特許 6244073 フランジ外周面位置合わせ治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6244073

(24)【登録日】2017年11月17日

(45)【発行日】2017年12月6日

(54)【発明の名称】フランジ外周面位置合わせ治具

(51)【国際特許分類】

   B23P 19/00 20060101AFI20171127BHJP

   B25B 27/16 20060101ALI20171127BHJP

   F16L 1/00 20060101ALI20171127BHJP

【ＦＩ】

   B23P19/00 304E

   B25B27/16

   F16L1/00 V

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-38501(P2014-38501)

(22)【出願日】2014年2月28日

(65)【公開番号】特開2015-160301(P2015-160301A)

(43)【公開日】2015年9月7日

【審査請求日】2017年1月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】593162361

【氏名又は名称】日本建設工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104905

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】能登 広幸

【審査官】 井上 信

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２０２５５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭４９−１０４２１８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６０−３９０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−１０９９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５５６００９１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｐ １９／００

Ｂ２５Ｂ ２７／１６

Ｆ１６Ｌ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

連結される２本の配管のフランジ同士を正対させてフランジ外周面を面一にするフランジ外周面位置合わせ治具であって、
該２本の配管それぞれに取り付けられた２個のフランジを挟む板材Ａ及び板材Ｂと、
該板材Ａに取り付けられ、該２個のフランジのいずれかの１個のボルト穴に挿入される円柱状の突出部と、
該突出部に平行して設けられた２個の反力受け材であって、それぞれが該板材Ａと板材Ｂの両方に固定されることができ、該突出部が該２個のフランジのいずれか１個のボルト穴に挿入された際に、該２個のフランジの外周面の外側の近傍の位置で、かつ、該突出部を頂点とするほぼ二等辺三角形を形成する位置に設けられた該２個の反力受け材とから成るフランジ外周面位置合わせ治具。

【請求項2】

請求項１記載のフランジ外周面位置合わせ治具であって、前記２個の反力受け材が、前記板材Ａに取り付けられた円柱部と該円柱部の頂部に設けられたスタッドボルト、及び、ナットから成り、かつ、前記２枚の板材の間隔を調整するスペーサ機能を有するフランジ外周面位置合わせ治具。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のフランジ外周面位置合わせ治具を用いて、前記反力受け材と移動させたい前記フランジ外周面との間に金矢を打ち込むことにより、前記２本の配管のフランジ同士を正対させ、それらの外周面を面一にするフランジ外周面位置合わせ方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配管と配管とを繋ぐフランジ同士を正対させてフランジ外周面を面一にするフランジ外周面の位置合わせをする治具に関するものである。

【背景技術】

【0002】

プラント設備において機器等を分解して点検や手入れを行う際に、フランジで繋がれた配管を取り外し、作業終了後再びフランジで結合させる作業が頻繁に行われる。その際にフランジ同士を正対させ、それら外周面が面一になるようにフランジの位置合わせをするおとが必要になる。

【0003】

しかし、溶接部の歪み等によりフランジ同士が容易には正対せず、レバーブロック（登録商標）やジャッキを用いてその位置合わせを行うことが多かった。比較的小さな配管では狭隘部でこの作業を行うことも多いが、そのような場合には、作業性が悪くて危険であり、かつ、作業時間も多くかかるという問題があった。

【0004】

特許文献１は、このフランジ外周面の位置合わせ作業用の装置に関するものであるが、配管口径に応じて工場で製作された構造物に２系統の油圧機構を組み合わせた複雑な構成をなしている。これは、その「発明の属する技術分野」の項に記されているとおり、ある特定の大口径配管同士のフランジ外周面位置合わせを対象とした装置である。

【0005】

構造が簡単で工事の現場でも容易に制作することができ、各種の配管口径やフランジの構成に対して用いることが可能な広い適応性を有し、狭隘部でも操作が楽なフランジ外周面位置合わせ装置やフランジ外周面位置合わせ方法は見あたらない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００４−２４３４９８号公報

