(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製のエルボの載置部が配された装置本体と、
前記載置部に前記エルボの一端部をクランプするクランパと、
前記エルボを切断するトーチが、着脱自在または固定状態で装着されるトーチ移動台と、
前記載置部にクランプされた前記エルボの外周に配されて、前記トーチ移動台を前記エルボの切断ラインに沿って移動させるための円環レールと、
該円環レールが着脱可能に取り付けられて、この円環レールの端面と前記エルボの端面とが面一となる姿勢で、前記円環レールを垂直回動可能に支持するとともに、該円環レールの垂直回動中心を前記エルボの屈曲中心に一致させるために、前記装置本体にスライド可能に設けられたレール軸支移動手段とを備え、
前記装置本体は、上枠材と、左枠材と、右枠材と、前記載置部が配された下枠材とを有し、かつこれらの隣接する端部同士がそれぞれ回動可能に連結された平行四辺形枠で、
前記レール軸支移動手段は、
前記下枠材に設けられて、該下枠材の長さ方向へスライド可能な下側レール移動台と、
該下側レール移動台と前記上枠材との間に、前記下側レール移動台と一体的にスライド可能、および、前記左枠材および前記右枠材と平行かつ一体的に傾倒可能に掛け渡されて、前記エルボの他端に押し当てられるスライド枠材と、
該スライド枠材に設けられて、前記エルボの他端部をクランプする別のクランパと、
前記上枠材に設けられて、該上枠材の長さ方向へスライド可能な上側レール移動台と、
該上側レール移動台に設けられて、上側水平軸を介して、前記円環レールの上端部を垂直回動可能に支持する上側レール軸支部と、
前記下側レール移動台に設けられて、前記円環レールの垂直回動中心に配された下側水平軸を介して、前記円環レールの下端部を垂直回動可能に支持する下側レール軸支部とを有したことを特徴とするエルボ切断ガイド器。
【請求項２】
前記円環レールは、該円環レールを縦に半割した左右一対の半割レールを有していることを特徴とする請求項１に記載のエルボ切断ガイド器。
【請求項３】
前記装置本体には、別のトーチを周転させて前記エルボの一部を円形に切断するコンパスが設けられたことを特徴とする請求項1または請求項２に記載のエルボ切断ガイド器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連結される金属管の管端形状に合わせて、エルボをトーチにより切断（溶断）する際に使用されるエルボ切断ガイド器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、上下水道の配管や空調に使用される鋼管製のエルボ（曲管）を切断する際には、定盤上にエルボを載置し、この状態でエルボの外周面に傾斜した切断ラインを罫書きし、その後、作業者（溶接工）が手持ちのトーチにより切断している。この作業は、傾斜した切断ラインに沿って手持ちのトーチを移動させる必要があるため、切断面が粗くなり易く、切断後、仕上げ作業が行われていた。
【０００３】
そこで、これを解消する従来技術として、例えば、特許文献１に記載された「エルボ切断装置」などが知られている。この従来装置は、水平移動が可能でかつ俯仰自在な載置台上にエルボを載置してクランプし、この状態で載置台を適宜操作してエルボの切断ラインを水平状態とする。その後、載置台を電動モータにより回転しながら、切断ラインに沿って、載置台の側方に水平配置された固定式のトーチによりエルボを切断するものである。これにより、切断ラインの罫書き作業が不要となり、かつ容易に能率良くエルボを切断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５３−７１６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の「エルボ切断装置」では、あらかじめエルボを載置台にクランプし、その後、これを適宜移動および傾倒して、エルボの切断面中心を載置台の回転中心と一致させなければならず、その作業に手間がかかっていた。
また、切断されるエルボが大型となれば、それに応じて載置台の水平移動・俯仰機構も大型化し、かつ傾倒したエルボが載置される載置台の回転モータにも大出力のものを採用しなければならず、コストが高騰していた。
【０００６】
そこで、本発明は、これらの問題点に鑑みなされたもので、エルボを切断する際の準備作業が簡単で、かつ低コスト化が図れるエルボ切断ガイド器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、金属製のエルボの載置部が配された装置本体と、前記載置部に前記エルボの一端部をクランプするクランパと、前記エルボを切断するトーチが、着脱自在又は固定状態で装着されるトーチ移動台と、前記載置部にクランプされた前記エルボの外周に配されて、前記トーチ移動台を前記エルボの切断ラインに沿って移動させるための円環レールと、該円環レールが着脱可能に取り付けられて、この円環レールの端面と前記エルボの端面とが面一となる姿勢で、前記円環レールを垂直回動可能に支持するとともに、該円環レールの垂直回動中心を前記エルボの屈曲中心に一致させるために、前記装置本体にスライド可能に設けられたレール軸支移動手段とを備えたことを特徴とするエルボ切断ガイド器である。
