(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接用ワイヤを巻くボビンの胴部が二重以上の構造であり、各胴部は間に空間を有して設けられ、最外層でない少なくとも１つの胴部の両端は前記胴部の両側に設けられたボビンフランジに存在するいずれの開口部よりも前記ボビンフランジの外周側で前記ボビンフランジと接するボビン巻き溶接用ワイヤ。
【請求項２】
ボビンの胴部を構成する層のうち最外層でない少なくとも１つの層が樹脂である請求項１に記載のボビン巻き溶接用ワイヤ。
【請求項３】
溶接用ワイヤに捩りを与えながら内層から外層へ順次ボビンに巻いた請求項１または２に記載のボビン巻き溶接用ワイヤ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のボビン巻き溶接用ワイヤと、前記溶接用ワイヤを引き出すワイヤ送給装置と、前記引き出された溶接用ワイヤを被溶接物の溶接箇所に送る溶接用トーチと、前記溶接用ワイヤと被溶接物との間に溶接電流を供給するための溶接電源とを設けた溶接装置。
【請求項５】
請求項４に記載の溶接装置を用いて被溶接物にワイヤを供給して溶接する溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボビン巻き溶接用ワイヤ、ボビン巻き溶接用ワイヤを使用する溶接装置、およびボビン巻き溶接用ワイヤを使用する溶接装置を用いて溶接する溶接方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ボビンは、そのフランジ中央部に、溶接用ワイヤ巻取機にセットするための穴があり、胴部は１つの紙製の筒で構成されている。また、溶接用ワイヤに捩じりを与えながら内層から外層へ順次巻かれたボビンを有し、ボビンの胴部を挟んで両側にあるフランジの一方を底面にして設置するワイヤを引き出す回転式溶接用ワイヤ引出装置がある。ここで使用されるボビンは、１巻きにつき１捩じり入れた溶接用ワイヤを巻き付けたものであり、ワイヤ引き出しに回転式の治具を用いている。
【０００３】
この溶接用ワイヤの回転式引出装置を用いて溶接する一般的なボビンおよび装置および方法について、図５、図６および図７を用いて説明する。ここで図５は従来のボビンを示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は要部を破断した正面図であり、図６は一般的な溶接用ワイヤの回転式引出装置を示した図で（ａ）は平面図、（ｂ）は要部を破断した正面図であり、図７は一般的な溶接用ワイヤの回転式引出装置を用いた一般的な溶接装置の概略を示した図である。
【０００４】
さらに図５において、１はボビン、６はボビン胴部、１５ａおよび１５ｂはボビンフランジ、２０ａおよび２０ｂはボビンフランジ部穴を示す。さらに図６において、２および２ａは溶接用ワイヤ、３および３ａは回転自在部、４は引出装置回転部、５はワイヤ通過部、６はボビン胴部、７はワイヤ送給チューブ、８は回転式引出装置とワイヤ送給チュ−ブを接続しワイヤ通過部から溶接用ワイヤを出す部分、９は溶接用ワイヤを送り出す方向、１４はワイヤ引出口、１６はワイヤ送り方向、１７および１７ａは引出装置回転部回転方向を示す。また図５の構成の説明でした同一構成には同一符号を付して重複する説明は省略した。さらに図７において、１０はワイヤ送給装置、１１は溶接用トーチ、１２は被溶接物、１３は溶接電源、１８は溶接用チップを示す。また図５および図６の構成の説明でした同一構成には同一符号を付して重複する説明は省略した。
【０００５】
図５を用いて、従来のボビンについて説明する。ボビンフランジ１５ａ、１５ｂは、木製または樹脂製であり、その中央部には溶接用ワイヤ巻取機にセットするためのボビンフランジ部穴２０ａ、２０ｂがある。上方に位置するボビンフランジ部穴２０ａは回転式引出装置の取り付け穴として利用される。また、ボビン胴部６は、紙製すなわち紙管である。
