(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉してナットを把持する第１と第２の一対のアームと、ナットを把持した閉止状態にアーム間をセットするバネ機構とネジ機構とカム機構とリンク機構の何れかの機構によって構成される固定手段を有する先付け溶接ナット固定治具において、
第１アームの先端に、ナットの螺子孔に嵌合する突起が、第２アームの先端に向けて突き出ていることを特徴とする先付け溶接ナット固定治具。
【請求項２】
前掲請求項１に記載の第１アームの先端の突起がナットの螺子孔の周縁に当接するテーパーを有することを特徴とする前掲請求項１に記載の先付け溶接ナット固定治具。
【請求項３】
前掲請求項１に記載の第２アームの先端に、第１アームの突起が嵌合する嵌合孔が付設されていることを特徴とする前掲請求項１に記載の先付け溶接ナット固定治具。
【請求項４】
前掲請求項１に記載の第２アームの先端に、円形孔を成しているナットの螺子孔の周縁に密着嵌合する形状の突起が、第１アームの突起に向けて突設されていることを特徴とする前掲請求項１に記載の先付け溶接ナット固定治具。
【請求項５】
前掲請求項１に記載の第２アームの先端に突設された突起に、第１アームの突起が嵌合する嵌合孔が付設されていることを特徴とする前掲請求項１に記載の先付け溶接ナット固定治具。
【請求項６】
前掲請求項１に記載の第２アームに第１と第２の一対のハンドル桿が回転自在にピン接合されており、その第１ハンドル桿がその桿の長さ方向に移動するスライダーを具備し、そのスライダーと第２ハンドル桿が、連結桿にそれぞれ回転自在にピン接合され、その連結桿を介して連結されており、第２アームと第１ハンドル桿と第２ハンドル桿とスライダーと連結桿が五節スライダーリンク機構を構成しており、スライダーからはその移動方向に向けて螺子桿が突き出ており、その螺子桿の先端は第１ハンドル桿の先端から突き出ており、その突き出た螺子桿の先端には第１ハンドル桿の先端に突き当たって第１ハンドル桿の内部に入り込まない大きさのナット部材が螺着されており、第２アームには軸材が突設されて固定されており、第１アームの後端には当該軸材が遊嵌するガイド孔が付設されており、そのガイド孔に当該軸材が嵌合して第１アームが当該軸材の長さ方向に移動可能になっており、それら第１アームの先端と第２アームの先端が当該軸材の軸芯を境にして前記一対のハンドル桿の先端とは逆方向に突き出ており、当該五節スライダーリンク機構と螺子桿とナット部材と軸材とガイド孔によって閉止状態にアーム間をセットする固定手段が構成されていることを特徴とする前掲請求項１に記載の先付け溶接ナット固定治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、鋼材２４に開けた孔３５に螺子孔１５を合わせてナット１３を溶接する場合、その溶接するナット１３を鋼材３４に仮止め固定する先付け溶接ナット固定治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼材３４に開けた孔３５に螺子孔１５を合わせてナット１３を溶接する場合、その孔３５に合わせて載せたナット１３と鋼材３４を、エビ万力、ミニシャコ万力、バイスプライヤー等の開閉してナット１３を把持する一対のアームと、それら一対のアームの間をナット１３を把持した閉止状態にセットするバネ機構、ネジ機構、カム機構、リンク機構等に成る固定手段を有する固定治具によって仮止めすることも考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、エビ万力やミニシャコ万力は、アーム間をナット１３を把持した閉止状態にセットする固定手段がボルトとナットから成るネジ機構になっており、アーム間をセットするには逐一ボルトを回さなければならないので、セットに手間取る。
