JPH1085951A - 溶接機における電極装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中空状に形成され、大径フランジ部と中径フ
ランジ部と小径軸部とを有する段状フランジ付き軸部品
を、板上ワークに確実に供給し良好な溶接作業を行なう
ことのできる溶接機の電極装置を提供すること。 【解決手段】 電極装置１は、上部電極２と下部電極３
とを有して構成され、下部電極３には、ガイドスリーブ
６が上下方向に摺動可能に配設されている。ガイドスリ
ーブ６は、アウター軸７と、インナー軸８とを有して構
成され、アウター軸７は、上部に軸方向に３分割される
薄肉部７ａと、下部にインナー軸８が貫通される厚肉部
７ｃが形成され、インナー軸８は下部にナットが配設さ
れる頭部８ａと、アウター軸７の厚肉部７ｃを貫通する
胴体部８ｂと、軸部品１０をガイドするガイド部８ｃと
を有して形成されている。そして、アウター軸７の薄肉
部７ａの外周面にワークＷがガイドされ、インナー軸８
のガイド部８ｃに軸部品１０の中空部１４がガイドされ
る。さらに軸部品の中径フランジ１２の下面はアウター
軸７の薄肉部７ａの上面に当接され、上部電極２の作動
により、ガイドスリーブ６を下方に移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、板状ワークに、
中空状に形成され大径フランジ部と中径フランジ部と小
径軸部とを有する段状フランジ付き軸部品を溶接する電
極装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車産業において、板状ワー
クにフランジ付き軸部品の溶接が行なわれている。この
場合、前記ワークに形成された開口穴に前記軸部品の軸
部を挿通させ、前記部品のフランジ部を前記ワークの上
面に当接した状態で溶接が行なわれている。前記ワーク
の開口穴と前記軸部品の軸部とのクリアランスは比較的
大きく、前記部品が前記ワークに容易に挿通できるよう
に形成されている。

【０００３】しかし、近年、技術の向上とともにフラン
ジ付き軸部品の溶接位置精度の向上が求められるように
なってきた。前記ワークに形成される開口穴と前記部品
の軸部とのクリアランスが大きいと、軸部品の位置精度
が変動するため、このクリアランスを小さくするため軸
部品の形状そのものが改良されるようになってきた。

【０００４】改良された軸部品は、図２に示されるよう
に、従来のフランジ部と軸部との間に中径のフランジ部
を形成するもの（段状フランジ付き軸部品と呼ばれる）
であり、中径のフランジ部が前記ワークの開口穴に嵌合
されることによって開口穴とのクリアランスを小さくす
るものである。

【０００５】さらに、この段状フランジ部付き軸部品
は、自動供給装置の自動供給を容易にさせるため中空状
に形成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の溶接機
の電極装置は、ワークの開口穴と軸部材とのクリアラン
スが大きいため、軸部材のワークの開口穴に対するガイ
ドの構成が、精度を向上するようにはなされていない。
つまり、段状フランジ付き軸部品としてのガイドの構成
がされていないため、中径フランジ部をワークの開口穴
に挿入する際、中径フランジ部がワーク開口穴の縁部に
引っかかり、ワークに部品がセットされないおそれが生
じてしまう。

【０００７】この発明は、上述の課題を解決するもので
あり、段状フランジ付き軸部品をワークの開口穴に確実
にガイドすることによって、不良品を少なくすることの
できる溶接機の電極装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明にかかわる溶接
機の電極装置では、上記の課題を解決するために次のよ
うに構成するものである。即ち、板状のワークに、中空
状に形成され大径フランジ部と中径フランジ部と小径軸
部とを有する段状フランジ付き軸部品を溶接するための
電極装置であって、前記電極装置は上部電極と下部電極
を備え、前記下部電極に、ワークを支持する電極チップ
と、前記電極チップ内を上下摺動可能に嵌合されるガイ
ドピンが配設され、前記ガイドピンが、前記ワークをガ
イドするアウター軸と、前記段状フランジ付き軸部品を
ガイドするインナー軸と、を有して構成され、前記アウ
ター軸が、上部に前記段状フランジ付き軸部品の小径軸
部が挿入されるとともに中継フランジ部下面に当接可能
に形成される薄肉部と、下部に前記インナー軸を嵌合支
持する厚肉部と、を備えて形成され、前記インナー軸
が、下部に前記アウター軸下面に当接可能な頭部と、中
央部に前記アウター軸の厚肉部に嵌合する胴体部と、上
部に前記段状フランジ付き軸部品の中空部に嵌合するガ
イド部と、を有して形成されていることを特徴とするも
のである。

