(57)【要約】【課題】  本発明の基本的目的は、治具を用いて溶接作業を行う際、治具の着脱の生産性が高いと共に、溶接する板材に押圧痕を付けない溶接用治具を提供することである。【解決手段】  溶接用治具は本体と押さえローラ、及び、押さえローラ保持体によって構成され、本体はその上下端面に側板間隔規制面を有し、当該側板間隔規制面と側板の厚み以下の距離で配置した硬質弾性材料からなる押さえローラが押さえローラ保持体によって着脱自在に本体に固定される。仮付溶接された側板を本付溶接する際、押さえローラを弾性変形させて側板に圧接させて側板を保持する。側板の近づく方向の変形は側板間隔規制面によって規制し、離れる方向の変形は押さえローラによって規制する。【選択図】    図１
2016013564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天板(28)又は底板(30)に左側板(32)及び右側板(34)を仮付溶接して断面コ字型に構成した後、前記天板(28)又は底板(30)に当該左側板(32)及び右側板(34)を本付溶接する際に用いる溶接用治具であって、
前記左側板(32)及び右側板(34)間の間隔を規制する距離離れて平行に形成された一対の側板間距離規制面(116R、116L)と、前記側板間距離規制面(116R、116L)に対し直角をなすと共に互いに離れる方向に延在する差込規制面(118R、118L)とが形成された厚板状の本体(102)と、
前記本体(102)に対して着脱可能に取りつけられると共に、前記各側板間距離規制面(116R、116L)に対し前記左側板(32)及び右側板(34)の厚みよりも小さい間隔で配置された回転可能な硬質弾性材料によって形成されたローラ(104R、104L)を含むことを特徴とする溶接用治具。
【請求項２】
天板(28)又は底板(30)に左側板(32)及び右側板(34)を仮付溶接して断面コ字型に構成した後、前記天板(28)又は底板(30)に当該左側板(32)及び右側板(34)を本付溶接する際に用いる溶接用治具であって、少なくとも、本体(102)と、一対の押さえローラ(104R、104L)と、一対の押さえローラ支持体(106R、106L)とを含み、前記本体(102)は、全体として矩形厚板状であって、前記矩形厚板状の厚み方向に対して直交する方向において形成され、前記左側板(32)及び右側板(34)間の間隔を規制する距離離れて平行に形成された一対の側板間距離規制面(116R、116L)と、前記側板間距離規制面(116R、116L)に対し直角をなすと共に互いに離れる方向に延在する差込規制面(118R、118L)と、前記押さえローラ支持体(106R、106L)を取りつけるための取付部(122R、122L)が形成され、前記押さえローラ支持体(106R、106L)は、前記本体(102)の左右に配置された一対の板状体であって、一部を前記取付部(122R、122L)に着脱可能に取りつけられると共に、前記一対の側板間距離規制面(116R、116L)から左側板(32)及び右側板(34)の厚みを超えて配置されたローラ支持部(172R、172L)を有し、前記押さえローラ(104R、104L)は、前記ローラ支持部(172R、172L)に対して着脱可能かつ回転自在に取りつけられると共に、前記各側板間距離規制面(116R、116L)と対面する押さえローラ(106R、106L)との間隔は、前記左側板(32)及び右側板(34)の厚みよりも小さく設定されると共に硬質弾性材料によって形成されることを特徴とする溶接用治具。
【請求項３】
前記取付部(122R、122L)は、円形の貫通孔であって、リーマ加工された軸孔(172R、172L)であることを特徴とする請求項２に記載の溶接用治具。
【請求項４】
前記押さえローラ(104R、104L)は、軸孔(172R、172L)に金属製の回転軸(170R、170L)が貫通され、前記回転軸(170R、170L)の両端部が前記軸孔(172R、172L)に回転自在に挿入されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の溶接用治具。
【請求項５】
前記押さえローラ(104R、104L)は、ウレタンゴム製であることを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の溶接用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天板又は底板に仮付けした左右の側板を本付溶接する際に用いることで左右の側板を所定の間隔で溶接できる溶接用治具に関する。
さらには、天板又は底板に仮付けした左右の側板を本付溶接する際に用いることで、これら側板を所定の間隔で溶接することができ、かつ、着脱が容易な溶接用治具に関する。
詳しくは、天板又は底板に仮付けした左右の側板を本付溶接する際に用いることで、これら側板を所定の間隔で溶接することができ、かつ、着脱が容易であると共に、側板に疵を付けない溶接用治具に関する。
なお、本明細書において用いる、天板、底板、左側板、又は、右側板は便宜的に用いるものであって、構成板材の用いられる位置において限定解釈されるものでは無い。
【背景技術】
【０００２】
第１の従来技術として、例えば、建設機械用の機器においては、大荷重がかかるブームを、天板、底板、及び、左右の側板とを溶接により接合し、箱形に構成することが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６-０９５５４３（段落００４６―００５５，図４−図１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
第１の従来技術を、図８〜図11を参照して詳細に説明する。
第１の従来技術にかかるブーム10は、例えば、図8に示すように油圧ショベル12に用いられる。
