特開 2024-24887 風防ユニット

(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】P2024024887

(43)【公開日】2024-02-26

(54)【発明の名称】風防ユニット

(51)【国際特許分類】

   E04G 21/28 20060101AFI20240216BHJP

   E04G 21/16 20060101ALI20240216BHJP

【ＦＩ】

E04G21/28 A

E04G21/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022127840

(22)【出願日】2022-08-10

(71)【出願人】

【識別番号】390037154

【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】302060926

【氏名又は名称】株式会社フジタ

(71)【出願人】

【識別番号】305017815

【氏名又は名称】十一屋工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】平松 剛

(72)【発明者】

【氏名】森 貴久

(72)【発明者】

【氏名】大附 和敬

(72)【発明者】

【氏名】西羅 康平

(72)【発明者】

【氏名】田原 健一

(72)【発明者】

【氏名】相馬 祐樹

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 聡

(72)【発明者】

【氏名】二村 倫也

(72)【発明者】

【氏名】大棟 康亜

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 一道

【テーマコード（参考）】

2E174

【Ｆターム（参考）】

2E174AA01

2E174BA03

2E174DA12

2E174DA52

2E174DA62

(57)【要約】

【課題】作業空間内に配置されたロボットアームで、柱同士を好適に溶接することができる風防ユニットを提供する。
【解決手段】ロボットアーム８０で下部鋼管柱５Ａと上部鋼管柱５Ｂを溶接する作業空間Ｓに配置される風防ユニット１０である。風防ユニット１０は、第１側壁部１１と、第１側壁部１１と交差する方向に延在する第２側壁部１２と、第１側壁部１１と第２側壁部１２により形成された作業空間Ｓを覆う上壁部１３と、ヒンジ部材４０と、を備えている。第１側壁部１１、第２側壁部１２、および上壁部１３とは、ヒンジ部材４０を用いてヒンジ結合されることにより、風防ユニット１０として機能し、風防ユニット１０は、収納時にヒンジ部材４０を用いて第１側壁部１１、第２側壁部１２、および上壁部１３が重なるように折り畳み自在となっている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボットで柱同士を溶接する作業空間が風の影響を受けないように配置される風防ユニットであって、
前記風防ユニットは、
第１側壁部と、
前記第１側壁部と交差する方向に延在する第２側壁部と、
前記第１側壁部と前記第２側壁部により形成された前記作業空間を覆う上壁部と、
ヒンジ部材と、を備えており、
前記第１側壁部、前記第２側壁部、および前記上壁部とは、前記ヒンジ部材を用いてヒンジ結合されることにより前記風防ユニットとして機能し、
前記風防ユニットは、収納時に前記ヒンジ部材を用いて前記第１側壁部、前記第２側壁部、および前記上壁部が重なるように折り畳み自在となっていることを特徴とする風防ユニット。

【請求項2】

前記第１側壁部および前記第２側壁部は、前記ヒンジ部材で、ヒンジ結合されており、
前記第１側壁部および前記第２側壁部の少なくとも一方の側壁部と、前記上壁部とが、前記ヒンジ部材で、ヒンジ結合されていることを特徴とする請求項１に記載の風防ユニット。

【請求項3】

前記第２側壁部の幅は、前記第１側壁部の幅よりも長く、
前記第２側壁部は、水平方向に並設される少なくとも２つの分割壁部を備えており、
前記分割壁部同士は、前記ヒンジ部材で、ヒンジ結合されることにより、前記第２側壁部は、前記分割壁部同士が重なるように、折り畳み自在となっていることを特徴とする請求項１に記載の風防ユニット。

【請求項4】

前記第１側壁部、前記第２側壁部、および前記上壁部は、周縁を形成するフレームと、前記フレームに取り付けられ、壁面を形成するシートと、で構成されており、
前記第１側壁部、前記第２側壁部、および前記上壁部の前記フレーム同士が、前記ヒンジ部材で、ヒンジ結合されていることを特徴とする請求項１に記載の風防ユニット。

【請求項5】

前記第１側壁部、前記第２側壁部、および前記上壁部のそれぞれのフレームは、前記周縁に沿って周回する枠体であり、
前記フレームが形成する内側領域を覆うように、前記シートが取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の風防ユニット。

【請求項6】

前記ヒンジ部材は、前記各フレームを挿通する貫通孔が形成されており、
前記フレームは、前記貫通孔内で回動自在となるように、前記貫通孔に遊嵌されていることを特徴とする請求項４に記載の風防ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被溶接部材同士を溶接する作業空間に配置される風防ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ビル建設等の内部柱を溶接する際に用いられる風防装置（風防ユニット）が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この風防ユニットは、被溶接部材である柱を囲うように配置されるものであり、風防ユニットの側壁部同士は、ヒンジにより連結されており、風防ユニットの上部は、開放されている。この風防ユニットによれば、風防ユニットの内部に形成された作業空間に作業者が入り、柱同士を溶接することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開平５－１４４０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、たとえば柱の溶接をロボットで行う場合、柱同士を溶接するために、より広い作業空間が必要となる。作業空間が広くなるに従って、風防ユニットの側壁部の上方から、作業空間に風が吹き込むおそれがある。作業空間に風が吹き込むと、溶接用のシールドガスに酸素ガスが入り込むおそれがあり、溶接した部分にブローホールなどの溶接欠陥が発生するおそれがある。

