(57)【要約】【課題】管フランジを互いに合わせて締め付ける際の、両フランジの位置ズレをより少なくし得る位置合わせ器具を提供すること。【解決手段】当該器具は、２つの管端部Ｐ１、Ｐ２のそれぞれの外周面に対して着脱自在に装着できるよう、両管端部をそれぞれ抱え込んで保持し得る保持部１、２を有する。一方の管端部Ｐ１に保持部１を装着し、他方の管端部に保持部２を装着したときに、両管端部Ｐ１、Ｐ２の中心軸が互いに一致するように、２つの保持部１、２が、フランジよりも外側に位置する連結部によって互いに連結されている。各保持部１、２は、管端部の外周面との間に隙間を保ちながら該管端部の外周を着脱自在にかつ半分以上取り巻くことが可能な剛性を有する環状アーム部１０、２０を有する。該環状アーム部の内周面の３以上の箇所には、管端部の外周面と接するための接触部が設けられている、【選択図】図１
2007162753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジを管継手として有する管端部同士を連結するに際し、２つのフランジの中心軸同士を互いに位置合わせするための器具であって、
２つの管端部のそれぞれの外周面に対して着脱自在に装着でき、両管端部をそれぞれ抱え込んで保持し得るように構成された、下記（Ａ）、（Ｂ）の保持部を有し、
一方の管端部に下記（Ａ）の保持部を装着し、他方の管端部に下記（Ｂ）の保持部を装着したときに、一方の管端部と、他方の管端部とが、それぞれの中心軸が互いに一致する位置関係となるように、これら２つの保持部が、フランジよりも外側に位置する連結部によって互いに連結されていることを特徴とする、管継手用位置合わせ器具。
（Ａ）一方の管端部のための保持部であって、一方の管端部の外周面との間に隙間を保ちながら該管端部の外周を半分以上取り巻くことが可能な剛性を有する環状アーム部を有し、該環状アーム部は、管端部の外周を着脱自在に取り巻くことができるように分割可能または開閉可能な構成とされており、該環状アーム部の内周面の３以上の箇所には、該環状アーム部が該管端部を取り巻いたときに該管端部の外周面と接するための接触部が設けられている、保持部。
（Ｂ）他方の管端部のための保持部であって、他方の管端部の外周面との間に隙間を保ちながら該管端部の外周を半分以上取り巻くことが可能な剛性を有する環状アーム部を有し、該環状アーム部は、管端部の外周を着脱自在に取り巻くことができるように分割可能または開閉可能な構成とされており、該環状アーム部の内周面の３以上の箇所には、該環状アーム部が該管端部を取り巻いたときに該管端部の外周面と接するための接触部が設けられている、保持部。
【請求項２】
上記（Ａ）の保持部、上記（Ｂ）の保持部のそれぞれの環状アーム部が、共に、管端部の外周を着脱自在に取り巻くことが可能なように、ヒンジ部を有する開閉可能な構成とされており、該ヒンジ部が、該環状アーム部の周方向のアーム長を２分割する位置に設けられている、請求項１記載の管継手用位置合わせ器具。
【請求項３】
上記（Ａ）の保持部、上記（Ｂ）の保持部のそれぞれの接触部の数が３である、請求項１または２記載の管継手用位置合わせ器具。
【請求項４】
上記（Ａ）の保持部、上記（Ｂ）の保持部のそれぞれの接触部の数が３であって、そのうちの１つの接触部がヒンジ部の内周面側に設けられ、残る２つの接触部が、２分割された環状アーム部のそれぞれの先端部側の内周面側に設けられている、請求項２記載の管継手用位置合わせ器具。
【請求項５】
ヒンジ部の内周面側に設けられた接触部に対し、残る２つの接触部が、管の中心軸の回りの角度として、ヒンジ部の接触部からそれぞれ反対回りの方向に９０度〜１４０度の位置に設けられている、請求項４記載の管継手用位置合わせ器具。
【請求項６】
接触部にはローラーが設けられ、管端部の表面との接触抵抗が低減される構成となっている、請求項１〜５のいずれかに記載の管継手用位置合わせ器具。
【請求項７】
上記（Ａ）の保持部、上記（Ｂ）の保持部が、共に、管端部として管を抱え込んで保持し得るように構成されており、管の外周を半分以上取り巻くことが可能な環状アーム部を有している、請求項１〜６のいずれかに記載の管継手用位置合わせ器具。
【請求項８】
上記（Ａ）の保持部、上記（Ｂ）の保持部が、フランジの外側を通過して両保持部を結ぶ棒状の連結部によって互いに連結された構造となっている、請求項７記載の管継手用位置合わせ器具。
【請求項９】
上記（Ａ）の保持部、上記（Ｂ）の保持部のそれぞれの環状アーム部が、共に、管端部の外周を着脱自在に取り巻くことが可能なように、ヒンジ部を有する開閉可能な構成とされ、該ヒンジ部が、該環状アーム部の周方向のアーム長を２分割する位置に設けられており、上記棒状の連結部が、少なくとも、両保持部のヒンジ部同士を連結している、請求項８記載の管継手用位置合わせ器具。
