JPS59185597A - 円筒状被溶接物の位置決め治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、本体に溶接されるべき円筒状被溶接物の位置
決め治具の改良に関する。

一般に、本体に円筒状被溶接物を溶接する場合としては
、例えば、第１図に示すように、フォークリフト等に用
いられる本体としてのアクスルセンタ１に円筒状被溶接
物としてのキングピンボス２を溶接するものが挙げられ
る。この場合、上記キングピンボス２は、一般にアクス
ルセン多１の両端上下部に夫々一対溶接され、このキン
グピンボス２にはキングピン３が嵌挿されると共に、こ
のキングピン３にはスピンドル４ｆ！：介して車輪５が
取付けられるようになっており、上記キングピンボス２
はキングピン３の軸受として働いている。このため、上
記アクスルセンタ１にキングピンボス２と溶接す不場合
には、キングピン３の軸心に所定位置に設定するために
予め位置決めされた上記アクスルセンタ１に対してキン
グピンボス２を位置決めしなければならなかった。

そこで、従来にあっては、第２図乃至第４図に示すよう
に、上述したキングピンボス２を位置決めするために位
置決め治具Ｊが用いられており、この位置決め治具Ｊば
、例えば、アクスルセンタ１の位置決め治具６に付設さ
れていた。

即ち、アクスルセンタ１の位置決め治具６は、ベースプ
レート７上の所望の個所にブロック８を設置したもので
、このブロック８上にアクスルセンタ１と載置してベー
スプレート７に対するアクスルセンタ１の位置決めをす
るようになっている。一方、上記キングピンボス２の位
置決め治具Ｊは、アクスルセンタ１の位置決６位置の両
端部位に対応して上記ベースプレート７に設けられてお
り、ベースプレート７に固着され水平な支持面９ａを備
えた支持台９と、この支持台９の雌ねじ部９ｂに螺合す
る雄ねじ部１０ａを有し且つ上記支持台９上に立設され
る位置決めシャヅ′ト１０とで構成されている。そして
、上記位置決めシャフト１０に上下一対のキングピンボ
ス２が嵌め込まれ、これによりキングピンボス２の軸心
が位置決めされる。この場合において、下側のキングピ
ンボス２はその下面が支持台９の支持面に当接すること
から上下方向に対して位置決めされ、上側のキングピン
ボス２は下側のキングピンボス２との間にカラー１１を
介在すせることにより上下方向に対して位置決めされる
のである。このように、アクスルセンタ１及びキングピ
ンボス２が位置決めされると、両者は図示外の溶接装置
により溶接（アーク溶接）されることになる。

このような従来の円筒状被溶接物の位置決め治具におい
ては、一本の位置決めシャフト１０に尉筒状被溶接物と
してのキングピンボス２に嵌−め込んでキングピンボス
２の軸心を位置決めする構造になっていたので、必然的
にキングピンボス２の内径と位置決めシャフト１０の外
径との間にクリアランスＣを確保し、しかもこのクリア
ランスＣを小さく設定しなければならなかった。ところ
が、キングピンボス２溶接時には、その溶接熱によりキ
ングピンボス２が歪変形してしまうことから、上記クリ
アランスＣを小さく設定し過ぎると、キングピンボス２
の熱歪部分が位置決めシャフト１００周壁に圧接されて
しまい、溶接後において位置決めシャフト１０からキン
グピンボス２を離脱できないという事態を生ずる。この
ため、上記クリアランスＣをある程度大きめに設定せざ
るに得ず、これに伴って、キングピンボス２が位置決め
シャフト１０に対してがたついてしまう部分、キングピ
ンボス２の軸心が位置決めシャフト１０の軸心からずれ
てしまい、キングピンボス２の位置決め精度が低いもの
になってしまう。

本発明は以上の観点に立って為されたものであって、そ
の目的とするところは、円筒状被溶接物の位置決め精度
を向上させ、しかも溶接時の熱歪に影響されることなく
、溶接後の円筒状被溶接物の取外しを可能とした円筒状
被溶接物の位置決め治具と提供することにある。

そして、本発明の要旨とするところは、支持台に立設さ
れる位置決めシャフトを、円筒状被溶接物の内径より小
さい外径を有するスリーブ状のアウタシャフトと、この
アウタシャフト内に嵌挿配置されアウタシャフトに対し
て軸方向に相対摺動するインナシャフトとて構成し、上
記円筒状被溶接物の配設位置に対応した上記アウタシャ
フトの周壁には、上記円筒状被溶接物の内壁面に向かい
且つ上記アウタシャフトの周壁外面から出没自在に芯出
し部材と設ける一方、この芯出し部材に対応したインナ
シャフトには芯出し部材と係合し且つ軸方向に径寸法が
変化するガイド部を設け、このガイド部と芯出し部材と
の相対的な軸方向の位置関係により芯出し部材を没入位
置及び上記円筒状被溶接物の芯出しをする突出位置に配
置するようにした円筒状被溶接物の位置決め治具にある
。

