特開 2022-15870 溶接部品の製造方法および溶接システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022015870

(43)【公開日】2022-01-21

(54)【発明の名称】溶接部品の製造方法および溶接システム

(51)【国際特許分類】

   B23K 31/00 20060101AFI20220114BHJP

   B23K 37/04 20060101ALI20220114BHJP

   F16B 11/00 20060101ALI20220114BHJP

【ＦＩ】

B23K31/00 H

B23K37/04 H

F16B11/00 D

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020119005

(22)【出願日】2020-07-10

(71)【出願人】

【識別番号】000200367

【氏名又は名称】川田工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】稲田 正信

(72)【発明者】

【氏名】西川 正紀

【テーマコード（参考）】

3J023

【Ｆターム（参考）】

3J023EA02

3J023FA01

3J023GA02

(57)【要約】

【課題】隅肉溶接などの溶接時における溶接熱による薄鋼板の意図しない変形をより確実に抑制可能な溶接部品の製造方法および溶接システムを提供する。
【解決手段】第１の板材２の第１の表面２ａ上に第２の板材４が溶接される。溶接する工程においては、第１の板材２の第２の表面２ｂに冷却媒体１４ａが供給される。冷却媒体１４ａは、第１の板材２の第２の表面２ｂ側に配置された導水管１４から噴射される。溶接による加熱がなされる間において、第２の表面２ｂの、第１の表面２ａと第２の板材４とが溶接されるべき部分と平面的に重なる領域に噴射された冷却媒体１４ａが供給される。溶接する工程は、第１の板材２の第１の表面２ａ上に載置され第１の表面２ａに対して下方への力を印加可能な拘束部材１８により、第１の板材２の第１の表面２ａ上に下方への力が加えられた状態でなされる。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の板材および第２の板材を準備する工程と、
前記第１の板材の第１の表面上に前記第２の板材を溶接する工程とを備え、
前記溶接する工程においては、前記第１の板材の前記第１の表面と反対側の第２の表面に冷却媒体が供給され、
前記冷却媒体は、前記第１の板材の前記第２の表面側に配置された導水管から噴射され、
前記溶接による加熱がなされる間において、前記第２の表面の、前記第１の表面と前記第２の板材とが溶接されるべき部分と平面的に重なる領域に噴射された冷却媒体が供給され、
前記溶接する工程は、前記第１の板材の前記第１の表面上に載置され前記第１の表面に対して下方への力を印加可能な拘束部材により、前記第１の板材の前記第１の表面上に下方への力が加えられた状態でなされる、溶接部品の製造方法。

【請求項2】

前記導水管は平面視における第１の方向に沿うように延びており、
前記冷却媒体は、前記導水管にて前記第１の方向に沿って間隔を隔てて複数形成された噴射部のそれぞれから前記第２の表面上に供給される、請求項１に記載の溶接部品の製造方法。

【請求項3】

前記溶接する工程において前記第１の表面上に加えられる前記下方への力は、前記第１の板材と、前記第１の板材上に設置された端部拘束材とが万力で挟み込まれることにより印加される、請求項１または２に記載の溶接部品の製造方法。

【請求項4】

第１の板材の第１の表面上に第２の板材を溶接する溶接システムであって、
前記第１の板材を設置するための受け材と、
前記受け材に設置された前記第１の板材の、前記第２の板材が溶接される前記第１の表面と反対側の第２の表面に冷却媒体を供給可能な導水管と、
前記導水管の真下から前記導水管の周囲にまで拡がり、前記導水管から噴射される前記冷却媒体を排水するための第１の樋部材とを備え、
前記導水管は平面視における第１の方向に沿うように延びており、
前記導水管から前記冷却媒体が噴射される噴射部は、前記導水管における前記第１の方向に沿って間隔を隔てて複数配置され、
前記第１の板材の前記第１の表面上に載置され前記第１の表面に対して下方への力を印加可能な拘束部材をさらに備える、溶接システム。

【請求項5】

前記第１の樋部材の前記第１の方向についての一方の端部および他方の端部と平面視にて連続する位置に、前記第１の方向に交差する第２の方向に沿うように延びる第２の樋部材をさらに備える、請求項４に記載の溶接システム。

【請求項6】

前記受け材は前記第１の方向に沿うように延びており、
前記導水管は、前記第１の樋部材と平面的に重なる領域において、前記受け材を挟むように１対配置されている、請求項５に記載の溶接システム。

【請求項7】

前記拘束部材は、前記第１の板材の前記第１の表面上に載置可能な端部拘束材と、前記第１の板材とを挟み込むことが可能な万力である、請求項４～６のいずれか１項に記載の溶接システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、溶接部品の製造方法および溶接システムに関する。

【背景技術】

【0002】

たとえば矩形の薄鋼板の上側の表面上に、これに交差するように、他の鋼板をいわゆる隅肉溶接し、溶接部品を形成する技術が従来から知られている。当該他の鋼板により、薄鋼板が変形しにくいよう補強される。このような技術は、たとえば船舶製造、船舶修理業および船体ブロック製造業に用いられる。その他にもこのような技術は、たとえば鉄骨製造業、建設用金属製品製造業および製缶板金業にも用いられる。

【0003】

薄鋼板に他の鋼板を隅肉溶接する際には、その溶接熱による薄鋼板の意図しない変形が低減されることが好ましい。そのために、溶接時には薄鋼板の上側の表面上の溶接部を加熱しつつ、薄鋼板の下側の表面上が冷媒などで冷却される。このような技術は、たとえば特開２００１－１３８０８７号公報（特許文献１）にて提案されている。特開２００１－１３８０８７号公報においては、薄鋼板の上に防撓材としての他の鋼板を隅肉溶接する際に、薄鋼板の下に配置された冷媒噴出ノズルを移動させながら、噴出される冷却水が薄鋼板の下側の表面に供給される。これにより薄鋼板が冷却される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１－１３８０８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特開２００１－１３８０８７号公報の開示技術によれば、薄鋼板上には複数の防撓材が順次溶接される。すなわち加熱に用いる溶接トーチと、冷媒噴出ノズルとがともに移動しながら、薄鋼板の加熱と冷却との双方がなされる。この場合、溶接トーチにより加熱された領域と平面的に重なる領域は、その加熱された直後に冷媒により冷却されるよう、冷媒噴出ノズルの位置が調整される。このため溶接トーチと冷媒噴出ノズルとの平面視での位置がほぼ同調することが望ましい。しかしながらそのように両者の位置を同調させることは困難である。ある領域における加熱と冷却とのタイミングに大きなずれが生じると、冷却による薄鋼板の変形を抑制する効果が得られなくなるおそれがある。

【0006】

本開示は上記の課題に鑑みなされたものである。その目的は、隅肉溶接などの溶接時における溶接熱による薄鋼板の意図しない変形をより確実に抑制可能な溶接部品の製造方法および溶接システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に従った溶接部品の製造方法においては、第１の板材および第２の板材が準備される。第１の板材の第１の表面上に第２の板材が溶接される。溶接する工程においては、第１の板材の第１の表面と反対側の第２の表面に冷却媒体が供給される。冷却媒体は、第１の板材の第２の表面側に配置された導水管から噴射される。溶接による加熱がなされる間において、第２の表面の、第１の表面と第２の板材とが溶接されるべき部分と平面的に重なる領域に噴射された冷却媒体が供給される。溶接する工程は、第１の板材の第１の表面上に載置され第１の表面に対して下方への力を印加可能な拘束部材により、第１の板材の第１の表面上に下方への力が加えられた状態でなされる。

