JP2023151266A - flange - Google Patents

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英生 岡村
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Abstract

To provide a flange capable of suppressing damage due to stress concentration.SOLUTION: A flange that is one aspect of the present invention is an annular flange having corners and sides, the flange comprising a first flange member having a corner forming part forming the corner, and a second flange member having a side forming part forming the side part and joined to the first flange member. The corner forming part comprises: an arcuate surface having a predetermined radius of curvature, and forming an inner peripheral surface of the corner; and an extension part extending in a direction away from an end part of the arcuate surface, and joined to the side forming part. A joint part between the extension part and the side forming part is separated from an end part of the arcuate surface by a distance or more set based on the radius of curvature and a width of the side forming part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、フランジに関するものである。 The present invention relates to a flange.

船舶に搭載される舶用ディーゼルエンジンにおいては、燃焼用気体等の流体を流通させる各種管には、当該流体を扱う冷却器等の装置または他の管と接合するためのフランジが設けられている。一般に、フランジは、流体の流路を囲む環状に形成され、管の周縁端部に設けられる。当該フランジは、ボルト等の締結部材により、対象とする装置の開口端部または管の周縁端部に設けられた他のフランジと接合される。これにより、これらの装置と管、または管同士が接合される。 In a marine diesel engine mounted on a ship, various pipes through which fluid such as combustion gas flows are provided with flanges for joining with devices such as coolers or other pipes that handle the fluid. Generally, the flange is formed in an annular shape surrounding the fluid flow path and is provided at the peripheral end of the tube. The flange is joined to another flange provided at the open end of the target device or at the peripheral end of the tube by a fastening member such as a bolt. This joins these devices and tubes, or the tubes together.

上記のようなフランジの一例として、従来、複数の板状部材を環状に接合することによって形成されるものがある。例えば、図8Aに示すように、従来のフランジ201は、4つの板状部材202~205からなり、板状部材202、204の各端面と板状部材203、205の各端部側面とを接合することにより、矩形の環状に形成される。また、図8Bに示すように、従来のフランジ211は、4つの板状部材212~215からなり、板状部材212、214の各端面と板状部材213、215の各端面とを接合することにより、矩形の環状に形成される。これら従来のフランジ201、211の各板状部材同士の接合は、例えば、溶接等によって行われる(特許文献1参照)。 As an example of the above-mentioned flange, there is conventionally a flange formed by joining a plurality of plate-like members in an annular shape. For example, as shown in FIG. 8A, a conventional flange 201 consists of four plate-like members 202 to 205, and joins each end face of the plate-like members 202 and 204 to each end side surface of the plate-like members 203 and 205. By doing so, it is formed into a rectangular ring shape. Further, as shown in FIG. 8B, the conventional flange 211 is made up of four plate-like members 212 to 215, and each end face of the plate-like members 212 and 214 and each end face of the plate-like members 213 and 215 are joined. It is formed into a rectangular ring shape. The plate-like members of these conventional flanges 201 and 211 are joined together by, for example, welding (see Patent Document 1).

特開平9-323170号公報Japanese Patent Application Publication No. 9-323170

一般に、管のフランジにおいては、管の内部を流れる流体の圧力がフランジの内周面側から加わり、これにより、当該フランジの隅部(特に内周面の角部)に応力集中が発生する。上述した従来のフランジ201、211に例示されるように、複数の板状部材同士を接合して形成されるフランジでは、当該フランジの応力集中部が当該板状部材同士の接合部(例えば図8A、8Bに示す接合部206、216)に位置している。このため、当該板状部材同士の接合部が応力集中の影響を受けて、フランジの破損を招来する恐れがある。このようなフランジの問題は、例えば、舶用ディーゼルエンジンの燃焼用気体等の高圧な流体を流通させる管のフランジにおいて顕著に生じる。 Generally, in a flange of a pipe, the pressure of the fluid flowing inside the pipe is applied from the inner circumferential surface side of the flange, thereby causing stress concentration at the corners of the flange (particularly at the corners of the inner circumferential surface). As exemplified by the conventional flanges 201 and 211 described above, in a flange formed by joining a plurality of plate-like members, the stress concentration part of the flange is located at the joint between the plate-like members (for example, FIG. 8A , 8B). Therefore, the joint between the plate-shaped members may be affected by stress concentration, which may cause damage to the flange. Such problems with flanges occur particularly in, for example, flanges of pipes through which high-pressure fluid such as combustion gas of marine diesel engines flows.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、応力集中による破損を抑制することができるフランジを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a flange that can suppress damage caused by stress concentration.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るフランジは、隅部および辺部を有する環状のフランジであって、前記隅部を形成する隅形成部を有する第1フランジ部材と、前記辺部を形成する辺形成部を有し、前記第1フランジ部材に接合される第2フランジ部材と、を備え、前記隅形成部は、所定の曲率半径を有し、前記隅部の内周面を形成する円弧面と、前記円弧面の端部から離間する方向に延在し、前記辺形成部に接合される延在部と、を備え、前記延在部と前記辺形成部との接合部は、前記曲率半径と前記辺形成部の幅とをもとに設定される離間距離以上、前記円弧面の端部から離間している、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve the objects, the flange according to the present invention is an annular flange having a corner and a side, and a first flange member having a corner forming part forming the corner. and a second flange member having a side forming part forming the side part and being joined to the first flange member, the corner forming part having a predetermined radius of curvature, and the corner forming part having a predetermined radius of curvature. an arcuate surface forming an inner circumferential surface of the arcuate surface, and an extension portion extending in a direction away from an end of the arcuate surface and joined to the edge formation portion, the extension portion and the edge formation portion being joined to the edge formation portion. The joint portion with the portion is spaced apart from the end portion of the arcuate surface by a distance set based on the radius of curvature and the width of the side forming portion.

また、本発明に係るフランジは、上記の発明において、前記離間距離は、前記曲率半径の増加に伴い減少し、前記曲率半径の減少に伴い増加する、ことを特徴とする。 Moreover, the flange according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the separation distance decreases as the radius of curvature increases, and increases as the radius of curvature decreases.

また、本発明に係るフランジは、上記の発明において、締結部材を挿通する挿通穴をさらに備え、前記延在部と前記辺形成部との接合部は、前記挿通穴から外れるように位置する、ことを特徴とする。 Further, in the above invention, the flange according to the present invention further includes an insertion hole through which the fastening member is inserted, and the joint between the extension part and the side forming part is located so as to be removed from the insertion hole. It is characterized by

また、本発明に係るフランジは、上記の発明において、前記第1フランジ部材および前記第2フランジ部材は、各々複数である、ことを特徴とする。 Moreover, the flange according to the present invention is characterized in that, in the above invention, each of the first flange member and the second flange member is plural.

また、本発明に係るフランジは、上記の発明において、前記第1フランジ部材は、前記隅形成部と一体に形成された前記辺形成部をさらに備える、ことを特徴とする。 Moreover, the flange according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the first flange member further includes the side forming part formed integrally with the corner forming part.

また、本発明に係るフランジは、上記の発明において、当該フランジは、舶用ディーゼルエンジンの燃焼用気体を流通させる配管の周縁端部に設けられる、ことを特徴とする。 Further, the flange according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the flange is provided at a peripheral end of a pipe through which combustion gas of a marine diesel engine flows.

本発明によれば、応力集中によるフランジの破損を抑制することができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to suppress damage to the flange due to stress concentration.

図1は、本発明の実施形態に係るフランジの一構成例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing one configuration example of a flange according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施形態に係るフランジを構成する複数の板状部材の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a plurality of plate-like members forming a flange according to an embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施形態に係るフランジを形成する複数の板状部材の接合位置を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the joining positions of a plurality of plate members forming a flange according to an embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施形態に係るフランジを構成する複数のフランジ部材の切抜き方法を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a method of cutting out a plurality of flange members that constitute a flange according to an embodiment of the present invention. 図5は、材料板からの一体型フランジの切抜き方法を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a method of cutting out an integral flange from a material plate. 図6は、本発明の実施形態に係るフランジの一適用例を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of application of the flange according to the embodiment of the present invention. 図7は、本発明の実施形態に係るフランジの一変形例を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a modified example of the flange according to the embodiment of the present invention. 図8Aは、従来のフランジの第一例を示す模式図である。FIG. 8A is a schematic diagram showing a first example of a conventional flange. 図8Bは、従来のフランジの第二例を示す模式図である。FIG. 8B is a schematic diagram showing a second example of a conventional flange.

以下に、添付図面を参照して、本発明に係るフランジの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態により、本発明が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、各図面において、同一構成部分には同一符号が付されている。 Hereinafter, preferred embodiments of the flange according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to this embodiment. Furthermore, it should be noted that the drawings are schematic, and the dimensional relationship of each element, the ratio of each element, etc. may differ from the actual one. Drawings may also include portions that differ in dimensional relationships and ratios. Further, in each drawing, the same components are given the same reference numerals.

(フランジの構成)
まず、本発明の実施形態に係るフランジの構成について説明する。図1は、本発明の実施形態に係るフランジの一構成例を示す模式図である。図2は、本発明の実施形態に係るフランジを構成する複数の板状部材の一例を示す模式図である。図2には、図1に示すフランジを当該板状部材別に分割した状態が示されている。本発明の実施形態に係るフランジ1は、隅部および辺部を有する環状のフランジであり、例えば図1に示すように、中心軸Cの方向から見た平面視で矩形(本実施形態では正方形)をなす。なお、中心軸Cは、フランジ1が設けられる管(図示せず)の中心軸である。当該管によって形成される流路105は、図1に示すように、フランジ1の内側に囲まれる。このようなフランジ1は、複数の板状部材、例えば図1、2に示すように、2つの第1フランジ部材2、3と、2つの第2フランジ部材4、5とを備える。
(Flange configuration)
First, the structure of the flange according to the embodiment of the present invention will be explained. FIG. 1 is a schematic diagram showing one configuration example of a flange according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a plurality of plate-like members forming a flange according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a state in which the flange shown in FIG. 1 is divided into plate-like members. The flange 1 according to the embodiment of the present invention is an annular flange having corners and sides, and as shown in FIG. ). Note that the central axis C is the central axis of a pipe (not shown) on which the flange 1 is provided. The flow path 105 formed by the tube is enclosed inside the flange 1, as shown in FIG. Such a flange 1 includes a plurality of plate-like members, for example, as shown in FIGS. 1 and 2, two first flange members 2 and 3 and two second flange members 4 and 5.

