JPS6016876B2 - 強化絶縁皮膜加工溶接銃及びその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車の車体等を組立てる際に、幾つかの薄
鉄板部材（主としてプレス加工品）を溶接する、いわゆ
る抵抗溶接装置に使用される可機式点溶接銃（以下単に
溶接銃という）の改良に関するもので、さらに詳しく言
えば、極めて優秀な性能を有する溶接銃アームを具えた
熔接銃並びにその製造法に関するものである。

抵抗溶接装置に使用される溶接用電極や、溶接銃などの
器具は、溶接作業中に被溶接物やこれの固定位贋決めに
用いる位置決め装置などに接触し、外部的短絡回路を生
ずることは避け驚く、そのため、溶接部分の性能に重大
な欠点が生ずることもいよいよで、これを防止すること
が重要な課題であることは周知のところである。

その解決策としては、該部の絶縁処理が普通とられる策
である。しかし、従来充分満足すべき絶縁処理は見られ
なかった。従来の絶縁加工について述べると。

ポリァミドなどの樹脂をもって溶接銃の必要部分、例え
ばアームなどに厚い被覆層を形成したり、普通の絶縁テ
ープを必要部分に捲き付けたり、或は上記樹脂被覆の上
に、さらにニッケルメッキなどを施こして耐衝撃性、耐
摩耗性の向上をはかったもの、さらにはセラミックを溶
射装置で必要部の表面に溶射し、被覆を形成する等のも
のが見られた。しかし、これらは何れも−長一短あり、
絶縁効果、作業性、耐摩耗性能等をすべて具備するもの
は無く、作業性を或程度蟻性にしても絶縁性を高くする
等の試みもなされたが、高価につくため、実用性に乏し
い匁点があった。実際作業の面から、溶接装置特に溶接
銃について説明すると、例えば、自動車の車体組立ての
場合に於て、必要な車体部品の溶接艮０ち金属のプレス
加工品を抵抗溶接する場合、往々にして溶接作業を行の
う前に前記部品の閉口部を通して鰭極の一方を該部品内
奥部に挿入し一定位置を取らしめることが必要となる（
第１図）。

このとき篤極は挿入する部品の鋭い綾部と接触して短絡
の原因となるのであるが、この短絡を予防する試みが前
記した通常の絶縁加工なのである。しかしこれらの絶縁
加工は、被覆が厚く耐摩耗性に劣り、例えば、数回の使
用で絶縁テープ、樹脂被覆その他の絶縁部分が摩耗して
短絡を生じ、部品の取替えを必要とし、作業の停滞を余
儀なくされるというのが実情である。又該部分の再絶縁
加工を施こす必要があるので、手数とコストも無視でき
ない。本発明は、上記のように溶接すべき部品の鋭い綾
部にいわゆる溶接銃部分が接触した場合にも、引掻かれ
て傷つけられたりすることに対して極めて強い抵抗力を
持ち、上記従来品の欠点を根本的に改良したものである
。本発明の一例を図面について説明すると、第１図は溶
接菱道の要部である溶接銃部分を示し１は溶接銃アーム
で被溶接部品２の穴３を通してその内部４内に挿入され
た状態を示し、５は電極加圧ロッド、６は溶接すべき部
品である。

７，８はアーム１及び２の先端に取付けられた電極チッ
プで、９は溶接点を示す。

第２図は溶接銃アーム１のＡ−Ａ断面図を示し、１０は
冷却水遍路ｃは該アーム１の表面の絶縁層である。さて
、本発明の重要な部分である溶接銃アーム１について述
べると、第２、第３図に於て１１は主として銅合金より
成るアーム基体で、予じめ相面化した表面に電気絶縁性
樹脂コ−テイング届１２、又はセラミックを溶射の手段
或はセラミック粉末を接着する手段で皮膜形成したセラ
ミック層を有し、該層は約０．２〜０．５肋程度の厚さ
でよいが、この皮膜の上に延性の高い金属例えば亜鉛の
溶射皮膜１３を０．１〜０．３胸程度の厚さに形成した
ものを設け、その表面に電気抵抗の高い金属、例えばＳ
ＵＳ系金属溶射皮膜１４厚さ１〜１．５肋程度のものが
形成されており、さらに該金属溶射皮膜が有する連続微
細孔内に適宜の樹脂例えばヱポキシ樹脂を含浸させて成
るものである。

本発明溶接銃はこのような特殊構造に成る絶縁性アーム
を主体とし、これに必要部材である電極チップ７，８等
を附加して完成されるものである。次に、本発明溶接銃
の製法について述べる。第３図に於て、１１は鋼合金よ
り成る溶接銃ア−ム基体で、その表面は予じめサンドブ
ラスト等で粕面化して贋き、その表面に電気絶縁性樹脂
例えばェボキシ、又はポリアミド樹脂をもって０．２〜
０．５鰍程度の薄皮腰１２を形成する。この樹脂皮膜の
表面も粗面化した後、その上面に延性の高い亜鉛などを
金魔溶射の手段で０．１〜０．３肋程度の薄皮際１３を
形成し、さらにその上面に電気抵抗の高い金属、例えば
ＳＵＳ系金属を金属熔射の手段で約１〜１．５側程度の
皮膜１４を形成する。この金属皮膜１４は、微細な連続
孔１５を有し、この微細孔内へ適宜の樹脂例えばェポキ
シ樹脂を含浸させる。樹脂の含浸手段は、真空タンク袋
直を利用するもので、該タンク中に前記樹脂溶液を入れ
、その中に皮膜を形成した前記アームを浸潰した後、タ
ンク内の空気を真空ポンプ（図示しない）で脱気し、２
肌／ｍＨｇ程度の減圧状態にすると、金属層１４の微細
孔中の空気も樹脂液を通して脱気される。この減圧状態
をよく確認した上、次に大気圧に戻すと、約総び音の強
力な力が作用して樹脂液は微細孔内へ侵入充填される。

