JP2023016653A - Electrode for electric resistance welding - Google Patents

Abstract

To smoothly mount a steel plate component on an electrode body and smoothly take out the steel plate component after welding, improve heat transfer of weld heat and improve heat dissipation property.SOLUTION: A projection bolt 19 having a shaft part 20, a circular flange 21 and a projection 22 for welding provided on a flange surface is an object to be welded, a guide pin 12 that projects from an end face of an electrode body 1 and is inserted to a lower hole 10 of a steel plate component 3 and has a cross-sectional circular shape is formed in a hollow shape having a reception hole 35 of the shaft part 20, a slide member 13 that is composed of a heat resistant hard material, is integrated with the guide pin 12, is slidably fit to a guide hole 6 of the electrode body 1 and has a cross-sectional circular shape is composed of an insulative synthetic resin material, and a length of the guide pin 12 projecting from an end face of the electrode body 1 is set to be shorter than thickness of the steel plate component 3.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、分厚い鋼板部品に適したプロジェクション溶接の電極に関する。 The present invention relates to a projection welding electrode suitable for thick steel plate parts.

特開２０１９－０３４３３５号公報には、電極本体に鋼板部品を載置したとき、電極本体から突出している中空形状のガイドピンが、鋼板部品の下孔を相対的に貫通して、鋼板部品の上側に突き出ていることが記載されている。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-034335, when a steel plate component is placed on an electrode body, a hollow guide pin protruding from the electrode body relatively penetrates through a pilot hole of the steel plate component, thereby causing the steel plate component to move. It is described that it protrudes upward.

特開２０１９－０３４３３５号公報JP 2019-034335 A

上記特許文献１に記載された発明は、中空ガイドピンが鋼板部品の下孔を貫通して鋼板部品の上側に突き出ているので、鋼板部品を電極本体上に載置したり、溶接後に鋼板部品を取り出したりする際には、下孔の内周角部が中空ガイドピンの外周面にひっかかって、円滑な鋼板部品の載置や取り出しに困難をきたす、という問題がある。このような問題は、鋼板部品の板厚が大きくなれば、さらに発生しやすくなるし、鋼板部品を載置したり溶接後に取り出したりするときに、ガイドピンの中心軸線が鋼板部品に対して垂直でなかったりすると発生する。また、上記のようなひっかかりを防止するために、中空ガイドピンの外周面と鋼板部品の下孔の内周面との間の間隙が大きく設定してある。しかし、このような大きな間隙にしてあると、溶融部の熱を中空ガイドピン側へ伝熱させることが十分に行えない、とい問題がある。 In the invention described in Patent Document 1, since the hollow guide pin penetrates the pilot hole of the steel plate component and protrudes upward from the steel plate component, the steel plate component can be placed on the electrode main body, or the steel plate component can be mounted after welding. There is a problem that the inner peripheral corner of the pilot hole is caught on the outer peripheral surface of the hollow guide pin, making smooth placement and removal of the steel plate part difficult. Such problems are more likely to occur if the thickness of the steel plate parts is large. It occurs when it is not. Also, in order to prevent the above-mentioned catching, a large gap is set between the outer peripheral surface of the hollow guide pin and the inner peripheral surface of the pilot hole of the steel plate component. However, with such a large gap, there is a problem that the heat of the fusion zone cannot be sufficiently transferred to the hollow guide pin.

本発明は、上記の問題点を解決するために提供されたもので、鋼板部品を電極本体上へ載置したり、溶接後の鋼板部品を取り出したりすることを円滑に行うとともに、溶接熱の伝熱を改善して放熱性を向上することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been provided to solve the above problems. The purpose is to improve heat transfer and improve heat dissipation.

請求項１記載の発明は、
雄ねじが形成された軸部と、軸部に一体的に設けられた円形のフランジと、軸部側のフランジ面に設けた複数の溶着用突起を有するプロジェクションボルトが溶接の対象とされ、
円形断面とされた電極本体の端面から突出し、鋼板部品の下孔に相対的に挿入される断面円形のガイドピンが、軸部の受入孔を有する中空形状とされているとともに、耐熱硬質材料で構成され、
ガイドピンに一体化され、電極本体のガイド孔に摺動できる状態で嵌め込まれている断面円形の摺動部材が、絶縁性合成樹脂材料で構成され、
ガイドピンが電極本体の端面から突出している長さは、鋼板部品の厚さよりも短く設定されていることを特徴とする電気抵抗溶接用電極である。The invention according to claim 1,
A projection bolt having a shaft portion with a male thread, a circular flange integrally provided on the shaft portion, and a plurality of welding projections provided on the flange surface on the side of the shaft portion is to be welded,
A guide pin with a circular cross section, which protrudes from the end face of the electrode body with a circular cross section and is relatively inserted into the pilot hole of the steel plate component, has a hollow shape having a receiving hole for the shaft, and is made of a hard heat-resistant material. configured,
A sliding member having a circular cross section integrated with the guide pin and slidably fitted in the guide hole of the electrode body is made of an insulating synthetic resin material,
The electrode for electric resistance welding is characterized in that the length by which the guide pin protrudes from the end surface of the electrode body is set shorter than the thickness of the steel plate component.

