(57)【要約】【課題】配管内部の応力変動による亀裂の発生を低減可能に、一対の配管を好適に接合することが可能な接合治具およびこれを用いた配管接合方法について提供する。【解決手段】熱塑性材料により構成された一対の配管５，５の接合時に使用される接合治具１において、一対の配管５，５の接合部の内周面に対向して配設され、内周面に密着する密着形態と内周面から離間する離間形態との間で変形可能な無端ベルト１４と、無端ベルト１４を密着形態に変形させると共に、無端ベルト１４を離間形態に変形させる当て金１１およびテーパー部１２と、を備えた。【選択図】        図１
2010110933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱塑性材料により構成された一対の配管の接合時に使用される接合治具において、
前記一対の配管の接合部の内周面に対向して配設され、内周面に密着する密着形態と内周面から離間する離間形態との間で変形可能な密着変形部材と、
前記密着変形部材を前記密着形態に変形させると共に、前記密着変形部材を前記離間形態に変形させる部材変形手段と、を備えたことを特徴とする接合治具。
【請求項２】
前記密着変形部材は、円筒形状に構成されると共に、径方向に伸縮自在となっており、
前記部材変形手段は、
前記密着変形部材の内周面に当接すると共に、周方向に沿って配設された複数の当接部材と、
管軸方向に前進移動して前記複数の当接部材を拡径方向へ移動させると共に、管軸方向に後退移動して前記複数の当接部材を縮径方向へ移動させる径変更部材と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の接合治具。
【請求項３】
前記径変更部材は、テーパー形状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の接合治具。
【請求項４】
前記密着変形部材は、円筒形状に構成されると共に、径方向に伸縮自在となっており、
前記部材変形手段は、
前記密着変形部材の内周面に当接すると共に、周方向に沿って配設された複数の当接部材と、
径方向に膨張して前記複数の当接部材を拡径方向へ移動させると共に、径方向に収縮して前記複数の当接部材を縮径方向へ移動させる風船部材と、
前記風船部材の内部に作動流体を供給すると共に、前記風船部材の内部から作動流体を排出する流体導入出手段と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の接合治具。
【請求項５】
前記密着変形部材は、円筒形状に構成されると共に、周方向に伸縮自在となっており、
前記部材変形手段は、
前記密着変形部材の内周面に当接すると共に、周方向に沿って配設された複数の当接部材と、
径方向に伸びて前記複数の当接部材を拡径方向へ移動させると共に、径方向に縮んで前記複数の当接部材を縮径方向へ移動させる伸縮機構と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の接合治具。
【請求項６】
前記密着変形部材は、円筒形状に構成されると共に、周方向に伸縮自在となっており、
前記部材変形手段は、
前記密着変形部材の内周面に当接すると共に、径方向に膨張して前記密着変形部材を拡径させると共に、径方向に収縮して前記密着変形部材を縮径させる風船部材と、
前記風船部材の内部に作動流体を供給すると共に、前記風船部材の内部から作動流体を排出する流体導入出手段と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の接合治具。
【請求項７】
前記密着変形部材と前記風船部材とは、一体に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の接合治具。
【請求項８】
前記密着変形部材は、弾性体で構成された無端ベルトであることを特徴とする請求項２ないし７のいずれか１項に記載の接合治具。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の接合治具を用いて、熱塑性材料により構成された一対の配管を接合する配管接合方法であって、
前記一方の配管の端面と前記他方の配管の端面とを突き合わせた前記一対の配管の内部に前記接合治具を挿入すると共に、前記接合治具を前記一対の配管の接合部の内周面に対向するように配置する接合治具挿入工程と、
