位置決め治具
【課題】フランジ形状にばらつきがあったとしても、２つの配管を、高精度にセンタリングすることが可能な位置決め治具を提供することを課題とする。
【解決手段】フランジ結合される２つの配管２０、３０をセンタリングする位置決め治具Ｕであって、前記２つの配管２０、３０のフランジ２５、３５を、間に挟んで向き合う一対の位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌと、前記一対の位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌの内面壁に設けられたＶ字型のガイド部５２Ｒ、５２Ｌと、前記一対の位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌを両間の距離を縮める方向に締め込む締付部９０とを備え、前記２つの配管２０、３０のフランジ２５、３５を間に挟み込みつつ、前記一対の位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌを前記締付部９０により締め付けると、前記一対の位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌに形成したＶ字型をなす２つのガイド部５２Ｒ、５２Ｌが、前記２つの配管２０、３０のフランジ２５、３５の外周面２５Ａ、３５Ａを両側から挟み込んで、前記２つの配管２０、３０をセンタリングする。
【解決手段】フランジ結合される２つの配管２０、３０をセンタリングする位置決め治具Ｕであって、前記２つの配管２０、３０のフランジ２５、３５を、間に挟んで向き合う一対の位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌと、前記一対の位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌの内面壁に設けられたＶ字型のガイド部５２Ｒ、５２Ｌと、前記一対の位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌを両間の距離を縮める方向に締め込む締付部９０とを備え、前記２つの配管２０、３０のフランジ２５、３５を間に挟み込みつつ、前記一対の位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌを前記締付部９０により締め付けると、前記一対の位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌに形成したＶ字型をなす２つのガイド部５２Ｒ、５２Ｌが、前記２つの配管２０、３０のフランジ２５、３５の外周面２５Ａ、３５Ａを両側から挟み込んで、前記２つの配管２０、３０をセンタリングする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フランジ結合される２つの配管をセンタリングする位置決め治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
配管をフランジ結合する場合、配管結合部にてガス漏れが起きないように、結合する２つの配管の管軸のずれを抑える（以下、センタリングと呼ぶ）必要がある。これを果たす位置決め治具として、下記特許文献１の記載のものがある。このものは、ベース側のフランジ継手Ｆ１に対応して、フランジ継手Ｆ１の形状に倣った円弧状をなすクランプ金具１Ｌ、１Ｒを設けている。そして、各クランプ金具１Ｌ、１Ｒには、各々２つのスライドゲージＳが設けられている。
【０００３】
この位置決め治具は、ベース側のフランジ継手Ｆ１とクランプ金具１Ｌ、１Ｒが、位置を合わせる際の基準となっており、ベース側のフランジ継手Ｆ１をクランプ金具１Ｌ、１Ｒにて挟むと、両者の中心が一致する。そして、クランプ金具１Ｌ、１ＲのスライドゲージＳに形成したストッパ突起１８により、他方側のフランジ継手Ｆ２の位置を規制することで、ベース側のフランジ継手Ｆ１に対して他方側のフランジ継ぎ手Ｆ２の位置を合わせる構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２５４８７０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記クランプ金具１Ｌ、１Ｒは円弧形状をしており、フランジ継手Ｆ１の外周面に整合するようになっている。しかし、フランジ継手Ｆ１の円弧が設計形状よりわずかでも大きいと、干渉して、クランプ金具１Ｌ、１Ｒはフランジ継手Ｆ１に嵌らない。そのため、実際には、形状のばらつきを見込んで、クランプ金具１Ｌ、１Ｒの形状（円弧）を、ベース側のフランジ継手Ｆ１の形状（円弧）に比べて、やや大きめにする必要がある。
【０００６】
従って、クランプ金具１Ｌ、１Ｒとフランジ継手Ｆ１の外周面との間には隙間が出来、その隙間の分だけ、ベース側のフランジ継手Ｆ１とクランプ金具Ｆ１、Ｆ２の中心がずれてしまう。そのため、ベース側フランジＦ１に対して他方側のフランジＦ２を高精度にセンタリングすることが出来ない。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、フランジ形状にばらつきがあったとしても、２つの配管を、高精度にセンタリングすることが可能な位置決め治具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】
【０００７】
本発明は、フランジ結合される２つの配管をセンタリングする位置決め治具であって、前記２つの配管のフランジを、間に挟んで向き合う一対の位置決め部材と、前記一対の位置決め部材の内面壁に設けられたＶ字型のガイド部と、前記一対の位置決め部材を両間の距離を縮める方向に締め込む締付部とを備え、前記２つの配管のフランジを間に挟み込みつつ、前記一対の位置決め部材を前記締付部により締め付けると、前記一対の位置決め部材に形成したＶ字型をなす２つのガイド部が、前記２つの配管のフランジの外周面を両側から挟み込んで、前記２つの配管をセンタリングするところに特徴を有する。尚、ここで言う、センタリングとは、「２つの配管の管軸を合わせること」を意味するものである。
【０００８】
この発明では、２つの配管のフランジを、Ｖ字型のガイド部により、両側から挟み付けてセンタリングする。そのため、フランジ形状に大小ばらつきがあったとしても、Ｖ字の案内作用により、２つの配管を高精度にセンタリングすることが可能となる。
【０００９】
この発明の実施態様として、以下の構成とすることが好ましい。
・前記一対の位置決め部材の一端をヒンジにより連結し、他端に前記締付部を設ける構成とする。このような構成であれば、配管のフランジに対して位置決め治具を比較的簡単に着脱させることが可能であり、使い勝手がよい。
【００１０】
・前記一対の位置決め部材には、前記ガイド部に開口する収容部と、前記収容部に対して重ねた状態で収容され、かつプレート先端を前記２つの配管のフランジ間に挿入可能とするべく前記開口から水平に突出させた２枚のプレートと、前記２枚のプレートのいずれかをプレートの法線方向に直線移動させることにより、前記２枚のプレートの相対距離を変位させる直線移動軸と、を含み、前記フランジの面間距離を調整する調整機構が設けられている。
【００１１】
この態様では、次の効果が得られる。配管のフランジはガスケットを介挿させた状態で、ボルト締めされる。このとき、ボルトを強く締め過ぎると、両フランジの面間距離が狭くなって、ガスケットを潰し過ぎてしまう。
【００１２】
これ対し、この態様では、両フランジの面間距離を目標値に自動調整できる。というのも、２つの配管を結合するべくフランジをボルト締めすると、２つの配管のフランジは次第に接近し、両フランジの面間距離は狭くなってゆく。そして、フランジの面間距離がプレートの相対距離に一致すると、フランジはプレートに突き当たり、両フランジの面間距離はそれ以上狭くならない。よって、２枚のプレートの相対距離を目標値に予め合わせておけば、両フランジの面間距離を目標値に自動調整できる。
