JPH0614935Y2 - 溶接具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、円形部分の溶接を容易かつ正確に行うこと
のできる溶接具に関するものである。

「従来の技術」 一般に、燃料集合体の上部ノズルに制御棒案内管を固定
するには、材質の関係上、上部ノズルと燃料棒案内管と
は溶接不可能なため、上部ノズルに溶接可能なスリーブ
に制御棒案内管を拡管により固定して、この制御棒案内
管が固定されたスリーブを上部ノズルに溶接することに
より行っている。

第６図は、従来の上部ノズルにスリーブを溶接する方法
を示す図である。この図において、符号１は、上部ノズ
ルの基盤を示す。この基盤１には貫通孔２が形成されて
いる。この貫通孔２に円筒状のスリーブ３を固定する溶
接としては、溶接用のトーチ４の先端部から不活性ガス
を噴出させつつ貫通孔２の内周縁とスリーブ３の外周縁
との接触部にアークを放電してこの接触部を融接するガ
スシールドアーク溶接が知られている。上記のような溶
接は、通常作業者がトーチ４を持って溶接線上を移動さ
せる手作業により行なわれている。

「考案が解決しようとする問題点」 ところで、上記のような手作業による溶接では下記に述
べるような問題点が生じていた。

すなわち、トーチ４を手で円形の溶接線上を移動させ
るため、この移動速度や、トーチ４の先端部と溶接部と
の離間距離にバラツキが生じ、このため正確な溶接を行
うことが困難である。上記基盤１には突起部５が形成
されており、この突起部５のため、溶接の作業空間が狭
くなり、しかも溶接部を直視できないため、溶接作業が
困難である。手作業による溶接では当然の如く、作業
者の目と溶接部との間に手およびトーチ４が位置するの
で溶接部が見にくくなり、このため溶接作業が困難であ
る。

「考案の目的」 この考案は、上記問題点を解消するためになされたもの
であり、円形部分の溶接箇所を正確かつ容易に溶接する
ことのできる溶接具を提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 この考案は、アーク放電用の電極が軸線から離間して設
けられた円盤状の回転盤と、この回転盤を軸線回りに回
転自在に収納しかつ下面が開口したハウジングと、軸線
を上記回転盤の軸線と一致させかつ上記回転盤に非接触
状態で上記ハウジングに取り付けられて、溶接される管
内に挿入される軸体と、上記回転盤を回転させる回転手
段とを具備してなるものである。

「実施例」 第１図ないし第５図はこの考案の一実施例を示す図であ
る。

第１図ないし第３図において符号１０は、溶接具のハウ
ジングを示す。このハウジング１０はセラミックで形成
された断面略Ｌ字状のものでり、第２図に示すように、
横型ケース１１と、縦型ケース１２とで構成されてい
る。

上記横型ケース１１は、略円筒状のものの右側部が切り
欠かれ、かつ下面が開口した平面視略Ｄ字状のものであ
る。この横型ケース１１の上面中央部には貫通孔１３が
形成されている。この貫通孔１３の軸線方向における中
央部には、この孔１３と軸線を同一にする大径の収納部
１６が形成されている。この収納部１６は、上収納部１
６ａと、この上収納部１６ａの下方に形成され、上収納
部１６ａより直径の短い下収納部１６ｂとで構成されて
いる。なお、上記収納部１６は、横型ケース１１の右側
面に開口している。

上記収納部１６には下記に述べる回転盤１５が回転自在
に設けられている。すなわち、上記回転盤１５は銅で形
成された円盤状のものであり、第４図および第５図に示
すように、中心部に孔１８が形成された歯車１９と、こ
の歯車１９の下面周縁部に周方向に沿って形成された断
面Ｌ字状のガイド部２０とで構成されている。上記歯車
１９の上面の軸線から離間した位置にはねじ孔２１が形
成されており、このねじ孔２１には先端部から不活性ガ
スを噴出させるノズル２２がねじ込まれている。このノ
ズル２２の中心部には、アークを放電する電極２３が、
その先端部をノズル２２の先端部より突出するようにし
て挿入固定されている。

そして、上記構成の回転盤１５は、第１図に示すよう
に、その歯車１９、およびガイド部２０をそれぞれ上記
収納部１６の上収納部１６ａ、および下収納部１６ｂに
軸線回りに回転自在に収納することにより、収納部１６
に回転自在に収納されている。この収納された状態にお
いて、歯車１９の上面は、上収納部１６ａの上面に周方
向に摺動自在に当接しており、また、ガイド部２０の外
周面２０ａおよび下端面２０ｂは、それぞれ下収納部１
６ｂの内周面および下面に周方向に摺動自在に当接して
いる。これにより上記回転盤１５は収納部１６内におい
て、径方向および軸線方向に移動することなく、軸線回
りに正確に回転できるようになっている。なお、上記回
転盤１５の出し入れは、横型ケース１１の右側面の開口
部より行うようになっている。