【０００６】
次に、図６を用いて溶接用ワイヤの回転式引出装置について説明する。最初に、溶接用ワイヤ２が巻かれたボビン１を、一方のフランジを底面にして設置する。さらに回転自在部３をボビン１の上側フランジの中心付近に固定する。この回転自在部３に引出装置回転部４を取り付け、ボビン１と引出装置回転部４は回転自在部３を介して互いに自在に回転しあうようにする。ここでボビン１は溶接用ワイヤが巻かれていて非常に重く、また引出装置回転部４は軽くしているので、引出装置回転部４のみが自在に引出装置回転部回転方向１７、１７ａの方向に自在に回転できる。
【０００７】
さらにワイヤ通過部５を引出装置回転部４に固定し、引出装置回転部４と一体で回転させる。このワイヤ通過部５は、内部にワイヤを通過させる筒状のものであり、内部に通すワイヤの屈曲防止と絶縁のために用いる。一例として、コイル状に巻かれた鋼の外側にポリオレフィンの熱収縮チュ−ブを全長被覆したものなどを使用する。
【０００８】
また引出装置回転部４の上側端部とワイヤ通過部５の上側端部は、一体にして回転自在部３ａに取り付ける。この回転自在部３ａは、回転自在部３と同様の構造である。さらにワイヤ送給チューブ７を、回転式引出装置とワイヤ送給チュ−ブを接続しワイヤ通過部から溶接用ワイヤを出す部分８とともに回転自在部３ａに取り付ける。これにより引出装置回転部４およびワイヤ通過部５は、回転自在部３および３ａの回転中心を結ぶ直線を回転軸にして自在に回転する。なお、回転自在部３および３ａは、具体的にはベアリングなどを使用する。
【０００９】
これらの構成の下で、ボビン１に巻かれた溶接用ワイヤ２を、ボビン１外周上のワイヤ引出口１４から引き出し、ワイヤ通過部５を通過させ、ワイヤ送給チューブ７を通過させる。
【００１０】
以上の構成により、ワイヤ送り方向１６の方向に溶接用ワイヤ２を送ると、ワイヤ通過部５は自然にボビン１の外周上を引出装置回転部回転方向１７、１７ａの方向に回り、順次引き出すことができる。以上が、一般的な溶接用ワイヤの回転式引出装置についての説明である。
【００１１】
さらに、図７を用いて従来の溶接用ワイヤの回転式引出装置を用いて溶接する一般的な装置および方法について説明する。まず、ワイヤ送給チューブ７は、回転式引出装置とワイヤ送給チュ−ブを接続しワイヤ通過部から溶接用ワイヤを出す部分８からワイヤ送給装置１０の手前まで続かせる。さらに溶接用ワイヤ２をワイヤ送給チューブ７の内部を通過させ、ワイヤ送給装置１０を経て溶接用トーチ１１の先端まで導く。そして溶接用トーチ１１の先端には筒状の溶接用チップ１８が設置されており、溶接用ワイヤ２を溶接用チップ１８の先端から出して溶接位置を狙うようにする。
【００１２】
上記のような構成で、ワイヤ送給装置１０を駆動し、露出した溶接用ワイヤ２ｂを送り出す。このワイヤ送給装置１０は、溶接実行時に連動して駆動を行なうようにし、同時に溶接電源１３は、溶接用ワイヤ２と被溶接物１２間に所定の電流、電圧をかけられるように設置する。
【００１３】
以上のようにして溶接を実行すると、ワイヤ送給装置１０の駆動により、溶接用ワイヤ２をワイヤ送り方向１６の方向に引き出す。この動作により、ワイヤ通過部５はボビン１の外周上を、図５に示す引出装置回転部回転方向１７、１７ａの方向に回転し、溶接用ワイヤ２を順次引き出して行く。この引き出した溶接用ワイヤ２はワイヤ通過部５を通り、回転式引出装置とワイヤ送給チュ−ブを接続しワイヤ通過部から溶接用ワイヤを出す部分８で回転式引出装置から出て、引続きワイヤ送給チュ−ブ７を通り、ワイヤ送給装置１０を経て、溶接用トーチ１１の先端まで導かれる。
【００１４】
