JP5684517B2

JP5684517B2 - 可撓継手

Info

Publication number: JP5684517B2
Application number: JP2010204525A
Authority: JP
Inventors: 照博片岡
Original assignee: Kurashiki Kako Co Ltd
Current assignee: Kurashiki Kako Co Ltd
Priority date: 2010-09-13
Filing date: 2010-09-13
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2030-09-13
Also published as: JP2012057781A

Description

本発明は、接続した管同士の地震等による相対的な変位を許容する可撓継手（たわみ管継手）に関する。

従来より、空調機や水道等の配管に接続される可撓継手が知られている。可撓継手は、可撓性を有する可撓性筒部と、該可撓性筒部の軸方向両端にそれぞれ設けられる接続用フランジとを有している。可撓性筒部は、ある程度の柔軟性を有するゴム材料で構成され、この可撓性筒部の内部には、すだれ織りの複数の補強布が埋設されている。これにより、可撓継手には、一対の被接続管の相対的な変位に追従するようなある程度の柔軟性と、可撓性筒部内の水圧に抗するある程度の剛性との２つの特性が付与されている。

この種の可撓継手として、例えば特許文献１には、可撓性筒部の開口端部に補強リングを埋設したもの（いわゆるソリッドリング方式）が開示されている。この可撓継手では、例えば図７に示すように、可撓性筒部１０１の軸方向端部の外周縁部１０２に金属製の接続用フランジ１０３が一体的に加硫接着される。これにより、可撓性筒部１０１からフランジ１０３が外れてしまう、いわゆる首抜けを防止している。また、この可撓継手では、相手側のフランジに対するシール部１０４に環状の金属製の補強部材１０５（ソリッドリング）を埋設している。この補強部材１０５を設けることで、シール部１０４の変形が抑制されてシール性能の向上が図られている。

特開２００２−３２３１８７号公報

上述したように、いわゆるソリッドリング方式の可撓継手では、フランジを可撓性筒部に加硫接着して固定している。一方、このフランジは、例えばＳＳ４００等の肉厚の鋼材が用いられるのが一般的であり、その重量は比較的大きくなる。このようにフランジの重量が大きくなると、可撓性継手の運搬が困難となり、運搬コストの増大を招く。また、可撓継手を配管に接続する際の作業性が悪化し、配管施工が困難となってしまう。

一方、フランジの軽量化を図るために、フランジを鋳造によって成形して内部を肉抜きすることも考えられる。しかしながら、このようなフランジを成形しようとすると、鋳型等の形状も複雑となり、製造コストの増大を招いてしまう。

本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、軽量且つ製造が容易なフランジ構造を有する可撓継手を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明に係る可撓継手では、板金を折り返して内周板部と受け板部とを含むフランジを構成することで、フランジの製造の容易化を図りつつ、フランジを軽量化するようにした。

即ち、第１の発明は、筒状の本体部と、該本体部の軸方向端部から径方向外方に延出する環状のシール部とを有する可撓性筒部と、上記シール部の内部に埋設される環状の補強部材と、上記可撓性筒部の軸方向両端側に設けられるフランジとを備えた可撓継手を対象とし、上記フランジは、上記本体部の軸方向端部の外周に固定される筒状の内周板部と、上記内周板部の軸方向外方端部から径方向外側に延出し、上記シール部の裏面に固定される環状の受け板部と、該受け板部の外周端部から本体部の軸方向内方に向かって延出する筒状板部と、該筒状板部の軸方向内方端部から径方向外方に延出し、上記フランジと該フランジに相対する相フランジとを締結するためのボルト穴が開口する環状の締結板部とを有し、板金が折り返されて成り、上記筒状板部は、上記締結板部のボルト穴を通じて締結されるボルトの締め付け方向に沿って延びていることを特徴とする。

第１の発明では、板金が折り返されることで、フランジが構成される。これにより、例えば肉厚の一般鋼材から成るフランジと比較して、フランジの軽量化が図られる。加えて、板金を折り返してフランジを成形するのであれば、フランジを肉抜きとして鋳造する成形と比較して、フランジの製造も容易となる。

シール部の内部には、補強部材が埋設されているため、この補強部材がシール部の受け部として機能する。更に、このシール部の裏面には、フランジの受け板部が固定されるため、この受け板部にもシール部の補助的な受け面が形成される。つまり、フランジを相手側のフランジと締結した状態では、補強部材と受け板部との双方によって、シール部の変形が規制される。これにより、シール部にある程度の締め付け力が作用しても、シール部のシール性を十分に確保できる。

