JP2009257362A - フランジ結合ボルト - Google Patents

Abstract

【課題】二種の管フランジと、これらの両方に接続可能な管フランジとの接合時におけるボルトとナットの締結において、共廻りを防止する。
【解決手段】同径で同数のボルト穴H1、H2が配置される中心円の径D1、D2が大小異なる二種の下側管フランジF1、F2のいずれか一方に対し、該二種の下側管フランジF1、F2の各ボルト穴H1、H2に対応する様に、同一半径上で近接した各下側管フランジF1、F2のボルト穴H1、H2同士が連続する形態の長穴Ｈを形成した上側管フランジＦを載上接合するために用いられる両ねじボルト１であって、該ボルト１の円筒部４は長穴形状に合致する様に一側方を膨出させた凸部５を設け、該凸部５を上側管フランジＦの遠心方向Ｘ又は求心方向Ｙへ指向させたいずれの状態においても、ボルト１の凸部形成部位６を長穴Ｈに装填可能にして、且つボルト１の下方ねじ部３が下側管フランジF1、F2のいずれかのボルト穴H1、H2に対応して挿通可能とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、水道本管から分岐した給水管などに備えられる規格化された二種の管フランジと、これらの両方に接続可能な管フランジとの接続に用いられるフランジ結合ボルトに関する。

従来、マンホール内に設置された地下式消火栓は、埋設された水道本管から分岐した給水管に接続される（例えば、特許文献１）。
地下式消火栓は水道本管の管径によって単口消火栓、双口消火栓のいずれかを設置する様に、日本水道協会規格により定められている。
そして、単口消火栓は呼び径７５で、双口消火栓は呼び径１００と規格化されているので、これらのいずれかが設置される配管系は、各呼び径に応じて統一された二種のフランジのいずれかを有する管フランジ等が配管されることになる。
上記の規格化された二種のフランジにあっては、ボルト穴径及び個数は同一であっても、同一円周上にボルト穴が配置されていないので、二種のフランジに対応する管フランジ等を使い分けて配管作業せねばならないが、特許文献２に開示される様に、中心位置の異なる２つのボルト穴が放射方向に連続する形態の長穴が形成された管フランジを用いることにより、その長穴に上記二種のフランジのボルト穴の夫々を位置対応させられるため、配管作業の煩雑さを解消することができる。
特開２０００−１２０１１１号公報（図６） 実開平５−５７５７８号公報（図１）

上記の様にボルト穴が配置される中心円の径が大小異なる二種のフランジの一方と、長穴を設けた管フランジの接合の際には、一般に長穴とボルト穴に六角ボルトを挿通してナットで締めつけることで成し得るが、この時ボルト頭をスパナ等の治具で掴持した上でナットを締めつけないと、ナットと共にボルトが回って締めつけできない、所謂共廻りを生ずる。
しかしながら、この様に共廻りを防止しながらの締結作業をマンホールの様な狭い空間で行うことは非常に困難で作業性が悪いといった課題を有していた。
そこで、本発明では、上記の様なフランジ接合時におけるボルトとナットの締結において、ナットと共にボルトが回って締めつけできない共廻りを上記治具を用いることなく防止して、作業効率を向上させる様にしたフランジ結合ボルトを提供することを目的といしている。

上記課題に鑑み、本発明のフランジ結合ボルトは、同径で同数のボルト穴が配置される中心円の径が大小異なる二種の下側管フランジのいずれか一方に対し、該二種の下側管フランジの各ボルト穴に対応する様に、同一半径上で近接した各下側管フランジのボルト穴同士が連続する形態の長穴を形成した上側管フランジを載上接合するために用いられる両ねじボルトであって、該ボルトの円筒部は長穴形状に合致する様に一側方を膨出させた凸部を設け、該凸部を上側管フランジの遠心方向又は求心方向へ指向させたいずれの状態においても、ボルトの凸部形成部位を長穴に装填可能にして、且つボルトの下方ねじ部が前記いずれかの下側管フランジのボルト穴に対応して挿通可能と成したことを特徴とする。

要するに本発明のフランジ結合ボルトは、上記構成から成るので、ボルト穴が配置される中心円の径が小径な下側管フランジに、長穴を設けた上側管フランジを載上接合した場合には、凸部を上側管フランジの遠心方向へ指向させてボルトの凸部形成部位を上方から長穴へ装填することにより、凸部の底面は下側管フランジ上面に接地し、ボルトの上方ねじ部は上側管フランジの長穴より突出し、ボルトの下方ねじ部は下側管フランジのボルト穴に挿通される。
又、ボルト穴が配置される中心円の径が大径な下側管フランジに、長穴を設けた上側管フランジを載上接合した場合には、凸部を上側管フランジの求心方向へ指向させてボルトの凸部形成部位を上方から長穴へ装填することにより、ボルトの上方ねじ部は上側管フランジの長穴より突出し、ボルトの下方ねじ部は下側管フランジのボルト穴に挿通される。
よって、いずれのフランジ接合にあっても、一種のボルトにて、その上方及び下方ねじ部を接合した各管フランジの長穴及びボルト穴に簡単容易に挿通できる。

