JPH0335035B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、本体に溶接されるべき円筒状被溶接
物の位置決め治具の改良に関する。

一般に、本体に円筒状被溶接物を溶接する場合
としては、例えば、第１図に示すように、フオー
クリフト等に用いられる本体としてのアクスルセ
ンタ１に円筒状被溶接物としてのキングピンボス
２を溶接するものが挙げられる。この場合、上記
キングピンボス２は、一般にアクスルセンタ１の
両端上下部に夫々一対溶接され、このキングピン
ボス２にはキングピン３が嵌挿されると共に、こ
のキングピン３にはスピンドル４を介して車輪５
が取付けられるようになつており、上記キングピ
ンボス２はキングピン３の軸受として働いてい
る。このため、上記アクスルセンタ１にキングピ
ンボス２を溶接する場合には、キングピン３の軸
心を所定位置に設定するために予め位置決めされ
た上記アクスルセンタ１に対してキングピンボス
２を位置決めしなければならなかつた。

そこで、従来にあつては、第２図乃至第４図に
示すように、上述したキングピンボス２を位置決
めするために位置決め治具Ｊが用いられており、
この位置決め治具Ｊは、例えば、アクスルセンタ
１の位置決め治具６に付設されていた。即ち、ア
クスルセンタ１の位置決め治具６は、ベースプレ
ート７上の所望の個所にブロツク８を設置したも
ので、このブロツク８上にアクスルセンタ１を載
置してベースプレート７に対するアクスルセンタ
１の位置決めをするようになつている。一方、上
記キングピンボス２の位置決め治具Ｊは、アクス
ルセンタ１の位置決め位置の両端部位に対応して
上記ベースプレート７に設けられており、ベース
プレート７に固着され水平な支持面９ａを備えた
支持台９と、この支持台９の雌ねじ部９ｂに螺合
する雄ねじ部１０ａを有し且つ上記支持台９上に
立設される位置決めシヤフト１０とで構成されて
いる。そして、上記位置決めシヤフト１０に上下
一対のキングピンボス２が嵌め込まれ、これによ
りキングピンボス２の軸心が位置決めされる。こ
の場合において、下側のキングピンボス２はその
下面が支持台９の支持面に当接することから上下
方向に対して位置決めされ、上側のキングピンボ
ス２は下側のキングピンボス２との間にカラー１
１を介在させることにより上下方向に対して位置
決めされるのである。このように、アクスルセン
タ１及びキングピンボス２が位置決めされると、
両者は図示外の溶接装置により溶接（アーク溶
接）されることになる。

このような従来の円筒状被溶接物の位置決め治
具においては、一本の位置決めシヤフト１０に円
筒状被溶接物としてのキングピンボス２を嵌め込
んでキングピンボス２の軸心を位置決めする構造
になつていたので、必然的にキングピンボス２の
内径と位置決めシヤフト１０の外径との間にクリ
アランスＣを確保し、しかもこのクリアランスＣ
を小さく設定しなければならなかつた。ところ
が、キングピンボス２溶接時には、その溶接熱に
よりキングピンボス２が歪変形してしまうことか
ら、上記クリアランスＣを小さく設定し過ぎる
と、キングピンボス２の熱歪部分が位置決めシヤ
フト１０の周壁に圧接されてしまい、溶接後にお
いて位置決めシヤフト１０からキングピンボス２
を離脱できないという事態を生ずる。このため、
上記クリアランスＣをある程度大きめに設定せざ
るを得ず、これに伴つて、キングピンボス２が位
置決めシヤフト１０に対してがたついてしまう部
分、キングピンボス２の軸心が位置決めシヤフト
１０の軸心からずれてしまい、キングピンボス２
の位置決め精度が低いものになつてしまう。

本発明は以上の観点に立つて為されたものであ
つて、その目的とするところは、円筒状被溶接物
の位置決め精度を向上させ、しかも溶接時の熱歪
に影響されることなく、溶接後の円筒状被溶接物
の取外しを可能とした円筒状被溶接物の位置決め
治具を提供することにある。

