JPH10113792A - 配管のインナークランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】曲げ半径が小さなエルボを通過させることが可
能な配管のインナークランプ装置を提供する。 【解決手段】配管１１、１２と同径のエルボ８０内に挿
入可能でクランプ部１４を支持するハウジングケース１
３と、ハウジングケース１３を配管１１、１２の内面に
沿って移動させるためクランプ部１４の片側に管軸方向
に適宜な間隔をあけて配置されたそれぞれ複数の第１走
行車輪１５及び第２走行車輪１６と、クランプ部１４に
近い方の第１走行車輪１５の管径方向の位置をそれぞれ
単独で調整する車輪位置調整手段１７とを備えたことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配管の溶接時に使
用して好適な配管のインナークランプ装置に関し、特に
詳細には曲げ半径が小さなエルボを通過させることが可
能な配管のインナークランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】比較的大径の配管を突き合わせて溶接に
よって接続する場合、一方の配管の位置を矯正して芯出
しするため、インナークランプ装置を使用するのが普通
である。このようなインナークランプ装置として、例え
ば実公平６−２２５５９号公報に記載の裏当て部材付き
インナークランプ装置移動車が提案されている。

【０００３】この裏当て部材付きインナークランプ装置
移動車は、図８及び図９に示すようにプランジャロッド
１０１に取り付けられた裏当て部材１０２を保持する第
１ハウジングケース１０３及び第２ハウジングケース１
０４を有し、各ハウジングケース１０３、１０４には管
径方向に放射状に延びる複数の走行車輪１０５、１０６
が固定されている。第２ハウジングケース１０４は、ネ
ジ式調節手段１０７によって第１ハウジングケース１０
３に対して管径方向に摺動可能になっている。

【０００４】この裏当て部材付きインナークランプ装置
移動車１００は、プランジャロッド１０１を伸ばして裏
当て部材１０２を配管の突き合わせ部の内面に押し付け
ることにより、一方の配管の相対位置を矯正して芯出し
することができる。また、第２ハウジングケース１０４
を移動させて走行車輪１０６と走行車輪１０５の相対位
置を変えることにより、斜めに突き合わせられた配管に
も使用することができる。

【０００５】このようなインナークランプ装置移動車１
００は、ハウジングケース１０３内においてピストンロ
ッドとプランジャロッド１０１がリンクで接続されてい
る。リンク方式の特徴として、リンクが垂直に近くなる
状態で推力が最大となるが、プランジャロッド１０１が
動作できるリンクの傾斜に限界があるため、プランジャ
ロッド１０１のストローク量を小さく抑えているのが普
通である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のインナ
ークランプ装置移動車１００においては、配管の途中に
例えば曲げ半径が１．５Ｄ（Ｄは配管の直径）程度の９
０°エルボが配置されている場合、このエルボを通過さ
せることができなかった。

【０００７】これは、上述のようにプランジャロッド１
０１のストローク量が小さく抑えられているため、プラ
ンジャロッド１０１を限界まで縮小したとしても、走行
車輪１０５の外端縁と裏当て部材１０２の外周面との距
離が近くなるため、インナークランプ装置移動車１００
が走行車輪１０５、１０６によってエルボ内を通過する
とき、裏当て部材１０２がエルボの曲げ方向における外
側の内面に接触してしまうからである。

【０００８】そのため、インナークランプ装置移動車１
００を使用可能な配管の形状は、直線状又はＬ字状など
の配管で直線管側からインナークランプ装置移動車１０
０を出し入れできる形状に限定されてしまうという問題
があった。

【０００９】本発明の目的は、このような問題点を解決
し、曲げ半径が小さなエルボを通過させることが可能な
配管のインナークランプ装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は配管のインナー
クランプ装置であり、前述の技術的課題を解決するため
に以下のように構成されている。すなわち、本発明は、
配管の管径方向に伸縮可能な複数個のクランプヘッドを
突き合わせ配置された前記配管の突き合わせ部の内面に
押し当てることにより、前記配管の芯出しをするインナ
ークランプ装置において、前記配管と同径のエルボ内に
挿入可能で前記クランプヘッドを支持するハウジングケ
ースと、前記ハウジングケースを前記配管及び前記エル
ボの内面に沿って移動させるため前記クランプヘッドの
片側に前記配管の中心軸線方向に適宜な間隔をあけて配
置されたそれぞれ複数の第１走行車輪及び第２走行車輪
と、前記クランプヘッドに近い方の前記第１走行車輪の
管径方向の位置をそれぞれ単独で調整する車輪位置調整
手段とを備えたことを特徴とする。前記第２走行車輪の
管径方向の位置をそれぞれ単独で調整する別の車輪位置
調整手段を備えることができる。

