JPH0227990Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本考案は二枚の帯状部材を横断面形状がＴ字形
となるように順次溶接する高周波溶接装置に関す
る。

Ｂ 考案の概要 本考案は、帯状の第一部材と第二部材とを横断
面形状がＴ字形となるように圧接させながら送り
出すとともに圧接部に対する近ずき側にＶシーム
を形成してこの部分で第一接触子、第二接触子を
第一部材、第二部材に押圧するようにした高周波
溶接装置において、 夫々支持軸を中心として回動自在に可動ブロツ
クに夫々の支持軸の軸心とは離れた位置に、第一
接触子，第二接触子を固着するとともに第一接触
子，第二接触子を第一部材，第二部材に回動付勢
する第一付勢手段、第二付勢手段を具えることに
より、 より適正に高周波溶接が行なえるようにしたも
のである。

Ｃ 従来の技術 高周波溶接によつて例えばＨ形鋼を溶接する場
合は次のようにして行なう。

Ｈ形鋼の高周波溶接方法を第３図に示す。Ｈ形
鋼はウエブ１とウエブ１を挾む２枚のフランジ２
ａ，２ｂとから構成されており、ウエブ１と２枚
のフランジ２ａ，２ｂは夫々のフランジ２ａ，２
ｂをウエブ１の両側から押しつけるための一対の
加圧ロール３ａ，３ｂによつて相互に圧接されな
がら図中左方へ送り出されている。加圧ロール３
ａ，３ｂによつてフランジ２ａとウエブ１及びフ
ランジ２ｂとウエブ１が圧接される圧接部８ａ，
８ｂよりも近づき側、即ち圧接部８ａ，８ｂへ近
ずいてくる側には、フランジ２ａとウエブ１との
間にＶシーム４ａが形成されフランジ２ｂとウエ
ブ１との間にはＶシーム４ｂが形成されている。
Ｖシーム４ａ，４ｂにおけるフランジ２ａ，２ｂ
にはこれらに対して摺動自在な第一接触子５ａ，
５ｂが当接しており、ウエブ１には摺動自在な第
二接触子６ａ，６ｂが当接している。第一接触子
５ａと第二接触子６ａとは高周波電源７ａに接続
され、第一接触子５ｂと第二接触子６ｂとは高周
波電源７ｂに接続されている。

各接触子を介して高周波電源７ａ，７ｂからフ
ランジ２ａ，２ｂ及びウエブ１に高周波電流I₁，
I₂を流して溶接される部分を加熱するとともに加
圧ロール３ａ，３ｂでフランジ２ａ，２ｂとウエ
ブ１とを圧接しながらこれらのフランジ２ａ，２
ｂとウエブ１を図中左方へ送り出すと、圧接部８
ａ，８ｂで順次高周波溶接が行なわれてＨ形鋼が
できる。図中、上部と下部とで同時に高周波溶接
が行なわれるが、上部と下部とで同様に行なわれ
るので、下部のみについて説明する。フランジ２
ｂがウエブ１へ圧接されることによつて溶接され
るべき夫々の長手方向へ沿つた部分を被溶接部９
ｂ，１０ｂ（１０ｂはウエブ１の側端部を示す）
と呼ぶことにすると、第一接触子５ｂ，第二接触
子６ｂは被溶接部９ｂ，１０ｂの近傍で夫々当接
しており、高周波電流I₂は第一接触子５ｂから被
溶接部９ｂに沿つて圧接部８ｂへと流れ、更に被
溶接部１０ｂに沿つて第二接触子６ｂへと流れる
か、又はこの逆に流れる。このため、高周波電流
I₂の流れる被溶接部９ｂ，１０ｂは予め加熱され
ながら左方へ移送されて圧接部８ｂに到着し、圧
接部８ｂでは高周波電流I₂の集束効果によつてよ
り一層高温に加熱され、フランジ２ｂとウエブ１
とが順次溶接される。

