特開 2023-97926 スタッド溶接セット及びスタッド溶接方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023097926

(43)【公開日】2023-07-10

(54)【発明の名称】スタッド溶接セット及びスタッド溶接方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/20 20060101AFI20230703BHJP

【ＦＩ】

B23K9/20 D

B23K9/20 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021214307

(22)【出願日】2021-12-28

(71)【出願人】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(71)【出願人】

【識別番号】594083911

【氏名又は名称】ダイヘンスタッド株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木村 和章

(72)【発明者】

【氏名】江村 勝

(72)【発明者】

【氏名】仲地 健二郎

(72)【発明者】

【氏名】森 大輔

(57)【要約】

【課題】スタッド溶接作業により発生する火花等の拡散を抑制することが可能なスタッド溶接セット等を提供する。
【解決手段】溶接母材に溶接されるスタッドと、前記スタッドの溶接される側の端部の外周を覆って配置されるフェルールと、前記フェルールの位置決め孔を備え、前記溶接母材に密着させて対面されるテンプレートと、前記フェルールが挿通可能なフェルール挿通孔を備え、前記テンプレートに密着させて対面される対面プレートと、前記対面プレートの周面に、全周に亘って密着し前記テンプレートとは反対側に延出されたカバー部材と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶接母材に溶接されるスタッドと、
前記スタッドの溶接される側の端部の外周を覆って配置されるフェルールと、
前記フェルールの位置決め孔を備え、前記溶接母材に密着させて対面されるテンプレートと、
前記フェルールが挿通可能なフェルール挿通孔を備え、前記テンプレートに密着させて対面される対面プレートと、
前記対面プレートの周面に、全周に亘って密着し前記テンプレートとは反対側に延出されたカバー部材と、
を有することを特徴とするスタッド溶接セット。

【請求項2】

請求項１に記載のスタッド溶接セットであって、
前記スタッドを保持するシャフトと、前記シャフトを軸方向に往復移動させる駆動部を備えた本体部と、を有する溶接装置を備え、
前記カバー部材は、前記対面プレートと前記本体部との間であって、前記シャフトを内包するように覆っていることを特徴とするスタッド溶接セット。

【請求項3】

溶接母材に溶接されるスタッドと、
前記スタッドの溶接される側の端部の外周を覆って配置されるフェルールと、
前記フェルールが嵌合されて位置決めされる位置決め孔を備え、前記溶接母材に密着させて対面されるテンプレートと、
を有し、
前記テンプレートは、前記位置決め孔より前記溶接母材側に、前記位置決め孔より大きな内径をなし前記溶接母材側が開放された凹部を有することを特徴とするスタッド溶接セット。

【請求項4】

請求項３に記載のスタッド溶接セットであって、
前記フェルールが挿通可能なフェルール挿通孔を備え、前記テンプレートに密着させて対面される対面プレートを有することを特徴とするスタッド溶接セット。

【請求項5】

請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のスタッド溶接セットであって、
前記スタッドが挿通されて、前記フェルールを前記溶接母材に押圧する絶縁スリーブを有することを特徴とすることを特徴とするスタッド溶接セット。

【請求項6】

請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のスタッド溶接セットを用いたスタッド溶接方法であって、
前記溶接母材に前記テンプレートを設置するテンプレート設置ステップと、
前記スタッドが挿通された前記フェルールを前記位置決め孔に配置するとともに前記溶接母材に当接させて前記スタッドを溶接する溶接ステップと、
を有することを特徴とするスタッド溶接方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スタッド溶接セット及びスタッド溶接方法に関する。

【背景技術】

【0002】

スタッドを溶接する作業は、例えば、特開文献１に開示されているような溶接装置により行われる。つまり、溶接ガンのチャックにスタッドボルトを装着し、溶接対象にスタッドボルトをアーク方式でスタッド溶接する溶接装置を用いて行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１３３４０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、このような溶接装置によりアーク溶接作業を行うと、火花、粉塵等が発生するので、火花による火事の発生、粉塵による健康被害等を招くおそれがある。このため、作業者が火花や粉塵等を避けるための防護装備を備えたり、作業現場を養生するなど、煩雑な準備や大がかりな養生が必要であった。

