JPH072138Y2 - ろう付けおよび溶接装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は真空もしくは不活性ガス
雰囲気下に保つことができる加熱室内の被処理物を反射
ミラーの焦点に集光された加熱用輻射線により得られる
高温によってろう付けもしくは溶接する装置に係り、例
えば全部床義歯のろう付けもしくは溶接に好適なもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】不活性ガス雰囲気に保つことができる加
熱室内に収容された被加工体例えば義歯を反射ミラーの
焦点に集光された赤外線により得られる高温によってろ
う付けもしくは溶接を行う装置は実開昭６４−５４９７
３で公知であり、図７の要部縦断側面図に示すような装
置が知られている。図において１０１は回転楕円体の下
部を切り欠き開口した形状を有する回転楕円体形の反射
ミラーで、その上部焦点の位置に赤外線ランプ１０３を
設置している。１０４は該反射ミラーの開口端面１０２
の下方に設けられ、被加工体Ｓを収容する加熱箱で、支
持台１０８上に載置されている。

【０００３】加熱箱１０４は、ステンレス板等の金属板
より成り上部に開口部を有する金属箱体１０５と、該開
口部を密閉する透明な耐熱ガラスの上蓋１０６と、前面
の暗青色耐熱ガラスの監視窓１０７とから成り、図示し
ていない排気口および給ガス口およびバルブを介してア
ルゴンガスボンベ等の不活性ガス供給源が接続され、加
熱室内を不活性ガス雰囲気に保つことができるようにな
されている。赤外線ランプ１０３からの赤外線は反射ミ
ラー１０１により反射され、反射ミラーの開口端面１０
２の下方の加熱箱１０４の透明な上蓋１０６を透過し
て、加熱箱内に位置する下部焦点Ｆ２に集光する。下部
焦点Ｆ２に置かれた被加工体Ｓの被ろう付け部もしくは
被溶接部は集光された赤外線により高温に加熱され、ろ
う付けもしくは溶接される。

【０００４】加熱箱１０４を着脱自在に載置する支持台
１０８は、支柱１１２に図示していないラックおよびピ
ニオンにより上下動可能に保持されている支持アーム１
１１により支持され、つまみ１０９および１１０により
前後方向および左右方向に微動調整可能にされている。
１１３は上記ピニオンを駆動し支持アーム１１１を上下
動させるつまみである。上記のつまみ１０９，１１０お
よび１１３を調節することにより支持台１０８を、従っ
てまた支持台１０８上に載置された加熱箱１０４と加熱
箱内に収容された被加工体を前後，左右および上下方向
に微動調節することができ、被加工体の被ろう付け部も
しくは被溶接部を下部焦点Ｆ２の位置にもたらすことが
できる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】回転楕円体形の反射ミ
ラー１０１の開口端面１０２から下部焦点Ｆ２迄の距離
は、回転楕円体形の反射ミラーの形状，サイズに依存し
て定まり、反射ミラー１０１がよほど大サイズでない限
り、この距離は大きいものではない。従って、例えば全
部床義歯のろう付けもしくは溶接を行う場合等のよう
に、被加工体Ｓのろう付けもしくは溶接部位の上端ａと
下端ｂとの間隔が比較的大きい場合には、加熱箱の上面
が反射ミラーの開口端面に接するぎりぎりの位置まで加
熱箱１０４を持ち上げても、下端側のろう付けもしくは
溶接部位を下部焦点Ｆ２の位置にもたらすことができな
い。

【０００６】この場合下端側のろう付け部位をろう付け
するためには、上端側のろう付け部位をろう付けした後
に、一旦加熱箱を開き、被加工体Ｓを逆に倒立させる等
して置き直し、再び加熱箱内を真空もしくは不活性ガス
雰囲気とする等の面倒さ，不能率を余儀なくされる。尤
も、反射ミラーのサイズを被加工体のサイズと不釣合に
大サイズとし、反射ミラーの開口端面と下部焦点との間
の距離を比較的大きくすることによって上記の問題に対
応することも理論的には可能であるが、反射鏡の加工精
度および組立精度を極端に厳しくしないと集光効率が低
下するため、これは実際的な解決方法ではない。本考案
は、上記の点に鑑み、加熱室内に収容された被加工体の
ろう付けもしくは溶接部位の上下間隔が比較的大きい場
合においても、ろう付けもしくは溶接部位を加熱輻射線
が集光する下部焦点位置に支障なくもたらすことができ
るようにすることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案のろう付けおよび
溶接装置は、上記目的を達成するために、加熱室の外側
寸法を反射ミラーの内径よりも小とすることにより、加
熱室が反射ミラーの開口端面の内側に自在に出入できる
ようにしたことを特徴とする。また、加熱室が半球状，
円筒状もしくは半球と円筒との接合形の形状を有する透
明かつ耐熱性の上部隔壁により密閉可能かつ着脱自在に
被閉されていることを特徴とする。