【０００８】
エルボ切断ガイド器は、エルボを切断する際に、トーチを切断ラインに沿って移動させるための案内用の器具である。
エルボの素材は限定されない。各種の鉄、非鉄金属を採用することができる。例えば、炭素鋼鋼管、合金鋼鋼管、ステンレス鋼鋼管などの鋼管のほか、鋳鉄管、非鉄金属の銅合金管、アルミニウム管、チタン管、鉛管などでもよい。
エルボのサイズも任意である。例えば、９０°エルボ、４５°エルボでもよい。エルボの直径も任意である。例えば、１０ｃｍ〜数ｍでもよい。
ここでいう“切断ライン”とは、側面視して、円弧状のエルボの曲げ中心から延びた放射線と一致する、エルボの輪切りラインである。
装置本体とは、エルボ切断ガイド器の本体で、その素材、構成体などは任意である。
装置本体の形状は任意である。例えば、エルボの一端開口を載置する横長又は縦長な平板でも、エルボの両端開口を載置可能なＬ字板でもよい。
載置部としては、例えば、各種形状の載置テーブル、載置台などを採用することができる。もちろん、装置本体の一部分であってもよい。
エルボのうち、載置部に載置される開口側は、下端側でも、上端側でもよい。
クランパの種類（構造）は任意である。要は、エルボの少なくとも一端部（載置部に載置される側の端部）をクランプ（把持）できればよい。クランパは、コスト的に手動式のものが好ましいが、自動式のものでもよい。
クランパの使用数は任意である。１つでも２つ以上でもよい。
【０００９】
トーチの種類は任意である。一般的にはガス切断（溶断）トーチであるが、レーザ切断トーチ、プラズマ切断トーチ等を採用することができる。
トーチは、トーチ移動台に対して着脱自在に装着されても、分離不能に固定されてもよい。
トーチ移動台は、手動式のものでも、モータなどの駆動部を有した自走式のものでもよい。
円環レールの素材としては、例えば、各種の金属、耐熱性の合成樹脂などを採用することができる。
円環レールの構造は、トーチ移動台をエルボの切断ラインに沿って移動できるものであれば任意である。例えば、円環レールを湾曲自在に構成し、異なるサイズのエルボに使用できるようにしてもよい。その具体的な構成としては、例えば、耐熱性の軟質合成樹脂レールに、チェーン、ベルト、ワイヤなどの湾曲可能な芯材を埋設したものなどを採用することができる。
円環レールのサイズは、エルボのサイズに応じて適宜変更される。また、円環レールの内周面とエルボの外周面とのあいだには、隙間が存在しても、存在しなくてもよい。ただし、隙間が存在するようにした場合には、必要によりトーチ移動台から突出するトーチの長さを変更しなければならい。隙間が存在しないようにした場合には、トーチの火口とエルボの外周面との距離が常時一定となるため、トーチの切断がし易い。
【００１０】
ここでいう「円環レールの端面とエルボの端面とが面一となる姿勢で、円環レールを垂直回動可能に支持する」とは、エルボの円弧状の軸線に、円環レールの軸線（中心線）が常に接した状態で、この円環レールが垂直回動可能に支持されることを意味する。エルボの端面は、上記エルボの切断ラインに沿って切断されている。
レール軸支移動手段の構造は、（１）円環レールが着脱可能に取り付けられ、（２）円環レールを、このレールの端面とエルボの端面とが面一となる姿勢で垂直回動可能に支持することができ、（３）円環レールの垂直回動中心がエルボの屈曲中心（曲げ中心）に一致するように、装置本体にスライド可能に設けられていれば任意である。
【００１１】
このうち、（１）円環レールをレール軸支移動手段に着脱可能に取り付ける構造としては、例えば、ボルトナット構造、各種の掛止構造などを採用することができる。
また、（２）円環レールの垂直回動構造としては、例えば、水平軸を中心とした各種の回動構造を採用することができる。円環レールの垂直回動は、例えば、電動モータによる自動回動でも、ハンドル操作による手動回動でもよい。
さらに、（３）レール軸支移動手段を装置本体にスライド可能に設ける構造としては、例えば、レール移動台などを採用することができる。レール移動台の構造、形状、使用数などは限定されない。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記装置本体は、上枠材と、左枠材と、右枠材と、前記載置部が配された下枠材とを有し、かつこれらの隣接する端部同士がそれぞれ回動可能に連結された平行四辺形枠で、前記レール軸支移動手段は、前記下枠材に設けられて、該下枠材の長さ方向へスライド可能な下側レール移動台と、該下側レール移動台と前記上枠材との間に、前記下側レール移動台と一体的にスライド可能、および、前記左枠材および前記右枠材と平行かつ一体的に傾倒可能に掛け渡されて、前記エルボの他端に押し当てられるスライド枠材と、該スライド枠材に設けられて、前記エルボの他端部をクランプする別のクランパと、前記上枠材に設けられて、該上枠材の長さ方向へスライド可能な上側レール移動台と、該上側レール移動台に設けられて、上側水平軸を介して、前記円環レールの上端部を垂直回動可能に支持する上側レール軸支部と、前記下側レール移動台に設けられて、前記円環レールの垂直回動中心に配された下側水平軸を介して、前記円環レールの下端部を垂直回動可能に支持する下側レール軸支部とを有したことを特徴とする請求項１に記載のエルボ切断ガイド器である。
