JP2009174201A - Pin for fixing heat insulation material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄骨構造物や機械設備の外面を断熱材で被覆するために使用される断熱材固定用ピンに関するものである。 The present invention relates to a pin for fixing a heat insulating material used for covering an outer surface of a steel structure or mechanical equipment with a heat insulating material.
近年、アスベスト問題から、在来工法で鉄骨構造物の天井やそれを支えるH型鋼の梁材及び柱材に断熱材として吹き付けていたアスベストに替わり、グラスウールなどの断熱材で被覆する断熱工法が普及しつつある。 In recent years, due to the asbestos problem, the heat insulation method of covering with a heat insulating material such as glass wool has spread instead of asbestos sprayed as a heat insulating material on the ceiling of steel structures and the H-shaped steel beams and pillars that support it by conventional methods. I am doing.
この場合、図8に示すように、従来よりダクト4の断熱(保温)に用いられていたグラスウール等の断熱材5に、後端部に薄い鋼板からなる大径の円盤状座金2が固着された細長い固定用ピン1を貫通させ、該固定用ピン1先端をダクト(支持鋼材)4表面にCD溶接(コンデンサ方式のスタッド溶接)により固着して前記断熱材5を固定する工法が、そのまま使用されている。この工法に使用される固定用ピン1の先端には、CD溶接のスパークを誘発させるために突起3が設けられているが、尖ってはいない(図10(a)及び(b)参照)。そのためダクト4表面のゴミや断熱材5そのものが固定用ピン1先端に付着して通電障害を及ぼすことがある。また、グラスウールの断熱材5には、グラスウールの保護及び補強のため薄い布を表面に重ねたものがあり、この場合、上記従来の固定ピン1の先端形状ではこのような保護シートを突き破れず、押し下げるだけで通電の障害となる。
In this case, as shown in FIG. 8, a large-diameter disk-
さらに、上記従来の固定用ピン1の先端形状では、黒皮又はその上に防錆塗装を施した支持鋼材に対して、黒皮酸化膜や防錆塗装膜を突き破って通電によるスパークを発生させることができず、CD溶接によって溶着することが極めて困難である。なお、固定用ピン1を強く押しつけることで通電を確保するため、固定用ピン1には曲げ強度の高い金属線材が用いられているが、このような固定用ピン1に断熱材5の引っ張りによる曲げ応力が作用すると、図9に示すように、その応力は溶接部6に集中して該溶接部6を剥離させ、安定した固着が困難である。
Furthermore, in the tip shape of the conventional fixing pin 1 described above, a spark due to energization is generated by breaking through the black skin oxide film or the antirust coating film on the black skin or the support steel material on which anticorrosion coating is applied. And cannot be welded by CD welding. In order to secure energization by strongly pressing the fixing pin 1, a metal wire having a high bending strength is used for the fixing pin 1, but the
また、図11(a)に示すように、固定用ピン1の先端部分に釘先のように鋭角の先尖り部7を設けたものは知られている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。しかし、CD溶接は、そのコンデンサの蓄電量によって、相当な断面積の溶解や溶接は可能であるが、アーク溶接や抵抗溶接のように通電時間の調整は不可であり、その放電時間が1/1000秒程度と極端に短いため、軸方向の溶解量は得られにくい。そのため、釘先のような先尖り部7では、図11(b)に示すように途中までしか溶けず、充分な溶接面積の溶接部6が得られない。したがって、曲げ応力によって容易に剥離するという問題がある。
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、CD溶接によって充分な溶接強度が得られ、溶接部の剥離を効果的に防止できる断熱材固定用ピンを提供することを目的とする。また、溶接後に断熱材の引っ張りによりピン本体の溶接部に作用する曲げ応力を軽減させて、該溶接部の剥離防止の効果を一層高めることができる断熱材固定用ピンを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a pin for fixing a heat insulating material that can obtain sufficient welding strength by CD welding and can effectively prevent peeling of a welded portion. Another object of the present invention is to provide a pin for fixing a heat insulating material that can reduce the bending stress acting on the welded portion of the pin main body by pulling the heat insulating material after welding, and can further enhance the effect of preventing the peeling of the welded portion. To do.
