(57)【要約】【課題】  突発的で大きな応力が加わって場合においても、破壊され難い可撓性管継手およびそれを用いた継手構造の提供。【解決手段】  管本体２に接続された一対の相フランジ３に周方向に一定間隔で定滑車４が複数設けられ、一方側の相フランジ３の定滑車４の位置と他方側の位置とが互いに周方向へ相対的に位置ずれして配置され、これらの定滑車４間を可撓性条材５でジグザグ状に無端に連結する。管本体２が弓形に変形するような曲げ応力が加わった場合でも、定滑車４を介して無端（エンドレス）に連結しているため、可撓性条材５の全体に力がバランスよく支持され、管本体２の軸線が滑らかに曲がり、可撓性条材５および管本体２が破壊されるおそれがない。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管本体(2) の両端に一対の相フランジ(3) が突設され、その管本体(2) の内部を流体が流通する可撓性管継手において、
前記一対の各相フランジ(3) の互いに対向する側にそれぞれ定滑車(4) が、その周方向に一定間隔に離間して配置されるとともに、一方の相フランジ(3) の定滑車(4) の位置と他方の相フランジ(3) の定滑車(4) の位置とが互いにその周方向へ位置ずれして配置され、
一対の相フランジ(3) 間を連結する金属製の可撓性条材(5) が一条設けられ、その可撓性条材(5) は各定滑車(4) 間をジグザグ状に無端に張設して連結され、
管本体(2)の軸線が湾曲したとき、湾曲の外側では可撓性条材(5)が引き伸ばされ、その延ばされた分だけ、湾曲の内側ではそれが縮小するように構成されたことを特徴とする可撓性管継手。
【請求項２】
請求項１に記載の可撓性管継手において、
前記定滑車(4) が車輪(4a) とそれを保持するブラケット(4b) とからなり、
前記各相フランジ(3)には、 同一直径上に配管フランジ締結用の多数のボルト孔(6) が等間隔に設けられ、
そのボルト孔(6)の半径方向外側の相フランジ(3)に一体に複数のブラケット保持部(7) が周方向に離間して配置され、
前記定滑車(4)のブラケット(4b)  が、そのブラケット保持部(7) に取付られたことを特徴とする可撓性管継手。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の可撓性管継手において、
前記可撓性条材(5) が、チェーン又はワイヤーロープからなる可撓性管継手。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の可撓性管継手を用いた継手構造であって、
外管(11) が内管(12) に摺動自在に被嵌された状態で、流体流通方向に伸縮する伸縮継手(10) が前記可撓性管継手(1) に隣接して設置され、その伸縮継手(10) の相フランジ(13)と可撓性管継手(1) の一方の相フランジ(3) とが接続されたことを特徴とする継手構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水配管などの配管どうしを連結する管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物や種々の施設に敷設される給排水配管などは耐震性が要求され、配管中に可撓性管継手が使用される。この可撓性管継手は、管本体が一般にゴムなどの弾性を有する可撓性材料で作られ、その管本体は耐圧性を向上するため、タイヤコード等の補強材が埋設されている。
【０００３】
この可撓性管継手の両端には一対の相フランジが装着される。相フランジの内周には内フランジ状の座部が形成されており、管本体の小フランジがそこに着座することにより、管本体と相フランジとが係合される。そして、可撓性管継手の相フランジと配管のフランジが、ボルト等によって一体に接続されるものである。
そして一定の応力が配管と可撓性管継手との間に加わり、伸縮や偏心等のずれが生じた時にも、管継手の作用により配管の機能を保つことができる。
【０００４】
しかし、大規模な地震が発生し、管本体の部分に急激な引張り荷重が加わった場合には、管継手自体が破壊されるおそれがあり、長期間の使用に対する信頼性を確保するのは困難であった。
この問題を解決するため、下記特許文献の管継手の構造が提案されている。
これは図７に示す如く、管本体２の両端に装着された相フランジ３間をワイヤーロープ８で連結し、管本体２の管長を一定に維持できるものである。
ワイヤーロープ８は、図７に示す如く、相フランジ３の周方向に１８０°離間して配置され、直線状に連結されている。
相フランジ３どうしをワイヤーロープ８で直接連結した場合、可撓性管継手は管本体２の軸方向の伸びを抑制することができる。
なお、ワイヤーロープ８の代わりにタイヤロッドを使用する例もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３３７４０３号公報
