JP6086351B6 - 空気噴射式の電気抵抗溶接電極 - Google Patents

Description

この発明は、電極から突き出た位置決め用のガイドピンが押し下げられると、それと同時に空気噴射がなされて、スパッタを確実に排除できる空気噴射式の電気抵抗溶接電極に関している。

特許第２９０３１４９号公報、特許第３３２６４９１号公報および特許第３７１６３６９号公報には、電極本体の小径孔から突き出て相手方部品の位置決めをする小径部と、電極本体に設けた大径孔内に摺動可能な状態で挿入される大径部から成るガイドピンが記載されている。

特許第２９０３１４９号公報 特許第３３２６４９１号公報 特許第３７１６３６９号公報

最初に、従来技術の構造について説明する。

上記特許文献に記載されている技術は、図６に記載されている。円筒状の電極本体６０は、鋼板部品６１が載置されるキャップ部材６２と、主要部材をなす本体部６３によって構成されている。キャップ部材６２と本体部６３はねじ部６４において強固に一体化されている。

ガイドピン６５は、キャップ部材６２から突き出て鋼板部品６１やプロジェクションナット７１の位置決めをする断面円形の小径部６６と、摺動動作をしてガイドピン６５に進退動作を行わせる断面円形の大径部６７によって構成されている。キャップ部材６２に設けた断面円形の小径孔６８内を小径部６６が貫通し、小径孔６８と小径部６６との間に、例えば、０．６ｍｍ位の通気空隙６９が形成されている。電極本体６０に設けた断面円形の大径孔７０に、大径部６７が摺動可能な状態で挿入されている。

鋼板部品６１には下孔７２が開けられ、ここを小径部６６が貫通し、鋼板部品６１と電極本体６０の相対位置が設定される。また、ねじ部６４における締め付けによって、キャップ部材６２の下面と本体部６３の上面が強く圧接される。この圧接を確保するために、本体部６３の端面と大径孔７０の内端面７３との間に、わずかな間隔の空隙Ｃ１がねじ部６４の締め代として存置してある。さらに、小径部６６の先端側は、先端に向かって直径が次第に小さくなるテーパ部７４とされ、この部分が相対的にプロジェクションナット７１のねじ孔に進入するようになっている。

小径部６６は、ステンレス鋼のような耐熱性、耐摩耗性に優れた金属材料で作られており、大径部６７は、ポリテトラフルオロエチレン（商品名＝テフロン（登録商標））のような耐熱性、耐摩耗性に優れた合成樹脂材料で作られている。小径部６６と一体にボルト７５が小径部６６と同軸状態で設けられ、このボルト７５を大径部６７の下側に突き出して、そこに固定ナット７６をねじ合わせて、小径部６６と大径部６７の一体化がなされている。

大径孔７０の内端面、すなわちキャップ部材６２の下面の中央部に、小径孔６８が開口しており、その周囲の平面部分が静止着座面７７とされている。一方、大径部６７の平坦な端面が可動着座面７８とされている。大径部６７の下面と大径孔７０の底面との間に、圧縮コイルスプリング７９が配置してあり、これの張力によって可動着座面７８が静止着座面７７に密着し、この状態が閉弁状態である。

なお、可動着座面７８が静止着座面７７に着座している状態を閉弁と呼称し、可動着座面７８が静止着座面７７から離れている状態を開弁と呼称する。また、可動着座面７８と静止着座面７７の部分を、開閉弁と呼称する。

大径孔７０の下部に、空気管８０が開口しており、ここから大径孔７０内に圧縮空気が供給されている。この圧縮空気は、常時、供給されている。圧縮空気を開閉弁に導くために、大径部６７に空気通路８１が設けてある。ここでの空気通路８１は、図６（Ｃ）に示すように、大径部６７の円筒面を軸線方向に平たく削り取って形成したもので、９０度間隔で４箇所に形成してある。