上記目的を達成するために、本発明は、CD溶接(コンデンサ方式のスタッド溶接)によって断熱材を支持鋼材に固定するためのピンであって、鋼線材からなる細長いピン本体の先端部に先尖り部を有し、後端部に薄い鋼板からなる大径の円盤状座金が固着されている断熱材固定用ピンにおいて、前記先尖り部が、前記支持鋼材に溶接される先すぼまりの溶着部分と、該溶着部分に連続し前記支持鋼材の黒皮酸化膜及び防錆塗料膜を突き破ってスパークを発生させる鋭角で、かつ短い通電誘発部分とで構成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a pin for fixing a heat insulating material to a supporting steel material by CD welding (capacitor type stud welding), and has a pointed tip at the tip of an elongated pin body made of a steel wire material. In the pin for fixing a heat insulating material having a large-diameter disk-shaped washer made of a thin steel plate at the rear end portion, the pointed portion is welded to a tapered portion welded to the supporting steel material. It is characterized by comprising a portion and a short energization-inducing portion that is continuous with the welded portion and generates a spark by breaking through the black skin oxide film and the rust preventive paint film of the supporting steel material.
前記溶着部分は、頂角が約90度の角錐状又は円錐状に形成され、前記通電誘発部分は、頂角が約45度の鋭角で、かつ高さが約1ミリの短い角錐状又は円錐状に形成されていることが好ましい。 The welded portion is formed in a pyramid or conical shape with an apex angle of about 90 degrees, and the energization inducing portion is an acute angle with an apex angle of about 45 degrees and a short pyramid shape or cone with a height of about 1 mm. It is preferable that it is formed in a shape.
また、請求項3〜5に係る発明は、前記先尖り部近傍の前記ピン本体に細軸部が設けられていることを特徴とする。 The inventions according to claims 3 to 5 are characterized in that a thin shaft portion is provided in the pin main body in the vicinity of the pointed portion.
本発明による断熱材固定用ピンは、ピン本体の先端部に設ける前記先尖り部が、前記支持鋼材に溶接される先すぼまりの溶着部分と、該溶着部分に連続し前記支持鋼材の黒皮酸化膜及び防錆塗料膜を突き破ってスパークを発生させる鋭角で、かつ短い通電誘発部分とで構成されていて、特に、前記溶着部分は、頂角が約90度の角錐状又は円錐状に形成され、前記通電誘発部分は、頂角が約45度の鋭角で、かつ高さが約1ミリの短い角錐状又は円錐状に形成されているので、前記断熱材表面の保護シートを切断して、前記断熱材を容易に貫通すると共に、鋭角で短い先尖りの前記通電誘発部分で前記支持鋼材表面の防錆塗料膜や黒皮酸化膜を突き破って、安定したCD溶接が可能となり、しかも、前記先尖り部全体の軸方向の長さが短く、該先尖り部全体が溶解され、充分な溶接強度が得られるから、溶接部の剥離を効果的に防止することができる。また、前記先尖り部近傍の前記ピン本体に細軸部を設けることで、前記支持鋼材に溶接した後、前記断熱材に引っ張り力が発生して、前記ピン本体に曲げ応力が作用すると、前記細軸部が弾性変形して湾曲し、溶接部にかかる応力を軽減して、該溶接部の剥離防止の効果を高めることができる。 In the pin for fixing a heat insulating material according to the present invention, the pointed portion provided at the tip end portion of the pin main body is welded to the constricted portion to be welded to the supporting steel material, and the black portion of the supporting steel material is continuous with the welding portion. It consists of an acute angle that breaks through the skin oxide film and the anticorrosion paint film and generates a spark, and a short energization-inducing part, and in particular, the welded part has a pyramid or conical shape with an apex angle of about 90 degrees. The energization-inducing part is formed in a short pyramid shape or conical shape with an apex angle of about 45 degrees and a height of about 1 mm, so that the protective sheet on the surface of the heat insulating material is cut. In addition, the heat insulating material can be easily penetrated, and the current-inducing portion with a sharp angle and a short point can break through the rust preventive paint film and the black skin oxide film on the surface of the supporting steel material, thereby enabling stable CD welding. , The axial length of the entire pointed portion is short, Entire previously pointed portion is dissolved, since sufficient welding strength can be obtained, it is possible to effectively prevent the peeling of the welded portion. Further, by providing a thin shaft portion in the pin main body in the vicinity of the pointed portion, after welding to the support steel material, a tensile force is generated in the heat insulating material, and when bending stress acts on the pin main body, The thin shaft portion is elastically deformed and curved, thereby reducing the stress applied to the welded portion and enhancing the effect of preventing the welded portion from peeling off.
