(57)【要約】      （修正有）【課題】  一対の管体同士を突合せ状態でフランジ締結によって接合するに際して、簡単且つ安価な構成によって信頼性の高い接合性能を実現し得る管継手構造を提供する。【解決手段】  第１管体１には第１フランジ３を、第２管体２には第２フランジ４をそれぞれ取付けるとともに、これら各フランジ３，４に、複数のボルト孔３４，４４と、該ボルト孔３４，４４よりも径方向外側に位置して上記一対のフランジ３，４間に所定の対向間隔を形成する突出部３２，４２を設ける。係る構成とすることで、各フランジ３，４は、各ボルト孔３４，４４が設けられた部分において、各管体１、２の外周面への取付け部分と突出部３２，４２の間において両持梁構造とされ、その結果、各フランジ３，４はその板厚を所要の曲げ強度を確保し得る程度まで薄くすることができ、それだけ接合部の軽量化あるいは低コスト化が促進される。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１管体（１）と第２管体（２）を、各管端部（１ａ），（２ａ）間にシールパッキン（５）を介在せしめて突合せ状態で接合する管継手構造であって、
上記第１管体（１）には第１フランジ（３）が、上記第２管体（２）には第２フランジ（４）がそれぞれ取付けられるとともに、
上記各フランジ（３），（４）には、複数のボルト孔（３４），（４４）と、該ボルト孔（３４），（４４）よりも径方向外側に位置して上記一対のフランジ（３），（４）間に所定の対向間隔を形成する突出部（３２），（４２）が設けられていることを特徴とする管継手構造。
【請求項２】
請求項１において、
上記突出部（３２），（４２）が上記各フランジ（３），（４）に一体的に設けられるものであって、
上記第１フランジ（３）と第２フランジ（４）の組合せが、
上記ボルト孔（３４），（４４）の全ての近傍に上記突出部（３２），（４２）が備えられたフランジ同士の組合せと、
上記ボルト孔（３４），（４４）の全ての近傍に上記突出部（３２），（４２）が備えられたフランジと、上記ボルト孔（３４），（４４）の全ての近傍に上記突出部（３２），（４２）が備えられていないフランジの組合せと、
上記ボルト孔（３４），（４４）の一部の近傍に上記突出部（３２），（４２）が備えられたフランジ同士の組合せ、
の何れか一つの組合せであることを特徴とする管継手構造。
【請求項３】
請求項１において、
上記突出部（３２），（４２）が、上記各フランジ（３），（４）と別体に形成され、且つ該各フランジ（３），（４）間に介在配置される構成であることを特徴とする管継手構造。
【請求項４】
請求項１、２又は３において、
上記第１管体（１）の管端部（１ａ）と上記第２管体（２）の管端部（２ａ）が共に拡径され且つこれら各管端部（１ａ），（２ａ）間にシールパッキン（５）が介在された状態で、何れか一方の管端部（１ａ）が他方の管端部（２ａ）の内側へ嵌挿された構成であることを特徴とする管継手構造。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４において、
上記各フランジ（３），（４）が上記各管体（１）、（２）の各管端部（１ａ），（２ａ）に掛止されていることを特徴とする管継手構造。
【請求項６】
請求項１、２、３又は４において、
上記各フランジ（３），（４）が上記各管体（１）、（２）の各管端部（１ａ），（２ａ）に接合固定されていることを特徴とする管継手構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、管体同士を突合せ状態で接合する管継手構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
管体同士の突合せ状態での接合部には、従来一般的に、フランジ式の管継手が採用される（特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
これら従来一般的な管継手構造は、同軸上に対向配置される一対の管体の端部外周面にそれぞれフランジを取付け、これら一対のフランジの対向面間に環状形体のパッキンを介在させ、これら一対のフランジを締結ボルトによって締結し上記パッキンを弾圧することで管体接合部のシ−ル性を確保するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２０９７４７号公報
【特許文献２】実開平６−６８７８号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に示される管継手構造においては、
（イ）  管体の端部外周面とここに嵌合配置されたフランジとを全周溶接によって接合固定するようにしているので、溶接作業工数が多く、製造コストが高くつく、
（ロ）  全周溶接された一対のフランジ間にパッキンを挟圧して接合する構成であるので、該接合部全体としてのシール性を確保するためには、上記一対のフランジの全周溶接部位のそれぞれと、これらの間におけるパッキン挟圧部位の合計三箇所のシール性を共に確保することが必要であるなど、シール性の管理が難しい、
（ハ）  管体端部の外周面にフランジを溶接固定した一対の管体を、該フランジ同士を離間対向させ、これら両フランジの外端側同士を締結ボルトによって締結するようにしているので、該フランジは片持梁構造となり、上記締結ボルトの締結力を上記管体側へ効率よく伝達して、対向する一対のフランジ間における上記パッキンによるシール性を確保する必要上、上記フランジの板厚を厚くする必要があり、その結果、管体接合部の重量が嵩み、接合作業性が悪くなる、
