JPH05180379A - 自動継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 管どうしの接続のシール性を向上することが
できる自動継手を提供することを目的としている。 【構成】 接続すべき管10の対向する端面に密着状態で
装着される一対のの継手ソケット15と、これら継手ソケ
ット15の間に設けられた継手本体16とを備え、継手本体
16を、一対のシール金具25、26と、これらシール金具2
5、26の間に設けられて、内部にガスを流入・流出する
ことによりシール金具25、26を接離させるベローズ27と
により構成するとともに、シール金具25、26と継手ソケ
ット15にそれぞれ凸部30、32と凹部21を形成するととも
に凹部21にパッキン部22を設け、ベローズ27の膨張によ
ってシール金具25、26を互いに離間する方向に移動さ
せ、これによってシール金具25、26に形成された凸部3
0、32を継手ソケット15に形成された凹部21に凹凸嵌合
するとともに、凸部30、32をパッキン部22に食い込ませ
ることによりシール性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、管どうしを接続する
自動継手に係わり、特に、加速器に使用される真空ダク
トどうしを接続するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、加速器は、荷電粒子を環
状に配設された管内において該管の周囲に配設された電
磁石によって加速するものであるが、上記管を環状に配
設する場合、該環の直径が非常に大きいため、上記管を
その軸方向に分割した分割構造とし、この分割された分
割管を互いに接続している。また、上記管においては内
部を高い真空状態に維持する必要がある上、特にプロト
ン等の重い粒子を加速する場合、誘導放射能が強く作業
者が近づくことができないので、上記分割管どうしを接
続する継手は、上記事情を考慮して設計・製作する必要
がある。

【０００３】図３はこのような事情を考慮した従来の継
手の一例を示す。この図に示す継手は、接続すべき分割
管１，１と同軸に配設される一対のリング体２，２と、
これらリング体２，２を接離自在に接続するベローズ３
とを主体として構成されている。上記リング体２の分割
管１のフランジ部１ａと対向する端面内側には環状をな
すステンレス製の薄膜４が形成され、さらに上記端面外
側には環状をなすステンレス製の薄膜５が薄膜４と同軸
に形成されている。また、上記リング体２には、該リン
グ体２をその厚さ方向に貫通する貫通孔６，７が形成さ
れており、これら貫通孔６，７の一端側はそれぞれ上記
薄膜４，５が形成されたリング体２の端面に開口してい
る。さらに、図における右側のリング体２にはこのリン
グ体２の径方向に延在する孔８が形成されており、この
孔８は上記貫通孔６，７にそれぞれ連通して上記リング
体２の外周面に開口している。また、上記ベローズ３は
リング体２，２の互いに対向する端面内側どうしを接続
する内ベローズ３ａと、端面外側どうしを接続する外ベ
ローズ３ｂとにより構成されており、これら内外のベロ
ーズ３ａ，３ｂとの間の空間に上記貫通孔６，７が開口
している。

【０００４】そして、上記分割管１，１どうしを接続す
る際には、これら分割管１，１の間に上記構成の継手を
クレーン等によって分割管１，１と同軸に挿入した後、
上記孔８から圧縮空気を流入する。すると、この圧縮空
気が孔８、貫通孔６，７を通してベローズ３内に流入
し、該ベローズ３がリング体２，２の軸方向に伸張し、
リング体２，２が互いに離間する方向に押圧移動すると
ともに、上記薄膜４，５が断面円弧状に膨出し、分割管
１，１のフランジ部１ａ，１ａに圧接することによっ
て、上記分割管１，１どうしを密封接続する。このよう
に、上記継手では、該継手をクレーン等によって分割管
１，１の間に挿入することができ、圧縮空気を孔８から
流入するだけで、分割管１，１を接続することができる
ので、分割管１，１の接続を遠隔操作によって行うこと
ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成の
継手では、分割管１，１どうしを密封接続する際に、上
記薄膜４，５を膨出させて、これをフランジ部１ａ，１
ａに圧接することにより薄膜４，５とフランジ部１ａ，
１ａとの接触部のシールを行っているが、上記薄膜４，
５は断面円弧状に膨出するとともに、該薄膜４，５が接
触するフランジ部１ａは平面であるため、これらの接触
は線接触に近い状態となり、またこれら接触面はシール
性を高めるために非常に滑らかに仕上げられているもの
の、微視的にみれば、接触部に若干の隙間が生じている
ために、上記のような線接触に近い状態のシールでは、
分割管１の内部をさらに高い超真空にする場合、シール
が不十分であった。この発明は上記事情に鑑みてなされ
たものであり、管どうしを遠隔操作で接続することがで
き、しかも、接続のシール性を向上することができる自
動継手を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の自動継手は、互いに接続すべきそれぞれ
の管の対向する端面に密着状態で装着される一対のリン
グ状の継手ソケットと、これら継手ソケットの間に設け
られた継手本体とを備え、上記継手本体を、互いに接離
自在に設けられた一対のリング状のシール金具と、これ
らシール金具の間に設けられて、内部にガスを流入・流
出することにより上記シール金具の軸方向に伸縮して、
これらシール金具を接離させるベローズとにより構成す
るとともに、互いに対向するシール金具と継手ソケット
の一方に凸部を形成し、他方に当該凸部に嵌合する凹部
を形成し、これら凹凸部間にパッキン部が介在せしめた
ものである。

