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(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】P2024090455
(43)【公開日】2024-07-04
(54)【発明の名称】伸縮継手装置及びその伸縮調整方法
(51)【国際特許分類】
   F16D 1/00 20060101AFI20240627BHJP
   H02B 13/035 20060101ALI20240627BHJP
   H02B 13/045 20060101ALI20240627BHJP
   F16D 1/02 20060101ALI20240627BHJP
【FI】
F16D1/00 210
H02B13/035 301B
H02B13/035 301C
H02B13/045 E
F16D1/02
【審査請求】有
【請求項の数】15
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022206381
(22)【出願日】2022-12-23
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2024-03-06
(71)【出願人】
【識別番号】390014568
【氏名又は名称】東芝プラントシステム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000235
【氏名又は名称】弁理士法人 天城国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】飛騨 隆道
(72)【発明者】
【氏名】山下 浩平
(72)【発明者】
【氏名】高橋 一平
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 研也
(72)【発明者】
【氏名】川竹 裕顯
【テーマコード(参考)】
5G017
【Fターム(参考)】
5G017FF05
5G017GG02
(57)【要約】
【課題】ガス絶縁開閉装置の伸縮作業を油圧シリンダを用いて行うことにより、作業員の作業効率を向上させる。
【解決手段】金属容器間を接続する伸縮継手装置(3)において、伸縮自在なベロー(20)と、ベロー(20)の長さ方向の両端に固着され、複数のスタッドボルト用連結部(42,52)を有する1対のフランジ(21,22)と、1対のフランジ(21,22)を、フランジ間隔調節可能に連結する複数本のスタッドボルト(31)と、を備え、前記複数のスタッドボルト用連結部(42,52)は、油圧シリンダを装着するシリンダ取付金具(91,92)を取り付けることができる。
【選択図】図8
【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属容器間を接続する伸縮継手装置であって、
伸縮自在なベローと、
前記ベローの長さ方向の両端に固着され、複数のスタッドボルト用連結部を有する1対のフランジと、
前記1対のフランジを、フランジ間隔調節可能に連結する複数本のスタッドボルトと、を備え、
前記複数のスタッドボルト用連結部は、油圧シリンダを装着するシリンダ取付金具を取り付けることができる伸縮継手装置。
【請求項2】
前記シリンダ取付金具は、第1シリンダ取付金具と第2シリンダ取付金具を備え、
前記各第1シリンダ取付金具及び第2シリンダ取付金具は前記両フランジにそれぞれ取り付けられ、
前記油圧シリンダは、前記第1シリンダ取付金具と前記第2シリンダ取付金具との間に装着される、請求項1記載の伸縮継手装置。
【請求項3】
前記1対のフランジのうち、一方のフランジに形成された前記スタッドボルト用連結部は、前記スタッドボルト及び前記シリンダ取付金具が螺着可能な雌ネジ部であり、
前記1対のフランジのうち、他方のフランジに形成された前記スタッドボルト用連結部は、前記スタッドボルト及び前記シリンダ取付金具の雄ネジ部が挿通可能な挿通孔である、請求項1又は2に記載の伸縮継手装置。
【請求項4】
前記油圧シリンダは、伸長及び収縮のいずれにも駆動可能な複動型油圧シリンダである、請求項1又は2に記載の伸縮継手装置。
【請求項5】
複数の前記油圧シリンダは、前記フランジと同心円の円周上に周方向に間隔をおいて配置される、請求項1又は2に記載の伸縮継手装置。
【請求項6】
前記油圧シリンダは4本配配置される、請求項1又は2に記載の伸縮継手装置。
【請求項7】
前記油圧シリンダは、前記同心円に内接する長方形の4つの頂点に対応する位置に配置される、請求項6に記載の伸縮継手装置。
【請求項8】
前記油圧シリンダは、前記フランジと同心円の円周上に周方向に等間隔をおいて3本配置される、請求項1又は2に記載の伸縮継手装置。
【請求項9】