【００１３】
下側レール移動台および上側レール移動台の構造や形状などは任意である。
スライド枠材の素材としては、例えば、鉄、ステンレスなどの各種の金属を採用することができる。
スライド枠材の形状も任意である。例えば、左、右枠材と同じ枠体でもよい。
別のクランパとしては、例えば、エルボの一端部用のクランパと同じものを採用することができる。
上側レール軸支部の構造は、上側レール移動台に設けられて、上側水平軸を介して、円環レールの上端部を垂直回動可能に支持するものであれば限定されない。
下側レール軸支部の構造は、下側レール移動台に設けられて、下側水平軸を介して、円環レールの下端部を垂直回動可能に支持するものであれば限定されない。
【００１４】
さらに、請求項３に記載の発明は、前記円環レールは、該円環レールを縦に半割した左右一対の半割レールを有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエルボ切断ガイド器である。
ここでいう“半割レール”とは、円環レールの軸線（中心線）に沿って、これを均等に切断して得られた左側のレール部分と、右側のレール部分とのことである。
【００１５】
さらにまた、請求項４に記載の発明は、前記装置本体には、別のトーチを周転させて前記エルボの一部を円形に切断するコンパスが設けられたことを特徴とする請求項1〜請求項３のうち何れか１項に記載のエルボ切断ガイド器である。
【００１６】
コンパスは、エルボに直角穴明けして枝管を連結する際などに利用される。
装置本体へのコンパスの取り付け構造は任意である。例えば、装置本体の所定位置から連結アームを突出させ、その連結アームの先部にコンパスを設けてもよい。
コンパスには、その回転部分にトーチが着脱自在又は固定状態で装着される。
コンパスは、装置本体に対して着脱自在でも、分離不能に固定されてもよい。
コンパスの使用本数は、１本でも複数本でもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のエルボ切断ガイド器によれば、装置本体の載置部にエルボを載置して、クランパによりエルボの一端部をクランプ（把持）する。その後、例えば、レール軸支移動手段を装置本体に沿ってスライド（移動）し、円環レールの垂直回動中心をエルボの屈曲中心に一致させる。この状態で、円環レールの端面とエルボの端面とが面一となる姿勢に保持された円環レールを、トーチ移動台に装着されたトーチ（火口）が、エルボの切断ラインと対峙する角度位置まで垂直回動させる。これにより、従来装置の場合には、載置台にクランプしたエルボを適宜移動および傾倒して、エルボの切断面中心を載置台の回転中心と一致させなければならなかったが、この従来装置に比べて、エルボの切断準備作業が簡単となる。
【００１８】
その後、この状態を維持して、トーチ移動台を円環レールに沿って移動し、トーチによりエルボを切断ラインに沿って切断する。
このように、円環レールを定規としてトーチによりエルボを切断するように構成したため、溶接工による切断であっても、エルボの切断面が粗くなりにくく、切断後の仕上げ作業も不要とすることができる。また、載置台の水平移動・俯仰機構や載置台の回転モータを備えた従来装置に比べて、低コスト化も図ることができる。
【００１９】
特に、請求項２に記載の発明によれば、例えば、９０°エルボを切断する際には、まず、矩形状とした装置本体の下枠材の載置部にエルボを載置し、クランパによりエルボの一端部をクランプする。
その後、下、上側レール移動台を対応する下、上枠材の長さ方向へそれぞれスライドして、円環レールの垂直回動中心をエルボの屈曲中心に一致させる。このとき、直立状態のスライド枠材がエルボの他端に押し当てられる。この状態で、別のクランパによりエルボの他端部をクランプする。
次いで、トーチ移動台のトーチがエルボの切断ラインと対峙する角度位置まで、下側水平軸を中心にして、下、上側レール軸支部に下、上端部が装着された円環レールを垂直回動させる。このとき、上側レール移動台は上枠材の長さ方向へ自由スライドし、上側レール軸支部は、上側水平軸を中心にして自由回動するものとする。
その後、この状態を維持して、トーチ移動台を円環レールに沿って移動し、エルボを切断ラインに沿ってトーチにより切断する。
【００２０】
一方、例えば、４５°エルボを切断する際には、まず、９０°エルボの場合と同様に載置部に載置されたエルボの一端部をクランパによりクランプする。その後、スライド枠材がエルボに近接する方向へ４５°だけ傾くように装置本体をひし形に変形する。