【０００７】

【作用】この発明の自動継手にあっては、 ベローズ内
にガスを流入することにより該ベローズが膨張して、一
対のシール金具が互いに離間する方向に移動し、これに
よってシール金具に形成された凸部が継手ソケットに形
成された凹部に凹凸嵌合するとともに、凸部が凹凸部間
に設けられたパッキン部に食い込むことによりシール性
が向上する。

【０００８】

【実施例】以下、図１を参照して、この発明の自動継手
の一実施例を説明する。この図において、符号１０，１
０は互いに接続すべき管を示す。この管１０の接続端部
にはフランジ部１１，１１が形成されており、これらフ
ランジ部１１，１１の端面には環状の凹溝１２，１２が
形成されている。

【０００９】上記管１０，１０を接続する自動継手は以
下のように構成されている。すなわち、この自動継手
は、上記管１０，１０の端面に密着状態で装着される一
対の継手ソケット１５，１５と、これら継手ソケット１
５，１５の間に設けられた継手本体１６とを主体として
構成されている。

【００１０】上記継手ソケット１５は、リング状をなす
ものであり、その外側の端面（管１０のフランジ部１１
に対向する端面）には、環状の凹溝１７が上記凹溝１２
と対向して形成されている。そして、上記継手ソケット
１５は、上記凹溝１７，１２に金属性のガスケット１３
を嵌合するとともに、継手ソケット１５の外側の端面を
フランジ部１１に当接してボルト１８…で締め付けるこ
とによって管１０に密着状態で装着されるようになって
いる。また、上記継手ソケット１５の内側の端面には環
状をなすブロック２０が継手ソケット１５と同軸に形成
されており、該ブロック２０の端面には凹溝（凹部）２
１が環状に形成されている。この凹溝２１はその底部が
断面く字状に形成されており、この部分にはパッキン部
２２がパッキン押え金具２２ａによって固定されてい
る。このパッキン部２２はインジウム、アルミニウム等
の比較的軟らかい金属や、バイトン等の合成樹脂によっ
て形成されている。

【００１１】一方、上記継手本体１６は、互いに接離自
在に設けられた一対のシール金具２５，２６と、これら
シール金具２５，２６を接離自在に接続するベローズ２
７とを主体として構成されている。上記シール金具２５
はリング状をなす金具本体２５ａと、この金具本体２５
ａの外周部に形成された筒体２５ｂとを主体として構成
されており、この筒体２５ｂの外周面には継手本体１６
自体を吊り下げるための吊金具２８が取り付けられてい
る。また、上記金具本体２５ａの外側の端面には、上記
凹溝２１に嵌合する凸部３０が環状に形成されている。
この凸部３０のその先端部が断面く字状に形成されてお
り、その先端の角度αは上記凹溝２１の底部の角度βよ
り若干小さく設定されている。また、上記金具本体２５
ａには貫通孔３１が形成されており、この貫通孔３１の
両端はそれぞれ金具本体２５ａの外周面および内側の端
面にそれぞれ開口している。

【００１２】上記シール金具２５の筒体２５ｂの内側に
は、上記シール金具２６が金具本体２５ａに対して接離
自在に設けられている。このシール金具２６はリング状
のものであり、その外側の端面には、上記凸部３０と同
様の構成凸部３２が形成されている。

【００１３】上記ベローズ２７は、上記シール金具２
５，２６の間に設けられて、内部にガスを流入・流出す
ることによりシール金具２５，２６の軸方向に伸縮し
て、これらシール金具２５，２６を接離させるものであ
り、シール金具２５，２６の互いに対向する端面内側ど
うしを接続する内ベローズ２７ａと、端面外側どうしを
接続する外ベローズ２７ｂとにより構成されている。こ
れら内外のベローズ２７ａ、２７ｂとの間の空間には上
記貫通孔３１が開口しており、この空間内に上記貫通孔
３１を通して空気または窒素ガスが流入・流出するよう
になっている。

