特許 7383455 電極ホルダ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-10

(45)【発行日】2023-11-20

(54)【発明の名称】電極ホルダ

(51)【国際特許分類】

   B23K 11/31 20060101AFI20231113BHJP

【ＦＩ】

B23K11/31

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019201654

(22)【出願日】2019-11-06

(65)【公開番号】P2021074728

(43)【公開日】2021-05-20

【審査請求日】2022-07-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000004064

【氏名又は名称】日本碍子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】福持 安紀

【審査官】岩見 勤

(56)【参考文献】

【文献】実公昭５０－０１０４３０（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】実公昭５０－０１０４２９（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特開２００１－１１３３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５２６６７６７（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ １１／３１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体ブロックと電極棒を下方から支持するための支持部とを有するホルダ本体と、
前記ホルダ本体から分離可能に設けられているとともに、前記支持部との間に前記電極棒を挟むように前記支持部の上方に配置される分割体と、
前記支持部及び前記分割体を締結する締結部と
を備え、
前記電極棒は、直線状に延びる円柱状の部材であり、
前記本体ブロックには、前記本体ブロックの奥行方向に互いに離間する前面及び背面が設けられており、前記前面は、前記電極棒の先端側に位置する本体ブロックの周面であり、
前記本体ブロックの内部には、前記本体ブロックの奥行方向に延在されるとともに前記前面及び前記背面において開口する挿通孔が設けられており、前記挿通孔に前記電極棒が挿通されており、
前記支持部は、前記本体ブロックの奥行方向に延在するように前記本体ブロックの前記前面から突出された平板状の突出片であり、
前記支持部の上面には第１凹部が設けられており、前記第１凹部は、前記本体ブロックの挿通孔と連続するように配置されているとともに前記本体ブロックの奥行方向に延在され、前記第１凹部は前記電極棒の径方向に係る下部の断面形状に合致する形状を有しており、前記第１凹部には前記電極棒の径方向に係る下部が収められており、
前記分割体の下面には第２凹部が設けられており、前記第２凹部は、前記本体ブロックの奥行方向に延在され、前記第２凹部は前記電極棒の径方向に係る上部の断面形状に合致する形状を有しており、前記第２凹部には前記電極棒の径方向に係る上部が収められており、
前記支持部及び前記分割体には、前記支持部及び前記分割体の板厚方向に延在されるとともに、前記電極棒が間に位置するように前記支持部及び前記分割体の幅方向に互いに離間して配置された一対の挿通孔がそれぞれ設けられており、
前記締結部は、
前記支持部及び前記分割体の前記挿通孔を通して、前記分割体の上側から前記支持部の下側に向けて前記分割体及び前記支持部に挿通された一対のボルトと、
前記本体ブロックの幅方向に延在されて前記一対のボルトに共用されるように前記支持部の下側に配置されており、前記支持部及び前記分割体の前記挿通孔を通過した前記ボルトの先端部が螺合されたナットプレートであって、前記ボルトの先端部が前記ナットプレートに螺合されることにより、前記支持部及び前記分割体が締め付けられて、前記支持部及び前記分割体により前記電極棒が挟持されるナットプレートと、
前記本体ブロックの幅方向に延在されて前記一対のボルトに共用されるように前記分割体の上側に配置されており、前記分割体の上面と前記ボルトのボルト頭との間に介在された座金プレートと
を有している、
電極ホルダ。

【請求項2】

前記電極棒の延在方向に係る前記支持部及び前記分割体の中央部には、前記締結部のボルトが挿通される挿通孔がそれぞれ設けられている、
請求項１記載の電極ホルダ。

【請求項3】

前記電極ホルダを平面で見たとき、前記電極棒の延在方向に係る前記支持部及び前記分割体の中央位置が、前記挿通孔の中心から前記挿通孔の直径の２５％以内の場所に位置されている、
請求項２記載の電極ホルダ。

【請求項4】

前記ホルダ本体は、
前記本体ブロックの前記前面と前記支持部の下面との間に設けられた増肉部
をさらに有している、
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の電極ホルダ。

