JPH07214380A - 筒体溶接用固定治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接時における各筒体の位置ずれを確実に防
止することのできる筒体溶接用固定治具を提供する。 【構成】 可動部３によって圧接部４を各筒体Ａ，Ｂの
軸方向に移動させることにより、各筒体Ａ，Ｂ内に挿入
したとき圧接部４が各筒体Ａ，Ｂの突き合わせ部分に位
置するよう調整される。次に、圧接部４を各筒体Ａ，Ｂ
内に挿入して一方の筒体Ａの挿入端を位置決め部１のフ
ランジ１ａに当接させて位置決めした後、ハンドル５ｂ
を回してテーパ状部材５を先端方向に移動させ、圧接部
４の各圧接子４ａを各筒体Ａ，Ｂの径方向外側に向かっ
て移動させることにより、圧接部４の外周面が拡大し、
圧接部４が各筒体Ａ，Ｂの突き合わせ部分を間にして各
筒体Ａ，Ｂの内面に圧接する。これにより、各筒体Ａ，
Ｂが互いに一端を突き合わせた状態で確実に保持され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば円形ダクト等の
ような筒体同士を溶接する際、これらの一端を互いに突
き合わせた状態で保持するための筒体溶接用固定治具に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、同一内径の筒体同士を接合する場
合には各筒体の一端を突き合わせた状態で保持し、その
突き合わせ部分を各筒体の外側から周方向に溶接してい
る。また、ＴＩＧ溶接等、不活性ガス雰囲気中で溶接す
る場合は、各円筒体内にも不活性ガスを充満させ、溶接
ビードの裏側の酸化を防ぐようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような筒体同士の溶接においては、各筒体の突き合わせ
部分が溶接歪み等により位置ずれを起こした状態で溶接
される、いわゆるミスマッチが発生する場合がある。こ
のようなミスマッチは溶接部分の寿命に影響を与えるた
め、溶接肉盛等によって形状を平坦に整えるなどの面倒
な後処理が必要になる上に、ミスマッチ量が大きい場合
には製品を廃却せざるを得なかった。

【０００４】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、溶接時における各筒
体の位置ずれを確実に防止することのできる筒体溶接用
固定治具を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、請求項１では、同一内径の筒体同士を溶接
する際、これらの一端を互いに突き合わせた状態で保持
する筒体溶接用固定治具において、各筒体内に挿入され
る圧接部と、一方の筒体の挿入端に当接する位置決め部
と、圧接部を位置決め部に対して各筒体の軸方向に移動
可能な可動部とを備え、前記圧接部を各筒体の突き合わ
せ部分を間にして各筒体の内面に圧接し得るよう各筒体
の径方向に拡大及び縮小可能に設けている。

【０００６】また、請求項２では、請求項１記載の筒体
溶接用固定治具において、前記圧接部を各筒体の円周方
向に配置された多数の圧接子によって形成し、各圧接子
の中心に配置されたテーパ状部材を各筒体の軸方向に移
動させることにより各圧接子を各筒体の径方向に移動さ
せるよう構成している。

【０００７】また、請求項３では、請求項１または２記
載の筒体溶接用固定治具において、前記各筒体の溶接部
分を各筒体の内側から覆う不活性ガス流通路を備えてい
る。

【０００８】

【作用】請求項１の筒体溶接用固定治具によれば、可動
部によって圧接部を各筒体の軸方向に移動させることよ
り、各筒体内に挿入したとき圧接部が各筒体の突き合わ
せ部分に位置するよう調整される。次に、圧接部を各筒
体内に挿入して一方の筒体の挿入端を位置決め部に当接
させて位置決めした後、圧接部を各筒体の径方向に拡大
させることにより、圧接部が各筒体の突き合わせ部分を
間にして各筒体の内面に圧接し、各筒体が互いに一端を
突き合わせた状態で確実に保持される。

【０００９】また、請求項２の筒体溶接用固定治具によ
れば、請求項１の作用に加え、前記圧接部は各筒体の円
周方向に配置された多数の圧接子が各圧接子の中央に配
置されたテーパ状部材を各筒体の軸方向に移動すること
により各筒体の径方向に移動するよう構成されているこ
とから、圧接部の拡大及び縮小が容易に行われるととも
に、圧接部が各筒体の内面に均一に圧接する。

【００１０】また、請求項３の筒体溶接用固定治具によ
れば、請求項１または２の作用に加え、各筒体の溶接部
分の内側が不活性ガス流通路によって覆われ、その溶接
ビードの裏側が不活性ガス流通路内を流通する不活性ガ
スによって保護されることから、各筒体の内側に供給さ
れる不活性ガスの量が必要最小限になり、不活性ガスを
無駄に消費することがない。

【００１１】

【実施例】図１乃至図３は本発明の一実施例を示すもの
で、図１は筒体溶接用固定治具の側面断面図、図２はそ
の要部正面図である。この筒体溶接用固定治具は、互い
に溶接される各筒体Ａ，Ｂのうち一方の挿入端に当接す
る位置決め部１と、位置決め部１の一端を閉塞する円板
２と、位置決め部１に各筒体Ａ，Ｂの軸方向に移動可能
に取付けられた可動部３と、可動部３の先端に取付けら
れた圧接部４と、圧接部４を各筒体Ａ，Ｂの径方向に拡
大及び縮小させるテーパ状部材５とから構成されてい
る。

