(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸状に配列された２本のパイプのあいだに配設される振動吸収管装置であって、
複数の山がそれぞれ円周状に互いに独立して形成されたベローズと、該ベローズの両端に一体的に形成された直管部とが設けられた薄肉金属製の伸縮手段、および
該伸縮手段の直管部の外周上に設けられたベースリングからなり、
前記ベースリングの端面と、前記ベローズの端面および直管部の外周面とがロウ付けされ、
前記ロウ付けされたベローズおよびベースリング上に補強層が設けられ、
該補強層の両端がベースリング上で補強リングにより挟持されてなる
ことを特徴とする振動吸収管装置。
【請求項２】
同軸状に配列された２本のパイプのあいだに配設される振動吸収管装置であって、
複数の山がそれぞれ円周状に互いに独立して形成されたベローズと、該ベローズの両端に一体的に形成された直管部とが設けられた薄肉金属製の伸縮手段とからなり、
前記伸縮手段の直管部が２本のパイプのそれぞれに挿入され、
前記２本のパイプのそれぞれの端面と、前記ベローズの端面および直管部の外周面とがロウ付けされ、
前記ロウ付けされたベローズおよびパイプ上に補強層が設けられ、
該補強層の両端がパイプ上で補強リングにより挟持されてなる
ことを特徴とする振動吸収管装置。
【請求項３】
前記ベローズの端面が、ベローズの軸心に対して実質的に垂直であり、前記ベースリングの厚さがベローズの山の高さの０．５〜１．０倍である請求項１記載の振動吸収管装置。
【請求項４】
前記ベローズの端面が、ベローズの軸心に対して実質的に垂直であり、前記接続用パイプの厚さがベローズの山の高さの０．５〜１．０倍である請求項２記載の振動吸収管装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は振動吸収管装置に関する。さらに詳しくは、同軸状に配列された２本のパイプのあいだに配列される伸縮手段のベローズの端面と当該パイプの端面と、または伸縮手段の直管部に設けられたベースリングの端面とがロウ付けされた振動吸収管装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
エアコンの冷媒回路や空圧路におけるコンプレッサから発生する振動の伝播を抑制する装置は、たとえば特開平１０−３１８４７９号公報に開示されている（従来技術１）。この装置は、それぞれ独立して円周状に形成された複数の山からなる蛇腹部３の左右両側に直管部１、２が設けられている（図３参照）。当該蛇腹部３は、ケブラー（商品名）などのノボロイド繊維や、炭素繊維などの素材から管状に編組された非伸長性チューブ５で覆われている。従来技術１の装置のばあい、非伸長性チューブ５に引張力を加えると、当該チューブの編組構造が一定量だけ僅かに引張変形するが、該一定量以上は伸長しないとの特性を用いている。すなわち、当該非伸長性チューブ５を上記一定量だけ伸長させたのち、チューブ５を非伸長状態で、非伸長性の両端を直管部１、２上にカシメ金具によってかしめて固定する。
【０００３】
また、特開平８‐１４５２５９号公報には、エアコンのコンプレッサに起因する振動伝播を抑制するためにパイプの表面形状を波型にして、パイプに可撓性をもたせると、耐圧性が低下することに鑑みてなされたもので、銅、ステンレスまたはアルミニウム製のパイプの内面にコルゲート加工によって螺旋状の突条１２が形成され、当該螺旋状の突条１２の外周には、ポリエステル繊維、ビニロン繊維、綿、ナイロン繊維、またはポリアミド繊維からなる柔軟性を有する補強部１３が設けられ、締付部材１５によって補強部材１３の端部が直管１４の外面に固定される装置１１が開示されている（図４参照、以下、「従来技術２」という）。
【０００４】
しかしながら、叙上の従来技術１および従来技術２の装置のばあい、図６、７に示されるように、ベローズの外径と直管部とのあいだに段差（すなわち、ベローズの山の高さ（Ｌ））がある。一方、当該装置が取り付けられるパイプは固定されている。
【０００５】
