JP6741896B1 - 組立治具 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの金属板を所定間隔だけ離間した状態で、裏当材等の金属板の片面に当接保持し、組立治具を上下反転し、安定した状態で組立溶接（仮付け溶接）等を行うことが可能な組立治具を提供する。【解決手段】組立治具は仮付け溶接対象の矩形の第１〜第３の金属板が載置可能な台部と、押圧部と、柱部材に架設された水平部材を有し押圧部を上下動自在に支持する支持部と、遊間確保部材と、支持部から上方に向けて突出する一対の脚部とを備え、押圧部は、第２の金属板を押圧可能な第１の押圧部材と、第３の金属板を押圧可能な第２の押圧部材とを有し、第１の押圧部材及び第２の押圧部材は、ネジ部材からなり、水平部材に形成されたネジ孔に螺挿され、ネジ先が水平部材よりも下方に位置し、ネジ部材の頭部が水平部材よりも上方に位置し、一対の脚部は、第１の押圧部材及び第２の押圧部材のネジ部材の頭部よりも上方に突出するように形成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、組立治具に関する。

金属板などの被溶接物を溶接する際に用いられる溶接用クランプ治具が知られている（例えば、特許文献１参照）。この溶接用クランプ治具は、短尺の鋼構造物の片面自動又は半自動溶接において、裏波形成用裏当材を貫挿支持する横孔と、該裏当材上方に於いて溶接ビード延長端部形成材用竪孔とを有し、且つ被溶接両母材に咬着すべき１対の挟腕を具備し、狭腕に設けられた複数の締付けネジ（つまみネジ）で締め付けることにより被溶接物を保持する。

また、例えば、下側に配置した第１金属板の上に第２金属板を平行に重ね合わせ、第２金属板の端面と第１金属板の上面とをすみ肉溶接する際に、位置決めを行うための溶接用位置決め装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

実開昭４７−０２８７２１号公報 特開２００５−１８６０９５号公報

しかしながら、例えば特許文献１に記載のクランプ治具を用いた場合に、金属板を重ねて保持した状態で、裏面側の仮付け溶接（組立溶接）を行うために、治具を上下反転させたとき、４つの締め付けネジ（つまみネジ）の頭部と治具本体までの距離が一致しない等の理由で、締付けネジの頭部が作業台等に当接しないものが生じ、クランプ治具が不安定となり、仮付け溶接（組立溶接）を行い難い虞がある。
また、例えば特許文献１に記載のクランプ治具を用いた場合、金属板の短手方向の両端部付近を、締め付けネジ（つまみネジ）と治具本体で挟持するので、その挟持している部分に仮付け溶接（組立溶接）を行うことができない。

また、特許文献２に記載の溶接用位置決め装置では、例えば、裏当板（金属板）の片面に、２つの金属板を所定距離だけ離した状態で当接させるように、位置決めすることができない。

このため、２つの金属板を所定間隔だけ離した状態で、裏当材などの金属板の片面に当接させて保持し、組立治具を上下反転し、安定した状態で組立溶接（仮付け溶接）等を行うことが可能な、簡単な構成の組立治具が望まれている。

本発明に係る組立治具は、少なくとも以下の構成を具備する。
仮付け溶接対象の矩形の第１の金属板、第２の金属板、及び第３の金属板を保持可能な組立治具であって、
前記第１の金属板よりも幅広の前記第２の金属板と前記第３の金属板を、前記第１の金属板の幅よりも短い所定距離だけ幅方向に離間し、前記第１の金属板の片面に当接した状態で載置可能な台部と、
前記第２の金属板および前記第３の金属板を前記台部に向けて押圧可能な押圧部と、
前記台部の前記幅方向の両端部から立設する一対の柱部材と、前記一対の柱部材に架設された水平部材とを有し前記押圧部を上下動自在に支持する支持部と、
前記台部に載置された前記第１の金属板に配置可能であり、前記第１の金属板に対する前記第２の金属板と前記第３の金属板の位置決めを行う遊間確保部材と、
前記支持部から上方に向けて突出する一対の脚部とを備え、
前記押圧部は、前記第２の金属板を押圧可能な第１の押圧部材と、前記第３の金属板を押圧可能な第２の押圧部材とを有し、
前記第１の押圧部材及び前記第２の押圧部材は、ネジ部材からなり、前記水平部材に形成されたネジ孔に螺挿され、ネジ先が前記水平部材よりも下方に位置し、前記ネジ部材の頭部が前記水平部材よりも上方に位置し、
前記一対の脚部は、前記第１の押圧部材及び前記第２の押圧部材のネジ部材の頭部よりも上方に突出するように形成されていることを特徴とする。