第1フランジ部材2、3の各々は、フランジ1の隅部を形成する隅形成部を有する板状部材の一例である。本実施形態において、第1フランジ部材2、3の各々は、例えば、フランジ1における一対の隅部と、当該一対の隅部間の辺部とを一体に形成する。このような第1フランジ部材2、3のうち、図1、2に示すように、第1フランジ部材2は一対の隅形成部21、22と辺形成部23とを有し、第1フランジ部材3は一対の隅形成部31、32と辺形成部33とを有する。 Each of the first flange members 2 and 3 is an example of a plate-like member having a corner forming part that forms a corner of the flange 1. In this embodiment, each of the first flange members 2 and 3 has, for example, a pair of corners of the flange 1 and a side between the pair of corners integrally formed. Among such first flange members 2 and 3, as shown in FIGS. 1 and 2, the first flange member 2 has a pair of corner forming parts 21 and 22 and a side forming part 23, and the first flange member 3 has a pair of corner forming parts 31 and 32 and a side forming part 33.

一対の隅形成部21、22は、フランジ1における一対の隅部を形成する板状部材である。図1に示すように、隅形成部21は、例えば、矩形の環状をなすフランジ1が有する4つの隅部のうち1つの隅部(図1では左上の隅部)を形成するものである。詳細には、図1、2に示すように、隅形成部21は、隅形成部本体24と、延在部25と、円弧面26とを有する。 The pair of corner forming parts 21 and 22 are plate-like members that form a pair of corners in the flange 1. As shown in FIG. 1, the corner forming portion 21 forms, for example, one corner (the upper left corner in FIG. 1) among the four corners of the rectangular annular flange 1. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the corner forming section 21 includes a corner forming section main body 24, an extending section 25, and an arcuate surface 26.

隅形成部本体24は、隅形成部21のうち、フランジ1における1つの隅部と同じ構造を有する部分である。例えば、隅形成部本体24は、図1に示すように、フランジ1における左上の隅部と同様に、角(出隅)を含む外周面と円弧状の内周面(後述の円弧面26)とを有する。また、図1、2に示すように、隅形成部本体24の両端部24a、24bのうち、一方の端部24aは当該内周面の一方の円弧端部(円弧面26の円弧端部26a)に位置し、他方の端部24bは当該内周面の他方の円弧端部(円弧面26の円弧端部26b)に位置する。 The corner forming part main body 24 is a part of the corner forming part 21 that has the same structure as one corner of the flange 1. For example, as shown in FIG. 1, the corner forming part main body 24 has an outer circumferential surface including a corner (projected corner) and an arcuate inner circumferential surface (an arcuate surface 26 described later), similar to the upper left corner of the flange 1. and has. As shown in FIGS. 1 and 2, one end 24a of both ends 24a and 24b of the corner forming part main body 24 is connected to one arcuate end of the inner circumferential surface (the arcuate end 26a of the arcuate surface 26). ), and the other end 24b is located at the other arcuate end of the inner peripheral surface (the arcuate end 26b of the arcuate surface 26).

延在部25は、隅形成部21のうち、上述の隅形成部本体24から延在する部分である。詳細には、図1、2に示すように、延在部25は、隅形成部本体24の一方の端部24aから第2フランジ部材4の辺形成部41に向かって延在するように、隅形成部本体24と継ぎ目なく一体に形成される。ここで、隅形成部本体24の円弧状の内周面は、後述する円弧面26である。延在部25は、この円弧面26の端部(図1、2に示す円弧端部26a)から離間する方向に延在している。例えば、当該方向は、円弧端部26aにおける接線方向、すなわち、隅形成部本体24の端部24aに対して垂直な方向である。このような延在部25の端部(図2に示す延在端部25a)は、図1に示すように、第2フランジ部材4の辺形成部41に接合される。延在部25は、この辺形成部41とともに、フランジ1の辺部を形成する。 The extending portion 25 is a portion of the corner forming portion 21 that extends from the corner forming portion main body 24 described above. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the extending portion 25 extends from one end 24a of the corner forming portion main body 24 toward the side forming portion 41 of the second flange member 4. It is formed seamlessly and integrally with the corner forming part main body 24. Here, the arcuate inner circumferential surface of the corner forming portion main body 24 is an arcuate surface 26, which will be described later. The extending portion 25 extends in a direction away from the end of the arc surface 26 (the arc end 26a shown in FIGS. 1 and 2). For example, the direction is a tangential direction at the arcuate end portion 26a, that is, a direction perpendicular to the end portion 24a of the corner forming portion main body 24. The end portion of the extending portion 25 (extending end portion 25a shown in FIG. 2) is joined to the side forming portion 41 of the second flange member 4, as shown in FIG. The extending portion 25 forms a side portion of the flange 1 together with the side forming portion 41 .

円弧面26は、隅形成部21のうち、フランジ1の隅部における円弧状の内周面を形成するものである。詳細には、図1、2に示すように、円弧面26は、所定の曲率半径Rを有する円弧状の面であり、隅形成部本体24の内周面に該当する。円弧面26は、フランジ1の4つの隅部うち、この隅形成部本体24に対応する左上の隅部の内周面を形成する。また、図1、2に示すように、円弧面26の両端部(円弧端部26a、26b)のうち、一方の円弧端部26aは、上述した延在部25側の円弧端部であり、隅形成部本体24と延在部25との境界部(すなわち端部24a)に位置する。他方の円弧端部26bは、辺形成部23側の円弧端部であり、隅形成部本体24と辺形成部23との境界部(すなわち端部24b)に位置する。 The arcuate surface 26 forms an arcuate inner peripheral surface at the corner of the flange 1 in the corner forming portion 21 . Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the arcuate surface 26 is an arcuate surface having a predetermined radius of curvature R, and corresponds to the inner circumferential surface of the corner forming portion main body 24. The arcuate surface 26 forms the inner peripheral surface of the upper left corner corresponding to the corner forming part main body 24 among the four corners of the flange 1 . Further, as shown in FIGS. 1 and 2, among both ends (arc ends 26a, 26b) of the arcuate surface 26, one arcuate end 26a is the arcuate end on the above-mentioned extending portion 25 side, It is located at the boundary between the corner forming portion main body 24 and the extension portion 25 (ie, the end portion 24a). The other arcuate end portion 26b is the arcuate end portion on the side forming portion 23 side, and is located at the boundary between the corner forming portion main body 24 and the side forming portion 23 (that is, the end portion 24b).

また、隅形成部22は、図1に示すように、フランジ1が有する4つの隅部のうち1つの隅部(図1では左下の隅部)を形成するものである。詳細には、図1、2に示すように、隅形成部22は、隅形成部本体27と、延在部28と、円弧面29とを有する。なお、本実施形態において、隅形成部22は、上述した隅形成部21と対をなすものである。このような隅形成部22は、図1、2に示すように、第1フランジ部材2における辺形成部23を挟んで隅形成部21と対称的に形成されている。 Further, as shown in FIG. 1, the corner forming portion 22 forms one corner (the lower left corner in FIG. 1) among the four corners that the flange 1 has. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the corner forming part 22 has a corner forming part main body 27, an extending part 28, and an arcuate surface 29. In addition, in this embodiment, the corner forming part 22 forms a pair with the corner forming part 21 mentioned above. As shown in FIGS. 1 and 2, such a corner forming portion 22 is formed symmetrically with the corner forming portion 21 with the side forming portion 23 of the first flange member 2 interposed therebetween.

すなわち、図1、2に示すように、隅形成部本体27は、辺形成部23を挟んで、上述した隅形成部本体24と対称的に形成される。このような隅形成部本体27は、例えば、フランジ1における左下の隅部と同様の外周面と内周面(後述の円弧面29)とを有する。また、隅形成部本体27の両端部27a、27bのうち、一方の端部27aは当該内周面の一方の円弧端部(円弧面29の円弧端部29a)に位置し、他方の端部27bは当該内周面の他方の円弧端部(円弧面29の円弧端部29b)に位置する。 That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the corner forming part main body 27 is formed symmetrically with the above-described corner forming part main body 24 with the side forming part 23 in between. Such a corner forming part main body 27 has, for example, an outer circumferential surface and an inner circumferential surface (an arcuate surface 29 described below) similar to the lower left corner of the flange 1. Further, among both ends 27a and 27b of the corner forming portion main body 27, one end 27a is located at one arcuate end of the inner circumferential surface (the arcuate end 29a of the arcuate surface 29), and the other end 27b is located at the other arcuate end of the inner circumferential surface (the arcuate end 29b of the arcuate surface 29).

また、図1、2に示すように、延在部28は、辺形成部23を挟んで、上述した隅形成部本体24からの延在部25と対称的に形成される。すなわち、延在部28は、隅形成部本体27の一方の端部27aから第2フランジ部材5の辺形成部51に向かって延在するように、隅形成部本体27と継ぎ目なく一体に形成される。詳細には、図1、2に示すように、延在部28は、隅形成部本体27の円弧状の内周面である円弧面29の端部(円弧端部29a)から離間する方向に延在している。例えば、当該方向は、円弧端部29aにおける接線方向、すなわち、隅形成部本体27の端部27aに対して垂直な方向である。このような延在部28の端部(図2に示す延在端部28a)は、図1に示すように、第2フランジ部材5の辺形成部51に接合される。延在部28は、この辺形成部51とともに、フランジ1の辺部を形成する。 Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the extending portion 28 is formed symmetrically with the extending portion 25 from the corner forming portion main body 24 mentioned above, with the side forming portion 23 in between. That is, the extending portion 28 is seamlessly formed integrally with the corner forming portion main body 27 so as to extend from one end 27a of the corner forming portion main body 27 toward the side forming portion 51 of the second flange member 5. be done. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the extending portion 28 extends in the direction away from the end (arc end 29a) of the arcuate surface 29, which is the arcuate inner peripheral surface of the corner forming portion main body 27. Extending. For example, the direction is a tangential direction at the arcuate end portion 29a, that is, a direction perpendicular to the end portion 27a of the corner forming portion main body 27. The end portion of the extending portion 28 (extending end portion 28a shown in FIG. 2) is joined to the side forming portion 51 of the second flange member 5, as shown in FIG. The extending portion 28 forms a side portion of the flange 1 together with the side forming portion 51 .

