JPH08150495A - 接合部材仮付用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配管等の接合をフランジやソケットといった
接合部材を用いて行なう際に、配管と接合部材との仮付
溶接を、一人の作業者で、容易にかつ精度よく行なうこ
とができるようにした接合部材仮付用治具を提供する。 【構成】 配管８が挿通される貫通孔と、該貫通孔に挿
通された配管８の軸に対して垂直な端面１１とを有する
本体１と、配管８を上記貫通孔内に貫通孔の内周面と間
隙を有する状態で固定するスペーサ７と、フランジ９を
配管８と同軸に、かつフランジ９の端面と本体１の端面
１１とが密着した状態で固定するアーム４とを具備して
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種配管のフランジ溶
接接合またはソケット溶接接合を行なう際に、フランジ
またはソケットを配管の端部に仮付溶接するのに好適に
用いることができる接合部材仮付用治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】流体輸送用配管などを延長する際の配管
接合法の１つとしてフランジ接合法がある。これは配管
の端部に、ドーナツ状のフランジを適当な位置まで差し
込んだ後に、配管とフランジの内面および外面を隅肉溶
接し、フランジ部どうしをボルトで締付け接合する方法
で、一般に用いられる方法である。

【０００３】フランジ溶接の手順は、概略次の〜の
通りである。配管端部のフランジを差し込む位置を決
め、印をつける。フランジを配管端部に、印をつけた
位置まで差し込む。配管とフランジとが直角をなすよ
うに保持する。これらの直角を保った状態で、両者の
接合部分を数カ所点状に溶接して仮付溶接を行なう。こ
の仮付溶接は、配管の外周面とフランジの端面とを溶接
する場合と、配管の端面とフランジの内周面とを溶接す
る場合とがある。仮付溶接された接合部分の全周を隅
肉溶接する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような手順のなか
でも、の配管とフランジとを直角に保持する工程が最
も重要である。例えば、図９に一例を示すように、配管
８とフランジ９とが直角をなさない状態で溶接される
と、配管の延長ラインがジグザグになってしまう。また
フランジどうしを接合させたときにも、接合部に隙間が
できてしまい、接合部にパッキンを挟んだとしても流体
が漏れるおそれがある。ところで、従来は配管とフラン
ジとを直角に保持して仮付溶接する作業を手作業でやっ
ていた。すなわち、作業者が直角定規等を使用しなが
ら、補助者の助けを借りて行っていたので、仮付溶接中
にフランジがずれやすく、配管とフランジとを確実に直
角に保つのは難しかった。また人手を要する上に、不良
発生も多く、作業効率が悪いという問題もあった。

【０００５】またソケット接合法は、円筒状のソケット
の一端から配管の端部を適当な位置まで差し込んだ後
に、配管とソケットの外面を隅肉溶接し、さらにソケッ
トの他端から別の配管の端部を差込み、配管とソケット
の外面を隅肉溶接する方法であって、上記フランジ接合
法と同様にして仮付け溶接が行われる。しかしながら、
やはり配管の軸とソケットの軸を一致させて仮付溶接す
るのが困難であり、作業効率も悪かった。

【０００６】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、配管等の接合をフランジやソケットといった接合部
材を用いて行なう際に、配管と接合部材との仮付溶接
を、一人の作業者で、容易にかつ精度よく行なうことが
できるようにした接合部材仮付用治具の提供を目的とす
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の接合部材仮付用治具は、管状の被接合体に筒
状の接合部材を外装してこれらを仮付する際に用いられ
る治具であって、被接合体が挿通される貫通孔と、該貫
通孔に挿通された被接合体の軸に対して垂直な端面とを
有する本体と、上記被接合体を上記貫通孔内に固定する
固定部材と、接合部材を上記被接合体と同軸に、かつ該
接合部材の端面と上記本体の端面とが密着した状態で固
定する固定部材とを具備してなることを特徴とするもの
である。上記本体は、周面で軸方向に二つ割りされ開閉
可能にヒンジ結合されて好ましく構成される。また、上
記本体の上記端面に、該本体の外周面から内周面へ貫通
する凹溝が形成されており、かつ上記貫通孔内に固定さ
れる被接合体と、該貫通孔の内周面との間に間隙が形成
されていると、被接合体の外面と接合部材の端面とを仮
付溶接するのに好適である。