この点でバイスプライヤー（ハンドクランプ）では、その一対のハンドル桿を握り締めるだけアーム間をセットすることが出来るが、溶接しようとするナット１３が鋼材３４の上でズレ動くのでその位置決めに手間取る。
そして従来の固定治具を使用する場合には、鋼材３４の上に載せたナット１３の上に固定治具のアームが被さり、そのアームが邪魔になって溶接作業がし難くなる。
【０００４】
そこで、図１１に図示する如く、鋼材３４に開けた円形孔３５にボルト３６を差し込み、溶接しようとするナット１３をボルト３６に螺着して鋼材３４に固定し、その溶接後にボルト３６を取り外すことを試みた。
しかしその場合は、溶接しようとするナット毎にボルト３６を付け換えなければならないので、その溶接準備と後始末に手間取り、特に、最後にボルト３６を強く締めつけようとするするときボルト３６が円形孔３５内でズレ動き易いので、ナット１３の位置決めに細心の注意を要し作業効率が著しく低下してしまう。
【０００５】
勿論、ボルト３６が円形孔３５内でズレ動かないようにするために、図１２に図示する如く、その差し込むボルト３６のナット頭付近の軸径３７を孔３５に密着嵌合する太さにすることも試みられた。
しかし、いずれの場合も、ナットを１つ溶接するために、ボルトを１回入れて締め、それを緩めて再び取り外すい言う作業があり、それが手作業によるものであるから効率が悪い。
【０００６】
【発明の目的】
そこで本発明は、溶接しようとするナット１３を簡便且つ確実に鋼材３４の円形孔３５の中心に合わせて仮止め固定する治具を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る先付け溶接ナット固定治具は、開閉してナット１３を把持する第１と第２の一対のアーム１１・１２と、ナット１３を把持したアーム間１１・１２を閉止状態にセットする固定手段１４を有し、第１アーム１１の先端３１に、ナット１３の螺子孔１５に嵌合する突起１６が、第２アーム１２の先端３２に向けて突き出ていることを特徴とするものである。
固定手段１４は、第１実施例に図示する如くバネ機構によって構成することも出来、また、第２実施例に図示する如くリンク機構によって構成することも出来、また、第３実施例に図示する如くカム機構によって構成することも出来、また、第４実施例に図示する如くネジ機構によって構成することも出来る。
【０００８】
【作用】
この先付け溶接ナット固定治具は、孔３５に合わせて鋼材３４に載せたナット１３の螺子孔１５に突起１６を当て、ナット１３と鋼材３４をアーム間１１・１２で挟んで使用され、その挟み込んだ状態において、突起１６が螺子孔１５に嵌合しているので、ナット１３とアーム１１・１２の間にズレは生じない。
そのナット１３とアーム１１・１２の間のズレを完全になくすには、第１アーム１１の先端３１の突起１６に、ナット１３の螺子孔１５の周縁１７に当接するテーパー１８を付けるとよい。
【０００９】
特に、第２アーム１２の先端３２には第１アーム１１の突起１６が嵌合する嵌合孔１９を付け、好ましくは、円形孔３５の周縁に密着嵌合する形状の突起２０を、第１アーム１１の突起１６に向けて、第２アーム１２の先端３２に突設する場合には、第１アーム１１と第２アーム１２によってナット１３と孔３５を挟み込むと、第２アーム１２の突起２０が鋼材３４の円形孔３５の周縁に密着嵌合して固定治具と円形孔３５との間の位置決めがなされ、同時に、第１アーム１１の突起１６がナット１３の螺子孔１５に嵌合して固定治具とナット１３との間の位置決めがなされる。
その結果、固定治具を介して鋼材３４とナット１３との位置決めがなされることになる。
【００１０】
そして更に、第２アーム１２の先端３２に突設された突起２０に、第１アームの突起１６が嵌合する嵌合孔１９を付設する場合には、鋼材３４とナット１３との位置決めは不動のものとなる。
このため、ナット１３の溶接精度が一層高まることになる。
突起１６はセラミック製にするとよい。