本発明の実施形態に係る組立治具の一例を示す図である。（ａ）は組立治具の平面図であり、（ｂ）は組立治具の正面図であり、（ｃ）は組立治具の側面図である。 組立治具に保持される金属板の一例を示す図である。（ａ）は第１の金属板、第２の金属板、第３の金属板の一例を示す平面図であり、（ｂ）は第１の金属板、第２の金属板、第３の金属板の正面図であり、（ｃ）は仮付け溶接（組立溶接）及びすみ肉溶接を説明するための概念図である。 金属板を保持した状態の組立治具の一例を示す図である。（ａ）は組立治具の平面図であり、（ｂ）は組立治具の正面図であり、（ｃ）は組立治具の側面図である。 遊間確保部材（遊間確保治具）の凹形状部材の一例を示す図である。（ａ）は凹形状部材の平面図であり、（ｂ）は凹形状部材の正面図であり、（ｃ）は凹形状部材の側面図である。 遊間確保部材（遊間確保治具）による位置決めの一例を説明するための図である。（ａ）は第１の金属板と、遊間確保部材の矩形部材と凹形状部材の斜視図である。（ｂ）は第１の金属板に矩形部材と凹形状部材を嵌合させた状態の一例を示す斜視図である。 組立治具の動作の一例を説明するための図である。（ａ）は金属板を保持した状態で上下反転した組立治具の一例を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す組立治具の側面図である。 仮付け溶接（組立溶接）された金属板に対するすみ肉溶接の一例を説明するための概念図である。

本発明の実施形態に係る組立治具は、仮付け溶接対象の矩形の第１の金属板、第２の金属板、及び第３の金属板を保持可能である。この組立治具は、第１の金属板よりも幅広の第２の金属板と第３の金属板を、第１の金属板の幅よりも短い所定距離だけ幅方向に離間し、第１の金属板の片面に当接した状態で載置可能な台部と、第２の金属板および第３の金属板を台部に向けて押圧可能な押圧部と、台部の幅方向の両端部から立設する一対の柱部材と、一対の柱部材に架設された水平部材とを有し押圧部を上下動自在に支持する支持部と、台部に載置された第１の金属板に配置可能であり、第１の金属板に対する第２の金属板と第３の金属板の位置決めを行う遊間確保部材と、支持部から上方に向けて突出する一対の脚部とを備え、押圧部は、第２の金属板を押圧可能な第１の押圧部材と、第３の金属板を押圧可能な第２の押圧部材とを有し、第１の押圧部材及び第２の押圧部材は、ネジ部材からなり、水平部材に形成されたネジ孔に螺挿され、ネジ先が水平部材よりも下方に位置し、ネジ部材の頭部が水平部材よりも上方に位置し、一対の脚部は第１の押圧部材及び第２の押圧部材のネジ部材の頭部よりも上方に突出するように形成されている。
第１の金属板、第２の金属板、第３の金属板を組立治具により保持した状態で、組立治具を上下反転し、脚部を作業台等に当接させることで組立治具を安定させ、仮付け溶接（組立溶接）を行う。
そして、組立治具を取り外し、仮付け溶接（組立溶接）された第１の金属板、第２の金属板、第３の金属板に対して、すみ肉溶接などの溶接を行う。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態は図示の内容を含むが、これのみに限定されるものではない。尚、以後の各図の説明で、既に説明した部位と共通する部分は同一符号を付して重複説明を一部省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る組立治具１の一例を示す図である。詳細には、図１（ａ）は組立治具１の平面図であり、図１（ｂ）は組立治具１の正面図であり、図１（ｃ）は組立治具１の側面図である。本実施形態では、図１（ｂ）に示す上下方向をＺ軸方向、左右方向をＸ軸方向、前後方向をＹ軸方向としている。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る組立治具１は、台部１１、押圧部（押圧部材１２Ｌ，１２Ｒ）、押圧部（押圧部材１２Ｌ，１２Ｒ）を支持する支持部１３、脚部１４（１４Ｌ，１４Ｒ）などを有する。また、組立治具１は、後述するように、遊間確保部材１５を有する。

本実施形態では、組立治具１は、金属板の重ね継手溶接を行う際、金属板を仮付け溶接（組立溶接）するときに用いられる。重ね継ぎ手溶接とは、２つの金属板の端部を重ねて、すみ肉溶接で接合するものである。
詳細には、仮付け溶接（組立溶接）を行う場合、図２に示すように、２つの金属板（第２の金属板２２と第３の金属板２３）を所定距離だけ幅方向（Ｘ軸方向）に離した状態で、その所定距離よりも幅広の裏当て材（第１の金属板２１）の片面（上面等）に当接させ、組立治具１により保持する。

