JP7581087B2 - Gasket and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本開示はたとえば、管路系統のフランジ締結に用いられるガスケットおよびその製造方法に関する。
The present disclosure relates to a gasket used, for example, in flange fastening of a pipeline system, and a method for manufacturing the same.
ガスケットの締付けには、ボルトによりフランジに加えられる締付けトルクやボルト軸力値が伝統的に用いられている。締付けトルクやボルト軸力値はフランジ間を締め付けるボルトに関する締付け情報である。
このガスケットの締付けに関し、締付けトルクを把握するため、ガスケットや内部流体の種類に対応する締付け面圧、複数の締付け力、ボルトに関する情報などを用いるシステムが知られている(たとえば、特許文献1)。
このボルトの締付けに関し、ボルトに発生するひずみをデータ化し、ボルトの締付け状態を視認化することが知られている(たとえば、特許文献2)。
The tightening torque and bolt axial force values applied to the flanges by the bolts are traditionally used for tightening gaskets. The tightening torque and bolt axial force values are tightening information related to the bolts that tighten the flanges.
Regarding the tightening of this gasket, a system is known that uses tightening surface pressure corresponding to the type of gasket and internal fluid, multiple tightening forces, information on the bolts, etc. to grasp the tightening torque (for example, Patent Document 1).
It is known that, with regard to the tightening of the bolt, the strain generated in the bolt is converted into data and the tightening state of the bolt is made visible (for example, see Patent Document 2).
ところで、ガスケットの締付け管理にはボルトの締付けトルクや軸力値が用いられてきた。フランジ締結時、フランジ間を締結するボルトはひずみを生じる。このひずみを計測すればフランジからガスケットに加わる荷重を把握できるというのがその理由である。 By the way, bolt tightening torque and axial force values have been used to manage gasket tightening. When flanges are tightened, the bolts that fasten the flanges together generate strain. The reason for this is that by measuring this strain, it is possible to determine the load applied from the flanges to the gasket.
しかしながら、ボルト、フランジおよびガスケットの関係を精査すると、ボルトの締付け力はフランジに作用しているが、その締付け力は、フランジを媒介としてガスケットに間接的に作用しているにすぎない。フランジはボルトの締付けによる荷重を受けるが、この荷重はフランジを介してガスケットに作用しているにすぎない。ボルトに作用させたトルク値や軸力値は、フランジに部分的に作用している荷重にすぎず、ガスケットに作用する荷重を表しているとは言えない。 However, when the relationship between the bolts, flanges and gaskets is examined closely, it is found that although the bolt tightening force acts on the flange, that tightening force only acts indirectly on the gasket via the flange. The flange is subjected to a load caused by the tightening of the bolts, but this load only acts on the gasket via the flange. The torque value and axial force value applied to the bolts are only a load that acts partially on the flange, and cannot be said to represent the load acting on the gasket.
このため、ガスケットの締付け管理には次のような課題がある。
a)ボルトから取得したトルク値や軸力値はボルトに関する情報であり、ガスケットが受ける荷重を測定していない。
b)ガスケットがフランジから受ける荷重に対し、ボルトのトルク値や軸力値は間接的な情報にすぎず、ガスケットが受ける荷重の目安にすぎない。
c)ボルトのトルク値や軸力値はボルトやフランジの締付け状態の影響を受け、この影響を無視できない。
For this reason, the following problems arise in managing the tightening of the gasket:
a) The torque and preload values obtained from the bolts are information about the bolts and do not measure the load on the gasket.
b) The bolt torque and axial force values are only indirect information regarding the load that the gasket receives from the flange and are only a guide to the load that the gasket receives.
c) The bolt torque and axial force values are affected by the tightening condition of the bolts and flanges, and this effect cannot be ignored.
発明者は、斯かる課題により、フランジ間から受ける荷重でガスケットが変形するので、この変形を直接検出してフランジ締結をサポートすることが有益であるとの知見を得た。 The inventors came to the realization that because the gasket deforms due to the load applied between the flanges, it would be beneficial to directly detect this deformation and support the flange fastening.
そこで、本開示の目的は、上記課題および上記知見に基づき、ガスケットが受ける荷重が適正荷重か否かをガスケットの変形で検出可能にしたガスケットを提供することにある。
Therefore, based on the above problems and findings, an object of the present disclosure is to provide a gasket that makes it possible to detect whether the load received by the gasket is an appropriate load by deformation of the gasket.