電極本体６０と同軸状態で進退動作をする可動電極８２が配置してあり、その端面中央部に小径部６６のテーパ部７４を受入れる受入孔８３が設けてある。

つぎに、従来技術の動作について説明する。

図６（Ａ）に示す状態は、圧縮コイルスプリング７９によって開閉弁が閉じていて、キャップ部材６２から突き出ている小径部６６が鋼板部品６１の下孔７２を貫通しており、同時に、鋼板部品６１に溶接されるプロジェクションナット７１が、テーパ部７４で支持されている。この状態では、プロジェクションナット７１の溶着用突起８４と鋼板部品６１の表面との間に空間Ｃ２が存在している。そして、大径孔７０に導入されている圧縮空気は開閉弁（静止着座面７７、可動着座面７８）が閉じているので、流通しない状態となっている。したがって、空気通路８１の空気圧は、空気管８０からの圧縮空気と同じ値になっている。

ここで、可動電極８２が進出すると、テーパ部７４の先端部が相対的に受入孔８３内に進入し、同時に、可動電極８２の下端面がプロジェクションナット７１の上面に密着する。さらに可動電極８２が進出すると、圧縮コイルスプリング７９の張力に抗してガイドピン６５が押し下げられ、可動着座面７８が静止着座面７７から離れて、開閉弁が開く。これによって、圧縮空気が開閉弁から通気空隙６９を通過し、外部に放出される。可動電極８２の進出で溶着用突起８４が鋼板部品６１に加圧されると、溶接電流が通電されて、プロジェクションナット７１が鋼板部品６１に溶接される。圧縮空気は、溶着用突起８４が鋼板部品６１に溶着される箇所へ向かって流れ、冷却やスパッタの除去がなされる。

つぎに、従来技術の問題点を説明する。

可動電極８２の進出で、ガイドピン６５が押し下げられると、大径部６７の端面すなわち可動着座面７８と、大径孔７０の内端面すなわち静止着座面７７との間に、図６（Ｂ）に示すような空間８５が形成される。空間８５内の圧力は、その容積がガイドピン６５の押し下げ長さの増大にともなって増加してゆくので、空間８５に空気通路８１から圧縮空気が補充されても、圧力は低下し、大気圧を下回る状態になる。

このような圧力低下を図６（Ｄ）に示す圧力線図で説明する。実線が空間８５の内圧を示しており、閉弁時の空気通路８１の圧力は、空気管８０から供給された圧縮空気の圧力を維持しており、この圧力はＰ１で示されている。

ついで、開弁が開始されると、拡大されつつある空間８５の圧力は急激に低下し、大気圧を下回る状態になる。空間８５は、実質的にゼロの状態から急激に形成されるので、容積の増大率は理論的には無限大となる。この低圧状態は開閉弁が全開付近で最大値となる。その後、圧縮空気が空気通路８１から空間８５に補充されるので、空間８５内の圧力が大気圧よりも高い値に復帰して、通気空隙６９から空気噴射が開始される。この噴射開始時点は、開弁開始から時間Ｔ１（黒点図示）を経過した時点である。それからさらに圧縮空気が供給され続けると、圧力Ｐ２の圧力値で噴射が続行され、冷却促進やスパッタなどの不純物除去がなされる。なお、噴射開始時点Ｔ１は、圧縮空気の圧力、空気通路８１や通気空隙６９の流路抵抗などで遅速が生じるが、空間８５の圧力が大気圧を上回った辺りから噴射が開始される。

上述の動作において、つぎのような問題点がある。すなわち、空間８５が急激に形成されることによって、空気噴射の開始時点がＴ１のように遅れる。Ｔ１時点よりも早い時期に溶接電流の通電がなされると、スパッタ発生後に空気噴射がなされるので、スパッタ進入を確実に防止することができない。また、Ｔ１とほぼ同じ時期に溶接電流の通電がなされても、やはり完全なスパッタ除去ができない。

さらに、十分な空気噴射が開始されてから、溶接電流の通電がなされると、スパッタ排除にとっては好都合であるが、逆に、溶接時間が長期化されて、生産性の点で不経済になる。また、空気噴射量も増大するので、圧縮空気消費量も不経済なものとなる。

