JPH0381084A - 帯状金属板の接合装置 - 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、帯状金属板の接合装置に係り、特に帯状金属
板の一部に圧延処理を施す帯状金属板の接合装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来の帯状金属板同士を接合する技術として、圧延ロー
ラを用いて溶接ビードを圧延する技術がある（実開昭６
２−１７９１１６号公報）。

また、他の接合技術が第５図で示されており、接合部４
２がバックパー４６上に載置され、接合部４２の近傍は
サクションテーブル４８で吸着され、この状態で、突き
合わせ接合された帯状金属板４０の接合部４２の盛り上
がり部４２Ａを突条ローラ４４を用いて圧延し、接合部
形状を改善することで応力集中を防止する。

しかしながら、厚さ０．１０１１Ｉｍ　〜０．５０　ｍ
ｍの薄いＡｌ１の帯状金ｗ４ｔを接合すると、接合部近
辺で穴が開き易≦なり、穴が開くと引張強度が低下する
という問題があると共にバスローラを通過する際に受け
る曲げ応力で接合部が破断し易くなる。例えば、帯状金
属板の板厚が０．１ｍｍ乃至０．２叩の場合、又は、接
合される双方の帯状金属板の板厚に大きな差がある場合
には、曲げ応力による破断が顕著にあられれる。

そこで、前述した種々の不具合を解決する為に、第６図
に示すようにＡ１合金の帯状金属板５０．５２同士を０
．５ｓ〜２．０ｕ重ね合わせて溶接し、その後、溶接接
合部５４を圧延ローラ５６とバックパー５８との間に保
持し圧延ローラ５６によって圧延する接合方法及びその
装置が本件出願人によって開示されている（特開昭６４
−２７７７６号公報）。

前記接合方法によれば、溶接接合の後に圧延を行って接
合部５４の段差を解消すると共に接合部５４を加工硬化
して接合部５４の強度をアップすることができる。

また、板厚差の異なる帯状金属板を接合する場合、平板
中刷板製造工程のように、高張力を受けながら多数のパ
スローラに転接される場合には、さらなる接合部の強度
アップが要求される為、溶接の際に生じる熱影響部近傍
の板厚差が３０％以内になるように、微小な突条部が形
成された圧延ローラで圧延する接合方法が本出願人によ
って提案されている（特願昭６３−２０１３３６号明細
書）。

しかしながら、上記特願昭６３−２０１３３６号明細書
に開示された方法でも、０．１０ｍｍ〜０．５０ｍｍの
板厚の異なる薄い帯状金属板同士を０．５１１１ｆ１１
〜２．Ｏｗ重ね合わせて溶接した場合、どちらの板を上
にするかで溶接接合部の肉厚形状が異なるので、板厚差
を３０％以内にするように圧延しても、圧延による変形
量が不足する場合が生じ、圧延の大きな効果である、加
工硬化による強度アップの目的が達成できないという不
具合がある。即ち、接合部の加工硬化が不十分なのでバ
スローラの転接で局所的な繰り返し曲げを受け、接合部
が短時間で破断するという欠点がある。

この欠点を解決すべく本出願人は、圧延ローラの突条部
の角部が溶接接合部の最厚部近傍に位置するようにして
圧延を行い、溶接接合部に十分な加工硬化を生じさせる
帯状金属板の接合方法を出願した（特願平１−１４２７
２３号明細書）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、特願平１−１４２７２３号公報の帯状金
属板の接合方法では、接合する帯状金属板同士の板厚が
異なり、更に、板厚が約０．１ｍｍの薄板の場合、又は
、板厚差が２倍以上ある場合に、圧延ローラの溶接接合
部への噛込みで、溶接接合部と帯状金属板の境界近傍に
くびれが発生する。

