JPS6390397A - パイプ接続用の固定治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の利用分野〉　　゛ この発明は、パイプに相手方部品としてのエルボ、パイ
プ、フランジ等を溶接して接続する際に、これらの相手
方部品をパイプ端部に「位置決め」（以下に於いて「位
置決め」とは、パイプと相手方部品との平行度−パイプ
と相手方部品のそれぞれの軸心の平行性−を出すこと、
パイプへの相手方部品の接合分を設定すること等の広い
概念のものを意味する）及び仮付けせしめるためのパイ
プ接続用の固定治具に関するものである。

〈従来の技術〉 従来この種の治具は、本発明者の知りうる範囲では存在
しなかった。即ち、従来上記の如き作業は、２人の作業
員がそれぞれの分担に応じて、先ず相手方部品をパイプ
に対して「位置決め」し、次いで仮止めピースを用いて
相手方部品をパイプへ仮止めすると共に溶接用アースを
セットし、そして溶接作業を行うという手順・内容で行
われていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、このような作業方法では、作業効率の悪いこと
もさることながら、パイプと相手方部品との正確な平行
度を出すことが難しく、その作業に多くの時間を要する
と同時に仕上がり精度も必ずしも満足のいくものでなか
った。そして、相手方部品の口径が比較的太き（重い場
合には、上記の不具合の度合がさらに大きくなる。しか
も、このような場合にもし作業員の「意気」のずれ等が
あると作業員に怪我が生じる危険性も高いものである。

そこで、この発明では、−人の作業員でも容易・迅速に
、しかも優れた加工精度でパイプと相手方部品との接続
・溶接作業を行いうるようにするパイプ接続用の固定治
具を提供することを目的としている。

く問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するためにこの発明では、パイプ端部
に予め装着して相手方部品をこのパイプ端部に位置決め
及び仮付けせしめるパイプ接続用の固定治具であって、
装着したときパイプ軸心に対し直角交差方向となる上記
相手方部品受は止め用の当り面部を先端面に有し、この
当り面部より逆側へ仮止溶接用の切欠部を凹設して備え
、且つヒンジを介し開閉・着脱自在にパイプ端部へ装着
される抱持部と、抱持部の外周面より先端側へ突出せし
められ、相手方部品の外面へ当接自在なロックボルトを
有し、頂面を上記パイプ端部の端面に対する面一のガイ
ド面とした複数本のボルトホルダーとを少なくとも設け
ることとしている。

〈作　用〉 次に、この発明に係るパイプ接続用の固定治具の作用を
相手方部品の種類に応じ、この発明の一実施例を示す第
１図〜第５図を参照して説明する。

尚、各相手方部品に共通する部分については、エルボの
接続作業についてのみ説明し、他については、省略する
ものとする。

「相手方部品」がエルボ８の場合（第３図）まず、パイ
プ接続用の固定治具１の抱持部２をヒンジ３及びロック
機構４を介してパイプ端部５に装着する。この際その当
り面部６がパイプ端部５の端面７より「相手方部品」と
してのエルボ８の接合部（長さｒＬａＪ分）矢示Ａ方向
へずれるように設定することによりそこに接合部９を残
すようにする。ここで、ボルトホルダー１０のガイド面
１１が抱持部２の装着位置を定めるためのガイドの役目
をするので、その装着位置決めが容易である。また、抱
持部２は全体が２分割されていて、ヒンジ３によって開
閉・着脱自在とされており、いわば「ワンタンチ式」な
ので−人でも十分に装着できる。

次に、エルボ８を上記の当り面部６より突き出している
パイプ端部５の接合部９に嵌め込み、エルボ８の接続側
端面１２を当り面部６に当接させる。ここで、抱持部２
をパイプ端部５に装着すると当り面部５がパイプ１３の
軸心に対し直角となるように予め設定しであるので、エ
ルボ８の接続側端面１２をこの当り面部６に当接させれ
ばエルボ８とパイプ１３とのそれぞれの軸心の平行性が
容易に得られることになる。

次いで、各ボルトホルダー１０のロックボルト１４を調
整しその先端をエルボ８の外面へ当接することによって
このエルボ８を仮固定すると同時に、パイプ１３の外径
とエルボ８の内径とにおけるギャップ１５を軸心位置に
対し平均化させパイプ１３とエルボ８の各々の軸心の一
致を図る。ここで、抱持部２の外周面がこのギャップ１
５の平均化の目安を与えることができるよう抱持部２の
外径サイズを予め設定してお（ものである。

