JP6085437B2 - ポータブルスポット溶接ガン - Google Patents

Description

本発明は、主としてスポット溶接ガンに関し、特には、副電極チップ位置調節構造を備えるポータブルスポット溶接ガンに関する。

一般に自動車の板金溶接等において、ポータブルスポット溶接ガンが使用される。当該溶接ガンは、先端の主電極チップとこれに対峙する副電極チップとを備え、これらの間に溶接箇所を挟み込んで溶接を行うものである。例えば、自動車のドアパネル、ルーフ、タイヤハウス等といった溶接の必要とされる各部の形状等に応じて、より適した形状の電極チップやアームに交換して使用される。

このため、その溶接箇所に応じて電極チップやこれに連結されるアーム等の位置を調節、変更したり、電極チップやこれに連結されるアーム等を交換する必要があるが、このような作業は溶接作業での負担となっていた。

現在、このような作業負担の低減を図るべく、電極チップの交換の容易性を向上させ、且つ安定した作業性を有する溶接ガンに関する構造が、案出されている。

このような溶接ガンに関するものとしては、例えば、溶接ガンに設けられるガンアームの先端部にガンアームの長手方向に略直交するチップ取付穴を形成し、該取付穴に電極チップを直接又はチップホルダを介して嵌着するものにおいて、ガンアームにチップ取付穴からガンアームの先端とは反対方向にのびてガンアーム内で終端するすり割りを形成し、該すり割りを締具によって緊締自在としたことを特徴とする溶接用ガンアームにおける電極チップの取付構造（例えば、特許文献１参照。）が公知である。

また、互いに対向する第一の電極チップ及び第２の電極チップと、前記第一の電極チップを前記第２の電極チップに対して当接離間可能に保持する駆動手段を備えたガン本体と、前記ガン本体に設けられたアームホルダに回動可能かつ着脱可能に固定されるアームと、を備える抵抗溶接ガンであって、前記アームホルダは、前記アームの端部を回動可能に軸支する軸孔と、前記軸孔の内周面に、前記アーム側の開口面から所要間隔離間して、回動軸方向と直交する方向に形成された始端と終端を有する第一の溝と、同じく前記軸孔の内周面に形成され、前記アーム側の開口面と前記第一の溝とを連通する第２の溝と、を有して構成され、前記アームは、一端側に前記第２の電極チップを保持するアーム部と、前記アーム部の他端側に設けられた回動軸部と、この回動軸部の外周面に設けられ、前記第一の溝の始端または終端と当接させたときに、前記第一及び第２の電極チップが互いに対向するようにアームを位置決めする突起体と、から構成されることを特徴とする、抵抗溶接ガン（例えば、特許文献２参照。）が公知である。

更に、互いに対向する第一電極チップ及び第２電極チップと、前記第一電極チップを前記第２電極チップに対して当接離間可能に保持する駆動手段を備えたガン本体と、ガン本体に設けられたアームホルダに回動可能且つ着脱可能に固定されるアームとを備えるスポット溶接ガンにおいて、アームは、アームの一端を軸支する貫通孔と、他端に設置される第２電極チップとを備え、位置規制機構は、貫通孔を有するベース部と当該貫通孔に摺動可能に設置されるスイッチと、前記アーム内部に設置され弾性部材の弾性力に抗して頭部がアーム端面から突出するピンとを備え、アームホルダの軸部に挿通されるアームを狭持するようベース部を前記軸部に固着し、アームを回動可能とし、ピンの頭部がベース部の前記貫通孔と嵌合した状態で、前記第一電極チップ及び第２電極チップが互いに対向することを特徴とするスポット溶接ガン（例えば、特許文献３参照。）が公知である。

特開平８−２３８５７７号公報 特開２００４−３１４１３１号公報 特開２０１０−５６４８号公報

上記特許文献１に係る発明は、チップ取付穴からのびるすり割りを設け、締具により緊締して、電極チップやチップホルダ（アームホルダ）をチップ取付穴内に締付固定するものである。当該構成によれば、チップ取付穴の中心軸延長方向（以下、長手方向）に対して電極チップやチップホルダに位置をスライドさせることによって、当該電極チップやチップホルダを交換しなくても溶接の必要とされる部分の形状に適合させることができる。

