JPH0852567A - 溶接用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ろう付けに際し、被溶接物の芯合わせを正確
かつ容易にできるようにする。 【構成】 ベース21上に支柱22が立っている。この支柱
22にヘッド本体36を昇降可能に支持し、このヘッド本体
36にスライドヘッド41を昇降可能に支持する。このスラ
イドヘッド41の下側に、一方の被溶接物16を保持するコ
レットチャック46が設ける。ベース21上には、他方の被
溶接物17を保持するスクロールチャック11を置く。ベー
ス21と支柱22とは、間に球体を介在させ、４本のボルト
33により締め付ける。これにより、ベース21に対して支
柱22の角度を調節できる。支柱22とチャック46との間に
は、上下に伸縮自在の熱遮断板51を設ける。 【効果】 この角度調節により、両被溶接物を平行にで
きる。熱遮断板51により、溶接時の熱で支柱22がひずむ
のを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ろう付けなどの溶接に
際し被溶接物を位置決めして保持するための溶接用治具
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、超硬ドリルをそのホルダーにろ
う付けするような場合、あるいは、プレスの金型部品で
あるコアロッドをそのホルダーにろう付けするような場
合、被溶接物である超硬ドリルあるいはコアロッドおよ
びホルダーを位置合わせして保持する溶接用治具とし
て、従来は、図５に示すように、手動式の卓上ボール盤
を用いていた。このボール盤は、ベース１上の後部に支
柱２を垂直に立てて固定してある。そして、支柱２に
は、水平なテーブル３が昇降可能に支持してある。この
テーブル３は、ハンドル４を回すことによりラックピニ
オン機構５を介して昇降するものである。また、前記支
柱２の上部にはヘッド６が設けられており、このヘッド
６の下側には、前記テーブル３と対向して位置するコレ
ットチャック７が設けられている。このコレットチャッ
ク７は、ハンドル８を回すことにより主軸とともに昇降
可能である。

【０００３】また、11は前記テーブル３上に置かれる３
つ爪スクロールチャックで、このスクロールチャック
は、３つのジョー12を有しており、これらジョー12をピ
ニオン13により径方向に移動させられるものである。

【０００４】そして、ろう付けに際しては、ボール盤の
コレットチャック７に被溶接物である超硬ドリル16を鉛
直に保持するとともに、テーブル３上に置いたスクロー
ルチャック11に被溶接物であるホルダー17を鉛直に保持
する。そして、テーブル３上でスクロールチャック11を
水平に動かして、超硬ドリル16とホルダー17とを芯合わ
せした上で、すなわち、これら超硬ドリル16とホルダー
17とを同軸的に位置させた上で、このホルダー17にフラ
ックスを塗布するとともに、超硬ドリル16とホルダー17
とを突き合わせ、手で保持したバーナー18により、銀ろ
うを加熱して溶融させ、超硬ドリル16とホルダー17とを
接合する。

【０００５】なお、テーブル３の高さ調節は、被溶接物
の寸法に応じたおよその調節のために予め行うものであ
り、最終的な超硬ドリル16とホルダー17との高さ調節
は、コレットチャック７の高さ調節による。

【０００６】しかし、前記従来の溶接用治具では、ベー
ス１に対して支柱２が固定しているため、基本的に一対
の被溶接物同士の角度調節を行うことは困難である。そ
して、ラックピニオン機構５の磨耗などに起因して、テ
ーブル３自体が十分な平行度を有していないこともあ
り、被溶接物同士が正確に芯合わせされていない状態に
なりやすい。また、ろう付け時の熱により支柱２などが
変形を生じることも、精度低下を招く。

【０００７】そのため、このようなテーブル３の平行
度、ろう付け作業の難易度などによって、ろう付け後に
研削などの後加工を適宜行うことが必要になっていた。
すなわち、ろう付けに際して生じる芯ずれ、曲り、直角
度不良などを後加工により修正することが必要になり、
そのために、被溶接物に相当量の取り代を付加しておく
ことも必要になっていた。

