JP3140082U - チップドレッサー用コレットチャック - Google Patents

Abstract

【課題】電極チップのチップドレッサーにおいて、電極チップを傷つけたり変形させたりせずに容易に着脱を行うことができるチップドレッサー用コレットチャックを提供する。
【解決手段】コレット５を縦に複数に分割して分割コレットを形成し、分割コレットを組み合わせて、弾性材のＯリング６で拘束して構成したコレット５の内部に、テーパーピン８を進入させて、コレット５の先端部の内周にあるテーパー面にテーパーピン８の先端部が摺接することで、コレット５は分割し拡開され、分割コレットの先端部分の外周面が、電極チップＷの内周部を当接し、電極チップは保持される。また、コレット５内部に進入しているテーパーピン８が戻り出ることで、コレット５はＯリング６の弾性力によって縮閉し、分割コレットの先端部分の外周面が、電極チップＷの内周部から離れることで、電極チップＷの保持は解除されて、容易に取り外しができる。
【選択図】図１

Description

本考案は、電気抵抗溶接機に使用される電極チップを切削研磨するチップドレッサーに関し、電極チップの保持、取り外しの装置に関するものである。

電気抵抗溶接機は電極チップで2枚の母材（被溶接材料）を圧着しつつ電流を流し、その抵抗熱で金属を溶かして接合するものであり、自動車の生産等に広く利用されている。この電気抵抗溶接機に使用される電極チップは溶接を繰り返すことで、変形や摩耗し、また表面に被溶接物が溶着するため、溶接不良が起こる。そのため定期的に電極チップ表面の切削研磨が必要である。

このような電極チップの切削研磨は従来において、卓上ボール盤等のテーブルに、保持ボスに電極チップを被せてハンマで打ち込み、保持ボスの先端部分と電極チップの内面で、テーパー嵌合される。テーパー嵌合により、保持された電極チップは卓上ボール盤チャックにセットされた専用カッターで切削研磨されて電極チップには新しい表面が出来る。表面の研磨が終わった電極チップは、従来では特開２００６−３４６７１７号公報にある装置のように、板状のレバーを電極チップと保持ボスの隙間に差し込み、てこの原理の応用で、電極チップを保持ボスから取り外す。
特開２００６−３４６７１７号公報

従来のチップドレッサーで、電極チップをチップドレッサーに着脱する場合、取り付けでは電極チップを保持ボスに被せて、工具で打ち込んでテーパー嵌合し、取り外しでは、上述の特開２００６−３４６７１７号公報記載にある装置のように、取り外し具を電極チップの一部に接触させて、取り外し具に外力を加えて取り外しが行われることで、電極チップの一部は、取り外し具に加えられた外力によって、傷つき、変形が生じる。また、電極チップの着脱で使用する工具や装置を使用するために多くの労力とコスト、ならびに設置するための空間が必要となる。

本考案は、上記の点に鑑みて提案されたものであって、その目的は電極チップを傷つけたり変形させたりしないで、容易に電極チップの保持と取り外し、省スペース化を可能にする簡易な構造のチップドレッサー用電極チップの保持、取り外しの装置を提供することである。

縦に複数分割し、先端部の内周と外周にテーパー面を設け、先端部から下では、平面上で周方向に複数の段差を設け、下部の段差の途中に環状の溝と、縦に分割して形成される分割コレットそれぞれに設けるように、底面で径方向に沿ったキー溝が設けられたコレットで、このコレットの前記の環状の溝に、弾性材を設けて、この弾性材の弾性力によって、コレットが分割せずに拘束され、該コレットの複数段の各上面が接触し、コレットの先端部からこの根元部分以外を被るように中心に貫通孔を持ち、内部は貫通孔から周方向へコレットに設けられた数だけの段差が形成されているコレットガイドリングを前記コレットの上から被せる。

