IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 積水化学工業株式会社の特許一覧

特許7128033治具、治具付き管、治具の使用方法および管の輸送方法
<>
  • 特許-治具、治具付き管、治具の使用方法および管の輸送方法 図1
  • 特許-治具、治具付き管、治具の使用方法および管の輸送方法 図2
  • 特許-治具、治具付き管、治具の使用方法および管の輸送方法 図3
  • 特許-治具、治具付き管、治具の使用方法および管の輸送方法 図4
  • 特許-治具、治具付き管、治具の使用方法および管の輸送方法 図5
  • 特許-治具、治具付き管、治具の使用方法および管の輸送方法 図6
< >
(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】
(24)【登録日】2022-08-22
(45)【発行日】2022-08-30
(54)【発明の名称】治具、治具付き管、治具の使用方法および管の輸送方法
(51)【国際特許分類】
   F16L 57/00 20060101AFI20220823BHJP
   B60P 3/00 20060101ALI20220823BHJP
【FI】
F16L57/00 E
B60P3/00 J
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2018106844
(22)【出願日】2018-06-04
(65)【公開番号】P2019210994
(43)【公開日】2019-12-12
【審査請求日】2021-03-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000002174
【氏名又は名称】積水化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(74)【代理人】
【識別番号】100152272
【弁理士】
【氏名又は名称】川越 雄一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100147267
【弁理士】
【氏名又は名称】大槻 真紀子
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 賢一郎
(72)【発明者】
【氏名】高田 武
(72)【発明者】
【氏名】中村 有佑
【審査官】伊藤 紀史
(56)【参考文献】
【文献】実開平07-025394(JP,U)
【文献】実開昭53-111921(JP,U)
【文献】実開昭59-172894(JP,U)
【文献】実開昭59-102211(JP,U)
【文献】実開昭56-175364(JP,U)
【文献】特開2011-208746(JP,A)
【文献】実開昭62-177979(JP,U)
【文献】中国特許出願公開第103341531(CN,A)
【文献】中国特許出願公開第102756019(CN,A)
【文献】中国実用新案第206763648(CN,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16L 57/00
B60P 3/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
管内に配置される治具であって、
第1方向に伸縮する伸縮部と、
前記伸縮部に対して、前記第1方向に交差する第2方向の両側に配置され、前記伸縮部に固定された一対の当接部と、
前記伸縮部および前記一対の当接部を移動させる移動機構と、を備え
前記当接部は、車輪を備えている治具。
【請求項2】
前記当接部は、前記伸縮部に対して前記第2方向に移動可能である請求項に記載の治具。
【請求項3】
管と、
請求項1または2に記載の治具と、を備え、
前記伸縮部の両端部および前記一対の当接部は、前記管の内周面に当接している治具付き管。
【請求項4】
請求項1または2に記載の治具の使用方法であって、
前記管内に、前記一対の当接部が非当接の状態で前記治具を配置する工程と、
前記伸縮部の両端部を前記管の内周面に突き当てた状態で前記伸縮部を前記第1方向に伸長させることで、前記管を前記第1方向に伸長させながら前記第2方向に収縮させ、前記一対の当接部を前記管の内周面に当接させる工程と、を備える治具の使用方法。
【請求項5】