【0008】

本開示に従った溶接システムは、第１の板材の第１の表面上に第２の板材を溶接する溶接システムである。当該溶接システムは、受け材と、導水管と、第１の樋部材とを備える。受け材は第１の板材を設置する。導水管は受け材に設置された第１の板材の第２の板材が溶接される第１の表面と反対側の第２の表面に冷却媒体を供給可能である。第１の樋部材は導水管の真下から導水管の周囲にまで拡がり、導水管から噴射される冷却媒体を排水する。導水管は平面視における第１の方向に沿うように延びている。導水管から冷却媒体が噴射される噴射部は、導水管における第１の方向に沿って間隔を隔てて複数配置される。第１の板材の第１の表面上に載置され第１の表面に対して下方への力を印加可能な拘束部材をさらに備える。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、隅肉溶接などの溶接時における溶接熱による薄鋼板の意図しない変形をより確実に抑制可能な溶接部品の製造方法および溶接システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態１に係る溶接システムの構成を示す概略斜視図である。

【図2】実施の形態１に係る溶接システムの構成を示す概略平面図である。

【図3】図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。

【図4】図２中の点線で囲まれた領域ＩＶの概略拡大平面図である。

【図5】図２中の点線で囲まれた領域Ｖの概略拡大平面図である。

【図6】図３中の点線で囲まれた領域ＶＩに溶接対象物が搭載された状態における拘束部材の動作を示す概略拡大断面図である。

【図7】実施の形態１の溶接システムを用いた溶接部品の製造工程を示す概略斜視図である。

【図8】図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う部分の、製造工程における態様を示す概略断面図である。

【図9】実施の形態１の製造工程における図８中のＩＸ－ＩＸ線に沿う部分の概略断面図である。

【図10】実施の形態２の溶接システムを用いた溶接部品の製造工程を示す概略斜視図である。

【図11】実施の形態２の製造工程における図８中のＩＸ－ＩＸ線に沿う部分の概略断面図である。

【図12】実施の形態３に係る溶接システムの構成を示す概略平面図である。

【図13】図１２中のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。

【図14】図１２中の点線で囲まれた領域ＸＩＶの概略拡大平面図である。

【図15】図１４中のＸＶ－ＸＶ線に沿う部分の概略断面図である。

【図16】図１２中の点線で囲まれた領域ＸＶＩの概略拡大平面図である。

【図17】図１６中のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。

【図18】図１２中の点線で囲まれた領域ＸＶＩＩＩの概略拡大平面図である。

【図19】図１８中のＸＩＸ－ＸＩＸ線に沿う部分の第１例の概略断面図である。

【図20】図１８中のＸＩＸ－ＸＩＸ線に沿う部分の第２例の概略断面図である。

【図21】実施の形態４における図９に相当する部分の第１例の概略断面図である。

【図22】実施の形態４における図９に相当する部分の第２例の概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しながら、本実施の形態について説明する。なお説明の便宜上、各図にはＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向が導入されている。

【0012】

（実施の形態１）
まず図１～図６を用いて、本実施の形態に係る溶接システムの構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る溶接システムの構成を示す概略斜視図である。図２は、実施の形態１に係る溶接システムの構成を示す概略平面図である。図３は、図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。図４は、図２中の点線で囲まれた領域ＩＶの概略拡大平面図である。図５は、図２中の点線で囲まれた領域Ｖの概略拡大平面図である。図６は、図３中の点線で囲まれた領域ＶＩに溶接対象物が搭載された状態における拘束部材の動作を示す概略拡大断面図である。図１～図６を参照して、本実施の形態の溶接システム１００は、たとえば第１の板材の互いに対向する１対の主表面のうちの一方であるＺ方向の上側（以下、単に上側）の第１の表面上に、第２の板材を溶接するための設備である。溶接システム１００でなされるのはたとえば隅肉溶接であるがこれに限られず、他の溶接方法がなされてもよい。ここで第１の板材は、たとえば互いに対向する１対の主表面が矩形状であり、たとえば１０ｍｍ以下の厚みを有する薄い鋼板である。また第２の板材は、第１の板材と同様に、たとえば互いに対向する１対の主表面が矩形状の薄い鋼板である。ただし第１の板材および第２の板材の材料および寸法はこれに限られない。

【0013】

溶接システム１００は、架台１０と、受け材１２と、導水管１４と、第１の樋部材１６と、第２の樋部材１６ａと、拘束部材１８とを主に備えている。架台１０は、溶接システム１００を構成する各部材を支持するための部材である。図２に示すように、架台１０はたとえばＹ方向に沿って延びており、Ｘ方向に間隔をあけて複数並んでいる。図３に示すように、架台１０はたとえばその延びる方向に交差する断面図がＨ字形状を有することが好ましい。すなわち架台１０は図３の断面図において、高さ方向に延びる部分と、その高さ方向の最上部および最下部のそれぞれに接続された１対の水平方向に延びる部分とを有する。

【0014】

受け材１２は、架台１０の上側に設置されている。ただしＺ方向について架台１０と受け材１２との間には後述する第１の樋部材１６などの他の部材を挟み、当該他の部材の上に受け材１２が載置されていてもよい。受け材１２は、溶接時に第１の板材を設置するための部材である。すなわち溶接時には受け材１２の最上面に接触するようにその上に第１の板材が載置される。第１の板材の上に第２の板材が溶接される。図２に示すように、受け材１２はたとえば第１の方向としてのＸ方向に沿って延びており、Ｙ方向に間隔をあけて複数並んでいる。受け材１２はたとえばその矩形の主表面がＺ方向に延びるように、つまりＸＹ平面に対してほぼ垂直に立つように配置されることが好ましい。以上より受け材１２はＸ方向に長く（帯状に）延び、Ｙ方向についての厚みを有する矩形の平板形状であることが好ましい。

【0015】

導水管１４は、平面視において複数の受け材１２のそれぞれのＹ方向に隣接するように、受け材１２を挟むように１対ずつ配置される管状の部材である。したがって導水管はＸ方向に沿うように延びている。導水管１４は一般公知のビニル製である。導水管１４はＺ方向について受け材１２と同じ位置に配置されることが好ましい。しかし導水管１４はＺ方向について受け材１２と異なる位置に配置されてもよい。いずれにせよ導水管１４は、受け材１２に設置された第１の板材のＺ方向の下側（以下、単に下側）に配置され、第１の板材の下側の表面に冷却媒体であるたとえば冷却水１４ａを供給可能である。具体的には、図４に示すように、導水管１４のＸ方向の一方の端部には給水部２２が繋がれている。個々の給水部２２は、受け材１２を挟む１対の導水管１４のそれぞれの内部に冷却水１４ａを供給できる。給水部２２から導水管１４内に冷却水１４ａが、図中矢印１４ａ_inのように供給される。この冷却水１４ａは導水管１４内を図２の右側から左側へ流れつつ、導水管１４に設けられた孔部としての噴射部１４ｂから導水管１４の外部に噴出される。この噴出された冷却水１４ａが第１の板材の下側の表面に供給される。導水管１４から冷却水１４ａが噴射される噴射部１４ｂは、導水管１４におけるＸ方向に沿ってある間隔を隔てて複数配置されている。この間隔は図２のように各場所においてほぼ等しくてもよいが、場所ごとに当該間隔が異なっていてもよい。なお冷却媒体は冷却水１４ａに限られない。たとえば冷却媒体としては、上記の導水管１４とは異なる他の部材により第１の板材の下側の表面に供給可能な冷風が用いられてもよい。

