(57)【要約】【課題】  安価に製作可能で、しかも脱落等の問題も発生しないコラム溶接用裏当て金を提供する。【解決手段】  コラム１の端部をダイヤフラム４に溶接接合するときに、コラム１の端部内面に固定されて、コラム１とダイヤフラム４間に形成される開先隙間をコラム１の内側から閉鎖する裏当て金本体１１と、前記裏当て金本体１１に設定間隔おきに取り付けた仮止め具１３であって、前記裏当て金本体１１の後面に溶接固定される固定部１５と、裏当て金本体１１の外側面の途中部においてコラム１の先端部に係止される係止突部１６と、固定部１５と係止突部１６とを連結する連結部１７とを有し、金属板をプレス成形してなる仮止め具１３とを備えた。【選択図】        図１
2006035264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コラムの端部を平坦な取付面に溶接接合するときに、コラムの端部内面に固定されて、コラムと取付面間に形成される開先隙間をコラムの内側から閉鎖する裏当て金本体と、
前記裏当て金本体に設定間隔おきに取り付けた仮止め具であって、前記裏当て金本体の後面に溶接固定される固定部と、裏当て金本体の外側面の途中部においてコラムの先端部に係止される係止突部と、固定部と係止突部とを連結する連結部とを有し、金属板をプレス成形してなる仮止め具と、
を備えたことを特徴とするコラム溶接用裏当て金。
【請求項２】
前記裏当て金本体を略ロ字状に形成し、この裏当て金本体の４つの角部付近に前記仮止め金具を固定した請求項１記載のコラム溶接用裏当て金。
【請求項３】
コラムの端部を平坦な取付面に溶接接合するときに、コラムの端部内面に固定されて、コラムと取付面間に形成される開先隙間をコラムの内側から閉鎖する略ロ字状の裏当て金本体と、
前記裏当て金本体の４つの角部にそれぞれ取り付けた仮止め具であって、前記裏当て金本体の後面に溶接固定される固定部と、裏当て金本体の外側面の途中部においてコラムの先端部に係止される係止突部と、固定部と係止突部とを連結する第１連結部とを有し、裏当て金本体の角部を挟んでその両側に配置した１対の仮止め体と、両仮止め体を連結する第２連結部とからなる仮止め具と、
を備えたことを特徴とするコラム溶接用裏当て金。
【請求項４】
前記仮止め体に、裏当て金本体の内側面に沿って延びる保持部を形成した請求項３記載のコラム溶接用裏当て金。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コラムを平坦な取付面に溶接接合するときに用いるコラム溶接用裏当て金に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建築用の柱等を構成する角形コラムの連結は、通称サイコロと呼ばれる連結部材を用いて行われている。この連結部材は、コラムと略同一サイズの角形の短尺な角形鋼管と、角形鋼管の両端部に溶接固定した略平板状の２枚のダイヤフラムとを有しており、コラムはその端部内面に裏当て金を固定した状態で、ダイヤフラムにそれぞれ溶接接合されている。
【０００３】
裏当て金としては、細長い鋼板を例えばロ字状やコ字状に折曲したものが採用され、また裏当て金の外面にはコラムに対する位置決めのため、コラムの先端部に係止される係止突部が形成されている。
【０００４】
係止突部の形成方法としては、裏当て金の幅方向一側縁面の表面側コーナー部を幅方向他側へ向かって進行するポンチでプレスして同コーナー部を展延することにより形成する方法（例えば、特許文献１参照。）や、裏当て金の外面に上金型及び下金型を裏当て金に向かって斜めに押し込んで形成する方法（例えば、特許文献２参照。）や、長さ方向の途中部に溝を形成した圧延ロールにより裏当て金を圧延して形成する方法（例えば、特許文献３参照。）などが知られている。また、裏当て金の側縁に嵌合保持可能な略コの保持部と、保持部の端部から外方へ突出する係止突部とを有する仮止め具を設け、この仮止め具を裏当て金に着脱自在に取り付けて、係止突部を形成可能となしたものも提案されている（例えば、特許文献４参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開平  ６−２２６４９８号公報
