JP3220453U - シャンクホルダの回転防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】シャンクホルダをガン本体に固定するためのネジの締め付けが、溶接時の加圧力に耐えられない程度に不十分であったとしても、シャンクホルダが回転してしまう恐れのないシャンクホルダの回転防止構造を提供する。【解決手段】先端部分が略直角に曲がった断面略円形の棒状に形成され、先端部分にシャンクを介して、又は直接キャップチップが装着されるシャンクホルダ２０と、シャンクホルダ２０の基端部分２０Ａを支持するガン本体と、シャンクホルダ２０の軸方向に対して直角方向に配置され、シャンクホルダ２０の基端部分２０Ａをガン本体に固定するネジ２４，２５と、を備えた溶接ガンにおいて、シャンクホルダ２０の基端部２０Ａに、ネジ２５の配置方向と同方向で、且つネジ２５の胴部が入る大きさの溝部２０１を形成し、ネジ２５を、溝部２０１を通過する位置に配置した。【選択図】 図６

Description

本考案は、被溶接物を載置する所謂テーブル電極と呼ばれる平坦な板状電極と、該板状電極面と平行となる横向き姿勢で移動可能な溶接ガンとを備えたテーブルスポット溶接機に用いて好適なシャンクホルダの回転防止構造に関する。

上述したテーブルスポット溶接機として、例えば本願考案者等が先に提案したものがある（特許文献１）。図１１は、特許文献１に記載のテーブルスポット溶接機でも使用されている溶接ガン１００を示す一部断面を含む図である。同図において、溶接ガン１００は、シャンクホルダ１０１と、シャンク１０２と、キャップチップ１０３と、ガン本体１０４と、ネジ１０５，１０６と、を備える。シャンクホルダ１０１は、図１１の部分断面図に示すように、先端部分が略直角に曲がった棒状に形成され、内部には冷却水を通流させるための流路が形成されている。シャンクホルダ１０１の断面は略円形である。シャンクホルダ１０１の流路内には、冷却水を流すための樹脂製のチューブが挿入される。

シャンクホルダ１０１の先端部分にはシャンク１０２が装着され、シャンク１０２の先端部分にはキャップチップ１０３が装着される。シャンク１０２の内部には、冷却水を通流させるための流路が形成されている。キャップチップ１０３は、シャンク１０２への装着側が開口した空間を有している。

ガン本体１０４は、シャンクホルダ１０１を支持するものであり、シャンクホルダ１０１の基端部分１０１Ａを収容するための空間が形成されている。この空間にシャンクホルダ１０１の基端部分１０１Ａが挿入される。ネジ１０５，１０６は、シャンクホルダ１０１をガン本体１０４に固定するためのものである。ガン本体１０４に対してネジ１０５，１０６を締め込むことで、ガン本体１０４の空間が狭くなってシャンクホルダ１０１の基端部分１０１Ａがガン本体１０４に固定される。ネジ１０５，１０６は、互いに離間し、かつシャンクホルダ１０１から同一距離だけ離れた位置に配置される。

溶接を行うときは、まずテーブル電極（図示略）上に被溶接物（ワーク）を載置する。このとき、被溶接物は、例えば鋼板等の金属板を２枚重ねたものとする。該被溶接物の溶接箇所にキャップチップ１０３の先端を当てる。この状態で溶接ガン１００に設けられた起動スイッチ（図示略）を操作することで、加圧が開始されるとともに、通電が開始される。加圧が開始されることで、キャップチップ１０３が被溶接物を加圧する。これにより、溶接箇所にて２枚の金属板が結合する。

特開２０１８−０２３９８４号公報

しかしながら、上述した従来の溶接ガン１００においては、シャンクホルダ１０１のガン本体１０４への固定にネジ１０５，１０６を用いているが、ネジ１０５，１０６の締め付けが、溶接時の加圧力に耐えられない程度に不十分であった場合、シャンクホルダ１０１が回転してしまう恐れがある。

本考案は係る事情に鑑みてなされたものであり、シャンクホルダをガン本体に固定するためのネジの締め付けが、溶接時の加圧力に耐えられない程度に不十分であったとしても、シャンクホルダが回転してしまう恐れのないシャンクホルダの回転防止構造を提供することを目的とする。

