特開 2024-89691 配管用芯出し治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024089691

(43)【公開日】2024-07-04

(54)【発明の名称】配管用芯出し治具

(51)【国際特許分類】

   F16L 1/00 20060101AFI20240627BHJP

   G01B 3/04 20060101ALI20240627BHJP

   B23K 37/00 20060101ALN20240627BHJP

【ＦＩ】

F16L1/00 V

G01B3/04

B23K37/00 301C

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022205029

(22)【出願日】2022-12-22

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】522497342

【氏名又は名称】株式会社アイアンワークス

(74)【代理人】

【識別番号】100172225

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 宏行

(72)【発明者】

【氏名】横山 勇二

【テーマコード（参考）】

2F061

【Ｆターム（参考）】

2F061BB02

2F061JJ02

2F061JJ06

2F061LL17

(57)【要約】

【課題】円環断面を有する配管部材の芯出し作業と２つの配管部材の位置合わせ作業を容易に行うことができる配管用芯出し治具およびこの配管用芯出し治具を用いた配管部材の位置合わせ方法を提供することを目的とする。
【解決手段】芯出し治具１が、第１の交点Ｋ１において直交する第１辺１１と第２辺１２を内縁１３として備え、第１の交点Ｋ１から第１辺１１と第２辺１２それぞれに沿って等距離ずつ離れた複数の位置に複数の内縁側目盛りＭ１が不等間隔に設けられている。複数の内縁側目盛りＭ１のそれぞれの位置は、配管工事で使用される複数種の配管部材ＨＢそれぞれの外周面を第１辺１１と第２辺１２の双方に接させた状態で、その外周面と当接する位置と一致する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の交点において直交する第１辺と第２辺を内縁として備え、前記第１の交点から前記第１辺と前記第２辺それぞれに沿って等距離ずつ離れた複数の位置に複数の内縁側目盛りが不等間隔に設けられており、前記複数の内縁側目盛りのそれぞれの位置は、配管工事で使用される複数種の配管部材それぞれの外周面を前記第１辺と前記第２辺の双方に接させた状態で、その外周面と当接する位置と一致する、配管用芯出し治具。

【請求項2】

第２の交点において直交する第３辺と第４辺を外縁として備え、前記第２の交点から前記第３辺と前記第４辺それぞれに沿って等距離ずつ離れた複数の位置に複数の外縁側目盛りが不等間隔に設けられており、前記複数の外縁側目盛りそれぞれの前記第２の交点からの距離は、前記複数の内縁側目盛りそれぞれの前記第１の交点からの距離と一致している、請求項１に記載の配管用芯出し治具。

【請求項3】

前記第１辺と前記第３辺、前記２辺と前記第４辺はそれぞれ平行である、請求項２に記載の配管用芯出し治具。

【請求項4】

円環断面を有する２つの同径の配管部材の端面同士を突き合わせた状態に位置合わせする配管部材の位置合わせ方法であって、
請求項１～３のいずれかに記載の配管用芯出し治具を用いて前記２つの配管部材それぞれの端面近傍の円周に沿って９０°ずつずれた複数の点を見つけ出してマーキングする芯出し工程と、
前記芯出し工程でマーキングした前記複数の点同士が合致するように前記２つの配管部材を突き合わせる突合せ工程と、
を有する配管部材の位置合わせ方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、円環断面を有する配管部材の芯出しに用いられる配管用芯出し治具およびこの配管用芯出し治具を用いた配管部材の位置合わせ方法に関する。

【背景技術】

【0002】

円環断面を有する２つの同径の配管部材同士、例えば円環断面を有する直管とこれと同径の円環断面の曲がり接手（エルボ）とを接合する場合、直管の端面とエルボの端面を突合せた状態で、その端面同士の間を溶接等によって接合する（例えば、下記の特許文献１）。エルボは屈曲して延びた配管部材であり、その延びる方向の向きに方向性を有している。このためエルボと直管を溶接により接合する場合、直管側とエルボ側との双方それぞれの端面近傍の円周に沿った複数の位置（一般には９０°ずつずれた複数の位置）にアライメント用のマークをマーキングする芯出し作業を行ったうえで、双方のマーク同士が合致するように両者を位置決めし、溶接後の直管に対するエルボの姿勢（延びる方向）を事前に確認したうえで、溶接を実行するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１－３１１３９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、円環断面を有する配管部材の芯出し作業は容易でなく、このため２つの配管部材の端面同士を突き合わせる位置合わせ作業に多大な時間がかかっていた。

