(57)【要約】      （修正有）【課題】耐震性、且つ、軽量で耐久性に優れた上下水道管路用継手を安価に提供する。【解決手段】中央部分がベローズ加工されたステンレス製の薄板からなるハウジングの両側に、スリーブ管がその外周面に装着されたシール部材を介して、締付リングにより、水密、且つ、摺動可能に接続された上下水道管路用ベローズ式スリーブ継手及びかかる継手を用いた上下水道管の施工方法。ベローズ柔構造とスリーブ管の軸方向及び回転方向の摺動により、あらゆる方向の変位が吸収され、配管及び継手の変形、破損が防止される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部分がベローズ加工されたステンレス製の薄板からなるハウジングの両側に、スリーブ管がその外周面に装着されたシール部材を介して、締付リングにより、水密、且つ、摺動可能に接続されていることを特徴とする上下水道管路用ベローズ式スリーブ継手。
【請求項２】
上記シール部材が、弾性材料からなる止水ゴムと調整ゴムとから構成されたものである請求項１記載の上下水道管路用ベローズ式スリーブ継手。
【請求項３】
上記両側の締付リングにヒンジピンによりヒンジアームが取り付けられた請求項１〜請求項３記載のいずれかの上下水道管路用ベローズ式スリーブ継手。
【請求項４】
請求項１ないし請求項４記載のいずれかのベローズ式スリーブ継手が数個連なった上下水道管路用ベローズ式スリーブ継手。
【請求項５】
請求項１ないし請求項５記載のいずれかのベローズ式スリーブ継手を用いた上下水道管路の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下水道管の接続に用いるベローズ式スリーブ継手に関する。より詳しくは、本発明は、スリーブ管がステンレス製ハウジングの両側に、水密、且つ、摺動可能に取り付けられた上下水道管路用ベローズ式スリーブ継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水道管等の管路における変位吸収を目的とした管継手は、従来から数多く提案されてきている。例えば、特許文献１には、大径管内にパッキングを介して小径管が挿入され、大径管内周面の両端部近傍に内周面内側を面取りしたスリーブリングが固設され、大径管の両端が押輪部材で被冠され、パッキングは、押輪部材とスリーブリングとの間に挟着把持されるヒール部及びスリーブリングの内周面と小径管の外周面との間で予圧縮されたバルブ部から構成されると共に、面取り部を越えて奥方に延在する管継手が開示されている。この管継手は、パッキングが押輪部材とスリーブリングとにより強固に取り付けられていて、管路内の流体圧がパッキングに作用して止水作用を奏し、接続管の曲がり変位に対しては、その変位に追従してスリーブリングの面取り部及び管継手の奥方空間にパッキングが変形膨張するようになっている。
【０００３】
特許文献２には、被接続管の外径より大きい内径を有する外筒と、内径が被接続管の内径に等しく、軸方向に摺動可能に外筒内に嵌入された内筒と、外筒の両端近傍の内周面と被接続管の外周面との間に固定されたゴムリングとからなり、被接続管の端面と内筒の端面との間にギャップを設けた地中埋設管用管継手が開示されている。この管継手は、ゴムリングの弾性作用によって、対向する被接続管の相対的な変位を継手の傾動によって吸収するもので、継手が傾動しても被接続管の端面と内筒の端面とが互いに干渉しないようになっている。
【０００４】
他方、ベローズ構造の管継手としては、例えば、特許文献３には、両端に固定部を設けたベローズと、ベローズの一方の固定部の外周面にスポット溶接され、開口端に環状の第１突起を有すると共に、ベローズのフレキシブル部に対向する他端にフランジ部を有するアウタパイプと、ベローズの他方の固定部の外周面にスポット溶接された小径部、ベローズのフレキシブル部を取り囲む大径部、及びアウタパイプのフランジ部を取り囲む４つの爪部より構成されるケースとからなり、フランジ部と爪部との間及びフランジ部とフレキシブル部との間にそれぞれ第１緩衝材及び第２緩衝材を介在させた振動遮断用パイプが開示されている。