本考案のシャンクホルダの回転防止構造は、先端部分が略直角に曲がった断面略円形の棒状に形成され、前記先端部分にシャンクを介して、又は直接キャップチップが装着されるシャンクホルダと、前記シャンクホルダの基端部分を支持するガン本体と、前記シャンクホルダの軸方向に対して直角方向に配置され、前記シャンクホルダの基端部分を前記ガン本体に固定するネジと、を備えた溶接ガンのシャンクホルダの回転防止構造であって、前記シャンクホルダの基端部に、前記ネジの配置方向と同方向で、且つ前記ネジの胴部が入る大きさの溝部が形成され、前記ネジが前記溝部を通過する位置に配置された。

上記構造によれば、シャンクホルダの基端部分に設けた溝部にネジを通すので、該ネジがシャンクホルダの回転を防止する。したがって、シャンクホルダをガン本体に固定するためのネジの締め付けが、溶接時の加圧力に耐えられない程度に不十分であったとしても、シャンクホルダが回転してしまう恐れがなくなる。

本考案によれば、シャンクホルダが回転してしまう恐れをなくすことができて、安全性を確保することができる。

本考案の実施形態に係る溶接ガンを備えたテーブルスポット溶接機の外観を示す図 本考案の実施形態に係る溶接ガンの構成を示す図 本考案の実施形態に係る溶接ガンを構成するガン本体の前端部分を示す斜視図 本考案の実施形態に係る溶接ガンを構成するガン本体を示す側面図 本考案の実施形態に係る溶接ガンを構成するガン本体を示す正面図 本考案の実施形態に係る溶接ガンを構成するシャンクホルダとネジの配置関係を示す斜視図 本考案の実施形態に係る溶接ガンを構成するシャンクホルダの溝部形成部分とネジの配置関係を示す側面図 本考案の実施形態に係る溶接ガンの第１変形例である溶接ガンを構成するシャンクホルダの一部分を示す斜視図 本考案の実施形態に係る溶接ガンの第２変形例である溶接ガンを構成するシャンクホルダの一部分を示す斜視図 本考案の実施形態に係る溶接ガンの第１，第２変形例である溶接ガンを構成するガン本体とシャンクホルダを示す図 従来の溶接ガンの構成を示す図

以下、本考案を実施するための好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本考案の一実施形態に係る溶接ガンを備えたテーブルスポット溶接機１の外観を示す図である。同図において、本実施形態に係るテーブルスポット溶接機１は、冷却ユニット２と、電源ユニット３と、支持ポスト４と、支持アーム(片持ちの多関節アーム)５と、溶接ガン６と、導電ケーブル７と、加圧ユニット８と、板状電極（以下、テーブル電極と呼ぶ）９と、溶接トランス１０と、テーブル駆動部１１と、を備える。

冷却ユニット２は、溶接時に溶接ガン６から発生する熱を冷却するための冷却水を供給する。冷却ユニット２は、電源が投入されている間は常時動作して溶接ガン６との間で冷却水を循環させる。電源ユニット３は、受電設備（図示略）から供給される三相の交流電力を整流素子（図示略）にて直流に変換し、変換後の直流から高周波交流を生成して出力する。導電ケーブル７は、溶接ガン６への電流供給に用いられ、一端が溶接トランス１０の２次側出力端（図示略）のプラス電極に接続され、他端が溶接ガン６に接続される。テーブル電極９は、導電ケーブル（図示略）を介して溶接トランス１０の２次側出力端（図示略）のマイナス電極に接続される。

溶接トランス１０は、テーブル駆動部１１の前端部分に設けられている。溶接トランス１０は、例えば特開２０１２−２１０６５４号、特開２０１３−１７９２０５号に記載された抵抗溶接用の溶接トランスである。

支持ポスト４は、冷却ユニット２と電源ユニット３の近傍にて垂直方向に立設され、支持アーム５を水平方向に回動可能に支持する。支持アーム５は、溶接ガン６を支持し、支持ポスト４に対して水平方向に延びた水平アーム部５Ａと、水平アーム部５Ａの先端部分から垂直方向下向きに延設された垂直アーム部５Ｂとを備えた略Ｌ字形状を成す。水平アーム部５Ａには、回動軸が設けられており、該回動軸によって溶接ガン６の水平方向への移動が可能になっている。