【0005】

また、作業者により柱を溶接する場合には、このような風が作業空間に吹き込むと、溶接作業を中断することができるが、ロボットにより溶接を行っているときには、溶接の作業を行う空間に作業者は存在しないので、溶接の中断ができない。

【0006】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、作業空間内に配置されたロボットで、柱同士を好適に溶接することができる風防ユニットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題に鑑みて、本発明に係る風防ユニットは、ロボットで柱同士を溶接する作業空間が風の影響を受けないように配置される風防ユニットであって、前記風防ユニットは、第１側壁部と、前記第１側壁部と交差する方向に延在する第２側壁部と、前記第１側壁部と前記第２側壁部により形成された前記作業空間を覆う上壁部と、ヒンジ部材と、を備えており、前記第１側壁部、前記第２側壁部、および前記上壁部とは、前記ヒンジ部材を用いてヒンジ結合されることにより前記風防ユニットとして機能し、前記風防ユニットは、収納時に前記ヒンジ部材を用いて前記第１側壁部、前記第２側壁部、および前記上壁部が重なるように折り畳み自在となっていることを特徴とする。

【0008】

本発明によれば、ロボットで柱同士を溶接する際に、ヒンジ部材を用いて第１側壁部、第２側壁部、および上壁部を回動させて風防ユニットを組み立て、ロボットの作業空間に風防ユニットを配置することができる。この風防ユニットは、柱の周りの作業空間の一部を囲うように、第１側壁部と第２側壁部を配置した状態で、この作業空間を覆うように、上方に上壁部を配置することができる。このロボットで柱同士を溶接する際に、第１側壁部および第２側壁部の上方から作業空間に風が吹き込むことを抑えることができる。この結果、風の影響を受けないように風防ユニットを機能させて、作業空間内に配置されたロボットで、柱同士を好適に溶接することができる。

【0009】

さらに、溶接後には、第１側壁部、第２側壁部、および上壁部が重なるように風防ユニットを折り畳むことができるため、風防ユニットを、溶接の施工現場から簡単に撤去することが可能となる。さらに、別の柱同士を溶接する際には、折り畳んだ状態の風防ユニットを、その施工現場に搬送し、その施工現場で簡単に組み立てることができる。

【0010】

より好ましい態様としては、前記第１側壁部および前記第２側壁部は、前記ヒンジ部材で、ヒンジ結合されており、前記第１側壁部および前記第２側壁部の少なくとも一方の側壁部と、前記上壁部とが、前記ヒンジ部材で、ヒンジ結合されている。

【0011】

この態様によれば、風防ユニットの第１側壁部および第２側壁部が、ヒンジ結合により一体的に連結されるため、風防ユニットの強度が安定する。折り畳む際には、第１側壁部および第２側壁部の少なくとも一方の側壁部と、ヒンジ結合された上壁部を折り畳む際に、第１側壁部とこれにヒンジ結合された第２側壁部とを安定した姿勢に保持することができるので、風防ユニットを安全かつ簡単に折り畳むことができる。

【0012】

さらに好ましい態様としては、前記第２側壁部の幅は、前記第１側壁部の幅よりも長く、前記第２側壁部は、水平方向に並設される少なくとも２つの分割壁部を備えており、前記分割壁部同士は、前記ヒンジ部材で、ヒンジ結合されることにより、前記第２側壁部は、前記分割壁部同士が重なるように、折り畳み自在となっている。

【0013】

この態様によれば、分割壁部同士が重なるように、第２側壁部を折り畳むことができるので、風防ユニットをよりコンパクトに折り畳むことができる。さらに、第２側壁部を少なくとも２つの分割壁部で構成し、各分割壁部、第１側壁部、および上壁部を同様のサイズにすることにより、これらすべてを、厚さ方向に簡単に積み重ねるように、風防ユニットを折り畳むことができる。これに加えて、これらを共通の部材として取り扱うことができるため、メンテナンス性を高めることができる。

【0014】

なお、第１側壁部、第２側壁部、および上壁部は、パネル材で構成されていてもよい。しかしながら、より好ましい態様としては、前記第１側壁部、前記第２側壁部、および前記上壁部は、周縁を形成するフレームと、前記フレームに取り付けられ、壁面を形成するシートと、で構成されており、前記第１側壁部、前記第２側壁部、および前記上壁部の前記フレーム同士が、前記ヒンジ部材で、ヒンジ結合されている。