さらにトーチ先端の溶接用チップ１８の先端から出された溶接用ワイヤ２が溶接の狙い位置にくるように送給させる。そして、溶接用ワイヤ２と被溶接物１２間に、溶接電源１３により所定の電流、電圧がかけられ溶接用ワイヤ２と被溶接物１２間にア−クが発生して両者が溶接される。以上が、一般的な溶接用ワイヤの回転式引出装置を用いて溶接する、一般的な装置および方法についての説明である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来例においては、ボビン巻き溶接用ワイヤのボビン胴部６は紙管を使用しており、ボビン巻き溶接用ワイヤの運搬、保管又は使用中の水濡れや吸湿によりボビン胴部に接する部分の溶接用ワイヤに錆が発生することがある。
【００１６】
したがって、この発明の目的は、ボビン胴部に接する部分のワイヤが錆びることの無いボビン巻き溶接用ワイヤを提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のボビン巻き溶接用ワイヤは、溶接用ワイヤを巻くボビンの胴部が二重以上の構造であり、各胴部は間に空間を有して設けられ、最外層でない少なくとも１つの胴部の両端は前記胴部の両側に設けられたボビンフランジに存在するいずれの開口部よりも前記ボビンフランジの外周側で前記ボビンフランジと接するものである。
【００１９】
請求項２記載のボビン巻き溶接用ワイヤは、ボビンの胴部を構成する層のうち最外層でない少なくとも１つの層が樹脂である請求項１に記載のものである。
【００２０】
請求項３記載のボビン巻き溶接用ワイヤは、溶接用ワイヤに捩りを与えながら内層から外層へ順次ボビンに巻いた請求項１または２に記載のものである。
【００２３】
請求項４記載の溶接装置は、請求項１から３のいずれかに記載のボビン巻き溶接用ワイヤと、前記溶接用ワイヤを引き出すワイヤ送給装置と、前記引き出された溶接用ワイヤを被溶接物の溶接箇所に送る溶接用トーチと、前記溶接用ワイヤと被溶接物との間に溶接電流を供給するための溶接電源とを設けたものである。
【００２４】
請求項５記載の溶接方法は、請求項４に記載の溶接装置を用いて被溶接物にワイヤを供給して溶接するものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下で本発明の作用について説明する。
【００２６】
請求項１記載のボビン巻き溶接用ワイヤは、溶接用ワイヤを巻くボビンの胴部が二重以上の構造であるので、溶接用ワイヤの発錆を防ぐことができる。
【００２８】
請求項２記載のボビン巻き溶接用ワイヤは、ボビンの胴部を構成する層のうち最外層でない少なくとも１つの層が樹脂であるので、ボビン胴部とボビンフランジとの隙間から水分が溶接用ワイヤまで達しないので、溶接用ワイヤの発錆を防ぐことができる。
【００２９】
請求項３記載のボビン巻き溶接用ワイヤは、溶接用ワイヤの発錆を防ぐものであり、かつ溶接用ワイヤに捩りを与えながら内層から外層へ順次ボビンに巻いたものであるので、溶接時、溶接用ワイヤが回転せずまっすぐ溶接トーチに引き出されるようにし、ワイヤの狙い位置の安定をもたらすものである。
【００３２】
請求項４記載の溶接装置は、溶接ワイヤの発錆を防止するボビン巻き溶接用ワイヤと、前記溶接用ワイヤを引き出すワイヤ送給装置と、前記引き出された溶接用ワイヤを被溶接物の溶接箇所に送る溶接用トーチと、前記溶接用ワイヤと被溶接物との間に溶接電流を供給するための溶接電源とを設けたものであり、溶接用ワイヤの発錆を防ぐので、作業者の取り扱いをしやすくする。
【００３３】
請求項５記載の溶接方法は、溶接ワイヤの発錆を防止するボビン巻き溶接用ワイヤを用いた溶接装置を用いて被溶接物にワイヤを供給して溶接するものであり、溶接用ワイヤの発錆を防ぐので、作業者の溶接方法をしやすくする。
【００３４】
ここで、前記課題解決にあたっての取組み経過について以下に説明する。
検討を重ねたところ、ボビン胴部を２重構造にすることがワイヤの錆発生防止に有効であることがわかった。その結果を表１および表２に示す。
【００３５】
表１は、検討に使用した条件を示すもので、本発明の実施の形態１、２および従来例の３種類につき、それぞれ、防湿用筒、ボビン筒部およびフランジの材質、外径および厚みを表示している。なお、両側のフランジ間の内幅はすべて同じ（３５０ｍｍ）である。
