JPH0356149B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明はパネルにナツト等の小物物品を溶接す
るプロジエクシヨン溶接機の電極に用いられるプ
ロジエクシヨン溶接機用ガイドピンに関するもの
である。 （従来の技術） プロジエクシヨン溶接機の電極内部に上下動自
在に支持されてキヤツプの取付孔からその先端を
突出させ、ナツト等の小物物品の位置決めを行う
ためのガイドピンには絶縁性、耐熱性のほかに強
度が要求される。従来はこのようなガイドピンは
主としてステンレス鋼の表面に絶縁性の被膜を形
成したものであつた。ところがこの種のガイドピ
ンは20000〜50000回の使用により表面の絶縁層が
剥離し、絶縁不良を生ずるために早目に交換しな
ければならない欠点があつた。またアルミナセラ
ミツクス製のガイドピンも広く用いられている
が、絶縁不良のおそれはない反面、機械的強度が
約30Kg／cm²と低いためにナツト等との接触部が摩
耗したり破損し易く、又熱膨脹係数が大きいため
耐熱衝撃性が低く割れ易くやはり耐久性の点で不
満があつた。 （発明が解決しようとする課題） 本発明は上記したような従来の問題点を解決し
て、溶接時の高温条件下においても絶縁不良や接
触部の摩耗を生ずることがない極めて優れた耐久
性を持つプロジエクシヨン溶接機用ガイドピンを
目的として完成されたものである。 （課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するためになされた第１の発
明はプロジエクシヨン溶接機の電極主体の内部を
出没するガイドピン主体をシリコンナイトライド
セラミツクス材料からなるものとしたことを特徴
とするものであり、また第２の発明はプロジエク
シヨン溶接機の電極主体の内部を出没するガイド
ピン主体をセラミツクス材料からなるものとする
とともに、その内部に底面に向つて拡大したテー
パ状部を持つ深い凹部を形成したことを特徴とす
るものである。 （実施例） 次に本発明を図示の実施例とともに更に詳細に
説明する。 第１図は第１の発明の実施例を示すもので、１
はガイドピン主体、２は電極主体、３はキヤツプ
であつて、ガイドピン主体１はその先端部４をキ
ヤツプ３の孔５から突出させることができるよう
にスプリング６により弾発されている。第１の発
明においては、このガイドピン主体１がシリコン
ナイトライドセラミツクスにより形成されてい
る。 シリコンナイトライド（Si₃N₄）は電気絶縁性
に優れることは勿論、アルミナセラミツクスに比
較して機械的強度は約３倍と大きく、かつ破壊じ
ん性は約1.5倍であり、また耐熱性も良好な特性
を持つ。このようなSi₃N₄の特性は〔SiN₄〕を構
造ユニツトとする六方晶系の共有結合性物質であ
るという特有の構造に由来するものであり、特に
アルミナセラミツクスのような通常のセラミツク
スに比較して引張応力に対する強度に優れるとい
う特徴がある。このため本発明のガイドピンは極
めて耐久性に優れたものであつて、50000〜
100000回の使用に耐えることができる。これを確
認するために次のとおりのテストを行つた。 まず太径部の直径５mm、長さ40mmの寸法のガイ
ドピンを表面被覆ステンレス合金、アルミナセラ
ミツクス、シリコンナイトライドセラミツクスの
３種類の材料によつて各５本ずつ製作し、これら
のガイドピンを用いて厚さ１mmの鉄板に内径5.2
mm、高さ３mmのボルトを５秒ピツチで連続的にプ
ロジエクシヨン溶接し、１万回毎にガイドピンを
取外して外観検査を行つた。その結果は次表に示
されるとおりであり、本発明のガイドピンが極め
て優れた耐久性を持つことが明らかである。

