(57)【要約】【課題】重ね合わせた複数枚の板の端部と溶接部との間の距離を短くする。【解決手段】重ね合わせた複数枚の板１、２の端部を一対の電極ローラー２５ａ、２６ａによって溶接するシーム溶接装置であって、一対の電極ローラー２５ａ、２６ａは、複数枚の板１、２の板面に対して対向して配置し、複数枚の板１、２の板面に対して相互に反対方向に傾斜した面を有し、相互に反対方向に傾斜した面に複数枚の板１、２の端部を当接させるために複数枚の板１、２に対して進退自在に保持されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重ね合わせた複数枚の板の端部を一対の電極ローラーによって溶接するシーム溶接装置であって、
前記一対の電極ローラーは、
前記複数枚の板の板面に対して対向して配置し、
前記複数枚の板の板面に対して相互に反対方向に傾斜した面を有し、
前記相互に反対方向に傾斜した面に前記複数枚の板の端部を当接させるために前記複数枚の板に対して進退自在に保持されていることを特徴とするシーム溶接装置。
【請求項２】
前記一対の電極ローラーは、前記複数枚の板の板面に対して傾斜した面が形成されるように、それぞれのローラーの回転軸が交差するようにハの字状に開いていることを特徴とする請求項１に記載のシーム溶接装置。
【請求項３】
前記一対の電極ローラーが前記複数枚の板の端部と当接する当接面は、テーパー形状であることを特徴とする請求項１に記載のシーム溶接装置。
【請求項４】
前記一対の電極ローラーは、保持手段により保持されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシーム溶接装置。
【請求項５】
前記一対の電極ローラーは、前記保持手段の位置を制御する制御手段によって、前記複数枚の板の端部に当接されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシーム溶接装置。
【請求項６】
前記複数枚の板は、当該複数枚の板の厚み方向の相互方向から治具によって加圧し保持されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシーム溶接装置。
【請求項７】
前記一対の電極ローラーを保持する保持手段は、
前記一対の電極ローラーの内の一方の電極ローラーを保持する第１保持手段と、
前記一対の電極ローラーの内の他方の電極ローラーを保持する第２保持手段と、
から構成され、
前記第１および第２保持手段は、前記複数枚の板の厚み方向に進退自在に保持され、前記制御手段によって前記一対の電極ローラー間ピッチを調節することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシーム溶接装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記保持手段を前記複数枚の板の端部に沿って移動させ、
前記一対の電極ローラーを回転させることによって当該複数枚の板の端部を連続的に溶接することを特徴とする請求項５に記載のシーム溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被溶接物の溶接部と被溶接物の端部との間の距離を必要最小限に抑えることが可能なシーム溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シーム溶接は、たとえば下記の特許文献１に示されているように、二枚の板を重ね合わせた被溶接物を一対の電極ローラーで挟圧支持し、一対の電極ローラー間に電流を流しながら被溶接物を移動させることによって溶接を行っている。具体的に、シーム溶接は、一対の電極ローラーのいずれかに被溶接物を当接させ、一対の電極ローラーの片側もしくは両側から加圧することで被溶接物となる二枚の板の接触面を密着させる。そして、電極ローラー間を通電させることによって溶接を行う。電極ローラーは回転可能に支持され、両電極ローラーを回転させつつ加圧し通電することで被溶接物を連続的に溶接できるようになっている。
【０００３】
