JP3841415B2 - エンクローズ溶接用冶具 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異形鉄筋等の棒状被溶接材をエンクローズ溶接する際に使用するのに好適なエンクローズ溶接用冶具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
異形鉄筋等の棒状被溶接材をエンクローズ溶接する際には、冶具が使用されるのが一般的である。エンクローズ溶接用冶具の一従来例を図１０に示す。
【０００３】
かかるエンクローズ溶接用冶具９０は、対向配置された一対の棒状被溶接材（Ａ,Ｂ）の突合せ端部（Ａ１,Ｂ１）を所定部分で囲む裏当て金９１と、当該裏当て金９１と協働して両棒状被溶接材（Ａ,Ｂ）の突合せ端部（Ａ１,Ｂ１）を囲繞しかつ溶接ワイヤ９８を挿入するための開口部９３ａが形成されたシールドカバー９３と、このシールドカバー９３内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段９４とを備えている（特許文献１参照）。
【０００４】
なお、図１０において、９６は溶接トーチ,９７はコンタクトチップである。裏当て金９１の両端部には、クランパ（９５Ａ,９５Ｂ）が設けられている。このクランパ（９５Ａ,９５Ｂ）によって、両棒状被溶接材（Ａ,Ｂ）はそれぞれの突合せ端部（Ａ１,Ｂ１）が所定の開先間隙Ｇを保って対向するように位置決め保持される。
【０００５】
ここで、裏当て金９１は、溶融金属が溶接部から流れ出ないように溶融池を囲うための部材であり、比較的安価で加工しやすくしかも溶融金属が付着しないところから銅製とされている。この裏当て金９１は、一体物とされており、両棒状被溶接材（Ａ,Ｂ）の突合せ端部（Ａ１,Ｂ１）を上記所定位置に位置ずれなく確実に保持できるように、図１０中左右方向に相当程度長く形成されている。また、裏当て金９１の上記開先間隙Ｇに臨む部分は、アーク等によって損傷を受けるので、当該部分に溝を形成し、当該溝に裏当て材９２が装着されている。裏当て材９２としては、紙又は布を主体とした帯状のもの、セラミック製のもの、鉄製のものなどがある。
【０００６】
両棒状被溶接材（Ａ,Ｂ）を突き合わせ溶接するには、シールドカバー９３内への不活性ガス（炭酸ガス等）の供給を開始した後、上記シールドカバー９３の開口部９３ａを介して上記開先間隙Ｇに挿入した溶接ワイヤ９８の先端と棒状被溶接材（Ａ又はＢ）の端面角部との間にアークを発生させ、アークにより形成した溶接金属を開先間隙Ｇ内に盛り付ける。溶接作業中、溶接部（溶接金属,熱影響部）は不活性ガスによってシールされるので、酸化等が阻止されるといわれている。
【０００７】
【特許文献１】
実開昭６３−１７００９５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記エンクローズ溶接用冶具９０は、次のような問題点を有している。
【０００９】
（１）裏当て材９２の交換および後片付けが面倒である。また、交換回数が多いため、交換コストが嵩む。
【００１０】
紙製又は布製の裏当て材は、溶接するごとに燃えて灰となってしまうため、灰を除去してから新しいものに交換する必要があり、作業能率が低下する原因となる。また、セラミック製の裏当て材は、脆いため１,２回の溶接で周囲が欠けたりクラックが発生しやすい。そのため、頻繁に砕片の片付けや交換をする必要があり、これまた作業能率が低下する原因となる。また、セラミックには吸湿性があるため、溶接時に水蒸気を発生させ溶接部の欠陥を招きやすい。また、鉄製の裏当て材は、両棒状被溶接材（Ａ,Ｂ）の溶接部にくっついてしまうため、溶接部の外観検査を行いにくくなる。
【００１１】
ここで、上記不都合を解消するために、裏当て材を不使用とすることが考えられる。しかし、裏当て材を使用しない場合には、上記開先間隙Ｇに臨む裏当て金９１の部分がアーク等によって損傷を受けることになる。裏当て金９１の上記部分が過度に損傷した後も使い続けると、溶接ビードが良好に形成されなくなるので、新しい裏当て金と交換することになるが、裏当て金は銅製で長大な一体物とされているので、交換コストが嵩張ることになる。
【００１２】
（２）不活性ガスによるシールが不十分で溶接品質が低下することがある。
【００１３】
単に不活性ガスをシールドカバー内に供給するのでは、不活性ガスが行き渡らない部分が生じてしまい、外気の侵入を許すことになる。ここで、外気を侵入させにくくする一方策として、シールドカバーの開口部を小さくすることが考えられる。しかし、これでは、溶接箇所が視認しにくくなるとともに、溶接ワイヤの操作もしずらくなってしまうことになる。また、棒状被溶接材が異形鉄筋のように横断面形状が円形でない場合には、当該被溶接材と裏当て金９１やシールドカバー９３との間に大きな隙間が生じやすく、外気の侵入を阻止しにくい。また、単にシールドカバー９３内への不活性ガス供給量を増やすのでは、当該ガスがシールドカバ９３ーの一つの開口部分（例えば、シールドカバー９３の開口部９３ａ）から外部へ流出する量も大きくなり当該カバー９３の他の開口部分（例えば、棒状被溶接材と裏当て金９１との間の隙間）から外気をカバー９３内へ呼び込みやすい。
【００１４】
本発明の目的は、上記事情に鑑み、溶接作業能率の向上および消耗品コストの低減を図り、両棒状被溶接材の突合せ溶接部を確実にガスシールすることができるエンクローズ溶接用冶具を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、対向配置された一対の棒状被溶接材の突合せ端部を所定部分で囲む裏当て金と、当該裏当て金と協働して両棒状被溶接材の突合せ端部を囲繞しかつ溶接ワイヤ挿入用の開口部が形成されたシールドカバーと、このシールドカバー内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、を備えたエンクローズ溶接用冶具において、前記裏当て金が、それぞれ独立して着脱可能とされかつ取付位置を相互に交換可能な複数の裏当て金構成要素から構成され、前記不活性ガス供給手段が、前記シールドカバーの開口部近傍に第１のガスカーテンを形成するための不活性ガス流を生成する第１の不活性ガス供給部と、前記両棒状被溶接材の突合せ端部から当該被溶接材の軸線に沿って所定距離離れた位置で前記シールドカバーと前記裏当て金との間に当該被溶接材軸線と直交する方向に第２のガスカーテンを形成するための不活性ガス流を生成する第２の不活性ガス供給部とから構成された、ことを特徴とするものである。
【００１６】