（ニ）  フランジの板厚が厚く、且つこの厚いフランジを上記管体外周面に対して溶接固定することから、これら両者の板厚差が大き過ぎると溶接性が損なわれる怖れがあり、このため、フランジの板厚に対応させて上記管体の板厚も強度上要求される板厚以上に厚く設定する必要があり、管体の重量化と高コスト化を招来する、
等の問題があった。
【０００６】
一方、特許文献２に示された管継手構造は、特許文献１における上記（イ）、（ロ）に記載の問題、即ち、フランジの全周溶接に起因する問題に対処すべく、上記フランジと管体端部の接合固定を溶接に依らずに、上記管体端部を拡径巻込みにより拡径し、この拡径部分とフランジとをカシメ加工によって接合固定するようにしたものである。
【０００７】
しかし、この管継手構造によれば、フランジの全周溶接に起因する問題にはある程度対処し得るものの、管体端部とフランジの間をカシメ加工することから、高価なカシメ型を必要とし且つ加工工数もかかることから、製造コストが高くつくという問題は依然として残るものである。
【０００８】
また、この特許文献２に示される管継手構造においても、上記フランジの締結部分が片持梁構造であることには変わりなく、従って、上記（ハ）に記載のような片持梁構造に起因する問題も依然として残るものである。
【０００９】
そこで本願発明は、一対の管体同士を突合せ状態でフランジ締結によって接合するに際して、簡単且つ安価な構成によって信頼性の高い接合性能を実現し得る管継手構造を提案することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。
【００１１】
本願の第１の発明では、第１管体１と第２管体２を、各管端部１ａ，２ａ間にシールパッキン５を介在せしめて突合せ状態で接合する管継手構造において、上記第１管体１には第１フランジ３を、上記第２管体２には第２フランジ４をそれぞれ取付けるとともに、上記各フランジ３，４に、複数のボルト孔３４，４４と、該ボルト孔３４，４４よりも径方向外側に位置して上記一対のフランジ３，４間に所定の対向間隔を形成する突出部３２，４２を設けたことを特徴としている。
本願の第２の発明では、上記第１の発明に係る管継手構造において、上記突出部３２，４２を上記各フランジ３，４に一体的に設けるものであって、上記第１フランジ３と第２フランジ４の組合せを、上記ボルト孔３４，４４の全ての近傍に上記突出部３２，４２を備えたフランジ同士の組合せと、上記ボルト孔３４，４４の全ての近傍に上記突出部３２，４２を備えたフランジと、上記ボルト孔３４，４４の全ての近傍に上記突出部３２，４２を備えていないフランジの組合せと、上記ボルト孔３４，４４の一部の近傍に上記突出部３２，４２を備えたフランジ同士の組合せ、の何れか一つの組合せとしたことを特徴としている。
【００１２】
本願の第３の発明では、上記第１の発明に係る管継手構造において、上記突出部３２，４２を上記各フランジ３，４と別体に形成し、これを該各フランジ３，４間に介在配置した構成であることを特徴としている。
【００１３】
本願の第４の発明では、上記第１、第２又は第３の発明に係る管継手構造において、上記第１管体１の管端部１ａと上記第２管体２の管端部２ａを共に拡径させ且つこれら各管端部１ａ，２ａ間にシールパッキン５を介在された状態で、何れか一方の管端部１ａを他方の管端部２ａの内側へ嵌挿させた構成であることを特徴としている。
【００１４】
本願の第５の発明では、上記第１、第２、第３又は第４の発明に係る管継手構造において、上記各フランジ３，４を上記各管体１、２の各管端部１ａ，２ａに掛止したことを特徴としている。
【００１５】
本願の第６の発明では、上記第１、第２、第３又は第４の発明に係る管継手構造において、上記各フランジ３，４を上記各管体１、２の各管端部１ａ，２ａに接合固定したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本願発明では次のような効果が得られる。
【００１７】
（ａ）本願の第１の発明に係る管継手構造によれば、上記第１管体１には第１フランジ３を、上記第２管体２には第２フランジ４をそれぞれ取付けるとともに、上記各フランジ３，４に、複数のボルト孔３４，４４と、該ボルト孔３４，４４よりも径方向外側に位置して上記一対のフランジ３，４間に所定の対向間隔を形成する突出部３２，４２を設けているので、
（ａ−１）上記各フランジ３，４は、上記各ボルト孔３４，４４が設けられた部分、即ち、締結ボルト６による締結力が作用する部分においては、上記各管体１、２の外周面への取付け部分と上記突出部３２，４２の間において両持梁構造とされ、例えば、これが従来のように片持梁構造とされる場合に比して、上記締結ボルト６の締付力により発生する曲げモーメントが小さくなり、その結果、上記各フランジ３，４はその板厚を、上記曲げモーメントに対抗し得る程度まで（換言すれば、所要の曲げ強度を確保し得る程度まで）薄くすることができ、それだけ接合部の軽量化あるいは低コスト化が促進される。
【００１８】
（ａ−２）  上記シールパッキン５が、対向する上記各管体１，２の管端部１ａ，２ａ間に介在されるものであって、例えば、従来のように衝合される一対のフランジ間に挟圧介在される場合に比して、該シールパッキン５における受圧面積が小さくなり、例えば、所要のシール性を確保する上において要求される上記シールパッキン５に対する押圧力（即ち、シールパッキン５に作用する面圧）を同じと仮定すれば、シールパッキン５における受圧面積が小さい分だけ、より小さなボルト張力によって必要な面圧を確保して高いシール性を得ることができ、延いては締結ボルト６の小径化によるコストダウンが可能となる。
