特許 7078256 アプセット溶接装置およびアプセット溶接方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-23

(45)【発行日】2022-05-31

(54)【発明の名称】アプセット溶接装置およびアプセット溶接方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 11/02 20060101AFI20220524BHJP

【ＦＩ】

B23K11/02 310

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018146660

(22)【出願日】2018-08-03

(65)【公開番号】P2020019059

(43)【公開日】2020-02-06

【審査請求日】2021-02-22

(73)【特許権者】

【識別番号】508283875

【氏名又は名称】株式会社恵信工業

(74)【代理人】

【識別番号】100114959

【弁理士】

【氏名又は名称】山▲崎▼ 徹也

(72)【発明者】

【氏名】林 義信

【審査官】柏原 郁昭

(56)【参考文献】

【文献】実開平０３－００９２７８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６２－１５９９８０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０１－２１０１７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ １１／０２

Ｂ２３Ｋ １１／０４

Ｂ２３Ｋ １１／２４

Ｂ２３Ｋ １１／３０

Ｂ２１Ｆ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１棒鋼と第２棒鋼の軸芯を一致させた状態で、前記第１棒鋼および前記第２棒鋼を各別に把持する第１クランプおよび第２クランプと、
前記第１クランプおよび前記第２クランプを介して前記第１棒鋼および前記第２棒鋼に通電する通電部と、
前記第１クランプおよび前記第２クランプの少なくとも一方に設けられ、前記第１棒鋼の第１端面と前記第２棒鋼の第２端面とを前記軸芯に沿って互いに押し付ける加圧部と、
前記通電部および前記加圧部の動作を制御する制御部と、
前記第１端面と前記第２端面との当接部位に対向配置され、前記第１棒鋼および前記第２棒鋼に通電・加圧した際に、前記第１棒鋼および前記第２棒鋼の溶接部における外周面のうち周方向に沿った一部に接する当接面を有する壁部材と、
を備えたアプセット溶接装置。

【請求項2】

前記当接面が平面である請求項１に記載のアプセット溶接装置。

【請求項3】

前記当接面が、通電・加圧する前の前記第１棒鋼および前記第２棒鋼の外面形状に沿った曲面である請求項１に記載のアプセット溶接装置。

【請求項4】

前記当接面がセラミックス材で構成されている請求項１から３の何れか一項に記載のアプセット溶接装置。

【請求項5】

第１棒鋼と第２棒鋼の軸芯を一致させた状態で、前記第１棒鋼および前記第２棒鋼を第１クランプおよび第２クランプによって各別に把持する把持工程と、
前記第１クランプおよび前記第２クランプを介して前記第１棒鋼および前記第２棒鋼に通電する通電工程と、
前記第１クランプおよび前記第２クランプの少なくとも一方を駆動して、前記第１棒鋼の第１端面と前記第２棒鋼の第２端面とを前記軸芯に沿って互いに押し付ける押付工程とを有し、
前記第１端面と前記第２端面との当接部位に対し、前記第１棒鋼および前記第２棒鋼の外周面の一部に壁部材を対向配置し、前記押付工程において、前記第１棒鋼および前記第２棒鋼の溶接部の形状を前記壁部材の当接面によって規定するアプセット溶接方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、二本の棒鋼を各別にクランプで保持し、通電しつつ互いに加圧することで棒鋼どうしを溶接するアプセット溶接装置およびアプセット溶接方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のアプセット溶接技術としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものがある。

【0003】

特許文献１に記載されたアプセット溶接技術は、二本の鉄筋どうしを接合する際に、接合部の下半分を覆う半割りガイドと、接合部の上半分を覆う別の半割ガイドとを用意し、これら半割ガイドどうしに掛金を掛けて二本の鉄筋の周囲に環状の壁部を形成する。

【0004】

これら半割ガイドの中で鉄筋どうしをアプセット溶接することで、接合部に形成される膨らみの外径を一定範囲に矯正することができる。また、溶接時に発生するスパッタが周囲に飛散するのを半割りガイドによって防止することもできる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】公開実用新案公報 平３－９２７８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１のアプセット溶接技術では、組み合わせた半割ガイドの軸芯と鉄筋の軸芯とを一致させないと溶接部の膨出高さが周方向に沿って不均一となるため、半割ガイドの設置作業が煩雑となる。

