(57)【要約】【課題】増し締めを殆ど行わなくても良好なシール性が維持できるとともに、その組付け作業性も改善されるフランジ配管どうしの接続構造を提供する。【解決手段】一対のフランジ配管１，２どうしを環状ガスケットＧを用いて円管状流体通路４，４をシール状態で連通接続するに、第１及び第２フランジ部１Ｂ，２Ｂに環状突起１１，２１を形成し、ガスケットＧには、環状突起１１，２１のそれぞれに嵌合すべく流体経路Ｗの外径側部分に形成された一対の環状溝５１，５１を有するフッ素樹脂製でＨ型断面形状を持つものに構成し、各フランジ配管１，２どうしを引寄せて、第１及び第２フランジ部１Ｂ，２Ｂの環状突起１１，２１とガスケットＧの環状溝５１とがそれぞれ嵌め合わされて嵌合シール部３が形成される接合状態を維持する維持手段Ｉを装備する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の流体通路を有した管状部の端部に、この管状部より大径で合成樹脂製の第１フランジ部を有する第１フランジ配管の前記第１フランジ部と、管状の流体通路を有した管状部の端部に、この管状部よりも大径で合成樹脂製の第２フランジ部を有する第２フランジ配管の前記第２フランジ部とを、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部との間に介在するリング状のガスケットを介して連通接続するフランジ配管どうしの接続構造であって、
前記第１フランジ部及び前記第２フランジ部には、各々の端面に互いに正対して開口する前記各流体通路の外径側部分に環状突起が形成され、
前記ガスケットは、前記第１，第２フランジ部の相対応する前記流体通路どうしを連通すべく形成された流体経路と、前記第１及び第２フランジ部の各端面に形成された前記環状突起のそれぞれに嵌合すべく前記流体経路の外径側部分に形成された一対の環状溝とを有する可撓性を備えた材料から構成されており、
前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とが互いに前記ガスケットを介して引寄せられて、前記第１フランジ部の前記環状突起と前記ガスケットの一端の環状溝とが、及び前記第２フランジ部の前記環状突起と前記ガスケットの他端の前記環状溝とがそれぞれ嵌め合わされて嵌合シール部が形成された接合状態を維持する維持手段が装備されているフランジ配管どうしの接続構造。
【請求項２】
前記第１及び第２フランジ部の端面における前記環状突起の内及び外径側に、前記ガスケットにおける前記環状溝を形成するために軸心方向に突出形成された内外の周壁端部が、前記環状溝と前記環状突起との嵌合によって拡がり変形するのを抑制又は阻止する環状押え部分が形成されている請求項１に記載のフランジ配管どうしの接続構造。
【請求項３】
前記周壁端部と前記環状押え部分とが前記接合状態においては圧接されてシール部を形成するように構成されている請求項２に記載のフランジ配管どうしの接続構造。
【請求項４】
前記環状押え部分は、これと前記環状突起とで囲まれた谷部が奥窄まり状となるように前記環状突起側の側周面が傾斜したテーパ周面を有する先窄まり状の部分に形成されており、前記周壁端部は、前記環状押え部分のテーパ周面に当接するテーパ周面を有して前記谷部に入り込み自在な先窄まり状の環状突起に形成されて、前記接合状態においては前記周壁端部が前記谷部に入り込んで前記両テーパ周面どうしが圧接されるように構成されている請求項３に記載のフランジ配管どうしの接続構造。
【請求項５】
前記ガスケットの断面形状が、前記第１及び第２フランジ部の軸心方向に沿う中心線、及び、その中心線に直交する中心線の双方に関して線対称となる略Ｈ型形状を呈するものに構成されている請求項１〜４の何れか一項に記載のフランジ配管どうしの接続構造。
【請求項６】
前記維持手段は、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とを引寄せて前記接合状態を得るための引寄せ機能を発揮するものに構成されている請求項１〜５の何れか一項に記載のフランジ配管どうしの接続構造。
【請求項７】
前記維持手段が、前記第１フランジ部より大なる外径を有するとともに前記第１，２フランジ配管の軸心方向で前記第１フランジ部に干渉するよう前記第１フランジ配管の管状部に外嵌される第１割型リングと、
前記第１フランジ部の通過は許容し、かつ、前記第１割型リングとは前記軸心方向で干渉する開口部を有する内向きフランジが一端部に形成され、かつ、他端部の外周に雄ネジ部が形成される筒状ボルトと、
前記第２フランジ部より大なる外径を有するとともに前記軸心方向で前記第２フランジ部に干渉するよう前記第２フランジ配管の管状部に外嵌される第２割型リングと、
前記第２フランジ部の通過は許容し、かつ、前記第２割型リングとは前記軸心方向で干渉する開口部を有する内向きフランジが一端部に形成され、かつ、他端部の内周に前記雄ネジ部に螺合自在な雌ネジ部が形成される筒状ナットとから成り、
前記雄ネジ部と前記雌ネジ部とを螺合させての前記筒状ボルトと前記筒状ナットとの締付け操作により、前記第１フランジ部と第２フランジ部とが互いに前記ガスケットを介して引寄せられるように構成されている請求項６に記載のフランジ配管どうしの接続構造。
【請求項８】
前記維持手段が、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とのいずれか一方の外周部に形成された雄ネジ部に螺合自在な雌ネジ部を備えた筒状ナットと、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部のいずれか他方に前記第１，２フランジ部の軸心方向で干渉するよう前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とのいずれか他方の前記管状部に外嵌される割型リングとから成り、
前記筒状ナットの一端部には、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部のいずれか他方の通過は許容し、かつ、前記割型リングとは前記軸心方向で干渉する開口部を有する内向きフランジが形成されており、
前記筒状ナットの前記雄ネジ部への締付け操作によって、前記第１フランジ部と第２フランジ部とが互いに前記ガスケットを介して引寄せられるように構成されている請求項６に記載のフランジ配管どうしの接続構造。
【請求項９】
前記維持手段が、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とのいずれか一方に形成される貫通孔と、この貫通孔を通して前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とのいずれか他方に設けられたナット部に螺着されるボルトとを有して構成されており、
前記ボルトを前記ナット部に螺着させて締付けることにより前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とが互いに前記ガスケットを介して引寄せられるように構成されている請求項６に記載のフランジ配管どうしの接続構造。
【請求項１０】
下記（イ）、（ロ）のうちの少なくとも一方の構成を備えている請求項７又は８に記載のフランジ配管どうしの接続構造。
（イ）前記筒状ボルト又は／及び前記筒状ナットの前記内向きフランジに隣接する割型リング内嵌部分の内周面部が、前記管状の流体通路と同心にフラットな内周面に形成され、かつ、その内周面部の内径と、断面矩形に形成された前記割型リングの外径とがほぼ同一径に形成されている。
（ロ）前記割型リングが外嵌される前記管状部の外径部が、前記管状の流体通路と同心にフラットな外周面に形成され、かつ、その外周面の外径と、前記割型リングの内径とがほぼ同一径に形成されている。
【請求項１１】
前記ガスケットがフッ素樹脂によって形成されている請求項１〜１０の何れか一項に記載のフランジ配管どうしの接続構造。
【請求項１２】
