JP2018167307A - 型鋼に対する端板の位置決め方法及び型鋼に対する端板の固定用の治具 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｈ型鋼などの型鋼の端面に端板を簡単かつ正確に位置決めできるようにすること。【解決手段】ウェブ１１と、そのウェブ１１に対して直角をなすフランジ１２とを有するＨ型鋼１３において、ウェブ１１に位置決め孔及び支持孔１８が透設される。治具２１の位置決め突起が位置決め孔に位置決めされるとともに、支持孔１８の周縁部に保持フック５６の先端が圧接され、その状態で、治具２１によりＨ型鋼１３の端面に端板１４がセットされ、その端板１４がＨ型鋼１３に溶接される。【選択図】図９

Description

本発明は、Ｈ型鋼などの型鋼に対する端板の位置決め方法及びその端板の固定に用いられる固定用の治具に関するものである。

特許文献１には、Ｈ型鋼の側面にガゼットを溶接するための方法及び治具が開示されている。
特許文献２には、Ｈ型鋼の側面に補助型鋼を取り付けるための方法及び治具が開示されている。

特許文献３には、Ｈ型鋼の側面に被溶接板を位置決めするための方法及び治具が開示されている。

特開２００１−３３６２９１号公報 特開２０１０−６９４８５号公報 特開２０１１−２２４６４５号公報

以上のように、特許文献１，特許文献２及び特許文献３に開示された技術は、Ｈ型鋼の側面に板材を位置決めするためのものであって、端面に端板を位置決めすることについては、開示されていない。

本発明の目的は、Ｈ型鋼などの型鋼の端面に端板を位置決めできるようにした型鋼に対する端板の位置決め方法及び型鋼に対する端板の固定用の治具を提供することにある。

以上の目的を達成するために、本発明の型鋼に対する端板の位置決め方法においては、リブとウェブとを有し、前記リブまたはウェブの一方に位置決め孔及び支持孔が透設された型鋼において、前記位置決め孔に治具を位置決めすることを特徴とする。

従って、本発明においては、型鋼に取り付けられる治具により、型鋼の位置決め孔を基準にして端板を型鋼に対して位置決めできる。従って、型鋼を定盤上やその治具にセットしたりすることが不要になる。このため、端板の位置決め作業が容易になる。このため、型鋼に対する端板の溶接などの固定作業が容易になる。

本発明の型鋼に対する端板の固定用の治具においては、治具本体には、前記位置決め孔に嵌合可能にした突起と、前記突起が前記位置決め孔に嵌合された状態において前記端板を前記型鋼の端面位置において保持可能にした保持部とを備えたことを特徴とする。

本発明においては、前記のように、治具を型鋼に取り付ければ、型鋼の位置決め孔を基準にして治具が位置決めされ、その結果、治具に位置決めされる端板を型鋼に対して位置決めできる。従って、型鋼を定盤上の治具にセットしたりすることが不要になり、型鋼を床面などに設置した状態で端板を型鋼に対して位置決めできる。従って、端板の位置決め作業が容易になり、型鋼に対する端板の溶接などの作業が容易になる。

本発明によれば、型鋼に対する位置決め作業が容易になるという効果がある。

Ｈ型鋼の斜視図。 Ｈ型鋼の正面図。 治具本体などを示す分解斜視図。 図３とは異なる方向から見た治具本体の斜視図。 治具本体の位置決め突起および保持フックとＨ型鋼の位置決め孔及び挿通孔との関係を示す一部正面図。 保持フックの作用状態を示す断面図。 位置決め突起と位置決め孔との関係を示す断面図。 軸受板と受け部との関係を示す一部正面図。 操作レバーの被掛止部とロックレバーの掛止爪との掛止め状態を示す断面図。

（実施形態）
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に従って説明する。
図１及び図２に示すように、型鋼は、第１の板部としてのウェブ１１と第２の板部としてのフランジ１２とを有するＨ型鋼１３であって、その端面に端板１４が溶接固定される。Ｈ型鋼１３の端部において、一方のフランジ１２の上面には軸孔１５を有する軸受板１６が溶接固定される。この軸受板１６は、Ｈ型鋼１３に関連する他の部材を支持するためのものである。前記ウェブ１１の端部には、一対の位置決め孔１７と、ひとつの支持孔１８とが透設されている。

次に、本実施形態の治具２１の構成について説明する。
図３及び図４に示すように、治具２１は、治具本体２２と、その治具本体２２に取り付けられた締結部材２３とを備えている。また、治具２１は、治具本体２２とは別体の第１クランプ部材２４と、第２クランプ部材２５と、軸部材２６とを備えている。この第１クランプ部材２４及び第２クランプ部材２５は保持部材を構成している。

