JP2019074130A - フレキシブル管取付治具 - Google Patents

Abstract

【課題】取り合い調整を簡単かつ正確に行うことができ、製作待ち時間を無くすことができるフレキシブル管取付治具を提供する。【解決手段】外筒１１と外筒１１の端部に取付けた第１フランジ１２と内筒１３と内筒１３の端部に取付けた第２フランジ１４とからなり、内筒１３は外筒１１内に挿入されて、伸縮かつ回転自在であり、内筒１３を外筒１１内で仮固定する固定具１５が外筒１１に取付けられている。第１、第２フランジ１２，１４は、外周形状が多角形であり、長孔に形成されたボルト孔２１，２２を有している。内筒１３を外筒１１から抜き差しすることで治具１０の長さ調整ができ、内筒１３を外筒１１に対し回転させることでフランジ１２，１４のボルト孔２１，２２の孔割り調整を行えるので、１本の治具を以って多数本のフレキシブル管用の取り合いを調節できる。【選択図】図１

Description

本発明は、フレキシブル管取付治具に関する。さらに詳しくは、防振ゴム等を介在させて架台に据付ける振動発生機器と固定配管等とをフレキシブル管で連結する場合に、最終組立の前に取付位置を調整するために用いるフレキシブル管取付治具に関する。

船舶や航空機、陸上輸送車両、さらには工場設備などでは、発電機などの稼働中に振動が発生する振動発生機器が搭載されることがある。これらの振動発生機器は、防振ゴムを介在させて架台に取付けられるが、一方で、振動発生機器に連結されるべき配管は固定部材に固定されている。このような振動発生機器側の配管と固定配管とは振動吸収機能のあるフレキシブル管で連結される。

フレキシブル管は、管本体となる蛇腹部と、その両端に取付けたフランジとから構成される。蛇腹部は、ステンレス鋼を薄肉・波型に成形し簡単に曲げられるように構成されている。
ところで、このフレキシブル管は、通常の製作寸法公差のほか、蛇腹部を構成するステンレス鋼に製造時に内在していた内部応力が製造後に徐々に解放されることで、軸方向の伸びが発生しやすく、その伸び量は個々のフレキシブル管毎に微妙に異なるという特性がある。

図７に示すように、固定配管１０１のフランジ１０２と、発電機等の振動発生機器に設けられる機器側配管１０３のフランジ１０４との間の距離やフランジ同士のボルト孔の周方向位置（いわゆる孔割り）などを一致させる作業を取り合いというが、この取り合いは配管の口径や使用圧力により個々に異なっている。

この取り合いを決めるのに、一般に用いられるのはダミー管１１０を用いる方法である。ダミー管１１０は本来用いるフレキシブル管の代用となる長さ調整治具で、直管１１１とその両端に取付けられたフランジ１１２，１１４とからなる。直管１１１の長さは固定配管のフランジ１０２と機器側配管のフランジ１０４との間の距離に合わされている。

このダミー管１１０を用いて、従来から取り合い作業が行われているが、その要領はつぎのとおりである。
Ｉ：まず、固定側配管１０１のフランジ１０２と機器側配管１０３のフランジ１０４との間にダミー管１１０を差し込み、このダミー管１１０の長さに合わせて上下のフランジ１０２，１０４間の距離を調整する。換言すれば、下のフランジ１０２の高さ位置を調整し、ダミー管１１０のフランジ１１２，１１４に合わせる。さらに、上方のフランジ１０２，１１２同士のボルト孔の位置と、下方のフランジ１０４，１１４同士のボルト孔の位置（孔割り）を合わせる。この作業が取り合いである。
II：取り合いが行われると、ダミー管１１０を取り外し、そこに配設されるべきフレキシブル管Ｆを取り付ける。
III：上記の作業で、固定側配管１０１と機器側配管１０３との間にフレキシブル管Ｆの取付けが完了する。取り付けられた状態でフレキシブル管Ｆは多少湾曲するが、取り合いが不完全だとフレキシブル管Ｆに過大な屈曲やねじれが発生することになる。

