JP2518496B2 - クランプ式管連結装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばタンカーの流体
受入管とローディングアームの接続管との接続・切離し
を迅速に行なうクランプ式管連結装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、管端に支持フランジを設けた一
方の管と、管端に支持フランジを設けた他方の管を連結
するクランプ式管連結装置として、特公昭５４−２１５
６３号公報に示すものや、図９に示すものが知られてい
る。

【０００３】図に示すクランプ式管連結装置１０１は、
管端に支持フランジ１０２Ａを設けた一方の管１０２
を、管端に接続フランジ１０３Ａを設けた他方の管１０
３に対して締付及び締付の解除を行なっている。他方の
管１０３の外周部に、周方向に沿って回転・停止自在の
リング１０４が環装され、このリング１０４に円周状に
配列される複数のクランプ機構１０５が固設され、同時
に作動するようになっている。クランプ機構１０５は、
リング１０４に揺動自在に一端が支持された圧縮コイル
バネ１０６と、圧縮コイルバネ１０６の他端に揺動自在
に取り付けられたクランプレバー１０７とから構成さ
れ、図示しない油圧シリンダを作動させることにより、
他方の管１０３の外周部に沿ってリング１０４を矢印方
向に回転させ、圧縮コイルバネ１０６を介して各クラン
プレバー１０７を同時に回動させ、支持フランジ１０２
Ａの締付け及びその解除動作を行なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したクランプ式管
連結装置１０１では、両管１０２，１０３の締付及びそ
の解除動作の際、各クランプレバー１０７を同時に回動
させることができるが、上述のクランプレバー作動の構
造とは別に、クランプレバー１０７を、両管１０２，１
０３の軸方向に沿った直線運動動作をさせて両管１０
２，１０３の締付及びその解除動作を行なうため、軸方
向に沿ってクランプレバー１０７を直線運動させるため
の手段として、螺子機構を採用しようとすれば、クラン
プレバー１０７の同時動作が困難となる。

【０００５】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、クランプレバーの直線運
動動作に螺子機構を採用した場合でも、クランプレバー
を同時作動させることができるクランプ式管連結装置を
提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、管端に支持フ
ランジを設けた一方の管と他方の管を連結するクランプ
式管連結装置において、他方の管の管端の外周部に固設
された支持部材と、支持部材に回転自在に支持された複
数の駆動螺子と、支持部材に設けられた駆動源と、駆動
源から回転駆動力を受ける駆動力伝達手段と、駆動力伝
達手段からそれぞれ駆動力を分配されて受け、各駆動螺
子を回転させる複数の駆動螺子回転手段と、各駆動螺子
にそれぞれ螺合する複数の締付螺子と、締付螺子の螺子
面と駆動螺子の螺子面を相互に押圧する螺子面密着手段
と、支持部材に設けられたストッパと、締付螺子に支持
部材のストッパと当接・離脱自在する位置に設けられた
締付解除時作動変換部，締付時作動変換部を有してなる
回転阻止部と、各締付螺子の前端にそれぞれ接続される
とともに支持部材の前端側に配置され、一方の管の支持
フランジに接離自在のフランジ押圧部を一端に有する複
数のクランプレバーとを備えていることを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明においては、複数のクランプレバーの作
動で、両管の締付を解除する締付解除動作，両管を締め
付ける締付動作の２つの動作が行なわれる。

【０００８】駆動源で発生する回転駆動力は、駆動力伝
達手段を介して複数の駆動螺子回転手段にそれぞれ分配
して伝達され、各駆動螺子回転手段により各駆動螺子に
それぞれ回転力が与えられる。各駆動螺子の回転で、各
締付螺子の前後方向の移動により、各締付螺子の前端に
それぞれ接続された各クランプレバーが同時に作動す
る。

