コンデンサ放電型スタッド溶接ガン及びこれを備えたポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機
【課題】
スタッドのサイズや種類に対する調整が正確且つ容易に行え、確実に溶接を行うことができるコンデンサ放電型スタッド溶接ガンを提供する。
【解決手段】
シリンダ（１０）と、該シリンダの側部に連結した把持部（１１）と、電極スライドロッド（１００）と、溶接スイッチとを備え、前記シリンダは、スタッド（３）を保持するスタッド保持部（１３）と、スタッドに対する加圧調整を行うためのバネ（１８）と、バネ加圧量を調整するためのバネ圧力調整ノブ（１２）とを備えたコンデンサ放電型スタッド溶接ガンにおいて、前記電極スライドロッドと連動し、且つ、スタッド材質に対応する複数の切換位置を有するバネ圧力切換レバー（１４）を備え、該バネ圧力切換レバーの切換位置により、電極スライドロッドのバネ加圧量が段階的に切り換わる構成としたことを特徴とするコンデンサ放電型スタッド溶接ガンを、解決手段とする。
スタッドのサイズや種類に対する調整が正確且つ容易に行え、確実に溶接を行うことができるコンデンサ放電型スタッド溶接ガンを提供する。
【解決手段】
シリンダ（１０）と、該シリンダの側部に連結した把持部（１１）と、電極スライドロッド（１００）と、溶接スイッチとを備え、前記シリンダは、スタッド（３）を保持するスタッド保持部（１３）と、スタッドに対する加圧調整を行うためのバネ（１８）と、バネ加圧量を調整するためのバネ圧力調整ノブ（１２）とを備えたコンデンサ放電型スタッド溶接ガンにおいて、前記電極スライドロッドと連動し、且つ、スタッド材質に対応する複数の切換位置を有するバネ圧力切換レバー（１４）を備え、該バネ圧力切換レバーの切換位置により、電極スライドロッドのバネ加圧量が段階的に切り換わる構成としたことを特徴とするコンデンサ放電型スタッド溶接ガンを、解決手段とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電溶接によってスタッドやワッシャ等の溶植を行う、持ち運び容易な、ポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機に用いるコンデンサ放電型スタッド溶接ガンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機に用いるコンデンサ放電型スタッド溶接ガンは、当該溶接ガンの先端部（例えば、先端チャック）に取付けたスタッドを溶植部分となる金属板に一定圧力で押し付ける構造を有している。一定圧力での押し付けは、溶接ガンに内蔵した圧力調整バネを、外部に設けた調整ノブを回すことで調整することができる。
【０００３】
また、前記スタッドの先端部には、通常、放電時に溶接を促進するための突起物を備えている。当該突起物の直径はスタッドの幅寸法（直径）と比べて微小であり、溶接ガンで押し付けてコンデンサによる放電を行うことで、前記金属板の表面と溶着するものである。
【０００４】
しかしながら、この突起物は押し付ける圧力が大きすぎると変形し、直径が大きくなり、単位面積当たりの電流密度が低下し、適切な溶接が行えないこととなる。そのため、使用者は適切なバネ圧力条件を設定するために何度か試し打ちを行う必要がある。
【０００５】
スタッドの材質やサイズが変わるたびに前記試し打ちを行うことは、作業上大きな負担であった。また、特に、アルミ材のような比較的軟らかい材料では、前記突起物は直径が大きく変形しやすいものであるから、適切なバネ圧力設定作業は、より大きな負担となっていた。
【０００６】
また、自動車板金修理で利用されるケースが多い鉄材の波形ワイヤ溶植では、圧力調整バネの設定がアルミ材の設定の場合とは異なり、硬めに設定しなければならない。このため、使用者がアルミ材、鉄材のスタッド材料に合わせて、その都度前記調整ノブを大きく動かして再調整しなければならず、適切なバネ圧力を再現して安定した溶接品質を確保するのに非常に手間がかかるものであった。
【０００７】
上記手間を低減するものとしては、導電性材料からなって上下動可能に配置された通電材と、該通電材の先端に設けられて溶接しようとするスタッド材を保持する取付け治具と、これらを保持するホルダーとを有するスタッド溶接ガンにおいて、前記駆動手段に、前記通電材の上下動距離を制御可能なリニアモータを用いたことを特徴とするスタッド溶接ガン（例えば、特許文献１参照。）が公知である。
【０００８】
また、他の例としては、ハウジング内に軸線方向に沿って摺動可能にのび先端に溶接すべきスタッドを受けるチャックを備えた筒状本体と、この筒状本体を常にその先端方向に向かって強制するバネと、溶接すべきスタッドと母材との間に溶接電流を流すための溶接電源装置の溶接コンデンサからの溶接ケーブルを持続する接続通電部材とを有し、トリガスイッチの作動により上記チャックを介して母材とスタッドとの間に溶接電流を流しスタッドを母材に押圧して溶接するようにしたコンデンサ放電型スタッド溶接ガンにおいて、上記バネによるスタッドに対する加圧力を調整できる調整部材と、上記筒状保運体の後端に取付けられた目盛部材とを有し、上記調整部材を上記目盛部材の目盛に合わせて調整することによりスタッドに対する加圧力を所要の値に設定できるようにしたことを特徴とするコンデンサ放電型スタッド溶接ガン（例えば、特許文献２参照。）が公知である。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１７２４６５号公報
【特許文献２】特開昭６１−１１１７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１に係る発明は、リニアモータを備えることによって、重量の増加や大型化を招来することから、コンデンサ放電型スタッド溶接ガンを扱う際には、作業者にとって負担が大きいものであった。また、構造の複雑化や部品コストの増大を招来する欠点があった。
【００１１】
特許文献２に係る発明は、目盛部材を備えることにより、ある程度、所定バネ圧力の再現性を備えている。また、当該特許文献２第２頁右下欄乃至第３頁左上欄に「目盛りは使用するバネに応じて予め決められた各加圧値に対応して設けられ得る」との記載がされており、調整が容易であるようにも考えられる。
【００１２】
しかしながら、例えば、アルミ材のスタッドと鉄材のスタッドとを切り替えようとする場合には、加圧値は大きく異なるために、その都度調整部材を大きく動かさなければならない。特許文献２に係る発明は、後端側のつまみを回動させることによって、該スタッド位置調整部材のスタッド受けピンの位置を調整して行うことから、アルミ材のスタッドと鉄材のスタッドの切換えの度に、つまみの回動を長時間繰り返して行う必要があり、非常に面倒であった。
【００１３】
また、コンデンサ放電型スタッド溶接は、０．００１乃至０．００３秒程度の非常に短い時間で溶接を行い、スタッドの取付け対象となる母材（板金）の裏面に溶接跡を残さない点で、他のスタッド溶接方法と比べ利点があるが、加圧力をコントロールするために、ナゲット部が薄く、他のスタッド溶接方法と比べて接合強度がやや弱い欠点がある。
【００１４】
これに加えて、特に鉄系波形ワイヤ等の特殊形状の金属片をコンデンサ放電型スタッド溶接で板金（母材）に対して溶植する場合には、一定間隔で連続する波形の谷部分を続けて波形ワイヤ用ビットを用いて溶接することによって、先に溶接した箇所に対して溶接するための電流が分流する。当該波形ワイヤ用ビットの押圧力が弱い場合には特にこの傾向が顕著となる。このため、押圧力が弱い場合には十分な溶接電流が確保できないこととなる。また、弱い押圧力では、板金表面で接触不良となり、板金の表面、裏面が焼ける問題が生じることがある。
【００１５】
本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、軽量で扱いやすく、安価に提供でき、スタッドのサイズや種類に対する調整が正確且つ容易に行え、確実にスタッドの溶植を行うことができ、板金の表面、裏面が焼けることのない、コンデンサ放電型スタッド溶接ガンを提供することを、発明が解決しようとする課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
