WO2023228434A1 - チップドレッサおよびその刃具 - Google Patents

Abstract

【課題】抵抗溶接をする際に、被溶接箇所に適切な電流を流し、且つ電圧をかけることが可能なチップドレッサを提供する。　【解決手段】棒の側面の長さ方向中央部を括れさせた括れ部を有する棒状部材１０と、棒状部材１０の括れ部１１を回転中心にして公転させつつ、棒状部材１０を棒の両端を結ぶ軸を回転軸として自転させる手段を有し、括れ部１１は刃具３４となるように尖り部３５ａ，３５ｂを有する形状とし、括れ部１１を公転および自転をさせて、刃具３４で被切削物を切削する。

Description

チップドレッサおよびその刃具

　本発明は、チップドレッサおよびその刃具に関する。

　チップドレッサとは、たとえば抵抗溶接、特にスポット溶接用の電極の先端を切削する切削装置である。スポット溶接用の電極をチップドレッサの刃具に押し付けて、回転させて切削加工を行うと、電極の先端中央に突起状の切削残りが生ずることがある。（特許文献１[０００２]）。この切削残りは、刃具の回転中心付近で、切削速度がゼロまたはゼロに近くなることから生ずることが知られている。

　すなわち、図７に示すように、通常のチップドレッサ１００の刃具１０１，１０２の形状は、一対の対向しているスポット溶接用の電極１０３，１０４の略半円形の先端が、チップドレッサの刃具を略嵌合することが可能なものとなっている。

　そして、チップドレッサの刃具を、モーター１０５等で歯車を用いて回転させる。つまり、モーター１０５の回転軸１０６を矢印方向Ｒに回転させると、第１の歯車１０７が矢印方向Ｒに回転し、第１の歯車１０７の第１の噛み合い部１０８が、チップドレッサ１００の第２の噛み合い部１０９と噛み合い、チップドレッサ１００が駆動する。つまり、たとえばチップドレッサ１００が、回転軸１１０を矢印方向Ｒ１に回転する。

　この回転により、チップドレッサ１００の刃具１０１がスポット溶接用の電極１０３の先端を切削し、チップドレッサ１００の刃具１０２がスポット溶接用の電極１０４を切削する。しかしながら、略円形のチップドレッサ１００の刃具１０１，１０２の回転中心付近は、切削速度がゼロまたはゼロに近くなることから、スポット溶接用の電極１０３，１０４に切削残りが生ずることがある。

特開平７－００９１６６号公報

　上記の切削残りが生ずると、抵抗溶接をする際に、被溶接箇所に適切な電流を流し、且つ電圧をかけることが困難になる。

　そこで本発明の目的は、抵抗溶接をする際に、被溶接箇所に適切な電流を流し、且つ電圧をかけることが可能なチップドレッサおよびその刃具を提供することである。

　上記目的を達成するため、本発明のチップドレッサは、棒の側面の長さ方向中央部を括れさせた括れ部を有する棒状部材と、棒状部材の括れ部を回転中心にして公転させつつ、棒状部材を棒の両端を結ぶ軸を回転軸として自転させる手段を有し、括れ部は刃具となるように尖り部を有する形状とし、括れ部を公転および自転をさせて、刃具で被切削物を切削する。

　上記目的を達成するため、本発明のチップドレッサは、棒の側面の長さ方向中央部を括れさせた括れ部を有する棒状部材と、棒状部材の括れ部を回転中心にして公転させつつ、棒状部材の棒の両端を結ぶ軸を回転軸として自転させる手段を有し、括れ部を砥石からなるものとし、砥石を公転および自転をさせて、砥石で被切削物を切削する。

　上記目的を達成するため、本発明のチップドレッサは、　棒状部材と、棒状部材の長さ方向中央部を回転中心にして公転させつつ、棒状部材の棒の両端を結ぶ軸を回転軸として自転させる手段を有し、中央部は刃具となるように尖り部を有する形状とし、中央部を公転および自転をさせて、刃具で被切削物を切削する。

　上記目的を達成するため、本発明のチップドレッサは、　棒状部材と、棒状部材の長さ方向中央部を回転中心にして公転させつつ、棒状部材の棒の両端を結ぶ軸を回転軸として自転させる手段を有し、中央部を砥石からなるものとし、砥石を公転および自転をさせて、砥石で被切削物を切削する。

　上記目的を達成するため、本発明のチップドレッサ用の刃具は、棒状部材を有し、棒状部材の長さ方向中央部には刃具となるように尖り部を有する形状からなり、中央部で被切削物を切削する。