【００１３】
以上のことから、フランジをボルト締めしたときに、ガスケットを全く潰さなかったり、また潰し過ぎる事がなく、配管結合部の気密性を一層高めることが可能となる。
【００１４】
また、ボルトの締め込みが完了した後には、フランジ間から２枚のプレートを抜き取る必要があり、それには、２枚のプレートの相対距離を縮める必要がある。このとき、２枚のプレートには、ボルトによる締め込み力が作用した状態にあり、構造によっては、動作不良を生じ易い。例えば、特許文献１の図５のように斜面上を滑らせて２枚のプレートの相対距離を変位させるような構造の場合、ボルトの締め込み力によって、２枚のプレートが摺接する斜面上の摩擦が大きくなる結果、動作不良を生じ易い。
【００１５】
この点、この態様では、２枚のプレートのうち、いずれかをプレートの法線方向に直線移動させることで、２枚のプレートの相対距離を変位させる方式をとっており、斜面を利用していない。そのため、２枚のプレート間に、動作不良を生じさせるような摩擦が原理上起きず、上記の動作不良を起こすことがない。
【００１６】
・前記調整機構を、前記フランジの外周面に対して当接する前記ガイド部上の各４つの当接面に対応して、それぞれ個別に設ける構成とする。このようにしておけば、２つの配管のフランジをボルト締めするとき、２つのフランジの周方向の４点を、４組の調整機構（具体的には、それを構成する２枚のプレート）によって、均等に受けることが可能となる。そのため、フランジの一部を強くボルト締めした場合であっても、フランジの面が傾くことがほとんどない（片締め防止）。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、フランジ形状（円弧の大きさ）にばらつきがあったとしても、２つの配管を、高精度にセンタリングすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１にて位置決めの対象となる配管の正面図
【図２】位置決め治具の平面図
【図３】位置決め治具の斜視図
【図４】その一部を分解した拡大図
【図５】配管に対する位置決め治具の組み付け手順を示す図
【図６】配管に対する位置決め治具の組み付け手順を示す図
【図７】配管に位置決め治具を組み付けた状態を示す斜視図
【図８】図６中のＡ−Ａ線断面図（２枚のプレートの相対距離を調整する前の状態を示す）
【図９】図６中のＡ−Ａ線断面図（ボルトの締め込みを完了させた状態を示す）
【図１０】ガスケットの位置決め構造を示す断面図
【図１１】位置決め治具により２枚のフランジがセンタリングされた状態を示す図
【図１２】実施形態２に適用された位置決め治具の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜実施形態１＞
１．配管の説明
本発明の実施形態１を図１ないし図１１によって説明する。図１に示す符号２０はガスタービン（図略）の燃焼室に固定された燃焼室側配管、図１に示す符号３０は燃料を供給するための燃料配管（フレキシブル配管）である。これら両燃料配管２０、３０はいわゆるフランジ継ぎ手により接続されており、両配管２０、３０を通って燃料が燃焼室に供給される構成となっている。
【００２０】
周知のように、フランジ継ぎ手は、相対する一対のフランジ２５、３５を、ガスケット４０を間に介挿した状態でボルト締めすることで、２つの配管２０、３０を接続するものである。以下に説明する位置決め治具Ｕ１は、２つの配管２０、３０をフランジ結合するにあたり、両配管２０、３０の管軸Ｌ２、Ｌ３を一致させるセンタリング機能、又両フランジの面間距離Ｄを適切な値に設定する機能を果たすものである。尚、このものでは、フランジ２５、３５を結合するボルトの締結点数は４点となっている。また、管軸Ｌ２は配管２０側の中心軸であり、また管軸Ｌ３は配管３０側の中心軸である。
【００２１】
２．位置決め治具Ｕ１の説明
図２、図３に示すように、位置決め治具Ｕ１は、左右一対の位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌを備えている。係る位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌはアルミ二ウム合金製とされ、角柱形状をしている。
【００２２】
一対の位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌは、図２に示すように、長手方向の中央を折れ点としてＶ字状に折れており、内面壁がＶ字型のガイド部５２Ｒ、５２Ｌを構成している。ガイド部５２Ｒ、５２Ｌは、配管２０、３０の両フランジ２５、３５を位置合わせする機能を担うものであり、Ｖ字を構成する２辺の中央部が両フランジ２５、３５に対する当接面Ｃ１〜Ｃ４となっている。
【００２３】
そして、一対の位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌは一端部をヒンジ５５により連結してあり、ヒンジ５５を中心に開閉できる構成となっている。その一方、図２、図３に示すように、両位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌの開閉端５７は、外方（図２では上方）に平行に張り出しており、そこには、締付部９０が設けられている。
【００２４】
締付部９０は、両位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌを、両間の距離を縮める方向に締め込む機能を果たすものであり、嵌合溝９１と締付ピン９３とから構成されている。
【００２５】
嵌合溝９１はＵ字型の溝形状をしており、図３に示す右手前側の位置決め部材５０Ｒの開閉端５７に形成されている。一方、締付ピン９３は、ピン本体９４と締付ナット９５から構成されている。ピン本体９４は、嵌合溝９１に対して嵌合可能とされ、図３に示す左奥側の位置決め部材５０Ｌの開閉端に、ヒンジ９６により連結してある。そして、このピン本体９４の先端部に、締付ナット９５が取り付けられている。係る締付ナット９５は、ピン本体９４の先端外周面に形成した螺子部９４Ａに螺合している。
【００２６】
以上のことから、締付ピン９３を倒して嵌合溝９１に嵌合させた後、締付ナット９５を螺子込んでゆくと、締付ピン９３によって、左右の開閉端５７、５７が近接方向に締められる結果、両位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌを、両間の距離を縮める方向に締め込むことが出来る構成となっている。
【００２７】
また、図２に示すように、位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌの先端内壁側には、逃がし部５８が形成されている。この逃がし部５８は、フランジ２５、３５に取り付けられたアース板４３に対する干渉を避けるためのものである。
【００２８】
また、位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌには、調整機構６０が２組ずつ設けられている。調整機構６０は、両フランジ２５、３５の面間距離Ｄを調整する機能を果たすものであり、固定プレート６１、可動プレート６３、螺子軸（本発明の「直線移動軸」に相当）７３、収容部８１を主体に構成されている。
【００２９】
係る調整機構６０は、図２に示すように、位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌのうち、Ｖ字を構成する２辺の中央部（すなわち、フランジ２５、３５に対する当接面Ｃ１〜Ｃ４となる箇所）に、それぞれ設けられている。ここでは、調整機構６０の具体的構成を、位置決め部材５０Ｌに設けられた調整機構（当接部Ｃ４に対応するもの）を例にとって説明する。
【００３０】