【０００８】また、ろう付け作業自体が難しいものとな
り、作業者に熟練度も要求され、ろう付けの成功率が60
〜70％程度になっていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、ろう付
けなどに用いられる従来の溶接用治具は、特に被溶接物
同志の芯合わせを正確に行いにくく、そのため、品質不
良を生じやすく、後加工が必要になるなどの問題があっ
た。また、ろう付け時の熱による精度低下も問題になっ
ていた。

【００１０】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、特に被溶接物同志の芯合わせを正確かつ
容易にでき、容易かつ正確にろう付けなどの溶接を行う
ことができる溶接用治具を提供することを第１の目的と
する。また、前記芯合わせのための構造を簡単で確実な
ものとすることを第２の目的とする。さらに、溶接時の
熱による精度低下を防ぐことを第３の目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の溶接用
治具は、前記第１の目的を達成するために、ベースと、
このベース上に立設された支柱と、この支柱に昇降可能
に支持されたチャックと、前記ベースに対するチャック
の角度を調整する角度調節手段とを備えたものである。

【００１２】請求項２の発明の溶接用治具は、請求項１
の発明の溶接用治具において、前記支柱にヘッド本体を
昇降可能に支持し、このヘッド本体に前記チャックを昇
降可能に支持したものである。

【００１３】請求項３の発明の溶接用治具は、請求項１
又は２の発明の溶接用治具において、前記第２の目的を
達成するために、前記角度調節手段は、前記ベースと支
柱との対向面の一方に設けられた凸球面部と、他方に設
けられ前記凸球面部が摺動自在に嵌合した凹球面部と、
これら球面部を囲んで設けられ前記支柱をベースに締結
する３つ以上のねじとを有するものである。

【００１４】請求項４の発明の溶接用治具は、請求項１
から３のいずれか１項の発明の溶接用治具において、前
記第３の目的をも達成するために、前記支柱とチャック
との間に、上下方向に伸縮自在の熱遮断板を設けたもの
である。

【００１５】

【作用】請求項１の発明では、ベース上に一方の被溶接
物を保持し、チャックに他方の被溶接物を保持して、位
置合わせした上で、両被溶接物を溶接するが、その際、
例えばベース上で一方の被溶接物を動かすことにより水
平な方向の位置合わせを行い、また、チャックを昇降さ
せることにより両被溶接物の上下の位置合わせを行い、
さらに、角度調節手段によりベースに対するチャックの
角度を調整して、両被溶接物同士の角度を調節する。

【００１６】さらに、請求項２の発明では、支柱に対し
てヘッド本体を昇降させることにより、被溶接物の高さ
に応じたおよその高さ調節を行い、一方、ヘッド本体に
対してチャックを昇降させることにより、最終的な被溶
接物の高さ調節を行う。

【００１７】また、請求項３の発明では、前記角度調節
に際して、ベースと支柱との間の球面部を囲む複数のね
じをそれぞれ適当に回して進退させることにより、凸球
面部と凹球面部とを互いに摺動させて、ベースに対する
支柱の角度を調節する。ベースと支柱との接触は凸球面
部と凹球面部とでなされるから、任意の角度で、ねじを
締め付けることにより、ベースに支柱を強固に固定でき
る。

