JP7128033B2

JP7128033B2 - 治具、治具付き管、治具の使用方法および管の輸送方法

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Publication number: JP7128033B2
Application number: JP2018106844A
Authority: JP
Inventors: 賢一郎渡邊; 武高田; 有佑中村
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2018-06-04
Filing date: 2018-06-04
Publication date: 2022-08-30
Anticipated expiration: 2038-06-04
Also published as: JP2019210994A

Description

本発明は、治具、治具付き管、治具の使用方法および管の輸送方法に関する。

従来から、例えば管の輸送時などにおいて、治具を用いて管を変形させることが望まれることがある（下記特許文献１参照）。この治具は、管が自重で扁平してしまうことを抑制し、管の真円を維持している。

実開昭５９－１７２８９４号公報

前記治具には、管を精度よく変形させることについて改善の余地がある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、管を精度よく変形させることを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る治具は、管内に配置される治具であって、第１方向に伸縮する伸縮部と、前記伸縮部に対して、前記第１方向に交差する第２方向の両側に配置され、前記伸縮部に固定された一対の当接部と、を備える。

管内に、一対の当接部が非当接の状態で治具を配置する。その後、伸縮部の両端部を管の内周面に突き当てた状態で伸縮部を第１方向に伸長させる。これにより、管を第１方向に伸長させながら第２方向に収縮させることができる。その結果、一対の当接部が管の内周面に当接する。例えばこのとき、伸縮部の伸長を停止させることで、管の変形量を、一対の当接部間の第２方向の距離を基準として安定させることができる。これにより、管を精度よく変形させることができる。

前記伸縮部および前記一対の当接部を移動させる移動機構を備えてもよい。

移動機構が伸縮部および一対の当接部を移動させる。したがって、例えば、管の端部から管内に配置した治具を、管の中央部などに容易に移動させることができる。これにより、施工性を向上させること等ができる。

前記当接部は、前記伸縮部に対して前記第２方向に移動可能であってもよい。

当接部が、伸縮部に対して第２方向に移動可能である。したがって、管の変形量の基準となる一対の当接部間の第２方向の距離を調整することができる。これにより、管を多様な変形量に精度よく変形させることができる。

前記当接部は、車輪を備えていてもよい。

本発明に係る治具付き管は、管と、前記治具と、を備え、前記伸縮部の両端部および前記一対の当接部は、前記管の内周面に当接している。

本発明に係る治具の使用方法は、前記治具の使用方法であって、前記管内に、前記一対の当接部が非当接の状態で前記治具を配置する工程と、前記伸縮部の両端部を前記管の内周面に突き当てた状態で前記伸縮部を前記第１方向に伸長させることで、前記管を前記第１方向に伸長させながら前記第２方向に収縮させ、前記一対の当接部を前記管の内周面に当接させる工程と、を備える。

本発明に係る管の輸送方法は、伸縮部を備える治具が内部に配置された管を、前記伸縮部を伸長させることによって上下方向に扁平させた状態で車両で輸送する。

本発明によれば、管を精度よく変形させることができる。

本発明の一実施形態に係る治具（管、治具付き管）の正面図である。図１に示すＩＩ－ＩＩ矢視断面図であって、伸縮部を側面視した図である。図１に示す治具の正面図であって、伸縮部を収縮させた状態を示す図である。図３に示すＩＶ－ＩＶ矢視断面図であって、伸縮部を側面視した図である。図１に示す管を輸送する輸送車の正面図である。図１に示す管の輸送方法を説明する図であって、輸送車に管を積載した状態を示す図である。

以下、図１から図６を参照し、本発明の一実施形態に係る治具を説明する。
治具１０は、管５０内に配置される。治具１０は、管５０を、例えば、工場から施工現場などに輸送するときに用いられる。なお管５０としては、例えば、強化プラスチック管（ＦＲＰ管）、強化プラスチック複合管（ＦＲＰＭ管）や鋼管、鋳鉄管、塩ビ管などが挙げられる。本実施形態において、管５０は、表面から順に外面保護層、外面ＦＲＰ層、レジンモルタル層、内面ＦＲＰ層、内面保護層からなる強化プラスチック複合管である。

