(57)【要約】  【課題】従来構造におけるテープの配置を完全に排除し、溶接品質及び溶接効率の向上と作業環境の清潔維持等の多くの利点を提供する、裏当て材の溶接待ち間隙挟み込み構造の提供。 【解決手段】本発明の裏当て材の挟み込み構造は、挟み込み構造を含み、主に裏当て材及び挟み込みユニットを含み、そのうち、前記挟み込みユニットは前記裏当て材に棒体が穿置され、上段部と下段部がそれぞれ穿出され、前記上段部が溶接待ち間隙に伸入されると共に、前記下段部の下端部近くに当接部が設けられ、この当接部と前記裏当て材の間に弾性部材が前記下段部外縁に被せて設置され、前記上段部に固定部が形成され、前記固定部の幅と前記弾性部材の弾性作用により、前記溶接待ち間隙周縁の母材に対し挟み込み状態を形成し、前記溶接待ち間隙底部が封止されるほか、溶接待ち間隙内に伸入された棒体は溶接過程において溶加材と溶融し一体として結合されることを特徴とする。  【選択図】図３
2007313563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏当て材の挟み込み構造であって、裏当て材及び挟み込みユニットを含み、そのうち、前記挟み込みユニットは前記裏当て材に棒体が穿置され、上段部と下段部がそれぞれ穿出され、前記上段部が溶接待ち間隙に伸入されると共に、前記下段部の下端部近くに当接部が設けられ、前記当接部と前記裏当て材の間に弾性部材が前記下段部外縁に被せて設置され、前記上段部に固定部が形成され、前記固定部の幅と前記弾性部材の弾性作用により、前記溶接待ち間隙周縁の母材に対し挟み込み状態を形成することを特徴とする、裏当て材の挟み込み構造。       
【請求項２】
前記弾性部材が圧縮バネであることを特徴とする、請求項１に記載の裏当て材の挟み込み構造。
【請求項３】
前記棒体の下段部に雌ネジを有する雌ネジ部材が設けられ、且つ、前記棒体の下端部に対応する雄ネジを設けたことを特徴とする、請求項１に記載の裏当て材の挟み込み構造。
【請求項４】
前記上段部の材料が、融点が４０度から８２０度までの材料から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の裏当て材の挟み込み構造。
【請求項５】
前記当接部が環状片を含み、前記環状片の両側に掛止片がそれぞれ延伸して設けられ、前記裏当て材の縁部に掛止されると共に、前記環状片にさらに環状孔が形成され、且つ、前記環状孔にさらに「一」字形の幅広孔が形成され、且つ、前記下段部の底部に前記幅広孔に対応する「一」字形の幅広部が形成され、前記幅広部は前記幅広孔に対応されたとき上下に移動させることができ、前記幅広部が回動されて前記幅広孔対応しない状態とされたとき移動が規制され、上下移動ができなくなることを特徴とする、請求項１に記載の裏当て材の挟み込み構造。
【請求項６】
前記環状片の外縁部に壁面が設けられたことを特徴とする、請求項５に記載の裏当て材の挟み込み構造。
【請求項７】
前記掛止片に、前記裏当て材底部に当接される第一湾曲片と、前記裏当て材上縁部に掛止される第二湾曲片が形成されることを特徴とする、請求項５に記載の裏当て材の挟み込み構造。
【請求項８】
前記裏当て材の上縁部に凹部が設けられ、前記掛止片を嵌置させることができることを特徴とする、請求項７に記載の裏当て材の挟み込み構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接待ち間隙に使用する裏当て材に関し、詳細には、溶接待ち間隙の母材側縁部を挟み込んだ状態を形成する、裏当て材の溶接待ち間隙挟み込み構造に関する。                    
【背景技術】
【０００２】
現今溶接の種類は多く、主に高熱または高圧、或いは両者を利用して溶融状態の溶加材を溶接待ちの間隙に充填し（この溶接待ちの間隙は通常上が広く下が狭い形状を呈する）、溶加材が冷却されて固化した後、母材が接合固定されるものである。
【０００３】
図１に示すように、２つの母材１間の溶接待ち間隙１１に溶加材を充填する工程において、溶融した溶加材Sが溢れ出るのを防ぐため、及び溶接面の平坦さと美観を形成するため、工程の始めに２つの母材１間に形成された溶接待ち間隙１１底部に裏当て材２を貼り付ける。
【０００４】