上記目的を達成するため、本開示のガスケットの一側面によれば、フランジ締結に用いられるガスケットであって、フランジと接触しないエリアに設けられる切欠き部と、前記切欠き部に配置されて前記切欠き部の変形を検出し、フランジ間より受ける荷重が閾値以上であるとき、接点間が導通となる接点機構を含むセンサーとを含む。
このガスケットにおいて、さらに、前記接点機構の接点間は、前記荷重が前記閾値以上で前記接点間が非導通から導通となる接点間隔に設定されている。
In order to achieve the above-mentioned objective, according to one aspect of the gasket disclosed herein, there is provided a gasket for use in flange fastening, the gasket including a notch provided in an area that does not contact the flanges, and a sensor disposed in the notch to detect deformation of the notch and including a contact mechanism that establishes electrical continuity between the contacts when the load applied between the flanges is equal to or greater than a threshold value.
In this gasket, the contacts of the contact mechanism are set to a contact spacing such that the contacts change from non-conductive to conductive when the load is equal to or greater than the threshold value.
上記目的を達成するため、本開示のガスケットの製造方法の一側面によれば、ガスケットにフランジ締結部のフランジと接触しないエリアに切欠き部を形成する工程と、フランジ間により受ける荷重が閾値以上であるとき、接点間が導通となる接点機構を含むセンサーを前記切欠き部に設置する工程とを含む。
In order to achieve the above-mentioned objective, according to one aspect of the method for manufacturing a gasket disclosed herein, the method includes the steps of forming a notch in an area of the gasket that does not contact the flanges of the flange fastening portion, and installing a sensor in the notch, the sensor including a contact mechanism that establishes electrical continuity between contacts when the load between the flanges is equal to or greater than a threshold value.
本開示によれば、次の何れかの効果が得られる。
(1) フランジ締結時のガスケットの変形を切欠き部から検出でき、フランジ間からガスケットが受ける荷重が最適荷重か否かを検出できる。
(2) ガスケットが受ける荷重が閾値以上であるかによって導通または非導通を表す二値化情報で出力することができる。
(3) センサー間の出力情報をボルトの締付け状態の判定に利用でき、フランジ締結のサポートに利用できる。
According to the present disclosure, any of the following effects can be obtained.
(1) The deformation of the gasket when the flanges are fastened can be detected from the notch, and it can be detected whether the load received by the gasket between the flanges is optimal or not.
(2) Depending on whether the load received by the gasket is equal to or greater than a threshold value, binary information indicating conductivity or non-conductivity can be output.
(3) The output information between sensors can be used to determine the tightening status of the bolts and can be used to support flange tightening.
〔第一の実施の形態〕
図1は、第一の実施の形態に係るガスケット2を示している。本開示のガスケット2の構成は一例であり、本開示が斯かる構成に限定されるものではない。図1において、Oは中心、X、YおよびZは三次元座標軸を示している。
First Embodiment
Fig. 1 shows a
このガスケット2はたとえば、合成樹脂材料でシート状に加工されたシートガスケットである。合成樹脂材料には、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)と充填剤を配合した樹脂材料が使用されるが、PTFE以外の樹脂やゴムなどの材料を使用してもよい。このガスケット2には均一厚のシート状材料を使用し、このシート状材料からたとえば、打ち抜き加工によって成形される。
このガスケット2はたとえば、円形の透孔4を形成した円環状のガスケット本体部6を備え、このガスケット本体部6の周縁部にX軸方向およびY軸方向に突出部8が形成され、各突出部8に貫通孔10が形成されている。これら突出部8および貫通孔10はX軸方向またはY軸方向の何れかの2箇所に形成してもよい。
The
This
ガスケット本体部6には透孔4の周囲に拘束部12が設定され、この拘束部12と同心円状に非拘束部14が設定されている。破線は拘束部12のエリアと非拘束部14のエリアとを仕切る仮想線である。拘束部12はフランジ締結部で拘束されるエリアである。これに対し、非拘束部14はフランジ締結部に拘束されないエリアである。
