JPH09239560A - 抵抗溶接用電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被溶接円筒体２の外面形状に多少の寸法誤差
があっても、広い接触面積が得られるようにする。 【解決手段】 接触面５ｃは被溶接円筒体２に圧接した
ときその反力によって半径方向に弾性変位可能であるよ
うに形成した。例えば、接触面５ｃはこの抵抗溶接用電
極の本体部５ｄから被溶接円筒体２の軸方向に延びる円
筒状部５ｂの内周面として形成され、この円筒状部５ｂ
に複数個の半径方向の切り込み５ａを軸方向に切り込ん
で可撓性をもたせた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば被溶接円
筒体の端に栓を抵抗溶接により取り付けるなどのため
に、この被溶接円筒体の外周面に圧接させて大電流を流
す抵抗溶接用電極に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は従来の抵抗溶接用電極を示し、
（Ａ）は装着前の横断面図、（Ｂ）はその側面図、
（Ｃ）は装着後の横断面図、（Ｄ）はその側面図であ
る。図２において、２は被溶接円筒体、５８は上部電
極、５９は下部電極である。上部電極５８及び下部電極
５９には、被溶接円筒体２の外周面の曲率と同じ曲率の
凹面である接触面５ｃが各々対向して形成されている。
例えば、図１（Ａ）に示すように、この被溶接円筒体２
の端末に被溶接端栓３を抵抗溶接して閉塞するなどの工
作を行うとき、図２（Ａ），（Ｂ）から（Ｃ），（Ｄ）
に示すように、被溶接円筒体２を上下から挾みつけるよ
うに上部電極５８及び下部電極５９を圧接させて、両電
極５８，５９を一方の電極として、これに接触した被溶
接円筒体２から被溶接端栓３に接続された他方の電極へ
という経路で大電流を流せば、被溶接円筒体２と被溶接
端栓３との接触部の電気抵抗が大きいため、該部にジュ
ール熱が発生して、被溶接円筒体２と被溶接端栓３との
接続部が溶接される。上部電極５８及び下部電極５９を
被溶接円筒体２に圧接させたときに接触が十分でないと
この接触部が発熱するので、この接触部が密接して隙間
ができないように接触面５ｃは被溶接円筒体２の外周面
と同じ曲率に形成してある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の抵抗溶接用電極
は上記のようであるが、工業製品である被溶接円筒体２
の外径又は外面の形状は、同じ寸法規格（例えば呼び
径）のものでも厳密に一定ではなく、規格等に規定され
た寸法公差の範囲で誤差があり、断面形状も真円ではな
い。したがって、図２に示すような上部電極５８及び下
部電極５９に形成されている接触面５ｃは、全面が被溶
接円筒体２の外面に常に密接するわけではない。例え
ば、被溶接円筒体２の外面の一部が僅かに張り出してい
るとか外面の断面形状が真円でないとかのため、一部が
接触して他の部分が接触しなくて接触面５ｃとの接触面
積が小さくなった場合、そこに大電流が流れると発熱し
て被溶接円筒体２に損傷が生じることがある。また、両
電極５８，５９をあまり強く押し付けると圧痕が残るこ
ともあるというような課題があった。

【０００４】この発明は上記課題を解消するためになさ
れたもので、被溶接円筒体２の外面形状に多少の寸法誤
差があっても、広い接触面積が得られる密着性のよい抵
抗溶接用電極を得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る抵抗溶接
用電極は、接触面が被溶接円筒体に圧接したときその反
力によって半径方向に弾性変位可能であるように形成し
たものである。また、この発明に係る抵抗溶接用電極
は、接触面がこの抵抗溶接用電極の本体部から被溶接円
筒体の軸方向に延びる円筒状部の内周面として形成さ
れ、この円筒状部に複数個の半径方向の切り込みを軸方
向に切り込んで可撓性をもたせたものである。

