(57)【要約】【課題】穴を備えたパイプ等の対象物の位置決め精度及び作業性をともに向上させること。【解決手段】パイプ１の内径を基準にして当該パイプを位置決めする位置決め装置１０において、パイプの内周面２に当接可能な芯材１１と、この芯材を支持すると共に、パイプの内周面に当接可能なベース部材１２と、芯材の端面１６Ｂへ向かって進退可能にベース部材に配設されたスライド部材１３とを有し、このスライド部材に傾斜面２２が、芯材に作用面１７Ｂがそれぞれ形成され、スライド部材が進退してその傾斜面が芯材の作用面に係合することにより、芯材１１がベース部材１２に対し接離するよう構成されたものである。【選択図】    図１
2004322280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
穴の内径を基準にして上記穴を備えた対象物を位置決めする位置決め装置において、
上記対象物の穴の内周面に当接可能な芯材と、
この芯材を支持すると共に、上記対象物の穴の内周面に当接可能なベース部材と、
上記芯材の端面へ向かって進退可能に上記ベース部材に配設されたスライド部材とを有し、
このスライド部材の先端と上記芯材の端面側の一方に係合面が、他方に係合部がそれぞれ形成され、
上記スライド部材が進退して上記係合面が上記係合部に係合することにより、上記芯材が上記ベース部材に対し接離するように構成されたことを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】
上記ベース部材は、対象物の穴の内周面に当接可能なベース芯材と、このベース芯材を離脱可能に装着するとともにスライド部材が配設されたベース本体とを有し、
このベース本体は、上記スライド部材の配設位置と上記ベース芯材の装着位置の距離が異なったものが複数種類用意されて交換可能に構成されたことを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項３】
穴の内径を基準にして上記穴を備えた対象物を位置決めする位置決め装置において、
上記対象物の穴の内周面に当接可能な複数の芯材と、
これらの芯材を長手方向に沿う複数位置で支持すると共に、上記対象物の穴の内周面に当接可能なベース部材と、
上記芯材の端面へ向かって進退可能に上記ベース部材に配設されたスライド部材とを有し、
上記芯材の端面側と上記スライド部材の一方に係合面が、他方に係合部がそれぞれ形成され、
上記スライド部材が進退して上記係合面が上記係合部に係合することにより、複数の上記芯材が上記ベース部材に対し同期して、または個別に接離するように構成されたことを特徴とする位置決め装置。
【請求項４】
上記スライド部材は、ベース部材及び複数の芯材を貫通して進退可能に配設され、このスライド部材の進退により、複数の上記芯材が上記ベース部材に対し同期して接離するよう構成されたことを特徴とする請求項３に記載の位置決め装置。
【請求項５】
上記ベース部材は、対象物の穴の内周面に当接可能なベース芯材と、このベース芯材を芯材に対し移動可能に装着するとともにスライド部材が配設されたベース本体と、を有することを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項６】
上記ベース部材のベース芯材には、芯材へ向かって進退可能に配設され、この芯材に当接したときに上記ベース芯材を上記芯材に一体化させる一体化手段が設けられたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項７】
上記ベース部材のベース本体には、スライド部材の進出位置を固定状態に保持する保持手段が設けられたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項８】
上記係合面は傾斜面または球面であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項９】
芯材の端面側に形成された係合面は、上記端面から所定距離深い位置に設けられたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項１０】
穴を備えた上記対象物はパイプ、または穴があけられたプレートであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、穴の内径を基準にして上記穴を備えた対象物、例えばパイプ等を位置決めする位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パイプの内周または外周に切削加工などの機械加工を施したり、複数本のパイプを同軸状態で突合せ溶接したり、図１６に示すように、複数本のパイプ１を同軸状態で他部材（プレート４）に溶接するなどの場合には、これらのパイプ１を所定位置に位置決めする必要がある。
【０００３】
複数本のパイプ１を同軸状態で突合せ溶接するために、これらのパイプ１を内径を基準に位置決めするものが、特許文献１に記載されている。
また、前記図１６に示すように、複数本のパイプ１を同軸状態でプレート４に溶接する場合には、これら複数本のパイプ１内に芯材５を挿入させ、この芯材５によりパイプ１を位置規制して位置決めし、この状態で、パイプ１とプレート４を溶接している。図１６中の符号６は溶接箇所を示す。