【特許文献２】実開昭５１−１１９６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、可撓性管継手が弓形に変形するような曲げ応力が加わった場合、即ち、図７（一例として、ワイヤーロープ８により相フランジ３間を連結したものを示す）に示すように、管本体２の軸線が偏心した場合は、管本体２が収縮する側（紙面右側）のワイヤーロープ８は緩む状態となる一方で、管本体２が伸長する側（紙面左側）のワイヤーロープ８は、伸びた状態となる。
このとき、管本体２の軸線は歪んでおり、湾曲することになる。すると、管本体２は局所的に、特に、伸長した部分に大きな力がかかり、その部分から管本体２が破壊されるおそれがある。
本発明の目的は、配管同士に相対的な位置ずれが生じた場合でも、可撓性管継手の全体に均等に力がかかり、破壊されるおそれの少ない可撓性管継手およびそれを用いた継手構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、管本体(2) の両端に一対の相フランジ(3) が突設され、その管本体(2) の内部を流体が流通する可撓性管継手において、
前記一対の各相フランジ(3) の互いに対向する側にそれぞれ定滑車(4) が、その周方向に一定間隔に離間して配置されるとともに、一方の相フランジ(3) の定滑車(4) の位置と他方の相フランジ(3) の定滑車(4) の位置とが互いにその周方向へ位置ずれして配置され、
一対の相フランジ(3) 間を連結する金属製の可撓性条材(5) が一条設けられ、その可撓性条材(5) は各定滑車(4) 間をジグザグ状に無端に張設して連結され、
管本体(2)の軸線が湾曲したとき、湾曲の外側では可撓性条材(5)が引き伸ばされ、その延ばされた分だけ、湾曲の内側ではそれが縮小するように構成されたことを特徴とする可撓性管継手である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の可撓性管継手において、
前記定滑車(4) が車輪(4a) とそれを保持するブラケット(4b) とからなり、
前記各相フランジ(3)には、 同一直径上に配管フランジ締結用の多数のボルト孔(6) が等間隔に設けられ、
そのボルト孔(6)の半径方向外側の相フランジ(3)に一体に複数のブラケット保持部(7) が周方向に離間して配置され、
前記定滑車(4)のブラケット(4b)  が、そのブラケット保持部(7) に取付られたことを特徴とする可撓性管継手である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の可撓性管継手において、
前記可撓性条材(5) が、チェーン又はワイヤーロープからなる可撓性管継手である。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の可撓性管継手を用いた継手構造であって、
外管(11) が内管(12) に摺動自在に被嵌された状態で、流体流通方向に伸縮する伸縮継手(10) が前記可撓性管継手(1) に隣接して設置され、その伸縮継手(10) の相フランジ(13)と可撓性管継手(1) の一方の相フランジ(3) とが接続されたことを特徴とする継手構造である
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の可撓性管継手は、管本体２に接続された一対の相フランジ３に周方向に一定間隔で定滑車４が複数設けられ、一方側の相フランジ３の定滑車４の位置と他方側の位置とが互いに相対的に位置ずれして配置され、これらの定滑車４間を可撓性条材５でジグザグ状（相フランジ３間を蛇行）に無端（エンドレス）に連結し、且つ張設されたものである。
このように構成から、管本体２が弓形に変形するような曲げ応力が加わった場合でも、縮む側の縮み量と、伸びる側の伸び量とが相殺され、可撓性条材５の全体に力がバランスよく加わり、管本体２の軸線が滑らかに曲がり、可撓性管継手に部分的な応力集中が加わることを可及的に防止し、その耐久性を向上できる。
さらには、可撓性管継手の伸縮する方向に圧力が加わった場合でも、可撓性条材５がそれを支持することで、管本体２の長さの最大伸長量が規制され、管本体２の破損を防止する。同様に、継手に曲げおよび伸縮の外力が同時に加わっても、継手に無理な外力が加わることを防止できる。
【００１２】
請求項２に記載の可撓性管継手は、相フランジ３の半径方向外側に一体に複数のブラケット保持部７が周方向に離間して突設され、定滑車４のブラケット4bがブラケット保持部７に固定されたものである。
そのため、配管のフランジと管本体２の相フランジ３とを締結する際、定滑車４のブラケット4bと配管のフランジとの間で干渉を起こすことがなく、配管どうしを密着して締結することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、上記構成において、可撓性条材５が、チェーン又はワイヤーロープからなる可撓性管継手である。そのいずれの場合にも、可撓性管継手を円滑に保護できる。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３に記載の可撓性管継手１に隣接して流体流通方向に伸縮する伸縮継手10が配置されたものである。