【００１２】位置決め部１は各筒体Ａ，Ｂの内径よりも
若干小さい外径の筒状に形成され、その一端には各筒体
Ａ，Ｂのうち一方の挿入端に当接するフランジ１ａが設
けられている。

【００１３】円板２は位置決め部１のフランジ１ａ側に
取付けられ、その中央には後記するシャフト５ａと螺合
する螺合部２ａが設けられている。

【００１４】可動部３は位置決め部１の内面に螺合して
おり、可動部３を各筒体Ａ，Ｂの軸回りに回転させると
可動部３が軸方向に移動するようになっている。

【００１５】圧接部４は各筒体Ａ，Ｂの円周方向に等間
隔で配置された多数の圧接子４ａからなり、各圧接子４
ａは図２に示すように扇形に形成されている。各圧接子
４ａには各筒体Ａ，Ｂの径方向に延びる長孔４ｂが設け
られ、各長孔４ｂにはそれぞれボルト４ｃが遊挿されて
いる。また、各圧接子４ａは可動部３の先端面と中央に
貫通孔を有する固定板４ｄとの間に摺動自在に介装さ
れ、可動部３と固定板４ｄは各ボルト４ｃによって互い
に連結されている。これにより、各圧接子４ａはボルト
４ｃに案内されながら長孔４ｂに沿って各筒体Ａ，Ｂの
径方向に移動可能であり、各圧接子４ａを外側に向かっ
て移動させれば圧接部４の外周面が拡大し、各圧接子４
ａを内側に向かって移動させれば圧接部４の外周面が縮
小するようになっている。また、各圧接子４ａの外周面
の厚さ方向中央には周方向に延びる溝４ｅが設けられ、
圧接子４ａの外周面が溝４ｅを間にして各筒体Ａ，Ｂの
内面にそれぞれ接触するようになっている。

【００１６】テーパ状部材５は先端に向かって外径が徐
々に小さくなっており、その周面を各圧接子４ａの一端
に接触させた状態で各圧接子４ａの中央に配置されてい
る。テーパ状部材５は各筒体Ａ，Ｂの軸上に延びるシャ
フト５ａの一端に取付けられ、シャフト５ａの他端側は
円板２の螺合部２ａを貫通して円板２の外部まで延びて
いる。シャフト５ａの周面には円板２の螺合部２ａと螺
合する螺旋条が形成され、シャフト５ａを回転させると
シャフト５ａの螺進退に伴ってテーパ状部材５が各筒体
Ａ，Ｂの軸方向に移動するようになっている。尚、シャ
フト５ａの回転にはシャフト５ａの他端に取付けられた
ハンドル５ｂが用いられる。

【００１７】以上のように構成された筒体溶接用固定治
具は、各筒体Ａ，Ｂを溶接する際に用いられる。即ち、
筒体溶接用固定治具においては、まず可動部３を位置決
め部１に対して回転し、位置決め部１のフランジ１ａに
対する圧接部４の位置を調整する。その際、各筒体Ａ，
Ｂのうち一方（この場合、筒体Ａ）の挿入端が位置決め
部１のフランジ１ａに当接したとき圧接部４が各筒体
Ａ，Ｂの突き合わせ部分に位置するようにしておく。次
に、図３に(a) 示すように圧接部４を各筒体Ａ，Ｂ内に
挿入し、一方の筒体Ａの挿入端を位置決め部１のフラン
ジ１ａに当接させて位置決めした後、図３に(b) 示すよ
うにハンドル５ｂを回してテーパ状部材５を先端方向に
移動させ、各圧接子４ａを各筒体Ａ，Ｂの径方向外側に
向かって移動させる。これにより、圧接部４の外周面が
拡大し、圧接部４が各筒体Ａ，Ｂの突き合わせ部分を間
にして各筒体Ａ，Ｂの内面に圧接する。この圧接により
各筒体Ａ，Ｂが互いに一端を突き合わせた状態で確実に
保持され、各筒体Ａ，Ｂを溶接する際、各筒体Ａ，Ｂが
互いに位置ずれを起こすことなく接合される。溶接が完
了したならばハンドル５ｂを前述の反対方向に回して圧
接部４の外周面を縮小させ、筒体溶接用固定治具を各筒
体Ａ，Ｂから取外せばよい。

【００１８】このように、本実施例の筒体溶接用固定治
具によれば、各筒体Ａ，Ｂの径方向に拡大及び縮小可能
な圧接部４を各筒体Ａ，Ｂ内に挿入し、圧接部４を拡大
させて各筒体Ａ，Ｂの内面に圧接させるようにしたの
で、各筒体Ａ，Ｂを互いに一端を突き合わせた状態で確
実に保持することができ、溶接時における各筒体Ａ，Ｂ
の位置ずれを確実に防止することができる。また、本実
施例では圧接部４を多数の圧接子４ａによって形成し、
各圧接子４ａの中央に配置されたテーパ状部材５によっ
て各圧接子４ａを各筒体Ａ，Ｂの径方向に移動させるよ
うにしたので、圧接部４の拡大及び縮小を容易に行える
とともに、圧接部４を各筒体Ａ，Ｂの内面に均一に圧接
させることができ、実用に際して極めて有利である。
尚、圧接部４の構造は前記実施例に限ることはなく、例
えばエアシリンダや油圧シリンダ等の流体圧機構を用い
て各圧接子４ａを駆動するようにしてもよい。