【請求項5】

前記ホルダ本体及び前記分割体の少なくとも一方の角部が面取りされている、
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の電極ホルダ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スポット溶接機の電極棒を保持する電極ホルダに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば下記の特許文献１等に示されているように、被溶接材（ワーク）に電極棒を押し当てて、電極棒を通してワークに短時間大電流を流すことによりワークを溶接するスポット溶接機が知られている。このようなスポット溶接機では、電極棒は電極ホルダによって保持されており、電極ホルダとともに電極棒を移動させることにより電極棒の先端をワークに押し当てている。

【0003】

従来用いられていたこの種の電極ホルダの構成としては、図５に示す構成を挙げることができる。図５は、従来の電極ホルダを示す右側面図である。図５に示すように、従来の電極ホルダは、互いに一体に形成された本体ブロック１００、第１支持部１０１及び第２支持部１０２を有している。第１及び第２支持部１０１，１０２は、本体ブロック１００の高さ方向に互いに離れた位置で本体ブロック１００の前面から突出されている。第１及び第２支持部１０１，１０２の長手方向に係る先端側に挿通されたボルト１０３によって第１及び第２支持部１０１，１０２が締結されることにより、第１及び第２支持部１０１，１０２によって電極棒２が挟持されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平５－０３１５８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のような従来の電極ホルダでは、本体ブロック１００の高さ方向に互いに離れた位置で本体ブロック１００の前面から突出された第１及び第２支持部１０１，１０２の先端側を締結しているので、第１及び第２支持部１０１，１０２の長手方向の先端側のみで電極棒２を挟持することになり、電極棒２の保持が不十分となることがある。電極棒２の保持が不十分な場合、電極ホルダとともに電極棒２を移動させて電極棒２をワークに押し当てたとき、電極棒２及びワークに十分な荷重をかけることができず、溶接異常が生じる虞がある。

【0006】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的の１つは、電極棒をより確実に保持でき、溶接異常が生じる虞を低減できる電極ホルダを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る電極ホルダの一態様は、本体ブロックと電極棒を下方から支持するための支持部とを有するホルダ本体と、ホルダ本体から分離可能に設けられているとともに、支持部との間に電極棒を挟むように支持部の上方に配置される分割体と、支持部及び分割体を締結する締結部とを備え、電極棒は、直線状に延びる円柱状の部材であり、本体ブロックには、本体ブロックの奥行方向に互いに離間する前面及び背面が設けられており、前面は、電極棒の先端側に位置する本体ブロックの周面であり、本体ブロックの内部には、本体ブロックの奥行方向に延在されるとともに前面及び背面において開口する挿通孔が設けられており、挿通孔に電極棒が挿通されており、支持部は、本体ブロックの奥行方向に延在するように本体ブロックの前面から突出された平板状の突出片であり、支持部の上面には第１凹部が設けられており、第１凹部は、本体ブロックの挿通孔と連続するように配置されているとともに本体ブロックの奥行方向に延在され、第１凹部は電極棒の径方向に係る下部の断面形状に合致する形状を有しており、第１凹部には電極棒の径方向に係る下部が収められており、分割体の下面には第２凹部が設けられており、第２凹部は、本体ブロックの奥行方向に延在され、第２凹部は電極棒の径方向に係る上部の断面形状に合致する形状を有しており、第２凹部には電極棒の径方向に係る上部が収められており、支持部及び分割体には、支持部及び分割体の板厚方向に延在されるとともに、電極棒が間に位置するように支持部及び分割体の幅方向に互いに離間して配置された一対の挿通孔がそれぞれ設けられており、締結部は、支持部及び分割体の挿通孔を通して、分割体の上側から支持部の下側に向けて分割体及び支持部に挿通された一対のボルトと、本体ブロックの幅方向に延在されて一対のボルトに共用されるように支持部の下側に配置されており、支持部及び分割体の挿通孔を通過したボルトの先端部が螺合されたナットプレートであって、ボルトの先端部がナットプレートに螺合されることにより、支持部及び分割体が締め付けられて、支持部及び分割体により電極棒が挟持されるナットプレートと、本体ブロックの幅方向に延在されて一対のボルトに共用されるように分割体の上側に配置されており、分割体の上面とボルトのボルト頭との間に介在された座金プレートとを有している。

