JPS5814073Y2 - フレキシブルカツパ−シユ− - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は大型構造物の立向突合せ自動溶接を行うフレキ
シブルカッパーシューに関するものである。

従来、カッパーシューを用いて行なわれる溶接方法には
例えばエレクトロガス溶接、エレクトロスラグ溶接（以
後それぞれＥＧ溶接、ＥＳ溶接と略称する。

）等があるが、これらは反転が困難又は不可能な大型構
造物の立向突合せ溶接を行う高能率自動溶接である。

従来のカッパーシューを第１図及び第２図に沿って説明
する。

カッパーシューの本体は被溶接鋼板１ａ、ｌｂの溶接開
先部１Ｃを前後両面から挾み込む１対の当金体２’、３
’からなり、通常銅又は銅合金で製せられる。

該当金体２’、 ３’が溶接時に果すべき最も重要な役
割の１つは、被溶接鋼板１ａ、ｌｂの表面に密着してそ
の開先部１Ｃ内にて溶融されている溶融金属、溶融スラ
グ及び同開先内に供給されるシールドガス等が同開先内
より外へ流出するのを防止することにある。

当金体２’、３’がこの役割を完全に果すことは、カッ
パーシューを用いる溶接方法（ＥＧ溶接、ＥＳ溶接等）
により健全な溶接継手を得るための不可欠の前提条件で
ある。

しかし、カッパーシューは被溶接鋼板１ａ、ｌｂの１個
所に固定されるのではなく溶接の進行速度に合わせて上
方に移動させねばならない。

このために、当金体２’、３’は適度の力で被溶接鋼板
１ａ、１ｂ表裏面に押し付けられ、同表裏面に密着する
と同時に同表裏面上を摺動しなければならない。

ところで、適度の力で被溶接鋼板１ａ、ｌｂを押し付け
るために、第２図に示すように当金体２′の上部にタイ
ロッド４′の上端が係止され、該タイロッド４′の下部
の当金体３′と調節ナツト５との間にスプリング６が介
設され、該スプリング６の圧縮による反発力で前記鋼板
１ａ、ｌｂが挾み込まれる。

また、第３図に示すように被溶接鋼板１ａ、ｌｂの裏側
用当金体２′の内面２’ａと内面２’ｂは該鋼板ｌａ、
ｌｂの表面Ａ１とＢ１にそれぞれ接触すべき面で゛ある
が、この２つの内面２′ａと内面２’ｂは同一の平面内
にある。

表側用当金体３′の内面３’ａと内面３’ｂも同様に鋼
板１ａ、１ｂの裏面Ａ２．Ｂ２にそれぞれ接触する。

このことは、従来のカッパーシューにおいては左右の被
溶接鋼板１ａ、ｌｂの表面Ａ１とＢ１及び裏面Ａ２とＢ
２が同一平面を形成する場合に限り、該鋼板１ａ、ｌｂ
と当金体２’、３’との完全な密着が保証されることを
意味する。

換言するならば、溶接開先に下記に示す開先不整合が生
ずる場合には、従来のカッパーシューの当金体２’、３
’と被溶接鋼板１ａ、ｌｂ衣表面の密着が不完全となり
、もはや健全な溶接の遂行が不可能となることを意味す
る。

この開先不整合の場合を次に列挙する。

（１）角変形がある場合（第４図Ａに示す。

）突合せ角度が１８０°以外の場合 （２）目違いがある場合（第４図Ｂに示す。

）（３）左右の被溶接鋼板１ａ、ｌｂの板厚が異る場合
（第４図Ｃに示す。

）（４）上記の開先不整合が重複する場合（第４図りに
示す。

）上記のような開先不整合はその溶接構造物の製作過程
における誤差が蓄積し、偶然の結果として生ずる場合と
、設計段階より始めから予想される場合とがあるが、い
ずれの場合にも従来のカッパーシューをそのまま使用す
ることは不可能であり、例えば、上記の如く被溶接鋼板
１ａ、ｌｂの角変形がある場合は第５図に示すように使
用不可能で、下記のいずれかの対策がとられる。

（ａ）その開先の不整合に合わせた特別のカッパーシュ
ーをその都度製作して使用する。

例えば、上記の如く被溶接鋼板１ａ、ｌｂの角変形があ
る場合には第６図に示すようにその角変形に応じたカッ
パーシューを製作する。

（ｂ）カッパーシューを用いる溶接方法による溶接を断
念し、他の代替溶接方法で溶接する。

しかしながら、（ａ）については時間的及び価格的に非
常に不経済となるため通常この対策はとられず、（ｂ）
の対策がとられる。

ところが、（ｂ）についてはカッパーシューを用いる溶
接方法は概して他に類例の無い優れた立向自動溶接方法
であるため、これと同等の能率を有する溶接方法は無い
といってよい。

すなわち、代替溶接方法による溶接はカッパーシューを
用いる溶接方法と比較してはるかに低能率の不経済な溶
接とならさ゛るを得ない。

従って、設計段階ではカッパーシューを用いる溶接方法
を適用すべき立向溶接線に前記のような開先不整合が生
じないように充分な注意が払われ、万−不整合開先とな
ることが発見された場合には、この不整合を回避すべき
手段（板曲げ加工、板厚変更用接続線の追加等）が講ぜ
られる。

