JP2010214386A - 裏当て金 - Google Patents

Abstract

【課題】各々管状に形成された一方の長尺材に重量物である他方の長尺材を裏当て金を用いて差込む際に容易に位置決めがなされると共に寸法交差に対応することができ、更には突き合わせ溶接時に溶接不良が生じ難い裏当て金を得る。
【解決手段】床仕口２２の上端部４４の内側には裏当て金４０が溶接されている。裏当て金４０は４個の裏当て金構成片４２の集合体として構成されており、各構成片４２には弾性変形可能な誘導傾斜部４２Ｃが立設されている。柱１６の下端部５４を床仕口２２の上端部４４に吊り降ろしてくると、４個の誘導傾斜部４２Ｃに案内されて容易に平面状の位置決めがなされ、セットされる。
【選択図】図２

Description

本発明は、各々管状に形成された一方の長尺材と他方の長尺材とを突き合わせ溶接する際に用いられる裏当て金に関する。

下記特許文献１には、ダイヤフラムジョイントの裏当て金取付方法に関する技術が開示されている。簡単に説明すると、この先行技術では、鋼管柱と同一構成の角コラムをダイヤフラムとして用いる場合に、角コラムの内法寸法には寸法公差があるため、バラツキの最大値よりも僅かに大きい寸法を有する拡開治具を角コラムの両端部に圧入して一定の形状及び寸法に成形した後、定寸の裏当て金を角コラムの両端部に圧入するようになっている。

しかしながら、上記先行技術による場合、長尺状の角コラムの両端部に拡開治具をそれぞれ圧入して成形する必要があるため、圧入中に角コラムに座屈等の変形が生じないように注意して行わなければならず、長尺材には適用し難い。

特開平７−１０８３９９号公報

ここで、一般に、角型鋼管やＨ鋼、Ｃ型鋼といった型鋼から成る部材同士を突き合わせ溶接にて継ぐ場合、一方の部材の端部に裏当て金を溶接し、他方の部材の端部を裏当て金に差し込んで溶接する手法が採られている。

この従来の手法で一方の部材と他方の部材とを接合する場合、短い方の部材を固定し、長い方の部材を吊り込んで裏当て金に嵌合させるが、当該長い方の部材は重量物であり、吊り込み時に回転する（ぶれる）。このため、当該長い方の部材の端部を裏当て金に差し込むときに位置がずれ易く、接合に手間がかかる。

また、型鋼は、曲げ加工される際にコーナー部にＲ形状部が必ず形成される。このＲ形状部には寸法公差があるため、コーナー部のＲ形状部に合致するＲ形状部を有する裏当て金を製作することは困難である。従って、従来では、Ｒ形状部を除いた直線部に裏当て金を装着し、Ｒ形状部には裏当て金を装着しないようにしていた。このため、一方の部材と他方の部材とを接合する際に両者間に形成される隙間の幅が広くなり、ピットやブローホールといった溶接不良が発生し易かった。これに対応するため、従来では、溶接ロボットで自動溶接する際に、溶接不良が生じないように裏当て金に沿って自動溶接機の溶接ハンドを複数回周回させて、溶接層を重ねていく手法を採っていた。

しかしながら、このような対策を講ずると、溶接金属の使用量が増加すると共に接合するのに手間がかかる。

本発明は上記事実を考慮し、各々管状に形成された一方の長尺材に重量物である他方の長尺材を裏当て金を用いて差込む際に容易に位置決めがなされると共に寸法交差に対応することができ、更には突き合わせ溶接時に溶接不良が生じ難い裏当て金を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明に係る裏当て金は、管状に形成された一方の長尺材の端部の内側に挿入されると共に、当該端部の内側面に固定され、かつ当該一方の長尺材の端部の内周方向に複数個に分断された基端部と、各基端部から当該一方の長尺材の端部の軸方向外側にそれぞれ延出されると共に、当該一方の長尺材の端部に他方の長尺材の端部が突き合わされた際に当該他方の長尺材の端部の内側面に当接される裏当て部と、各裏当て部から一方の長尺材の端部の軸方向外側にそれぞれ延出されると共に軸線側へ傾斜され、更に一方の長尺材の軸方向と交差する方向へ弾性変形可能とされ、かつ他方の長尺材の端部の差込み時に当該他方の長尺材の端部が当接して弾性変形した場合には弾性復元力で他方の長尺材の端部を正規位置に誘導する誘導傾斜部と、を有している。

請求項２記載の本発明に係る裏当て金は、請求項１記載の発明において、前記誘導傾斜部は、前記一方の長尺材の軸線方向と交差する二方向に少なくとも一箇所ずつ設けられている、ことを特徴としている。

請求項３記載の本発明に係る裏当て金は、請求項１又は請求項２記載の裏当て金は複数個に分断されており、分断された各要素は平面視で略Ｌ字状に形成されている、ことを特徴としている。

請求項４記載の本発明に係る裏当て金は、請求項３記載の発明において、前記各要素の長手方向の寸法は、前記一方の長尺材の内側面の一辺の長さよりも短く設定されている、ことを特徴としている。

請求項５記載の本発明に係る裏当て金は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記誘導傾斜部は、前記裏当て部の長手方向の一方の端部の上端部に形成されている、ことを特徴としている。

請求項６記載の本発明に係る裏当て金は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記裏当て部は、前記一方の長尺材の端部の内側への装着状態で、当該一方の長尺材の端部におけるコーナー部の内周面に重なる部分の高さが他の部位よりも低く設定されている、ことを特徴としている。

請求項７記載の本発明に係る裏当て金は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記誘導傾斜部は、前記裏当て部から略円弧面状に形成されている、ことを特徴としている。

請求項８記載の本発明に係る裏当て金は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記誘導傾斜部は、前記一方の長尺材の外側へ向けて凸となる略湾曲面形状に形成されている、ことを特徴としている。

