(57)【要約】【課題】軽量で、且つ、内部を流通する薬液に対して耐薬液性を備える伸縮自在継手を提供する。【解決手段】本発明に係る伸縮自在継手は、直線摺動する一対の本体管１Ａ，１Ｂ及び各本体管１Ａ，１Ｂの端部にそれぞれ球面摺動自在に連結される一対の継手管２，２は、それぞれ塩化ビニル樹脂製からなり、しかも、本体管１Ａ，１Ｂ同士の連結部及びそれぞれ本体管１Ａ，１Ｂと継手管２との連結部におけるシール材として、少なくとも表面層がテフロン（登録商標）からなるシール材５，１２が用いられる。シール材５，１２は、例えばＯリングである。【選択図】図２
2008019970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ球面膨出部が一端部に形成され、他端部同士が直線摺動自在に連結される一対の本体管と、それぞれ本体管の球面膨出部に球面摺動自在に連結される球面凹状部が一端部に形成される一対の継手管とを備える伸縮自在継手において、本体管及び継手管は、それぞれ塩化ビニル樹脂製からなり、しかも、本体管同士の連結部及びそれぞれ本体管と継手管との連結部におけるシール材として、少なくとも表面層がテフロン（登録商標）からなるシール材が用いられることを特徴とする伸縮自在継手。
【請求項２】
本体管の自重や本体管に内在する液の重量による本体管のたわみを防止すべく、床面上を移動可能な支持台によって本体管同士の連結部が支持されることを特徴とする請求項１に記載の伸縮自在継手。
【請求項３】
本体管同士の連結部及び／又はそれぞれ本体管と継手管との連結部におけるシール材は、摺動方向に間隔を有して複数配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の伸縮自在継手。
【請求項４】
一方の本体管の他端部に、他方の本体管の他端部の表面に摺接するワイパー用パッキンが径方向に可動に設けられることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の伸縮自在継手。
【請求項５】
他方の本体管の他端部に、一方の本体管の摺動をガイドするための環状のガイド部材が設けられ、且つ、該ガイド部材に、排圧抜き孔が適宜形成されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の伸縮自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道管や設備配管等の各種配管系に使用される伸縮自在継手に関し、特に、例えば化学プラントにおける免震構造を採る建造物内の設備配管用として有用な伸縮自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の伸縮自在継手は、両端部に自在構造、中間部に伸縮構造を有するもの、より具体的には、それぞれ球面膨出部が一端部に形成され、他端部同士が直線摺動自在に連結される一対の本体管と、それぞれ本体管の球面膨出部に球面摺動自在に連結される球面凹状部が一端部に形成される一対の継手管とを備えて構成されるものであり、従来より主として地中に埋設される水道管等の埋設管に使用されてきたが、例えば、特許文献１に記載の如く、近年においては、建造物内の設備配管用としても幅広く採用されるに至っている。
【特許文献１】特開平９−１９６２６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来の伸縮自在継手は、本体管及び継手管がともに金属製であり、また、本体管同士の連結部（伸縮構造としての直線摺動部）及びそれぞれ本体管と継手管との連結部（自在構造としての球面摺動部）におけるシール材として、ゴム製のＯリングやゴム製のパッキンが用いられている。
【０００４】
従って、このような構造の伸縮自在継手は、重量物となるばかりでなく、内部に薬液等を流通させるような場合、その薬液の種類や濃度によっては、ゴムが劣化してシール性が落ちることがあり得て、例えば化学プラントにおける建造物内の設備配管用としては適切ではなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、軽量で、且つ、内部を流通する薬液に対して耐薬液性を備える伸縮自在継手を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る伸縮自在継手は、上記課題を解決すべくなされたもので、それぞれ球面膨出部が一端部に形成され、他端部同士が直