JPH11333593A

JPH11333593A - 溶接用治具

Info

Publication number: JPH11333593A
Application number: JP15993198A
Authority: JP
Inventors: Masamitsu Suzuki; 正光鈴木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-05-25
Filing date: 1998-05-25
Publication date: 1999-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】２つの板部材を裏板を介して溶接する際に、
板部材の開先の先端に十分な厚みで溶接材が盛られるよ
うにするための溶接用治具を提供すること。【解決手段】治具本体１が、溶接材に対して非接着性の
材質からなり、その一方の先端面６を一部切り欠いて、
先端面６よりも後方に形成した開先延長部４と、この開
先延長部４と上記先端面６との間をつないで起立した止
め壁５とを備え、先端に開先１５を形成した第１板部材
１４と、この開先１５の先端からその端部を突出させ、
第１板部材１４の裏面に固定した裏板９と、開先１５か
ら隙間を保って上記裏板９に重ねた第２板部材１１とに
より、上記裏板９を底面とする溝１８を形成し、この溝
１８に溶接材１７を流して、第１板部材と第２板部材と
を溶接する際に、上記溝の端部に上記治具本体１の開先
延長部４および止め壁５を当てて用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、２枚の板部材を
裏板を介して溶接するのに適した溶接用治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】建造物の柱や梁は、図５、図６に示すよ
うに、いわゆる太鼓といわれる部材の周囲にＨ形鋼１３
を溶接している。この太鼓１０は、短くした角パイプ１
２の両端口にフランジ１１、１１を溶接したものであ
る。ただし、このフランジ１１、１１を角パイプ１２に
溶接する方法は、この発明が解決しようとする課題では
ない。この発明が解決しようとする課題は、上記太鼓１
０にＨ形鋼１３を正確に溶接することである。そして、
従来は、太鼓１０にＨ形鋼１３を次のようにして溶接し
ていた。つまり、上記太鼓１０の一対のフランジ１１、
１１の延長上に、Ｈ形鋼１３の一対の水平板１４、１４
を溶接して、それらフランジ１１、１１および水平板１
４、１４を同一レベルに保つようにしている。

【０００３】上記のようにフランジ１１と水平板１４と
を同一レベルに保つために、それら両者１１と１４を、
図６に示すように、裏板９を介して溶接している。この
図６からも明らかなように、Ｈ形鋼１３の水平板１４の
先端には、開先１５を形成している。この開先１５は、
図６、図７に示すように先端１５ａから後方へ向かって
高くなる斜面からなる。また、Ｈ形鋼１３の中板１６に
は切り欠き１６ａを形成しているが、この切り欠き１６
ａは上記開先１５に対向させている。そして、この切り
欠き１６ａには、上記裏板９を挿入して、それを水平板
１４の裏側に固定している。

【０００４】上記のようにして水平板１４に固定した裏
板９は、その先端を開先１５の先端１５ａから突出さ
せ、そこに、太鼓１０のフランジ１１を載せるようにし
ている。なお、上記先端１５ａと、フランジ１１の先端
との間には隙間を保ち、これら開先１５、裏板９および
フランジ１１のそれぞれが相まって溝１８が形成される
ようにしている。そして、この溝１８の中に、溶接材１
７を流し込んで、上記フランジ１１と水平板１４とを溶
接している。なお、裏板９は、上記水平板１４およびフ
ランジ１１の裏面に溶接により、予め仮止めしておく。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記裏板９は、図７に
示すように、水平板１４よりも幅を広くしている。これ
は、開先１５の両端部１５ｂにおいても、十分な量の溶
接材１７を盛って、溶接部の強度を得られるようにする
ためである。しかし、実際には、図７のように裏板９の
中央に水平板１４を載せた状態で、その開先１５部分に
溶接材１７を載せても、その両端部１５ｂからは、溶融
した溶接材１７が流れてしまう。そのため、この端部１
５ｂに、溶接材１７を十分に盛ることが難しかった。も
し、この部分での溶接材１７が薄くなってしまうと、部
分的に強度が弱くなり、外力を加えた場合にはそこから
亀裂が発生してしまうこともある。