前記第１及び第２フランジ部がフッ素樹脂によって形成されている請求項１〜１１の何れか一項に記載のフランジ配管どうしの接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フランジ配管どうしの接続構造に係り、詳しくは、半導体製造や医療・医薬品製造、食品加工、化学工業等の各種技術分野の製造工程で取り扱われる高純度液や超純水の配管系等において用いられるフランジ配管どうしを連通接続させるための接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、フランジ配管どうしを、それらの流体通路どうしに亘って流体の往来が自在となるように接続させる手段としては、一方のフランジ配管である第１フランジ配管の第１フランジ部と、他方のフランジ配管である第２フランジ配管の第２フランジ部とを、これらの間にリング状のガスケットを介して複数のボルト・ナットを用いて締め付け固定させる構造を採るのが一般的であった。このような例としては、特許文献１や特許文献２において開示されたものが知られている。
【０００３】
ちなみに、フランジ配管とポンプやバルブ等の流体機器とを接続連結する場合も、前述のフランジ配管どうしの接続構造に準じた接続構造が採られる。つまり、フランジ配管のフランジ部と、流体機器の流体給排口部の端部とをガスケットを介して突合せて対抗配置し、これら両者をボルト等によって締め付けて連結させる接続構造である。
【０００４】
上記の接続構造においては、ガスケットが挟み込まれた一対のフランジ部どうしを所定の面圧に達するまでボルトを締付けることにより、有効なシール性能を出すようになる。しかしながら、ボルトの締付け力は時間と共に低下するので、締付け力低下、即ちトルクダウンによる接続部からの漏れを防止するには定期的に増し締めを行う必要があった。ガスケットを用いてシールする場合は非常に高い締付け力が必要になるので、フランジ配管のフランジ部には高い強度が必要になるとともに、その接続連結するための作業性の点でも不利なものであった。
【０００５】
また、上述の特許文献１，２において開示された接続構造では、フランジ配管のフランジ部や流体機器のフランジ部における管状の流体通路の径よりもガスケットの内径がやや大きいものであって流体通路に凹凸が存在することから、その部分に液溜まりが生じて高純度化やクリーン化を阻害する原因となるおそれもあった。
【特許文献１】特開２０００−１２０９５３号公報
【特許文献２】特開平１０−２３１９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、液体の配管系統におけるフランジ配管どうしの接続構造に工夫を凝らすことにより、増し締めを殆ど行わなくても良好なシール性が維持できるとともに、その組付け作業性も改善されるようにすることにある。また、接続部における液溜りをなくして高純度化できるようにする点も目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、管状の流体通路４を有した管状部１Ａの端部に、この管状部１Ａより大径で合成樹脂製の第１フランジ部１Ｂを有する第１フランジ配管１の前記第１フランジ部１Ｂと、管状の流体通路４を有した管状部２Ａの端部に、この管状部２Ａよりも大径で合成樹脂製の第２フランジ部２Ｂを有する第２フランジ配管２の前記第２フランジ部２Ｂとを、前記第１フランジ部１Ｂと前記第２フランジ部２Ｂとの間に介在するリング状のガスケットＧを介して連通接続するフランジ配管どうしの接続構造において、
前記第１フランジ部１Ｂ及び前記第２フランジ部２Ｂには、各々の端面に互いに正対して開口する前記各流体通路４，４の外径側部分に環状突起１１，２１が形成され、
前記ガスケットＧは、前記第１，第２フランジ部１Ｂ，２Ｂの相対応する前記流体通路４，４どうしを連通すべく形成された流体経路Ｗと、前記第１及び第２フランジ部１Ｂ，２Ｂの各端面に形成された前記環状突起１１，２１のそれぞれに嵌合すべく前記流体経路Ｗの外径側部分に形成された一対の環状溝５１，５１とを有する可撓性を備えた材料から構成されており、
前記第１フランジ部１Ｂと前記第２フランジ部２Ｂとが互いに前記ガスケットＧを介して引寄せられて、前記第１フランジ部１Ｂの前記環状突起１１と前記ガスケットＧの一端の環状溝５１とが、及び前記第２フランジ部２Ｂの前記環状突起２１と前記ガスケットＧの他端の前記環状溝５１とがそれぞれ嵌め合わされて嵌合シール部３が形成された接合状態を維持する維持手段Ｉが装備されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のフランジ配管どうしの接続構造において、前記第１及び第２フランジ部１Ｂ，２Ｂの端面における前記環状突起１１，２１の内及び外径側に、前記ガスケットＧにおける前記環状溝５１を形成するために軸心Ｐ方向に突出形成された内外の周壁端部５２，５３が、前記環状溝５１と前記環状突起１１，２１との嵌合によって拡がり変形するのを抑制又は阻止する環状押え部分１２，１３，２２，２３が形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載のフランジ配管どうしの接続構造において、前記周壁端部５２，５３と前記環状押え部分１２，１３，２２，２３とが前記接合状態においては圧接されてシール部Ｓ２を形成するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載のフランジ配管どうしの接続構造において、前記環状押え部分１２，１３，２２，２３は、これと前記環状突起１１，２１とで囲まれた谷部１４，１５，２４，２５が奥窄まり状となるように前記環状突起側の側周面が傾斜したテーパ周面１２ａ，１３ａ，２２ａ，２３ａを有する先窄まり状の部分に形成されており、前記周壁端部５２，５３は、前記環状押え部分１２，１３，２２，２３のテーパ周面１２ａ，１３ａ，２２ａ，２３ａに当接するテーパ周面５２ａ，５３ａを有して前記谷部１４，１５，２４，２５に入り込み自在な先窄まり状の環状突起に形成されて、前記接合状態においては前記周壁端部５２，５３が前記谷部１４，１５，２４，２５に入り込んで前記両テーパ周面１２ａ，１３ａ，２２ａ，２３ａ，５２ａ，５３ａどうしが圧接されるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載のフランジ配管どうしの接続構造において、前記ガスケットＧの断面形状が、前記第１及び第２フランジ部１Ｂ，２Ｂの軸心Ｐ方向に沿う中心線Ｚ、及び、その中心線Ｚに直交する中心線Ｘの双方に関して線対称となる略Ｈ型形状を呈するものに構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載のフランジ配管どうしの接続構造において、前記維持手段Ｉは、前記第１フランジ部１Ｂと前記第２フランジ部２Ｂとを引寄せて前記接合状態を得るための引寄せ機能を発揮するものに構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載のフランジ配管どうしの接続構造において、前記維持手段Ｉが、前記第１フランジ部１Ｂより大なる外径を有するとともに前記第１，２フランジ配管１，２の軸心Ｐ方向で前記第１フランジ部１Ｂに干渉するよう前記第１フランジ配管１の管状部１Ａに外嵌される第１割型リング３５と、
前記第１フランジ部１Ｂの通過は許容し、かつ、前記第１割型リング３５とは前記軸心Ｐ方向で干渉する開口部３４ａを有する内向きフランジ３４が一端部に形成され、かつ、他端部の外周に雄ネジ部３２ｎが形成される筒状ボルト３２と、
前記第２フランジ部２Ｂより大なる外径を有するとともに前記軸心Ｐ方向で前記第２フランジ部２Ｂに干渉するよう前記第２フランジ配管２の管状部２Ａに外嵌される第２割型リング３５と、
前記第２フランジ部２Ｂの通過は許容し、かつ、前記第２割型リング３５とは前記軸心Ｐ方向で干渉する開口部３４ａを有する内向きフランジ３４が一端部に形成され、かつ、他端部の内周に前記雄ネジ部３２ｎに螺合自在な雌ネジ部３３ｎが形成される筒状ナット３３とから成り、