油圧ショベル12は、走行を司る下部走行体14、下部走行体14に旋回自在に取り付けられた上部走行体16、上部走行体16に一端を上下方向に旋回自在に取り付けられたブーム10、当該ブーム10の端部に回動自在に取り付けられたアーム18、当該アーム18の先端部に回動自在に取り付けられたバケット20、及び、ブーム10の旋回動を司るブームアクチュエータ22、アーム18の旋回動を司るアームアクチュエータ24、及び、バケット20の旋回動を司るバケットアクチュエータ26によって構成される。この構成から明らかなように、ブーム10には大きな力が作用するため、溶接構造である場合には強度を保つため、溶接は完全でなければならない。
【０００５】
次ぎにブーム10の溶接構造について説明する。
ブーム10は、天板28、底板30、左側板32、及び、右側板34によって断面矩形であって、かつ、正面視略く字形の管状に形成され、その下端部に基部支軸体36の一部を挿入し、上端部に先端部支軸体38の一部を挿入して後、溶接によって接合することにより構成されている。
【０００６】
次ぎにブーム10の製造方法について説明する。
ブーム10は、天板28又は底板30に右側板34及び左側板32を所定の位置、例えば、底板30に左側板32及び右側板34を垂立状態に配置して断面コ字型にして図10におけるＡ〜Ｄの４カ所において仮付溶接した後、当該左側板32及び右側板34を所定の間隔に保つよう治具40、詳細には治具40A〜40Eを所定の間隔において設置した後、向かい合う左側板32及び右側板34の内側位置において本付溶接をしていた。
本例においては、底板30に左側板32と右側板34とを仮付溶接した後、それら左側板32と右側板34との間に所定数の間隔規制用の治具40、例えば図10に示すように治具40A〜40Eを設置した後、最初に左側板32と右側板34によって囲われた内側部分を本付溶接する。本付溶接時に発生する熱によって左側板32又は／及び右側板34が変形し、それらの間が所定の間隔において平行になるよう規制するためである。
【０００７】
次ぎに治具40の構造を図11を参照して説明する。
治具40は、大まかには本体42、第１固定具44A、及び、第２固定具44Bによって構成されている。本体42は大凡縦長矩形であって、その一面には右側板34又は左側板32を挿入するための一対の平行なスリット状の第１挿入溝46A、第２挿入溝46Bが形成されている。これら第１挿入溝46Aと第２挿入溝46Bの相対向する一対の面、すなわち、第１側板間距離規制面48Aと第２側板間距離規制面48Bは所定の幅を有する互いに平行な面である。所定の幅とは、例えば、10ミリメートル以上である。第１挿入溝46A、及び、第２挿入溝46Bの幅は（図10において左右方向）は、対応する右側板34又は左側板32の板厚を受け入れることができる高さに形成され、本例においては何れも同一の高さに形成されている。第１挿入溝46A、及び、第２挿入溝46Bのそれぞれの外方（横方向）には、それぞれ第１固定具44A、又は、第２固定具44Bがねじ込まれる第１ネジ孔52A、第２ネジ孔52Bが形成される第１腕部54A、第２腕部54Bが形成されている。第１固定具44A、又は、第２固定具44Bは、詳細には先端に手回し用の第１ハンドル56A、第２ハンドル56Bが固定された第１ボルト58A、第２ボルト58Bであり、それぞれ第１ネジ孔52A、第２ネジ孔52Bにねじ込まれる。
【０００８】
次ぎにブーム10の製造工程を説明する。
まず底板30の所定位置に左側板32及び右側板34をそれらの外側の所定の複数位置（前述のA〜D）において仮付溶接する。外側とは、左側板32及び右側板34に挟まれた部位の反対側である。次いで、左側板32及び右側板34の天板28側の開口に前述した治具40A〜40Eを所定の間隔で所定数装着する。本例では治具40A〜40Eの５個が大凡等間隔に装着される。これにより、右側板34の先端部は第１挿入溝46Aに、左側板32の先端部は第２挿入溝46Bされる。次ぎに第１ハンドル56Aを回して第１ボルト58Aを第１ネジ孔52Aにねじ込んで第１ボルト58Aの先端によって右側板34の外側面に押付け、及び、第２ハンドル56Bを手回しして第２ボルト58Bを第２ネジ孔52Bにねじ込み、第２ボルト58Bの先端を左側板32の外側面に押し付けて、治具40A〜40Eをそれぞれ固定する。この締め付け作業は、１つの治具40において２回、全体では10回も行わねばならない。さらに、溶接作業後に治具40A〜40Eを取り外す際にも合計で10回の第１ハンドル56A及び第２ハンドル56Bを緩める作業が必要である。これらによって、従来の溶接用治具は脱着時の生産性が低い問題がある。換言すれば、溶接用治具の着脱に時間を要する問題がある。
また、この従来の治具40は、第１固定具44A、第２固定具44Bを締め付ける際、右側板34と左側板32の外側面と大きな接触圧力の下で滑り接触するため、押圧痕が付くことは避けられない。当該押圧痕は、塗装作業前にグラインダー等によって修正せねばならず、工程が煩雑になると共にコスト高になる問題がある。
【０００９】
本付溶接の際、溶接用治具を用いる理由は、左右側板間の間隔を規制することであり、当該溶接用治具を左右側板に固定する理由は、溶接中に当該溶接用治具が容易に側板から脱落しないようにすることであり、前記従来の溶接用治具の問題を解決する際にはこれらをも満たさねばならい。
治具の脱着作業の効率を向上するため、ネジによる固定を、公知のトグルクランプに変更することが考えられる。しかし、治具40A〜40Eの固定をトグルクランプに変更した場合であっても、治具の装着工程、左側板への固定工程、及び、右側板への固定工程の３工程が１つの治具40において必要であり、本例では治具毎に３工程、トータル15工程が必要になり、更なる効率化が必要である。
また、押圧痕を防止するには、ネジの先端にゴムを焼き付けて金属どうしの圧接を回避すること、及び、ネジの先端に当該ネジと相対回転可能なコマを取り付け、当該コマと右側板又は左側板との滑り接触を回避することによって、左右側板に押圧痕が付くことを防止することが考えられる。しかし、これらの押圧痕防止対策を取った場合であっても、ネジを回さねばならず、治具の着脱生産性が低い問題がある。
