JPS6217488A - フランジ管用急速連結ユニオン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、フランジ管用急速連結ユニオン、更に詳細に
は、管端フランジの共面又は共角庇上に欠陥及び肉厚上
に差違がある場合に、それらを自動的に補償し得るフラ
ンジ管用急速連結ユニオンに関する。

フランジ管の急速連結又は連結解除のための装置であっ
て、負荷がかかり厳しい条件となった場合には制御され
た状態で連結解除が行われるという安全性もまた有した
、程度の差はあれ複雑な構成の装置を備えた急速連結ユ
ニオンが公知である。

急速連結及び連結解除機能はさておいて、例えば搬送さ
れる流体の圧力、けん引又はねじれ等により、通常作業
時のそれを超える負荷がかかった場合に連結解除が自動
的に起るようにしたことに特徴を有する安全機構又は装
置もまた公知である。

安全な自動連結解除機構又は装置があるならば、負荷の
かかった場合に連結解除が制御された状態で確実に起る
という機能を備えた、換言すれば高性能であるにしても
非常に複雑である急速管継手ユニオンは最早無用となり
またその採用は採算の合わないものとなる。

本発明の目的は、負荷のかかった場合に連結解除が制御
の利いた状態で確実に起るという機能は有さないが、設
計又は構成及び機能の観点から種々の利点を有する急速
管継手ユニオンを実現することである。

本発明の他の目的は、特に、管端フランジの共面又は共
角度が完全ではなく或いは肉厚に若干の差違がある場合
にも、そのようなフランジ管を安全に連結することの出
来る急速連結ユニオンを実現することである。

本発明の更に他の目的は、負荷のかかった場合に不都合
な連結解除又は分離の起らない状態でフランジ管に連結
可能な急速連結ユニオンを実現することである。

本発明の更に他の目的は、例えば搬送される流体の圧力
により振動が生じた場合に係止状態が不都合な弛みを起
すといった問題のない急速連結ユニオンを完成すること
である。

本発明の更に他の目的は、設計又は構成及び作用が非常
に間車であるが性能の秀れた急速連結ユニオンを完成す
ることである。

本発明の上記及び上記以外の目的は、連結すべきフラン
ジ管の管端フランジに当接可能な本体部と、この本体部
に組合わせ設けられる急速連結装置とから成り、この連
結装置が管端フランジに作用してそれを本体部に対し推
しつけロックするように操作可能な、複数のロック部材
のための管状の支持構造部から成る急速連結ユニオンで
あって、連結装置の支持構造部を運動可能な構成で本体
部の実質的に球面状の反作用表面に係合させてあること
を特徴とするフランジ管用急速連結ユニオンを提供する
ことにより、達成される。

本発明の上記構成によれば、連結すべきフランジ管の管
端フランジの共角又は共面席上の欠陥及び／又は肉厚上
の違いが補償されるまで急速連結装置を球面状の反作用
表面に沿って運動させ、この装置の係合部材をフランジ
管の管端フランジの形状に適合させることが出来る。

急速連結装置の係合又はロック部材は、好ましくは斜め
歯を介して長手方向の制御棒と係合し、全体として収れ
んする構成の斜め部材から成るものであって、斜め歯は
、制御棒の軸方向の並進運動を、それに対応するロック
部材の斜めの放射方向並進運動であって、それと平行で
あってかつそれと同時に起る軸方向の運動の成分を存す
る運動に変換させることが出来るものである。

本発明のこの構成によれば、ロック部材に負荷のかかる
時発生する連結解除の応力は、制御棒の連結又は係止状
態を一層強化するように作用することになり、制御棒の
連結解除状態への復帰を防止することが出来る。従って
、負荷の生じた場合にも、フランジ管を強固にユニオン
に連結維持し得る。