【０００４】
ところが、この芯材５を用いた位置決めでは、パイプ１の位置決め精度、従ってこのパイプ１の取付精度を高く維持できるものの、溶接後の冷却によってパイプ１が歪み、位置ずれを生じて、溶接後に芯材５をパイプ１から抜き取る作業が非常に困難になる。
そこで、従来、複数本のパイプ１内に芯材５を挿入させた状態で、パイプ１をプレート４に点溶接により仮溶接し、パイプ１から芯材５を抜き取った後に、パイプ１をプレート４に本溶接している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２‐３０１５９３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の仮溶接及び本溶接を実施する溶接方法では、仮溶接後にパイプ１から芯材５を容易に抜き取ることができるので作業性は高いものの、本溶接時にパイプ１が芯材５により位置決めされていないので、このパイプ１の位置決め精度が低く、このパイプ１をプレート４に高精度に取り付けることができない。
【０００７】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、穴を備えた対象物、例えばパイプなどの位置決め精度及び作業性を共に向上させることができる位置決め装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、穴の内径を基準にして上記穴を備えた対象物を位置決めする位置決め装置において、上記対象物の穴の内周面に当接可能な芯材と、この芯材を支持すると共に、上記対象物の穴の内周面に当接可能なベース部材と、上記芯材の端面へ向かって進退可能に上記ベース部材に配設されたスライド部材とを有し、このスライド部材の先端と上記芯材の端面側の一方に係合面が、他方に係合部がそれぞれ形成され、上記スライド部材が進退して上記係合面が上記係合部に係合することにより、上記芯材が上記ベース部材に対し接離するように構成されたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記ベース部材は、対象物の穴の内周面に当接可能なベース芯材と、このベース芯材を離脱可能に装着するとともにスライド部材が配設されたベース本体とを有し、このベース本体は、上記スライド部材の配設位置と上記ベース芯材の装着位置の距離が異なったものが複数種類用意されて交換可能に構成されたことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、穴の内径を基準にして上記穴を備えた対象物を位置決めする位置決め装置において、上記対象物の穴の内周面に当接可能な複数の芯材と、これらの芯材を長手方向に沿う複数位置で支持すると共に、上記対象物の穴の内周面に当接可能なベース部材と、上記芯材の端面へ向かって進退可能に上記ベース部材に配設されたスライド部材とを有し、上記芯材の端面側と上記スライド部材の一方に係合面が、他方に係合部がそれぞれ形成され、上記スライド部材が進退して上記係合面が上記係合部に係合することにより、複数の上記芯材が上記ベース部材に対し同期して、または個別に接離するように構成されたことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上記スライド部材は、ベース部材及び複数の芯材を貫通して進退可能に配設され、このスライド部材の進退により、複数の上記芯材が上記ベース部材に対し同期して接離するよう構成されたことを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記ベース部材は、対象物の穴の内周面に当接可能なベース芯材と、このベース芯材を芯材に対し移動可能に装着するとともにスライド部材が配設されたベース本体と、を有することを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、上記ベース部材のベース芯材には、芯材へ向かって進退可能に配設され、この芯材に当接したときに上記ベース芯材を上記芯材に一体化させる一体化手段が設けられたことを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、上記ベース部材のベース本体には、スライド部材の進出位置を固定状態に保持する保持手段が設けられたことを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の発明において、上記係合面は傾斜面または球面であることを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の発明において、芯材の端面側に形成された係合面は、上記端面から所定距離深い位置に設けられたことを特徴とするものである。
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９のいずれかに記載の発明において、穴を備えた上記対象物はパイプ、または穴があけられたプレートであることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