そして、本発明の要旨とするところは、２個の
円筒状被溶接物２を空間内の同一軸上の特定の位
置に保持し、その場所で該円筒状被溶接物２を他
の部品の正しい位置に溶接を行う位置決め治具に
おいて、支持台９上に立設されて前記円筒状被溶
接物２を嵌め込む位置決めシヤフト１０を、前記
円筒状被溶接物２の内径より小さい外径を有する
スリーブ状のアウタシヤフト２１と、該アウタシ
ヤフト２１内に嵌挿配置され該アウタシヤフト２
１に対して軸方向に相対摺動するインナシヤフト
２２とによつて構成し、前記円筒状被溶接物２の
配設位置に対応して前記アウタシヤフト２１の周
壁に設けられ前記円筒状被溶接物２の内壁面に向
つて前記アウタシヤフト２１の周壁外面から出没
自在の芯出し部材２６と、該芯出し部材２６に対
応したインナシヤフト２２の外壁に形成され芯出
し部材２６に係合し且つ軸方向に径寸法が変化す
るガイド部２７と、前記インナシヤフト２２の軸
方向位置を制御して該ガイド部２７と芯出し部材
２６との相対的な軸方向の位置を変化させること
により前記芯出し部材２６を前記円筒状被溶接物
２の芯出し機能を有する突出位置に配置して前記
円筒状被溶接物２をロツクし前記芯出し部材２６
を芯出し機能を有しない没入位置に配置してロツ
クを解除するロツク制御装置３０とを設けた円筒
状被溶接物の位置決め治具にある。

以下、添付図面に示す実施例に基づいて本発明
を詳細に説明する。

第５図乃至第７図に示す実施例においては、円
筒状被溶接物としてのキングピンボス２の位置決
め治具Ｊが示されており、この位置決め治具Ｊの
基本的構成は、ベースプレート７上に固着される
支持台９と、この支持台９に立設される位置決め
シヤフト１０とから成る。

この実施例において、上記支持台９はベースプ
レート７の孔部７ａに嵌着されており、その上面
には水平な支持面９ａが形成されると共に、その
中央部にはベースプレート７と直交する方向に貫
通する軸受孔２０が開設されている。

また、上記位置決めシヤフト１０は、第５図
ａ，ｂに示すように、スリーブ状のアウタシヤフ
ト２１とこのアウタシヤフト２１内に嵌挿配置さ
れるインナシヤフト２２とから成る。上記アウタ
シヤフト２１は、キングピンボス２及びカラー１
１の内径より小さい外径をもつて形成されると共
に、上記支持台９の軸受孔２０を囲繞して当該支
持台９と一体的に形成されている。一方、上記イ
ンナシヤフト２２は上記軸受孔２０の孔径に等し
い外径をもつて形成されると共に、インナシヤフ
ト２２の軸方向長さは支持台９の下端からアウタ
シヤフト２１の上端までの寸法より長く設定され
ている。そして、上記インナシヤフト２２の下部
２２ａは、インナシヤフト２２が軸方向に摺動で
きるように上記軸受孔２０に摺動自在に嵌合して
おり、インナシヤフト２２の上端にはアウタシヤ
フト２１の上端に当接する上側ストツパ２３が取
付けられると共に、インナシヤフト２２の下端に
は支持台９の下端に当接する下側ストツパ２４が
取付けられ、上側ストツパ２３及び下側ストツパ
２４によりインナシヤフト２２の摺動範囲が規制
されている。尚、上記インナシヤフト２２はアウ
タシヤフト２１に対して回り止めされており、上
記インナシヤフト２２の上側ストツパ２３はイン
ナシヤフト２２を摺動動作させるハンドルとして
の機能を兼用している。

更に、上記アウタシヤフト２１の周壁のうちキ
ングピンボス２の配設位置に対応した部位には、
第６図ａ，ｂに示すように、例えば、所定角度間
隔毎に四つのボール収容孔２５が軸方向に二列並
んで設けられており、各ボール収容孔２５には芯
出し部材としてのボール２６が夫々収容されてい
る。即ち、上記ボール収容孔２５は、第７図ａ，
ｂに示すように、アウタシヤフト２１の外壁面か
ら内壁面にかけて斜め下方に傾斜しており、この
ボール収容孔２５のアウタシヤフト２１内壁面側
近傍にはアウタシヤフト２１の半径内方向へ向か
うボール２６の移動を規制するストツパ部３１が
形成されている。そして、上記ボール２６は、第
６図ａ及び第７図ａに示すように、常時ボール収
容孔２５内に収容保持され、アウタシヤフト２１
の外壁面に対して没入した位置に配置される一
方、アウタシヤフト２１の半径外方向に向かつて
移動し得るようになつている。

更にまた、上記インナシヤフト２２のうちボー
ル２６の配設位置に対応した部位にはガイド部２
７が一体的に形成されており、このガイド部２７
は、インナシヤフト２２の最大外径部２７ａと、
この最大外径部２７ａから軸方向下方に向かつて
順次縮径した縮径部２７ｂとを有しており、縮径
部２７ｂ下端が最小外径部２７ｃになつている。
そして、このガイド部２７には各ボール２６の内
方端が常時当接するようになつており、このガイ
ド部２７の最小外径部２７ｃに各ボール２６の内
方端が当接しているときには各ボール２６はボー
ル収容孔２５内に収容された状態になつている。