　上記目的を達成するため、本発明のチップドレッサ用の刃具は、棒状部材を有し、棒状部材の長さ方向中央部を砥石からなるものとし、中央部で被切削物を切削する。

　本発明では抵抗溶接をする際に、被溶接箇所に適切な電流を流し、且つ電圧をかけることが可能なチップドレッサおよびその刃具を提供することができる。

本発明の実施の形態に係るチップドレッサの分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係るチップドレッサの平面図である。 図２のＣ－Ｃ断面図である。 図２のＤ－Ｄ断面図である。 本発明の実施の形態に係るチップドレッサの棒状部材の斜視図である。 図５のＥ－Ｅ断面図である。 従来のチップドレッサの構成を示す図である。なお、この図は、本来は断面図であり、ハッチングを付すべきだが、それでは各要素がハッチングで隠れてしまうため、正面図として模式的に描いた。

（チップドレッサの構成）
　以下、本実施の形態のチップドレッサの構成について、図１，２，３，４に基づいて説明する。まず、チップドレッサ１は、棒状部材１０を有している。棒状部材１０は、棒の側面の長さ方向中央部を括れさせた括れ部１１を有する。この括れ部１１には、チップドレッサ１の刃具が形成されることになるが、図５、図６に刃具の詳細を描くこととし、図１，２，３，４では刃具の形状等の詳細は描かずに、括れ部１１の大まかな形のみを描いている。

　そして、チップドレッサ１は、棒状部材１０の括れ部１１を回転中心にして公転させつつ、棒状部材１０を棒の両端を結ぶ軸を回転軸として自転させる手段を有している。この手段は、たとえば、以下の構成で実現する。

　まず棒状部材１０を収容する収容部材１２の貫通孔１３，１３に収容し、括れ部１１が収容部材１２の穴部となる窓部１４から露出するようにする。収容部材１２の窓部１４は、収容部材１２の、図１では表されていない側の面にも、窓部１４と対向する位置に形成されている。

　そして、棒状部材１０の両端の傘型歯車取付部１５ａ，１５ｂに傘型歯車１６，１７をそれぞれ取り付ける。傘型歯車取付部１５ａと傘型歯車１６は、ピン１８を傘型歯車１６の回転軸と棒状部材１０とを貫くように配置して、両者を回転可能に固定する。傘型歯車取付部１５ｂと傘型歯車１７は一体成形するか、接着剤等で回転不可能に両者を固定する。

　傘型歯車１６，１７をそれぞれ取り付けた状態では、傘型歯車１６，１７は、貫通孔１３，１３の外側に配置される。そして、傘型歯車１６，１７が回転可能となるように棒状部材１０固定するが、傘型歯車１７は、棒状部材１０と共に回転することとなる。また、傘型歯車１６は、棒状部材１０の回転に伴わず、自由に独立して回転する。

　そして、環状のベアリング１９の内側面１９ａと、環状の第１のカバー部材２０の円筒に形成した壁部２１の外側面を重ね合わせ、壁部２１の円形に沿ってベアリング１９の外側面１９ｂを周方向に回転可能にし、且つベアリング１９の内側面１９ａは、壁部２１の円形に沿って位置固定されている。

　このベアリング１９は、ボールベアリング１９ｃを使用している。そして、第１のカバー部材２０の穴２２の縁に形成された円形の歯車部２３を有している。この歯車部２３は、第１のカバー部材２０の外形の円の中心に、歯が向かうようにされている。

　そして、円筒状の壁部２４を有する環状の第２のカバー部材２５の穴２６の縁に形成された円形の歯車部２７を有している。この歯車部２７は、第２のカバー部材２５の外形の円の中心に、歯が向かうようにされている。

　そして、第１のカバー部材２０を第２のカバー部材２５に嵌合する。その嵌合の際には、ベアリング１９の環状の外側面１９ｂと、壁部２４の内側を摺動するようにする。また、その嵌合の際には、そして、歯車部２３と歯車部２７が、傘型歯車１６，１７に噛み合うように収容部材１２を配置する。ベアリング１９は、第１のカバー部材２０と第２のカバー部材２５との回転を、スムーズにする役割を担う。

　そうすることで、歯車部２３と歯車部２７の歯を、両方の傘型歯車１６，１７が噛み合いながら回転可能となる。すなわち、歯車部２３と歯車部２７の歯を、傘型歯車１６，１７が噛み合いながら回転することで、棒状部材１０の括れ部１１を回転中心にして公転させることができる。その公転は、収容部材１２に棒状部材１０が収容された状態では、図１の矢印Ｒ２に沿った公転である。このような、収容部材１２に棒状部材１０が収容された状態で、図１の矢印Ｒ２に沿って収容部材１２が回転することは、棒状部材１０が、「括れ部１１を回転中心にして公転する」ことである。

