| 【発明の名称】 |
フランジ継手 |
| 【発明者】 |
【氏名】酒井 忠明
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| 【要約】 |
【課題】狭隘な個所においてもナットを僅かに緩めるのみで連結ボルトを取り外すことができ、よってフランジの着脱が極めて容易になるとともに、規格品の配管フランジに使用することができて経済性に優れるフランジ継手を提供する。
【解決手段】対向するフランジ２１ａ、２１ｂの孔部２２に挿通される連結ボルト２３と、この連結ボルト２３の頭部２４側とフランジ２１ａとの間に介装されるロックプレート２５と、連結ボルト２３の先端部に螺合されるナット２６とを備え、かつ連結ボルト２３は、頭部２４がフランジの孔部２２を挿通可能な寸法に形成されるとともに、頭部の基端部に外形寸法が頭部よりも小さな部分を有する係止部２７が形成され、ロックプレート２５は、周縁部に開口することにより、隣接する少なくとも２本の連結ボルト２３の係止部２７が挿脱自在となる開口部２８が形成されるとともに、開口部２８の周縁部分において頭部２４とフランジ２１ａとの間に介在するように形成されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 対向する一対のフランジの孔部に挿通される連結ボルトと、この連結ボルトの頭部側と一方の上記フランジとの間に介在するロックプレートと、他方の上記フランジから突出する上記連結ボルトの先端部に螺合されるナットとを備えてなり、かつ上記連結ボルトは、上記頭部が上記フランジの孔部を挿通可能な寸法に形成されるとともに、上記頭部の基端部に外形寸法が当該頭部よりも小さな部分を有する係止部が形成され、上記ロックプレートは、その周縁部に、隣接する少なくとも２本の上記連結ボルトの係止部に嵌合する開口部が形成されるとともに、上記開口部の周縁部分が上記頭部と上記フランジとの間に介在自由に形成されていることを特徴とするフランジ継手。
【請求項２】 上記連結ボルトの係止部と、上記開口部の該係止部と嵌合する周縁部分とは、当該連結ボルトの回転が阻止されるように、直線部分を有する形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフランジ継手。
【請求項３】 上記ロックプレートは、各々の上記係止部が嵌合する複数の上記開口部が形成され、かつ当該開口部は、各々上記頭部の外径よりも幅狭に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフランジ継手。
【請求項４】 上記ロックプレートには、その外面から突出する凸部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のフランジ継手。
【請求項５】 上記ロックプレートには、その外面に指先を引っ掛けることが可能な穴が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のフランジ継手。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種の化学・機械設備において、流体等を移送するための管同士を着脱自在に連結する際等に用いられるフランジ継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、各種の化学プラント等の配管においては、定期的に配管内部の清掃を行ったり、あるいは長期の運転によって腐食や損傷等を受けた部分の管を局部的に交換する便宜のために、当該配管を所定の管長ごとに分割し、互いのフランジ同士をフランジ継手によって連結する構成が採用されている。図６は、一般的なこの種のフランジ継手を示すもので、パッキン２を介して対向配置された管１のフランジ１ａの一方の貫通孔１ｂ側からボルト３を挿通させ、他方側から座金４を介してナット５を螺合させ、締め付けるものである。
【０００３】このようなフランジ継手においては、管１の内部を清掃する場合のようにフランジ１ａ同士の連結を解く際には、ボルト３の頭部およびナット５の両者にスパナを掛けて、これらを相対的に回転させることによりナット５をボルト３から取り外し、次いでボルト３をフランジ１ａの貫通孔１ｂから抜き出す方法が採られることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記フランジ継手にあっては、ボルト３およびナット５をフランジ１ａから取り外す際に、先ずナット５をボルト３から完全に外してしまう必要があるため、ボルト３の本数が多いフランジ１ａや、あるいは狭隘な個所に位置するフランジ１ａに対しては、当該作業に多くの手間を要するとともに、取り外したナット５を紛失し易いという問題点があった。加えて、ボルト３に付いても、少なくとも一方のフランジ１ａの孔部１ｂからは抜き出す必要があるために、ボルト３の頭部近傍に障害物がある場合には、当該障害物とボルト３とが干渉して作業が困難を極めるという問題点もあった。