非拘束部14にはフランジ締結時、荷重によるガスケット2の変形を取り出すための複数のインナーカット部16が形成されている。各インナーカット部16はガスケット2に形成される切欠き部の一例である。各インナーカット部16は、透孔4と同心円状の円弧をなす貫通孔または凹部でもよい。各インナーカット部16は、貫通孔10と交互に配置されているが、これに限定されない。
A
The
各インナーカット部16には、各インナーカット部16に現れる変形を個別に検出するセンサー18-1、18-2、18-3、18-4が設置されている。つまり、非拘束部14に現れるガスケット2の変形をセンサー18-1、18-2、18-3、18-4で受け、その変形をセンサー18-1、18-2、18-3、18-4で検出する。
Sensors 18-1, 18-2, 18-3, and 18-4 are installed in each
<インナーカット部16およびセンサー18-1>
図2は、ガスケット2のインナーカット部16およびセンサー18-1の一例を示している。
インナーカット部16はたとえば、フランジ締結時、ガスケット2に現れる変形を取り出すため、変形取出し部20および一対のスリット部22-1、22-2を備える。
変形取出し部20は、円弧状壁部24-1、24-2と、スリット部22-1で分断された垂直壁部26-11、26-12、スリット部22-2で分断された垂直壁部26-21、26-22とを備えている。各円弧状壁部24-1、24-2は、ガスケット2の透孔4またはガスケット本体部6の周縁28と同心円状である。垂直壁部26-11、26-12、26-21、26-22は、透孔4の半径方向の垂直面またはガスケット本体部6の周縁28の接線に直交する垂直面を備える。
<
FIG. 2 shows an example of the
The
The
スリット部22-1、22-2は、各円弧状壁部24-1、24-2と同様に、ガスケット2の透孔4またはガスケット本体部6の周縁28と同心円状である。このようなスリット部22-1、22-2を形成したことにより、垂直壁部26-11、26-12、26-21、26-22の保形強度が緩和され、円弧状壁部24-1、24-2のラジアル方向および間隔方向の変形が容易化されている。したがって、ガスケット2の変形が拘束部12から非拘束部14に波及すると、円弧状壁部24-1、24-2の間隔Dが変化する。この変化が該当するインナーカット部16にあるセンサー18-1、18-2、18-3、18-4に加わり、その変形を表す検出出力がセンサー18-1、18-2、18-3、18-4の何れかまたは2以上から取り出される。
The slits 22-1, 22-2, like the arc-shaped wall portions 24-1, 24-2, are concentric with the through hole 4 of the
各センサー18-1、18-2、18-3、18-4はインナーカット部16内に着脱可能に設置されている。各センサー18-1、18-2、18-3、18-4は、インナーカット部16の変形によって移動する接点30-1、30-2を含む接点機構32を備えている。この接点機構32は接点30-1、30-2を移動可能に支持する接点支持機構34を含む。この接点支持機構34はインナーカット部16に着脱可能に設置されるとともに、複数のストッパ36を以てインナーカット部16からの脱落が防止される。
Each of the sensors 18-1, 18-2, 18-3, and 18-4 is removably installed within the
<接点機構32>
図3は、接点機構32を分解して示している。
各接点30-1、30-2はりん青銅などの導電性および弾性を備える導体板で形成される。各接点30-1、30-2にはたとえば、長方形状に加工された導体板に山型の接点部38が形成され、この接点部38の両側に平坦な固定部40が形成されている。各固定部40には長方形状の固定孔42が形成され、一方の固定部40にはリード引出し部44が形成されている。接点30-1にはセンサーリード46-1、接点30-2にはセンサーリード46-2が接続される。
<Contact
FIG. 3 shows the
Each of the contacts 30-1, 30-2 is formed of a conductive plate having electrical conductivity and elasticity, such as phosphor bronze. For example, each of the contacts 30-1, 30-2 has a mountain-shaped
接点支持機構34は、接点30-1を支持する支持壁部48-1と、接点30-2を支持する支持壁部48-2と、支持壁部48-1、48-2をインナーカット部16の変形に追従させるための弾性支持部50とを一体に備えている。
各支持壁部48-1、48-2は接点30-1、30-2間を電気的に絶縁するたとえば、絶縁性合成樹脂などの絶縁材料で形成されている。インナーカット部16の変形に対する追従性を高めるため、支持壁部48-1、48-2に弾性を備えてもよい。
弾性支持部50は、インナーカット部16に現れるガスケット2の変形に接点30-1、30-2間の間隔を追従させるため、接点30-1、30-2を弾性支持するために弾性合成樹脂などの弾性材料で形成される。
そして、支持壁部48-1には接点30-1を固定する一対のフック部52、同様に、支持壁部48-2には接点30-2を固定する一対のフック部52が形成されている。
The
The support walls 48-1, 48-2 are formed of an insulating material, such as an insulating synthetic resin, that electrically insulates the contacts 30-1, 30-2. In order to improve the ability to follow the deformation of the
The
The support wall portion 48-1 is formed with a pair of
図4のAは、接点30-1、30-2の固定構造を示している。
接点30-1は、固定孔42に支持壁部48-1側のフック部52を係合させて固定されるとともに、接点30-2は、固定孔42に支持壁部48-2側のフック部52を係合させて固定される。
図4のBは、接点30-1、30-2の固定構造の変形例を示している。フック部52に代え、各支持壁部48-1、48-2から固定孔42に挿入可能なL字形の支柱54を立設し、この支柱54に係止爪56を設けてもよい。斯かる構造によれば、固定孔42に支柱54を挿入し、固定孔42に係止爪56を係止させることにより、各接点30-1、30-2が各支持壁部48-1、48-2に固定される。
FIG. 4A shows a fixing structure for the contacts 30-1 and 30-2.
