(57)【要約】【課題】制振鋼板を溶接加工することを可能とし、制振・消音溶接加工製品を得ることを可能にする。【解決手段】（１）ステンレス鋼板を所用形状に切り出し、（２）その上に、両面に接着剤を塗布したポリブチルアクリルレートゴムシートを溶接代を空けて貼り、（３）さらにその上に、同一形状、あるいは必要に応じて開口部用の折り曲げ代を延長したステンレス鋼板を張り合わせ、（４）前記３層構造の制振鋼板を折り曲げ加工、曲げ加工を施し、必要に応じて、開口部用の折り曲げ加工を施して、所用形状に形成し、（５）目的に応じて、前記３層構造制振鋼板と略同一厚さの１層ステンレス鋼板を所用形状に形成し、前記３層構造制振鋼板の溶接代に、アーク溶接機を使用して、シールドガスとしてアルゴンガスを用いて溶接することにより、制振・消音溶接加工製品を製造することが可能となる。【選択図】        図１
2004255393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制振鋼板の溶接加工方法であって、
（１）ステンレス鋼板を所用形状に切り出し、
（２）その上に、ポリブチルアクリルレートゴムシートを溶接代を空けて貼り、
（３）さらにその上に、同一形状、あるいは必要に応じて開口部用の折り曲げ代を延長したステンレス鋼板を張り合わせ、
（４）前記３層構造の制振鋼板を折り曲げ加工、曲げ加工を施し、必要に応じて、開口部用の折り曲げ加工を施して、所用形状に形成し、
（５）前記３層構造制振鋼板と略同一厚さの１層ステンレス鋼板を所用形状に形成し、前記３層構造制振鋼板の溶接代に、アーク溶接機で溶接することにより、制振・消音溶接加工製品を製造することを特徴とする３層構造制振鋼板の溶接加工方法。
【請求項２】
３層構造制振鋼板からなる制振・消音溶接加工製品であって、（１）ステンレス鋼板を所用形状に切り出し、
（２）その上に、ポリブチルアクリルレートゴムシートを溶接代を空けて貼り、
（３）さらにその上に、同一形状、あるいは必要に応じて、開口部用の折り曲げ代を延長したステンレス鋼板を張り合わせ、
（４）前記３層構造制振鋼板を折り曲げ加工、曲げ加工を施し、必要に応じて、開口部用の折り曲げ加工を施して、所用形状に形成し、
（５）前記３層構造制振鋼板と略同一厚さの１層ステンレス鋼板を所用形状に形成し、前記３層構造制振鋼板の溶接代に、アーク溶接機で溶接することにより製造されたことを特徴とする制振・消音バケット。
【請求項３】
バケットの内側に、ポリエチレン、ポリプロピレン等のプラスチックを被覆したことを特徴とする請求項２記載の制振・消音バケット。
【請求項４】
３層構造制振鋼板からなる制振・消音溶接加工製品であって、
（１）ステンレス鋼板を所用形状に切り出し、
（２）その上に、ポリブチルアクリルレートゴムシートを溶接代を空けて貼り、
（３）さらにその上に、同一形状のステンレス鋼板を張り合わせ、
（４）前記３層構造制振鋼板を折り曲げ加工を施して、所用形状に形成し、
（５）前記３層構造制振鋼板と略同一厚さの１層ステンレス鋼板を所用形状に形成し、前記３層構造制振鋼板の溶接代に、アーク溶接機で溶接することにより製造されたことを特徴とする制振・消音シューター。
【請求項５】
３層構造制振鋼板からなる制振・消音溶接加工製品であって、（１）ステンレス鋼板を所用形状に切り出し、
（２）その上に、ポリブチルアクリルレートゴムシートを溶接代を空けて貼り、
（３）さらにその上に、同一形状のステンレス鋼板を張り合わせ、
（４）前記３層構造制振鋼板を曲げ加工を施して、所用形状に形成し、
（５）前記３層構造制振鋼板と略同一厚さの１層ステンレス鋼板を所用形状に形成し、前記３層構造制振鋼板の溶接代に、アーク溶接機で溶接することにより製造されたことを特徴とする制振・消音分離器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、制振鋼板の溶接加工方法に関するものである。さらにその方法によって製造された制振・消音溶接加工製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、制振鋼板は、鋼板の間に芯材となる弾性部材としてブタジエン系合成ゴムを積層した３層構造のものが知られているが、この制振鋼板は溶接すると、芯材が燃焼して、溶接加工をすることが不可能であった。
