JP2018140423A

JP2018140423A - 溶接冶具及び溶接冶具ユニット

Info

Publication number: JP2018140423A
Application number: JP2017036538A
Authority: JP
Inventors: 秀夫小木; Hideo Ogi
Original assignee: Yahagi Inc
Current assignee: Yahagi Inc
Priority date: 2017-02-28
Filing date: 2017-02-28
Publication date: 2018-09-13

Abstract

【課題】車両用フレーム部材を溶接のために保持し、フレーム部材が変形している場合であっても、外力を加えて修正をすることができる溶接冶具を提供する。【解決手段】ワークＷが載置されるベース部１１と、上下方向に延び、互いに平行となるようにベース部１１の両端に固定された第１の支柱１２及び第２の支柱１３と、第１の支柱１２及び第２の支柱１３のそれぞれの中間に設けられ、ボルト１６の緊締力によってワークＷ方向に前進する可動ジヨー１７と、第１の支柱１２の上端に、中心軸が垂直方向となるように設けられた頭部を有するピン１４と、水平方向に回動自在となるように、第２の支柱１３の上端に一端が軸支され、他端部にはピン１４が挿入されて係合するように形成されたスリット溝１５３を有する連結アーム１５と、連結アーム１５の中間に設けられ、ボルト１６の緊締力によってワークＷ方向に前進する可動ジヨー１８とを備えた構成とした。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用フレーム部材のような長尺物を溶接のために保持する溶接冶具及び溶接冶具ユニットに関するものである。

車両用フレームの試作品を製造する場合、右のフレーム部材と左のフレーム部材を所定の位置に保持し、さらに右のフレーム部材と左のフレーム部材とを連結する連結部材を架け渡して、所定の溶接部位を溶接する。しかし、フレーム部材は４メートル以上と長尺であり、また、複雑に湾曲しているため、それを所定の位置に保持するのは容易ではない。しかも、試作品用フレーム部材は、それを製造したときの溶接の影響等により、変形している場合も多く、外力を加えて設計値に収まるよう修正しなければならないことが多い。

ところが、車両用パネルを保持するクランプ装置は、例えば特許文献１に提案されているものの、特許文献１に記載のクランプ装置では、車両用フレームの試作品を製造する溶接冶具としては転用できなかった。

特開２０１３−１０００７４号公報

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車両用フレーム部材のような長尺物を溶接のために保持し、フレームが変形している場合であっても、外力を加えて修正をすることができる溶接冶具を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明である溶接冶具は、
ワークが載置されるベース部と、
上下方向に延び、互いに平行となるように前記ベース部の両端に固定された第１の支柱及び第２の支柱と、
前記第１の支柱及び第２の支柱のそれぞれの中間に設けられ、ボルトの緊締力によってワーク方向に前進する可動ジヨーと、
前記第１の支柱の上端に、中心軸が垂直方向となるように設けられた頭部を有するピンと、
水平方向に回動自在となるように、前記第２の支柱の上端に一端が軸支され、他端部には前記ピンが挿入されて係合するように形成されたスリット溝を有する連結アームと、
前記連結アームの中間に設けられ、ボルトの緊締力によってワーク方向に前進する可動ジヨーと、を備えている。

また、請求項２に係る発明である溶接冶具ユニットは、
支持板と、
前記支持板の所定の位置に支持された複数の請求項１に記載の溶接冶具と、を備えている。

また、請求項３に係る発明である溶接冶具ユニットは、
前記支持板の上面の所定の位置に固定された基部と、
第１の端部と第２の端部を有し、第１の端部が略水平方向から略垂直方向まで上下方向に回動可能となるように第２の端部が前記基部に軸支された２つのアーム部と、
前記２つのアーム部のそれぞれの中間部に下方に向かって形成されたローラ支持部と、
２つの前記ローラ支持部に軸支されたローラと、
前記２つのアーム部のそれぞれの第１の端部同士を連結する連結桟と、
前記連結桟の中間部に設けられ、前記２つのアーム部が略水平方向となるときに上下方向に貫通する貫通孔と、
前記貫通孔に挿通されたボルトと、を有する移動装置をさらに備え、
前記支持板には、前記ローラ支持部と前記ローラが前記支持板本体を突き抜けることが可能となるように前記支持板本体に形成された貫通空間と、
前記ボルトに対応する位置に形成された雌ねじ孔と、を備えている。