次に、斯かる溶接を行なうための従来の高周波
溶接装置を第４図〜第６図に基づいて説明する。
なおＨ形鋼を高周波溶接するには２台の高周波溶
接装置が必要であるが同一構造なので、第３図
中、下部を溶接するためのものについてのみ説明
する。

第４図のように、第一導体５１と第二導体５２
とが絶縁板５０を挾んだ状態で、クランプ５３，
５４によつて一体的に結合されている。

第二導体５２の下端部には、ウエブ１に対して
押圧できるように第二接触子６ｂが具えられてい
る。第５図に示すように、第二導体５２に回動自
在に可動ブロツク５５が取り付けられ、可動ブロ
ツク５５の下には第二接触子６ｂを有する接触子
台５６が２本のボルト５７を介して結合されてい
る。第二導体５２に軸５８が軸支され、軸５８に
回動自在に可動ブロツク５５が取り付けられてい
る。そして、軸５８にはねじ等を介して抜け止め
用円板５８ａが取り付けられている。この回動自
在な可動ブロツク５５を第５図中、右回転させる
ための付勢手段が設けられている。即ち、可動ブ
ロツク５５の左側に回転自在にピン５９が軸支さ
れており、スプリング６０を介して図中、上下方
向へ第二導体５２を貫通させた連結ボルト６１が
ピン５９にその軸心と直角な方向からねじ込まれ
ている。

一方、第一導体５１にも、フランジ２ｂへ押圧
し得るようにして第一接触子５ｂが具えられてい
る。即ち、第一導体５１の下端にボルト６２を介
して第一接触子５ｂを有する接触子台６３が取り
付けられており、第一導体５１の下端を第４図中
右方へ付勢する付勢手段が設けられている。付勢
手段は以下のような構造になつている。第二導体
５２に２本のボルト６４を介して板バネ６５の上
端が固定され、板バネ６５の下端には絶縁材から
なる押し棒６６が取り付けられている。押し棒６
６は可動ブロツク５５に形成された切欠部５５ａ
（第５図参照）を通されており、その先端が第一
導体５１に当接している。なお、６７，６８は絶
縁板である。

第一接触子５ｂは押し棒６６と板バネ６５とに
よる付勢力で第４図中、右側のフランジ２ｂへ押
圧されるため、第一導体５１，第二導体５２の中
央部には曲がり易くするため薄肉部５１ａ，５２
ａが形成されている。

なお、各部材の冷却機構（冷却水による）が具
えられているが、説明の便宜上省略した。

斯かる高周波溶接装置においては、次のように
して第一接触子５ｂ，第二接触子６ｂからフラン
ジ２ｂ、ウエブ１へ通電される。第一導体５１，
第二導体５２の中央部は曲がり易いように薄くな
つており、その下端部が板バネ６５によつて第４
図中右方へ付勢されているので、第一導体５１，
第二導体５２が薄肉部５１ａ，５２ａの部分で右
方へ曲げられ、第一接触子５ｂがフランジ２ｂへ
押圧される。一方、第５図に示すように可動ブロ
ツク５５は軸５８を中心として回動自在になつて
おりスプリング６０によつて図中、右回転する方
向へ付勢されているので、第二接触子６ｂはウエ
ブ１へ押圧される。

このように第一接触子５ｂがフランジ２ｂへ押
圧されるとともに第二接触子６ｂがウエブ１へ押
圧されているので、高周波電流I₂が第一導体５１
→第一接触子台６３→第一接触子５ｂ→フランジ
２ｂ→ウエブ１→第二接触子６ｂ→第二接触子台
５６→可動ブロツク５５→軸５８→第二導体５２
又はこの逆に流れ、フランジ２ｂとウエブ１とが
高周波溶接される。

Ｄ 考案が解決しようとする問題点 ところが、第一導体５１と第二導体５２とを曲
げることによつて第一接触子５ｂをフランジ２ｂ
へ押圧する構成であるため、以下のような問題が
生じる。