ところで、既述のごとく、フレキシブル管は製造後に発現する伸びが一様でなく、結果として全長が異なってくるため、正確な取り合いをするには、個々のフレキシブル管の長さに合わせた多数本のダミー管を揃えなければならなかった。しかし、そうすることは製造コストを高める原因となる。

また、フレキシブル管が製造メーカーから購入側に納入されるまで、個々のフレキシブル管の正確な長さが分らないため、ダミー管の事前準備ができず、フレキシブル管納入後に実測して製作するため、無駄な製作待ち時間が必要であった。

特開平１１−２８０９６２号公報

本発明は上記事情に鑑み、取り合い調整を簡単かつ正確に行うことができ、製作待ち時間を無くすことができるフレキシブル管取付治具を提供することを目的とする。

第１発明のフレキシブル管取付治具は、外筒と該外筒の端部に取付けた第１フランジと、内筒と該内筒の端部に取付けた第２フランジとを備え、前記内筒は前記外筒内に挿入されて、伸縮かつ回転自在であり、前記内筒を前記外筒内で仮固定する固定具が前記外筒に取付けられていることを特徴とする。
第２発明のフレキシブル管取付治具は、第１発明において、前記第１、第２フランジが、長孔に形成されたボルト孔を有していることを特徴とする。
第３発明のフレキシブル管取付治具は、第２発明において、前記第１、第２フランジが、フランジ中心からの半径が短いボルト孔と、半径が長いボルト孔を備えていることを特徴とする。
第４発明のフレキシブル管取付治具は、第１、第２または第３発明において、前記第１、第２フランジは、外周形状が多角形であることを特徴とする。

第１発明によれば、内筒を外筒から抜き差しすることで治具の長さ調整ができ、内筒を外筒に対し回転させることでフランジのボルト孔の位置調整を行えるので、１本の治具を以って多数本のフレキシブル管用の取り合いを調節できる。このため、多数のダミー管を要しないので製造コストを低減し、製作待ち時間の無駄も解消できる。
第２発明によれば、第１、第２フランジのボルト孔が長孔であることにより、フランジの大きさやボルト孔半径の異なる取合せにも１本の治具で取り合い調整を行える。
第３発明によれば、第１、第２フランジには、半径が短いボルト孔と半径が大きいボルト孔を備えているので、フランジの大きさやボルト孔半径がより大きく異なる取合せにも１本の治具で取り合い調整を行える。
第４発明によれば、第１、第２フランジが多角形であることにより取り合い準備に使う作業台上で転がらないので、第１フランジのボルト孔と第２フランジのボルト孔の周方向位置を合わせたままで、内外筒の長さ調整ができる。このため、フレキシブル管のフランジのボルト締結が容易に行える。

本発明の一実施形態に係るフレキシブル管取付治具の説明図である。 フレキシブル管取付治具の長さ調整の説明図である。 フレキシブル管取付治具の調整作用を示す斜視図である。 フレキシブル管取付治具を構成するフランジの一例の正面図である。 フレキシブル管取付治具を構成するフランジの他の例の正面図である。 本発明に係るフレキシブル管取付治具の使用方法の説明図である。 従来技術であるダミー管の使用方法の説明図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、フレキシブル管取付治具１０（以下、取付治具１０という）の基本構成を示している。
１１は外筒で、金属製のパイプで構成されており、一端は開口している。この外筒１１の他端部（図１では下端）には、第１フランジ１２が取付けられている。１３は内筒で、金属製のパイプで構成されており、その外径は外筒１１の内径よりも少し小さくなっている。このため、内筒１３は外筒１１内に差し込み可能かつ回転可能である。内筒１３の一端（図１では上端）には、第２フランジ１４が取付けられている。

１５は固定具であり、ナット１６とボルト１７とハンドル１８から構成されている。ナット１６は外筒１１の適所に形成した孔の周囲に固定され、このナット１６にボルト１７が螺合されている。ボルト１７の螺進は作業員がハンドル１８を手で持って回すことで容易に行える。