［Ａ］第１の実施の形態（図１〜図３）
図１は、本発明に係る位置決め装置の第１の実施の形態を示す断面図である。図２は、図１のＩＩ‐ＩＩ線に沿う断面図である。
【００１０】
この図１に示す位置決め装置１０は、穴を備えた対象物、例えばパイプ１の内径を基準にして、このパイプ１の中心軸Ｑを所定位置に位置決めするものであり、芯材１１、ベース部材１２、スライド部材１３及び駆動機構１４を有して構成される。
【００１１】
上記芯材１１は、図１及び図２に示すように円柱形状であり、その外周面１５がパイプ１の内周面２に当接可能に構成される。この芯材１１の両端面１６Ａ、１６Ｂ側に、係止部としての作用面１７Ａ、１７Ｂがそれぞれ形成される。これらの作用面１７Ａ、１７Ｂは、本実施の形態では傾斜面、つまり円錐形状の側面である。これら作用面１７Ａの頂点ＰＡと作用面１７Ｂの頂点ＰＢとは、芯材１１の中心軸Ｏ１上に設けられている。
【００１２】
上記ベース部材１２は、芯材１１を支持すると共に、スライド部材１３及び駆動機構１４を配設するものであり、サポートメンバー１９とベース本体２０との間に、複数本のベース芯材１８の端面が固着されたものである。
【００１３】
各ベース芯材１８は、芯材１１と同様に円柱形状であり、パイプ１の内周面２に当接可能とされる。また、サポートメンバー１９には、先端に傾斜面２１を備えたサポートシャフト２３が突設されている。更に、上記ベース本体２０にスライド部材１３及び駆動機構１４が配設される。
【００１４】
このスライド部材１３は、ベース芯材１８の中心軸Ｏ２と平行に、芯材１１の端面１６Ｂへ向かう方向に進退可能にベース本体２０の貫通孔２９に配設され、それ以外の方向の移動が規制される。このスライド部材１３の先端に、係合面としての傾斜面２２が形成される。このスライド部材１３の傾斜面２２は、サポートシャフト２３の傾斜面２１と同様に、円錐形状の側面である。これら傾斜面２１と２２は同一角度の傾斜面であり、更に傾斜面２１の頂点ＲＡと傾斜面２２の頂点ＲＢとは、図示しない同一直線状に位置づけられる。
【００１５】
スライド部材１３の上記進退移動により、サポートシャフト２３の傾斜面２１が芯材１１の作用面１７Ａに接触して係合し、スライド部材１３の傾斜面２２が芯材１１の作用面１７Ｂに接触して係合することにより、芯材１１がベース部材１２に係合支持され、このとき、この芯材１１は、ベース部材１２のベース芯材１８と平行状態で、このベース芯材１８に対し接近または離反する。
【００１６】
前記駆動機構１４は、ベース本体２０に回転自在に配設され、スライド部材１３側の先端に、雄ねじ部２５を有する。この雄ねじ部２５は、スライド部材１３の基端側に形成された雌ねじ部２６に螺合する。駆動機構１４は、グリップ２７を用いて回転されることにより、雄ねじ部２５及び雌ねじ部２６の作用で、スライド部材１３を芯材１１の端面１６Ｂへ向かって進退移動させる。
【００１７】
ところで、前記芯材１１に形成される作用面１７Ａ、１７Ｂのそれぞれは、芯材１１の端面１６Ａ、１６Ｂに穿設された略同一径の穿設孔２４Ａ、２４Ｂのそれぞれの底面として形成される。つまり、作用面１７Ａ、１７Ｂのそれぞれは、図３に示すように、芯材１１の端面１６Ａ、１６Ｂのそれぞれから所定距離Ｌだけ深い位置に形成される。これにより、塵埃や切屑などが芯材１１の外側から侵入して作用面１７Ａ及び１７Ｂに付着することが防止される。
【００１８】
また、図１及び図３に示すように、前記サポートシャフト２３と上記スライド部材１３は、略同一外径の円柱にて構成される。このスライド部材１３の外径は、芯材１１の穿設孔２４Ｂの内径に比べ寸法差ｔ１だけ小さく形成され、同様に、サポートシャフト２３の外径も、芯材１１の穿設孔２４Ａの内径に比べ寸法差ｔ１だけ小さく形成される。この寸法差ｔ１の存在は、芯材１１がベース部材１２のベース芯材１８に対し平行して接近または離反することを許容するギャップとなり、この寸法差ｔ１は、芯材１１がベース芯材１８に対して平行に離反し得る最大移動量となる。
【００１９】
次に、作用を説明する。
駆動機構１４の作用により、スライド部材１３を芯材１１の端面１６Ｂへ向かって進出、つまり、スライド部材１３をサポートシャフト２３に接近する方向に移動させると、サポートシャフト２３の傾斜面２１が芯材１１の作用面１７Ａに接触して係合し、且つ、スライド部材１３の傾斜面２２が芯材１１の作用面１７Ｂに接触して係合して、芯材１１は、ベース部材１２のベース芯材１８と平行状態を確保しつつ、このベース芯材１８から離反する。サポートシャフト２３の傾斜面２１の頂点ＲＡが芯材１１の作用面１７Ａの頂点ＰＡに一致し、スライド部材１３の傾斜面２２の頂点ＲＢが芯材１１の作用面１７Ｂの頂点ＰＢに一致するまで、スライド部材１３をサポートシャフト２３へ向かって引き続き接近移動させる間に、互いに離反する芯材１１とベース部材１２のベース芯材１８とが共にパイプ１の内周面２に押圧接触し、パイプ１は、その中心軸Ｑが所定位置となるように位置決め装置１０により位置決めされる。
【００２０】