さらに、前記制振鋼板は、直角の折り曲げ加工、あるいは、アールのついた曲げ加工を施すと、芯材の残留応力により、加工部近傍の内側鋼板に膨れが出てくるという欠点があった。
【０００３】
一方、冷凍食品製造工場において、バケット（受け皿）、シューター、分離器はステンレス鋼板が使われている。
そのために、冷凍食品製造工場では、冷凍食品がステンレス鋼板に当たり大きな衝撃音（振動音）を発生するので、作業員は耳栓をして作業している。
さらに、例えば、冷凍餃子の製造ラインでは、餃子の皮がステンレス鋼板製のバケットの底にくっついてしまうので、逆さにして叩いて落としている。
【０００４】
これらの騒音に対して、従来の制振鋼板で対応しようとすると、溶接ができないために、ボルトやビス、リベットなどで部材を締結しなければならず、締結部材の凹凸や締結部材用のために開けた鋼板の穴等により、表面が滑りに欠け、搬送時の移動性が悪くなり、また、表面に付着物が着き易いために衛生上の問題が起こり、さらに密封性（穴部の漏れや隙間から異物の混入）の問題が生じる。
また、バケット、シューター、分離器の素材をゴムやプラスチックに替えれば、騒音は解消するが、冷凍食品を扱う低温下では、ゴムやプラスチックは低温劣化を起こして、冷凍食品との衝撃により破片が飛び散るので、冷凍食品工場では使用することができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記した冷凍食品製造工場における騒音を大幅に解消したバケット、シューター、分離器を提供することを課題とする。
さらに、冷凍食品がバケットの底にくっつかないようなバケットを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、従来の３層構造制振鋼板を購入することに替えて、自前で溶接加工ができる３層構造の制振鋼板を製造することを最も主要な特徴とする。
また、３層構造制振鋼板の芯材として、９０°の折り曲げ加工、アールの付いた曲げ加工する際に生じる内側鋼板の膨れが起きない弾性部材を使用することを特徴とする。
さらに、ステンレス鋼板製のバケットの底に冷凍食品がくっつかないように低温劣化の起きないプラスチック皮膜を形成することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、（１）所用形状に切り出した鋼板に溶接代を空けて芯材を貼り、その上に所用形状の鋼板を貼ることによって３層構造の制振鋼板を製作する、
（２）内側層の芯材となる弾性部材として、ポリブチルアクリレートゴムシートを使用する、
（３）この様にして製造した３層構造制振鋼板の溶接代をアーク溶接することにより、制振・消音溶接加工製品を製造することを可能とした。
（４）さらに、バケットにおいては、内側に低温劣化の起きないプラスチック皮膜を形成することにより、制振・消音効果の他に、剥離性を与えることを可能にした。
なお、内側層の芯材は、接着剤を塗布して貼っても良いが、あらかじめ両面に接着剤を塗布したポリブチルアクリレートゴムシートを用いれば効率的である。
このような両面に接着剤を塗布したポリブチルアクリレートゴムシートは、構造用接合シートとして、住友スリーエム株式会社からＶＨＢＴＭアクリルフォームという名称で市販されている。このアクリルフォーム構造用接合シートは、強靱で柔軟なアクリルフォーム基材の両側に耐候性、耐薬品性に優れたアクリル系粘着材をもつ接合材である。
また、アーク溶接機としては、ステンレス鋼板が溶接できるものなら種類を問わない。例を挙げれば、株式会社ダイヘン製、直流パルスＴＩＧ溶接機等がある。
【０００８】
【実施例１】
以下に、本発明の実施例１として制振・消音バケットの製造について図面に基づき詳細に説明する。
図１、図２、図３および図４は、本発明に係る制振・消音バケットを製造する溶接加工方法を示す説明図である。
詳述すると、以下のとおりである。
（１）まず、バケットの所用形状にステンレス鋼板１（ＳＵＳ３０４、厚さ０．５ｍｍ）を切り出し、
（２）その上に、両面に接着剤を塗布したポリブチルアクリルレートゴムシート２として、住友スリーエム（株）製ＶＨＢＴＭアクリルフォームＹ−４９１４（厚さ０．２５ｍｍ、剥離紙厚さ０．０８ｍｍ、幅３００ｍｍ）を用い、溶接代３として１０ｍｍを空けて貼り、