【０００８】

【作用】本発明の接合部材仮付用治具によれば、配管な
どの被接合体が、本体の貫通孔に挿通されて固定され
る。このとき、被接合体の軸と本体の端面とは垂直とな
る。またフランジなどの接合部材は、被接合体と同軸と
なるように、かつ接合部材の端面が本体の端面に密着す
るように固定される。すなわち、被接合体と接合部材と
が同軸で、かつ被接合体の軸と接合部材の端面とが垂直
となる状態で固定される。このように被接合体と接合部
材とを固定すると、一人で仮付溶接作業することがで
き、被接合体と接合部材とが直角をなすように精度よく
仮付することができる。また本体が、周面で軸方向に二
つ割りされ開閉可能にヒンジ結合されていると、本体の
貫通孔内に被接合体を挿通、固定させるのが容易であ
る。また、本体の端面に、本体の外周面から内周面へ貫
通する凹溝が形成され、かつ本体の貫通孔内に固定され
る被接合体と、貫通孔の内周面との間に間隙が形成され
ていると、凹溝から貫通孔の内方へトーチを差し込ん
で、貫通構内で点溶接を行なうことができるので、被接
合体の外面と接合部材の端面とを仮付溶接するのに好適
である。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を詳しく説明する。図１および
図２は本発明の接合部材仮付用治具の第１の実施例とし
てフランジ接合に好適に用いられる治具を示したもの
で、図１は正面図、図２は説明のための一部断面視した
側面図である。本実施例の治具は配管８が固定される本
体１と、フランジを本体１に固定するためのアーム４と
から概略構成されている。本体１は、円筒をその周面で
軸方向に二つ割りして得られる２つの半円部材１ａおよ
び１ｂとからなっている。半円部材１ａ、１ｂの長手方
向に延びる端部の一方はヒンジ２を介して回動可能に結
合されており、本体１はヒンジ２を中心に開閉可能に構
成されている。また半円部材１ａ、１ｂのこの一方の端
部における端面２０、２０の間には若干の間隙が形成さ
れている。半円部材１ａ、１ｂの他方の端部には止金具
３が取り付けられており、この止金具３によって、半円
部材１ａ、１ｂを閉じた状態で固定し、さらに締め付け
るようになっている。

【００１０】また本体１の内周面には複数のスペーサ７
が、周方向に等間隔で設けられており、これによって配
管８が本体１内に、本体１の内周面と間隙ｄをおいて、
本体１と同軸に固定されるようになっている。本実施例
では、スペーサ７は本体１の長手方向の長さよりも若干
短い板状のものに棒状の脚部６が取り付けられた構造と
なっている。そして本体１の周面に貫通孔２１が設けら
れ、スペーサ７の脚部６をその貫通孔２１に固定するこ
とによって、着脱可能に取り付けられている。スペーサ
７の形状は、配管を固定できるものであれば任意でよ
い。またスペーサ７を本体１に着脱自在の構造とすれ
ば、外径が異なる配管を固定する際に、スペーサを形状
（厚さ）が異なるものに変更すればよいので好適であ
る。スペーサ７の数は３つ以上であればよく、本体１の
周方向に等間隔に設けるのが好ましい。

【００１１】本体１の少なくとも一方の端面１１は、本
体１の軸に対して垂直な面となるように構成されてい
る。そしてこの本体１の一方の端面１１には、本体１の
外周面から内周面に貫通する凹溝１２が複数設けられて
いる。凹溝１２の大きさは、溶接の際に用いられるトー
チの外径よりも大きく形成され、この凹溝１２にトーチ
を差し込んで本体１内で点溶接を行なうことができるよ
うになっている。凹溝１２が設けられる位置は、溶接を
行なうことができ、かつ溶接個所以外の部位への影響を
避けることができるような位置に設けられる。したがっ
て凹溝１２は、スペーサ７およびアーム４の取付位置と
は異なる位置に設けられる。本実施例において凹溝１２
はその断面形状が略半円形に形成されているが、これに
限らず任意の形状とすることができる。また凹溝１２の
数は最低２個所、好ましくは３個所以上に設けられる。