シリンダと、該シリンダの側部に連結した把持部と、電極スライドロッドと、溶接スイッチとを備え、前記シリンダは、スタッドを保持するスタッド保持部と、スタッドに対する加圧調整を行うためのバネと、バネ加圧量を調整するためのバネ圧力調整ノブとを備えたコンデンサ放電型スタッド溶接ガンにおいて、前記電極スライドロッドと連動し、且つ、スタッド材質に対応する複数の切換位置を有するバネ圧力切換レバーを備え、該バネ圧力切換レバーの切換位置により、電極スライドロッドのバネ加圧量が段階的に切り換わる構成としたことを特徴とするコンデンサ放電型スタッド溶接ガンを、課題を解決するための手段とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によればシリンダと、該シリンダの側部に連結した把持部と、電極スライドロッドと、溶接スイッチとを備え、前記シリンダは、スタッドを保持するスタッド保持部と、スタッドに対する加圧調整を行うためのバネと、バネ加圧量を調整するためのバネ圧力調整ノブとを備えたポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機に用いるコンデンサ放電型スタッド溶接ガンにおいて、前記電極スライドロッドと連動し、且つ、スタッド材質に対応する複数の切換位置を有するバネ圧力切換レバーを備え、該バネ圧力切換レバーの切換位置により、電極スライドロッドのバネ加圧量が段階的に切り換わる構成としたから、使用するスタッドの材質を変更する際には、バネ圧力切換レバーを指で移動させるだけで、簡単に使用するスタッド材質の調整領域とすることができ、作業性を大きく向上させることができる。
【００１８】
また、請求項２に係る発明、即ち、請求項１に係る発明に加えて、コンデンサ放電型スタッド溶接ガンは、スタッドの押し込みと溶接スイッチの手動操作で溶接可能となる手動回路と、スタッドの押し込みで溶接可能となる自動回路を備え、手動回路と自動回路を切換可能とする切換スイッチを備えた構成とすることによって、バネ圧力切換レバーを中央の固定位置とし、材質に応じた位置とし、自動回路使用時には、切換スイッチで第一溶接スイッチを選択し、スタッドの押し込みのみで効率良く溶接作業を行うことができる。
【００１９】
また、手動回路使用時には、バネ圧力切換レバーを中央の固定位置とし、切換スイッチで第二溶接スイッチを選択し、スタッドの押し込みと第二溶接スイッチの手動操作により確実なスタッドの溶植を行うことができる。
【００２０】
更に詳しくは、バネ圧力切換レバーを中央の固定位置とした際にはバネ圧力切換レバーを鉄材やアルミ材を選択したときの設定した場合とは異なり、バネの緩衝作用を遮断することができ、その結果、作業者が溶接ガンを把持して押圧した力が、ダイレクトに母材に伝わり、溶接に十分な押圧力を確保することができる。即ち、鉄系波形ワイヤ等のコンデンサ放電型スタッド溶接には適さないものを溶植する場合であっても、手動（第二溶接スイッチ）の選択することで、バネの緩衝効果を無効とすることができるため、波形ワイヤ等に対して強く押圧することが可能となり、目的となる溶接箇所に対して電流を十分に流すことができる。そして、接触不良から生ずる板金表面及び裏面の焼けを防止し、確実に、且つ体裁よく、溶植を行うことができる。
【００２１】
請求項３に係る発明、即ち、上記請求項１又は２の構成に加えて、公知の構成であるバネ端部の移動量を表示するための目盛を備えることによって、更に迅速に、使用するスタッドに適合したバネ圧力を実現することができる。
【００２２】
請求項４に開示したように、コンデンサ放電型スタッド溶接機に上記請求項１乃至請求項３に記載したコンデンサ放電型スタッド溶接ガンを具備させることによって、当該溶接ガンを軽量としたことで、ポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機自体を片手で簡単に扱うことができ、機動性を良好とすることができる。また、溶接ガン自体の製造コストを安価とすることで、コンデンサ放電型スタッド溶接機自体を低廉なものとすることができる。更に、上記請求項１乃至請求項３に記載した溶接ガンの種々の優れた効果を備えたポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機を提供することができる。
【００２３】
請求項５に係る発明、即ち、請求項４に係るコンデンサ放電型スタッド溶接機において、溶接機本体に溶接時の出力調整手段を備えたことによって、コンデンサ放電型スタッド溶接ガンの重量を増加させることも無く、より容易に、使用するスタッドの材質やサイズに最適な状態で溶植作業を行うことができる。
【００２４】
また、請求項１乃至請求項３に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンを使用する際に、バネ圧力切換レバーを中央のロック位置として手動でスタッドの溶植を行うときには、バネによる押圧力の制御が行われないため、溶接機本体の出力調整摘みを用いることで、より一層、好適なスタッド溶植を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明は、シリンダと、該シリンダの側部に連結した把持部と、溶接スイッチとを備え、前記シリンダは、スタッドを保持するスタッド保持部と、スタッドに対する加圧調整を行うためのバネ及び加圧調整操作手段とを備えたコンデンサ放電型スタッド溶接ガンにおいて、当該コンデンサ放電型スタッド溶接ガンは、スタッドの押し込みと溶接スイッチの手動操作で溶接可能となる手動回路と、スタッドの押し込みで溶接可能となる自動回路を備え、前記加圧調整操作手段は、スタッド材質に応じたバネ圧力切換レバーを備え、該バネ圧力切換レバーは、溶接通電回路の一部であるとともに、手動回路と自動回路を切換可能としたコンデンサ放電型スタッド溶接ガンとすることによって、スタッドの材質やサイズを変更するには、バネ圧力切換レバーを切り換えることによって非常に簡単にスタッドの材質に適する加圧調整位置に移動させることができ、サイズの変更についてのみバネ圧力調整ノブを用いて行え、更に手動、自動の切換を行うことで、作業の状況に応じた使用が可能となり、軽量で扱いやすく、安価に提供でき、スタッドのサイズや種類に対する調整が正確且つ容易に行えるコンデンサ放電型スタッド溶接ガンを実現した。
【実施例】
【００２６】
図１は本発明の実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンの右側面図、図２は同実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンの内部構造を示す縦一部断面図とその一部拡大図、図３は同実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンのバネ圧力切換レバーとコンデンサ放電型スタッド溶接ガンとの相対位置を示す正面説明図、図４は同実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンの先端側の一部省略した平面図、図５は同実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンを備えたポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機の回路図、図６はスタッドボルトに代えてワッシャを溶植する際に使用する鉄ワッシャ及び鉄ワッシャ用ビットを示す斜視図、図７は波形ワイヤの溶植に使用するビットを示す斜視図、図８は波型ワイヤの溶植状態を示す説明図、図９は本発明の実施例に係るポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機であって溶接機本体の正面を示す説明図、図１０は同実施例に係るポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機であって溶接機本体の側面を示す説明図である。
【００２７】
尚、本発明において「自動」とは、切換スイッチ１７が第一溶接スイッチ１５を選択している状態、即ち、母材２に対して溶接ガンを押圧するだけで溶接が可能となる状態をいう。また、本発明において「手動」とは、切換スイッチ１７が第二溶接スイッチ１６を選択している状態、即ち、母材２に対して溶接ガンを押圧するのに加えて、第二溶接スイッチ１６を押す操作を行うことで、溶接が可能となる状態をいう。
【００２８】
本発明の実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１は、図９及び図１０に示すポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機に取り付けた状態で使用している。
【００２９】
（溶接ガンの主要構成）
本発明の実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１は、図１及び図２に示すように、シリンダ１０と該シリンダ１０の下方側面に一体に形成した把持部１１とからなる溶接ガン本体と、溶接ガン本体のシリンダ１０内から突出する電極スライドロッド１００の先端に取付けたスタッド保持部１３とを備えてなるものである。尚、本実施例においては、溶接ガン本体は、左右に二分される合成樹脂製の溶接ガン本体右部材及び溶接ガン本体左部材を突き合わせてなる。
【００３０】
シリンダ１０内には軸中央長手方向に電極スライドロッド１００が前後方向にスライド可能な状態で配置してある。電極スライドロッド１００の先端側はシリンダ１０から突出しており、当該電極スライドロッド１００の先端部には前記したようにスタッド保持部１３を設けている。
【００３１】