【０００５】そこで、このような課題を解決可能とする従来のフランジ継手として、例えば実開平２−７１１１９号公報に見られるようなフランジ継手が提案されている。このフランジ継手は、図７に示すように、ボルト１０およびナット１１によって連結される一対のフランジ１２ａ、１２ｂに、外径側に開放する複数の凹部１３を形成し、一方のフランジ１２ａの外側面における外周部近傍に鍔部１４を突設するとともに、隣接する複数の凹部１３に対応するボルト１０を、それぞれ共通の当て板１５の孔部１５ａに挿通し、この当て板１５の外方から座金１６を介してナット１１を締めつけることにより、当て板１５を鍔部１４で受け止め可能に支持したものである。
【０００６】上記従来のフランジ継手によれば、当て板１５が鍔部１４から外れるまでナット１１をボルト１０に対して緩めることにより、ナット１１をボルト１０から完全に外すことなく当該ボルト１０および当て板１５とともに凹部１３から取り外すことができ、かつナット１１が少し緩んだ程度では、鍔部１４に支持された当て板１５によってボルト１０およびナット１１が凹部１３から脱落することを防止することができるという利点がある。
【０００７】しかしながら、上記従来のフランジ継手にあっては、フランジ１２ａ、１２ｂとして、特別に凹部１３や鍔部１４を加工したものを使用する必要があるために、一般的なＪＩＳ、ＡＮＳＩ、ＪＰＩ等の規格品を使用することができず、よってコストが高騰化して経済性に劣るという問題点があった。また、フランジ１２ａ、１２ｂに、外周側に開放する凹部１３を形成しているので、ボルト１０が凹部１３に沿って傾斜した状態でナット１１が締めつけられる虞があり、この結果、経時的に振動を受けるなどしてボルト１０が水平に戻ることにより、ナット１１が緩んだ状態となってフランジ１２ａ、１２ｂ間の気密性が損なわれる虞があった。
【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、狭隘な個所においてもナットを僅かに緩めるのみで連結ボルトをフランジから取り外すことができ、よってフランジの着脱が極めて容易になるとともに、さらに規格品の配管フランジに使用することができて経済性に優れるフランジ継手を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発明を、便宜上本実施の形態の符号を付して説明すると、請求項１に記載の本発明に係るフランジ継手は、対向する一対のフランジ２１ａ、２１ｂの孔部２２に挿通される連結ボルト２３と、この連結ボルト２３の頭部２４側と一方の上記フランジ２１ａとの間に介在するロックプレート２５と、他方の上記フランジ２１ｂから突出する上記連結ボルト２３の先端部に螺合されるナット２６とを備えてなり、かつ上記連結ボルト２３は、頭部２５がフランジ２１ａ、２１ｂの孔部２２を挿通可能な寸法に形成されるとともに、頭部２５の基端部に外形寸法が当該頭部２４よりも小さな部分を有する係止部２７が形成され、上記ロックプレート２５は、その周縁部に、隣接する少なくとも２本の連結ボルト２３の係止部２７に嵌合する開口部２８が形成されるとともに、上記開口部２８の周縁部分２８ａが頭部２４とフランジ２１ａとの間に介在自由に形成されていることを特徴とするものである。ここで、本発明に係るフランジ継手によって連結されるフランジ２１ａ、２１ｂとは、管の端部に一体的に設けられたフランジのほか、当該フランジに当接されて管の端部を塞ぐ、所謂閉止フランジ（閉止板）を含む。
【００１０】また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記連結ボルト２３の係止部２７と、上記開口部２８の該係止部２７と嵌合する周縁部分２８ａとは、当該連結ボルト２３の回転が阻止されるように、直線部分を有する形状に形成されていることを特徴とするものである。さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、ロックプレート２５は、各々の上記係止部２７が嵌合する複数の上記開口部２８が形成され、かつ当該開口部２８は、各々上記頭部２４の外径よりも幅狭に形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、上記ロックプレート２５には、その外面から突出する凸部２９が形成されていることを特徴とするものである。さらに、請求項５に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、上記ロックプレート２５には、その外面に指先を引っ掛けることが可能な穴３０が形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】請求項１〜５のいずれかに記載のフランジ継手において、フランジにおける管の連結を解く場合には、一枚のロックプレートと係合しているボルトのナットを、それぞれ当該ボルトに対して僅かに緩めることにより、ボルトの頭部とフランジとの間に介装されているロックプレートの拘束が解かれる。そこで、このロックプレートをフランジの外周方向に取り外すことにより、ボルトの頭部の拘束が解かれ、かつ当該ボルトの頭部は、フランジの孔部を挿通可能な寸法に形成されているために、各ボルトとナットとを一体的に一方のフランジ側から他方のフランジ側に向けて抜き出すことができる。
