(57)【要約】      （修正有）【課題】溶接時にスタッドと接触してもアーク電流の漏洩によるスパークの発生を簡易かつ低コストの塗布処理を施すだけで確実に防止できるスタッド溶接用フェルールを提供する。【解決手段】内面が余盛用壁面３となった筒胴部２と、この筒胴部２の上に一体形成した当該筒胴部２よりも小径筒状の首部５とを備え、アークスタッド溶接後にスタッド溶接部に残置するものとした鉄製のスタッド溶接用フェルール１を有し、このスタッド溶接用フェルール１は、スタッドと接触する首部５の内壁面に絶縁性塗料を塗布してなる絶縁塗装部６を形成してなるものとする。また、絶縁塗装部６は、絶縁性塗料がエポキシ樹脂系のペンキとする。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
内面が余盛用壁面となった筒胴部と、この筒胴部の上に一体形成した当該筒胴部よりも小径筒状の首部とを備え、アークスタッド溶接後にスタッド溶接部に残置させるものとした鉄製のスタッド溶接用フェルールであって、スタッドと接触する前記首部の内壁面に絶縁性塗料を塗布してなる絶縁塗装部を形成してなることを特徴とするスタッド溶接用フェルール。
【請求項２】
前記絶縁塗装部は、絶縁性塗料がエポキシ樹脂系のペンキである請求項１記載のスタッド溶接用フェルール。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、鋼板とコンクリートを一体化させるために使用されるスタッドを当該鋼板にアークスタッド溶接した後に除去することなくコンクリートを打設することができる鉄製のスタッド溶接用フェルールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アークスタッド溶接に使用されるフェルールは耐熱性セラミックにより、内面が余盛用壁面となった筒胴部と、この筒胴部の上に一体形成した当該筒胴部よりも小径の首部とによって作られており、このフェルールを使用することにより、アーク発生中に空気を遮断して溶接金属と空気との反応を防ぐと同時に発生熱を集中して冷却速度を遅くすることができるようにしている。また、フェルールは、スタッドを母材の溶融池に押し込んだ時の溶接金属をフェルールの内に閉じ込め、スタッドの溶接部の周りにできるフラッシュの鋳型の役目を果たすものであり、溶接後は軽く衝撃を与えて簡単に除去することができるものである。
【０００３】
アークスタッド溶接としては、電力アーク方式（別名サイクアーク方式）が溶接法の基本となっており、本方式ではほとんど直流溶接電源が使用されている。その原理は、まず溶接しようとするスタッドをスタッド溶接用ガンのチャックに差し込み、前記フェルールでスタッドの溶接端を囲み、母材に押付ける。次に溶接用ガンのスイッチを押せば制御回路が動作を始め、母材とスタッドの間にパイロット電流が流れ、同時に溶接用ガン内のソレノイドコイルが励磁され、スタッドが母材から引離されてパイロットアークが母材とスタッド先端との間に発生する。これに引続きメインアーク用の大電流が流れ、スタッドと母材との一部がアーク電流によって溶融する。予めタイマーによって設定された溶接時間だけメインアークを持続したのち、ソレノイドコイルの励磁が切れ、溶接用ガン内部のスプリングの反発力によって、スタッドは自動的に母材の溶融池に向かって押し戻される。溶接金属はフェルール内部でゆるやかに冷却され、適正な余盛が形成されて溶接が完了する。最後にスタッドをチャックから引抜き、フェルールを壊して取除けば作業は完了するようになっている。
【０００４】
ところで、近年においては、上記フェルールを脆弱な耐熱性セラミックに替えて、堅牢な鉄製のものを使用し、アークスタッド溶接後に残置することで鋼板との一体化を図り、これによって打設したコンクリートと前記鋼板との強固な一体結合が得られるようにしたスタッド溶接工法が作業効率を向上させる目的で採用されている。このように鉄製のフェルールを使用することでスタッド溶接部分を一体化でき、しかも溶接部が堅牢になるのである。ただし、鉄製のフェルールであると上部の首部内側で先に電流が流れてスパークしてしまう虞がある。そのため、上記スパークの発生を未然に防止するためにはフェルールの上部の首部内壁面を絶縁する必要がある。
【０００５】