ガイドピンが電極本体の端面から突出している長さは、鋼板部品の厚さよりも短く設定されているので、鋼板部品の下孔に対するガイドピンの挿入長さが短くなる。したがって、鋼板部品を電極本体上に載置したり、溶接後に鋼板部品を取り出したりする際に、下孔の内周角部が中空ガイドピンの外周面にひっかかったりすることがなく、円滑な電気抵抗溶接が実現する。また、仮にひっかかった場合でも、下孔に対するガイドピンの挿入長さが短いので、ひっかかりの度合いが軽度なものとなり、そのまま鋼板部品が電極本体の端面に密着するまでの、ガイドピンの完全挿入がえられる。そして、溶接後の鋼板部品の取り出しにおいても、同様な現象で問題なく取り出しがなされる。 Since the length by which the guide pin protrudes from the end face of the electrode body is set shorter than the thickness of the steel plate component, the insertion length of the guide pin into the prepared hole of the steel plate component is shortened. Therefore, when the steel plate part is placed on the electrode main body or when the steel plate part is taken out after welding, the inner peripheral corner of the prepared hole does not get caught on the outer peripheral surface of the hollow guide pin, so that the electric current is smooth. Realizes resistance welding. In addition, even if the guide pin is caught, the insertion length of the guide pin into the pilot hole is short, so the degree of the catch is slight, and the guide pin cannot be completely inserted until the steel plate part comes into close contact with the end face of the electrode main body. available. Also, the same phenomenon occurs when removing the steel plate component after welding without any problem.

なお、補足すると、上述のひっかかりの度合いが軽度というのは、鋼板部品の下孔の開口角部がガイドピンの外周面に対して、食い込む度合いが軽度であることを意味している。食い込む度合いが重度というのは、上記開口角部がガイドピン外周面に対して、深く食い込むことを意味し、このようになると、ガイドピンはそれ以上下孔に入らないこととなり、鋼板部品の載置が不可能となる。 Supplementally, the above-mentioned degree of catching is light means that the corner of the opening of the pilot hole of the steel plate part bites into the outer peripheral surface of the guide pin to a light degree. Severe biting means that the corner of the opening bites deeply into the outer peripheral surface of the guide pin. In this case, the guide pin will not enter the pilot hole any further, and the steel plate component will not be placed on the guide pin. placement becomes impossible.

上記のようにひっかかりが発生しないので、また発生しても軽度なものなので、ガイドピンを鋼板部品の下孔に対して実質的に隙間がなくて摺動できる状態で差し込むことができる。このような差し込み状態であるため、溶接熱は下孔の内面からガイドピンの外面に対して積極的に伝熱される。これによって、溶接熱はガイドピンの長手方向に伝熱されるとともに、ガイドピンに一体化されている断面円形の摺動部材へも伝熱される。このような伝熱によって、溶接熱はガイドピンから摺動部材にいたる広い領域に伝熱されるので、特定の箇所に集中的に伝熱されるようなことがなく、電極としての熱分布が良好となり、熱的耐久性が向上する。 As described above, since the catching does not occur, and even if it does occur, the guide pin can be slidably inserted into the pilot hole of the steel plate part without any gap. Due to such an inserted state, welding heat is actively transferred from the inner surface of the pilot hole to the outer surface of the guide pin. As a result, the welding heat is transferred in the longitudinal direction of the guide pin and is also transferred to the sliding member having a circular cross section integrated with the guide pin. Due to such heat transfer, the welding heat is transferred to a wide area from the guide pin to the sliding member, so that the heat is not transferred intensively to a specific point, and the heat distribution as an electrode is improved. , the thermal endurance is improved.

電気抵抗溶接用電極における溶接熱の熱伝達は、鋼板部品から電極本体に伝えられた熱が大気中に放熱されるものもあるが、溶接熱の一部は電極内部においてできるだけ広い領域へ熱伝達されることが重要である。つまり、電極内部における溶接熱の残留は放熱しにくいので、特定の箇所に局部的に熱集中が起こらないようにすることが重要である。このような意味で上述のように、下孔の内面からガイドピンの外面に対して積極的に伝熱し、この伝熱を起点にしたような形態でガイドピンや摺動部材の全域に伝熱することが重要視される。 As for the heat transfer of welding heat in electrodes for electric resistance welding, the heat transferred from the steel plate parts to the electrode body is radiated into the atmosphere, but part of the welding heat is transferred to the widest possible area inside the electrode. It is important that In other words, since it is difficult to dissipate the residual welding heat inside the electrode, it is important to prevent the heat from locally concentrating on a specific portion. In this sense, as described above, heat is actively transferred from the inner surface of the pilot hole to the outer surface of the guide pin, and this heat transfer is used as a starting point for heat transfer to the entire area of the guide pin and the sliding member. It is important to

ガイドピンを鋼板部品の下孔に対して実質的に隙間がなくて摺動できる状態で差し込むことができるので、常温状態の鋼板部品の下孔の内面に、残熱が蓄熱されているガイドピンが接触することによって、ガイドピンの冷却が促進され、中空化によって薄肉となったガイドピンへの熱的影響を低減し、ガイドピンの耐久性を向上することができる。つまり、ガイドピンが電極本体の端面から突出している長さは、鋼板部品の厚さよりも短く設定されているために、ガイドピンを鋼板部品の下孔に対して実質的に隙間がなくて摺動できる状態で差し込むことができるのである。 Since the guide pin can be inserted into the pilot hole of the steel plate part in a state where it can slide with substantially no gap, residual heat is accumulated on the inner surface of the pilot hole of the steel plate part at room temperature. The contact promotes cooling of the guide pin, reduces the thermal effect on the guide pin that has become thin due to hollowing, and improves the durability of the guide pin. In other words, since the length of the guide pin protruding from the end surface of the electrode body is set shorter than the thickness of the steel plate component, the guide pin slides in the pilot hole of the steel plate component with virtually no gap. It can be inserted in a state where it can be moved.

電極全体の断面図と部分箇所の断面図である。It is sectional drawing of the whole electrode, and sectional drawing of a partial location. ガイドピンと下孔の関係を示す断面図である。It is a cross-sectional view showing the relationship between the guide pin and the pilot hole. ガイドピンと下孔の関係を示す断面図である。It is a cross-sectional view showing the relationship between the guide pin and the pilot hole.