しかしながら、スライドさせる際に締具を緩めると、チップ取付穴の中心軸を基準とする周方向に対して前記電極チップやチップホルダが回転するため、当該電極チップやスライドホルダを前記中心軸延長方向にスライドさせる際に、併せて回転方向にも移動しやすく、当該電極チップ若しくはチップホルダを真っ直ぐにスライドさせることが困難であった。
このためスライド後に対峙する電極チップ相互の位置を正しく合わせる作業には困難を伴うものであった。

上記特許文献２に係る発明は、構成が簡素であり、アームの交換操作が容易であり、軸孔に嵌装された状態のアームを一方向に回動させ前記アーム部の基端部側に設けられた突起部材を当接しクランプ部材で締付けることにより第一及び第二の電極チップが互いに対向するようにアームの位置決めを行うものである。
しかしながら、当該構成では、アームの位置決めは可能なものの、上記特許文献１に係る構成とは逆に、長手方向へのスライド調節ができないものであった。

上記特許文献３に係る発明は、特許文献２と同様な突起部材を、回転軸部の外周面（同文献の図３によればアーム部）に設けたものであり、突起部材に対応した複数の凹部を設けておき、選択的に一の凹部と突起部材とを当接させることによって、第一及び第二の電極チップが互いに対向するようにアームの位置決めを行え、且つ、段階的に長手方向へのスライド位置調節が行えるものである。

しかし、当該構成によれば、アームの位置決めは限られた位置のみで、段階的にしか行うことができず、第一及び第二の電極チップが互いに対向するアームの回転方向の位置決めと、長手方向へのスライド位置の最適な位置決めを両立させる構造は実現できなかった。

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、スライド方向へ無段階で調節可能であるとともに、常に、第一電極チップ及び第二電極チップが互いに対向する位置とすることができる、優れたアームの無段階調節構造を有する溶接ガンの提供を、課題を解決するための手段とするものである。

本発明は、第一電極チップを備える溶接ガン本体と、
該溶接ガン本体に取着されるブラケットと、第二電極チップを先端側に取着されるアーム部と、前記ブラケットに取着されアーム部の基端側を保持するホルダとを備え、
前記ホルダは、前記アーム部の基端側を保持するための保持部となる第一軸受穴と、突出部とを備え、
前記アーム部の基端側となる被保持部には、長手方向に連続する溝部を備え、前記溝部は突出部が摺動可能として前記第一電極チップに対して第二電極チップを相対的に移動可能とし、固定部によって第二電極チップの相対的な位置決めを可能とするポータブルスポット溶接ガンにおいて、
前記突出部は、前記第一軸受穴内に立設し、且つ、その正面が曲面を有することを特徴とするポータブルスポット溶接ガンを、上記課題を解決するための手段とする。

また本発明は、上記発明の構成を前提として、前記ブラケットは前端部に柱状軸部を有し、前記ホルダは、ホルダ本体の前記第一軸受穴と平行する第二軸受穴を備え、且つ、前記第一軸受穴を縮径させるための第一操作レバーと、前記第二軸受穴を縮径させるための第二操作レバーと、前記ホルダに対する前記柱状軸部の揺動を制限する揺動制限装置を備え、前記揺動制限装置は、ホルダ本体に形成される長穴、前記柱状軸部の側面に固定された規制部材を備え、当該規制部材が前記長穴から貫通して配置されたことを特徴とする請求項１記載のポータブルスポット溶接ガンを、上記課題を解決するための手段とする。

請求項１に係る発明によれば、第一電極チップを備える溶接ガン本体と、
該溶接ガン本体に取着されるブラケットと、第二電極チップを先端側に取着されるアーム部と、前記ブラケットに取着されアーム部の基端側を保持するホルダとを備え、前記ホルダは、前記アーム部の基端側を保持するための保持部となる第一軸受穴と、突出部とを備え、前記アーム部の基端側となる被保持部には、長手方向に連続する溝部を備え、前記溝部は突出部が摺動可能として前記第一電極チップに対して第二電極チップを相対的に移動可能とし、固定部によって第二電極チップの相対的な位置決めを可能とし、前記突出部は、前記第一軸受穴内に立設し、且つ、その正面が曲面を有することを特徴とするポータブルスポット溶接ガンとしたことから、無段階で前記第二電極チップ若しくはアームをスライドすることができ、しかも突出部によって溝部がガイドされるため、周方向への回転が阻止され、常に、第一及び第二の電極チップが互いに対向する位置を保つことができる。
また突出部を当該形状とすることにより、アーム部が第一軸受穴内へ僅かに傾斜した状態で挿入されアーム部が突出部に接触した場合に、突出部にかかる負荷を低減するとともに、正常な方向にアーム部をガイドすることができる。

