JPH019110Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本考案は主として中周波による電縫管の溶接に
用いるインピーダに関する。

Ｂ 考案の概要 ロツドの外周に硅素鋼板を積層して筒状に形成
してなる積層コアを配設し、その外周を絶縁筒で
被覆したインピーダにおいて、硅素鋼板を積層し
てなる断面矩形状の積層ブロツクを組合せること
によつて積層コアを形成し、それにより積層コア
部の製作が容易で、かつ冷却効果のすぐれたイン
ピーダを製作することができるものである。

Ｃ 従来の技術 高中周波を用いた電縫管は一般に次の方法で製
造される。すなわち帯状板材を所定スピードで移
動させながら複数のガイドロールを通すことによ
つて徐々にパイプ状に曲げてオープンパイプとす
る。そして、このオープンパイプの対向する両端
縁をスクイズロールによつて突き合せてＶ字状シ
ーム部を形成し、このＶ字状シーム部先端にコン
タクトチツプを摺接させ（これを高周波抵抗方式
という）、またはオープンパイプを加熱コイル内
を通過させた後スクイズロールに通し溶接して
（これを誘導加熱方式という）電縫管が製造され
る。

上記のようにして電縫管を製造する場合、高中
周波電流の一部はオープンパイプの溶接点（Ｖ字
状先端）に流れず、該オープンパイプの内面側へ
流れ、溶接に寄与しない無効電流となる。この無
効電流を可及的に少なくし、溶接点に流れる電流
を増大させて溶接効率を向上させるために、オー
プンパイプ内の上記コンタクトチツプ又は加熱コ
イルを配置した部分に所定長のインピーダを挿入
し、それによりオープンパイプ内のインピーダン
スを増大させている。

第２図Ａ，Ｂを参照して説明すると、図Ａにお
いて１５はオープンパイプ、１０はオープンパイ
プ１５のＶ字状シーム部１４の内側に挿入したイ
ンピーダ、１１はオープンパイプ１５の外側に配
設した加熱コイル、１２はスクイズロールであ
る。前記インピーダ１０は一般に第２図Ｂに示す
構造である。同図において１は非磁性の軸棒、す
なわちロツドで、５１はロツド１の外周に設けた
フエライトコア部、６はフエライトコア部５１の
外側に設けた絶縁筒である。絶縁筒６とフエライ
トコア部５１との間には空間が形成されていて、
これを冷却水通路８としてある。

前記ロツド１は、インピーダ本体であるフエラ
イトコア５１を支持するためのものであり、絶縁
筒６はフエライトコア５１を保護するためのもの
である。絶縁筒６の一端にはホルダー７を、他端
には押え部材２をそれぞれ設けてあり、これによ
り絶縁筒６をロツド１に対して固定している。
３，３はロツド１に螺合したナツトで、ホルダー
７及び押え部材２を締付けて、これら部材をロツ
ド１に対して一体化している。押え部材２には水
漏れ防止用のＯリング４を設けて、絶縁筒６及び
ロツド１との接触面に密接させている。前記ホル
ダー７は、絶縁筒６を支えるとともに、その筒部
１７の内端縁にフエライトコア５１の端縁を当て
てその移動を防いでおり、さらに冷却水放出口１
６を有していて、これから外部に冷却水を放出す
るようになつている。

冷却水は第２図Ｂ矢印の経路で流れる。すなわ
ち、水源側からの冷却水はまずロツド１の一端の
通水孔１８を通り、その先端の連通孔１９からフ
エライトコア５１の外周を流れてこれを冷却し、
ホルダ７の放出口１７を通つて外部に流出する。

高周波により電縫管を溶接成形する場合には、
インピーダ１０には上記のようにフエライトコア
５１が用いられるのが一般的である。しかし、こ
のフエライトコアは、80kHz以上の周波数では磁
束密度が高いが、それ以下では磁束密度が急激に
低下するという特性がある。このため、電縫管の
溶接が高周波（100kHz〜400kHz程度）で行なわ
れる場合はフエライトコアが十分効果を発揮する
が、電縫管の品質向上の要望等から最近用いられ
るようになつた中周波（10kHz〜100kHz程度）で
は、前記フエライトコアでは周波数特性が高すぎ
てその効果を十分発揮できない。

