JPS61500837A - 抵抗溶接用可撓性電極 - 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】 抵抗溶接用可撓性電極 技術分野 本発明は、抵抗溶接に係り、特に抵抗溶接機用のｆ極に係る。

背景技術 本発明は綱かいハニカム構造体を充実金属構造体の表面に抵抗溶接する必要から 考え出されたものである。ｖＩに米国特許第４．２１８．０６６号に開示されて いる如く、周　′°゛縁方向に延びる金ｆｆ１ＩＩ造体に接合されたハニｈム金 属グリッドはガスタービンエンジン用の０転シールとして有用なものである。ろ う付けがかかる構造体を製造するための一つの好ましい方法であり、かかる構造 体のハニカム構造体１０及び充実金属構造体１２が第２図に示されている。固定 の必要性を低減し、また充実金属構造体１２に対するハニカム構造体１０の適正 な配置を確保するためには、まずハニカム構造体が充実金１ｉａａ造体に対し抵 抗溶接によって突合せ溶接される。この溶接が行われた後、溶接された構造体が 炉内に配置され、抵抗溶接部を含む接合部の周りにろうが流動せしめられ、これ により最終製品が形成される。

しかしセルの壁厚が０．１３〜０．３８１１程度である典型的なハニカム構造体 は比較的脆弱な構造体であるので、コンデンサ放電式抵抗溶接機による従来の溶 接法は上述の如き突合せ溶接部を形成するには不適当である。特に通常の１１Ｇ ４な形態のものであろうとホイール状のものであろうと、剛固な電極が使用され る場合には、荷重が高度に集中し、また電流が局部的に流れ、その結果ハニカム 構造体が圧壊されたり過熱されたりすることがある。勿論電極による加圧力を低 いレベルに調節することができる。しかしその場合にも溶接機の’Ｉ極を互いに 他に対しまた加工片の表面に対し整合することにより、電極がハニカム構造体の 表面との不均一に接触し、その結果上述の如き欠陥が生じることがある。この問 題はハニカム構造体の表面が不規則であるか又は該表面に接触する電極の形状と 正確に同一の形状をなしていない場合に生じる問題と同一の種類の問題である。

従ってｓｈが変更され良好な整合が達成されないならば、特にセルの壁厚が０． １１１程度である場合には、上述の如き欠陥が生じる。

本願発明者以外にもかかる種類の問題に既に注意を払っている者がいる。例えば 米国特許第２．２６６．４２４号には、多数の可撓性Ｎ８ｉフインがゴムパッド により加工片に対し付勢されるよう構成されたスポット溶接用電極が開示されて いる。また米国特許第２．８９２．９２２号には、ハニカム材を抵抗溶接し鍛造 する方法及び装置が開示されている。この米国特許に於ては、一つのシートのみ がハニカム材に取付けられ、ハニカム材の一端が開いた状態に維持されなければ ならない本発明の主要な目的とは異なり、ハニカム材が二つの金属シートの間に 抵抗溶接される。多数の可動の電極フィンガを加工片へ向ｔＪて付勢するために 可撓性パッド又はガス袋が配置されている。これらの米国特許第２．２６６．４ ２４＠及び同第２．８９２，９２２号に於ては、゛電極は加工片の表面に対し一 部の平面方向に剛固であり、これに対向する平面方向には可撓性を有している。

更に他の一つの方法に於ては、より柔軟な表面を与えるべく、細い導線メツシュ の欝が剛固な電極の端部を横切って配置されている。しかしこれらの従来の方法 はそれらに適した目的を達成するものではあるが、ハニカム材の細かい表面に層 幅を及ぼすことなく良好な接合部を得るという本発明の目的には必ずしも有用な ものではない。

発明の開示 本発明の目的は、抵抗溶接用の改良されたＴｉ極を提供することである。ハニカ ム材の如き脆弱な構造体に均一な力を与えることができ、また溶接はに対し加工 片の表面を整合させる際に加工片の不規則な表面に従う電極が特に望ましい。

本発明によれば、電極は実質的に断面Ｔ形を成しており、Ｔの！！直線を構成す る舌状部により溶接機に接続される。

薄いシート金属にて形成された中空シェル部が舌状部より横方向に延在している 。中空シェル部内には、柔軟なシェル部が加工片に対し押付けられた場合にも電 極の、形状を実質的に維持するシリコンゴムの如き材料が充填されている。