上記請求項１の発明では、上記開先間隙に臨む裏当て金構成要素がアーク等によって過度に損傷を受けた場合には、当該裏当て金構成要素と隣の損傷を受けていない裏当て金構成要素とを取外して入れ替える。これにより、また溶接ビードを良好に形成できるようになる。なお、位置交換された損傷裏当て金構成要素は、損傷しているものの、棒状被溶接材を支障なく支持できるので、使用するのに問題はない。
【００１７】
ここで、裏当て金構成要素は、従来の一体物の裏当て金に比べて材料費が掛からず製造費も安くできる。また、裏当て金を例えば３つの裏当て金構成要素で形成すれば、２回の位置交換で総べてを有効利用できる。また、裏当て材を使用しないので、溶接作業能率の向上を図ることができる。また、裏当て金構成要素の交換は、上記したように隣同士を取り外して入れ替えるだけであるので、迅速に行えるとともに、替え用の裏当て金構成要素を別に用意しなくて済み便利である。したがって、裏当て材を使用しかつ裏当て金が一体物であった従来例に比べて、溶接作業能率の向上および消耗品コストの低減を図ることができる。
【００１８】
次に、外気がシールドカバー内に侵入する箇所として、シールドカバーの開口部、棒状被溶接材と裏当て金との間の隙間および棒状被溶接材と裏当て金との間の隙間があるが、当該開口部からの外気侵入は第１の不活性ガス供給部によって形成される第１のガスカーテンによって確実に阻止され、上記各隙間からの外気侵入は第２の不活性ガス供給部によって形成される第２のガスカーテンによって阻止される。なお、上記した各ガスカーテンは局所的に形成されるので、第１および第２の不活性ガス供給部の不活性ガス使用量は少なくて済む。そのため、不活性ガスのシールドカバー外部への流出量は少なく、この点からも外気のシールドカバー内への侵入は効果的に阻止される。その結果、両棒状被溶接材の突合せ溶接部を確実にガスシールすることができる。
【００１９】
請求項２の発明は、前記各裏当て金構成要素が、同一形態とされかつ取り付け方法も同一とされたものである。
【００２０】
上記請求項２の発明の場合、請求項１の発明の場合と同様な作用・効果を奏し得る他、すべての裏当て金構成要素が同一形態とされているので、一段と製造しやすくなるとともに、保管管理および作業管理も一段と容易となる。また、取り付け方法も同一であるので、施工現場で一段と迅速に交換作業を行える。
【００２１】
請求項３の発明は、前記不活性ガス供給手段が、前記第１の不活性ガス供給部および前記第２の不活性ガス供給部に加えて、前記両棒状被溶接材の突合せ端部間の開先間隙へ向かう不活性ガス流を発生させて当該開先間隙をガスシールする第３の不活性ガス供給部を備えた構成とされたものである。
【００２２】
上記請求項３の発明の場合、請求項１又は２の発明の場合と同様な作用・効果を奏し得る他、両棒状被溶接材の突合せ溶接部を一段と確実にガスシールできる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２４】
本発明に係るエンクローズ溶接用冶具１は、図１〜図５に示すように、ベース板２と、一対の棒状被溶接材（Ａ,Ｂ）をそれぞれの突合せ端部（Ａ１,Ｂ１）が所定の開先間隙Ｇを保持して対向するように位置決め保持するクランパ（３Ａ,３Ｂ）と、当該両棒状被溶接材（Ａ,Ｂ）の突合せ端部（Ａ１,Ｂ１）を所定部分で囲む裏当て金１０と、当該裏当て金１０と協働して両棒状被溶接材（Ａ,Ｂ）の突合せ端部（Ａ１,Ｂ１）を囲繞しかつ溶接ワイヤを挿入するための開口部２３が形成されたシールドカバー２０と、不活性ガス供給手段４０と、を備えており、上記不活性ガス供給手段４０が、シールドカバー２０の開口部２３近傍に第１のガスカーテンＣ１を形成するための不活性ガス流を生成する第１の不活性ガス供給部４１と、両棒状被溶接材（Ａ，Ｂ）の突合せ端部（Ａ１,Ｂ１）から所定距離離れた部位で第２のガスカーテンＣ２を形成するための不活性ガス流を生成する第２の不活性ガス供給部５１とから構成されている。なお、本エンクローズ溶接用冶具１は、水平筋・鉛直筋のいずれにも適用可能であるが、この実施形態では、水平筋に適用される。また、図１および図２は、シールドカバー２０を取り外した状態を示す図である。
【００２５】
以下、本エンクローズ溶接用冶具１を詳細に説明する。
【００２６】
まず、ベース板２は、図１および図４に示すように、鋼鉄製で短冊板状に形成されている。このベース板２の長手方向両端部には、それぞれクランパ（３Ａ，３Ｂ）が設けられている。各クランパ（３Ａ，３Ｂ）は、棒状被溶接材〔この実施形態では、異形鉄筋（Ａ，Ｂ）〕をクランプするもので、鉄筋受け部４と、ナット部材５に螺合したボルト部材６とから形成されている。
【００２７】
鉄筋受け部４は、ボルト部材６と協働して異形鉄筋（Ａ，Ｂ）を所定の溶接位置に位置決め保持するための部材で、図４に示すように、その一端部は異形鉄筋（Ａ，Ｂ）を確実に保持できるように直角に折り曲げられている。ナット部材５は、鉄筋受け部４の他端部に設けられており、そのねじ穴５ａにはボルト部材６が回転自在に螺合している。ボルト部材６を正方向に回転すれば先端の押圧部７が鉄筋受け部４の一端部へ向けて移動し、逆方向へ回転すれば押圧部７が鉄筋受け部４から離れる方向へ移動するものとされている。
【００２８】
したがって、異形鉄筋（Ａ，Ｂ）を鉄筋受け部４の一端部内面と当接させ、その状態でボルト部材６を正方向へ回転して、図４および図９に示すように、押圧部７で当該鉄筋（Ａ，Ｂ）を鉄筋受け部４へ強く押し付けるようにすれば、当該鉄筋（Ａ，Ｂ）を確実に位置決め保持できる。
【００２９】
次に、裏当て金１０は、分割構造とされており、図１に示すように、ベース板２の中央部に両クランパ（３Ａ，３Ｂ）に挟まれるようにして設けられている。詳しくは、裏当て金１０は、３つの裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）から形成されている。これら裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）は、同一形態とされかつ取り付け方法も同一とされている。なお、各裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）は、互いの間に隙間が生じないように密着してベース板２に取り付けられている。
【００３０】
各裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）は、図６（Ａ）,（Ｂ）に示すように、全体がブロック形状とされており、その上面１２の中央部には異形鉄筋（Ａ，Ｂ）の半径よりも若干大きい半径を有する半円形状の凹み部１３が形成されている。また、各裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）の底面には、２つのねじ穴１４が形成されている。各裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）のねじ穴１４に対応して、ベース板２の中央部には、合計６個の通し穴２ａが開けられている。