したがって、矢印Ｘで示されように、ベローズ３に繰り返し圧力が加わると（図７参照）、ベローズ３の伸縮によりベローズ３の端部Ｐ（図６参照）に応力集中が発生するという問題がある。なお、応力は圧力に比例し、ベローズ３の軸方向の伸びの量が大きいほど大きくなり、また、ベローズ３の山の高さが高いほど大きくなる。
【０００６】
さらに、ベローズ部を覆うステンレス鋼の線材（ＳＵＳ線）からなる補強層を該ベローズ部の両端で押させリングにより係止し、該押えリングをロウ付けによりベローズの端面に固着する方法も従来より知られている（従来技術３）。
【０００７】
従来技術３の方法によれば、ベローズ端面にロウ付けの際に熱が加わるので、該ベローズ端面の組織が変化して強度が弱くなるという問題がある。そのうえ、従来技術３の方法はＳＵＳ線しか使用できず、振動が激しいところではＳＵＳ線とベローズとの摩擦により、ベローズに穴があくという問題もある。
【０００８】
特開平８−２０６２４９号公報には、図５に示されるような、一端が給水管に接続され、他端がスプリンクラーヘッド取付管２７に接続されるスプリンクラー用可撓管が開示されている（従来技術３）。
【０００９】
このものは、叙上の従来技術１および２とは異なり、スプリンクラー設置の施工効率の低下を防止することができるスプリンクラー用可撓管を提供することを技術的課題としており、図５に示されるように、可撓管本体２１の平滑部２２に設けられたベースリング３１により保護層２９の端部が固着される。
【００１０】
従来技術３のばあいは、従来技術１および２に開示された装置のように、ベースリングをもたないものと比較して、保護層の伸びは少なくなるという利点を有するものの、可撓管の谷部にはモーメントにより高い応力が発生するという問題がある。
【００１１】
すなわち、冷媒回路および空圧路におけるコンプレッサから発生する振動の伝播を抑制するための振動吸収管の振動吸収性を向上させるには、柔軟構造にすればよく、その手段としては薄肉金属管で、縦断面形状がΩ字状のベローズにすればよいのであるが、高い圧力ではベローズの両端面に応力集中により、比較的短い繰り返し回数（約１０万回）で破壊するとの問題がある。
【００１２】
本発明は、叙上の従来技術の問題点を解消し、振動吸収性に優れ、高い圧力の繰り返しにも耐え得る振動吸収管装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様は、同軸状に配列された２本のパイプのあいだに配設される振動吸収管装置であって、
複数の山がそれぞれ円周状に互いに独立して形成されたベローズと、該ベローズの両端に一体的に形成された直管部とが設けられた薄肉金属製の伸縮手段、および
該伸縮手段の直管部の外周上に設けられたベースリングからなり、
前記ベースリングの端面と、前記ベローズの端面および直管部の外周面とがロウ付けされ、
前記ロウ付けされたベローズおよびベースリング上に補強層が設けられ、
該補強層の両端がベースリング上で挟持されてなる
ことを特徴としている。
【００１４】
本発明の他の態様は、同軸状に配列された２本のパイプのあいだに配設される振動吸収管装置であって、
複数の山がそれぞれ円周状に互いに独立して形成されたベローズと、該ベローズの両端に一体的に形成された直管部とが設けられた薄肉金属製の伸縮手段とからなり、
前記伸縮手段の直管部が２本のパイプのそれぞれに挿入され、
前記２本のパイプのそれぞれの端面と、前記ベローズの端面および直管部の外周面とがロウ付けされ、
前記ロウ付けされたベローズおよびパイプ上に補強層が設けられ、
該補強層の両端がパイプ上で挟持されてなる
ことを特徴としている。
【００１５】
また、前記ベローズの端面が、ベローズの軸心に対して実質的に垂直であり、前記ベースリングの厚さがベローズの山の高さの０．５〜１．０倍であることが好ましい。
【００１６】
また、前記ベローズの端面が、ベローズの軸心に対して実質的に垂直であり、前記接続用パイプの厚さがベローズの山の高さの０．５〜１．０倍であることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態にかかわる振動吸収管装置（以下、単に「装置」という）を添付図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
【００１８】
実施の形態１