本発明にかかる電気抵抗溶接用電極を実施するための形態を説明する。 A mode for carrying out the electrode for electric resistance welding according to the present invention will be described.

図１～図３は、本発明の実施例を示す。 1-3 show an embodiment of the invention.

最初に、一方の溶接対象部品について説明する。 First, one of the parts to be welded will be described.

一方の溶接対象部品としては、種々なものが挙げられるが、ここでは鉄製のプロジェクションボルト１９である。これは、雄ねじが形成された軸部２０と、軸部２０に一体的に設けられた円形で平板状のフランジ２１と、軸部２０側のフランジ面に設けた複数の溶着用突起２２から構成されている。溶着用突起２２は、疣状の小突起がフランジ２１の外周近くに１２０度間隔で３個形成されている。以下の説明において、プロジェクションボルトを単にボルトと表現する場合もある。本実施例における溶着用突起２２の高さＨ１は１．１ｍｍ、直径Ｄ１は３ｍｍであり、半球形の形をしている。 On the other hand, as the part to be welded, there are various parts, but here the projection bolt 19 made of iron is used. It is composed of a shaft portion 20 having a male thread, a circular flat plate-shaped flange 21 provided integrally with the shaft portion 20, and a plurality of welding projections 22 provided on the flange surface on the side of the shaft portion 20. It is The welding projections 22 are three wart-like small projections formed near the outer circumference of the flange 21 at intervals of 120 degrees. In the following description, projection bolts may be simply referred to as bolts. The welding projection 22 in this embodiment has a height H1 of 1.1 mm, a diameter D1 of 3 mm, and has a hemispherical shape.

他方の溶接対象部品は、鋼板部品３である。鋼板部品３の厚さＴ１は、溶着用突起２２の高さＨ１の４～５倍とされ、ここでは５．５ｍｍである。なお、自動車の車体外板に使用される通常の鋼板部品の厚さは、０．６５ｍｍや０．７ｍｍである。 The other part to be welded is the steel plate part 3 . The thickness T1 of the steel plate component 3 is 4 to 5 times the height H1 of the welding projection 22, and is 5.5 mm here. In addition, the thickness of a normal steel plate part used for the body outer plate of an automobile is 0.65 mm or 0.7 mm.

つぎに、電極の基本構造を説明する。 Next, the basic structure of the electrode will be explained.

クロム銅のような銅合金製導電性材料で作られた電極本体１は、円筒状の形状であり、断面円形とされ、静止部材１１に差し込まれる円筒状の固定部２と、鋼板部品３が載置される円筒状のキャップ部４がねじ部５において結合されて、断面円形の電極本体１が形成されている。電極本体１には、断面円形のガイド孔６が形成され、このガイド孔６は、固定部２に形成された大径孔７と、この大径孔７よりも小径でキャップ部４に形成された中径孔８、この中径孔８よりも小径の小径孔９が形成され、大径孔７、中径孔８、小径孔９は、電極本体１の中心軸線Ｏ－Ｏ上に整列した同軸状態で配置されている。 An electrode body 1 made of a copper alloy conductive material such as chromium copper has a cylindrical shape and a circular cross section, and includes a cylindrical fixing portion 2 inserted into a stationary member 11 and a steel plate part 3. A cylindrical cap portion 4 to be placed is coupled at a screw portion 5 to form an electrode body 1 having a circular cross section. A guide hole 6 having a circular cross section is formed in the electrode main body 1. The guide hole 6 is formed by a large diameter hole 7 formed in the fixing portion 2 and a smaller diameter hole 7 formed in the cap portion 4. A medium-diameter hole 8 and a small-diameter hole 9 having a smaller diameter than the medium-diameter hole 8 are formed. arranged coaxially.

図示の電極は、固定電極であり、これと対をなす可動電極の図示は省略してある。 The illustrated electrodes are fixed electrodes, and illustration of the movable electrodes paired therewith is omitted.

つぎに、ガイドピンについて説明する。 Next, the guide pin will be explained.

鋼板部品３が載置される電極本体１の端面から突出し、鋼板部品３の下孔１０内に進入する断面円形のガイドピン１２が、ステンレス鋼のような金属材料またはセラミック材料などの耐熱硬質材料で構成されている。ガイドピン１２には、軸部２０が挿入される受入孔３５が設けてあり、その深さ寸法は図１（Ａ）に示すように、軸部２０の長さよりも短く設定してある。このため、可動電極がフランジ２１を加圧する前には、軸部２０の先端が受入孔３５の底面に突き当たっており、図１（Ａ）に示すように、溶着用突起２２と鋼板部品３の間に空隙が存在している。 A guide pin 12 having a circular cross section, which protrudes from the end surface of the electrode body 1 on which the steel plate component 3 is placed and enters the pilot hole 10 of the steel plate component 3, is made of a metal material such as stainless steel or a heat-resistant hard material such as ceramic material. consists of The guide pin 12 is provided with a receiving hole 35 into which the shaft portion 20 is inserted, the depth of which is set shorter than the length of the shaft portion 20 as shown in FIG. Therefore, before the movable electrode presses the flange 21, the tip of the shaft portion 20 abuts the bottom surface of the receiving hole 35, and as shown in FIG. There are gaps between them.

ガイドピン１２の受入孔３５が形成されている中空部３７に連続した状態で中実部３８が一体化されている。一つの製作事例としては、１本のステンレス鋼製丸棒材に片側から受入孔３５を機械加工で開けることによって、簡単に製作することができる。したがって、ガイドピン１２は、全長にわたって同じ直径とされた断面円形の部材となっている。
ガイドピン１２の中空部３７の長さＬ１に対して、中空部３７に連続している中実部３８の長さＬ２の方が、長くしてある。A solid portion 38 is integrated so as to be continuous with the hollow portion 37 in which the receiving hole 35 of the guide pin 12 is formed. As one manufacturing example, it can be easily manufactured by machining a receiving hole 35 from one side of a single stainless steel round bar. Therefore, the guide pin 12 is a circular member having the same diameter over its entire length.
The length L2 of the solid portion 38 that is continuous with the hollow portion 37 is longer than the length L1 of the hollow portion 37 of the guide pin 12 .