【０００６】そこで、端部１５ｂで、溶接材１７が流れ
て、溶接材１７が薄くなってしまった場合には、何回も
溶接し直さなければならない。そのために、作業効率が
著しく損なわれてしまう。また、溶接材１７の流れが発
生しないように、溶接材１７の温度を下げて流動性を低
くすることも考えられる。しかし、溶接材１７の温度を
低くしてその流動性を低くすれば、開先１５の全長に上
記溶接材１７をわたらせるのに時間がかかって、溶接の
作業性が落ちてしまう。このように、従来の方法では、
溶接の作業性が悪かった。そのうえ、何回も溶接を繰り
返した場合には、溶接部の仕上がりも汚くなってしま
う。

【０００７】この発明は、上記フランジ１１とＨ形鋼１
３の水平板１４のような２つの板部材を裏板を介して溶
接する際に、板部材の開先の端部に十分な厚みで溶接材
が盛られるようにするための溶接用治具を提供すること
を目的とする。このような溶接用治具を用いることによ
って、開先の全幅方向にわたって、均一かつ十分な強度
を得られるようにし、また、溶接の作業性を向上させ、
溶接部の仕上がりをきれいにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、治具本体
が、溶接材に対して非接着性の材質からなり、その一方
の先端面を一部切り欠いて、先端面よりも後方に形成し
た開先延長部と、この開先延長部と上記先端面との間を
つないで起立した止め壁とを備え、先端に開先を形成し
た第１板部材と、この開先の先端からその端部を突出さ
せ、第１板部材の裏面に固定した裏板と、上記開先から
隙間を保って上記裏板に重ねた第２板部材とにより、上
記裏板を底面とする溝を形成し、この溝に溶接材を流し
て、第１板部材と第２板部材とを溶接する際に、上記溝
の端部に上記治具本体の開先延長部および止め壁を当て
て用いることを特徴とする。第２の発明は、治具本体を
保持するとともに、治具本体を第１板部材に着脱自在に
固定する固定手段を設けた治具ホルダーを備えたことを
特徴とする。第３の発明は、治具本体がカーボン製であ
ることを特徴とする。第４の発明は、開先延長部が、第
１板部材の開先と同一の傾きの斜面を備えていることを
特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１〜図４に示すこの発明の実施
例は、カーボン製の治具本体１に、金属製のホルダー２
を備えた溶接用治具である。そしてこの溶接用治具を用
いて、図５に示す従来例と同様に、太鼓１０のフランジ
１１に、Ｈ形鋼１３の水平板１４を溶接するようにして
いる。そして、この実施例では、上記Ｈ形鋼１３の水平
板１４が、この発明の第１板部材で、フランジ１１が、
この発明の第２板部材である。治具本体１は、四角柱の
一方の先端面６を一部削って、斜面４ａからなる開先延
長部４と、止め壁５とを形成している。上記開先延長部
４の先端４ｂは、上記先端面６よりも距離ｄだけ後方に
位置させ、上記斜面４ａの傾きは、この溶接用治具を用
いて溶接するＨ形鋼１３の水平板１４の開先１５の傾斜
に一致させている。上記止め壁５は、上記開先延長部４
と上記先端面６との間をつないで、垂直に起立した平面
で、上記開先延長部４の先端４ｂに直交するように形成
されている。

【００１０】また、上記治具本体１には、ホルダー２を
取り付けている。このホルダー２は、金属板を断面コの
字状に成形したもので、底板２ａと上板２ｂとの間に、
治具本体１を挟み込むようにしている。そして、上板２
ｂには固定ビス７を取り付け、これを締めて、治具本体
１にホルダー２を固定している。さらに、このホルダー
２の上板２ｂには、治具本体１の側面３側に固定ビス８
を設けている。この固定ビス８が、この溶接用治具を第
１板部材である水平板１４に固定するための固定手段を
構成する。なお、図１には、片方の溶接用治具を示した
が、溶接時には、図２に示すように対称形の溶接用治具
を対にして用いる。

【００１１】次に、上記溶接用治具を用いて、従来例の
ようにＨ形鋼１３の水平板１４と太鼓１０のフランジ１
１とを溶接する方法を説明する。また、溶接部の断面
は、従来例の図６と同様である。まず、図２及び図６に
示すように、フランジ１１の端部に水平板１４の開先１
５を、間隔を保って対向させる。この状態で、裏板９を
仮止めし、フランジ１１の先端と、開先１５との間に、
裏板９を底面とする溝１８を形成する。