【０００９】駆動源により各駆動螺子をそれぞれ上述の
ように回転させると、各締付螺子が他方の管から一方の
管の方向に軸方向に沿って移動する。これにより、各ク
ランプレバーのフランジ押圧部が一方の管の支持フラン
ジから離される。即ち、両管の連結の締付解除が行なわ
れる。以下に詳しく説明する。 例えば、先ず、一方の管
と他方の管が締め付けられた状態を初期状態とする。こ
の状態では、クランプレバーが内側に首振りした位置に
あり、両管を使用に供した後、駆動源により、駆動螺子
を所定の方向に回転させる。即ち、駆動源で発生する回
転駆動力は、駆動力伝達手段を介して各駆動螺子にそれ
ぞれ伝達される。 最初、駆動螺子の回転により、クラン
プレバーの締付力が若干弱まる少しの間だけ、締付螺子
は、クランプレバーが支持フランジから離れる方向に僅
か移動する。 さらに、駆動源により、駆動螺子を所定の
方向に回転させると、締付螺子と駆動螺子の間には螺子
面密着手段により摩擦力が作用しているので、締付螺子
は駆動螺子と共回りをし、締付螺子の回転によりクラン
プレバーが回動する。 クランプレバーが所定の角度だけ
回動すると、締付螺子の締付解除時作動変換部と支持部
材のストッパとが当接し、締付螺子の回転（クランプレ
バーの回動）を停止させる。これにより、クランプレバ
ーは外側に首振りした位置になる。 この時、締付螺子と
駆動螺子の間には螺子面密着手段により摩擦力が作用し
ているが、この摩擦力に駆動源の回転力が打ち勝って駆
動螺子の回転が続く。締付螺子は回転を停止されている
ので、駆動螺子の回転により他方の管から一方の管の方
向に軸方向に沿って移動する。これにより、クランプレ
バーが一方の管の支持フランジから離される。即ち、両
管の連結の解除が行なわれる。

【００１０】一方、駆動源により上記とは逆方向に各駆
動螺子を回転させると、各締付螺子が一方の管から他方
の管の方向に向けて軸方向に沿って移動する。これによ
り、各クランプレバーのフランジ押圧部が一方の管の支
持フランジに当接し、一方の管の支持フランジが他方の
管に締め付けられる。以下に詳しく説明する。 駆動源に
より上記とは逆方向に駆動螺子を回転させると、締付螺
子と駆動螺子の間には螺子面密着手段により摩擦力が作
用しているので、締付螺子は駆動螺子と共回りをし、外
側に位置しているクランプレバーも共回りをし、締付螺
子の回転によりクランプレバーが回動する。 締付螺子が
所定の角度を回動すると、締付螺子の締付時作動変換部
と支持部材のストッパが当接し、締付螺子の回転（クラ
ンプレバーの回動）を停止させる。これにより、クラン
プレバーは内側に首振りをした位置になる。 この時、締
付螺子と駆動螺子の間には螺子面密着手段により摩擦力
が作用しているが、この摩擦力に駆動源の回転力が打ち
勝って駆動螺子の回転が続く。締付螺子は回転を停止さ
れているので、駆動螺子の回転により一方の管から他方
の管の方向に向けて軸方向に沿って移動する。これによ
り、クランプレバーが一方の管に当接し、一方の管が他
方の管の接続フランジに締め付けられ、初期状態とな
る。

【００１１】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明する。図１ないし図８は本発明の実施例に係わるクラ
ンプ式管連結装置を示す。

【００１２】図において、１は接続すべき一方の管で、
その管端には環状の支持フランジ１Ａが形成されてい
る。２は接続すべき他方の管で、その管端に環状の接続
フランジ２Ａが形成されている。一方の管１の支持フラ
ンジ１Ａと他方の管２の接続フランジ２Ａは、向い合わ
せた状態で当接している。

【００１３】接続フランジ２Ａの外周部には、ディスク
状ブロック体からなる支持部材４が設けられている。即
ち、この支持部材４は前部ディスク体５と、後部ディス
ク体６を有し、前部ディスク体５は、その前端面を他方
の管２の接続フランジ２Ａの裏側に当接させた状態で、
複数のボルトで接続フランジ２Ａに取り付けられてい
る。後部ディスク体６は、複数のボルトで、前部ディス
ク体５に固定して取り付けられている。この支持部材４
に、以下に詳述するように４つのクランプ機構８，８，
８，８が円周方向に沿って設けられている。

【００１４】各クランプ機構８は、それぞれ同じ構造と
なっているので、そのうちの１つのクランプ機構８を例
にとって説明する。クランプ機構８では、支持部材４に
は前部軸受９と後部軸受１０とが設けられ、前部軸受９
と後部軸受１０に、駆動螺子１１が支持されている。即
ち、支持部材４に駆動螺子１１が回転自在に支持されて
いる。

