(57)【要約】【課題】  フランジ接合された配管に曲げモーメントが加わったときに、接合が離間されるフランジの接合部の特定の部位に、押圧力を集中させることができるフランジ接合装置を提供すること。【解決手段】  管端部に形成したフランジ３、４同士を締着ボルト６によって接合された配管１、２において、断面視略コ字形状の挟持部材８、９をフランジ３、４の接合部の外側に装着し、挟持部材８、９の内方に互いに対向して突出する少なくとも２つの凸状部材１６を有し、これらの凸状部材１６が両側からフランジ３、４に当接できるとともに、凸状部材１６の少なくとも１つは、挟持部材８、９に形成された螺子孔１４に螺着された押圧ボルトであり、配管に曲げモーメントが加わったときに、接合が離間されるフランジの接合部の特定の部位に、凸状部材１６が当接されるように配置する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管端部に形成したフランジ同士を締着ボルトによって接合された配管において、断面視略コ字形状の挟持部材を前記フランジの接合部の外周に装着し、前記挟持部材の内方に互いに対向して突出する少なくとも２つの凸状部材を有し、該凸状部材が両側から前記フランジに当接できるとともに、前記凸状部材の対向する少なくとも１つは、前記挟持部材に螺着された押圧ボルトであり、前記凸状部材は、接合が離間され易いフランジ接合部の特定の部位に配置されていることを特徴とするフランジ接合装置。
【請求項２】
前記押圧ボルトと対向する凸状部材は、前記挟持部材に一体となって形成された凸部である請求項１に記載のフランジ接合装置。
【請求項３】
前記挟持部材が前記フランジの接合部の外周を覆う円環状をしており、該円環状の挟持部材が直径方向に２分割できる請求項１または２に記載のフランジ接合装置。
【請求項４】
前記円環状の挟持部材には、フランジ同士を接合する前記締着ボルトの逃げ孔が形成されている請求項３に記載のフランジ接合装置。
【請求項５】
前記配管はその長手方向が略水平をなすように配置されて接合されており、前記フランジ接合部の少なくとも最上方の部位に、前記凸状部材が配置された請求項１ないし４のいずれかに記載のフランジ接合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道管、ガス管、プラント用配管等の流体管同士のフランジに装着して、フランジによる接合を補強するフランジ接合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フランジ同士を接合された配管などにおいて、フランジの接合部には、配管自体が持っている重さなどによって一定方向に曲げモーメントが作用することがあり、この曲げモーメントによってフランジの接合部の一部が、接合が離間される方向に引っ張られるようになる。そのため、フランジの接合部を補強するために、フランジ全体を覆うように環状のカバーを取り付けて、複数の締付けボルトによってフランジとカバーの対向辺の一方を共締めするとともに、他方の対向辺に複数の押しボルトを螺着することでフランジ全体を押圧するものがある（例えば、特許文献１参照）。これによりフランジの接合部は締付けボルトによる接合力と押しボルトによる挟圧力により締め付け力の低下を防いでいた。
【０００３】
【特許文献１】実開平３−１２３１８７号のマイクロフィルム（第４頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１にあっては、押しボルトで挟圧力を増しても、押しボルトと対向するカバーの対向辺側（共締めされる側）はフランジ面と面接触しているために単位面積当りに加わる押圧力が小さくなり、特定の部位に押圧力を集中させることができず、特定方向の曲げモーメントがフランジの接合部に作用する場合に、一番離間し易い箇所に有効に挟圧力を作用させることができなかった。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、フランジ接合された配管に曲げモーメントが加わったときに、接合の離間が予想されるフランジ接合部の特定の部位に、押圧力を集中させることができるフランジ接合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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載のフランジ接合装置は、管端部に形成したフランジ同士を締着ボルトによって接合された配管において、断面視略コ字形状の挟持部材を前記フランジの接合部の外周に装着し、前記挟持部材の内方に互いに対向して突出する少なくとも２つの凸状部材を有し、該凸状部材が両側から前記フランジに当接できるとともに、前記凸状部材の対向する少なくとも１つは、前記挟持部材に螺着された押圧ボルトであり、前記凸状部材は、接合が離間され易いフランジ接合部の特定の部位に配置されていることを特徴としている。