前記ピン本体に作用する曲げ応力によって前記細軸部が弾性変形して容易に湾曲するためには、前記細軸部の直径(d)が、前記ピン本体の直径(D)の1/2〜2/3で、かつ、前記細軸部の長さ(L)が前記細軸部の直径(d)の1.5倍〜3.0倍であることが望ましい。 In order for the thin shaft portion to elastically deform due to bending stress acting on the pin body and be easily bent, the diameter (d) of the thin shaft portion is ½ to the diameter (D) of the pin body. It is desirable that the length (L) of the thin shaft portion is 1.5 to 3.0 times the diameter (d) of the thin shaft portion.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る断熱材固定用ピン10を示しており、鋼線材からなる細長いピン本体11の先端部に先尖り部12を有し、後端部に薄い鋼板からなる大径の円盤状座金13がかしめ結合により固着されている。
FIG. 1 shows a
先尖り部12は、後述する断熱材20を容易に貫通し、支持鋼材21にCD溶接(コンデンサ方式のスタッド溶接)により安定した溶接を可能とするため、支持鋼材21に溶接される先すぼまりの溶着部分14と、該溶着部分14に連続し支持部材21の黒皮酸化膜及びその上に塗装された防錆塗料膜を突き破ってCD溶接のスパークを発生させる鋭角で、かつ短い通電誘発部分15とで構成されている。
The
溶着部分14は、図2に良く示しているされているように、頂角Aが約90度の角錐状又は円錐状に形成され、図示の実施形態では、四角錐状に形成されている。
As shown well in FIG. 2, the
また、通電誘発部分15は、頂角Bが約45度の鋭角で、かつ、高さが約1ミリの短い角錐状又は円錐状に形成されている。図示の実施形態では、溶着部分14と同様に通電誘発部分15は四角錐状に形成されている。
The
先尖り部12をこのような溶着部分14と通電誘発部分15とで構成することにより、先尖り部12全体の軸方向長さを短くして、断熱材20を容易に貫通することができると共に、通電誘発部分15で支持鋼材21の黒皮酸化膜及び防錆塗料膜を突き破って安定したCD溶接が可能となり、放電時間が約1/1000秒の短時間であるCD溶接により先尖り部12全体を溶解させて、大きな溶接面積の溶接部16(後述する)が得られる。
By configuring the
図3は、上記のように構成した本発明に係る断熱材固定用ピン10の使用状態を示している。ピン本体11の先尖り部12をグラスウール等の断熱材20に挿通して貫通させ、該先尖り部12の通電誘発部分15を鉄骨構造物のH形鋼などの支持鋼材21の表面に押しつけて、該表面の防錆塗料膜や黒皮酸化膜を突き破り通電可能とした状態で、CD溶接により通電誘発部分15にスパークを発生させ、溶着部分14を含む先尖り部12全体を溶解させて支持鋼材21に溶接することで、大きな溶接面積の溶接部16が形成され、充分な溶接強度が得られる。
FIG. 3 shows a use state of the heat insulating
このように支持鋼材21に溶接した断熱材固定用ピン10により断熱材20を固定保持するのであるが、施工作業中、あるいは施工後に、断熱材20に横方向の引っ張り力が発生してピン本体11に曲げ応力が作用すると、その応力が溶接部16に集中して該溶接部16を剥離しようとする。このようなピン本体11に作用する曲げ応力が溶接部16に集中するのを軽減して、該溶接部16の剥離を防止するために、図4に示すように、先尖り部12近傍のピン本体11に細軸部17を設けることが効果的である。
In this way, the
該細軸部17は、図5及び図6に示す使用状態において、断熱材20に図の矢印で示す横方向の引っ張り力が発生してピン本体11に曲げ応力が作用すると、ピン本体11の先細部17が曲がり変形して、溶接部17に集中する曲げ応力を軽減し、溶接部16の剥離防止効果を高めるものである。このとき、細軸部17の曲がり変形を容易にすることと、該細軸部17の引っ張り強度を考慮して、細軸部17の直径(d)は、ピン本体11の直径(D)の1/2〜2/3で、かつ、細軸部17の長さ(L)は、直径(d)の1.5倍ないし3.0倍程度が望ましい。また、細軸部17にかかる曲げ応力が溶接部16に及ぼす影響をできる限り小さくするため、先尖り部12上端から細軸部14下端までのピン本体11の長さ(H)は、直径(d)の1.5倍以下とすることが望ましい。
