JP5707591B1 - Spot welding electrode - Google Patents
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Abstract
スポット溶接機のキャップチップの取替時において、ホルダー及びシャンク内に充満した冷却水が漏れ出すのを防止することができるスポット溶接用電極を提供する。ホルダー1の先端部にシャンク2を介してキャップチップ3が装着されているとともに、ホルダー1及びシャンク2内部にはこのキャップチップ3を冷却する冷却水の循環流路4が形成されているスポット溶接用電極であって、前記シャンク2とキャップチップ3の間に、キャップチップ3を取り外した場合に、先端開口部6から冷却水が漏れ出るのを防止できる止水機能を有する止水弁装置5を取り付けた。この止水弁装置5は、筒状の弁本体7と、筒状のフロートバルブ8と、筒状のシャワープラグ9と、ストップバルブ10から構成されている。Provided is an electrode for spot welding capable of preventing leakage of cooling water filled in a holder and a shank when replacing a cap tip of a spot welder. Spot welding in which a cap chip 3 is attached to the tip of the holder 1 via a shank 2, and a circulation channel 4 of cooling water for cooling the cap chip 3 is formed inside the holder 1 and the shank 2. Water stop valve device 5 having a water stop function, which is an electrode for use and can prevent leakage of cooling water from the tip opening 6 when the cap chip 3 is removed between the shank 2 and the cap chip 3. Attached. The water stop valve device 5 includes a tubular valve body 7, a tubular float valve 8, a tubular shower plug 9, and a stop valve 10.
Description
本発明は、スポット溶接機のキャップチップの取替時において、ホルダー及びシャンク内に充満した冷却水が漏れ出すのを防止することができるスポット溶接用電極に関するものである。 The present invention relates to an electrode for spot welding that can prevent leakage of cooling water filled in a holder and a shank when replacing a cap tip of a spot welder.
従来から、例えば自動車のボディ等を溶接する場合にスポット溶接機が広く使用されている。また、溶接用電極としては、図6に示されるように、ホルダー1の先端部にシャンク2を介してキャップチップ3を装着したものが用いられている。このスポット溶接機は、上下電極間にワークを挟み、加圧・通電して電気抵抗熱でワークを溶かして溶接するので、前記キャップチップ3が熱に曝されてワークと溶着するおそれがあった。
そこで、一般的にはホルダー1及びシャンク2内部に、このキャップチップ3を冷却する冷却水の循環流路4を形成したスポット溶接用電極を使用し、キャップチップ3の溶着防止を図っている。
Conventionally, spot welders have been widely used, for example, when welding automobile bodies and the like. Further, as the welding electrode, as shown in FIG. 6, an electrode in which a
Therefore, in general, an electrode for spot welding in which a cooling
一方、前記キャップチップ3は、長時間使用を継続していると、加圧力や磨耗により先端部の形状が変形して溶接不良の原因となるため、所定の打点数以上に使用したキャップチップ3は交換する必要があった。
ところが、シャンク2からキャップチップ3を取り外すと、水圧が作用している内部の冷却水が噴出して周辺が水浸しになるという問題があった。
On the other hand, if the
However, when the
そこで、キャップチップ3を取り外しても、ホルダー1やシャンク2内に充満している冷却水が噴出するのを防止できるように止水弁を取り付けたスポット溶接用電極が提案されている(例えば、特許文献1や特許文献2を参照)。
しかしながら、特許文献1や特許文献2に記載されたものは、止水弁を電気制御によって作動させる構造であり、電気制御装置や配線等が必要となって電極装置が複雑化するとともに、製造コストも高くなるという問題があった。また、前記止水弁がホルダー1の冷却水導入部に設置されているため、弁を閉じてキャップチップ3を取り外したとしても、弁よりも先端側であるホルダー1及びシャンク2内の冷却水が漏れ出すのを防止することはできないという問題があった。
Then, even if the
However, what is described in
本発明は上記のような問題点を解決して、スポット溶接機のキャップチップの取替時において、ホルダー及びシャンク内に充満した冷却水が漏れ出すのを防止することができ、また機械的に作動する簡単な構造の弁装置でありシャンクの先端部に容易に組み込むことができ、更には電気制御装置や配線等が不要で安価なものとすることができるスポット溶接用電極を提供することを目的とするものである。 The present invention solves the above-mentioned problems and can prevent the cooling water filled in the holder and the shank from leaking out when the cap tip of the spot welder is replaced. To provide a spot welding electrode which is a valve device having a simple structure that can be easily incorporated into the tip of a shank, and which can be made inexpensive without requiring an electric control device or wiring. It is the purpose.