固定具１５はそれをねじ込むことにより、外筒１１内に差し込んだ内筒１３を摺動と回転を不能にし、かつねじ戻すことにより内筒１３の摺動と回転を可能にする。このため、取付治具１０の使用に特別の工具を必要としない。

図２（Ａ）は、取付治具１０の全長を短くした状態を示し、同図（Ｂ）は取付治具１０の全長を長くした状態を示している。
上図のように、外筒１１に対し内筒１３を抜き差しして長さ調整が可能なのであるが、外筒１１と内筒１３はいずれも直管であるため外筒１１と内筒１３間の芯ズレは生じない。

図３に基づき、第１フランジ１２および第２フランジ１４を説明する。
第１、第２フランジ１２，１４は外周形状が多角形である。本明細書でいう「多角形」とは、角部が鋭角になったものに限らず、円弧状に丸みを付けたものも含む意味である。実施形態として示すフランジ１２，１４は、いずれも角部が丸く仕上げられ、かつ直線の四辺をもつ四角形である。

本発明においてフランジを多角形とする技術的意義は水平な作業台ＷＤ上に置いたとき勝手に転がらないようにするためである。
第１、第２フランジ１２，１４が作業台ＷＤ上で転がらないときは、両フランジ１２，１４間のボルト孔の周方向位置が変位しないので、いわゆる孔割り調整が容易となり、取り合い作業実施後のフレキシブル管Ｆのフランジの取付けが容易に行われることになる。
代表的な多角形として四角形を例示できるが、三角形や五角形以上の多角であってもよい。もっとも、十二角形以上は円形と同様に転がりやすいので好ましくない。

第１、第２フランジ１２，１４におけるボルト孔の形状や半径は、多様な寸法に適用しやすく工夫されている。図４に示すフランジ１２，１４では、単一の半径ｒ上に周方向等間隔で４個のボルト孔２１が形成されている。各ボルト孔２１は、その幅寸法ｄ１よりも半径方向寸法ｄ２が長い長孔である。
長孔にすることで、後述する固定側フランジ２および機器側フランジ４のボルト孔半径が多少大きくても小さくても、図示のフランジ１２，１４を用いて取り合い作業を行うことができる。

図５に示すフランジ１２，１４は、フランジ中心からの半径が短い半径ｒ１をもつ円周上に等間隔で形成されたボルト孔２１と、フランジ中心からの半径が長い半径ｒ２をもつ円周上に等間隔形成されたボルト孔２２をもつものである。このボルト孔２２も幅寸法ｄ５よりも半径方向寸法ｄ６が長い長孔である。このように半径ｒ１，ｒ２が異なり、かつ長孔のボルト孔２１，２２をもつことにより、より寸法差の大きい固定側・機器側フランジ２，４への取り合い調整に適用することができる。

フランジ１２，１４のボルト孔は、図４および図５に示したものに限られない。たとえば、図５に示すボルト孔２１の幅寸法ｄ３や半径方向寸法ｄ４は図４のものと異っていてもよく、半径ｒ１，ｒ２も図４および図５のものから異っていてもよい。

本発明の取付治具１０には、寸法的な制約は全くないが、図示の実施形態に係る取付治具では、外筒１１の長さが３００〜４００ｍｍ、内筒１３の長さが２００〜３００ｍｍのものを用いると、全長を最短で約３５０ｍｍ、最長で約６００ｍｍの範囲で長さ調整ができる。フランジ１２，１４は一辺が約１００ｍｍから約１５０ｍｍの範囲のものを任意に選択できる。各フランジ１２，１４のボルト孔２１，２２は４点のものが使い勝手が良く好ましいが、３点のものでもよく、６点以上のものであってもよい。

上記寸法の取付治具１０を用いると、この冶具一つで、フランジサイズがＪＩＳ［５Ｋ−１５Ａ〜６５Ａ］［３０Ｋ〜４０Ｋ−２０Ａ／１０Ｋ〜４０Ｋ−２５Ａ］まで、配管長が［３８５ｍｍ〜５５０ｍｍ］までの範囲で、フレキ管の取付前配管調整が可能である。