具体的には、細長矩形状の第１の金属板２１の片面（上面等）に、第２の金属板２２の一部分と第３の金属板２３の一部分とを当接させた状態で組立治具により各金属板が保持される。第２の金属板２２と第３の金属板２３は、第１の金属板２１の幅（Ｘ軸方向の長さ）よりも短い所定距離だけ離れて配置される。
そして、第２の金属板２２の裏面と第１の金属板２１の側面の間の部分Ｋ１、及び第３の金属板２３の裏面と第１の金属板２１の側面の間の部分Ｋ１に、仮付け溶接（組立溶接）が行われる。詳細には、図２（ａ），図２（ｂ）に示すように、第２の金属板２２と第１の金属板２１の重なる部分のＹ軸方向の両端部付近、第３の金属板２３と第１の金属板２１の重なる部分のＹ軸方向の両端部付近に、仮付け溶接（組立溶接）が行われる。

本実施形態では、第１の金属板２１、第２の金属板２２、第３の金属板２３は、例えば、鋼板などの金属板である。図２に示すように、第１の金属板２１は、細長矩形状に形成されている。第１の金属板２１、第２の金属板２２、第３の金属板２３は同じ厚さである。第１の金属板２１の幅（Ｘ軸方向の長さ）は、第１の金属板２１の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）の約５．５６倍である。第１の金属板２１の奥行き長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、第１の金属板２１の幅の約４倍である。
第２の金属板２２及び第３の金属板２３の幅（Ｘ軸方向の長さ）は、第１の金属板２１の幅よりも大きい。第２の金属板２２と第３の金属板２３の幅は、第１の金属板２１の幅の約２．５倍である。
第２の金属板２２、第３の金属板２３の奥行き長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、第１の金属板２１の奥行き長さ（Ｙ軸方向の長さ）と同じ又は短い。

本実施形態では、具体的には、第１の金属板２１は、例えば、長さ（奥行き）２００ｍｍ（Ｙ軸方向の長さ）、幅５０ｍｍ（Ｘ軸方向の長さ）、厚さ９ｍｍ（Ｚ軸方向の長さ）である。第２の金属板２２は、例えば長さ（奥行き）２００ｍｍ、幅約１２５ｍｍ、厚さ９ｍｍである。第３の金属板２３は、例えば長さ（奥行き）２００ｍｍ、幅約１２５ｍｍ、厚さ９ｍｍである。

第２の金属板２２と、第３の金属板２３の間の距離（Ｘ軸方向の距離）は、２５ｍｍであり、第１の金属板２１の幅よりも小さくなるように設定されている。第２の金属板２２は、１２．５ｍｍだけ第１の金属板２１の片面に重なるように配置されている。第３の金属板２３は、１２．５ｍｍだけ第１の金属板２１の同じ片面に当接するように配置されている。

なお、第１の金属板２１、第２の金属板２２、第３の金属板２３は、上記実施形態に限られるものではなく、例えば、第１の金属板２１、第２の金属板２２、第３の金属板２３の厚さ、幅、奥行き（長さ）は異なっていてもよい。
組立治具１は、溶接対象の金属板の厚さ、厚さ、幅、奥行き（長さ）に応じて、適宜、台部１１等の形状が規定される。

次に、組立治具１の各構成要素について説明する。

＜台部１１＞
台部１１は、図１，図３に示すように、第１の金属板２１、第２の金属板２２、第３の金属板２３を水平に載置する載置部を有する。本実施形態では、図１に示すように、台部１１は、Ｙ軸方向に沿った断面がＵ字形状に形成されている。台部１１は、水平配置されたウェブ１１ａ（水平平坦部）と、ウェブ１１ａの両端（Ｙ軸方向の両端）から上方に向かって突出した形状の一対のフランジ１１ｂ（壁部）を有する。
一対のフランジ１１ｂの間の距離（Ｙ軸方向に沿った距離）は、第１の金属板２１、第２の金属板２２、第３の金属板２３のＹ軸方向の長さ（奥行き）よりも短く、本実施形態では約１／２になるように規定されている。
台部１１のＸ軸方向の長さは、図２，図３に示すように、第２の金属板２２と第３の金属板２３が所定距離だけＸ軸方向に離れて配置できるように、第２の金属板２２の幅（Ｘ軸方向の長さ）＋第３の金属板２３の幅（Ｘ軸方向の長さ）＋所定距離（第２の金属板２２と第３の金属板２３の間隔）よりも長くなるように設定されている。

フランジ１１ｂの上端には、第１の金属板２１を載置可能な第１の載置部１１１Ｆ，１１１Ｒ、第２の金属板２２を載置可能な第２の載置部１１２Ｆ，１１２Ｒ、第３の金属板２３を載置可能な第３の載置部１１３Ｆ，１１３Ｒが設けられている。
詳細には、第２の載置部１１２Ｆ，１１２Ｒと第３の載置部１１３Ｆ，１１３Ｒは、同じ高さとなるように規定されている。
第２の載置部１１２Ｆ，１１２Ｒと、第３の載置部１１３Ｆ，１１３Ｒの間に、第１の載置部１１１Ｆ，１１１Ｒが形成されている。
第１の載置部１１１Ｆ，１１１Ｒは、フランジ１１ｂの上端の中央に形成されている凹形状部（切欠き部）であり、第２の載置部１１２Ｆ，１１２Ｒ及び第３の載置部１１３Ｆ，１１３Ｒよりも、第１の金属板２１の厚さ分だけ下方に凹設されている。第１の載置部１１１Ｆ，１１１Ｒの長さ（Ｘ軸方向の長さ）は、第１の金属板２１の幅（Ｘ軸方向の長さ）と同じ又は僅かに長くなるように形成されている。