【0007】

また、溶接部の周囲を取り囲む必要があるから、半割ガイドが複数必要になるなど、溶接装置の構成部品数が多くなる。

【0008】

さらに、半割ガイドは、鉄筋どうしの溶接の度に脱着を要するうえに、溶接する鉄筋の外径に応じて取り換える必要がある。よって、溶接作業を効率化するにも限界がある。

【0009】

このように、上記従来のアプセット溶接技術にあっては未だ改善すべき点があり、溶接膨出部の整形機能が高く作業性に優れたアプセット溶接装置およびアプセット溶接方法が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

（特徴構成）
本発明に係るアプセット溶接装置の特徴構成は、第１棒鋼の軸芯と第２棒鋼の軸芯を一致させた状態で、前記第１棒鋼および前記第２棒鋼を各別に把持する第１クランプおよび第２クランプと、
前記第１クランプおよび前記第２クランプを介して前記第１棒鋼および前記第２棒鋼に通電する通電部と、
前記第１クランプおよび前記第２クランプの少なくとも一方に設けられ、前記第１棒鋼の第１端面と前記第２棒鋼の第２端面とを前記軸芯に沿って互いに押し付ける加圧部と、
前記通電部および前記加圧部の動作を制御する制御部と、
前記第１端面と前記第２端面との当接部位に対向配置され、前記第１棒鋼および前記第２棒鋼に通電・加圧した際に、前記第１棒鋼および前記第２棒鋼の溶接部における外周面のうち周方向に沿った一部に接する当接面を有する壁部材と、を備えた点にある。

【0011】

（効果）
本構成によれば、棒鋼どうしの溶接部に膨出部が形成される際に、壁部材の当接面によって溶接部における外周面のうち周方向に沿った一部について膨出部が形成されるのを阻止することができる。例えば、鉄筋コンクリート構造物の柱や梁には、棒鋼の端部どうしを溶接して環状に形成したフープ筋を設置するが、このようなフープ筋を製造する場合に、本溶接装置は極めて有効である。すなわち、溶接部の膨出規制部位をフープ筋の外側に設定することで、溶接部の膨出によるフープ筋の外径寸法の拡大が防止される。よって、コンクリートを打設した際にフープ筋の最外面から外側に存在するコンクリートの被り厚さを大きく確保することができる。

【0012】

本構成の壁部材は、二本の棒鋼の端面どうしの当接部位に対向配置されるから、溶接時に形成される膨出部のうち変形を規制する領域はほんの一部に過ぎない。よって、変形規制に要する壁部材の反力が小さくて済み、溶接装置の構造強化の必要性も少ない。

【0013】

また、本構成の壁部材は、二本の棒鋼の外面に対向する状態に例えば一つだけ設けることができ、溶接装置の構成が極めて簡単で設置作業の負担も少ない。溶接する棒鋼の外径を変更する場合には、壁部材を適宜変更するだけで良い。

【0014】

このように、本構成のアプセット溶接装置であれば、装置の構成は簡略なものとしつつ、所期の形状を備えた溶接部を極めて効率的に得ることができる。

【0015】

（特徴構成）
本発明に係るアプセット溶接装置においては、前記当接面を平面に構成しておくと好都合である。

【0016】

（効果）
第１棒鋼および第２棒鋼のクランプ状態によっては、溶接部の位置が押し付け方向に沿って変化し、あるいは、第１棒鋼等のサイズによっては前記押し付け方向に対して垂直方向つまり鉛直方向に変化する場合がある。しかし、当接面が平面であれば、溶接位置が変化した場合でも、当接面の何れかの位置が溶接部に当接可能である。よって、一つの壁部材を設けるだけで、溶接部の位置変化に対応することができ、アプセット溶接装置の構成を簡略化することができる。

