(57)【要約】【課題】略筒状の可撓管の端部に円環状のパッキン部を設けた可撓継手と、ガスケット座を有する円環状の第２フランジを備えた相手方配管と、の接続において、相手側配管の第２フランジに形成されたガスケット座によって可撓継手のパッキン部端面（シール部）が損なわれることのない、シール性に優れた可撓継手と相手側配管の接続構造を提供する。【解決手段】中空の可撓継手１は、可撓管２の両端にパッキン部２１が突設され、該パッキン部２１に係止された円環状の第１フランジ３を備える。相手側配管１０は、管体１１の端部にガスケット座１２１が形成された第２フランジ１２を備える。パッキン部２１の外径は、前記ガスケット座１２１の外径より小さく形成される。これにより、可撓継手１と相手側配管１０との接続において、パッキン部２１がガスケット座１２１の内に当接してシールする。【選択図】      図３
2007040492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略筒状の可撓管の少なくとも一端側に円環状の第１フランジを備える中空の可撓継手と、管体の少なくとも一端側に円環状の第２フランジを備える相手側配管と、が、前記第１フランジと前記第２フランジとで締結されることにより接続された接続構造であって、
前記可撓継手は、前記可撓管の端部が前記第１フランジに突出して前記第２フランジに当接可能な円環状のパッキン部を備え、
前記相手側配管は、前記パッキン部に当接可能な円環状のガスケット座を前記第２フランジに備え、
前記パッキン部の外径は、前記ガスケット座の外径より小さく形成される可撓継手と相手側配管の接続構造。
【請求項２】
略筒状の可撓管の少なくとも一端側に円環状の第１フランジを備える中空の可撓継手と、管体の少なくとも一端側に円環状の第２フランジを備える相手側配管と、が、前記第１フランジと前記第２フランジとで締結されることにより接続された接続構造であって、
前記可撓継手は、前記可撓管の端部が前記第１フランジに突出して前記第２フランジに当接可能な円環状のパッキン部を備え、
前記相手側配管は、前記パッキン部に当接可能な円環状のガスケット座を前記第２フランジに備え、
前記パッキン部の内円稜が前記ガスケット座の内円稜に当接しないように、前記パッキン部の内円稜は面取りが形成される可撓継手と相手側配管の接続構造。
【請求項３】
前記可撓管は、可撓性のインナー材と、補強用の強靭性繊維材と、可撓性のアウター材と、が略筒状に積層されている請求項１または２に記載の可撓継手と相手側配管の接続構造。
【請求項４】
前記パッキン部は、略中央部分に内装された補強リングと、該補強リングの内周側から該補強リングの反筒状体側へと折り返されて、該補強リングの外周側へと該補強リングを包み込むようにして前記筒状体の軸方向に延びる前記強靭性繊維材と、該強靭性繊維材を被覆する前記インナー材および前記アウター材と、からなる請求項３に記載の可撓継手と相手側配管の接続構造。
【請求項５】
前記補強リングは、断面形状が縦長の方形であり、かつ環状の平板である請求項４に記載の可撓継手と相手側配管の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓継手と相手側配管の接続構造に関する。特に、ゴム製またはエラストマ製などによる可撓管を有し、動きを許容する管継手と、フランジにガスケット座を有する相手側配管との接続において可撓管のシール部の破損を防止できる接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ゴム製の可撓継手は、地盤沈下や地震時の応力吸収に、埋立地の軟弱地盤における変位吸収に、合成樹脂管の温度差による伸縮吸収やポンプの振動吸収に、各分野で広く使われている。
【０００３】
一般に、通水などの流体輸送用の可撓継手は、可撓性可撓管の両端部に第１フランジを有し、この第１フランジと通水配管のフランジが接続される。この可撓管は、軸方向の変形が容易となるように、蛇腹状の形状（ベローズ）、またはアーチ形に膨張した形状等となっている。さらには、可撓管の中間部には、内圧により過度に変形することを防止するため、補強材となる複数の積層されたタイヤコードやピアノ線等からなる補強材が埋設されている。
【０００４】
このような可撓継手には、ゴム製可撓管の両端にパッキン部が一体的に形成されている。このパッキン部は、例えば、中央部分に補強リングが埋設され、該補強リングを取り囲むように上記タイヤコードが配置され、可撓管のフランジ近傍の応力集中による亀裂の発生を防止している。そして、このような可撓継手は、相手側配管（可撓継手と接続される相手側の配管）のフランジに可撓継手のパッキン部端面が当接され、第１フランジを介してボルトおよびナットにより締結固定されるものである。