【0005】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、スタッド溶接作業により発生する火花、粉塵等の拡散を抑制することが可能なスタッド溶接セット及びスタッド溶接方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するための主たる発明は、溶接母材に溶接されるスタッドと、
前記スタッドの溶接される側の端部の外周を覆って配置されるフェルールと、
前記フェルールの位置決め孔を備え、前記溶接母材に密着させて対面されるテンプレートと、
前記フェルールが挿通可能なフェルール挿通孔を備え、前記テンプレートに密着させて対面される対面プレートと、
前記対面プレートの周面に、全周に亘って密着し前記テンプレートとは反対側に延出されたカバー部材と、
を有することを特徴とするスタッド溶接セットである。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、スタッド溶接作業により発生する火花等の拡散を抑制することが可能なスタッド溶接セット及びスタッド溶接方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】スタッド溶接セットを示す図である。

【図2】溶接ガンに取り付けられた溶接ユニットを鋼材に設置されたテンプレートにセットした状態を示す断面図である。

【図3】フェルールを示す斜視図である。

【図4】図１におけるＡ矢視図である。

【図5】図１におけるＢ矢視図である。

【図6】スタッド溶接セットを用いたスタッド溶接方法を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本明細書及び添付図面により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
溶接母材に溶接されるスタッドと、
前記スタッドの溶接される側の端部の外周を覆って配置されるフェルールと、
前記フェルールの位置決め孔を備え、前記溶接母材に密着させて対面されるテンプレートと、
前記フェルールが挿通可能なフェルール挿通孔を備え、前記テンプレートに密着させて対面される対面プレートと、
前記対面プレートの周面に、全周に亘って密着し前記テンプレートとは反対側に延出されたカバー部材と、
を有することを特徴とするスタッド溶接セット。

【0010】

このようなスタッド溶接セットによれば、対面プレートの周面に全周に亘って密着してテンプレートとは反対側に延出されたカバー部材を有しているので、スタッドが溶接されるときには、溶接部材、テンプレート、対面プレートは互いに密着しており、フェルールは、位置決め孔及びフェルール挿通孔に配置されているのでテンプレート及び対面プレートに囲まれており、さらに対面プレートはテンプレートとは反対側に延出しているカバー部材により囲まれている。このため、スタッド溶接時に発生する火花、粉塵等の拡散を、テンプレート、対面プレート及びカバー部材により抑制することが可能となる。

【0011】

また、溶接装置には、溶接母材に密着させて対面されるテンプレートに密着させて対面される対面プレートが設けられており、対面プレートには、テンプレートにより位置決めされたフェルールが挿通可能なフェルール挿通孔が設けられているので、溶接箇所がカバー部材等により視認しにくい状態であっても、テンプレートの位置決め孔にフェルールを配置して、溶接母材における所望の位置にスタッドを容易に溶接することが可能となる。

【0012】

かかるスタッド溶接セットであって、
前記スタッドを保持するシャフトと、前記シャフトを軸方向に往復移動させる駆動部を備えた本体部と、を有する溶接装置を備え、
前記カバー部材は、前記対面プレートと前記本体部との間であって、前記シャフトを内包するように覆っていることを特徴とする。

【0013】

このようなスタッド溶接セットによれば、スタッド溶接時に発生する火花、粉塵等が対面プレートと本体部との間にから拡散することを抑制することが可能となる。

【0014】

また、溶接母材に溶接されるスタッドと、
前記スタッドの溶接される側の端部の外周を覆って配置されるフェルールと、
前記フェルールが嵌合されて位置決めされる位置決め孔を備え、前記溶接母材に密着させて対面されるテンプレートと、
を有し、
前記テンプレートは、前記位置決め孔より前記溶接母材側に、前記位置決め孔より大きな内径をなし前記溶接母材側が開放された凹部を有することを特徴とするスタッド溶接セット。