本実施の形態にかかわる装置は、同軸状に配列された銅またはステンレス鋼製の２本のパイプ１および２のあいだに配設される。当該装置は、ベローズ３と、ベローズ３の両端に一体的に形成された直管部４と、直管部４の外周上に設けられたベースリング６と、ベローズ３およびベースリング６上に設けられた補強層５と、当該補強層５の端部をベースリング６との間に挟持するために設けられた補強リング７とから構成される（図１の（ａ）および（ｂ）参照）。
【００１９】
前記ベローズ３には、複数の山がそれぞれ円周状に互いに独立して形成されている。なお本明細書において、複数の山がそれぞれ円周状に互いに独立して形成されているとは、前述の従来技術２に開示されたベローズのような螺旋状に形成されたものを除外していることを意味する。また、山部の縦断面は、ほぼΩ字状である。
【００２０】
また、本実施の形態では、ベローズ３と、該ベローズ３の両端に一体的に形成された直管部４とが伸縮手段として機能している。
【００２１】
図１の（ｂ）において、参照符号Ｂによって示されるように、ベースリング６の端面と、ベローズ３の端面および直管部４の外周面とがロウ付けされている。
【００２２】
補強層５は、たとえばアラミド繊維からなる補強糸を編組して得られたものが、引張強度および耐熱性の観点から好ましい。しかしながら、補強層５の素材としてはアラミド繊維に限られない。温度２５０℃の熱処理を５分間行っても劣化しない繊維であれば、どのようなものでもよい。
【００２３】
ベローズ３、ベースリング６および補強リング７の素材としては、たとえば銅またはステンレス鋼が好適に採用される。
【００２４】
つぎに、本実施の形態にかかわる装置の製法について説明する。
【００２５】
（工程１）外径が６．３５〜１５．５ｍｍ、厚さ０．１５〜０．２ｍｍの薄肉のステンレス鋼管内に１５〜３０Ｍｐａの水圧を負荷して、当該ステンレス鋼管に、等ピッチの山部（バルジ）を形成する。
【００２６】
（工程２）前記工程で得られた山部が形成されたステンレス鋼管にリフォーム処理を施すことにより、軸方向に圧縮力を与え、山部の縦断面形状をΩ字状にする。この際、直管部にベローズの各山の外径に等しい筒を通し、各山部に当ててリフォーム処理をすれば、ベローズの両端面は半径方向に直立する。この工程において、ベローズの外径は薄肉ステンレス鋼管の外径の約１．４倍である。
【００２７】
（工程３）直管部にベースリングを通し、ベローズの両端面に当接させたのち、２本のパイプ１および２を直管内に挿入する。なお、ベースリング６の厚さ（Ｔ）はベローズの山の高さ（Ｌ）の１／２〜１．０倍である（図１の（ｂ）参照）。
【００２８】
（工程４）前記工程３で得られた、２本のパイプ１および２が直管内に挿入されたものを、たとえば、水素還元式連続炉内に入れ、１０４０〜１０５０℃の温度下で図１の（ｂ）において、参照符号Ｂで示された箇所をロウ付けする
（工程５）ベローズおよびベースリング上にアラミド繊維からなる補強糸を編組することによって筒状の補強層を設ける。
【００２９】
（工程６）前記補強層の両端をベースリング上で補強リングをかしめることによって挟持する。
【００３０】
実施の形態２
本実施の形態にかかわる装置は、２本のパイプ１および２のあいだに設けられたベローズ３と、ベローズ３の両端に一体的に形成された直管部４と、該直管部４が２本のパイプ１および２に挿入されたのち、該ベローズ３および２本のパイプ１および２の端部上に設けられた筒状の補強層５と、該補強層５の両端を２本のパイプ１および２上で挟持する補強リング７とから構成される（図２の（ａ）および（ｂ）参照）。
【００３１】
ベローズ３には、前記実施の形態１と同様、複数の山がそれぞれ円周状に互いに独立して形成されている。本実施の形態も、ベローズ３および直管部４が伸縮手段として機能する。
【００３２】
図２の（ｂ）において、参照符号Ｂによって示されるように、２本のパイプ１および２のそれぞれの端面と、前記ベローズ３の端面および直管部の外周面とがロウ付けされている。
【００３３】
本実施の形態の装置は、ベースリングを有しないことを除いて前述の実施の形態１の装置と構成は同じである。
【００３４】
つぎに、本実施の形態の装置の製法について説明する。
【００３５】
