ガス圧接に用いるバーナー装置
【課題】 ガス圧接に用いるバーナー装置１０において、圧接する２本の鉄筋１ａ，１ｂの接合面Ｐが鉄筋軸心Ｌ２に垂直な面でなく傾斜した面となっている場合でも、リングバーナーＢの位置決めを適切に行えるようにする。
【解決手段】 吹管Ａに位置決め手段を取り付ける。位置決め手段は、吹管軸心Ｌ１方向への移動と、吹管軸心を中心とした回転と、吹管軸心に対する傾動とが可能な状態と、鉄筋１ａ，１ｂに対してリングバーナーＢが適切な位置にセットされたときの姿勢で吹管Ａに一体に固定された状態とを選択的に取りうるようにされている。
【解決手段】 吹管Ａに位置決め手段を取り付ける。位置決め手段は、吹管軸心Ｌ１方向への移動と、吹管軸心を中心とした回転と、吹管軸心に対する傾動とが可能な状態と、鉄筋１ａ，１ｂに対してリングバーナーＢが適切な位置にセットされたときの姿勢で吹管Ａに一体に固定された状態とを選択的に取りうるようにされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋材等のガス圧接装置で用いるバーナー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築用鉄筋、肉厚パイプ、鉄道レールなどである鉄筋材等を接合するのに、ガス圧接法が広く用いられている。図７は特許文献１に記載されるガス圧接法で用いるガス圧接装置の一例であり、図示しない燃料ガス源と酸素源とに接続する吹管Ａと吹管先端に配置されるリングバーナーＢとを備えている。圧接しようとする鉄筋材等１ａ，１ｂは両端面を衝接させた状態で、圧接機Ｃに取り付けられた２つのクランプ部材Ｃａ，Ｃｂでクランプされ、接合部方向に圧接される。
【０００３】
ガス圧接に当たっては、作業者は、リングバーナーＢからの放射火炎の中心に鉄筋材等１ａ，１ｂの接合面Ｐがくるように、かつ接合面Ｐと放射火炎の方向が一致するようにしてバーナー装置を保持し、還元炎で接合面近傍を加熱して前期加熱を行う。それにより、接合面Ｐに酸化膜の残留のない良好な密着面が得られる。赤熱状態となった密着面を形成した後、酸素比を増加させて還元炎を中性炎に切り換え、バーナー装置を左右に振って巾焼きを行いながらさらに圧縮する後期加熱を行う。
【０００４】
バーナー装置は重いものであり、特に前期加熱の段階で、作業者が目的どおりの位置にバーナー装置を保持しておくことは容易でない。そのために、特許文献１に記載のバーナー装置では、位置決め手段として、吹管Ａに沿って移動可能となっているバーナー支持台Ｄに、吹管Ａを挟むようにして２本の鉄筋係止部材Ｄａ，Ｄｂを取り付けている。
【０００５】
最初に、鉄筋係止部材Ｄａ，Ｄｂの先端を圧接しようとする鉄筋等１ａ，１ｂに係止させると共に固定用ボルトＤｃで止め付けて、鉄筋接合面に対するリングバーナーＢの位置決めを行う。この姿勢では、バーナー装置は鉄筋係止部材Ｄａ，Ｄｂで鉄筋に一部が乗った状態となることから、作業者に対する負荷も軽減される。
【０００６】
なお、この装置では、初期加熱段階では、鉄筋の圧縮方向への移動量に同期して、鉄筋係止部材Ｄａ，Ｄｂも鉄筋の圧縮方向に移動するようにされており、リングバーナーＢは接合部近辺に自動的に位置することができるようになっている。初期加熱終了後は、固定用ボルトＤｃを解き、バーナーの移動を自由にして巾焼きを行う。
【０００７】
特許文献２にも同じような趣旨の位置決め手段を備えたガス圧接用のバーナー装置が記載されており、そこでは、位置決め手段を構成する鉄筋係止部材を、吹管の軸心線方向に移動および固定自在に装着している。このように鉄筋係止部材の突出量を自在に設定できるようにすることにより、鉄筋に対するリングバーナーの位置決めをより確実かつ容易に行うことができる。
【特許文献１】特開平１０−１３７９３１号公報
【特許文献２】特開昭５７−６２３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ガス圧接の施工現場において、接合端面がともに鉄筋軸心に垂直な面として加工されている場合には、２本の鉄筋の接合面は鉄筋軸心に垂直な面となるので、特許文献１に記載のような位置決め手段を備えたバーナー装置を用いることにより、所期どおりの、すなわち、バーナー火炎の中心と鉄筋の中心とが一致し、また、放射火炎の方向と鉄筋の接合面Ｐとが一致した状態でガス圧接を行うことができる。径の異なる鉄筋を圧接するために、異なる大きさのリングバーナーを用いる場合でも、吹管Ａに沿ってバーナー支持台Ｄを移動させる、あるいは、特許文献２に記載のような突出量が可変となった鉄筋係止部材を用いることにより、容易にバーナー火炎の中心と鉄筋の中心とを一致させることができる。
【０００９】
しかし、実際の施工現場では、端面が鉄筋軸心に垂直な面に加工されていない鉄筋同士を接合せざるを得ない場合が往々にして生じる。この場合、端面同士を突き合わせた状態で、一方または双方の鉄筋を回転させて、双方の鉄筋軸心が一直線状となりかつ端面同士が平行に近い状態とした後、圧接機のクランプに双方の鉄筋を把持させることが行われる。その場合に、２本の鉄筋の接合面Ｐは鉄筋軸心に垂直な面ではなく傾斜した面となる。
【００１０】
この場合、特許文献１あるいは特許文献２に記載の鉄筋係止部材のように、圧接開示時での鉄筋等に対するリングバーナーの位置合わせを、単に吹管軸心方向にのみに相対的に移動可能な鉄筋係止部材を持つ位置決め手段で行うものにあっては、リングバーナーの放射火炎の方向と鉄筋等の接合面Ｐとを完全には一致させることはできない。そのために、火炎が接合面の隙間にうまく入り込まず、良好な加熱ができなくなり、接合面に酸化膜が発生しやすくなる。
【００１１】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、位置決め用の鉄筋係止部材を備えたガス圧接用のバーナー装置において、施工現場で２本の鉄筋等が所期どおりの衝接状態にない場合であっても、リングバーナーの中心に容易に鉄筋等を固定することができ、かつ、リングバーナーの放射火炎面と鉄筋同士の端面接合面とを容易に一致させることができるようにしたバーナー装置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】
【００１２】
本発明によるガス圧接装置で用いるバーナー装置は、燃料ガス源と酸素源とに接続する吹管と吹管先端に配置されるリングバーナーとを備えた鉄筋材等のガス圧接装置で用いるバーナー装置であって、吹管には、ガス圧接する鉄筋材等に対するリングバーナーの位置を決めるための位置決め手段が取り付けられており、該位置決め手段は、吹管軸心方向への移動と、吹管軸心を中心とした回転と、吹管軸心に対する傾動とが可能な状態と、鉄筋材等に対してリングバーナーが適切な位置にセットされたときの姿勢で吹管に一体に固定された状態とを選択的に取りうるようにされていることを特徴とする。
【００１３】
上記位置決め手段は、全体が吹管軸心方向へ移動できるようになっており、吹管に取り付けるリングバーナーを圧接しようとする鉄筋径に応じたものに変更したような場合に、バーナーからの放射火炎の中心と鉄筋接合面の中心とを容易に一致させることができる。また、位置決め手段は、吹管軸心を中心とした回転と吹管軸心に対する３６０度方向での傾動とが可能な状態とされているので、２本の鉄筋の端面接合面が鉄筋軸心に垂直な面でなく傾斜した面となっていても、鉄筋接合面とリングバーナーからの放射火炎の面とを一致させた状態（すなわち、鉄筋材等に対してリングバーナーが適切な位置にセットされた状態）で、位置決め手段を当該鉄筋に対してセットすることができる。そして、その位置で位置決め手段を吹管に一体固定できるので、作業者は、圧接しようとする鉄筋とリングバーナーとを最適位置に位置決めした状態で、ガス圧接での初期加熱を行うことができる。