また、中心に貫通孔を設けて、前記コレットのキー溝が重なるように、上面に貫通孔から径方向に伸び、その端が閉塞されている前記分割コレットのキー溝に較べて、径方向の長さが短いキー溝が設けられた台座で、台座上面のキー溝に、前記コレットと台座にあるキー溝の深さを合わせた高さを持った切削時回り止めキーを収める。

前記台座の上面の各キー溝に収まっている切削時回り止めキーに前記コレットの各キー溝に嵌入するように、前記コレットガイドリングを被せたコレットを台座の上に設置する。

先端部にテーパー面を設けたテーパーピンを、前記台座の貫通孔を移動し、台座の上にある前記コレットへ進入し、コレット先端部の内周のテーパー面を摺接するにつれて、コレットの環状の溝に挿入されている弾性材の弾性力に抗して、コレットを構成する各分割コレットは各々の底面に設けられたキー溝に沿って、径方向の対し外側に移動することで、コレットは拡開する。

また、前記コレットが拡開した状態から、前記テーパーピンがコレットに進入方向とは逆方向に移動するとき、テーパーピンの先端部がコレットの内周のテーパー面から離れていくにつれて、前記コレットの拡開とは逆に、コレットの環状の溝に挿入されている弾性材の弾性力によって、各分割コレットは各々の底面に設けられたキー溝に沿って、径方向に対して内側に移動することで、コレットは縮閉する。

上記の構成により、前記コレットが縮閉のとき、電極チップをコレットに被せた後、コレットを拡開することでコレットを構成する分割コレットの先端部分が電極チップの内周部を当接し、電極チップは保持される。

前記コレットによって保持されている電極チップの上から切削具を当接し、回転することで切削研磨を行うとき、コレットの底面と台座の上面の両方に嵌入されている切削時回り止めキーが、切削具の回転によって電極チップを介してコレットも回ることを防止する。

切削研磨を終えた電極チップは、コレットを縮閉することで、電極チップの内周部に当接している分割コレットの先端部分が電極チップの内周部から離れ、電極チップの保持が解除されて、コレットから電極チップを取り外すことができる。

本考案は、コレットの拡開によって、電極チップの内周部にコレットが当接することで保持し、またコレットの縮閉によって電極チップに当接しているコレットが外れることで保持が解除されて取り外すことができる。

また、保持されている電極チップを切削研磨するとき、電極チップの上から切削具を当接させ、切削具を回転することで切削研磨される。このとき、コレット底面とコレットの下にある台座上面のキー溝の間に嵌入されている切削時回り止めキーによって、切削具の回転によって、切削具に当接している電極チップを介して、電極チップを保持しているコレットも回転してしまうことによる切削具の空転を防止する。

また、前記のコレットの縮閉とは、コレットの環状の溝に挿入されている弾性材の弾性力によって、分割し拡開しているコレットが、元の組み合わせて拘束されたコレットに戻ることをいう。

本考案における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、実用新案登録請求の範囲に記載された本考案の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成のすべてが、本考案の必須要件であるとは限らない。

図１は本考案の実施例１を示す断面図であり、ベースプレート１を土台として、その上にエアシリンダー２を設置する。

図２〜図３に示すように、台座３は、円盤状で円周上の縁の部分で内から外へ下っている傾斜が形成され、周方向（図２で、上から見た場合）に所定の間隔をおいて複数の大ネジ孔３ａを設け、また隣り合う大ネジ孔３ａの間に小ネジ孔３ｂを形成し、中心に位置する貫通孔３ｃから径方向に伸び、その端が丸みを帯びたキー溝３ｄを、貫通孔３ｃを中心に１２０度ずつ設けてある。

なお、台座３のキー溝３ｄの貫通孔３ｃに開口している開口部３ｅの幅は、貫通孔３ｃの円周に対して８．５％〜９％、貫通孔３ｃから他端にある閉塞部３ｆまでの距離は、貫通孔３ｃの半径に対して８４〜８６％、またキー溝３ｄの深さは台座３の高さに対して８〜８．５％であるものが例示される。

