JPS6224875A - 溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、金属製止め兵を非導電性部材に貫通させ、
その先端部を金属製基材に電気溶接することにより、非
導電性部材と金属製基材とを連結する溶接装置に関する
。

（従来の技術） プレハブ家屋等の床は、ボード（非導電性部材）をＨ鋼
（金属製基材）に連結することにより構成されている。

上記ボードをＨ鋼に連結するために、本出願人は、第６
図に示すような溶接装置１′を開発して特願昭６０−１
０９６００号として出願している。詳述すると、この溶
接装置１′は、コンデンサ（溶接機本体）２と自動ドラ
イバー３′とにより構成されており、自動ドライバー３
′は回転ビット７′を有している。そして、ボード５５
をＨ１５６に連結する場合には、まず、ボード５５をＨ
鋼５６に重ねる。コンデンサ２の一方の電極を接触ホル
ダー６を介してＨ鋼５６に接続するとともに、能力の電
極を上記自動ドライバー３′の回転ビット７′に接続す
る。次に、木ねじ５゜（金属製止め具）のヘッド部５３
の頂面５３ａに形成された係止穴５３ｂに回転ビット７
′の先端部７ａ’　を挿し込む。この状態から、木ねじ
５０を自動ドライバー３′により回転させながらボード
５５にねじ込んで貫通させ、木ねじ５０の先端部５１が
Ｈ鋼５６に達した時に、これらの間にコンデンサ２から
電気を流して両者間にスパークを発生させ、溶接する。

（発明が解決しようとする問題点） 上記溶接装置１′では回転ビット７′を介してコンデン
サ２の電気が木ねし５０に供給されるようになっている
が、上記回転ビット７′の先端部７ａ’　と木ねじ５０
の係止穴５３ｂの接触面積が少なく場合によっては点接
触となって電気抵抗が大きいため、これらの間でスパー
クが生じて溶接される場合があった。また、木ねじ５０
の先端部５１とＨ鋼５６との間でのスパークが充分に生
ぜず、確実な連結が行なわれないこともあった。

（問題点を解決するための手段） この発明は上記問題点を解消するためになされたちので
、その要旨は、金属製止め具を自動ドライバーにより回
転させながら非導電性部材にねじ込んで貫通させ、その
先端部が金属製基材にほぼ達した状態で両者間に溶接装
置本体から電気を流して電気溶接することにより、非導
電性部材と金属製基材とを連結する装置において、上記
自動ドライバーは、ドライバー本体と、このドライバー
本体に設けられ、上記金属製止め具のヘッド部に形成さ
れた係止穴に先端部が挿し込まれて回転する回転ビット
と、上記回転ビットに挿通され上記金属製止め具のヘッ
ド部に接触するカラーと、上記ドライバー本体とカラー
との間に介装されカラーを金属製止め具のヘッド部側に
付勢させる弾性体とを備え、上記溶接装置本体の一方の
電極が上記カラーに電気的に接続されていることを特徴
とする溶接装置にある。

（作用） 非導電性部材を金属製基材に重ねる。溶接機本体の一方
の電極はカラーに接続されている。溶接機本体の能力の
電極を金属製基材に接続する。次に、金属製止め具のヘ
ッド部に形成された係止穴に自動Ｖライバーの回転ビッ
トの先端部を挿し込み、カラーと金属製止め具のヘッド
部とを弾性体の力で接触させ、上記回転ビットにより金
属製止め兵を回転させながら上記非導電性部材の表面か
ら金属製基材に向けてねじ込む。そして、上記金属製止
め具の先端部が金属製基材に略達した時点で両者間に電
気を流す。さらに、この電流によって生じた溶融金属の
固化により、非導電性部材を金属製基材に連結する。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を第１図から第５図までの図
面に基づいて説明する。

