特許 7444155 治具及びプレート付き形鋼の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-27

(45)【発行日】2024-03-06

(54)【発明の名称】治具及びプレート付き形鋼の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 37/04 20060101AFI20240228BHJP

【ＦＩ】

B23K37/04 H

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021198689

(22)【出願日】2021-12-07

(65)【公開番号】P2023084487

(43)【公開日】2023-06-19

【審査請求日】2022-11-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000198787

【氏名又は名称】積水ハウス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117101

【弁理士】

【氏名又は名称】西木 信夫

(74)【代理人】

【識別番号】100120318

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 朋浩

(72)【発明者】

【氏名】堀江 宏幸

【審査官】山内 隆平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０２５４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０４－０１１８１３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１１－２２４６４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ３７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対のフランジ及びウェブを有する形鋼の長手方向の端面から突出しており、突出部分に２つの孔を有するプレートを位置決めする治具であって、
上記プレートを上記ウェブとの間に挟み込む本体と、
上記本体の第１方向の両端それぞれから当該第１方向に沿って離れる外向きにスライドして一対の上記フランジの側面にそれぞれ当接する一対のスライド体と、
一対の上記スライド体のスライドを連動する連動機構と、
上記本体の上記第１方向と直交し且つ上記長手方向に沿った第２方向の端部から、上記第１方向及び上記第２方向と直交する第３方向に沿って突出しており、上記第１方向に沿って間隔を空けて並ぶ一対の第１ピンと、を備えており、
一対の上記第１ピンは上記プレートの上記孔にそれぞれ挿通可能である治具。

【請求項2】

一対の上記スライド体は、上記第１方向の端面から突出する第２ピンをそれぞれ有しており、
一対の上記第２ピンは、一対の上記フランジの貫通孔にそれぞれ挿通可能である請求項１に記載の治具。

【請求項3】

上記一対のスライド体を上記外向きに付勢する弾性部材をさらに備える請求項１または２に記載の治具。

【請求項4】

上記連動機構を操作するための操作部をさらに備えた請求項３に記載の治具。

【請求項5】

上記第１ピンは、
上記第１方向において一対の上記スライド体の各端面の中心に対して対称に位置する請求項１から４のいずれかに記載の治具。

【請求項6】

２つの孔を有するプレートを、当該孔を有する部分を形鋼の長手方向の端面から突出させた状態で溶接するプレート付き形鋼の製造方法であって、
上記孔を有する部分を上記形鋼の端面から突出させて、上記形鋼のウェブに上記プレートを載置し、治具の本体から突出する一対の第１ピンを上記孔に挿通させ、当該治具の本体と上記形鋼との間に上記プレートを挟み込む工程と、
上記本体の第１方向の両端それぞれから当該第１方向に沿って離れる外向きに上記治具のスライド体をスライドして上記形鋼の一対のフランジの側面に当接することにより、上記プレートを位置決めする工程と、
位置決めされた上記プレートを上記形鋼に仮溶接する工程と、
上記治具を上記形鋼及び上記プレートから取り外して、上記プレートを上記形鋼に溶接する工程と、を備えるプレート付き形鋼の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一対のフランジ及びウェブを有する形鋼に対してプレートを位置決めする治具に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、被溶接板をＨ形鋼に溶接する際に使用される溶接治具を開示する。Ｈ形鋼は、一対のフランジ及びウェブを有する。被溶接板は、一対のフランジの内面間の距離と同じ幅を有する矩形板状であって、一対のフランジ及びウェブに直交する向きに配置されて、一対のフランジ及びウェブに溶接される。詳しく説明すると、Ｈ形鋼は、一対のフランジの各一端面（下端面）をそれぞれ接地させて載置される。溶接治具は、一対のフランジの他端面（上端面）に載置される載せ板と、載せ板から下向きに突出し、一方のフランジの外面に当接するガイド板と、当て板と、を備える。当て板は、一対のフランジの間に位置し、フランジ及びウェブに直交する向き（下向き）に延びる板状である。作業者は、載せ板をフランジの上端面に載せた後、一対のフランジが対向する幅方向に溶接治具を動かしてガイド板をフランジの外側面に当接させ、幅方向において溶接治具を位置決めする。また、作業者は、Ｈ鋼が延びる方向である長手方向に溶接治具を動かし、ガイド板の端面を、フランジの外側面に記された罫書き線に合わせ、長手方向において溶接治具を位置決めする。そして、作業者は、被溶接板を当て板に当接させることにより、被溶接板をウェブ及びフランジと直交する向きに配置する。作業者は、この状態で被溶接板をＨ形鋼に溶接する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４６４４７５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された溶接治具では、形鋼に罫書き線を記す手間ががかる。また、特許文献１に開示された溶接治具では、当接治具を形鋼に押さえ付け、かつ被溶接板を当て板に押さえ付けながら溶接しなければならないため、溶接作業が容易でない。また、被溶接板の幅が一対のフランジ間の距離よりも狭い場合、特許文献１に開示された溶接治具では、幅方向において被溶接板を位置決めすることはできない。