この特徴によれば、配管に曲げモーメントが加わったときに接合の離間が予想される接合部の特定の部位に、互いに対向する凸状部材によってフランジを両側から押圧することで、フランジの特定部位に単位面積あたりに加わる力を大きくさせて、押圧力を集中させることができる。
【０００７】
本発明の請求項２に記載のフランジ接合装置は、請求項１に記載のフランジ接合装置であって、前記押圧ボルトと対向する凸状部材は、前記挟持部材に一体となって形成された凸部であることを特徴としている。
この特徴によれば、凸状部材の一方を挟持部材に一体となって形成された凸部とすることで、一つの押圧ボルトの操作で締め付け作業ができ、また凸部自体を強固な構成とすることができる。
【０００８】
本発明の請求項３に記載のフランジ接合装置は、請求項１または２に記載のフランジ接合装置であって、前記挟持部材が前記フランジの接合部の外周を覆う円環状をしており、該円環状の挟持部材が直径方向に２分割できることを特徴としている。
この特徴によれば、２つの円環状の挟持部材を接合させるだけで、フランジの接合部の外周に容易に装着することができる。また、挟持部材が円環状をしていることによって、複数の凸状部材を円状に配置することができるようになる。
【０００９】
本発明の請求項４に記載のフランジ接合装置は、請求項３に記載のフランジ接合装置であって、前記円環状の挟持部材には、フランジ同士を接合する前記締着ボルトの逃げ孔が形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、円環状の挟持部材をフランジの接合部の外周に装着した状態で、フランジ同士を接合する締着ボルトを締め直すことができる。
【００１０】
本発明の請求項５に記載のフランジ接合装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載のフランジ接合装置であって、前記配管はその長手方向が略水平をなすように配置されて接合されており、前記フランジ接合部の少なくとも最上方の部位に、前記凸状部材が配置されたことを特徴としている。
この特徴によれば、長手方向が略水平をなすように配置された配管には、配管自体が持っている重さなどによってフランジ接合部の最上方の部位が最も離間される方向に力が加わるので、フランジ接合部の最上方の部位に、挟圧力を集中させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例１】
【００１２】
本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図1は、本発明の実施例１におけるフランジ接合装置の全体像を示す斜視図である。
【００１３】
図１の符号１、２は、地中に埋設されて使用される水道管やガス管などの流体を流すための配管であり、これら２本の配管１、２は金属製の材質で形成されていて、配管１、２の長手方向が水平をなすように配置されており、各々の配管１、２の端部には、円形のフランジ３、４が形成されている。
【００１４】
各々の配管１、２のフランジ３、４には、４つの挿通孔５が形成されており、この挿通孔５に４本の締着ボルト６が挿通されて、対応する締着ナット７に螺合されることで、互いの配管１、２のフランジ３、４同士は接合されている。締着ボルト６、締着ナット７、フランジ３、４によって接合された配管１、２は、内部を密閉されて使用されるようになっている。
【００１５】
フランジ３、４同士が接合された接合部の外側には、本実施例における挟持部材としての直径方向に２分割された半円形状のカバー体８、９が上下方向から装着されるようになっており、装着されたカバー体８、９はフランジ３、４の接合部の外周全体を覆うことができるようになっている。このカバー体８、９は金属製の材質で形成されており、同一形状をした半円形状のカバー体８、９が２つで１組として使用されるようになっている。
【００１６】