請求項９記載の本発明に係る裏当て金は、請求項８記載の発明において、前記誘導傾斜部の凸部の最外部は、自然状態において、前記一方の長尺材の外側面よりも外側へ突出して配置されている、ことを特徴としている。

請求項１０記載の本発明に係る裏当て金は、請求項８又は請求項９記載の発明において、前記誘導傾斜部は一つの裏当て部に対して複数個形成されていると共に、当該隣り合う誘導傾斜部間の隙間に前記他方の長尺材の端部の内側面に設けられた係合部材が係合される、ことを特徴としている。

請求項１１記載の本発明に係る裏当て金は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記一方の長尺材の端部の内側への装着状態で、隣接して配置される基端部の分断位置に形成される隙間は、当該一方の長尺材の端部側へ向かうにつれて幅が広くなるように形成されており、かつ当該隙間には楔形状の補充材が嵌合されて隙間が埋められている、ことを特徴としている。

請求項１記載の本発明によれば、裏当て金は基端部と裏当て部と誘導傾斜部とを有している。このうち、基端部は管状に形成された一方の長尺材の端部の内側に挿入されてその内周面に固定される部分であり、一方の長尺材の端部の内周方向に複数個に分断されている。そして、各基端部からは裏当て部が延出されており、この裏当て部が他方の長尺材の端部が一方の長尺材の裏当て金に差込まれたときに他方の長尺材の端部の内側に当接される部分である。

ここで、他方の長尺材の端部を一方の長尺材の裏当て金に差込む際に、他方の長尺材の端部が（吊り込み時の）回転等により位置がずれることがある。

しかし、本発明では、各裏当て部からは誘導傾斜部が形成されているため、他方の長尺材の端部の位置がずれて裏当て金の誘導傾斜部に当接すると、誘導傾斜部が一方の長尺材の軸線側へ傾斜しているため、他方の長尺材の端部を傾斜方向に誘導する。さらに、誘導傾斜部は一方の長尺材の軸方向と交差する方向へ弾性変形可能とされているため、他方の長尺材の端部が当接したことによる弾性変形が復帰するときに、弾性復元力を他方の長尺材の端部に作用させ、一方の長尺材の端部に対する他方の長尺材の端部の位置ずれを矯正していく。すなわち、他方の長尺材の端部を一方の長尺材の端部に正確に誘導していき両者の位置決めを行うことができる。換言すれば、他方の長尺材の端部を引っ掛かることなくスムーズに一方の長尺材の端部にセットすることができる。

さらに、本発明の裏当て金は分断されているので、一方の長尺材の端部に現れる寸法交差の影響を吸収することができる。

請求項２記載の本発明によれば、誘導傾斜部が一方の長尺材の軸線方向と交差する二方向に少なくとも一箇所ずつ設けられているので、他方の長尺材の端部を一方の長尺材の端部に対して当該軸線方向と交差する二方向に位置決めされる。

請求項３記載の本発明によれば、請求項１又は請求項２記載の裏当て金は複数個に分断されており、分断された各要素は平面視で略Ｌ字状に形成されているので、一方の長尺材のコーナー部に裏当て金の分断箇所を配置することができる。かかるコーナー部には寸法交差が生じ易いが、このような配置を採ることにより寸法交差の影響を吸収することができる。

請求項４記載の本発明によれば、各要素の長手方向の寸法は一方の長尺材の内側面の一辺の長さよりも短く設定されているので、一方の長尺材の端部の内寸が寸法公差により短かった場合にも、各要素を一方の長尺材の端部の内側に装着することができる。

また、一方の長尺材の端部におけるコーナー部の内側に裏当て金の要素の端部又は角部が配置されるので、従来構造と比べると、一方の長尺材の端部の周長の略全長に裏当て金が配置されることになる。従って、突き合わせ溶接した際に溶接欠陥が生じ難い。また、これにより自動溶接機を使って突き合わせ溶接した際に溶接ハンドを多めに周回させる必要がなくなる。

請求項５記載の本発明によれば、誘導傾斜部は裏当て部の長手方向の一方の端部の上端部に形成されているので、裏当て部の全長に亘って誘導傾斜部を設ける場合に比し、誘導傾斜部にばね性を持たせ易い。しかも、誘導傾斜部の幅を変えることで、ばね性も変わるので、ばね性の設定が容易になる。

請求項６記載の本発明によれば、一方の長尺材の端部の内側への裏当て金の装着状態で、当該一方の長尺材の端部におけるコーナー部の内周面に重なる部分の高さが他の部位よりも低く設定されているので、他方の長尺材の端部を降ろしてきたときに裏当て金の前記コーナー部の内周面に重なる部分に引っ掛かるのを防止又は抑制することができる。

請求項７記載の本発明によれば、誘導傾斜部が裏当て部から略円弧面状に形成されているので、他方の長尺材の端部が誘導傾斜部に当接した後、略円弧面に案内されて徐々に所定の位置に案内される。別の言い方をすれば、他方の長尺材の端部の挿入性が良い。

請求項８記載の本発明によれば、誘導傾斜部が一方の長尺材の外側へ向けて凸となる略湾曲面形状に形成されているため、他方の長尺材の端部が誘導傾斜部に当接した後、凸湾曲面形状に案内されて速やかに所定の位置に案内される。

請求項９記載の本発明によれば、誘導傾斜部の凸部の最外部は、自然状態において、一方の長尺材の外側面よりも外側へ突出して配置されているので、他方の長尺材の端部を一方の長尺材の端部に吊り降ろしてくると、誘導傾斜部の凸部の最外部に他方の長尺材の端部の内側面が干渉する。このため、誘導傾斜部は一方の長尺材の端部の軸線側へ弾性変形され、その弾性復元力が他方の長尺材の端部の内側面に作用することで、より迅速に他方の長尺材の端部が一方の長尺材の端部にセットされる。

