(57)【要約】【課題】特別な治具を用いることなく角パイプを正確に溶接でき，且つ別途補強する必要のない溶接構造物を提供する。【解決手段】互いに溶接される角パイプ１１，１２の一方にはネック部１５ａを有する凸部１５が形成され、他方には当該凸部１５が嵌まり込むネック部１６ａを有する凹部１６が形成され、これら凸部と凹部の境界部に沿って溶接する。一方の角パイプ１１の凸部１５を他方の角パイプ１２の凹部に嵌め込むことで、互いに溶接される角パイプが特別な治具なくして正確に位置決めされ、特にネック部があるため互いに接合される角パイプを厚み方向にずらさない限り角パイプ同士が外れることがない。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプを溶接して構成される溶接構造物において、互いに溶接されるパイプの一方にはネック部を有する凸部が形成され、他方には当該凸部が嵌まり込むネック部を有する凹部が形成され、これら凸部と凹部の境界部に沿って溶接されていることを特徴とする溶接構造物。
【請求項２】
請求項１に記載の溶接構造物において、前記凸部はネック部とこのネック部につながる膨出部からなり、前記凹部は前記ネック部と膨出部に対応する凹状ネック部と凹状膨出部からなることを特徴とする溶接構造物。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の溶接構造物において、前記凸部および凹部の厚み部分となる端面は、互いに溶接されるパイプの挿入方向と平行となるように板厚方向に対し傾斜していることを特徴とする溶接構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば角パイプを溶接して構成される溶接構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種フレームは角パイプや丸パイプを溶接して構成されるものが多い。例えば、一方の角パイプの端面を他方の角パイプの側面に突き合わせ、突き合わせ周縁を溶接した構造が知られている。（特許文献１、特許文献２）
２本の角パイプの端部を斜めに切断し、この斜めの切断面を突き合わせ直交させて溶接した構造が知られている。（特許文献３）
２本の角パイプの接続部の内部に中子を挿入し角パイプの内側面に中子の圧接せしめる構造も知られている。（特許文献４）
一方の角パイプの内部にネジを通し、他方の角パイプに設けたナットに螺合することで２本の角パイプを接合する構造も知られている。（特許文献５）
更に、パイプではないが鉄骨同士を溶接する構造として、互いに接合される鉄骨の端部に継手部材を設け、一方の継手部材にはキー溝を形成し、他方の継手部材にはキーを形成し、これらを係合することで両者を接合した構造が知られている。（特許文献６）
【０００３】
（特許文献１）  特開平６−３３９７８０号公報
（特許文献２）  特開平７−２１４３０５号公報
（特許文献３）  特開平９−３２３１７０号公報
（特許文献４）  特開平１１−３１１２２１号公報
（特許文献５）  実開平５−５７４１１号公報
（特許文献６）  特開平６−２６１０７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献１〜３にあっては、精度よく溶接するには特別な治具を用いて互いの角パイプを固定しなければならず、段取りに時間がかかる。また、特許文献１〜３にあっては、突き当てて溶接しているため溶接される面積が少なく溶接強度が不足するため補強部材を設けなければならない場合もある。
【０００５】
また、特許文献４及び５に開示される接合構造は、中子やネジを必要とし、溶接する場合には特に必要とされる構造ではない。
一方、特許文献６に開示される技術を角パイプに応用するとしても、別途継手部材が必要になり且つ継手部材を鉄骨に溶接する作業も必要となり、この溶接の際に継手部材と鉄骨との間で位置ズレが生じやすい。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明はパイプを溶接して構成される溶接構造物であることを前提とし、互いに溶接されるパイプの一方にはネック部を有する凸部が形成され、他方には当該凸部が嵌まり込むネック部を有する凹部が形成され、これら凸部と凹部の境界部に沿って溶接された構成とした。