【0017】

また、壁部材は、溶接時のスパッタが付着し、或いは、使用に伴って当接面が乱れるなど消耗品である。よって、壁部材の当接面を平面にすることで、壁部材の構造が極めて簡略なものとなり、壁部材のコスト削減が可能である。

【0018】

（特徴構成）
本発明に係るアプセット溶接装置においては、前記当接面が、通電・加圧する前の前記第１棒鋼および前記第２棒鋼の外面形状に沿った曲面であってもよい。

【0019】

（効果）
本構成の溶接装置で例えば環状のフープ筋を製造する場合、壁部材を第１棒鋼および第２棒鋼の最外面に対向配置する。これにより、フープ筋の外径寸法の拡大を防止することができる。ただし、フープ筋を実際の柱や梁の内部に設置する場合には、柱等の長手方向に対してフープ筋の環状面が垂直とならず傾いて設置されることがある。

【0020】

フープ筋を溶接形成する場合、直線状の棒鋼を環状に曲げて端部どうしを溶接する。この場合、第１棒鋼および第２棒鋼は同じ棒鋼の一端と他端となる。壁部材の当接面はフープ筋の環状面に対して垂直に設置される。仮に当接面が上記平面であれば、溶接部には一部が平面状に規制された膨出領域が形成される。

【0021】

このような膨出部を有するフープ筋が傾いて設置されると、平面状に形成された膨出部の一部が棒鋼本体の最外径の位置よりも外方に変位する。このため、コンクリートの被り厚さが僅かであるが減少する。

【0022】

そこで、本構成の如く、壁部材の表面を第１棒鋼および第２棒鋼の外面形状に沿った曲面とすることで、当該曲面によって形成される膨出部表面の略全ての位置は、棒鋼本体の最外方位置に対して棒鋼の断面中心がある側にオフセットしたものとなる。この結果、仮にフープ筋が傾いた姿勢で柱などに設置された場合でもコンクリートの被り厚さが損なわれないフープ筋を得ることができる。

【0023】

（特徴構成）
本発明に係るアプセット溶接装置においては、前記当接面をセラミックス材で構成することができる。

【0024】

（効果）
セラミックス材は、耐熱性を有し比較的高い圧縮応力を有する。よって、溶接時のスパッタに耐えつつ適切な反力を発揮することができる。このため長期使用が可能であり、経済効果に優れている。

【0025】

（特徴手段）
本発明に係るアプセット溶接方法の特徴手段は、
第１棒鋼の軸芯と第２棒鋼の軸芯を一致させた状態で、前記第１棒鋼および前記第２棒鋼を第１クランプおよび第２クランプによって各別に把持する把持工程と、
前記第１クランプおよび前記第２クランプを介して前記第１棒鋼および前記第２棒鋼に通電する通電工程と、
前記第１クランプおよび前記第２クランプの少なくとも一方を駆動して、前記第１棒鋼の第１端面と前記第２棒鋼の第２端面とを前記軸芯に沿って互いに押し付ける押付工程とを有し、
前記第１端面と前記第２端面との当接部位に対し、前記第１棒鋼および前記第２棒鋼の外周面の一部に壁部材を対向配置し、前記押付行程において、前記第１棒鋼および前記第２棒鋼の溶接部の形状を前記壁部材の当接面によって規定する点に特徴を有する。

【0026】

（効果）
本方法によれば、棒鋼どうしの溶接部に膨出部が形成される際に、壁部材の当接面によって膨出部の一部の形状を規制することができる。よって、例えばフープ筋を製造する場合に、膨出を規制する部位をフープ筋の外側に設定することで、フープ筋の外径寸法の拡大が防止される。よって、コンクリートを打設した際にフープ筋の最外面から外側に存在するコンクリートの被り厚さを最大に確保することができる。

【0027】

また、壁部材の構成が単純であり、二本の棒鋼に対する設置も容易であるから、アプセット溶接装置の構成は簡略なものとしつつ、所期の形状を備えた溶接部を効率的に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】第１実施形態に係る壁部材を有するアプセット溶接装置の要部を示す斜視図