前記雄ネジ部３２ｎと前記雌ネジ部３３ｎとを螺合させての前記筒状ボルト３２と筒状ナット３３との締付け操作により、前記第１フランジ部１Ｂと第２フランジ部２Ｂとが互いに前記ガスケットＧを介して引寄せられるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項８に係る発明は、請求項６に記載のフランジ配管どうしの接続構造において、前記維持手段Ｉが、前記第１フランジ部１Ｂと前記第２フランジ部２Ｂとのいずれか一方の外周部に形成された雄ネジ部１ｎに螺合自在な雌ネジ部５ｎを備えた筒状ナット５と、前記第１フランジ部１Ｂと前記第２フランジ部２Ｂのいずれか他方に前記第１，２フランジ部１Ｂ，２Ｂの軸心Ｐ方向で干渉するよう前記第１フランジ部１Ｂと前記第２フランジ部２Ｂとのいずれか他方の前記管状部２Ａに外嵌される割型リング３５とから成り、
前記筒状ナット５の一端部には、前記第１フランジ部１Ｂと前記第２フランジ部２Ｂのいずれか他方の通過は許容し、かつ、前記割型リング３５とは前記軸心Ｐ方向で干渉する開口部６ａを有する内向きフランジ６が形成されており、
前記筒状ナット５の前記雄ネジ部１ｎへの締付け操作によって、前記第１フランジ部１Ｂと第２フランジ部２Ｂとが互いに前記ガスケットＧを介して引寄せられるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項９に係る発明は、請求項６に記載のフランジ配管どうしの接続構造において、前記維持手段Ｉが、前記第１フランジ部１Ｂと前記第２フランジ部２Ｂとのいずれか一方に形成される貫通孔１ｈ，２ｈと、この貫通孔１ｈ，２ｈを通して前記第１フランジ部１Ｂと前記第２フランジ部２Ｂとのいずれか他方に設けられたナット部４２に螺着されるボルト４１とを有して構成されており、
前記ボルト４１を前記ナット部４２に螺着させて締付けることにより前記第１フランジ部１Ｂと前記第２フランジ部２Ｂとが互いに前記ガスケットＧを介して引寄せられるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項１０に係る発明は、請求項７又は８に記載のフランジ配管どうしの接続構造において、下記（イ）、（ロ）のうちの少なくとも一方の構成を備えていることを特徴とするものである。
（イ）前記筒状ボルト３２又は／及び前記筒状ナット３３，５の前記内向きフランジ３４，６に隣接する割型リング内嵌部分の内周面部３２ｍ，３３ｍ，５ｍが、前記管状の流体通路４と同心にフラットな内周面に形成され、かつ、その内周面部３２ｍ，３３ｍ，５ｍの内径と、断面矩形に形成された前記割型リング３５の外径とがほぼ同一径に形成されている。
（ロ）前記割型リング３５が外嵌される前記管状部１Ａ，２Ａの外径部が、前記管状の流体通路４と同心にフラットな外周面２ｋに形成され、かつ、その外周面２ｋの外径と、前記割型リング３５の内径とがほぼ同一径に形成されている。
【００１７】
請求項１１に係る発明は、請求項１〜１０の何れか一項に記載のフランジ配管どうしの接続構造において、前記ガスケットＧがフッ素樹脂によって形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１２に係る発明は、請求項１〜１１の何れか一項に記載のフランジ配管どうしの接続構造において、前記第１及び第２フランジ部１Ｂ，２Ｂがフッ素樹脂によって形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、第１、２フランジ部にそれぞれに形成された環状突起と、ガスケットの一端面及び他端面にそれぞれ形成された環状溝とが、軸線方向の相対移動によって互いに嵌り合って嵌合シール部を形成するので、これら両者が多少軸線方向にずれ動くことがあっても環状突起と環状溝との嵌合状態が維持され、第１，２フランジ部間からの液漏れを阻止する優れたシール性を発揮し続けることが可能になる。例えば、半導体製造設備における洗浄装置の配管系統にこのような接続構造を用いれば、良好なシール性を確保し得ながら装置の占有面積を減少できてコスト上有利であるとともに、大流路が確保されることによって循環流量を多くし、薬液の高純度化を高めて歩留まり向上に寄与できるという効果を奏することが可能である。
【００２０】
そして、維持手段によって、両フランジ部どうしが互いにガスケットを介して引寄せられた接合状態を維持できるので、フランジ配管どうしが液漏れなく良好なシール性を確保し得る状態を長期に亘って維持可能となり、信頼性に優れるフランジ配管どうしの接続構造を提供することができる。その結果、増し締めを殆ど行わなくても良好なシール性が維持できるとともに、その組付け作業性も改善されるフランジ配管どうしの接続構造を提供することができる。
【００２１】
ところで、凹に凸を挿入しての嵌合構造においては、例えこれら両者が互いに同じ材質のものであっても、凸側の部材は殆ど変化（圧縮変形）せず、凹側の部材が拡がり変形し易い傾向のあることが一般に知られている。そこで、本請求項１においては、各フランジ部に凸である環状突起を、かつ、ガスケットに凹である環状溝を形成する構成としてあるので、クリープや経時変化によって変形するのは、フランジ配管に比べて小さな部品であるガスケット側であってフランジ配管側は殆ど変形しないから、ガスケットを交換する廉価な手段でもって、長期に亘って良好なシール性能を維持できる利点を得ることができるという効果もある。
【００２２】
請求項２の発明によれば次のような作用効果がある。前述したように、凹凸嵌合においては凹側が広がり変形し易い傾向があるから、それは即ち本発明においては環状溝を形成するためにガスケットに形成される内外の周壁端部が拡がり変形することを意味している。そこで、その周壁端部の拡がり変形を抑制又は阻止する環状押え部分を第１及び第２フランジ部に形成してあるから、周壁端部の拡がり変形が解消又は軽減されて環状突起と環状溝とが強い圧接力でもって嵌合でき、これら両者の嵌合による優れたシール機能を所期どおりに発揮させることができる。
【００２３】
しかも、環状押え部分が存在することによって周壁端部の剛性不足を補うことができるので、これらが存在しない場合に比べてガスケットの周壁端部の厚みを薄くすることが可能であるから、ガスケットの幅寸法を小さくして流体通路の全体径のコンパクト化、つまりはフランジ配管どうしの接続構造としてのコンパクト化が図れるという利点もある。
【００２４】
請求項３の発明によれば、接合状態においては、第１及び第２フランジ部の環状突起と、各ガスケットの一端面又は他端面の環状溝との圧接によるシール部が形成されるので、それによってよりシール性に富む嵌合シール部が構成され、優れたシール性能を持つフランジ配管どうしの接続構造とすることができる。
【００２５】
請求項４の発明によれば、接合状態においては、第１及び第２フランジ部の環状突起と、各ガスケットの一端面又は他端面の環状溝との嵌合部分の内径側及び外径側に、第１及び第２フランジ部のテーパ周面とガスケットのテーパ周面とが圧接される構成が存在しており、それらテーパ周面どうしの当接により、接続構造部分のコンパクト化（請求項２）とシール性能向上（請求項３）との双方の効果を得ることができる。加えて、テーパ周面どうしを当接させる構造であるから、フランジ配管とガスケットとを強く押し付けるに従って圧接力が増し、上記コンパクト化及びシール性能向上の効果をより強化できるという利点がある。また、それによってテーパ周面どうしの間における液溜りの生じない接続構造とすることが可能である。
【００２６】
請求項５の発明によれば、ガスケットが上下左右に線対称となる断面が略Ｈ型のものに形成されるので、例えば非対称形状のものに比べてガスケットやこれと嵌合される部分である第１、第２フランジ部の設計、製作が容易化されるとともに、フランジ配管に嵌合される場合のバランス（強度バランス、組付けバランス）に優れたものにできる。
【００２７】
