(57)【要約】【課題】  管軸方向の位置合わせに加え、軸心のずれや曲がりに対しても即応して接続することを可能とする。【解決手段】  機器１側に設けられたフランジ部５と管路２端に位置する内管３側のフランジ部１０とにそれぞれ相対応して所要数のボルト挿通孔６，１１を穿設し、これらボルト挿通孔にボルト１２を遊嵌状態に挿通し。前記機器側のフランジ部と内管側のフランジ部との間に該内管の外周面に密接するシール材９を有する外管７を挟在させ、前記ボルト挿通孔の外面側に球面座１３，１３を介在させてナットで締結するようにしたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器側に設けられたフランジ部と管路端に位置する内管側のフランジ部とにそれぞれ相対応して所要数のボルト挿通孔が穿設され、これらフランジ部のボルト挿通孔にボルトを遊嵌状態に挿通し、前記機器側のフランジ部と内管側のフランジ部との間に該内管の外周面に密接するシール材を有する外管を挟在させ、前記ボルト挿通孔の外面側に球面座を介在させてナットで締結するようにしたことを特徴とするフランジ面間調整継手装置。
【請求項２】
前記内管側のフランジ部が該内管とは別体のリテーナで構成され、前記ボルトによる締結により前記リテーナと機器との間に外管を挟圧保持するようになされている請求項１記載のフランジ面間調整継手装置。
【請求項３】
前記内管が前記管路端に溶接により接合されている請求項２記載のフランジ面間調整継手装置。
【請求項４】
機器側に設けられたフランジ部と、内周にシール材を有する外管の基部に設けられ前記機器側のフランジ部に対向するフランジ部と、管路端に設けられたフランジ部と、前記外管に前記シール材により密挿される内管の基部に設けられ前記管路端のフランジ部に対向するフランジ部とにそれぞれ相対応して所要数のボルト挿通孔が穿設され、これら各フランジ部のボルト挿通孔にわたって伸び防止ボルトを遊嵌状態に挿通し、前記機器側のフランジ部と外管のフランジ部、および前記内管のフランジ部と管路端のフランジ部をそれぞれ球面座を介在してナットで締結する伸び防止機構を備えていることを特徴とするフランジ面間調整継手装置。
【請求項５】
機器側に設けられたフランジ部と、管路端に設けられたフランジ部と、内周にシール材を有する外管と、基部外周に前記管路端に密接する突堤を有し前記外管に内挿される内管とを備え、前記各フランジ部に相対応する所要数のボルト挿通孔が穿設されこれらボルト挿通孔に伸び防止ボルトを遊嵌状態に挿通し、各フランジ部の外面側に球面座を介在してナットで締結する伸び防止機構を構成し、前記外管の端部外周隅部と内管の前記突堤の上端隅部との間に割り込んで両者を離反方向へ押圧する拡縮調節自在で断面くさび状の拡張バンドを介設したことを特徴とするフランジ面間調整継手装置。
【請求項６】
機器側に設けられたフランジ部と、管路端に設けられたフランジ部と、内周にシール材を有する外管と、基部外周に前記管路端に密接する突端を有し前記外管に内挿される内管とを備え、前記各フランジ部に相対応する所要数のボルト挿通孔が穿設され、これらボルト挿通孔に伸び防止ボルトを遊嵌状態に挿通し、各フランジ部の外面側に球面座を介在してナットで締結する伸び防止機構を構成する一方、前記外管の端部に設けられたフランジ部と、前記内管の突堤に設けられたフランジ部とに拡張ボルトを挿通してナットで結合し、この拡張ボルトの締緩により外管と内管との位置を調整するようにしたことを特徴とするフランジ面間調整継手装置。
【請求項７】
前記外管に設けられるシール材は、ゴム等の弾性体で構成され、前記機器側および管路側の正圧、負圧のいずれに対してもシール機能を発揮する変形部を有している請求項１〜６のいずれか１項記載のフランジ面間調整継手装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管路に接続される各種機器類のフランジ面間調整継手装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばバルブ、ポンプ、流量計、その他各種機器類を管路に接続する場合、一般に機器側のフランジ部と管路側のフランジ部とをボルトで締結することにより接続するようになされている。