【００１９】
（ａ−３）  上記各フランジ３，４が取付けられた上記各管体１，２の管端部１ａ，２ａ間にシールパッキン５を介在させ、該シールパッキン５によってシール性を確保するようにしているので、接合部全体としてのシール部位は、上記シールパッキン５の介在部のみとなり、例えば、フランジと管体を全周溶接により接合した従来の管継手構造のように二つの全周溶接部分と、一対のフランジ間におけるパッキン介在部の合計三箇所である場合に比して、シール管理が容易であり、接合部の製作作業の容易化及び製造コストの低減が可能となる。
【００２０】
(ｂ)  本願の第２の発明に係る管継手構造によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記突出部３２，４２を上記各フランジ３，４の本体部３１，４１に一体的に設けたもので、上記第１フランジ３と第２フランジ４の組合せを、上記ボルト孔３４，４４の全ての近傍に上記突出部３２，４２を備えたフランジ同士の組合せと、上記ボルト孔３４，４４の全ての近傍に上記突出部３２，４２が備えられたフランジと、上記ボルト孔３４，４４の全ての近傍に上記突出部３２，４２が備えられていないフランジの組合せと、上記ボルト孔３４，４４の一部の近傍に上記突出部３２，４２を備えたフランジ同士の組合せ、の何れか一つの組合せとしているので、これらの組合せのうち、
（ｂ−１）  上記ボルト孔３４，４４の全ての近傍に上記突出部３２，４２を備えたフランジ同士の組合せとした場合には、上記各フランジ３，４として同一構造のものを兼用でき、フランジの共用化によって部品点数の減少、延いては低コスト化が図れる。
（ｂ−２）  上記ボルト孔３４，４４の全ての近傍に上記突出部３２，４２が備えられたフランジと、上記ボルト孔３４，４４の全ての近傍に上記突出部３２，４２が備えられていないフランジの組合せとした場合には、一方のフランジの上記突出部３２，４２を単に他方のフランジに当接させるという簡便な作業によって該各フランジ間の間隔を保持でき、例えば、ともに突出部３２，４２が備えられたフランジをその突出部３２，４２同士を当接させて間隔保持を行なう場合に比して、接合作業における作業性が向上する。また、上記突出部３２，４２が備えられていないフランジ側についてはその構造が簡単であることから低コスト化が図れる。
（ｂ−３）  上記ボルト孔３４，４４の一部の近傍に上記突出部３２，４２を備えたフランジ同士の組合せとした場合には、上記ボルト孔３４，４４の全ての近傍に上記突出部３２，４２を備える場合に比して、該突出部３２，４２の数が少ない分だけ構造が簡単となり低コスト化が図れる。また、特に、上記ボルト孔３４，４４の数を偶数に設定し且つ上記突出部３２，４２を上記フランジの中心を通る直線に対して線対称位置にあるボルト孔の近傍に設ければ、同一構成のフランジを表裏反転させることで、第１フランジ３と第２フランジ４に兼用でき、フランジの共用化によって部品点数の減少、延いては低コスト化が図れる。
【００２１】
(ｃ)  本願の第３の発明に係る管継手構造によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記突出部３２，４２を上記各フランジ３，４と別体に形成し、これを該各フランジ３，４間に介在配置するようにしているので、例えば、上記突出部３２，４２を上記各フランジ３，４と一体に形成する場合に比して、上記各フランジ３，４の構造が簡略化され、それだけ該各フランジ３，４の製造コストの低廉化が可能となる。
【００２２】
(ｄ)  本願の第４の発明に係る管継手構造によれば、上記（ａ）、（ｂ）又は（ｃ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記第１管体１の管端部１ａと上記第２管体２の管端部２ａを共に拡径させ且つこれら各管端部１ａ，２ａ間にシールパッキン５を介在された状態で、何れか一方の管端部１ａを他方の管端部２ａの内側へ嵌挿させた構成としているので、上記各管体１，２が突合せ状態で接合される構成でありながら、同径管を素材としその管端部のみを拡開させることでこれを上記管体１，２として用いることができる。従って、上記各管体１，２のそれぞれに取付けられるフランジ３，４として、その内径寸法、即ち、上記管嵌挿穴３３，４３の径寸法が同一のものを使用でき、その結果、上記フランジ３，４の共用化が可能となり、製作コストの低減化が促進される。
【００２３】
(ｅ)  本願の第５の発明に係る管継手構造によれば、上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）又は（ｄ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記各フランジ３，４を上記各管体１、２の各管端部１ａ，２ａに掛止するように構成しているので、例えば、従来のようなフランジと管体との全周溶接が不要となり、その分だけ作業工数の低減が図れ、延いては低コストの管継手構造を提供できる。
【００２４】
また、全周溶接を行なう場合のように、上記各管体１，２の肉厚を上記各フランジ３，４の肉厚に対応させて必要以上に厚くする必要がなく、上記各管体の肉厚の適正化が促進され、延いては素材コストの低減が可能となる。