請求項1または2に記載の治具が内部に配置された管を、前記伸縮部を伸長させることによって上下方向に扁平させた状態で車両で輸送する管の輸送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、治具、治具付き管、治具の使用方法および管の輸送方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、例えば管の輸送時などにおいて、治具を用いて管を変形させることが望まれることがある(下記特許文献1参照)。この治具は、管が自重で扁平してしまうことを抑制し、管の真円を維持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】実開昭59-172894号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記治具には、管を精度よく変形させることについて改善の余地がある。
【0005】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、管を精度よく変形させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る治具は、管内に配置される治具であって、第1方向に伸縮する伸縮部と、前記伸縮部に対して、前記第1方向に交差する第2方向の両側に配置され、前記伸縮部に固定された一対の当接部と、を備える。
【0007】
管内に、一対の当接部が非当接の状態で治具を配置する。その後、伸縮部の両端部を管の内周面に突き当てた状態で伸縮部を第1方向に伸長させる。これにより、管を第1方向に伸長させながら第2方向に収縮させることができる。その結果、一対の当接部が管の内周面に当接する。例えばこのとき、伸縮部の伸長を停止させることで、管の変形量を、一対の当接部間の第2方向の距離を基準として安定させることができる。これにより、管を精度よく変形させることができる。
【0008】
前記伸縮部および前記一対の当接部を移動させる移動機構を備えてもよい。
【0009】
移動機構が伸縮部および一対の当接部を移動させる。したがって、例えば、管の端部から管内に配置した治具を、管の中央部などに容易に移動させることができる。これにより、施工性を向上させること等ができる。
【0010】
前記当接部は、前記伸縮部に対して前記第2方向に移動可能であってもよい。
【0011】
当接部が、伸縮部に対して第2方向に移動可能である。したがって、管の変形量の基準となる一対の当接部間の第2方向の距離を調整することができる。これにより、管を多様な変形量に精度よく変形させることができる。
【0012】
前記当接部は、車輪を備えていてもよい。
【0013】
本発明に係る治具付き管は、管と、前記治具と、を備え、前記伸縮部の両端部および前記一対の当接部は、前記管の内周面に当接している。
【0014】
本発明に係る治具の使用方法は、前記治具の使用方法であって、前記管内に、前記一対の当接部が非当接の状態で前記治具を配置する工程と、前記伸縮部の両端部を前記管の内周面に突き当てた状態で前記伸縮部を前記第1方向に伸長させることで、前記管を前記第1方向に伸長させながら前記第2方向に収縮させ、前記一対の当接部を前記管の内周面に当接させる工程と、を備える。
【0015】
本発明に係る管の輸送方法は、伸縮部を備える治具が内部に配置された管を、前記伸縮部を伸長させることによって上下方向に扁平させた状態で車両で輸送する。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、管を精度よく変形させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1】本発明の一実施形態に係る治具(管、治具付き管)の正面図である。
図2図1に示すII-II矢視断面図であって、伸縮部を側面視した図である。
図3図1に示す治具の正面図であって、伸縮部を収縮させた状態を示す図である。
図4図3に示すIV-IV矢視断面図であって、伸縮部を側面視した図である。
図5図1に示す管を輸送する輸送車の正面図である。
図6図1に示す管の輸送方法を説明する図であって、輸送車に管を積載した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、図1から図6を参照し、本発明の一実施形態に係る治具を説明する。
