特許 6860190 フランジ継手の締結装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6860190

(24)【登録日】2021年3月30日

(45)【発行日】2021年4月14日

(54)【発明の名称】フランジ継手の締結装置

(51)【国際特許分類】

   F16L 23/036 20060101AFI20210405BHJP

   F16B 7/04 20060101ALI20210405BHJP

【ＦＩ】

   F16L23/036

   F16B7/04 A

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-175215(P2016-175215)

(22)【出願日】2016年9月8日

(65)【公開番号】特開2018-40428(P2018-40428A)

(43)【公開日】2018年3月15日

【審査請求日】2019年7月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】591199660

【氏名又は名称】株式会社旭機械製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100086380

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100103078

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達也

(74)【代理人】

【識別番号】100130650

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 泰光

(74)【代理人】

【識別番号】100135389

【弁理士】

【氏名又は名称】臼井 尚

(74)【代理人】

【識別番号】100161274

【弁理士】

【氏名又は名称】土居 史明

(74)【代理人】

【識別番号】100168099

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 伸太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100168044

【弁理士】

【氏名又は名称】小淵 景太

(74)【代理人】

【識別番号】100200609

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 智和

(72)【発明者】

【氏名】吉田 正行

(72)【発明者】

【氏名】蔭山 明弘

【審査官】 柳本 幸雄

(56)【参考文献】

【文献】 実公昭３６−０１３０５１（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 英国特許出願公告第００１７７０９６（ＧＢ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−０７１８８１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６０−１３２１９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｌ ２３／０３６

Ｆ１６Ｂ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１フランジに対して第２フランジを突き合わせた状態で相互に締結するためのフランジ継手の締結装置であって、
前記第１フランジに支持される台座と、
前記台座に固定された支持軸と、
前記支持軸に回転可能に支持されたカム体と、を備え、
前記支持軸の軸心は、前記第１フランジの周方向と、前記カム体に対向する前記第１フランジのフランジ面に直交する方向と、によって構成される面内において、前記フランジ面に直交する方向に対して所定の傾斜角で傾斜し、
前記カム体は、前記支持軸が挿通されるボス部と、前記フランジ面に対向し、かつ所定のリード角で傾斜する螺旋状のカム面を有するとともに、前記ボス部から前記軸心に対して直交する方向に延出するカム部と、を有し、
前記支持軸の前記傾斜角は、前記カム面の前記リード角に対応しており、
前記台座は、前記支持軸を固定する本体部と、前記本体部から突出し、かつ前記第１フランジに支持される支持部と、を有し、
前記支持部には、前記第１フランジに形成されたボルト孔に連通する支持孔が形成され、
前記フランジ面に直交する方向に沿って視て、前記軸心から前記第１フランジの径方向に向けて延びる仮想直線に前記支持孔が重なり、かつ前記支持部が前記仮想直線に沿って突出しており、
前記フランジ面に直交する方向に沿って視て、前記支持部の前記仮想直線に対して直交する方向の寸法は、前記本体部から前記支持孔に向かうほど徐々に小であることを特徴とする、フランジ継手の締結装置。

【請求項2】

前記カム部は、前記カム面とは反対側を向き、かつ円弧状および直線状の端縁によって構成された主面と、前記主面の直線状の端縁と前記カム面との間に位置し、かつ前記主面に直交する切欠面と、を有し、
前記第１フランジに対して前記第２フランジを締結する際に、前記カム体を所定の締結開始位置に設定したとき、前記切欠面が前記第１フランジの内方を向く、請求項１に記載のフランジ継手の締結装置。

【請求項3】

前記台座および前記カム体には、前記カム体を所定の締結開始位置に設定するための位置決め手段が設けられている、請求項２に記載のフランジ継手の締結装置。

【請求項4】

前記カム部は、前記主面の円弧状の端縁と前記カム面との間に位置し、かつ前記主面に直交するとともに、前記カム部の周方向において両端が前記切欠面とつながるカム側面を有し、
前記カム部には、前記主面からから窪み、かつ前記カム側面において開口する溝が形成されている、請求項２または３に記載のフランジ継手の締結装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、管路などの相互締結に適用されるフランジ継手を締結するための装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、管路などの相互締結にフランジ継手が適用され、フランジ継手の締結にあたってはボルトを用いて締結することが一般的である。ただし、タンカーからの原油の搬送などにおいては、搬送にかかる管路のフランジ継手の着脱が頻繁に行われる。こうした事情から、着脱頻度が多いフランジ継手の締結にあたっては、特許文献１に記載されている締結装置（カムロック式フランジ継手）が提案されている。