一方のパイプの凸部を他方のパイプの凹部に嵌め込むことで、互いに溶接されるパイプが特別な治具なくして正確に位置決めされる。尚、パイプとしては角パイプに限らず丸パイプでもよい。
【０００７】
特に凸部の形状をネック部とこれにつながる膨出部とし，凹部の形状を前記ネック部と膨出部に対応した凹状ネック部と凹状膨出部とすると、一旦係合した角パイプは厚み方向にずらさない限り角パイプ同士が外れることがなく、溶接作業が楽に行える。
【０００８】
また、前記凸部および凹部の厚み部分となる端面を、互いに溶接されるパイプの挿入方向と平行となるように板厚方向に対し傾斜せしめることで、例えばコーナ部となるパイプの固定が簡単に行える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の態様を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る溶接構造物としての台車の全体斜視図、図２（ａ）は図１のＡ部の拡大図、（ｂ）はＡ部の分解図、図３はＡ部の平断面図、図４（ａ）は図１のＢ部の拡大図、（ｂ）はＢ部の分解図、図５（ａ）は図１のＣ部の拡大図、（ｂ）はＣ部の分解図、図６（ａ）及び（ｂ）は図１のＤ部の嵌め込み手順を説明した図である。
【００１０】
台車は下枠１に支柱群２を介して上枠３を支持ししている。下枠１は一対の長手方向角パイプ１１，１１、これら長手方向角パイプ１１，１１の両端間をつなぐ一対の幅方向パイプ１２，１２、長手方向角パイプ１１，１１の中間位置間をつなぐ補強パイプ１３，１３からなり、各コーナの下面にはキャスター１４が設けられている。
【００１１】
下枠１の各コーナ部には支柱となる角パイプ２１が設けられ、長手方向の中間には同じく支柱となる角パイプ２２が設けられ、これら角パイプ２１，２２の上に上枠３が設けられている。
【００１２】
上枠３は一対の長手方向角パイプ３１，３１、これら長手方向角パイプ３１，３１の両端間をつなぐ一対の幅方向パイプ３２，３２から構成されている。
【００１３】
以上の各パイプには互いに凸部とこの凸部が嵌まり込む凹部がレーザ加工によって形成され、これら凸部と凹部が係合した状態で、係合部に沿ってレーザ溶接されている。凹凸部はレーザ加工で形成されるため、精度が高く凹凸の嵌合は良好に行うことができる。詳細をＡ部，Ｂ部，Ｃ部，Ｄ部ごとに説明する。
【００１４】
先ず、Ａ部は図２（ａ）、（ｂ）及び図３に示すように、下枠１を構成する長手方向角パイプ１１の端部に凸部１５が形成され、幅方向パイプ１２には凸部１５が嵌まり込む凹部１６が形成されている。凸部１５はネック部１５ａとこのネック部１５ａに一体的に設けられる膨出部１５ｂからなり、また凹部１６も凸部と略同一形状の凹状ネック部１６ａと凹状膨出部１６ｂからなる。この凸部および凹部の形状は各パイプに共通した形状としている。
【００１５】
また、支柱となる角パイプ２１の下端には凸部２３，２４が形成され、長手方向角パイプ１１及び幅方向パイプ１２には前記凸部２３，２４が嵌まり込む凹部１７，１８が形成されている。
【００１６】
これら凸部２３，２４及び凹部１７，１８は図２のＥ−Ｅ方向から見た図３に示すように、厚み部分となる端面が互いに溶接される角パイプ１１，１２，２１の挿入方向と平行となるように板厚方向に対し傾斜している。本実施例の場合は板厚方向に対し４５°傾斜している。斯かる形状とすることで、凸部と凹部との間の隙間を極めて小さくすることができ、この後の溶接に支障を来たすことがない。
また、角パイプ１１，１２の上面と角パイプ２１の下端面とは図２（ａ）の点線で示す部分で溶接されている。
【００１７】
Ｂ部は図４（ａ）、（ｂ）に示すように、長手方向角パイプ３１に凹部３３が、幅方向パイプ３２に凸部３４が形成され、また長手方向角パイプ３１にパイプ２１の上端に形成した凸部２５が係合する凹部３５が形成され、幅方向パイプ３２にパイプ２１の上端に形成した凸部２６が係合する凹部３６が形成されている。凸部２５，２６及び凹部３５，３６は前記した凸部２３，２４及び凹部１７，１８と同様に厚み部分となる端面が角パイプ２１の挿入方向と平行となるように板厚方向に対し傾斜している。
