(57)【要約】圧力配管に対する加工工数を減少させ、かつ高い加工精度を要求されずに圧力配管を接続する接続構造を提供する。複数の円弧部材５ａ、５ｂは、その端面５０ａ、５０ｂ同士をあわせることにより１周する輪状となる。円弧部材５ａ、５ｂの外周には非貫通孔５３が設けられている。複数の円弧部材５ａ、５ｂによる輪は圧力配管２の外径よりも小さく、内径よりも大きい内径を持っている。円筒状のスリーブ１は、対向する入口から夫々圧力配管２が挿入される内部の中空１０に、全円周にわたって円弧部材５ａ、５ｂの外周を外嵌する円筒内周面１１ａと、外側から貫通して雌ネジ山が設けられた複数の貫通孔１２とを有している。圧力配管２を設置場所に適合する長さに切り揃えて、溝２３を切削加工する。円弧部材５ａ、５ｂを溝２３に嵌合し、圧力配管２をスリーブ１に挿入して円弧部材５ａ、５ｂを円筒内周面１１ａに位置付けて、夫々の貫通孔と非貫通孔同士を連通させ、ボルト４により固定する。
2017042874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力のかけられた流体を内部に流す圧力配管同士を接続する接合方法において、
端面同士をあわせることにより１周する輪状となる複数の円弧部材であって、外周に対して非貫通孔が設けられ、前記圧力配管の外径よりも小さく、内径よりも大きい内径を持つ複数の円弧部材を用意し、
対向する入口から夫々圧力配管が挿入される内部の中空に、全円周にわたって前記１つの輪状となった円弧部材の外周を外嵌する円筒内周面を有し、前記非貫通孔に対応する位置に外側から貫通して雌ネジ山が設けられた複数の貫通孔を有する円筒状のスリーブを用意し、
前記スリーブの複数の貫通孔に螺入される複数のボルトを用意し、
前記圧力配管を設置場所に適合する長さに切り揃え、
前記切り揃えた端部から離れた位置に前記複数の円弧部材が嵌合する溝を切削加工し、
前記複数の円弧部材を前記溝に嵌合して１つの輪とし、
前記圧力配管を前記スリーブの内部中空に挿入して前記溝に嵌合した円弧部材を前記円筒内周面に位置付けて、夫々の貫通孔と非貫通孔同士を連通させ、
前記ボルトは前記スリーブの貫通孔を通して前記圧力配管を固定することを特徴とする圧力配管の接続方法。
【請求項２】
前記円弧部材の非貫通孔は、円錐状の雌テーパー面を有しており、また、前記ボルトの尾部には前記雌テーパー面に対応する雄テーパー面が設けられており、前記圧力配管同士の間に配置されるＯリングを、前記ボルトの雄テーパー面が前記リングの雌テーパー面を滑る過程で、圧縮することを特徴とする請求項１記載の圧力配管の接続方法。
【請求項３】
前記スリーブの中空内であって、前記圧力配管の間には、前記Ｏリングを収容するＯリング溝が設けられたインサートを挿入することを特徴とする請求項２記載の圧力配管の接続方法。
【請求項４】
圧力のかけられた流体を内部に流すフランジ付き圧力配管の作成方法において、
端面同士をあわせることにより１周する輪状となる複数の円弧部材であって、外周に対して非貫通孔が設けられ、前記圧力配管の外径よりも小さく、内径よりも大きい内径を持つ複数の円弧部材を用意し、
対向する入口から夫々圧力配管が挿入される内部の中空に、全円周にわたって前記１つの輪状となった円弧部材の外周を外嵌する円筒内周面を有し、前記非貫通孔に対応する位置に外側から貫通して雌ネジ山が設けられた複数の貫通孔を有し、かつ前記中空の中心線方向の横孔が円周に沿って等角度間隔で穿孔された円筒状のフランジを用意し、
前記フランジの複数の貫通孔に螺入される複数のボルトを用意し、
前記圧力配管を設置場所に適合する長さに切り揃え、
前記切り揃えた端部から離れた位置に前記複数の円弧部材が嵌合する溝を切削加工し、
前記複数の円弧部材を前記溝に嵌合して１つの輪とし、
前記圧力配管を前記フランジの内部中空に挿入して前記溝に嵌合した円弧部材を前記円筒内周面に位置付けて、夫々の貫通孔と非貫通孔同士を連通させ、
前記ボルトは前記フランジの貫通孔を通して前記圧力配管を固定することを特徴とするフランジ付き圧力配管の作成方法。
【請求項５】
圧力のかけられた流体を内部に流すフランジ付き圧力配管の作成方法において、
端面同士をあわせることにより１周する輪状となる複数の円弧部材であって、前記圧力配管の外径よりも小さく、内径よりも大きい内径を持つ複数の円弧部材を用意し、
前記圧力配管が挿入される内部の中空に、前記圧力配管を外嵌する径から全円周にわたって半径方向外側に後退する段差を経て、前記１つの輪状となった円弧部材の外周を外嵌する径となる円筒内周面を有し、前記中空の中心線方向の横孔が円周に沿って等角度間隔で穿孔された円筒状のフランジとを有し、
前記圧力配管を設置場所に適合する長さに切り揃え、
前記切り揃えた端部から離れた位置に前記複数の円弧部材が嵌合する溝を切削加工し、
前記フランジの円筒内周面が前記段差よりも前記圧力配管の端部に位置するようにして、前記圧力配管を内部中空に挿入し、
前記複数の円弧部材を前記溝に嵌合して１つの輪とし、
前記段差を前記円弧部材に当接させて、前記溝に嵌合した円弧部材を前記円筒内周面に位置付けることを特徴とするフランジ付き圧力配管の作成方法。
【請求項６】
圧力のかけられた流体を内部に流すフランジ付き圧力配管の作成方法において、
端面同士をあわせることにより１周する輪状となる複数の円弧部材であって、前記圧力配管の外径よりも小さく、内径よりも大きい内径を持ち、前記中空の中心線方向の横孔が円周に沿って等角度間隔で穿孔され、かつ円弧部材同士がネジにより連結される円筒状のフランジを用意し、