このような構成とすることにより、長尺で複雑に湾曲したフレーム部材を所定の位置に保持することができる。また、フレーム部材が変形している場合も外力を加えて設計値に収まるよう修正することができる。

溶接冶具を模式的に示した説明図である。連結アームを回動させた状態を模式的に示した説明図である。移動装置を模式的に示した説明図である。別の移動装置を模式的に示した説明図である。別の移動装置の変形例を示した説明図である。別の移動装置の変形例を示した説明図である。溶接冶具ユニットの移動装置が取付けられる部分を示した説明図である。

以下、本発明の溶接冶具を具現化した実施形態について、図面を用いて説明する。なお、周知の技術に関しては、詳細な説明を省略する。

まず、第一の実施形態である溶接冶具１の構成について、主に図１を参照して説明する。図１は本実施形態の溶接冶具を模式的に示した説明図である。

図１に示すように、溶接冶具１は、主にベース部１１、第１の支柱１２、第２の支柱１３、ピン１４、連結アーム１５、ボルト１６、１６、１６、可動ジヨー１７、１７、可動ジヨー１８で構成される。

ベース部１１は、略直方体形状で、ワークＷが載置されるものである。

第１の支柱１２、第２の支柱１３は、角柱形状であり、上下方向に延び、互いに平行となるようにベース部１１の両端に固定されている。

ピン１４は、円柱状で頭部１４１を有し、第１の支柱１２の上端に、中心軸が垂直方向となるように設けられている。

連結アーム１５は、角柱形状で、一端１５１が第２の支柱１３の上端に軸支されている。これにより、連結アーム１５は、水平方向に回動自在となっている。また、他端部１５２にはピン１４が挿入されて係合するように形成されたスリット溝１５３を有している。スリット溝１５３は、貫通孔の外周部の一部がスリット状に切り欠かれた形状をしている。

ボルト１６、１６、１６は、後端側が小径の六角形になっている通常のボルトであり、第１の支柱１２、第２の支柱１３、連結アーム１５の中間に設けられた雌ねじ孔に、ねじ結合されている。

第１の支柱１２、第２の支柱１３にねじ結合された、それぞれのボルト１６の先端には、可動ジヨー１７がボルト１６に対し回動自在に結合されている。また、連結アーム１５にねじ結合されたボルト１６の先端には、可動ジヨー１８がボルト１６に対し回動自在に結合されている。この結合方法は、一般的なバイスやクランプに用いられている周知の技術である。これにより、ボルト１６を締め込むと可動ジヨー１７、１８は、ワークＷ方向に前進し、ボルト１６を緩めるとワークＷから離間する方向に後退するようになっている。

つぎに溶接冶具１の使用方法について説明する。溶接冶具１にワークＷをセットする際には、図２に示すように、連結アーム１５のスリット溝１５３からピン１４を外し、連結アーム１５を回動させてベース部１１の上方を開放させる。ワークＷは、フレーム部材である。

上方からワークＷをセットしたら、連結アーム１５を回動させて、スリット溝１５３にピン１４を挿入する。この状態で、ボルト１６を締め込んでいくと、反力によって連結アーム１５とピン１４は、強固に係合される。

ワークＷの位置を調整し、又はワークＷの変形を修正するために、第１の支柱１２、第２の支柱１３にねじ結合された、それぞれのボルト１６を調節しながら締め込む。

溶接作業が終了したら、全てのボルト１６を緩めて、スリット溝１５３からピン１４を外し、連結アーム１５を回動させてベース部１１の上方を開放させる。これにより、ワークＷを上方向に簡単に取り外すことができる。

以上、溶接冶具１単体の使用方法について説明したが、実際は、ベース部１１の高さを変えた複数の溶接冶具１を図示しない支持板に固定し、その複数の溶接冶具１で図示しないフレーム部材を保持する。この支持板の所定の位置に複数の溶接冶具１が支持された溶接冶具ユニットが第二の実施形態である。