【0005】

本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、プレート（被溶接板）を所定の溶接位置に位置決めして溶接作業を容易にすることができる治具及びプレート付き形鋼の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

(1) 本発明に係る治具は、一対のフランジ及びウェブを有する形鋼の長手方向の端面から突出しており、突出部分に２つの孔を有するプレートを位置決めする治具であって、上記プレートを上記ウェブとの間に挟み込む本体と、上記本体の第１方向の両端それぞれから当該第１方向に沿って離れる外向きにスライドして一対の上記フランジの側面にそれぞれ当接する一対のスライド体と、一対の上記スライド体のスライドを連動する連動機構と、上記本体の上記第１方向と直交し且つ上記長手方向に沿った第２方向の端部から、上記第１方向及び上記第２方向と直交する第３方向に沿って突出しており、上記第１方向に沿って間隔を空けて並ぶ一対の第１ピンと、を備える。一対の上記第１ピンは上記プレートの上記孔にそれぞれ挿通可能である。

【0007】

作業者は、治具の第１ピンをプレートの孔に挿通してプレートを治具に取り付けた後、治具を形鋼のウェブに載置する。治具の本体は、形鋼のウェブとともにプレートを上下に挟む。これにより、第３方向において、治具を通じてプレートが形鋼に位置決めされる。次に、作業者は、連動機構を通じて一対のスライド体を張り出させる。張り出された一対のスライド体は、一対のフランジの側面にそれぞれ当接する。これにより、第１方向において、本体を通じてプレートが形鋼に位置決めされる。作業者は、位置決めされたプレートを形鋼に溶接する。

【0008】

(2) 一対の上記スライド体は、上記第１方向の端面から突出する第２ピンをそれぞれ有しており、一対の上記第２ピンは、上記フランジの貫通孔にそれぞれ挿通可能であってもよい。

【0009】

一対の第２ピンが一対のフランジの貫通孔にそれぞれ挿通されることにより、第２方向において、治具を通じてプレートが形鋼に位置決めされる。

【0010】

(3) 本発明に係る治具は、上記一対のスライド体を上記外向きに付勢する弾性部材をさらに備えていてもよい。

【0011】

スライド体は、弾性部材によって外向きに付勢されて形鋼のフランジに押圧されるから、第１方向における治具及びプレートの位置ずれが防止される。

【0012】

(4) 本発明に係る治具は、上記連動機構を操作するための操作部をさらに備えていてもよい。

【0013】

作業者は、操作部を操作して、弾性部材の付勢力に抗してスライド体を内向きに移動させて治具を形鋼にセットした後、操作部から手を離す。スライド体は、弾性部材の付勢力によって外向きに移動して、形鋼のフランジの側面に当接する。

【0014】

(5) 上記第１ピンは、上記第１方向において一対の上記スライド体の各端面の中心に対して対称に位置していてもよい。

【0015】

この構成によれば、第１方向における形鋼の中央にプレートを位置決めすることができる。

【0016】

(6) 本発明に係るプレート付き形鋼の製造方法は、２つの孔を有するプレートを、当該孔を有する部分を形鋼の長手方向の端面から突出させた状態で溶接するプレート付き形鋼の製造方法であって、上記孔を有する部分を上記形鋼の端面から突出させて、上記形鋼のウェブに上記プレートを載置し、治具の本体から突出する一対の第１ピンを上記孔に挿通させ、当該治具の本体と上記形鋼との間に上記プレートを挟み込む工程と、上記本体の第１方向の両端それぞれから当該第１方向に沿って離れる外向きに上記治具のスライド体をスライドして上記形鋼の一対のフランジの側面に当接することにより、上記プレートを位置決めする工程と、位置決めされた上記プレートを上記形鋼に仮溶接する工程と、上記治具を上記形鋼及び上記プレートから取り外して、上記プレートを上記形鋼に溶接する工程と、を備える。