【００１３】また、上記フランジ同士を連結する場合には、上記操作と逆に、予めナットを螺合させたボルトを、その頭部から対向するフランジの孔部に挿通し、係止部を上記一方のフランジから延出させる。そして、一枚のロックプレートに形成された開口部に対応する全てのボルトを挿通した後に、上記一方のフランジの外周面に沿ってロックプレートを移動させて、開口部をボルトの係合部に嵌合させることにより、ロックプレートを、ボルトの係止部の外周において頭部とフランジとの間に介在させる。次いで、ナットを僅かに締め付けることにより、フランジ同士の連結が完了する。
【００１４】このように、請求項１〜５のいずれかに記載のフランジ継手によれば、狭隘な個所においてもナットを僅かに緩めるのみで連結ボルトをフランジから取り外すことができ、よってフランジの着脱が極めて容易になる。加えて、フランジの着脱時に、ボルトとナットとを一体に取り扱うことができるため、ナットを紛失してしまうといった虞が無い。しかも、ＪＩＳ、ＪＰＩ、ＡＮＳＩ等の規格品の配管フランジにそのまま使用することができるために、図７に示した従来のフランジ継手と比較して経済性にも優れる。
【００１５】ここで、請求項２に記載の発明のように、連結ボルトの係止部と、上記開口部の該係止部と嵌合する周縁部分とを、当該連結ボルトの回転が阻止されるように、直線部分を有する形状に形成すれば、ナットにのみスパナを掛けて回転させることにより、ボルトに対して当該ナットを締めつけ、あるいは緩めることが可能になる。さらに、上記ロックプレートには、２本以上のボルトに対して一の共通の開口部を形成してもよいが、請求項３に記載の発明のように、各々の上記係止部が嵌合する複数の開口部を形成し、かつ各開口部をボルトの頭部の外径よりも幅狭に形成しすれば、ロックプレートを各ボルトの頭部によって強固にフランジ面に固定することができる。
【００１６】また、請求項４に記載の発明のように、上記ロックプレートに、その外面から突出する凸部を形成すれば、上記凸部に指を掛けて上記一方のフランジの外周面に沿って引き出すことにより、ロックプレートを取り外すことが可能になる。ちなみに、上記凸部を、ロックプレートの外周部を外面側に屈曲することにより形成すれば、加工が容易となって好適である。さらに、請求項５に記載の発明のように、上記ロックプレートに、その外面に指先が引っ掛けられる穴を形成すれば、上記穴に指を掛けて上記一方のフランジの外周面に沿って引き出すことにより、ロックプレートを取り外すことが可能になる。ちなみに、上記穴は、板面に指先が引っ掛けられる程度の凹状に形成された窪みや、当該板面間を貫通する孔でもよく、ロックプレートをプレス形成すれば、加工が容易となって好適である。このように、請求項２〜５に記載の発明によれば、狭隘な個所に設けられたフランジに対しても、その着脱作業が一層容易になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１〜図４は、本発明に係るフランジ継手の一実施形態を示すものである。図１〜図４に示すように、このフランジ継手は、パッキン２０を間に挟んで対向する一対の管のフランジ２１ａ、２１ｂの孔部２２に挿通される連結ボルト２３と、この連結ボルト２３の頭部２４側と一方のフランジ２１ａとの間に介装されるロックプレート２５と、他方のフランジ２１ｂから突出する連結ボルト２３の先端部に螺合されるナット２６とから構成されたものである。
【００１８】ここで、連結ボルト２３の頭部２４は、外形寸法がフランジ２１ａ、２１ｂの孔部２２の内径よりも僅かに小さい本体部分２３ａと等しい寸法に形成されており、この頭部２４の基端部に、係止部２７が形成されている。この係止部２７は、図３に示すように、本体部分２３ａの直径から一定の寸法を隔てた平行線２７ａより外周側が欠落した直線部分を有する形状に形成されている。ちなみに、上記係止部２７は、頭部２４の基端部に位置する本体部分２３ａを、外周側から切削または鍛造することによって形成されている。
【００１９】また、前記ロックプレート２５は、隣接する２本のボルト２３に跨るような略円弧状に形成された板状部材であり、その両端部には、ボルト２３側の周縁部に開口する開口部２８が形成されている。この開口部２８は、側縁２８ａ間の幅寸法が上記係止部２７における平行線２７ａよりも僅かに大きい直線部分を有する形状に形成されており、その内周縁２８ｂは、係止部２７の長手方向の外周とほぼ一致する円弧状に形成されている。さらに、このロックプレート２５の外周縁の中央には、外面側に折り曲げられた屈曲部（凸部）２９が形成されている。なお、このロックプレート２５は、プレス加工によって形成されている。
【００２０】以上の構成からなるフランジ継手において、図２に示す状態から、フランジ２１ａ、２１ｂにおける管の連結を解く場合には、先ずロックプレート２５と係合している２本のボルト２３のナット２６にスパナを掛けて、それぞれボルト２３に対して一回転程度緩める。この際に、ボルト２３は、係止部２７が開口部２８に挿通されたロックプレート２５によってその回転が阻止されるために、ナット２６のみにスパナを掛けて回転させればよい。