【００１８】
Ｃ部は図５（ａ）、（ｂ）に示すように、角パイプ２２の上端部に凸部２７が対向して形成され、これら凸部２７が嵌まり込む凹部３７が長手方向角パイプ３１に形成されている。
【００１９】
Ｄ部は図６（ａ）、（ｂ）に示すように、角パイプ２２の下端部に凸部２８が対向して形成され、これら凸部２８が嵌まり込む凹部４０が長手方向角パイプ１１に形成されている。そして、対向して形成された凹部４０のうちの一方にはパイプ１１の上面まで凹部４０ａが連続して形成され、この凹部４０ａの寸法は凸部２８よりも若干大きく設定されている。
【００２０】
上記角パイプ２２を長手方向角パイプ１１に係合するには、先ず図６（ａ）に示すように、角パイプ２２の一方の凸部２８を凹部４０ａの直上に位置させ、この状態から角パイプ２２を下げて図６（ｂ）に示すように一方の凸部２８を凹部４０ａを通してパイプ１１内に差し込み、この後矢印で示すように角パイプ２２を横方向に移動せしめて、凸部２８を凹部４０に係合する。
尚、この係合構造は角パイプ２２と長手方向角パイプ１１との係合のみでなく、前記した角パイプ２２と長手方向角パイプ３１の場合および補強用の角パイプ１３と長手方向角パイプ１１の場合も同様である。
【００２１】
以上の台車を溶接によって組立てる一例を説明すると、先ず一対の長手方向角パイプ１１と幅方向パイプ１２及び補強用の角パイプ１３の凸部と凹部を係合し、係合部をレーザ溶接して下枠１を構成し、また同様にして長手方向角パイプ３１と幅方向パイプ３２の凸部と凹部を係合し、係合部をレーザ溶接して上枠３を構成する。
【００２２】
次いで、補強用の角パイプ２２の凸部を長手方向角パイプ１１、３１の凹部に嵌め込んでレーザ溶接し、更に、下枠１及び上枠３のコーナ部に外側から支柱となる角パイプ２１を挿入して角パイプ２１の凸部と角パイプ１１、１２、３１，３２の凹部を係合し、係合部を溶接する。
尚、パイプの溶接手順は上記に限らず任意である。
【００２３】
また、実施例としては台車を示したが、本発明に係る溶接構造物はこれに限定されず、各種フレームなどに適用できる。また、凸部及び凹部の形成はレーザ加工によらず、打ち抜きなどでもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば台車や各種フレーム等として利用される溶接構造物を角パイプを溶接して製造するに当たり、夫々の角パイプの一方に凸部を他方に当該凸部が嵌まり込む凹部を設け、これら互いに嵌まり込む凸部と凹部の境界部に沿って溶接したため、溶接する際の位置決めが容易で、しかも溶接する全長が長くなるので溶接強度が向上する。
【００２５】
また、凸部および凹部の厚み部分となる端面を、互いに溶接される角パイプの挿入方向と平行となるように板厚方向に対し傾斜せしめれば、コーナ部となるパイプの固定などが簡単に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る溶接構造物としての台車の全体斜視図
【図２】（ａ）は図１のＡ部の拡大図、（ｂ）はＡ部の分解図
【図３】図２のＥ−Ｅ方向から見たＡ部の平断面図
【図４】（ａ）は図１のＢ部の拡大図、（ｂ）はＢ部の分解図
【図５】（ａ）は図１のＣ部の拡大図、（ｂ）はＣ部の分解図
【図６】（ａ）及び（ｂ）は図１のＤ部の嵌め込み手順を説明した図
【符号の説明】
１…下枠、２…支柱群、３…上枠、１１、３１…長手方向角パイプ、１２、３２…幅方向パイプ、１３…補強用角パイプ、１４…キャスター、１５，２３，２４，２５，２７，２８，３４…凸部、１５ａ…ネック部、１５ｂ…膨出部、１６，１７，１８，３３，３６，３７，４０，４０ａ…凹部、１６ａ…凹状ネック部、１６ｂ…凹状膨出部、２１…コーナ用角パイプ、２２…補強用角パイプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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