前記一対の配管のそれぞれの端部を加熱して溶融する配管加熱工程と、
挿入した前記接合治具の前記密着変形部材を前記離間形態から前記密着形態に変形させる接合治具セット工程と、
前記一対の配管を接近方向へ押圧して前記一対の配管を接合する配管接合工程と、
前記配管接合工程後に、前記密着変形部材を前記密着形態から前記離間形態に変形させて、前記接合治具を前記一対の配管の内部から取り外す接合治具取外し工程と、を備えたことを特徴とする配管接合方法。
【請求項１０】
前記一対の配管の接合部の外周面を面一とする外周面面一工程を、さらに備えたことを特徴とする請求項９に記載の配管接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱塑性材料により構成された一対の配管の接合時に使用される接合治具およびこれを用いた配管接合方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、発電プラントにおいて用いられる配管として、軽量で耐食性のあるプラスチック配管が用いられており、このプラスチック配管は、突き合わせ接合により接合されている（例えば、特許文献１参照）。この突き合わせ接合は、一対の配管の端部をそれぞれ加熱溶融し、溶融したそれぞれの端部を突き合わせて管軸方向に押圧し、これにより、一対の配管を接合している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１８７９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記した突き合わせ接合によりプラスチック配管を接合すると、一対の配管の接合部における内周面および外周面にはバリが形成される。つまり、このバリは、溶融した配管の端部を管軸方向に近接させて押圧することにより、溶融したプラスチックが径方向内側および径方向外側に突出したものである。このとき、バリが形成された状態でプラスチック配管を使用すると、プラスチック配管は、その内部を流れる流体の圧力変動により応力が発生する。発生した応力は、内周面に形成されたバリに集中するため、内周面に形成されたバリに亀裂が生じ易い。
【０００５】
そこで、本発明は、配管内部の応力変動による亀裂の発生を低減可能に、一対の配管を好適に接合することが可能な接合治具およびこれを用いた配管接合方法について提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の接合治具は、熱塑性材料により構成された一対の配管の接合時に使用される接合治具において、一対の配管の接合部の内周面に対向して配設され、内周面に密着する密着形態と内周面から離間する離間形態との間で変形可能な密着変形部材と、密着変形部材を密着形態に変形させると共に、密着変形部材を離間形態に変形させる部材変形手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この場合、密着変形部材は、密着変形部材は、円筒形状に構成されると共に、径方向に伸縮自在となっており、部材変形手段は、密着変形部材の内周面に当接すると共に、周方向に沿って配設された複数の当接部材と、管軸方向に前進移動して複数の当接部材を拡径方向へ移動させると共に、管軸方向に後退移動して複数の当接部材を縮径方向へ移動させる径変更部材と、を有していることが、好ましい。
【０００８】
また、この場合、径変更部材は、テーパー形状に形成されていることが、好ましい。
【０００９】
この場合、密着変形部材は、円筒形状に構成されると共に、径方向に伸縮自在となっており、部材変形手段は、密着変形部材の内周面に当接すると共に、周方向に沿って配設された複数の当接部材と、径方向に膨張して複数の当接部材を拡径方向へ移動させると共に、径方向に収縮して複数の当接部材を縮径方向へ移動させる風船部材と、風船部材の内部に作動流体を供給すると共に、風船部材の内部から作動流体を排出する流体導入出手段と、を有していることが、好ましい。
【００１０】
この場合、密着変形部材は、円筒形状に構成されると共に、周方向に伸縮自在となっており、部材変形手段は、密着変形部材の内周面に当接すると共に、周方向に沿って配設された複数の当接部材と、径方向に伸びて複数の当接部材を拡径方向へ移動させると共に、径方向に縮んで複数の当接部材を縮径方向へ移動させる伸縮機構と、を有していることが、好ましい。