【0015】

このようなスタッド溶接セットによれば、溶接母材に密着させて対面されるテンプレートは、フェルールが嵌合されて位置決めされる位置決め孔と、溶接母材側が開放されて位置決め孔よりも大きな内径をなす凹部と、を有しているので、テンプレートが溶接母材に密着されてフェルールが配置されると、スタッドの溶接される側の端部の外周を覆うフェルールと、溶接母材と、テンプレートとにより区画された空間が形成される。このため、スタッドを溶接するときに発生する火花及び粉塵等が外部に飛散することを抑制することが可能となる。また、溶接時に発生するスパッタ等を区画された空間内に留めることが可能となる。

【0016】

かかるスタッド溶接セットであって、
前記フェルールが挿通可能なフェルール挿通孔を備え、前記テンプレートに密着させて対面される対面プレートを有することを特徴とする。

【0017】

このようなスタッド溶接セットによれば、フェルールが挿通可能なフェルール挿通孔を備え、テンプレートに密着させて対面される対面プレートを有しているので、溶接母材に密着されているテンプレートに対面プレートを密着させることにより、テンプレートにより位置決めされた位置にスタッドを容易に溶接することが可能となる。

【0018】

かかるスタッド溶接セットであって、
前記スタッドが挿通されて、前記フェルールを前記溶接母材に押圧する絶縁スリーブを有することを特徴とすることを特徴とする。

【0019】

このようなスタッド溶接セットによれば、スタッドが挿通されてフェルールを溶接母材に押圧する絶縁スリーブが設けられているので、絶縁スリーブによりフェルールを溶接母材に確実に当接させた状態で溶接することが可能である。また、フェルールを押圧するのは絶縁スリーブなので、スタットが挿通されて溶接する際に、対面プレートやテンプレートなどの導通性を有する部材との間でアークが発生することを防止することが可能となる。

【0020】

かかるスタッド溶接セットを用いたスタッド溶接方法であって、
前記溶接母材に前記テンプレートを設置するテンプレート設置ステップと、
前記スタッドが挿通された前記フェルールを前記位置決め孔に配置するとともに前記溶接母材に当接させて前記スタッドを溶接する溶接ステップと、
を有することを特徴とするスタッド溶接方法。

【0021】

このようなスタッド溶接方法によれば、テンプレートを溶接部材に設置することにより、スタッドを設けたい所望の位置にフェルールを配置することが可能となる。そして、スタッドが挿通されたフェルールを、テンプレートの位置決め孔に配置して位置決めし、フェルールを溶接母材に当接して溶接することにより、スタッド溶接時に発生する火花、粉塵等の拡散を抑制しつつ、所望の位置にスタッドを容易に溶接して設けることが可能となる。

【0022】

＝＝＝本実施形態＝＝＝
本実施形態に係るスタッド溶接セットについて図を用いて説明する。
本実施形態に係るスタッド溶接セット１は、アーク方式によってスタッド２を溶接母材となる鋼材３に溶接するために用いられる。スタッド溶接セット１は、図１に示すように、鋼材３に溶接されるスタッド２と、鋼材３に密着させて対面されるテンプレート５と、溶接装置としての溶接ガン４に取り付けられて鋼材３に密着される溶接ユニット６と、スタッド２の先端部（溶接される側の端部）２ａに配置されるフェルール７と、を有している。

【0023】

以下の説明においては、溶接ユニット６が取り付けられた溶接ガン４にスタッド２が装着され、溶接ユニット６が鋼材３に密着された状態で、スタッド２の溶接される先端が向く側（方向）を先端側（先端方向）とし、スタッド２のチャック４ａに保持されている端部が向く側を後端側（後端方向）として説明する。

【0024】

溶接ガン４は、スタッド２を保持するチャック４ａが設けられているシャフト４ｂを備え、当該シャフト４ｂを軸方向に移動させる駆動部（不図示）を備える本体部４ｃと、を備ている。本体部４ｃは、シャフト４ｂと直交する面を形成してシャフト４ｂが挿通される端部板４ｄと、作業者が把持するためのグリップ４ｅと、を備えている。