本発明は、上記の問題点を解決するために提供されたもので、蓄圧室の容積を増大し、開閉弁の閉弁性を向上し、空気噴射開始時点の最適化によって、スパッタの的確な除去がなされる空気噴射式の電気抵抗溶接電極の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、ガイドピンに、少なくとも電極本体に設けた小径孔から突き出て相手方部品の位置決めをする小径部と、電極本体に設けた大径孔内に摺動可能な状態で挿入される大径部が形成され、小径孔と小径部との間に通気空隙を形成し、大径孔の内端面に小径孔が開口している静止着座面を形成し、大径部の端面に静止着座面に着座する環状の可動着座面を形成し、大径孔の内径を部分的に拡大した拡径部の内面と大径部の外面との間の空間によって蓄圧室を構成し、大径部の端面角部に切欠き部を設けることによって可動着座面の半径方向の長さを短くするとともに、蓄圧室の容積を拡大し、大径孔に導入した圧縮空気を蓄圧室に導く空気通路を大径部に設けたことを特徴とする空気噴射式の電気抵抗溶接電極である。

小径孔から突き出て相手方部品の位置決めをしている小径部が押し下げられると、静止着座面に密着していた可動着座面が開弁状態になり、圧縮空気は大径部の空気通路を経て蓄圧室に流入し、その後、可動着座面と静止着座面間の隙間を通過して、小径孔と小径部との間の通気空隙から相手方部品に吹き付けられる。この吹きつけ流によって、溶着部から飛散するスパッタを相手方部品から遠ざかる方向へ排除し、スパッタが小径孔と小径部との間の通気空隙に進入することができない状態となる。

上記の空気噴射の動作においては、つぎのような現象が展開される。すなわち、切欠き部を設けることにより、蓄圧室の容積が拡大され、開弁ストロークの増大に伴う蓄圧室の容積増大率を小さくすることができ、開弁量増大とともに進行する蓄圧室の圧力低下が最少化される。このため、ガイドピンが最も多く押し下げられた状態であっても、蓄圧室の圧力が大気圧よりも高く維持され、開弁と同時に空気噴射が開始されて、溶接電流通電時に飛散するスパッタが、小径孔と小径部との間の通気空隙に進入することが防止される。

また、小径孔から突き出て相手方部品の位置決めをする小径部が押し下げられてから、相手方部品が鋼板部品などの部材に加圧され、その後、溶接電流の通電がなされる。空気噴射は、小径部の押し下げ開始時点から開始され、その後から溶接電流の通電やスパッタ飛散がなされる。したがって、スパッタ飛散の開始前から空気噴射がなされているので、既に形成されている空気流に向かってスパッタが飛散することとなり、スパッタは空気流で押し返されたような状態になって、小径孔と小径部との間の通気空隙に進入することが防止できる。

切欠き部を設けることにより、開弁後に静止着座面と可動着座面の間に形成される流路長さが短くできるので、流路抵抗を低減させることができ、小径部周囲からの空気噴射が短時間で可能となり、流路長さの短縮により噴射空気の圧力損失を少なくすることができる。さらに、大径部の端面角部に切欠き部を設けることによって可動着座面の半径方向の長さが短くなるので、可動着座面の面積が小さくなり、これによって可動着座面の着座面圧が大きくなる。したがって、開閉弁の閉弁圧力が高くなって、確実な空気遮断が実現する。

請求項２記載の発明は、前記空気通路が蓄圧室の空間に直接開口している請求項１記載の空気噴射式の電気抵抗溶接電極である。

空気通路が蓄圧室の空間に直接開口しているので、蓄圧室の圧力を供給された圧縮空気の圧力と同じ値に設定することができ、開弁と同時に空気噴射がなされることにとって好都合である。

請求項３記載の発明は、前記静止着座面が形成される部材と、可動着座面が形成される部材が合成樹脂材料で構成されている請求項１または請求項２記載の空気噴射式の電気抵抗溶接電極である。

着座面が柔軟になるので、微細な凹凸があっても凹凸が押し潰された状態になり、気密性の良好な閉弁動作が確保できる。また、微細な鉄屑のような不純物が両着座面間に紛れ込んでも、不純物が着座面にめり込んだ状態になって、気密性の良好な閉弁がえられる。

電極の断面図である。 蓄圧室の断面図である。 大径部の平面図である。 他の事例を示す断面図である。 さらに他の事例を示す断面図である。 従来技術を示す断面図と圧力線図である。