【請求項１０】
上記（Ａ）の保持部、上記（Ｂ）の保持部が、共に、管端部としてフランジを抱え込んで保持し得るように構成されており、フランジの外周を半分以上取り巻くことが可能な環状アーム部を有している、請求項１〜６のいずれかに記載の管継手用位置合わせ器具。
【請求項１１】
上記（Ａ）の保持部、上記（Ｂ）の保持部の、それぞれの環状アーム部同士が、該アーム部の全長に渡って互いに直接的に連結されて一体化され、１つの環状アーム部となっており、
互いに合わせられている２つのフランジの外周を、前記の一体化された１つの環状アーム部が取り巻くことができる構造となっている、請求項１０記載の管継手用位置合わせ器具。
【請求項１２】
上記一体化された１つの環状アーム部には、中心軸の方向を向いた貫通孔が１以上設けられており、該貫通孔を通して、フランジの密着状態が目視確認可能となっている、請求項１１記載の管継手用位置合わせ器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フランジ型の管継手同士を接続するに際して必要な、両管継手同士の位置合わせを行なうための器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
管内の高圧や高真空を維持し得るフランジタイプの管継手構造に用いられるガスケットとして、図７（ａ）、（ｂ）に一例を示す「ヘリコフレックス（ＨＥＬＩＣＯＦＬＥＸ）」（登録商標）と呼ばれる特殊なシールリング１０３が知られている。改善された最近のものとして、例えば、特許文献１、２に示されたメタルガスケットなどが挙げられる。
ヘリコフレックスは、セフィラック（ＣＥＦＩＬＡＣ）社（フランス国）の製品であって、図７（ｂ）に形状の一例を示すように、パイプ状物（パイプ壁が一部開いたものもある）を閉環状に形成したシール本体部分１０３ａを有することが基本的な特徴となっている。このシール本体部分１０３ａの断面構造は、複数の層によるラミネート構造（図７の例では、外層から順にアルミニウム等からなるメタル層、インコネル層、バネ層の３層構造）となっており、塑性変形と弾性変形とを合わせた強いシール力を生じ得る構造となっている。
また、ヘリコフレックスには、シール本体部分の断面形状が単純な円形である標準型の他に、デルタ型（ヘリコフレックスデルタ）と呼ばれるタイプの製品がある。このデルタ型のシールリングは、図７（ｂ）に示すように、外層表面のうち、フランジシール面と接触する箇所（両サイド）に、稜線状突起１０３ａ１が全周にわたって設けられている。図７（ａ）に示すように、この稜線状突起１０３ａ１がフランジのシール面によって潰れ、高いシール性を示す。
さらに、ヘリコフレックスには、図７（ｂ）に示すように、該シール本体部分をフランジに対して定位置に配置するための外周ツバ部１０３ｂが設けられたものがある。図７（ａ）に示すように、２つ合わせたフランジ１０１、１０２の外側に外周ツバ部１０３ｂを出すことによって、シール本体部分１０３ａをフランジの外周に対して同心状に配置することが可能になる。
【０００３】
図７（ａ）は、ヘリコフレックスを用いるための好ましい管継手構造の一例を示している。同図の例では、ヘリコフレックスのシールリング１０３を介在させて２つのフランジ１０１と１０２のシール面同士を互いに合わせ、その接合面の外周を取り巻くように専用締め付け具１０４を取り付け、両フランジ部１０１と１０２との連結に締め付け力Ｆ１を作用させている。
同図に示すタイプの管フランジは、ＪＩＳ  Ｂ  ２２２０に規定されるような一般的な管フランジとは形状が異なり、フランジの断面形状がテーパー状（外側の方がより薄い形状）となっている。これに合致する凹状のテーパ状断面を持つよう形成された専用の締め付け具にて外周を締め付けることによって、図７（ａ）に示すように、タガ張り方向の締め付け力Ｆ１が、フランジ同士の互いの密着力（軸方向の圧縮力）Ｆ２に変換され、２つのフランジは強い力で連結される。
図８は、チェーン状の専用の締め付け具１０４によって２つのフランジ１０１と１０２とを締め付けた状態を示す斜視図である（管は図示していない）。フランジ同士の間には、シールリングが介在している。
【０００４】
また、図９に示すフランジ継手は、図７のフランジ継手に類似する構造のものであって、上記したヘリコフレックスのシールリングを用いている点は同じであるが、締め付け具の構成に特徴をもつ。図９に示すフランジ継手の構造では、２つのフランジ１１１と１１２とを、該シールリング１０３を介在させながら互いに合わせ、これらフランジ同士を外周の複数箇所において専用締め付け具１０５によって軸方向に締め付け、両フランジ部１０１と１０２とを互いに密着させる構造となっている。
