JP3856383B2 - 抵抗溶接用電極ホルダ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抵抗溶接（スポット溶接）の電極を保持するＬ型の電極ホルダの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、重ね合わせた二枚の被溶接部材を一対の電極で挟んで加圧通電することにより局部的に溶接するスポット溶接において、いわゆるＬ型ホルダと呼ばれる電極ホルダに電極を取付けることがあり、特に、電極の加圧方向の延長線上に障害物が存在するようなワークの溶接に便利であるが、このようなＬ型ホルダは、一つの素材から削り出し加工によって一体物として作製されるのが一般的である。
一方、上記のように削り出しにより一体物として作製する場合には、剛性が高いため、高い加圧力をかけることが出来るという利点を有するものの、素材の無駄になる部分が多く、しかも削り出し加工に手間がかかるという不具合があるため、例えば実用新案登録第３０５６３３１号のような技術も知られており、この技術では、Ｌ型ホルダを電極ホルダ本体と棒状保持部材に分割し、電極ホルダ本体に形成した連結用筒孔に棒状保持部材の先端を連結嵌合させて一体化するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の実用新案登録第３０５６３３１号の場合は、電極ホルダ本体の内部に、電極を冷却するための冷却通路を設けており、この冷却通路に前記連結用筒孔の位置が重なって棒状保持部材が冷却通路を塞ぐことのないよう、連結用筒孔の深さを浅くしているため、棒状保持部材と電極ホルダ本体の連結嵌合力が弱く、電極に高い加圧力をかけて溶接することが出来なかった。
【０００４】
そこで本発明は、高い加圧力をかけて溶接することができ、しかも、削り出し加工のような手間と素材の無駄が生じないようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、アーム部材と軸部材が略Ｌ字型に接続される抵抗溶接用電極ホルダにおいて、前記アーム部材の先端部に電極保持用の保持孔を形成するとともに、基端側には少なくとも一部にテーパ部を有する嵌合孔を形成し、この嵌合孔に、前記軸部材先端のテーパ状の嵌合軸部を密着状に嵌合させて、前記電極保持孔に装着される電極に荷重が加わると嵌合軸部にモーメント荷重が作用するようにし、また、前記アーム部材の内部には、アーム部材の基端側端面から前記保持孔に向けて延出する冷却通路を、前記軸部材の嵌合軸部を貫通して形成し、前記嵌合軸部と嵌合孔のテーパ部同士が密着して水漏れが防止されるようにし、更に、前記軸部材を、圧入方向の反対側から捩じ込まれるネジ部材によってアーム部材に固定するようにした。
【０００６】
このように軸部材とアーム部材に分割することにより、加工工数の削減や、材料の無駄防止を図ることが出来るが、この際、アーム部材の嵌合孔の少なくとも一部にテーパ部を設け、この嵌合孔に、軸部材先端のテーパ状の嵌合軸部を密着状に嵌合させ、しかも、嵌合軸部にも冷却通路を形成することにより嵌合孔を深くすることが出来るようになる。このため、アーム部材と軸部材の嵌合力を強力に高めることが出来、圧入嵌合部に高いモーメント荷重がかかっても、嵌合が外れるような不具合がない。
ここで、嵌合孔と嵌合軸部のテーパ部の角度としては、０．１〜１０度程度の角度が好ましい。
【０００７】
また、軸部材を、圧入方向の反対側から捩じ込まれるネジ部材によってアーム部材に固定することにより、軸部材に対して圧入側に向けて引張り力が作用するようになり、しっかりと固定出来る。
また、圧入嵌合部に対してモーメント荷重がかかる場合、圧入方向と直角方向からネジ止めすれば、ネジ部材に対して軸の直角方向に荷重がかかってネジが損傷しやすくなるが、圧入方向に沿ってネジ止めすれば、モーメント荷重がかかってもネジ軸と平行に荷重がかかるようになり、有効に支えることが出来る。
【０００８】
また本発明では、前記アーム部材の嵌合孔として、入口側の所定長さ部分をストレート部とし、それより奥の部分をテーパ部とし、また、軸部材の嵌合軸部を、嵌合孔内に圧入するようにした。
【０００９】
このように、入口側の所定長さ部分をストレート形状にし、それより奥の部分をテーパ形状にして圧入することにより、圧入嵌合部に大きなモーメント荷重がかかる場合でも、嵌合孔の入口付近の損傷を生じにくくすることが出来る。
