JP2972755B1 - フラッシュバット溶接機の通電用電極 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 スパッタが溶着しにくく、耐久性を有し、か
つ、大径と小径の鉄筋に対応することができるフラッシ
ュバット溶接機の通電用電極を提供すること。 【解決手段】 鉄筋等の棒鋼材Ｒの端面同士を突き合わ
せて溶接するフラッシュバット溶接機の通電用電極であ
って、上部電極１の棒鋼材Ｒに対する当接面１１を、平
滑面に形成するとともに、下部電極２の棒鋼材Ｒを支持
する凹溝２１を構成する棒鋼材Ｒに対する当接面２１
ａ，２１ｂを、鉛直面に対して非対称で、かつ当接面２
１ａ，２１ｂ同士のなす角度θが９０度未満のＶ字形状
をなすように形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フラッシュバット
溶接機の通電用電極に関し、特に、鉄筋等の棒鋼材の端
面同士を突き合わせて溶接するフラッシュバット溶接機
の通電用電極に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄筋コンクリート構造物において、その
耐震性を向上させるには、構造物の断面に対して、鉄筋
が設計通りに正確に配筋され、主筋に組み付けられる剪
断補強筋の接続部強度を増大させる必要がある。

【０００３】ところで、近年、阪神淡路大震災による鉄
筋コンクリート構造物の崩壊を経験した建築業界におい
ては、鉄筋組み付けの際に、従来のフック方式又はスパ
イラル方式より剪断補強筋の接続部強度が大きく、鉄筋
コンクリート構造物の耐震性を向上することができる、
閉鎖形環状筋（フープ筋）が多用されるようになってき
ている。

【０００４】この鉄筋コンクリート構造物に用いられる
閉鎖形環状筋を製造する場合、異形鉄筋等の鉄筋を所定
の寸法に切り揃え、これを、曲げ加工機により１つの溶
接点を有する四角形、五角形、円形等の任意の形状に曲
げ加工し、溶接点をバット溶接機により溶接一体化する
ことにより、切断部がなく、引張り強度が接続部を含め
て均一な、閉鎖形環状筋を得るようにしている。

【０００５】この異形鉄筋等の鉄筋の端面同士を突き合
わせて溶接するバット溶接機には、アップセットバット
溶接機とフラッシュバット溶接機があり、前者は、鉄筋
の突き合わせ端面に直流又は交流電圧を直接通電して過
熱し、溶接面を溶接温度まで上昇させ、強圧を与えて接
合するものであり、単位面積当たりの電気入力（ｋＶ
Ａ）が小さく、脱炭層が生じにくい利点がある反面、鉄
筋の断面積が大きくなるに従って溶接面が酸化し易くな
り、溶接部にスケールやスラグを巻き込むことによって
溶接強度の点で信頼性が低いという欠点があった。

【０００６】一方、後者は、この欠点を改善した方式で
あって、鉄筋の端面同士を給電下において漸近させ、溶
接面において連続的にフラッシュさせることにより鉄筋
の端面から金属を飛散させながら、溶接面を溶接温度ま
で上昇させ、強圧を与えて接合するものであり、溶接面
が常に浄化され、溶接部にスケールやスラグを巻き込む
ことがなく、溶接強度、信頼性が極めて高い利点があ
り、また、自動化が容易であることから、現在、鉄筋の
溶接に広く採用されている。

【０００７】ところで、このフラッシュバット溶接機に
より、異形鉄筋等の鉄筋の端面同士を突き合わせて溶接
する場合、鉄筋の端面同士を段差なく正確に突き合わせ
る必要があるが、このため、従来は、図４に示すよう
に、鉄筋Ｒの溶接部を把持するフラッシュバット溶接機
の通電用電極の上部電極１’に、上部電極１’の鉄筋Ｒ
に対する当接面１１に滑り止めのための凹凸部１２を形
成するようにし、一方、下部電極２’に、鉄筋Ｒを支持
する凹溝２１を構成する鉄筋Ｒに対する当接面２１ａ，
２１ｂを、鉛直面に対して対称のＶ字形状をなすように
形成するようにしていた。また、上部電極１’及び下部
電極２’の構成材料には、通常、電気特性に優れた銅又
は銅合金が採用されていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のフ
ラッシュバット溶接機の通電用電極１’，２’の構成材
料には、比較的柔らかい金属である銅又は銅合金が採用
されており、さらに、上部電極１’の鉄筋Ｒに対する当
接面１１には滑り止めのための凹凸部１２が形成されて
いるため、鉄筋Ｒの端面同士を段差なく正確に突き合わ
せるために、鉄筋Ｒの溶接部を、上部電極１’と下部電
極２’の間で鉄筋Ｒの曲がり等を矯正するようにしなが
ら大きな圧力の下で把持するようにすると、上部電極
１’の鉄筋Ｒに対する当接面１１及び下部電極２’の鉄
筋Ｒに対する当接面２１ａ，２１ｂが大きな変形を受け
ることとなる。