次に、この状態を維持して、下、上側レール移動台をそれぞれスライドし、円環レールの垂直回動中心をエルボの屈曲中心に一致させる。このとき、４５°傾斜したスライド枠材が４５°エルボの他端に押し当てられる。この状態で、別のクランパによりエルボの他端部をクランプし、その後、９０°エルボの場合と同様にエルボの切断を行う。
これにより、エルボのサイズ（例えば９０°エルボ、４５°エルボなど）に拘わらず、簡単な操作を行うだけで、エルボを所望の切断ラインに沿って高精度に切断することができる。
また、装置本体を、上枠材と左枠材と右枠材と載置部付きの下枠材とがそれぞれ回動可能に連結された平行四辺形（リンク）枠としたため、エルボ切断ガイド器のコンパクト化が図れる。
【００２１】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、載置台に載置されたエルボに対して、これを左右一対の半割レールにより挟むようにして円環レールを組み立て、その後、円環レールをレール軸支移動手段に取り付ける。
このように、左右一対の半割レールからなる円環レールを採用したため、エルボに対する円環レールの着脱が容易となる。
【００２２】
さらにまた、請求項４に記載の発明によれば、例えば、載置台に載置されたエルボの所定箇所に枝管用の直角穴明けを行う場合には、装置本体に設けたコンパスをエルボの所定箇所付近に配置し、その後、別のトーチを周転させることで、この箇所を円形に切断することができる。
これにより、１台のエルボ切断ガイド器により、エルボの切断ラインに沿った通常の切断と、例えば、枝管用の直角穴明け等とをそれぞれ行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例１に係るエルボ切断ガイド器の使用状態を示す側面図である。
【図２】本発明の実施例１に係るエルボ切断ガイド器の使用状態を示す平面図である。
【図３】本発明の実施例１に係るエルボ切断ガイド器によるエルボの下端部のクランプ状態を示す要部拡大斜視図である。
【図４】本発明の実施例１に係るエルボ切断ガイド器の一部を構成する円環レールの分解斜視図である。
【図５】本発明の実施例１に係るエルボ切断ガイド器によるエルボの切断作業中の状態を示す要部拡大斜視図である。
【図６】本発明の実施例２に係るエルボ切断ガイド器によるエルボの一側部への枝管用の直角穴明け作業状態を示す腰部拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施例を具体的に説明する。ここでは、上水道の配管をＴ字分岐する際に使用されるエルボ切断ガイド器を例とする。なお、説明の都合上、このガイド器の前方向をＸ１方向、後方向をＸ２方向、左方向をＹ１方向、右方向をＹ２方向、上方向をＺ１方向、下方向をＺ２方向とする。
【実施例】
【００２５】
図１および図２において、１０は本発明の実施例１に係るエルボ切断ガイド器で、このエルボ切断ガイド器１０は、鋼製のエルボ１１の載置部１２が配された装置本体１３と、載置部１２にエルボ１１の下端部をクランプする前後一対の第１，２クランパＣ１，Ｃ２と、エルボ１１の上端部をクランプする上下一対の第３，４クランパ（別のクランパ）Ｃ３，Ｃ４と、エルボ１１を切断するトーチ１４が、着脱自在に装着されるトーチ移動台１５と、載置部１２にクランプされたエルボ１１の外周に配されて、トーチ移動台１５をエルボ１１の切断ラインＬに沿って移動させるための円環レール１６と、円環レール１６が着脱可能に取り付けられて、この円環レール１６の端面とエルボ１１の端面とが面一となる姿勢で円環レール１６を垂直回動可能に支持するとともに、円環レール１６の垂直回動中心をエルボ１１の屈曲中心に一致させるために、装置本体１３にスライド可能に設けられたレール軸支移動手段１７とを備えたものである。
【００２６】
以下、図１〜図５を参照して、これらの構成体について具体的に説明する。
図１〜図３に示すように、エルボ１１は、上水道の配管をＴ字分岐する際に使用される直径が１ｍの９０°エルボである。
装置本体１３は、縦型の変形可能な平行四辺形枠である。具体的には、それぞれ細長い鋼板からなる上枠材１８と、左枠材１９と、右枠材２０と、載置部１２が配された下枠材２１とを有し、これらは、隣接する枠材１８〜２１の端部同士がそれぞれ回動可能に連結されたリンク構造体である。
【００２７】
上枠材１８は、幅方向を上下に向けたＸ１−Ｘ２方向へ長尺な部材で、その長さ方向の両端部に一対のボルト孔１８ａが形成されている。また、上枠材１８の幅方向の中間部には、略その全長にわたり長尺なスライド溝１８ｂが形成されている。さらに、上枠材１８のＸ１側の端部の上縁には、上枠材１８の水平状態を図るための水平スケール２２が取り付けられている。