【0003】

当該締結装置は、一方のフランジに対して他方のフランジを突き合わせた状態で、一方のフランジに固定された段付きねじ（支持軸）に回転可能に支持されたカム体を回転させることによりフランジ継手の締結が可能な装置である。また、カム体を逆に回転させることによりフランジ継手の締結を緩め、締結を解除することができる。したがって、ボルトを用いてフランジ継手の締結を行う場合と比較して、簡単かつ迅速に締結を行うことができる利点がある。

【0004】

また、当該締結装置のカム体は、一方のフランジに対向し、かつ当該フランジの周方向に対して所定のリード角で傾斜した螺旋状のカム面を有する。このような構成をとることによって、当該フランジに固定された段付きねじの軸心回りにカム体を回転させると、カム面が徐々に他方のフランジに近づいて接触することにより、他方のフランジと当該フランジとが相互に締結される。この場合において、当該フランジの径方向においてはカム面が全体にわたって他方のフランジに接触するものの、当該フランジの周方向においてはカム面の接触面積が局所的となる。したがって、管路内を流通する流体の圧力によっては、当該締結装置によるフランジ継手の締結強度が不足するという課題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特公昭６２−１２４３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は上記事情に鑑み、締結強度の増加を図ることが可能なフランジ継手の締結装置を提供することをその課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明によって提供されるフランジ継手の締結装置は、第１フランジに対して第２フランジを突き合わせた状態で相互に締結するためのフランジ継手の締結装置であって、前記第１フランジに支持される台座と、前記台座に固定された支持軸と、前記支持軸に回転可能に支持されたカム体と、を備え、前記支持軸の軸心は、前記第１フランジの周方向と、前記カム体に対向する前記第１フランジのフランジ面に直交する方向と、によって構成される面内において、前記フランジ面に直交する方向に対して所定の傾斜角で傾斜し、前記カム体は、前記支持軸が挿通されるボス部と、前記フランジ面に対向し、かつ所定のリード角で傾斜する螺旋状のカム面を有するとともに、前記ボス部から前記支持軸の軸心に直交する方向に延出するカム部と、を有し、前記支持軸の前記傾斜角は、前記カム面の前記リード角に対応していることを特徴としている。

【0008】

本発明の実施において好ましくは、前記台座は、前記支持軸を固定する本体部と、前記第１フランジに支持される支持部と、を有し、前記支持部には、前記第１フランジに形成されたボルト孔に連通する支持孔が形成されている。

【0009】

本発明の実施において好ましくは、前記カム体の前記カム部は、前記カム面とは反対側を向き、かつ円弧状および直線状の端縁によって構成された主面と、前記主面の直線状の端縁と前記カム面との間に位置し、かつ前記主面に直交する切欠面と、を有し、前記第１フランジに対して前記第２フランジを締結する際に、前記カム体を所定の締結開始位置に設定したとき、前記切欠面が前記第１フランジの内方を向く。

【0010】

本発明の実施において好ましくは、前記台座および前記カム体には、前記カム体を所定の締結開始位置に設定するための位置決め手段が設けられている。

【0011】

本発明の実施において好ましくは、前記カム体の前記カム部は、前記主面の円弧状の端縁と前記カム面との間に位置し、かつ前記主面に直交するとともに、前記カム部の周方向において両端が前記切欠面とつながるカム側面を有し、前記カム部には、前記主面からから窪み、かつ前記カム側面において開口する溝が形成されている。

【発明の効果】

【0012】

本発明にかかる締結装置によれば、第２フランジを第１フランジに締結する際にカム体を支持軸の軸心回りに回転させたとき、カム体のカム部のカム面が第２フランジのフランジ面に対向する。このとき、第２フランジおよびカム部を通る断面において、当該フランジ面に対してカム面が略平行となる。このため、当該フランジ面にカム面が密着したとき、第２フランジの周方向における当該フランジ面とカム面との接触面積が従来技術よりも増加する。したがって、本発明にかかる締結装置によって、第１フランジおよび第２フランジの締結強度の増加を図ることが可能となる。