【０００５】
前述のような可撓継手として、可撓管とフランジ部とを有する可撓継手であって、そのフランジ部が相手側の配管のフランジに第１フランジを介して締結固定されたとき、その締結部に亀裂が生じることのない可撓継手が発明されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１による可撓性管継手（可撓継手）のフランジ部（パッキン部）において、そのフランジ部の最大半径部分に補強リングが内装され、そのフランジ部の配管接続側端面に前記補強リングまでには達しない範囲で、環状で平板状のゴム材よりなる強圧接用凸部を一体に突設している。そして、相手側配管と接続した時に、可撓性管継手（可撓継手）の強圧接用凸部が大きく変形されると共に、補強リング部平坦面は殆ど変形することがないようにして可撓性管継手（可撓継手）の補強リング近傍の端面に生じていた亀裂の発生を防止している。
【特許文献１】特開平１０−３１８４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１において、この可撓性管継手（可撓継手）を相手側配管の端に連接されたフランジを介して接続した場合において、相手側配管のフランジに円環状のガスケット座が形成されていると、可撓性管継手（可撓継手）の強圧接用凸部が大きさにもよるが、該強圧接用凸部がガスケット座により傷が付けられたり、破損されたりして、シール性に支障をきたすおそれがある。
【０００８】
本発明は、かかる従来の問題点を解決すべく、略筒状の可撓管の少なくとも一端側に設けられる円環状の第１フランジを備え、可撓管の端部が前記第１フランジに突出して前記第２フランジに当接可能な円環状のパッキン部を設けた可撓継手と、管体の少なくとも一端側にガスケット座を有する円環状の第２フランジを備えた相手方配管と、の接続において、相手側配管の第２フランジに形成されたガスケット座によって可撓継手のパッキン部端面（シール部）が損なわれることのない、シール性に優れた可撓継手と相手側配管の接続構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明者は、上記の目的を達成するために、可撓継手のパッキン部端面が、相手側フランジに形成されたガスケット座の中に納まる構造とすることで、パッキン部を損傷することなく接続可能であることを見出して本発明を完成するに至った。
【００１０】
より具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
【００１１】
（１）  略筒状の可撓管の少なくとも一端側に円環状の第１フランジを備える中空の可撓継手と、管体の少なくとも一端側に円環状の第２フランジを備える相手側配管と、が、前記第１フランジと前記第２フランジとで締結されることにより、接続された接続構造であって、前記可撓継手は、前記可撓管の端部が前記第１フランジに突出して前記第２フランジに当接可能な円環状のパッキン部を備え、前記相手側配管は、前記パッキン部に当接可能な円環状のガスケット座を前記第２フランジに備え、前記パッキン部の外径は、前記ガスケット座の外径より小さく形成される可撓継手と相手側配管の接続構造。
【００１２】
本発明によれば、可撓継手のパッキン部は、その外径が、相手側配管の第２フランジに形成された円環状のガスケット座の外径より小さく形成されているので、可撓継手と相手側配管とを接続した際に、パッキン部の反可撓管側の端面（シール部）が相手側配管の円環状の第２フランジのガスケット座の中に納まることになるので、パッキン部を傷めたり破損することなく、シールすることができる。また、パッキン部の端面の全面がガスケット座と当接するので、第１フランジと第２フランジをボルト等の締結具で締結して、可撓継手と相手側配管とを接続する際の締結力をパッキン部の端面の全面で受けることになり、パッキン部を締め過ぎる怖れがない。
【００１３】
可撓管とは、本発明でいう可撓継手の主要部であり、可撓継手の軸方向に延び、可撓継手本体の材料と強靭性繊維材とから構成されている。可撓継手本体の材料は、例えばエラストマのような有機系の材料が通常用いられ、可撓性を有し、伸縮や曲げ等の変形が可能である。そして、中空の内部に給水などの流体が軸方向に輸送される。また、この可撓管は、その形状が直円柱の場合を含み、中央部の直径が拡大したアーチ形の膨張円柱のような場合を含み、蛇腹状（ベローズ）の場合を含み、さらには、可撓管の軸線が湾曲したエルボ形のものであってもよい。配水ポンプの吸入側配管と給水側配管に接続される可撓継手であれば、上記膨張円柱のような可撓管が好ましい。
【００１４】
