(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状またはブロック状の第１の鋼材の上に板状またはブロック状の第２の鋼材を溶接する際の溶接用補助具において、
第２の鋼材を着脱自在に磁着するマグネット部と、
マグネット部を前後方向と左右方向に移動する移動機構部と、
移動機構部が装着されるとともに、第１の鋼材に着脱自在に挟持するクランプ部と、
を備えたこと、
を特徴とする溶接用補助具。
【請求項２】
移動機構部は、クランプ部に装着されてつまみを回すと可動台が左右方向に移動する第１のスライダと、
第１のスライダの可動台に装着されてつまみを回すと可動軸が前後方向に移動する第２のスライダとから成り、
第２のスライダの可動軸の先端にマグネット部が装着されていること、
を特徴とする請求項１記載の溶接用補助具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は溶接用補助具に係り、とくに板状またはブロック状の第１の鋼材の上に板状またはブロック状の第２の鋼材を溶接する際に用いて好適な溶接用補助具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
板状またはブロック状の第１の鋼材の上に板状またはブロック状の第２の鋼材を溶接する場合、溶接作業をしている間、第２の鋼材が第１の鋼材の上の所定の溶接位置で動かないように支持する必要が有る。従来は、溶接作業者とは別の作業者が手で押さえていり、ボルトとナット等を用いて第２の鋼材を第１の鋼材に仮止めするようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
けれども、溶接作業者とは別の作業者が手で押さえるのは人手が掛かってしまう問題がある。また、ボルトとナットで仮止めするのは、仮止め用の穴を空けるために余計な時間が掛かったり、第１の鋼材と第２の鋼材の形状、配置等の問題で仮止め用の穴を空けるのが難しい場合があり、止むなく紐で縛るなどして位置決め精度が悪くなっていたという問題がある。
本発明は上記した従来技術の問題に鑑み、人手が掛からず、溶接対象に特別な加工をしなくても精度良く溶接を行える溶接用補助具を提供することを、その目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の溶接用補助具によれば、板状またはブロック状の第１の鋼材の上に板状またはブロック状の第２の鋼材を溶接する際の溶接用補助具において、第２の鋼材を着脱自在に磁着するマグネット部と、マグネット部を前後方向と左右方向に移動する移動機構部と、移動機構部が装着されるとともに、第１の鋼材に着脱自在に挟持するクランプ部と、を備えたことを特徴としている。
クランプ部で第１の鋼材を挟持し、マグネット部で第２の鋼材を磁着する。そして、移動機構部でマグネット部を前後方向と左右方向に移動させ、第２の鋼材が所定の溶接位置に位置決めされるようにする。この結果、とくに溶接作業者以外の作業者が第２の鋼材を保持したり、ボルトとナットで仮止めしたりしなくても、第１の鋼材に対し第２の鋼材を所定の位置に位置決めして精度良く溶接できる。
移動機構部は、例えば、クランプ部に装着されてつまみを回すと可動台が左右方向に移動する第１のスライダと、第１のスライダの可動台に装着されてつまみを回すと可動軸が前後方向に移動する第２のスライダとから成り、第２のスライダの可動軸の先端にマグネット部を装着することで、操作性が良好でかつコンパクトに構成できる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一つの実施の形態を図１を参照して説明する。図１は本発明に係る溶接用補助具の外観斜視図である。
