(57)【要約】【課題】継ぎ手が大型化しても、または、継ぎ手の設置箇所の周りにスペースが無くても、長さを調節することを容易にする。【解決手段】弾性を備えた筒状の本体部３と、本体部３の軸方向の一端部で本体部３に一体的に設けられた第１の端部材５と、本体部３の軸方向の他端部で本体部３に一体的に設けられた第２の端部材７と、遠隔操作することにより本体部３の伸縮量を調節自在な調節機構９とを有する継ぎ手１である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を備えた筒状の本体部と；
前記本体部の軸方向の一端部で前記本体部に一体的に設けられた第１の端部材と；
前記本体部の軸方向の他端部で前記本体部に一体的に設けられた第２の端部材と；
遠隔操作することにより、前記本体部の伸縮量を調節自在な調節機構と；
を有することを特徴とする継ぎ手。
【請求項２】
請求項１に記載の継ぎ手において、
前記調節機構は、
一端部が前記第２の端部材に固定されている紐状部材と；
前記第１の端部材に設けられ前記紐状部材の他端部側を巻き取る巻き取り機構と；
を備えており、前記紐状部材で前記本体部をこの軸方向に圧縮している構成であることを特徴とする継ぎ手。
【請求項３】
請求項２に記載の継ぎ手において、
前記調節機構は、
前記第１の端部材に設けられ前記紐状部材が巻き掛けられている第１の滑車と；
前記第２の端部材に設けられ前記紐状部材が巻き掛けられている第２の滑車と；
を備えていることを特徴とする継ぎ手。
【請求項４】
請求項１に記載の継ぎ手において、
前記調節機構は、
先端部側が前記第２の端部材に螺合し基端部側が前記第１の端部材に回転自在に係合している複数本の軸部材と；
前記各軸部材のうちの少なくとも２本の軸部材に連動している連動部材と；
を有することを特徴とする継ぎ手。
【請求項５】
請求項４に記載の継ぎ手において、
前記連動部材は前記第１の端部材に回転自在に設けられていると共に、前記連動部材にはウォームが一体的に設けられており、前記各軸部材の端部には前記ウォームと噛みあっているウォーム歯車が一体的に設けられていることにより、前記連動部材が前記各軸部材に連動していることを特徴とする継ぎ手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、継ぎ手に係り、特に、互いが対向している各配管等の端部同士を互いに接続するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、従来の継ぎ手（特許文献１参照）２００の概略構成を示す図である。
【０００３】
互いが対向している各配管（たとえば、内部が真空になる各配管）２０２、２０４の端部同士を互いに接続するための従来の継ぎ手２００は、ベローズで構成された円筒状の本体部２０６を備え、この本体部２０６の一端部には、円板状の各フランジ２０８、２１０を備えた筒状の一端部側端部材２１２が一体的に設けられている。本体部２０６の他端部にも同様にして、円板状の各フランジ２１４、２１６を備えた筒状の他端部側端部材２１８が一体的に設けられている。
【０００４】
一端部側端部材２１２のフランジ２０８が、配管２０２のフランジ２２０にボルト２２２で固定され、他端部側端部材２１８のフランジ２１４が、配管２０４のフランジ２２４にボルト２２６で固定されていることにより、各配管２０２、２０４が継ぎ手２００を介して互いに接続されている。
【０００５】
また、各フランジ２１０、２１６の間には、長手方向の両端部に雄ネジが形成されているタイロッド２２８が複数本設けられており、これらのタイロッド２２８に螺合しているナット２３０を適宜まわすことにより、本体部２０６の長さ（継ぎ手２００の長さ；各フランジ２０８、２１４の間の距離）を調節することができるようになっている。なお、各タイロッド２２８は、各フランジ２１０、２１６の周方向でたとえば４等配した位置（９０°ずつずれた位置）に設けられている。
【０００６】
継ぎ手２００を各配管２０２、２０４から取り外す際には、作業員が各ボルト２２２、２２６を緩めて取り外すと共に各ナット２３０を適宜回して本体部２０６を縮め、各フランジ２０８、２２０の間や各フランジ２１４、２２４の間に隙間をつくる。このようにして各フランジ２０８、２２０の接触面や各フランジ２１４、２２４の接触面が擦れることを防止して、継ぎ手２００を各配管２０２、２０４から取り外している。
【０００７】
継ぎ手２００を各配管２０２、２０４に設置する際にも、同様にして、各フランジ２０８、２２０の間や各フランジ２１４、２２４の間に隙間をつくっている。