【００１１】本発明の配管のインナークランプ装置は、
車輪位置調整手段によってクランプヘッドに近い方の第
１走行車輪の管径方向の位置をそれぞれ単独で調整する
ことによって、第１走行車輪の外端縁を通る円筒と、ク
ランプヘッドの外周面との相対位置を管径方向の任意の
方向にずらすことができる。これによって、第１走行車
輪及び第２走行車輪がエルボの内面に当接した状態で、
クランプヘッドがエルボの内面に接触しないようにする
ことができるので、曲げ半径の小さなエルボ内を通過さ
せることが可能になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る配管のインナ
ークランプ装置を図示の実施の形態について詳細に説明
する。

【００１３】図１は、本発明に係る配管のインナークラ
ンプ装置１を示す。この配管のインナークランプ装置１
は、溶接しようとする直径Ｄの配管１１、１２及びこれ
と同径のエルボ８０（図６）内に挿入可能なハウジング
ケース１３を有している。このハウジングケース１３に
は、配管１１、１２の管径方向に伸縮可能なクランプ部
１４と、ハウジングケース１３を配管１１、１２の内面
に沿って移動させるそれぞれ複数の第１走行車輪１５及
び第２走行車輪１６（それぞれ１個のみ図示）とが設け
られている。

【００１４】更に、ハウジングケース１３には、第１走
行車輪１５の管径方向の位置をそれぞれ単独で調整する
車輪位置調整手段１７と、第２走行車輪１６を支持する
車輪保持部１８と、管径方向に伸縮可能な仮止め用押圧
ロッド１９とが設けられている。

【００１５】ここで上述した各部の構成を詳細に説明す
る。ハウジングケース１３は、直径の異なる複数の円筒
ケース２１〜２５によって階段状に形成されている。こ
のうち最大直径の円筒ケース２５の端面には制御部２６
及びワイヤー掛け具７０が取り付けられ、外周面の中央
部には上述のクランプ部１４が取り付けられている。ま
た、最小直径の円筒ケース２１の端面にもワイヤー掛け
具７１が設けられている。

【００１６】クランプ部１４は、図２に示すように交互
に配置されたそれぞれ複数、本例ではそれぞれ６個の第
１クランプヘッド１４Ａ及び第２クランプヘッド１４Ｂ
で構成されている。第１クランプヘッド１４Ａは、円筒
ケース２５に放射状に取り付けられたプランジャロッド
２６と、プランジャロッド２６の先端に取り付けられた
第１裏当て部材２７Ａとで構成され、第２クランプヘッ
ド１４Ｂはプランジャロッド２６と第２裏当て部材２７
Ｂとで構成されている。第１裏当て部材２７Ａと第２裏
当て部材２７Ｂは、配管１１、１２の内周面に合わせて
円弧状に形成されている。

【００１７】これらの第１裏当て部材２７Ａと第２裏当
て部材２７Ｂとは、配管１１、１２の突き合わせ部６５
の内周面を全周に亘って押圧できるようにするため、第
１裏当て部材２７Ａの円周方向の端面が外窄まりのテー
パ状に形成され、第２裏当て部材２７Ｂの円周方向の端
面は第１裏当て部材２７Ａの端面に合わせて外広がりの
テーパ状に形成されている。このクランプ部１４は、各
クランプヘッド１４Ａ、１４Ｂを中心側に引き込んだと
きにその外周面８４（図６）の直径Ｄ１が配管１１、１
２の内径Ｄより所定の寸法だけ小さくなる。