【０００３】
しかして上記のように両者のフランジ部同士を直接接続する構造であると、フランジ面間寸法の割付けに高精度が要求されることをはじめ、メンテナンス等の際に機器を取り外すことが極めて困難になることなどから、通常機器側と管路側との接続部にフランジ面間調整継手が用いられている。
【０００４】
従来から用いられている上記フランジ面間調整継手は、図５または図６に示す構造となっている。  
図５に示すものは、機器ａの接続部に設けられているフランジ部ｂと外管ｃのフランジ部ｄとがボルトｅで結合され、管路ｆの端部に溶接ｇにより接続された内管ｈが前記外管ｅ内に挿入され、前記外管ｅの端部に係着されたリング状のハウジングｉ内のゴムリング等のシール材ｊが内管ｈの外周面に密着して外管ｃと内管ｈとの嵌合隙間のシールを図るように構成されており、機器ａ側の外管ｃと管路ｆ側の内管ｈとの嵌合深さにより継手部の軸方向の調整ができるようになされたものである。
【０００５】
図６に示すものは、管軸方向の伸びを防止する伸び防止機構を備えたもので、管路ｆの端部にフランジ部ｋが設けられ、このフランジ部ｋに内管ｈのフランジ部ｌがボルトｍで結合され、この内管ｈと機器ａ側に図５と同様にして結合された外管ｃとをハウジングｉ、シール材ｊを介して嵌合させ、かつ外管ｃのフランジ部ｄと内管ｈのフランジ部ｌとが伸び防止ボルトｎで結合されて機器ａと管路ｆとの固定を図るようになされたものである。
【０００６】
しかるに上記従来のフランジ面間調整継手では、いずれも管軸方向の位置合わせに対しては外管ｃと内管ｈとの嵌合深さにより有効に対応することができるが、機器ａ側と管路ｆ側との軸心の「ずれ」に対しては対応することが極めて困難となり、この「ずれ」の大きさによっては接続不能となることがあった。
【０００７】
なお上記のずれ対策に関する解決策を示す文献は見当らない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、管軸方向の位置合わせに加え、軸心のずれや曲がりに対しても即応して接続を可能とするフランジ面間調整継手装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する手段として本発明は、機器側に設けられたフランジ部と管路端に位置する内管側のフランジ部とにそれぞれ相対応して所要数のボルト挿通孔を穿設し、これらフランジ部のボルト挿通孔にボルトを遊嵌状態に挿通し、前記機器側のフランジ部と内管側のフランジ部との間に該内管の外周面に密接するシール材を有する外管を挟在させ、前記ボルト挿通孔の外面側に球面座を介在させてナットで締結するようにしたことにある。
【００１０】
請求項２は、前記内管側のフランジ部を該内管とは別体のリテーナで構成し、前記ボルトによる締結により前記リテーナと機器との間に外管を挟圧保持するようにしたものである。
【００１１】
また請求項３は、上記の内管を管路端に溶接により接合したことを特定したことにある。
【００１２】
請求項４は、機器側に設けられたフランジ部と、内周にシール材を有する外管の基部に設けられ前記機器側のフランジ部に対向するフランジ部と、前記外管に前記シール材により密挿される内管の基部に設けられ前記管路端のフランジ部に対向するフランジ部とにそれぞれ相対応して所要数のボルト挿通孔を穿設し、これら各フランジ部のボルト挿通孔にわたって伸び防止ボルトを遊嵌状態に挿通し、前記機器側のフランジ部と外管のフランジ部、および前記内管のフランジ部と管路端のフランジ部をそれぞれ球面座を介在してナットで締結する伸び防止機構を備えたものである。
【００１３】