電極の中空シェル部は舌状部の周りに撓み得るよう構成され、これにより電極の 接触面がそれに平行ではない加工片の表面に容易に従い得るようになっているこ とが好ましい。電極は０．１４〜０．３８１１１１１の厚さの銅合金シートにて 形成され、該シートはその対を成す両端が舌状部を形成するよう折曲げられてい ることが好ましい。本発明の他の一つの実施例に於ては、電極の中空シェル部は 固体材料ではなく、密閉された流体にて充填される。

本発明の電極は、不均一であり又は溶接機の垂直平面に対し種々の角度にて傾斜 した表面を有する加工片と良好に接触するものである。また本発明の電極は耐久 性に優れ、また良好なハニカム材接合部を容易に形成し得るものであることが解 っている。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について！Ｌ細に説明する。

図面の簡単な説明 第１図は内部にゴムブロックが配置された中空シート金属部を含む抵抗溶接用電 極を、それが二つの加工片を接合すべく溶接機の二つのアームの間に配置されて 使用されている状態にて示している。

第２図は第１図に示された装置の部分縦断面図である。

第３図は剛固な舌状部を有する電極を示している。

第４図は中空部の内部を充１１する液体封入袋を有する電極を示してい８゜ 第５図は舌状部及び中空シェル部の上方部が剛固である電極を示している。

発明を実施するための最良の形態 これより本発明を、米国特許第２．８１４．７１７＠に開示された構造体と同様 の構造体を製造すべく超合金基体の表面にハニカム材を溶接することに関し説明 する。ハニカム材は厚さ約０．０９１〜０．　１１ｍ１ｌｌのＨａｓｔｅ＋＋ｏ ｙ　Ｘ合金（２２ｗｔ％Ｃｒ、１．５ｗｔ％ＣＯ，１８，５ｗｔ％Ｆｅ、シート 金属にて形成されている。ハニカム材のセルは六角形を成しており、横断寸法、 即ち幅は約１．５５＋ｕであり、高さは約１５ｎ１１である。抵抗溶接部はＭｏ ｄｅｌ　３０００の１！源及びＭｏｄｅｌ　Ｍのヘッドを装備したアメリカ合衆 国二・インダストリーズ・インコーホレイテッド（Ｂｅｎｃｈｍａｒｋｌ　ｎｄ ｕｓｔｒｉｅｓ　ｌ　ｎｃ、　）製のコンデンサ放電式スポット溶の面積に応じ て変化される。本発明は本明細書に開示された構造体及び材料以外の構造体及び 材料を他の溶接ｎを用いて抵抗溶接することに対しても一般に有用なものである 。

第１図は本発明による電極１４を、それが接合線１３に於てハニカム材１Ｑの一 部を充実基体１２〈両者とも仮想線にて示されている）に固定するために使用さ れている状態にて示している。電極１４は抵抗溶接□のアソバアーム１６に捕捉 されている。このアームに対する！直下方への力により電極１４が加工片１０及 び１２に対し押付けられ、これにより溶接機（図示せず）のボトムアーム１８に 対し加工片がクランプされる。

電極１４は実質的に逆Ｔ形を成している。電極はＣＩＪ−１％Ｃ「又はＣｏ　− Ｂｅ　−Ｃｕ　（アメリカ合衆国抵抗溶接！［造協会（Ｕ　、　Ｓ　、　Ｒｅｓ ｉｓｔａｎｃｅ　Ｗｅｌｄｅｒ　Ｍ　ａｎｕｆａｃｔｕｅｒＳ　Ａ　５ＳＯＣｉ ａｔｉＯｎ）のクラス２又は３の銅合金、即ち抵抗Ｗｉ接出用電極使用される周 知の材料の如き薄い銅合金シートにて形成されている。シートは電極構造体が十 分な可撓性を有するよう、非常に薄く、０．１３５〜０．３８１１１程度の厚さ のものである。電極はアーム１６内に保持される舌状部２ｏと、断面中空であり 且舌状部より横方向に延在するロアシェル部２２とを有している。電極１４の下 面２４はハニカム材の上面１１に接触する。シェルｌ５２２の中空断面部内には 約５０〜６０の硬度計硬さを有するＧ　ｅｎｅｒａｌ　Ｅ　１ｅｃｔｒｉｃ　Ｒ Ｔ　Ｖ　６３０シリコンゴムの如きエラストマより成る弾性ブロック２６が配置 されている。

