(57)【要約】【課題】管本体の全長に亘って均等変形できて大きな変位吸収が行え、大土圧にも耐え得ることができ、大型化が回避可能で、コストアップも少なく、他の配管類とのシール面積も十分に取れる等、種々の改善が可能となる連結フランジ付可撓管を提供する。【解決手段】可撓性を有する材料から成る管本体１と、この管本体１に埋設される螺旋ワイヤ６と、管本体１の両端部に嵌装される環状の連結フランジ２，２と、連結フランジ２と管軸方向で干渉する状態で管本体１における連結フランジ２よりも管軸方向で外側部分に埋設される端部リング１０とを有して成る連結フランジ付可撓管において、端部リング１０に一体的に装備される状態で連結フランジ２の内径側において管本体１に埋設配置される筒ボス部１１を設け、この筒ボス部１１における連結フランジ２よりも管軸方向で内側部分に螺旋ワイヤ６の端部を外装する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する材料から成る管本体と、この管本体に埋設される補強層と、前記管本体の両端部に嵌装される連結フランジと、前記連結フランジと管軸方向で干渉する状態で前記管本体における前記連結フランジよりも管軸方向で外側部分に埋設される端部リングとを有して成る連結フランジ付可撓管であって、
前記端部リングに一体的に装備される状態で前記連結フランジの内径側において前記管本体に埋設配置される筒ボス部を設け、この筒ボス部における前記連結フランジよりも管軸方向で内側部分に前記補強層の端部が外装されている連結フランジ付可撓管。
【請求項２】
前記補強層は、螺旋状に形成された硬鋼線を有して構成されている請求項１に記載の連結フランジ付可撓管。
【請求項３】
前記筒ボス部に前記鋼線が複数回巻付けられている請求項２に記載の連結フランジ付可撓管。
【請求項４】
前記端部リングと前記筒ボス部とが溶着によって一体化されている請求項１〜３の何れか一項に記載の連結フランジ付可撓管。
【請求項５】
前記連結フランジと前記筒ボス部とは、管本体のリング状部分を介して嵌合されている請求項１〜４の何れか一項に記載の連結フランジ付可撓管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に埋設される上下水道管等の配管システム等において、配管どうしの接続部に介装される変位吸収継手管として好適な可撓管（可とう管）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の可撓管は、可撓性を有する材料から成る管本体と、この管本体に埋設される補強層と、管本体の両端部に嵌装される環状の連結フランジと、連結フランジと管軸方向で干渉する状態で管本体における連結フランジよりも管軸方向で外側部分に埋設される端部リングとを有する連結フランジ付可撓管に構成されている。このような可撓管としては、特許文献１や特許文献２において開示されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１において開示された可撓管では、螺旋状の鋼線（以後、螺旋ワイヤと称する）で成る補強層を連結フランジ及びこれに一体化されている主補強コード層の内径側に配置してあり、製品としての偏心や曲げ時において管端部（口元部）の局部的伸張歪が生じ難いものとなっている。口径の大なる埋設管である場合には、耐土圧やその上の道路を走行するトラック、バス等の車重に耐える必要から、補強層である螺旋ワイヤの径を太くすることが行われる。
【０００４】
硬鋼線の太さを大径化するには、その大径化した分螺旋ワイヤとしての径を大径化することになり、従ってその増加分は、外径の定まっている端部リングの内径をサイズアップすることになる。これによって端部リングの管軸方向端面の面積が減り、他の配管類との接触面積、即ちシール面積が実質的に減少することになるとともに、端部リングとしての強度も減少するので、地盤の変位時や内圧負荷時に管端部が変形し易くなるという問題がある。
【０００５】
特許文献２において開示された可撓管では、連結フランジに溶接固定されている筒ボス部（ニップル）の端部に螺旋ワイヤを溶接して一体化する構造を採るものであり、特許文献１のものと同様に伸張歪が発生し難い利点はあるが、連結フランジに通されるボルトの回動操作スペースを確保する上で、螺旋ワイヤの端部位置を連結フランジからある程度離す必要があり、その結果、管軸方向長さが長くなってしまう傾向がある。また、構造上、筒ボス部の連結フランジ側部分がある程度露出されるので、めっき、塗装等の防錆処理を連結フランジだけでなく筒ボス部にも施す必要があり、その分コストアップする。
【特許文献１】特開２００４−０６０８３５号公報