【0016】

第１の樋部材１６は、受け材１２、導水管１４と同様にＸ方向に沿って延びている。第１の樋部材１６は、複数の架台１０と交差（たとえば直交）することにより、複数の架台１０の最上面上にそれらを跨ぐように載置されている。第１の樋部材１６はＸ方向に沿って延びており、Ｙ方向に間隔をあけて複数並んでいる。第１の樋部材１６は、Ｚ方向の最下部の矩形状の底面部と、それに直交するようＺ方向に延びる１対の側面部とを有している。第１の樋部材１６は、底面部と側面部とに囲まれる部分に、複数の受け材１２のうちの１つ、およびそれを挟むように隣接する１対の導水管１４が（少なくとも部分的に）収納されるように配置される。したがって第１の樋部材１６は、底面部が導水管１４の真下から導水管１４の周囲にまで拡がっている。言い換えれば、受け材１２を挟む１対の導水管１４は、第１の樋部材１６と平面的に重なる領域に配置されている。架台１０と受け材１２との間には少なくとも第１の樋部材１６の底面部が配置される。第１の樋部材１６の底面部と側面部とに囲まれる部分には、導水管１４の噴射部１４ｂから噴射される冷却水１４ａが貯められる。

【0017】

第２の樋部材１６ａは、第１の樋部材１６と平面視にて交差（たとえば直交）するように、すなわち第２の方向としてのＹ方向に沿うように延びている。第２の樋部材１６ａは第１の樋部材１６と同様に、底面部と側面部とを有する形状である。第２の樋部材１６ａは、第１の樋部材１６のＸ方向についての一方の端部および他方の端部のそれぞれと平面視にて連続する位置に１つずつ配置されている。すなわち図４に示すように、Ｘ方向に延びる第１の樋部材１６の右側の一方の端部が、Ｙ方向に延びる第２の樋部材１６ａの左側の縁部とほぼ重なっている。また第２の樋部材１６ａは第１の樋部材１６よりも下側に配置されている。このため第１の樋部材１６内に溜まった冷却水１４ａは図中矢印１４ａ_outのように、第１の樋部材１６の端部から第２の樋部材１６ａ内に流動できる。このようにして、第１の樋部材１６は、導水管１４から噴射される冷却水１４ａを第２の樋部材１６ａへ排水する。

【0018】

同様に、図５に示すように、Ｘ方向に延びる第１の樋部材１６の右側の一方の端部が、Ｙ方向に延びる第２の樋部材１６ａの左側の縁部とほぼ重なっている。これにより、第１の樋部材１６内に溜まった冷却水１４ａは図中矢印１４ａ_outのように、第１の樋部材１６の端部から第２の樋部材１６ａ内に流動できる。なお第１の樋部材１６の一方の端部および他方の端部は、第２の樋部材１６ａの幅方向（左右方向）の中央部およびその近くに重なるように配置されてもよい。この場合も第１の樋部材１６内の冷却水１４ａを第２の樋部材１６ａ内に流動させることができる。なお導水管１４の最下流の端部には、たとえばビニル製の導水管栓２４が設けられている。導水管栓２４により導水管１４の端部がブロックされている。

【0019】

図２の溶接システム１００は、溶接作業の際には、特に複数の受け材１２が並ぶ領域、およびその外周の部分を上から覆うように、第１の板材が載置される。すなわち第１の板材は、その主表面が図２の溶接システム１００のほぼ全体を覆う大きさを有する薄い板材である。図２の溶接システム１００の拘束部材１８は、この載置された第１の板材の第１の表面上に載置され第１の表面に対して下方への力を印加可能である。

【0020】

具体的には、図６に示すように、本実施の形態の拘束部材１８は、押圧材１８ａと、回転中心１８ｂと、押圧面１８ｃとを有している。なお図６においては受け材１２上に設置された第１の板材２と、その上側の表面に載置される平板形状の鋼板部材である端部拘束材１９とが、押圧材１８ａの一部である押圧面１８ｃにより下方に押圧される。これにより第１の板材２は溶接システム１００に固定される。また図６には第１の板材２上に後述の第２の板材４が図示されている。図２に示すように、拘束部材１８の押圧材１８ａは、溶接システム１００のＸ方向の一方および他方の端部に、Ｙ方向に間隔をあけて複数配置される。また押圧材１８ａは、溶接システム１００のＹ方向の一方および他方の端部に、Ｘ方向に間隔をあけて複数配置される。たとえば押圧材１８ａは、Ｚ方向に延びる部分と、そのＺ方向の比較的上方に、Ｙ（Ｘ）方向に沿って延びる部分とを有している。つまり押圧材１８ａはＺ方向の上方において下方に比べてＹ（Ｘ）方向の幅が大きくなっている。この幅が大きくなった部分の最下面が押圧面１８ｃとして、端部拘束材１９などに下向きの押圧力を加える。ただし図６は押圧材１８ａを模式的に示しており、押圧材１８ａの形状は図６に示すものに限られない。

【0021】

回転中心１８ｂは、押圧材１８ａが回転中心１８ｂを中心として図６（Ａ），（Ｂ）のように回転可能なヒンジ状の任意の構成とすることができる。たとえば回転中心１８ｂは溶接システム１００の図２でのＹ（Ｘ）方向端部をＸ（Ｙ）方向に延びる円柱形状のいわゆる丸鋼であってもよい。たとえば押圧材１８ａには貫通孔が形成されており、その貫通孔を回転中心１８ｂが貫通することにより、押圧材１８ａは回転中心１８ｂを中心に回転可能である。

【0022】

押圧材１８ａは、図６（Ａ）においては実際に対象物に接触しこれに力を加える押圧面１８ｃが対象物である端部拘束材１９に接触しておらず、下方に傾いた状態である。図６（Ａ）では押圧材１８ａは、受け材１２上に載置された部材から離れている。しかし図６（Ａ）の状態にある押圧材１８ａが、回転中心１８ｂを中心に図中矢印Ｒの方向に回転される。これにより図６（Ｂ）のように押圧材１８ａが、第１の板材２上に設置された端部拘束材１９に接触しながら、第１の板材２および端部拘束材１９に下向きの圧力を印加する。このようにして第１の板材２は溶接システム１００に固定される。

【0023】

次に、図７～図９、および必要に応じて適宜図１～図６を用いて、本実施の形態の上記溶接システム１００を用いた溶接部品の製造方法について説明する。

【0024】

図７は、実施の形態１の溶接システムを用いた溶接部品の製造工程を示す概略斜視図である。図８は、図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う部分の、製造工程における態様を示す概略断面図である。図９は、図８中のＩＸ－ＩＸ線に沿う部分の概略断面図である。

【0025】

図７～図９を参照して、まず第１の板材２および第２の板材４が準備される。図９に示すように、溶接システム１００のほぼ全面を覆う大きさの第１の板材２の上側の表面を第１の表面２ａとし、これと反対側の下側の表面を第２の表面２ｂとする。図７および図８に示すように、第２の板材４は、たとえば図２の溶接システム１００および第１の板材２のＸ方向の長さにほぼ等しい長さを有する、矩形であり帯状の補強部材、防撓材である。図９における第２の板材４の右側の表面を第３の表面４ａとし、これと反対側の左側の表面を第４の表面４ｂとする。

