(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の母材に溶植されたスタッドの溶植状態の検査治具において、
平板状の母材に溶植された検査すべきスタッドの基部を受ける開放凹部を一端に備えたベース部材と、
このベース部材から上方へのびるピラー部材と、
ピラー部材の上方部分に装着され、検査すべきスタッドの頂部に対して位置決めされて、検査すべきスタッドが平板状の母材の溶植面に対して所定の許容角度の範囲内にあるか否か及び上記母材の溶植面からの各スタッドの高さが許容範囲にあるか否かを検出するゲージ部材と
を有し、
ゲージ部材が位置合わせ要素を備え、この位置合わせ要素の中心とベース部材の開放凹部の中心とを通る中心軸線が、平板状の母材の溶植面に対して検査すべきスタッドの成す予定の角度に一致するように構成される
ことを特徴とするスタッドの溶植状態の検査治具。
【請求項２】
ピラー部材が検査すべきスタッドの予定の長さに応じて伸縮できることを特徴とする請求項1に記載のスタッドの溶植状態の検査治具。
【請求項３】
ゲージ部材の位置合わせ要素が孔から成っていることを特徴とする請求項1に記載のスタッドの溶植状態の検査治具。
【請求項４】
ゲージ部材の位置合わせ要素がコリメート線から成っていることを特徴とする請求項1に記載のスタッドの溶植状態の検査治具。
【請求項５】
ベース部材の底面からゲージ部材の位置合わせ要素の下面までの距離が検査すべきスタッドの予定の長さの許容範囲の上限に設定されることを特徴とする請求項1に記載のスタッドの溶植状態の検査治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタッド溶接に使用するスタッドの溶植状態の検査治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スタッド溶接法により両端を母材に溶接するスタッドは例えば特開平7−323373号公報に記載されているように公知である。また上記公報には二枚の鋼板を多数のそのようなスタッドを用いて互いに間隔を置いて平行に溶接する方法が開示されている。すなわち上記公報に開示された方法は、二枚の鋼板の一方に多数のスタッドの一端すなわち先端を所定の間隔を置いて直接溶接し、こうして溶接されたスタッドの他端すなわち頭部上に、予めスタッドの溶接間隔に合わせて多数の孔を設けた他方の鋼板を、これらの孔がそれぞれのスタッドの頭部に一致するように配置し、他方の鋼板のそれぞれの孔の上方からスタッド溶接機を用いて各孔内にスタッドを溶接することによりそれぞれのスタッドの頭部と各孔の内周壁とを接合することから成っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のようなスタッドによる二枚の鋼板の溶接法では、一方の鋼板に対して予め決められた位置に正確にしかも垂直に各スタッドを溶接して他方の鋼板のそれぞれの孔が対応したスタッドの頭部上に位置するようにする必要がある。しかしながら、作業者の熟練度や使用するスタッド溶接機により必ずしも全てのスタッドを予定の位置に垂直に溶植することができず、そのためしばしば傾斜して溶植されたスタッドはハンマーなどで叩いて目測で垂直姿勢に直す等の補正作業が行われる。溶接スタッドの本数が比較的少ない場合や精度がさほど要求されない場合には目測でもそれほど手間は掛からないが、溶接スタッドの本数が比較的多かった高い精度が必要である場合には、熟練者といえどもその補正作業に相当な時間が掛かり、作業性が悪くなるという問題がある。
【０００４】
また、スタッドを介して互いに溶接される二枚の鋼板の平行性は各スタッドの溶植の高さに依存すめため、一方の鋼板に溶植した各スタッドの溶植の高さもチェックする必要がある。すなわち使用するスタッドの長さは同一でも溶接時の条件例えば溶接エネルギーやスタッドの母材への押圧力のばらつきにより、予め定めた許容範囲からはずれて溶植が浅くなったり深くなったりし、その結果、溶植されたスタッドの頭部の高さが凸凹になり得、二枚の鋼板を互いに平行に溶接できなくなる。
【０００５】