(イ) 双方の導体の中央部を薄くして双方の導体を
板バネの付勢力によつて曲げているため、フラ
ンジに対する第一接触子の加圧力を一定に保持
しにくい。即ち、第一接触子が摩耗するに従つ
て導体のたわみ量が増える。そのため、繰り返
し使用するにつれて導体が加工硬化をおこして
フランジに対する第一接触子の押圧力が減少
し、第一接触子とフランジとの間にアークが発
生して溶接不良となる。又、長時間使用すると
導体の薄肉部に亀裂が生じて破壊するおそれが
ある。

(ロ) 高周波電流損失による各部材の温度上昇を防
止するため冷却水を用いた冷却機構を具えてい
るが、導体の薄肉部は曲げられ易いように薄く
しておく必要があるために導体内に通水路を設
けたりまたは導体の表面に冷却管を配設するな
どの冷却機構が設けにくく、例えばＨ型鋼のサ
イズが大きくなり溶接に必要な電流容量が大き
いものの高周波溶接の場合には導体の薄肉部の
温度上昇が著しくなり、大容量の溶接装置を製
作することが難かしかつた。

(ハ) 導体の薄肉部が曲がる際の第一導体と第二導
体との変形量を常に同一に保ちにくく、絶縁板
を挾んだ第一導体と第二導体との間隙が広くな
る部分を生じ、高周波電流のインダクタンスド
ロツプが変動および増大して溶接が不安定にな
つたり溶接効率が低下したりする。

そこで本考案は斯かる問題を解決した高周波
溶接装置を提供することを目的とする。

Ｅ 問題点を解決するための手段 斯かる目的を達成するための本考案の構成は、
帯状の第一部材と第二部材とを横断面形状がＴ字
形となるように被溶接部に沿つて圧接させながら
送り出すとともに圧接部に対する近づき側の前記
双方の部材間にＶシームを形成して該Ｖシームの
位置で前記双方の部材の被溶接部へ高周波電流を
流して前記双方の部材をＴ字形横断面形状に順次
高周波溶接する高周波溶接装置において、 絶縁板を挾んで相互に結合された板状の第一ホ
ルダ及び第二ホルダと、該第一ホルダの表面に略
平行で鉛直方向へ伸びる第一支持軸を中心として
回動自在に前記第一ホルダの下端に取り付けられ
た第一可動ブロツクと、第一支持軸に挿通して設
けられるとともに第一可動ブロツクを第一ホルダ
へ常時付勢する付勢部材と、前記第一支持軸の軸
心とは離れた位置であつて前記絶縁板とは反対の
方向へ向かつて突出した状態に前記第一可動ブロ
ツクに固着された第一接触子と、該第一接触子が
前記絶縁板とは反対の方向へ押圧されるように前
記第一可動ブロツクを回動付勢する第一付勢手段
と、前記第二ホルダの表面に略垂直な第二支持軸
を中心として回動自在に前記第二ホルダの先端部
に取り付けられた第二可動ブロツクと、前記第二
支持軸の軸心とは離れた位置であつて前記第二ホ
ルダの反基端部側へ向かつて突出した状態に前記
第二可動ブロツクに固着された第二接触子と、該
第二接触子が前記第二ホルダの反基端部側へ押圧
されるように前記第二可動ブロツクを回動付勢す
る第二付勢手段とから構成されることを特徴とす
る。

Ｆ 作用 帯状の第一部材と第二部材とを横断面形状がＴ
字形となるように被溶接部に沿つて圧接させなが
ら送り出すとともに圧接部に対する近づき側の双
方の部材間にＶシームを形成し、Ｖシームの部分
で第一部材、第二部材に第一接触子、第二接触子
を当接させる。第一接触子，第二接触子について
は、夫々支持軸を中心として回動ブロツクが回動
自在になつており、夫々付勢手段によつて回動付
勢されているので、夫々の回動ブロツクが回動す
る方向へ付勢されることによつて第一接触子が第
一部材の表面へ押圧され第二接触子が第二部材の
表面へ押圧される。

