JPH0618717Y2

JPH0618717Y2 - 溶接用ワーク拘束治具

Info

Publication number: JPH0618717Y2
Application number: JP1987148617U
Authority: JP
Inventors: 朝信井上
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-09-29
Filing date: 1987-09-29
Publication date: 1994-05-18
Anticipated expiration: 2002-09-29
Also published as: JPS6454995U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案はアーム溶接時に用いられる溶接用ワーク拘束治
具に関する。詳細には、アーム溶接時にワークの溶接部
位を挾持して拘束すると共に、上記溶接部位に発生する
熱を吸収して冷却する溶接用ワーク拘束治具の改良に関
する。

（従来の技術）従来、自動車の組立工程におけるリャフェンダーとルー
フパネルの継ぎ目の部分等外観を重視するワークの溶接
部位を溶接する際には、ＭＩＧアーク溶接、ＴＩＧアー
ク溶接等が広く採用され、該各アーク溶接は例えば、溶
接部位の形状に合わせて形成された一対の押圧ブロック
からなる溶接用ワーク拘束治具（例、実開昭５８−９２
７６号公報等参照）等により上記溶接部位を挾持して行
なわれている。ところが、溶接部位は溶接金属及びトー
チにより加熱されて高温になるため、ワークに熱歪が生
じ、その手直しに多大の時間と労力を要することから、
溶接部位の熱を吸収して冷却することが必要とされてい
る。

そこで、上記溶接用ワーク拘束治具等において、上記各
押圧ブロックを熱良導体で構成したり、各押圧ブロック
内に冷却水通路を形成すること等により、溶接部位を冷
却するようにしたものが種々提案されている。ところ
が、上記溶接用ワーク拘束治具を用いて例えば、自動車
の組立工程におけるリャフェンダーとルーフパネルとを
アーク溶接する場合、加工歪や予め溶接部位の近傍をス
ポット溶接により仮接合する時に生じた熱歪等の変形が
溶接部位又はその近傍に生じていることがあり、各押圧
ブロックが溶接部位の近傍に充分に密着されないことが
ある。従って、溶接部位が溶接用ワーク拘束治具により
充分に冷却されず、ワークに熱歪が生じ、溶接した後に
修正を行う必要があり、多くの労力と時間を要するとい
う問題がある。

ところで、溶接用治具として、開先部が形成された溶接
部位の裏面側のビート外面を整えるために用いられ、上
記溶接部位の裏面に当接して設けられる片面溶接用裏当
材が知られている。該裏当材は上記裏面に密着して設け
られることが必要であることから、複数の分割裏当材を
粘着テープにより連結して長手方向に可撓性をもたせる
ことにより、各分割裏当材が上記裏面に密着して設けら
れるように構成されたものが提案されている（例、実開
昭６１−１２２０９３号公報、実開昭６１−１８２６９
１号公報等参照）。

そこで、上記溶接用ワーク拘束治具において、溶接部位
に対する密着性の改善を図るために、上記片面溶接用裏
当材における技術を適用することが考えられる。ところ
が、溶接用ワーク拘束治具については、外面が粘着テー
プにより覆われることになると、それだけ放熱効果が低
下して本来の冷却作用が損なわれると共に、粘着テープ
が溶接部位における熱により劣化し、かつ粘着力が低下
する等の問題がある。

（考案の目的）本考案は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、そ
の目的は冷却効果及び耐久性を損ねることなく溶接部位
との密着性を確保し、ワークを確実に拘束すると共に冷
却し得る溶接用ワーク拘束治具を提供することにある。