【００２５】
(ｆ)  本願の第６の発明に係る管継手構造によれば、上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）又は（ｄ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記各フランジ３，４を上記各管体１、２の各管端部１ａ，２ａに接合固定しているので、例えば、上記各フランジ３，４が上記各管体１、２の各管端部１ａ，２ａに対して非接合とされている場合に比して、管体の接合作業時における取り扱いが容易となり、それだけ作業性が向上し、延いては低コストの管継手構造を提供できる。
【００２６】
また、上記各フランジ３，４を上記各管体１、２の各管端部１ａ，２ａに対して溶接によって接合する場合であっても、この接合部分にはシール性は要求されないことから、これを散点的な溶接とすることができ、例えば、全周溶接とする場合のように、上記各管体１，２の肉厚を上記各フランジ３，４の肉厚に対応させて必要以上に厚くする必要がなく、上記各管体の肉厚の適正化が促進され、延いては素材コストの低減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００２８】
Ｉ：第１の実施形態
図１及び図２には、本願発明の第１の実施形態に係る管継手構造が適用された管接合部を示しており、同各図において符号１及び２は接合対象である第１管体及び第２管体、符号３及び４は上記各管体１，２にそれぞれ配置される第１フランジ及び第２フランジ、符号５はシールパッキンである。
【００２９】
上記第１管体１は、所定径をもつ直管体でなる基材部１ｂの先端部分をバルジ加工等の拡径加工によって直管状態を維持したまま拡径させて管端部１ａとしており、この管端部１ａが次述の第２管体２との接合部となる。また、この拡径部１１の根元部分は、肩部１２とされ、その軸方向において、後述の第１フランジ３の管嵌挿穴３３の口縁部に係合可能とされる。
【００３０】
上記第２管体２は、上記第１管体１と同径の直管体でなる基材部２ｂの先端部分をバルジ加工等の拡径加工によって直管状態を維持したまま拡径させてなる管端部２ａとしており、この管端部２ａが上記第１管体１との接合部となる。この場合、上記拡径部２１は、上記第１管体１側の上記拡径部１１の外径より僅かに大きな内径を有している。また、この拡径部２１の根元部分は、肩部２２とされ、その軸方向において、後述の第２フランジ４の管嵌挿穴４３の口縁部に係合可能とされる。
【００３１】
上記シールパッキン５は、所定厚さの環状形体をもち、その外径は上記第２管体２の拡径部２１の内周側に嵌挿可能な寸法に設定され、またその内径は上記第１管体１の基材部１ｂの内径より僅かに小さな寸法に設定されている。
【００３２】
上記第１フランジ３は、所定板厚の板材を用いて横長の六角形状に一体形成された本体部３１を備えたものであって、該本体部３１の中心位置には、上記第１管体１の基材部１ｂの外径より僅かに大きな内径をもつ管嵌挿穴３３が形成されている。また、この本体部３１の中心を挟んでその長軸方向において対向する左右一対の辺のそれぞれには、突出部３２が形成されている。この突出部３２は、上記本体部３１の一部を、該本体部３１の一方の側面側へ略直角に折曲延出させて構成され、その高さ寸法は左右の突出部３２間において同一に設定されている。
【００３３】
また、上記本体部３１の長軸上位置で、且つ上記管嵌挿穴３３の口縁と上記突出部３２の中間位置には、ボルト孔３４がそれぞれ形成されている。この場合、上記ボルト孔３４の上記管嵌挿穴３３の口縁からの距離は、該ボルト孔３４に挿通された締結ボルト６に螺合されるナット７に対してナットランナー（図示省略）を嵌合させ得る最小寸法近くに設定されている。また、上記管嵌挿穴３３の口縁と上記突出部３２との間隔は、上記ボルト孔３４に挿通される締結ボルト６の頭部、或いはこれに螺合されるナット７を着座させ得る最小寸法近くに設定されている。
【００３４】
この実施形態では、上記第１管体１の管端部１ａと上記第２管体２の管端部２ａを共に拡径し且つこれら各管端部１ａ，２ａ間にシールパッキン５を介在せしめた状態で、何れか一方の管端部１ａを他方の管端部２ａの内側へ嵌挿する構成であることから、上記各管体１，２が突合せ状態で接合される構成でありながら、同径管を素材としその管端部のみを拡開させることでこれを上記管体１，２として用いることができる。
【００３５】
また、上述のように、上記第１管体１と第２管体２が同径の基材部１ｂ、２ｂをもつ直管で構成されていることから、上記第１管体１側の上記拡径部１１の肩部１２の根元外径と、上記第２管体２の上記拡径部２１の肩部２２の根元外径は同径とされる。従って、上記第１管体１側に取付けられる上記第１フランジ３を表裏反転させることで、これをそのまま上記第２フランジ４として用いることができ、このため、この実施形態では上記第１フランジ３のみを用意し、これを上記第１フランジ３と上記第２フランジ４のそれぞれとして用いるようにしている。即ち、フランジの共用化が実現され、その結果、上記フランジ３，４の共用化が可能となり、製作コストの低減化が促進される。
【００３６】
尚、ここでは説明の便宜上、上記第２フランジ４は上記第１フランジ３と別物であると考えて、上記第１フランジ３の本体部３１、突出部３２、管嵌挿穴３３及びボルト孔３４に対応する部位を、それぞれ本体部４１、突出部４２、管嵌挿穴４３及びボルト孔４４と標記している。