そのため、夫々の接触子が摩耗しても一定の押
圧力が得られ、適正な高周波溶接が行なわれる。

Ｇ 実施例 以下、本考案を第１図〜第３図に基づいて説明
する。なお、本実施例においても第３図中、下部
のフランジ（第一部材）２ｂとウエブ（第二部
材）１とを溶接する高周波溶接装置について説明
する。

高周波溶接装置は第１図に示す絶縁板１１を境
に二つに分けられているので、絶縁板１１の右側
と左側とに分けて説明する。

絶縁板１１の右側には第一ホルダ１２が取り付
けられており、第一ホルダ１２の下部のフランジ
部の上にはボス１３が固着されるとともにボス１
３からフランジ部を貫通して図中上下方向へ（第
一ホルダ１２の表面と平行に）貫通孔１４が形成
されている。貫通孔１４には回転自在に第一支持
軸１５が挿通されており、第一支持軸１５の下端
部にはカラー１７を介してＬ字形断面形状を有す
る第一可動ブロツク１８の上部のフランジ部が固
着され、第一可動ブロツク１８は第一支持軸１５
を中心として回動自在となつている。この第一支
持軸１５は以下のようにしてボス１３から下方へ
抜け落ちないようになつている。即ち、ボス１３
の上に付勢部材としての皿バネ４５を介してスラ
スト軸受４６が載せられ、スラスト軸受４６の上
には２個のナツト４７が第一支持軸１５にねじ込
まれている。皿バネ４５を用いているのは、第一
可動ブロツク１８を常時図中の上方へ付勢し、第
一ホルダ１２から第一可動ブロツク１８への通電
を確保するためである。なお皿バネ４５の代りに
コイルバネ等を用いてもよい。第一可動ブロツク
１８は第２図のように逆台形状をなし、本実施例
ではその下端にはボルト１９，２０を介して取り
外し自在に横断面形状がＬ字形の第一接触子台２
１が取り付けられ、第一接触子台２１の下部に絶
縁板１１とは反対の方向へ向かつて突出する突出
部に第一接触子５ｂが固着されている。第一接触
子５ｂは第２図中、第一支持軸１５の軸心から離
れた左側の第一可動ブロツク１８の下端に取り付
けられており、この第一接触子５ｂを絶縁板１１
とは反対の方向へ向かつて押し付けるために、第
２図中、支持軸１５の軸心よりも右側には可動ブ
ロツク１８の上部右端を付勢する第一付勢手段４
１が設けられている。第２図に示すように第一ホ
ルダ１２の下端のフランジ部には図中右下へ更に
突出して支持部２２が形成され、支持部２２には
図中、紙面と直角な状態で植え込みボルト２３が
ねじ込まれている。第１図に示すように植え込み
ボルト２３は絶縁ブツシユ３５を介して第一可動
ブロツク１８の上部右端に形成された押圧部２４
を貫通し支持部２２にねじ込まれており、植え込
みボルト２３には押圧部２４とナツト２７との間
に挾んだ状態でコイルバネ２６が介装されてい
る。２５は座金である。なお、第一可動ブロツク
１８の背面にも略逆台形状の絶縁板２８が固着さ
れている。

一方、第１図中の絶縁板１１の左側には第二ホ
ルダ２９が固着されており、第二ホルダ２９の下
部には第二ホルダ２９に対して略垂直に図中左方
へ突出する第二支持軸３０が円周方向へ複数配置
されたボルト３１を介して取り付けられている。
この第二支持軸３０には、第二可動ブロツク３３
が回動自在に挿通されている。そして、第二可動
ブロツク３３が抜けるのを防止するために第二支
持軸３０の先端にはカラー３４を介して止め金１
６が嵌め込まれている。第二可動ブロツク３３は
第２図に示すように右上から左下へ伸びており、
その中央部が第二支持軸３０によつて回動自在に
支持されている。第二可動ブロツク３３の左下に
はボルト３６等を介して取り外し自在に第二接触
子台３７が取り付けられ、第二接触子台３７の下
端には第二支持軸３０の軸心から離れた位置であ
つて第二ホルダの反基端部側へ突出して第二接触
子６ｂが固着されている。一方、第二可動ブロツ
ク３３の右上には第二可動ブロツク３３が第２図
中、左回転する方向へ押圧して第二接触子６ｂを
ウエブ１へ付勢する第二付勢手段４２が設けられ
ている。即ち、第１図に示すように第二ホルダ２
９には左方へ突出して台座３８が固着され、第２
図に示すように第二可動ブロツク３３の右上に形
成された押圧部３９と台座３８とには下から上へ
向かつてボルト４０が挿通されている。台座３８
には絶縁ブツシユ３５を介してボルト４０が挿通
されており、ボルト４０には前記と同様に座金２
５，コイルバネ２６等を介してナツト２７がねじ
込まれている。