【００１４】
初期加熱を終えた時点で、必要な場合には位置決め手段の固定を解除し、吹管に沿って後方に移動させる。それにより鉄筋とバーナー装置との係合は開放されるので、還元炎を中性炎に切り換え、鉄筋の軸心に沿った巾焼き等の後期加熱を行う。巾焼きを必要としないガス圧接の場合には、位置決め手段を吹管に固定したままで、後期加熱を行うこともできる。
【００１５】
好ましくは、位置決め部材は次のような構成とされる。すなわち、吹管軸心方向への移動および吹管軸心を中心とした回動ができるようにして吹管に外嵌合する内管と、内管を吹管に固定する第１の固定手段と、吹管軸心方向への移動と吹管軸心を中心とした回転と吹管軸心に対する傾動とが自由にできるようにして内管に外嵌合された基板部材と、内管と基板部材との嵌合部に吹管軸心方向に移動可能な状態で介在する球面部材と、球面部材と基板部材との摩擦力を大きくして両者間の相対移動を停止させる締め付け手段と、相対移動が停止された状態の球面部材と基板部材とを内管の軸心に沿って移動および固定できるようにした第２の固定手段と、吹管の両側で基板部材に取り付けられた鉄筋等への係止部材とを備えるようにする。
【００１６】
この態様では、内管を吹管軸心方向へ移動させることにより、位置決め部材は全体として吹管軸心方向へ移動し、２つの係止部材は２本の鉄筋にそれぞれ係止した状態となる。その場合に、圧接しようとする２本の鉄筋の接合面が鉄筋軸心に対して傾斜した面となっていても、内管が吹管軸心を中心としてわずかに回動すること、および、基板部材が吹管軸心に対してわずかに傾動することの２つの挙動を取ることにより、２本の鉄筋に対する２つの係止部材の係止、すなわち位置決め手段の位置決めは適切に行われる。
【００１７】
すなわち、第２の固定手段を用いて内管と基板部材とを相互に非回動状態とし、リングバーナーの中心に鉄筋の接合面を位置させ、また、前記のようにして鉄筋接合面とリングバーナーからの放射火炎の面とが一致した状態に位置決め手段を鉄筋に対してセットした後、第１の固定手段を用いて内管を吹管に一体に固定する。さらに、締め付け手段を用いて、球面部材と基板部材との摩擦力を大きくして基板部材を傾動した姿勢で固定する。
【００１８】
それにより、位置決め手段のセッティングが終了する。その後、その状態を維持して初期加熱を行う。初期加熱を終えた時点で、第２の固定手段を解除すると、基板部材は当初の姿勢を保持したままで、内管上を内管後端まで移動することができる。後退位置で第２の固定手段を用い基板部材を再度内管に（すなわち吹管に）固定し、その状態で後期加熱を行う。
【００１９】
同じ施工現場で連続して圧接を行う場合に、同じように傾斜した端面を持つ鉄筋対を連続してガス圧接することが起こり得る。上記した形態の位置決め手段では、第２の固定手段を開放することにより、基板部材の姿勢を維持したままで、基板部材を後退させ後期加熱を行うことができるので、そのまま前進させて内管に固定することにより、次の鉄筋対に対して適切な条件でのガス圧接を行うことができる。そのために、現場でのガス圧接作業をきわめて円滑に進めることが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、位置決め用の鉄筋係止部材を備えたガス圧接用のバーナー装置において、施工現場で２本の鉄筋等が所期どおりの衝接状態にない場合（端面接合面が鉄筋軸心に垂直な面でなく傾斜している場合）であっても、リングバーナーの中心に鉄筋を位置させ、かつ、リングバーナーの放射火炎面と鉄筋同士の端面接合面とを一致させた状態で、２本の鉄筋に対するバーナー装置の位置決めを行うことが可能となり、特に初期加熱段階において、品質の高いガス圧接を得ることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明によるガス圧接用のバーナー装置を実施の形態により説明する。図１はバーナー装置の全体を示す斜視図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図３は２本の鉄筋の軸心が一致している場合での位置決め手段の姿勢を説明する図であり、図４は２本の鉄筋の軸心が吹管軸心の前後方向にずれている場合での位置決め手段の姿勢を説明する図であり、図５は２本の鉄筋の軸心が垂下軸心の垂直な面方向にずれている場合での位置決め手段の姿勢を説明する図である。
【００２２】
バーナー装置１０は、吹管Ａを有し、吹管Ａの一端にはリングバーナーＢが交換可能に取り付けられ、他端にはアセチレンガスあるいは都市ガスのような燃料ガス源への接続ポート１１と、酸素源への接続ポート１２が備えられる。なお、この吹管Ａの構成自体は既に知られたものであり、その詳細な説明は省略する。以下、本発明による位置決め手段を中心に説明する。
【００２３】
吹管Ａの竿部１３には、吹管Ａの軸心Ｌ１と共通の軸心を持つ内管２０が摺動および回転自在に外嵌合している。内管２０の後端側は軸方向の切除部２１が複数本設けてあり、かつその外周にはネジが切られている。該ネジ部にはテーパーの付いた内ネジを持つロックネジ２２が螺合しており、ロックネジ２２をネジ込むことにより、内管２０は吹管Ａの竿部１３に固定される（この構成が「第１の固定手段」に相当する）。ロックネジ２２を緩めると内管２０は再び竿部１３の上を摺動自在となる。内管２０は所要の厚みを有しており、その周壁面には軸心方向に所要長さの凹溝２３が形成されいる。そして、該凹溝２３の前端と後端には凹溝２３よりも深い孔２４、２５が形成されている。
【００２４】
図２ａに示すように、内管２０には、内管２０の直径ａよりもｄだけ大きな直径である球体３０が摺動自在に外嵌合している。すなわち、図２ｂに示すように、直径（ａ＋ｄ）の球に直径（ａ＋α）（αはａよりもきわめて小さい値である）の貫通孔３１をその中心線が球体の中心を通過するようにして形成した球体３０の、該貫通孔３１内を内管２０が貫通した状態となっており、球体３０は内管２０に沿って軸方向に自由に移動しまた回転することができる。
【００２５】
該球体３０に対して基板部材４０が外嵌合状態で取り付けられる。基板部材４０は、リング状の基部４１と、そこから吹管Ａの両側に延びる２つの横材４２、４２と、各横材４２の先端から吹管軸心Ｌ１に平行に吹管先端方向に延出する２つのアーム４３、４３と、各アームの先端に取り付けた係止部材４４、４４とを有する。図示のものでは、係止部材４４はＹ型をなしているが、逆さＬ型であってもよい。逆さＬ型の場合には、Ｌの底面部を鉄筋の上に乗せておくだけで、位置が固定される利点がある。
【００２６】
リング状の基部４１の前方にはフランジ部４５が形成され、該フランジ部４５には孔４６が形成されている。そして、該孔４６にピン４７を挿入すると、該ピン４７は該孔４６を通過して、その先端が内管２０に形成した凹溝２３内に入り込む（この構成が「第２の固定手段」に相当する）。その状態では、基板部材４０と内管２０とは一体となり、吹管Ａの竿部１３に沿って吹管軸心Ｌ１の方向に移動することができ、また、吹管軸心Ｌ１を中心として回動することもできる。
【００２７】