図４に示すように、位置決め部材５０Ｌの上面壁には収容部８１が凹設されている。係る収容部８１は位置決め部材５０Ｌの内壁面、外壁面に開口しており、そこには、固定プレート６１と、可動プレート６３と、押さえプレート７１の、３枚のプレート６１、６３、７１が下から積み上げるように配置されている。
【００３１】
押さえプレート７１は、固定プレート６１を押さえて固定するためのものであり、一対のボルトＢ７により、収容部８１の底面に対して螺子止めされている。尚、押さえプレート７１は、可動プレート６３の両側に配置されたスペーサ６５を介して固定プレート６１を押さえており、押さえプレート７１の押し込み力が可動プレート６３自体には作用しない構成となっている。
【００３２】
そして、以下に説明する螺子軸７３を上下移動させることで、固定プレート６１に対して可動プレート６３を、図８の上下方向（本発明の「プレートの法線方向」に相当）に移動させることが出来る構成となっている。具体的に説明すると、収容部８１の底面中央部には、螺子孔８２が形成されている。この螺子孔８２には、軸を上下方向に向けた状態で螺子軸７３が下方から組み付けられている。
【００３３】
係る螺子軸７３は、収容部８１の底面を貫通した後、更に、固定プレート６１を貫通しており、可動プレート６３の下面に、ピン先端面を突き当てている。そして、螺子軸７３の下端部には鍔部７４が設けられており、そこを操作用のハンドル７４Ａが横向きに貫通している。
【００３４】
以上のことから、操作用のハンドル７４Ａを回して螺子軸７３を軸周りに回転させると、螺子軸７３が上下に変位する結果、固定プレート６１に対して可動プレート６３を上下方向に移動させることが出来る。そして、固定プレート６１と可動プレート６３の両プレートは、図３に示すように、プレート先端を位置決め部材５０Ｌの内面壁５２から水平に突出させており、両フランジ２５、３５間の隙間に、これを挿入できる構成となっている(図８、図９参照）。
【００３５】
また、図４に示すように、押さえプレート７１には、これを上下に貫通してガイド溝７１Ａが形成される一方、可動プレート６３には、ガイド溝７１Ａに対応してガイドピン６９が設けられている。このような構成とすることで、ガイドピン６９とガイド溝７１Ａの嵌め合いにより案内効果により、可動プレート６３を、固定プレート６１に対して水平な姿勢を保って、滑らかに上下動させることが可能となる。
【００３６】
また、図４に示すように、位置決め部材５０Ｌの内面壁５２には、収容部８１の下方に位置して座部８５が形成されており、そこには、当接プレート７５が螺子で固定されている。係る当接プレート７５は、押さえプレート７１の前面壁７２と面一をなす設定になっており、押さえプレート７１と共に、２つのフランジ２５、３５に跨るような面一の当接面Ｃ４を形成する構成となっている。尚、当接面Ｃ４は位置決め部材５０Ｌの内面壁５２と面一であることが好ましく、この実施例でも、位置決め部材５０Ｌの内面壁５２と面一となっている。
【００３７】
また、上述した固定プレート６１、可動プレート６３、押さえプレート７１、当接プレート７５はいずれも炭素鋼を熱処理したものであり、表面の硬度が、配管２０、３０のフランジ２５、３５の硬度に比べて十分に高く設定してある。このようにすることで、プレート表面が摩耗し難くなり、位置決め治具Ｕ１の耐久性を高めることが可能となる。
【００３８】
３．配管接続作業の手順
次に、配管接続作業の手順を説明する。第一ステップでは、配管２０、３０のフランジ２５、３５に対して、ボルトＢ１〜Ｂ４を仮締めする作業を行う。具体的には、接続対象となる２つの配管２０、３０のフランジ２５、３５を向き合わせ、ボルト挿通孔同士が一致するように位置合わせする。そして、位置合わせが出来たら、各ボルト挿通孔にボルトＢ１〜Ｂ４をそれぞれ通し、更に、各ボルトＢ１〜Ｂ４の先端にナットＮ１〜Ｎ４を螺合させる。その後、各ボルトＢ１〜Ｂ４を、フランジ２５、３５を締め付けない程度に締め込んでやる。これにて、配管２０、３０のフランジ２５、３５に対してボルトＢ１〜Ｂ４が仮締めされた状態になる。
【００３９】
次に、第二ステップでは、位置決め治具Ｕ１によって、２つの配管２０、３０をセンタリングする作業を行う。それには、まず、各調整機構６０のプレート６１、６３をフランジ２５、３５間に差し込みながら、左右の位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌをフランジ２５、３５を囲い込むように組み付けてやる（図５、図６参照）。
【００４０】
あとは、位置決め部材５０Ｌの開閉端５７に形成した嵌合溝９１に、位置決め部材５０Ｌの開閉端５７に取り付けた締付ピン９３を嵌合させ、その後、締付ピン９３の締付ナット９５を締めてやる。これにより、左右の開閉端５７、５７が近接方向に締められる結果、両位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌは、両間の距離を縮める方向に締め込まれる。
【００４１】
このとき、両フランジ２５、３５は、ガイド部５２Ｒ、５２Ｌの斜面に沿ってＶ字の中心側（図６の中心線Ｌ０）へと案内されることとなる。そして、最終的には、図６に示すように、４つの当接面Ｃ１〜Ｃ４が、フランジ２５の外周面２５Ａ、フランジ３５の外周面３５Ａの双方に対して４点当たりした状態になり、２つのフランジ２５、３５を円弧の中心点が一致するように位置規制する。以上のことから、図８に示すように、配管接続される２つの配管２０、配管３０は、管軸Ｌ２、Ｌ３が一致した状態となる（センタリング）。
【００４２】
次に、第三ステップでは、第一ステップにて仮締込めしたボルトＢ１〜Ｂ４を本締めする作業を行う。それには、まず、ハンドル７４Ａを、先とは逆方向に回して螺子軸７３を上昇させ、２枚のプレート６１、６３の相対距離Ｓを、フランジ２５、３５の面間距離Ｄの目標値に等しくする。例えば、面間距離Ｄの目標値、すなわちガスケット４０の使用時の厚みが６ｍｍであれば、２枚のプレートの相対距離Ｓを６ｍｍに調整してやればよい。
【００４３】
全４組の調整機構６０について２枚のプレート６１、６３の相対距離Ｓを目標値に調整することが出来たら、あとは、仮締め状態にある４つのボルトＢ１、Ｂ３、Ｂ２、Ｂ４を順に、少しずつ締めこんでやればよい（本締め）。これを行うと、２つの配管２０、３０のフランジ２５、３５はボルトＢ１〜Ｂ４により均等に締め込まれ、ガスケット４０を押し潰してゆく。
【００４４】
そして、面間距離Ｄがプレート６１、６３の相対距離Ｓに一致すると、フランジ２５、３５は、プレート６１、６３の先端に干渉した状態になり、それ以上、ボルトＢ１〜Ｂ４を締められなくなる。以上のことから、本締め後には、両フランジ２５、３５は、面間距離Ｄが目標値（ここでは、６ｍｍ）に正確に合わされた状態になり、両間に挟まれたガスケット４０は、その厚みが丁度、目標値（ここでは、６ｍｍ）なる。
【００４５】
尚、ボルトＢ１〜Ｂ４を本締めした状態では、図１０に示すように、ガスケット４０は、４つのボルトＢ１〜Ｂ４によりその位置を規制され、配管２０、３０の管軸に中心を一致させるように、位置決めされた状態になる。
【００４６】
次に、第四ステップでは、位置決め治具Ｕ１を取り外す作業を行う。それには、まず、ハンドル７４Ａを回して、螺子軸７３を、下降させてやる。これにより、可動プレート６３の位置が下がるので、２枚のプレート６１、６３の相対距離Ｓが、フランジの面間距離Ｄより狭くなり、プレート６１、６３とフランジ２５、３５の干渉状態が解かれる。
【００４７】
そして、全４組の調整機構６０について、螺子軸７３を下降操作することが出来たら、あとは、締付ナット９５を緩めつつ、締付ピン９３を嵌合溝９１から外してやればよい。これにより、ヒンジ５５を軸に両位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌを開くことが可能となり、図５に示すように、組み付けた位置決め治具Ｕ１を、配管２０、３０のフランジ２５、３５から簡単に取り外せる。
【００４８】
４．効果
（ａ)ガイド部５２Ｒ、５２Ｌの効果