また、上記横型ケース１１の上面中央部に形成された貫
通孔１３には、軸体３２が回転盤１５の中央部の孔１８
を貫通し、かつ横型ケース１１の下面より突出するよう
にして挿入されている。この軸体３２は、基盤１の貫通
孔２に挿入されているスリーブ（管）３に挿入される銅
製の挿入金具３７と、この挿入金具３７の上端面に軸線
が上記挿入金具３７の軸線と同一になるようにしてねじ
込まれたセラミック製の締付ボルト３８とで構成されて
いる。また、挿入金具３７の締付ボルト３８との間には
リング状のセラミック製スペーサ３９が挟み込まれてい
る。この軸体が挿入された状態において、上記締付ボル
ト３８の外周面３８ａは上記ハウジング１０の孔１３の
内周面に当接している。よって、上記軸体３２は、その
軸線が回転盤１５の軸線に一致するようになっている。
なお、上記挿入金具３７は溶接される部分の周辺部を冷
却するいわゆる冷し金の役割も果たすものである。

さらに、上記横型ケース１１の収納部１６の上収納部１
６ａの上面には、上記回転盤１５に設けられたノズル２
２の回転軌跡に沿う凹溝４５が形成されており、この凹
溝４５と、上記回転盤１５の上面との間に、上記ハウジ
ング１０内に形成されたガス供給路４６から不活性ガス
を流入するようになっている。そして、ガス供給路４６
から供給された不活性ガスは、凹溝４５と回転盤１５の
上面との間を流れてノズル２２に供給されるようになっ
ている。

このノズル２２の中心部には、上記電極２３が挿入固定
されているが、この電極２３には、下記のようにして電
流を流すようにしている。すなわち、上記の横型ケース
１１の上面左側部には、上記収納部１６に貫通する孔４
７が形成されており、この孔４７には図示しない電源に
接続された炭素棒４８が挿入されている。この炭素棒４
８はスプリング４９により下方に付勢されており、炭素
棒４８の下端面には上記回転盤１５の上面が回転摺動自
在に当接している。そして、回転盤１５およびノズル２
２を介して上記電極２３に電流を流すようにしている。

一方、上記縦型ケース１２は略直方体状のものであり、
上記横型ケース１１の右側面に着脱自在に取り付けられ
ている。縦型ケース１２の内部には略Ｌ字状の収納部５
２が形成されており、この収納部５２の一端部は、上記
横型ケース１１と縦型ケース１２との接合面において、
横型ケース１１の収納部１６に連通している。上記収納
部５２には、図示しない駆動源に連結され、かつ軸線回
りに回転自在のロッド５３ａと、このロッド５３ａの下
端部に固定された歯車５３ｂとで構成された回転手段５
３が収納されている。そして、上記歯車５３ｂは上記回
転盤１５の歯車１９に噛み合っており、この歯車５３ｂ
を回転させることにより、回転盤１５を回転させるよう
になっている。上記構成の溶接具にて基盤１の貫通孔２
の内周端縁と、その内部に挿入された円筒状のスリーブ
３の外周端縁との溶接を行うには下記のようにして行
う。

すなわち、貫通孔２に挿入されたスリーブ３内に上記軸
体３２の挿入金具３７をその上部が基盤１の上端面より
突出するように挿入する。そして上記ハウジング１０
を、その収納部に収納された回転盤１５の孔１８に挿入
金具３７を挿入するようにして基盤１の上端面に載置す
る。その後、ハウジング１０の孔１３に締付ボルト３８
を挿入し、この締付ボルト３８を上記挿入金具３７の上
端面にスペーサ３９を挟んでねじ込む。これにより、ハ
ウジング１０が基盤１の上端面に、ハウジング１０内の
回転盤１５の軸線と、挿入金具３７および締付ボルト３
８の軸線と、スリーブ３の軸線とがそれぞれ一致されて
固定される。なお、この状態において挿入金具３７は回
転盤１５に接触していないので、回転盤１５と、基盤１
とは電気的に絶縁されている。さらに、溶接される部分
の周辺部は、ハウジング１０および挿入金具３７により
密封されている。

次に、上記回転盤１５に電流を流しながらこの回転盤１
５を上記回転手段５３により軸線回りに回転させると共
に、上記ガス供給路４６より不活性ガスを上記凹溝４５
と回転盤１５との間に供給する。すると、回転盤１５に
設けられたノズル２２が溶接線上を正確に等速度で移動
しつつ、ノズル２２から不活性ガスが噴出されると共
に、このノズル２２に設けられた電極２３がアークが放
電されて溶接が行れる。

