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(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】P2024108234
(43)【公開日】2024-08-13
(54)【発明の名称】フェルール置き治具
(51)【国際特許分類】
B23K 9/20 20060101AFI20240805BHJP
E01D 19/12 20060101ALI20240805BHJP
E01D 1/00 20060101ALI20240805BHJP
E01D 2/02 20060101ALI20240805BHJP
E01D 22/00 20060101ALI20240805BHJP
【ＦＩ】
B23K9/20 C
E01D19/12
E01D1/00 H
E01D2/02
E01D22/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023012492
(22)【出願日】2023-01-31
(71)【出願人】
【識別番号】000228981
【氏名又は名称】日本スタッドウェルディング株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100141586
【弁理士】
【氏名又は名称】沖中 仁
(74)【代理人】
【識別番号】100102211
【弁理士】
【氏名又は名称】森 治
(72)【発明者】
【氏名】稲本 晃士
【テーマコード（参考）】
2D059
【Ｆターム（参考）】
2D059AA07
2D059AA14
2D059AA17
2D059GG39
2D059GG55
(57)【要約】
【課題】スタッド溶接に用いるフェルールを、作業者に負担をかけずに、スタッド溶接を行う位置に配置することができるようにしたフェルール置き治具を提供すること。
【解決手段】操作棒１と、操作棒１の下端に設けたフェルール供給機構２とからなり、操作棒１が、フェルールＦのスタッド挿入孔を介してフェルールＦを外嵌して保持するようにし、フェルール供給機構２が、操作棒１の軸方向に移動可能に設けた接地部材２１と、接地部材２１を下端方向に付勢するばね部材２２と、接地部材２１の移動に合わせて揺動して、フェルールＦを下端側に向けて送り出すことを可能にする揺動部材２３とを備える。
【選択図】図３
【解決手段】操作棒１と、操作棒１の下端に設けたフェルール供給機構２とからなり、操作棒１が、フェルールＦのスタッド挿入孔を介してフェルールＦを外嵌して保持するようにし、フェルール供給機構２が、操作棒１の軸方向に移動可能に設けた接地部材２１と、接地部材２１を下端方向に付勢するばね部材２２と、接地部材２１の移動に合わせて揺動して、フェルールＦを下端側に向けて送り出すことを可能にする揺動部材２３とを備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
操作棒と、該操作棒の下端に設けたフェルール供給機構とからなるフェルールをスタッド溶接を行う位置に配置するために用いられるフェルール置き治具であって、
前記操作棒が、フェルールのスタッド挿入孔を介してフェルールを外嵌して保持するようにし、
前記フェルール供給機構が、操作棒の軸方向に移動可能に設けた接地部材と、該接地部材を下端方向に付勢するばね部材と、接地部材の移動に合わせて揺動して、フェルールを下端側に向けて送り出すことを可能にする揺動部材とを備える
ことを特徴とするフェルール置き治具。
前記操作棒が、フェルールのスタッド挿入孔を介してフェルールを外嵌して保持するようにし、
前記フェルール供給機構が、操作棒の軸方向に移動可能に設けた接地部材と、該接地部材を下端方向に付勢するばね部材と、接地部材の移動に合わせて揺動して、フェルールを下端側に向けて送り出すことを可能にする揺動部材とを備える
ことを特徴とするフェルール置き治具。
【請求項2】
前記揺動部材が、接地部材が突出位置にあるときに下端位置にあるフェルールを支持し、接地部材が突出位置から収納位置に移動したときに下端位置にあるフェルールを解放し、接地部材が収納位置から突出位置に移動したときに次の位置にあるフェルールを支持する係止突部を有することを特徴とする請求項１に記載のフェルール置き治具。
【請求項3】
前記揺動部材が、接地部材が突出位置にあるときに下端位置にあるフェルールを支持し、接地部材が突出位置から収納位置に移動するときに下端位置にあるフェルールを解放する第一の係止突部と、接地部材が収納位置にあるときに次の位置にあるフェルールを支持し、接地部材が収納位置から突出位置に移動するときに次の位置にあるフェルールを解放し、該フェルールを第一の係止突部により支持されるようにする第二の係止突部とを有することを特徴とする請求項１に記載のフェルール置き治具。
