特開 2024-176782 フランジ継手構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024176782

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】フランジ継手構造

(51)【国際特許分類】

   F16L 23/02 20060101AFI20241212BHJP

【ＦＩ】

F16L23/02 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023095579

(22)【出願日】2023-06-09

(71)【出願人】

【識別番号】000105556

【氏名又は名称】コスモ工機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098729

【弁理士】

【氏名又は名称】重信 和男

(74)【代理人】

【識別番号】100204467

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 好文

(74)【代理人】

【識別番号】100148161

【弁理士】

【氏名又は名称】秋庭 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100195833

【弁理士】

【氏名又は名称】林 道広

(72)【発明者】

【氏名】武田 悟

(72)【発明者】

【氏名】東海林 卓也

【テーマコード（参考）】

3H016

【Ｆターム（参考）】

3H016AA05

3H016AC02

3H016AD01

(57)【要約】

【課題】フランジ継手部からの流体の漏洩及び腐食を防止することができるフランジ継手構造を提供すること。
【解決手段】ボルト１７及びナット１８により締結された一対のフランジ３Ａ，３Ｂからなるフランジ継手部３の外周を漏洩防止装置３０により密封するとともに、一対のフランジ３Ａ，３Ｂに形成された接続孔３ｃ，３ｃを密封してなるフランジ継手構造１は、ボルト１７の軸部１７ａに挿通され、接続孔３ｃを密封するシールワッシャ１１と、ボルト１７の軸部１７ａに挿通され、該軸部１７ａにおけるシールワッシャ１１よりも端部側に配置される絶縁ワッシャ１２と、ボルト１７の軸部１７ａ外周面を被覆する絶縁スリーブ１４と、を備え、絶縁スリーブ１４は、ボルト１７の軸部１７ａ外周面における接続孔３ｃ、シールワッシャ１１及び絶縁ワッシャ１２にかけて軸方向に延設されている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボルト及びナットにより締結された一対のフランジからなるフランジ継手部の外周を密封するとともに、前記一対のフランジに形成されたボルト挿通孔を密封するフランジ継手構造であって、
前記ボルトに挿通され、前記ボルト挿通孔を密封するシールワッシャと、
前記ボルトに挿通され、該ボルトの軸部における前記シールワッシャよりも端部側に配置される絶縁ワッシャと、
前記ボルトの軸部外周面を被覆する絶縁スリーブと、を備え、
前記絶縁スリーブは、前記ボルトの軸部外周面における前記ボルト挿通孔、前記シールワッシャ及び前記絶縁ワッシャにかけて軸方向に延設されていることを特徴とするフランジ継手構造。

【請求項2】

前記絶縁スリーブは、前記ボルトの軸部における雄ねじ部を除く胴部を被覆することを特徴とする請求項１に記載のフランジ継手構造。

【請求項3】

前記絶縁スリーブの外径は、前記雄ねじ部の外径と略同一であることを特徴とする請求項２に記載のフランジ継手構造。

【請求項4】

前記シールワッシャと前記絶縁ワッシャとの間に保護ワッシャが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフランジ継手構造。

【請求項5】

前記シールワッシャは、弾性部材からなるシール部材と、前記ボルトの軸部における前記シール部材よりも端部側に配置され、該シール部材よりも硬質の枠部材と、から構成されることを特徴とする請求項１に記載のフランジ継手構造。

【請求項6】

前記ボルトの軸部における前記絶縁ワッシャよりも端部側に厚さ調整用ワッシャが配設されることを特徴とする請求項１に記載のフランジ継手構造。

【請求項7】

前記シールワッシャ、前記絶縁ワッシャ及び前記絶縁スリーブは、前記一対のフランジの両側に各々配置されていることを特徴とする請求項１に記載のフランジ継手構造。

【請求項8】

前記絶縁スリーブは、前記ボルトの軸部に遊嵌状態で被覆されていることを特徴とする請求項１に記載のフランジ継手構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フランジ継手部からの流体の漏洩及び腐食を防止するフランジ継手構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、既設の流体管の端部や、内部流体を制御する弁などの配管部材の端部に形成されたフランジ部同士が接続されるフランジ継手部では、地震などの不測の外力や老朽化等の影響により、フランジ部同士の隙間から流体が漏洩する虞が生じることがある。

【0003】

このような流体の漏洩を防止する装置として、フランジ継手部の外周面に沿って配置される漏洩防止部材と、この漏洩防止部材を収容してフランジ継手部に外嵌される外嵌部材とから構成され、フランジ継手部の外周面に亘って密封することで漏洩を防止するとともに、フランジ部同士を接続するボルト及びナットの座面とフランジ部との間に配置したシールワッシャによりボルト挿通孔を密封して、ボルトを挿通するボルト挿通孔からの流体の漏洩を防止するようにしたものがある（例えば、特許文献１、２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６０２６１２２号公報（第５－６頁、第４－６図）

【特許文献2】特許第６１０５３４２号公報（第６頁、第３－４図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一方、これらの流体管や配管部材は、それぞれの配管位置にて要求される構造強度や耐震性、耐候性、もしくは、コスト等に応じて種々の素材からなる管が適用されることがある。そして、接続されるフランジ部同士が、例えば、ステンレス鋼管とダクタイル鋳鉄管など互いに異種の金属材である場合、水等の内部流体を介した異種金属間の電位差により、金属材のフランジ同士で接続される電気的接触部に所謂ガルバニック腐食が発生し、その腐食領域が経年とともに増大して、これらフランジ部間から漏洩を生じる虞があった。

