スタッド溶接ピン
【課題】スタッド溶接で耐磨耗板を金属母材に取り付ける方法において、スタッド溶接ピンが先行的に磨耗するために耐磨耗板が剥離したり、スタッド溶接後にスタッド溶接ピンに耐磨耗材を取付けるために作業性が低下したり、スタッド溶接ピンのフランジ上面に耐磨耗材を装着する構造のためにスタッド溶接ピンのフランジ厚みと耐磨耗材の厚み分だけ耐磨耗板の厚みを不必要に厚くしたりするなどの問題があった。
【解決手段】スタッド溶接ピンに通電軸を立設し、該通電軸に貫通孔を有する耐磨耗ライナを挿入し、該耐磨耗ライナを前記スタッド溶接ピンと通電軸にロウ付けして、スタッド溶接ピンが磨耗しないようにし、高温環境や遠心力のような外力が作用する環境でも耐磨耗材がスタッド溶接ピンから脱落しないようにする。
【解決手段】スタッド溶接ピンに通電軸を立設し、該通電軸に貫通孔を有する耐磨耗ライナを挿入し、該耐磨耗ライナを前記スタッド溶接ピンと通電軸にロウ付けして、スタッド溶接ピンが磨耗しないようにし、高温環境や遠心力のような外力が作用する環境でも耐磨耗材がスタッド溶接ピンから脱落しないようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスタッド溶接ピンを金属母材にスタッド溶接して、該スタッド溶接ピンでセラミックス板や超硬板のような耐磨耗板を前記金属母材などの表面に取付ける構造およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミックス板や超硬板のような耐磨耗板は金属母材を被覆して、金属母材を磨耗から保護するために使用されている。特にセラミックス板は耐磨耗以外にも耐熱性、耐腐食性、耐溶損性、美観性など使用目的は多岐に渡る。セラミックス板や超硬板のような耐磨耗板を金属母材上に取付ける手段として、スタッド溶接による方法が各種提案されている。
【０００３】
（１）セラミックスピース本体の表面に凹部を形成し、この凹部に裏面側に連通する孔部を穿設するとともに固定部材を収容し、上記孔部にスタッドのピン部を裏面より挿通して、上記固定部材でこのピン部を固定することによって、セラミックスピース本体を上記スタッドのフランジ部と固定部材とで挟持した構造のセラミックスピースの取付け方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
（２）中央部に貫通孔を備えたセラミックス板と該セラミックス板の貫通孔内に装着され、貫通孔内においてセラミックス板に当接されるとともに、被取付け材（金属母材）に対してスタッド溶接可能なスタッド溶接ピンと該スタッド溶接ピンに対して着脱可能でかつ貫通孔と所定の隙間を維持して装着されるセラミックス蓋で構成されているセラミックス板の取付け方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
（３）フランジ部からコア部上端にかけて断面積が最小となる部分を設け、この形状に対応した空洞部をもつセラミックスピース本体に挿入することによって、スタッドとセラミックスピース本体とをロウ付けする必要なく固定する方法が提案されている（特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−９１３７６号広報
【特許文献２】特開平１０−３０５３６７号広報
【特許文献３】実開昭６３−１１１２８０号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の方法においては、（１）通電性や接合強度を確保するためスタッド溶接ピンの径を太くすると、セラミックス板表面に露出したスタッド溶接ピンはダストカットを受けやすくなり急速に磨耗するので、固定部材がスタッド溶接ピンから脱落してセラミックスピースが剥離する、（２）固定部材とスタッドでセラミックスピースを狭持するので、固定部材とホルダー部のロウ付け部分に大きな残留応力がかかり固定部材が剥離する危険性がある。（３）セラミックスピースに遠心力が作用する場合、固定部材とホルダー部のロウ付け部分に大きな力がかかり固定部材が剥離するなどの問題がある。
【０００８】
特許文献２の方法においては、（１）スタッド溶接ピンをスタッド溶接した後で、耐磨耗材のセラミックス蓋をスタッド溶接ピンに装着しなければならず作業性が悪かった、（２）スタッド溶接ピンフランジの上にセラミックス蓋が載せられているので、スタッド溶接ピンのフランジ厚みとセラミック蓋の厚み分だけセラミックス板が厚くなり、セラミックス板の重量が増すので、高速回転体などのライニングに使用するのは難しく適用範囲が限定されるなどの問題がある。
【０００９】
特許文献３の方法においては、（１）スタッド溶接後にスタッドをプレスしてセラミックスピースの孔形状に変形させる必要がありセラミックスピースが割損しやすい、（２）セラミックスの孔形状の加工工程が複雑でコスト高となり実用的でないなどの問題がある。
【００１０】
本発明は、従来の構成が有していた上記問題を解決しようとするものであり、解決しようとしている課題は、（１）スタッド溶接ピンとスタッド溶接ピンを保護するための耐磨耗材を強固に接合しスタッド溶接ピンからの耐磨耗材の脱落を防止する、（２）スタッド溶接ピンの磨耗を防止して、耐磨耗板を長期に渡り保持できるようにする、（３）スタッド溶接後にスタッド溶接ピンへの耐磨耗材の装着作業を解消する、（４）耐磨耗板を薄くすることにより、ブロワーランナーやポンプインペラーなどの高速回転体へのライニング適用を拡大することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の解決手段は特許請求項１に示すように、耐磨耗板に縮径の貫通孔を設け、該貫通孔に当接する縮径のスタッド溶接ピンを挿入し、該スタッド溶接ピンを金属母材にスタッド溶接して、前記耐磨耗板を該金属母材に取付ける方法において、前記スタッド溶接ピンの上面に通電軸を立設せしめ、該通電軸に貫通孔を有する耐摩耗ライナを挿入し、該耐摩耗ライナを前記通電軸や前記スタッド溶接ピンの上面にロウ付けで接合したスタッド溶接ピンである。