【０００５】
上記振動遮断用パイプは、排気管における接続管の端部に形成した第２突起を上記第１突起と接触させた状態でクランプにより両突起を締め付けて、排気管と振動遮断用パイプとを連結するものであり、十分なシール性と連結の解除を容易に行うことを目的とするものである。そして、振動遮断用パイプは、軸方向に伸縮可能とされ、例えばエンジンのローリング、ピッチング等または悪路走行によって排気管に振動が伝導されたとしても、ベローズにより振動を吸収することができる。
また、蒸気、空気、ガス、水、油などの配管において、温度変化によって生じる管の軸方向の伸縮を吸収するために使用する呼び圧力１０Ｋのベローズ形伸縮継手がＪＩＳ  Ｂ  ２３５２として規格化されている。
【０００６】
【特許文献１】特公平７−９９２３１号公報
【特許文献２】特開２００３−３３６７７７号公報
【特許文献３】特開平９−１３７７２２号公報
【０００７】
上述の特許文献１の管継手は、大径管と小径管との間の空間にスリーブリングを介在させてパッキングが装着され、配管に曲がり変位が生じたときパッキングの弾性力を利用して変形するものである。しかし、押輪部材で固定された大径管が剛性の材料で構成されているため、特許文献１の管継手は大径管と小径管との小径管の差込量によって変位が制限されるという欠点がある。言換えれば、軸方向の変位が卓越した場合は曲がり変位が不可能となり、曲がり変位を重要視すると軸方向の変位が不可能となる。更に、地震の発生により配管が不測の荷重を受けたときの荷重の方向は予測不可能であるが、大径管が剛性であるため、軸線上の変位と曲がり変位が同時に作用した場合には管継手自体の変形により荷重を効果的に吸収することができないという問題もある。
【０００８】
また、特許文献２の管継手は、剛性の材料で構成された外筒の内周面と被接続管の外周面との間にゴムリングが固定されているため、特許文献１の管継手と同様に、軸方向に加わる荷重に対しては殆ど変位することができず、荷重を効果的に吸収することができないという欠点がある。更に、内筒が軸方向に摺動可能に外筒内に嵌入されているが、これは固形異物を含む下水の掃流性を保証するためものであり、配管の変位の吸収に寄与するものではない。
【０００９】
特許文献３の振動遮断用パイプは、ベローズの両端固定部がスポット溶接でアウタパイプに緩衝材を介して及びケースに固着されているため、振動遮断用パイプを排気管以外の他の配管系に適用した場合、振動遮断用パイプは任意の方向の荷重を殆ど吸収することができないという欠点がある。
また、上下水道管路の接続に一般に利用されているベローズ形伸縮管継手は、軸方向の振動吸収が主で、その可撓性も構造上あるいは材質が鋼製（鉄管）であることなどから限定され、地震等で予期しない力が加わった場合、配管が破損し漏水の心配がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように、従来の管継手は、配管に作用する荷重によって起こる変位をゴムリングや緩衝材の弾性あるいはベローズの可撓性を利用して吸収するのみであるので、配管に地震や地盤沈下等により、いろいろの角度から大きな荷重が作用した場合、その変位を吸収するには限界がある。
そこで、本発明の目的は、上述の従来技術の問題点を解消することにあり、軸方向及び軸に対し直角方向（軸直方向）あるいは回転（捻り）方向のいずれからの変位をも効果的に吸収することができ、且つ、耐久性に優れた上下水道管路用のスリーブ継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記の如き従来の管継手の問題点を解決すべく鋭意検討を重ねてきた結果、ベローズ管をステンレス製薄板からなる別体（ハウジング）として、このハウジングの両側にスリーブ管を摺動するように接続することによって、いずれの方向の変位をも吸収し、配管の破損、水漏れのないコンパクトで、軽量、且つ、耐久性に優れた上下水道管路用ベローズ式スリーブ継手を開発するに至った。