パッキン部とは、本発明の可撓継手と相手側配管との接続時において、反可撓管側端面が第２フランジに形成されたガスケット座に当接して、接続部をシールする役割を果たすもので、可撓管の端部に反軸心方向に突設されたものである。そして、パッキン部の反可撓管側端面（シール部）は第１フランジ面より盛り上がって外側（反可撓管側）に張り出している。
【００１５】
（２）  略筒状の可撓管の少なくとも一端側に円環状の第１フランジを備える中空の可撓継手と、管体の少なくとも一端側に円環状の第２フランジを備える相手側配管と、が、前記第１フランジと前記第２フランジとで締結されることにより、接続された接続構造であって、前記可撓継手は、前記可撓管の端部が前記第１フランジに突出し前記第２フランジに当接可能な円環状のパッキン部を備え、前記相手側配管は、前記パッキン部に当接可能な円環状のガスケット座を前記第２フランジに備え、前記パッキン部の内円稜が前記ガスケット座の内円稜に当接しないように、前記パッキン部の内円稜は面取りが形成される可撓継手と相手側配管の接続構造。
【００１６】
本発明によれば、可撓継手のパッキン部は、その内円稜が前記ガスケット座に内円稜に当接しないように、前記パッキン部の半可撓管側の内円稜には面取りが形成されているので、可撓継手と相手側配管とを接続した際に、パッキン部の反可撓管側の端面は相手側配管の円環状の第２フランジのガスケット座の内円稜に当接しないので、パッキン部の損傷を防止でき、耐久性に優れる。
【００１７】
（３）前記可撓管は、可撓性のインナー材と、補強用の強靭性繊維材と、可撓性のアウター材と、を略筒状に積層している（１）または（２）に記載の可撓継手と相手側配管の接続構造。
【００１８】
本発明の可撓継手の主要部である可撓管は、可撓性のインナー材と可撓性のアウター材と強靭性繊維材とから構成されているので、可撓性に優れるとともに、強度も補強され耐久性に優れる。
【００１９】
ここで、例えば、可撓管がその断面形状において略円形であるとき、内側を形成するのがインナー材であり、外側を形成するのがアウター材である。これらインナー材およびアウター材は、一般には、天然ゴムや合成ゴムで、或いは、ＳＢＲ系ゴム、ＣＲ系ゴム、ＥＰＤＭ系ゴム、ＮＢＲゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムなどでよく、または、これらを含む広い概念であるエラストマ（ゴム弾性を示す高分子）で構成されてもよい。また、両層のゴムが同一の材料で構成されても、異なる材料で構成されてもよい。この可撓管は、これらインナー材とアウター材の間に位置する補強用の強靭性繊維材を含むようにしてよい。このようにすると、強靭性繊維材と可撓管の主要部材とのマッチングがよく、補強用の強靭性繊維材の機能を十分に発揮することができる。
【００２０】
ここで使用する強靭性繊維材とは、靭性の高い繊維であるのが好ましく、例えば、スチール繊維、カーボン繊維、ガラス繊維、ポリエステルやアラミド繊維等の有機繊維等が挙げられる。また、この強靭性繊維は織られてできた強靭性コードを構成してよく、強靭性コードとは、例えば、タイヤコードのようなもので、接続部などの変形に対する補強材として機能する。一般に、タイヤコードは、コードという撚った繊維などを並べて形作る場合もあるが、ここでは、強靭な繊維を織って作られた布のようなものを含んでよい。このように強靭性コードは、一般にエラストマに比べれば伸縮性が低く、変形はし難いが、無理に変形させた場合でも脆性的に折れるなどの破壊に至ることが少ない。繊維自体やそれらの並べ方や織り方により物理特性を制御することが可能である。
【００２１】
そして、これらの材料若しくは部材の組み合わせは、その特性を十分生かすように実験や計算等により適宜選択して設定されるが、１つの例として、以下のような組み合わせがある。すなわち、インナー材とアウター材の間に円筒形に形成した強靭性繊維材を配置し、インナー材とアウター材のキュアにより一体的に結合させてよい。
【００２２】
（４）  前記パッキン部は、略中央部分に内装された補強リングと、該補強リングの内周側から該補強リングの反可撓管側へと折り返されて、該補強リングの外周側へと該補強リングを包み込むようにして前記可撓管の軸方向に延びる前記強靭性繊維材と、該強靭性繊維材を被覆する前記インナー材および前記アウター材と、からなる（３）に記載の可撓継手と相手側配管の接続構造。
【００２３】
本発明によれば、パッキン部は補強リングを内装し、可撓管を構成する強靭性繊維材が該補強リングを包み込む形で配置されているので、変形や強度に優れることになる。そして、このパッキン部は第１フランジを係止して、可撓管が第１フランジから抜け出ないように保持している。そのため、本発明の可撓継手と相手側配管とを接続した場合、地盤沈下や地震時の応力、また、埋立地の軟弱地盤における変位がこの接続部に集中しても、可撓継手がパッキン部で破損して抜け落ちることがなく、強固に保持されるとともに、接続部のシール性が良好に維持されることになる。