さらに、リング状の基部４１には軸心を吹管Ａの軸心Ｌ１と同じくするようにして貫通孔５０が形成されており、貫通孔５０は、前方円筒部５１、それに続く球面部５２、それに続く後方円筒部５３で構成される。前方円筒部５１、すなわちリングバーナーＢを取り付けている側の円筒部５１の直径ｂは、球体３０の直径（ａ＋ｄ）よりは小さく、内管２０の直径ａよりは大きくなっている。後記するように、この直径の差分ｃ（＝ｂ−ａ）は、基板部材４０が吹管軸心Ｌ１に対する最大傾動角度αを規制する一つの要因となる。
【００２８】
球面部５２は、貫通孔５０の軸心線上に中心をおく直径（ａ＋ｄ）、すなわち球体３０と同じ直径の球面体の一部をなしており、該球面部５２は軸心に対して垂直となる位置まで続いている。後方円筒部５３は球面部５２に接続する直径（ａ＋ｄ）よりも大きな直径の円筒体であり、その内周面にはネジが切られている。なお、球面部５２は、後記するように球体３０と基板部材４０との相対移動と固定とを円滑かつ確実とするために好ましい形態であるが、相対移動と摩擦による固定とが可能であれば、必ずしも、球面部５２は直径（ａ＋ｄ）の球の球面の一部である必要はなく、放射面、円錐面、楕円面などであってもよい。
【００２９】
後方円筒部５３には、その内周面に形成したネジに螺合するネジを外周面に有する締め付けネジ５５がネジ係合している。締め付けネジ５５には軸心を吹管Ａの軸心Ｌ１と同じくするようにして貫通孔５６が形成されており、貫通孔５６の直径ｃは、基板部材４０の前方円筒部５１の直径ｂと同じか、それよりも大きな直径とされる。この直径ｃも、基板部材４０が吹管軸心Ｌ１に対して傾動する最大傾動角度αを規制する一つの要因となる。締め付けネジ５５の前方端は、貫通孔５６の軸心線上に中心をおく直径（ａ＋ｄ）、すなわち球体３０と同じ直径の球面体の一部をなす球面部５７となっており、後端側は形の大きいフランジ部５８となっている。
【００３０】
位置決め手段を組み付けるに当たっては、内管２０の後端にロックネジ２２を緩くネジ込んだ状態とする。それを、リングバーナーＢを取り外した状態の吹管Ａの竿部１３にロックネジ２２側から外嵌合状態で差し込む。次に、該内管２０に、締め付けネジ５５をフランジ部５８の側から外嵌合状態で差し込み、続いて、球体３０を差し込む。次に、基板部材４０をその後方円筒部５３側から差し込み、後方円筒部５３に先に差し込んでおいた締め付けネジ５５を螺合させる。さらに、基部４１前方のフランジ部４５に形成した孔４６と内管２０に形成した凹溝２３との位置合わせを行い、孔４６にピン４７を挿入する。
【００３１】
図２はこの状態を示す断面図であり、締め付けネジ５５のネジ込み量が少ないときは、基板部材４０の球面部５２と球体３０とは非接触状態であるか、接触しているとしても両者間の摩擦力はきわめて小さく、基板部材４０は内管２０と共に、球体３０とは独立して吹管Ａの軸心Ｌ１を中心に回転することができる。
【００３２】
また、基板部材４０は吹管軸心Ｌ１に対する傾動姿勢を取ることもできる。この傾動は、基板部材４０が竿部１３の回りを回転する３６０度の任意の位置で生じさせることができる。なお、この傾動する動きに順応してピン４７が孔４６内を自由に摺動できるようにされている。また、自由落下しないように、適宜のストッパー（不図示）も設けられる。
【００３３】
なお、前記した傾動は、基板部材４０に形成した貫通孔５０の前端縁、すなわち、基部４１の前方に突出したフランジ部４５の前端縁が内管２０に衝接するか、締め付けネジ５５の後端縁が内管２０に衝接するかのいずれかが生じたときに、停止する。すなわち、基板部材４０の吹管軸心Ｌ１に対する最大傾動角度αは、前方円筒部５１の直径ｂと締め付けネジ５５に形成した貫通孔５６の直径ｃに規制され、それらの直径が大きい程、最大傾動角度αは大きくなる。
【００３４】
基板部材４０が内管２０と共に吹管軸心Ｌ１の回りで適宜回動し、また吹管軸心Ｌ１に対して適宜の角度で傾動している状態で、締め付けネジ５５をさらに締め付けていくと、基板部材４０の球面部５２と球体３０との接触摩擦、および締め付けネジ５５の先端の球面部５７と球体３０との接触摩擦とが大きくなり、基板部材４０（の基部４１）と球体３０とはその姿勢で一体に固定される。その後、締め付けネジ５５を緩めると双方は再び自由に移動できるようになる。
【００３５】
実際のガス圧接においては、上記のようにして吹管Ａの竿部１３に、内管２０、球体３０および基板部材４０等を、基板部材４０と球体３０とが自由に移動できる状態で組み付けた後、基部４１のフランジ部４５に形成した孔４６にピン４７を挿入し、該ピン４７の先端を内管２０に形成した凹溝２３内に入り込ませる。その姿勢で、基板部材４０を前方に移動し、ピン４７の先端を凹溝２３の先端に形成した穴２４に落とし込んで基板部材４０と内管２０とを一体化する。
【００３６】
その状態で、バーナー装置１０を、図７に示した従来法と同様に、圧接機Ｃの２つのクランプ部材Ｃａ，Ｃｂでクランプされて接合部方向に圧接される２本の鉄筋１ａ，１ｂに対向させ（なお、図１では、圧接機Ｃおよびクランプ部材Ｃａ，Ｃｂは図示を省略している）、基板部材４０に取り付けた係止部材４４、４４を２本の鉄筋１ａ，１ｂに押し付ける。そして、リングバーナーＢの中心に２本の鉄筋１ａ，１ｂが位置し、かつその端部接合面ＰとリングバーナーＢの放射火炎の面とが一致するように、吹管Ａの位置調整を行う。その後、ロックネジ２２および締め付けネジ５５を締め付ける。それにより、吹管Ａと内管２０と基板部材４０とはすべてが一体化され、その姿勢で、鉄筋に対する初期加熱が行われる。
【００３７】
初期加熱が終了した時点で、作業者はピン４７の先端を孔２４から外し、ピン先端を凹溝２３内でスライドさせながら、基板部材４０を後方にさせる。そして、ピン先端を凹溝２３に後端に形成した孔２５に落とし込む。それにより、係止部材４４、４４と鉄筋１ａ，１ｂとの係合は解除するので、バーナー装置１０の横移動は自由になり、中性炎による幅焼き（後期加熱）を容易に行うことができる。後期加熱において巾焼きを必要としないガス圧接の場合には、前期加熱を行った姿勢のままで、中性炎への切り換えのみを行い、後期加熱を行えばよい。
【００３８】
基板部材４０を前記のようにして後方に移動させても、ピン４７の先端は凹溝２３内に位置しており、基板部材４０の当初姿勢はそのまま維持されるので、同じ条件下にある２本の鉄筋を圧接する場合には、再度、基板部材４０を前方に移動して、ピン４７の先端を凹溝２３の先端に形成した穴２４に落とし込むだけで、次の鉄筋に対する最適の条件下での初期加熱を行うことができる。
【００３９】
次に、ガス圧接しようとする２本の鉄筋１ａ，１ｂの接合面Ｐが、その鉄筋軸心Ｌ２に対して垂直面となっている場合、および、鉄筋軸心Ｌ２に対して傾斜している場合での、基板部材４０の挙動について、図３〜図５に基づいて説明する。
【００４０】
図３は、２本の鉄筋１ａ，１ｂの接合面Ｐが、その鉄筋軸心Ｌ２に対して垂直面となっている場合での、位置決め手段の状態を示している。この場合には、吹管Ａを接合面ＰにリングバーナーＢの放射火炎面を一致させた姿勢としても、基板部材４０に取り付けた２つの横材４２、４２は、図３ａに示すように、吹管軸心Ｌ１に直交した姿勢にあり、かつ、図３ｂに示すように、前後方向（吹管軸線Ｌ１方向）で見たときに、鉄筋軸心Ｌ２とねじれのない、すなわち同一平面内に位置してする。この姿勢を、前記した基板部材４０の吹管軸心Ｌ１を中心とした回動も、吹管軸心Ｌ１に対する傾動も起こっていないものとする。
【００４１】
