JP4376084B2

JP4376084B2 - フランジ接合部のための接合補強ナット

Info

Publication number: JP4376084B2
Application number: JP2004039572A
Authority: JP
Inventors: 芳則前田
Original assignee: Cosmo Koki Co Ltd
Current assignee: Cosmo Koki Co Ltd
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2009-12-02
Anticipated expiration: 2024-02-17
Also published as: JP2005233212A

Description

本発明は、水道管、ガス管、プラント用配管等の流体管同士のフランジ接合部に装着して、フランジによる接合を補強するフランジ接合部のための接合補強ナットに関する。

従来、フランジ同士を接合された配管などにおいて、フランジの接合部には、配管自体が持っている重さなどによって一定方向に曲げモーメントが作用することがあり、この曲げモーメントによってフランジの接合部の一部が、接合が離間される方向に引っ張られるようになる。そのため、フランジの接合部を補強するために、フランジ全体を覆うように環状のカバーを取り付けて、複数の締付けボルトと締着ナットによってフランジとカバーの対向辺の一方を共締めするとともに、他方の対向辺に複数の押しボルトを螺着することでフランジ全体を押圧するものがある（例えば、特許文献１参照）。これによりフランジの接合部は締付けボルトによる接合力と押しボルトによる挟圧力により締め付け力の低下を防いでいた。

実願平２−３２０３４号（実開平３−１２３１８７号）のマイクロフィルム（第４頁、第３図）

しかしながら、特許文献１にあっては、押しボルトを配置するためのカバーが、フランジの接合部全体を覆うように取り付けられ、このカバーの対向辺によってボルト頭が覆われる複数の締着ボルトの螺子部を、カバーのもう一方の対向辺に挿通させ、対応する締着ナットに螺合させることによってカバーを固定しなければならず、取付作業が面倒であるとともに、部品点数が多くなる難点があった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、フランジ接合部の特定箇所の接合補強を図り、しかも取付作業を簡素化できる接合補強ナットを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載のフランジ接合部のための接合補強ナットは、管端部に形成したフランジ同士を締着ボルトによって接合された配管において、前記締着ボルトにより螺合されフランジ外周の一部に装着されるフランジ接合部のための接合補強ナットであって、前記接合補強用ナットは前後に挟持片を有する断面視略コ字形状の挟持部材からなり、一方の挟持片にフランジの一側を押圧する押圧ボルトのための螺子孔が形成され、他方の挟持片に前記締着ボルトのための螺子孔が形成されているとともに、前記一方の挟持片は前記締着ボルトと干渉しない長さに形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、締着ボルトを挟持部材の挟持片に形成したの螺子孔に螺合させるので、別途、締着ナットを設ける必要がなく部品点数を減らすことができ、更に押圧ボルトで接合力を補強できる。また、挟持部材はナットとして構成されているので、フランジ全体を覆うカバーを必要とせず取付作業の簡素化が図れる。

また、一方の挟持片が、締着ボルトのボルト頭に干渉しないように短く形成されているので、締着ボルトの締付作業が容易に行える。

本発明の請求項２に記載のフランジ接合部のための接合補強ナットは、請求項１に記載のフランジ接合部のための接合補強ナットであって、前記押圧ボルトの螺子部に対向して突出する凸状部材が、後方の前記挟持片に形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、互いに対向する押圧ボルトの螺子部と凸状部材によってフランジが前後両側から押圧されるので、フランジに単位面積あたりに加わる力を大きくさせることができ、押圧力をフランジの接合部に集中させることができる。

本発明の請求項３に記載のフランジ接合部のための接合補強ナットは、請求項１または２に記載のフランジ接合部のための接合補強ナットであって、前記挟持部材を、接合が離間され易い前記フランジの接合部の特定の部位に配したことを特徴としている。
この特徴によれば、もっとも離間し易いフランジの接合部に押圧ボルトの押圧力を集中させることができる。