【0026】

第１の板材２および第２の板材４が、溶接システム１００に設置される。具体的には、図７に示すように、溶接システム１００の複数の受け材１２を跨ぐように、かつ受け材１２の最上面が第２の表面２ｂに接触するように、単一の大きな第１の板材２が載置される。また図９に示すように、第２の板材４は、第１の板材２の第１の表面２ａ上に、その主表面である第３の表面４ａおよび第４の表面４ｂが第１の表面２ａにほぼ垂直になるように配置される。このとき図７に示すように、第２の板材４は第１の表面２ａ上に複数、Ｙ方向に間隔をあけて配置されることが好ましい。すなわち複数の第２の板材４のそれぞれは、たとえばＸ方向に延びる複数の受け材１２のそれぞれの真上に、おおよそ受け材１２と重なるように配置されることが好ましい。これにより複数の帯状の第２の板材４が、Ｙ方向についてほぼ等しい間隔で複数、互いにほぼ平行となるように配置される。

【0027】

次に、第１の板材２の第１の表面２ａ上に第２の板材４が溶接される。具体的には、図９に示すように、たとえば第１の板材２の端部に、端部拘束材１９が載置される。端部拘束材１９はたとえば矩形の小さい主表面を有する薄い鋼板である。図６（Ｂ）のように拘束部材１８の押圧材１８ａが、端部拘束材１９と接触しこれに下向きの圧力を加えることが可能となるよう、回転中心１８ｂを中心として回転される。このようにして第１の板材２のＸ（Ｙ）方向の端部には拘束部材１８による下向きの拘束力が加えられる。すなわち溶接工程（たとえば上記の隅肉溶接工程）は、上記のように第１の板材２の第１の表面２ａ上に載置され第１の表面２ａに対して下方への力を印加可能な拘束部材１８により、第１の板材２の第１の表面２ａ上に下方への力が加えられた状態でなされる。

【0028】

このように拘束力が加えられた状態で、第１の板材２の第１の表面２ａと反対側の第２の表面２ｂに冷却水１４ａが供給される。具体的には、導水管１４内には給水部２２から冷却水１４ａが供給され、導水管１４内を冷却水１４ａが流れる。導水管１４にはＸ方向に沿って間隔を隔てて複数の噴射部１４ｂが形成されている。この複数の噴射部１４ｂのそれぞれから噴射される冷却水１４ａが、これが対向する第１の板材２の第２の表面２ｂ上に供給される。以上のように冷却水１４ａは、第１の板材２の第２の表面２ｂ側（下側）に配置された導水管１４から噴射される。

【0029】

このように第２の表面２ｂ上に冷却水１４ａが供給された状態を保ちながら、第１の表面２ａ上への第２の板材４の溶接がなされる。ここでの溶接工程は一般公知のたとえば溶接トーチによりなされる。すなわち溶接トーチをＸ方向に移動させながら、Ｘ方向に帯状に延びる第２の板材４を順次加熱しつつ第１の板材２と溶接させる。これにより図９に示す溶接部６が、第１の板材２と第２の板材４との境界部に形成される。このようにして第１の板材２の第１の表面２ａ上に第２の板材４が溶接（たとえば隅肉溶接）される。

【0030】

なお溶接部６の真下に確実に冷却水１４ａを噴射する観点から、図９の噴射部１４ｂは、真上よりもやや（たとえば５°以上１０°以下程度）受け材１２側を向く角度を有するように形成されることが好ましい。

【0031】

また図９に示すように、導水管１４は、第１の樋部材１６の底面部と側面部とに囲まれる部分において、導水管固定材２０の上に載置されることが好ましい。なお受け材１２も導水管固定材２０の上に載置されてもよい。

【0032】

上記の溶接工程においては、第１の板材２の一部分が溶接トーチにより加熱される。この加熱される領域が、たとえば１つの第１の板材２の延びるＸ方向に沿って移動する。１つの第１の板材２の加熱溶接が終われば、たとえばそれに隣接する他の第１の板材２が同様の手順で加熱溶接される。当該溶接による加熱がなされる間において、第１の板材２の第２の表面２ｂの、第１の表面２ａと第２の板材４とが溶接されるべき部分（図９の溶接部６が形成されるべき部分）と平面的に重なる領域に、噴射された冷却水１４ａが供給される。ここでは溶接による加熱がなされる時間のすべてにおいて冷却水１４ａが供給されることが好ましい。ただし少なくとも溶接による加熱がなされる時間の８０％以上の時間において、より好ましくは９０％以上の時間において、冷却水１４ａが供給されることが好ましい。また上記の冷却水１４ａが供給される間は、複数の噴射部１４ｂのすべてから冷却水１４ａが出ることが好ましい。ただし少なくとも全体の８０％以上、好ましくは９０％以上から冷却水１４ａが供給されることが好ましい。つまり最終的に溶接部６となるべき領域の真下の領域の少なくとも大部分が、いずれかの領域にて加熱溶接がなされている時間の少なくとも大部分においては冷却水１４ａの噴射を受けている状態である。以上により、隅肉溶接の処理がなされる。なお導水管１４から噴射される冷却水１４ａは、Ｘ方向について隣り合う１対の噴射部１４ｂの間隔に当たる距離程度は、Ｘ方向に飛散することが好ましい。これにより、Ｘ方向に隣り合う１対の噴射部１４ｂの間の領域についても、そのほぼすべてが冷却水１４ａの噴射を受けることにより冷却される。そうすればＸ方向についての溶接部６が形成されるべき部分の全体が、どこかの領域での加熱がなされている間じゅうはほぼ常時、冷却水１４ａの噴射を受けている。

【0033】

溶接すべきすべての領域について隅肉溶接などの処理が終わった後、溶接部６に隣接する領域が冷却されたことが確認される。その後、給水部２２からの冷却水１４ａの供給が止められる。そして、第１の板材２から拘束部材１８が外される。受け材１２の上から、第１の板材２と第２の板材４との溶接部品が撤去される。

【0034】

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。

【0035】

本実施の形態に係る溶接部品の製造方法においては、第１の板材２および第２の板材４が準備される。第１の板材２の第１の表面２ａ上に第２の板材４が溶接される。上記溶接する工程においては、第１の板材２の第１の表面２ａと反対側の第２の表面２ｂに冷却媒体としての冷却水１４ａが供給される。冷却水１４ａは、第１の板材２の第２の表面２ｂ側に配置された導水管１４から噴射される。溶接による加熱がなされる間において、第２の表面２ｂの、第１の表面１ａと第２の板材４とが溶接されるべき部分と平面的に重なる領域に噴射された冷却水１４ａが供給される。上記溶接する工程は、第１の板材２の第１の表面２ａ上に載置され第１の表面２ａに対して下方への力を印加可能な拘束部材１８により、第１の板材２の第１の表面２ａ上に下方への力が加えられた状態でなされる。

【0036】

上記製造方法による溶接部品は、防撓材として溶接された第２の板材４により、撓みなどの意図しない変形が抑制され、強度が高められる。しかし仮に溶接時に第１の板材２を冷却しなければ、溶接時に第１の板材２に加わる熱量が多いために、溶接後の溶接部品における第１の板材２が意図せず反るなどの変形を起こすことがある。そこで上記製造方法による溶接がなされれば、冷却水１４ａにより、溶接熱に起因する第１の板材２の意図しない変形が抑制できる。さらに本方法によれば、溶接によるいずれかの領域の加熱がなされる時間の少なくとも大部分において、第２の表面２ｂの、第１の表面２ａと第２の板材４とが溶接されるべき領域の少なくとも大部分が一様に冷却される。このため、たとえば加熱用の溶接トーチと冷却水の噴出ノズルとがともに移動しながら加熱と冷却とがなされる場合のような、両者のタイミングの同調が不要となる。溶接トーチの移動速度がどのように変化されても、また溶接トーチがどの領域を加熱していても、そのことが溶接されるべき部分の冷却のされ方に与える影響が少なくなる。このため加熱と冷却とのタイミングのずれに起因する意図しない第１の板材２の変形を抑制できる。