請求項１０記載の本発明によれば、他方の長尺材の端部を一方の長尺材の端部に接近させると、複数個形成された誘導傾斜部に案内されて他方の長尺材の端部が一方の長尺材の端部に位置決めされていく。このとき、本発明では、他方の長尺材の端部の内側面に設けられた係合部材が裏当て金の隣り合う誘導傾斜部間の隙間に係合される。従って、より早くより正確かつ容易に他方の長尺材の端部を一方の長尺材の端部に位置決めすることができる。

請求項１１記載の本発明によれば、複数個に分断された裏当て金の各要素が一方の長尺材の端部の内側へ装着された状態では、隣接して配置される基端部の分断位置に形成される隙間が、一方の長尺材の端部側へ向かうにつれて幅が広くなる。そして、この隙間に楔形状の充填材が嵌合される。これにより、当該隙間が充填材で埋められると共に寸法公差の影響を排除することができ、更に一方の長尺材の端部の内周方向に隙間のない裏当て金が形成される。

以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る裏当て金は、各々管状に形成された一方の長尺材に重量物である他方の長尺材を裏当て金を用いて差込む際に容易に位置決めがなされると共に寸法交差に対応することができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係る裏当て金は、他方の長尺材の端部を一方の長尺材の端部に対して短時間で位置決めし嵌合させることができるという優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係る裏当て金は、寸法交差の影響を吸収して裏当て金を一方の長尺材の端部に確実かつ正確に取り付けることができるという優れた効果を有する。

請求項４記載の本発明に係る裏当て金は、寸法交差により一方の長尺材の端部の内寸が短めになった場合でも、対応することができるという優れた効果を有する。さらに、本発明に係る裏当て金は、突き合わせ溶接時に溶接不良が生じ難い（即ち、溶接品質を向上させることができる）と共に、溶着金属量を削減してコストダウンを図ることができ、更に溶接時間を短縮することができるという優れた効果を有する。

請求項５記載の本発明に係る裏当て金は、誘導傾斜部のばね性のチューニングを容易に行うことができるという優れた効果を有する。

請求項６記載の本発明に係る裏当て金は、他方の長尺材の端部を一方の長尺材の端部によりスムーズにセットすることができるという優れた効果を有する。

請求項７記載の本発明に係る裏当て金は、他方の長尺材の端部を一方の長尺材の端部にスムーズにセットすることができるという優れた効果を有する。

請求項８記載の本発明に係る裏当て金は、他方の長尺材の端部を一方の長尺材の端部にスムーズにセットすることができるという優れた効果を有する。

請求項９記載の本発明に係る裏当て金は、他方の長尺材の端部を一方の長尺材の端部により迅速にセットすることができるという優れた効果を有する。

請求項１０記載の本発明に係る裏当て金は、他方の長尺材の端部を一方の長尺材の端部にセットする作業を精度良く短時間で容易に行うことができるという優れた効果を有する。

請求項１１記載の本発明に係る裏当て金は、溶接欠陥が生じなく、一方の長尺材と他方の長尺材との接合部の周長全体で有効に耐力を発揮することができるという優れた効果を有する。

第１実施形態に係り、床仕口から裏当て金を分離した状態の斜視図である。 図１に示される裏当て金を床仕口に取り付けた状態の斜視図である。 （Ａ）は図１に示される裏当て金を構成する裏当て金構成要素の平面図であり、（Ｂ）はその正面図であり、（Ｃ）はその側面図である。 図３に示される裏当て金構成要素の斜視図である。 ユニット建物を構築する際の構成単位となる建物ユニットの斜視図である。 第２実施形態に係る裏当て金を示す図１に対応する斜視図である。 第３実施形態に係る裏当て金を示す図１に対応する斜視図である。 第４実施形態に係る裏当て金を示す図１に対応する斜視図である。 第５実施形態に係る裏当て金を示す図１に対応する斜視図である。 第６実施形態に係る裏当て金を示す図１に対応する斜視図である。

〔第１実施形態〕
以下、図１〜図５を用いて、本発明に係る裏当て金の第１実施形態について説明する。

図５には、ユニット建物を構築する際の構成単位となる建物ユニット１０の斜視図が示されている。この図に示されるように、この建物ユニット１０は箱型ユニットとされており、平面視で矩形状に形成された床パネル１２と、平面視で矩形状に形成されて床パネル１２に対して平行に配置された天井パネル１４と、床パネル１２と天井パネル１４とを四隅で連結する４本の柱１６と、によって構成されている。

床パネル１２は、長辺側に配置された一対の床大梁１８と、短辺側に配置された一対の床大梁２０と、四隅に配置される床仕口２２と、長辺側の床大梁１８間に所定間隔で配置される複数本の床小梁（図示省略）と、によって構成された床フレーム２４を備えている。この床フレーム２４における床小梁の上面に床板２６が取り付けられて、床パネル１２が構成されている。

さらに説明すると、床大梁１８、２０はいずれも溝型鋼によって構成されており、各々の長手方向の端部が床仕口２２の内側側面に溶接により固定されている。床仕口２２は、断面形状が方形とされた角型鋼管柱によって構成されている。

一方、天井パネル１４も、基本的には床パネル１２と同様に構成されている。すなわち、天井パネル１４は、長辺側に配置された一対の天井大梁２８と、短辺側に配置された一対の天井大梁３０と、四隅に配置された天井仕口３２と、長辺側の天井大梁２８間に所定間隔で配置される複数本の天井小梁３４と、によって構成された天井フレーム３６を備えている。この天井フレーム３６における天井小梁３４の下面に天井板３８が取り付けられて、天井パネル１４が構成されている。