線摺動自在に連結される一対の本体管と、それぞれ本体管の球面膨出部に球面摺動自在に連結される球面凹状部が一端部に形成される一対の継手管とを備える伸縮自在継手において、本体管及び継手管は、それぞれ塩化ビニル樹脂製からなり、しかも、本体管同士の連結部及びそれぞれ本体管と継手管との連結部におけるシール材として、少なくとも表面層がテフロン（登録商標）からなるシール材が用いられることを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によれば、本体管及び継手管をそれぞれ塩化ビニル樹脂製とすることにより、従来の金属製のものと比べて軽量となり、また、少なくとも表面層がテフロン（登録商標）からなるＯリングやパッキンをシール材として用いることにより、内部に薬液を流通させる場合、従来のゴム製のものと比べて耐薬液性を備える。
【０００８】
また、本発明に係る伸縮自在継手は、本体管の自重や本体管に内在する液の重量による本体管のたわみを防止すべく、床面上を移動可能な支持台によって本体管同士の連結部が支持される構成を採用することができる。
【０００９】
従来の金属製のものと異なり、本体管及び継手管をそれぞれ塩化ビニル樹脂製とすることにより、軽量性を実現できるものの、逆に、ある程度の弾性が伴うため、本体管の自重や本体管に内在する液の重量によって本体管が（特に本体管同士の連結部において）たわむことが考えられる。そこで、かかる構成によれば、本体管同士の連結部が支持台によって支持されることにより、そのたわみを防止することができる。
【００１０】
しかも、その支持台を床面上を移動可能に構成することにより、本体管同士が直線摺動したり、本体管と継手管とが球面摺動して全体的に可撓形態が変化しようとも、支持台はそれに追従して床面上を移動し、好適な応答性を示すこととなる。従って、経年後の例えば地震発生時であっても、本体管同士の連結部における支持は好適に維持され、たわみが発生することはない。
【００１１】
また、本発明に係る伸縮自在継手は、本体管同士の連結部及び／又はそれぞれ本体管と継手管との連結部におけるシール材は、摺動方向に間隔を有して複数配置される構成を採用することができる。
【００１２】
かかる構成によれば、本体管や継手管の表面に局所的に傷が付いていても、好適なシール性を有する。即ち、傷が一つのシール材を跨ぐように位置していれば、傷を伝って液の滲み出しが生じるが、さらに別のシール材が摺動方向に所在するので、そこで液の滲み出しは抑えられ、液が外部へ漏れ出ることがなくなる。
【００１３】
また、本発明に係る伸縮自在継手は、一方の本体管の他端部に、他方の本体管の他端部の表面に摺接するワイパー用パッキンが径方向に可動に設けられる構成を採用することができる。
【００１４】
かかる構成によれば、経年後の例えば地震発生に伴って本体管同士の摺動が生じると、他方の本体管の表面に残る液が拭き取られるようになっている。しかも、ワイパー用パッキンは、径方向に可動であるため、本体管同士が摺動する際に本体管同士の芯ズレが生じても追従可能である。
【００１５】
また、本発明に係る伸縮自在継手は、他方の本体管の他端部に、一方の本体管の摺動をガイドするための環状のガイド部材が設けられ、且つ、該ガイド部材に、排圧抜き孔が適宜形成される構成を採用することができる。
【００１６】
経年後の例えば地震発生時、本体管同士の同芯を維持しつつ本体管同士が摺動できるように、一方の本体管と他方の本体管との間にガイド部材を配置するわけであるが、そうなると、常時は一対の本体管とガイド部材とシール部材とで画される空間内に入り込んだ液が原因となって、経年後の例えば地震発生に伴って本体管同士が摺動する際、不必要な緩衝作用が発生してしまう。ところが、上記構成によれば、ガイド部材に排圧抜き孔が形成されることで、緩衝作用の発生が抑えられるため、不必要な緩衝作用によって本体管同士が円滑に摺動しなくなるのを好適に防止できる。
【発明の効果】
【００１７】
以上の如く、本発明は、本体管及び継手管をそれぞれ塩化ビニル樹脂製からなるものにし、且つ、本体管同士の連結部及びそれぞれ本体管と継手管との連結部におけるシール材として、少なくとも表面層がテフロン（登録商標）からなるシール材を用いることにより、搬送や施工に際しての軽量性と、内部を流通する薬液に対する耐薬液性との両方を実現することができる。また、このため、立引き配管であると横引き配管であるとを問わず、例えば化学プラントにおける建造物内の設備配管用として有効に活用することができる。