【００１８】図１に示すように、第１走行車輪１５はク
ランプ部１４の近くに配置され、それぞれ車輪位置調整
手段１７によって支持されている。この第１走行車輪１
５は、図２に示すように円周方向に等間隔で例えば４個
設けられ、それぞれ第１クランプヘッド１４Ａと第２ク
ランプヘッド１４Ｂの間に配置されている。

【００１９】車輪位置調整手段１７は、図３に示すよう
にハウジングケース１３の図中の右から２番目の円筒ケ
ース２４に取り付けられた門型のブラケット３０と、こ
のブラケット３０の下部側に回転軸３１によって回転自
在に取り付けられた回転アーム３２と、この回転アーム
３２を任意の角度だけ回転させることが可能な操作部３
３とを備えている。

【００２０】ブラケット３０は、図４にも示すように円
筒ケース２４の外周の凹溝３５内に取り付けられたフラ
ンジ３６を有し、このフランジ３６には２枚の縦板３７
が適宜な間隔で平行に立設されている。縦板３７の外側
面には、逆Ｌ字状の支持板３８が固定されている。両側
の支持板３８の下端部は、横板３９で連結されている。
支持板３８の図中右側端の中間部には、図３に示すよう
にコ字状の軸保持部５０が取り付けられ、この軸保持部
５０の横板部５１の中央に軸受け孔５２が設けられてい
る。

【００２１】ブラケット３０の支持板３８、３８の間に
は、上述の回転アーム３２が配置されている。この回転
アーム３２は、Ｌ字状のアーム４０、４０が第１走行車
輪１５の幅より僅かに広い間隔で平行に配置され、この
アーム４０、４０の縦辺部の左側端が連結板４１によっ
て連結されている。そして、アーム４０、４０の曲がり
部が、回転軸３１でブラケット３０の支持板３８に回転
自在に支持されている。

【００２２】また、アーム４０、４０の横辺部の先端の
間に上述の第１走行車輪１５が配置され、この第１走行
車輪１５が回転軸４２でアーム４０、４０に回転自在に
取り付けられている。第１走行車輪１５は、その外端縁
がクランプ部１４の外周面付近に配置されている。アー
ム４０、４０の縦辺部の上端の間にはナット４３が配置
され、その両側端部がピン４４、４４でアーム４０、４
０に回転自在に取り付けられている。

【００２３】操作部３３は、ブラケット３０の軸保持部
５０の軸受け孔５２に回転自在に挿入されたスクリュー
シャフト５５と、このスクリューシャフト５５の両端に
取り付けられたハンドル５６、５７とを有している。ス
クリューシャフト５５の中間部にはネジ部５８が設けら
れ、このネジ部５８に上述の回転アーム３２のナット４
３が螺入されている。ネジ部５８には、ナット４３の位
置規制をするストッパ５９、６０も螺入されている。更
に、スクリューシャフト５５には、軸保持部５０の横板
部５１の両側に位置する抜け止めリング６１、６２が固
定されている。

【００２４】いま、図３に示すように車輪位置調整手段
１７の例えば右側のハンドル５６を時計方向に回転させ
ると、回転アーム３２のナット４３がスクリューシャフ
ト５５のネジ部５８に螺入されて図中の右側に移動す
る。これによって、回転アーム３２が回転軸３１を中心
として時計方向に回転し、第１走行車輪１５が図中に二
点鎖線で示すように管径方向の外側に移動する。反対に
ハンドル５６を半時計方向に回転させると、第１走行車
輪１５は図中に破線で示すように管径方向の中心側に移
動する。

【００２５】なお、回転アーム３２の時計方向又は半時
計方向の回転に伴ってナット４３が上下移動するが、こ
の上下移動量は僅かであり、本例ではスクリューシャフ
ト５５の取付ガタ及び撓みによって吸収することがで
き、ナット４３がスクリューシャフト５５のネジ部５８
にかじり付いてしまうことはない。ナット４３の上下移
動量が大きくなる場合は、ナット４３を回転及び上下移
動可能に取り付けることができる。また、横版部５１を
回転可能に取り付けて吸収することができる。

【００２６】図１に示すように、第２走行車輪１６は第
１走行車輪１５と同一形状であり、第１走行車輪１５に
対して配管１１、１２の中心軸線方向に比較的広い間隔
をあけて配置されている。この第２走行車輪１６は、図
５に示すように円周方向に等間隔で例えば３個設けられ
ている。第２走行車輪１６を保持する車輪保持部１８は
板材で枠状に形成され、ハウジングケース１３の円筒ケ
ース２１に固定されている。