【特許文献２】特開平１０−１５６４４４号公報
【特許文献３】特開平６−２２６４９８号公報
【特許文献４】意匠登録第９４１５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１、２記載のように、プレスにより係止突部を形成したり、特許文献３記載のように、圧延により係止突部を形成した場合には、裏当て金の製造工程が複雑になり、その製作コストが高くなるという問題がある。
【０００７】
また、特許文献４記載のように、裏当て金に着脱自在に設けられる仮止め具に係止突部を形成する場合には、裏当て金の製作コストを低減できるが、輸送時や組付時の振動で仮止め具が裏当て金本体から脱落するという問題があった。また、裏当て金は４個の仮止め具で仮止めすることもできるが、裏当て金を安定性良くコラムに仮止めするためには、裏当て金の４つの角部を挟んで、計８個の仮止め具を裏当て金に取り付けることが好ましく、結局は仮止め具を含む裏当て金全体の製作コストが、特許文献１〜３記載の裏当て金と同様に高くなるという問題もある。
【０００８】
本発明の目的は、安価に製作可能で、しかも脱落等の問題も発生しないコラム溶接用裏当て金を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る第１のコラム溶接用裏当て金は、コラムの端部を平坦な取付面に溶接接合するときに、コラムの端部内面に固定されて、コラムと取付面間に形成される開先隙間をコラムの内側から閉鎖する裏当て金本体と、前記裏当て金本体に設定間隔おきに取り付けた仮止め具であって、前記裏当て金本体の後面に溶接固定される固定部と、裏当て金本体の外側面の途中部においてコラムの先端部に係止される係止突部と、固定部と係止突部とを連結する連結部とを有し、金属板をプレス成形してなる仮止め具とを備えたものである。
【００１０】
この第１のコラム溶接用裏当て金では、金属板をプレス成形して製作した別体の仮止め具を裏当て金本体に溶接固定して、コラムの先端部に係止される係止突部を裏当て金に形成するので、プレス成形や圧延加工により裏当て金に係止突部を成形する場合と比較して、裏当て金の製作コストを安くできる。また、仮止め具は、固定部において裏当て金本体に溶接固定されるので、輸送時や組付時の振動で、仮止め具が裏当て金本体から脱落するという不具合も確実に防止することができる。更に、溶接により仮止め具を裏当て金に固定するので、従来の仮止め具と比較して、裏当て金に対する仮止め具の固定構造を簡略にして、仮止め具の製作コストを安くできる。
【００１１】
ここで、前記裏当て金本体を略ロ字状に形成し、この裏当て金本体の４つの角部付近に前記仮止め金具を固定することが好ましい実施例である。
【００１２】
本発明に係る第２のコラム溶接用裏当て金は、コラムの端部を平坦な取付面に溶接接合するときに、コラムの端部内面に固定されて、コラムと取付面間に形成される開先隙間をコラムの内側から閉鎖する略ロ字状の裏当て金本体と、前記裏当て金本体の４つの角部にそれぞれ取り付けた仮止め具であって、前記裏当て金本体の後面に溶接固定される固定部と、裏当て金本体の外側面の途中部においてコラムの先端部に係止される係止突部と、固定部と係止突部とを連結する第１連結部とを有し、裏当て金本体の角部を挟んでその両側に配置した１対の仮止め体と、両仮止め体を連結する第２連結部とからなる仮止め具とを備えたものである。
【００１３】
