発明の名称 筒体溶接用固定治具 発行国 日本国特許庁（ＪＰ） 公報種別 公開特許公報（Ａ） 公開番号 特開平７−２１４３８０ 公開日 平成７年（１９９５）８月１５日 出願番号 特願平６−１１１０５ 出願日 平成６年（１９９４）２月２日 代理人 【弁理士】 【氏名又は名称】吉田 精孝 発明者 古谷 淳一 要約 目的 溶接時における各筒体の位置ずれを確実に防止することのできる筒体溶接用固定治具を提供する。 構成 可動部３によって圧接部４を各筒体Ａ，Ｂの軸方向に移動させることにより、各筒体Ａ，Ｂ内に挿入したとき圧接部４が各筒体Ａ，Ｂの突き合わせ部分に位置するよう調整される。次に、圧接部４を各筒体Ａ，Ｂ内に挿入して一方の筒体Ａの挿入端を位置決め部１のフランジ１ａに当接させて位置決めした後、ハンドル５ｂを回してテーパ状部材５を先端方向に移動させ、圧接部４の各圧接子４ａを各筒体Ａ，Ｂの径方向外側に向かって移動させることにより、圧接部４の外周面が拡大し、圧接部４が各筒体Ａ，Ｂの突き合わせ部分を間にして各筒体Ａ，Ｂの内面に圧接する。これにより、各筒体Ａ，Ｂが互いに一端を突き合わせた状態で確実に保持される。 特許請求の範囲 【請求項１】 同一内径の筒体同士を溶接する際、これらの一端を互いに突き合わせた状態で保持する筒体溶接用固定治具において、各筒体内に挿入される圧接部と、一方の筒体の挿入端に当接する位置決め部と、圧接部を位置決め部に対して各筒体の軸方向に移動可能な可動部とを備え、前記圧接部を各筒体の突き合わせ部分を間にして各筒体の内面に圧接し得るよう各筒体の径方向に拡大及び縮小可能に設けたことを特徴とする筒体溶接用固定治具。 【請求項２】 前記圧接部を各筒体の円周方向に配置された多数の圧接子によって形成し、各圧接子の中心に配置されたテーパ状部材を各筒体の軸方向に移動させることにより各圧接子を各筒体の径方向に移動させるよう構成したことを特徴とする請求項１記載の筒体溶接用固定治具。 【請求項３】 前記各筒体の溶接部分を各筒体の内側から覆う不活性ガス流通路を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の筒体溶接用固定治具。 発明の詳細な説明 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、例えば円形ダクト等のような筒体同士を溶接する際、これらの一端を互いに突き合わせた状態で保持するための筒体溶接用固定治具に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、同一内径の筒体同士を接合する場合には各筒体の一端を突き合わせた状態で保持し、その突き合わせ部分を各筒体の外側から周方向に溶接している。また、ＴＩＧ溶接等、不活性ガス雰囲気中で溶接する場合は、各円筒体内にも不活性ガスを充満させ、溶接ビードの裏側の酸化を防ぐようにしている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述のような筒体同士の溶接においては、各筒体の突き合わせ部分が溶接歪み等により位置ずれを起こした状態で溶接される、いわゆるミスマッチが発生する場合がある。このようなミスマッチは溶接部分の寿命に影響を与えるため、溶接肉盛等によって形状を平坦に整えるなどの面倒な後処理が必要になる上に、ミスマッチ量が大きい場合には製品を廃却せざるを得なかった。 【０００４】本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、溶接時における各筒体の位置ずれを確実に防止することのできる筒体溶接用固定治具を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成するために、請求項１では、同一内径の筒体同士を溶接する際、これらの一端を互いに突き合わせた状態で保持する筒体溶接用固定治具において、各筒体内に挿入される圧接部と、一方の筒体の挿入端に当接する位置決め部と、圧接部を位置決め部に対して各筒体の軸方向に移動可能な可動部とを備え、前記圧接部を各筒体の突き合わせ部分を間にして各筒体の内面に圧接し得るよう各筒体の径方向に拡大及び縮小可能に設けている。 【０００６】また、請求項２では、請求項１記載の筒体溶接用固定治具において、前記圧接部を各筒体の円周方向に配置された多数の圧接子によって形成し、各圧接子の中心に配置されたテーパ状部材を各筒体の軸方向に移動させることにより各圧接子を各筒体の径方向に移動させるよう構成している。 