【０００６】この発明における抵抗溶接用電極の接触面
は、被溶接円筒体の外面形状に多少の寸法誤差があって
も、接触面のうち被溶接円筒体に圧接した部分がその反
力によって半径方向に弾性変位することにより接触して
いなかった部分も接触するようになり、被溶接円筒体の
外面形状に順応して広い良好な接触が得られる。また、
この発明における抵抗溶接用電極の本体部から被溶接円
筒体の軸方向に延びて複数個の半径方向の切り込みが軸
方向に切り込まれた円筒状部の内周面に形成された接触
面は、被溶接円筒体の外面形状に多少の寸法誤差があっ
ても、接触面のうち被溶接円筒体に圧接した部分がその
反力により半径方向に弾性変位するため接触していなか
った部分も接触するようになり、被溶接円筒体の外面形
状に順応して広い良好な接触が得られる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図について説明する。図１において、２は鋼管などの被
溶接円筒体、３は鋼材などで作られた被溶接端栓、５１
は上部電極、５２は下部電極である。この抵抗溶接用電
極は、例えば、図１（Ａ）に示すように、被溶接円筒体
２の端末に被溶接端栓３を抵抗溶接して閉塞するという
ような工作を行うときに、上部電極５１と下部電極５２
とを被溶接円筒体２の上下から挾みつけて抵抗溶接用の
大電流を流す電極として使用されるものである。上部電
極５１及び下部電極５２には図示しない低圧大電流の電
源からの一方の電極が接続されている。他方の電極は被
溶接端栓３に接続される。また、上部電極５１及び下部
電極５２で被溶接円筒体２を挾みつけて圧接させるよう
に、両電極５１，５２を図の上下に駆動して押し付ける
図示しない圧締手段が設けられている。

【０００８】図１に示すように、上部電極５１及び下部
電極５２は、被溶接円筒体２を挾んだ状態で被溶接円筒
体２の外面を覆って、変形し難い本体部５ｄから被溶接
円筒体２の軸方向に延びる円筒状部５ｂが各々形成され
ており、円筒状部５ｂには各３本の径方向の切り込み５
ａが軸方向に切り込まれて、円筒状部５ｂは周方向に各
４片となるように形成されており、３本の切り込み５ａ
が切り込まれた円筒状部５ｂの４個の各片は径方向に弾
性変位可能な可撓性を有するようになっている。円筒状
部５ｂの内周面は接触面５ｃとして形成されている。こ
の接触面５ｃの自由状態における径は被溶接円筒体２の
製作公差上許容される最小外径より僅かに小さな径とな
っている。本体部５ｄの箇所の内径は接触面５ｃの径よ
り大きくして被溶接円筒体２の外面に接しないように形
成する。円筒状部５ｂの部分の径方向の弾性変位を妨げ
ないようにするためである。

【０００９】次に、図１に示す抵抗溶接用電極の作用に
ついて説明する。図１（Ａ）に示すように、被溶接円筒
体２の端末に被溶接端栓３を当接させ、図１（Ａ），
（Ｂ）に示すように、上部電極５１及び下部電極５２を
図の上下から図示しない圧締手段により被溶接円筒体２
を挾みつけるようにして被溶接円筒体２に圧接させる。
図示しない低圧大電流の電源の一方の電極に接続されて
いる上部電極５１及び下部電極５２から被溶接円筒体２
を経て他方の電極が接続されている被溶接端栓３へ大電
流を流せば、被溶接円筒体２と被溶接端栓３との接触部
では電気抵抗が大きいので、大電流による大量のジュー
ル熱が発生し、この熱で被溶接円筒体２と被溶接端栓３
との接触部が溶けて溶接される。

【００１０】上部電極５１及び下部電極５２は、図１
（Ｃ），（Ｄ）に示すように、本体部５ｄから軸方向に
延びる円筒状部５ｂが形成され、円筒状部５ｂには切り
込み５ａが切り込まれており、円筒状部５ｂの内周面は
接触面５ｃとして被溶接円筒体２の製作公差上許容され
る最小外径より僅かに小さな径に形成され、本体部５ｄ
の内周面の径は接触面５ｃの径より大きく形成されてい
る。したがって、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、上
部電極５１及び下部電極５２で被溶接円筒体２を挾みつ
けるようにして押し付けると、上部電極５１及び下部電
極５２の各接触面５ｃの全面が被溶接円筒体２に接触す
る筈である。