【0006】

上記特許文献１、２に記載のフランジ継手部にあっては、例えば、フランジ同士の対向面間にガスケット等の絶縁部材を配置することで異種金属間の電位差を原因とする腐食を防止しているが、ボルト及びナットやシールワッシャを構成する金属製の枠部材が金属材の場合、ボルトや枠部材を介してフランジ同士が電気的に接続することがあるため、ガルバニック腐食の発生を防止できないという問題がある。

【0007】

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、フランジ継手部からの流体の漏洩及び腐食を防止することができるフランジ継手構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するために、本発明のフランジ継手構造は、
ボルト及びナットにより締結された一対のフランジからなるフランジ継手部の外周を密封するとともに、前記一対のフランジに形成されたボルト挿通孔を密封してなるフランジ継手構造であって、
前記ボルトの軸部に挿通され、前記ボルト挿通孔を密封するシールワッシャと、
前記ボルトの軸部に挿通され、該ボルトの軸部における前記シールワッシャよりも端部側に配置される絶縁ワッシャと、
前記ボルトの軸部外周面を被覆する絶縁スリーブと、を備え、
前記絶縁スリーブは、前記ボルトの軸部外周面における前記ボルト挿通孔、前記シールワッシャ及び前記絶縁ワッシャにかけて軸方向に延設されていることを特徴としている。
この特徴によれば、ボルトの軸部におけるシールワッシャよりも端部側に絶縁ワッシャが配置されるとともに、ボルトの軸部外周面とボルト挿通孔、シールワッシャ及び絶縁ワッシャとの間に絶縁スリーブが介在することで、フランジとボルトとがシールワッシャを介して電気的に接続されることを回避できるため、フランジ継手部からの流体の漏洩及び腐食を防止することができる。

【0009】

前記絶縁スリーブは、前記ボルトの軸部における雄ねじ部を除く胴部を被覆することを特徴としている。
この特徴によれば、雄ねじ部を潰すことなく絶縁スリーブをボルトの外周に装着することができる。

【0010】

前記絶縁スリーブの外径は、前記雄ねじ部の外径と略同一であることを特徴としている。
この特徴によれば、フランジのボルト挿通孔へのボルトの挿通に支障をきたす虞がない。

【0011】

前記シールワッシャと前記絶縁ワッシャとの間に保護ワッシャが設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、ボルト及びナットを締結したときにシールワッシャ及び絶縁ワッシャが損傷することを防止できる。

【0012】

前記シールワッシャは、弾性部材からなるシール部材と、前記ボルトの軸部における前記シール部材よりも端部側に配置され、該シール部材よりも硬質の枠部材と、から構成されることを特徴としている。
この特徴によれば、ボルト及びナットを締結したときに枠部材によりシール部材がフランジにおけるボルト挿通孔の周縁部に押圧されるため、ボルト挿通孔からの流体の漏洩を防止できる。

【0013】

前記ボルトの軸部における前記絶縁ワッシャよりも端部側に厚さ調整用ワッシャが配設されることを特徴としている。
この特徴によれば、絶縁ワッシャが絶縁スリーブより端部側に大きく突出し、ナットが雄ねじ部を除く胴部に配置されて締結できなくなることを回避できる。

【0014】

前記シールワッシャ、前記絶縁ワッシャ及び前記絶縁スリーブは、前記一対のフランジの両側に各々配置されていることを特徴としている。
この特徴によれば、一対のフランジ双方を絶縁できるため、絶縁効果を高めることができる。

【0015】

前記絶縁スリーブは、前記ボルトの軸部に遊嵌されていることを特徴としている。
この特徴によれば、ボルトの軸部が周方向に回転したときに絶縁スリーブは軸部に対し相対回転するので、シールワッシャとの密封性が損なわれることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】漏洩防止装置が取付けられたフランジ継手部を示す一部破断正面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ断面図である。

【図3】（ａ）は分割体の取付け工程（仮設置）を示す図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。

【図4】締結寸法が所定寸法未満の場合のフランジ継手構造を示す拡大断面図である。

【図5】ボルトを示す一部断面図である。

【図6】締結部材の構成を示す分解断面図である。

【図7】（ａ）は絶縁状態を説明するための説明図、（ｂ）は（ａ）の変形例を示す説明図である。

【図8】締結寸法が所定寸法以上の場合のフランジ継手構造を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明に係るフランジ継手構造を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

【実施例0018】

本発明の実施例に係るフランジ継手構造について、図１～図７に基づいて説明する。尚、以下の説明において、図１の手前側をフランジ継手部の前方側（正面側）、奥側を後方側として説明する。

【0019】

図１に示すように、流体を上流側から下流側に輸送する既設の流体管１Ａと流体管１Ｂとは、本発明の実施例としてのフランジ継手構造１により接続されている。尚、本実施例では、流体管１Ａ，１Ｂ及び流路１ｃ（図４参照）内の流体は上水であるが、上水に限らず、例えば工業用水や農業用水、下水などの液体の他、ガスやガスと液体との気液混合体であっても構わない。

【0020】

流体管１Ａ，１Ｂは断面視略円筒形状に形成され、流体管１Ａ，１Ｂのうち一方の流体管はダクタイル鋳鉄製であって、内周面がエポキシ樹脂層（図示略）で被覆されている一方で、他方の流体管はステンレス鋼製であり、互いに異種の金属管にて構成されているため、後述するように絶縁状態で接続されている。

【0021】

尚、本発明に係る流体管１Ａ，１Ｂは、互いに異種の金属管であれば、その他鋳鉄、鋼等の金属製であってもよい。さらに尚、流体管の内周面はエポキシ樹脂層に限らず、例えば、モルタル等により被覆されてもよく、若しくは適宜の材料を粉体塗装により流体管の内周面に被覆してもよい。