【図2】アプセット溶接装置の要部を示す説明図

【図3】壁部材の配置態様を示す説明図

【図4】溶接膨出部の形状を示す説明図

【図5】第２実施形態に係る壁部材の外観を示す斜視図

【図6】第２実施形態に係る壁部材の配置態様を示す説明図

【図7】溶接膨出部によるコンクリートの被り厚さの変化を示す説明図

【図8】別実施形態に係る壁部材の構成を示す説明図

【図9】溶接部の外観および曲げ試験結果を示す写真

【発明を実施するための形態】

【0029】

〔第１実施形態〕
（概要）
本発明に係るアプセット溶接装置Ｗの第１実施形態について図１乃至図４を参照しながら説明する。アプセット溶接装置Ｗは、図１に示すように、同じサイズの棒鋼Ｂである第１棒鋼Ｂ１と第２棒鋼Ｂ２との軸芯Ｘを一致させた状態で、第１棒鋼Ｂ１および第２棒鋼Ｂ２を各別に把持する第１クランプＣ１および第２クランプＣ２を備えている。

【0030】

例えば第１クランプＣ１は、第１棒鋼Ｂ１の下方を支持する下クランプＣ１ａと第１棒鋼Ｂ１の上方を支持する上クランプＣ１ｂとを備えている。下クランプＣ１ａは上下方向には移動せず、上クランプＣ１ｂが例えば図外の油圧シリンダによって上下移動可能である。溶接する棒鋼Ｂの太さに応じて棒鋼Ｂの把持状態を安定させるために、上クランプＣ１ｂおよび下クランプＣ１ａの双方においてチャック部材３が取り換え可能である。

【0031】

チャック部材３には、棒鋼Ｂのサイズに合わせたＶ字状の溝部３ａが形成されており、棒鋼Ｂをクランプする際の作業性を高めている。この溝部３ａは、棒鋼Ｂのサイズに応じて形成する位置を変更してある。つまり、図３に示すごとく、把持した棒鋼Ｂの背面が、後述する壁部材４の表面と近接するように、溝部３ａの位置と壁部材４との間隔を設定してある。

【0032】

下クランプＣ１ａにこのような溝部３ａが形成されていれば、棒鋼Ｂの把持位置が決定される。よって、上クランプＣ１ｂのチャック部材３においては溝部３ａの形成が必須ではない。例えば、上のチャック部材３には単なる平面が形成されるだけでもよいし、棒鋼Ｂに対する摩擦を高めるための微小凹凸が形成されるものでもよい。

【0033】

（制御部・通電部）
溶接に際しては、第１棒鋼Ｂ１と第２棒鋼Ｂ２とに通電しながら第１クランプＣ１と第２クランプＣ２とを接近させ、第１棒鋼Ｂ１の第１端面Ｂ１ａと第２棒鋼Ｂ２の第２端面Ｂ２ａとを軸芯Ｘに沿って互いに押し付ける。第１クランプＣ１は近接方向には移動せず、第２クランプＣ２のみが加圧部５によって移動可能である。このように第２クランプＣ２のみを駆動させることでアプセット溶接装置Ｗの構造が簡単になる。第２クランプＣ２の当該移動は、例えば、油圧シリンダやエアシリンダのほか電動モータなど各種の駆動方法を用いることができる。

【0034】

これら第１クランプＣ１および第２クランプＣ２における棒鋼Ｂの挟持動作および第２クランプＣ２の押付動作は、作業者のスイッチ操作および制御部６による自動動作により行われる。溶接に際しては、通電部７から第１棒鋼Ｂ１と第２棒鋼Ｂ２とに棒鋼Ｂのサイズに応じた電流を印加するが、この通電作業も制御部６が制御する。

【0035】

（壁部材）
図４には、本実施形態のアプセット溶接装置Ｗによって形成した膨出部Ｆの形状を示す。このように、第１棒鋼Ｂ１と第２棒鋼Ｂ２との突き合わせ部には、溶融した母材が径方向外側に盛り上がって膨出部Ｆが形成される。ただし、膨出部Ｆの一部には、壁部材４によって膨出が阻止された規制面Ｆａが形成される。図４の例では、当該規制面Ｆａは平面となる。

