JPH0318440A - 電気温水器の缶体構造及びその成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気温水器０缶体に係り、耐圧用リブを有す缶
体構造と、その製作方法及び商形装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の温水器缶体は実開昭６２−７６８６８号公報に記
載の様に、缶体内部に補強用の別部品リブな溶接止めす
る構造となっていた。また既に市場に出ている製品とし
ては、上記公禮の応用として、缶体外部に補強用の別部
品を取り付けたもＯや、缶体の外面に張出した形状の補
強リブな缶体胴板に直接成形しているものなどがある。

この胴板補強する方法としては、補強用に成形した別部
品を、溶接止めやネジ止めで胴板に取付ける方法が用い
られている例もあるが、この方法では補強用別部品と胴
板との間の腐食、溶接止め部の腐食、ネジ止め部のゆる
みなど信頼性に間趙がある。

他の補強方法としては胴板に直接補強用のリブな成形し
て、胴板自体の剛性を高める方法があり、通常ドラム缶
に見られる様な外関に張出す形状のリブが公知であり、
多用されている。しかしこの外側張出しリブＤ場合は、
ｉｌＥ４図に示す如く、円周方向と軸方向の両方に引張
り力が生じるのでリブの頂点や付け根に高い応力が発生
する。この応力で、母材より延性の低くなっている突合
せ溶接部に、第４図に示す様な微少な割れが発生する間
趙がある。

この微少割れを防止する方法として、加工前に溶接部を
ＺＯＯ〜ａｏｏ’ｃで加熱する後熱処理法があるが、加
熱設備が必要，加熱による威化が生じやすい、などの問
題がある。

従って上記のリブ頂点や付根に発生する応力を下げ、割
れない条件でリブな成形する方法が、安価でかつ直接的
、確実な対策方法である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は耐圧的には優れているが、補強リブの成
形によって材料表面に大きな伸びが発生し、それにより
胴板の突合せ溶接部に微少な割れが生じる問題点があっ
た。また他の方法の従来技術は別部品を缶体内・外に取
付けて補強するＤで、缶体と補強部材間、補強部材取付
溶接部での腐食については配ｊ７ｔ．されて分らず、寿
命の低下や原価高となる問題点が有った． 本発明Ｄ目的は、上記溶接部の微少割れ、補強部材での
寿命の低下や原価高を防止し、かつ十分な耐圧強度を持
つ缶体な、安価に供給することに有る。

本発明の他の目的は、この補強リブを精度よく、かつ簡
便に戚形する成形方法と安価な成形装置を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達威するために、缶体Ｚ），１１１１板自
体に成形する補強用のリブを、少なくとも円側に凸とす
るようにして、成形により発生する材料の表盾伸びを低
く押え、溶接部の＃Ｉｆ′Ｌを防止したものである。

また缶体の補強強度を向上させるために、補強用７）リ
ブを述続レて複数条設け、これを一式として胴板中央部
の最も効来的な個所に適数式成形したものである。

さらに、高樗度に成形するために、筒状に成形したあと
、まず両端ｍｏ拡管成形を行い胴板の剛性と真円度を確
保した状態でリブ成形を行うようにしたものである。

さらに、リブ成形部への材料の流れ込みを多くし胴板素
材Ｏ表面伸びを一ノ−低く押えるために、軸方向に加圧
しながら、缶体内の凹ロー２と、缶体外の凸ローラにて
成形を行うようにしたものである。

〔作用〕

本発明の内側張出しリブは、材料の表面伸びを少なく押
える作用がある。それによって突合せ溶接部に働く応力
が低減し、溶接部に発生する微少割れを防東することが
できる。

壕た補強リブな成形する前に、胴板の両端面に上・下誂
板との、迷手部を拡管成形する。これによって薄板筒状
の胴板の剛性が増し、真円度が高くなるので、精度の高
い補強リブが成形できる。

一方、補強リブの成形にかいて、上記両端面の拡管され
た継手部を確実に保持した状態で、胴板０軸方向に力０
圧しながら、胴坂内の凹ローラと胴板外側の凸ローラで
成形する。それによって、軸方向の加圧は、リブ成形時
の材料の流れ込みを助け、素材の伸びをさらに低くする
ことができる為、割れの発生を無くすのに役立つ。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図に基づき説明する。第１図
は本発明の内側張出しリブな連続条で数か所に成形した
缶体の斜視図、（一部破断し、缶体内も観察できるよう
にしてある》。第２図、第８図は内側張出しリブの断面
詳細図であり、第◆図は従来技術である外側張出しリブ
で発生する微少割れの外観図を示す。

