JP6093925B2 - 溶接用裏当金 - Google Patents

Description

本発明は、構造物の骨組みに用いる鉄骨を溶接するときに使用する溶接用裏当金（以下単に裏当金とする。）に関するものである。

近年、コラムＲ形状部近傍の確実な溶接が求められるようになり、それに伴って裏当金の改良と確実な組み立て固定方法が要求され、特に機械で自動溶接するロボット溶接にも対応できる方法が注目されてきた。
これまでに、Ｒ形状となる部分に連続した複数の溝が群をなす構造の裏当金が開発されている。（例えば、特許文献１参照。）

特許文献１の連続した複数の溝が群をなす構造の裏当金は、溝の形状に係わらず、複数の溝の数や間隔、溝の幅や深さによって折り曲げて裏当金のＲ形状を形成させる際のＲ形状やＲ寸法の範囲を決定付けることを特徴としている。
特開２００３−１５４４８９号公報

図１０に示す帯状の金属板のＲ形状となる部分にあらかじめ連続した複数の溝１３が群をなす構造の従来技術の裏当金１０は切断機や切削機によって複数の溝１３が形成されこの複数の溝１３があって手で折り曲げてコラムＲ形状に合うように変形させることができる反面、Ｒ形状を形成するためにある一定で多数の溝１３が間隔をあけずに必要とされ、図４に示すように、折り曲げると前記切断機や切削機による刃幅切削分の一部容積が隙間として各溝に残留し裏当金Ｒ形状外側面１８近傍に沿って大きく開いた前記隙間が連続する残存体積の比率が低い構造となっていて、本溶接の際、特にロボット溶接時にこの裏当金Ｒ形状外側面１８近傍で熱伝導の集中が連続して起こることによって溶融金属の抜け落ちが起きやすく溶接欠陥が生じやすいという問題点があった。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを課題とする。具体的には、折り曲げてＲ形状となる部分の溝と溝との間隔を拡げて本溶接時に裏当金Ｒ形状部分近傍で溶融金属の抜け落ちが発生しにくい構造の裏当金を提供することである。

本発明は、コラムの内側面に配設される裏当金において、帯状の金属板一つ若しくは折り曲げて同形状となる二つか四つの部材を矩形枠状に構成して使用される本体と、この本体の折り曲げてＲ形状の内側となる部分に長手方向と直交方向の溝が長手方向へ一つ以上連続して設けられていることと、この連続して設けられた溝の少なくとも一つに溝幅が異幅で段差をなし溝底である下方から上方へ向けて本体長手方向へ拡がっている溝を有することと、前記溝幅が異幅で段差をなす溝は幅や深さとその段差の比率及び段数によって折り曲げ角度の範囲が決定付けられ前記溝幅が異幅で段差をなす溝を含む一つ以上連続した溝によって本体のＲ形状を形成させる際のＲ形状やＲ寸法の範囲が決定付けられることと、を特徴とし前記異幅で段差をなす溝を含む一つ以上連続した溝が折り曲がってＲ形状を形成させることにより本溶接時に裏当金Ｒ形状部分近傍で溶融金属の抜け落ちが発生しにくい裏当金を提供することである。

本発明の裏当金は、折り曲げてＲ形状の内側となる部分に連続して設けられた溝の少なくとも一つに溝幅が異幅で段差をなし溝底である下方から上方へ向けて本体長手方向へ拡がっている溝を有することによって大きく折れ曲がり溝の数が少なくてもＲ形状となる部分を形成させることができるため、溝と溝との間隔を拡げることができる利点がある。
その結果、本発明の裏当金を間に挟んだコラムとダイヤフラムの本溶接時に裏当金Ｒ形状部分近傍で溶融金属の抜け落ちを発生しにくくすることができる。