【発明の効果】

【0008】

本発明の電極ホルダの一態様によれば、ホルダ本体から分離可能に設けられた分割体と支持部とによって電極棒を挟持するので、より広い領域で電極棒を挟持することができる。これにより、電極棒をより確実に保持でき、溶接異常が生じる虞を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の形態による電極ホルダを示す右側面図である。

【図2】図１の電極ホルダを分解した状態を示す説明図である。

【図3】図１の電極ホルダを示す正面図である。

【図4】図１の電極ホルダを示す平面図である。

【図5】従来の電極ホルダを示す右側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明は各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。

【0011】

図１は本発明の実施の形態による電極ホルダ１を示す右側面図であり、図２は図１の電極ホルダ１を分解した状態を示す説明図であり、図３は図１の電極ホルダ１を示す正面図であり、図４は図１の電極ホルダ１を示す平面図である。なお、電極ホルダ１の左側面図は、右側面図と対称に表れる。

【0012】

図１～図４に示す本実施の形態の電極ホルダ１は、電極棒２を保持するための部材である。電極ホルダ１には、図示しないアクチュエータが接続されている。電極ホルダ１は、アクチュエータの駆動力を受けて、電極棒２の延在方向２ｅに電極棒２とともに移動可能に設けられている。電極ホルダ１が電極棒２とともに移動されることにより、電極棒２の先端２ｔが被溶接材（ワーク）に押し当て可能とされている。ワークは、互いに重ねられた一対の金属材であり得る。電極ホルダ１には図示しない電力ケーブルが接続されており、電力ケーブルから供給される電流が電極棒２を介してワークに流される。ワークに短時間大電流が流されることにより、ワークが溶接される。

【0013】

図１及び図２に示すように、本実施の形態の電極ホルダ１は、ホルダ本体３、分割体４及び締結部５を有している。

【0014】

＜ホルダ本体について＞
ホルダ本体３は、互いに一体に設けられた本体ブロック３０、支持部３１及び増肉部３２を有している。限定はされないが、ホルダ本体３を全体として金属によって構成することができ、電極棒２への電流の電路としてホルダ本体３を利用することができる。

【0015】

本体ブロック３０は、互いに直交する高さ方向、奥行方向及び幅方向を有する立体である。本体ブロック３０の外形は任意であるが、本実施の形態の本体ブロック３０は略四角柱状の外形を有している。本体ブロック３０の高さ方向は、鉛直方向と同義であり得る。本体ブロック３０の奥行方向は、電極ホルダ１が保持する電極棒２の延在方向２ｅと同義であり得る。

【0016】

本体ブロック３０には、本体ブロック３０の奥行方向に互いに離間する前面３０ａ及び背面３０ｂが設けられている。前面３０ａは、電極棒２の先端２ｔ側に位置する本体ブロック３０の周面である。

【0017】

本体ブロック３０の内部には、本体ブロック３０の奥行方向に延在されるとともに前面３０ａ及び背面３０ｂにおいて開口する挿通孔３０ｃが設けられている。挿通孔３０ｃには、電極棒２が挿通されている。本実施の形態の挿通孔３０ｃは、電極棒２の外径よりも大きな内径を有している。

【0018】

支持部３１は、本体ブロック３０の前面３０ａから突出された突出片であり、電極棒２を下方から支持するための部分である。支持部３１の外形は任意であるが、本実施の形態の支持部３１は本体ブロック３０の奥行方向に延在された平板状とされている。

【0019】

図３に特に表れているように、支持部３１の上面には第１凹部３１ａが設けられている。第１凹部３１ａは、本体ブロック３０の挿通孔３０ｃと連続するように配置されているとともに本体ブロック３０の奥行方向（支持部３１の長手方向）に延在されている。第１凹部３１ａは電極棒２の径方向に係る下部の断面形状に合致する形状を有しており、第１凹部３１ａには電極棒２の径方向に係る下部が収められている。本体ブロック３０の奥行方向に係る全域にわたって支持部３１に電極棒２が面接触されていることが好ましい。