また、駆動機構１４の作用により、スライド部材１３を芯材１１の端面１６Ｂから退避、つまりスライド部材１３をサポートシャフト２３から離反する方向に移動させると、サポートシャフト２３の傾斜面２１が芯材１１の作用面１７Ａから離れ、且つ、スライド部材１３の傾斜面２２が芯材１１の作用面１７Ｂから離れて、芯材１１は、上記寸法差ｔ１（図３）相当分だけ重力の作用で落下し、サポートシャフト２３が芯材１１の穿設孔２４Ａの側面２８Ａに当接し、スライド部材１３が芯材１１の穿設孔２４Ｂの側面２８Ｂに当接して、芯材１１はベース部材１２に懸吊支持される。これにより、芯材１１はベース部材１２のベース芯材１８に接近し、これらの芯材１１及びベース芯材１８がパイプ１の内周面２から離れて、位置決め装置１０によるパイプ１の位置決めが解除される。
【００２１】
以上のように構成されたことから、上記実施の形態によれば、次の効果（１）〜（３）を奏する。
（１）ベース部材１２のベース本体２０に配設されたスライド部材１３が芯材１１の端面１６Ｂへ向かって進退して、このスライド部材１３の傾斜面２２が芯材１１の作用面１７Ｂに係合し、ベース部材１２のサポートメンバー１９に設けられたサポートシャフト２３の傾斜面２１が芯材１１の作用面１７Ａに係合することにより、芯材１１がベース部材１２のベース芯材１８に対し接離するよう構成されたことから、スライド部材１３を芯材１１の端面１６Ｂに接近する方向に進出させて、芯材１１をベース部材１２のベース芯材１８に対し離反させ、これにより、芯材１１及びベース芯材１８をパイプ１の内周面２に押圧当接させることで、このパイプ１の中心軸Ｑを所定位置に位置付けて、このパイプ１を高精度に位置決めできる。従って、この位置決め状態の当該パイプ１を他部材に溶接等により取り付ければ、その取付精度を向上させることができ、また、この位置決め状態の当該パイプ１を切削加工等すれば、その加工精度を向上させることができる。
【００２２】
（２）同様に、ベース部材１２のベース本体２０に配設されたスライド部材１３が芯材１１の端面１６Ｂへ向かって進退して、このスライド部材１３の傾斜面２２が芯材１１の作用面１７Ｂに係合し、ベース部材１２のサポートメンバー１９に設けられたサポートシャフト２３の傾斜面２１が芯材１１の作用面１７Ａに係合することにより、芯材１１がベース部材１２のベース芯材１８に対し接離するよう構成されたことから、スライド部材１３を芯材１１の端面１６Ｂから離反する方向に退避させることにより、芯材１１がベース部材１２のベース芯材１８に対し重力の作用で接近して、芯材１１及びベース芯材１８によるパイプ１の内周面２への押圧当接が解放される。この結果、位置決め装置１０によるパイプ１の位置決めを簡単に解除でき、例えば、他部材に溶接等により取り付けられたパイプ１が上記溶接により歪んでいても、このパイプ１から位置決め装置１０を容易に取り外すことができるので、この位置決め装置１０による位置決め作業性を向上させることができる。
【００２３】
（３）芯材１１に形成される作用面１７Ａ、１７Ｂが、芯材１１のそれぞれの端面１６Ａ、１６Ｂから所定距離Ｌだけ深い位置に設けられたことから、これらの作用面１７Ａ及び１７Ｂに、芯材１１の外側から塵埃や切屑が侵入して付着することを防止できる。この結果、位置決め装置１０の位置決め動作を安定して実施できる。
【００２４】
［Ｂ］第２の実施の形態（図４、図５）
図４は、本発明に係る位置決め装置の第２の実施の形態を示す断面図である。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００２５】
この第２の実施の形態の位置決め装置３０が前記実施の形態の位置決め装置１０と異なる点は、ベース部材１２のベース芯材１８がサポートメンバー１９及びベース本体２０に着脱可能に構成され、これらのサポートメンバー１９及びベース本体２０が複数種類用意されて交換可能に構成されたことである。
【００２６】
つまり、このベース本体２０では、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、スライド部材１３の配設位置（つまり、スライド部材１３が貫通して配設される貫通項２９の形成位置）とベース芯材１８の装着位置との距離が、距離Ｍ１のものと、距離Ｍ２のものとの２種類、または３種類以上の複数種類のものが用意される。また、サポートメンバー１９では、ベース本体２０と同様に、サポートシャフト２３の取付位置とベース芯材１８の装着位置との距離が、ベース本体２０に対応して異なったものが複数種類用意される。
【００２７】
図４に示すように、これら複数種類のサポートメンバー１９及びベース本体２０は、位置決め装置３０により位置決めされるパイプ１の内径に応じた最適のものが選択され、サポートメンバー１９は取付ボルト３１により、ベース本体２０は取付ボルト３２によりベース芯材１８と一体化される。
【００２８】
従って、上記第２の実施の形態によっても、前記実施の形態の効果（１）〜（３）と同様な効果を奏するほか、次の効果（４）を奏する。
（４）ベース芯材１２のベース本体２０は、スライド部材１３の配設位置とベース芯材１８の装着位置との距離が異なったものが複数種類用意されて交換可能に構成され、また、サポートメンバー１９は、サポートシャフト２３の配設位置とベース芯材１８の装着位置との距離が異なったものが複数種類用意されて交換可能に構成されたことから、位置決めされるべきパイプ１の内径に対応した最適なサポートメンバー１９及びベース本体２０を採用することによって、位置決め装置３０により上記パイプ１を良好に位置決めすることができる。