以下、添付図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な
説明する。

第５図乃至第７図に示す実施例においては、円筒状被溶
接物としてのキングピンボス２の位置決め治具Ｊが示さ
れており、この位置決め治具Ｊの基本的構成は、ベース
プレートγ上に固着される支持台９と、この支持台９に
立設される位置決めシャフト１０とから成る。

この実施例において、上記支持台９はベースプレート７
の孔部７ａに嵌着されており、その上面には水平な支持
面９ａが形成されると共に、その中央部にはベースプレ
ート７と直交する方向に貫通する軸受孔２０が開設され
ている。

また、上記位置決めシャフト１０は、第５図（ａ）。

（ｂ）に示すように、スリーブ状のアウタシャフト２１
とこのアウタシャフト２１内に嵌挿配置されるインナシ
ャフト２２とから成る。上記アウタシャフト２１ハ、キ
ングピンボス２及びカラー１１の内径より小さい外径と
もって形成されると共に、上記支持台９の軸受孔２０を
囲繞して当該支持台９と一体的に形成されている。一方
、上記インナシャフト２２は上記軸受孔２０の孔径に等
しい外径をもつ１て形成されると共に、インナシャフト
ηの軸方向長゛さは支持台９の下端からアウタシャフト
２１の上端までの寸法より長く設定されている。そして
、上記インナシャフトηの下部２２ａは、インナシャフ
ト２２が軸方向に摺動できるように上記軸受孔２０に摺
動自在に嵌合しており、インナシャフト２２の上端には
アウタシャフト２１の上端に当接する上側ストッパ２３
が取付けられると共に、インナシャフト２２の下端には
支持台９の下端に当接する下側ストッパ２４が取付けら
れ、上側ストッパム及び下側ストッパ２４によりインナ
シャフト２２の摺動範囲が規制されている。

尚、上記インナシャフト２２ハアウタシヤフト２１に対
して回シ止めされており、上記インナシャフトｎの上側
ストッパｎはインナシャフト２２を摺動動作させるハン
ドルとしての機能も兼用している。

更に、上記アウタシャ７・ト２１の周壁のうちキングピ
ンボス２の配設位置に対応した部位には、第６図（ａ）
　、　（ｂ）に示すように、例えば、所定角度間隔毎に
四つのボール収容孔すが軸方向に１列並んで設けられて
おり、各ボール収容孔３には芯出し部材としてのボール
２６が夫々収容されている。即ち、上記ボール収容孔３
は、第７図（ａ）。

（ｂ）に示すように、アウタシャフト２１の外壁面から
内壁面にかけて斜め下方に傾斜しており、このポール収
容孔乃のアウタシャフト２１内壁面側近傍にはアウタシ
ャフト２１０半径内方向へ向かうボール２６の移動と規
制するストッパ部３１が形成されている。そして、上記
ボール２６は、第６図（ａ）及び第７図（ａｔに示すよ
うに、常時ボール収容孔δ内に収容保持され、アウタシ
ャフト２１の外壁面に対して没入した位置に配置される
一方、アウタシャフト２１の半径外方向に向かって移動
し得るようになっている。

更にまた、上記インナシャフトｎのうちボール２６の配
設位置に対応した部位にはガイド部万が一体的に形成さ
れており、このガイド部２７は、インナシャフトｎの最
大外径部２７ａと、−この最大外径部２７ａから軸方向
下方に向かって順次縮径した縮径部２７ｂと？有してお
り、縮径部２７ｂ下端が最小外径部２７Ｇになっている
。そして、このガイド部２７には各ボール２６の内方端
が常時当接するようになっており、このガイド部２７の
最小外径部２７Ｃに各ボール２６の内方端が当接してい
るときには各ボール２６はボール収容孔２５内に収容さ
れた状態になっている。

従って、この実施例に係る位置決め治具によれば、キン
グピンボス２を位置決めシャフト１０にセットする場合
には、第５図（ａ）に示すように、下側ストッパ２４が
支持台９下端に当接する位置までインナシャフト２２を
上方に摺動させて、インナシャフト２２を上昇位置に設
定した後、位置決めシャフト１０にキングピンボス２及
びカラー１１を嵌め込むようにすればよい。このとき、
インナシャフト２２が上昇位置に設定されると、第５図
（ａ）、第６図（ａ）及び第７図（ａ）に示すように、
゛　ガイド部２７の最小外径部２７Ｃがポール２６位置
に達するようになっており、各ボール２６はアウタシャ
フト２１の外壁面から没入した位置に設定される。この
ため、アウタシャフト２１の外壁面には突起物が何ら存
在しないことになり、キングピンボス２及びカラー１１
はアウタシャフト２１の外壁面との間にクリアランスδ
ともってスムーズに嵌まり込むことになる。