請求項５は、機器側に設けられたフランジ部と、管路端に設けられたフランジ部と、内周にシール材を有する外管と、基部外周に前記管路端に密接する突堤を有し前記外管に内挿される内管とを備え、前記各フランジ部に相対応する所要数のボルト挿通孔を穿設し、これらボルト挿通孔に伸び防止ボルトを遊嵌状態に挿通し、各フランジ部の外面側に球面座を介在してナットで締結する伸び防止機構を構成し、前記外管の端部外周隅部と内管の前記突堤の上端隅部との間に割り込んで両者を離反方向へ押圧する拡縮調節自在で断面くさび状の拡張バンドを介設したことにある。
【００１４】
請求項６は、上記請求項５における外管の端部にフランジ部を設けるとともに前記内管の突堤にフランジ部を設け、これらフランジ部を拡張ボルトで結合するようにして外管と内管との位置を調節するようにしたものである。
【００１５】
請求項７は、上記各請求項におけるシール材を、ゴム等の弾性体で構成し、このシール材に機器側および管路側の正圧、負圧のいずれに対してもシール機能を発揮する変形部を設けたことにある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、機器類と管路との接続に外管内に内管を挿入して軸線方向の調整を図る継手において、機器側と管路側とのフランジ部を結合するボルトを各フランジ部のボルト挿通孔に遊嵌状態に挿通するとともに球面座を介在してナットで締着するようにしたので、管軸方向の調整は従来と同様に外管と内管との嵌合深さにより調整することができることは勿論、これに加え機器類と管路との軸心のずれに対してもフランジ部のボルト挿通孔への遊嵌に併せ球面座によるボルトの変位によって吸収することができ、これによりボルトに曲がりを生じさせることがなく、機器類と管路とに軸心のずれがあっても容易に接続することができ、接続作業の作業性を大幅に向上させることができる。
【００１７】
請求項２のように、内管側のフランジ部をリテーナとする構成によれば、内管側のフランジ部を内管とは別体として設けることができるので内管に特別な加工を必要とせず、請求項３のように管路端に溶接により一体化して設けることができ、構造を簡素化して低コストで得ることができるとともに、リテーナのボリュームを小さくできるので一層コストの低減に寄与することができる。
【００１８】
請求項４によれば、規格フランジと同等の伸び防止機能が得られると同時に、機器類と管路との軸心のずれに対し外管および内管の変位によって対応することができるので心ずれの吸収量を著しく増大させることができ、適用対象の拡大を図ることができる。
【００１９】
請求項５によれば、拡張バンドにより外管と内管との間隔調整を行うので、伸び防止ボルトの締め付け箇所数を少なくして前記と同様な効果を挙げることができ、かつ小スペース化を図ることができる利点がある。
【００２０】
請求項６によれば、フランジ部間の間隔調整を拡張ボルトで行うので、請求項５に較べより一層大きな面間調整量を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は本発明によるフランジ面間調整継手装置の一実施形態を示し、（Ａ）は軸心にずれがない場合の接続状態、（Ｂ）は軸心にずれδが生じている場合の接続状態の各要部の断面図を示している。
【００２２】
図１において符号１は、管路２に接続されるポンプ、バルブ、流量計等の機器を示すもので、前記管路２の接続側の端部に内管３が溶接４により接続されている場合の実施形態を示している。
【００２３】
前記機器１はその接続部外周にフランジ部５が一体的に設けられており、このフランジ部５には周方向等角配置に複数のボルト挿通孔６が穿設されている。
【００２４】
前記内管３に外嵌される外管７は、その一端がガスケット８を介して機器１のフランジ面５ａに密接され、他端の内周には前記内管３の外周面に密嵌するゴム等の弾性体からなるリング状のシール材９が嵌合保持されている。
【００２５】
