JP6403165B2 - 構造材の製造方法及び治具 - Google Patents

Description

本発明は、板材に補強部材を固着するとともに、その補強部材にはヒンジ孔を有するヒンジ板を固着した構造材の製造方法及びその製造方法に用いられる治具に関するものである。

特許文献１には、コンクリート型枠が開示されている。この特許文献１に記載されたコンクリート型枠は、ほぼ円弧状の複数の型枠部材を連結して構成されている。
この型枠部材は、例えば、図１３〜図１６に示す構成を備えている。すなわち、図１３〜図１６において、第１型枠部材１１１及び第２型枠部材１１２は、それぞれ補強部材１１３，１１４と、コンクリートの成形面を構成するスキンプレート１１５，１１６と、幅端部に位置する側板１１７，１１８とを備えている。前記補強部材１１３，１１４の左右両端部の２箇所には、それぞれヒンジ板１１９，１２０が固着され、それらのヒンジ板１１９，１２０には、ヒンジ孔１２１，１２２が透設されている。そして、ヒンジ孔１２１，１２２を通るヒンジの連結軸１２３により、第１，第２型枠部材１１１，１１２が回転可能に連結される。なお、第１型枠部材１１１のヒンジ板１１９は左右位置にそれぞれ１枚ずつ、第２型枠部材１１２のヒンジ板１２０は左右位置にそれぞれ２枚ずつ設けられている。

図１３及び図１４の各上部に示すように、第１型枠部材１１１のスキンプレート１１５の補強部材１１３側の端部は補強部材１１３の端部から突出し、第２型枠部材１１２のスキンプレート１１６の補強部材１１４側の端部は補強部材１１４の端部から後退している。そして、スキンプレート１１５，１１６の補強部材１１３，１１４側の端面は突き合わせ状態で当接され、両型枠部材１１１，１１２のスキンプレート１１５，１１６が同一面を形成するように連続するとともに、両スキンプレート１１５，１１６の端面間は補強部材１１４によって閉塞される。

特開２００５−２８２０９６号公報

前記の構成において、両スキンプレート１１５，１１６は、端面間が離間したり、端面の突き合わせ部間に段差が生じたりすることなく、同一面で連続していることがコンクリート成形面の精度確保の上で好ましい。

しかしながら、前記補強部材１１３，１１４には歪みが生じたり、折曲げ精度が不均一であったりすることが多く、このため、補強部材１１３，１１４に固着されたヒンジ板１１９，１２０の位置精度を均一にすることは困難である。このように、ヒンジ板１１９，１２０の位置精度不良の状態で、ヒンジ板１１９，１２０のヒンジ孔１２１，１２２に連結軸１２３を通すと、スキンプレート１１５，１１６が同一面で連続しないことがあった。

本発明の目的は、スキンプレートのような板材を同一面で連続させることができる構造材の製造方法及び治具を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明においては、板材と、その板材の側面に固定された板状の補強部材と、その補強部材の側面に固定され、ヒンジ孔を有するヒンジ板とを備えた構造材の製造方法において、前記補強部材と前記ヒンジ板とを前記ヒンジ孔を基準に位置決めした後、前記ヒンジ板を有する前記補強部材と前記板材とを前記ヒンジ孔を基準に位置決めすることを特徴とした。

このような方法によれば、ヒンジ板と補強部材及び補強部材と板材がそれぞれヒンジ孔を基準にして位置決めされるため、板材がヒンジ孔を基準にして位置決めされる。このため、隣接する構造材のヒンジ孔を連結軸で連結した状態においては、隣接する構造材の板材を同一面で連続させることができる。