さらに、上記公報に記載されたような従来のスタッドは頭部が平坦であるために、他方の鋼板の孔の中心とスタッドの頭部の中心とが一致しているのか否かが確認し難い。またスタッドの頭部の溶接領域は鋼板の孔の最小径で実質的に決まりしかも孔の中心にスタッド溶接機に装着したスタッドの先端を位置決めするのが容易でないので、スタッド溶接が孔に対して偏心し易く十分な溶接強度が得られてないものも生じ得るという問題点がある。
【０００６】
そこで、本発明はこのような従来技術に伴う問題点を解決して、スタッドが母材の平面に対して所望の角度で溶植されているかどうかと同時にスタッドの高さも容易に検査できるスタッドの溶植状態の検査治具を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明による平板状の母材に溶植されたスタッドの溶植状態の検査治具は、
平板状の母材に溶植された検査すべきスタッドの基部を受ける開放凹部を一端に備えたベース部材と、
このベース部材から上方へのびるピラー部材と、
ピラー部材の上方部分に装着され、検査すべきスタッドの頂部に対して位置決めされて、検査すべきスタッドが平板状の母材の溶植面に対して所定の許容角度の範囲内にあるか否か及び上記母材の溶植面からの各スタッドの高さが許容範囲にあるか否かを検出するゲージ部材と
を有し、
ゲージ部材が位置合わせ要素を備え、この位置合わせ要素の中心とベース部材の開放凹部の中心とを通る中心軸線が、平板状の母材の溶植面に対して検査すべきスタッドの成す予定の角度に一致するように構成される。
【０００８】
ピラー部材は、検査すべきスタッドの予定の長さに応じて伸縮できるように構成され得る。
ゲージ部材の位置合わせ要素は孔またはコリメート線から成り得る。
また、ベース部材の底面からゲージ部材の位置合わせ要素の下面までの距離は検査すべきスタッドの予定の長さの許容範囲の上限に設定され得る。
【０００９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図３には、平板状の母材Ａに溶植されたスタッドＢの溶植状態を検査する検査治具の一つの実施の形態が示されている。
図示検査治具において、１はベース部材であり、このベース部材１は図２に示すように、その一端に平板状の母材Ａち溶植された検査すべきスタッドＢの基部を受ける開放凹部２を備えている。この開放凹部２の寸法は検査すべきスタッドＢの太さに応じて設定され得る。ベース部材１の他端にはピラー部材３がボルト４によって取付けられており、このピラー部材３は図１に示すように垂直上方へのびている。
【００１０】
ピラー部材３の上端にはゲージ部材５がボルト６によってベース部材１と平行にしかも同じ方向にのびるように取付けられている。このゲージ部材５は図３に示すようにその先端近くに位置合わせ要素を成す傾きゲージ孔７を備え、この傾きゲージ孔７は、ベース部材１の一端における開放凹部２の中心と同軸線上に位置するように位置決めされ、そして図示実施の形態ではスタッドＢの傾きが１°以上の場合にはスタッドＢの中央凹部が見えないように寸法決めされている。ゲージ部材５の先端部の下面には段差８が設けられ、この段差８により母材Ａち溶植された検査すべきスタッドＢの仕上り高さの許容範囲を測るように構成されている。すなわち、ベース部材１の底面からゲージ部材５の傾きゲージ孔７の下面までの距離が検査すべきスタッドＢの仕上り高さの許容範囲の上限に設定されるように構成されている。
また図１において９はアイボルトで、冶具を取扱う際の取っ手としての機能をもつ。
なお各部材はアルミニウムやステンレスなどの金属または合成樹脂材料或いは木材など適当な材料で構成することができる。
【００１１】
図４には、図１〜図３に示す検査冶具と共に有利に使用される両端溶接スタッドの一例を示す。
図示スタッドは、両端をそれぞれ異なった母材に溶接するようにされた中実のスタッド本体１０を有し、スタッド本体１０の一端すなわち先端にはチップ１１が形成され、そして他端すなわち頭部はスタッド本体１０と同軸に拡張部１２として形成されている。この拡張部１２の端面の中央には円錐状の凹部１３が設けられている。この円錐状の凹部１３は、図１〜図３に示す検査冶具を用いてスタッドの傾きを測る際の目標として機能すると共に、スタッドの頭部に母材（図示していない）を溶接する際の別の溶接用穴埋めスタッドの位置決めを助ける働きもする。さらに、この円錐状の凹部１３により、溶接用穴埋めスタッドとの溶接面積を大きくとることができ、良好な溶接特性を保証することもできる。
【００１２】