前記圧力配管を設置場所に適合する長さに切り揃え、
前記切り揃えた端部から離れた位置に前記複数の円弧部材が嵌合する溝を切削加工し、
前記複数の円弧部材を前記溝に嵌合した後にネジで連結して１つの１周する輪状にすることを特徴とするフランジ付き圧力配管の作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管設置箇所に適合する長さに切りそろえられた圧力配管に対して溶接を必要とすることなく、接続させることを可能とした圧力配管の接続方法およびフランジ付き圧力配管の作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力配管用の鋼管としては、炭素鋼鋼管（ＳＴＰＧ）が用いられる。炭素鋼鋼管は、最低限として要求される降伏荷重及び破断強度が、ＪＩＳ規格により決められている。一方、圧力配管の接続を行う継手について、圧力配管の降伏荷重及び破断強度を超えるものであることが要求される。具体的には、継手の強度は、引張試験において、継手に接続される圧力配管の母材の方が切断されるような強度とする。また、溶接による接続についても同様に圧力配管の母材の方が切断するような溶接強度を持たせるため、全周に渡って圧力配管に対して脚長を延ばすことが求められている。このような溶接作業には熟練を要し、作業を行える者には限りがある。【０００３】
溶接によらない接続手段として、接着剤やボルトなどの手段がある。例えば特許文献１及び２にはボルトで管と管を接続するものが開示されている。これらの技術は、電線を収容する管の周面壁にその半径方向に沿って螺着されたボルトの締め付け力で管側を変形させて固定するものである。このようなボルトにより接続される管は、内部の電線を保護するものであり、内部の電線自体が圧力を持ったり漏れたりするものではない。又特許文献３では、ボルトで棒同士を接続する技術が開示されているが、これも先の特許文献と同様に、ボルトの締め付け力で棒側面を変形させて固定する。【０００４】
一方、溶接を用いずに、高圧の流体を案内する圧力配管を接続する技術として、出願人は特許文献４に示すようにボルトを接続手段として利用した圧力配管の接続構造を提案した。圧力配管に有底孔を多数設けて、圧力配管を外嵌するスリーブの表面からこの有底孔に向けてボルトにより固定するものである。圧力配管に有底孔を開けるということは、圧力配管自体がもつ破断強度を低下させる。特許文献４においては、接続部の強度が圧力配管に対して要求される降伏荷重（圧力配管がＳＴＰＧ３７０であれば、規格で定められた強度３７０Ｎ／ｍｍ２）を超えるようにするため、有底孔の開口位置を圧力配管の全周にわたり等角度間隔に、かつ、中心線方向に互いに重なり合わないように配置して応力を分散させることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公昭５１−９６６７号公報
【特許文献２】特開２００３−１８００１１号公報
【特許文献３】特開２０１０−１８０９５７号公報
【特許文献４】ＷＯ  ２０１２／０９６０４２Ａ１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献４に示される接続構造によれば、引張強度が要求される圧力配管の配管工事において、溶接を用いずにボルトにより圧力配管の接続を行うことができる。しかしながら、穿孔は、必要な長さに切り揃えられた圧力配管に対してボルトの数に対応して多数の有底孔を開口する作業であり、多くの加工工数を要する。また、有底孔を圧力配管の長さ方向に分散して開口するため、加工精度の高い工具が必要とされた。【０００７】
本発明の目的は、圧力配管に対する加工工数を減少させ、かつ高い加工精度を要求されずに圧力配管を接続する接続方法およびフランジ付き圧力配管の作成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するため本発明の代表的な構成を示すと以下の通りである。圧力のかけられた流体を内部に流す圧力配管同士を接続する接合方法において、端面同士をあわせることにより１周する輪状となる複数の円弧部材であって、外周に対して非貫通孔が設けられ、前記圧力配管の外径よりも小さく、内径よりも大きい内径を持つ複数の円弧部材を用意し、対向する入口から夫々圧力配管が挿入される内部の中空に、全円周にわたって前記１つの輪状となった円弧部材の外周を外嵌する円筒内周面を有し、前記非貫通孔に対応する位置に外側から貫通して雌ネジ山が設けられた複数の貫通孔を有する円筒状のスリーブを用意し、前記スリーブの複数の貫通孔に螺入される複数のボルトを用意し、前記圧力配管を設置場所に適合する長さに切り揃え、前記切り揃えた端部から離れた位置に前記複数の円弧部材が嵌合する溝を切削加工し、前記複数の円弧部材を前記溝に嵌合して１つの輪とし、前記圧力配管を前記スリーブの内部中空に挿入して前記溝に嵌合した円弧部材を前記円筒内周面に位置付けて、夫々の貫通孔と非貫通孔同士を連通させ、前記ボルトは前記スリーブの貫通孔を通して前記圧力配管を固定することを特徴とする。【０００９】