【０００７】また、請求項３では、請求項１または２記載の筒体溶接用固定治具において、前記各筒体の溶接部分を各筒体の内側から覆う不活性ガス流通路を備えている。 【０００８】 【作用】請求項１の筒体溶接用固定治具によれば、可動部によって圧接部を各筒体の軸方向に移動させることより、各筒体内に挿入したとき圧接部が各筒体の突き合わせ部分に位置するよう調整される。次に、圧接部を各筒体内に挿入して一方の筒体の挿入端を位置決め部に当接させて位置決めした後、圧接部を各筒体の径方向に拡大させることにより、圧接部が各筒体の突き合わせ部分を間にして各筒体の内面に圧接し、各筒体が互いに一端を突き合わせた状態で確実に保持される。 【０００９】また、請求項２の筒体溶接用固定治具によれば、請求項１の作用に加え、前記圧接部は各筒体の円周方向に配置された多数の圧接子が各圧接子の中央に配置されたテーパ状部材を各筒体の軸方向に移動することにより各筒体の径方向に移動するよう構成されていることから、圧接部の拡大及び縮小が容易に行われるとともに、圧接部が各筒体の内面に均一に圧接する。 【００１０】また、請求項３の筒体溶接用固定治具によれば、請求項１または２の作用に加え、各筒体の溶接部分の内側が不活性ガス流通路によって覆われ、その溶接ビードの裏側が不活性ガス流通路内を流通する不活性ガスによって保護されることから、各筒体の内側に供給される不活性ガスの量が必要最小限になり、不活性ガスを無駄に消費することがない。 【００１１】 【実施例】図１乃至図３は本発明の一実施例を示すもので、図１は筒体溶接用固定治具の側面断面図、図２はその要部正面図である。この筒体溶接用固定治具は、互いに溶接される各筒体Ａ，Ｂのうち一方の挿入端に当接する位置決め部１と、位置決め部１の一端を閉塞する円板２と、位置決め部１に各筒体Ａ，Ｂの軸方向に移動可能に取付けられた可動部３と、可動部３の先端に取付けられた圧接部４と、圧接部４を各筒体Ａ，Ｂの径方向に拡大及び縮小させるテーパ状部材５とから構成されている。 【００１２】位置決め部１は各筒体Ａ，Ｂの内径よりも若干小さい外径の筒状に形成され、その一端には各筒体Ａ，Ｂのうち一方の挿入端に当接するフランジ１ａが設けられている。 【００１３】円板２は位置決め部１のフランジ１ａ側に取付けられ、その中央には後記するシャフト５ａと螺合する螺合部２ａが設けられている。 【００１４】可動部３は位置決め部１の内面に螺合しており、可動部３を各筒体Ａ，Ｂの軸回りに回転させると可動部３が軸方向に移動するようになっている。 【００１５】圧接部４は各筒体Ａ，Ｂの円周方向に等間隔で配置された多数の圧接子４ａからなり、各圧接子４ａは図２に示すように扇形に形成されている。各圧接子４ａには各筒体Ａ，Ｂの径方向に延びる長孔４ｂが設けられ、各長孔４ｂにはそれぞれボルト４ｃが遊挿されている。また、各圧接子４ａは可動部３の先端面と中央に貫通孔を有する固定板４ｄとの間に摺動自在に介装され、可動部３と固定板４ｄは各ボルト４ｃによって互いに連結されている。これにより、各圧接子４ａはボルト４ｃに案内されながら長孔４ｂに沿って各筒体Ａ，Ｂの径方向に移動可能であり、各圧接子４ａを外側に向かって移動させれば圧接部４の外周面が拡大し、各圧接子４ａを内側に向かって移動させれば圧接部４の外周面が縮小するようになっている。また、各圧接子４ａの外周面の厚さ方向中央には周方向に延びる溝４ｅが設けられ、圧接子４ａの外周面が溝４ｅを間にして各筒体Ａ，Ｂの内面にそれぞれ接触するようになっている。 【００１６】テーパ状部材５は先端に向かって外径が徐々に小さくなっており、その周面を各圧接子４ａの一端に接触させた状態で各圧接子４ａの中央に配置されている。テーパ状部材５は各筒体Ａ，Ｂの軸上に延びるシャフト５ａの一端に取付けられ、シャフト５ａの他端側は円板２の螺合部２ａを貫通して円板２の外部まで延びている。シャフト５ａの周面には円板２の螺合部２ａと螺合する螺旋条が形成され、シャフト５ａを回転させるとシャフト５ａの螺進退に伴ってテーパ状部材５が各筒体Ａ，Ｂの軸方向に移動するようになっている。尚、シャフト５ａの回転にはシャフト５ａの他端に取付けられたハンドル５ｂが用いられる。 【００１７】以上のように構成された筒体溶接用固定治具は、各筒体Ａ，Ｂを溶接する際に用いられる。即ち、筒体溶接用固定治具においては、まず可動部３を位置決め部１に対して回転し、位置決め部１のフランジ１ａに対する圧接部４の位置を調整する。