好ましくは、制御棒の軸方向並進運動の駆動は、ユニオ
ンの本体部と共軸の旋回リングから成る単一駆動部材に
より行われるように構成し、制御棒を、旋回リングの回
転をそれに対応する制御棒の軸方向並進運動に変換させ
るマルチスタート（ｍｕｌｔｉ−ｓｔａｒｔ）のらせん
溝を介して旋回リングに係合させる。

上記構成により、極めて簡単にしかも単一の運動又は駆
動部材を利用するのみで、ロック部材全ての同時並進運
動が可能となり、また従って共角又は共面度が不完全で
ある及び／又は肉厚が均一でない管端フランジの場合、
急速連結装置の支持構造部を球面状の反作用表面周囲に
回転させて共角又は共面席上の及び／又は肉厚上の欠陥
の補償を行うことが可能となる。

例えば搬送される流体の圧力に起因して振動が発生した
場合には、旋回リングが若干の好ましくない回転を起し
、またこれにより連結又は係止状態に弛みの生じるおそ
れのあることに留意されたい。

このようなおそれを解消するため、好ましくは旋回リン
グのための採土手段を設けるのであるが、この手段はフ
ランジ管の連結が行われた後は旋回リングの反転回転を
防止する１方探合を行うものである。この１方探合は後
に解除し得るものであるが、それは意識して行う時にの
み起り得るものである。従って、本発明の急速連結装置
には、振動による問題発生のおそれは全くない。

本発明の上記及び上記以外の諸特徴が、添付図面に例示
の意味で示される本発明につき可能な具体的実施例につ
き以下に行う更に詳細な説明から明瞭に理解されよう。

添付図面において参照数字１により一般的に示された、
本発明によるフランジ管用急速連結ユニオン（以下単に
ユニオンと略称）は、管端フランジ３を有するあらゆる
フランジ管２への取付けの意図されたものである（第１
図）。

ユニオン１は、フランジ管２の管端フランジ３に、その
前端部で当接可能なように構成されたフランジ部５を有
しまたそれ自体は公知の種類のシール環７を備えている
（第１図）。フランジ部５は補助ブシュ６を有しまたそ
の外周壁部８はユニオン１の軸心上に中心を有する実質
的に球面状の環状表面を形成している。

ユニオン１のフランジ部５に組合わせて急速連結装置が
設けられているが、これは環状の支持構造部１０と１体
的に構成された３個の連結組立体９から成り、また支持
構造部１０は、ユニオンＩのフランジ部５の周囲にそれ
と同心に設けられ、フランジ部５の上記球面状の環状表
面と係合する球面状の内方の環状壁を形成する２個の部
分１１及び１２から成るものである（第１図及び第２図
）。

第１図、第２図、第３図及び第４回に示されるように、
３個の連結組立体９の部分において、それぞれがおおい
２０を備えた（第３図及び第５図）スべりベース１９が
ユニオン１の軸線に平行に、支持構造部１０から前方に
突出して設けられているが、これらのすべりベース１９
は、断面形状が正方形で、ユニオンの軸線に平行に、第
１図に示された後退位置と第７図に示された前進位置と
間に直線状の並進運動が可能な制御棒２１を支承するも
のである。

全ての制御棒２１が、円筒形状の旋回リング又は環状の
推力軸受２２から成る単一の駆動部材により同時的に並
進運動に付されるようになっている。旋回リング２２は
、それが回転可能に取付けられた支持構造部１０に係合
して回転するようになっている（第１図）。旋回リング
２２の外側面にはマルチスタート（ｍｕｌｔｉ−ｓｔａ
ｒｔ）のらせん溝又はねじ２４が形成されており　（第
１図及び第４図）、それらに円筒状の内側面２６を有す
る、制御棒２１の延長部から突出する歯２５が係合する
ようになっている（第１図）。従って、旋回リング２２
の回転がそれに対応する制御棒２１の並進運動に変換さ
れる。

