特許 7462421 ガス圧接用バーナー

(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】2024-03-28

(45)【発行日】2024-04-05

(54)【発明の名称】ガス圧接用バーナー

(51)【国際特許分類】

   B23K 20/00 20060101AFI20240329BHJP

   F23D 14/58 20060101ALI20240329BHJP

【ＦＩ】

B23K20/00 330C

F23D14/58 B

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020002477

(22)【出願日】2020-01-09

(65)【公開番号】P2021109201

(43)【公開日】2021-08-02

【審査請求日】2022-12-22

(73)【特許権者】

【識別番号】312012689

【氏名又は名称】二瓶 ひろみ

(74)【代理人】

【識別番号】100129159

【弁理士】

【氏名又は名称】黒沼 吉行

(72)【発明者】

【氏名】二 瓶 ひ ろ み

【審査官】黒石 孝志

(56)【参考文献】

【文献】特開平８－２６７２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１９７８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２４２０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３３４６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３１７６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２００６－００７８１７１（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ２０／００

Ｆ２３Ｄ １４／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

仮想軸心線上に直列する固定仮想体および加圧仮想体の互いに同一の直径Ｄの仮想接合端面同士を接合された場合に、これら仮想接合端面から加熱炎放射距離を隔てて包囲する環の一部をなし、当該仮想軸心線と、この仮想軸心線に直交し且つ当該仮想接合端面を通る中心線とから仮想された平面を境として対峙する面対象形とされ、夫々の基端から先端に掛けてガス管路が連通された弓型ヘッドの一対が、これら一対の弓型ヘッドの夫々の先端がわと基端がわ、および中途部の中の少なくとも先端がわと基端がわに、当該仮想接合端面に向けた中央火口がガス管路に連通されて設けられ、これら一対の弓型ヘッドの仮想軸心線方向の加圧仮想体がわに面する加圧がわ側壁の当該仮想軸心線の周回り方向に等角度置きとなる複数箇所に、該加圧仮想体の周壁の、仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄに等しい距離Ｌ１離れた位置に向けた加圧側サイド火口が、ガス管路に連通されて設けられ、これら一対の弓型ヘッドの仮想軸心線方向の加圧がわ側壁とは反対がわとなる固定仮想体がわに面する固定がわ側壁の仮想軸心線の周回り方向に等角度置きとなる複数箇所に、該固定仮想体の周壁の仮想接合端面からその仮想軸心線方向の直径Ｄの１／２に相当する距離Ｌ３離れた位置に向けた固定側近サイド火口、および、当該固定仮想体の周壁の仮想接合端面からその仮想軸心線ＢＣ方向の直径Ｄに等しい距離Ｌ２離れた位置に向けた固定側遠サイド火口が、夫々ガス管路に連通されて設けられた上、これら一対の弓型ヘッドの各基端がわが、吹管取付け口に左右対称形状に枝分かれされる如く接続された一対のガス供給管の先端部の夫々に接続されたものとしたことを特徴とするガス圧接用バーナー。

【請求項2】

仮想軸心線上に直列する固定仮想体および加圧仮想体の互いに同一の直径Ｄの仮想接合端面同士を接合された場合に、これら仮想接合端面から遠心方向に加熱炎放射距離を隔てて該仮想接合端面を包囲する環の一部をなし、当該仮想軸心線と、この仮想軸心線に直交し且つ当該仮想接合端面を通る中心線とから仮想された平面を境として対峙する面対象形とされ、夫々の基端から先端に掛けてガス管路が連通された弓型ヘッドの一対が、これら一対の弓型ヘッドの夫々の先端がわと基端がわ、および中途部の中の少なくとも先端がわと基端がわに、当該仮想接合端面に向けた中央火口が該ガス管路に連通されて設けられ、これら一対の弓型ヘッドの仮想軸心線方向の加圧仮想体がわに面する加圧がわ側壁の仮想軸心線の周回り方向に等角度置きとなる複数箇所に、この加圧仮想体の周壁の仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄに等しい距離Ｌ１離れた位置に向けた加圧側サイド火口がガス管路に連通されて設けられ、これら一対の弓型ヘッドの仮想軸心線方向の加圧がわ側壁とは反対がわとなる固定仮想体がわに面する固定がわ側壁の仮想軸心線の周回り方向に等角度置きとなる複数箇所に、当該固定仮想体の周壁の、仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄの１／２に相当する距離Ｌ３離れた位置に向けた固定側近サイド火口、および、この固定仮想体の周壁の、仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄに等しい距離Ｌ２離れた位置に向けた固定側遠サイド火口が、夫々ガス管路に連通されて設けられた上、これら一対の弓型ヘッドの各基端がわが、吹管取付け口に左右対称形状に枝分かれされる如く接続された一対のガス供給管の先端部の夫々に接続され、その中央火口が、仮想接合端面を遠心方向から同心上に包囲するよう、これら一対の弓型ヘッドを固定支持した場合に、ガス圧接の進行に伴い、その仮想接合端面が固定仮想体の外端がわに向けて僅かに加圧移動されると、固定側近サイド火口および固定側遠サイド火口からの加熱炎によるシールドが、該仮想接合端面を含む圧接部の膨らみ部分を外気から隔絶され続けるよう包まれてなるものとしたことを特徴とするガス圧接用バーナー。

【請求項3】

仮想軸心線上に直列する固定仮想体および加圧仮想体の互いに同一の直径Ｄの仮想接合端面同士を接合された場合に、該仮想接合端面から遠心方向に加熱炎放射距離を隔てて包囲する環の接線上に配された八角形中の仮想軸心線に直交し、当該仮想接合端面を通る中心線に交叉する対辺である２辺を除き、この仮想軸心線の周回り方向に１８０°隔てて対峙する連続した３辺からなる２個であり、夫々の３辺が先端部と基端部および中途部とからなる平板状であって、夫々の基端部から先端部に掛けてガス管路が連通された弓型ヘッドの一対が、これら一対の弓型ヘッドの先端部と基端部および中途部の中、少なくとも先端部および基端部の夫々の仮想接合端面の遠心方向に対峙する複数箇所に、これら仮想接合端面に向けた中央火口がガス管路に連通されて設けられ、これら一対の弓型ヘッドの先端部ないし基端部の該仮想軸心線方向の該加圧仮想体がわに面する加圧がわ側壁、および、加圧がわ側壁とは反対がわとなる固定仮想体がわに面する固定がわ側壁の双方の仮想軸心線の周回り方向に等角度置きとなる複数箇所から仮想軸心線方向の外端がわに向けて角度チップが突設され、これら一対の弓型ヘッドの加圧がわ側壁の各角度チップには、当該加圧仮想体の周壁の、仮想接合端面から該仮想軸心線方向の該直径Ｄに等しい距離Ｌ１離れた位置に向けた加圧側サイド火口が、ガス管路に連通されて設けられ、これら一対の弓型ヘッドの固定がわ側壁の各角度チップには、当該固定仮想体の周壁の、仮想接合端面から該仮想軸心線方向の該直径Ｄの１／２に相当する距離Ｌ３離れた位置に向けた固定側近サイド火口、および、当該固定仮想体の周壁の、仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄに等しい距離Ｌ２離れた位置に向けた固定側遠サイド火口が夫々ガス管路に連通されて設けられた上、これら一対の弓型ヘッドの各基端部が、吹管取付け口に左右対称形状に枝分かれされる如く接続された一対のガス供給管の先端部の夫々に接続されてなるものとしたことを特徴とするガス圧接用バーナー。

【請求項4】

弓型ヘッドが、先端部と基端部および中途部に仮想軸心線方向の厚みを有する背壁と、該背壁の仮想軸心線方向端から夫々仮想接合端面がわに向けて延伸された固定がわ側壁および加圧がわ側壁、および、該背壁の先端と該固定がわ側壁および該加圧がわ側壁の間を閉鎖する先端壁が一体化され、先端壁と固定がわ側壁および加圧がわ側壁の仮想接合端面と対峙する端で囲まれた範囲に装着口が開口されると共に、その先端部および基端部に相当する固定がわ側壁および加圧がわ側壁に夫々チップ用切欠を有し、基端部にガス供給管が接続される接続部が設けられたバケットを有し、該バケットの各チップ用切欠に対し角度チップが組み込まれ、このバケットの装着口には、装着口の仮想軸心線方向の固定がわ側壁ないし加圧がわ側壁の内壁間寸法の中、固定がわ側壁の内がわおよび加圧がわ側壁の内がわの夫々に配された一対のサイドプレートと、これら一対のサイドプレートの間に挟み込まれ積層状に一体化され、仮想接合端面の遠心方向に対峙する露出壁の、バケットの先端部と基端部および中途部に夫々配される各部分の中の少なくとも先端部および基端部の夫々に配される各部分の複数箇所に、仮想接合端面に向けた中央火口がガス管路に連通する如く穿設されたセンタープレートとからなり、当該露出壁とは反対がわとなる後壁に、このバケットの固定がわ側壁および加圧がわ側壁の夫々チップ用切欠に対峙するチップ用嵌合溝が凹設された火口ブロックが、各チップ用嵌合溝に角度チップが嵌合されると共に、当該バケットの装着口に対し、火口ブロックの後壁と、バケットの背壁、先端壁、固定がわ側壁および加圧がわ側壁の各内壁との間にガス管路が連通する如く組み込まれたものとしてなる、前記請求項３記載のガス圧接用バーナー。

【請求項5】

各角度チップが、該角度チップのチップ背壁の範囲内に、加圧側サイド火口、固定側近サイド火口および固定側遠サイド火口の基端が連通された、仮想軸心線方向の直線状の溝路が刻設されると共に、該溝路にはガス管路が連通され、バケットの固定がわ側壁がわに突出された角度チップのチップ背壁がわには、この角度チップのチップ背壁がわに嵌合する凹欠溝が刳り抜き状に縦設された柱状カバーが、同角度チップのチップ背壁がわに凹欠溝が嵌合されると共に、柱状カバーの基端が固定がわ側壁に接合され、溝路が密閉状となるよう結合されてなるものとした、前記請求項４記載のガス圧接用バーナー。

【請求項6】

中央火口、加圧側サイド火口、固定側近サイド火口または固定側遠サイド火口の少なくとも何れか一つが、先端がわを筒状とされた筒状先端部とされ、該筒状先端部の基部からガス管路との接続部分までが、ガス管路に向けて口径が漸次拡大された錐状基端部とされ、該錐状基端部の最大口径が、ガス管路の口径よりも小径に設定されてなるものとした、前記請求項１ないし請求項５何れか一記載のガス圧接用バーナー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、同一軸心線上に直列状に配された一対の鉄筋の接合端面同士を、ガス圧接工法によって一体化する際に用いられるリングバーナー技術に関連するものであり、特に、リングバーナーを固定状に支持したままであってもガス圧接の対象となる鉄筋の突き合わせ圧接部分、およびその近傍を含む範囲を、より確実に加熱炎によるシールドで包囲し、該接合端面間に酸素が浸入することがなく、より安定に溶接可能とするガス圧接用バーナーを製造、提供する分野を初め、その分野には属していないが、そこでの技術的思想の創作内容を取り入れたと同定されるような類いのものを製造、提供する分野についてまでをも含むのは勿論のこと、それらの分野に係って行う輸送、保管、組み立ておよび設置に必要となる設備、器具類を提供、販売する分野から、それら資材や機械装置、部品類に必要となる素材、例えば、木材、石材、各種繊維類、プラスチック、各種金属材料等を提供する分野、それらに組み込まれる電子部品やそれらを集積した制御関連機器の分野、各種計測器の分野、当該設備、器具を動かす動力機械の分野、そのエネルギーとなる電力やエネルギー源である電気、オイルの分野といった一般的に産業機械と総称されている分野、更には、それら設備、器具類を試験、研究したり、それらの展示、販売、輸出入に係わる分野、将又、それらの使用の結果やそれを造るための設備、器具類の運転に伴って発生するゴミ屑の回収、運搬等に係わる分野、それらゴミ屑を効率的に再利用するリサイクル分野などの外、現時点で想定できない新たな分野までと、関連しない技術分野はない程である。