加圧ユニット８は、垂直アーム部５Ｂの上端に配置され、溶接ガン６の先端をテーブル電極９側へ押し付けるための押圧力を発生する。テーブル電極９は、略正方形の平坦な板状に形成されており、被溶接物Ｗを載置する。テーブル電極９には、クロム銅（ＣｒＣｕ）等の導電性及び熱伝導性に優れた金属材が用いられる。テーブル電極９は、テーブル駆動部１１によって上下動する。テーブル電極９を上下動させることで、溶接ガン６とテーブル電極９との間の距離を調整することができる。なお、テーブル電極９を上下動させる操作は作業者が行う。また、図示しないが、本実施形態に係るテーブルスポット溶接機１には、被溶接物Ｗの材料、板厚、加圧力等の溶接条件を設定するための溶接条件設定器が設けられている。この溶接条件設定器で設定された溶接条件に見合った溶接電流が決定される。

溶接ガン６は、押釦式の起動スイッチ（図示略）を備えており、該起動スイッチが押下されることでスイッチオンとなり、溶接指令が出力される。起動スイッチから出力された溶接指令は電源ユニット３に取り込まれる。電源ユニット３は、溶接指令を取り込むことで動作を開始し、高周波交流を出力する。電源ユニット３から出力された高周波交流は、溶接トランス１０に供給される。

溶接ガン６は、支持アーム５の垂直アーム部５Ｂによって上下方向に揺動自在に支持される。この場合、溶接ガン６は、略中央部分を支点として支持されるので、先端の上下軌跡が円弧状となる。また、溶接ガン６は、基端部側が上方（加圧ユニット８側）に持ち上がるように、該基端部と垂直アーム部５Ｂとの間に張設されたスプリングコイル６Ｃによって付勢されており、溶接ガン６の上下の動きを容易にしている。

次に、溶接ガン６について詳細に説明する。
図２は、本実施形態に係る溶接ガン６を示す一部断面を含む図である。同図において、溶接ガン６は、シャンクホルダ２０と、シャンク２１と、キャップチップ２２と、ガン本体２３と、２本のネジ２４，２５と、ハンドル２６と、を備える。シャンクホルダ２０は、先端部分が略直角に曲がった棒状に形成され、内部には冷却水を流すための流路が形成されている。シャンクホルダ２０の断面は略円形である。シャンクホルダ２０には、クロム銅（ＣｒＣｕ）等の導電性及び熱伝導性に優れた金属材が用いられる。シャンクホルダ２０の流路内には、冷却水を流すための樹脂製のチューブが挿入される。詳細は後述するが、シャンクホルダ２０の基端部分２０Ａにはネジ２５を通すための溝部２０１（図６参照）が形成されている。

シャンク２１は、シャンクホルダ２０の先端部分に装着される。シャンク２１の内部には冷却水を流すための流路が形成されており、この流路に、シャンクホルダ２０の流路内に挿入されるチューブと接続可能な樹脂製のチューブが挿入される。シャンク２１の先端部分にはキャップチップ２２が装着される。シャンク２１の内部には、冷却水を通流させるための流路が形成されている。キャップチップ２２は、シャンク２１に装着される側が開口した空間を有しており、該空間内を冷却水が通流する。シャンク２１及びキャップチップ２２には、クロム銅（ＣｒＣｕ）等の導電性及び熱伝導性に優れた金属材が用いられる。

冷却ユニット２から送り出された冷却水が、冷却水供給用チューブ２７、シャンクホルダ２０内のチューブ、シャンク２１内のチューブを順次通ってキャップチップ２２に流入する。そして、キャップチップ２２に流入した冷却水が、シャンク２１内のチューブの外側、シャンクホルダ２０内のチューブの外側、冷却水回収用チューブ２８を順次通って冷却ユニット２に戻る。このような経路で冷却水が循環し、溶接ガン６を冷却する。