【００１１】
この場合、密着変形部材は、円筒形状に構成されると共に、周方向に伸縮自在となっており、部材変形手段は、密着変形部材の内周面に当接すると共に、径方向に膨張して密着変形部材を拡径させると共に、径方向に収縮して密着変形部材を縮径させる風船部材と、風船部材の内部に作動流体を供給すると共に、風船部材の内部から作動流体を排出する流体導入出手段と、を有していることが、好ましい。
【００１２】
また、この場合、密着変形部材と風船部材とは、一体に形成されていることが、好ましい。
【００１３】
また、この場合、密着変形部材は、弾性体で構成された無端ベルトであることが、好ましい。
【００１４】
本発明の配管接合方法は、上記の接合治具を用いて、熱塑性材料により構成された一対の配管を接合する配管接合方法であって、一方の配管の端面と他方の配管の端面とを突き合わせた一対の配管の内部に接合治具を挿入すると共に、接合治具を一対の配管の接合部の内周面に対向するように配置する接合治具挿入工程と、一対の配管のそれぞれの端部を加熱して溶融する配管加熱工程と、挿入した接合治具の密着変形部材を離間形態から密着形態に変形させる接合治具セット工程と、一対の配管を接近方向へ押圧して一対の配管を接合する配管接合工程と、配管接合工程後に、密着変形部材を密着形態から離間形態に変形させて、接合治具を一対の配管の内部から取り外す接合治具取外し工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この場合、一対の配管の接合部の外周面を面一とする外周面面一工程を、さらに備えたことが、好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の接合治具によれば、部材変形手段により密着変形部材を密着形態と離間形態との間で変形させることができる。このため、一対の配管の接合時において、密着変形部材を密着形態とすることで、一対の配管の接合部における内周面にバリを形成することなく、内周面を略面一に形成することができ、一対の配管の接合部に発生する亀裂を低減することができる。また、一対の配管の接合後において、密着変形部材を離間形態とすることで、接合治具を容易に取り外すことができる。
【００１７】
請求項２の接合治具によれば、径変更部材を管軸方向に前進させ、複数の当て板を拡径方向へ移動させることで、密着変更部材を密着形態とすることができる。また、径変更部材を管軸方向に後退させ、複数の当て板を縮径方向へ移動させることで、密着変更部材を離間形態とすることができる。これにより、径変更部材を前後進させることにより、密着変形部材の径を容易に変更することができる。
【００１８】
請求項３の接合治具によれば、径変更部材をテーパー形状に形成することで、複数の当て板を径方向へ容易に移動させることができる。
【００１９】
請求項４の接合治具によれば、流体導入出手段により風船部材に作動流体を供給することにより、複数の当て板を拡径方向へ移動させることで、密着変更部材を密着形態とすることができる。また、流体導入出手段により風船部材から作動流体を排出することにより、複数の当て板を縮径方向へ移動させることで、密着変形部材を離間形態とすることができる。これにより、作動流体を導入出することにより、密着変形部材の径を容易に変更することができる。
【００２０】
請求項５の接合治具によれば、伸縮機構により当接部材を拡径方向および縮径方向へ移動させることで、密着変形部材を密着形態と離間形態との間で変形させることができる。これにより、伸縮機構により当接部材を径方向へ移動させることにより、密着変形部材の径を容易に変更することができる。
【００２１】
請求項６の接合治具によれば、流体導入出手段により風船部材に作動流体を供給することで、風船部材が径方向に膨張し、密着変形部材を密着形態とすることができる。また、流体導入出手段により風船部材から作動流体を排出することで、風船部材が径方向に収縮し、これにより、密着変形部材を離間形態とすることができる。これにより、作動流体を導入出することにより、密着変形部材の径を容易に変更することができる。
【００２２】
請求項７の接合治具によれば、密着変形部材と風船部材とを一体に形成することができるため、接合治具の構成を簡易なものとすることができる。