この後、上記キングピンボス２と位置決めする場合には
、第５図［有］）に示すように、上側ストッパ２３がア
ウタシャフト２１の上端に当接する位置までインナシャ
フト２２に下方に摺動させて、インナシャフト２２を下
降位置に設定すればよい。

このとき、インナシャフト２２と共にガイド部Ｉが移動
し、インナシャフト２２が下降位置に設定されると、第
５図（ｂ）、第６図（ｂ）及び第７図（ｂ）に示すよう
に、ガイド部２７の最大外径部２７ａがポール２６位置
に達するようになっている。この間、各ボール２６は、
ガイド部２７の縮径部２７ｂ　Ｋ摺接しながら、半径外
方向に押し出されることになり、各ボール２６はアウタ
シャフト２１の外壁面から突出した位置に設定され、キ
ングピンボス２の内壁面に当接する。この状態において
、上記各ボール２６は、インナシャフト２２の軸心Ｏに
対して同心的に移動することから、上記キングピンボス
２は、各ボール２６に拘束されながら自己求心的に移動
し、キングピンボス２の軸心とインナシャフト２２の軸
心Ｏとか一致するという芯出し状態に設定される。

この状態において、予め位置決めされたアクスルセンタ
１と」−記キングピンボス２との位置関係が決定される
ことになり、図示外の溶接装置により両者の溶接か行な
われる。このとき、上記キングピンボス２は各ボール２
６により動きを拘束された状態にあるので、溶接熱によ
りキングピンボス２が歪変形したとしても、上記キング
ピンボス２の軸心が偏位するという事態はなく、キング
ピンボス２のアクスルセンタ１に対する位置は所定のも
のに保たれる。

この後、両者の溶接が完了すると、上記キングピンボス
２に位置決め治具Ｊから取外すことになるが、この場合
には、上記インナシャフト２２を第５図（ａ）に示す上
昇位置に再び設定した後、キングピンボス２及びカラー
１１ｆ！：アウタシャフト２１から抜くようにすればよ
い。このとき、インナシャフト２２と上昇位置に戻すと
、各ボール２６を突出位置に保持するガイド部２７が移
動することから、各ボール２６はボール収容孔δの傾斜
により突出位置から後退して没入位置へと戻ることにな
り、アウタシャツ）・２１の外壁面には突起物が何ら存
在しないことになる。このため、上記キングピンボス２
及びカラー１１はアウタシャフト２１の外壁面との間に
クリアランスδをもって容易に離脱することになる。こ
の場合、上記キングピンボス２は溶接熱により歪変形し
ているが、上記クリアランスδとある程度大きく設定し
ておけば、キングピンボス２のアウタシャフト２１から
の離脱には何ら影響しない。

また、この実施例においては、芯出し部材としてボール
２６が用いられており、アウタシャフト２１０ボール収
容孔すにボール２６ト単に嵌め込む構造になっているの
で、芯出しＷＳ拐のアウタシャフト２１への取付けが極
めて容易になるほか、ホ＝ル収容孔す内に収容されたボ
ール２６は、ボール収容孔すの傾斜とストッパ部３１と
により安定保持されているので、ボール２６が不必要に
抜は落ちるという懸念も全くない。

尚、上記実施例にあっては、アウタシャフト２１を固定
しインナシャフト２２を摺動させるようにしているが、
インナシャフト２２ト固定しアウタシャフト２１を摺動
させるようにしてもよい。

また、芯出し部材としてのボール２６の数、配置につい
ては、上記実施例で示したものに限定されるものではな
く、適宜設計変更して差支えないし、また、芯出し部材
として必ずしもボール２６を用いる必要はな（、例えば
、アウタシャフト２１の半径外方向に出没するロンドを
二級上設けるようにしてもよい。更に、上記実施例では
、ガイド部万は、インナシャフト２２の周面全体に形成
されているが、必ずしもこれに限定されるものではなく
、少くきも上記ボール２６に対応したインナシャフト２
２部分においてガイド部Ｉを部分的に形成するようにし
てもよい。この場合、ガイド部２７としてはインナシャ
フト２２の軸方向に径寸法が変化すればよいから、溝部
でもよいし、突部でもよい。更にまた、上記実施例では
、インナシャフトηにガイド部２１を一体的に形成して
いるが、インナシャフト２２に別体のガイド部材を取付
けてガイド部としても差支えない。