前記にて説明した第１図中の絶縁板１１の左側
における可動通電部の構造、即ち第二ホルダ２９
にほぼ垂直に設けた支持軸３０に第二可動ブロツ
ク３３を回動自在に軸支し、第二付勢手段４２に
よつて第二接触子６ｂをウエブ１へ押圧して通電
を行なう構造は電縫管の溶接装置等において公知
である。

しかし、第一接触子５ｂと第二接触子６ｂとを
付勢する方向が異なるため第１図中の右側につい
ては左側と同様の可動通電部の構造を採用するこ
とができない。従つて本考案では前記の如く、第
一ホルダ１２の先端部に第一ホルダ１２とほぼ平
行な方向に軸心を有するボス１３を設け、このボ
ス１３内の貫通孔１４に第一可動ブロツク１８に
固定した第一支持軸１５を貫通せしめることによ
つて第一可動ブロツク１８を回動自在に軸支した
ことに大きな特徴がある。

かつ従来の可動通電部と異なり第一支持軸１５
が軸支されている長さ方向の範囲外（延長上の範
囲）に第一付勢手段４１および第一接触子５ｂを
配設して第一接触子５ｂをフランジ２ｂへ押圧す
るため第一支持軸１５には従来と異なり、回転以
外に曲げやねじりの力が加わりスムーズな回動や
通電が阻害され易いことなどが実験の結果判明し
た。これらの問題点を解決し安定した溶接を行な
うことが可能な装置とするため、本考案ではボス
１３および第一支持軸１５の長さを充分に長く
し、また第一支持軸１５の端部に皿バネ４５及び
スラスト軸受４６を設け、第一可動ブロツク１８
のスムーズな回動及び第一接触子５ｂのフランジ
２ｂへの押圧及び安定した大電流の通電の確保を
実行あらしめている。

なお、各構成部材には冷却水を流して冷却する
ための冷却管等が取り付けられているが複雑化を
避けるために図示省略した。

斯かる高周波溶接装置は、第一，第二ホルダ１
２，２９の部分が接続導体４３，４４を介して高
周波電源７ｂに接続されている。

第３図で示した高周波電流I₂は、高周波溶接装
置内では第一ホルダ１２→第一可動ブロツク１８
→第一接触子台２１→第一接触子５ｂ→フランジ
２ｂ→圧接部８ｂ→ウエブ１→第二接触子６ｂ→
第二接触子台３７→第二可動ブロツク３３→第二
支持軸３０→第二ホルダ２９又はこの逆に流れ
る。フランジ２ｂとウエブ１は第３図で示したよ
うに配置されており、第一付勢手段４１によるコ
イルバネ２６の付勢力によつて第２図中、上から
即ち第一ホルダ１２から第一可動ブロツク１８の
方向に見たときに第一支持軸１５に対して第一可
動ブロツク１８が左まわりに付勢され、第一接触
子５ｂがフランジ２ｂへ押し付けられる。また、
第二付勢手段４２によるコイルバネ２６の付勢力
で第二可動ブロツク３３が第二支持軸３０を中心
に第２図中、左まわりに付勢されて第二接触子６
ｂがウエブ１へ押し付けられる。このように、第
一接触子５ｂ，第二接触子６ｂがフランジ２ｂ，
ウエブ１へ押し付けられた状態でフランジ２ｂと
ウエブ１とが摺動するので、高周波電流I₂は所定
のルートを確実に流れる。