上記のことから、中周波用のインピーダには、
フエライトコアに代えて、例えば厚さ0.1mm程度
の硅素鋼板を積層して筒状に形成した積層コアを
使用することが適当であり、その一例として特開
昭58−221681号に示されたごときインピーダが知
られている。これを第３図を参照して説明する
と、５はインピーダの本体をなす積層コアで、該
積層コア５は厚さ0.1mm程度の硅素鋼板５ａを所
定寸法に切断したものを積層し、ロツド１の外周
に配設されている。

Ｄ 考案が解決しようとする問題点 その１ 従来の積層コア５は上述のとおり、厚さ0.1mm
程度の筒状に形成した硅素鋼板５ａを第３図に示
すようにロツド１の周囲に同心円状に配置され
る。ところが、このような多数枚の夫々板幅が異
なる硅素鋼板５ａを準備しロツド１の外周に積層
するのは大変面倒な作業である。例えば、第４図
に示すように実際にはロツド１の周りに小刻みに
同一寸法の板幅の素板を積層して、同図に示すよ
うな外形寸法の形態で積層するとしても、なお積
層コア５の素板として極めておびただしい種類の
板幅を有する硅素鋼板５ａを用意して所定の配置
で積層しなければならず、そのため素板の準備お
よび積層コア５の製作ともに多大の工数を必要と
した。

その２ 積層コア５の別の製作方法として第５図に示す
とおり、ロツド１の周りに幅の広い硅素鋼板５ａ
を適宜組合せて積層した後で、旋盤等により積層
コア５の外周部分を所定の外径イに切削してその
外端側５ｄを切取り仕上げることが考えられるが
この方法によると、表面の絶縁層によりそれぞれ
絶縁されている。硅素鋼板５ａが、前記の切削加
工により生じるばりによつて前記外径イ部で電気
的導通状態となり、結果的に各硅素鋼板５ａは厚
さの大きい導体となる。このためインピーダの外
側に位置する被溶接材としてのオープンパイプに
流れる中周波電流による渦電流が積層コア内に多
く流れることになり、積層コア５の温度上昇がお
びただしくなり、積層コア部の耐用期間の低下、
必要な冷却水量の増大、損失電力の増大などの問
題が生じる。

その３ また、積層コア５の内端面５ｃはロツド１の外
周面に密接しているため、積層コア５の内径とロ
ツド１の間には通水路は形成されず冷却水は積層
コア５の外周の冷却水通路８のみを流れ、内径部
の冷却が十分できず、したがつて、冷却水による
積層コア部の冷却効果が良くないという問題があ
る。

Ｅ 問題点を解決するための手段 本考案はロツドの外周に硅素鋼板を積層して筒
状に形成してなる積層コアを設け、その外周を絶
縁筒で覆うとともに、積層コア部に冷却水を通水
してなるインピーダにおいて、積層コアを複数の
積層ブロツクを前記ロツドの外周に複数組合せ配
置して形成し、各積層ブロツクは同一板幅の絶縁
被覆が施された硅素鋼板を積層して断面が矩形状
に形成したことを特徴とする。

Ｆ 実施例 以下本考案を第１図に示す実施例について説明
すを。本考案に係る積層コア５は矩形断面の大き
さの異なる複数の積層ブロツク５ｂ，５ｂ…をロ
ツド１の外周に組合せ配設して形成される。図に
おいて積層ブロツク５ｂ，５ｂ…は符号，，
，、で示す４種の大きさの異なるブロツクを
用いており、これをロツド１の外周で、かつロツ
ド１と絶縁筒６との間に形成される環状空間を埋
めるようにして配設している。第１図において符
号で示す積層ブロツク５ｂが一番大きくてロツ
ド１の両側に配設してあり、その両外側に符号
，で示す順次小さい積層ブロツク５ｂが配設
されている。さらに符号で示す積層ブロツク５
ｂ，５ｂの間においてロツド１の上下部には符号
で示すさらに小さい積層ブロツク５ｂ，５ｂが
配設されている。