すなわち、本発明等の実験により、嵌合孔のすべてをテーパ状にすると、圧入嵌合部に大きなモーメント荷重が加わった場合に、入口付近にクラック等が生じることがあったが、入口付近にストレート部を設けると、クラック等の発生が抑制されることが判明した。このため、嵌合孔の入口部分に所定長さのストレート部を設ける。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで図１は本発明に係る電極ホルダが適用される抵抗溶接機の全体図、図２は本電極ホルダの側面図、図３は同平面図、図４は同後面図である。
【００１１】
本発明に係る抵抗溶接用電極ホルダは、重ね合わせた被溶接部材を一対の電極で挟み付けて加圧通電することにより、居部的に溶接するような抵抗溶接において、電極を保持するＬ型の電極ホルダを効率的に加工できるようにし、また素材に無駄が生じないようにするとともに、高い加圧力をかけて溶接するできるようにされている。
まず、本発明の抵抗溶接用電極ホルダを説明する前に、本抵抗溶接用電極ホルダが適用される抵抗溶接機の概要について図１に基づき説明する。
この抵抗溶接機１は、本体２の上部アーム３にホーン４を介して取り付けられるストレートホルダ５と、下部アーム６にホーン７を介して取り付けられるＬ型ホルダ８を備えており、前記ストレートホルダ５には、上部電極１０が取付けられるとともに、前記Ｌ型ホルダ８には、下部電極１１が取付けられている。
【００１２】
そして、重ね合わせられた不図示の被溶接部材が上部電極１０と下部電極１１の間に挿入されて位置決めされると、例えば上部電極１０が昇降手段により降下して、被溶接部材を上部電極１０と下部電極１１で挟み付けて加圧し、通電してスポット溶接を行う。
【００１３】
以上のような抵抗溶接機１において、本電極ホルダは下部電極１１を保持するＬ型ホルダ８として適用されており、以下、その構造の細部について、図２乃至図４に基づき説明する。
【００１４】
Ｌ型ホルダ８は、図２乃至図４に示すように、アーム部材１２と軸部材１３に分割されており、アーム部材１２と軸部材１３を接続することにより、Ｌ型形状になるようにしている。
そして本実施例の場合、アーム部材１２の材料を黄銅（真鍮）とし、軸部材１３の材料をクロム銅（ＣｒＣｕ）としている。
これは、溶接時に、上下の電極１０、１１で高圧をかけた場合、軸部材１３に大きなモーメント荷重が作用するため、これを有効に支えることが出来るよう、軸部材１３について強度の高い材質にしたものである。
【００１５】
前記アーム部材１２には、先端側上部に、下部電極１１を嵌合せしめることの出来るテーパ状の電極保持孔１４が形成されるとともに、基端側下面には、軸部材１３を嵌合せしめることの出来る嵌合孔１５が形成され、この嵌合孔１５形成部分のアーム部材１２の厚みは若干厚肉にされるとともに、アーム部材１２の内部には、基端側端面から電極保持孔１４に向けて冷却通路１６が形成されている。そして、この冷却通路１６の基端側開口端部には、冷却用接続部材２４を接続するためのテーパ状ネジ孔１７が形成され、また、前記嵌合孔１５の上部には、嵌合孔１５内に向けて開口するネジ穴１８が形成されている。
【００１６】
そして、前記嵌合孔１５は、基端側の所定長さ部分ｓが直線的なストレート部とされ、それより奥の部分がテーパ部ｔとされ、本実施例では、嵌合孔１５全体の深さ３９ｍｍに対し、ストレート部ｓの長さを５ｍｍ程度にしている。
また、前記テーパ部ｔのテーパ角度は、モールステーパ♯３の２°５２′３２″にしている。
【００１７】
前記軸部材１３には、先端部にテーパ状の嵌合軸部２０が形成されており、この嵌合軸部２０のテーパ角は、前記嵌合孔１５のテーパ部ｔのテーパ角とほぼ同一にされるとともに、前記嵌合孔１５にこの嵌合軸部２０を密着状に嵌合させることが出来るようにされている。
また、この嵌合軸部２０には、軸中心を直交方向に貫く冷却通路２１が形成されており、冷却通路２１の位相を合わせて嵌合軸部２０を嵌合孔１５内に圧入すると、アーム部材１２の冷却通路１６と、嵌合軸部２０の冷却通路２１が一直線に並んで連通するとともに、その周囲が密着して水漏れが生じないようにされている。
また、軸部材１３の頂面には、ネジ孔２２が形成されている。
【００１８】
以上のようなアーム部材１２と軸部材１３は、嵌合軸部２０を嵌合孔１５に通常の状態で嵌合させた後、例えば０．１〜５ｍｍ程度分圧入され、その後、アーム部材１２のネジ孔１８から皿ネジ２３を捩じ込むことにより、皿ネジ２３の先端部を軸部材１３の頂面のネジ孔２２に捩じ込んで固定するようにしている。
このため、軸部材１３には、圧入方向に向けて引張り込まれるような力が作用し、しっかりと固定される。