【００２９】
なお、位置決めされるべきパイプ１の内径に対応して、上記サポートメンバー１９及びベース本体２０を交換する代わりに、またはこれらのサポートメンバー１９及びベース本体２０の交換と共に、外径の異なる芯材１１を複数種類用意し、この芯材１１を適宜選択して採用してもよい。
【００３０】
［Ｃ］第３の実施の形態（図６、図７）
図６は、本発明に係る位置決め装置の第３の実施の形態を示す断面図である。この第３の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００３１】
この実施の形態の位置決め装置４０は、長尺のパイプ１を位置決めする場合、または複数本のパイプを同軸状態で位置決めする場合などに使用されるものであり、ベース部材４２は剛性が高く構成されている。
【００３２】
この位置決め装置４０では、位置決めされるべきパイプ１の内周面２に当接可能な芯材４１は複数設けられる。これらの複数の芯材４１のそれぞれは、ベース部材４２の長手方向に沿う複数位置に配置され、その中心軸Ｏ１がベース部材４２の後述のベース芯材４４の中心軸Ｏ２と平行に配設される。
【００３３】
ベース部材４２は、図６及び図７に示すように、サポートメンバー４５間、及びサポートメンバー４５とベース本体４６との間に、複数本のベース芯材４４の端面が固着されたものであり、このベース芯材４４が上記パイプ１の内周面２に当接可能とされる。また、ベース本体４６に駆動機構１４が配設される。更にサポートメンバー４５に、傾斜面２１を備えたサポートピース４９が固着されている。
【００３４】
スライド部材４３は、スライドシャフト４７の上記芯材４１に対応する位置にスライドピース４８が固着されたものである。このスライド部材４３のスライドシャフト４７は、芯材４１の中心軸Ｏ１及びベース芯材４４の中心軸Ｏ２に平行な状態で、ベース部材４２のサポートメンバー４５、サポートピース４９及びベース本体４６、並びに芯材４１をスライド自在に貫通し、スライドピース４８を芯材４１の端面１６Ｂへ向かって進退可能とする。このスライドピース４８は、スライドシャフト４７により芯材４１の端面１６Ｂへ向かう方向にのみ移動可能とされ、それ以外の方向の移動が規制される。
【００３５】
また、芯材４１には貫通孔５０が形成され、この貫通孔５０内にスライドシャフト４７が貫通される。この貫通孔５０の内径とスライドシャフト４７の外径には寸法差ｔ２が設定されている。この寸法差ｔ２の存在は、後述のごとく、芯材４１がベース部材４２のベース芯材４４に対し平行して接近または離反することを許容するギャップとなり、この寸法差ｔ２は、芯材４１がベース芯材４４に対し平行して離反し得る最大移動量となる。
【００３６】
上記スライドピース４８に、係合面としての傾斜面２２が形成され、この傾斜面２２が芯材４１の作用面１７Ｂに接触して係合可能とされる。また、サポートピース４９に形成された傾斜面２１が、芯材４１の作用面１７Ａに接触して係合可能とされる。これらにより、複数の芯材４１はベース部材４２に係合支持され、ベース部材４２のベース芯材４４と平行した状態で、このベース芯材４４に対し接近または離反する。
【００３７】
スライドシャフト４７によりスライドピース４８の傾斜面２２が芯材４１の端面１６Ｂへ向かって進出または退避することにより、複数の芯材４１の作用面１７Ａ、１７Ｂがサポートピース４９の傾斜面２１、スライドピース４８の傾斜面２２にそれぞれ係合して、複数の芯材４１は、ベース部材４２のベース芯材４４に対し同期して接近または離反する。
【００３８】
次に、作用を説明する。
スライド部材４３のスライドシャフト４７の基端部に形成された雌ねじ部２６に雄ねじ部２５が螺合された駆動機構１４を作動させて、スライド部材４３のスライドピース４８を芯材４１の端面１６Ｂへ向かって進出させることにより、サポートピース４９の傾斜面２１が芯材４１の作用面１７Ａに接触して係合し、且つ、スライドピース４８の傾斜面２２が芯材４１の作用面１７Ｂに接触して係合して、複数の芯材４１は、ベース部材４２のベース芯材４４と平行状態を確保しつつ、このベース芯材４４から離反する。スライドピース４８を芯材４１の端面１６Ｂへ向かって引き続き接近させる間に、互いに離反する複数の芯材４１とベース部材４２のベース芯材４４とが共にパイプ１の内周面に押圧して当接し、このパイプ１は、その中心軸Ｑが所定位置となるように位置決め装置４０により位置決めされる。
【００３９】
駆動機構１４の作動により、スライド部材４３のスライドピース４８を芯材４１の端面１６Ｂから退避させると、サポートピース４９の傾斜面２１が芯材４１の作用面１７Ａから離れ、且つ、スライドピース４８の傾斜面２２が芯材４１の作用面１７Ｂから離れて、複数の芯材４１は、寸法差ｔ２相当分だけ重力の作用で落下し、芯材４１の貫通孔５０の内周面５１がスライドシャフト４７の外周面に当接して、複数の芯材４１はスライドシャフト４７により懸吊支持される。これにより、複数の芯材４１は、ベース部材４２のベース芯材４４に接近し、これらの芯材４１及びベース芯材４４がパイプ１から離れて、位置決め装置４０によるパイプ１の位置決めが解除される。
【００４０】