【0025】

チャック４ａは、シャフト４ｂと同軸に形成されており、スタッド２は、チャック４ａと同軸になるように保持される。このため、チャック４ａに保持されたスタッド２は、シャフト４ｂと一直線上に配置される。端部板４ｄは、角部を弧状に形成した略矩形状をなし、中央にシャフト４ｂが軸方向に移動可能に貫通している。

【0026】

グリップ４ｅには、スイッチ４ｆが設けられており、スイッチ４ｆを操作することにより、シャフト４ｂが所定時間、軸方向に沿って後端側に移動し、その後、軸方向に沿って先端方向、すなわち鋼材（溶接母材）３側に移動して、チャック４ａに保持されたスタッド２が溶接される。

【0027】

テンプレート５は、鋼材３の溶接面３ａに対面されるとともに密着させて配置される金属製の板状の部材である。テンプレート５には、フェルール７が嵌合される嵌合孔５ａと、嵌合孔５ａよりも大きな内径をなし溶接面３ａ側が開放された凹部５ｂと、が設けられている。嵌合孔５ａと凹部５ｂとは同心に配置されている。すなわち、テンプレート５の厚み方向において、溶接面３ａ側に凹部５ｂが設けられており、反対側に嵌合孔５ａが設けられている。嵌合孔５ａに嵌合されたフェルール７は、テンプレート５に対して位置決めされるので、嵌合孔５ａがフェルール７の位置決め孔に相当する。

【0028】

テンプレート５における、溶接面３ａと対向する対向面５ｃには、マグネット８が固定されている。マグネット８は、対向面５ｃに設けられた窪み内に収容されており、対向面５ｃより外側には突出していない。テンプレート５は、マグネット８により鋼材３に密着した状態で設置される。このとき、テンプレート５は、嵌合孔５ａの中心が、スタッド２を溶接する溶接位置に位置するように配置される。

【0029】

フェルール７は、耐熱のセラミックで形成されており、発生するアークを空気からシールドする機能、溶融した金属の鋳型の機能、急激に冷めすぎないように保温する機能等を有している。フェルール７は、図２、図３に示すように、後端側にスタッド２の直径より僅かに大きな内径をなす第１筒部７ａと、第１筒部７ａの先端側に設けられ、第１筒部７ａの内径よりも大きな内径をなす第２筒部７ｂと、が繋がって一体に形成されている。このため、スタッド２にフェルール７を挿通した状態では、第１筒部７ａの内面とスタッド２との間には略隙間がなく、第２筒部７ｂの内面とスタッド２との間には、空隙が形成される。

【0030】

フェルール７の外形は、第１筒部７ａの直径より第２筒部７ｂの直径の方が大きく、第１筒部７ａと第２筒部７ｂの境界部分には段差が形成されている。フェルール７は、第２筒部７ｂ側が、鋼材３側に位置するように嵌合孔５ａに配置される。鋼材３に設置されたテンプレート５の嵌合孔５ａに配置され、第２筒部７ｂの端が鋼材３の溶接面３ａに当接された状態で第２筒部７ｂは、テンプレート５よりも後端側に突出している。また、フェルール７において溶接面３ａに当接される側の端部には、周方向に適宜間隔を空けて、後端側に窪む窪み７ｃが複数設けられている。

【0031】

溶接ユニット６は、図１に示すように、溶接ガン４の端部板４ｄと軸方向に間隔を空けて対向する絶縁板６０と、絶縁板６０と端部板４ｄとをほぼ平行に対面させて連結する一対の第１連結ロッド６１と、絶縁板６０と軸方向に間隔を空けて対向する対向板６２と、絶縁板６０と対向板６２とをほぼ平行に対面させて連結する一対の第２連結ロッド６３と、端部板４ｄと対向板６２との間の外周を覆うカバー部材６４と、を有している。すなわち、スタッド２及びシャフト４ｂの軸方向において、端部板４ｄと絶縁板６０との間は第１ロッド６１の長さ分間隔が空けられており、絶縁板６０と対向板６２との間は第２ロッド６３の長さ分間隔が空けられており、端部板４ｄと絶縁板６０との間は第１ロッド６１の長さ分間隔が空けられており、端部板４ｄと対向板６２とに亘るようにカバー部材６４が設けられている。第１連結ロッド６１及び第２連結ロッド６３は、何れも中空のパイプ材により形成されている。