更に、圧延ローラの押圧力をくびれ発生時より高くする
と、圧延ローラの噛込みが深くなり、前記境界近傍に折
れや亀裂が発生する。

従って、溶接接合部の強度が低下するという問題がある
。

本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、溶接
接合部の強度を向上することのできる帯状金属板の接合
装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明は、前記目的を達成する為に、帯状金属板同士を
突き合わせ又は微小量重ね合わせて溶接接合する溶接手
段と、前記溶接接合部を第１の半径を有する押さえ部と
、前記第１の半径よりも大きい第２の半径を有する突条
部と、から成る圧延ローラを用いて、前記押さえ部で帯
状金属板を押さえながら前記突条部で溶接接合部を圧延
する圧延手段とから戊る帯状金属板の接合装置において
、前記押さえ部表面から突条部表面までの突条部高さ寸
法を接合すべき帯状金属板の板厚寸法差より大きくする
と共に、前記押さえ部表面から突条部の両角部に形成さ
れたテーパ部までの高さ寸法を前記板厚寸法差に略等し
くすることを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、押さえ部表面から突条部表面までの突
条部高さ寸法を接合する二枚の帯状金属板の板厚寸法差
より大きくし、更に押さえ部表面から突条部に形成され
たテーパ部までの高さ寸法を前記板厚寸法差に略等しく
なるように突条部を形成しているので、圧延ローラで溶
接接合部を圧延する時、テーパ部で突条部の溶接接合部
への噛込みが緩やかになり、溶接接合部の境界近傍にく
びれ、折れ、又は亀裂が生じない。また、突条部高さ寸
法は二枚の帯状金属板の板厚寸法差より大きいので溶接
接合部を十分に圧延することが出来る。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係る帯状金属板の接合装
置の好ましい実施例を詳説する。

′Ｎ１図は本発明に係る帯状金属板の接合装置の実施例
の説明図であり、この接合装置はテーブル１０、圧延ロ
ーラ１２、バックパー１４、シャフト１６、モータ１８
、シリンダ２０等を主要部材として構成されている。

圧延ローラ１２は半径Ｌ１の押さえ部１２Ａと半径Ｌ２
の突条１ｍ１２Ｂによって構成されている。

この半径Ｌ２と半径Ｌｌとの差は被圧延材となる帯状金
属板２６．３４の板厚寸法差より大きく設定されている
。

また、第２図に示すように、突条１１Ｓ１２Ｂにはテー
パ面１２Ｃが形成され、テーパ面１２Ｃから押さえ部１
２Ａまでの寸法Ｌ３は被圧延材となる帯状金属板の板厚
寸法差に路間−に設定されている。

尚、圧延ローラ１２の材質としては、ＳＫＨ。

等のハイス鋼、５ＫＤｚ等のダイス鋼、超硬合金の他に
Ｓｉｓ　Ｎ４．５ｉＣＳＡｌａ　Ｏｓ　、ＺｒＯ２等の
セラミックスやＣＢＮが用いられる。また、圧延ローラ
１２の表面には、耐摩耗性の向上や被圧延材料のローラ
への凝着を防止する為に、ＴｉＮ５ＷＣ等のコーティン
グが必要に応じて行われる。

第１図に示す圧延ローラ１２はテーブル１０と平行に移
動可能に配設され、シャツ）１６によって回転可能に袖
丈されている。このテーブル１０は接合装置の図示しな
い架台上に設置されテーブル１０の略中夫にバックパー
１４が固定されている。また、圧延ローラ１２はシリン
ダ２０によってテーブル１０に押圧可能に設置され、モ
ータ１８の駆動力でギア２４Ａ、チェノ２２及びギア２
４Ｂを介して回転駆動される。

次に、前記の如く構成された帯状金属板の接合装置の作
用について説明する。

先ず、第１図に示すように、帯状金属板２６．３４を押
さえ治具２８．２８で押圧し、その被圧延中心部をバッ
クパー１４上に位置した状態で固定する。次に、接合さ
れる帯状金属板２６．３４の板厚及び重ね合わせ時の上
下の組み合わせにより予め予想される溶接接合部３２の
最厚部の上方に、突条部１２Ｂの角部（即ち、テーパ面
１２Ｃの角部１２Ｄ）が位置するように圧延ローラ１２
を軸方向（第１図上で左右方向）に微小移動し、圧延位
置を決定する。尚、この圧延位置は、突条部１２Ｂの位
置を予めずらしである新たな圧延ローラに交換して決定
してもよい。

次に、シリンダ２０を作動して圧延ローラ１２を圧下し
、帯状金属板２６を押圧固定する。続いてモータ１８を
駆動すると、ギア２４Ａ、チェノ２２、ギア２４Ｂを介
して圧延ローラ１２にモータ１８の回転力が伝達され、
突条部１２Ｂとバックパー１４との間に挟まれた被圧延
中心部の圧延が行われる。

