(57)【要約】【課題】  ワッシャを溶植する溶植電流を通電終了した直後の溶植箇所の高熱状態を風冷式で迅速に冷却することを可能にして、修復用金属板の溶植箇所の裏面に熱的な悪影響を与えることのないワッシャ溶植用ホルダを提供する。【解決手段】  本発明のワッシャ溶植用ホルダ１２の通気孔１２ｐ，１２ｔは、ワッシャ溶植機（別図）のエアポンプから送出されたエアを通す通風孔であり、このエアを吹出口１２ｑにまで導く。図示しない溶植用ワッシャは、係止溝１２ｈに貫通孔を引っ掛けマグネット１２ｒに吸着させることでワッシャ溶植用ホルダ１２に装着する。  ワッシャ溶植用ホルダ１２を用いて溶植する際に、溶植用電流の通電を停止した直後に、吹出口１２ｑから所定の一定時間だけ、圧縮されたエアを点溶接箇所に対して吹き付けることにより、溶植箇所を迅速にエア冷却する。【選択図】      図１
2013000775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接電源の一方の出力電極に仲介部材を介して着脱可能に連結され、ワッシャの外周縁を溶植点として修復用金属板に仮溶接するワッシャ溶植用ホルダにおいて、
前記ワッシャを垂直に近い状態で保持する係止手段と、
外部のエアポンプから送出されたエアを通す通風孔と、
前記通風孔から導かれたエアを前記修復用金属板と前記ワッシャとから成る前記点溶植部位に対して吹き出す吹き出し口と、
を備え、
前記ワッシャを前記修復用金属板に溶植すべく、溶接電流の通電後、直ちに、前記吹き出し口から所定の風を吹き出して、溶植個所を冷却し得るように構成したことを特徴とするワッシャ溶植用ホルダ。
【請求項２】
溶接電源の一方の出力電極に仲介部材を介して着脱可能に連結され、ワッシャの外周縁を溶植点として修復用金属板にワッシャ溶植用ホルダを用いて仮溶接する溶植用ワッシャにおいて、
全体形状が星型を呈し、中央に貫通孔が穿孔されてなり、その外周縁に少なくとも２種以上の異なる半径の円弧状の突状部を有し厚さ寸法が従来品の２．２５倍以上の厚肉に形成され、高張力銅板の凹み修復に耐え得るように構成したことを特徴とする溶植用ワッシャ。
【請求項３】
前記複数の突状部の各々の曲率は、少なくともその１つが、予め想定される修復用金属板の凹部の複数の曲率の１つに適合または略適合することができるように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の溶植用ワッシャ。
【請求項４】
外部のエアポンプから導かれるエアを、ワッシャ溶植部位に向けて吹き出す吹き出し口を有するワッシャ溶植用ホルダと接続されるワッシャ溶植機であって、
溶植用電流の所定の通電時間を計時する第１の計時手段と、
エアの吹き出し時間を計時する第２の計時手段と、
溶植開始の信号を受けて、前記第１の計時手段により計時される所定の一定時間だけ、所定の大きさの溶植用電流を出力するように制御する電源制御手段と、
前記電源制御部の制御の下に、前記所定の大きさの溶植用電流を出力する溶接電源と、
前記第１の計時手段が所定の時間を計時した時点から、前記第２の計時手段により計時される所定の一定時間だけ、前記ワッシャ溶植ホルダの前記吹き出し口に向けて所定の圧力のエアを出力するエアポンプと、
オートまたはマニュアルのモード指定と、前記第１の計時手段の計時時間、前記第２の計時手段の計時時間および前記溶植用電流の電流値の内、少なくともいずれか１つを手動で設定することができる設定手段と、
を備えたことを特徴とするワッシャ溶植機。
【請求項５】
前記設定手段でオート指定が設定された場合には、前記第１の計時手段の計時時間、前記第２の計時手段の計時時間および前記溶植用電流の電流値の設定の内、いずれか１つ以上のパラメータの設定が省略されていると、該省略されたパラメータの値を計算して制御に使用することを特徴とする請求項４記載のワッシャ溶植機。
【請求項６】
前記溶植用電流の前記所定の通電時間を１／５０〜１／３００〔秒〕の範囲とし、前記エアの前記所定の出力時間を１〜５〔秒〕の範囲とし、前記溶植用電流の前記大きさを１５００〜２００〔Ａ〕の範囲としたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のワッシャ溶植機。
【請求項７】
外部のエアポンプから導かれるエアを、ワッシャ溶植部位に向けて吹き出す吹き出し口を有するワッシャ溶植用ホルダと接続されるワッシャ溶植機を制御するワッシャ溶植方法であって、
溶植用電流の所定の通電時間を計時する第１の計時ステップと、
エアの所定の出力時間を計時する第２の計時ステップと、
溶植開始の信号を受けて、前記第１の計時ステップにより計時される所定の一定時間だけ、所定の大きさの溶植用電流を出力するように制御する電源制御ステップと、
オートまたはマニュアルのモード指定と、前記第１の計時手段の計時時間、前記第２の計時手段の計時時間および前記溶植用電流の電流値の内、少なくともいずれか１つを手動で設定できる設定ステップと、
を有することを特徴とするワッシャ溶植方法。
【請求項８】