請求項６の発明によれば、維持手段は第１フランジ部と第２フランジ部との接合状態を維持するだけでなく、第１フランジ部と第２フランジ部とを引寄せて接合状態を得るための引寄せ機能も発揮できるので、他に引寄せ手段を用意する必要が無くなり、全体としての組付け手間の省略化やコストダウンが可能となる利点がある。
【００２８】
請求項７の発明によれば、各管状部に外嵌される第１及び第２割型リングを介して、第１フランジ配管側に装備される筒状ボルトと第２フランジ配管側に装備される筒状ナットとを螺着させて締付けるだけの簡単な操作により、第１，２フランジ部の環状突起とガスケットの環状溝とを嵌合させて、第１，２フランジ部どうしを、つまりは第１，２フランジ配管どうしを連通接続することができる。そして、筒状ボルトと筒状ナットとの螺進を止めるだけで、その接合状態を維持することができる便利で扱い易い引寄せ機能付の維持手段が、コンパクトで場所を取らない合理的なものとして得られる。また、一対の割型リングと筒状ボルトと筒状ナットとを用いているので、各フランジ部には、ネジを形成する等の接続のための構成が不要であり、第１，２フランジ部を同一のものにできる等、夫々のフランジ部の共通化や廉価化が可能となる点も好ましい。
【００２９】
また、筒状ボルトや筒状ナットは対応するフランジ部に外嵌装着及び離脱が自在であり、外嵌装着状態では割型リングを介して対応するフランジ部に軸方向で干渉するから、筒状ボルトと筒状ナットとによる第１，２フランジ部どうしの直接接続を可能にしながら、割型リング、筒状ボルト、筒状ナットを第１，２フランジ配管に後付け装着することが自在である。加えて、少ない部品数で済む合理的なものとしながら筒状ボルトと筒状ナットとの締付け力を確実に第１，２フランジ部に伝達することができる。従って、第１，２フランジ配管の製造時に筒状ボルトや筒状ナットを対応する管状部に外嵌装着させておく、という難しい製造手段を採ることなく、筒状ボルトと筒状ナットと一対の割型リングとを用いてフランジ配管どうしの接続操作が簡単で便利に行える。
【００３０】
請求項８の発明によれば、第１及び第２フランジ部の一方に割型リングを介して係合されている筒状ナットを、第１及び第２フランジ部の他方の雄ネジに螺進させるだけの簡単な操作により、第１，２フランジ部の環状突起とガスケットの環状溝とを嵌合させてフランジ配管どうしをシール状態で連通接続することができるとともに、筒状ナットの螺進を止めるだけで、その接続状態を維持することができる便利で扱い易い引寄せ機能付き維持手段が、コンパクトで場所を取らない合理的なものとして得られる。
【００３１】
また、筒状ナットは第１フランジ部又は第２フランジ部の端部に外嵌装着及び離脱が自在であり、外嵌装着状態では第１フランジ部又は第２フランジ部及び割型リングの双方に軸方向で干渉するから、筒状ナットによる第１，２フランジ部どうしの直接接続を可能にしながら、割型リング及び筒状ナットを第１又は第２フランジ部に後付け装着することが自在である。従って、筒状ナットと割型リング程度の少ない部品数で済む経済的、合理的なものとしながら、第１又は第２フランジ配管の製造時に筒状ナットを第１又は第２フランジ部に外嵌装着させておく、という難しい製造手段を採ることなく、筒状ナットを用いてフランジ配管どうしの接続操作が簡単で便利に行える。
【００３２】
請求項９の発明によれば、第１及び第２フランジ部の一方に貫通孔を形成すれば、その貫通孔を通すボルトと、第１及び第２フランジ部の他方に形成されるナット部とを設けるだけの簡単な手段で両フランジ配管どうしの引寄せ及び維持が行えるようになる。つまり、ボルト・ナットによる構造簡単で廉価な引寄せ機能付き維持手段としながら種々の利点を有するフランジ配管どうしの接続構造を提供することができる。
【００３３】
請求項１０の発明によれば、（イ）筒状ボルトや筒状ナットの内径部の内奥部における内向きフランジに隣接する部分が管状の流体通路と同心にフラットな内周面部に形成され、かつ、その内周面部の内径と、断面矩形に形成された割型リングの外径とがほぼ同一径に形成される構成と、（ロ）割型リングの外嵌された管状部の外径部が、管状部の流体通路と同心にフラットな外周面に形成され、かつ、その外径部の外径と、割型リングの内径とがほぼ同一径に形成される構成との少なくとも一方を有するから、筒状ナットを螺進させた際に割型リングが傾いて抉るような状態になったり、第１フランジ部や第２フランジ部に筒状ナットの螺進による軸心方向の押圧力がうまく伝わらなかったりする、という不具合が生じるのを軽減することができ、フランジ部どうしを効果的に押圧できて、両フランジ部どうしを互いに接近する方向に良好に引寄せることができる利点が得られる。特に、（イ）、（ロ）の双方を備えれば上記不具合を防止することができ、上記作用効果をより強化できるようになる。
【００３４】
請求項１１や１２の発明によれば、ガスケットや両フランジ部が耐薬品性及び耐熱性に優れた特性を有するフッ素系樹脂で形成されているので、流体が薬液であるとか化学液体であっても、或いは高温流体であっても接続構造部分が変形して漏れ易くなることがなく、良好なシール性が維持できるようになる。尚、フッ素系樹脂は、水素原子の一個以上をフッ素で置換したエチレンおよびその誘導体の重合によって得られる樹脂状物質であり、高温にも安定で、撥水性に優れる。また摩擦係数が小さく、耐薬品性もきわめて高く、電気絶縁性も高い点で好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に、本発明によるフランジ配管どうしの接続構造の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１〜図５は実施例１によるフランジ配管どうしの接続構造を示す側面図、要部の断面図、組付け要領図、ガスケット構造を示す要部の分解断面図、嵌合シール部の構成を示す要部の断面図である。また、図６〜図１０は、実施例２〜５によるフランジ配管どうしの接続構造を示す要部の断面図等である。
【００３６】
〔実施例１〕
実施例１によるフランジ配管どうしの接続構造は、図１に示すように、円管状の流体通路４を有した管状部１Ａの端部に、この管状部１Ａより大径で断面円形の第１フランジ部１Ｂを有するＰＴＦＥ等のフッ素樹脂（合成樹脂の一例）製の第１フランジ配管１の第１フランジ部１Ｂと、円管状の流体通路４を有した管状部２Ａの端部に、この管状部２Ａよりも大径で断面円形の第２フランジ部２Ｂを有するＰＴＦＥ等のフッ素樹脂（合成樹脂の一例）製の第２フランジ配管２の第２フランジ部２Ｂとを、第１フランジ部１Ｂと第２フランジ部２Ｂとの間に介在するリング状のガスケットＧを介して連通接続するフランジ配管どうしの接続部として構成されている。
【００３７】
実施例１においては、第１フランジ配管１と第２フランジ配管２とは互いに同一のものであって互いに共通の軸心Ｐを有しており、図２に示すように、第１フランジ部１Ｂと第２フランジ部２Ｂとが、これらの間で挟まれるリング状のガスケットＧを介してシール状態で接続されている。両フランジ部１Ｂ，２Ｂどうしは引寄せ機能を有した維持手段Ｉによって互いにガスケットＧを介して引寄せられ、この引寄せ作用により第１フランジ部１Ｂの端面に形成される第１シール端部ｔ１とガスケットＧの一端面との間、及び第２フランジ部２Ｂの端面に形成される第２シール端部ｔ２とガスケットＧの他端面との間で夫々互いに嵌合して嵌合シール部３が形成され、かつ、その嵌合シール部３が形成された接合状態が維持される。
【００３８】
図２に示す両フランジ配管１，２どうしの接続部においては、第１フランジ部１Ｂの端面に形成される第１シール端部ｔ１と、第２フランジ部２Ｂの端面に形成される第２シール端部ｔ２とは同一構造であるため、第１シール端部ｔ１についてのみ説明し、第２シール端部ｔ２については同一符号又は対応する符号を付してその説明を省略するものとする。第１シール端部ｔ１は、流体通路４を開口する第１フランジ部１Ｂの端面における流体通路４の開口端部の外径側部分に、流体通路４と同心状に形成される環状突起１１を有して構成されている。また、第１シール端部ｔ１は、環状突起１１の内外に形成される環状押え突起１２，１３、及びこれら環状押え突起（環状押え部分の一例）１２，１３と環状突起１１との間に形成される奥窄まり状の谷部１４，１５を有している。