1対の前記フランジの一方に、前記両フランジ間の距離を計測する距離センサーをさらに備えた、請求項1又は2に記載の伸縮継手装置。
【請求項10】
前記油圧シリンダは、各油圧シリンダに接続された油圧ホース及び分配制御器を介して少なくとも一台の油圧ポンプに接続される、請求項1又は2に記載の伸縮継手装置。
【請求項11】
前記油圧ポンプは、電動モータにより駆動される、請求項10に記載の伸縮継手装置。
【請求項12】
前記金属容器は絶縁ガスが封入された金属容器であって、この金属容器間を接続する請求項1又は2に記載の伸縮継手装置。
【請求項13】
金属容器間を接続する伸縮継手装置の伸縮調整方法であって、
前記伸縮継手装置は、伸縮自在なベローと、前記ベローの長さ方向の両端に固着され、複数のスタッドボルト用連結部を有する1対のフランジと、前記1対のフランジを、フランジ間隔調節可能に連結する複数本のスタッドボルトと、を備え、
一部の前記スタッドボルトの代わりに、前記各フランジのスタッドボルト用連結部にシリンダ取付金具を固定する工程と、
前記両シリンダ取付金具間に油圧シリンダを装着する工程と、
前記油圧シリンダを作動させることにより、前記伸縮継手装置を伸縮調整する工程と、を含む伸縮継手装置の伸縮調整方法。
【請求項14】
前記両シリンダ取付金具間に油圧シリンダを装着する工程の前に、前記伸縮継手装置の全長が前記金属容器間の間隔よりも短くなるように前記油圧シリンダを収縮する工程をさらに含む、請求項13に記載の伸縮継手装置の伸縮調整方法。
【請求項15】
前記金属容器は絶縁ガスが封入された金属容器であって、この金属容器間を接続する請求項13又は14に記載の伸縮継手装置の伸縮調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、変電所や送電所等の設備として用いられるガス絶縁開閉装置の伸縮継手装置及びその伸縮調整方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ガス絶縁開閉装置は、空気よりも優れた絶縁特性を有するSF6(六フッ化硫黄)ガス等を密封した金属容器内に、遮断器、接地開閉器、母線等の変電用あるいは送電用の各種機器を収納した装置である。近年の高電圧、大容量化に伴い装置全体は大型化しており、輸送制限により工場内で全体を組み立てて現場に搬送することは困難である。その対策として、工場内で幾つかのユニットに分割して製造し、ユニット別に搬送し、設置現場において各ユニットを組み合わせ、ガス絶縁開閉装置全体を完成させることが多い。
【0003】
設置現場で金属容器等のユニット同士を接続する場合、継手装置を介して気密状態で接続する。この接続作業では、組付寸法の誤差、温度変化による寸法変化を吸収させる。その手段として、ベロー(蛇腹)を有する伸縮継手装置が一般的に利用される。この伸縮継手装置は、ベローの両端に固着されたフランジを間隔調整可能に連結する複数のスタッドボルトを有する。スタッドボルトに螺合したナットの位置を調節することにより、両フランジの間隔を変更して、伸縮継手装置を伸縮調整する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述した伸縮継手装置の伸縮調整作業では、フランジ全周を均等に移動させるためには、スタッドボルトを少なくも3本あるいは4本以上配置することが必要となる。現在、設置現場にて複数本のスタッドボルトに螺合したナットを回す作業は、各スタッドボルトを担当する作業員が、人力により手作業で同期させて実施する。そのため、時間と手間がかかり、作業効率が良くなかった。
【0005】
本発明は上述の事情によりなされたもので、設置現場における伸縮継手装置の伸縮調整作業の省力化,作業時間の短縮,作業効率及び作業精度の向上を図ることができるガス絶縁開閉装置の伸縮継手装置及びその伸縮調整方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、実施形態に係る伸縮継手装置は、金属容器間を接続する伸縮継手装置である。該伸縮継手装置は、伸縮自在なベローと、ベローの長さ方向の両端に固着され、複数のスタッドボルト用連結部を有する1対のフランジと、1対のフランジを、フランジ間隔調節可能に連結する複数本のスタッドボルトと、を備える。複数のスタッドボルト用連結部は、油圧シリンダを装着するシリンダ取付金具を取り付けることができる。
【0007】
前記構成の一態様として、シリンダ取付金具は、第1シリンダ取付金具と第2シリンダ取付金具を備える。各第1シリンダ取付金具及び第2シリンダ取付金具は両フランジにそれぞれ取り付けられ、油圧シリンダは、第1シリンダ取付金具と第2シリンダ取付金具との間に装着される。
【0008】