また、図1、2に示すように、円弧面29は、辺形成部23を挟んで、上述した隅形成部21の円弧面26と対称的に形成される。すなわち、円弧面29は、隅形成部本体27の内周面に該当する、曲率半径Rの円弧面である。円弧面29は、フランジ1の4つの隅部うち、この隅形成部本体27に対応する左下の隅部の内周面を形成する。また、図1、2に示すように、円弧面29の両端部(円弧端部29a、29b)のうち、一方の円弧端部29aは、延在部28側の円弧端部であり、隅形成部本体27と延在部28との境界部(すなわち端部27a)に位置する。他方の円弧端部29bは、辺形成部23側の円弧端部であり、隅形成部本体27と辺形成部23との境界部(すなわち端部27b)に位置する。 Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the arc surface 29 is formed symmetrically with the arc surface 26 of the corner formation section 21 described above, with the side formation section 23 in between. That is, the arcuate surface 29 is an arcuate surface with a radius of curvature R that corresponds to the inner circumferential surface of the corner forming portion main body 27. The arcuate surface 29 forms the inner peripheral surface of the lower left corner corresponding to the corner forming part main body 27 among the four corners of the flange 1 . Further, as shown in FIGS. 1 and 2, among both ends (arc ends 29a, 29b) of the arcuate surface 29, one arcuate end 29a is the arcuate end on the extending portion 28 side, and a corner is formed. It is located at the boundary between the section main body 27 and the extension section 28 (ie, the end section 27a). The other arcuate end portion 29b is the arcuate end portion on the side forming portion 23 side, and is located at the boundary between the corner forming portion main body 27 and the side forming portion 23 (that is, the end portion 27b).

辺形成部23は、フランジ1が有する複数(図1では4つ)の辺部のうち1つの辺部を形成するものである。詳細には、図1、2に示すように、辺形成部23は、隅形成部21、22の間に介在するように、隅形成部21、22と継ぎ目なく一体に形成される。すなわち、辺形成部23の一端部は一方の隅形成部本体24の端部24bと一致し、辺形成部23の他端部は他方の隅形成部本体27の端部27bと一致する。このような辺形成部23は、フランジ1における4つの辺部のうち、上述した隅形成部21、22によって各々形成される一対の隅部(図1では左上の隅部および左下の隅部)の間に介在する辺部を形成する。 The side forming portion 23 forms one side among a plurality of sides (four in FIG. 1) that the flange 1 has. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the side forming portion 23 is seamlessly formed integrally with the corner forming portions 21 and 22 so as to be interposed between the corner forming portions 21 and 22. That is, one end of the side forming part 23 matches the end 24b of one corner forming part main body 24, and the other end of the side forming part 23 matches the end 27b of the other corner forming part main body 27. Such side forming part 23 is a pair of corners (upper left corner and lower left corner in FIG. 1) each formed by the above-mentioned corner forming parts 21 and 22 among the four sides of flange 1. A side portion is formed between the edges.

また、図1、2に示すように、第1フランジ部材3は、フランジ1を形成する際の配置の向きが上述の第1フランジ部材2と異なる(例えば中心軸C周りに180°反転した向きである)こと以外、上述の第1フランジ部材2と同じ構造を有する。 In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, the first flange member 3 has a different orientation from the first flange member 2 described above when forming the flange 1 (for example, the orientation is reversed by 180 degrees around the central axis C). It has the same structure as the above-mentioned first flange member 2 except that.

詳細には、図1、2に示すように、第1フランジ部材3は、一対の隅形成部31、32と辺形成部33とを有する。一対の隅形成部31、32は、上述の第1フランジ部材2における一対の隅形成部21、22が各々中心軸C周りに180°反転した構造のものである。すなわち、隅形成部31は、フランジ1における、隅形成部21とは対称的な位置の隅部(図1では右上の隅部)を形成する。隅形成部32は、フランジ1における、隅形成部22とは対称的な位置の隅部(図1では右下の隅部)を形成する。 Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the first flange member 3 has a pair of corner forming portions 31 and 32 and a side forming portion 33. The pair of corner forming portions 31 and 32 have a structure in which the pair of corner forming portions 21 and 22 in the first flange member 2 described above are each reversed by 180 degrees around the central axis C. That is, the corner forming part 31 forms a corner of the flange 1 at a position symmetrical to the corner forming part 21 (the upper right corner in FIG. 1). The corner forming part 32 forms a corner of the flange 1 at a position symmetrical to the corner forming part 22 (the lower right corner in FIG. 1).

このような一対の隅形成部31、32のうち、隅形成部31は、図1、2に示すように、隅形成部本体34と、延在部35と、円弧面36とを有する。隅形成部本体34は、隅形成部31のうち、フランジ1における1つの隅部と同じ構造を有する部分である。例えば、隅形成部本体34は、図1に示すように、フランジ1における右上の隅部と同様の外周面と内周面(後述の円弧面36)とを有する。また、図1、2に示すように、隅形成部本体34の両端部34a、34bのうち、一方の端部34aは当該内周面の一方の円弧端部(円弧面36の円弧端部36a)に位置し、他方の端部34bは当該内周面の他方の円弧端部(円弧面36の円弧端部36b)に位置する。 Of the pair of corner forming parts 31 and 32, the corner forming part 31 has a corner forming part main body 34, an extending part 35, and an arcuate surface 36, as shown in FIGS. The corner forming portion main body 34 is a portion of the corner forming portion 31 that has the same structure as one corner of the flange 1. For example, as shown in FIG. 1, the corner forming part main body 34 has an outer circumferential surface and an inner circumferential surface (an arcuate surface 36 described later) similar to the upper right corner of the flange 1. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, among both ends 34a and 34b of the corner forming part main body 34, one end 34a is connected to one arcuate end of the inner peripheral surface (the arcuate end 36a of the arcuate surface 36). ), and the other end 34b is located at the other arcuate end of the inner peripheral surface (the arcuate end 36b of the arcuate surface 36).

延在部35は、隅形成部31のうち、上述の隅形成部本体34から延在する部分である。詳細には、図1、2に示すように、延在部35は、隅形成部本体34の一方の端部34aから第2フランジ部材4の辺形成部41に向かって延在するように、隅形成部本体34と継ぎ目なく一体に形成される。すなわち、延在部35は、隅形成部本体34の円弧状の内周面である円弧面36の端部(図1、2に示す円弧端部36a)から離間する方向に延在している。例えば、当該方向は、円弧端部36aにおける接線方向、すなわち、隅形成部本体34の端部34aに対して垂直な方向である。このような延在部35の端部(図2に示す延在端部35a)は、図1に示すように、第2フランジ部材4の辺形成部41に接合される。延在部35は、この辺形成部41とともに、フランジ1の辺部を形成する。 The extending portion 35 is a portion of the corner forming portion 31 that extends from the corner forming portion main body 34 described above. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the extending portion 35 extends from one end 34a of the corner forming portion main body 34 toward the side forming portion 41 of the second flange member 4. It is seamlessly formed integrally with the corner forming part body 34. That is, the extending portion 35 extends in a direction away from the end of the arcuate surface 36 (the arcuate end 36a shown in FIGS. 1 and 2), which is the arcuate inner peripheral surface of the corner forming portion main body 34. . For example, the direction is a tangential direction at the arcuate end portion 36a, that is, a direction perpendicular to the end portion 34a of the corner forming portion main body 34. The end portion of the extending portion 35 (extending end portion 35a shown in FIG. 2) is joined to the side forming portion 41 of the second flange member 4, as shown in FIG. The extending portion 35 forms a side portion of the flange 1 together with the side forming portion 41 .

円弧面36は、隅形成部31のうち、フランジ1の隅部における円弧状の内周面を形成するものである。詳細には、図1、2に示すように、円弧面36は、上述した第1フランジ部材2の円弧面29と同様に曲率半径Rの円弧面であり、隅形成部本体34の内周面に該当する。円弧面36は、フランジ1の4つの隅部うち、この隅形成部本体34に対応する右上の隅部の内周面を形成する。また、図1、2に示すように、円弧面36の両端部(円弧端部36a、36b)のうち、一方の円弧端部36aは、上述した延在部35側の円弧端部であり、隅形成部本体34と延在部35との境界部(すなわち端部34a)に位置する。他方の円弧端部36bは、辺形成部33側の円弧端部であり、隅形成部本体34と辺形成部33との境界部(すなわち端部34b)に位置する。 The arcuate surface 36 forms an arcuate inner peripheral surface at the corner of the flange 1 in the corner forming portion 31 . Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the arcuate surface 36 is an arcuate surface with a radius of curvature R, similar to the arcuate surface 29 of the first flange member 2 described above, and the inner circumferential surface of the corner forming portion main body 34. Applies to. The arcuate surface 36 forms the inner peripheral surface of the upper right corner corresponding to the corner forming part main body 34 among the four corners of the flange 1 . Further, as shown in FIGS. 1 and 2, among both ends (arc ends 36a, 36b) of the arcuate surface 36, one arcuate end 36a is the arcuate end on the above-mentioned extending portion 35 side, It is located at the boundary between the corner forming portion main body 34 and the extension portion 35 (ie, the end portion 34a). The other arcuate end portion 36b is an arcuate end portion on the side forming portion 33 side, and is located at the boundary between the corner forming portion main body 34 and the side forming portion 33 (that is, the end portion 34b).

また、隅形成部32は、図1、2に示すように、隅形成部本体37と、延在部38と、円弧面39とを有する。なお、本実施形態において、隅形成部32は、上述した隅形成部31と対をなすものである。このような隅形成部32は、図1、2に示すように、第1フランジ部材3における辺形成部33を挟んで隅形成部31と対称的に形成されている。 Moreover, the corner forming part 32 has a corner forming part main body 37, an extending part 38, and a circular arc surface 39, as shown in FIGS. 1 and 2. In addition, in this embodiment, the corner forming part 32 forms a pair with the corner forming part 31 mentioned above. As shown in FIGS. 1 and 2, such a corner forming portion 32 is formed symmetrically with the corner forming portion 31 with the side forming portion 33 of the first flange member 3 interposed therebetween.