本実施形態では、台部１１としては、例えば、断面Ｕ字型の溝形鋼（いわゆるＣチャンネル）などの金属材を採用し、ウェブ１１ａを水平に下側になるように、且つ、そのウェブ１１ａの両端からフランジ１１ｂが上方に向かって延びるように配置し、フランジ１１ｂの中央に切欠き部を形成して第１の載置部１１１Ｆ，１１１Ｒとすることで、作製することができる。

なお、台部１１は、Ｈ形鋼やＩ形鋼を利用して、フランジの中央部に切り欠き部を形成することにより作製してもよい。また、台部１１は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、断面四角柱形状に形成されていてもよい。
本実施形態では、台部１１が断面Ｕ字形状に形成されているので、例えば四角柱形状の台部（比較例）と比較して軽量である。

＜支持部１３＞
支持部１３は、金属板を台部１１に向かって押圧可能な押圧部を支持する。
詳細には、支持部１３は、図１に示すように、柱部材１３１Ｌ，１３１Ｒ、水平部材１３２を有する。
台部１１の長手方向（Ｘ軸方向）の両端又は両端付近から上方に向かって柱部材１３１Ｌ，１３１Ｒが立設されている。
本実施形態では、台部１１のウェブ１１ａの長手方向（Ｘ軸方向）の両端又は両端付近から上方に向かって柱部材１３１Ｌ，１３１Ｒが立設されており、柱部材１３１Ｌ，１３１Ｒの上端の間には、矩形板状の水平部材１３２が架設されている。
つまり、組立治具１は、支持部１３の水平部材１３２を把持することにより、容易に持ち運ぶことができる。

図１に示す例では、支持部１３の柱部材１３１Ｌ，１３１Ｒ、及び水平部材１３２のＹ軸方向の長さは、台部１１のＹ軸方向の長さよりも短く、詳細には、例えば約１／２又は約１／３に規定されている。
図１（ｃ）に示すように、Ｘ軸方向から視た場合、台部１１の一対のフランジ１１ｂの間のウェブ１１ａ（水平平坦部）の中央に、柱部材１３１Ｌ，１３１Ｒが立設している。

水平部材１３２は、台部１１の一対のフランジ１１ｂの上端よりも高い位置に配置されている。
台部１１の上方に押圧部の押圧部材１２Ｌ，１２Ｒが配置されており、水平部材１３２により支持されている。

＜押圧部＞
本実施形態では、押圧部は、押圧部材１２Ｌ，１２Ｒを有する。押圧部材１２Ｌは、台部１１の第２の載置部１１２Ｆ，１１２Ｒに載置された第２の金属板２２を台部１１に向かって押圧可能に構成されている。
図１，図３に示す例では、押圧部材１２Ｌは、第２の金属板２２の端部の第１の金属板２１に重なる部分、又はその近傍を押圧可能に構成されている。
押圧部材１２Ｒは、台部１１の第３の載置部１１３Ｆ，１１３Ｒに載置された第３の金属板２３を台部１１に向かって押圧可能に構成されている。
押圧部材１２Ｒは、第３の金属板２３の端部の第１の金属板２１に重なる部分、又はその近傍を押圧可能に構成されている。

本実施形態では、押圧部材１２Ｌ，１２Ｒとしてネジ部材（締め付けネジ）を採用している。
支持部１３の水平部材１３２には、ネジ孔１３ＨＬ，１３ＨＲが形成されており、それぞれに押圧部材１２Ｌ，１２Ｒのネジ部材（締め付けネジ）が螺挿され、ネジ先１２ａ（下端部）が、水平部材１３２の下端よりも下方に位置している。
また、押圧部材１２Ｌ，１２Ｒのネジ部材の頭部１２Ｈは、水平部材１３２の上端よりも上方に位置している。
押圧部材１２Ｌ，１２Ｒのネジ部材の頭部１２Ｈには、例えばつまみ１２Ｔ、蝶形突起部、レバー等が設けられており、指等で回転操作可能に構成されている。
つまり、支持部１３の水平部材１３２に設けられた押圧部材１２Ｌ，１２Ｒのネジ部材は、例えばつまみ１２Ｔを回転操作することにより上下動可能に構成されている。

＜脚部＞
脚部１４Ｌ，１４Ｒは、台部１１に設けられた支持部１３のＸ軸方向の両端から上方に向けて突出するように構成されている。一対の脚部１４Ｌ，１４Ｒは、押圧部材１２Ｌ，１２Ｒのネジ部材の頭部１２Ｈよりも上方に突出するように形成されている。
本実施形態では、脚部１４Ｌ，１４Ｒとしては、上端が平坦なＹ軸方向に所定の長さの金属板を採用している。