【0036】

このような平面状の規制面Ｆａを形成するために、図１および図３、図４に示すように、第１クランプＣ１が設けられた装置本体Ｗａの一部に壁部材４を設けてある。壁部材４は、第１棒鋼Ｂ１の第１端面Ｂ１ａと第２棒鋼Ｂ２の第２端面Ｂ２ａとの当接部位に対し、第１棒鋼Ｂ１および第２棒鋼Ｂ２の外周面の一部に対向する状態に配置される。壁部材４は第１棒鋼Ｂ１および第２棒鋼Ｂ２に接触するものであっても良いし、所定の隙間を有するものであっても良い。溶接作業に際し、膨出部Ｆの一部の形状を矯正できる位置であれば設置位置は任意である。

【0037】

ただし、壁部材４を溶接前の第１棒鋼Ｂ１および第２棒鋼Ｂ２の外面に当接する状態に配置すると、形成される規制面Ｆａの一部にあっては棒鋼Ｂの外面からの突出量がゼロとなる。よって、鉄筋コンクリート構造物に用いるフープ筋Ｂｆ（後述）を作る場合にはコンクリートの被り厚さの減少を最小に留めることができる。

【0038】

壁部材４は、溶接時のスパッタが付着し、使用に伴って当接面４ａが乱れるなど消耗品である。よって、当接面４ａを平面にすることで、壁部材４の構造が極めて簡略なものとなり、壁部材４のコストを下げることができる。

【0039】

図１に示すように、壁部材４は例えば長方形状の板状部材であり、装置本体Ｗａの壁面Ｗａ１に、例えば２本の取付ボルト８によって固定される。壁部材４は、溶接時に溶融した母材によって押されるため、この押圧力に抵抗できるように、壁部材４の背面の少なくとも一部が装置本体Ｗａの壁面Ｗａ１に当接する。尚、壁部材４の背面の全面が壁面Ｗａ１に当接するものであれば、壁部材４の単位面積当たりの荷重負担が最少となり、壁部材４の厚みを薄くすることができる。

【0040】

壁部材４を設置する領域は、第１棒鋼Ｂ１と第２棒鋼Ｂ２とを突き合わせる位置の近傍に設定すればよい。第１棒鋼Ｂ１および第２棒鋼Ｂ２が鉄筋である場合、例えば呼び径がＤ１６（公称直径１５．９ｍｍ）からＤ３２（公称直径３１．８ｍｍ）までの鉄筋が溶接対象となる。チャック部材３における鉄筋の載置高さを一定とすると、双方の突合位置における軸芯Ｘの高さは、Ｄ１６では約８ｍｍであり、Ｄ３２では約１６ｍｍとなって、８ｍｍの変動幅が生じる。

【0041】

よって、壁部材４の高さ方向の寸法は、この８ｍｍの寸法に対し、例えば上下に２０ｍｍずつぐらいの幅を持たせて少なくとも約５０ｍｍとするのが妥当である。上下に２０ｍｍの余裕を持たせておけば、棒鋼Ｂが壁部材４の縁部に当接することがなく、壁部材４が破損し難くなる。

【0042】

一方、壁部材４の横方向の寸法は、第１棒鋼Ｂ１と第２棒鋼Ｂ２との当接位置の変動に合わせて設定する。溶接する棒鋼Ｂの太さにより、第１クランプＣ１と第２クランプＣ２との距離が変更される。これは、第１クランプＣ１および第２クランプＣ２が電極を兼ねており、第１クランプＣ１および第２クランプＣ２からの棒鋼Ｂの先端までの距離を変えることで棒鋼Ｂの発熱態様を変化させるためである。