前記台座３は、エアシリンダー２の上に互いの大ネジ孔３ａに合うように置き、ネジを締めて台座３をエアシリンダー２に設置する。

前記台座３の上面（図２の上から見た場合）のキー溝３ｄの範囲に収まる、図４に示すように楕円状で、キー溝３ｄの深さに対して２倍の高さを持つ、切削時回り止めキー４が各キー溝３ｄに挿入されている。

コレット５は、図５〜図７に示すように縦に3等分された分割コレット５ａで形成され、先端部５ｂの内周と外周に電極チップＷの内周部と同等の傾斜を持ったテーパー面と、上面（図５の上から見た場合）で、先端部５ｂから外側に向かうにつれて、下るように複数の段差を設け、段差を経るごとに径方向において次の段差までの距離は長くなる。また、この一番下の段差の途中に周方向に沿う環状の溝５ｃが形成され、コレット５を構成する分割コレット５ａの底面には図６に示すように、分割コレット５ａの円弧を２つに分ける直線上で内側に寄っている、楕円状のキー溝５ｄが形成されている。なお、分割コレット５ａのキー溝５ｄの深さは、前記台座３のキー溝３ｄの深さと同等であり、分割コレット５ａのキー溝５ｄは楕円状であり、この長軸の距離は、台座３のキー溝３ｄの開口部３ｅから他端の閉塞部３ｆまでの距離に対して２１１〜２１２％、短軸の距離は台座３のキー溝３ｄの貫通孔３ｃに開口している開口部３ｅの幅と同等であるものが例示される。またコレット５の内周のテーパー面が終わる先端部５ｂの内周の下端より下は、先端部５ｂのテーパー面より大きな傾斜が設けられて内径は大きくなり、具体例としては、下端の内径に対し２２９〜２３０％の範囲の大きさになったら、底面まで内径はこの大きさで一定になっている。

そして、３個の分割コレット５ａを組み合わせた状態で、前記の環状の溝５ｃに弾性材であるＯリング６を挿入してコレット５を構成する。

前記分割コレット５ａとＯリング６によって構成されたコレット５は、前記台座３の各キー溝３ｄに挿入されている切削時回り止めキー４に、コレット５の底面に形成されているキー溝５ｄが嵌入するように、台座３の上に設置する。

図８と図９に示すように、コレットガイドリング７は、円盤状で中心に貫通孔を形成し、
周方向（図９で、上から見た場合）に所定の間隔をおいて複数の小ネジ孔７ａを設けてある。また、側面視（図８の水平方向から見た場合）において、コレットガイドリング７の内部は、複数の段差が設けられ、上から下へと、この段差を経るごとに貫通孔の径は広がり、段差の高さは大きくなる。なお、コレットガイドリング７の内部の最上段を除いた各段の段差の高さは、前記コレット５に設けられている各段の段差の高さと同等であり、またコレットガイドリング７の各段の径は、コレット５の各段の径よりも、４〜４．２％大きいものが例示される。また、前記コレットガイドリング７の内部に設けた一番上の段差の高さは、前記コレット５の先端部５ｂの高さに対して、１３．５％〜１４％で、一番上の段（図９の上から見た場合）の貫通孔の径は、コレット５の先端部５ｂのすぐ下に位置する段の径に対して、５４〜５４．５％であるものが例示される。

前記コレットガイドリング７を図９と図１１に示すように、貫通孔の狭い方を上にして前記台座３に設置されているコレット５に、コレットガイドリング７の小ネジ孔７ａと、台座３の小ネジ孔３ｂが合うように被せ、ネジを締めてコレットガイドリング７を台座３に設置する。