以下、図示する実施例により本発明を説明する。
【００１１】
【第１実施例】
図１は、先付け溶接ナット固定治具の基本構造を図示するものであり、開閉してナット１３を把持する第１アーム１１と第２アーム１２、および、ナット１３を把持したアーム間１１・１２を閉止状態にセットする固定手段１４を有する。
【００１２】
第１アーム１１の先端３１には、ナット１３の螺子孔１５に嵌合するセラミック製の突起１６が、第２アーム１２の先端３２に向けて突き出ている。
第２アーム１２の先端３２の第１アーム１１の先端３１に向き合う面は、平面３８になっており、鋼材３４に密着するようになっている。
【００１３】
第２アーム１２の中間部分からは、その先端３２の平面３８に対し直角方向に軸材２９が突き出ており、その軸材２９の根元部分にはハンドル桿２２がピン接合されている。
【００１４】
第１アーム１１の後端部分には、その突起１６の突き出し方向に平行に貫通したガイド孔３０が開けられており、そのガイド孔３０は軸材２９と嵌合し、第１アーム１１が軸材２９に沿って摺動自在になっている。
そのガイド孔３０から突き出た軸材２９の上端部分にはコイルバネ３９が取り付けられており、このコイルバネ３９は第１アーム１１の先端３１を第２アーム１２の先端３２に向けて弾性付勢している。
ガイド孔３０の下端部分は平板４０になっている。
一方、ハンドル桿２２の軸材２９との接合部分の先端はカム曲面４１になっている。
【００１５】
このため、第２アーム１２の端末４２とハンドル桿２２を握ると、カム曲面４１によって平板４０が押し上げられ、第１アーム１１の先端３１と第２アームの先端３２の間が開き、その間にナット１３と鋼材３４を挟み込めるようになり、それら第２アーム１２の端末４２とハンドル桿２２を放すと、第１アームがコイルバネ３９によって押し下げられ、第１アーム１１の先端３１と第２アームの先端３２の間が閉じられ、その間でナット１３と鋼材２９が挟持されることになる。
【００１６】
即ち、この第１実施例では、第２アーム１２から突き出た軸材２９と、第１アーム１１の後端部分のガイド孔３０と、コイルバネ３９とによってアーム間１１・１２を閉止状態にセットする固定手段１４が構成されている。
【００１７】
【第２実施例】
図２、図３、図４、図５および図６は、固定手段１４にリンク機構を採用して成る本発明の他の実施例を図示するものである。
先付け溶接ナット固定治具は、開閉してナット１３を把持する第１アーム１１と第２アーム１２、および、ナット１３を把持したアーム間１１・１２を閉止状態にセットする固定手段１４を有する。
【００１８】
第１アーム１１の先端３１には尖端形のセラミック製の突起１６が第２アーム１２の先端３２に向けて突設されている。
突起１６の根元部分にはテーパー１８が付けられていてナット１３の螺子孔１５の周縁１７に当接するようになっている。
【００１９】
第２アーム１２の先端３２には、第１アーム１１の突起１６が嵌合する嵌合孔１９が付けられている。
嵌合孔１９の周縁は、第１アーム１１の突起１６に向けて盛り上がっており、円形孔３５の周縁に密着嵌合する突起２０を構成している。
【００２０】
第２アーム１２には第１ハンドル桿２２と第２ハンドル桿２３との一対のハンドル桿がピン接合されている。
第１ハンドル桿２２は、その桿の長さ方向に移動するスライダー２４を具備し、そのスライダー２４と第２ハンドル桿２３は、連結桿２５にピン接合されて連結されている。
これらの第２アーム１２と、第１ハンドル桿２２と、第２ハンドル桿２３と、スライダー２４と、連結桿２５は、五節スライダーリンク機構を構成している。
【００２１】
スライダー２４からは、その移動方向に向けて螺子桿２６が突き出ている。
その螺子桿２６の先端は、第１ハンドル桿２２の先端２７から突き出ている。
その突き出た螺子桿２６の先端には、第１ハンドル桿２２の先端２７に突き当たって第１ハンドル桿２２の内部に入り込まない大きさのナット部材２８が螺着されている。