【0043】

例えば、呼び径Ｄ１６の鉄筋の場合、クランプ間の距離は４５ｍｍであり、Ｄ３２では７５ｍｍである。このクランプ間の距離は、第１棒鋼Ｂ１が第１クランプＣ１から突き出した長さと、第２棒鋼Ｂ２が第２クランプＣ２から突き出した長さとの合計である。第１クランプＣ１は押付方向Ｙに沿って固定であるから、双方の棒鋼Ｂの当接位置は、Ｄ１６の場合には第１クランプＣ１から２２．５ｍｍの位置であり、Ｄ３２では３７．５ｍｍである。よって、当接位置は押付方向Ｙに沿って１５ｍｍ変化するから、押付方向Ｙに沿う寸法は、当接位置から両側に２０ｍｍ程度の余裕を持たせるとすると、上記１５ｍｍに４０ｍｍを加えて５５ｍｍ程度とするのが適切である。

【0044】

このように壁部材４の当接面４ａを平面にしておくことで、双方の棒鋼Ｂの当接位置が押し付け方向あるいは鉛直方向に変化する場合でも、溶接部は当接面４ａの何れかの位置に当接可能である。よって、一つの壁部材４を設けるだけで溶接部の位置変化に対応することができる。

【0045】

壁部材４は、例えば、一般の鋼材で構成することができる。鋼材としては、例えばクロムモリブデン鋼を用いると、溶接時のスパッタが付着し難くなる。しかし、スパッタの付着をより少なくするにはセラミックス材を用いると好都合である。セラミックス材は、耐熱性を有し比較的高い圧縮応力を有する。よって、溶接時のスパッタに耐え、適切な反力を発揮することができるため長期の使用が可能であり、経済効果に優れている。

【0046】

ただし、セラミックス材は割れ易いため、装置本体Ｗａの壁面Ｗａ１に対してセラミックス材の背面の全面を当接させるのが好ましい。図３には、鋼材によるベース板４１とセラミックス板４２とを組み合わせた例を示すが、ベース板４１がセラミックス板４２を上手くバックアップするように、ベース板４１とセラミックス板４２との接触面の形状を適宜設定すればよい。その場合、ベース板４１と装置本体Ｗａの壁面Ｗａ１とが接触する面についてはそれ程厳密に設定する必要がなく、セラミックス材を用いる場合でも、壁部材４の構成の簡略化が可能である。

【0047】

また、壁部材４を必要最小限の大きさとし、装置本体Ｗａに対して壁部材４の取付位置を移動できるようにしても良い。例えば、所定サイズのセラミックス板４２を一回り大きなサイズのベース板４１に固定し、ベース板４１の縁部にボルト取付用の複数組の孔を設けておくとよい。

【0048】

〔第２実施形態〕
図５および図６に示すように、壁部材４の当接面４ａは、第１棒鋼Ｂ１および第２棒鋼Ｂ２の外面形状に沿った曲面に形成することもできる。これは、第１棒鋼Ｂ１および第２棒鋼Ｂ２を一本の棒鋼Ｂとして環状に曲げ加工し、壁部材４を用いてフープ筋Ｂｆを溶接製造する場合に有利である。

【0049】

フープ筋Ｂｆを柱や梁の主筋に取り付ける場合、フープ筋Ｂｆの施工態様によってはコンクリートの被り厚さが減少する場合がある。図７には、フープ筋Ｂｆが傾いた状態で配置された例を示す。図７（ａ）のフープ筋Ｂｆは、当接面４ａが平面である壁部材４を用いて溶接されたものであり、図７（ｂ）のフープ筋Ｂｆは、当接面４ａが曲面である壁部材４を用いて溶接されたものである。

【0050】

図７（ａ）の場合には、フープ筋Ｂｆが傾くことで、膨出部Ｆにおける平面状の規制面Ｆａの一部がフープ筋Ｂｆの本体における最外部よりも寸法Ｌだけ外側に変位する。つまり、コンクリートの被り厚さが寸法Ｌだけ損なわれることとなる。

【0051】

一方、図７（ｂ）の場合には、壁部材４によって形成された規制面Ｆａは、フープ筋Ｂｆを形成する棒鋼Ｂの外面形状に沿った曲面とされる。この曲面は、例えば、フープ筋Ｂｆの軸芯Ｘに垂直な切断面の半径に対し、長い半径を有する円筒面とする。その結果、形成された規制面Ｆａの全ての領域は、フープ筋Ｂｆの最外方位置に対して軸芯Ｘがある側にオフセットしたものとなる。この結果、仮にフープ筋Ｂｆが傾いた姿勢で柱などに埋設された場合でもコンクリートの被り厚さが損なわれることがない。