【0017】

本発明は、プレート付き形鋼の製造方法として捉えることもできる。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係る治具は、プレートを所定の溶接位置に位置決めして溶接作業を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、プレート３０、プレート３０が溶接される形鋼２０、及び形鋼２０と連結される鋼材４０を説明する説明図である。

【図2】図２は、スライド体８１，８２が格納位置にある治具１０の斜視図である。

【図3】図３は、スライド体８１，８２が張出位置にある治具１０の斜視図である。

【図4】図４は、スライド体８１，８２が格納位置にある治具１０の水平断面図である。

【図5】図５は、スライド体８１，８２が張出位置にある治具１０の水平断面図である。

【図6】図６は、治具１０の垂直断面図である。

【図7】図７は、治具１０を形鋼２０にセットする手順を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は、本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。

【0021】

本実施形態では、図２に示される治具１０を説明する。治具１０は、図１に示されるプレート３０が形鋼２０に溶接される際に使用される。治具１０は、形鋼２０においてプレート３０を位置決めする。

【0022】

形鋼２０は、いわゆるＨ形鋼やＩ形鋼やＣ形鋼など、一対のフランジ２１，２２及びウェブ２３を備える鋼材である。本実施形態では、形鋼２０が、住宅の柱や梁として使用されるＨ形鋼である例が説明される。ただし、形鋼２０は、Ｉ形鋼やＣ形鋼などであってもよいし、柱や梁以外に使用されてもよい。また、本実施形態では、一対のフランジ２１，２２が対向する方向が幅方向２７と称され、形鋼２０が延びる方向が長手方向２８と称され、幅方向２７及び長手方向２８に直交する方向が高さ方向２９と称される。一対のフランジ２１，２２の対向する内面は、幅方向２７において距離Ｌ２だけ離れている。

【0023】

形鋼２０は、貫通孔２４，２５を有する。貫通孔２４は、幅方向２７に沿って延びてフランジ２１を貫通している。貫通孔２５は、幅方向２７に沿って延びてフランジ２２を貫通している。貫通孔２４及び貫通孔２５の長手方向２８及び高さ方向２９における位置は同じである。貫通孔２４及び貫通孔２５は共に円形であり、同一の軸線上にある。

【0024】

貫通孔２４，２５には、例えば不図示のボルトが挿通される。ボルト及びナットは、形鋼２０と他の鋼材等とを結合するために用いられる。他の鋼材は、例えば住宅の梁や柱となる部材である。形鋼２０と鋼材との結合の正確性を確保するため、貫通孔２４，２５は、仕様書や設計図面等に基づいた位置にある。本実施形態では、貫通孔２４，２５の中心は、フランジ２１，２２の各端面から長手方向２８に沿って距離Ａだけ離れており、ウェブ２３の主面から高さ方向２９に沿って距離Ｂだけ離れている。

【0025】

プレート３０は、長方形の平板である。プレート３０の幅方向２７に沿った寸法は長さＬ１であり、一対のフランジ２１，２２の内面間の距離Ｌ２よりも短い。長さＬ１は、プレート３０の外形である長方形の長辺に相当する。したがって、プレート３０は、形鋼２０において、一対のフランジ２１，２２間に収まる。また、プレート３０の厚み（高さ方向２９の寸法）は、一対のフランジ２１，２２がウェブ２３から高さ方向２９に突出する寸法よりも十分に短い。プレート３０の長手方向２８の寸法は、距離Ａよりも長い。したがって、プレート３０の長手方向２８の一端が、長手方向２８において貫通孔２４，２５の中心付近に位置されると、プレート３０の長手方向２８の他端は、ウェブ２３の端面から突出する。

【0026】

プレート３０は、２つの孔３１，３２を有する。孔３１，３２は、プレート３０の隅に位置しており、プレート３０の厚み方向（高さ方向２９）に沿って延びてプレート３０を貫通している。孔３１，３２は、プレート３０の長手方向２８における位置が同じである。孔３１，３２の各中心は、幅方向２７において距離Ｃだけ離れている。孔３１，３２には、プレート３０と他の鋼材４０などとを連結するために、ボルトが挿通される。