【０００９】また好ましくは、前記ガイドピンの下方
に、エア室が形成されていることを特徴とするものであ
れば良い。

【００１０】また、前記アウター軸に、前記薄肉部から
前記厚肉部の上部にかけて複数個のスリットが形成さ
れ、前記薄肉部が軸方向に複数個に分割されていること
を特徴とするものであれがなお好ましい。

【００１１】さらに望ましくは、前記ガイドピンが下方
に移動される際、前記アウター軸スリットの下部が、前
記エア室に接続されるように構成されることを特徴とす
るものであれば良い。

【００１２】また、前記アウター軸に、前記アウター軸
の厚肉部の外周面から薄肉部内に形成されるエア導通路
と、前記薄肉部の内部から薄肉部の外周面に形成される
エア排出口と、が配設され、前記ガイドピンが下方に移
動される際、前記エア導通路前記エア室に接続されるこ
とを特徴とするものであってもよい。

【００１３】さらに、前記電極チップに、前記電極チッ
プの内周面全周にわたって形成される少なくとも１個の
エアの導通溝と、前記導通溝から前記導通溝の外周面に
貫通される少なくとも１個のエアの通路が形成されるこ
とを特徴とするものであればよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面に基づいて説明する。

【００１５】図１は、溶接機の電極装置を示すものであ
り、板状のワークＷに形成される開口穴Ｗ１に、図２に
示される中空状の段状フランジ付き軸部品（以下、軸部
品という）１０を挿入して溶接するように構成されてい
る。軸部品１０は大径フランジ部１１と中径フランジ部
１２と小径軸部１３から形成され、軸心に沿って中空部
１４が形成されている。

【００１６】電極装置１は、下面から軸心方向に形成さ
れる逃がし穴２ａを有する上部電極２と下部電極３とを
備えて構成され、下部電極３には、図示しない溶接機機
台に配設される電極ホルダ４と、電極ホルダ４の上方に
配置される電極チップ５と、電極チップ５内を上下方向
に摺動可能に配設されるガイドスリーブ６と、を有して
構成されている。

【００１７】電極チップ５の上面にはワークＷが支持さ
れ、下部に、段状凸部５ａが配設されている。段状凸部
５ａの外周面には雄ねじ５ｂが形成され、電極ホルダ４
の凹部４ａに形成される雌ねじ４ｂに螺合される。ま
た、電極チップ５の内部には、軸心に沿ってガイドスリ
ーブ６が嵌合される穴５ｃが形成され、穴５ｃの下部は
テーパ部５ｄに連接されて大径穴５ｅが形成されてい
る。さらに、穴５ｃの中央部あたりにエアが流入される
エア導通溝５ｆが穴５ｃの全周面にわたって形成され、
エア導通溝５ｆからエアが外部に排出されるためのエア
通路５ｇが１箇所形成されている。このエア導通溝５ｆ
及びエア通路５ｇは、ガイドスリーブ６内に混入された
溶接塵などのゴミをエアによって吹き飛ばすとともに、
下部電極３の冷却効果としての役目をするために形成さ
れる。なお。エア導通溝５ｆ、エア通路５ｇは、１個で
なくても２個以上形成されてもよい。