治具10は、管50内に配置される。治具10は、管50を、例えば、工場から施工現場などに輸送するときに用いられる。なお管50としては、例えば、強化プラスチック管(FRP管)、強化プラスチック複合管(FRPM管)や鋼管、鋳鉄管、塩ビ管などが挙げられる。本実施形態において、管50は、表面から順に外面保護層、外面FRP層、レジンモルタル層、内面FRP層、内面保護層からなる強化プラスチック複合管である。
【0019】
管50は、例えば円管(例えば、φ2400以上)などであり、水平方向に延びた状態で配置される。以下では、管50を管軸方向に沿って見た正面視における水平方向を管50の幅方向W1という。
治具10は、管50を強制的に上下方向Zに伸長させる。その結果、管50は幅方向W1に収縮する。言い換えると、治具10は、管50が上下方向Zに大きく幅方向W1に小さい縦扁平形状(図示の例では上下方向Zに長い楕円形状)をなすように、管50を、管50の内部から強制的に変形させる。
【0020】
治具10が管50を強制的に変形させることで、管50は幅方向W1に小さくなる。これにより、例えば、変形前の管50を輸送することができなかった幅が狭い道路などにおいても、管50を輸送することができる。なお道路では、管50が物理的に通過できない場合だけでなく、本件出願の属する国において法律的に通過できない場合もある。例えば日本国では、道路法車両制限令で、車両(輸送車60)の幅など各種寸法が一般制限値として定められている。よって、管50を輸送する前に、例えば管50の幅方向W1の大きさによって、一般車両である輸送車60、もしくは特殊車両である輸送車60を選択することになる。
【0021】
治具10を上述のような輸送の用途に用いる場合であって、管50が受け口を有する場合、治具10は受け口内、または受け口近くの管50内に設けることが好ましい。すなわち、管50では受け口が最も広幅になることから、この広幅な受け口の幅方向W1の大きさを小さくする(狭める)ことにより、例えば、幅が狭い道路における輸送を実現し易くすること等ができる。幅が2.5m以内である輸送車60に積めるように、受け口の幅方向W1を狭めると、特殊車両を手配する必要がなくなり、許可申請の負担や輸送コストを下げることができる。また、管50の軸(管軸)を車両(輸送車60)の前後方向に向けて積載できるので、長い管50を運ぶことができ、ひいては輸送効率が上がる。
【0022】
図1から図4に示すように、治具10は、治具本体11と、伸縮部12と、規制機構13と、移動機構14と、一対の当接部15と、を備えている。なお治具10の説明に際し、治具10を管50内に配置したときに管軸方向となる方向を前後方向Yといい、幅方向W1となる方向を左右方向Xといい、管50の周方向になる方向を周方向という。左右方向Xは、上下方向Zおよび前後方向Yの両方向に交差(直交)している。
【0023】
図2に示すように、治具本体11は、前後一対のベースフレーム16と、前後一対のベースフレーム16を連結する連結フレーム17と、を備えている。
図1に示すように、ベースフレーム16は、前後方向Yから見た正面視において中空の正六角形状に形成されている。図2に示すように、ベースフレーム16のうち、上下両側に位置する各部分には、第1貫通孔18が形成されている。
【0024】
連結フレーム17は、周方向に間隔をあけて複数(図示の例では6つ)設けられている。連結フレーム17は、前後一対のベースフレーム16の各角部(図示の例では、6つの角部)を前後方向Yに連結している。なお治具本体11には、図示しない水準器が設けられていてもよい。
【0025】
伸縮部12は、上下方向Z(第1方向)に伸縮する。伸縮部12は、治具本体11を上下方向Zに貫通している。伸縮部12は、治具本体11よりも上下方向Zに長い状態を維持したまま、上下方向Zに伸縮する。
図2に示すように、伸縮部12は、上下方向Zに伸縮する伸縮体19と、伸縮体19の上下方向Zの両端部に設けられた上下一対の保持部材20と、各保持部材20により保持された上下一対の突き当て材21と、伸縮体19の伸縮量を調整する調整機構22と、を備えている。
【0026】
伸縮体19は、前後一対の伸縮ユニット23と、前後一対の伸縮ユニット23を連結する連結材24a、24bと、を備えている。
各伸縮ユニット23は、ベースフレーム16を上下方向Zに貫通する。各伸縮ユニット23は、第1貫通孔18を通してベースフレーム16の内部から外部(上下方向Zの外側)に突出している。
