JPH0246829B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、弾性的な締め付けによる連結用装置
に関する。特に、本発明は、連結すべき部品を、
これらの部品間でガスケツトを圧縮するために互
に向つて移動させるねじ−ナツト型の締め付け装
置からなる、２つの部品の締め付け装置による連
結に関する。

このような装置において、締め付け装置は、連
結すべき部品の直径が大きいか小さいかによつ
て、ボルト又はねじ山によつて協働する２つのリ
ング型部品で特に構成することができる。一般的
には、既存の連結装置は、用いられるガスケツト
の機械的特性に適合する締め付け範囲に従つて締
め付け装置を操作することによつて組立てられ
る。この目的のため、手動のトルクレンチかプレ
セツト、半自動機械スパナが使用される。最終的
な締め付けトルクは通常は、各ボルトをスパナで
何度も廻わして得られる。この操作間、ボルトの
引張り応力はフランジの圧縮応力に釣合う。

この広く使用されている方法は経済的である
が、力の大部分がヘツド（頭）の下とねじ山の摩
擦に打ち勝つのに使用されるので、やつかいであ
り、比較的不正確である。使用条件が正確な締め
付けを必要とするとき、又は、ナツトとボルトが
動かなくなつたとき、より複雑な機械を使用する
ことが必要となる。

本発明は、先行技術の連結装置の不都合をなく
すことができる緊密連結用装置の構造に関する。
かくして、本発明による装置は、その構造を複雑
化することなく、特に正確な締め付け操作を行な
うことを可能にする。

この目的のため、本発明により、２つの部品を
緊密連結するためのものであつて、該部品間で少
なくとも１つのガスケツトを圧縮するために連結
すべき部品を互いの方へ移動させるねじ−ナツト
型の締め付け装置を含む緊密連結用装置におい
て、締め付け装置は、連結すべき部品のうち第１
の部品、ガスケツト、連結すべき部品のうち第２
の部品、少なくとも１つの弾性Ｏ−リング及び圧
縮部品を、連結すべき部品に対して軸線方向にこ
の順序で有するスタツクに作用し、ガスケツトの
圧縮を制限するための手段が、第１の部品と第２
の部品との間に設けられており、弾性Ｏ−リング
の剛性は、締め付け装置の取付け前に補助圧縮装
置によつて前記スタツクを締め付けることができ
るように、ガスケツトの剛性に少なくとも等し
く、前記弾性Ｏ−リングは、補助圧縮装置をゆる
める際、締め付け装置の張力を補償することを特
徴とする装置が提供される。

これらの特性の結果、圧縮部材、弾性装置、連
結すべき２つの部品およびガスケツトによつて構
成されたスタツクを、締め付け装置の取り付け前
に、補助圧縮装置によつて締め付けることができ
る。この補助圧縮装置によつて加えられる全体の
圧縮応力は、ガスケツトの機械的特性を考慮しな
がら最終的に加えたい締め付け力と、締め付け装
置の取り付け後そして補助圧縮装置を取り外した
後締め付け装置の張力から生じる応力の両方を考
慮して始めに計算される。次に締め付け装置を手
で取り付けことができ、しかる後、締め付け力が
締め付け装置に伝達されるように圧縮装置をゆる
める。僅かなゆるみに伴つて、弾性装置は締め付
の装置の張力を補償し、ガスケツトに、使用条件
の関数として必要な特定な締め付けを維持する。
さらに、弾性Ｏ−リングの使用によりあらゆる型
式と寸法の連結装置を提供することが可能であ
る。かくして、この型式のリングの全体的な寸法
の減少と性能特性によつて、直径の小さいダクト
の連結から直径の大きいボルト締め組立体までの
あらゆる産業分野に緊密連結装置を使用すること
が可能になる。又このような連結装置によつて動
かなくなる危険性をかなり減らすことが可能にな
る。最後にこの連結装置は、組立体を囲んでいる
領域が狭くスパナやレンチを使用することができ
ない場合或はスパナやレンチの使用によつて生じ
るねじり応力がパイプや管に受け入れられない場
合に特に有利である。