ガン本体２３は、シャンクホルダ２０を支持するものであり、シャンクホルダ２０の基端部分２０Ａを収容するための円筒形の空間２３Ａ（図３参照）を有している。この空間２３Ａにシャンクホルダ２０の基端部分２０Ａを挿入し、ネジ２４，２５を締め付けることで、シャンクホルダ２０がガン本体２３に固定される。図３は、ガン本体２３の前端部分を示す斜視図である。同図に示すように、シャンクホルダ２０の基端部分２０Ａを挿入する円筒形の空間２３Ａが形成されており、また空間２３Ａの上方には、空間２３Ａと連通する線状のスリット２３Ｂが形成されている。また、ガン本体２３には、ネジ２４，２５を入れるための２つのネジ孔２３Ｃ，２３Ｄが形成されている。２つのネジ孔２３Ｃ，２３Ｄのうち、空間２３Ａの開口部に近い方のネジ孔２３Ｃは、空間２３Ａの直上を通過し、空間２３Ａの開口部より遠い方のネジ孔２３Ｄは、空間２３Ａの上部を通過するように形成されている。

図４は、ガン本体２３を示す側面図である。同図に示すように、ネジ孔２３Ｃ（同図では省略）にはネジ２４が取り付けられており、ネジ孔２３Ｄ（同図では省略）にはネジ２５が取り付けられている。ネジ孔２３Ｃが空間２３Ａの直上にあり、ネジ孔２３Ｄの一部が空間２３Ａ内にあるため、ネジ２４は、ネジ２５よりも上側に位置することになる。即ち、同図に示すように、ネジ２５は、ネジ２４より距離Ｌ１だけ下方に位置することになる。

図５は、ガン本体２３を示す正面図である。同図の（ａ）に示すように、ネジ２４は空間２３Ａの直上を通っている。また、同図の（ｂ）に示すように、ネジ孔２５はその一部が空間２３Ａ内を通っている。

シャンクホルダ２０の基端部分２０Ａには、シャンクホルダ２０をガン本体２３に取り付けたときに、ネジ２５が部分的に通る凹状の溝部２０１（図６参照）が形成されている。図６は、シャンクホルダ２０とネジ２４，２５の配置関係を示す斜視図である。また、図７は、シャンクホルダ２０とネジ２４，２５の配置関係を示す側面図である。図６及び図７に示すように、シャンクホルダ２０には、ネジ２５の配置方向と同方向で、且つネジ２５の胴部が入る大きさの溝部２０１が形成されている。ネジ２５は、その胴部の一部（図面では下方の部分）が溝部２０１内に位置し、ネジ２４は、その胴部がシャンクホルダ２０の上方に位置している。

ネジ２５の胴部の一部をシャンクホルダ２０の溝部２０１内に入るようにすることで、シャンクホルダ２０が図６中に矢印Ｙ１又は矢印Ｙ２で示す方向に回転しようとしてもネジ２５によって阻止されて回転しない。また、シャンクホルダ２０が図６中に矢印Ｙ３に抜けようとしてもネジ２５に係止されて抜けることがない。このように、シャンクホルダ２０の基端部分２０Ａに溝部２０１を形成し、その溝部２０１内を通るようにネジ２５を配置することで、シャンクホルダ２０の回転のみならず抜けも防止することができる。なお、シャンクホルダ２０の溝部２０１の形状は、必ずしも凹状である必要はなく、例えば半円状であってもよい。溝部２０１の形状を半円状とした場合、ネジ２５の胴部が嵌合するように、きっちりと嵌まる大きさであってもよし、それを超える大きさであってもよい。

このように、本実施形態に係る溶接ガン６によれば、シャンクホルダ２０の基端部分２０Ａに、ネジ２５の配置方向と同方向で、且つネジ２５の胴部が入る大きさの溝部２０１を有するとともに、シャンクホルダ２０をガン本体２３に固定するためのネジ２４，２５のうちのネジ２５をシャンクホルダ２０の溝部２０１を通る位置に配置した構造としたので、シャンクホルダ２０をガン本体２３に固定するためのネジ２４，２５の締め付けが、溶接時の加圧力に耐えられない程度に不十分であったとしても、シャンクホルダ２０が回転してしまう恐れをなくすことができて、安全性を確保することができる。

なお、本考案を特定の実施形態を参照して説明したが、本考案の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
例えば、本実施形態に係る溶接ガン６では、シャンクホルダ２０のガン本体２３への固定に２個のネジ２４，２５を用いたが、ネジの個数に限定はなく、１個でも３個以上であってもよい。