【００１２】
即ち、本発明は、下記１）〜５）項記載の上下水道管路用ベローズ式スリーブ継手及びこれらの上下水道管路用ベローズ式スリーブ継手を用いた上下水道管の施工方法を提供するものである。
１）中央部分がベローズ加工されたステンレス製の薄板からなるハウジングの両側に、スリーブ管がその外周面に装着されたシール部材を介して、締付リングにより、水密、且つ、摺動可能に接続されている上下水道管路用ベローズ式スリーブ継手。
【００１３】
２）シール部材が、弾性材料からなる止水ゴムと調整ゴムとから構成されたものである上記１）項記載の上下水道管路用ベローズ式スリーブ継手。
３）両側の締付リングにヒンジピンによりヒンジアームを取り付けた上記１）項又は２）記載の上下水道管路用ベローズ式スリーブ継手。
４）上記１）〜３）記載のベローズ式スリーブ継手が複数個連なった上下水道管路用ベローズ式スリーブ継手。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のベローズ式スリーブ継手は、上記のとおり、ハウジング（ベローズ管と記す場合もある）がステンレス製薄板によって構成され、その両側にスリーブ管が外周面のシール部材を介して、水密に、且つ、直線及び回転方向に摺動するように取り付けられているので、ベローズの持つ可撓性を維持すると共に、配管に作用する軸方向及び回転（捻り）方向の変位を吸収し、継手及び配管の変形、破損が防止する。
【００１５】
また、地震や地盤沈下等により、上下水道管が軸と直行する方向（軸直方向）に大きな荷重を受けた場合にも、ベローズ管（ハウジング）の可撓性に基づく柔構造により、軸直方向の変位が吸収され、配管及び継手の損傷が防止される。
このように、本発明のベローズ式スリーブ継手は、配管の軸方向のみでなく、管軸廻り及び軸直方向の変位に対しても吸収が可能となり、従来の継手にないオールランドの変位が吸収できる。しかもステンレス製であることから、軽量で耐久性があり、且つ、錆の発生がなく衛生的であるので上下水道管路、特に水道管路用の継手として極めて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のベローズ式スリーブ継手であり、（Ａ）はその断面図及び（Ｂ）は、軸方向の一部断面図である。図１（Ｂ）において、符号１，１は、上下水道管路を構成する一方の配管と他方の配管（図示せず）に接続するステンレス製スリーブ管である。スリーブ管１，１は、対向する端部が所定の間隔ｄをもって同軸上に配置される。両スリーブ管１の外周面には、当該スリーブ管１より大径のハウジング３が被着される位置に、シール部材として天然ゴム、ＳＢＲ、あるいはＮＢＲ等の弾性材料からなる、適宜の形状の止水ゴム２ａ及び調製ゴム２ｂが装着される。
【００１７】
ハウジング３は、その中央部が適度の巾でベローズ３ａ構造とされ、両側部は両スリーブ管に装着された上記止水ゴム２ａ及び調製ゴム２ｂを挟持するようにその形状に合わせて成形３ｂされ、その両側にスリーブ管１，１が挿入される。そして、ハウジング３の止水ゴム２ａと調製ゴム２ｂの間の外周に形成される凹部３ｃ内に半割の締付リング４をセットし、その両端部に設けたフランジ部４ａのボルト５を締めることにより、ハウジング３の両側に、スリーブ管１，１が、止水ゴム２ａ及び調製ゴム２ｂによりシールされて水密に、且つ、直線及び回転方向に摺動するように取り付けられる。
【００１８】
シール部材として、一体成形された１部材からなる弾性材料を用いてもよいが、図示のように、止水ゴム２ａと調製ゴム２ｂの２部材を用いた方が、二重シール的効果がでるのでシール性が高められ好ましい。また、止水ゴム２ａとして、その内側が凹部成形されたものが、管内の圧が高くなった場合、当該凹部が内圧によって拡張してシール性がさらに向上するので望ましい。
また、締付リング４は、一方のフランジ部４ａを蝶番構造として、他方のフランジ部４ａのボルト５で締め付ける方式としてもよい。
【００１９】
本発明において、両スリーブ管１，１が対向する端面間の間隔ｄ及びスリーブ管１，１の内側端面から止水ゴム２ａまでの間隔Ｌは、配管が負荷を受けた場合に想定される最大移動距離（変位）より若干長く設定される。