【0005】

そこで本発明は、円環断面を有する配管部材の芯出し作業と２つの配管部材の位置合わせ作業を容易に行うことができる配管用芯出し治具およびこの配管用芯出し治具を用いた配管部材の位置合わせ方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の配管用芯出し治具は、第１の交点において直交する第１辺と第２辺を内縁として備え、前記第１の交点から前記第１辺と前記第２辺それぞれに沿って等距離ずつ離れた複数の位置に複数の内縁側目盛りが不等間隔に設けられており、前記複数の内縁側目盛りのそれぞれの位置は、配管工事で使用される複数種の配管部材それぞれの外周面を前記第１辺と前記第２辺の双方に接させた状態で、その外周面と当接する位置と一致する。

【0007】

本発明の配管部材の位置合わせ方法は、円環断面を有する２つの同径の配管部材の端面同士を突き合わせた状態に位置合わせする配管部材の位置合わせ方法であって、上記本発明の配管用芯出し治具を用いて前記２つの配管部材それぞれの端面近傍の円周に沿って９０°ずつずれた複数の点を見つけ出してマーキングする芯出し工程と、前記芯出し工程でマーキングした前記複数の点同士が合致するように前記２つの配管部材を突き合わせる突合せ工程と、を有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、円環断面を有する配管部材の芯出し作業と２つの配管部材の位置合わせ作業を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施の形態における配管用芯出し治具の斜視図

【図2】本発明の一実施の形態における配管用芯出し治具の斜視図

【図3】本発明の一実施の形態における配管用芯出し治具の正面図

【図4】本発明の一実施の形態における配管用芯出し治具の正面図

【図5】本発明の一実施の形態における配管用芯出し治具により配管部材の芯出作業を行っている状態を示す斜視図

【図6】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における配管用芯出し治具により配管部材の芯出し作業を行っている状態を示す正面図

【図7】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における配管用芯出し治具により配管部材の芯出し作業を行っている状態を示す正面図

【図8】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における配管用芯出し治具により配管部材の芯出し作業を行っている状態を示す正面図

【図9】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における配管用芯出し治具を用いて芯出しした２つの配管部材を接合する作業の実行手順を説明する図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１および図２は本発明の一実施の形態における配管用芯出し治具（以下、「芯出し治具１」と称する）を示している。芯出し治具１は、図１および図２に示すように、全体としてＬ字形状を有しており、直交する第１辺１１と第２辺１２から成る内縁１３と、直交する第３辺２１と第４辺２２から成る外縁２３を備えている。第１辺１１と第３辺２１は平行であり、第２辺１２と第４辺２２は平行である。

【0011】

芯出し治具１は、図３および図４にも示すように、相対的に長さが長い長片部３１と、相対的に長さが短い短片部３２を備えており、長片部３１の内縁１３が第１辺１１、短片部３２の内縁１３が第２辺１２、長片部３１の外縁２３が第３辺２１、短片部３２の外縁２３が第４辺２２となっている。板厚方向の寸法は３ｍｍ以上であることが好ましい。長片部３１と短片部３２の少なくとも一方（本実施の形態では短辺部３２）には、板厚方向に貫通した孔３３が設けられている。

【0012】

図１および図２において、芯出し治具１の表裏両面それぞれにおける第１辺１１と第２辺１２のそれぞれには、第１辺１１と第２辺１２の交点である第１の交点Ｋ１から等距離ずつ離れた複数の位置のそれぞれに内縁側目盛りＭ１が設けられている（図３および図４も参照）。ここで、第１辺１１と第２辺１２それぞれにおける各内縁側目盛りＭ１の第１の交点Ｋ１からの距離（内縁側距離Ｌ１）は、配管工事で使用される（市販されている）複数種の配管部材ＨＢそれぞれの外径Ｄ（図５）の半値（図５中に符号「ｒ」で示す）に対応している。

【0013】

このため、配管工事で使用される配管部材の外周面を第１辺１１と第２辺１２の双方に接させた場合には、その外周面は、第１辺１１と第２辺１２のそれぞれにおいて、複数の内縁側目盛りＭ１のうちのいずれかと合致した位置で当接する。市販されている複数種の配管部材それぞれの外径は比例関係にあるわけではない。このため、第１辺１１と第２辺１２それぞれにおける複数の内縁側目盛りＭ１は、結果的に、不等間隔に並んだものとなっている。