【００３１】
したがって、各裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）を各ねじ穴１４が上記通し穴２ａと整合するようにベース板２上に載置し、その状態でボルト（図示省略）を通し穴２ａを介して上記ねじ穴１４と螺合させて締め付ければ、当該各裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）はベース板２に装着される。
【００３２】
次に、シールドカバー２０は、図７（Ａ）,（Ｂ）に示すように、縦断面コの字形状のフード部２１と、一対の横ブロック部３１とを含み、裏当て金１０と協働して両異形鉄筋（Ａ，Ｂ）の突合せ端部（Ａ１，Ｂ１）を覆うように形成されている。フード部２１の上面部２２には、溶接ワイヤ通し用の長方形状の開口部２３が形成されている。なお、シールドカバー２０は、図４中２点鎖線で示すように、必要な場合にはボルト２０ｂによって裏当て金１０と係止される。
【００３３】
各横ブロック部３１は、基端面３２がフード部２１の上面部２２にボルト２９を介して固定されている。そして、各横ブロック部３１の外側面３３は、図８（Ｂ）に示すように、平面形状とされている。また、各横ブロック部３１の内側面３４は、段差を有しており、基端面３２寄りの部分（同図中、上部分３５）が先端面寄りの部分（同図中、下部分３６）よりも内側へ張り出している。段差の境界部分は下向きの傾斜面３７とされている。また、各横ブロック３１の先端面３８の中央部分には、同図（Ａ）に示すように、異形鉄筋（Ａ，Ｂ）の半径よりも若干大きい半径を有する半円形状の凹み部３９が形成されており、当該先端面３８の平面部分３８ａは裏当て金構成要素（図５中、１１Ａ，１１Ｃ）の上面１２の平面部分と当接している。
【００３４】
次に、不活性ガス供給手段４０を構成する第１の不活性ガス供給部４１は、図３,図７および図８に示すように、不活性ガスの吹出口である複数個の吹出穴４２と、各吹出穴４２へ不活性ガスを供給するガス通し経路４３と、不活性ガスが圧縮収容されたガスボンベ４６とから形成されている。この実施形態では、不活性ガスとして炭酸ガスを使用している。
【００３５】
上記各吹出穴４２は、図７および図８に示すように、シールドカバー２０の各横ブロック部３１の内側面上部分３５に所定間隔離れて形成されている。ガス通し経路４３は、ガスボンベ４６内の炭酸ガスを各吹出穴４２ヘ供給するための経路で、上記各横ブロック部３１に形成されたガス供給穴４４と、このガス供給穴４４とガスボンベ４６とを接続するガスホース４５とから形成されている。各吹出穴４２はガス供給穴４４と連通している。したがって、ガスボンベ４６から炭酸ガスがガス通し経路４３を介して、対向する両横ブロック３１の各吹出穴４２へ供給されると、当該各吹出穴４２から炭酸ガスが水平方向に吹き出され、図３に示すように、第１のガスカーテンＣ１が形成される。
【００３６】
また、不活性ガス供給手段４０を構成する第２の不活性ガス供給部５１は、不活性ガスの吹出口である複数個の吹出穴（５２ａ,５２ｂ,５２ａ）と、各吹出穴（５２ａ,５２ｂ,５２ａ）へ炭酸ガスを供給するガス通し経路４３と、ガスボンベ４６とから形成されている。
【００３７】
上記各吹出穴（５２ａ,５２ｂ,５２ａ）は、図７および図８に示すように、シールドカバー２０の各横ブロック部３１の先端面３８部分に形成されている。より詳しくは、吹出穴（５２ａ,５２ａ）は、各横ブロック部３１の先端面平面部分３８ａの斜め面３８ｂに形成されている。また、吹出穴５２ｂは、各横ブロック３１の先端面３８の凹み部３９の中央部分に形成されている。各吹出穴（５２ａ,５２ｂ,５２ａ）はガス供給穴４４と連通している。したがって、ガスボンベ４６から炭酸ガスがガス通し経路４３を介して、各吹出穴（５２ａ,５２ｂ,５２ａ）へ供給されると、当該各吹出穴（５２ａ,５２ａ）から炭酸ガスが異形鉄筋（Ａ，Ｂ）の軸線と直交する方向に吹き出され、第２のガスカーテンＣ２が形成される。
【００３８】
特に、この実施形態では、一段と確実に突合せ溶接部となる開先間隙Ｇをガスシールするために、不活性ガス供給手段４０は、上記した第１および第２の不活性ガス供給部（４１，５１）に加えて、両異形鉄筋（Ａ，Ｂ）の突合せ端部（Ａ１，Ｂ１）間の開先間隙Ｇを直接的にガスシールする第３の不活性ガス供給部６１を備えた構成とされている。
【００３９】
第３の不活性ガス供給部６１は、図７および図８に示すように、不活性ガスの吹出口である複数個の吹出穴６２と、各吹出穴６２へ不活性ガスを供給するガス通し経路４３と、ガスボンベ４６とから形成されている。
【００４０】
上記各吹出穴６２は、シールドカバー２０の各横ブロック部３１の内側面３４の傾斜面３７部分に所定間隔離れて形成されている。各吹出穴６２はガス供給穴４４と連通している。したがって、ガスボンベ４６から炭酸ガスがガス通し経路４３を介して、各吹出穴６２へ供給されると、当該各吹出穴６２から炭酸ガスが吹き出され、図３に示すように、異形鉄筋（Ａ，Ｂ）の突合せ端部（Ａ１，Ｂ１）間の開先間隙Ｇへ向かう不活性ガス流（Ｓ)が発生する。
【００４１】
次に、この実施形態の作用について説明する。
【００４２】
２つの異形鉄筋（Ａ，Ｂ）を突合せ溶接するには、まず本エンクローズ溶接用冶具１のクランパ（３Ａ，３Ｂ）を用いて、図９に示すように、当該両鉄筋（Ａ，Ｂ）を突き合せ端部（Ａ１，Ｂ１）が所定の開先間隙Ｇを介して対向するように位置決め保持する。
【００４３】
両異形鉄筋（Ａ，Ｂ）の位置決め保持が完了したところで、第１，第２，第３不活性ガス供給部（４１，５１，６１）を作動させ、シールドカバー２０の開口部２３を介して上記開先間隙Ｇに挿入した溶接ワイヤ（図示省略）の先端と異形鉄筋（Ａ又はＢ）の端面角部との間にアークを発生させ、アークにより形成した溶接金属を開先間隙Ｇ内に盛り付ける。
【００４４】
上記溶接作業中、シールドカバー２０の開口部２３からの外気侵入は第１の不活性ガス供給部４１によって形成される第１のガスカーテンＣ１によって確実に阻止される。また、異形鉄筋（Ａ，Ｂ）と裏当て金構成要素（図３では１１Ａ，１１Ｃ）および異形鉄筋（Ａ，Ｂ）とシールドカバー２０の両横ブロック３１との間の各隙間からの外気侵入は第２の不活性ガス供給部５１によって形成される第２のガスカーテンＣ２によって阻止される。さらに、第３の不活性ガス供給部６１によって、両鉄筋（Ａ，Ｂ）の突合せ端部（Ａ１，Ｂ１）間の開先間隙Ｇへ向かう不活性ガス流（Ｓ）が発生されて、当該開先間隙Ｇがガスシールされる。
【００４５】