【特許文献１】実開昭５９−１４５２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来の継ぎ手２００では、継ぎ手２００の長さを調節するために、継ぎ手２００の周方向の４箇所でナット２３０を回す必要がある。継ぎ手２００の設置箇所の周りにスペースが無く４箇所の総てのナット２３０に作業員の手が届かない場合には、本体部２０６の長さを調節することが困難であるという問題があり、継ぎ手２００の取り外しや設置が難しくなる。また、フランジ２１０、２１６の径が大きい場合にも、作業員の手が届きにくくなり同様の問題が発生する。
【０００９】
近年においては、設備機械やプラントの集約化等により継ぎ手の周りのスペースが小さくなる傾向にあり、また、プラント等の大型化によりフランジ２１０、２１６の径が大きくなる傾向にあり、前記問題が発生する度合いが高くなってきている。
【００１０】
また、前記問題は、内部が真空になる配管同士を互いにつなぐ継ぎ手のみならず、内部に流体等の物体を流すための配管においても同様に発生する問題である。さらに、前記問題は、配管同士だけではなく、チャンバー同士や配管とチャンバーとを互いに接続する継ぎ手においても同様に発生する問題である。
【００１１】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、継ぎ手が大型化しても、または、継ぎ手の設置箇所の周りにスペースが無くても、長さを調節することが容易である継ぎ手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】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、弾性を備えた筒状の本体部と、前記本体部の軸方向の一端部で前記本体部に一体的に設けられた第１の端部材と、前記本体部の軸方向の他端部で前記本体部に一体的に設けられた第２の端部材と、遠隔操作することにより、前記本体部の伸縮量を調節自在な調節機構とを有する継ぎ手である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、継ぎ手が大型化しても、または、継ぎ手の設置箇所の周りにスペースが無くても、長さを調節することが容易である継ぎ手を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る継ぎ手１の概略構成を示す正面図であり、図２は、図１におけるＩＩ矢視図であり、継ぎ手１の概略構成を示す側面図である。
【００１５】
継ぎ手１は、従来の継ぎ手２００と同様に、各端部が互いが対向している各配管（たとえば、内部が真空になる円筒状の各配管）１０１、１０３の端部同士を互いに接続するためのものであり、弾性を備えた筒状の本体部（たとえば、金属もしくは他の部材で構成された円筒状のベローズ）３を備えている。本体部３は、少なくとも、本体部３の軸ＣＬ１の延伸方向（軸方向）に弾性を備え伸縮自在になっている。
【００１６】
本体部３の軸方向の一端部には、第１の端部材５が溶接等により一体的に設けられている。この第１の端部材５の中央部には貫通孔５Ａが形成されており、この貫通孔５Ａと本体部３の内部空間３Ａとが互いにほぼ一致するようにして第１の端部材５が設けられている。同様にして、本体部３の軸方向の他端部には、中央部に貫通孔７Ａを備えた第２の端部材７が一体的に設けられている。したがって、継ぎ手１全体が筒状に形成されていることになる。
【００１７】
また、継ぎ手１には、遠隔操作することにより本体部３の伸縮量を調節自在な調節機構９が設けられている。この調節機構９は、たとえば、一箇所に設けられた操作部を作業員が操作することにより、または、一方向から操作可能な操作部を作業員が操作することにより、または、一箇所に設けられた操作部とこの一箇所の操作部の近傍に位置している他の一箇所の操作部もしくは他の複数箇所の操作部とを作業員が操作することにより、本体部３の伸縮量を調節自在なものである。
【００１８】
ここで、調節機構９について例を掲げて詳しく説明する。
【００１９】
調節機構９は、一端部が第２の端部材７に固定されている複数本の紐状部材（たとえば、ワイヤー）１１と、第１の端部材５に設けられ各ワイヤー１１の他端部側を巻き取る巻き取り機構１３とを備えている。各ワイヤー１１は、本体部３の外側で本体部３の軸方向に延伸し本体部３の周方向で互いが離反した位置に張られて設けられている。そして各ワイヤー１１で本体部３をこの軸方向に圧縮している構成になっている。
【００２０】
巻き取り機構１３は、操作部を構成する各ハンドル１５とこれらのハンドル１５の回転によって各ワイヤー１１を巻き取りまたワイヤー１１を延出させることができる各巻き取り車（図示せず）とを備えている。各ハンドル１５や巻き取り車には、巻き取り車の逆転を防止するための機構の例であるラチェットが設けられており、本体部３を縮めるために張られている各ワイヤー１１が容易には緩まないようになっている。