駆動リングでもある旋回リング２２の回転駆動は、ユニ
オン１のフランジ部５とこのリング２２の間に伸縮運動
を行う水圧シリンダ２７により行われる　（第１図ない
し第４図）。更に詳細には、水圧シリンダ２７の外側部
材は、支持構造部１０と１体的な固定耳２９に軸２８に
より枢支されており（第１図ないし第３図）、またその
ピストン棒のヘッドは１対の回動ブラケット１４に軸１
３により枢支されている。回動ブラケット１４は、ねじ
１８により旋回リング２２に固定された接続ベース１７
と１体的に構成された１対のブラケット１６上にその回
動支点１５を有している。

第２図及び第６図に示されるように、旋回リング２２に
組合わせて、振動発生の際にも、ユニオン１の連結状態
時におけるその角度位置からの旋回リング２２の反転回
転を防止するための耐振係止手段又は機構が設けられて
いる。この係止手段又は機構は、ブラケット１６の接続
ベース１７の側方延長部３８及び旋回リング２２を放射
方向に横断又は貫通し、ばね３９の推力により、支持構
造部１０の外側壁に形成された鋸歯状のくぼみ４０に係
合するすべりピン３７から成る（第２図）。

くぼみ４０は、すべりピン３７と係合して、連結又は係
止を行う方向への旋回リング２２の回転は許容するがそ
の反対方向への回転は防止するように形成される。すべ
りピン３７に、回動ブラケソ１−１４から横方向に突出
し、すべりピン３７のＴ字形ヘッド４２の両端部の下側
に係合する２木の突起又は指状部４１が協働するように
なっている（第２図）。この係止機構の構成は、水圧シ
リンダ２７が第２図に示されるように収縮状態にある時
（或いは収縮行程にある時）、指状部４１が弾性力によ
りくぼみ又は歯４ｏに係合しているすべりピン３７から
離脱する１方、水圧シリンダ２７が伸張行程に入り回動
ブラケット１４を第２図に示された位置から回動させる
時にはすべりピン３７を上昇させ、その係合を解除させ
るようになっている。

制御棒２１は、３個の平行六面体で、垂直方向の斜め面
３１を有するロック部材３０を支持すると共にこれらの
部材３０を、すべりベース１９及びおおい２０により斜
めに形成された座部に沿い、ユニオン１の軸心に向い収
れんする方向にすべり駆動する（第１図及び第３図）。

第１図及び第５図に示されるように、各ロック部材３０
には、その両側部に平行な斜め歯３２が形成されており
、それらは制御棒２１に形成された、それらと同様な平
行な斜め歯３３と係合する。

この構成により、制御棒２１の軸方向の並進運動が、そ
れと平行かつそれと一致した軸方向成分を有するロック
部材３０の斜め方向の並進運動に変換され、従ってロッ
ク部材３０は、フランジ管２の管端フランジ３に対し接
近又は離脱を行い、接近時にはその斜め面３１によりユ
ニオン１のフランジ部５に対し管端フランジ３を接続状
態に締付けを行い（第１図）また離脱時にはユニオンＩ
からのフランジ管２の接続解除を行う　（第７図）こと
が可能である。

第１図に示されるように、フランジ部５には円錐形の内
側面３５を有する前端部の口金部３４が形成されており
、これによりフランジ管２のための心合わせ構成が行わ
れている。

添付図面に示されたユニオン及び更に一般的に本発明に
よるユニオンは以上に記載した構成ををするため、それ
らは以下に記載の作用効果を有する。

休息時、水圧シリンダ２７は伸張状態にあり、連結組立
体９及びその各構成部材は第７図に示される状態にあっ
て、制御棒は前進位置またロック部材はそれに対応する
、ユニオンの軸から離れた位置となっている。

この状態において、管端フランジ３を有するフランジ管
２をユニオン１、更に詳細にはそのフランジ部５に引き
寄せ、環状の口金部３４により心合わせを行って所定位
置に置くことが出来る。このｆＪ、（ｆｆｔの出来た時
点で水圧シリンダ２７を収縮させて、旋回リング２２を
（くぼみ又は歯４０の形成形状により可能となる方向に
）回転させると、その結果制御棒２１が第７図に示され
る前進位置から第１図に示される後退位置へと並進運動
を行い、また斜め歯３２及び３３の係合を介し、その並
進運動に対応するロック部材３０の傾斜方向の接近並進
運動が行われる。