図３及び図４に示すように、前記治具本体２２は、ベース板３１を備え、このベース板３１の一方の側面には側面位置決め面３１１が形成されている。ベース板３１の他方の側面には基準板３２が固定されている。基準板３２の一端部には受け部３３が形成され、この受け部３３には軸孔３４が透設されている。この軸孔３４は、前記軸受板１６の軸孔１５と同径である。受け部３３の図３の下端側には第１端面位置決め面３３１が形成されている。

図３及び図４に示すように、基準板３２の一側面において、基準板３２及びベース板３１には一対の補強板３５が固定されている。基準板３２の他側面において、基準板３２及びベース板３１には板状の本体ステー３６が固定されている。補強板３５と本体ステー３６とは基準板３２を挟んで連続するように配置されている。

図３に示すように、前記両本体ステー３６の内縁部には凹部３８が形成され、その凹部３８の底部及びベース板３１との対向部には当て板３９，４０が固定されている。図５及び図６に示すように、前記底部側の当て板３９の側面が第２端面位置決め面３９１になっている。

図３及び図５に示すように、両本体ステー３６の先端間には支持板４１が固定されるとともに、その支持板４１の縁部には固定板４２が固定されている。支持板４１の中央部には挿通孔４３が透設されている。図３及び図７に示すように、その挿通孔４３を挟んだ位置において、支持板４１の一側面には位置決め部材としての一対の位置決め突起４４が固定されている。

図４に示すように、両補強板３５及び本体ステー３６間において、基準板３２のベース板３１側には、凹部３７が形成されている。図６に示すように、この凹部３７は後述の第１クランプ部材２４のクランプ部７３との干渉を避けるためのものである。

図６，図７及び図９に示すように、前記固定板４２には、一対の軸支板５１が固定されている。この軸支板５１間には操作レバー５２が軸５３により回動可能に支持され、この操作レバー５２には軸５４により締結部材５５の基端部が回動可能に支持され、この締結部材５５の先端部の被支持手段としての保持フック５６が前記挿通孔４３及び支持孔１８を挿通して支持板４１の他側面側に突出している。そして、前記軸５３を間に挟んで、前記締結部材５５の軸５４とフック５６の先端とが配置されている。そして、操作レバー５２が軸５３を図９の反時計回り方向に回動されることにより、フック５６の先端が支持孔１８の周縁部に係合する。

図６，図７及び図９に示すように、前記固定板４２にはレバーステー６１が固定され、そのレバーステー６１にはロックレバー６２が軸６３により回動可能に支持され、このロックレバー６２は図示しないスプリングにより軸６３を中心にした図９の時計回り方向に回動付勢されている。ロックレバー６２の先端には掛止爪６５が形成され、この掛止爪６５が前記操作レバー５２の被掛止部５７に掛止可能に対応している。そして、フック５６の先端が支持孔１８の周縁部に係合した状態において、被掛止部５７が掛止爪６５に掛止めされる。この掛止めにより、フック５６の先端が支持孔１８の周縁部に圧接された状態において、操作レバー５２がロックされる。

図９に示すように、掛止爪６５には案内斜面６６が形成され、ロックレバー６２側に操作レバー５２が回動されることにより、この案内斜面６６に被掛止部５７が係合することにより、その案内斜面６６の作用によってロックレバー６２が後退方向に回動された後に、前記スプリングの作用によって掛止爪６５が被掛止部５７に掛止めされる。

図６に示すように、前記第１クランプ部材２４は、一対のクランプレバー７１を軸７２により開閉可能に連結して構成され、それらの一端部にクランプ部７３が形成され、他端部がハンドル７４になっている。そして、第１クランプ部材２４は、図示しないスプリングによりクランプ部７３の閉鎖方向に付勢されている。

図８に示すように、前記第２クランプ部材２５は、一対のクランプレバー７６を軸７７により開閉可能に連結して構成され、それらの一端部にクランプ部７８が形成され、他端部がハンドル７９になっている。そして、第２クランプ部材２５は、図示しないスプリングによりクランプ部７８の閉鎖方向に付勢されている。

図３に示すように、軸部材２６は、軸部２６１とフランジ部２６２とを有し、軸部２６１が軸受板１６の軸孔１５と基準板３２における受け部３３の軸孔３４とに挿入される。
次に、以上のように構成された治具２１を用いて、Ｈ型鋼に対する端板１４及び軸受板１６の位置決め方法について説明する。

まず、Ｈ型鋼１３のウェブ１１には、あらかじめ位置決め孔１７及び支持孔１８がレーザ加工などによって透設される。
このようなＨ型鋼１３は、床面や地面などの作業しやすい適当位置に設置される。この状態において、治具２１の凹部３８内に端板１４をセットする。そして、治具２１の位置決め突起４４をＨ型鋼１３の位置決め孔１７に嵌合するとともに、締結部材５５の保持フック５６をＨ型鋼１３の支持孔１８に通し、その保持フック５６の先端を支持孔１８の周縁部に対向させる。このようにすれば、治具本体２２が位置決め孔１７を基準にして、Ｈ型鋼１３に対して位置決めされる。