このシール材９は、図１（Ｃ）にその一例の拡大断面図を示すように、外周および内周の左右部に対称的に切込み９ａ，９ａが施され、この切込み９ａ，９ａによりその外側部分が内圧、外圧に対し変形してシール性を発揮する変形部９ｂ，９ｂとされている。またシール材９の内径は前記外管７の内径よりやや小径とされていて内管３の外周面に密接する寸法とされているとともに、シール材９の外端面は外管７の端面よりやや突出されていて、内管３のフランジ部として機能するリテーナ１０に密接し得るように構成されている。
【００２６】
前記リテーナ１０には、前記機器１のフランジ部５に穿設されたボルト挿通孔６と相対応してこれと同数のボルト挿通孔１１が穿設されており、このリテーナ１０の一面に前記外管７の端部が当接されるようになっている。
【００２７】
前記機器１のボルト挿通孔６とリテーナ１０のボルト挿通孔１１とにわたってこれらボルト挿通孔６，１１より小径のボルト１２が遊嵌状態に挿通され、このボルト１１の各ボルト挿通孔６，１１から外部に突出する端部のネジ軸部に座金状で一面が球面とされた球面座１３，１３が嵌合され、この球面座１３，１３の球面が前記ネジ軸部に螺合するナット１４，１４の締着によりボルト挿通孔６，１１の周縁に圧接されるように構成されており、このボルト１２の締結により前記機器１とリテーナ１０との間に前記外管７が挟圧保持される。
【００２８】
したがって機器１と管路２との接続には、管路２端の内管３を外管７内に挿入し、次いで機器１のフランジ部５とリテーナ１０との各ボルト挿通孔６，１１にボルト１２を挿通し、その突出端に球面座１３，１３を嵌挿したのちナット１４，１４を螺合締着することにより外管７は機器１のフランジ面５ａとリテーナ１１とで挟持されて安定するとともにシール材９が加圧されてその変形部９ｂ，９ｂが内管３の外周面に密接して機器１と管路２との接続を完了する。
【００２９】
なお、機器１と管路２との軸方向のずれに対しては、従来と同様に内管３と外管７との嵌合深さにより吸収し、外管７の長さの範囲内で調整を図ることができる。
【００３０】
上記機器１と管路２との接続において、機器１と管路２との軸線にずれδが生じていた場合には、図１（Ｂ）に示すようにそのずれたままの状態で内管３に外管７を嵌合させ、これにより外管７は機器１のフランジ面５ａに対し変位した位置におかれることになる。
【００３１】
これに伴いボルト１２は前記ずれδの量に応じて各ボルト挿通孔６，１１内で傾斜状態となって追従変位する。
【００３２】
次いでボルト１２のナット１４，１４を締着すれば、球面座１３，１３がボルト挿通孔６，１１の周縁にそって滑り、球面座１３，１３の球面がボルト挿通孔６，１１の周縁に密接して支障なく締結することができる。
【００３３】
上記において、図示の実施形態ではボルト１２の両端をネジ軸部とし、これらにナット１４，１４を螺合して締着するようにした場合について例示したが、ボルト１２の一端は通常のボルト頭部として一体とし、この頭部の座面を球面状に加工してこれを球面座とするようにしてもよいことは勿論のことである。
【００３４】
したがってこの実施形態によれば、リテーナ１０を管路２側のフランジ部として機能させることができるので、接続用規格フランジを不要とすることができ、コストの低減を図るうえにおいて有効である。
【００３５】
また機器１と管路２との軸心のずれに対してもボルト１２に曲げ応力が生じないのでボルト１２に曲がりが発生することがなく、軸心にずれが生じている場合であってもボルト１２による確実な接続を行うことができる。
【００３６】
さらにリテーナ１０は外管７を挟圧保持するだけであるから、リテーナ１０のボリュームも小さくてすみ、これにより更なるコストダウンを図ることができる利点がある。そして機器１と管路２との軸線に多少の曲がりがある場合においてもこれを吸収して上記と同様に接続することができる。
【００３７】
図２は本発明の他の実施形態を示すもので、「伸び防止機構」１５を備えるものであり、図１と共通する部材にはこれと同一符号を付して説明する。
【００３８】