【0027】

鋼材４０は、例えば形鋼２０と同形状のＨ形鋼である。鋼材４０は、一対のフランジ４１、４２及びウェブ４３を備える。ウェブ４３は、一対の貫通孔４４、４５を有している。貫通孔４４、４５は、円形であり、ウェブ４３の厚み方向（高さ方向２９）に沿って延びてウェブ４３を貫通している。

【0028】

貫通孔４４、４５は、仕様書や設計図面等に基づいた位置にある。貫通孔４４及び貫通孔４５の各中心は、鋼材４０における長手方向２８の位置が同じであり、鋼材４０のウェブ４３の端面から長手方向２８に沿って距離Ｄだけ離れている。貫通孔４４、４５の各中心は、幅方向２７において離間距離Ｃだけ離れている。貫通孔４４、４５の各中心の幅方向２７における中間点Ｆは、鋼材４０のウェブ４３の幅方向２７における中心線４６と合致する。換言すれば、貫通孔４４と貫通孔４５とは、中心線４６に対して線対称となる位置にある。

【0029】

プレート３０は、治具１０によって位置決めされて、溶接によって形鋼２０に固着される。以下、プレート３０が溶接される位置が溶接位置と称される。

【0030】

溶接位置のプレート３０において、孔３１，３２の各中心は、ウェブ２３の端面から長手方向２８に距離Ｄだけ離れている。孔３１，３２の各中心の幅方向２７の中間点Ｅは、幅方向２７における形鋼２０の中心線２６上にある。プレート３０の孔３１，３２と、鋼材４０の貫通孔４４、４５とがそれぞれ合致されて。孔３１及び貫通孔４４にボルト５１が挿通され、また、孔３２及び貫通孔４４にボルト５２が挿通される。ボルト５１、５２にそれぞれナット５３、５４が螺合されて、プレート３０を介して、形鋼２０と鋼材４０とが連結される。

【0031】

以下、治具１０の構成が説明される。図２から図６に示されるように、治具１０は、本体６０と、本体６０に支持された一対のスライド体８１，８２と、一対のスライド体８１，８２を連動してスライドさせる連動機構９０と、操作ハンドル９６と、スライド体８１，８２を付勢する一対のコイルスプリング１０１，１０２と、を備える。

【0032】

本体６０は、内部空間にスライド体８１，８２、連動機構９０、コイルスプリング１０１，１０２などが収容される筐体である。本体６０は、外形が直方体状の本体部６１と、本体部６１の側面から突出する突出部６２とを備える。以下では、本体部６１の長尺方向が第１方向７と称され、本体部６１から突出部６２が突出する方向が第２方向８と称される。第１方向７と第２方向８とは直交する。また、第１方向７及び第２方向８に直交する方向が第３方向９と称される。本体部６１の外面のうち、第３方向９と直交する一対の外面の一方が上面７１と称され、他方が下面７２と称される。治具１０は、上面７１を上にして使用される。

【0033】

本体部６１において第１方向７と直交する両側面には、第１凹部６３，６４が形成されている。第１凹部６３，６４には、スライド体８１，８２がそれぞれ収容される。第１凹部６３，６４は、直方体形状の空間であり、本体部６１の上記両側面に開口している。

【0034】

第１凹部６３，６４を区画する各壁面６５は、第１方向７に沿って延びている。各壁面６５は、スライド体８１，８２の第１方向７に沿ったスライドを案内する。すなわち、第１凹部６３，６４は、スライド体８１，８２を第１方向７に沿ってスライド可能に支持している。
スライド体８１，８２は、第１凹部６３，６４に格納された格納位置（図２及び図４）と、開口から突出した張出位置（図３及び図５）との間でスライドする。

【0035】

本体部６１は、一対の第２凹部６７，６８を有している。第２凹部６７，６８は、第１凹部６３，６４の各終面６６から第１方向７に沿ってそれぞれ凹んだ空間である。第２凹部６７，６８には、コイルスプリング１０１，１０２が収容される。第２凹部６７，６８の各終面６９は、コイルスプリング１０１，１０２の一端が当接するバネ座として機能する。