The contact 30-1 is fixed by engaging the
4B shows a modified example of the fixing structure of the contacts 30-1, 30-2. Instead of the
<接点30-1、30-2間の間隔dの設定>
図5は、接点30-1、30-2間の間隔dの設定を示している。
接点機構32には、ガスケット2が受ける荷重Fが閾値Fth以上に到達したとき、接点30-1、30-2間が接するように、接点部38間の間隔dを設定ないし調整する。この間隔dの設定ないし調整には、主として接点部38間の間隔調整を行うが、支持壁部48-1、48-2および弾性支持部50を含む接点支持機構34が持つ弾性係数などの物理情報を参照し、最適化する。換言すれば、間隔dの調整で支持壁部48-1、48-2および弾性支持部50を含む接点支持機構34が持つ弾性係数などを吸収することが可能である。
<Setting the distance d between the contacts 30-1 and 30-2>
FIG. 5 shows the setting of the distance d between the contacts 30-1 and 30-2.
In the
<フランジ締結部58>
図6は、ガスケット2を用いるフランジ締結部58の一例を示している。
このフランジ締結部58は、管路60-1の端部にフランジ62-1、管路60-2の端部にフランジ62-2を備える。各フランジ62-1、62-2の対向面部にはガスケット座64が形成されている。各ガスケット座64は、フランジ62-1、62-2の円孔66を包囲して突出させた円環凸部である。これらガスケット座64間にガスケット2が設置される。したがって、ガスケット2に設定された拘束部12(図2)は、フランジ62-1、62-2と接触するエリア(接触部)であるのに対し、非拘束部14(図2)は、フランジ62-1、62-2と接触しないエリア(非接触部)である。
<
FIG. 6 shows an example of a
This
フランジ62-1、62-2にはZ軸を中心に同心円上のX軸およびY軸上の共通位置にたとえば、90度の角度間隔で4個の貫通孔68が形成されている。
フランジ締結時、フランジ62-1、62-2間にガスケット2を挟み込み、フランジ62-1、62-2の各貫通孔68およびガスケット2の貫通孔10を合わせ、ボルト70-1、70-2、70-3(図示せず)、70-4を貫通させる。各ボルト70-1、70-2、70-3、70-4にはフランジ62-1、62-2を挟んで個別に一対のナット72およびワッシャ74が取り付けられる。
The flanges 62-1 and 62-2 are formed with four through
When the flanges are fastened, the
各ボルト70-1、70-2、70-3、70-4の締付けには締付け工具76が用いられる。ナット72に嵌合環部78を合わせて締付け工具76のハンドル部80から各ボルト70-1、70-2、70-3、70-4にトルクTを付与する。これにより、各ボルト70-1、70-2、70-3、70-4からフランジ62-1、62-2間に荷重Fが付与され、この荷重Fがフランジ62-1、62-2からガスケット2に付与される。
A tightening
<インナーカット部16の変形>
図7は、フランジ締結部58のセンサー18-1部分での切断断面を示している。
フランジ62-1、62-2から荷重Fがガスケット2に加えられると、この荷重Fの大きさに応じてガスケット2が変形する。この変形はガスケット2の周縁方向に現れる。この変形は、拘束部12から非拘束部14に波及し、インナーカット部16の間隔Dを変化させる。
<Deformation of the
FIG. 7 shows a cross section of the
When a load F is applied to the
たとえば、センサー18-1では、ボルト70-1、70-2の締付け力が加えられると、この締付け力を受けたフランジ62-1、62-2からガスケット座64間のガスケット2に荷重Fが作用する。この荷重Fでガスケット2が変形し、拘束部12から非拘束部14に波及し、インナーカット部16の間隔Dを縮小させる。この間隔Dの縮小にセンサー18-1の接点30-1、30-2間が追従する。
センサー18-1は、フランジ62-1、62-2間より受ける荷重Fが閾値Fth以上であるか否かにより、接点30-1、30-2間が非導通(OFF)状態または導通(ON)状態となり、ON・OFFの二値化情報が得られる。
For example, in sensor 18-1, when a tightening force is applied to bolts 70-1, 70-2, a load F acts from flanges 62-1, 62-2 that receive this tightening force on
In the sensor 18-1, the contacts 30-1, 30-2 are brought into a non-conductive (OFF) or conductive (ON) state depending on whether the load F received between the flanges 62-1, 62-2 is equal to or greater than a threshold value Fth, and binary information of ON/OFF is obtained.