上記課題を解決するためになされた本発明のスポット溶接用電極は、ホルダーの先端部にシャンクを介してキャップチップが装着されているとともに、ホルダー及びシャンク内部にはこのキャップチップを冷却する冷却水の循環流路が形成されていて、前記シャンクとキャップチップの間に、キャップチップを取り外した場合に、先端開口部から冷却水が漏れ出るのを防止できる止水機能を有する止水弁装置を取り付けたスポット溶接用電極であって、前記止水弁装置は、上端をシャンクとの嵌合部とし、下端をキャップチップとの装着部とした筒状の弁本体と、この弁本体内を軸方向に移動自在で、内側を冷却水の往路とし、外側を冷却水の復路とする筒状のフロートバルブと、前記シャンクの下端部とフロートバルブの上端部の間に介在されて、前記シャンク内の冷却水をフロートバルブ内に導入する筒状のシャワープラグと、前記フロートバルブの下端内部に装着され、キャップチップを取り外した時はスプリングの弾発力により下方に押し下げられて弁本体の先端開口部を閉じた状態とし、溶接時はスプリングの弾発力に反し押し上げられて弁本体の先端開口部を開いた状態とするストップバルブから構成されていることを特徴とするものである。 In the spot welding electrode of the present invention made to solve the above-described problems, a cap tip is attached to the tip of the holder via a shank, and cooling water for cooling the cap tip is placed inside the holder and the shank. the circulation flow path be formed, between the shank and the cap tip, when removing the cap chip, a water stop valve apparatus having a water stop function which can prevent the distal end opening portion exiting cooling water leaks An electrode for spot welding attached , wherein the water stop valve device includes a tubular valve body having an upper end as a fitting portion with a shank and a lower end as a mounting portion with a cap chip, and an inner portion of the valve body. A cylindrical float valve that is movable in the direction, with the inside as the outgoing path for cooling water and the outside as the return path for cooling water, and interposed between the lower end of the shank and the upper end of the float valve A cylindrical shower plug that introduces the cooling water in the shank into the float valve, and is mounted inside the lower end of the float valve. When the cap chip is removed, it is pushed down by the spring force of the spring. The valve body is made of a stop valve that closes the front end opening of the valve body and is pushed up against the spring force of the spring during welding to open the front end opening of the valve body. Is.
前記スプリングは、シャワープラグとストップバルブの間に装着されており、ストップバルブを常に下方に向けて付勢していることが好ましく、これを請求項2に係る発明とする。
The spring is mounted between the shower plug and the stop valve, and it is preferable that the stop valve is always urged downward, and this is the invention according to
前記ストップバルブの先端には、キャップチップの内底面に当接可能なピンが突設されており、キャップチップの着脱に応じて前記ストップバルブがフロートバルブ内を昇降動するように構成されていることが好ましく、これを請求項3に係る発明とする。
A pin that can contact the inner bottom surface of the cap chip protrudes from the end of the stop valve, and the stop valve moves up and down in the float valve in accordance with the attachment / detachment of the cap chip. Preferably, this is the invention according to