【0037】

また溶接する工程は、第１の板材２には拘束部材１８による下方への力が加えられた状態でなされる。このため溶接熱による第１の板材２の意図しない変形を抑制できる。拘束部材１８による力の印加と導水管１４からの冷却水１４ａの噴射とが併用されることにより、第１の板材２の変形を抑制する効果がいっそう高められる。

【0038】

上記溶接部品の製造方法において、導水管１４は平面視における第１の方向であるＸ方向に沿うように延びており、冷却水１４ａは、導水管１４にてＸ方向に沿って間隔を隔てて複数形成された噴射部１４ｂのそれぞれから第２の表面２ｂ上に供給されてもよい。Ｘ方向について隣り合う１対の噴射部１４ｂの間隔に当たる距離だけＸ方向に飛散できるよう噴射部１４ｂの間隔が調整される。これにより、導水管１４から噴射される冷却水１４ａは、溶接されるべき部分のＸ方向に沿う少なくともいずれかの領域を加熱工程を行なっている時間中のほぼ常時、一様に第１の板材２を冷却することができる。したがって、第１の板材２の変形を抑制する効果が高められる。

【0039】

本実施の形態に係る溶接システム１００は、第１の板材２の第１の表面２ａ上に第２の板材４を溶接する。当該溶接システム１００は、受け材１２と、導水管１４と、第１の樋部材１６とを備える。受け材１２は第１の板材２を設置する。導水管１４は、受け材１２に設置された第１の板材２の、第２の板材４が溶接される第１の表面２ａと反対側の第２の表面２ｂに冷却媒体としての冷却水１４ａが供給可能である。第１の樋部材１６は導水管１４の真下から導水管１４の周囲にまで拡がり、導水管１４から噴射される冷却水１４ａを排水する。導水管１４は平面視における第１の方向であるＸ方向に沿うように延びている。導水管１４から冷却水１４ａが噴射される噴射部１４ｂは、導水管１４におけるＸ方向に沿って間隔を隔てて複数配置される。第１の板材２の第１の表面２ａ上に載置され第１の表面２ａに対して下方への力を印加可能な拘束部材１８をさらに備える。

【0040】

導水管１４からの冷却水１４ａにより、溶接熱に起因する第１の板材２の意図しない変形が抑制できる。第１の樋部材１６が導水管１４の真下から導水管１４の周囲にまで拡がり、導水管１４から噴射される冷却水１４ａを排水可能である。これにより導水管１４から噴射される冷却水１４ａの無秩序な飛散を防止できる。

【0041】

また冷却水１４ａを噴射する噴射部１４ｂがＸ方向に沿って間隔を隔てて複数配置されるため、溶接によるいずれかの領域の加熱がなされる時間の少なくとも大部分において、第２の表面２ｂの、第１の表面２ａと第２の板材４とが溶接されるべき領域の少なくとも大部分が一様に冷却される。したがって加熱されている場所および時間の変化が溶接されるべき部分の冷却のされ方に与える影響が少なくなる。このため加熱と冷却とのタイミングのずれに起因する意図しない第１の板材２の変形を抑制できる。さらに拘束部材１８による力の印加と導水管１４からの冷却水１４ａの噴射とが併用されることにより、第１の板材２の変形を抑制する効果がいっそう高められる。

【0042】

上記の溶接システム１００において、第１の樋部材１６のＸ方向についての一方の端部および他方の端部と平面視にて連続する位置に、Ｘ方向に交差する第２の方向としてのＹ方向に沿うように延びる第２の樋部材１６ａをさらに備えてもよい。これにより、導水管１４から第１の樋部材１６内に収納された冷却水１４ａを、図４および図５のように第２の樋部材１６ａからスムーズに排水させることができる。

【0043】

上記の溶接システム１００において、受け材１２はＸ方向に沿うように延びており、導水管１４は、第１の樋部材１６と平面的に重なる領域において、受け材１２を挟むように１対配置されていてもよい。これにより、導水管１４から第１の板材２に向けて噴射される冷却水１４ａが、受け材１２の真上の第２の板材４が溶接されるべき部分の真下に供給され、冷却効率が高められる。溶接システム１００に用いられる受け材１２、導水管１４、第１の樋部材１６はすべてＸ方向に沿って延び、複数配置される。これらのＹ方向についての間隔を調整することにより、たとえばＹ方向の寸法が異なる様々なサイズの第１の板材２に第２の板材４を溶接できる。

【0044】

また図１などにおける複数並ぶ受け材１２のそれぞれは、主表面が矩形状であり、Ｚ方向の寸法は等しい。つまり複数の受け材１２のそれぞれの最上面は直線状に延び、そのＺ方向の位置はほぼ等しい。これにより平坦な第１の板材２の上に第２の板材４を安定に溶接できる。しかし溶接システム１００においては、複数の受け材１２のそれぞれは領域ごとにＺ方向の寸法が変化してもよく、たとえばその最上面が曲線状であってもよい。たとえば溶接システム１００の平面視での中央部における受け材１２をＺ方向の最上部が低くなるように寸法を小さくし、そこから平面視での外側に向けて漸次Ｚ方向の最上部が高くなるように受け材１２の寸法を大きくしてもよい。このようにすれば、その受け材１２の上に接するように載置された第１の板材２は、溶接後に、受け材１２の高さに追随するように、中央部が最も低い位置にあり、外側が高い位置にある、船舶の本体のようないわゆる下に凸の曲面状となるよう加工することができる。

【0045】

（実施の形態２）
図１０は、実施の形態２の溶接システムを用いた溶接部品の製造工程を示す概略斜視図である。図１１は、実施の形態２の製造工程における図８中のＩＸ－ＩＸ線に沿う部分の概略断面図である。図１０および図１１を参照して、本実施の形態の溶接システム１００およびそれを用いた溶接部品の製造方法は、基本的に実施の形態１と同様である。このため実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態１と同様の特徴についてはその説明を繰り返さない。ただし本実施の形態においては拘束部材１８の構成について、実施の形態１と異なっている。

【0046】

具体的には、本実施の形態では、拘束部材１８として、図７～図９に示す押圧材１８ａなどの部材の代わりに、万力すなわちシャコ万力１８ｄが用いられる。シャコ万力１８ｄは、第１の板材２の第１の表面２ａ上に載置可能な端部拘束材１９と、その真下の第１の板材２とを、それらの上下から挟み込むことが可能な構成を有している。図１１に示すように、たとえば複数の第１の樋部材１６のうちＹ方向の一方の最も端部にある第１の樋部材１６の外側に隣接する固定部材２１と、その上に配置される第１の板材２および端部拘束材１９とを上下から挟むようにシャコ万力１８ｄが設置されてもよい。なお固定部材２１と第１の板材２との間にはＺ方向に隙間が存在してもよい。これによりシャコ万力１８ｄは、実施の形態１と同様に、第１の板材２の第１の表面２ａ、および端部拘束材１９に下向きの圧力を印加する。したがって、本実施の形態の溶接部品の製造方法においては、溶接する工程において第１の表面２ａ上に加えられる下方への力は、第１の板材２と、第１の板材２上に設置された端部拘束材１９とがシャコ万力１８ｄで挟み込まれることにより印加される。このように拘束部材１８としてシャコ万力１８ｄを用いることにより、実施の形態１の押圧材１８ａを用いる場合に比べて、設備がシンプルなものとなる。

