JP3289108B2 - 管継手 - Google Patents

管継手

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    • G01L5/24—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for determining value of torque or twisting moment for tightening a nut or other member which is similarly stressed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S285/00—Pipe joints or couplings
    • Y10S285/91—Gaskets

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は管継手に関し、特にその相補的な面の間にガ
スケットを有する管継手に関する。
背景技術 良く知られているように、ガスケットの目的は管継手
を密封することである。管継手を密封するのに様々な方
法があるが、最も一般的な方法は、管継手に対して垂直
に延長するボルトを用いてガスケットに圧力を加える方
法である。ガスケット内部に加えられる圧力は、系内の
圧力を超えていなければならず、さもなければガスケッ
トの機能が発揮されないため、ガスケットで封じようと
するものは何であれ必ず漏れてしまう。
ボルトを用いて構成部品をガスケットの面に係合させ
ることに関する問題点は、ボルトが個々に締付けられ、
その結果として、加えられたトルク及びそれによって生
じる力が、ガスケット全体に対して均一に分布せず、ガ
スケットの周辺に掛かる圧力が局所的に変化する結果と
なることである。例えば、管継手の周辺に４個のボルト
が等間隔で設けられているような場合には、１個のボル
トを締付けると必然的に、直径方向反対側のボルトに幾
分ゆがみを生じる結果となる。従って、力を均等に分布
させることは困難である。締付けスパナにトルクインジ
ケータを用いることができるが、これは、加えられるト
ルクを示すものであって、その結果生じるガスケット内
部の力を示すものではない。
本発明は、このような問題点を少なくとも軽減するこ
とができる管継手を提供することを目的とする。
発明の開示 本発明によれば、軸方向の開口を有する第１の継手構
成部品と、前記第１の開口と共軸上に配設された軸方向
の開口を有する第２の継手構成部品と、前記構成部品間
に挟装されるガスケットと、前記第１の継手構成部品を
前記第２の継手構成部品に、それらの間に前記ガスケッ
トをその両面が前記各継手構成部品と接するように挟装
して固定するように設けられる複数のボルトとからなる
管継手であって、前記ガスケットが、その全周に沿って
実質的に等間隔で配置され、それぞれその間に応力又は
ひずみ応答材料を挟装する一対の電極からなり、それぞ
れその両面が前記ガスケットの両面から離隔された複数
の応力又はひずみ応答要素と、個々の前記応答要素にか
かる応力又はひずみを直近のボルトに加わるトルクに対
応して検出可能に表示し得るように、前記各応答要素を
出力表示手段に接続するための手段とを一体的に有する
ことを特徴とする管継手が提供される。
従って、前記応答要素は、ボルトに加えられるトクル
ではなく、組付け時にガスケット内に生じる力に応答す
る。
前記継手構成部品は一般に管状部材からなり、その場
合にガスケットは環状である。
前記各応答要素が前記ガスケット内に包み込まれてい
ると、好都合である。少なくとも４個の応答要素が等間
隔で設けられていると、有利である。
好適には、前記ガスケットには、第１及び第２の継手
構成部品に設けられた前記ボルトの貫通孔に対して相補
的に配置した貫通孔が設けられている。
前記複数の応答要素の数が前記複数のボルトの数と等
しいと、特に好都合である。
一般に前記ひずみ応答要素は、ひずみゲージに含まれ
るような型式のものである。本発明の好適な実施例で
は、前記管継手は、それぞれにその間に圧電材料を狭装
した一対の電極からなる複数の圧電素子から構成され
る。
本発明のある実施例では、前記複数の応答要素がガス
ケットの全周に沿って、前記開口の軸線から放射方向外
向きに各ボルトを通るように引いた線が各応答要素を通
過するように配設されている 図面の簡単な説明 以下に本発明の特徴について、添付図面を参照しつつ
実施例を用いて詳細に説明する。
第１図は、応答要素が圧電素子である本発明による管
継手の好適な実施例を示す縦断面図である。
第２図は、第１図の管継手のガスケット部分（詳細部
分Ａ）を示す拡大縦断面図である。
第３図は、圧電素子の配置を示す第１図の管継手のガ
スケットの断面図（Ｂ面）である。
第４図、第５図及び第６図は、それぞれ第３図のガス
ケットの変形例であって、様々な形の圧電素子の配置を
示す断面図である。
第７図は、本発明による管継手のガスケット内に圧電
素子を配置する手段の変形例を示す縦断面図である。
発明を実施するための最良の形態 添付図面の第１図乃至第３図には、内面２及び外面３
を有する第１の管状構成部品１と、内面５及び外面６を
有する第２の管状構成部品４とが示されている。内面
２、５の間には、流体シールとして機能するガスケット
リング７が挟装されている。
第１の管状構成部品１には、一連の８個の貫通孔８が
設けられ、かつ第２の管状構成部品４には、対応する一
連の８個の貫通孔９が設けられている。各対の貫通孔
８、９には、それぞれねじ付きボルト10が貫通している
（第１図には２個だけ示されているが、第３図に示され
るように通常少なくとも４個のボルトがある）。各ボル
ト10の一方の端部には、ねじ付きナット11が螺着され、
かつ他方の端部にはねじ付きナット12が螺着されてい
る。両継手構成部品１、４は、ナット11、12を適当に締
付けることによって、ガスットリング７を挟装した状態
で互いに緊密に締付けることができる。
第２図に於いて、ガスケットリング７は、その厚さ方
向に略中間の平面位置に、それぞれにその間に圧電材料
17を挟装した一対の電極15、16から構成される多数の圧
電素子14を有するガスケット材料13からなる。
第３図に示す実施例では、全部で８個の圧電素子14
（各ボルトに１個づつ）が、前記両管状構成部品の間に
前記ガスケットの周辺部に等間隔で配置されている。
電極15、16はそれぞれリード線18、19に接続されてお
り、前記ボルトによって圧力が加わると、第２図に示さ
れる圧電素子14の上面及び下面に矢印Ａ、Ｂの方向に前
記圧力が直接作用し、この圧力が移行して圧力変動を前
記圧電素子内に生じて、リード線18、19に出力信号が発
生する。
上述したように、圧電素子14は、周辺部に等間隔で配
置することができる。例えば第３図の実施例では、８個
の圧電素子がガスケット７の周辺に離隔して配置されて
いる。
幾つかの変形実施例では、第４図、第５図及び第６図
に示すように、ボルト10が貫通するように、前記管状構
成部品の貫通孔と相補的に配置された開口20を前記ガス
ケットに穿設することができる。前記ガスケット内に
は、様々な形状の圧電素子21が、それぞれ各開口20の近
傍に配設されている。
第７図は、第２図の変形例を示しており、類似部分に
は同じ参照符号が示されている。第７図の実施例では、
圧電素子がガスケットの本体内に配置され、その周縁部
から突出しないようになっている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−179430（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−256709（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−231829（ＪＰ，Ａ) 米国特許1569837（ＵＳ，Ａ) 米国特許3151258（ＵＳ，Ａ) 米国特許4741231（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F17D 3/00 G01L 5/00