天井大梁２８、３０はいずれも溝型鋼によって構成されており、各々の長手方向の端部が天井仕口３２の内側側面に溶接により固定されている。天井仕口３２は、断面形状が方形とされた角型鋼管柱によって構成されている。

上記床パネル１２の床仕口２２と天井パネル１４の天井仕口３２とは、柱１６によって連結されている。柱１６は床仕口２２及び天井仕口３２と同様形状の鋼管柱によって構成されている。その意味では、本実施形態では、１本の柱を床仕口２２と天井仕口３２と柱１６とに三分割した構成といえる。

上述した一方の長尺材としての床仕口２２の上端部及び他方の長尺材としての天井仕口３２の下端部には、裏当て金４０が装着されており、以下に詳細に説明する。

図１には、床仕口２２から裏当て金４０を分離した状態の斜視図が示されている。また、図２には、裏当て金４０を床仕口２２に取り付けた状態の斜視図が示されている。さらに、図３及び図４には、裏当て金４０を構成する裏当て金構成片４２の単品状態の三面図及び斜視図がそれぞれ示されている。

図１及び図２に示されるように、裏当て金４０は、複数の要素としての４つの裏当て金構成片４２によって構成されている。換言すれば、裏当て金４０は、床仕口２２への装着状態で、床仕口２２の上端部４４の内周方向に４個に分断（分割）されている。

図３及び図４に示されるように、各裏当て金構成片４２は、帯板状に形成されており、床仕口２２の上端部４４の内側に挿入されて当該内側面４４Ａに面接触状態で固定される基端部４２Ａと、この基端部４２Ａから床仕口２２の軸方向外側へ向けて後述する屈曲部４２Ｄを除いて同一幅で所定長さ延設された裏当て部４２Ｂと、この裏当て部４２Ｂの長手方向の一方の端部の上縁側から更に床仕口２２の軸方向外側へ延出された爪状の誘導傾斜部４２Ｃと、を含んで構成されている。なお、基端部４２Ａと裏当て部４２Ｂは一体に形成された部分であるが、機能的に見て異なる部品名称と符合を与えている。

誘導傾斜部４２Ｃは、それぞれの裏当て金構成片４２に対して一箇所ずつ形成されている。従って、誘導傾斜部４２Ｃは、方形枠状に形成された裏当て金４０において、床仕口２２の軸線（図２の一点鎖線Ｐ）方向と交差（直交）する二方向（図２のＸ方向とＹ方向であり、直交二軸）に二箇所ずつ形成されている。なお、本実施形態では、誘導傾斜部４２Ｃを前記二方向に二箇所ずつ形成したが、これに限らず、少なくとも一箇所形成されていればよく、図２のＸ方向に一箇所とＹ方向に一箇所であっても平面状の位置決めは可能である。逆に、裏当て金構成片４２の両端二箇所ずつ或いは両端と中央の三箇所ずつ誘導傾斜部４２Ｃを形成してもよい。

また、誘導傾斜部４２Ｃは、裏当て部４２Ｂと同一平面上に延出されているのではなく、裏当て部４２Ｂの面に対して所定角度内側（床仕口２２の軸線Ｐ側）へ屈曲されている。これにより、誘導傾斜部４２Ｃには、傾斜面４６が形成されている。さらに、この誘導傾斜部４２Ｃの板厚ｔ（図３（Ａ）、（Ｃ）参照）は床仕口２２の上端部４４の板厚Ｔ（図１参照）に比べて同一又は薄く設定されている。因みに、本実施形態では、誘導傾斜部４２Ｃの板厚をｔ、床仕口２２の板厚をＴとした場合に、０．８＜ｔ／Ｔ≦１となるように、誘導傾斜部４２Ｃの板厚を設定している。

上記構成、即ち誘導傾斜部４２Ｃが裏当て部４２Ｂの上縁の一部の範囲に突出形成されていること、並びに誘導傾斜部４２Ｃの板厚は床仕口２２の上端部４４の板厚Ｔと同一又はこれよりも薄く設定されていることから、その板厚方向（図３（Ｃ）の矢印Ｋ方向）へ弾性変形可能とされている。なお、板厚比（ｔ／Ｔ）＝１の場合を含めているのは、床仕口２２として使う鋼管柱の種類（即ち、板厚）によっては、誘導傾斜部４２Ｃを裏当て部４２Ｂの上縁の一部の範囲に突出形成するだけでも必要とする弾性変形が得られる場合があるためである。

また、基端部４２Ａの長手方向の他方の端部には、基端部４２Ａに対して直角方向（基端部４２Ａの板厚方向）に折り曲げられた屈曲部４２Ｄが形成されている。屈曲部４２Ｄは、誘導傾斜部４２Ｃの折り曲げ側と同じ側に折り曲げられている。また、屈曲部４２Ｄが形成されたことにより、裏当て金構成片４２は、平面視で略Ｌ字状に形成されている。さらに、屈曲部４２Ｄの根元外周面５０（図１参照）は略円弧面形状に形成されており、かかる根元外周面５０が床仕口２２の上端部４４のコーナー部４８の内周面４８Ａに当接されている（図２参照）。

さらに、基端部４２Ａの下縁部には、一対の切欠５２が形成されている。裏当て金構成片４２は、その基端部４２Ａがこれら一対の切欠５２を用いてプラグ溶接されることにより、床仕口２２の上端部の内側面４４Ａに固定されている。