【請求項4】
前記操作棒に上端に、錐台形状のキャップ部材を設けるようにしたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載のフェルール置き治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スタッド溶接に用いるフェルールをスタッド溶接を行う位置に配置するために用いるフェルール置き治具に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、スタッド溶接を行う際に、溶接部近傍域の空気の流通を遮断することにより、発生したアークによって溶融した金属が空気と接触することによって酸化されることを防止し、良好な溶接を行うことができるようにすることを目的として、セラミック製のフェルールが使用されている。
【0003】
一方、鋼板とコンクリートを一体化して合成床版を構築する場合、施工現場において、鋼板の表面に多数のスタッドを植設する工法が提案され、実用化されている（例えば、特許文献１－２参照。）。
また、床版取替工事において、古い床板を取り除き、新しい床板を桁に載置して更新する場合、ジベル孔と呼ばれる孔の中にスタッドを植設し、桁と床板を一体化する工法が提案され、実用化されている（例えば、特許文献３参照。）。
また、床版取替工事において、古い床板を取り除き、新しい床板を桁に載置して更新する場合、ジベル孔と呼ばれる孔の中にスタッドを植設し、桁と床板を一体化する工法が提案され、実用化されている（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１０－２５５１９６号公報
【特許文献2】特開２０１９－１１９９９１号公報
【特許文献3】特開２００５－２５６４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、これらの工法においては、スタッド溶接を実施するに当たり、スタッド溶接に用いるフェルールをスタッド溶接を行う位置に事前に配置する必要があるが、この作業は、作業者が足下やそれより下方の位置に屈んで手作業でフェルールを配置するものであるため、作業者に負担がかかるという問題があった。
【0006】
本発明は、上記スタッド溶接に用いるフェルールをスタッド溶接を行う位置に配置する場合の問題点に鑑み、スタッド溶接に用いるフェルールを、作業者に負担をかけずに、スタッド溶接を行う位置に配置することができるようにしたフェルール置き治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、本発明のフェルール置き治具は、操作棒と、該操作棒の下端に設けたフェルール供給機構とからなるフェルールをスタッド溶接を行う位置に配置するために用いられるフェルール置き治具であって、前記操作棒が、フェルールのスタッド挿入孔を介してフェルールを外嵌して保持するようにし、前記フェルール供給機構が、操作棒の軸方向に移動可能に設けた接地部材と、該接地部材を下端方向に付勢するばね部材と、接地部材の移動に合わせて揺動して、フェルールを下端側に向けて送り出すことを可能にする揺動部材とを備えることを特徴とする。
【0008】
この場合において、前記揺動部材が、接地部材が突出位置にあるときに下端位置にあるフェルールを支持し、接地部材が突出位置から収納位置に移動したときに下端位置にあるフェルールを解放し、接地部材が収納位置から突出位置に移動したときに次の位置にある
フェルールを支持する係止突部を有するようにすることができる。
フェルールを支持する係止突部を有するようにすることができる。
【0009】
また、前記揺動部材が、接地部材が突出位置にあるときに下端位置にあるフェルールを支持し、接地部材が突出位置から収納位置に移動するときに下端位置にあるフェルールを解放する第一の係止突部と、接地部材が収納位置にあるときに次の位置にあるフェルールを支持し、接地部材が収納位置から突出位置に移動するときに次の位置にあるフェルールを解放し、該フェルールを第一の係止突部により支持されるようにする第二の係止突部とを有するようにすることができる。
【0010】
また、前記操作棒に上端に、錐台形状のキャップ部材を設けるようにすることができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明のフェルール置き治具によれば、作業者は、立った状態で操作棒を操作することで、スタッド溶接に用いるフェルールをスタッド溶接を行う位置に配置することができ、作業者の足下やそれより下方の位置にフェルールを配置する作業を、作業者に負担をかけずに実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明のフェルール置き治具の一実施例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は使用方法の一例を示す説明図である。