【００１０】
本発明の基本的目的である第１の目的は、治具を用いて溶接作業を行う場合、治具の着脱の生産性が高いと共に、溶接する板材に押圧痕を付けない溶接用治具を提供することである。
本発明の従的な目的である第２の目的は、容易に着脱することができる溶接用治具を提供することである。
本発明の従的な目的である第３の目的は、消耗部品が摩耗した場合、容易に当該部品を交換できる溶接用治具を提供することである。
本発明の従的な目的である第４の目的は、消耗部品が摩耗した場合、容易に精度高く当該部品を交換できる溶接用治具を提供することである。
本発明の従的な目的である第５の目的は、安価な溶接用治具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するため、請求項１にかかる第1の発明は以下のように構成されている。
天板又は底板に左側板及び右側板を仮付溶接して断面コ字型に構成した後、前記天板又は底板に当該左側板及び右側板を本付溶接する際に用いる溶接用治具であって、前記左側板及び右側板間の間隔を規制する距離離れて平行に形成された一対の側板間距離規制面と、前記側板間距離規制面に対し直角をなすと共に互いに離れる方向に延在する差込規制面とが形成された厚板状の本体と、前記本体に対して着脱可能に取りつけられると共に、前記各側板間距離規制面に対し前記左側板及び右側板の厚みよりも小さい間隔で配置された回転可能な硬質弾性材料によって形成されたローラを含むことを特徴とする溶接用治具である。
【００１２】
請求項２にかかる第２の発明は、次ぎのように構成されている。
天板又は底板に左側板及び右側板を仮付溶接して断面コ字型に構成した後、前記天板又は底板に当該左側板及び右側板を本付溶接する際に用いる溶接用治具であって、少なくとも、本体と、一対の押さえローラと、一対の押さえローラ支持体とを含み、前記本体は、全体として矩形厚板状であって、前記矩形厚板状の厚み方向に対して直交する方向において形成され、前記左側板及び右側板間の間隔を規制する距離離れて平行に形成された一対の側板間距離規制面と、前記側板間距離規制面に対し直角をなすと共に互いに離れる方向に延在する差込規制面と、前記押さえローラ支持体を取りつけるための取付部が形成され、前記押さえローラ支持体は、前記本体の左右に配置された一対の板状体であって、一部を前記取付部に着脱可能に取りつけられると共に、前記一対の側板間距離規制面から左側板及び右側板の厚みを超えて配置されたローラ支持部を有し、前記押さえローラは、前記ローラ支持部に対して着脱可能かつ回転自在に取りつけられると共に、前記各側板間距離規制面と対面する押さえローラとの間隔は、前記左側板及び右側板の厚みよりも小さく設定されると共に硬質弾性材料によって形成されることを特徴とする溶接用治具である。
【００１３】
請求項３にかかる第３の発明は、次ぎのように構成されている。
前記取付部は、円形の貫通孔であって、リーマ加工された軸孔であることを特徴とする請求項２に記載の溶接用治具である。
【００１４】
請求項４にかかる第４の発明は、次ぎのように構成されている。
前記押さえローラは、軸孔に金属製の回転軸が貫通され、前記回転軸の両端部が前記軸孔に回転自在に挿入されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の溶接用治具である。
【００１５】
請求項５にかかる第５の発明は、次ぎのように構成されている。
前記押さえローラは、ウレタンゴム製であることを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の溶接用治具である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る第１の発明において、本発明に係る溶接用治具は、天板又は底板に左右側板を仮付溶接して断面コ字形に構成した後、本付溶接する際に用いる溶接用治具であって、厚板からなる本体には左側板と右側板間の間隔を規制する距離離れて平行に形成された一対の側板間距離規制面が平行に形成され、当該側板間距離規制面に対し直角をなすと共に互いに離れる方向に延在する差込規制面が形成されている。さらに、側板間距離規制面に対し側板の厚みよりも小さい間隔で配置され、前記本体に対し回転可能な硬質弾性材料によって形成された回転可能な押さえローラを含んでいる。そして、この溶接用治具を左右側板に装着する場合、側板間距離規制面を左右側板の何れかの内面に宛って差込規制面が左側板及び右側板の先端に当接するまで押し込む。この状況において、一対の側板間距離規制面間の距離は、正規の左右側板間の距離よりも僅かに小さいので側板間規制面が左右側板に進行を阻止されることはない。一方、押さえローラは左側板及び右側板の外面に圧接するため、当該押さえローラを構成する硬質弾性材料が変形して左右側板の内面を対応する側板間距離規制面側に押圧しつつ回転するので、差込規制面が左右側板の先端に当接するまで押し込むことで１つの治具の装着作業が終了する。この作業を装着する治具の数分行うことにより、治具の装着作業が終了する。これによって、左右側板は変形した押さえローラによって押さえつけられ、溶接用治具はよほどのことがない限り脱落することは無い。また、左右側板が本付溶接によって熱変形しても、それらの間隔は側板間距離規制面によって規制されることから、当該側板間距離規制面間の距離よりも狭まることはなく、また、逆に外側方向へは押さえローラによって規制されることから、当該規制以上に広がることはない。本発明に係る治具を取り外す場合、治具を左右側板間から強制的に抜き出せば良い。換言すれば、本発明に係る溶接用治具は、押し込みが出来なくなる迄押し込むだけで装着することができ、取り外す際は左右側板間から抜き出すだけでよい。さらに換言すれば、本発明に係る溶接用治具を装着する際は、押し込むという１つの動作で完了し、取り外す際は、本発明に係る溶接用治具を抜き出すという１つの動作で完了し、何れの場合も１つの動作でよく、さらに、左右側板に対する押さえローラと側板間距離規制面との関係は何れも同一であることから、溶接用治具を装着する際の方向性を考慮する必要がないので、溶接用治具の着脱の作業性が極めて向上し、本発明の基本的目的たる第１の目的、並びに、溶接用治具の着脱が容易であることから、本発明の従的目的たる第２の目的を達成できる利点がある。