つぎに、第三の実施形態である溶接冶具ユニットについて説明する。第三の実施形態である溶接冶具ユニットは、第二の実施形態である溶接冶具ユニットに移動装置２を取付けたものである。このため、移動装置２とその取付け方法について、図３と図７を参照して説明する。図３は移動装置を模式的に示した説明図である。図７は溶接冶具ユニットの移動装置が取付けられる部分を示した説明図である。

図３に示すように、移動装置２は、主に基部２１、アーム部２２、２２、アーム部２２、２２に設けられたローラ支持部２３、２３、ローラ２４、連結桟２５、連結桟２５に設けられた貫通孔２６、ボルト２７で構成される。

基部２１は、略直方体形状で、図７に示すように、全体を図示しない溶接冶具ユニットの支持板６１の上面の所定の位置に固定される。

アーム部２２は、角柱状で、第１の端部２２１と第２の端部２２２を有している。また、第１の端部２２１が略水平方向から略垂直方向まで上下方向に回動可能となるように第２の端部２２２が基部２１に軸支されている。

ローラ支持部２３は、アーム部２２の中間部に下方に向かって凸状に形成されている。

ローラ２４は、２つのローラ支持部２３、２３に軸支されている。

連結桟２５は、角柱状で、アーム部２２、２２の第１の端部２２１、２２１同士を連結している。

貫通孔２６は、連結桟２５の中間部に設けられ、アーム部２１２、２１２が略水平方向となるときに上下方向に貫通する孔である。

ボルト２７は、通常の頭部付きボルトであり、貫通孔２６に挿通されている。なお、ボルトを緩めたときに連結桟２５が上方に付勢される付勢手段を設けてもよい。

図７に示すように、支持板６１の基部２１を固定した近傍には、ローラ支持部２３、２３とローラ２４が支持板６１を突き抜けて、支持板６１の下面より下方に突き出ることが可能となるように貫通空間６２が形成されている。貫通空間６２は、例えば四角形の貫通孔でもいいし、支持板６１の側面から入れた切り欠きでもよい。

そして、支持板６１のボルト２７に対応する位置には、雌ねじ孔６３が形成されている。雌ねじ孔６３は雌ねじが形成された貫通孔である。

移動装置２は、支持板６１の所定の位置に複数個取付けられる。このような構成とすることにより、簡易な構造で、てこの原理とボルトの緊締力で対象物を持ち上げることができ、溶接冶具ユニットを人力で移動させることができる。

移動装置２は、次のものに変更してもよい。すなわち、移動装置３は、図４に示すように、主に基部３１、アーム部３２、アーム部３２に設けられたローラ支持部３３、ローラ３４、３４、アーム部３２に設けられた貫通孔３６、ボルト２７で構成される。

基部３１は、凹字形状で、支持板６１に固定される。アーム部３２は、角柱状で、第１の端部３２１と第２の端部３２２を有している。また、第１の端部３２１が略水平方向から略垂直方向まで上下方向に回動可能となるように第２の端部３２２が基部３１に軸支されている。

ローラ支持部３３は、アーム部３２の中間部に下方に向かって凸状に１つ形成されている。

ローラ３４、３４は、アーム部３２の軸と垂直方向のローラ支持部３３の両端に片持ちで軸支されている。

貫通孔３６は、アーム部３２の第１の端部３２１に設けられ、アーム部３２が略水平方向となるときに上下方向に貫通する孔である。

ボルト２７は、通常の頭部付きボルトであり、貫通孔３６に挿通されている。

移動装置３は、次のように変形させてもよい。以下、移動装置３と異なる部分のみ説明する。

図５に示すように、移動装置３の変形例では、アーム部４２は、角柱状で、第１の端部４２１と第２の端部４２２を有している。また、第１の端部４２１が略水平方向から略垂直方向まで上下方向に回動可能となるように第２の端部４２２が基部３１に軸支されている。

