JPH0360584B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアーク溶接あるいはガス溶接により少
なくとも二つの部材の重ね合わせ箇所を連続的に
溶接してゆくための溶接構造に関するものであ
る。

少なくとも二つの部材を溶接してゆく構造物に
おいて、組立作業、および溶接作業の自動化を進
めるにあたり各部材の位置合わせが難しいことか
ら、高い位置決め精度を必要としないスポツト溶
接を採用してゆくことが多い。

このような構造物の例を第１図〜第３図により
説明する。この例は渦流送風機の消音装置を示す
ものである。すなわち、第１図は渦流送風機の全
体構成を示すものであり１００は駆動用の電動
機、１０１は電動機の外枠に連結した送風ケーシ
ング、１０３は送風ケーシング１０１内に配置し
た羽根車、１０３は送風ケーシング１０１を塞ぐ
ケーシングカバー、１０４は電動機１００の下部
に配置した消音装置であり、一端に配管接続用の
接続口１０５を備え、もう一端は送風ケーシング
１０１内の送風路に連通している。次に、第２
図、第３図により消音装置１０４の構造をさらに
詳しく説明する。１は平状のベース板、２は一対
のＬ字状に折り曲げた側板、３はベース板１の中
央に配置した仕切板であり、これらの各板の組み
合せによりベース板１上に二つの通風路Ｘ，Ｙが
形成される。４は二つの通風路Ｘ，Ｙのそれぞれ
の開口端を塞ぐ取付板であり中央に通孔５を開け
ている。６はベース板１に開けた渦流送風機取り
付けのための透孔、７はベース板１と重なる側板
２の折曲部８に設けた透孔であり、透孔６とも重
なる。９は側板２の上面に開けた透孔であり消音
装置を電動機１００の下部に配置するためのも
の、１０は取付板４に開けた透孔であり、配管接
続用の接続口１０５を取り付けるためのものであ
る。

次にこの消音装置の組み立て手順を説明する。
まず、ベース板１の中央に仕切板３を配置する。
この仕切板３の折曲部１１とベース板１との重ね
合わせ部にはあらかじめ弾性体１２を挾んだ上、
この重ね合わせ部をスポツト溶接する。次に、ベ
ース板１に側板２を配置する。この側板２相互の
対向する端面は若干の隙間１３を開けたまま、仕
切板３のもう一方の折り曲げ部１４上に重なるよ
うに配置する。ベース板１と側板２の折曲部８相
互には弾性体１２を挾んだ上、この重ね合わせ部
をスポツト溶接する。次に側板２相互の隙間１３
に溶接トーチを向け、仕切板３の折曲部１４と側
板２、および側板２相互を連続溶接してゆく。最
後に、二つの通風路Ｘ，Ｙの開口部に取付板４を
配置し、この取付板４の周囲、すなわち、取付板
４とベース板１、取付板４と側板２相互に突き合
わせ箇所に溶接トーチを向け連続溶接してゆく。

このように消音装置を薄い金属板の組み合わせ
で箱形に構成してゆくと、吸音部分（通路面積）
を大きく取れることから、鋳物裏の消音装置に比
べ軽量で吸音効果の高い消音装置を得ることがで
きる。しかし、このような溶接構造を取ると、ス
ポツト溶接と、アークあるいはガス溶接による連
続溶接の組み合わせ作業となり溶接手順が複雑に
なつてしまう。特にスポツト溶接は各部材の位置
合わせ精度を高く取らなくとも溶接作業を進める
ことができ、組み立て作業の自動化には都合が良
いが、アークあるいはガス溶接による場合は部材
相互の隙間１３の間隙寸法あるいはこの位置など
を正確に位置決めしなければ溶接作業を安全、且
つ、確実に進めることができなくなる。また、消
音装置のような圧力容器をスポツト溶接で製作す
る場合は各部材相互のシールを完全に行なうた
め、各重ね合わせ部分に弾性体１２を貼り付ける
必要があり、この弾性体の貼り付け作業も煩わし
いものであつた。