つぎに、本実施形態の取付治具１０の使用方法を説明する。
Ｉ：固定側配管１のフランジ２と機器側配管３のフランジ４との間に取付治具１０を差し込む。取付治具１０の全長等は支給されたフレキシブル管の長さを計測し、それに合わせた長さに調整する。この取付治具１０を基準として、下のフランジ２の高さ位置やボルト孔位置を調整して、溶接等で固定する。この作業により、フレキシブル管Ｆと同じ長さのスペースを空けることができる。
II：取り合いが完了すると、取付治具１０を取り外し、そこに配設されるべきフレキシブル管Ｆを取り付ける。
III：以上のようにして取り付けられたフレキシブル管Ｆは、適切なスペースを確保されたところに取り付けられるので、ねじりはほとんど発生せず、屈曲も許容限度以下におさめることができる。

本実施形態の取付治具１０を用いれば、つぎの効果を奏することができる。
（１）取付治具１０を用いれば、ダミー管を取り合いごとに用意しなくとも、本実施形態の取付治具１０を１本用いることにより、取り合いを調整することができる。

（２）第１、第２フランジ１２，１４が多角形であることにより取り合い準備に使う作業台ＷＤ上で転がらないので、第１フランジ１２のボルト孔２１，２２と第２フランジ１４のボルト孔２１，２２の周方向位置を合わせたままで、内外筒１１，１３の長さ調整ができる。このため、フレキシブル管Ｆのフランジのボルト締結が容易に行える。

（３）第１、第２フランジ１２，１４のボルト孔２１，２２が長孔であることにより、フランジの大きさやボルト孔半径の異なる取合せにも１本の治具で取り合い調整を行える。また、第１、第２フランジ１２，１４には、半径が短いボルト孔と半径が大きいボルト孔を備えているので、フランジの大きさやボルト孔半径がより大きく異なる取合せにも１本の治具で取り合い調整を行える。

（４）内筒１３を外筒１１から抜き差しすることで取付治具１０の長さ調整ができ、内筒１３を外筒１１に対し回転させることでフランジ１２，１４のボルト孔２１，２２の位置調整を行えるので、１本の取付治具１０を以って多数本のフレキシブル管用の取り合いを調節できる。このため、多数のダミー管を要しないので製造コストを低減し、製作待ち時間の無駄も解消できる。

（他の実施形態）
上記実施形態の外筒１１および内筒１３は円筒状のパイプであったが、四角形などの角筒状のパイプであってもよい。
上記に説明した取り合い調整では、下のフランジの位置調整を行ったが、代りに上のフランジ４の位置調整を行ってもよく、上下のフランジ２，４を共に位置調整してもよい。

本発明の取付治具１０は船舶に搭載する発電機などを主な適用対象とするが、防振ゴム等を介在させて搭載する機器なら発電機に限られず広く適用対象とされる。また、船舶に搭載するものに限らず、航空機、陸上輸送車両、さらには工場設備などにも適用される。

１０ フレキシブル管取付治具
１１ 外筒
１２ 第１フランジ
１３ 内筒
１４ 第２フランジ
１５ 固定具
２１，２２ ボルト孔

Claims (4)

1. 外筒と該外筒の端部に取付けた第１フランジと、内筒と該内筒の端部に取付けた第２フランジとを備え、
   前記内筒は前記外筒内に挿入されて、伸縮かつ回転自在であり、
   前記内筒を前記外筒内で仮固定する固定具が前記外筒に取付けられている
   ことを特徴とするフレキシブル管取付治具。
2. 前記第１、第２フランジが、長孔に形成されたボルト孔を有している
   ことを特徴とする請求項１記載のフレキシブル管取付治具。
3. 前記第１、第２フランジが、フランジ中心からの半径が短いボルト孔と、半径が長いボルト孔を備えている
   ことを特徴とする請求項２記載のフレキシブル管取付治具。
4. 前記第１、第２フランジは、外周形状が多角形である
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載のフレキシブル管取付治具。

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