　さらに、傘型歯車１６は、棒状部材１０と共に回転することで、棒状部材１０を棒の両端を結ぶ軸を回転軸として、自転させることができる。その自転は、棒状部材１０が、図１の矢印Ｒ３に沿った自転である。以上が、チップドレッサ１が、棒状部材１０の括れ部１１を回転中心にして公転させつつ、棒状部材１０を棒の両端を結ぶ軸を回転軸として自転させる手段の一例についての説明である。

　そして、図５、図６に示すように、括れ部１１は刃具３４となるように尖り部３５ａ，３５ｂを有する形状とし、括れ部１１を公転および自転をさせて、刃具３４で被切削物を切削する。刃具３４の全体形状は、断面Ｓ字状の刃具３４とその尖り部３５ａ，３５ｂが、括れ部１１の長さ方向に延びている。つまり、２つの尖り部３５ａ，３５ｂの先端が括れ部１１の長さ方向に細長く連続的に延びている。

　（本実施の形態におけるチップドレッサ１の稼働の仕方）
　チップドレッサ１を稼働する際には、まず、チップドレッサ１の刃具３４を公転及び自転させる。次に、図７に示した電極１０３，１０４で刃具３４をクランプする。そして、図２に示す２つの窓部１４の内部へと、図７に示した電極１０３，１０４を挿入する。

　そして、その状態を所定時間維持する。そして、図７に示した電極１０３，１０４の刃具３４のクランプを開放する。そして、チップドレッサ１の刃具３４の公転及び自転を停止する。

　（本実施の形態によって得られる主な効果）
　本実施の形態のチップドレッサ１は、刃具３４が存在する括れ部１１を回転中心にして公転させつつ、棒の両端を結ぶ軸を回転軸として自転させる手段を有している。そのため、チップドレッサ１の刃具３４の回転中心付近の、切削速度がゼロまたはゼロに近くなることがなく、スポット溶接用等の電極に切削残りが生ずることが無いか、あっても極少量である。そのため、抵抗溶接をする際に、被溶接箇所に適切な電流を流し、且つ電圧をかけることが可能なチップドレッサ１を提供することができる。

　また、棒状部材１０の括れ部１１は、図に示したように丸みを帯びている。そのため、棒状部材１０が公転および自転することにより、先端が丸いスポット溶接用等の電極の先端形状に沿って動くことができ、過度な切削をしなくなり、略必要な切削のみを行うことができる。

　また、チップドレッサ１は、図７に示した電極１０３，１０４に偏心荷重がかかり難い。さらに、チップドレッサ１は、構造的に大きくなり過ぎなくすることができる。それによって、懐の狭い溶接ガンでは、懐が干渉して、図７に示した電極１０３，１０４が刃具３４に届かないといったことが無いか、或いは少ない。

　（他の形態）
　上述した本実施の形態に係るチップドレッサ１は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々の変形実施が可能である。

　たとえば、括れ部１１を含む棒状部材１０は、刃具３４を用いなくとも良い。たとえば、棒状部材１０の少なくとも括れ部１１の素材は、砥石とすることができる。砥石は表面がザラついた石であることから、そのザラつきでスポット溶接用等の電極に切削が可能となる。

　また、上述のように刃具３４を用いずに砥石を用いた場合の、本実施の形態におけるチップドレッサ１の稼働の仕方は、刃具３４を用いた場合の稼働の仕方に加えて、たとえば、以下の稼働の仕方が適用できる。

　たとえば、図７に示した２つの電極１０３，１０４で砥石をクランプ（挟む）してから、砥石を回転する方法がある。また、図７に示した２つの電極１０３，１０４で砥石をクランプ（挟む）してから、砥石を一定時間回転し、その回転を停止し、その後砥石をクランプ状態から開放する方法がある。さらに、対となる２つの電極１０３，１０４を片方ずつ砥石に押し当てる方法を採用しても良い。最後の方法は、２つの電極１０３，１０４で砥石をクランプ（挟む）必要が無い方法である。

　もちろんチップドレッサ用の刃具は、棒状部材を有し、棒状部材の中央部を砥石からなるものとし、中央部で被切削物を切削するものとしてもよい。また、この砥石からなる中央部は、括れ部１１の位置で括れ部１１の形状をしていても良い。また、この砥石からなる刃具は、棒状部材の中央部以外の部分は、砥石でなくても良いし、砥石であっても良い。