【0020】

増肉部３２は、本体ブロック３０の前面３０ａと支持部３１の下面との間に設けられた部分である。増肉部３２は、支持部３１の先端の肉厚（又は板厚）と比較して支持部３１の基端の肉厚を増大している。増肉部３２は、本体ブロック３０の幅方向の全域にわたって支持部３１の下部に設けられていることが好ましい。増肉部３２の外形は任意であるが、本実施の形態の増肉部３２の円弧状の外面を有する形状とされている。後に説明するように、支持部３１には締結部５により分割体４が締結される。この締結作業時には、上方から下方に向けて支持部３１に荷重が加わる。増肉部３２が設けられていることにより、より大きな荷重に対して支持部３１が耐えられる。

【0021】

ホルダ本体３の角部は面取りされていることが好ましい。換言すると、角部がＣ面又はＲ面とされていることが好ましい。本実施の形態のホルダ本体３は、本体ブロック３０のすべての角部が面取りされている。支持部３１の角部等、ホルダ本体３の他の角部が面取りされていてもよい。しかしながら、ホルダ本体３の角部が面取りされていなくてもよい。

【0022】

＜分割体について＞
分割体４は、ホルダ本体３から分離可能に設けられた部材である。分割体４は、支持部３１との間に電極棒２を挟むように支持部３１の上方に配置されるように適合されている。

【0023】

図３に特に表れているように、分割体４の下面には第２凹部４ａが設けられている。第２凹部４ａは、分割体４の長手方向に延在されている。分割体４の長手方向は、本体ブロック３０の奥行方向と理解することができる。第２凹部４ａは電極棒２の径方向に係る上部の断面形状に合致する形状を有しており、第２凹部４ａには電極棒２の径方向に係る上部が収められる。本体ブロック３０の奥行方向に係る全域にわたって分割体４に電極棒２が面接触されていることが好ましい。

【0024】

本実施の形態では、長手方向に係る分割体４の延在幅は、同方向に係る支持部３１の延在幅よりも短くされている。本実施の形態の分割体４及び支持部３１は、分割体４の長手方向に係る前端が同方向に係る支持部３１の前端と一致し、分割体４の後端が本体ブロック３０の前面から離間するように適合されている。しかしながら、分割体４の延在幅が支持部３１の延在幅以上であってもよい。

【0025】

分割体４の角部は面取りされていることが好ましい。換言すると、角部がＣ面又はＲ面とされていることが好ましい。本実施の形態の分割体４は、前方上部において幅方向に延在する角部が面取りされている。分割体４の他の角部が面取りされていてもよい。しかしながら、分割体４の角部が面取りされていなくてもよい。

【0026】

＜締結部について＞
締結部５は、支持部３１及び分割体４を締結するための構成である。本実施の形態の締結部５は、一対のボルト５０、ナットプレート５１及び座金プレート５２を有している。

【0027】

一対のボルト５０は、本体ブロック３０の幅方向に互いに離間して配置されるとともに、分割体４の上側から支持部３１の下側に向けて分割体４及び支持部３１に挿通されている。

【0028】

支持部３１及び分割体４には、ボルト５０が挿通される一対の挿通孔３１ｂ，４ｂがそれぞれ設けられている。各挿通孔３１ｂ，４ｂは、支持部３１及び分割体４の板厚方向（本体ブロック３０の高さ方向）に延在されている。各挿通孔３１ｂ，４ｂは、電極棒２が間に位置するように支持部３１及び分割体４の幅方向（本体ブロック３０の幅方向）に互いに離間して配置されている。