前記設定ステップでオート指定が設定された場合には、前記第１の計時ステップの計時時間、前記第２の計時ステップの計時時間および前記溶植用電流の電流値の設定の内、いずれか１つ以上のパラメータの設定が省略されていると、該省略されたパラメータの値を計算して制御に使用することを特徴とする請求項７記載のワッシャ溶植方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワッシャ溶植用ホルダ、溶植用ワッシャ、ワッシャ溶植機およびワッシャ溶植方法に関し、例えば、自動車の車体が接触事故などにより凹みを生じて、修復を必要とするような金属板（修復用金属板）に、ワッシャの外周縁を溶植点として溶植し、このワッシャを介して陥没した修復用金属板を引き出す作業工程において、極めて有用なワッシャ溶植用ホルダ、溶植用ワッシャ、ワッシャ溶植機およびワッシャ溶植方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の衝突や接触事故などにより、自動車の車体を構成する金属板材に凹みを生じた場合に、この凹みを修復するための公知の技法として、ワッシャ溶植法が用いられている。
このワッシャ溶植法は、修復を必要とする凹み部の裏面を露呈させないで、凹み部分の表面側のみで修復処理を行うものであるが、凹み部分の表面に、ワッシャの外周部の１点を溶植して仮溶接を行う。このワッシャは、通常、普通鋼やステンレス鋼などを素材として孔開きコイン形状の薄板に形成されたものであり、かつ表面には銅メッキが施されている。
このワッシャを溶植する際には、溶接電極棒に連結されたワッシャ溶植用ホルダの先端部に形成されたスリットにワッシャを係止する。その後、ワッシャ溶植用ホルダを介してワッシャを車体に圧接し、この状態で点溶接電流をワッシャと車体の凹み部の間に通電する。これにより、ワッシャの外周部の１点が車体の凹み部に点溶接される。
なお、車体の凹み部の規模が大きい場合は、点溶接されるワッシャの個数は１個とは限らず、凹み部の規模に応じた複数個のワッシャが点溶接される。
【０００３】
この分野の先行技術として、例えば特許文献１（特開２００３−２２５７７２号公報）には、繰り返して使用することが可能であると共に、孔開きコイン形状の薄板とは限らず、様々な形状のワッシャ（特に菊型のワッシャ）を車体の凹み部に点溶接することができるワッシャ溶植用ホルダが開示されている。
即ち、特許文献１に記載の発明は、溶接電源の一方の電極に仲介部材を介して着脱可能に連結され、ワッシャの外周縁を溶植点として修復用金属板に仮溶接するワッシャ溶植用ホルダにおいて、先端部にワッシャの透孔の溶植点に最至近の内周縁を係止し得る第１係止部を形成し、中間部に上記ワッシャの上記溶植点より離れた基端側の面を係止し得る第２係止部を形成し、上記溶接電源の他方の電極に接続される上記修復用金属板にワッシャの外周縁を溶植点として仮溶接するに際し、上記第１係止部と上記第２係止部の２点で上記ワッシャを上記修復用金属板の板面に対し、略垂直に押圧保持し得るように構成したことを特徴とするワッシャ溶植用ホルダに関するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許２００３−２２５７７２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記背景技術で述べた従来のワッシャ溶植機や、前述の特許文献１に記載の技術も含めて、点溶接部分にジュール熱を発生させるための通電電流の大きさおよび通電時間を最適に設定できない、という問題があった。
即ち、近年、自動車の車体、特に金属パネルの軽量化を図る目的で軟鋼板に替えて、高張力鋼板さらには、超高張力鋼板が使用されるようになってきた。この高張力鋼板は、強度を下げずに軽量化が可能である反面、この高張力鋼板は、母材の電気抵抗が高いため、チリ発生電流が低く、且つ母材破断が見られるときのナゲット径が高いため、溶接条件の範囲が軟鋼板の場合に比べ著しく狭くなり、従来の溶植ワッシャでは、対応ができなくなった。
例えば、高張力鋼の溶融温度は軟鋼に比べて高く、また、溶融により結晶構造が変わり、熱による歪が発生するため、軟鋼で行われていた「しぼり」による修正が困難となっている。
また、溶植時の温度上昇が、溶植部分に止まらず、周辺および背面側にも高温度が伝達されるため、パネルの背面側の発砲ウレタン等の内装材やワイヤハーネスなどを焼損する、という重大な問題が発生する、という状況にある。
【０００６】
また、上記裏焼け等の問題を回避するためには、溶植電流を下げればよいと考えられるが、溶植ワッシャと凹み部との間の溶植による引っ張り強度が不足し、引き出し作業中に溶植ワッシャが剥離するため、凹み部の引出しを行うことができない、という問題がある。
ちなみに、修復を目的とした車体凹み部の溶接に際しては、大電流を瞬間的に通電することが好ましいことが経験的にも判明している。この場合には、瞬間的な通電であっても車体凹み部とワッシャとの上昇温度は、短時間ながらも、かなり高くなり、且つ広がりを持つことがある。
