JP2002144085A - 溶接用肌合せ治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被溶接材を板幅方向と板厚方向の両方向から
拘束することで、被溶接材を安定した状態で固定するこ
とができると共に、キーナットの溶接数を減少又は不要
として溶接作業効率を高める。 【解決手段】 突き合わせた一対の被溶接材１の突合せ
部を挟んで固定する溶接用肌合せ治具７であって、両被
溶接材１の一面を押さえる第一形状調整部材８と、両被
溶接材１の他面を押さえる第二形状調整部材９と、第一
形状調整部材８と第二形状調整部材９とが吸引するよう
に、両第一第二形状調整部材８，９の両方又は何れかに
取り付けた電磁石１０，１１と、を備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、突き合わせ溶接を
する際に用いる溶接用肌合せ治具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から突き合わせ溶接をする際に、図
４の斜視図と図５の断面図に示すような溶接用治具を用
いて作業を行っていた。この溶接用治具は、被溶接材の
組立、或いは溶接に際し、補助的に用いるものであり、
組立の精度の確保、組立の簡略化、溶接の高能率化、或
いは溶接変形を防止するためのものである。

【０００３】この溶接用治具は、次のような手順に従っ
て被溶接材１を組立及び溶接するものである。先ず、図
示するように、２枚の各被溶接材１の上面に、この被溶
接材１の溶接線に沿って、多数のキーナット２を所定間
隔をあけて溶接する。このように並べて溶接した複数の
キーナット２に対して、このキーナット２を透孔に入れ
て固定する位置決め枠３を介してストロングバックキー
プレート４を嵌め込む。

【０００４】このストロングバックキープレート４は、
両方の被溶接材１のキーナット２にそれぞれ嵌める。最
後にこれらのストロングバックキープレート４は、鋭角
な円錐形状のボロシン５を差し込んで固定して、被溶接
材１の開先同士の間隔を調整し、被溶接材１の組立を完
了する。

【０００５】このようなストロングバックキープレート
４とボロシン５とを備えた溶接用治具を用いて、長尺の
被溶接材１を溶接する際は、この溶接用治具を順次移動
させながら、溶接部分の変形や割れが生じないように、
いわゆる前進法、対称法、後退法又は飛石法等の溶着方
法により溶着する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の溶
接用治具は、被溶接材１に溶接して並べたキーナット２
に対して、ストロングバックキープレート４を嵌め、こ
のストロングバックキープレート４をボロシン５で固定
するように、被溶接材１の片面、例えば上面のみを拘束
するものである。そこで、この溶接用治具では、板幅方
向の拘束は充分であるが、板厚方向の拘束は不充分であ
るため、２枚の被溶接材１を安定した状態で拘束し、か
つ溶接することができないという問題を有していた。

【０００７】また、従来の溶接用治具では、被溶接材１
に多数のキーナット２を溶接しておく必要がある。この
キーナット２の溶接個数が多いと、溶接施工における準
備作業に長時間を要するという問題を有していた。

【０００８】更に、被溶接材１に多数のキーナット２を
溶接したときは、これらのキーナット２を撤去した後、
このキーナット２の取付跡を検査する必要がある。そこ
で、キーナット２の溶接個数が多いとその準備作業に長
時間を要するだけでなく、溶接後の検査作業にも長時間
を要するという問題を併有していた。

【０００９】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、被溶
接材を板幅方向と板厚方向の両方向から拘束すること
で、被溶接材を安定した状態で固定することができると
共に、キーナットの溶接個数を減少又は不要として溶接
作業効率を高めることができる溶接用肌合せ治具を提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、突き合
わせた一対の被溶接材（１）の突合せ部を挟んで固定す
る溶接用肌合せ治具（７）であって、前記両被溶接材
（１）の一面を押さえる第一形状調整部材（８）と、該
両被溶接材（１）の他面を押さえる第二形状調整部材
（９）と、前記第一形状調整部材（８）と前記第二形状
調整部材（９）とが吸引するように、両第一第二形状調
整部材（８，９）の何れかに取り付けた電磁石（１０）
と、を備えた、ことを特徴とする溶接用肌合せ治具が提
供される。前記電磁石（１０，１１）は、前記第一形状
調整部材（８）と前記第二形状調整部材（９）それぞれ
にに取り付けることができる。

【００１１】前記第一形状調整部材（９）に、前記両被
溶接材（１）へ向けた楔状の先端が、該記被溶接材
（１）の突合せ部に当たるように構成した開先調整部材
（１２）を設けることが可能である。