たとえば、シーム溶接で二枚の板を溶接する場合、シーム溶接時の電極ローラーが二枚の板に加える加圧力や、二枚の板間の材料溶融や軟化によって、一対の電極ローラーの当接面は磨耗し潰れて変形する。その一対の電極ローラーの変形は、二枚の板の外側に向けて傾斜するように起こる。この電極ローラーの変形による不安定な溶接条件では、二枚の板の端部に対して不完全な溶接しかできず、品質不良が生じやすくなるという問題が生じる。
【０００４】
また、電極ローラーが二枚の板に加える加圧力の分力によって、電極ローラーには、二枚の板の外側に向けて力が作用する。同様に、二枚の板には、電極ローラーから離れる方向に力が作用する。これらの作用によって、電極ローラーが溶接しようとする二枚の板の端部の溶接部からずれたり、さらには、二枚の板が電極ローラーから外れたりしてしまい、溶接が完全にはできなくなるという問題が発生する。また、電極ローラーが変形していた場合にも、二枚の板の端部に対して不完全な溶接しかできず、品質不良が生じやすくなるという問題が生じる。
【０００５】
これらの問題を解消するために、従来、二枚の板の端部をシーム溶接する場合は、溶接部と二枚の板の端部との間の距離を板厚ｔの３倍程度とるという対策を採っている。
【特許文献１】特開平１１−４７９４３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような対策を採ったとしても、二枚の板の端部を溶接する他の溶接装置と比較すると溶接部から二枚の板の端部までの距離が大きくなってしまう。このため、部品設計の自由度は低くなり、必要な材料サイズも大きくなり、材料コストも高くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、被溶接物の溶接部と被溶接物の端部との間の距離を必要最小限に抑えることが可能な、シーム溶接装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明のシーム溶接装置は、重ね合わせた複数枚の板の端部を一対の電極ローラーによって溶接するシーム溶接装置であって、前記一対の電極ローラーは、前記複数枚の板の板面に対して対向して配置し、前記複数枚の板の板面に対して相互に反対方向に傾斜した面を有し、前記相互に反対方向に傾斜した面に前記複数枚の板の端部を当接させるために前記複数枚の板に対して進退自在に保持されている。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように構成された本発明に係るシーム溶接装置よれば、シーム溶接時に電極ローラーが、重ね合わせた複数枚の板に加圧する力と、複数枚の板間に起こる材料溶融や軟化とにより、一対の電極ローラーの当接する面が潰れて複数枚の板の外側に向けて傾斜しても問題は生じない。なぜなら、一対の電極ローラーを複数枚の板の端部に押し当て加圧しているため、一対の電極ローラーが複数枚の板から受ける力は打ち消されるからである。これにより、複数枚の板の端部でのシーム溶接において、一対の電極ローラーが複数枚の板から外れることなく、安定した品質のシーム溶接が実施可能である。その結果、溶接部と複数枚の板の端部との距離が短い部品のシーム溶接が可能となり、複数枚の板の材料のサイズを小さくしてコストを安価にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。しかし、本発明の技術的範囲は以下の実施形態のみには制限されない。なお、以下の図面では、説明の明確化のために各構成要素を誇張して表現している。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１１】
［第１の実施形態］  
図１は、本発明の第１の実施形態のシーム溶接装置の要部断面図である。図２は、本発明の第１の実施形態のシーム溶接装置における溶接状態を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、第１の実施形態のシーム溶接装置は、水平面に対して相互に反対方向に傾斜した面を持った一対の電極ローラー２５ａ、２６ａにより二枚の板１、２を溶接するシーム溶接装置である。このシーム溶接装置は、二枚の板１、２を保持する治具２１、２２と、一対の電極ローラー２５ａ、２６ａを保持する保持手段２７ａと、一対の電極ローラー２５ａ、２６ａの移動を制御する制御手段により構成される。なお、本実施形態では被溶接物として２枚の板を例示して説明するが、本発明は、３枚以上の板を同時に溶接する場合にも適用することができるのは言うまでもない。また、二枚の板１、２の板面を水平面に設置した例示を用いて説明するが、本発明は、水平面以外の設置状態にも適用することができるのは言うまでもない。同様に、二枚の板１、２の板面に対する電極ローラーの設置状態も適宜変更できるのは言うまでもない。