続いて、図１に示すように、現在市販されている裏当て材２は、溶接待ち間隙１１に溶接する工程において、溶接過程で発生する高熱に耐えることができなければならないため、溶接待ち間隙１１の溶接に用いる裏当て材２は、耐高温性を持つセラミック材料を焼結させて成り、この裏当て材２は溶接する過程において溶加材Sと一体として結合或いは溶融しない等の特性を持つ。また、裏当て材２背面にはテープ２１が設けられ、このテープ２１を利用して裏当て材２を溶接待ち間隙１１底部の母材１表面に貼り付け、溶接待ち間隙１１の底部を封止し、溶接の過程において溶加材Sが溶接待ち間隙１１の中にとどまり、流失してしまわないようにしている。
【０００５】
しかしながら、市販の裏当て材２はこの予期された効果を達成することはできるものの、使用上次に述べるようないくつかの欠点がある。
従来の裏当て材２は溶接待ち間隙１１の底部に貼り付けるとき、溶接人員の視線がテープ２１により阻まれ、裏当て材２の溝部２２（この溝部はスパッタ受けとして用いられる）を溶接待ち間隙１１の底部に一度で合わせて貼り付けることができず、溶接人員は通常剥がしては貼り直すという動作を何度も繰り返さなければ裏当て材２をきちんと貼り付けることができない。このため、比較的長い溶接待ち間隙１１の溶接作業においては、その工程における裏当て材２の貼り付け作業において操作が煩わしいだけでなく、貼り付け工程にかかる時間が増加し、溶接工程の非効率性の主因の一つとなってしまう。
また、溶接過程において発生する溶接の高熱が絶え間なく溶接待ち間隙１１両側のテープ２１上に伝導されるため、温度の上昇でテープ２１が徐々に粘着力を失い、テープの粘着力が損なわれると溶接待ち間隙１１底部の溶加材Sが固化成形される前に裏当て材２に緩みや脱落等が発生し、溶接品質に大きく影響してしまう。
さらに、溶接時の高熱がテープ２１に作用すると、接着剤２１１の融点は比較的低いため、極めて容易に揮発して異臭を発生しやすく、この異臭の中には通常毒性のある気体が含まれるため、この工程の作業に従事する溶接人員にとっては、作業時に身体に不快を感じるだけでなく、密閉された空間や通気の悪い作業環境（船倉等）で作業する場合、この気体が人体に及ぼす害は計り知れない。
加えて、裏当て材２上のテープ２１はほとんどがアルミ箔材料から作られているが、この種の材料から成る物品はリサイクル使用ができず、溶接作業後または粘着性を失ったテープ２１は、通常適当に打ち捨てられ、作業環境が乱雑になるだけでなく、形成される廃棄物は往々にして環境に対する破壊及び汚染の問題を生む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は先行技術の欠点に対し、裏当て材の挟み込み構造を設計したものであり、本発明の主な目的は、この構造により溶接待ち間隙の母材側縁部を挟んで裏当て材を固定することができるため、裏当て材に溶接待ち間隙の封止と溶加材の流失防止等さまざまな元来の機能を発揮させるほか、本発明の構造設計により、従来構造におけるテープの配置を完全に排除し、従来構造において発生する欠点をなくすだけでなく、溶接品質及び溶接効率の向上と作業環境の清潔維持等の多くの利点を提供する、裏当て材の溶接待ち間隙挟み込み構造を提供することにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、テープ廃棄物の発生を完全に排除し、環境の清潔を増進すると共に、環境破壊・汚染を起こさない、裏当て材の挟み込み構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明が先行技術の問題を解決するために使用する技術手段として提供する裏当て材の挟み込み構造は、挟み込み構造を含み、主に裏当て材及び挟み込みユニットを含み、そのうち、前記挟み込みユニットは前記裏当て材に棒体が穿置され、上段部と下段部がそれぞれ穿出され、前記上段部が溶接待ち間隙に伸入されると共に、前記下段部の下端部近くに当接部が設けられ、この当接部と前記裏当て材の間に弾性部材が前記下段部外縁に被せて設置され、前記上段部に固定部が形成され、前記固定部の幅と前記弾性部材の弾性作用により、前記溶接待ち間隙周縁の母材に対し挟み込み状態を形成し、前記溶接待ち間隙底部が封止されるほか、溶接待ち間隙内に伸入された棒体は溶接過程において溶加材と溶融し一体として結合される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、前述のないように基づいた最良の実施例と図面に基づき、本発明の構造、特徴及び実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図２から図４に示すように、本発明の裏当て材の挟み込み構造の最良の実施例は裏当て材４を含み、前記裏当て材４は耐高温性のセラミック材料を焼結させて成る。且つ、前記裏当て材４表面に溝部４３を設け、スパッタ受けとして用いる。且つ、前記裏当て材４に通孔４２を設け、前記通孔４２に棒体３を穿置する。