【００１２】前記電磁石（１１）に設けた掛止部と、前
記被溶接材（１）に溶接したキーナット（２）とを、連
結手段で連結するように構成することができる。

【００１３】また、前記電磁石（１１）に設けた掛止部
と、前記被溶接材（１）自体とを、連結手段で連結する
ように構成することができる。

【００１４】上記発明の構成では、先ず、第一形状調整
部材（８）に、被溶接材（１）の突合せ部、即ち各開先
（１ａ）が向き合うように一対の被溶接材（１）を載せ
る。このときは、開先（１ａ）が第一形状調整部材
（８）の中央部分に位置するように載せる。次に、この
２枚の被溶接材（１）に対して、上方から開先（１ａ）
部分に開先調整部材（１２）の先端と、その両側の両被
溶接材（１）に第二形状調整部材（９）を載せる。

【００１５】この状態で、第一形状調整部材（８）の第
一電磁石（１０）と、開先調整部材（１２）及び第二形
状調整部材（９）の第二電磁石（１１）とに電流を流し
て両者を吸着させる。これらの第一第二形状調整部材
（８、９）は、その間に挟んだ両被溶接材（１）の板厚
方向を拘束する。このとき、電磁石（１０）は片方のみ
であってもよい。

【００１６】更に、第二電磁石（１１）に開けた掛止部
である拘束用孔（１３）と、被溶接材（１）に溶接した
キーナット（２）又は被溶接材（１）自体とをワイヤ
（１４）等の連結手段で連結し、両被溶接材（１）を、
第二形状調整部材（９）側、即ち溶接用肌合せ治具
（７）側に引き寄せる。これにより両被溶接材（１）の
板幅方向を拘束することができる。なお、開先（１ａ）
部分は、開先調整部材（１２）によって所定の間隔が保
たれるようになっている。そこで、本発明の溶接用肌合
せ治具（７）は、両被溶接材（１）の板厚方向と板幅方
向の両方向を拘束することができるので、被溶接材
（１）を安定した状態で拘束することができる。

【００１７】キーナット（２）に代えて、被溶接材
（１）自体にワイヤ（１４）を連結することにより、従
来のように被溶接材（１）にキーナット（２）を多数溶
接する必要がなくなり、溶接の準備作業段階を短時間で
終了させることができると共に、キーナット（２）の取
付跡検査が不要になるので溶接後の検査作業も短時間で
終了させることができる。

【００１８】キーナット（２）に連結したワイヤ（１
４）は、チェーンブロック（１５）等の巻上げ手段を巻
き上げることにより、両被溶接材（１）を常時溶接用肌
合せ治具（７）側に容易に引き寄せることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。図１は本発明の溶接用肌合
せ治具で被溶接材を拘束する状態を示す斜視図である。
図２は本発明の溶接用肌合せ治具で被溶接材を拘束した
状態を示す正面図である。図３は２組の溶接用肌合せ治
具を被溶接材に取り付けている状態を示す平面図であ
る。本発明の溶接用肌合せ治具７は、一対の被溶接材１
を、その下面から押さえる第一形状調整部材８と上面か
ら押さえる第二形状調整部材９とに挟んで固定した状態
で突き合わせ溶接する際に使用する治具である。

【００２０】第一形状調整部材８は、被溶接材１の開先
１ａが突き合わさるように、一対の被溶接材１をその下
面から固定するものである。図示例では開先１ａ部分で
外方に向けてそれぞれ下方へ傾斜するようになっている
が、これは平坦であっても、逆に略Ｖ字状に中央に傾斜
するように形成したものでもよい。この第一形状調整部
材８の下側には第一電磁石１０を取り付けてある。

【００２１】第二形状調整部材９は、両被溶接材１を上
面から押さえるもので、上述した第一形状調整部材８の
形状と同じような形状の当て材である。この第二形状調
整部材９は、開先１ａ部分を跨ぐように、略コ字状に形
成した第二電磁石１１の両先端にそれぞれ取り付けたも
のである。本実施の形態では、各第二形状調整部材９
は、外方に向けてそれぞれ下方へ傾斜するような形状に
なっている。この第二形状調整部材９も、第一形状調整
部材８の形状と相応するものであれば、平坦形状であっ
ても、逆に略Ｖ字形状に中心にそれぞれが傾斜するよう
に形成したものでもよい。なお、第一電磁石１０又は第
二電磁石１１は、何れも電磁石である必要はなく、片方
は鉄等の磁石に吸引される金属部材に代えることができ
る。