管５０は、例えば円管（例えば、φ２４００以上）などであり、水平方向に延びた状態で配置される。以下では、管５０を管軸方向に沿って見た正面視における水平方向を管５０の幅方向Ｗ１という。
治具１０は、管５０を強制的に上下方向Ｚに伸長させる。その結果、管５０は幅方向Ｗ１に収縮する。言い換えると、治具１０は、管５０が上下方向Ｚに大きく幅方向Ｗ１に小さい縦扁平形状（図示の例では上下方向Ｚに長い楕円形状）をなすように、管５０を、管５０の内部から強制的に変形させる。

治具１０が管５０を強制的に変形させることで、管５０は幅方向Ｗ１に小さくなる。これにより、例えば、変形前の管５０を輸送することができなかった幅が狭い道路などにおいても、管５０を輸送することができる。なお道路では、管５０が物理的に通過できない場合だけでなく、本件出願の属する国において法律的に通過できない場合もある。例えば日本国では、道路法車両制限令で、車両（輸送車６０）の幅など各種寸法が一般制限値として定められている。よって、管５０を輸送する前に、例えば管５０の幅方向Ｗ１の大きさによって、一般車両である輸送車６０、もしくは特殊車両である輸送車６０を選択することになる。

治具１０を上述のような輸送の用途に用いる場合であって、管５０が受け口を有する場合、治具１０は受け口内、または受け口近くの管５０内に設けることが好ましい。すなわち、管５０では受け口が最も広幅になることから、この広幅な受け口の幅方向Ｗ１の大きさを小さくする（狭める）ことにより、例えば、幅が狭い道路における輸送を実現し易くすること等ができる。幅が２．５ｍ以内である輸送車６０に積めるように、受け口の幅方向Ｗ１を狭めると、特殊車両を手配する必要がなくなり、許可申請の負担や輸送コストを下げることができる。また、管５０の軸（管軸）を車両（輸送車６０）の前後方向に向けて積載できるので、長い管５０を運ぶことができ、ひいては輸送効率が上がる。

図１から図４に示すように、治具１０は、治具本体１１と、伸縮部１２と、規制機構１３と、移動機構１４と、一対の当接部１５と、を備えている。なお治具１０の説明に際し、治具１０を管５０内に配置したときに管軸方向となる方向を前後方向Ｙといい、幅方向Ｗ１となる方向を左右方向Ｘといい、管５０の周方向になる方向を周方向という。左右方向Ｘは、上下方向Ｚおよび前後方向Ｙの両方向に交差（直交）している。

図２に示すように、治具本体１１は、前後一対のベースフレーム１６と、前後一対のベースフレーム１６を連結する連結フレーム１７と、を備えている。
図１に示すように、ベースフレーム１６は、前後方向Ｙから見た正面視において中空の正六角形状に形成されている。図２に示すように、ベースフレーム１６のうち、上下両側に位置する各部分には、第１貫通孔１８が形成されている。

連結フレーム１７は、周方向に間隔をあけて複数（図示の例では６つ）設けられている。連結フレーム１７は、前後一対のベースフレーム１６の各角部（図示の例では、６つの角部）を前後方向Ｙに連結している。なお治具本体１１には、図示しない水準器が設けられていてもよい。

伸縮部１２は、上下方向Ｚ（第１方向）に伸縮する。伸縮部１２は、治具本体１１を上下方向Ｚに貫通している。伸縮部１２は、治具本体１１よりも上下方向Ｚに長い状態を維持したまま、上下方向Ｚに伸縮する。
図２に示すように、伸縮部１２は、上下方向Ｚに伸縮する伸縮体１９と、伸縮体１９の上下方向Ｚの両端部に設けられた上下一対の保持部材２０と、各保持部材２０により保持された上下一対の突き当て材２１と、伸縮体１９の伸縮量を調整する調整機構２２と、を備えている。