図４、図５は、２本の鉄筋１ａ，１ｂの接合面Ｐが、鉄筋軸心Ｌ２に対して、垂直面から角度θだけ傾斜している場合を説明する模式図である。図４は、傾斜面の方向が、基板部材４０に取り付けた２つの横材４２、４２と鉄筋軸心Ｌ２を含む仮想平面に直交する平面であって鉄筋軸心Ｌ２に対して９０度＋θだけ傾斜した平面内にある場合である。この場合に、吹管Ａを接合面ＰにリングバーナーＢの放射火炎面を一致させた姿勢とすると、吹管軸心Ｌ１は鉄筋軸心Ｌ２に対して、図３に示した位置よりもθだけ下方に傾斜した姿勢となる。しかし、前記のように、基板部材４０が吹管軸心Ｌ１に対して角度θだけ傾動して、この傾斜を吸収することができるので、位置決め手段による鉄筋の押さえは安定したものとなる。
【００４２】
図５は、傾斜面の方向が、図４の状態から鉄筋軸心Ｌ２を中心として９０度回転した姿勢にある場合である。この場合には、吹管Ａを接合面ＰにリングバーナーＢの放射火炎面を一致させた姿勢とすると、吹管軸心Ｌ１は鉄筋軸心Ｌ２に直交した姿勢となるが、吹管Ａが図３に示す姿勢から吹管軸心Ｌ１を中心に角度βだけ回転した姿勢となる。しかし、基板部材４０が前記のように吹管軸心Ｌ１を中心に角度θだけ回動することにより、吹管Ａの回転を吸収することができるので、この場合にも、位置決め手段による鉄筋の押さえは安定したものとなる。
【００４３】
いずれの場合も、そのようにして姿勢を確保した後に、ロックネジ２２および締め付けネジ５５を締め付けることにより、２本の鉄筋１ａ，１ｂの軸心Ｌａ，Ｌｂが一致している場合と同様にして、初期加熱および後期加熱を行うことができる。
【００４４】
実際の施工現場では、２本の鉄筋の接合面は、図３に示す傾斜面位置と図４に示す傾斜面位置との中間位置にある場合が多い。その場合には、基板部材４０は、図３に基づき説明した傾動と図４に基づき説明した回転との双方の挙動を取ることにより、位置決め部材は安定した位置決め姿勢となる。
【００４５】
上記の実施の形態において図示しないが、球体３０として、弾性変形と形状復帰が可能な材料からなる球体を用いることもできる。その場合には、締め付けネジ５５を締め付けによって球体３０に変形が生じ、内管２０との間の摩擦力が大きくなって基板部材４０と内管２０との相対移動を阻止できるようになる。そのために、内管２０の凹溝２３、フランジ部４５に形成した孔４６、ピン４７等の構成を省略しても、さらには、内管４０自体を省略しても、位置決め手段は、上記した位置決め手段と同様な作用効果を奏することができる。
【００４６】
図６は本発明による位置決め手段の他の実施の形態を示している。この形態は、球体３０の形状が一部で図１、図２に示したものと異なっており、結果として、基板部材４０に形成したフランジ部４５およびフランジ部の孔４６が不要になっている。他の構成は、図１、図２に示したものと同じであり、同じ機能を奏する部材には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００４７】
球体３０Ａは貫通孔３１と同じ内径である円筒体３２を前方に向けて一体に有しており、円筒体３２の先端フランジ部３３には孔３４が形成されている。なお、円筒体３２の厚さは、基板部材４０の吹管軸心Ｌ１に対する傾動角度αに制限を与えないように、所要の強度が得られることを条件に薄いものとすることが望ましい。
【００４８】
球体３０Ａは、図１、図２に示した実施の形態での球体３０と同様にして、内管２０に摺動及び回動自在に外嵌合される。そして、フランジ部３３に形成した孔３４と内管２０に形成した凹溝２３とを位置合わせした後、ピン４７を孔３４に挿入し、ピン先端を凹溝２３内に位置させる。それにより、球体３０Ａと内管２０とは一体化し、ロックネジ２２の締め付けがない状態では、両者は吹管軸心Ｌ１を中心として同時に回転することができる。また、ピン４７が孔３４の先端と後端に形成した穴２４、２５に入り込んだ状態（この構成が「第２の固定手段」に相当する）では、吹管軸心Ｌ１の方向に一体となって移動する。
【００４９】
この形態では、締め付けネジ５５を締め付けない状態では、球体３０Ａの球面に沿って基板部材４０は自由に回転と傾動をすることができる。そして、図１、図２に示した実施の形態と同様に、締め付けネジ５５を締め付けることにより、その位置で、球体３０Ａと基板部材４０は一体化する。この形態では、基板部材４０の吹管軸心Ｌ１に対する傾動はピン４７の影響を受けることなく行われるので、位置決め時の吹管Ａの移動をよりスムースに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明によるガス圧接用のバーナー装置の全体を示す斜視図。
【図２】図２ａは図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図であり、図２ｂは球部材を説明するための図。
【図３】２本の鉄筋の接合面が鉄筋軸心に垂直な面となっている場合での位置決め手段の姿勢を説明するための図。
【図４】２本の鉄筋の接合面が鉄筋軸心に対して傾斜した面となっている場合での位置決め手段の姿勢を説明する図。
【図５】２本の鉄筋の接合面が鉄筋軸心に対して傾斜した面となっている場合での位置決め手段の他の姿勢を説明する図。
【図６】本発明によるガス圧接用のバーナー装置で用いる位置決め手段の他の実施の形態を図２に相当する断面図。
【図７】位置決め手段を持つガス圧接用のバーナー装置の従来例を示す図。
【符号の説明】
【００５１】
Ａ…吹管、Ｂ…リングバーナー、Ｌ１…吹管の軸心、Ｌ２…２本の鉄筋の軸心、Ｐ…２本の鉄筋の接合面、１０…バーナー装置、１３…吹管の竿部、２０…内管、２１…内管の後端の切除部、２２…ロックネジ、２３…凹溝、２４、２５…凹溝の前後端に形成された孔、３０、３０Ａ…球体（球面部材）、３１…球体の貫通孔、４０…基板部材、４１…リング状の基部、４２…横材、４３…アーム、４４…係止部材、４５…フランジ部、４６…フランジ部の孔、４７…ピン、５０…基板部材の基部に形成した貫通孔、５１…前方円筒部、５２…球面部、５３…後方円筒部、５５…締め付けネジ、５６…締め付けネジに形成した貫通孔、５７…締め付けネジ前方端の球面部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋材等のガス圧接装置で用いるバーナー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築用鉄筋、肉厚パイプ、鉄道レールなどである鉄筋材等を接合するのに、ガス圧接法が広く用いられている。図７は特許文献１に記載されるガス圧接法で用いるガス圧接装置の一例であり、図示しない燃料ガス源と酸素源とに接続する吹管Ａと吹管先端に配置されるリングバーナーＢとを備えている。圧接しようとする鉄筋材等１ａ，１ｂは両端面を衝接させた状態で、圧接機Ｃに取り付けられた２つのクランプ部材Ｃａ，Ｃｂでクランプされ、接合部方向に圧接される。
【０００３】
ガス圧接に当たっては、作業者は、リングバーナーＢからの放射火炎の中心に鉄筋材等１ａ，１ｂの接合面Ｐがくるように、かつ接合面Ｐと放射火炎の方向が一致するようにしてバーナー装置を保持し、還元炎で接合面近傍を加熱して前期加熱を行う。それにより、接合面Ｐに酸化膜の残留のない良好な密着面が得られる。赤熱状態となった密着面を形成した後、酸素比を増加させて還元炎を中性炎に切り換え、バーナー装置を左右に振って巾焼きを行いながらさらに圧縮する後期加熱を行う。
【０００４】
バーナー装置は重いものであり、特に前期加熱の段階で、作業者が目的どおりの位置にバーナー装置を保持しておくことは容易でない。そのために、特許文献１に記載のバーナー装置では、位置決め手段として、吹管Ａに沿って移動可能となっているバーナー支持台Ｄに、吹管Ａを挟むようにして２本の鉄筋係止部材Ｄａ，Ｄｂを取り付けている。