【0032】

絶縁板６０は、絶縁性を有する部材により形成された板状の部材である。絶縁板６０は、対向板６２とともに、端部板４ｄとほぼ同じ平面形状をなしている。絶縁板６０は、図４に示すように、中央にシャフト４ｂが挿通するシャフト挿通孔６０ａが設けられており、端部板４ｄから突出しているシャフト４ｂの両側、すなわちシャフト挿通孔６０ａの両側に水平に並べて設けられた第１連結ロッド６１により端部板４ｄと連結されている。

【0033】

対向板６２は、金属製の板状をなす部材であり、中央に、フェルール７が挿通可能なフェルール挿通孔６２ａが設けられており、フェルール挿通孔６２ａを挟んで両側に第２連結ロッド６３が配置されている。対向板６２は、図２に示すように、貫通するビス９が第２連結ロッド６３に螺合されて接合されており、溶接面３ａ側にビス９の頭部が突出しないように、対向板６２の、溶接面３ａ側の面６２ｂに座ぐり６２ｃが設けられている。尚、図２においては、カバー部材６４を省略して示している。

【0034】

第２連結ロッド６３は、図４に示すように、第１連結ロッド６１と固定位置が干渉しないように、水平に並べて配置された一対の第１連結ロッド６１の位置からそれぞれ、時計回りに４５度回転移動した位置に固定されている。ここで、対向板６２が、フェルール７が挿通可能なフェルール挿通孔６２ａを備え、スタッド２の溶接時にテンプレート５に密着させて対面される対面プレートに相当する。

【0035】

対向板６２における絶縁板６０側の面６２ｄにはフェルール挿通孔６２ａに配置されるフェルール７を溶接面３ａ側に押圧する押圧機構６５が設けられている。押圧機構６５は、スタッド２が挿通される絶縁スリーブ６６と、絶縁スリーブ６６に当接する当接板６７と、当接板６７を対向板６２側に付勢するスプリング６８と、スプリング６８の伸縮をガイドするピンをなすビス６９と、を有している。ビス６９及びスプリング６８は、絶縁スリーブ６６を挟んで両側に設けられている。ビス６９は、図５に示すように、第２連結ロッド６３と干渉しないように、第２連結ロッド６３の位置からそれぞれ、９０度回転移動した位置に設けられている。

【0036】

絶縁スリーブ６６は、内径がスタッド２の外形よりも大きなパイプ状のスリーブ本体部６６ａと、スリーブ本体部６６ａの長さ方向における中央から全周において外側に突出した円盤状のフランジ部６６ｂと、を有している。スリーブ本体部６６ａの外径は、対向板６２に設けられたフェルール挿通孔６２ａよりも小さく形成されている。

【0037】

当接板６７は、中央にスリーブ本体部６６ａの外径よりも僅かに大きな内径をなすスリーブ挿通孔６７ａが設けられており、スリーブ挿通孔６７ａを挟んで両側に、対向板６２から突接されるビス６９が貫通する貫通孔６７ｂが設けられている。

【0038】

当接板６７は、スリーブ本体部６６ａがスリーブ挿通孔６７ａに挿入された状態で、対向板６２との間に絶縁スリーブ６６が配置される。当接板６７は、貫通孔６７ｂを貫通するビス６９が対向板６２に螺合されると共に、ビス６９の頭部と当接板６７との間に介在されたスプリング６８により、絶縁スリーブ６６と共に対向板６２側に押圧されている。

【0039】

このため、フェルール挿通孔６２ａにフェルール７が存在しない状態では、当接板６７が対向板６２側に押圧されると絶縁スリーブ６６のフランジ部６６ｂが対向板６２に当接し、フェルール挿通孔６２ａにフェルール７が配置されると、絶縁スリーブ６６の対向板６２側の端６６ｃは、フェルール７の端７ｄに当接してフェルール７を溶接面３ａ側に押圧する。

