JP7253389B2

JP7253389B2 - 継手部材

Info

Publication number: JP7253389B2
Application number: JP2019005958A
Authority: JP
Inventors: 幸夫滑川; 康希伊藤
Original assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Current assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Priority date: 2019-01-17
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2023-04-06
Anticipated expiration: 2039-01-17
Also published as: JP2020115018A

Description

本発明は、フランジに着脱可能に接続される継手部材に関する。

通常、フランジを有する配管に別の配管を接続する際には、接続する配管または継手部材をフランジを有するものとして、フランジ同士を付き合わせた状態でフランジに形成された複数の貫通孔のそれぞれに一方のフランジ側からボルトを通し、他方のフランジ側で各ボルトにナットを締結して、フランジ同士を連結するようにする。このような接続構造では、例えば配管の洗浄や別の配管への付け替えなどが比較的に頻繁に行われる場合には、その都度ボルトとナットの締結を行わなければならず、その作業は非常に煩雑である。

特許文献１に示す継手構造においては、一方のフランジの貫通孔に雌ネジを形成することにより、他方のフランジの貫通孔を通したボルトを一方のフランジに直接螺合するようにしている。このような接続構造とすることにより、フランジ同士の連結が容易になり、作業の繁雑さが軽減する。

実開昭６２－１７０４８４号公報

しかしながら、特許文献１に示す継手構造においても複数のボルトの螺合作業が必要であり、その作業は依然として煩雑である。

そこで本発明は上記従来技術の問題に鑑みて、フランジへの接続作業がより簡易に行えるようにした継手部材を提供することを目的とする。

すなわち本発明は、
フランジに着脱可能に接続される継手部材であって、
フランジの接続端面に当接する当接面を有する本体部材と、
該本体部材に取り付けられ、該当接面が面する方向で該本体部材から該当接面よりも突出した施錠位置と、該施錠位置から該本体部材側に引っ込められた退避位置との間で変位可能とされた施錠部材と、
該本体部材に取り付けられた係止部材であって、該当接面から離れた位置に係止部を有し、該係止部が該当接面の側に面する係止面を有する係止部材と、
を備え、
該当接面を該フランジの接続端面に当接又は近接させた状態で当該継手部材を該フランジに対して第１方向に変位させると該係止面が該フランジに係合して該当接面が面する方向で当該継手部材が該フランジから離れないようになり、さらに該施錠部材を該退避位置から該施錠位置に変位させると該施錠部材が該第１方向とは反対の第２方向で該フランジに係合して当該継手部材が該フランジに対して該第２方向に変位することが阻止されて、該係止面が該フランジに係合した状態が維持されるようにされた、継手部材を提供する。

当該継手部材においては、継手部材をフランジに対して所定位置とした状態で施錠部材を退避位置から施錠位置に変位させる操作によってフランジへの接続が完了するようになっており、従来の継手のようにボルトの締結をする必要がないため、フランジへの接続作業を従来の継手に比べて容易に行うことが可能となる。

また、該フランジが、該接続端面から反対側の裏面にまで貫通した複数の貫通孔を有し、
該当接面を該フランジの接続端面に当接又は近接させるときに、該係止部材の該係止部が該複数の貫通孔のうちの何れかの貫通孔を通過し、当該継手部材を該フランジに対して該第１方向に変位させたときに該係止面が該フランジの裏面に係合し、該施錠部材が該退避位置から該施錠位置に変位するときに該施錠部材が該複数の貫通孔のうちの別の貫通孔に挿入されるようにすることができる。

この場合には、該係止部材が該本体部材から該係止部にまで延びる軸部を有し、該係止部材が該貫通孔内に挿入された状態で当該継手部材を該フランジに対して該第１方向に変位させて該軸部が該貫通孔の内周面に当接したときに、該施錠部材が該別の貫通孔に整合した位置となって該退避位置から該施錠位置にまで変位可能となるようにすることができる。

このような構成により、施錠部材と貫通孔の位置を容易に整合させることができるようになり、より容易に接続作業を行うことが可能となる。

また、該本体部材が、長手方向に延びる中心部材と、該中心部材の外周面に螺合されて該中心部材の外周面から径方向外側に延びる環状部材とを有し、該当接面が該中心部材に設けられ、該施錠部材及び該係止部材が該環状部材に対して固定されており、該中心部材と該環状部材とを該長手方向の周りで相対的に回転させることにより、該中心部材と該環状部材との該長手方向での相対位置が変更されて該当接面と該係止面との間の該長手方向での距離が調整できるようにすることができる。