同図の例における締め付け具１０５は、２つ１組の締め付け部品１０５ａ、１０５ｂがボルトによって万力の如くフランジを締め付ける構造となっている。図９（ｂ）に示すように、締め付け具は、フランジの外周に沿って、適当な間隔をおいて取り付けられる。
図７、図９のようなフランジと締め付け具とを用いた構造の継手製品としては、例えば、エス・ケイ・ケイ・バキュウム エンジニアリング（株）社製のクランプチェーンカップリング、アドキャップバキュームテクノロジー（株）社製のＩＳＯ−ＬＦフランジクロークランプなどが挙げられる。
【０００５】
図７、図９のいずれのフランジ継手も、同様のヘリコフレックスのシールリングを用いているが、本発明者等がこれらのフランジ継手の接続時の作業手順や、連結された継手構造を詳細に検討したところ、次に述べるような、作業性の問題、シール性を損なう問題が含まれていることが新たにわかった。
先ず、図１０に示すように、従来、２つのフランジを締め付ける際には、シールリング１０３を介在させて、２つのフランジ１０１、１０２を互いに合わせた状態で、締め付け具１０４を締め付けていくが、そのとき、２つのフランジを高い精度で位置合わせ（即ち、両方の管中心軸同士を互いに合致させること。芯合わせ。）をする必要がある。
しかし、実際の連結作業における位置合わせ作業は容易ではなく、２つの管フランジをそれぞれ支えながらフランジ面同士を合わせ、締め付け具１０４を締め付けて行き、しかも、図１０（ａ）の状態から図１０（ｂ）の状態へと、一方のフランジを他方に対してずらして微調整し、さらに締め付けるという手順にて行なっているのが現状である。
さらに、そのような締め付け時の微調整によるフランジ同士の相対移動は、従来の配管の現場では、単なる位置合わせとして問題にはされていなかったが、本発明者等の観察によれば、このような締め付け時のフランジの相対移動は、たとえ微量であっても、シールリング本来のシール性（シールリングが管軸方向に圧縮され変形して示すシール性）にとっては好ましいものではない。この位置合わせの微調整によるフランジ同士の相対移動が、本発明者等が見出した問題点である。
特に、図７（ｂ）に示すような稜線状突起１０３ａ１が付いたデルタ型のシールリングは、２つのフランジによって管軸方向に稜線状突起を潰したときに、最も好ましいシール性を示す。しかし、突起を潰した後、さらに上記のような位置合わせのためにフランジを管直径方向に移動させると、せっかく突起部が潰れて生じたシール性が移動によって損なわれ、高いシール性が低下する。
【０００６】
上記のような問題は、一般的な他社のシールリングを用いた汎用のフランジ管継手の連結の際にも同様に生じ得る問題である。
【特許文献１】特表２００４−５２８５１６号公報
【特許文献２】特表２００４−５２７７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、シールリングを介在させて２つのフランジを互いに合わせて互いに締め付ける際に、２つのフランジ同士の管直径方向の相対的な位置ズレをより少なくすることにあり、そのために、締め付けの初期の段階から、２つのフランジ同士を簡単に高い精度で位置合わせし得る器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、次の特徴を有するものである。
（１）フランジを管継手として有する管端部同士を連結するに際し、２つのフランジの中心軸同士を互いに位置合わせするための器具であって、
２つの管端部のそれぞれの外周面に対して着脱自在に装着でき、両管端部をそれぞれ抱え込んで保持し得るように構成された、下記（Ａ）、（Ｂ）の保持部を有し、
一方の管端部に下記（Ａ）の保持部を装着し、他方の管端部に下記（Ｂ）の保持部を装着したときに、一方の管端部と、他方の管端部とが、それぞれの中心軸が互いに一致する位置関係となるように、これら２つの保持部が、フランジよりも外側に位置する連結部によって互いに連結されていることを特徴とする、管継手用位置合わせ器具。
（Ａ）一方の管端部のための保持部であって、一方の管端部の外周面との間に隙間を保ちながら該管端部の外周を半分以上取り巻くことが可能な剛性を有する環状アーム部を有し、該環状アーム部は、管端部の外周を着脱自在に取り巻くことができるように分割可能または開閉可能な構成とされており、該環状アーム部の内周面の３以上の箇所には、該環状アーム部が該管端部を取り巻いたときに該管端部の外周面と接するための接触部が設けられている、保持部。
（Ｂ）他方の管端部のための保持部であって、他方の管端部の外周面との間に隙間を保ちながら該管端部の外周を半分以上取り巻くことが可能な剛性を有する環状アーム部を有し、該環状アーム部は、管端部の外周を着脱自在に取り巻くことができるように分割可能または開閉可能な構成とされており、該環状アーム部の内周面の３以上の箇所には、該環状アーム部が該管端部を取り巻いたときに該管端部の外周面と接するための接触部が設けられている、保持部。