またこの際、軸部材１３の頂面と、嵌合孔１５の最深部との間には、余裕があって、若干のクリアランスが形成されるようにしている。
【００１９】
そして、アーム部材１２の基端部から冷却通路１６内にポリテトラフルオロエチレン（商標名テフロン）チューブ２５を挿入して冷却用接続部材２４を接続し、電極保持孔１４に下部電極１１を装着すれば組み付けが完了する。
【００２０】
そして、前述のように下部電極１１と上部電極１０により被溶接部材を挟み込んで加圧し通電することにより溶接を行うとともに、冷却用接続部材２４の供給口側２４ｘから冷却水を供給し、チューブ２５内を通して下部電極１１内を冷却した後、冷却済みの冷却水をチューブ２５と冷却通路１６の隙間を通して、冷却用接続部材２４の排出口２４ｙから排出する。
【００２１】
そして、以上のような要領で溶接する時に、下部電極１１と上部電極１０により被溶接部材に高い加圧力をかけて、圧入嵌合部に高いモーメント荷重がかかる場合でも、アーム部材１２と軸部材１３の結合は確実に維持され、実験では、６５０ｋｇの加圧力でも異常がなかった。
【００２２】
また、前記のように、アーム部材１２の嵌合孔１５のストレート部ｓを無くして、すべてテーパ部ｔにした場合、加圧力が高くなると、嵌合孔１５の開口部付近にクラック等が発生して破損が生じやすかったが、ストレート部ｓを形成することにより、このような不具合が防止された。
【００２３】
尚、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えばアーム部材１２と軸部材１３の材質等は任意であり、例えばアルミニウムや、純銅や、ベリリウム銅や、その他の銅合金や非鉄金属等が適用可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る抵抗溶接用電極ホルダは、アーム部材と軸部材が略Ｌ字型に接続される抵抗溶接用電極ホルダにおいて、アーム部材の基端側に、少なくとも一部にテーパ部を有する嵌合孔を形成し、この嵌合孔に軸部材先端のテーパ状の嵌合軸部を密着状に嵌合させ、また、アーム部材の基端側端面から延出する冷却通路を、軸部材の嵌合軸部を貫通して形成するようにしたため、嵌合孔を深くすることが出来て、アーム部材と軸部材の嵌合力を強力に高めることが出来る。また、分割することにより、加工工数の削減や、材料の無駄防止を図ることも出来た。
【００２５】
また、軸部材を、圧入方向の反対側から捩じ込まれるネジ部材によってアーム部材に固定すれば、しっかりと固定出来、しかも高いモーメント荷重がかかっても安定した状態で支えることが出来る。
この際、アーム部材の嵌合孔として、入口側の所定長さ部分をストレート部とし、それより奥の部分をテーパ部とすれば、嵌合部に高いモーメント荷重がかかっても破損等が生じにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電極ホルダが適用される抵抗溶接機の全体図
【図２】本電極ホルダの側面図
【図３】同平面図
【図４】同後面図
【符号の説明】
１…抵抗溶接機、８…Ｌ型ホルダ、１１…下部電極、１２…アーム部材、１３…軸部材、１４…電極保持孔、１５…嵌合孔、１６…冷却通路、２０…嵌合軸部、２１…冷却通路、２３…皿ネジ、ｓ…ストレート部、ｔ…テーパ部。

Claims (2)

1. アーム部材と軸部材が略Ｌ字型に接続される抵抗溶接用電極ホルダであって、前記アーム部材の先端部には電極保持用の保持孔が形成されるとともに、基端側には少なくとも一部にテーパ部を有する嵌合孔が形成され、この嵌合孔に、前記軸部材先端のテーパ状の嵌合軸部が密着状に嵌合して、前記電極保持孔に装着される電極に荷重が加わると嵌合軸部にモーメント荷重が作用するようにされ、また、前記アーム部材の内部には、アーム部材の基端側端面から前記保持孔に向けて延出する冷却通路が、前記軸部材の嵌合軸部を貫通して形成され、前記嵌合軸部と嵌合孔のテーパ部同士が密着して水漏れを防止するようにされ、更に、前記軸部材は、圧入方向の反対側から捩じ込まれるネジ部材によってアーム部材に固定されることを特徴とする抵抗溶接用電極ホルダ。
2. 前記アーム部材の嵌合孔は、入口側の所定長さ部分がストレート部であり、それより奥の部分がテーパ部にされ、また、前記軸部材の嵌合軸部は、前記嵌合孔内に圧入されることを特徴とする請求項１に記載の抵抗溶接用電極ホルダ。

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