図２及び図３に示すように、バネ圧力切換レバー１４は、円盤状の回動板１４１の背面１４３の一部にブロック材１４４を備え、周面１５５からレバー部１４０を立設した形状である。回動板１４１の中心に形成された穴部１４２を前記電極スライドロッド１００が貫通し、電極スライドロッド１００の段部１０１とバネ圧力切換レバー１４の回動板１４１の前面に当接している。
【００３２】
シリンダ１０の上部のうちレバー部１４０の配置に対応する位置には、レバー部規制開口部１４６を形成している。レバー部１４０はレバー部規制開口部１４６から突出している。レバー部１４０は垂直状態から左右へ夫々３７°程度回動することができる。前記ブロック材１４４を回動板１４１の一部に設けたこととバネ圧力切換レバー１４の回動とによって、バネ圧力切換レバー１４と連結した電極スライドロッド１００の押し込み可能な量が異なる。
【００３３】
図４に示すように、前記レバー部規制開口部１４６は、左右方向に長穴状として開口した第一開口部１４７を形成し、第一開口部１４７の左右両端からシリンダ１０後方向けに長穴状の第二開口部１４８を連続して形成している。また、第一開口部１４７の中央部及び左右両端からシリンダ１０の前方向けに僅かに開口を延長してレバー係止部１４９を設けている。
【００３４】
本実施例では、右方向へレバー部１４０を倒した状態で鉄材のスタッドやワッシャ等の使用に適した押圧力となる。また、左方向へレバー部１４０を倒した状態でアルミ材のスタッド３等に適した押圧力となる。更に、レバー部１４０が中央位置でロックした状態（即ち、電極スライドロッド１００を母材２に対して押圧しても、電極スライドロッド１００が後方向へスライドしない状態）となる。これは中央位置には第二開口部１４８は形成されていないからレバー部１４０は後方向へスライドできず、レバー部１４０と連結された電極スライドロッド１００も後方向へスライドできないからである。
【００３５】
尚、本実施例においてはレバー部１４０の位置と電極スライドロッド１００との関係を容易とするために、アルミ材用の位置Ａ（左端位置）に「弱」、鉄材用の位置Ｂ（右端位置）に「強」、中央に「固定」との表記を付している。
【００３６】
シリンダ１０内のバネ圧力切換レバー１４の後方にコイルスプリングによる反発弾性と導電性を備えたプッシュロッド１０３を設けている。プッシュロッド１０３は、プッシュロッド保持体１０４によって保持している。また、プッシュロッド保持体１０４はシリンダ１０に一体として設けている。前記プッシュロッド１０３は、更に当該プッシュロッド１０３の後方に位置する後記第一溶接スイッチ１５を押すために利用する。
【００３７】
そして、プッシュロッド１０３の後方には第一溶接スイッチ１５（リーフスイッチ）を配置している。第一溶接スイッチ１５は突出した第一スイッチレバー１５０を押圧した状態で通電する。
【００３８】
把持部１１内の前側付け根近傍には、第二溶接スイッチ１６（リミットスイッチ）を設けている。第二溶接スイッチ１６を通電状態とするための第二スイッチレバー１６０は把持部１１から外部へ突出しており、作業者が把持部１１を片手で握り、引き金を引く要領で、人差し指で第二スイッチレバー１６０を押すことができるように配置している。
【００３９】
以上の第一溶接スイッチ１５及び第二溶接スイッチ１６は溶接時に選択的に使用するものである。この選択（切換）を行う手段として、図２に示すように、シリンダ１０の上部に切換スイッチ１７を設けている。切換スイッチ１７のスイッチレバー１７０を左右へ切り換えることで、第一溶接スイッチ１５と第二溶接スイッチ１６とを切り換える。これらスイッチの切換えは、図５のポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機の回路図の放電回路中に、コンデンサ放電型スタッド溶接ガン１の回路として示している。
【００４０】
電極スライドロッド１００の後端近傍には、ロッド側バネ受け部１０５を設けている。また、電極スライドロッド１００の中心軸上となるシリンダ１０の最後尾にはバネ圧力調整ノブ１２を配置している。前記バネ圧力調整ノブ１２は前方側に雄ネジシャフト１２０を介してノブ側バネ受け部１０６を備えている。また、雄ネジシャフト１２０はシリンダ１０の後端を閉塞する後壁１２１の中央に形成された雌ネジ穴１２２と螺合している。そして前記ロッド側バネ受け部１０５とノブ側バネ受け部１０６との間にはバネ１８を介在している。
【００４１】
前記バネ１８の反発弾性によって、電極スライドロッド１００は前方へ付勢されている。当該構成によって、バネ圧力調整ノブ１２を締め込むとバネ１８が押圧されて、電極スライドロッド１００はより強く前方へ付勢されることとなる。
【００４２】
本実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１は、図９に一例として示すポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機４を構成している。コンデンサ放電型スタッド溶接ガン１と溶接機本体４０はケーブル６で接続されている。尚、実施例におけるコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１におけるケーブル６は把持部１１の下部に形成したケーブル用開口部１１０から外部へ導出し、溶接機本体４０の正面側へ連結した構成である。
【００４３】
本実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１を用いたポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機のうち特に溶接機本体４０について説明する。尚、ポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機はあくまでの一例を示したものであり、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。
【００４４】
実施例に係るポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機における溶接機本体４０は、図９及び図１０に示すように、下部にキャスタ４９、背部にハンドル４７、電力供給ケーブル４８を備え、正面には電源スイッチ４３、充電時に点灯する充電通知ランプ４１、放電時に点灯する放電通知ランプ４２、素材別（アルミ、鉄）に対応した出力調整摘み４４を設けている。出力調整摘み４４の回転に伴って出力値が段階的に変化するものである。出力調整摘み４４の周囲には、アルミ材と鉄材との適切な出力値の調整範囲を段階的に示すアルミ材調整範囲表示部４５、鉄材調整範囲表示部４６を有している。
【００４５】
本実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１は前記したように、バネ圧力切換レバー１４とバネ圧力調整ノブ１２、切換スイッチを用いることで、手元で簡単にスタッドの種類やサイズに応じた最適な設定を行うことができる点で優れているが、一方で、溶接機本体に調整機能を設けることにより、更に調整の容易さが増し、またコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１自体の重量の増加を招来することもない。
【００４６】
また、本実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１を使用する際に、バネ圧力切換レバー１４を中央のロック位置Ｃとして手動でスタッド３の溶植を行う際には、バネ１８による押圧力の制御が行われないため、溶接機本体４０の出力調整摘み４４を用いることで、より一層、好適なスタッド溶植を実現することができる。
【００４７】
尚、本実施例における溶接機本体は、コンデンサ放電型スタッド溶接ガン１が非常に軽量であることから、溶接ガンを吊り下げるための手段等（アーム等）や支持する手段（溶接ガンホルダ等）を有しないものである。しかしながら、通常ポータブルの溶接機において溶接ガンを吊下げ若しくは支持する手段は、必要に応じて設けることができる。また、例えばアームに対して必要なフック等をコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１に設けることもできる。
【００４８】
以上の構成の本発明実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１について、溶着時の操作及び動作の説明を行う。
【００４９】
先ず、アルミ材のスタッド３を用いる場合について溶着時の状態を説明する。電極スライドロッド１００の先端にはアルミのスタッド３を取付けた状態とする。バネ圧力切換レバー１４を、左端、即ち、アルミ材用の位置Ａに設定する。また、切換スイッチ１７は第一溶接スイッチ１５を選択する。
【００５０】
この状態でコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１を母材２に対して押し付けると、スタッド３、電極スライドロッド１００、バネ圧力切換レバー１４が一体となって後方へ移動し、該バネ圧力切換レバー１４の回動板１４１に形成したブロック材１４４がプッシュロッド１０３を押し、更にプッシュロッド１０３が第一溶接スイッチ１５を押す。プッシュロッド１０３が第一溶接スイッチ１５を押すことによって、通電状態となり、放電による溶接を行うことができる。