従つて、この実施例に係る位置決め治具によれ
ば、キングピンボス２を位置決めシヤフト１０に
セツトする場合には、第５図ａに示すように、下
側ストツパ２４が支持台９下端に当接する位置ま
でインナシヤフト２２を上方に摺動させて、イン
ナシヤフト２２を上昇位置に設定した後、位置決
めシヤフト１０にキングピンボス２及びカラー１
１を嵌め込むようにすればよい。このとき、イン
ナシヤフト２２が上昇位置に設定されると、第５
図ａ、第６図ａ及び第７図ａに示すように、ガイ
ド部２７の最小外径部２７ｃがボール２６位置に
達するようになつており、各ボール２６はアウタ
シヤフト２１の外壁面から没入した位置に設定さ
れる。このため、アウタシヤフト２１の外壁面に
は突起物が何ら存在しないことになり、キングピ
ンボス２及びカラー１１はアウタシヤフト２１の
外壁面との間にクリアランスδをもつてスムーズ
に嵌まり込むことになる。

この後、上記キングピンボス２を位置決めする
場合には、第５図ｂに示すように、上側ストツパ
２３がアウタシヤフト２１の上端に当接する位置
までインナシヤフト２２を下方に摺動させて、イ
ンナシヤフト２２を下降位置に設定すればよい。
このとき、インナシヤフト２２と共にガイド部２
７が移動し、インナシヤフト２２が下降位置に設
定されると、第５図ｂ、第６図ｂ及び第７図ｂに
示すように、ガイド部２７の最大外径部２７ａが
ボール２６位置に達するようになつている。この
間、各ボール２６は、ガイド部２７の縮径部２７
ｂに摺接しながら、半径外方向に押し出されるこ
とになり、各ボール２６はアウタシヤフト２１の
外壁面から突出した位置に設定され、キングピン
ボス２の内壁面に当接する。この状態において、
上記各ボール２６は、インナシヤフト２２の軸心
Ｏに対して同心的に移動することから、上記キン
グピンボス２は、各ボール２６に拘束されながら
自己求心的に移動し、キングピンボス２の軸心と
インナシヤフト２２の軸心Ｏとが一致するという
芯出し状態に設定される。

この状態において、予め位置決めされたアクス
ルセンタ１と上記キングピンボス２との位置関係
が決定されることになり、図示外の溶接装置によ
り両者の溶接が行なわれる。このとき、上記キン
グピンボス２は各ボール２６により動きを拘束さ
れた状態にあるので、溶接熱によりキングピンボ
ス２が歪変形したとしても、上記キングピンボス
２の軸心が偏位するという事態はなく、キングピ
ンボス２のアクスルセンタ１に対する位置は所定
のものに保たれる。

この後、両者の溶接が完了すると、上記キング
ピンボス２を位置決め治具Ｊから取外すことにな
るが、この場合には、上記インナシヤフト２２を
第５図ａに示す上昇位置に再び設定した後、キン
グピンボス２及びカラー１１をアウタシヤフト２
１から抜くようにすればよい。このとき、インナ
シヤフト２２を上昇位置に戻すと、各ボール２６
を突出位置に保持するガイド部２７が移動するこ
とから、各ボール２６はボール収容孔２５の傾斜
により突出位置から後退して没入位置へと戻るこ
とになり、アウタシヤフト２１の外壁面には突起
物が何ら存在しないことになる。このため、上記
キングピンボス２及びカラー１１はアウタシヤフ
ト２１の外壁面との間にクリアランスδをもつて
容易に離脱することになる。この場合、上記キン
グピンボス２は溶接熱により歪変形しているが、
上記クリアランスδをある程度大きく設定してお
けば、キングピンボス２のアウタシヤフト２１か
らの離脱には何ら影響しない。

また、この実施例においては、芯出し部材とし
てボール２６が用いられており、アウタシヤフト
２１のボール収容孔２５がボール２６を単に嵌め
込む構造になつているので、芯出し部材のアウタ
シヤフト２１への取付けが極めて容易になるほ
か、ボール収容孔２５内に収容されたボール２６
は、ボール収容孔２５の傾斜とストツパ部３１と
により安定保持されているので、ボール２６が不
必要に抜け落ちるという懸念も全くない。