従って、被圧延中心部近傍は押さえ部１２Ａで押さえら
れ、被圧延中心部は突条部１２Ｂで圧延される。

また、この時、突条部１２Ｂには、第２Ｔ！！Ｊに示す
テーパ面１２ＣＳ１２Ｃが形成されているので、被圧延
部（即ち、溶接接合部３２）への噛込みがゆるやかにな
り、溶接接合部３２の境界近傍にくびれ、折れ、又は亀
裂が生じない。

また、第２図に示すテーパ面１２Ｃの形状に変えて′Ｊ
Ｊ３図に示すようなテーパ面１２Ｃを形成してもよい。

次に、第４図（Ａ）乃至（Ｄ）に示す圧延ローラ１２の
突条部１２Ｂの形状が異なる４種類の圧延ローラを選定
し、それぞれの圧延ローラ１２で圧延して接合部の強度
試験を行った強度試験結果について述べる。

強度試験には、厚さ０．２４ｗ幅２００　ｍｓのアルミ
板と厚さ０．１０ｍｍ幅２００　ｍｓのアルミ板を１．
５ＩＩｌｆｆｉ重ね合わせて高周波パルスアーク溶接で
溶接し、この溶、接接合部を第４図（Ａ）乃至（Ｄ）の
圧延ローラ１２で４００ｋｇの圧延を行ったものをサン
プルとして使用した。

強度試験は、これらのサンプルに張力５６ｋｇを負荷し
ながら、サンプルをゴムロール（６００ｍｍ）　２本、
ゴムロール（２００ｕ）　　２２本、ゴムロール（１８
０ｍｍ）２本の間に周回させ、切断又は亀裂が発生する
までの周回数をみることにした。試験結果は第１表に示
すように、第４図（Ａ）のとき周回数は８８屑、第４図
（Ｂ）のとき周回数は１００以上、第４図（Ｃ）のとき
周回数は１２周、第４図（Ｄ）のとき周回数は３０であ
った。

このように、Ｌ２−Ｌｌとの差を帯状金属板の板厚差よ
り大きく、Ｌ３をその板厚差に略等しく設定すると、溶
接接合部を十分に圧延することが出来、更に、溶接接合
部に対する噛込みがゆるやかになり、帯状金属板と溶接
接合部境界にくびれ、折れ、又は亀裂が生じないので周
回数が増すことが判明した。

第１表 尚、突条１１’１５１２Ｂにテーパ面１２Ｃを形成した
ので、突条部１２Ｂの角部の初期摩耗が減り圧延ローラ
１２の交換管理が容易になった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る帯状金属板の接合装
置によれば、圧延ローラの突条部で溶接接合部を圧延す
る時、突条部の溶接接合部への噛込みが緩やかになり、
溶接接合部の境界近傍にくびれ、折れ、又は亀裂が生じ
ないので、くびれ、折れ、亀裂による帯状金、萬板の強
度低下を防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る帯状金属板の接合装置に適用され
た接合装置の実施例を示す正面図、第２図は本発明に係
る帯状金属板の接合装置に適用された圧延ローラを示す
要部断面図、第３図は本発明に係る帯状金属板の接合装
置に使用される他の実施例の圧延ローラを示す要部断面
図、第４図（Ａ）乃至（Ｄ）は強度試験に使用された圧
延ローラの要部断面図、第５ＴＩ！ＪＳ′ｌＪＧ図は従
来の接合方法による圧風工程の説明図である。 １２・・・圧延ローラ、　　１２Ａ・・・押さえ部、　
　１２Ｂ・・・突条部、　１２Ｃ・・・テーパ面、　１
４・・・圧延バックパー　　２６．３４・・・帯状金属
板、　　３２・・・溶接接合部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 帯状金属板同士を突き合わせ又は微小量重ね合わせて溶
   接接合する溶接手段と、前記溶接接合部を第１の半径を
   有する押さえ部と、前記第１の半径よりも大きい第２の
   半径を有する突条部と、から成る圧延ローラを用いて、
   前記押さえ部で帯状金属板を押さえながら前記突条部で
   溶接接合部を圧延する圧延手段とから成る帯状金属板の
   接合装置において、 前記押さえ部表面から突条部表面までの突条部高さ寸法
   を接合すべき帯状金属板の板厚寸法差より大きくすると
   共に、前記押さえ部表面から突条部の両角部に形成され
   たテーパ部までの高さ寸法を前記板厚寸法差に略等しく
   することを特徴とする帯状金属板の接合装置。