three slits 851. The three slits 851 are aligned in the direction of the central axis X. The number of slits 851 formed in the first joint 85 is not limited to three. A column is formed in each slit 851, and a base is formed between the slits 851 and slits 851 adjacent to each other in the direction of the central axis X. The first joint 85 has two bases. Each of the two bases is annular and surrounds the through hole of the first joint 85, and has a thickness that allows it to elastically deform so as to bend in the direction of the central axis X. These slits 851 and columns allow the first joint 85 to elastically deform in response to a load in the direction of the central axis X.

第2ジョイント86は、ガイドピン82とロッド87との間に介在している。第2ジョイント86は、ガイドピン82とロッド87とをつなぐ。ロッド87は、中心軸X方向に延びている。ロッド87は、ガイドピン82を伸縮アクチュエータ88に接続する。 The second joint 86 is interposed between the guide pin 82 and the rod 87. The second joint 86 connects the guide pin 82 and the rod 87. The rod 87 extends in the direction of the central axis X. The rod 87 connects the guide pin 82 to the telescopic actuator 88.

伸縮アクチュエータ88は、エアシリンダ881とピストンロッド882とから構成されている。ピストンロッド882は、ホルダ84に内挿される。エアシリンダ881に空気が供給されると、ピストンロッド882が伸長する。ピストンロッド882の伸長によって、ガイドピン82は、第2電極9の方へ突出する。 The telescopic actuator 88 is composed of an air cylinder 881 and a piston rod 882. The piston rod 882 is inserted into the holder 84. When air is supplied to the air cylinder 881, the piston rod 882 extends. As the piston rod 882 extends, the guide pin 82 protrudes toward the second electrode 9.

従って、第1電極8は、ガイドピン82を進退させる機構を有していると共に、キャップチップ21の先端と第1電極8の基端との間の第1ジョイント85において、弾性変形可能である。荷重の中心が第1電極8の中心軸Xに対してずれている場合に、第1ジョイント85が曲がることにより、キャップチップ81は、第1被溶接材1010に対して、先端面の全体について均一な荷重を付与できる。 The first electrode 8 therefore has a mechanism for moving the guide pin 82 back and forth, and is elastically deformable at the first joint 85 between the tip of the cap tip 21 and the base end of the first electrode 8. When the center of the load is shifted from the central axis X of the first electrode 8, the first joint 85 bends, allowing the cap tip 81 to apply a uniform load to the first workpiece 1010 across the entire tip surface.

図12は、第2電極9の構造を例示している。第2電極9は、キャップチップ91を冷却するための冷媒路93を有している。キャップチップ91は、前述したように、第1凹部911と第2凹部912とを有している。 Figure 12 illustrates the structure of the second electrode 9. The second electrode 9 has a coolant passage 93 for cooling the cap chip 91. As described above, the cap chip 91 has a first recess 911 and a second recess 912.

ホルダ92は、キャップチップ91を保持する。ホルダ92は、筒状である。ホルダ92は、その先端に、保持部921を有している。保持部921は、ホルダ92の先端面に開口する凹部である。キャップチップ91の基端は、ホルダ92の保持部921に差し込まれる。キャップチップ91の第1凹部911は、ホルダ92の保持部921につながる。 The holder 92 holds the cap tip 91. The holder 92 is cylindrical. The holder 92 has a holding portion 921 at its tip. The holding portion 921 is a recess that opens into the tip surface of the holder 92. The base end of the cap tip 91 is inserted into the holding portion 921 of the holder 92. The first recess 911 of the cap tip 91 is connected to the holding portion 921 of the holder 92.

ホルダ92の内孔922は、保持部921に連通していると共に、ホルダ92の基端に開口している。内孔922は、冷媒路93の一部を形成する。冷媒は、内孔922及び保持部921を通って、キャップチップ91の第1凹部911へ送られる共に、第1凹部911から、保持部921及び内孔922を通って戻る。尚、ホルダ92の内孔922に、前述した内管222(図2参照)を配置することによって、冷媒路93を二重構造にしてもよい。 The inner hole 922 of the holder 92 is connected to the holding portion 921 and opens to the base end of the holder 92. The inner hole 922 forms part of the refrigerant path 93. The refrigerant is sent to the first recess 911 of the cap tip 91 through the inner hole 922 and the holding portion 921, and returns from the first recess 911 through the holding portion 921 and the inner hole 922. The refrigerant path 93 may have a double structure by arranging the inner tube 222 (see FIG. 2) described above in the inner hole 922 of the holder 92.