蛇足ながら、このような開先不整合の回避のための手段
は、その溶接構造物の機能上は全く不必要な工程であり
、やはり不経済な設計施工がなされていると考えねばな
らない。

以上の如く、その立向溶接線上に多少の開先不整合が生
じても健全な溶接の遂行ができるカッパーシューの出現
は大きな意義があると思われる。

また、このようなカッパーシューが出現するならばこれ
をより積極的に利用すること、すなわち、設計段階で必
要ならば不整合開先を設計することも可能となり、より
経済的な設計施工が可能となる。

本考案の目的は上記問題点を解消するものを提供せんと
することである。

以下図面に則して本考案実施の３例を説明する。

まず、第１実施例を第７図ないし第１０図に基づいて説
明すると、裏側用当金体２は被溶接鋼板１ａ、ｌｂ間よ
り少し広い幅を有する中央部７と該中央部７の被溶接鋼
板１ａ、ｌｂ側にピン８，８で回動自在に軸支されてい
る挟持部９，１０との３つに分割された部分からなる。

また、表側用当金体３は当金体２と同様に中央部１１と
、該中央部１１にそれぞれ回動自在に軸支された挾持部
１２．１３との３つに分割された部分とからなる。

第７図に示すように、表側用当金体３には２本のタイロ
ッド４゜４が裏側用当金体２の中央部７の下部にピン１
４゜１４で回動自在に軸支されてそれぞれ遊嵌され、該
タイロッド４，４の自由端には調節ナツト５，５が螺設
されている。

また、第７図中上側のタイロッド４には第８図に示すよ
うに調節ナツト５と表側用当金体３との間にスプリング
６が外装され、該当金体３はスプリング６により裏側用
当金体２の側に常時一定の力で押し付けられる。

他方、第７図中下側のタイロッド４の裏側用当金体２外
面にはスタッドボルト１５が１本第８図に示すように裏
側を向いて突設されている。

該スタッドボルト１５突端には調節ナツト５が設けられ
、調節ナツト５と該当金体２との間にはバランスパー１
６がスタッドボルト１５に遊嵌されている。

バランスパー１６は細長部材に形成され、第９図Ａ、Ｂ
に示すようにその中央外面には長手方向と直角方向に沿
う支点１６ ａが突設されている。

また、バランスパー１６の長手方向の左右両端には内側
を向いてブッシングロッド１７．１７がそれぞれ遊嵌さ
れている。

該ブッシングロッド１７．１７の内側端が拡大径にそれ
ぞれ形成されてなる押圧部１８゜１８とバランスパー１
６との間にはスプリング１９゜１９がブッシングロッド
１７．１７にそれぞれ外装されており、ブッシングロッ
ド１７．１７の押圧部１８゜１８はスプリング１９．１
９により挾持部９，１０を常時一定の力で゛内側に押し
付けている。

さらに、上記第７図下側のタイロッド４に設けられた調
節ナツト５と表側用当金体３の中央部１１との間には前
記バランスパー１６と同一形状のバランスパー１６が対
向するように遊嵌され、該バランスパー１６には前記と
同様にブッシングロッド１７．１７及びスプリング１９
．１９か゛設けられている。

次に、本考案の作用について説明する。

第１０図に示すように被溶接鋼板１ａ、ｌｂに角変形が
ある場合において使用すると、当金体２，３の中央部７
．１１はスプリング６によりタイロッド４が回動して被
溶接鋼板１ａ、ｌｂを挾み込む。

また、バランスパー１６．１６の左右両端にそれぞれ遊
嵌されているスタッドボルト１７の押圧部１８はスプリ
ング１９により被溶接鋼板１ａ、ｌｂの側にそれぞれ押
し付けられ、該押圧部１８は中央部７，１１にそれぞれ
回動自在に軸支されている挟持部９．１０，１２．１３
をそれぞれ被溶接鋼板１ａ、ｌｂの側に押し付け、この
ため、該挟持部９，１０，１２．１３は密着して被溶接
鋼板１ａ、ｌｂを挟持する。

次に、第１１図に示した第２実施例を説明すると、第２
実施例が第１実施例と異るところは、第１実施例の調節
ナツト５、ピン１４、スタッドボルト１５、バランスパ
ー１６、ブッシングロッド１７、スプリング１９を設け
ずに中央部７（並びに１１）に直接弓形状をなす板バネ
２０の中央を固定し、板バネ２０の左右端で挾持部９，
１０（並びに１２．１３）を常時一定の力で押し付ける
ようにし、また、タイロッド４の板端を中央部７に一定
範囲で回動自在に支持したことである。

続いて、第１２図に示した第３実施例を説明すると、第
３実施例が第２実施例と異るところは、板バネ２０を中
央部７（並びに１１）に設けずに、中央部７に細長板状
をなす固定バー２１を設け、該固定バー２１の左右両端
と挟持部９．１０（並びに１２．１３）との間にスプリ
ング２２をそれぞれ介設し、該挟持部９．１０はスプリ
ング２２により常時被溶接鋼板１ａ、ｌｂ側に押し付け
られることである。