【００３９】
さて、ガスケットＧは、図２〜図５に示すように、管状の流体経路Ｗと左右一対の環状溝５１，５１とを有するＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂製でリング状のものに構成されている。流体経路Ｗは、第１フランジ配管１の流体通路４と第２フランジ配管２の流体通路４とを連通する箇所であり、その内径ｒ３は、各流体通路４，４の内径ｒ１，ｒ２と互いに同径に形成されている。一対の環状溝５１，５１は、第１及び第２フランジ部１Ｂ，２Ｂの端面に形成された第１シール端部ｔ１の環状突起１１、及び第２シール端部ｔ２の環状突起２１のそれぞれに嵌合自在な溝に形成されている。
【００４０】
ガスケットＧの断面形状は、左右一対の環状溝５１，５１と、これら環状溝５１，５１を形成するための内周壁５４及び外周壁５５とを有するとともに、一対の環状溝５１，５１は深さ及び幅が同一となる左右対称であり、かつ、内及び外周壁５４，５５も左右対称であって、第１及び第２フランジ配管１，２の軸心Ｐ方向に沿う縦中心Ｚ、及び、その縦中心線Ｚに直交する横中心線Ｘの双方に関して線対称（ほぼ線対称でも良い）となる略Ｈ状の形状に形成されている。内周壁５４の左右端部は、内周面５４ａである流体経路Ｗの左右端部が先拡がり状に外向き傾斜するテーパ内周面５２ａ，５２ａに形成されるとともに、外周壁５５の左右端部も、その外周面５５ａの左右端部が内向き傾斜するテーパ外周面５３ａ，５３ａに形成されている。
【００４１】
第１フランジ配管１の第１フランジ部１Ｂにおける第１シール端部ｔ１の環状突起１１、及び第２フランジ配管２の第２フランジ部２Ｂにおける第２シール端部ｔ２の環状突起２１のそれぞれの内及び外径側には、環状押え突起１２，１３，２２，２３が形成されている。これらは、ガスケットＧにおける環状溝５１を形成すべく軸心Ｐ方向に突出形成された内外の環状シール突起５２，５３が、環状溝５１と環状突起１１，２１との嵌合によって内外に拡がり変形するのを阻止して、良好なシール性を発揮させる役割を持つ。
【００４２】
上記環状押え突起に関する構造を、ガスケットＧと上第１シール端部ｔ１とについて説明する。図５に示すように、内外の環状押え突起１２，１３は対称のものであり、これらと環状突起１１とで囲まれた谷部１４，１５が奥窄まり状となるように環状突起側の側周面が傾斜したテーパ外周面１２ａ及びテーパ内周面１３ａを有する先窄まり状の環状突起に形成されている。つまり、第１シール端部ｔ１は、環状突起１１とその内外の両側に形成される環状押え突起１２，１３及び谷部１４，１５の総称である。
【００４３】
ガスケットＧの内外の周壁５４，５５の左端部（図５における左）は、環状押え突起１２，１３のテーパ外周面１２ａとテーパ内周面１３ａのそれぞれに当接するテーパ内周面５２ａとテーパ外周面５３ａを有して１４，１５に入り込み自在な先窄まり状の環状シール突起５２，５３を有している。そして、接合状態（図１参照）においては、内外の周壁５４，５５の左端部である環状シール突起５２，５３が対応する谷部１４，１５に入り込み、第１シール端部ｔ１のテーパ外周面１２ａとガスケットＧのテーパ内周面５２ａとが圧接され、かつ、第１シール端部ｔ１のテーパ内周面１３ａとガスケットＧのテーパ外周面５３ａとが圧接されるように構成されている。
【００４４】
つまり、ガスケットＧの左端部には、環状溝５１とその内外の環状シール突起５２，５３とで左シール部ｇ１が形成されており、同様に右端部には右シール部ｇ２が形成されている。左シール部ｇ１は第１シール端部ｔ１と嵌合して嵌合シール部３を形成し、右シール部ｇ２は第２シール端部ｔ２と嵌合して嵌合シール部３を形成する。
【００４５】
嵌合シール部３の嵌合構造を、第１シール端部ｔ１とガスケットＧの左シール部ｇ１について詳細に説明すると、図４、図５に示すように、内外の谷部１４，１５どうし、及び内外の環状シール突起５２，５３どうしは互いに対称であって、内外の谷部１４，１５全体の挟角α°と内外の環状シール突起５２，５３全体の尖り角β°との間には、α°＜β°という関係が設定されている。好ましくはα°＋（５〜１５°）＝β°という関係に設定すると良い。この構成により、第１シール端部ｔ１の環状突起１１と環状溝５１とが嵌り合った接合状態（後述）では、内環状押え突起１２と内環状シール突起５２とは、それらのテーパ外周面１２ａとテーパ内周面５２ａとが最内径側部分で圧接される状態となり（図５の仮想線を参照）、流体通路Ｗを通る流体がこれら外内のテーパ周面１２ａ，５２ａどうしの間に入り込むのことをも阻止する二次シール部Ｓ２として機能する利点が得られる。
【００４６】
第１の環状突起１１の幅ｄ１と左環状溝５１の幅ｄ２との間には、ｄ１＞ｄ２という関係が設定されており、好ましくはｄ１×（０．６〜０．８）＝ｄ２という関係に設定すると良い。そして、第１の環状突起１１の突出長さｈ１と左環状溝５１の深さｈ２との間にはｈ１＜ｈ２という関係が設定されている。これらの構成により、第１の環状突起１１と左環状溝５１とが、詳しくは、第１の環状突起１１の内外の両側周面と相対応する左環状溝５１の内外の側周面とが強く圧接され、流体の漏れを阻止する優れたシール性能を発揮する一次シール部Ｓ１が形成されるとともに、内環状押え突起１２のテーパ外周面１２ａと内環状シール突起５２のテーパ内周面５２ａとが必ず当接することになり、前述した二次シール部Ｓ２が良好に形成される利点がある。
【００４７】
また、内環状押え突起１２の先端、及び環状シール突起５２，５３の先端はピン角とならないようにカットされた形状、即ち、傾斜カット面１２ｂ、並びにカット面５２ｂ，５３ｂに形成されている。これらの構成により、内環状押え突起１２の先端が流体通路Ｗ側に若干広がり変形したとしても、もともとカットされた形状であることから、流体通路Ｗ途中に開いた断面三角形状の凹みができるだけとなり、その凹みに存在する流体が容易に流れ出すようになって実質的に液溜りが生じないようになる。加えて、その凹みの開き角度、即ち、傾斜カット面１２ｂとテーパ内周面５２ａとの挟角は十分に大きく、表面張力による液溜りのおそれも回避される。また、環状突起１１先端の内角及び外角は面取り加工されたカット形状１１ａとしてあるので、幅の狭い環状溝５１への圧入移動をかじり等の不都合なく円滑に行えるものとなっている。
【００４８】
外側の環状押え突起１３には、環状押え突起１３のテーパ内周面１３ａに続く状態で、ガスケットＧの外周壁５５を挿入自在な内周壁部１ｂが連続形成されており、内側の環状押え突起１２とは全体としての形状は異なる。そして、第２シール端部ｔ２に関しても、環状押え突起２３のテーパ内周面２３ａに続く状態で、ガスケットＧの外周壁５５を挿入自在な内周壁部２ｂが存在しており、やはり、内側の環状押え突起２２とは全体としての形状が異なる。これら第１及び第２内周壁部１ｂ，２ｂは、ガスケットＧの左及び右シール部ｇ１，ｇ２を第１及び第２シール端部ｔ１，ｔ２に嵌め合わす際のガイドとして機能するとともに、テーパ内周面１３ａ，２３ａと共にガスケットＧの外周壁５５の拡がり変形を阻止する機能も発揮可能である。
【００４９】
なお、図４に仮想線で示すように、ガスケットＧの外周壁５５に外径突出するリング状の脱着フランジｆを一体形成しておけば、第１又は第２フランジ部１Ｂ，２ＢからガスケットＧを抜出す際に、工具や手指で脱着フランジｆを引張る等して外し易くすることができるという利点がある。この場合、脱着フランジｆの厚みは、接合状態における第１及び第２フランジ部１Ｂ，２Ｂどうしの間隙よりも小さい値とする。
【００５０】