【００５１】
次に、鉄材のスタッド３を用いる場合について溶着時の状態を説明する。電極スライドロッド１００の先端には鉄材のスタッド３を取り付けた状態とする。バネ圧力切換レバー１４を、右端、即ち、鉄材用の位置Ｂに設定する。また、切換スイッチ１７は第一溶接スイッチ１５を選択する。
【００５２】
この状態でコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１を母材２に対して押し付けると、上記アルミ材の場合と同様に、スタッド３、電極スライドロッド１００、バネ圧力切換レバー１４が一体となって後方へ移動する。ここで、鉄材のスタッド３を用いる場合には、バネ圧力切換レバー１４の回動板１４１が直接（ブロック材１４４の無い部分）がプッシュロッド１０３を押し、更にプッシュロッド１０３が第一溶接スイッチ１５を押す。
【００５３】
プッシュロッド１０３が第一溶接スイッチ１５を押すことによって、通電状態となり、放電による溶接を行うことができる。回動板１４１のブロック材１４４の無い部分がプッシュロッド１０３を押すことで、アルミ材の設定の場合と比べて、電極スライドロッド１００の移動量が大きくなり、バネ１８をより一層圧縮する。このため、バネ１８の反発弾性が大きくなり、スタッド３を母材２に対してより強く押圧することができる。
【００５４】
尚、鉄製のスタッド３に代えて、鉄製のワッシャ５を溶植する場合には、電極スライドロッド１００の先端に図６に示すような鉄ワッシャ用ビット５０を取り付け、該鉄ワッシャ用ビット５０によって、鉄ワッシャ５を保持して行うことができる。
【００５５】
以上の自動溶接は、バネ圧力調整ノブ１２の調整により、更に細かな押圧力の設定をおこなうことができる。また、先行技術に開示される調整量を示すための目盛を設けることもできる。
本願発明は、前記したバネ圧力切換レバー１４によって、瞬時に異なる材質のスタッドに対して調整位置を決定した上で、公知技術であるバネ圧力調整ノブ１２や目盛の付与を行うことができることから、バネ圧力調整ノブ１２は大きく移動させる必要が無く、また目盛の付与も部分的なもので足りる。そして、当該構成によって、コンデンサ放電型スタッド溶接ガン１はモータ等の具備による重量増加を招来せず軽量であり、操作性は飛躍的に向上するのである。
【００５６】
波形ワイヤ８等の特殊形状を有するスタッドを母材２に溶接する状態を説明する。先ず、電極スライドロッド１００の先端に波形ワイヤ用ビット７（図７参照。）を装着する。バネ圧力切換レバー１４を中央のロック位置Ｃ（即ち、バネ１８の弾性が作用しない状態）とする。また、切換スイッチ１７は第二溶接スイッチ１６を選択する。
【００５７】
この状態で図８に示すように、コンデンサ放電型スタッド溶接ガン１を母材（板金）２に対して押し付けると、バネ圧力切換レバー１４が後方向へ移動することができないことから、該バネ圧力切換レバー１４に連結された電極スライドロッド１００も後方へ移動することができない状態となる。ここで、第二溶接スイッチ１６を押すことにより、溶接箇所８０に対して通電し、自動溶接時よりも強い押圧力をかけて溶接を行うことができることから、先に溶接を行った溶接部分８１への溶接電流の分流を低減し、十分な溶接電流を確保することができるとともに、接触不良から生じる板金の表面、裏面の焼き付きの発生を防止することができる。
【００５８】
上記した方法以外の手動溶接として、バネ圧力切換レバー１４を左右の端部のいずれかとし、切換スイッチ１７を第二溶接スイッチ１６とすることができる。バネ圧力切換レバー１４を左右位置Ａ、Ｂにすることで、電極スライドロッド１００の移動量は自動溶接時と同じであり、溶接のタイミングを勘案して手動で溶接を行うことができることから、非常に便利であり、作業性を向上することができる。
【００５９】
以上のように、本発明に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンは、バネ圧力切換レバー１４を備えたことから、バネ圧力調整ノブ１２を長時間繰返し回動させる手間が無く、スタッド３の種類やサイズに応じた設定を極めて簡単に行うことができる。また、切換スイッチ１７を備えた場合には、電極スライドロッド１００をロックしてバネ１８の緩衝効果を無効とし、母材２に対して十分な押圧力を発揮し、スタッド３を溶植することができる。更に、モータを使用せず、バネの有効、無効を切換える構成のため重量の増加を招来せず、作業性に優れ、効果な部品を必要とせず簡単な構成で実現することから、非常に安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンの右側面図である。
【図２】本発明の実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンの内部構造を示す縦一部断面図とその一部拡大図である。
【図３】本発明の実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンのバネ圧力切換レバーとコンデンサ放電型スタッド溶接ガンとの相対位置を示す正面説明図である。
【図４】本発明の実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンの先端側の一部省略した平面図である。
【図５】本発明の実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンを備えたポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機の回路図である。
【図６】本発明において、ワッシャを溶植する際に使用する鉄ワッシャ及び鉄ワッシャ用ビットを示す斜視図である。
【図７】本発明において、波形ワイヤの溶植に使用するビットを示す斜視図である。
【図８】波型ワイヤの溶植状態を示す説明図である。
【図９】本発明の実施例に係るポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機であって溶接機本体の正面を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施例に係るポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機であって溶接機本体の側面を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ コンデンサ放電型スタッド溶接ガン
１０ シリンダ
１００ 電極スライドロッド
１０１ 段部
１０３ プッシュロッド
１０４ プッシュロッド保持体
１０５ ロッド側バネ受け部
１０６ ノブ側バネ受け部
１１ 把持部
１１０ ケーブル用開口部
１２ バネ圧力調整ノブ
１２０ 雄ネジシャフト
１２１ 後壁
１２２ 雌ネジ穴
１３ スタッド保持部
１４ バネ圧力切換レバー
１４０ レバー部
１４１ 回動板
１４２ 穴部
１４３ 背面
１４４ ブロック材
１４５ 周面
１４６ レバー部規制開口部
１４７ 第一開口部
１４８ 第二開口部
１４９ レバー係止部
１５ 第一溶接スイッチ
１６ 第二溶接スイッチ
１７ 切換スイッチ
１７０ スイッチレバー
１８ バネ
２ 母材
３ スタッド
４ ポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機
４０ 溶接機本体
４１ 充電確認ランプ
４２ 放電確認ランプ
４３ 電源スイッチ
４４ 出力調整摘み
４５ アルミ材調整範囲表示部
４６ 鉄材調整範囲表示部
４７ ハンドル
４８ 電力供給ケーブル
４９ キャスタ
５ ワッシャ
５０ 鉄ワッシャ用ビット
６ ケーブル
７ 波形ワイヤ用ビット
８ 波形ワイヤ
８０ 溶接箇所
８１ 溶接部分
Ａ （アルミ材用の）位置
Ｂ （鉄材用の）位置
Ｃ ロック位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電溶接によってスタッドやワッシャ等の溶植を行う、持ち運び容易な、ポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機に用いるコンデンサ放電型スタッド溶接ガンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機に用いるコンデンサ放電型スタッド溶接ガンは、当該溶接ガンの先端部（例えば、先端チャック）に取付けたスタッドを溶植部分となる金属板に一定圧力で押し付ける構造を有している。一定圧力での押し付けは、溶接ガンに内蔵した圧力調整バネを、外部に設けた調整ノブを回すことで調整することができる。
【０００３】
また、前記スタッドの先端部には、通常、放電時に溶接を促進するための突起物を備えている。当該突起物の直径はスタッドの幅寸法（直径）と比べて微小であり、溶接ガンで押し付けてコンデンサによる放電を行うことで、前記金属板の表面と溶着するものである。