この第２のコラム溶接用裏当て金では、第１のコラム溶接用裏当て金と同様に、金属板をプレス成形して製作した別体の仮止め具を裏当て金本体に溶接固定して、コラムの先端部に係止される係止突部を裏当て金に形成するので、プレス成形や圧延加工により裏当て金に係止突部を成形する場合と比較して、裏当て金の製作コストを安くできる。また、仮止め具は、固定部において裏当て金本体に溶接固定されるので、輸送時等の振動で、仮止め具が裏当て金本体から脱落するという不具合も確実に防止することができる。更に、溶接により仮止め具を裏当て金に固定するので、従来の仮止め具と比較して、裏当て金に対する仮止め具の固定構造を簡略にして、仮止め具の製作コストを安くできる。加えて、仮止め具が、裏当て金本体の角部を挟んでその両側に配置した１対の仮止め体と、両仮止め体を連結する第２連結部とから構成され、仮止め体に係止突部がそれぞれ形成されているので、少数の仮止め具を裏当て金に固定するだけで、裏当て金をコラムに対して安定性良く仮固定することが可能となる。
【００１４】
ここで、前記仮止め体に、裏当て金本体の内側面に沿って延びる保持部を形成することが好ましい実施例である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る第１及び第２のコラム溶接用裏当て金によれば、金属板をプレス成形して製作した別体の仮止め具を裏当て金本体に溶接固定して、コラムの先端部に係止される係止突部を裏当て金に形成するので、プレス成形や圧延加工により裏当て金に係止突部を成形する場合と比較して、裏当て金の製作コストを安くできる。また、仮止め具は、固定部において裏当て金本体に溶接固定されるので、輸送時や組付時の振動で、仮止め具が裏当て金本体から脱落するという不具合も確実に防止することができる。更に、溶接により仮止め具を裏当て金に固定するので、従来の仮止め具と比較して、裏当て金に対する仮止め具の固定構造を簡略にして、仮止め具の製作コストを安くできる。
【００１６】
特に、第１のコラム溶接用裏当て金では、固定部と係止突部と連結部とを有する簡単な構成の仮止め具を採用できるので、仮止め具の製作コストを格段に低減できる。
【００１７】
また、第２のコラム溶接用裏当て金では、仮止め具の構成は多少複雑になるが、１つの仮止め具に２つの係止突部が形成されるので、使用する仮止め具の個数を半減しつつ、裏当て金をコラムに対して安定性よく仮固定することができる。しかも、仮止め具の個数が半分になるので、裏当て金に対する仮止め具の組付作業も半減できる。
【００１８】
ここで、第１のコラム溶接用裏当て金において、前記裏当て金本体を略ロ字状に形成し、この裏当て金本体の４つの角部付近に前記仮止め金具を固定すると、裏当て金を安定性良くコラムに仮固定することができる。
【００１９】
また、第２のコラム溶接用裏当て金において、前記仮止め体に、裏当て金本体の内側面に沿って延びる保持部を形成すると、連結部と保持部間に裏当て金を保持させて仮止め具を裏当て金に仮固定することが可能となり、裏当て金に対する仮止め具の溶接作業を効率的に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１、図２に示すように、角柱状又は円柱状の鋼管からなる建築用のコラム１は、直方体状の連結部材２を介在させて連結されている。連結部材２は、コラム１と略同一サイズの角形の短尺な角形鋼管３と、略平板状の２枚のダイヤフラム４とを有し、角形鋼管３の両端部にその開口部を閉鎖するようにダイヤフラム４を溶接固定したもので、工場等において予め製作され、建築現場へ輸送して、コラム１同士の溶接接合時に使用される。
【００２２】
コラム１の管軸方向の先端部の外部側にはテーパ面状の開先面５が全周にわたって形成され、連結部材２のダイヤフラム４に対するコラム１の溶接は、コラム１の先端部の内側に裏当て金１０を組み付けた状態でなされることになる。
【００２３】
裏当て金１０は、図１〜４に示すように、コラム１の内面の沿って装着される枠状の裏当て金本体１１と、裏当て金本体１１の４つの角部１２付近に溶接固定した４つの仮止め具１３とを備えている。
【００２４】
裏当て金本体１１は、ＳＳ４００やＳＭ４９０ＡやＳＮ４９０Ｂ等の鋼材からなる断面形状が略長方形状の細長い帯板を略ロ字状に折曲したもので、コラム１の内側に略隙間なく装着可能なサイズに成形されている。但し、略コ字状に折曲した２つの裏当て金本体をロ字状に組み合わせて、コラム１の内側に装着することも可能である。裏当て金本体１１の厚さ及び幅は、コラム１やダイヤフラム４のサイズ等に応じて適宜に設定でき、例えば厚さを９ｍｍ、幅を２５ｍｍに設定したものを好適に採用できる。
