JP5523248B2 - スポット溶接用キャップチップ取外工具 - Google Patents

Description

本発明は、スポット溶接機やスポット溶接ガンの先端部に嵌合されたキャップチップを簡単に取り外すことができるスポット溶接用キャップチップ取外工具に関する。

従来から、金属部材の溶接手段のひとつとして、金属部材をキャップチップで圧着しつつ、キャップチップ間で電流を流し、その電気抵抗熱で金属を溶かして接合するスポット溶接が広く利用されている。このようなスポット溶接では、先端にキャップチップ９１が嵌合させてあるシャンク９２（図５に示す）を有するスポット溶接機により行われる。キャップチップ９１の基部には、奥に向かって徐々に内径が小さくなるテーパー面を有する嵌合部９１ａが凹陥形成されている。シャンク９２の先端には、先端に向かって徐々に外径が小さくなるテーパー取付部９２ａが形成されている。キャップチップ９１の嵌合部９１ａがシャンク９２のテーパー取付部９２ａに嵌合されることにより、キャップチップ９１がシャンク９２に取り付けられている。なお、テーパー取付部９２ａの基端には、シャンク９２の軸線方向と直交する平面である当接部９２ｂが形成されている。

長時間使用していると、キャップチップ９１の先端形状が変形・摩耗し、また、キャップチップ９１の表面に被溶接物が溶着するため、良好な溶接の継続ができなくなる。そのため打点数が一定以上に達した場合には、定期的にキャップチップ９１をシャンク９２から取り外して、新品のキャップチップ９１に交換するか、或いは、キャップチップ整形装置でキャップチップ９１の先端面を切削して先端形状を確保していた。

最近では被溶接材が化学処理剤により防錆処理等が施されているものが多いため、キャップチップ９１の損耗が早く、交換頻度が増える傾向がある。キャップチップ９１の交換に時間がかかると、生産効率が低下してしまう。そこで、迅速にキャップチップ９１を交換することができるように、特許文献１に示されるように、キャップチップ９１の基端９１ｂとシャンク９２の当接面９２ｂとの隙間に、二股状のレバーを差し込み、梃子の原理の応用でキャップチップ９１をシャンク９２から取り外すスポット溶接用キャップチップ取外工具が提案されている。

特開平１１−１２３５６５号公報

特許文献１に示されるスポット溶接用キャップチップ取外工具を使用してキャップチップ９１を取り外す場合には、二股状のレバーとキャップチップ９１の基端９１ｂとシャンク９２の当接面９２ｂとの間のクリアランスが大きく、キャップチップ９１を取り外す際のスポット溶接用キャップチップ取外工具の作用角が大きくなり、また、二股状のレバーの底部しかキャップチップ９１の基端９１ｂ及びシャンク９２の当接面９２ｂが当接しないため、キャップチップ９１の基端９１ｂやシャンク９２の当接面９２ｂが、傷ついたり、欠損したりしてしまうという問題があった。キャップチップ９１の基端９１ｂが傷付いた場合には、キャップチップ整形装置の搬送路の途中で、キャップチップ９１が詰まってしまい、キャップチップ整形装置が停止してしまうという問題が生じてしまう。また、シャンク９２の当接面９２ｂが欠損した場合には、キャップチップ９１を取り外す際に、キャップチップ取り外し工具が、当接面９２ｂに引っかからず、キャップチップ９１をシャンク９２から取り外せなくなってしまうという問題が生じてしまう。
本発明は、上記問題を解決し、キャップチップをシャンクから取り外す際に、キャップチップやシャンクに傷つかず、欠損することが無いスポット溶接用キャップチップ取外工具を提供する。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、
把持部と、
把持部の先端に設けられ、Ｕ字状の差込部が先端から切欠形成された本体部と、
前記差込部から退避した開位置から前記差込部を横切る閉位置まで回動可能に前記本体部に取り付けられ、円弧状の切欠部が切欠形成された板状の回動部材とを有し、
前記回動部材が閉位置にある状態では、前記差込部の底部と前記切欠部により円形状の閉空間が形成されるように構成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
回動部材を本体部に着脱自在に取り付けたことを特徴とする。
これにより、キャップチップの基端とシャンクの当接面の離間寸法に対応する厚さの回動部材に交換することにより、キャップチップの基端及びシャンクの当接面と差込部及び切欠部とのクリアランスを小さくすることが可能となり、キャップチップやシャンクの形状やサイズが異なる場合であっても、差込部の底部及び切欠部とキャップチップの基端とシャンクの当接面との角度が小さい状態で、キャップチップをシャンクから取り外すことができるので、キャップチップの基端やシャンク当接面に傷が付くことや、欠損することが、より防止される。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、
回動部材の開位置以上の回動を防止する第１のストッパー部材と、回動部材の閉位置以上の回動を防止する第２のストッパー部材が、本体部に取り付けられていることを特徴とする。
これにより、回動部材が閉位置や開位置以上に回動されることが防止され、操作性が向上する。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３に記載の発明において、
回動部材の可動軌跡上の本体部に回動部材の下面と接触する摩擦部材が取り付けられていることを特徴とする。
これにより、回動部材が不用意に本体部に対して回動されることが防止され、操作性が向上する。