【００２１】
第１の端部材５には、ワイヤー１１が巻き掛けられているの第１の滑車１７が設けられており、第２の端部材７には、ワイヤー１１が巻き掛けられている第２の滑車１９が設けられている。なお、各滑車１７、１９は、各ワイヤー１１や各操作部のそれぞれに設けられている。そして、第１の各滑車１７を定滑車とすると第２の各滑車１９が動滑車として作用するように構成されている。
【００２２】
調節機構９についてさらに詳しく説明する。図１や図２から理解されるように、調節機構９は、本体部３の外周で周方向でほぼ９０°ずつずれてほぼ４等配した位置に設けられたワイヤー１１で、本体部３の長さを調整するようになっている。
【００２３】
このうちの１つの部位について説明すると、ワイヤー１１の一端部が前述したように第２の端部材７に一体的に固定されている。第２の端部材７には、滑車１９が回転自在に設けられており、第１の端部材５には、２つの滑車１７が回転自在に設けられている。
【００２４】
また、細長い板状の操作部基材２０が、第１の端部材５の外側で第１の端部材５から僅かに離れ、本体部３の軸ＣＬ１の延伸方向に対してねじれの位置に相当する方向に延伸し、第１の端部材５に一体的に設けられている。
【００２５】
操作部基材２０には、ハンドル１５と巻き取り車とが回転自在に設けられている。なお、ハンドル１５は、操作部基材２０の外側（第１の端部材５とは反対側）に設けられ、前記巻き取り車は、操作部基材２０の内側に設けられている。
【００２６】
そして、ワイヤー１１が、各滑車１７、１９に交互に巻き掛けられ第１の端部材５と第２の端部材７との間に延びており、ワイヤー１１の他端部側が前記巻き取り車に巻き取られている。
【００２７】
なお、各滑車１７、１９の数を適宜変更してもよい。また、滑車１９を削除し、１つの滑車１７のみを設けた構成にしてもよい。
【００２８】
調節機構９のうちの他の３つの部位も、前述した１つの部位とほぼ同様に構成されている。ただし、ハンドル１５が操作部基材に４つ並んで設けられているので、他の３つの部位の各ワイヤー１１は、第１の端部材５に設けられた滑車２１に巻きかけられていることにより、ハンドル１５（巻き取り車）のところまでガイドされている。
【００２９】
このように構成されていることにより、一方向から操作可能な操作部を作業員が操作することにより、または、一箇所に設けられた操作部とこの一箇所の操作部の近傍に位置している他の一箇所の操作部もしくは複数箇所の操作部とを作業員が操作することにより、本体部３の伸縮量を調節することができるようになっている。
【００３０】
なお、継ぎ手１では、４箇所で本体部３を圧縮しているが、３箇所、５箇所等の複数箇所で本体部３を圧縮するようにしてもよい。
【００３１】
さらに、各巻き取り車をギヤ等を用いた連動機構で互いに連動し、複数のワイヤーを１つの巻き取り車（ハンドル１５）で巻き取るようにしてもよい。このように構成することによって、一箇所に設けられた操作部を作業員が操作すれば、本体部３の伸縮量を調節することができる。
【００３２】
また、１本のワイヤー１１と、このワイヤー１１が巻き掛けられている各滑車（各端部材５、７の外周部で所定の間隔をあけて設けられている各滑車）１７、１９と、１組のハンドル１５と巻き取り車とで、調節機構９を構成してもよい。
【００３３】
次に、第１の端部材５と配管１０１との接合部について詳しく説明する。
【００３４】
図３は、第１の端部材５と配管１０１との接合部の概略構成を示す断面図であり、図４は、第１の端部材５と配管１０１とを互い接合するために接合部材の例であるＧリング（商品名）１０５の概略構成を示す斜視図である。
【００３５】
第１の端部材５は傾斜部５Ｃを具備したフランジ部５Ｂを備えている。また配管１０１も傾斜部１０１Ｃを備えたフランジ部１０１Ｂを備えている。Ｇリング１０５は傾斜部１０５Ｃを具備した２つの半円弧状の部材１０５Ａ、１０５Ｂでリング状に形成されており、各円弧状の部材１０５Ａ、１０５Ｂの一方の接合部は、リング状の部材１０７を介して互いに係合しており、各円弧状の部材１０５Ａ、１０５Ｂの他方の接合部は、ボルト１０９等の締結部材により接合されている。
【００３６】
そして、ボルト１０９を緩めておいて、第１の端部材５のフランジ部５Ｂと配管１０１のフランジ部１０１Ｂとの外径よりも、Ｇリング１０５の内径大きくしておき、図３に示すようにＧリング１０５を継ぎ手１と配管１０１との接合部に設置し、続いて、ボルト１０９を締め付けると、図２に示すように、傾斜部１０５Ｃと傾斜部５Ｃおよび傾斜部１０１Ｃとが付勢力をもって互いに接触し、配管１０１に継ぎ手１が接合されるようになっている。