ここで、上記した各ガスカーテン（Ｃ１，Ｃ２）は局所的に形成されるので、第１および第２の不活性ガス供給部（４１，５１）の炭酸ガス使用量は少なくて済む。また、第３の不活性ガス供給部６１からのガス流（Ｓ）は補助的なものであるため、その炭酸ガス使用量は少なくて済む。そのため、不活性ガスのシールドカバー２０外部への流出量は少なく、この点からも外気のシールドカバー２０内への侵入は効果的に阻止される。その結果、両異形鉄筋（Ａ，Ｂ）の突合せ溶接部を確実にガスシールすることができる。
【００４６】
上記開先間隙Ｇに臨む裏当て金構成要素１１Ｂがアーク等によって過度に損傷を受けた場合には、図１および図２に示すように、当該裏当て金構成要素１１Ｂと隣の損傷を受けていない裏当て金構成要素１１Ａとを取り外して入れ替える。これにより、また溶接ビードを良好に形成できるようになる。なお、位置交換された損傷裏当て金構成要素１１Ｂは、損傷して凹み部１３が凸凹になっているものの、異形鉄筋（Ａ，Ｂ）を支障なく支持できるので、使用するのに問題はない。
【００４７】
ここで、裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）は、従来の一体物の裏当て金（図１０中、９１）に比べて材料費が掛からず製造費も安くできる。また、裏当て金を例えば本実施形態のように３つの裏当て金構成要素で形成すれば、２回の位置交換で総べてを有効利用できる。また、裏当て材（図１０中、９２）を使用しないので、溶接作業能率の向上を図ることができる。また、裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）の交換は、上記したように隣同士を入れ替えるだけであるので、迅速に行えるとともに、替え用の裏当て金構成要素を別に用意しなくて済み便利である。したがって、裏当て材を使用しかつ裏当て金が一体物であった従来例（図１０）に比べて、溶接作業能率の向上および消耗品コストの低減を図ることができる。
【００４８】
また、この実施形態では、各裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）が、同一形態とされかつ取り付け方法も同一とされているので、一段と製造しやすくなるとともに、保管管理および作業管理も一段と容易となる。また、取り付け方法も同一であるので、施工現場で一段と迅速に交換作業を行える。
【００４９】
なお、上記実施形態においては、裏当て金１０を３つの裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）から構成したが、個数はこれに限定されるものではなく、２つでも４つ以上でもよい。また、第１，第２，第３の不活性ガス供給部（４１，５１，６１）の吹出口を複数の吹出穴（４２，５２，６２ａ,６２ｂ）から形成したが、これに限定されるものではなく、例えば吹出口をスリットから形成してもよい。
【００５０】
また、不活性ガスとして炭酸ガスを使用したが、他の不活性ガス（例えば、アルゴンガス）を使用してもよい。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、裏当て金が相互に交換可能な複数の裏当て金構成要素から構成され、不活性ガス供給手段が、第１のガスカーテンを形成する第１の不活性ガス供給部と、第２のガスカーテンを形成する第２の不活性ガス供給部とから構成されているので、裏当て材を使用しかつ裏当て金が一体物であった従来例に比べて、溶接作業能率の向上および消耗品コストの低減を図ることができる。また、両棒状被溶接材の突合せ溶接部を確実にガスシールすることができる。
【００５２】
請求項２の発明によれば、各裏当て金構成要素が同一形態とされかつ取り付け方法も同一とされているので、請求項１の発明の場合と同様な効果を奏し得る他、一段と製造しやすくなるとともに、保管管理および作業管理も一段と容易となる。また、施工現場で一段と迅速に交換作業を行える。
【００５３】
請求項３の発明によれば、不活性ガス供給手段が、第１および第２の不活性ガス供給部に加えて、両棒状被溶接材の開先間隙へ向かう不活性ガス流を発生させる第３の不活性ガス供給部を備えた構成とされているので、請求項１又は２の発明の場合と同様な効果を奏し得る他、両棒状被溶接材の突合せ溶接部を一段と確実にガスシールできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための図である。
【図２】裏当て金構成要素を位置交換した状態を示す図である。
【図３】第１,第２,第３の不活性ガス供給部によって形成されたガスカーテンおよび不活性ガス流を説明するための図である。
【図４】全体構成を説明するための正面図である。
【図５】全体構成を説明するための平面図である。
【図６】裏当て金構成要素を説明するための図である。
【図７】シールドカバーおよび第１,第２,第３の不活性ガス供給部を説明するための図である。
【図８】シールドカバーの横ブロックを説明するための図である。
【図９】異形鉄筋の位置決め保持を説明するための図である。
【図１０】従来のエンクローズ溶接用冶具を説明するための図である。
【符号の説明】
１ エンクローズ溶接用冶具
２ ベース板
３Ａ，３Ｂ クランパ
４ 鉄筋受け部
５ ナット部材
６ ボルト部材
７ 押圧部
１０ 裏当て金
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ 裏当て金構成要素
１２ 上面
１３ 凹み部
１４ ねじ穴
２０ シールドカバー
２１ フード部
２２ 上面部
２３ 開口部
３１ 横ブロック部
３２ 基端面
３３ 外側面
３４ 内側面
３５ 上部分
３６ 下部分
３７ 傾斜面
３８ 先端面
３９ 凹み部
４０ 不活性ガス供給手段
４１ 第１の不活性ガス供給部
４２ 吹出穴
４３ ガス通し経路
４４ ガス供給穴
４５ ガスホース
４６ ガスボンベ
５１ 第２の不活性ガス供給部
５２ａ,５２ｂ 吹出穴
６１ 第３の不活性ガス供給部
６２ 吹出穴
【発明の属する技術分野】
本発明は、異形鉄筋等の棒状被溶接材をエンクローズ溶接する際に使用するのに好適なエンクローズ溶接用冶具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
異形鉄筋等の棒状被溶接材をエンクローズ溶接する際には、冶具が使用されるのが一般的である。エンクローズ溶接用冶具の一従来例を図１０に示す。
【０００３】
かかるエンクローズ溶接用冶具９０は、対向配置された一対の棒状被溶接材（Ａ,Ｂ）の突合せ端部（Ａ１,Ｂ１）を所定部分で囲む裏当て金９１と、当該裏当て金９１と協働して両棒状被溶接材（Ａ,Ｂ）の突合せ端部（Ａ１,Ｂ１）を囲繞しかつ溶接ワイヤ９８を挿入するための開口部９３ａが形成されたシールドカバー９３と、このシールドカバー９３内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段９４とを備えている（特許文献１参照）。