圧力のかけられた流体を内部に流すフランジ付き圧力配管の作成方法において、端面同士をあわせることにより１周する輪状となる複数の円弧部材であって、外周に対して非貫通孔が設けられ、前記圧力配管の外径よりも小さく、内径よりも大きい内径を持つ複数の円弧部材を用意し、対向する入口から夫々圧力配管が挿入される内部の中空に、全円周にわたって前記１つの輪状となった円弧部材の外周を外嵌する円筒内周面を有し、前記非貫通孔に対応する位置に外側から貫通して雌ネジ山が設けられた複数の貫通孔を有し、かつ前記中空の中心線方向の横孔が円周に沿って等角度間隔で穿孔された円筒状のフランジを用意し、前記フランジの複数の貫通孔に螺入される複数のボルトを用意し、前記圧力配管を設置場所に適合する長さに切り揃え前記切り揃えた端部から離れた位置に前記複数の円弧部材が嵌合する溝を切削加工し、前記複数の円弧部材を前記溝に嵌合して１つの輪とし、前記圧力配管を前記フランジの内部中空に挿入して前記溝に嵌合した円弧部材を前記円筒内周面に位置付けて、夫々の貫通孔と非貫通孔同士を連通させ、前記ボルトは前記フランジの貫通孔を通して前記圧力配管を固定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、必要な長さに切り揃えられた圧力配管に対して、円弧部材が嵌合する溝を切削加工する作業は、旋盤を利用すれば比較的容易にかつ正確に出来る作業で有り、後は、予め作られているスリーブ、フランジ、ボルトなどの部品を組み合わすことにより配管作業が完了するため、圧力配管に対する加工工数を減少させ、かつ高い加工技能を必要とすることなく配管作業を行えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実験例を示す図である。
【図２】スリーブ継手による実施例の接続構造を示す図である。
【図３】スリーブとインサートを示す図である。
【図４】リングを示す図である。
【図５】他の実施例を示す図である。
【図６】さらに他の実施例に係る接続構造を示す図である。
【図７】フランジ継手による他の実施例に係る接続構造を示す図である。
【図８】フランジ継手によるさらに他の実施例に係る接続構造を示す図である。
【図９】スリーブ継手による実施例の接続構造を示す図である。
【図１０】フランジ継手によるさらに他の実施例に係る接続構造を示す図である。
【図１１】フランジ継手による接続例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、ボルトで得られる接続強度を利用して、圧力配管を接続する接続構造を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
本発明の実施例として以下説明するいくつかの接続構造には、スリーブ継手による接続構造と、フランジ継手による接続構造とがあるが、これらを説明する前に、まず、これらの実施例において共通する原理から説明する。特許文献４においては、接続部の強度が圧力配管に対して要求される降伏荷重を超えるようにするため、有底孔の開口位置を圧力配管の全周にわたり等角度間隔に、かつ、中心線方向に互いに重なり合わないように配置して応力を分散させた。
【００１４】
本発明においては、圧力配管の端部から離れた位置に対して、圧力配管の全周に亘って、同じ幅で１周する溝を形成する加工がなされる。特許文献４の考察に基づくと、圧力配管の肉部が全周に亘って、そぎ落とされることから、接続部の強度が低下し、圧力配管に対して要求される降伏荷重に達しないと考えられた。
【００１５】
実験では、圧力配管の肉部が全周に亘ってそぎ落としたときに、接続部分の構造が変形するか否かを確かめた。図１の装置において、圧力配管２として肉厚ｔ１は３．９ｍｍのＳＴＰＧ３７０  ｓｃｈ４０  ２０Ａの試料を２本（試料１−１，試料１−２）用いた。試料１−１は溝２３の深さｔ２は全周において１．５ｍｍとし、圧力配管２の残肉の厚さｔ３は２．４ｍｍである。試料１−２は溝２３の深さｔ２は全周において１．０ｍｍとし、圧力配管２の残肉の厚さｔ３は２．９ｍｍである。ＳＴＰＧ３７０  ｓｃｈ４０  ２０Ａは、４８ＫＮ以上の耐力（降伏点）を有し、破断強度は８２ＫＮ以上と規格上は規定されている。溝２３には、リング５を嵌合させて、治具Ｆ３に溶接ｗ１をし、鉄棒Ｆ１に対して引っ張り力Ｐを加えた。尚、鉄棒Ｆ１は外径が圧力配管２より小さく、鉄棒Ｆ１は圧力配管２に差し込まれ、圧力配管２の端部と鉄棒Ｆ１の間は圧力配管２の肉厚に相当する脚長をもって溶接ｗ２されている。
【００１６】
試料１−１は８９．５ＫＮの引っ張り力Ｐを加えたときに、試料１−２は６４．６ＫＮの引っ張り力Ｐを加えたときに、箇所Ｚが溝２３から切断された。切断面は、溝２３の底の角部から溝２３の中心に向かってやや入った位置において、ほぼ垂直に断裂した状態であった。この時点で、溝２３とリング５による接続構造が破壊されたとみなせる。
【００１７】
両方の試料とも、圧力配管２に対して要求される耐力以上の強度を接続部が有することを示した。これは、溝２３が圧力配管の全周に亘って、同じ幅で１周することから、応力が周の全体に分散したからではないかと推測できる。なお、溝２３の部分は肉厚が薄くなっているため、圧力配管２の降伏点（４８ＫＮ以上）近くの引っ張り力を加えると、降伏点の力以下で変形する可能性はあるが、箇所Ｚの長さは変わらないため、後述するＯリングなどのシール材への圧縮圧力は変化せず、接続構造としては破壊されたことにはならない。
【実施例１】
【００１８】