【００１２】
第２の解決手段は特許請求項２に示すように、スタッド溶接ピンの上面に孔を設け、該孔に前記通電軸を挿入して立設せしめているスタッド溶接ピンである。
【００１３】
第３の解決手段は特許請求項３に示すように、スタッド溶接ピンの上面に雌ネジを設けるとともに、前記通電軸の片側に雄ネジを設け、該雄ネジを前記雌ネジにネジ込んで、前記通電軸を立設せしめているスタッド溶接ピンである。
【００１４】
第４の解決手段は特許請求項４に示すように、前記耐摩耗ライナの貫通孔をテーパ貫通孔として、該テーパ貫通孔と当接する前記通電軸の部分をテーパにして、該通電軸の先端部をストレートもしくは雄ネジとするとともに、前記スタッド溶接ピン上面に孔もしくは雌ネジを設けて、該スタッド溶接ピン上面に前記耐摩耗ライナを載置して、該耐摩耗ライナのテーパ貫通孔及び前記スタッド溶接ピン上面の孔もしくは雌ネジに前記通電軸を挿入して立設せしめたスタッド溶接ピンである。
【００１５】
第５の解決手段は特許請求項５に示すように、前記耐摩耗ライナがセラミックスであり、該セラミックスの表面をメタライズもしくは無電解メッキもしくはメタライズ後に電解メッキして、該セラミックスを通電軸と前記スタッド溶接ピン上面にロウ付けしたスタッド溶接ピンである。
【発明の効果】
【００１６】
第１の解決手段による効果は、（１）通電軸をスタッド溶接ガンで把持してスタッド溶接できるので作業性がよい、（２）耐摩耗ライナの表面に露出するスタッド溶接ピン通電軸の径を細くできるので、通電軸が磨耗しにくくなる、（３）耐磨耗板の貫通孔にスタッド溶接ピンが当接するので、耐摩耗ライナには耐磨耗板を押圧する力がかからないので、耐摩耗ライナとスタッド溶接ピン上面との接合力を大きくする必要はない、（４）耐摩耗ライナの厚みやスタッド溶接ピンの厚みを薄くできるので、耐磨耗板を薄くすることができる、（５）耐磨耗板と耐磨耗ライナの間隙を小さくできるので境界部が選択的にダストカットされることはない、（６）スタッド溶接後に通電軸が残留するが、グラインダやカッターで簡単に除去でき、使用上問題なければ放置しておけば自然磨耗して消滅することである。
【００１７】
第２の解決手段による効果は、（１）スタッド溶接ピンと通電軸を別々に製作して組み合わせるので、通電軸性のよい材料を選択できる、（２）通電性のよい材料を選択することにより、通電軸の径を細くできるので一層通電軸が磨耗しにくくなる。
【００１８】
第３の解決手段による効果は、（１）スタッド溶接ピンと通電軸を別々に製作して組み合わせるので、通電軸性のよい材料を選択できる、（２）通電性のよい材料を選択することにより、通電軸の径を細くできるので一層通電軸が磨耗しにくくなる、（３）通電軸とスタッド溶接ピンがネジ接合なので接合の信頼性と接合強度が向上する。
【００１９】
第４の解決手段による効果は、（１）耐摩耗ライナの貫通孔と通電軸がテーパになっているので、耐摩耗ライナを機械的にスタッド溶接ピンに固定できる、（２）ロウ付け接合のみの場合よりも耐摩耗ライナと通電軸の接合強度を高くすることができる。
【００２０】
第５の解決手段による効果は、耐摩耗ライナをセラミックスとして、セラミックスの表面にメタライズあるいはメッキなどの表面処理を施しているので、セラミックスをスタッド溶接ピン上面や通電軸にロウ付けが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。
【００２２】
第１の解決手段は、耐磨耗板１０に縮径の貫通孔１１を設け、該貫通孔１１に当接する縮径のスタッド溶接ピン２０を挿入し、該スタッド溶接ピン２０を金属母材５０にスタッド溶接して、前記耐磨耗板１０を該金属母材５０に取付ける方法において、前記スタッド溶接ピン２０の上面２２に通電軸３０を立設せしめ、該通電軸３０に貫通孔４１を有する耐摩耗ライナ４０を挿入し、該耐摩耗ライナ４０を前記通電軸や前記スタッド溶接ピン上面２２にロウ付け６０で接合したスタッド溶接ピン２０である。
【００２３】
耐磨耗板１０の貫通孔１１は縮径形状であり、例えば、段付き面１２やテーパ面１３などにより金属母材側の径が細くなるようにする。スタッド溶接ピン２０は耐磨耗板１０の縮径の貫通孔１１に重ね合う縮径の形状である。図１や図２に示すように、耐磨耗板１０の貫通孔１１が段付きになっており段付き面１２を有する場合は、スタッド溶接ピン２０の胴部２３に段付き面としてフランジ面２４を設けて、段付き面１２にフランジ面２４が当接するようにする。図６に示すように、耐磨耗板１０の貫通孔１１がテーパになっておりテーパ面１３を有する場合は、スタッド溶接ピン２０もテーパ胴２６にして、テーパ面１３にテーパ胴２６が当接するようにする。スタッド溶接ピン２０を金属母材５０にスタッド溶接する際は、スタッド溶接ピン２０に立設した通電軸３０をスタッド溶接ガン（図示せず）で把持し、スタッド溶接ピン２０を金属母材５０に押付けて通電することができる。図７はスタッド溶接後の横断面図である。スタッド溶接ピン２０の突起２１と底部２５の一部が溶融してスタッド溶接ピン２０と金属母材５０が溶接される。スタッド溶接ピン２０のフランジ面２４が耐磨耗板１０の段付き面１２に当接して耐磨耗板１０が金属母材５０に固定される。スタッド溶接後に通電軸３０が残留するがグラインダなどで容易に除去できる。また、ダストカットで磨耗して消滅するので使用上問題なければ放置しておいてもよい。
【００２４】
耐磨耗板１０はセラミックス板、超硬合金板、ゴム板、金属板、樹脂板、ガラス板などが使用できる。セラミックス板にはアルミナ、窒化珪素、ジルコニア、炭化珪素などのセラミックスが使用できる。超硬合金板にはタングステンカーバイトおよびタングステンカーバイト系合金（ＷＣ−Ｃｏ、ＷＣ−Ｔｉ−Ｃｏ）などが使用できる。耐磨耗板としてのセラミックス板の厚みは１．０ｍｍ〜５０．０ｍｍがよい。１．０ｍｍより薄いと割れやすくなる。５０．０ｍｍより厚いとセラミックス板の重量が増し機械構造が大きくなり実機への応用が困難となる。望ましくは３．０ｍｍ〜３０．０ｍｍである。耐磨耗板１０としての超硬板の厚みは１．０ｍｍ〜２０．０ｍｍがよい。１．０ｍｍより薄いと割れやすく、２０．０ｍｍ以上であると機械構造が大きくなり実機への応用が困難となる。望ましくは０．５ｍｍ〜１０．０ｍｍである。