本考案のフレキシブルカッパーシューを用いるならば、
その間先部にいかなる開先不整合が生じている場合にお
いても、ＥＧ溶接、ＥＳ溶接等の高能率立向溶接方法を
用いることができ、健全な溶接継手を時間的にも価格的
（二も経済的に得ることができるという優れた効果を奏
する。

また、本考案のフレキシブルカッパーシューを使用する
ことを前提とするならば、必要に応じて積極的に不整合
開先を設計することが可能となり、溶接構造物のより経
済的な設計製作ができる。

なお、本考案のフレキシブルカッパーシューが実用化さ
れた場合には、溶接構造物の設計及び製作に当りその製
品の機能を満足する範囲で開先不整合（開先精度確保）
に対して、必要以上に神経を使うことがなくなるであろ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は従来例を示すもので、第１図は被
溶接鋼板にカッパーシューを設けた状態の正面図、第２
図は第１図中Ａ−Ａ線に沿う平断面図、第３図は当金体
と被溶接鋼板との密着状態を示す平断面図、第４図Ａ、
Ｂ、Ｃ，Ｄは被溶接鋼板の溶接開先部に不整合が生じた
状態のそれぞれの例を示す説明用図、第５図は不整合間
先部にカッパーシューを設けた平断面図、第６図は不整
合開先部に特別仕様のカッパーシューを設けた状態の平
断面図である。 第７図〜第１２図は本考案実施の３例を示すもので、第
７図は被溶接鋼板に第１実施例のフレキシブルカッパー
シューを設けた状態の正面図、第８図は第７図中Ｂ−Ｂ
線に沿う平断面図、第９図Ａはバランスバーの部分裏面
図、同図Ｂはバランスバー取付部付近の部分断面図、第
１０図は不整合開先部に第１実施例のフレキシブルカッ
パーシューを設けた状態の断面図、第１１図は第２実施
例のフレキシブルカッパーシューの部分断面図、第１２
図は第３実施例のフレキシブルカッパーシューの部分断
面図である。 図中の符号は次の各部を示す。 ｌａ、ｌｂ：被溶接鋼板、１Ｃ：溶接開先部、２’、２
：当金体、２’ａ、２’ｂ：裏側用当金体の内面、３’
、３ ：当金体、３’ａ、３’ｂ：表側用当金体の内面
、４’、４ ：タイロツド、５：調節ナツト、６：スプ
リング、７：中央部、８：ピン、９．１０ ：挾持部、
１１：中央部、１２．１３ ：挾持部、１４：ピン、１
５：スタッドボルト、１６：バランスバー、１７：ブッ
シングロッド、１８：押圧部、１９ニスプリング、２０
：板バネ、２１：り定バー、２２ニスプリング、ＡＩ。 Ｂ１：表面、Ａ２．Ｂ２：裏面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. １．カッパーシューの互に対向し合う当金体２及び３を
   中央部７及び１１と挾持部９，１０及び１２．１３との
   ３つにそれぞれ分割して雨中央部７及び１１の両端に各
   挾持部９，１０及び１２．１３をそれぞれ回動自在に軸
   支するとともに、各挾持部９，１０及び１２．１３を内
   側に常時押圧自在となし、また、一方の中央部７に板端
   を回動自在に支持された適数本のタイロッド４を他方の
   中央部１１にそれぞれ遊嵌し、それらタイロッド４の自
   由端に調節ナツト５をそれぞれ設け、該調節ナツト５と
   中央部１１との間のタイロッド４にスプリング６を遊嵌
   してなるフレキシブルカッパーシュー。 ２、各挾持部９，１０及び１２．１３を内側に押圧自在
   となす手段として、中央部７に突設したスタッドボルト
   １５又はタイロッド４に設けた調節ナツト５゜５に回動
   自在なバランスパー１６．１６を係止し、該バランスパ
   ー１６．１６の左右両端に各挾持部９，１０及び１２．
   １３に当接するブッシングロッド１７を４本それぞれ遊
   嵌し、各ブッシングロッド１７内側端の押圧部１８とバ
   ランスパー１６との間にそれぞれスプリング１９を４本
   それぞれ介装する構成を用いた実用新案登録請求の範囲
   第１項記載のフレキシブルカッパーシュー ３、各挾持部９，１０及び１２．１３を内側に押圧自在
   となす手段として、中央部７及び１１外面に板バネ２０
   及び２０をそれぞれ固定し、該板バネ２０．２０の左右
   両端を各挾持部９，１０及び１２．１３に押圧当接する
   構成を用いた実用新案登録請求の範囲第１項記載のフレ
   キシブルカッパーシュー。 ４、各挾持部９，１０及び１２．１３を内側に押圧自在
   となす手段として、中央部７及び１１の外面に固定バー
   ２１及び２１をそれぞれ固定し、該固定バー２１及び２
   １の左右両端と各挾持部９，１０及び１２．１３との間
   にスプリング２２を４本それぞれ介装する構成を用いた
   実用新案登録請求の範囲第１項記載のフレキシブルカッ
   パーシュー