（２）上記（Ａ）の保持部、上記（Ｂ）の保持部のそれぞれの環状アーム部が、共に、管端部の外周を着脱自在に取り巻くことが可能なように、ヒンジ部を有する開閉可能な構成とされており、該ヒンジ部が、該環状アーム部の周方向のアーム長を２分割する位置に設けられている、上記（１）記載の管継手用位置合わせ器具。
（３）上記（Ａ）の保持部、上記（Ｂ）の保持部のそれぞれの接触部の数が３である、上記（１）または（２）記載の管継手用位置合わせ器具。
（４）上記（Ａ）の保持部、上記（Ｂ）の保持部のそれぞれの接触部の数が３であって、そのうちの１つの接触部がヒンジ部の内周面側に設けられ、残る２つの接触部が、２分割された環状アーム部のそれぞれの先端部側の内周面側に部に設けられている、上記（２）記載の管継手用位置合わせ器具。
（５）ヒンジ部の内周面側に設けられた接触部に対し、残る２つの接触部が、管の中心軸の回りの角度として、ヒンジ部の接触部からそれぞれ反対回りの方向に９０度〜１４０度の位置に設けられている、上記（４）記載の管継手用位置合わせ器具。
（６）接触部にはローラーが設けられ、管端部の表面との接触抵抗が低減される構成となっている、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の管継手用位置合わせ器具。
（７）上記（Ａ）の保持部、上記（Ｂ）の保持部が、共に、管端部として管を抱え込んで保持し得るように構成されており、管の外周を半分以上取り巻くことが可能な環状アーム部を有している、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の管継手用位置合わせ器具。
（８）上記（Ａ）の保持部、上記（Ｂ）の保持部が、フランジの外側を通過して両保持部を結ぶ棒状の連結部によって互いに連結された構造となっている、上記（７）記載の管継手用位置合わせ器具。
（９）上記（Ａ）の保持部、上記（Ｂ）の保持部のそれぞれの環状アーム部が、共に、管端部の外周を着脱自在に取り巻くことが可能なように、ヒンジ部を有する開閉可能な構成とされ、該ヒンジ部が、該環状アーム部の周方向のアーム長を２分割する位置に設けられており、上記棒状の連結部が、少なくとも、両保持部のヒンジ部同士を連結している、上記（８）記載の管継手用位置合わせ器具。
（１０）上記（Ａ）の保持部、上記（Ｂ）の保持部が、共に、管端部としてフランジを抱え込んで保持し得るように構成されており、フランジの外周を半分以上取り巻くことが可能な環状アーム部を有している、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の管継手用位置合わせ器具。
（１１）上記（Ａ）の保持部、上記（Ｂ）の保持部の、それぞれの環状アーム部同士が、該アーム部の全長に渡って互いに直接的に連結されて一体化され、１つの環状アーム部となっており、
互いに合わせられている２つのフランジの外周を、前記の一体化された１つの環状アーム部が取り巻くことができる構造となっている、上記（１０）記載の管継手用位置合わせ器具。
（１２）上記一体化された１つの環状アーム部には、中心軸の方向を向いた貫通孔が１以上設けられており、該貫通孔を通して、フランジの密着状態が目視確認可能となっている、上記（１１）記載の管継手用位置合わせ器具。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の管継手用位置合わせ器具は、保持部によって２つの管端部をそれぞれに外側から保持するだけで、両者の位置合わせ（即ち、両フランジの中心軸同士を一致させる調整）が完了するように、上記（Ａ）の保持部と、上記（Ｂ）の保持部とが、互いに位置合わせされた状態で連結されている。即ち、上記（Ａ）の保持部が作り出す保持中心軸と、上記（Ｂ）の保持部が作り出す保持中心軸とが一致するように、予め、調整された状態で、固定的な関係にて連結されている。
この構成によって、連結すべき２つの管端部を、それぞれ当該器具の保持部に保持するだけで、当該器具を介して、締める前の段階から、両管端部の位置合わせがなされることになる。よって、締め付けの過程において位置合わせをする必要は無く、ズレが生じないため、シールリングは圧縮されたままとなり、シール性の損失が抑制される。
【００１０】
また、上記（Ａ）、（Ｂ）の保持部の環状アーム部が、いずれも管端部の外周面との間に隙間を保っているので、当該器具の保持部が締め付け具の装着の障害になることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明による管継手用位置合わせ器具（以下、当該器具とも言う）は、保持部の保持対象がフランジの部分であるか管の部分であるかによって、位置合わせの原理は同じであっても、見た目の形態が異なる。