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】無し

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

そこで解決しようとする課題は、構造が簡単で工事の現場でも容易に制作することができ、各種の配管口径やフランジの構成に対して用いることが可能な広い適応性を有し、狭隘部でも操作が楽なフランジ外周面位置合わせ治具と、それを用いたフランジ外周面位置合わせ方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決する本発明は、連結される２本の配管のフランジ同士を正対させてフランジ外周面を面一にするフランジ外周面位置合わせ治具であって、
該２本の配管それぞれに取り付けられた２個のフランジを挟む板材Ａ及び板材Ｂと、
該板材Ａに取り付けられ、該２個のフランジのいずれかの１個のボルト穴に挿入される円柱状の突出部と、
該突出部に平行して設けられた２個の反力受け材であって、それぞれが該板材Ａと該板材Ｂの両方に固定されることができ、該突出部が該２個のフランジのいずれか１個のボルト穴に挿入された際に、該２個のフランジの外周面の外側の近傍の位置で、かつ、該突出部を頂点とするほぼ二等辺三角形を形成する位置に設けられた該２個の反力受け材とから成るフランジ外周面位置合わせ治具である。

【0010】

本治具を用いてフランジ外周面位置合わせを行うには、まず接続すべき２個のフランジの外周面のずれ具合を見て、どちらのフランジのどのポイントを押せば両フランジが正対し外周面が面一になるかを考える。押すべきフランジＢの相手側のフランジＡのボルト穴のうち、もっともフランジの外周面のずれが大きい場所に近い１個のボルト穴を選んで、そこに板材Ａに取り付けられた突出部を挿入しながら板材ＡをフランジＡの配管側に添える。さらに、板材ＢをフランジＢの配管側に添えて、板材Ａと共に両フランジを挟み込む形に置き両板材を繋ぐ形で２個の反力受け材を固定する。

【0011】

突出部をフランジＡのボルト穴に挿入したこの状態で、本治具に設けられた２個の反力受け材は、フランジの外周面の外側の近傍の位置に設けられているので、フランジＢの外周面といずれか１個の反力受け材Ａとの間に金矢を打ち込んで力を与えれば、フランジＢをフランジＡに近づける方向に移動することができる。

【0012】

２個の反力受け材はいずれも、突出部をフランジＡのボルト穴に挿入したこの状態でフランジの外周面の外側の近傍の位置に設けられているので、金矢を打ち込む反力受け材Ａと異なる反力受け材Ｂもまた、フランジ外周面の外側の近傍にある。したがって、反力受け材ＡとフランジＢの外周面の間に金矢を打ち込んだ際に、反力受け材ＢがフランジＢの外周面に接触して止まるところまで２枚の板材は突出部を中心にわずかに回転して固定される。

【0013】

この状態で、金矢を打ち込んだときの反力は、反力受け材Ａから板材Ａを介して突出部に伝わり、フランジＡをフランジＢに近づける方向に移動させ、きわめて効果的にフランジＡとフランジＢを正対させ、それらの外周面を面一にすることができる。

【0014】

さらに、２個の反力受け材は、固定軸を頂点とするほぼ二等辺三角形を形成する位置に設けられているので、必要に応じて、反力受け材ＡとフランジＢの外周面、及び、反力受け材ＢとフランジＢの外周面の両方にそれぞれ金矢を打ち込んでフランジＢをフランジＡに対して動かすこともできる。

【0015】

上記の使用状況から考えて、突出部は強度が許す範囲で対応するフランジのボルト穴の径より細ければよく、また、２個の反力受け材は対応するフランジの外周面の外側の近傍に位置すれば良いので厳密にその位置の精度を要求されるものではないから、一台の本発明のフランジ外周面位置合わせ治具を制作しておけば、対応する配管の径が多少変わっても、あるいは、フランジの形状が多少変わってもで対応が可能であり、本治具は広い適応性を有する。なお、突出部は円柱状をなしているので、それが挿入されるボルト穴の内面に順応しやすい。