【背景技術】

【0002】

（着目点）
土木、建設分野における鉄筋コンクリート用鋼棒のガス圧接工法は、例えば、図１８に示すように、圧接器ＰＭの固定がわクランプＦＣと可動がわクランプＭＣとの間の略中央に、ガス圧接の対象となる２本の鉄筋ＦＢ，ＰＢの互いの接合端面ＢＳが配されるよう、該固定がわクランプＦＣに対し、固定がわとなる１本の鉄筋ＦＢの中途部が緊締固定され、該可動がわクランプＭＣに対し、加圧がわとなる他の１本の鉄筋ＰＢの中途部が緊締固定され、該固定がわの鉄筋ＦＢと該加圧がわの鉄筋ＰＢとが同一仮想軸心線ＢＣ上に直列状に配された上、該圧接器ＰＭには加圧器ＲＣが接続され、該加圧器ＲＣからの圧力Ｐが、該可動がわクランプＭＣを介して、該加圧がわとなる鉄筋ＰＢに加えられ、該固定がわの鉄筋ＦＢおよび該加圧がわの鉄筋ＰＢの双方の接合端面ＢＳ間に、同図１８中の白抜き矢印に示す方向に充分な圧力Ｐが加えられるものとなっている。

【0003】

図１７および図１８に例示するとおり、リングバーナーＲＢには、アセチレンガスおよび酸素の調整器に繋げられた吹管に対し、接続される吹管取付け口９が設けられており、作業員は、該リングバーナーＲＢが接続された吹管を把持して操作し、該リングバーナーＲＢの複数の火口６，６，……が、該接合端面ＢＳの直径Ｄから遠心方向に加熱炎放射距離ＦＤを隔てて環状に包囲するよう配置させ、該接合端面ＢＳの周囲からアセチレン・酸素混合ガスによる火炎ＲＦで加熱し、同時に該圧接器ＰＭおよび加圧器ＲＣによって圧接されることにより、これら固定がわの鉄筋ＦＢおよび加圧がわの鉄筋ＰＢを一本に結合、一体化してしまうものである。

【0004】

一般的なリングバーナーＲＢは、吹管に接続される吹管取付け口９に、先端がわが二又に分岐され、ガス圧接の対象となる鉄筋ＦＢ，ＰＢの外周がわを円弧状に包囲するよう湾曲されたガス供給管９０，９０が設けられ、該ガス供給管９０，９０の円弧状先端９１がわ内周面には、周方向に沿って点在する複数個の円柱状の火口チップ９２，９２，……が、各火口チップ９２，９２，……の夫々の先端を、円弧形状の中心に向かい、ガス圧接の対象鉄筋ＦＢ，ＰＢの仮想軸心線ＢＣを中心とする放射状に配置され、各火口チップ９２，９２，……の先端からガスを放射、燃焼させることにより、ガス圧接の対象となる鉄筋ＦＢ，ＰＢの接合端面ＢＳおよびその近傍周辺を加熱し、鉄筋の加熱状態を目視、確認しながら圧接していくものである。

【0005】

こうした従来型のリングバーナーＲＢを用いると、各火口チップ９２，９２，……からの火炎ＲＦが、対象とする鉄筋ＦＢ，ＰＢの接合端面ＢＳに集中するように構成されているものの、各火口チップ９２，９２，……から放出される燃焼ガスＲＦが、夫々所定燃焼温度を維持する必要から当該鉄筋ＦＢ，ＰＢの接合端面ＢＳに集中するように形成されていて、各火口チップ９２，９２，……全体の火炎ＲＦは、恰も鉄筋ＦＢ，ＰＢの該仮想軸心線ＢＣに直交する薄っぺらな面状の火炎ＲＦとして当該鉄筋ＦＢ，ＰＢに反射されるため、ガス圧接作業基準どおり「各鉄筋ＦＢ，ＰＢとも当接面ＢＳから夫々少なくとも鉄筋の直径Ｄに相当する幅Ｌ（Ｌ１＋Ｌ２）の範囲を、一律且つ一定時間内に速やかに鉄筋ＦＢ，ＰＢ中心温度で約１２００℃となるように加熱する。」には、該リングバーナーＲＢ自体を、各火口チップ９２，９２，……の加熱炎放射距離ＦＤ（各火口チップ９２，９２，……の当該鉄筋ＦＢ，ＰＢの直径Ｄの周壁ＦＢ１，ＰＢ１から、各火口チップ９２，９２，……までの距離）が変わらないように注意しながら、該接合端面ＢＳの該仮想軸心線ＢＣ方向の両がわに、夫々少なくとも鉄筋径Ｄに相当する幅Ｌ（Ｌ１＋Ｌ２）分だけ素早く平行移動操作しながら加熱作業を継続し、その短時間の作業の中にも、部分的な異常な加熱を防止すると共に、当該鉄筋ＦＢ，ＰＢの接合端面ＢＳを含む圧接部分に酸化被膜を生成してフラット破面を形成してしまわないよう、該接合端面ＢＳを含む接合部分を、図１７に各火口チップ９２，９２，……から放射される破線で示すように、還元炎シールドＲＦによって包囲し、接合部分への不要な空気の侵入を阻止するよう細心の注意を払わなければならない。

【0006】

さらに、圧縮器ＰＭによって加圧された鉄筋ＦＢ，ＰＢは、双方の接合端面ＢＳおよびその近傍が溶融され、図１７に二点鎖線で示すように、圧接が進むに従い、該接合端面ＢＳが、仮想軸心線ＢＣ方向の鉄筋ＦＢの外端ＦＢ０がわに向け、直径Ｄの約１／２（Ｌ３）程度僅かに移動されながら、当該接合端面ＢＳおよびその近傍部分が、最終的には直径Ｄの約１．５倍の外径（図１７の二点鎖線円）となる膨らみ部分ＰＥが次第に形成されることとなり、このように当該接合端面ＢＳおよびその近傍部分は、圧接加工の最中にもその位置、形状および寸法が連続的に変化して行くから、作業員は、圧接加工を開始したら、圧接加工が完了するまで、接合端面ＢＳおよびその近傍の鉄筋ＦＢ，ＰＢの加熱および圧接の状態を観察し、リングバーナーＲＢを常に適正な加熱状態を保つよう、同１７の二点鎖線白抜き矢印に示すように、この仮想軸心線ＢＣ方向に平行移動するよう操作し続けなければならず、経験の浅い作業員には非常に難しい作業であり、安定した品質のガス圧接を実現化するには、熟練の技が不可欠なものとなっており、こうした専門性の強い作業内容に起因し、人材確保や作業効率の改善が困難なものとなっていた。

【0007】

（従来の技術）
こうした状況を改善すべく、本願出願人は、下記の特許文献１（１）に示すように、加熱対象空間を包囲状とする形状の一部をなす平面形であって、基端側にはガス供給管を接続可能とする接続部が設けられ、同基端側から先端側に掛けて連通状で、背面側だけを開放状とした溝部に形成してなるガス供給路本体に対し、その先端側と基端側、および中途部所定複数箇所夫々から当該加熱対象空間に向けた火口駒部を一体的に突出形成した上、それら火口駒部に対応した溝部の底面から各火口駒部肉厚方向中途までを夫々剔り取り、各火口駒部用の下穴部となし、それら各下穴部からは、火口駒部肉厚方向であって、当該加熱対象空間に応じた最適な角度方向に向けて火口用細通孔を穿設すると共に、ガス供給路本体溝部の開放状とされた背面側に隠蔽板を鑞付け、一体化されてなるものとした、ガス圧接用火口基体を使って形成してなるガス圧接用火口部品の一対を、火口取付け口に枝分かれする如く接続された左右対称形状の一対のガス供給管の先端部夫々に基端側接続部を介して接続し、互いの火口駒部同士が、加熱対象空間を挟んで対峙する配置となるよう組み合わせてなり、該ガス圧接用火口部品が、それら各火口駒部の何れか選択された適所に、夫々一個または複数個の火口用細通孔を、加熱対象空間が均質に加熱されるよう適宜選択した角度で穿設されてなるものとしたガス圧接用バーナーについては、既に開発、実用化済みとしている。

【0008】

しかし、当該特許文献１（１）に示したガス圧接用バーナーは、冷間鍛造によって成型されたガス圧接用火口基体に切削加工が施されたガス圧接用火口部品が用いられており、量産に適しているが、ガス圧接の対象となる鉄筋の直径に応じ、形状および寸法の異なるガス圧接用火口基体を製造するには、鉄筋の直径毎に冷間鍛造用の金型を準備する必要があり、生産コストが嵩むという欠点を有し、また、ガス圧接用火口基体の溝部から各下穴部を通じて火口用細通孔が、加熱対象空間に向け、最適な位置および角度で穿孔されたものとなっているが、各火口用細通孔は、ガス圧接の対象となる鉄筋の直径毎にガス圧接の実験を繰り返して行い、この実験の結果に基づき最も適する角度姿勢に穿設されたものとしなければならず、こうした長期間に当たる地道な研究、開発に多大な労力と経費とを費やさなければならないものであった。

【文献】（１）特許第３６９６４８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

（問題意識）
上述したとおり、従前までに提案されたガス圧接用バーナーは、ガス圧接用火口部品のガス圧接用火口基体が、冷間鍛造によって成型されたものの場合、ガス圧接の対象となる鉄筋の直径毎に個別の金型を準備しなければならず、生産コストが嵩むものになるばかりではなく、ガス圧接用火口基体に対し、複数の火口用細通孔を最適な位置および角度に穿孔するには、直径の異なる鉄筋毎に、ガス圧接用バーナーの試作と、それを使用したガス圧接実験とを繰り返し行い、最適にガス圧接できる火口用細通孔の位置および角度を決定しなければならず、商品化には多大な労力と経費とを必要とされるものであったという事情に着目し、ガス圧接の対象となる鉄筋の直径と、ガス圧接用バーナーの複数の火口の最適な姿勢とを関連付ける配置比率を見出し、どのような直径の鉄筋であっても、複数の火口の最適な姿勢を簡単に決定して設計できるものとし、ガス圧接用バーナーの試作後に必要となる試験回数を大幅に削減し、より効率的な開発、商品化を実現化できる新規なガス圧接用バーナー技術の開発、実用化の可能性を痛感するに至ったものである。