（３）さらにその上に、同一形状で、開口部用の折り曲げ代４を延長したステンレス鋼板５（ＳＵＳ３０４、厚さ０．５ｍｍ）を張り合わせる。
このようにして、３層構造の制振・消音ステンレス鋼板６を得る。
以上の工程を図１の（１）および（２）に示す。
（４）次に、前記３層構造の制振鋼板６を曲げ加工を施し、さらに、開口部用の折り曲げ加工を施して、折り曲げ部７を形成する。
その断面図を図２に示す。
（５）別途、前記３層構造制振鋼板と略同一厚さの１層ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４、厚さ２．０ｍｍ）を所用形状に切り出し、係合用突起８（直径１６ｍｍ、長さ４０ｍｍ）を溶接してバケット側板９を形成する。
以上の工程を、図１の（３）に示す。
（６）バケット側板８を前記３層構造制振・消音鋼板６の溶接代３に、アーク溶接機として、（株）ダイヘン製ＩＮＶＥＲＴＥＲ  ＴＩＧ  ＭＩＮＩ  ２００Ｐを用い、シールドガスとして、１００％のアルゴンガスを使用して溶接する。
溶接箇所Ｖを図３に示す。
（７）製造された制振・消音バケット１０を図４に示す。
この実施例１により製造された制振・消音バケット１０の寸法は、
バケットの幅ａ：４２８ｍｍ
バケットの奥行きｂ：２００ｍｍ
バケット側板の高さｃ：１３５ｍｍ
バケット側板頂部の幅ｄ：１２０ｍｍ
開口部からの側板の高さｅ：２５ｍｍ
である。しかし、バケットは、この数値に限られるものではなく、バケット搬送機の種類に応じて、寸法は変えられるものである。
（８）さらに、用途により、必要に応じて、制振・消音バケット内面にポリエチレンシートを貼着する。
【０００９】
【実施例２】
次に、本発明の実施例２として制振・消音シューターの製造について図面に基づき詳細に説明する。
図５、図６、および図７は、本発明に係る制振・消音シューターを製造する溶接加工方法を示す説明図である。
詳述すると、以下のとおりである。
（１）まず、シューターの所用形状にステンレス鋼板１（ＳＵＳ３０４、厚さ０．６ｍｍ）を切り出し、
（２）その上に、両面に接着剤を塗布したポリブチルアクリルレートゴムシート２として、住友スリーエム（株）製ＶＨＢＴＭアクリルフォームＹ−４９１４（厚さ０．２５ｍｍ、剥離紙厚さ０．０８ｍｍ、幅３００ｍｍ）を用い、溶接代３として１０ｍｍを空けて貼り、
（３）さらにその上に、同一形状のステンレス鋼板１（ＳＵＳ３０４、厚さ０．６ｍｍ）を張り合わせる。このようにして、３層構造の制振・消音ステンレス鋼板６からなるシューター垂直板１１、シューター側板１２、およびシューター背面板１３を得る。
（４）別途、前記３層構造制振鋼板と略同一厚さの１層ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４、厚さ１．５ｍｍ）を所用形状に切り出し、シューターアングル１４、シューターフランジ１５を形成する。前記のシューター垂直板１１、シューター側板１２、およびシューター背面板１３に、それぞれシューターアングル１４、シューターフランジ１５を実施例１と同じアーク溶接機を用い、アルゴンガスでシールドして溶接する。
以上の工程を図５に示す。
（５）前記により準備されたシューターアングル１４、シューターフランジ１５付のシューター垂直板１１、シューター側板１２、およびシューター背面板１３を実施例１と同じアーク溶接機を用い、アルゴンガスでシールドして溶接する。
以上の工程を図６に示す。
（６）製造された制振・消音シューター１６を図７に示す。
この実施例２により製造された制振・消音シューター１６の寸法は、
開口部の幅ｆ：５５０ｍｍ
開口部の奥行きｇ：７００ｍｍ
シューターの高さｈ：６５０ｍｍ
開口部の深さｉ：１５０ｍｍ
出口の幅ｊ：２００ｍｍ
出口の奥行きｋ：２００ｍｍ
出口部の高さｌ：１００ｍｍ
である。しかし、シューター１６は、この数値に限られるものではなく、目的・使用場所に応じて、寸法は変えるものである。
【００１０】
【実施例３】
さらに、本発明の実施例３として制振・消音分離器の製造について図面に基づき詳細に説明する。
図８は、本発明に係る制振・消音分離器を示す斜視図である。
詳述すると、以下のとおりである。
（１）まず、分離器の斜面部１７となる形状にステンレス鋼板１（ＳＵＳ３０４、厚さ０．５ｍｍ）を切り出し、