請求項1に係る発明では、ホルダーの先端部にシャンクを介してキャップチップが装着されているとともに、ホルダー及びシャンク内部にはこのキャップチップを冷却する冷却水の循環流路が形成されているスポット溶接用電極であって、前記シャンクとキャップチップの間に、キャップチップを取り外した場合に、先端開口部から冷却水が漏れ出るのを防止できる止水機能を有する止水弁装置を取り付けたので、冷却水をシャンク先端部で止めることができ、キャップチップの取替時において、ホルダー及びシャンク内に充満した冷却水が漏れ出すのを確実に防止することが可能となる。
In the invention according to
また、請求項1に係る発明では、止水弁装置は、上端をシャンクとの嵌合部とし、下端をキャップチップとの装着部とした筒状の弁本体と、この弁本体内を軸方向に移動自在で、内側を冷却水の往路とし、外側を冷却水の復路とする筒状のフロートバルブと、前記シャンクの下端部とフロートバルブの上端部の間に介在されて、前記シャンク内の冷却水をフロートバルブ内に導入する筒状のシャワープラグと、前記フロートバルブの下端内部に装着され、キャップチップを取り外した時はスプリングの弾発力により下方に押し下げられて弁本体の先端開口部を閉じた状態とし、溶接時はスプリングの弾発力に反し押し上げられて弁本体の先端開口部を開いた状態とするストップバルブから構成されているものとしたので、従来と異なり機械的に作動する簡単な構造の弁装置であるためシャンクの先端部に容易に組み込むことができ、また従来のような電気制御装置や配線等を不要とすることができる。
In the invention according to
請求項2に係る発明では、スプリングは、シャワープラグとストップバルブの間に装着されており、ストップバルブを常に下方に向けて付勢しているものとしたので、スプリングの弾発力を得やすく、また簡単な構造とすることができる。
In the invention according to
請求項3に係る発明では、ストップバルブの先端には、キャップチップの内底面に当接可能なピンが突設されており、キャップチップの着脱に応じて前記ストップバルブがフロートバルブ内を昇降動するように構成されているものとしたので、キャップチップの装着・非装着に応じてストップバルブを昇降動させることとなる。この結果、キャップチップの取替時に電極先端開口部を確実に閉じることができ、冷却水が漏れ出すのを防止することが可能となる。
In the invention according to
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は、本発明に係るスポット溶接用電極の一例を示すものであり、図において、1はストレートな筒状のホルダー、2はこのホルダー1の先端部に取り付けられているシャンク、3はキャップチップである。また、前記ホルダー1及びシャンク2内部にはこのキャップチップ3を冷却する冷却水の循環流路4が形成されている。
また、図において、4aは冷却水の往路、4bは冷却水の復路、4cは冷却水の供給口、4dは冷却水の排出口、4eは冷却水の供給パイプである。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an example of an electrode for spot welding according to the present invention. In the figure, 1 is a straight cylindrical holder, 2 is a shank attached to the tip of the
Further, in the figure, 4a is a cooling water forward path, 4b is a cooling water return path, 4c is a cooling water supply port, 4d is a cooling water discharge port, and 4e is a cooling water supply pipe.
以上の構造は従来のスポット溶接用電極と基本的に同じであるが、本発明では前記シャンク2とキャップチップ3の間に、キャップチップ3を取り外した場合に、先端開口部6から冷却水が漏れ出るのを防止できる止水機能を有する止水弁装置6を取り付けた構造となっている。この止水弁装置5は、図2に示されるように、筒状の弁本体7と、筒状のフロートバルブ8と、筒状のシャワープラグ9と、ストップバルブ10、及びスプリング11から構成されている。
The above structure is basically the same as that of the conventional spot welding electrode. However, in the present invention, when the
以下、前記の各部品について説明する。
前記筒状の弁本体7は、例えばベリリウム合金やクロムジルコニウム銅合金等からなるものである。上端部の内周面にはテーパ部7aが形成されていて、シャンク2の下端部の嵌合部とされており、一方、下端部の外周面にはテーパ部7bが形成されていて、キャップチップ3の装着部とされている。また、弁本体7内部の中央部には、後述するシャワープラグ9を載置するための段部7cが形成されており、更に下端の内周面には、後述するフロートバルブ8の下方栓部と密接する膨出部7dが形成されている。
Hereinafter, each of the components will be described.
The