【0010】

（発明の目的）
そこで、この発明は、ガス圧接の対象となる鉄筋の直径毎に、火口の位置および角度を簡便に決定し、開発コストを大幅に削減することができる上、ガス圧接用バーナーをガス圧接の対象となる鉄筋の接合端面の周囲から、複数の火口が夫々所定距離を隔てて包囲する姿勢に固定するよう支持するだけで、従前までは繊細且つ複雑な熟練の技術を要していたス圧接用バーナーの難しい操作を一切不要とし、高品質のガス圧接加工を確実に実現化できるものとした新たなガス圧接用バーナー技術の開発はできないものかとの判断から、逸速くその開発、研究に着手し、長期に亘り、試行錯誤と幾多の試作、実験とを繰り返してきた結果、今回、遂に新規な構造のガス圧接用バーナーを実現化することに成功したものであり、以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構成を詳述することとする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

（発明の構成）
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明のガス圧接用バーナーは、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、仮想軸心線上に直列する固定仮想体および加圧仮想体の互いに同一の直径Ｄの仮想接合端面同士を接合された場合に、これら仮想接合端面から加熱炎放射距離を隔てて包囲する環の一部をなし、当該仮想軸心線と、この仮想軸心線に直交し且つ当該仮想接合端面を通る中心線とから仮想された平面を境として対峙する面対象形とされ、夫々の基端から先端に掛けてガス管路が連通された弓型ヘッドの一対が、これら一対の弓型ヘッドの夫々の先端がわと基端がわ、および中途部の中の少なくとも先端がわと基端がわに、当該仮想接合端面に向けた中央火口がガス管路に連通されて設けられ、これら一対の弓型ヘッドの仮想軸心線方向の加圧仮想体がわに面する加圧がわ側壁の当該仮想軸心線の周回り方向に等角度置きとなる複数箇所に、該加圧仮想体の周壁の、仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄに等しい距離Ｌ１離れた位置に向けた加圧側サイド火口が、ガス管路に連通されて設けられ、これら一対の弓型ヘッドの仮想軸心線方向の加圧がわ側壁とは反対がわとなる固定仮想体がわに面する固定がわ側壁の仮想軸心線の周回り方向に等角度置きとなる複数箇所に、該固定仮想体の周壁の仮想接合端面からその仮想軸心線方向の直径Ｄの１／２に相当する距離Ｌ３離れた位置に向けた固定側近サイド火口、および、当該固定仮想体の周壁の仮想接合端面からその仮想軸心線ＢＣ方向の直径Ｄに等しい距離Ｌ２離れた位置に向けた固定側遠サイド火口が、夫々ガス管路に連通されて設けられた上、これら一対の弓型ヘッドの各基端がわが、吹管取付け口に左右対称形状に枝分かれされる如く接続された一対のガス供給管の先端部の夫々に接続されたものとした構成を要旨とするガス圧接用バーナーである。

【0012】

この基本的な構成からなるガス圧接用バーナーは、その表現を変えて示すならば、仮想軸心線上に直列する固定仮想体および加圧仮想体の互いに同一の直径Ｄの仮想接合端面同士を接合された場合に、これら仮想接合端面から遠心方向に加熱炎放射距離を隔てて該仮想接合端面を包囲する環の一部をなし、当該仮想軸心線と、この仮想軸心線に直交し且つ当該仮想接合端面を通る中心線とから仮想された平面を境として対峙する面対象形とされ、夫々の基端から先端に掛けてガス管路が連通された弓型ヘッドの一対が、これら一対の弓型ヘッドの夫々の先端がわと基端がわ、および中途部の中の少なくとも先端がわと基端がわに、当該仮想接合端面に向けた中央火口が該ガス管路に連通されて設けられ、これら一対の弓型ヘッドの仮想軸心線方向の加圧仮想体がわに面する加圧がわ側壁の仮想軸心線の周回り方向に等角度置きとなる複数箇所に、この加圧仮想体の周壁の仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄに等しい距離Ｌ１離れた位置に向けた加圧側サイド火口がガス管路に連通されて設けられ、これら一対の弓型ヘッドの仮想軸心線方向の加圧がわ側壁とは反対がわとなる固定仮想体がわに面する固定がわ側壁の仮想軸心線の周回り方向に等角度置きとなる複数箇所に、当該固定仮想体の周壁の、仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄの１／２に相当する距離Ｌ３離れた位置に向けた固定側近サイド火口、および、この固定仮想体の周壁の、仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄに等しい距離Ｌ２離れた位置に向けた固定側遠サイド火口が、夫々ガス管路に連通されて設けられた上、これら一対の弓型ヘッドの各基端がわが、吹管取付け口に左右対称形状に枝分かれされる如く接続された一対のガス供給管の先端部の夫々に接続され、その中央火口が、仮想接合端面を遠心方向から同心上に包囲するよう、これら一対の弓型ヘッドを固定支持した場合に、ガス圧接の進行に伴い、その仮想接合端面が固定仮想体の外端がわに向けて僅かに加圧移動されると、固定側近サイド火口および固定側遠サイド火口からの加熱炎によるシールドが、該仮想接合端面を含む圧接部の膨らみ部分を外気から隔絶され続けるよう包むものとされた構成からなるガス圧接用バーナーとなる。

【0013】

より具体的には、仮想軸心線上に直列する固定仮想体および加圧仮想体の互いに同一の直径Ｄの仮想接合端面同士を接合された場合に、該仮想接合端面から遠心方向に加熱炎放射距離を隔てて包囲する環の接線上に配された八角形中の仮想軸心線に直交し、当該仮想接合端面を通る中心線に交叉する対辺である２辺を除き、この仮想軸心線の周回り方向に１８０°隔てて対峙する連続した３辺からなる２個であり、夫々の３辺が先端部と基端部および中途部とからなる平板状であって、夫々の基端部から先端部に掛けてガス管路が連通された弓型ヘッドの一対が、これら一対の弓型ヘッドの先端部と基端部および中途部の中、少なくとも先端部および基端部の夫々の仮想接合端面の遠心方向に対峙する複数箇所に、これら仮想接合端面に向けた中央火口がガス管路に連通されて設けられ、これら一対の弓型ヘッドの先端部ないし基端部の該仮想軸心線方向の該加圧仮想体がわに面する加圧がわ側壁、および、加圧がわ側壁とは反対がわとなる固定仮想体がわに面する固定がわ側壁の双方の仮想軸心線の周回り方向に等角度置きとなる複数箇所から仮想軸心線方向の外端がわに向けて角度チップが突設され、これら一対の弓型ヘッドの加圧がわ側壁の各角度チップには、当該加圧仮想体の周壁の、仮想接合端面から該仮想軸心線方向の該直径Ｄに等しい距離Ｌ１離れた位置に向けた加圧側サイド火口が、ガス管路に連通されて設けられ、これら一対の弓型ヘッドの固定がわ側壁の各角度チップには、当該固定仮想体の周壁の、仮想接合端面から該仮想軸心線方向の該直径Ｄの１／２に相当する距離Ｌ３離れた位置に向けた固定側近サイド火口、および、当該固定仮想体の周壁の、仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄに等しい距離Ｌ２離れた位置に向けた固定側遠サイド火口が夫々ガス管路に連通されて設けられた上、これら一対の弓型ヘッドの各基端部が、吹管取付け口に左右対称形状に枝分かれされる如く接続された一対のガス供給管の先端部の夫々に接続された構成からなるガス圧接用バーナーとなる。

【0014】

さらに、具体的なものとして示すならば、弓型ヘッドが、先端部と基端部および中途部に仮想軸心線方向の厚みを有する背壁と、該背壁の仮想軸心線方向端から夫々仮想接合端面がわに向けて延伸された固定がわ側壁および加圧がわ側壁、および、該背壁の先端と該固定がわ側壁および該加圧がわ側壁の間を閉鎖する先端壁が一体化され、先端壁と固定がわ側壁および加圧がわ側壁の仮想接合端面と対峙する端で囲まれた範囲に装着口が開口されると共に、その先端部および基端部に相当する固定がわ側壁および加圧がわ側壁に夫々チップ用切欠を有し、基端部にガス供給管が接続される接続部が設けられたバケットを有し、該バケットの各チップ用切欠に対し角度チップが組み込まれ、このバケットの装着口には、装着口の仮想軸心線方向の固定がわ側壁ないし加圧がわ側壁の内壁間寸法の中、固定がわ側壁の内がわおよび加圧がわ側壁の内がわの夫々に配された一対のサイドプレートと、これら一対のサイドプレートの間に挟み込まれ積層状に一体化され、仮想接合端面の遠心方向に対峙する露出壁の、バケットの先端部と基端部および中途部に夫々配される各部分の中の少なくとも先端部および基端部の夫々に配される各部分の複数箇所に、仮想接合端面に向けた中央火口がガス管路に連通する如く穿設されたセンタープレートとからなり、当該露出壁とは反対がわとなる後壁に、このバケットの固定がわ側壁および加圧がわ側壁の夫々チップ用切欠に対峙するチップ用嵌合溝が凹設された火口ブロックが、各チップ用嵌合溝に角度チップが嵌合されると共に、当該バケットの装着口に対し、火口ブロックの後壁と、バケットの背壁、先端壁、固定がわ側壁および加圧がわ側壁の各内壁との間にガス管路が連通する如く組み込まれたものとしてなる、前記のガス圧接用バーナーということができ

【発明の効果】

【0015】

以上のとおり、この発明のガス圧接用バーナーによれば、従前までのものとは違い、上記したとおりの固有の特徴ある構成から、中央火口、加圧側サイド火口、固定側近サイド火口および固定側遠サイド火口の夫々の配置および姿勢が、ガス圧接加工の対象として想定された固定仮想体および加圧仮想体の仮想接合端面の直径Ｄの値に関連付けて自動的に決定されたものとすることができ、直径Ｄの異なる鉄筋用のガス圧接用バーナーを開発する場合にも、多くの試作および実験を試みずとも、異なる直径Ｄ毎に設計どおりに製造された各ガス圧接用バーナーを、確認試験する程度の実験だけで完成することができ、大幅な開発期間の短縮と開発経費の削減とを達成可能とすることができるという秀でた特徴が得られるものである。

【0016】

加えて、この発明のガス圧接用バーナーは、仮想軸心線上に直列され、直径Ｄの仮想接合端面同士が接合された固定仮想体および加圧仮想体が、ガス圧接の対象となる一対の鋼棒に置き換えられた場合に、一対の弓型ヘッドの中央火口が、該一対の鋼棒の接合端面の遠心方向に加熱炎放射距離を隔てて包囲するよう配され、該加圧仮想体に相当する鋼棒に加圧側サイド火口が対峙され、この固定仮想体に相当する鋼棒に固定側近サイド火口および固定側遠サイド火口が対峙するよう配された上、吹管取付け口、ガス供給管およびガス管路を経て燃焼用ガスが供給、点火されると、中央火口から仮想接合端面の周囲に加熱炎が放射され、その加圧側サイド火口から、当該加圧仮想体に相当する鋼棒の周壁の、仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄに等しい距離Ｌ１離れた位置に加熱炎が放射され、固定側近サイド火口および固定側遠サイド火口の夫々から、固定仮想体に相当する鋼棒の周壁で、その仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄの１／２に相当する距離Ｌ３離れた位置、および、固定仮想体に相当する鋼棒の周壁の、仮想接合端面から仮想軸心線ＢＣ方向の直径Ｄに等しい距離Ｌ２離れた位置の夫々に加熱炎が放射され、それらの加熱炎によるシールドが、この仮想接合端面と、仮想接合端面の近傍の加圧仮想体に相当する鋼棒の周壁、および、当該固定仮想体に相当する鋼棒の周壁を広く覆い、仮想接合端面の酸化を防止すると共に、仮想接合端面を含む広範囲（仮想軸心線方向の距離Ｌ１＋Ｌ２の範囲）を均質に加熱するものとなり、さらに、加圧仮想体に相当する鋼棒から、この固定仮想体に相当する鋼棒に向けた仮想軸心線方向の加圧力（およびガス圧接の進行に伴う圧縮力）を受け、仮想接合端面を含む圧接部の膨らみ部分が生長しながら、固定仮想体に相当する鋼棒の外端がわに僅かに移動している間にも、これら固定側近サイド火口および固定側遠サイド火口の夫々から放射される加熱炎によって圧接部の膨らみ部分およびその周辺が均質に加熱されることとなるから、当該ガス圧接用バーナーの中央火口が、その仮想接合端面に向かうよう包囲する如く位置決めしたまま固定状に支持しているだけで、特別な熟練を要することなく、より品質に優れたガス圧接加工を実現化することができるという優れた効果を奏するものである。