<インナーカット部16の変形検出>
図8のAは、接点30-1、30-2のOFF状態を示している。
各ボルト70-1、70-2、70-3、70-4の仮止め状態など、その締付け力が小さく、またはフランジ62-1、62-2間からガスケット2に加えられる荷重Fが閾値Fth未満であれば(F=FL)、インナーカット部16に現れる間隔Dの変化は小さい。このとき、接点部38間が非接触状態であり、接点30-1、30-2がOFF状態となる。
<Detection of deformation of
FIG. 8A shows the OFF state of the contacts 30-1 and 30-2.
When the tightening force of the bolts 70-1, 70-2, 70-3, and 70-4 is small, such as when the bolts are temporarily fastened, or when the load F applied to the
図8のBは、接点30-1、30-2のON状態を示している。
各ボルト70-1、70-2、70-3、70-4の締付け力が大きいために、フランジ62-1、62-2間からガスケット2に加えられる荷重Fが閾値Fth以上であれば(F=FH)、インナーカット部16に現れる間隔Dの変化が大きく、縮小状態となる。このとき、接点部38間が非接触状態から接触状態に遷移し、接点30-1、30-2がOFF状態からON状態に切り替えられる。
このようなインナーカット部16の変形検出は、他のセンサー18-2、18-3、18-4についても同様であるので、その説明を割愛する。
FIG. 8B shows the contacts 30-1 and 30-2 in the ON state.
If the fastening force of each of the bolts 70-1, 70-2, 70-3, and 70-4 is large and the load F applied to the
The other sensors 18-2, 18-3, and 18-4 detect deformation of the
<ガスケット2の製造工程>
本開示のガスケット2の製造方法には、ガスケット本体部6の加工工程(S101)、センサー18-1、18-2、18-3、18-4の製作工程(S102)、ガスケット2の組立工程(S103)が含まれる。
<Manufacturing process of
The manufacturing method of the
ガスケット本体部6の加工工程(S101): ガスケット本体部6にはたとえば、PTFEと充填剤を配合した樹脂材料を使用する。この樹脂材料からなる合成樹脂シートにたとえば、打ち抜き加工を施し、ガスケット本体部6に成形する。この際、インナーカット部16は打ち抜き加工で同時に加工してもよいし、ガスケット本体部6を成形した後、このガスケット本体部6にインナーカット部16を追加加工してもよい。つまり、たとえば、センサー18-1の形状に合わせて所望のインナーカット部16を形成してもよい。
Processing step for the gasket body 6 (S101): For the
センサー18-1、18-2、18-3、18-4の製作工程(S102): センサー18-1、18-2、18-3、18-4の接点機構32は、接点30-1、30-2および接点支持機構34を備えており、これらは異なった材料で構成される。したがって、接点30-1、30-2および接点支持機構34を独立して形成し、接点支持機構34に接点30-1、30-2を組み込むことにより、センサー18-1、18-2、18-3、18-4を製作する。
Manufacturing process for sensors 18-1, 18-2, 18-3, 18-4 (S102): The
ガスケット2の組立工程(S103): ガスケット2の組立工程ではガスケット本体部6のインナーカット部16にセンサー18-1、18-2、18-3、18-4を装着してガスケット2が組み立てられる。
<第一の実施の形態の効果>
第一の実施の形態によれば、次の何れかの効果が得られる。
(1) このガスケット2によれば、間隔dの加減により、ガスケット2が受ける荷重Fに対して所望の閾値Fthを設定でき、各ボルト70-1、70-2、70-3、70-4の適正締付け、ガスケット2に対する荷重Fの適正化や調整が可能である。
(2) フランジ締結でガスケット2に生じる形状変形をセンサー18-1、18-2、18-3、18-4で直接に検知でき、各センサー18-1、18-2、18-3、18-4から得られるON、OFFの二値化情報で取得できる。
(3) たとえば、センサー18-1、18-2、18-3、18-4で構成されたガスケット2では、全ての検出出力が適正荷重を表しているとき、フランジ締結を完了することができる。
(4)ガスケット2の周回方向に隣接するセンサーから出力される二値化情報をそれぞれ突き合わせてガスケット2の締結状態を評価し、その評価結果を可視化情報で提示できる。それによりフランジ締結をサポートでき、シール施工の信頼性を高めることができる。
<Advantages of the First Embodiment>
According to the first embodiment, any one of the following effects can be obtained.