前記筒状のフロートバルブ8は、前記弁本体7の内部に装着され、弁本体7を軸方向に移動自在とされている。また、このフロートバルブ8は、内側を冷却水の往路とし、外側を冷却水の復路としている。更に、フロートバルブ8の下方部外周には外側テーパ部8aが形成されており、前記弁本体7の膨出部7dに密接して冷却水の復路4bを閉じることができる構造となっている。なお、下方部内周には内側テーパ部8bが形成されているが、この点については後述する。
The
前記筒状のシャワープラグ9は、前記シャンク2の下端部とフロートバルブ8の上端部の間に介在されて、前記シャンク内の冷却水をフロートバルブ内に導入するものである。このシャワープラグ9は、大径のプラグ上部9aと小径のプラグ下部9bからなり、プラグ上部9aの下端面を前記弁本体7の段部7cに載置させて弁本体7内に取り付けられている。プラグ上部9aの中心には冷却水の供給パイプ4eが連結されており、また図5に示すように、外周縁には放射状に6個の連通孔9cが形成されている。この連通孔9cは、供給された冷却水を復路4bへ導入するためのものである。
The
前記ストップバルブ10は、前記フロートバルブ8の下端内部に装着され、弁本体7の先端開口部6を開閉制御するものである。このストップバルブ10は、下方外周面にテーパ部10aが形成されており、前記フロートバルブ8の内側テーパ部8bと密接することで先端開口部6を閉じるように構成されている。
図示のものでは、シャワープラグ9とストップバルブ10の間にスプリング11が装着されており、ストップバルブ10を常に下方に向けて付勢する構造となっている。そして、キャップチップ3を取り外した時はスプリング11の弾発力によりストップバルブ10が下方に押し下げられて弁本体1の先端開口部6を閉じた状態となり、一方、溶接時はストップバルブ10がスプリング11の弾発力に反し押し上げられて先端開口部6を開いた状態となるように構成されている。
The
In the illustrated example, a
なお、前記ストップバルブ10の先端には、キャップチップ3の内底面に当接するピン10bが突設されており、キャップチップ3の着脱に応じてこのピン10bが昇降動することにより、前記ストップバルブ10がフロートバルブ8内を昇降動するように構成されている。
前記フロートバルブ8、シャワープラグ9、ストップバルブ10は、耐熱性、耐摩耗性、潤滑性に優れた、一般的にはジュラコンあるいはポリアセタールと称されるポリオキシメチレン樹脂(POM)で形成することが好ましい。
A
The
次に、このように構成した止水弁装置6の作動について、図2〜図4とともに説明する。
図2はキャップチップが非装着の状態を示す要部の断面図である。
この状態では、スプリング11の弾発力によってストップバルブ10が下方に押し下げられ、テーパ部10aとフロートバルブ8の内側テーパ部8bとが密接している。更に、フロートバルブ8も下方に押し下げられているので、下方部外周の外側テーパ部8aと弁本体7の下端内周面の棒出部7dとが密接している。この結果、弁本体1の先端開口部6は完全に閉じた状態とされており、冷却水の漏れは発生しない。
Next, the operation of the water
FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part showing a state where the cap chip is not attached.
In this state, the
図3は、キャップチップ3を装着した状態を示す要部の断面図である。
この場合は、キャップチップ3の装着により、その内底面でピン10bが上方へ押されるため、ストップバルブ10がスプリング11の弾発力に反して上方へ押し上げられる。この結果、ストップバルブ10のテーパ部10aとフロートバルブ8の内側テーパ部8bとの密接が解かれて、キャップチップ3の裏面側が冷却水の供給パイプ4eと連通することとなり、キャップチップ3は冷却水で冷却されることになる。
なお、この状態では冷却水の供給ポンプ(図示せず)は作動していないので、冷却水は循環されずに停滞した状態である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part showing a state where the
In this case, since the
In this state, since the cooling water supply pump (not shown) is not operated, the cooling water is in a stagnation state without being circulated.
図4は、溶接時を示す要部の断面図である。
この場合は、供給ポンプが作動して冷却水が供給パイプ4eよりシャワープラグ9、フロートバルブ8の順に流れ込む。一定以上の冷却水が流入すると、流れ込んだ冷却水の圧力により前記フロートバルブ8が上方へ移動させられ、弁本体7の膨出部7dとフロートバルブ8の外側テーパ部8aとの密接が解かれることとなる。この結果、キャップチップ3の内底面を冷却処理した冷却水は、弁本体7の内壁面とフロートバルブ8の外壁面とで形成される冷却水の復路4bへ導かれた後、シャワープラグ9の連通孔9cを通過してホルダー1内へ導かれることとなる。
その後は、冷却水の排出口4dより外部へ排出され、冷却処理された後、再び冷却水の供給口4cより供給されて循環することは従来と同様である。このようにして冷却水の循環流路4が形成されることにより、溶接中は効率よくキャップチップ3の冷却処理が行われることとなる。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part showing the time of welding.