すなわち、図1、2に示すように、隅形成部本体37は、辺形成部33を挟んで、上述した隅形成部本体34と対称的に形成される。このような隅形成部本体37は、例えば、フランジ1における右下の隅部と同様の外周面と内周面(後述の円弧面39)とを有する。また、隅形成部本体37の両端部37a、37bのうち、一方の端部37aは当該内周面の一方の円弧端部(円弧面39の円弧端部39a)に位置し、他方の端部37bは当該内周面の他方の円弧端部(円弧面39の円弧端部39b)に位置する。 That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the corner forming part main body 37 is formed symmetrically with the above-described corner forming part main body 34 with the side forming part 33 in between. Such a corner forming portion main body 37 has, for example, an outer circumferential surface and an inner circumferential surface (a circular arc surface 39 described below) similar to the lower right corner of the flange 1. Further, among both ends 37a and 37b of the corner forming portion main body 37, one end 37a is located at one arcuate end of the inner circumferential surface (the arcuate end 39a of the arcuate surface 39), and the other end 37b is located at the other arcuate end of the inner peripheral surface (the arcuate end 39b of the arcuate surface 39).

また、図1、2に示すように、延在部38は、辺形成部33を挟んで、上述した隅形成部本体34からの延在部35と対称的に形成される。すなわち、延在部38は、隅形成部本体37の一方の端部37aから第2フランジ部材5の辺形成部51に向かって延在するように、隅形成部本体37と継ぎ目なく一体に形成される。詳細には、図1、2に示すように、延在部38は、隅形成部本体37の円弧状の内周面である円弧面39の端部(円弧端部39a)から離間する方向に延在している。例えば、当該方向は、円弧端部39aにおける接線方向、すなわち、隅形成部本体37の端部37aに対して垂直な方向である。このような延在部38の端部(図2に示す延在端部38a)は、図1に示すように、第2フランジ部材5の辺形成部51に接合される。延在部38は、この辺形成部51とともに、フランジ1の辺部を形成する。 Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the extending portion 38 is formed symmetrically with the extending portion 35 from the corner forming portion body 34 described above, with the side forming portion 33 in between. That is, the extending portion 38 is seamlessly formed integrally with the corner forming portion main body 37 so as to extend from one end 37a of the corner forming portion main body 37 toward the side forming portion 51 of the second flange member 5. be done. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the extending portion 38 extends in the direction away from the end (arc end 39a) of the arcuate surface 39, which is the arcuate inner peripheral surface of the corner forming portion main body 37. Extending. For example, the direction is a tangential direction at the arcuate end portion 39a, that is, a direction perpendicular to the end portion 37a of the corner forming portion main body 37. The end portion of the extending portion 38 (extending end portion 38a shown in FIG. 2) is joined to the side forming portion 51 of the second flange member 5, as shown in FIG. The extending portion 38 forms a side portion of the flange 1 together with the side forming portion 51 .

また、図1、2に示すように、円弧面39は、辺形成部33を挟んで、上述した隅形成部31の円弧面36と対称的に形成される。すなわち、円弧面39は、隅形成部本体37の内周面に該当する、曲率半径Rの円弧面である。円弧面39は、フランジ1の4つの隅部うち、この隅形成部本体37に対応する右下の隅部の内周面を形成する。また、図1、2に示すように、円弧面39の両端部(円弧端部39a、39b)のうち、一方の円弧端部39aは、延在部38側の円弧端部であり、隅形成部本体37と延在部38との境界部(すなわち端部37a)に位置する。他方の円弧端部39bは、辺形成部33側の円弧端部であり、隅形成部本体37と辺形成部33との境界部(すなわち端部37b)に位置する。 Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the arc surface 39 is formed symmetrically with the arc surface 36 of the corner formation section 31 described above, with the side formation section 33 in between. That is, the arcuate surface 39 is an arcuate surface with a radius of curvature R that corresponds to the inner circumferential surface of the corner forming portion main body 37. The arcuate surface 39 forms the inner peripheral surface of the lower right corner corresponding to the corner forming part main body 37 among the four corners of the flange 1 . Further, as shown in FIGS. 1 and 2, among both ends (arc ends 39a, 39b) of the arc surface 39, one arc end 39a is the arc end on the extending portion 38 side, and a corner is formed. It is located at the boundary between the section main body 37 and the extension section 38 (that is, the end section 37a). The other arcuate end portion 39b is an arcuate end portion on the side forming portion 33 side, and is located at the boundary between the corner forming portion main body 37 and the side forming portion 33 (that is, the end portion 37b).

辺形成部33は、例えばフランジ1が有する4つの辺部のうち、上述した第1フランジ部材2の辺形成部23とは対称的な位置の辺部を形成するものである。詳細には、図1、2に示すように、辺形成部33は、隅形成部31、32の間に介在するように、隅形成部31、32と継ぎ目なく一体に形成される。すなわち、辺形成部33の一端部は一方の隅形成部本体34の端部34bと一致し、辺形成部33の他端部は他方の隅形成部本体37の端部37bと一致する。このような辺形成部33は、フランジ1における4つの辺部のうち、上述した隅形成部31、32によって各々形成される一対の隅部(図1では右上の隅部および右下の隅部)の間に介在する辺部を形成する。 The side forming portion 33 forms, for example, one of the four side portions of the flange 1 at a position symmetrical to the side forming portion 23 of the first flange member 2 described above. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the side forming portion 33 is seamlessly formed integrally with the corner forming portions 31 and 32 so as to be interposed between the corner forming portions 31 and 32. That is, one end of the side forming part 33 matches the end 34b of one corner forming part main body 34, and the other end of the side forming part 33 matches the end 37b of the other corner forming part main body 37. Such side forming portions 33 are formed by forming a pair of corners (an upper right corner and a lower right corner in FIG. ).

また、第2フランジ部材4、5は、フランジ1の辺部を形成する辺形成部を有する板状部材の一例である。本実施形態において、第2フランジ部材4、5は、例えば、互いに同じ直線状の構造を有する。詳細には、図1、2に示すように、第2フランジ部材4、5は、各々、辺形成部41、51を有する。 Further, the second flange members 4 and 5 are examples of plate-like members having side forming portions that form the sides of the flange 1. In this embodiment, the second flange members 4 and 5 have, for example, the same linear structure. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the second flange members 4 and 5 have side forming portions 41 and 51, respectively.

第2フランジ部材4の辺形成部41は、フランジ1が有する複数の辺部のうち1つの辺部を形成するものである。詳細には、図1、2に示すように、辺形成部41は、その長手方向の両側から、第1フランジ部材2の隅形成部21と第1フランジ部材3の隅形成部31とに接合される。この際、辺形成部41の長手方向における両端部(図2に示す辺端部41a、41b)のうち、一方の辺端部41aは隅形成部21の延在部25に接合され、他方の辺端部41bは隅形成部31の延在部35に接合される。すなわち、第1フランジ部材2と第2フランジ部材4との接合部11は、延在端部25aと辺端部41aとの接合部である。第1フランジ部材3と第2フランジ部材4との接合部12は、延在端部35aと辺端部41bとの接合部である。このような辺形成部41は、フランジ1における4つの辺部のうち、上述した隅形成部21、31によって各々形成される一対の隅部の間に介在する辺部(図1では上側の辺部)を形成する。 The side forming portion 41 of the second flange member 4 forms one side among the plurality of sides that the flange 1 has. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the side forming part 41 is joined to the corner forming part 21 of the first flange member 2 and the corner forming part 31 of the first flange member 3 from both sides in the longitudinal direction. be done. At this time, among both ends of the side forming part 41 in the longitudinal direction (side ends 41a and 41b shown in FIG. 2), one side end 41a is joined to the extending part 25 of the corner forming part 21, and the other side end 41a is joined to the extending part 25 of the corner forming part 21. The side end portion 41b is joined to the extension portion 35 of the corner forming portion 31. That is, the joint 11 between the first flange member 2 and the second flange member 4 is a joint between the extending end 25a and the side end 41a. The joint 12 between the first flange member 3 and the second flange member 4 is a joint between the extending end 35a and the side end 41b. Among the four sides of the flange 1, such a side forming part 41 is a side interposed between a pair of corners formed by the corner forming parts 21 and 31 described above (the upper side in FIG. part).

第2フランジ部材5の辺形成部51は、例えばフランジ1が有する4つの辺部のうち、上述した第2フランジ部材4の辺形成部41とは対称的な位置の辺部を形成するものである。詳細には、図1、2に示すように、辺形成部51は、その長手方向の両側から、第1フランジ部材2の隅形成部22と第1フランジ部材3の隅形成部32とに接合される。この際、辺形成部51の長手方向における両端部(図2に示す辺端部51a、51b)のうち、一方の辺端部51aは隅形成部22の延在部28に接合され、他方の辺端部51bは隅形成部32の延在部38に接合される。すなわち、第1フランジ部材2と第2フランジ部材5との接合部13は、延在端部28aと辺端部51aとの接合部である。第1フランジ部材3と第2フランジ部材5との接合部14は、延在端部38aと辺端部51bとの接合部である。このような辺形成部51は、フランジ1における4つの辺部のうち、上述した隅形成部22、32によって各々形成される一対の隅部の間に介在する辺部(図1では下側の辺部)を形成する。 The side forming part 51 of the second flange member 5 forms, for example, one of the four sides of the flange 1 that is located symmetrically to the side forming part 41 of the second flange member 4 described above. be. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the side forming part 51 is joined to the corner forming part 22 of the first flange member 2 and the corner forming part 32 of the first flange member 3 from both sides in the longitudinal direction. be done. At this time, among both ends in the longitudinal direction of the side forming part 51 (side ends 51a and 51b shown in FIG. 2), one side end 51a is joined to the extending part 28 of the corner forming part 22, and the other side end 51a is joined to the extending part 28 of the corner forming part 22. The side end portion 51b is joined to the extending portion 38 of the corner forming portion 32. That is, the joint 13 between the first flange member 2 and the second flange member 5 is a joint between the extending end 28a and the side end 51a. The joint 14 between the first flange member 3 and the second flange member 5 is a joint between the extending end 38a and the side end 51b. Such a side forming part 51 is a side (lower side in FIG. form the edges).