そして、このとき、図６に示すように、端板１４の側面が治具２１の側面位置決め面３１１によって位置決めされる。また、図５及び図６に示すように、端板１４のひとつの端面が治具２１の第１端面位置決め面３３１によって位置決めされるとともに、前記端面と隣接する他の端面が第２端面位置決め面３９１によって位置決めされる。従って、端板１４は異なる３箇所が治具２１によって位置決めされる。その結果、端板１４が治具本体２２に対して位置決めされ、その治具本体２２を介してＨ型鋼１３の端面に対して位置決めされ、その位置決め状態で固定保持される。そして、この状態において、図６に２点鎖線で示すように、ベース板３１及び端板１４が第１クランプ部材２４のクランプ部７３によって挟持され、スプリングによってその状態に保持される。

また、この状態では、基準板３２の軸孔３４を有する端部の受け部３３がＨ型鋼１３のフランジの上面に位置するため、その受け部３３に軸受板１６を重ねて基準板３２の軸孔３４及び軸受板１６の軸孔１５に軸部材２６の軸部２６１に挿通させる。そして、この状態において、図８に２点鎖線で示すように、基準板３２及び軸受板１６を第２クランプ部材２５のクランプ部７８によって挟持する。この挟持状態がスプリングによって保持される。その結果、軸受板１６が基準板３２，ひいてはＨ型鋼１３に位置決め状態で保持される。

この状態で、Ｈ型鋼１３に対して端板１４及び軸受板１６の端縁を溶接することができる。
溶接後、第１クランプ部材２４及び第２クランプ部材２５をクランプ状態から外すとともに、軸部材２６を軸孔１５，３４から抜き出す。そして、操作レバー５２によりウェブ１１に対する保持フック５６の圧接を解除して、治具本体２２を端板１４及び軸受板１６とから外し、治具本体２２をＨ型鋼１３から外す。

以上のようにして、Ｈ型鋼１３に対して端板１４及び軸受板１６を溶接固定できる。
従って、本実施形態においては、以下の効果がある。
（１）Ｈ型鋼１３を定盤や定盤上の治具を用いることなく、テーブルや床面などの作業しやすい位置に設置した状態で、治具本体２２，第１クランプ部材２４，第２クランプ部材２５及び軸部材２６を用いて端板１４及び軸受板１６をＨ型鋼１３に対して正確に位置決めできる。

従って、Ｈ型鋼１３に対する端板１４及び軸受板１６の所要位置へ溶接作業を大がかりな設備を要することなく、簡単に位置決めできて、溶接などの固定作業が容易になる。
（２）治具本体２２は位置決め突起４４とＨ型鋼１３の位置決め孔１７とによりＨ型鋼１３に対して位置決めされ、端板１４はその３面が治具本体２２の側面位置決め面３１１及び端面位置決め面３３１，３９１によって治具本体２２に位置決めされる。その結果、端板１４が治具本体２２を介してＨ型鋼１３に端面に正確に位置決めされる。

また、軸受板１６は基準板３２の受け部３３によって位置決めされて、Ｈ型鋼１３に対して正確に位置決めされる。
その結果、端板１４や軸受板１６をＨ型鋼１３に対して正確な位置関係をもって溶接固定できる。

（３）操作レバー５２の被掛止部５７とロックレバー６２の掛止爪６５の掛止めにより、締結部材２３の保持フック５６が支持孔１８の周縁部に圧接された状態に保持される。このため、治具本体２２がＨ型鋼１３に対して適切に固定状態で保持される。

従って、端板１４や軸受板１６をＨ型鋼１３に対しておいてずれたりすることなく保持できて、溶接作業を効率的に行うことができる。
（４）端板１４が第１クランプ部材２４によってベース板３１にクランプされて保持されるため、端板１４がずれたりすることがなく、Ｈ型鋼１３に対する端板１４の溶接作業を効率よく行うことができる。

（５）軸受板１６が第２クランプ部材２５によって基準板３２の受け部３３にクランプされて保持されるため、軸受板１６がずれたりすることなく、Ｈ型鋼１３に対する軸受板１６の溶接作業を効率よく行うことができる。

（変更例）
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化してもよい。

・前記実施形態においては、型鋼としてのＨ型鋼１３に対して端板１４を位置決めするようにしたが、Ｈ型鋼１３以外の型鋼であって、第１の板部と、その第１の板部に対して直角をなす第２の板部を有する型鋼、例えばＬ型（アングル）鋼やＴ型鋼に対して端板を位置決めできるようにすること。