ガイドピン１２に一体化され電極本体１のガイド孔６に摺動できる状態で嵌め込まれている断面円形の摺動部材１３が、絶縁性合成樹脂材料、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（商品名＝テフロン・登録商標）によって構成されている。別の材料として、ポリアミド樹脂の中から、耐熱性、耐摩耗性にすぐれた樹脂を採用することも可能である。 A sliding member 13 having a circular cross section integrated with the guide pin 12 and slidably fitted in the guide hole 6 of the electrode main body 1 is made of an insulating synthetic resin material such as polytetrafluoroethylene (trade name: Teflon).・Registered trademark). As another material, it is also possible to adopt a resin excellent in heat resistance and wear resistance from among polyamide resins.

つぎに、ガイドピンと摺動部材の一体化構造を説明する。 Next, the integrated structure of the guide pin and the sliding member will be described.

摺動部材１３の中心部に設けた挿入孔にガイドピン１２を差し込んで、ガイドピン１２と摺動部材１３の一体化が図られている。ガイドピン１２を摺動部材１３に一体化する構造としては、摺動部材１３のインジェクション成型時に、ガイドピン１２を一緒にモールドインする方法や、ガイドピン１２に結合ボルト構造部を設ける方法など、種々なものが採用できる。ここでは、後者の結合ボルト構造部のタイプである。 The guide pin 12 and the sliding member 13 are integrated by inserting the guide pin 12 into an insertion hole provided in the center of the sliding member 13 . As a structure for integrating the guide pin 12 with the sliding member 13, there are a method of molding the guide pin 12 together when the sliding member 13 is injection molded, a method of providing the guide pin 12 with a joint bolt structure, and the like. Various things can be adopted. Here, it is the latter type of connecting bolt structure.

すなわち、ガイドピン１２の下端部にこれと一体的にボルト１４が形成され、摺動部材１３の底部材１５にボルト１４を貫通し、ワッシャ１６を組み付けてロックナット１７で締め付けてある。摺動部材１３は、電極本体１と対をなす可動電極が動作して溶接電流が通電されたときに、電流がフランジ２１の溶着用突起２２から鋼板部品３にのみ流れるように、絶縁機能を果たしている。可動電極の動作で溶着用突起２２が鋼板部品３の表面に接触するときには、ガイドピン１２の先端部が下孔１０から抜け出して、ガイドピン１２と下孔１０の内面とは離隔されている。このような離隔は、ガイドピン１２が下孔１０に進入している長さの方が、前述の溶着用突起２２と鋼板部品３の表面間の寸法よりも、短く設定してあるためである。 That is, a bolt 14 is formed integrally with the lower end of the guide pin 12 , the bolt 14 is passed through the bottom member 15 of the sliding member 13 , a washer 16 is assembled, and a lock nut 17 is tightened. The sliding member 13 has an insulating function so that the current flows only from the welding protrusion 22 of the flange 21 to the steel plate component 3 when the movable electrode paired with the electrode body 1 operates and a welding current is applied. play. When the welding projection 22 contacts the surface of the steel plate component 3 due to the operation of the movable electrode, the tip of the guide pin 12 is pulled out of the pilot hole 10, and the guide pin 12 and the inner surface of the pilot hole 10 are separated. This separation is because the length of the guide pin 12 entering the pilot hole 10 is set shorter than the dimension between the welding projection 22 and the surface of the steel plate component 3. .

摺動部材１３の長さは、中空部３７よりも長い中実部３８とほぼ同じ長さに設定してあり、前述の絶縁性合成樹脂材料の体積を多くして、摺動部材１３の全域における蓄熱性を向上している。 The length of the sliding member 13 is set to substantially the same length as the solid portion 38, which is longer than the hollow portion 37. By increasing the volume of the aforementioned insulating synthetic resin material, the entire sliding member 13 is It has improved heat storage in

圧縮コイルスプリング２３は、ワッシャ１６とガイド孔６の内底面の間に嵌め込まれており、その張力が摺動部材１３に作用している。なお、符号２４は、ガイド孔６の内底面に嵌め込んだ絶縁シートを示している。圧縮コイルスプリング２３の張力が、後述の静止内端面に対する可動端面の加圧密着を成立させている。圧縮コイルスプリング２３は、加圧手段であり、これに換えて圧縮空気の圧力を利用することも可能である。 A compression coil spring 23 is fitted between the washer 16 and the inner bottom surface of the guide hole 6 , and its tension acts on the sliding member 13 . Reference numeral 24 denotes an insulating sheet fitted in the inner bottom surface of the guide hole 6. As shown in FIG. The tension of the compression coil spring 23 establishes pressure contact between the movable end face and the stationary inner end face, which will be described later. The compression coil spring 23 is a pressurizing means, and alternatively, it is possible to use the pressure of compressed air.

つぎに、摺動部材の各部とガイド孔各部の対応関係を説明する。 Next, the correspondence relationship between each part of the sliding member and each part of the guide hole will be described.