【０００８】

【実施例】本考案のろう付けおよび溶接装置の詳細を実
施例により、また図面に基づき以下に説明する。図１は
本考案の装置の実施例の一部縦断側面図であり、図２は
本考案の装置の他の実施例の一部縦断側面図であり、図
３は本考案の更に他の実施例の一部縦断側面図である。
各図において同一符号は同一部分を示す。

【０００９】図において１は輻射線加熱器であり、回転
楕円体の下部を切り欠きかつ開口した形状の回転楕円体
形の反射ミラー２と該反射ミラーの上部焦点（第１焦
点）位置に設けられたランプ４とを備えている。ランプ
４からの光線は回転楕円体形の反射ミラー２によりその
下部焦点（第２焦点）Ｆ２に反射集光され、下部焦点に
おいて被加工体のろう付けもしくは溶接を行い得る高温
が得られる。

【００１０】５は輻射線加熱器１の外装体であり、反射
ミラー２を支持すると共にランプ４が結合されるソケッ
ト部６を備えている。７は外装体５に蝶番８により結合
されている遮光板である。遮光板７は蝶番８により前後
に開閉可能とする代わりに図３に示しているようにスラ
イド式に上下開閉可能なものとすることもできる。９は
冷却ファンで、輻射線加熱器により熱せられた空気を排
気口１０より排出する。１１は外装体の天井に設けた覗
き窓である。１２は可動支持アームで、支柱１３に上下
動自在に取付けられ、一端に上記の外装体５を固着して
いる。１４はアーム１２を上下に滑動させるホイールで
あり、１５は可動支持アーム１２を支柱１３に垂下する
定荷重ばね装置である。該ばね装置１５は支持アーム１
２およびこれに支持された輻射線加熱器１の重量とバラ
ンスするように張架され、これにより可動支持アーム１
２は所望の任意の位置に停止させることができ、また軽
快に上下動させることができる。輻射線加熱器１は可動
支持アーム１２の上下動とともに上下動し、輻射線加熱
器の下方に置かれている加熱室１６との相対間隔が適宜
に調整される。

【００１１】スタンド２９上部の基板３０上に設置され
ている加熱室１６は、好ましくは円筒形の形状を有する
加熱室本体１７と上部隔壁１９より成る。上部隔壁１９
は例えば石英ガラス，高硅酸ガラス或いは耐熱性樹脂等
の光透過性，耐熱性に優れた材料により形成され、図１
に示すような半球と円筒との接合形の形状もしくは図２
に示すような半球状の形状或いは図３に示すような円筒
状の形状を有し、加熱室本体１７のフランジ１８にＯリ
ング等のシール２１を介して気密にかつ着脱可能に取付
けられている。図３における２２は加熱室本体のフラン
ジ１８と上部隔壁のフランジ２０とを結着する断面コ字
状のゴムリングである。反射ミラー２によって反射され
て下部焦点Ｆ２に向かって集光する赤外線は上記の上部
隔壁１９を透過して加熱室１６内に入射する。

【００１２】加熱室本体１７は上部隔壁と同じく石英ガ
ラス，高硅酸ガラス或いは耐熱性樹脂等の透明な耐熱性
材料により形成してもよく、或いはステンレス板等の金
属板により形成してもよいが、金属板により形成する場
合には正面側には透明もしくは半透明な材料により形成
した窓を設ける等して加熱室１６内を透視できるように
してもよい。

【００１３】図１および図２に示す装置においては全体
としてほぼ円筒状をなす加熱室１６の最大外径が反射ミ
ラー２の最小内径である開口端面３の内径よりも小さ
く、加熱室１６はその全体が反射ミラー２の開口端面の
内側に出入できる。図３に示している装置においては、
加熱室１６の最大外径部をなすフランジ１８とフランジ
２０との結合部は反射ミラー２の開口端面の内径よりも
大きな外径を有しているので、該結合部およびその下部
の加熱室本体は反射ミラーの開口端面の内側には入れな
いが、上部隔壁１９はフランジ２０を除きその外径が反
射ミラーの開口端面の内径よりも小さいので、上部隔壁
１９は開口端面の内側に自在に出入できる。本考案にお
いて、加熱室の外形寸法を反射ミラーの内径よりも小と
し、加熱室が反射ミラーの開口端面の内側に出入自在と
されているという意味は、上記した図３に示す装置のよ
うに加熱室の一部が反射ミラーの開口端面の内側に自在
に出入できる場合をも含むものである。また加熱室の形
状は円筒形に限らず箱形等にしても良い。