そして更に、仮固定されたエルボ８の接続側端面１２を
切欠部１６に露呈された部分で適宜の溶接装置を用いて
仮止溶接する。そして、固定治具１を取り外し全周に亘
り露呈された接続側端面１２とパイプ端部５とを溶接し
てエルボ８の接続完了となる。

「相手方部品」がフランジ１７の場合（第５図）この場
合には、ボルトホルダー１０のガイド面１１が前記した
エルボ８の接続の場合の当り面部５に相当する役目を果
たす。即ち、ボルトホルダー１０のガイド面１１がパイ
プ端部５の端面７より「相手方部品」としてのフランジ
１７の接合部（長さｒＬｂｊ分）矢示Ｂ方向へずれるよ
うにして、パイプ端部５に抱持部２を前述のように装着
する。このような状態においてフランジ１７をパイプ端
部５に差し込めば、フランジ１７の側面が複数個所でガ
イド面１１にて支持され且つ、「位置決め」されること
になり、その状態で溶接してフランジ１７を接続するこ
とになる。

「　　　部品」がパイプ１８の場合（第４図）この場合
には、固定治具１は、「溶接用のクランプ」として機能
する。即ち、パイプ端部５の端面７と「相手方部品」た
るパイプ１８の端面１９とを突き合わせて溶接し接続す
る場合には、パイプ１３．１８の各々の端面７．１９を
突き合わせ、この突合部２０が切欠部１６の底部近辺に
来るように、固定治具１を、パイプ１３及びパイプ１８
の両者に跨がらせて装着する。更に、必要に応じてロッ
クボルト１４を調整してパイプ１８の「位置決め」を確
実にする。そして、切欠部１６に露呈している突合部２
０を溶接で仮止めし、最終的には固定治具１を取り外し
て、改めて突合部２０の全周を溶接することになる。

く実　施　例〉 以下、この発明に係るバイブ接続用の固定治具の一実施
例を第１図〜第５図に基づいて説明する。

抱持部２は、２個の断面半円形のバンド状体２１をその
各々の一端でヒンジ１２によって開閉自在に結合して成
り、バンド状体２１の他端には、ロック機構４が設けら
れている。

抱持部２の上側端面には、当り面部６が設けられ、この
当り面部６より逆側に切欠部１６が凹設されている。そ
して、当り面部６と切欠部１６は、各々３箇所交互に設
けられている。また、抱持部２の先端部には、パイプ１
３と「相手方部品」としてのエルボ８とのギャップ１５
を調整する場合の基準面となる基準周面２４が段部状に
加工されて設けられている。

ボルトホルダー１０は、３個、それぞれ当り面部６に対
応する位置に設けられており、各々は抱持部２に固着さ
れた腕２２とこれに接続する断面六角形状の頂部２３と
を有する。尚、ボルトホルダー１０の数は、３個に限ら
れるものでないことは勿論であるし、また頂部２３の断
面形状は、六角形状に限られず、例えば円形状のもので
あってもよいことも勿論である。この頂部２３には、そ
の内部に切られた雌ネジによって、「相手方部品」とし
てのエルボ８、パイプ１８を仮固定するためのロックボ
ルト１４が螺合・保持されている。

このロックボルト１４は、「相手方部品」の仮固定をよ
り確実にするためにその先端が鋭利にされている。また
、ボルトホルダー１０は、抱持部２より先端側へ突出せ
しめられるものであるが、その突出量は、エルボ８とパ
イプ１３の必要とされる接合分（長さｒＬａＪ分）に対
応する接合部９を与え得るものとされている。即ち、頂
部２３の上端面によって形成されたガイド面１１をパイ
プ端面７と路面−になるように固定治具１をパイプ４に
装着すれば、当り面部６がパイプ端面７がら矢示Ａ方向
へＬａ分だけ下がり、必要な接合分を自ずから確保でき
るようにされている。従って、ガイド面１１は、固定治
具１のパイプ１３への装着位置決めのガイドとなり得る
ことになる。尚、本実施例では、ガイド面１１として断
面六角形状の頂部９の上端面を利用しているが、これに
限られず、例えば断面円形状の「頂部」の上端「接線」
を利用するものであってもよいことは勿論である。