そこでアークあるいはガス溶接による連続溶接
を利用すると、各部材の重ね合わせ部にシール材
を挾む必要がなくなること、また、このような溶
接作業に適した産業用ロボツトが近年普及し、こ
れを利用すると溶接作業・組み立て作業の自動化
がはかれることから、アークあるいはガス溶接に
よる連続溶接を利用することが再度見直されてき
ている。このようにして、溶接作業あるいは組み
立て作業の自動化を進めるにあたり、溶接作業を
安全、且つ確実に進めるために、溶接部の組み合
わせ精度をいかにして高く保つてゆくかが一番の
問題となる。すなわち、産業用ロボツトを利用す
る場合は、ロボツトアームの停止精度、および組
み合わせる部品の寸法精度を高めてゆくのは限界
があり、このような精度的なばらつきがあつて
も、溶接部の関係寸法を割り出すことができる溶
接構造を取らなくてはならない。

すなわち、本発明はシール効果の高いアークあ
るいはガス溶接などによる重ね合わせ部、あるい
は突き合わせ部の連続溶接を行なう場合、各部材
相互の溶接隙間を正確に割出し、溶接ビードの生
長および溶接部分の気密性を十分確保することが
でき信頼性の高い溶接製品を得ることができる圧
力容器の溶接構造を提供するものである。

すなわち本発明は溶接過程において連続溶接を
行なう溶接箇所の溶接隙間の寸法を正確に割り出
すため、溶接隙間の適当な箇所に橋渡し部を設
け、この橋渡し部の大きさを溶接作業は溶接ビー
ドに溶け込み、これと一体となるよう、溶接熱を
受けて容易に溶融する大きさに選んだものであ
る。

以下、本発明の基本的な実施例を第４図、第５
図により説明する。第４図は本実施例により作成
した圧力容器の構造を示す一部断面図、第５図は
溶接過程を説明するための行程図である。まず、
実施例のＡ→Ｂ行程による場合を説明する。２１
は第１の部材であり平板状の薄板鋼板を必要な寸
法に切断したもの、２２は第１の部材２１に積み
重ねて配置する薄板鋼板を必要な寸法に切断した
第２の部材であり、第１の部材２１に望ませて長
手方向に橋渡し部２４を残して開口するスリツト
状の溶接孔２３を開けている。この溶接孔２３は
あらかじめプレス加工により打ち抜いて置くのが
良い。このように第５図中Ａで示すように両部材
２１，２２を重ね合わせて配置し、溶接孔２３の
長手方向に沿つて溶接トーチを移動し連続溶接を
行なつたとき、第５図中Ｂで示すように、溶接ビ
ード２５中に橋渡し部２４が溶接作業時の溶接熱
により溶融し一体に溶け込んでしまうよう、橋渡
し部２４の寸法をあらかじめ定めて置く。

次に実施例のＣ→Ｄ→Ｂ行程による場合を説明
する。これは薄板鋼板より成る第１の部材２１に
同じく範板鋼板を必要な寸法に切断した第３の部
材２６を積み重ねて配置し、この第３の部材２６
の端面２７に橋渡し部２８の先端を突き当てるよ
うに橋渡し部２８を設けた第２の部材３０を第１
の部材２１に積み重ねて配置する。

すなわち、第１の部材２１に積み重ね第３の部
材２６の端面２７と対面する第２の部材３０の端
面を切り欠いて溶接溝２９を設け、溶接溝２９を
第２部材３０の端面より切り欠いた残りの部分を
橋渡し部２８とすると良い。このように構成した
各部材２１，２６，３０を第５図中Ｄに示すよう
に橋渡し部２８の先端を第３の部材２６の端面に
突き合てて配置し、溶接溝２９の長手方向に沿つ
て溶接トーチを移動し連続溶接を行なう。このと
きも、すでに説明したように橋渡し部２８の大き
さは溶接ビード２５中に溶け込みこれと一体にな
るよう、また、溶接溝２９の隙間寸法が適切に保
たれるよう橋渡し部２８の寸法をあらかじめ定め
て置くことは勿論である。

このような溶接構造を取り溶接孔２３あるいは
溶接溝２９の長手方向に沿つて連続溶接を行なう
と、橋渡し部２４，２８は勿論、溶接孔２３の壁
面および溶接溝２９と対面する第３の部材２６の
端面２７、さらには溶接孔２３、溶接溝２９に向
けて開放されている第１の部材２１の表面の一部
が溶け込み一体に溶接される。したがつて、溶接
部分のシールが完全となるとともに、溶接部分が
全箇所にわたつて均一となり応力集中が防止でき
て、このような溶接構造は特に容器あるいは圧力
容器を製作してゆくとき有効となる。このように
して製作してゆく圧力容器の例を第４図による簡
単に説明する。１２１は円筒状に成形した補強材
として働く第１の部材、１２６は開口端を第１の
部材１２１の外筒面に嵌合するよう拡張した第３
の部材、１３０は第２の部材であり第３の部材と
同様に開口端を拡張した上、第３の部材１２６の
端面１２７と対向する部分には橋渡し部１２８を
残して溶接溝１２９を設ける。このように構成し
たものを図示のように組み合わせると、橋渡し部
１２８の高さに溶接溝１２９の隙間寸法が規定さ
れる。したがつて、このように適切な隙間寸法に
規定された溶接溝１２９に沿つて溶接トーチを移
動しこの部分を溶接してゆくと、圧力シールの完
全な圧力容器を得ることができる。なお、１２５
は溶接作業後の溶接ビードを示すものである。