【００２７】車輪保持部１８、１８の中間には、上述の
仮止め用押圧ロッド１９が取り付けられている。この仮
止め用押圧ロッド１９は、円筒ケース２１に放射状に取
り付けられたシリンダ６５と、シリンダ６５のピストン
６６に取り付けられたパッド６７とで構成されている。
そして、シリンダ６５のピストン６６を伸ばしてパッド
６７を配管１１の内周面に押し当てることによって、イ
ンナークランプ装置１を配管１１に仮止めできるように
なっている。

【００２８】次に、この配管のインナークランプ装置１
の作用を説明する。いま、図１に示すように配管１１、
１２を突き合わせ部６５で溶接する場合、まずインナー
クランプ装置１を既設の配管１１内に挿入する。そし
て、ワイヤー掛け具７０に取り付けられたワイヤー７２
でインナークランプ装置１を突き合わせ部６５側に引っ
張り、第１走行車輪１５及び第２走行車輪１６を利用し
て配管１１の内面に沿って搬送し、クランプ部１４の中
央部を配管１１の端面に略一致させる。この状態で、仮
止め用押圧ロッド１９のパッド６７を配管１１の内周面
に押し当ててインナークランプ装置１を仮止めする。

【００２９】次に、新設の配管１２を既設の配管１１に
突き合わせて配置する。そして、図２に示すようにクラ
ンプ部１４の第２クランプヘッド１４Ｂのプランジャ２
６を伸ばして、第２裏当て部材２７Ｂを突き合わせ部６
５の両側の配管１１、１２の内面に押し当てる。次に、
第１クランプヘッド１４Ａの第１裏当て部材２７Ａを配
管１１、１２の内面に押し当てる。これによって、配管
１１、１２が互いに芯出しされると共に相対位置が固定
される。この状態で突き合わせ部６５を溶接することに
よって、配管１１、１２の位置ずれを矯正して芯出しし
た状態で確実に接続することができる。

【００３０】また、このインナークランプ装置１は、図
６に示すように曲げ半径が１．５Ｄ（Ｄは管径）程度の
比較的小さなエルボ８０を通過させることができる。す
なわち、この場合はエルボ８０の第１走行車輪１５に対
応する位置８１の内周面８０ａと、クランプ部１４に対
応する位置８２の内周面８０ｂとが、エルボ８０の曲げ
半径Ｒに応じた寸法ｄだけ曲げ方向側にずれるので、第
１走行車輪１５とクランプ部１４の位置をこのずれに合
わせることができれば、クランプ部１４がエルボ８０の
内周面８０ｂに接触するのを防止することができる。

【００３１】そのため、このインナークランプ装置１に
おいては、各第１走行車輪１５の管径方向の位置をそれ
ぞれ車輪位置調整手段１７によって単独で調整し、図７
に示すように上述の内周面８０ａに当接する各第１走行
車輪１５の外端縁を通る円筒８３が、クランプ部１４の
外周面８４に対してエルボ８０の曲げ方向の外側に上述
のずれ分ｄと同量だけずれるようにする。

【００３２】これによって、インナークランプ装置１を
エルボ８０内に挿入したとき、第１走行車輪１５及び第
２走行車輪１６がエルボ８０の内面に当接し、クランプ
部１４がエルボ８０の内面に接触しなくなるので、第１
走行車輪１５及び第２走行車輪１６によってインナーク
ランプ装置１がエルボ８０内を滑らかに通過するように
なる。

【００３３】以上のように、この配管のインナークラン
プ装置１は、車輪位置調整手段１７によって各第１走行
車輪１５の管径方向の位置をそれぞれ単独で調整するこ
とにより曲げ半径が小さなエルボ８０を通過させること
ができるので、複雑な形状の配管系の溶接に適用するこ
とができ、溶接施工の合理化を図ることができる。ま
た、第１走行車輪１５とクランプ部１４との管径方向の
相対位置を任意の方向にずらすことができるので、エル
ボ８０がどの方向に曲がっている場合でも使用すること
ができる。