次に、維持手段Ｉについて説明する。維持手段Ｉは、図１〜図３に示すように、第１及び第２フランジ配管１，２に亘っており、第１フランジ部１Ｂと第２フランジ部２Ｂとを、互いにガスケットＧを介して接近する方向に引寄せ、かつ、その引寄せた状態を維持する引き寄せ機能も発揮できるものに構成されている。維持手段Ｉによって両フランジ部１Ｂ，２Ｂが互いにガスケットＧを介して接近する方向に引寄せられて行くと、まず、環状突起１１，２１と各環状溝５１とが嵌合し、その大部分が嵌合してから環状押え突起１２，１３，２２，２３と各環状シール突起５２，５３とが当接するようになる。
【００５１】
そして、各テーパ内周面１３ａ，５２ａ，２３ａと各テーパ外周面１２ａ，５３ａ，２２ａとが強く圧接して、両フランジ部１Ｂ，２Ｂの接近移動が止まった状態では、環状突起１１と各環状溝５１との軸心Ｐ方向の間、及び第１フランジ部１Ｂの端面の内周壁部１ｂより外径部１ｇと、第２フランジ部２Ｂの端面の内周壁部２ｂより外径部２ｇと間の夫々には隙間が存在するように設定されている。つまり、各テーパ内周面１３ａ，５２ａ，２３ａと各テーパ外周面１２ａ，５３ａ，２２ａとが確実に接触するように外径部１ｇ，２ｇどうし間に隙間を設けている。これにより、環状突起１１，１２と環状溝５１との嵌合による嵌合シール部３における一次及び二次シール部Ｓ１，Ｓ２での有効なシール機能が得られるとともに、二次シール部Ｓ２においては、隙間ができて液溜りとなるようなことが無くて、互いに同径の両流体通路４，４及び流体経路Ｗ間をクリーンな状態で液体を流すことができる。
【００５２】
さて、維持手段Ｉは、二組の割型リング３５，３５と筒状ボルト３２と筒状ナット３３との計四個の部品から構成されている。第１フランジ配管１に外嵌される第１割型リング３５は、第１フランジ部１Ｂより大なる外径を有し、かつ、第１，２フランジ配管１，２の軸心Ｐ方向で第１フランジ部１Ｂに干渉するように第１フランジ配管１の管状部１Ａに外嵌されるものであり、二つ割り、または三つ割り以上の割型リングに構成されている。筒状ボルト３２は、第１フランジ部１Ｂの通過は許容し、かつ、第１割型リング３５とは軸心Ｐ方向で干渉する開口部３４ａを有する内向きフランジ３４が一端部に形成され、かつ、他端部の外周に雄ネジ部３２ｎが形成される筒状のボルトに構成されている。
【００５３】
第２フランジ配管２に外嵌される第２割型リング３５は、第２フランジ部２Ｂより大なる外径を有し、かつ、軸心Ｐ方向で第２フランジ部２Ｂに干渉するよう第２フランジ配管２の管状部２Ａに外嵌されるものであり、二つ割り、または三つ割り以上の割型リングに構成されている。第２割型リング３５は第１割型リング３５と互いに同じ部品である。筒状ナット３３は、第２フランジ部２Ｂの通過は許容し、かつ、第２割型リング３５とは軸心Ｐ方向で干渉する開口部３４ａを有する内向きフランジ３４が一端部に形成され、かつ、他端部の内周に雄ネジ部３２ｎに螺合自在な雌ネジ部３３ｎが形成される筒状のナットに構成されている。つまり、筒状ナット３３の径は筒状ボルト３２の径よりも大径である。そして、雄ネジ部３２ｎと雌ネジ部３３ｎとを螺合させての筒状ボルト３２及び筒状ナット３３どうしの締付け操作によって、第１フランジ部１Ｂと第２フランジ部２Ｂとが互いにガスケットＧを介して接近する方向に引寄せられるように、かつ、その引寄せ状態を維持可能に構成されている（図３参照）。
【００５４】
筒状ボルト３２と筒状ナット３３の内向きフランジ３４の開口部３４ａは、各フランジ部１Ｂ，２Ｂの通過を許容するに足りる最小限の内径寸法に設定されている。各割型リング３５の外径は、筒状ボルト３２の内径部３２ａに入り込み自在となるよう、この内径部３２ａの内径よりも若干小さい寸法に設定され、かつ、内径は、各管状部１Ａ，２Ａに外嵌自在となる最小限の寸法に設定されている。筒状ナット３３における内向きフランジ３４に隣接する部分には、第２割型リング３５を密に内嵌するために雌ネジ部３３ｎ及びこれに連なる内径部３３ａよりも径の小なる内周面部３３ｍが形成されている。
【００５５】
筒状ボルト３２の内径部３２ａにおける内向きフランジ３４に隣接する部分には、第１割型リング３５に軸方向に摺動自在で、かつ、第１割型リング３５の幅寸法をカバーする軸心Ｐ方向長さを有する内周面部３２ｍが、流体通路４と同心にフラットな内周面に形成されている。また、前述した筒状ナット３３の内周面部３３ｍも、流体通路４と同心にフラットな内周面に形成されている。即ち、筒状ボルト３２の内径部３２ａの内奥部である内周面部３２ｍが流体通路４と同心にフラットな内周面に形成され、かつ、その内周面部３２ｍの内径が、断面矩形に形成された第１割型リング３５の外径よりも極僅かに大きくした嵌め合い公差状態に寸法設定される一方、筒状ナット３３の内周面部３３ｍが流体通路４と同心にフラットな外周面に形成され、かつ、その内周面部３３ｍの内径が、断面矩形に形成された第１割型リング３５の外径よりも極僅かに大きくした嵌め合い公差状態に寸法設定されている。尚、各割型リング３５の内径は、各フランジ部１Ｂ，２Ｂと面当接するよう、各管状部１Ａ，２Ａにおける各フランジ部１Ｂ，２Ｂの付根の径とほぼ同じ径に設定されている。
【００５６】
これにより、筒状ボルト３２及び筒状ナット３３どうしを螺着させて筒状ボルト３２及び筒状ナット３３を螺進させた際に各割型リング３５，３５が傾いて抉るような状態になったり、各フランジ部１Ｂ，２Ｂに第１及び第２の筒状ボルト３２や筒状ナット３３の螺進による軸心Ｐ方向の押圧力がうまく伝わらなかったりする、という不都合が生じることが防止され、有効に各フランジ部１Ｂ，２Ｂを押して、両フランジ部１Ｂ，２Ｂを互いに接近する方向に良好に引寄せることができるように構成されている。つまり、筒状ボルト３２及び筒状ナット３３の内向きフランジ３４に隣接する割型リング内嵌部分の内周面部３２ｍ，３３ｍが、管状の流体通路４と同心にフラットな内周面に形成され、かつ、その内周面部３２ｍ，３３ｍの内径と、断面矩形に形成された割型リング３５の外径とが、内周面部３２ｍ，３３ｍの内径が割型リング３５の外径よりも大となる領域においてほぼ同一径に形成されている。
【００５７】
維持手段Ｉを用いて両フランジ部１Ｂ，２Ｂどうしを接続連結する操作手順は次のようである。先ず、図３（ａ）に示すように、筒状ボルト３２を、第１フランジ部１Ｂの外径側を通過させて第１フランジ配管１の管状部１Ａの外周に嵌装し、かつ、筒状ナット３３を、第２フランジ部２Ｂの外径側を通過させて第２フランジ配管２の管状部２Ａの外周に嵌装する。筒状ボルト３２及び筒状ナット３３は、夫々第１、第２フランジ部１Ｂ，２Ｂを通過できるものであるから、これらフランジ配管１，２が、それらの他端が流体機器等に既に接続されている場合でも、問題なくフランジ部１Ｂ，２Ｂ側の端部から各管状部１Ａ，２Ａに外嵌装着させることができる。なお、筒状ボルト３２及び筒状ナット３３の内向きフランジ側端に、スパナ工具等で回動操作するための六角部又は二面幅部を形成しておけば、締付け及び分解操作上で好都合である。
【００５８】
次いで、図３（ｂ）に示すように、第１割型リング３５を、第１フランジ１Ｂと筒状ボルト３２の先端との間を通して、第１フランジ部１Ｂの側面に当接する状態で第１フランジ配管１の管状部１Ａの外周に嵌装し、かつ、第２割型リング３５を、第２フランジ２Ｂと筒状ナット３３の先端との間を通して、第２フランジ部２Ｂの側面に当接する状態で第２フランジ配管２の管状部２Ａの外周に嵌装させる。このとき又はその前にガスケットＧを第１、第２シール端部ｔ１，ｔ２のいずれかに環状突起１１，２１と環状溝５１との仮嵌合を介して装着させておいてもよい。次いで、ガスケットＧを介して両フランジ部１Ｂ，２Ｂどうしをあてがい、その状態で筒状ボルト３２と筒状ナット３３とを螺着させての締付け操作［図３（ｃ）参照］を行うことにより、図１、図２に示す接合状態が得られる。
【００５９】
第１フランジ配管１と第２フランジ配管２とは維持手段Ｉにより、互いに接近する方向に引寄せられており、図２に示すように、その接合状態では、両フランジ部１Ｂ，２ＢによってガスケットＧは押圧挟持されている。また、前述したように、両フランジ部１Ｂ，２Ｂの各環状突起１１，２１と、ガスケットＧの左右両端の環状溝５１とが圧入嵌合して一次シール部Ｓ１が形成されるとともに、各テーパ内周面１３ａ，５２ａ，２３ａと各テーパ外周面１２ａ，５３ａ，２２ａとの圧接による二次シール部Ｓ２が形成されることにより、第１フランジ配管１の流体通路４、ガスケットＧの流体経路Ｗ、第２フランジ配管２の流体通路４間に亘って漏れ及び液溜まりなく液体を流すことができる、という良好なシール機能を発揮する嵌合シール部３，３が形成される。