つぎに、本発明の空気噴射式の電気抵抗溶接電極を実施するための形態を説明する。

図１〜図５は、本発明の実施例を示す。

最初に、電極の主要な構成を説明する。

円筒状の電極本体１は、銅合金材料で作られており、鋼板部品２が載置されるキャップ部材３と、主要部材をなす本体部４によって構成されている。キャップ部材３と本体部４はねじ部５において強固に一体化されている。

ガイドピン６は、キャップ部材３から突き出て鋼板部品２やプロジェクションナット７の位置決めをする断面円形の小径部８と、摺動動作をしてガイドピン６に進退動作を行わせる断面円形の大径部９によって構成されている。キャップ部材３に設けた断面円形の小径孔１０内を小径部８が貫通し、小径孔１０と小径部８との間に、通気空隙１１が形成されている。この通気空隙１１は、０．６ｍｍである。電極本体１に設けた断面円形の大径孔１２に、大径部９が摺動可能な状態で挿入されている。

プロジェクションナット７は、平面的にみると正方形であり、その中央部にねじ孔が開けられ、片側の四隅に溶着用突起１４が形成された、一般的なタイプである。各部寸法は、正方形の一辺が８ｍｍ、ねじ孔内径が４ｍｍ、ねじ孔の長さ方向の厚さ寸法が６ｍｍである。

キャップ部材３の奥に、ポリテトラフルオロエチレン（商品名＝テフロン（登録商標））のような耐熱性、耐摩耗性に優れた合成樹脂材料で作られた円盤状の断熱部材１３が配置してある。この断熱部材１３の中央部にも前記小径孔１０と同軸の小径孔が開けられ、これにも符号１０が付されている。したがって、小径孔１０は、１つの部材に開けられていたり、断熱部材１３がある場合は、図示のように複数の部材に開けられていたりする。

鋼板部品２には下孔１５が開けられ、ここを小径部８が貫通し、鋼板部品２と電極本体１の相対位置が設定される。小径部８の先端側は、先端に向かって直径が次第に小さくなるテーパ部１６とされ、この部分が相対的にプロジェクションナット７のねじ孔に進入するようになっている。

小径部８は、ステンレス鋼のような耐熱性、耐摩耗性に優れた金属材料で作られており、大径部９は、ポリテトラフルオロエチレン（商品名＝テフロン）のような耐熱性、耐摩耗性に優れた合成樹脂材料で作られている。小径部８と大径部９を一体化する手段としては、小径部８を大径部９に圧入したり、ボルト・ナットで締め付けたり種々なものが採用できる。ここでは、後者のボルト・ナットで締め付けるタイプである。小径部８と一体にボルト１７が小径部８と同軸状態で設けられ、このボルト１７を大径部９の下側に突き出して、そこに固定ナット１８をねじ合わせて、小径部８と大径部９の一体化がなされている。

大径孔１２の下部に、空気管２３が開口しており、ここから大径孔１２内に圧縮空気が供給されている。この圧縮空気は、常時、供給されている。圧縮空気を開閉弁に導くために、大径部９に空気通路２４が設けてある。ここでの空気通路２４は、図１（Ｄ）に示すように、大径部９の円筒面を軸線方向に平たく削り取って形成したもので、９０度間隔で４箇所に形成してある。

溶接電流が通電されるとスパッタが飛散する。このスパッタは後述の動作で通気空隙１１には進入しないのであるが、何らかの原因で通気空隙１１に進入した場合に備えて、半径方向に形成した排出通路２７が設けてある。

つぎに、開閉弁について説明する。

大径孔１２の内端面、すなわち断熱部材１３の下面の中央部に、小径孔１０が開口しており、その周囲の平面部分が静止着座面１９とされている。一方、大径部９の平坦な端面が環状の可動着座面２０とされている。大径部９の下面と大径孔１２の底部の間に、圧縮コイルスプリング２１が配置してあり、これの張力によって可動着座面２０が静止着座面１９に密着し、この状態が閉弁状態である。後述のように、切欠き部３１が形成されているので、図３において符号Ｗで示す直径方向の着座幅は１．５ｍｍである。なお、圧縮コイルスプリング１９に換えて、圧縮空気の圧力で上記密着を行うようにすることも可能である。