【0017】

そして、一対の弓型ヘッドの先端部ないし基端部の仮想軸心線方向の加圧仮想体がわに面する加圧がわ側壁、および、該加圧がわ側壁とは反対がわとなる固定仮想体がわに面する固定がわ側壁の双方の仮想軸心線の周回り方向に等角度置きとなる複数箇所から仮想軸心線方向の外がわに向けて角度チップが突設され、この角度チップに対し、加圧側サイド火口、固定側近サイド火口および固定側遠サイド火口が夫々設けられたものとされたガス圧接用バーナーによれば、これら加圧側サイド火口、固定側近サイド火口および固定側遠サイド火口が、火口ブロックのセンタープレートに設けられた中央火口から仮想軸心線方向の外がわに充分に離れた配置とすることができ、より幅広い範囲に加熱炎によるシールドをムラ無くより安定して発生することができるものになる。

【0018】

さらに、弓型ヘッドが、バケット、角度チップおよび火口ブロックからなるものとされ、該火口ブロックが、一対のサイドプレートと、これら一対のサイドプレートの間に挟み込まれ積層状に一体化されたセンタープレートとからなるものとされたガス圧接用バーナーによれば、弓型ヘッドを構成する全ての部品を、金属板からプレス成型された部品とすることが可能であり、これら一対のサイドプレートによるサンドイッチ構造を採用したことによってセンタープレートの板厚寸法を小さく抑え、板厚が大きい場合にプレス加工によるエッジ部分の丸みが大きくなり、小径の穿孔加工の精度が悪化するという問題を解決し、中央火口の正確な穿孔加工を実現化できるものとなり、また、角度チップに対し、加圧側サイド火口、固定側近サイド火口および固定側遠サイド火口をまとめて穿孔加工されたものとしたから、限られた極僅かな部品に対して切削加工を施すだけで、高精度を要する穿孔加工を完了することができ、製造工数を大幅に削減することができる上、より品質に優れたガス圧接用バーナーを安定且つ効率的に生産することができるものになる。

【0019】

また、角度チップのチップ背壁がわに柱状カバーが組み合わされたものは、その柱状カバーが、角度チップのチップ背壁に刻設された溝路をより確実に密閉するものとなる上、バケットの固定がわ側壁がわから突出量が多くなるよう寸法設定された角度チップを、チップ背壁および仮想軸心線の周回り方向の角度チップの両側壁がわから強固に補強、支持するものとなり、突出量の大きな特徴ある角度チップの耐久強度を格段に高めたものとすることができる。

【0020】

さらにまた、これら中央火口、加圧側サイド火口、固定側近サイド火口または固定側遠サイド火口の少なくとも何れか一つが、先端がわを筒状とされた筒状先端部とされ、該筒状先端部の基部からガス管路との接続部分までが、そのガス管路に向けて口径が漸次拡大された錐状基端部とされ、該錐状基端部の最大口径が、ガス管路の口径よりも小径に設定されたガス圧接用バーナーによれば、ガス管路から火口までのガスの流動抵抗を低減し、ガス管路の基端に配された火口と、先端がわに配された火口とのガスの放出量を均等にすることが可能となり、格段にムラが無く、均質な加熱炎によるシールドが発生し、より品質に優れたガス圧接加工を実現化できるという大きな効果を奏することになる。

【発明を実施するための最良の形態】

【0021】

上記したとおりの構成からなるこの発明の実施に際し、その最良もしくは望ましい形態について説明を加えることにする。
固定仮想体および加圧仮想体は、ガス圧接加工の対象となる鉄筋を仮定した想像物であり、ガス圧接の工程中における、この発明のガス圧接用バーナーおよびその各部の位置関係を明確に示すための仮想物であって、この発明のガス圧接用バーナーが、実際にガス圧接加工に用いられる場合には、この固定仮想体および加圧仮想体として設定された位置に、一対の鉄筋が置き換えられた状態に配置されることとなり、より具体的には、後述する実施例にも示すように、円柱形の鋼棒、ステンレス鋼棒、アルミニウム合金棒、銅合金棒、チタン合金棒、その他の合金棒、などの何れか一が仮想されたものとすることができる外、楕円柱形または多角柱形などの金属棒などの何れか一が仮想されたものとすることが可能である。

【0022】

仮想接合端面は、固定仮想体および加圧仮想体の互いに対峙接合され、ガス圧接加工を受ける双方の端面であり、また、固定仮想体および加圧仮想体の互いの接合端面同士間に仮定される想像上の一平面ということも可能であり、ガス圧接加工によって結合され一体化される端面であるということができる。

【0023】

弓型ヘッドは、ガス供給管の先端部に対し、中央火口、加圧側サイド火口、固定側近サイド火口および固定側遠サイド火口の夫々を夫々の位置に支持すると共に、そのガス供給管の先端部に、中央火口、加圧側サイド火口、固定側近サイド火口および固定側遠サイド火口を連通し、ガス供給管を通じて供給される燃焼ガスを、これら中央火口、加圧側サイド火口、固定側近サイド火口および固定側遠サイド火口から放出可能とする機能を分担し、仮想軸心線上に直列する固定仮想体および加圧仮想体の互いの直径Ｄの仮想接合端面同士を接合された場合に、該仮想接合端面から遠心方向に加熱炎放射距離を隔てて包囲する環の一部をなし、仮想軸心線と、この仮想軸心線に直交し、且つ仮想接合端面を通る中心線とから仮想された平面を境として対峙する面対象形とされ、夫々の基端から先端に掛けてガス管路が連通された弓型ヘッドの一対が、これら一対の弓型ヘッドの夫々の先端がわと基端がわおよび中途部の中の少なくとも先端がわと基端がわに、仮想接合端面に向けた中央火口がガス管路に連通されて設けられ、これら一対の弓型ヘッドの仮想軸心線方向の加圧仮想体がわに面する加圧がわ側壁の仮想軸心線の周回り方向に等角度置きとなる複数箇所に、当該加圧仮想体の周壁の、仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄに等しい距離Ｌ１離れた位置に向けた加圧側サイド火口が、ガス管路に連通されて設けられ、これら一対の弓型ヘッドの仮想軸心線方向の加圧がわ側壁とは反対がわとなる固定仮想体がわに面する固定がわ側壁の仮想軸心線の周回り方向に等角度置きとなる複数箇所に、この固定仮想体の周壁の、仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄの１／２に相当する距離Ｌ３離れた位置に向けた固定側近サイド火口、および、当該固定仮想体の周壁の、仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄに等しい距離Ｌ２離れた位置に向けた固定側遠サイド火口が夫々ガス管路に連通されて設けられたものとしなければならない。

【0024】

弓型ヘッドを、より具体的に示すと、後述する実施例にも示しているように、仮想軸心線上に直列する固定仮想体および加圧仮想体の互いの直径Ｄの仮想接合端面同士を接合された場合に、該仮想接合端面から遠心方向に所定距離ＦＤを隔てて包囲する環の接線上に配された八角形中の仮想軸心線に直交し、仮想接合端面を通る中心線に交叉する対辺である２辺を除き、仮想軸心線の周回り方向に１８０°の角度を隔てて対峙する２個の連続された３辺が、仮想軸心線と、仮想軸心線に直交し且つ仮想接合端面を通る中心線Ｃとから仮想された平面を境として対峙する面対象形とされ、夫々の３辺が先端部と基端部および中途部とからなる平板状であって、夫々の基端部から先端部に掛けてガス管路が連通された弓型ヘッドの一対が、これら一対の弓型ヘッドの先端部と基端部および中途部の中、少なくとも先端部および基端部の夫々の仮想接合端面の遠心方向に対峙する複数箇所に、その仮想接合端面に向けた中央火口がガス管路に連通されて設けられ、これら一対の弓型ヘッドの先端部および基端部の仮想軸心線方向の加圧仮想体がわに面する加圧がわ側壁、および、該加圧がわ側壁とは反対がわとなる固定仮想体がわに面する固定がわ側壁の双方から仮想軸心線方向の外端がわに向けて角度チップが突設され、これら一対の弓型ヘッドの加圧がわ側壁の各角度チップには、この加圧仮想体の周壁の、仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄに等しい距離Ｌ１離れた位置に向けた加圧側サイド火口が、そのガス管路に連通されて設けられ、これら一対の弓型ヘッドの固定がわ側壁の各角度チップには、当該固定仮想体の周壁の、仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄの１／２に相当する距離Ｌ３離れた位置に向けた固定側近サイド火口、および、該固定仮想体の周壁の、該仮想接合端面から該仮想軸心線方向の該直径Ｄに等しい距離Ｌ２離れた位置に向けた固定側遠サイド火口が、夫々ガス管路に連通されて設けられたものとすることができる。

【0025】

また、弓型ヘッドを、表現を変えて示すと、後述する実施例にも示すとおり、先端部と基端部および中途部の仮想軸心線方向の厚みを有する背壁と、該背壁の仮想軸心線方向端から夫々仮想接合端面がわに延伸された固定がわ側壁および加圧がわ側壁、および、当該背壁の先端と固定がわ側壁および加圧がわ側壁の間を閉鎖する先端壁が一体化され、これら先端壁と固定がわ側壁および加圧がわ側壁の仮想接合端面と対峙する端で囲まれた範囲に装着口が開口されると共に、先端部および基端部に相当する固定がわ側壁および加圧がわ側壁に夫々チップ用切欠を有し、基端部にガス供給管が接続される接続部が設けられたバケットを有し、該バケットの各チップ用切欠に対し角度チップが組み込まれ、このバケットの装着口には、装着口の仮想軸心線方向の固定がわ側壁ないし加圧がわ側壁の内壁間寸法の中、固定がわ側壁の内がわおよび加圧がわ側壁の内がわの夫々に配された一対のサイドプレートと、これら一対のサイドプレートの間に挟み込まれ積層状に一体化され、それら先端部と基端部および中途部の中、少なくとも先端部および基端部の夫々の仮想接合端面の遠心方向に対峙する複数箇所に、仮想接合端面に向けた中央火口がガス管路に連
通する如く穿設されたセンタープレートとからなり、バケットの固定がわ側壁および加圧がわ側壁の夫々チップ用切欠に対峙するチップ用嵌合溝が凹設された火口ブロックが、各チップ用嵌合溝に該角度チップが嵌合されると共に、同火口ブロックの後壁と、該バケットの背壁、先端壁、固定がわ側壁および加圧がわ側壁の内がわとの間に、ガス管路が連通する如く組み込まれてなるものであるということが可能である。