【００３７】
なお、配管１０１と継ぎ手１との間にはパッキン１１１が設置されている。また、配管１０３と第２の端部材７との接合も同様になされている。
【００３８】
このようにすることによって、本体部３の長さを調整する場合と同じように、一方向から継ぎ手１を各配管１０１、１０３に接合することができるようになっている。
【００３９】
なお、図５（配管と継ぎ手との接合部の変形例を示す図）に示すように、配管１０１の端部に短い円柱状の凹部１０１Ｄを形成し、第１の端部材５の端部に短い円柱状の凸部５Ｄを形成し、配管１０１に継ぎ手１を設置する際、配管１０１に対する継ぎ手１の位置決めを正確かつ容易に行えるようにしてもよい。配管１０３と第２の端部材７とにも同様な凹凸部を形成し、位置決めを正確かつ容易に行えるようにしてもよい。
【００４０】
さらに、図６（配管と継ぎ手との接合部の変形例を示す図）に示すように、第１の端部材５（第２の端部材７）のフランジ部と配管１０１（配管１０３）のフランジ部とをボルト１１３等の締結部材を用いて互いに接合してもよい。
【００４１】
次に、各配管１０１、１０３の間に継ぎ手１を設置する作業について説明する。
【００４２】
作業員は、ハンドル１５を適宜操作し、配管１０１の端部と配管１０３の端部との間の距離Ｌ１（図２参照）よりも、継ぎ手１の長さを短くしておく。続いて、各配管１０１、１０３の間に継ぎ手１をもっていき、ハンドル１５を適宜操作し、継ぎ手１の長さが距離Ｌ１と等しくなるまで継ぎ手１を延ばし、Ｇリング１０５によって継ぎ手１を配管１０１、１０３に接合する。
【００４３】
各配管１０１、１０３から継ぎ手１を取り外す場合には、逆の手順の作業を行えばよい。継ぎ手１の質量が大きい場合には、クレーン等でその質量を支えることが望ましい。
【００４４】
継ぎ手１によれば、遠隔操作することによって本体部３（継ぎ手１）の伸縮量を調節自在になっているので、継ぎ手１の設置箇所の周りにスペースが無くても、また、継ぎ手１の外径が大きくなっても、継ぎ手１の長さを容易に調節することができ、継ぎ手１の取り外しや設置が容易になる。
【００４５】
より詳しく説明すれば、継ぎ手１の設置箇所の周りにスペースが無くても、たとえば、各配管１０１、１０３の間に継ぎ手１を挿入する際この挿入する方向ではスペースが広くなっているので、このようにスペースが広くなっているところにハンドル１５をもってくれば、作業員はハンドル１５を容易に操作することができ、継ぎ手１の長さを容易に調節することができるものである。
【００４６】
図５に示すように、配管１０１、１０３と継ぎ手１に凹凸部が設けられている場合、継ぎ手１を縮めなければ各配管１０１、１０３の間に継ぎ手１を設置し、または、各配管１０１、１０３から継ぎ手１を取り外すことはできないが、継ぎ手１では、ハンドル１５を操作することによって、継ぎ手の取り外しや設置を容易に行うことができる。
【００４７】
また、ワイヤー１１を用いて本体部３を圧縮しているので、継ぎ手１の構成が簡素になっており、継ぎ手１の軽量化をはかることが容易になっている。
【００４８】
さらに、継ぎ手１によれば、従来の継ぎ手２００のようなタイロッドを使用していないので、第１の端部材５に対する第２の端部材７の位置を、本体部３の軸ＣＬ１に直角な方向や本体部３の軸ＣＬ１に対して直交する軸（たとえば、図２の上下方向に延びた軸や図２の紙面に直交する方向に延びた軸）を回動中心にして僅かに旋回させること、および、図２の上下方向や図２の紙面に直交する方向に僅かに移動すること、すなわち、三次元の自由度で位置調整することができ、各配管１０１、１０３相互の位置が若干ずれていても各配管１０１、１０３同士を互いにつなぐことができる。
【００４９】
また、各端部材５、７の間で張られている各ワイヤー１１の長さを適宜調整すれば、第１の端部材５に対して第２の端部材７を平行もしくは一定の傾き角度により移動することができる。
【００５０】
さらに、継ぎ手１によれば、動滑車１９を用いて本体部３を縮めているので、小さな力でハンドル１５の操作を行うことができ、継ぎ手１の長さを調節することが一層容易になっている。
【００５１】
［第２の実施形態］
図７は、本発明の第２の実施形態に係る継ぎ手５１の概略構成を示す側面図であり、図８は、図７のＶＩＩＩ矢視を示す図である。
【００５２】
第２の実施形態に係る継ぎ手５１は、引っ張りにしか抗力を有しないワイヤー１１等の紐状部材の代わりに、引っ張り、圧縮および捻りに対して抗力（剛性）を備えた軸部材５３を用いて、継ぎ手の長さを調節している点が、第１の実施形態に係る継ぎ手１とは異なり、その他の点は、第１の実施形態に係る継ぎ手１とほぼ同様に構成されほぼ同様の効果を奏する。
【００５３】