本発明によれば、Ｕ字状の差込部が先端から切欠形成された本体部と、前記差込部から退避した開位置から前記差込部を横切る閉位置まで回動可能に前記本体部に取り付けられ、円弧状の切欠部が切欠形成された板状の回動部材とを有し、前記回動部材が閉位置にある状態では、前記差込部の底部と前記切欠部により円形状の閉空間が形成されるように構成されているので、回動部材が閉位置にある状態では、回動部材の切欠部がキャップチップの基端とシャンクの当接面との間に入り込み、キャップチップの基端とシャンクの当接面及び差込部及び切欠部とのクリアランスが小さくなるので、差込部や切欠部とキャップチップの基端やシャンクの当接面との角度が小さい状態で、キャップチップがシャンクから取り外されるので、キャップチップの基端やシャンク当接面に傷が付かず、欠損することが無い。
また、シャンクのテーパー取付部が、差込部の底部と切欠部で取り囲まれているので、キャップチップの基端及びシャンクの当接面と、差込部の底部及び切欠部との接触面積が大きく、応力集中が起こらないので、キャップチップの基端やシャンクの当接面に傷が付かず、欠損することが無い。

本発明の実施の形態を示すスポット溶接用キャップチップ取外工具の上面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ矢視図である。 キャップチップの取外状態を示した説明図である。 キャップチップがシャンクに取り付けられた状態を表した説明図である。

（本発明のキャップチップの取外工具の構造の説明）
以下に図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施の形態を示す。図１〜図３に示されるように、本発明のスポット溶接用キャップチップ取外工具１０は、主に、把持部１、本体部２、回動部材３とから構成されている。把持部１は、図に示される実施形態では、棒状であるが、これに限定されず板状であっても差し支えない。

把持部１の先端に本体部２が取り付けられている。本実施形態では、本体部２は板状である。本体部２には、その先端からＵ字状に切り欠かれた差込部２ａが切欠形成されている。言い換えると、本体部２は差込部２ａにより二股状になっている。差込部２ａの幅は、シャンク９２のテーパー取付部９２ａの幅よりも大きくなっている。差込部２ａの外縁の厚さは、キャップチップ９１の基端９１ｂとシャンク９２の当接面９２ｂとの離間寸法よりも小さくなっている。このため、図２や図３に示されるように、差込部２ａに、シャンク９２のテーパー取付部９２ａを差し込むことができるようになっている。差込部２ａの幅は、キャップチップ９１の基端９１ｂやシャンク９２の当接面９２ｂの幅よりも小さくなっている。このため、差込部２ａの底部の外縁の当接部２ｂが、キャップチップ９１の基端９１ｂやシャンク９２の当接面９２ｂに当接する。