このボルトホルダー１０の内の一つは、その腕２２を抱
持部２のロック機構４のブラケット２５と兼用しており
、このブラケット２５には、その下端部に溶接アース用
係止口２６が設けられており、固定治具１を「アースバ
ンド」として兼用し得るようにされている。

ロック機構４は、ブラケット２５、ヒンジ３及び蝶ネジ
２７から成り、蝶ネジ２７は、ヒンジ２８によってその
一端を回動自在に固定されている。

従って、パイプ１３に外径のバラツキがあっても蝶ネジ
２７の締め具合によって吸収しうるちのである。最も、
他のもの、例えば「クランプ式」のものを「ロック機構
」として採用できることは勿論であり、要は、抱持部２
のパイプ１３への装着を確実に維持でき得るものであれ
ばよい。

このパイプ接続用の固定治具１を使用する場合のパイプ
１３と「相手方部品」としてのエルボ８、フランジ１７
、パイプ１８との各々の接続は、以下の如くである。尚
、各「相手方部品」に共通する部分については、エルボ
８の接続についてのみ説明し他については、省略するも
のとする。

「相手方部品」がエルボ８の場合（第３図）まず、パイ
プ接続用の固定治具１の抱持部２をヒンジ３及びロック
機構４を介してパイプ端部５に装着する。この際その当
り面部６がパイプ端部５の端面７より「相手方部品」と
してのエルボ８の接合分（長さｒＬａＪ分）矢示Ａ方向
へずれるように設定することによりそこに接合部９を残
すようにする。ここで、ボルトホルダー１０のガイド面
１１が抱持部２の装着位置を定めるためのガイドの役目
をするので、その装着位置決めが容易である。また、抱
持部２は全体が２分割されていて、ヒンジ３によって開
閉・着脱自在とされており、いわば「ワンタッチ式」な
ので−人でも十分に装着できる。

次に、エルボ８を上記の当り面部６より突き出している
パイプ端部５の接合部９に嵌め込み、エルボ８の接続側
端面１２を当り面部６に当接させる。ここで、抱持部２
をパイプ端部５に装着すると当り面部５がパイプ４の軸
心に対し直角となるように予め設定しであるので、エル
ボ８の接続側端面１２をこの当り面部６に当接させれば
エルボ７とパイプ１３とのそれぞれの軸心の平行性が容
易に得られることになる。

次いで、各ボルトホルダー１０のロックボルト１４を調
整し、その先端をエルボ８の外面へ当接させることによ
ってこのエルボ８を仮固定すると同時に、パイプ１３の
外径とエルボ８の内径とにおけるギャップ１５を軸心位
置に対し平均化させパイプ１３とエルボ８の各々の軸心
の一致を図る。

ここで、抱持部２の先端部に段部状に設けられた基準周
面２４がこのギャップ１５を平均化させる場合の目安を
与える。

そして更に、仮固定されたエルボ８の接続側端面１２を
切欠部１６に露呈された部分で適宜の溶接装置を用いて
仮止溶接する。この溶接の際、溶接用のアースは、溶接
アース用係止口２６に係止させるだけでよく、特別のア
ース設定作業を要しない。そして、固定治具１を緩めて
ずらして、接続側端面１２が全周に亘り露呈されるよう
にし、接続側端面１２とパイプ端部５とを全周に亘り溶
接してエルボ８の接続完了となる。

ここに、参考として、このパイプ接続用の固定治具１を
用いた場合と従来の方法による場合との実験についての
作業分析結果を挙げる。−・＆（’ｔ＝　　口径１００
Ａのパイプにエルボを接続・溶接する。

・作業分析 固定治具使用　　　　　　従来方法 作業員数　　　　１人　　　　　　　２人セット　　　
２分　　　　　　７分 溶接　　　１０分　　　　　　１０分 トータル　　　１２分　　　　　１７分「相手方部品」
がフランジ１７の場合（第３図）この場合には、ボルト
ホルダー１０のガイド面１１が前記したエルボ８の接続
の場合の当り面部６に相当する役目を果たす。即ち、ボ
ルトホルダー１０のガイド面１１がパイプ端部５の端面
７より「相手方部品」としてのフランジ１７の接合分（
長さｒＬｂＪ分）矢示Ｂ方向へずれるようにして、パイ
プ端部５に抱持部２を前述のように装着する。このよう
な状態においてフランジ１７をパイプ端部５に差し込め
ば、フランジ１７の側面が複数個所でガイド面１１にて
支持され且つ、「位置決め」されることになり、その状
態で溶接してフランジ１７を接続することになる。