この実施形態では、管路２の端部にフランジ部１６が一体的に設けられるとともに外管７の基部外周にフランジ部１７が一体的に設けられており、これらフランジ部１６，１７に前記機器１のフランジ部５に穿設されているボルト挿通孔６と相対応してこれと同数のボルト挿通孔１８，１９がそれぞれ穿設されている。
【００３９】
一方、内管３は管路２とは別体として設けられ、この内管３の管路２側の端部外周には前記管路２のフランジ部１６のボルト挿通孔１８の下縁位置まで至らない小径の突堤２０が周設されており、この突堤２０と前記管路２のフランジ部１６との間にはシール用のガスケット２１が介在されている。
【００４０】
また前記突堤２０と管路２のフランジ部１６の外端とに当接する断面Ｌ字状をなすリテーナ２２が添設されている。このリテーナ２２は実質的に内管３のフランジ部を構成するもので、前記管路２のフランジ部１６に穿設されているボルト挿通孔１８と相対応してこれと同数のボルト挿通孔２３が穿設されている。
【００４１】
前記各ボルト挿通孔６，１９，２３，１８にわたってこれら挿通孔より小径の伸び防止ボルト２４が遊嵌状態に挿通され、前記機器１のフランジ部５と外管７のフランジ部１７との各ボルト挿通孔６，１９、および管路２端のフランジ部１６とリテーナ２２との各ボルト挿通孔１８，２３にそれぞれ球面座１３，１３，１３，１３を介在してナット２５，２５，２５，２５で締着され、これにより機器１と管路２との間における伸びを防止する伸び防止機構１５が構成される。
【００４２】
この実施形態においても、伸び防止ボルト２４の一端はボルト頭部としてこれに球面座を一体成形したものであってもよい。
【００４３】
上記実施形態においても、機器１と管路２との軸線方向のずれに対しては前記実施形態と同様に内管３と外管７との嵌合深さによりずれを吸収することができる。機器１と管路２との軸心にずれδがある場合には、図２（Ｂ）に示すように内管３を外管７に挿入することにより外管７が変位して嵌合し、これに伴って伸び防止ボルト２４が各フランジ部５，１６，１７およびリテーナ２２のボルト挿通孔６，１８，１９，２３内で傾斜することにより追従し、この状態でナット２５，２５，２５，２５を締着することによって各球面座１３，１３，１３，１３がボルト挿通孔６，１８，１９，２３の周縁になじむように摺動し、伸び防止ボルト２４の傾斜に対し支障なく締結して外管７および内管３を固定することができる。
【００４４】
この実施形態によれば、前記実施形態における機能、すなわち規格用フランジが不要であること、およびボルトの曲がりが生じないことに加え、伸び防止ボルト２４により前述のように各部材を固定することができることと、規格フランジと同等の伸び防止力を得ることができる利点がある。
【００４５】
図３は、前記伸び防止機構１５を簡略な構成としてかつ外管７および内管３の固定を図ることができるようにした実施形態を示すもので、外管７の先端外隅部と内管３の堤部２０の外管側の外端隅部とに傾斜面７ａ，２０ａが形成され、これら傾斜面７ａ，２０ａ間に割って入り込む拡張バンド２６を介在させ、これにより外管７と内管３との固定を図るようになされたものである。
【００４６】
上記拡張バンド２６は、図３（Ｃ）に略示するように、円周方向で複数個（図では３個とした場合を示しているが、２個または４個としてもよい）に分割されたセクター状の分割片２７，２７，２７の各端部外面に軸受２８，２８が形成され、これら軸受２８，２８に挿通するボルト２９，２９，２９で連結して円環状とされるようになっており、その内周は前記傾斜面７ａ，２０ａに密接するようくさび形に形成されている。
【００４７】
したがって上記ボルト２９，２９，２９を締め込むことにより拡張バンド２６が縮径し、これにより外管７と内管３とが離反する方向へ押圧されて、これら外管７および内管３が機器１および管路２の各フランジ面に圧接されるようになっている。
【００４８】