【００２４】
（５）  前記補強リングは、断面形状が縦長の方形であり、かつ環状の平板である（４）に記載の可撓継手と相手側配管の接続構造。
【００２５】
本発明によれば、補強リングが縦長の方形の切断面を呈し、かつ環状の平板であるので、補強リングを強靭性繊維材およびインナー材で被覆されてなるパッキン部の反可撓管側の端面（シール部）は平面状となる。このため、相手側配管と接続した際に、相手方のフランジのガスケット座とのシール面が増大するので、シールが確実に行われることになり、接続部のシール性が優れることになる。
【発明の効果】
【００２６】
略筒状の可撓管の少なくとも一端側に設けられる円環状の第１フランジを備え、可撓管の端部が前記第１フランジに突出して前記第２フランジに当接可能な円環状のパッキン部を設けた可撓継手であって、パッキン部の反可撓管側の環状の端面（シール部）の外径が前記ガスケット座の外径より小さい寸法であるので、管体の少なくとも一端側にガスケット座を有する円環状の第２フランジを備えた相手方配管と接続した場合、パッキン部が相手側配管の第２フランジのガスケット座の中に納まる構造となる。このため、ガスケット座によってパッキン部が傷付いたり破損することがないので、耐久性に優れるとともに、パッキン部の端面（シール部）のガスケット座への当接面が大きくなるので、締結具で接続部を締結する際に、パッキン部を締めすぎる怖れがなく、また、シール性も優れることになる。
【００２７】
また、パッキン部の反可撓管側の内円稜には、面取りが形成されているので、相手側配管と接続して、接続部を締結具で締結しても相手側配管の第２フランジに設けられたガスケット座の内円稜と当接することがなく、パッキン部を傷めたり、破損する怖れがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００２９】
図１は、本発明による可撓継手の一実施形態を示す構成図である。図１は、前記実施形態による可撓継手の上半分を断面図とし、下半分を正面図として複合して示している。図２は、前記実施形態による可撓継手のパッキン部端面（シール部）の要部拡大断面図である。図３は、前記実施形態による可撓継手と相手側配管との接続構造を示す拡大断面図である。
【００３０】
先ず、本発明による可撓継手の構成を説明する。図１において、可撓継手１は、軸方向（図中Ｌ−Ｌ’方向、図１の左右方向）の両端にパッキン部２１を外周方向（図１の上下方向）に突設した可撓管２と、その可撓管２の両端にパッキン部２１に係止して取り付けられた第１フランジ３とから構成されている。
【００３１】
可撓管２は、その形状が、図１に示すように中央部の直径が拡大したアーチ形の膨張円柱状であって、中空の内部に給水などの流体が軸方向に輸送されるものである。尚、この形状は、アーチ形の膨張円柱状に限定されるものでなく、例えば直円柱状や蛇腹状（ベローズ）等であってもよい。さらは、可撓管の軸線Ｌ−Ｌ’が湾曲したエルボ形のものであってもよい。配水ポンプの吸入側配管と給水側配管に接続される可撓継手であれば、前記膨張円柱のような可撓管２を有する可撓継手１が好ましい。
【００３２】
また、可撓管２は、インナー材４とアウター材５とこれらに挟まれた強靭性繊維材６とから主に構成されている。本実施形態においては、インナー材４とアウター材５のキュアによってこれらの部材が一体的に結合されている。強靭性繊維材６は、インナー材４とアウター材５とに挟まれて一体的に複合化され、可撓管２の両端に突設するパッキン部２１に内装する補強リング７を包み込んで第１フランジ３を超えて配置されている。
【００３３】
インナー材４およびアウター材５には、ＥＰＤＭゴムのコンパウンドを用い、強靭性繊維材６には、一般に市販されているポリエステル繊維を織って作られるスダレ織りのタイヤコードを用いた。インナー材４およびアウター材５は、それぞれ同じ材料を用いることとしているが、物性の適正化を図るために、材料を変えることも可能である。
【００３４】
可撓管２の両端に突設するパッキン部２１は、略中央部分に可撓管２の両端部の外径ｄ２よりやや大きめの径の補強リング７を内装している。この補強リング７は、折り返される強靭性繊維材６により包まれ、さらにその周りを可撓管２の主構成部材である内周側に配置されるインナー材４と外周側に配置されるアウター材５とにより包まれている。そして、反可撓管側の端面（シール部）２２は、かかるインナー材４が第１フランジ面より盛り上がって外側に張り出しており、相手方の第２フランジ面とのシール材として機能することができる。また、第１フランジ３の抜け止めとしても機能している。
【００３５】
