JPH019109Y2 - - 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、その外側を絶縁筒で
被覆したインピーダにおいて、前記ロツドの外周
に電気的絶縁層を形成することにより、積層コア
内周面でロツドを介して硅素鋼板同志が電気的に
導通するおそれを回避し、よつて積層コアに渦電
流が誘起されるのを防止し、積層コアの温度上昇
を抑え、インピーダの寿命を延ばし、冷却水量を
低減し、さらに溶接電力の損失分を低減できるも
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。

上述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
状シーム部先端）に流れず、該オープンパイプの
内面側へ流れ、これは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て溶接
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（つまり、オ
ープンパイプの移動方向手前側から溶接点まで）
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。

上記インピーダは、一般に芯材となるロツドの
外周にフエライトコア部を設け、その外側に若干
の空間を介して絶縁筒が配設され、前記空間部に
冷却水を通す構造となつている。今第４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４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４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５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
ものを筒状に積層し、ロツド１の外周に配設され
ている。

また、第６図に示す積層コア５は本考案者の考
案に係り、第５図に示す従来の積層コア５を改良
したものである。すなわち、第６図に示す積層コ
ア５は硅素鋼板５ａを積層して断面が矩形状の積
層ブロツク５ｂを形成し、大きさの異なる複数種
類の前記積層ブロツク５ｂをロツド１の外周に組
合せ配設してなり、それにより、第５図に示す積
層コア５よりも製作が容易としたものである。

Ｄ 考案が解決しようとする問題点 第５図に示す積層コア５は硅素鋼板の素板を打
抜きまたは切断したものをロツド１の外周に積層
して形成するものであり、各素板の内端面５ｃは
打抜き又は切断面となるため絶縁皮膜を有しな
い。このため素板の内端面が金属性のロツド１の
外周面と接触していることによつて、各素板は電
気的に導通状態となり、結果的に素板は厚みの大
きい一枚の板となつて、積層コア５に渦電流の誘
起が生じ易いという欠点がある。このことはまた
溶接電力の損失を大にすることにもなるという問
題につながる。

また、第６図に示す積層コア５においても矩形
断面の積層ブロツク５ｂを形成する各素板の内端
面５ｃは、第５図の場合と同様打抜きまたは切断
端面であり、ロツド１の外周面と接触することに
より、各素板間が導通するという問題が生じる。

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配設し、その外側を
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、前記ロツドの外
周に電気的絶縁層を形成したことを特徴とする。

Ｆ 実施例 第１実施例 本考案の第１実施例を第１図にもとづいて説明
する。

第１図に示すインピーダ１０の積層コア５は、
ロツド１の外周に大きさの異なる複数種類の矩形
断面の積層ブロツク５ｂ，５ｂ…を組合せて形成
する点において第６図に示す積層コア５と同じで
あるが、この第１実施例においては、ロツド１の
外周に絶縁材料よりなる耐久性を有する外皮絶縁
層２０を設け、この外皮絶縁層２０を介して積層
ブロツク５ｂ，５ｂ…の内側端縁をロツド１の外
周に当てるようにしている点が異なつている。

外皮絶縁層２０としては、例えばロツド１の外
周に絶縁材料よりなる筒をはめ込んで形成する。
ロツド１の外周に突起部などがある場合には長さ
方向に一箇所切り割りを入れた絶縁材よりなる筒
を用いて切り割り部を開いて筒の内径を拡げた状
態でロツド１の外周にはめこむことにより、この
筒をロツド１の外周に被せた後、切り割り部を元
に戻してほぼ閉じた状態とすることにより形成す
るとよい。または所定の厚さを有する絶縁材料よ
りなる熱収縮チユーブをロツド１の外周にかぶせ
た後熱収縮させることにより形成してもよい。さ
らに、絶縁材のシートをロツドの外周に所要の厚
さに巻きつける等によつて形成してもよい。な
お、ロツド１の外周または積層ブロツク５ｂの内
端面５ｃに絶縁ワニスや絶縁塗料などを塗布する
方法では絶縁層の耐久性が一般に充分でない。

