(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端にフランジ接続部３が設けられ、断面の内周が直線状に形成されると共に、中間の外周部に所定間隔で複数のリング状の断面を山形にした山形突起４が形成されて、そこの部分みが厚肉に形成された可撓性筒体２を備え、
該可撓性筒体２は外周面に沿って外周側に設けられた外層７と、その内側に設けられた内層６とを有し、
全長に渡り内層６と外層７との間に且つ、前記山形突起４内ではその外周面近傍のみに湾曲して補強コード８を埋設して構成され、
前記フランジ接続部３を除き、各山形突起４の内側のみであって且つ補強コード８から離反し、内層６中でより内周側に片寄って環状の金属リング９が埋設されていることを特徴とする耐圧型可撓性管継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土中等に埋設される配管接続用の耐圧型可撓性管継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、道路等の地下土中に埋設される配管間を可撓性を以て接続するために耐圧型可撓性管継手が使用されている。このタイプの継手は、両端にフランジ接続部を設けると共に中間の外周部に所定間隔で複数のリング状の山形突起を形成した可撓性筒体を備え、その可撓性筒体内に補強コードと金属リングが埋設されている。
図５は、従来の耐圧型可撓性管継手の山形突起部分を拡大して示した断面図である。耐圧型可撓性管継手１０はゴム等の可撓性材料で作られた可撓性筒体１１を備え、その外周部に所定間隔で複数のリング状の山形突起１２が形成され、内層１３と外層１４の間に且つ可撓性筒体１１の外周面に沿って補強コード１５が埋設されている。そして山形突起１２の内側に位置する内層１３に、補強コード１５に接した状態で金属リング１６が埋設される。この例は、内層１３の断面内周が直線状とされている。
図６は従来の耐圧型可撓性管継手１０の他の例であって、図５と同様に山形突起１２部分を拡大して示した断面図である。なおこの例が図５の例と異なる点は、各山形突起１２部分において、内層１３の内面が山形突起１２の形状に近似した形状で凹んでいることである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記従来の耐圧型可撓性管継手は、地震発生時や大型トラックの通行等により埋設地下部分に大きな振動が加えられると、可撓性管継手には伸縮、曲げ、剪断、捩じれ等の外力が加わり、それによって配管との接続部分が損傷したり外れたりしやすくなるという傾向があり、それを解決するために継手を大きめの耐力設計にしたり、埋設部分に特別な外部防護手段を設けるなどの対策が必要になるが、いずれの方法を採用してもコスト上不利になる。
そこで本発明は、かかる問題を解決する耐圧型可撓性管継手の提供を課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために種々研究した結果、従来の耐圧型可撓性管継手は金属リング１６が補強コード１５に接した状態で内層１３に埋設されていることが外力に十分に追従できない主な原因であることが判った。すなわち、例えば図５または図６に示す山形突起１２部分を伸長するような外力が加わったとき、山形突起１２の部分が伸びようとしても、伸縮性を殆ど有しない補強コード１５が金属リング１６に接触しているためロック状態になって伸長できない。
なおこのようなときに生じる応力は、可撓性管継手に伸び、曲げ、剪断、捩じれ等の外力が加わったときに生じる。
【０００５】
このような知見を基になされた本発明は、両端にフランジ接続部３が設けられ、断面の内周が直線状に形成されると共に、中間の外周部に所定間隔で複数のリング状の断面を山形にした山形突起４が形成されて、そこの部分みが厚肉に形成された可撓性筒体２を備え、
該可撓性筒体２は外周面に沿って外周側に設けられた外層７と、その内側に設けられた内層６とを有し、
全長に渡り内層６と外層７との間に且つ、前記山形突起４内ではその外周面近傍のみに湾曲して補強コード８を埋設して構成され、
前記フランジ接続部３を除き、各山形突起４の内側のみであって且つ補強コード８から離反し、内層６中でより内周側に片寄って環状の金属リング９が埋設されていることを特徴とする耐圧型可撓性管継手である。
本発明の耐圧型可撓性管継手は、各山形突起４の内側のみであって且つ補強コード８から離反し、内層６中でより内周側に片寄って環状の金属リング９が埋設されているものであるから、各山形突起部分の伸縮性が良く、伸縮、曲げ、剪断、捩じれ等の外力に柔軟に追従できる。そのため外力により、配管との接続部分が損傷したり外れたりすることがない。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、図面により本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の耐圧型可撓性管継手の例であって、その一部を破断して示す正面図である。図２はその山形突起部分を拡大して示した部分断面図である。
これらの図において、耐圧型可撓性管継手１は両端にフランジ接続部３が設けられ中間の外周部に所定間隔で複数のリング状の山形突起４を形成した可撓性筒体２を備えている。フランジ接続部３には、図示しない配管のフランジにフランジ接続部３をボルト結合するための相フランジ５が嵌装されている。
可撓性筒体２は内層６と外層７を有し、それらの間に補強コード８を埋設して構成され、各山形突起４部分ではその外周面に沿ってその近傍のみに補強コード８が埋設されている。そして各山形突起４の内側であって且つ補強コード８から離反した内層６中に金属リング９が埋設されている。