【００２３】
請求項８の接合治具によれば、密着変形部材を、弾性体で構成された無端ベルトとすることができるため、密着変形部材の収縮に抗して、密着変形部材を離間形態から密着形態へ変形させる一方、密着変形部材の収縮により、密着変形部材を密着形態から離間形態へ変形させることができる。
【００２４】
請求項９の配管接合方法によれば、一対の配管の接合時において、密着変形部材を密着形態とすることで、一対の配管の接合部における内周面にバリを形成することなく、内周面を略面一に形成することができ、一対の配管の接合部に発生する亀裂を低減することができる。また、一対の配管の接合後において、密着変形部材を離間形態とすることで、接合治具を容易に取り外すことができる。
【００２５】
請求項１０の配管接合方法によれば、一対の配管の接合部の外周面に形成されたバリを除去して面一とすることができ、一対の配管の接合部に発生する亀裂をより低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付した図面を参照して、本発明に係る接合治具およびこれを用いた配管接合方法について説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００２７】
ここで、図１は、管軸方向に切った実施例１に係る接合治具を模式的に表した概略断面図であり、図２は、径方向に切った離間形態の接合治具を模式的に表した概略断面図であり、図３は、径方向に切った密着形態の接合治具を模式的に表した概略断面図である。
【００２８】
実施例１に係る接合治具１は、一対の配管５，５の接合時において使用されるものである。ところで、この配管５，５は、例えば、高密度ポリエチレン等の熱塑性材料で構成されており、軽量で耐食性に優れている。そして、この配管５は、主に発電プラントで使用され、地中に埋設される。このとき、地中に埋設される配管５の総延長は１ｋｍ程度となるため、複数の配管５を接合して形成される。
【００２９】
図１ないし図３に示すように、接合治具１は、骨格となるフレーム１０と、フレーム１０に取り付けられた複数の当て金１１（当接部材）と、複数の当て金１１を径方向に移動させるテーパー部１２（径変更部材）と、テーパー部１２を管軸方向に移動させるための操作部１３と、複数の当て金１１の周囲に配設された無端ベルト１４（密着変形部材）とを備えている。
【００３０】
無端ベルト１４は、例えば、耐熱ゴム等で円筒状に形成されており、加熱溶融した配管５に接触しても、溶融することがないように構成されている。この無端ベルト１４は、その外周面が一対の配管５，５の接合部の内周面に対向するように配置される。そして、無端ベルト１４は、径方向に伸縮自在となっており、具体的に、無端ベルト１４が拡径することで、無端ベルト１４の外周面が、配管５の接合部の内周面に密着する密着形態となる一方、無端ベルト１４が縮径することで、無端ベルトの外周面が、配管５の接合部の内周面から離間する離間形態となるように構成されている。
【００３１】
複数の当て金１１（本実施例では、例えば、４つ）は、無端ベルト１４の内周面の周方向に沿って配設されており、全体として環状に形成されている。各当て金１１は、管軸方向から見て断面扇状に形成されており、径方向に移動自在となっている。複数の当て金１１には、管軸方向に切った断面において、その軸心に、テーパー部１２が当接する当接穴２０が形成されている。この当接穴２０は、テーパー部１２の外周面と相補的形状をなすように形成されており、この当接穴２０に対し、テーパー部１２が管軸方向に進退することで、複数の当て金１１を径方向に移動させることが可能となっている。具体的に、複数の当て金１１を拡径方向に移動させると、複数の当て金１１は、無端ベルト１４の収縮に抗して、無端ベルト１４を径方向に伸長させ、無端ベルト１４を密着形態とする。一方で、複数の当て金１１を縮径方向に移動させると、無端ベルト１４の収縮により、無端ベルト１４は縮径方向に縮み、無端ベルト１４を離間形態とする。なお、本実施例において、当て金１１の個数は４個としているが、これに限らず、複数であればよい。
【００３２】