【０００４】
しかしながら、この突起物は押し付ける圧力が大きすぎると変形し、直径が大きくなり、単位面積当たりの電流密度が低下し、適切な溶接が行えないこととなる。そのため、使用者は適切なバネ圧力条件を設定するために何度か試し打ちを行う必要がある。
【０００５】
スタッドの材質やサイズが変わるたびに前記試し打ちを行うことは、作業上大きな負担であった。また、特に、アルミ材のような比較的軟らかい材料では、前記突起物は直径が大きく変形しやすいものであるから、適切なバネ圧力設定作業は、より大きな負担となっていた。
【０００６】
また、自動車板金修理で利用されるケースが多い鉄材の波形ワイヤ溶植では、圧力調整バネの設定がアルミ材の設定の場合とは異なり、硬めに設定しなければならない。このため、使用者がアルミ材、鉄材のスタッド材料に合わせて、その都度前記調整ノブを大きく動かして再調整しなければならず、適切なバネ圧力を再現して安定した溶接品質を確保するのに非常に手間がかかるものであった。
【０００７】
上記手間を低減するものとしては、導電性材料からなって上下動可能に配置された通電材と、該通電材の先端に設けられて溶接しようとするスタッド材を保持する取付け治具と、これらを保持するホルダーとを有するスタッド溶接ガンにおいて、前記駆動手段に、前記通電材の上下動距離を制御可能なリニアモータを用いたことを特徴とするスタッド溶接ガン（例えば、特許文献１参照。）が公知である。
【０００８】
また、他の例としては、ハウジング内に軸線方向に沿って摺動可能にのび先端に溶接すべきスタッドを受けるチャックを備えた筒状本体と、この筒状本体を常にその先端方向に向かって強制するバネと、溶接すべきスタッドと母材との間に溶接電流を流すための溶接電源装置の溶接コンデンサからの溶接ケーブルを持続する接続通電部材とを有し、トリガスイッチの作動により上記チャックを介して母材とスタッドとの間に溶接電流を流しスタッドを母材に押圧して溶接するようにしたコンデンサ放電型スタッド溶接ガンにおいて、上記バネによるスタッドに対する加圧力を調整できる調整部材と、上記筒状保運体の後端に取付けられた目盛部材とを有し、上記調整部材を上記目盛部材の目盛に合わせて調整することによりスタッドに対する加圧力を所要の値に設定できるようにしたことを特徴とするコンデンサ放電型スタッド溶接ガン（例えば、特許文献２参照。）が公知である。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１７２４６５号公報
【特許文献２】特開昭６１−１１１７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１に係る発明は、リニアモータを備えることによって、重量の増加や大型化を招来することから、コンデンサ放電型スタッド溶接ガンを扱う際には、作業者にとって負担が大きいものであった。また、構造の複雑化や部品コストの増大を招来する欠点があった。
【００１１】
特許文献２に係る発明は、目盛部材を備えることにより、ある程度、所定バネ圧力の再現性を備えている。また、当該特許文献２第２頁右下欄乃至第３頁左上欄に「目盛りは使用するバネに応じて予め決められた各加圧値に対応して設けられ得る」との記載がされており、調整が容易であるようにも考えられる。
【００１２】
しかしながら、例えば、アルミ材のスタッドと鉄材のスタッドとを切り替えようとする場合には、加圧値は大きく異なるために、その都度調整部材を大きく動かさなければならない。特許文献２に係る発明は、後端側のつまみを回動させることによって、該スタッド位置調整部材のスタッド受けピンの位置を調整して行うことから、アルミ材のスタッドと鉄材のスタッドの切換えの度に、つまみの回動を長時間繰り返して行う必要があり、非常に面倒であった。
【００１３】
また、コンデンサ放電型スタッド溶接は、０．００１乃至０．００３秒程度の非常に短い時間で溶接を行い、スタッドの取付け対象となる母材（板金）の裏面に溶接跡を残さない点で、他のスタッド溶接方法と比べ利点があるが、加圧力をコントロールするために、ナゲット部が薄く、他のスタッド溶接方法と比べて接合強度がやや弱い欠点がある。
【００１４】
これに加えて、特に鉄系波形ワイヤ等の特殊形状の金属片をコンデンサ放電型スタッド溶接で板金（母材）に対して溶植する場合には、一定間隔で連続する波形の谷部分を続けて波形ワイヤ用ビットを用いて溶接することによって、先に溶接した箇所に対して溶接するための電流が分流する。当該波形ワイヤ用ビットの押圧力が弱い場合には特にこの傾向が顕著となる。このため、押圧力が弱い場合には十分な溶接電流が確保できないこととなる。また、弱い押圧力では、板金表面で接触不良となり、板金の表面、裏面が焼ける問題が生じることがある。
【００１５】
本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、軽量で扱いやすく、安価に提供でき、スタッドのサイズや種類に対する調整が正確且つ容易に行え、確実にスタッドの溶植を行うことができ、板金の表面、裏面が焼けることのない、コンデンサ放電型スタッド溶接ガンを提供することを、発明が解決しようとする課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
シリンダと、該シリンダの側部に連結した把持部と、電極スライドロッドと、溶接スイッチとを備え、前記シリンダは、スタッドを保持するスタッド保持部と、スタッドに対する加圧調整を行うためのバネと、バネ加圧量を調整するためのバネ圧力調整ノブとを備えたコンデンサ放電型スタッド溶接ガンにおいて、前記電極スライドロッドと連動し、且つ、スタッド材質に対応する複数の切換位置を有するバネ圧力切換レバーを備え、該バネ圧力切換レバーの切換位置により、電極スライドロッドのバネ加圧量が段階的に切り換わる構成としたことを特徴とするコンデンサ放電型スタッド溶接ガンを、課題を解決するための手段とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によればシリンダと、該シリンダの側部に連結した把持部と、電極スライドロッドと、溶接スイッチとを備え、前記シリンダは、スタッドを保持するスタッド保持部と、スタッドに対する加圧調整を行うためのバネと、バネ加圧量を調整するためのバネ圧力調整ノブとを備えたポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機に用いるコンデンサ放電型スタッド溶接ガンにおいて、前記電極スライドロッドと連動し、且つ、スタッド材質に対応する複数の切換位置を有するバネ圧力切換レバーを備え、該バネ圧力切換レバーの切換位置により、電極スライドロッドのバネ加圧量が段階的に切り換わる構成としたから、使用するスタッドの材質を変更する際には、バネ圧力切換レバーを指で移動させるだけで、簡単に使用するスタッド材質の調整領域とすることができ、作業性を大きく向上させることができる。
【００１８】
また、請求項２に係る発明、即ち、請求項１に係る発明に加えて、コンデンサ放電型スタッド溶接ガンは、スタッドの押し込みと溶接スイッチの手動操作で溶接可能となる手動回路と、スタッドの押し込みで溶接可能となる自動回路を備え、手動回路と自動回路を切換可能とする切換スイッチを備えた構成とすることによって、バネ圧力切換レバーを中央の固定位置とし、材質に応じた位置とし、自動回路使用時には、切換スイッチで第一溶接スイッチを選択し、スタッドの押し込みのみで効率良く溶接作業を行うことができる。
【００１９】
また、手動回路使用時には、バネ圧力切換レバーを中央の固定位置とし、切換スイッチで第二溶接スイッチを選択し、スタッドの押し込みと第二溶接スイッチの手動操作により確実なスタッドの溶植を行うことができる。
【００２０】
更に詳しくは、バネ圧力切換レバーを中央の固定位置とした際にはバネ圧力切換レバーを鉄材やアルミ材を選択したときの設定した場合とは異なり、バネの緩衝作用を遮断することができ、その結果、作業者が溶接ガンを把持して押圧した力が、ダイレクトに母材に伝わり、溶接に十分な押圧力を確保することができる。即ち、鉄系波形ワイヤ等のコンデンサ放電型スタッド溶接には適さないものを溶植する場合であっても、手動（第二溶接スイッチ）の選択することで、バネの緩衝効果を無効とすることができるため、波形ワイヤ等に対して強く押圧することが可能となり、目的となる溶接箇所に対して電流を十分に流すことができる。そして、接触不良から生ずる板金表面及び裏面の焼けを防止し、確実に、且つ体裁よく、溶植を行うことができる。
【００２１】
請求項３に係る発明、即ち、上記請求項１又は２の構成に加えて、公知の構成であるバネ端部の移動量を表示するための目盛を備えることによって、更に迅速に、使用するスタッドに適合したバネ圧力を実現することができる。
【００２２】