【００１８】また、請求項４の発明では、支柱とチャッ
クとの間の熱遮断板により、溶接時の熱が特に支柱に伝
わるのを防ぎ、この支柱が熱により変形するのを防ぐ。
チャックの高さは、被溶接物によって変わるが、それに
応じて、熱遮断板を上下に伸縮させ、支柱とチャックと
の間を確実に遮断する。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の溶接用治具の一実施例につい
て、図１から図４を参照しながら説明する。21は水平な
ベースで、このベース21上の後側には支柱22がほぼ垂直
に立設されているが、これらベース21と支柱22との間に
は、ベース21に対する支柱22の角度を調節可能とする角
度調節手段26が設けられている。この角度調節手段26
は、図２に示すように、ベース21と支柱22との対向面に
それぞれ形成された凹球面部27，28に凸球面部をなす球
体29が摺動自在に嵌合してある。また、支柱22の下端部
に一体に形成されたフランジ部30には、凹球面部27，28
を囲む計４つの通孔31が形成されている。一方、前記ベ
ース21には、前記各通孔31とそれぞれ重なる計４つのね
じ孔32が形成されている。そして、各通孔31にそれぞれ
挿通されたねじとしての６角穴付きボルト33が前記ねじ
孔32にそれぞれねじ込まれて、支柱22がベース21に締結
されていている。

【００２０】また、前記支柱22の上側にはヘッド本体36
が昇降可能に支持されている。このヘッド本体36は、ハ
ンドル37を回すことによりラックピニオン機構38を介し
て昇降するものであり、また、ストッパーねじ39により
支柱22に強固に固定できるようになっている。さらに、
前記ベース21に対向するヘッド本体36の先端側にはスラ
イドヘッド41が昇降可能に支持されている。このスライ
ドヘッド41は、ハンドル42を回すことによりラックピニ
オン機構43を介して昇降するものであり、また、ストッ
パーねじ44によりヘッド本体36に強固に固定できるよう
になっている。そして、前記スライドヘッド41の下側に
コレットチャック46が水平回転可能に設けられている。

【００２１】さらに、前記ベース21上には、支柱22とコ
レットチャック46との間に熱遮断板51が設けられてい
る。この熱遮断板51は、複数の断熱板材52を互いに上下
摺動自在にかつ任意の位置で保持可能に組み合わせたも
ので、一番下側の断熱板材52がベース21に固定される。
こうして、熱遮断板51は、上下方向に伸縮自在となって
いる。

【００２２】11は前記ベース21上に置かれる３つ爪スク
ロールチャックで、このスクロールチャック11は、先に
説明した図５に示すスクロールチャック11と同様のもの
である。このスクロールチャック11は、被溶接物が超硬
ドリル16およびそのホルダー17である場合に用いるもの
であるが、被溶接物がねじ式超硬コアロッド56およびそ
の鍔付きホルダー57である場合には、図４に示すよう
な，平板状のねじ取り付けプレート58を用いる。このね
じ取り付けプレート58は、ホルダー17の下端部に形成さ
れたねじ部がねじ込まれる複数のねじ孔59を有してい
る。これらねじ孔59は、ホルダー17の種類の違いに対応
できるよう、径の異なるものが複数ある。なお、61は補
助テーブルである。

【００２３】さらに、18はろう付け用のバーナー、62は
被溶接物の測定用のてこ式ダイヤルゲージである。この
ダイヤルゲージ62は、複数の軸で角度および位置が調節
可能なスタンド63を介してベース21上に設置されるもの
である。

【００２４】つぎに、前記の構成について、その作用を
説明する。例えば、超硬ドリル16とそのホルダー17とを
ろう付けする場合には、図１に示すように、ベース21上
に置いたスクロールチャック11にホルダー17をほぼ鉛直
に保持し、スライドヘッド41のコレットチャック46に超
硬ドリル16をほぼ鉛直に保持する。また、コアロッド56
とそのホルダー57とをろう付けする場合には、図３に示
すように、コアロッド56はコレットチャック46に保持す
るが、ホルダー57は、そのねじ部をねじ取り付けプレー
ト58の適当なねじ孔59にねじ込んで保持し、このねじ取
り付けプレート58をベース21上に置く。この場合、必要
に応じて、補助テーブル61を介してねじ取り付けプレー
ト58をベース21上に置くなどしてもよい。また、ストッ
パーねじ39を緩め、ハンドル37を回して、支柱22に対し
ヘッド本体36を昇降させることにより、被溶接物の高さ
に応じたおよその高さ調節を行う。その後、ストッパー
ねじ39を締め付ける。この調節は、同じ被溶接物を続け
てろう付けする場合、最初にのみ行っておけばよい。ま
た、ヘッド本体36の昇降に伴い、熱遮断板51を上下に伸
縮させ、この熱遮断板51の上端がヘッド本体36の下面近
くに位置させる。