In this case, the supply pump is activated and the cooling water flows in the order of the
After that, after being discharged to the outside from the cooling
次に、キャップチップ3の取替を行う場合について説明する。
この場合は、冷却水の供給ポンプの作動を停止し、使用していたキャップチップ3を弁本体7から取り外す。これによりピン10bを強制的に上方へ押し上げていた力がなくなり、ストップバルブ10はスプリング11の弾発力で押し下げられて、テーパ部10aとフロートバルブ8の内側テーパ部8bとが密接する。この状態でストップバルブ10が更に押し下げられ、フロートバルブ8の下方部外周の外側テーパ部8aと弁本体7の下端内周面の棒出部7dとが密接する(図2を参照)。
この結果、弁本体1の先端開口部6は完全に閉じた状態とされるので、冷却水の漏れは発生しないこととなる。従って、従来のようにキャップチップ3の取替時において、ホルダー1及びシャンク2内に充満した冷却水が漏れ出すことがなく、作業場を水浸しにすることがないため良好な作業環境を確保することができる。
Next, the case where the
In this case, the operation of the cooling water supply pump is stopped, and the used
As a result, the
なお、前記のようにして使用済みのキャップチップ3を取り外した後、新たなキャップチップ3を取り付けるまでの間(いわゆる待機中)に、タイマー制御等により冷却水の供給ポンプが作動して、冷却水の圧力が上昇する場合がある。しかし、本発明では前述したように、弁本体7、フロートバルブ8、ストップバルブ10が、スプリング11の弾発力で押圧されて先端開口部6を完全に閉じた状態としているため、冷却水が漏れ出すことはない。
また、新たなキャップチップ3に取替後は、図4に示されるように、冷却水の循環流路4が形成されるので、十分にキャップチップ3が冷却処理されて効率よく溶接処理が行われることとなる。
In addition, after removing the used
Further, after the replacement with the
以上の説明からも明らかなように、本発明ではシャンクとキャップチップの間に、キャップチップを取り外した場合に、先端開口部から冷却水が漏れ出るのを防止できる止水機能を有する止水弁装置を取り付けた構造としたので、キャップチップの取替時において、ホルダー及びシャンク内に充満した冷却水が漏れ出すのを防止することができることとなる。しかも、機械的に作動する簡単な構造の弁装置を利用するため、シャンクの先端部に容易に組み込むことができ、従来のようにホルダー1の冷却水導入部に弁を設置したものに比べて冷却水の漏れを最小限に抑えることができることとなる。更には、電気制御装置や配線等が不要で安価なものとすることができるという利点もある。
As is clear from the above description, in the present invention, when the cap chip is removed between the shank and the cap chip, the water stop valve having a water stop function capable of preventing the cooling water from leaking from the tip opening. Since the apparatus is attached, it is possible to prevent the cooling water filled in the holder and the shank from leaking out when the cap chip is replaced. In addition, since a mechanically operated valve device is used, it can be easily incorporated into the tip of the shank, and compared to the conventional case where a valve is installed at the cooling water inlet of the
1 ホルダー
2 シャンク
3 キャップチップ
4 循環流路
4a 往路
4b 復路
4c 冷却水の供給口
4d 冷却水の排出口
4e 冷却水の供給パイプ
5 止水弁装置
6 先端開口部
7 弁本体
7a テーパ部
7b テーパ部
7c 段部
7d 膨出部
8 フロートバルブ
8a 外側テーパ部
8b 内側テーパ部
9 シャワープラグ
9a プラグ上部
9b プラグ下部
9c 連通孔
10 ストップバルブ
10a テーパ部
10b ピン
11 スプリング
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記シャンクとキャップチップの間に、キャップチップを取り外した場合に、先端開口部から冷却水が漏れ出るのを防止できる止水機能を有する止水弁装置を取り付けたスポット溶接用電極であって、
前記止水弁装置は、上端をシャンクとの嵌合部とし、下端をキャップチップとの装着部とした筒状の弁本体と、
この弁本体内を軸方向に移動自在で、内側を冷却水の往路とし、外側を冷却水の復路とする筒状のフロートバルブと、
前記シャンクの下端部とフロートバルブの上端部の間に介在されて、前記シャンク内の冷却水をフロートバルブ内に導入する筒状のシャワープラグと、
前記フロートバルブの下端内部に装着され、キャップチップを取り外した時はスプリングの弾発力により下方に押し下げられて弁本体の先端開口部を閉じた状態とし、溶接時はスプリングの弾発力に反し押し上げられて弁本体の先端開口部を開いた状態とするストップバルブから構成されていることを特徴とするスポット溶接用電極。 A cap chip is attached to the tip of the holder via a shank, and a cooling water circulation passage for cooling the cap chip is formed inside the holder and the shank .
When the cap chip is removed between the shank and the cap chip, an electrode for spot welding to which a water stop valve device having a water stop function capable of preventing leakage of cooling water from the tip opening is attached ,
The water stop valve device has a tubular valve body having an upper end as a fitting portion with a shank and a lower end as a mounting portion with a cap chip,
A cylindrical float valve that is movable in the axial direction in the valve body, has an inner side as a cooling water forward path, and an outer side as a cooling water return path;
A cylindrical shower plug interposed between the lower end of the shank and the upper end of the float valve to introduce cooling water in the shank into the float valve;
It is mounted inside the lower end of the float valve, and when the cap chip is removed, it is pushed downward by the spring force of the spring to close the tip opening of the valve body. An electrode for spot welding characterized by comprising a stop valve that is pushed up to open the tip opening of the valve body .
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