以上のように構成されたことから、この実施の形態の位置決め装置４０においても、次の効果（５）〜（７）を奏する。
（５）ベース部材４２に配設されたスライド部材４３のスライドピース４８が芯材４１の端面１６Ｂへ向かって進退して、このスライドピース４８の傾斜面２２が芯材４１の作用面１７Ｂに係合し、ベース部材４２のサポートピース４９に設けられた傾斜面２１が芯材４１の作用面１７Ａに係合することにより、複数の芯材４１がベース部材４２のベース芯材４４に対し接離するよう構成されたことから、スライドシャフト４７を介してスライドピース４８を芯材４１の端面１６Ｂに接近する方向に進出させて、複数の芯材４１をベース部材４２のベース芯材４４に対し離反させることにより、芯材４１及びベース芯材４４をパイプ１の内周面２に押圧して当接させることで、このパイプ１の中心軸Ｑを所定位置に位置付けて、このパイプ１を高精度に位置決めすることができる。従って、この位置決め状態の当該パイプ１を他部材に溶接等により取り付ければ、その取付精度を向上させることができ、また、この位置決め状態の当該パイプ１を切削加工等すれば、その加工精度を向上させることができる。
【００４１】
（６）同様に、ベース部材４２に配設されたスライド部材４３のスライドピース４８が芯材４１の端面１６Ｂに向かって進退して、このスライドピース４８の傾斜面２２が芯材４１の作用面１７Ｂに係合し、ベース部材４２のサポートピース４９に設けられた傾斜面２１が芯材４１の作用面１７Ａに係合することにより、複数の芯材４１がベース部材４２のベース芯材４４に対し接離するよう構成されたことから、スライドシャフト４７を介してスライドピース４８を芯材４１の端面１６Ｂから離反する方向に退避させることにより、複数の芯材４１がベース部材４２のベース芯材４４に対し重力の作用で接近して、芯材４１及びベース芯材４４によるパイプ１の内周面２の押圧当接が解放される。この結果、位置決め装置４０によるパイプ１の位置決めを簡単に解除でき、例えば、他部材に溶接等により取り付けられたパイプ１が上記溶接により歪んでいても、このパイプ１から位置決め装置４０を容易に取り外すことができるので、この位置決め装置４０による位置決め作業性を向上させることができる。
【００４２】
（７）芯材４１が複数設けられ、これらの芯材４１がベース部材４２の長手方向に配設され、ベース部材４２が高い剛性に構成されたことから、長尺状のパイプ１を位置決めする場合であっても、または複数本のパイプ１を同軸状態で位置決めする場合などであっても、位置決め装置４０の撓み変形が良好に防止されるので、パイプ１を高精度に位置決めすることができる。
【００４３】
［Ｄ］第４の実施の形態（図８〜図１１）
図８は、本発明に係る位置決め装置の第４の実施の形態を示す断面図である。この第４の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００４４】
この第４の実施の形態の位置決め装置６０が前記第１の実施の形態の位置決め装置１０と異なる点は、ベース部材６１のベース芯材６２が、芯材１１に対して移動可能にサポートメンバー６３及びベース本体６４に装着されると共に、このベース芯材６２に一体化手段としての一体化ボルト６５が１本または複数本配設され、更に、ベース本体６４に保持手段としての保持ボルト８３が装着された点である。また、この第４の実施の形態では、位置決め装置６０により２本のパイプ１の中心軸Ｑが一致するよう当該パイプ１が位置決めされる。
【００４５】
つまり、図８及び図９に示すように、ベース部材６１は、ベース芯材６２を芯材１１と対向する位置に１本備え、このベース芯材６２の両側にサポートメンバー６３及びベース本体６４が配置される。このサポートメンバー６３には、サポートシャフト２３の取付位置と反対側の端部に、このサポートシャフト２３へ向かって延びる長孔６６が貫通して形成される。また、ベース本体６４には、スライド部材１３の配設位置と反対側の端部に、このスライド部材１３へ向かって延びる長孔６７が貫通して形成される。
【００４６】
一方、ベース芯材６２のサポートメンバー６３側端部に雌ねじ部６８が、また、スライド部材１３側端部に雌ねじ部６９が形成される。図１０に示すように、押えボルト７０がサポートシャフト６３の長孔６６を貫通し、その雄ねじ部７２がベース芯材６２の雌ねじ部６８に螺合して、ベース芯材６２がサポートメンバー６３に装着される。また、押えボルト７１がベース本体６４の長孔６７を貫通し、その雄ねじ部７３がベース芯材６２の雌ねじ部６９に螺合して、ベース芯材６２がベース本体６４に装着される。
【００４７】
これらの押えボルト７０及び７１を緩め、押えボルト７０の首部７４を長孔６６の壁面に接触させた状態で、この長孔６６の長手方向Ａに沿って押えボルト７０を摺動させ、また、押えボルト７１の首部７５を長孔６７の壁面に接触させた状態で、この長孔６７の長手方向Ａに沿って押えボルト７１を摺動させることで、ベース芯材６２が芯材１１に対し移動される。これにより、芯材１１とベース芯材６２との距離が、位置決め装置６０により位置決めされるべきパイプ１の内径に応じた最適な寸法に調整される。
【００４８】
