(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
治具本体（１０）と、それぞれ接続すべき管を保持することができる第１のクランプ（１１）と第２のクランプ（１２）とを具備し、
前記治具本体（１０）は、Ｌ字形をなし、その一方の辺には前記第１のクランプ（１１）を、その保持する管の中心軸線が他方の辺に平行となるように設け、他方の辺には前記第２のクランプ（１２）を、その保持する管の中心軸線が該辺に平行および４５°および９０°となる状態でそれぞれ着脱自在に固定することができる座（１９，２０，２１）を３箇所に設けたことを特徴とする管用溶接治具。
【請求項２】
前記第１のクランプ（１１）および第２のクランプ（１２）の管支持部には、それぞれストレートライナー（３５ａ）または球面ライナー（３５ｂ）が着脱自在に設けられることを特徴とする請求項１記載の管用溶接治具。
【請求項３】
前記治具本体（１０）には管の外周を一周して溶接することができる自動溶接機（４７）を取り付け、且つその位置を微調整できる自動溶接機取付け調整機構（１７）が設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の管用溶接治具。
【請求項４】
円筒部材（５７）の先端に外径を拡大できる手段を有するチャック（５８）が形成され、該チャック（５８）で管継手の内径を把持することができるアダプタ（５６）を具備することを特徴とする請求項１記載の管用溶接治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は管用溶接治具に関する。詳しくは、２本の管を溶接接続する場合に、その２本の管の位置が、０°，４５°，９０°の３種類の角度で支持できるる管用溶接治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の水道管、食品加工用機械の給排水用管等の管を溶接接続する場合には、正確な接続をするため２本の管を位置決めして支持する治具を用いている。図１２は従来の管用溶接治具の一例を示す図である。この溶接治具は、Ｖブロック１に２個のＣ形クランプ２，２′が並列して設けられており、接続する２本の管３，３′を、その端面を突き合わせてそれぞれＣ形クランプ２，２′によりクランプするようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の管用溶接治具では、
▲１▼接続すべき管の端面が管の中心軸に対して正確に直角でない場合には隙間ができ溶接が不可能となる。
▲２▼管と４５°または９０°の継手との接続ができない。
▲３▼自動溶接機の使用が出来ない。
等の問題がある。
【０００４】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、管の端面が多少傾斜していても、隙間無く突き合わせることができ、また、管と４５°または９０°の継手との接続が可能で、さらに自動溶接機の使用が可能な管用溶接治具を実現することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の管用溶接治具に於いては、治具本体１０と、それぞれ接続すべき管を保持することができる第１のクランプ１１と第２のクランプ１２とを具備し、前記治具本体１０は、Ｌ字形をなし、その一方の辺には前記第１のクランプ１１を、その保持する管の中心軸線が他方の辺に平行となるように設け、他方の辺には前記第２のクランプ１２を、その保持する管の中心軸線が該辺に平行および４５°および９０°となる状態でそれぞれ着脱自在に固定することができる座（１９，２０，２１）を３箇所に設けたことを特徴とする。
【０００６】
また、それに加えて、前記第１のクランプ１１および第２のクランプ１２の管支持部には、それぞれストレートライナー３５ａまたは球面座を有するライナー３５ｂが着脱自在に設けられることを特徴とする。また前記治具本体１０には管の外周を一周して溶接することができる自動溶接機４７を取り付け、且つその位置を微調整できる自動溶接機取付調整機構１７が設けられることを特徴とする。また、円筒部材５７の先端に外径を拡大できる手段を有するチャック５８が形成され、該チャック５８で管継手の内径を把持することができるアダプタ５６を具備することを特徴とする。
【０００７】
この構成を採ることにより、管の端面が多少傾斜していても、隙間無く突き合わせることができ、また、管と４５°または９０°の継手との接続が可能で、さらに自動溶接機の使用が可能な管用溶接治具が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１乃至図５は本発明の実施の形態を示す図で、図１は分解斜視図、図２は組立斜視図、図３および図４はライナーを示す図、図５は自動溶接機取付け調整機構を示す図である。本実施の形態は、図１および図２に示すように、治具本体１０と、それぞれ接続すべき管を保持する第１のクランプ１１および第２のクランプ１２とよりなる。
【０００９】
そして治具本体１０は略Ｌ字形をなし、その一方の辺には第１のクランプ１１を、その保持する管の中心軸線が他方の辺と平行となるように固定するための座１３が形成され、またクランプ取付用のボルト１４を挿通するための複数の孔１５が形成され、また該辺を挿通して自動溶接取付け軸１６および自動溶接取付調整機構１７が設けられ、先端部下面には高さ調整用の足１８が取り付けられている。なお、本実施の形態では第１のクランプ１１は本体１０とは別体として形成され、ボルト１４により結合されるようになっているが、本体１０と一体成形であっても良い。
【００１０】