【特許文献２】特開平９−２９６８８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、主に端部リングと補強層との接続構造を工夫することにより、管本体の全長に亘って均等的に変形することができて大きな変位吸収が行え、大きな土圧に耐えることができ、大型化が回避可能であり、コストアップの不利益が少なく、他の配管類とのシール面積も十分に取れる等、種々の改善が可能となる連結フランジ付可撓管を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、可撓性を有する材料から成る管本体１と、この管本体１に埋設される補強層ｈと、前記管本体１の両端部に嵌装される連結フランジ２，２と、前記連結フランジ２と管軸方向で干渉する状態で前記管本体１における前記連結フランジ２よりも管軸方向で外側部分に埋設される端部リング１０とを有して成る連結フランジ付可撓管において、
前記端部リング１０に一体的に装備される状態で前記連結フランジ２の内径側において前記管本体１に埋設配置される筒ボス部１１を設け、この筒ボス部１１における前記連結フランジ２よりも管軸方向で内側部分に前記補強層ｈの端部が外装されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の連結フランジ付可撓管において、前記補強層ｈは、螺旋状に形成された硬鋼線６を有して構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の連結フランジ付可撓管において、前記筒ボス部１１に前記鋼線６が複数回巻付けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の連結フランジ付可撓管において、前記端部リング１０と前記筒ボス部１１とが溶着によって一体化されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の連結フランジ付可撓管において、前記連結フランジ２と前記筒ボス部１１とは、管本体１のリング状部分１ｒを介して嵌合されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、端部リングに一体化される筒ボス部と補強層とが連続して繋がり、これら両者の繋がりが弱い場合に生じる応力集中を回避することが可能となるから、可撓管が偏心した場合に、管本体における連結フランジの近傍箇所に局部的に大なる伸張歪の生じることが抑制又は回避され、管本体が連結フランジの根元部位から徐々に曲がるようになる。これにより、管本体が連結フランジ近傍部位で極端に折れ曲る不都合が構造上で回避できるので、可撓管としての許容偏心量を拡大可能となる。また、補強層が連結フランジ近傍まで寄るので、その分管本体の、即ち可撓管の長さの小型化が可能になり、かつ、筒ボス部は管本体に埋設されるので表面処理が不要になる利点もある。
【００１３】
補強層が筒ボス部の外径側に位置するので、筒ボス部の内径、即ち端部リングの内径を内部流路に近づけることが可能になり、端部リングの径方向幅を十分取れて他の配管類とのシール面積（接触面積）を十分確保でき、それによって長期に亘って良好なシール性が維持可能になる。加えて、補強層の大径化が行い易いので、例えば道路の下方に埋設配備される場合に、道路上を走行するトラック、バス等の重い車重に耐える高強度仕様の可撓管も容易に設定することもできる。
【００１４】
その結果、管本体の全長に亘って均等的に変形することができて大きな変位吸収が行え、大きな土圧に耐えることができ、大型化が回避可能であり、コストアップの不利益が少なく、他の配管類とのシール面積も十分に取れる等、種々の改善が可能となる連結フランジ付可撓管を提供することができる。尚、端部リングに筒ボス部を一体的に装備する手段としては、請求項４のように溶着を採択することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、螺旋状に形成された硬鋼線で補強層としてあるので、土圧等の大きな外圧に耐える仕様設定が容易でありながら管本体の曲がり易さの点でも有利であるとともに、硬鋼線の線径の変更により耐圧力の変更設定が簡単に行える利点もある。
【００１６】
請求項３の発明によれば、硬鋼線を筒ボス部に複数回巻付けてあるので、これら両者の連結強度が向上し、可撓管の大なる偏心時に筒ボス部から硬鋼線が脱落する不都合を防止できるとか、その防止する限界の偏心量を増大させることができてより大きな偏心に耐える優れた連結フランジ付可撓管を提供可能となる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、連結フランジと筒ボス部とは、これらの間に可撓性を有する材料によるリング状部分が介装されていて間接的に嵌合される構造となるから、他の配管類に連結固定される連結フランジに対して筒ボス部（並びに端部リング）は、極僅かではあるが動き得る状態になっている。従って、大なる偏心が生じた場合にでも、連結フランジが曲がるといった不都合が生じることなく円滑に折れ曲り変形できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明による連結フランジ付可撓管の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は実施例１による連結フランジ付可撓管の要部構造を示す断面図、図２は管本体の構造を示す断面図、図３は連結フランジ付可撓管の偏心時の状況を示す側面図、図４は実施例２による連結フランジ付可撓管の要部構造を示す断面図である。