（２）その上に、両面に接着剤を塗布したポリブチルアクリルレートゴムシート２として、住友スリーエム（株）製ＶＨＢＴＭアクリルフォームＹ−４９１４（厚さ０．２５ｍｍ、剥離紙厚さ０．０８ｍｍ、幅３００ｍｍ）を貼付け、縁に沿って、溶接代３としてアクリルフォームを１０ｍｍ幅切り取り、
（３）さらにその上に、同一形状のステンレス鋼板１（ＳＵＳ３０４、厚さ０．５ｍｍ）を張り合わせる。このようにして、３層構造の制振・消音ステンレス鋼板６を得る。
（４）斜面部１７を形成する重ね合わせ部の溶接代３をたたいて、芯材のアクリルフォームを包み込むようにしておき、次いで、その溶接代３を重ね合わせて、実施例１と同じアーク溶接機を用い、アルゴンガスでシールドして溶接する。
重ね合わせた溶接部は元の厚さの約倍の厚さになる。
このようにして分離器の斜面部１７を形成する。
（５）別途、前記３層構造制振鋼板と略同一厚さの１層ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４、厚さ１．５ｍｍ）を所用形状に切り出し、取り付け部１８、フラット板１９を形成する。
（６）分離器の斜面部１７に、前記により準備された取り付け部１８、フラット板１９を実施例１と同じアーク溶接機を用い、アルゴンガスでシールドして溶接する。
（７）製造された制振・消音分離器２０を図８に示す。
この実施例３により製造された制振・消音分離器の寸法は、
分離器の直径ｍ：４００ｍｍ
取り付け部の直径ｎ：５０ｍｍ
フラット板の高さｏ：１５ｍｍ
分離器全体の高さｐ：４５ｍｍ
である。しかし、分離器は、この数値に限られるものではなく、目的・使用場所に応じて、寸法は変えられるものである。
【００１１】
【試験例１】
本発明により製造された３層構造の制振鋼板をサンドイッチ鋼板と称して、大阪市立工業研究所に依頼して以下の報告（大工研報第１７４７号）を受けた。
［制振鋼板の制振特性］
＜使用装置＞
内部摩擦等同時測定装置ＥＧ−ＨＴ（日本テクノプラス株式会社製）
＜測定方法および測定原理＞
試験片の保持方式を片端固定とする減衰法で行い、自由端での減衰振動変位測定から損失係数（η）を算出する。
使用装置の測定原理を図９に示し、以下に概略を述べる。
短冊状試験片の片方を固定し、他方に取り付けた治具に非接触電磁加速器を用いて共振状態を与える。加振方向は試験片の板厚方向であり、その振動の応答検出には非接触変位計を使用する。
損失係数（η）の算出では、共振状態で定常加振を停止した後の減衰振動から対数減衰率（Λ）を計測し、以下の算出式を用いている。
η  ＝  Λ／π
振動変位の大きさは加振器の電圧の増減によって調整され、以下の測定結果で示す振幅ひずみは、この振幅から試験片固定端でのひずみを材料力学的に算出したものある。
ここでの損失係数の測定結果は、絶対値を示すものではなく、基準となる試験片（ステンレス板ＳＵＳ３０４）との比較測定をしたものである。
【００１２】
2004255393.tif 000003
＜測定結果＞
測定温度２４℃における測定結果を表１〜表３に、試験片の長さの違いによる振幅ひずみと損失係数との関係を示す。
2004255393.tif 000004
【００１３】
表１〜表３に示す振幅ひずみと損失係数との関係を、グラフにして、図１０にまとめて示す。
表１〜表３に示す各試験片の自由減衰振動波形をそれぞれ図１１〜図１３に示す。
【００１４】
【試験例２】
本発明により製造された３層構造の制振鋼板をサンドイッチ鋼板と称して、大阪市立工業研究所に依頼して以下の報告（大工研報第１９０２号）を受けた。
［サンドイッチ鋼板の重金属溶出試験］
＜分析項目＞
成分分析（鉛、カドミウム）
溶出試験｛重金属（鉛として）、過マンガン酸カリウム消費量｝
＜分析方法＞
試料（サンドイッチ鋼板）を適宜の細断し、それぞれの分析の用いた。
成分分析には、約１ｇに裁断した試料を精秤し、塩酸および硝酸各々５ｍｌを加えて加温溶解、さらに加熱して過剰の酸を除去して放冷後、水を加えて５０ｍｌとした。この検液中の鉛およびカドミウム濃度を原子吸光法で測定し、試料中の含量（μｇ／ｇ＝重量百万分率、ｐｐｍ）に換算した。
溶出試験には、表面積が２５ｃｍ２になるように裁断した試料に、重金属試験には４％酢酸、過マンガン酸カリウム消費量試験には水を各々５０ｍｌ加え、６０℃で３０分浸漬した後の検液を用い、重金属試験は硫化鉛比濁法にて測定し、鉛換算の溶出濃度（ｍｇＰｂ／ｌ＝μｇＰｂ／ｍｌ）で示した。