本発明の位置決め治具Ｕ１は、フランジ２５、３５を位置合わせするのに、ガイド部５２Ｒ、５２Ｌの斜面を利用している。そのため、２つのフランジ２５、３５の円弧の大きさに関係なく、位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌを締め込めば、ガイド部５２Ｒ、５２Ｌの４つの当接面Ｃ１〜Ｃ４が、フランジ２５、３５の外周面２５Ａ、３５Ａに対して各々当接する。
【００４９】
以上のことから、フランジ２５、３５の円弧形状にばらつきがあったとしても（例えば、２つのフランジの双方とも設計値より大きい場合など）、配管２０、３０のフランジ２５、３５を、中心同士が一致する状態に位置決めすることが出来る。
【００５０】
もっとも、２つのフランジ２５、３５の大きさが異なる場合には、図１１に示すように、ガイド部５２Ｒ、５２Ｌは大きい側のフランジ（図１１では、フランジ３５）の外周面３５Ａに当接し、小さい側のフランジ（図１１では、フランジ２５）の外周面２５Ａとの間には、隙間が出来てしまう。
【００５１】
しかし、この場合であっても、小さい側のフランジ２５は、ガイド部５２Ｒ、５２Ｌによって、大きい側のフランジ３５の外形範囲内に収まるように、その位置が規制される。よって、結合する２つの配管２０、３０の管軸Ｌ２、Ｌ３のずれを最小限に抑えることが可能となる。
【００５２】
また、当接面Ｃ１〜Ｃ４の角度（すなわち、Ｖ字の角度）は、９０度にすることが好ましい。そのような設定としておけば、４つの当接面Ｃ１〜Ｃ４が、フランジ２５、３５の外周面２５Ａ、３５Ａに対して、９０度間隔で均等に当接することとなり、フランジ２５、３５を安定的に位置決め出来る。
【００５３】
また、位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌは、一端をヒンジ５５により連結しており、ヒンジ５５を軸に開閉できる構成となっている。このような構成であれば、配管２０、３０のフランジ２５、３５に対して位置決め治具Ｕ１を比較的簡単に着脱させることが可能であり、使い勝手がよい。
【００５４】
（ｂ）調整機構６０の効果
配管２０、３０のフランジ２５、３５はガスケット４０を介挿させた状態で、ボルト締めされる。このとき、ボルトを強く締め過ぎると、両フランジ２５、３５の面間距離Ｄが狭くなって、ガスケット４０を潰し過ぎてしまう。
【００５５】
この点、位置決め治具Ｕ１では、両フランジ２５、３５の面間距離Ｄを、調整機構６０により目標値に自動調整できる。そのため、フランジ２５、３５をボルト締めしたときに、ガスケット４０を全く潰さなかったり、また潰し過ぎる事がなく、配管結合部の気密性を一層高めることが可能となる。
【００５６】
また、調整機構６０は、ガイド部５２Ｒ、５２Ｌ上の各４つの当接面Ｃ１〜Ｃ４に対応して、それぞれ個別に設けられている。このようにしておけば、２つの配管２０、３０のフランジ２５、３５をボルト締めするとき、２つのフランジ２５、３５の周方向の４点を、４組の調整機構（具体的には、それを構成する２枚のプレート６１、６３）によって、均等に受けることが可能となる。そのため、フランジの一部を強くボルト締めした場合であっても、フランジ２５、３５の面が傾くことがほとんどない（片締め防止）。
【００５７】
また、配管２０、３０の接続作業が完了した後、配管２０、３０から位置決め治具Ｕ１を取り外すには、フランジ２５、３５間から２枚のプレート６１、６３を抜き取る必要があり、それには、可動プレート６３の位置を下げて、２枚のプレート６１、６３の相対距離Ｓを縮める必要がある。このとき、２枚のプレート６１、６３及びそれを相対移動させる機構には、ボルトによる締め込み力が作用した状態にあり、構造によっては、動作不良を生じ易い。例えば、特許文献１の図５のように斜面上を滑らせて２枚のプレートの相対距離を変位させるような構造の場合、ボルトの締め込み力によって、２枚のプレートが摺接する斜面上の摩擦が大きくなる結果、動作不良を生じ易い。
【００５８】
この点、本実施形態では、可動プレート６３を、プレートの法線方向（すなわち、図８、図９の上下方向）に直線移動させることで、２枚のプレート６１、６３の相対距離Ｓを変位させる方式をとっており、可動プレート６３の移動に、斜面を利用していない。そのため、２枚のプレート６１、６３間に、動作不良を生じさせるような摩擦が原理上起きず、上記の動作不良を起こすことがない。
【００５９】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図１２を参照して説明する。実施形態２に適用の位置決め治具Ｕ２は、実施形態１に適用の位置決め治具Ｕ１に対して、スプリングプランジャ１００を追加した点のみ相違し、それ以外の構成は同一である。よって、ここでは、相違点のみを説明し、それ以外の部品については、実施形態１と同一符号を付して説明を省略するものとする。
【００６０】
図１２に示すように、調整機構６０の押さえプレート７１には組み付け孔７１Ｂが形成されており、そこには、ボール１１０を内側に向けてスプリングプランジャ１００が横向きに取り付けられている。係るスプリングプランジャ１００は、内部にスプリング（図略）を内蔵しており、先端に設けられたボール１１０に対して、これを突出させる付勢力を常に作用させる構成となっている。
【００６１】
実施形態２の位置決め治具Ｕ２は、上記したスプリングプランジャ１００を、４つの調整機構６０に対して各々設けており、これら４つのスプリングプランジャ１００が、フランジ２５の周方向の４点を中心に向かって押す構成となっている。そのため、フランジ２５、３５の大きさが異なっていても、小さい側のフランジ２５を、スプリングプランジャ１００により、大きい側のフランジ３５の中心に位置合わせすることが可能となり、２つの配管２０、３０をより高精度にセンタリングすることが可能となる。
【００６２】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６３】
（１）上記実施形態１、２では、位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌの一端を、ヒンジ５５により連結したものを例示したが、位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌは、必ずしもヒンジ５５で連結する必要はなく、両端とも締付部９０を設けるような構成とすることが可能である。
【００６４】
（２）上記実施形態１、２では、位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌのアルミ二ウム合金製としたが、鋼材（Ｓ４５Ｃ）などを削り出して製作してもよく、この場合には、当接プレート７５の廃止が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
２０、３０…配管
２５、３５…フランジ
２５Ａ、３５Ａ…外周面
５０Ｒ、５０Ｌ…位置決め部材
５２Ｒ、５２Ｌ…ガイド部
５５…ヒンジ
６０…調整機構
６１…固定プレート
６３…可動プレート
７３…螺子軸（本発明の「直線移動軸」に相当）
８１…収容部
８２…螺子孔
９０…締付部
９１…嵌合溝
９３…締付ピン
Ｕ…位置決め治具
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フランジ結合される２つの配管をセンタリングする位置決め治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
配管をフランジ結合する場合、配管結合部にてガス漏れが起きないように、結合する２つの配管の管軸のずれを抑える（以下、センタリングと呼ぶ）必要がある。これを果たす位置決め治具として、下記特許文献１の記載のものがある。このものは、ベース側のフランジ継手Ｆ１に対応して、フランジ継手Ｆ１の形状に倣った円弧状をなすクランプ金具１Ｌ、１Ｒを設けている。そして、各クランプ金具１Ｌ、１Ｒには、各々２つのスライドゲージＳが設けられている。
【０００３】