また、請求項２に係る発明によれば、上記発明の構成を前提として、前記ブラケットは前端部に柱状軸部を有し、前記ホルダは、ホルダ本体の前記第一軸受穴と平行する第二軸受穴を備え、且つ、前記第一軸受穴を縮径させるための第一操作レバーと、前記第二軸受穴を縮径させるための第二操作レバーと、前記ホルダに対する前記柱状軸部の揺動を制限する揺動制限装置を備え、前記揺動制限装置は、ホルダ本体に形成される長穴と、前記柱状軸部の側面に固定された規制部材を備え、当該規制部材が前記長穴から貫通して配置されたことから、柱状軸部の揺動範囲が、規制部材が長穴内で移動可能な範囲に制限することで、前記アーム部と保持部を含めて周方向へ一時的に移動させることができ、上記の通り、使用の際に一時的に当該アーム部を障害物に干渉しないように移動させることができ、非常に利便性の高いポータブルスポット溶接ガンとすることができる。

本発明の実施例に係るポータブルスポット溶接ガンの概略を示す斜視図である。 本発明の実施例に係るポータブルスポット溶接ガンの一部縦断面説明図である。 本発明の実施例に係るポータブルスポット溶接ガンにおけるホルダを示す（ａ）正面図及び（ｂ）そのＡ−Ａ断面図である。 ポータブルスポット溶接ガンの第二電極チップの他の例（ａ）、（ｂ）を示す説明図である。

本発明は、第一電極チップ及び第二電極チップを備え、前記第一電極チップに対して第二電極チップを相対的に移動可能とするとともに、固定部によって第二電極チップの相対的な位置決めを可能とするスポット溶接ガンにおいて、第二電極チップ若しくは第二電極チップを取着したアーム部を保持するための保持部と、前記保持部に保持される、第二電極チップ若しくは第二電極チップを取着したアーム部における被保持部を備え、前記被保持部には、長手方向に連続する溝部を備え、保持部内には、前記溝部が摺動する突出部を備えることにより、突出部によって溝部がガイドされるため、周方向への回転が阻止され、常に、第一電極チップ及び第二電極チップが互いに対向する位置を保ちながら、無段階でスライド調節を行うことができる優れたスポット溶接ガンを実現した。

本発明の実施例に係るポータブルスポット溶接ガンＧは、図１及び図２に示すように、主として、エアシリンダ１０及び第一電極チップ１１を備える溶接ガン本体１と、第二電極チップ２１を備えるアーム部２と、該アーム部２を保持するホルダ３と、該ホルダ３を前記溶接ガン本体１に固着するブラケット４によって構成される。尚、図１及び図２においては、第一電極チップ１１及び第二電極チップ２１の形状が異なるものを例示している。

前記溶接ガン本体１は、図１及び図２に示すように、第一電極チップ１１を可動させ被溶接物を加圧する駆動手段となるエアシリンダ１０及びピストンロッド１２を備えている。

前記エアシリンダ１０は、内部にピストンロッド１２を備えており、エアの圧力によってピストンロッド１２を進退自在に可動させるものである。前記エアシリンダ１０には、図示省略するが、エアバルブを介してエアホースが接続されている。

ピストンロッド１２は先端部に第一電極チップ１１を備えてなり、ピストンロッド１２がエアシリンダ１０によるエア圧力で可動すると、第一電極チップ１１が被溶接物を押圧する構成である。ピストンロッド１２には、第一ケーブルジョイント１３を介して第一電源ケーブル１５が接続されており、第一電極チップ１１へと電気を供給する。

ブラケット４は、溶接ガン本体１の上方に設置され、前記ホルダ３をエアシリンダ１０と連結している。また、当該ブラケット４の前端部には前記ホルダ３と連結するための柱状軸部４０を備えている。

ホルダ３は、本発明の特徴となる部分を構成するものであり、図２に示すように、金属製の直方体形状を有するホルダ本体３０に対して相互に平行する第一軸受穴３１及び第二軸受穴３２を有し、該第一軸受穴３１からホルダ本体３０の上面へ、第二軸受穴３２からホルダ本体３０の下面へ、夫々連続するすり割り３５、３６を形成した構成である。