第１の実施例に係る接続構造１００を図２に示す。本実施例は圧力配管同士を接続するスリーブ継手の例を示す。接続構造１００は、スリーブ１、圧力配管２、２’、インサート３、多数のボルト４及びリング５からなっている。スリーブ１、インサート３、ボルト４、リング５は、予め工場などで量産しておくものである。一方、圧力配管２、２’自体は規格化された量産品であるが、その長さは設置設備に対応して切断されて調整されるものである。【００１９】
スリーブ１は、圧力配管２、２’を外嵌する中空１０を有する直線状の円筒管であり、中空１０の対向する入口から圧力配管２、２’が夫々挿入される。当該入口の夫々には、全円周に渡って半径方向外側に後退した段差１１ｂが設けられている。段差１１ｂは、中空１０から半径方向に後退し、圧力配管２の外周を外嵌する円筒内周面１１ａに到る。円筒内周面１１ａの箇所は必ず、スリーブ１の全長のうちもっとも出口に近い位置に存在させておく。円筒内周面１１ａを出口に近い位置に配置しないときには、円筒内周面１１ａと出口の間には、径が狭まった部分が存在しない必要がある。【００２０】
図３において、図３Ａは、スリーブ１の斜視図を示している。スリーブ１の外周面から円筒内周面１１ａに向かって、雌ネジ山を有する貫通孔１２が等角度間隔(例えば、９０度間隔）に複数穿孔されている。ボルト４は、頭部４１と、胴部４２と、尾部４３とを有しており、ボルト孔１３に胴部４２が螺合する。胴部４２は、貫通孔１２に螺合する範囲４２ａに雄ねじ山が刻まれ、その他の範囲４２ｂは円筒状の表面を有する。尾部４３は、テーパー角度θ１の円錐状の雄テーパー面が形成されている。【００２１】
図２に戻り、圧力配管２は、設置場所に適合する長さに切り揃えられた後に、端部に対して端部から距離Ｓだけ離れた位置に溝２３が形成される加工がなされている。溝２３の深さは、圧力配管２の肉厚と管口径によるが、少なくとも溝２３の幅Ｗは溝２３の残肉の厚ｔ３と同じかそれ以上の必要がある。旋盤を利用して溝２３を切削加工することができる。例えば、切削バイトを圧力配管２に対して押し当て、中心線Ｃを中心として圧力配管２若しくは切削バイトを回転させながら、切削することにより溝２３を形成することができる。【００２２】
図４において、図４Ａは溝２３が形成された圧力配管２の端部の斜視図を示している。距離Ｓは、少なくとも溝２３の残肉の厚ｔ３と同じかそれ以上とする。溝２３は、圧力配管２の全周に亘って、同じ幅で１周する。【００２３】
リング５は、１８０度の円弧部材５ａ及び５ｂからなり、円弧部材５ａ及び５ｂの夫々が溝２３に嵌合する突起部５０を有している。突起部５０の内径は、圧力配管２の外径よりも小さく、内径よりも大きい。突起部５０の内径は、溝２３の径に等しくされている。圧力配管２に形成された溝２３に突起部５０を嵌め込み、円弧部材５ａ及び５ｂの夫々の端面５０ａ、５０ｂをあわせることにより、圧力配管２を取り囲む１つの輪状になる（図４Ｂ）。このとき、円弧部材５ａ及び５ｂの内周側の表面であって、突起部５０以外の箇所５１は、圧力配管２の外周面に接触している状態である。リング５の外周面５２には、等角度間隔に非貫通孔５３が穿孔されている。非貫通孔５３は、スリーブ１の貫通孔１２に対応する位置に設けられる。【００２４】
図２に戻り、非貫通孔５３は、螺子山を有していない円筒状内周面で形成された箇所５３ａとその奥に続く円錐状の雌テーパー面で形成された箇所５３ｂを有している。箇所５３ａは、ボルト４の範囲４２ｂが挿入される箇所であり、箇所５３ｂは尾部４３が挿入される箇所である。箇所５３ｂのテーパー角度θ１は、ボルト４の尾部４３のテーパー角度θ１と等しくなっている。【００２５】
圧力配管２にリング５を嵌合させ、圧力配管２の端面２ａをスリーブ１の中空１０に挿入すると、スリーブ１の円筒内周面１１ａがリング５の外周面５２に全周にわたり外嵌し接触する。また、段差１１ｂは、リング５に突き当たる。この状態が図２Ａの左側の状態である。スリーブ１の中空１０に、インサート３を挿入する。インサート３は、圧力配管２の端面２ａをシールするものである。【００２６】
図３Ｂはインサート３の斜視図、図３Ｃはインサート３の断面を夫々示している。インサート３は、両側に一周するステップ状の溝３１、３２が設けられている。インサート３の外径は、スリーブ１の中空１０の内径に等しい。ステップ状の溝３１、３２には、Ｏリングが装着される。スリーブ１に圧力配管２を挿入した状態において、ステップ状の溝３１、３２にＯリング４０を装着したインサート３をスリーブ１の中空１０に反対側から挿入すると、圧力配管２の端面２ａがＯリング４０に当接する。【００２７】
さらに、図２Ｂに示すように、リング５を嵌合した圧力配管２’を、圧力配管２の反対側から挿入する。圧力配管２’の端面２ａはＯリング４０に突き当たり、中心線Ｃに沿った方向においてズレて、スリーブ１の貫通孔１２と対応するリング５の非貫通孔５３とがズレた状態となっている。【００２８】
この状態で、ボルト４が貫通孔１２に螺入されると、ボルト４の尾部４３の雄テーパー面が非貫通孔５３の雌テーパー面に滑り進入する過程で、圧力配管２’はスリーブ１の中空１０内に進入して、端面２ａと溝３１、３２との間でＯリング４０を圧縮する。ボルト４が螺入され終わった段階で、Ｏリング４０に対して適切な圧縮力が加えられた状態となる。
本実施例においては、リング５は１８０度の円弧部材５ａ及び５ｂからなるものであったが、１８０度以下にリング５を分割する場合には、円弧部材は合計で３６０度になる複数の円弧部材であっても良い。
【実施例２】
【００２９】