【0015】

この態様によれば、第１側壁部、第２側壁部、および上壁部の構造的な強度を、フレームで確保し、外部からの風防性を、シートで担うことができるので、パネル材を用いた場合に比べて、軽量化を図りつつ、強度を確保することができる。さらに、第１側壁部、第２側壁部、および上壁部のいずれかのシートが、溶接時のスパッタなどにより損傷しても、損傷したシートをフレームから取り外し、新しいシートをフレームに取り付けることができる。さらに、シートの隅部または周縁に貫通孔を設ければ、貫通孔に結束バンドを通して、フレームに取り付けることができる。

【0016】

ここで、第１側壁部、第２側壁部、および上壁部のそれぞれのフレームの形状は、取り付けられたシートが、各部分の壁面を形成することができるのであれば、特に限定されるものではない。しかしながら、さらに好ましい態様としては、前記第１側壁部、前記第２側壁部、および前記上壁部のそれぞれのフレームは、前記周縁に沿って周回する枠体であり、前記フレームが形成する内側領域を覆うように、前記シートが取り付けられている。

【0017】

この態様によれば、第１側壁部、第２側壁部、および上壁部のそれぞれのフレームは、これらの周縁に沿って周回する枠体であるので、風防ユニットの組み立ておよび折り畳みを簡単に行うことができる。さらに、枠体の内側領域を覆うようにシートが張られることになるので、第１側壁部、第２側壁部、および上壁部のそれぞれのフレームで、風防ユニットの骨格を組み立てると、各フレームのシートにより、第１側壁部、第２側壁部、および上壁部のそれぞれの壁面を形成することができる。

【0018】

さらに好ましい態様としては、前記ヒンジ部材には、前記各フレームを挿通する貫通孔が形成されており、前記フレームは、前記貫通孔内で回動自在となるように、前記貫通孔に遊嵌されている。

【0019】

この態様によれば、ヒンジ部材にフレームを遊嵌する貫通孔を形成するだけで、フレーム同士をヒンジ結合することができる。このように、シンプルな構造のヒンジ部材で、フレーム同士のヒンジ結合を実現できるため、使用頻度に伴う風防ユニットの耐久性およびメンテナンス性を確保することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、作業空間内に配置されたロボットで、柱同士を好適に溶接することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１実施形態に係る風防ユニットを、ロボットとともに、施工現場に配置した状態を示す模式的斜視図である。

【図2】（ａ）および（ｂ）は、図１に示す本発明の第１実施形態に係る風防ユニットの組み立て状態の模式的斜視図である。

【図3】図１に示す風防ユニットを折り畳んだ状態の模式的斜視図である。

【図4】図２に示す風防ユニットを展開した模式的平面図である。

【図5】（ａ）は、図１に示す風防ユニットのヒンジ部材を説明するための模式的断面図であり、（ｂ）～（ｄ）は、その変形例である。

【図6】（ａ）は、図１に示す風防ユニットの保持構造を説明するための模式的側面図であり、（ｂ）および（ｃ）は、その変形例である。

【図7】（ａ）は、図６（ａ）に示す保持構造の詳細を説明するための図であり、（ｂ）は、斜視図である。

【図8】第２実施形態に係る風防ユニットを展開した模式的平面図である。

【図9】（ａ）は、図８に示す風防ユニットを組み立てた状態の模式的斜視図であり、（ｂ）は、図８に示す風防ユニットを折り畳んだ状態の模式的斜視図である。

【図10】第３実施形態に係る風防ユニットを展開した模式的平面図である。

【図11】（ａ）は、第３実施形態に係る風防ユニットを、施工現場に配置した状態を示す模式的斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す風防ユニットを折り畳んだ状態を示した模式的斜視図である。

【図12】第４実施形態に係る風防ユニットを展開した模式的平面図である。

【図13】図１２に示す風防ユニットの組み立て状態の模式的斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下に図１～図１３を参照しながら、本発明の第１～第４実施形態に係る風防ユニットを説明する。

【0023】

〔第１実施形態〕
第１実施形態に係る風防ユニット１０を、図１～図７を参照しながら、以下に説明する。図１に示すように、本実施形態に係る風防ユニット１０は、ロボットアーム８０で下部鋼管柱５Ａと上部鋼管柱５Ｂを溶接する作業空間Ｓが風の影響を受けないよう配置されるユニットである。本実施形態では、ロボットの１つとして、ロボットアーム８０を例示したが、たとえば、下部鋼管柱５Ａまたは上部鋼管柱５Ｂに周回するように取り付けられたレールを走行する小型化搬送型溶接ロボットなどのロボットであってもよい。図１に示すように、建設現場等においては、下部鋼管柱５Ａと上部鋼管柱５Ｂとの突合せ部分５ａを溶接するために、ロボットアーム８０が用いられる。ロボットアーム８０は、一対の第１支持部材６１、６１および一対の第２支持部材６２、６２を介して、下部鋼管柱５Ａに支持されている。