【００１８】ガイドスリーブ６は、図３に示されるよう
に、電極チップ５の穴５ｃに摺動可能に嵌合されるアウ
ター軸７と、アウター軸７内に貫通されるインナー軸８
と、を備えて構成されている。

【００１９】アウター軸７は、円柱状に形成され、上部
に軸部品１０の小径軸部１３を挿入するように形成され
る薄肉部７ａと、下部にインナー軸８が貫通される穴７
ｂを有する厚肉部７ｃと、を備えて形成され、厚肉部７
ｃの下部には、電極チップ５のテーパ部５ｄに係合する
テーパ部７ｄが形成されている。また、図４〜５に示さ
れるように、薄肉部７ａから厚肉部７ｃの上部にかけ
て、軸心に方向に３個のスリット７ｅが形成され、薄肉
部７ａは３分割されている。なお、スリット７ｅは、３
個でなくてもそれ以上に形成されていてもよい。

【００２０】さらに、薄肉部７ａの上面は軸部材１０の
中径フランジ部１２の下面が当接されるとともに上部電
極２によって下方に押圧される。なお、軸部品１０の小
径軸部１３が挿入される薄肉部７ａは、小径軸部１３が
挿入されやすいように、小径軸部１３との隙間を有する
ように形成されることが望ましい。

【００２１】インナー軸８は下部にアウター軸７の下面
に当接可能な頭部８ａと、アウター軸８の穴７ｂに嵌合
する胴体部８ｂと、アウター軸７の薄肉部７ａ内に配置
され軸部品１０の中空部１４内に挿入されるガイド部８
ｃと、を備えて形成されている。また、ガイド部８ｃの
先端部は軸部材１０をガイドしやすいように鋭角状のテ
ーパ部８ｄが形成されている。なお、本形態においては
頭部８ａは胴体部８ｂの下部に形成される雄ねじに螺合
されるナットが使用され、胴体部８ｂはガイド部８ｃよ
り小径に形成され、これによって、インナー軸８はアウ
ター軸８に一体的に固定されることになる。

【００２２】一方、電極ホルダ４に形成される凹部４ａ
はエア室９として形成され、外部に配設される図示しな
いエア供給装置に接続されている。そして、エア室９に
供給されるエアの圧力によって、ガイドスリーブ６を上
方に押圧して、アウター軸７の上部を電極チップ５の上
面より突出するとともに、溶接時に、エア室のエアをエ
ア導通溝５ｆに流入するように構成している。

【００２３】図６〜８は、別の形態を示すガイドスリー
ブ１６であり、ガイドスリーブ１６はアウター軸１７と
インナー軸１８とを有して構成されている。このガイド
スリーブ１６は上記の形態のガイドスリーブ６と一部相
違しているものであるため、相違点について説明を加え
るものとする。アウター軸１７に形成される薄肉部１７
ａにはスリットが形成されず分割されていない。また、
アウター軸１７の厚肉部１７ｃ外周面からアウター軸１
７の薄肉部１７ａの内部に向かってエア導通路１７ｆが
形成され、エア導通路１７ｆの上方に、エア排出口１７
ｇが形成されている。つまり、エア導通路１７ｆはガイ
ドスリーブ１６が電極チップ５内を下方に移動する際
に、エア室９からのエアが流入され薄肉部１７ａ内のイ
ンナースリーブ１８との隙間部に供給されるように形成
され、さらにそのエアがエア排出口１７ｇから、電極チ
ップ５に形成されたエア通路５ｇに排出されるように形
成されていればよい。

【００２４】次に、上記のように構成される電極装置１
の作用について説明する。

【００２５】図１は、ワークＷ及び軸部品１０が下部電
極３にセットされた状態で電極加圧前の状態を示してい
る。ガイドスリーブ６は、エア室９に供給されているエ
ア圧によって、電極チップ５の上面より突出している。
さらに、ガイドスリーブ６のアウター軸７のテーパ部７
ｄは、電極チップ５のテーパ部５ｄに係合された状態に
ある。