何故なら、通電を停止した瞬間から温度上昇も停止することは望めず、温度上昇が停止するまでには熱的な慣性による遅延時間が介在するからである。
上記の問題点も、ワッシャ溶植機の制御部を工夫すること（即ち、通電電流の大きさや通電時間を制御すること）だけでは解決が困難であり、本発明によって解決されるべき問題点の１つであった。
また、通電電流の大きさと通電時間との組み合わせが不適切な場合、上記とは逆に、点溶接過程が不完全になり、車体の凹み部を引き出す作業に耐えられずに、溶接部分が剥離してしまうといったトラブルを生じることも有った。
【０００７】
そこで、本発明は、熱による歪みの発生を抑制し、最適なしぼり作業を実現すると共に、溶植個所の裏面に熱的な悪影響を与えることのないワッシャ溶植用ホルダを提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、高張力鋼板への溶植が容易且つ迅速に行うことが可能となり、修復が必要な種々の凹み形状にも対応可能であり、凹みを確実に引き出し得ると共に溶植箇所の良好な仕上がりを可能にする溶植用ワッシャを提供することにある。
本発明の他の目的は、ワッシャを溶植するための溶植電流と通電時間との関係が、常に最適な関係となるように自動的に制御し、溶植が困難な高張力鋼にも対応し得るワッシャ溶植機を提供することにある。
本発明の他の目的は、高張力鋼板への溶植が容易且つ迅速に行うことが可能であって、裏焼けの虞れの少ないワッシャ溶植方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載した本発明に係るワッシャ溶植用ホルダは、上述した目的を達成するために、溶接電源の一方の出力電極に仲介部材を介して着脱可能に連結され、ワッシャの外周縁を溶植点として修復用金属板に仮溶接するワッシャ溶植用ホルダにおいて、
前記ワッシャを垂直に近い状態で保持する係止手段と、
外部のエアポンプから送出されたエアを通す通風孔と、
前記通風孔から導かれたエアを前記修復用金属板と前記ワッシャとから成る前記点溶植部位に対して吹き出す吹き出し口と、
を備え、
前記ワッシャを前記修復用金属板に溶植すべく、溶接電流の通電後、直ちに、前記吹き出し口から所定の風を吹き出して、溶植個所を冷却し得るように構成したことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載した本発明に係る溶植用ワッシャは、溶接電源の一方の出力電極に仲介部材を介して着脱可能に連結され、ワッシャの外周縁を溶植点として修復用金属板にワッシャ溶植用ホルダを用いて仮溶接する溶植用ワッシャにおいて、
全体形状が星型を呈し、中央に貫通孔が穿孔されてなり、その外周縁に少なくとも２種以上の異なる半径の円弧状の突状部を有し厚さ寸法が従来品の２．２５倍以上の厚肉に形成され、高張力銅板の凹み修復に耐え得るように構成したことを特徴とする。
さらに、請求項３に記載した本発明に係る溶植用ワッシャは、前記複数の突状部の各々の曲率は、少なくともその１つが、予め想定される修復用金属板の凹部の複数の曲率の１つに適合または略適合することができるように形成されていることを特徴とする。
【００１０】
さらに、請求項４に記載した本発明に係るワッシャ溶植機は、外部のエアポンプから導かれるエアを、ワッシャ溶植部位に向けて吹き出す吹き出し口を有するワッシャ溶植用ホルダと接続されるワッシャ溶植機であって、
溶植用電流の所定の通電時間を計時する第１の計時手段と、
エアの吹き出し時間を計時する第２の計時手段と、
溶植開始の信号を受けて、前記第１の計時手段により計時される所定の一定時間だけ、所定の大きさの溶植用電流を出力するように制御する電源制御手段と、
前記電源制御部の制御の下に、前記所定の大きさの溶植用電流を出力する溶接電源と、
前記第１の計時手段が所定の時間を計時した時点から、前記第２の計時手段により計時される所定の一定時間だけ、前記ワッシャ溶植用ホルダの前記吹き出し口に向けて所定の圧力のエアを出力するエアポンプと、
オートまたはマニュアルのモード指定と、前記第１の計時手段の計時時間、前記第２の計時手段の計時時間および前記溶植用電流の電流値の内、少なくともいずれか１つを手動で設定することができる設定手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に記載した本発明に係るワッシャ溶植機は、前記設定手段でオート指定が設定された場合には、前記第１の計時手段の計時時間、前記第２の計時手段の計時時間および前記溶植用電流の電流値の設定の内、いずれか１つ以上のパラメータの設定が省略されていると、該省略されたパラメータの値を計算して制御に使用することを特徴とする。
また、請求項６に記載した本発明に係るワッシャ溶植機は、前記溶植用電流の前記所定の通電時間を１／５０〜１／３００〔秒〕の範囲とし、前記エアの前記所定の出力時間を１〜５〔秒〕の範囲とし、前記溶植用電流の前記大きさを１５００〜２００〔Ａ〕の範囲としたことを特徴とする。