【００１７】
請求項２に係る第２の発明において、基本的構成は第１の発明と同一であるので、本発明の基本的目的たる第１の目的及び従的目的である第２の目的を達成できる利点がある。
さらに、押さえローラはローラ支持体に回転自在かつ着脱可能に取り付けられ、ローラ支持体は本体の取付部に対し着脱可能に取り付けられている。したがって、押さえローラが摩耗した場合、ローラ支持体を本体の取付部から取り外し、次いで押さえローラをローラ支持体から取り外した後、新しい押さえローラをローラ支持体に回転自在に装着した後、当該ローラ支持体を本体の取付部に取り付けることにより、押さえローラを容易に交換することが出来る。したがって、請求項２に係る第２の発明は、本発明の従的目的たる第３の目的を達成できる利点がある。
【００１８】
請求項３に係る第３の発明において、基本的構成は第１の発明と同一であるので、本発明の基本的目的たる第１の目的、及び、従的目的たる第２の目的を達成できる利点がある。
さらに、本体の取付部がリーマ加工された円形の貫通孔であるので、ローラ支持体、したがって、押さえローラの取付位置の再現性が高いため、特別の技能を有せずとも押さえローラの交換作業を行えることから、本発明の第３の目的を達成できる利点がある。
【００１９】
請求項４に係る第４の発明において、基本的構成は第１〜第３の発明と同一であるので、本発明の基本的目的たる第１の目的、及び、従的目的たる第２並びに第３の目的を達成できる利点がある。
さらに、押さえローラは軸孔に金属製の回転軸が貫通されているので、消耗部品たる硬質弾性材料からなる押さえローラが摩耗した場合、新しい押さえローラに交換すればよいので、容易かつ精度高く当該消耗部品を交換できることから、本発明の従的目的たる第４の目的を達成できる利点がある。
【００２０】
請求項５に係る第５の発明において、基本的構成は第１〜第４の発明と同一であるので、本発明の基本的目的たる第１の目的、従的目的たる第２〜第４の目的を達成できる利点がある。
さらに、押さえローラの表層がウレタンゴム製であるので、当該表層が摩耗した場合はウレタンゴム製の表層のみを交換すればよいので、安価に交換できることから、本発明の第５の目的を達成できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施例の溶接用治具の正面図である。
【図２】図２は、本発明の実施例の溶接用治具の左側面図である。
【図３】図３は、本発明の実施例の溶接用治具の分解図である。
【図４】図４は、図１におけるＡ―Ａ線断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施例の溶接用治具を装着した状態のブームの平面図である。
【図６】図６は、図５におけるＢ―Ｂ線断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施例の溶接用治具を装着した状態のブームの斜視図である。
【図８】図８は、本発明の溶接用治具が用いられるブームを備える油圧ショベルの正面図である。
【図９】図９は、本発明の溶接用治具が用いられるブームを説明するための分解斜視図である。
【図１０】図10は、従来の溶接用治具を装着した状態のブームの平面図である。
【図１１】図11は、図10におけるＣ―Ｃ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明における溶接用治具の最良の形態は、天板又は底板に左側板及び右側板を仮付溶接して断面コ字型に構成した後、前記天板又は底板に当該左側板及び右側板を本付溶接する際に用いる溶接用治具において、少なくとも、本体と、押さえローラと、押さえローラ支持体とを含み、前記本体は、全体として矩形厚板状であって、前記矩形厚板状の厚み方向に対して直交する方向において形成され、前記左右側板間の間隔を規制する距離離れて平行に形成された一対の側板間距離規制面と、前記側板間距離規制面に対し直角をなすと共に互いに離れる方向に延在する差込規制面と、前記押さえローラ支持体を取りつけるための取付部が形成され、前記押さえローラ支持体は、前記本体の左右に配置された一対の板状体であって、一部を前記取付部に着脱可能に取りつけられると共に、前記一対の側板間距離規制面から側板の厚みを超えて配置されたローラ支持部を有し、前記押さえローラは、前記ローラ支持部に対して着脱可能かつ回転可能に取りつけられると共に、前記各側板間規制面と対面する押さえローラとの間隔は、前記側板の厚みよりも小さく設定され、前記取付部は、円形の貫通孔であって、リーマ加工され、前記押さえローラは、軸孔に金属製の回転軸が貫通され、前記回転軸の両端部が前記ローラ支持部に形成された軸孔に回転自在に挿入され、前記押さえローラは、ウレタンゴム製であることを特徴とする溶接用治具である。
【実施例】
【００２３】
図７に示すように、本実施例における溶接用治具100（100A〜100E）が用いられる溶接物は、建設機械用のブーム10である。しかし、本発明は、建設機械用のブーム以外にも用いることができる。
図１に示すように、少なくとも、本実施例に係る溶接用治具100は、本体102、押さえローラ104と、押さえローラ支持体106とを含んでいる。
【００２４】
まず最初に本体102を主に図３を参照して説明する。
本体102は、本発明においては、少なくとも、押さえローラ支持体106が取り付けられると共に、ブーム10を構成する左右側板の狭まり方向の間隔を規制する機能を有し、さらに、溶接用治具100の着脱の際に作業者による取り扱いに供される機能を有することが好ましい。