上記構成の溶接具によれば、下記に述べるような効果が
得られる。

すなわち、基盤１の貫通孔２の内周端縁に、これに挿
入された円筒状のスリーブ３の外周端縁を溶接するに際
し、溶接部にアークを放電する電極２３を上記回転盤１
５より溶接線上に沿って等速度で、かつ電極２３と溶接
部との離間距離を一定にして回転移動させるようにした
ので、従来の手作業によるものに比べ正確に溶接を行う
ことができる。第６図に示したような溶接部が直視で
きないものや、溶接の作業空間が狭いものでも容易に、
かつ正確に溶接を行うことができる。上記回転盤１５
を、スリーブ３に挿入された軸体３２の軸線回りに回転
させるようにしたので、回転盤１５の軸線の位置決めを
容易に行うことができ、よって溶接具の基盤１の貫通孔
２に対する位置決めを容易に行うことができる。溶接
される部分の周辺部は、上記ハウジング１０および挿入
金具３７により密封されており、しかも溶接される部分
に上記ノズル２２より不活性ガスが噴出されるので、従
来の手作業によるものに比べ溶接される部分のガスシー
ルドが効果的に行え、しかも不活性ガスを節約すること
ができる。上記電極２３は、回転盤１５により回転移
動をするが、電極２３には、回転盤１５を介して電流を
流すようにしたので、容易に電極２３に電流を流すこと
ができる。

スリーブ３内に挿入される軸体３２がその軸線を回転
盤１５の軸線と一致させてハウジング１０の横型ケース
１１に形成された孔１３に挿入固定されており、この軸
体３２は回転盤１５に接触していないので、回転盤１５
を回転させてスリーブ３を溶接する際に、軸体３２に回
転盤１５からねじれ力等の荷重が作用することがない。
したがって、軸体３２が撓んだり傾いたりすることがな
いので、より正確にスリーブ３を溶接することができ
る。

なお、上記実施例では、電極２３と基盤１とを電気的に
絶縁するため、回転盤１５をセラミック製のハウジング
１０を介して軸体３２により回転自在に支持したが、例
えば、軸体３２の挿入金具３７と基盤１の貫通孔２に挿
入されているスリーブ３との間に絶縁物を介在させるこ
とにより、電極２３と基盤１とを電気的に絶縁すれば、
回転盤１５を直接軸体３２により回転自在に支持しても
よい。

「考案の効果」 以上説明したように、この考案によれば、アーク放電用
の電極が軸線から離間して設けられた円盤状の回転盤
と、この回転盤を軸線回りに回転自在に収納しかつ下面
が開口したハウジングと、軸線を上記回転盤の軸線と一
致させかつ上記回転盤に非接触状態で上記ハウジングに
取り付けられて、溶接される管内に挿入される軸体と、
上記回転盤を回転させる回転手段により回転させて、溶
接部にアークを放電する電極を溶接線上に沿って等速度
で回転移動させるようにしたので、従来の手作業による
ものに比べて正確に溶接を行うことができる。また、溶
接部が直視できないものや、溶接の作業空間が狭いもの
でも容易に、かつ正確に溶接を行うことができる。

さらに、溶接される管内に挿入される軸体がその軸線を
回転盤の軸線と一致させてハウジングに取り付けられて
おり、この軸体は回転盤に接触していないので、回転盤
を回転させて管を溶接する際に、軸体に回転盤からねじ
れ力等の荷重が作用することがない。したがって、軸体
が撓んだり傾いたりすることがないので、より正確にス
リーブを溶接することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの考案の一実施例を示す図であ
り、第１図は、溶接具を示す縦断面図、第２図は、ハウ
ジングを示す縦断面図、第３図は、溶接具の一部を破断
した平面図、第４図は、回転盤の平面図、第５図は、第
４図におけるＶ−Ｖ線視断面図、第６図は、従来の溶接
方法を説明するための断面図である。 １５……回転盤、２３……電極、 ３２……軸体、５３……回転手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】アーク放電用の電極が軸線から離間して設
   けられた円盤状の回転盤と、この回転盤を軸線回りに回
   転自在に収納しかつ下面が開口したハウジングと、軸線
   を上記回転盤の軸線と一致させかつ上記回転盤に非接触
   状態で上記ハウジングに取り付けられて、溶接される管
   内に挿入される軸体と、上記回転盤を回転させる回転手
   段とを具備してなることを特徴とする溶接具。