１は立方体形のマグネット部であり、図示しない電源スイッチのオン・オフで、互いに同一の鉛直面に入っている磁着面１Ａ、１Ｂに着脱自在に鋼材を磁着できる。２はマニュアル操作でマグネット部１を左右方向（図１のＸ方向）と前後方向（図１のＹ方向）の任意の位置に移動できる移動機構部であり、この内、１０は第１のスライダであり、第１のつまみ１１を回すと可動台１２が左右に移動する。第１のスライダ１０の前面には長さの目盛り１０Ａが設けられている。２０は第２のスライダであり、第２のつまみ２１を回すと可動軸２２が前後に移動する。マグネット部１は可動軸２２の先端に装着されている。
【０００６】
３は鋼材を着脱自在に挟持するクランプ部であり、Ｌ字状に折曲されたベース３０の内、水平な上板３０Ａの上に移動機構部２の第１のスライダ１０が装着されている。ベース３０の内、垂直な前板３０Ｂの前面側にはコの字形の支枠３１が装着されており、この支枠３１の下端面に左右方向に延設された板状の上口金３２が装着されている。上口金３２には長さの目盛り３２Ａが設けられている。前板３０Ｂには後述する下口金が遊挿される開口３３が設けられている。
【０００７】
図２はクランプ部３の構成を示す側面図である。３４はベース３０の前板３０Ｂの背面側から後方へ突設された固定握りである。この固定握り３４は後端部を除き断面がＵの字状となっており、後端部は後述する厚み調節ネジが螺合できるように円筒状に形成されている。３５は開口３３の中に遊挿された略Ｌ字状の下口金であり、下口金の後端部は固定握り３４の先端部に軸３６により回動自在に軸支されている。下口金３５の先端部には滑り止めの歯３７が形成されている。３８は棒状に延設された可動握りであり、固定握り３４と対を成す。この可動握り３８は先端部が下口金３５の中央部に軸３９で回動自在に軸支されている。４０はリンク部材であり、一端側が可動握り３８の中央より先端寄りに軸４１で回動自在に軸支されており、後端は固定握り３４の後端部に螺合された厚み調節ネジ４２の先端に係止されている。下口金３５の軸３６の近くと固定握り３４の間には引っ張りバネ４３が介装されており、下口金３５を図２の時計方向に付勢している。
【０００８】
ここでクランプ部３の動作について説明すると、可動握り３８が解放状態にあるとき、引っ張りバネ４３の作用で下口金３５が時計方向に回動し、下口金３５とともにリンクを構成する可動握り３８とリンク部材４０の内、リンク部材４０が時計方向に回動し、可動握り３８は軸３９を中心にして軸４１の部分がリンク部材４０によって下方へ押されるので、反時計方向に回動し、可動握り３８の後端部が開いた状態となっている。
この状態から、固定握り３４と可動握り３８を握って可動握り３８の後端部を固定握り３４に近づけていくと、リンク部材４０の後端が厚み調節ネジ４２の先端に係止されていることから、軸４１が固定握り３４に近づいていきながらリンク部材４０が反時計方向に回動し、軸４１が前進して可動握り３８が軸３９で下口金３５を前方へ押し、引っ張りバネ４３に抗して下口金３５が軸３６を中心に反時計方向に回動し、歯３７と上口金３２との間の間隔が狭まっていく（図２、図３参照）。
【０００９】
そして、最終的にリンク部材４０と、可動握り３８の軸３９、４１の間の部分が１本の棒の如く直線状になると、引っ張りバネ４３の引っ張り力が下口金３５に及ぼす時計回りのモーメントは、引っ張りバネ４３の引っ張り力に対する可動握り３８とリンク部材４０の抗力が下口金３５に及ぼす反時計回りのモーメントで打ち消されて、下口金３５は時計方向と反時計方向のいずれにも回動できなくなりロックする（図４参照）。可動握り３８から手を離してもロックは解除しない。この状態における下口金３５の歯と上口金３２の間隔Ｔより僅かに厚い鋼材を下口金３５の歯と上口金３２の間に挟持することができる。
予め、厚み調節ネジ４２の位置が図１の状態より後ろにあれば、ロック状態での下口金３５の歯と上口金３２の間隔は図５のＴ´に示す如く広くなる。
【００１０】
クランプ部３のロックを外したい場合、可動握り３８の後端部を下方へ下げ、固定握り３４との間の間隔を開ける。すると、リンク部材４０と、可動握り３８の軸３９、４１の間の部分がくの字状に折れてロックが外れる。そして、引っ張りバネ４３の作用で下口金３５が時計方向に回動し、下口金３５とともにリンクを構成する可動握り３８とリンク部材４０の内、リンク部材４０が時計方向に回動し、可動握り３８は軸３９を中心にして軸４１の部分がリンク部材４０によって下方へ押されるので、反時計方向に回動し、可動握り３８の後端部が開いた状態となる。