図１に示すように、保持部の保持対象が管（第一態様）であれば、上記（Ａ）、（Ｂ）の保持部同士は離れ、それらの間には、明らかに独立した部品としての連結部が存在することになる。
一方、保持部の保持対象がフランジ（第二態様）であれば、上記（Ａ）、（Ｂ）の保持部は互いに接近し、連結部を有しないかのように感じられる。
一方の保持部がフランジを保持し、他方の保持部が管を保持するするといった態様であってもよいが、両保持部が共に同じ外径部分を保持する第一態様・第二態様の方が、両保持部の共通部品の数が増え、また、両管端部の中心を一致させ易いなどの利点がある。
【００１２】
先ず、保持部の保持対象を管とする態様（第一態様）を説明する。
図１は、当該器具の第一態様の一構成例を模式的に示す斜視図であって、各部には好ましい態様が盛り込まれている。同図に示すように、連結すべき２つの管端部Ｐ１、Ｐ２が、当該器具によって位置合わせされた状態となっている。両管端部Ｐ１、Ｐ２は、それぞれに、管とフランジとを有している。即ち、管端部Ｐ１（管Ｐ１１とフランジＰ１２）、管端部Ｐ２（管Ｐ２１とフランジＰ２２）である。
当該器具は、それぞれ上記（Ａ）の保持部１と、上記（Ｂ）の保持部２とを有している。これら保持部は、２つの管端部Ｐ１、Ｐ２のそれぞれの管Ｐ１１、Ｐ２１の外周面に対して着脱自在に装着し得、それぞれの管を抱え込んで保持し得るように構成されている。
【００１３】
２つの保持部１、２は、互いに同様の構造を有しているので、保持部１の構造を代表として説明する。保持部１の各部の符号の後に続く括弧内の符号は、その部分に対応する保持部２の側の符号である。保持部はそれぞれに、管Ｐ１１（Ｐ２１）の外周面との間に隙間を保ちながら該管の外周を半分以上取り巻くことが可能な環状アーム部１０（２０）を有している。保持部の環状アーム部１０（２０）は、管の外周を着脱自在に取り巻くことができるように分割可能または開閉可能な構成とされている。
環状アーム１０（２０）部の内周面の３以上の箇所には、接触部が設けられている。同図の例では、接触部は３箇所に設けられており、２箇所Ｓ１１とＳ１２（Ｓ２１とＳ２２）が見えている。
これら接触部は、環状アーム部が管を取り巻いたときに管の外周面と接するように、内側に分散して突起している。
そして、図１に示すように、一方の管端部Ｐ１の管Ｐ１１に保持部１を装着し、他方の管端部Ｐ２の管Ｐ２１に下記（Ｂ）の保持部を装着したときに、一方の管端部Ｐ１と、他方の管端部Ｐ２とが、それぞれの中心軸が互いに一致する位置関係となるように、これら２つの保持部１、２が、フランジよりも外側に位置する連結部３によって、互いに固定した位置関係となるように連結されている。
即ち、両保持部の環状アーム部１０と２０とは、それぞれ、管の外周を着脱自在に取り巻くことができるように分割可能または開閉可能な構成とされているが、環状アーム部１０の片側のアーム１２と、それに対応する環状アーム部２０のアーム２２とは、互いに自由に回転できない関係にある。
これは、両保持部のそれぞれの環状アーム部が、独立して自由に開閉でき、連結部３の軸の回りを自由に回転できる構造であったならば、２つの管端部同士を位置合わせすることができないからである。従って、少なくとも、一方の環状アーム部１０の片側のアーム１２と、他方の環状アーム部２０の片側のアーム２２（アーム１２と同じ側にあるもの）とが、例えば、図１に示すように、連結棒Ｌによって連結された構造や、連結部３に対して回転できないよう溶接された構造などによって、互いに固定された関係となっている必要がある。
前記のように、一方のアームの組（１２と２２）が互いに位置関係を固定されているならば、他方のアーム１１と２１は、それぞれ自由に開閉（分割）できる構造であってもよいし、連結棒などによって互いに位置関係を固定されていてもよい。
以上の構成によって、上記作用の説明で述べたとおり、連結すべき２つの管端部Ｐ１、Ｐ２を、それぞれに、当該器具の保持部１、２に保持するだけで、アーム同士の固定された位置関係に起因して、当該器具を介して両管端部の位置合わせがなされることになる。
【００１４】
図１の例では、保持部の環状アーム部が、管の外周を着脱自在に取り巻くことが可能なように、ヒンジ部ｈ１（ｈ２）を中心として、２本のアーム１１（２１）、１２（２２）が開閉して着脱可能な構成となっている。２本のアームの長さは、等しい方が管端部をバランスよく保持できる。
この着脱可能な構成は、ヒンジ部を中心とする開閉構造が単純で好ましいが、トグルやより複雑なリンクによる開閉可能な構成、ボルト、ワンタッチカップリングなどによる分割可能な構成であってもよい。
【００１５】