【０００９】また、フラッシュバット溶接機において
は、その最大の特徴とも言うべき鉄筋Ｒの端面からの金
属の飛散があり、飛散した金属、すなわち、スパッタＳ
が通電用電極１’，２’の表面、特に、上部電極１’の
鉄筋Ｒに対する当接面１１の凹凸部１２に入り込んで溶
着し、これが、前記の通電用電極１’，２’の鉄筋Ｒに
対する当接面１１，２１ａ，２１ｂの変形と相俟って、
溶接電圧等の溶接条件を不安定にする要因となり、溶接
強度、信頼性を低下させ、製品歩留まりを悪化させると
いう問題があった。

【００１０】この場合、上部電極１’の鉄筋Ｒに対する
当接面１１の凹凸部１２等に溶着したスパッタＳは、金
属ブラシやヤスリあるいは自動研削器を用いて除去する
ことが可能であるが、これにより、電極表面が傷つき、
余計にスパッタＳの溶着を促進するという悪循環を来す
だけでなく、高価な電極の消耗を招き、これらの作業に
伴う生産効率の低下も相俟って、閉鎖形環状筋の製造コ
ストが上昇するという問題があった。

【００１１】また、大径と小径の鉄筋Ｒを並行して溶接
するような場合において、下部電極２’の鉄筋Ｒに対す
る当接面２１ａ，２１ｂが大きな変形を受けると、特
に、小径の鉄筋Ｒの端面同士を段差なく正確に突き合わ
せることが困難となるため、従来は、大径の鉄筋用と小
径の鉄筋用の２種類の下部電極２’を用意したり、１つ
の下部電極２’に大径の鉄筋用と小径の鉄筋用の凹溝２
１をそれぞれ形成するようにしており、これによって
も、高価な電極のコストによって、閉鎖形環状筋の製造
コストが上昇するという問題があった。

【００１２】本発明は、上記従来のフラッシュバット溶
接機の通電用電極の有する問題点に鑑み、スパッタが溶
着しにくく、耐久性を有し、かつ、大径と小径の鉄筋に
対応することができるフラッシュバット溶接機の通電用
電極を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のフラッシュバット溶接機の通電用電極は、
鉄筋等の棒鋼材の端面同士を突き合わせて溶接するフラ
ッシュバット溶接機の通電用電極において、上部電極の
棒鋼材に対する当接面を、平滑面に形成するとともに、
下部電極の棒鋼材を支持する凹溝を構成する棒鋼材に対
する当接面を、鉛直面に対して非対称で、かつ当接面同
士のなす角度が９０度未満のＶ字形状をなすように形成
してなることを特徴とする。

【００１４】このフラッシュバット溶接機の通電用電極
は、上部電極の棒鋼材に対する当接面を平滑面に形成す
るようにしているので、スパッタが棒鋼材に対する当接
面に溶着しにくく、長期間に亘って、溶接電圧等の溶接
条件を安定した状態に維持することができる。また、下
部電極の棒鋼材を支持する凹溝を構成する棒鋼材に対す
る当接面を、鉛直面に対して非対称で、かつ当接面同士
のなす角度が９０度未満のＶ字形状をなすように形成し
ているので、下部電極の棒鋼材に対する当接面が変形を
受けても、下部電極の大径と小径の棒鋼材に対する当接
位置が大きく異なることになるため、大径と小径の棒鋼
材を並行して溶接するような場合においても、棒鋼材の
端面同士を段差なく正確に突き合わせることができる。

【００１５】この場合において、下部電極の棒鋼材に対
する一方の当接面を、略鉛直面に形成することができ
る。

【００１６】これにより、下部電極の棒鋼材に対する一
方の当接位置が、略鉛直面に形成した一方の当接面の上
端縁となることから、棒鋼材の端面同士を段差なく正確
に突き合わせることが容易となり、寸法精度の信頼性を
向上することができる。

【００１７】また、上部電極の構成材料に軟鋼を用いる
ことができる。

【００１８】これにより、上部電極の棒鋼材に対する当
接面が大きな変形を受けることを防止でき、長期間に亘
って、溶接電圧等の溶接条件を安定した状態に維持する
ことができるとともに、上部電極の耐久性が著しく向上
し、電極の構成材料自体が安価なことと相俟って、製品
の製造コストを低廉化することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のフラッシュバット
溶接機の通電用電極の実施の形態を図面に基づいて説明
する。