さらに、請求項７に記載した本発明に係るワッシャ溶植方法は、外部のエアポンプから導かれるエアを、ワッシャ溶植部位に向けて吹き出す吹き出し口を有するワッシャ溶植用ホルダと接続されるワッシャ溶植機を制御するワッシャ溶植方法であって、
溶植用電流の所定の通電時間を計時する第１の計時ステップと、
エアの所定の出力時間を計時する第２の計時ステップと、
溶植開始の信号を受けて、前記第１の計時ステップにより計時される所定の一定時間だけ、所定の大きさの溶植用電流を出力するように制御する電源制御ステップと、
オートまたはマニュアルのモード指定と、前記第１の計時手段の計時時間、前記第２の計時手段の計時時間および前記溶植用電流の電流値の内、少なくともいずれか１つを手動で設定できる設定ステップと、
を有することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項８に記載した本発明に係るワッシャ溶植方法は、前記設定ステップでオート指定が設定された場合には、前記第１の計時ステップの計時時間、前記第２の計時ステップの計時時間および前記溶植用電流の電流値の設定の内、いずれか１つ以上のパラメータの設定が省略されていると、該省略されたパラメータの値を計算して制御に使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べたように、請求項１に記載の発明によれば、溶接電源の一方の出力電極に仲介部材を介して着脱可能に連結され、ワッシャの外周縁を溶植点として修復用金属板に仮溶接するワッシャ溶植用ホルダにおいて、
前記ワッシャを垂直に近い状態で保持する係止手段と、
外部のエアポンプから送出されたエアを通す通風孔と、
前記通風孔から導かれたエアを前記修復用金属板と前記ワッシャとから成る前記点溶植部位に対して吹き出す吹き出し口と、
を備え、
前記ワッシャを前記修復用金属板に溶植すべく、溶接電流の通電後、直ちに、前記吹き出し口から所定の風を吹き出して、溶植個所を冷却し得るように構成したので、特に、溶植が困難な高張力鋼板のワッシャ溶植時の熱による歪みの発生を抑制し、最適なしぼり作業を実現し得ると共に、溶植個所の裏面に熱的な悪影響を与えることのないワッシャ溶植用ホルダを提供することができる。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明によれば、溶接電源の一方の出力電極に仲介部材を介して着脱可能に連結され、ワッシャの外周縁を溶植点として修復用金属板にワッシャ溶植用ホルダを用いて仮溶接する溶植用ワッシャにおいて、
全体形状が星型を呈し、中央に貫通孔が穿孔されてなり、その外周縁に少なくとも２種以上の異なる半径の円弧状の突状部を有し厚さ寸法が従来品の２．２５倍以上の厚肉に形成され、高張力銅板の凹み修復に耐え得るように構成したので、高張力鋼板への溶植が容易且つ迅速に行うことが可能となり、修復が必要な種々の凹み形状にも対応可能であり、凹みを確実に引き出し得ると共に溶植箇所の良好な仕上がりを可能にする溶植用ワッシャを提供することができる。
また、請求項３に記載の発明によれば、前記複数の突状部の各々の曲率は、少なくともその１つが、予め想定される修復用金属板の凹部の複数の曲率の１つに適合または略適合することができるように形成されているので、高張力鋼板への溶植が容易且つ迅速に行うことが可能となり、修復が必要な種々の凹み形状にも対応可能であり、凹みを確実に引き出し得ると共に溶植箇所の良好な仕上がりを可能にする溶植用ワッシャを提供することができる。
【００１５】
さらに、請求項４に記載の発明によれば、外部のエアポンプから導かれるエアを、ワッシャ溶植部位に向けて吹き出す吹き出し口を有するワッシャ溶植用ホルダと接続されるワッシャ溶植機であって、
溶植用電流の所定の通電時間を計時する第１の計時手段と、
エアの吹き出し時間を計時する第２の計時手段と、
溶植開始の信号を受けて、前記第１の計時手段により計時される所定の一定時間だけ、所定の大きさの溶植用電流を出力するように制御する電源制御手段と、
前記電源制御部の制御の下に、前記所定の大きさの溶植用電流を出力する溶接電源と、
前記第１の計時手段が所定の時間を計時した時点から、前記第２の計時手段により計時される所定の一定時間だけ、前記ワッシャ溶植用ホルダの前記吹き出し口に向けて所定の圧力のエアを出力するエアポンプと、
オートまたはマニュアルのモード指定と、前記第１の計時手段の計時時間、前記第２の計時手段の計時時間および前記溶植用電流の電流値の内、少なくともいずれか１つを手動で設定することができる設定手段と、
を備えたことにより、ワッシャを溶植するための溶植電流と通電時間との関係が、常に最適な関係となるように自動的に制御し、溶植が困難な高張力鋼にも対応し得るワッシャ溶植機を提供することができる。
【００１６】