中くらいの直径及び大きな直径の部品の連結に
特に適している本発明の第１の実施例によれば、
締め付け装置は、圧縮部品および連結すべき部品
の少なくとも１つに形成された適当な穴を貫追す
るボルトからなる。連結装置は、連結すべき部品
の直径が大きいか中くらいかによつて、ガスケツ
トと同軸に配置された１つの弾性装置か、或は各
ボルトの周りに同軸に配置された数個の弾性装置
のいずれかを有することができる。

連結すべき部品の直径が小さい場合に特に使用
しうる本発明の第２の実施例によれば、締め付け
装置はねじ山で互いに協働する２つの環状部品か
らなり、連結装置は１つの弾性装置を有し、環状
部品と弾性装置はガスケツトと同軸に配置され
る。

最後に、直径の小さい部品の連結に適切な本発
明の第３の実施例によれば、締め付け装置は、連
結すべき部品の１つとねじれによつて協働する環
状部品を有し、連結装置に１つの弾性装置を有
し、環状部品と弾性装置はガスケツトと同軸に配
置される。

第１図は、本発明に従つて構成された装置１２
によつて密封的に連結された２つの直径の小さい
ダクト１０，１０′を示す。このために、ダクト
１０，１０′の各々はフランジ１６，１６′を形成
する端取付具１４，１４′を備えている。フラン
ジ１６と１６′の向かい合い面の間に、種々知ら
れている型式のガスケツト１８が置かれかつフラ
ンジ１６の突起部分２０によつてダクトの共通軸
線に対して心出しされている。部品２０は又締付
け中、ガスケツト１８が平らになるのを制限する
ためにも使用されることが理解される。ガスケツ
ト１８はフランス特許第2151186号に記載されか
つ請求されている型式の金属製のガスケツトであ
るのがよく、緊密連結装置１２は、又ナツト−ネ
ジ型式の締め付け装置を有し、この締め付け装置
は、第１図の実施例では、環状形状を有し、かつ
ねじ山２３によつて互いに協働する２つの部品２
２，２２′からなる。この理由で、この実施例は
直径の小さいダクトの場合に特に適している。

本発明によれば、装置１２は、又、圧縮部品２
４および弾性Ｏ−リング２６を有している。特に
圧縮部品２４とＯ−リング２６はこの順序で締め
付け部品２２の作用面２５とフランジ１６の後面
２７との間に位置決めされる。圧縮部品２４はＬ
形断面を有し、圧縮部品２４の半径方向部分２９
は作用面２５と弾性Ｏ−リング２６との間で締め
付けられ、又その管状部分３１は締め付け部品２
２の外部に突出し、管状部分３１の端に支持面３
３を構成する。支持面３３は連結装置１２の両端
のうちの１方の端を構成し、前記装置の他端はフ
ランジ１６′に当る端と反対側の端で締め締付け
部品２２′に形成されている面３５によつて構成
されている。

第１図の実施例では、弾性Ｏ−リング２６はフ
ランス特許第2151186号に記載されかつ請求され
ている型式のドーナツ形のガスケツトによつて構
成される。しかしながら、Ｏ−リング２６は密封
機能を満さず、実際には戻りばねとして使用され
る。この型式の連結装置に対する適用の容易さ、
全体の寸法の減少、および性能特性はあらゆる型
式の連結装置にそれを使用するこを可能にする。

第１図に示すように、本発明の第１の実施例で
は、端取付具１４，１４′、締付け部品２２，２
２′、ガスケツト１８、圧縮部品２４、および弾
性−Ｏリングは、ダクト１０，１０′の共通軸線
に対して同軸に配列されている。直径の大きさが
中ぐらいのダクトの場合に特に適している第２ａ
図の実施例は主として前の実施例とは次の点で相
違している。即ち締め付け装置はもはや２つの環
状部品によつては構成されずその代わりに、連結
すベきダクトのまわりに等間隔に配列されている
ボルト２８によつて構成され、そのうちの１つだ
けが第２ａ図に示されている。ボルト２８の各各
はフランジ１６に形成された穴３０および圧縮部
品２４の半径方向部分２９に形成された穴３２を
貫通するねじ４３を有する。各ボルト２８は、部
品２４の半径方向部分２９に当るナツト４５を有
し、ねじ４３の頭はフランジ１６に当る。前述し
た実施例のように、ガスケツト１８は端取付具１
４，１４′のフランジ１６と１６′の間に置かれ
る。このガスケツトはフランジ１６′の部分２０
によつて心出しされ、これは又ガスケツト１８の
変形を制限することも可能にする。その上、本発
明によれば、圧縮部品２４とフランジ１６との間
に弾性Ｏ−リング２６が置かれる。部品２４は又
その管状部分３１の端に支持面３３を構成する。
第２ａ図に示す連結装置１２の他の端では、ねじ
４３の頭の面がもう１つの支持面３５ａを構成す
る。