【００２１】これにより、ボルト２３の頭部２４によってフランジ２１ａとの間に締め付けられていたロックプレート２５の拘束が解かれる。そこで、このロックプレート２５の屈曲部２９に指を掛けて、これをフランジ２１ａの外周面に沿って引き出すことにより、ボルト２３の頭部２４とフランジ２１ａとの間から取り外す。この結果、ボルト２３の頭部２４の拘束が解かれる。ここで、ボルト２３の頭部２４は、本体部分２３ａと同径に形成されているため、フランジ２１ａ、２１ｂの孔部２２を挿通可能であり、よって各ボルト２３とナット２６とを一体的にフランジ２１ｂ側に抜き出す。これにより、フランジ２１ａ、２１ｂの連結が完全に解かれる。
【００２２】他方、フランジ２１ａ、２１ｂ同士を連結する場合には、上記操作と逆に、予めナット２６を螺合させたボルト２３を、その頭部２４から対向するフランジ２１ａ、２１ｂの孔部２２に挿通し、係止部２７をフランジ２１ａから延出させる。そして、ロックプレート２５に形成された開口部２８に対応する２本のボルト２３を挿通した後に、フランジ２１ａの外周面に沿ってロックプレート２５を移動させて、その開口部２８にボルト２３の係合部２７を嵌合させることにより、ボルト２３の頭部２４とフランジ２１ａとの間に介在させる。そして、ナット２６をフランジ２１ｂの外周面に当接するまで締め付けることにより、フランジ２１ａ、２１ｂの連結が完了する。
【００２３】このように、上記構成からなるフランジ継手によれば、２本のボルト２３に臨むロックプレート２５の両端部に、各々の係止部２７が挿脱自在に嵌合する開口部２８を形成し、かつ係止部２７および開口部２８を、係止部２７の回転が阻止される直線部分を有する形状に形成しているので、ナット２６にのみスパナを掛けて僅かに回転させるのみでロックプレート２５を取り外すことができる。加えて、ボルト２３の頭部２４を、フランジ２１ａ、２１ｂの孔部２２を挿通可能となるように形成しているので、各ボルト２３とナット２６とを一体的にフランジ２１ｂ側に抜き出し、あるいは挿入することができる。この結果、狭隘な個所においてもフランジ２１ａ、２１ｂの着脱を極めて容易に行うことができる。加えて、フランジ２１ａ、２１ｂの着脱時に、ボルト２３とナット２６とを一体に取り扱うことができるため、ナット２６を紛失してしまうといった虞が無い。しかも、ＪＩＳ、ＪＰＩ、ＡＮＳＩ等の規格品の配管フランジにそのまま使用することができるために経済性にも優れる。
【００２４】なお、前記実施の形態においては、本発明に係るフランジ継手を、一対のフランジ２１ａ、２１ｂを連結する場合に適用した場合についてのみ説明したが、これに限るものではなく、例えば管の端部において、当該管のフランジと、これを塞ぐ閉止フランジとの連結にも同様に適用することができる。
【００２５】また、図４に示したように、ロックプレート２５の外周縁の中央を外面側に折り曲げることにより凸部となる屈曲部２９を形成したが、ロックプレート２５を屈曲することなく、ロックプレートの外面の適当な位置に、指を掛けるために好適な形状の凸部を、別途接合あるいは貼着することによって一体に形成してもよい。さらには、上記屈曲部２９に代えて、図５の如くロックプレート２５の外面の中央に指先が引っ掛かる穴３０を設けるようにしてもよい。この場合、上記穴は、凹状に形成された窪みや、板面を貫通する孔でもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜５のいずれかに記載のフランジ継手によれば、狭隘な個所においてもナットを僅かに緩めるのみで連結ボルトをフランジから取り外すことができ、よってフランジの着脱が極めて容易になるとともに、各種規格品の配管フランジにそのまま使用することができるために、経済性にも優れる。
【００２７】また、特に請求項２に記載の発明によれば、ナットにのみスパナを掛けて回転させることにより、ボルトに対して当該ナットを締めつけ、あるいは緩めることが可能になり、さらに請求項３に記載の発明によれば、ロックプレートを各ボルトの頭部によって強固にフランジ面に固定することができる。また、請求項４または５に記載の発明によれば、ロックプレートに形成した凸部や穴に指を掛けて外周側に引き出すことにより、容易にロックプレートを取り外すことが可能になるため、上述したフランジの着脱作業が一層容易になるといった効果が得られる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３９３１
【氏名又は名称】株式会社新潟鉄工所
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| 【出願日】 |
平成１２年１月１７日（２０００．１．１７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９６８６２
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 千春 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２００９６６（Ｐ２００１−２００９６６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月２７日（２００１．７．２７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−７６５４（Ｐ２０００−７６５４） |
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