次に板材を折り曲げ加工して組み合わせ消音装
置を制作するのに本発明を実施した例を第６図〜
第１２図により説明する。まず、第６図、第７図
に消音装置全体の構成を示す。すなわち３０１は
ベース板であり、相対向する２辺を延長して折曲
部３０２を一体に設け、これを一枚の鋼板より打
ち抜き、打ち抜き後折曲部３０２を同一方向に折
り曲げている。３０３は折曲部３０２に開けた通
孔、３０４は折曲部３０２に設けたねじ穴であり
配管接続用の接続口１０５を取り付けるためのも
のである。３０５は両折曲部３０２間の空間を二
つに仕切る仕切板、３０６はベース板３０１およ
び仕切板３０５を覆う側板であり一枚の鋼板より
打ち抜き、全体としてコ字形に折り曲げ、さらに
開口端を外側に折り曲げて折曲部３０７とする。
３０８は折曲部３０７に開けた通孔、３０９はベ
ース板３０１に開けた通孔であり、この両通孔３
０８，３０９はベース板３０１に折曲部３０７を
積み重ねたとき同一位置関係にあり、消音装置を
他の部材に固定してゆくとき利用されるものであ
る。３１０は側板３０６に開けた通孔であり電動
機１００の取り付けに利用される。さて、このよ
うな消音装置の構造および組立手順をさらに詳し
く説明する。第８図、第９図はベース板３０１と
仕切板３０５との関係を示すものであり、仕切板
３０５のベース板３０１側の端面はベース板３０
１より突き出して設けた突起３１１によつて挾ん
で位置決めしている。仕切板３０５の位置決めが
終ると、仕切板３０５のベース板３０１側の端面
とベース板２の突き合わせ箇所に沿つて溶接トー
チを移動し、この突き合わせ箇所を連続溶接す
る。さらに、仕切板３０２の折曲部３０２側の端
面と折曲部３０２との突き合わせ箇所に沿つて溶
接トーチを移動し、この突き合わせ箇所を連続溶
接する。このように（第８図に示すように）組み
上げた半製品にはさらに第１１図に示す側板３０
６を溶接してゆく。すなわち、側板３０６の中央
には橋渡し部３１３を残してスリツト状の溶接孔
３１２を設ける。この溶接孔３１２は、側板３０
６をベース板３０１に覆せたとき仕切板３０５の
折曲部３１４に重なるように開ける位置を選択す
る。３１５は橋渡し部３１６を残して側板３０６
に開けたスリツト状の溶接孔であり、折曲部３０
７の折り曲げ箇所に沿つて配置したものである。
このような溶接孔３０２，３１５はプレス加工に
より打ち抜くことができる。溶接孔３１２，３１
５を設けた側板３０６は、ベース板３０１に覆せ
た後、溶接孔３１２，３１５に沿つて溶接トーチ
を移動し、この部分をそれぞれ連続溶接してゆ
く。さらに溶接トーチ側板３０６の折曲部３０２
側の端部と折曲部３０２との突き合わせ箇所に沿
つて移動し、この突き合わせ箇所を連続溶接し消
音装置を完成する。

このような溶接構造を取ると各部材の重ね合わ
せ、および突き合わせ箇所はすべてアーク溶接あ
るいはガス溶接などによる連続溶接を行なうこと
ができ、各所のシールを確実に行なつてゆくこと
ができる。また、一部の溶接孔３１５は折り曲げ
箇所に沿つて設けたことがら、この部分の折り曲
げ作業が簡単になる。