【００１８】
また、シール材としての従来のゴム製のＯリングやパッキンは、経年変化により本体管や継手管に固着しやすくなるものであったため、経年後の例えば地震発生に伴う本体管同士の連結部やそれぞれ本体管と継手管との連結部における摺動性に影響を及ぼすおそれがあり、また、その際、最悪の場合、シール材が損傷して本体管同士の連結部やそれぞれ本体管と継手管との連結部におけるシール性が維持できなくなるおそれがあったが、テフロン（登録商標）は、非固着性であるため、経年使用後も本体管同士の連結部及びそれぞれ本体管と継手管との連結部において安定した摺動性及びシール性を維持することができ、従って、免震構造を採る建造物内の設備配管用として非常に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る伸縮自在継手の一実施形態につき、図面を参酌しつつ説明する。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る伸縮自在継手の側面図である。本実施形態に係る伸縮自在継手は、他端部同士が直線摺動自在に連結される一対の塩化ビニル樹脂製の本体管１Ａ，１Ｂと、それぞれ本体管１Ａ，１Ｂの一端部に球面摺動自在に連結される一対の同じく塩化ビニル樹脂製の継手管２，２とを備え、両端部に自在構造としての球面摺動部、中間部に伸縮構造としての直線摺動部、をそれぞれ有する伸縮自在継手である。
【００２１】
ここで、一方の本体管１Ａは、その他端部が他方の本体管１Ｂの他端部に外挿するものであるため、他方の本体管１Ｂに比べて大径のものが用いられる。しかしながら、左右の継手管２は、コスト低減の観点で、同じものを共用したいため、一方の本体管１Ａの一端部を他方の本体管１Ｂの一端部と同じ径にする必要がある。従って、一方の本体管１Ａは、他方の本体管１Ｂよりも径の大きい主管１ａと、該主管１ａに嵌合されると共に、一端部が他方の本体管１Ｂの一端部と同径になるまで縮経される絞り管１ｂとで構成される。
【００２２】
また、本実施形態に係る伸縮自在継手は、本体管１Ａ，１Ｂの自重や内部を流通する液の重量によるたわみを防止すべく、キャスター（転動部材）を有して床面上を移動可能な支持台３によって中間部（本体管１Ａ，１Ｂ同士の連結部）が支持されている。しかも、支持台３のうち、実質的に本体管１Ａ，１Ｂ同士の連結部に下方から当接する部分には、ゴムパッド等の弾性体を挟み込み、弾性支持することにより、床面（支持台３の走行面）の凹凸等による突き上げを軽減し、本体管１Ａ，１Ｂ同士の連結部を常に水平に維持することができる。
【００２３】
尚、図示はしていないが、一対の継手管２，２は、それぞれ配管系を構成する配管に接続されるようになっており、従って、本実施形態に係る伸縮自在継手は、図面上では支持台３によってのみ支持されるように見えるが、実際は、両端部がその配管によって支持され、中間部が支持台３によって支持される格好となる。また、支持台３は、両端部にそれぞれ接続される配管の高さに応じて高さ調整可能に構成されている。
【００２４】
図２は、本体管１Ａ，１Ｂ同士の連結部における拡大断面図である。一方の本体管１Ａの他端部には、ハウジング４が取り付けられる。より具体的には、ハウジング４は、筒状であり、途中まで段落ちした外周面に一方の本体管１Ａ（正確には、主管１ａ）の内周面が重なるよう、一方の本体管１Ａがハウジング４に外嵌され、その状態で固定される。
【００２５】
また、ハウジング４の内周面には、軸方向（摺動方向）に所定間隔を有して複数（本実施形態においては、二つ）の環状溝４ａ，４ａが形成され、それぞれにＯリング５が装着される。Ｏリング５は、テフロン（登録商標）製のチューブの中に芯材としてゴム等の弾性体を挿入した構造からなり、潰し代を大きく取ることで、圧力がかからない状態でも好適なシール性を発揮するようにしている。
【００２６】
さらに、ハウジング４の内周面には、二つの環状溝４ａ，４ａ間に、流体の滲み出しを保持するための液溜め溝４ｂが形成されており、さらには、この液溜め溝４ｂに連通するドレン孔６が一方の本体管１Ａ及びハウジング４を径方向に貫通して形成され、そこに通常はドレンボルト（封止体）７が螺着される。
【００２７】