【0016】

本発明のフランジ外周面位置合わせ治具は、極めて小型の治具であり、別途レバーブロック（登録商標）やジャッキを必要としないので、狭隘部に持ち込むことも、狭隘部で設置することも容易である。さらに、後の操作は金矢を打ち込むことだけであるから、多くの作業員にとって慣れた作業であり、安全、かつ、短時間で作業が行える。

【0017】

さらに、上記課題を解決する本発明は、請求項１記載のフランジ外周面位置合わせ治具であって、前記２個の反力受け材が、前記板材Ａに取り付けられた円柱部と該円柱部の頂部に設けられたスタッドボルト、及び、ナットから成り、かつ、前記２枚の板材の間隔を調整するスペーサ機能を有するフランジ外周面位置合わせ治具である。

【0018】

反力受け材を、板材Ａに取り付けられた円柱部とその円柱部の頂部に設けられたスタッドボルト、及び、ナットにより構成することにより、反力受け材は、当初より板材Ａに固定されたことになり、あとは、そのボルトとナットを用いて板材Ｂに固定すればよい。また、金矢を打ち込む部分やフランジＢに接触して板材の回転を止める部分は、その円柱部が対応するので、全体をボルト状にするよりも強い力に対応でき、変形の恐れも少ない。スタッドボルトは板材Ｂに設けられたボルト穴に挿入され、ナットを締めて２個の反力受け材は板材Ｂに容易に固定できる。

【0019】

２個の反力受け材に２枚の板材の間隔を調整するスペーサ機能を持たせることにより、反力受け材部分の両板材の間隔を、突出部付近の両板材の間隔にほぼ等しく維持することができる。２個の反力受け材は突出部を頂点とするほぼ二等辺三角形を形成する位置に置かれているので、３点で両板材をしっかりと平行に保つことができ、金矢を打ち込んだときの衝撃をあたえられても、板材が倒れ込んだり、フランジからはずれることが無く、安定して作業をすることができる。

【0020】

本発明のフランジ外周面位置合わせ治具は、板材、円柱部材、スタッドボルト、ナット等、工事の現場で容易に手に入れられるものを使って、容易に組み立てることができる。したがって、それぞれの現場で、そこの状況に応じて制作し、使用することができる。

【0021】

また、上記課題を解決する本発明は請求項１または請求項２に記載のフランジ外周面位置合わせ治具を用いて前記２本の配管のフランジ面を正対させ、それらの外周面を面一にするフランジ外周面位置合わせ方法である。

【0022】

本フランジ外周面位置合わせ治具を用いてフランジ外周面の位置合わせを行うには、まず接続すべき２個のフランジの外周面のずれ具合を見て、どちらのフランジのどのポイントを押せば両フランジが正対し外周面が面一になるかを考える。押すべきフランジＢの相手側のフランジＡのボルト穴のうち、もっともフランジの外周面のずれが大きい場所に近い１個のボルト穴を選んで、そこに板材Ａに取り付けられた突出部を挿入しながら板材ＡをフランジＡの配管側に添える。さらに、前述の通り板材ＢをフランジＢの配管側に添えて、両板材を繋ぐ形で２個の反力受け材を固定する。

【0023】

この時、２個の反力受け材の有するスペーサ機能を活用して両板材が平行に保つように固定すると、金矢を打ち込んだときの衝撃をあたえられても、板材が倒れ込んだり、フランジからはずれることが無く、安定して作業をすることができる。

【0024】

前述の通り、この状態で本治具に設けられた２個の反力受け材は、フランジの外周面の外側の近傍の位置に設けられているので、フランジＢの外周面といずれか１個の反力受け材Ａとの間に金矢を打ち込んで力を与えれば、フランジＢをフランジＡに近づける方向に移動することができる。また、金矢を打ち込んだときの反力は、反力受け材Ａから板材Ａを介して突出部に伝わり、フランジＡをフランジＢに近づける方向に移動させ、きわめて効果的にフランジＡとフランジＢを正対させ、それらの外周面を面一にすることができる。