【００１１】
図６〜図８は溶接用補助具の使用方法を示す外観斜視図であり、以下これらの図を参照して上記の如く構成された溶接用補助具の使用方法を説明する。
なお、ここでは板状の第１の鋼材５０の上に位置決めして第２の鋼材６０を溶接する場合を例に挙げる（図８参照）。第１の鋼材５０には中心線５０Ｃを挟んで２列に並んだ全て同じ径の孔５１〜５６が穿設されており、第２の鋼材６０には１列に並んだ孔６１〜６３が穿設されている。孔６１〜６３も全て孔５１〜５６と同じ径である。孔６１と６２の間隔は孔５１と５２の間隔と一致しており、孔６２と６３の間隔は孔５２と５３の間隔と一致している。そして、図８に示す如く、Ｙ軸方向に見て第２の鋼材６０の中心線６０Ｃと第１の鋼材５０の中心線５０Ｃが一致し、かつ、Ｘ軸方向に見て第１の鋼材５０の基準線６０Ｄと第１の鋼材５０の基準線５０Ｄが一致する位置に来るところで溶接するものとする。
【００１２】
（１）クランプ
溶接作業者は予め、クランプ部３の厚み調節ネジ４２を回して第１の鋼材５０の厚みを挟持できる位置に調節しておく。
そして、クランプ部３を図２の如く解放状態とし、第１の鋼材５０を下口金３５と上口金３２の間に挿入する。そして、固定握り３４と可動握り３８を手で握って、可動握り３８の後端部を固定握り３４に近づけていくと、リンク部材４０の後端が厚み調節ネジ４２の先端に係止されていることから、軸４１が固定握り３４に近づいていきながらリンク部材４０が反時計方向に回動し、軸４１が前進して可動握り３８が軸３９で下口金３５を前方へ押し、引っ張りバネ４３に抗して下口金３５が軸３６を中心に反時計方向に回動し、歯３７と上口金３２との間の間隔が狭まっていく（図２、図３参照）。
【００１３】
そして、最終的にリンク部材４０と、可動握り３８の軸３９、４１の間の部分が１本の棒の如く直線状になると、引っ張りバネ４３の引っ張り力が下口金３５に及ぼす時計回りのモーメントは、引っ張りバネ４３の引っ張り力に対する可動握り３８とリンク部材４０の抗力が下口金３５に及ぼす反時計回りのモーメントで打ち消されて、下口金３５は時計方向と反時計方向のいずれにも回動できなくなりロックする（図４参照）これにより、溶接用補助具が第１の鋼材５０を挟持した状態となる（図７参照）。
【００１４】
（２）位置決め
次に、マグネット部１の電源スイッチをオンし、図示しないコイルを励磁して磁着可能な状態とし、磁着面１Ａ、１Ｂに第２の鋼材６０を立てた状態で磁着させる（図７参照）。そして、移動機構部２の第１のつまみ１１を回して第１のスライダ１０の可動台１２をＸ軸方向へ移動し、第２の鋼材６０の基準線６０Ｄを第１の鋼材５０の基準線５０Ｄに合わせ、かつ、第２のつまみ２１を回して第２のスライダ２０の可動軸２２をＹ軸方向へ移動し、第２の鋼材６０の中心線６０Ｃを第１の鋼材５０の中心線５０Ｃに合わせ、Ｘ軸方向に見て第１の鋼材５０の孔５１、５２、５３の各々と第２の鋼材６０の孔６１、６２、６３が同じ位置に来るように調節して位置決めする。
【００１５】
（３）溶接
第１の鋼材５０と第２の鋼材６０の位置決めが終わると、溶接用補助具によって第１の鋼材５０に対し第２の鋼材６０が所望の溶接位置で固定して保持される。
この状態で溶接作業者は、第１の鋼材５０と第２の鋼材６０の突き合わせ箇所をスミ肉溶接をし、スミ肉溶接部（図８の符号７０参照）を形成すれば良い。
【００１６】
（４）溶接用補助具の取り外し
溶接後、まず、マグネット部１の電源スイッチをオフし、コイルを消磁してマグネット部１と第２の鋼材６０の磁着を解除する。
続いて、可動握り３８の後端部を下方へ下げ、固定握り３４との間の間隔を開ける。すると、リンク部材４０と、可動握り３８の軸３９、４１の間の部分がくの字状に折れてロックが外れる。そして、引っ張りバネ４３の作用で下口金３５が時計方向に回動し、下口金３５とともにリンクを構成する可動握り３８とリンク部材４０の内、リンク部材４０が時計方向に回動し、可動握り３８は軸３９を中心にして軸４１の部分がリンク部材４０によって下方へ押されるので、反時計方向に回動し、可動握り３８の後端部が開いた状態となる（図２参照）。下口金３５が時計方向に回動することで、歯３７と上口金３２とによる第１の鋼材５０の挟持が解放され、クランプ部３を第１の鋼材５０から外すことができる。