【０００４】
なお、図１０において、９６は溶接トーチ,９７はコンタクトチップである。裏当て金９１の両端部には、クランパ（９５Ａ,９５Ｂ）が設けられている。このクランパ（９５Ａ,９５Ｂ）によって、両棒状被溶接材（Ａ,Ｂ）はそれぞれの突合せ端部（Ａ１,Ｂ１）が所定の開先間隙Ｇを保って対向するように位置決め保持される。
【０００５】
ここで、裏当て金９１は、溶融金属が溶接部から流れ出ないように溶融池を囲うための部材であり、比較的安価で加工しやすくしかも溶融金属が付着しないところから銅製とされている。この裏当て金９１は、一体物とされており、両棒状被溶接材（Ａ,Ｂ）の突合せ端部（Ａ１,Ｂ１）を上記所定位置に位置ずれなく確実に保持できるように、図１０中左右方向に相当程度長く形成されている。また、裏当て金９１の上記開先間隙Ｇに臨む部分は、アーク等によって損傷を受けるので、当該部分に溝を形成し、当該溝に裏当て材９２が装着されている。裏当て材９２としては、紙又は布を主体とした帯状のもの、セラミック製のもの、鉄製のものなどがある。
【０００６】
両棒状被溶接材（Ａ,Ｂ）を突き合わせ溶接するには、シールドカバー９３内への不活性ガス（炭酸ガス等）の供給を開始した後、上記シールドカバー９３の開口部９３ａを介して上記開先間隙Ｇに挿入した溶接ワイヤ９８の先端と棒状被溶接材（Ａ又はＢ）の端面角部との間にアークを発生させ、アークにより形成した溶接金属を開先間隙Ｇ内に盛り付ける。溶接作業中、溶接部（溶接金属,熱影響部）は不活性ガスによってシールされるので、酸化等が阻止されるといわれている。
【０００７】
【特許文献１】
実開昭６３−１７００９５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記エンクローズ溶接用冶具９０は、次のような問題点を有している。
【０００９】
（１）裏当て材９２の交換および後片付けが面倒である。また、交換回数が多いため、交換コストが嵩む。
【００１０】
紙製又は布製の裏当て材は、溶接するごとに燃えて灰となってしまうため、灰を除去してから新しいものに交換する必要があり、作業能率が低下する原因となる。また、セラミック製の裏当て材は、脆いため１,２回の溶接で周囲が欠けたりクラックが発生しやすい。そのため、頻繁に砕片の片付けや交換をする必要があり、これまた作業能率が低下する原因となる。また、セラミックには吸湿性があるため、溶接時に水蒸気を発生させ溶接部の欠陥を招きやすい。また、鉄製の裏当て材は、両棒状被溶接材（Ａ,Ｂ）の溶接部にくっついてしまうため、溶接部の外観検査を行いにくくなる。
【００１１】
ここで、上記不都合を解消するために、裏当て材を不使用とすることが考えられる。しかし、裏当て材を使用しない場合には、上記開先間隙Ｇに臨む裏当て金９１の部分がアーク等によって損傷を受けることになる。裏当て金９１の上記部分が過度に損傷した後も使い続けると、溶接ビードが良好に形成されなくなるので、新しい裏当て金と交換することになるが、裏当て金は銅製で長大な一体物とされているので、交換コストが嵩張ることになる。
【００１２】
（２）不活性ガスによるシールが不十分で溶接品質が低下することがある。
【００１３】
単に不活性ガスをシールドカバー内に供給するのでは、不活性ガスが行き渡らない部分が生じてしまい、外気の侵入を許すことになる。ここで、外気を侵入させにくくする一方策として、シールドカバーの開口部を小さくすることが考えられる。しかし、これでは、溶接箇所が視認しにくくなるとともに、溶接ワイヤの操作もしずらくなってしまうことになる。また、棒状被溶接材が異形鉄筋のように横断面形状が円形でない場合には、当該被溶接材と裏当て金９１やシールドカバー９３との間に大きな隙間が生じやすく、外気の侵入を阻止しにくい。また、単にシールドカバー９３内への不活性ガス供給量を増やすのでは、当該ガスがシールドカバ９３ーの一つの開口部分（例えば、シールドカバー９３の開口部９３ａ）から外部へ流出する量も大きくなり当該カバー９３の他の開口部分（例えば、棒状被溶接材と裏当て金９１との間の隙間）から外気をカバー９３内へ呼び込みやすい。
【００１４】
本発明の目的は、上記事情に鑑み、溶接作業能率の向上および消耗品コストの低減を図り、両棒状被溶接材の突合せ溶接部を確実にガスシールすることができるエンクローズ溶接用冶具を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、対向配置された一対の棒状被溶接材の突合せ端部を所定部分で囲む裏当て金と、当該裏当て金と協働して両棒状被溶接材の突合せ端部を囲繞しかつ溶接ワイヤ挿入用の開口部が形成されたシールドカバーと、このシールドカバー内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、を備えたエンクローズ溶接用冶具において、前記裏当て金が、それぞれ独立して着脱可能とされかつ取付位置を相互に交換可能な複数の裏当て金構成要素から構成され、前記不活性ガス供給手段が、前記シールドカバーの開口部近傍に第１のガスカーテンを形成するための不活性ガス流を生成する第１の不活性ガス供給部と、前記両棒状被溶接材の突合せ端部から当該被溶接材の軸線に沿って所定距離離れた位置で前記シールドカバーと前記裏当て金との間に当該被溶接材軸線と直交する方向に第２のガスカーテンを形成するための不活性ガス流を生成する第２の不活性ガス供給部とから構成された、ことを特徴とするものである。
【００１６】
上記請求項１の発明では、上記開先間隙に臨む裏当て金構成要素がアーク等によって過度に損傷を受けた場合には、当該裏当て金構成要素と隣の損傷を受けていない裏当て金構成要素とを取外して入れ替える。これにより、また溶接ビードを良好に形成できるようになる。なお、位置交換された損傷裏当て金構成要素は、損傷しているものの、棒状被溶接材を支障なく支持できるので、使用するのに問題はない。
【００１７】
ここで、裏当て金構成要素は、従来の一体物の裏当て金に比べて材料費が掛からず製造費も安くできる。また、裏当て金を例えば３つの裏当て金構成要素で形成すれば、２回の位置交換で総べてを有効利用できる。また、裏当て材を使用しないので、溶接作業能率の向上を図ることができる。また、裏当て金構成要素の交換は、上記したように隣同士を取り外して入れ替えるだけであるので、迅速に行えるとともに、替え用の裏当て金構成要素を別に用意しなくて済み便利である。したがって、裏当て材を使用しかつ裏当て金が一体物であった従来例に比べて、溶接作業能率の向上および消耗品コストの低減を図ることができる。
【００１８】