【００２２】
第２アーム１２には軸材２９が突設されており、第１アーム１１の後端には当該軸材２９が遊嵌するガイド孔３０が付設されている。
このため、軸材２９にガイド孔３０を嵌め込んだ第１アーム１１は、軸材２９の長さ方向に移動可能になっている。
【００２３】
第１アーム１１の先端３１と第２アーム１２の先端３２は、その軸材２９の軸芯を境にして、ハンドル桿２２・２３の先端２７・３３とは逆方向に突き出ている。
【００２４】
この第２実施例においてアーム間１１・１２を閉止状態にセットする固定手段１４は、螺子桿２６とナット部材２８と軸材２９とガイド孔３０、および、第２アーム２３と第１ハンドル桿２２と第２ハンドル桿２３とスライダー２４と連結桿２５とから成る五節スライダーリンク機構によって構成されることになる。
【００２５】
即ち、図２において、連結桿２５とスライダー２４とのピン接合点Ａ、第１ハンドル桿２２と第２アーム１２とのピン接合点Ｂ、および、第２ハンドル桿２３と第２アーム１２とのピン接合点Ｃのなす角度（∠ＡＢＣ）は鋭角になっており、ハンドル桿２２・２３を握り締めると、その角度（∠ＡＢＣ）は押し広げられることになり、スライダー２４が第１ハンドル桿２２の先端２７側へと押し遣られることになる。
【００２６】
図３は、第２アーム２３と第１ハンドル桿２２と第２ハンドル桿２３とスライダー２４と連結桿２５とから成る五節スライダーリンク機構のスケルトン（機構図）である。
この図３において、連結桿２５とスライダー２４とのピン接合点Ａ、第１ハンドル桿２２と第２アーム１２とのピン接合点Ｂ、および、第２ハンドル桿２３と第２アーム１２とのピン接合点Ｃのなす角度（∠ＡＢＣ）は、図２に図示する場合と異なり、鈍角になっている。
【００２７】
しかし、この図３に図示する場合も図２に図示する場合と同様に、連結桿２５と第２ハンドル桿２３とのピン接合点Ｄとピン接合点Ｃの間の長さ（ＤＣ）と連結桿２５の長さ（ＡＤ）との和は、ピン接合点Ｂとピン接合点Ｃの間の長さ（ＢＣ）よりも長い。
このため、一対のハンドル桿２２・２３を握り締めると、ピン接合点Ａとピン接合点Ｂとピン接合点Ｃのなす角度（∠ＡＢＣ）は一層鈍角になり、スライダー２４が第１ハンドル桿２２の先端側２７へと押し遣られることになる。
【００２８】
このようにして一対のハンドル桿２２・２３を握り締めると、ピン接合点Ａとピン接合点Ｂとピン接合点Ｃのなす角度（∠ＡＢＣ）が押し広げられ、その分だけ第２アーム１２の先端３２は第１アーム１１の先端側３１へと押し遣られることになる。
【００２９】
そのようにして第１アーム１１と第２アーム１２の間でナット１３と鋼材２９を挟持すると、第１アーム１１の先端３１に第２アーム１２の先端３２からの応力による回転モーメントが作用し、遊嵌していたガイド孔３０と軸材２９との隙間分だけ第１アーム１１が軸材２９に対して傾くことになる。
そうすると、ガイド孔３０のアーム先端側（３１・３２）の上端４３とハンドル桿先端側（２７・３３）の下端４４が、それぞれ軸材２９に食い込むように点接触することになり、その結果、第１アーム１１は軸材上２９を摺動し得なくなる。
【００３０】
その状態において、スライダー２４と共に移動して第１ハンドル桿２２の先端２７から押し遣られたナット部材２８を再び第１ハンドル桿２２の先端２７に接するまで回すと、スライダー２４は元の位置に戻り得なくなり、ピン接合点Ａとピン接合点Ｂとピン接合点Ｃのなす角度（∠ＡＢＣ）が固定される。
その結果、第１アーム１１の先端３１と第２アーム１２の先端３２の間は、ナット１３と鋼材２９を挟持した閉止状態に固定セットされることになる。
【００３１】
かくして、向き合う一対のハンドル桿２２・２３を握り締めると、第２アーム１２の突起２０が鋼材３４の円形孔３５の周縁に密着嵌合して固定治具と円形孔３５との間の位置決めがなされる。