以下、図１の斜め左手前を前として説明すると、カバー体８、９の左右両端部には、左右方向に延びる延設部１０、１１が形成されており、各々の延設部１０、１１には、それぞれ４つの上下方向に貫通した挿通孔２５、２６が形成されている。上方と下方の互いのカバー体８、９の延設部１０、１１同士が接合されて、４本の取付ボルト１２が下方から挿通孔２５、２６に挿通され、対応する取付ナット１３に螺合されることで互いのカバー体８、９が合体できるようになっている。
【００１７】
半円形状のカバー体８、９の前後両面の中央部には、雌螺子が螺刻された螺子孔１４、１５が形成されていて、この螺子孔１４、１５はカバー体８、９の内部に貫通しており、前後両方から各々の螺子孔１４、１５に、押圧ボルト１６、１７を螺着させることができる。
【００１８】
また、上下のカバー体８、９の螺子孔１４、１５の周囲には、座面１８、１９が突出されて形成されており、スムーズに押圧ボルト１６、１７が螺子孔１４、１５に螺着できるようになっている。
【００１９】
図２は、配管１、２の軸線方向から見たフランジ接合装置を示す図であり、この図２に示すように、合体されたカバー体８、９は略円環状をしており、カバー体８、９の前後両面には、フランジ３、４に取り付けられている締着ボルト６に対応した位置に、半円形状の逃げ孔２０、２１が形成されていて、締着ボルト６を露出させることができる。この逃げ孔２０、２１が形成されていることによって、カバー体８、９をフランジ３、４の接合部の外周に装着した状態で、フランジ３、４同士を接合する締着ボルト６を締め直すことができるようになっている。
【００２０】
図３は、配管１、２とフランジ接合装置を示す中央縦断面図であり、この図３に示すように、配管１、２端部のフランジ３、４同士は締着ボルト６と締着ナット７によって接合されており、互いの配管１、２のフランジ３、４同士の間には、ゴム等の材質で形成されたリング状のガスケット２２が配置されている。フランジ３、４同士を接合する締着ボルト６と締着ナット７の締め付けによって、ガスケット２２が前後方向から押圧されるようになるので、配管１、２内部を液密に保つことができるようになっている。
【００２１】
図３に示すように、フランジ３、４の接合部に装着されるカバー体８、９の縦断面は、側面視で略コ字形状をしており、接合されたフランジ３、４の外側を前後方向から挟むように取り付けられている。カバー体８、９の両側に形成された螺子孔１４、１５には、押圧ボルト１６、１７が螺着されており、本実施例における凸状部材としての押圧ボルト１６、１７の螺子部２３、２４が、カバー体８、９の内方に突出されている。
【００２２】
前後の押圧ボルト１６、１７の螺子部２３、２４は互いに対向されており、螺子部２３、２４の先端部がフランジ３、４に前後両側から当接されていて、これらの押圧ボルト１６、１７を締め付けることでフランジ３、４同士を前後方向から押圧挟持することができるようになっている。
【００２３】
長手方向が水平をなすように地中に埋設された配管１、２には、配管１、２自体が持っている重さなどによって、図３中の矢印に示すように、配管１、２が下方に沈み込むとともに、フランジ３、４の接合部が上方に押し上げられる方向に力が加わって曲がるようになる。その際に、フランジ３、４の接合部には、曲げモーメントが作用するようになり、この曲げモーメントによってフランジ３、４の最上方の接合部位には、接合が離間される方向に力が加わるとともに、フランジ３、４の最下方の接合部位には、接合が押圧される方向に力が加わるようになる。
【００２４】
本実施例におけるフランジ接合装置は、上方のカバー体８に設けられている押圧ボルト１６を締め付けることで、フランジ３、４の最上方の接合部位を接合が押圧される方向に押圧力を加えることができるようになっている。そのため、接合された配管１、２が曲がることによりフランジ３、４の接合部に曲げモーメントが加わった際に、フランジ３、４の最上方の接合部位が離間されることを防ぐことができるようになり、配管１、２内部の密閉を保つことができるようになっている。
【００２５】
更に、上方のカバー体８に螺着された押圧ボルト１６の螺子部２３の先端部がフランジ３、４に前後方向から当接されることで、小さい当接面積によってフランジ３、４を押圧することができるようになっており、押圧ボルト１６を締め付けた際に、大きな応力をフランジ３、４の最上方の部位に集中できるようになっている。
【００２６】