この位置決め治具は、ベース側のフランジ継手Ｆ１とクランプ金具１Ｌ、１Ｒが、位置を合わせる際の基準となっており、ベース側のフランジ継手Ｆ１をクランプ金具１Ｌ、１Ｒにて挟むと、両者の中心が一致する。そして、クランプ金具１Ｌ、１ＲのスライドゲージＳに形成したストッパ突起１８により、他方側のフランジ継手Ｆ２の位置を規制することで、ベース側のフランジ継手Ｆ１に対して他方側のフランジ継ぎ手Ｆ２の位置を合わせる構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２５４８７０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記クランプ金具１Ｌ、１Ｒは円弧形状をしており、フランジ継手Ｆ１の外周面に整合するようになっている。しかし、フランジ継手Ｆ１の円弧が設計形状よりわずかでも大きいと、干渉して、クランプ金具１Ｌ、１Ｒはフランジ継手Ｆ１に嵌らない。そのため、実際には、形状のばらつきを見込んで、クランプ金具１Ｌ、１Ｒの形状（円弧）を、ベース側のフランジ継手Ｆ１の形状（円弧）に比べて、やや大きめにする必要がある。
【０００６】
従って、クランプ金具１Ｌ、１Ｒとフランジ継手Ｆ１の外周面との間には隙間が出来、その隙間の分だけ、ベース側のフランジ継手Ｆ１とクランプ金具Ｆ１、Ｆ２の中心がずれてしまう。そのため、ベース側フランジＦ１に対して他方側のフランジＦ２を高精度にセンタリングすることが出来ない。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、フランジ形状にばらつきがあったとしても、２つの配管を、高精度にセンタリングすることが可能な位置決め治具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】
【０００７】
本発明は、フランジ結合される２つの配管をセンタリングする位置決め治具であって、前記２つの配管のフランジを、間に挟んで向き合う一対の位置決め部材と、前記一対の位置決め部材の内面壁に設けられたＶ字型のガイド部と、前記一対の位置決め部材を両間の距離を縮める方向に締め込む締付部とを備え、前記２つの配管のフランジを間に挟み込みつつ、前記一対の位置決め部材を前記締付部により締め付けると、前記一対の位置決め部材に形成したＶ字型をなす２つのガイド部が、前記２つの配管のフランジの外周面を両側から挟み込んで、前記２つの配管をセンタリングするところに特徴を有する。尚、ここで言う、センタリングとは、「２つの配管の管軸を合わせること」を意味するものである。
【０００８】
この発明では、２つの配管のフランジを、Ｖ字型のガイド部により、両側から挟み付けてセンタリングする。そのため、フランジ形状に大小ばらつきがあったとしても、Ｖ字の案内作用により、２つの配管を高精度にセンタリングすることが可能となる。
【０００９】
この発明の実施態様として、以下の構成とすることが好ましい。
・前記一対の位置決め部材の一端をヒンジにより連結し、他端に前記締付部を設ける構成とする。このような構成であれば、配管のフランジに対して位置決め治具を比較的簡単に着脱させることが可能であり、使い勝手がよい。
【００１０】
・前記一対の位置決め部材には、前記ガイド部に開口する収容部と、前記収容部に対して重ねた状態で収容され、かつプレート先端を前記２つの配管のフランジ間に挿入可能とするべく前記開口から水平に突出させた２枚のプレートと、前記２枚のプレートのいずれかをプレートの法線方向に直線移動させることにより、前記２枚のプレートの相対距離を変位させる直線移動軸と、を含み、前記フランジの面間距離を調整する調整機構が設けられている。
【００１１】
この態様では、次の効果が得られる。配管のフランジはガスケットを介挿させた状態で、ボルト締めされる。このとき、ボルトを強く締め過ぎると、両フランジの面間距離が狭くなって、ガスケットを潰し過ぎてしまう。
【００１２】
これ対し、この態様では、両フランジの面間距離を目標値に自動調整できる。というのも、２つの配管を結合するべくフランジをボルト締めすると、２つの配管のフランジは次第に接近し、両フランジの面間距離は狭くなってゆく。そして、フランジの面間距離がプレートの相対距離に一致すると、フランジはプレートに突き当たり、両フランジの面間距離はそれ以上狭くならない。よって、２枚のプレートの相対距離を目標値に予め合わせておけば、両フランジの面間距離を目標値に自動調整できる。
【００１３】
以上のことから、フランジをボルト締めしたときに、ガスケットを全く潰さなかったり、また潰し過ぎる事がなく、配管結合部の気密性を一層高めることが可能となる。
【００１４】
また、ボルトの締め込みが完了した後には、フランジ間から２枚のプレートを抜き取る必要があり、それには、２枚のプレートの相対距離を縮める必要がある。このとき、２枚のプレートには、ボルトによる締め込み力が作用した状態にあり、構造によっては、動作不良を生じ易い。例えば、特許文献１の図５のように斜面上を滑らせて２枚のプレートの相対距離を変位させるような構造の場合、ボルトの締め込み力によって、２枚のプレートが摺接する斜面上の摩擦が大きくなる結果、動作不良を生じ易い。
【００１５】
この点、この態様では、２枚のプレートのうち、いずれかをプレートの法線方向に直線移動させることで、２枚のプレートの相対距離を変位させる方式をとっており、斜面を利用していない。そのため、２枚のプレート間に、動作不良を生じさせるような摩擦が原理上起きず、上記の動作不良を起こすことがない。
【００１６】
・前記調整機構を、前記フランジの外周面に対して当接する前記ガイド部上の各４つの当接面に対応して、それぞれ個別に設ける構成とする。このようにしておけば、２つの配管のフランジをボルト締めするとき、２つのフランジの周方向の４点を、４組の調整機構（具体的には、それを構成する２枚のプレート）によって、均等に受けることが可能となる。そのため、フランジの一部を強くボルト締めした場合であっても、フランジの面が傾くことがほとんどない（片締め防止）。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、フランジ形状（円弧の大きさ）にばらつきがあったとしても、２つの配管を、高精度にセンタリングすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１にて位置決めの対象となる配管の正面図
【図２】位置決め治具の平面図
【図３】位置決め治具の斜視図
【図４】その一部を分解した拡大図
【図５】配管に対する位置決め治具の組み付け手順を示す図
【図６】配管に対する位置決め治具の組み付け手順を示す図
【図７】配管に位置決め治具を組み付けた状態を示す斜視図
【図８】図６中のＡ−Ａ線断面図（２枚のプレートの相対距離を調整する前の状態を示す）
【図９】図６中のＡ−Ａ線断面図（ボルトの締め込みを完了させた状態を示す）
【図１０】ガスケットの位置決め構造を示す断面図
【図１１】位置決め治具により２枚のフランジがセンタリングされた状態を示す図
【図１２】実施形態２に適用された位置決め治具の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜実施形態１＞
１．配管の説明
本発明の実施形態１を図１ないし図１１によって説明する。図１に示す符号２０はガスタービン（図略）の燃焼室に固定された燃焼室側配管、図１に示す符号３０は燃料を供給するための燃料配管（フレキシブル配管）である。これら両燃料配管２０、３０はいわゆるフランジ継ぎ手により接続されており、両配管２０、３０を通って燃料が燃焼室に供給される構成となっている。
【００２０】
周知のように、フランジ継ぎ手は、相対する一対のフランジ２５、３５を、ガスケット４０を間に介挿した状態でボルト締めすることで、２つの配管２０、３０を接続するものである。以下に説明する位置決め治具Ｕ１は、２つの配管２０、３０をフランジ結合するにあたり、両配管２０、３０の管軸Ｌ２、Ｌ３を一致させるセンタリング機能、又両フランジの面間距離Ｄを適切な値に設定する機能を果たすものである。尚、このものでは、フランジ２５、３５を結合するボルトの締結点数は４点となっている。また、管軸Ｌ２は配管２０側の中心軸であり、また管軸Ｌ３は配管３０側の中心軸である。