そして、上記のいずれのフランジ接合においても、ボルトの凸部形成部位が長穴に装填されて、凸部の底面が下側管フランジの上面に接地しているため、ボルトは下側管フランジのボルト穴を通じて落下することがなく、その状態を維持できる。
かかる状態において、ボルトの上方及び下方ねじ部にナットを螺着すれば、簡単に締結が完了する。

このナットの締結時には、ボルトの凸部形成部位が長穴に装填されているので、ボルトはナットの回転と共に回転する共廻りが防止されており、従来の様に治具を用いてボルトを回転しない様に抑える必要が全くなく、又長穴内で凸部形成部位がガタつくこともなく、単にナットのみを回転させるだけで良いため、マンホールの様な狭い空間で無理な姿勢をとりながら作業する必要がなく、容易にナットを上方及び下方ねじ部の夫々に締結でき、その作業効率を向上させることができる。
又、ナット締結時において、下方ねじ部にナットを治具なしで下側管フランジの底面に接触するまで螺着し、上方ねじ部に螺着したナットを治具で堅固に締めつければ、上側及び下側管フランジを圧着できるので、より一層簡単にして確実に締結できる等その実用的効果甚だ大である。

以下本発明の実施の一形態例を図面に基づいて説明する。
図１に示す本発明に係るフランジ結合ボルト１は、マンホール内に設置される地下式単口消火栓又は地下式双口消火栓（図示せず）を、埋設された水道本管（図示せず）から分岐した給水管P1、P2に接続するために、該給水管P1、P2に備えられる規格化された二種の管フランジF1、F2と、該管フランジF1、F2のいずれにも接続可能な管フランジＦとの結合に用いられる。

地下式単口消火栓は呼び径７５で、地下式双口消火栓は呼び径１００と規格化されているので、これらのいずれかが設置される配管系は、その呼び径の夫々に応じて統一された二種のフランジのいずれかを有する管フランジ等が配管されることになる。
よって、地下式単口消火栓が配管される給水管P1は呼び径７５、地下式双口消火栓が配管される給水管P2は呼び径１００に設定されている。

給水管P1の管フランジF1と給水管P2の管フランジF2は、同径で同数のボルト穴H1、H2が配置される中心円C1、C2の径D1、D2を大小異にしている。
具体的には、呼び径７５の給水管P1における管フランジF1では、直径19mmの４つのボルト穴H1が、直径D1が168mm の中心円C1上に等間隔を置いて配置される。
又、呼び径１００の給水管P2における管フランジF2では、直径19mmの４つのボルト穴H2が、直径D2が195mm の中心円C2上に等間隔を置いて配置される。

管フランジＦは、二種の管フランジF1、F2の各ボルト穴H1、H2に対応する様に、同一半径Ｒ上で近接する各管フランジF1、F2のボルト穴H1、H2同士が連続する形態の長穴Ｈを形成している（図２参照）。
又、管フランジＦの上面中央には、雄ねじを刻設した筒状の接続口Ｊを設け、該接続口Ｊは、消火栓の上流に接続される補修弁やその他の配管を接続する様に成している。
そして、図３にも示す様に、管フランジＦは、管フランジF1、F2のいずれか一方に対し載上接合される。

この様に管フランジＦは管フランジF1、F2上に接合されるので、以下では上側管フランジＦ、下側管フランジF1、F2と称する。
尚、図３では、便宜上、右半分を下側管フランジF1、左側半分を下側管フランジF2として複合した下側管フランジF1、F2を表している。

フランジ結合ボルト１は、両ねじボルトを変形したものであり、該ボルト１の上方及び下方ねじ部２、３の間に有する円筒部４の上方には、長穴Ｈの形状に合致する様に一側方を膨出させた平面視舌状の凸部５を設けている。
凸部５は所定高さを有し、上面及び底面が水平に形成され、凸部５を上側管フランジＦの遠心方向Ｘ又は求心方向Ｙへ指向させたいずれの状態においても、ボルト１の凸部形成部位６を長穴Ｈに装填可能にして、且つ下方ねじ部３がいずれかの下側管フランジF1、F2のボルト穴H1、H2に対応して挿通可能、即ち、凸部５を遠心方向Ｘへ指向させた場合では下方ねじ部３が下側管フランジF1の小径な中心円C1上に配置されるボルト穴H1に対応して挿通可能と成し（図３〜５参照）、凸部５を求心方向Ｙへ指向させた場合では下方ねじ部３が下側管フランジF2の大径な中心円C2上に配置されるボルト穴H2に対応して挿通可能と成している（図３、６、７参照）。