【００２２】第二形状調整部材９の間には、開先調整部
材１２を配置してある。この開先調整部材１２は、第二
電磁石１１の中央部分から先端が楔形状をした部材を下
へ向けて突出させたものである。この楔形状の先端は、
突き合わせた被溶接材１の開先１ａ部分の間隔を調整す
る機能を有する。この開先調整部材１２の先端の形状は
図示例のＶ形開先又はＸ形開先用のものに限定されず種
々の形状のものに交換することが可能である。なお、開
先形状がＩ型で隙間をあけないで溶接するときは、この
開先調整部材１２を取り付けないで、本発明の溶接用肌
合せ治具７を使用することも可能である。

【００２３】第二電磁石１１の両側には掛止部として機
能する拘束用孔１３が開けてある。この拘束用孔１３
は、被溶接材１に溶接したキーナット２に通したワイヤ
１４等の連結手段を連結するものである。なお、被溶接
材１自体にワイヤ１４を掛け止めることができれば、こ
れらのキーナット２を溶接する必要はない。

【００２４】第二電磁石１１の掛止部となる拘束用孔１
３と、被溶接材１のキーナット２又は被溶接材１自体と
を連結した連結手段となるワイヤ１４は、巻上げ手段と
なるチェーンブロック１５で巻き上げながら被溶接材１
を溶接用肌合せ治具７に引き寄せるようになっている。

【００２５】本発明溶接用肌合せ治具７は、次のような
手順に従って被溶接材１を組立及び溶接するものであ
る。先ず、第一形状調整部材８上に、各開先１ａが向き
合うように一対の被溶接材１を載せる。このときは、開
先１ａが第一形状調整部材８の中央部分に位置するよう
に載せる。次に、この２枚の被溶接材１に対して、上方
から開先１ａ部分に開先調整部材１２の先端と、その両
側の両被溶接材１に第二形状調整部材９とを当てるよう
に載せる。

【００２６】この状態で、第一形状調整部材８の第一電
磁石１０と、開先調整部材１２及び第二形状調整部材９
の第二電磁石１１とに電流を流して両者を吸着させる。
この上下面からの第一第二形状調整部材８、９の間に挟
んだ被溶接材１は、その板厚方向が拘束されることにな
る。

【００２７】更に、第二電磁石１１に開けた拘束用孔１
３と、被溶接材１に溶接したキーナット２とをワイヤ１
４で連結し、このワイヤ１４を締め付けることにより被
溶接材１を溶接用肌合せ治具７側に引き寄せることがで
きる。この状態では、被溶接材１の板幅方向を拘束する
ことができる。なお、開先１ａ部分は開先調整部材１２
によって、所定の間隔が保たれるようになっている。そ
こで、本発明の溶接用肌合せ治具７は、両被溶接材１の
板厚方向と板幅方向とを拘束することができるので、被
溶接材１を安定した状態で拘束することができる。

【００２８】なお、キーナット２に代えて、被溶接材１
自体にワイヤ１４を連結することにより、従来のように
被溶接材１にキーナット２を溶接する必要がなくなり、
準備段階を短時間で終了させることができると共に、キ
ーナット２の取付跡検査が不要になるので溶接後の検査
も短時間で終了させることができる。

【００２９】キーナット２に連結したワイヤ１４は、チ
ェーンブロック１５で巻き上げることにより、両被溶接
材１を常時溶接用肌合せ治具７側に容易に引き寄せるこ
とができる。

【００３０】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されず、例えば、突き合わせた被溶接材１を上下面又は
両面から固定すると共に、両被溶接材１を溶接用肌合せ
治具７側に引き寄せることにより被溶接材１の板厚方向
と板幅方向の両方向を拘束することができるものであれ
ば、上述した第一形状調整部材８と第二形状調整部材９
の組み合わせ、または上述したような第一電磁石１０と
第二電磁石１１の形状に限定されず、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で他の種々の固定方法を採用することがで
きる。

【００３１】また、図示例では、突き合わせた被溶接材
１を上下面から固定するように、第一形状調整部材８と
第二形状調整部材９の組み合わせた形態について説明し
てあるが、縦に並べた被溶接材をその両面から第一形状
調整部材８と第二形状調整部材９で押さえるように固定
することも可能である。