実施例２を図５に示す。実施例１においては、リング５の断面が、Ｔ字状に突起部５０を有するものであったが、本実施例においては、断面が長方形であるリング５５が示されている。円弧部材５５ａと５５ｂからなり、両者により１つの円を形成する。非貫通孔５３を有する点はリング５と同じである。リング５と比較して、圧力配管２の外周面に接触している状態となる箇所５１を有していない点で、リング５５は強度的には劣るものとなるが、箇所５１の成形を必要としないため、製造コストが低減されるという利点がある。
【実施例３】
【００３０】
実施例１においては、Ｏリング４０を収容するインサート３は、スリーブ１とは独立したものであったが、実施例３のスリーブ３００においては一体としている。その際において、できるだけ径の大きいＯリング４０を収容するために、圧力配管２の端部は、テーパー角度が角度θ２の雄テーパー面２ｂに加工されており（図６Ｃ）、スリーブ３００には雄テーパー面２ｂを受ける雌テーパー面３２１、３２２が設けられている（図６Ｄ）。スリーブ３００の中空３１０には、圧力配管２の内径と同じ半径位置まで突出した突出部３２０を有している。突出部３２０は、スリーブ３００の中空３１０の出口に向かって雌テーパー面３２１、３２２を有しており、雌テーパー面３２１、３２２の途中にＯリング４０を収容するＯリング溝３２３、３２４が設けられている。雌テーパー面３２１、３２２は、圧力配管２の雄テーパー面２ｂと面接触するため、テーパー角度を角度θ２に設定されている。溝２３の位置は、雄テーパー面２ｂの後側に、圧力配管２の溝部の肉厚に相当する距離だけ少なくとも離れた位置に加工されている。【００３１】
ボルト４およびリング５は、実施例１のものと同じであり、スリーブ３００にはスリーブ１と同様にリング５の非貫通孔５３に対応する位置に、ネジ山が設けられた貫通孔１２を有している。【００３２】
Ｏリング溝３２３、３２４にＯリング４０を装着し、スリーブ３００の両側から、リング５を装着した圧力配管２、２’を挿入する（図６Ａ）。圧力配管２、２’の雄テーパー面２ｂはＯリング４０に突き当たり、中心線Ｃの方向においてスリーブ３００の貫通孔１２と対応するリング５の非貫通孔５３とが連通していない状態となっている。【００３３】
この状態で、ボルト４が貫通孔１２に螺入されると、ボルト４の尾部４３が非貫通孔５３の円錐状周面で形成された箇所に進入する過程で、圧力配管２、２’の雄テーパー面２ｂとＯリング溝３２３、３２４の底面との間でＯリング４０を圧縮し、ボルト４が螺入され終わった段階で、Ｏリング４０に対して適切な圧縮力が加えられた状態となる（図６Ｂ）。
【実施例４】
【００３４】
上記実施例においては、圧力配管２、２’同士を接続する接続構造を示したが、本実施例はフランジ継手による接続構造である。
図７において、圧力配管２に対して溝２３が形成される点は実施例１と同じである。また、インサート３およびリング５も同様である。【００３５】
フランジ４００は、圧力配管２を外嵌する中空４１０を有する直線状の円筒管であり、中空４１０の一方の入口には、全円周に渡って半径方向外側に後退した段差４１１ｂが設けられている。段差４１１ｂは、中空４１０から半径方向に後退して、圧力配管２の外周に正対する円筒内周面４１１ａに至っている。【００３６】
フランジ４００の外周面から円筒内周面４１１ａに向かって、ネジ山を有する貫通孔４１２が等角度間隔に複数穿孔されている。フランジ４００には、さらに、中空４１０の中心線Ｃの方向に、等角度間隔に多数の横孔４３０を有している。横孔４３０を利用して、締結ボルトＮにより他の機器との接続を行う。【００３７】
貫通孔４１２には、ボルト４４が螺入される。ボルト４４の胴部４４２は、貫通孔４１２に螺合する範囲４４２ａに雄ねじ山が刻まれ、その他の範囲４４２ｂは円筒状の表面を有する。一方、ボルト４４は、ボルト４とは相違し、ボルト４が持つ円錐状の尾部４３を有していない。
インサート３のＯリング４０に対する圧縮は、横孔４３０に挿入されるボルトを用いて行う。
【実施例５】
【００３８】
図８に示す実施例５も、実施例４と同様に圧力配管２に対してフランジを取り付ける接続構造である。
フランジ５００は、圧力配管２を外嵌する中空５１０を有する直線状の円筒管であり、一方の中空５１０の入口には、全円周に渡って半径方向外側に後退した段差５１１ｂが設けられている。段差５１１ｂは、中空５１０から半径方向に後退すると、圧力配管２の外周に正対する円筒内周面５１１ａに到る。フランジ５００は、フランジ４００における貫通孔４１２を有していない。フランジ５００には、さらに、中心線Ｃの方向に、等角度間隔に多数の横孔５３０を有している。横孔５３０を利用して、締結ボルトＮにより他の機器との接続を行う。【００３９】
一方、リング５５０は、リング５における非貫通孔５３を有していない点を除き、リング５と同様であって、複数の円弧部分５５１、５５２に分割され、突起部５５５が圧力配管２の溝２３に嵌合される。【００４０】
長さが切り揃えられ、端部に溝２３が切削加工された圧力配管２に対して、段差５１１ｂよりも円筒内周面５１１ａが端面２ａに近い位置に位置するようにフランジ５００を圧力配管２に外嵌させる。円弧部分５５１，５５２を圧力配管２の溝２３に嵌合させた後、圧力配管２に外嵌させていたフランジ５００をリング５５０の位置に移動させて、リング５５０と円筒内周面５１１ａを対向させる。多数の横孔５３０を利用し、ガスケット３０を挟んで、他の機器等に接続する。
【実施例６】
【００４１】