過マンガン酸カリウム消費量試験の滴定値は、酸素消費量（ｍｇＯ／ｌ＝μｇＯ／ｍｌ）で示した。
＜試験結果＞
各項目の測定方法ならびに測定値を表４に示す。
2004255393.tif 000005
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の制振鋼板の溶接加工方法およびそれによって製造された制振・消音溶接加工製品は、以下のような効果がある。
（１）溶接代を空けるという単純な構成要件によって、初めて３層構造の制振鋼板を溶接加工することが可能になった。
（２）３層構造制振鋼板の内側層の芯材となる弾性部材として、両面に接着剤を塗布したポリブチルアクリレートゴムシートを使用することにより、９０°の折り曲げ加工、アールの付いた曲げ加工をしても、加工部近傍の内側鋼板に膨れが起きない。
（３）本発明に係る溶接加工製品として、制振・消音バケット、制振・消音シューター、および制振・消音分離器は、従来のステンレス製品に比べて、約１７分の１という優れた消音効果がある。
（４）上記本発明の制振・消音バケット、制振・消音シューター、および制振・消音分離器は、−３０℃から１２５℃の範囲で使用することができるという優れた耐熱性がある。また、経年劣化の問題も少ない。
（５）さらに、本発明の制振・消音溶接製品は、安全で清潔な密封溶接構造が達成され、広範囲な低温特性を有する上に、食品衛生法による検査にも合格しており、冷凍食品の製造用部材として、非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る溶接加工方法の製造工程を示す図である。
【図２】本発明に係る制振・消音バケットの断面図である。
【図３】本発明に係る制振・消音バケットの溶接箇所を示す断面図である。
【図４】本発明に係る制振・消音バケットの斜視図である。
【図５】本発明に係る制振・消音シューターの各部展開図である。
【図６】本発明に係る制振・消音シューターの上下の溶接箇所示す平面図である。
【図７】本発明に係る制振・消音シューターの斜視図である。
【図８】本発明に係る制振・消音分離器の斜視図である。
【図９】制振特性測定装置の測定原理を示す図である。
【図１０】振幅ひずみと損失係数との関係を示すグラフである。
【図１１】Ｌ＝４０ｍｍの試験片の減衰自由振動波形を示す図である。
【図１２】Ｌ＝６０ｍｍの試験片の減衰自由振動波形を示す図である。
【図１３】Ｌ＝８０ｍｍの試験片の減衰自由振動波形を示す図である。
【符号の説明】
１    ステンレス鋼板
２    両面粘着アクリルフォーム
３    溶接代
４    折り曲げ代
５    開口部用の折り曲げ代を延長したステンレス鋼板
６    ３層構造の制振・消音ステンレス鋼板
７    折り曲げ部
８    契合用突起
９    バケット側板
１０  制振・消音バケット
ａ  バケットの幅
ｂ  バケットの奥行き
ｃ  バケット側板の高さ
ｄ  バケット側板頂部の幅
ｅ  開口部からの側板の高さ
Ｖ  溶接箇所
１１  シューター垂直板
１２  シューター側板
１３  シューター背面板
１４  シューターのアングル
１５  シューターのフランジ
１６  制振・消音シューター
ｆ  開口部の幅
ｇ  開口部の奥行き
ｈ  シューターの高さ
ｉ  開口部の深さ
ｊ  出口の幅
ｋ  出口の奥行き
ｌ  出口部の高さ
１７  斜面部
１８  分離器取り付け部
１９  フラット板
２０  制振・消音分離器
ｍ  分離器の直径
ｎ  取り付け部の直径
ｏ  フラット板の高さ
ｐ  分離器全体の高さ
【図１】
2004255393.tif 000006
【図２】
2004255393.tif 000007
【図３】
2004255393.tif 000008
【図４】
2004255393.tif 000009
【図５】
2004255393.tif 000010
【図６】
2004255393.tif 000011
【図７】
2004255393.tif 000012
【図８】
2004255393.tif 000013
【図９】
2004255393.tif 000014
【図１０】
2004255393.tif 000015
【図１１】
2004255393.tif 000016
【図１２】
2004255393.tif 000017
【図１３】
2004255393.tif 000018