JPS60180681A - 軸給電加圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、抵抗溶接板の給電機能を備えた電極加圧装置
に関するもので、さらに明確に言えば、ポータプルスポ
ット溶接ガンの加圧シリンダのピストンロッドの往復運
動に関連して溶接ガンの電極間に溶接に必要な加圧力と
溶接電流を与える軸給電加圧シリンダに関する。

従来一般に知られているＣ形スポット溶接ガン（１）は
、第１図にその例を示すように、Ｃ形ヨーク（２）の後
端に、絶縁された４に態で支持アーム（３）が固着され
、この支持アームに加圧シリンダ（４）のケーシング（
本体）が支持されていて、Ｃ形ヨーク（２）の先端には
一方の電極チップ（５）が、また加圧シリンダ（４）の
ピストンロッド（６）にはチップホルダ（７）を介して
他方の電極チップ（８）が相対向して偵着されており、
Ｃ形ヨークの後部端子（２′）には、２本の往復導線を
より合わせたいわゆるキックレスケーブル（９）が接続
されている。

そして支持アーム（３）の前面に有する接続導体（ｌの
にはキックレスケーブル（９）の一方の極線が接続され
、接続導体（１のとチップホルダ（７）との間には、ピ
ストンロッド（６）の往復運動に追随して動き得るいわ
ゆるシャントと称す可撓性ｆ＠板（１１）が接続されて
いるのが一般的である。

しかし、この種の溶接ガンは、シャントなどの外部接続
によって二次回路を構成するため、長時間の繰返し運！
１′！ｆによってシャントが疲労断線したり、ときには
溶接時に発生するスパッタなどの弊害を受けるなど、さ
らにはシャントを取付ｄるための限られた設置スペース
を考處した構造設計が必要となるほか、シャントの外部
接続により二次［１！路のインピーカ゛ンスを増加する
など、溶接ガンの省電力作１１′！び軽量、コンパクト
化を達成するにはさらにＱ’ｉ善の余」１！１が残され
ていた。

＠近に至り、軸給電桟構の開発が急速に；１イ巳ぬられ
てきたが、これまでに公開されてきたいくつかの技術は
、ＪＪＩＩ圧シリンダの内部に給電部１スリーブが１ｐ
″種されていて、このスリーブの内側をピストンが往復
摺動するものであって、スリーブ内に設けられた給電リ
ングが、ピストンの加圧作用に関連して夕）方に拡張し
、上記スリーブ内面とピストンロッドとの間において電
気的な通流効果が得られる構造になっている。

しかしながら、この種の軸給電装置は、スリーブの給電
部がピストンを長時間−鈴返し摺動させるシール面をも
兼ねるため、スリーブ内面がオーリングによって和くな
り、ときにはエアー漏れなどの事故を発生するほか、ス
リーブ内面には電気的な接触効果を得るための特殊なメ
ッキ加工を施す必要があり、そわはコスト面で及ぼす影
響が大きく、また大半がピストンロッドの後方から給電
するタイプのものであるから、辿電時に二次回路のフト
コロ面積’Ｃ３１’（小にするには多くの問題があった
。

本発明は、賃上の事情に鑑み開発されたものでｊｉＯ電
時の二次回路の長さを短縮し、低インピーダンスによる
省電力化を図ると共に、給電部の耐久性の向」二、軽も
）、コンパクト什及びコスト低減等を達成することを目
的とする。

以下、本発明にかかる軸給電、加圧装置の実施例を図面
に基づき詳細に表明する。

第２図及び第３図は、本発明をＣ形ポータプルスポット
溶接ガンに応用した場合の全体を示し、第４図から第６
図は、本発明装置として最も好ましい構造を具体的に示
している。

第２図及び第３図において、外観」：、第１図に示され
た従来の溶接ガンと同−描込及び機能をイｆする（１ａ
成部品には同一番とをしるし詳細は省略する。

第４図から第６図の実施例において、加圧シリンダ（４
）の中空ケーシング（１２）は、アルミニウム等の軽量
な材料から作られ、そのロッドエンド側の厚い端部開口
部（１２ａ　＞　には、給電スＩＪ−ブ（１５）の後部
が絶縁スリーブ（１４）を介して挿入され、またケーシ
ングの中ν’４．１近にはエアーポート（円）が形成さ
ねている。このシリンダケーシング（１２）と１色８ナ
スリーフ゛（１４）の間は、オーリングＯＪ）でシール
され、シリンダケーシング（１２）が絶縁スリーブ（１
４）の外面を軸方向に動き得るようになっている。