【0025】

さらに、必要に応じて、反力受け材ＡとフランジＢの外周面、及び、反力受け材ＢとフランジＢの外周面の両方にそれぞれ金矢を打ち込んでフランジＢをフランジＡに対して動かすこともできる。

【0026】

この操作により、別途レバーブロック（登録商標）やジャッキの助けを借りること無く、フランジ同士を容易に正対させ、それらの外周面を面一にすることができる。また、この操作は、狭隘部でも安全に、かつ、短時間で行うことができる。

【発明の効果】

【0027】

本発明のフランジ外周面位置合わせ治具は、構造が簡単で、工事の現場でも容易に制作することができ、各種の配管口径やフランジの構成に対して用いることが可能な広い適応性を有する。また、本発明の治具を用いてフランジ外周面の位置あわせをすることにより、別途レバーブロック（登録商標）やジャッキの助けを借りることなく、狭隘部でも安全に、容易に、かつ、短時間でフランジ面を正対させ、その外周面を面一にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明のフランジ外周面位置合わせ治具の実施例１の側面図（ａ）とそのＡ−Ａ矢視図（ｂ）である。

【図2】その分解斜視図である。

【図3】実施例１のフランジ外周面位置合わせ治具を対象とするフランジに取り付ける要領の説明図である。

【図4】実施例１のフランジ外周面位置合わせ治具を用いてフランジ外周面の位置合わせをする方法の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明をする。なお、本発明はかかる実施の形態には限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて良いことは言うまでもない。

【実施例1】

【0030】

図１は実施例１のフランジ外周面位置合わせ治具１の側面図（ａ）とそのＡ−Ａ矢視図（ｂ）、図２はその分解斜視図である。連結される２本の配管のフランジ（これらの図には示されていない。）同士を挟む２枚の板材２、３のうちの一方の板材２には、円柱状の突出部４、及び、反力受け材５及び６となる円柱部５ａ、６ａとその頂部に設けられたスタッドボルト５ｂ、６ｂが取り付けられている。他方の板材３にはこれらのスタッドボルトを通すボルト穴５ｃ、６ｃが設けられている。これらのボルト穴に、スタッドボルト５ｂ、６ｂを通して、対応するナット５ｄ、６ｄを締めて一体化することにより、反力受け材５、６が形成される。

【0031】

さらに、板材２の反力受け材５、６のそれぞれの近傍には、別のスタッドボルト７ａ、８ａが設けられ、ナット７ｂ、８ｂの位置を変えることにより高さが可変のスペーサ７、８を形成する。スペーサとしてはこの構成に替えて種々のものが考えられる。例えば、スタッドボルト５ａ、６ａにそれぞれ２個のナットを設け、板材２側のナットをスペーサとして用いる構成や、板材２のスタッドボルト７ａ、８ａに対応する場所に雌ねじを切り、ボルトを挿入してその高さを変えてスペーサとする等である。

【0032】

図３は実施例１のフランジ外周面位置合わせ治具１を、対象とするフランジに取り付ける要領の説明図である。図には表されていないが、反力受け材６は反力受け材５の後ろに、スペーサ８はスペーサ７の後ろに同じ形で存在する。

【0033】

フランジ外周面位置合わせ治具１を取り付けるにあたっては、まず、接続する２本の配管１１、１３のフランジ１２、１４相互の外周面のずれ具合をみて、どちらのフランジのどのポイントを押せば両フランジが正対し外周面が面一になるかを考える。図３はフランジ１２とフランジ１４のずれが一番大きいところを横から見た図であり、フランジ１４の外周部の図の一番上の位置１４ａを押せば、フランジ１４はフランジ１２に近づき両者が正対する位置に至る状況を示している。