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】軸方向の開口を有する第１の継手構成部品
    と、前記第１の開口と共軸上に配設された軸方向の開口
    を有する第２の継手構成部品と、前記構成部品間に挟装
    されるガスケットと、前記第１の継手構成部品を前記第
    ２の継手構成部品に、それらの間に前記ガスケットをそ
    の両面が前記各継手構成部品と接するように挟装して固
    定するように設けられる複数のボルトとからなる管継手
    であって、前記ガスケットが、その全周に沿って実質的
    に等間隔で、それぞれにその直近のボルトに加わるトル
    クに関連する出力を発生するように前記直近のボルトに
    対して他の前記ボルトより近接して、それぞれ対応する
    前記直近のボルトとの間隔が実質的に等しくなるように
    配置され、それぞれその間に応力又はひずみ応答材料を
    挟装する一対の電極からなり、それぞれその両面が前記
    ガスケットの両面から離隔されかつその間に挟まれた複
    数の応力又はひずみ応答要素と、個々の前記応答要素に
    かかる応力又はひずみを直近のボルトに加わるトルクに
    対応して検出可能に表示し得るように、前記各応答要素
    を出力表示手段に接続するための手段とを一体的に有す
    ることを特徴とする管継手。
  2. 【請求項２】前記継手構成部品が管状部材からなり、か
    つ前記ガスケットが環状をなすことを特徴とする第１請
    求項記載の管継手。
  3. 【請求項３】前記各応答要素が前記ガスケット内に包み
    込まれていることを特徴とする第１乃至第２請求項記載
    の管継手。
  4. 【請求項４】少なくとも４個の前記応答要素を有するこ
    とを特徴とする第１乃至第３請求項のいずれか記載の管
    継手。
  5. 【請求項５】前記ガスケットが、前記第１及び第２の継
    手構成部品に設けられた前記ボルトの貫通孔に対して相
    補的に設けられた貫通孔を有することを特徴とする第１
    乃至第４請求項のいずれか記載の管継手。
  6. 【請求項６】前記複数の応答要素の数が前記複数のボル
    トの数と等しいことを特徴とする第１乃至第５請求項の
    いずれか記載の管継手。
  7. 【請求項７】前記複数の応答要素が前記ガスケットの全
    周に沿って、前記開口の軸線から放射方向外向きに各ボ
    ルトを通るように引いた線が各応答要素を通過するよう
    に、配設されていることを特徴とする第１乃至第６請求
    項いずれか記載の管継手。
  8. 【請求項８】前記応答要素が圧電素子からなることを特
    徴とする第１乃至第７請求項のいずれか記載の管継手。
  9. 【請求項９】前記応答要素がひずみゲージからなること
    を特徴とする第１乃至第７請求項のいずれか記載の管継
    手。
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