給電スリーブ（１５）の前部に形成された開口部には絶
縁ブツシュ（ＩＣ）が挿入され、この絶縁ブツシュ（Ｉ
Ｐ＞の内径に同心的に挿入されたピストンロッド（１７
）は銅合金などの導電部拐から作られ、絶縁ブツシュ（
１Ｆ）との間はオーリング（０２）でシールされている
。

給電Ｘ　リフ”　（１５）の前部の外面にはギックレス
ケーブル（９）に接続された導体（Ｉ　Ｐ、）が締め付
けである。

シリンダケーシング（１２）のシリンダヘッド側の薄い
端部間１１部（ｉ２ｈ）＋こは、ピストンロッド（１７
）　ヲ後方に貫通するヘッドカバー（１９）が１合″着
されておりコノヘッド力ｔ＜　−（１９）には厚肉部分
のストッパ（１９ａ）とエアーポート（Ｐ２）が形成さ
れている。

ピストンロッド（１７）には、そのロッド外面にオーリ
ング（０３）を介して軸方向にわずがな距離（ｅ）だけ
滑ｒＰＪＪＬ７行るピストン（２ｅ）が取トＪけられて
いる。

この遊動するピストン（２０）とシリンダケーシングの
内壁の間はオーリング（０４）でシールされ、ピストン
（２ｅ）の前後に戻し作動室（Ａ）及び加圧作動室（１
１）が形成される。

遊動するピストン（２ρ）の後面（加圧側）には、軸方
向へわずかなストローク量を確保するための奥行を有す
る環状溝（２ｎａ）が形成されていて、その環状ｆＲ（
２’　ｎ　）の内側にはピストンロッドの段部（１７ａ
）に垂直面を当接させて挿入されたストッパリング（２
１）が、ピストンロッドのネジ部（１７ｂ　）に螺着さ
せたナラ）　（２？）によって締付は固定されている。

したがってピストン（２ｅ）は、ストッパリング（２１
）と環１Ｊ、゛溝（！ｎａ）との対面する間に形成され
た遊び距ｋｌ　（ｅ　）を軸方向に遊動することができ
る。

ピストン（２ｅ）の前面（戻し側）には短かい筒吠の絶
縁ｊＡから構成された加））：リング（２：ｔ）が挿入
されていて、そのリング開口縁に（オ外側に広がる何ｉ
斜面（２？−ａ）が形成され、しかもピストンロッドと
加圧リングの内壁との空間には、ピストンロッドを取巻
くスプリング（２つが挿入されている。

このスプリング（２４）はピストンロッド（１７）にイ
）ｒ　ｉｖ、１固定された受電リング（２５）とピスト
ン（２ｅ）の前面に位置する加圧リング（２？）との間
に位置し、常時ピストン（２ρ）を加圧側へ引き戻す方
向へスプリング力を付勢させる。

受電板（２５）は、給電スリーブ（１５）の後部開口に
形成された環１に空所（１ｉ’ｉ　ａ　）を非接触状態
でピストンロッドと共に動き得るようになっている。

受電４：ｐ　（２５）と加圧リング（２３）との間には
給電接続％ｑ％として、給電スリーブとピストンロッド
との間に電流通電径路を形成するための給電リング（２
りが遊動自在に挿入されている。この給電リング（２６
）は焼結導電利からなるもので、第６図及び第７図に示
すように、複数個に分割された給電駒（２６ａ・・・）
をリング状に四め、これをその外周に形成された？＋’
＋’　（２ｎ　ｂ　）にゴＰ心スプリング（２ｆｌＣ）
を１鼾め込んで固定したものであって、各給電！ＩＩＩ
＋（２「ａ・・・）には心スプリングによるに１当なス
プリング力によって内！−□り（方向への弾発作犀が与
えられるようになっている。また、名給電１ｃ’ｌ＋の
外面には、加圧リングの枦斜面に９・（応する内側傾斜
面（２（ｉｇ）と、給電スリーブ（１５）の内面と係合
する水平面（２「ｅ）と、受電（）”；（２５）と対面
する垂Ｗｆ面（ｚｃｒ）とが形成されている。