【0014】

図１および図２において、芯出し治具１の表裏両面それぞれにおける第３辺２１と第４辺２２のそれぞれには、第３辺と第４辺の交点である第２の交点Ｋ２から等距離ずつ離れた複数の位置それぞれに外縁側目盛りＭ２が設けられている（図３および図４も参照）。第３辺２１と第４辺２２それぞれにおける各外縁側目盛りＭ２の第２の交点Ｋ２からの距離（外縁側距離Ｌ２）も、内縁側距離Ｌ１と同様に、配管工事で使用される（市販されている）複数種の配管部材ＨＢそれぞれの外径Ｄの半値に対応している。このため、配管工事で使用される配管部材の外周面を第３辺２１と第４辺２２の双方に接させた場合には、その外周面は、第３辺２１と第４辺２２のそれぞれにおいて、複数の外縁側目盛りＭ２のうちのいずれかと合致した位置で当接する。よって、第３辺２１と第４辺２２それぞれにおける複数の外縁側目盛りＭ２も内縁側目盛りＭ１と同様に、不等間隔に並んだものとなっている。

【0015】

このように、本実施の形態における芯出し治具１は、第１の交点Ｋ１において直交する第１辺１１と第２辺１２を内縁１３として備え、第１の交点Ｋ１から第１辺１１と第２辺１２それぞれに沿って等距離ずつ離れた複数の位置には複数の内縁側目盛りＭ１が不等間隔に設けられたものとなっている。そして、複数の内縁側目盛りＭ１のそれぞれの位置は、配管工事で使用される（市販されている）複数種の配管部材ＨＢそれぞれの外周面を第１辺１１と第２辺１２の双方に接させた状態で、その外周面と当接する位置と一致するようになっている。

【0016】

また、芯出し治具１は、第２の交点Ｋ２において直交する第３辺２１と第４辺２２を外縁２３として備え、第２の交点Ｋ２から第３辺２１と第４辺２２それぞれに沿って等距離ずつ離れた複数の位置には複数の外縁側目盛りＭ２が不等間隔に設けられている。そして、複数の外縁側目盛りＭ２それぞれの第２の交点Ｋ２からの距離（外縁側距離Ｌ２）は、複数の内縁側目盛りそれぞれの第１の交点Ｋ１からの距離（内縁側距離Ｌ１）と一致するようになっている。

【0017】

次に、本実施の形態における芯出し治具１を用いて、円環断面を有する配管部材ＨＢの端面近傍の円周Ｃ（図５）に沿って９０°ずつずれた４つの点にマーキングを施す芯出し作業を実行する手順を説明する。これには先ず、任意に選定した第１点Ｔ１とし、この第１点Ｔ１にマーキングを施しておく。第１点Ｔ１にマーキングを施したら、図５および図６（ａ）に示すように、配管部材ＨＢの外周面を、芯出し治具１の内縁１３を構成する第１辺１１と第２辺１２の双方に当接させる。

【0018】

配管部材ＨＢの外周面を、芯出し治具１の第１辺１１と第２辺１２の双方に当接させたら、マーキングした第１点Ｔ１を第１辺１１（あるいは第２辺１２）上に位置させる。そうすると、第１点Ｔ１は第１辺１１に沿って設けられた複数の内縁側目盛りＭ１のいずれかひとつと合致し、第２辺１２に当接した配管部材ＨＢの円周Ｃ上の一点も、第２辺１２（あるいは第１辺１１）に沿って設けられた複数の内縁側目盛りＭ１のいずれかひとつと合致する。この状態で、第２辺１２上の内縁側目盛りＭ１と合致している外周面上の点の位置は、第１点Ｔ１から円周Ｃに沿って９０°ずれた第２点Ｔ２となるので、その第２点Ｔ２にマーキングを施す（図６（ａ））。図６（ｂ）は、図６（ａ）の場合よりも外径Ｄの大きい配管部材ＨＢについて第２点Ｔ２にマーキングを施した状態を示している。