図２は、図１に示した第一態様をより詳細に示す図であって、当該器具によって管の位置合わせがなされている状態を一方の管端部の軸方向から見た図である。また、図３は、図２の側面図である。
同図の例では、保持部の環状アーム部が管（後述の第二態様ではフランジ）の全周を完全に取り巻いた例であって、ヒンジ部ｈ１を中心として、２つのアーム１１、１２が開閉し得る構造となっている。２つのアームは、閉じて管を抱き込んで保持している。各アーム先端のジョイント部が互いに接して、アームの環が閉じ、締め付けネジＪによって固定されている。同図では、アーム１１、１２がヒンジ部を中心として開いたときの状態を、二点鎖線によって描き加えている。
同図の例では、環状アーム部の全長や湾曲の度合いを、管に対して、専用器のように特にぴったりと嵌合しているように描いているが、２つの環状アームがヒンジ部を中心として開くために、保持対象となる管端部の外径は図よりも大きいものであっても保持可能である。
【００１６】
保持対象の管の用途や、管の外径に限定はないが、一般的な管の外径は５０ｍｍ〜６００ｍｍ程度であって、本発明が特に有用となる加速器の空洞（粒子を通過させる管路）などの超高真空を必要とする用途では、汎用的な管の外径は、例えば２００ｍｍ〜５００ｍｍ程度である。
【００１７】
保持部の環状アーム部は、図１、２に示すように、管の外周面との間に隙間を保ちながら該管の外周を半分以上取り巻く長さを有すればよい。管の外周を取り巻く長さが、管の外周の半分を下回ると、環状アーム部だけで管端部を保持することができなくなる。
環状アーム部と管の外周面との間の隙間は、限定はされないが、１０ｍｍ〜５０ｍｍ程度、特に１０ｍｍ〜３０ｍｍが適当な寸法である。
この隙間は、後述の第二態様の場合でも同様であるが、第二態様の場合、保持すべき対象部分がフランジであり、その部分には、図９（ｂ）に示すような専用締め具１０５が取り付けられる場合がある。よって、そのような管継手に対応する場合には、十分な取り付けスペースを確保すべく、５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度の隙間が好ましく、特に５０ｍｍ〜８０ｍｍ程度が好ましい。
【００１８】
環状アーム部の材料は本発明の目的を達成し得るような機械的強度を有するものであればよいが、特に構造物用の金属材料が好ましく、ステンレス鋼、アルミニウム合金などが好ましいものとして挙げられる。
環状アーム部の太さや湾曲などの形状も、対象となる管の大きさやアーム材料の機械的強度を考慮し、たわみなどの有害な変形がないように適宜デザインし決定してよい。
例えば、上記した汎用的な管外径に対して、環状アーム部の管軸方向の寸法（管軸方向厚）は５ｍｍ〜２０ｍｍ程度、管直径方向の寸法（直径方向厚）は、前記管軸方向厚の３倍〜５倍程度が例示される。
【００１９】
図１、２に示すように、該環状アーム部の内周面の３以上の箇所に接触部（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２等）を突起させ、該環状アーム部が管を取り巻いたときに、該接触部において管の外周面と接する構造とすることが好ましい。
これによって、全周にわたってアームが管に面接触する態様と比べて、種々の外径の管をより安定して保持できる。特に、１つの環状アーム部の接触部の総数を３とすることで、該環状アーム部が管端部の外周を着脱自在に取り巻く構造であっても、また、管端部の外径が異なっても、ガタつくことなく、常に安定して管端部を保持することができる。
【００２０】
図１、２に示すように、ヒンジ部ｈ１を設けて環状アーム部（アーム１１、１２）を開閉する構造とし、かつ、接触部の数を３とする場合には、そのうちの１つの接触部Ｓ１１をヒンジ部ｈ１の内周面側に設け、残る２つの接触部Ｓ１２、Ｓ１３を、２つのアーム１１、１２のそれぞれの先端部側の内周面側に設ける態様が好ましい。
これによって、２つのアーム１１、１２を閉じて管を保持していくとき、それぞれの先端部側の２つの接触部Ｓ１２、Ｓ１３が、管に力を作用させて管を接触部Ｓ１１に押し付け、管の保持がより安定する。
【００２１】
図４に示すように、ヒンジ部で開閉可能な構造とした２つのアームを閉じて管Ｐ１（Ｐ２）を保持したとき、ヒンジ部の内周面側に設けられた接触部Ｓ１に対する、残る２つの接触部Ｓ２、Ｓ３の位置は、管の中心軸Ｑの回りの角度θ１、θ２（接触部Ｓ１からそれぞれ互いに反対回りの方向に回転した角度）で表すとして、それぞれ９０度〜１４０度が好ましく、特に、１１０度〜１３０度がより好ましい位置である。このとき、管の保持がより安定する。
【００２２】
接触部の先端面は、管の外面を傷つけず、また、管外径の変化になめらかに対応できるよう、円筒面（例えば、その円筒の中心軸は、管の中心軸と平行である）または球面など、適当な曲面とすることが好ましい。