上記のように積層ブロツク５ｂ，５ｂ…を，
，，の４種類の大きさの異なるブロツクを
使用したのは、インピーダのロツド１と絶縁筒６
との間に形成される環状の空間を埋めるととも
に、矩形断面の該積層ブロツク５ｂ，５ｂの端部
とロツド１との間に適正な大きさの冷却水の通路
８を形成し、かつ絶縁筒６との間にも適正な大き
さの冷却水の通路８を形成するという点から最も
合理的な構成を考えた結果なされたものである。
したがつて、積層ブロツク５ｂ，５ｂの大きさの
種類と厚み等は実施例以外に適当に変更して構わ
ない。積層ブロツク５ｂ，５ｂは、厚みが0.1mm
程度の素板、つまり硅素鋼板を同じ板巾に打抜
き、または切断し、この素板を１〜５mm程度にな
るように接着しながら積層する等して製作するも
のである。

したがつて、前記実施例によると、大きさの異
なる，，，の４種類の矩形断面の各積層
ブロツク５ｂ，５ｂを形成する素板は夫々の積層
ブロツク５ｂ内では同じ板幅のものを使用するか
ら、積層コア５の全体にとつて必要とする素板の
板幅の種類を著るしく減らすことができる。つま
り素板は前記４種類でよく（これが第３図に示す
従来例であると前述のとおり素板の枚数だけ大き
さの異なる素板が必要）、従つて素板の製作と、
素板を用いた積層ブロツク５ｂの組合せからなる
積層コア５の製作が容易となる。また、積層ブロ
ツク５ｂが矩形断面であるから、円周面を有する
ロツド１の外周面と積層コア５の間および積層コ
ア５と絶縁筒６の内周面との間にはおのずから
夫々隙間が形成され、したがつてこの隙間が積層
コア５の内周部と外周部に形成される２つの冷却
水通路８，８となつて、積層コア５をその内外周
部分から効率良く冷却することができる。

なお、第１図において、インピーダ１０の本体
部である積層コア５の素板は、その端面がオープ
ンパイプ１５のＶ字状シーム部１４に対向するよ
う、いわば縦配列としてあるが、これはＶ字状シ
ーム部１４を流れる中周波電流の磁束により積層
コア５に発生する渦電流を横配列にした場合より
著しく少なくして、積層コア５自身の温度上昇を
抑えるためである。

Ｇ 考案の効果 本考案によると、硅素鋼板を積層してなる矩形
断面の積層ブロツクをロツドの外周に組合せて積
層コア１１を成形するから、従来に比べて積層コ
アの素板の板幅の種類が著るしく少なくてすみ、
したがつて素板および積層コアの製作が容易とな
る。したがつて、インピーダの製作が容易とな
り、消耗品である積層コア部の交換も容易となつ
てメンテナンスが楽である。また、オープンパイ
プのサイズに従つて使用するインピーダの径も異
なることになるが、積層コア部の夫々のサイズの
積層ブロツクは、夫々特定の径のインピーダにの
み使用が限られるものではなく、その組合せの変
更により異なる径のインピーダに共用できるの
で、この点においても便利である。さらに、矩形
断面の積層ブロツクは、その外周側のみならず、
内周側においてもロツドとの間に冷却水の通路が
形成されるので積層コアを内周側からも冷却する
ことができて冷却効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るインピーダ実施例の断面
図、第２図Ａは一般的なインピーダの使用例を示
す斜視図、第２図Ｂはインピーダの半断面側面
図、第３図は従来の積層コアを用いたインピーダ
の断面図、第４図は第３図の一部拡大図、第５図
は積層コアの他の製作方法の説明図である。 １……ロツド、５……積層コア、５ｂ……積層
ブロツク、６……絶縁筒、１０……インピーダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ロツドの外周に硅素鋼板を積層して筒状に形成
   してなる積層コアを配設し、その外周を絶縁筒で
   覆うとともに、積層コア部に冷却水を通水してな
   るインピーダにおいて、前記積層コアを、複数の
   積層ブロツクを前記ロツドの外周に複数組合せ配
   置して形成し、各積層ブロツクは同一板幅の絶縁
   被覆が施された硅素鋼板を積層して断面が矩形状
   に形成したことを特徴とするインピーダ。