【００３７】
続いて、上記第１管体１と第２管体２を、上記第１フランジ３と第２フランジ４を用いて接合する場合の作業手順等を具体的に説明する。
【００３８】
上記第１管体１と第２管体２の接合に際しては、予めこれら第１管体１と第２管体２のそれぞれを、上記第１フランジ３と第２フランジ４の上記各管嵌挿穴３３，４３を嵌挿させておく。この場合、上記第１フランジ３と第２フランジ４は、共に、その突出部３２，４２を上記各管体１、２の管端部１ａ，１ｂ側に向けた状態で嵌挿される。
【００３９】
次に、上記第２管体２の拡径部２１の内周面側に上記シールパッキン５を嵌装する。この場合、上記シールパッキン５は、上記拡径部２１と上記肩部２２の隅部に嵌装されることから、ここに保持され、例え上記第２管体２が下方向きに配置されている場合であっても、該シールパッキン５が脱落するようなことがなく、作業性が良好ならしめられる。
【００４０】
この状態で、上記第１管体１の拡径部１１を上記第２管体２の拡径部２１内にその軸方向外側から嵌挿し、該第１管体１の拡径部１１の端面１１ａを上記第２管体２の拡径部２１内に嵌装された上記シールパッキン５に当接させる。
【００４１】
しかる後、上記各フランジ３，４を、それぞれ上記各管体１，２の拡径部１１，２１側に引き寄せ、該第１フランジ３側のボルト孔３４と第２フランジ４側のボルト孔４４を同軸上に対向させ、ここに締結ボルト６を挿通するとともに、該締結ボルト６に螺合されたナット７によって上記第１フランジ３と第２フランジ４を締結する。この締結状態を図２に示している。
【００４２】
上記締結ボルト６を締め込むと、上記各フランジ３，４が相互に引き寄せられるが、その場合、上記各フランジ３，４の各管嵌挿穴３３，４３が上記各管体１，２の各肩部１２，２２に係合することから、図２に示すように、上記各管体１，２も相互に引き寄せられ、上記シールパッキン５は上記第１管体１の拡径部１１の端面１１ａと上記第２管体２の拡径部２１の肩部２２の内面との間で挟圧され、弾性変形する。
【００４３】
この場合、上記締結ボルト６の締め込みによって上記各フランジ３，４が相互に引き寄せられ、その突出部３２，４２同士が対向状態で当接する。このように上記シールパッキン５に適度の面圧が掛かった時点で、上記各突出部３２，４２同士が対向状態で当接するように、該各突出部３２，４２の高さ寸法が設定されている。
【００４４】
そして、このように上記各フランジ３，４の上記各突出部３２，４２同士が当接した状態においては、上記各フランジ３，４の締結ボルト取付部分は、上記各管嵌挿穴３３，４３の口縁近傍と上記各突出部３２，４２の間においては両持梁構造となっている。このため、この両持梁構造部分においては、上記各突出部３２，４２の当接点回りに、上記各管嵌挿穴３３，４３の口縁部分を上記各管体１，２の各肩部１２，２２側へ押し付ける方向の回転モーメント力が作用し、上記シールパッキン５に対する押圧力が増大し、シール性が高められる。
【００４５】
この場合、上記シールパッキン５が、相互に嵌挿される上記各管体１，２の管端部１ａ，２ａ間に介在され、且つ上記第１管体１側の上記拡径部１１の切り落とし状の端面と、上記第２管体２側の上記拡径部２１の肩部２２の内面との間で挟圧される構成であることから、例えば、従来のように衝合される一対のフランジ間に挟圧介在される場合に比して、該シールパッキン５における受圧面積が小さくなっている。このため、例えば、所要のシール性を確保する上において要求される上記シールパッキン５に対する押圧力を同じと仮定すれば、該シールパッキン５における受圧面積が小さい分だけ、より小さなボルト締結力によって必要な面圧を確保して高いシール性を得ることができることになる。また、これによって、上記締結ボルト６の小径化によるコストダウンが可能となる。
【００４６】
さらに、この実施形態では、上記各フランジ３，４が係合された上記各管体１，２の管端部１ａ，２ａ間にシールパッキン５を介在させ、該シールパッキン５によってシール性を確保するようにしているので、接合部全体としてのシール部位は、上記シールパッキン５の介在部のみとなり、例えば、フランジと管体を全周溶接により接合した従来の管継手構造のように二つの全周溶接部分と、一対のフランジ間におけるパッキン介在部の合計三箇所である場合に比して、シール管理が容易であり、接合部の製作作業の容易化及び製造コストの低減が可能となる。
【００４７】
また、例えば、上記締結ボルト６の締結力を一定とした場合、この実施形態のように締結ボルト取付部分を両持梁構造としたものにおいては、ここに発生する曲げモーメントの大きさが、例えば、従来のように締結ボルト取付部分を片持梁構造としたものに比して、小さくなる。従って、上記フランジ３，４の厚さは、この曲げモーメントに対処できる曲げ強度を確保できる範囲で薄くすることができ、例えば、従来の片持梁構造である場合のフランジ厚さに比して、その薄肉化が促進され、その軽量化が図れる。
【００４８】
さらに、この実施形態の管継手構造においては、上記各フランジ３，４の管嵌挿穴３３，４３を上記各管体１，２の拡径した管端部１ａ，２ａに係合させることで上記各フランジ３，４を上記各管体１，２に取付ける構成とし、これによって従来のようなフランジと管体との全周溶接を不要としていることから、該全周溶接が不要である分だけ、作業工数が低減され低コスト化が促進される。また、これに関連して、上記各フランジ３，４と上記各管体１，２の管端部１ａ，２ａとを全周溶接に依らずに接合する構成であることから、例えば、全周溶接を行なう場合のように、上記各管体１，２の肉厚を上記各フランジ３，４の肉厚に対応させて必要以上に厚くする必要がなく、上記各管体の肉厚の適正化が促進され、延いては素材コストの低減が可能となる。