次に、裏当て金構成片４２の各部の寸法関係について説明する。

裏当て金構成片４２の長手方向寸法Ａ（図３（Ｂ）参照）は、床仕口２２の内寸（内側面４４Ａの一辺の長さ）Ｂ（図１参照）よりも、裏当て金構成片一枚分の板厚ｔ（図３（Ａ）参照）分だけ短く設定されている。また、屈曲部４２Ｄの高さｈは、他の一般部である基端部４２Ａ及び裏当て部４２Ｂを足した高さＨよりも低く設定（基端部４２Ａの高さ＋αに設定）されている。なお、αは、２ｍｍ〜６ｍｍの範囲で、コーナー部４８に必要最小限の裏当て部が形成される程度（一例として５ｍｍ）に設定されている。すなわち、裏当て金構成片４２の組付状態では、基端部４２Ａは床仕口２２の上端部の内側に挿入されて裏当て部４２Ｂ（及び屈曲部４２Ｄの＋αに相当する上端部）のみが床仕口２２から突出されるようになっており、その基端部４２Ａに合わせて屈曲部４２Ｄ（の＋αを除いた部分）も床仕口２２の上端部の内側（コーナー部４８の内周面４８Ａ）に挿入されるようになっている。

上記裏当て金構成片４２を床仕口２２の上端部の内側面４４Ａに順次固定していくことにより、平面視で方形状の裏当て金４０が形成されている。

（作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

上記構成の裏当て金４０は４個の裏当て金構成片４２に分断されており、これらの裏当て金構成片４２を１個ずつ床仕口２２の上端部の内側面４４Ａにセットし、プラグ溶接により取り付けていく。このとき、裏当て金構成片４２の屈曲部４２Ｄが床仕口２２の上端部のコーナー部４８の内周面４８Ａに当接するようにセットされる。また、裏当て金構成片４２の長手方向寸法Ａは床仕口２２の上端部の内寸Ｂよりも所定長さ短く設定されているので、床仕口２２の上端部の寸法公差及び裏当て金構成片４２の寸法公差によって裏当て金構成片４２を床仕口２２の上端部の内側面４４Ａに装着することができないといった事態は生じない。

上記の如くして裏当て金４０が床仕口２２の上端部の内側面４４Ａに装着されると、図２に示される状態となる。この状態の床仕口２２に対して柱１６がクレーンで吊り込まれてその下端部５４が床仕口２２の上端部４４に差込まれる。

このとき、即ちクレーンで柱１６を吊り込んだ際、柱１６が回転してその下端部５４と床仕口２２の上端部４４との平面上での位置が通常はずれているので、作業者が手を添えて位置決めする。

ここで、本実施形態では、裏当て金４０の上端部に合計４個の誘導傾斜部４２Ｃを等間隔で立設させたので、柱１６の下端部５４を吊り降ろしてくると、当該下端部５４が裏当て金４０の誘導傾斜部４２Ｃの傾斜面４６に当たり、これを弾性変形させる。そして、誘導傾斜部４２Ｃの弾性復元力によって柱１６の下端部５４の位置ずれが矯正されながら誘導傾斜部４２Ｃの傾斜面４６に案内（誘導）されてその自重により摺動していく。これにより、柱１６の下端部５４は床仕口２２の上端部４４の裏当て金４０に位置決めされながら嵌合される。その後、柱１６の下端部５４と床仕口２２の上端部４４との間のギャップ（ルートギャップ）に沿って自動溶接機にて突き合わせ溶接される。

このように本実施形態では、弾性変形可能な誘導傾斜部４２Ｃを裏当て金４０の各辺に突出形成し、これらの誘導傾斜部４２Ｃの弾性を利用して柱１６の下端部５４を床仕口２２の上端部４４に引っ掛かることなくスムーズにセットすることができる。

さらに、本実施形態の裏当て金４０は合計４個の裏当て金構成片４２に分断されているため、床仕口２２の上端部４４の内側面４４Ａに現れる寸法交差の影響を吸収することができる。

その結果、本実施形態によれば、重量物である柱１６の下端部５４を床仕口２２の上端部４４に裏当て金４０を用いて差込む際に容易に位置決めがなされると共に寸法交差にも対応することができる。

特に、誘導傾斜部４２Ｃが床仕口２２の軸線方向（Ｐ方向）と交差する二方向（Ｘ方向及びＹ方向）に二箇所ずつ設けられているので、柱１６の下端部５４を床仕口２２の上端部４４に対して直交二方向に位置決めすることができる。その結果、床仕口２２の上端部４４に対する柱１６の下端部５４の位置決めを短時間で済ませることができる。

さらに、裏当て金４０は合計４個の裏当て金構成片４２に分断されており、各々の裏当て金構成片４２を平面視で略Ｌ字状に形成して隣接する裏当て金構成片４２の継ぎ目を床仕口２２のコーナー部４８に近い個所に配置したので、各部材の寸法交差の影響を吸収することができる。よって、本実施形態によれば、寸法交差の影響を吸収して裏当て金４０を床仕口２２の上端部４４に確実かつ正確に取り付けることができる。

なお、本実施形態では、裏当て金構成片４２の長手方向の寸法Ａを床仕口２２の上端部４４の内寸Ｂよりも若干短く設定したが、この点も寸法交差の影響を受けないようにする技術的意義がある。

また、本実施形態では、裏当て金構成片４２に屈曲部４２Ｄが形成されており、この屈曲部４２Ｄが床仕口２２の上端部４４のコーナー部４８の内側面４４Ａに重ねて配置されるので、従来構造と比べると、床仕口２２の上端部４４の内側面４４Ａの周長の略全長に裏当て金４０が配置されることになる。従って、突き合わせ溶接した際にピットやブローホールといった溶接欠陥が生じ難い。また、これにより自動溶接機を使って突き合わせ溶接した際に溶接ハンドを多めに周回させる必要がなくなる。因みに、従来、３周程度溶接ハンドを周回させていたが、本実施形態によれば、溶接ハンドを２周或いは１周させるだけで溶接強度を確保することができる。そのため、周回させる数が減った分だけ、溶接層が減るので、溶接金属の使用量を削減することができる。また、自動溶接後に溶接不具合箇所を手作業で手直しする必要もなくなり、溶接作業の効率を向上させることができる。これらのことから、本実施形態によれば、突き合わせ溶接の溶接品質を向上させることができると共に、溶着金属量を削減してコストダウンを図ることができ、更に溶接時間を短縮することができる。