【００２５】
仮止め具１３は、裏当て金本体１１の上側（コラム１の奥部側）に位置する後面に溶接固定される固定部１５と、裏当て金本体１１の外側面の途中部においてコラム１の先端部に係止される係止突部１６と、コラム１と裏当て金本体１１間に配置されて固定部１５と係止突部１６とを連結する連結部１７とを有し、金属板をクランク状にプレス成形してなるもので、裏当て金本体１１の４つの角部１２付近に溶接固定されている。
【００２６】
この裏当て金１０を用いて上側のコラム１をダイヤフラム４に溶接するときには、裏当て金本体１１の端部がコラム１から下側（管軸方向外方）へ突出するように、コラム１の下端部（先端部）の内側に裏当て金１０を装着し、仮止め具１３の係止突部１６をコラム１の下端部（先端部）に係止させて、裏当て金本体１１をコラム１の管軸方向に位置決めした状態で、コラム１の開口部を閉塞するように、平板状のダイヤフラム４を裏当て金本体１１の下端部（先端部）に当接させ、この状態でダイヤフラム４の平坦な取付面６とコラム１とを両者間の開先隙間７において仮付け溶接してから、仮想線で示すように開先隙間７に沿って本溶接を施して、仮想線で示す本溶接部８によりコラム１をダイヤフラム４に溶接固定することになる。尚、角形鋼管３とダイヤフラム４とは、ダイヤフラム４に対するコラム１と同様に、裏当て金１０を用いて溶接固定されている。
【００２７】
この裏当て金１０では、裏当て金本体１１に係止突部１６を有する仮止め具１３を溶接固定することで、裏当て金１０に係止突部１６を形成できるので、プレス成形や圧延により係止突部１６を形成する場合よりも、安価に裏当て金１０を製作することができる。しかも、仮止め具１３の連結部１７の長さを調整することで、裏当て金本体１１に対する係止突部１６の位置を容易に調整することができる。
【００２８】
尚、裏当て金本体１１に設ける仮止め具１３の個数は、３個以上であれば任意の個数に設定可能であるが、図５、図６に示す裏当て金１０Ａのように、裏当て金本体１１の４つの角部１２を挟んでその両側にそれぞれ設けると、コラム１に対する裏当て金１０Ａの取り付け安定性を一層向上できる。
【００２９】
次に、前記裏当て金２０の構成を変更した他の実施例について説明する。尚、前記実施例と同一部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３０】
図７〜図９に示すように、裏当て金２０は、前記実施例と同一構成の裏当て金本体１１と、前記実施例とは異なる構成の仮止め具２１とで構成され、仮止め具２１は裏当て金本体１１の４つの角部１２に溶接固定されている。
【００３１】
仮止め具２１は、裏当て金本体１１のコラム１の奥部側に位置する後面に溶接固定される固定部２２と、裏当て金本体１１の外側面の途中部においてコラム１の先端部に係止される係止突部２３と、コラム１と裏当て金本体１１間に配置されて固定部２２と係止突部２３とを連結する第１連結部２４と、裏当て金本体１１の内側面に沿って延びる保持部２５とを有し、裏当て金本体１１の角部１２を挟んでその両側に配置した１対の仮止め体２６と、両仮止め体２６を連結する第２連結部２７とから構成されている。
【００３２】
第１連結部２４は裏当て金本体１１よりも上側（コラム１の奥部側）へ延びており、仮止め体２６は裏当て金本体１１よりも上側に配置された第２連結部２７により連結されている。固定部２２は第１連結部２４における第２連結部２７側に設けられ、固定部２２の端部には裏当て金本体１１の内側面に沿って下側（コラム１の先端側）へ延びる保持部２５が形成され、第１連結部２４と保持部２５間に裏当て金本体１１を挟持して、仮止め具２１を裏当て金本体１１に仮固定した状態で、固定部２２を裏当て金本体１１に溶接固定できるように構成されている。但し、この保持部２５は、必ずしも必須の部材ではなく、図１０、図１１に示す裏当て金２０Ａの仮止め具２１Ａのように、省略することも可能である。