また、台部１１の端部（下端）から脚部１４Ｌの端部（上端）までの上下方向の長さと、台部１１の端部（下端）から脚部１４Ｒの端部（上端）までの上下方向の長さが、同じとなるように規定されている。
すなわち、組立治具１を上下反転した場合、脚部１４Ｌの端部、脚部１４Ｒの端部が、支持部または台部の載置部からの高さ（上下方向の距離）が同じである。

なお、脚部１４Ｌ，１４ＲのＹ軸方向の長さは、図１に示す例では、台部１１のＹ軸方向の長さと略同じに規定されているが、この実施形態に限られるものではなく、例えば組立治具１を上下反転した場合に組立治具１が作業台等の上で安定できればよい。

また、組立治具１が第１の金属板２１、第２の金属板２２、第３の金属板２３を保持した場合と、組立治具１を上下反転した場合とで、第２の金属板２２、第３の金属板２３の高さ（作業台等の上面からの高さ）が同じ又は略同じとなるように、脚部１４Ｌ，１４Ｒの上下方向の長さが設定されていてもよい。こうすることで、組立治具１を上下反転する前と、上下反転した後で、第２の金属板２２、第３の金属板２３の高さが変わらないので、仮付け溶接の作業効率が良好である。

なお、本実施形態では、脚部１４Ｌ，１４Ｒは、支持部１３の柱部から上方に延出するように設けられていたが、この実施形態に限られるものではなく、例えば、脚部１４Ｌ，１４Ｒは台部１１から上方に延出するように構成されていてもよい。

＜遊間確保治具（遊間確保治具）＞
遊間確保部材１５は、第１の金属板２１に対する第２の金属板２２及び第３の金属板２３の位置決めを行うための治具である。
本実施形態では、図４、図５に示すように、遊間確保部材１５は、長尺の矩形部材１５１、凹形状部材１５２を有する。遊間確保部材１５は、金属部材であってもよいし、非金属製の部材であってもよい。

矩形部材１５１は、第２の金属板２２と第３の金属板２３の間の距離（Ｘ軸方向の距離）に対応する幅（同じ長さ）に形成されている。第２の金属板２２と第３の金属板２３の間の距離は、第１の金属板の幅（Ｘ軸方向の長さ）よりも短い。
矩形部材１５１の長手方向（Ｙ軸方向）の長さは、図３，図５に示すように、第１の金属板２１と同じ又は略同じ長さに規定されている。

凹形状部材１５２は、本体部１５２ａに、第１の金属板２１、及び第１の金属板２１の中央に配置される矩形部材１５１に嵌合可能な凹部１５２ｂ，１５２ｃを有する。

図５に示すように、第１の金属板２１上に矩形部材１５１を配置し、凹形状部材１５２を嵌合させることにより、高精度に、第１の金属板２１の中央に矩形部材１５１を配置することができる。そして、凹形状部材１５２を取り外した状態で、矩形部材１５１の短手方向（Ｘ軸方向）の端面に、第２の金属板２２、第３の金属板２３を当接させることで、第１の金属板２１に対する第２の金属板２２及び第３の金属板２３の位置決めを行うことができる。

なお、遊間確保部材１５は、矩形部材１５１と凹形状部材１５２は別体であってもよいし、凹形状部材１５２が一体であってもよい。
また、遊間確保部材１５の形状は、この実施形態に限られるものではなく、第２の金属板２２と、第３の金属板２３とを水平に所定距離だけ離間した状態で、第１の金属板２１に第２の金属板２２、第３の金属板２３の一部分だけ重ね合わせ、第１の金属板２１の中央に位置決めすることができる形状であればよい。

次に、組立治具１の動作の一例を説明する。

先ず、図１に示すように、台部１１よりも上方に押圧部の押圧部材１２Ｌ，１２Ｒや脚部１４Ｌ，１４Ｒが位置するように、組立治具１を作業台（不図示）等の上に配置する。

初期状態では、押圧部の押圧部材１２Ｌ，１２Ｒのネジ部材のネジ先１２ａは、台部１１から十分に離間した状態とする。十分に離間した状態とは、第２の金属板２２、第３の金属板２３が台部１１の第２の載置部１１２Ｆ，１１２Ｒ、第３の載置部１１３Ｆ，１１３Ｒに載置することができる程度に離間した状態である。

図３に示すように、台部１１の第１の載置部１１１Ｆ，１１１Ｒに、細長矩形状の第１の金属板２１を載置する。

次に、図５に示すように、第１の金属板２１の上に、遊間確保部材１５の矩形部材１５１及び凹形状部材１５２（遊間確保部材）を載置して、中央を揃えるように、位置決めを行った後、矩形部材１５１を第１の金属板２１上に残した状態で、凹形状部材１５２を取り外す。位置決めを行った際、第１の金属板２１上の矩形部材１５１の位置を、ケガキ工具などにより罫書きを行ってもよい。