【００１２】アーム４は側面視コ字状に形成されてお
り、一方の端面が本体１の外周面に固着されており、他
方の端部にはフランジ押え金具５が取り付けられてい
る。フランジ押え金具５は、アーム４の端部に設けられ
た貫通孔に螺合されているネジ棒１５と、このネジ棒１
５の本体１側の一端に設けられた円板状の押え部１６
と、ネジ棒１５の他端に、ネジ棒１５に対して垂直に固
着されている棒状のハンドル１７とから構成されてい
る。そしてハンドル１７を回転させることにより、フラ
ンジ押え金具５を本体１の軸方向に移動させることがで
きるようになっている。このアーム４は、フランジ押え
金具５の押え部１６が、本体１の凹溝１２が設けられて
いる端面１１と対向するように構成される。またアーム
４は、本体１の外周面に少なくとも２つ設けられる。こ
のアーム４は、フランジを押さえて本体１の端面１１に
固定するために設けられるもので、２つで十分である
が、より確実に固定するために３つ以上設けてもよい。
アーム４は本体１の外周面に等間隔で設けるのが好まし
い。

【００１３】次に、本実施例の接合部材仮付用治具を用
いて仮付溶接を行なう方法について図３〜５を参照して
説明する。まず、接合すべき配管の外径に応じたスペー
サ７を本体１に取り付ける。次いで本体１の止金具３を
はずして本体１を開き、配管８を本体１内にセットす
る。この際、図３に示すように、後にフランジ内に差し
込まれるべき配管８の端部（フランジ差込み部１８）を
本体１の端面１１よりも突出させる。そして本体１を閉
じ、止金具３で締めて配管８を固定する。

【００１４】次に図４に示すように、フランジ９を配管
８のフランジ差込み部１８に外装し、フランジ押え金具
５のハンドル１７を回して押え部１６を本体１に向かう
方向へ移動させ、フランジ９を本体１へ押し付ける。こ
うすることにより、フランジ９の端面は、本体１の端面
１１に密着した状態となる。ここで、本体１の、フラン
ジ９と密着される面を図５に符号１０で示す。本体１の
端面１１には凹溝１２が形成されているので、図５に示
すように、凹溝１２を除く全面がフランジ９との密着面
１０となる。このように配管８とフランジ９をそれぞれ
固定することによって、配管８とフランジ９とが完全に
同軸となって固定されるとともに、配管８の外周面とフ
ランジ９の端面とが直角をなす。

【００１５】そして、この状態を保持しつつ仮付溶接を
行なう。すなわち、本体１の端面１１に形成されている
凹溝１２にトーチを差し込み、ＴＩＧ（タングステン電
極不活性ガスアーク溶接）などにより、図４に示すよう
に点溶接を行なう。図４において符号１９は溶接部を示
す。このとき、本体１の内周面と配管８との間には間隙
ｄがあるので、溶接による本体１への影響はない。仮付
溶接終了後、まずフランジ押え金具５を緩め、次いで止
金具３をはずして、本体１を開け、本体１から接合され
た配管８およびフランジ９を取り出す。

【００１６】尚、上記実施例では、配管８の外周面とフ
ランジ９の端面とを仮付溶接する場合について説明した
が、フランジ９の内側で仮付溶接することもできる。す
なわち、上記実施例と同様に配管８およびフランジ９を
固定した状態で、フランジ９の内周面と配管８の端面と
を点溶接してもよい。この場合には、本体１の端面１１
に凹溝１２を設けない構成とすることができる。

【００１７】図６は本発明の接合部材仮付用治具の第２
の実施例としてソケット接合に好適に用いられる治具を
示したものである。この例の治具が上記第１の実施例の
ものと異なる点は、アーム４の形状が側面視Ｌ字状に形
成されており、フランジ押え金具５のネジ棒１５が本体
１の径方向に延びるように構成されている点である。