【００２５】
スタッド溶接ピン２０は先端部に通電用の突起２１を有し、耐磨耗板１０の貫通孔１１の段付き面１２やテーパ面１３に当接して耐磨耗板を固定できる構造であればよく、プレス加工や機械加工あるいはこれらを併用して製作することができる。スタッド溶接ピン２０の材質は通電可能な金属類であれば適用可能であり、構造用炭素鋼、ステンレス材、チタン材、銅、コバールなどが適している。スタッド溶接ピン２０の胴部径は３．０〜１５．０ｍｍがよい。３．０ｍｍより薄いと耐磨耗材３０や耐磨耗板１０を保持する強度が不足する。１５．０ｍｍより厚いとスタッド溶接の信頼性が低下する。望ましくは５．０〜１０．０ｍｍである。
【００２６】
通電軸３０はスタッド溶接ピン２０の上面２２に一体的に機械加工して立設する。通電軸３０の材質はスタッド溶接ピン２０と同様に構造用炭素鋼、ステンレス材、チタン材、銅、コバールなどが適用される。通電軸３０の径は０．５〜５．０ｍｍがよい。０．５ｍｍより細いと通電軸３０とスタッド溶接ピン２０を一体的に製作するのが困難となる。また通電抵抗が大きくなりスタッド溶接の信頼性が低下する。５．０ｍｍより太いと露出面積が大きくなり磨耗しやすくなる。望ましくは１．０〜３．０ｍｍである。スタッド溶接ピン２０に立設する通電軸は径が小さいほど露出面積が少なくなり磨耗しにくくなる。
【００２７】
耐摩耗ライナ４０はセラミックスもしくは超硬合金とする。セラミックスからなる耐摩耗ライナ４０としては、アルミナ、窒化珪素、ジルコニア、炭化珪素などやこれらのセラミックスに導電性微粉末や導電性繊維を混入して焼成した導電性セラミックスなどを使用できる。超硬合金からなる耐摩耗材４０としては、タングステンカーバイトおよびタングステンカーバイト系の合金（ＷＣ−Ｃｏ、ＷＣ−Ｔｉ−Ｃｏ）などが使用できる。耐磨耗ライナ４０の材質におけるセラミックスと超硬合金の使い分けは磨耗形態や温度などの環境条件やロウ付けの温度条件により選択できる。耐摩耗ライナ４０の厚みは０．５〜５０ｍｍがよい。０．５ｍｍより薄いと寿命が短くなる。５０．０ｍｍより厚いと重量が増し機械構造が大きくなり実機への応用が困難となる。望ましくは１．０〜３０．０ｍｍである。耐摩耗ライナ４０の径はスタッド溶接ピンの径に合わせて３．０〜１５．０ｍｍがよい。耐摩耗ライナ４０の貫通孔４１の径は通電軸３０に合わせて０．５〜５．０ｍｍがよい。
【００２８】
通電軸３０と耐摩耗ライナ４０のロウ付け隙間は０．００５〜０．１０ｍｍがよい。望ましくは０．０１〜０．０５ｍｍである。耐磨耗ライナ４０に超硬合金を使用する場合は、スタッド溶接ピン２０とのロウ付けは、活性金属ロウ、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）などを含有するロウ材によるロウ付けを適用できるが、スタッド溶接ピン２０と接合できれば特に制限は無く、公知の方法を適用することができる。耐磨耗ライナ４０にセラミックスを使用する場合は、スタッド溶接ピン２０とのロウ付け６０による接合は活性金属ロウなどが採用できる。活性金属ロウ付け法は、スタッド溶接ピン２０と耐磨耗材３０としてのセラミックスとの間に、板状あるいはペースト状の活性金属ロウ材を載置あるいは塗付し、真空炉やアルゴン雰囲気の炉で８５０℃以上に加熱して接合する方法である。活性金属ロウ付けとしては例えばＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ−Ｉｎなどを組み合わせた成分系があるが特に制限は無く公知の活性金属用のロウ材を採用できる。
【００２９】
耐磨耗板１０が超硬合金や導電性セラミックスの場合は、耐磨耗板１０とスタッド溶接ピン２０を絶縁する必要がある。絶縁方法には耐磨耗板１０と金属母材５０の間を絶縁する方法と耐磨耗板１０とスタッド溶接ピン２０の間を絶縁する方法がある。耐磨耗板が金属母材と接触する部分や耐磨耗板がスタッド溶接ピンに接触する部分に絶縁材を被覆すればよい。絶縁材の被覆方法としては樹脂、塗料、エナメルなどを塗布したり、樹脂などのテープを張り付けたりする方法があるが、絶縁性があり被覆できる材料であれば特に制限はない。
【００３０】
第２の解決手段は図３に示すように、スタッド溶接ピン２０の上面２２に孔２６を設け、該孔２６に前記通電軸３０を挿入して立設せしめているスタッド溶接ピン２０である。通電軸３０の材質はスタッド溶接ピン２０と同様に構造用炭素鋼、ステンレス材、チタン材、銅、コバールなどが適用されるが、スタッド溶接ピンの材質と異なる材料を選択してもよい。例えば、スタッド溶接ピン２０がステンレスで通電軸３０を銅にした場合は、銅はステンレスよりも導電性がよいので通電軸３０の径を細くすることができ、通電軸３０の露出面積が小さくなるので磨耗しにくくなる。通電軸３０の径は０．５〜５．０ｍｍがよい。０．５ｍｍより細いと通電抵抗が大きくなりスタッド溶接の信頼性が低下する。５．０ｍｍより太いと露出面積が大きくなり磨耗しやすくなる。望ましくは１．０〜３．０ｍｍである。スタッド溶接ピン２０の孔２６の径は通電軸に合わせて０．５〜５．０ｍｍがよい。スタッド溶接ピン２０の孔２６の深さは１．０〜１０．０ｍｍがよい。１．０ｍｍより浅いと通電軸３０が自立しにくくなる。１０．０より深いとスタッド溶接ピン２０の底部２５を貫通する。望ましくは２．０〜６．０ｍｍよい。通電軸３０とスタッド溶接ピン２０の孔２６はロウ付け６０することにより、耐摩耗ライナ３０とスタッド溶接ピン２０の接合強度を向上させることができる。
【００３１】
第３の解決手段は図４に示すように、スタッド溶接ピン２０の上面２２に雌ネジ２７を設けるとともに、前記通電軸３０の片側に雄ネジ３１を設け、該雄ネジ３１を前記雌ネジ２７にネジ込んで、前記通電軸３０を立設せしめているスタッド溶接ピン２０である。雌ネジ２７と雄ネジ３１はＭ１〜Ｍ５よい。Ｍ１より小さいとネジの強度不足となる。Ｍ５より大きいと通電軸３０の露出面積が大きくなり磨耗しやすくなる。雌ネジ２７と雄ネジ３１はロウ付け６０してもよい。
