説明

結合リング

【課題】フランジ部を結合することが容易にできる結合リングの提供。
【解決手段】隣り合うもの同士が互いに回転可能に連結された一連のユニット部材50a〜50cと、両端のユニット部材50a、50cを連結するための締結具52とを具備し、周方向に延びるように設けた凹溝51を、対向させたフランジ部の外周縁部に外嵌させるとともに、前記両端のユニット部材50a、50cを前記締結具52によって連結して環状状態とし、前記締結具52を締め付けることで、傾斜面51aを押圧し、その際に発生する軸方向の分力によって前記フランジ部2a、2b同士を圧着結合するものであって、前記両端のユニット部材50a、50cの開放状態において、一端のユニット部材50a、50cと隣接するユニット部材50bとの拡開角度を一定角度以内に規制する係止部材60a、60bを、これらユニット部材50a〜50cの少なくともいずれかに設けた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フランジ部を対向させて結合するための結合リングに関し、特にフランジ部を有する管を好適に直列結合するものに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、さまざまな管の結合方法が開発されている。その1つとして、特許文献1に示すように、円板状のフランジ部を有する1対の管同士を、結合リングを用いて結合する方法が知られている。この結合リングは隣り合うもの同士が互いに回転可能に連結された一連のユニット部材を備え、両端のユニット部材を締結具によって連結することでフランジ部同士を結合するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−286325号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
結合の際は、フランジ部同士を対向密接させた上で、開放状態の結合リングの一端を、管の片側から管の下方へと挿入し、管の他側からその一端を引き上げ、結合リングの他端と締結する。
しかしながら、結合リングのユニット部材は互いに回転可能に連結されているので、管の下方に挿入された一端が重力によって垂れ下がってしまい、特に狭小な作業空間においては、前記一端を管の下方に挿入したり、あるいは挿入した前記一端を引き上げたりすることが困難となる場合がある。
【0005】
そこで、本発明は上記の問題を解決すべく、狭小な作業空間であっても、容易にフランジ部を結合することができる結合リングを提供することをその主たる所期課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
すなわち、本発明に係る結合リングは、隣り合うもの同士が互いに回転可能に連結された一連のユニット部材と、両端のユニット部材を連結するための締結具とを具備したものであり、前記ユニット部材には、周方向に延びるように凹溝が設けられている。そして、前記凹溝を、対向させたフランジ部の外周縁部に外嵌させるとともに、前記両端のユニット部材を前記締結具によって連結して環状状態とし、前記締結具を締め付けることによって、前記凹溝の側面に形成した傾斜面及び前記フランジ部の裏面に形成した傾斜面とを押圧し、その際に発生する軸方向の分力によって前記フランジ部同士を圧着結合するものである。しかして、前記両端のユニット部材が前記締結具によって連結されていない開放状態において、一端のユニット部材とこれに隣接するユニット部材との拡開角度を一定角度以内に規制する係止部材を、これらユニット部材の少なくともいずれかに設けたことを特徴とする。
【0007】
また、前記係止部材は、前記一端のユニット部材とこれに隣接するユニット部材とのいずれか一方から突出したものであり、前記拡開角度が前記一定角度となった際に、前記係止部材が他方の前記ユニット部材と当接するものとすれば、結合リングの複雑化を招くことなく、回転角度を規制することができる。
【0008】
前記一定角度を180度以下とすれば、一端の引き上げが容易となるので好ましい。
【0009】
前記ユニット部材は3つであり、両端の前記ユニット部材が前記係止部材によって中央のユニット部材に対する拡開角度を規制するものとしてもよい。
【0010】
このような結合リングを用いた流体供給装置であれば、コンパクトにでき、管を容易に取り付けたり、取り外したりすることができる。
【発明の効果】
【0011】
かかる構成のものであれば、係止部材が、一端のユニット部材とこれに隣接するユニット部材との拡開角度を一定角度以内に規制するので、両端のユニット部材が連結されていない開放状態において、前記一端のユニット部材が重力で垂れ下がることがなく、狭小な作業空間であっても、管の下方に挿入した前記一端のユニット部材を容易に引き上げることができ、フランジ部同士の結合作業の効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の一実施形態における結合リングで管を結合した状態を示す軸方向からみた図面。
【図2】同実施形態における結合リングの開放状態を示す部分横断面図。
【図3】同実施形態における結合リングで管を結合した状態を示す縦断面図。
【図4】同実施形態における結合リングを用いた流体供給装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【0014】
