JPH0318551B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、金属製止め具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） プレハブ家屋等の壁は、パネル（非導電性部
材）を桟（金属製基材）に連結することにより構
成されている。また、床は、ボード（非導電性部
材）を梁材としてＨ鋼（金属製基材）に連結する
ことにより構成されている。

従来、上記非導電性部材を金属製基材に連結す
るに際し、例えばスクリユー釘、タツピングねじ
を用いて手作業で行う場合がある。以下、第６
図、第７図においては壁の製造工程を例にとつて
説明する。

スクリユー釘を用いる場合には、第６図に示す
ように、中空の桟２２にパネル２１を当接し、ハ
ンマー（図示しない）でスクリユー釘２３をパネ
ル２１の表面から桟２２内に打ち込むことによ
り、パネル２１と桟２２を連結していた。

タツピングねじを用いる場合には、第７図に示
すように、桟２２に予め孔２４を形成し、タツピ
ングねじ２５をパネル２１の表面から上記孔２４
にねじ込むことにより、パネル２１と桟２２を連
結していた。

また、溶接装置により石綿等の断熱材（非導電
性部材）を金属製基材に連結する技術が特開昭49
−43056号公報に記載されている。詳述すると、
最初に断熱材を金属製基材に重ねておく。そし
て、溶接装置の溶接ホルダーに鋲（金属製止め
具）の頭部を磁力により吸着し、作業者がこの溶
接ホルダーを持ちながら上記鋲を断熱材に刺し込
み、鋲の尖端が金属製基材に点接触した時に、こ
れらの間に電流を流して両者をスパーク、溶接さ
せるものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上記スクリユー釘２３を用いる場合、
金属製基材ののコーナー部等には、スクリユー釘
２３を打ち込むことができず、その打ち込み場所
が限られてしまう不具合があつた。

また、タツピングねじ２５を用いる場合、金属
製基材に予め孔２４を形成させておかなければな
らず、その作業に手間が掛かつた。しかも、タツ
ピングねじ２５を上記孔２４に一致させてねじ込
むのが難しかつた。また、この場合にもコーナー
部等には、タツピングねじ２５をねじ込むことが
できず、ねじ込み場所が限られていた。

さらに、上記スクリユー釘２３、タツピングね
じ２５を用いる場合、金属製基材が薄すぎても厚
すぎても連結が困難であり、金属製基材の厚さに
制約があつた。

また、特開昭49−43056号公報に記載された溶
接装置では、鋲の刺し込み、鋲の尖端と金属製基
材両者間のスパーク、溶接等が総て作業者の手加
減により行なわれるため、溶接作業に熟練を要す
る不具合があつた。特に、溶接時の鋲の押し付け
加減が難しく、常に一定した連結強度を有する溶
接を行うことができなかつた。また、非導電性部
材が硬質の場合には、鋲を刺し込むことが難し
い。

（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
たもので、その要旨は、金属製止め具を非導電性
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
とを連結する装置において、溶接装置本体と打込
機とを備え、打込機は、衝撃力を付与されるハン
マーと、金属製止め具を加圧する加圧チツプと、
ハンマーと加圧チツプとの間に介され加圧チツプ
を突出方向に付勢する弾性体とを備え、上記溶接
装置本体の一方の電極が上記加圧チツプに接続さ
れ、溶接装置本体の他方の電極が上記金属製基材
に接続され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。溶接装置
本体の一方の電極を、打込機の加圧チツプに接続
するとともに、他方の電極を上記金属製基材に接
続する。次に、上記ハンマーに衝撃力を加え、弾
性体を介して突出方向に付勢される上記加圧チツ
プにより、金属製止め具を上記非導電性部材の表
面から金属製基材に向けて圧入する。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が流れる。さらに、この電流
により溶融金属が生じ、この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、中空ピン
１１（金属製止め具）をボード１２（非導電性部
材）に貫通させ、その先端部１１ａを、梁として
のＨ鋼１３（金属製基材）に電気溶接することに
より、ボード１２とＨ鋼１３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）と打込機３とを備えている。

コンデンサ２は、一対の電線４，５を有してい
る。一方の電線４の先端には、接触ホルダー６が
設けられている。

打込機３は、打撃機構（図示しない）により衝
撃力を付与される筒状のハンマー７と、このハン
マー７内に進退可能に挿入された加圧チツプ８
と、ハンマー７内に設けられ、上記加圧チツプ８
を常時突出方向に付勢するコイルバネ９（弾性
体）とを備えている。なお、上記打撃機構は、公
知の自動釘打機と同様であるから説明を省略す
る。

筒状のハンマー７は、中途部の内周面に環状の
鍔部７ａを有している。加圧チツプ８は、半球形
の頭部８ａ、長尺の小径部８ｂ、大径部８ｃ、後
述の作用をなす挿入部８ｄとで形成されている。
挿入部８ｄは、先端に向かつて細くなる緩やかな
テーパをなし、さらにその先端部８ｅは円錐形状
になつている。加圧チツプ８の小径部８ｂが上記
ハンマー７の鍔部７ａ内に挿通され、頭部８ａと
大径部８ｃとにより抜け止めされている。また、
加圧チツプ８の頭部８ａには、電線５を介して上
記コンデンサ２の一方の電極が接続されている。
コイルバネ９は、ハンマー７の鍔部７ａと加圧チ
ツプ８の大径部８ｃ間に介装されている。