第２ａ図では、ねじ４３の各々がフランジ１６
の外周に形成された開放スロツト３４をも貫通す
ることがわかる。しかしながら、フランジ１６の
外径１６を小さくするときはスロツト３４を除く
ことができ又前記フランジの直径を大きくすると
きはスロツトを穴で置き換えることができること
は明らかである。

第１図の実施例のように、端取付具１４，１
４′、ガスケツト１８、圧縮部品２４、弾性Ｏ−
リング２６は連結すべきダクトの共通軸線に対し
て同軸に配置される。

第２ｂ図は第２ａ図の実施例と同様の実施例を
示すが、本発明による装置が、直径の大きい２つ
のダクトをしつかりと連結するために使用される
ときに特に適している。第２ｂ図では、端取付具
１４，１４′、フランジ１６，１６′、ガスケツト
１８，締め付けボルト２８及び圧縮部品２４を見
ることができる。しかし、この実施例では、一つ
の弾性Ｏ−リング２６の代りに同じ型式の数個の
リング２６ａが使用され、ボルト２８の各々の周
りに同軸に配置されている点で第２ａ図の実施例
と異なる。図面にはそのうちの１つだけが示して
ある。Ｏ−リング２６の各々は、圧縮部品２４の
半径方向部分２９とフランジ１６との間に置か
れ、第２ａ図のスロツト３４を穴３４ａで置き換
えるように、フランジ１６は部分２９と同じ外径
で半径方向に延びている。第２ａ図の実施例のよ
うに、部品２４の管状部分３１の端３３並びにね
じ４３の各々の頭の頂２５ａは緊密連結装置１２
の両支持面を構成する。

第２ｂ図の構造は直径の大きいダクトを連結す
る場合に都合がよい。なぜならば、この大きさに
より第２ａ図のリング２６のような単一の弾性Ｏ
−リング第２ｂ図のリング２６ａの型式の複数の
直径の小さいリングよりもコスト高にしてしまう
からである。

第３図の右側、左側部分は、第１図、第２図の
実施例に夫々類似の本発明による２つの実施例を
示し、この場合、２つのダクトを連結するのには
前記装置は使用されず、その代りに、プラグ１４
ａとコンテナー１４′ａを密封的に連結するのに
役立つ。かくして、第３図でわかるように、プラ
グ１４ａは、密封したコンテナ１４′ａの開口４
９の内部に僅かに入り込む心出し部分４７と、開
口４９の周りに形成されているフランジ１６′ａ
に当るリム５１とからなる。ここにおいて、密封
はガスケツト１８によつて得られ、ガスケツト１
８は前の実施例について述べたガスケツトと同じ
型式のものでもよい。ガスケツト１８はプラグ１
４ａのリム５１フランジ１６′ａとの間で圧縮さ
れる。第３図の右側に示す実施例でに、ガスケツ
ト１８の心出しは、プラグ１４ａの部分５２によ
つて達成され、プラグ１４ａの部分５２は、又、
ガススケツトの変形をも制限する。第３図の左側
部分に示す実施例では、同様の機能がフランジ１
６′ａの部分２０ａによつて果たされる。

第３図の右側部分に示す実施例は、小さいコン
テナへのプラグの連結に相当する。この場合。締
め付け装置は、ねじ山３８によつて、フランジ１
６′ａと直接協働する単一の環状部分３６からな
り、前記締め付け装置３６は又プラグ１４ａの周
囲リム５１およびフランジ１６′ａに面している
表面４０を構成する半径方向部分を有する。

本発明によれば、圧縮部品２４ａと弾性Ｏ−リ
ング２６は締め付け装置３６とプラグ１４ａの周
囲フランジ又はリム５１との間にこの順序で配置
される。しかしながら、前に述べたダクト連結装
置に使用される圧縮部品の場合とは違つて、圧縮
部品２４ａは円板の形をなし、前記円板の中央部
分に支持面３３ａを構成する。