図２（Ａ）（Ｂ）は、本発明の他の実施例であって、締付リング４，４にヒンジピン７，７によってヒンジアーム６を対称位置の２ヶ所に取り付けたベローズ式スリーブ継手である。このヒンジアーム６を取り付けることによって、ヒンジピン７，７を軸として、スリーブ管１，１が回転し、軸直方向の変位に対して吸収能が増大する。
【００２０】
また、図３は、さらに他の実施例であって、ハウジング３を複数個連ねた複式のベローズ式スリーブ継手である。この継手は、段差のある場所に敷設された管を接続するのに便利である。
本発明のベローズ式スリーブ継手は、上下水道管に通常使用されているφ５０〜３６０ｍｍの径の配管用継手として適用し得る。そして、配管との接続方法は、特に制限されず、相手接続管（上下水道管）の径あるいはその材質などに応じて、溶接、フランジ式、あるいは差込み式など適宜公知の接続法が選定される。
【００２１】
次に、本発明のベローズ式スリーブ継手の作用を図４（Ａ）〜（Ｄ）により説明する。
配管が熱収縮したりあるいは軸方向に引張荷重を受けた場合は、図４（Ａ）に示すように、スリーブ管１，１の間隔ｄが伸長する方向に止水ゴム２ａ及び調製ゴム２ｂの内周面を摺動する。また、配管が熱膨張したりあるいは軸方向に圧縮荷重を受けたときは、図４（Ｂ）に示すように、スリーブ管１，１の間隔ｄが縮小する方向に摺動する。このように、配管が熱収縮・熱膨張又は軸方向に荷重を受けたとき、ハウジング３に無理な力が加わるようなことがなく、スリーブ管１，１の摺動により熱膨張等や荷重による配管の変位が吸収される。
【００２２】
また、配管が地震や地盤沈下等により軸直方向に荷重を受けたときは、可撓性を有するベローズ構造を有するステンレス製ハウジング３の柔構造により、図４（Ｃ）または（Ｄ）に示すように、スリーブ管１が軸直方向に変位して、荷重を吸収し配管及び継手の変形、破損が防止される。
勿論、地震等による配管に作用する荷重は必ずしも一方向でないので、スリーブ管１，１の変位は上述の変位が複合したものとなる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上、詳細に説明したように、本発明のベローズ式スリーブ継手は、従来の継手に比べて、耐震性が大幅に向上し、しかも、シンプルな構造で軽量、且つ、製作が容易で、ステンレスを用いても安価に提供することができる。また、ステンレスは、錆の心配がなく、水道管に用いた場合衛生的である。したがって、本発明のベローズ式スリーブ継手は、従来の継手に代わる上下水道管路用、特に水道管路用継手として極めて利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のベローズ式スリーブ継手の一実施例で、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は側面一部断面である。
【図２】他の実施例であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は側面一部断面である。
【図３】さらに他の実施例であり、複式ベローズ式スリーブ継手である。
【図４】本発明のベローズ式スリーブ継手の作用説明図であり、（Ａ）は伸張した状態、（Ｂ）は収縮した状態、（Ｃ）は軸方向直角に変位した状態、（Ｄ）は角変位した状態をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００２５】
１        スリーブ管
２ａ        止水ゴム
２ｂ        調製ゴム
３        ハウジング
４        締付リング
５        ボルト
６        ヒンジアーム
７        ヒンジピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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