ピン１１は円筒状に形成され、先端部１１ａか
ら頭部１１ｂまで貫通した中空部１１ｃを有して
いる。頭部１１ｂの外側は鍔状に広がつており、
その中空部１１ｃ内に上記加圧チツプ８の挿入部
８ｄが挿入されるようになつている。なお、この
挿入部８ｄの基端側の外径は、中空部１１ｃの内
径よりわずかに大きくなつている。ピン１１は、
打込機３内に多数収納され、１個ずつ加圧チツプ
８に対応した位置に供給されるようになつてい
る。なお、この供給機構は公知の自動釘打機と同
様であるから説明を省略する。

上述構成の溶接装置１を用いて、ボード１２を
Ｈ鋼１３に連結し、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１２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図に示すように、Ｈ鋼１３にボード１２を
重ねる。コンデンサ２の他方の電極を電線４およ
び接触ホルダー６を介して上記Ｈ鋼１３に接続す
る。この状態から、打込機３を手で持ち、ボード
１２の表面１２ａの上方にピン１１の先端部１１
ａを下にして配置させる。

打込機３のスイツチをONにして打撃機構を作
動すると、ハンマー７が高速で下降し、加圧チツ
プ８もこれに追随する。そして、上記加圧チツプ
８の挿入部８ｄをピン１１の中空部１１ｃに挿入
し、加圧チツプ８の大径部８ｃをピン１１の頭部
１１ｄに当てた状態でピン１１を下降させる。こ
の際、上記挿入部８ｄの先端側の外径が中空部１
１ｃの内径よりわずかに大きいので、挿入部８ｄ
が中空部１１ｃに圧入しており、ピン１１を安定
して支持できる。

第２図、第３図に示すように、ピン１１は上記
ボード１２の表面１２ａからＨ鋼１３に向けて打
ち込まれる。この際、ピン１１が筒状になつてい
るため、比較的小さい力によりピン１１をボード
１２内に圧入することができる。ボード１２の削
りかすは、ピン１１の中空部１１ｃ内に入り込
み、外部に出ることはない。このため、ピン１１
の圧入に際してボード１２に大きな応力が加わら
ず、ひび割れを防止できる。

第４図に示すように、ピン１１の先端部１１ａ
がボード１２を貫通してＨ鋼１３に略達した時点
で、コンデンサ２から電線５、加圧チツプ８、ピ
ン１１、Ｈ鋼１３、接触ホルダー６、電線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、ピン１１とＨ鋼１３との間でスパークする。
なお、スパーク時間は、約4/1000秒程度である。
ピン１１の先端部がＨ鋼１３に当たると、このＨ
鋼１３からの反力によりピン１１に跳ね返りが生
じようとするが、コイルバネ９の弾性力により、
この跳ね返りを防止でき、ピン１１の先端部をＨ
鋼１３に確実に当接させることができる。しか
も、上記スパーク開始後に、上記コイルバネ９の
弾性力で、ピン１１を圧入し続けることにより、
ピン１１の先端部１１ａとＨ鋼１３の一部を充分
な量溶融させることができる。その結果、この溶
融金属１４の固化により、第５図に示すように、
ピン１１の先端部１１ａがＨ鋼１３に強固に溶接
される。

また、上記溶融金属１４は、比較的径が大きい
筒状の先端部１１ａの周辺で冷却固化するので、
溶接面積を広く取ることができ、上記連結を強固
なものとすることができる。さらに、上記溶融金
属１４が常温になるまで冷えると、溶融金属１４
およびピン１１が収縮し、ピン１１の頭部１１ｂ
により、ボード１２がかしまるため、上記連結を
さらに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。この溶接装置を、桟（金属製基
材）にパネル（硬質の非導電性部材）を連結して
壁を製造する場合に用いることができる。また、
この溶接装置を、合板等（非導電性部材）に用い
ることもできる。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、柔軟な断燃材（非導電性部材）等を
連結する場合に用いることもできる。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明では、電気溶接
を利用するので、金属製基材のあらゆる箇所で非
導電性部材の連結を行うことができる。また、金
属製基材が薄くても厚くても連結できる。

また、非導電性部材を金属製基材に溶接するに
際し、打込機により金属製止め具を打ち込むた
め、作業性が良く、非導電性部材が硬質であつて
も溶接が可能である。

さらに、弾性体の弾性力によつて金属製止め具
の先端部を金属製基材に確実に当接させることが
できるとともに、金属製止め具に所定の加圧力を
付与できるため、溶融金属を十分確保でき、非導
電性部材と金属製基材との連結強度を大とするこ
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
してボードの連結作業を開始する前の状態を一部
断面にして示す図、第２図はボードの連結作業を
開始した直後の状態を一部断面にして示す図、第
３図はピンの先端部がＨ鋼に達する直前の状態を
示す断面図、第４図はピンの先端部がＨ鋼に達し
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、第７図はそ
れぞれ異なる従来の連結方法によつて非導電性部
材を金属製基材に取り付けた状態を示す断面図で
ある。 １……溶接装置、２……コンデンサ（溶接装置
本体）、３……打込機、７……筒状のハンマー、
８……加圧チツプ、９……コイルバネ（弾性体）、
１１……ピン（金属製止め具）、１１ａ……先端
部、１２……ボード（非導電性部材）、１３……
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装置
   において、溶接装置本体と打込機とを備え、打込
   機は、衝撃力を付与されるハンマーと、金属製止
   め具を加圧する加圧チツプと、ハンマーと加圧チ
   ツプとの間に介され加圧チツプを突出方向に付勢
   する弾性体とを備え、上記溶接装置本体の一方の
   電極が上記加圧チツプに接続され、溶接装置本体
   の他方の電極が上記金属製基材に接続されること
   を特徴とする溶接装置。