　また、棒状部材１０の長さ方向中央部は、括れ部１１が形成されている例を示した。しかし、スポット溶接装置等の抵抗溶接装置の電極の形状は、丸みを帯びた形状の他に種々の形状がある。たとえば、電極の先端形状が平面の場合は、棒状部材１０の形状は、円柱状のものを採用することが、上述の「過度な切削をしなくなる」点で好ましい。このことは、棒状部材１０の長さ方向中央部を、砥石からなるものとした場合も同様である。

　さらに、電極の先端形状が凹んでいる場合は、棒状部材１０の形状は、長さ方向中央部が、他の部分よりも膨らんでいる形状を採用することが、上述の「過度な切削をしなくなる」点で好ましい。この「膨らんでいる形状」は、丸みを帯びて膨らんでいる形状、または、棒状部材１０は、丸みを帯びずに矩形状に膨らんでいる形状等、を採用することができる。このことは、棒状部材１０の長さ方向中央部を、砥石からなるものとした場合も同様である。

　また、括れ部１１は、必ずしも刃具３４の尖り部３５ａ，３５ｂを有さなくても良い。刃具３４の尖り部を有するとした場合には、刃具３４の尖り部の数が一つになることもあるが、そうであっても良い。さらに、刃具３４の尖り部の数は、３つ、４つ、５つ以上とすることができる。

　また、刃具３４の全体形状は、図６に示すように断面Ｓ字状としている。しかし、刃具３４の全体形状は、断面Ｓ字状とせずに、断面棒状、断面円弧状、断面Ｌ字状、断面Ｗ字状等とすることができる。

　また、ベアリング１９は、必ずしも必要なものではないため、チップドレッサ１の構成から外すことができる。もちろんベアリング１９を利用して、第１のカバー部材２０と第２のカバー部材２５との回転を、スムーズにすることが好ましいが、そのスムーズさを他の構成で担保できるなら、ベアリング１９は必要ない。

　また、ピン１８も、チップドレッサ１の構成から外すことができる。傘型歯車取付部１５ａと傘型歯車１６を、回転可能に固定するための別の構成があるなら、ピン１８は不要である。

　また、本実施の形態のチップドレッサ１は、刃具３４が存在する括れ部１１を回転中心にして公転させつつ、棒の両端を結ぶ軸を回転軸として自転させる手段を有している。この公転および自転の実現方法として、本実施の形態では、歯車の噛み合いによる刃具３４の移動を選択した。しかし、歯車の噛み合いによる刃具３４の移動ではなく、車輪の転がりによる刃具３４の移動等、他の移動手段を選択することができる。

　１０　棒状部材
　１１　括れ部
　３４　刃具
　３５ａ　尖り部
　３５ｂ　尖り部

Claims (6)

1. 　棒の側面の長さ方向中央部を括れさせた括れ部を有する棒状部材と、
   　前記棒状部材の前記括れ部を回転中心にして公転させつつ、前記棒状部材の前記棒の両端を結ぶ軸を回転軸として自転させる手段を有し、
   　前記括れ部は刃具となるように尖り部を有する形状とし、
   　前記括れ部を前記公転および前記自転をさせて、前記刃具で被切削物を切削する、
   　チップドレッサ。
2. 　棒の側面の長さ方向中央部を括れさせた括れ部を有する棒状部材と、
   　前記棒状部材の前記括れ部を回転中心にして公転させつつ、前記棒状部材の前記棒の両端を結ぶ軸を回転軸として自転させる手段を有し、
   　前記括れ部を砥石からなるものとし、
   　前記砥石を前記公転および前記自転をさせて、前記砥石で被切削物を切削する、
   　チップドレッサ。
3. 　棒状部材と、
   　前記棒状部材の長さ方向中央部を回転中心にして公転させつつ、前記棒状部材の前記棒の両端を結ぶ軸を回転軸として自転させる手段を有し、
   　前記中央部は刃具となるように尖り部を有する形状とし、
   　前記中央部を前記公転および前記自転をさせて、前記刃具で被切削物を切削する、
   　チップドレッサ。
4. 　棒状部材と、
   　前記棒状部材の長さ方向中央部を回転中心にして公転させつつ、前記棒状部材の前記棒の両端を結ぶ軸を回転軸として自転させる手段を有し、
   　前記中央部を砥石からなるものとし、
   　前記砥石を前記公転および前記自転をさせて、前記砥石で被切削物を切削する、
   　チップドレッサ。
5. 　棒状部材を有し、
   　前記棒状部材の長さ方向中央部は尖り部を有する形状からなり、前記中央部で被切削物を切削する、
   　チップドレッサ用の刃具。
6. 　棒状部材を有し、
   　前記棒状部材の長さ方向中央部を砥石からなるものとし、前記中央部で被切削物を切削する、
   　チップドレッサ用の刃具。