【0026】

弓型ヘッドのバケットは、該弓型ヘッドの固定仮想体、仮想接合端面および加圧仮想体に向けられた各火口を有する火口ブロックの後壁がわ、および、角度チップのチップ背壁の溝路の一部を壁面で密閉状に覆い、該火口ブロックの後壁がわ、および、角度チップのチップ背壁の溝路の一部に、弓型ヘッドの基端部から先端部に掛けてガス管路が連通されたものとする機能を担い、これら弓型ヘッドの先端部と基端部、および中途部の仮想軸心線方向の厚みを有する背壁と、該背壁の仮想軸心線方向端から夫々仮想接合端面がわに延伸された固定がわ側壁および加圧がわ側壁、および、この背壁の先端と固定がわ側壁および加圧がわ側壁の間を閉鎖する先端壁が一体化され、該先端壁と固定がわ側壁および加圧がわ側壁の仮想接合端面と対峙する端で囲まれた範囲に装着口が開口されると共に、先端部および基端部に相当する固定がわ側壁および加圧がわ側壁に夫々チップ用切欠を有し、基端部にガス供給管が接続される接続部が設けられたものとすることができ、後述する実施例にも示しているように、厚さ１ｍｍの銅合金板から打ち抜かれた素材が板金加工されて製造され、これら火口ブロック、角度チップおよびガス供給管などの各部品が組み合わせられた上、各部品同士の接合部間を鑞付けによって密閉化すると共に、強固に一体化されたものとするのが良い。

【0027】

弓型ヘッドの火口ブロックは、弓型ヘッドの仮想接合端面に向けられた壁に中央火口を配し、中央火口を後壁がわのガス管路に連通し、角度チップをバケットのチップ用切欠との間に挟み込むよう支持する機能を担い、金属ブロックから切削可能によって削り出された１個の金属ブロックや、冷間鍛造によって成型された１個の金属ブロックなどとすることが可能であるが、このように鍛造加工や切削加工を多用して製造されたものは、工数が嵩んだり、鍛造用の金型が高価であるなどの要因によって部品価格が高騰してしまうものであり、また、厚さ６ｍｍの銅合金板からプレス加工によって打ち抜かれた１個の金属ブロックからなるものとすると、該金属ブロックの厚みが大きくなるため打ち抜き加工によるエッジ部分のＲ面が大きくなり、厚み寸法（６ｍｍ）内の正確な位置に直径０．８ｍｍの中央火口を穿設するのが困難になるという欠点を招くものであり、こうした課題を解決する構成として、後述する実施例にも示しているように、火口ブロックが、厚さ１．５ｍｍの銅合金板から打ち抜かれた一対のサイドプレートの間に、厚さ３ｍｍの銅合金板から打ち抜かれ、厚み寸法内に中央火口が穿設された１枚のセンタープレートが積層状に挟み込まれてなるものとするのが良く、表現を変えて示すと、バケットの装着口の仮想軸心線方向の固定がわ側壁ないし加圧がわ側壁の内壁間寸法の中、固定がわ側壁の内がわおよび加圧がわ側壁の内がわの夫々に配された一対のサイドプレートと、これら一対のサイドプレートの間に挟み込まれ積層状に一体化され、その仮想接合端面の遠心方向に対峙する露出壁の、バケットの先端部と基端部および中途部に夫々配される各部分の中、少なくとも先端部および基端部の夫々に配される各部分の複数箇所に、仮想接合端面に向けた中央火口がガス管路に連通する如く穿設されたセンタープレートとからなり、このバケットの固定がわ側壁および加圧がわ側壁の夫々チップ用切欠に対峙するチップ用嵌合溝が凹設されたものとすることができる。

【0028】

火口ブロックのセンタープレートは、弓型ヘッドの先端がわと基端がわおよび中途部の中の少なくとも先端がわと基端がわに仮想接合端面に向けた中央火口が、ガス管路に連通されたものとする機能を担い、一対のサイドプレートの間に積層状に挟み込まれ、火口ブロックに一体化されたものとしなければならず、後述する実施例にも示すように、仮想接合端面に向けられた露出壁の、中央火口が設けられていない適所には、一対のサイドプレートの接合壁に開口する凹欠形の鑞溜が、仮想接合端面に向けて開放するよう設けられたものとすることができる。

【0029】

中央火口は、弓型ヘッドのガス管路から仮想接合端面に向け燃焼ガスを放射可能とし、該弓型ヘッドから仮想接合端面に向け加熱炎を放射可能とし、ガス圧接行程の開始から仮想接合端面間が閉じるまでの間に亘って還元炎シールドを形成可能とし、その仮想接合端面が閉じた後は、圧接部の膨らみ部分がなだらかに成長するよう加熱炎を放射する機能を担い、一対の弓型ヘッドの夫々の先端がわと基端がわおよび中途部の中の少なくとも先端がわと基端がわに、仮想接合端面に向けガス管路に連通されて設けられたものとしなければならず、後述する実施例にも示したように、センタープレートの先端部と基端部および中途部の夫々の仮想接合端面の遠心方向に対峙する複数箇所に仮想接合端面に向けられ、ガス管路に連通する如く穿設されたものとすることができる。

【0030】

角度チップは、弓型ヘッドの所定位置に対し、加圧側サイド火口、固定側近サイド火口および固定側遠サイド火口を配すると共に、これら加圧側サイド火口、固定側近サイド火口および固定側遠サイド火口を、弓型ヘッド中のガス管路に連通する機能を担い、弓型ヘッドの先端部ないし基端部の仮想軸心線方向の加圧仮想体がわに面する加圧がわ側壁、および、該加圧がわ側壁とは反対がわとなる固定仮想体がわに面する固定がわ側壁の双方の該仮想軸心線の周回り方向に等角度置きとなる複数箇所から仮想軸心線方向の外端がわに向けて突設されたものとすべきであり、「該仮想軸心線の周回り方向に等角度置きとなる複数箇所」とは、加圧側サイド火口、固定側近サイド火口または固定側遠サイド火口の何れか一の複数個が、固定仮想体または加圧仮想体の少なくとも何れか一方の周壁の全周を加熱炎によるシールドで包囲可能となるよう等角度置き毎に配されたものとすることにあり、例えば、「該仮想軸心線の周回り方向に１８０°置きとなる合計２箇所」、「該仮想軸心線の周回り方向に１２０°置きとなる合計３箇所」、「該仮想軸心線の周回り方向に６０°置きとなる合計６箇所」または「該仮想軸心線の周回り方向に４５°置きとなる合計８箇所」などの何れか一とすることが可能であり、製造コストやガス圧接加工性の安定などを考慮すると、後述する実施例にも示しているように、厚さ４ｍｍの銅合金板からプレス加工によって打ち抜かれた１個のチップからなり、バケットの「該仮想軸心線の周回り方向に９０°置きとなる合計４箇所」に設けられた各チップ用切欠と、火口ブロックのチップ用嵌合溝との間に挟み込まれ、該弓型ヘッドに対して一体化されたものとするのが良い。

【0031】

さらに、後述する実施例にも示しているとおり、角度チップは、該角度チップのチップ背壁の範囲内に、加圧側サイド火口、固定側近サイド火口および固定側遠サイド火口の基端が連通された、仮想軸心線方向の直線状の溝路が刻設されると共に、該溝路にはガス管路が連通され、バケットの固定がわ側壁がわに突出された該角度チップのチップ背壁がわには、この角度チップのチップ背壁がわに嵌合する凹欠溝が刳り抜き状に縦設された柱状カバーが、当該角度チップのチップ背壁がわに凹欠溝が嵌合されると共に、柱状カバーの基端が固定がわ側壁に接合され、その溝路が密閉状となるよう結合されたものとすることができる。

【0032】

加圧側サイド火口は、仮想接合端面の近傍となる加圧仮想体の周壁に、加熱炎を放射可能とし、ガス圧接行程の開始から仮想接合端面間が閉じるまでの間に亘って中央火口が発生する還元炎シールドを、当該加圧仮想体の外端がわに向けて拡大し、仮想接合端面が閉じた後は、圧接部の膨らみ部分がなだらかに成長するよう加圧仮想体の周壁に加熱炎を放射する機能を担い、一対の弓型ヘッドの仮想軸心線方向の加圧仮想体がわに面する加圧がわ側壁の仮想軸心線の周回り方向に等角度置きとなる複数箇所に配され、加圧仮想体の周壁の、仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄに等しい距離Ｌ１離れた位置に向けて開口され、ガス管路に連通されて設けられたものとしなければならず、後述する実施例にも示しているように、一対の弓型ヘッドの加圧がわ側壁に突設された角度チップの端部の加圧仮想体がわに向けられた部分に開口されたものとすることができる。

【0033】

固定側近サイド火口は、固定仮想体の周壁の仮想接合端面からその仮想軸心線方向の近い位置に加熱炎を放射可能とし、ガス圧接行程の開始から仮想接合端面間が閉じるまでの間に亘って中央火口が発生する還元炎シールドを、当該固定仮想体の周壁の仮想接合端面に近い位置に向けて切れ間無く拡大し、この仮想接合端面が閉じた後は、圧接部の膨らみ部分がなだらかに成長するよう、その仮想接合端面よりも固定仮想体の僅かに外端がわとなる周壁に加熱炎を放射する機能を担い、一対の弓型ヘッドの仮想軸心線方向の加圧がわ側壁とは反対がわとなる固定仮想体がわに面する固定がわ側壁の仮想軸心線の周回り方向に等角度置きとなる複数箇所に、当該固定仮想体の周壁の、仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄの１／２に相当する距離Ｌ３離れた位置に向けて開口され、ガス管路に連通されて設けられたものとしなければならず、加圧側サイド火口または固定側遠サイド火口の少なくとも何れか一方が穿設された角度チップとは別に設けられた角度チップに穿設されたものとすることが可能である外、後述する実施例にも示しているように、一対の弓型ヘッドの固定がわ側壁に突設され、固定側遠サイド火口が穿設された角度チップの基部近傍に開口されたものとすることができる。

【0034】

固定側遠サイド火口は、固定仮想体の周壁の仮想接合端面から仮想軸心線方向の遠い位置に加熱炎を放射可能とし、ガス圧接加工の開始から仮想接合端面間が閉じるまでの間に亘って中央火口および固定側近サイド火口が発生する還元炎シールドを、当該固定仮想体の周壁の遠い位置に向けて切れ間無く連続するよう拡大し、仮想接合端面が閉じた後は、圧接部の膨らみ部分がなだらかに成長するよう、この固定仮想体の周壁の遠い位置に加熱炎を放射する機能を担い、一対の弓型ヘッドの仮想軸心線方向の加圧がわ側壁とは反対がわとなる当該固定仮想体がわに面する固定がわ側壁の仮想軸心線の周回り方向に等角度置きとなる複数箇所に、当該固定仮想体の周壁の、仮想接合端面から仮想軸心線方向の直径Ｄに等しい距離Ｌ２離れた位置に向けて開口され、ガス管路に連通されて設けられたものとしなければならず、加圧側サイド火口または固定側近サイド火口の少なくとも何れか一方が穿設された角度チップとは別に設けられた角度チップに穿設されたものとすることが可能である外、後述する実施例にも示すように、一対の弓型ヘッドの固定がわ側壁に突設され、固定側近サイド火口が穿設された角度チップの端部の固定仮想体の外端がわに向けられた部分に開口されたものとすることができる。