本発明によれば、板材を同一面で連続させることができるという効果を発揮する。

補強部材を位置決めした状態の第１治具の平面図。 図１の第１治具の正面図。 図２の３-３線断面図。 位置決め部材の部分の正面図。 補強部材を位置決めした状態の第２治具の平面図。 図２の第２治具の正面図。 図６の７-７線断面図。 位置決め部材の部分の正面図。 第３治具の使用状態の側面図。 図９の第３治具の正面図。 第４治具の使用状態の側面図。 図１１の第４治具の正面図。 第１，第２型枠部材を示す断面図。 第１，第２型枠部材を示す分解断面図。 第１型枠部材のヒンジ板の配置状態を示す図。 第２型枠部材のヒンジ板の配置状態を示す図。

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。
はじめに、断面ほぼＬ形状の板状の補強部材１１３，１１４に対してヒンジ板１１９，１２０を位置決めするための装置及び方法について説明する。

図１〜図４に示すように、第１型枠部材１１１の補強部材１１３に対してヒンジ板１１９を位置決めするための前段治具としての第１治具２１において、その基盤２２の上面の複数箇所（実施形態では３箇所）には等間隔をおいて位置決め台２３が固定されている。この位置決め台２３の後面（図１の上側、図３の左側）は、補強部材１１３の幅方向の端面を位置決めするために、基盤２２の上面と直角をなす位置決め面２３１を構成している。

各位置決め台２３の上面には、１枚の基準板２４が立設固定され、その基準板２４には前記基盤２２の上面及び前記位置決め面２３１と平行な軸線を有する基準孔２４１が透設されている。基準板２４の側面は基盤２２の上面及び前記位置決め面２３１と直角な面内に位置している。基準板２４の側面には補助部材２５が固定され、この補助部材２５には前記基準孔２４１と対向する基準孔２５１が透設されている。

補助部材２５のネジ孔には複数本の調節ネジ２６が螺入され、その先端が基準板２４の側面に対して板状体としてのヒンジ板１１９の厚さに相当する間隔Ｌをおいて対向している。従って、調節ネジ２６を螺入または螺退させることにより、ヒンジ板１１９の厚さに応じて前記間隔Ｌの幅が調節される。基盤２２の複数箇所には装着孔２７が形成され、その装着孔２７には、基準ピン２８が着脱可能に挿入支持されている。

位置決め台２３，基準板２４等により位置決め部材３０が構成されている。
前記位置決め台２３の配列域の両側方には、補強部材１１３の上面をクランプするための周知のクランプ装置２９が配置されている。両クランプ装置２９の基台には、補強部材１１３の両端面を位置決めするための規制面２９１が形成されている。

図５〜図８に示すように、第２型枠部材１１２の補強部材１１４にヒンジ板１２０を位置決めするための前段治具としての第２治具３１は基準板等の構成において、前記第１治具２１と異なる。すなわち、位置決め台２３には、両側面を基盤２２の上面及び位置決め面２３１と直角な面に位置させた１枚の基準板３４が立設固定され、各基準板３４には前記基盤２２の上面及び位置決め面３２１と平行な軸線を有する基準孔３４１がそれぞれ透設されている。そして、基準板３４の厚さＴが、２枚のヒンジ板１２０の内側面間の距離に対応している。

基準板３４には、それらを跨いだ状態の補助部材４１が取付けられており、その補助部材４１のネジ孔には複数本の調節ネジ３６が螺入され、その先端が基準板３４の側面に対して板状体としてのヒンジ板１２０の厚さＴに相当する間隔をおいて対向している。従って、調節ネジ３６を螺入または螺退させることにより、ヒンジ板１２０の厚さに応じて前記間隔の幅が調節される。

位置決め台２３，基準板３４等により位置決め部材４０が構成されている。
第２治具３１のその他の構成は、前記第１治具２１と同様である。
次に、以上のように構成された第１，第２治具２１，３１を用いて補強部材１１３，１１４に対してヒンジ板１１９，１２０を位置決めする方法について説明する。なお、実施形態の第１，第２治具２１，３１は３箇所に位置決め部材３０，４０が設けられているが、通常は、両端の２箇所の位置決め部材３０，４０が使用される。