さらに、請求項５に記載の発明によれば、前記設定手段でオート指定が設定された場合には、前記第１の計時手段の計時時間、前記第２の計時手段の計時時間および前記溶植用電流の電流値の設定の内、いずれか１つ以上のパラメータの設定が省略されていると、該省略されたパラメータの値を計算して制御に使用するので、ワッシャを溶植するための溶植電流と通電時間との関係が、常に最適な関係となるように自動的に制御し、溶植が困難な高張力鋼にも対応し得るワッシャ溶植機を提供することができる。
さらに、請求項６に記載の発明によれば、前記溶植用電流の前記所定の通電時間を１／５０〜１／３００〔秒〕の範囲とし、前記エアの前記所定の出力時間を１〜５〔秒〕の範囲とし、前記溶植用電流の前記大きさを１５００〜２００〔Ａ〕の範囲としたので、ワッシャを溶植するための溶植電流と通電時間との関係が、常に最適な関係となるように自動的に制御し、溶植が困難な高張力鋼にも対応し得るワッシャ溶植機を提供することができる。
【００１７】
さらに、請求項７に記載の発明によれば、外部のエアポンプから導かれるエアを、ワッシャ溶植部位に向けて吹き出す吹き出し口を有するワッシャ溶植用ホルダと接続されるワッシャ溶植機を制御するワッシャ溶植方法であって、
溶植用電流の所定の通電時間を計時する第１の計時ステップと、
エアの所定の出力時間を計時する第２の計時ステップと、
溶植開始の信号を受けて、前記第１の計時ステップにより計時される所定の一定時間だけ、所定の大きさの溶植用電流を出力するように制御する電源制御ステップと、
オートまたはマニュアルのモード指定と、前記第１の計時手段の計時時間、前記第２の計時手段の計時時間および前記溶植用電流の電流値の内、少なくともいずれか１つを手動で設定できる設定ステップと、
を有するので、高張力鋼板への溶植が容易且つ迅速に行うことが可能であって、裏焼けの虞れの少ないワッシャ溶植方法を提供することができる。
【００１８】
さらに、請求項８に記載の発明によれば、前記設定ステップでオート指定が設定された場合には、前記第１の計時ステップの計時時間、前記第２の計時ステップの計時時間および前記溶植用電流の電流値の設定の内、いずれか１つ以上のパラメータの設定が省略されていると、該省略されたパラメータの値を計算して制御に使用するので、高張力鋼板への溶植が容易且つ迅速に行うことが可能であって、裏焼けの虞れの少ないワッシャ溶植方法を提供することができる。
これにより、例えば、大電流を過剰に通電してしまって、車体の凹み部表面や、凹み部内部の発泡ウレタン部まで損傷させたり、凹み部の裏面を焼損してしまうといったトラブルを回避し、裏焼けの溶植痕を限りなく小さくすることができる効果が得られる。
【００１９】
また、溶接時に畜熱している凹み部分は、迅速に冷却されるので、この凹み部分の軟化を回避することが可能となり、陥没部の速やかな引き上げ作業を開始することができるといった効果が得られ、その積み重ねにより、作業の進捗速度を向上させることが可能となる効果が得られる。
また、本発明によれば、従来困難であった高張力鋼板、さらには、超高張力鋼板の作業時に、熱による歪みの発生を抑え、最適な絞り作業を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るワッシャ溶植用ホルダの主要な構成を示すものであり、図２のＡ−Ａ´線矢視方向断面図である。
【図２】図１に示す本発明の第１の実施の形態に係るワッシャ溶植用ホルダの主要な構成を示す正面中央縦断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る溶植用ワッシャの一構成例を示す正面図である。
【図４】図３に示す溶植用ワッシャを斜め上方前方側から見た状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るワッシャ溶植用ホルダおよび本発明の第２の実施の形態に係る溶植用ワッシャの使用方法を説明するための正面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係るワッシャ溶植機の主要なブロック構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るワッシャ溶植機の動作手順を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係るワッシャ溶植用ホルダ、溶植用ワッシャ、ワッシャ溶植機およびワッシャ溶植方法の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るワッシャ溶植用ホルダの主要な構成を示すＡ−Ａ´線矢視方向断面図である。
図２は、図１に示すワッシャ溶植用ホルダの構成を示す正面中央縦断面図である。
図１，２において、第１の実施の形態に係るワッシャ溶植用ホルダ１２は、平坦部１２ｂと、隔壁１２ｃと、疵１２ｅと、切欠き１２ｇと、係止溝１２ｈと、を具備し、本発明に関する主要部として、エアの通路である通気孔１２ｐと、通気孔１２ｐで導かれたエアを吹き出す吹出口１２ｑと、ワッシャ（後述）を一時的に保持するためのマグネット１２ｒと、六角穴付き止めねじ１２ｓと、を具備する。
以下、本発明に係る一つの実施形態のワッシャ溶植用ホルダについて説明する。