図５に示す例では、２つの凹形状部材１５２を準備し、この２つの凹形状部材１５２により、細長の矩形部材１５１の長手方向の両端部または両端部付近を同時に位置決めしてもよい。
また、１つの凹形状部材１５２により、細長の矩形部材１５１の長手方向の両端部のうち一方の端部又は端部付近を位置決めした後、他方の端部又は端部付近を位置決めしてもよい。

そして、図３に示すように、第２の金属板２２の端部を、第１の金属板２１に一部分重なるように、且つ、遊間確保部材１５の矩形部材１５１に当接させ、台部１１の第２の載置部１１２Ｆ，１１２Ｒに載置する。
そして、押圧部材１２Ｌのネジ部材を締め付けて、押圧部材１２Ｌにより第２の金属板２２を台部１１へ押圧する。

次に、第３の金属板２３の端部を、第１の金属板２１に一部分重なるように、且つ、遊間確保部材１５の矩形部材１５１に当接させ、台部１１の第３の載置部１１３Ｆ，１１３Ｒに載置する。
そして、押圧部材１２Ｒのネジ部材を締め付けて、押圧部材１２Ｒにより第３の金属板２３を台部１１へ押圧する。

つまり、第２の金属板２２と第３の金属板２３の間に、所定の幅の矩形部材１５１が配置されており、第２の金属板２２と第３の金属板２３が、所定距離だけ離れて台部１１上に配置されている。

次に、図６に示すように、組立治具１を、第１の金属板２１、第２の金属板２２、第３の金属板２３を保持した状態で上下反転させ、脚部１４Ｌ，１４Ｒを作業台Ｗや地面等に当接させる。
遊間確保部材１５の矩形部材１５１を、組立治具１を上下反転した後に取り外してもよいし、組立治具１を上下反転する前に取り外してもよいし、後述する仮付け溶接の後に取り外してもよい。

次に、図２、図６に示すように、第２の金属板２２の片面と第１の金属板２１の端面との間の部分Ｋ１に仮付け溶接を行い、第３の金属板２３の片面と第１の金属板２１の端面との間の部分Ｋ１に仮付け溶接を行う。
本実施形態では、細長の第１の金属板２１の両端部（長手方向の両端部）又は両端部付近の４箇所（Ｋ１）に対して、仮付け溶接（組立溶接）を行う。
図６（ｂ）に示すように、細長の第１の金属板２１の両端部（長手方向の両端部）は、組立治具１の台部１１から所定距離だけ離れており、露出しているので、容易に仮付け溶接（組立溶接）を行うことができる。

次に、仮付け溶接（組立溶接）を行った後、組立治具１から第１の金属板２１、第２の金属板２２、第３の金属板２３を取り外す。
詳細には、図６に示した姿勢の組立治具１を、上下反転させて、図１に示した元の姿勢に戻し、押圧部材１２Ｌ，１２Ｒのネジ部材を緩めることにより、ネジ先を第２の金属板２２と第３の金属板２３から離間させ、第１の金属板２１、第２の金属板２２、第３の金属板２３を取り外す。
図２に示すように、第２の金属板２２と第３の金属板２３は、第１の金属板２１の幅よりも短い所定距離だけ幅方向に離れた状態で、且つ第１の金属板２１の片面に当接した状態で組立溶接されている。

すなわち、組立治具１を用いることにより、第１の金属板２１、第２の金属板２２、第３の金属板２３を短時間に高精度に上述したように重ね合わせて保持し、組立溶接を行うことができる。

そして、図２（ｃ）、図７に示すように、第１の金属板２１の片面と、第２の金属板２２の端面の間の部分Ｓ２にＹ軸方向（第１の金属板２１の長手方向）に沿ってすみ肉溶接を行い、第１の金属板２１の片面と、第３の金属板２３の端面の間の部分Ｓ２にＹ軸方向（第１の金属板２１の長手方向）に沿って溶接棒９等を用いてすみ肉溶接を行う。
つまり、組立治具１を用いて各金属板を高精度に仮付け溶接を行っているので、組立治具１を取り外した後、金属板の重ね継ぎ手溶接をきれいに行うことができる。
なお、溶接としては、被覆アーク溶接、マグ溶接などを挙げることができる。