【００４９】
ＩＩ：第２の実施形態
図３及び図４には、本願発明の第２の実施形態に係る管継手構造が適用された管接合部を示している。この第２の実施形態に係る管継手構造は、その基本構成を上記第１の実施形態と同様とするものであって、これと異なる点は、上記第１管体１の管端部１ａの構成である。
【００５０】
即ち、この実施形態に係る管継手構造においては、上記第１管体１の管端部１ａを、上記第１の実施形態のようにバルジ加工等の拡開加工によって拡径させるのではなく、該管端部１ａを径方向外側への巻込み加工によってその外径を拡径させ、その端部を二重直管状に折り返して折り返し部１５としたものである。
【００５１】
そして、この第１管体１の折り返し部１５を、上記第２管体２の拡径された拡径部２１の内周側へ嵌挿させるとともに、該第１管体１の折り返し部１５の先端面と上記第２管体２の肩部２２の内面との間に介在させている。この状態で、上記第１管体１側に備えられた上記第１フランジ３と上記第２管体２側に備えられた上記第２フランジ４を締結ボルト６によって締結することで、上記第１管体１と第２管体２とが突合せ状態で接合される。
【００５２】
尚、この場合、上記第１管体１側においては、上記折り返し部１５の端面１５ａが上記第１フランジ３に当接係合することで、該第１フランジ３側に作用する締結ボルト６の締結力が上記第１管体１側に伝達されるようになっている。
【００５３】
このように、内側に嵌挿される一方の管端部１ａは径方向外側への巻込み加工により拡径され、外側に嵌挿される他方の管端部２ａは拡径加工により拡径された構成とした場合、上記シールパッキン５は、内側に嵌挿される上記第１管体１の管端部１ａの折り返し部１５の曲面状の端面と、外側に嵌挿される上記第２管体２の管端部２ａの肩部２２の内面との間で挟圧されることから、例えば、シールパッキン５を上記一対のフランジ３，４間で挟圧する構成の場合に比して、上記シールパッキン５における受圧面積を小さくしてより小さなボルト締結力によって必要な面圧を確保して高いシール性を得ることができるとともに、該シールパッキン５の両側面に対する上記第１管体１側及び第２管体２側の接触状態が緩接触状態となり該シールパッキン５の耐久性が向上することになる。
【００５４】
これ以外の構成及び作用効果は、上記第１の実施形態の場合と同一であるので、図３及び図４に、第１の実施形態の図１及び図２における部材に対応させて同位置符号を付すことで、該第１の実施形態の該当説明を援用することとし、ここでの説明を省略する。
【００５５】
ＩＩＩ：第３の実施形態
図５及び図６には、本願発明の第３の実施形態に係る管継手構造が適用された管接合部を示している。この第３の実施形態に係る管継手構造は、その基本構成を上記第１の実施形態と同様とするものであって、これと異なる点は、上記第１管体１の管端部１ａの構成と、上記各フランジ３，４の構成である。
【００５６】
即ち、この実施形態では、上記第１管体１の管端部１ａを拡径加工によって拡径させる場合に、単にこれを直管状に拡径させるのではなく、拡径された拡径部１１の端面１１ａ寄り部分をさらに径方向内側へ偏位するように湾曲成形している。
【００５７】
このように、上記第１管体１の拡径部１１の端面１１ａ寄り部分をさらに径方向内側へ偏位させることで、図６に示すように、この偏位分だけ上記管端部１ａの上記シールパッキン５に対する当接位置、即ち、上記拡径部１１の端面１１ａが、該シールパッキン５の径方向内側へ移り、その結果、該端面１１ａが上記シールパッキン５に対してより安定的に接触することとなり、該シールパッキン５によるシール性の更なる向上が期待できるものである。
【００５８】
一方、上記各フランジ３，４の構成であるが、上記第１の実施形態においては、これら各フランジ３，４として、共に本体部３１の中心を挟んで径方向に対向する二辺にそれぞれ突出部３２，４２を備えた構成のフランジを採用し、これを表裏反転して用いるようにしていた。
【００５９】
しかし、この実施形態では、図５及び図６に示すように、上記第１フランジ３は、これを六角板状の本体部３１のみで、上記突出部３２を備えていない構成としている。また、上記第２フランジ４は、これを六角板状の本体部４１とその両端に設けられた突出部４２で構成するものの、該突出部４２の高さ寸法を、上記第１の実施形態における突出部３２，４２の高さの２倍の高さに設定している。この結果、本体部３１のみで構成された上記第１フランジ３に、本体部４１と突出部４２とを備えた上記第２フランジ４を、該第２管体２が上記第１フランジ３側へ指向するようにして対向配置し、上記第２フランジ４側の上記突出部４２を上記第１フランジ３に当接させることで、上記第１フランジ３と第２フランジ４の対向間隔が、上記第１の実施形態において上記第１フランジ３側の突出部３２と第２フランジ４側の突出部４２が対向状態で当接することで確保される上記第１フランジ３と第２フランジ４の対向間隔と同等とされる。
【００６０】