本実施例においては、本体102は全体として前縁108F、後縁108B、右縁108R及び左縁108Lを有する矩形厚板状であって、矩形厚板状の厚み方向に対して直交する方向における右縁108Rには右側段差110Rが、左縁108Lには左側段差110Lが形成されている。換言すれば、右縁108Rには右側段差110Rによって区画されて右側下段部112Rと右側上段部114Rが形成され、左縁108Lには、左側段差110Lによって区画される左側下段部112Lと左側上段部114Lが形成されている。
詳述すれば、左側下段部112Lの垂直上方に右側下段部112Rが平行に相対配置され、それら左側下段部112Lと右側下段部112Rとの第１距離D1は、左側板32と右側板34との距離よりも僅かに小さい距離である。換言すれば、左側下段部112Lは左側側板間距離規制面116Lであり、右側下段部112Rは右側側板間距離規制面116Rを構成し、それらは所定の第１距離D1離れて平行に形成されている。また、左側下段部112Lと右側下段部112Rは、本体102の厚みに一致する所定の第１幅W1と、前縁108F及び後縁108Bの方向に延びる第１長さL1を有する。第１幅W1及び第１長さL1は、左側下段部112L又は右側下段部112Rが左側板32又は右側板34に面接触した際、本体102がそれら左側下段部112L又は右側下段部112Rに対し直角をなすように自動的に位置が修正される面積を確保できればよく、平板状の鉄板から切り出した後、加工することが好ましい。本実施例においては、板厚22ミリメートルの板厚の板材から切り出していることから、第１幅W1は22ミリメートル、第１長さL1は30ミリメートルであるが、前記趣旨の範囲において、適宜設定可能である。右側下段部112Rと右側上段部114Rとを連接する右側段差110Rは、右側側板間距離規制面116Rに対し直角をなすと共に左側段差110Lから離れる方向に延在する右側差込規制面118Rを構成する。右側差込規制面118Rの第２高さH2は、少なくとも、左側板32の進行を停止させる機能を発揮する程度の高さがあれば良いが、本実施例においては左側板32の厚みよりも僅かに大きく設定されている。本実施例において、右側側板間距離規制面116Rと右側上段部114Rとの幅は、本体102の第１幅W1で同一であるが、右側側板間距離規制面116Rの第１長さL1に対し、右側上段部114Rの長さは第１長さL1の二倍に設定されている。
左縁108Lは右縁108Rと同様に、前縁108F側に左側下段部112L（左側側板間距離規制面116L）が形成され、後縁108B側に左側上段部114Lが形成され、左側側板間距離規制面116Lと左側上段部114Lとは、左側側板間距離規制面116Lに対し直角をなすと共に左側段差110Lから離れる方向に延在する左側差込規制面118Lを構成する。換言すれば、右側差込規制面118Rと左側差込規制面118Lとは、互いに離れる方向に延在している。
本体102の前縁108Fと右側側板間距離規制面116R、及び、前縁108Fと右側側板間距離規制面116Rとはその角部が45度に面取りされて右側案内面120Rに形成されている。したがって、本体102の前側部は、右側側板間距離規制面116Rと左側側板間距離規制面116L及び前縁108Fによって、開先形状に形成されている。
本体102は、加わる荷重に応じて材料が選定され、通常は比較的安価な鉄板が用いられるが、機械構造用炭素鋼やアルミニュウム、さらには高機能樹脂を採用することができる。
【００２５】
本体102には、右側押さえローラ支持体106Rを取り付ける右側取付部122Rが右側側板間距離規制面116Rに関連し、左側取付部122Lが左側側板間距離規制面116Lに関連して設けられている。
右側取付部122Rと左側取付部122Lとは、右側側板間距離規制面116R又は左側側板間距離規制面116Lに対する位置関係及び形状や寸法は同一に構成されているので、右側取付部122Rを代表して説明し、左側取付部122Lについては同一数字にアルファベットのRをLに置き換えて表すと共に「右側」を「左側」に読み替えることとし、詳細な説明は省略する。
右側取付部122Rは、右側押さえローラ支持体106Rが取り付けられる機能を有し、本実施例においては右側上段部114Rの左方に並列配置した円形の一対の右側第１リーマ孔124Rと右側第２リーマ孔126Rである。換言すれば、右側取付部122Rはドリルで所定直径の円形の孔開けをした後、リーマ加工された真円度及び表面精度が高い貫通孔である。そして、右側第１リーマボルト128R、及び、右側第２リーマボルト130Rを用いることにより、余裕代を極めて小さく形成できる。結果として、右側押さえローラ支持体106Rをがたつき無く本体102に取り付け出来る、換言すれば、右側押さえローラ104Rを精度良く取り付け出来る利点がある。
【００２６】
さらに、本実施例においては、本体102に矩形の握孔132が形成されている。握孔132は、本体102の操作の便のため作業者が手で持ちやすくする機能を有し、本実施例においては、本体102のほぼ中央に形成した透孔である。握孔132を構成する後縁108B側の後側部分136は、右側上段部114Rと左側上段部114Lとの間に位置すると共に、作業者が握りやすい程度の所定の第２幅W2の断面形状矩形に形成し、角部をグラインダー等によって面取りを施し、握り性を向上させてある。
前縁108F側の前側部分138は、右側側板間距離規制面116Rと左側側板距離規制面116Lとの間に位置すると共に、第２幅W2よりも広い第３幅W3にて断面形状矩形に形成し、角部を面取りしてある。第３幅W3は、右側案内面120Rの長さと右側側板間距離規制面116Rの長さL1とを合計した長さと同程度に形成してある。左側板32及び右側板34の溶接歪みによる圧縮力に耐えられる強度を得るためである。
【００２７】