連結装置の反対側の支持面はフランジ１６′ａ
の下面４２によつて構成される。プラグ１４ａの
スロツト４６に入り込んでいる突出中央部分４４
によつて部品２４ａとリング２６の心出しが行な
われる。第３図の右側部分に示す実施例でに、プ
ラグ１４，コンテナ１４′ａ、ガスケツト１８、
締め付け部品３６、圧縮部品２４ａ、および弾性
Ｏ−リング２６はプラグ１４ａによつて密封され
た開口４９に対して同軸に配置されている。

第３図の左側部扮分に示す装置はコンテナ１
４′ｂが大きいとき、特に、コンテナを使用済み
核燃料の輸送に使用する場合に特に適している。
そこで、締め付け装置はコンテナに形成された開
口の周囲に等間隔に配置されたボルト２８からな
り、そのうちの１つだけを図面に示す。これらの
ボルトはフランジ１６′ａに形成された穴３０ａ
と圧縮部品２４ａに形成された穴３２ａとを貫通
し圧縮部品２４ａは又第３図の右側部分を参照し
て説明したように円板のような形をしている。し
かしながら、部品２４ａの心出し並びにリング２
６の心出しはプラグ１４ａの外周に嵌り込む環状
突出部分４４ａによつて行なわれる。弾性Ｏ−リ
ング２６は又圧縮部品２４ａに形成されたスロツ
ト４８の中に置かれる。

第３図の左側部分に示す本発明による装置の実
施例において、フランジ１６′ａ、カバー１４ａ、
ガスケツト１８、圧縮部品２４ａ、および弾性Ｏ
−リング２６はコンナテ１４′ａの開口４９の軸
線に対して同軸に配置されている。以上第１図及
至第３図を参照して述べた本発明による連結装置
において、偏平度ｅの関数として加えられる圧力
Ｙの変化の特性曲線は、ガスケツト１８について
は第４図の曲線ａに、又弾性Ｏ−リング２６又は
弾性Ｏ−リング２６ａについては第４図の曲線ｂ
に一致する。

可撓性金属Ｏ−リング２６又はリング２６ａの
特性曲線ｂの傾きはガスケツトの特性曲線よりも
大きく、これは本発明による装置の十分な操作に
とつて重要であることが理解できよう。

実施に当つて実際の締め付け装置（部品２２，
２２′、ボルト２８又は部品３６）がない状態で
補助締め付け装置（図示せず）によつて組立体の
締め付けが行なわれる。この締め付け装置は特に
ジヤツキからなり、その作用は第１図及至第３図
に矢印F₁，F₂で図式的に示されている。図面で
わかるように、このジヤツキは圧縮部品２４，２
４ａ、支持面３３，３３ａ（矢印F₁）と反対側の
支持面３５，３５ａ，４２（矢印F₂）に同時に
作用する。しかしながら、第３図の実施例では、
ジヤツキが面３３にだけ作用するように支持面３
５ａ，４２をコンテナー１４′ａに位置決めする
ことができることは明らかである。

このようにして補助締め付け用ジヤツキによつ
て組立体に加えられる締め付け力Y₂′は、得よう
とする締め付け力Y₂に等しいように最初に計算
されるが、この締め付け力Y₂は、連結装置の締
め付け装置２２，２２′，２８又は３６の張力、
即ち引き続く伸びを補償することができる力だけ
増加される（第４図）。かくして、第４図の曲線
ｃは、Ｏ−リング２６に又はＯ−リング２６ａの
それぞれに加えられると同時にガスケツト１８に
も加えられる締め付け力Y₂′から生ずる偏平度ｅ
の関数として、締め付け力Ｙの変化を示してい
る。曲線ｃは、得ようとする締め付け力Y₂まで
の曲線ａと曲線ｂの和に相当する。次いで、ガス
ケツト１８の変形は、弾性−リング２６，２６ａ
だけがY₂′まで変形するように、部品２０，２０
ａ又は５２によつて阻止される。