【００１１】
本発明はまた挟み込みユニットAを含み、前記挟み込みユニットAは前記裏当て材４に前記棒体３が穿置され、上段部３Aと下段部３Bがそれぞれ穿出され、前記上段部３Aがさらに２つの母材１（これら２つの母材は本発明の目的外である）間の溶接待ち間隙１１に伸入されると共に、前記下段部３Bの下端部近くに当接部３２が設けられ、前記当接部３２と前記裏当て材４の間に弾性部材３４が前記下段部３B外縁に被せて設置され、前記弾性部材３４は圧縮バネとする。
【００１２】
さらに、前記上段部３Aに図３に示すように固定部３１が形成され（図３は前記固定部が回動された状態を示す）、前記固定部３１の幅W２と前記弾性部材３４の弾性作用により、前記溶接待ち間隙１１周縁の母材１に対し挟み込み状態を形成する。
【００１３】
さらに説明すると、本発明の図２に示す前記固定部３１は、棒体３を前記裏当て材４に穿通させた後、前記上段部３Aが湾曲されて図２に示す幅W１が形成される。図３に示すように回動させると、幅W２の形態を形成することができる。幅W２をより広く形成することで、溶接待ち間隙１１の両側の母材１に引っかかる状態を形成することができる。
【００１４】
前記弾性部材３４が圧縮されると、その回復弾力が前記裏当て材４と前記固定部３１に作用し、溶接する溶接待ち間隙１１両側の母材１が挟み込まれ、溶接待ち間隙１１底部が封止される。
【００１５】
一般に溶接材料の融点は高すぎてはならず、低融点の溶接は迅速且つ容易であり、また融点が低いため母材を損傷することがない。通常は融点が４５０度より高いものが硬ろう、そうでないものが軟ろうとして分類され、一般的な溶接材としては主に錫銀合金、錫銅合金、錫銀銅合金または錫銀銅ニッケル・ゲルマニウム合金などがある。硬ろうは融点温度が７００〜８００度程度であり、本発明の上段部３Aは固定部３１も含め、さらには棒体３全体を含めて選択することができ、本発明の上段部３Aの材料は前述の軟ろう、硬ろうまたは融点が溶接材の融点より低い４０度から８２０度までの材料から選択する。溶接完了後、前記上段部３Aと溶接過程において充填される溶加材Sは高温のために溶融して一体となるため、別途処理する必要がない。下段部３Bに上段部３Aと同じ材質を採用する場合、下段部３Bも溶断することができる。
【実施例２】
【００１６】
図４に本発明の別の実施例を示す。そのうち、当接部３２Aは雌ネジ部材とし、且つ、対応する下段部３Bの部位に雄ネジ部３５を設け、前記当接部３２Aを前記雄ネジ部３５上で回動させて上下させることにより、前記弾性部材３４の付勢力を調節することができるほか、該箇所の棒体３を回動させて固定部３１の角度を当接位置に変えることができる。
【００１７】
これら２つの実施例を使用するときには、前記固定部３１が弾性とその幅により溶接待ち間隙１１両側の母材１に対して挟み込み状態を形成し、且つ前記裏当て材４が前記溶接待ち間隙１１の底部を封止することができ、溶接作業時に溶加材Sが流失しないだけでなく、設置過程全体が簡易で迅速になり、溶接効率を効果的に増進することができる。さらに、溶接待ち間隙１１底部から裏当て材４の通孔４２内に進入する溶加材Sは、前記裏当て材４が備えている優れた隔熱能力により迅速に固化され、かつ、その後ろの部分の棒体３が離脱されて脱落する。この過程全体においてはいかなる廃棄物も発生せず、有毒な気体が放出されることもない。
【実施例３】
【００１８】
次に、図５に本発明の実施例３を示す。前記当接部３２Aは環状片３２１を含み、前記環状片３２１の外縁部に壁面３２７が設けられ、弾性部材３４のぐらつきを安定させることができる。且つ、前記環状片３２１の両側に掛止片３２２がそれぞれ延伸して設けられ、裏当て材４の縁部に掛止される。これら掛止片３２２には、前記裏当て材４底部に当接される第一湾曲片３２６と、前記裏当て材４上縁部に掛止される第二湾曲片３２５が形成される。前記裏当て材４の上縁部に凹部４１が設けられ、前記掛止片３２２を嵌置させることができる。