「相手方部品」がパイプ１８の場合（第３図）この場合
には、固定治具１は、「溶接用のクランプ」として機能
する。即ち、パイプ端部５の端面７と「相手方部品」た
るパイプ１８の端面１９とを突き合わせて溶接し接続す
る場合には、パイプ１３．１８の各々の端面７．１９を
突き合わせ、この突合部２０が切欠部１６の底部近辺に
来るように、固定治具１を、パイプ１３及びパイプ１８
の両者に跨がらせて装着する。更に、必要に応じてロッ
クボルト１４を調整してパイプ１８の「位置決め」を確
実にする。そして、切欠部１６に露呈している突合部２
０を溶接で仮止めし、最終的には固定治具１を緩めてず
らして、突合部２０が全周に亘り露呈されるようにし、
改めて突合部２０の全周を溶接することになる。

〈発明の効果〉 この発明に係るパイプ接続用の固定治具は、以上説明し
てきた如き内容のものであるから、パイプと相手方部品
との接続・溶接作業を、（イ）装着した時パイプ軸心に
対し直角交差方向となる相手方部品受は止め用の当り面
部を設けたことによって、パイプの軸心と相手方部品の
軸心との平行性が高く且つ、・−ずれ、も少ない極めて
高い精度で行えるという効果があり、 （ロ）また、パイプ端部の端面に対し面一となるガイド
面を設けたことによって、パイプと相手方部品との接続
の品質を決める一因子である「相手方部品のパイプへの
差し込み量」を一定にして行えるという効果があり、 （ハ）しかも、これらの作業を一人の作業員でも十分容
易・迅速に行えるという効果も期待でき、（ニ）それ故
に、さらに２人作業においては作業゛　者の「意気」の
ずれなどによって生じがちである怪我の可能性を減少し
得るという付随的効果も期待できる。

（ホ）さらに、実施例によれば、固定治具を溶接用のア
ースバンドとしても兼用できるのでアースバンドの使用
・取付は作業を省略できるという行第１図は、パイプ接
続用の固定治具の１実施例を示す概略斜視図、 第２図は、第１図中矢示■方向より見た側面図、第３図
は、パイプ接続用の固定治具を用いて「相手方部品」と
してのエルボを接続・溶接する場合を示す概略側面図（
但し、ボルトホルダーについては、その一部の図示を省
略している）、第４図は、「相手方部品」がパイプであ
る場合についての第３図相当の概略側面図、そして第５
図は、「相手方部品」がフランジである場合についての
第３図相当の概略側面図である。

１−・−・−固定治具 ２−一−−−・−抱持部 ３−一−−−・−ヒンジ ５・・−・−・パイプ端部 ６−−−−−−当り面部 ８−−−−−一エルボ（相手方部品） １０−−−−−−・ボルトホルダー １１−−−−ガイド面 １３−−−−−−−パイプ １１１−−−−−−一ロソクボルト １６−−−−−−切欠部 １７−−−−−フランジ（相手方部品）１８−−−−−
−−パイプ（相手方部品）２３−・−頂部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 パイプ端部に予め装着して相手方部品をこのパイプ端部
   に位置決め及び仮付けせしめるパイプ接続用の固定治具
   であって、 装着したときパイプ軸心に対し直角交差方向となる上記
   相手方部品受け止め用の当り面部を先端面に有し、この
   当り面部より逆側へ仮止溶接用の切欠部を凹設して備え
   、且つヒンジを介し開閉・着脱自在にパイプ端部へ装着
   される抱持部と、及び 抱持部の外周面より先端側へ突出せしめられ、相手方部
   品の外面へ当接自在なロックボルトを有し、頂面を上記
   パイプ端部の端面に対する面一のガイド面とした複数本
   のボルトホルダーとを少なくとも備えて成るパイプ接続
   用の固定治具。