【0035】

また、中央火口の口径が０．８、加圧側サイド火口の口径が１、固定側近サイド火口および固定側遠サイド火口の口径が夫々０．９の比率となるよう設定されたものとするのが望ましく、より具体的には、後述する実施例にも示すように、中央火口の口径が０．８ｍｍ、加圧側サイド火口の口径が１ｍｍ、固定側近サイド火口および固定側遠サイド火口の口径が夫々０．９ｍｍに設定されたものとするのが良い。

【0036】

さらに、また、中央火口、加圧側サイド火口、固定側近サイド火口または固定側遠サイド火口の少なくとも何れか一つが、先端がわを筒状とされた筒状先端部とされ、該筒状先端部の基部からガス管路との接続部分までが、そのガス管路に向けて口径が漸次拡大された錐状基端部とされ、該錐状基端部の最大口径が、このガス管路の口径よりも小径に設定されたものとすることができる。
以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構造について詳述することとする。

【図面の簡単な説明】

【0037】

図面は、この発明のガス圧接用バーナーの技術的思想を具現化した代表的な幾つかの実施例を示すものである。

【図1】ガス圧接用バーナーを一部断面化して示す三面図である。

【図2】ガス圧接用バーナーを示す背面図である。

【図3】ガス圧接用バーナーを断面化して示す正面図である。

【図4】分解されたガス圧接用バーナーを示す正面図である。

【図5】弓型ヘッドを示す三面図である。

【図6】バケットを示す三面図である。

【図7】サイドプレートを示す三面図である。

【図8】センタープレートを示す三面図である。

【図9】角度チップを示す三面図である。

【図10】柱状カバーを示す三面図である。

【図11】弓型ヘッドが円弧状のガス圧接用バーナーを示す三面図である。

【図12】ガス圧接を開始したガス圧接用バーナーを示す正面図である。

【図13】ガス圧接を開始した固定仮想体と加圧仮想体とを示す正面図である。

【図14】ガス圧接の途中の固定仮想体と加圧仮想体とを示す正面図である。

【図15】ガス圧接の終了直前の固定仮想体と加圧仮想体とを示す正面図である。

【図16】ガス圧接の終了直前のガス圧接用バーナーを示す正面図である。

【図17】従来型のリングバーナーを示す三面図である。

【図18】従来型のリングバーナーによるガス圧接加工を示す正面図である。

【実施例1】

【0038】

図１ないし図１０に示す事例は、仮想軸心線ＢＣ上に直列する固定仮想体ＦＢおよび加圧仮想体ＰＢが、互いに同一の直径Ｄの仮想接合端面ＢＳ同士が接合された場合に、該仮想接合端面ＢＳから加熱炎放射距離ＦＤを隔てて包囲する環の一部をなし、その仮想軸心線ＢＣと、該仮想軸心線ＢＣに直交し且つ仮想接合端面ＢＳを通る中心線Ｃとから仮想された平面を境として対峙する面対象形とされ、ガス管路５が連通された弓型ヘッド２，２の一対に、該仮想接合端面ＢＳに向けた中央火口６，６，……が設けられ、これら一対の弓型ヘッド２，２の加圧がわ側壁３５の仮想軸心線ＢＣの周回り方向の複数箇所に、加圧仮想体ＰＢの周壁ＰＢ１の、その仮想接合端面ＢＳから仮想軸心線ＢＣ方向の直径Ｄに等しい距離Ｌ１離れた位置に向けた加圧側サイド火口７５が設けられ、これら一対の弓型ヘッド２，２の仮想軸心線ＢＣ方向の固定がわ側壁３６の仮想軸心線ＢＣの周回り方向の複数箇所に、当該固定仮想体ＦＢの周壁ＦＢ１の、仮想接合端面ＢＳから仮想軸心線ＢＣ方向の直径Ｄの１／２に相当する距離Ｌ３離れた位置に向けた固定側近サイド火口７６、および、当該固定仮想体ＦＢの周壁ＦＢ１の、仮想接合端面ＢＳから仮想軸心線ＢＣ方向の直径Ｄに等しい距離Ｌ２離れた位置に向けた固定側遠サイド火口７７が夫々設けられた上、これら一対の弓型ヘッド２，２の各基端がわが、吹管取付け口９に左右対称形状に枝分かれされる如く接続された一対のガス供給管９０，９０の先端部の夫々に接続されたものとした、この発明のガス圧接用バーナーにおける代表的な一実施例を示すものである。

【0039】

それら各図からも明確に把握できるとおり、この発明のガス圧接用バーナー１は、仮想軸心線ＢＣ上に直列する直径Ｄが５１ｍｍの鉄筋コンクリート用の異形棒鋼を想定した固定仮想体ＦＢおよび加圧仮想体ＰＢの、互いの仮想接合端面ＢＳ同士が接合された場合に、該仮想接合端面ＢＳから遠心方向に２０ｍｍの加熱炎放射距離ＦＤ（センタープレート４１より４ｍｍ遠心がわに配されるから厳密には、遠心方向に２４ｍｍ）を隔てて包囲する環の接線上に配された八辺からなる八角形中の、仮想軸心線ＢＣに直交し、その仮想接合端面ＢＳを通る中心線Ｃに交叉する対辺である２辺を除く、仮想軸心線ＢＣの周回り方向に１８０°の角度βを隔てて対峙する、連続した３辺からなる２個であって、夫々の３辺が先端部３１と基端部３３および中途部３２とからなる平板状とされ、夫々の基端部３３から先端部３１に掛けた内部にガス管路５が連通された弓型ヘッド２，２の一対が、これら一対の弓型ヘッド２，２の先端部３１と基端部３３および中途部３２の夫々の仮想接合端面ＢＳの遠心方向に対峙する複数箇所に、その仮想接合端面ＢＳに向けた中央火口６、６，……がガス管路５に連通されて設けられ、これら一対の弓型ヘッド２，２の先端部３１ないし基端部３３の仮想軸心線ＢＣ方向の加圧仮想体ＰＢがわに面する加圧がわ側壁３５、および、該加圧がわ側壁３５とは反対がわとなる固定仮想体ＦＢがわに面する固定がわ側壁３６の双方の仮想軸心線ＢＣの周回り方向に９０°の等角度α置きとなる合計４箇所から、この仮想軸心線ＢＣ方向の外端がわに向けて角度チップ７が突設され、これら一対の弓型ヘッド２，２の加圧がわ側壁３５の各角度チップ７には、その加圧仮想体ＰＢの外端ＰＢ０がわの周壁ＰＢ１の、仮想接合端面ＢＳから仮想軸心線ＢＣ方向の５１ｍｍの直径Ｄに等しい５１ｍｍの距離Ｌ１離れた位置に向けた加圧側サイド火口７５が、そのガス管路５に連通されて設けられ、これら一対の弓型ヘッド２，２の固定がわ側壁３６の各角度チップ７には、固定仮想体ＦＢの外端ＦＢ０がわの周壁ＦＢ１の、仮想接合端面ＢＳから仮想軸心線ＢＣ方向の直径Ｄの１／２に相当する２５．５ｍｍの距離Ｌ３離れた位置に向けた固定側近サイド火口７６、および、当該固定仮想体ＦＢの周壁ＦＢ１の、仮想接合端面ＢＳから仮想軸心線ＢＣ方向の直径Ｄに等しい５１ｍｍの距離Ｌ２離れた位置に向けた固定側遠サイド火口７７が、夫々ガス管路５に連通されて設けられた上、これら一対の弓型ヘッド２，２の各基端がわの接続部３９が、吹管取付け口９に左右対称形状に枝分かれされる如く接続された一対のガス供給管９０，９０の先端部９３，９３の夫々に接続されたものである。

【0040】

同図１ないし図１０に示すように、一対の弓型ヘッド２，２は、夫々がバケット３、角度チップ７，７、および、一対のサイドプレート４０，４０の間にセンタープレート４１が挟み込まれてなる火口ブロック４の組み合わせからなり、互いに対象形状とされたものであるから、１個の弓型ヘッド２について以下に示すこととする。

【0041】

図１および図６に示すように、弓型ヘッド２のバケット３は、厚さ１．６ｍｍの銅合金板から打ち抜かれ折り曲げ加工されたものであり、先端部３１と基端部３３および中途部３２の仮想軸心線ＢＣ方向に９ｍｍの厚みを有する背壁３４と、該背壁３４の仮想軸心線ＢＣ方向端から夫々仮想接合端面ＢＳがわに向けて延伸された固定がわ側壁３６および加圧がわ側壁３５、および、背壁３４の先端と固定がわ側壁３６および加圧がわ側壁３５の間を閉鎖する先端壁３０が一体化され、該先端壁３０と固定がわ側壁３６および加圧がわ側壁３５の仮想接合端面ＢＳと対峙する端で囲まれた範囲に装着口３７が、５．８ｍｍの内壁間寸法Ｗに開口されると共に、先端部３１および基端部３３に相当する固定がわ側壁３６および加圧がわ側壁３５の仮想軸心線ＢＣの周回り方向の９０°隔てた２箇所夫々にチップ用切欠３８，３８を有し、基端部３３にガス供給管９０が接続される接続部３９が設けられたものである。

【0042】

合計４個設けられた角度チップ７，７，……は、何れも同一の形状のものとされているから、図１および図９を参照しながら、１個の角度チップ７について示すと、この角度チップ７は、厚さ４ｍｍの銅合金板から後述する形状に打ち抜かれたチップ７であり、バケット３に組み込まれた場合の仮想軸心線ＢＣ方向の全長が２５ｍｍ、該仮想軸心線ＢＣの周回り接線方向の幅（厚み寸法）が４ｍｍ、仮想軸心線ＢＣの遠心方向の奥行きが８ｍｍ、バケット３のチップ用切欠３８，３８に対し、チップ背壁７２がわが組み込まれた場合の固定がわ側壁３６から仮想軸心線ＢＣ方向の外がわへの突出量が１０．５ｍｍ、加圧がわ側壁３５からの仮想軸心線ＢＣ方向の外がわへの突出量が５．５ｍｍとなるよう、バケット３に組み込まれた場合、仮想接合端面ＢＳに対峙するチップ前壁７０には、固定がわ側壁３６から突出する外端から中央がわに１２．１ｍｍ、および、加圧がわ側壁３５から突出する外端から中央がわに７．１ｍｍとなる中途部に、火口ブロック４の後述するチップ用嵌合溝４８に嵌合される嵌合溝７１が凹設され、該チップ前壁７０とは反対がわとなるチップ背壁７２の範囲内に、仮想軸心線ＢＣ方向の長さが１５ｍｍ、仮想軸心線ＢＣの周回り接線方向の幅が２ｍｍ、仮想軸心線ＢＣの求心方向の奥行きが２ｍｍの直線状の溝路７３が、バケット３の装着口３７内に配される範囲、ないし、固定がわ側壁３６から仮想軸心線ＢＣ方向に、後述する柱状カバー８の長さ８ｍｍに満たない６ｍｍ程度の長さとなる範囲に渡って刳り抜かれ、チップ前壁７０の仮想軸心線ＢＣ方向の両端の角部分には６０°の面取り面７４，７４が設けられ、加圧がわ側壁３５から突出されたがわの面取り面７４の中央には、加圧側サイド火口７５がその溝路７３に達するよう穿孔されたものとなっている。