【表】

【表】 第２図は第２の発明の実施例を示すもので、ガ
イドピン主体１をセラミツクス材料からなるもの
とするとともに、底面７に向つて拡大したテーパ
状部８を持つ深い凹部９をガイドピン主体１の内
部に形成したものである。本実施例ではガイドピ
ンは電極主体２内にノズル１０を介して供給され
る圧縮空気により出没される構造とされている
が、第１図のようにスプリング６により出没され
る構造としてもさしつかえない。 このような凹部９を形成したガイドピンは中実
なものに比較して軽量化を図ることができ上下動
の応答性が早くなるうえ、圧縮空気により電極本
体１から突出される場合には空気流がこのテーパ
状部８を持つ凹部９内に入りガイドピンをがたつ
かせることなく正しく中心線上に保つたままで出
没させることができるので、溶接されるナツト等
の位置ずれを防止することができる。更にこのよ
うな凹部９を持つガイドピンは溶接時の熱を広い
表面積から放熱することができるので、ガイドピ
ンの耐久性を一段と向上させることができる。以
上のような効果を確認するために次のとおりのテ
ストを行つた。 まず太径部の直径５mm、長さ40mm、重さ3.0ｇ
のステンレス製ガイドピンと、同寸法の重さ1.6
ｇのアルミナ製のガイドピンと、同寸法の重さ
1.3ｇのシリコンナイトライド製のガイドピンと
を用意した。これらはいずれもその底面から内径
３mm、深さ20mmの凹部が形成されたものである
が、凹部を持たないものも比較のために用意し
た。これらの各ガイドピンを0.1mm、0.2mm、0.3
mm、0.5mmのクリアランスを持たせたガイドピン
ホルダーにセツトし、圧縮空気による出没を行わ
せて作動状況を観察したところ次表のとおりの結
果が得られた。

【表】 ○：スムーズに動く
△：多少ひつかかる
×：動かない又はガタガタ動く
このように凹部が形成されたガイドピンはクリ
アランスが小さくてもスムーズに動くが従来の平
底状のものはクリアランスが小さいとスムーズに
動くことができない。このように本発明のガイド
ピンはクリアランスの小さい場合にもまつすぐに
出没させることができるのでパネルやナツト等の
片当りがなく、部分的な摩耗を生ずることがない
ので優れた耐久性が得られることとなる。 なおこのような中空状のガイドピンはメカプレ
ス、射出成形、乾式ラバープレス、流し込み等の
方法によつて成形されたうえ焼成して製造される
ものであり、例えば乾式ラバープレス法による場
合の工程は次のとおりである。 まずスプレードライヤーで造粒したシリコンナ
イトライド原料を直径４mm、長さ30mmの中芯金を
持つ内径10mm、長さ60mmのゴム型内を投入し、
1000Kg／cm²の圧力でプレス成形する。その後成形
体を中芯金から取外し施盤により太径部６mm、長
さ５mmに白加工し、窒素雰囲気中で1700℃で焼成
して中芯金により凹部が形成されたガイドピンを
得ることができる。 またメカプレス法による場合には、例えば直径
4.2mm、長さ33mmの中芯金を持つた下パンチと先
端部が凹形状の上パンチを持つた内径10mmの金型
中にスプレードライヤーで造粒したアルミナ原料
を投入し、500Kg／cm²の圧力でプレス成形した。
成形体を中芯金から取外し施盤で太径部外径6.1
mm、長さ55mmの大きさに白加工した後、酸化雰囲
気中で1600℃で焼成すれば中空状のガイドピンを
得ることができる。 （発明の効果） 以上に説明したとおり、第１の発明によれば溶
接時の高温条件下においても絶縁不良のおそれが
なく摩耗が少ない極めて耐久性に優れたガイドピ
ンを得ることができる。また第２の発明によれば
耐久性に優れるのみならずナツト等を正確に位置
決めすることができ、軽量性、作動応答性、経済
性にも優れたガイドピンを得ることができる。よ
つて本発明は従来の問題点を一掃したプロジエク
シヨン溶接機用ガイドピンとして、産業の発展に
寄与するところは極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の実施例を示す断面図、第
２図は第２の発明の実施例を示す断面図である。 １：ガイドピン主体、２：電極主体、７：底
面、８：テーパ状部、９：凹部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プロジエクシヨン溶接機の電極主体２の内部
   を出没するガイドピン主体１をシリコンナイトラ
   イドセラミツクス材料からなるものとしたことを
   特徴とするプロジエクシヨン溶接機用ガイドピ
   ン。 ２ プロジエクシヨン溶接機の電極主体２の内部
   を出没するガイドピン主体１をセラミツクス材料
   からなるものとするとともに、その内部に底面７
   に向つて拡大したテーパ状部８を持つ深い凹部９
   を形成したことを特徴とするプロジエクシヨン溶
   接機用ガイドピン。