【００１１】しかし、通常、被溶接円筒体２は工業製品
であり、規格に定められた範囲内で寸法，形状の誤差が
ある。したがって、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、
上部電極５１及び下部電極５２で被溶接円筒体２を挾み
つけるようにして被溶接円筒体２に圧接させても、被溶
接円筒体２の寸法，形状の誤差のため、通常、接触面５
ｃの一部が被溶接円筒体２の外面に接触して、接触面５
ｃの他の部分は被溶接円筒体２に接触しない。そのと
き、この抵抗溶接用電極の円筒状部５ｂは、切り込み５
ａが切られているので、強く押し付けるとその反力によ
り径方向に弾性変位可能であり、被溶接円筒体２に強く
当接した接触面５ｃの部分はその反力により外方に弾性
変位することにより、他の接触面５ｃの部分が被溶接円
筒体２に当接するようになる。このようにして、接触面
５ｃの被溶接円筒体２に当接する部分が増加する。ま
た、接触面５ｃの被溶接円筒体２に当接する当接圧力の
不均衡が是正されて平均化する。これにより、上部電極
５１及び下部電極５２と被溶接円筒体２との間の接続の
電気抵抗が小さくなり、大電流を流したとき、上部電極
５１及び下部電極５２と被溶接円筒体２との接触箇所の
発熱が少なくなり、該部の損傷の発生が防止される。

【００１２】なお、図１に示す抵抗溶接用電極では各３
本の切り込み５ａを切り込んだが、例えば各４本以上の
切り込みを切り込んでもよい。また、円筒状部５ｂの長
さや厚さ及び切り込み５ａの軸方向長さなどは、所望の
弾性変位が得られて所要の接触面積が得られように決定
すればよい。

【００１３】また、図１に示す抵抗溶接用電極では本体
部５ｄの片側に切り込み５ａを切り込んだ円筒状部５ｂ
を形成したが、図示の円筒状部５ｂと対称に本体部５ｄ
の反対側にも切り込み５ａを切り込んだ円筒状部５ｂを
形成してもよい。そうすれば、上部電極５１及び下部電
極５２を被溶接円筒体２に押し付ける力にモーメントが
生じないので押し付け機構の構成が容易になる。

【００１４】また、図１に示すような円筒状部５ｂを上
部電極５１及び下部電極５２に殊更に形成しなくても、
例えば、図２に示す従来の抵抗溶接用電極のように、本
体部５ｄの内周面に接触面５ｃを形成し、この抵抗溶接
用電極の全体に切り込み５ａを全通させて、接触面５ｃ
を有する本体部５ｄをばらばらに例えば４分割に各々切
り離し、両電極５１，５２のこの４分割片を、各々元の
姿になるように弾性的に連結した構造とすることもでき
る。電源からの接続は各４分割片に各々接続すればよ
い。

【００１５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、この
抵抗溶接用電極の被溶接円筒体に接触する接触面が径方
向に弾性変位可能であるようにしたので、被溶接円筒体
の形状，寸法に誤差があっても、接触面が径方向に弾性
変位して接触範囲の減少が防止され、接触圧力が平均化
され、通電したときこの接触部に発熱することが防止さ
れ、損傷の発生が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による抵抗溶接用電極の実施の一形態
を示し、（Ａ）は使用状態の縦断面図、（Ｂ）は使用状
態の横断面図、（Ｃ）は上部電極の斜視図、（Ｄ）は下
部電極の斜視図である。

【図２】従来の抵抗溶接用電極の使用状態を示し、
（Ａ）は開放状態の横断面図、（Ｂ）は開放状態の側面
図、（Ｃ）は圧接状態の横断面図、（Ｄ）は圧接状態の
側面図である。

【符号の説明】 ２：被溶接円筒体、 ３：被溶接端栓、５１：上部電
極、 ５２：下部電極、５ａ：切り込み、 ５ｂ：円筒
状部、５ｃ：接触面、 ５ｄ：本体部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被溶接円筒体の外周面に接触させる接触
   面を有する抵抗溶接用電極であって、前記接触面は前記
   被溶接円筒体に圧接したときその反力によって半径方向
   に弾性変位可能であるように形成されたことを特徴とす
   る抵抗溶接用電極。
2. 【請求項２】 被溶接円筒体の外周面に接触させる接触
   面を有する抵抗溶接用電極であって、前記接触面はこの
   抵抗溶接用電極の本体部から前記被溶接円筒体の軸方向
   に延びる円筒状部の内周面として形成され、この円筒状
   部に複数個の半径方向の切り込みを軸方向に切り込んで
   可撓性をもたせたことを特徴とする抵抗溶接用電極。