【0022】

図１，図２及び図３に示すように、流体管１Ａ，１Ｂ各々の一端には、全周に亘り円環状のフランジ３Ａ，３Ｂが径方向の外側に向けて突出して形成されている。流体管１Ａ，１Ｂのフランジ３Ａ，３Ｂには、管軸方向を向く接続孔３ｃ（図４参照）が周方向に複数形成されており、各接続孔３ｃに後述するボルト１７を挿通してナット１８を取付けて緊締することで、密封性を備えた締結部材７によりフランジ３Ａ，３Ｂ同士が接続されている。

【0023】

締結部材７により管軸方向に締結された一対のフランジ３Ａ，３Ｂから構成されるフランジ継手部３には、漏洩防止装置３０がフランジ継手部３の外周に亘って密封して取付けられることで、フランジ継手部３における漏洩が防止されている。

【0024】

図１，図２及び図３に示すように、漏洩防止装置３０は、フランジ継手部３の外周に上下から取付け可能な複数（本実施例では２つ）の分割体３１Ａ，３１Ｂと、分割体３１Ａ，３１Ｂ同士を接続（連結）して環状に構成するボルト・ナット３２と、から主に構成される。尚、本実施例では、漏洩防止装置３０は、上下２つの分割体３１Ａ，３１Ｂにて構成されているが、３つ以上の分割体にて構成されてもよい。

【0025】

各分割体３１Ａ，３１Ｂは、フランジ継手部３の外周に亘って密封する漏洩防止部材としてのパッキン３３Ａ，３３Ｂと、パッキン３３Ａ，３３Ｂを収容する溝部３９（収容部）を有し、フランジ継手部３に外嵌される断面視略コ字形状をなす取付部材３４Ａ，３４Ｂと、を備えている。

【0026】

次に、取付部材３４Ａ，３４Ｂについて説明する。尚、上方の分割体３１Ａの取付部材３４Ａ及び下方の分割体３１Ｂの取付部材３４Ｂは略同一に構成されているため、以下においては取付部材３４Ｂについて説明し、取付部材３４Ａの詳細な説明は省略する。

【0027】

図３（ａ），（ｂ）に示すように、分割体３１Ｂの取付部材３４Ｂは、ダクタイル鋳鉄製であり、半円弧状をなす本体部３５と、本体部３５の両端部に設けられる接続部３６，３６と、を備えている。接続部３６，３６は、他方の取付部材３４Ａと接続する際に用いられ、本体部３５の端部において径方向の外側に向けて突出するように形成されている。接続部３６，３６の径方向の外側には、ボルト・ナット３２，３２を挿通する貫通孔３７が設けられ、径方向の内側には、パッキン３３Ａ，３３Ｂが嵌合可能な嵌合部４３，４３が形成されている。尚、貫通孔３７は、接続部３６，３６に対し垂直に設けられている。

【0028】

また、本実施例では、取付部材３４Ｂ（取付部材３４Ａ）はダクタイル鋳鉄製とされていたが、材質は上記のものに限定されるものではなく、例えば、鋼製など、他の素材にて構成されていてもよい。

【0029】

次に、パッキン３３Ａ，３３Ｂについて説明する。尚、上方の分割体３１Ａのパッキン３３Ａ及び下方の分割体３１Ｂのパッキン３３Ｂは略同一に構成されているため、以下においてはパッキン３３Ｂについて説明し、パッキン３３Ａの詳細な説明は省略する。

【0030】

図３（ａ），（ｂ）に示すように、分割体３１Ｂのパッキン３３Ｂは、スチレンブタジエンゴム等からなる弾性部材にて構成されており、半円弧状をなす本体部５５と、本体部５５の周方向の両端部に設けられ、他方のパッキン３３Ａと接続する際に用いられる接続部５６，５６と、を備えている。尚、パッキンは、弾性を有する部材であればよく、例えばニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴム等であっても構わない。

【0031】

接続部５６，５６は、本体部５５の端部において径方向の外側に向けて突出して形成され、取付部材３４Ｂの嵌合部４３に嵌合可能とされている。また、本体部５５の一端部には、接続部５６に対し周方向に突出する接続凸部５５ａが形成され、本体部５５の他端部には、接続部５６に対し周方向に凹む接続凹部５５ｂが形成されている。つまり、一方は接続部５６と接続凸部５５ａとから構成され、他方は接続部５６と接続凹部５５ｂとから構成されている。

【0032】

図３（ａ）に示すように、本体部５５は、周方向に亘り略同じ断面形状を有しており、取付部材３４Ｂの溝部３９に嵌合される基部５７と、基部５７の中央部から内径方向に周方向に亘って膨出する断面視半円形状の第１膨出部５８と、基部５７から第１膨出部５８を管軸方向に挟むように内径方向に周方向に亘って膨出する第２膨出部５９，５９と、を備えている。基部５７の管軸方向の両側面には、凹部５７ａ，５７ａが周方向に亘って形成されている。これら第１膨出部５８及び第２膨出部５９，５９は、後述するようにフランジ３Ａ，３Ｂの外周に亘って密封する密封部として機能する。

【0033】

そして、取付部材３４Ａ，３４Ｂの溝部３９にパッキン３３Ａ，３３Ｂの本体部５５を径方向の内側から押し込んで収容するとともに、取付部材３４Ａ，３４Ｂの嵌合部４３，４３にパッキン３３Ａ，３３Ｂの接続部５６，５６を配置することで、分割体３１Ａ，３１Ｂが構成される。

【0034】

次いで、上下の分割体３１Ａ，３１Ｂを互いに突き合わせ、取付部材３４Ａ，３４Ｂの接続部３６，３６の貫通孔３７にボルトを挿通してナットを螺合し、接続部３６，３６同士をボルト・ナット３２，３２により接続することで円環状に形成される。このとき、パッキン３３Ａ，３３Ｂのうち一方の接続凸部５５ａと他方の接続凹部５５ｂとが互いに周方向に圧接される。