伸縮体１９は、前後一対の伸縮ユニット２３と、前後一対の伸縮ユニット２３を連結する連結材２４ａ、２４ｂと、を備えている。
各伸縮ユニット２３は、ベースフレーム１６を上下方向Ｚに貫通する。各伸縮ユニット２３は、第１貫通孔１８を通してベースフレーム１６の内部から外部（上下方向Ｚの外側）に突出している。

各伸縮ユニット２３は、第１部材２５と、第２部材２６と、を備えている。
第１部材２５は、上下方向Ｚに延びる筒状に形成されている。第１部材２５には、前後方向Ｙに貫通する第２貫通孔２７が形成されている。
第２部材２６は、第１部材２５内に上下方向Ｚに移動自在に配置されている。第２部材２６は、第１部材２５から上方（上下方向Ｚ）に突出する。第１部材２５に対する第２部材２６の突出量に応じて、伸縮体１９の伸縮量が変化する。

連結材２４ａ、２４ｂは、前後一対の第１部材２５を連結する第１連結材２４ａと、前後一対の第２部材２６を連結する第２連結材２４ｂと、を備えている。第１連結材２４ａは、第１部材２５の上端部同士を連結している。第２連結材２４ｂは、第１連結材２４ａよりも下方に位置し、第２部材２６の下端部同士を連結している。第２連結材２４ｂは、第２貫通孔２７を前後方向Ｙに通過している。

保持部材２０は、前後方向Ｙに延びるチャンネル材により形成されている。保持部材２０の前後両端部には、伸縮ユニット２３の上下方向Ｚの端部が連結されている。図１に示すように、保持部材２０は、前後方向Ｙから見た正面視において上下方向Ｚに開口するＵ字状（正立Ｕ字状または倒立Ｕ字状）に形成されている。

突き当て材２１は、各保持部材２０に装着（嵌合）されている。図２に示すように、突き当て材２１は、前後方向Ｙに長い直方体状に形成されている。突き当て材２１は、保持部材２０よりも前後方向Ｙに長い。突き当て材２１は、例えば木材（角材）などにより形成されている。突き当て材２１の硬度は、伸縮体１９の硬度よりも低い。

調整機構２２は、第１連結材２４ａと第２連結材２４ｂとを上下方向Ｚに連結している。図示の例では、調整機構２２は、いわゆるレバーブロック（登録商標）により形成されている。調整機構２２は、巻回部２８と、チェーン２９と、操作レバー３０と、を備えている。チェーン２９は、巻回部２８に巻回される。操作レバー３０は、巻回部２８に対するチェーン２９の巻回量を調整する。

図２に示すように、調整機構２２は、巻回部２８に対するチェーン２９の巻回量が多いときには第１連結材２４ａと第２連結材２４ｂとの上下方向Ｚの距離を短く確保し、両連結材２４ａ、２４ｂ間の上下方向Ｚの距離を短く維持する。その結果、第２部材２６を第１部材２５から大きく突出させ、伸縮体１９を伸長させる。

図４に示すように、調整機構２２は、巻回部２８に対するチェーン２９の巻回量が少ないとき（チェーン２９が長く巻き出されているとき）には第１連結材２４ａと第２連結材２４ｂとの上下方向Ｚの距離が長くなることを許容し、両連結材２４ａ、２４ｂ間の上下方向Ｚの距離を長く確保する。その結果、第２部材２６の第１部材２５からの突出量を抑え、伸縮体１９を収縮させる。