【００１２】次に、図２に示すように、一対の溶接用治
具のホルダー２に水平板１４を挟み込むようにしなが
ら、治具本体１の側面３を水平板１４の側面に沿わせ
る。側面３を水平板１４に沿わせるとともに、図３のよ
うに、治具本体１を裏板９の上に載せ、開先１５の先端
１５ａと、先端面６側の開先延長部４の先端４ｂとを一
致させる。このようにすると、斜面４ａと開先１５の傾
斜は同じなので、斜面４ａは、開先１５と同一面とな
る。開先１５が斜面４ａの分だけ延長されたようにな
る。

【００１３】なお、図３では、開先先端１５ａと治具本
体１との位置関係が解りやすいように、フランジ１１を
省略している。実際は、図４の２点鎖線で示すように、
フランジ１１も裏板９に載り、開先１５との間に溝１８
を形成する。この状態で、上記一対の治具本体１は、そ
の止め壁５で上記溝１８の両端を塞ぐようにしている。
また、このとき、ホルダー２の底板２ａが水平板１４の
底面に接触しているので、上板２ｂの固定ビス８（図１
参照）を締めると、この固定ビス８と底板２ａで水平板
１４を挟んで、溶接用治具を固定することができる。こ
のように溶接用治具を水平板１４に固定してから、上記
溝１８内に溶接材１７を流し込んで溶接する。

【００１４】上記のようにして溶接すると、上記溝１８
に流し込んだ溶接材１７は、開先１５の端部１５ｂの外
側に設置した溶接用治具の開先延長部４の斜面４ａ上に
まで盛られる。同時に、溝１８の両端で、治具本体１の
止め壁５によってせき止められる。そのため、上記開先
１５の両端部１５ｂまで十分な量の溶接材１７が盛られ
るとともに、この溶接材１７が、開先１５の両端部１５
ｂで流れてしまうことがない。したがって、この両端部
１５ｂで、溶接材１７が他の部分より薄くなってしまう
ようなことがない。このように開先１５の全幅方向にわ
たって、十分な溶接材１７が盛られるので、十分な溶接
強度が得られる。しかも、溶接材１７が、治具本体１に
よってせき止められるので、溶接材１７の温度を下げて
流動性を低くする必要もない。したがって、流動性が良
く作業性の良い適当な温度条件で、溶接することができ
る。さらに、上記治具本体１は、ホルダー２によって、
水平板１４に簡単に固定することができるので、溶接作
業中に治具本体１の位置がずれることもなく作業がやり
やすい。

【００１５】そして、溶接終了後には、固定ビス８を緩
めて、溶接用治具を水平板１４から取り外す。治具本体
１はカーボン製で、溶接材１７と接着しないので、ホル
ダー２に設けた固定ビス８を緩めるだけで、簡単に取り
外すことができる。また、取り外した溶接用治具には、
溶接材１７が付着していないので、そのまま繰り返し使
用できる。なお、治具本体１は、耐熱性があって、溶接
材１７に対して、非接着性で有れば、カーボンやセラミ
ックなどどんな材質でもかまわない。ただし、治具本体
１にカーボンを用いれば、開先延長部４や止め壁５の加
工が簡単なうえ、軽量なので、取り扱いやすいというメ
リットがある。また、治具本体１は、棒状なので、側面
３を水平板１４に沿わせれば、開先延長部４や止め壁５
の位置が決めやすい。そのうえ、全長を長くしておけ
ば、使用中に太鼓１０などにぶつかって、先端面６が削
れて減ってしまったり、開先延長部４などが欠けてしま
ったりしても、開先延長部４や止め壁５を形成し直して
使うことができるので経済的である。このように、治具
本体１を加工し直す際にも、カーボン製であれば、加工
がしやすい。

【００１６】一方、この溶接用治具は、上記ホルダー２
の底板２ａと固定ビス８の間に水平板１４を挟んで固定
し、治具本体１の先端面６側を裏板９に載せるようにし
ている。もし、水平板１４の裏側で、ホルダー２の底板
２ａと裏板９とがぶつかってしまうと、治具本体１の先
端が裏板９の上に載らなくなってしまう。そのため、図
１に示すように、治具本体１の開先延長部４の先端４ｂ
は、底板２ａの先端２ｃより突出して、水平板１４の裏
面に設けた裏板９が上記底板２ａにぶつからないように
なっていなければならない。そして、治具本体１の加工
を繰り返すと、治具本体１が短くなってしまうが、治具
本体１が短くなっても、ホルダー２を固定している固定
ビス７を緩めれば、治具本体１のホルダー２に対する相
対位置を変えることは簡単である。したがって、治具本
体１が短くなっても、開先延長部４の先端４ｂを底板２
ａの先端２ｃより前方に突出させて、裏板９が底板２ａ
にぶつからないようにすることができる。