次に、上記構成のボルト１を用いたフランジ接合を図４〜７に基づき説明する。
尚、下側管フランジF1、F2と上側管フランジＦとの接合面間には、ガスケットＧを介在する様に成している。
図４、５に示す様に、ボルト穴H1が配置される中心円C1の径D1が小径な下側管フランジF1に、長穴Ｈを設けた上側管フランジＦを載上接合した場合には、凸部５を上側管フランジＦの遠心方向Ｘへ指向させてボルト１の凸部形成部位６を上方から長穴Ｈへ装填することにより、凸部５の底面は下側フランジF1上面に接地し、上方ねじ部２は上側管フランジＦの長穴Ｈより突出し、下方ねじ部３は下側管フランジF1のボルト穴H1に挿通される。

又、図６、７に示す様に、ボルト穴H2が配置される中心円C2の径D2が大径な下側管フランジF2に、長穴Ｈを設けた上側管フランジＦを接合した場合には、凸部５を上側管フランジＦの求心方向Ｙへ指向（上記とは１８０度方向転換）させてボルト１の凸部形成部位６を上方から長穴Ｈへ装填することにより、上方ねじ部２は上側管フランジＦの長穴Ｈより突出し、下方ねじ部３は下側管フランジF2のボルト穴H2に挿通される。

そして、上記のいずれのフランジ接合においても、ボルト１の凸部形成部位６が長穴Ｈに装填されることにより、凸部５の底面が下側管フランジF1、F2の上面に接地されるため、ボルト１が下側管フランジF1、F2のボルト穴H1、H2を通じて落下することが防止される。

かかる状態において、ボルト１の上方及び下方ねじ部２、３にナットＮを螺着する。
この螺着にあたっては、ボルト１の凸部形成部位６が長穴Ｈに装填されているので、ボルト１はナットＮの回転と共に回転すること（共廻り）はなく、ボルト１を回転させない様に抑える必要がないため、片手でも行える。
そして、下方ねじ部３に螺着するナットＮは、治具を要することなく下側管フランジF1、F2の底面に接触するまで締めつけ、上方ねじ部２に螺着したナットＮをスパナ等の治具で堅固に締めつければ、上側管フランジＦを下側管フランジF1、F2に対し圧着でき、各接合面にガスケットＧを圧接させてシールする。

尚、仮に、上記構成のボルト１の上方ねじ部２に代えて、ボルト頭を設けたとすると、マンホール内で下方ねじ部３に螺着したナットＮを治具を用いて締めつけねばならないので、上記の様な締めつけ方ができず、下側管フランジF1、F2の下方へ手を伸ばして手探りで締結作業をせねばならず、作業者の負担が増し、その作業性の低下は否めない。
この様なことが考慮されて、本発明のものはその基本形態に両ねじボルトを採用している。

本発明に係るフランジ結合ボルトの斜視図である。 上側管フランジの平面図である。 上側管フランジと呼び径の異なる二種の下側管フランジとの各接合に対するボルトの向きを示した概略図である。 上側管フランジと一方の下側管フランジとの結合状態を示す平面図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 上側管フランジと他方の下側管フランジとの結合状態を示す平面図である。 図６のＢ−Ｂ断面図である。

符号の説明

１ ボルト
３ 下方ねじ部
４ 円筒部
５ 凸部
６ 凸部形成部位
C1、C2 中心円
D1、D2 （直）径
Ｆ 上側管フランジ
F1、F2 下側管フランジ
Ｒ 半径
Ｈ 長穴
H1、H2 ボルト穴
Ｘ 遠心方向
Ｙ 求心方向

Claims (1)

1. 同径で同数のボルト穴が配置される中心円の径が大小異なる二種の下側管フランジのいずれか一方に対し、該二種の下側管フランジの各ボルト穴に対応する様に、同一半径上で近接した各下側管フランジのボルト穴同士が連続する形態の長穴を形成した上側管フランジを載上接合するために用いられる両ねじボルトであって、該ボルトの円筒部は長穴形状に合致する様に一側方を膨出させた凸部を設け、該凸部を上側管フランジの遠心方向又は求心方向へ指向させたいずれの状態においても、ボルトの凸部形成部位を長穴に装填可能にして、且つボルトの下方ねじ部が前記いずれかの下側管フランジのボルト穴に対応して挿通可能と成したことを特徴とするフランジ結合ボルト。

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