また、他方の辺には第２のクランプ１２を、その保持する管の中心軸線が該辺に平行、または４５°、または９０°に取付けるための座１９，２０，２１が３箇所に設けられている。そして該座１９，２０，２１には中心に第２のクランプ取付用のねじ孔２２が穿設され、その左右に位置決め孔２３，２３′が穿設されている。なお該２個の位置決め孔２３，２３′は、図において、右端のものは辺の長さ方向に対して直角方向に配置され、中央のものは、辺の長さ方向に対して時計回りに４５°回転した位置に配置され、左端のものは辺の長手方向に配置されている。
【００１１】
前記第１のクランプ１１は、それぞれライナー３５を保持するための半円形の凹部を有する下部部材１１ａと上部部材１１ｂが一端をヒンジピン２４で開閉自在に結合され、下部部材１１ａの他端にはクランプねじ２５を有する門形部材２６がヒンジピン２７で回動自在に設けられている。そして、該門形部材２６はクランプねじ２５を締めつけることにより上部部材１１ｂを下部部材１１ａに押圧し、凹部に保持されたライナー３５を介して管をクランプすることができるようになっている。
【００１２】
前記第２のクランプ１２は、それぞれライナー３５を保持するための半円形の凹部を有する下部部材１２ａと上部部材１２ｂとが一端をヒンジピン２８で開閉自在に結合され、下部部材１２ａの他端にはクランプねじ２９を有する門形部材３０がヒンジピン３１で回動自在に設けられている。そして、該門形部材３０は第１のクランプと同様にして凹部に保持されたライナー３５を介して管をクランプすることができるようになっている。
【００１３】
また、該第２のクランプ１２の下部部材１２ａには治具本体１０に設けられた座１９，２０，２１の何れかに固定するためのアーム３２が形成されており、該アーム３２には座１９，２０，２１に固定するためのレバー３３ａを有する取り付けねじ３３が挿通して設けられている。なお、アーム３２の裏面には前記座１９，２０，２１に設けられた位置決め孔２３，２３′に係合する位置決めピン（図示なし）が保持する管の中心軸に対し直角方向に配置植設されている。また下部部材１２ａの下面には高さ調整用の足３４が取り付けられている。
【００１４】
また、第１，第２のクランプ１１，１２のライナー保持用の凹部にはライナー３５が着脱自在に設けられる。このライナーは図３に示すストレートライナー３５ａと、図４に示す球面ライナー３５ｂとがあり、その内径はクランプする管径に応じて複数種類用意する。図３に示すストレートライナー３５ａは第１，第２のクランプの上、下部材に接する部分が円筒面であり、Ｏリング３６を有する固定子３７がねじ３８により取り付けられ、該固定子３７により第１，第２クランプの上、下部部材に設けられた孔に嵌合して着脱自在に取り付けられる。
【００１５】
また、図４に示す球面ライナー３５ｂは、球面座４０と、その上に載置されたライナー部材４０ａとよりなり、球面座４０は第１、第２のクランプの上、下部部材にねじ３９により取り付けられ、ライナー部材４０ａには、ねじ３８により固定子３７が取り付けられ、該ライナー部材４０ａに設けられた孔とねじ３８との隙間により該ライナー部材４０ａは球面座４０に対して多少摺動できるようになっている。またクランプに対する着脱は前記ストレートライナー３５ａと同様である。
【００１６】
また、図５に示す自動溶接機取付け調整機構は、鍔４１ａを有し、外面におねじが形成されたスリーブ４１と、該スリーブ４１の中を挿通され、一端にねじ４２ａが形成された軸４２と、前記スリーブ４１の鍔４１ａに嵌合したつまみ４３と、該つまみ４３に押ねじ４３ａにより固定され且つ前記軸４２のねじ４２ａ螺合するナット体４４とで構成され、軸４２のねじ部にはキー溝４５が刻設され、該キー溝４５に係合するキー４６がスリーブ４１の鍔４１ａに設けられている。そして、つまみ４３を回転することによりナット体４４がねじ４２上を回り、該ねじ４２を左右に移動させることができる。これにより軸４２に取り付けられる自動溶接機４７の位置を左右に微調整することができるようになっている。
【００１７】
以上の各部材は図２の如くに組み立てられる。即ち、第１のクランプ１１はボルト１４により治具本体１０の座１３上に組付け固定される。なお第１のクランプ１１が治具本体１０と一体成形されている場合はこの作業は不要である。第２のクランプ１２は取付けねじ３３により治具本体１０に設けられた座１９，２０，２１の何ずれかに固定される。このように組立られた本実施の形態の使用方法を次に説明する。
【００１８】
先ず、直管同士の接続は、図６の如く、第２のクランプ１２を治具本体１０の右端の座１９にねじ３３により固定する。この場合、座１９の位置決め孔と第２のクランプ１２のアーム３２に設けられた位置決めピンとの係合により第２のクランプ１２は第１のクランプ１１と平行になる。次いで一方の管５０を第１のクランプ１１に保持させ、他方の管５１を第２のクランプに保持させて両者の端面同士を突き合わせる。
【００１９】
また自動溶接機４７（図７にその外形を示す）を自動溶接機取付け軸１６および自動溶接機取付調整機構１７の軸４２に支持固定する。そして該自動溶接機取付調整機構１７により自動溶接機の電極５２を管５０，５１の突き合わせ面５３に位置するように調整したのち、該電極５２を管の外周を一周させて管同士を溶接するのである。
【００２０】
この場合、図８（ａ）に示すように、管５０，５１の突き合わせ面５３，５３′が管の中心軸線に対して正確に直角でなく多少傾斜していてもライナー３５に球面ライナー３５ｂを用いることにより（ｂ）図の如く球面ライナー３５ｂが角度θ，θ′傾き、管５０，５１の突き合わせ面５３，５３′を密着させることができる。なお、図８（ａ）（ｂ）は両クランプに球面ライナー３５ｂを用いたが、（ｃ）図の如く管５０，５１の突き合わせ面５３，５３′に段差ができても溶接強度上に重要な密着性が得られる場合には片方にストレートライナー３５ａを、他方に球面ライナー３５ｂを用いても良い。