【００１３】
二枚の板１、２は、重ね合わせた状態で治具２１、２２によって堅固に固定される。二枚の板１、２は、治具２１、２２により加圧２３、２４され、二枚の板１、２が保持される。
【００１４】
一対の電極ローラー２５ａ、２６ａは、溶接する二枚の板１、２の溶接部の大きさに対して十分に大きい面積の面を有する幅広の電極ローラーである。一対の電極ローラー２５ａ、２６ａは、二枚の板１、２の水平面に対して対向して配置されている。一対の電極ローラー２５ａ、２６ａの回転軸は、二枚の板１、２の水平面に対して傾斜した面が形成されるように、交差するようにハの字状に開いている。保持手段２７ａは電極ローラー２５ａ、２６ａを傾斜させた状態で保持する。つまり、電極ローラー２５ａ、２６ａの回転軸を二枚の板１、２の水平面に対して相互に反対方向に傾斜させて、保持手段２７ａによって保持する。電極ローラー２５ａ、２６ａの傾斜角度および電極ローラー２５ａ、２６ａ間のピッチは、溶接する二枚の板１、２のサイズに合わせて、保持手段２７ａによって固定する。また、保持手段２７ａによって電極ローラー２５ａ、２６ａは、相互に反対方向に傾斜した面に二枚の板１、２の端部を当接させるために二枚の板１、２に対して進退自在に保持されている。
【００１５】
図２に示すように、本実施形態の溶接装置では、まず、治具２１、２２で加圧し保持された二枚の板１、２の端部を、傾けられた幅広な電極ローラー２５ａ、２６ａの当接面に当接させる。次に、制御手段で制御することによって、保持手段２７ａの位置を二枚の板１、２に水平近接移動させ、電極ローラー２５ａ、２６ａを二枚の板１、２の端部に押し当てて加圧２８する。その際、二枚の板１、２には、電極ローラー２５ａ、２６ａの面角度の作用により、二枚の板１、２を板厚方向に加圧する力３０、３１が二枚の板１、２の端部に作用する。最後に、電極ローラー２５ａ、２６ａ間に通電を行い、発生する抵抗発熱により二枚の板１、２の端部を溶接する。二枚の板１、２の端部に沿って保持手段２７ａを移動させれば、電極ローラー２５ａ、２６ａを回転させることによって、二枚の板１、２の端部を連続的に溶接することが可能である。
【００１６】
二枚の板１、２の水平面に対して、傾斜させた電極ローラー２５ａ、２６ａを用いることによって、シーム溶接時に電極ローラー２５ａ、２６ａが二枚の板１、２の端部を加圧する加圧力と、二枚の板１、２間に起こる材料溶融や軟化とにより、電極ローラー２５ａ、２６ａの当接する面が潰れて二枚の板１、２の外側に向けて傾斜することになったとしても、電極ローラー２５ａ、２６ａは二枚の板１、２の水平方向から押し当てて二枚の板１、２を加圧２８しているため、電極ローラー２５ａ、２６ａを二枚の板１、２の外側へ向ける力は打ち消される。これにより、二枚の板１、２の端部でのシーム溶接でも電極ローラー２５ａ、２６ａが二枚の板１、２から外れることなく、安定した品質のシーム溶接が実施可能である。その結果、シーム溶接部と二枚の板１、２の端部の距離が短い部品であっても溶接が可能となり、材料サイズも小さくできてコストを安価にできる。
【００１７】
［第２の実施形態］  
次に、図３を参照して、第２の実施形態のシーム溶接装置について説明する。図３は、本発明の第２の実施形態のシーム溶接装置における溶接状態を示す図である。なお、第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明する。
【００１８】
第１の実施形態のシーム溶接装置では、二枚の板１、２の水平面に対して、幅広の電極ローラー２５ａ、２６ａの回転軸をそれぞれ反対方向に傾斜させている。つまり、電極ローラー２５ａ、２６ａの軸を二枚の板１、２の水平面に対して、ハの字状に傾斜させて、保持手段２７ａによって保持している。
【００１９】