同時に、第１アーム１１の突起１６がナット１３の螺子孔１５と第２アーム１２の嵌合孔１９に嵌合して固定治具とナット１３との間の位置決めがなされる。
その結果、鋼材３４とナット１３との位置決めは不動のものとなり、溶接作業中ナット１３のズレ移動はなく、鋼材３４の所定の位置に確実にナット１３が溶接されることになる。
図中、５３は、鋼材３４とナット１３との溶接箇所を示す。
【００３２】
溶接後、ナット部材２８を緩めるとスライダー２４がフリーの状態になって再び第１ハンドル桿２２内で移動可能になり、ピン接合点Ａとピン接合点Ｂとピン接合点Ｃのなす角度（∠ＡＢＣ）の固定が解かれ、第２アーム１２の先端３２から第１アーム１１の先端３１への応力もなくなって第１アーム１１が軸材上２９を摺動自在になる。
このため、第１アーム１１の先端３１と第２アーム１２の先端３２の間からナット１３と鋼材２９を取り外せるようになる。
【００３３】
【第３実施例】
図７と図８は、固定手段１４がカム機構によって構成される本発明の第３実施例を図示するものであり、第１アーム１１からはボルト桿４３が突き出ている。
第２アーム１２には、そのボルト桿４３が差し込まれる孔が開けられている。
その孔に差し込まれたボルト桿４３は、ナット４４・４５によって第２アーム１２に締め付けて固定する。
【００３４】
第１アーム１１の先端３１と第２アーム１２の先端３２は向き合っており、その間に鋼材３４を挿入し得るようになっている。
この第１アーム１１の先端３１と第２アーム１２の先端３２の間の隙間は、ナット４４・４５を緩めて位置を変え、再び締め直して広狭調整することが出来る。
第２アーム１２の先端３２の第１アーム１１の先端３１に向き合う面は平面３８になっている。
第１アーム１１の先端３１には、第２アーム１２の平面３８の垂直方向に向けて貫通孔４２が開けられており、その貫通孔４２にピストン４６が挿入されている。
【００３５】
このピストン４６の第２アーム側（１２）の先端は、尖端形の突起１６になっており、鋼材３４に重ねたナット１３の螺子孔１５に嵌合し、螺子孔１５の周縁１７に密着するようになっている。
ピストン４６の先端（１６）から離れた部分には、ハンドル桿４７がピン接合されている。
【００３６】
ハンドル桿４７のピストン４６とのピン接合箇所はカム曲面４８になっており、ハンギル桿４７を回すとピン４９と第１アーム１１との間と広がってピストン４６が第２アーム側（１２）へと押し出されるようになっている。
このため、ハンドル桿４７を回すと、第１アーム１１と第２アーム１２の間でナット１３と鋼材３４が挟持され、そのままセットされることになる。
【００３７】
溶接するナット１３や鋼材３４の規格が変わり、それらの厚みが変わった場合には、ナット４４・４５を緩めて位置を変え、再び締め直して、第１アーム１１から突き出ている突起１６と第２アーム１２の平面３８との間隔を調整する。
【００３８】
【第４実施例】
図９と図１０は、固定手段１４がネジ機構によって構成される本発明の第４実施例を図示するものであり、第１アーム１１からはボルト桿４３が突き出ている。
第２アーム１２には、そのボルト桿４３が差し込まれる孔が開けられている。
その孔に差し込まれたボルト桿４３は、ナット４４・４５によって第２アーム１２に締め付けて固定する。
【００３９】
第１アーム１１の先端３１と第２アーム１２の先端３２は向き合っており、その間に鋼材３４を挿入し得るようになっている。
この第１アーム１１の先端３１と第２アーム１２の先端３２の間の隙間は、ナット４４・４５を緩めて位置を変え、再び締め直して広狭調整することが出来る。
【００４０】
第２アーム１２の先端３２の第１アーム１１の先端３１に向き合う面は平面３８になっている。
第１アーム１１の先端３１には第２アーム１２の平面３８の垂直方向に向けて螺子孔５０が開けられており、その螺子孔５０にボルト桿５１が螺着されている。
【００４１】