テーパー部１２は、その外周面が当て金１１側に向けて先細りとなるテーパー形状に形成されており、上記の当接穴２０に挿入される。また、テーパー部１２は、管軸方向に進退自在に配設されている。具体的に、テーパー部１２を前進させると、テーパー部１２が当接穴２０に入り込むことで、当接穴２０の径が拡がり、これに伴って、複数の当て金１１が拡径方向へ移動する。一方、テーパー部１２を後退させると、テーパー部１２が当接穴２０から引き抜かれることで、複数の当て金１１が縮径方向へ移動し、これに伴って、当接穴２０の径が縮まる。
【００３３】
操作部１３は、管軸方向に延びる棒状に形成されており、操作部１３の先端は、テーパー部１２に接続されている。また、操作部１３は、テーパー部１２側近傍の周面に雄ネジが形成されており、後述する底板２２に形成された雌ネジと螺合している。
【００３４】
フレーム１０は、上記の複数の当て金１１、テーパー部１２、および操作部１３が組み付けられており、複数の当て金１１を挟んで、一方側（図示右側）に配設された円盤状の天板２１と、他方側（図示左側）に配設された円盤状の底板２２と、天板２１と底板２２との間に掛け渡された複数の支柱２３と、を備えている。そして、底板２２の中心には、上記の操作部１３が挿通する貫通孔２４が形成され、貫通孔２４には雌ネジが形成されており、操作部１３の雄ネジが螺合している。これにより、操作部１３を周方向へ正回転させると、操作部１３は、管軸方向に前進する一方で、操作部１３を周方向へ逆回転させると、操作部１３は、管軸方向に後退する。
【００３５】
ここで、図２および図３を参照して、接合治具１に関する一連の動作について説明する。先ず、一対の配管５，５の接合時において、無端ベルト１４が離間形態となった接合治具１を、配管５内部の接合部に配置し、配管５の接合部の内周面と無端ベルト１４とを対向させる（図２参照）。この状態から、操作部１３を正回転して操作部１３を管軸方向へ前進させ、テーパー部１２を管軸方向へ前進させる。テーパー部１２が管軸方向に前進すると、当接穴２０の拡径してゆき複数の当て金１１が拡径方向に移動する。そして、複数の当て金１１は無端ベルト１４を拡径して、無端ベルト１４の外周面は、接合部における配管５の内周面に全周に亘って密着する（図３参照）。
【００３６】
一対の配管５，５の接合後、今度は、操作部１３を逆回転して操作部１３を管軸方向へ後退させ、テーパー部１２を管軸方向へ後退させる。テーパー部１２が管軸方向に後退すると、無端ベルト１４の収縮により、複数の当て金１１は縮径方向に移動する。そして、無端ベルト１４の外周面は、一対の配管５，５の接合部における内周面から離間する（図２参照）。
【００３７】
次に、この接合治具１を用いた一対の配管５，５の接合方法について説明する。この配管接合方法は、一対の配管５，５のそれぞれの端部を加熱し、一対の配管５，５を管軸方向へ近接させて押圧することで、一対の配管５，５を接合するものである。配管接合方法は、接合前の各配管５の接合面（端面）を清掃する接合面清掃工程と、清掃後の配管５に離間形態の接合治具１を挿入する接合治具挿入工程と、各配管５の端部を加熱する配管加熱工程と、接合治具１を密着形態とする接合治具セット工程と、一対の配管５，５を管軸方向へ押圧して融着する配管接合工程と、融着した配管５の除熱を行う配管冷却工程と、接合治具１を取り外す接合治具取外し工程と、を備えている。
【００３８】
接合面清掃工程は、各配管５の接合面に付着した塵埃等を除去することにより、配管融着工程において、接合部分に塵埃等が混入することを防止している。これにより、塵埃等の混入による一対の配管５，５の接合強度の低下を抑制することができる。この後、清掃した各配管５の接合面同士を突き合わせる。接合治具挿入工程は、突き合わせた一対の配管の内部に、離間形態となった接合治具１を管軸方向から挿入し、接合部の内周面と無端ベルト１４の外周面とが対向するように配置する。配管加熱工程は、一対の配管５，５を突き合わせた状態で、一対の配管５，５のそれぞれの端部をヒータにより加熱溶融する。接合治具セット工程は、挿入した離間形態の接合治具１を密着形態とすることにより、無端ベルト１４を拡径し、無端ベルト１４の外周面を接合部の内周面に密着させる。配管融着工程は、溶融した一対の配管５，５を管軸方向に近接して押圧し、一方の配管５の端部と他方の配管５の端部とを融着することにより接合する。配管冷却工程は、融着状態となった一対の配管５，５を放置することで、加熱した配管５の放熱を行って配管５を冷却する。接合治具取外し工程は、冷却された配管５の接合部の内周面に密着した接合治具１を離間形態とすることにより、無端ベルト１４を接合部の内周面から離間させ、この後、接合治具１を管軸方向から取り外す。