【図2】同フェルール置き治具のフェルール供給機構を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図3】同フェルール置き治具のフェルール供給機構の動作説明図である。
【図4】本発明のフェルール置き治具の変形実施例のフェルール供給機構の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明のフェルール置き治具の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【0014】
図１～図３に、本発明のフェルール置き治具の一実施例を示す。
このフェルール置き治具は、作業者の足下やそれより下方のスタッド溶接を行う位置にフェルールＦを配置するために用いられるもので、操作棒１と、操作棒１の下端に設けたフェルール供給機構２とからなり、操作棒１が、フェルールＦのスタッド挿入孔を介してフェルールＦを外嵌して保持するようにし、フェルール供給機構２が、操作棒１の軸方向に移動可能に設けた接地部材２１と、接地部材２１を下端方向に付勢するばね部材２２と、接地部材２１の移動に合わせて揺動して、フェルールＦを下端側に向けて送り出すことを可能にする揺動部材２３とを備えるようにしている。
このフェルール置き治具は、作業者の足下やそれより下方のスタッド溶接を行う位置にフェルールＦを配置するために用いられるもので、操作棒１と、操作棒１の下端に設けたフェルール供給機構２とからなり、操作棒１が、フェルールＦのスタッド挿入孔を介してフェルールＦを外嵌して保持するようにし、フェルール供給機構２が、操作棒１の軸方向に移動可能に設けた接地部材２１と、接地部材２１を下端方向に付勢するばね部材２２と、接地部材２１の移動に合わせて揺動して、フェルールＦを下端側に向けて送り出すことを可能にする揺動部材２３とを備えるようにしている。
【0015】
フェルール置き治具は、作業者が立った状態で操作棒１を操作することで、スタッド溶接に用いるフェルールＦをスタッド溶接を行う位置に配置することができるように、全長Ｌを、１０００ｍｍ以上、好ましくは、１１００ｍｍ以上、より好ましくは、１２００ｍｍ以上に設定するようにする。
【0016】
操作棒１には、アルミニウム等の金属製のパイプ部材を用いるようにする。
【0017】
操作棒１の外径Ｄ及びフェルール供給機構２の円筒状の本体部２０の外径ｄは、取り扱うフェルールＦのスタッド挿入孔の内径に適合した、表１に示すとおりとする。
【0018】
【表1】
【0019】
操作棒１に上端には、円錐台や多角錐台の錐台形状のキャップ部材３を設けるようにする。
これにより、キャップ部材３によって、パイプ部材からなる操作棒１の上端を保護するとともに、フェルールＦのスタッド挿入孔を介してフェルールＦを外嵌して保持するようにする際に、キャップ部材３を介することで、フェルールＦを操作棒１に円滑に装填することができる。
これにより、キャップ部材３によって、パイプ部材からなる操作棒１の上端を保護するとともに、フェルールＦのスタッド挿入孔を介してフェルールＦを外嵌して保持するようにする際に、キャップ部材３を介することで、フェルールＦを操作棒１に円滑に装填することができる。
【0020】
フェルール供給機構２は、接地部材２１及びばね部材２２を操作棒１の軸方向に配置し、揺動部材２３を接地部材２１の外周に沿って複数個（本実施例においては、３個。）を等角度間隔角に配置するようにする。
【0021】
次に、フェルール置き治具のフェルール供給機構２の動作について説明する。
図３（ａ）に示すように、フェルール供給機構２の揺動部材２３は、揺動軸２３ｂを介して円筒状の本体部２０に揺動可能に支持されており、接地部材２１がばね部材２２の付勢力で突出位置にあるときは、揺動部材２３の下部が接地部材２１の膨出部２１ａに押圧されることで、揺動部材２３の係止突部２３ａが本体部２０の外周側に突出することによって、下端位置にあるフェルールＦ１が支持される。このとき、フェルールＦ１より上方に位置するフェルールＦは、フェルールＦ１によって支持される。
次に、図３（ｂ）に示すように、スタッド溶接を行う位置で、作業者が立った状態で操作棒１を母材表面Ｐに対して押し下げ操作することで、接地部材２１がばね部材２２の付勢力に抗して収納位置に移動すると、揺動部材２３の上部が接地部材２１の膨出部２１ａに押圧されることで、本体部２０の外周側に突出していた揺動部材２３の係止突部２３ａが本体部２０に収納されることによって、下端位置にあるフェルールＦ１が解放される。