【００３２】

【発明の効果】上述したように、本発明の溶接用肌合せ
治具は、第一形状調整部材に各開先が向き合うように載
せた被溶接材を更に第二形状調整部材で押さえ、この２
枚の被溶接材を第一電磁石と第二電磁石とに電流を流し
て両者を吸着させることにより、被溶接材の板厚方向を
容易に拘束することができる。

【００３３】また、第一電磁石の拘束用孔と、被溶接材
に溶接したキーナット又は被溶接材自体とをワイヤ等の
連結手段で連結し、このワイヤ等を締め付けることによ
り両被溶接材を常時溶接用肌合せ治具側に引き寄せるこ
とができ、両被溶接材の板幅方向を拘束することができ
る。このように、両被溶接材の板厚方向と板幅方向との
両方向を拘束して、被溶接材を安定した状態で溶接する
ことができる。

【００３４】更に、本発明の溶接用肌合せ治具は、キー
ナットの溶接個数を減らすことができ、又は被溶接材自
体にワイヤ等を連結することによりキーナットを溶接す
る必要もなくなるので、準備段階を短時間で終了させる
ことができると共に、キーナットの取付跡検査が不要に
なるので溶接後の検査作業も短時間で終了させることが
できる、等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶接用肌合せ治具で被溶接材を拘束す
る状態を示す斜視図である。

【図２】本発明の溶接用肌合せ治具で被溶接材を拘束し
た状態を示す正面図である。

【図３】２組の溶接用肌合せ治具を被溶接材に取り付け
ている状態を示す平面図である。

【図４】従来の溶接用治具の分解斜視図である。

【図５】従来の溶接用治具の部分断面図である。

【符号の説明】

１ 被溶接材 １ａ 開先 ２ キーナット ７ 溶接用肌合せ治具 ８ 第一形状調整部材 ９ 第二形状調整部材 １０ 第一電磁石 １１ 第二電磁石 １２ 開先調整部材 １３ 拘束用孔 １４ ワイヤ（連結手段） １５ チェーンブロック

フロントページの続き (72)発明者 溝口 良郎 東京都江東区豊洲３丁目２番16号 石川島 播磨重工業株式会社東京エンジニアリング センター内 (72)発明者 奈雲 悟 東京都江東区豊洲３丁目２番16号 石川島 播磨重工業株式会社東京エンジニアリング センター内 (72)発明者 鈴木 紀彦 東京都江東区豊洲３丁目２番16号 石川島 播磨重工業株式会社東京エンジニアリング センター内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 突き合わせた一対の被溶接材（１）の突
   合せ部を挟んで固定する溶接用肌合せ治具（７）であっ
   て、 前記両被溶接材（１）の一面を押さえる第一形状調整部
   材（８）と、 該両被溶接材（１）の他面を押さえる第二形状調整部材
   （９）と、 前記第一形状調整部材（８）と前記第二形状調整部材
   （９）とが吸引するように、両第一第二形状調整部材
   （８，９）の何れかに取り付けた電磁石（１０）と、を
   備えた、 ことを特徴とする溶接用肌合せ治具。
2. 【請求項２】 突き合わせた一対の被溶接材（１）の突
   合せ部を挟んで固定する溶接用肌合せ治具（７）であっ
   て、 前記両被溶接材（１）の一面を押さえる第一形状調整部
   材（８）と、 該両被溶接材（１）の他面を押さえる第二形状調整部材
   （９）と、 前記第一形状調整部材（８）と前記第二形状調整部材
   （９）とが吸引するように、両第一第二形状調整部材
   （８，９）それぞれにに取り付けた電磁石（１０，１
   １）と、を備えた、ことを特徴とする溶接用肌合せ治
   具。
3. 【請求項３】 前記第二形状調整部材（９）側に、前記
   両被溶接材（１）へ向けた楔状の先端が、該記被溶接材
   （１）の突合せ部に当たるように構成した開先調整部材
   （１２）を設けた、ことを特徴とする請求項１又は２の
   溶接用肌合せ治具。
4. 【請求項４】 前記電磁石（１１）に設けた掛止部と、
   前記被溶接材（１）に溶接したキーナット（２）とを、
   連結手段で連結するように構成した、ことを特徴とする
   請求項１、２又は３の溶接用肌合せ治具。
5. 【請求項５】 前記電磁石（１１）に設けた掛止部と、
   前記被溶接材（１）自体とを、連結手段で連結するよう
   に構成した、ことを特徴とする請求項１、２、３又は４
   の溶接用肌合せ治具。