【０００５】
最初に、鉄筋係止部材Ｄａ，Ｄｂの先端を圧接しようとする鉄筋等１ａ，１ｂに係止させると共に固定用ボルトＤｃで止め付けて、鉄筋接合面に対するリングバーナーＢの位置決めを行う。この姿勢では、バーナー装置は鉄筋係止部材Ｄａ，Ｄｂで鉄筋に一部が乗った状態となることから、作業者に対する負荷も軽減される。
【０００６】
なお、この装置では、初期加熱段階では、鉄筋の圧縮方向への移動量に同期して、鉄筋係止部材Ｄａ，Ｄｂも鉄筋の圧縮方向に移動するようにされており、リングバーナーＢは接合部近辺に自動的に位置することができるようになっている。初期加熱終了後は、固定用ボルトＤｃを解き、バーナーの移動を自由にして巾焼きを行う。
【０００７】
特許文献２にも同じような趣旨の位置決め手段を備えたガス圧接用のバーナー装置が記載されており、そこでは、位置決め手段を構成する鉄筋係止部材を、吹管の軸心線方向に移動および固定自在に装着している。このように鉄筋係止部材の突出量を自在に設定できるようにすることにより、鉄筋に対するリングバーナーの位置決めをより確実かつ容易に行うことができる。
【特許文献１】特開平１０−１３７９３１号公報
【特許文献２】特開昭５７−６２３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ガス圧接の施工現場において、接合端面がともに鉄筋軸心に垂直な面として加工されている場合には、２本の鉄筋の接合面は鉄筋軸心に垂直な面となるので、特許文献１に記載のような位置決め手段を備えたバーナー装置を用いることにより、所期どおりの、すなわち、バーナー火炎の中心と鉄筋の中心とが一致し、また、放射火炎の方向と鉄筋の接合面Ｐとが一致した状態でガス圧接を行うことができる。径の異なる鉄筋を圧接するために、異なる大きさのリングバーナーを用いる場合でも、吹管Ａに沿ってバーナー支持台Ｄを移動させる、あるいは、特許文献２に記載のような突出量が可変となった鉄筋係止部材を用いることにより、容易にバーナー火炎の中心と鉄筋の中心とを一致させることができる。
【０００９】
しかし、実際の施工現場では、端面が鉄筋軸心に垂直な面に加工されていない鉄筋同士を接合せざるを得ない場合が往々にして生じる。この場合、端面同士を突き合わせた状態で、一方または双方の鉄筋を回転させて、双方の鉄筋軸心が一直線状となりかつ端面同士が平行に近い状態とした後、圧接機のクランプに双方の鉄筋を把持させることが行われる。その場合に、２本の鉄筋の接合面Ｐは鉄筋軸心に垂直な面ではなく傾斜した面となる。
【００１０】
この場合、特許文献１あるいは特許文献２に記載の鉄筋係止部材のように、圧接開示時での鉄筋等に対するリングバーナーの位置合わせを、単に吹管軸心方向にのみに相対的に移動可能な鉄筋係止部材を持つ位置決め手段で行うものにあっては、リングバーナーの放射火炎の方向と鉄筋等の接合面Ｐとを完全には一致させることはできない。そのために、火炎が接合面の隙間にうまく入り込まず、良好な加熱ができなくなり、接合面に酸化膜が発生しやすくなる。
【００１１】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、位置決め用の鉄筋係止部材を備えたガス圧接用のバーナー装置において、施工現場で２本の鉄筋等が所期どおりの衝接状態にない場合であっても、リングバーナーの中心に容易に鉄筋等を固定することができ、かつ、リングバーナーの放射火炎面と鉄筋同士の端面接合面とを容易に一致させることができるようにしたバーナー装置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】
【００１２】
本発明によるガス圧接装置で用いるバーナー装置は、燃料ガス源と酸素源とに接続する吹管と吹管先端に配置されるリングバーナーとを備えた鉄筋材等のガス圧接装置で用いるバーナー装置であって、吹管には、ガス圧接する鉄筋材等に対するリングバーナーの位置を決めるための位置決め手段が取り付けられており、該位置決め手段は、吹管軸心方向への移動と、吹管軸心を中心とした回転と、吹管軸心に対する傾動とが可能な状態と、鉄筋材等に対してリングバーナーが適切な位置にセットされたときの姿勢で吹管に一体に固定された状態とを選択的に取りうるようにされていることを特徴とする。
【００１３】
上記位置決め手段は、全体が吹管軸心方向へ移動できるようになっており、吹管に取り付けるリングバーナーを圧接しようとする鉄筋径に応じたものに変更したような場合に、バーナーからの放射火炎の中心と鉄筋接合面の中心とを容易に一致させることができる。また、位置決め手段は、吹管軸心を中心とした回転と吹管軸心に対する３６０度方向での傾動とが可能な状態とされているので、２本の鉄筋の端面接合面が鉄筋軸心に垂直な面でなく傾斜した面となっていても、鉄筋接合面とリングバーナーからの放射火炎の面とを一致させた状態（すなわち、鉄筋材等に対してリングバーナーが適切な位置にセットされた状態）で、位置決め手段を当該鉄筋に対してセットすることができる。そして、その位置で位置決め手段を吹管に一体固定できるので、作業者は、圧接しようとする鉄筋とリングバーナーとを最適位置に位置決めした状態で、ガス圧接での初期加熱を行うことができる。
【００１４】
初期加熱を終えた時点で、必要な場合には位置決め手段の固定を解除し、吹管に沿って後方に移動させる。それにより鉄筋とバーナー装置との係合は開放されるので、還元炎を中性炎に切り換え、鉄筋の軸心に沿った巾焼き等の後期加熱を行う。巾焼きを必要としないガス圧接の場合には、位置決め手段を吹管に固定したままで、後期加熱を行うこともできる。
【００１５】
好ましくは、位置決め部材は次のような構成とされる。すなわち、吹管軸心方向への移動および吹管軸心を中心とした回動ができるようにして吹管に外嵌合する内管と、内管を吹管に固定する第１の固定手段と、吹管軸心方向への移動と吹管軸心を中心とした回転と吹管軸心に対する傾動とが自由にできるようにして内管に外嵌合された基板部材と、内管と基板部材との嵌合部に吹管軸心方向に移動可能な状態で介在する球面部材と、球面部材と基板部材との摩擦力を大きくして両者間の相対移動を停止させる締め付け手段と、相対移動が停止された状態の球面部材と基板部材とを内管の軸心に沿って移動および固定できるようにした第２の固定手段と、吹管の両側で基板部材に取り付けられた鉄筋等への係止部材とを備えるようにする。
【００１６】
この態様では、内管を吹管軸心方向へ移動させることにより、位置決め部材は全体として吹管軸心方向へ移動し、２つの係止部材は２本の鉄筋にそれぞれ係止した状態となる。その場合に、圧接しようとする２本の鉄筋の接合面が鉄筋軸心に対して傾斜した面となっていても、内管が吹管軸心を中心としてわずかに回動すること、および、基板部材が吹管軸心に対してわずかに傾動することの２つの挙動を取ることにより、２本の鉄筋に対する２つの係止部材の係止、すなわち位置決め手段の位置決めは適切に行われる。
【００１７】
すなわち、第２の固定手段を用いて内管と基板部材とを相互に非回動状態とし、リングバーナーの中心に鉄筋の接合面を位置させ、また、前記のようにして鉄筋接合面とリングバーナーからの放射火炎の面とが一致した状態に位置決め手段を鉄筋に対してセットした後、第１の固定手段を用いて内管を吹管に一体に固定する。さらに、締め付け手段を用いて、球面部材と基板部材との摩擦力を大きくして基板部材を傾動した姿勢で固定する。
【００１８】