前記構成の一態様として、1対のフランジのうち、一方のフランジに形成されたスタッドボルト用連結部は、スタッドボルト及びシリンダ取付金具が螺着可能な雌ネジ部であり、1対のフランジのうち、他方のフランジに形成されたスタッドボルト用連結部は、スタッドボルト及びシリンダ取付金具の雄ネジ部が挿通可能な挿通孔である。
【0009】
前記各構成の一態様として、伸長及び収縮のいずれにも駆動可能な複動型油圧シリンダである。
【0010】
前記各構成の一態様として、複数の油圧シリンダは、フランジと同心円の円周上に周方向に間隔をおいて配置される。
【0011】
前記各構成の一態様として、油圧シリンダは4本配配置される。この場合、好ましくは、4本の油圧シリンダは、同心円に内接する長方形の4つの頂点に対応する位置に配置される。
【0012】
前記各構成の一態様として、1対のフランジの一方に、両フランジ間の距離を計測する距離センサーが設けられる。
【0013】
前記各構成の一態様として、複数の油圧シリンダは、各油圧シリンダに接続された油圧ホース及び分配制御器を介して一台の油圧ポンプに接続される。この場合、好ましくは、油圧ポンプは、電動モータにより駆動される。
【0014】
前記各構成の一態様として、金属容器は絶縁ガスが封入された金属容器であって、この金属容器間を接続する伸縮継手装置である。
【0015】
さらに、上記課題を解決するために、伸縮継手装置の伸縮調整方法も提供する。この方法において、伸縮継手装置は、伸縮自在なベローと、ベローの長さ方向の両端に固着され、複数のスタッドボルト用連結部を有する1対のフランジと、1対のフランジを、フランジ間隔調節可能に連結する複数本のスタッドボルトと、を備え、一部のスタッドボルトの代わりに、各フランジのスタッドボルト用連結部にシリンダ取付金具を固定する工程と、両シリンダ取付金具間に油圧シリンダを装着する工程と、油圧シリンダを作動させることにより、伸縮継手装置を伸縮調整する工程と、を含む。
【0016】
さらに前記方法の一態様として、両シリンダ取付金具間に油圧シリンダを装着する工程の前に、伸縮継手装置の全長が金属容器間の間隔よりも短くなるように油圧シリンダを収縮する工程を有する。
【0017】
さらに前記方法の一態様として、金属容器は絶縁ガスが封入された金属容器であって、この金属容器間を接続する伸縮継手装置の伸縮調整方法である。
【発明の効果】
【0018】
本発明によると、ガス絶縁開閉装置を現場で組み立てる場合には、分割された主母線用の金属容器間を接続するときの伸縮継手装置の伸縮調整作業を油圧シリンダの油圧力を利用して行うことができる。従って、伸縮調整作業の省力化,作業時間の短縮,作業効率及び作業精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】本発明に係る伸縮継手装置を有するガス絶縁開閉装置の主母線部分の側面図である。
図2図1の伸縮継手装置の拡大側面図である。
図3図2の伸縮継手装置のスタッドボルト取付部分の拡大縦断面図(図6のIII-III断面拡大図)である。
図4】スタッドボルト取り外し状態の伸縮継手装置を、図2の前方から見た正面図である。
図5】スタッドボルト取り外し状態の伸縮継手装置を、図2の後方から見た背面図である。
図6】スタッドボルト装着状態の伸縮継手装置を、図2の後方から見た背面図である。
図7】一部のスタッドボルトの代わりに、油圧シリンダを装着した状態を示す図2と同様の伸縮継手装置の側面図である。
図8図7の油圧シリンダのアッセンブリの分解側面図である。
図9図7の油圧シリンダのアッセンブリの分解平面図である。
図10図7の伸縮継手装置の油圧シリンダの平面図である。
図11図7の伸縮継手装置を前方から見た正面図である。
図12図7の伸縮継手装置を後方から見た背面図である。
図13】油圧シリンダ駆動用の油圧回路図である。
図14図14(A),(B),(C),(D)はスタッドボルトの代わりに油圧シリンダを装着する作業工程を示す工程説明図である。
図15図15(A),(B),(C)は、工場出荷前に伸縮継手装置を収縮状態に固定する作業工程を示す工程説明図である。
図16図16(A),(B),(C)は、設置現場において、金属容器間に伸縮継手装置を取り付ける作業工程の前半を示す工程説明図である。
図17図17(D),(E)は、図16の作業工程に続く後半の作業工程を示す工程説明図である。
図18】距離センサーを設けた本発明の別の実施形態を示す断面図である。
図19】伸長量増加用の補助支柱を使用した場合の図18と同様の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
[本発明の実施形態]
図1図17は本発明の実施形態を示しており、これらの図面に基づいてガス絶縁開閉装置及び伸縮継手装置を説明する。
【0021】