【００１５】この駆動螺子１１は、円筒状に構成され、
この駆動螺子１１内に、締付螺子１２が螺合している。
また、駆動螺子１１の外周部には、小歯車１３からなる
駆動力伝達手段がキー１３Ａを介して固定して設けら
れ、この小歯車１３は、前部ディスク体５の内周部に回
転自在に環設された大歯車１４に噛み合っている。従っ
て、図８に示すように、小歯車１３は、大歯車１４の周
りに、４箇所に亘って配列されることになる（１箇所の
み図示）。大歯車１４の所定の部位には、第１伝達歯車
１５が噛み合っており、この第１伝達歯車１５は、支持
部材４に軸着した軸１６上に設けられ、軸１６上には第
２伝達歯車１６Ａが設けられている。この第２伝達歯車
１６Ａは第３伝達歯車１７を介して支持部材４に固定し
取り付けられたエアーモータからなる駆動源１８に噛み
合っている。大歯車１４，第１伝達歯車１５，第２伝達
歯車１６Ａ，第３伝達歯車１７及びこれらを支持する軸
等により駆動力伝達手段Ｋが構成されている。

【００１６】そして、上記の締付螺子１２の前端には、
対向する２つの板部１９，１９からなる２又状の接続部
２０が形成され、この接続部２０の間にクランプレバー
２１が挟持され、接続部２０の板部１９，１９並びクラ
ンプレバー２１が支持ピン２２を介して結合し、締付螺
子１２の前端にクランプレバー２１が回動自在に連結さ
れ、支持部材４の前端側に配置されている。

【００１７】クランプレバー２１は、板材で構成され、
その一端に一方の管１の支持フランジ１Ａに接離自在の
フランジ押圧部２３を有し、その他端には弾性手段２４
が設けられている。弾性手段２４は、クランプレバー２
１の他端に形成した取付板部２１Ａを貫通するピン２５
と、このピン２５の一端に一体に設けられて支持部材４
の端面７を押圧するプッシャ２６と、プッシャ２６と取
付板部２１Ａの間に装着された皿バネ２７と、ピン２５
の他端を螺子止めするナット部材２８，２８とから構成
されている。

【００１８】そして、駆動螺子１１の後部端部の外周面
にはカラー２９が螺子止めで一体化されている。締付螺
子１２の途中部分には、カラー２９に隣接してディスク
３０が螺合し、このディスク３０を貫通してボルト部材
３１がカラー２９に螺子止めされ、このボルト部材３１
の頭部３１Ａとディスク３０の端面の間に皿ばね３２が
装着されている。皿ばね３２の付勢力によりボルト部材
３１は、上記駆動螺子１１に一体のカラー２９とディス
ク３０に相互に近接する力を作用させ、締付螺子１２の
螺子面と駆動螺子１１の螺子面を相互に押圧している。
即ち、締付螺子１２の螺子面と駆動螺子１１の螺子面を
相互に押圧する螺子面密着手段３３が、上記のディスク
３０，ボルト部材３１，皿ばね３２で構成されている。

【００１９】また、支持部材４の後部ディスク体６の後
端面には、円筒体３４が固定して取り付けられ、この円
筒体３４内には突起部からなるストッパ３５が設けられ
ている。

【００２０】一方、図２，図３に示すように、締付螺子
１２の後端に回転阻止部３６が固定して設けられてい
る。この回転阻止部３６は、小リング体の外周面の一部
にカム溝３６Ａを形成して構成され、カム溝３６Ａ間に
上記ストッパ３５が位置している。

【００２１】回転阻止部３６のカム溝３６Ａの一端は、
締付解除時作動変換部３７となり、他端は締付時作動変
換部３８となっている。締付螺子１２が回転することに
より、締付螺子１２に一体の回転阻止部３６の締付解除
時作動変換部３７または締付時作動変換部３８がストッ
パ３５に当接し、このストッパ３５の当接により、締付
螺子１２の回転が停止されるようになっている。詳しく
言えば、ストッパ３５と回転阻止部３６の締付解除時作
動変換部３７の当接により、クランプレバー２１が締付
可能位置から一方の管１の支持フランジ１Ａより外れた
位置に回動した時クランプレバー２１の回動を停止させ
るようになっている。

