JPH0347754Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、固定通電軸と、通電軸の周りに回転
自在に軸支された電極ロールを備える電極ロール
装置に関し、さらに詳しくはビール缶やジユース
缶等に用いられる溶接缶胴の溶接用に特に適した
電極ロール装置に関する。

（従来の技術） 錫めつき鋼板やテインフリースチール等の金属
ブランクを円筒形に丸めて側面重ね合せ部を有す
る缶胴成形体を形成し、１対の対向する外側電極
ロール装置と内側電極ロール装置の間を、銅線電
極を介して側面重ね合せ部を軸線方向に移行させ
ながら押圧、通電して、電気抵抗シームマツシユ
溶接して、側面溶接部を有する溶接缶胴を製造す
る方法が知られている。

この場合に用いられる電極ロール装置は、固定
通電軸と、固定通電軸の周りに回転可能に着設さ
れた電極ロールを備えている。

本考案者はさきに、実開昭60−103585号公報に
おいて、溶接電源に接続する固定通電軸から電極
ロールに、接点部材を介して比較的大きな溶接電
流がスムースに流れ、しかも内部を貫流する冷却
水により電極ロールを冷却可能な、上記タイプの
電極ロール装置を提案した。

しかしながら上記の電極ロール装置は、通電軸
と電極ロール間の冷却水用シールとしてＯリング
が用いられ、また通電軸の突記部に固着された接
点部材の周囲と電極ロールの内周面が回転のさい
の摺動面となるため、摺動面の周長が大きくなる
ので、電極ロールの回転に対する抵抗大きくな
り、溶接のさい電極ロールがスムースに回転し難
く、そのため重ね合せ部と線電極の間にスリツプ
を生じ易く、また線電極に大きな引張力が加わる
ため線電極が伸びて、時には切断するという問題
があつた。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は、固定通電軸から比較的大きな溶接電
流をスムースに電極ロールに流すことができ、か
つ冷却水により電極ロールを冷却することが可能
であつて、しかも電極ロールの回転がスムースに
行なわれる電極ロール装置を提供することを目的
とする。

（問題点を解決するための手段） 本考案の固定通電軸と、該通電軸の周りに回転
自在に軸支された電極ロールを備える電極ロール
装置は、該電極ロールには、該通電軸近傍まで半
径方向に延びる環状突出部が形成されており、該
環状突出部の片面を含む環状平面側の、該電極ロ
ールと該通電軸間の第１の空間に、円周方向に複
数個分割され、該環状平面に圧着される端面、該
通電軸の外周面に摺動可能に圧接される円周面お
よび円錐形状斜面を有する接点部材が該通電軸に
対して周設されており、該接点部材の該円錐形状
斜面に、該斜面に対応する内周面を形成された環
状加圧リングの該内周面が、軸方向にバイアスさ
れる押圧手段により圧接されており、該環状突出
部に対し第１の空間の反対側の該電極ロールと該
通電軸間の第２の空間に、半径方向に延びる間隙
部を挾んで対向する１対の環状シール部材が設け
られていて、該シール部材はグリースを介挿され
た少なくとも１対の環状舌片により該通電軸の外
周面に接触しており、該電極ロールには該間隙部
に対応する位置に環状凹部が、また該通電軸には
該間隙部に対応する位置において隔壁により仕切
られた、軸方向に延びる第１の導水孔および第２
の導水孔が形成されており、冷却水が第１の導水
孔、該間隙部、該間状凹部および第２の導水孔を
通つて流れるように構成されていることを特徴と
する。

（作用） 電極ロールと通電軸間の第１の空間に、電極ロ
ールの環状平面に圧着される端面、および通電軸
の外周面に摺動可能に圧接される円周面を有する
接点部材が通電軸に対して周設されている。

接点部材は、円周方向に複数個分割され、かつ
円錐形状斜面を有し、この円錐形斜面に、環状加
圧リングの、この斜面に対応する内周面が、軸方
向にバイアスされる皿ばね等の押圧手段により圧
接されているので、前記のように接点部材は環状
平面および通電軸に対して十分に押圧される。こ
のため溶接電流は通電軸、接点部材および環状平
面を通つて電極ロールにスムースに流れる。

そして電極ロールに圧着された接点部材は通電
軸の周りに摺動して回転するので、摺動する周長
が比較的短かくて摺動抵抗が小さくなり、そのた
め電極ロールの回転はスムースに行なわれる。

環状突出部に対し第１の空間の反対側の電極ロ
ールの通電軸間の第２の空間に、半径方向に延び
る間隙部を挾んで対向する１対のシール部材が設
けられており、電極ロールには間隙部に対応する
位置に環状凹部が、また通電軸には間隙部に対応
する位置において隔壁により仕切られた、軸方向
に延びる第１の導水孔、第２の導水孔が形成され
ていて、冷却水が第１の導水孔、間隙部、環状凹
部および、第２の導水孔を通つて流れるので、電
極ロール等の冷却も十分に行なわれる。