（考案の構成）本考案は、溶接時にワークの溶接部位近傍に配置され、
該溶接部位を挾持して拘束すると共に溶接時に発生する
上記溶接部位の熱を吸収して冷却する溶接用ワーク拘束
治具であって、両側面を貫通する断面矩形状の支持孔と
上方が開口した有底孔状の空気室とを有し、熱良導体か
らなる複数の分割押圧ブロックと、該各分割押圧ブロッ
クをその支持孔に遊嵌して互いに上下、前後及び左右に
変位可能に連結する押圧ブロック支持棒を有し、各分割
押圧ブロックをその接触面がワークの表面に当接するよ
うに支持する押圧ブロック支持手段と、該押圧ブロック
支持手段に支持されると共に、上記分割押圧ブロックと
対向する面を有し、該面がワークの溶接部位の裏面に当
接される裏当部材と、上記各分割押圧ブロックをワーク
の表面に押圧するように各分割押圧ブロックの空気室に
圧力空気を供給する圧力流体供給手段とを備えてなり、
該圧力流体供給手段は、押圧ブロック支持手段に固定さ
れた主空気管に複数の分岐空気管を固定連結し、各分岐
空気管を弾性体からなるＯリングを介して各分割押圧ブ
ロックの空気室に相対的に変位可能に連結し、各分岐空
気管から圧力空気を噴出するようになっている。

（実施例）本考案の実施例を図に基いて説明する。

第１〜３図は本考案の実施例の溶接用ワーク拘束治具を
使用状態において示す説明図である。図において、１は
乗用車のリャフェンダー２とルーフパネル３とを溶接部
位４においてスポット溶接により仮接合したワーク、５
はワーク１の第１のリブ、６は第２リブ、７は本実施例
の溶接用ワーク拘束治具（以下治具という）である。

治具７は、複数の分割押圧ブロック（以下ブロックとい
う）１０と、該ブロック１０を溶接部位４の近傍両側に
対応して支持する第１及び第２の押圧ブロック支持棒
（以下支持棒という）１５，１６と、該各支持棒１５，
１６を支持し、ワーク１の各リブ５，６上に載置される
第１及び第２の支持基板（以下基板という）１７，１８
と、溶接部位４の裏面に当接するように第１基板１７に
支持された裏当部材である裏当金具２１と、第２リブ６
の下面に当接するように第２基板１８に支持されたクラ
ンプ２４と、上記各ブロック１０をワーク１に押圧する
ように各ブロック１０に圧力空気を供給する主空気管２
６及び分岐空気管２７とを備え、図に示すように溶接部
位４に固定設置され、溶接部位４を確実に拘束すると共
に冷却するように構成されている。

各ブロック１０は、ワーク１に接触して迅速に吸熱し得
るように、熱伝導性の高い銅等の熱良導体で形成されて
いる。そして、下面がワーク１に接触する接触面１１
で、該接触面１１は密着性を良くするために研磨加工さ
れている。前面にはトーチ（図示せず）を案内するトー
チ案内面１２が形成されている。各ブロック１０には、
圧力空気が供給される上方が開口した有底孔状の空気が
形成され、また両側面を貫通して断面矩形状の支持孔が
形成されている。なお、各ブロックの接触面１１は、各
支持棒１５，１６に支持された際に全体として溶接部位
４の形状に相当するように、夫々の支持位置に応じて形
成されている。

各支持棒１５，１６には、夫々同数のブロック１０が支
持孔１４を挿入して支持されている。各支持棒１５，１
６は、長手方向の形状が溶接部位４の形状にほぼ相当
し、断面形状が第３図に示すようにブロックの支持孔１
４よりも幾分小さく形成され、かつブロック１０を支持
する部分が各ブロック１０の全体幅より幾分長く設定さ
れている。すなわち、支持孔１４と押圧ブロック支持棒
１５、１６とは、遊嵌状に係合している。従って、各支
持棒１５，１６に支持された各ブロック１０は、各接触
面１１により全体として溶接部位４の形状に相当するよ
うに支持され、又上下、前後及び左右のいずれの方向に
おいても僅かではあるが、独立して変位可能に支持され
ている。

また、各支持棒１５，１６は、第３図に示すように溶接
部位４の幅以上の間隔でブロック１０を支持するように
各基板１７，１８に支持されており、又各支持棒１５，
１６には各ブロックのトーチ案内面１２が互いに対向し
て支持されている。