【００３９】
以上の接合治具１および配管接合方法によれば、配管５の接合時において、接合治具１の無端ベルト１４を、一対の配管５，５の接合部における内周面に密着させることができる。このため、接合部の内周面におけるバリの形成を抑制することができ、接合部における内周面を面一にすることができる。これにより、形成されたバリから発生する亀裂の形成を抑制することができる。また、操作部１３を正逆回転させることで、接合治具１の無端ベルト１４を密着形態と離間形態との間で容易に変形させることができる。
【００４０】
なお、本実施例において、接合治具取外し工程の後処理工程として、一対の配管５，５の外周面に形成されたバリを除去するバリ除去工程（外周面面一工程）を行っても良い。すなわち、外周面に形成されたバリは外周面から突出しているため、外力を受け易い構成となっており、形成されたバリからは亀裂が発生し易い。このため、バリ除去工程を行うことにより、配管５の接合部における亀裂の発生をさらに抑制することが可能となる。
【実施例２】
【００４１】
次に、図４を参照して、実施例２に係る接合治具３０について説明する。なお、重複した記載を避けるべく、異なる部分についてのみ説明する。また、実施例２の接合治具３０を用いた配管接合方法は、実施例１と略同様であるため、説明を省略する。図４は、管軸方向に切った実施例２に係る接合治具を模式的に表した概略断面図である。実施例２に係る接合治具３０は、風船部材３７を有しており、風船部材３７を膨張および収縮させることで、複数の当て金を径方向に移動させている。
【００４２】
具体的に、接合治具３０は、骨格となるフレーム３５と、フレーム３５に取り付けられた複数の当て金３６（当接部材）と、複数の当て金３６を径方向に移動させる風船部材３７と、風船部材３７を膨張および収縮させる流体導入出装置３８と、複数の当て金３６の周囲に配設された無端ベルト３９（密着変形部材）とを備えている。なお、無端ベルト３９は、実施例１と同様の構成となっているため、説明を省略する。
【００４３】
複数の当て金３６は、無端ベルト３９の内周面の周方向に沿って配設されており、全体として環状に形成されている。各当て金３６は、管軸方向から見て扇状に形成されており、径方向に移動自在となっている。複数の当て金３６には、管軸方向に切った断面において、その軸心に、風船部材３７が当接する当接穴４０が形成されている。この当接穴４０は、ストレートに貫通形成されており、当接穴４０の内周面には、風船部材３７の外周面が当接する。
【００４４】
風船部材３７は、径方向に膨張すると共に収縮するように構成されており、風船部材３７が径方向に膨張することで当接穴４０の径が広がり、複数の当て金３６を拡径方向に移動させる。一方で、風船部材３７が径方向に収縮することで当接穴４０の径が縮まり、複数の当て金３６が縮径方向へ移動する。
【００４５】
流体導入出装置３８は、上記の風船部材３７の内部に作動流体を供給すると共に内部の作動流体を排出するよう構成されており、作動流体としては、例えば、エアー等の気体や、作動油等の液体を用いている。また、流体導入出装置３８と風船部材３７との間には、作動流体を供給および排出するためのチューブ４１が介設されている。そして、流体導入出装置３８により作動流体を風船部材３７に供給することで、風船部材３７を径方向に膨張させる。一方、流体導入出装置３８により風船部材３７から作動流体を排出することで、風船部材３７を径方向に収縮させる。
【００４６】
フレーム３５は、上記の複数の当て金３６、および風船部材３７が組み付けられており、複数の当て金３６を挟んで、一方側（図示右側）に配設された円盤状の天板４５と、他方側（図示左側）に配設された円盤状の底板４６と、天板４５と底板４６との間に掛け渡された複数の支柱（図示省略）と、を備えている。そして、底板４６の中心には、上記のチューブ４１が挿通する貫通孔４８が形成されている。
【００４７】
ここで、実施例２の接合治具３０に関する一連の動作について説明する。先ず、一対の配管５，５の接合時において、無端ベルト３９が離間形態となった接合治具３０を、配管５内部の接合部に配置し、配管５の接合部の内周面と無端ベルト３９とを対向させる。この状態から、チューブ４１を介して流体導入出装置３８により風船部材３７の内部に作動流体を供給して、風船部材３７を径方向に膨張させる。風船部材３７が径方向に膨張すると、当接穴４０の拡径に伴って複数の当て金３６が拡径方向に移動する。そして、複数の当て金３６は無端ベルト３９を拡径し、無端ベルト３９の外周面は、接合部における配管５の内周面に全周に亘って密着する。