【００３２】
第４の解決手段は図５に示すように、前記耐摩耗ライナ４０の貫通孔４１をテーパ貫通孔４２として、該テーパ貫通孔４２と当接する前記通電軸３０の部分をテーパ面３２にして、該通電軸の先端部を雄ネジ３１もしくはストレート部３３とするとともに、前記スタッド溶接ピン２０の上面２２に孔２６もしくは雌ネジ２７を設けて、該スタッド溶接ピン２０の上面２２に前記耐摩耗ライナ４０を載置して、該耐摩耗ライナ４０のテーパ貫通孔４２及び前記スタッド溶接ピン２０の上面２２の孔２６もしくは雌ネジ２７に前記通電軸３０を挿入して立設せしめたスタッド溶接ピン２０である。通電軸３０のストレート部３３をスタッド溶接ピン２０の孔２６にロウ付け６０したり、通電軸３０の雄ネジ３１をネジ込んだりして、通電軸３０をスタッド溶接ピン２０に強固に固定できる。通電軸３０がスタッド溶接ピン２０と分離している構造なので、耐摩耗ライナ４０をスタッド溶接ピン２０の上面２２に載置してから通電軸３０を立設できるので、耐摩耗ライナ４０のテーパ貫通孔４２を通電軸３０のテーパ面３２で押圧して固定できる。耐摩耗ライナ４０を通電軸３０のテーパ面３２で抑えることができるので耐摩耗ライナ４０の取り付け強度が向上する。
【００３３】
第５の解決手段は、前記耐摩耗ライナ４０がセラミックスであり、該セラミックスの表面をメタライズもしくは無電解メッキもしくはメタライズ後に電解メッキして、該セラミックスを通電軸３０と前記スタッド溶接ピン２０の上面２２にロウ付けしたスタッド溶接ピン２０である。セラミックスの表面にメタライズや金属メッキを施すことにより、セラミックスとロウ材の濡れ性がよくなりロウ付けの接合強度が向上するとともに、セラミックスとスタッド溶接ピン２０及び通電軸３０との接合に各種のロウ付け方法が適用できるようになる。セラミックスにメタライズする方法としては、例えば高融点金属法（Ｍｏ−Ｍｎ法）のように、Ｍｏ−Ｍｎなどの高融点金属粉末を主成分とするメタライズペーストをセラミックスに塗布し、加湿した還元性ガス中で焼成してメタライズ層を形成する方法がある。また、真空蒸着法あるいはスパッタリング法などが挙げられるが、セラミックスにメタライズできれば特に制限は無く、公知の形成方法を採用できる。セラミックスに直接的にメッキする方法としては、無電解ＮｉメッキやＮｉ−Ｂメッキあるいは無電解Ｃｕメッキなどがある。例えば無電解Ｎｉメッキは樹脂やセラミックスなどの不活性な材料の表面に活性金属を吸着させて活性化し、その活性化金属に対してメッキする方法である。セラミックスに直接的に金属メッキができれば特に制限は無く、公知の形成方法を採用することができる。セラミックスに間接的にメッキする方法としては、高融点金属法（Ｍｏ−Ｍｎ法）などでメタライズした後に、ＮｉやＣｕあるいはＣｒなどの電気メッキを施す方法がある。セラミックスのメタライズ面に金属メッキができれば特に制限は無く、公知の形成方法を採用できる。セラミックスにメタライズや金属メッキを施した後のロウ付け方法としては、活性金属ロウ付けの他、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）などを含有するロウ材を用いたロウ付け方法を適用できるが、スタッド溶接ピン２０と接合できれば特に制限は無く公知の方法が採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】は第１の解決手段の部分断面斜視図である。
【図２】は第１の手段のスタッド溶接前の横断面図である。
【図３】は第２の手段のスタッド溶接前の横断面図である。
【図４】は第３の手段のスタッド溶接前の横断面図である。
【図５】は第４の手段のスタッド溶接前の横断面図である。
【図６】は第１の手段のスタッド溶接前の横断面図である。
【図７】は第１の手段のスタッド溶接後の横断面図である
【符号の説明】
【００３５】
１０：耐磨耗板、１１：貫通孔、１２：段付き面、１３：テーパ面、２０：スタッド溶接ピン、２１：突起、２２：上面、２３：胴部、２４：フランジ面、２５：底部、２６：孔、２７：雌ネジ、３０：通電軸、３１：雄ネジ、３２：テーパ面、３３：ストレート部、４０：耐摩耗ライナ、４１：貫通孔、４２：テーパ貫通孔、５０：金属母材、６０：ロウ付け
【技術分野】
【０００１】
本発明はスタッド溶接ピンを金属母材にスタッド溶接して、該スタッド溶接ピンでセラミックス板や超硬板のような耐磨耗板を前記金属母材などの表面に取付ける構造およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミックス板や超硬板のような耐磨耗板は金属母材を被覆して、金属母材を磨耗から保護するために使用されている。特にセラミックス板は耐磨耗以外にも耐熱性、耐腐食性、耐溶損性、美観性など使用目的は多岐に渡る。セラミックス板や超硬板のような耐磨耗板を金属母材上に取付ける手段として、スタッド溶接による方法が各種提案されている。
【０００３】
（１）セラミックスピース本体の表面に凹部を形成し、この凹部に裏面側に連通する孔部を穿設するとともに固定部材を収容し、上記孔部にスタッドのピン部を裏面より挿通して、上記固定部材でこのピン部を固定することによって、セラミックスピース本体を上記スタッドのフランジ部と固定部材とで挟持した構造のセラミックスピースの取付け方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
（２）中央部に貫通孔を備えたセラミックス板と該セラミックス板の貫通孔内に装着され、貫通孔内においてセラミックス板に当接されるとともに、被取付け材（金属母材）に対してスタッド溶接可能なスタッド溶接ピンと該スタッド溶接ピンに対して着脱可能でかつ貫通孔と所定の隙間を維持して装着されるセラミックス蓋で構成されているセラミックス板の取付け方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