本実施形態に係る結合リング100は、フランジ継手300の構成部品であり、フランジ部2a、2bを端部に有する1対の管1a、1bを直列結合させるためのものである。このフランジ継手300は、管1a、1bの端部に設けたフランジ部2a、2b同士を結合することによって、管1a、1b同士を接続するものであり、ガスケット7と、位置決めリング8と、結合リング100とを備えるものである。まず、管1a、1bについて説明する。
【0015】
管1a、1bは、図3等に示すように、管本体11a、11bと、管本体11a、11bの端部に設けられた円板状のフランジ部2a,2bとを具備し、フランジ部2a,2bの先端面同士を対向させて結合されるものである。このフランジ部2a,2bには、その先端面(以下対向面とも言う)に、閉じた円環状の突起5a,5bが設けられており、その裏面には、先端へ向かうにつれ径が大きくなる傾斜面3a,3bが形成されている。更に先端部の外周面には、段部4a、4bが設けられている。
【0016】
前記管1a、1b同士を結合する場合はフランジ部2a,2bの対向面の間に等厚円環板状をなすガスケット7を挟み込む。又、この時、対向させた各フランジ部2a、2bの段部4a、4bに位置決めリング8をガタなく外嵌させる。
前記ガスケット7は、その内径が管1a、1bの内径寸法と一致し、外径が段部4a、4bの外径と一致するものであり、前記突起5a,5bが食い込んで気密性を担保するものである。
位置決めリング8は、内径が段部4a、4bの外径寸法と一致する円筒形状の部材であり、管1a、1bの中心軸CLを正確に合致させるためのものである。
【0017】
しかして、前記結合リング100は、対向させたフランジ部2a,2bに外嵌してこれらを緊締結合するものであり、図1、図2に示すように、隣り合うもの同士が互いに軸53a、53bを中心として回転可能に連結された複数(ここでは3つ)のユニット部材50a〜50cと、両端のユニット部材50a、50cを連結するための締結具52とを備えている。以下に各部を詳述する。
【0018】
ユニット部材50a〜50cは、図2等に示すように、ここでは軸方向から見て円環を3分割した形状を概略有するものである。ユニット部材50a〜50cの内周面には、対向した1対のフランジ部2a,2bの外周縁部に外嵌させることができる幅を有した凹溝51が、周方向に延びるように設けられており、この凹溝51の側面には、フランジ部2a、2b裏面の傾斜面3a,3bに対応した傾斜面51aが形成されている。
【0019】
締結具52は、図2等に示すように、例えば、ボルト部材52aとナット部材52bとを具備したものである。ボルト部材52aはその基端部が一端のユニット部材50cの先端部に回転可能に連結されるとともに、その先端部が他端のユニット部材50aの先端部に設けた溝状の切欠部54に嵌まり込むように構成したものである。そして、前記切欠部54に嵌まり込んで突出したボルト部材52aにナット部材52bを螺合させることによって両端のユニット部材50a、50cを連結するとともに、結合リング100の内周径を拡縮することができる。
【0020】
係止部材60a、60bは、両端のユニット部材50a、50cの連結箇所近傍の外周に設けられた概略三角柱形状をなす突起である。一端のユニット部材50a、50cと、隣接するユニット部材50bとの拡開角度が一定角度よりも小さい状態では、係止部材60a、60bはユニット部材50bに当接しないが、拡開角度が一定角度となった状態では、図2に示すように、係止部材60a、60bはユニット部材50bに当接するので、拡開角度は一定角度よりも大きくならない。一定角度は、例えば、180度以内であればよく、ここでは、図2に示すように一定角度を115度としており、その時に両端のユニット部材50a、50cがなす角度は50度である。
【0021】
次に、本実施形態に係る結合リング100を用いて管1a、1bを直列結合する方法について説明する。
【0022】
まず、位置決めリング8の一端部を一方の管1aの段部4aに外嵌させる。次に位置決めリング8の他端部にガスケット7及び他方の段部4bを順次嵌め込む。これにより、管1a、1b、ガスケット7の中心軸CLを正確に合致させることができる。
【0023】
次に、両端が連結されていない開放状態の結合リング100の一端のユニット部材50aを、フランジ部2a,2bの片側からフランジ部2a,2bの下方へと挿入し、他側からその一端を引き上げる。この時、凹溝51を対向させたフランジ部2a,2bの外周縁部に外嵌させる。
【0024】
その後、ボルト部材52aをユニット部材50aの切欠部54に嵌め込んでナット部材52bを締め付け、結合リング100の内周径を小さくしていくと、図3に示すように、凹溝51の側面に形成した傾斜面51a及び前記フランジ部2a、2bの裏面に形成した傾斜面3a、3bを押圧する。そして、その際に発生する軸方向の分力によって、フランジ部2a、2b同士が押し付けられ、突起5a,5bがガスケット7の両面に食い込んで、十分な気密性を保って管1a、1b同士が接続される。
【0025】
このような構成のものであれば、両端のユニット部材50a、50cに突出した係止部材60a、60bを設けるという簡単な追加のみで、両端のユニット部材50a、50cと、これに隣接するユニット部材50bとの拡開角度を一定角度以内に規制するので、両端のユニット部材50a、50cのどちらも重力で垂れ下がらないようにできる。従って、狭小な作業空間に、結合リング100のどちらをフランジ部2a、2bの下方に挿入したとしても、フランジ部2a、2bの結合が容易にできる。
【0026】