このような構成により、フランジの寸法が異なる場合でも、接続状態において当接面を接続端面により確実に当接させることが可能となる。また、継手部材をフランジに対して第1方向に変位させるときに、当接面と係止面との間の距離を大きくしておいて、第1方向に変位させるときのフランジとの間の摩擦を小さくするか又は無くして第1方向への変位を容易に行えるようにすることも可能となる。

具体的には、
該本体部材が、該施錠部材を該施錠位置と該退避位置との間で変位可能に保持する保持部材を有し、
該保持部材が、該施錠部材が中を通る通路と径方向に貫通した保持孔とを有する筒状部、該筒状部の保持孔内に保持されて該筒状部の内周面から径方向内側に突出する固定位置と該固定位置から径方向外側に変位した固定解除位置との間で変位可能とされた固定部材、及び該筒状部の外周面上に配置され該筒状部の軸線方向で変位可能とされ、該固定部材を該固定位置に保持する保持位置と該固定部材が該固定解除位置に変位することを許容する保持解除位置との間で変位可能とされたスリーブ、を有し、
該施錠部材が、該固定部材を受け入れる係止溝を有しており、
該施錠部材が該施錠位置にあるときに、該係止溝が該固定部材と整合する位置となって該固定部材が該固定位置に変位して該係止溝に受け入れられて、該施錠部材が該施錠位置に保持され、
該固定部材が該固定解除位置になると該施錠部材が該施錠位置と該退避位置との間で変位可能となるようにすることができる。

以下、本発明に係る継手部材の実施形態を添付図面に基づき説明する。

本発明の一実施形態に係る継手部材の接続前の状態を示す断面図である。図１の状態の継手部材およびフランジ配管の右側面図である。図１の継手部材の接続過程を示す第１の図である。図１の継手部材の接続過程を示す第２の図である。図４の状態の継手部材およびフランジ配管の右側面図である。図１の継手部材の接続過程を示す第３の図であり、接続が完了した状態を示す図である。図１の継手部材において、当接面から係止面までの距離がフランジの厚さよりも大きくなるように本体部材の中心部材と環状部材との相対位置を変更した状態での接続途中の状態を示す図である。

本発明の一実施形態に係る継手部材１０は、図１に示すように、本体部材１２と、本体部材１２にそれぞれ取り付けられた施錠部材１４及び係止部材１６とを備える。当該継手部材１０は、後述するように、フランジ配管１のフランジ２に着脱可能に連結されるようになっている。

本体部材１２は、流体通路１８を有する中心部材２０と、中心部材２０の外周面２０ａから径方向外側に延びた円板状の環状部材２２とを有する。中心部材２０は全体として長手方向Ｌに延びる筒状の部材であり、その端面にフランジ２に当接する当接面２４を有する。当接面２４には環状溝２６が形成されており、この環状溝２６に環状のシールリング２８が取り付けられている。施錠部材１４及び係止部材１６は、環状部材２２に取り付けられている。中心部材２０の外周面２０ａには雄ネジ３０が形成され、環状部材２２の内周面２２ａには雌ネジ３２が形成されており、これら雄ネジ３０と雌ネジ３２とが螺合することにより中心部材２０は環状部材２２に取り付けられている。そのため、中心部材２０を環状部材２２に対して長手方向Ｌの周りで回転させると、中心部材２０は環状部材２２に対して長手方向Ｌで変位する。中心部材２０の外周面２０ａには、ストップリング３４が固定されており、中心部材２０の長手方向Ｌでの移動範囲はこのストップリング３４により規制される。

係止部材１６は、本体部材１２の環状部材２２に螺合されたネジ部３６と、ネジ部３６から長手方向Ｌに延びる軸部３８と、軸部３８から径方向に広がった円板状の係止部４０とを有する。係止部４０は、長手方向Ｌで当接面２４の側に面する係止面４２を有する。フランジ２は、図２に示すように、接続端面３から反対側の裏面４にまで貫通した４つの貫通孔５を有する。係止部材１６の係止部４０はフランジ２の貫通孔５の内径よりも僅かに小さい外径を有し、軸部３８は貫通孔５の内径よりも十分に小さい外径を有している。なお、当該実施形態においては、係止部４０は貫通孔５に対応する位置に３つ設けられている。