次ぎに押さえローラ支持体106を主に図３を参照して説明する。
押さえローラ支持体106は、一部を本体102に固定されると共に、押さえローラ104を回転自在に支持する機能を有し、本実施例においては、右側押さえローラ支持体106Rと左側押さえローラ支持体106Lを含んでいる。右側押さえローラ支持体106Rと左側押さえローラ支持体106Lとは同一構成であるので、右側押さえローラ支持体106Rを代表して説明し、左側押さえローラ支持体106Lの同一部には同一数字にアルファベットのRをLに換えて付すと共に、「右側」を「左側」に置き換えることにより説明を省略する。
右側押さえローラ支持体106Rは、本体102を挟んでその右側に位置する右右側押さえローラ支持体106RRと、左側に位置する右左側押さえローラ支持体106RLを含み、右右側押さえローラ支持体106RRと右左側押さえローラ支持体106RLとは、同一構造であるので、右右側押さえローラ支持体106RRを代表して説明し、同一部にはRをLに、かつ、右を左に置き換えることにより説明を省略する。
右右側押さえローラ支持体106RRは、上右側横向部140RRと当該上右側横向部140RRに対し垂下する右右側垂立部142RRによって倒立Ｌ字型に形成された板状体である。横向の右横向部140Rは、右側上段部114Rの側方に配置され、右側第１リーマ孔124R、右側第２リーマ孔126Rに相対する位置に、円形の右右側第１装着孔144RR、右右側第２装着孔146RRが貫通されている。これら右右側第１装着孔144RR、及び、右右側第２装着孔146RRもリーマ加工されて真円度及び表面平滑度において所定値以上の基準にて製造されている。本体102に取り付けた際のがたつきを防止するためである。
右右側垂立部142RRの右上下縁158RRは、正面視、右側側板間距離規制面116Rに対し、右側板34の厚み以上の所定距離H3離れて平行をなすように、右左側押さえローラ支持体106RLが本体102の右側取付部122Rに右側第１リーマボルト128R、右側第２リーマボルト130Rによって固定される。すなわち、右側第１リーマボルト128Rを右左側第１装着孔144RL及び右側第１リーマ孔124Rに貫通させた後、右右側押さえローラ支持体106RRの右右側第１装着孔144RRを貫通させ、先端部に右側第１ナット152Rを螺合し、同様に、右側第２リーマボルト130Rを右左側第２装着孔146RL、右側第２リーマ孔126Rに貫通させた後、右右側押さえローラ支持体106RRの上右側第２装着孔146Rを貫通させ、先端部に右側第２ナット154Rを螺合して固定される。
【００２８】
次ぎにローラ支持部172を説明する。
ローラ支持部172は押さえローラ104の回転軸170（右側回転軸170R、左側回転軸170L）を回転可能に支持する機能を有し、本実施例においては、右側ローラ支持部172R及び左側ローラ支持部172Lを含んでいる。右側ローラ支持部172Rと左側ローラ支持部172Lとは同一構成であるので、右側ローラ支持部172Rを代表して説明し、左側ローラ支持部172Lの同一部には同一数字にアルファベットのRをLに換えると共に、「右」を「左」に置き換えることで説明を省略する。右側ローラ支持部172Rは後述の右側押さえローラ104Rの右側回転軸170Rを回転可能に支持する機能を有する。本実施例において右側ローラ支持部172Rは、右右側押さえローラ支持体106RRに形成された右右側軸孔172RR及び右左側押さえローラ支持体106RLに形成された右左側軸孔172RLによって構成されている。右右側軸孔172RRと右左側軸孔172RLとは同一構成であるので右右側軸孔172RRを代表して説明し、右左側軸孔172RLについては同一数字にアルファベットのLをRに換えると共に、「右」を「左」に換えることによって説明を省略する。
右右側軸孔172RRは、右右側押さえローラ支持体106RRの右右側垂立部142RRの中間であって、右側側板間距離規制面116Rから右側板34の厚みを超えて配置された円形の軸孔である。この右右側軸孔172RRも最終的にリーマ加工することが好ましい。挿入される回転軸のがたつきを最小限に留めるためである。
したがって、正面視において、右右側垂立部142RRの右上下縁158RR並びに右左側垂立部142RLの右左側上下縁158RLと右側側板間距離規制面116Rとの間には、所定の第３高さH3を有する縦向きの右側側板受入溝162Rが形成される。換言すれば、この右側側板受入溝162Rには、右側板34が進行可能である。
さらに、右右側垂立部142RRの右側上下縁158RR側先端は、右右側先端142RRTから右側上下縁158RRへ向かって斜め45度で傾斜する右右側斜面案内面164RRが形成され、さらに、右左側垂立部142RLの下縁側先端は、右左側先端142RLTから右左側上下縁158RLへ向かって斜め45度で傾斜する右左側斜面案内面164RLが形成され右側側板受入溝162Rに右側板34をスムーズに進行させるためである。
したがって、右側側板受入溝162Rの前側（図では下側）には右右側斜面案内面164RR、右左側斜面案内面164RL、及び、右側案内面120Rによって、入口側がラッパ状になった右側導入部166Rが形成され、左側側板受入溝162Lの前側には左左側斜面案内面164LL、左右側傾斜南内面164LR、及び、左側案内面120Lによって、入口側がラッパ状になった左側導入部166Lが形成される。
これにより、右側板34の先端位置が右側側板受入溝162R及び左側板32の先端位置が左側側板受入溝162Lに対し右側又は左側にずれている場合であっても、右側導入部166R及び左側導入部166Lによって案内されてスムーズに右側側板受入溝162R又は左側側板受入溝162Lに進行することができる。
【００２９】
次ぎに押さえローラ104を主に図４を参照して説明する。