【0024】

下部鋼管柱５Ａおよび上部鋼管柱５Ｂの各外面には、複数（ここでは４つ）の突片（エレクションピースともいう）５ｂ、５ｃが溶接されている。上下に配置された２つの突片５ｂ、５ｃには、仮固定治具８が取り付けられている。仮固定治具８は、下部鋼管柱５Ａおよび上部鋼管柱５Ｂの突合せ部分５ａの溶接が完了した際、又は突合せ部分５ａの溶接途中であっても、下部鋼管柱５Ａと上部鋼管柱５Ｂとの間の接合強度が建設中の建物を支持するのに十分な大きさになった際に、突片５ｂ、５ｃから取り外される。

【0025】

一対の第１支持部材６１、６１は、下部鋼管柱５Ａを挟むように、下部鋼管柱５Ａに着脱自在に取り付けられている。一対の第２支持部材６２、６２は、下部鋼管柱５Ａを挟むよう、一対の第１支持部材６１、６１に跨るように、一対の第１支持部材６１、６１に載置されている。第２支持部材６２には、その長手方向に沿って、ロボットアーム８０を走行させるレール部材６３が取り付けられている。なお、第１支持部材６１は、Ｈ形のアルミ、または、鋼、または樹脂からなる部材であり、第２支持部材６２は、トラス構造のアルミ、鋼、または樹脂からなる部材であるが、ロボットアーム８０が後述する動作をすることができるのであれば、これらの構造および材質は特に限定されない。

【0026】

各ロボットアーム８０は、多関節ロボットであり、ロボットアーム８０には、溶接装置のトーチ８３が取り付けられている。各ロボットアーム８０は、予め教示した動作に基づいて、レール部材６３に沿って走行しながら動作させることにより、下部鋼管柱５Ａと上部鋼管柱５Ｂとの突合せ部分５ａに沿って、トーチ８３を移動させて、下部鋼管柱５Ａおよび上部鋼管柱５Ｂの溶接を行う。

【0027】

このように、ロボットアーム８０を用いて、下部鋼管柱５Ａおよび上部鋼管柱５Ｂの溶接を行う場合、ロボットアーム８０の動作範囲を確保するため、作業者がこれらの溶接を行う場合に比べて、広い作業空間Ｓを確保しなければならない。そこで、側壁部のみで構成されるこれまでの風防ユニットを用いると、風防ユニットの側壁部の上方から、作業空間Ｓに風が吹き込む課題がある。これにより、トーチ８３から溶接用のワイヤ（図示せず）とともに供給される溶接用のシールドガス（図示せず）に、酸素ガスが入り込み、突合せ部分５ａの溶接した部分にたとえばブローホールなどの溶接欠陥が発生する。このような観点から、本実施形態では、以下に示す風防ユニット１０を開示する。

【0028】

図１および図２に示すように、本実施形態に係る風防ユニット１０は、第１側壁部１１と、第１側壁部１１と直交する方向に延在する第２側壁部１２と、第１側壁部１１と第２側壁部１２により形成された作業空間Ｓを覆う上壁部１３と、これらを相互にヒンジ結合するヒンジ部材４０と、を備えている。本実施形態では、第１側壁部１１と第２側壁部１２とは、相互に直交する水平方向に延在しているが、作業空間Ｓを形成するのであれば、これに限定されるものではなく、直交せずに交差する水平方向していればよい。

【0029】

図３に示すように、第１側壁部１１、第２側壁部１２、および上壁部１３とは、ヒンジ部材４０を用いてヒンジ結合されることにより、風防ユニット１０が組み立て状態となり、風防ユニット１０として機能する（すなわち、風の影響を受けないように機能する。さらに、風防ユニット１０は、第１側壁部１１、第２側壁部１２、および上壁部１３が重なる（積み重なる）ように折り畳み自在となっている。

【0030】

具体的には、第１側壁部１１および第２側壁部１２は、ヒンジ部材４０を用いてヒンジ結合されている。これにより、風防ユニット１０の第１側壁部１１および第２側壁部１２が、ヒンジ結合により一体的に連結されるため、風防ユニット１０の強度が安定する。上壁部１３を組み立てるまたは折り畳む際、第１側壁部１１と第２側壁部１２とを安定した姿勢に保持することができるので、風防ユニット１０を安全かつ簡単に折り畳むことができる。

【0031】

本実施形態では、第１側壁部１１と上壁部１３とが、ヒンジ部材４０を用いてヒンジ結合されている。なお、本実施形態では、第１側壁部１１と上壁部１３とが、ヒンジ部材４０を用いてヒンジ結合されているので、風防ユニット１０を折り畳む際には、後述するように、第１側壁部１１と上壁部１３とは、重ねることで一体物として収納することが可能となる（図３参照）。