【００３３】
この裏当て金２０を用いて上側のコラム１をダイヤフラム４に溶接するときには、図７に示すように、裏当て金本体１１の端部がコラム１から下側（管軸方向外方）へ突出するように、コラム１の下端部（先端部）の内側に裏当て金２０を装着し、仮止め具２６の係止突部２３をコラム１の下端部（先端部）に係止させて、裏当て金本体１１をコラム１の管軸方向に位置決めした状態で、コラム１の開口部を閉塞するように、平板状のダイヤフラム４を裏当て金本体１１の下端部（先端部）に当接させ、この状態でダイヤフラム４の平坦な取付面６とコラム１とを両者間の開先隙間７において仮付け溶接してから、仮想線で示すように開先隙間７に沿って本溶接を施して、仮想線で示す本溶接部８によりコラム１をダイヤフラム４に溶接固定することになる。
【００３４】
この裏当て金２０においては、前記仮止め具１３と比較して構成は複雑になるが、仮止め具２１を裏当て金本体１１に溶接固定する際に、保持部２５と第１連結部２４間で裏当て金本体１１を挟持して、仮止め具２１を裏当て金本体１１に仮固定できるので、裏当て金２０に対する仮止め具２１の組付性を格段に向上できる。しかも、１つの仮止め具２１に２つの係止突部２３を形成しているので、係止突部２３の個数を増やして、コラム１に対する裏当て金２０の設置安定性を十分に確保しつつ、仮止め具２１の個数を半減して、裏当て金本体１１に対する仮止め具２１の溶接作業を半減できる。
【００３５】
尚、本実施例では、コラム１を連結部材２のダイヤフラム４に溶接する場合について説明したが、コラム１をＨ型鋼のフランジの平坦面やベースプレートの平坦面などに溶接する場合においても、本発明の裏当て金１０、２０を同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】コラムの溶接接合部付近の分解斜視図
【図２】コラムの溶接接合部付近の溶接前における縦断面図
【図３】裏当て金の斜視図
【図４】裏当て金の平面図
【図５】他の構成の裏当て金の斜視図
【図６】同裏当て金の平面図
【図７】他の構成の裏当て金を用いたコラムの溶接接合部付近の溶接前における縦断面図
【図８】同裏当て金の斜視図
【図９】同裏当て金の平面図
【図１０】他の構成の裏当て金の斜視図
【図１１】同裏当て金の平面図
【符号の説明】
【００３７】
１      コラム          ２      連結部材
３      角形鋼管        ４      ダイヤフラム
５      開先面          ６      取付面
７      開先隙間        ８      本溶接部
１０    裏当て金        １１    裏当て金本体
１２    角部            １３    仮止め具
１５    固定部          １６    係止突部
１７    連結部          １０Ａ  裏当て金
２０    裏当て金        ２１    仮止め具
２２    固定部          ２３    係止突部
２４    第１連結部      ２５    保持部
２６    仮止め体        ２７    第２連結部
２０Ａ  裏当て金        ２１Ａ  仮止め具
【図１】
2006035264.tif 000003
【図２】
2006035264.tif 000004
【図３】
2006035264.tif 000005
【図４】
2006035264.tif 000006
【図５】
2006035264.tif 000007
【図６】
2006035264.tif 000008
【図７】
2006035264.tif 000009
【図８】
2006035264.tif 000010
【図９】
2006035264.tif 000011
【図１０】
2006035264.tif 000012
【図１１】
2006035264.tif 000013