工程１および工程２については、前述の実施の形態１の装置の製法と同様である。
【００３６】
（工程３）縦断面形状がΩ字状のベローズの左右両側に一体的に形成された直管部にパイプ１および２を装着する。
【００３７】
（工程４）水素還元式連続炉内で、１０４０〜１０５０℃の温度下で、２本のパイプ１および２とベローズとをロウ付けする。
【００３８】
（工程５）ベローズと２本のパイプ１および２との上に、アラミド繊維からなる補強糸を編組して、筒状の補強層を設ける。
【００３９】
（工程６）筒状の補強層の両端を、２本のパイプ１および２上で補強リングをかしめることによって挟持する。
【００４０】
【実施例】
つぎに、本発明の装置を実施例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４１】
実施例１
管の外径１２．７ｍｍ、厚さ０．１５ｍｍの薄肉のステンレス鋼からなる、長さ（ベローズ長）５０ｍｍ、山の数２０山、外径（ベローズ外径）１７．８ｍｍ、直管部の長さ１３ｍｍのベローズと、長さ１３ｍｍ、厚さ１．６ｍｍの銅製のベースリングをベローズの左右両端面にロウ付けし、アラミド繊維製の筒状の補強層を当該ベローズに被着し、ベースリング上でカシメリングをかしめることによって補強層を固定し、さらに、外径１２．７ｍｍ、厚さ０．８ｍｍ、長さ５０ｍｍのパイプを前記ベローズの左右の直管部に接続して実施例１の装置を得た。
【００４２】
比較例１
管の外径１２．７ｍｍ、厚さ０．１５ｍｍの薄肉のステンレス鋼からなる、長さ（ベローズ長）５０ｍｍ、山の数２０山、外径（ベローズ外径）１７．８ｍｍ、直管部の長さ１３ｍｍのベローズにアラミド繊維製の筒状の補強層を当該ベローズに被着し、直管部上でかしめることによって補強層を固定し、さらに、外径１２．７ｍｍ、厚さ０．８ｍｍ、長さ５０ｍｍのパイプを前記ベローズの左右の直管部に接続して参考例１の装置（前述の従来技術１に相当）を得た。
【００４３】
つぎに、前述の実施例１および比較例１の装置それぞれ３つを試料として用意し、加圧繰り返し試験を行った。
【００４４】
なお、試験条件はつぎのとおりであった。
圧    力：０〜４．１５ＭＰａ
繰り返し速度：６０ＣＰＭ
作動流体：鉱物油
温    度：常温
【００４５】
加圧繰り返し試験の結果を表１に示す（表中の「回」とは破壊に至った回数を意味する）。
【００４６】
【表１】
0004064623.tif 000002
【００４７】
また、加圧時（４．１５ＭＰａ）の補強層の伸びは、実施例１の装置では０．５ｍｍであったのに対して、比較例１の装置は１．５ｍｍであった。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の装置によれば、ベローズの両端面にベースリングまたは当該装置を取りつけるための２本のパイプをロウ付けことにより、編組の弛みが少なくなるので、加圧時の補強層の伸びが少なくなり、さらにベローズの両端に発生する曲げ応力も少なくなるため、高い圧力においても耐久性が大幅に改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかわる装置の一例を示す一部断面説明図および要部拡大図である。
【図２】本発明の他の実施の形態にかかわる装置の一例を示す一部断面説明図および要部拡大図である。
【図３】従来の振動吸収管装置の一例を示す一部破断説明図である。
【図４】従来の振動吸収管装置の他の例を示す一部破断説明図である。
【図５】従来の可撓管の構造を示す説明である。
【図６】図３の装置の機能を示す断面説明図である。
【図７】図３の装置の機能を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１、２  パイプ
３  ベローズ
４  直管部
５  補強層
６  ベースリング
７  補強リング
Ｂ  ロウ
【図１】
0004064623.tif 000003
【図２】
0004064623.tif 000004
【図３】
0004064623.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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