【００２２】また、ストッパ３５と回転阻止部３６の締
付時作動変換部３８の当接により、一方の管１の支持フ
ランジ１Ａより外れた位置からクランプレバー２１が締
付可能位置に回動した時クランプレバー２１の回動を停
止させるようになっている。

【００２３】なお、図５において、符号１Ｃ，１Ｄは緩
衝部材を示す。次に、本実施例の動作を説明する。クラ
ンプレバー２１の作動で、両管１，２の締付けを解除す
る締付解除動作，両管１，２を締め付ける締付動作の２
つの動作が行なわれる。

【００２４】先ず、クランプレバー２１が内側に首振り
した位置にあり、一方の管１の支持フランジ１Ａを他方
の管２の接続フランジ２Ａに押圧して締め付けた状態を
初期状態とする。両管１，２を使用に供した後、駆動源
１８により、駆動螺子１１を所定の方向に回転させる。
即ち、駆動源１８で発生する回転駆動力は、駆動力伝達
手段Ｋを介して複数の小歯車１３にそれぞれ分配して伝
達され、各小歯車１３により各駆動螺子１１にそれぞれ
回転力が与えられる。各駆動螺子１１の回転で、各締付
螺子１２の前後方向の移動により、各締付螺子１２の前
端にそれぞれ接続された各クランプレバー２１が同時に
作動する。

【００２５】クランプレバー２１の作動までを詳しく述
べると、最初は、クランプレバー２１の締付力が若干弱
まる少しの間だけ、締付螺子１２が、クランプレバー２
１が支持フランジ１Ａから離れる方向に僅か移動する。

【００２６】さらに、駆動源１８により、駆動螺子１１
を所定の方向に回転させると、締付螺子１２と駆動螺子
１１の間には螺子面密着手段３３により摩擦力が作用し
ているので、締付螺子１２は駆動螺子１１と共回りを
し、締付螺子１２の回転によりクランプレバー２１が回
動し、外側に首振りした位置になる（図５の二点鎖線で
示す）。

【００２７】クランプレバー２１が所定の角度を回動す
ると、クランプレバー２１が緩衝部材１Ｃに当接して衝
撃力を吸収された後、締付螺子１２の回転阻止部３６
と、支持部材４のストッパ３５とが締付解除時作動変換
部３７において当接し、締付螺子１２の回転（クランプ
レバー２１の回動）を停止させる。クランプレバー２１
の回動角度は約９０度である。

【００２８】この時、締付螺子１２と駆動螺子１１の間
には螺子面密着手段３３により摩擦力が作用している
が、この摩擦力に駆動源１８の回転力が打ち勝って駆動
螺子１１の回転が続く。締付螺子１２は回転を停止され
ているので、駆動螺子１１の回転により他方の管２から
一方の管１の方向に軸方向に沿って移動する。これによ
り、クランプレバー２１のフランジ押圧部２３が一方の
管１の支持フランジ１Ａから離される。即ち、両管１，
２の連結の解除が行なわれる。

【００２９】一方、駆動源１８により上記とは逆方向に
駆動螺子１１を回転させると、締付螺子１２と駆動螺子
１１の間には螺子面密着手段３３により摩擦力が作用し
ているので、締付螺子１２は駆動螺子１１と共回りを
し、外側に位置しているクランプレバー２１も共回りを
し、内側に首振りをした位置になる。締付螺子１２が所
定の角度を回動すると、クランプレバー２１が緩衝部材
１Ｄに当接して衝撃力を吸収された後、締付螺子１２の
回転阻止部３６と、支持部材４のストッパ３５とが締付
時作動変換部３８において当接し、締付螺子１２の回転
（クランプレバー２１の回動）を停止させる。

【００３０】この時、締付螺子１２と駆動螺子１１の間
には螺子面密着手段３３により摩擦力が作用している
が、この摩擦力に駆動源１８の回転力が打ち勝って駆動
螺子１１の回転が続く。締付螺子１２は回転を停止され
ているので、駆動螺子１１の回転により一方の管１から
他方の管２の方向に向けて軸方向に沿って移動する。こ
れにより、クランプレバー２１のフランジ押圧部２３が
一方の管１の支持フランジ１Ａに当接し、一方の管１の
支持フランジ１Ａが他方の管２の接続フランジ２Ａに締
め付けられ、初期状態となる。