【００３４】また、操作部３３のハンドル５６、５７が
スクリューシャフト５５の両側にあるので、配管１１、
１２の両方の開口から操作することができるため、操作
性が向上する。更に、配管１１、１２が斜めに突き合わ
せられた場合でも使用することができる。

【００３５】なお、上述の実施の形態では曲げ半径Ｒが
管径Ｄの１．５倍程度のエルボ８０を通過させる場合に
ついて説明したが、車輪位置調整手段１７による第１走
行車輪１５の管径方向の位置調整量を大きくすることに
よって、曲げ半径Ｒが１．５Ｄより小さなエルボを通過
させることもできる。また、本実施形態では第１走行車
輪１５の管径方向の位置調整用として車輪位置調整手段
１７を使用したが、これに代えてシリンダ、ジャッキ又
はモータなど適宜な手段を使用することができる。

【００３６】更に、このインナークランプ装置１は、第
２走行車輪１６の管径方向の位置を調整する別の車輪位
置調整手段を設けることができる。こうすれば、配管の
芯出し作業をするときに、インナークランプ装置１の中
心軸線を配管の中心軸線に合わせることが容易になり、
配管１１、１２又はエルボ８０が扁平や板厚変化によっ
て管径Ｄが変化した場合でも簡単な操作で素早く対応す
ることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の配管のイ
ンナークランプ装置によれば、車輪位置調整手段によっ
て第１走行車輪の管径方向の位置をそれぞれ単独で調整
することによって、第１走行車輪の外端縁を通る円筒
と、クランプヘッドの外周面との相対位置を管径方向に
ずらすことができる。これによって、曲げ半径の小さな
エルボを通過させることができるので、複雑な形状の配
管系の溶接に適用することができ、溶接施工を合理化す
ることができる。

【００３８】また、第１走行車輪とクランプヘッドとの
管径方向の相対位置を任意の方向にずらすことができる
ので、エルボがどの方向に曲がっている場合でも使用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る配管のインナークランプ装置の構
成を示す図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明に係る配管のインナークランプ装置の車
輪位置調整手段を示す図である。

【図４】図３のＢ矢視図である。

【図５】図１のＣ−Ｃ断面図である。

【図６】本発明に係る配管のインナークランプ装置の作
用を説明する図である。

【図７】図６のＤ−Ｄ断面図である。

【図８】従来例に係るインナークランプ装置の移動車を
示す図である。

【図９】図８のＥ−Ｅ断面図である。

【符号の説明】

１ 配管のインナークランプ装置 １１、１２ 配管 １３ ハウジングケース １４ クランプ部 １４Ａ 第１クランプヘッド １４Ｂ 第２クランプヘッド １５ 第１走行車輪 １６ 第２走行車輪 １７ 車輪位置調整手段 ６５ 突き合わせ部 ８０ エルボ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢作 勇 神奈川県茅ヶ崎市平和町１−52シュウハイ ムＡ201 (72)発明者 三浦 定史 神奈川県横浜市鶴見区下野谷町ローズハイ ツ307 (72)発明者 小寺 昌利 埼玉県川越市芳野台２丁目８番65号デンヨ ー株式会社埼玉工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配管の管径方向に伸縮可能な複数個のク
   ランプヘッドを突き合わせ配置された前記配管の突き合
   わせ部の内面に押し当てることにより、前記配管の芯出
   しをするインナークランプ装置において、 前記配管と同径のエルボ内に挿入可能で前記クランプヘ
   ッドを支持するハウジングケースと、 前記ハウジングケースを前記配管及び前記エルボの内面
   に沿って移動させるため前記クランプヘッドの片側に前
   記配管の中心軸線方向に適宜な間隔をあけて配置された
   それぞれ複数の第１走行車輪及び第２走行車輪と、 前記クランプヘッドに近い方の前記第１走行車輪の管径
   方向の位置をそれぞれ単独で調整する車輪位置調整手段
   とを備えたことを特徴とする配管のインナークランプ装
   置。
2. 【請求項２】 前記第２走行車輪の管径方向の位置をそ
   れぞれ単独で調整する別の車輪位置調整手段を備えたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の配管のインナークラン
   プ装置。