(1) With this
(2) The shape deformation that occurs in the
(3) For example, in the
(4) The fastening state of the
(5) 従前のボルト軸力によるフランジ締結の評価に比較し、ボルトやフランジによる影響を受けることがなく、ガスケット2が受ける荷重Fで評価でき、フランジ締結の評価精度を高めることができる。
(6) 上記製造工程によれば、センサー付きのガスケット2を容易に製造することができる。また、既存のガスケット2にインナーカット部16を追加的に加工し、センサー18-1、18-2、18-3、18-4を設置してセンサー付きガスケットを製造することができる。
(5) Compared with the conventional evaluation of flange fastening based on bolt axial force, the evaluation can be performed based on the load F received by the
(6) According to the above manufacturing process, the
〔第二の実施の形態〕
図9は、第二の実施の形態に係るガスケット2を示している。図9において、図3と同一部分には同一符号を付してある。
第一の実施の形態では、接点30-1、30-2の接点部38を同一形状としたが、接点30-2を平坦な金属板で形成し、接点部38を一方のみ平坦状に形成してもよい。
第一の実施の形態では、接点支持機構34の弾性支持部50を支持壁部48-1、48-2の終端部に形成したが、支持壁部48-1、48-2を延長して肉厚部82を形成してもよい。この肉厚部82の支持壁部48-1、48-2の内側部分に弾性支持部50を形成し、この弾性支持部50を対向方向に湾曲させてもよい。この実施の形態では、ストッパ36を省略しているが、第一の実施の形態と同様にストッパ36を備えてもよい。
Second Embodiment
Fig. 9 shows a
In the first embodiment, the
In the first embodiment, the
<第二の実施の形態の効果>
この第二の実施の形態によれば、次の何れかの効果が得られる。
(1) 第一の実施の形態の効果に加え、接点30-2の加工が容易になるとともに、接点30-1との接点部38の接触面積を大きくできる。
(2) 弾性支持部50の湾曲エリアを支持壁部48-1、48-2の内側に設置して弾性支持部50を防護することができる。
<Advantages of the Second Embodiment>
According to the second embodiment, any one of the following effects can be obtained.
(1) In addition to the effects of the first embodiment, the contact 30-2 can be easily processed and the contact area of the
(2) The curved areas of the
〔第三の実施の形態〕
図10および図11は、第三の実施の形態に係るガスケット2の接点機構32を示している。図10および図11において、図2と同一部分には同一符号を付してある。
第一および第二の実施の形態では、接点支持機構34に弾性支持部50を備えているが、この弾性支持部50をガスケット2の非拘束部14の一部で代用させるとともに、支持壁部48-1、48-2を独立した部材としてもよい。
この第三の実施の形態では、変形取出し部20の円弧状壁部24-1、24-2と対向して係止凸部84を形成し、円弧状壁部24-1、24-2と係止凸部84との間に嵌合溝部86を形成している。
この実施の形態では、接点支持機構34が円弧状壁部24-1側の嵌合溝部86間に支持壁部48-1を嵌合させ、円弧状壁部24-2側の嵌合溝部86間に支持壁部48-2を嵌合させることにより、構成されている。
斯かる構成では、図11に示すように、接点支持機構34に、弾性支持部50に代えてガスケット2の非拘束部14の一部を利用することにより、接点30-1、30-2を弾性支持させることができる。
Third embodiment
10 and 11 show a
In the first and second embodiments, the
In the third embodiment, a locking
In this embodiment, the
In this configuration, as shown in FIG. 11, by using a part of the
<第三の実施の形態の効果>
この第三の実施の形態によれば、次の何れかの効果が得られる。
(1) 第一の実施の形態の効果に加え、弾性支持部50を省略できる。
(2) 弾性支持部50を介在させることなく、変形取出し部20に現れるガスケット2の変形で接点30-1、30-2を開閉することができる。
(3) 接点支持機構34の構造を簡略化できる。
<Advantages of the Third Embodiment>
According to the third embodiment, any one of the following effects can be obtained.