この含浸樹脂を硬化処理すると、例えば熱硬化性樹脂の
場合は炉内で加熱処理すると、こ）に電気絶縁性溶接銃
アームは完成する。このように金属と樹脂が一体的に結
合した結果は、金属粒子の耐摩耗性と樹脂の結合による
耐衝撃性が夫々有効に作用し優れた物性を具備したア−
ムとなるのである。

実験の結果、従来品の５〜６倍の強度が認められた。な
お、既に述べたように、最初の樹脂コーティングの代り
にセラミックを溶射して０．２〜０．５側程度のセラミ
ック皮膜を形成することも良好な効果が縛られ、又アー
ム基体１１上にカーボンクロス、又はグラスクロスを被
覆した後樹脂コーティングすることも良効果が得られる
。

本発明溶接銃は、溶接銃アーム部分が前記のように被溶
接部品との接触による短絡に実に優れた抵抗力を示すも
ので、これは電気抵抗の高い金属皮膜を樹脂で結合した
構造から理解されるように、耐衝撃性、耐摩耗性の向上
艮０ち、破損や優の発生が無いためで、耐用命数が飛躍
的に向上する。

価格も安いので、全く素晴らしい物質を有するものであ
ると言えよう。このような効果をうるものとして、従来
行なわれているものを述べると、アーム基体１１の上に
樹脂コーティングをなし、後これに通電処理を施こし次
にその表面にニッケルメッキを施こして表面強度を高め
るものがある。

このような手段は、甚だ長時間を要しコストも高くつく
、つまりアームの形状が複雑であるため、その周囲に或
程度の厚さのニッケルメッキを施こすことは、技術的に
困難なもので、生産性も上らずコスト高となることはよ
く知られたところである。なお、一般に溶射された金属
皮膜には約３〜４％の連続微細孔が存在するもので、樹
脂液の含浸は普通真空タンク中にて容易に達成できるも
のであるから、大量生産が可能でコストも安くなるもの
である。

本発明溶接銃は、性能、コストの面で従来全く見られな
かった優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は溶接銃の使用状態を示す説明図。 第２図は第１図Ａ−Ａ′拡大断面図。第３図は本発明溶
接銃アーム部分の皮膜を示す拡大説明図である。符号説
明、１・・・溶接銃アーム、２…被溶接部品、３・・・
穴、４・・・内部、５・・・電極加圧ロッド、６…被溶
接部品、７・・・電極チップ、８・・・鰭極チップ「
９・・・溶接点、１０・・・冷却水通路、１１・・・ア
ーム基体、１２…樹脂層（第１層）、１３・・・亜鉛皮
膜（第２層）、１４・・・金属皮膜（第３層）、１５・
・・微細孔。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶接銃アーム表面に電気絶縁性薄膜を形成し、その
   上に延性の高い金属、例えば亜鉛を金属溶射した溶射金
   属層を形成し、その上面に電気抵抗の高い金属をもつて
   約１〜１．５ｍｍ程度の溶射層を形成し、且つ該溶射層
   の微細孔中に樹脂を含浸せしめて成る絶縁性溶接銃アー
   ムを具備し、その他必要部材を加えて成る強化絶縁皮膜
   加工溶接銃。 ２ 電気絶縁性薄層が樹脂又はセラミツク薄層である特
   許請求の範囲第１項記載の強化絶縁皮膜加工溶接銃。 ３ 銅合金より成る溶接銃アームの表面を粗面化し、そ
   の上に電気絶縁性薄膜を形成し、その表面を粗面化した
   後延性の高い金属例えば亜鉛を金属溶射して金属皮膜を
   形成し、さらにその上面に電気抵抗の高い金属を金属溶
   射して約１〜１．５ｍｍの金属層を形成し、次にこの皮
   膜溶接銃アームを、熱硬化性樹脂溶液と共に真空タンク
   装置内に入れ、該タンクを脱気して金属層の微細孔中の
   空気を排出した後、該タンクを常圧に戻すことにより、
   樹脂溶液を前記微細孔中に含浸せしめ、かくして得られ
   た強化絶縁アームを主体とし、さらにこれに必要な部材
   を加えて完成することを特徴とする強化絶縁皮膜加工溶
   接銃の製造法。 ４ 電気絶縁性薄膜が樹脂又はセラミツク薄層である特
   許請求の範囲第３項記載の強化絶縁皮膜加工溶接銃の製
   造法。