図１に示されるように、本体部２には、回動部材３が回動可能に取り付けられている。回動部材３は、縦長の長方形板状である。回動部材３の先端側の側部には、円弧状（半円状）に切り欠かれた切欠部３ａが切欠形成されている。切欠部３ａは、シャンク９２のテーパー取付部９２ａの外縁と対応した形状となっている。回動部材３の基端側は、直角に折り曲げられて、操作部３ｂが形成されている。作業者は、操作部３ｂを操作することにより、回動部材３を容易に回動させることができる。回動部材３は、差込部２ａから退避した開位置（図１の（Ａ）の状態）から、差込部２ａを横切る閉位置（図１の（Ｂ）の状態）まで回動可能となっている。図１の（Ｂ）に示されるように、回動部材３が閉位置にある状態では、本体部２の差込部２ａの底部と回動部材３の切欠部３ａが合致して円形状の閉空間が形成される。なお、本実施形態では、回動部材３はボルトである軸部材４とナットにより本体部２に回動可能に着脱自在に取り付けられている。このように回動部材３を本体部２に対して着脱自在に取り付けているので、厚さの異なる回動部材３に交換することにより、キャップチップ９１の基端９１ｂとシャンク９２の当接面９２ｂとの離間寸法が異なるキャップチップ９１及びシャンク９２に対応させることができる。

図１や図３に示されるように、本体部２には、第１のストッパー部材５及び第２のストッパー部材６が取り付けられている。第１のストッパー部材５は、差込部２ａの底部近傍の回動部材３の退避側に取り付けられている。回動部材３の基端側側方部分が第１のストッパー部材５がと当接して、回動部材３の開位置以上の回動が防止される。第２のストッパー部材６は差込部２ａの底部近傍の回動部材３の退避側と反対側に取り付けられている。回動部材３の先端側側方部分が第２のストッパー部材６と当接して、回動部材３の閉位置以上の回動が防止される。

図１や図３に示されるように、本体部２には、摩擦部材７が取り付けられている。摩擦部材７の取り付け位置は、図１に示されるように、回動部材３の可動軌跡上であり、且つ、回動部材３の回動位置に関わらず回動部材３の下方にある位置である。このため、摩擦部材７が回動部材３と常時接触し、不用意に回動部材３が回動しないようになっている。本実施形態では、摩擦部材７は回動部材３側に付勢され回動部材３と接触するボール７ａを有するボールプランジャーである。図１の（Ｂ）に示されるように、回動部材３が閉位置にある状態では、ボールプランジャーのボール７ａが、回動部材３の基端側側部から突出し、回動部材３の開位置方向への回動が抑止される。この状態では、回動部材３の先端側側部が第２のストッパー部材６に当接し、回動部材３が閉状態以上の回動が防止される。つまり、回動部材３を閉位置に回動させると、回動部材３が節度感をもって閉位置で固定され、不用意に回動部材３が開位置方向に回動しないようになっている。

（本発明のキャップチップの取外工具の使用方法の説明）
図１に示されるように、回動部材３を開位置状態にして、シャンク９２のテーパー取付部９２ａが差込部２ａの底部と当接するまで差し込ませる。この状態で、回動部材３を閉状態まで回動させる（図１の（Ｂ）の状態）。この状態では、差込部２ａの底部と切欠部３ａにより円形状の閉空間が形成され、シャンク９２のテーパー取付部９２ａが、差込部２ａの底部と切欠部３ａで取り囲まれている。この状態で、把持部１を上側又は下側に移動させて、スポット溶接用キャップチップ取外工具１０を傾けると、シャンク９２のテーパー取付部９２ａからキャップチップ９１が取り外される。図４に示されるように、把持部１を下側に移動させた場合には、力点１０１（把持部１）と支点１０２（差込部２ａの底部）間の距離Ａのほうが、支点１０２と作用点１０３間の距離Ｂよりも大幅に長いので、小さい力でキャップチップ９１をシャンク９２から取り外すことが可能となる。
また、本発明では、回動部材１０３を本体部１０２に回動可能に取り付け、シャンク９２のテーパー取付部９２ａが、差込部２ａの底部と切欠部３ａで取り囲まれた状態で、キャップチップ９１がシャンク９２から取り外されるので、力点１０１、支点１０２、作用点１０３が一直線状に有り、効率良く作用点１０３に力を作用させることが可能となる。