さらに続けて説明を行なうと、第１０図に示す
ように、仕切板３０５のベース板３０１側の端面
の突起を設け、ベース板３０１側にこの突起を受
ける通孔３１８を設けて、この通孔３１８に仕切
板３０５の端面を係合することにより、ベース板
３０１と仕切板３０５との位置決めを行なつてゆ
くこともできる。また、第１２図には側板３０６
の折曲部３０７を別部材で構成した例を示す。こ
れは側板３０６の端面に向けて橋渡し部３１９を
設けた補助板３２０を用意し、この補助板３２０
は側板３０６のベース板３０１側の端面側に向け
て突き合わせ、この突き合わせ部分に設けた溶接
溝３２１に沿つて溶接トーチを移動し突き合わせ
部分を連続溶接してゆくものである。このような
補助板３２０は第１３図に示すように板材の一辺
を部分的にプレス加工して外側に押し出し橋渡し
部３１９を設けてゆくこともできる。

なお、以上説明した消音装置の例では、接続部
に連なる折曲部３０７、あるいは補助板３２０は
消音装置の補強材として働くものである。

以上の説明から明らかなように本発明は溶接過
程において連続溶接を行なう溶接箇所の溶接隙間
の寸法を正確に割り出すため、溶接隙間を持つ溶
接構造において、溶接隙間の適当な箇所に橋渡し
部を設け、この橋渡し部の大きさを溶接作業後は
溶接ビードに溶け込み、これと一体になるよう溶
接熱を受けて容易に溶融する大きさに選んだもの
である。したがつて本発明によれば溶接部の正確
な隙間寸法および十分な気密性を保つことがで
き、しかも、溶接部分が全箇所にわたつて均一と
なり応力集中が防止できて、信頼性の高い圧力容
器の溶接構造を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を利用して製作した過流送風機
を示す図、第２図は従来の溶接構造により製作し
た渦流送風機の消音装置を示す図、第３図は第２
図に示す消音装置の製作過程を説明するための
図、第４図は本発明の一実施例における圧力容器
の溶接構造により製作した圧力溶器を説明する一
部断面図、第５図は本実施例における圧力容器の
溶接構造の基本的な構造を説明するための図、第
６図は本実施例における圧力容器の溶接構造を利
用して製作した渦流送風機の消音装置を示す図、
第７図、第８図は第６図に示す消音装置の組み立
て過程を説明するための図、第９図、第１０図は
消音装置のベース板と仕切板との関係を説明する
ための図、第１１図、第１２図は消音装置の側板
の細部を説明するための図、第１３図は本溶接構
造の橋渡し部の作成過程の一例を説明するための
図である。 ２１，３０１，３１４…第１の部材、２２，３
０，３０６，３２０…第２の部材、２６…第３の
部材、２３，３１２，３１５…溶接孔、２４，２
８，３１３，３１６，３１９…橋渡し部、２９，
３２１…溶接溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１の部材と、この第１の部材に重ねて配置
   された第２の部材を溶接して成る圧力容器の溶接
   構造において、上記第１の部材および第２の部材
   は薄板よりなり、上記第２の部材は長手方向に橋
   渡し部を残して開口する溶接孔を備え、上記橋渡
   し部を溶接熱により容易に溶融する大きさに形成
   し、上記第２の部材を上記第１の部材に望ませて
   上記溶接孔の長手方向に沿つて溶接作業を行な
   い、上記第２の部材を上記第１の部材に気密に溶
   接するとともに上記橋渡し部全体を溶接熱により
   溶融させ溶接ビード中に一体に溶け込ませたこと
   を特徴とする圧力容器の溶接構造。 ２ 第１の部材と、この第１の部材に重ねて配置
   された第３の部材と、上記第１の部材に重ねて配
   置され、上記第３の部材の端面に対向して長手方
   向に橋渡し部を残して開口する溶接溝を備えた第
   ２の部材を溶接により一体化して成る圧力容器の
   溶接構造において、上記第１の部材、第２の部材
   および第３の部材はいずれも薄板よりなり、上記
   橋渡し部を溶接熱により容易に溶融する大きさに
   形成し、上記第２の部材および上記第３の部材を
   それぞれ上記橋渡し部と上記端面が当接した状態
   で上記第１の部材に望ませて上記溶接溝の長手方
   向に沿つて溶接作業を行ない、上記第２の部材お
   よび上記第３の部材を上記第１の部材に気密に溶
   接するとともに上記橋渡し部全体を溶接熱により
   溶融させ溶接ビード中に一体に溶け込ませたこと
   を特徴とする圧力容器の溶接構造。