なお、第１の鋼材５０と第２の鋼材６０は板状のほか、ブロック状であっても良い。
【００１７】
この実施の形態によれば、クランプ部３で第１の鋼材５０を挟持し、マグネット部１で第２の鋼材６０を磁着する。そして、移動機構部２でマグネット部１を前後方向と左右方向に移動させ、第２の鋼材６０が第１の鋼材５０に対し所定の溶接位置に位置決めされるようにする。この結果、とくに溶接作業者以外の作業者が第２の鋼材６０を保持したり、ボルトとナットで第２の鋼材６０を第１の鋼材５０に仮止めしたりしなくても、第１の鋼材５０に対し第２の鋼材６０を所定の位置に位置決めして精度良く溶接できる。
また、移動機構部２は、クランプ部３に装着され、第１のつまみ１１を回すと可動台１２が左右方向に移動する第１のスライダ１０と、第１のスライダ１０の可動台１２に装着され、第２のつまみ２１を回すと可動軸２２が前後方向に移動する第２のスライダ２２とから構成し、第２のスライダ２０の可動軸２２の先端にマグネット部１を装着したことで、操作性が良好でかつコンパクトに構成できる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、溶接作業者以外の作業者が被溶接対象の鋼材を保持したり、ボルトとナットで被溶接対象の鋼材を仮止めしたりしなくても、被溶接対象の鋼材を所定の位置に位置決めして精度良く溶接できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施の形態に係る溶接用補助具の外観斜視図である。
【図２】図１中のクランプ部を示す一部省略し、一部破断した側面図である。
【図３】図１中のクランプ部の動作を示す一部省略した側面図である。
【図４】図１中のクランプ部の動作を示す一部省略した側面図である。
【図５】図１中のクランプ部の動作を示す一部省略した側面図である。
【図６】図１の溶接用補助具の使用方法を示す外観斜視図である。
【図７】図１の溶接用補助具の使用方法を示す外観斜視図である。
【図８】図１の溶接用補助具の使用方法を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
１  マグネット部                  １Ａ、１Ｂ  磁着面
２  移動機構部                    ３  クランプ部
１０  第１のスライダ              １１  第１のつまみ
１２  可動台                      ２０  第２のスライダ
２１  第２のつまみ                ２２  可動軸
３０  ベース板                    ３０Ａ  上板
３０Ｂ  前板                      ３１  支枠
３２  上口金                      ３３  開口
３４  固定握り                    ３５  下口金
３６、３９、４１  軸              ３７  歯
３８  可動握り                    ４０  リンク部材
４２  厚み調節ネジ                ５０  第１の鋼材
５１〜５６、６１〜６３  孔        ６０  第２の鋼材
【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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【図７】
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【図８】
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