また、テーパーピン８は図１０に示すように、先端部８ａは前記コレット５の先端部５ｂの内周、外周のテーパー面と同等の傾斜を持ったテーパー面と、先端部８ａの下端から下は先端部８ａよりも大きな傾斜が設けられ径は大きくなり、この径が前記コレット５の底面の内径と同等の大きさになったら、さらに下にある根元８ｂまで一定になって形成されている。なお、テーパーピン８の根元８ｂの径は、前記台座３の貫通孔３ｃの径と同等であり、また、先端部８ａの先端の径は、コレット５の先端部５ｂの先端の内径よりも、３７〜３８％大きく、テーパーピン８の先端部８ａの高さは、コレット５の先端部５ｂの先端から内周において先端からの傾斜が終わる下端までの高さよりも２３〜２４％長いものが例示される。

前記テーパーピン８は、先端部８ａを上にして、前記台座３の貫通孔３ｃに挿入され、台座３の下にあるエアシリンダー２に連結されている。

次に、上記構成のチップドレッサー用コレットチャックにおいて、電極チップＷの保持及び、この保持の解除を説明する。

図１１に示すように、コレット５を構成する分割コレット５ａ同士の隙間９が閉じているときに、電極チップＷをコレット５の先端部５ｂに被せ、エアシリンダー２を上昇動作させて、テーパーピン８を上昇させ、図１に示すようにテーパーピン８の先端部８ａは、コレット５の底面（図１において下側）から内部へ進入する。

テーパーピン８が上昇するに従って、コレット５に進入するテーパーピン８の先端部８ａのテーパー面が、コレット５の先端部５ｂの内周のテーパー面を摺接し、テーパーピン８の先端部８ａの先端の径は、コレット５の先端部５ｂの先端の内径より大きいことから、テーパーピン８の先端部８ａがコレット５の先端部５ｂの内周を押圧し、コレット５を形成する３個の分割コレット５ａのそれぞれは、台座３に嵌入されている切削時回り止めキー４を介して、楕円状であるキー溝５ｄの長軸上に沿って、Ｏリング６の弾性力に抗して、径方向に対して外側に移動することで、図１２に示すように分割コレット５ａ同士の隙間９は拡がって、コレット５は拡開される。

なお、上記のテーパーピン８の上昇によるコレット５の拡開では、コレット５の各段の上面がコレットガイドリング７の内部の面に面していることで、上昇するテーパーピン８の先端部８ａが、コレット５の先端部５ｂの内周を摺接するに際して、テーパーピン８と共にコレット５が上昇することを防止している。

このように、テーパーピン８の上昇によるコレット５の拡開によって、図１に示すように分割コレット５ａの先端部分の外周面が、電極チップＷの内周部を当接して、
電極チップＷは保持される。また、電極チップＷが保持されたとき、テーパーピン８の上昇は止まり、この位置を維持している。

上記のように分割コレット５ａが電極チップＷを保持しているとき、電極チップＷに上から切削具を当接させ、切削具を回転させることで、切削研磨が行われる。このとき、コレット５の底面と台座３の上面にあるキー溝５ｄ、３ｄの間に嵌入されている切削時回り止めキー４によって、分割コレット５ａの移動は、キー溝５ｄが楕円状になっており、この長軸上、つまり径方向に限られる。よって、切削具に当接している電極チップＷを介して、電極チップＷを保持しているコレット５も回転し、切削具が空転してしまうことを防止している。

また、エアシリンダー２を下降動作させて、テーパーピン８を下降させると、テーパーピン８の先端部８ａが、コレット５の先端部５ｂの内周の押圧を解除し、Ｏリング６とコレットガイドリング７によって、コレット５を形成する３個の分割コレット５ａが、バラバラにならないように保持しながら、前記コレット５の拡開とは逆に、楕円状であるキー溝５ｄの長軸上に沿って、Ｏリング６の弾性力によって、径方向に対して内側に移動することで、分割コレット５ａ同士の隙間９は閉じて、分割コレット５ａは縮閉される。

このように、テーパーピン８の下降による分割コレット５ａの縮閉によって、分割コレット５ａの先端部分の外周面が、電極チップＷの内周部から離れることで、電極チップＷの保持は解除される。