（３）フランジ部からコア部上端にかけて断面積が最小となる部分を設け、この形状に対応した空洞部をもつセラミックスピース本体に挿入することによって、スタッドとセラミックスピース本体とをロウ付けする必要なく固定する方法が提案されている（特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−９１３７６号広報
【特許文献２】特開平１０−３０５３６７号広報
【特許文献３】実開昭６３−１１１２８０号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の方法においては、（１）通電性や接合強度を確保するためスタッド溶接ピンの径を太くすると、セラミックス板表面に露出したスタッド溶接ピンはダストカットを受けやすくなり急速に磨耗するので、固定部材がスタッド溶接ピンから脱落してセラミックスピースが剥離する、（２）固定部材とスタッドでセラミックスピースを狭持するので、固定部材とホルダー部のロウ付け部分に大きな残留応力がかかり固定部材が剥離する危険性がある。（３）セラミックスピースに遠心力が作用する場合、固定部材とホルダー部のロウ付け部分に大きな力がかかり固定部材が剥離するなどの問題がある。
【０００８】
特許文献２の方法においては、（１）スタッド溶接ピンをスタッド溶接した後で、耐磨耗材のセラミックス蓋をスタッド溶接ピンに装着しなければならず作業性が悪かった、（２）スタッド溶接ピンフランジの上にセラミックス蓋が載せられているので、スタッド溶接ピンのフランジ厚みとセラミック蓋の厚み分だけセラミックス板が厚くなり、セラミックス板の重量が増すので、高速回転体などのライニングに使用するのは難しく適用範囲が限定されるなどの問題がある。
【０００９】
特許文献３の方法においては、（１）スタッド溶接後にスタッドをプレスしてセラミックスピースの孔形状に変形させる必要がありセラミックスピースが割損しやすい、（２）セラミックスの孔形状の加工工程が複雑でコスト高となり実用的でないなどの問題がある。
【００１０】
本発明は、従来の構成が有していた上記問題を解決しようとするものであり、解決しようとしている課題は、（１）スタッド溶接ピンとスタッド溶接ピンを保護するための耐磨耗材を強固に接合しスタッド溶接ピンからの耐磨耗材の脱落を防止する、（２）スタッド溶接ピンの磨耗を防止して、耐磨耗板を長期に渡り保持できるようにする、（３）スタッド溶接後にスタッド溶接ピンへの耐磨耗材の装着作業を解消する、（４）耐磨耗板を薄くすることにより、ブロワーランナーやポンプインペラーなどの高速回転体へのライニング適用を拡大することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の解決手段は特許請求項１に示すように、耐磨耗板に縮径の貫通孔を設け、該貫通孔に当接する縮径のスタッド溶接ピンを挿入し、該スタッド溶接ピンを金属母材にスタッド溶接して、前記耐磨耗板を該金属母材に取付ける方法において、前記スタッド溶接ピンの上面に通電軸を立設せしめ、該通電軸に貫通孔を有する耐摩耗ライナを挿入し、該耐摩耗ライナを前記通電軸や前記スタッド溶接ピンの上面にロウ付けで接合したスタッド溶接ピンである。
【００１２】
第２の解決手段は特許請求項２に示すように、スタッド溶接ピンの上面に孔を設け、該孔に前記通電軸を挿入して立設せしめているスタッド溶接ピンである。
【００１３】
第３の解決手段は特許請求項３に示すように、スタッド溶接ピンの上面に雌ネジを設けるとともに、前記通電軸の片側に雄ネジを設け、該雄ネジを前記雌ネジにネジ込んで、前記通電軸を立設せしめているスタッド溶接ピンである。
【００１４】
第４の解決手段は特許請求項４に示すように、前記耐摩耗ライナの貫通孔をテーパ貫通孔として、該テーパ貫通孔と当接する前記通電軸の部分をテーパにして、該通電軸の先端部をストレートもしくは雄ネジとするとともに、前記スタッド溶接ピン上面に孔もしくは雌ネジを設けて、該スタッド溶接ピン上面に前記耐摩耗ライナを載置して、該耐摩耗ライナのテーパ貫通孔及び前記スタッド溶接ピン上面の孔もしくは雌ネジに前記通電軸を挿入して立設せしめたスタッド溶接ピンである。
【００１５】
第５の解決手段は特許請求項５に示すように、前記耐摩耗ライナがセラミックスであり、該セラミックスの表面をメタライズもしくは無電解メッキもしくはメタライズ後に電解メッキして、該セラミックスを通電軸と前記スタッド溶接ピン上面にロウ付けしたスタッド溶接ピンである。
【発明の効果】
【００１６】
第１の解決手段による効果は、（１）通電軸をスタッド溶接ガンで把持してスタッド溶接できるので作業性がよい、（２）耐摩耗ライナの表面に露出するスタッド溶接ピン通電軸の径を細くできるので、通電軸が磨耗しにくくなる、（３）耐磨耗板の貫通孔にスタッド溶接ピンが当接するので、耐摩耗ライナには耐磨耗板を押圧する力がかからないので、耐摩耗ライナとスタッド溶接ピン上面との接合力を大きくする必要はない、（４）耐摩耗ライナの厚みやスタッド溶接ピンの厚みを薄くできるので、耐磨耗板を薄くすることができる、（５）耐磨耗板と耐磨耗ライナの間隙を小さくできるので境界部が選択的にダストカットされることはない、（６）スタッド溶接後に通電軸が残留するが、グラインダやカッターで簡単に除去でき、使用上問題なければ放置しておけば自然磨耗して消滅することである。
【００１７】
第２の解決手段による効果は、（１）スタッド溶接ピンと通電軸を別々に製作して組み合わせるので、通電軸性のよい材料を選択できる、（２）通電性のよい材料を選択することにより、通電軸の径を細くできるので一層通電軸が磨耗しにくくなる。
【００１８】
第３の解決手段による効果は、（１）スタッド溶接ピンと通電軸を別々に製作して組み合わせるので、通電軸性のよい材料を選択できる、（２）通電性のよい材料を選択することにより、通電軸の径を細くできるので一層通電軸が磨耗しにくくなる、（３）通電軸とスタッド溶接ピンがネジ接合なので接合の信頼性と接合強度が向上する。