さらに、本実施形態では、裏当て金構成片４２の長手方向の一端部の上縁側に誘導傾斜部４２Ｃを形成したので、裏当て部構成片４２の全長に亘って誘導傾斜部４２Ｃを設ける場合に比し、誘導傾斜部４２Ｃにばね性を持たせ易い。しかも、誘導傾斜部４２Ｃの幅Ｂ（図３（Ａ）参照）を変えることで、ばね性も変わるので、ばね性の設定が容易になる。その結果、本実施形態によれば、誘導傾斜部４２Ｃのばね性のチューニングを容易に行うことができる。なお、誘導傾斜部４２Ｃのばね性について補足すると、誘導傾斜部４２Ｃが本実施形態の場合よりも厚く剛性が高いものであった場合には、柱１６の下端部５４を床仕口２２の上端部４４に吊り降ろしてきさ際に、当該下端部５４が当該板厚が厚い誘導傾斜部に干渉すると、柱１６側に支点反力が発生し、自動溶接機が停止される可能性があるが、本実施形態のようばばね性を有する誘導傾斜部４２Ｃを用いると、このような支点反力も発生せず、工作機に与えるダメージもないというメリットがある。

加えて、本実施形態では、裏当て金４０の床仕口２２の上端部４４への装着状態で、コーナー部４８に対応する屈曲部４２Ｄの高さｈを他の一般部である基端部４２Ａ及び裏当て部４２Ｂを足した高さＨよりも低く設定したので、柱１６の下端部５４を吊り降ろしてきたときに裏当て金４０に引っ掛かり難くすることができる。つまり、柱１６の下端部５４を吊り降ろしてくると、床仕口２２のコーナー部４８に対応する裏当て金角部に引っ掛かり易い。しかし、本実施形態では、この引っ掛かり易い部分の高さを低くしたので（上述したように＋αしか突出していないので）、柱１６を吊り降ろしてきたときにその下端部５４が裏当て金４０に引っ掛かり難くすることができる。よって、柱１６の下端部５４を床仕口２２の上端部４４によりスムーズにセットすることができる。

〔第２実施形態〕
次に、図６を用いて、本発明に係る裏当て金の第２実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図６に示されるように、この第２実施形態では、裏当て金６０が、平面視で略Ｌ字状に形成された左右一対の裏当て金構成片６２によって構成されている。すなわち、この裏当て金６０は、二個に分断されている。なお、裏当て金６０の分断位置は、床仕口２２の対角線上に位置するコーナー部４８に設定されている。さらに、各裏当て金構成片６２には、前述した第１実施形態と同様構成の基端部６２Ａ、裏当て部６２Ｂが形成されている他、床仕口２２の一辺につき２個で合計４個の誘導傾斜部６２Ｃが形成されている。各誘導傾斜部６２Ｃは、略円弧面形状に形成されている。換言すれば、各誘導傾斜部６２Ｃは、略円弧面状の傾斜曲面６６を備えている。

（作用・効果）
上記構成によれば、柱１６の下端部５４を床仕口２２上に吊り降ろしてくると、誘導傾斜部６２Ｃの傾斜曲面６６に当接される。これにより、傾斜曲面６６は弾性変形し、その弾性復元力を柱１６の下端部５４に作用させる。そして、柱１６の下端部５４は、弾性復帰する傾斜曲面６６上を摺動し、その過程で柱１６の下端部５４の平面的な位置ずれが矯正されながら、床仕口２２の上端部４４にセットされる。従って、本実施形態によれば、柱１６の下端部５４を床仕口２２の上端部４４にスムーズにセットすることができる。

なお、この第２実施形態から解るように、本発明における「誘導傾斜部」の「傾斜」には、平面状の所謂傾斜面が含まれる他、円弧状等の傾斜曲面も含まれる。この点は、後述する実施形態においても同様である。

〔第３実施形態〕
次に、図７を用いて、本発明に係る裏当て金の第３実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態等と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図７に示されるように、この第３実施形態に係る裏当て金７０の全体構成は、前述した第２実施形態と同様である。すなわち、裏当て金７０は、平面視で略Ｌ字状に形成された左右一対の裏当て金構成片７２によって構成されており、二個に分断されている。なお、裏当て金７０の分断位置は、床仕口２２の対角線上に位置するコーナー部４８に設定されている。さらに、各裏当て金構成片７２には、前述した第１実施形態と同様構成の基端部７２Ａ、裏当て部７２Ｂが形成されている他、床仕口２２の一辺につき２個で合計４個の誘導傾斜部７２Ｃが形成されている。

ここで、本実施形態の誘導傾斜部７２Ｃは、床仕口２２の外側へ向けて凸となる略湾曲形状に形成されており、凸湾曲形状とされた傾斜曲面７４（凸部）が形成されている。誘導傾斜部７２Ｃの傾斜曲面７４の最外部７４Ａは、自然状態で、裏当て金７０が床仕口２２の上端部４４に装着された状態を床仕口２２の軸方向から見た場合に、床仕口２２の上端部４４の内側面４４Ａを僅かに（１ｍｍ程度）越えている。つまり、柱１６の下端部５４を吊り降ろしてきたときに、柱１６の下端部５４の内側面に誘導傾斜部７２Ｃの傾斜曲面７４の最外部７４Ａが干渉する位置関係に設定されている。