このように、一対のフランジの組合せを、突出部３２を備えない上記第１フランジ３と上記突出部４２を備えた上記第２フランジ４の組合せとした場合には、上記第２フランジ４の上記突出部４２を、上記第１フランジ３に対して単に当接させるという簡便な作業によって、該各フランジ３，４間の間隔を所定間隔に保持することができるので、例えば、第１の実施形態のように、共に、上記突出部３２，４２が備えられた第１フランジ３と第２フランジ４の組合せとし、該各突出部３２，４２同士を当接させて間隔保持を行なう場合に比して、接合作業における作業性が格段に向上する。また、上記第１フランジ３においては、突出部３２が備えられていない分だけその構造が簡単でありその低コスト化が図れるとともに、上記突出部３２，４２の高さ寸法についての製作誤差も半減されその高精度化が促進される。
【００６１】
尚、上記以外の構成及び作用効果は、上記第１の実施形態の場合と同一であるので、図５及び図６に、第１の実施形態の図１及び図２における部材に対応させて同位置符号を付すことで、該第１の実施形態の該当説明を援用することとし、ここでの説明を省略する。
【００６２】
ＩＶ：第４の実施形態
図７及び図８には、本願発明の第４の実施形態に係る管継手構造が適用された管接合部を示している。この第４の実施形態に係る管継手構造は、その基本構成を上記第３の実施形態と同様とするものであって、これと異なる点は、上記各フランジ３，４の構成である。
【００６３】
即ち、この実施形態では、上記第１フランジ３を、六角板状の本体部３１の一端側のみに上記突出部３２を設け、該本体部３１の他端側には上記突出部３２を設けない構成としている。そして、この第１フランジ３を表裏反転し、且つこれをその軸心回りに１８０°回転させることで、上記第２フランジ４として使用するようにしている。
【００６４】
従って、これら第１フランジ３と第２フランジ４を、該第１フランジ３側の突出部３２が上記第２フランジ４側の平端部側（即ち、上記突出部４２が設けられていない側）に対向し、また上記第２フランジ４側の突出部４２が上記第１フランジ３側の平端部側（即ち、上記突出部３２が設けられていない側）に対向するようにして、対向配置することで、上記第１フランジ３側の突出部３２と上記第２フランジ４側の突出部４２の双方によって、これら第１フランジ３と第２フランジ４の対向間隔が所定間隔に設定され且つ保持される。
【００６５】
このように、一対のフランジの組合せを、その一端側のみに上記突出部３２，４２を備えた上記第１フランジ３と上記第２フランジ４の組合せとした場合には、例えば、上記第１の実施形態のように、上記各フランジ３，４の何れもが突出部３２，４２を備えた構成とされる場合に比して、該突出部３２，４２の数が少ない分だけフランジの構造が簡単となり低コスト化が図れるとともに、上記突出部３２，４２の高さ寸法についての製作誤差も半減されその高精度化が促進される。また、上記第１フランジ３を表裏反転させることで、これを上記第２フランジ４として利用できることから、これら各フランジ３，４の共用化が可能となり、それだけ、部品点数の減少によるコストダウンを図ることができる。
【００６６】
尚、上記以外の構成及び作用効果は、上記第１及び第３の実施形態の場合と同一であるので、図７及び図８に、第１及び第３の実施形態の図１、図２及び図５、図６における部材に対応させて同位置符号を付すことで、該第１及び第３の実施形態の該当説明を援用することとし、ここでの説明を省略する。
【００６７】
Ｖ：第５の実施形態
図９及び図１０には、本願発明の第５の実施形態に係る管継手構造が適用された管接合部を示している。この第５の実施形態に係る管継手構造は、その基本構成を上記第１の実施形態と同様とするものであって、これと異なる点は、上記各管体１，２に対する上記各フランジ３，４の取付構造である。
【００６８】
即ち、上記第１の実施形態においては、上記各管体１，２と上記各フランジ３，４を相互に非接合とし、該各管体１，２相互の接合時には拡径された上記各管体１，２の各管端部１ａ，２ａに、上記各フランジ３，４の各管嵌挿穴３３，４３の口縁部を掛止させ、これら各掛止部と上記各突出部３２、４２との間で上記各フランジ３，４を両持支持するように構成している。これに対して、この実施形態においては、上記各管体１，２の各管端部１ａ，２ａに上記各フランジ３，４を掛止した状態で、この掛止部分を溶接にて接合固定して、これらを一体化している。この場合、この掛止部分は、上記各管体１，２の接合部のシール性には何ら関与せず、接合されていれば足りる部分であることから、この実施形態では、この掛止部分に全周溶接を行なうのではなく、散点的な溶接としている。
【００６９】
係る構成とすることで、例えば、上記各フランジ３，４が上記各管体１、２の各管端部１ａ，２ａに対して接合されていない場合に比して、管体の接合作業時における取り扱いが容易となり、それだけ接合作業における作業性が向上し、延いては低コストの管継手構造を提供できる。
【００７０】
また、上記各フランジ３，４と上記各管体１、２の各管端部１ａ，２ａとを、散点的な溶接とすることで、例えば、全周溶接とする場合のように、上記各管体１，２の肉厚を上記各フランジ３，４の肉厚に対応させて必要以上に厚くする必要がなく、上記各管体１，２の肉厚の適正化が促進され、延いては素材コストの低減が可能となる。
【００７１】
尚、上記以外の構成及び作用効果は、上記第１の実施形態の場合と同一であるので、図９及び図１０に、第１の実施形態の図１、図２における部材に対応させて同位置符号を付すことで、第１の実施形態の該当説明を援用することとし、ここでの説明を省略する。
【００７２】
ＶＩ：第６の実施形態