【００１９】
第４の解決手段による効果は、（１）耐摩耗ライナの貫通孔と通電軸がテーパになっているので、耐摩耗ライナを機械的にスタッド溶接ピンに固定できる、（２）ロウ付け接合のみの場合よりも耐摩耗ライナと通電軸の接合強度を高くすることができる。
【００２０】
第５の解決手段による効果は、耐摩耗ライナをセラミックスとして、セラミックスの表面にメタライズあるいはメッキなどの表面処理を施しているので、セラミックスをスタッド溶接ピン上面や通電軸にロウ付けが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。
【００２２】
第１の解決手段は、耐磨耗板１０に縮径の貫通孔１１を設け、該貫通孔１１に当接する縮径のスタッド溶接ピン２０を挿入し、該スタッド溶接ピン２０を金属母材５０にスタッド溶接して、前記耐磨耗板１０を該金属母材５０に取付ける方法において、前記スタッド溶接ピン２０の上面２２に通電軸３０を立設せしめ、該通電軸３０に貫通孔４１を有する耐摩耗ライナ４０を挿入し、該耐摩耗ライナ４０を前記通電軸や前記スタッド溶接ピン上面２２にロウ付け６０で接合したスタッド溶接ピン２０である。
【００２３】
耐磨耗板１０の貫通孔１１は縮径形状であり、例えば、段付き面１２やテーパ面１３などにより金属母材側の径が細くなるようにする。スタッド溶接ピン２０は耐磨耗板１０の縮径の貫通孔１１に重ね合う縮径の形状である。図１や図２に示すように、耐磨耗板１０の貫通孔１１が段付きになっており段付き面１２を有する場合は、スタッド溶接ピン２０の胴部２３に段付き面としてフランジ面２４を設けて、段付き面１２にフランジ面２４が当接するようにする。図６に示すように、耐磨耗板１０の貫通孔１１がテーパになっておりテーパ面１３を有する場合は、スタッド溶接ピン２０もテーパ胴２６にして、テーパ面１３にテーパ胴２６が当接するようにする。スタッド溶接ピン２０を金属母材５０にスタッド溶接する際は、スタッド溶接ピン２０に立設した通電軸３０をスタッド溶接ガン（図示せず）で把持し、スタッド溶接ピン２０を金属母材５０に押付けて通電することができる。図７はスタッド溶接後の横断面図である。スタッド溶接ピン２０の突起２１と底部２５の一部が溶融してスタッド溶接ピン２０と金属母材５０が溶接される。スタッド溶接ピン２０のフランジ面２４が耐磨耗板１０の段付き面１２に当接して耐磨耗板１０が金属母材５０に固定される。スタッド溶接後に通電軸３０が残留するがグラインダなどで容易に除去できる。また、ダストカットで磨耗して消滅するので使用上問題なければ放置しておいてもよい。
【００２４】
耐磨耗板１０はセラミックス板、超硬合金板、ゴム板、金属板、樹脂板、ガラス板などが使用できる。セラミックス板にはアルミナ、窒化珪素、ジルコニア、炭化珪素などのセラミックスが使用できる。超硬合金板にはタングステンカーバイトおよびタングステンカーバイト系合金（ＷＣ−Ｃｏ、ＷＣ−Ｔｉ−Ｃｏ）などが使用できる。耐磨耗板としてのセラミックス板の厚みは１．０ｍｍ〜５０．０ｍｍがよい。１．０ｍｍより薄いと割れやすくなる。５０．０ｍｍより厚いとセラミックス板の重量が増し機械構造が大きくなり実機への応用が困難となる。望ましくは３．０ｍｍ〜３０．０ｍｍである。耐磨耗板１０としての超硬板の厚みは１．０ｍｍ〜２０．０ｍｍがよい。１．０ｍｍより薄いと割れやすく、２０．０ｍｍ以上であると機械構造が大きくなり実機への応用が困難となる。望ましくは０．５ｍｍ〜１０．０ｍｍである。
【００２５】
スタッド溶接ピン２０は先端部に通電用の突起２１を有し、耐磨耗板１０の貫通孔１１の段付き面１２やテーパ面１３に当接して耐磨耗板を固定できる構造であればよく、プレス加工や機械加工あるいはこれらを併用して製作することができる。スタッド溶接ピン２０の材質は通電可能な金属類であれば適用可能であり、構造用炭素鋼、ステンレス材、チタン材、銅、コバールなどが適している。スタッド溶接ピン２０の胴部径は３．０〜１５．０ｍｍがよい。３．０ｍｍより薄いと耐磨耗材３０や耐磨耗板１０を保持する強度が不足する。１５．０ｍｍより厚いとスタッド溶接の信頼性が低下する。望ましくは５．０〜１０．０ｍｍである。
【００２６】
通電軸３０はスタッド溶接ピン２０の上面２２に一体的に機械加工して立設する。通電軸３０の材質はスタッド溶接ピン２０と同様に構造用炭素鋼、ステンレス材、チタン材、銅、コバールなどが適用される。通電軸３０の径は０．５〜５．０ｍｍがよい。０．５ｍｍより細いと通電軸３０とスタッド溶接ピン２０を一体的に製作するのが困難となる。また通電抵抗が大きくなりスタッド溶接の信頼性が低下する。５．０ｍｍより太いと露出面積が大きくなり磨耗しやすくなる。望ましくは１．０〜３．０ｍｍである。スタッド溶接ピン２０に立設する通電軸は径が小さいほど露出面積が少なくなり磨耗しにくくなる。
【００２７】
耐摩耗ライナ４０はセラミックスもしくは超硬合金とする。セラミックスからなる耐摩耗ライナ４０としては、アルミナ、窒化珪素、ジルコニア、炭化珪素などやこれらのセラミックスに導電性微粉末や導電性繊維を混入して焼成した導電性セラミックスなどを使用できる。超硬合金からなる耐摩耗材４０としては、タングステンカーバイトおよびタングステンカーバイト系の合金（ＷＣ−Ｃｏ、ＷＣ−Ｔｉ−Ｃｏ）などが使用できる。耐磨耗ライナ４０の材質におけるセラミックスと超硬合金の使い分けは磨耗形態や温度などの環境条件やロウ付けの温度条件により選択できる。耐摩耗ライナ４０の厚みは０．５〜５０ｍｍがよい。０．５ｍｍより薄いと寿命が短くなる。５０．０ｍｍより厚いと重量が増し機械構造が大きくなり実機への応用が困難となる。望ましくは１．０〜３０．０ｍｍである。耐摩耗ライナ４０の径はスタッド溶接ピンの径に合わせて３．０〜１５．０ｍｍがよい。耐摩耗ライナ４０の貫通孔４１の径は通電軸３０に合わせて０．５〜５．０ｍｍがよい。
【００２８】