図１〜図４に示すように、第１治具２１においては、補強部材１１３を基盤２２上に載置し、その長さ方向の両端が規制面２９１に規制されて、左右方向の位置が決められる。この状態で、補強部材１１３の幅方向の前端を位置決め台２３の位置決め面２３１に当てて、補強部材１１３を位置決め台２３及び基準板２４に対して位置決めする。そして、クランプ装置２９のレバー２９２を操作して、クランプ部２９３により補強部材１１３を基盤２２上にクランプ固定する。

この状態で、補強部材１１３と別体の左右それぞれ１枚のヒンジ板１１９を基準板２４と補助部材２５の調節ネジ２６との間に挿入するとともに、ヒンジ板１１９の隣接する２箇所の端縁を補強部材１１３の隣接する２箇所の側面にあてがう。そして、基準板２４及び補助部材２５の基準孔２４１，２５１と、ヒンジ板１１９のヒンジ孔１２１とが対向するので、その基準孔２４１，２５１及びヒンジ板１１９に基準ピン２８を挿入する。

このようにすれば、基準孔２４１，２５１とヒンジ孔１２１とが合致して位置決めされ、その基準孔２４１，２５１及びヒンジ孔１２１を基準として、ヒンジ板１１９が補強部材１１３の所定位置の側面に対して直角をなすように位置決めされる。そして、この状態で、補強部材１１３とヒンジ板１１９とを溶接によって固着する。

溶接後、クランプ装置２９によるクランプが解除されて、ヒンジ板１１９を有する補強部材１１３が基盤２２上から取り上げられる。
図５〜図８に示すように、第２治具３１においては、前記と同様に、補強部材１１４が基盤２２上において、位置決め面３２１及び規制面２９１によって位置決めされるとともに、クランプ装置２９によってクランプ固定される。この状態で、基準板３４の両側と補助部材４１の調節ネジ３６との間に補強部材１１４と別体のヒンジ板１２０が配置されて、保持される。従って、補強部材１１４の左右両端部の位置にヒンジ板１２０が２枚ずつ配置される。そして、基準板３４の基準孔３４１及び補助部材４０の基準孔（図示しない）と、ヒンジ板１２０のヒンジ孔１２２とが対向するので、その基準孔３４１及びヒンジ孔１２２などに基準ピン２８を挿入する。このようにすれば、基準孔３４１とのヒンジ孔１２２などとが合致してヒンジ板１２０が位置決めされ、その基準孔２４１及びヒンジ孔１２２を基準として、位置決めされた状態の補強部材１１４の側面に対して左右２枚のヒンジ板１２０が直角状態でさらに位置決めされる。そして、この状態で、補強部材１１４とヒンジ板１２０とが溶接される。

溶接後、クランプ装置２９によるクランプが解除されて、補強部材１１４が基盤２２上から取り上げられる。
以上のようにして、補強部材１１３，１１４にそれぞれヒンジ板１１９，１２０が固定される。

次に、ヒンジ板１１９，１２０が取付けられた補強部材１１３，１１４を板材としてのスキンプレート１１５，１１６に取付けるための構成及び方法について説明する。
図９及び図１０に示すように、第１型枠部材１１１側の補強部材１１３をスキンプレート１１５に位置決めするための後段治具としての第３治具５１は上下のスペーサ５２，５３によって保持された一対の基準板５４を備え、その基準板５４には基準孔５４１が透設されている。基準板５４の下端の端縁には位置決め面５４２が形成されている。前記下部側のスペーサ５３のネジ孔にはボルトよりなる位置決め部材５５が螺入されている。そして、位置決め面５４２により補強部材１１３の幅方向の端面が位置決めされるとともに、位置決め部材５５によりスキンプレート１１５の端面が補強部材１１３の端面から突出した状態で位置決めされる。従って、位置決め部材５５を螺進または螺退させることにより、スキンプレート１１５の端面の突出量が調節される。