【００１８】この例の接合部材仮付用治具を用いて仮付
溶接を行なうには、まず上記第１の実施例の場合と同様
にして配管８を本体１内に固定する。この際、図７に示
すように、後にソケット内に差し込まれるべき配管８の
端部（ソケット差込み部２８）を本体１の端面１１より
も突出させる。次に図８に示すように、ソケット２９を
配管８のソケット差込み部２８に外装し、フランジ押え
金具５のハンドル１７を回して押え部１６を本体１の径
方向内方へ移動させ、ソケット２９を挟持する。こうす
ることにより、ソケット２９の端面は、本体１の端面１
１に密着した状態となる。このように配管８とソケット
２９をそれぞれ固定することによって、配管８とソケッ
ト２９とが完全に同軸となって固定され、配管８の外周
面とソケット２９の端面とが直角をなす。そして、この
状態を保持しつつ上記第１の実施例と同様にして仮付溶
接を行ない、接合された配管８とソケット２９を得る。
図８において符号２７は溶接部を示す。

【００１９】本発明の接合部材仮付用治具は、鋼材等の
各種金属製の管体からなる被接合体を、フランジ、ソケ
ット等筒状の接合部材を用いて、溶接により接合する際
に好適に用いることができるものである。また、溶接方
法としては、ＴＩＧ、ＭＩＧなど各種アーク溶接法を用
いることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の接合部材仮
付用治具によれば、一人の作業者で容易に仮付溶接が行
うことができ、作業効率を大幅に向上できる。また接合
の精度が良く、歩留まりも良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の接合部材仮付用治具の第１の実施例
を示した正面図である。

【図２】 図１の接合部材仮付用治具を一部断面視した
側面図である。

【図３】 図１の接合部材仮付用治具を用いて仮付を行
なう方法において配管を固定した状態を説明するための
一部断面側面図である。

【図４】 図１の接合部材仮付用治具を用いて仮付を行
なう方法においてフランジを固定し、溶接を行なう状態
を説明するための側面図である。

【図５】 図１の接合部材仮付用治具を用いて仮付を行
なう方法においてフランジ密着面を説明するための正面
図である。

【図６】 本発明の接合部材仮付用治具の第２の実施例
を示す一部断面視した側面図である。

【図７】 図６の接合部材仮付用治具を用いて仮付を行
なう方法において配管を固定した状態を説明するための
一部断面側面図である。

【図８】 図６の接合部材仮付用治具を用いて仮付を行
なう方法においてソケットを固定し、溶接を行なう状態
を説明するための側面図である。

【図９】 従来技術による配管とフランジの接合を示す
側面図である。

【符号の説明】

１……本体、２……ヒンジ、４……アーム、５……フラ
ンジ押え金具、７……スペーサ（固定部材）、８……配
管（被接合体）、９……フランジ（接合部材）、１１…
…端面、１２……凹溝、２９……ソケット（接合部
材）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管状の被接合体に筒状の接合部材を外装
   してこれらを仮付する治具であって、 被接合体が挿通される貫通孔と、該貫通孔に挿通された
   被接合体の軸に対して垂直な端面とを有する本体と、 上記被接合体を上記貫通孔内に固定する固定部材と、 接合部材を上記被接合体と同軸に、かつ該接合部材の端
   面と上記本体の端面とが密着した状態で固定する固定部
   材とを具備してなることを特徴とする接合部材仮付用治
   具。
2. 【請求項２】 上記本体が、周面で軸方向に二つ割りさ
   れ開閉可能にヒンジ結合されてなることを特徴とする請
   求項１記載の接合部材仮付用治具。
3. 【請求項３】 上記本体の上記端面に、該本体の外周面
   から内周面へ貫通する凹溝が形成されており、かつ上記
   貫通孔内に固定される被接合体と、該貫通孔の内周面と
   の間に間隙が形成されてなることを特徴とする請求項１
   または２記載の接合部材仮付用治具。