すなわち、継ぎ手５１の調節機構９は、棒状（たとえば円柱状）の複数本の軸部材５３を備えている。軸部材５３の先端部側は前記第２の端部材７に螺合し基端部側は本体部３の軸方向には移動しないようにして第１の端部材５に回転自在に係合している。また、各軸部材５３は、本体部３の外側で本体部３の軸方向に延伸し本体部３の周方向で互いが離反した位置（周方向で４等配した位置）に設けられている。
【００５４】
また、４本の軸部材５３のうちの互いに隣り合っている２本の軸部材５３には、棒状（たとえば円柱状）の１本の連動部材５５が連動しており、この連動部材５５の一端部側にはハンドル１５が設けられている。他の２本の軸部材５３にも同様に連動部材５５が設けられている。このように構成されていることにより、各軸部材５３の総てが複数本の連動部材５５に連動していることになる。なお、連動部材５５は第１の端部材５に回転自在に設けられている。
【００５５】
各ハンドル１５は、継ぎ手５１のたとえば一方の側に位置するように設けられている。なお、２本の連動部材５５に係合する別の１本の連動部材を設け前記１本の別の連動部材で４本の軸部材５３を同時に回転するようにしてもよい。さらに、軸部材５３を継ぎ手１の一方の方向や所定の方向から操作することが可能であれば、総ての軸部材５３のうちの少なくとも２本の軸部材５３が１本の連動部材５５に連動されていてもよい。
【００５６】
ここで、軸部材５３と連動部材５５との連動方式について例を掲げて説明する。
【００５７】
連動部材５５は、本体部３の一端部側の外周部で本体部３の軸ＣＬ１とはねじれの位置関係になる方向に長く延びており、連動部材５５には、ウォーム５７が一体的に設けられている。軸部材５３の端部には、ウォーム５７と噛みあっているウォーム歯車５９が一体的に設けられている。
【００５８】
なお、軸部材５３のネジのリードが大きい等、ネジの効率が良く、ネジと第２の端部材７とが自己保持の関係にない場合（第２の端部材７を第１の端部材５に対して接近または離反する方向に移動すると軸部材５３が回転してしまう場合）には、ウォーム５７とウォーム歯車５９とは自動締まりの関係になっている。すなわち、ウォーム５７を回転するとウォーム歯車５９は回転するがウォーム歯車５９を回転してもウォーム５７は回転しないようにウォーム５７とウォーム歯車５９との効率が設定されている。
【００５９】
そして、ハンドル１５を作業員が適宜回転することにより、継ぎ手５１の長さを調節し、調節した状態を維持することができるようになっている。
【００６０】
ところで、前記各実施形態では、配管同士を接合する継ぎ手を例に掲げて説明したが、チャンバー同士や配管とチャンバーとを互いに接続する場合にも、前記継ぎ手を使用することができる。また、内部が真空になる配管同士を互いにつなぐ継ぎ手のみならず、内部に流体等の物体を流すための配管にも前記継ぎ手を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る継ぎ手の概略構成を示す正面図である。
【図２】図１におけるＩＩ矢視図であり、継ぎ手の概略構成を示す側面図である。
【図３】第１の端部材と配管との接合部の概略構成を示す断面図である。
【図４】第１の端部材と配管とを互い接合するために接合部材の例であるＧリングの概略構成を示す斜視図である。
【図５】配管と継ぎ手との接合部の変形例を示す図である。
【図６】配管と継ぎ手との接合部の変形例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る継ぎ手の概略構成を示す側面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ矢視を示す図である。
【図９】従来の継ぎ手の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１、５１  継ぎ手
３  本体部
５  第１の端部材
７  第２の端部材
９  調節機構
１１  紐状部材（ワイヤー）
１３  巻き取り機構
１７  第１の滑車
１９  第２の滑車
５３  軸部材
５５  連動部材
５７  ウォーム
５９  ウォーム歯車
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007187212.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007187212.tif 000007
【図６】
2007187212.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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