この第１の実施の形態のワッシャ溶植用ホルダ１２は、円柱状で導電性を有する棒（例えば銅製の棒）を削成加工することで形成されるものであり、使用時には、細径のその基端部１２ａ（図１において下端部）が、チップホルダ（図示は省略）に頑丈に装着される。
【００２２】
通気孔１２ｐは、ワッシャ溶植機（後述）のエアポンプから送出されたエアを通す通風孔であり、このエアを吹出口１２ｑにまで導く。
吹出口１２ｑは、車体の陥没箇所等の点溶接箇所に向けて、溶植用電流の通電を停止した直後から所定の一定時間だけエアを吹き出すための吹き出し口である。
つまり、この第１の実施の形態の特徴は、ワッシャ溶植用ホルダ１２を用いてワッシャを溶植する際に、溶植用電流の通電を停止した直後に、吹出口１２ｑから所定のエア（風量、風速）を一定時間だけ、修復用金属板とワッシャとから成る点溶接箇所に対して吹き付けることにより、該点溶接箇所を迅速にエア冷却することにある。
ちなみに、溶植箇所の温度は、溶植用電流の通電を停止した直後にも慣性的に上昇を続けるので、この仕組みが無くて、ワッシャ溶植機の制御の仕方を工夫することだけでは、溶植箇所の金属を素早く冷却することは困難である。
マグネット１２ｒは、溶植用ワッシャを一時的に保持するための円形状の磁石部である。
六角穴付き止めネジ１２ｓは、このワッシャ溶植用ホルダ１２の製造工程において、横向き通気孔１２ｔをドリルで形成した際に設けられた孔を塞ぐための盲ねじである。
【００２３】
このワッシャ溶植用ホルダ１２は、仲介部材としての前記チップホルダと、電気コード（後述）とを介して、ワッシャ溶植機（後述）の溶接電源部の一方の電極に接続される。
また、このワッシャ溶植用ホルダ１２は、基端部１２ａは、チップホルダに装着するためにやや細径に形成され、中間部は、太径に形成されており、先端部は先細に形成されている。
この先端部には、後述するワッシャの中央の貫通孔（図３、図４の２２ｆ）溶植点に再至近の内周縁を係止し得る凹状の係止溝１２ｈが形成されている。
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る溶植用ワッシャの一構成例を示す正面図であり、図４は、図３に示す溶植用ワッシャを斜め上前方から見た場合の斜視図である。
同図に示す本発明の第２の実施の形態に係る溶植用ワッシャ２２は、中央部に円形の貫通孔２２ｈが穿設され、且つ、外周部には外周縁に５個の突状部を配する星型形状を呈しており、この星型形状の突状部として突状部２２ａ〜２２ｅを有している。
この第２の実施の形態に係る溶植用ワッシャの特徴とするところは、図３において、５つの突状部のうち、左右の２つの突状部２２ｃと２２ｅは、小さな円弧状を呈すると共に、その頂部に小さな平面状部２２ｆ、２２ｇを有し、上部の１つの突状部２２ｄおよび下部の２つの突状部２２ａ、２２ｂは、平面に近い大きな円弧状を呈していることおよび通常の溶植用ワッシャの前後方向寸法（厚さ寸法）が、２ｍｍ程度であるところ、実施の形態における厚さｔは、４．５ｍｍと２．２５倍の厚肉に形成されている点である。
【００２４】
これは、近年、自動車の金属パネルとして軟鋼板に代えて、高張力鋼版が用いられるようになってきたが、この高張力鋼板の場合、母材の電気抵抗が高いため、チリ発生電流が低く、且つ母材破断が見られるときのナゲット径が大きくなるため、溶接条件の範囲が軟鋼板の場合に比べ著しく狭くなり、従来の溶植用ワッシャでは、対応ができなくなったことによる。
そこで、高張力鋼板の引き出しに際しては、溶植ワッシャの板厚を２．２５倍とし、且つ、修復すべき凹み部が狭い個所では５つの突起２２ａ〜２２ｅのうち、小さな円弧状を呈する突状部２２ｃ、２２ｅを凹み部に溶植し、また、修復すべき凹み部が広い範囲に亘る個所では、５つの突状部のうち、大きな円弧状を呈する突状部２２ａ、２２ｂ、２２ｄを凹み部に当接し、溶接電流を溶植ワッシャ側から凹み部側へと所定時間通電し、接触箇所が溶融した瞬間に通電を停止することにより、溶植ワッシャを修復すべき個所に溶植する。
凹み部の広さに応じて必要数の上記溶植用ワッシャを複数連続して溶植し、中央の貫通孔にプーラー、ウィンチ等の引き出し装置のロッド等を挿入し、凹み部を引き出して各溶植ワッシャが略同一の高さ位置（引き出し位置）になったところで、引き出し作業を止めることにより、広範囲の凹み部が同時的に平面上に引き出される。これにより、修復の困難であった高張力鋼板の凹み部を確実に且つきれいに修復することができる。
【００２５】
この第２の実施の形態に係る溶植用ワッシャ２２は、周囲に五角形の星型形状を有しているものとしたが、一般に、凹み部の引き出しに使用する溶植用ワッシャの形状は任意である。また、星型形状の場合であっても、その周辺部に配することができる突状部の個数は任意である。
溶植用ワッシャ２２は、導電性で溶接性の高い金属（例えば、鉄、銅）を素材として形成される。
図３に示す溶植用ワッシャ２２の突起の各々の曲率は、少なくともその１つが、予め想定される修復用金属板の凹み部の複数の曲率の１つに適合または略適合することができるように形成されている。