ローラ支持部４３は、アーム部４２の中間部に、下方に向かってアーム部４２の軸と同方向に２つ形成されている。

ローラ４４は、２つのローラ支持部４３に軸支されている。

また、移動装置３は、次のように変形させてもよい。図６に示すように、アーム部５２は、角柱状で、第１の端部５２１と第２の端部５２２を有している。また、第１の端部５２１が略水平方向から略垂直方向まで上下方向に回動可能となるように第２の端部５２２が基部３１に軸支されている。

ローラ支持部５３は、アーム部５２の中間部に、下方に向かってアーム部５２の軸と垂直方向に２つ形成されている。

ローラ５４は、２つのローラ支持部５３に軸支されている。

つぎに、移動装置２を溶接冶具ユニットに取付ける方法について、主に図７を参照して説明する。移動装置３（変形例を含む）を溶接冶具ユニットに取付ける方法も同じである。

図７は、溶接冶具ユニットの移動装置が取付けられる部分を示した説明図である。図７に示すように、移動装置２を取付ける溶接冶具ユニットは、図示しない複数の溶接冶具１を上面に支持した支持板６１を備えている。その支持板６１の上面の予め決められた位置に移動装置２の基部２１を固定する。

支持板本体６１の基部２１を固定した近傍には、ローラ支持部２３、２３とローラ２４が支持板本体６１を突き抜けて、支持板本体６１の下面より下方に突き出ることが可能となるように貫通空間６２が形成されている。貫通空間６２は、例えば四角形の貫通孔でもいいし、支持板本体６１の側面から入れた切り欠きでもよい。

そして、支持板本体６１のボルト２７に対応する位置には、雌ねじ孔６３が形成されている。雌ねじ孔６３は雌ねじが形成された貫通孔である。

移動装置２は、支持板本体６１の所定の位置に複数個取付けられる。

上述した内容は、あくまでも本発明の一実施形態に関するものであって、本発明が上記内容に限定されることを意味するものではない。例えば、ピン１４をボルトに変更してもよい。

１溶接冶具
１１：ベース部
１２：第１の支柱
１３：第２の支柱
１４：ピン
１５：連結アーム１５３：スリット溝
１６：ボルト
１７：可動ジヨー
１８：可動ジヨー
２移動装置

Claims

ワークが載置されるベース部と、
上下方向に延び、互いに平行となるように前記ベース部の両端に固定された第１の支柱及び第２の支柱と、
前記第１の支柱及び第２の支柱のそれぞれの中間に設けられ、ボルトの緊締力によってワーク方向に前進する可動ジヨーと、
前記第１の支柱の上端に、中心軸が垂直方向となるように設けられた頭部を有するピンと、
水平方向に回動自在となるように、前記第２の支柱の上端に一端が軸支され、他端部には前記ピンが挿入されて係合するように形成されたスリット溝を有する連結アームと、
前記連結アームの中間に設けられ、ボルトの緊締力によってワーク方向に前進する可動ジヨーと、
を備えた溶接冶具。
支持板と、
前記支持板の所定の位置に支持された複数の請求項１に記載の溶接冶具と、
を備えた溶接冶具ユニット。
請求項２に記載の溶接冶具ユニットであって、
前記支持板の上面の所定の位置に固定された基部と、
第１の端部と第２の端部を有し、第１の端部が略水平方向から略垂直方向まで上下方向に回動可能となるように第２の端部が前記基部に軸支された２つのアーム部と、
前記２つのアーム部のそれぞれの中間部に下方に向かって形成されたローラ支持部と、
２つの前記ローラ支持部に軸支されたローラと、
前記２つのアーム部のそれぞれの第１の端部同士を連結する連結桟と、
前記連結桟の中間部に設けられ、前記２つのアーム部が略水平方向となるときに上下方向に貫通する貫通孔と、
前記貫通孔に挿通されたボルトと、を有する移動装置をさらに備え、
前記支持板には、前記ローラ支持部と前記ローラが前記支持板本体を突き抜けることが可能となるように前記支持板本体に形成された貫通空間と、
前記ボルトに対応する位置に形成された雌ねじ孔と、
を備えた溶接冶具ユニット。