摺動部材１３には、大径部２６と中径部２７が形成され、中径部２７よりも小径のガイドピン１２が一体化されている。大径部２６が、大径孔７の内面との間に実質的に隙間がなくて摺動できる状態で大径孔７に嵌め込んであり、中径部２７が、中径孔８の内面との間に冷却空気の通気隙間２８を残して挿入されている。上述の「・・実質的に隙間がなくて摺動できる状態・・」というのは、摺動部材１３に電極本体１の直径方向の力を作用させても、隙間感覚のあるカタカタといったがたつき感触がなく、しかも中心軸線Ｏ－Ｏ方向の摺動が可能な状態を意味している。小径孔９を貫通してガイドピン１２が電極本体１の上面から突き出ている。ガイドピン１２が押し下げられたとき、冷却空気が通過する通気隙間２９が、小径孔９とガイドピン１２の間に形成してある。 The sliding member 13 is formed with a large-diameter portion 26 and a medium-diameter portion 27, and the guide pin 12 having a smaller diameter than the medium-diameter portion 27 is integrated therewith. The large-diameter portion 26 is fitted into the large-diameter hole 7 so as to be slidable with substantially no clearance between itself and the inner surface of the large-diameter hole 7 , and the intermediate-diameter portion 27 is fitted to the inner surface of the intermediate-diameter hole 8 . is inserted with a ventilation gap 28 for cooling air left between. The above-mentioned "..the state in which there is substantially no gap and is slidable.." This means a state in which there is no feeling of sticking and sliding in the direction of the center axis OO is possible. A guide pin 12 protrudes from the upper surface of the electrode body 1 through the small diameter hole 9 . A ventilation gap 29 is formed between the small diameter hole 9 and the guide pin 12 through which cooling air passes when the guide pin 12 is depressed.

つぎに、冷却空気の通気構造について説明する。 Next, the cooling air ventilation structure will be described.

冷却空気をガイド孔６に導く通気口３０が固定部２に形成してある。大径部２６と大径孔７の摺動箇所の空気通路を確保するために、大径部２６の外周面に中心軸線Ｏ－Ｏ方向の凹溝を形成することもできるが、ここでは図１（Ｂ）に示すように、大径部２６の外周面に中心軸線Ｏ－Ｏ方向の平面部３１を形成して、平面部３１と大径孔７の円弧型内面で構成された空気通路３２が形成されている。このような平面部３１を９０度間隔で形成して、４箇所に空気通路３２を設けている。 A ventilation port 30 for guiding cooling air to the guide hole 6 is formed in the fixed portion 2 . In order to secure an air passage where the large-diameter portion 26 and the large-diameter hole 7 slide, a concave groove may be formed in the outer peripheral surface of the large-diameter portion 26 in the direction of the central axis OO. As shown in 1(B), a flat portion 31 is formed on the outer peripheral surface of the large diameter portion 26 in the direction of the central axis OO, and the air passage is composed of the flat portion 31 and the arc-shaped inner surface of the large diameter hole 7. 32 are formed. Such plane portions 31 are formed at intervals of 90 degrees, and four air passages 32 are provided.

ガイド孔６の中径孔８と大径孔７の境界部に環状の静止内端面３３が形成されている。また、摺動部材１３の中径部２７と大径部２６の境界部に環状の可動端面３４が形成されている。静止内端面３３と可動端面３４は電極本体１の中心軸線Ｏ－Ｏが垂直に交わる仮想平面上に配置してあり、圧縮コイルスプリング２３の張力によって可動端面３４が静止内端面３３に対して環状状態で密着し、この密着によって冷却空気の封止がなされている。 An annular stationary inner end surface 33 is formed at the boundary between the medium-diameter hole 8 and the large-diameter hole 7 of the guide hole 6 . An annular movable end surface 34 is formed at the boundary between the intermediate diameter portion 27 and the large diameter portion 26 of the sliding member 13 . The stationary inner end surface 33 and the movable end surface 34 are arranged on a virtual plane perpendicular to the central axis OO of the electrode body 1, and the tension of the compression coil spring 23 causes the movable end surface 34 to form an annular shape with respect to the stationary inner end surface 33. The cooling air is sealed by this close contact.

なお、静止内端面３３と可動端面３４や、その近辺の通気構造は、その拡大図を図１（Ｄ）に図示してある。 An enlarged view of the stationary inner end surface 33, the movable end surface 34, and the ventilation structure in the vicinity thereof is shown in FIG. 1(D).

通気孔３０から送り込まれた冷却空気は、可動電極の進出動作で可動端面３４が静止内端面３３から離れるので、空気通路３２から可動端面３４と静止内端面３３との離隔隙間を通過し、通気隙間２８、通気隙間２９を通過して空冷作用を果たす。この空冷時に、摺動部材１３やガイドピン１２に蓄熱されている溶接熱を下孔１０から放散する。また、この空冷時にスパッタを外部へ排除する機能も果たされている。溶着用突起２２が完全に溶融してフランジ２１が鋼板部品３の表面に密着すると、上記の空気流は停止する。 Since the movable end surface 34 separates from the stationary inner end surface 33 due to the advancing movement of the movable electrode, the cooling air sent from the ventilation hole 30 passes through the separation gap between the movable end surface 34 and the stationary inner end surface 33 from the air passage 32 and is ventilated. It passes through the gap 28 and the ventilation gap 29 to achieve an air cooling effect. During this air cooling, welding heat accumulated in the sliding member 13 and the guide pin 12 is dissipated through the pilot hole 10 . In addition, the function of discharging spatter to the outside during this air cooling is also fulfilled. When the welding projections 22 are completely melted and the flanges 21 are in close contact with the surface of the steel plate component 3, the air flow stops.

つぎに、鋼板部品の挙動について説明する。 Next, the behavior of the steel plate component will be explained.