第2電極9では、ホルダ92にスリット923が形成されている。スリット923は、ホルダ92の外周面に開口している。スリット923は、中心軸X方向に交差する面、より正確には中心軸X方向に直交する面において、周方向に延びている。図12に例示する第2電極9は、四つのスリット923を有している。四つのスリット923は、中心軸X方向に並んでいる。尚、ホルダ92に形成するスリット923の数は、四つに限らない。中心軸X方向に隣り合うスリット923とスリット923との間には、ベースが形成されている。ホルダ92は、三つのベースを有している。三つのベースはそれぞれ、冷媒路93を形成する内孔922を囲む環状であって、中心軸X方向に撓むよう弾性変形可能な厚みを有している。 In the second electrode 9, slits 923 are formed in the holder 92. The slits 923 open on the outer peripheral surface of the holder 92. The slits 923 extend in the circumferential direction in a plane intersecting the central axis X direction, more precisely, in a plane perpendicular to the central axis X direction. The second electrode 9 illustrated in FIG. 12 has four slits 923. The four slits 923 are aligned in the central axis X direction. The number of slits 923 formed in the holder 92 is not limited to four. A base is formed between the slits 923 adjacent to each other in the central axis X direction. The holder 92 has three bases. Each of the three bases is annular and surrounds the inner hole 922 that forms the refrigerant passage 93, and has a thickness that allows elastic deformation so as to bend in the central axis X direction.

図12では詳細な図示を省略するが、各スリット923には、複数のコラムが形成されている。複数のコラムはそれぞれ、中心軸X方向に延びてベースに接続されている。第2電極9は、キャップチップ91の先端面913と、第2電極9の基端との間のホルダ92において、弾性変形可能である。ホルダ92が弾性変形をすることにより、キャップチップ91の先端面913は、第2被溶接材1020に対して均一な荷重を付与できる。第2被溶接材1020の四つの突起1022は、第1被溶接材1010に対して、均一に溶接される。 Although detailed illustration is omitted in FIG. 12, multiple columns are formed in each slit 923. Each of the multiple columns extends in the direction of the central axis X and is connected to the base. The second electrode 9 is elastically deformable in the holder 92 between the tip surface 913 of the cap tip 91 and the base end of the second electrode 9. By elastically deforming the holder 92, the tip surface 913 of the cap tip 91 can apply a uniform load to the second welded material 1020. The four protrusions 1022 of the second welded material 1020 are uniformly welded to the first welded material 1010.

第2電極9は、冷媒路93を有しているため、スリット923を通じて冷媒が漏れる。第2電極9は、冷媒の漏れを抑制する抑制部を有している。抑制部は、図12に示すように、ホルダ92の外周面に取り付けられたカバー60である。 The second electrode 9 has a refrigerant passage 93, so the refrigerant leaks through the slits 923. The second electrode 9 has a suppression portion that suppresses the leakage of the refrigerant. The suppression portion is a cover 60 attached to the outer peripheral surface of the holder 92, as shown in FIG. 12.

カバー60は、ホルダ92の外周面に形成された、四つのスリット923それぞれの開口を覆う。ホルダ92とカバー60との間には、Oリング601が介在している。Oリング601は、ホルダ92とカバー60との隙間からの冷媒の漏れを抑制する。 The cover 60 covers the openings of each of the four slits 923 formed on the outer peripheral surface of the holder 92. An O-ring 601 is interposed between the holder 92 and the cover 60. The O-ring 601 prevents the refrigerant from leaking from the gap between the holder 92 and the cover 60.

こうして、冷却構造を有する第2電極9が、冷媒の漏れを抑制しながら、スリット923によって弾性変形することが実現する。 In this way, the second electrode 9 having a cooling structure can be elastically deformed by the slits 923 while preventing leakage of the refrigerant.