なお、可動着座面２０が静止着座面１９に着座している状態を閉弁と呼称し、可動着座面２０が静止着座面１９から離れている状態を開弁と呼称する。また、可動着座面２０と静止着座面１９の部分を、開閉弁と呼称する。

電極本体１と同軸状態で進退動作をする可動電極２５が配置してあり、その端面中央部に小径部８のテーパ部１６を受入れる受入孔２６が設けてある。

つぎに、蓄圧室について説明する。

大径孔１２の内径を部分的に拡大した拡径部の内面２８と、大径部９の外面２９との間の空間によって蓄圧室３０が形成してある。圧縮空気を空気通路２４から蓄圧室３０に導くために、前記空気通路２４は蓄圧室３０の空間に直接開口している。

大径部９の端面、すなわち可動着座面２０の角部を切欠くことによって、可動着座面２０の半径方向の長さを短くするとともに、蓄圧室３０の容積を拡大している。ここでの切欠き形状はテーパ型であり、図１、図２および図３に示されている。切欠き部は符号３１で示してある。

内面２８を有する拡径部の内径は２５ｍｍ、外面２９を有する大径部９の外径は１８ｍｍ、蓄圧室３０の電極軸線方向の長さは１０ｍｍ、切欠き部３１のテーパ角度は４５度、切欠かれた部分の電極軸線方向および電極直径方向の長さは５ｍｍ、小径部８の直径は５ｍｍである。この寸法における蓄圧室３０の容積は、切欠き部分の増量分を含めて２９４０ｍｍ^３である。この内、切欠き部分が５７６ｍｍ^３の容積を占めている。なお、空気通路２４の容積も蓄圧室３０の容積に加算されるのであるが、ここではわずかな値なので省略してある。切欠き部分によって蓄圧室３０の容積は、約２４％増大している。

つぎに、動作について説明する。

図１（Ａ）に示す状態は、圧縮コイルスプリング２１によって開閉弁が閉じていて、キャップ部材３から突き出ている小径部８が鋼板部品２の下孔１５を貫通しており、同時に、鋼板部品２に溶接されるプロジェクションナット７が、テーパ部１６で支持されている。この状態では、プロジェクションナット７の溶着用突起１４と鋼板部品２の表面との間に空間Ｃ２が存在している。このＣ２は、２ｍｍである。そして、大径孔１２に導入されている圧縮空気は開閉弁（静止着座面１９、可動着座面２０）が閉じているので、流通しない状態となっている。したがって、空気通路２４の空気圧は、空気管２３からの圧縮空気と同じ値になっている。圧縮空気の圧力は、２Ｋｇｆ／ｃｍ^２である。

ここで、可動電極２５が進出すると、テーパ部１６の先端部が相対的に受入孔２６内に進入し、同時に、可動電極２５の下端面がプロジェクションナット７の上面に密着する。さらに可動電極２５が進出すると、圧縮コイルスプリング２１の張力に抗してガイドピン６が押し下げられ、可動着座面２０が静止着座面１９から離れて、開閉弁が開く。これによって、圧縮空気が開閉弁から通気空隙１１を通過し、外部に放出される。可動電極２５の進出で溶着用突起１４が鋼板部品２に加圧されると、溶接電流が通電されて、プロジェクションナット７が鋼板部品２に溶接される。溶着用突起１４が溶融しきるまではプロジェクションナット７の下面と鋼板部品２の表面との間に空隙が存在するので、圧縮空気はこの空隙を通過して、溶着用突起１４が鋼板部品２に溶着される箇所へ向かって流れ、冷却やスパッタの除去がなされる。

つぎに、蓄圧室の容積変化について説明する。

上記のように、ガイドピン６が押し下げられていないときには、空間Ｃ２が存置されている。ガイドピン６の押し下げ空間は２ｍｍであるから、押し下げストローク２ｍｍによる蓄圧室３０の容積増大量は、図２（Ｂ）に鎖線で示す領域の容積となる。すなわち、この増大空間３２は、３３０ｍｍ^３である。前述の蓄圧室３０の容積２９４０ｍｍ^３が約１１％増大し、３２７０ｍｍ^３となる。