次に、外気がシールドカバー内に侵入する箇所として、シールドカバーの開口部、棒状被溶接材と裏当て金との間の隙間および棒状被溶接材と裏当て金との間の隙間があるが、当該開口部からの外気侵入は第１の不活性ガス供給部によって形成される第１のガスカーテンによって確実に阻止され、上記各隙間からの外気侵入は第２の不活性ガス供給部によって形成される第２のガスカーテンによって阻止される。なお、上記した各ガスカーテンは局所的に形成されるので、第１および第２の不活性ガス供給部の不活性ガス使用量は少なくて済む。そのため、不活性ガスのシールドカバー外部への流出量は少なく、この点からも外気のシールドカバー内への侵入は効果的に阻止される。その結果、両棒状被溶接材の突合せ溶接部を確実にガスシールすることができる。
【００１９】
請求項２の発明は、前記各裏当て金構成要素が、同一形態とされかつ取り付け方法も同一とされたものである。
【００２０】
上記請求項２の発明の場合、請求項１の発明の場合と同様な作用・効果を奏し得る他、すべての裏当て金構成要素が同一形態とされているので、一段と製造しやすくなるとともに、保管管理および作業管理も一段と容易となる。また、取り付け方法も同一であるので、施工現場で一段と迅速に交換作業を行える。
【００２１】
請求項３の発明は、前記不活性ガス供給手段が、前記第１の不活性ガス供給部および前記第２の不活性ガス供給部に加えて、前記両棒状被溶接材の突合せ端部間の開先間隙へ向かう不活性ガス流を発生させて当該開先間隙をガスシールする第３の不活性ガス供給部を備えた構成とされたものである。
【００２２】
上記請求項３の発明の場合、請求項１又は２の発明の場合と同様な作用・効果を奏し得る他、両棒状被溶接材の突合せ溶接部を一段と確実にガスシールできる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２４】
本発明に係るエンクローズ溶接用冶具１は、図１〜図５に示すように、ベース板２と、一対の棒状被溶接材（Ａ,Ｂ）をそれぞれの突合せ端部（Ａ１,Ｂ１）が所定の開先間隙Ｇを保持して対向するように位置決め保持するクランパ（３Ａ,３Ｂ）と、当該両棒状被溶接材（Ａ,Ｂ）の突合せ端部（Ａ１,Ｂ１）を所定部分で囲む裏当て金１０と、当該裏当て金１０と協働して両棒状被溶接材（Ａ,Ｂ）の突合せ端部（Ａ１,Ｂ１）を囲繞しかつ溶接ワイヤを挿入するための開口部２３が形成されたシールドカバー２０と、不活性ガス供給手段４０と、を備えており、上記不活性ガス供給手段４０が、シールドカバー２０の開口部２３近傍に第１のガスカーテンＣ１を形成するための不活性ガス流を生成する第１の不活性ガス供給部４１と、両棒状被溶接材（Ａ，Ｂ）の突合せ端部（Ａ１,Ｂ１）から所定距離離れた部位で第２のガスカーテンＣ２を形成するための不活性ガス流を生成する第２の不活性ガス供給部５１とから構成されている。なお、本エンクローズ溶接用冶具１は、水平筋・鉛直筋のいずれにも適用可能であるが、この実施形態では、水平筋に適用される。また、図１および図２は、シールドカバー２０を取り外した状態を示す図である。
【００２５】
以下、本エンクローズ溶接用冶具１を詳細に説明する。
【００２６】
まず、ベース板２は、図１および図４に示すように、鋼鉄製で短冊板状に形成されている。このベース板２の長手方向両端部には、それぞれクランパ（３Ａ，３Ｂ）が設けられている。各クランパ（３Ａ，３Ｂ）は、棒状被溶接材〔この実施形態では、異形鉄筋（Ａ，Ｂ）〕をクランプするもので、鉄筋受け部４と、ナット部材５に螺合したボルト部材６とから形成されている。
【００２７】
鉄筋受け部４は、ボルト部材６と協働して異形鉄筋（Ａ，Ｂ）を所定の溶接位置に位置決め保持するための部材で、図４に示すように、その一端部は異形鉄筋（Ａ，Ｂ）を確実に保持できるように直角に折り曲げられている。ナット部材５は、鉄筋受け部４の他端部に設けられており、そのねじ穴５ａにはボルト部材６が回転自在に螺合している。ボルト部材６を正方向に回転すれば先端の押圧部７が鉄筋受け部４の一端部へ向けて移動し、逆方向へ回転すれば押圧部７が鉄筋受け部４から離れる方向へ移動するものとされている。
【００２８】
したがって、異形鉄筋（Ａ，Ｂ）を鉄筋受け部４の一端部内面と当接させ、その状態でボルト部材６を正方向へ回転して、図４および図９に示すように、押圧部７で当該鉄筋（Ａ，Ｂ）を鉄筋受け部４へ強く押し付けるようにすれば、当該鉄筋（Ａ，Ｂ）を確実に位置決め保持できる。
【００２９】
次に、裏当て金１０は、分割構造とされており、図１に示すように、ベース板２の中央部に両クランパ（３Ａ，３Ｂ）に挟まれるようにして設けられている。詳しくは、裏当て金１０は、３つの裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）から形成されている。これら裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）は、同一形態とされかつ取り付け方法も同一とされている。なお、各裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）は、互いの間に隙間が生じないように密着してベース板２に取り付けられている。
【００３０】
各裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）は、図６（Ａ）,（Ｂ）に示すように、全体がブロック形状とされており、その上面１２の中央部には異形鉄筋（Ａ，Ｂ）の半径よりも若干大きい半径を有する半円形状の凹み部１３が形成されている。また、各裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）の底面には、２つのねじ穴１４が形成されている。各裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）のねじ穴１４に対応して、ベース板２の中央部には、合計６個の通し穴２ａが開けられている。
【００３１】
したがって、各裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）を各ねじ穴１４が上記通し穴２ａと整合するようにベース板２上に載置し、その状態でボルト（図示省略）を通し穴２ａを介して上記ねじ穴１４と螺合させて締め付ければ、当該各裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）はベース板２に装着される。
【００３２】
次に、シールドカバー２０は、図７（Ａ）,（Ｂ）に示すように、縦断面コの字形状のフード部２１と、一対の横ブロック部３１とを含み、裏当て金１０と協働して両異形鉄筋（Ａ，Ｂ）の突合せ端部（Ａ１，Ｂ１）を覆うように形成されている。フード部２１の上面部２２には、溶接ワイヤ通し用の長方形状の開口部２３が形成されている。なお、シールドカバー２０は、図４中２点鎖線で示すように、必要な場合にはボルト２０ｂによって裏当て金１０と係止される。