【００６０】
ところで、図２示すように、第２管状部２Ａにおける第２割型リング３５が外嵌される箇所の外径部が、管状の流体通路４と同心にフラットな外周面２ｋに形成され、かつ、その外周面２ｋの外径と第２割型リング３５の内径とが、外径部２ｋの外径よりも割型リング３５の内径が大となる領域においてほぼ同一径に形成される構成とすればより好都合である。この構成を採れば、筒状ナット３３の締付け操作の際に第２割型リング３５と第２管状部２Ａとが抉れたりすることなく円滑に相対移動でき、維持手段Ｉによる両流体給排口部１Ｂ，２Ｂの引寄せ移動を効率良く行う機能が促進される。筒状ナット３３の内周面部３３ｍと第２割型リング３５の外周面との嵌め合い公差を持つ嵌合構造と併せれば、筒状ボルト３２と筒状ナット３３との螺進による第２割型リング３５の追従移動がさらに円滑化され、維持手段Ｉを軽快に操作しながら漏れなく強固に接続操作することができる。上記の構成は、当然ながら第１流体機器１における第１割リング４５や筒状ボルト３２に適用することが自在である。
【００６１】
〔実施例２〕
実施例２によるフランジ配管どうしの接続構造を図６に示す。これは実施例１によるものと維持手段Ｉが異なるのみであり、主にその第１別構造の維持手段Ｉについて説明する。第１別構造の維持手段Ｉは、図６に示すように、外周部に第１雄ネジ１ｎが形成された第１フランジ部１Ｂと、外周部に第１雄ネジ１ｎと同径の第２雄ネジ２ｎが形成された第２フランジ部２Ｂと、これら両雄ネジ１ｎ，２ｎに螺着自在な雌ネジ７ｎを有する筒状ナット７とから構成されている。
【００６２】
筒状ナット７は、先端側の雌ネジ７ｎと基端側の内向きフランジ８との間に、各雄ネジ１ｎ，２ｎよりも大径の抉り内周部７ａが形成されており、内向きフランジ８は、軸心Ｐ方向において各フランジ部１Ｂ，２Ｂに干渉する内径寸法に形成されている。図６に示す組付け状態では、第２フランジ部２Ｂの第２雄ネジ２ｎは抉り内周部７ａに収容されて、第１フランジ部１Ｂの第１雄ネジ１ｎと雌ネジ７ｎとのみが螺合した状態であり、これによって、第１及び第２フランジ部１Ｂ，２Ｂどうしを、つまりは第１及び第２フランジ配管１，２どうしを互いに引寄せた状態が維持されている。
【００６３】
組付けるには、まず、筒状ナット７の雌ネジ７ｎを第２フランジ部２Ｂの第２雄ネジ２ｎに螺合させて締め込み、第２雄ネジ２ｎをやり過ごして抉り内周部７ａに回転自在に収容する状態にしておき、その状態でガスケットＧを介して第１フランジ部１Ｂの第１雄ネジ１ｎに雌ネジ７ｎを螺合させて締付ける。すると、筒状ナット７は第２フランジ部２Ｂの第２雄ネジ２ｎとは相対的に空回りするので、第１フランジ部１Ｂのみが締め付けによって螺進し、その結果、第１フランジ配管１と第２フランジ配管２とが引寄せられ、ガスケットＧによって流体通路４，４がシール状態で連通接続される接合状態が維持される。つまり、この第１別構造の維持手段Ｉも引寄せ機能を有するものに構成されている。
【００６４】
〔実施例３〕
実施例３によるフランジ配管どうしの接続構造を図７に示す。これは実施例１によるものと維持手段Ｉが異なるのみであり、その第２別構造の維持手段Ｉについて説明する。第２別構造の維持手段Ｉは、図２に示す維持手段Ｉと、図６に示す第１別構造の維持手段Ｉとの折衷案的な構成のものであって、図７に示すように、外周部に第１雄ネジ１ｎが形成された第１フランジ部１Ｂと、外周部に第１雄ネジ１ｎと同径の第２雄ネジ２ｎが形成された第２フランジ部２Ｂと、これら両雄ネジ１ｎ，２ｎに螺着自在な雌ネジ５ｎを有する筒状ナット５と、割型リング３５とから構成されている。
【００６５】
筒状ナット５は、先端側の雌ネジ５ｎと基端側の内向きフランジ６との間に、各雄ネジ１ｎ，２ｎよりも大径の抉り内周部５ａが形成されており、内向きフランジ６は、軸心Ｐ方向において各フランジ部１Ｂ，２Ｂに干渉しない程度の内径部６ａを有するものに形成されている。割型リング３５は、図３に示す二分割構造のものや、円形のリングが三個以上に分断されたような（例：１２０度弱の扇型部材の３個から成る）ものも可能であり、内向きフランジ６や雌ネジ５ｎをやり過ごして外部から抉り内周部５ａに入れ込むこと、並びに抉り内周部５ａにおいてリング状の形に組むことが自在である。また、割型リング３５を、スナップリングのように径方向にある程度撓むことで抉り内周部５ａに入れ込めるよう、可撓性を有した単一のＣ字状体から構成することも可能である。
【００６６】
この第２別構造による維持手段Ｉを用いた組付けは次のようである。即ち、上述した要領によって予め割型リング３５を抉り内周部５ａに入れ込んだ状態としておき、それ以後の工程は、前述した第１別構造の維持手段Ｉの場合と同じである。従って、これ以上の組付け手順の説明は割愛する。
【００６７】
〔実施例４〕
実施例４によるフランジ配管どうしの接続構造を図８に示す。これは実施例１によるものと維持手段Ｉが異なるのみであり、その第３別構造の維持手段Ｉについて説明する。第３別構造の維持手段Ｉは、第１，２フランジ部１Ｂ，２Ｂの軸心Ｐ方向に沿う状態で第１，２フランジ部１Ｂ，２Ｂの外径側部分に形成された貫通孔１ｈ，２ｈと、これら管通孔１ｈ，２ｈどうしに貫通自在なボルト４１及びナット４２とから構成されている。
【００６８】
この第３別構造の維持手段Ｉを構成するボルト４１及びナット４２は、各フランジ部１Ｂ，２Ｂの周囲の複数箇所（例：３箇所）に均等角度毎に配備されており、第１，２フランジ部１Ｂ，２Ｂを互いに接近する方向に引寄せ可能であり、かつ、その引寄せ状態を維持可能である。つまり、ボルト４１及びナット４２の締付け操作により、第１，２フランジ部１Ｂ，２ＢどうしをガスケットＧを介して互いに接近移動させて、両フランジ部１Ｂ，２Ｂの各管状突起１１，２１と、ガスケットＧの両端面の環状溝５１とを圧入嵌合することによる嵌合シール部３が形成される接合状態の維持が行えるものとなっている。
【００６９】
〔実施例５〕
実施例５によるフランジ配管どうしの接続構造は、嵌合シール部３が異なる以外は、実施例１のものと同じであり、違いの部分について説明する。これは、ガスケットＧとフランジ配管１又は２とが嵌り合う部分のテーパ角度が直角に近い角度に設定される接続構造である。
【００７０】
即ち、図９、図１０に示すように、嵌合シール部３は、環状押え突起１２，１３における環状突起側のテーパ周面１２ａ，１３ａの開き角（谷部１４，１５の開き角）Ｄは５０〜７０度の範囲の値（５０°≦Ｄ°≦７０°）に設定されており、周壁端部５２，５３のテーパ周面５２ａ，５３ａの尖り角Ｅは６０〜８０度の範囲の値（６０°≦Ｄ°≦８０°）に設定されている。そして、開き角Ｄと尖り角Ｅとには、開き角Ｄに１０〜２０度を加えたものが尖り角Ｅとなる［Ｄ°＋（１０〜２０°）＝Ｅ°］ように設定されている。より好ましい値としては、開き角Ｄが６９〜７１度（Ｄ°＝７０±１°）、尖り角Ｅが７９〜８１度（Ｅ°＝８０±１°）、及び尖り角Ｅ が、開き角Ｄ＋９〜１１度（Ｅ°−Ｄ°＝１０±１°）に設定すると良い。
【００７１】
また、環状押え突起１２，１３の傾斜カット面１２ｂ，１３ｂのカット角Ｄｓは４９〜５１度（Ｄｓ°＝５０°±１°）に設定されており、周壁端部５２，５３の先端カット面５２ｂ，５３ｂの迎え角Ｅｓは１２４〜１２６度（Ｅｓ°＝１２５°±１°）に設定されている。このような角度設定により、テーパ外周面１２ａとテーパ内周面５２ａ及びテーパ内周面１３ａとテーパ外周面５３ａの夫々は環状の線接触状態で当接されるようになり、シールリップ効果が二次シール部Ｓ２において発揮されるようになる。
【００７２】