押さえローラ104は右側押さえローラ104Rと左側押さえローラ104Lとを含み、右側側板間距離規制面116Rに沿って挿入された右側板34を当該右側側板間距離規制面116R側に押し付け、また、左側側板間距離規制面116Lに沿って挿入された左側板32を当該左側側板間距離規制面116L側に押し付ける機能を有し、本実施例においては、右側押さえローラ104Rは右側表層168Rと右側回転軸170Rによって、左側押さえローラ104Lは左側表層168Lと左側回転軸170Lによって構成されている。右側押さえローラ104Rと左側押さえローラ104Lとは、同一構成であるので、右側押さえローラ104Rを代表して説明し、左側押さえローラ104Lの同一部分には同一数字にアルファベットのRをLに換えて付すことにより、説明を省略する。
右側表層168Rは硬質弾性材料によって構成され、円柱状の右側表層装着部174Rから左右（図４では上下）に突出する円柱状の右上側回転軸174RU、右下側回転軸174RLが、右左側押さえローラ支持体106RL及び右右側押さえローラ支持体106RRに形成された右右側軸孔172RR、右左側軸孔172RLに回転自在に支持される。本実施例において、右側回転軸170Rは、右側表層装着部174R、右上側軸174RU及び右下側軸174RLを含んでいる。
【００３０】
まず右側回転軸170Rを説明する。
右側回転軸170Rは、中央部に所定直径の右側表層装着部174Rと、その両端から左右に突出する右上側軸174RUと右下側軸174RLとが形成されている。右側表層装着部174Rの長さは、本体102の厚みと同一以下に設定されるが、好ましくは、本体102の厚みよりも僅かに短くする。右側表層装着部174Rの端面と右左側押さえローラ支持体106RL又は右右側押さえローラ支持体106RRの側面との間の摩擦抵抗を軽減するためである。
右上側軸174RUと右下側軸174RLは、同一直径かつ同一長さに形成され、それぞれ対応する右右側軸孔172RR、又は、右左側軸孔172RLに回転自在に挿入される。
【００３１】
次ぎに右側表層168Rを説明する。
右側表層168Rは、右側板34における熱変形による外側への反りを規制すると共に、右側板34の表面に押圧痕を生じないようにする機能を有し、本実施例においては、硬質弾性材料によって円形リング状に形成されている。硬質弾性材料としては、右側板34に押圧痕を生じないようにする目的のため、その硬度は、圧接する右側板34よりも硬度が低いことが好ましく、硬質ゴム、硬質ウレタンゴム等を用いることができ、本実施例においては、硬質ウレタンゴムが用いられ、一体成形又は削り出しによって円形リング状に形成される。所定直径の円筒状体が市販されている場合、当該円筒状体を購入して所定長さに切断することができる。また、所定長さの円筒体が市販されている場合、当該円筒外を何ら加工することなく、右側表層168R又は左側表層168Lとして採用することができる。
右側表層168Rの右側貫通孔176Rに右側回転軸170Rの右側表層装着部174Rを密に挿入して右側表層168Rを右側表層装着部174Rに固定した後、右下側軸174RLを右右側軸孔172RRに、及び、右上側軸174RUを右左側軸孔172RLに挿入して後、前述のように、右右側押さえローラ支持体106RRと右左側押さえローラ支持体106RLとを本体102に固定することで溶接用治具100が構成される。
右側押さえローラ104Rを本体102に装着した状態において、右側側板間距離規制面116Rと右側押さえローラ104Rの左端との距離は、右側板34の厚みよりも小さい第２距離D2に設定される。この第２距離D2は、右側板34の位置にばらつきがあった場合であっても、所定の押圧力が右側板34に加わるように設定されている。また、右右側押さえローラ支持体106RRと右左側押さえローラ支持体106RLとは、正面視、右側押さえローラ104Rの左側端部の三日月型部が露出し、その他の部分は右左側押さえローラ支持体106RLの影になる位置に配置されている。右側押さえローラ104Rの周面に不要な疵が付くのを防止するためである。
【００３２】
次ぎに本実施例の作用を図５〜図７をも参照しつつ説明する。
底板30に左側板32及び右側板34が仮付けされて、図５に示すようにこれら左側板32及び右側板34が垂立した状態に設置された後、溶接用治具100、本実施例においては５つの溶接用治具100A〜100Eが装着される。なお、左側板32及び右側板34は横向き水平になるようにして設置することもできる。また、溶接用治具100A〜100Eは何れから装着を開始してもよいが、本実施例においては溶接用治具100Aからアルファベットの順に装着するものとする。溶接用治具100A〜100Eの装着に際して作業者は、後側部分136を持って右側導入部166Rを右側板34の先端に宛う。これにより、右側板34の先端は、前述のように右側導入部166Rに案内された後、右側側板間距離規制面116Rと右側押さえローラ104Rの左側円弧面とによって構成されるくさび形空間に位置し、左側板32の先端は、左側側板間距離規制面116Lと左側押さえローラ104Lの右側円弧面とによって構成されるくさび形空間に位置する。しかし、この状態において、右側板34は右側押さえローラ104Rと右側側板間距離規制面116Rとの間に、左側板32は左側押さえローラ104Lと左側側板間距離規制面116Lとの間に進行することはできない。なぜなら、これらの間の間隔（第３高さH3）は、右側板34、及び、左側板32の板厚よりも狭く設定されているからである。この状態において、後側部分136を下方に押し込む。これによって、右側押さえローラ104R及び左側押さえローラ104Lは図６に示すように右側板34、左側板32と接する部分が鎖線示の円形から実線示のように弾性変形して扁平化しつつ回転するので、右側板34、左側板32は相対的にそれらの間に進行し、右側板34の先端が右側差込規制面118Rに当接し、同様に、左側板32の先端が左側差込規制面118Lに当接するまで押し込められる（図６）。もし、作業者の力では押し込めることが出来ない場合、ハンマーによって後側部分136を殴打することができる。