加えて言えば、同実施形態におけるフランジ継手300を用いて流体供給装置を構成してもよい。その流体供給装置の構成は、例えば、平行に設けた3本の縦流体ラインたるガス供給ラインL1と、これらガス供給ラインL1間に設けられた1つの横流体ライン、ここでは各ガス供給ラインL1にクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給ラインL2とを具備したものである。
【0027】
縦流体ラインL1はマスフローコントローラX11等の流体機器を備えるものであり、ガス供給ラインとして機能するように構成されている。横流体ラインL2はクリーニングガス供給ラインとして機能するように構成されている。なお、ここでは全ての管接続にフランジ継手300を用いるものとしたが、これに限られず、少なくとも1つの管接続にフランジ継手300を用いたものであればよい。
【0028】
なお、図4中、符号L1はガス供給ライン、符号L2はクリーニングガス供給ライン、符号X11はマスフローコントローラ、符号X12、X13はバルブや圧力センサ、符号300はフランジ継手、符号X4、X4’、X4”は配管を示している。
【0029】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。例えば、本実施形態において、係止部材は2箇所に設けられているが、一端のユニット部材と隣接するユニット部材との少なくともいずれかの1箇所に設ける等としてもよい。
加えて言えば、係止部材は、本実施形態において一端のユニット部材及び隣接するユニット部材との拡開角度が一定角度以内となるように常に規制するものとしたが、係止部材は環状構成工程の際に拡開角度を規制するものとし、それ以外の工程では規制しないように係止部材を移動させる又は係止部材が当接しないようにする等としてもよい。
また、係止部材は拡開角度が1又は複数の所定角度になったときに仮に保持する等としてもよい。仮に保持するとは、拡開方向に力を加えない状態では、拡開角度が所定角度のまま保持することができるが、拡開方向に力を加えると、拡開角度が所定角度を通過することができることを指す。
要は、結合リングの環状構成工程において、開放状態の結合リングの少なくとも一端が、狭小な作業空間であっても容易に引き上げることができる程度に、重力によって垂れ下がらないようにしたものであればよい。
【0030】
加えて言えば、結合リングは、本実施形態において3つのユニット部材を具備するものとしたが、複数のユニット部材を具備するものであればよい。
【0031】
前記実施形態では、一端のユニット部材とこれに隣接するユニット部材との間に係止部材を設けたが、これに限られず、例えば、ユニット部材を4以上直列させたような結合リングにおいて、いずれか少なくとも1つのユニット部材とそれに隣接するユニット部材との間に係止部材を設けても構わない。
【0032】
その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【0033】
1a、1b・・・管
2a、2b・・・フランジ部
3a、3b・・・フランジ部の裏面に形成した傾斜面
4a、4b・・・段部
5a、5b・・・突起
7・・・ガスケット
8・・・位置決めリング
11a、11b・・・管本体
50a、50b、50c・・・ユニット部材
51・・・凹溝
51a・・・凹溝の側面に形成した傾斜面
52・・・締結具
52a・・・ボルト部材
52b・・・ナット部材
53a、53b・・・軸
54・・・切欠部
60a、60b・・・係止部材
100・・・結合リング
300・・・フランジ継手

【特許請求の範囲】
【請求項1】
隣り合うもの同士が互いに回転可能に連結された一連のユニット部材と、両端のユニット部材を連結するための締結具とを具備し、
周方向に延びるように設けた凹溝を、対向させたフランジ部の外周縁部に外嵌させるとともに、前記両端のユニット部材を前記締結具によって連結して環状状態とし、前記締結具を締め付けることによって、前記凹溝の側面に形成した傾斜面及び前記フランジ部の裏面に形成した傾斜面とを押圧し、その際に発生する軸方向の分力によって前記フランジ部同士を圧着結合するものであって、
前記両端のユニット部材が前記締結具によって連結されていない開放状態において、一端のユニット部材とこれに隣接するユニット部材との拡開角度を一定角度以内に規制する係止部材を、これらユニット部材の少なくともいずれかに設けたことを特徴とする結合リング。
【請求項2】
前記係止部材は、前記一端のユニット部材とこれに隣接するユニット部材とのいずれか一方から突出したものであり、前記拡開角度が前記一定角度となった際に、前記係止部材が他方の前記ユニット部材と当接するものである請求項1記載の結合リング。
【請求項3】
前記一定角度が180度以下である請求項1又は2記載の結合リング。
【請求項4】
前記ユニット部材は3つであり、両端の前記ユニット部材が前記係止部材によって中央のユニット部材に対する拡開角度を規制される請求項1、2又は3記載の結合リング。
【請求項5】
請求項1、2、3又は4記載の結合リングを用いた流体供給装置。




【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2011−117470(P2011−117470A)
【公開日】平成23年6月16日(2011.6.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−272737(P2009−272737)
【出願日】平成21年11月30日(2009.11.30)
【出願人】(594165734)イハラサイエンス株式会社 (40)
【出願人】(000127961)株式会社堀場エステック (88)
【Fターム(参考)】