また、上記実施例では、フランジ３、４の接合部の特定の部位として、フランジ３、４の接合部の最上方の部位を例に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、配管１、２の曲がる方向によっては、フランジ３、４の接合部の下方の部位や左右の部位に、接合が離間される方向に力が加わる場合があり、予め接合が離間されることが想定される部位に、押圧ボルト１６の螺子部２３の先端部が当接できるようにカバー体８、９を装着すればよい。
【００２７】
更に、上記実施例では、押圧ボルト１６、１７が上下両方のカバー体８、９に形成された各々の螺子孔１４、１５に螺着されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、場合によっては上方のカバー体８の螺子孔１４にのみに押圧ボルト１６を螺着するようにしてもよい。曲げモーメントによって接合が離間されるフランジ３、４の接合部の最上方の部位のみに押圧ボルト１６を螺着させるようにすることで、押圧ボルト１６の取り付け作業を減らすことができるようになり、配管１、２を設置するときの作業効率が向上する。
【実施例２】
【００２８】
次に、実施例２に係るフランジ接合装置につき、図４を参照して説明する。なお、上記実施例と同一構成で重複する構成を省略する。
【００２９】
図４は、本発明の実施例２における配管２７、２８とフランジ接合装置を示す中央縦断面図であり、以下、図４の左側を前として説明すると、配管２７、２８同士は、各々の配管２７、２８の端部に形成されているフランジ２９、３０に挿通されている締着ボルト３１と締着ナット３２によって接合されており、フランジ２９、３０の接合部に装着されるカバー体３３、３４の縦断面は、側面視で略コ字形状をしていて、接合されたフランジ２９、３０の外側を前後方向から挟むように取り付けられている。
【００３０】
上下のカバー体３３、３４の後面側には、雌螺子が螺刻された螺子孔３５、３６が形成されていて、この螺子孔３５、３６はカバー体３３、３４の内部に貫通している。そして、後方から各々の螺子孔３５、３６に、押圧ボルト３７、３８が螺着されており、本実施例における凸状部材としての押圧ボルト３７、３８の螺子部３９、４０がカバー体３３、３４の内方に突出されている。
【００３１】
図４に示すように、カバー体３３、３４の前方の内面には、本実施例における凸状部材としての凸部４１、４２が形成されている。この凸部４１、４２は、カバー体３３、３４の後面側の螺子孔３５、３６に螺着された押圧ボルト３７、３８の螺子部３９、４０に対向するように内方に突出されており、カバー体３３、３４と一体になって形成されている。
【００３２】
互いに対向している押圧ボルト３７、３８の螺子部３９、４０の先端部と、カバー体３３、３４から突設された凸部４１、４２の先端部は、フランジ２９、３０の接合部の前後両面に当接されており、後方側に配置された押圧ボルト３７、３８を締め付けることでフランジ２９、３０の接合部を前後方向から押圧することができるとともに、凸部４１、４２がカバー体３３、３４に一体となって形成されていることによって、凸部４１、４２を強固に形成することができるようになっている。
【００３３】
また、押圧ボルト３７、３８をカバー体３３、３４の後方側のみに螺着させるようにすることで、押圧ボルト３７、３８の取り付け作業を減らすことができるようになり、配管２７、２８を設置するときの作業効率が向上するようになっている。
【実施例３】
【００３４】
次に、実施例３に係るフランジ接合装置につき、図５を参照して説明する。なお、上記実施例と同一構成で重複する構成を省略する。
【００３５】
図５は、本発明の実施例３における配管４３の軸線方向から見たフランジ接合装置を示す図であり、配管４３の端部に形成されているフランジ４４が他方の配管のフランジと接合されており、これらの配管４３は、フランジ４４に挿通されている締着ボルト４５によって固定されている。
【００３６】
図５に示すように、半円形状をしている上下２つのカバー体４６、４７の左右両端部には、延設部４８、４９が形成されており、この延設部４８、４９に取り付けられた取付ボルト５０と取付ナット５１によって上下のカバー体４６、４７は接合されている。カバー体４６、４７の前後両面には、フランジ４４に取り付けられている締着ボルト４５に対応した位置に、半円形状の逃げ孔５２が形成されており、締着ボルト４５がカバー体４６、４７の外側に露出されている。
【００３７】
接合された円環状のカバー体４６、４７の前後両面には、カバー体４６、４７の内部に貫通された複数の螺子孔（図示略）が形成されており、これらの螺子孔（図示略）には、押圧ボルト５３が螺着されている。押圧ボルト５３は接合された円環状のカバー体４６、４７の上下左右の部位に配置されるようになっており、これらの押圧ボルト５３の螺子部（図示略）の先端は、フランジ４４に当接されている。