円筒面（中心軸を管の中心軸と平行としたもの）は、アームの締め付け時に有利であり、球面は、それに加えて管継手同士の締め付け時の変位にも有利である。
これら円筒面や球面の半径は、限定はされないが、１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度であれば、接触部が局所的な突起であり得、また、管の外周面を傷つけることも少ない。
また、図５に示すように、接触部にローラーＲを設け、管端部の表面との接触抵抗を低減してもよい。そのようなローラーは、管の表面を外周方向に転がるように設ければ、環状アームの締め付け時に有利であり、管の表面を中心軸方向に転がるように設ければ、管継手同士の締め付け時の変位に有利である。全方向に転がることができる球状のローラーは、いずれの変位にも対応でき、好ましい。
【００２３】
連結部は、２つの保持部の位置関係を維持すべく曲げや捩じりに強く、また、取り扱い性の点から、より軽いことが好ましい。
第一態様では、連結部は、２つの離れた保持部を連結するため、図１、３に示すように、棒状の形態（連結棒）とするのが、軽く、フランジ継手の連結部が開放されるので好ましい態様である。
連結棒の材料は、上記環状アーム部の材料を参照してよい。
連結部を連結棒とする場合、その本数に制限はないが、ヒンジ部による環状アーム部の開閉構造を採用する場合、該連結棒は、図１、３に示すように、両保持部のヒンジ部同士を連結する位置に少なくとも設けることが好ましい。これによって、連結棒がヒンジ部の中心軸を兼用できる。
図１に、符号Ｌで示すように、両保持部の位置関係をより安定させるために、補強用の連結棒を適宜の位置に適宜の数だけ設けてもよい。ただし、フランジ継手の連結部への専用締め付け具の装着の障害にならないようにすることが重要である。
【００２４】
棒状の連結部の長さ、即ち、２つの保持部同士の間の距離は、管の呼び径によっても異なるが、例えば加速器に汎用的に用いられている管外径２００ｍｍ〜５００ｍｍのものに対しては、２つの保持部同士の間の距離は４０ｍｍ〜６０ｍｍ程度である。
図１の例では、図をわかり易くするために２つの保持部１、２を、それぞれフランジから遠ざけて描いているが、互いの距離をより近づけてもよい。
【００２５】
当該器具の第一態様は、フランジ継手の連結部が全周にわたって露出しているという利点を有する。よって、第一態様は、図８に示すようなチェーン状の専用締め付け具１０４（フランジ継手の連結部全周に捲き付けられるタイプのもの）を用いるような管継手に対して、例えば、上記したチェーンクランプ用カップリングに対して特に有用な位置合わせ器具となる。
【００２６】
次に、保持部の保持対象をフランジとする態様（第二態様）を説明する。
図５は、第二態様を詳細に示す図であって、当該器具によってフランジの位置合わせがなされている状態を一方の管端部の軸方向から見た図である。また、図６は、図５の側面図である。
第二態様の各部の構成は、上記（Ａ）の保持部、上記（Ｂ）の保持部が、共に、管端部としてフランジを抱え込んで保持し得るように構成されている点において、第一態様と異なっている。
この相違点に起因して、第二態様では、両保持部同士の間の距離は、当然に第一態様よりも短くなり、場合によってはゼロになる。また、同じ呼び径の管継手に対しても、第二態様の環状アーム部の内径、外径は、第一態様よりも大きくなる。
しかし、接触部、ヒンジ構造など、各部の構成については、第一態様と同様であり、第一態様についての上記説明の「管」を「フランジ」に置き換えればよい。
【００２７】
第二態様では、互いに合わせられた２つのフランジを、それぞれ、上記（Ａ）、（Ｂ）の保持部が抱え込んで保持する。
両保持部同士の間の距離は、第一態様の場合に比べて極めて短いが、上記（Ａ）、（Ｂ）の保持部を互いに独立した部品とし、また、連結部を独立した部品として設けてもよい。その場合、管の軸方向の全長は短いが、第一態様と同じような部品構成となる。
また、好ましい態様として、上記（Ａ）、（Ｂ）の保持部のそれぞれの環状アーム部同士を、そのアームの全長に渡って互いに直接的に連結し、１つの環状アーム部として一体化する態様が挙げられる。
一体化された環状アーム部の管軸方向の寸法は、２つのフランジを十分にカバーし得る寸法であることが好ましい。
図６に示すように、１つの環状アーム部３０として一体化した場合、独立した部品としての連結部は存在しないように見えるが、２つのフランジにまたがっている環状アーム部の中央部分（２つのフランジ同士の連結界面を取り巻いている部分）が連結部であると解釈してよい。
【００２８】