【００１７】以上説明したように、この実施例の溶接用
治具を用いれば、フランジ１１や水平板１４のような２
枚の板部材を、裏板９を介して溶接する際の作業性が非
常に良くなる。そして、溶接された製品の溶接部は、溶
接材１７が十分に盛られているので、強度が維持でき
る。そのうえ、止め壁５でせき止められた両サイドの仕
上がりもきれいである。また、この実施例では、治具本
体１の開先延長部４の斜面４ａの傾斜を水平板１４の開
先１５の傾斜と等しくしたが、必ずしも等しくしなくて
も良い。上記開先延長部４に、開先１５と同じ様に溶接
材１７を盛ることができれば良い。ただし、開先延長部
４の斜面４ａの傾斜を開先１５の傾斜と等しくすれば、
端部１５ｂの外側でも、他の部分と全く同じように溶接
材１７が盛られることになる。そのため、仕上がりがよ
りきれいである。また、止め壁５も垂直に起立した平面
である必要はない。要するに、開先１５とフランジ１１
との間の溝１８に流し込んだ溶接材１７を確実にせき止
めることができれば良い。そこで、斜面４ａは、曲面で
あっても、垂直面であってもかまわない。ただし、開先
延長部４の先端４ｂを治具本体１の先端面６より、距離
ｄだけ後方に位置させ、その間に溶接材１７を溜めるよ
うにしなければならない。

【００１８】

【発明の効果】第１の発明によれば、第１、第２板部材
を裏板を介して溶接する際に、開先の両端においても、
溶接材が流れ出てしまうことがなく、溶接材を十分に盛
り上げることができるようになった。しかも、この発明
の溶接用治具を用いることにより、再現性良く、確実な
溶接ができるため、溶接の作業性が向上する。また、で
き上がった溶接製品は、強度が十分で、仕上がりも良
く、高品質である。建造物の柱や梁に用いても、十分に
通用するものである。さらに、治具本体は溶接材と接着
しないので、溶接後には、簡単に取り外すことができる
し、繰り返し使うことができて経済的である。第２の発
明によれば、溶接中に、治具本体を固定して、その位置
が狂わないようにできるので、さらに作業性が良い。第
３の発明によれば、溶接後の治具本体の取り外しが、容
易であるとともに、治具本体を軽量化できる。したがっ
て、より作業性が良い。さらに、治具本体の加工性が良
い。第４の発明によれば、開先の両脇まで、溶接材が均
一に盛られ、さらに、仕上がりがきれいになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この実施例の溶接用治具の斜視図である。

【図２】この実施例の溶接用治具を取り付けた状態の平
面図である。

【図３】この実施例の開先端部付近の部分拡大図であ
る。

【図４】この実施例の溶接材を載せた状態の開先端部付
近の部分拡大図である。

【図５】角パイプの柱にＨ形鋼の梁を結合した状態を示
す斜視図である。

【図６】従来例の溶接部の断面図である。

【図７】従来例の開先部分の斜視図である。

【符号の説明】

１治具本体２ホルダー４開先延長部５止め壁６先端面８固定ビス９裏板１１フランジ１４水平板１５開先１７溶接材１８溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】治具本体が、溶接材に対して非接着性の
材質からなり、その一方の先端面を一部切り欠いて、先
端面よりも後方に形成した開先延長部と、この開先延長
部と上記先端面との間をつないで起立した止め壁とを備
え、先端に開先を形成した第１板部材と、この開先の先
端からその端部を突出させ、第１板部材の裏面に固定し
た裏板と、上記開先から隙間を保って上記裏板に重ねた
第２板部材とにより、上記裏板を底面とする溝を形成
し、この溝に溶接材を流して、第１板部材と第２板部材
とを溶接する際に、上記溝の端部に上記治具本体の開先
延長部および止め壁を当てて用いることを特徴とする溶
接用治具。
【請求項２】治具本体を保持するとともに、治具本体
を第１板部材に着脱自在に固定する固定手段を設けた治
具ホルダーを備えたことを特徴とする請求項１に記載の
溶接用治具。
【請求項３】治具本体がカーボン製であることを特徴
とする請求項１または２に記載の溶接用治具。
【請求項４】開先延長部が、第１板部材の開先と同一
の傾きの斜面を備えていることを特徴とする請求項１〜
３のいずれか１に記載の溶接用治具。