次いで、締め付け装置（ボルト２８、部品２
２，２２′、部品３６又はナツト４５のみ）を、
力を必要とすることなしに手で取付けることがで
きる。次いで、これらの締め付け装置が引つ張り
をうけるように、補助締め付け用ジヤツキを解放
する。第４図において、曲線ｄは、組立体、即
ち、ガスケツト１８及びＯ−リング２６又は２６
ａのそれぞれの圧力除去を示す。本発明によれ
ば、Ｏ−リング２６又は２６ａのそれぞれの弾性
回復すなわちリラクセーシヨンは締め付け装置の
張力を補償し、最大値Y₂′から所望Y₂まで組立体
に加えられる力を減少させる。

上述の説明から分かるように、本発明の連結装
置は、弾性Ｏ−リング２６又は２６ａのため、特
別の問題を引き起こす締め付け装置を取付けるこ
となしに、組立体に所定の力Y₂を極めて正確に
加えることが可能となる。さらに、弾性Ｏ−リン
グの使用は、連結装置の全体寸法をさほど大きく
することなしに、実質的に全ての産業分野におい
てこの締め付け方法の使用を可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、２つの直径の小さいダクトの連結に
特に適している本発明による緊密連結装置の第１
の実施例の長さ方向の部分断面図である。第２ａ
図は、２つの中くらいの直径のダクトの連結に特
に適している本発明による緊密連結装置の第２の
実施例の半截長さ方向断面図である。第２ｂ図
は、２つの直径の大きいダクトの連結に特に適し
ている第２ａ図に示す装置の変形実施例の半截長
さ方向断面図である。第３図はプラグをコンテナ
ーに緊密に連結するための装置の長さ方向断面図
であつて、図面の右側と左側が、密封すべき開口
の直径が各々大きい場合と小さい場合に特に適用
される本発明による装置の異なる実施例を示して
いる。第４図は、偏平度ｅの関数として締め付け
力Ｙの変形に対する曲線を示すグラフであつて、
曲線ａはガスケツトの特性曲線、曲線ｂは弾性Ｏ
−リングの特性曲線、曲線ｃ，ｄはガスケツトと
Ｏ−リングの圧縮及び減圧特性曲線を示す。 １０……ダクト、１２……本装置、１４，１
４′……端取付具、１６……フランジ、１８……
ガスケツト、２２……締め付け部品、２４……圧
縮部品、２６……Ｏ−リング、２８……ボルト、
３３……支持面、４３……ねじ、５１……周囲リ
ム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２つの部品を緊密連結するためのものであつ
   て、該部品間で少なくとも１つのガスケツトを圧
   縮するために連結すべき部品を互いの方へ移動さ
   せるねじ−ナツト型の締め付け装置を含む緊密連
   結用装置において、 締め付け装置は、連結すべき部品のうち第１の
   部品、ガスケツト、連結すべき部品のうち第２の
   部品、少なくとも１つの弾性Ｏ−リング及び圧縮
   部品を、連結すべき部品に対して軸線方向にこの
   順序で有するスタツクに作用し、ガスケツトの圧
   縮を制限するための手段が、第１の部品と第２の
   部品との間に設けられており、弾性Ｏ−リングの
   剛性は、締め付け装置の取付け前に補助圧縮装置
   によつて前記スタツクを締め付けることができる
   ように、ガスケツトの剛性に少なくとも等しく、
   前記弾性Ｏ−リングは、補助圧縮装置をゆるめる
   際、締め付け装置の張力を補償することを特徴と
   する装置。 ２ 締め付け装置は、圧縮部品及び連結すべき部
   品のうち少なくとも一方に形成された適当な穴を
   貫通するボルトからなることを特許請求の範囲第
   １項に記載の装置。 ３ ガスケツトに対して同軸に位置決めされた１
   つの弾性−Ｏリングを含むことを特徴とする特許
   請求の範囲第２項に記載の装置。 ４ 各ボルトの周りに同軸に配列された複数の弾
   性Ｏ−リングを含むことを特徴とする特許請求の
   範囲第２項に記載の装置。 ５ 締め付け装置は互いにねじ山で協同する２つ
   の環状部品からなり、連結部材は１つの弾性Ｏ−
   リングを含み、環状部品と弾性Ｏ−リングはガス
   ケツトに対して同軸に配置されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ６ 締め付け装置は、連結すべき部品の一方とね
   じ山で協同する環状部品を含み、連結装置は１つ
   の弾性Ｏ−リングを含み、環状部品と弾性Ｏ−リ
   ングは、ガスケツトに対して同軸に配置されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の装置。