以上、説明したように、本発明の実施形態に係る組立治具１は、仮付け溶接対象の矩形の第１の金属板、第２の金属板、及び第３の金属板を保持可能である。この組立治具１は、台部１１と、押圧部（１２Ｌ，１２Ｒ）と、支持部１３と、遊間確保部材１５と、一対の脚部１４Ｌ，１４Ｒとを備える。
台部１１は、第１の金属板２１よりも幅広の第２の金属板２２と第３の金属板２３を、第１の金属板２１の幅よりも短い所定距離だけ幅方向に離間し、第１の金属板２１の片面（上面）に当接した状態で載置可能に構成されている。
押圧部（押圧部材１２Ｌ，１２Ｒ）は、第２の金属板２２および第３の金属板２３を台部１１に向けて押圧可能に構成されている。
支持部１３は、台部１１の幅方向の両端部から立設する一対の柱部材１３１Ｌ，１３１Ｒと、一対の柱部材１３１Ｌ，１３１Ｒに架設された水平部材１３２とを有し押圧部（押圧部材１２Ｌ，１２Ｒ）を上下動自在に支持する。
遊間確保部材１５は、台部１１に載置された第１の金属板２１に配置可能であり、第１の金属板２１に対する第２の金属板２２と第３の金属板２３の位置決めを行う。
一対の脚部１４Ｌ，１４Ｒは、支持部１３から上方に向けて突出するように構成されている。
また、押圧部（１２Ｌ，１２Ｒ）は、第２の金属板２２を押圧可能な押圧部材１２Ｌ（第１の押圧部材）と、第３の金属板２３を押圧可能な押圧部材１２Ｒ（第２の押圧部材）とを有する。
押圧部材１２Ｌ及び押圧部材１２Ｒは、ネジ部材からなり、水平部材１３２に形成されたネジ孔１３ＨＬ，１３ＨＲに螺挿され、ネジ先が水平部材１３２よりも下方に位置し、ネジ部材の頭部１２Ｈが水平部材１３２よりも上方に位置する。
一対の脚部１４Ｌ，１４Ｒは、押圧部材１２Ｌ及び押圧部材１２Ｒのネジ部材の頭部１２Ｈよりも上方に突出するように形成されている。
すなわち、組立治具１により第２の金属板２２と第３の金属板２３を所定間隔だけ離した状態で、第１の金属板２１の片面に当接保持した状態で、組立治具１を上下反転し、一対の脚部１４Ｌ，１４Ｒを作業台Ｗや地面等の当接させることにより、安定した状態で組立溶接（仮付け溶接）等を行うことが可能な、簡単な構成の組立治具を提供することができる。
また、本発明の実施形態に係る組立治具１は、例えばＷＥＳ８１０１（すみ肉溶接資格認定基準）等の溶接試験に用いられる鋼材を保持するために用いてもよい。組立治具１を用いることにより、第１の金属板２１、第２の金属板２２、第３の金属板２３を、短時間で高精度に、図２に示すような状態となるように、仮付け溶接（組立溶接）を行うことができる。

また、本発明の実施形態に係る組立治具１の台部１１は、Ｙ軸方向（幅方向に直交する方向）の断面がＵ字形状に形成されており、第１の金属板２１を水平に載置可能な第１の載置部１１１Ｆ，１１１Ｒと、第２の金属板２２を水平に載置可能な第２の載置部１１２Ｆ，１１２Ｒと、第２の載置部１１２Ｆ，１１２Ｒと同じ高さ（台部１１の底部を基準とした高さ）に形成され、第３の金属板２３を水平に載置可能な第３の載置部１１３Ｆ，１１３Ｒとを有する。
第１の載置部１１１Ｆ，１１１Ｒは、第２の載置部１１２Ｆ，１１２Ｒと第３の載置部１１３Ｆ，１１３Ｒの間に設けられ、第１の金属板２１の厚さ分だけ第２の載置部１１２Ｆ，１１２Ｒ又は第３の載置部１１３Ｆ，１１３Ｒよりも下方に向けて凹形状に形成されている。
この台部１１は、当該台部１１に載置された第１の金属板２１、第２の金属板２２、及び第３の金属板２３よりも、幅方向（Ｘ軸方向）に直交する方向（Ｙ軸方向）の長さが短い。
すなわち、台部１１に載置された第１の金属板２１、第２の金属板２２、及び第３の金属板２３のＹ軸方向の両端部は、台部１１よりも外側に位置しており、組立治具１を上下反転させた場合、各金属板のＹ軸方向の両端部付近に、容易に仮付け溶接を行うことができる、簡単な構造の組立治具１を提供することができる。
また、本実施形態では、台部１１が断面Ｕ字形状に形成されているので（いわゆるＣチャンネル）、軽量である。

また、本発明の実施形態に係る組立治具１の遊間確保部材１５（遊間確保治具）は、第２の金属板２２と第３の金属板２３の間の距離に対応する幅の矩形部材１５１と、第１の金属板２１、及び第１の金属板２１の中央に配置される矩形部材１５１に嵌合可能な凹部を有する凹形状部材１５２とを有する。
すなわち、第１の載置部１１１Ｆ，１１１Ｒに載置された第１の金属板２１上に矩形部材１５１を配置し、凹形状部材１５２を嵌合させることにより、高精度に、第１の金属板２１の中央に矩形部材１５１を配置することができる。
そして、凹形状部材１５２を取り外し、第１の金属板２１上の矩形部材１５１の両端面（Ｘ軸方向の両端面）に、第２の金属板２２、第３の金属板２３を当接させた状態で、押圧部材１２Ｌ，１２Ｒにより台部１１に向かって押圧、保持した後、遊間確保部材１５の矩形部材１５１を取り外す。
すなわち、簡単な構成で、遊間確保部材により、第１の金属板２１に対して、第２の金属板２２及び第３の金属板２３を所定位置に位置決め可能な、組立治具１を提供することができる。

