JP2015208792A - 内接円筒物取り出し用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】外筒の中等に、ぴったりと内接する状態ではめ込まれた内接円筒物を取り出すのに適した、作業性が良く汎用性があり、かつ、構成が簡易で現場で容易に制作できる治具、及び、それを用いて内接円筒物を取り出す方法を提供する。
【解決手段】本体４に上部を回転可能に支持され、その下端部に内接円筒物の下端にあてがいうる外向きのフック部５ａ、６ａを持つ２本の腕部５、６と、その腕部に設けられた、回転ハンドル８１ａと雄ねじ部８１ｂを有する開度設定部材８１と、腕部６に取り付けられ雄ねじ部８１ｂと螺合する雌ねじを有する移動部部材８２と、腕部５に取り付けられ開度設定部材８１を回転可能で、かつ、その軸方向に移動不可能に支持する支持部部材８３とからなる、フック部の開度を連続的に調節し、かつ、調節された開度を保持する開度調節・保持機構８を有する内接円筒物取り出し治具１、及び、それを用いて内接円筒物を取り出す方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、外筒の中、あるいは、円柱状の穴の中に、ぴったりと内接する状態ではめ込まれた円筒状の物（以下「内接円筒物」と言う）を取り出すための治具、及び、それを取り出す方法に関するものである。

玉型弁、あるいは、玉型制御弁の中には、分解点検時には弁箱底部に組み込まれた弁座を分解して取り出す必要があるものがある。
分解可能に弁箱底部に弁座を組み込む方法には、弁箱に切った雌ねじに、弁座に切った雄ねじを螺合させる「ねじ込み方式」と、弁箱底部の円柱状の穴の中に密着する形で円筒状の弁座をはめ込み、その上に弁座を押さえる円筒状のケージを置いて弁蓋で押さえる「はめ込み方式」（図４参照）がある。

ねじ込み方式の弁では、弁メーカが提供する特殊治具を用いて分解を行うのが普通であるが、はめ込み方式の弁では、ねじ込み方式の弁に比べて分解が容易であるから分解のための特別な治具は必要がないと一般に考えられており、分解専用の治具は存在しない。

しかし、はめ込み方式の弁では比較的分解が容易であるとはいえ、狭隘な部分で作業をする必要があり作業性が悪く、また、弁を流れる流体によって錆や汚れなどが発生し、あるいは、煤が付着して弁座が弁箱に固着している場合も多いことから、その取り出しは困難な作業となる。特に小口径の弁にあっては弁箱も弁座も小さいので、手指を差し込んでの作業が難しく、作業に長時間がかかることが多い。

この取り出しが困難という問題は、弁座だけではなく、上記の弁座を押さえるために弁箱内の円柱状の穴の中に挿入された円筒状のケージの取り出しにも、また、外筒の中にぴったりと内接する状態ではめ込まれた円筒状の物、例えば、配管内に密着した状態で挿入されたインナーライナーなどの取り出しにも、共通した問題である。

従来から、回転軸の外側にゆるみ無く、密着してはめ込まれたプーリや歯車を抜いて分解するために、図７に示すプーリ抜き治具が実用化されている。これは、上端に回転操作部を有する引上軸のボルトに螺合させた雌ねじを有する梁状部材にリンクを介して２本の腕部を支持させ、それらの端部にフックを設けたもので、取出の対象となるプーリ等の下端部にフックをあてがい、回転軸の頭部に引上軸のボルトの先端を押し当てて、梁状部材を回転しないように支持しながら回転操作部を使って引上軸を回転させれば、その回転に従い梁状部材が上昇し、プーリ等を引き上げて、回転軸から分離させることができる。

特許文献１は、このプーリ抜き治具に改良を加え、てこの原理により引き抜き力を増加させる考案である。

これらの治具では、対象物にフックを外側からあてがう際には、作業員が手を添えてフックがはずれないようにする必要があろうが、回転操作部を操作してフックを引き上げはじめれば、フックを引き上げる力の一部は、フックを対象物の下部に食い込ませる方向の内向きの力として働き、安定して対象物を引き抜くことができる。作業の途中でフックを引き上げる力を緩めても、フックがはずれるおそれは少ない。