【0035】

（漏洩防止装置の取付け工程）
次に、漏洩防止装置３０の取付け工程について説明すると、まず、フランジ３Ａ，３Ｂ同士を接続する既存の締結部材（ボルト・ナット、図示略）を取外し、後述する高い密封性を備えた締結部材７に１本ずつまたは数本ずつ交換する（図３（ａ），（ｂ）参照）。締結部材７は、フランジ３Ａ，３Ｂの軸方向の両側に後述するシールワッシャ１１，１１が配設されることで接続孔３ｃからの漏洩が防止される。尚、締結部材７の詳細については後述する。また、新設配管へ締結部材７を取付ける際などにおいては、上記のように既存の締結部材を取外す工程は省略してもよい。

【0036】

次いで、各取付部材３４Ａ，３４Ｂの溝部３９にパッキン３３Ａ，３３Ｂを収容して分割体３１Ａ，３１Ｂを構成し、分割体３１Ａ，３１Ｂをフランジ継手部３の外周に上下に配置する。そして、上方の分割体３１Ａを径方向の内側（下方）に向けて移動してフランジ継手部３の外周面３ｄの上半部に外嵌させ、下方の分割体３１Ｂを径方向の内側（上方）に向けて移動してフランジ継手部３の外周面３ｄの下半部に外嵌させる。

【0037】

ここで、最も径方向の内側に膨出した第１膨出部５８がフランジ３Ａ，３Ｂの対向面３ｂ，３ｂの間隙に挿入されていく。詳しくは、第１膨出部５８の管軸方向の幅寸法は、フランジ３Ａ，３Ｂの離間幅寸法よりも大きいため、フランジ３Ａ，３Ｂの対向面３ｂ，３ｂと外周面３ｄ，３ｄとで形成されるエッジ部分に第１膨出部５８が圧接されながらフランジ３Ａ，３Ｂの対向面３ｂ，３ｂの間隙に挿入される（図４参照）。そのため、第１膨出部５８におけるエッジ部分よりも外径側の部分（対向面３ｂ，３ｂの間隙に挿入されていない部分）は、管軸方向に膨らむように弾性変形しながら（管軸方向の反力を得ながら）フランジ３Ａ，３Ｂの対向面３ｂ，３ｂの間隙に挿入されることとなり、これに伴い両側の第２膨出部５９，５９は管軸方向に位置決めされる。

【0038】

また、図４に示すように、第１膨出部５８は、周方向の両端側が中央部より先にフランジ３Ａ，３Ｂの対向面３ｂ，３ｂの間隙に挿入され、分割体３１Ａ，３１Ｂの径方向の内側への移動に応じて、間隙に挿入される部分が周方向の中央部に向けて拡がっていく。第１膨出部５８における間隙に挿入される部分が周方向の中央部に向けて拡がっていくと、第２膨出部５９，５９における周方向の両側が中央部より先にフランジ３Ａ，３Ｂの外周面３ｄ，３ｄに当接する。そして、分割体３１Ａ，３１Ｂの径方向の内側への移動に応じて、径方向の外側に向けて押し潰されていくとともに、押し潰される部分が周方向の中央部に向けて拡がっていく。

【0039】

その後、上下の分割体３１Ａ，３１Ｂの接続部３６，３６同士が近接したら、各々の貫通孔３７にボルトを挿通してナットを螺合し、接続部３６，３６同士をボルト・ナット３２，３２により接続して仮設置した状態でボルト・ナット３２，３２を締付けて緊締すると、パッキン３３Ａ，３３Ｂの一方の接続凸部５５ａと他方の接続凹部５５ｂとが互いに周方向に嵌合して圧接されることで接続部５６，５６が密封状態で接続され、連続する環状のパッキンが構成される。

【0040】

このように、分割体３１Ａ，３１Ｂの接続部３６，３６をボルト・ナット３２，３２により接続して該ボルト・ナット３２，３２を緊締することで、漏洩防止装置３０がフランジ継手部３に固定される（図１参照）。また、図４に示すように、第１膨出部５８によりフランジ３Ａ，３Ｂの対向面３ｂ，３ｂ間とエッジ部分とに亘って密封することができるとともに、第２膨出部５９，５９によりフランジ３Ａ，３Ｂの外周面３ｄ，３ｄを密封することができる。つまり、フランジ３Ａ，３Ｂの対向面３ｂ，３ｂから外周面３ｄ，３ｄに亘って面状に密封領域が形成されるため、フランジ継手部３の内部の流体圧力に対抗して漏洩を防止するための十分な密封力を得ることができ、また、取付部材３４Ａ，３４Ｂを、パッキン３３Ａ，３３Ｂを収容してフランジ３Ａ，３Ｂに外嵌するだけで容易に施工することができる。

【0041】

また、第１膨出部５８は、フランジ３Ａ，３Ｂの対向面３ｂ，３ｂ間に対して管軸方向に圧接し、第２膨出部５９，５９は、フランジ３Ａ，３Ｂの外周面３ｄ，３ｄに対して径方向に圧接する。すなわち、第１膨出部５８と第２膨出部５９，５９とがそれぞれ独立しているため、種々の方向からの内部流体の圧力に対抗することができる。

【0042】

（フランジ継手構造）
図４に示すように、フランジ３Ａ，３Ｂの対向面３ｂ，３ｂにおける開口周囲に円環状に形成された突部３ｅ，３ｅ間には、止水機能を有する絶縁ガスケット９が設けられている。絶縁ガスケット９は、樹脂もしくはゴム材等の弾性材からなる円環状リングであり、流体管１Ａ，１Ｂを隔離して絶縁する他、使用時において、土圧等に対し柔軟性を保ち、土圧により生じる接続部の位置ずれ等に起因する漏水を防止する機能を有している。