【００２０】図１に、本発明のフラッシュバット溶接機
の通電用電極の一実施例を示す。このフラッシュバット
溶接機の通電用電極は、棒鋼材、例えば、鉄筋Ｒの端面
同士を突き合わせて溶接するフラッシュバット溶接機に
用いられるものであって、上部電極１と、下部電極２と
から構成される。

【００２１】この場合において、上部電極１は、上部電
極１の鉄筋Ｒに対する当接面１を、従来の上部電極１’
のような滑り止めのための凹凸部１２を形成せず、平滑
面に形成するようにする。また、上部電極１の構成材料
には、従来の電極と同様、銅又は銅合金を用いることが
できるが、好ましくは、軟鋼を用いるようにする。

【００２２】一方、下部電極２は、下部電極２の鉄筋Ｒ
を支持する凹溝２１を構成する鉄筋Ｒに対する当接面２
１ａ，２１ｂを、鉛直面に対して非対称で、かつ当接面
２１ａ，２１ｂ同士のなす角度θが９０度未満、好まし
くは、３０〜７０度のＶ字形状をなすように形成するよ
うにする。そして、好ましくは、当接面２１ａ，２１ｂ
のうち一方の当接面２１ａは、略鉛直面に形成する。こ
の場合、他方の当接面２１ｂは、鉛直面に対して角度θ
を有する傾斜面に形成することとなるが、その表面は、
従来の下部電極２’と同様、平滑面に形成するようにす
る。なお、下部電極２の構成材料には、従来と同様、銅
又は銅合金を用いることができるが、必要に応じて、上
部電極１と同様、軟鋼を用いることもできる。

【００２３】このフラッシュバット溶接機の通電用電極
は、上部電極１の鉄筋Ｒに対する当接面１１を平滑面に
形成するようにしているので、スパッタが鉄筋Ｒに対す
る当接面１１に溶着しにくく、長期間に亘って、溶接電
圧等の溶接条件を安定した状態に維持することができる
ものとなる。また、下部電極２の鉄筋Ｒを支持する凹溝
２１を構成する鉄筋Ｒに対する当接面２１ａ，２１ｂ
を、鉛直面に対して非対称で、かつ当接面２１ａ，２１
ｂ同士のなす角度が９０度未満のＶ字形状をなすように
形成しているので、図２に示すように、下部電極２の鉄
筋Ｒに対する当接面２１ｂが変形を受けても、下部電極
２１の大径と小径の鉄筋Ｒ１，Ｒ２に対する当接位置Ｐ
１，Ｐ２が大きく異なることになるため、大径と小径の
鉄筋Ｒ１，Ｒ２を並行して溶接するような場合において
も、鉄筋Ｒ１，Ｒ２の端面同士を段差なく正確に突き合
わせることができるものとなる。

【００２４】そして、特に、本実施例においては、下部
電極２の鉄筋Ｒに対する一方の当接面２１ｂを、略鉛直
面に形成するようにしているため、下部電極２の鉄筋Ｒ
に対する一方の当接位置Ｐが、略鉛直面に形成した一方
の当接面２１ａの上端縁となることから、鉄筋Ｒの端面
同士を段差なく正確に突き合わせることが容易となり、
寸法精度の信頼性を向上することができるものとなる。

【００２５】また、同様に、少なくとも上部電極１の構
成材料に軟鋼を用いるようにしているため、上部電極１
の鉄筋Ｒに対する当接面１１が大きな変形を受けること
を防止でき、長期間に亘って、溶接電圧等の溶接条件を
安定した状態に維持することができるとともに、上部電
極１の耐久性が著しく向上し、電極の構成材料自体が安
価なことと相俟って、製品の製造コストを低廉化するこ
とができるものとなる。

【００２６】ところで、本実施例においては、下部電極
２の鉄筋Ｒに対する一方の当接面２１ａの上端縁と他方
の当接面２１ｂの上端縁の高さが同じになるようにした
が、図３の変形例に示すように、他方の鉛直面に対して
角度θを有する傾斜面に形成した当接面２１ｂの上端縁
を高く形成することもでき、これにより、溶接対象とす
る鉄筋Ｒの径の範囲を拡大することができる。