また、フランジ1は、図1、2に示すように、結合穴6を備えている。結合穴6は、フランジ1が設けられた管を接合するためのボルト等の締結部材を挿通する挿通穴(貫通穴)の一例である。例えば図1、2に示すように、結合穴6は、フランジ1を形成する第1フランジ部材2、3および第2フランジ部材4、5に複数設けられている。これら複数の結合穴6は、図1に示すように、上述した第1フランジ部材2、3と第2フランジ部材4、5との接合部11、12、13、14のいずれとも重ならない位置に設けられる。なお、結合穴6の数は、図1、2に示すものに限定されず、管の接合(フランジ1の締結)に必要な数であればよい。また、結合穴6の内周面には、ねじ山が設けられていても設けられていなくてもよい。 Further, the flange 1 is provided with a coupling hole 6, as shown in FIGS. 1 and 2. The joining hole 6 is an example of an insertion hole (through hole) through which a fastening member such as a bolt for joining the pipes provided with the flange 1 is inserted. For example, as shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of coupling holes 6 are provided in the first flange members 2 and 3 and the second flange members 4 and 5 that form the flange 1. As shown in FIG. 1, these plurality of joint holes 6 are located at positions that do not overlap with any of the joints 11, 12, 13, and 14 between the first flange members 2, 3 and the second flange members 4, 5 described above. provided. Note that the number of coupling holes 6 is not limited to those shown in FIGS. 1 and 2, and may be any number necessary for joining the pipes (fastening the flange 1). Further, the inner circumferential surface of the coupling hole 6 may or may not be provided with a thread.

なお、上述した第1フランジ部材2、3および第2フランジ部材4、5の素材としては、例えば、鉄等の金属または合金が挙げられる。また、第1フランジ部材2、3と第2フランジ部材4、5との接合方法としては、例えば、溶接等が挙げられる。 In addition, as a material of the 1st flange members 2, 3 and the 2nd flange members 4, 5 mentioned above, metals, such as iron, or an alloy are mentioned, for example. Further, as a method for joining the first flange members 2, 3 and the second flange members 4, 5, for example, welding or the like may be used.

(接合位置)
つぎに、フランジ1を形成する第1フランジ部材2、3と第2フランジ部材4、5との接合位置について説明する。図3は、本発明の実施形態に係るフランジを形成する複数の板状部材の接合位置を説明するための図である。上述した第1フランジ部材2、3と第2フランジ部材4、5との接合部11、12、13、14(図1参照)は、フランジ1の各隅部の内周面端部(円弧端部)から所定の距離以上離間している。
(Joining position)
Next, the joining positions of the first flange members 2 and 3 and the second flange members 4 and 5 that form the flange 1 will be explained. FIG. 3 is a diagram for explaining the joining positions of a plurality of plate members forming a flange according to an embodiment of the present invention. The joint parts 11, 12, 13, 14 (see FIG. 1) between the first flange members 2, 3 and the second flange members 4, 5 (see FIG. (a) at least a predetermined distance away from the

例えば、図3に示すように、フランジ1の一隅部において、第1フランジ部材3の延在部35と第2フランジ部材4の辺形成部41との接合部12は、離間距離Y以上、隅形成部31の円弧面36(隅形成部本体34の内周面)から離間している。離間距離Yは、隅形成部31の円弧面36から、延在部35と辺形成部41との接合部12までの離間距離の下限値であり、図3に示すように、延在部35側の円弧端部36aの位置P2から接合部12の位置P3までの距離として定義される。このような離間距離Yは、円弧端部36aと接合部12との離間方向における位置P1、P2間の距離Xと、フランジ1の辺部の板幅Wとを用い、下記の式(1)によって表される。
Y=aX+W ・・・(1)
For example, as shown in FIG. 3, at one corner of the flange 1, the joint 12 between the extension part 35 of the first flange member 3 and the side forming part 41 of the second flange member 4 is separated by a distance Y or more, It is spaced apart from the arcuate surface 36 of the forming portion 31 (the inner circumferential surface of the corner forming portion main body 34). The separation distance Y is the lower limit of the separation distance from the arc surface 36 of the corner forming part 31 to the joint part 12 between the extension part 35 and the side forming part 41, and as shown in FIG. It is defined as the distance from the position P2 of the side arcuate end 36a to the position P3 of the joint 12. Such a separation distance Y is calculated using the following formula (1) using the distance X between the positions P1 and P2 in the separation direction between the arcuate end portion 36a and the joint portion 12, and the plate width W of the side portion of the flange 1. Represented by
Y=aX+W...(1)

式(1)において、係数aは、例えば、-1以上-0.5以下の負の定数である。特に、係数aとしては、-0.8が好ましい。板幅Wは、例えば、図3に示すように辺形成部33の板幅である。また、図3に示すように、位置P1は辺形成部33側の円弧端部36bの位置であり、位置P2は延在部35側の円弧端部36aの位置である。このような位置P1、P2間の距離Xは、円弧面36の曲率半径Rに等しい。したがって、離間距離Yは、円弧面36の曲率半径Rと辺形成部33の板幅Wとをもとに設定される。 In equation (1), the coefficient a is, for example, a negative constant greater than or equal to −1 and less than or equal to −0.5. In particular, the coefficient a is preferably −0.8. The plate width W is, for example, the plate width of the side forming portion 33 as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 3, position P1 is the position of the arc end 36b on the side forming part 33 side, and position P2 is the position of the arc end 36a on the extension part 35 side. The distance X between such positions P1 and P2 is equal to the radius of curvature R of the circular arc surface 36. Therefore, the separation distance Y is set based on the radius of curvature R of the arcuate surface 36 and the plate width W of the side forming portion 33.

ここで、フランジ1の隅部には、フランジ1が設けられた管の流路105(図1参照)を流通する流体(例えば圧縮ガス等の高圧な流体)の圧力の影響により、応力集中が発生する。この応力集中を低減するために、フランジ1の隅部の内周面は、曲率半径Rの円弧面(例えば図1に示す円弧面26、29、36,39)にしている。これにより、当該隅部での応力集中を、内周側に角を有する従来のフランジの隅部(図8A、8B参照)に比べて低減することができる。しかし、複数の第1フランジ部材2、3および第2フランジ部材4、5を接合して形成されるフランジ1においては、これらの部材同士の接合部(例えば図1に示す接合部11、12、13、14)を当該フランジ1の隅部から離間して、当該接合部が応力集中によって破損しないようにする必要がある。 Here, stress concentration occurs at the corners of the flange 1 due to the influence of the pressure of the fluid (for example, high-pressure fluid such as compressed gas) flowing through the flow path 105 (see FIG. 1) of the pipe in which the flange 1 is provided. Occur. In order to reduce this stress concentration, the inner peripheral surface of the corner of the flange 1 is made into a circular arc surface with a radius of curvature R (for example, the circular arc surfaces 26, 29, 36, and 39 shown in FIG. 1). Thereby, the stress concentration at the corner can be reduced compared to the corner of a conventional flange having a corner on the inner peripheral side (see FIGS. 8A and 8B). However, in the flange 1 formed by joining a plurality of first flange members 2, 3 and second flange members 4, 5, the joints between these members (for example, the joints 11, 12 shown in FIG. 1, 13, 14) must be spaced apart from the corners of the flange 1 to prevent the joint from breaking due to stress concentration.

例えば、図3に示すように、フランジ1の一隅部における延在部35と辺形成部41との接合部12の位置P3は、上記の式(1)に基づく離間距離Y以上、当該隅部の内周面(円弧面36)の円弧端部36aから離間した位置に設定される。また、当該隅部の応力集中は、円弧面36の曲率半径Rの増加に伴い低減される。この場合、接合部12の位置P3は、応力集中が低減した分、当該隅部側へ近づけることができる。すなわち、離間距離Yは、曲率半径Rの増加に伴い減少する。一方、円弧面36の曲率半径Rが減少するに伴い、当該隅部の応力集中は増大する。この場合、接合部12の位置P3は、この応力集中から逃れるために、当該隅部から、より離間する必要がある。すなわち、離間距離Yは、曲率半径Rの減少に伴い増加する。 For example, as shown in FIG. 3, the position P3 of the joint part 12 between the extension part 35 and the side forming part 41 at one corner of the flange 1 is greater than or equal to the separation distance Y based on the above formula (1). It is set at a position spaced apart from the arcuate end portion 36a of the inner circumferential surface (arcface 36). Moreover, the stress concentration at the corner is reduced as the radius of curvature R of the arcuate surface 36 increases. In this case, the position P3 of the joint portion 12 can be moved closer to the corner by an amount corresponding to the reduction in stress concentration. That is, the separation distance Y decreases as the radius of curvature R increases. On the other hand, as the radius of curvature R of the arcuate surface 36 decreases, the stress concentration at the corner increases. In this case, the position P3 of the joint 12 needs to be further away from the corner in order to escape from this stress concentration. That is, the separation distance Y increases as the radius of curvature R decreases.

また、フランジ1が設けられる管の流路105に着目すると、流路105を囲むフランジ1の内周面は、曲率半径Rの増加に伴い、中心軸Cの方向から見た平面視で円形に近づく。この場合、フランジ1は、流路105に通じる開口部を狭める傾向にある。これとは逆に、流路105を囲むフランジ1の内周面は、曲率半径Rの減少に伴い、中心軸Cの方向から見た平面視で矩形に近づく。この場合、フランジ1は、流路105に通じる開口部を広げる傾向にある。すなわち、曲率半径Rの増加は、フランジ1の隅部における応力集中の低減に有効であるが、管の流路105を狭めることになる。曲率半径Rの減少は、管の流路105の確保に有効であるが、フランジ1の隅部の応力集中を増大させることになる。したがって、管の流路105を十分に確保しつつフランジ1の隅部における応力集中を十分に低減するためには、曲率半径Rは、所定の条件を満足するように設定されることが好ましい。例えば、上記の式(1)において、曲率半径R(=距離X)は、フランジ1の板幅Wの1.25倍未満という条件を満足し、且つ、当該板幅Wは、60mm以上120mm以下という条件を満足することが好ましい。 Furthermore, when focusing on the flow path 105 of the pipe in which the flange 1 is provided, as the radius of curvature R increases, the inner peripheral surface of the flange 1 surrounding the flow path 105 becomes circular in plan view when viewed from the direction of the central axis C. Get closer. In this case, the flange 1 tends to narrow the opening leading to the flow path 105. On the contrary, as the radius of curvature R decreases, the inner circumferential surface of the flange 1 surrounding the flow path 105 approaches a rectangular shape in plan view when viewed from the direction of the central axis C. In this case, the flange 1 tends to widen the opening leading to the flow path 105. That is, increasing the radius of curvature R is effective in reducing stress concentration at the corners of the flange 1, but it narrows the flow path 105 of the pipe. Although reducing the radius of curvature R is effective in securing the flow path 105 of the pipe, it increases stress concentration at the corners of the flange 1. Therefore, in order to sufficiently reduce the stress concentration at the corners of the flange 1 while sufficiently securing the flow path 105 of the pipe, it is preferable that the radius of curvature R is set so as to satisfy a predetermined condition. For example, in the above formula (1), the radius of curvature R (=distance It is preferable to satisfy the following conditions.