しかして、上記実施例によると、積層ブロツク
５ｂの内端面５ｃが素板の打抜きまたは切断によ
り絶縁被覆を有しなくとも、各素板同志が導通状
態となるのを避けることができて絶縁が保たれ、
従つて積層コア５に渦電流が誘起されるのを防止
するのに有効である。なお、矩形断面の積層ブロ
ツク５ｂ，５ｂ…は、長さ寸法の異なる４種類の
もの（符号，，，で示す）を用いてロツ
ド１の外周に配設してあるが、これはロツド１と
絶縁筒６との間に形成される環状の空間を埋め、
かつ積層コア５の内外周側に夫々適当な大きさの
間隙、つまり冷却水の通路８，８を形成する上で
最も合理的な組合せの例として示したものであ
る。したがつて各積層ブロツク５ｂ，５ｂ…の大
きさや種類、組合せ等は図に示す例以外であつて
もよい。

第２実施例 本考案の第２実施例を第２図にもとづいて説明
する。

第２図に示すインピーダの積層コア５は、積層
ブロツク５ｂ，５ｂ…をロツド１の外周に配設す
る点では、第１実施例と同様であるが、この第２
実施例においては各積層ブロツク５ｂ，５ｂ…間
にスペーサ９，９…を介装することにより冷却水
の通路８ａを形成し、よつて積層コア５の内外周
側の通路８，８のみならず、この積層ブロツク間
通路８ａによつてより効率的に積層コアを冷却で
きるものである。しかして、この第２実施例にお
いて、ロツド１の外周に外被絶縁層２０が形成さ
れていて、各積層ブロツク５ｂ，５ｂ…において
各素板同志は第１実施と同様に絶縁が保たれるも
のである。

第３実施例 本考案の第３実施例を第３図にもとづいて説明
する。

第３図に示すインピーダの積層コア５は、ロツ
ド１の外周に、厚さ0.1mm程度の硅素鋼板を所定
寸法に切断したものを積層してなる点においては
第５図に示す積層コア５と同じであるが、この第
３実施例においては、第１実施例と同様ロツド１
の外周に絶縁材料よりなる外皮絶縁層２０を設
け、この外皮絶縁層２０を介して積層コア５の各
素板の内端面５ｃをロツド１の外周面に当ててい
る。したがつて、素板の内端面５ｃが絶縁被覆を
有しなくとも、各素板同志が導通状態となるのを
避けることができて電気的絶縁が保たれる。

なお、第１、第２、第３の各実施例において、
インピーダの本体部をなす積層コア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、ロツドの外周に電気的絶縁層
を形成することにより、積層コア内周面での素板
同志の電気的導通が生じるのを避けることがで
き、したがつて、積層コアに渦電流が誘起される
のを防止するのに有効である。また、それにより
積層コア部の温度上昇が避けられ、よつてインピ
ーダの寿命を長期化できるとともに、冷却水の使
用量を低減できる。さらに、溶接のための中周波
電力の損失分を低減できて経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図と第３図は本考案に係るインピ
ーダの第１実施例と第２実施例と第３実施例の断
面図、第４図Ａは一般的なインピーダの使用例を
示す斜視図、第４図Ｂはインピーダの半断面側面
図、第５図は公知の積層コアを用いたインピーダ
の断面図、第６図は前記と異なる積層コアを用い
たインピーダの断面図である。 １……ロツド、５……積層コア、５ａ……硅素
鋼板、５ｂ……積層ブロツク、６……絶縁筒、
８，８ａ……冷却水の通路、２０……外皮絶縁
層。

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、その外側を絶縁筒で
   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、前記ロツドの外周に耐久
   性を有する電気的絶縁材料を配置して絶縁層を形
   成したことを特徴とするインピーダ。