【００１９】図４及び図５は本発明の他の実施例を示す
もので、前記実施例の筒体溶接用固定治具に不活性ガス
流通路を設けたものである。

【００２０】本実施例に示す不活性ガス流通路６は断面
コ字状に形成された多数の通路部材６ａからなり、各通
路部材６ａは図４に示すように環状に配列され、図５に
示すように前記各圧接子４ａの溝４ｅ内に収容されてい
る。各通路部材６ａは隣合うもの同士の端部が摺動自在
に重なり合っており、各圧接子４ａの径方向への移動に
追従できるようになっている。また、所定の通路部材６
ａにはガス吸入口６ｂ及びガス排出口６ｃが設けられ、
ガス吸入口６ｂは図示しない不活性ガス供給手段に接続
されている。

【００２１】即ち、各筒体Ａ，Ｂの溶接をＴＩＧ溶接等
のように不活性ガス雰囲気中で行う場合、まず前記実施
例で示したように各筒体Ａ，Ｂを筒体溶接用固定治具に
よって固定した後、不活性ガス流通路６にアルゴン、ヘ
リウム、その他溶接用ガスシールドに用いられる不活性
ガスを供給し、図６に示すように各筒体Ａ，Ｂの突き合
わせ部分を溶接する。その際、溶接部分に形成される溶
接ビードＣの表側は溶接機の先端７から噴出される不活
性ガスＧによって保護される。また、溶接部分の内側は
不活性ガス流通路６によって覆われるため、溶接ビード
Ｃの裏側は不活性ガス流通路６内を流通する不活性ガス
Ｇによって保護される。

【００２２】このように、本実施例の筒体溶接用固定治
具によれば、各圧接子４ａの溝４ｅ内に各筒体Ａ，Ｂの
溶接部分を内側から覆う不活性ガス流通路６を設け、溶
接ビードＣの裏側を不活性ガス流通路６内を流通する不
活性ガスＧによって保護するようにしたので、各筒体
Ａ，Ｂの内側に供給する不活性ガスＧの量を必要最小限
にすることができ、高価な不活性ガスＧを無駄に消費す
ることがなく、溶接コストの低減を図ることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の筒体溶
接用固定治具によれば、互いに溶接される筒体同士を一
端を突き合わせた状態で確実に保持することができるの
で、溶接時における各筒体の位置ずれを確実に防止する
ことができる。

【００２４】また、請求項２の筒体溶接用固定治具によ
れば、請求項１の効果を達成し得るとともに、圧接部の
拡大及び縮小を容易に行うことができ、しかも各筒体の
内面に均一に圧接することができるので、実用に際して
極めて有利である。

【００２５】また、請求項３の筒体溶接用固定治具によ
れば、請求項１または２の効果を達成し得るとともに、
各筒体の内側に供給する不活性ガスの量を必要最小限に
することができるので、不活性ガスを無駄に消費するこ
とがなく、溶接コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す筒体溶接用固定治具の
側面断面図

【図２】筒体溶接用固定治具の要部正面図

【図３】筒体溶接用固定治具の動作説明図

【図４】本発明の他の実施例を示す筒体溶接用固定治具
の要部正面図

【図５】溶接時の作用を示す側面断面図

【符号の説明】

１…位置決め部、３…可動部、４…圧接部、４ａ…圧接
子、５…テーパ状部材、６…不活性ガス流通路、Ａ，Ｂ
…筒体、Ｇ…不活性ガス。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一内径の筒体同士を溶接する際、これ
   らの一端を互いに突き合わせた状態で保持する筒体溶接
   用固定治具において、 各筒体内に挿入される圧接部と、一方の筒体の挿入端に
   当接する位置決め部と、圧接部を位置決め部に対して各
   筒体の軸方向に移動可能な可動部とを備え、 前記圧接部を各筒体の突き合わせ部分を間にして各筒体
   の内面に圧接し得るよう各筒体の径方向に拡大及び縮小
   可能に設けたことを特徴とする筒体溶接用固定治具。
2. 【請求項２】 前記圧接部を各筒体の円周方向に配置さ
   れた多数の圧接子によって形成し、 各圧接子の中心に配置されたテーパ状部材を各筒体の軸
   方向に移動させることにより各圧接子を各筒体の径方向
   に移動させるよう構成したことを特徴とする請求項１記
   載の筒体溶接用固定治具。
3. 【請求項３】 前記各筒体の溶接部分を各筒体の内側か
   ら覆う不活性ガス流通路を備えたことを特徴とする請求
   項１または２記載の筒体溶接用固定治具。