図５には、両端溶接スタッドの変形例を示す。この場合には、スタッド本体１０と同軸に拡張部１２には円錐状に代えて半球面形の凹部１４が設けられている。
【００１３】
次に、本発明による検査治具の使用方法について説明する。
母材Ａの予定の位置に溶接されたスタッドＢの基部に対して検査治具のベース部材１の開放凹部２を横方向から嵌めこむ。この際に、検査治具のゲージ部材５がスタッドＢの頭部に接触すればスタッドＢの仕上り高さが高すぎ、スタッドＢの頭部と検査治具のゲージ部材５の下面との隙間が大きければスタッドＢの仕上り高さが引くする低すぎることをチェックできる。このようにしてスタッドＢの仕上り高さが許容範囲内にあることを確認した後、検査治具のゲージ部材５における傾きゲージ孔７の上方から観察してスタッドＢの頭部の中心設けた凹部が傾きゲージ孔７を通して見えるどうか判断し、見えればスタッドＢの傾きは許容範囲内にあると判定することができる。そうでない場合には傾き修正工具（図示していない）を用いてスタッドの傾きを修正する。
このようにして、溶接されたスタッドＢに対して単に検査治具をあてがうだけでスタッドＢの仕上り高さ及び傾きを容易に検査することができる。
【００１４】
ところで図示実施の形態では、ゲージ部材５の先端近くに設けられる位置合わせ要素は傾きゲージ孔７として構成されているが、代わりに比較的大きな孔または窓部を設けそこに十字線または同心多重円のようなコリメート線を施した透明な部材を取付けて構成してもよい。
また、使用するスタッドの長さの変化に対応できるようにするため、ピラー部材３を伸縮式に構成し、ベース部材１の底面からゲージ部材５の下面までの距離をスタッドの長さに合わせて調整できるようにすることもできる。
さらに、ベース部材１とピラー部材３とゲージ部材５とを一体に形成することもできる。
さらにまた、必要により、一定の傾きを持って溶植されるスタッドの姿勢検査もできるようにするために、ベース部材１の開放凹部２とゲージ部材５の先端近くの位置合わせ要素とを結ぶ軸線が溶植されるスタッドの予定の傾斜角に一致するように構成することもできる。
スタッド自体に関しても図示実施の形態では両端溶接型に構成しているが、当然一端のみを母材に溶接するように構成することができ、その場合にはスタッドの他端の中央には、本発明の検査治具を用いてスタッドの姿勢を検査するのを容易にするために任意のマークが設けられる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の検査治具においては検査すべきスタッドが平板状の母材の溶植面に対して所定の許容角度の範囲内にあるか否か及び上記母材の溶植面からの各スタッドの高さが許容範囲にあるか否かを検出するゲージ部材を設け、ゲージ部材が位置合わせ要素を備え、この位置合わせ要素の中心とベース部材の開放凹部の中心とを通る中心軸線が、平板状の母材の溶植面に対して検査すべきスタッドの成す予定の角度に一致するように構成しているので、溶接されたスタッドに対して単に検査治具をあてがうだけでスタッドの高さ及び傾きを容易に検査することができるようになり、その結果、多数のスタッドを介して二枚の平面状母材を互いに平行に溶接する際に高い仕上り精度を保証することができると同時にその作業効率を大幅に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一つの実施の形態による検査治具を示す概略正面図。
【図２】  図１に示す検査治具の一部分を示す概略平面図。
【図３】  図１に示す検査治具の別の部分を示す概略平面図。
【図４】  本発明に係る検査冶具と共に有利に使用される両端溶接スタッドの
一例を示す概略部分断面正面図。
【図５】  本発明に係る検査冶具と共に有利に使用される両端溶接スタッドの
別の例を示す概略部分断面正面図。
【符号の説明】
１：ベース部材
２：開放凹部
３：ピラー部材
４：ボルト
５：ゲージ部材
６：ボルト
７：傾きゲージ孔
８：段差
９：アイボルト
１０：スタッド本体
１１：チップ
１２：拡張部
１３：円錐状の凹部
１４：半球面形の凹部
【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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