この状態で、図３（ｃ）に示すように、作業者が立った状態で操作棒１を引き上げ操作することで、接地部材２１がばね部材２２の付勢力で突出位置に移動すると、揺動部材２３の下部が接地部材２１の膨出部２１ａに押圧されることで、揺動部材２３の係止突部２３ａが本体部２０の外周側に突出することによって、次の位置にあるフェルールＦ２が支持される。このとき、母材表面Ｐ上に配置されたフェルールＦ１は、そのまま残置され、フェルールＦ２より上方に位置するフェルールＦは、フェルールＦ２によって支持される。
以下、作業者は、次のスタッド溶接を行う位置に移動して、図３（ｂ）～（ｃ）の操作を繰り返し行うことで、スタッド溶接に用いるフェルールＦをスタッド溶接を行う位置に配置することができる。
図３（ａ）に示すように、フェルール供給機構２の揺動部材２３は、揺動軸２３ｂを介して円筒状の本体部２０に揺動可能に支持されており、接地部材２１がばね部材２２の付勢力で突出位置にあるときは、揺動部材２３の下部が接地部材２１の膨出部２１ａに押圧されることで、揺動部材２３の係止突部２３ａが本体部２０の外周側に突出することによって、下端位置にあるフェルールＦ１が支持される。このとき、フェルールＦ１より上方に位置するフェルールＦは、フェルールＦ１によって支持される。
次に、図３（ｂ）に示すように、スタッド溶接を行う位置で、作業者が立った状態で操作棒１を母材表面Ｐに対して押し下げ操作することで、接地部材２１がばね部材２２の付勢力に抗して収納位置に移動すると、揺動部材２３の上部が接地部材２１の膨出部２１ａに押圧されることで、本体部２０の外周側に突出していた揺動部材２３の係止突部２３ａが本体部２０に収納されることによって、下端位置にあるフェルールＦ１が解放される。
この状態で、図３（ｃ）に示すように、作業者が立った状態で操作棒１を引き上げ操作することで、接地部材２１がばね部材２２の付勢力で突出位置に移動すると、揺動部材２３の下部が接地部材２１の膨出部２１ａに押圧されることで、揺動部材２３の係止突部２３ａが本体部２０の外周側に突出することによって、次の位置にあるフェルールＦ２が支持される。このとき、母材表面Ｐ上に配置されたフェルールＦ１は、そのまま残置され、フェルールＦ２より上方に位置するフェルールＦは、フェルールＦ２によって支持される。
以下、作業者は、次のスタッド溶接を行う位置に移動して、図３（ｂ）～（ｃ）の操作を繰り返し行うことで、スタッド溶接に用いるフェルールＦをスタッド溶接を行う位置に配置することができる。
【0022】
ところで、本実施例のフェルール置き治具のフェルール供給機構２において、図３（ｂ）に示すように、母材表面Ｐ上に配置したフェルールＦ１より上方に位置するフェルールＦを、フェルールＦ１によって支持するようにしたが、次の位置にあるフェルールＦ２をフェルールＦ１に代えて揺動部材２３によって支持するようにした、フェルール置き治具
の変形実施例のフェルール供給機構２及びその動作を、図４に示す。
図４（ａ）に示すように、フェルール供給機構２の揺動部材２３は、揺動軸２３ｂを介して円筒状の本体部２０に揺動可能に支持されており、接地部材２１がばね部材（図示省略）の付勢力で突出位置にあるときは、揺動部材２３の下部が接地部材２１の膨出部２１ａに押圧されることで、揺動部材２３の第一の係止突部２３ａ１が本体部２０の外周側に突出することによって、下端位置にあるフェルールＦ１が支持される。このとき、フェルールＦ１より上方に位置するフェルールＦは、フェルールＦ１によって支持される。
次に、図４（ｂ）に示すように、スタッド溶接を行う位置で、作業者が立った状態で操作棒１を母材表面Ｐに対して押し下げ操作することで、接地部材２１がばね部材の付勢力に抗して収納位置側に移動すると、揺動部材２３の中間寄りの上部が接地部材２１の膨出部２１ａに押圧されることで、本体部２０の外周側に突出していた揺動部材２３の第一の係止突部２３ａ１が本体部２０に収納されることによって、下端位置にあるフェルールＦ１が解放される。
そして、図４（ｃ）に示すように、解放された下端位置にあったフェルールＦ１は、母材表面Ｐ上に配置されるとともに、作業者が操作棒１をさらに押し下げ操作することで、接地部材２１がばね部材２２の付勢力に抗して収納位置に移動すると、揺動部材２３の上部が接地部材２１の膨出部２１ａに押圧されることで、揺動部材２３の第二の係止突部２３ａ２が本体部２０の外周側に突出することによって、フェルールＦ１の移動に合わせて下方に移動していた次の位置にあるフェルールＦ２が支持される。このとき、フェルールＦ２より上方に位置するフェルール（図示省略）は、フェルールＦ２の移動に合わせて下方に移動した後、フェルールＦ２によって支持される。