それにより、位置決め手段のセッティングが終了する。その後、その状態を維持して初期加熱を行う。初期加熱を終えた時点で、第２の固定手段を解除すると、基板部材は当初の姿勢を保持したままで、内管上を内管後端まで移動することができる。後退位置で第２の固定手段を用い基板部材を再度内管に（すなわち吹管に）固定し、その状態で後期加熱を行う。
【００１９】
同じ施工現場で連続して圧接を行う場合に、同じように傾斜した端面を持つ鉄筋対を連続してガス圧接することが起こり得る。上記した形態の位置決め手段では、第２の固定手段を開放することにより、基板部材の姿勢を維持したままで、基板部材を後退させ後期加熱を行うことができるので、そのまま前進させて内管に固定することにより、次の鉄筋対に対して適切な条件でのガス圧接を行うことができる。そのために、現場でのガス圧接作業をきわめて円滑に進めることが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、位置決め用の鉄筋係止部材を備えたガス圧接用のバーナー装置において、施工現場で２本の鉄筋等が所期どおりの衝接状態にない場合（端面接合面が鉄筋軸心に垂直な面でなく傾斜している場合）であっても、リングバーナーの中心に鉄筋を位置させ、かつ、リングバーナーの放射火炎面と鉄筋同士の端面接合面とを一致させた状態で、２本の鉄筋に対するバーナー装置の位置決めを行うことが可能となり、特に初期加熱段階において、品質の高いガス圧接を得ることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明によるガス圧接用のバーナー装置を実施の形態により説明する。図１はバーナー装置の全体を示す斜視図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図３は２本の鉄筋の軸心が一致している場合での位置決め手段の姿勢を説明する図であり、図４は２本の鉄筋の軸心が吹管軸心の前後方向にずれている場合での位置決め手段の姿勢を説明する図であり、図５は２本の鉄筋の軸心が垂下軸心の垂直な面方向にずれている場合での位置決め手段の姿勢を説明する図である。
【００２２】
バーナー装置１０は、吹管Ａを有し、吹管Ａの一端にはリングバーナーＢが交換可能に取り付けられ、他端にはアセチレンガスあるいは都市ガスのような燃料ガス源への接続ポート１１と、酸素源への接続ポート１２が備えられる。なお、この吹管Ａの構成自体は既に知られたものであり、その詳細な説明は省略する。以下、本発明による位置決め手段を中心に説明する。
【００２３】
吹管Ａの竿部１３には、吹管Ａの軸心Ｌ１と共通の軸心を持つ内管２０が摺動および回転自在に外嵌合している。内管２０の後端側は軸方向の切除部２１が複数本設けてあり、かつその外周にはネジが切られている。該ネジ部にはテーパーの付いた内ネジを持つロックネジ２２が螺合しており、ロックネジ２２をネジ込むことにより、内管２０は吹管Ａの竿部１３に固定される（この構成が「第１の固定手段」に相当する）。ロックネジ２２を緩めると内管２０は再び竿部１３の上を摺動自在となる。内管２０は所要の厚みを有しており、その周壁面には軸心方向に所要長さの凹溝２３が形成されいる。そして、該凹溝２３の前端と後端には凹溝２３よりも深い孔２４、２５が形成されている。
【００２４】
図２ａに示すように、内管２０には、内管２０の直径ａよりもｄだけ大きな直径である球体３０が摺動自在に外嵌合している。すなわち、図２ｂに示すように、直径（ａ＋ｄ）の球に直径（ａ＋α）（αはａよりもきわめて小さい値である）の貫通孔３１をその中心線が球体の中心を通過するようにして形成した球体３０の、該貫通孔３１内を内管２０が貫通した状態となっており、球体３０は内管２０に沿って軸方向に自由に移動しまた回転することができる。
【００２５】
該球体３０に対して基板部材４０が外嵌合状態で取り付けられる。基板部材４０は、リング状の基部４１と、そこから吹管Ａの両側に延びる２つの横材４２、４２と、各横材４２の先端から吹管軸心Ｌ１に平行に吹管先端方向に延出する２つのアーム４３、４３と、各アームの先端に取り付けた係止部材４４、４４とを有する。図示のものでは、係止部材４４はＹ型をなしているが、逆さＬ型であってもよい。逆さＬ型の場合には、Ｌの底面部を鉄筋の上に乗せておくだけで、位置が固定される利点がある。
【００２６】
リング状の基部４１の前方にはフランジ部４５が形成され、該フランジ部４５には孔４６が形成されている。そして、該孔４６にピン４７を挿入すると、該ピン４７は該孔４６を通過して、その先端が内管２０に形成した凹溝２３内に入り込む（この構成が「第２の固定手段」に相当する）。その状態では、基板部材４０と内管２０とは一体となり、吹管Ａの竿部１３に沿って吹管軸心Ｌ１の方向に移動することができ、また、吹管軸心Ｌ１を中心として回動することもできる。
【００２７】
さらに、リング状の基部４１には軸心を吹管Ａの軸心Ｌ１と同じくするようにして貫通孔５０が形成されており、貫通孔５０は、前方円筒部５１、それに続く球面部５２、それに続く後方円筒部５３で構成される。前方円筒部５１、すなわちリングバーナーＢを取り付けている側の円筒部５１の直径ｂは、球体３０の直径（ａ＋ｄ）よりは小さく、内管２０の直径ａよりは大きくなっている。後記するように、この直径の差分ｃ（＝ｂ−ａ）は、基板部材４０が吹管軸心Ｌ１に対する最大傾動角度αを規制する一つの要因となる。
【００２８】
球面部５２は、貫通孔５０の軸心線上に中心をおく直径（ａ＋ｄ）、すなわち球体３０と同じ直径の球面体の一部をなしており、該球面部５２は軸心に対して垂直となる位置まで続いている。後方円筒部５３は球面部５２に接続する直径（ａ＋ｄ）よりも大きな直径の円筒体であり、その内周面にはネジが切られている。なお、球面部５２は、後記するように球体３０と基板部材４０との相対移動と固定とを円滑かつ確実とするために好ましい形態であるが、相対移動と摩擦による固定とが可能であれば、必ずしも、球面部５２は直径（ａ＋ｄ）の球の球面の一部である必要はなく、放射面、円錐面、楕円面などであってもよい。
【００２９】
後方円筒部５３には、その内周面に形成したネジに螺合するネジを外周面に有する締め付けネジ５５がネジ係合している。締め付けネジ５５には軸心を吹管Ａの軸心Ｌ１と同じくするようにして貫通孔５６が形成されており、貫通孔５６の直径ｃは、基板部材４０の前方円筒部５１の直径ｂと同じか、それよりも大きな直径とされる。この直径ｃも、基板部材４０が吹管軸心Ｌ１に対して傾動する最大傾動角度αを規制する一つの要因となる。締め付けネジ５５の前方端は、貫通孔５６の軸心線上に中心をおく直径（ａ＋ｄ）、すなわち球体３０と同じ直径の球面体の一部をなす球面部５７となっており、後端側は形の大きいフランジ部５８となっている。
【００３０】
位置決め手段を組み付けるに当たっては、内管２０の後端にロックネジ２２を緩くネジ込んだ状態とする。それを、リングバーナーＢを取り外した状態の吹管Ａの竿部１３にロックネジ２２側から外嵌合状態で差し込む。次に、該内管２０に、締め付けネジ５５をフランジ部５８の側から外嵌合状態で差し込み、続いて、球体３０を差し込む。次に、基板部材４０をその後方円筒部５３側から差し込み、後方円筒部５３に先に差し込んでおいた締め付けネジ５５を螺合させる。さらに、基部４１前方のフランジ部４５に形成した孔４６と内管２０に形成した凹溝２３との位置合わせを行い、孔４６にピン４７を挿入する。
【００３１】
図２はこの状態を示す断面図であり、締め付けネジ５５のネジ込み量が少ないときは、基板部材４０の球面部５２と球体３０とは非接触状態であるか、接触しているとしても両者間の摩擦力はきわめて小さく、基板部材４０は内管２０と共に、球体３０とは独立して吹管Ａの軸心Ｌ１を中心に回転することができる。