Ｈ 考案の効果 以上説明したように本考案によれば、第一可動
ブロツク，第二可動ブロツクを第一付勢手段，第
二付勢手段により回動付勢することで第一接触
子，第二接触子を第一部材，第二部材へ押圧する
ので、以下のような効果がある。

(イ) 従来のように導体に曲げ部がないので、導体
の亀裂や異常変形が生じず装置の寿命が長い。

(ロ) 双方の接触子は常にほぼ一定の加圧力で安定
して部材へ押圧されるので常に安定した溶接を
行なうことができる。また接触子が摩耗しても
従来のような接触子と部材との間で接触不良に
よるアーク発生による溶接不良が生じない。

(ハ) 従来のように導体に薄肉部がないので、熱の
発生部分のすべてに内部に通水路を設けたりま
たは冷却管を配することができ、冷却能力を高
めることができる。従つてまた、大形サイズの
部材の溶接に用いるための大容量の溶接装置を
容易に実現することができる。

(ニ) 従来のように導体を曲げたりしないので両極
間の間隙の変化がなく、そのためにインダクタ
ンスドロツプが少なく、常に安定し、溶接スピ
ードが落ちたり溶接不良が生じることなく安定
した溶接を行なうことができる。

このほか、第一可動ブロツクを第一ホルダへ常
時付勢する付勢部材を第一支持軸に挿通して設け
たので、自重で下がろうとする第一可動ブロツク
と第一ホルダとの間の接触不良が防止され、通電
が確実に行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は本考案による高周波溶接装置
の実施例に係り、第１図は正面図、第２図は右側
面図、第３図はＨ形鋼の高周波溶接方法を示す説
明図、第４図〜第６図は従来の高周波溶接装置に
係り、第４図は正面図、第５図は左側面図、第６
図は右側面図である。 １……ウエブ、２ｂ……フランジ、５ｂ……第
一接触子、６ｂ……第二接触子、１１……絶縁
板、１２……第一ホルダ、１５……第一支持軸、
１８……第一可動ブロツク、２９……第二ホル
ダ、３０……第二支持軸、３３……第二可動ブロ
ツク、４１……第一付勢手段、４２……第二付勢
手段、４５……皿バネ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 帯状の第一部材と第二部材とを横断面形状がＴ
   字形となるように被溶接部に沿つて圧接させなが
   ら送り出すとともに圧接部に対する近づき側の前
   記双方の部材間にＶシームを形成して該Ｖシーム
   の位置で前記双方の部材の被溶接部へ高周波電流
   を流して前記双方の部材をＴ字形横断面形状に順
   次高周波溶接する高周波溶接装置において、 絶縁板を挾んで相互に結合された板状の第一ホ
   ルダ及び第二ホルダと、該第一ホルダの表面に略
   平行で鉛直方向へ伸びる第一支持軸を中心として
   回動自在に前記第一ホルダの下端に取り付けられ
   た第一可動ブロツクと、第一支持軸に挿通して設
   けられるとともに第一可動ブロツクを第一ホルダ
   へ常時付勢する付勢部材と、前記第一支持軸の軸
   心とは離れた位置であつて前記絶縁板とは反対の
   方向へ向かつて突出した状態に前記第一可動ブロ
   ツクに固着された第一接触子と、該第一接触子が
   前記絶縁板とは反対の方向へ押圧されるように前
   記第一可動ブロツクを回動付勢する第一付勢手段
   と、前記第二ホルダの表面に略垂直な第二支持軸
   を中心として回動自在に前記第二ホルダの先端部
   に取り付けられた第二可動ブロツクと、前記第二
   支持軸の軸心とは離れた位置であつて前記第二ホ
   ルダの反基端部側へ向かつて突出した状態に前記
   第二可動ブロツクに固着された第二接触子と、該
   第二接触子が前記第二ホルダの反基端部側へ押圧
   されるように前記第二可動ブロツクを回動付勢す
   る第二付勢手段とから構成されることを特徴とす
   る高周波溶接装置。