図1はガス絶縁開閉装置の主母線部分の側面図である。図1では、説明の便宜上、主母線の軸心線O1に沿う方向を「前後方向」とし、前方から見て、軸心線O1と直交する水平方向を「左右方向」として説明する。図1において、主母線は、同一の軸心線O1上に配置された円筒形の第1金属容器1及び円筒形の第2金属容器2と、両金属容器1,2間(間隔D)を接続する伸縮継手装置3と、を備えて構成される。
【0022】
第1金属容器1の前端には、例えば遮断器等を収納する容器が接続される。第2金属容器2の後端には、開閉器等が収納される金属容器が接続される。第1金属容器1内,伸縮継手装置3内及び第2金属容器2内には、高電圧が流れる三相交流用の3本の導体11が配置される。第1金属容器1内,第2金属容器2内及び伸縮継手装置3内並びにこれらに接続される回線用の各容器内には、六フッ化硫黄(SF6)等の絶縁ガスが密封される。
【0023】
第1金属容器1の下面と第2金属容器2の下面には、左右1対の摺動支持部材5が複数対ずつ固着される。各摺動支持部材5は、これらの下側に配置された左右1対の共通支持梁部材6上に、前後方向摺動調節可能に支持される。左右1対の共通支持梁部材6は、複数の架台8により基礎Bに据え付けられる。
【0024】
図2は伸縮継手装置3の拡大側面図である。図2の伸縮継手装置3は、軸心線O1方向に伸縮自在な金属製のベロー(蛇腹)20と、ベロー20の前端に固着された金属製の第1フランジ21と、ベロー20の後端に固着された第2フランジ22と、両フランジ21,22間の間隔を調整できる複数のスタッドボルト31と、を備えて構成される。各スタッドボルト31の前端部は、第1フランジ21に形成された雌ネジ部(第1スタッドボルト用連結部)42に螺着される。各スタッドボルト31の後端部は、第2フランジ22に形成されたボルト挿通孔(第2スタッドボルト用連結部)52に挿通され、1対の内側ナット35と1対の外側ナット36とにより、所望の軸心線O1方向位置に固定される。符号Loで示す軸心線O1方向の長さは製造時の伸縮継手装置3の長さに相当する。また、符号Lminで示す軸心線O1方向の長さは伸縮継手装置3の最も収縮した時の長さに相当する。さらに、符号Lmaxで示す軸心線O1方向の長さは最大伸長時の伸縮継手装置3の長さに相当する。
【0025】
図3図2のスタッドボルト31の取付部分の拡大縦断面図である。図3では、スタッドボルト31の取付構造の詳細が図示され、後述する図6のIII-III断面拡大図に相当する。図3では、第1フランジ21にはフランジ締着用の複数のボルト挿通孔41が形成される。これらのボルト挿通孔41は、第1金属容器1の接続面1aに形成された雌ネジ部1bに対応する位置に形成される。また、ボルト挿通孔41はベロー20の径方向外周端よりも外方に形成される。この構成により、第1フランジ21が金属容器1の接続面1aに取り付けられる際には、ベロー20の外方空間でフランジ締着用のボルト45を回動操作することが可能となる。
【0026】
第1フランジ21に形成された貫通状の雌ネジ部42は、フランジ締着用のボルト挿通孔41よりも径方向の外方で、かつ、第1金属容器1の接続面1aの径方向外方端よりも外方に位置される。雌ネジ部42に螺合するスタッドボルト31の前端部は、スタッドボルト31に螺合したナット32,平座金33及びばね座金34により、軸心線O1方向に緩まないようにロックされる。
【0027】
第2フランジ22のフランジ締着用のボルト挿通孔51は、第1フランジ21のボルト挿通孔41に前後方向に対向する位置に形成される。ここで、ボルト挿通孔51は、第2金属容器2の接続面2aに形成された雌ネジ部2bに対応する位置に形成される。また、ボルト挿通孔51はベロー20の径方向外周端よりも外方に形成される。この構成により、フランジ取付時にベロー20の外方空間で締着用のボルト45を回動操作することが可能となる。
【0028】
第2フランジ22に形成された貫通状のボルト挿通孔52は、第1フランジ21の雌ネジ部42に前後方向に対向する位置に形成される。ボルト挿通孔52は、フランジ締着用のボルト挿通孔51より径方向の外方で、かつ、第2金属容器2の接続面2aの径方向外周端よりも径方向外方に形成される。上述したように、第2フランジ22のボルト挿通孔52に、スタッドボルト31の後端部が軸心線O1方向移動可能に挿通される。スタッドボルト31の後部に螺合した1対の内側ナット35,1対の外側ナット36,スタッドボルト31の外周に嵌め込まれた1対の平座金37及び1対のばね座金38により、スタッドボルト31の所望の前後方向位置に、第2フランジ22が固定される。
【0029】
図4はスタッドボルト取り外し状態の伸縮継手装置3の正面図である。ここで、スタッドボルト未装着状態の第1フランジ21を前方から見た正面図が示される。図4において、第1フランジ21は円環状に形成される。第1フランジ21に形成されたフランジ締結用のボルト挿通孔41は、軸心線O1を中心とする円周C1上に、例えば22個配置される。