電気温水器の缶体は第１図に示す如く、上鏡、下虜、胴
板、各種ｆ４Ｉ．付座などから構成される。

このうち胴板は５００〜６００１１の内径に対して、素
材の板厚が０．８〜１．０ａ＊ｒと非常に薄いので、圧
力・（１特に外圧）にて座屈容易に変形し、耐圧的な補
強が必要である。

本発明は発生する応力、つまり材科の表崩伸びを少なく
シ、延性の少ない溶接部でも割れの発生しないリブの持
つ缶体の構造及び戊形方法と成形装置についてのもので
ある。

第２図に本発明Ｑ９グ＃Ｉｆｒ画を示す。従来外側に張
出していたリブを、缶体の内側に張出したものである。

こＺ）　リブでは、軸方向には外側張出しのリブと同様
に引張り力が発生するが、径方向では逆に圧縮力が生じ
、材料の肉余りが起きる。こ。

余肉は軸方向に分散されるので、材料の伸びを軽減する
事になる。同一形状での外側張出しリブに比べ、円側張
出しリブでは、材料の表筒伸びが約１５多減少する。

また内側張出しリブでは肉余りの作用により、板厚減少
も小さくなる為、同一形状で成形したリブでも、外側張
出しのものより耐圧強度は約２ｏ多高くなる。従って張
出し高さを低くすることも可能となケ、内側張出しリブ
では一層表面の伸びを低減できる。

第２図では単純に円側にのみ張出したリブ形状を示した
が、第８図に示す様な内側張出しと外側張出しを複合さ
せた形状も、本発明の応用として考えられる。この場合
も上記の表面陣びゃ耐圧強度で効果がある。

ざらにリブの成形本数をｌ条ずつから、２条以上連続し
た多リブを一式として成形すると、より一層リブ部の剛
性が向上する。具体的には１条リブでは座屈時のネジリ
変形に弱いが、２条連続となるとネジリ変形に対する強
度が出てくるので負圧強度は約２倍となる。但し８条連
続させても２条連続以上に負圧強度は向上せず、２条が
最適である。

こＤ場合の連続というのは、Ｗ≦Ｐ≦６ＷＺ）ビブテ内
にもう一条Ｄリブを成形することぎう。リブ巾Ｗより小
さい場合にはリブｌ条が正しく成形されないって強度的
に１条０２倍とならず、又リブ巾の６倍以上離れたビッ
テで成形すると、連続でリブ成形した効果が無くなり弱
くなる。

第２図に示す実施例ではリブの形状を台形としたが、台
形上通の直線部を涌くした半円形のリブ形状としても良
く、台形に限定されるものでは無い。

第５図に本発明に係るリブの生虚方法を示す。

胴板の生産は薄板平板素材をローリングマシンで巻き、
その端直を突合わせて＃！接して尚状とする。これでは
筒の径に対して板厚が薄く、剛性が無い為、この状態で
リブな成形しても真円度が確保されない。従ってまず胴
板両端面に精度よく拡管部を加エする。こＱ拡管部は上
ｍ＞よび下鏡との溶接開先面を形成することになる。こ
の両端拡管により、胴板ＯＶａ性が向上するので、リブ
加工を處しても胴板の真円度シよびリブの寸法を精度良
く得ることが可能となる。

第６図に内側張出しリブの成形装置概要を示す。外側張
出しリブの成形にはゴム又は作動液を用いたバルジ成形
方法が多用される於この方法では精度の高い成形が可能
だが、設備、治具が高価でしかも内側張出しは非常に複
雑な機構となるＤで一般に用いられない。一方ローラ成
形方法は機構が簡単であるが、成形禮度が悪く・、材料
７）表面伸び量もバルジ成形法に比べて大きい。本発明
では、安価でかつ精度の良い、材料伸びＯ少ない成形方
法として次の成形装置を開発した。