【0047】

（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１に示す溶接システム１００と大筋で同様であるが、実施の形態１の溶接システム１００をより具体化させたものである。図１２は、実施の形態３に係る溶接システムの構成を示す概略平面図である。図１３は、図１２中のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。図１２～図１３を参照して、本実施の形態の溶接システム１００は、実施の形態１の溶接システム１００と大筋で同様の構成を有するため、実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付し、機能等が同様である限りその説明を繰り返さない。また本実施の形態においても実施の形態１と同様に、溶接システム１００の第１の樋部材１６に収納される受け材１２の上には第１の板材２が載置され、これにほぼ垂直に交差するように第２の板材４が配置される。このため図１２以降の各図においては第１の板材２および第２の板材４を点線で示す場合がある。なお本実施の形態の溶接システム１００は、ハンドル部材３０が設けられている。

【0048】

図１４は、図１２中の点線で囲まれた領域ＸＩＶの概略拡大平面図である。図１５は、図１４中のＸＶ－ＸＶ線に沿う部分の概略断面図である。図１６は、図１２中の点線で囲まれた領域ＸＶＩの概略拡大平面図である。図１７は、図１６中のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。

【0049】

図１４～図１７を参照して、本実施の形態においては、実施の形態１の拘束部材１８として、拘束部材２８が設けられている。拘束部材２８は、ヒンジボルト２８ａと、ヒンジボルト丸鋼２８ｂとを有している。ヒンジボルト２８ａは、頭部に貫通孔が設けられ、頭部以外のまっすぐ延びる部分には雄ねじが形成されている。ヒンジボルト２８ａの雄ねじが形成されるまっすぐ延びる部分の外周にはバネ２８ｃが巻かれるように設けられている。ヒンジボルト２８ａは、たとえば図１７に示すように、貫通孔のある頭部がＺ方向の下側に、雄ねじが形成された部分がＺ方向の上側となるように配置されている。ヒンジボルト２８ａはおよそ実施の形態１の押圧材１８ａが置き替えられたものであり、Ｘ方向に間隔をあけて複数設置されている。ヒンジボルト２８ａの貫通孔にはヒンジボルト丸鋼２８ｂが貫通されている。ヒンジボルト丸鋼２８ｂは、溶接システム１００のＹ方向の一方および他方の端部に１本ずつ配置されている。ヒンジボルト丸鋼２８ｂはおよそ実施の形態１の回転中心１８ｂが置き替えられたものである。この１本のヒンジボルト丸鋼２８ｂは、たとえば最もＸ方向左側の架台１０から最もＸ方向右側の架台１０まで跨ぐようにＸ方向に長く延びていてもよい。

【0050】

端部拘束材２９は実施の形態１の端部拘束材１９に相当し、第１の板材２上に乗るように設置される。端部拘束材１９はバネ２８ｃにより下方に移動しないように拘束され、第１の板材２の第１の表面２ａ上に下方への力を加えることができる。端部拘束材２９には、１対の矩形の主表面を貫通する貫通孔が形成されている。その貫通孔をヒンジボルト２８ａの雄ねじ部が貫通する（バネ２８ｃは貫通しない）。ヒンジボルト２８ａの端部拘束材２９の貫通孔を貫通する部分よりも上側にナット２８ｎが配置される。当該ナット２８ｎに形成された雌ねじとヒンジボルト２８ａの雄ねじとが嵌合する。このナット２８ｎにより、端部拘束材２９は上方に移動しないよう拘束されている。雄ねじが形成されまっすぐ上下に延びる部材と、バネ２８ｃと、ナット２８ｎとにより、ヒンジボルト２８ａが構成されている。ナット２８ｎとバネ２８ｃとにより端部拘束材２９は上下から挟み込まれる。端部拘束材２９は、Ｘ方向に間隔をあけて複数配置されている。

【0051】

バネ２８ｃとナット２８ｎとの上下方向の位置を調整することにより、端部拘束材２９の上下方向の位置を調整可能である。受け材１２のＺ方向の最上部の高さは、受け材１２のＸ方向およびＹ方向の位置に応じて異なる場合がある。このような場合において、各受け材１２の上に取り付けられる端部拘束材２９のＺ方向の高さを調整できることは実益がある。

【0052】

ハンドル部材３０は、ハンドル３０ａと、ハンドル丸鋼３０ｂとを有している。ハンドル３０ａは、ハンドル部材３０のうち実際に使用者が回転させる部分である。ハンドル３０ａは、図１４中に「３０」と示す、ＸＶ－ＸＶ線上のＹ方向中央部に配置されている。ハンドル３０ａは、回転させていない初期状態においては、図１５に示すようにＺ方向に向けて延びている円柱形状のいわゆる丸鋼である。ハンドル丸鋼３０ｂはハンドル部材３０のたとえばハンドル３０ａのＺ方向最下部の幅が広くなった鋼板の部分に設けられた貫通孔を貫通する。ハンドル丸鋼３０ｂはヒンジボルト丸鋼２８ｂと同様に、溶接システム１００のＹ方向の一方および他方の端部に配置されている。このハンドル丸鋼３０ｂは、たとえば最もＸ方向左側の架台１０から最もＸ方向右側の架台１０まで跨ぐようにＸ方向に長く延びていてもよい。

【0053】

なお図１５、図１７に示すように、架台１０の上からヒンジボルト丸鋼２８ｂが外れないように保持する観点から、たとえば鋼板としての固定部材３１が設けられている。

【0054】

ハンドル丸鋼３０ｂは、ヒンジボルト丸鋼２８ｂのたとえば上側に、Ｙ方向についてヒンジボルト丸鋼２８ｂに隣接する位置に１本ずつ配置されている。これにより１対のハンドル丸鋼３０ｂが、１本のヒンジボルト丸鋼２８ｂをＹ方向について挟むように配置されている。なお１対のハンドル丸鋼３０ｂは、少なくともその表面の一部がヒンジボルト丸鋼２８ｂの表面の一部に接触することが好ましい。以上の構成を有することにより、たとえば使用者がハンドル３０ａを回転させることにより、これを貫通するハンドル丸鋼３０ｂに回転力が伝えられる。この回転力により、ハンドル丸鋼３０ｂに接触するヒンジボルト丸鋼２８ｂにも回転力が伝えられ、ヒンジボルト２８ａが回転する。このヒンジボルト２８ａの回転の方向に応じて端部拘束材２９が動く。端部拘束材２９は上下から挟み込まれ上下に移動できないためである。具体的には、たとえば図１５における半時計方向にハンドル３０ａを回転させれば端部拘束材２９は第１の板材２から離れるように左側へ移動する。また図１５における時計方向にハンドル３０ａを回転させれば端部拘束材２９は第１の板材２に近づき第１の板材２を押圧するように右側へ移動する。以上のように、ハンドル３０ａを回すと、ヒンジボルト２８ａがハンドル３０ａに合わせるように回転し、端部拘束材２９が第１の板材２に押圧力を加えたり第１の板材２に対して退いたりする。