(他の実施形態)
ここに開示する技術は、スポット溶接装置1、10又はプロジェクション溶接装置7に適用することに限らない。前述したように、ここに開示する技術は、ワークに対し、第1電極及び第2電極を通じて均一に荷重を加えることができる。この特徴を利用して、抵抗溶接装置の対象となるワークは、例えば筒状の被溶接材同士を軸方向に突き合わせたワークであってもよい。抵抗溶接装置は、被溶接材の接合箇所の全周に亘って、第1電極及び第2電極を通じて均一に荷重を加えることができる。抵抗溶接装置は、溶接品質を向上させることができる。
Other Embodiments
The technology disclosed herein is not limited to application to the spot welding device 1, 10 or the projection welding device 7. As described above, the technology disclosed herein can apply a load uniformly to a workpiece through the first electrode and the second electrode. By utilizing this feature, the workpiece to be treated by the resistance welding device may be, for example, a workpiece in which cylindrical workpieces are butted together in the axial direction. The resistance welding device can apply a load uniformly through the first electrode and the second electrode around the entire circumference of the joint of the workpieces. The resistance welding device can improve welding quality.

また、ここに開示する技術は、リングマッシュ溶接に適用することができる。抵抗溶接装置は、第1被溶接材に形成した孔と、当該孔よりも僅かに大きい外形を有する第2被溶接材とを、孔の周囲に亘って溶接するリングマッシュ溶接において、孔の周囲の溶接箇所に、均一に荷重を加えることができる。、抵抗溶接装置は、リングマッシュ溶接の溶接品質を向上させる。 The technology disclosed herein can also be applied to ring mash welding. In ring mash welding, which welds a hole formed in a first workpiece to a second workpiece having an outer shape slightly larger than the hole, the resistance welding device can apply a uniform load to the weld points around the hole. The resistance welding device improves the welding quality of ring mash welding.

また、前述した複数の実施形態に記載された特徴は、可能な範囲で組み合わせることも可能である。 Furthermore, the features described in the above-mentioned embodiments can be combined to the extent possible.

100 ワーク
101 被溶接材
102 被溶接材
1000 ワーク
1010 第1被溶接材
1020 第2被溶接材
2 第1電極
20 第2電極
21 キャップチップ
22 シャンク
220 シャンク
221 第1孔
222 内管
23 ホルダ
24 送り路
25 戻り路
251 戻り路
252 戻り路
26 冷媒路
31 第1コラム
32 第2コラム
33 第3コラム
34 第4コラム
4 スリット
41 第1スリット
42 第2スリット
43 第3スリット
44 第4スリット
45 第1ベース
46 第2ベース
47 第3ベース
6 カバー
60 カバー
61 Oリング
610 Oリング
8 第1電極
81 キャップチップ
84 ホルダ
851 スリット
9 第2電極
91 キャップチップ
92 ホルダ
922 内孔
923 スリット
93 冷媒路
100 Workpiece 101 Welding material 102 Welding material 1000 Workpiece 1010 First welding material 1020 Second welding material 2 First electrode 20 Second electrode 21 Cap tip 22 Shank 220 Shank 221 First hole 222 Inner tube 23 Holder 24 Feed path 25 Return path 251 Return path 252 Return path 26 Coolant path 31 First column 32 Second column 33 Third column 34 Fourth column 4 Slit 41 First slit 42 Second slit 43 Third slit 44 Fourth slit 45 First base 46 Second base 47 Third base 6 Cover 60 Cover 61 O-ring 610 O-ring 8 First electrode 81 Cap tip 84 Holder 851 Slit 9 Second electrode 91 Cap tip 92 Holder 922 Inner hole 923 Slit 93 Coolant path

Claims (6)