（作用・効果）
上記構成によれば、柱１６の下端部５４を床仕口２２上に吊り降ろしてくると、誘導傾斜部７２Ｃの傾斜曲面７４に当接される。これにより、傾斜曲面７４は弾性変形し、その弾性復元力を柱１６の下端部５４に作用させる。そして、柱１６の下端部５４は、弾性復帰する傾斜曲面６６上を摺動し、その過程で柱１６の下端部５４の平面的な位置ずれが矯正されながら、床仕口２２の上端部４４にセットされる。従って、本実施形態によれば、柱１６の下端部５４を床仕口２２の上端部４４にスムーズにセットすることができる。

加えて、誘導傾斜部７２Ｃの傾斜曲面７４の最外部７４Ａは、自然状態において、床仕口２２の上端部４４の内側面４４Ａよりも外側へ突出して配置されているので、前述した第２実施形態に比べて、誘導傾斜部７２Ｃの弾性変形量が増加する。従って、柱１６の下端部５４を床仕口２２の上端部４４に吊り降ろしてきた際に、当該柱１６の自重で合計８個ある誘導傾斜部７２Ｃのすべて確実に弾性変形され、その弾性復元力が柱１６の下端部５４に作用することにより、自動的に平面的な位置ずれが矯正されて正しい位置に誘導される。従って、柱１６の下端部５４を床仕口２２の上端部４４により迅速にセットすることができる。

〔第４実施形態〕
次に、図８を用いて、本発明に係る裏当て金の第４実施形態について説明する。なお、前述した第1実施形態等と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図８に示されるように、この第４実施形態に係る裏当て金８０は、前述した第２実施形態と異なり、平面視で略コの字状に形成された左右一対の裏当て金構成片８２によって構成されている。従って、裏当て金８０が二個に分断されている点は、前述した第２実施形態と同様であるが、その分断位置は、床仕口２２の対向する二辺の中点に設定されている。つまり、この実施形態の場合は、床仕口２２の上端部４４のコーナー部４８の位置で寸法公差を吸収するのではなく、床仕口２２の上端部４４の対向する二辺の中点で寸法公差を吸収している。

また、裏当て金構成片８２には、前述した第１実施形態と同様構成の基端部８２Ａ、裏当て部８２Ｂが形成されている他、各々につき合計４個の誘導傾斜部８２Ｃが形成されている。より具体的には、裏当て金構成片８２の中間部は等脚台形状に形成されており、その上底の中間部に略ハット形状の切欠８４を形成することにより、左右一対の誘導傾斜部８２Ｃが形成されている。裏当て金構成片８２を平面視で見た場合のコ字状の両側部についても、前記と同じ考え方で切欠８４が形成されて、側部一つについて１個の誘導傾斜部８２Ｃが形成されている。また、誘導傾斜部８２Ｃは裏当て部８２Ｂの上縁から曲面状に延出されているのではなく、裏当て部８２Ｂの上縁から平面状に延出されており、傾斜面８６が形成されている。

（作用・効果）
上記構成によれば、柱１６の下端部５４を床仕口２２上に吊り降ろしてくると、誘導傾斜部８２Ｃの傾斜面８６に当接される。これにより、傾斜面８６は弾性変形し、その弾性復元力を柱１６の下端部５４に作用させる。そして、柱１６の下端部５４は、弾性復帰する傾斜面８６上を摺動し、その過程で柱１６の下端部５４の平面的な位置ずれが矯正されながら、床仕口２２の上端部４４にセットされる。従って、本実施形態によれば、柱１６の下端部５４を床仕口２２の上端部４４にスムーズにセットすることができる。

加えて、誘導傾斜部８２Ｃは、折り曲げにより曲げているだけなので、製作し易い。さらに、切欠８４の大きさを変えることにより誘導傾斜部８２Ｃの大きさを変えることができるので、ばね性のチューニングも容易であるといったメリットがある。

〔第５実施形態〕
次に、図９を用いて、本発明に係る裏当て金の第５実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図９に示されるように、この第５実施形態では、裏当て金９０が上述した第２実施形態で説明した裏当て金６０と、一対の充填材９２とによって構成されている。但し、裏当て金６０と全く同一ではなく、左右の裏当て金構成片６２の各両端部６２Ａは斜めにカットされている。これにより、左右の裏当て金構成片６２の間に略Ｖ字状の隙間９４が形成されている。

充填材９２は、略楔形状に形成されており、隙間９４に挿入可能なように上端部９２Ａが円弧面状に形成されており、下端部９２Ｂに向かうにつれて窄まった形状をなしている。

（作用・効果）
上記構成によれば、床仕口２２の上端部４４の内側面４４Ａに左右一対の裏当て金構成片６２を挿入し、固定する。その後、工具で一対の充填材９２を一対の隙間９４にそれぞれ嵌合させる。これにより、充填材９２の両側部９２Ｃが左右の裏当て金構成片６２の両端部６２Ａを隙間９４を広げる方向へ押圧し、隙間９４が充填材９２で埋められる。その結果、寸法公差の影響を排除することができ、更に隙間のない裏当て金９０が形成される。よって、溶接欠陥が生じなく、床仕口２２の上端部４４と柱１６の下端部５４との接合部の周長全体で有効に耐力を発揮することができる。

〔第６実施形態〕
次に、図１０を用いて、本発明に係る裏当て金の第６実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図１０に示されるように、この第６実施形態では、柱１６の下端部５４の内側面に複数個（本実施形態では、４個）の係合部材１００が溶接により取り付けられている点に特徴がある。すなわち、裏当て金については上述した第３実施形態で説明した裏当て金７０がそのまま用いられており、隣合う誘導傾斜部７２Ｃの間に形成された隙間１０２が重なる位置にその隙間１０２に嵌合可能な係合部材１００が柱１６の下端部５４の内側面に設けられている。

