JP3781502B2 - 管用溶接治具 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は管用溶接治具に関する。詳しくは、2本の管を溶接接続する場合に、その2本の管の位置が、0°,45°,90°の3種類の角度で支持できるる管用溶接治具に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の水道管、食品加工用機械の給排水用管等の管を溶接接続する場合には、正確な接続をするため2本の管を位置決めして支持する治具を用いている。図12は従来の管用溶接治具の一例を示す図である。この溶接治具は、Vブロック1に2個のC形クランプ2,2′が並列して設けられており、接続する2本の管3,3′を、その端面を突き合わせてそれぞれC形クランプ2,2′によりクランプするようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の管用溶接治具では、
▲1▼接続すべき管の端面が管の中心軸に対して正確に直角でない場合には隙間ができ溶接が不可能となる。
▲2▼管と45°または90°の継手との接続ができない。
▲3▼自動溶接機の使用が出来ない。
等の問題がある。
【0004】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、管の端面が多少傾斜していても、隙間無く突き合わせることができ、また、管と45°または90°の継手との接続が可能で、さらに自動溶接機の使用が可能な管用溶接治具を実現することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の管用溶接治具に於いては、治具本体10と、それぞれ接続すべき管を保持することができる第1のクランプ11と第2のクランプ12とを具備し、前記治具本体10は、L字形をなし、その一方の辺には前記第1のクランプ11を、その保持する管の中心軸線が他方の辺に平行となるように設け、他方の辺には前記第2のクランプ12を、その保持する管の中心軸線が該辺に平行および45°および90°となる状態でそれぞれ着脱自在に固定することができる座(19,20,21)を3箇所に設けたことを特徴とする。
【0006】
また、それに加えて、前記第1のクランプ11および第2のクランプ12の管支持部には、それぞれストレートライナー35aまたは球面座を有するライナー35bが着脱自在に設けられることを特徴とする。また前記治具本体10には管の外周を一周して溶接することができる自動溶接機47を取り付け、且つその位置を微調整できる自動溶接機取付調整機構17が設けられることを特徴とする。また、円筒部材57の先端に外径を拡大できる手段を有するチャック58が形成され、該チャック58で管継手の内径を把持することができるアダプタ56を具備することを特徴とする。
【0007】
この構成を採ることにより、管の端面が多少傾斜していても、隙間無く突き合わせることができ、また、管と45°または90°の継手との接続が可能で、さらに自動溶接機の使用が可能な管用溶接治具が得られる。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1乃至図5は本発明の実施の形態を示す図で、図1は分解斜視図、図2は組立斜視図、図3および図4はライナーを示す図、図5は自動溶接機取付け調整機構を示す図である。本実施の形態は、図1および図2に示すように、治具本体10と、それぞれ接続すべき管を保持する第1のクランプ11および第2のクランプ12とよりなる。
【0009】
そして治具本体10は略L字形をなし、その一方の辺には第1のクランプ11を、その保持する管の中心軸線が他方の辺と平行となるように固定するための座13が形成され、またクランプ取付用のボルト14を挿通するための複数の孔15が形成され、また該辺を挿通して自動溶接取付け軸16および自動溶接取付調整機構17が設けられ、先端部下面には高さ調整用の足18が取り付けられている。なお、本実施の形態では第1のクランプ11は本体10とは別体として形成され、ボルト14により結合されるようになっているが、本体10と一体成形であっても良い。
【0010】
また、他方の辺には第2のクランプ12を、その保持する管の中心軸線が該辺に平行、または45°、または90°に取付けるための座19,20,21が3箇所に設けられている。そして該座19,20,21には中心に第2のクランプ取付用のねじ孔22が穿設され、その左右に位置決め孔23,23′が穿設されている。なお該2個の位置決め孔23,23′は、図において、右端のものは辺の長さ方向に対して直角方向に配置され、中央のものは、辺の長さ方向に対して時計回りに45°回転した位置に配置され、左端のものは辺の長手方向に配置されている。
【0011】
前記第1のクランプ11は、それぞれライナー35を保持するための半円形の凹部を有する下部部材11aと上部部材11bが一端をヒンジピン24で開閉自在に結合され、下部部材11aの他端にはクランプねじ25を有する門形部材26がヒンジピン27で回動自在に設けられている。そして、該門形部材26はクランプねじ25を締めつけることにより上部部材11bを下部部材11aに押圧し、凹部に保持されたライナー35を介して管をクランプすることができるようになっている。
【0012】