この構成により、請求項１のような管本体２の伸長量が規制される可撓性管継手であっても、隣接して配置される伸縮継手10により、可撓性管継手の伸縮制限を補完することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の可撓性管継手の一部破断正面図。
【図２】同平面図。
【図３】本発明の可撓性条材５の連結状態を示す展開図。
【図４】本発明の可撓性管継手に応力が加わった時の可撓性条材５の作用を示す説明図。
【図５】本発明の使用状態の一例を示す説明図。
【図６】図５のVI-VI矢視断面図。
【図７】従来型可撓性管継手の応力が加わった状態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき、説明する。
図１〜図３は、本発明の可撓性管継手１を示し、図１はその一部破断正面図であり、図２は同平面図であり、図３は可撓性条材５の連結状態を示す展開図である。
【００１６】
（可撓性管継手１の構造）
この可撓性管継手１は、管本体２が弾性ゴム材などの可撓性材料で作られ、その縦断面が蛇腹状に形成される。管本体２と相フランジ３との係合関係は背景技術で示したとおりである。
相フランジ３には、配管のフランジと接続するため、周方向にボルト孔６が等間隔に穿設されている。
【００１７】
（本発明の可撓性管継手１の特徴部分）
本発明の特徴部分は、管本体２の両端に配置された一対の相フランジ３を連結する可撓性条材５の連結構造にある。
それぞれの相フランジ３には、ボルト孔６の位置から半径方向外側に一体的にブラケット保持部７が、周方向に離間して複数（この例では、４つ）突設され、その中心にボルト孔が穿設されている。各ブラケット保持部７には、ボルトを介してブラケット4bと車輪4aからなる定滑車４が保持される。
【００１８】
管本体２の小フランジ2dに相フランジ３を装着するとき、図１に示す如く、定滑車４の車輪4aが向かい合うとともに、一方の相フランジ３の定滑車４の位置と、他方の相フランジ３の定滑車４の位置とが周方向に互いに半ピッチ位置ずれしている。
一対の相フランジ３間は、図１に示す如く、一条の金属製の可撓性条材５により、定滑車４を介して連結される。その際、可撓性条材５は平面視で隣り合う定滑車４間を連結するように挿通される。このとき、図３に示す如く、可撓性管継手の両端開口方向に上下に蛇行しながら、管本体と離間した状態で、無端（エンドレス）に一対の相フランジ３を連結する。この例では、可撓性条材５にチェーンを用いたが、それに代えて、無端に連結できる場合はワイヤーロープを使用してもよい。
【００１９】
このように構成される可撓性管継手１は、相フランジ３を介して他の配管のフランジと締結される。このとき、上述の通り、ボルト孔６の位置から半径方向外側にブラケット保持部７が形成されているため、フランジどうしを締結したとき、他の配管のフランジと相フランジ３から突出するブラケット固定用のボルトとが干渉することなく、継手と配管とを密着させることができる。
【００２０】
（作用）
次に、本発明の可撓性管継手１の作用について、図４に基づいて説明する。
この可撓性管継手１を弓形に変形するような曲げ応力が加わった場合は、図４に示す如く、管本体２の軸線が偏心し、管本体２が収縮する側（紙面右側）の可撓性条材５がその収縮に追従して短くなる。そして、管本体２が伸長する側（紙面左側）の可撓性条材５は、その伸長に追従して長くなる。即ち、可撓性条材５は部分的に長くなる部分と短くなる部分が生じるが、エンドレスに連結されているため、全体の長さは変化しない。
また、可撓性条材５は定滑車４を介して連結されているため、曲げの応力は可撓性条材５の全体に分散され、一部分に無理な力が加わることがなくなる。この作用により、管本体２の軸線も滑らかに湾曲することになり、管本体２が破壊されることを防止するものである。
また、この可撓性条材５によって、可撓性管継手１の軸方向の伸びを抑制することができるのは言うまでもない。
【００２１】
（可撓性管継手１の使用例）
次に、本発明の可撓性管継手１の使用例を図５に示す。
可撓性管継手１は、可撓性条材５により、軸方向の伸びを抑制されているので、伸縮作用を補うことができる他の継手と可撓性管継手１とを併用することが望ましい。
図５の使用例では、一対の可撓性管継手１が剛性の伸縮継手10の軸線方向の両端に配置されている。この伸縮継手10は、図６に示す如く、内管12と、内管12の外周に固定されるピストン14と、そのピストン14を摺動可能に被嵌するピストンケース18と、その両端に螺着される環状の第１リング16，第２リング17と、内管12を被嵌する外管11とからなる。
【００２２】
（伸縮継手10の構成）
内管12は、この例では、第１パイプ12aと第２パイプ12bとの２部材からできている。
第１パイプ12aは、一方端部に相フランジ13を有する細長い筒状体からなり、他方端部には半径方向外方に一体に小フランジが形成されているとともに、そこから離間した位置に流体の流入孔20が外周方向に定間隔に離間して穿設されている。