【0019】

上記のようにして第２点Ｔ２にマーキングを施したら、配管部材ＨＢの外周面を芯出し治具１の第１辺１１と第２辺１２の双方に当接した状態を維持しつつ、配管部材ＨＢを配管部材ＨＢの軸線まわりに９０°回転（図６（ｂ）における時計回りに回転）させることによって、第２点Ｔ２が第１辺１１上に位置（回転前に第１点Ｔ１と合致していた第１辺１１上の内縁側目盛りＭ１の位置）に位置するようにする。この状態で、配管部材ＨＢの外周面上の一点と当接している第２辺１２上の内縁側目盛りＭ１の位置は、第２点Ｔ２から円周Ｃに沿って９０°ずれた第３点Ｔ３となるので、その第３点Ｔ３にマーキングを施す（図７（ａ））。

【0020】

以下、同様にして第３点Ｔ３から円周Ｃに沿って９０°ずれた第４点Ｔ４を見つけ出すことができ、その見つけ出した第４点Ｔ４にマーキングを施すと（図７（ｂ））、円周Ｃに沿って９０°ずつずれた４点（第１点Ｔ１，第２点Ｔ２，第３点Ｔ３，第４点Ｔ４）にマーキングが施された状態となり、配管部材ＨＢについての芯出し作業が終了する。このように本実施の形態における芯出し治具１を用いれば、円環断面を有する配管部材ＨＢについて、容易に芯出しをすることができる。

【0021】

上記の説明では、配管部材ＨＢをその軸線まわりに９０°回転させるようになっていたが、配管部材ＨＢが固定されている状態で、芯出し治具１を配管部材ＨＢの軸線まわりに９０°回転させるようにしてもよい。このように配管部材ＨＢが固定されている状態で芯出しをする場合であって、配管部材ＨＢの頂点（最高点）を第１点Ｔ１に選定したい場合には、レベルゲージを用いて第１辺１１あるいは第２辺１２を水平にし、その水平にした第１辺１１または第２辺１２と当接する配管部材ＨＢの外周面上の点を第１点Ｔ１とすればよい。

【0022】

ところで、短片部３２に形成されている前述の孔３３は、その孔３３に紐状の部材を通して輪状にしておくことができるようにするために設けられているものである。孔３３に通した紐状の部材を輪状にしておけば、芯出し治具１を使用して作業する際、輪状の部分を作業者の手首に通しておくことで芯出し治具１の落下を防止できるほか、芯出し治具１の不使用時に壁等に取り付けたフック等に輪状の部分を引っ掛けておくことで、芯出し治具１を吊るした状態に保管することができる。

【0023】

図８（ａ），（ｂ）は、本実施の形態における芯出し治具１の外縁側目盛りＭ２を使用して配管部材ＨＢの芯出しをしている状態を示している。この例では、配管部材ＨＢは地面ＧＭ上に載置された状態となっている。このような場合、芯出し治具１の外縁２３を構成する第３辺２１（あるいは第４辺２２）を地面ＧＭに当接させた状態で、鉛直姿勢にした第４辺２２（あるいは第３辺２１）を配管部材ＨＢの外周面に当接させれば、第４辺２２と当接した外周面上の一点は、地面ＧＭと当接した外周面上の点（第１点Ｔ１とする）から円周Ｃに沿って９０°ずれた第２点Ｔ２となる（図８（ａ））。以下、地面ＧＭ上で配管部材ＨＢを９０°ずつ転がしながら同様の手順を繰り返すことで、第３点Ｔ３、第４点Ｔ４を見つけ出してマーキングしていくことができる（図８（ｂ））。このように本実施の形態における芯出し治具１を用いれば、地面ＧＭに載置された状態の配管部材ＨＢについても容易に芯出しをすることができる。

【0024】

次に、上述のように芯出し治具１を用いて芯出しされた２つの同径の配管部材ＨＢ（ここでは直管ＨＢ１とエルボＨＢ２）を溶接により接合する作業を実行する手順について説明する。これには先ず、上述した要領で、２つの配管部材ＨＢそれぞれについて芯出し作業を行う（芯出し工程。図９（ａ））。芯出し作業が済んだら、芯出し作業によってマーキングされた２つの配管部材ＨＢの双方の対応する４つの点（第１点Ｔ１，第２点Ｔ２，第３点Ｔ３，第４点Ｔ４）同士が合致するように、２つの配管部材ＨＢそれぞれの端面同士を突き合わせる（突合せ工程。図９（ｂ））。これにより２つの配管部材ＨＢの位置合わせ作業が終了する。このように芯出し治具１を用いて芯出しした配管部材ＨＢの端面同士を突合せて行う配管部材の位置合わせ作業（位置合わせ方法）は容易であり、作業時間の短縮に寄与し得る。