各基板１７，１８の下面両側には、ワークの各リブ５，
６上に当接する支持脚１９，２０が形成され、各支持脚
１９，２０は、各支持棒１５，１６に支持されたブロッ
ク１０が各自重でワーク１を押圧し、かつ上下、前後及
び左右に移動し得るように、各支持棒１５，１６との位
置関係が設定されている。また、第１基板１７の下面中
央には、裏当金具２１が溶接部位４の裏面に当接し、上
記各支持脚１９，２０とによりワーク１を挾持するよう
にトグル機構２２により回転・固定可能に設けられてい
る。裏当金具２１は、長手方向の裏面形状が溶接部位４
の形状に相当して形成され、溶接部位４を冷却するよう
に冷却水供給管２３が組み込まれている。なお、裏当金
具２１は、横断面形状が溶接部位４の横断面形状に対応
して形成されていてもよい。第２基板の下面中央には、
クランプ２４が第２リブ６の下面に当接し、第２リブ６
を挾持するようにトグル機構２５により回転・固定可能
に設けられている。

各ブロックの空気室１３には、主空気管２６に固定連結
された分岐空気管２７が弾性体からなＯリング２８によ
り変位可能に連結されている。主空気管２６は、第２図
に示すように各長手部が上記空気室１３の直上に位置す
るように矩形状に配置され、各長手部の両端において各
支持棒１５，１６に固定連結されている。従って、図示
せざる圧力空気供給源から圧力空気が供給される際に
は、圧力空気が図３に矢印で示すように各分岐空気管２
７から各ブロックの空気室１３に噴出され、これにより
各ブロック１０が各分岐空気管２７に対して相対的に変
位し、ワーク１の表面に押圧されることになる。なお、
上記空気室１３と分岐空気管２７とは、各ブロック１０
が各分岐空気管２７に対して上下、前後及び左右のいず
れの方向においても変位可能に連結されていればよく、
例えば分岐空気管２７は先端にピストンが形成され、該
ピストンに弾性リングが係合されたものであってもよ
い。

本実施例は以上のように構成されており、その作用を使
用状態において以下に説明する。

乗用車のリャフェンダー２とルーフパネル３とからなる
ワーク１のアーク溶接は、ワーク１を溶接部位４の近傍
においてスポット溶接により仮接合し、該仮接合された
ワーク１に本実施例の治具７を固定設置し、しかる後、
溶接部位４に沿ってトーチを移動することによって行わ
れる。

すなわち、本実施例の治具７を、各支持棒１５，１６に
支持されたブロック１０が溶接部位４の近傍両側に位置
し、かつ裏当金具２１が溶接部位４の裏面下方に位置す
るように各支持脚１９，２０を各リブ５，６上に設置
し、しかる後、裏当金具２１をトグル機構２２によって
回転し、溶接部位４の下面に当接すると共に、クランプ
２４をトグル機構２５により回転し、第２リブ６の下面
に当接することによって固定設置する。その際、各ブロ
ック１０は、各支持棒１５，１６に変位可能に支持さ
れ、各自重によりワーク１の表面に当接しており、溶接
部位４の形状に応じて各ブロック１０の位置を微調整す
る。そして、圧力空気源からの圧力空気を主空気管２６
及び分岐空気管２７を介して各ブロックの空気室１３に
供給する。

各ブロックの空気室１３と分岐空気管２７とは、Ｏリン
グ２８を介して互いに変位可能に接続され、又分岐空気
管２７が主空気管２６を介して各支持棒１５，１６に固
定支持されているため、各ブロック１０はワーク１の表
面に押圧されることになる。従って、溶接部位４の近傍
に加工歪又はスポット溶接により生じた熱歪等の変形が
存在している場合であっても、上記変形の影響を受ける
ことなく、各ブロック１０はワーク１の表面に確実に密
着されることになる。