【0032】

なお、風防ユニット１０を折り畳むことができるのであれば、第１側壁部１１と第２側壁部１２とがヒンジ部材４０を用いてヒンジ結合される代わりに、第２側壁部１２と上壁部１３とがヒンジ部材４０を用いてヒンジ結合されていてもよい。

【0033】

さらに、図２（ａ）、（ｂ）に示す例では、第２側壁部１２の幅は、第１側壁部１１の幅よりも２倍程度長く、第２側壁部１２は、水平方向に並設される２つの分割壁部１２Ａ、１２Ｂを備えている。分割壁部１２Ａ、１２Ｂ同士は、ヒンジ部材４０を用いて、ヒンジ結合されることにより、第２側壁部１２は、分割壁部１２Ａ、１２Ｂ同士が重なるように、折り畳み自在となっている（図３参照）。

【0034】

これにより、図３に示すように、分割壁部１２Ａ、１２Ｂ同士が重なるように、第２側壁部１２を折り畳むことができるので、風防ユニット１０をよりコンパクトに折り畳むことができる。さらに、本実施形態では、第２側壁部１２を２つの分割壁部１２Ａ、１２Ｂで構成し、各分割壁部１２Ａ、１２Ｂ、第１側壁部１１、および上壁部１３を同様のサイズにすることにより、これらすべてが、同じ大きさで、厚さ方向に簡単に積み重ねるように、風防ユニット１０を折り畳むことができる。これに加えて、これらを共通の部材として取り扱うことができるため、交換性が向上し、風防ユニット１０のメンテナンス性を高めることができる。

【0035】

本実施形態では、風防ユニット１０には、図２（ｂ）に示すように保持構造（筋交い構造）５０が設けられている。保持構造５０は、組み立てられた風防ユニット１０を保形するための構造である。保持構造５０は、風防ユニット１０が組み立てられた状態で、第１側壁部１１、第２側壁部１２、および上壁部１３のうち、ヒンジ結合されていない壁部同士の位置関係を保持する。ただし、本実施形態では、風防ユニット１０を組み立てる際に、上壁部１３を、第１側壁部１１または第２側壁部１２に支持するなど、上壁部１３のヒンジ結合による回動を制限することができるのであれば、保持構造５０が省略されていてもよい。さらに、ヒンジ部材４０により、ヒンジ結合による回動が制限され、風防ユニット１０が組み立てた状態を保持することができるのであれば、保持構造５０が省略されていてもよい。

【0036】

具体的には、本実施形態では、図２（ａ）および図４に示すように、第１側壁部１１は、その周縁を形成するフレーム２１と、フレーム２１に取り付けられ、壁面を形成するシート３１と、で構成されている。フレーム２１は、周回する枠体であり、フレーム２１が形成する内側領域を覆うように、シート３１が取り付けられている。

【0037】

より具体的には、第１側壁部１１のフレーム２１は、長辺を形成する長辺骨部２１ａと、長辺骨部２１ａの略半分の長さを有し、短辺を形成する短辺骨部２１ｂとを、有している。フレーム２１は、長辺骨部２１ａ、２１ａの長手方向に沿った中央において、長辺骨部２１ａ、２１ａをわたす中央骨部２１ｃをさらに有している。長辺骨部２１ａと短辺骨部２１ｂとは、１本のパイプを屈曲させ、その端部同士を、溶接等により接合することにより形成してもよく、これらに相当する直線上のパイプを溶接等により接合することにより、形成してもよい。中央骨部２１ｃは、長辺骨部２１ａ、２１ａに溶接等により接合されている。

【0038】

シート３１は、フレーム２１に取り付けられ、第１側壁部１１の壁面を形成している。具体的には、フレーム２１の対向する一対の長辺骨部２１ａ、２１ａと、対向する短辺骨部２１ｂと中央骨部２１ｃと、で囲まれた内側領域を覆うように、シート３１が、フレーム２１に張られている。シート３１の四隅には貫通孔３８が形成されており、貫通孔３８に結束バンド９１等を通して、フレーム２１に取り付けられている。本実施形態では、シート３１は、可撓性を有し、風防性を有するものであれば、特に限定されるものではなく、たとえば、公知の耐火シート、耐熱シート、または防火シートなどであってもよい。

【0039】

第２側壁部１２のフレーム２２は、第１側壁部１１と同様の構造を有した、分割フレーム２２Ａ、２２Ｂに分割されている。分割フレーム２２Ａ、２２Ｂは、枠体である。具体的には、分割フレーム２２Ａ、２２Ｂは、長辺を形成する一対の長辺骨部２２ａ、２２ａと、長辺骨部２２ａの略半分の長さを有し、短辺を形成する一対の短辺骨部２２ｂ、２２ｂと、一対の長辺骨部２２ａ、２２ａをわたす中央骨部２２ｃと、を有している。