【0013】

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明にかかるフランジ継手の締結装置の平面図である。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。

【図3】図１に示す締結装置の左側面図である。

【図4】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

【図5】図１に示す締結装置の台座の平面図である。

【図6】図１に示す締結装置の支持軸の正面図である。

【図7】図１に示す締結装置のカム体の平面図である。

【図8】図１に示す締結装置のカム体の底面図である。

【図9】図１に示す締結装置を用いて第２フランジを第１フランジに締結する途中の状態を示す平面図である。

【図10】図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図11】図９のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。

【図12】図１に示す締結装置を用いて第２フランジを第１フランジに締結した状態を示す平面図である。

【図13】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図14】図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）について、添付図面に基づいて説明する。

【0016】

図１〜図８に基づき、本発明にかかるフランジ継手の締結装置（以下「締結装置Ａ１０」という。）について説明する。締結装置Ａ１０は、台座１、支持軸２およびカム体３を備える。締結装置Ａ１０を第１フランジ５１に支持し、かつ第１フランジ５１および第２フランジ５２を突き合わせた状態でカム体３を回転させることによって、第１フランジ５１および第２フランジ５２が相互に締結される。台座１、支持軸２およびカム体３は、いずれも鋼材から構成される。

【0017】

図１は、締結装置Ａ１０の平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図３は、締結装置Ａ１０の左側面図である。図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。図５は、締結装置Ａ１０の台座１の平面図である。図６は、締結装置Ａ１０の支持軸２の正面図である。図７は、締結装置Ａ１０のカム体３の平面図である。図８は、締結装置Ａ１０のカム体３の底面図である。

【0018】

台座１は、図１〜図４に示すように、第１フランジ５１に支持される部材である。台座１は、本体部１１および支持部１２を有する。本実施形態においては、本体部１１および支持部１２は一体となっている。また、台座１には、本体部１１および支持部１２の双方に固定された案内部１３が設けられている。

【0019】

図２、図４および図５に示すように、本体部１１は、形状が円筒状であり、かつ支持軸２を固定する部分である。本体部１１は、カム体３が接触する台座主面１１１を有する。台座主面１１１は、形状が円環状の平坦面であるとともに、図２に示すように、第１フランジ５１の周方向（接線方向）に対して所定の傾斜角θで傾斜している。傾斜角θの大きさは、たとえば３°である。また、本体部１１には、台座主面１１１から本体部１１を貫通する挿通孔１１２が形成されている。本実施形態にかかる挿通孔１１２の孔壁には、雌ねじが形成されている。図２に示すように、挿通孔１１２の深さ方向（支持軸２の軸心Ｎに沿う方向と一致）は、台座主面１１１に直交している。このため、挿通孔１１２の深さ方向は、第１フランジ５１のフランジ面５１１に直交する方向に対して傾斜角θで傾斜している。

【0020】

図１および図３〜図５に示すように、支持部１２は、締結装置Ａ１０を第１フランジ５１に支持したとき、本体部１１の側面から第１フランジ５１の内方に向かって突出する部分である。支持部１２は、第１フランジ５１が接触する台座支持面１２１を有する。台座支持面１２１は平坦面であるとともに、本体部１１の台座主面１１１と異なり第１フランジ５１の周方向に対して傾斜していない。このため、締結装置Ａ１０を第１フランジ５１に支持したとき、台座支持面１２１の全体が第１フランジ５１に接触する。また、支持部１２には、台座支持面１２１から支持部１２を貫通する支持孔１２２が形成されている。支持孔１２２の深さ方向は、台座支持面１２１に直交している。