図１から図４に示すように、規制機構１３は、伸縮部１２の伸縮量を規制する。規制機構１３は、伸縮部１２に設けられている。規制機構１３は、伸長規制部３１と、収縮規制部３２と、を備えている。伸長規制部３１は、伸縮部１２が最も伸長した状態であるときに、伸縮部１２の更なる伸長を規制する。収縮規制部３２は、伸縮部１２が最も収縮した状態であるときに、伸縮部１２の更なる収縮を規制する。

図１および図２に示すように、伸長規制部３１は、上下方向Ｚに間隔をあけて一対配置されている。両伸長規制部３１は、ベースフレーム１６の内側に配置されている。両伸長規制部３１は、伸縮部１２が最も伸長した状態で、ベースフレーム１６の内周面に係止する。両伸長規制部３１のうち、上側に位置する伸長規制部３１は、ベースフレーム１６のうち、上側に位置する部分に係止する。両伸長規制部３１のうち、下側に位置する伸長規制部３１は、ベースフレーム１６のうち、下側に位置する部分に係止する。なお伸縮部１２は、最も伸長した状態で管５０の内周面に当接する。

図３および図４に示すように、収縮規制部３２は、上下方向Ｚに間隔をあけて一対配置されている。両収縮規制部３２は、ベースフレーム１６の外側に配置されている。両収縮規制部３２は、伸縮部１２が最も収縮した状態で、ベースフレーム１６の外周面に係止する。両収縮規制部３２のうち、上側に位置する収縮規制部３２は、ベースフレーム１６のうち、上側に位置する部分に係止する。両収縮規制部３２のうち、下側に位置する収縮規制部３２は、ベースフレーム１６のうち、下側に位置する部分に係止する。なお伸縮部１２は、最も収縮した状態で管５０の内周面から離間する。

図１に示すように、一対の当接部１５は、伸縮部１２に対して左右方向Ｘ（第２方向）の両側に配置されている。各当接部１５は、伸縮部１２に対して左右方向Ｘに移動可能である。
各当接部１５は、治具本体１１を介して伸縮部１２に固定されている。一対の当接部１５は、治具本体１１における上下方向Ｚの中央部に配置されている。一対の当接部１５は、左右方向Ｘに延びる同一直線上に配置されている。

当接部１５は、いわゆるキャスターにより形成されている。当接部１５は、フレームに固定されたブラケット３３と、ブラケット３３に回転自在に固定された第１車輪３４と、を備えている。ブラケット３３には、左右方向Ｘに延びる長穴３５が形成されている。長穴３５は、ブラケット３３を前後方向Ｙに貫通する。

第１車輪３４の回転軸は、前後方向Ｙに延びている。第１車輪３４は、ブラケット３３から左右方向Ｘの外側（治具本体１１の反対側）に突出している。第１車輪３４は、ブラケット３３に対して、長穴３５に沿って移動自在とされている。第１車輪３４は、左右方向Ｘの位置を移動自在な第１の状態と、左右方向Ｘの位置を実質的に移動不能な第２の状態と、を切り替え可能である。

移動機構１４は、伸縮部１２および一対の当接部１５を移動させる。本実施形態では、移動機構１４は、治具本体１１を介して伸縮部１２および一対の当接部１５を移動させる。
移動機構１４は、ベースフレーム１６に回転自在に固定された左右一対の第２車輪３６を備えている。一対の第２車輪３６は、伸縮部１２のうち、ベースフレーム１６から下方に突出する部分を、左右方向Ｘに挟んでいる。各第２車輪３６の回転軸は、左右方向Ｘに延びている。各第２車輪３６は、前後方向Ｙに転動し、治具本体１１を前後方向Ｙに移動させる。

図５および図６を参照し、前記治具１０を使用して管５０を輸送する方法について説明する。

なお本実施形態では、輸送に際して図５に示すような輸送車６０を使用する。輸送方法の説明の前に、まず輸送車６０について説明する。
輸送車６０は、荷台６１を有する自動車である。荷台６１上には、管５０が載置される。このとき、管５０の幅方向Ｗ１が輸送車６０の車幅方向Ｗ２と一致し、かつ、管５０の管軸方向が輸送車６０の進行方向と一致するように管５０が載置される。荷台６１上には、前述の縦扁平形状をなす前の管５０を支持する仮歯止め６２と、縦扁平形状をなした後の管５０を支持する本歯止め６３と、が移動自在に設けられている。