第１図中符号１は溶接装置であり、木ねじ５０（金属製
止め具）をボード５５（非導電性部材）に貫通させ、そ
の先端部５１を、梁としてのＨ鋼５６（金属製基材）に
電気溶接することにより、ボード５５とＨ鋼５６とを連
結させるものである。この溶接装置１は、コンデンサ２
（溶接装置本体）と自動ドライバー３とを備えている。

コンデンサ２は、一対のケーブル４，５を有している。

一方のケーブル４の先端には、接触ホルダー６が設けら
ｈでいる。

自動ドライバー３は、回転ビット７、スイッチ９を設け
るとともにクラッチ８を内蔵したにライバ一本体１０と
、回転ビットマに挿通されて木ねじ５０のヘッド部５３
に接触するカラー２０と、回転ビット７に挿通されてカ
ラー２０に接触する環状リング３０と、ドライバー本体
１０と環状リング３０との間に設けられ、カラー２０を
木ねじ５０のヘッド部５３側に常時付勢させるコイルバ
ネ４０（弾性体）とを備えている。

回転ビット７は、その先端部７ａが断面十字形になって
尖っており、木ねじ５０のヘッド部５３の頂面５３ａに
形成された係止穴５３ｂに挿し込まれるようになってい
るとともに、スイッチ９がＯＮの時に電気により回転す
るようになっている。

また、回転ビット７の先端部７ａの近傍には鍔部７　ｂ
、　７　ｂが形成されている。クラッチ８は、回転ビッ
ト７と連係しており、ある一定トルク以上で切れるよう
になっている。

カラー２０は、例えば銅製であり、大径の頭部２１と小
径の先端部２２とを有している。また、その中央には回
転ビット７挿通用の挿通孔２３を有している。上記先端
部２２の先端面２２ａは平坦に形成され、その外径は、
前記水ねじ５０のヘッド部５３の平坦な頂面５３ａの外
径とほぼ同径か若干小さくなっており、両面２２ａ、５
３ａは面接触するようになっている。さらに、挿通孔２
３の先端部２２側の内周面には、一対の縦溝２４，２４
が対向して形成されている。これら縦溝２４゜２４の頭
部２１側端部には横溝２５．２５が連なって形成されて
おり、回転ビット７の鍔部７ｂ、７ｂを係止させるよう
になっている。

カラー２０の頭部２１の平坦な頂面２１ａには、環状リ
ング３０の一端面３０ａが面接触している。

環状リング３０は、例えばアルミニウム製であり、その
中央には回転ビット７挿通用の挿通孔３１を有している
。また、環状リング３０には、ケーブル５を介して前記
コンデンサ２の一方の電極が電気的に接続されている。

コイルバネ４０は、環状リング３０とドライバー本体１
０との間に介装されており、その一方のフック部４１は
、環状リング３０の池端面３０ｂに、他方のフック部（
図示しない）は、ドライバー本体１０の端面に、それぞ
れ係止されている。

上述構成の溶接装置１において、自動ドライバー３は次
のようにして組み立てられる。すなわち、　　　　−環
状リング３０を固定したコイルバネ４０をドライバー本
体１０に固定する。次に、ドライバー本体１０に回転ビ
ット７を取り付け、この回転ビット７にカラー２０を挿
入させる。この時、回転ビット７の両鍔部７　ｂ＋　７
　ｂをカラー２０の一対の縦溝２４．２４に入れる。そ
して、カラー２０を第３図の矢印Ａに示すように回転し
て回転ピント７の両鍔部７　ｂ、　７　ｂをカラー２０
の一対の横溝２５，２Ｓに引っ掛ける。コイルバネ４０
の弾性力により環状リング３０の一端面３０ａがカラー
２０の頭部２１の頂面２１ａに面接触する。この時、回
転ビット７の鍔部７ｂの幅がカラー２０の横溝２５の幅
より小さいため、カラー２０は回転ビット７に対して距
離り分だけ軸方向に移動できる。