本発明の請求項４に記載のフランジ接合部のための接合補強ナットは、請求項１または２に記載のフランジ接合部のための接合補強ナットであって、前記挟持部材を、その長手方向が略水平をなすように配置されて接合された配管のフランジ接合部の最上方の部位に配したことを特徴としている。
この特徴によれば、長手方向が略水平をなすように配置された配管には、配管自体が持っている重さなどによってフランジ接合部の最上方の部位が最も離間される方向に力が加わるので、フランジ接合部の最上方の部位に、挟圧力を集中させることができる。

本発明の実施例を以下に説明する。

本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図1は、本発明の実施例１におけるフランジ接合装置の全体像を示す斜視図である。

図１の符号１、２は、地中に埋設されて使用される水道管やガス管などの流体を流すための配管であり、これら２本の配管１、２は金属製の材質で形成されていて、配管１、２の長手方向が水平をなすように配置されており、各々の配管１、２の端部には、円形のフランジ３、４が形成されている。

各々の配管１、２のフランジ３、４には、４つの挿通孔５が形成されており、この挿通孔５に締着ボルト６が挿通されて、対応する締着ナット７に螺合されることで、互いの配管１、２のフランジ３、４同士は接合されている。締着ボルト６、締着ナット７、フランジ３、４によって接合された配管１、２は、内部を密閉されて使用されるようになっている。

以下、図１の斜め左手前を前として説明すると、フランジ３、４同士が接合された接合部の外側には、接合補強ナットとして構成した側面視略コ字形状をなす挟持部材８が上方から装着されるようになっており、装着された挟持部材８はフランジ３、４の接合部の外周縁を前後方向から挟持できるようになっている。

この挟持部材８は金属製の材質で形成されており、挟持部材８の前後両側には挟持片９、１０が配置されていて、この挟持片９、１０には雌螺子が螺刻された螺子孔１４、１５が形成されている。螺子孔１４、１５は挟持部材８の内方に貫通しており、挟持部材８の前方に配置される挟持片９の螺子孔１４には、前方から挿入される押圧ボルト１６を螺着させることができる。この螺子孔１４の周囲には、座面１８が突出されて形成されており、スムーズに押圧ボルト１６が螺子孔１４に螺着できるようになっている。

挟持部材８の後方に配置される挟持片１０は、前方の挟持片９よりも長くなるように形成されており、後方の挟持片１０に形成された螺子孔１５は、フランジ３、４に形成された挿通孔５に連通できる位置に設けられている。この後方の挟持片１０の螺子孔１５には、フランジ３、４の上部の挿通孔５に挿通された１つの締着ボルト６が螺合されるようになっており、フランジ３、４同士を複数の締着ボルト６と締着ナット７によって接合する際に、下部と左右に配置されている締着ボルト６は、対応する締着ナット７と螺合され、上部に配置される締着ボルト６は、挟持部材８の後方に配置される挟持片１０の螺子孔１５に螺合されて、フランジ３、４同士を接合できるようになっている。

このように挟持部材８の後方の挟持片１０に直接締着ボルト６を螺合させることによって、別途、締着ナット７を設ける必要がなくなり、部品点数を減らせることができる。挟持部材８は、後方に配置されている挟持片１０の螺子孔１５が、締着ボルト６に螺合されるよって、ぐらつくことなくフランジ３、４に固定されるようになっている。

図２は、配管１、２の軸線方向から見たフランジ接合装置を示す図であり、この図２に示すように、挟持部材８が上方からフランジ３、４の接合部に装着されており、前方の挟持片９は、後方の挟持片１０よりも短くなるように形成されているので、締着ボルト６のボルト頭を、前方の挟持片９に干渉させることなく露出させることができる。締着ボルト６のボルト頭を露出させることによって、フランジ３、４の上部に配置される締着ボルト６を締め付けることができ、締着ボルト６の取付作業が容易になっている。

図３は、配管１、２とフランジ接合装置を示す中央縦断面図であり、この図３に示すように、配管１、２端部のフランジ３、４同士は締着ボルト６と締着ナット７および接合補強ナットによって接合されており、互いの配管１、２のフランジ３、４同士の間には、ゴム等の材質で形成されたリング状のガスケット２２が配置されている。フランジ３、４同士を接合する締着ボルト６と締着ナット７および接合補強ナットの締め付けによって、ガスケット２２が前後方向から押圧されるようになるので、配管１、２内部を液密に保つことができるようになっている。