ロック部材３０の斜め面３１による背後からの係合によ
り、フランジ管２の管端フランジ３が推力を受け、ユニ
オンｌのフランジ部５に締付けられ、シール環７の係合
により密閉接続が行われる。

特に連結解除の操作を行わない限り、管端フランジ３は
、以上のように行われた接続状態から解除されることは
無い。流体搬送作業時に大きな負荷がかかった場合にも
、連結解除の事故の発生するおそれは無いのであるが、
これは、ロック部材３０の傾斜設置構成及び同部材の、
すベリヘース１９及びおおい２０のすべり座部並びに制
御棒２１との係合構成により負荷による応力がすべりベ
ース１９及びおおい２０に対しロック部材３０を係止さ
せる応力へと、従ってまた制御棒２１のすべり運動を防
止する応力へと変換されるからである。

またすべりピン３７の鋸歯状のくぼみ４０との１方向係
合により、その発生源がどのようなものであるにせよ振
動が急速連結装置のロック解除の事故を発生させるおそ
れは全（無い。

連結すべきフランジ管２の管端フランジ３が第１図に示
されるように共角又は共面度上全く欠陥が無くまたその
肉厚が均一なものである場合には、急速連結装置の支持
構造部１０と球面状の反作用表面８の間の係合により、
支持構造部１０及び更に一般的に急速連結装置の全体が
ユニオンの軸線に関し対称的な取付は状態となる。

第８図に示されるように、管端フランジ３の共角又は共
面度に若干の欠陥或いは肉厚に若干の違いがある場合に
は、そのような状態に応じて急速連結装置は球面状の反
作用表面８周囲に回転して、その位置又は姿勢を適応さ
せることが出来る。