【0040】

カバー部材６４は、シリコンゴム製のチューブであり、対向板６２と端部板４ｄとの間を覆うように設けられている。カバー部材６４は、シリコンゴムの伸縮性を利用して、図１に示すように、対向板６２及び端部板４ｄの周面６２ｅ、４ｇに亘って密着している。このため、溶接ガン４と対向板６２との間には、対向板６２に設けられたフェルール挿通孔６２ａだけが外部と連通する空間が形成され、シャフト４ｂが内包される。

【0041】

上記スタッド溶接セット１を用いたスタッド溶接方法は、まず、図６に示すように、テンプレート５を鋼材３の溶接面３ａにマグネット８により設置する（テンプレート設置ステップ）。このとき、溶接面３ａにおいて、スタッド２を溶接する位置に、テンプレート５に設けられた嵌合孔５ａの中心を合わせてテンプレート５を設置する。

【0042】

次に、溶接ユニット６が取り付けられた溶接ガン４のチャック４ａにスタッド２を装着し、装着したスタッド２にフェルール７を挿通しておく。

【0043】

次に、装着されているフェルール７をテンプレート５の嵌合孔５ａに配置しつつ対向板６２をテンプレート５に密着させて、溶接ユニット６が設けられた溶接ガン４をセットする。このとき、フェルール７は、スプリング６８に付勢された当接板６７に押圧された絶縁スリーブ６６により溶接面３ａに当接される。

【0044】

溶接ガン４がセットされた状態では、スタッド２はフェルール７に囲まれており、テンプレート５の凹部５ｂ内に配置されたフェルール７と凹部５ｂ及び溶接面３ａとにより区画された空間Ｓが、フェルール７の周りに形成される。フェルール７の内部とフェルール７の周りの空間Ｓとは、フェルール７に設けられた窪み７ｃにより連通している。

【0045】

また、テンプレート５には、対向板６２が密着して対面しているので、テンプレート５と対向板６２との間にも隙間は生じない。そして、対向板６２と溶接ガン４の端部板４ｄとの間はカバー部材６４により覆われているので、溶接面３ａに設置されたテンプレート５の凹部５ｂと溶接ガン４の端部板４ｄとの間には、ほぼ閉鎖された空間が形成されている。
次に、スイッチ４ｆを操作してスタッド２を鋼材３に溶接する（溶接ステップ）。

【0046】

本実施形態のスタッド溶接セット１によれば、鋼材３に密着させて対面されるテンプレート５に、密着させて対面される対向板６２が設けられており、対向板６２には、テンプレート５により位置決めされたフェルール７が挿通可能なフェルール挿通孔６２ａが設けられているので、テンプレート５により所望の位置にフェルール７を配置して、溶接ガン４にてスタッド２を所望の位置に溶接することが可能となる。

【0047】

また、対向板６２と端部板４ｄとの間は、対向板６２及び端部板４ｄの周面６２ｅ、４ｇに全周に亘って密着するカバー部材６４により囲まれているので、スタッド２が溶接されるときには、鋼材３、テンプレート５、対向板６２は互いに密着しており、フェルール７は、嵌合孔５ａ及びフェルール挿通孔６２ａに配置されているのでテンプレート５及び対向板６２に囲まれており、対向板６２と端部板４ｄとの間はカバー部材６４により囲まれている。このため、スタッド２の溶接時に発生する火花、粉塵等の拡散を、テンプレート５、対向板６２及びカバー部材６４により抑制することが可能となる。

【0048】

また、対向板６２と端部板４ｄとの間は、カバー部材６４により覆われているので、スタッド２を溶接するときには、スタッド２及びフェルール７を目視することができないが、テンプレート５によりフェルール７の位置決めをする嵌合孔５ａが設けられているので、溶接ユニット６が取り付けられた溶接ガン４をセットする際に、フェルール７を鋼材３に設置されたテンプレート５の嵌合孔５ａに嵌合するだけで、適切な位置にスタッド２を容易に溶接することが可能となる。