【００３１】以上の如き構成によれば、駆動源１８だけ
の単一回転機能の駆動手段で、駆動力伝達手段，複数の
駆動螺子回転手段（小歯車１３）を介して複数の駆動螺
子１１を同時に回転させ、その回転で、各締付螺子１２
の前後方向の移動により、各締付螺子１２の前端にそれ
ぞれ接続された複数のクランプレバー２１を同時に作動
させることができる。

【００３２】また、各クランプレバー２１を同時に作動
させる上で、一方の管１の支持フランジ１Ａの円周方向
における厚さが同じでなくても、一方の管１の支持フラ
ンジ１Ａの円周方向における厚さの不揃いを吸収でき
る。

【００３３】なお、本実施例においては、他方の管２に
は接続フランジ２Ａが形成されているが、接続フランジ
２Ａが形成されていない直管に適用することもできる。
また、本実施例においては、クランプ機構の個数は４個
となっているが、かかる個数に限定されることはない。

【００３４】さらに、本実施例においては、クランプレ
バー２１の他端には弾性手段２４が設けられているが、
この弾性手段２４が無くても良く、また、支持部材４の
端面７側に弾性手段を装着することもできる。

【００３５】そして、本実施例においては、大歯車１
４，第１伝達歯車１５，第２伝達歯車１６Ａ，第３伝達
歯車１７及びこれらを支持する軸等により駆動力伝達手
段Ｋが構成されているが、駆動力伝達手段としては上述
の歯車列に限定されることなく、例えば、プーリやチェ
ーン等を採用することもできる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
駆動源だけの単一回転機能の駆動手段で、駆動力伝達手
段，複数の駆動螺子回転手段を介して複数の駆動螺子を
同時に回転させ、その回転で、各締付螺子の前後方向の
移動により、各締付螺子の前端にそれぞれ接続された複
数のクランプレバーを同時に作動させることができる効
果を奏する。また、各クランプレバーを同時に作動させ
る上で、一方の管の支持フランジの円周方向における厚
さが同じでなくても、一方の管の支持フランジの円周方
向における厚さの不揃いを吸収できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わるクランプ式管連結装置
の断面図である。

【図２】図１のＰ部拡大図である。

【図３】図１の回転阻止部の正面図である。

【図４】図１のＱ部拡大図である。

【図５】同クランプ式管連結装置の正面図である。

【図６】図１，図２のＲ部拡大図である。

【図７】図１のＸ断面に係わり、クランプレバーと締付
螺子の連結状態を示す断面図である。

【図８】図１の駆動源から駆動螺子までの駆動経路を示
す正面図である。

【図９】従来におけるクランプ式管連結装置の側面図で
ある。

【符号の説明】

１ 一方の管 １Ａ 支持フランジ ２ 他方の管 ４ 支持部材 １１ 駆動螺子 １２ 締付螺子 １３ 小歯車（駆動螺子回転手段） １８ 駆動源 ２１ クランプレバー ２３ フランジ押圧部 Ｋ 駆動力伝達手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管端に支持フランジを設けた一方の管と
   他方の管を連結するクランプ式管連結装置において、 他方の管の管端の外周部に固設された支持部材と、 支持部材に回転自在に支持された複数の駆動螺子と、 支持部材に設けられた駆動源と、 駆動源から回転駆動力を受ける駆動力伝達手段と、 駆動力伝達手段からそれぞれ駆動力を分配されて受け、
   各駆動螺子を回転させる複数の駆動螺子回転手段と、 各駆動螺子にそれぞれ螺合する複数の締付螺子と、締付螺子の螺子面と駆動螺子の螺子面を相互に押圧する
   螺子面密着手段と、 支持部材に設けられたストッパと、 締付螺子に支持部材のストッパと当接・離脱自在する位
   置に設けられた締付解除時作動変換部，締付時作動変換
   部を有してなる回転阻止部と、 各締付螺子の前端にそれぞれ接続されるとともに支持部
   材の前端側に配置され、一方の管の支持フランジに接離
   自在のフランジ押圧部を一端に有する複数のクランプレ
   バーとを備えていることを特徴とするクランプ式管連結
   装置。