従って、あらゆる場合にユニオン１のフランジ管２への
完全な接続を行うことが出来る。

一般的に負荷のかからない状態でフランジ管２の分離又
は連結解除を行うには、水圧シリンダ２７を前述したも
のとは反対の方向に作動させることが必要である。即ち
、水圧シリンダ２７を第２図に示された状態から伸張さ
せると、回動ブラケット１４がその回動支点１５の周囲
にわずかな初期回転を行い、この結果すべりピン３７の
上昇及び（ぼみ４０からのその離脱又は係合解除が行わ
れる。水圧シリンダ２７を更に伸張させると、旋回リン
グ２２が連結解除の作動方向に回転し制御棒２１及びロ
ック部材３０が第７図に示される休息位置へと復帰駆動
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、連結状態にある本発明ユニオンを示す、第２
図Ｉ−１線に沿った軸方向断面図であ°る。第２図は、
第１図に関し右方向から観たユニオンの側面図である。 第３図は、第１図に関し左方向から観たユニオンの側面
図である。 第４図は、第１図に関し下方から観た底面図である。第
５図は、第１図ないし第４図に示されるユニオンのロッ
ク部材及びそれに組合わせ設けた制御棒の間の噛合い係
合状態の詳細を示す、第１図Ｖ−Ｖ線に沿った拡大部分
断面図である。 第６図は、旋回リングの、連結状態にあるユニオンにお
ける耐振係止を構成する１方接続又は係止構成の詳細を
示す、第２図Ｖ［−Ｖｌ線に沿った断面図である。第７
図は、第１図ないし第６図に示されるユニオンの連結解
除時の状態を示す第１図と同様な軸方向断面図である。 第８図は、管端フランジの肉厚が均一でないフランジ管
を接続した例におけるユニオンを示す断面図である。 ■・・・（フランジ管用急速連結）ユニオン、２・・・
フランジ管、３・・・管端フランジ、４・・・本体部、
８・・・反作用表面、１０・・・支持構造部、１４．４
１・・・制御手段（１４・・・回動ブラケット、４１・
・・突起又は指状部）、２１・・・制御棒、２２・・・
旋回リング、２４・・・らせん溝又はねじ、２５・・・
歯、２７・・・水圧シリンダ、３０・・・ロック部材、
３２．３３・・・斜め歯、３７．３８．３９゜４０・・
・係止手段又は機構（３７・・・すべりピン、３８・・
・側方延長部、３９・・・ばね、４０・・・くぼみ又は
歯）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連結すべきフランジ管（２）の管端フランジ（３）
   に当接可能な本体部（４）と、この本体部（４）に組合
   わせ設けられる急速連結装置とから成り、この連結装置
   が管端フランジ（３）に作用してそれを本体部（４）に
   対し推しつけロックするように操作可能な、複数のロッ
   ク部材（３０）のための環状の支持構造部（１０）から
   成るものであって、この連結装置の支持構造部（１０）
   を運動可能な構成で本体部（４）の実質的に球面状の反
   作用表面（８）に係合させてあることを特徴とするフラ
   ンジ管用急速連結ユニオン。 ２、前記ロック部材（３０）が、長手方向の制御棒（２
   １）と斜め歯（３２、３３）を介し係合し、全体として
   収れんする構成の斜め部材から成り、上記斜め歯（３２
   、３３）により、上記制御棒（２１）の軸方向の並進運
   動を、それに対応しかつそれに平行であると共にそれと
   同時に起る軸方向運動成分を有する上記ロック部材（３
   ０）の斜めの放射方向並進運動に変換可能なように構成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のフ
   ランジ管用急速連結ユニオン。 ３、前記ロック部材（３０）が、前記連結すべきフラン
   ジ管（２）の管端フランジ（３）の係合のために垂直方
   向の斜め面（３１）を有することを特徴とする特許請求
   の範囲第２項に記載のフランジ管用急速連結ユニオン。 ４、前記ロック部材（３０）が、前記制御棒（２１）の
   軸方向すべり座部をすべり運動によりまた斜め方向に横
   断して運動可能であり、負荷のかかった際にそれらの部
   材（３０）が上記軸方向すべり座部に係止されるように
   構成したことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載
   のフランジ管用急速連結ユニオン。 ５、前記制御棒（２１）を、歯（２５）及びそれらの係
   合するらせん溝（２４）を介し、前記支持構造部（１０
   ）により前記本体部（４）の周囲に支承された旋回リン
   グ（２２）から成る単一の駆動部材に係合させたことを
   特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のフランジ管用
   急速連結ユニオン。 ６、前記ロック部材（３０）を前記連結すべきフランジ
   管（２）に係合させる所定位置に前記旋回リング（２２
   ）を係止するための手段（３７、３８、３９、４０）を
   有し、この係止手段（３７、３８、３９、４０）が、上
   記旋回リング（２２）を横断すると共に前記支持構造部
   （１０）に設けた１方鋸歯状のくぼみ（４０）に係合す
   るよう弾性的に押動可能なすべりピン（３７）から成り
   、係止手段（３７、３８、３９、４０）の係合解除を可
   能とする位置に上記旋回リング（２２）を回転させるた
   めに上記すべりピン（３７）を上記くぼみ（４０）から
   係合解除するための制御手段（１４、４１）が設けられ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の
   フランジ管用急速連結ユニオン。 ７、前記制御手段（１４、４１）が、前記旋回リング（
   ２２）と水圧シリンダ（２７）の間に設けられた回動ブ
   ラケット（１４）に形成した突起（４１）から成り、旋
   回リング（２２）を回転駆動する方向に上記水圧シリン
   ダ（２７）が駆動作用を行う時前記すべりピン（３７）
   を上昇させる構成で上記突起（４１）をすべりピン（３
   ７）に係合させたことを特徴とする特許請求の範囲第６
   項に記載のフランジ管用急速連結ユニオン。