図２に示したものは、電極本体１の端面から突出しているガイドピン１２の突出長さが、鋼板部品３の厚さよりも長くなっている場合であり、このような事例において、前述の特許文献１に関して述べたようなひっかかりの問題が発生する。図２（Ａ）は鋼板部品３が正しく電極本体１の端面に載置されている場合である。 FIG. 2 shows a case where the guide pin 12 projecting from the end face of the electrode body 1 has a longer projecting length than the thickness of the steel plate component 3. A sticking problem occurs as described with reference to reference 1. FIG. 2A shows the case where the steel plate component 3 is properly placed on the end surface of the electrode main body 1 .

他方、同図（Ｂ）は、鋼板部品３を載置する途上で、鋼板部品３に傾きがあり、下孔１０の下側角部１０ａがガイドピン１２の外周面に食い込んだような状態でひっかかっており、ガイドピン１２の上側角部１２ａが下孔１０の内周面に食い込んだような状態でひっかかっており、円滑な鋼板載置が実現していない。 On the other hand, in FIG. 4B, the steel plate part 3 is tilted while the steel plate part 3 is being placed, and the lower corner 10a of the pilot hole 10 is bitten into the outer peripheral surface of the guide pin 12. The upper corner portion 12a of the guide pin 12 is caught in a state of biting into the inner peripheral surface of the pilot hole 10, and smooth steel plate placement is not realized.

図３に示したものは、電極本体１の端面から突出しているガイドピン１２の突出長さＬ３が、鋼板部品３の厚さＴ１よりも短くなっている。このように短くしてあるので、同図（Ｂ）に示すように、鋼板部品３を電極本体１に載置する際に、図２（Ｂ）に示したようなひっかかりが仮に発生した場合でも、下孔１０の長さに対するガイドピン１２の挿入長さが短いので、ひっかかりの度合いが軽度なものとなり、そのまま鋼板部品が電極本体１の端面に密着するまでの、ガイドピン１２の完全挿入がえられる。そして、溶接後の鋼板部品３の取り出しにおいても、同様な現象で問題なく取り出しがなされる。 3, the protrusion length L3 of the guide pin 12 protruding from the end surface of the electrode body 1 is shorter than the thickness T1 of the steel plate component 3. As shown in FIG. As shown in FIG. 2B, even if the steel plate part 3 is stuck on the electrode body 1 as shown in FIG. Since the insertion length of the guide pin 12 is short with respect to the length of the pilot hole 10, the degree of catching is light, and the guide pin 12 cannot be completely inserted until the steel plate part is in close contact with the end surface of the electrode body 1. available. Also, when the steel plate component 3 after welding is taken out, the same phenomenon can be taken out without any problem.

図３（Ａ）は鋼板部品３が電極本体１に正しく載置されている状態を示している。上述のようにしてひっかかりの問題が解消されるので、同図（Ｃ）に示すように、ガイドピン１２を鋼板部品３の下孔１０に対して実質的に隙間がなくて摺動できる状態で差し込むことができる。よって、ガイドピン１２の直径方向に鋼板部品３が移動する量を実質的にゼロとすることができ、鋼板部品３とガイドピン１２の相対位置が正確に追求できる。 FIG. 3A shows a state in which the steel plate component 3 is correctly placed on the electrode body 1. FIG. Since the problem of catching is solved as described above, the guide pin 12 can be slid in the pilot hole 10 of the steel plate part 3 without any gap, as shown in FIG. can be inserted. Therefore, the amount of movement of the steel plate component 3 in the diametrical direction of the guide pin 12 can be made substantially zero, and the relative position between the steel plate component 3 and the guide pin 12 can be accurately sought.

上述のひっかかりの度合いが軽度というのは、下孔１０の開口角部がガイドピン１２の外周面に対して、食い込む度合いが軽度であることを意味している。食い込む度合いが重度というのは、上記開口角部１０ａがガイドピン外周面に対して、深く食い込むことを意味し、このようになると、開口角部１０ａが食い込み箇所から滑り出ることができず、ガイドピン１２はそれ以上下孔１０に入らないこととなり、鋼板部品３の載置が不可能となる。 The aforementioned degree of catching is light means that the opening corner of the pilot hole 10 slightly bites into the outer peripheral surface of the guide pin 12 . A severe degree of biting means that the opening corner portion 10a bites deeply into the outer peripheral surface of the guide pin. The pin 12 does not enter the prepared hole 10 any more, and the steel plate component 3 cannot be placed.

以上に説明した実施例の作用効果は、つぎのとおりである。 The effects of the embodiment described above are as follows.

ガイドピン１２が電極本体１の端面から突出している長さは、鋼板部品３の厚さよりも短く設定されているので、鋼板部品３の下孔１０に対するガイドピン１２の挿入長さが短くなる。したがって、鋼板部品３を電極本体１上に載置したり、溶接後に鋼板部品３を取り出したりする際に、下孔１０の内周角部が中空ガイドピン１２の外周面にひっかかったりすることがなく、円滑な電気抵抗溶接が実現する。また、仮にひっかかった場合でも、下孔１０に対するガイドピン１２の挿入長さが短いので、ひっかかりの度合いが軽度なものとなり、そのまま鋼板部品３が電極本体１の端面に密着するまでの、ガイドピン１２の完全挿入がえられる。そして、溶接後の鋼板部品３の取り出しにおいても、同様な現象で問題なく取り出しがなされる。 Since the length by which the guide pin 12 protrudes from the end face of the electrode body 1 is set shorter than the thickness of the steel plate component 3, the insertion length of the guide pin 12 into the prepared hole 10 of the steel plate component 3 is shortened. Therefore, when the steel plate component 3 is placed on the electrode main body 1 or when the steel plate component 3 is taken out after welding, the inner peripheral corner of the pilot hole 10 may get caught on the outer peripheral surface of the hollow guide pin 12 . Smooth electrical resistance welding is realized without Even if the guide pin 12 is caught, the length of insertion of the guide pin 12 into the pilot hole 10 is short, so the degree of the caught is slight, and the steel plate part 3 remains in close contact with the end surface of the electrode main body 1. 12 complete insertions are obtained. Also, when the steel plate component 3 after welding is taken out, the same phenomenon can be taken out without any problem.