また、図３および図４に示す溶植用ワッシャ２２は、突状部２２ｃと突状部２２ｅの曲率が突状部２２ａ、２２ｂ、２２ｄの曲率よりも大きく（即ち尖っている）なるように形成されている。
突状部２２ｃと突状部２２ｅは尖っているので、深くて狭い凹み部分の溶植に適している。また、突状部２２ａ、２２ｂ、２２ｄは曲率が小さく丸みを有しているので、比較的平坦な凹み部分の溶植に適している。
【００２６】
なお、図３および図４に示す溶植用ワッシャ２２は、平型であるが、上述したように、その厚みは、従来の溶植用ワッシャの厚みよりも、大きな厚み（具体的には、２．２５倍）を持たせている。このように構成することにより、大きな引っ張り力を要する高張力鋼板で形成されている、自動車等の外板パネルの凹みを引き出すことに適するようにしている。
図５は、本発明の第１の実施の形態に係るワッシャ溶植用ホルダおよび本発明の第２の実施の形態に係る溶植用ワッシャの使用方法を説明するための正面図である。
図５において、符号２１は、修復用金属板（修復を受ける金属板）とする。
同図に示す使用例では、修復すべき凹み部が比較的大きな円弧状を呈している場合を示しており、円環板の外周部から、放射方向に向けて所定の等間隔角度で、複数個（図５では７２°間隔で５個）の突状部２２ａ〜２２ｅを一体に設けた溶植用ワッシャ２２（中央部がドーナツ形状で周囲が星型の菊型ワッシャ）を使用する。
この溶植用ワッシャ２２を、図１に示すワッシャ溶植用ホルダ１２に装着する場合には、貫通孔２２ｈを係止溝１２ｈに引っ掛け、図５に示すように大きな円弧状の突状部２２ｄを修復用金属板２１の凹み部に接触させて溶植するが、このとき、この２つの突状部２２ａ，２２ｂを上記切欠き１２ｇに挿入させた後、溶植用ワッシャ２２の貫通孔２２ｈの内周縁に係止溝１２ｈを係止させる。
【００２７】
図６は、本発明の第３の実施の形態に係るワッシャ溶植機の主要なブロック構成を示すブロック図である。
図６に示す第３の実施の形態に係るワッシャ溶植機３は、主要なブロック構成要素として、制御部３１と、溶接電源３２と、エアポンプ３３と、を具備する。
制御部３１は、設定部３０と、電源制御部３１１と、エア制御部３１２と、タイマーＴａ，Ｔｂと、を具備する。
設定部３０は、動作モード（オート／マニュアル）、溶植用電流の通電時間、通電後のエア吹き付け時間および溶植用電流の大きさをマニュアルで設定するためのものである。
設定部３０は、手動操作のスイッチ類や、タッチパネルおよびタッチパネル付きの表示装置等を用いて構成することができる。
溶接電源３２には、電力線により外部電源の電力が供給される。
但し、この外部電源を携帯可能な発電機とし、この発電機も第３の実施の形態に係るワッシャ溶植機３の構成要素に含めることができる。
溶接電源３２からは、制御部３１と、エアポンプ３３とに、それぞれ一部の電力を供給する。
溶接電源３２の電源出力は、電力線コードを介してワッシャ溶植用ホルダ１２に出力される。この電源出力は、直流であっても良いし、交流であっても良い。
【００２８】
高張力鋼板に対して直流を用いて溶植する場合、この電源出力から溶植用電流として通電する通電電流の大きさは、１５００〜２００〔Ａ〕とすることが好ましい。
エアポンブ３３は、溶接電源３２から受けた電力を使用して、大気を吸い込んで圧縮すると共に貯蔵し、この貯蔵された状態のエアを通気ホースを介してエア出力とする。
タイマーＴａは、電源出力の溶植用電流を通電してから遮断するまでの所定の一定時間（即ち、溶植用電流の通電時間）を計時するためのタイマーである。
この通電時間は、設定部３０を介して、１／５０〜１／３００〔秒〕に設定することが好ましい。
タイマーＴｂは、通気ホースのエアを溶植箇所に吹き付けてから、この吹き付けを停止するまでの所定の一定時間（即ち、エア吹付時間）を計時するためのタイマーである。
このエア吹付時間（吹き出し時間）は、設定部３０を介して、１〜５〔秒〕に設定することが好ましい。
【００２９】
設定部３０で、動作モードをオートに指定すると、通電時間、エア吹付時間および溶植用電流の大きさは、自動的に制約することになるので、この場合、逐一の設定は、いずれも省略することができる。この場合、制御部３１は、省略時の設定を使用する。
また、設定部３０で、動作モードをオートに指定すると、通電時間、エア吹付時間および溶植用電流の大きさの少なくとも１つの設定は省略することができる。
この場合、制御部３１は、省略されたパラメータを、指定されたパラメータの値との組み合わせが最適となるような値として割り出し、この割り出した値を、省略された方のパラメータ値として使用する。
電源制御部３１１とエア制御部３１２とは、互いに連携動作して、設定部３０で設定された、上記の動作モード（オート／マニュアル）での制御、溶植用電流の通電時間の制御および通電後のエア吹き付け時間等の制御を実行する。
図７は、本発明の第３の実施の形態に係るワッシャ溶植機の動作手順を示すフローチャート図である。
【００３０】
以下、図１〜６を参照しながら、図７に示す第３の実施の形態に係るワッシャ溶植機の動作手順を説明する。