つまり、前記第１流体給排口部１Ａと前記第２流体給排口部２Ａとが互いに引寄せられる方向である引寄せ方向に対する前記周壁端部５２，５３に形成されるテーパ周面５２ａ，５３ａ（テーパ内周面５２ａ、テーパ外周面５３ａ）の尖り角Ｅが、前記引寄せ方向に対する前記環状押え突起（支え部）１２，１３における環状突起１１側のテーパ周面１２ａ，１３ａ（テーパ外周面１２ａ、テーパ内周面１３ａ）の開き角Ｄに１０〜２０度、好ましくは１０度又はほぼ１０度加えた値に設定されている。そして、前記尖り角Ｅが６０〜８０度、好ましくは８０度又はほぼ８０度に設定されている。
【００７３】
このように尖り角Ｅ及び開き角Ｄを９０度に近い鈍角的な値に設定する構成とすれば、環状押え突起１２，１３は、その径方向幅に比べて引寄せ方向（軸方向）の突出量が小さくなって相対的に強度、剛性が向上することとなり、周壁端部５２，５３の拡がりを規制しながらも、自身（環状押え突起１２，１３）が径方向へ拡がり変形するおそれをより効果的に抑制することができる利点がある。そして、周壁端部５２，５３の谷部１４，１５への刺さり込みによってテーパ周面５２ａ，５３ａが環状押え突起１２，１３を径方向に押し広げる分力を小さくでき、この点からも環状押え突起１２，１３の径方向への拡がり変形を抑制することができる。
【００７４】
尚、実施例５においては、第１の環状突起１１の幅ｄ１と左環状溝５１の幅ｄ２との間には、ｄ１＞ｄ２という関係が設定され、好ましくはｄ１×（０．６〜０．８）＝ｄ２という関係に設定するが、内外の谷部１４，１５全体の挟角α°と内外の環状シール突起５２，５３全体の尖り角β°との間には、α°＜β°という関係が設定されており、好ましくはα°＋（２０〜４０°）＝β°という関係に設定すると良い。
【００７５】
〔その他の実施例〕
ガスケットＧの断面形状としては、テーパ周面を持たないＨ型形状のものや、内外で非対称となるＨ型形状のものでも良い。また、ガスケットＧは、可撓性を有する合成樹脂製のものでも良い。引寄せ機能付維持手段Ｉとしては、ターンバックル式のものも可能である。尚、環状押え突起１２，１３，２２，２３のうちの、環状押え突起１３，２３については、環状押え壁部１３，２３に読み代えるものとし、これら環状押え突起１２，２２と環状押え壁部１３，２３とを総称して「環状押え部分」と定義するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】フランジ配管どうしの接続構造を示す全体概略図（実施例１）
【図２】図１の接続構造を示す要部の半欠截断面図
【図３】（ａ）〜（ｃ）は図１の接続構造の接続手順を示す説明図
【図４】図２の分解状態における要部を示す断面図
【図５】ガスケットとフランジ配管との嵌合構造の詳細を示す要部の拡大断面図
【図６】引寄せ機能付き維持手段の第１別構造を示す要部の断面図（実施例２）
【図７】引寄せ機能付き維持手段の第２別構造を示す要部の断面図（実施例３）
【図８】引寄せ機能付き維持手段の第３別構造を示す要部の断面図（実施例４）
【図９】ガスケットとフランジ配管との組付前の状態を示す側面図（実施例５）
【図１０】図９に示す接続構造の詳細を示す要部の拡大断面図
【符号の説明】
【００７７】
１                                第１フランジ配管
１Ａ                              管状部
１Ｂ                              第１フランジ部
１ｎ                              雄ネジ部
１ｈ                              貫通孔
２                                第２フランジ配管
２Ａ                              管状部
２Ｂ                              第２フランジ部
２ｈ                              貫通孔
２ｋ                              外周面
３                                嵌合シール部
４                                流体通路
５                                筒状ナット
５ｍ                              内周面部
５ｎ                              雌ネジ部
６                                内向きフランジ
６ａ                              開口部
１１，２１                        環状突起
１２，１３，２２，２３            環状押え部分
１２ａ，１３ａ，２２ａ，２３ａ    テーパ周面
１４，１５，２４，２５            谷部
３２                              筒状ボルト
３２ｍ                            内周面部
３２ｎ                            雄ネジ部
３３                              筒状ナット
３３ｍ                            内周面部
３３ｎ                            雌ネジ部
３４                              内向きフランジ
３４ａ                            開口部
３５                              第１割型リング、第２割型リング
４１                              ボルト
４２                              ナット部
５１                              環状溝
５２，５３                        周壁端部
５２ａ，５３ａ                    テーパ周面
Ｇ                                ガスケット
Ｉ                                維持手段
Ｐ                                軸心
Ｓ２                              シール部
Ｗ                                流体経路
Ｘ                                直交する中心線
Ｚ                                軸心に沿う中心線
【図１】
2006316805.tif 000003
【図２】
2006316805.tif 000004
【図３】
2006316805.tif 000005
【図４】
2006316805.tif 000006
【図５】
2006316805.tif 000007
【図６】
2006316805.tif 000008
【図７】
2006316805.tif 000009
【図８】
2006316805.tif 000010
【図９】
2006316805.tif 000011
【図１０】
2006316805.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成17年5月19日(2005.5.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006316805.tif 000013
【図２】
2006316805.tif 000014
【図３】
2006316805.tif 000015
【図４】
2006316805.tif 000016
【図５】
2006316805.tif 000017
【図６】
2006316805.tif 000018
【図７】
2006316805.tif 000019
【図８】
2006316805.tif 000020
【図９】
2006316805.tif 000021
【図１０】
2006316805.tif 000022