【0021】

支持軸２は、図１〜図４に示すように、台座１の本体部１１に固定された部材である。支持軸２は、第１軸部２１、第２軸部２２および頭部２３を有する。本実施形態においては、第１軸部２１、第２軸部２２および頭部２３は一体となっている。支持軸２の軸心Ｎに沿う方向において、第２軸部２２は第１軸部２１と頭部２３との間に位置する。図１に示すように、支持軸２の軸心Ｎは、第１フランジ５１の周方向と、カム体３に対向する第１フランジ５１のフランジ面５１１に直交する方向とによって構成される面内Ｓ（図１に記載の二点鎖線）を通過している。あわせて、図１および図２に示すように、面内Ｓにおいて支持軸２の軸心Ｎは、フランジ面５１１に直交する方向に対して所定の傾斜角θで傾斜し、かつ台座１の本体部１１の台座主面１１１に直交している。このため、支持軸２の軸心Ｎの傾斜角θの大きさは、第１フランジ５１の周方向に対する台座主面１１１の傾斜角θの大きさに一致している。

【0022】

図２〜図４および図６に示すように、第１軸部２１は、台座１の本体部１１の挿通孔１１２に挿通される部分である。本実施形態にかかる第１軸部２１は、形状が円柱状であり、かつ側面に雄ねじが形成されている。このため、孔壁に雌ねじが形成された挿通孔１１２に第１軸部２１が挿通かつ螺合されることによって、支持軸２が台座１の本体部１１に固定される。

【0023】

図２〜図４および図６に示すように、第２軸部２２は、後述するカム体３のボス部３１の貫通孔３１３に挿通される部分である。本実施形態においては、第２軸部２２の外径は円柱状であり、縦孔２２１が形成された第２軸部２２の部分の形状は円筒状である。第２軸部２２の外径は第１軸部２１の径よりも大に設定されているため、第１軸部２１につながる第２軸部２２の一端の一部が台座１の本体部１１の台座主面１１１に接触している。また、第２軸部２２の他端は頭部２３につながっている。

【0024】

図４および図６に示すように、第２軸部２２には、縦孔２２１および横孔２２２が形成されている。縦孔２２１は、頭部２３から支持軸２の軸心Ｎに沿って形成された孔である。縦孔２２１は第２軸部２２を貫通せず、後述する注入部材２３２により縦孔２２１の開口が塞がれている。また、横孔２２２は、縦孔２２１の孔壁から第２軸部２２の側面に通じる孔である。横孔２２２の深さ方向は、支持軸２の軸心Ｎに直交している。本実施形態においては、横孔２２２は４箇所形成され、かつ支持軸２の軸心Ｎ回りにおいて９０°間隔となるように配置されている。

【0025】

図１〜図４および図６に示すように、頭部２３は、締結装置Ａ１０において外部に露出する部分である。頭部２３の一端は第２軸部２２につながっている。頭部２３の他端には、第２軸部２２の縦孔２２１に連通する頂孔２３１が支持軸２の軸心Ｎに沿って形成されている。頂孔２３１には、グリースなどの潤滑剤が注入される注入部材２３２が収容されている。注入部材２３２から注入された潤滑剤は、縦孔２２１を経て第２軸部２２の側面に形成された横孔２２２より吐出される。

【0026】

なお、本実施形態においては、支持軸２の第１軸部２１が台座１の本体部１１の挿通孔１１２に螺合されることによって、支持軸２が台座１に固定される構成となっている。当該構成に代えて、たとえば挿通孔１１２および第１軸部２１を廃止して、第２軸部２２が本体部１１の台座主面１１１に固定される構成であってもよい。

【0027】

カム体３は、図１〜図４に示すように、支持軸２に支持されるとともに、支持軸２の軸心Ｎ回りに回転可能である部材である。カム体３は、ボス部３１およびカム部３２を有する。本実施形態においては、ボス部３１およびカム部３２は一体となっている。

【0028】

図２〜図４、図７および図８に示すように、ボス部３１は、平面視においてカム体３の中央に位置し、かつ形状が円筒状であるとともに、支持軸２が挿通される部分である。ボス部３１は、互いに反対側を向く上面３１１および下面３１２を有する。上面３１１および下面３１２は、ともに形状が円環状の平坦面であり、かつ第１フランジ５１の周方向に対して所定の角度で傾斜している。上面３１１および下面３１２の双方の傾斜方向および傾斜角の大きさは、台座１の本体部１１の台座主面１１１の傾斜方向および傾斜角θの大きさに一致している。上面３１１は、支持軸２の頭部２３の一端に接触している。また、下面３１２は、台座主面１１１に接触している。