この状態で、図４（ａ）に示すように、作業者が立った状態で操作棒１を引き上げ操作することで、接地部材２１がばね部材２２の付勢力で突出位置に移動すると、揺動部材２３の下部が接地部材２１の膨出部２１ａに押圧されることで、本体部２０の外周側に突出していた揺動部材２３の第二の係止突部２３ａ２が本体部２０に収納されることによって、次の位置にあるフェルールＦ２が解放され、次いで、第一の係止突部２３ａ１が本体部２０の外周側に突出することによって、フェルールＦ２が支持される。このとき、母材表面Ｐ上に配置されたフェルールＦ１は、そのまま残置され、フェルールＦ２より上方に位置するフェルールは、フェルールＦ２によって支持される。
以下、作業者は、次のスタッド溶接を行う位置に移動して、図３（ｂ）～（ｃ）～（ａ）の操作を繰り返し行うことで、スタッド溶接に用いるフェルールＦをスタッド溶接を行う位置に配置することができる。
の変形実施例のフェルール供給機構２及びその動作を、図４に示す。
図４（ａ）に示すように、フェルール供給機構２の揺動部材２３は、揺動軸２３ｂを介して円筒状の本体部２０に揺動可能に支持されており、接地部材２１がばね部材（図示省略）の付勢力で突出位置にあるときは、揺動部材２３の下部が接地部材２１の膨出部２１ａに押圧されることで、揺動部材２３の第一の係止突部２３ａ１が本体部２０の外周側に突出することによって、下端位置にあるフェルールＦ１が支持される。このとき、フェルールＦ１より上方に位置するフェルールＦは、フェルールＦ１によって支持される。
次に、図４（ｂ）に示すように、スタッド溶接を行う位置で、作業者が立った状態で操作棒１を母材表面Ｐに対して押し下げ操作することで、接地部材２１がばね部材の付勢力に抗して収納位置側に移動すると、揺動部材２３の中間寄りの上部が接地部材２１の膨出部２１ａに押圧されることで、本体部２０の外周側に突出していた揺動部材２３の第一の係止突部２３ａ１が本体部２０に収納されることによって、下端位置にあるフェルールＦ１が解放される。
そして、図４（ｃ）に示すように、解放された下端位置にあったフェルールＦ１は、母材表面Ｐ上に配置されるとともに、作業者が操作棒１をさらに押し下げ操作することで、接地部材２１がばね部材２２の付勢力に抗して収納位置に移動すると、揺動部材２３の上部が接地部材２１の膨出部２１ａに押圧されることで、揺動部材２３の第二の係止突部２３ａ２が本体部２０の外周側に突出することによって、フェルールＦ１の移動に合わせて下方に移動していた次の位置にあるフェルールＦ２が支持される。このとき、フェルールＦ２より上方に位置するフェルール（図示省略）は、フェルールＦ２の移動に合わせて下方に移動した後、フェルールＦ２によって支持される。
この状態で、図４（ａ）に示すように、作業者が立った状態で操作棒１を引き上げ操作することで、接地部材２１がばね部材２２の付勢力で突出位置に移動すると、揺動部材２３の下部が接地部材２１の膨出部２１ａに押圧されることで、本体部２０の外周側に突出していた揺動部材２３の第二の係止突部２３ａ２が本体部２０に収納されることによって、次の位置にあるフェルールＦ２が解放され、次いで、第一の係止突部２３ａ１が本体部２０の外周側に突出することによって、フェルールＦ２が支持される。このとき、母材表面Ｐ上に配置されたフェルールＦ１は、そのまま残置され、フェルールＦ２より上方に位置するフェルールは、フェルールＦ２によって支持される。
以下、作業者は、次のスタッド溶接を行う位置に移動して、図３（ｂ）～（ｃ）～（ａ）の操作を繰り返し行うことで、スタッド溶接に用いるフェルールＦをスタッド溶接を行う位置に配置することができる。
【0023】
このフェルール置き治具によれば、スタッド溶接を行う位置で、作業者が立った状態で操作棒１を押し下げ操作及び引き上げ操作することで、スタッド溶接に用いるフェルールＦをスタッド溶接を行う位置の母材表面Ｐ上に配置することができることから、作業者の足下やそれより下方の位置にフェルールＦを配置する作業を、作業者に負担をかけずに実施することができる。
【0024】
以上、本発明のフェルール置き治具について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【0025】
本発明のフェルール置き治具は、スタッド溶接に用いるフェルールを、作業者に負担をかけずに、作業者の足下やそれより下方のスタッド溶接を行う位置に配置することができることから、合成床版構築工事や床版取替工事において、スタッド溶接に用いるフェルールを配置する場合に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【0026】
１ 操作棒
２ フェルール供給機構
２０ 本体部
２１ 接地部材
２２ ばね部材
２３ 揺動部材
３ キャップ部材
Ｆ（Ｆ１、Ｆ２） フェルール
Ｐ 母材表面
２ フェルール供給機構
２０ 本体部
２１ 接地部材
２２ ばね部材
２３ 揺動部材
３ キャップ部材
Ｆ（Ｆ１、Ｆ２） フェルール
Ｐ 母材表面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】