図面を使って、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の裏当金１で、帯状の金属板を折り曲げて一対で矩形枠状を形成して使用される片方の本体２であって、それぞれＲ形状の内側となる部分に切断機によって深くて幅の狭い溝を長手方向へ連続して設け、その上から幅広の刃で浅く切削し個々の溝３を連続して形成する方法によって、図２にわかりやすく示すように前記溝３の溝幅が溝底１１である下方から上方へ向けて本体長手方向に広くなるように異幅で段差を形成して構成されている。このとき片側が同幅で段差をなす溝が形成された場合でも効果はある。
また、裏当金１の本体２は連続する溝３全体を折り曲げようとすると、図３に示すように、一つの溝を構成する溝底１１とは異幅で深さの違う底部分１２が閉じ、底部分１２を支点として溝底１１が伸びて変形し上方の溝幅が大きく狭まることによって、図４に示す従来技術の裏当金１０と比較して溝と溝との間隔を拡げ溝の数が少なくても同様のＲ形状を形成することができる構造となっていて、溝底１１の溝幅においてもあらかじめ狭く設定されている。
このように前記溝幅が異幅で段差をなす溝３は幅や深さとその段差の比率及び段数によってあらかじめ折り曲げ角度の範囲が決定付けられ、前記溝幅が異幅で段差をなす溝３を含む連続した溝によって本体のＲ形状を形成させる際のＲ形状やＲ寸法の範囲が決定付けられている。
なお、図９に示す公知されている溝幅が下方から上方へ向けてＶ字状に拡がる従来技術の裏当金９０は製造コストが高くなることが予想され、また折り曲げの際はそれぞれＶ字状の先１点を支点に折り曲げられるため強力な曲げ能力が必要とされ本発明と同様の効果は得られない。
裏当金１は折り曲げられ道具や手で折り曲げ角度を調整するとコラムＲ形状部分９に沿って簡単に変形し、図３に示す裏当金Ｒ形状外側面８近傍に残留する、溝底１１付近の隙間容積は小さく間隔があいている状態で、図５に示すように、それぞれコラム１５に収容され、組立て溶接される。
その結果、従来技術の本溶接中による裏当金Ｒ形状外側面１８近傍のような、連続した隙間付近の残存体積内におけるアーク発生時の熱伝導の集中が避けられ、溝３と溝３の間隔がひらいていることによって熱伝導の分散がしやすく裏当金Ｒ形状部分７近傍で溶融金属の抜け落ちが発生しにくい状態で裏当金１を間に挟んだコラム１５とダイヤフラムの本溶接をすることができる。

なお、コラム１５のＲ形状やその寸法、製造コストの面から図６の裏当金６０、図７の裏当金７０や図８の裏当金８０に示す構成の方が最適な場合も考えられる。
製造方法においても、幅広と幅の狭い複数の鋸刃で同時に切削する方法などや使用する鋸刃の順番を変えてもよい。

本発明の第１実施例の溶接用裏当金を示した一部斜視図である。 本発明の第１実施例の溶接用裏当金を示した一部正面図である。 本発明の第１実施例の溶接用裏当金を示した作用説明図である。 従来例の連続した複数の溝を形成する構造の溶接用裏当金を示した作用説明図である。 本発明の第１実施例の溶接用裏当金をコラムに取り付けた状態を示した斜視図である。 本発明の第２実施例の溶接用裏当金を示した一部正面図である。 本発明の第３実施例の溶接用裏当金を示した一部正面図である。 本発明の第４実施例の溶接用裏当金を示した一部正面図である。 他の従来例の連続した複数の溝を形成する構造の溶接用裏当金を示した一部正面図である。 従来例の連続した複数の溝を形成する構造の溶接用裏当金を示した一部正面図である。

１、溶接用裏当金
２、本体
３、溝幅が異幅で段差をなし溝底である下方から上方へ向けて本体長手方向へ拡がっている溝
４、裏当金外側面
５、裏当金内側面
６、裏当金側面
７、裏当金Ｒ形状部分
６１、折り曲げ用突起部分
６３、溝幅が異幅で段差をなし溝底である下方から上方へ向けて本体長手方向へ拡がっている溝
７３、溝幅が異幅で段差をなし溝底である下方から上方へ向けて本体長手方向へ拡がっている溝
８３、溝幅が異幅で段差をなし溝底である下方から上方へ向けて本体長手方向へ拡がっている溝
８５、溝

Claims (1)

1. 帯状の金属板一つ若しくは折り曲げて同形状となる二つか四つの部材を矩形枠状に構成して使用される本体と、この本体の折り曲げてＲ形状の内側となる部分に長手方向と直交方向の溝が長手方向へ一つ以上連続して設けられていることと、この連続して設けられた溝の少なくとも一つに溝幅が異幅で段差をなし溝底である下方から上方へ向けて本体長手方向へ拡がっている溝を有することと、前記溝幅が異幅で段差をなし溝底である下方から上方へ向けて本体長手方向へ拡がっている溝は一つの溝を構成する異幅で深さの違うそれぞれの底部分を閉じて使用するのであって下方から順に閉じるように折り曲げ方向へ力を加えるとそれぞれの底部分を支点として複数段階溝底が伸びて変形する作用がはたらいて折り曲がる角度が大きくなることと、を特徴とする溶接用裏当金

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