【００３２】
また、基板部材４０は吹管軸心Ｌ１に対する傾動姿勢を取ることもできる。この傾動は、基板部材４０が竿部１３の回りを回転する３６０度の任意の位置で生じさせることができる。なお、この傾動する動きに順応してピン４７が孔４６内を自由に摺動できるようにされている。また、自由落下しないように、適宜のストッパー（不図示）も設けられる。
【００３３】
なお、前記した傾動は、基板部材４０に形成した貫通孔５０の前端縁、すなわち、基部４１の前方に突出したフランジ部４５の前端縁が内管２０に衝接するか、締め付けネジ５５の後端縁が内管２０に衝接するかのいずれかが生じたときに、停止する。すなわち、基板部材４０の吹管軸心Ｌ１に対する最大傾動角度αは、前方円筒部５１の直径ｂと締め付けネジ５５に形成した貫通孔５６の直径ｃに規制され、それらの直径が大きい程、最大傾動角度αは大きくなる。
【００３４】
基板部材４０が内管２０と共に吹管軸心Ｌ１の回りで適宜回動し、また吹管軸心Ｌ１に対して適宜の角度で傾動している状態で、締め付けネジ５５をさらに締め付けていくと、基板部材４０の球面部５２と球体３０との接触摩擦、および締め付けネジ５５の先端の球面部５７と球体３０との接触摩擦とが大きくなり、基板部材４０（の基部４１）と球体３０とはその姿勢で一体に固定される。その後、締め付けネジ５５を緩めると双方は再び自由に移動できるようになる。
【００３５】
実際のガス圧接においては、上記のようにして吹管Ａの竿部１３に、内管２０、球体３０および基板部材４０等を、基板部材４０と球体３０とが自由に移動できる状態で組み付けた後、基部４１のフランジ部４５に形成した孔４６にピン４７を挿入し、該ピン４７の先端を内管２０に形成した凹溝２３内に入り込ませる。その姿勢で、基板部材４０を前方に移動し、ピン４７の先端を凹溝２３の先端に形成した穴２４に落とし込んで基板部材４０と内管２０とを一体化する。
【００３６】
その状態で、バーナー装置１０を、図７に示した従来法と同様に、圧接機Ｃの２つのクランプ部材Ｃａ，Ｃｂでクランプされて接合部方向に圧接される２本の鉄筋１ａ，１ｂに対向させ（なお、図１では、圧接機Ｃおよびクランプ部材Ｃａ，Ｃｂは図示を省略している）、基板部材４０に取り付けた係止部材４４、４４を２本の鉄筋１ａ，１ｂに押し付ける。そして、リングバーナーＢの中心に２本の鉄筋１ａ，１ｂが位置し、かつその端部接合面ＰとリングバーナーＢの放射火炎の面とが一致するように、吹管Ａの位置調整を行う。その後、ロックネジ２２および締め付けネジ５５を締め付ける。それにより、吹管Ａと内管２０と基板部材４０とはすべてが一体化され、その姿勢で、鉄筋に対する初期加熱が行われる。
【００３７】
初期加熱が終了した時点で、作業者はピン４７の先端を孔２４から外し、ピン先端を凹溝２３内でスライドさせながら、基板部材４０を後方にさせる。そして、ピン先端を凹溝２３に後端に形成した孔２５に落とし込む。それにより、係止部材４４、４４と鉄筋１ａ，１ｂとの係合は解除するので、バーナー装置１０の横移動は自由になり、中性炎による幅焼き（後期加熱）を容易に行うことができる。後期加熱において巾焼きを必要としないガス圧接の場合には、前期加熱を行った姿勢のままで、中性炎への切り換えのみを行い、後期加熱を行えばよい。
【００３８】
基板部材４０を前記のようにして後方に移動させても、ピン４７の先端は凹溝２３内に位置しており、基板部材４０の当初姿勢はそのまま維持されるので、同じ条件下にある２本の鉄筋を圧接する場合には、再度、基板部材４０を前方に移動して、ピン４７の先端を凹溝２３の先端に形成した穴２４に落とし込むだけで、次の鉄筋に対する最適の条件下での初期加熱を行うことができる。
【００３９】
次に、ガス圧接しようとする２本の鉄筋１ａ，１ｂの接合面Ｐが、その鉄筋軸心Ｌ２に対して垂直面となっている場合、および、鉄筋軸心Ｌ２に対して傾斜している場合での、基板部材４０の挙動について、図３〜図５に基づいて説明する。
【００４０】
図３は、２本の鉄筋１ａ，１ｂの接合面Ｐが、その鉄筋軸心Ｌ２に対して垂直面となっている場合での、位置決め手段の状態を示している。この場合には、吹管Ａを接合面ＰにリングバーナーＢの放射火炎面を一致させた姿勢としても、基板部材４０に取り付けた２つの横材４２、４２は、図３ａに示すように、吹管軸心Ｌ１に直交した姿勢にあり、かつ、図３ｂに示すように、前後方向（吹管軸線Ｌ１方向）で見たときに、鉄筋軸心Ｌ２とねじれのない、すなわち同一平面内に位置してする。この姿勢を、前記した基板部材４０の吹管軸心Ｌ１を中心とした回動も、吹管軸心Ｌ１に対する傾動も起こっていないものとする。
【００４１】
図４、図５は、２本の鉄筋１ａ，１ｂの接合面Ｐが、鉄筋軸心Ｌ２に対して、垂直面から角度θだけ傾斜している場合を説明する模式図である。図４は、傾斜面の方向が、基板部材４０に取り付けた２つの横材４２、４２と鉄筋軸心Ｌ２を含む仮想平面に直交する平面であって鉄筋軸心Ｌ２に対して９０度＋θだけ傾斜した平面内にある場合である。この場合に、吹管Ａを接合面ＰにリングバーナーＢの放射火炎面を一致させた姿勢とすると、吹管軸心Ｌ１は鉄筋軸心Ｌ２に対して、図３に示した位置よりもθだけ下方に傾斜した姿勢となる。しかし、前記のように、基板部材４０が吹管軸心Ｌ１に対して角度θだけ傾動して、この傾斜を吸収することができるので、位置決め手段による鉄筋の押さえは安定したものとなる。
【００４２】
図５は、傾斜面の方向が、図４の状態から鉄筋軸心Ｌ２を中心として９０度回転した姿勢にある場合である。この場合には、吹管Ａを接合面ＰにリングバーナーＢの放射火炎面を一致させた姿勢とすると、吹管軸心Ｌ１は鉄筋軸心Ｌ２に直交した姿勢となるが、吹管Ａが図３に示す姿勢から吹管軸心Ｌ１を中心に角度βだけ回転した姿勢となる。しかし、基板部材４０が前記のように吹管軸心Ｌ１を中心に角度θだけ回動することにより、吹管Ａの回転を吸収することができるので、この場合にも、位置決め手段による鉄筋の押さえは安定したものとなる。
【００４３】
いずれの場合も、そのようにして姿勢を確保した後に、ロックネジ２２および締め付けネジ５５を締め付けることにより、２本の鉄筋１ａ，１ｂの軸心Ｌａ，Ｌｂが一致している場合と同様にして、初期加熱および後期加熱を行うことができる。
【００４４】
実際の施工現場では、２本の鉄筋の接合面は、図３に示す傾斜面位置と図４に示す傾斜面位置との中間位置にある場合が多い。その場合には、基板部材４０は、図３に基づき説明した傾動と図４に基づき説明した回転との双方の挙動を取ることにより、位置決め部材は安定した位置決め姿勢となる。
【００４５】
上記の実施の形態において図示しないが、球体３０として、弾性変形と形状復帰が可能な材料からなる球体を用いることもできる。その場合には、締め付けネジ５５を締め付けによって球体３０に変形が生じ、内管２０との間の摩擦力が大きくなって基板部材４０と内管２０との相対移動を阻止できるようになる。そのために、内管２０の凹溝２３、フランジ部４５に形成した孔４６、ピン４７等の構成を省略しても、さらには、内管４０自体を省略しても、位置決め手段は、上記した位置決め手段と同様な作用効果を奏することができる。
【００４６】
図６は本発明による位置決め手段の他の実施の形態を示している。この形態は、球体３０の形状が一部で図１、図２に示したものと異なっており、結果として、基板部材４０に形成したフランジ部４５およびフランジ部の孔４６が不要になっている。他の構成は、図１、図２に示したものと同じであり、同じ機能を奏する部材には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００４７】