ドライバー本体１０は市販されているものであり、この
ドライバー本体１０にコイルバネ４０゜環状リング３０
．カラー２０を組み立てるだけで上記自動ドライバー３
を得ることができる。なお、回転ビット７は市販のもの
に圧潰加工を施して鍔部７ｂを形成することにより得ら
れる。

上記のようにして組み立てられた自動ドライバー３を用
いて、プレハブ家屋等の床を製造する場合について説明
する。なお、ボード５５は、硬質木片セメント材等の非
導電性でかつ不燃性（または難燃性）のものである。

第１図に示す上うに、Ｈ鋼５６にゴム製の防振板５７を
介してボード５５を重ねる。コンデンサ２の他方の電極
をケーブル４および接触ホルダー６を介して上記Ｈ鋼５
６に電気的に接続する。この状態から自動ドライバー３
の回転ビット７の先端部７ａを木ねじ５０のヘッド部５
３の係止穴５３ｂに係止させ、ボード５５の表面５５ａ
に木ねじ５０の先端部５１を当てる。次に、自動ドライ
バー３のスイッチ９をＯＮさせ、上記回転ビット７によ
り木ねじ５０を回転させながら上記ボード５５の表面５
５ａからＨ鋼５６に向けてねじ込む。

この時、フィルバネ４０の弾性力により、環状リング３
０およびカラー２０が木ねじ５０のヘッド部５３側に常
時付勢され、環状リング３０の一端面３０ａがカラー２
０の頭部２１の頂面２１ａに、カラー２０の先端部２２
の先端面２２ａが木ねし５０のヘッド部５３の頂面５３
ａにそれぞれ面接触している。なお、上記カラー２０は
回転ピッＦ７に対して距離りだけ軸方向に移動可能であ
るだめ、コイルバネ４０の弾性力を木ねヒＳＯに伝達す
ることができる。

上記カラー２０は、回転ビット７と共に回転し、木ねじ
５０に対しては相対的移動がない。また、上記環状リン
グ３０はフィルバネ４０を介してＶライバ一本体１０に
固定されているため、回転せず、回転しているカラー２
０と摺れ合う。

そして、第４図に示すように、上記水ねじ５０の先端部
５１がボード５５、防振板５７を貫通してＨ鋼５６にほ
ぼ達した時点で、コンデンサ２がらケーブル５、環状リ
ング３０、カラー２０、木ねじ５０、Ｈ鋼５６、接触ホ
ルダー６、ケーブル４を経てコンデンサ２に戻る電気回
路が形成され、コンデンサ２に貯えられていた電気が瞬
時にして流れ、上記電気回路中で最も抵抗の大きい木ね
じ５０とＨ鋼５６との開でスパークする。なお、スパー
ク時間は約４／１０００秒程度である。

上記カラー２０の先端部２２の先端面２２ａと木ねじ５
０のヘッド部５３の頂面５３ａとは充分な接触面積を有
して相対的に静止した状態で接触しているため、これら
面間でスパークが生じることは殆ど無い。また、環状リ
ング３０の一端面３０ａとカラー２０の頭部２１の頂面
２１ａとは摺れ合うものの、カラー２０と木ねじ５０と
の接触面積よりも大きな面積で面接触しているため、ス
パークが殆ど生じない。わずかにスパークが生じたとし
ても、環状リング３０はアルミニウム製で、カラー２０
は銅製であり、互いに溶接不能な金属であるため、両者
間で溶接は行なわれない。

また、環状リング３０．カラー２０．木ねじ５０間の接
触状態が良好であるため、大部分の電流がこれらの部材
を通って流れ、接触状態がこれらより劣る回転ビット７
と木ねじ５０との間には殆ど電流が流れず、スパークが
生ヒないから、このスパークで溶接される不都合を防止
できる。

上記スパーク開始後に、さらに一定時間上記自動ドライ
バー３で木ねじ５０をねし込み続けることにより、木ね
じ５０の先端部５１とＨ鋼５６の一部を溶融させる。こ
の溶融金属５８が固化すると、一定態上のトルクがかか
りクラッチが切れ、自動ドライバー３の回転ビ・ント７
が回らなくなる。