請求項４に開示したように、コンデンサ放電型スタッド溶接機に上記請求項１乃至請求項３に記載したコンデンサ放電型スタッド溶接ガンを具備させることによって、当該溶接ガンを軽量としたことで、ポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機自体を片手で簡単に扱うことができ、機動性を良好とすることができる。また、溶接ガン自体の製造コストを安価とすることで、コンデンサ放電型スタッド溶接機自体を低廉なものとすることができる。更に、上記請求項１乃至請求項３に記載した溶接ガンの種々の優れた効果を備えたポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機を提供することができる。
【００２３】
請求項５に係る発明、即ち、請求項４に係るコンデンサ放電型スタッド溶接機において、溶接機本体に溶接時の出力調整手段を備えたことによって、コンデンサ放電型スタッド溶接ガンの重量を増加させることも無く、より容易に、使用するスタッドの材質やサイズに最適な状態で溶植作業を行うことができる。
【００２４】
また、請求項１乃至請求項３に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンを使用する際に、バネ圧力切換レバーを中央のロック位置として手動でスタッドの溶植を行うときには、バネによる押圧力の制御が行われないため、溶接機本体の出力調整摘みを用いることで、より一層、好適なスタッド溶植を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明は、シリンダと、該シリンダの側部に連結した把持部と、溶接スイッチとを備え、前記シリンダは、スタッドを保持するスタッド保持部と、スタッドに対する加圧調整を行うためのバネ及び加圧調整操作手段とを備えたコンデンサ放電型スタッド溶接ガンにおいて、当該コンデンサ放電型スタッド溶接ガンは、スタッドの押し込みと溶接スイッチの手動操作で溶接可能となる手動回路と、スタッドの押し込みで溶接可能となる自動回路を備え、前記加圧調整操作手段は、スタッド材質に応じたバネ圧力切換レバーを備え、該バネ圧力切換レバーは、溶接通電回路の一部であるとともに、手動回路と自動回路を切換可能としたコンデンサ放電型スタッド溶接ガンとすることによって、スタッドの材質やサイズを変更するには、バネ圧力切換レバーを切り換えることによって非常に簡単にスタッドの材質に適する加圧調整位置に移動させることができ、サイズの変更についてのみバネ圧力調整ノブを用いて行え、更に手動、自動の切換を行うことで、作業の状況に応じた使用が可能となり、軽量で扱いやすく、安価に提供でき、スタッドのサイズや種類に対する調整が正確且つ容易に行えるコンデンサ放電型スタッド溶接ガンを実現した。
【実施例】
【００２６】
図１は本発明の実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンの右側面図、図２は同実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンの内部構造を示す縦一部断面図とその一部拡大図、図３は同実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンのバネ圧力切換レバーとコンデンサ放電型スタッド溶接ガンとの相対位置を示す正面説明図、図４は同実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンの先端側の一部省略した平面図、図５は同実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンを備えたポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機の回路図、図６はスタッドボルトに代えてワッシャを溶植する際に使用する鉄ワッシャ及び鉄ワッシャ用ビットを示す斜視図、図７は波形ワイヤの溶植に使用するビットを示す斜視図、図８は波型ワイヤの溶植状態を示す説明図、図９は本発明の実施例に係るポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機であって溶接機本体の正面を示す説明図、図１０は同実施例に係るポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機であって溶接機本体の側面を示す説明図である。
【００２７】
尚、本発明において「自動」とは、切換スイッチ１７が第一溶接スイッチ１５を選択している状態、即ち、母材２に対して溶接ガンを押圧するだけで溶接が可能となる状態をいう。また、本発明において「手動」とは、切換スイッチ１７が第二溶接スイッチ１６を選択している状態、即ち、母材２に対して溶接ガンを押圧するのに加えて、第二溶接スイッチ１６を押す操作を行うことで、溶接が可能となる状態をいう。
【００２８】
本発明の実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１は、図９及び図１０に示すポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機に取り付けた状態で使用している。
【００２９】
（溶接ガンの主要構成）
本発明の実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１は、図１及び図２に示すように、シリンダ１０と該シリンダ１０の下方側面に一体に形成した把持部１１とからなる溶接ガン本体と、溶接ガン本体のシリンダ１０内から突出する電極スライドロッド１００の先端に取付けたスタッド保持部１３とを備えてなるものである。尚、本実施例においては、溶接ガン本体は、左右に二分される合成樹脂製の溶接ガン本体右部材及び溶接ガン本体左部材を突き合わせてなる。
【００３０】
シリンダ１０内には軸中央長手方向に電極スライドロッド１００が前後方向にスライド可能な状態で配置してある。電極スライドロッド１００の先端側はシリンダ１０から突出しており、当該電極スライドロッド１００の先端部には前記したようにスタッド保持部１３を設けている。
【００３１】
図２及び図３に示すように、バネ圧力切換レバー１４は、円盤状の回動板１４１の背面１４３の一部にブロック材１４４を備え、周面１５５からレバー部１４０を立設した形状である。回動板１４１の中心に形成された穴部１４２を前記電極スライドロッド１００が貫通し、電極スライドロッド１００の段部１０１とバネ圧力切換レバー１４の回動板１４１の前面に当接している。
【００３２】
シリンダ１０の上部のうちレバー部１４０の配置に対応する位置には、レバー部規制開口部１４６を形成している。レバー部１４０はレバー部規制開口部１４６から突出している。レバー部１４０は垂直状態から左右へ夫々３７°程度回動することができる。前記ブロック材１４４を回動板１４１の一部に設けたこととバネ圧力切換レバー１４の回動とによって、バネ圧力切換レバー１４と連結した電極スライドロッド１００の押し込み可能な量が異なる。
【００３３】
図４に示すように、前記レバー部規制開口部１４６は、左右方向に長穴状として開口した第一開口部１４７を形成し、第一開口部１４７の左右両端からシリンダ１０後方向けに長穴状の第二開口部１４８を連続して形成している。また、第一開口部１４７の中央部及び左右両端からシリンダ１０の前方向けに僅かに開口を延長してレバー係止部１４９を設けている。
【００３４】
本実施例では、右方向へレバー部１４０を倒した状態で鉄材のスタッドやワッシャ等の使用に適した押圧力となる。また、左方向へレバー部１４０を倒した状態でアルミ材のスタッド３等に適した押圧力となる。更に、レバー部１４０が中央位置でロックした状態（即ち、電極スライドロッド１００を母材２に対して押圧しても、電極スライドロッド１００が後方向へスライドしない状態）となる。これは中央位置には第二開口部１４８は形成されていないからレバー部１４０は後方向へスライドできず、レバー部１４０と連結された電極スライドロッド１００も後方向へスライドできないからである。
【００３５】
尚、本実施例においてはレバー部１４０の位置と電極スライドロッド１００との関係を容易とするために、アルミ材用の位置Ａ（左端位置）に「弱」、鉄材用の位置Ｂ（右端位置）に「強」、中央に「固定」との表記を付している。
【００３６】
シリンダ１０内のバネ圧力切換レバー１４の後方にコイルスプリングによる反発弾性と導電性を備えたプッシュロッド１０３を設けている。プッシュロッド１０３は、プッシュロッド保持体１０４によって保持している。また、プッシュロッド保持体１０４はシリンダ１０に一体として設けている。前記プッシュロッド１０３は、更に当該プッシュロッド１０３の後方に位置する後記第一溶接スイッチ１５を押すために利用する。
【００３７】
そして、プッシュロッド１０３の後方には第一溶接スイッチ１５（リーフスイッチ）を配置している。第一溶接スイッチ１５は突出した第一スイッチレバー１５０を押圧した状態で通電する。
【００３８】
把持部１１内の前側付け根近傍には、第二溶接スイッチ１６（リミットスイッチ）を設けている。第二溶接スイッチ１６を通電状態とするための第二スイッチレバー１６０は把持部１１から外部へ突出しており、作業者が把持部１１を片手で握り、引き金を引く要領で、人差し指で第二スイッチレバー１６０を押すことができるように配置している。