上部側のスペーサ５２のネジ孔にはボルトよりなる押さえ部材５６が螺入されている。この押さえ部材５６は先端において補強部材１１３を押圧する。
前記基準板５４の下端にはそれぞれブラケット５７が固定され、両ブラケット５７間には押さえレバー５８が軸５９により回転可能に支持され、その先端側には押さえ部材６０が取り付けられている。ブラケット５７には操作レバー６１が軸６２により回転可能に支持され、その中間部には連結レバー６３の一端が軸６４により回転可能に連結されている。連結レバー６３の他端は軸６５により前記押さえレバー５８に連結されている。そして、操作レバー６１が図９の２点鎖線位置にあるときには、押さえ部材６０がスキンプレート１１５から離間される。操作レバー６１が図９の実線位置に回転操作されると、連結レバー６３を介して押さえレバー５８も同方向に回転され、押さえ部材６０がスキンプレート１１５の下面を押さえる。このとき、軸６４が軸６２と軸６５とを結ぶ線上のデッドポイントを越えるため、押さえ部材６０は、その位置でロックされる。

図１１及び図１２に示すように、第２型枠部材１１２側の補強部材１１４をスキンプレート１１６に位置決めするための後段治具としての第４治具７１は前記第３治具５１と類似した構成である。この第４治具７１は１枚の基準板７４を備え、その基準板７４には基準孔７４１が透設されている。基準板７４の下端の端縁には補強部材１１４の幅方向の端面を位置決めするための位置決め面７４２と、スキンプレート１１６の端面を位置決めするための位置決め面７４３とが形成されている。そして、位置決め面７４２，７４３により、スキンプレート１１６の端面が補強部材１１４の端面より後退した状態で位置決めされる。

基準板７４の上端に固定した雌ネジ部材７３にはボルトよりなり、補強部材１１４を押圧するための押さえ部材７６が螺入されている。
基準板７４の下部両側にはブラケット７７が固定され、両ブラケット７７間には押さえレバー７８が軸７９により回転可能に支持され、その先端側には押さえ部材８０が取り付けられている。ブラケット７７には操作レバー８１が軸８２により回転可能に支持され、その中間部には連結レバー８３の一端が軸８４により回転可能に連結されている。連結レバー８３の他端は軸８５により前記押さえレバー７８に連結されている。そして、操作レバー８１が２点鎖線位置にあるときには、押さえ部材８０がスキンプレート１１６から離間される。操作レバー８１が実線位置に回転操作されると、連結レバー８３を介して押さえレバー７８も同方向に回転され、押さえ部材８０がスキンプレート１１６の下面を抑える、このとき、軸８４が軸８５と軸８２とを結ぶ線上のデッドポイントを越えるため、押さえ部材８０は、その位置でロックされる。

次に、以上のように構成された第３，第４治具５１，７１を用いて補強部材１１３，１１４をスキンプレート１１５，１１６に位置決めする方法について説明する。
図９及び図１０に示すように、第１型枠部材１１１のスキンプレート１１５に補強部材１１３を位置決めするためには、スキンプレート１１５の側面上にヒンジ板１１９が固着された補強部材１１３を載置して、第３治具５１の基準板５４間にヒンジ板１１９が挿入された状態にする。このようにすれば、基準孔５４１とヒンジ孔１２１とが対向する。この状態において、基準孔５４１及びヒンジ孔１２１に基準ピン６６を挿入する。また、位置決め面５４２に補強部材１１３の端面を位置決めするとともに、位置決め部材５５にスキンプレート１１５の端面を位置決めする。

この状態において、押さえ部材５６をヒンジ板１１９に押圧させれば、位置決め面５４２及び位置決め部材５５がヒンジ板１１９及びスキンプレート１１５の各端面に適度に圧接されて、ヒンジ板１１９及びスキンプレート１１５と第３治具５１との間のガタ付きが防止される。そして、操作レバー６１により押さえ部材６０をスキンプレート１１５の下面に押圧させてロックさせれば、ヒンジ板１１９とスキンプレート１１５とが基準ピン６６を基準にして位置決めされ、この状態、すなわち基準孔２４１及びヒンジ孔１２１の軸線と補強部材１１３及びスキンプレート１１５の端面とが平行をなす状態で保持される。従って、この状態で、ヒンジ板１１９とスキンプレート１１５とを所定の位置関係で溶接によって固着できる。