【００２１】
また、図６と同様に第２のクランプ１２を治具本体１０の右端の座１９に固定した状態で、図９の如く２本の直管５０，５１の間に分岐継手５４を挟み第１，第２のクランプ１１，１２に保持させることもできる。
【００２２】
また、図１０（ａ）は直管５０と４５°エルボ継手５５とを接続する場合である。この場合は第２のクランプ１２を治具本体１０の中央の座２０に固定することにより、座２０の位置決め孔と第２のクランプの位置決めピンとの係合により第２のクランプ１２は第１のクランプ１１に対して４５°の角度となる。そして該第１のクランプ１１には直管５０を保持させ、第２のクランプ１２には（ｂ）図又は（ｃ）図に示すようなアダプタ５６を介して４５°エルボ５５を保持させることにより、直管５０と４５°エルボ５５の端面同士を突き合わせることができる。
【００２３】
なお、図１０（ｂ）に示すアダプタ５６は円筒部材５７の先端にコレットチャック５８を有し、後端のつまみ５９を回転することによりねじ軸６０を介してコレットを開きエルボ継手５５を内側から掴むことができるようになっている。また図１０（ｃ）に示すアダプタ５６は円筒部材５７の先端にボール６２により拡径されるコレットチャック５８を有し、つまみ５９を有するねじ軸６０によりボール６２を押圧してコレットを開き、エルボ継手５５を内側から掴むことができるようになっている。
【００２４】
また、図１１は直管５０と９０°エルボ継手６１とを接続する場合である。この場合は第２のクランプ１２を治具本体１０の左端の座２１に固定することにより、座２１の位置決め孔と第２のクランプの位置決めピンとの係合により第２のクランプ１２は第１のクランプ１１に対して９０°の角度となる。そして該第１のクランプ１１には直管５０を保持させ、第２のクランプ１２には前記のアダプタ５６を介して９０°エルボ５５を保持させる。これにより直管５０と９０°エルボ５５の端面同士を突き合わせることができる。
【００２５】
なお、図１０，１１に示したエルボ継手接続の場合、アダプタ５６を球面ライナーで保持することにより接合部を密着させることができる。また前記各アダプタ５６の円筒部材５７の外径を接続すべき管の外径と同じにしておけば、管と同じライナーを用いることができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の管用溶接治具に依れば、自動溶接機の使用が可能とであり、ライナーを交換することにより外径の異なる複数種の管に対応することができる。また、管の端面が多少傾斜していても、隙間無く突き合わせることができ、さらに、管と４５°または９０°の継手との接続が可能であり、水道あるいは食品加工機械の給排水管等の接続の容易化及び接続品質の向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す組立斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるストレートライナーを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）図のｂ−ｂ線における断面図である。
【図４】本発明の実施の形態における球面ライナーを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）図のｂ−ｂ線における断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における自動溶接機取付調整機構を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態により直管同士の接続を行う場合を示す図である。
【図７】自動溶接機の外形を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）図のＺ矢視図である。
【図８】直管同士の接続において突き合わせ面が傾斜している場合を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態により直管と分岐継手を接続する場合を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態により直管と４５°エルボを接続する場合を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）及び（ｃ）はアダプタの２例を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態により直管と９０°エルボを接続する場合を示す図である。
【図１２】従来の管用溶接治具の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０…治具本体
１１…第１のクランプ
１２…第２のクランプ
１３，１９，２０，２１…座
１４…ボルト
１６…自動溶接機取付け軸
１７…自動溶接機取付調整機構
２２…ねじ孔
２３，２３′…位置決め孔
２４，２７，２８，３１…ヒンジピン
２５，２９…クランプねじ
２６，３０…門形部材
３２…アーム
３３…取付ねじ
３５…ライナー
４７…自動溶接機
５０，５１…管
５３…突き合わせ面
５５…４５°エルボ継手
５６…アダプタ
６１…９０°エルボ継手
【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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