【００２１】
２．位置決め治具Ｕ１の説明
図２、図３に示すように、位置決め治具Ｕ１は、左右一対の位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌを備えている。係る位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌはアルミ二ウム合金製とされ、角柱形状をしている。
【００２２】
一対の位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌは、図２に示すように、長手方向の中央を折れ点としてＶ字状に折れており、内面壁がＶ字型のガイド部５２Ｒ、５２Ｌを構成している。ガイド部５２Ｒ、５２Ｌは、配管２０、３０の両フランジ２５、３５を位置合わせする機能を担うものであり、Ｖ字を構成する２辺の中央部が両フランジ２５、３５に対する当接面Ｃ１〜Ｃ４となっている。
【００２３】
そして、一対の位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌは一端部をヒンジ５５により連結してあり、ヒンジ５５を中心に開閉できる構成となっている。その一方、図２、図３に示すように、両位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌの開閉端５７は、外方（図２では上方）に平行に張り出しており、そこには、締付部９０が設けられている。
【００２４】
締付部９０は、両位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌを、両間の距離を縮める方向に締め込む機能を果たすものであり、嵌合溝９１と締付ピン９３とから構成されている。
【００２５】
嵌合溝９１はＵ字型の溝形状をしており、図３に示す右手前側の位置決め部材５０Ｒの開閉端５７に形成されている。一方、締付ピン９３は、ピン本体９４と締付ナット９５から構成されている。ピン本体９４は、嵌合溝９１に対して嵌合可能とされ、図３に示す左奥側の位置決め部材５０Ｌの開閉端に、ヒンジ９６により連結してある。そして、このピン本体９４の先端部に、締付ナット９５が取り付けられている。係る締付ナット９５は、ピン本体９４の先端外周面に形成した螺子部９４Ａに螺合している。
【００２６】
以上のことから、締付ピン９３を倒して嵌合溝９１に嵌合させた後、締付ナット９５を螺子込んでゆくと、締付ピン９３によって、左右の開閉端５７、５７が近接方向に締められる結果、両位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌを、両間の距離を縮める方向に締め込むことが出来る構成となっている。
【００２７】
また、図２に示すように、位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌの先端内壁側には、逃がし部５８が形成されている。この逃がし部５８は、フランジ２５、３５に取り付けられたアース板４３に対する干渉を避けるためのものである。
【００２８】
また、位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌには、調整機構６０が２組ずつ設けられている。調整機構６０は、両フランジ２５、３５の面間距離Ｄを調整する機能を果たすものであり、固定プレート６１、可動プレート６３、螺子軸（本発明の「直線移動軸」に相当）７３、収容部８１を主体に構成されている。
【００２９】
係る調整機構６０は、図２に示すように、位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌのうち、Ｖ字を構成する２辺の中央部（すなわち、フランジ２５、３５に対する当接面Ｃ１〜Ｃ４となる箇所）に、それぞれ設けられている。ここでは、調整機構６０の具体的構成を、位置決め部材５０Ｌに設けられた調整機構（当接部Ｃ４に対応するもの）を例にとって説明する。
【００３０】
図４に示すように、位置決め部材５０Ｌの上面壁には収容部８１が凹設されている。係る収容部８１は位置決め部材５０Ｌの内壁面、外壁面に開口しており、そこには、固定プレート６１と、可動プレート６３と、押さえプレート７１の、３枚のプレート６１、６３、７１が下から積み上げるように配置されている。
【００３１】
押さえプレート７１は、固定プレート６１を押さえて固定するためのものであり、一対のボルトＢ７により、収容部８１の底面に対して螺子止めされている。尚、押さえプレート７１は、可動プレート６３の両側に配置されたスペーサ６５を介して固定プレート６１を押さえており、押さえプレート７１の押し込み力が可動プレート６３自体には作用しない構成となっている。
【００３２】
そして、以下に説明する螺子軸７３を上下移動させることで、固定プレート６１に対して可動プレート６３を、図８の上下方向（本発明の「プレートの法線方向」に相当）に移動させることが出来る構成となっている。具体的に説明すると、収容部８１の底面中央部には、螺子孔８２が形成されている。この螺子孔８２には、軸を上下方向に向けた状態で螺子軸７３が下方から組み付けられている。
【００３３】
係る螺子軸７３は、収容部８１の底面を貫通した後、更に、固定プレート６１を貫通しており、可動プレート６３の下面に、ピン先端面を突き当てている。そして、螺子軸７３の下端部には鍔部７４が設けられており、そこを操作用のハンドル７４Ａが横向きに貫通している。
【００３４】
以上のことから、操作用のハンドル７４Ａを回して螺子軸７３を軸周りに回転させると、螺子軸７３が上下に変位する結果、固定プレート６１に対して可動プレート６３を上下方向に移動させることが出来る。そして、固定プレート６１と可動プレート６３の両プレートは、図３に示すように、プレート先端を位置決め部材５０Ｌの内面壁５２から水平に突出させており、両フランジ２５、３５間の隙間に、これを挿入できる構成となっている(図８、図９参照）。
【００３５】
また、図４に示すように、押さえプレート７１には、これを上下に貫通してガイド溝７１Ａが形成される一方、可動プレート６３には、ガイド溝７１Ａに対応してガイドピン６９が設けられている。このような構成とすることで、ガイドピン６９とガイド溝７１Ａの嵌め合いにより案内効果により、可動プレート６３を、固定プレート６１に対して水平な姿勢を保って、滑らかに上下動させることが可能となる。
【００３６】
また、図４に示すように、位置決め部材５０Ｌの内面壁５２には、収容部８１の下方に位置して座部８５が形成されており、そこには、当接プレート７５が螺子で固定されている。係る当接プレート７５は、押さえプレート７１の前面壁７２と面一をなす設定になっており、押さえプレート７１と共に、２つのフランジ２５、３５に跨るような面一の当接面Ｃ４を形成する構成となっている。尚、当接面Ｃ４は位置決め部材５０Ｌの内面壁５２と面一であることが好ましく、この実施例でも、位置決め部材５０Ｌの内面壁５２と面一となっている。
【００３７】
また、上述した固定プレート６１、可動プレート６３、押さえプレート７１、当接プレート７５はいずれも炭素鋼を熱処理したものであり、表面の硬度が、配管２０、３０のフランジ２５、３５の硬度に比べて十分に高く設定してある。このようにすることで、プレート表面が摩耗し難くなり、位置決め治具Ｕ１の耐久性を高めることが可能となる。
【００３８】
３．配管接続作業の手順
次に、配管接続作業の手順を説明する。第一ステップでは、配管２０、３０のフランジ２５、３５に対して、ボルトＢ１〜Ｂ４を仮締めする作業を行う。具体的には、接続対象となる２つの配管２０、３０のフランジ２５、３５を向き合わせ、ボルト挿通孔同士が一致するように位置合わせする。そして、位置合わせが出来たら、各ボルト挿通孔にボルトＢ１〜Ｂ４をそれぞれ通し、更に、各ボルトＢ１〜Ｂ４の先端にナットＮ１〜Ｎ４を螺合させる。その後、各ボルトＢ１〜Ｂ４を、フランジ２５、３５を締め付けない程度に締め込んでやる。これにて、配管２０、３０のフランジ２５、３５に対してボルトＢ１〜Ｂ４が仮締めされた状態になる。