左，右枠材１９，２０は、各下端部が丸く加工され、幅方向を前後方向に向けたＺ１−Ｚ２方向へ長尺な部材で、その長さ方向の両端部に一対の別のボルト孔１９ａ，２０ａが形成されている。装置本体１３の組立時には、上枠材１８の各ボルト孔１８ａと、対応する左，右枠材１９，２０の上側の別のボルト孔１９ａ，２０ａとを重ね合わせ、それぞれに短尺なボルト軸２３をナット止めする。
【００２８】
次に、幅方向を左右に向けたＸ１−Ｘ２方向に長い下枠材２１について説明する。
下枠材２１の長さ方向の両端部の上面には、先端部が丸い連結板片２４がそれぞれ突設されている。各連結板片２４には、また別のボルト孔２４ａがそれぞれ形成されている。装置本体１３の組立時には、左，右枠材１９，２０の下端部の各ボルト孔１９ａ，２０ａと、対応する連結板片２４のボルト孔２４ａとを重ね合わせ、それぞれに短尺なボルト軸２３をナット止めする。
また、下枠材２１には、その長さ方向の中間部から右端部にかけて、Ｘ１−Ｘ２方向へ均等長さだけ延びた前後一対のガイド溝２５がそれぞれ形成されている（図３を参照）。
下枠材２１の長さ方向の両端部の下面には、短尺で厚肉な左右一対の支脚２６が配設されている。各支脚２６には、左右一対の軸受Ｂを介して、左ねじ部２７と右ねじ部２８とが突合せ連結された長尺な左右ねじ２９が軸支されている。左ねじ部２７と右ねじ部２８との連結部は、左右ねじ２９の長さ方向の中間部よりＸ２側の部分に配されている。
【００２９】
この連結部が、下枠材２１の下面のうち、各ガイド溝２５の間の部分に垂設された中間軸受３０により軸支されている（図１の部分拡大図を参照）。また、左右ねじ２９のＸ２側の端部は、右側の支脚２６から外方へ突出し、この突出部分にハンドル３１が固定されている。
載置部１２は、鋼板からなる十字枠で、その中心部が、着脱可能な固定ピン３２を介して、ガイド溝２５の間の部分に固定されている。なお、エルボ１１がさらに大径の場合には、載置部１２の上に、これより長尺な鋼板製の載置補助枠３３を1本、又は、載置時のエルボ１１の安定性が高まる十字配置ができるように２本、着脱自在に取り付けてもよい（図３を参照）。
【００３０】
第１クランパＣ１は、左ねじ部２７に螺合された左ナット部３４を有し、第２クランパＣ２は、右ねじ部２８に螺合された右ナット部３５を有している。第１，２クランパＣ１，Ｃ２の左，右ナット部３４，３５には、対応する前，後側のガイド溝２５にＸ１−Ｘ２方向へ移動自在に挿通された短尺なクランプ支柱３６がそれぞれ立設されている。各クランプ支柱３６の上端部には、Ｙ１−Ｙ２方向へ延びる一対の水平回動ピン３７を介して、短尺な前後一対の回動アーム３８がそれぞれ軸支されている。各回動アーム３８の先端部には、球面軸受３９を介して、長尺な前後一対のＹ字アーム４０がそれぞれ軸支されている。各Ｙ字アーム４０の先端部には、エルボ１１の下端部を前後方向から４点支持するための左右一対のキャスタ式ガイドローラ４１が配設されている。第１，２クランパＣ１，Ｃ２はこれらの構成部品からなる。
また、下向きの第３クランパＣ３と、上向きの第４クランパＣ４とは、それぞれ向きが異なるだけで第１，２クランパＣ１，Ｃ２と同一構造である。
【００３１】
図１、図２および図５に示すように、トーチ移動台１５は矩形ブロックである。このトーチ移動台１５には、Ｘ１側面の中央部と、Ｘ２側面の中央部とを貫通するトーチ孔１５ａが形成されている。トーチ孔１５ａには、先端部に火口１４ａを有したトーチ１４が着脱可能に挿着されている。
トーチ移動台１５の下面中央部には、円環レール１６の後述するレール溝４２に挿入される先部が丸いガイド突起が突設されている。
【００３２】
図４に示すように、円環レール１６は、エルボ１１の外径より大経な内径を有する厚肉なステンレス製のドーナツ状の板である。この円環レール１６には、その内周部の上面にレール溝４２が刻設され、かつそのＸ１、Ｘ２側（上，下側）の各端部には、上下一対の連結突起４３，４４がそれぞれ突設されている。各連結突起４３，４４の先端部には、上下部分を貫通して貫通孔４５が形成されている。また、円環レール１６は、上下一対の連結突起４３，４４を含めて、これを縦に半割した左右一対の半割レール１６Ａ，１６Ｂを有している。各連結突起４３，４４は、このように半割されることで、それぞれ半割貫通孔４５ａを有した左右一対の半割連結突起４３ａ，４４ａとなる。
【００３３】
次に、図１および図２を参照して、レール軸支移動手段１７を具体的に説明する。
レール軸支移動手段１７は、下枠材２１のＸ１側の約半分の領域に設けられて、この下枠材２１の長さ方向へスライド可能な第１スライダ（下側レール移動台）Ｓ１と、第１スライダＳ１と上枠材１８との間に、第１スライダＳ１と一体的にＸ１−Ｘ２方向へスライド可能、および、左枠材１９および右枠材２０と平行かつ一体的に傾倒可能に掛け渡されて、エルボ１１の上端（他端）に押し当てられるＺ１−Ｚ２方向に長いスライド枠材４６と、スライド枠材４６に設けられて、エルボ１１の上端部（他端部）をクランプする上下一対の第３，４クランパＣ３、Ｃ４と、上枠材１８に設けられて、上枠材１８の長さ方向へスライド可能な第５スライダ（上側レール移動台）Ｓ５と、第５スライダＳ５に設けられて、上側水平軸４７を介して、円環レール１６の上端部を垂直回動可能に支持する上側レール軸支部４８と、第１スライダＳ１に設けられて、円環レール１６の垂直回動中心に配された下側水平軸４９を介して、円環レール１６の下端部を垂直回動可能に支持する下側レール軸支部５０とを有している。