前記第2のクランプ12は、それぞれライナー35を保持するための半円形の凹部を有する下部部材12aと上部部材12bとが一端をヒンジピン28で開閉自在に結合され、下部部材12aの他端にはクランプねじ29を有する門形部材30がヒンジピン31で回動自在に設けられている。そして、該門形部材30は第1のクランプと同様にして凹部に保持されたライナー35を介して管をクランプすることができるようになっている。
【0013】
また、該第2のクランプ12の下部部材12aには治具本体10に設けられた座19,20,21の何れかに固定するためのアーム32が形成されており、該アーム32には座19,20,21に固定するためのレバー33aを有する取り付けねじ33が挿通して設けられている。なお、アーム32の裏面には前記座19,20,21に設けられた位置決め孔23,23′に係合する位置決めピン(図示なし)が保持する管の中心軸に対し直角方向に配置植設されている。また下部部材12aの下面には高さ調整用の足34が取り付けられている。
【0014】
また、第1,第2のクランプ11,12のライナー保持用の凹部にはライナー35が着脱自在に設けられる。このライナーは図3に示すストレートライナー35aと、図4に示す球面ライナー35bとがあり、その内径はクランプする管径に応じて複数種類用意する。図3に示すストレートライナー35aは第1,第2のクランプの上、下部材に接する部分が円筒面であり、Oリング36を有する固定子37がねじ38により取り付けられ、該固定子37により第1,第2クランプの上、下部部材に設けられた孔に嵌合して着脱自在に取り付けられる。
【0015】
また、図4に示す球面ライナー35bは、球面座40と、その上に載置されたライナー部材40aとよりなり、球面座40は第1、第2のクランプの上、下部部材にねじ39により取り付けられ、ライナー部材40aには、ねじ38により固定子37が取り付けられ、該ライナー部材40aに設けられた孔とねじ38との隙間により該ライナー部材40aは球面座40に対して多少摺動できるようになっている。またクランプに対する着脱は前記ストレートライナー35aと同様である。
【0016】
また、図5に示す自動溶接機取付け調整機構は、鍔41aを有し、外面におねじが形成されたスリーブ41と、該スリーブ41の中を挿通され、一端にねじ42aが形成された軸42と、前記スリーブ41の鍔41aに嵌合したつまみ43と、該つまみ43に押ねじ43aにより固定され且つ前記軸42のねじ42a螺合するナット体44とで構成され、軸42のねじ部にはキー溝45が刻設され、該キー溝45に係合するキー46がスリーブ41の鍔41aに設けられている。そして、つまみ43を回転することによりナット体44がねじ42上を回り、該ねじ42を左右に移動させることができる。これにより軸42に取り付けられる自動溶接機47の位置を左右に微調整することができるようになっている。
【0017】
以上の各部材は図2の如くに組み立てられる。即ち、第1のクランプ11はボルト14により治具本体10の座13上に組付け固定される。なお第1のクランプ11が治具本体10と一体成形されている場合はこの作業は不要である。第2のクランプ12は取付けねじ33により治具本体10に設けられた座19,20,21の何ずれかに固定される。このように組立られた本実施の形態の使用方法を次に説明する。
【0018】
先ず、直管同士の接続は、図6の如く、第2のクランプ12を治具本体10の右端の座19にねじ33により固定する。この場合、座19の位置決め孔と第2のクランプ12のアーム32に設けられた位置決めピンとの係合により第2のクランプ12は第1のクランプ11と平行になる。次いで一方の管50を第1のクランプ11に保持させ、他方の管51を第2のクランプに保持させて両者の端面同士を突き合わせる。
【0019】
また自動溶接機47(図7にその外形を示す)を自動溶接機取付け軸16および自動溶接機取付調整機構17の軸42に支持固定する。そして該自動溶接機取付調整機構17により自動溶接機の電極52を管50,51の突き合わせ面53に位置するように調整したのち、該電極52を管の外周を一周させて管同士を溶接するのである。
【0020】
この場合、図8(a)に示すように、管50,51の突き合わせ面53,53′が管の中心軸線に対して正確に直角でなく多少傾斜していてもライナー35に球面ライナー35bを用いることにより(b)図の如く球面ライナー35bが角度θ,θ′傾き、管50,51の突き合わせ面53,53′を密着させることができる。なお、図8(a)(b)は両クランプに球面ライナー35bを用いたが、(c)図の如く管50,51の突き合わせ面53,53′に段差ができても溶接強度上に重要な密着性が得られる場合には片方にストレートライナー35aを、他方に球面ライナー35bを用いても良い。
【0021】
また、図6と同様に第2のクランプ12を治具本体10の右端の座19に固定した状態で、図9の如く2本の直管50,51の間に分岐継手54を挟み第1,第2のクランプ11,12に保持させることもできる。
【0022】
また、図10(a)は直管50と45°エルボ継手55とを接続する場合である。この場合は第2のクランプ12を治具本体10の中央の座20に固定することにより、座20の位置決め孔と第2のクランプの位置決めピンとの係合により第2のクランプ12は第1のクランプ11に対して45°の角度となる。そして該第1のクランプ11には直管50を保持させ、第2のクランプ12には(b)図又は(c)図に示すようなアダプタ56を介して45°エルボ55を保持させることにより、直管50と45°エルボ55の端面同士を突き合わせることができる。