【0030】
第1フランジ21に形成された雌ネジ部42は、円周C1よりも大径で、軸心線O1を中心とする円周C2上に8個形成される(8個の雌ネジ部42の位置を、右上から左回り(反時計回り)に順にP1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8とする。)ここで、第1フランジ21の取付面をX軸とY軸とで区画した場合、右上の第1象限に位置P1,P2が存在し、左上の第2象限に位置P3,P4が存在する。また、第1フランジ21の取付面をX軸とY軸とで区画した場合、左下の第3象限に位置P5,P6が存在し、右下の第4象限に位置P7,P8が存在する。なお、位置P1,P4,P5,P8は、円周C1に内接する一つの長方形の4つの頂点に対応し、位置P2,P3,P6,P7も、円周C1に内接する別の長方形の4つの頂点に対応する。
【0031】
図5はスタッドボルト取り外し状態の伸縮継手装置3の背面図である。ここで、スタッドボルト未装着状態の第2フランジ22を、後方から見た背面図が示される。図5において、第2フランジ22は第1フランジ21と同形状の円環状に形成される。第1フランジ21の場合と同様に、軸心線O1を中心とする円周C1上に22個配置される。第2フランジ22に形成されたスタッドボルト連結用のボルト挿通孔52は、上述した第1フランジ21と同様に円周C2上に8個形成される。
【0032】
図6は、スタッドボルト31を装着した状態の第2フランジ22を、後方から見た背面図である。ここで、スタッドボルト連結用の8つの位置P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8全てに、スタッドボルト31の前端部が固定された状態が図示される。
【0033】
図7は、4本のスタッドボルト31の代わりに、4本の油圧シリンダ61を、第1フランジ21と第2フランジ22との間に、軸心線O1方向に伸縮自在に装着した伸縮継手装置3の側面図である。第1フランジ21の雌ネジ部42に、第1シリンダ取付金具91が螺着される。第2フランジ22のボルト挿通孔52に、第2シリンダ取付金具92の雄ネジ部98が挿通され、ナット111及び平座金112により、第2フランジ22に固定される。第1シリンダ金具91と第2シリンダ取付金具92との間に、油圧シリンダ61が伸縮自在に装着される。
【0034】
図8及び図9は油圧シリンダ61の取付構造の詳細を示す分解側面図及び分解平面図である。図8及び図9において、第1フランジ21に取り付けられる第1シリンダ取付金具91は、第1連結ピン120に嵌合するピン孔94を有する本体部分と、本体部分から前方に突出する雄ネジ部95とを有する。雄ネジ部95が第1フランジ21の雌ネジ部42に螺着され、第1シリンダ取付金具91が第1フランジ21に固定される。一方、油圧シリンダ61の前端部には、ピン孔86を有するコの字形の第1クレビス85が形成される。
【0035】
コの字形の第1クレビス85間に第1シリンダ取付金具91の本体部分が差し込まれ、第1連結ピン120が第1クレビス85のピン孔86及び第1シリンダ取付金具挿91のピン孔94に挿入される。さらに、ピン孔94,86から突出した第1連結ピン120のロックピン挿入孔121に、ボールロックピン122が差し込まれる。この構成により、ボールロックピン122は、第1連結ピン120がピン穴94,86から抜けるのを阻止することが可能となる。
【0036】
第2フランジ22に取り付けられる第2シリンダ取付金具92は、第2連結ピン130に嵌合するピン孔96を有する本体部分と、本体部分から後方に突出する軸部97と、軸部97からさらに後方に突出する雄ネジ部98とを有する。雄ネジ部98及び軸部97が第1フランジ21のボルト挿通孔52に前側から挿通され、雄ネジ部98は第2フランジ22より後方に突出される。突出された雄ネジ部98に平座金112が嵌合されると共に、ナット111が螺合される。一方、油圧シリンダ61の外筒62の後端部には、ピン孔88を有するコの字形の第2クレビス87が形成される。
【0037】
コの字形の第2クレビス87間に第2シリンダ取付金具92の本体部分が差し込まれ、第2連結ピン130が第2クレビス87のピン孔88及び第2シリンダ取付金具92のピン孔96に挿入される。ボールロックピン132はピン孔88,96から突出する第2連結ピン130の突出部分のロックピン挿入孔131に挿入される。この構成により、ボールロックピン132は、第2連結ピン130がピン穴88,96から抜けるのを阻止することが可能となる。
【0038】
図10は第1及び第2フランジ21,22間に油圧シリンダ61のアッセンブリが装着された状態の平面図である。油圧シリンダ61の外筒62の前端部が、第1シリンダ取付金具91に、第1連結ピン120を介して回動自在に連結される。一方、油圧シリンダ61のロッド66の後端部が、第2フランジ22のボルト挿通孔52に固着された第2シリンダ取付金具92に、第2連結ピン130を介して回動自在に連結される。