【0029】

図２〜図４、図７および図８に示すように、ボス部３１には、貫通孔３１３が形成されている。貫通孔３１３は、上面３１１から下面３１２に通じ、かつボス部３１を貫通するとともに、支持軸２の第２軸部２２が挿通される孔である。貫通孔３１３は、台座１の本体部１１の挿通孔１１２と相互に連通している。貫通孔３１３の深さ方向は、挿通孔１１２の深さ方向と同方向である。また、貫通孔３１３の孔壁には、支持軸２の第２軸部２２の横孔２２２から吐出された潤滑剤が付着している。

【0030】

図１〜図４に示すように、カム部３２は、平面視においてボス部３１の周囲を取り囲み、かつボス部３１から支持軸２の軸心Ｎに直交する方向に延出する部分である。カム部３２は、主面３２１、カム面３２２、カム側面３２３および切欠面３２４を有する。平面視におけるカム部３２の形状は、一部を切り欠いた円環状である。

【0031】

図１、図２および図７に示すように、主面３２１は、カム面３２２とは反対側を向く、すなわちボス部３１の上面３１１と同方向を向く平坦面である。主面３２１は、円弧状および直線状の端縁によって構成されている。図２に示すように、主面３２１は、第１フランジ５１の周方向に対して所定の角度で傾斜している。主面３２１の傾斜方向および傾斜角の大きさは、台座１の本体部１１の台座主面１１１の傾斜方向および傾斜角θの大きさに一致している。このため、主面３２１は、ボス部３１の上面３１１および下面３１２と平行である。

【0032】

図２および図３に示すように、カム面３２２は、締結装置Ａ１０を第１フランジ５１に支持したとき第１フランジ５１のフランジ面５１１に対向し、かつ第１フランジ５１の周方向に対して所定のリード角αで傾斜する螺旋状の面である。リード角αの大きさは、たとえば３°である。主面３２１から視たとき、カム面３２２は右回りの状態で徐々に主面３２１に近づく螺旋状となっている。カム面３２２の傾斜方向は、台座１の本体部１１の台座主面１１１の傾斜方向とは逆方向である。また、カム面３２２のリード角αは、台座主面１１１の傾斜角θに対応している。したがって、カム面３２２のリード角αは、第１フランジ５１のフランジ面５１１に直交する方向に対する支持軸２の軸心Ｎの傾斜角θに対応している。

【0033】

図１〜図３、図７および図８に示すように、カム側面３２３は、主面３２１の円弧状の端縁とカム面３２２との間に位置するとともに、主面３２１に直交し、かつカム部３２の周方向に沿う曲面である。また、図１〜図３、図７および図８に示すように、切欠面３２４は、主面３２１の直線状の端縁とカム面３２２との間に位置し、かつ主面３２１に直交する平坦面である。カム部３２の周方向において、カム側面３２３の両端は切欠面３２４につながっている。

【0034】

図１および図３に示すように、カム部３２には、主面３２１から窪み、かつカム側面３２３において開口する溝３２５が形成されている。溝３２５は、カム部３２の径方向に延出している。本実施形態においては、溝３２５は３箇所形成されている。

【0035】

図４に示すように、台座１の本体部１１およびカム体３のボス部３１には、第２フランジ５２を第１フランジ５１に締結するとき、カム体３を所定の締結開始位置に設定するための位置決め手段４が設けられている。本実施形態にかかる位置決め手段４は、本体部１１に設けられた収容孔４１１、弾性部材４１２およびボール４１３と、ボス部３１に設けられた皿孔４３１とを備える。

【0036】

図４および図５に示すように、収容孔４１１は、本体部１１の台座主面１１１から形成され、かつ本体部１１を貫通しない孔である。収容孔４１１には、弾性部材４１２およびボール４１３が収容される。弾性部材４１２は、たとえばコイルばねのような弾性変形をする部材である。弾性部材４１２は、その一端が収容孔４１１に接触し、他端がボール４１３に接触して常時、ボール４１３をボス部３１の下面３１２に向けて付勢している。本実施形態にかかる弾性部材４１２およびボール４１３は、ともにステンレス鋼から構成される。