にＬｌ−の構成により本発明装置の作用動作を説明する
。

第４図は、Ｃ形ポータプルスポット溶接ガンの加圧シリ
ンダ（４）を開放した状態を示す。

このｊμ５合、加圧作動室（ｐ）の圧縮空気はエアーポ
ー）（Ｒ２）からＪ〆ｒ出され、戻し作動室（Ａ）に這
じるエアーボー　）　（ＰＩ　）から圧縮空気が送られ
る。

このとき、ピストン（２ｅ）はスプリング（２４）の弾
発力で遊び距離（ｅ　）に相楢するわずかなストローク
ＪｊＥをロツドタ１面に沿ってすみやかに後退する。

そしてこのピストンはストッパリング（２つと接触した
状態で戻し作動室（Ａ＞に印加されたＪｌ−力によって
さらにピストンロッド（１７）と具に開放ストロ−１−
り、Ｒ１を移動し、シリンダへラドカバ−（１９）のス
トッパ（ｔ！１ａ）に当１゛ｒシて停止する。この１’
：態で溶接ガンの電率１ミ間の開１１９が可能になる。

一方、ピストン（２９）が右方へ引き戻されることによ
って、給電リング（２Ｇ）はずみやかに給電スリーブ（
ＩＲ＞と受１ｂ、（斤（２ｐ）及び加圧リング（２？）
の各接を縮径させ、可動部の動きに追従する。

第５図は、第４図の開ｊＭｒ時の！ｒ＋Ｉ＋作から加圧
時の動作を示す。

このＪ’Ｊ合、戻り作動室（Ａ＞の１ｒ：力はエアーボ
ート（Ｐｌ）から圧縮空気を排出して「ゼロ」の状態に
してあり、加圧作動室ＯＦ）にはエアーポート（Ｒ２）
を経て圧縮空気が送られる。

加圧作動室（Ｔ１）に圧力が印加されると、ピスト、・
ン（２０）はピストンロッド（１７）と共に溶接ストロ
ーク量を左方に前進し、ピストンロッド先端の電極チッ
プ（８）が被１１１１工物（Ｗ）に接触して停止ｌ−す
る。

かくして、ピストンロッド（１７）が前進できな（なっ
たとき、なおもＪ１＋圧作動室（Ｐ）の圧力がピストン
（２Ｃ１）に１１１１わると、ピストン（２りはスプリ
ング（２４）の張力に打勝って遊び距離（ｅ）のストロ
ーク１１）だ１１わずかに前進する。このとき受電扼（
２５）どＪ！！Ｉ　Ｊ、Ｔリング（２２）の間に１１′
１ｒ置する給電リング（２６）がｔｎ＋　ｎτリング（
２３）によって押圧され、その間に係合し合う傾斜【（
１）に光中するクサビ作用によって給電リング（２（ｉ
）が外方に押し拡がる結果、給電リング（２６）の外面
が給電スリーブ（１５）の後方開口部の内面と受電＋Ｉ
Ｖ　（２５＞の垂直面とにそれぞれ均等な押圧力で押付
けられ、溶接電流の通電接続に必要な電気的接触ＩＪ′
：態がｊＩＩられる。、かくして、キックレスケーブル
（９）から給電グッシュ（１５）の前部に接続された導
体（Ｉ　Ｐ、）を通じて溶接７Ｉ？流が供給されると、
溶接電流は給電スリーブ（１５）を通り、給電リング（
２’３）を経て、受電板（２Ｆ＞そしてピストンロッド
（１７）へ通流し、一対の電極チップ（８）（５）間に
（Ｉｌｌ給され、Ｃ形ヨーク（２）を通ってキックレス
ケーブル（９）に戻る。