また、図3に示すように、延在部35と辺形成部41との接合部12は、フランジ1に結合穴6を形成する際のフランジ1の破損を防止するために、フランジ1に形成される結合穴6から外れるように位置する。例えば、円弧端部36aの位置P2と結合穴6が形成される位置P4との間の距離が、上記の式(1)によって算出される離間距離Yに等しい場合、接合部12の位置は、この位置P4よりも円弧端部36aから離間した位置P5に設定される。この場合、円弧端部36aの位置P2から接合部12の位置P5までの離間距離は、上記の式(1)による離間距離Yよりも大きい値となる。これにより、フランジ1の隅部(応力集中部)から接合部12をより離間させるとともに、接合部12と結合穴6とを互いに重ならないように位置させることができる。 Further, as shown in FIG. 3, the joint portion 12 between the extension portion 35 and the side forming portion 41 is formed on the flange 1 in order to prevent damage to the flange 1 when forming the joint hole 6 in the flange 1. It is located so as to be removed from the connecting hole 6 where the connecting hole 6 is connected. For example, if the distance between the position P2 of the arcuate end 36a and the position P4 where the joint hole 6 is formed is equal to the separation distance Y calculated by the above formula (1), the position of the joint part 12 is It is set at a position P5 that is farther away from the arcuate end portion 36a than this position P4. In this case, the separation distance from the position P2 of the arcuate end portion 36a to the position P5 of the joint portion 12 has a value larger than the separation distance Y according to the above equation (1). Thereby, the joint part 12 can be further spaced from the corner (stress concentration part) of the flange 1, and the joint part 12 and the joint hole 6 can be positioned so that they do not overlap with each other.

なお、図3では、フランジ1の第1フランジ部材3と第2フランジ部材4との接合部12の位置について説明したが、フランジ1における残りの接合部11、13、14の各位置についても、上記接合部12の位置と同様に設定される。 Although the position of the joint 12 between the first flange member 3 and the second flange member 4 of the flange 1 has been described in FIG. 3, the positions of the remaining joints 11, 13, and 14 of the flange 1 are also explained below. The position is set similarly to the position of the joint portion 12 described above.

(フランジ部材の切抜き方法)
つぎに、上述したフランジ1を構成する第1フランジ部材2、3および第2フランジ部材4、5の切抜き方法について説明する。図4は、本発明の実施形態に係るフランジを構成する複数のフランジ部材の切抜き方法を説明するための図である。第1フランジ部材2、3および第2フランジ部材4、5は、材料となる金属板等の板材から切り抜かれる。
(How to cut out flange members)
Next, a method of cutting out the first flange members 2 and 3 and the second flange members 4 and 5 that constitute the above-mentioned flange 1 will be explained. FIG. 4 is a diagram for explaining a method of cutting out a plurality of flange members that constitute a flange according to an embodiment of the present invention. The first flange members 2, 3 and the second flange members 4, 5 are cut out from a plate material such as a metal plate.

詳細には、図4に示すように、材料板8は、金属または当該金属を含む合金等からなり、例えば矩形状に形成された板材である。この材料板8のうち、枠状の外側部8aからは、2つの第1フランジ部材2、3が切り抜かれる。また、この外側部8aに囲まれる内側部8bからは、2つの第2フランジ部材4、5が切り抜かれる。なお、これら複数の部材を材料板8から切り抜く手法としては、例えば、レーザ加工等が挙げられる。また、上記内側部8bのうち、第2フランジ部材4、5の切抜き後に残った部分は、例えば、廃材として処理される。 Specifically, as shown in FIG. 4, the material plate 8 is made of metal or an alloy containing the metal, and is, for example, a rectangular plate. Two first flange members 2 and 3 are cut out from the frame-shaped outer portion 8a of the material plate 8. Furthermore, two second flange members 4 and 5 are cut out from the inner part 8b surrounded by the outer part 8a. Note that a method for cutting out these plurality of members from the material plate 8 includes, for example, laser processing. Furthermore, the portion of the inner portion 8b that remains after the second flange members 4 and 5 are cut out is treated as waste material, for example.

上記のように切り抜かれた第1フランジ部材2、3および第2フランジ部材4、5は、互いに接合される。詳細には、図4に示すように、第1フランジ部材2の一方の延在端部25aには第2フランジ部材4の辺端部41aが接合され、第1フランジ部材2の他方の延在端部28aには第2フランジ部材5の辺端部51aが接合される。また、第1フランジ部材3の一方の延在端部35aには第2フランジ部材4の辺端部41bが接合され、第1フランジ部材3の他方の延在端部38aには第2フランジ部材5の辺端部51bが接合される。これら部材同士の接合手法としては、例えば、溶接等が挙げられる。 The first flange members 2, 3 and the second flange members 4, 5 cut out as described above are joined to each other. Specifically, as shown in FIG. 4, the side end 41a of the second flange member 4 is joined to one extending end 25a of the first flange member 2, and A side end portion 51a of the second flange member 5 is joined to the end portion 28a. Further, the side end 41b of the second flange member 4 is joined to one extending end 35a of the first flange member 3, and the second flange member 4 is connected to the other extending end 38a of the first flange member 3. The side ends 51b of No. 5 are joined. Examples of methods for joining these members include welding and the like.

なお、上記延在端部25a、35aと辺端部41a、41bとの各接合部は、図1に示した接合部11、12に各々該当する。上記延在端部28a、35aと辺端部51a、51bとの各接合部は、図1に示した接合部13、14に各々該当する。 The joints between the extending ends 25a, 35a and the side ends 41a, 41b correspond to the joints 11, 12 shown in FIG. 1, respectively. The joints between the extending ends 28a, 35a and the side ends 51a, 51b correspond to the joints 13, 14 shown in FIG. 1, respectively.

上述した第1フランジ部材2、3および第2フランジ部材4、5の接合により、矩形の環状をなすフランジ1が形成される。その後、フランジ1のうち接合部11、12、13、14を除く部位には、図1に示したように、複数の結合穴6が形成される。このようにして、フランジ1が製造される。 By joining the first flange members 2, 3 and the second flange members 4, 5 described above, a rectangular annular flange 1 is formed. Thereafter, a plurality of coupling holes 6 are formed in the flange 1 except for the joint parts 11, 12, 13, and 14, as shown in FIG. In this way, the flange 1 is manufactured.

一方、図5は、材料板からの一体型フランジの切抜き方法を説明するための図である。図5に示すように、一体型フランジ10は、複数の部材を接合して形成されるものではなく、一体の環状部材からなるフランジである。なお、一体型フランジ10は、複数の部材同士の接合部(継ぎ目)が無いこと以外、上述したフランジ1と同様の構造を有する。 On the other hand, FIG. 5 is a diagram for explaining a method of cutting out an integrated flange from a material plate. As shown in FIG. 5, the integral flange 10 is not formed by joining a plurality of members, but is a flange made of an integral annular member. Note that the integrated flange 10 has the same structure as the flange 1 described above, except that there is no joint (seam) between the plurality of members.

詳細には、図5に示すように、材料板9から、枠状の外側部9aが一体型フランジ10として切り抜かれる。このようにして、一体型フランジ10が得られる。図5には示されていないが、一体型フランジ10には、図1に示したフランジ1と同様に複数の結合穴6が形成される。 Specifically, as shown in FIG. 5, a frame-shaped outer portion 9a is cut out from the material plate 9 as an integrated flange 10. In this way, a one-piece flange 10 is obtained. Although not shown in FIG. 5, a plurality of coupling holes 6 are formed in the integral flange 10, similar to the flange 1 shown in FIG.

ここで、この一体型フランジ10の切抜き(製造)では、図5に示すように、材料板9のうち、外側部9aに囲まれる内側部9bが、一体型フランジ10の形成に利用されず、全て廃材として処理される。このため、材料板9に占める廃材(内側部9b)の割合が、一体型フランジ10の製造に有効活用される外側部9aの割合に比べて非常に多く、材料板9から一体型フランジ10を製造する際の歩留まり(材料効率)が悪い。延いては、製造コストが増大する。 Here, in the cutting (manufacturing) of this integrated flange 10, as shown in FIG. All will be treated as waste. Therefore, the proportion of waste material (inner part 9b) in the material plate 9 is much larger than the proportion of the outer part 9a, which is effectively used for manufacturing the integrated flange 10, and the integrated flange 10 is removed from the material plate 9. Yield (material efficiency) during manufacturing is poor. As a result, manufacturing costs increase.

これに対し、本発明の実施形態に係るフランジ1では、図4に示したように、複数の第1フランジ部材2、3および第2フランジ部材4、5が、材料板8のうち、これらの部材の各々の形状に合った部分から各々切り抜かれている。特に、材料板8の内側部8bから第2フランジ部材4、5が切り抜かれることにより、当該内側部8bが、フランジ1の構成部材として有効活用されている。このため、材料板8に占める廃材の割合を、一体型フランジ10の製造の場合に比べて低く抑えることができる。これに加え、フランジ1の製造に必要な材料板8のサイズを、一体型フランジ10の材料板9に比べて小型化することができる。これにより、フランジ1を製造する際の歩留まり(材料効率)が向上し、製造コストを低減することができる。 On the other hand, in the flange 1 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. Each part is cut out from a part that matches the shape of each member. In particular, by cutting out the second flange members 4 and 5 from the inner side 8b of the material plate 8, the inner side 8b is effectively utilized as a constituent member of the flange 1. Therefore, the proportion of waste material in the material plate 8 can be kept lower than in the case of manufacturing the integral flange 10. In addition, the size of the material plate 8 required for manufacturing the flange 1 can be reduced compared to the material plate 9 of the integral flange 10. Thereby, the yield (material efficiency) when manufacturing the flange 1 can be improved and manufacturing costs can be reduced.