【0043】

フランジ３Ａ，３Ｂを締結する締結部材７は、ボルト１７と、ボルト１７に螺入可能なナット１８と、シールリング１１ａ及びシールリングゴム１１ｂからなるシールワッシャ１１と、絶縁ワッシャ１２と、該絶縁ワッシャ１２を保護する保護ワッシャ１２ａ，１２ｂと、環状のスペーサ１３と、ボルト１７の軸部外周面に装着される絶縁スリーブ１４と、を主に有している。

【0044】

ボルト１７、ナット１８、シールリング１１ａ、スペーサ１３及び保護ワッシャ１２ａ，１２ｂは、ステンレス材などの金属材からなり、シールリングゴム１１ｂは、ゴム材等の絶縁性を有する弾性材からなり、絶縁ワッシャ１２は、ガラス繊維入りエポキシ樹脂からなり、絶縁スリーブ１４は、フッ素樹脂からなる。

【0045】

尚、ボルト１７、ナット１８、シールリング１１ａ、スペーサ１３及び保護ワッシャ１２ａ，１２ｂの材質はステンレス材に限定されるものではなく、上記以外の金属材または樹脂材等でもよい。また、シールリングゴム１１ｂの材質は、弾性を有するゴム材であれば種類は限定されるものではない。また、絶縁ワッシャ１２及び絶縁スリーブ１４の材質は上記樹脂材に限定されるものではなく、絶縁性を有する樹脂材であれば上記以外のポリエチレン樹脂やポリアセタール樹脂等でもよい。

【0046】

図５に示すように、ボルト１７は、円柱状の軸部１７ａと、軸部１７ａの基端側に設けられる頭部１７ｂと、から構成されている。軸部１７ａの先端側の外周面には雄ねじ部１７ｃが形成されているとともに、軸部１７ａの外周面における雄ねじ部１７ｃを除く部分は、雄ねじ部が形成されておらず軸方向に一定の外径の胴部１７ｄとされている。

【0047】

胴部１７ｄの外径寸法Ｌ１は、雄ねじ部１７ｃの山の外径寸法Ｌ２よりも小寸であるとともに（Ｌ１＜Ｌ２）、雄ねじ部１７ｃの谷の径寸法Ｌ３と略同寸である（Ｌ１≒Ｌ３）。絶縁スリーブ１４の外径寸法Ｌ１１は、雄ねじ部１７ｃの山の外径寸法Ｌ２と略同寸であるとともに（Ｌ１１≒Ｌ２）、絶縁スリーブ１４の厚さ寸法Ｌ１２は、ねじ山の高さ寸法Ｌ４と略同寸である（Ｌ１２≒Ｌ４）。尚、厚さ寸法Ｌ１２は、ねじ山の高さ寸法Ｌ４より若干短寸でもよい（Ｌ１２＜Ｌ４）。また、絶縁スリーブ１４の長さ寸法Ｌ１３は、胴部１７ｄの長さ寸法Ｌ５と略同寸である（Ｌ１３≒Ｌ５）。

【0048】

絶縁スリーブ１４は弾性を有し、周方向に無端の円筒状に形成されており、軸部１７ａの先端側から弾性拡径させて雄ねじ部１７ｃの外周を滑らせて頭部１７ｂ側に向けて軸方向に圧入され、雄ねじ部１７ｃを超えると弾性復元して胴部１７ｄの外周面を被覆するように装着される。絶縁スリーブ１４の装着状態において、軸方向の一端面は頭部１７ｂに当接するとともに、他端面は雄ねじ部１７ｃの終端部１７ｅに当接することで軸方向への移動が規制されている。また、絶縁スリーブ１４の装着状態において、その内周面は胴部１７ｄの外周面に隙間なく当接若しくは密接している。

【0049】

本実施例では、胴部１７ｄの外径寸法Ｌ１を雄ねじ部１７ｃの外径寸法Ｌ２よりも小寸とし、装着された絶縁スリーブ１４の外径寸法Ｌ１１が雄ねじ部１７ｃの外径寸法Ｌ２と略同寸としている。よって、胴部１７ｄに装着された絶縁スリーブ１４の外径寸法Ｌ１１が雄ねじ部１７ｃの外径寸法Ｌ２よりも大寸となって接続孔３ｃに挿通しにくくなることがない。また、絶縁スリーブ１４の厚さ寸法Ｌ１２を小寸にしなくて済むため、絶縁スリーブ１４が破損しやすくなったり、絶縁効果が低下することを抑制できる。

【0050】

また、ボルト１７は、雄ねじ部１７ｃを軸部１７ａの長手方向にわたり全面に形成することなく、胴部１７ｄの長さ寸法Ｌ１３を、雄ねじ部１７ｃの長さ寸法Ｌ１４よりも長寸としている（Ｌ１３＞Ｌ１４）。このように雄ねじ部１７ｃを極力短くし、絶縁スリーブ１４による絶縁領域を長くすることで絶縁効果を高めている。また、シールワッシャ１１のシールリングゴム１１ｂを雄ねじ部１７ｃの外周に装着すると、雄ねじ部１７ｃの谷とシールリングゴム１１ｂとの間に隙間が生じて流体の漏洩の防止が困難となる場合があるため、シールリングゴム１１ｂは、雄ねじ部１７ｃでなく、胴部１７ｄに装着した絶縁スリーブ１４の外周に密接させることが好ましい。

【0051】

図６に示すように、シールワッシャ１１は、ボルト１７の軸部１７ａに挿通可能な孔部１１ｅが形成された円環部１１ｃと、円環部１１ｃの外周縁から軸方向に延設される筒状部１１ｄと、から円環状に構成され、シールリングゴム１１ｂの一部を収容可能に形成されている。シールリングゴム１１ｂは、ボルト１７の軸部１７ａに挿通可能な孔部１１ｆが形成されているとともに、一方の側面における孔部１１ｆの周囲には突部１１ｇが軸方向に突設されており、装着時に接続孔３ｃ内に入り込んで密封状態が高まるようになっている。