【００１９】
前記環状片３２１には環状孔３２３が形成され、且つ前記環状孔３２３にはさらに「一」字形の幅広孔３２４が形成され、且つ、図７に示すように前記下段部３Bの底部に前記幅広孔３２４に対応する「一」字形の幅広部３６が形成され、且つ、前記幅広部３６は前記固定部３１の幅がW２の幅広部分と平行な状態を形成し、前記幅広部３６は幅広孔３２４に対応させたとき上下に移動させることができ、回動して対応させないようにしたとき前記幅広部３６は規制され上下移動ができないものとする。
【００２０】
図６と図７に示すように、本発明のこの実施例を使用するときは、弾性部材３４を先に図５に示すように前記裏当て材４と当接部３２Aの環状片３２１間で圧縮させ、且つ幅広部３６を幅広孔３２４に対応させず当接部３２Aに圧縮させた状態にする。
【００２１】
そして上段部３Aを溶接待ち間隙１１に穿通させた後、幅広部３６は固定部３１の幅がW２の幅広部分と平行な状態であるため、使用者は上段部３Aの固定部３１Aを目視する必要なく前記固定部３１Aがこのとき幅W２の状態にあるか否かを知ることができ、母材１に掛止させることができる（より狭い幅W１は母材に掛止させるに足る幅を有さない）。幅広部３６を回動させ前記固定部３１Aの幅をW２として母材１に掛止させることができるとき、前記幅広部３６が幅広孔３２４にちょうど対応し、前記幅広部３６の規制がなくなり、弾性部材３４の弾性により下方向に押されて前記幅広部３６が幅広孔３２４の下方に穿出される。この下方向へ押される移動量により、前記固定部３１も下方向へ移動され、母材１に対して下方向へ押圧する力が形成され、前記固定部３１が母材１にしっかりと圧着される。
【００２２】
上述のように、本発明は実用的効果を備えており、且つこれまで刊行物に発表されたり、公開使用されたことがなく、特許出願の要件を満たしているため、法に基づきここに特許を出願するものである。
【００２３】
上述の説明は、本発明の産業上の最良の実施例として示したものであり、本発明の特許請求の範囲に基づく同等効果を持つ変化は、すべて本発明の特許範囲に含まれるものとみなす。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の溶接待ち間隙底部に貼り付ける構造の断面図である。
【図２】本発明が溶接待ち間隙底部に貼り付けられた状態を示す断面図１である。
【図３】本発明が溶接待ち間隙底部に貼り付けられた状態を示す断面図２である。
【図４】本発明の実施例２の断面図である。
【図５】本発明の実施例３の立体図である。
【図６】本発明の実施例３の棒体の回転を示す断面図である。
【図７】本発明の実施例３の棒体の下方向への移動状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１        母材
１１      溶接待ち間隙
２        裏当て材
２１      テープ
２１１    接着剤
２２      溝部
A        挟み込みユニット
３        棒体
３A      上段部
３B      下段部
３１、31A      固定部
３２、３２A    当接部
３２１    環状片
３２２    掛止片
３２３    環状孔
３２４    幅広孔
３２５    第二湾曲片
３２６    第一湾曲片
３２７    壁面
３４      弾性部材
３５      雄ネジ部
３６      幅広部
W１      幅
W２      幅
４        裏当て材
４１      凹部
４２      通孔
４３      溝部
S        溶加材
【図１】
2007313563.tif 000003
【図２】
2007313563.tif 000004
【図３】
2007313563.tif 000005
【図４】
2007313563.tif 000006
【図５】
2007313563.tif 000007
【図６】
2007313563.tif 000008
【図７】
2007313563.tif 000009