【0040】

本実施形態では、分割フレーム２２Ａ、２２Ｂの隣合う長辺骨部２２ａ、２２ａがヒンジ部材４０によりヒンジ結合されている。分割フレーム２２Ａと、これに隣接するフレーム２１とは、ヒンジ部材４０を用いてヒンジ結合されている。具体的には、ヒンジ部材４０は、分割フレーム２２Ａの長辺骨部２２ａと、フレーム２１の長辺骨部２１ａとを連結している。さらに、分割フレーム２２Ａ、２２Ｂの内側領域を覆うように、シート３１と同様のシート３２が、各分割フレーム２２Ａ、２２Ｂに、同様の手法で取り付けられている。

【0041】

上壁部１３のフレーム２３は、枠体であり、第１側壁部１１と同様の構造を有している。具体的には、フレーム２３は、長辺を形成する一対の長辺骨部２３ａ、２３ａと、長辺骨部２２ａの略半分の長さを有し、短辺を形成する一対の短辺骨部２３ｂ、２３ｂと、一対の長辺骨部２３ａ、２３ａをわたす中央骨部２３ｃと、を有している。本実施形態では、フレーム２３と、これに隣接するフレーム２１とは、ヒンジ部材４０を用いてヒンジ結合されている。具体的には、ヒンジ部材４０は、フレーム２３の短辺骨部２３ｂと、フレーム２１の短辺骨部２１ｂとを連結している。さらに、フレーム２３の内側領域を覆うように、シート３１と同様のシート３３が、フレーム２３に、同様の手法で取り付けられている。

【0042】

第１側壁部１１、第２側壁部１２、および上壁部１３にこのような構造を採用することにより、構造的な強度を、フレーム２１、２２、２３で確保し、外部からの風防性を、シート３１、３２、３３で担うことができる。したがって、パネル材を用いた場合に比べて、風防ユニット１０の軽量化を図りつつ、強度を確保することができる。さらに、第１側壁部１１、第２側壁部１２、および上壁部１３のいずれかのシート３１、３２、３３が、溶接時のスパッタなどにより損傷しても、シート３１、３２、３３をフレーム２１、２２、２３から取り外し、新しいシートをフレーム２１、２２、２３に取り付けることができる。

【0043】

特に、本実施形態では、上述した如く、第１側壁部１１、第２側壁部１２（分割壁部１２Ａ、１２Ｂ）、および上壁部１３のそれぞれのフレーム２１、２２（２２Ａ、２２Ｂ）、２３は、これらの周縁に沿って周回する枠体である。したがって、風防ユニット１０の組み立ておよび折り畳みを簡単に行うことができる。

【0044】

さらに、フレーム２１、２２、２３のそれぞれの内側領域を覆うようにシート３１、３２、３３が取り付けられている。したがって、第１側壁部１１、第２側壁部１２、および上壁部１３のそれぞれのフレーム２１、２２、２３で、風防ユニット１０の骨格を組み立てると、各フレーム２１、２２、２３に取り付けられたシート３１、３２、３３により、第１側壁部１１、第２側壁部１２、および上壁部１３のそれぞれの壁面を形成することができる。

【0045】

ここで、図１～図４に示すヒンジ部材４０について、図５（ａ）を参照して説明する。以下に、第１側壁部１１のフレーム２１と、第２側壁部１２のフレーム２２とをヒンジ結合するヒンジ部材４０をその一例として説明する。

【0046】

本実施形態では、フレーム２１、２２のうち、ヒンジ部材４０が少なくとも取り付けられる部分は、円柱状または円筒状の形状である。具体的には、フレーム２１の長辺骨部２１ａと、フレーム２２の長辺骨部２２ａとの断面において、外周面は円状である。ヒンジ部材４０には、各フレーム２１、２２の長辺骨部２１ａ、２２ａを挿通する円形状の開口を有した貫通孔４１、４１が形成されている。フレーム２１、２２の長辺骨部２１ａ、２２ａは、貫通孔４１、４１内で回動自在となるように、ヒンジ部材４０に遊嵌されている。

【0047】

本実施形態によれば、ヒンジ部材４０にフレーム２１、２２を遊嵌する貫通孔４１、４１を形成するだけで、フレーム２１、２２同士をヒンジ結合することができる。このように、シンプルな構造のヒンジ部材４０で、フレーム２１、２２同士のヒンジ結合を実現できるため、使用頻度に伴う風防ユニット１０の耐久性およびメンテナンス性を確保することができる。