【0027】
各伸縮ユニット23は、第1部材25と、第2部材26と、を備えている。
第1部材25は、上下方向Zに延びる筒状に形成されている。第1部材25には、前後方向Yに貫通する第2貫通孔27が形成されている。
第2部材26は、第1部材25内に上下方向Zに移動自在に配置されている。第2部材26は、第1部材25から上方(上下方向Z)に突出する。第1部材25に対する第2部材26の突出量に応じて、伸縮体19の伸縮量が変化する。
【0028】
連結材24a、24bは、前後一対の第1部材25を連結する第1連結材24aと、前後一対の第2部材26を連結する第2連結材24bと、を備えている。第1連結材24aは、第1部材25の上端部同士を連結している。第2連結材24bは、第1連結材24aよりも下方に位置し、第2部材26の下端部同士を連結している。第2連結材24bは、第2貫通孔27を前後方向Yに通過している。
【0029】
保持部材20は、前後方向Yに延びるチャンネル材により形成されている。保持部材20の前後両端部には、伸縮ユニット23の上下方向Zの端部が連結されている。図1に示すように、保持部材20は、前後方向Yから見た正面視において上下方向Zに開口するU字状(正立U字状または倒立U字状)に形成されている。
【0030】
突き当て材21は、各保持部材20に装着(嵌合)されている。図2に示すように、突き当て材21は、前後方向Yに長い直方体状に形成されている。突き当て材21は、保持部材20よりも前後方向Yに長い。突き当て材21は、例えば木材(角材)などにより形成されている。突き当て材21の硬度は、伸縮体19の硬度よりも低い。
【0031】
調整機構22は、第1連結材24aと第2連結材24bとを上下方向Zに連結している。図示の例では、調整機構22は、いわゆるレバーブロック(登録商標)により形成されている。調整機構22は、巻回部28と、チェーン29と、操作レバー30と、を備えている。チェーン29は、巻回部28に巻回される。操作レバー30は、巻回部28に対するチェーン29の巻回量を調整する。
【0032】
図2に示すように、調整機構22は、巻回部28に対するチェーン29の巻回量が多いときには第1連結材24aと第2連結材24bとの上下方向Zの距離を短く確保し、両連結材24a、24b間の上下方向Zの距離を短く維持する。その結果、第2部材26を第1部材25から大きく突出させ、伸縮体19を伸長させる。
【0033】
図4に示すように、調整機構22は、巻回部28に対するチェーン29の巻回量が少ないとき(チェーン29が長く巻き出されているとき)には第1連結材24aと第2連結材24bとの上下方向Zの距離が長くなることを許容し、両連結材24a、24b間の上下方向Zの距離を長く確保する。その結果、第2部材26の第1部材25からの突出量を抑え、伸縮体19を収縮させる。
【0034】
図1から図4に示すように、規制機構13は、伸縮部12の伸縮量を規制する。規制機構13は、伸縮部12に設けられている。規制機構13は、伸長規制部31と、収縮規制部32と、を備えている。伸長規制部31は、伸縮部12が最も伸長した状態であるときに、伸縮部12の更なる伸長を規制する。収縮規制部32は、伸縮部12が最も収縮した状態であるときに、伸縮部12の更なる収縮を規制する。
【0035】
図1および図2に示すように、伸長規制部31は、上下方向Zに間隔をあけて一対配置されている。両伸長規制部31は、ベースフレーム16の内側に配置されている。両伸長規制部31は、伸縮部12が最も伸長した状態で、ベースフレーム16の内周面に係止する。両伸長規制部31のうち、上側に位置する伸長規制部31は、ベースフレーム16のうち、上側に位置する部分に係止する。両伸長規制部31のうち、下側に位置する伸長規制部31は、ベースフレーム16のうち、下側に位置する部分に係止する。なお伸縮部12は、最も伸長した状態で管50の内周面に当接する。
【0036】
図3および図4に示すように、収縮規制部32は、上下方向Zに間隔をあけて一対配置されている。両収縮規制部32は、ベースフレーム16の外側に配置されている。両収縮規制部32は、伸縮部12が最も収縮した状態で、ベースフレーム16の外周面に係止する。両収縮規制部32のうち、上側に位置する収縮規制部32は、ベースフレーム16のうち、上側に位置する部分に係止する。両収縮規制部32のうち、下側に位置する収縮規制部32は、ベースフレーム16のうち、下側に位置する部分に係止する。なお伸縮部12は、最も収縮した状態で管50の内周面から離間する。