しかし、これらの治具は、外筒の中、あるいは、円柱状の穴の中に、ぴったりと内接する状態ではめ込まれた内接円筒物の取出しには必ずしも有効ではない。たとえ、フックの形状を内向きから外向きに変更して内接円筒物の下部に内側からあてがえるようにしても、小さい弁箱の中の弁座を考えればわかるように、取り出しの力をかける前の段階で、狭い空間の中でフックに手を添えてはずれないようにするのは難しく、また、回転操作部を操作してフックに引き上げる力を与えると、その一部は円筒物の下部に引っかけたフックを引き抜く内向きの力となる可能性があり、作業の途中でフックがはずれてしまうおそれがある。取り出し作業中に狭い空間の中でフックに手を添えてしっかりと押さえておくことが困難な場合も多く、安定した取出作業は期待できない。

なお、一つの工事現場には、各種の寸法の内接円筒物がある場合があるから、内接円筒物を取り出す治具を考えるに当たっては、１台の治具でできるだけ多くの寸法の内接円筒物に対応できる汎用性を持たせることが必要である。さらに、構成が簡易で、現場で容易に制作できることが望ましい。

実開平４−６７９７３号公報

無し

そこで解決しようとする課題は、外筒の中、あるいは、円柱状の穴の中に、ぴったりと内接する状態ではめ込まれた内接円筒物を取り出すのに適した、作業性が良く汎用性があり、かつ、構成が簡易で現場で容易に制作できる治具、及び、それを用いて内接円筒物を取り出す方法を提供することである。

上記課題を解決する本発明は、外筒の中、あるいは、円柱状の穴の中に、ぴったりと内接する状態ではめ込まれた円筒状の物（以下「内接円筒物」と言う）を取り出す内接円筒物取り出し用治具であって、
牽引部を有する本体と、
該本体に上部を回転可能に支持される腕部であって、その下端部に該内接円筒物の下端にあてがいうる外向きのフック部を有する２本の腕部と、
該２本の腕部に、該フック部の開度を連続的に調節し、かつ、調節された該開度を保持する機構（以下「開度調節・保持機構」と言う）を有する内接円筒物取り出し治具である。

２本の腕部を取り出し対象の内接円筒物の中に挿入し、その下端部にある外向きのフック部を内接円筒物の下端にあてがう。ここで、内接円筒物の下端とは、内接円筒物の最下端でもよいし、内接円筒物にかかる上向きの力をしっかり受け止めうる下向きの面、例えば、内接円筒物の壁面に明けた穴の下向きの面でもよい。

外向きのフック部が内接円筒物の下端にあてがいうるためには、２本の腕部がその内接円筒物の中に挿入可能な太さであること、かつ、内接円筒物の中に２本の腕部を挿入した際に、その内接円筒物の内面や内接円筒物が内接する外筒、あるいは、円柱状の穴の内壁に腕部が抵触してフック部が内接円筒物の下端にあてがうことを妨げることがないように、２本の腕部の形状を直線、あるいは、それに近い形状とし、さらに、本体に回転可能に支持される２本の腕部の支持点が比較的近接した２点にすることが必要である。

２本の腕部を取り出し対象の内接円筒物の中に挿入し、その下端部にある外向きのフック部を内接円筒物の下端にあてがうにあたっては、２本の腕に設けられた開度調節・保持機構を用いて行う。開度調節・保持機構は、フック部の開度を連続的に調節できるから、フック部を内接円筒物の下端にしっかりと、安定してあてがうことができる。また、取り出し作業が終わるまで、そのあてがった状態を同機構により維持させることができる。

２本の腕部は、本体に回転可能に維持され、本体には牽引部が設けられているので、外向きフック部を内接円筒物の下端にあてがった状態を維持しながら、その牽引部に引き抜き方向の力を加えれば、確実に、無理なく内接円筒物を取り出すことができる。比較的小さな力で取り出せる内接円筒物に対しては、牽引部として単なる握りハンドルを用いればよく、より大きな力を必要とする場合には、牽引部としてねじや油圧を用いたジャッキ等を用いればよい。