【0039】
油圧シリンダ61は複動型シリンダであり、外筒62内に、ピストン63が前後方向摺動自在に嵌合されて構成される。ここで、外筒62内が前側の第1室64と後側の第2室65とに仕切られている。外筒62の外周面には、第1室64に連通する第1ポート71と、第2室65に連通する第2ポート72とが形成される。第1ポート71には第1油圧ホース73が着脱自在に接続され、第2ポート72には第2油圧ホース74が接続される。
【0040】
なお、第2フランジ22のボルト挿通孔52は、第2シリンダ取付金具92の軸部97に対して、径方向の遊びを有して嵌合している。これにより、第1フランジ21の雌ネジ部42と、第2フランジ22のボルト挿通孔52の中心が多少ずれても、ボルト挿通孔52に第2シリンダ取付金具92の雄ネジ部98及び軸部97を難なく挿通することが可能となる。
【0041】
図11は、一部のスタッドボルト31の代わりに油圧シリンダ61が装着された時の伸縮継手装置3を、前方から見た正面図である。図12は、一部のスタッドボルト31の代わりに油圧シリンダ61が装着された時の伸縮継手装置3を、後方から見た背面図である。
【0042】
図11に示すように、第1スタッドボルト用連結部である雌ネジ部41が8個備えられる。この8個の雌ネジ部41のうち、位置P1,P4,P5,P8の4つの位置のスタッドボルト31が取り外されている。その代わりに、位置P1,P4,P5,P8に4本の油圧シリンダ装置61がそれぞれ配置され、第1シリンダ取付金具91に連結されている。したがって、位置P1,P4,P5,P8のボルト挿通孔42を結ぶと、それら4つを頂点とする長方形を構成する。すなわち、油圧シリンダ61は、同心円に内接する長方形の4つの頂点に対応する位置に配置される。この構成により、第2フランジ22に対して均等に力を加えることが可能となる。
【0043】
図12は。第2フランジ22を後方から見た背面図である。ここで、図中に記載した「左」と「右」の位置は、図11とは反対であり、紙面の左右とは逆となっている。
【0044】
図13は、4本の油圧シリンダ61を駆動するための油圧回路の一例を示した概略図である。図13の油圧回路は、1台の分配制御器75と、1個の流路切換弁76と、1台の油圧ポンプ79と、一台の電動モータ80と、オイルタンク81と、を備えて構成される。ここで、油圧ポンプ79は電動モータ80により駆動される。図13の油圧ポンプ79の吸い込み部はオイルタンク81に連通され、吐出部は高圧の吐出用油圧ホース77を介して流路切換弁76に連通される。流路切換弁76の排出部は、戻り用油圧ホース78を介してオイルタンク81に連通される。なお、本発明は油圧ポンプ1台を用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明は油圧ポンプを2台以上用いて構成されてもよい。
【0045】
各油圧シリンダ61の第1ポート71に接続された4本の第1油圧ホース73は、分配制御器75内の流量制御弁(図示せず)を介して第1集合油路(図示せず)に集合している。一方、各油圧シリンダ61の第2ポート72に接続された4本の第2油圧ホース74は、分配制御器75内の流量制御弁(図示せず)を介して第2集合油路(図示せず)に集合している。第1油圧ホース73を集合した第1集合油路と、第2油圧ホース74を集合した第2集合油路とは、流路切換弁76において、吐出用油圧ホース77と戻り用油圧ホース78とに切換自在に接続される。
【0046】
流路切換弁76において、油圧ポンプ79の吐出用油圧ホース77が、第1油圧ホース73の第1集合油路に接続され、戻り用油圧ホース78が第2油圧ホース74の第2集合油路に接続される。ここで、油圧ポンプ79を作動させると、油圧シリンダ61のロッド66が後方に突出される。すなわち、油圧ポンプ79で加圧されたオイルは、吐出用油圧ホース77から流路切換弁76を介して各第1油圧ホース73に供給される。各第1油圧ホース73から油圧シリンダ61の第1室64に供給されるオイルは、ピストン63を第2室65側に押し動かす。同時に、第2室65内のオイルは各第2油圧ホース74に排出され、分配制御器75及び流路切換弁76を通って、戻り用油圧ホース78に流れ、オイルタンク81に戻される。これにより、ロッド66の突出量が増加する。すなわち、油圧シリンダ61が伸長することとなる。
【0047】