また、上記実施例では、円筒状被溶接物としてキングピ
ンボス２を例に挙げて説明しているが、その他の円筒状
被溶接物の位置決め治具について本発明を適用できるこ
とは勿論である。この場合において、一つの位置決め治
具で位置決めする円筒状被溶接物の数は実施例で示すよ
うに必ずしも二つである必要はなく、一つでもよいし、
三級上でもよい。

以上説明−してきたように、本発明に係る円筒状被溶接
物の位置決め治具によれば、支持台に立設される位置決
めシャフトと、円筒状被溶接物の内径より小さい外径を
有するスリーブ状ののアウタシャフトと、このアウタシ
ャフト内に嵌挿配置され゛γアウタャフトに対して軸方
向に相対摺動するインナシャフトとでＩＱ成シ、上記円
筒状被溶接物の配設位置に対応した上記アラ゛＼ タシャフトの周壁にはミ上記円筒状被溶接物の内壁面に
向かい且つ上記アウタシャフトの周壁外面から出没自在
に芯出し部材を設ける一方、この芯出し部材に対応した
インナシャフトに（は芯出し部材に係合し且つ軸方向に
径寸法が変化材？没入位置及び上記円筒状被溶接物の芯
出しをする突出位置に配置するようにしたので、上記芯
出し部材を突出位置に配置するときには、上記円筒状被
溶接物は芯出し状態に設定され、この芯出し状態は溶接
時の熱歪に影響されることなく維持されることになり、
その分、円筒状被溶接物の位置決め精度？向上すること
ができるばかりか、上記芯出し部材分設入位置に配置す
るときには、円筒状被溶接物と位置決めシャブトとの間
には充分なるクリアランスが確保されることになり、こ
れに伴って、溶接時の熱歪に影響されることなく、位置
決めシャフトから円筒状被溶接物を容易に離脱すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本体と円筒状被溶接物の一例と示す斜視図、第
２図は従来における本体及び円筒状被溶接物の位置決め
治具？示す正面図、第３図はその平面図、第４図は従来
における円筒状被溶接物の位置決め治具の詳細を示す要
部断面図、第５図（ａ）　、　（ｂ）は本発明に係る円
筒状被溶接物の位置決め治具の一実施例を示し、第５図
（ａ）は円筒状被溶接物セット時の状態、第５図（ｂ）
は円筒状被溶接物位置決め時の状態を夫々示す断面図、
第６図（ａ）及び（ｂ）は第５図（ａン中Ｖｌ−Ｖｌ線
断面図及び第５図（ｂ）中のそれに相当する断面図、第
７図（ａ）及び（１））は第５１１（ａ）中Ｖ１１部拡
大図及び第５図（ｂ）中のそれに相当する拡大図である
。 Ｊ・・・位置決め治具　　１・・・アクスルセンタ（本
体）２・・・キングピンボス（円筒状被溶接物）９・・
・支持台　　　　　　１０・・・位置決めシャフト２１
・・・アウタシャフト　　２２・・・インナシャフト２
５・・・ボール収容孔　　　２６・・・ボール（芯出し
部材）２７・・・ガイ　ド部 特許出ｐけ人　　　日産自動車株式会社　；、、：　’
、１１．．；代理人　弁理士　　　土　　橋　　　　皓
１：、、ｆ’：：：’　・２−１ 第２図 第４図 第５図 （０） 第５図 （ｂ） ≦４ 第６図 （０） ヘー　　　　　　　へ 第６図 （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 支持台上に立設された位置決めシャフトを有し、本体に
   溶接されるべき円筒状被溶接物を上記位置決めシャフト
   に嵌め込んで円筒状被溶接物の位置決めｋするようにし
   た円筒状被溶接物の位置決め治具において、上記位置決
   めシャフトと、上記円筒状被溶接物の内径より小さい外
   径と有するスリーブ状のアウタシャフトと、このアウタ
   シャフト内に嵌挿配置され７ウタシヤフトに対して軸方
   向に相対摺動するインナシャフトとで構成し、上記円筒
   状被溶接物の配設位置に対応した上記アウタシャフトの
   周壁には、上記円筒状被溶接物の内壁面に向かい且つ上
   記アウタシャフトの周壁外面から出没自在に芯出し部材
   と設ける一方、′この芯出し部材に対応したインナシャ
   フトには芯出し部材に係合し且つ軸方向に径寸法が変花
   するガイド部と設け、このガイド部と芯出し部材との相
   対的な軸方向の位置関係により芯出し部材を没入位置及
   び上記円筒状被溶接物の芯出しをする突出位置に配置す
   るようにしたことを特徴とする円筒状被溶接物の位置決
   め治具。