（ステップＳ１）
まず、ステップＳ１では、電源制御部３１１とエア制御部３１２とは、それぞれ設定部３０で指定された設定を取り入れる。この設定には、前述のとおり、動作モード（オート／マニュアル）、溶植用電流およびその通電時間、通電後のエア吹き付け時間（さらには、風量設定、風速設定を含む）等を設けることができる。
（ステップＳ２）
次に、ステップＳ２では、電源制御部３１１が、ワッシャ溶植用ホルダ１２に設けられた手動スイッチから、開始信号が送出されるまで待機し、該開始信号が送出されるとステップＳ３に進む。
（ステップＳ３）
ステップＳ３では、電源制御部３１１は、トライアックをＯＮにする。即ち、溶接電源３２に対して、電源電力を出力させ、溶植用電流を通電させる。また、これと同時に、タイマーＴａの計時を開始させる。
【００３１】
（ステップＳ４）
ステップＳ４では、電源制御部３１１が、タイマーＴａが所定の時間を計時するまで前記通電を継続させ、タイマーＴａが所定の時間を計時するとステップＳ５に進む。
この通電時間は、前述のとおり、１／５０〜１／３００〔秒〕に設定されることが好ましい。通電時間が、１／５０〔秒〕を超えると、裏焼け現象が生じ、裏側のワイヤハーネス等の部品を焼損する虞れがあり、１／３００〔秒〕を下回ると、特に高張力鋼板の凹み部に確実に溶植することが困難となる。
（ステップＳ５）
ステップＳ５では、タイマーＴａが所定の計時をカウントすると、電源制御部３１１は、トライアックをＯＦＦにする。即ち、溶接電源３２に対して、電源電力の出力を停止させる。また、この停止と同時に、エア制御部３１２にエアポンプの送風開始を指示する信号を送出する。
（ステップＳ６）
ステップＳ６では、エア制御部３１２が、エアーバルブＯＮにする。即ち、エアポンプ３３に対して、エアを出力させる。また、これと同時に、タイマーＴｂの計時を開始させる。
【００３２】
（ステップＳ７）
ステップＳ７では、エア制御部３１２は、タイマーＴｂが所定の時間を計時するまで前記エア出力を継続させ、タイマーＴｂが所定の時間を計時するとステップＳ８に進む。
【００３３】
このエア出力時間は、前述のとおり、１〜５〔秒〕に設定されることが好ましい。
【００３４】
（ステップＳ８）
ステップＳ８では、エア制御部３１２は、エアーバルブをＯＦＦにする。即ち、エアポンプ３３からに対して、エア出力を停止させる。
（ステップＳ９）
ステップＳ９では、電源制御部３１１は、ワッシャ溶植用ホルダ１２に設けられた手動スイッチから、終了信号が送出されるまで待機し、該終了信号が送出されるとステップＳ２に戻る。
この第３の実施の形態に係るワッシャ溶植機にあっては、前述のとおり構成したので、動作モードをマニュアルに設定すると、点溶接部分にジュール熱を発生させるための通電電流の大きさを手動で好適に設定できる効果が有る。
【００３５】
また、動作モードをオートに設定すると、ジュールの法則に従い、通電電流の大きさと通電時間との関係を自動的に調整させることができるので、習熟した経験者でなくても修復作業を容易に実施することが可能となる効果が得られる。
さらに、動作モードには係わらず、溶植用電流の通電を遮断した直後から、所定の一定時間に渡って、圧縮されたエアを溶植箇所に吹き付けるので、通電後に溶植箇所を迅速に冷却することができる効果が得られる。
また、このエアを吹き付ける前記所定の一定時間も、動作モードがオートに設定されている場合には、自動的に計算して制御に使用することができるので、熟練者でなくとも簡単に操作できる効果が得られる。
これにより、例えば、大電流を過剰に通電してしまって、車体の凹み部表面や、凹み部内部の発泡ウレタン部まで損傷させたり、凹み部の裏面を焼損してしまうといったトラブルを回避し、裏焼けの溶植痕を限りなく小さくすることができる効果が得られる。
また、溶接時の余熱している凹み部分は、迅速に冷却されるので、この凹み部分の軟化を回避することが可能となり、陥没部の速やかな引き上げ作業を開始することができるといった効果が得られ、その積み重ねにより、作業の進捗速度を向上させることが可能となる効果が得られる。
また、本発明によれば、従来困難であった高張力鋼板、さらには、超高張力鋼板の作業時に、熱による歪みの発生を抑え、最適な絞り作業を実現することができる。
【符号の説明】
【００３６】
３  ワッシャ溶植機
１２  ワッシャ溶植用ホルダ
１２ｂ  平坦部
１２ｃ  隔壁
１２ｇ  切欠き
１２ｈ  係止溝
１２ｐ，１２ｔ  通気孔
１２ｑ  吹出口
１２ｒ  マグネット
１２ｓ  六角穴付き止めネジ
２２  溶植用ワッシャ
２２ａ〜２２ｅ  突状部
３０  設定部
３１  制御部
３２  溶接電源
３３  エアポンプ
３１１  電源制御部
３１２  エア制御部
Ｔａ，Ｔｂ  タイマー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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