【０００７】
可撓性筒体２を構成する内層６と外層７は、天然ゴム、合成ゴム等のゴム類、可撓性を有するプラスチックなどが使用でき、補強コード８はポリアミドやポリエステル等の強度の高い合成繊維が使用できる。そして内層６と外層７との間に補強コード８を挟み加熱プレス等によりそれらが一体成形される。さらに金属リング９は、鋼線が一般的に使用される。
図３は上記耐圧型可撓性管継手に伸長外力が加わったときの山形突起４の変形状態を示す部分断面図である。この図から分かるように、金属リング９が補強コード８から離反しているので、補強コード８が金属リング９に近づきながら山形突起４部分が低くなって外層７が伸長できる。それと共に山形突起４部分にある内層６も伸長する。従って、金属リング９が補強コード８から離反する距離は、このように山形突起４部分の変形が十分に行えるような値に設定される。
【０００８】
耐圧型可撓性管継手１に伸長方向の外力が加わったときは、各山形突起４部分が上記のように伸長することにより、耐圧型可撓性管継手１全体が伸長する。耐圧型可撓性管継手１に圧縮方向の外力が加わったときは、各山形突起４が圧縮されて耐圧型可撓性管継手１全体が長手方向に縮小する。
また耐圧型可撓性管継手１に曲げ方向の外力が加わったときは、曲げの外側に位置する各山形突起４部分が伸長し、反対側に位置する各山形突起４部分が圧縮することにより、耐圧型可撓性管継手１全体が曲げられる。
耐圧型可撓性管継手１に捩じれ方向の外力が加わったときにも、伸長方向の外力が加わったときと同様に各山形突起４部分が伸長することにより、耐圧型可撓性管継手１全体が捩じれる。さらに耐圧型可撓性管継手１に剪断力が加わったときには、剪断方向の前側に位置する各山形突起４部分が伸長し、反対側に位置する各山形突起４部分が圧縮することにより、耐圧型可撓性管継手１全体が剪断力に追従する。
【０００９】
【実施例】
次に、図１に示す本発明の耐圧型可撓性管継手１を使用して、図４に示す如く、その継手の軸線方向への伸びの限界及び剪断方向への偏心限界を測定する実験を行った。また、比較のため図５に示す従来型の耐圧型可撓性管継手の伸びの限界及び偏心限界を測定した。このとき本願のものと比較例とのものとは、共に金属リングの埋込位置を除き他は全て同一とした。
夫々の耐圧型可撓性管継手は、次の条件である。
図１において、その内直径が２００ｍｍで長さ５００ｍｍ，三つの山形突起を有し、その山形突起を除く管継手の厚みは１８ｍｍ，山形突起の突出部半径２６ｍｍ，金属リングの直径１３ｍｍである。そして本発明の継手は埋設された金属リング９の中心と管継手の内面との距離が、１２．５ｍｍである。
また、図５における従来型の耐圧型可撓性管継手の金属リング１６の中心と山形突起１２の頂部外面との距離は１２．５ｍｍである。
【００１０】
このような耐圧型可撓性管継手の両端をフランジを介して試験器に接続し、図４（Ａ）に示す伸び試験及び（Ｂ）に示す偏心（剪断）試験を行った。その良否判定は、管継手のフランジ部に生じる応力が所定値に達するときまでに、管継手を全体としてどのくらい引き延ばすことができるか、或いは偏心することができるか、により判断した。なおこの例では、金属フランジに支持された管継手のフランジの付根部分に５ｍｍの伸びが生じたときを、一応の伸びの限界値及び偏心の限界値とした。
その結果、本発明の管継手は全体として１５０ｍｍ伸びることが可能であったのに対し、従来型管継手は１１０ｍｍであった。
また、偏心許容長さは本発明の管継手で１４０ｍｍ、従来型管継手で１０５ｍｍであった。なお、縮みについては両者とも７０ｍｍ程であり、両者の差は存在しなかった。
このことから、耐圧型可撓性管継手において本発明のものは従来品のそれに比べてより大きく変形しても、そのフランジ部分で亀裂が生じ難い信頼性の高いものであることが判明した。これは、例えば管継手が埋設されている地盤に亀裂やずれが生じたときの対応能力が高いことを意味する。
【００１１】
【発明の効果】
以上のように構成した本発明の耐圧型可撓性管継手は、各山形突起４の内側のみであって且つ補強コード８から離反し、内層６中でより内周側に片寄って環状の金属リング９が埋設されているものであるから、各山形突起部分の伸縮性が良く、伸縮、曲げ、剪断、捩じれ等の外力に柔軟に追従できる。そのため外力の変化により、配管との接続部分が損傷したり外れたりすることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の耐圧型可撓性管継手の一部破断正面図。
【図２】図１の山形突起部分を拡大して示した部分断面図。
【図３】図１の耐圧型可撓性管継手の山形突起４に伸長外力が加わったときの変形状態を示す部分断面図。
【図４】本発明の耐圧型可撓性管継手に伸縮方向及び偏心（剪断）方向の負荷実験を行う状態を示す図。
【図５】従来の耐圧型可撓性管継手における山形突起部分を拡大して示した部分断面図。
【図６】従来の他の耐圧型可撓性管継手における山形突起部分を拡大して示した部分断面図。
【符号の説明】
１  耐圧型可撓性管継手
２  可撓性筒体
３  フランジ接続部
４  山形突起
５  相フランジ
６  内層
７  外層
８  補強コード
９  金属リング
１０  耐圧型可撓性管継手
１１  可撓性筒体
１２  山形突起
１３  内層
１４  外層
１５  補強コード
１６  金属リング
【図１】
0003809567.tif 000002
【図２】
0003809567.tif 000003
【図３】
0003809567.tif 000004
【図４】
0003809567.tif 000005
【図５】
0003809567.tif 000006
【図６】
0003809567.tif 000007