また、上記課題を解決する本発明は、請求項１記載の内接円筒物取り出し治具であって、
前記開度調節・保持機構が、回転ハンドルと雄ねじ部を有する開度設定部材と、前記２本の腕部の一方の腕部に回転可能に取り付けられ該雄ねじと螺合する雌ねじを有する移動部部材と、他方の腕部に回転可能に取り付けられ、該開度設定部材を回転可能で、かつ、該開度設定部材をその軸方向に移動不可能に支持する支持部部材とからなる内接円筒物取り出し用治具である。

開度調節・保持機構としては、取出し対象となる内接円筒物に応じて種々のものが考えられる。同じ寸法の内接円筒物のみの取り出しに用途が限定される場合には、２本の腕部を一定の開度で固定する固定具、例えば、一方の腕部には回転自在に設けられ、かつ、先端にフックを有する部材を、他方の腕部にはそのフックと係合するピンを設けて、両者を係合させることによりフック部の開度を固定する固定具を設ければよい。しかし、これでは寸法の違う内接円筒物には対応できず汎用性に乏しい。

本発明の開度調節・保持機構では、回転ハンドルと雄ねじ部を有する開度設定部材を回転することにより、一方の腕部に回転可能に取り付けられ該雄ねじ部と螺合する雌ねじを有する移動部部材と、他方の腕部に回転可能に取り付けられ、該開度設定部材を回転可能で、かつ、該開度設定部材をその軸方向に移動不可能に支持する支持部部材との距離を変えることにより、２本の腕部に設けたフック部の開度を連続的に変化・調節することができ、任意の開度で固定することができるので、１台の内接円筒物取り出し用治具で各種の寸法の内接円筒物の取出しに対応できる。

回転可能に取り付けられ該雄ねじと螺合する雌ねじを有する移動部部材とは、例えば、回転可能な軸を２本の腕部の開く面と直角な方向に向けて一方の腕部に取り付け、その軸に２本の腕部の開き方向に向けて雌ねじを設けたものである。

一方、回転可能に取り付けられ、該開度設定部材を回転可能で、かつ、該開度設定部材をその軸方向に移動不可能に支持する支持部部材とは、例えば、同じように、回転可能な軸を２本の腕部の開く面と直角な方向に向けて他方の腕部に取り付け、その軸に２本の腕部の開き方向に向けて開度設定部材が通る穴を設けたものである。開度設定部材が容易に回転できるように穴の径は開度設定部材の径よりも少し大きく設定し、開度設定部材をその軸方向に移動不可能に支持するには、開度設定部材をその穴に通した後、開度設定部材の穴の入口側と出口側にストッパを設ければよい。

開度設定部材を回転させると、腕部と開度設定部材とがなす角度が変化するので、その変化を吸収するために回転可能な軸を用いる。角度の変化はわずかであるから、回転可能な軸は３６０度回転できる必要はなく、腕部と回転部材の角度の変化に対応できる範囲で回転運動ができればよい。

以上に述べた内接円筒物取り出し治具は、構成が簡易で、入手しやすい材料から成り立っており、現場で容易に制作できる。

さらに、上記課題を解決する本発明は、請求項１又は請求項２に記載の内接円筒物取り出し治具を用いて前記内接円筒物を取り出す方法である。

請求項１又は請求項２に記載の内接円筒物取り出し治具の２本の腕部を取り出し対象の内接円筒物の中に挿入し、外向きのフック部を内接円筒物の下端にあてがうように開度調節・保持機構を用いて２本の腕部の角度を調節する。しっかりあてがえたらそこで２本の腕部に設けたフック部の開度を保持させる。後は牽引部に取り出し方向の力を加えれば、容易に内接円筒物を取り出すことができる。内接円筒物の内径が小さく手指を差し込んでの作業が難しい場合でも、内接円筒物がさびや汚れなどで固着している場合でも、容易に取り出すことができて作業性が向上し、作業時間も短縮できる。