この実施形態では、機器１のフランジ部５と管路２のフランジ部１６との各ボルト挿通孔６，１８に伸び防止ボルト２４を遊嵌状態に挿通し、球面座１３，１３を介してナット２５，２５締着することにより伸び防止機構１５が構成される。
【００４９】
これにより外管７および内管３は、機器１と管路２との軸線方向のずれに対しては拡張バンド２６を締め込むことにより機器１および管路２に外管７および内管３を圧接させて固定状態とすることができ、また伸び防止ボルト２４を締め込むことにより伸び方向の変位を防止することができる。
【００５０】
機器１と管路２との軸心の大きなずれ２δがある場合であっても、図３（Ｂ）に示すように機器１と外管７、および管路２のフランジ部１６と内管３との双方の各接合面の摺動により変位してずれを吸収することと、伸び防止ボルト２４が前記実施形態の場合と同様に各ボルト挿通孔６，１８内で傾斜して順応し、球面座１３，１３を介してナット２５，２５で締着することによって支障なく接続することができる。
【００５１】
この実施形態によれば、機器１および管路２のフランジ面を利用して軸心の大きなずれ２δを吸収することができるので、その吸収量を大きく見込むことができる。また上記フランジ面間の寸法調整を拡張バンド２６で行うので、各フランジ部５，１６で各別に締着する必要がなく、それに要する部品が不要となって図２に示した実施形態に比し小スペース化および低コスト化を図ることができる。
【００５２】
図４は、前記実施形態における拡張バンド２６に代え拡張ボルト３０を用いるようにしたもので、外管７の先端外周部にフランジ部３１が突設されるとともに内管３の突堤２０にはリテーナ３２が掛設され、このリテーナ３２に固定された拡張ボルト３０が前記外管７のフランジ部３１に挿通されてそのフランジ部３１のリテーナ３２側にナット３３が螺合されており、このナット３３を回動することにより両者の間隔を調整するようになされている。
【００５３】
他の構成作用は図３と同様であるのでこれと同一符号を付すに留め、その詳細な説明は省略する。
【００５４】
この実施形態によれば、機器１と管路２とのフランジ面間の寸法調整を拡張ボルト３０で行うので、前記実施形態における拡張バンド２６によるものに較べ、より大きな調整量を確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
ポンプ、バルブ、流量計、その他各種機器と配管との接続部に適用して好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明によるフランジ面間調整継手装置の一実施形態を示すもので、（Ａ）は通常の接続状態を示す要部の断面図、（Ｂ）は軸心ずれのある場合の接続状態を示す要部の断面図、（Ｃ）はシール材の一部の拡大断面図。
【図２】本発明の他の実施形態を示すもので、（Ａ）は通常の接続状態、（Ｂ）は軸心ずれのある場合の接続状態を示す各要部の断面図。
【図３】本発明のさらに他の実施形態を示すもので、（Ａ）は通常の接続状態を示す要部の断面図、（Ｂ）は軸心ずれのある場合の接続状態を示す要部の断面図、（Ｃ）は拡張バンドの一例を示す正面図。
【図４】本発明のさらに他の実施形態を示すもので、（Ａ）は通常の接続状態、（Ｂ）は軸心ずれのある場合の接続状態を示す各要部の断面図。
【図５】従来の技術を示す要部の断面図。
【図６】従来の伸び防止機構を備えた場合の要部の断面図。
【符号の説明】
【００５７】
１  機器
２  管路
３  内管
７  外管
９  シール材
１０，２２，３２  リテーナ
１２  ボルト
１３  球面座
１５  伸び防止機構
２０  突堤
２４  伸び防止ボルト
２６  拡張バンド
３０  拡張ボルト
【図１】
2005291436.tif 000003
【図２】
2005291436.tif 000004
【図３】
2005291436.tif 000005
【図４】
2005291436.tif 000006
【図５】
2005291436.tif 000007
【図６】
2005291436.tif 000008