【００３３】
各横ブロック部３１は、基端面３２がフード部２１の上面部２２にボルト２９を介して固定されている。そして、各横ブロック部３１の外側面３３は、図８（Ｂ）に示すように、平面形状とされている。また、各横ブロック部３１の内側面３４は、段差を有しており、基端面３２寄りの部分（同図中、上部分３５）が先端面寄りの部分（同図中、下部分３６）よりも内側へ張り出している。段差の境界部分は下向きの傾斜面３７とされている。また、各横ブロック３１の先端面３８の中央部分には、同図（Ａ）に示すように、異形鉄筋（Ａ，Ｂ）の半径よりも若干大きい半径を有する半円形状の凹み部３９が形成されており、当該先端面３８の平面部分３８ａは裏当て金構成要素（図５中、１１Ａ，１１Ｃ）の上面１２の平面部分と当接している。
【００３４】
次に、不活性ガス供給手段４０を構成する第１の不活性ガス供給部４１は、図３,図７および図８に示すように、不活性ガスの吹出口である複数個の吹出穴４２と、各吹出穴４２へ不活性ガスを供給するガス通し経路４３と、不活性ガスが圧縮収容されたガスボンベ４６とから形成されている。この実施形態では、不活性ガスとして炭酸ガスを使用している。
【００３５】
上記各吹出穴４２は、図７および図８に示すように、シールドカバー２０の各横ブロック部３１の内側面上部分３５に所定間隔離れて形成されている。ガス通し経路４３は、ガスボンベ４６内の炭酸ガスを各吹出穴４２ヘ供給するための経路で、上記各横ブロック部３１に形成されたガス供給穴４４と、このガス供給穴４４とガスボンベ４６とを接続するガスホース４５とから形成されている。各吹出穴４２はガス供給穴４４と連通している。したがって、ガスボンベ４６から炭酸ガスがガス通し経路４３を介して、対向する両横ブロック３１の各吹出穴４２へ供給されると、当該各吹出穴４２から炭酸ガスが水平方向に吹き出され、図３に示すように、第１のガスカーテンＣ１が形成される。
【００３６】
また、不活性ガス供給手段４０を構成する第２の不活性ガス供給部５１は、不活性ガスの吹出口である複数個の吹出穴（５２ａ,５２ｂ,５２ａ）と、各吹出穴（５２ａ,５２ｂ,５２ａ）へ炭酸ガスを供給するガス通し経路４３と、ガスボンベ４６とから形成されている。
【００３７】
上記各吹出穴（５２ａ,５２ｂ,５２ａ）は、図７および図８に示すように、シールドカバー２０の各横ブロック部３１の先端面３８部分に形成されている。より詳しくは、吹出穴（５２ａ,５２ａ）は、各横ブロック部３１の先端面平面部分３８ａの斜め面３８ｂに形成されている。また、吹出穴５２ｂは、各横ブロック３１の先端面３８の凹み部３９の中央部分に形成されている。各吹出穴（５２ａ,５２ｂ,５２ａ）はガス供給穴４４と連通している。したがって、ガスボンベ４６から炭酸ガスがガス通し経路４３を介して、各吹出穴（５２ａ,５２ｂ,５２ａ）へ供給されると、当該各吹出穴（５２ａ,５２ａ）から炭酸ガスが異形鉄筋（Ａ，Ｂ）の軸線と直交する方向に吹き出され、第２のガスカーテンＣ２が形成される。
【００３８】
特に、この実施形態では、一段と確実に突合せ溶接部となる開先間隙Ｇをガスシールするために、不活性ガス供給手段４０は、上記した第１および第２の不活性ガス供給部（４１，５１）に加えて、両異形鉄筋（Ａ，Ｂ）の突合せ端部（Ａ１，Ｂ１）間の開先間隙Ｇを直接的にガスシールする第３の不活性ガス供給部６１を備えた構成とされている。
【００３９】
第３の不活性ガス供給部６１は、図７および図８に示すように、不活性ガスの吹出口である複数個の吹出穴６２と、各吹出穴６２へ不活性ガスを供給するガス通し経路４３と、ガスボンベ４６とから形成されている。
【００４０】
上記各吹出穴６２は、シールドカバー２０の各横ブロック部３１の内側面３４の傾斜面３７部分に所定間隔離れて形成されている。各吹出穴６２はガス供給穴４４と連通している。したがって、ガスボンベ４６から炭酸ガスがガス通し経路４３を介して、各吹出穴６２へ供給されると、当該各吹出穴６２から炭酸ガスが吹き出され、図３に示すように、異形鉄筋（Ａ，Ｂ）の突合せ端部（Ａ１，Ｂ１）間の開先間隙Ｇへ向かう不活性ガス流（Ｓ)が発生する。
【００４１】
次に、この実施形態の作用について説明する。
【００４２】
２つの異形鉄筋（Ａ，Ｂ）を突合せ溶接するには、まず本エンクローズ溶接用冶具１のクランパ（３Ａ，３Ｂ）を用いて、図９に示すように、当該両鉄筋（Ａ，Ｂ）を突き合せ端部（Ａ１，Ｂ１）が所定の開先間隙Ｇを介して対向するように位置決め保持する。
【００４３】
両異形鉄筋（Ａ，Ｂ）の位置決め保持が完了したところで、第１，第２，第３不活性ガス供給部（４１，５１，６１）を作動させ、シールドカバー２０の開口部２３を介して上記開先間隙Ｇに挿入した溶接ワイヤ（図示省略）の先端と異形鉄筋（Ａ又はＢ）の端面角部との間にアークを発生させ、アークにより形成した溶接金属を開先間隙Ｇ内に盛り付ける。
【００４４】
上記溶接作業中、シールドカバー２０の開口部２３からの外気侵入は第１の不活性ガス供給部４１によって形成される第１のガスカーテンＣ１によって確実に阻止される。また、異形鉄筋（Ａ，Ｂ）と裏当て金構成要素（図３では１１Ａ，１１Ｃ）および異形鉄筋（Ａ，Ｂ）とシールドカバー２０の両横ブロック３１との間の各隙間からの外気侵入は第２の不活性ガス供給部５１によって形成される第２のガスカーテンＣ２によって阻止される。さらに、第３の不活性ガス供給部６１によって、両鉄筋（Ａ，Ｂ）の突合せ端部（Ａ１，Ｂ１）間の開先間隙Ｇへ向かう不活性ガス流（Ｓ）が発生されて、当該開先間隙Ｇがガスシールされる。
【００４５】
ここで、上記した各ガスカーテン（Ｃ１，Ｃ２）は局所的に形成されるので、第１および第２の不活性ガス供給部（４１，５１）の炭酸ガス使用量は少なくて済む。また、第３の不活性ガス供給部６１からのガス流（Ｓ）は補助的なものであるため、その炭酸ガス使用量は少なくて済む。そのため、不活性ガスのシールドカバー２０外部への流出量は少なく、この点からも外気のシールドカバー２０内への侵入は効果的に阻止される。その結果、両異形鉄筋（Ａ，Ｂ）の突合せ溶接部を確実にガスシールすることができる。
【００４６】
上記開先間隙Ｇに臨む裏当て金構成要素１１Ｂがアーク等によって過度に損傷を受けた場合には、図１および図２に示すように、当該裏当て金構成要素１１Ｂと隣の損傷を受けていない裏当て金構成要素１１Ａとを取り外して入れ替える。これにより、また溶接ビードを良好に形成できるようになる。なお、位置交換された損傷裏当て金構成要素１１Ｂは、損傷して凹み部１３が凸凹になっているものの、異形鉄筋（Ａ，Ｂ）を支障なく支持できるので、使用するのに問題はない。
【００４７】