仮歯止め６２および本歯止め６３は、いずれも車幅方向Ｗ２に間隔をあけて一対配置されたブロック６２ａ、６３ａを備えている。各ブロック６２ａ、６３ａは、輸送車６０を進行方向から見た正面視において直角三角形状に形成されている。管５０が輸送車６０に載置される前の状態では、本歯止め６３の一対のブロック６３ａの間に、仮歯止め６２が配置されている。

前記正面視において、仮歯止め６２におけるブロック６２ａの斜辺が、車幅方向Ｗ２に延びる水平線に対してなす角度θ１は、本歯止め６３におけるブロック６３ａの斜辺が、前記水平線に対してなす角度θ２よりも小さい。これにより、仮歯止め６２は、縦扁平形状をなす前の管５０を安定的に支持でき、本歯止め６３は、縦扁平形状をなした後の管５０を安定的に支持できる。

次に、管５０の輸送方法について説明する。本実施形態では、治具１０が内部に配置された管５０を、伸縮部１２を伸長させることによって上下方向Ｚに扁平させた状態で輸送する。以下では、管５０を輸送車６０に乗せる前の状態から説明する。

まず、規制機構１３および調整機構２２を利用して、治具１０の伸縮部１２を最も収縮させた状態としておく。また、当接部１５の左右方向Ｘの位置を設定する。当接部１５の位置は、治具１０が狙いとする縦扁平の程度に応じて調整する。このとき、一対の当接部１５間の距離は、管５０の内径よりも小さい。

次に図３に示すように、管５０内に、一対の当接部１５が非当接の状態で治具１０を配置する。このとき、移動機構１４を利用して、治具１０を管５０内で管軸方向に移動させる。
その後、調整機構２２を利用して伸縮部１２を伸長させ、伸縮部１２の両端部を管５０の内周面に当接させる。このとき、単に伸縮部１２を管５０に当接させるだけの段階にとどめ、管５０を縦扁平はさせない。そのため、当接部１５と管５０の内周面との間には、左右方向Ｘの隙間が設けられている。

上記した治具付き管５０Ａを輸送車６０の荷台６１上に載置する。このとき、まず、図５に二点鎖線で示すように、仮歯止め６２上に管５０を載置する。
前記水準器が設けられている場合には、前記水準器を利用して治具１０の芯出しを実施してもよい。すなわち、治具１０の伸縮部１２が上下方向Ｚに対して傾いた状態で伸長したとしても、管５０が前記傾いた向きに伸長変形させられてしまう。前記水準器を利用することで、伸縮部１２を精度よく上下方向Ｚに向けることが可能になり、管５０を高精度に上下方向Ｚに伸長変形（縦扁平）させることができる。

なお図示の例では、当接部１５が第１車輪３４によって形成されている。したがって、治具１０の芯出し（向きの変更）を実施するときに、仮に当接部１５が管５０の内面に突き当たったとしても、第１車輪３４が回転する。そのため、当接部１５が管５０の内面に引っ掛かり難い。結果として、治具１０の芯出しの動作が規制されたり、管５０の内面が損傷したりすることが抑制される。

その後、伸縮部１２の両端部を管５０の内周面に突き当てた状態で伸縮部１２を上下方向Ｚに伸長させることで、管５０を強制的に上下方向Ｚに伸長させながら幅方向Ｗ１に収縮させ、一対の当接部１５を管５０の内周面に当接させる。このとき、伸縮部１２の両端部および一対の当接部１５が、管５０の内周面に当接する状態となる。その結果、管５０の幅方向Ｗ１への更なる収縮変形が当接部１５によって規制される。なおこのとき、管５０から当接部１５に作用する荷重は、管５０から突き当て材２１に作用する荷重よりも小さい。なお、管５０の厚みにもよるが、管５０がＦＲＰ管やＦＲＰＭ管であれば、当初の断面円の直径に対し、例えば５％までは幅方向Ｗ１の幅を狭めることができる。