このボルト桿５１の先端は、尖端形の突起１６になっており、鋼材３４に重ねたナット１３の螺子孔１５に嵌合し、螺子孔１５の周縁１７に密着するようになっている。
【００４２】
ボルト桿５１の後端にはハンドル５２が取り付けられており、ハンドル５２を回すとボルト桿５１が第２アーム側１２へと押し出されるようになっている。
このため、ハンドル５２を回すと、第１アーム１１と第２アーム１２の間でナット１３と鋼材３４が挟持され、そのままセットされることになる。
【００４３】
溶接するナット１３や鋼材３４の規格が変わり、それらの厚みが変わった場合には、第３実施例の場合と同様に、ナット４４・４５を緩めて位置を変え、再び締め直して、第１アーム１１から突き出ている突起１６と第２アーム１２の平面３８との間隔を調整することになる。
【００４４】
【発明の効果】
上記の通り本発明によると、溶接しようとするナット１３を簡便且つ確実に鋼材３４に仮止め固定する治具が得られる。
特に第２実施例に係る仮止め固定する治具では、一対のハンドル桿２２・２３を握り締めるだけでナット１３の位置決めが出来、且つ、確実に鋼材３４に仮止め固定される。
このため、ナット１３の鋼材３４への溶接作業が効率化され、ナット１３と鋼材３４との溶接精度も著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る先付け溶接ナット固定治具の側面図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る先付け溶接ナット固定治具の側面図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る先付け溶接ナット固定治具のアーム間を閉止状態にセットする固定手段の機構図である。
【図４】本発明の第２実施例に係る先付け溶接ナット固定治具の要部断面側面図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る先付け溶接ナット固定治具の第１アームの側面図である。
【図６】本発明の第２実施例に係る先付け溶接ナット固定治具の第１アームの側面図である。
【図７】本発明の第３実施例に係る先付け溶接ナット固定治具の側面図である。
【図８】本発明の第３実施例に係る先付け溶接ナット固定治具の側面図である。
【図９】本発明の第４実施例に係る先付け溶接ナット固定治具の側面図である。
【図１０】本発明の第４実施例に係る先付け溶接ナット固定治具の側面図である。
【図１１】従来の先付け溶接ナット固定治具の断面側面図である。
【図１２】従来の先付け溶接ナット固定治具の断面側面図である。
【符号の説明】
１１  第１アーム
１２  第２アーム
１３  ナット
１４  固定手段
１５  螺子孔
１６  突起
１７  周縁
１８  テーパー
１９  嵌合孔
２０  突起
２２  第１ハンドル桿
２３  第２ハンドル桿
２４  スライダー
２５  連結桿
２６  螺子桿
２７  第１ハンドル桿の先端
２８  ナット部材
２９  軸材
３０  ガイド孔
３１  第１アームの先端
３２  第２アームの先端
３３  第２ハンドル桿の先端
３４  鋼材
３５  円形孔
３６  ボルト
３７  ボルト頭付近
３８  平面
３９  コイルバネ
４０  平板
４１  カム曲面
４２  貫通孔
４３  ボルト桿
４４  ナット
４５  ナット
４６  ピストン
４７  ハンドル桿
４８  カム曲面
４９  ピン
５０  螺子孔
５１  ボルト桿
５２  ハンドル
５３  鋼材とナットとの溶接箇所
【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】
0003851982.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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