第二態様は、２つのフランジ同士を取り巻いて位置合わせをするものであるが、環状アーム部とフランジ外周面との間に隙間があり、接触部が適当に設けられているために、図９に示すような専用締め付け具を用いる管継手（例えば、上記したクロークランプ継手）に対して特に有用な位置合わせ器具となる。
【００２９】
図６に示すように、上記（Ａ）、（Ｂ）の保持部を、１つの環状アーム部３０として一体化した場合、一体化された環状アーム部３０には、中心軸の方向を向いた貫通孔ｍを１以上設けることが好ましい。これによって、該貫通孔ｍを通して、２つのフランジ間の距離、位置合わせ状態、シールリングのセット状態などが目視確認可能となる。
貫通孔は、機械的強度を低下させない程度に、適宜の数、ピッチ、口径をもって形成すればよい。貫通孔の形成は、環状アーム部の軽量化にも役立つ。
【００３０】
第二態様にとって好ましい保持対象である図９に示すタイプの管継手のフランジの外径は、特に限定はなされないが、上記した加速器に用いられるような管の場合には、フランジの外径が２３０ｍｍ〜６００ｍｍ程度のものが汎用的である。
【００３１】
以上のように、図７に示すタイプの管継手に対しては、第一態様が好ましく適用され、図９に示すタイプの管継手に対しては、第二態様が好ましく適用される。しかしながら、当該器具は、ＪＩＳ  Ｂ  ２２２０などに規定される一般的な管フランジ同士の位置合わせに用いてもよく、また、フランジを持たない管同士の接合の位置合わせに用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明によって、２つのフランジを互いに合わせて互いに締め付ける際に、締め付けの初期の段階から、両者の中心軸を容易にかつ高い精度で一致させることができ、締め付けながら位置合わせをする必要が無い。これによって、困難な位置合わせ作業もなくなり、かつ、本締めの際に、両フランジが剪断方向へ相対移動することが少なくなり、管継手部分のシール性劣化が抑制される。
本発明は、あらゆる配管の管継手の位置合わせに適用可能であるが、例えば、高圧を扱う配管や、加速器などの高真空を扱う配管の管継手部分に対しては、シール性の改善効果が顕著となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による管継手用位置合わせ器具の第一態様の構成例を模式的に示す斜視図である。
【図２】第一態様を詳細に示す図であって、当該器具によって管の位置合わせがなされている状態を一方の管端部の軸方向から見た図である。保持部および管の中心を示すために、中心線を一点鎖線にて描き込んでおり、管については外径線だけを描いている（図５も同様である）。
【図３】図２の側面図である。同図では、管の中心線の上半分を断面図とし、下半分を外観図としている（図６も同様である）。
【図４】管端部に対して３点で作用する接触部の位置を示した説明図である。
【図５】第二態様を詳細に示す図であって、当該器具によってフランジの位置合わせがなされている状態を一方の管端部の軸方向から見た図である。
【図６】図５の側面図である。
【図７】公知の管継手と、それに用いられるシールリングを示した図である。図７（ａ）は、管継手の連結部分の構造を示した断面図であって、管の中心線の上側だけを描いている。図７（ｂ）は、シールリングの一部を切り取って内部を示した斜視図である。
【図８】図７（ａ）に示す管継手のフランジに取り付けられた専用締め付け具を示した斜視図である。
【図９】図７（ａ）の管継手に類する他の管継手と、専用締め付け具を示した図である。図９（ａ）は、管継手の連結部分の構造を示した断面図であって、管の中心線の上側だけを描いている。図９（ｂ）は、専用締め付け具の１つを示した図であって、そのＡ−Ａ断面図が、図９（ａ）である。
【図１０】図７（ａ）に示す管継手を専用締め付け具によって連結する際の、仮締めから本締めに至る状態を説明するための断面図であって、同時に、従来の管継手の問題点を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ｐ１    一方の管端部
Ｐ２    他方の管端部
１    （Ａ）の保持部
２    （Ｂ）の保持部
３      連結部
１０    環状アーム部
２０    環状アーム部
【図１】
2007162753.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2007162753.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2007162753.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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