【００３９】
以上の第一溶接スイッチ１５及び第二溶接スイッチ１６は溶接時に選択的に使用するものである。この選択（切換）を行う手段として、図２に示すように、シリンダ１０の上部に切換スイッチ１７を設けている。切換スイッチ１７のスイッチレバー１７０を左右へ切り換えることで、第一溶接スイッチ１５と第二溶接スイッチ１６とを切り換える。これらスイッチの切換えは、図５のポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機の回路図の放電回路中に、コンデンサ放電型スタッド溶接ガン１の回路として示している。
【００４０】
電極スライドロッド１００の後端近傍には、ロッド側バネ受け部１０５を設けている。また、電極スライドロッド１００の中心軸上となるシリンダ１０の最後尾にはバネ圧力調整ノブ１２を配置している。前記バネ圧力調整ノブ１２は前方側に雄ネジシャフト１２０を介してノブ側バネ受け部１０６を備えている。また、雄ネジシャフト１２０はシリンダ１０の後端を閉塞する後壁１２１の中央に形成された雌ネジ穴１２２と螺合している。そして前記ロッド側バネ受け部１０５とノブ側バネ受け部１０６との間にはバネ１８を介在している。
【００４１】
前記バネ１８の反発弾性によって、電極スライドロッド１００は前方へ付勢されている。当該構成によって、バネ圧力調整ノブ１２を締め込むとバネ１８が押圧されて、電極スライドロッド１００はより強く前方へ付勢されることとなる。
【００４２】
本実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１は、図９に一例として示すポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機４を構成している。コンデンサ放電型スタッド溶接ガン１と溶接機本体４０はケーブル６で接続されている。尚、実施例におけるコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１におけるケーブル６は把持部１１の下部に形成したケーブル用開口部１１０から外部へ導出し、溶接機本体４０の正面側へ連結した構成である。
【００４３】
本実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１を用いたポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機のうち特に溶接機本体４０について説明する。尚、ポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機はあくまでの一例を示したものであり、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。
【００４４】
実施例に係るポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機における溶接機本体４０は、図９及び図１０に示すように、下部にキャスタ４９、背部にハンドル４７、電力供給ケーブル４８を備え、正面には電源スイッチ４３、充電時に点灯する充電通知ランプ４１、放電時に点灯する放電通知ランプ４２、素材別（アルミ、鉄）に対応した出力調整摘み４４を設けている。出力調整摘み４４の回転に伴って出力値が段階的に変化するものである。出力調整摘み４４の周囲には、アルミ材と鉄材との適切な出力値の調整範囲を段階的に示すアルミ材調整範囲表示部４５、鉄材調整範囲表示部４６を有している。
【００４５】
本実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１は前記したように、バネ圧力切換レバー１４とバネ圧力調整ノブ１２、切換スイッチを用いることで、手元で簡単にスタッドの種類やサイズに応じた最適な設定を行うことができる点で優れているが、一方で、溶接機本体に調整機能を設けることにより、更に調整の容易さが増し、またコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１自体の重量の増加を招来することもない。
【００４６】
また、本実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１を使用する際に、バネ圧力切換レバー１４を中央のロック位置Ｃとして手動でスタッド３の溶植を行う際には、バネ１８による押圧力の制御が行われないため、溶接機本体４０の出力調整摘み４４を用いることで、より一層、好適なスタッド溶植を実現することができる。
【００４７】
尚、本実施例における溶接機本体は、コンデンサ放電型スタッド溶接ガン１が非常に軽量であることから、溶接ガンを吊り下げるための手段等（アーム等）や支持する手段（溶接ガンホルダ等）を有しないものである。しかしながら、通常ポータブルの溶接機において溶接ガンを吊下げ若しくは支持する手段は、必要に応じて設けることができる。また、例えばアームに対して必要なフック等をコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１に設けることもできる。
【００４８】
以上の構成の本発明実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１について、溶着時の操作及び動作の説明を行う。
【００４９】
先ず、アルミ材のスタッド３を用いる場合について溶着時の状態を説明する。電極スライドロッド１００の先端にはアルミのスタッド３を取付けた状態とする。バネ圧力切換レバー１４を、左端、即ち、アルミ材用の位置Ａに設定する。また、切換スイッチ１７は第一溶接スイッチ１５を選択する。
【００５０】
この状態でコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１を母材２に対して押し付けると、スタッド３、電極スライドロッド１００、バネ圧力切換レバー１４が一体となって後方へ移動し、該バネ圧力切換レバー１４の回動板１４１に形成したブロック材１４４がプッシュロッド１０３を押し、更にプッシュロッド１０３が第一溶接スイッチ１５を押す。プッシュロッド１０３が第一溶接スイッチ１５を押すことによって、通電状態となり、放電による溶接を行うことができる。
【００５１】
次に、鉄材のスタッド３を用いる場合について溶着時の状態を説明する。電極スライドロッド１００の先端には鉄材のスタッド３を取り付けた状態とする。バネ圧力切換レバー１４を、右端、即ち、鉄材用の位置Ｂに設定する。また、切換スイッチ１７は第一溶接スイッチ１５を選択する。
【００５２】
この状態でコンデンサ放電型スタッド溶接ガン１を母材２に対して押し付けると、上記アルミ材の場合と同様に、スタッド３、電極スライドロッド１００、バネ圧力切換レバー１４が一体となって後方へ移動する。ここで、鉄材のスタッド３を用いる場合には、バネ圧力切換レバー１４の回動板１４１が直接（ブロック材１４４の無い部分）がプッシュロッド１０３を押し、更にプッシュロッド１０３が第一溶接スイッチ１５を押す。
【００５３】
プッシュロッド１０３が第一溶接スイッチ１５を押すことによって、通電状態となり、放電による溶接を行うことができる。回動板１４１のブロック材１４４の無い部分がプッシュロッド１０３を押すことで、アルミ材の設定の場合と比べて、電極スライドロッド１００の移動量が大きくなり、バネ１８をより一層圧縮する。このため、バネ１８の反発弾性が大きくなり、スタッド３を母材２に対してより強く押圧することができる。
【００５４】
尚、鉄製のスタッド３に代えて、鉄製のワッシャ５を溶植する場合には、電極スライドロッド１００の先端に図６に示すような鉄ワッシャ用ビット５０を取り付け、該鉄ワッシャ用ビット５０によって、鉄ワッシャ５を保持して行うことができる。
【００５５】
以上の自動溶接は、バネ圧力調整ノブ１２の調整により、更に細かな押圧力の設定をおこなうことができる。また、先行技術に開示される調整量を示すための目盛を設けることもできる。
本願発明は、前記したバネ圧力切換レバー１４によって、瞬時に異なる材質のスタッドに対して調整位置を決定した上で、公知技術であるバネ圧力調整ノブ１２や目盛の付与を行うことができることから、バネ圧力調整ノブ１２は大きく移動させる必要が無く、また目盛の付与も部分的なもので足りる。そして、当該構成によって、コンデンサ放電型スタッド溶接ガン１はモータ等の具備による重量増加を招来せず軽量であり、操作性は飛躍的に向上するのである。
【００５６】
波形ワイヤ８等の特殊形状を有するスタッドを母材２に溶接する状態を説明する。先ず、電極スライドロッド１００の先端に波形ワイヤ用ビット７（図７参照。）を装着する。バネ圧力切換レバー１４を中央のロック位置Ｃ（即ち、バネ１８の弾性が作用しない状態）とする。また、切換スイッチ１７は第二溶接スイッチ１６を選択する。
【００５７】