【0025】

上記のようにして２つの配管部材ＨＢの位置合わせ作業が終了したら、２つの配管部材ＨＢの端面同士を突き合わせた状態を維持しつつ、突き合わせた２つの配管部材ＨＢの端面同士の間を溶接して溶接部Ｗを形成する（図９（ｃ）。溶接工程）。これにより円環断面を有する２つの同径の配管部材ＨＢを溶接により接合する作業が終了する。

【0026】

以上説明したように、本実施の形態における芯出し治具１の直交する内縁１３である第１辺１１と第２辺１２の双方に芯出しをしようとする円環断面を有する配管部材ＨＢの外周面を当接させることで、外周面の円周Ｃに沿って９０°ずれた２点を見つけ出すことができ、これにより外周面の円周Ｃに沿って９０°ずつずれた複数の点にマーキングすることができるので、円環断面を有する配管部材ＨＢの芯出し作業を容易に行うことができる。また、これにより、円環断面を有する２つの同径の配管部材ＨＢの端面同士を突き合わせる位置合わせ作業を容易に行うことができる。なお、上述の実施の形態では図示しなかったが、内縁側目盛りＭ１や外縁側目盛りＭ２に、対応する配管部材の径サイズ等の表記を加えるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0027】

１ 芯出し治具（配管用芯出し治具）
１１ 第１辺
１２ 第２辺
１３ 内縁
２１ 第３辺
２２ 第４辺
２３ 外縁
Ｋ１ 第１の交点
Ｋ２ 第２の交点
Ｍ１ 内縁側目盛り
Ｍ２ 外縁側目盛り
ＨＢ 配管部材
ＨＢ１ 直管
ＨＢ２ エルボ
Ｃ 円周
Ｔ１ 第１点
Ｔ２ 第２点
Ｔ３ 第３点
Ｔ４ 第４点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【手続補正書】

【提出日】2023-11-13

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の交点において直交する第１辺と第２辺を内縁として備え、前記第１の交点から前記第１辺と前記第２辺それぞれに沿って等距離ずつ離れた複数の位置に複数の内縁側目盛りが不等間隔に設けられており、前記複数の内縁側目盛りのそれぞれの位置は、配管工事で使用される複数種の配管部材それぞれの外周面を前記第１辺と前記第２辺の双方に接させた状態で、その外周面と当接する位置と一致し、
第２の交点において直交する第３辺と第４辺を外縁として備え、前記第２の交点から前記第３辺と前記第４辺それぞれに沿って等距離ずつ離れた複数の位置に複数の外縁側目盛りが不等間隔に設けられており、前記複数の外縁側目盛りそれぞれの前記第２の交点からの距離は、前記複数の内縁側目盛りそれぞれの前記第１の交点からの距離と一致している、配管用芯出し治具。

【請求項2】

前記第１辺と前記第３辺、前記２辺と前記第４辺はそれぞれ平行である、請求項１に記載の配管用芯出し治具。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0001】

本発明は、円環断面を有する配管部材の芯出しに用いられる配管用芯出し治具に関する。

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0005】

そこで本発明は、円環断面を有する配管部材の芯出し作業と２つの配管部材の位置合わせ作業を容易に行うことができる配管用芯出し治具を提供することを目的とする。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0006】

本発明の配管用芯出し治具は、第１の交点において直交する第１辺と第２辺を内縁として備え、前記第１の交点から前記第１辺と前記第２辺それぞれに沿って等距離ずつ離れた複数の位置に複数の内縁側目盛りが不等間隔に設けられており、前記複数の内縁側目盛りのそれぞれの位置は、配管工事で使用される複数種の配管部材それぞれの外周面を前記第１辺と前記第２辺の双方に接させた状態で、その外周面と当接する位置と一致し、第２の交点において直交する第３辺と第４辺を外縁として備え、前記第２の交点から前記第３辺と前記第４辺それぞれに沿って等距離ずつ離れた複数の位置に複数の外縁側目盛りが不等間隔に設けられており、前記複数の外縁側目盛りそれぞれの前記第２の交点からの距離は、前記複数の内縁側目盛りそれぞれの前記第１の交点からの距離と一致している。

【手続補正6】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】削除

【補正の内容】