以下、図３の左側を前方として説明すると、フランジ３、４の接合部に装着される挟持部材８の縦断面は、側面視で略コ字形状をしており、挟持部材８の前後両側に設けた挟持片９、１０がフランジ３、４の外側を前後方向から挟むように取り付けられている。後方の挟持片１０に形成された螺子孔１５には、前方からフランジ３、４の挿通孔５に挿通された締着ボルト６の螺子部２４の先端が螺着され、後方の挟持片１０の内面がフランジ４に後方から当接される。

前方の挟持片９に形成された螺子孔１４には、押圧ボルト１６が螺着されており、この押圧ボルト１６の螺子部２３が、挟持部材８の内方に突出されている。押圧ボルト１６の螺子部２３の先端部はフランジ３の外周縁に前方から当接され、押圧ボルト１６を締め付けることで、フランジ３、４は、押圧ボルト１６の螺子部２３の先端部と、後方の挟持片１０の内面に挟み込まれ、フランジ３、４同士を前後方向から押圧することができるようになっている。

長手方向が水平をなすように地中に埋設された配管１、２には、配管１、２自体が持っている重さなどによって、図３中の矢印に示すように、配管１、２が下方に沈み込むとともに、フランジ３、４の接合部が上方に押し上げられる方向に力が加わって曲がるようになる。その際に、フランジ３、４の接合部には、曲げモーメントが作用するようになり、この曲げモーメントによってフランジ３、４の最上方の接合部位には、接合が離間される方向に力が加わるとともに、フランジ３、４の最下方の部位には、接合が押圧される方向に力が加わるようになる。

本実施例におけるフランジ接合装置は、挟持部材８に設けられている押圧ボルト１６を締め付けることで、フランジ３、４の接合部の最上方の部位に押圧力を加えることができるようになっている。そのため、接合された配管１、２が曲がることによりフランジ３、４の接合部に曲げモーメントが加わった際に、フランジ３、４の接合部の最上方の部位が離間されることを防ぐことができるようになり、配管１、２内部の密閉を保つことができるようになっている。

更に、挟持部材８に螺着された押圧ボルト１６の螺子部２３の先端部がフランジ３に前方から当接されることで、小さい当接面積によってフランジ３、４を押圧することができるようになっており、押圧ボルト１６を締め付けた際に、大きな応力をフランジ３、４の上方の部位に集中できる。

更に、フランジ３、４の接合部に曲げモーメントが加わった際に、フランジ３、４の下方の外周縁（外周端部）を支点としてフランジ３、４の上方の外周縁（外周端部）が離間されるようになるが、上方の締着ボルト６を締め付ける力と同じ力で押圧ボルト１６を締め付けたとしても、押圧ボルト１６が上方の締着ボルト６よりも大きな抗力を作用させることになり、そのため押圧ボルト１６の螺子部２３の先端部は、フランジ３の上方の外周縁（外周端部）に当接させるのが効果的である。

また、上記実施例では、フランジ３、４の接合部の特定の部位として、フランジ３、４の接合部の最上方の部位を例に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、配管１、２の曲がる方向によっては、フランジ３、４の接合部の下方の部位や左右の部位に、接合が離間される方向に力が加わる場合があり、予め接合が離間されることが想定される部位に、押圧ボルト１６の螺子部２３の先端部が当接できるように挟持部材８を装着すればよい。

尚、上記実施例では、配管１、２のフランジ３、４の接合部に１つの挟持部材８が装着されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、フランジ３、４の接合部の上下左右４ヶ所に複数の挟持部材８を装着することでフランジ３、４同士の接合が離間されることを防ぐこともできる。

次に、実施例２に係るフランジ接合装置につき、図４を参照して説明する。なお、実施例１と同一構成で重複する構成を省略する。

図４は、本発明の実施例２における配管２７、２８とフランジ接合装置を示す中央縦断面図であり、以下、図４の左側を前として説明すると、配管２７、２８同士は、各々の配管２７、２８の端部に形成されているフランジ２９、３０に挿通されている締着ボルト３１と締着ナット３２および接合補強ナットとして構成した挟持部材３３によって接合されており、挟持部材３３の縦断面は、側面視で略コ字形状をしていて、接合されたフランジ２９、３０の外側を前後方向から挟むように挟持片３７、３８を有している。