【0037】

図４および図８に示すように、皿孔４３１は、ボス部３１の下面３１２から窪んで形成された孔である。皿孔４３１の孔壁は曲面であり、皿孔４３１にボール４１３が節度感をもって係合する。

【0038】

次に、図１〜図４および図９〜図１４に基づき、締結装置Ａ１０を用いて第２フランジ５２を第１フランジ５１に締結する手順について説明する。

【0039】

図９は、締結装置Ａ１０を用いて第２フランジ５２を第１フランジ５１に締結する途中の状態（第２手順）を示す平面図である。図１０は、図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。図１１は、図９のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。図１２は、締結装置Ａ１０を用いて第２フランジ５２を第１フランジ５１に締結した状態（第３手順）を示す平面図である。図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。図１４は、図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図である。

【0040】

第１手順として、図１〜図４に示すように、台座１を第１フランジ５１に支持させる。まず、第１フランジ５１の周方向に沿うフランジ側面５１２を案内部１３に接触させつつ、第１フランジ５１のフランジ面５１１がカム体３に対向するように、第１フランジ５１を支持部１２の台座支持面１２１に接触させる。このとき、支持部１２の支持孔１２２は、第１フランジ５１に形成されたボルト孔５１３に連通する。そして、支持孔１２２およびボルト孔５１３にピン６１を挿通させることによって、台座１は第１フランジ５１に支持される。

【0041】

次いで、カム体３を所定の締結開始位置に設定する。カム体３を支持軸２の軸心Ｎ回りに回転させ、位置決め手段４のボール４１３がカム体３に設けられた皿孔４３１に係合することによって、カム体３が所定の締結開始位置に設定される。このとき、位置決め手段４によりカム体３の回転が規制されるとともに、カム体３のカム部３２の切欠面３２４が第１フランジ５１の内方を向く。

【0042】

第２手順として、図９〜図１１に示すように、第２フランジ５２を第１フランジ５１に突き合わせる。このとき、第２フランジ５２が第１フランジ５１のフランジ面５１１に接触し、かつ第２フランジ５２のフランジ面５２１がカム体３に対向する。

【0043】

次いで、カム体３に形成された溝３２５に工具６２を係合させた状態で、カム体３を支持軸２の軸心Ｎ回りに回転させる。カム体３を回転させると、図１０および図１１に示すように、カム体３のカム部３２のカム面３２２が第２フランジ５２のフランジ面５２１に対向する。また、図１０に示すように、位置決め手段４においては、カム体３に設けられた皿孔４３１の孔壁をボール４１３が摺動するとともに、弾性部材４１２が圧縮変形する。そして、ボール４１３が皿孔４３１から抜け出してボス部３１の下面３１２に接触することによって、位置決め手段４によるカム体３の回転の規制が解除される。このとき、図１１における一点鎖線に示すように、カム部３２の断面と交差するカム面３２２は、第２フランジ５２のフランジ面５２１と略平行になる。

【0044】

第３手順として、図１２〜図１４に示すように、カム体３の回転が停止するまでカム体３を支持軸２の軸心Ｎ回りに回転させる。このとき、図１３および図１４に示すように、カム体３のカム部３２のカム面３２２が第２フランジ５２のフランジ面５２１に密着することによって、第１フランジ５１および第２フランジ５２が相互に締結される。