図１１及び図１２には、本願発明の第６の実施形態に係る管継手構造が適用された管接合部を示している。この第６の実施形態に係る管継手構造は、その基本構成を上記第１の実施形態と同様とするものであって、これと異なる点は、上記各フランジ３，４の構成である。
【００７３】
即ち、上記第１の実施形態においては、上記各フランジ３，４の各本体部材３１，４１の外端部をそれぞれ折曲させて上記各突出部３２、４２を形成していたのに対して、この実施形態では、上記各フランジ３，４を平板状の本体部３１，４１のみで構成するとともに、上記突出部を、該本体部３１，４１とは別体に形成された次述のスペーサ４５で構成している。
【００７４】
上記スペーサ４５は、板材を「コ」字形に折曲させて構成されるものであって、縦壁４６と該縦壁４６の上下両端に連続して略直交状態に延出する上下一対の横壁４７，４７を備えて構成される。また、上記横壁４７には、ボルト孔４８が設けられている。
【００７５】
そして、上記各フランジ３，４を締結ボルト６によって締結する際、これら一対のフランジ３，４間に上記スペーサ４５を、その各横壁４７，４７をそれぞれ上記フランジ３，４に対向させるとともに上記ボルト孔４８に上記締結ボルト６を挿通させ、且つ上記縦壁４６が上記ボルト孔４８よりも外側に位置するようにして介在させる。従って、この状態で上記締結ボルト６が締め込まれると、上記各スペーサ４５の上記縦壁４６によって、上記各フランジ３，４の対向間隔が規定され、上記各フランジ３，４は、上記スペーサ４５の上記縦壁４６部分と上記各管体１，２の管端部１ａ，２ａの間で両持ち状態で支持されることになる。
【００７６】
係る構成によれば、例えば、上記突出部を上記各フランジ３，４と一体に形成する場合に比して、上記各フランジ３，４の構造が簡略化され、それだけ該各フランジ３，４の製造コストの低廉化が可能となる。
【００７７】
尚、上記以外の構成及び作用効果は、上記第１の実施形態の場合と同一であるので、図１１及び図１２に、第１の実施形態の図１、図２における部材に対応させて同位置符号を付すことで、第１の実施形態の該当説明を援用することとし、ここでの説明を省略する。
【００７８】
ＶＩＩ：その他
上記各実施形態においては、上記フランジ３，４として、上記ボルト孔３４，４４が該各フランジの軸心を径方向に挟んで対向する二位置に設けられたものを例として示したが、本願発明は係る構成に限定されるものではなく、例えば、上記ボルト孔３４，４４を三個以上備えるものにも適用できるものである。この場合には、上記各ボルト孔３４，４４を、上記各管体１，２の軸心位置を中心とするピッチ円上に等ピッチで設けることで、第１フランジ３と第２フランジ４に兼用できることから、フランジの共用化による部品点数の減少、延いては低コスト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本願発明の第１の実施形態に係る構造が適用された管継手部分の分解斜視図である。
【図２】図１に示した管継手部分の一部断面側面図である。
【図３】本願発明の第２の実施形態に係る構造が適用された管継手部分の分解斜視図である。
【図４】図３に示した管継手部分の一部断面側面図である。
【図５】本願発明の第３の実施形態に係る構造が適用された管継手部分の分解斜視図である。
【図６】図５に示した管継手部分の一部断面側面図である。
【図７】本願発明の第４の実施形態に係る構造が適用された管継手部分の分解斜視図である。
【図８】図７に示した管継手部分の一部断面側面図である。
【図９】本願発明の第５の実施形態に係る構造が適用された管継手部分の分解斜視図である。
【図１０】図９に示した管継手部分の一部断面側面図である。
【図１１】本願発明の第６の実施形態に係る構造が適用された管継手部分の分解斜視図である。
【図１２】図１１に示した管継手部分の一部断面側面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１      ・・第１管体
２      ・・第２管体
３      ・・第１フランジ
４      ・・第２フランジ
５      ・・シールパッキン
６      ・・締結ボルト
７      ・・ナット
１１    ・・拡径部
１２    ・・肩部
１５    ・・折り返し部
２１    ・・拡径部
２２    ・・肩部
３１    ・・本体部
３２    ・・突出部
３３    ・・管嵌挿穴
３４    ・・ボルト孔
４１    ・・本体部
４２    ・・突出部
４３    ・・管嵌挿穴
４４    ・・ボルト孔
４５    ・・スペーサ
４６    ・・縦壁
４７    ・・横壁
４８    ・・ボルト孔
【図１】
2007040447.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2007040447.tif 000006
【図５】
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【図６】
2007040447.tif 000008
【図７】
2007040447.tif 000009
【図８】
2007040447.tif 000010
【図９】
2007040447.tif 000011
【図１０】
2007040447.tif 000012
【図１１】
2007040447.tif 000013
【図１２】
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