【0055】

図１８は、図１２中の点線で囲まれた領域ＸＶＩＩＩの概略拡大平面図である。図１９は、図１８中のＸＩＸ－ＸＩＸ線に沿う部分の第１例の概略断面図である。図１８および図１９を参照して、溶接システム１００のＸ方向の一方および他方の端部には、シャコ万力２８ｄ、端部拘束材２９およびネジ棒３８ｄが設置されている。これらはＹ方向に間隔をあけて複数設けられている。図１９に示すように、ネジ棒３８ｄはＺ方向に延びており、そのほぼ全体に雄ねじが形成されている。ネジ棒３８ｄの雄ねじが形成されるまっすぐ延びる部分の外周にはバネ３８ｃが巻かれるように設けられている。端部拘束材２９はバネ３８ｃにより下方に移動しないように拘束される。また端部拘束材２９には１対の矩形の主表面を貫通する貫通孔が形成されており、その貫通孔より上部にナット３８ｎが配置されている。ネジ棒３８ｄは端部拘束材２９の貫通孔を貫通する（バネ３８ｃは貫通しない）。当該ナット３８ｎの雌ねじがネジ棒３８ｄの雄ねじと嵌合する。このナット３８ｎにより、端部拘束材２９は上方に移動しないよう拘束されている。雄ねじが形成されまっすぐ上下に延びる部材と、バネ３８ｃと、ナット３８ｎとにより、ネジ棒３８ｄが構成されている。ナット３８ｎとバネ３８ｃとにより端部拘束材２９は上下から挟み込まれている。なお図１８に示すように、Ｙ方向についてシャコ万力２８ｄを挟むように、１対のネジ棒３８ｄが設けられ、これらを挟むように、１対のネジ棒固定部材３２が設けられている。これらのシャコ万力２８ｄ、ネジ棒３８ｄ、ネジ棒固定部材３２のまとまりと、第１の樋部材１６とが、Ｙ方向について交互に並ぶように配置されている。この場合もバネ３８ｃとナット３８ｎとの上下方向の位置を調整することにより、端部拘束材２９の上下方向の位置を調整可能である。

【0056】

なお図２０は、図１８中のＸＩＸ－ＸＩＸ線に沿う部分の第２例の概略断面図である。図１９では端部拘束材２９を貫通する部材としてネジ棒３８ｄが用いられる。しかし図２０を参照して、図１８でのネジ棒３８ｄの配置される位置に、ネジ棒３８ｄの代わりにヒンジボルト２８ａが用いられてもよい。この場合、図１４～図１７と同様にヒンジボルト２８ａが複数の端部拘束材２９の貫通孔を貫通し、ヒンジボルト２８ａの雄ねじ部とナット２８ｎの雌ねじとが嵌合される。ヒンジボルト２８ａに含まれるバネ２８ｃとナット２８ｎとにより、端部拘束材２９は上下から挟み込まれる。また図１４～図１７と同様に、図２０のヒンジボルト２８ａはＹ方向に間隔をあけて複数配置される。それぞれのヒンジボルト２８ａの孔部のそれぞれを貫通するようにＹ方向に長く延びる１本のヒンジボルト丸鋼２８ｂと、その上側に配置され１本のヒンジボルト丸鋼２８ｂをＸ方向について挟む１対のハンドル丸鋼３０ｂとが配置されてもよい。この場合にはＸ方向端部用のハンドル３０ａとハンドル丸鋼３０ｂとを有するハンドル部材３０が別途設置される。この場合も１対のハンドル丸鋼３０ｂは、少なくともその表面の一部がヒンジボルト丸鋼２８ｂの表面の一部に接触することが好ましい。

【0057】

なお図１９および図２０に示すように、架台１０とその直上の部材（たとえば第１の樋部材１６または図１１の固定部材２１など）とがシャコ万力２８ｄで固定されてもよい。このことは本実施の形態に限らず、実施の形態１，２においても同様になされてもよい。

【0058】

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。

【0059】

本実施の形態においては、実施の形態１の拘束部材１８としての押圧材１８ａの代わりに、ヒンジボルト２８ａが用いられている。端部拘束材２９の上にナット２８ｎが設けられることにより、ヒンジボルト２８ａの雄ねじとナット２８ｎとが互いに嵌合され、ヒンジボルト２８ａに貫通される端部拘束材２９が、ナット２８ｎおよびバネ２８ｃにより上下から挟み込まれる。これにより、実施の形態１，２のように複数の端部拘束材１９のそれぞれを１つずつの押圧材１８ａまたはシャコ万力１８ｄで挟むようにセットする手間を省くことができる。つまり実施の形態１などに比べて第１の板材２などの設置工程の作業効率を大幅に向上させることができる。複数のヒンジボルト２８ａの貫通孔に同一の（１本の）ヒンジボルト丸鋼２８ｂが貫通することで、複数のヒンジボルト２８ａのそれぞれに貫通される複数の端部拘束材２９は、これらがヒンジボルト丸鋼２８ｂに沿って延びる１本として繋げて一体化させたかのように駆動させることができるためである。

【0060】

本実施の形態においては、１対のハンドル丸鋼３０ｂは、１本のヒンジボルト丸鋼２８ｂをＹ方向について挟むように、１本のヒンジボルト丸鋼２８ｂの上側に配置される。ハンドル丸鋼３０ｂのそれぞれはヒンジボルト丸鋼２８ｂと少なくとも部分的に接触している。これにより、ハンドル３０ａを回すことで、ハンドル丸鋼３０ｂからヒンジボルト丸鋼２８ｂへの力の伝達がスムーズに行われる。このためハンドル３０ａを回すだけで、ヒンジボルト２８ａに貫通された端部拘束材２９は容易に第１の板材２などを押圧できる。

【0061】

なおヒンジボルト丸鋼２８ｂの上にハンドル丸鋼３０ｂが存在しない場合は、ヒンジボルト２８ａの貫通孔と、当該貫通孔を貫通するヒンジボルト丸鋼２８ｂとを固定する加工が必要となる。しかし本実施の形態によれば、ヒンジボルト丸鋼２８ｂを回転させるハンドル丸鋼３０ｂの存在により、上記のヒンジボルト２８ａとヒンジボルト丸鋼２８ｂとを固定する加工が不要となる。これはハンドル３０ａからハンドル丸鋼３０ｂに力が伝えられ、さらにそこからヒンジボルト２８ａに回転力が伝えられるため、ヒンジボルト丸鋼２８ｂからヒンジボルト２８ａに伝える力が弱くても十分に機能するためである。これにより、ヒンジボルト２８ａとヒンジボルト丸鋼２８ｂとを固定する工程を省略でき、作業効率を高められる。

【0062】

（実施の形態４）
図２１は、実施の形態４における図９に相当する部分の第１例の概略断面図である。図２２は、実施の形態４における図９に相当する部分の第２例の概略断面図である。本実施の形態の溶接システム１００は基本的に上記各実施の形態の溶接システム１００と同様であるため詳細な説明を繰り返さない。しかし図２１および図２２を参照して、本実施の形態の溶接システム１００は、受け材１２に、冷却媒体保持材１３ａおよび冷却媒体保持材１３ｂのいずれかが取り付けられている。

【0063】

冷却媒体保持材１３ａは、たとえば１枚の熱に強く水を吸収しやすい布により形成されている。冷却媒体保持材１３ａは、受け材１２のＺ方向についての最上部を含む上側の領域の表面を覆うように、言い換えれば受け材１２の上側の領域の表面上に巻かれるように、配置されている。冷却媒体保持材１３ａは、受け材１２がＸ方向に長く延びる部分のほぼ全体において、受け材１２のＹ方向正側および負側を向く１対の表面の一部を覆う第１の部分と、それら１対の表面の間を繋ぐように受け材１２のＺ方向最上面を覆う第２の部分とを有している。したがって冷却媒体保持材１３ａはＸ方向に沿って延びている。第２の部分は受け材１２のＺ方向最上面と、第１の板材２の第２の表面２ｂとに挟まれている。