尚、押えボルト７０の首部７４は、押えボルト７０が締め付けられて、その雄ねじ部７２がベース芯材６２の雌ねじ部６８に螺合した状態では、長孔６６の全深さ領域を越えてベース芯材６２の穴部７６に至る。この穴部７６には雌ねじ部が形成されておらず、この穴部７６は雌ねじ部６８よりも浅い位置に形成される。押えボルト７０が締め付けられた状態で、この押えボルト７０の首部７４がサポートメンバー６３の長孔６６の全深さ領域及びベース芯材６２の穴部７６に至ることによって、ベース芯材６２とサポートメンバー６３との、長孔６６の長手方向Ａに直交する方向Ｂ（図９）の位置規制が実施される。
【００４９】
同様に、図８に示す押えボルト７１の首部７５は、押えボルト７１が締め付けられて、その雄ねじ部７３がベース芯材６２の雌ねじ部６９に螺合した状態では、長孔６７の全深さ領域を越えて、ベース芯材６２の穴部７７（図１０）に至る。この穴部７７には雌ねじ部が形成されておらず、この穴部７７は雌ねじ部６９よりも浅い位置に形成される。押えボルト７１が締め付けられた状態で、この押えボルト７１の首部７５がベース芯材６２の長孔６７の全深さ領域及びベース芯材６２の穴部７７に至ることによって、ベース芯材６２とベース本体６４との、長孔６７の長手方向Ａに直交する方向Ｂ（図９）の位置規制が実施される。
【００５０】
また、前記一体化ボルト６５は、図８及び図１１に示すように、全長にわたって雄ねじ部８０が形成され、基端面にレンチ穴８２が設けられたものであり、この雄ねじ部８０がベース芯材６２の雌ねじ部８１に螺合可能とされる。この雌ねじ部８１は、ベース芯材６２の中心軸Ｏ２に直交して延在する。一体化ボルト６５の雄ねじ部８０がベース芯材６２の雌ねじ部８１に螺合されたことによって、一体化ボルト６５は芯材１１に向かって進退可能に設けられ、この一体化ボルト６５が芯材１１に当接することにより、ベース芯材６２は一体化ボルト６５を介して芯材１１に一体化される。
【００５１】
前記保持ボルト１３は、ベース本体６４に螺合されて、その先端がスライド部材１３に当接可能に構成される。スライド部材１３がサポートシャフト２３へ向かって進出されて、スライド部材１３の傾斜面２２と芯材１１の作用面１７Ｂの作用、及びサポートシャフト２３の傾斜面２１と芯材１１の作用面１７Ａの作用で、芯材１１及びベース芯材６２がパイプ１の内周面に当接したときに、保持ボルト８３をスライド部材１３に当接する。これにより、このスライド部材１３がその進出位置に固定状態で保持されて、芯材１１及びベース芯材６２がパイプ１の内周面に当接した状態が確保される。
【００５２】
尚、保持ボルト８３を直接スライド部材１３に当接させて、このスライド部材１３の進出位置を固定状態に保持するのではなく、図１２に示すように、ベース本体６４に、貫通孔２９に連通するスリット８４を形成し、保持ボルト８３の螺合によりこのスリット８４のスリット幅Ｗを縮小させることによって、上記貫通孔２９を縮径させ、これによりスライド部材１３を固定保持してもよい。
【００５３】
以上のように構成されたことから、上記実施の形態の位置決め装置６０によっても、前記第１の実施の形態の位置決め装置１０の効果（１）〜（３）と同様な効果を奏するほか、次の効果が（８）〜（１０）を奏する。
（８）ベース部材６１のベース芯材６２が、サポートメンバー６３の長孔６６及び押えボルト７０、並びにベース本体６４の長孔６７及び押えボルト７１を用いて芯材１１に対し移動可能に構成されたことから、押えボルト７０、７１を緩めることによって、これらのベース芯材６２と芯材１１との距離を、位置決めされるべきパイプ１の内径に対応した最適な値に設定することができる。この結果、第２の実施の形態の位置決め装置３０の如く部品（サポートメンバー１９及びベース本体２０）を交換することなく、この位置決め装置６０により、内径の異なる複数種類のパイプ１を良好に位置決めできる。
【００５４】
（９）ベース部材６１のベース芯材６２に螺装された一体化ボルト６５が芯材１１に当接したときに、この一体化ボルト６０を介してベース芯材６２を芯材１１に一体化することから、芯材１１及びベース芯材６２を位置決めされるべきパイプ１に当接した状態でベース芯材６２と芯材１１を一体化させることで、位置決め装置６０の剛性が上昇し、この位置決め装置６０によるパイプ１の位置決め精度を向上させることができる。
【００５５】
（１０）ベース部材６１のベース本体６４に螺装された保持ボルト８３が、進出したスライド部材１３に当接して、このスライド部材１３を進出位置に固定状態で保持し得るよう構成されたことから、スライド部材１３の傾斜面２２と芯材１１の作用面１７Ｂの作用、及びサポートシャフト２３の傾斜面２１と芯材１１の作用面１７Ａの作用で、芯材１１及びベース芯材６２がパイプ１の内周面２に当接したときに、保持ボルト８３によりスライド部材１３を固定保持することによって、芯材１１及びベース芯材６２がパイプ１の内周面２に当接した状態が確保されて、位置決め装置６０によるパイプ１の位置決め精度を向上させることができる。
【００５６】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図１３（Ａ）に示すように、芯材１１の作用面１７Ａ、１７Ｂには、それらの頂点ＰＡ、ＰＢを臨む位置に、作用面１７Ａ、１７Ｂに連続した窪み部５５が形成されてもよく、また、図１３（Ｂ）に示すように、サポートシャフト２３、スライド部材１３には、傾斜面２１の頂点ＲＡ、傾斜面２２の頂点ＲＢを切除するようなカット面５６が形成されてもよい。これらにより、サポートシャフト２３の傾斜面２１と芯材１１の作用面１７Ａとの接触係合、スライド部材１３の傾斜面２２と芯材１１の作用面１７Ｂとの接触係合が確実に実施される。