【００３４】
第１スライダＳ１は、Ｘ１−Ｘ２方向へ長い扁平な矩形状の筒体で、筒内に下枠材２１がスライド自在に挿通されている。第１スライダＳ１の上板５１のＸ１側の端部にはねじ孔５２が形成され、このねじ孔５２に、先端部を下枠材２１の上面に押し当てることで、第１スライダＳ１を固定する位置決めねじ５３が螺合されている。
第１スライダＳ１の上板５１には、その中央部付近にスライド枠材４６の下端部である、短尺な固定側の下部分枠材５４が固定されている。下部分枠材５４の上端部には、Ｙ１−Ｙ２方向へ延びる水平軸ピン５５を介して、長尺な残りの傾倒側の上部分枠材５６が垂直回動自在に連結されている。
また、下部分枠材５４の後面（Ｘ２側の面）と、第１スライダＳ１の上板５１の上面（Ｚ１側の面）との間には、下側レール軸支部５０の傾斜角度、ひいては円環レール１６の傾斜角度を計るための分度器５７が起立状態で横架されている。分度器５７の扇の中心部には、下側レール軸支部５０の下側水平軸４９が軸支されている。
【００３５】
スライド枠材４６の上端部は、上枠材１８にスライド自在な第２スライダＳ２に連結されている。
第２スライダＳ２は、Ｚ１−Ｚ２方向へ長い扁平な矩形状の筒体で、筒内に上枠材１８がスライド自在に挿通されている。第２スライダＳ２の高さ方向の中間部には、スライド溝１８ｂに挿通される水平ガイドピン５８が横架されている。第２スライダＳ２の上板５９の中央部には、図示しないねじ孔が形成されている。このねじ孔に位置決めねじ６０が螺合されている。
また、上部分枠材５６の上部には、Ｚ１−Ｚ２方向へスライド自在な第３スライダＳ３が配されている。一方、上部分枠材５６の下部には、Ｚ１−Ｚ２方向へスライド自在な第４スライダＳ４が配されている。第３，４スライダＳ３，Ｓ４は、図示しないねじ孔に位置決めねじ６１を有した、第１，２スライダＳ１，Ｓ２と略同一構造のものである。
このうち、第３スライダＳ３には、下向きの第３クランパＣ３が設けられ、第４スライダＳ４には、上向きの第４クランパＣ４が設けられている。第３，４クランパＣ３，Ｃ４により、エルボ１１の上端部が上下方向からクランプされる。
【００３６】
上側レール軸支部４８は、下方へ延びるフランジ部６２が垂設された第５スライダＳ５と、フランジ部６２に形成されたＺ１−Ｚ２方向へ長い長孔６２ａを介して、このフランジ部６２に昇降可能に軸支された大小２本の円筒６３，６４からなる伸縮自在なテレスコピック構造の上側ソケット６５とを有している。
第５スライダＳ５は、第１，２スライダＳ１，Ｓ２と同様に、図示しないねじ孔および位置決めねじ６６などが配設されたものである。
大筒６３の基端部には、フランジ部６２の長孔６２ａと連通可能なボルト孔６３ａが形成されている。また、上側ソケット６５の小筒６４の先端部には、円環レール１６の上側の連結突起４３が抜き差し自在に挿入される。この小筒６４の先端部には、上下を貫通して、上側の連結突起４３の貫通孔４５と連通可能な別の貫通孔６４ａが形成されている。円環レール１６の装着時、小筒６４の先端部に上側の連結突起４３が差し込まれ、この状態で、貫通孔４５と別の貫通孔６４ａとに小ボルト６６ａが挿通された後、ナット止めされる。一方、上側ソケット６５の大筒６３の基端部が、上側水平軸４７と、ボルト孔６３ａおよび長孔６２ａとを介して、第５スライダＳ５のフランジ部６２に昇降可能に締結される。
【００３７】
下側レール軸支部５０は、下側水平軸４９に、細い基端部が軸支された円筒状の下側ソケット６７を有している。下側ソケット６７の先端部には、円環レール１６の下側の連結突起４４が抜き差し自在に挿入される。また、下側ソケット６７の先端部には、上下を貫通して、下側の連結突起４４の貫通孔４５と連通可能な別の貫通孔６７ａが形成されている。円環レール１６の装着時、下側ソケット６７の先端部に下側の連結突起４４が差し込まれ、この状態で、貫通孔４５と別の貫通孔６７ａとに小ボルト６８が挿通された後、ナット止めされる。
【００３８】
次に、図１〜図５を参照して、本発明の実施例１に係るエルボ切断ガイド器１０の使用方法を説明する。なお、あらかじめ第１〜５スライダ℃１〜Ｃ５は、各位置決めねじ５３，６０，６１，６６を緩めてスライド自在とし、かつスライド枠材４６は、水平軸ピン５５を締めて上，下部分枠材５４，５６が直線状に固定されているものとする。
図１〜図３に示すように、実施例１のエルボ切断ガイド器１０の使用時には、まず、装置本体１３の載置部１２に９０°エルボ１１を、その垂直な上端開口面をＸ１方向に向けて載置する。このとき、エルボ１１の下面の中心部と、載置部１２の十字の中心部とを合致させる。