またシール部材は、例えば弾性ゴムよりなる、
グリースを介挿された少なくとも１対の環状舌片
により通電軸の外周面に接触しているので、電極
ロールが回転するさいのシール部材による抵抗も
小さく、この点からも電極ロールの回転がスムー
スに行なわれ、しかも冷却水に対するシールは満
足に行なわれる。なおグリースは環状舌片の摩耗
防止、すなわち摩擦抵抗の減少、およびシール性
の確保に寄与する。

また第１の空間を密閉することにより、水、ダ
スト等の異物の侵入と、グリースの漏洩を防止す
ることができる。

（実施例） 第１図、第２図において、内側電極ロール装置
１は、図示されないマンドレルに固設された通電
軸２、および通電軸２の周りに、接触シール付ボ
ールベアリング４により回転自在に軸支された電
極ロール３を備えている。この接触シール付ボー
ルベアリングは、外部へのグリースの漏れ、およ
び内部への水、ダスト等の侵入を防止する機能を
有する。

電極ロール３は、中央部材３ａと、中央部材３
にそれぞれねじ５および６により固着された第１
の側部材３ｂおよび第２の側部材３ｃより主とし
てなつている。部材３ａは好ましくは耐摩性と通
電性が良好なCu−Be合金よりなつており、部材
３ｂ，３ｃは、ベアリング４からの通電を防ぐた
め絶縁皮膜（図示されない）処理された金属より
なつている。

中央部材３ａの、第２の側部材３ｃと接触しな
い、第２の側部材３ｃ側の側面は、通電軸２の近
傍まで延びる環状平面７となつている。中央部材
３ａと第２の側部材３ｃ、ボールベアリング４な
らびに通電軸２間には、片側断面長方形状の環状
空間８が形成されている。空間８には、中抜き円
錐形状の、接点部材９（好ましくは潤滑成分含有
銀系焼結材料よりなる）、円環状の加圧リング１
０および皿ばね１１が収納されている。

接点部材９は第２図に示すように、小間隙１２
（間隙幅は例えば0.5mm）をあけて複数個（図では
８個）に円周方向に分割されている。加圧リング
１０の内周面１０ａは、接点部材９の円錐形状斜
面９ａと対応する形状を有しており、内周面１０
ａは斜面９ａに対し軸方向にバイアスされる皿ば
ね１１により圧接されている。

従つて接点部材９の端面９ｂは環状平面７に対
し圧着されており、また円周面９ｃは通電軸２の
外周面２ａに対し圧接されていて、電極ロール３
が回転するさい、接点部材９が環状平面７に固着
した状態で、円周面９ｃが外周面２ａの周りを摺
動するようになつている。そのためには斜面９ａ
と軸方向とのなす角θが約50〜70度であることが
好ましい。

約50度より小さいと、接点部材９の端面９ｂお
よび円周面９ｃが、それぞれ、環状平面７および
外周面２ａとの間で摺動して摩耗を生じ易く、こ
の摩耗が摺動面で不均一となつた場合、接点部材
の寿命を著じるしく短かくするおそれがあるから
である。

一方約70度より大きいと、皿ばね１１による押
圧が十分に円周面９ｃと外周面２ａに伝達され
ず、溶接電流の通電が不安定となるおそれが生ず
るからである。

溶接のさいは、溶接電流（例えば3000〜
6000A）は通電軸２、接点部材９、電極ロールの
中央部材３ａを通つて、中央部材３ａの周状凹部
１４を挿通する線電極１３より溶接部（図示され
ない）に流れる。電極ロール３ａと通電軸２間の
電気抵抗は、静止状態で例えば約50μオーム以下
である。

なお１５は、皿ばね１１の加圧リング１０に対
する加圧力を、加圧調整ねじ１６により調整する
ための加圧調整板である。また溶接電流がボール
ベアリング４を通つて電極ロール３に流れるのを
防止するため、ボールベアリング４と側部材３ｂ
および３ｃ間のそれぞれの接触部１７および１８
には、例えばアルミニウム材を陽極酸化処理して
なる電気絶縁性被膜（図示されない）が形成され
ている。さらに空間８には、円周面９ｃと外周面
２ａ間の潤滑を向上させるため、グリース１９が
充満している。また溶接時間の経過と共に接点部
材９等が昇温するが、そのため加圧膨脹したグリ
ース１９を収納するグリース溜り２０、およびグ
リース溜り２０に接続するエア抜き孔２１が、周
方向に隣り合うねじ５，６の間の部分に形成され
ている。なおエア抜き孔２１には、水、ダスト等
の侵入を防止するためのゴム弁（図示されない）
が設けられている。

中央部材３ａには、環状平面７の内方部が片面
となる環状突出部２２が形成されており、また環
状突出部２２より第１の側部材３ｂ側の中央部材
３ａの内周面３a₁の軸方向ほぼ中央に環状凹部２
３が形成されている。一方通電軸２の本体には、
環状凹部２３の両側の内周面３a₁部分にほぼ対向
して、１対の間隙部２５をおいて対向するスリー
ブ２４ａ，２４ｂが嵌合されている。なお本明細
書においては、スリーブ２４ａ，２４ｂを含めて
通電軸２と呼ぶ。