【0052】

絶縁ワッシャ１２及び保護ワッシャ１２ａ，１２ｂは、ボルト１７の軸部１７ａに挿通可能な孔部１２ｃ，１２ｄが形成されている。また、絶縁ワッシャ１２及び保護ワッシャ１２ａ，１２ｂの外径、内径及び軸方向の厚み寸法は略同寸に形成されているが、絶縁ワッシャ１２と保護ワッシャ１２ａ，１２ｂとで厚み寸法等が異なっていてもよい。

【0053】

スペーサ１３は、ボルト１７の軸部１７ａに挿通可能な孔部１３ａが形成されるとともに、所定の厚み寸法Ｌ２５を有している。そして、フランジ３Ａ，３Ｂの外側面間の締結寸法Ｌ２１を実測し、実測値に応じてスペーサ１３を用いるか否かを決定することで、ナット１８を雄ねじ部１７ｃに螺合させた状態でフランジ３Ａ，３Ｂ同士を締結できるようになっている。

【0054】

具体的には、フランジ３Ａ，３Ｂの外側面間の締結寸法Ｌ２１が所定寸法Ｌ２０未満である場合（Ｌ２１＜Ｌ２０）、図４に示すように、２個のスペーサ１３を両側に配置することで、ナット１８を雄ねじ部１７ｃに螺合させた状態でフランジ３Ａ，３Ｂ同士を締結することができる。尚、締結寸法Ｌ２１がもう少し長寸である場合にはスペーサ１３を１個のみ配置することでナット１８を雄ねじ部１７ｃに螺合させることができるし、締結寸法Ｌ２１がより短寸である場合にはスペーサ１３を３個以上配置することでナット１８を雄ねじ部１７ｃに螺合させることができる。一方、フランジ３Ａ，３Ｂの外側面間の締結寸法Ｌ２２が所定寸法Ｌ２０以上である場合（Ｌ２２≧Ｌ２０）、図８に示すように、スペーサ１３を用いなくても、ナット１８を雄ねじ部１７ｃに螺合させた状態で締結することができる。

【0055】

次に、フランジ３Ａ，３Ｂ同士を接続する既存の締結部材（ボルト・ナット、図示略）を取外し、本実施例の締結部材７を取付ける場合について説明する。

【0056】

図６に示すように、まず、ボルト１７の軸部１７ａに、スペーサ１３、保護ワッシャ１２ｂ、絶縁ワッシャ１２、保護ワッシャ１２ａ、シールリング１１ａ、シールリングゴム１１ｂの順に各部材を挿通して取付ける。

【0057】

次いで、ボルト１７の軸部１７ａをフランジ３Ａ，３Ｂの接続孔３ｃ，３ｃに挿入し、フランジ３Ｂの接続孔３ｃから突出した軸部１７ａに、今度は逆に、シールリングゴム１１ｂ、シールリング１１ａ、保護ワッシャ１２ａ、絶縁ワッシャ１２、保護ワッシャ１２ｂ、スペーサ１３の順に各部材を挿通して取付け、最後に、ナット１８を雄ねじ部１７ｃに螺入して締付ける。

【0058】

締結部材７を構成する複数のボルト１７及びナット１８の締付け管理は、周方向に偏った締結にならないように注意しながら、必要に応じてトルクレンチ等の工具や治具を用いて、所定の締付けトルク（例えばボルトの呼び径Ｍ２０の場合、１００Ｎ・ｍ）まで均等に締付けることが望ましい。

【0059】

このように構成された締結部材７により、フランジ３Ａ，３Ｂ同士は絶縁状態で締結される（図４参照）。詳しくは、図７（ａ）に示すように、ナット１８を締付けることにより、スペーサ１３、保護ワッシャ１２ｂ、絶縁ワッシャ１２、保護ワッシャ１２ａ、シールリング１１ａ及びシールリングゴム１１ｂがフランジ３Ａ，３Ｂ側に向けて軸方向に押圧される。これにより、シールリングゴム１１ｂがシールリング１１ａによりフランジ３Ａ，３Ｂの外側面における接続孔３ｃの周縁近傍に密接するとともに、突部１１ｇが接続孔３ｃ内に押し込まれ、また、絶縁スリーブ１４の外周に密着するため、接続孔３ｃとボルト１７の絶縁スリーブ１４との間が密封されて漏洩が防止される。

【0060】

また、絶縁スリーブ１４は、ボルト１７の軸部１７ａの外周面における接続孔３ｃ、シールワッシャ１１、保護ワッシャ１２ａ、絶縁ワッシャ１２、保護ワッシャ１２ｂ、スペーサ１３にかけて軸方向に延設されている。より詳しくは、接続孔３ｃにおける対向面３ｂ側の周縁からスペーサ１３の孔部１３ａ内まで延びるように設けられている。

【0061】

ここで、フランジ３Ａ，３Ｂの接続孔３ｃの内周面とボルト１７の軸部１７ａの外周面との間に絶縁スリーブ１４が介在していることで、フランジ３Ａ，３Ｂとボルト１７の軸部１７ａとが直接または流体を介して電気的に接触（以下、単に接触と称する）する導通ルートＲ１が絶縁される。尚、シールリングゴム１１ｂは、流体の漏洩を防止しつつ、接続孔３ｃ及びシールリング１１ａと絶縁スリーブ１４とを絶縁している。