本体部材１２はさらに、環状部材２２に取り付けられた保持部材４４を有する。施錠部材１４は、軸状の部材であり、保持部材４４によって長手方向Ｌに変位可能に保持されている。保持部材４４は、施錠部材１４が中を通る通路４６と径方向に貫通した保持孔４８を有する筒状部５０と、保持孔４８内に保持された球状の固定部材５２と、筒状部５０の外周面５０ａ上に配置されたスリーブ５４とを有する。筒状部５０は、第１部材５６と第２部材５８とからなり、これら第１部材５６と第２部材５８とを螺合して環状部材２２を挟み込むようにすることにより環状部材２２に固定されている。固定部材５２は、保持孔４８内において図１に示す固定解除位置と図６に示す固定位置との間で径方向に変位可能に保持されている。スリーブ５４は、図１に示す保持解除位置と図６に示す保持位置との間で、筒状部５０の軸線Ｍの方向で変位可能となっている。施錠部材１４は、保持部材４４の通路４６内において、図１に示す退避位置と図６に示す施錠位置との間で変位可能となっている。施錠部材１４は外周面１４ａに、固定部材５２を受け入れる環状の係止溝６０と、外周面１４ａから径方向外側に拡径した突部６２とを有する。施錠部材１４の突部６２と筒状部５０との間にはスプリング６４が配置されており、施錠部材１４はこのスプリング６４によって退避位置に付勢されている。また図１の状態においては、突部６２が固定部材５２に当接して施錠部材１４が図で見てそれ以上左方に変位しないようになっている。

当該継手部材１０をフランジ配管１のフランジ２に接続する際には、まず、図１及び図２に示すように、長手方向Ｌで見て３つの係止部材１６がフランジ２の４つの貫通孔５のうちの３つと整合するように、継手部材１０をフランジ２に対して位置合わせする。そして、係止部材１６が貫通孔５内を通るようにして当該継手部材１０をフランジ２に近づけていき、当接面２４をフランジ２の接続端面３に当接させて図３の状態とする。そうすると、係止部材１６の係止部４０はフランジ２の貫通孔５を通過して、フランジ２の裏面４の側に位置するようになる。このとき、施錠部材１４は、貫通孔５に対して径方向にずれた位置となっているため、退避位置から施錠位置にまで変位させることはできない。次に、継手部材１０をフランジ２に対して、径方向に図で見て下方（第１方向）に変位させる。各係止部材１６の軸部３８が各貫通孔５の内周面５ａに当接する位置にまで径方向に変位させると、図４及び図５に示すように、係止部材１６の係止部４０の係止面４２がフランジ２の裏面４において長手方向Ｌ（当接面２４が面する方向）で係合する。これにより、当該継手部材１０は長手方向Ｌでフランジ２から離れないようになる。また、施錠部材１４は貫通孔５と整合した位置となる。この状態で施錠部材１４をフランジ２の側に向かって押し込むと、施錠部材１４は当接面２４よりも突出し、貫通孔５の中に挿入されて、図６の施錠位置となる。施錠部材１４が施錠位置となると、施錠部材１４の係止溝６０が固定部材５２と整合する位置となる。そうすると、固定部材５２はスリーブ５４によって施錠部材１４に向かって押圧されて筒状部５０の内周面５０ｂから径方向内側に大きく突出して係止溝６０に受け入れられた固定位置となる。固定部材５２が固定位置になると、スリーブ５４は保持位置にまで変位して固定部材５２を固定位置に保持する。これにより施錠位置にある施錠部材１４は、固定部材５２を介して筒状部５０に固定されて退避位置に変位することが阻止される。施錠位置にある施錠部材１４は、貫通孔５の内周面５ａと係合した状態となる。特に施錠部材１４が径方向に図で見て上方（第２方向）で貫通孔５の内周面５ａに係合することにより、当該継手部材１０がフランジ２に対して上方に変位することが阻止される。その結果、係止部材１６の係止面４２がフランジ２の裏面４に係合した状態が維持されて、図６の接続状態が維持される。