【0023】
なお、図10(b)に示すアダプタ56は円筒部材57の先端にコレットチャック58を有し、後端のつまみ59を回転することによりねじ軸60を介してコレットを開きエルボ継手55を内側から掴むことができるようになっている。また図10(c)に示すアダプタ56は円筒部材57の先端にボール62により拡径されるコレットチャック58を有し、つまみ59を有するねじ軸60によりボール62を押圧してコレットを開き、エルボ継手55を内側から掴むことができるようになっている。
【0024】
また、図11は直管50と90°エルボ継手61とを接続する場合である。この場合は第2のクランプ12を治具本体10の左端の座21に固定することにより、座21の位置決め孔と第2のクランプの位置決めピンとの係合により第2のクランプ12は第1のクランプ11に対して90°の角度となる。そして該第1のクランプ11には直管50を保持させ、第2のクランプ12には前記のアダプタ56を介して90°エルボ55を保持させる。これにより直管50と90°エルボ55の端面同士を突き合わせることができる。
【0025】
なお、図10,11に示したエルボ継手接続の場合、アダプタ56を球面ライナーで保持することにより接合部を密着させることができる。また前記各アダプタ56の円筒部材57の外径を接続すべき管の外径と同じにしておけば、管と同じライナーを用いることができる。
【0026】
【発明の効果】
本発明の管用溶接治具に依れば、自動溶接機の使用が可能とであり、ライナーを交換することにより外径の異なる複数種の管に対応することができる。また、管の端面が多少傾斜していても、隙間無く突き合わせることができ、さらに、管と45°または90°の継手との接続が可能であり、水道あるいは食品加工機械の給排水管等の接続の容易化及び接続品質の向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す分解斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態を示す組立斜視図である。
【図3】本発明の実施の形態におけるストレートライナーを示す図で、(a)は側面図、(b)は(a)図のb−b線における断面図である。
【図4】本発明の実施の形態における球面ライナーを示す図で、(a)は側面図、(b)は(a)図のb−b線における断面図である。
【図5】本発明の実施の形態における自動溶接機取付調整機構を示す図である。
【図6】本発明の実施の形態により直管同士の接続を行う場合を示す図である。
【図7】自動溶接機の外形を示す図で、(a)は側面図、(b)は(a)図のZ矢視図である。
【図8】直管同士の接続において突き合わせ面が傾斜している場合を示す図である。
【図9】本発明の実施の形態により直管と分岐継手を接続する場合を示す図である。
【図10】本発明の実施の形態により直管と45°エルボを接続する場合を示す図で、(a)は平面図、(b)及び(c)はアダプタの2例を示す断面図である。
【図11】本発明の実施の形態により直管と90°エルボを接続する場合を示す図である。
【図12】従来の管用溶接治具の一例を示す図である。
【符号の説明】
10…治具本体
11…第1のクランプ
12…第2のクランプ
13,19,20,21…座
14…ボルト
16…自動溶接機取付け軸
17…自動溶接機取付調整機構
22…ねじ孔
23,23′…位置決め孔
24,27,28,31…ヒンジピン
25,29…クランプねじ
26,30…門形部材
32…アーム
33…取付ねじ
35…ライナー
47…自動溶接機
50,51…管
53…突き合わせ面
55…45°エルボ継手
56…アダプタ
61…90°エルボ継手
Claims (4)
- 治具本体(10)と、それぞれ接続すべき管を保持することができる第1のクランプ(11)と第2のクランプ(12)とを具備し、
前記治具本体(10)は、L字形をなし、その一方の辺には前記第1のクランプ(11)を、その保持する管の中心軸線が他方の辺に平行となるように設け、他方の辺には前記第2のクランプ(12)を、その保持する管の中心軸線が該辺に平行および45°および90°となる状態でそれぞれ着脱自在に固定することができる座(19,20,21)を3箇所に設けたことを特徴とする管用溶接治具。 - 前記第1のクランプ(11)および第2のクランプ(12)の管支持部には、それぞれストレートライナー(35a)または球面ライナー(35b)が着脱自在に設けられることを特徴とする請求項1記載の管用溶接治具。
- 前記治具本体(10)には管の外周を一周して溶接することができる自動溶接機(47)を取り付け、且つその位置を微調整できる自動溶接機取付け調整機構(17)が設けられることを特徴とする請求項1又は2記載の管用溶接治具。
- 円筒部材(57)の先端に外径を拡大できる手段を有するチャック(58)が形成され、該チャック(58)で管継手の内径を把持することができるアダプタ(56)を具備することを特徴とする請求項1記載の管用溶接治具。
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