この状態で図８に示すように、コンデンサ放電型スタッド溶接ガン１を母材（板金）２に対して押し付けると、バネ圧力切換レバー１４が後方向へ移動することができないことから、該バネ圧力切換レバー１４に連結された電極スライドロッド１００も後方へ移動することができない状態となる。ここで、第二溶接スイッチ１６を押すことにより、溶接箇所８０に対して通電し、自動溶接時よりも強い押圧力をかけて溶接を行うことができることから、先に溶接を行った溶接部分８１への溶接電流の分流を低減し、十分な溶接電流を確保することができるとともに、接触不良から生じる板金の表面、裏面の焼き付きの発生を防止することができる。
【００５８】
上記した方法以外の手動溶接として、バネ圧力切換レバー１４を左右の端部のいずれかとし、切換スイッチ１７を第二溶接スイッチ１６とすることができる。バネ圧力切換レバー１４を左右位置Ａ、Ｂにすることで、電極スライドロッド１００の移動量は自動溶接時と同じであり、溶接のタイミングを勘案して手動で溶接を行うことができることから、非常に便利であり、作業性を向上することができる。
【００５９】
以上のように、本発明に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンは、バネ圧力切換レバー１４を備えたことから、バネ圧力調整ノブ１２を長時間繰返し回動させる手間が無く、スタッド３の種類やサイズに応じた設定を極めて簡単に行うことができる。また、切換スイッチ１７を備えた場合には、電極スライドロッド１００をロックしてバネ１８の緩衝効果を無効とし、母材２に対して十分な押圧力を発揮し、スタッド３を溶植することができる。更に、モータを使用せず、バネの有効、無効を切換える構成のため重量の増加を招来せず、作業性に優れ、効果な部品を必要とせず簡単な構成で実現することから、非常に安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンの右側面図である。
【図２】本発明の実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンの内部構造を示す縦一部断面図とその一部拡大図である。
【図３】本発明の実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンのバネ圧力切換レバーとコンデンサ放電型スタッド溶接ガンとの相対位置を示す正面説明図である。
【図４】本発明の実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンの先端側の一部省略した平面図である。
【図５】本発明の実施例に係るコンデンサ放電型スタッド溶接ガンを備えたポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機の回路図である。
【図６】本発明において、ワッシャを溶植する際に使用する鉄ワッシャ及び鉄ワッシャ用ビットを示す斜視図である。
【図７】本発明において、波形ワイヤの溶植に使用するビットを示す斜視図である。
【図８】波型ワイヤの溶植状態を示す説明図である。
【図９】本発明の実施例に係るポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機であって溶接機本体の正面を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施例に係るポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機であって溶接機本体の側面を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ コンデンサ放電型スタッド溶接ガン
１０ シリンダ
１００ 電極スライドロッド
１０１ 段部
１０３ プッシュロッド
１０４ プッシュロッド保持体
１０５ ロッド側バネ受け部
１０６ ノブ側バネ受け部
１１ 把持部
１１０ ケーブル用開口部
１２ バネ圧力調整ノブ
１２０ 雄ネジシャフト
１２１ 後壁
１２２ 雌ネジ穴
１３ スタッド保持部
１４ バネ圧力切換レバー
１４０ レバー部
１４１ 回動板
１４２ 穴部
１４３ 背面
１４４ ブロック材
１４５ 周面
１４６ レバー部規制開口部
１４７ 第一開口部
１４８ 第二開口部
１４９ レバー係止部
１５ 第一溶接スイッチ
１６ 第二溶接スイッチ
１７ 切換スイッチ
１７０ スイッチレバー
１８ バネ
２ 母材
３ スタッド
４ ポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機
４０ 溶接機本体
４１ 充電確認ランプ
４２ 放電確認ランプ
４３ 電源スイッチ
４４ 出力調整摘み
４５ アルミ材調整範囲表示部
４６ 鉄材調整範囲表示部
４７ ハンドル
４８ 電力供給ケーブル
４９ キャスタ
５ ワッシャ
５０ 鉄ワッシャ用ビット
６ ケーブル
７ 波形ワイヤ用ビット
８ 波形ワイヤ
８０ 溶接箇所
８１ 溶接部分
Ａ （アルミ材用の）位置
Ｂ （鉄材用の）位置
Ｃ ロック位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、該シリンダの側部に連結した把持部と、電極スライドロッドと、溶接スイッチとを備え、前記シリンダは、スタッドを保持するスタッド保持部と、スタッドに対する加圧調整を行うためのバネと、バネ加圧量を調整するためのバネ圧力調整ノブとを備えたコンデンサ放電型スタッド溶接ガンにおいて、
前記電極スライドロッドと連動し、且つ、スタッド材質に対応する複数の切換位置を有するバネ圧力切換レバーを備え、該バネ圧力切換レバーの切換位置により、電極スライドロッドのバネ加圧量が段階的に切り換わる構成としたことを特徴とするコンデンサ放電型スタッド溶接ガン。
【請求項２】
コンデンサ放電型スタッド溶接ガンは、スタッドの押し込みと溶接スイッチの手動操作で溶接可能となる手動回路と、スタッドの押し込みで溶接可能となる自動回路を備え、
手動回路と自動回路を切換可能とする切換スイッチを備えたことを特徴とする請求項１記載のコンデンサ放電型スタッド溶接ガン。
【請求項３】
バネ圧力調整ノブの操作によるバネ端部の移動量を表示するための目盛を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のコンデンサ放電型スタッド溶接ガン。
【請求項４】
請求項１、２又は３記載のコンデンサ放電型スタッド溶接ガンを備えたことを特徴とするポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機。
【請求項５】
コンデンサ放電型スタッド溶接機の溶接機本体には、溶接時の出力調整手段を備えたことを特徴とする請求項４記載のポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機。
【請求項１】
シリンダと、該シリンダの側部に連結した把持部と、電極スライドロッドと、溶接スイッチとを備え、前記シリンダは、スタッドを保持するスタッド保持部と、スタッドに対する加圧調整を行うためのバネと、バネ加圧量を調整するためのバネ圧力調整ノブとを備えたコンデンサ放電型スタッド溶接ガンにおいて、
前記電極スライドロッドと連動し、且つ、スタッド材質に対応する複数の切換位置を有するバネ圧力切換レバーを備え、該バネ圧力切換レバーの切換位置により、電極スライドロッドのバネ加圧量が段階的に切り換わる構成としたことを特徴とするコンデンサ放電型スタッド溶接ガン。
【請求項２】
コンデンサ放電型スタッド溶接ガンは、スタッドの押し込みと溶接スイッチの手動操作で溶接可能となる手動回路と、スタッドの押し込みで溶接可能となる自動回路を備え、
手動回路と自動回路を切換可能とする切換スイッチを備えたことを特徴とする請求項１記載のコンデンサ放電型スタッド溶接ガン。
【請求項３】
バネ圧力調整ノブの操作によるバネ端部の移動量を表示するための目盛を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のコンデンサ放電型スタッド溶接ガン。
【請求項４】
請求項１、２又は３記載のコンデンサ放電型スタッド溶接ガンを備えたことを特徴とするポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機。
【請求項５】
コンデンサ放電型スタッド溶接機の溶接機本体には、溶接時の出力調整手段を備えたことを特徴とする請求項４記載のポータブルコンデンサ放電型スタッド溶接機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−３４６７１２（Ｐ２００６−３４６７１２Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７６９８０（Ｐ２００５−１７６９８０）
【出願日】平成１７年６月１６日（２００５．６．１６）
【出願人】（０００１０９７７２）デンゲン株式会社 (6)
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１６日（２００５．６．１６）
【出願人】（０００１０９７７２）デンゲン株式会社 (6)
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