本発明では、図２に示されるように、回動部材３が閉位置にある状態では、回動部材３の切欠部３ａがキャップチップ９１の基端９１ｂとシャンク９２の当接面９２ｂとの間に入り込み、基端９１ｂ及び当接面９２ｂと差込部２ａ及び差込部２ａ及び切欠部３ａとのクリアランスが小さく、差込部２ａや切欠部３ａと基端９１ｂや当接面９２ｂとの角度が小さい状態で、キャップチップ９１がシャンク９２から取り外されるので、キャップチップ９１の基端９１ｂやシャンク９２の当接面９２ｂに傷が付かず、欠損することが無い。本実施形態では、回動部材３が本体部２に着脱自在に取り付けられているので、基端９１ｂと当接面９２ｂの離間寸法に対応する厚さの回動部材３に交換することにより、基端９１ｂ及び当接面９２ｂと差込部２ａ及び切欠部３ａとのクリアランスを小さくすることが可能となっている。

本発明では、シャンク９２のテーパー取付部９２ａが、差込部２ａの底部と切欠部３ａで取り囲まれているので、キャップチップ９１の基端９１ｂ及びシャンク９２の当接面９２ｂと、差込部２ａの底部及び切欠部３ａとの接触面積が大きく、応力集中が起こらないので、キャップチップ９１の基端９１ｂやシャンク９２の当接面９２ｂに傷が付かず、欠損することが無い。

以上説明した実施形態では、把持部１と本体部２は別体であるが、把持部１と本体部２が一体に形成されたスポット溶接用キャップチップ取外工具１０であっても差し支えない。
以上説明した実施形態では、本体部２は板状であるが、ブロック状の本体部２であっても差し支えない。この場合には、切欠部２ａの縁部には、キャップチップ９１の基端９１ｂとシャンク９２の当接面９２ｂとの間に入り込む板状の当接部が形成されている。

以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うスポット溶接用キャップチップ取外工具もまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

１ 把持部
２ 本体部
２ａ 差込部
３ 回動部材
３ａ 切欠部
３ｂ 操作部
４ 軸部材
５ 第１のストッパー部材
６ 第２のストッパー部材
７ 摩擦部材
７ａ ボール
１０ スポット溶接用キャップチップ取外工具
９１ キャップチップ
９１ａ 嵌合部
９１ｂ 基端
９２ シャンク
９２ａ テーパー取付部
９２ｂ 当接部
１０１ 力点
１０２ 支点
１０３ 作用点

Claims (4)

1. 把持部と、
   把持部の先端に設けられ、Ｕ字状の差込部が先端から切欠形成された本体部と、
   前記差込部から退避した開位置から前記差込部を横切る閉位置まで回動可能に前記本体部に取り付けられ、円弧状の切欠部が切欠形成された板状の回動部材とを有し、
   前記回動部材が閉位置にある状態では、前記差込部の底部と前記切欠部により円形状の閉空間が形成されるように構成されていることを特徴とするスポット溶接用キャップチップ取外工具。
2. 回動部材を本体部に着脱自在に取り付けたことを特徴とする請求項１に記載のスポット溶接用キャップチップ取外工具。
3. 回動部材の開位置以上の回動を防止する第１のストッパー部材と、回動部材の閉位置以上の回動を防止する第２のストッパー部材が、本体部に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスポット溶接用キャップチップ取外工具。
4. 回動部材の可動軌跡上の本体部に回動部材の下面と接触する摩擦部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のスポット溶接用キャップチップ取外工具。

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