通電軸３０と耐摩耗ライナ４０のロウ付け隙間は０．００５〜０．１０ｍｍがよい。望ましくは０．０１〜０．０５ｍｍである。耐磨耗ライナ４０に超硬合金を使用する場合は、スタッド溶接ピン２０とのロウ付けは、活性金属ロウ、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）などを含有するロウ材によるロウ付けを適用できるが、スタッド溶接ピン２０と接合できれば特に制限は無く、公知の方法を適用することができる。耐磨耗ライナ４０にセラミックスを使用する場合は、スタッド溶接ピン２０とのロウ付け６０による接合は活性金属ロウなどが採用できる。活性金属ロウ付け法は、スタッド溶接ピン２０と耐磨耗材３０としてのセラミックスとの間に、板状あるいはペースト状の活性金属ロウ材を載置あるいは塗付し、真空炉やアルゴン雰囲気の炉で８５０℃以上に加熱して接合する方法である。活性金属ロウ付けとしては例えばＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ−Ｉｎなどを組み合わせた成分系があるが特に制限は無く公知の活性金属用のロウ材を採用できる。
【００２９】
耐磨耗板１０が超硬合金や導電性セラミックスの場合は、耐磨耗板１０とスタッド溶接ピン２０を絶縁する必要がある。絶縁方法には耐磨耗板１０と金属母材５０の間を絶縁する方法と耐磨耗板１０とスタッド溶接ピン２０の間を絶縁する方法がある。耐磨耗板が金属母材と接触する部分や耐磨耗板がスタッド溶接ピンに接触する部分に絶縁材を被覆すればよい。絶縁材の被覆方法としては樹脂、塗料、エナメルなどを塗布したり、樹脂などのテープを張り付けたりする方法があるが、絶縁性があり被覆できる材料であれば特に制限はない。
【００３０】
第２の解決手段は図３に示すように、スタッド溶接ピン２０の上面２２に孔２６を設け、該孔２６に前記通電軸３０を挿入して立設せしめているスタッド溶接ピン２０である。通電軸３０の材質はスタッド溶接ピン２０と同様に構造用炭素鋼、ステンレス材、チタン材、銅、コバールなどが適用されるが、スタッド溶接ピンの材質と異なる材料を選択してもよい。例えば、スタッド溶接ピン２０がステンレスで通電軸３０を銅にした場合は、銅はステンレスよりも導電性がよいので通電軸３０の径を細くすることができ、通電軸３０の露出面積が小さくなるので磨耗しにくくなる。通電軸３０の径は０．５〜５．０ｍｍがよい。０．５ｍｍより細いと通電抵抗が大きくなりスタッド溶接の信頼性が低下する。５．０ｍｍより太いと露出面積が大きくなり磨耗しやすくなる。望ましくは１．０〜３．０ｍｍである。スタッド溶接ピン２０の孔２６の径は通電軸に合わせて０．５〜５．０ｍｍがよい。スタッド溶接ピン２０の孔２６の深さは１．０〜１０．０ｍｍがよい。１．０ｍｍより浅いと通電軸３０が自立しにくくなる。１０．０より深いとスタッド溶接ピン２０の底部２５を貫通する。望ましくは２．０〜６．０ｍｍよい。通電軸３０とスタッド溶接ピン２０の孔２６はロウ付け６０することにより、耐摩耗ライナ３０とスタッド溶接ピン２０の接合強度を向上させることができる。
【００３１】
第３の解決手段は図４に示すように、スタッド溶接ピン２０の上面２２に雌ネジ２７を設けるとともに、前記通電軸３０の片側に雄ネジ３１を設け、該雄ネジ３１を前記雌ネジ２７にネジ込んで、前記通電軸３０を立設せしめているスタッド溶接ピン２０である。雌ネジ２７と雄ネジ３１はＭ１〜Ｍ５よい。Ｍ１より小さいとネジの強度不足となる。Ｍ５より大きいと通電軸３０の露出面積が大きくなり磨耗しやすくなる。雌ネジ２７と雄ネジ３１はロウ付け６０してもよい。
【００３２】
第４の解決手段は図５に示すように、前記耐摩耗ライナ４０の貫通孔４１をテーパ貫通孔４２として、該テーパ貫通孔４２と当接する前記通電軸３０の部分をテーパ面３２にして、該通電軸の先端部を雄ネジ３１もしくはストレート部３３とするとともに、前記スタッド溶接ピン２０の上面２２に孔２６もしくは雌ネジ２７を設けて、該スタッド溶接ピン２０の上面２２に前記耐摩耗ライナ４０を載置して、該耐摩耗ライナ４０のテーパ貫通孔４２及び前記スタッド溶接ピン２０の上面２２の孔２６もしくは雌ネジ２７に前記通電軸３０を挿入して立設せしめたスタッド溶接ピン２０である。通電軸３０のストレート部３３をスタッド溶接ピン２０の孔２６にロウ付け６０したり、通電軸３０の雄ネジ３１をネジ込んだりして、通電軸３０をスタッド溶接ピン２０に強固に固定できる。通電軸３０がスタッド溶接ピン２０と分離している構造なので、耐摩耗ライナ４０をスタッド溶接ピン２０の上面２２に載置してから通電軸３０を立設できるので、耐摩耗ライナ４０のテーパ貫通孔４２を通電軸３０のテーパ面３２で押圧して固定できる。耐摩耗ライナ４０を通電軸３０のテーパ面３２で抑えることができるので耐摩耗ライナ４０の取り付け強度が向上する。
【００３３】
第５の解決手段は、前記耐摩耗ライナ４０がセラミックスであり、該セラミックスの表面をメタライズもしくは無電解メッキもしくはメタライズ後に電解メッキして、該セラミックスを通電軸３０と前記スタッド溶接ピン２０の上面２２にロウ付けしたスタッド溶接ピン２０である。セラミックスの表面にメタライズや金属メッキを施すことにより、セラミックスとロウ材の濡れ性がよくなりロウ付けの接合強度が向上するとともに、セラミックスとスタッド溶接ピン２０及び通電軸３０との接合に各種のロウ付け方法が適用できるようになる。セラミックスにメタライズする方法としては、例えば高融点金属法（Ｍｏ−Ｍｎ法）のように、Ｍｏ−Ｍｎなどの高融点金属粉末を主成分とするメタライズペーストをセラミックスに塗布し、加湿した還元性ガス中で焼成してメタライズ層を形成する方法がある。また、真空蒸着法あるいはスパッタリング法などが挙げられるが、セラミックスにメタライズできれば特に制限は無く、公知の形成方法を採用できる。セラミックスに直接的にメッキする方法としては、無電解ＮｉメッキやＮｉ−Ｂメッキあるいは無電解Ｃｕメッキなどがある。例えば無電解Ｎｉメッキは樹脂やセラミックスなどの不活性な材料の表面に活性金属を吸着させて活性化し、その活性化金属に対してメッキする方法である。