接続を解除する際には、スリーブ５４を保持位置から保持解除位置に変位させる。それにより、固定部材５２が固定位置から固定解除位置に変位可能な状態となる。施錠部材１４はスプリング６４によって退避位置に向かって付勢されているため、固定部材５２は施錠部材１４の係止溝６０に押されて固定解除位置にまで変位し、固定部材５２による施錠部材１４の係止が解除される。施錠部材１４はスプリング６４の付勢力によって本体部材１２の側に引っ込められて退避位置にまで変位し、当該継手部材１０は図４の状態に戻る。継手部材１０を上方に変位させて図３の状態としてからフランジ２から引き離せば、図１の状態となって接続が解除される。

上述の通り、本体部材１２は、中心部材２０と、中心部材２０に螺合された環状部材２２とを有し、中心部材２０は環状部材２２に対して長手方向Ｌで変位するようになっている。これにより、中心部材２０と環状部材２２との長手方向Ｌでの相対位置を変更することができ、当接面２４と係止面４２との間の長手方向Ｌでの距離を調整することが可能となっている。図１乃至図６においては、当接面２４から係止部材１６の係止面４２までの長手方向Ｌでの距離がフランジ２の厚さと略同じになるように中心部材２０と環状部材２２との相対位置を予め設定しておいてから接続作業を行うようにしているが、図７に示すように当接面２４から係止面４２までの距離がフランジ２の厚さよりも大きくなるように設定した状態で接続作業を行うようにしてもよい。この場合には、係止部材１６を貫通孔５に挿入して当該継手部材１０を下方に変位させる際に、当接面２４はフランジ２の接続端面３には当接せずに近接した状態となり、シールリング２８は圧縮されないか又は僅かにだけ圧縮された状態となる。そのため、継手部材１０をフランジ２に対して下方に変位させる際にシールリング２８により生じる摩擦力が小さくなり、継手部材１０を容易に変位させることができる。またその際のシールリング２８の摩耗も抑制することができる。施錠部材１４をフランジ２の貫通孔５を通して施錠位置とした状態で、中心部材２０を環状部材２２に対して回転させて当接面２４をフランジ２の接続端面３に近づけて当接させることにより、シールリング２８が十分に押し潰されて当接面２４とフランジ２の接続端面３との間が密封した図６の接続状態とすることができる。接続を解除する際にも、まず当接面２４がフランジ２の接続端面３から離れるように中心部材２０を変位させてから、上述の接続解除操作を行うようにすることもできる。

また、中心部材２０が環状部材２２に対して長手方向Ｌで変位するようになっていることにより、フランジ２の厚さが異なる配管に対しても、当接面２４をフランジ２の接続端面３に確実に密封係合させるようにすることが可能となる。

以上に本発明の実施形態について説明をしたが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。例えば、係止部材及び施錠部材の形状や数は適宜変更可能である。また、係止面をフランジに係合させる際の第１方向は、径方向ではなく例えば周方向として、継手本体をフランジに対して回転させることで係止面がフランジに係合すると共に施錠部材が貫通孔と整合するように構成することもできる。さらには、上記実施形態においては係止部材がフランジの貫通孔を通るようになっているが、フランジの外側を通って係止部をフランジの裏面側位置とし、係止面をフランジの裏面の周縁付近で係合させるようにしてもよい。施錠部材についても、フランジの外側を通って退避位置から施錠位置に変位し、フランジの外周面に係合するようにしてもよい。すなわち本発明は、貫通孔を有さないフランジに対しても接続可能なようにすることができる。係止部材の係止面が係合する位置は、フランジの裏面である必要はなく、例えばフランジが、溝や突起により係止面と係合する部分を有するものとしておいて、そのような溝や突起に係止面が係合するようにしてもよい。

１フランジ配管
２フランジ
３接続端面
４裏面
５貫通孔
５ａ内周面
１０継手部材
１２本体部材
１４施錠部材
１４ａ外周面
１６係止部材
１８流体通路
２０中心部材
２０ａ外周面
２２環状部材
２２ａ内周面
２４当接面
２６環状溝
２８シールリング
３０雄ネジ
３２雌ネジ
３４ストップリング
３６ネジ部
３８軸部
４０係止部
４２係止面
４４保持部材
４６通路
４８保持孔
５０筒状部
５０ａ外周面
５０ｂ内周面
５２固定部材
５４スリーブ
５６第１部材
５８第２部材
６０係止溝
６２突部
６４スプリング
Ｌ長手方向
Ｍ軸線