【００４８】
一対の配管５，５の接合後、今度は、チューブ４１を介して流体導入出装置３８により風船部材３７の内部から作動流体を排出して、風船部材３７を収縮させる。風船部材３７が径方向に収縮すると、無端ベルト３９の収縮により、複数の当て金３６は縮径方向に移動する。そして、無端ベルト３９の外周面は、配管５の接合部における内周面から離間する。
【００４９】
上記の構成においても、配管５の接合時において、接合治具３０の無端ベルト３９を、一対の配管５，５の接合部における内周面に密着させることができる。このため、接合部の内周面におけるバリの形成を抑制することができ、接合部における内周面を面一にすることができる。また、流体導入出装置３８により風船部材３７に作動流体を供給すると共に、風船部材３７から作動流体を排出することで、接合治具３０の無端ベルト３９を密着形態と離間形態との間で容易に変形させることができる。
【００５０】
なお、図５に示すように、変形例１に係る接合治具５０として、複数の当て金３６を廃した構成としてもよい。すなわち、無端ベルト３９の内周面に風船部材５１が当接するように配置し、流体導入出装置３８により風船部材５１の内部に作動流体を供給し膨張させて、直接的に無端ベルト３９を拡径すると共に、風船部材５１の内部の作動流体を排出し収縮させて、無端ベルト３９を縮径しても良い。この場合、風船部材５１と無端ベルト３９とを一体に形成してもよい。
【００５１】
また、図６に示すように、変形例２に係る接合治具５５として、複数の当て金３６を廃すると共に風船部材５６を浮輪形状にした構成としてもよい。すなわち、無端ベルト３９の内周面側に浮輪形状の風船部材５６を配置し、流体導入出装置３８により風船部材５６の内部に作動流体を供給し膨張させて、直接的に無端ベルト３９を拡径すると共に、風船部材５６の内部の作動流体を排出し収縮させて、無端ベルト３９を縮径しても良い。この場合、上記と同様に、風船部材５６と無端ベルト３９とを一体に形成してもよい。
【実施例３】
【００５２】
次に、図７ないし図９を参照して、実施例３に係る接合治具６０について説明する。なお、この場合も、重複した記載を避けるべく、異なる部分についてのみ説明する。また、実施例３の接合治具６０を用いた配管接合方法は、実施例１と略同様であるため、説明を省略する。図７は、管軸方向に切った実施例３に係る接合治具を模式的に表した概略断面図であり、図８は、径方向に切った離間形態の接合治具を模式的に表した概略断面図であり、図９は、径方向に切った密着形態の接合治具を模式的に表した概略断面図である。実施例３に係る接合治具６０は、伸縮機構６７を有しており、伸縮機構６７は、軸心から各当て金６６までの距離を伸縮させることで、複数の当て金６６を径方向に移動させている。
【００５３】
具体的に、接合治具６０は、複数の当て金６６（当接部材）と、複数の当て金６６を径方向に移動させる伸縮機構６７と、複数の当て金６６の周囲に配設された無端ベルト６８（密着変形部材）とを備えている。なお、無端ベルト６８は、実施例１と同様の構成となっているため、説明を省略する。
【００５４】
複数の当て金６６は、無端ベルト６８の内周面の周方向に沿って配設されており、全体として環状に形成されている。各当て金６６は、管軸方向から見て扇状に形成されており、径方向に移動自在となっている。複数の当て金６６には、管軸方向に切った断面において、その軸心に、伸縮機構６７が収容される収容穴６９が形成されている。この収容穴６９は、ストレートに貫通形成されており、収容穴６９の内周面には、伸縮機構６７が配設される。また、各当て金６６には、後述する伸縮ロッド７１が螺合するための雌ネジが形成されている。
【００５５】