図９に示す実施例６は、実施例１と同様に、圧力配管同士を接続するスリーブ継手の例であるが、実施例１とはスリーブ６００が、全長にわたってリング５の外周と等しい円筒状である点と、インサート３５が、インサート３とは異なり、リング５の外周と等しい外径を持つ点が異なる。その他の構成は、実施例１と共通するので説明を省略する。
【実施例７】
【００４２】
図１０に示す実施例７も、実施例４、５と同様に圧力配管２に対してフランジを取り付ける接続構造である。
フランジ７００は、半円の円弧部材７００ａ及び７００ｂからなり、円弧部材７００ａ及び７００ｂの夫々が溝２３に嵌合する突起部７５５を有している。円弧部材７００ａと７００ｂとは、同一形状である。突起部７５５の内径は、圧力配管２の外径よりも小さく、内径よりも大きい。突起部７５５の内径は、溝２３の径に等しくされている。圧力配管２に形成された溝２３に突起部７５５を嵌め込み、円弧部材７００ａ及び７００ｂの夫々の端面７５０ａ、７５０ｂをあわせることにより、圧力配管２を取り囲む１つの輪状になる（図１０Ｂ）。このとき、円弧部材７００ａ及び７００ｂの内周側の表面であって、突起部７５５以外の箇所７５６は、圧力配管２の外周面に接触している状態である。また、端面７５０ａ、７５０ｂには、ネジ山を有するネジ孔７５０ｂと、外周に抜けるネジ孔７５１ａが設けられており、円弧部材７００ａ及び７００ｂは、無頭のネジ４５により連結固定できるようになっている。フランジ７００は、さらに、円弧部材７００ａ及び７００ｂからなる円の中心線Ｃの方向に、等角度間隔に多数の横孔７３０を有している。横孔７３０を利用して、締結ボルトＮにより他の機器との接続を行う。
フランジ７００は、このように、先の実施例４、５におけるリング５若しくは５５０の機能を兼ね備えたものとなっている。【００４３】
図１１は、実施例７のフランジ７００を他の機器８００のコネクタ８１０に接続する様子を示している。インサート８５０が、インサート３とは異なり、リング５の外周と等しい径を持ち、かつ、中心線Ｃの方向に、横孔７３０の対応する位置に、貫通孔８６０を有している。フランジ７００は、横孔７３０を利用して、締結ボルトＮにより他の機器のボルト孔８３０に螺合される。インサート８５０のかわりに、図８で示したガスケット３０を挟んでも良い。
【符号の説明】
【００４４】
１、３００、６００  スリーブ
２、２’  圧力配管
２ａ  端面
２ｂ  雄テーパー面
３、３５、８５０  インサート
４  ボルト
５、５５、５５０  リング
１０  中空
１１ａ  円筒内周面
１１ｂ  段差
１２、４１２  貫通孔
２３  溝
４０  Ｏリング
５０ａ、５０ｂ  端面
５３  非貫通孔
４００、５００、７００  フランジ
【図１】
2017042874.tif 000003
【図２】
2017042874.tif 000004
【図３】
2017042874.tif 000005
【図４】
2017042874.tif 000006
【図５】
2017042874.tif 000007
【図６】
2017042874.tif 000008
【図７】
2017042874.tif 000009
【図８】
2017042874.tif 000010
【図９】
2017042874.tif 000011
【図１０】
2017042874.tif 000012
【図１１】
2017042874.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月12日(2016.2.12)
【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】
圧力のかけられた流体を内部に流す圧力配管同士を接続する接合方法において、
端面同士をあわせることにより１周する輪状となる複数の円弧部材であって、外周に対して非貫通孔が設けられ、前記圧力配管の外径よりも小さく、内径よりも大きい内径を持つ複数の円弧部材を用意し、
対向する入口から夫々圧力配管が挿入される内部の中空に、全円周にわたって前記１つの輪状となった円弧部材の外周を外嵌する円筒内周面を有し、前記非貫通孔に対応する位置に外側から貫通して雌ネジ山が設けられた複数の貫通孔を有する円筒状のスリーブを用意し、
前記スリーブの複数の貫通孔に螺入される複数のボルトを用意し、
前記圧力配管を設置場所に適合する長さに切り揃え、
前記切り揃えた端部から離れた位置に前記複数の円弧部材が嵌合する溝を切削加工し、
前記複数の円弧部材を前記溝に嵌合して１つの輪とし、
前記圧力配管を前記スリーブの内部中空に挿入して前記溝に嵌合した円弧部材を前記円筒内周面に位置付けて、夫々の貫通孔と非貫通孔同士を連通させ、
前記ボルトは前記スリーブの貫通孔を通して前記圧力配管を固定することを特徴とする圧力配管の接続方法。
【請求項２】
前記円弧部材の非貫通孔は、円錐状の雌テーパー面を有しており、また、前記ボルトの尾部には前記雌テーパー面に対応する雄テーパー面が設けられており、前記圧力配管同士の間に配置されるＯリングを、前記ボルトの雄テーパー面が前記リングの雌テーパー面を滑る過程で、圧縮することを特徴とする請求項１記載の圧力配管の接続方法。
【請求項３】
前記スリーブの中空内であって、前記圧力配管の間には、前記Ｏリングを収容するＯリング溝が設けられたインサートを挿入することを特徴とする請求項２記載の圧力配管の接続方法。
【請求項４】
圧力のかけられた流体を内部に流すフランジ付き圧力配管の作成方法において、