【0052】

〔その他の実施形態〕
当接面４ａは、上記平面や円筒面の他に、第１棒鋼Ｂ１および第２棒鋼Ｂ２の外面形状に沿った曲面等に形成するなど各種の形状に設定可能である。当接面４ａの形状は、溶接後に棒鋼Ｂが用いられる部位の都合等に応じて適宜設定すると良い。また、当接面４ａの全体に亘って微小な凹凸を形成してもよい。これにより、膨出部Ｆの規制面Ｆａの表面に微小凹凸が形成され、コンクリートの付着力をより高めることができる。

【0053】

図８に示すように、壁部材４を構成するベース板４１を、例えばくさび状の断面を有するものとしも良い。このようにすると、フープ筋Ｂｆを溶接する場合などに便利である。

【0054】

つまり、環状に成形した棒鋼Ｂの端部を第１クランプＣ１と第２クランプＣ２に装着したとき、フープ筋Ｂｆの姿勢を安定させるためにフープ筋Ｂｆの環状の反対側も何らかの受け部（図外）で保持する必要がある。このとき、受け部の高さが第１クランプＣ１等と同じ高さになるとは限らず、図８に示すように第１クランプＣ１から離れるほど下がった状態にフープ筋Ｂｆが傾斜する場合がある。

【0055】

そこで、ベース板４１を図８に示すように構成し、セラミックス板４２の当接面４ａをフープ筋Ｂｆの傾きに応じて傾斜させることで、溶接部に形成される規制面Ｆａがフープ筋Ｂｆの環状平面に対して垂直になる。

【0056】

このように当接面４ａの傾きを変更するには、ベース板４１の形状を変更することの他に、例えば装置本体Ｗａと壁部材４とに亘って両者の隙間を変更する調節ボルト（図外）を複数備えておくなど任意の構成を採ることができる。

【0057】

（実施例）
図９は、当接面４ａが平面である壁部材４を用いて得た膨出部Ｆの外観を示す写真である。図９（ａ）は膨出部Ｆの側面図であり、図９（ｂ）は膨出部Ｆの正面図である。壁部材４によって形成された規制面Ｆａには、第１棒鋼Ｂ１と第２棒鋼Ｂ２との境界を示す細い溝状の未溶着部９が認められない。これは、第１棒鋼Ｂ１と第２棒鋼Ｂ２との押し付け時に、軟化した母材が当接面４ａに強く押し付けられ、未溶着部９が消滅したためである。一般のアプセット溶接では、膨出部Ｆの中央に第１棒鋼Ｂ１と第２棒鋼Ｂ２との境界として上記未溶着部９が形成され、引張荷重が作用した場合の破断開始点となる懸念が生じる。しかし、本方法による膨出部Ｆでは未溶着部９が形成されないため引張強度の向上が期待できる。

【0058】

図９に示す棒鋼Ｂは、規制面Ｆａが外側になるように曲げ試験を行ったあとの様子でもある。しかし、膨出部Ｆからの割れは認められず、良好な機械的特性を有する溶接部が得られることを確認できた。

【産業上の利用可能性】

【0059】

本発明に係るアプセット溶接装置は、フープ筋の溶接部など膨出部の拡径を抑えたい部位の溶接作業や、特定方向への曲げ特性に優れた溶接部を得る溶接作業に広く適用することができる。

【符号の説明】

【0060】

４ 壁部材
４ａ 当接面
５ 加圧部
６ 制御部
７ 通電部
Ｂ１ 第１棒鋼
Ｂ１ａ 第１端面
Ｂ２ 第２棒鋼
Ｂ２ａ 第２端面
Ｃ１ 第１クランプ
Ｃ２ 第２クランプ
Ｗ アプセット溶接装置
Ｘ 軸芯

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】