本発明の内接円筒物取り出し治具を用いることにより、外筒の中、あるいは、円柱状の穴の中に、ぴったりと内接する状態ではめ込まれた内接円筒物を極めて容易に取り出すことができる。治具そのものは簡易な構成を持ち、現場で容易に制作することができる。しかも、１台の内接円筒物取り出し用治具で各種の寸法の内接円筒物の取出しに対応できる汎用性を有する。

本発明の内接円筒物取り出し方法を用いることにより、内接円筒物の内径が小さく手指を差し込んでの作業が難しい場合でも、内接円筒物がさびや汚れなどで固着している場合でも、容易に取り出すことができて作業性が向上し、作業時間も短縮できる。

本発明の内接円筒物取り出し治具の実施例１の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。 その開度調節・保持機構の斜視図である。 本発明の内接円筒物取り出し治具の実施例２の正面図である。 、 、及び、 本発明の実施例１の内接円筒物取り出し治具を用いて玉型弁のはめ込み方式の弁座を取り出す要領を示す説明図である。 従来からあるプーリ抜き治具である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明をする。なお、本発明はかかる実施の形態には限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて良いことは言うまでもない。

図１は実施例１の内接円筒物取り出し治具１の正面図（ａ）と側面図（ｂ）、図２はその開度調節・保持機構の斜視図である。牽引部である握りハンドル３を有する本体４と、本体４にその上部を回転可能に支持される２本の腕部５、６とからなり、腕部の下端部には内接円筒物７の下端にあてがいうる外向きのフック部５ａ、６ａが設けられている。２本の腕部には、フック部５ａ，６ａの開度を連続的に調節し、かつ、調節されたその開度を保持する開度調節・保持機構８が設けられている。

２本の腕部は、その長さに比べて細く、ほぼ直線的でやや外向きのカーブを描いている。また、本体４に設けられた腕部の支持点５ｂ、６ｂは腕部の長さに比べて極めて近接した位置に設けられている。腕部を狭い部分に挿入しやすいように、かつ、挿入した際に内接円筒物の内面や内接円筒物が内接する外筒や円柱状の穴の内壁に腕部が抵触してフック部ａ、６ａを内接円筒物の下端７ａにあてがうことを妨げることがないようにするためである。

開度調節・保持機構８は、回転ハンドル８１ａと雄ねじ部８１ｂを有する開度設定部材８１と、一方の腕部６に回転可能に取り付けられて、開度設定部材の雄ねじ８１ｂと螺合する雌ねじを有する移動部部材８２と、他方の腕部５に回転可能に取り付けられ、開度設定部材８１を回転可能で、かつ、その軸方向に移動不可能に支持する支持部部材８３から成っている。

この実施例で、移動部部材８２と支持部部材８３には六角穴付きボルトを使用して、腕部５及び６に設けた雌ねじ（図示されていない）に六角穴付きボルトの雄ねじ（同じく図示されていない）を螺合させ、ある程度のゆるみをもたせてとめている。開度設定部材を回転させて開度調節を行うと、腕部と開度設定部材が成す角度が変化するので、それを吸収するためである。

これらに六角穴付きボルトを使用したのは、普通のボルトに比べ頭部が大きいので、移動部部材８２においてはそこに開度設定部材の雄ねじ部８１ｂと螺合する雌ねじを加工し、支持部部材８３においてはそこに雄ねじ部８１ｂを通す穴を加工しやすいからである。これらは、必ずしも六角穴付きボルトである必要はなく、腕部５、６に対してある程度回転可能にとめることができ、かつ、雄ねじ部８１ｂと螺合する雌ねじと雄ねじ部８１ｂを通す穴が加工できる形状のものであればよい。