端面同士をあわせることにより１周する輪状となる複数の円弧部材であって、外周に対して非貫通孔が設けられ、前記圧力配管の外径よりも小さく、内径よりも大きい内径を持つ複数の円弧部材を用意し、
対向する入口から夫々圧力配管が挿入される内部の中空に、全円周にわたって前記１つの輪状となった円弧部材の外周を外嵌する円筒内周面を有し、前記非貫通孔に対応する位置に外側から貫通して雌ネジ山が設けられた複数の貫通孔を有し、かつ前記中空の中心線方向の横孔が円周に沿って等角度間隔で穿孔された円筒状のフランジを用意し、
前記フランジの複数の貫通孔に螺入される複数のボルトを用意し、
前記圧力配管を設置場所に適合する長さに切り揃え、
前記切り揃えた端部から離れた位置に前記複数の円弧部材が嵌合する溝を切削加工し、
前記複数の円弧部材を前記溝に嵌合して１つの輪とし、
前記圧力配管を前記フランジの内部中空に挿入して前記溝に嵌合した円弧部材を前記円筒内周面に位置付けて、夫々の貫通孔と非貫通孔同士を連通させ、
前記ボルトは前記フランジの貫通孔を通して前記圧力配管を固定することを特徴とするフランジ付き圧力配管の作成方法。
【請求項５】
圧力のかけられた流体を内部に流すフランジ付き圧力配管の作成方法において、
端面同士をあわせることにより１周する輪状となる複数の円弧部材であって、前記圧力配管の外径よりも小さく、内径よりも大きい内径を持つ複数の円弧部材を用意し、
前記圧力配管が挿入される内部の中空に、前記圧力配管を外嵌する径から全円周にわたって半径方向外側に後退する段差を経て、前記１つの輪状となった円弧部材の外周を外嵌する径となる円筒内周面を有し、前記中空の中心線方向の横孔が円周に沿って等角度間隔で穿孔された円筒状のフランジとを有し、
前記圧力配管を設置場所に適合する長さに切り揃え、
前記切り揃えた端部から離れた位置に前記複数の円弧部材が嵌合する溝を切削加工し、
前記フランジの円筒内周面が前記段差よりも前記圧力配管の端部に位置するようにして、前記圧力配管を内部中空に挿入し、
前記複数の円弧部材を前記溝に嵌合して１つの輪とし、
前記段差を前記円弧部材に当接させて、前記溝に嵌合した円弧部材を前記円筒内周面に位置付けることを特徴とするフランジ付き圧力配管の作成方法。
【請求項６】
圧力のかけられた流体を内部に流すフランジ付き圧力配管の作成方法において、
端面同士をあわせることにより１周する輪状となる複数の円弧部材であって、鋼管からなる圧力配管の外径よりも小さく、内径よりも大きい内径を持ち、前記複数の円弧部材からなる円の中心線方向の横孔が円周に沿って等角度間隔で穿孔され、かつ円弧部材同士がネジにより連結される円筒状のフランジを用意し、
前記圧力配管を設置場所に適合する長さに切り揃え、
前記切り揃えた端部から離れた位置に前記複数の円弧部材が嵌合する溝を切削加工し、
前記複数の円弧部材を前記溝に嵌合した後にネジで連結して１つの１周する輪状にすることを特徴とするフランジ付き圧力配管の作成方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
ジを取り付ける接続構造である。
フランジ７００は、半円の円弧部材７００ａ及び７００ｂからなり、円弧部材７００ａ及び７００ｂの夫々が溝２３に嵌合する突起部７５５を有している。円弧部材７００ａと７００ｂとは、同一形状である。突起部７５５の内径は、圧力配管２の外径よりも小さく、内径よりも大きい。突起部７５５の内径は、溝２３の径に等しくされている。圧力配管２に形成された溝２３に突起部７５５を嵌め込み、円弧部材７００ａ及び７００ｂの夫々の端面７５０ａ、７５０ｂをあわせることにより、圧力配管２を取り囲む１つの輪状になる（図１０Ｂ）。このとき、円弧部材７００ａ及び７００ｂの内周側の表面であって、突起部７５５以外の箇所７５６は、圧力配管２の外周面に接触している状態である。また、端面７５０ａ、７５０ｂには、ネジ山を有するネジ孔７５１ｂと、外周に抜けるネジ孔７５１ａが設けられており、円弧部材７００ａ及び７００ｂは、無頭のネジ４５により連結固定できるようになっている。フランジ７００は、さらに、円弧部材７００ａ及び７００ｂからなる円の中心線Ｃの方向に、等角度間隔に多数の横孔７３０を有している。横孔７３０を利用して、締結ボルトＮにより他の機器との接続を行う。
フランジ７００は、このように、先の実施例４、５におけるリング５若しくは５５０の機能を兼ね備えたものとなっている。
［００４３］
図１１は、実施例７のフランジ７００を他の機器８００のコネクタ８１０に接続する様子を示している。インサート８５０が、インサート３とは異なり、リング５の外周と等しい径を持ち、かつ、中心線Ｃの方向に、横孔７３０の対応する位置に、貫通孔８６０を有している。フランジ７００は、横孔７３０を利用して、締結ボルトＮにより他の機器のボルト孔８３０に螺合される。インサート８５０のかわりに、図８で示したガスケット３０を挟んでも良い。
符号の説明
［００４４］
１、３００、６００  スリーブ
２、２’  圧力配管
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2017042874.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成28年5月30日(2016.5.30)
【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】