【0034】

押すべきフランジ１４の相手側のフランジ１２のボルト穴のうち、位置１４ａに最も近いボルト穴１２ａを選んで、そこに突出部４を挿入しながら板材２をフランジ１２の配管１１側に添わせる。このとき反力受け材５、６を構成する円柱部５ａ、６ａは両フランジの外周の外側の近傍に位置する。

【0035】

反力受け材のスタッドボルト５ｂ、６ｂを、板材３に設けられたボルト穴５ｃ、６ｃに通しながら板材３をフランジ１４の配管１３側に添わせる。なお、事前にスペーサ７、８のナット７ｂ、８ｂを動かして、スペーサの高さがフランジ厚さ２枚分とフランジ間の間隔Ｄの和になるように調整しておく。

【0036】

最後にスタッドボルト５ｂ、６ｂにナット５ｄ、６ｄをはめて締め付けると、板材２と板材３は、フランジ厚さ２枚分とフランジ間の間隔Ｄの和に相当する距離を空けて平行に固定され、反力受け材５、６のいずれもが２枚の板材の間にしっかりと保持される。

【0037】

図４は、この様にして取り付けられた実施例１のフランジ外周面位置合わせ治具１を用いてフランジ外周面の位置合わせをする方法の説明図である。この取り付けられた状態では、フランジ１２とフランジ１４は正対していない。

【0038】

フランジ１４の外周部の押すべき位置１４ａの近くにある反力受け材、この図では反力受け材６とフランジ１４の外周部の間に金矢１５を打ち込めば、フランジ１４は図の斜め左下に動きフランジ１２と正対する位置に向かって移動する。

【0039】

この際、金矢を打ち込んだ反力は反力受け材６により受け止められ、突出部４を中心にしてフランジ外周面位置合わせ治具１を、図では時計回りに回転させる。その回転は他方の反力受け材５がフランジ１４の外周部に接触したところで止まり、固定される。この状態で、さらに金矢を打ち込んだときの反力は、反力受け材６から板材２を介して突出部４に伝わりフランジ１２をフランジ１４に近づける方向に移動させ、きわめて効果的に両フランジを正対させ、それらの外周面を面一にすることができる。、

【0040】

このケースでは、反力受け材６が前述の反力受け材Ａに、反力受け材５が反力受け材Ｂに相当する。状況に応じて、金矢を打ち込む位置を変えて両者の役割を反対にすることも何ら問題がない。また、必要に応じて、反力受け材５とフランジ１４の外周面、及び、反力受け材６とフランジ１４の外周面の両方にそれぞれ金矢を打ち込んでフランジ１４をフランジ１２に対して動かすこともできる。さらに、必要があれば、フランジの別のボルト穴に固定軸の位置を移し、フランジを移動させる方向を変えることも容易にできる。

【0041】

先に述べたように、突出部４は強度が許す範囲で対応するフランジのボルト穴の径より細ければよく、また、反力受け材５、６は対応するフランジの外周面の外側の近傍に位置すれば良いので厳密にその位置の精度を要求されるものではないから、一台の本発明のフランジ外周面位置合わせ治具を制作しておけば、対応する配管の径が多少変わっても、あるいは、フランジの形状が多少変わってもで対応が可能である。寸法が少しずつ異なる治具を数多く用意する必要がないから、狭隘部での作業などでは、その広い適応性が極めて有効である。

【符号の説明】

【0042】

１ フランジ外周面位置合わせ治具
２、３ 板材
４ 突出部
５、６ 反力受け材
５ａ、６ａ それらの円柱部
５ｂ、６ｂ それらのスタッドボルト
５ｄ、６ｄ それらのナット
７、８ スペーサ
７ａ、８ａ それらのスタッドボルト
７ｂ、８ｂ それらのナット
１１、１３ 配管
１２、１４ フランジ
１２ａ フランジ１２のボルト穴
１４ｂ フランジ１４の外周部の押すべき位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】