【0037】
図1に示すように、一対の当接部15は、伸縮部12に対して左右方向X(第2方向)の両側に配置されている。各当接部15は、伸縮部12に対して左右方向Xに移動可能である。
各当接部15は、治具本体11を介して伸縮部12に固定されている。一対の当接部15は、治具本体11における上下方向Zの中央部に配置されている。一対の当接部15は、左右方向Xに延びる同一直線上に配置されている。
【0038】
当接部15は、いわゆるキャスターにより形成されている。当接部15は、フレームに固定されたブラケット33と、ブラケット33に回転自在に固定された第1車輪34と、を備えている。ブラケット33には、左右方向Xに延びる長穴35が形成されている。長穴35は、ブラケット33を前後方向Yに貫通する。
【0039】
第1車輪34の回転軸は、前後方向Yに延びている。第1車輪34は、ブラケット33から左右方向Xの外側(治具本体11の反対側)に突出している。第1車輪34は、ブラケット33に対して、長穴35に沿って移動自在とされている。第1車輪34は、左右方向Xの位置を移動自在な第1の状態と、左右方向Xの位置を実質的に移動不能な第2の状態と、を切り替え可能である。
【0040】
移動機構14は、伸縮部12および一対の当接部15を移動させる。本実施形態では、移動機構14は、治具本体11を介して伸縮部12および一対の当接部15を移動させる。
移動機構14は、ベースフレーム16に回転自在に固定された左右一対の第2車輪36を備えている。一対の第2車輪36は、伸縮部12のうち、ベースフレーム16から下方に突出する部分を、左右方向Xに挟んでいる。各第2車輪36の回転軸は、左右方向Xに延びている。各第2車輪36は、前後方向Yに転動し、治具本体11を前後方向Yに移動させる。
【0041】
図5および図6を参照し、前記治具10を使用して管50を輸送する方法について説明する。
【0042】
なお本実施形態では、輸送に際して図5に示すような輸送車60を使用する。輸送方法の説明の前に、まず輸送車60について説明する。
輸送車60は、荷台61を有する自動車である。荷台61上には、管50が載置される。このとき、管50の幅方向W1が輸送車60の車幅方向W2と一致し、かつ、管50の管軸方向が輸送車60の進行方向と一致するように管50が載置される。荷台61上には、前述の縦扁平形状をなす前の管50を支持する仮歯止め62と、縦扁平形状をなした後の管50を支持する本歯止め63と、が移動自在に設けられている。
【0043】
仮歯止め62および本歯止め63は、いずれも車幅方向W2に間隔をあけて一対配置されたブロック62a、63aを備えている。各ブロック62a、63aは、輸送車60を進行方向から見た正面視において直角三角形状に形成されている。管50が輸送車60に載置される前の状態では、本歯止め63の一対のブロック63aの間に、仮歯止め62が配置されている。
【0044】
前記正面視において、仮歯止め62におけるブロック62aの斜辺が、車幅方向W2に延びる水平線に対してなす角度θ1は、本歯止め63におけるブロック63aの斜辺が、前記水平線に対してなす角度θ2よりも小さい。これにより、仮歯止め62は、縦扁平形状をなす前の管50を安定的に支持でき、本歯止め63は、縦扁平形状をなした後の管50を安定的に支持できる。
【0045】
次に、管50の輸送方法について説明する。本実施形態では、治具10が内部に配置された管50を、伸縮部12を伸長させることによって上下方向Zに扁平させた状態で輸送する。以下では、管50を輸送車60に乗せる前の状態から説明する。
【0046】
まず、規制機構13および調整機構22を利用して、治具10の伸縮部12を最も収縮させた状態としておく。また、当接部15の左右方向Xの位置を設定する。当接部15の位置は、治具10が狙いとする縦扁平の程度に応じて調整する。このとき、一対の当接部15間の距離は、管50の内径よりも小さい。
【0047】
次に図3に示すように、管50内に、一対の当接部15が非当接の状態で治具10を配置する。このとき、移動機構14を利用して、治具10を管50内で管軸方向に移動させる。
その後、調整機構22を利用して伸縮部12を伸長させ、伸縮部12の両端部を管50の内周面に当接させる。このとき、単に伸縮部12を管50に当接させるだけの段階にとどめ、管50を縦扁平はさせない。そのため、当接部15と管50の内周面との間には、左右方向Xの隙間が設けられている。