【００２６】電極チップ５より突出されたガイドスリー
ブ６のアウター軸７の外周面に、図示しないワーク供給
装置により、ワークＷの開口穴Ｗ１がガイドされるよう
にセットされ、ワークＷは電極チップ５上に支持され
る。ワークＷが下部電極２上にセットされると、図示し
ない部品供給装置により、軸部品１０がガイドスリーブ
６に供給される。供給された軸部品１０は、ガイドスリ
ーブ６のインナー軸８のガイド部８ｃに軸部品１０の中
空部１４でガイドされるとともに、軸部品１０の小径軸
部１３の外周面がアウター軸７の薄肉部７ａ内に遊嵌さ
れ、中径フランジ１２の下面がアウター軸７の薄肉部７
ａの上面に当接される。

【００２７】このようにワークＷと軸部品１０がセット
された後、図９に示されるように上部電極２が作動され
ると、ガイドスリーブ６を使用する場合の下部電極で
は、上部電極２は、軸部品１０の大径フランジ部１１の
上面に当接後、軸部品１０を押圧して軸部品１０及びガ
イドスリーブ６とをエアの圧力に抗して下降させる。上
部電極２は、軸部品１０の大径フランジ部１１の下面が
ワークＷの上面に当接された時点で下降が停止され、そ
の位置で溶接作業が行なわれ、軸部品１０をワークＷに
溶接する。なお、インナー軸８の上端は軸部品１０を貫
通し、上部電極２の逃がし穴２ａ内に配置されている。

【００２８】また、ガイドスリーブ６が下降されると、
アウター軸７のテーパ部７ｄが電極チップ５のテーパ部
５ｄとの係合を解除し、エア室９のエアが電極チップ５
の大径穴５ｅを介してアウター軸７の厚肉部７ｃからス
リット７ｅ内に流入され、溶接時にガイドスリーブ６内
に混入された溶接塵等のゴミを、エアの圧力によって、
電極チップ５の導通溝５ｆ、エア通路５ｇを通って外部
に排出する。

【００２９】軸部品１０は、ガイドスリーブ６のアウタ
ー軸７とインナー軸８にガイドされ、ワークＷは、アウ
ター軸７の外周面にガイドされているので、軸部品１０
は、ワークＷの開口穴Ｗ１に確実に挿入され溶接作業が
行なわれることになる。

【００３０】また、下部電極がガイドスリーブ１６を使
用する場合においては、ガイドスリーブ１６が下降され
ると、エア室９のエアは、エア導通路１７ｆ、エア排出
口１７ｇを介して薄肉部１７ａ内に流入され、薄肉部１
７ａ内に混入された溶接塵等とともに、電極チップ５の
導通溝５ｆ、エア通路１７ｇを通って外部に排出され
る。

【００３１】

【発明の効果】上述のように、本発明による溶接機の電
極チップによれば、板状のワークに、中空状に形成され
大径フランジ部と中径フランジ部と小径軸部とを有する
段状フランジ付き軸部品を溶接するために有効なもので
あり、前記ワークが下部電極に摺動可能に配設されるガ
イドピンのアウター軸にガイドされ、前記段状フランジ
部品が前記ガイドピンのインナー軸にガイドされるよう
に構成されている。つまり、下部電極に配設される前記
ガイドピンが分割される２つの位置決め機能を有するよ
うに構成されているので、中空状に形成される前記段状
フランジ部品が板状ワークに確実に位置決め挿入され、
良好な溶接作業を行なうことができる。

【００３２】また、前記ガイドピンの下方に、エア室が
形成されているため、ガイドピンを常時、上方に押圧す
ることができる。

【００３３】前記アウター軸の薄肉部から厚肉部の上部
にかけて複数個のスリットが形成され、軸方向に複数個
に分割されているため、前記軸部品を確実に収納・ガイ
ドすることができる。