【００３９】
次に、第二ステップでは、位置決め治具Ｕ１によって、２つの配管２０、３０をセンタリングする作業を行う。それには、まず、各調整機構６０のプレート６１、６３をフランジ２５、３５間に差し込みながら、左右の位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌをフランジ２５、３５を囲い込むように組み付けてやる（図５、図６参照）。
【００４０】
あとは、位置決め部材５０Ｌの開閉端５７に形成した嵌合溝９１に、位置決め部材５０Ｌの開閉端５７に取り付けた締付ピン９３を嵌合させ、その後、締付ピン９３の締付ナット９５を締めてやる。これにより、左右の開閉端５７、５７が近接方向に締められる結果、両位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌは、両間の距離を縮める方向に締め込まれる。
【００４１】
このとき、両フランジ２５、３５は、ガイド部５２Ｒ、５２Ｌの斜面に沿ってＶ字の中心側（図６の中心線Ｌ０）へと案内されることとなる。そして、最終的には、図６に示すように、４つの当接面Ｃ１〜Ｃ４が、フランジ２５の外周面２５Ａ、フランジ３５の外周面３５Ａの双方に対して４点当たりした状態になり、２つのフランジ２５、３５を円弧の中心点が一致するように位置規制する。以上のことから、図８に示すように、配管接続される２つの配管２０、配管３０は、管軸Ｌ２、Ｌ３が一致した状態となる（センタリング）。
【００４２】
次に、第三ステップでは、第一ステップにて仮締込めしたボルトＢ１〜Ｂ４を本締めする作業を行う。それには、まず、ハンドル７４Ａを、先とは逆方向に回して螺子軸７３を上昇させ、２枚のプレート６１、６３の相対距離Ｓを、フランジ２５、３５の面間距離Ｄの目標値に等しくする。例えば、面間距離Ｄの目標値、すなわちガスケット４０の使用時の厚みが６ｍｍであれば、２枚のプレートの相対距離Ｓを６ｍｍに調整してやればよい。
【００４３】
全４組の調整機構６０について２枚のプレート６１、６３の相対距離Ｓを目標値に調整することが出来たら、あとは、仮締め状態にある４つのボルトＢ１、Ｂ３、Ｂ２、Ｂ４を順に、少しずつ締めこんでやればよい（本締め）。これを行うと、２つの配管２０、３０のフランジ２５、３５はボルトＢ１〜Ｂ４により均等に締め込まれ、ガスケット４０を押し潰してゆく。
【００４４】
そして、面間距離Ｄがプレート６１、６３の相対距離Ｓに一致すると、フランジ２５、３５は、プレート６１、６３の先端に干渉した状態になり、それ以上、ボルトＢ１〜Ｂ４を締められなくなる。以上のことから、本締め後には、両フランジ２５、３５は、面間距離Ｄが目標値（ここでは、６ｍｍ）に正確に合わされた状態になり、両間に挟まれたガスケット４０は、その厚みが丁度、目標値（ここでは、６ｍｍ）なる。
【００４５】
尚、ボルトＢ１〜Ｂ４を本締めした状態では、図１０に示すように、ガスケット４０は、４つのボルトＢ１〜Ｂ４によりその位置を規制され、配管２０、３０の管軸に中心を一致させるように、位置決めされた状態になる。
【００４６】
次に、第四ステップでは、位置決め治具Ｕ１を取り外す作業を行う。それには、まず、ハンドル７４Ａを回して、螺子軸７３を、下降させてやる。これにより、可動プレート６３の位置が下がるので、２枚のプレート６１、６３の相対距離Ｓが、フランジの面間距離Ｄより狭くなり、プレート６１、６３とフランジ２５、３５の干渉状態が解かれる。
【００４７】
そして、全４組の調整機構６０について、螺子軸７３を下降操作することが出来たら、あとは、締付ナット９５を緩めつつ、締付ピン９３を嵌合溝９１から外してやればよい。これにより、ヒンジ５５を軸に両位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌを開くことが可能となり、図５に示すように、組み付けた位置決め治具Ｕ１を、配管２０、３０のフランジ２５、３５から簡単に取り外せる。
【００４８】
４．効果
（ａ)ガイド部５２Ｒ、５２Ｌの効果
本発明の位置決め治具Ｕ１は、フランジ２５、３５を位置合わせするのに、ガイド部５２Ｒ、５２Ｌの斜面を利用している。そのため、２つのフランジ２５、３５の円弧の大きさに関係なく、位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌを締め込めば、ガイド部５２Ｒ、５２Ｌの４つの当接面Ｃ１〜Ｃ４が、フランジ２５、３５の外周面２５Ａ、３５Ａに対して各々当接する。
【００４９】
以上のことから、フランジ２５、３５の円弧形状にばらつきがあったとしても（例えば、２つのフランジの双方とも設計値より大きい場合など）、配管２０、３０のフランジ２５、３５を、中心同士が一致する状態に位置決めすることが出来る。
【００５０】
もっとも、２つのフランジ２５、３５の大きさが異なる場合には、図１１に示すように、ガイド部５２Ｒ、５２Ｌは大きい側のフランジ（図１１では、フランジ３５）の外周面３５Ａに当接し、小さい側のフランジ（図１１では、フランジ２５）の外周面２５Ａとの間には、隙間が出来てしまう。
【００５１】
しかし、この場合であっても、小さい側のフランジ２５は、ガイド部５２Ｒ、５２Ｌによって、大きい側のフランジ３５の外形範囲内に収まるように、その位置が規制される。よって、結合する２つの配管２０、３０の管軸Ｌ２、Ｌ３のずれを最小限に抑えることが可能となる。
【００５２】
また、当接面Ｃ１〜Ｃ４の角度（すなわち、Ｖ字の角度）は、９０度にすることが好ましい。そのような設定としておけば、４つの当接面Ｃ１〜Ｃ４が、フランジ２５、３５の外周面２５Ａ、３５Ａに対して、９０度間隔で均等に当接することとなり、フランジ２５、３５を安定的に位置決め出来る。
【００５３】
また、位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌは、一端をヒンジ５５により連結しており、ヒンジ５５を軸に開閉できる構成となっている。このような構成であれば、配管２０、３０のフランジ２５、３５に対して位置決め治具Ｕ１を比較的簡単に着脱させることが可能であり、使い勝手がよい。
【００５４】
（ｂ）調整機構６０の効果
配管２０、３０のフランジ２５、３５はガスケット４０を介挿させた状態で、ボルト締めされる。このとき、ボルトを強く締め過ぎると、両フランジ２５、３５の面間距離Ｄが狭くなって、ガスケット４０を潰し過ぎてしまう。
【００５５】
この点、位置決め治具Ｕ１では、両フランジ２５、３５の面間距離Ｄを、調整機構６０により目標値に自動調整できる。そのため、フランジ２５、３５をボルト締めしたときに、ガスケット４０を全く潰さなかったり、また潰し過ぎる事がなく、配管結合部の気密性を一層高めることが可能となる。
【００５６】
また、調整機構６０は、ガイド部５２Ｒ、５２Ｌ上の各４つの当接面Ｃ１〜Ｃ４に対応して、それぞれ個別に設けられている。このようにしておけば、２つの配管２０、３０のフランジ２５、３５をボルト締めするとき、２つのフランジ２５、３５の周方向の４点を、４組の調整機構（具体的には、それを構成する２枚のプレート６１、６３）によって、均等に受けることが可能となる。そのため、フランジの一部を強くボルト締めした場合であっても、フランジ２５、３５の面が傾くことがほとんどない（片締め防止）。
【００５７】
また、配管２０、３０の接続作業が完了した後、配管２０、３０から位置決め治具Ｕ１を取り外すには、フランジ２５、３５間から２枚のプレート６１、６３を抜き取る必要があり、それには、可動プレート６３の位置を下げて、２枚のプレート６１、６３の相対距離Ｓを縮める必要がある。このとき、２枚のプレート６１、６３及びそれを相対移動させる機構には、ボルトによる締め込み力が作用した状態にあり、構造によっては、動作不良を生じ易い。例えば、特許文献１の図５のように斜面上を滑らせて２枚のプレートの相対距離を変位させるような構造の場合、ボルトの締め込み力によって、２枚のプレートが摺接する斜面上の摩擦が大きくなる結果、動作不良を生じ易い。