【００１４】加熱室本体１７には排気口２３と給ガス口
２４とが設けられ、排気口２４にはバルブ２５を介して
真空ポンプ２６が接続され、給ガス口２４にはバルブ２
７を介してアルゴンガスボンベ等の不活性ガス供給源２
８が接続され、加熱室１６内を真空もしくは不活性ガス
雰囲気に保つことができるようにされている。本考案
は、加熱室１６を前記した従来の装置におけるように左
右および前後方向に微動調節することを排除するもので
はないが、このような微動調節は加熱室１６を反射ミラ
ー２の開口端面の内側に自在に出入させる妨げとなるこ
とがあり得るので、好ましいものではない。このような
観点から図１乃至図３に示している実施例においては、
加熱室１６を前後，左右に移動させない構成とし、被加
工体の被ろう付けもしくは被溶接部を下部焦点Ｆ２の位
置にもたらす微動調整は加熱室内に収容され被加工体を
載置する支持台３１の位置，姿勢を操作盤３２の操作レ
バー３３の操作により調整することにより行うようにし
ている。

【００１５】図では加熱室１６内に収容されている支持
台３１と加熱室１６の外部に設けられている操作盤３２
とが加熱室本体１７の床面を気密に貫通している３個の
クランクロッド装置３４により連結されている（図を複
雑にしないために図では２個のクランクロッド装置だけ
を示している）。クランクロッド装置の構成および作用
の詳細な説明は省略するが、操作盤３２を水平移動，水
平回転，垂直移動或いは傾動させる等して動かせば、操
作盤３２の動きが３個のクランクロッド装置３４により
支持台３１に伝達され、支持台３１に操作盤３２と同じ
或いは比例した動きを与えることができる。かくして支
持台３１の位置，姿勢を自在に制御することができる。

【００１６】図４乃至６に前記の加熱室本体を形成する
固定筒体３５と前記の上部隔壁１９を形成する透明隔壁
３７とを気密かつ着脱自在に結合した加熱室１６の例を
図示している。図４はかかる加熱室の側面図であり、図
５は図４のＡ−Ａ線による断面図であり、図６（イ）お
よび（ロ）は加熱室の一部縦断正面図（但しカムの動作
状態を示すため基台の一部を除外して図示している）
で、（イ）が気密に結合した状態を示し（ロ）が結合を
緩めた状態を示している。図示の通り、上部外周に突状
フランジ３６を備える固定筒体３５は基台３９に固定さ
れ、透明隔壁３７は固定筒体３５の外周に沿って昇降す
る上下昇降環４０上に載置されている。固定筒体３５の
突状フランジ３６の下面にはゴムのリング状パッキング
３８が装着されている。基台３９に支持されている左右
の回転軸４４および４５には、前面側および後面側の双
方にカム４２および４３が固着され、前面側の左右のカ
ム４２，４２をコンロッド４６が連結している。後面側
のカム４３，４３も同様にコンロッドにより連結されて
いる。

【００１７】前面側のカム４２，４２および後面側のカ
ム４３，４３上に固定筒体３５の外周に沿って昇降する
上下昇降板４１が載置され、この上下昇降板４１上には
上記した上下昇降環４０が載置されている。従って回転
軸４５に固着されたレバー４７の操作によって回転軸４
５を回転させカム４２および４３を倒す或いは立てるこ
とにより上下昇降板４１および上下昇降環４０を固定筒
体３５の外周沿いに昇降させることができる。そして上
下昇降環４０が上昇したときに固定筒体３５の突状フラ
ンジ３６の下面に装着されているリングパッキング３８
を上下昇降環が押圧し、押圧されたリングパッキングの
弾性変形により透明隔壁３７を固定筒体３５に固定する
と共に固定筒体３５と透明隔壁３７の間を気密にシール
する。すなわちレバー３７の操作によりワンタッチで透
明隔壁を固定筒体に気密に着脱できる。なお、図では上
下昇降環４０と上下昇降板４１とを別体として示した
が、両者を一体化しても勿論差し支えない。