これに対し、図３に示すように、第２の実施形態のシーム溶接装置では、電極ローラー２５ｂ、２６ｂとして、当接面がテーパー状の電極ローラーを採用している。すなわち、本実施形態のシーム溶接装置は、二枚の板１、２の水平面に対して、二枚の板１、２を当接する電極ローラー２５ｂ、２６ｂの当接面は対向しつつ傾いているものの、電極ローラー２５ｂ、２６ｂの軸は平行に、保持手段２７ｂによって保持されている。電極ローラー２５ｂ、２６ｂの当接面は、第１の実施形態と同様に、二枚の板１、２の溶接部に対して十分大きく幅が広い方が好適である。
【００２０】
また、図３に示すように、本実施形態の溶接装置は、前記第１の実施形態と同様に、まず、治具で加圧保持された二枚の板１、２の端部を、傾けられた幅広な電極ローラー２５ｂ、２６ｂの当接面に当接させる。ここで、図３では電極ローラー全体がテーパー形状のものを図示して説明するが、本発明は、二枚の板１、２の端部が当接する一部の面だけがテーパー形状をした電極ローラーを適用することができるのは言うまでもない。たとえば、当接面だけがテーパー形状で、他の部分が円筒形状である電極ローラーを適用することもできる。次に、制御手段で制御することによって、保持手段２７ｂの位置を二枚の板１、２に水平近接移動させ、電極ローラー２５ｂ、２６ｂを二枚の板１、２の端部に押し当てて加圧２８する。その際、二枚の板１、２には、電極ローラー２５ｂ、２６ｂの面角度の作用により、二枚の板を板厚方向に加圧する力３０、３１が作用する。最後に、電極ローラー２５ｂ、２６ｂ間に通電を行い、発生する抵抗発熱により二枚の板１、２の端部を溶接する。
【００２１】
当接面がテーパー状の電極ローラー２５ｂ、２６ｂを用いることによって、シーム溶接時に電極ローラー２５ｂ、２６ｂが二枚の板１、２を加圧する加圧力と、二枚の板１、２間に起こる材料溶融や軟化とにより、電極ローラー２５ｂ、２６ｂの当接する面が潰れて二枚の板１、２の外側に向けて傾斜しても、電極ローラー２５ｂ、２６ｂは二枚の板１、２の端部を水平方向から押し当て加圧２８しているため、電極ローラー２５ｂ、２６ｂを二枚の板１、２の外側へ向ける力は打ち消される。これにより、二枚の板１、２の端部でのシーム溶接でも電極ローラー２５ｂ、２６ｂが二枚の板１、２から外れることなく、安定した品質の良いシーム溶接が実施可能である。その結果、溶接部と二枚の板１、２端部の距離が短い部品であってもシーム溶接が可能となり、材料サイズも小さくできてコストを安価にできる。
【００２２】
［第３の実施形態］  
最後に、図４を参照して、第３の実施形態のシーム溶接装置について説明する。図４は、本発明の第３の実施形態のシーム溶接装置における溶接状態を示す図である。なお、第１および第２の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明する。
【００２３】
第１または第２の実施形態のシーム溶接装置では、一対の電極ローラー２５ａ、２６ａまたは２５ｂ、２６ｂを一つの保持手段２７ａまたは２７ｂによって固定し保持している。
【００２４】
これに対し、図４に示すように、第３の実施形態のシーム溶接装置では、一対の電極ローラー２５ａ、２６ａを、一方の電極ローラー２５ａを保持する第１保持手段３２と、他方の電極ローラー２６ａを保持する第２保持手段３３とによって保持している。
【００２５】
第１および第２保持手段３２、３３は、少なくとも一方が二枚の板１、２の厚み方向に進退自在に保持される。このため、本実施形態のシーム溶接装置は、制御手段によって、一対の電極ローラー２５ａ、２６ａ間ピッチの距離が調整３４できる構造となっている。
【００２６】
図４に示すように、本実施形態の溶接装置は、まず、第１および第２保持手段３２、３３を制御手段で制御することによって、電極ローラー２５ａ、２６ａの間隔を二枚の板１、２の厚みを考慮して最適な距離に設定する。この距離が大きすぎると二枚の板１、２の端部が電極ローラー２５ａ、２６ａの奥の方で当接することになり、一方、この距離が小さすぎると二枚の板１、２の端部が電極ローラー２５ａ、２６ａの手前の方で当接することになるからである。ここでの最適な距離とは二枚の板１、２の端部が電極ローラー２５ａ、２６ａの中央に位置する距離である。
【００２７】