【0062】

また、ナット１８を締付けることで、シールリング１１ａの筒状部１１ｄがフランジ３Ａ，３Ｂの外側面に接触するが、シールリング１１ａの孔部１１ｅの内周面とボルト１７の軸部１７ａの外周面との間に絶縁スリーブ１４が介在していることで、フランジ３Ａ，３Ｂとボルト１７の軸部１７ａとがシールリング１１ａを介して間接的に接触する導通ルートＲ２が絶縁される。

【0063】

また、保護ワッシャ１２ａの孔部１２ｄの内周面とボルト１７の軸部１７ａの外周面との間に絶縁スリーブ１４が介在していることで、フランジ３Ａ，３Ｂとボルト１７の軸部１７ａとが、シールリング１１ａ及び保護ワッシャ１２ａを介して間接的に接触する導通ルートＲ３が絶縁される。

【0064】

また、保護ワッシャ１２ａと保護ワッシャ１２ｂとの間に絶縁ワッシャ１２が介在していることで、フランジ３Ａ，３Ｂとボルト１７の軸部１７ａとが、シールリング１１ａ、保護ワッシャ１２ａ，１２ｂ、スペーサ１３またはナット１８を介して間接的に接触する導通ルートＲ５，Ｒ６が絶縁される。

【0065】

このように、ボルト１７の軸部１７ａの外周面と、フランジ３Ａ，３Ｂの接続孔３ｃの内周面、シールリング１１ａの孔部１１ｅ、保護ワッシャ１２ａ，１２ｂの孔部１２ｄ及びスペーサ１３の孔部１３ａと、の間に絶縁スリーブ１４が介在することで、径方向の導通ルートＲ１～Ｒ３が絶縁されるとともに、フランジ３Ｂとナット１８の間におけるシールリング１１ａより軸部１７ａの先端側及びフランジ３Ａと頭部１７ｂの間におけるシールリング１１ａより軸部１７ａの基端側に絶縁ワッシャ１２，１２が介在することで、軸方向の導通ルートＲ５，Ｒ６が絶縁される。

【0066】

つまり、絶縁スリーブ１４の長手方向の所定位置に絶縁ワッシャ１２，１２が直交するように配置されることで、径方向の導通ルートＲ１～Ｒ３だけでなく、軸方向の導通ルートＲ５，Ｒ６も遮断されて絶縁状態となるので、フランジ３Ａ，３Ｂ同士がボルト１７及びナット１８を介して接触することを防止できる。

【0067】

尚、本実施例では、絶縁スリーブ１４は、ボルト１７の軸部１７ａの外周面における接続孔３ｃ、シールワッシャ１１、保護ワッシャ１２ａ、絶縁ワッシャ１２、保護ワッシャ１２ｂ、スペーサ１３にかけて軸方向に延設されている形態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図７（ｂ）に示すように、少なくともボルト１７の軸部１７ａの外周面における接続孔３ｃ、シールワッシャ１１、保護ワッシャ１２ａ、絶縁ワッシャ１２にかけて軸方向に延設されていれば、上記導通ルートＲ１～Ｒ６を絶縁することができる。

【0068】

（作用・効果）
以上説明したように、本発明の実施例としてのフランジ継手構造１にあっては、ボルト１７及びナット１８により締結された一対のフランジ３Ａ，３Ｂからなるフランジ継手部３の外周を漏洩防止装置３０により密封するとともに、一対のフランジ３Ａ，３Ｂに形成された接続孔３ｃ，３ｃを密封してなり、ボルト１７の軸部１７ａに挿通され、接続孔３ｃを密封するシールワッシャ１１と、ボルト１７の軸部１７ａに挿通され、該軸部１７ａにおけるシールワッシャ１１よりも端部側に配置される絶縁ワッシャ１２と、ボルト１７の軸部１７ａの外周面を被覆する絶縁スリーブ１４と、を備え、絶縁スリーブ１４は、ボルト１７の軸部１７ａの外周面における接続孔３ｃ、シールワッシャ１１及び絶縁ワッシャ１２にかけて軸方向に延設されている。

【0069】

これによれば、ボルト１７の軸部１７ａにおけるシールワッシャ１１よりも端部側に絶縁ワッシャ１２が配置されるとともに、ボルト１７の軸部１７ａの外周面と接続孔３ｃ、シールワッシャ１１及び絶縁ワッシャ１２との間に絶縁スリーブ１４が介在することで、フランジ３Ａ，３Ｂとボルト１７とがシールワッシャ１１を介して電気的に接続されることを回避できるため、フランジ継手部３からの流体の漏洩及び腐食を防止することができる。

【0070】

また、絶縁スリーブ１４は、ボルト１７の軸部１７ａにおける雄ねじ部１７ｃを除く胴部１７ｄを被覆することで、雄ねじ部１７ｃを潰すことなく絶縁スリーブ１４をボルト１７の外周に装着することができる。

【0071】

また、絶縁スリーブ１４の外径寸法Ｌ１１は、雄ねじ部１７ｃの外径寸法Ｌ２と略同一であることで、フランジ３Ａ，３Ｂの接続孔３ｃへのボルト１７の挿通に支障をきたす虞がない。

【0072】

また、シールワッシャ１１と絶縁ワッシャ１２との間に保護ワッシャ１２ａが設けられていることで、ボルト１７及びナット１８を締結したときにシールワッシャ１１及び絶縁ワッシャ１２が損傷することを防止できる。

【0073】

また、シールワッシャ１１は、弾性部材からなるシール部材としてのシールリングゴム１１ｂと、ボルト１７の軸部１７ａにおけるシールリングゴム１１ｂよりも端部側に配置され、該シールリングゴム１１ｂよりも硬質の枠部材としてのシールリング１１ａと、から構成されることで、ボルト１７及びナット１８を締結したときにシールリング１１ａによりシールリングゴム１１ｂがフランジ３Ａ，３Ｂにおける接続孔３ｃの周縁部に押圧されるため、接続孔３ｃからの流体の漏洩を防止できる。