【００１８】上記説明した本考案のろう付けおよび溶接
装置の実施例についてその操作を説明すれば、可動支持
アーム１２を支柱１３の上部側に押し上げ、輻射線加熱
器１を上方に押し上げておき、加熱室１６の上部隔壁１
９を外し、加熱室を開く。そして加熱室１６内の支持台
３１にろう付けもしくは溶接すべき被加工体例えば全部
床義歯を載置し、必要に応じ適宜に固定する。次に上部
隔壁１６を加熱室本体１７に気密に取付け、加熱室１６
を密閉したのち、バルブ２５を開き真空ポンプ２６によ
り加熱室内を排気する。加熱室内が所望の真空度に達し
たのち、バルブ２５を閉じると共にバルブ２７を開き密
閉室内を不活性ガス雰囲気に保つ。或いは真空ポンプに
よる排気を続け、加熱室内を所望の真空に保つようにし
てもよい。加熱室内を所望の真空度もしくは不活性ガス
雰囲気としたのちに、可動支持アーム１２を押し下げ、
加熱室内の被加工体のろう付けもしくは溶接部位に反射
ミラー２の下部焦点Ｆ２が位置するように輻射線加熱器
１を加熱室に向かって押し下げる。

【００１９】然るのち赤外線ランプを点燈し、反射ミラ
ー２により反射されて下部焦点Ｆ２に集光する赤外線に
よりろう付けもしくは溶接を行う。本考案においては加
熱室１６の外側寸法が反射ミラー２の開口端面の内径よ
りも小さく、加熱室が反射ミラーの内側に自在に出入で
きるから、被加工体のろう付けもしくは溶接部位の上端
と下端との間の間隔が大であっても、輻射線加熱器１を
加熱室１６に向かって上下動させることにより、ろう付
けもしくは溶接部位の全てに下部焦点Ｆ２の高さを合わ
せることができる。

【００２０】上記説明した本考案の実施例については種
々の変形乃至は拡張が可能である。以下にこれらについ
て逐次説明する。反射ミラー２の形状は厳密な意味での
回転楕円体形である必要はなく、近似もしくは擬似回転
楕円形であってもよく、要は上部と下部の二つの近似も
しくは擬似焦点を有する反射ミラーであればよい。ま
た、輻射線加熱器１を上下動させて輻射線加熱器１と加
熱室１６との相対間隔を調節する代わりに、図７に示し
た従来の装置におけるように加熱室を支持する可動アー
ムを上下動させてもよいし、或いは輻射線加熱器１と加
熱室１６との双方を上下動可能に支持してもよい。この
場合に輻射線加熱器を支持する可動アームと加熱室を支
持する可動アームとを同一の支柱に取付けてもよいし、
別々の支柱に取付けてもよい。可動アームを支柱に上下
動可能に取付ける手段としては滑車式，ラック・ピニオ
ン式等も用い得る。

【００２１】加熱室本体１７は前記したように円筒形の
形状を有するのが好ましいが、これに限られることはな
く、四角形，多角筒形でもよく、この場合、上部隔壁１
９の形状は上記に対応した形状とする。また加熱室本体
１７を上部隔壁１９で気密かつ着脱自在に被閉するため
の手段としては、図４〜図６に示したもののほか、上部
隔壁の下端に設けたフランジと加熱室本体の上端に設け
た外周にねじを有するフランジとを、適宜なガスケッ
ト，パッキング手段を介して、上部隔壁のフランジに係
合し、加熱室本体のフランジに螺合するナットにより結
合するようにしてもよいし、図２の符号２２で示されて
いるようなゴム弾性体より成る断面コ字状のリング部材
を用いて加熱室本体上端のフランジと上部隔壁下端のフ
ランジとを気密に結合するようにしてもよく、その他種
々の手段を採用し得る。更に、加熱室内に収容された支
持台の位置，姿勢を制御する手段も図示のクランクロッ
ド装置を用いた手段のほか種々の手段を採用できるが、
本考案においては輻射線加熱器と加熱室との相対間隔が
調節可能であるから、被加工体のろう付けもしくは溶接
部位を反射ミラーの下部焦点位置に合わせるための支持
台の位置制御は、最低限、上記の相対方向に直角な水平
面内移動が可能であればよい。