【００５８】
この点、本実施形態では、可動プレート６３を、プレートの法線方向（すなわち、図８、図９の上下方向）に直線移動させることで、２枚のプレート６１、６３の相対距離Ｓを変位させる方式をとっており、可動プレート６３の移動に、斜面を利用していない。そのため、２枚のプレート６１、６３間に、動作不良を生じさせるような摩擦が原理上起きず、上記の動作不良を起こすことがない。
【００５９】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図１２を参照して説明する。実施形態２に適用の位置決め治具Ｕ２は、実施形態１に適用の位置決め治具Ｕ１に対して、スプリングプランジャ１００を追加した点のみ相違し、それ以外の構成は同一である。よって、ここでは、相違点のみを説明し、それ以外の部品については、実施形態１と同一符号を付して説明を省略するものとする。
【００６０】
図１２に示すように、調整機構６０の押さえプレート７１には組み付け孔７１Ｂが形成されており、そこには、ボール１１０を内側に向けてスプリングプランジャ１００が横向きに取り付けられている。係るスプリングプランジャ１００は、内部にスプリング（図略）を内蔵しており、先端に設けられたボール１１０に対して、これを突出させる付勢力を常に作用させる構成となっている。
【００６１】
実施形態２の位置決め治具Ｕ２は、上記したスプリングプランジャ１００を、４つの調整機構６０に対して各々設けており、これら４つのスプリングプランジャ１００が、フランジ２５の周方向の４点を中心に向かって押す構成となっている。そのため、フランジ２５、３５の大きさが異なっていても、小さい側のフランジ２５を、スプリングプランジャ１００により、大きい側のフランジ３５の中心に位置合わせすることが可能となり、２つの配管２０、３０をより高精度にセンタリングすることが可能となる。
【００６２】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６３】
（１）上記実施形態１、２では、位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌの一端を、ヒンジ５５により連結したものを例示したが、位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌは、必ずしもヒンジ５５で連結する必要はなく、両端とも締付部９０を設けるような構成とすることが可能である。
【００６４】
（２）上記実施形態１、２では、位置決め部材５０Ｒ、５０Ｌのアルミ二ウム合金製としたが、鋼材（Ｓ４５Ｃ）などを削り出して製作してもよく、この場合には、当接プレート７５の廃止が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
２０、３０…配管
２５、３５…フランジ
２５Ａ、３５Ａ…外周面
５０Ｒ、５０Ｌ…位置決め部材
５２Ｒ、５２Ｌ…ガイド部
５５…ヒンジ
６０…調整機構
６１…固定プレート
６３…可動プレート
７３…螺子軸（本発明の「直線移動軸」に相当）
８１…収容部
８２…螺子孔
９０…締付部
９１…嵌合溝
９３…締付ピン
Ｕ…位置決め治具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジ結合される２つの配管をセンタリングする位置決め治具であって、
前記２つの配管のフランジを、間に挟んで向き合う一対の位置決め部材と、
前記一対の位置決め部材の内面壁に設けられたＶ字型のガイド部と、
前記一対の位置決め部材を両間の距離を縮める方向に締め込む締付部とを備え、
前記２つの配管のフランジを間に挟み込みつつ、前記一対の位置決め部材を前記締付部により締め付けると、前記一対の位置決め部材に形成したＶ字型をなす２つのガイド部が、前記２つの配管のフランジの外周面を両側から挟み込んで、前記２つの配管をセンタリングすることを特徴とする位置決め治具。
【請求項２】
前記一対の位置決め部材の一端をヒンジにより連結し、他端に前記締付部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の位置決め治具。
【請求項３】
前記一対の位置決め部材には、
前記ガイド部に開口する収容部と、
前記収容部に対して重ねた状態で収容され、かつプレート先端を前記２つの配管のフランジ間に挿入可能とするべく前記開口から水平に突出させた２枚のプレートと、
前記２枚のプレートのいずれかをプレートの法線方向に直線移動させることにより、前記２枚のプレートの相対距離を変位させる直線移動軸と、を含み、前記フランジの面間距離を調整する調整機構が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の位置決め治具。
【請求項４】
前記調整機構は、前記フランジの外周面に当接する前記ガイド部上の各４つの当接面に対応して、それぞれ個別に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の位置決め治具。
【請求項１】
フランジ結合される２つの配管をセンタリングする位置決め治具であって、
前記２つの配管のフランジを、間に挟んで向き合う一対の位置決め部材と、
前記一対の位置決め部材の内面壁に設けられたＶ字型のガイド部と、
前記一対の位置決め部材を両間の距離を縮める方向に締め込む締付部とを備え、
前記２つの配管のフランジを間に挟み込みつつ、前記一対の位置決め部材を前記締付部により締め付けると、前記一対の位置決め部材に形成したＶ字型をなす２つのガイド部が、前記２つの配管のフランジの外周面を両側から挟み込んで、前記２つの配管をセンタリングすることを特徴とする位置決め治具。
【請求項２】
前記一対の位置決め部材の一端をヒンジにより連結し、他端に前記締付部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の位置決め治具。
【請求項３】
前記一対の位置決め部材には、
前記ガイド部に開口する収容部と、
前記収容部に対して重ねた状態で収容され、かつプレート先端を前記２つの配管のフランジ間に挿入可能とするべく前記開口から水平に突出させた２枚のプレートと、
前記２枚のプレートのいずれかをプレートの法線方向に直線移動させることにより、前記２枚のプレートの相対距離を変位させる直線移動軸と、を含み、前記フランジの面間距離を調整する調整機構が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の位置決め治具。
【請求項４】
前記調整機構は、前記フランジの外周面に当接する前記ガイド部上の各４つの当接面に対応して、それぞれ個別に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の位置決め治具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−９９５０９（Ｐ２０１１−９９５０９Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５４３２１（Ｐ２００９−２５４３２１）
【出願日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【出願人】（３９１０１９６５８）株式会社中部プラントサービス (28)
【出願人】（０００２１３２９７）中部電力株式会社 (811)
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【出願人】（３９１０１９６５８）株式会社中部プラントサービス (28)
【出願人】（０００２１３２９７）中部電力株式会社 (811)
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