次に、治具で加圧保持された二枚の板１、２の端部を、傾けられた幅広な電極ローラー２５ａ、２６ａの当接面に当接させる。次に、制御手段で制御することによって、第１および第２保持手段３２、３３の位置を二枚の板１、２に水平近接移動させ、電極ローラー２５ａ、２６ａを二枚の板１、２の端部に押し当てて加圧２８する。その際、二枚の板１、２には、電極ローラー２５ａ、２６ａの面角度の作用により、二枚の板１、２を板厚方向に加圧する力３０、３１が作用する。最後に、電極ローラー２５ａ、２６ａ間に通電を行い、発生する抵抗発熱により二枚の板１、２の端部を溶接する。
【００２８】
二枚の板１、２の水平面に対して、対向しつつ傾きを有する電極ローラー２５ａ、２６ａを用いることによって、シーム溶接時に電極ローラー２５ａ、２６ａが二枚の板１、２に加圧する加圧力と、二枚の板１、２間に起こる材料溶融や軟化とにより、電極ローラー２５ａ、２６ａの当接する面が潰れて二枚の板１、２の外側に向けて傾斜しても、電極ローラー２５ａ、２６ａは二枚の板１、２の水平方向から押し当て加圧２８しているため、電極ローラー２５ａ、２６ａを二枚の板１、２外側へ向ける力は打ち消される。これにより、二枚の板１、２の端部でのシーム溶接でも電極ローラー２５ａ、２６ａが二枚の板１、２から外れることなく、安定した品質の良いシーム溶接が実施可能である。その結果、溶接部と二枚の板１、２の端部の距離が短い部品であってもシーム溶接が可能となり、材料サイズも小さくできてコストを安価にできる。
【００２９】
さらに、連続生産時に、複数の板を同じ電極ローラー２５ａ、２６ａを用いてシーム溶接するため、電極ローラー２５ａ、２６ａは磨耗してしまうことがある。磨耗するたびに電極ローラー２５ａ、２６ａを交換していては、溶接コストが上昇してしまう。そこで、電極ローラー２５ａ、２６ａの保持手段を分割し、磨耗量に合わせて電極ローラー２５ａ、２６ａ間ピッチを調整３４することにより、二枚の板１、２の端部と電極ローラー２５ａ、２６ａの当接面との位置を変え、電極ローラー２５ａ、２６ａの交換までの寿命を延ばすことが可能である。
【００３０】
ここで、第１から第３の実施形態のシーム溶接装置を用いて溶接される被溶接物は、上記において二枚の板を重ね合わせたものに限定したが、治具を用いることにより加圧保持した三枚以上の板を重ね合わせたものについても本発明の適用は可能である。
【００３１】
また、第２の実施形態のシーム溶接装置の保持手段を分割し、電極ローラー２５ｂ、２６ｂ間ピッチを調整可能な構造にすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、被溶接物である二枚の板の端部に、当該二枚の板の水平面に対して、対向して設けられ、傾斜した当接面を有する一対の電極ローラーを二枚の板の端部に当接させ、当該一対の電極ローラーを当該二枚の板の方向に水平近接移動させる。このため、加圧通電し溶接する際に、二枚の板が電極ローラーから外れることを防ぐことができ、さらに、二枚の板の溶接部と端部との距離を最小限に抑えることができる。材料サイズを小さくして、コストが安価なシーム溶接装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態のシーム溶接装置を示す要部断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態のシーム溶接装置における溶接状態を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態のシーム溶接装置における溶接状態を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態のシーム溶接装置における溶接状態を示す図である。る。
【符号の説明】
【００３４】
１、２  板、
２１、２２  治具、
２３、２４、２８、３０、３１  力、
２５ａ、２６ａ  電極ローラー、
２５ｂ、２６ｂ  当接面がテーパー状の電極ローラー、
２７ａ、２７ｂ  保持手段、
２９  溶接部、
３４  電極ローラー間ピッチ調整。
【図１】
2009214142.tif 000003
【図２】
2009214142.tif 000004
【図３】
2009214142.tif 000005
【図４】
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