例えば、特許文献１に開示されているように、鋼構造物に溶接されるスタッドのアークシールド用のフェルールを除去することなくコンクリート打設を行うスタッド溶接施工方法が存在する。この工法は使用したフェルールを残置したままコンクリート中に埋設するのであり、鉄製のフェルールを使用する場合は、フェルールの首部内面を合成樹脂・ゴム等の絶縁材で被着しておけば、溶接時にスタッドと接触しても、アーク電流の漏洩によるスパークの発生が防止されるものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−２７６７７８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した特許文献１の場合、フェルールの首部内面に合成樹脂・ゴム等の絶縁材を被着するには、接着剤等を使用する等、作業性の面で多くの手間が掛かり、しかも合成樹脂・ゴム等の絶縁材は高価であるため工費も嵩んでしまう。因みに、合成樹脂・ゴム等の絶縁材は、フェルールの首部内面に被着するための接着剤等が使用されるため、溶接時にアーク熱で接着剤が溶融して絶縁材が剥離してしまい、上記したアーク電流の漏洩によるスパークの発生を確実に阻止できないものとなってしまう虞がある。
【０００８】
そこでこの考案は叙上のような従来存した諸事情に鑑み案出されたもので、その目的は、残置したままコンクリート中に埋設するための鉄製のフェルールを使用したアークスタッド溶接に際し、従来のような合成樹脂・ゴム等の如き高価な絶縁材を接着剤等で被着するという面倒な作業を要せずとも、溶接時にスタッドと接触してもアーク電流の漏洩によるスパークの発生を簡易かつ低コストの例えばペンキの塗布処理を施すだけで確実に防止できるものとしたスタッド溶接用フェルールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、この考案にあっては、内面が余盛用壁面３となった筒胴部２と、この筒胴部２の上に一体形成した当該筒胴部２よりも小径筒状の首部５とを備え、アークスタッド溶接後にスタッド溶接部Ｍに残置させるものとした鉄製のスタッド溶接用フェルール１であって、スタッドＳと接触する前記首部５の内壁面に絶縁性塗料を塗布してなる絶縁塗装部６を形成してなることを特徴とする。
また、前記絶縁塗装部６は、絶縁性塗料がエポキシ樹脂系のペンキであるものとすることができる。
【００１０】
以上のように構成されたこの考案に係るスタッド溶接用フェルール１にあって、絶縁塗装部６は、スタッドＳが挿入されて接触する部位である首部５の内壁面に例えば刷毛またはスプレー等で絶縁性塗料を塗布するだけで形成され、これによりスタッド溶接用フェルール１が鉄製であってもアークスタッド溶接時のアーク電流の漏洩を未然に防止させる。
エポキシ樹脂系のペンキによる絶縁性塗料を塗布してなる絶縁塗装部６は、鉄製のスタッド溶接用フェルール１に対する塗着力を確保させ、低コストでの絶縁性を付与可能にさせる。
【考案の効果】
【００１１】
この考案は以上説明したように構成されているため、残置したままコンクリート中に埋設するための鉄製のスタッド溶接用フェルール１を使用したアークスタッド溶接に際し、従来のような合成樹脂・ゴム等の如き高価な絶縁材を接着剤等で被着するという面倒な作業を要せずとも、溶接時にスタッドＳと接触してもアーク電流の漏洩によるスパークの発生を簡易かつ低コストの塗布処理を施すだけで確実に防止することができる。
【００１２】
すなわちこれは、この考案が、スタッドＳと接触する前記首部５の内壁面に絶縁性塗料を塗布してなる絶縁塗装部６を形成してなるからであり、これにより、スタッドＳと首部５の内壁面とが確実に電気的絶縁され、溶接時にスタッドＳと首部５とが接触した状態となってもアーク電流の漏洩によるスパークの発生を確実に防止することができる
【００１３】
また、前記絶縁塗装部６は、絶縁性塗料がエポキシ樹脂系のペンキであるので、鉄製のスタッド溶接用フェルール１に対する塗着力を確保でき、首部５の内壁面に対し、低コストでの絶縁性を容易に付与することができる。
【００１４】
尚、上記の課題を解決するための手段、考案の効果の項それぞれにおいて付記した符号は、図面中に記載した構成各部を示す部分との参照を容易にするために付した。この考案は、これらの記載、図面中の符号等によって示された構造・形状等に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この考案を実施するための一形態を示す斜視図である。
【図２】同じく断面図である。
【図３】アークスタッド溶接中の状態を示す断面図である。
【図４】アークスタッド溶接後の状態を示す断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照してこの考案を実施するための一形態を説明すると、図において示される符号１は、例えば鉄・鋼・ステンレス・アルミ・真鍮等の母材ＰにスタッドＳをアークスタッド溶接によって植設するために使用されるアークシールド機能を有する鉄製のスタッド溶接用フェルールである（図３参照）。このスタッド溶接用フェルール１は、図４に示すように、アークスタッド溶接後のスタッド溶接部Ｍに残置されることで、スタッドＳが溶接されている上記母材Ｐと一体化をなし、これによってスタッドＳ周辺のスタッド溶接部Ｍが堅牢となり、打設したコンクリートと母材Ｐとの強固な一体結合が得られるものとしてある。