ここで、裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）は、従来の一体物の裏当て金（図１０中、９１）に比べて材料費が掛からず製造費も安くできる。また、裏当て金を例えば本実施形態のように３つの裏当て金構成要素で形成すれば、２回の位置交換で総べてを有効利用できる。また、裏当て材（図１０中、９２）を使用しないので、溶接作業能率の向上を図ることができる。また、裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）の交換は、上記したように隣同士を入れ替えるだけであるので、迅速に行えるとともに、替え用の裏当て金構成要素を別に用意しなくて済み便利である。したがって、裏当て材を使用しかつ裏当て金が一体物であった従来例（図１０）に比べて、溶接作業能率の向上および消耗品コストの低減を図ることができる。
【００４８】
また、この実施形態では、各裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）が、同一形態とされかつ取り付け方法も同一とされているので、一段と製造しやすくなるとともに、保管管理および作業管理も一段と容易となる。また、取り付け方法も同一であるので、施工現場で一段と迅速に交換作業を行える。
【００４９】
なお、上記実施形態においては、裏当て金１０を３つの裏当て金構成要素（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）から構成したが、個数はこれに限定されるものではなく、２つでも４つ以上でもよい。また、第１，第２，第３の不活性ガス供給部（４１，５１，６１）の吹出口を複数の吹出穴（４２，５２，６２ａ,６２ｂ）から形成したが、これに限定されるものではなく、例えば吹出口をスリットから形成してもよい。
【００５０】
また、不活性ガスとして炭酸ガスを使用したが、他の不活性ガス（例えば、アルゴンガス）を使用してもよい。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、裏当て金が相互に交換可能な複数の裏当て金構成要素から構成され、不活性ガス供給手段が、第１のガスカーテンを形成する第１の不活性ガス供給部と、第２のガスカーテンを形成する第２の不活性ガス供給部とから構成されているので、裏当て材を使用しかつ裏当て金が一体物であった従来例に比べて、溶接作業能率の向上および消耗品コストの低減を図ることができる。また、両棒状被溶接材の突合せ溶接部を確実にガスシールすることができる。
【００５２】
請求項２の発明によれば、各裏当て金構成要素が同一形態とされかつ取り付け方法も同一とされているので、請求項１の発明の場合と同様な効果を奏し得る他、一段と製造しやすくなるとともに、保管管理および作業管理も一段と容易となる。また、施工現場で一段と迅速に交換作業を行える。
【００５３】
請求項３の発明によれば、不活性ガス供給手段が、第１および第２の不活性ガス供給部に加えて、両棒状被溶接材の開先間隙へ向かう不活性ガス流を発生させる第３の不活性ガス供給部を備えた構成とされているので、請求項１又は２の発明の場合と同様な効果を奏し得る他、両棒状被溶接材の突合せ溶接部を一段と確実にガスシールできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための図である。
【図２】裏当て金構成要素を位置交換した状態を示す図である。
【図３】第１,第２,第３の不活性ガス供給部によって形成されたガスカーテンおよび不活性ガス流を説明するための図である。
【図４】全体構成を説明するための正面図である。
【図５】全体構成を説明するための平面図である。
【図６】裏当て金構成要素を説明するための図である。
【図７】シールドカバーおよび第１,第２,第３の不活性ガス供給部を説明するための図である。
【図８】シールドカバーの横ブロックを説明するための図である。
【図９】異形鉄筋の位置決め保持を説明するための図である。
【図１０】従来のエンクローズ溶接用冶具を説明するための図である。
【符号の説明】
１ エンクローズ溶接用冶具
２ ベース板
３Ａ，３Ｂ クランパ
４ 鉄筋受け部
５ ナット部材
６ ボルト部材
７ 押圧部
１０ 裏当て金
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ 裏当て金構成要素
１２ 上面
１３ 凹み部
１４ ねじ穴
２０ シールドカバー
２１ フード部
２２ 上面部
２３ 開口部
３１ 横ブロック部
３２ 基端面
３３ 外側面
３４ 内側面
３５ 上部分
３６ 下部分
３７ 傾斜面
３８ 先端面
３９ 凹み部
４０ 不活性ガス供給手段
４１ 第１の不活性ガス供給部
４２ 吹出穴
４３ ガス通し経路
４４ ガス供給穴
４５ ガスホース
４６ ガスボンベ
５１ 第２の不活性ガス供給部
５２ａ,５２ｂ 吹出穴
６１ 第３の不活性ガス供給部
６２ 吹出穴
Claims (3)
- 対向配置された一対の棒状被溶接材の突合せ端部を所定部分で囲む裏当て金と、当該裏当て金と協働して両棒状被溶接材の突合せ端部を囲繞しかつ溶接ワイヤ挿入用の開口部が形成されたシールドカバーと、このシールドカバー内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、を備えたエンクローズ溶接用冶具において、
前記裏当て金が、それぞれ独立して着脱可能とされかつ取付位置を相互に交換可能な複数の裏当て金構成要素から構成され、
前記不活性ガス供給手段が、前記シールドカバーの開口部近傍に第１のガスカーテンを形成するための不活性ガス流を生成する第１の不活性ガス供給部と、前記両棒状被溶接材の突合せ端部から当該被溶接材の軸線に沿って所定距離離れた位置で前記シールドカバーと前記裏当て金との間に当該被溶接材軸線と直交する方向に第２のガスカーテンを形成するための不活性ガス流を生成する第２の不活性ガス供給部とから構成された、ことを特徴とするエンクローズ溶接用冶具。 - 前記各裏当て金構成要素が同一形態とされかつ取り付け方法も同一とされた請求項１記載のエンクローズ溶接用冶具。
- 前記不活性ガス供給手段が、前記第１の不活性ガス供給部および前記第２の不活性ガス供給部に加えて、前記両棒状被溶接材の突合せ端部間の開先間隙へ向かう不活性ガス流を発生させる第３の不活性ガス供給部を備えた構成とされた請求項１又は２記載のエンクローズ溶接用冶具。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003098621A JP3841415B2 (ja) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | エンクローズ溶接用冶具 |
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