そして、第２パイプ12bの一方端部は、第１パイプ12aの他方端部と同じく、半径方向外方に一体に小フランジが形成されており、他方端部はその外周が外筒11に摺動可能に被嵌される。この第１パイプ12aの小フランジと、第２パイプ12bの小フランジとが付合わされて、ピストン14の係合部となる。
外管11は、他方端部に相フランジ13を有する細長い筒状体からなり、その内径は内管12より僅かに大きく形成されている。また、一方端部の外周は段付きに形成され、その内周面にはパッキンを配置する溝が周方向に形成される。
【００２３】
次に、ピストン14は第１ピストン部材14aと、第２ピストン部材14bの２部材が当接されたものからなる。第１ピストン部材14aの平面と、第２ピストン部材14bの平面には、挿入孔が複数周方向に離間して穿設される。その挿入孔にボルトが螺着される。
この例では、第２ピストン部材14bの挿入孔は貫通しているが、第１ピストン部材14aの挿入孔は貫通していない。
【００２４】
第２ピストン部材14bと第１ピストン部材14aとが当接し、その挿入孔にボルト15が螺着されてピストン14を完成させる。そのピストン14の内外周面には環状溝が形成され、そこにＯリングが嵌着される。次に、ピストンケース18は、ピストン14の外周面を摺動自在に被嵌する。その両端部の内周面には、一対の第１リング16と第２リング17を螺合させるためのネジが刻まれている。
【００２５】
第２リング17は、その外周面にピストンケース18の一端部のネジ部が螺合できるようにネジが切られている。また、その内周面は外管11の段付きの端部を被嵌する。そして平面部には、周方向に離間してエア抜き孔19が穿設される。
第１リング16は、その外周面にピストンケース18の他端部のネジ部が螺合できるようにネジが切られている。また、その内周面は内管12の第１パイプ12aを被嵌する。
各部材の接触部には、液密性、気密性を保つため、環状のシール材（ゴム製のＯリング等）が備えられる。
【００２６】
（作用）
このようにしてなる伸縮継手10の作用について説明する。
内管12は、外管11の内周面に摺動自在に挿入される。その両端部に配置される相フランジ13と、前述の一対の可撓性管継手１の相フランジ３とがボルトを介して接続される。
そして、地震その他によって軸線方向に応力が加わると、この伸縮継手10の内管12は外管11に対して軸線方向に摺動する。このとき、ピストン14が内管12と共に移動し、そのピストン14と第２リング17との空間容積が変化する。そして、その間に存在する空気がエア抜き孔19から流出したり、外部からの空気が進入したりする。
また、ピストン14と第１リング16との間には、内部流体（液体）が流入孔20を介して流出入する。この伸縮継手10は、本発明の可撓性管継手１の軸線方向への伸縮規制を補完する作用がある。
【００２７】
次に、伸縮継手10の流体流通方向の下流側に接続され図示しない配管が曲がっている場合、その内部流体がそのほうへ流通すると、内管12の内部面積と流体圧との積に等しい圧力がその方向へ加わる。
このとき、内部流体は内管12の流通孔20を介し、内管12とピストンケース18との間に流入しており、その内管12の外周とピストンケース18の内周との間の断面積と流体圧との積に等しい圧力がピストン14に加わり、その圧力は流体の流通方向と逆方向に加わる。
このように、ピストン14の断面積と内管12の内面の断面積とを等しくすることにより、伸縮継手10は平衡状態になる。そして、この伸縮継手10がいわゆるバランサとなる。
即ち、この構成により伸縮継手にバランサ機能が付加され、突発的な応力が加わった時でも、無理なくそれを吸収することができ、破壊を起こしにくい伸縮継手10となる。この発明のように、伸縮規制がされている可撓性管継手１と組み合わせて使用すると、破壊を起こしにくい継手構造を提供することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  可撓性管継手
２  管本体
2a  タイヤコード
2b  補強リング
2c  補強リング
2d  小フランジ
３  相フランジ
４  定滑車
4a  車輪
4b  ブラケット
５  可撓性条材
６  ボルト孔
【００２９】
７  ブラケット保持部
８  ワーヤーロープ
９  配管
10  伸縮継手
11  外管
12  内管
12a 第１パイプ
12b 第２パイプ
13  相フランジ
【００３０】
14  ピストン
14a 第１ピストン部材
14b 第２ピストン部材
15  係止片
16  第１リング
17  第２リング
18  ピストンケース
19  エア抜き孔
20  流入孔
【図１】
2015132373.tif 000003
【図２】
2015132373.tif 000004
【図３】
2015132373.tif 000005
【図４】
2015132373.tif 000006
【図５】
2015132373.tif 000007
【図６】
2015132373.tif 000008
【図７】
2015132373.tif 000009