伸縮機構６７は、収容穴６９の軸心に設けられた箱状のボックス体７０と、ボックス体７０と複数の当て金６６との間に掛け渡された複数の伸縮ロッド７１と、を有している。ボックス体７０は、複数の当て金６６に対向する複数の周面に、内部に連通する貫通孔７２がそれぞれ形成され、各貫通孔７２には、雌ネジが形成されている。各伸縮ロッド７１は、径方向に延在するように配設されており、径方向中央を境に一方の半部に右ネジが形成され、他方の半部に左ネジが形成されている。各伸縮ロッド７１は、その径方向外側端部に、各当て金６６に形成された雌ネジが螺合し、また、その径方向内側端部に、ボックス体７０に形成された雌ネジが螺合する。これにより、各伸縮ロッド７１を回転させることで、各当て金６６とボックス体７０との間の距離を変更することができる。具体的には、各伸縮ロッド７１を正回転させることで、収容穴６９の径が広がり、複数の当て金６６が拡径方向へ移動する。一方、各伸縮ロッド７１を逆回転させることで、収容穴６９の径が縮まり、複数の当て金６６が縮径方向へ移動する。
【００５６】
ここで、図８および図９を参照して、実施例３の接合治具６０に関する一連の動作について説明する。先ず、一対の配管５，５の接合時において、無端ベルト６８が離間形態となった接合治具６０を、配管５内部の接合部に配置し、配管５の接合部の内周面と無端ベルト６８とを対向させる（図８参照）。この状態から、各伸縮ロッド７１を正回転させることで、ボックス体７０から各当て金６６までの距離を伸長する。すると、収容穴６９の拡径に伴って複数の当て金６６が拡径方向に移動して無端ベルト６８を拡径することにより、無端ベルト６８の外周面は、接合部における配管５の内周面に全周に亘って密着する（図９参照）。
【００５７】
一対の配管５，５の接合後、今度は、各伸縮ロッド７１を逆回転させることで、ボックス体７０から各当て金６６までの距離を縮める。すると、収容穴６９の縮径に伴って複数の当て金６６が縮径方向に移動して無端ベルト６８が縮径することにより、無端ベルト６８の外周面は、配管５の接合部における内周面から離間する（図８参照）。
【００５８】
上記の構成においても、配管５の接合時において、接合治具６０の無端ベルト６８を、一対の配管５，５の接合部における内周面に密着させることができる。このため、接合部の内周面におけるバリの形成を抑制することができ、接合部における内周面を面一にすることができる。また、伸縮機構６７により各当て金６６を径方向へ移動させることで、接合治具６０の無端ベルト６８を密着形態と離間形態との間で容易に変形させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、本発明に係る接合治具および配管接合方法は、内部の圧力が変動する配管を接合する場合に有用であり、特に、一対の配管の接合部における亀裂の発生を抑制する場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】管軸方向に切った実施例１に係る接合治具を模式的に表した概略断面図である。
【図２】実施例１において、径方向に切った離間形態の接合治具を模式的に表した概略断面図である。
【図３】実施例１において、径方向に切った密着形態の接合治具を模式的に表した概略断面図である。
【図４】管軸方向に切った実施例２に係る接合治具を模式的に表した概略断面図である。
【図５】管軸方向に切った変形例１に係る接合治具を模式的に表した概略断面図である。
【図６】管軸方向に切った変形例２に係る接合治具を模式的に表した概略断面図である。
【図７】管軸方向に切った実施例３に係る接合治具を模式的に表した概略断面図である。
【図８】実施例３において、径方向に切った離間形態の接合治具を模式的に表した概略断面図である。
【図９】実施例３において、径方向に切った密着形態の接合治具を模式的に表した概略断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１    接合治具（実施例１）
５    配管
１０  フレーム
１１  当て金
１２  テーパー部
１３  操作部
１４  無端ベルト
２０  当接穴
３０  接合治具（実施例２）
３５  フレーム
３６  当て金
３７  風船部材
３８  流体導入出装置
３９  無端ベルト
４０  当接穴
５０  接合治具（変形例１）
５１  風船部材
５５  接合治具（変形例２）
５６  風船部材
６０  接合治具（実施例３）
６６  当て金
６７  伸縮機構
６８  無端ベルト
６９  収容穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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