【００２２】

【作用および考案の効果】本考案のろう付けおよび溶接
装置においては、輻射線加熱器と加熱室との何れか一方
もしくは双方が互いに対向する方向に移動可能とされて
いて輻射線加熱器と加熱室との相対間隔を調節でき、し
かも加熱室の外側寸法が反射ミラーの内径よりも小さく
され、加熱室が反射ミラーの開口端面の内側に自在に出
入できるようにされているので、例えば全部床義歯等、
被加工体のろう付けもしくは溶接部位の上端と下端との
間隔が比較的大きく反射ミラーの開口端面と下部焦点と
の間の間隔よりも大きい場合においても、加熱室を反射
ミラー内に侵入させることにより上下全てのろう付け，
溶接部位について支障なくろう付けもしくは溶接でき
る。すなわち加熱室が開口端面から反射ミラー内側に侵
入した距離だけ反射ミラーの開口端面と下部焦点との間
の間隔が増大したのと同等の効果があり、反射ミラーの
サイズを増大することなく、ろう付けもしくは溶接可能
な部位の上下の間隔を増大させることができる。

【００２３】また、本考案の好ましい実施例においては
加熱室が円筒形の加熱室本体と、半球状，円筒状もしく
は半球と円筒との接合形の形状を有し透明かつ耐熱性の
材料から成る上部隔壁とによって形成され、そして上部
隔壁が円筒形の加熱室本体を気密にかつ着脱自在に被閉
しているので、加熱室の外形寸法を反射ミラーの開口端
面の内径よりも小さくしコンパクトに形成する点で、ま
た加熱室を気密にかつ堅固に形成する点で有利である。
また、本考案の装置においては、加熱室の隔壁のシール
を操作レバーの操作により簡単にかつ確実に行えるよう
にしているので、シール性が高く真空排気にも十分たえ
る構造とされているため、高精度なろう付けもしくは溶
接が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の一部縦断側面図。

【図２】本考案の他の実施例の一部縦断側面図。

【図３】本考案の更に他の実施例の一部縦断側面図。

【図４】本考案における加熱室の一例の側面図。

【図５】図４のＡ−Ａ線断面図。

【図６（イ）および（ロ）】図４の加熱室の一部縦断正
面図で、（イ）が気密に結合した状態を示し、（ロ）が
緩めた状態を示している。

【図７】従来の装置の要部縦断側面図。

【符号の説明】

１ 輻射線加熱器 ２ 反射ミラー ３ 開口端面 Ｆ２ 下部焦点 ４ 赤外線ランプ １２ 可動支持アーム １５ 定荷重ばね装置 １６ 加熱室 １７ 加熱室本体 １９ 上部隔壁

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 反射ミラー内に加熱用輻射線源を設け、
   該反射ミラーの開口端面側に輻射線の集光焦点が形成さ
   れている輻射線加熱器と、該輻射線加熱器の下方に設置
   され、真空もしくは不活性ガス雰囲気に保つことがで
   き、少なくとも上部隔壁が透明な材料により形成されて
   いる、被加工体を収容する加熱室とを備え、上記輻射線
   加熱器と上記加熱室との何れか一方もしくは双方が互い
   に対向する方向に移動可能とされていて輻射線加熱器と
   加熱室との相対間隔を調節可能としたろう付けおよび溶
   接装置であって、上記加熱室の外側寸法を上記反射ミラ
   ーの内径よりも小とすることにより、加熱室が反射ミラ
   ーの開口端面の内側に自在に出入できるようにしたこと
   を特徴とするろう付けおよび溶接装置。
2. 【請求項２】 加熱室が半球状，円筒状もしくは半球と
   円筒の接合形の形状を有する透明かつ耐熱性の上部隔壁
   により気密にかつ着脱自在に被閉されていることを特徴
   とする請求項１記載のろう付けおよび溶接装置。
3. 【請求項３】 加熱室が、基台に固定された固定筒体
   と、上下昇降環上に載置された上部隔壁とから成り、上
   記の上下昇降環が回転軸の回転により倒立させられるカ
   ム装置によって上記固定筒体の外周に沿って昇降させら
   れ、該上下昇降環が上昇させられたときに固定筒体の上
   部のフランジの下面に装着されているゴム弾性リングパ
   ッキングを押圧して上部隔壁と固定筒体との間をシール
   すると共に上部隔壁を固定することを特徴とする請求項
   １又は２記載のろう付けおよび溶接装置。
4. 【請求項４】 輻射線加熱器が支柱に沿って上下に摺動
   可能な可動アームに取り付けられ、支柱と可動アームと
   の間に定荷重ばね装置を張架したことを特徴とする請求
   項１記載のろう付けおよび溶接装置。
5. 【請求項５】 輻射線加熱器の外装板の下部に前後に開
   閉可能もしくは上下に摺動可能な半透明な遮光板を設け
   たことを特徴とする請求項１記載のろう付けおよび溶接
   装置。