係合部材１００は断面形状が略への字状とされており、下部１００Ａが下端部５４の内側面に固定され、上部１００Ｂが下端部５４の内側面から浮き上がるようになっている。そして、下部１００Ａは一対の誘導傾斜部７２Ｃの根元部間に嵌合され、上部１００Ｂは誘導傾斜部７２の傾斜曲面７４間に係合されるようになっている。

（作用・効果）
上記構成によれば、柱１６の下端部５４を床仕口２２上に吊り降ろしてくると、下端部５４の内側面が誘導傾斜部７２Ｃの傾斜曲面７４に当接される。これにより、傾斜曲面７４は弾性変形し、その弾性復元力を柱１６の下端部５４に作用させる。そして、柱１６の下端部５４は、弾性復帰する傾斜曲面６６上を摺動し、その過程で柱１６の下端部５４の平面的な位置ずれが矯正されながら、床仕口２２の上端部４４にセットされる。

さらに、本実施形態では、このとき、柱１６の下端部５４の内側面に設けられた４個の係合部材１００が隣合う誘導傾斜部７２Ｃ間に係合される。従って、より早くより正確かつ容易に柱１６の下端部５４を床仕口２２の上端部４４に位置決めすることができる。その結果、柱１６の下端部５４を床仕口２２の上端部４４にセットする作業を精度良く短時間で行うことができる。

〔上記実施形態の補足説明〕
（１）上記実施形態では、長尺材として管状に形成された柱１６、床仕口２２を例に挙げたが、天井仕口３２でも同様に適用される。さらに、長尺材として管材を使った梁同士の接合に適用することも可能である。

（２）上記実施形態では、裏当て金を二分割又は四分割したが、分断する個数はこれらの数以外でもよい。

１６ 柱（他方の長尺材）
２２ 床仕口（一方の長尺材）
３２ 天井仕口（他方の長尺材）
４０ 裏当て金
４２ 裏当て金構成片（要素）
４２Ａ 基端部
４２Ｂ 裏当て部
４２Ｃ 誘導傾斜部
４４ 上端部
４４Ａ 内側面
４６ 傾斜面
４８ コーナー部
４８Ａ 内周面
５４ 下端部
６０ 裏当て金
６２ 裏当て金構成片（要素）
６２Ａ 基端部
６２Ｂ 裏当て部
６２Ｃ 誘導傾斜部
６６ 傾斜曲面
７０ 裏当て金
７２ 裏当て金構成片（要素）
７２Ａ 基端部
７２Ｂ 裏当て部
７２Ｃ 誘導傾斜部
７４ 傾斜曲面（凸部）
８０ 裏当て金
８２ 裏当て金構成片（要素）
８２Ａ 基端部
８２Ｂ 裏当て部
８２Ｃ 誘導傾斜部
８６ 傾斜面
９０ 裏当て金
９２ 充填材
１００ 係合部材
１０２ 隙間

Claims (11)

1. 管状に形成された一方の長尺材の端部の内側に挿入されると共に、当該端部の内側面に固定され、かつ当該一方の長尺材の端部の内周方向に複数個に分断された基端部と、
   各基端部から当該一方の長尺材の端部の軸方向外側にそれぞれ延出されると共に、当該一方の長尺材の端部に他方の長尺材の端部が突き合わされた際に当該他方の長尺材の端部の内側面に当接される裏当て部と、
   各裏当て部から一方の長尺材の端部の軸方向外側にそれぞれ延出されると共に軸線側へ傾斜され、更に一方の長尺材の軸方向と交差する方向へ弾性変形可能とされ、かつ他方の長尺材の端部の差込み時に当該他方の長尺材の端部が当接して弾性変形した場合には弾性復元力で他方の長尺材の端部を正規位置に誘導する誘導傾斜部と、
   を有する裏当て金。
2. 前記誘導傾斜部は、前記一方の長尺材の軸線方向と交差する二方向に少なくとも一箇所ずつ設けられている、
   ことを特徴とする請求項１記載の裏当て金。
3. 請求項１又は請求項２記載の裏当て金は複数個に分断されており、分断された各要素は平面視で略Ｌ字状に形成されている、
   ことを特徴とする裏当て金。
4. 前記各要素の長手方向の寸法は、前記一方の長尺材の内側面の一辺の長さよりも短く設定されている、
   ことを特徴とする請求項３記載の裏当て金。
5. 前記誘導傾斜部は、前記裏当て部の長手方向の一方の端部の上端部に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の裏当て金。
6. 前記裏当て部は、前記一方の長尺材の端部の内側への装着状態で、当該一方の長尺材の端部におけるコーナー部の内周面に重なる部分の高さが他の部位よりも低く設定されている、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に機の裏当て金。
7. 前記誘導傾斜部は、前記裏当て部から略円弧面状に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の裏当て金。
8. 前記誘導傾斜部は、前記一方の長尺材の外側へ向けて凸となる略湾曲面形状に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の裏当て金。
9. 前記誘導傾斜部の凸部の最外部は、自然状態において、前記一方の長尺材の外側面よりも外側へ突出して配置されている、
   ことを特徴とする請求項８記載の裏当て金。
10. 前記誘導傾斜部は一つの裏当て部に対して複数個形成されていると共に、
    当該隣り合う誘導傾斜部間の隙間に前記他方の長尺材の端部の内側面に設けられた係合部材が係合される、
    ことを特徴とする請求項８又は請求項９記載の裏当て金。
11. 前記一方の長尺材の端部の内側への装着状態で、隣接して配置される基端部の分断位置に形成される隙間は、当該一方の長尺材の端部側へ向かうにつれて幅が広くなるように形成されており、
    かつ当該隙間には楔形状の補充材が嵌合されて隙間が埋められている、
    ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の裏当て金。

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