支持部部材８３が、開度設定部材８１を回転可能で、かつ、その軸方向に移動不可能に支持するために、開度設定部材８１の雄ねじ部８１ｂを、頭部８１ｃを有する六角ボルトとし、まず、回転ハンドル８１ａをナット８１ｄにより六角ボルトの頭部８１ｃに固定した後、六角ナットの雄ねじ部８１ｂを支持部部材に設けられた雄ねじ部８１ｂの径よりやや大きな径を持つ穴に通し、そこに２個のナット８１ｅを嵌めてから移動部部材８２に設けた雌ねじと螺合させた上で、２個のナット８１ｅを支持部部材８３の近くの位置で互いに締め込みロックナットとすればよい。ナット８１ｄとナット８１ｅが、それぞれ支持部部材８３に設けられた穴の入口側と出口側のストッパの役をはたす。

図１（ａ）は、本実施例の内接円筒物取り出し治具を、内接円筒物（この図では弁座）７にあてがった状態を示している。
本治具を使用するに当たっては、図示されていない弁箱やケージに当たらないように、腕部５、６の開度を狭めた状態で挿入し、フック部５ａ、６ａが取り出し対象となる弁座７の下端７ａに達したところで、開度調節・保持機構８の回転ハンドル８１ａを回して、雄ねじ８１ｂを回転させ、腕部５と腕部６の開度を開きフック部５ａ、６ａを弁座の下端７ａにしっかりとあてがう。その状況が図１（ａ）である。

ひとたび図１（ａ）の状態でフック部５ａ、６ａを弁座の下端７ａにしっかりとあてがえば、回転ハンドル８１ａを操作しない限りフック部５ａ、６ａの開度は保持されるので、取り出し作業中にフック部が弁座からはずれることはない。握りハンドル３を持って上方に力を掛ければ、弁座を取り出すことができる。弁座がさびや汚れなどで固着している場合であっても、作業は容易であり、作業時間も短縮できる。

図３は、本発明の内接円筒物取り出し治具の実施例２の正面図である。本実施例の内接円筒物取り出し治具２は、内接円筒物がさびや汚れにより強く固着していて取り出しに大きな力を必要とする場合に対応して、ねじジャッキを牽引部として設けたものである。
以下の説明で、実施例１と同じ機能を持ち、ほぼ同じ形状を備える構成要素には、理解を容易にするように、同じ名称と同じ付番を用いることとする。

実施例１の内接円筒物取り出し治具の握りハンドルに変えて、本体４の牽引部固定ボルト４ａには、アイボルト１１をとりつける。一方、内接円筒物１２が内接し、固着している外筒、あるいは、円柱状の穴を有する物体、例えば弁箱１３には、支持梁１４を固定する。この例では弁箱１３に設けられた雌ねじを活用して２本のボルト１５を立て、支持梁１４を弁箱１３に対してしっかりと固定している。

支持梁１４の中央部には、ジャッキ回転ハンドル１７の操作に支障が出ないように嵩上げ用の台座１６を設け、支持梁１４と台座１６を貫通してアイボルト１１を通す穴１６ａを設ける。台座１６の上には、ワッシャ１６ｂを挟んで、アイボルト１１の雄ねじ部に螺合する雌ねじを有するジャッキ回転ハンドル１７が設けられる。

本実施例の内接円筒物取り出し治具２を設置するに当たっては、支持梁１４を弁箱１３に固定する前に、本体４に取り付けられたアイボルト１１を支持梁１４及び台座１６に設けた穴１６ａに通し、ワッシャ１６ｂとジャッキ回転ハンドル１７を組み立てて一体化する。その上で、腕部５、６を弁箱１３の円柱状の穴、および、内接円筒物１２の中に挿入し、そのあとでボルト１５およびそれに螺合するナットを用いて、支持梁１４を弁箱１３に固定する。ボルト１５の長さは、両腕部のフック部５ａ、６ａが内接円筒物１２の下端にあてがえる長さに選択する。

治具の設置がすんだら、ジャッキ回転ハンドル１７を回してフック部５ａ、６ａが内接円筒物の下端の深さに位置するように調節し、さらに、開度調節・保持機構８を動かして、腕部５、６の開度を開き、フック部５ａ、６ａを下端１２ａにしっかりとあてがう。