【0049】

また、スタッド２が挿通されてフェルール７を鋼材３に押圧する絶縁スリーブ６６が設けられているので、カバー部材６４により覆われてフェルール７を目視することができない状態であっても、絶縁スリーブ６６によりフェルール７を鋼材３に確実に当接させた状態で溶接することが可能である。また、フェルール７を押圧するのは絶縁スリーブ６６なので、スタッド２が挿通されて溶接する際に、対向板６２やテンプレート５などの導通性を有する部材との間でアークが発生することを防止することが可能となる。

【0050】

また、鋼材３に密着させて対面されるテンプレート５は、フェルール７が嵌合されて位置決めされる嵌合孔５ａと、溶接面３ａ側が開放されて嵌合孔５ａよりも大きな内径をなす凹部５ｂと、を有しているので、テンプレート５が鋼材３に密着されてフェルール７が配置されると、鋼材３、テンプレート５及びフェルール７により区画された空間Ｓが形成される。このため、スタッド２を溶接するときに発生するスパッタ等を区画された空間Ｓ内に留めることが可能となる。

【0051】

上記実施形態においては、対向板６２と端部板４ｄとの間をカバー部材６４により覆う例について説明したが、これに限るものではない。例えば、カバー部材は、対向板６２の周面６２ｅに全周に亘って密着してテンプレート５とは反対側に延出されていれば、スタッド２の溶接時に発生する火花、粉塵等の拡散を抑制することが可能である。

【0052】

上記実施形態においては、溶接装置として溶接ガン４を例に挙げて説明したが、これに限らず、自動化された溶接ロボットなど、スタッドを保持するシャフトを軸方向に往復移動させる駆動部を備えた溶接装置であれば構わない。

【0053】

また、本実施形態のスタッド溶接方法によれば、テンプレート５を鋼材３に設置することにより、スタッド２を設けたい所望の位置にフェルール７を容易に配置することが可能となる。そして、溶接ユニット６が取り付けられた溶接ガン４に装着したスタッド２を、テンプレート５の嵌合孔５ａにフェルール７を配置することで位置決めすることが可能となるので、カバー部材６４により対向板６２と端部板４ｄとの間を覆って火花、粉塵等の拡散を抑制しつつも、所望の位置にスタッド２を容易に溶接して設けることが可能となる。上記実施形態においては、溶接ユニット６が取り付けられた溶接ガン４のチャック４ａにスタッド２を装着する際に、装着したスタッド２にフェルール７を挿通しておく例について説明したが、フェルール７は、鋼材３に設置されたテンプレート５の嵌合孔５ａに嵌合しておいても構わない。

【0054】

上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0055】

１ スタッド溶接セット
２ スタッド
２ａ 溶接される側の端部
３ 鋼材（溶接母材）
３ａ 溶接面
４ 溶接ガン（溶接装置）
４ａ チャック
４ｂ シャフト
４ｃ 本体部
４ｄ 端部板
４ｅ グリップ
４ｆ スイッチ
４ｇ 端部板の周面
５ テンプレート
５ａ 嵌合孔（位置決め孔）
５ｂ 凹部
５ｃ 対向面
６ 溶接ユニット
７ フェルール
７ａ 第１筒部
７ｂ 第２筒部
７ｃ 窪み
７ｄ フェルールの端
８ マグネット
９ ビス
６０ 絶縁板
６０ａ シャフト挿通孔
６１ 第１連結ロッド
６２ 対向板（対面プレート）
６２ａ フェルール挿通孔
６２ｂ 溶接面側の面
６２ｃ 座ぐり
６２ｄ 絶縁板側の面
６２ｅ 対向板の周面
６３ 第２連結ロッド
６４ カバー部材
６５ 押圧機構
６６ 絶縁スリーブ
６６ａ スリーブ本体部
６６ｂ フランジ部
６６ｃ スリーブの端
６７ 当接板
６７ａ スリーブ挿通孔
６７ｂ 貫通孔
６８ スプリング
６９ ビス
Ｓ 空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】