このように、電極チップ間には溶接に必要な加圧力と溶
接電流が与えられ被加工物の溶接を完了する。

なお、本実旋例では、シリンダケーシング（１２）が給
電スリーブ（１５）の外面をフローテングするように４
．ｊ、を成されているが、これはＣ形ヨークと一体にシ
リンダケーシングを浮動させ両電極チップ間に均等な加
圧力を付勢させるためのいわゆるイフライズ’１１４７
＆を機能させた一例を示すもので、とくに産業月１０ボ
ットのＣ形スポット溶接ガンとして実用する場合に有用
である。

以上、説１す１シたように、本発明によれば、中空シリ
ングケーシングの端部開口部に給電スリーブを、またこ
の給電スリーブにピストンロッドをそれぞれ電気的に絶
縁した状態で嵌挿し、ピストンロッドに固定された受電
板と、ピストンロッドをわずかに遊動するピストンとの
間に給電リング等の給電接続製置行を介挿して、給電ス
リーブの内面と受電枦“との電気的な接続と開放を加Ｌ
１ニジリンダの動作に関連して動き得る給電接続製置に
依って行なうようにしたから、従来タイプのスポット溶
接ガンの二１２１ｉｉｌ路の外部接続に要していたシャ
ントは最早不要となって溶接通年時の二次回路のフトコ
ロ面積を最小に形成することができ、低インピーダンス
による省電力化を可能にすると共に、従来のような損傷
の激しいしかも高価な給電スリーブは使Ｊ！Ｉ　ｔ、な
いからエアー漏れなどの心配はなく、耐久性を向上させ
しかも低コストでＷ、１１’、、コンパクトに製作する
ことで総合できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来タイプのＣ形ポータプルスポット溶接ガ
ンの一例を示す側面図。第２図は、本発明にかかる軸給
電／＋ｎ圧シリングをＣ形スポット溶接ガンに応用した
場合の全体の外観を示す側面図。 第３図は、第２図の］Ｔ［−ＩＩＩ線矢視図。第４図は
、本発明装置？−を具体的に示す実施例で加圧シリンダ
の開ｉ（１状態を示す断面図。第５図は同じく加圧シリ
ンダの加圧時の１υｉｍ１図。第６図は、第５１”４　
Ｖｌ　−Ｖ、１線矢視図で加圧リングを側視した断面図
。 第７１ヅは、給電リングの給電、勢を示す拡大断面ＩＶ
ｌ。 （符号の説明） ＜４）・・・ＪｌｌＪ７：シリング　（１２）・・・シ
リンダケーシング（１５）・・・給電スリーブ　（１７
）・・・ピストンロッド（２０）・・・ピストン　（２
？）・・・力ＩＩ月＝リング（２！；）・・・受電Ｊｌ
ｊ　（２ａ　＞・・・給電リング手続補正書（自発） １．事件の表示 昭和５９年特許願第３７６３１号 ２、発明の名称 軸給電加圧装置 ３、補正をする者 別　紙 特許請求の範囲を次の通り訂正します。 「１．中空シリンダゲージングの端部に給電スリーブを
嵌挿し、この給電スリーブに嵌挿したピストンロンドに
は、ケーシング内壁を摺動し得るピストンと、上記給電
スリーブとピストンロンドとの間に電流通電経路を形成
させる給電接続装置を備えてなる軸給電加圧シリンダ。 ２、給電接続装置は、ピストンと相対向し得る位置でピ
ストンロンドに一体的にした受電板と、上記給電スリー
ブとの間に押圧される給電リングを備えてなる特許請求
の範囲第１項に記載の軸給電加圧シリンダ。Ｊ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　中空シリンダケーシングの端部に給電スリーブを嵌
   挿し、この給電スリーブに嵌挿したピストンロッドには
   、ケーシング内壁を摺動し得るピストンと、このピスト
   ンの働きに関連動作して上記給電スリーブとピストンロ
   ッドとの間に電涼辿電径路を形成させる給電接続装ｈ９
   ｆを備えてなる軸給電加圧シリンダ。 ２　給電接続装置は、ピストンと相対向し得る位置でピ
   ストンロッドに一体的にした受電板と、ピストンの動き
   に関連動作して給電スリーブとの間に押ＩＦされる給電
   リングを餠えてなる特許請求の範囲第１項に記載の！１
   １１給電ワ１１庄シリンダ。