JPH0334426B2 - - 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′を開発して特開昭61−266192号（特願昭60−
109600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′は回転ビツト７′を有してい
る。そして、ボード５５をＨ鋼５６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、他方の電極を
上記自動ドライバー３′の回転ビツト７′に接続す
る。次に、木ねじ５０（金属製止め具）のヘツド
部５３の頂面５３ａに形成された係止穴５３ｂに
回転ビツト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′では回転ビツト７′を介してコ
ンデンサ２の電気が木ねじ５０に供給されるよう
になつているが、上記回転ビツト７′の先端部７
a′と木ねじ５０の係止穴５３ｂの接触面積が少な
く場合によつては点接触となつて電気抵抗が大き
いため、これらの間でスパークが生じて溶接され
る場合があつた。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つた。

（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
たもので、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ツド部に
形成された係止穴に先端部が挿し込まれて回転す
る回転ビツトと、上記回転ビツトに挿通され上記
金属製止め具のヘツ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ツ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
機本体の他方の電極を金属製基材に接続する。次
に、金属製止め具のヘツド部に形成された係止穴
に自動ドライバーの回転ビツトの先端部を挿し込
み、カラーと金属製止め具のヘツド部とを弾性体
の力で接触させ、上記回転ビツトにより金属製止
め具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、この電流によつ
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が設けられている。

自動ドライバー３は、回転ビツト７、スイツチ
９を設けるとともにクラツチ８を内蔵したドライ
バー本体１０と、回転ビツト７に挿通されて木ね
じ５０のヘツド部５３に接触するカラー２０と、
回転ビツト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のヘツド部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。

回転ビツト７は、その先端部７ａが断面十字形
になつて尖つており、木ねじ５０のヘツド部５３
の頂面５３ａに形成された係止穴５３ｂに挿し込
まれるようになつているとともに、スイツチ９が
ONの時に電気により回転するようになつてい
る。また、回転ビツト７の先端部７ａの近傍には
鍔部７ｂ，７ｂが形成されている。クラツチ８
は、回転ビツト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つている。

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ツト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、前記木ねじ５０のヘ
ツド部５３の平坦な頂面５３ａの外径とほぼ同径
か若干小さくなつており、両面２２ａ，５３ａは
面接触するようになつている。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２
４，２４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
が連なつて形成されており、回転ビツト７の鍔部
７ｂ，７ｂを係止させるようになつている。

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ツト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１０との間に介装されており、その一方の
フツク部４１は、環状リング３０の他端面３０ｂ
に、他方のフツク部（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に回転ビツト７を取り付け、この回転ビツ
ト７にカラー２０を挿入させる。この時、回転ビ
ツト７の両鍔部７ｂ，７ｂ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ビツト
７の両鍔部７ｂ，７ｂをカラー２０の一対の横溝
２５，２５に引つ掛ける。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、回転ビツト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
ビツト７に対して距離ｈ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、回転ビツト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図に示すように、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５６に電気的に接続する。こ
の状態から自動ドライバー３の回転ビツト７の先
端部７ａを木ねじ５０のヘツド部５３の係止穴５
３ｂ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のスイツチ９をONさせ、上記回転ビツト
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５５ａからＨ鋼５６に向けてねじ込
む。この時、コイルバネ４０の弾性力により、環
状リング３０およびカラー２０が木ねじ５０のヘ
ツド部５３側に常時付勢され、環状リング３０の
一端面３０ａがカラー２０の頭部２１の頂面２１
ａに、カラー２０の先端部２２の先端面２２ａが
木ねじ５０のヘツド部５３の頂面５３ａにそれぞ
れ面接触している。なお、上記カラー２０は回転
ビツト７に対して距離ｈだけ軸方向に移動可能で
あるため、コイルバネ４０の弾性力を木ねじ５０
に伝達することができる。

上記カラー２０は、回転ビツト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はコイルバネ４０を介し
てドライバー本体１０に固定されているため、回
転せず、回転しているカラー２０と摺れ合う。

そして、第４図に示すように、上記木ねじ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か
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。

上記カラー２０の先端部２２の先端面２２ａと
木ねじ５０のヘツド部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３
０ａ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５
０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つて流れ、接触状態がこれら
より劣る回転ビツト７と木ねじ５０との間には殆
ど電流が流れず、スパークが生じないから、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をねじ込み続けるこ
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、一定以上のトルクがかかりクラツチが切れ、
自動ドライバー３の回転ビツト７が回らなくな
る。この後スイツチ９をOFFする。その結果、
第５図に示すように、木ねじ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のヘツド部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はなくてもよ
いし、自動ドライバー３の回転ビツト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ができ
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、回転ビツ
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
製止め具のヘツド部とを弾性体の弾性力によつて
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、金属製止め具により
非導電性部材と金属製基材とを確実に連結でき
る。また、回転ビツトは電気通路とならないか
ら、回転ビツ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。カラーは回転ビツ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。 １……溶接装置、２……コンデンサ（溶接装置
本体）、３……自動ドライバー、７……回転ビツ
ト、７ａ……先端部、１０……ドライバー本体、
２０……カラー、２２ａ……先端面、４０……コ
イルバネ（弾性体）、５０……ピン（金属製止め
具）、５１……先端部、５３……ヘツド部、５３
ａ……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ツ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ツトと、上
   記回転ビツトに挿通され上記金属製止め具のヘツ
   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
   ヘツ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。