環状突出部２２、環状突出部側の内周面３a₁の
部分、第１の側部材３ｂ、ボールベアリング４お
よびスリーブ２４ａ，２４ｂにより形成される片
側断面長方形状の環状空間２６には、１対の、間
隙部２７をおいて対向する耐油性、耐熱性の弾性
ゴム、又はプラスチツクよりなる環状シール部材
２８，２８が介挿されている。

間隙部２５，２７および環状凹部２３は、半径
方向に延びる共通の空所２９を形成する。各シー
ル部材２８は、図示のように、間隙部２７の方向
に斜に延びるほぼ平行な２個の弾性環状舌片２８
ａを有しており、かつ各舌片２８ａの間にはグリ
ース３０が充填されていて、後記の冷却水３１に
対するシール性を確保すると同時に、電極ロール
３が回転するさいの、シール部材２８とフリーブ
２４ａ，２４ｂ間の摩擦抵抗が減少するように構
成されている。

３２は間隙部２５，２７を通つて凹部２３の入
口部近傍まで延びるように配設され、スリーブ２
４ａ，２４ｂにより挾持される環状仕切板であつ
て、第３図に示すように、両面に喰違つた位置に
おいて放射状に延びる複数の条溝３３ａ，３３ｂ
が形成されていて、スリーブ２４ａ，２４ｂに挾
持される部分においても冷却水３１がスムースに
流れるようになつている。

通電軸２（好ましくはCu−Be合金よりなる）
には、仕切板３２に対応する位置において隔壁３
４により仕切られた、軸方向に延びる第１の導水
孔３５および第２の導水孔３６が形成されてい
る。各導水孔３５および３６の隔壁３４寄りの、
条溝３３に対応する位置に複数の側孔３７および
３８が形成されている。

従つて図示されない導管より供給される冷却水
３１は、第１の導水孔３５、側孔３７、条溝３３
ａならびに条溝３３ａ側の間隙部２７、環状凹部
２３、条溝３３ａならびに条溝３３ｂ側の間隙部
２７、側溝３８および第２の導水孔３６を通つて
貫流し、接点部材９は勿論電極ロール３の、線電
極１３が挿通する周状凹部１４近傍をも十分に冷
却されるようになつている。なお４０，４１，４
２，４３はＯリングである。

（考案の効果） 本考案の電極ロール装置は、固定通電軸から比
較的大きな溶接電流をスムースに電極ロールに流
すことができ、かつ冷却水により電極ロールを冷
却することが可能であつて、しかも電極ロールの
回転がスムースに行なわれるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例である装置の、軸心を
通る縦断面図、第２図は第１図の−線に沿う
縦断面図、第３図は第１図の装置を構成する仕切
り板の例の斜視図である。 １……電極ロール装置、２……固定通電軸、３
……電極ロール、７……環状平面、８……環状空
間（第１の空間）、９……接点部材、１０……加
圧リング、１１……押圧手段（皿ばね）、２２…
…環状突出部、２３……環状凹部、２５……間隙
部、２６……環状空間（第２の空間）、２７……
間隙部、２８……環状シール部材、２８ａ……環
状舌片、３０……グリース、３１……冷却水、３
４……隔壁、３５……第１の導水孔、３６……第
２の導水孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 固定通電軸と、該通電軸の周りに回転自在に
   軸支された電極ロールを備える電極ロール装置
   において、該電極ロールには、該通電軸近傍ま
   で半径方向に延びる環状突出部が形成されてお
   り、該環状突出部の片面を含む環状平面側の、
   該電極ロールと該通電軸間の第１の空間に、円
   周方向に複数個分割され、該環状平面に圧着さ
   れる端面、該通電軸の外周面に摺動可能に圧接
   される円周面、および円錐形状斜面を有する接
   点部材が該通電軸に対して周設されており、該
   接点部材の該円錐形状斜面に、該斜面に対応す
   る内周面を形成された環状加圧リングの該内周
   面が、軸方向にバイアスされる押圧手段により
   圧接されており、該環状突出部に対し第１の空
   間の反対側の該電極ロールと該通電軸間の第２
   の空間に、半径方向に延びる間隙部を挾んで対
   向する１対の環状シール部材が設けられてい
   て、該シール部材はグリースを介挿された少な
   くとも１対の環状舌片により該通電軸の外周面
   に接触しており、該電極ロールには該間隙部に
   対応する位置に環状凹部が、また該通電軸には
   該間隙部に対応する位置において隔壁により仕
   切られた、軸方向に延びる第１の導水孔および
   第２の導水孔が形成されており、冷却水が第１
   の導水孔、該間隙部、該環状凹部および第２の
   導水孔を通つて流れるように構成されているこ
   とを特徴とする電極ロール装置。 (2) 第１の空間が密閉状態にある特許請求の範囲
   第１項記載の電極ロール装置。