第６図に分いて、胴板１は両端頗拡管部にガタなく、シ
っくりと入るリング１ｚ及び１８で左右から保持される
．このリング１２　．１３は左右の加圧シリンダ１４．
１５によって軸方向に加圧される。リブの成形はこの状
態で、缶体の内側に凹ロー２ｌｌを、外側に凸ロー，９
１０を位置せしめ、凸ローラ１０の駆動力によって胴板
ｌを回転させながら、凹ロー２１１を上昇させて、内側
帳出しのリブな戚形する。この時、常に加圧シリング１
４及び１５によって、リング１２及びｌ８を介して軸方
向に力を加えてかく。これによりリブの成形時に、左右
からの材料の流れ込みが助長され、材料表面の伸び量が
低減される。

加圧シリンダ１４は加圧シリンダｌ５より相当量加圧能
力を大きくとってかけば、シリンダｌ４により押出され
たり冫グ１２１ｇｆｌ端面は常に同じ点に位置すること
になり、リブ成形位置のバラツキは無くなる。

成形ａ−，９１０及びｌ１を変えれば、藺単にリブの形
状を変えることが出来、外ＩｌＧ張出しリブの成形も容
易でちる。又成形ローラ１０，１１の位置を変えれば、
さまざｔなｔ直へＤリブの成形も容易である。

本装直はバルジ威形機に比べ大幅に安価でかつ自由度の
高いものである。

〔発明Ｄ効果〕

本発明によれば、補強リブ成形時に発生する応力や表面
の伸び量を大幅に低減できるので、胴板の突合せ溶接部
に発生する値少割れを防止する効果と、軽度な成形で十
分な缶体負圧強度を得る効果がある。

また胴板の両端ｆを拡管成形して剛性の高い状態でリブ
な成形できるので、真円度及びリブ精度の高い成形を行
うことが出来る。

さらに、本発１３１１の成形ａｔでは、両端拡管部を確
実に保持し、軸方向に加圧しながら加工するので、成形
精度が高く、かつ材料の伸び量の少ない優れた加工を行
う効果がある。

屯　図直Ｄ間率な説明 第１図は本発明の−実施例を示す缶体の一部を破祈した
斜視図、第２図は補強リブ部の詳，＋ａｔｔｙｉ面図、
第３図は補強リブ部の応用例のｆｒ面図。第１図は従来
の補強リブで成形した時に生じる応力方向と溶接線上の
微少割れ外観図。第５図は生産方式のフロー図、第６図
は本発明Ｄリブ成形装置の成形部正面図である。

１・・・胴板　　２・・・上鏡板　　８・・・下虞板４
・・・ヒータ取付７２ンジ　　５・・・給・排水用管座
６・・・補強用リブ　　７・・・微少割れ　　８・・・
突合せ溶接ピード　　１０．１１・・・成形ローラ　　
１２，ｌ８・・・リング　　１４．１５・・・軸方向加
工シリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、薄板ステンレス鋼を巻設する電気温水器の貯湯部（
   以下缶体）の胴板に、少なくとも内側に凸形状とした耐
   圧補強用の張出しリブをリング状に成形して、耐圧強度
   を持たせた事を特徴とする、電気温水器の缶体構造。 ２、特許請求範囲第１項記載の補強用リブにおいて、リ
   ブ幅Ｗに対して、Ｗ≦Ｐ≦６ＷのピッチＰの範囲に連続
   して複数条のリブを成形して、リブ部の剛性を高めた事
   を特徴とする電気温水器の缶体構造。 ３、薄板ステンレス鋼を巻設する電気温水器の缶体の銅
   板に張出しリブを成形するに当たり、円筒状に溶接し、
   両端面の拡管を行った後、リブを成形することで、真円
   度及び成形精度の高い缶体構造を得る事を特徴とする、
   缶体の成形方法。 ４、薄板ステンレス鋼を巻設する缶体の銅板に補強用リ
   ブを、成形する装置において、先に成形した端面拡管部
   を確実に保持し、かつ缶体の軸方向に加圧しながら、缶
   体の内部に位置せしめた凹ローラを、缶体外部に対向し
   て位置せしめた凸ローラに向って突出して、材料の伸び
   が少ないリブを、成形することを特徴とする、円筒形状
   物におけるリブ成形装置。