また、パッキン部２１の反可撓管側の端面（シール部）２２は、図２に示すように、第１フランジ面から外側（反可撓管側）に張り出しており（図中Ｓ部）、その外径Ａ（図中では半径Ａ／２として表している）が、相手側の第２フランジ１２に形成されたガスケット座１２１の外径Ｃ（図中では半径Ｃ／２として表している）より小さく、また、内径Ｂ（図中では半径Ｂ／２として表している）が、ガスケット座１２１の内径Ｄ（図中では半径Ｄ／２として表している）より小さい寸法になっている。さらに、端面（シール部）２２の内円稜２３は、大きく面取りされている。
【００３６】
第１フランジ３は、止め具のようにして補強リング７を内装するパッキン部２１が第１フランジ３の抜け止めとなるべく、第１フランジ３の端面側（反可撓管側）の内周に面する角部にある環状の段差部（またはＬ字状凹部）３１が形成されており、この段差部３１にパッキン部２１を嵌合している。また、その内周面を少し可撓管２の外周に食い込ませており、内側（軸心側）にも第１フランジ３が移動しないようにされている。さらに、可撓継手１の第１フランジ３のフランジ面を相手方の第２フランジ１２にボルト等の締結部材で固定するための第１小穴３２が第１フランジ３に設けられている。可撓継手１の軸を中心として可撓管２のパッキン部２１の外周よりも外側（外周側）であって、同一円周上に放射状に第１小穴３２は、複数個形成されている。
【００３７】
第１フランジ３の外径ｄ１は、この可撓継手１において最も大きな径である。また、可撓管２の外径ｄ２および内径ｄ３は、それより小さい径であり、図１に示されたように、中央部の直径が拡大したアーチ形の膨張円柱の状態であり、この内径ｄ３の中空部２４に排水や水等の流体を流すことができるように、この可撓継手１は形成されている。
【００３８】
また、相手側配管１０は、図２および図３に示すように、管体１１と該管体１１の端部に溶接またはねじ結合等で固定された第２フランジ１２とで構成されている。（本実施形態では溶接部１４で固定されている。）そして、第２フランジ１２の反管体側のフランジ面には円環状にガスケット座１２１が形成されている。さらに、相手側配管１０の第２フランジ１２のフランジ面を可撓継手１の第１フランジ３にボルト等の締結部材で固定するための第２小穴１２２が第２フランジ１２に設けられている。相手側配管１０の管体１１の軸を中心として管体１１の外周よりも外側（外周側）であって、可撓継手１の第１フランジ３に形成された第１小穴３２と同一径の円周上で、相対する位置に第２小穴１２２は、複数個形成されている。
【００３９】
本発明の可撓継手１と相手側配管１０との接続構造は、図３に示すように、可撓継手１のパッキン部２１が第１フランジ３を介して相手側配管１０の第２フランジ１２にボルトおよびナットからなる締結具１３、１３ａにより締結固定されている。すなわち、相手側配管１０の第２フランジ１２に形成された第２小穴１２２と可撓継手１の第１フランジ３に形成された第１小穴３２とが連通するようにして、可撓継手１を相手側配管１０に配置し、第２フランジ１２の第２小穴１２２から第１フランジ３の第１小穴３２に締結具（ボルト）１３を挿入し、締結具（ナット）１３ａで螺合して締結し固定することで構成されている。そして、この接続構造において、可撓継手１のパッキン部２１の端面２２は、相手側配管１０の第２フランジ１２の円環状のガスケット座１２１の内部に平面で圧着されて当接し、接合部をシールする。このため、締結具１３、１３ａによる締め付け力は端面（シール部）２２の平面全体で受けることになり、パッキン部２１を締め過ぎる怖れがない。また、パッキン部２１の端面（シール部）２２の内円稜２３は、大きく面取りされているので、第１フランジ３と相手側配管１０の第２フランジ１２とを締める時にパッキン部２１の内円稜２３を傷めることがない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による可撓継手の一実施形態を示す構成図である。
【図２】前記実施形態による可撓継手のパッキン部の端面（シール部）の要部拡大断面図である。
【図３】前記実施形態による可撓継手と相手側配管との接続構造を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  可撓継手
２  可撓管
３  第１フランジ
４  インナー材
５  アウター材
６  強靭性繊維材
７  補強リング
１０  相手側配管
１１  管体
１２  第２フランジ
２１  パッキン部
２２  端面（シール部）
２３  内円稜
１２１  ガスケット座
【図１】
2007040492.tif 000003
【図２】
2007040492.tif 000004
【図３】
2007040492.tif 000005