本実施例の治具７を以上のようにワーク１に固定設置し
た後、裏当金具２１に冷却水を供給しながら、トーチを
各ブロック１０のトーチ案内面１２で案内して溶接部位
４の溶接を行う。その際、溶接部位４は溶融金属及びト
ーチの熱により加熱されるが、裏当金具２１及び各ブロ
ック１０により冷却されることになる。特に、各ブロッ
ク１０は、圧力空気により押圧されてワーク１の表面に
確実に密着されているため、溶接部位４の熱は迅速かつ
確実に吸収されて冷却される。

なお、本実施例において、各ブロックには圧力空気以外
の圧力流体を供給するように構成されていてもよい。ま
た、圧力空気を噴射して各ブロックをワークに押圧する
ように構成されていてもよい。その際、圧力空気の供給
手段と各ブロックとは、一体的又は変位可能に接続され
ていてもよく、各ブロックは圧力空気によりワークに押
圧されると共に、冷却されることになる。

（考案の効果）本考案によれば、各分割押圧ブロックをその支持孔に押
圧ブロック支持棒を遊嵌して互いに上下、前後及び左右
に変位可能に連結し、各接触面がワークの表面に当接す
るように支持しており、いわゆるフローティング支持し
ている。これにより、各分割押圧ブロックをそれぞれ単
独にワークの溶接部位に沿った表面に追従して当接させ
ることができる。各分割押圧ブロックに上方が開口した
有底孔状の空気室を設け、この空気室に弾性体からなる
Ｏリングを介して分岐空気管を連結し、各分岐空気管か
ら圧力空気を噴出させるようになっていることから、各
分割押圧ブロックをそれぞれ単独で押圧しワークの表面
に追従して移動することができる。また、各分岐空気管
と各分割押圧ブロックとの相対的変位がＯリングによっ
て許容される。従って、裏当部材と協働して各分割押圧
ブロックをワークの溶接部位に沿った表面に密着させた
状態で確実に挾持することができる。

これにより、ワークの溶接部位に発生する熱を迅速かつ
確実に吸収して上記溶接部位を冷却し、ワークの熱歪の
発生を防止することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の正面図、第２図は同じく平面
図、第３図は第２図のIII−III線に沿った断面図であ
る。１……ワーク、４……溶接部位、７……溶接用ワーク拘
束治具、１０……分割押圧ブロック、１３……空気室、
１４……支持孔、１５，１６……第１，第２の押圧ブロ
ック支持棒、１７，１８……第１，第２の支持基板、２
１……裏当金具、２６……主空気管、２７……分岐空気
管、２８……Ｏリング。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】溶接時にワークの溶接部位近傍に配置さ
れ、該溶接部位を挾持して拘束すると共に溶接時に発生
する上記溶接部位の熱を吸収して冷却する溶接用ワーク
拘束治具において、両側面を貫通する断面矩形状の支持
孔と上方が開口した有底孔状の空気室とを有し、熱良導
体からなる複数の分割押圧ブロックと、該各分割押圧ブ
ロックをその支持孔に遊嵌して互に上下、前後及び左右
に変位可能に連結する押圧ブロック支持棒を有し、各分
割押圧ブロックをその接触がワークの表面に当接するよ
うに支持する押圧ブロック支持手段と、該押圧ブロック
支持手段に支持されると共に、上記分割押圧ブロックと
対向する面を有し、該面がワークの溶接部位の裏面に当
接される裏当部材と、上記各分割押圧ブロックをワーク
の表面に押圧するように各分割押圧ブロックの空気室に
圧力空気を供給する圧力流体供給手段とを備えてなり、
該圧力流体供給手段は、押圧ブロック支持手段に固定さ
れた主空気管に複数の分岐空気管を固定連結し、各分岐
空気管を弾性体からなるＯリングを介して各分割押圧ブ
ロックの空気室に相対的に変位可能に連結し、各分岐空
気管から圧力空気を噴出するようになっていることを特
徴とする溶接用ワーク拘束治具。