【0064】

冷却媒体保持材１３ｂは、たとえば熱に強く不燃性で水を吸収しやすく、かつ力を加えると変形しやすい、綿状の部材により形成されている。冷却媒体保持材１３ｂは、冷却媒体保持材１３ａと同様に、受け材１２のＺ方向についての最上部を含む上側の領域の表面を覆うように、言い換えれば受け材１２の上側の領域の表面上に巻かれるように、配置されている。冷却媒体保持材１３ｂは、冷却媒体保持材１３ａと同様に、第１の部分と第２の部分とを有しており、Ｘ方向に沿って延びている。第２の部分は受け材１２のＺ方向最上面と第１の板材２の第２の表面２ｂとに挟まれている。これにより冷却媒体保持材１３ｂは挟まれる方向に大きく変形し、第２の部分は第１の部分に比べてＺ方向の寸法が非常に小さくなっている。

【0065】

図２１および図２２は、実施の形態１の溶接システム１００が冷却媒体保持材１３ａ，１３ｂを有する例を示している。しかしこれに限らず、たとえば図１１に示す実施の形態２の溶接システム１００、または実施の形態３の溶接システム１００が冷却媒体保持材１３ａ，１３ｂを有してもよい。

【0066】

冷却媒体保持材１３ａ，１３ｂは、水を吸収しやすい布状または綿状の部材などにより形成されている。冷却媒体保持材１３ａ，１３ｂは、導水管１４から噴射される冷却水を吸収することにより、これを分散および保持することができる。このことについて以下に説明する。

【0067】

導水管１４の噴射部１４ｂは導水管１４の延びるＸ方向についてある間隔を有する。このためＸ方向について噴射部１４ｂとそれに隣接する噴射部１４ｂとの間の領域の真上の第１の板材２の領域には、冷却水１４ａが飛散により直接届かない不具合が起こり得る。しかし受け材１２の延びるＸ方向に沿って延び、受け材１２の表面に巻かれた冷却媒体保持材１３ａ，１３ｂが、受けた冷却水を吸収し分散保持する。つまり冷却媒体保持材１３ａ，１３ｂは、噴射部１４ｂから受けた冷却水１４ａを吸収し、Ｘ方向などに沿ってその全体に染み渡らせることができる。このため、噴射部１４ｂから噴射する冷却水１４ａが届きにくい第１の板材２の表面上の領域についても、冷却媒体保持材１３ａ，１３ｂを介して、冷却水１４ａが供給される。したがって冷却水１４ａが第１の板材２の全体を冷やすことにより、第１の板材２の冷却効果が高められる。このようにして、冷却媒体保持材１３ａ，１３ｂにより、第１の板材２に達する冷却媒体の量、およびこれによる第１の板材２の冷却効果を制御できる。

【0068】

以上に述べた各実施の形態（に含まれる各例）に記載した特徴を、技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせるように適用してもよい。

【0069】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0070】

２ 第１の板材、２ａ 第１の表面、２ｂ 第２の表面、４ 第２の板材、４ａ 第３の表面、４ｂ 第４の表面、６ 溶接部、１０ 架台、１２ 受け材、１３ａ，１３ｂ 冷却媒体保持材、１４ 導水管、１４ａ 冷却水、１４ｂ 噴射部、１６ 第１の樋部材、１６ａ 第２の樋部材、１８，２８ 拘束部材、１８ａ 押圧材、１８ｂ 回転中心、１８ｃ 押圧面、１８ｄ，２８ｄ シャコ万力、１９，２９ 端部拘束材、２０ 導水管固定材、２１，３１ 固定部材、２２ 給水部、２４ 導水管栓、２８ａ ヒンジボルト、２８ｂ ヒンジボルト丸鋼、２８ｃ，３８ｃ バネ、２８ｎ，３８ｎ ナット、３０ ハンドル部材、３０ａ ハンドル、３０ｂ ハンドル丸鋼、３２ ネジ棒固定部材、３８ｄ ネジ棒、１００ 溶接システム。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【手続補正書】

【提出日】2021-12-08

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の板材および第２の板材を準備する工程と、
前記第１の板材の第１の表面上に前記第２の板材を溶接する工程とを備え、
前記溶接する工程においては、前記第１の板材の前記第１の表面と反対側の第２の表面に冷却媒体が供給され、
前記冷却媒体は、前記第１の板材の前記第２の表面側に配置された導水管から噴射され、
前記溶接による加熱がなされる間において、前記第２の表面の、前記第１の表面と前記第２の板材とが溶接されるべき部分である溶接部が配置される部分と平面的に重なる領域に噴射された冷却媒体が供給され、
前記溶接する工程は、前記第１の板材の前記第１の表面上に載置され前記第１の表面に対して下方への力を印加可能な拘束部材により、前記第１の板材の前記第１の表面上に下方への力が加えられた状態でなされ、
前記導水管は、前記第１の板材を設置するための受け材を挟むように１対隣接し、
前記受け材は前記第２の板材の真下に配置される、溶接部品の製造方法。

【請求項2】

前記導水管は平面視における第１の方向に沿うように延びており、
前記冷却媒体は、前記導水管にて前記第１の方向に沿って間隔を隔てて複数形成された噴射部のそれぞれから前記第２の表面上に供給される、請求項１に記載の溶接部品の製造方法。

【請求項3】

前記溶接する工程において前記第１の表面上に加えられる前記下方への力は、前記第１の板材と、前記第１の板材上に設置された端部拘束材とが万力で挟み込まれることにより印加される、請求項１または２に記載の溶接部品の製造方法。

【請求項4】

第１の板材の第１の表面上に第２の板材を溶接する溶接システムであって、
前記第１の板材を設置するための受け材と、
前記受け材に設置された前記第１の板材の、前記第２の板材が溶接される前記第１の表面と反対側の第２の表面に冷却媒体を供給可能な導水管と、
前記導水管の真下から前記導水管の周囲にまで拡がり、前記導水管から噴射される前記冷却媒体を排水するための第１の樋部材とを備え、
前記第２の表面の、前記第１の表面と前記第２の板材とが溶接されるべき部分である溶接部が配置される部分と平面的に重なる領域に噴射された前記冷却媒体が供給され、
前記導水管は平面視における第１の方向に沿うように延びており、
前記導水管から前記冷却媒体が噴射される噴射部は、前記導水管における前記第１の方向に沿って間隔を隔てて複数配置され、
前記第１の板材の前記第１の表面上に載置され前記第１の表面に対して下方への力を印加可能な拘束部材をさらに備え、
前記導水管は、前記第１の板材を設置するための前記受け材を挟むように１対隣接し、
前記受け材は前記第２の板材の真下に配置される、溶接システム。

【請求項5】

前記第１の樋部材の前記第１の方向についての一方の端部および他方の端部と平面視にて連続する位置に、前記第１の方向に交差する第２の方向に沿うように延びる第２の樋部材をさらに備える、請求項４に記載の溶接システム。

【請求項6】

前記受け材は前記第１の方向に沿うように延びており、
前記導水管は、前記第１の樋部材と平面的に重なる領域において、前記受け材を挟むように１対配置されている、請求項５に記載の溶接システム。

【請求項7】

前記拘束部材は、前記第１の板材の前記第１の表面上に載置可能な端部拘束材と、前記第１の板材とを挟み込むことが可能な万力である、請求項４～６のいずれか１項に記載の溶接システム。