積層された複数の被溶接材からなるワークを加圧しかつ、前記ワークに給電することによって、前記複数の被溶接材を溶接する抵抗溶接装置であって、
前記ワークに当接しかつ、前記ワークに対する加圧及び給電を行う電極を備え、
前記電極には、
径方向の中央部において、前記電極の中心軸方向に延びる冷媒路と、
前記冷媒路に連通すると共に、前記電極の外周面に開口するスリットであって、前記中心軸方向に交差する面において周方向に延びるスリットと、が形成され、
前記電極は、前記スリットを通じた冷媒の漏れを抑制する抑制部を有している、抵抗溶接装置。
A resistance welding apparatus for welding a workpiece including a plurality of stacked weld materials by applying pressure to the workpiece and supplying power to the workpiece,
An electrode is provided which is in contact with the workpiece and applies pressure to and supplies electricity to the workpiece,
The electrodes include
A coolant passage extending in a radial center portion in a direction of a central axis of the electrode;
a slit communicating with the coolant passage and opening in an outer peripheral surface of the electrode, the slit extending in a circumferential direction on a plane intersecting the central axis direction,
The electrode has a suppression portion that suppresses leakage of the refrigerant through the slit.
請求項1に記載の抵抗溶接装置において、
前記スリットは、前記ワークを挟んだ第1側に位置する第1電極と、第2側に位置する第2電極との少なくとも一方の電極に形成され、
前記抑制部は、前記スリットが形成された前記電極に取り付けられている、抵抗溶接装置。
2. The resistance welding apparatus according to claim 1,
The slit is formed in at least one of a first electrode located on a first side of the workpiece and a second electrode located on a second side of the workpiece,
A resistance welding apparatus, wherein the suppression portion is attached to the electrode in which the slit is formed.
請求項1に記載の抵抗溶接装置において、
前記抑制部は、前記電極の外周面に取り付けられかつ、前記スリットの前記開口を覆うカバーである、抵抗溶接装置。
2. The resistance welding apparatus according to claim 1,
A resistance welding apparatus, wherein the suppression portion is a cover attached to an outer peripheral surface of the electrode and covering the opening of the slit.
請求項1に記載の抵抗溶接装置において、
前記冷媒路は、前記電極の先端部まで延びかつ冷媒の送り路を形成する内管を有し、
前記冷媒路は、前記内管の外側に冷媒の戻り路が形成された二重構造であり、
前記スリットは、前記戻り路に連通している、抵抗溶接装置。
2. The resistance welding apparatus according to claim 1,
the coolant passage has an inner tube that extends to a tip end of the electrode and forms a coolant passage;
the refrigerant passage has a double structure in which a refrigerant return passage is formed on the outside of the inner tube,
The slit communicates with the return path.
請求項1に記載の抵抗溶接装置において、
前記スリットは、前記中心軸方向に直交する面において周方向に延びており、
前記電極は、
前記中心軸方向に並んだ複数のスリットと、
前記中心軸方向に隣り合う第1スリットと第2スリットとによって形成されかつ、前記冷媒路を囲む環状であって、前記中心軸方向に撓むよう弾性変形可能な厚みを有するベースと、
前記第1スリット内及び前記第2スリット内のそれぞれに形成されかつ、前記中心軸方向に延びて前記ベースに接続されるコラムと、を有している、抵抗溶接装置。
2. The resistance welding apparatus according to claim 1,
The slit extends in a circumferential direction on a plane perpendicular to the central axis direction,
The electrode is
A plurality of slits arranged in the central axis direction;
a base that is formed by a first slit and a second slit that are adjacent to each other in the central axis direction, that is annular and surrounds the refrigerant passage, and that has a thickness that allows the base to be elastically deformed so as to bend in the central axis direction;
a column formed in each of the first slit and the second slit, extending in the central axis direction and connected to the base.
請求項1~5のいずれか1項に記載の抵抗溶接装置において、
前記電極は、前記ワークに当接するキャップチップと、前記キャップチップがその先端に取り付けられるシャンクと、前記シャンクを保持するホルダと、を有し、
前記スリットは、前記シャンク又は前記ホルダに形成され、
前記抑制部は、前記スリットが形成された、前記シャンク又は前記ホルダに取り付けられている、抵抗溶接装置。
The resistance welding apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The electrode has a cap tip that contacts the workpiece, a shank to which the cap tip is attached, and a holder that holds the shank,
The slit is formed in the shank or the holder,
A resistance welding device, wherein the suppression portion is attached to the shank or the holder in which the slit is formed.
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