第２図は本発明の′ｇｉ極の特徴を理解成らしめるべく、第１図に示された装茸 の部分垂直縦断面を示している。アーム１６及び１８が互いに近付く方向へ駆動 され、電極１４を加工片に対し押圧する場合には、弾性ブロック２６が電極の全 体形状を維持する。電極により接触される加工片の上面１１が不均一であると、 電極の下［１ｋｉ２４はその上面に従い、弾性ブロック２６の作用によって該表 面と接触した状態に押圧−される。加工片の上面が′Ｒ１４の表面と整合されて いない場合には、即ち加工片の上面が７−ムの垂直運動平面に実質的に垂直では ない場合には、シェル部２２に不均一な力が・作用し、図に於て仮想￥＄２８に より示されている蝙くシェル部が舌状部２０の周りに撓む。

図に於ては、舌状部は最も単純な形態にて示されており、電極のシェル部を構成 するシート金属の対を成す両端より成っている−０このことは、舌状部２０が前 述の種々の目的を達成すべく容易に撓み得るよう構成されるので望ましい。

しかし第３図に示された実施例も本発明の範囲内に属するものである。第３図に 於ては、シェル２８ａが固体の舌状Ｗ２０ａに接合部３４に於てろう付けされて いる。この実施例に於ても、シェルが可撓性を有しており、シェルの内部にエラ ストマが配置されていることにより、シェルは舌状部２０ａの垂直軸線の周りに 撓み運動することが可能である。また第３図は垂直側型の柔軟性を増大させるべ く、特に側壁３６を屈曲させることによってシェルの形状が如何に変化されてよ いかを示している。勿論かかるｌｅｔは図示の断面形状以外の断面形状を有して いてもよい。例えば円形の断面形状や規則的な形状ではない他の断面形状も本発 明の範囲内に属すものである。

第４図に本発明の他の一つの実施例が図示されている。

この実施例に於ては、弾性ブロックは電極のシェル２８ｂ内に収容された袋体３ ０に置換えられている。袋体は好適で形成されていてよく、チューブ３２を経て 加圧される。

本発明の更に他の一つの実施例に於ては、袋体は省略されてよく、シート金属の 気密キャピテイを形成すべく電極の両端が閉じられてよい。

シェルが上述の如く舌状部の周りに十分に撓むことが最も望ましいが、本発明の 使用可能なより基本的な構成が第５図に示さている。舌状部２０ｃには横方向に 延在する剛固な部材３８が取付けられている。中空シェル部は部材３８とこれに 取付けられたシート金属部材４０とより成っている。中空シェル部内には弾性ブ ロック２６ｃが収容されている。

シェル部の全体形状を維持し１りるものである限り、ばね及び他の材料の如き池 の種々の構造体が電極の中空断面部を充填するために使用されてよい。圧縮性材 料が好ましいが、液体も本発明の目的を達成する。何故ならば、薄くシェルはそ れが押圧された領域より離れた位置に於て膨張し得るからである。中空断面部を 充填する材料は加圧力の点から見て下面２４を加工片に対し押付けるに十分な圧 力を発生し得るものであればよい。シェル部の内部を充填する目的との組合せに 於て、−又はそれ単独の目的で、電極に対し気体又は液体による冷却が適用され てよい。

本発明の一つの好ましい使用態様に於ては、電極は長方形の下面２４を有してい る。１９Ｘ３８１１ＩＤ及び３２Ｘ６４Ｉの表面積を有し約１３１１の内部高さ を有するシリコンゴムにて充填された電極が、二つのアーム間に２０〜１３５ｋ ｇの加圧力が与えられる状態にて使用された。これらの電極により発生される公 称の加工片加圧力は２７５〜６６２ｋｐａの範囲である。この電極は耐久性を有 することが認められ、それらが腐食しても経済的に交換されるものであれる。電 流パルスは導電性を有する電極を経て接合部へ流れ、これにより接合部１３に於 ては加工片を局部的に加熱し、溶接部を形成する。電極は可撓性を有するが、十 分な構造的一体性を有しており、従って溶接機のアームが互いの表面より容易に 離れる。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明はこれら の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可 能であることは当業者にとって明らかであろう。

Ｆ石、　２ＦＩＧ、　４ ０　際　論　？−輯　牛

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電極を溶接機に取付けるための舌状部と、前記舌状部に取付けられ且これを横切 って延在し導電性シートにて形成された中空シェル部と、前記中空シェル部内に 配置され前記中空シェル部に沿って力が与えられた場合にも前記シェル部の形状 を実質的に維持する手段と、 を含む抵抗溶接用電極。