反対に、油圧ポンプ79の吐出用油圧ホース77が、第2油圧ホース74の第2集合油路に接続され、戻り用油路78が第1油圧ホース73の第1集合油路に接続されると、油圧シリンダ61は収縮される。すなわち、油圧ポンプ78で加圧されたオイルは、各第2油圧ホース74を通り、第2室65に供給され、ピストン63を第1室64側へ押し動かす。同時に、第1室64内のオイルは、各第1油圧ホース73及び戻り用油路78を通ってオイルタンク81に戻される。これにより、ロッド66の突出量が減少する。すなわち、油圧シリンダ61が収縮することとなる。
【0048】
また、分配制御器75は、油圧シリンダ61毎に、第1油圧ホース73及び第2油圧ホース74に流れる油量を調節することが可能である。すなわち、各油圧シリンダ61へ圧送する油量を調節でき、これにより、油圧シリンダ61毎にロッド66の移動量を調節できる。すなわち、各油圧シリンダ61間で、ロッド66の突出速度あるいは突出量が不均等となっている時に、4本すべての油圧シリンダが同期して、均等に移動するように調節することが可能となる。
【0049】
[伸縮継手装置3の伸縮調整方法を利用した調整作業]
(油圧シリンダ61の装着方法)
図14では、工場内で伸縮継手装置3を製造完了後、出荷用に圧縮するために、一部のスタッドボルト31の代わりに油圧シリンダ61を装着する工程が図示される。
【0050】
最初の工程として、図14(A)に示すように、一部のスタッドボルト31が第1及び第2フランジ21,22から取り外される。
【0051】
次の工程として、図14(B)に示すように、取り外されたスタッドボルト31に代えて、第1フランジ21の雌ネジ部42に、後方から第1シリンダ取付金具91の雄ネジ部95が螺着される。同時に、第2フランジ22の挿通孔52部分に、第2シリンダ取付金具92の軸部97が挿通され、後方に突出する雄ネジ部98に平座金112が嵌合されるとともに、ナット111が螺合される。
【0052】
次の工程として、図14(C)に示すように、油圧シリンダ61の第1クレビス85と第1シリンダ取付金具91とが、第1連結ピン120により回動自在に連結される。同時に、第1ポート71と第2ポート72とに第1油圧ホース73と第2油圧ホース74とが接続される。各油圧ホース73,74は、図13で説明したように、分配制御器75内の第1集合油路と第2集合油路とにそれぞれ集合される。油圧ポンプ79の作動及び流路切換弁76の操作により、油圧シリンダ61の伸縮駆動が可能となる。
【0053】
次の工程として、図14(D)に示すように、油圧シリンダ61が伸長されることにより、第2シリンダ取付金具92が第2クレビス87により挟み込まれ、第2連結ピン130により、第2シリンダ取付金具92と第2クレビス87とを回動自在に連結される。
【0054】
図14と同一の作業により、残り3本の油圧シリンダ61も装着される。装着される箇所は、図11で説明したように位置P1,P4,P5,P8である。
【0055】
(伸縮継手装置3を圧縮状態に維持する方法)
図15では、図14の作業工程で油圧シリンダ61が装着された後、トラック等の運搬手段に積載するために伸縮継手装置3が収縮(圧縮)される作業工程が図示される。
【0056】
最初の工程は、図15(A)に示すように、スタッドボルト31の後端部の前後のナット35,36のうち、第2フランジ22の前に配置された内側ナット35が前方へ移動される。同時に、平座金37及びばね座金38も前方に移動される。これにより、第2フランジ22はスタッドボルト31上で前方への移動が自由となる。
【0057】
次の工程として、図15(B)に示すように、油圧ポンプ79(図13参照)を作動せせることにより、油圧シリンダ61を収縮させ、これにより第2フランジ22が所望の位置まで前方に移動されて、ベロー20が収縮される。すなわち、伸縮継手装置3全体が所望の位置まで収縮される。
【0058】
次の工程として、図15(C)に示すように、スタッドボルト31の後端部の前後のナット35,36のうち、第2フランジ22の後ろに配置された外側ナット36が前方へ移動され、第2フランジ22の後面に当接される。これにより、第2フランジ22の後方への移動が規制される。すなわち、外側ナット36がストッパーの役目を果たし、伸縮継手装置3は収縮状態に維持される。
【0059】
収縮状態に維持された伸縮継手装置3をトラックやトレーラで搬送する場合、油圧シリンダ61が装着された状態で積載されて搬送される。そして、設置現場では、作業員は、伸縮継手装置3の取付作業を再度行うことなく伸縮調節を行うことが可能となる。
【0060】
他方、工場で装着された油圧シリンダ61が、第1及び第2フランジ21,22から一旦取り外され、残り4本のスタッドボルト31を用いて収縮状態(圧縮状態)を維持しながらトラックに積載して搬送するように構成されてもよい。この構成により、伸縮継手装置3全体がコンパクトな状態となるので、積載スペースを節約することが可能となる。
【0061】
図16及び図17は、設置現場において、収縮(圧縮)状態の伸縮継手装置3を伸長させ、該伸縮継手装置3を主母線の前後の金属容器1,2の接続面1a,1bに接続する作業工程を示している。