【００３６】
この表１に示すボビンを製作し、溶接用ワイヤを巻き、１週間加湿器によりボビンフランジ穴から加湿した後、ワイヤの錆発生状況を確認した。その結果は表２に示すように、従来例では、フランジ近辺の胴接触部に錆の発生が見られたのに対し、本発明の実施の形態１および２はいずれも、錆の発生が見られなかった。
【００３７】
【表１】
0004029594.tif 000002
【００３８】
【表２】
0004029594.tif 000003
【００３９】
ここで、本発明の実施の形態１および２についてその構成について説明する。
【００４０】
（実施の形態１）
本実施の形態について、図１を用いて説明する。ここで図１は、本実施の形態によるボビン巻き溶接用ワイヤのボビン示す図であり、（ａ）は平面図（ｂ）は要部を破断した正面図を示す。
【００４１】
図１において、１はボビン、６はボビン胴部、２１は防湿用筒、１５ａおよび１５ｂはボビンフランジを示す。
【００４２】
また、表１に示すように、本実施の形態におけるボビン胴部６および防湿用筒２１は紙製である。そして、防湿用筒２１は、溶接用ワイヤを巻き付けるボビン胴部６の内側に設けている。この防湿用筒２１によりボビン胴部６が吸湿することや、ボビンフランジ１５ａ、１５ｂとの隙間から水分が溶接用ワイヤまで達することはなく、溶接用ワイヤの発錆を防ぐことができた。
【００４３】
さらに、図３は、このようなボビン巻き溶接用ワイヤを用い、溶接用ワイヤを引き出していく方法の一例として、溶接用ワイヤの回転式引出装置を示した図である。また、図４は、さらにその溶接用ワイヤの回転式引出装置を用いた溶接装置と、溶接方法を示す図である。
【００４４】
なお、本実施の形態は、発錆を防止するボビン巻き溶接用ワイヤの構造に特徴を持つものであり、溶接装置および溶接方法は、図６および図７を用いて従来の技術でした説明と同一であるので、重複する説明は省略するが、本実施の形態によるボビン巻き溶接用ワイヤを使用する溶接装置および方法により、発錆を防止するので、作業者の取り扱いをしやすくし、溶接方法をしやすくした。
【００４５】
（実施の形態２）
本実施の形態について、図２を用いて説明する。ここで図２は、本発明の実施の形態２によるボビン巻き溶接用ワイヤのボビン示す図であり、（ａ）は平面図（ｂ）は断面で示した正面図を示す。
図２において、１はボビン、６はボビン胴部、２１は防湿用筒、１５ａおよび１５ｂはボビンフランジを示す。
【００４６】
また、表１に示すように、本実施の形態は、ボビン胴部６は紙製、防湿用筒２１は樹脂製である。そして、防湿用筒２１は、溶接用ワイヤを巻き付けるボビン胴部６の内側に設けている。この防湿用筒２１によりボビン胴部６が吸湿する或いは、ボビンフランジ１５ａ、１５ｂとの隙間から水分が溶接用ワイヤまで達しないので、溶接用ワイヤの発錆を防ぐことができた。
【００４７】
本実施の形態では、樹脂製のこの防湿用筒２１は、図２に示すように、ボビンの両端にあるフランジ１５ａおよび１５ｂの中空部に入り込ませている。このフランジ中空部に入り込ませた防湿用筒２１によりボビン胴部６が吸湿することや、ボビンフランジ１５ａ、１５ｂとの隙間から水分が溶接用ワイヤまで達することはなく、溶接用ワイヤの発錆を防ぐことができた。
【００４８】
さらに、図３は、このようなボビン巻き溶接用ワイヤを用い、溶接用ワイヤを引き出していく方法の一例として、溶接用ワイヤの回転式引出装置を示した図である。また、図４は、さらにその溶接用ワイヤの回転式引出装置を用いた溶接装置と、溶接方法を示す図である。
【００４９】
なお、本実施の形態は、発錆を防止するボビン巻き溶接用ワイヤの構造に特徴を持つものであり、溶接装置および溶接方法は、図６および図７を用いて従来の技術でした説明と同一であるので、重複する説明は省略するが、本実施の形態によるボビン巻き溶接用ワイヤを使用する溶接装置および方法により、発錆を防止するので、作業者の取り扱いをしやすくし、溶接方法をしやすくした。