図１１及び図１２に示すように、第４治具７１を用いて、第２型枠部材１１２のスキンプレート１１６に補強部材１１４を位置決めするためには、ヒンジ板１２０のヒンジ孔１２２及び基準板７４の基準孔７４１に基準ピン６６を挿入することは第１型枠部材１１１の場合とほぼ同様である。また、位置決め面７４２，７４３にそれぞれ補強部材１１４の端面及びスキンプレート１１６の端面を位置決めし、押さえ部材８０でスキンプレート１１６を押さえ、押さえ部材７６で補強部材１１４を抑えることも第１型枠部材１１１の場合とほぼ同様である。ただし、この場合は、基準板７４を対向する一対のヒンジ板１２０間に挿入することが相違する。

このようにすれば、スキンプレート１１６に対してヒンジ板１２０を有する補強部材１１４をスキンプレート１１６の端面が後退した状態で、位置決めして、保持でき、この状態で、補強部材１１４をスキンプレート１１６に対して溶接によって固着すればよい。

以上のようにして、第１，第２型枠部材１１１，１１２においてスキンプレート１１５，１１６とヒンジ板１１９，１２０とを基準孔５４１，７４１を基準として固定できる。
すなわち、第１型枠部材１１１及び第２型枠部材１１２の補強部材１１３，１１４とヒンジ板１１９，１２０とがヒンジ孔１２１，１２２を基準にして位置決めされる。また、第１型枠部材１１１及び第２型枠部材１１２の補強部材１１３，１１４とスキンプレート１１５，１１６とが同じくヒンジ孔１２１，１２２を基準にして位置決めされる。このため、図１３に示すように、隣接する第１型枠部材１１１及び第２型枠部材１１２をヒンジ孔１２１，１２２に挿通される連結軸１２３で連結した状態においては、両型枠部材１１１，１１２のスキンプレート１１５，１１６がヒンジ孔１２１，１２２を基準にして位置決めされて、同一平面上で連続させることができる。しかも、ボルトよりなる位置決め部材５５により、第１型枠部材１１１のスキンプレート１１５の端面の突出量を第２型枠部材１１２の端面の後退量に合わせて調節できるため、第１型枠部材１１１及び第２型枠部材１１２のスキンプレート１１５，１１６の端面を高精度に隙間なく接合させることができる。

従って、以上の構成を用いた製造方法によれば、以下の効果がある。
（１）第１，第２型枠部材１１１，１１２の補強部材１１３，１１４とヒンジ板１１９，１２０とをヒンジ孔１２１，１２２を基準として位置決めできる。また、ヒンジ板１１９，１２０を有する補強部材１１３，１１４とスキンプレート１１５，１１６とをヒンジ孔１２１，１２２を基準として位置決めできる。従って、第１，第２型枠部材１１１，１１２，補強部材１１３，１１４及びヒンジ板１１９，１２０の三者がヒンジ孔１２１，１２２を基準にして位置決めされるため、第１，第２型枠部材１１１，１１２をヒンジ連結した場合、それらのスキンプレート１１５，１１６を同一面上で連続させることができる。このため、第１，第２型枠部材１１１，１１２によってコンクリートを成形した場合、高度な成形精度を得ることができる。

（２）位置決め部材５５の進退量を調節すれば、第２型枠部材１１２のスキンプレート１１６の端面の後退量に応じて、第１型枠部材１１１のスキンプレート１１５の端面の突出量を調節できる。従って、両型枠部材１１１，１１２のスキンプレート１１５，１１６の端面どうしを隙間なく接合させることができ、コンクリートの成形精度をさらに向上できる。