尚、上記実施例にあつては、アウタシヤフト２
１を固定しインナシヤフト２２を摺動させるよう
にしているが、インナシヤフト２２を固定しアウ
タシヤフト２１を摺動させるようにしてもよい。
また、芯出し部材としてのボール２６の数、配置
については、上記実施例で示したものに限定され
るものではなく、適宜設計変更して差支えない
し、また、芯出し部材として必ずしもボール２６
を用いる必要はなく、例えば、アウタシヤフト２
１の半径外方向に出没するロツドを二以上設ける
ようにしてもよい。更に、上記実施例では、ガイ
ド部２７は、インナシヤフト２２の周面全体に形
成されているが、必ずしもこれに限定されるもの
ではなく、少くとも上記ボール２６に対応したイ
ンナシヤフト２２部分においてガイド部２７を部
分的に形成するようにしてもよい。この場合、ガ
イド部２７としてはインナシヤフト２２の軸方向
に径寸法が変化すればよいから、溝部でもよい
し、突部でもよい。更にまた、上記実施例では、
インナシヤフト２２にガイド部２７を一体的に形
成しているが、インナシヤフト２２に別体のガイ
ド部材を取付けてガイド部としても差支えない。
また、上記実施例では、円筒状被溶接物としてキ
ングピンボス２を例に挙げて説明しているが、そ
の他の円筒状被溶接物の位置決め治具について本
発明を適用できることは勿論である。この場合に
おいて、一つの位置決め治具で位置決めする円筒
状被溶接物の数は実施例で示すように必ずしも二
つである必要はなく、一つでもよいし、三以上で
もよい。

以上説明してきたように、本発明に係る円筒状
被溶接物の位置決め治具によれば、上記芯出し部
材を突出位置に配置するときには、上記円筒状被
溶接物は芯出し状態に設定され、この芯出し状態
は溶接時の熱歪に影響されることなく維持される
ことになり、その分、円筒状被溶接物の位置決め
精度を向上することができるばかりか、上記芯出
し部材を没入位置に配置するときには、円筒状被
溶接物と位置決めシヤフトとの間には充分なるク
リアランスが確保されることになり、これに伴つ
て、溶接時の熱歪に影響されることなく、位置決
めシヤフトから円筒状被溶接物を容易に離脱する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本体と円筒状被溶接物の一例を示す斜
視図、第２図は従来における本体及び円筒状被溶
接物の位置決め治具を示す正面図、第３図はその
平面図、第４図は従来における円筒状被溶接物の
位置決め治具の詳細を示す要部断面図、第５図
ａ，ｂは本発明に係る円筒状被溶接物の位置決め
治具の一実施例を示し、第５図ａは円筒状被溶接
物セツト時の状態、第５図ｂは円筒状被溶接物位
置決め時の状態を夫々示す断面図、第６図ａ及び
ｂは第５図ａ中−線断面図及び第５図ｂ中の
それに相当する断面図、第７図ａ及びｂは第５図
ａ中部拡大図及び第５図ｂ中のそれに相当する
拡大図である。 Ｊ……位置決め治具、１……アクスルセンタ
（本体）、２……キングピンボス（円筒状被溶接
物）、９……支持台、１０……位置決めシヤフト、
２１……アウタシヤフト、２２……インナシヤフ
ト、２５……ボール収容孔、２６……ボール（芯
出し部材）、２７……ガイド部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ２個の円筒状被溶接物２を空間内の同一軸上
   の特定の位置に保持し、その場所で該円筒状被溶
   接物２を他の部品の正しい位置に溶接を行う位置
   決め治具において、支持台９上に立設されて前記
   円筒状被溶接物２を嵌め込む位置決めシヤフト１
   ０を、前記円筒状被溶接物２の内径より小さい外
   径を有するスリーブ状のアウタシヤフト２１と、
   該アウタシヤフト２１内に嵌挿配置され該アウタ
   シヤフト２１に対して軸方向に相対摺動するイン
   ナシヤフト２２とによつて構成し、前記円筒状被
   溶接物２の配設位置に対応して前記アウタシヤフ
   ト２１の周壁に設けられ前記円筒状被溶接物２の
   内壁面に向つて前記アウタシヤフト２１の周壁外
   面から出没自在に芯出し部材２６と、該芯出し部
   材２６に対応したインナシヤフト２２の外壁に形
   成され芯出し部材２６に係合し且つ軸方向に径寸
   法が変化するガイド部２７と、前記インナシヤフ
   ト２２の軸方向位置を制御して該ガイド部２７と
   芯出し部材２６との相対的な軸方向の位置を変化
   させることにより前記芯出し部材２６を前記円筒
   状被溶接物２の芯出し機能を有する突出位置に配
   置して前記円筒状被溶接物２をロツクし前記芯出
   し部材２６を芯出し機能を有しない没入位置に配
   置してロツクを解除するロツク制御装置３０とを
   設けたことを特徴とする円筒状被溶接物の位置決
   め治具。