【0029】

挿通孔３１ｂ，４ｂは、電極棒２の延在方向２ｅに係る支持部３１及び分割体４の中央部に設けられていることが好ましい。換言すると、図４のように電極ホルダ１を平面で見たとき、電極棒２の延在方向２ｅに係る支持部３１及び分割体４の中央位置が挿通孔３１ｂ，４ｂ内に含まれていることが好ましい。より具体的には、電極ホルダ１を平面で見たとき、電極棒２の延在方向２ｅに係る支持部３１及び分割体４の中央位置が、挿通孔３１ｂ，４ｂの中心から挿通孔３１ｂ，４ｂの直径の２５％以内の場所に位置されていることが好ましく、２０％以内の場所に位置されていることがより好ましく、１５％以内の場所に位置されていることが好ましい。例えば、電極棒２の延在方向２ｅに係る支持部３１の長さを１８ｍｍとし、挿通孔３１ｂの直径を５．５ｍｍとし、本体ブロック３０の前面３０ａから１０ｍｍの位置に挿通孔３１ｂの中心を配置した場合、挿通孔３１ｂ，４ｂの中心から挿通孔３１ｂ，４ｂの直径の約１８％の場所に支持部３１の中央位置が位置されることとなる。

【0030】

ナットプレート５１は、支持部３１の下側に配置されており、支持部３１及び分割体４の挿通孔３１ｂ，４ｂを通過したボルト５０の先端部が螺合されている。ボルト５０の先端部がナットプレート５１に螺合されることにより、支持部３１及び分割体４が締め付けられて、支持部３１及び分割体４により電極棒２が挟持される。本実施の形態のナットプレート５１は、本体ブロック３０の幅方向に広く延在されており、２つのボルト５０に共用されるように構成されている。しかしながら、１つのボルト５０に１つのナットプレート５１又はナットが設けられていてもよい。

【0031】

座金プレート５２は、分割体４の上側に配置されており、分割体４の上面とボルト５０のボルト頭との間に介在されている。座金プレート５２は、ボルト５０のボルト頭よりも広く分割体４の上面に接触される部材である。本実施の形態の座金プレート５２は、本体ブロック３０の幅方向に広く延在されており、２つのボルト５０に共用されるように構成されている。しかしながら、１つのボルト５０に１つの座金プレート５２又は座金が設けられていてもよい。

【0032】

本実施の形態のような電極ホルダ１では、ホルダ本体３から分離可能に設けられた分割体４と支持部３１とによって電極棒２を挟持するので、従来構成と比較してより広い領域で電極棒２を挟持することができる。これにより、電極棒２をより確実に保持でき、溶接異常が生じる虞を低減できる。また、電極ホルダ１の寿命を長くすることができ、電極ホルダ１の交換に伴う製造ラインの停止時間を削減できる。

【0033】

また、電極棒２の延在方向２ｅに係る支持部３１及び分割体４の中央部にボルト５０が挿通される挿通孔３１ｂ，４ｂがそれぞれ設けられているので、電極棒２の延在方向２ｅに関してより均一に電極棒２を保持でき、溶接異常が生じる虞をより確実に低減できる。

【0034】

また、電極ホルダ１を平面で見たとき、電極棒２の延在方向２ｅに係る支持部３１及び分割体４の中央位置が、挿通孔３１ｂ，４ｂの中心から挿通孔３１ｂ，４ｂの直径の２５％以内の場所に位置されているので、電極棒２の延在方向２ｅに関してより均一に電極棒２を保持できる。

【0035】

また、本体ブロック３０の前面３０ａと支持部３１の下面との間に増肉部３２が設けられているので、より大きな荷重に対して支持部３１が耐えることができ、電極ホルダ１の寿命をより長くすることができる。

【0036】

また、ホルダ本体３及び分割体４の角部が面取りされているので、ホルダ本体３及び分割体４にケーブル等の他の部材が引っ掛かる虞を低減できる。ホルダ本体３及び分割体４の一方の角部が面取りされていなくてもよい。すなわち、ホルダ本体３及び分割体４の少なくとも一方の角部が面取りされていることが好ましい。

【符号の説明】

【0037】

１ 電極ホルダ
２ 電極棒
２ｅ 延在方向
３ ホルダ本体
３０ 本体ブロック
３１ 支持部
３２ 増肉部
４ 分割体
５ 締結部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】