セラミックスに直接的に金属メッキができれば特に制限は無く、公知の形成方法を採用することができる。セラミックスに間接的にメッキする方法としては、高融点金属法（Ｍｏ−Ｍｎ法）などでメタライズした後に、ＮｉやＣｕあるいはＣｒなどの電気メッキを施す方法がある。セラミックスのメタライズ面に金属メッキができれば特に制限は無く、公知の形成方法を採用できる。セラミックスにメタライズや金属メッキを施した後のロウ付け方法としては、活性金属ロウ付けの他、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）などを含有するロウ材を用いたロウ付け方法を適用できるが、スタッド溶接ピン２０と接合できれば特に制限は無く公知の方法が採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】は第１の解決手段の部分断面斜視図である。
【図２】は第１の手段のスタッド溶接前の横断面図である。
【図３】は第２の手段のスタッド溶接前の横断面図である。
【図４】は第３の手段のスタッド溶接前の横断面図である。
【図５】は第４の手段のスタッド溶接前の横断面図である。
【図６】は第１の手段のスタッド溶接前の横断面図である。
【図７】は第１の手段のスタッド溶接後の横断面図である
【符号の説明】
【００３５】
１０：耐磨耗板、１１：貫通孔、１２：段付き面、１３：テーパ面、２０：スタッド溶接ピン、２１：突起、２２：上面、２３：胴部、２４：フランジ面、２５：底部、２６：孔、２７：雌ネジ、３０：通電軸、３１：雄ネジ、３２：テーパ面、３３：ストレート部、４０：耐摩耗ライナ、４１：貫通孔、４２：テーパ貫通孔、５０：金属母材、６０：ロウ付け
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐磨耗板に縮径の貫通孔を設け、該貫通孔に当接する縮径のスタッド溶接ピンを挿入し、該スタッド溶接ピンを金属母材にスタッド溶接して、前記耐磨耗板を該金属母材に取付ける方法において、前記スタッド溶接ピンの上面に通電軸を立設せしめ、該通電軸に貫通孔を有する耐摩耗ライナを挿入し、該耐摩耗ライナを前記通電軸や前記スタッド溶接ピンの上面にロウ付けで接合したことを特徴とするスタッド溶接ピン。
【請求項２】
スタッド溶接ピンの上面に孔を設け、該孔に前記通電軸を挿入して立設せしめていることを特徴とする請求項１記載のスタッド溶接ピン。
【請求項３】
スタッド溶接ピンの上面に雌ネジを設けるとともに、前記通電軸の片側に雄ネジを設け、該雄ネジを前記雌ネジにネジ込んで、前記通電軸を立設せしめていることを特徴とする請求項１記載のスタッド溶接ピン。
【請求項４】
前記耐摩耗ライナの貫通孔をテーパ貫通孔として、該テーパ貫通孔と当接する前記通電軸の部分をテーパにして、該通電軸の先端部をストレートもしくは雄ネジとするとともに、前記スタッド溶接ピン上面に孔もしくは雌ネジを設けて、該スタッド溶接ピン上面に前記耐摩耗ライナを載置して、該耐摩耗ライナのテーパ貫通孔及び前記スタッド溶接ピン上面の孔もしくは雌ネジに前記通電軸を挿入して立設せしめたことを特徴とする請求項１もしくは請求項３もしくは請求項４記載のスタッド溶接ピン。
【請求項５】
前記耐摩耗ライナがセラミックスであり、該セラミックスの表面をメタライズもしくは無電解メッキもしくはメタライズ後に電解メッキして、該セラミックスを通電軸と前記スタッド溶接ピン上面にロウ付けしたことを特徴とする請求項１及び請求項２及び請求項３及び請求項４及び請求項５記載のスタッド溶接ピン。
【請求項１】
耐磨耗板に縮径の貫通孔を設け、該貫通孔に当接する縮径のスタッド溶接ピンを挿入し、該スタッド溶接ピンを金属母材にスタッド溶接して、前記耐磨耗板を該金属母材に取付ける方法において、前記スタッド溶接ピンの上面に通電軸を立設せしめ、該通電軸に貫通孔を有する耐摩耗ライナを挿入し、該耐摩耗ライナを前記通電軸や前記スタッド溶接ピンの上面にロウ付けで接合したことを特徴とするスタッド溶接ピン。
【請求項２】
スタッド溶接ピンの上面に孔を設け、該孔に前記通電軸を挿入して立設せしめていることを特徴とする請求項１記載のスタッド溶接ピン。
【請求項３】
スタッド溶接ピンの上面に雌ネジを設けるとともに、前記通電軸の片側に雄ネジを設け、該雄ネジを前記雌ネジにネジ込んで、前記通電軸を立設せしめていることを特徴とする請求項１記載のスタッド溶接ピン。
【請求項４】
前記耐摩耗ライナの貫通孔をテーパ貫通孔として、該テーパ貫通孔と当接する前記通電軸の部分をテーパにして、該通電軸の先端部をストレートもしくは雄ネジとするとともに、前記スタッド溶接ピン上面に孔もしくは雌ネジを設けて、該スタッド溶接ピン上面に前記耐摩耗ライナを載置して、該耐摩耗ライナのテーパ貫通孔及び前記スタッド溶接ピン上面の孔もしくは雌ネジに前記通電軸を挿入して立設せしめたことを特徴とする請求項１もしくは請求項３もしくは請求項４記載のスタッド溶接ピン。
【請求項５】
前記耐摩耗ライナがセラミックスであり、該セラミックスの表面をメタライズもしくは無電解メッキもしくはメタライズ後に電解メッキして、該セラミックスを通電軸と前記スタッド溶接ピン上面にロウ付けしたことを特徴とする請求項１及び請求項２及び請求項３及び請求項４及び請求項５記載のスタッド溶接ピン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−６６６５５（Ｐ２００９−６６６５５Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６９５０７（Ｐ２００７−２６９５０７）
【出願日】平成１９年９月１５日（２００７．９．１５）
【出願人】（５０４１３２９６２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１５日（２００７．９．１５）
【出願人】（５０４１３２９６２）
【Ｆターム（参考）】
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