Claims

フランジ配管のフランジに着脱可能に接続される継手部材であって、
フランジの接続端面に当接する当接面及び該当接面に開口する流体通路を有する本体部材と、
該本体部材に取り付けられ、該当接面が面する方向で該本体部材から該当接面よりも突出した施錠位置と、該施錠位置から該本体部材側に引っ込められた退避位置との間で変位可能とされた施錠部材と、
該本体部材に取り付けられた係止部材であって、該当接面から離れた位置に係止部を有し、該係止部が該当接面の側に面する係止面を有する係止部材と、
を備え、
該当接面を該フランジの接続端面に当接又は近接させた状態で当該継手部材を該フランジに対して第１方向に変位させると該係止面が該フランジに係合して該当接面が面する方向で当該継手部材が該フランジから離れないようになり、さらに該施錠部材を該退避位置から該施錠位置に変位させると該施錠部材が該第１方向とは反対の第２方向で該フランジに係合して当該継手部材が該フランジに対して該第２方向に変位することが阻止されて、該係止面が該フランジに係合し該当接面が該フランジの接続端面に密封係合した接続状態が維持されるようにされた、継手部材。
該当接面に取り付けられたシールリングをさらに備え、該接続状態において該シールリングが該当接面と該接続端面との間で押し潰されて、該当接面と該接続端面とが密封係合するようにされた、請求項１に記載の継手部材。
該フランジが、該接続端面から反対側の裏面にまで貫通した複数の貫通孔を有し、
該当接面を該フランジの接続端面に当接又は近接させるときに、該係止部材の該係止部が該複数の貫通孔のうちの何れかの貫通孔を通過し、当該継手部材を該フランジに対して該第１方向に変位させたときに該係止面が該フランジの裏面に係合し、該施錠部材が該退避位置から該施錠位置に変位するときに該施錠部材が該複数の貫通孔のうちの別の貫通孔に挿入されるようにされた、請求項１又は２に記載の継手部材。
該係止部材が該本体部材から該係止部にまで延びる軸部を有し、該係止部材が該貫通孔内に挿入された状態で当該継手部材を該フランジに対して該第１方向に変位させて該軸部が該貫通孔の内周面に当接したときに、該施錠部材が該別の貫通孔に整合した位置となって該退避位置から該施錠位置にまで変位可能となるようにされた、請求項３に記載の継手部材。
該本体部材が、長手方向に延びる中心部材と、該中心部材の外周面に螺合されて該中心部材の外周面から径方向外側に延びる環状部材とを有し、該当接面が該中心部材に設けられ、該施錠部材及び該係止部材が該環状部材に対して固定されており、該中心部材と該環状部材とを該長手方向の周りで相対的に回転させることにより、該中心部材と該環状部材との該長手方向での相対位置が変更されて該当接面と該係止面との間の該長手方向での距離が調整できるようにされた、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の継手部材。
該該当接面と該係止面との間の距離が該フランジの厚さよりも大きくなるように調節した状態で該係止面を該フランジに係合させて該施錠部材を施錠位置とした後に、該中心部材を該環状部材に対して回転させることで、該当接面が該フランジの該接続端面に密封係合するようにされた、請求項５に記載の継手部材。
該本体部材が、該施錠部材を該施錠位置と該退避位置との間で変位可能に保持する保持部材を有し、
該保持部材が、該施錠部材が中を通る通路と径方向に貫通した保持孔とを有する筒状部、該筒状部の保持孔内に保持されて該筒状部の内周面から径方向内側に突出する固定位置と該固定位置から径方向外側に変位した固定解除位置との間で変位可能とされた固定部材、及び該筒状部の外周面上に配置され該筒状部の軸線方向で変位可能とされ、該固定部材を該固定位置に保持する保持位置と該固定部材が該固定解除位置に変位することを許容する保持解除位置との間で変位可能とされたスリーブ、を有し、
該施錠部材が、該固定部材を受け入れる係止溝を有しており、
該施錠部材が該施錠位置にあるときに、該係止溝が該固定部材と整合する位置となって該固定部材が該固定位置に変位して該係止溝に受け入れられて、該施錠部材が該施錠位置に保持され、
該固定部材が該固定解除位置になると該施錠部材が該施錠位置と該退避位置との間で変位可能となるようにされた、該請求項１乃至６のいずれか一項に記載の継手部材。