【0045】

次に、締結装置Ａ１０の作用効果について説明する。

【0046】

締結装置Ａ１０は、第１フランジ５１に支持される台座１と、台座１に固定された支持軸２と、支持軸２に回転可能に支持されたカム体３とを備える。支持軸２の軸心Ｎは、第１フランジ５１の周方向と、カム体３に対向する第１フランジ５１のフランジ面５１１に直交する方向とによって構成される面内Ｓを通過している。面内Ｓにおいて、支持軸２の軸心Ｎは、フランジ面５１１に直交する方向に対して所定の傾斜角θで傾斜している。また、カム体３は、支持軸２が挿通されるボス部３１と、ボス部３１から支持軸２の軸心Ｎに直交する方向に延出し、かつ第１フランジ５１に対向するとともに、所定のリード角αで傾斜する螺旋状のカム面３２２を有するカム部３２とを有する。このとき、支持軸２の傾斜角θは、カム面３２２のリード角αに対応している。このような構成をとることによって、第２フランジ５２を第１フランジ５１に締結する際にカム体３を支持軸２の軸心Ｎ回りに回転させたとき、カム面３２２が第２フランジ５２のフランジ面５２１に対向する。このとき、図１１に示すように、第２フランジ５２およびカム部３２を通る断面において、フランジ面５２１に対してカム面３２２が略平行となる。このため、図１４に示すように、フランジ面５２１にカム面３２２が密着したとき、第２フランジ５２の周方向におけるフランジ面５２１とカム面３２２との接触面積が従来技術（特許文献１に記載された締結装置）よりも増加する。したがって、締結装置Ａ１０によって、第１フランジ５１および第２フランジ５２の締結強度の増加を図ることが可能となる。

【0047】

台座１は、支持軸２を固定する本体部１１と、第１フランジ５１に支持される支持部１２とを有し、支持部１２には、第１フランジ５１に形成されたボルト孔５１３に連通する支持孔１２２が形成されている。このような構成をとることによって、第１フランジ５１を支持部１２に接触させた状態でピン６１を支持孔１２２およびボルト孔５１３に挿通させることによって、締結装置Ａ１０を第１フランジ５１に容易に支持することができる。また、従来技術と異なり、締結装置Ａ１０を第１フランジ５１に固定する必要がなくなる。

【0048】

カム体３のカム部３２は、カム面３２２とは反対側を向き、かつ円弧状および直線状の端縁によって構成された主面３２１と、主面３２１の直線状の端縁とカム面３２２との間に位置し、かつ主面３２１に直交する切欠面３２４を有する。第２フランジ５２を第１フランジ５１に締結する際にカム体３を所定の締結開始位置に設定したとき、切欠面３２４が第１フランジ５１の内方を向く。このような構成をとることによって、締結装置Ａ１０を第１フランジ５１に支持した状態のままで、カム体３が干渉することなく第１フランジ５１に対して第２フランジ５２を突き合わせ、かつカム体３を回転させることができる。

【0049】

台座１およびカム体３には、カム体３を所定の締結開始位置に設定するための位置決め手段４が設けられている。位置決め手段４を設けることによって、カム体３の締結開始位置をより正確に設定し、かつ第２フランジ５２にカム体３が干渉することを確実に回避できる。

【0050】

カム体３のカム部３２は、主面３２１の円弧状の端縁とカム面３２２との間に位置し、かつ主面３２１に直交するとともに、カム部３２の周方向において両端が切欠面３２４とつながるカム側面３２３を有する。また、カム部３２には、主面３２１から窪み、かつカム側面３２３から開口する溝３２５が形成されている。このような構成とすることによって、支持軸２の軸心Ｎ回りにカム体３を回転させるとき、溝３２５に工具６２を係合させた状態でカム体３を回転させることができる。このとき、カム体３に、より大きなトルクを導入され、第１フランジ５１および第２フランジ５２を確実に締結することができる。

【0051】

本発明は、先述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

【符号の説明】

【0052】

Ａ１０：フランジ継手
１：台座
１１：本体部
１１１：台座主面
１１２：挿通孔
１２：支持部
１２１：台座支持面
１２２：支持孔
１３：案内部
２：支持軸
２１：第１軸部
２２：第２軸部
２２１：縦孔
２２２：横孔
２３：頭部
２３１：頂孔
２３２：注入部材
３：カム体
３１：ボス部
３１１：上面
３１２：下面
３１３：貫通孔
３２：カム部
３２１：主面
３２２：カム面
３２３：カム側面
３２４：切欠面
３２５：溝
４：位置決め手段
４１１：収容孔
４１２：弾性部材
４１３：ボール
４３１：皿孔
５１：第１フランジ
５１１：フランジ面
５１２：フランジ側面
５１３：ボルト孔
５２：第２フランジ
５２１：フランジ面
６１：ピン
６２：工具
Ｎ：軸心
Ｓ：面内
θ：傾斜角
α：リード角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】