【００５０】
なお、図は省略するが、本実施の形態では、従来例や実施の形態１でフランジの中央部に設けていた溶接用ワイヤ巻取機にセットするためのボビンフランジ部穴を、防湿用筒に設け、同様の機能をさせている。
【００５１】
なお、実施の形態１および２では、最も安価に目的を達成するために、ボビン胴部を２重構造としたが、尚一層の防錆性追求のために、多重構造にしてもよい。さらに、実施の形態２では、２重構造の内層部のみをフランジの中空部に入り込ませるようにしたが、構造上または作成しやすさに問題があるときは、最外層も中空部に入り込ませる構造にして同様の効果は得られる。さらに、多重構造にした場合、いずれの層を、中空部に入り込ませたとしても、同様の効果が得られる。従って、いずれの層を中空部に入り込ませてもよい。
【００５２】
また実施の形態２の説明で用いた図２では、フランジの中空部は貫通しているように図示したが、完全に貫通していなくても、フランジの、胴部を挟む面側に入りこんだ部分を設け、その部分に、胴部を構成する層の少なくともいずれか１つの層を入り込ませても同様の効果が得られる。従って、フランジ中空部は必ずしも貫通させる必要はない。
【００５３】
また、実施の形態２においては、フランジの中空部は、両側のフランジに設けるように図示したが、水分の浸入が片側のみの場合には、状況に応じて、どちらか片側のみに中空部を設けてもよい。
【００５４】
さらに、実施の形態２では、防湿用筒として樹脂性のものを使用したが、水分の浸入を防止し、防錆に効果のある材質であれば、その種類を問わない。
【００５５】
また、いずれの本実施の形態でも、ボビンへのワイヤの巻き方については特に記載していないが、溶接用ワイヤに捩りを与えながら内層から外層へ順次ボビンに巻いたボビン巻き溶接用ワイヤにおいても効果はあり、このワイヤを使用すると、溶接時、溶接用ワイヤが回転せずまっすぐ溶接トーチに引き出されるようにし、ワイヤの狙い位置の安定をもたらす。
【００５６】
【発明の効果】
この発明の請求項記載のボビン巻き溶接用ワイヤによれば、錆の発生がない溶接用ワイヤを得ることができる。また、本発明によるボビン巻き溶接用ワイヤにより、溶接用ワイヤに錆が発生せず、良好な溶接結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１によるボビン巻き溶接用ワイヤのボビンを示す図
（ａ）は平面図
（ｂ）は要部を破断した正面図
【図２】本発明の実施の形態２によるボビン巻き溶接用ワイヤのボビンを示す図
（ａ）は平面図
（ｂ）要部を破断した正面図
【図３】本発明の実施の形態によるボビン巻き溶接用ワイヤを用いた溶接用ワイヤの回転式引出装置を示した図
（ａ）は平面図
（ｂ）は要部を破断した正面図
【図４】本発明の実施の形態によるボビン巻き溶接用ワイヤを用いた溶接装置を示した図
【図５】従来のボビンを示した図
（ａ）は平面図
（ｂ）は要部を破断した正面図
【図６】一般的な溶接用ワイヤの回転式引出装置を示した図
（ａ）は平面図
（ｂ）は要部を破断した正面図
【図７】一般的な溶接用ワイヤの回転式引出装置を用いた一般的な溶接装置の概略を示した図
【符号の説明】
１  ボビン
２、２ａ、２ｂ  溶接用ワイヤ
６  ボビン胴部
１０  ワイヤ送給装置
１１  溶接用ト−チ
１２  被溶接物
１３  溶接電源
２１  防湿用筒
【図１】
0004029594.tif 000004
【図２】
0004029594.tif 000005
【図３】
0004029594.tif 000006
【図４】
0004029594.tif 000007
【図５】
0004029594.tif 000008
【図６】
0004029594.tif 000009
【図７】
0004029594.tif 000010