【0062】
設置現場での最初の工程は、図16(A)に示すように、収縮状態の伸縮継手装置3が前後の金属容器1、2間に配置され、第1フランジ21の前面がフランジ締結用のボルト45により第1金属容器1に締着される。
【0063】
次の工程として、図16(B)に示すように、スタッドボルト31の後端部の前後のナット35,36のうち、第2フランジ22の後ろのナット36が後方に移動される。同時に平座金37及びばね座金38も一緒に後方に移動される。これにより、第2フランジ22は、スタッドボルト31上で後方への移動が自由となる。
【0064】
次の工程として、図16(C)に示すように、第1ポート71と第2ポート72とにそれぞれ第1油圧ホース73と第2油圧ホース74とが接続される。各油圧ホース73,74は、図13で説明したように、分配制御器75内の第1集合油路と第2集合油路にそれぞれ集合する。油圧ポンプ79の作動及び流路切換弁76の操作により、油圧シリンダ61の伸縮駆動が実施される。
【0065】
油圧操作で、第1油圧ホース73から第1ポート71にオイルが圧入されることにより、ロッド66が後方へと突出され、第2フランジ22が第2金属容器2の接続面2aに当接される。そして、ボルト45が第2フランジ22のボルト挿通孔51に挿通されて第2フランジ2の雌ネジ部2bに螺着される。
【0066】
なお、図16(C)の段階において、ベロー20は(収縮)圧縮状態から伸長されるので、一定の長さまでは、ベロー20自体の復元力を利用して第1及び第2フランジ21,22間隔を広げることが可能となる。その後、更に伸長させる場合、油圧シリンダ61の伸長動作を利用することができる。
【0067】
次に、図17(D)に示すように、スタッドボルト31の後部のナット35,36が回され、前後のナット35,36間で第2フランジ22が挟持される。これにより、伸縮継手装置3が所望の長さに固定される。
【0068】
最後は、図17(E)に示すように、油圧シリンダ61が取り外され、元のスタッドボルト31が、他のスタッドボルト31と同様に、第1フランジ21と第2フランジ22との間に装着される。
【0069】
[実施形態の効果]
(1)本実施形態によれば、従来、作業員が手作業で行っていた伸縮継手装置3の伸縮作業を、油圧シリンダ61により伸縮することが可能となる。したがって、伸縮継手装置3の伸縮作業における省力化,作業効率及び取付精度の向上を図ることが可能となる。
【0070】
(2)4本の油圧シリンダ31が、第2フランジ22に対し、周方向に間隔をおいて配置される。したがって、伸縮継手装置3を伸縮する動作において、第2フランジ22を全周にわたって均等に移動させることが可能となる。
【0071】
[その他の実施形態]
(1)図18に示すように、第1フランジ21の後面には、発光式あるいは電波式の距離センサー150が取り付けられ、第2フランジ22の前面には、距離センサー150から発せられる光あるいは電波を反射する反射板151が備えられる。その他の構造は上述した実施形態と同一である。この構成によれば、第1フランジ21と第2フランジ22との間隔を正確に認識でき、現場における伸縮継手装置3の長さ調節が正確に行うことが可能となる。
【0072】
(2)図19に示すように、油圧シリンダ61による伸長量が所望の長さに足りない場合、第1フランジ21の雌ネジ部42に補助支柱140の雄ネジ部140aを螺着している。この補助支柱140の後端面の雌ネジ部140bに第1シリンダ取付金具85の雄ネジ部95を螺合している。この構成によれば、伸縮継手装置3の最大伸長量を大きくすることが可能となる。
【0073】
(3)油圧シリンダ61の数は、3本あるいは5本以上とすることも可能である。
【0074】
本発明の幾つかの実施形態を説明したが、前記各実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施しうるものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0075】
1 第1金属容器
2 第2金属容器
3 伸縮継手装置
20 ベロー(蛇腹)
21 第1フランジ
22 第2フランジ
31 スタッドボルト
42 雌ネジ部(第1スタッドボルト用連結部)
52 ボルト挿通孔(第2スタッドボルト用連結部)
61 油圧シリンダ
79 油圧ポンプ
80 電動モータ
91 第1シリンダ取付金具
92 第2シリンダ取付金具
98 油圧ポンプ
図1
図2
図3
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図5
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