上記のようにひっかかりが発生しないので、また発生しても軽度なものなので、ガイドピン１２を鋼板部品３の下孔１０に対して実質的に隙間がなくて摺動できる状態で差し込むことができる。このような差し込み状態であるため、溶接熱は下孔１０の内面からガイドピン１２の外面に対して積極的に伝熱される。これによって、溶接熱はガイドピン１２の長手方向に伝熱されるとともに、ガイドピン１２に一体化されている断面円形の摺動部材１３へも伝熱される。このような伝熱によって、溶接熱はガイドピン１２から摺動部材１３にいたる広い領域に伝熱されるので、特定の箇所に集中的に伝熱されるようなことがなく、電極としての熱分布が良好となり、熱的耐久性が向上する。 As described above, the guide pin 12 can be inserted into the pilot hole 10 of the steel plate part 3 in a slidable state with substantially no gap, because the catching does not occur, and even if it does occur, it is minor. . Due to such an inserted state, welding heat is actively transferred from the inner surface of the pilot hole 10 to the outer surface of the guide pin 12 . As a result, the welding heat is transferred in the longitudinal direction of the guide pin 12 and is also transferred to the sliding member 13 integrated with the guide pin 12 and having a circular cross section. Due to such heat transfer, the welding heat is transferred to a wide area from the guide pin 12 to the sliding member 13. Therefore, the heat is not transferred intensively to a specific portion, and the heat distribution as an electrode is uniform. and the thermal durability is improved.

電気抵抗溶接用電極における溶接熱の熱伝達は、鋼板部品３から電極本体１に伝えられた熱が大気中に放熱されるものもあるが、溶接熱の一部は電極内部においてできるだけ広い領域へ熱伝達されることが重要である。つまり、電極内部における溶接熱の残留は放熱しにくいので、特定の箇所に局部的に熱集中が起こらないようにすることが重要である。このような意味で上述のように、下孔１０の内面からガイドピン１２の外面に対して積極的に伝熱し、この伝熱を起点にしたような形態でガイドピン１２や摺動部材１３の全域に伝熱することが重要視される。 As for the heat transfer of welding heat in the electrode for electric resistance welding, the heat transferred from the steel plate part 3 to the electrode body 1 may be radiated into the atmosphere, but a part of the welding heat is transferred to the widest possible area inside the electrode. It is important that heat is transferred. In other words, since it is difficult to dissipate the residual welding heat inside the electrode, it is important to prevent the heat from locally concentrating on a specific portion. In this sense, as described above, the heat is positively transferred from the inner surface of the pilot hole 10 to the outer surface of the guide pin 12, and the guide pin 12 and the sliding member 13 are in such a manner that this heat transfer is the starting point. It is important to transfer heat over the entire area.

ガイドピン１２を鋼板部品３の下孔１０に対して実質的に隙間がなくて摺動できる状態で差し込むことができるので、常温状態の鋼板部品３の下孔１０の内面に、残熱が蓄熱されているガイドピン１２が接触することによって、ガイドピン１２の冷却が促進され、中空化によって薄肉となったガイドピン１２への熱的影響を低減し、ガイドピン１２の耐久性を向上することができる。つまり、ガイドピン１２が電極本体１の端面から突出している長さは、鋼板部品３の厚さよりも短く設定されているために、ガイドピン１２を鋼板部品３の下孔１０に対して実質的に隙間がなくて摺動できる状態で差し込むことができるのである。 Since the guide pin 12 can be inserted into the pilot hole 10 of the steel plate part 3 in a substantially gap-free and slidable state, the residual heat is stored in the inner surface of the pilot hole 10 of the steel plate part 3 at room temperature. The cooling of the guide pin 12 is accelerated by the contact of the guide pin 12, the heat effect on the guide pin 12 thinned by hollowing is reduced, and the durability of the guide pin 12 is improved. can be done. In other words, the length of the guide pin 12 protruding from the end face of the electrode body 1 is set shorter than the thickness of the steel plate component 3 , so that the guide pin 12 is substantially aligned with the pilot hole 10 of the steel plate component 3 . It can be inserted in a slidable state without any gaps.

ガイドピン１２の受入孔３５が形成されている箇所の長さに対して、受入孔３５が形成されている箇所に連続している中実部３８の長さの方が、長くしてある。したがって、中実部３８の熱量が大きくなるので、溶接熱の吸収にとって好都合である。また、絶縁性合成樹脂材料製の摺動部材１３も中実部３８の長さにわたって形成されているので、摺動部材１３自体の熱容量を大きくすることができ、摺動部材１３における熱分散も良好なものとなり、電極内部における熱分布が片寄ることなく、局部的な過熱現象が回避できる。 The length of the solid portion 38 continuous with the portion of the guide pin 12 where the receiving hole 35 is formed is longer than the length of the portion where the receiving hole 35 is formed. Therefore, the amount of heat in the solid portion 38 increases, which is convenient for absorbing welding heat. Further, since the sliding member 13 made of insulating synthetic resin material is also formed over the length of the solid portion 38, the heat capacity of the sliding member 13 itself can be increased, and the heat dispersion in the sliding member 13 can be improved. The heat distribution inside the electrode is not biased, and local overheating can be avoided.