そして、ホルダ本体３０の一方の側面には、前記第一軸受穴３１及び第二軸受穴３２のすり割り３５、３６の間隔を狭めて当該第一軸受穴３１及び第二軸受穴３２を縮径させる第一操作レバー５０及び第二操作レバー５１を備える。

前記第一軸受穴３１は、アーム部２の被保持部を保持するための手段であり、前記第二軸受穴３２は、前記ブラケット４の柱状軸部４０を保持するための手段である。

前記第一軸受穴３１内には、突出部３３を立設している。突出部３３はその正面及び背面を、平面視円弧状輪郭となるように曲面３３ａとしている。当該形状とすることにより、アーム部２が第一軸受穴３１内へ僅かに傾斜した状態で挿入されアーム部２が突出部３３に接触した場合に、突出部３３にかかる負荷を低減するとともに、正常な方向にアーム部２をガイドすることができる。

また、他方の側面には、第二操作レバー５１を緩めた状態においてホルダ３に対して柱状軸部４０の揺動を制限する揺動制限装置６を備えている。
揺動制限装置６は、規制部材６１と前記ホルダ本体３０の側面に形成される長穴６０とからなる。規制部材６１は、柱状軸部４０の側面に固定されており、長穴６１を貫通して配置される。当該構成によって柱状軸部４０の揺動範囲は、規制部材６１が長穴６０内で移動可能な範囲に制限される。

アーム部２は、側面視湾曲形状を有する金属製部材であり、先端側に上下方向へ貫通する第二電極チップ取付穴２２を有し、当該アーム部２の基端側から湾曲部に至る底面に溝２０を有する構成である。溝２０の形状は、図１から図３に示すように、鉛直方向に形成される左右の側面と、水平方向に形成される上面とが直交して形成される。通常、アーム部２に連続する凹部等を形成することは、電力の損失に繋がり、最も重要である溶接性能に影響することが考えられるため、このような構成とすることはありえない。しかしながら、本発明によれば、電力の損失を補填できるだけの十分な電力供給量を確保することにより、前記阻害要因を克服し、アーム部２の無段階スライドと該アーム部２のスライド時の周方向への回動の解消を、実現するものとしている。

第二電極チップ２１は、前記アーム部２の先端部に設けた第二電極チップ取付穴２２に対して着脱自在として設けられる。第二電極チップ２１は、その基端側に第二ケーブルジョイント２４を介して第二電源ケーブル２５が接続されており、当該第二電極チップ２１へと電気を供給する。

アーム部２における第二チップ取付穴２２からアーム部２の先端にかけてすり割り２３を形成している。そしてすり割り２３の間隔を狭めて当該第二チップ取付穴を縮径させる締込ボルト部２５を備えている。締込ボルト部２５の締込みによって第二チップ取付穴２２に対して第二電極チップ２１を固定することができる。また、当該締込ボルト部２５を緩めることによって第二チップ取付穴２２を拡径し第二電極チップ２１を取外し、他の形状を有する第二電極チップ２１に簡単に交換することができる。

アーム部２は、ホルダ３の第一軸受穴３１に保持され、該第一軸受穴３１内に立設された前記突出部３３がアーム部２の溝２０内に摺動自在に嵌り込む。即ち、アーム部２の溝２０の左右側面及び上面は前記突出部３３に対して摺動する。

この結果、アーム部２はホルダ３に対して無段階でスライド可能となる。また、突出部３３によってアーム部２の溝２０がガイドされているため、アーム部２が周方向に回転することがなく、アーム部２はホルダ３に対して直線的にスライド可能となる。

従って、本発明の実施例に係るポータブルスポット溶接ガンＧは、ホルダ３の保持部に対してアーム部２を無段階でスライドでき、且つ、アーム部２の周方向への回転を生じることなく直線的にスライドさせることができる。
そして、所望のスライド位置において、第一操作レバー５０を締め込むことによって、前記第一軸受穴３１は僅かに縮径し、当該アーム部２の被保持部がホルダ３の保持部に固定することができる。

また、第二電極チップ２１の交換とアーム部２のスライド機構によって、溶接箇所の状況に応じてポータブルスポット溶接ガンＧの第一電極チップ１１の先端部１１ａ及び第二電極チップ２１の先端部２１ａによる溶接を最適な状態で行うことができる。第二電極チップの他の例を図４（ａ）、（ｂ）に夫々示す。尚、図３（ｂ）の第二電極チップは図１に示すポータブルスポット溶接ガンＧにおいて用いたものである。