【0036】

本体部６１は、第３凹部７３，７４を有している。第３凹部７３，７４には、ラックギア９３、９４が収容される。第３凹部７３，７４は、第１凹部６３，６４の各終面６６から第１方向７に沿って延びている。図４に示されるように、第３凹部７３と第３凹部７４とは、第２方向８において並んでいる。

【0037】

図４から図６に示されるように、本体部６１は、円柱形状の軸孔７０を有している。軸孔７０は、本体部６１の上面７１に開口している。軸孔７０は、第１方向７において第２凹部６７，６８の間に位置しており、また、第２方向８において第３凹部７３，７４の間に位置している。軸孔７０には、後述される軸部材９１が挿入される。

【0038】

図３に示されるように、突出部６２は、本体部６１から第２方向８に沿って突出している。突出部６２の外形は、直方体である。第１方向７における突出部６２の長さＬ３は、幅方向２７におけるプレート３０の長さＬ１（図１参照）よりも短い。

【0039】

図２に示されるように、一対の第１ピン７５，７６が、突出部６２の第３方向９の下面から下向きに突出している。第１ピン７５と第１ピン７６とは、第１方向７に離れて位置しており、第２方向８における位置が同じである。

【0040】

第１ピン７５，７６の外形は、外径が二段に異なる円柱形状である。第１ピン７５，７６は、基端側に大径部７７を有しており、先端側に小径部７８を有している。図６に示されるように、大径部７７の直径は、プレート３０の孔３１，３２の直径よりも大きい。小径部７８の直径は、プレート３０の孔３１，３２の直径よりも僅かに小さい。したがって、小径部７８は孔３１，３２に挿通できるが、大径部７７は孔３１，３２に挿通できない。

【0041】

図２に示されるように、第１ピン７５の中心と第１ピン７６の中心との第１方向７に沿った距離は、プレート３０の孔３１の中心と孔３２の中心との幅方向７に沿った距離と同じく距離Ｃ（図１参照）である。したがって、図６に示されるように、第１ピン７５，７６の小径部７８は、プレート３０の孔３１，３２にそれぞれ挿通できる。また、第１ピン７５の中心と第１ピン７６の中心との第１方向７における中間点は、中心線５５（図５参照）上にある。

【0042】

図６に示されるように、第３方向９において、大径部７７の先端面７９の位置は、本体部６１の下面７２の位置と同じである。したがって、小径部７８に挿通されたプレート３０の主面（上面）は、大径部７７の先端面７９及び本体部６１の下面７２に当接する。

【0043】

図４に示されるように、スライド体８１，８２は、スライド本体８３及び第２ピン８４をそれぞれ備える。

【0044】

スライド本体８３は、第１凹部６３，６４に嵌る直方体である。第２ピン８４は、スライド本体８３の第１方向７の端面から第１方向７に沿って突出している。第２ピン８４の外形は、第１方向７を軸線とする円柱形状である。第２ピン８４の直径は、形鋼２０の貫通孔２４，２５（図１参照）の直径よりも僅かに小さい。図３に示されるように、本体部６１の下面７２から第２ピン８４の軸線までの第３方向９に沿った高さＨは、形鋼２０のウェブ２３の主面から貫通孔２４，２５の中心までの高さ方向２９に沿った距離Ｂ（図１参照）からプレート３０の厚みを減じた長さと同じである。図５に示されるように、スライド本体８３の端面８５から第２ピン８４の先端までの第１方向７に沿った距離である第２ピン８４の突出長Ｔは、形鋼２０のフランジ２１，２２の厚みＵよりも長い。

【0045】

連動機構９０は、軸部材９１と、軸部材９１に取り付けられたピニオンギア９２と、ピニオンギア９２と噛合する一対のラックギア９３、９４と、を備える。

【0046】

図６に示されるように、軸部材９１の外形は、第３方向９に沿って延びる円柱形状である。軸部材９１の下端部は、本体部６１の軸孔７０に挿入されている。軸部材９１を回転可能に保持するベアリングなどの保持部材９５が軸孔７０に取り付けられている。軸部材９１は、第３方向９に沿った軸線周りに回転可能に本体６０に保持されている。