(適用例)
つぎに、本発明の実施形態に係るフランジ1の適用例について説明する。図6は、本発明の実施形態に係るフランジの一適用例を示す模式図である。フランジ1は、例えば図6に示すように、舶用ディーゼルエンジン100の配管を接合するためのフランジとして適用される。
(Application example)
Next, an example of application of the flange 1 according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of application of the flange according to the embodiment of the present invention. The flange 1 is used as a flange for joining piping of a marine diesel engine 100, for example, as shown in FIG.

詳細には、図6に示すように、フランジ1は、舶用ディーゼルエンジン100の空気導管103に適用される。舶用ディーゼルエンジン100は、例えば、外部から取り込まれた空気等の燃焼用気体を圧縮する過給機101と、過給機101によって圧縮された燃焼用気体を冷却する空気冷却器102とを備えている。空気導管103は、舶用ディーゼルエンジン100の燃焼用気体を流通させる配管の一例であり、図6に示すように、過給機101と空気冷却器102とを連通する。フランジ1は、空気導管103の周縁端部に取り付けられ、空気導管103の中途部と空気冷却器102の筐体上端部との接合に用いられる。これら空気導管103と空気冷却器102との接合は、フランジ1における複数の結合穴6に挿通したボルト等の締結部材の締結によって行われる。 In detail, as shown in FIG. 6, the flange 1 is applied to an air conduit 103 of a marine diesel engine 100. The marine diesel engine 100 includes, for example, a supercharger 101 that compresses combustion gas such as air taken in from the outside, and an air cooler 102 that cools the combustion gas compressed by the supercharger 101. There is. The air conduit 103 is an example of a pipe through which combustion gas of the marine diesel engine 100 flows, and as shown in FIG. 6, communicates the supercharger 101 and the air cooler 102. The flange 1 is attached to the peripheral end of the air conduit 103 and is used to join the midway part of the air conduit 103 to the upper end of the casing of the air cooler 102. The air conduit 103 and the air cooler 102 are connected to each other by fastening a fastening member such as a bolt inserted through a plurality of connecting holes 6 in the flange 1.

以上、説明したように、本発明の実施形態に係るフランジは、隅部および辺部を有する環状のフランジであって、前記隅部を形成する隅形成部を有する第1フランジ部材と、前記辺部を形成する辺形成部を有し、前記第1フランジ部材に接合される第2フランジ部材と、を備えている。また、前記隅形成部は、所定の曲率半径を有し、前記隅部の内周面を形成する円弧面と、前記円弧面の端部から離間する方向に延在し、前記辺形成部に接合される延在部と、を備えるようにし、前記延在部と前記辺形成部との接合部は、前記曲率半径と前記辺形成部の幅とをもとに設定される離間距離以上、前記円弧面の端部から離間するようにしている。 As described above, the flange according to the embodiment of the present invention is an annular flange having a corner and a side, the first flange member having a corner forming part forming the corner, and the side. and a second flange member having a side forming part forming a part and joined to the first flange member. The corner forming portion has a predetermined radius of curvature, and extends in a direction away from an arcuate surface forming an inner circumferential surface of the corner and an end of the arcuate surface, and the corner forming portion has a predetermined radius of curvature. an extension part to be joined, and a joint part between the extension part and the side forming part has a separation distance set based on the radius of curvature and the width of the side forming part, He is trying to space it apart from the end of the circular arc surface.

このため、前記延在部と前記辺形成部との接合部を、当該フランジの隅部における応力集中部から十分に離間させることができる。これにより、前記接合部が当該応力集中の影響を受けて破損する事態を回避することができ、この結果、フランジの応力集中による破損を抑制することができる。 Therefore, the joint portion between the extension portion and the side forming portion can be sufficiently spaced from the stress concentration portion at the corner of the flange. Thereby, it is possible to avoid a situation where the joint portion is damaged due to the influence of the stress concentration, and as a result, damage to the flange due to stress concentration can be suppressed.

また、本発明の実施形態に係るフランジでは、前記円弧面の端部からの前記接合部の離間距離を、前記曲率半径の増加に伴い減少し、前記曲率半径の減少に伴い増加するように設定している。このため、当該フランジの隅部における応力集中の減少に伴い前記離間距離を減少させ、前記応力集中の増大に伴い前記離間距離を増加させることができる。これにより、前記接合部の位置を、当該フランジの隅部から無駄に離間させず、前記応力集中の程度に応じて、当該フランジの隅部から適度に離間した位置に設定することができる。この結果、前記延在部および前記辺形成部の各長さを、目的とするフランジの形状に合わせて適度に設定できることから、前記第1フランジ部材および前記第2フランジ部材を材料板から効率よく切り抜くことができ、当該フランジの製造時の材料効率を向上させるとともに製造コストを低減することができる。 Further, in the flange according to the embodiment of the present invention, the separation distance of the joint portion from the end of the arcuate surface is set to decrease as the radius of curvature increases, and increase as the radius of curvature decreases. are doing. Therefore, the separation distance can be decreased as the stress concentration at the corner of the flange decreases, and the separation distance can be increased as the stress concentration increases. Thereby, the position of the joint portion can be set at a position appropriately spaced from the corner of the flange depending on the degree of stress concentration without being unnecessarily separated from the corner of the flange. As a result, each length of the extension part and the side forming part can be appropriately set according to the shape of the intended flange, so the first flange member and the second flange member can be efficiently assembled from the material plate. The flange can be cut out to improve material efficiency and reduce manufacturing costs when manufacturing the flange.

また、本発明の実施形態に係るフランジでは、前記延在部と前記辺形成部との接合部を、当該フランジに形成される結合穴(締結部材を挿通する挿通穴)から外れる位置に形成している。このため、当該フランジにおいて前記接合部と前記結合穴とが重なる事態を回避することができ、これにより、前記結合穴の形成時における前記接合部の破損を防止することができる。 Further, in the flange according to the embodiment of the present invention, the joint portion between the extension portion and the side forming portion is formed at a position that is removed from the joint hole (insertion hole through which the fastening member is inserted) formed in the flange. ing. Therefore, it is possible to avoid a situation where the joint portion and the joint hole overlap in the flange, and thereby it is possible to prevent the joint portion from being damaged when forming the joint hole.

(変形例)
つぎに、本発明の実施形態の変形例に係るフランジについて説明する。図7は、本発明の実施形態に係るフランジの一変形例を示す模式図である。この変形例に係るフランジ1Aは、上述した実施形態に係るフランジ1とは異なる数の板状部材、例えば図7に示すように、4つの第1フランジ部材2A、2B、3A、3Bと、4つの第2フランジ部材4、4A、5、5Aとを備える。その他の構成は上述した実施形態と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
(Modified example)
Next, a flange according to a modification of the embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a schematic diagram showing a modified example of the flange according to the embodiment of the present invention. The flange 1A according to this modification has a different number of plate members than the flange 1 according to the embodiment described above, for example, as shown in FIG. The second flange members 4, 4A, 5, and 5A are provided. The other configurations are the same as in the embodiment described above, and the same components are given the same reference numerals.

図7に示すように、第1フランジ部材2A、2B、3A、3Bは、各々、フランジ1Aの隅部を形成する隅形成部を有する部材である。詳細には、第1フランジ部材2Aは、隅形成部本体24と、延在部25、25Aとを有する。延在部25Aは、フランジ1Aにおける配置の向きが延在部25と異なること以外、当該延在部25と同様の構造を有する。第1フランジ部材2Bは、隅形成部本体27と、延在部28、28Aとを有する。延在部28Aは、フランジ1Aにおける配置の向きが延在部28と異なること以外、当該延在部28と同様の構造を有する。第1フランジ部材3Aは、隅形成部本体34と、延在部35、35Aとを有する。延在部35Aは、フランジ1Aにおける配置の向きが延在部35と異なること以外、当該延在部35と同様の構造を有する。第1フランジ部材3Bは、隅形成部本体37と、延在部38、38Aとを有する。延在部38Aは、フランジ1Aにおける配置の向きが延在部38と異なること以外、当該延在部38と同様の構造を有する。 As shown in FIG. 7, the first flange members 2A, 2B, 3A, and 3B each have a corner forming portion that forms a corner of the flange 1A. Specifically, the first flange member 2A includes a corner forming portion main body 24 and extension portions 25, 25A. The extending portion 25A has the same structure as the extending portion 25 except that the direction of arrangement on the flange 1A is different from that of the extending portion 25. The first flange member 2B has a corner forming portion main body 27 and extension portions 28 and 28A. The extending portion 28A has the same structure as the extending portion 28 except that the direction of arrangement on the flange 1A is different from that of the extending portion 28. The first flange member 3A has a corner forming portion main body 34 and extension portions 35, 35A. The extending portion 35A has the same structure as the extending portion 35 except that the direction of arrangement on the flange 1A is different from that of the extending portion 35. The first flange member 3B has a corner forming portion main body 37 and extension portions 38 and 38A. The extending portion 38A has the same structure as the extending portion 38 except that the direction of arrangement on the flange 1A is different from that of the extending portion 38.

第2フランジ部材4A、5Aは、フランジ1Aの辺部を形成する辺形成部を有する部材である。具体的には、第2フランジ部材4Aの辺形成部は、第1フランジ部材2A,2B間の辺部を形成する。第2フランジ部材5Aの辺形成部は、第1フランジ部材3A,3B間の辺部を形成する。第2フランジ部材4A、5Aは、フランジ1Aにおける配置の向きが第2フランジ部材4、5と異なること以外、当該第2フランジ部材4、5と同様の構造を有する。 The second flange members 4A and 5A are members having side forming portions that form the sides of the flange 1A. Specifically, the side forming portion of the second flange member 4A forms the side between the first flange members 2A and 2B. The side forming portion of the second flange member 5A forms a side between the first flange members 3A and 3B. The second flange members 4A, 5A have the same structure as the second flange members 4, 5 except that the direction of arrangement on the flange 1A is different from that of the second flange members 4, 5.