【0043】

加えて、この角度チップ７のチップ前壁７０の固定がわ側壁３６から突出されたがわの端の面取り面７４の中央には、固定側遠サイド火口７７が溝路７３に達するよう穿孔され、また、チップ前壁７０の中途部の、例えば固定がわ側壁３６に近接された位置には、固定側近サイド火口７６が、その溝路７３に達するよう穿孔されたものとされ、加圧側サイド火口７５、固定側近サイド火口７６および固定側遠サイド火口７７は、互いにこの仮想軸心線ＢＣに平行する一直線上に配列されたものとされ、しかも、それら加圧側サイド火口７５、固定側近サイド火口７６および固定側遠サイド火口７７は、角度チップ７の肉厚内となる先端がわを口径０．９ｍｍの筒状の筒状先端部ＣＴとされ、筒状先端部ＣＴの基部から、仮想軸心線ＢＣの求心方向の奥行き深さが２ｍｍの溝路７３との接続部分までが、その溝路７３に向けて口径が漸次拡大された錐状基端部ＣＥとされ、該錐状基端部ＣＥの最大口径２ｍｍが、ガス管路５の口径５．８ｍｍよりも小径に設定されたものとなっている。

【0044】

角度チップ７のバケット３の固定がわ側壁３６がわに突出されたチップ背壁７２がわには、図１および図１０に示すように、仮想軸心線ＢＣ方向の長さが８ｍｍ、仮想軸心線ＢＣの周回り接線方向の幅が９ｍｍ、仮想軸心線ＢＣの遠心方向の奥行きが８ｍｍの六角柱形状の銅合金製であって、固定仮想体ＦＢがわに面することとなる前側壁８０に、その仮想軸心線ＢＣの周回り接線方向の幅が４ｍｍ、仮想軸心線ＢＣの遠心方向の奥行きが４ｍｍの、仮想軸心線ＢＣ方向の両端および固定仮想体ＦＢがわに開口する矩形柱形の凹欠溝８１が刳り抜かれた柱状カバー８の凹欠溝８１が嵌合され、角度チップ７のバケット３の固定がわ側壁３６がわに突出されたチップ背壁７２に刳り抜かれた溝路７３が密閉されるよう組み合わせられたものとなっている。

【0045】

図１、図４ないし図１０に示すように、バケット３の各チップ用切欠３８，３８の夫々に対し、角度チップ７，７のチップ背壁７２，７２がわが組み込まれ、さらに、該バケット３の装着口３７、および、角度チップ７，７の嵌合溝７１，７１には、火口ブロック４が組み込まれたものとされ、該火口ブロック４は、一対のサイドプレート４０，４０と、これら一対のサイドプレート４０，４０の間に積層状に組み合わせられたセンタープレート４１とからなり、これら一対のサイドプレート４０，４０は同じ形状であるから、一のサイドプレート４０について、図１、図６および図７を参照して示すと、このサイドプレート４０は、厚さ１．４ｍｍの銅合金板から打ち抜かれ、仮想接合端面ＢＳから遠心方向に２０ｍｍの加熱炎放射距離ＦＤ（センタープレート４１より１ｍｍ遠心がわに配されるから厳密には、遠心方向に２１ｍｍ）を隔てて包囲する環の接線上に配された八辺からなる八角形中の仮想軸心線ＢＣに直交し、その仮想接合端面ＢＳを通る中心線Ｃに交叉する対辺である２辺を除き、その仮想軸心線ＢＣの周回り方向に１８０°の角度βを隔てて対峙する、連続された３辺からなる２個の中の１個の形状とされ、同仮想軸心線ＢＣの遠心方向の奥行きが７ｍｍとされ、バケット３の先端部３１および基端部３３の各チップ用切欠３８，３８に対応する後壁４２には、夫々仮想軸心線ＢＣの周回り接線方向の幅が４ｍｍ、仮想軸心線ＢＣの遠心方向の奥行きが４ｍｍのチップ用嵌合溝４８，４８が凹設されたものとされている。

【0046】

図１、図４ないし図１０に示すように、センタープレート４１は、厚さ３ｍｍの銅合金板から打ち抜かれ、仮想接合端面ＢＳから遠心方向に２０ｍｍの加熱炎放射距離ＦＤを隔てて包囲する環の接線上に配された八辺からなる八角形中の、その仮想軸心線ＢＣに直交し、仮想接合端面ＢＳを通る中心線Ｃに交叉する対辺である２辺を除き、仮想軸心線ＢＣの周回り方向に１８０°の角度βを隔てて対峙する、連続された３辺からなる２個の中の１個の形状とされ、仮想軸心線ＢＣの遠心方向の奥行きが、サイドプレート４０よりも１ｍｍ、バケット３よりも４ｍｍ、仮想接合端面ＢＳがわに近接する如く突出するよう８ｍｍとされ、バケット３の先端部３１および基端部３３の各チップ用切欠３８，３８に対応する後壁４２には、夫々この仮想軸心線ＢＣの周回り接線方向の幅が４ｍｍ、同仮想軸心線ＢＣの求心方向の奥行きが４ｍｍのチップ用嵌合溝４８，４８が凹設されたものとされ、仮想接合端面ＢＳがわに面することとなる露出壁４３の１３５°の２つの内角谷部４４，４４、さらに、仮想軸心線ＢＣの周回り方向の先端４５および基端４６の合計４箇所の夫々に、該仮想軸心線ＢＣの周回り接線方向の幅が３ｍｍ、同仮想軸心線ＢＣの遠心方向の奥行きが２ｍｍの鑞溜４７，４７，……が刻設されている。

【0047】

さらに、センタープレート４１の露出壁４３の仮想軸心線ＢＣ方向の厚み寸法３ｍｍの中央（厚み方向の１．５ｍｍの位置）には、該仮想軸心線ＢＣの周回り方向に一列に点在するよう並ぶ複数個の中央火口６，６，……が、口径０．８ｍｍに設定され、バケット３の中途部３２および基端部３３に対応する範囲のチップ用嵌合溝４８，４８が設けられた部分を除く範囲の夫々にチップ用嵌合溝４８，４８を挟み２個ずつ合計４個が穿設され、また、バケット３の中途部３２に対応する範囲には、合計３個が穿設されたものとなっており、各中央火口６，６，……は、センタープレート４１の肉厚内となる先端がわを口径０，８ｍｍの筒状とされた筒状先端部６０とされ、該筒状先端部６０の基部からガス管路５との接続部分までが、該ガス管路５に向けて口径が最大口径の２ｍｍまで漸次拡大された錐状基端部６１とされ、該錐状基端部６１の最大口径２ｍｍが、そのガス管路５の口径５．８ｍｍよりも小径に設定されたものとなっている。

【0048】

センタープレート４１に対し、仮想軸心線ＢＣの方向の両がわから、一対のサイドプレート４０，４０が積層状に組み合わされてなる火口ブロック４は、そのセンタープレート４１の中央火口６，６，……が穿孔された露出壁４３が、一対のサイドプレート４０，４０の露出壁よりも、仮想軸心線ＢＣの求心方向に（仮想接合端面ＢＳがわに向けて）１ｍｍ突出された配置とされ、各鑞溜４７，４７，……が、センタープレート４１の中央火口６，６，……が穿孔された露出壁４３よりも仮想軸心線ＢＣの遠心方向に２ｍｍ没しており、さらに、各鑞溜４７，４７，……が、一対のサイドプレート４０，４０の露出壁よりも仮想軸心線ＢＣの遠心方向に１ｍｍ没した形状となっている。

【0049】

図１ないし図１０に示すように、角度チップ７，７がチップ用嵌合溝４８，４８に嵌着された火口ブロック４が、バケット３の装着口３７に対し、このバケット３の装着口３７が、センタープレート４１の露出壁４３より４ｍｍ、一対のサイドプレート４０，４０の露出壁より３ｍｍ、夫々仮想軸心線ＢＣの遠心方向に配される如く嵌合状に組み込まれた上、各鑞溜４７，４７，……および各部品間の隙間を通じて鑞付けされ、中央火口６、加圧側サイド火口７５、固定側近サイド火口７６および固定側遠サイド火口７７に鑞が流入せずに各部品同士が密に結合され、バケット３の内側壁と角度チップ７，７および火口ブロック４の後壁４２によって囲まれた先端部３１ないし基端部３３に掛けて連通するガス管路５が形成されたものとなり、このようにして製造された一対の弓型ヘッド２，２の各基端部３３，３３がわの接続部３９，３９が、吹管取付け口９に左右対称形状に枝分かれされる如く接続された一対のガス供給管９０，９０の先端部９３，９３の夫々に鑞付けされ、各ガス供給管９０，９０がガス管路５，５に連通されるよう一体に接続されてなるものである。

【0050】

また、この発明のガス圧接用バーナー１は、図１１に示すように、ガス圧接用バーナー１の弓型ヘッド２が、仮想軸心線ＢＣ上に直列する直径Ｄが５１ｍｍの鉄筋コンクリート用の異形棒鋼を想定した固定仮想体ＦＢおよび加圧仮想体ＰＢが、互いの仮想接合端面ＢＳ同士が接合された場合に、その仮想接合端面ＢＳから遠心方向に２０ｍｍの加熱炎放射距離ＦＤを隔てて包囲する円環の、同仮想接合端面ＢＳを通る中心線Ｃに交叉する位置を１２時・６時の位置とすると、１１時ないし１時の６０°の範囲、および、５時ないし７時の６０°の範囲を除く、１時ないし５時の１２０°の範囲、および、７時ないし１１時の１２０°の範囲に相当し、仮想軸心線ＢＣと、仮想軸心線に直交し、且つ仮想接合端面ＢＳを通る中心線Ｃとから仮想された平面を境とし、互いに１８０°の角度βを隔てて対峙する面対象形とされた２個の円弧形状のものとされ、夫々の１２０°の範囲の円弧形状は、先端部３１の４０°の範囲と、基端部３３の４０°の範囲、および中途部３２の４０°の範囲とからなる平板状であって、夫々の基端部３３から先端部３１に掛けてガス管路５が連通された弓型ヘッド２，２の一対が、これら一対の弓型ヘッド２，２の先端部３１と基端部３３および中途部３２の夫々の仮想接合端面ＢＳの遠心方向に対峙する複数箇所に、仮想接合端面ＢＳに向けた中央火口６、６，……が、そのガス管路５に連通されて設けられている。