【0047】

操作ハンドル９６が、軸部材９１の上端に取り付けられている。操作ハンドル９６は、軸部材９１の軸線が延びる第３方向９と直交する方向に延びる棒形状である。操作ハンドル９６は、長手方向の中央部において軸部材９１の上端と連結されている。操作ハンドル９６が作業者によって回転されると、軸部材９１が軸線周りに回転する。操作ハンドル９６は、操作部の一例である。なお、操作ハンドル９６は、棒状でなくてもよく、円環形状やドアノブ形状などの他の形状であってもよい。

【0048】

各図には示されていないが、軸部材９１の回転を第１回転位置と第２回転位置との間に制限する回転制限機構（いわゆる回り止め）が設けられている。回転制限機構は、例えば、軸部材９１の周面から突出する凸片と、軸部材９１の回転よって回転する凸片の軌跡上に配置された第１当接部及び第２当接部とで構成される。第１当接部及び第２当接部は、例えば、本体６０の軸孔７０を区画する壁面から突出して設けられる。第１当接部は、第１回転位置において凸片と当接して第１回転位置を超えた軸部材９１の回転を制限する。第２当接部は、第２回転位置において凸片と当接して第２回転位置を超えた軸部材９１の回転を制限する。第１回転位置は、操作ハンドル９６が第２方向８に沿う位置であり（図２参照）、第２回転位置は、操作ハンドル９６が第１方向７に沿う位置である（図３参照）。すなわち、操作ハンドル９６及び軸部材９１の回転範囲は、９０度の範囲内で制限されている。ただし、操作ハンドル９６及び軸部材９１の回転範囲は、９０度以外の角度の範囲で制限されていてもよいし、制限されていなくてもよい。

【0049】

図６に示されるように、ピニオンギア９２は、軸部材９１の下端部に取り付けられて本体部６１の軸孔７０に位置しており、軸部材９１と一体に回転する。

【0050】

図４及び図６に示されるように、ラックギア９３は、第１方向７に沿って延びる円柱形状の部材である。第１方向７におけるラックギア９３の一端（図４における右端）は、スライド体８１のスライド本体８３と連結している。ラックギア９３は、ピニオンギア９２と噛合している。ピニオンギア９２が回転すると、スライド体８１は、ラックギア９３と一体に第１方向７に沿ってスライドする。

【0051】

ラックギア９４は、第１方向７に沿って延びる円柱形状の部材である。第１方向７におけるラックギア９４の一端（図４における左端）は、スライド体８２のスライド本体８３と連結している。ラックギア９４は、ピニオンギア９２と噛合している。ピニオンギア９２が回転すると、スライド体８２は、ラックギア９４と一体に第１方向７に沿ってスライドする。

【0052】

スライド体８１とスライド体８２とは、連動機構９０により、連動してスライドする。図５に示されるように、スライド体８１のスライド本体８３と、スライド体８２のスライド本体８３とは、張出位置において、同一の張出長Ｓで本体部６１の端面９７から第１方向７の外方へ張り出す。

【0053】

コイルスプリング１０１は、第２凹部６７に配置されている。コイルスプリング１０１の一端は、第２凹部６７の終面６９と当接しており、他端は、スライド体８１のスライド本体８３の端面８６と当接している。コイルスプリング１０１は、自然長よりも縮小した状態で第２凹部６７に配置されており、本体６０に対してスライド体８１を第１方向７に沿った外向きに付勢している。

【0054】

コイルスプリング１０２は、第２凹部６８に配置されている。コイルスプリング１０２の一端は、第２凹部６８の終面６９と当接しており、他端は、スライド体８２のスライド本体８３の端面８６と当接している。コイルスプリング１０２は、自然長よりも縮小した状態で第２凹部６８に配置されており、本体６０に対してスライド体８２を第１方向７に沿った外向きに付勢している。コイルスプリング１０１，１０２は、弾性部材の一例である。なお、コイルスプリング１０１，１０２に代えて、板ばねやゴム部材など、他の弾性部材が用いられてもよい。

【0055】

操作ハンドル９６が操作されない場合、スライド体８１，８２は、コイルスプリング１０１，１０２の付勢力により、本体開口から突出した張出位置（図３及び図５）に位置する。このとき、操作ハンドル９６は第２回転位置にある。操作ハンドル９６が操作されて第１回転位置となると、スライド体８１，８２は、コイルスプリング１０１，１０２の付勢力に抗して、図４に示されるように、本体部６１の端面９７の開口に収まる格納位置にスライドする。