【００１７】
図１および図２に示すように、スタッド溶接用フェルール１は、内面が余盛用壁面３となしかつ内部空間が溶接空所４となしたドーナツ状の筒胴部２と、この筒胴部２の上に一体形成され、当該筒胴部２よりも小径でスタッドを挿入保持できるものとしたドーナツ状の首部５とを備えてなる。また、筒胴部２の下縁には、アークスタッド溶接時のアーク熱によって発生するガスを抜くための略半円状の切欠溝７が放射状に穿設されている。
【００１８】
前記首部５の内壁面には、挿入されたスタッドＳとの接触によってスパーク電流が先に流れてスパークが発生してしまうのを未然に防止するための例えばエポキシ樹脂系のペンキ等の絶縁性塗料を例えば刷毛もしくはスプレー等を使って塗布してなる絶縁塗装部６が形成されている。
【００１９】
前記絶縁塗装部６を形成する絶縁性塗料は、電気絶縁性の高い塗膜を形成する塗料であり、代表的なものとしてはワニス、粉体塗料、電着塗料等があるが、被塗物の材質や形状、必要とされる膜厚に応じて使い分けられる。ワニスは樹脂を溶剤に溶かしたものが一般的であるが、不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等では溶剤を用いないタイプもある。耐熱性が必要な用途にはポリアミドイミド樹脂やシリコーン樹脂が使用される。粉体塗料は溶剤を用いない塗料で、ベース樹脂としてはおもにエポキシ樹脂を使用し、熱溶融や静電気により塗装され、比較的厚膜を要求される電子部品の外装等の絶縁塗装に用いられる。
【００２０】
また、上記エポキシ樹脂系のペンキは、分子内にエポキシ基を２個以上もつ重合体、およびそのエポキシ基の重合によって生成する熱硬化性樹脂である。市販のエポキシ樹脂の大部分は、二価フェノールであるビスフェノールＡとエピクロロヒドリンとから得られる初期重合体に適当な硬化剤を加えて架橋反応によって重合体にして得られる。
【００２１】
次に、上記構成によるスタッド溶接用フェルール１によって、スタッドＳを溶接するための使用の一例を説明すると、まず図３に示すように、溶接しようとするスタッドＳをスタッド溶接用ガンのチャックＴに差込み、溶接所定箇所に置かれた鉄製のスタッド溶接用フェルール１の首部５にスタッドＳを差込み、スタッドＳ先端に設けられたフラックスＦを母材Ｐに押付ける。次に、溶接用ガンのスイッチ（図示せず）を押せば制御回路が動作を始め、母材ＰとスタッドＳ先端のフラックスＦとの間にパイロット電流が流れ、同時に溶接用ガン内のソレノイドコイル（図示せず）が励磁され、スタッドＳが母材Ｐから引離されてパイロットアークが母材ＰとスタッドＳ先端との間に発生する。これに引続きメインアーク用の大電流が流れ、スタッドＳと母材Ｐとの一部がアーク電流によって溶融する。予めタイマーによって設定された溶接時間だけメインアークを持続する。このときスタッドＳは、前記首部５の内壁面の絶縁塗装部６によって接触保持されているため、当該接触保持部位でスパーク電流が流れず、スパークの発生は皆無となる。
【００２２】
その後、ソレノイドコイルの励磁が切れ、溶接用ガン内部のスプリング（図示せず）の反発力によって、スタッドＳは自動的に母材Ｐの溶融池に向かって押し戻される。溶接金属はスタッド溶接用フェルール１内部でゆるやかに冷却され、適正な余盛が形成されて溶接が完了する。最後にスタッドＳをチャックＴから引抜けば作業は完了し、図４に示すように、アークスタッド溶接後には、鉄製のスタッド溶接用フェルール１がスタッド溶接部Ｍに残置されて母材Ｐと一体化される。すなわち、スタッド溶接用フェルール１はスタッドＳと母材Ｐとの一部がアーク電流によって溶融した金属の冷却凝固によって母材ＰおよびスタッドＳに固着され、スタッド溶接部Ｍは堅牢なものとなる。これによって、打設したコンクリート（図示せず）と前記母材Ｐとの強固な一体結合が得られるのである。
【符号の説明】
【００２３】
Ｐ…母材                                Ｓ…スタッド
Ｔ…チャック                            Ｍ…スタッド溶接部
Ｆ…フラックス
１…スタッド溶接用フェルール            ２…筒胴部
３…余盛用壁面                          ４…溶接空所
５…首部                                ６…絶縁塗装部
７…切欠溝
【図１】
0003204721.tif 000003
【図２】
0003204721.tif 000004
【図３】
0003204721.tif 000005
【図４】
0003204721.tif 000006