また、図7に示すように、第1フランジ部材2Aの延在部25の端部は第2フランジ部材4の辺端部に接合され、第1フランジ部材2Aの延在部25Aの端部は第2フランジ部材4Aの辺端部に接合される。第1フランジ部材2Bの延在部28の端部は第2フランジ部材5の辺端部に接合され、第1フランジ部材2Bの延在部28Aの端部は第2フランジ部材4Aの辺端部に接合される。第1フランジ部材3Aの延在部35の端部は第2フランジ部材4の辺端部に接合され、第1フランジ部材3Aの延在部35Aの端部は第2フランジ部材5Aの辺端部に接合される。第1フランジ部材3Bの延在部38の端部は第2フランジ部材5の辺端部に接合され、第1フランジ部材3Bの延在部38Aの端部は第2フランジ部材5Aの辺端部に接合される。これらの部材同士の各接合部の位置は、上述した実施形態の接合部11、12、13、14の位置と同様に設定される。 Further, as shown in FIG. 7, the end of the extending portion 25 of the first flange member 2A is joined to the side end of the second flange member 4, and the end of the extending portion 25A of the first flange member 2A is joined to the side end of the second flange member 4. It is joined to the side end portion of the second flange member 4A. The end of the extending portion 28 of the first flange member 2B is joined to the side end of the second flange member 5, and the end of the extending portion 28A of the first flange member 2B is joined to the side end of the second flange member 4A. is joined to. The end of the extending portion 35 of the first flange member 3A is joined to the side end of the second flange member 4, and the end of the extending portion 35A of the first flange member 3A is joined to the side end of the second flange member 5A. is joined to. The end of the extending portion 38 of the first flange member 3B is joined to the side end of the second flange member 5, and the end of the extending portion 38A of the first flange member 3B is joined to the side end of the second flange member 5A. is joined to. The positions of the joints between these members are set in the same manner as the positions of the joints 11, 12, 13, and 14 in the embodiment described above.

上述した変形例に係るフランジ1Aにおいても、構成部材の数が異なること以外、上述した実施形態と同様に構成しているので、上述した実施形態と同様の作用効果を享受する。また、フランジ1Aは、上述した実施形態に係るフランジ1よりも多くの部材によって構成しているので、フランジ1Aの複数の構成部材を材料板から一層効率よく切り抜くことができ、これにより、フランジ1Aの製造時の材料効率をより向上することができる。 The flange 1A according to the above-described modification also has the same structure as the above-described embodiment except that the number of constituent members is different, so that it enjoys the same effects as the above-described embodiment. In addition, since the flange 1A is made up of more members than the flange 1 according to the embodiment described above, the plurality of constituent members of the flange 1A can be cut out from the material plate more efficiently. The material efficiency during manufacturing can be further improved.

なお、上述した実施形態および変形例では、フランジを構成する第1フランジ部材および第2フランジ部材の各数を2つまたは4つにしていたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、第1フランジ部材および第2フランジ部材は、各々、1つであってもよいし、複数であってもよい。 In addition, in the embodiment and modification described above, the number of first flange members and second flange members constituting the flange is two or four, but the present invention is not limited to this. . For example, the number of the first flange member and the second flange member may be one or more.

また、上述した実施形態および変形例では、フランジが設けられる管の流路の中心軸方向から見た平面視で矩形(具体的には正方形)のフランジを例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、本発明に係るフランジの上記平面視での形状は、長方形であってもよいし、三角形であってもよいし、四角形以上の多角形であってもよい。 Furthermore, in the above-described embodiments and modifications, the flange is rectangular (specifically square) in plan view when viewed from the central axis direction of the flow path of the pipe in which the flange is provided. It is not limited. For example, the shape of the flange according to the present invention in plan view may be a rectangle, a triangle, or a polygon of quadrangle or more.

また、上述した実施形態および変形例では、互いに対称的な構造を有する第1フランジ部材および第2フランジ部材を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、上述した第1フランジ部材および第2フランジ部材は、各部材同士で対称的な構造を有していなくてもよい。 Further, in the above-described embodiments and modified examples, the first flange member and the second flange member having mutually symmetrical structures are illustrated, but the present invention is not limited thereto. For example, the first flange member and the second flange member described above do not need to have a symmetrical structure.

また、上述した実施形態および変形例では、舶用ディーゼルエンジンの燃焼用気体を流通する配管に適用されるフランジを例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、本発明に係るフランジが適用される配管は、舶用ディーゼルエンジン以外の内燃機関の配管であってもよいし、内燃機関以外の配管であってもよい。また、当該配管は、燃焼用気体以外の流体、例えば、燃料等の液体を流通させる配管であってもよい。 Furthermore, in the above-described embodiments and modifications, the flanges applied to piping through which combustion gas of a marine diesel engine flows are exemplified, but the present invention is not limited thereto. For example, the piping to which the flange according to the present invention is applied may be the piping of an internal combustion engine other than a marine diesel engine, or the piping of an internal combustion engine other than an internal combustion engine. Further, the pipe may be a pipe through which a fluid other than the combustion gas, for example, a liquid such as fuel, flows.

また、上述した実施形態および変形例では、フランジにおける各辺部の幅(例えば図3に示す辺形成部33、41の各板幅W)を互いに同じ値としていたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、フランジにおける各辺部の幅は、互いに異なる値であってもよい。或いは、当該フランジには、互いに異なる値の幅と互いに同じ値の幅とが混在していてもよい。 Furthermore, in the above-described embodiments and modified examples, the widths of the respective sides of the flange (for example, the plate widths W of the side forming portions 33 and 41 shown in FIG. 3) are set to the same value, but the present invention has the same value. It is not limited. For example, the widths of each side of the flange may be different values. Alternatively, the flange may have a mixture of widths having different values and widths having the same value.

また、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではなく、上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。その他、上述した実施形態および変形例に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。 Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modified examples, and the present invention also includes configurations in which the above-described components are appropriately combined. In addition, all other embodiments, examples, operational techniques, etc. made by those skilled in the art based on the above-described embodiments and modifications are included in the scope of the present invention.

1、1A フランジ
2、2A、2B、3、3A、3B 第1フランジ部材
4、4A、5、5A 第2フランジ部材
6 結合穴
8、9 材料板
8a、9a 外側部
8b、9b 内側部
10 一体型フランジ
11、12、13、14 接合部
21、22、31、32 隅形成部
23、33 辺形成部
24、27、34、37 隅形成部本体
24a、24b、27a、27b、34a、34b、37a、37b 端部
25、25A、28、28A、35、35A、38、38A 延在部
25a、28a、35a、38a 延在端部
26、29、36、39 円弧面
26a、26b、29a、29b、36a、36b、39a、39b 円弧端部
41、51 辺形成部
41a、41b、51a、51b 辺端部
100 舶用ディーゼルエンジン
101 過給機
102 空気冷却器
103 空気導管
105 流路
201、211 従来のフランジ
202、203、204、205、212、213、214、215 板状部材
206、216 接合部
C 中心軸
P1、P2、P3、P4、P5 位置
1, 1A Flange 2, 2A, 2B, 3, 3A, 3B First flange member 4, 4A, 5, 5A Second flange member 6 Connection hole 8, 9 Material plate 8a, 9a Outside part 8b, 9b Inside part 10 One Body flange 11, 12, 13, 14 Joint part 21, 22, 31, 32 Corner forming part 23, 33 Side forming part 24, 27, 34, 37 Corner forming part body 24a, 24b, 27a, 27b, 34a, 34b, 37a, 37b End portion 25, 25A, 28, 28A, 35, 35A, 38, 38A Extension portion 25a, 28a, 35a, 38a Extension end portion 26, 29, 36, 39 Arc surface 26a, 26b, 29a, 29b , 36a, 36b, 39a, 39b arc end portion 41, 51 side forming portion 41a, 41b, 51a, 51b side end portion 100 marine diesel engine 101 supercharger 102 air cooler 103 air conduit 105 flow path 201, 211 conventional Flange 202, 203, 204, 205, 212, 213, 214, 215 Plate member 206, 216 Joint C Central axis P1, P2, P3, P4, P5 Position

Claims (6)

隅部および辺部を有する環状のフランジであって、
前記隅部を形成する隅形成部を有する第1フランジ部材と、
前記辺部を形成する辺形成部を有し、前記第1フランジ部材に接合される第2フランジ部材と、
を備え、
前記隅形成部は、
所定の曲率半径を有し、前記隅部の内周面を形成する円弧面と、
前記円弧面の端部から離間する方向に延在し、前記辺形成部に接合される延在部と、
を備え、
前記延在部と前記辺形成部との接合部は、前記曲率半径と前記辺形成部の幅とをもとに設定される離間距離以上、前記円弧面の端部から離間している、
ことを特徴とするフランジ。
An annular flange having a corner and a side,
a first flange member having a corner forming part forming the corner;
a second flange member having a side forming part forming the side part and joined to the first flange member;
Equipped with
The corner forming portion is
an arcuate surface having a predetermined radius of curvature and forming an inner circumferential surface of the corner;
an extension part extending in a direction away from an end of the arcuate surface and joined to the side forming part;
Equipped with
The joint portion between the extension portion and the side forming portion is spaced apart from the end of the arcuate surface by a distance set based on the radius of curvature and the width of the side forming portion.
A flange characterized by:
前記離間距離は、前記曲率半径の増加に伴い減少し、前記曲率半径の減少に伴い増加する、
ことを特徴とする請求項1に記載のフランジ。
The separation distance decreases as the radius of curvature increases, and increases as the radius of curvature decreases.
The flange according to claim 1, characterized in that:
締結部材を挿通する挿通穴をさらに備え、
前記延在部と前記辺形成部との接合部は、前記挿通穴から外れるように位置する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載のフランジ。
It further includes an insertion hole for inserting the fastening member,
a joint between the extension portion and the side forming portion is located so as to be removed from the insertion hole;
The flange according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記第1フランジ部材および前記第2フランジ部材は、各々複数である、
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一つに記載のフランジ。
each of the first flange member and the second flange member is plural;
The flange according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
前記第1フランジ部材は、前記隅形成部と一体に形成された前記辺形成部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載のフランジ。
The first flange member further includes the side forming part formed integrally with the corner forming part.
The flange according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
当該フランジは、舶用ディーゼルエンジンの燃焼用気体を流通させる配管の周縁端部に設けられる、
ことを特徴とする請求項1~5のいずれか一つに記載のフランジ。
The flange is provided at the peripheral end of a pipe through which combustion gas of a marine diesel engine flows.
The flange according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
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