この後スイッチ９をＯＦＦする。その結果、第５図に示
すように、木ねし５０の先端部５１がＨ鋼５６に溶接さ
れ、ボード５５をＨ鋼５６に簡単に連結することができ
る。

このように、木ねじ５０はスパーク開始後もねじ込まれ
るため、所定量の溶融金属５８が確保され、ボード５５
とＨ鋼５６の連結を強固なものとすることができる。さ
らに、上記溶融金属５８が常温になるまで冷えると、溶
融金属５８および木ねじ５０が収縮し、木ねじ５０のヘ
ッド部５３により、ボード５５がかしまるため、上記連
結を強固にすることができる。

この発明は上記実施例に制約されず種々の態様が可能で
ある。例えば、防振板５７はな（でもよいし、自動ドラ
イバー３の回転ビット７を電気でなく圧縮エアで回転さ
せてもよい。また、硬質の非導電性部材として合板等を
用いることかできる。

この場合でも、スパークは局部で生じ、しかも空気が少
ないため燃えることがない。さらに、桟（金属製基材）
にパネル（非導電性部材）を連結して壁を製造する場合
にも適用できる。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明では、回転ビットに挿通
されたカラーを、溶接装置本体からの電気通路にしたも
のであり、しかもカラーと、金属゛　製止め具のヘッド
部とを弾性体の弾性力によって確実に接触させることが
でき、また、接触面積を充分に取ることができる。この
結果、金属製止め具の先端部と金属製基材との間で確実
にスパークが発生して両者が溶接され、金属製止め兵に
より非導電性部材と金属製基材とを確実に連結できる。

また、回転ビットは電気通路とならないから、回転ビッ
トと金属製止め具との間にスパークが生ぜず、両者が溶
接される不都合を防止できる。カラーは回転ビットに挿
通させるだけでよいので、市販のドライバー本体を用い
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図までの図面はこの発明の一実施例を示
すものであり、第１図は溶接装置を使用して非導電性部
材の連結作業を開始した直後の状態を一部断面にして示
す図、第２図は自動ドライバーの先端部分の拡大断面図
、第３図は自動ドライバーの先端の底面図、第４図は金
属製止め具の先端部が金属製基材に達してスパークした
状態を示す断面図、第５図は連結終了後の状態を示す断
面図、第６図は従来の溶接装置を用いた連結作業を一部
断面にして示す図である。 コ・・・溶接装置、２・・・コンデンサ（溶接装置木本
）、３・・・自動ドライバー、７・・・回転ビット、７
ａ・・・先端部、　１０・・・ドライバー木本、２０・
・・カラー、２２ａ・・・先端面、　４０・・・フィル
バネ（弾性体）、５０・・・ピン（金属製止め具）、５
１・・・先端部、５３・・・ヘッド部、５３ａ・・・頂
面、５３ｂ・・・係止穴、５５・・・ボード（非導電性
部材）、５６・・・Ｈ鋼（金属製基材）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属製止め具を自動ドライバーにより回転させな
   がら非導電性部材にねじ込んで貫通させ、その先端部が
   金属製基材にほぼ達した状態で両者間に溶接装置本体か
   ら電気を流して電気溶接することにより、非導電性部材
   と金属製基材とを連結する装置において、上記自動ドラ
   イバーは、ドライバー本体と、このドライバー本体に設
   けられ、上記金属製止め具のヘッド部に形成された係止
   穴に先端部が挿し込まれて回転する回転ビットと、上記
   回転ビットに挿通され上記金属製止め具のヘッド部に接
   触するカラーと、上記ドライバー本体とカラーとの間に
   介装されカラーを金属製止め具のヘッド部側に付勢させ
   る弾性体とを備え、上記溶接装置本体の一方の電極が上
   記カラーに電気的に接続されていることを特徴とする溶
   接装置。