【0048】
上記した治具付き管50Aを輸送車60の荷台61上に載置する。このとき、まず、図5に二点鎖線で示すように、仮歯止め62上に管50を載置する。
前記水準器が設けられている場合には、前記水準器を利用して治具10の芯出しを実施してもよい。すなわち、治具10の伸縮部12が上下方向Zに対して傾いた状態で伸長したとしても、管50が前記傾いた向きに伸長変形させられてしまう。前記水準器を利用することで、伸縮部12を精度よく上下方向Zに向けることが可能になり、管50を高精度に上下方向Zに伸長変形(縦扁平)させることができる。
【0049】
なお図示の例では、当接部15が第1車輪34によって形成されている。したがって、治具10の芯出し(向きの変更)を実施するときに、仮に当接部15が管50の内面に突き当たったとしても、第1車輪34が回転する。そのため、当接部15が管50の内面に引っ掛かり難い。結果として、治具10の芯出しの動作が規制されたり、管50の内面が損傷したりすることが抑制される。
【0050】
その後、伸縮部12の両端部を管50の内周面に突き当てた状態で伸縮部12を上下方向Zに伸長させることで、管50を強制的に上下方向Zに伸長させながら幅方向W1に収縮させ、一対の当接部15を管50の内周面に当接させる。このとき、伸縮部12の両端部および一対の当接部15が、管50の内周面に当接する状態となる。その結果、管50の幅方向W1への更なる収縮変形が当接部15によって規制される。なおこのとき、管50から当接部15に作用する荷重は、管50から突き当て材21に作用する荷重よりも小さい。なお、管50の厚みにもよるが、管50がFRP管やFRPM管であれば、当初の断面円の直径に対し、例えば5%までは幅方向W1の幅を狭めることができる。
【0051】
その後、仮歯止め62を取り外すとともに、本歯止め63のブロック63aを幅方向W1の内側に移動させ、本歯止め63により管50を支持する。また、ナイロンスリング等で管50の荷締めを実施する。これにより、管50の輸送の準備が完了する。
輸送車60により管50を輸送した後には、管50を輸送車60から降ろす前に伸縮部12を収縮させる。このとき、管50の復元力によって管50が復元変形する。その後、管50を輸送車60から降ろして治具10を取り外すことで、管50の輸送が完了する。
【0052】
以上説明したように、本実施形態に係る治具10によれば、管50内に、一対の当接部15が非当接の状態で治具10を配置した後、伸縮部12の両端部を管50の内周面に突き当てた状態で伸縮部12を上下方向Zに伸長させることで、管50を縦扁平させることができる。一対の当接部15が管50の内周面に当接するときに、伸縮部12の伸長を停止させることで、管50の変形量を、一対の当接部15間の幅方向W1(左右方向X)の距離を基準として安定させることができる。これにより、管50を精度よく変形させることができる。
【0053】
当接部15が、伸縮部12に対して幅方向W1に移動可能である。したがって、管50の変形量の基準となる一対の当接部15間の幅方向W1の距離を調整することができる。これにより、管50を多様な変形量に精度よく変形させることができる。
移動機構14が伸縮部12および一対の当接部15を移動させる。したがって、例えば、管50の端部から管50内に配置した治具10を、管50の中央部などに容易に移動させることができる。これにより、施工性を向上させること等ができる。
【0054】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【0055】
当接部15が第1車輪34を備えていなくてもよい。例えば、当接部15が、突き当て部と同様に角材などにより形成されていてもよい。当接部15が左右方向Xに移動可能でなくてもよい。治具10を管50の輸送に使用する際、当接部15がなくてもよい。
移動機構14がなくてもよい。
伸縮部12が、ネジ機構を伸縮の動力としてもよい。伸縮部12に、油圧ジャッキやラボラトリージャッキを採用してもよい。
【0056】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0057】
10 治具
12 伸縮部
14 移動機構
15 当接部
50 管
50A 治具付き管
X 左右方向(第2方向)
Z 上下方向(第1方向)
図1
図2
図3
図4
図5
図6