【００２７】この上部電極１及び下部電極２からなるフ
ラッシュバット溶接機の通電用電極は、従来の通電用電
極と同様、１組ずつを対向してフラッシュバット溶接機
に取り付ける。そして、例えば、鉄筋コンクリート構造
物に用いられる閉鎖形環状筋を製造する場合には、異形
鉄筋等の鉄筋を所定の寸法に切り揃え、これを、曲げ加
工機により１つの溶接点を有する四角形、五角形、円形
等の任意の形状に曲げ加工し、溶接点の近傍位置を上部
電極１と下部電極２の間で鉄筋Ｒの曲がり等を矯正する
ようにしながら大きな圧力の下で把持するようにして、
鉄筋Ｒの端面同士を段差なく正確に突き合わせ、鉄筋Ｒ
の端面同士を給電下において漸近させ、溶接面において
連続的にフラッシュさせることにより鉄筋Ｒの端面から
金属を飛散させながら、溶接面を溶接温度まで上昇さ
せ、強圧を与えて接合する。これにより、溶接面が常に
浄化され、溶接部にスケールやスラグを巻き込むことが
なく、溶接強度、信頼性が極めて高い閉鎖形環状筋を、
低コストで得ることができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明のフラッシュバット溶接機の通電
用電極によれば、上部電極の棒鋼材に対する当接面を平
滑面に形成するようにしているので、スパッタが棒鋼材
に対する当接面に溶着しにくく、長期間に亘って、溶接
電圧等の溶接条件を安定した状態に維持することができ
る。また、下部電極の棒鋼材を支持する凹溝を構成する
棒鋼材に対する当接面を、鉛直面に対して非対称で、か
つ当接面同士のなす角度が９０度未満のＶ字形状をなす
ように形成しているので、下部電極の棒鋼材に対する当
接面が変形を受けても、下部電極の大径と小径の棒鋼材
に対する当接位置が大きく異なることになるため、大径
と小径の棒鋼材を並行して溶接するような場合において
も、棒鋼材の端面同士を段差なく正確に突き合わせるこ
とができる。このように、長期間に亘って、溶接電圧等
の溶接条件を安定した状態に維持することができるとと
もに、棒鋼材の端面同士を段差なく正確に突き合わせる
ことができることから、溶接強度、信頼性が向上し、製
品歩留まりを良好にすることができ、さらに、従来のよ
うに、上部電極１の棒鋼材に対する当接面に凹凸部を形
成したり、また、２種類の下部電極を用意したり、１つ
の下部電極に２つの凹溝を形成する必要がないため、電
極のコストが安価となり、製品の製造コストを低廉化す
ることができる。

【００２９】また、下部電極の棒鋼材に対する一方の当
接面を、略鉛直面に形成することにより、下部電極の棒
鋼材に対する一方の当接位置が、略鉛直面に形成した一
方の当接面の上端縁となることから、棒鋼材の端面同士
を段差なく正確に突き合わせることが容易となり、寸法
精度の信頼性を向上することができる。

【００３０】また、上部電極の構成材料に軟鋼を用いる
ことにより、上部電極の棒鋼材に対する当接面が大きな
変形を受けることを防止でき、長期間に亘って、溶接電
圧等の溶接条件を安定した状態に維持することができる
とともに、上部電極の耐久性が著しく向上し、電極の構
成材料自体が安価なことと相俟って、製品の製造コスト
を低廉化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフラッシュバット溶接機の通電用電極
の一実施例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図で
ある。

【図２】同異なる径の鉄筋を把持した状態を示す側面図
である。

【図３】本発明のフラッシュバット溶接機の通電用電極
の変形例を示す側面図である。

【図４】従来のフラッシュバット溶接機の通電用電極を
示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。

【符号の説明】

１ 上部電極 １１ 当接面 ２ 下部電極 ２１ 凹溝 ２１ａ 当接面 ２１ｂ 当接面 Ｒ 鉄筋（棒鋼材） θ 当接面同士のなす角度

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄筋等の棒鋼材の端面同士を突き合わせ
   て溶接するフラッシュバット溶接機の通電用電極におい
   て、上部電極の棒鋼材に対する当接面を、平滑面に形成
   するとともに、下部電極の棒鋼材を支持する凹溝を構成
   する棒鋼材に対する当接面を、鉛直面に対して非対称
   で、かつ当接面同士のなす角度が９０度未満のＶ字形状
   をなすように形成してなることを特徴とするフラッシュ
   バット溶接機の通電用電極。
2. 【請求項２】 下部電極の棒鋼材に対する一方の当接面
   を、略鉛直面に形成してなることを特徴とする請求項１
   記載のフラッシュバット溶接機の通電用電極。
3. 【請求項３】 上部電極が軟鋼からなることを特徴とす
   る請求項１又は２記載のフラッシュバット溶接機の通電
   用電極。