また、ハウジング４の端面には、ワイパー用パッキン８を取り付けたパッキン押え９が取り付けられる。このワイパー用パッキン８は、経年後の例えば地震発生に伴って本体管１Ａ，１Ｂ同士が摺動する際、本体管１Ｂの表面に残る液を拭き取る作用を有している。しかも、パッキン押え９は、ハウジング４に対して径方向に可動に取り付けられており、経年後の例えば地震発生に伴って本体管１Ａ，１Ｂ同士が摺動する際、本体管１Ａ，１Ｂの芯ズレに追従する構造となっている。具体的には、パッキン押え９は、挿通された例えばボルト１０によりハウジング４の端面に取り付けられるが、パッキン押え９に形成したボルト１０を挿通するための貫通孔は、長孔もしくはボルト１０よりも比較的大きな径を有する孔となっており、これにより、パッキン押え９（に取り付けられるワイパー用パッキン８）は、径方向に可動となる。
【００２８】
一方、他方の本体管１Ｂの他端部には、環状のガイド部材１１が取り付けられる。このガイド部材１１は、一方の本体管１Ａと他方の本体管１Ｂとの間に介在し、本体管１Ａ，１Ｂが同芯を維持して摺動するようにするために設けられたものである。但し、本体管１Ａ，１Ｂはある程度弾性を有し、特に経年後の例えば地震発生に伴う本体管１Ａ，１Ｂ同士の摺動時に径方向での変形が生じ得ることを鑑みて、ガイド部材１１の外周面と一方の本体管１Ａの内周面との間にはある程度のクリアランスを設けている。
【００２９】
しかしながら、このクリアランスのために、本体管１Ａ，１Ｂ、ハウジング４及びガイド部材１１で画される空間に液が積極的に入り込み、経年後の例えば地震発生に伴って本体管１Ａ，１Ｂ同士が摺動する際、不必要な緩衝作用が発生してしまう。そこで、ガイド部材１１には、周方向に沿って適宜間隔で複数の排圧抜き孔１１ａ，…を形成している。
【００３０】
図３は、本体管１Ａと継手管２との連結部における拡大断面図である。尚、本体管１Ｂと継手管２との連結部における構造は、本体管１Ａと継手管２との連結部における構造と同じであるため、図及び説明を割愛する。
【００３１】
本体管１Ａの一端部には、球面膨出部１ｃが形成される一方、継手管２の一端部には、球面凹状部２ａが形成され、球面膨出部１ｃに球面凹状部が外嵌することにより、継手管２が本体管１に対して球面摺動（揺動）可能となる。
【００３２】
また、本体管１と同様、球面膨出部１ｃの表面には、周方向（摺動方向）に所定間隔を有して複数（本実施形態においては、三つ）の環状溝１ｄ，…が形成され、そのうちの一つの環状溝（中間部から一番離れた位置における環状溝）１ｄにＯリング１２が装着される。Ｏリング１２は、本体管１同士の連結部におけるものと同様、テフロン（登録商標）製のチューブの中に芯材としてゴム等の弾性体を挿入した構造からなり、潰し代を大きく取ることで、圧力がかからない状態でも好適なシール性を発揮するようにしている。
【００３３】
本実施形態に係る伸縮自在継手は、以上の構成、具体的には、本体管１Ａ，１Ｂ及び継手管２，２をそれぞれ塩化ビニル樹脂製からなるものにし、且つ、本体管１Ａ，１Ｂ同士の連結部及びそれぞれ本体管１Ａ，１Ｂと継手管２との連結部におけるシール材として、少なくとも表面層がテフロン（登録商標）からなるシール材を用いることにより、搬送や施工に際しての軽量性と、内部を流通する薬液に対する耐薬液性との両方を実現することができる。また、このため、例えば化学プラントにおける建造物内の設備配管用として有効に活用することができるのである。
【００３４】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３５】
例えば、上記実施形態においては、シール材として、テフロンチューブを用いたＯリングを用いているが、全体がテフロンからなるＯリングであってもよいし、あるいは、スプリングを有するＶ型のテフロンパッキンを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る伸縮自在継手の一実施形態の側面図を示す。
【図２】同実施形態の伸縮自在継手であって、本体管同士の連結部における拡大断面図を示す。
【図３】同実施形態の伸縮自在継手であって、本体管と継手管との連結部における拡大断面図を示す。
【符号の説明】
【００３７】
１Ａ，１Ｂ…本体管、１ａ…主管、１ｂ…絞り管、１ｃ…球面膨出部、１ｄ…環状溝、２…継手管、２ａ…球面凹状部、３…支持台、４…ハウジング、４ａ…環状溝、４ｂ…液溜め溝、５…Ｏリング、６…ドレン孔、７…ドレンボルト（封止体）、８…ワイパー用パッキン、９…パッキン押え、１０…ボルト、１１…ガイド部材、１１ａ…排圧抜き孔、１２…Ｏリング
【図１】
2008019970.tif 000003
【図２】
2008019970.tif 000004
【図３】
2008019970.tif 000005