（３）第１，第２治具２１，３１は、基準板２４，３４との間にヒンジ板１１９，１２０を挟んで保持する補助部材２５，４１を有するため、ヒンジ板１１９，１２０が補強部材１１３，１１４の側面に対して正確な直角をなす状態に保持される。従って、ヒンジ板１１９，１２０を補強部材１１３，１１４に対して高精度に位置決めできる。しかも、補助部材２５，４１はヒンジ板１１９，１２０の厚さに応じて基準板２４，３４との間の間隔を調節する調節ネジ２６，３６を有しているため、ヒンジ板１１９，１２０をその厚さに関わらず、より高精度に位置決めできる。

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。
・前記実施形態では、ボルトよりなる位置決め部材５５を第３治具５１に設けたが、位置決め部材５５を第４治具７１に設けること。

・第３治具５１及び第４治具７１の押さえ部材５６，７６を省略すること。
・前記実施形態においては、ヒンジ板１１９，１２０を補強部材１１３，１１４に対する位置決め状態で溶接により固着し、補強部材１１３，１１４をスキンプレート１１５，１１６に対する位置決め状態で溶接により固着した。これに対して、ヒンジ板１１９，１２０と補強部材１１３，１１４と、補強部材１１３，１１４とスキンプレート１１５，１１６とをそれぞれ位置決め状態で仮止めして、溶接による固着を別工程で行うこと。

（他の技術的思想）
基準孔と、その基準孔の軸線と平行な端面を有する２枚の板材の各端面を位置決めする位置決め面とを有する板状の基準部材と、その基準部材を２枚の前記板材に固定する固定手段と、前記基準孔に挿入される基準ピンとを備えた治具。

２１…第１治具、２２…基盤、２４…基準板、２８…基準ピン、３１…第２治具、３４…基準板、５１…第３治具、６６…基準ピン、７１…第３治具、７４…基準孔、１１３…補強部材、１１４…補強部材、１１９…ヒンジ板、１２０…ヒンジ板、１２１…ヒンジ孔、１２２…ヒンジ孔、２３１…位置決め面、２４１…基準孔、３２１…位置決め面、３４１…基準孔、５４１…基準孔、７４１…基準孔。

Claims (6)

1. 板材と、その板材の側面に固定された板状の補強部材と、その補強部材の側面に固定され、ヒンジ孔を有するヒンジ板とを備えた構造材の製造方法において、
   前記補強部材と前記ヒンジ板とを前記ヒンジ孔を基準に位置決めした後、前記ヒンジ板を有する前記補強部材と前記板材とを前記ヒンジ孔を基準に位置決めする構造材の製造方法。
2. 前記補強部材と前記ヒンジ板とを前段治具によって位置決めし、前記補強部材と板材とを後段治具によって位置決めする請求項１に記載の構造材の製造方法。
3. 前記補強部材と前記ヒンジ板との位置決め及び前記補強部材と板材との位置決めを前記前段治具及び後段治具の基準孔及び前記ヒンジ孔に基準ピンを挿通させることによって行なう請求項２に記載の構造材の製造方法。
4. 前記補強部材の端面をそれぞれ前段治具及び後段治具の位置決め面に当てた状態で、ヒンジ孔及び両治具の基準孔に基準ピンを通して位置決めする請求項３に記載の構造材の製造方法。
5. 請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の構造材の製造方法に用いられる治具であって、
   前記補強部材を載置するための基盤と、その基盤上に設けられ、同基盤の上面と交差する面上に位置し、前記補強部材の幅方向の端部を当てるための位置決め面を有する位置決め部材と、前記基盤上に立設され、基盤の上面と平行な軸線上に位置する基準孔を有する基準板と、前記基準孔及びヒンジ孔に挿入される基準ピンとを備えた治具。
6. 前記基準板の側面に対して間隔をおいて配置され、前記側面との間において板状体を挟持可能にした補助部材を備えた請求項５に記載の治具。

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