【００３４】さらに、この電極装置の前記電極チップ・
前記アウター軸には、溶接時、つまりガイドピンの下降
時、前記エア室のエアが流入され外部に排出されるよう
に、エアの通路が形成されているので、溶接時に混入さ
れる溶接の塵等を外部に吹き飛ばすことができ、ガイド
ピンのスムーズな動きを確実に行なうことができるとと
もに下部電極の冷却効果に役立つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による電極装置を示す正
面断面図

【図２】軸部品の断面図

【図３】図１におけるガイドスリーブを示す正面断面図

【図４】同側面図

【図５】同平面図

【図６】ガイドスリーブの別の形態を示す正面断面図

【図７】同側面図

【図８】同平面図

【図９】図１における電極装置の作用を示す図

【符号の説明】

１…電極装置 ２…上部電極 ３…下部電極 ５…電極チップ ５ｆ…エア導通溝 ５ｇ…エア通路 ６、１６…ガイドスリーブ（ガイドピン） ７、１７…アウター軸 ７ａ、１７ａ…薄肉部 ７ｃ、１７ｃ…厚肉部 ７ｅ…スリット ８…インナー軸 ８ａ…頭部 ８ｂ…胴体部 ８ｃ…ガイド部 １０…軸部品 １１…大径フランジ部 １２…中径フランジ部 １３…小径軸部 １４…中空部 １７ｆ…エア導通路 １７ｇ…エア排出口

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状のワークに、中空状に形成され大径
   フランジ部と中径フランジ部と小径軸部とを有する段状
   フランジ付き軸部品を溶接するための電極装置であっ
   て、 前記電極装置は上部電極と下部電極を備え、 前記下部電極に、ワークを支持する電極チップと、前記
   電極チップ内を上下摺動可能に嵌合されるガイドピンが
   配設され、 前記ガイドピンが、前記ワークをガイドするアウター軸
   と、前記段状フランジ付き軸部品をガイドするインナー
   軸と、を有して構成され、 前記アウター軸が、上部に前記段状フランジ付き軸部品
   の小径軸部が挿入されるとともに中継フランジ部下面に
   当接可能に形成される薄肉部と、下部に前記インナー軸
   を嵌合支持する厚肉部と、を備えて形成され、 前記インナー軸が、下部に前記アウター軸下面に当接可
   能な頭部と、中央部に前記アウター軸の厚肉部に嵌合す
   る胴体部と、上部に前記段状フランジ付き軸部品の中空
   部に嵌合するガイド部と、を有して形成されていること
   を特徴とする溶接機における電極装置。
2. 【請求項２】 前記ガイドピンの下方に、エア室が形成
   されていることを特徴とする請求項１記載の溶接機にお
   ける電極装置。
3. 【請求項３】 前記アウター軸に、前記薄肉部から前記
   厚肉部の上部にかけて複数個のスリットが形成され、前
   記薄肉部が軸方向に複数個に分割されていることを特徴
   とする請求項１乃至２記載の溶接機における電極装置。
4. 【請求項４】 前記ガイドピンが下方に移動される際、
   前記アウター軸のスリットの下部が、前記エア室に接続
   されるように構成されることを特徴とする請求項３記載
   の溶接機における電極装置。
5. 【請求項５】 前記アウター軸に、前記アウター軸の厚
   肉部の外周面から薄肉部内に形成されるエア導通路と、
   前記薄肉部の内部から薄肉部の外周面外部に形成される
   エア排出口と、が配設され、前記ガイドピンが下方に移
   動される際、前記エア導通路が前記エア室に接続される
   ことを特徴とする請求項１乃至２記載の溶接機における
   電極装置。
6. 【請求項６】 前記電極チップに、前記電極チップの内
   周面全周にわたって形成される少なくとも１個のエアの
   導通溝と、前記導通溝から前記導通溝の外周面に貫通さ
   れる少なくとも１個のエアの通路が形成されることを特
   徴とする請求項１乃至５記載の溶接機における電極装
   置。