【００５７】
また、図１、図４、図６、図８に示すように、スライド部材１３、サポートシャフト２３、スライドピース４８またはサポートピース４９には、スライド部材１３またはスライドピース４８の傾斜面２２、サポートシャフト２３またはサポートピース４９の傾斜面２１の代わりに、図１４に示すように係合面としての略半球面５７が形成され、また、芯材１１または４１には、作用面１７Ａ、１７Ｂの代わりに、係合部としての段部５８が形成され、これらの略半球面５７と段部５８との接触係合により、芯材１１がベース部材１２のベース芯材１８に対し接離し、また、複数の芯材４１がベース部材４２のベース芯材４４に対し接離するよう構成されてもよい。
【００５８】
更に、図６に示す位置決め装置４０において、スライド部材４３のスライドシャフト４７が複数本あり、これらのスライドシャフト４７が同軸状態でベース部材４２及び芯材４１に貫通して配設され、各スライドシャフト４７がスライドピース４８を備えると共に、異なった駆動機構１４により作動され、これらのスライドピース４８を個別に芯材４１へ向かい進退させることによって、複数の芯材４１をベース部材４２のベース芯材４４に対し個別に接離させてもよい。
【００５９】
また、上記各実施の形態では、穴を備えた対象物はパイプ１の場合を述べたが、図１５に示すように、穴８５が設けられた単一又は複数枚のプレート８６であってもよい。例えば、複数枚のプレート８６の穴８５の中心軸Ｐが一致するように、位置決め装置１０、３０、４０または６０を用いて複数枚のプレート８６を位置決めし、この位置決めされた状態で、これらのプレート８６を基板８７に起立して溶接等するものであってもよい。
【００６０】
また、上記第４の実施の形態の位置決め装置６０における一体化ボルト６５と保持ボルト８３は、他の実施の形態における位置決め装置１０、３０または４０にそれぞれ適用されてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
本発明に係る位置決め装置によれば、穴を備えた対象物、例えばパイプなどの位置決め精度及び作業性を共に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る位置決め装置の第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ‐ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１のスライド部材と芯材に形成された係合面（傾斜面）、係合部（作用面）を示す拡大断面図である。
【図４】本発明に係る位置決め装置の第２の実施の形態を示す断面図である。
【図５】図４のＶ‐Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】本発明に係る位置決め装置の第３の実施の形態を示す断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ‐ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図８】本発明に係る位置決め装置の第４の実施の形態を示す断面図である。
【図９】図８のＩＸ‐ＩＸ  線に沿う断面図である。
【図１０】図８の一部を分解状態で示す断面図である。
【図１１】図８の一体化ボルトを示し、（Ａ）が正面図、（Ｂ）が図１１（Ａ）のＸＩ視矢視図である。
【図１２】図８の保持手段の他の例を示す断面図である。
【図１３】図３に示す係合面、係合部の変形例を示す断面図である。
【図１４】図３に示す係合面、係合部の変形例を示す断面図である。
【図１５】穴のあけられた複数枚のプレートが基板に起立して溶接された状態を示す斜視図である。
【図１６】パイプをプレートに溶接するための従来の位置決め用芯材を、溶接治具と共に示す斜視図である。
【符号の説明】
１  パイプ
２  内周面
１０  位置決め装置
１１  芯材
１２  ベース部材
１３  スライド部材
１６Ａ、１６Ｂ  端面
１７Ａ、１７Ｂ  作用面（係合部）
１８  ベース芯材
２０  ベース本体
２１、２２  傾斜面（係合面）
２３  サポートシャフト
３０  位置決め装置
３１、３２  取付ボルト
４０  位置決め装置
４１  芯材
４２  ベース部材
４３  スライド部材
４７  スライドシャフト
４８  スライドピース
５７  略半球面（係合面）
５８  段部（係合部）
６０  位置決め装置
６１  ベース部材
６２  ベース芯材
６３  サポートメンバー
６４  ベース本体
６５  一体化ボルト
６６、６７  長孔
７０、７１  押えボルト
８５  穴
８６  プレート
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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