When the
なお、図7に示すように、細軸部17の上下両端とピン本体11との境界部位にテーパ部18,18を設けると、ピン本体11に作用する曲げ応力による細軸部17の曲がり変形がより容易になる。
As shown in FIG. 7, when
10 断熱材固定用ピン
11 ピン本体
12 先尖り部
13 円盤状座金
14 先すぼまりの溶着部分
15 鋭角で、かつ短い通電誘発部分
16 溶接部
17 細軸部
18 テーパ部
20 断熱材
21 支持鋼材
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記先尖り部が、前記支持鋼材に溶接される先すぼまりの溶着部分と、該溶着部分に連続し前記支持鋼材の黒皮酸化膜及び防錆塗料膜を突き破ってスパークを発生させる鋭角で、かつ短い通電誘発部分とで構成されていることを特徴とする断熱材固定用ピン。 A pin for fixing a heat insulating material to a supporting steel material by CD welding (capacitor type stud welding), which has a pointed portion at the front end of an elongated pin body made of steel wire, and a thin steel plate at the rear end. In the pin for fixing the heat insulating material to which the large-diameter disk-shaped washer is fixed,
The pointed part is welded to the support steel material at a constricted portion, and an acute angle is generated to generate a spark that breaks through the black skin oxide film and the anticorrosive paint film of the support steel material continuously to the welded part. And a pin for fixing a heat insulating material, characterized by comprising a short energization-inducing portion.
前記通電誘発部分は、頂角が約45度の鋭角で、かつ高さが約1ミリの短い角錐状又は円錐状に形成されていることを特徴とする断熱材固定用ピン。 The welded portion is formed in a pyramid shape or a cone shape having an apex angle of about 90 degrees,
A pin for fixing a heat insulating material, wherein the energization inducing portion is formed in a short pyramid or conical shape having an apex angle of about 45 degrees and a height of about 1 mm.
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KR101568212B1 (en) | 2012-12-15 | 2015-11-11 | 권오민 | Manufacturing method of somke control duct with one-body type insulation |
CN111996884A (en) * | 2020-08-21 | 2020-11-27 | 江苏建筑职业技术学院 | Robot for improving ground structure |
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2008
- 2008-01-25 JP JP2008014425A patent/JP2009174201A/en active Pending
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