・基準板３２の受け部３３を省略すること。すなわち、軸受板１６の位置決めを省略すること。
・Ｈ型鋼１３の位置決め孔１７の数を１または３以上に変更すること。

・Ｈ型鋼１３の支持孔１８の周縁部に対してフック５６を圧接させるために、カムの作用を利用した機構を設けること。
・操作レバー５２の被掛止部５７にロックレバー６２の掛止爪６５が掛止めされた状態で、デッドポイントを越えた位置において、保持フック５６の先端が支持孔１８の周縁部に圧接されるようにしたトグル機構やリンク機構を設けること。

・前記実施形態では、締結部材５５の下端にフック５６を形成したが、締結部材５５の下端の形状をフック以外の形状に変更すること。要するに、締結部材５５の下端が支持孔１８の周縁部を締め付ければよく、締結部材５５の下端に支持孔１８の周縁部に係合する形状の突部が形成されていればよい。

・保持フック５６，操作レバー５２，ロックレバー６２などを省略すること。このように構成しても、位置決め突起４４と位置決め孔１７とにより、Ｈ型鋼１３に対して治具本体２２を位置決めできれば、端板１４や軸受板１６をＨ型鋼１３に対して位置決めできる。

治具本体２２をＨ型鋼１３に対して位置決めするための保持フック５６や操作レバー５２などに代えて、他の構成、例えば、治具本体２２をＨ型鋼１３に対して吸着固定するための電磁石を設けること。このように電磁石を設けた構成においては、Ｈ型鋼１３に支持孔１８を透設することが不要になる。

・基準板３２の枚数を変更すること。例えば１枚の軸受板１６をＨ型鋼１３に取り付けるために、その１枚の軸受板１６を両側から挟持するように、平行な２枚の基準板３２を設けること。

・前記実施形態においては、第１クランプ部材２４及び第２クランプ部材２５を治具本体２２と別体としたが、治具本体２２に例えばチェーンを介して連結すること。
・端板１４や軸受板１６を溶接以外の方法、例えばボルトによってＨ型鋼１３に固定すること。

・前記実施形態では、位置決め突起４４を支持板４１に固定したが、位置決め突起としてのピンを支持板４１と別体にすること。すなわち、支持板４１にＨ型鋼１３の位置決め孔１７と対向する孔を設け、その孔と位置決め孔１７とに前記ピンを挿入して位置決めすること。

１１…ウェブ、１２…フランジ、１３…Ｈ型鋼、１４…端板、１７…位置決め孔、１８…支持孔、２１…治具、２２…治具本体、２３…締結部材、２４…第１クランプ部材、２５…第２クランプ部材、３１…ベース板、５５…保持部材、５６…保持フック、５７…被掛止部、３１１…側面位置決め面、３３１…端面位置決め面、３９１…端面位置決め面。

Claims (8)

1. 第１の板部と、その第１の板部に対して直角をなす第２の板部とを有し、前記第１の板部または第２の板部の一方に位置決め孔が透設された型鋼において、前記位置決め孔に治具を位置決めした状態で、その治具により前記型鋼の端面に端板をセットし、次いで、その端板を前記型鋼に固定する型鋼に対する端板の位置決め方法。
2. 前記型鋼は、ウェブとフランジとを有するＨ型鋼であって、前記位置決め孔は前記ウェブに形成された請求項１に記載の型鋼に対する端板の位置決め方法。
3. 前記ウェブに支持孔を透設し、前記治具の被支持手段を前記支持孔の縁部に固定する請求項２に記載の型鋼に対する端板の位置決め方法。
4. 請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の型鋼に対する端板の位置決め方法に用いられる治具であって、
   前記治具の治具本体には、前記位置決め孔に嵌合可能にした位置決め部材と、前記位置決め部材が前記位置決め孔に嵌合された状態において前記端板を前記型鋼の端面位置において位置決めするための位置決め面とを備えた型鋼に対する端板の固定用の治具。
5. 前記位置決め面は、前記端板の端面を受けてその端板を位置決めするための端面位置決め面を有する請求項４に記載の型鋼に対する端板の固定用の治具。
6. 前記位置決め面は、前記端板の側面を受けてその端板を位置決めするための側面位置決め面を有する請求項４または５に記載の型鋼に対する端板の固定用の治具。
7. 前記治具本体は、前記型鋼の位置決め孔の周縁部に支持される被支持手段を有する請求項４〜６のうちのいずれか一項に記載の型鋼に対する端板の固定用の治具。
8. 前記端板の端面を受けてその端板を位置決めするための端面位置決め面と、前記端板の側面を受けてその端板を位置決めするための側面位置決め面を有し、端板を前記端面位置決め面及び側面位置決め面に位置決めした状態で、治具本体及び端板をクランプして固定するクランプ部材を備えた請求項４〜７のうちのいずれか一項に記載の型鋼に対する端板の固定用の治具。