【0074】

また、ボルト１７の軸部１７ａにおける絶縁ワッシャ１２よりも端部側に厚さ調整用ワッシャとしてのスペーサ１３が配設されることで、絶縁ワッシャ１２が絶縁スリーブ１４より端部側に大きく突出し、ナット１８が雄ねじ部１７ｃを除く胴部１７ｄに配置されて締結できなくなることを回避できる。

【0075】

また、シールワッシャ１１、絶縁ワッシャ１２及び絶縁スリーブ１４は、一対のフランジ３Ａ，３Ｂの軸方向の両側に各々配置されていることで、一対のフランジ３Ａ，３Ｂ双方を絶縁できるため、絶縁効果を高めることができる。

【0076】

尚、本実施例では、シールワッシャ１１、絶縁ワッシャ１２及び絶縁スリーブ１４が、一対のフランジ３Ａ，３Ｂの軸方向の両側、つまり、フランジ３Ａとボルト１７の頭部１７ｂとの間及びフランジ３Ｂとナット１８との間各々に配置されている形態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、シールワッシャ１１、絶縁ワッシャ１２及び絶縁スリーブ１４は、フランジ３Ａとボルト１７の頭部１７ｂとの間及びフランジ３Ｂとナット１８との間のうち少なくもいずれか一方に配置されていれば、必ずしもフランジ３Ａ，３Ｂの軸方向の両側に配置されなくてもよい。つまり、絶縁スリーブ１４も胴部１７ｄにおける頭部１７ｂ側またはナット１８側の半分の領域にのみ設けられていればよい。

【0077】

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

【0078】

例えば、前記実施例では、絶縁スリーブ１４は、ボルト１７の軸部１７ａにおける胴部１７ｄに圧入されている形態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、胴部１７ｄに遊嵌するようにしてもよい。このようにすることで、ナット１８を締付ける際にボルト１７の軸部１７ａが周方向に回転した場合、絶縁スリーブ１４が軸部１７ａに対し相対回転するだけで、シールリングゴム１１ｂの絶縁スリーブ１４に対する相対回転が防止されるため、シールワッシャ１１との密封性が損なわれることを防止できる。

【0079】

また、前記実施例では、フランジ継手部３を構成するフランジ３Ａ，３Ｂは、流体管１Ａ，１Ｂの一端に外径方向に突設されている形態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、フランジは流体管に設けられるものだけでなく、流体管１Ａ，１Ｂ等に接続される接続部材（例えば、筐体、作業弁、仕切弁、プラグ、空気弁、補修弁等）など、流路の少なくとも一部を構成する流体管や接続部材を含む様々な流路構成部材に形成されるフランジ等であってもよい。

【0080】

また、前記実施例では、締結部材７として、ボルト１７、ナット１８、シールリング１１ａ及びシールリングゴム１１ｂからなるシールワッシャ１１、絶縁ワッシャ１２、保護ワッシャ１２ａ，１２ｂ、スペーサ１３、絶縁スリーブ１４、を主に有している形態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくともボルト１７、ナット１８、シールワッシャ１１、絶縁ワッシャ１２及び絶縁スリーブ１４を有していれば、必ずしも保護ワッシャ１２ａ，１２ｂやスペーサ１３は備えていなくてもよい。また、保護ワッシャ１２ａ，１２ｂやスペーサ１３以外の部材を備えていてもよい。

【0081】

また、前記実施例では、絶縁スリーブ１４は、雄ねじ部１７ｃが形成されていない胴部１７ｄの外周面の略全面に装着される形態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、胴部１７ｄの外周面の一部に装着されてもよいし、あるいは雄ねじ部１７ｃの外周面に一部がかかるように装着されていてもよい。また、絶縁スリーブとして、加熱することにより収縮して装着される熱収縮チューブ等を適用してもよい。このように、本発明の絶縁スリーブとして熱収縮チューブを適用することで、熱収縮する前の大径の当該チューブをボルト１７の雄ねじ部１７ｃと接触することなく胴部１７ｄまで挿入でき、その後に当該チューブを熱収縮させて胴部１７ｄに隙間なく密接させることができる。

【0082】

また、前記実施例では、フランジ継手部３の外周が漏洩防止装置３０にて密封されている形態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、漏洩防止装置３０以外の密封手段により密封されていてもよい。また、ボルト挿通孔としての接続孔３ｃはシールリングゴム１１ｂにより密封される形態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、シールリングゴム１１ｂ以外の漏洩防止部材により密封されていてもよい。つまり、漏洩防止装置３０やシールリングゴム１１ｂの形態等は任意であり、種々に変形可能である。

【符号の説明】

【0083】

１ フランジ継手構造
１Ａ，１Ｂ 流体管
１ｃ 流路
３ フランジ継手部
３Ａ，３Ｂ フランジ
３ｂ 対向面
３ｃ 接続孔（ボルト挿通孔）
３ｄ 外周面
３ｅ 突部
７ 締結部材
９ 絶縁ガスケット
１１ シールワッシャ
１１ａ シールリング（枠部材）
１１ｂ シールリングゴム（シール部材）
１２ 絶縁ワッシャ
１２ａ，１２ｂ 保護ワッシャ
１３ スペーサ（厚さ調整用ワッシャ）
１４ 絶縁スリーブ
１７ ボルト
１７ａ 軸部
１７ｂ 頭部
１７ｃ 雄ねじ部
１７ｄ 胴部
１７ｅ 終端部
１８ ナット
３０ 漏洩防止装置
３１Ａ，３１Ｂ 分割体
３３Ａ，３３Ｂ パッキン
３４Ａ，３４Ｂ 取付部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】