これによって、右側押さえローラ104Rと右側板34の外面、及び、左側押さえローラ104Lと左側板32の外面とは所定の圧接力で接触していることから、溶接用治具100が容易に脱落することはない。この要領で所定数の溶接用治具100を所定数、本実施例においては溶接用治具100A〜100Eの５つを装着した後、本付溶接を行う。本付溶接は、例えば、左側板32及び右側板34の内側を最初に行い、次ぎにそれらの外側に対し行う。本付溶接した後、溶接用治具100A〜100Eを取り外す。溶接用治具100A〜100Eの取り外し作業は、後側部分136を持って、持ち上げるようにして行う。左側板32又は右側板34の熱変形によって右側差込規制面118R又は左側差込規制面118Lに対する圧接力が高まって手作業で取り外すことができない場合、前側部分138をハンマーで殴打、または、梃子等により押し出すことによって取り外すことが出来る。
また、右側側板間距離規制面116R又は左側側板間距離規制面116Lは十分な面積を有しているので、右側板34又は左側板32が熱変形した際、それらからの圧力を面によって受けるので、右側板34又は左側板32が波形に変形することによる問題を回避できる利点がある。さらに、右側板34又は左側板32がそれらの間の間隔が広がるように外側に熱変形した場合、対応する右側押さえローラ104R、又は左側押さえローラ104Lによって規制される。右側押さえローラ104Rの右側表層168R及び左側押さえローラ104Lの左側表層168Lは硬質弾性体製であるが、既に圧接によって硬度が高まっているので、殆ど変形しない。右側押さえローラ104R、又は、左側押さえローラ104Lが大きく変形した場合であっても、右左側垂立部142RLの右左側上下縁158RL及び右右側垂立部142RRの右右側上下縁158RRによって係止されて変形が規制される。よって、右左側垂立部142RLの右左側上下縁158RL及び右右側垂立部142RRの右右側上下縁158RRの位置を適正に定めることにより、右側押さえローラ104Rの硬質弾性体によるトラブルを未然に防ぐことができる。
【００３３】
右側押さえローラ104Rは右側板34、また、左側押さえローラ104Lは左側板32と大きな力で圧接するため、転がり接触するとはいえそれらは消耗品である。右側押さえローラ104R、又は、左側押さえローラ104Lが摩耗した場合の交換方法について以下に説明する。
右側押さえローラ104Rと左側押さえローラ104Lとは厳密には摩耗の程度に差が生じるが、管理上、右側押さえローラ104Rと左側押さえローラ104Lとを同時に交換することが好ましい。右側押さえローラ104Rと左側押さえローラ104Lの交換作業は同一であるので、右側押さえローラ104Rの交換作業を代表して説明する。
まず、右側第１ナット152R及び右側第２ナット154Rを緩めて取り外す。次いで右側第１リーマボルト128R及び右側第２リーマボルト130Rをそれぞれ右右側第１装着孔144RR、右左側第2装着孔146RR、右側第１リーマ孔124R、右側第２リーマ孔126R、及び、右左側第１装着孔144RL、右左側第２装着孔146RLから抜き出して、本体102、と押さえローラ支持体106を分離する。
この後、右側押さえローラ104Rの右下側軸174RLを右右側軸孔172RRから抜き出し、さらに、右上側軸174RUを右左側軸孔172RLから抜き出し、右側押さえローラ104Rを右右側押さえローラ支持体106RR及び右左側押さえローラ支持体106RLから分離する。次いで、右側表層168Rを右側表層装着部174Rから取り外した後、新しい右側表層168Rを右側表層装着部174Rに取り付ける。次いで右上側軸174RUを右左側軸孔172RLに挿入し、右下側軸174RLを右右側軸孔172RRに挿入して右側押さえローラ支持体106Rと一体化する。左側押さえローラ104Lも同様に、左側押さえローラ支持体106Lと一体化する。その後、右側押さえローラ支持体106Rと左側押さえローラ支持体106Lの左端部で本体102の右端部、及び、左端部を挟み込みこんだ後、右側第１リーマボルト128Rを右左側第１装着孔144RL及び右側第１リーマ孔124Rに貫通させた後、右右側押さえローラ支持体106RRの右右側第１装着孔144RRを貫通させ、先端部に右側第１ナット152Rを螺合し、同様に、右側第２リーマボルト130Rを右左側第２装着孔146RL、右側第２リーマ孔126Rに貫通させた後、右右側押さえローラ支持体106RRの右右側第２装着孔146RRを貫通させ、先端部に右側第２ナット154Rを螺合して本体102に固定する。左側押さえローラ支持体106Lも同様に左側第１リーマボルト148L、左側第２リーマボルト150Lによって本体102に固定する。この組み付けの際、リーマ孔とリーマボルトとを用いていることから、押さえローラ104Lの位置出しの再現精度は高い。
【００３４】
なお、厚み異なる右側表層168R、左側表層168Lを複数種類準備しておくことが好ましい。換言すれば、回転軸170の直径は同一であるが押さえローラ104全体としては直径が異なる押さえローラ104を複数種類構成できるようにしておくことが好ましい。左側板32及び右側板34の板厚が変更された際、直径の異なる押さえローラ104に変更することにより対応出来るからである。また、異なる押さえ力を得る場合にも、直径の異なる押さえローラ104に変更するだけでよいので容易に所望の押さえ力を得ることができる。
【符号の説明】
【００３５】
28天板
30底板
32左側板
34右側板
102本体
104R、104L押さえローラ
116R、116L側板間距離規制面
118R、118L差込規制面
122R、122L取付部
170R、170L回転軸
172R、172L軸孔
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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