挟持部材３３の後方に配置される挟持片３８には、雌螺子が螺刻された螺子孔３５が形成されていて、この螺子孔３５は挟持部材３３の内部に貫通している。そして、フランジ２９、３０に前方から挿通された上方の締着ボルト３１の螺子部４０が、後方に配置される挟持片３８の螺子孔３５に螺着され、挟持部材３３がフランジ２９、３０に固定されている。

後方に配置される挟持片３８の外面側には、作業者が取付作業に用いるスパナ等の道具類を係合させることができる係合部４２が突設されており、この係合部４２は締着ナット３２と同一形状をなすように六角形状に形成され、上方の締着ボルト３１の螺子部４０を、挟持部材３３に螺着させる際には、この係合部４２にスパナ等を係合させることで挟持部材３３を固定させ、締着ボルト３１のボルト頭を締め付けることができるようになっている。

図４に示すように、挟持部材３３の後方に配置される挟持片３８の内面には、本実施例における凸状部材としての凸部４１が形成されている。この凸部４１は、挟持部材３３の前方に配置される挟持片３７の螺子孔３６に螺着された押圧ボルト３４の螺子部３９に、対向するように前方に突出されており、挟持部材３３と一体になって形成されている。

互いに対向している押圧ボルト３４の螺子部３９の先端部と、挟持片３８から延設された凸部４１の先端部は、フランジ２９、３０の接合部の前後両面に当接されており、前方に配置された押圧ボルト３４を締め付けることでフランジ２９、３０の接合部を前後方向から押圧することができるとともに、凸部４１が挟持片３８に一体となって形成されていることによって、凸部４１を強固に形成することができるようになっている。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、上記実施例では、地中に埋設される水平方向に延びる配管のフランジの接合部に適用されていてが、本発明はこれに限定されるものではなく、建築物などに配設されている垂直方向に延びる配管にも適用できるようになっている。

本発明の実施例１におけるフランジ接合装置の全体像を示す斜視図である。本発明の実施例１における配管の軸線方向から見たフランジ接合装置を示す図である。本発明の実施例１における配管とフランジ接合装置を示す中央縦断面図である。本発明の実施例２における配管とフランジ接合装置を示す中央縦断面図である。

符号の説明

１、２配管
３、４フランジ
５挿通孔
６締着ボルト
７締着ナット
８挟持部材（接合補強ナット）
９、１０挟持片
１４、１５螺子孔
１６押圧ボルト
１８座面
２２ガスケット
２３、２４螺子部
２７、２８配管
２９、３０フランジ
３１締着ボルト
３２締着ナット
３３挟持部材
３４押圧ボルト
３５、３６螺子孔
３７、３８挟持片
３９、４０螺子部
４１凸部
４２係合部

Claims

管端部に形成したフランジ同士を締着ボルトによって接合された配管において、前記締着ボルトにより螺合されフランジ外周の一部に装着されるフランジ接合部のための接合補強ナットであって、前記接合補強用ナットは前後に挟持片を有する断面視略コ字形状の挟持部材からなり、一方の挟持片にフランジの一側を押圧する押圧ボルトのための螺子孔が形成され、他方の挟持片に前記締着ボルトのための螺子孔が形成されているとともに、前記一方の挟持片は前記締着ボルトと干渉しない長さに形成されていることを特徴とするフランジ接合部のための接合補強ナット。
前記押圧ボルトに対向して突出する凸状部材が、他方の挟持片に形成されている請求項１に記載のフランジ接合部のための接合補強ナット。
前記挟持部材を、接合が離間され易い前記フランジの接合部の特定の部位に配した請求項１または２に記載のフランジ接合部のための接合補強ナット。
前記挟持部材を、その長手方向が略水平をなすように配置されて接合された配管のフランジ接合部の最上方の部位に配した請求項１または２に記載のフランジ接合部のための接合補強ナット。