【００１９】
〔実施例１〕
実施例１による連結フランジ付可撓管Ａは、図１、図２に示すように、主にゴム（可撓性を有する材料の一例）製の管本体１と、この管本体１の両端部に一体的に装備される環状の連結フランジ２，２とを有して構成されている。円筒状の内部流路Ｗを有する管本体１は、内面ゴム３、主補強コード４、中間ゴム５、補強層ｈ、補助補強コード７、外面ゴム８とから成る多層構造の管に構成されている。
【００２０】
内面ゴム３、中間ゴム５、外面ゴム８は互いに同じゴム材料（合成ゴム或いは天然ゴム等）から形成される円筒状のゴム層であり、内補強コード４と外補強コード７とは、いずれも合成繊維等による繊維補強コードを円筒状に巻付け形成して成るものであり、例えば、ナイロン等のポリアミド系樹脂繊維をゴム被覆したすだれ状ゴム被覆繊維補強層から構成されている。補強層ｈは、螺旋状に巻回された硬鋼線（以下、螺旋ワイヤと称する）６と、管軸Ｐ方向において螺旋ワイヤ６の隣合うものどうしの間に充填された中間ゴム５とによって構成されている。
【００２１】
内面ゴム３、中間ゴム５、外面ゴム８を構成するゴム材料としては、ＲＳＳ，ＳＭＲ等の天然ゴム、合成ゴムが使用可能であり、特に好ましいゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ），クロロプレンゴム（ＣＲ），エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ），クロロスルホン化ポリオレフィン（ＣＳＭ）等がある。ゴム材料は単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。これらのゴム材料の内、上水道用の可撓管としては、天然ゴム、ＩＩＲ、ＣＲの使用が特に好ましい。
【００２２】
また、ゴム材料には、加硫剤、加硫促進剤を添加してもよく、必要に応じて各種添加剤を添加できる。具体的には、カーボンブラック、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム等の充填剤あるいは補強剤、アロマ系、ナフテン系、パラフィン系などのプロセス油、ワックス、酸化亜鉛、ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛などの加工助剤などがある。
【００２３】
主補強コード４と補助補強コード７を構成する被覆繊維補強層の繊維の材質、サイズ、或いは被覆繊維補強層の巻回数、巻回ピッチなどは用途、目的などに応じて適宜変更可能である。使用可能な繊維の材質としては、例えば、ナイロン６６、ナイロン６等のポリアミド系繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系繊維、ポリオレフィン系繊維、レーヨン、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、スチールコード、ガラス繊維、カーボン繊維などが例示される。これらの繊維材料は、接着性改善のための予備処理をして使用することが好ましい。
【００２４】
連結フランジ２は、鋼板等の金属製でリング状のものであって、管軸方向の軸心Ｐを中心とする周方向で均等角度毎の複数箇所にボルト挿通用の挿通孔９が形成されている。例えば、図１に仮想線で示すように、他の配管類１４の端面１４ａにボルト１３を用いて連結フランジ２を締付けることにより、可撓管Ａを他の配管類１４に連結する。この連結フランジ２は、管本体１の外径よりも小さく中間ゴム５に及ぶ程度の内径を有しており、加硫接着等によって管本体１に一体的に装備される。
【００２５】
管本体１の端部には、図１に示すように、連結フランジ２と軸心Ｐ方向（管軸方向）で干渉する状態で管本体１における連結フランジ２よりも管軸方向で外側部分に埋設されるソリッドリング（端部リングの一例）１０を有するとともに、このソリッドリング１０の内径側端で、かつ、管軸方向で内側部分に一体的に装備される状態で連結フランジの内径側に配置されて溶着によって一体化される筒ボス部１１とから成る端部補強リング１２が埋設装備されている。尚、ソリッドリング１０と筒ボス部１１との溶着部はｙは、夫々の内径側端縁部を斜めカットして形成される三角形断面のリング状空間部を充填するように形成されている。
【００２６】
端部補強リング１２の内径側に配置される主補強コード４は、ソリッドリング１０を囲繞するように外径側に折り返され、筒ボス部１１の外径側をほぼ連結フランジ２の幅分で覆っている。連結リング２は、これとソリッドリング１０との軸心Ｐ方向での間に主補強コード４の折返し部４Ａにおける縦壁部分４ａを挟持するような状態で、かつ、筒ボス部１１との径方向での間には、折返し部４Ａにおける末端筒部分４ｂと中間ゴム５の端部薄肉部分５ａとで成る管本体のリング状部分１ｒが介装される状態で管本体１の端部に一体化されている。
【００２７】