このように、第二電極チップ２１の交換とアーム部２のスライド機構による溶接箇所に対する調節方法が可能であるため、アーム部２自体の交換頻度は大幅に低減することができる。

一方、本実施例では、アーム部２自体の交換を除外するものではなく、当該アーム部２は保持部からスライドさせることによって容易に取外すことができる。
従って、例えばアーム部２及び第二電極チップ２１を１セットとして使用し、これらのセットを複数用意しておくことで、大きく形状の異なる第一電極チップ１１及び第二電極チップ２１による溶接を行うことができる。

また、本実施例においては、前記したように、前記第二軸受穴３２と柱状軸部４０についても、前記第二軸受穴３２のすり割り３６の間隔を第二操作レバー５１によって調節可能としており、ホルダ３とブラケット４の間において、回転方向の調節が可能である。
当該機構は即ち、本願発明におけるアーム部２と保持部との間でのスライド機構において周方向の回動を不可能に構成したことによって、通常の使用においては非常に手際よく使用できる構成としたものの、一時的にアーム部２を周方向へ回動させる必要に迫られた場合に、当該アーム部２を保持部と一体として回動させることができるものである。

当該機構を設けることによって、本発明の実施例に係るポータブルスポット溶接ガンＧは、通常は、保持部に対してアーム部２を無段階でスライドでき、且つ、アーム部２の周方向への回転を生じることなく直線的にスライドさせることができるという利点を有するだけでなく、必要が生じた場合には、揺動規制装置６によって、アーム部２と保持部を含めて周方向へ一時的に移動させることができるため、使用の際に一時的に当該アーム部２を障害物に干渉しないように移動させたい場合等において、非常に使い勝手のよい優れたポータブルスポット溶接ガンＧとすることができる。

尚、本実施例に係るポータブルスポット溶接ガンＧのエアシリンダ１０の後端には、吊下用金具１４を設けている。当該吊下用金具１４等の付属品については、一般的なスポット溶接ガンＧと同様に種々の構成のものを使用することができる。

Ｇ ポータブルスポット溶接ガン
１ 溶接ガン本体
１０ エアシリンダ
１１ 第一電極チップ
１１ａ 先端部
１２ ピストンロッド
１３ 第一ケーブルジョイント
１４ 吊下用金具
１５ 第一電源ケーブル
２ アーム
２０ 溝
２１ 第二電極チップ
２１ａ 先端部
２２ 第二電極チップ取付穴
２３ すり割り
２４ 第二ケーブルジョイント
３ ホルダ
３０ ホルダ本体
３１ 第一軸受穴
３２ 第二軸受穴
３３ 突出部
３３ａ 曲面
３５ すり割り
３６ すり割り
４ ブラケット
４０ 柱状軸部
５０ 第一操作レバー
５１ 第二操作レバー
６ 揺動規制装置
６０ 長穴
６１ 規制部材

Claims (2)

1. 第一電極チップを備える溶接ガン本体と、
   該溶接ガン本体に取着されるブラケットと、第二電極チップを先端側に取着されるアーム部と、前記ブラケットに取着されアーム部の基端側を保持するホルダとを備え、
   前記ホルダは、前記アーム部の基端側を保持するための保持部となる第一軸受穴と、突出部とを備え、
   前記アーム部の基端側となる被保持部には、長手方向に連続する溝部を備え、前記溝部は突出部が摺動可能として前記第一電極チップに対して第二電極チップを相対的に移動可能とし、固定部によって第二電極チップの相対的な位置決めを可能とするポータブルスポット溶接ガンにおいて、
   前記突出部は、前記第一軸受穴内に立設し、且つ、その正面が曲面を有することを特徴とするポータブルスポット溶接ガン。
2. 前記ブラケットは前端部に柱状軸部を有し、
   前記ホルダは、ホルダ本体の前記第一軸受穴と平行する第二軸受穴を備え、且つ、前記第一軸受穴を縮径させるための第一操作レバーと、前記第二軸受穴を縮径させるための第二操作レバーと、前記ホルダに対する前記柱状軸部の揺動を制限する揺動制限装置を備え、
   前記揺動制限装置は、ホルダ本体に形成される長穴と、前記柱状軸部の側面に固定された規制部材を備え、当該規制部材が前記長穴から貫通して配置されたことを特徴とする請求項１記載のポータブルスポット溶接ガン。

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