また、遊間確保部材１５（遊間確保部材）の凹形状部材１５２は、組立治具１の本体部、例えば、台部１１、支持部、脚部又は押圧部材などにワイヤや紐等で連結されていてもよい。
すなわち、組立治具１を持ち運んだ場合であっても、遊間確保部材１５を紛失し難い、組立治具１を提供することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
また、上述の各図で示した実施形態は、その目的、構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。
また、各図の記載内容はそれぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。

遊間確保部材１５は、上述した使用方法に限られるものではない。例えば、第１の金属板２１、及び遊間確保部材１５の矩形部材１５１の奥行き（Ｙ軸方向の長さ）が、第２の金属板２２、第３の金属板２３の奥行き（Ｙ軸方向の長さ）よりも長い場合には、台部１１に、第１の金属板２１、第２の金属板２２、第３の金属板２３を載置し、第１の金属板２１の上に矩形部材１５１を載置した後、第１の金属板２１及び矩形部材１５１の両端部（Ｙ軸方向の両端部）に凹形状部材１５２を嵌合させることにより、位置決めを行ってもよい。

１…組立治具
１１…台部
１２Ｌ，１２Ｒ…押圧部材（押圧部）
１３…支持部
１４，１４Ｌ，１４Ｒ…脚部
１５…遊間確保部材（遊間確保治具）
２１…第１の金属板（試験体又は試験材）
２２…第２の金属板（試験体又は試験材）
２３…第３の金属板（試験体又は試験材）
１１１Ｆ，１１１Ｒ…第１の載置部
１１２Ｆ，１１２Ｒ…第２の載置部
１１３Ｆ，１１３Ｒ…第３の載置部
１３１Ｌ，１３１Ｒ…柱部材
１３２…水平部材
１５１…矩形部材
１５２…凹形状部材

Claims (3)

1. 仮付け溶接対象の矩形の第１の金属板、第２の金属板、及び第３の金属板を保持可能な組立治具であって、
   前記第１の金属板よりも幅広の前記第２の金属板と前記第３の金属板を、前記第１の金属板の幅よりも短い所定距離だけ幅方向に離間し、前記第１の金属板の片面に当接した状態で載置可能な台部と、
   前記第２の金属板および前記第３の金属板を前記台部に向けて押圧可能な押圧部と、
   前記台部の前記幅方向の両端部から立設する一対の柱部材と、前記一対の柱部材に架設された水平部材とを有し前記押圧部を上下動自在に支持する支持部と、
   前記台部に載置された前記第１の金属板に配置可能であり、前記第１の金属板に対する前記第２の金属板と前記第３の金属板の位置決めを行う遊間確保部材と、
   前記支持部から上方に向けて突出する一対の脚部とを備え、
   前記押圧部は、前記第２の金属板を押圧可能な第１の押圧部材と、前記第３の金属板を押圧可能な第２の押圧部材とを有し、
   前記第１の押圧部材及び前記第２の押圧部材は、ネジ部材からなり、前記水平部材に形成されたネジ孔に螺挿され、ネジ先が前記水平部材よりも下方に位置し、前記ネジ部材の頭部が前記水平部材よりも上方に位置し、
   前記一対の脚部は、前記第１の押圧部材及び前記第２の押圧部材のネジ部材の頭部よりも上方に突出するように形成されている
   ことを特徴とする組立治具。
2. 前記台部は、前記第１の金属板を水平に載置可能な第１の載置部と、
   前記第２の金属板を水平に載置可能な第２の載置部と、
   前記第２の載置部と同じ高さに形成され、前記第３の金属板を水平に載置可能な第３の載置部とを有し、
   前記第１の載置部は、前記第２の載置部と前記第３の載置部の間に設けられ、前記第１の金属板の厚さ分だけ前記第２の載置部又は前記第３の載置部よりも下方に向けて凹形状に形成され、
   前記台部は、当該台部に載置された前記第１の金属板、前記第２の金属板、及び前記第３の金属板よりも前記幅方向に直交する方向の長さが短い
   ことを特徴とする請求項１に記載の組立治具。
3. 前記遊間確保部材は、前記第２の金属板と前記第３の金属板の間の距離に対応する幅の矩形部材と、
   前記第１の金属板、及び前記第１の金属板の中央に配置される前記矩形部材に嵌合可能な凹部を有する凹形状部材とを有する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の組立治具。

Images