(1) In addition to the effects of the first embodiment, the
(2) The contacts 30-1, 30-2 can be opened and closed by the deformation of the
(3) The structure of the
〔第四の実施の形態〕
図12は、第四の実施の形態に係るガスケット2を用いたフランジ締結サポートシステム88を示している。
このフランジ締結サポートシステム88は、ガスケット2に設置されたセンサー18-1、18-2、18-3、18-4と、中継部90と、フランジ締結サポート部92とで構成される。
センサー18-1、18-2、18-3、18-4の検出出力はセンサーリード46-1、46-2から個別に一定の時間間隔で中継部90に加えられ、この中継部90に集積される。
中継部90に集積させた検出出力は、ケーブル94を介してフランジ締結サポート部92に取り込まれる。
フランジ締結サポート部92はサーバー96および情報提示部98を備える。サーバー96はガスケット2の周回方向に隣接するセンサー18-1、18-2、18-3、18-4の検出出力を抽出して、隣接するセンサー同士の検出出力を突き合わせる。この処理によってボルト70-1、70-2、70-3、70-4から加えられる荷重Fが閾値Fth以上であるか否かを判定する。
この判定結果情報が情報提示部98により画像など提示されて可視化される。
[Fourth embodiment]
FIG. 12 shows a flange
This flange
The detection outputs of the sensors 18-1, 18-2, 18-3, and 18-4 are individually applied to a
The detection output accumulated in the
The flange
This determination result information is visualized by being presented as an image or the like by the
<第四の実施の形態の効果>
この第四の実施の形態によれば、フランジ締結に用いられるガスケット2にセンサー18-1、18-2、18-3、18-4を備えて荷重Fが閾値Fth以上であるか否かを評価し、その評価結果を可視化できるので、フランジ締結をサポートでき、シール施工の信頼性を高めることができる。
<Advantages of the Fourth Embodiment>
According to the fourth embodiment, the
〔第五の実施の形態〕
図13は、第五の実施の形態に係るガスケット2を用いたフランジ締結サポートシステムを示している。
第四の実施の形態では、4組のセンサー18-1、18-2、18-3、18-4を設置し、ボルト数とセンサー数を同一に設定したシステムについて記載したが、ボルト数とセンサー数を一致させる必要はない。図13に示すように、8本のボルト70-1、70-2、・・・、70-8に対し、4組のセンサー18-1、18-2、18-3、18-4を設置したサポートシステムを構成してもよい。
Fifth embodiment
FIG. 13 shows a flange fastening support system using a
In the fourth embodiment, a system in which four sets of sensors 18-1, 18-2, 18-3, and 18-4 are installed and the number of sensors is set to be the same as the number of bolts is described, but the number of bolts does not have to be the same as the number of sensors. As shown in Fig. 13, a support system may be configured in which four sets of sensors 18-1, 18-2, 18-3, and 18-4 are installed for eight bolts 70-1, 70-2, ..., 70-8.
<第五の実施の形態の効果>
この第五の実施の形態によれば、第四の実施の形態と同様の効果が得られるとともに、ボルト本数に対してセンサー数を低減してフランジ締結の評価を行い、その評価結果の可視化を実現できる。
<Advantages of the Fifth Embodiment>
According to the fifth embodiment, the same effects as those of the fourth embodiment can be obtained, and the number of sensors relative to the number of bolts can be reduced to evaluate flange fastening, and the evaluation results can be visualized.