球体３０Ａは貫通孔３１と同じ内径である円筒体３２を前方に向けて一体に有しており、円筒体３２の先端フランジ部３３には孔３４が形成されている。なお、円筒体３２の厚さは、基板部材４０の吹管軸心Ｌ１に対する傾動角度αに制限を与えないように、所要の強度が得られることを条件に薄いものとすることが望ましい。
【００４８】
球体３０Ａは、図１、図２に示した実施の形態での球体３０と同様にして、内管２０に摺動及び回動自在に外嵌合される。そして、フランジ部３３に形成した孔３４と内管２０に形成した凹溝２３とを位置合わせした後、ピン４７を孔３４に挿入し、ピン先端を凹溝２３内に位置させる。それにより、球体３０Ａと内管２０とは一体化し、ロックネジ２２の締め付けがない状態では、両者は吹管軸心Ｌ１を中心として同時に回転することができる。また、ピン４７が孔３４の先端と後端に形成した穴２４、２５に入り込んだ状態（この構成が「第２の固定手段」に相当する）では、吹管軸心Ｌ１の方向に一体となって移動する。
【００４９】
この形態では、締め付けネジ５５を締め付けない状態では、球体３０Ａの球面に沿って基板部材４０は自由に回転と傾動をすることができる。そして、図１、図２に示した実施の形態と同様に、締め付けネジ５５を締め付けることにより、その位置で、球体３０Ａと基板部材４０は一体化する。この形態では、基板部材４０の吹管軸心Ｌ１に対する傾動はピン４７の影響を受けることなく行われるので、位置決め時の吹管Ａの移動をよりスムースに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明によるガス圧接用のバーナー装置の全体を示す斜視図。
【図２】図２ａは図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図であり、図２ｂは球部材を説明するための図。
【図３】２本の鉄筋の接合面が鉄筋軸心に垂直な面となっている場合での位置決め手段の姿勢を説明するための図。
【図４】２本の鉄筋の接合面が鉄筋軸心に対して傾斜した面となっている場合での位置決め手段の姿勢を説明する図。
【図５】２本の鉄筋の接合面が鉄筋軸心に対して傾斜した面となっている場合での位置決め手段の他の姿勢を説明する図。
【図６】本発明によるガス圧接用のバーナー装置で用いる位置決め手段の他の実施の形態を図２に相当する断面図。
【図７】位置決め手段を持つガス圧接用のバーナー装置の従来例を示す図。
【符号の説明】
【００５１】
Ａ…吹管、Ｂ…リングバーナー、Ｌ１…吹管の軸心、Ｌ２…２本の鉄筋の軸心、Ｐ…２本の鉄筋の接合面、１０…バーナー装置、１３…吹管の竿部、２０…内管、２１…内管の後端の切除部、２２…ロックネジ、２３…凹溝、２４、２５…凹溝の前後端に形成された孔、３０、３０Ａ…球体（球面部材）、３１…球体の貫通孔、４０…基板部材、４１…リング状の基部、４２…横材、４３…アーム、４４…係止部材、４５…フランジ部、４６…フランジ部の孔、４７…ピン、５０…基板部材の基部に形成した貫通孔、５１…前方円筒部、５２…球面部、５３…後方円筒部、５５…締め付けネジ、５６…締め付けネジに形成した貫通孔、５７…締め付けネジ前方端の球面部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガス源と酸素源とに接続する吹管と吹管先端に配置されるリングバーナーとを備えた鉄筋材等のガス圧接装置で用いるバーナー装置であって、
吹管には、ガス圧接する鉄筋材等に対するリングバーナーの位置を決めるための位置決め手段が取り付けられており、該位置決め手段は、吹管軸心方向への移動と、吹管軸心を中心とした回転と、吹管軸心に対する傾動とが可能な状態と、鉄筋材等に対してリングバーナーが適切な位置にセットされたときの姿勢で吹管に一体に固定された状態とを選択的に取りうるようにされていることを特徴とするバーナー装置。
【請求項２】
位置決め部材は、吹管軸心方向への移動および吹管軸心を中心とした回動ができるようにして吹管に外嵌合する内管と、内管を吹管に固定する第１の固定手段と、吹管軸心方向への移動と吹管軸心を中心とした回転と吹管軸心に対する傾動とが自由にできるようにして内管に外嵌合された基板部材と、内管と基板部材との嵌合部に吹管軸心方向に移動可能な状態で介在する球面部材と、球面部材と基板部材との摩擦力を大きくして両者間の相対移動を停止させる締め付け手段と、相対移動が停止された状態の球面部材と基板部材とを内管の軸心に沿って移動および固定できるようにした第２の固定手段と、吹管の両側で基板部材に取り付けられた鉄筋等への係止部材、とを備えることを特徴とする請求項１に記載のバーナー装置。
【請求項１】
燃料ガス源と酸素源とに接続する吹管と吹管先端に配置されるリングバーナーとを備えた鉄筋材等のガス圧接装置で用いるバーナー装置であって、
吹管には、ガス圧接する鉄筋材等に対するリングバーナーの位置を決めるための位置決め手段が取り付けられており、該位置決め手段は、吹管軸心方向への移動と、吹管軸心を中心とした回転と、吹管軸心に対する傾動とが可能な状態と、鉄筋材等に対してリングバーナーが適切な位置にセットされたときの姿勢で吹管に一体に固定された状態とを選択的に取りうるようにされていることを特徴とするバーナー装置。
【請求項２】
位置決め部材は、吹管軸心方向への移動および吹管軸心を中心とした回動ができるようにして吹管に外嵌合する内管と、内管を吹管に固定する第１の固定手段と、吹管軸心方向への移動と吹管軸心を中心とした回転と吹管軸心に対する傾動とが自由にできるようにして内管に外嵌合された基板部材と、内管と基板部材との嵌合部に吹管軸心方向に移動可能な状態で介在する球面部材と、球面部材と基板部材との摩擦力を大きくして両者間の相対移動を停止させる締め付け手段と、相対移動が停止された状態の球面部材と基板部材とを内管の軸心に沿って移動および固定できるようにした第２の固定手段と、吹管の両側で基板部材に取り付けられた鉄筋等への係止部材、とを備えることを特徴とする請求項１に記載のバーナー装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２６６６６（Ｐ２００６−２６６６６Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０６３１１（Ｐ２００４−２０６３１１）
【出願日】平成１６年７月１３日（２００４．７．１３）
【出願人】（０００２２０２６２）東京瓦斯株式会社 (1,166)
【出願人】（３９４０２４９８３）東海ガス圧接株式会社 (12)
【出願人】（５９６１７１３８４）株式会社 徳武製作所 (14)
【出願人】（３９２０２００１５）ヤマト産業株式会社 (2)
【出願人】（３９００２４９１４）東京ガスケミカル株式会社 (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１３日（２００４．７．１３）
【出願人】（０００２２０２６２）東京瓦斯株式会社 (1,166)
【出願人】（３９４０２４９８３）東海ガス圧接株式会社 (12)
【出願人】（５９６１７１３８４）株式会社 徳武製作所 (14)
【出願人】（３９２０２００１５）ヤマト産業株式会社 (2)
【出願人】（３９００２４９１４）東京ガスケミカル株式会社 (13)
【Ｆターム（参考）】
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