【0056】

次に、治具１０の使用方法及びプレート３０が溶接された形鋼２０（プレート付き形鋼）の製造方法を図７を参照して説明する。

【0057】

図７（Ａ）に示されるように、作業者は、治具１０の第１ピン７５，７６をプレート３０の孔３１，３２に挿通して、プレート３０を治具１０に取り付ける。この状態において、プレート３０の孔３１と孔３２との中間点Ｅ（図１参照）は、治具１０の中心線５５（図５参照）上に位置する。

【0058】

図７（Ｂ）に示されるように、作業者は、第２回転位置の操作ハンドル９６を第１回転位置に回転させ、コイルスプリング１０１，１０２の付勢力に抗して、張出位置にあるスライド体８１，８２を格納位置までスライドさせる。

【0059】

図７（Ｃ）に示されるように、作業者は、操作ハンドル９６を第２回転位置に保持したまま、形鋼２０のウェブ２３の上にプレート３０及び治具１０を載置する。この状態において、治具１０の第１方向７は形鋼２０の幅方向２７に一致し、治具１０の第２方向８は形鋼２０の長手方向２８に一致し、治具１０の第３方向９は形鋼２０の高さ方向２９に一致する。

【0060】

図６に示されるように、形鋼２０のウェブ２３の上にプレート３０及び治具１０が載置されると、プレート３０は、治具１０の下面７２及び第１ピン７５，７６の大径部７７の先端面７９と、形鋼２０のウェブ２３とに挟まれて、第３方向９（高さ方向２９）において位置決めされる。治具１０の第２ピン８４は、形鋼２０の貫通孔２４，２５と同じ高さ位置である。

【0061】

作業者は、図７（Ｃ）に示す状態から、第２方向８に沿って治具１０及びプレート３０をウェブ２３上で滑らせて、治具１０の第２ピン８４と形鋼２０の貫通孔２４，２５との位置合わせを行った後、第１回転位置の操作ハンドル９６を第２回転位置に回転する。作業者が操作ハンドル９６を保持している力を緩めると、一対のスライド体８１，８２は、コイルスプリング１０１，１０２の付勢力により、格納位置から張出位置へ外向きにスライドする。スライド体８１，８２が張出位置へスライドすることにより、スライド体８１，８２の第２ピン８４が形鋼２０の貫通孔２４，２５に挿通される（図７（Ｄ））。第２ピン８４が貫通孔２４，２５に挿通されることにより、治具１０及びプレート３０は、第２方向８及び第３方向９（長手方向２８及び高さ方向２９）において位置決めされる。

【0062】

また、一対のスライド体８１，８２の各スライド本体８３の端面８５が、フランジ２１，２２の内側面にそれぞれ当接する。これにより、第１方向７（幅方向２７）において治具１０及びプレート３０が位置決めされる。すなわち、プレート３０は、第１方向７、第２方向８、及び第３方向９（幅方向２７、長手方向２８、及び高さ方向２９）において、形鋼２０に対して位置決めされる。

【0063】

上述したように、一対のスライド体８１，８２は、連動機構９０によって同一の張出長Ｓで張り出すから、治具１０は、その中心線５５が形鋼２０の中心線２６（図１参照）と重なる位置となる。また、プレート３０の孔３１と孔３２との中間点Ｅ（図１参照）は、治具１０の中心線５５上に位置する。したがって、プレート３０は、孔３１と孔３２との中間点Ｅ（図１参照）が形鋼２０の中心線２６（図１参照）上となるように位置決めされる。すなわち、プレート３０の孔３１と孔３２とは、形鋼２０の中心線２６に対して線対称の位置となる。

【0064】

なお、形鋼２０と連結される鋼材４０（図１参照）の貫通孔４４と貫通孔４５とは、鋼材４０の中心線４６に対して線対称な位置にある。したがって、形鋼２０の端面と鋼材４０の端面とを突き合せた場合、第１方向７におけるプレート３０の孔３１，３２の位置と、第１方向７における鋼材４０の貫通孔４４、４５の位置とが一致する。治具１０は、鋼材４０の端面から孔３１，３２までの長手方向２８に沿った距離が距離Ｄ（図１参照）となるように、第２方向８における第１ピン７５，７６と第２ピン８４との距離が決められている。したがって、形鋼２０の端面と鋼材４０の端面とを突き合せた場合、第２方向８におけるプレート３０の孔３１，３２の位置と、第２方向８における鋼材４０の貫通孔４４、４５の位置とが一致する。すなわち、形鋼２０の端面と鋼材４０の端面とを突き合せた場合、プレート３０の孔３１，３２と、鋼材４０の貫通孔４４、４５とは、第３方向９において重なる。