ガイドピン１２が電極本体１の端面から突出している長さは、鋼板部品３の厚さよりも短く設定されているため、ガイドピン１２を鋼板部品３の下孔１０に対して実質的に隙間がなくて摺動できる状態で差し込むことができる。よって、ガイドピン１２の直径方向に鋼板部品３が移動する量を実質的にゼロとすることができ、鋼板部品３とガイドピン１２の相対位置が正確に追求でき、鋼板部品３の下孔１０とガイドピン１２の同軸性を著しく高めることが可能となり、下孔１０の中心部にプロジェクションボルト１９を位置づけることができ、良好な溶接品質が確保できる。 Since the length by which the guide pin 12 protrudes from the end surface of the electrode body 1 is set shorter than the thickness of the steel plate component 3 , there is substantially no gap between the guide pin 12 and the pilot hole 10 of the steel plate component 3 . It can be inserted in a state where it can be slid without it. Therefore, the amount of movement of the steel plate part 3 in the diametrical direction of the guide pin 12 can be made substantially zero, the relative position of the steel plate part 3 and the guide pin 12 can be accurately pursued, and the prepared hole 10 of the steel plate part 3 and the guide pin 12 can be remarkably coaxial, the projection bolt 19 can be positioned at the center of the prepared hole 10, and good welding quality can be ensured.

上述のようにしてガイドピン１２の中実部３８や摺動部材１３に伝えられた溶接熱は、電極本体１内を通過する冷却空気によって下孔１０の方へ放散されるので、電極全体として冷却性が向上する。 The welding heat transferred to the solid portion 38 of the guide pin 12 and the sliding member 13 as described above is dissipated toward the lower hole 10 by the cooling air passing through the electrode body 1, so that the electrode as a whole Cooling is improved.

さらに、空気通路３２は、中空部３７よりも長い中実部３８に沿って配置されているので、その長さを摺動部材１３の冷却にとって十分な長さにすることができ、金属よりも耐熱性の低い材料でできた摺動部材１３の冷却が良好に果たされる。 Furthermore, since the air passage 32 is arranged along the solid portion 38, which is longer than the hollow portion 37, its length can be made long enough for cooling the sliding member 13, and it is more durable than metal. The sliding member 13 made of a material with low heat resistance is well cooled.

上述のように、本発明の装置によれば、鋼板部品を電極本体上へ載置したり、溶接後の鋼板部品を取り出したりすることを円滑に行うとともに、溶接熱の伝熱を改善して、放熱性を向上する。したがって、自動車の車体溶接工程や、家庭電化製品の板金溶接工程などの広い産業分野で利用できる。 As described above, according to the apparatus of the present invention, it is possible to smoothly place the steel plate component on the electrode body and to take out the steel plate component after welding, and improve the heat transfer of the welding heat. , improve heat dissipation. Therefore, it can be used in a wide range of industrial fields, such as automobile body welding processes and home electric appliance sheet metal welding processes.

１ 電極本体
２ 固定部
３ 鋼板部品
４ キャップ部
６ ガイド孔
７ 大径孔
８ 中径孔
９ 小径孔
１０ 下孔
１０ａ 角部
１２ ガイドピン
１３ 摺動部材
１９ プロジェクションボルト、ボルト
２０ 軸部
２１ フランジ
２２ 溶着用突起
２６ 大径部
２７ 中径部
２８ 通気隙間
２９ 通気隙間
３０ 通気口
３２ 通気通路
３３ 静止内端面
３４ 可動端面
３５ 受入孔
３７ 中空部
３８ 中実部
Ｌ１ 中空部の長さ
Ｌ２ 中実部の長さ
Ｌ３ ガイドピンの突出長さ
Ｔ１ 鋼板部品の厚さ
Ｈ１ 溶着用突起の高さ
Ｄ１ 溶着用突起の直径
Ｏ－Ｏ 中心軸線REFERENCE SIGNS LIST 1 electrode body 2 fixing portion 3 steel plate part 4 cap portion 6 guide hole 7 large diameter hole 8 medium diameter hole 9 small diameter hole 10 prepared hole 10a corner portion 12 guide pin 13 sliding member 19 projection bolt, bolt 20 shaft portion 21 flange 22 Welding protrusion 26 Large diameter portion 27 Medium diameter portion 28 Ventilation gap 29 Ventilation gap 30 Ventilation port 32 Ventilation passage 33 Stationary inner end surface 34 Movable end surface 35 Receiving hole 37 Hollow portion 38 Solid portion L1 Length of hollow portion L2 Solid portion Length L3 Projection length of guide pin T1 Thickness of steel plate component H1 Height of welding projection D1 Diameter of welding projection OO Center axis

Claims (1)

雄ねじが形成された軸部と、軸部に一体的に設けられた円形のフランジと、軸部側のフランジ面に設けた複数の溶着用突起を有するプロジェクションボルトが溶接の対象とされ、
円形断面とされた電極本体の端面から突出し、鋼板部品の下孔に相対的に挿入される断面円形のガイドピンが、軸部の受入孔を有する中空形状とされているとともに、耐熱硬質材料で構成され、
ガイドピンに一体化され、電極本体のガイド孔に摺動できる状態で嵌め込まれている断面円形の摺動部材が、絶縁性合成樹脂材料で構成され、
ガイドピンが電極本体の端面から突出している長さは、鋼板部品の厚さよりも短く設定されていることを特徴とする電気抵抗溶接用電極。A projection bolt having a shaft portion with a male thread, a circular flange integrally provided on the shaft portion, and a plurality of welding projections provided on the flange surface on the side of the shaft portion is to be welded,
A guide pin with a circular cross section, which protrudes from the end face of the electrode body with a circular cross section and is relatively inserted into the pilot hole of the steel plate component, has a hollow shape having a receiving hole for the shaft, and is made of a hard heat-resistant material. configured,
A sliding member having a circular cross section integrated with the guide pin and slidably fitted in the guide hole of the electrode body is made of an insulating synthetic resin material,
An electrode for electric resistance welding, wherein the length of the guide pin protruding from the end face of the electrode body is set shorter than the thickness of the steel plate part.

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