〔他の実施の形態〕
(1) 上記実施の形態では、ガスケット2に加わる荷重Fが閾値Fth以上でON、閾値Fth未満でOFFのセンサー情報が得られるセンサー18-1、18-2、18-3、18-4を例示したが、荷重Fが閾値Fth以上でOFF、閾値Fth未満でONのセンサー情報が得られるセンサーを用いてもよい。
(2) 上記実施の形態では、接点30-1、30-2を導体板で構成したセンサー18-1、18-2、18-3、18-4を例示したが、半導体スイッチなどの電子スイッチを備えるセンサーを用いてもよく、本開示は機械式のセンサーに限定されない。
(3) 上記実施の形態では、ガスケット2に合成樹脂製のガスケットを例示したが、本開示は合成樹脂ガスケットに限定されない。
(4) 上記実施の形態ではフランジ締結部58の初期締結におけるガスケット2の形状変化の測定およびその評価を例示したが、本開示は初期締結に限定されない。
(5) 上記実施の形態では、4組のセンサー18-1、18-2、18-3、18-4を例示したが、ガスケット2に設置されるインナーカット部16およびセンサー18は3組以下でもよいし、5組以上であってもよい。
Other Embodiments
(1) In the above embodiment, sensors 18-1, 18-2, 18-3, and 18-4 are shown as examples of sensors that obtain sensor information that is ON when the load F applied to the
(2) In the above embodiment, sensors 18-1, 18-2, 18-3, and 18-4 are illustrated in which contacts 30-1 and 30-2 are formed from conductive plates. However, sensors equipped with electronic switches such as semiconductor switches may also be used, and the present disclosure is not limited to mechanical sensors.
(3) In the above embodiment, a synthetic resin gasket is used as the
(4) In the above embodiment, the measurement and evaluation of the change in shape of the
(5) In the above embodiment, four pairs of sensors 18-1, 18-2, 18-3, and 18-4 are illustrated, but the number of pairs of
以上説明したように、本開示の最も好ましい実施の形態等について説明した。本開示は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本開示の範囲に含まれることは言うまでもない。
As described above, the most preferred embodiment of the present disclosure has been described. The present disclosure is not limited to the above description. Various modifications and changes are possible for those skilled in the art based on the gist of the invention described in the claims or disclosed in the description for carrying out the invention. It goes without saying that such modifications and changes are included in the scope of the present disclosure.
本開示のガスケットおよびその製造方法によれば、フランジ締結でガスケットに加わる荷重をガスケット上の切欠き部およびセンサーにより検出して評価できるので、ボルトやフランジの締付け状態の影響を受けることなく、信頼性の高いフランジ締結に寄与できる。
According to the gasket and method for manufacturing the same disclosed herein, the load applied to the gasket during flange fastening can be detected and evaluated using the notch on the gasket and a sensor, thereby contributing to highly reliable flange fastening without being affected by the tightening state of the bolts or flange.
2 ガスケット
4 透孔
6 ガスケット本体部
8 突出部
10 貫通孔
12 拘束部
14 非拘束部
16 インナーカット部
18-1、18-2、18-3、18-4 センサー
20 変形取出し部
22-1、22-2 スリット部
24-1、24-2 円弧状壁部
26-11、26-12、26-21、26-22 垂直壁部
28 周縁
30-1、30-2 接点
32 接点機構
34 接点支持機構
36 ストッパ
38 接点部
40 固定部
42 固定孔
44 リード引出し部
46-1、46-2 センサーリード
48-1、48-2 支持壁部
50 弾性支持部
52 フック部
54 支柱
56 係止爪
58 フランジ締結部
60-1、60-2 管路
62-1、62-2 フランジ
64 ガスケット座
66 円孔
68 貫通孔
70-1、70-2、70-3、70-4 ボルト
72 ナット
74 ワッシャ
76 締付け工具
78 嵌合環部
80 ハンドル部
82 肉厚部
84 係止凸部
86 嵌合溝部
88 フランジ締結サポートシステム
90 中継部
92 フランジ締結サポート部
94 ケーブル
96 サーバー
98 情報提示部
2 Gasket 4 Through
Claims (3)
フランジと接触しないエリアに設けられる切欠き部と、
前記切欠き部に配置されて前記切欠き部の変形を検出し、フランジ間より受ける荷重が閾値以上であるとき、接点間が導通となる接点機構を含むセンサーと、
を含む、ガスケット。 A gasket used for flange fastening,
a notch provided in an area that does not contact the flange;
a sensor including a contact mechanism that is disposed in the notch and detects deformation of the notch and establishes electrical continuity between contacts when a load applied between the flanges is equal to or greater than a threshold value;
Including the gasket.
フランジ間により受ける荷重が閾値以上であるとき、接点間が導通となる接点機構を含むセンサーを前記切欠き部に設置する工程と、
を含む、ガスケットの製造方法。 forming a notch in the gasket in an area of the flange fastening portion that does not contact the flange;
a step of installing a sensor in the notch portion, the sensor including a contact mechanism that establishes electrical continuity between contacts when a load applied between the flanges is equal to or greater than a threshold value;
A method for manufacturing a gasket comprising:
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