【0065】

図７（Ｄ）に示されるように、作業者は、プレート３０を形鋼２０のウェブ２３に仮溶接する。例えば、作業者は、第１方向７（幅方向２７）におけるプレート３０の端部であって、治具１０の突出部６２によって覆われていない端部を、スポット溶接などによってウェブ２３に仮溶接する。

【0066】

次に、作業者は、第２回転位置の操作ハンドル９６を第１回転位置に回転させて、スライド体８１，８２を張出位置から格納位置へスライドさせた後、治具１０を第１方向７（上方）へ持ち上げて、図７（Ｅ）に示されるように、プレート３０及び形鋼２０から治具１０を取り外す。その後、作業者は、プレート３０の端面とウェブ２３とを、隅肉溶接などによって固着し、プレート付き形鋼の製造を終了する。

【0067】

［実施形態の作用効果］
プレート３０が治具１０に位置決めされて取り付けられ、治具１０が形鋼２０に位置決めされて取り付けられるから、プレート３０は、治具１０により、形鋼２０における所定の溶接位置に位置決めされる。

【0068】

治具１０は、スライド体８１，８２の各スライド本体８３の端面８５がフランジ２１，２２の内側面に当接することにより形鋼２０に固定されるから、作業者は、治具１０やプレート３０を手で押さえなくても、プレート３０を形鋼２０に仮溶接することができる。その結果、プレート３０を形鋼２０に溶接する作業が容易になる。

【0069】

治具１０及びプレート３０は、スライド体８１，８２の各第２ピン８４が形鋼２０の貫通孔２４，２５にそれぞれ挿通されることにより、第２方向８及び第３方向９に加え、第１方向７においても位置決めされる。その結果、プレート３０は、所定の溶接位置にさらに正確に位置決めされる。

【0070】

一対のコイルスプリング１０１，１０２によってスライド体８１，８２を外向きへ付勢しているから、作業者が操作ハンドル９６から手を離すだけで、治具１０が形鋼２０に固定される。その結果、プレート３０を形鋼２０に溶接する作業がさらに容易になる。

【0071】

連動機構９０を操作する操作ハンドル９６が治具１０に設けられているから、スライド体８１，８２を格納位置にスライドさせる作業が容易になる。

【0072】

プレート３０の孔３１，３２に挿通される第１ピン７５，７６は、スライド体８１，８２の各端面８５の中心線５５に対して線対称となる位置に設けられているから、プレート３０を第１方向７における形鋼２０の中央に位置決めすることができる。

【0073】

［変形例］
上述の実施形態では、プレート３０の孔３１，３２が第１方向７において並ぶ例を説明した。しかしながら、孔３１，３２は、第２方向８に並んでいてもよいし、他の方向に並んでいてもよい。また、３つ以上の孔がプレート３０に設けられていてもよい。治具１０には、プレート３０の孔の位置及び数に応じた位置及び数の第１ピンが設けられる。また、孔３１，３２や貫通孔２４，２５の形状、第１ピン７５，７６及び第２ピン８４の形状なども適宜変更されてもよい。

【0074】

上述の実施形態では、連動機構９０が軸部材９１、ピニオンギア９２、及び一対のラックギア９３、９４を備え、ギアの噛合によって一対のスライド体８１，８２を連動してスライドさせる例を説明した。しかしながら、連動機構９０は、一対のスライド体８１，８２を連動してスライド可能であれば、カムなど他の機構で構成されていてもよい。

【符号の説明】

【0075】

１０・・・治具
２０・・・形鋼
２１，２２・・・フランジ
２３・・・ウェブ
２４，２５・・・貫通孔
２６・・・中心線
３０・・・プレート
３１，３２・・・孔
５５・・・中心線
６０・・・本体
７５，７６・・・第１ピン
８１，８２・・・スライド体
８４・・・第２ピン
８５・・・端面
９０・・・連動機構
９６・・・操作ハンドル
１０１，１０２・・・コイルスプリング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】