【００２５】以下、超硬ドリル16とそのホルダー17とを
ろう付けする場合について説明するが、コアロッド56と
そのホルダー57とをろう付けする場合も、手順は同様で
ある。まず、超硬ドリル16とホルダー17とを位置合わせ
する。この位置合わせは、１組毎に行う。このとき、図
３に示すように、ベース21上に設置したダイヤルゲージ
62により測定を行い、その結果に基づいて位置合わせを
する（図３には、コアロッド56およびそのホルダー57を
図示してある）。特に直角度出しは、ベース21に対する
支柱22およびこれに支持されたコレットチャック46の角
度を調節することにより行う。この調節は、支柱22のフ
ランジ部30にある４本のボルト33を回して適当に進退さ
せることによる。このとき凹球面部27，28に対して球体
29が互いに摺動するが、このようにベース21と支柱22と
の接触は凹球面部27，28と球体29とでなされるので、４
本のボルト33を締め付けることにより、任意の角度で、
ベース21に支柱22を強固に固定できる。こうして、ベー
ス21に対する支柱22の角度を調節することにより、超硬
ドリル16とホルダー17との相互の角度を調節し、これら
超硬ドリル16とホルダー17とを平行にする。また、ベー
ス21上でスクロールチャック11を手で滑り動かすことに
より、水平な方向の位置合わせを行い、超硬ドリル16と
ホルダー17とを同軸にする。さらに、コレットチャック
46を有するスライドヘッド41を昇降させることにより、
超硬ドリル16とホルダー17との上下の位置合わせをす
る。このとき、ストッパーねじ44を緩め、ハンドル42を
回して、ヘッド本体36に対しスライドヘッド41を昇降さ
せ、その後、ストッパーねじ44を締め付ける。

【００２６】このようにして、超硬ドリル16とホルダー
17とを位置合わせするとともに、ホルダー17ににフラッ
クスを塗布し、手で保持したバーナー18により、銀ろう
を加熱して溶融させ、超硬ドリル16とホルダー17とを接
合する。

【００２７】このろう付け時、バーナー18からの熱は、
熱遮断板51により遮断されて支柱22には伝わりにくい。
これにより、支柱22を熱から保護でき、この支柱22の熱
による変形、ひずみを防止できる。したがって、熱によ
る精度低下を防止できる。しかも、熱遮断板51は上下に
伸縮自在なので、被溶接物の高さによらず、支柱22側と
コレットチャック46側との遮断を確実にできる。

【００２８】前記実施例の構成によれば、特に、ベース
21に対して支柱22の角度を調節可能としたことにより、
被溶接物同士の芯合わせを正確かつ容易にでき、正確か
つ容易にろう付けができるようになる。そして、精度向
上により、ろう付け後の後加工が不要になる。本溶接用
治具の取り付け限界寸法は、例えば外径6.5mm 以下であ
るが、外径1.0mm 以下の小径の被溶接物の場合は、ろう
付け後の研削仕上げが不要となるため、市販品が使用可
能になる。これにより、加工経費を節約できる。また、
ろう付けに際し、熟練度に頼る度合が低くなり、ロー付
けに要する時間も短縮できる。こうして、品質の均一な
製品を安定して供給できるようになる。

【００２９】また、支柱22に対して昇降可能なヘッド本
体36に対して、さらにコレットチャック46を昇降可能と
したので、様々な高さの被溶接物に対応できるととも
に、高さ調節を能率よく行える。さらに、ベース21に対
する支柱22の角度調節手段26は、ベース21および支柱22
間に凹球面部27，28および球体29を介在させ、４本のボ
ルト33により支柱22をベース21に締結するものとしたの
で、角度調節のための構造が簡単で、しかも確実であ
る。