図６（Ｄ）の鎖線は、本実施例における圧縮空気の圧力変化を示している。Ｐ１は、空気管２３から供給された圧縮空気の圧力である。可動電極２５の動作でガイドピン６の押し下げが開始されると、開閉弁の開弁が開始されるのと同時に、蓄圧室３０の容積が拡大し始めるので、蓄圧室３０の容積増大と空気通路２４からの圧縮空気供給が複合して、蓄圧室３０の圧力はＰ３まで低下する。この圧力Ｐ３は大気圧よりも高い値であるから、開閉弁の開き始めと同時に圧縮空気は通気空隙１１を経て狭くなりつつある空間Ｃ２を放射状に高速で流れる。ガイドピン６が２ｍｍ押し下げられて増大空間３２が最大値になると、圧縮空気の継続的供給によって蓄圧室３０の圧力はＰ２に上昇し、Ｐ２で空気噴射が継続される。

このような空気噴射は、開閉弁の全開状態で継続され、その途上で溶接電流の通電がなされて、溶着用突起１４が鋼板部品２に溶着する。溶着の過渡期にはスパッタが飛散するが、通気空隙１１からの高速空気流がプロジェクションナット７の下面に衝突して放射状に形成されているので、発生したスパッタは溶着用突起１４の溶着部から遠ざかる方向に飛散させられる。

上記のように、テーパ角度４５度で、５ｍｍの切欠き部３１が形成されているとき、２ｍｍの押し下げストロークによって、蓄圧室３０の容積２９４０ｍｍ^３が約１１％増大し、３２７０ｍｍ^３となっている。もし、切欠き部３１がなければ、増大空間３２は４７０ｍｍ^３となる。蓄圧室３０の容積２３６４ｍｍ^３に増大空間４７０ｍｍ^３が加算されて約２０％増大し、２８３４ｍｍ^３となる。つまり、切欠き部３１が形成されていないときには、蓄圧室３０の容積が少なくなり、押し下げストローク２ｍｍにおける蓄圧室３０の容積増大率は約２０％となり、押し下げストローク時の蓄圧室３０の圧力低下が大きく現れることとなる。換言すると、切欠き部３１を設けた場合の方が、蓄圧室３０の容積増大率が小さくなり、押し下げストロークにともなう蓄圧室３０の圧力低下が少なくなる。

つぎに、変型例について説明する。

図４は、変型例を示す。ここでの切欠き部３１は大径部９の上部周縁部を段状に切欠いたもので、段部３４が形成されている。そして、ここでの空気通路２４は、大径部９に開けた小径の孔であり、蓄圧室３０に直接開口している。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の実例と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

さらに、他の変型例について説明する。

図５は、その変型例を示す。ここでは本体部４の拡径部の内面２８に雌ねじを形成し、ここにキャップ部材３をねじ込んだ形式である。そのためのねじ部が符号３５で示されている。したがって、キャップ部材３の下面が静止着座面１９とされている。それ以外の構成は、図示されていない部分も含めて先の各実例と同じであり、同様な機能の部材には同一の符号が記載してある。

以上に説明した実施例の作用効果は、つぎのとおりである。

小径孔１０から突き出て相手方部品である鋼板部品２やプロジェクションナット７の位置決めをしている小径部８が押し下げられると、静止着座面１９に密着していた可動着座面２０が開弁状態になり、圧縮空気は大径部９の空気通路２４を経て蓄圧室３０に流入し、その後、可動着座面２０と静止着座面間１９の隙間を通過して、小径孔１０と小径部８との間の通気空隙１１から相手方部品に吹き付けられる。この吹きつけ流によって、溶着部から飛散するスパッタをプロジェクションナット７から遠ざかる方向へ排除し、スパッタが通気空隙１１に進入することができない状態となる。

上記の空気噴射の動作においては、つぎのような現象が展開される。すなわち、切欠き部３１を設けることにより、蓄圧室３０の容積が拡大され、開弁ストロークの増大に伴う蓄圧室３０の容積増大率を小さくすることができ、開弁量増大とともに進行する蓄圧室３０の圧力低下が最少化される。このため、ガイドピン６が最も多く押し下げられた状態であっても、蓄圧室３０の圧力が大気圧よりも高く維持され、開弁と同時に空気噴射が開始されて、溶接電流通電時に飛散するスパッタが、通気空隙１１に進入することが防止される。