【0051】

一対の弓型ヘッド２，２の先端部３１ないし基端部３３の仮想軸心線ＢＣ方向の加圧仮想体ＰＢがわに面する加圧がわ側壁３５、および、加圧がわ側壁３５とは反対がわとなる固定仮想体ＦＢがわに面する固定がわ側壁３６の双方の仮想軸心線ＢＣの周回り方向に９０°の等角度α置きとなる合計４箇所から仮想軸心線ＢＣ方向の外端がわに向けて角度チップ７が突設され、これら一対の弓型ヘッド２，２の加圧がわ側壁３５の各角度チップ７には、当該加圧仮想体ＰＢの外端ＰＢ０がわの周壁ＰＢ１の、仮想接合端面ＢＳから仮想軸心線ＢＣ方向の５１ｍｍの直径Ｄに等しい５１ｍｍの距離Ｌ１離れた位置に向けた加圧側サイド火口７５が、そのガス管路５に連通されて設けられ、これら一対の弓型ヘッド２，２の固定がわ側壁３６の各角度チップ７には、固定仮想体ＦＢの外端ＦＢ０がわの周壁ＦＢ１の、仮想接合端面ＢＳから仮想軸心線ＢＣ方向の直径Ｄの１／２に相当する２５．５ｍｍの距離Ｌ３離れた位置に向けた固定側近サイド火口７６、および、当該固定仮想体ＦＢの周壁ＦＢ１の、仮想接合端面ＢＳから仮想軸心線ＢＣ方向の直径Ｄに等しい５１ｍｍの距離Ｌ２離れた位置に向けた固定側遠サイド火口７７が、夫々ガス管路５に連通されて設けられた上、これら一対の弓型ヘッド２，２の各基端がわの接続部３９が、吹管取付け口９に左右対称形状に枝分かれされる如く接続された一対のガス供給管９０，９０の先端部９３，９３の夫々に接続されたものとすることができる。

【0052】

この実施例１に示したガス圧接用バーナー１は、ガス圧接の対象となる固定仮想体ＦＢおよび加圧仮想体ＰＢの仮想接合端面ＢＳの直径Ｄが５１ｍｍとされたが、これに限定されず、例えば、表１に示すように、固定仮想体ＦＢおよび加圧仮想体ＰＢの仮想接合端面ＢＳの直径Ｄが、１９ｍｍ（Ｄ１９）ないし５１ｍｍ（Ｄ５１）の何れか一とすることが可能であり、ガス圧接加工の作業性を高めるには、夫々の直径Ｄ毎の中央火口６と、加圧側サイド火口７５（フリー側）、固定側近サイド火口７６および固定側遠サイド火口７７（固定側）の夫々の個数や口径（孔径）などが、同表１中に示すように、設定されたものとするのが良いと言える。

【表1】

【0053】

（実施例１の作用・効果）
以上のとおりの構成からなるこの発明のガス圧接用バーナー１を用いたガス圧接加工について示すと、図１および図１２に示すように、固定仮想体ＦＢに相当する固定がわ鉄筋ＦＢ、および、加圧仮想体ＰＢに相当する加圧がわ鉄筋ＰＢは、双方とも直径Ｄが５１ｍｍの鉄筋コンクリート用の異形棒鋼（ＦＢ，ＰＢ）であり、仮想接合端面ＢＳに相当する接合端面ＢＳ，ＢＳは、グラインダーなどを用いて酸化皮膜が全て除去され、互いの全面が出来るだけ隙間を生じずに接合するよう平滑面に仕上げられたものとした上、図１２に示すように、加圧器ＲＣが接続された圧縮器ＰＭの固定がわクランプＦＣに対し、この固定がわ鉄筋ＦＢの中途部を、また、同圧縮器ＰＭの可動がわクランプＭＣには、該加圧がわ鉄筋ＰＢの中途部を、夫々緊締ボルトＴＢ，ＴＢによって締め付け固定し、さらに、偏心調節ネジＥＢによって仮想軸心線ＢＣ上に直列状に配されるよう調節し、互いの接合端面ＢＳが、該仮想軸心線ＢＣに同心上に接合させたものとした上、作業者が加圧器ＲＣを操作することによって、ガス圧接作業中に必要となる圧力Ｐを、図１２中の白抜き実線矢印に示すように、その可動がわクランプＭＣを介して加圧がわ鉄筋ＰＢに伝え、互いの接合端面ＢＳ，ＢＳ間に加えるようにする。

【0054】

作業者は、このガス圧接用バーナー１の吹管取付け口９に、図示しないアセチレンホースと酸素ホースとが接続された吹管を接続し、吹管のアセチレンガス・酸素混合ガスの流量調整バルブを調節しながら該ガス圧接用バーナー１に点火した上、図１ないし図３および図１２に示すように、角度チップ７，７，……の各加圧側サイド火口７５，７５，……が、この加圧がわ鉄筋ＰＢの周壁ＰＢ１に対峙し、その角度チップ７，７，……の各固定側近サイド火口７６，７６，……、および、固定側遠サイド火口７７，７７，……が、該固定がわ鉄筋ＦＢの周壁ＦＢ１に対峙し、火口ブロック４のセンタープレート４１の各中央火口６，６，……が接合端面ＢＳの外周囲に加熱炎放射距離ＦＤを隔てた位置に配され、各弓型ヘッド２，２（の中心線Ｃ）が、仮想軸心線ＢＣに直交する姿勢となるよう支持し、ガス圧接加工を開始してからガス圧接加工が終了するまでの間に亘り、このガス圧接用バーナー１（各弓型ヘッド２，２）の姿勢を固定支持されたままとする。

【0055】

そして、接合端面ＢＳから、この加圧がわ鉄筋ＰＢの周壁ＰＢ１がわに、その接合端面ＢＳの直径Ｄに相当する距離Ｌ１、および、同接合端面ＢＳから固定がわ鉄筋ＦＢの外端ＦＢ０がわに、接合端面ＢＳの直径Ｄに相当する距離Ｌ２の合計範囲Ｌ（加圧側サイド火口７５および固定側遠サイド火口７７が向けられた範囲）より外がわに炎が広がる範囲を含むシールド範囲ＳＲに、図１、図１２および図１３に破線で示すように、アセチレン過剰炎（還元炎）ＲＦを隙間無く放射し、均質な加熱と加圧とを行いながら接合端面ＢＳの酸化を防ぐものとし、ガス圧接加工が進行するのに伴い、図１４に破線で示してあるように、これら接合端面ＢＳ，ＢＳの隙間が閉じて金属組織が細化し、圧接部の膨らみ部分ＰＥが次第に発生し始めた頃には、中性炎ＲＦで加熱するよう供給ガスの混合比率を調節し、さらに、図１５および図１６に示すように、ガス圧接加工の最終段階を迎える時期には、この圧接部の膨らみ部分ＰＥがなだらかに隆起された断面形状をなし、その外径ＥＤが、該加圧がわ鉄筋ＰＢおよび該固定がわ鉄筋ＦＢの直径Ｄの１．４倍ないし１．６倍となるまで加熱および圧縮を加えるが、その間も図１５に破線で示すように、シールド範囲ＳＲに中性炎ＲＦの均質な放射が維持され、ガス圧接を完了した後に、アセチレン・酸素混合ガスの供給、および、加圧器ＲＣによる加圧を停止し、ガス圧接加工を終了する。

【0056】

この発明のガス圧接用バーナー１を用いて行うガス圧接加工は、従来構造のリングバーナーの場合には、作業者が、仮想軸心線ＢＣ方向に平行に移動するよう高度且つ繊細な操作を行いながら、所謂幅焼きの操作を行なわなければならなかったが、こうした熟練の技術を必要とせずとも、加圧がわ鉄筋ＰＢ、固定がわ鉄筋ＦＢおよびそれらの接合端面ＢＳ，ＢＳに対し、このガス圧接用バーナー１を、前述のように所定の配置関係に固定支持したままとするだけで、高品質のガス圧接作業をより効率的に完了することができるものとなる。
また、図１１に示した、この発明のガス圧接用バーナー１のように、各弓型ヘッド２，２の外的輪郭形状などが異なるものの場合であっても、前述したような基本的な部品配置を満たすものであれば、同様の使用によって同等の高品質なガス圧接作業を実現化できるものとなる。

【0057】

（結 び）
叙述の如く、この発明のガス圧接用バーナーは、その新規な構成によって所期の目的を遍く達成可能とするものであり、研究開発および試作実験に要する多大な時間と労力および経費を大幅に削減することができる上、切削加工や金型の使用を削減し、高精度の部品をできるだけ廉価に製造し、より簡便且つ高精度に組み立て可能なものとされているから、従前からのリングバーナーに比較して遥かに経済的なものとすることができ、しかも製造工数および生産コストをより確実に削減し、品質に優れたガス圧接用バーナーの安定供給が保証されるものとなり、さらに、熟練の技術を要さずともガス圧接加工の作業性と作業効率とを大幅に改善し、ガス圧接加工に要する経費の削減と作業時間の大幅な短縮とをより確実に達成可能にするものであるから、熟練作業者の減少に伴い人材の確保が困難な状況となり、さらに種々の経費の節減が求められる建築および建設業界において高い評価がなされ、広範に渡って利用、普及していくものになると予想される。

【符号の説明】

【0058】

１ ガス圧接用バーナー
２ 弓型ヘッド
３ バケット
３０ 同 先端壁
３１ 同 先端部
３２ 同 中途部
３３ 同 基端部
３４ 同 背壁
３５ 同 加圧がわ側壁
３６ 同 固定がわ側壁
３７ 同 装着口
３８ 同 チップ用切欠
３９ 同 接続部
Ｃ 同 中心線
Ｗ 同 内壁間寸法
４ 火口ブロック
４０ 同 サイドプレート
４１ 同 センタープレート
４２ 同 後壁
４３ 同 露出壁
４４ 同 内角谷部
４５ 同 先端
４６ 同 基端
４７ 同 鑞溜
４８ 同 チップ用嵌合溝
５ ガス管路
６ 中央火口
６０ 同 筒状先端部
６１ 同 錐状基端部
７ 角度チップ
７０ 同 チップ前壁
７１ 同 嵌合溝
７２ 同 チップ背壁
７３ 同 溝路
７４ 同 面取り面
ＦＤ 同 加熱炎放射距離
α 同 等角度（９０°）
７５ 同 加圧側サイド火口
Ｌ１ 同 仮想接合端面から加圧仮想体の周壁の加圧側サイド火口が向けられた位置までの距離
７６ 同 固定側近サイド火口
Ｌ３ 同 仮想接合端面から固定仮想体の周壁の固定側近サイド火口が向けられた位置までの距離
７７ 同 固定側遠サイド火口
Ｌ２ 同 仮想接合端面から固定仮想体の周壁の固定側遠サイド火口が向けられた位置までの距離
ＣＴ 同 筒状先端部
ＣＥ 同 錐状基端部
８ 柱状カバー
８０ 同 前側壁
８１ 同 凹欠溝
９ 吹管取付け口
９０ 同 ガス供給管
９１ 同 円弧状先端
９２ 同 円柱状の火口チップ
９３ 同 先端部
β 仮想軸心線の周回り方向の角度（１８０°）
ＢＣ 仮想軸心線
ＦＢ 固定仮想体
ＦＢ０ 同 外端
ＦＢ１ 同 周壁
ＰＢ 加圧仮想体
ＰＢ０ 同 外端
ＰＢ１ 同 周壁
Ｄ 仮想接合端面（固定仮想体、加圧仮想体）の直径
ＢＳ 仮想接合端面
ＰＥ 圧接部の膨らみ部分
ＥＤ 同 外径
ＲＦ 加熱炎シールド（還元炎、中性炎）
ＳＲ 加熱炎によるシールドの範囲
ＰＭ 圧縮器
ＦＣ 同 固定がわクランプ
ＭＣ 同 可動がわクランプ
ＲＣ 同 加圧器
ＴＢ 同 緊締ボルト
ＥＢ 同 偏心調節ネジ
Ｐ 同 仮想接合端面ＢＳに加わる圧力
ＲＢ 従来のリングバーナー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】