【００３８】
カバー体４６、４７の前後に配置された押圧ボルト５３を両側から締め付けることにより、本実施例における凸状部材としての螺子部（図示略）の先端が、フランジ４４の接合部に前後方向から挟み込むように当接されていて、接合が押圧される方向に力を加えられるようになっている。押圧ボルト５３が円形に配置されていることによって、フランジ４４の接合部の左右上下の何れの部位であっても押圧することができるようになっている。
【００３９】
また、接合された円環状のカバー体４６、４７に形成された複数の螺子孔（図示略）の全てに押圧ボルト５３が螺着されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、配管４３に曲げモーメントが加わったときに、接合が離間されるフランジ４４の接合部の所定の部位のみに押圧ボルト５３を螺着させるようにしてもよい。
【００４０】
複数の螺子孔が、合体された円環状のカバー体４６、４７に配置されていることによって、配管４３に何れの方向から曲げモーメントが加わっても、必要とされるフランジ４４の接合部の所定の部位に押圧ボルト５３を配置させることができるようになる。例えば、建築物などの配管のメンテナンスにおいて、当初予想していた曲げモーメントとは違う方向から曲げモーメントが加わったときに、既に取り付けられた押圧ボルト５３の取り付け位置を変えるだけで、配管４３に加わる曲げモーメントに対処できるようになっている。
【００４１】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００４２】
例えば、上記実施例では、地中に埋設される水平方向に延びる配管のフランジの接合部に適用されていてが、本発明はこれに限定されるものではなく、建築物などに配設されている垂直方向に延びる配管にも適用できるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例１におけるフランジ接合装置の全体像を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例１における配管の軸線方向から見たフランジ接合装置を示す図である。
【図３】本発明の実施例１における配管とフランジ接合装置を示す中央縦断面図である。
【図４】本発明の実施例２における配管とフランジ接合装置を示す中央縦断面図である。
【図５】本発明の実施例３における配管の軸線方向から見たフランジ接合装置を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１、２            配管
３、４            フランジ
５                挿通孔
６                締着ボルト
７                締着ナット
８、９            カバー体
１０、１１        延設部
１２              取付ボルト
１３              取付ナット
１４、１５        螺子孔
１６、１７        押圧ボルト
１８、１９        座面
２０、２１        逃げ孔
２２              ガスケット
２３、２４        螺子部
２５、２６        挿通孔
２７、２８        配管
２９、３０        フランジ
３１              締着ボルト
３２              締着ナット
３３、３４        カバー体
３５、３６        螺子孔
３７、３８        押圧ボルト
３９、４０        螺子部
４１、４２        凸部
４３              配管
４４              フランジ
４５              締着ボルト
４６、４７        カバー体
４８、４９        延設部
５０              取付ボルト
５１              取付ナット
５２              逃げ孔
５３              押圧ボルト
【図１】
2005233209.tif 000003
【図２】
2005233209.tif 000004
【図３】
2005233209.tif 000005
【図４】
2005233209.tif 000006
【図５】
2005233209.tif 000007