【0048】

ヒンジ部材４０は、図５（ｂ）に示すような構造であってもよい。具体的には、ヒンジ部材４０は、一対のアーム４４、４４のそれぞれに第１筒状部４３を設けて、ピン４２を挿入し、アーム４４、４４同士を相互に枢動させてもよい。一対のアーム４４、４４の他端に、フレーム２１の長辺骨部２１ａと、フレーム２２の長辺骨部２２ａとのそれぞれに嵌合する第２筒状部４５、４５を設けることにより、フレーム２１とフレーム２２とを枢動させることができる。この他にも、図５（ｃ）に示すように、アーム４４、４４同士を、連結材４７でさらに連接してもよく、図５（ｄ）に示すように、アーム４４、４４同士が当接するように、第２筒状部４５、４５を形成してもよい。

【0049】

ここで、図１～図４に示す保持構造５０について、図６（ａ）および図７（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。保持構造５０は、第２側壁部１２のフレーム２２に対して上壁部１３のフレーム２３の位置を保持するための構造である。具体的には、フレーム２２の長辺骨部２２ａには、筋交い部材５１がブラケット５４を介して枢着されている。

【0050】

具体的には、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、筋交い部材５１には、ピン５４ｃが固定されており、ピン５４ｃは、ブラケット５４に固定されたコイルばね５４ａの一端５４ｂに当接している。コイルばね５４ａは、無負荷の状態で、筋交い部材５１が、長辺骨部２２ａに重なる位置でピン５４ｃに当接している。

【0051】

筋交い部材５１を枢動させると、コイルばね５４ａは、捩れ方向に弾性変形し、筋交い部材５１をさらに枢動させると、筋交い部材５１が、ストッパ５４ｄに当接し、筋交い部材５１の枢動が制限される。この状態で、筋交い部材５１の先端に取り付けられた受け材５１ｂが、フレーム２３の短辺骨部２３ｂに当接し、筋交い部材５１で、フレーム２３を支持することができる。これにより、第２側壁部１２のフレーム２２に対して上壁部１３のフレーム２３の位置を保持することができる。

【0052】

風防ユニット１０を折り畳む際に、受け材５２とフレーム２３との当接が解除されると、筋交い部材５１は、コイルばね５４ａの復元力により、長辺骨部２２ａに重なる位置まで枢動する。

【0053】

図６（ｂ）に示す保持構造５０において、筋交い部材５１の中央にヒンジ機構５８を設けてもよい。さらに、図６（ｃ）に示すように、保持機構５０は、直角三角形の支持プレート５５により、フレーム２３の短辺骨部２３ｂを支持してもよい。支持プレート５５は、ブラケット５６を介して、長辺骨部２２ａの軸周りに回動自在となるように、フレーム２２の長辺骨部２２ａに取り付けられている。風防ユニット１０を折り畳む際には、ブラケット５６を回動させる。これにより、支持プレート５５によるフレーム２３の支持を解除することができる。

【0054】

以上、本実施形態によれば、図１に示すように、ロボットアーム８０で下部鋼管柱５Ａと上部鋼管柱５Ｂとを溶接する際に、その溶接を行うロボットアーム８０の作業空間Ｓに風防ユニットを配置することができる。図１では、２つの風防ユニット１０を、下部鋼管柱５Ａと上部鋼管柱５Ｂとの風上側に配置している。各風防ユニット１０は、作業空間Ｓの一部を囲うように、第１側壁部１１と第２側壁部１２を配置した状態で、この作業空間Ｓを覆うように、上方に上壁部１３を配置することができる。これにより、ロボットアーム８０で下部鋼管柱５Ａと上部鋼管柱５Ｂを溶接する際に、第１側壁部１１および第２側壁部１２の上方から作業空間Ｓに風が吹き込むことを抑えることができる。この結果、作業空間Ｓ内に配置されたロボットアーム８０で、下部鋼管柱５Ａと上部鋼管柱５Ｂを好適に溶接することができる。

【0055】

さらに、溶接後には、第１側壁部１１、第２側壁部１２、および上壁部１３が重なるように風防ユニット１０を折り畳むことができるため、風防ユニット１０を、溶接の施工現場から簡単に撤去することが可能となる。さらに、別の柱同士を溶接する際には、折り畳んだ状態の風防ユニット１０を、その施工現場に搬送し、その施工現場で簡単に組み立てることができる。

【0056】

〔第２実施形態〕
以下に、図８および図９を参照しながら、第２実施形態に係る風防ユニット１０を説明する。第２実施形態に係る風防ユニット１０が、第１実施形態と相違する点は、上壁部１３の構造である。したがって、第１実施形態と共通する部材は、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

【0057】

本実施形態では、図８および図９（ａ）に示すように、上壁部１３は、２つの分割壁部１３Ａ、１３Ｂにより構成されている。各分割壁部１３Ａ、１３Ｂは、正方形状のフレーム２３Ａ、２３Ｂを備えており、フレーム２３Ａ、２３Ｂには、シート３３が取り付けられている。分割壁部１３Ａのフレーム２３Ａは、ヒンジ部材４０を用いて、第１側壁部１１のフレーム２１にヒンジ結合されており、分割壁部１３Ｂのフレーム２３Ｂは、ヒンジ部材４０を用いて、第２側壁部１２（分割壁部１２Ｂ）のフレーム２２にヒンジ結合されている。