筒ボス部１１における連結フランジ２よりも管軸方向で内側部分には、螺旋ワイヤ６の端部が外嵌装着されており、螺旋ワイヤ６には補助補強コード７が外嵌するような状態で積層されている。螺旋ワイヤ６の内径寸法は、筒ボス部１１の外径寸法に等しい又はほぼ等しいものとされている。また、ソリッドリング１０を囲繞するゴム部３ａは、連結フランジ２の外側面２ａにおける挿通孔９の寸前位置までを覆う状態となっている。これに対して管本体１における両連結フランジ２，２間の部分における外径は、ソリッドリング１０の外径より大きく、かつ、折返し部４Ａの最大外径よりも小さい寸法に設定されており、挿通孔９に挿通されるボルト１３の頭部１３ａ（又はナット）が配置できるよう、挿通孔９とは径方向に幾分かの寸法が取られている。
【００２８】
以上のような構造を有する連結フランジ付可撓管Ａは、筒ボス部１１に螺旋ワイヤ６の端部を重ねて外嵌配置してあるので、端部補強リング１２と螺旋ワイヤ６とが連続して繋がる状態となり、これら両者の繋がりが一端途切れる場合に生じる応力集中が回避されるものとなり、地盤沈下等による外圧によって、例えば図３に示すように偏心した場合に、管本体１における連結フランジ２の近傍箇所に局部的に大なる伸張歪が生じることが抑制又は回避されるようになる。つまり、管本体１が連結フランジ２の根元部位で極端に折れ曲る変形が生じなくなり、徐々に曲がるように改善されるのである。
【００２９】
これにより、可撓管Ａの偏心時に、ボルト１３の頭部１３ａが管本体１の外周部に接触したり食い込んだりする不都合が軽減又は解消することができ、管本体１が傷付くことを防止可能となる利点がある。従って、ボルト頭部１３ａとの接触おそれや連結フランジ２の根元部位における管本体１の極端な折れ曲り（座屈）変形が、従来の可撓管に比べて生じ難くなるので、より大きな偏心（変形）を吸収できるようになる。
【００３０】
螺旋ワイヤ６が筒ボス部１１の外径側に重ねて配置される箇所が連結フランジ２の軸心Ｐ方向で近傍箇所であるから、連結フランジに溶着一体化される長い筒ボス部を有する構造の可撓管（特許文献２を参照）に比べて、管本体１の、つまりは可撓管Ａとしての全長の短縮化が可能になるとともに、筒ボス部１１が管本体１に埋設されて表面処理が不要になる点も好ましい。
【００３１】
そして、螺旋ワイヤ６が筒ボス部１１の外径側に位置することからこの筒ボス部１１の内径、即ちソリッドリング１０の内径を内部流路Ｗに近づけることが可能になり、ソリッドリング１０の径方向幅を十分取れて他の配管類１４とのシール面積（接触面積）を必要にして十分なものに設定でき、その結果、長期に亘って良好なシール性が維持できるようになる。また、同様の理由により、螺旋ワイヤ６の大径化が行い易いこととなり、例えば、道路の下方に埋設配備される場合に、道路上を走行するトラック、バス等の重量車の重い車重（例：２５トン）に耐える可撓管Ａの仕様にすることが容易化される利点もある。
【００３２】
連結フランジ２と端部補強リング１２とがゴム部分を介して間接的に結合されているので、連結フランジ２が他の配管類にきつくボルト止めされていても、ソリッドリング１０及びゴム部３ａは連結フランジ２に対してフローティングされたような可動状態にあるので、偏心による強い曲げ力が端部補強リング１２に作用した場合に、端部補強リング１２がその曲げ方向に極僅かではあるが馴染むように変位することができる。例えば、連結フランジ２と筒ボス部１１とが溶接等によって一体化されているような場合には、その溶接部位が崩れてしまうといった損傷のおそれがあるが、本発明による可撓管Ａでは、そのような不都合が生ぜず、円滑に折れ曲り変形できる利点がある。
【００３３】
〔実施例２〕
実施例２による連結フランジ付可撓管Ａは、図４に示すように、端部補強リング１２の筒ボス部１１が延長されて、螺旋ワイヤ６が二巻き以上外嵌装着されている（複数回巻付けられている）以外は、実施例１による連結フランジ付可撓管Ａと同じである。螺旋ワイヤ６を筒ボス部１１に二巻き以上とすることにより、これら両者の一体化強度が向上し、可撓管Ａの大なる偏心時に筒ボス部１１から螺旋ワイヤ６が脱落する不都合を防止できるとか、その防止する限界の偏心量を増大させることができてより大きな偏心に耐える優れた連結フランジ付可撓管Ａを提供可能となる。
【００３４】
〔別実施例〕
端部補強リング１２は、ソリッドリング１０と筒ボス部１１とが一体形成されたものとして装備する構造でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】連結フランジ付可撓管の構造を示す要部の縦断面図（実施例１）
【図２】図１の可撓管の横断面図
【図３】偏心変形後の可撓管を示す要部の側面図
【図４】別構造の連結フランジ付可撓管を示す要部の縦断面図（実施例２）
【符号の説明】
【００３６】
１          管本体
１ｒ        リング状部分
２          連結フランジ
６          硬鋼線
１０        端部リング
１１        筒ボス部
ｈ          補強層
Ａ          連結フランジ付可撓管
【図１】
2007002889.tif 000003
【図２】
2007002889.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007002889.tif 000006