その際、各筒体Ａ，Ｂのうち一方（この場合、筒体Ａ）の挿入端が位置決め部１のフランジ１ａに当接したとき圧接部４が各筒体Ａ，Ｂの突き合わせ部分に位置するようにしておく。次に、図３に(a) 示すように圧接部４を各筒体Ａ，Ｂ内に挿入し、一方の筒体Ａの挿入端を位置決め部１のフランジ１ａに当接させて位置決めした後、図３に(b) 示すようにハンドル５ｂを回してテーパ状部材５を先端方向に移動させ、各圧接子４ａを各筒体Ａ，Ｂの径方向外側に向かって移動させる。これにより、圧接部４の外周面が拡大し、圧接部４が各筒体Ａ，Ｂの突き合わせ部分を間にして各筒体Ａ，Ｂの内面に圧接する。この圧接により各筒体Ａ，Ｂが互いに一端を突き合わせた状態で確実に保持され、各筒体Ａ，Ｂを溶接する際、各筒体Ａ，Ｂが互いに位置ずれを起こすことなく接合される。溶接が完了したならばハンドル５ｂを前述の反対方向に回して圧接部４の外周面を縮小させ、筒体溶接用固定治具を各筒体Ａ，Ｂから取外せばよい。 【００１８】このように、本実施例の筒体溶接用固定治具によれば、各筒体Ａ，Ｂの径方向に拡大及び縮小可能な圧接部４を各筒体Ａ，Ｂ内に挿入し、圧接部４を拡大させて各筒体Ａ，Ｂの内面に圧接させるようにしたので、各筒体Ａ，Ｂを互いに一端を突き合わせた状態で確実に保持することができ、溶接時における各筒体Ａ，Ｂの位置ずれを確実に防止することができる。また、本実施例では圧接部４を多数の圧接子４ａによって形成し、各圧接子４ａの中央に配置されたテーパ状部材５によって各圧接子４ａを各筒体Ａ，Ｂの径方向に移動させるようにしたので、圧接部４の拡大及び縮小を容易に行えるとともに、圧接部４を各筒体Ａ，Ｂの内面に均一に圧接させることができ、実用に際して極めて有利である。尚、圧接部４の構造は前記実施例に限ることはなく、例えばエアシリンダや油圧シリンダ等の流体圧機構を用いて各圧接子４ａを駆動するようにしてもよい。 【００１９】図４及び図５は本発明の他の実施例を示すもので、前記実施例の筒体溶接用固定治具に不活性ガス流通路を設けたものである。 【００２０】本実施例に示す不活性ガス流通路６は断面コ字状に形成された多数の通路部材６ａからなり、各通路部材６ａは図４に示すように環状に配列され、図５に示すように前記各圧接子４ａの溝４ｅ内に収容されている。各通路部材６ａは隣合うもの同士の端部が摺動自在に重なり合っており、各圧接子４ａの径方向への移動に追従できるようになっている。また、所定の通路部材６ａにはガス吸入口６ｂ及びガス排出口６ｃが設けられ、ガス吸入口６ｂは図示しない不活性ガス供給手段に接続されている。 【００２１】即ち、各筒体Ａ，Ｂの溶接をＴＩＧ溶接等のように不活性ガス雰囲気中で行う場合、まず前記実施例で示したように各筒体Ａ，Ｂを筒体溶接用固定治具によって固定した後、不活性ガス流通路６にアルゴン、ヘリウム、その他溶接用ガスシールドに用いられる不活性ガスを供給し、図６に示すように各筒体Ａ，Ｂの突き合わせ部分を溶接する。その際、溶接部分に形成される溶接ビードＣの表側は溶接機の先端７から噴出される不活性ガスＧによって保護される。また、溶接部分の内側は不活性ガス流通路６によって覆われるため、溶接ビードＣの裏側は不活性ガス流通路６内を流通する不活性ガスＧによって保護される。 【００２２】このように、本実施例の筒体溶接用固定治具によれば、各圧接子４ａの溝４ｅ内に各筒体Ａ，Ｂの溶接部分を内側から覆う不活性ガス流通路６を設け、溶接ビードＣの裏側を不活性ガス流通路６内を流通する不活性ガスＧによって保護するようにしたので、各筒体Ａ，Ｂの内側に供給する不活性ガスＧの量を必要最小限にすることができ、高価な不活性ガスＧを無駄に消費することがなく、溶接コストの低減を図ることができる。 【００２３】 【発明の効果】以上説明したように、請求項１の筒体溶接用固定治具によれば、互いに溶接される筒体同士を一端を突き合わせた状態で確実に保持することができるので、溶接時における各筒体の位置ずれを確実に防止することができる。 【００２４】また、請求項２の筒体溶接用固定治具によれば、請求項１の効果を達成し得るとともに、圧接部の拡大及び縮小を容易に行うことができ、しかも各筒体の内面に均一に圧接することができるので、実用に際して極めて有利である。 【００２５】また、請求項３の筒体溶接用固定治具によれば、請求項１または２の効果を達成し得るとともに、各筒体の内側に供給する不活性ガスの量を必要最小限にすることができるので、不活性ガスを無駄に消費することがなく、溶接コストの低減を図ることができる。