また、本実施形態に係る溶接ガン６では、ネジ２５をシャンクホルダ２０に絡めるようにしたが、シャンクホルダ２０に絡むネジの個数も１個に限らず、２個以上であってもよい。

また、本実施形態に係る溶接ガン６では、シャンクホルダ２０の基端部分２０Ａに溝部２０１を設けるとともに、該溝部２０１を通るようにネジ２５の配置を変えるようにして、シャンクホルダ２０の回転及び抜けを防止するようにしたが、ネジ２５の位置をネジ２４と同位置にして、シャンクホルダ２０の基端部分２０Ａに、ガン本体２３のスリット２３Ｂに入る大きさの突起部を設けるようにしてもよい。図８及び図９は、その一例を示す斜視図である。

図８は、本実施形態に係る溶接ガン６の第１変形例である溶接ガンを構成するシャンクホルダ２０の基端部分２０Ａを示す斜視図である。この第１変形例は、シャンクホルダ２０の基端部分２０Ａの上部に長方形状の六面体で構成される突起部２０２を設けたものである。突起部２０２の厚みｔ１は、ガン本体２３のスリット２３Ｂの幅Ｗ１（図１０参照）未満とする。

図９は、本実施形態に係る溶接ガン６の第２変形例である溶接ガンを構成するシャンクホルダ２０の基端部分２０Ａを示す斜視図である。この第２変形例は、シャンクホルダ２０の基端部分２０Ａの上部に円柱状の突起部２０３を設けたものである。突起部２０３の直径Ｄ１は、ガン本体２３のスリット２３Ｂの幅Ｗ１（図１０参照）未満とする。

図１０は、図８に示す第１変形例のシャンクホルダ２０（又は図９に示す第２変形例のシャンクホルダ２０）を用いた場合のガン本体２３を示す正面図である。同図において、シャンクホルダ２０は断面で示している。突起部２０２の厚みｔ１（突起部２０３の直径Ｄ１）は、スリット２３Ｂの幅Ｗ１未満となる。

シャンクホルダ２０の基端部分２０Ａの上部に突起部２０２（２０３）を設けた例では、シャンクホルダ２０の回転を防止できるものの、抜けは防止できないが、シャンクホルダ２０の抜けを防止する必要が無い場合は、安価に作製することができるという利点を有している。

また、本実施形態に係る溶接ガン６では、シャンクホルダ２０の先端部分に対し、シャンク２１を介してキャップチップ２２を装着するようにしたが、シャンクとキャップチップが一体となったチップもあり、このチップを使用する場合は、直接シャンクホルダ２０の先端部分に装着する。

本考案は、テーブル電極と溶接ガンとを備えたテーブルスポット溶接機への適用が可能である。

１ テーブルスポット溶接機
２ 冷却ユニット
３ 電源ユニット
４ 支持ポスト
５ 支持アーム
５Ａ 水平アーム部
５Ｂ 垂直アーム部
６ 溶接ガン
７ 導電ケーブル
８ 加圧ユニット
９ テーブル電極
１０ 溶接トランス
１１ テーブル駆動部
２０ シャンクホルダ
２０Ａ シャンクホルダの基端部分
２１ シャンク
２２ キャップチップ
２３ ガン本体
２３Ａ 空間
２３Ｂ スリット
２３Ｃ，２３Ｄ ネジ孔
２４，２５ ネジ
２６ ハンドル
２７ 冷却水供給用チューブ
２８ 冷却水回収用チューブ
２０１ 溝部
２０２，２０３ 突起部
Ｗ１ ガン本体のスリットの幅
ｔ１ 突起部の厚み
Ｄ１ 突起部の直径

Claims (1)

1. 先端部分が略直角に曲がった断面略円形の棒状に形成され、前記先端部分にシャンクを介して又は直接キャップチップが装着されるシャンクホルダと、
   前記シャンクホルダの基端部分を支持するガン本体と、
   前記シャンクホルダの軸方向に対して直角方向に配置され、前記シャンクホルダの基端部分を前記ガン本体に固定するネジと、
   を備えた溶接ガンのシャンクホルダの回転防止構造であって、
   前記シャンクホルダの基端部に、前記ネジの配置方向と同方向で、且つ前記ネジの胴部が入る大きさの溝部が形成され、前記ネジが前記溝部を通過する位置に配置された、
   シャンクホルダの回転防止構造。

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