その後、ハンドル３１を、前，後側のナット部３４，３５が近接する方向へ回転し、第１，２クランパＣ１，Ｃ２を互いに近接させて、左右２対のキャスタ式ガイドローラ４１により、エルボ１１の下端部をＸ１−Ｘ２方向からクランプする。このとき、各キャスタ式ガイドローラ４１によるエルボ１１のクランプ位置は、水平回動ピン３７を中心にした回動アーム３８の垂直回動、および、球面軸受３９を介したＹ字アーム４０の任意方向への回動により、適宜変更することができる。
【００３９】
次いで、上下一対の第１，２スライダＳ１，Ｓ２を、対応する上，下枠材１８，２１に沿ってＸ２方向へ一体的に移動し、上部分枠材５６のＸ２側の面をエルボ１１の垂直な上端面に当接する。この状態で、第１，２スライダＳ１，Ｓ２を各位置決めねじ５３，６０により上，下枠材１８，２１にそれぞれ位置決めする。
その後、第３，４スライダＳ３，Ｓ４を、上部分枠材５６に沿って互いに近づけ、エルボ１１の上端部をＺ１−Ｚ２方向から第３，４クランパＣ３，Ｃ４によりクランプするとともに、この状態で、第３，４スライダＳ３，Ｓ４を各位置決めねじ６１により上部分枠材５６に位置決めする。
【００４０】
次に、エルボ１１の切断ラインＬ付近、具体的にはトーチ移動台１５に装着されたトーチ１４が、エルボ１１の切断ラインＬと対峙する角度位置で、左，右側の半割レール１６Ａ，１６Ｂを突き合わせて円環レール１６を仮り組みする（図４、５を参照）。その後、円環レール１６の下側の連結突起４４を下側ソケット６７に差し込み、貫通孔４５と別の貫通孔６７ａとに小ボルト６８を挿通して、これをナット止めする。一方、円環レール１６の上側の連結突起４３を、上側ソケット６５の大筒６３に突没自在に挿着された小筒６４の先端部に差し込み、この状態で、貫通孔４５と別の貫通孔６４ａとに小ボルト６６ａを挿通してこれをナット止めする。
【００４１】
こうして、切断ラインＬ付近のエルボ１１の外周面と円環レール１６の内周面との間に、エルボ１１の全周にわたって一定の隙間が現出され、かつ上面に円形のレール溝４２が配された円環レール１６が、エルボ１１に外挿された状態で保持される。
このとき、下側水平軸４９がエルボ１１の屈曲中心に配されているため、この状態は、円環レール１６の端面とエルボ１１の端面とが面一となる姿勢で円環レール１６を、下側水平軸４９を中心にして垂直回動可能に支持した状態となる。
これにより、従来装置の場合には、載置部にクランプしたエルボを適宜移動および傾倒して、エルボの切断面中心を載置部の回転中心と一致させなければならなかったものの、このような従来装置に比べて、このエルボ切断ガイド器１０は、エルボ１１の切断準備作業が簡便となる。
【００４２】
また、このとき、上枠材１８に沿ってＸ１−Ｘ２方向へスライド自在な第５スライダＳ５は、上，下側ソケット６５，６７および円環レール１６を介して、第１，２スライダＳ１，Ｓ２と一体的に移動する。しかも、この円環レール１６は、下側水平軸４９を中心にして垂直回動自在な下側ソケット６７と、上側水平軸４７を介して長孔６２ａ内での昇降および垂直回動自在な上側ソケット６５とを利用し、下側水平軸４９を中心にして垂直回動自在となっている。さらには、上側ソケット６５の小筒６４は大筒６３に突没自在に挿入されている。
そのため、切断ラインＬがエルボ１１の外周面の何れの角度位置にあっても、下側の連結突起４４が下側ソケット６７に連結された円環レール１６の上側の連結突起４３を、支障なく上側ソケット６５の小筒６４に差し込んで連結することができる。
【００４３】
なお、円環レール１６は、上述した左，右側の半割レール１６Ａ，１６Ｂからなるものでなく、図示しない１本の円環レールからなるものを採用してもよい。この場合の使用方法としては、まず装置本体１３の載置部１２にエルボ１１を載置し、第１，２クランパＣ１，Ｃ２によりエルボ１１の下端部をクランプする。その後、例えば、レール軸支移動手段１７を装置本体１３に沿ってスライドし、円環レール１６の垂直回動中心をエルボ１１の屈曲中心に一致させる。この状態で、円環レール１６の端面とエルボ１１の端面とが面一となる姿勢に保持された円環レール１６を、トーチ移動台１５に装着されたトーチ１４が、エルボ１１の切断ラインＬと対峙する角度位置まで垂直回動させるようにしてもよい。
このような非分割式の円環レールは、半割式のものに比べて、上，下側ソケット６５、６７への各連結突起４３，４４の連結が困難になることから、上述した「切断ラインＬがエルボ１１の外周面の何れの角度位置にあっても、下側の連結突起４４が下側ソケット６７に連結された円環レール１６の上側の連結突起４３を、支障なく上側ソケット６５の小筒４４に差し込める構造」は、より好適となる。
【００４４】
また、エルボ１１が９０°のものではなく図示しない４５°エルボの場合には、あらかじめ平行四辺形のリンク構造体である装置本体１３とスライド枠材４６とを、対応するボルト軸２３と水平軸ピン５５とを中心にして、分度器５７を見ながらそれぞれＸ２方向へ４５°屈曲させ、その後、同じように第１，２スライダＳ１，Ｓ２をＸ２方向へ移動すればよい。これにより、４５°傾斜した上部分枠材５６のＸ２側の面を、４５°エルボの傾斜した上端面に当接することができる。その後の操作は、９０°エルボ１１の場合と略同じである。