【００１４】上記構成の自動継手を使用して、管１０，
１０を接続するには、まず、上記継手ソケット１５，１
５をガスケット１３，１３を介してボルト１８…で管１
０，１０のフランジ部１１，１１に装着する。次いで、
上記吊金具２８にフックをかけ、クレーン等によって上
記継手本体１６を継手ソケット１５，１５間に同軸に挿
入する。その後、圧力ノズルから上記継手本体１６のシ
ール金具２５に形成された貫通孔３１に所定圧力の空気
または窒素ガスを流入する。すると、貫通孔３１を通し
て上記ベローズ２７内上記ガスが流入して該ベローズ２
７が膨張し、シール金具２５，２６を互いに離間する方
向に押圧移動させ、これによって、上記凸部３０，３２
がそれぞれ凹溝２１，２１に嵌合する。

【００１５】この際、凸部３０，３２先端の角度αが上
記凹溝１７，１７の底部の角度βより若干小さく設定さ
れているので、凸部３０，３２の先端のエッジが凹溝１
７，１７に設けられたパッキン部２２，２２に食い込
み、この部分に集中荷重が作用する。したがって、凸部
３０，３２の先端部とパッキン部２２，２２との接触部
が確実にシールされる。また、凸部３０，３２と凹溝２
１，２１と凹凸嵌合するうえ、凸部３０，３２の先端部
がパッキン部２２，２２に食い込むので、該先端部近傍
もパッキン部２２，２２に密着するので、シール性がさ
らに向上する。また、凸部３０，３２と凹溝２１，２１
とを嵌合させる際において、凸部３０，３２が凹溝２
１，２１のテーパ面に沿って嵌合していくため継手ソケ
ット１５，１５と継手本体１６との芯合わせを容易かつ
確実に行うことができる。

【００１６】上記自動継手では、該継手をクレーン等に
よって接続すべき管１０，１０の間に挿入することがで
き、圧縮ガスを貫通孔３１から流入するだけで、管１
０，１０を接続することができるので、管１０，１０の
接続を遠隔操作によって行うことができるのは勿論のこ
と、上述したように、従来に比べシール性がさらに向上
する。また、上記自動継手は、加速器の真空ダクトを分
割構造とし、この分割された真空ダクトとこの周囲に配
設される電磁石等の設備とを一つのユニットとして構成
し、これらユニットを接続することによって加速器を構
成する場合に、分割された真空ダクトどうしを容易かつ
確実に接続できるので、有用性が高い。

【００１７】図２はこの発明の第２実施例を示すもので
ある。この図に示す自動継手は、上記第１実施例の自動
継手において、継手本体１６を固定フランジ３５を介し
て一方（右側）の管２に固定したものである。この実施
例では、上記固定フランジ３５が一方の継手ソケットを
構成しているが、この固定フランジ３５には継手本体１
６が直接固定されているので、継手本体１６のシール金
具２５および固定フランジ３５には、上記第１実施例の
ような凸部３０と凹溝２１が形成されていない。なお、
上述した点以外は上記第１実施例と同様なので同一構成
部分には同一符号を付してその説明を省略する。

【００１８】上記第２実施例の自動継手では、上記第１
実施例と同様の効果を得ることができるのは勿論のこ
と、シール金具２５および固定フランジ３５に、上記第
１実施例のような凸部３０と凹溝２１を形成する必要が
ないので、その分だけ構造が簡単になるという利点があ
る。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の自動継
手によれば、該継手をクレーン等によって接続すべき管
の間に挿入することができ、圧縮ガスをベローズに流入
するだけで、管を接続することができるので、管の接続
を遠隔操作によって行うことができる。

【００２０】また、ベローズ内にガスを流入することに
より該ベローズが膨張して、一対のシール金具が互いに
離間する方向に移動し、これによってシール金具に形成
された凸部が継手ソケットに形成された凹部に凹凸嵌合
するとともに、凸部が凹凸部間に設けられたパッキン部
に食い込んでこの部分に集中荷重が作用するので、管ど
うしの接続のシール性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の自動継手を示す断面図で
ある。

【図２】本発明の第２実施例の自動継手を示す断面図で
ある。

【図３】従来の自動継手の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 管 １５ 継手ソケット １６ 継手本体 ２１ 凹溝（凹部） ２２ パッキン部 ２５，２６ シール金具 ２７ ベローズ ３０，３２ 凸部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに接続すべきそれぞれの管の対向す
   る端面に密着状態で装着される一対のリング状の継手ソ
   ケットと、これら継手ソケットの間に設けられた継手本
   体とを備えてなり、上記継手本体は、互いに接離自在に
   設けられた一対のリング状のシール金具と、これらシー
   ル金具の間に設けられて、内部にガスを流入・流出する
   ことにより上記シール金具の軸方向に伸縮して、これら
   シール金具を接離させるベローズとを備え、互いに対向
   する上記シール金具と継手ソケットにはその一方に凸部
   が形成され、他方に当該凸部に嵌合する凹部が形成さ
   れ、これら凹凸部間にはパッキン部が介在せしめられて
   いることを特徴とする自動継手。