【００３０】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
角度調節手段のボルトの数は、４本に限らず、３本ある
いは５本以上としてもよい。また、前記実施例では、ベ
ース21および支柱22のそれぞれに形成した凹球面部27，
28間に球体29を嵌合したが、ベースおよび支柱の一方に
凸球面部を一体に形成し、これを他方に形成した凹球面
部に嵌合してもよい。また、角度調節機構を設ける位置
は、ベースと支柱との間に限るものではなく、ヘッド本
体に設けるなどしてもよい。また、ヘッド本体が昇降可
能ならば、このヘッド本体に対してさらにコレットチャ
ックを昇降可能とすることは、必ずしも必要ない。ま
た、被溶接物を保持するチャックは、コレットチャック
やスクロールチャックには限らない。さらに、本溶接用
治具は、ろう付け以外の溶接にも使用可能である。

【００３１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ベースと、こ
のベース上に立設された支柱と、この支柱に昇降可能に
支持されたチャックと、ベースに対するチャックの角度
を調整する角度調節手段とを備えた溶接用治具により、
特に被溶接物同志の芯合わせを正確かつ容易にでき、容
易かつ正確にろう付けなどの溶接を行うことができる。

【００３２】さらに、請求項２の発明によれば、支柱に
ヘッド本体を昇降可能に支持し、このヘッド本体にチャ
ックを昇降可能に支持したので、様々な高さの被溶接物
に対応できるとともに、高さ調節を能率よく行える。

【００３３】また、請求項３の発明によれば、角度調節
手段は、ベースと支柱との一方に設けられた凸球面部
と、他方に設けられた凹球面部とを摺動自在に嵌合さ
せ、これら球面部を囲んで、支柱をベースに締結する３
つ以上のねじを設けたので、角度調節のための構造が簡
単であり、しかも確実である。

【００３４】また、請求項４の発明によれば、支柱とチ
ャックとの間に、上下方向に伸縮自在の熱遮断板を設け
たので、被溶接物の高さによらず、溶接時の熱により特
に支柱が変形するのを防止でき、したがって、熱による
精度低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶接用治具の一実施例を示す全体の斜
視図であり、３つ爪スクロールチャックを用いたろう付
け時の状態を示している。

【図２】同上角度調節手段付近の断面図である。

【図３】同上全体の側面図であり、ねじ取り付けプレー
トを用いた測定時の状態を示している。

【図４】同上ねじ取り付けプレートの平面図である。

【図５】従来の溶接用治具の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

21 ベース 22 支柱 26 角度調節手段 27，28 凹球面部 29 球体（凸球面部） 33 ６角穴付きボルト（ねじ） 36 ヘッド本体 46 コレットチャック（チャック） 51 熱遮断板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースと、このベース上に立設された支
   柱と、この支柱に昇降可能に支持されたチャックと、前
   記ベースに対するチャックの角度を調整する角度調節手
   段とを備えたことを特徴とする溶接用治具。
2. 【請求項２】 前記支柱にヘッド本体を昇降可能に支持
   し、このヘッド本体に前記チャックを昇降可能に支持し
   たことを特徴とする請求項１記載の溶接用治具。
3. 【請求項３】 前記角度調節手段は、前記ベースと支柱
   との対向面の一方に設けられた凸球面部と、他方に設け
   られ前記凸球面部が摺動自在に嵌合した凹球面部と、こ
   れら球面部を囲んで設けられ前記支柱をベースに締結す
   る３つ以上のねじとを有することを特徴とする請求項１
   又は２記載の溶接用治具。
4. 【請求項４】 前記支柱とチャックとの間に、上下方向
   に伸縮自在の熱遮断板を設けたことを特徴とする請求項
   １から３のいずれか１項に記載の溶接用治具。