以上説明したように、本考案に係るチップドレッサー用コレットチャックは、テーパーピン８をコレット５内部に進入させることで、コレット５の先端部５ｂの内周にあるテーパー面にテーパーピン８の先端部８ａが摺接し、このコレット５が拡開することで、分割コレット５ａの先端部分の外周面が、電極チップＷの内周部を当接し、電極チップＷは保持される。また、テーパーピン８がコレット５内部から戻り出ることによって分割コレット５ａが縮閉し、分割コレット５ａの先端部分の外周面が、電極チップＷの内周部から離れることで、電極チップＷの保持は解除される。

上記の実施例１において、保持される電極チップＷについて、電極チップＷの内径で、大きさの規格が異なる場合、コレット５を先端部５ｂの内径を大きくしたものに交換する事で、大きさの規格が異なる電極チップの保持と保持の解除を行う。大きさの規格が異なる電極チップの保持と、その解除については、実施例１の電極チップＷの保持と、その解除の説明を援用する。

このことから、次の効果が生じる。
（１）電極チップＷの内周部を分割コレット５ａの先端部分が面接触し、押圧することで保持、また面接触してからの押圧を解除することで、電極チップＷの保持が解除されるので、電極チップＷを傷つけたり変形させたりせずに、容易に着脱することができる。
（２）分割コレット５ａによって保持されている電極チップＷを切削研磨するとき、分割コレット５ａと台座３にあるキー溝５ｄ、３ｄの間に嵌入されている切削時回り止めキー４によって、電極チップＷに当接し、切削研磨する切削具の回転に電極チップＷを介して、コレット５も回転することで、切削具が空転してしまうことを防止している。

なお、上記実施例において、本考案の態様を実施するに当たって、本考案者により採用された技術の代表例である。これら技術は本考案を実施するための好ましい実施例の例示である。また、本技術分野に属する者は、本考案の開示に鑑みて、本考案の精神及び意図された要旨から離れることなく多数の改変・追加等が可能である。

本考案のチップドレッサー用コレットチャックの実施例１を示す断面図である。 台座の平面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 切削時回り止めキーの斜視図である。 分割コレットを組み合わせた状態の平面図である。 分割コレットを組み合わせた状態の底面図である。 図７のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 コレットガイドリングの側面断面図である。 本考案のチップドレッサー用コレットチャックの実施例１を示す平面図である。 テーパーピンの側面図である。 本考案の実施例１におけるコレットが縮閉していることを示す一部拡大斜視図である。 本考案の実施例１におけるコレットが拡開していることを示す一部拡大斜視図である。

符号の説明

１・・・ベースプレート ２・・・エアシリンダー ３・・・台座 ３ａ・・・大ネジ孔
３ｂ・・・小ネジ孔 ３ｃ・・・貫通孔 ３ｄ・・・キー溝 ３ｅ・・・開口部 ３ｆ・・・閉塞部
４・・・切削時回り止めキー ５・・・コレット ５ａ・・・分割コレット ５ｂ・・・先端部
５ｃ・・・環状の溝 ５ｄ・・・キー溝 ６・・・Ｏリング ７・・・コレットガイドリング
７ａ・・・小ネジ孔 ８・・・テーパーピン ８ａ・・・先端部 ８ｂ・・・根元 ９・・・隙間
Ｗ・・・電極チップ

Claims (1)

1. 縦に複数に分割し、先端部の内周と外周にテーパー面を設け、前記先端部から下では、平面上で周方向に複数の段差を設け、下部の段差の途中に環状の溝を形成し、底面には径方向に沿ったキー溝を形成したコレットと、
   前記コレットが分割しないように拘束する弾性材と、
   前記コレットの底面から進入し、コレット先端部の内周のテーパー面を摺接するにつれて、前記弾性材の弾性力に抗してコレットが分割し拡開され、分割したコレットの先端部が電極チップの内周部に当接することで電極チップが保持される、先端部にテーパー面を持つテーパーピンと、
   を備えたことを特徴とする、チップドレッサー用コレットチャック。

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