あとは、ジャッキ回転ハンドル１７を回してアイボルト１１を引き上げれば、内接円筒物を容易に取り出すことができる。内接円筒物がさびや汚れにより強く固着していて取り出しに大きな力を必要とする場合にも、作業は容易であり、作業時間も短縮できる。

実施例３として、本出願の内接円筒物取り出し治具を用いて内接円筒物を取り出す方法の説明をする。図４、図５、及び、図６は、本発明の実施例１の内接円筒物取り出し治具を用いて玉型弁のはめ込み方式の弁座を取り出す要領を示す説明図である。

図４に示すように、玉形弁２１のボンネットボルト２２を外し、ボンネットアッセンブリー２３を取り外す。ボンネットアッセンブリーを取り外すと、弁軸２４と弁体２５も一緒に取り外されれ、弁箱２６側にはケージ２７と弁座２８が残される。ケージ２７は円筒状をなし、弁を流れる流体を通すための流体通加孔２７ａを有している。ケージは、弁座２８の上にあって、ボンネットボルト２２を締めることにより弁座２８を押し付けて弁箱２６に固定させる役目を持っている。

ケージ２７自体が弁箱２６の円柱状の穴の中にぴったりと内接した状態ではめ込まれた内接円筒物である。図５に示すように、ケージに設けられた流体通過孔２７ａの最上部の下向きの面に内接円筒物取り出し治具１のフック部５ａ、６ａをしっかりとあてがい、握りハンドル３を持って上方に力を掛ければ、ケージ２７を取り出すことができる。ケージがさびや汚れなどで固着している場合であっても、作業は容易であり、作業時間も短縮できる。

次に、弁座２８を取り外す。図６に示すように、弁座２８の下端に内接円筒物取り出し治具１のフック部５ａ、６ａをしっかりとあてがい、握りハンドル３を持って上方に力を掛ければ、弁座２８を取り出すことができる。弁座がさびや汚れなどで固着している場合であっても、作業は容易であり、作業時間も短縮できる。

１ 実施例１の内接円筒物取り出し治具
２ 実施例２の内接円筒物取り出し治具
３ 握りハンドル（牽引部）
４ 本体
５、６ 腕部
５ａ、６ａ フック部
７ 内接円筒物（弁座）
８ 開度調節・保持機構
８１ 開度設定部材
８２ 移動部部材
８３ 支持部部材
１１ アイボルト
１２ 内接円筒物
１３ 弁箱
１４ 支持梁
１５ ボルト
１６ 台座
１７ ジャッキ回転ハンドル
２１ 玉型弁
２２ ボンネットボルト
２３ ボンネットアッセンブリー
２４ 弁軸
２５ 弁体
２６ 弁箱
２７ ケージ
２７ａ 流体通過孔
２８ 弁座

Claims (3)

1. 外筒の中、あるいは、円柱状の穴の中に、ぴったりと内接する状態ではめ込まれた円筒状の物（以下「内接円筒物」と言う）を取り出す内接円筒物取り出し用治具であって、
   牽引部を有する本体と、
   該本体に上部を回転可能に支持される腕部であって、その下端部に該内接円筒物の下端にあてがいうる外向きのフック部を有する２本の腕部と、
   該２本の腕部に、該フック部の開度を連続的に調節し、かつ、調節された該開度を保持する機構（以下「開度調節・保持機構」と言う）を有する内接円筒物取り出し治具。
2. 請求項１記載の内接円筒物取り出し治具であって、
   前記開度調節・保持機構が、回転ハンドルと雄ねじ部を有する開度設定部材と、前記２本の腕部の一方の腕部に回転可能に取り付けられ該雄ねじ部と螺合する雌ねじを有する移動部部材と、他方の腕部に回転可能に取り付けられ、該開度設定部材を回転可能で、かつ、該開度設定部材をその軸方向に移動不可能に支持する支持部部材とからなる内接円筒物取り出し用治具。
3. 請求項１又は請求項２に記載の内接円筒物取り出し治具を用いて前記内接円筒物を取り出す方法。

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