圧力のかけられた流体を内部に流す圧力配管同士を接続する接合方法において、
端面同士をあわせることにより１周する輪状となる複数の円弧部材であって、外周に対して非貫通孔が設けられ、前記圧力配管の外径よりも小さく、内径よりも大きい内径を持つ複数の円弧部材を用意し、
対向する入口から夫々圧力配管が挿入される内部の中空に、全円周にわたって前記１つの輪状となった円弧部材の外周を外嵌する円筒内周面を有し、前記非貫通孔に対応する位置に外側から貫通して雌ネジ山が設けられた複数の貫通孔を有する円筒状のスリーブを用意し、
前記スリーブの複数の貫通孔に螺入される複数のボルトを用意し、
前記圧力配管を設置場所に適合する長さに切り揃え、
前記切り揃えた端部から離れた位置に前記複数の円弧部材が嵌合する溝を切削加工し、
前記複数の円弧部材を前記溝に嵌合して１つの輪とし、
前記圧力配管を前記スリーブの内部中空に挿入して前記溝に嵌合した円弧部材を前記円筒内周面に位置付けて、夫々の貫通孔と非貫通孔同士を連通させ、
前記ボルトは前記スリーブの貫通孔を通して前記圧力配管を固定することを特徴とする圧力配管の接続方法。
【請求項２】
前記円弧部材の非貫通孔は、円錐状の雌テーパー面を有しており、また、前記ボルトの尾部には前記雌テーパー面に対応する雄テーパー面が設けられており、前記圧力配管同士の間に配置されるＯリングを、前記ボルトの雄テーパー面が前記リングの雌テーパー面を滑る過程で、圧縮することを特徴とする請求項１記載の圧力配管の接続方法。
【請求項３】
前記スリーブの中空内であって、前記圧力配管の間には、前記Ｏリングを収容するＯリング溝が設けられたインサートを挿入することを特徴とする請求項２記載の圧力配管の接続方法。
【請求項４】
圧力のかけられた流体を内部に流すフランジ付き圧力配管の作成方法において、
端面同士をあわせることにより１周する輪状となる複数の円弧部材であって、外周に対して非貫通孔が設けられ、前記圧力配管の外径よりも小さく、内径よりも大きい内径を持つ複数の円弧部材を用意し、
対向する入口から夫々圧力配管が挿入される内部の中空に、全円周にわたって前記１つの輪状となった円弧部材の外周を外嵌する円筒内周面を有し、前記非貫通孔に対応する位置に外側から貫通して雌ネジ山が設けられた複数の貫通孔を有し、かつ前記中空の中心線方向の横孔が円周に沿って等角度間隔で穿孔された円筒状のフランジを用意し、
前記フランジの複数の貫通孔に螺入される複数のボルトを用意し、
前記圧力配管を設置場所に適合する長さに切り揃え、
前記切り揃えた端部から離れた位置に前記複数の円弧部材が嵌合する溝を切削加工し、
前記複数の円弧部材を前記溝に嵌合して１つの輪とし、
前記圧力配管を前記フランジの内部中空に挿入して前記溝に嵌合した円弧部材を前記円筒内周面に位置付けて、夫々の貫通孔と非貫通孔同士を連通させ、
前記ボルトは前記フランジの貫通孔を通して前記圧力配管を固定することを特徴とするフランジ付き圧力配管の作成方法。
【請求項５】
圧力のかけられた流体を内部に流すフランジ付き圧力配管の作成方法において、
端面同士をあわせることにより１周する輪状となる複数の円弧部材であって、前記圧力配管の外径よりも小さく、内径よりも大きい内径を持つ複数の円弧部材を用意し、
前記圧力配管が挿入される内部の中空に、前記圧力配管を外嵌する径から全円周にわたって半径方向外側に後退する段差を経て、前記１つの輪状となった円弧部材の外周を外嵌する径となる円筒内周面を有し、前記中空の中心線方向の横孔が円周に沿って等角度間隔で穿孔された円筒状のフランジとを有し、
前記圧力配管を設置場所に適合する長さに切り揃え、
前記切り揃えた端部から離れた位置に前記複数の円弧部材が嵌合する溝を切削加工し、
前記フランジの円筒内周面が前記段差よりも前記圧力配管の端部に位置するようにして、前記圧力配管を内部中空に挿入し、
前記複数の円弧部材を前記溝に嵌合して１つの輪とし、
前記段差を前記円弧部材に当接させて、前記溝に嵌合した円弧部材を前記円筒内周面に位置付けることを特徴とするフランジ付き圧力配管の作成方法。
【請求項６】
圧力のかけられた流体を内部に流すフランジ付き圧力配管の作成方法において、
端面同士をあわせることにより１周する輪状となる複数の円弧部材であって、鋼管からなる圧力配管の外径よりも小さく、内径よりも大きい内径を持ち、前記複数の円弧部材からなる円の中心線方向の横孔が円周に沿って等角度間隔で穿孔され、かつ前記端面の一方にはネジ山を有するネジ孔が、他方には外周に抜けるネジ孔が形成され、円弧部材同士が無頭のネジにより連結される円筒状のフランジを用意し、
前記圧力配管を設置場所に適合する長さに切り揃え、
前記切り揃えた端部から離れた位置に前記複数の円弧部材が嵌合する溝を切削加工し、
前記複数の円弧部材を前記溝に嵌合した後に前記ネジで連結して１つの１周する輪状にすることを特徴とするフランジ付き圧力配管の作成方法。
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月31日(2017.7.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2017042874.tif 000015
【国際調査報告】
2017042874.tif 000016
2017042874.tif 000017
2017042874.tif 000018
2017042874.tif 000019