また、小径孔１０から突き出てプロジェクションナット７の位置決めをする小径部８が押し下げられてから、プロジェクションナット７が鋼板部品２に加圧され、その後、溶接電流の通電がなされる。空気噴射は、小径部８の押し下げ開始時点から開始され、その後から溶接電流の通電やスパッタ飛散がなされる。したがって、スパッタ飛散の開始前から空気噴射がなされているので、既に形成されている空気流に向かってスパッタが飛散することとなり、スパッタは空気流で押し返されたような状態になって、小径孔１０と小径部８との間の通気空隙１１に進入することが防止できる。

切欠き部３１を設けることにより、開弁後に静止着座面１９と可動着座面２０の間に形成される流路長さが短くできるので、流路抵抗を低減させることができ、小径部８の周囲からの空気噴射が短時間で可能となり、流路長さの短縮により噴射空気の圧力損失を少なくすることができる。さらに、大径部９の端面角部に切欠き部３１を設けることによって可動着座面２０の半径方向の長さが短くなるので、可動着座面２０の面積が小さくなり、これによって可動着座面２０の着座面圧が大きくなる。したがって、開閉弁の閉弁圧力が高くなって、確実な空気遮断が実現する。

前記空気通路２４が蓄圧室３０の空間に直接開口している。

空気通路２４が蓄圧室３０の空間に直接開口しているので、蓄圧室３０の圧力を供給された圧縮空気の圧力と同じ値に設定することができ、開弁と同時に空気噴射がなされることにとって好都合である。

前記静止着座面１９が形成される断熱部材１３と、可動着座面２０が形成される部材が合成樹脂材料で構成されている。

着座面が柔軟になるので、微細な凹凸があっても凹凸が押し潰された状態になり、気密性の良好な閉弁動作が確保できる。また、微細な鉄屑のような不純物が両着座面間に紛れ込んでも、不純物が着座面にめり込んだ状態になって、気密性の良好な閉弁がえられる。

上述のように、本発明の電極によれば、蓄圧室の容積を増大し、開閉弁の閉弁性を向上し、空気噴射開始時点の最適化によって、スパッタの的確な除去がなされる。したがって、自動車の車体溶接工程や、家庭電化製品の板金溶接工程などの広い産業分野で利用できる。

１ 電極本体
２ 鋼板部品
３ キャップ部材
４ 本体部
６ ガイドピン
７ プロジェクションナット
８ 小径部
９ 大径部
１０ 小径孔
１１ 通気空隙
１２ 大径孔
１９ 静止着座面
２０ 可動着座面
２４ 空気通路
２５ 可動電極
２８ 拡径部の内面
２９ 大径部の外面
３０ 蓄圧室
３１ 切欠き部
３２ 増大空間
Ｃ２ 空間

Claims (3)

1. ガイドピンに、少なくとも電極本体に設けた小径孔から突き出て相手方部品の位置決めをする小径部と、電極本体に設けた大径孔内に摺動可能な状態で挿入される大径部が形成され、小径孔と小径部との間に通気空隙を形成し、大径孔の内端面に小径孔が開口している静止着座面を形成し、大径部の端面に静止着座面に着座する環状の可動着座面を形成し、大径孔の内径を部分的に拡大した拡径部の内面と大径部の外面との間の空間によって蓄圧室を構成し、大径部の端面角部に切欠き部を設けることによって可動着座面の半径方向の長さを短くするとともに、蓄圧室の容積を拡大し、大径孔に導入した圧縮空気を蓄圧室に導く空気通路を大径部に設けたことを特徴とする空気噴射式の電気抵抗溶接電極。
2. 前記空気通路が蓄圧室の空間に直接開口している請求項１記載の空気噴射式の電気抵抗溶接電極。
3. 前記静止着座面が形成される部材と、可動着座面が形成される部材が合成樹脂材料で構成されている請求項１または請求項２記載の空気噴射式の電気抵抗溶接電極。

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