【0058】

本実施形態では、上述した第１実施形態で説明した作用効果に加えて、さらに以下の作用効果を期待することができる。具体的には、風防ユニット１０を組み立てる際には第１実施形態と同様に、第１側壁部１１および第２側壁部１２に設けられた保持機構（図示せず）により、各分割壁部１３Ａ、１３Ｂの位置が保持され、上壁部１３を形成することができる。

【0059】

一方、風防ユニット１０を折り畳む際には、図９（ｂ）に示すように、分割壁部１３Ａ、１３Ｂを、それぞれ第１側壁部１１および第２側壁部１２に回動させることにより、コンパクトすることができる。さらに、折り畳んだ状態の風防ユニット１０から、第１側壁部１１と第２側壁部１２を形成した後、分割壁部１３Ａ、１３Ｂから上壁部１３を簡単に形成することができる。

【0060】

〔第３実施形態〕
以下に、図１０および図１１を参照しながら、第３実施形態に係る風防ユニット１０を説明する。第３実施形態に係る風防ユニット１０が、第１実施形態と相違する点は、第２側壁部１２の構造である。したがって、第１実施形態と共通する部材は、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

【0061】

図１０および図１１に示すように、本実施形態では、第２側壁部１２は、第１実施形態と同様に、２つの分割壁部１２Ａ、１２Ｂに分割されているが、本実施形態では、分割壁部１２Ｂは、分割壁部１２Ａに連結されず、上壁部１３のフレーム２３の長辺骨部２３ａに、結束バンド９１で取り付けられている。分割壁部１２Ａは、第１実施形態と同じ構造であるが、分割壁部１２Ｂは、シート３４で構成され、分割壁部１２Ｂには、フレームは、存在しない。

【0062】

本実施形態によれば、上述した作用効果に加えて、分割壁部１２Ｂにはフレームが存在しないので、風防ユニット１０の軽量化を図ることができる。風防ユニット１０を組み立てる際には、図１１（ａ）に示すように、第１側壁部１１、分割壁部１２Ａ、および上壁部１３まで組み立てる。その後、シート３４を上壁部１３から垂下させ、シート３４の下端の形成された貫通孔３８を介して、結束バンド９１で、シート３４を固定する。一方、風防ユニット１０を折り畳む際には、第１側壁部１１、分割壁部１２Ａ、および上壁部１３を重ね合わせる。この際、図１１（ｂ）の如く、シート３４を、上壁部１３から取り外してもよい。

【0063】

〔第４実施形態〕
以下に、図１２および図１３を参照しながら、第４実施形態に係る風防ユニット１０を説明する。第４実施形態に係る風防ユニット１０が、第１実施形態と相違する点は、上壁部１３の構造である。したがって、第１実施形態と共通する部材は、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

【0064】

図１２および図１３に示すように、本実施形態では、上壁部１３のフレーム２３は、枠体ではなく、１つの長辺骨部２３ａと、これに連続した短辺骨部２３ｂにより形成されたＬ字状のフレームである。短辺骨部２３ｂには、ヒンジ部材４０を用いて、第１側壁部１１の短辺骨部２１ｂに取り付けられている。長辺骨部２３ａには、結束バンド９１で、シート３５が取り付けられている。

【0065】

本実施形態によれば、第１実施形態とは異なり、上壁部１３のフレーム２３は、Ｌ字状のフレームであるので、風防ユニット１０の軽量化を図ることができる。風防ユニット１０を組み立てる際には、図１３に示すように、第１側壁部１１および第２側壁部１２を組み立てる。その後、上壁部１３のフレーム２３を組み立て、上壁部１３の壁面を形成するように（作業空間の上方を覆うように）シート３５を張る。シート３５の端部を、上壁部１３から垂下させ、シート３４の下端の形成された貫通孔３８を介して、結束バンド９１で、シート３４を固定する。一方、風防ユニット１０を折り畳む際には、第１側壁部１１、第２側壁部１２、および上壁部１３のフレーム２３を重ね合わせる。この際、シート２５を、上壁部１３のフレーム２３から取り外してもよい。

【0066】

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。

【0067】

たとえば、第１～第４実施形態では、第１側壁部、第２側壁部、および上壁部を、フレーム材とシートにより構成したが、たとえば、これらをパネル材で構成し、蝶番などでヒンジ結合してもよい。

【符号の説明】

【0068】

５Ａ：柱（下部鋼管柱）、５Ｂ：柱（上部鋼管柱）、１０：風防ユニット、１１：第１側壁部、１２：第２側壁部、１２Ａ、１２Ｂ：分割壁部、１３：上壁部、２１～２３：フレーム、３１～３５：シート、４０：ヒンジ部材、８０：ロボットアーム、Ｓ：作業空間

【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】