その後、仮歯止め６２を取り外すとともに、本歯止め６３のブロック６３ａを幅方向Ｗ１の内側に移動させ、本歯止め６３により管５０を支持する。また、ナイロンスリング等で管５０の荷締めを実施する。これにより、管５０の輸送の準備が完了する。
輸送車６０により管５０を輸送した後には、管５０を輸送車６０から降ろす前に伸縮部１２を収縮させる。このとき、管５０の復元力によって管５０が復元変形する。その後、管５０を輸送車６０から降ろして治具１０を取り外すことで、管５０の輸送が完了する。

以上説明したように、本実施形態に係る治具１０によれば、管５０内に、一対の当接部１５が非当接の状態で治具１０を配置した後、伸縮部１２の両端部を管５０の内周面に突き当てた状態で伸縮部１２を上下方向Ｚに伸長させることで、管５０を縦扁平させることができる。一対の当接部１５が管５０の内周面に当接するときに、伸縮部１２の伸長を停止させることで、管５０の変形量を、一対の当接部１５間の幅方向Ｗ１（左右方向Ｘ）の距離を基準として安定させることができる。これにより、管５０を精度よく変形させることができる。

当接部１５が、伸縮部１２に対して幅方向Ｗ１に移動可能である。したがって、管５０の変形量の基準となる一対の当接部１５間の幅方向Ｗ１の距離を調整することができる。これにより、管５０を多様な変形量に精度よく変形させることができる。
移動機構１４が伸縮部１２および一対の当接部１５を移動させる。したがって、例えば、管５０の端部から管５０内に配置した治具１０を、管５０の中央部などに容易に移動させることができる。これにより、施工性を向上させること等ができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

当接部１５が第１車輪３４を備えていなくてもよい。例えば、当接部１５が、突き当て部と同様に角材などにより形成されていてもよい。当接部１５が左右方向Ｘに移動可能でなくてもよい。治具１０を管５０の輸送に使用する際、当接部１５がなくてもよい。
移動機構１４がなくてもよい。
伸縮部１２が、ネジ機構を伸縮の動力としてもよい。伸縮部１２に、油圧ジャッキやラボラトリージャッキを採用してもよい。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１０治具
１２伸縮部
１４移動機構
１５当接部
５０管
５０Ａ治具付き管
Ｘ左右方向（第２方向）
Ｚ上下方向（第１方向）

Claims

管内に配置される治具であって、
第１方向に伸縮する伸縮部と、
前記伸縮部に対して、前記第１方向に交差する第２方向の両側に配置され、前記伸縮部に固定された一対の当接部と、
前記伸縮部および前記一対の当接部を移動させる移動機構と、を備え、
前記当接部は、車輪を備えている治具。
前記当接部は、前記伸縮部に対して前記第２方向に移動可能である請求項１に記載の治具。
管と、
請求項１または２に記載の治具と、を備え、
前記伸縮部の両端部および前記一対の当接部は、前記管の内周面に当接している治具付き管。
請求項１または２に記載の治具の使用方法であって、
前記管内に、前記一対の当接部が非当接の状態で前記治具を配置する工程と、
前記伸縮部の両端部を前記管の内周面に突き当てた状態で前記伸縮部を前記第１方向に伸長させることで、前記管を前記第１方向に伸長させながら前記第２方向に収縮させ、前記一対の当接部を前記管の内周面に当接させる工程と、を備える治具の使用方法。
請求項１または２に記載の治具が内部に配置された管を、前記伸縮部を伸長させることによって上下方向に扁平させた状態で車両で輸送する管の輸送方法。