このようにエルボ切断ガイド器１０を構成したため、エルボ１１のサイズ（例えば９０°エルボ、４５°エルボなど）に拘わらず、簡単な操作を行うだけで、エルボ１１を所望の切断ラインＬに沿って高精度に切断することができる。また、装置本体１３として、上枠材１８と左枠材１９と右枠材２０と載置部１２付きの下枠材２１とがそれぞれ回動可能に連結された平行四辺形リンク構造のものを採用したため、エルボ切断ガイド器１０の小型化が図れる。
【００４５】
次に、図１，図２および図５に示すように、この円環レール１６のエルボ１１への外挿状態を維持して、溶接工が手動でトーチ移動台１５を円環レール１６のレール溝４２に沿って移動し、トーチ１４によりエルボ１１を切断ラインＬに沿って切断する。
このように、円環レール１６を定規としてトーチ１４によりエルボ１１を切断するように構成したため、溶接工による切断であっても、エルボ１１の切断面が粗くなりにくく、切断後の仕上げ作業も不要とすることができる。また、載置部（載置台）の水平移動・俯仰機構や載置部の回転モータを備えた従来装置に比べて、低コスト化も図ることができる。
なお、トーチ移動台１５を自走式のものとし、エルボ１１を自動溶断してもよい。
【００４６】
次に、図６を参照して、本発明の実施例２のエルボ切断ガイド器について説明する。
図６に示すように、実施例２のエルボ切断ガイド器１０Ａの特徴は、載置部１２に載置されたエルボ１１の一側部（一部）に枝管用の直角穴明けを行えるように、装置本体１３の上部分枠材５６に、別のトーチ１４Ａを周転させてエルボ１１の一側部を円形に切断するコンパス７０を設けた点である。
【００４７】
コンパス７０は、マグネット７１を内蔵した短尺な円柱状のコンパス本体７２と、コンパス本体７２の上面中央部に立設され、かつ先端部にＺ１−Ｚ２方向へ延びる矩形状の貫通孔７３ａが形成されたコンパス支柱７３と、貫通孔４５に移動可能に嵌入された細長い連結板７４と、連結板７４の先端部に、軸受Ｂ１を介して垂直回動自在に連結されたＸ２方向へ延びる回転軸７５と、回転軸７５の先端部に基端部が固定された回転アーム７６と、回転アーム７６の先端部に、エルボ１１との離間長さに応じてＸ１−Ｘ２方向へ移動可能に基端部が嵌入された前記別のトーチ１４Ａとを有している。
【００４８】
次に、エルボ切断ガイド器１０Ａを用いて、載置部１２に載置されたエルボ１１の一側部に枝管用の直角穴明けを行う場合について説明する。
まず、コンパス本体７２をエルボ１１の穴あけ箇所付近の上部分枠材５６に磁着し、その後、回転軸７５を中心にしてエルボ１１の一側部に線引きされた円形切断ライン（図示せず）に沿って別のトーチ１４Ａを周転させる。これにより、この箇所を円形に切断することができる。
その結果、１台のエルボ切断ガイド器１０Ａのみを使用し、エルボ１１の切断ラインＬに沿った通常の切断と、枝管用の直角穴明けとをそれぞれ行うことができる。
その他の構成、作用および効果は実施例１と同じであるため、説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、配管をトーチにより切断する際に使用されるエルボ切断ガイド器の技術として有用である。
【符号の説明】
【００５０】
１０，１０Ａ  エルボ切断ガイド器
１１  エルボ
１２  載置部
１３  装置本体
１４  トーチ
１４Ａ  別のトーチ
１５  トーチ移動台
１６  円環レール
１６Ａ，１６Ｂ  半割レール
１７  レール軸支移動手段
１８  上枠材
１９  左枠材
２０  右枠材
２１  下枠材
４６  スライド枠材
４７  上側水平軸
４８  上側レール軸支部
４９  下側水平軸
５０  下側レール軸支部
７０  コンパス
Ｃ１，Ｃ２  第１，２クランパ（クランパ）
Ｃ３，Ｃ４  第３，４クランパ（別のクランパ）
Ｌ  切断ライン
Ｓ１  第１スライダ（下側レール移動台）
Ｓ５  第５スライダ（上側レール移動台）
【要約】
【課題】エルボを切断する際の準備作業が簡単で、かつ低コスト化が図れるエルボ切断ガイド器を提供する。
【解決手段】エルボ切断ガイド器１０は、載置部１２付きの装置本体１３と、載置部１２にエルボ１１の一端部をクランプする第１，２クランパＣ１，Ｃ２と、トーチ１４が装着されるトーチ移動台１５と、載置部１２上のエルボ１１の外周に配されて、トーチ移動台１５をエルボ１１の切断ラインＬに沿って移動させる円環レール１６と、円環レール１６の端面とエルボ１１の端面とが面一となる姿勢で円環レール１６を垂直回動可能に支持し、かつ円環レール１６の垂直回動中心をエルボ１１の屈曲中心に一致させるために、装置本体１３にスライド可能に設けたレール軸支移動手段１７とを備える。
【選択図】図１【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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