フランジには、受け板部よりも径方向外側に、ボルト穴が開口する環状の締結板部が形成される。

このようにフランジに締結板部を形成することで、本発明の可撓継手を相手側のフランジ（被接続管等）にボルトを介して容易に取り付けることができる。

フランジには、受け板部から本体部の軸方向内方に向かって延出する筒状板部が形成され、締結板部が、筒状板部の軸方向内側端部から径方向外側に延出している。

受け板部と締結板部との間に、軸方向に延びる筒状板部を形成すると、フランジでは、本体部の軸方向外方（即ち、ボルトの締め付け方向）における強度が増す。よって、フランジの締め付け力が過剰となった場合に、フランジが締め付け方向に曲がってしてしまうことを抑制できる。

上記内周板部は、上記本体部の軸方向に延びており、上記筒状板部は、上記内周板部と平行に配置されるのが好ましい（第２の発明）。

フランジには、締結板部の外周端部から本体部の軸方向外方に向かって延出する筒状の外周板部が形成されていることが好ましい（第３の発明）。

これにより、フランジでは、本体部の軸方向外方（即ち、ボルトの締め付け方向）における強度が更に増す。よって、フランジの締め付け力が過剰となった場合に、フランジが締め付け方向に曲がってしまうことを一層効果的に抑制できる。

以上のように、本発明に係る可撓継手によると、板金を折り返してフランジを成形することで、フランジの軽量化を図ることができる。このように、フランジを軽量化すると、可撓継手の搬送も容易となり、運搬コストも低減できる。また、可撓継手を配管に接続する際の作業性が向上し、配管施工を容易に行うことができる。更に、板金を折り返してフランジを成形すると、フランジの製造も比較的容易となるため、製造時間や製造コストも低減できる。

更に、フランジでは、外周板部と受け板部とを可撓性筒部に固定するので、フランジと可撓性筒部をより強固に固定できる。また、フランジの受け板部をシール部の補助的な受け面として機能させることができる。よって、シール部のシール性も十分に確保できる。

図１は、実施形態に係る可撓継手の全体を示す側面図であり、一部に縦断面を示したものである。図２は、可撓継手を軸方向外側から視た平面図である。図３は、接続用フランジの近傍を拡大した縦断面図である。図４は、接続用フランジの近傍を拡大した縦断面図であり、相フランジを締結した状態を示すものである。図５は、参考例１に係る可撓継手において、接続用フランジの近傍を拡大した縦断面図である。図６は、参考例２に係る可撓継手において、接続用フランジの近傍を拡大した縦断面図である。図７は、従来例のソリッドリング方式の可撓継手の要部縦断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る可撓継手１０を示している。可撓継手１０は、給水用の配管や空調用の配管を被接続管とし、このような被接続管の防振継手として用いられる。

可撓継手１０は、可撓性を有する可撓性筒部２０と、可撓性筒部２０のシール部２２の内部に埋設される環状のソリッドリング３０，３０と、可撓性筒部２０の内部のほぼ全域に亘って埋設される補強層４０と、可撓性筒部２０の軸方向両端にそれぞれ設けられる一対の接続用フランジ５０，５０とを備えている。

可撓性筒部２０は、伸縮性ないし可撓性を有するゴム材料で構成されている。本実施形態の可撓性筒部２０は、その内部を流れる流体（例えば水道水等）の影響による経年劣化を考慮して、耐塩素性／耐オゾン性に優れた合成ゴムが用いられている。

可撓性筒部２０は、筒状の胴部を成す本体部２１を有している。本体部２１は、該本体部２１の軸方向の中間部位に形成される膨出部２１ａと、本体部２１の軸方向の両端に形成される開口２１ｂ、２１ｂとが形成されている。膨出部２１ａは、径方向外側に向かって略球状に膨出して形成されている。この膨出部２１ａは、未加流の円筒状のゴム成形材料の内部において、中空球形状の成形型（エアバッグ等）を膨らませてゴム成形材料の胴部を径方向外側に加圧変形させ、その後にこのゴム成形材料を加流させることで、得ることができる。開口２１ｂは、正円形に形成されている。本体部２１では、両開口２１ｂの間に流体が流れる内部空間Ｓが形成される。

図１〜図３に示すように、可撓性筒部２０の本体部２１の軸方向両端には、本体部２１と一体的にシール部２２，２２がそれぞれ形成されている。シール部２２は、本体部２１の軸方向外側端部（首部２３の先端）から径方向外方に延出する環状の鍔部を構成している。シール部２２の表面（本体部２１の軸方向外側の面）には、接続用フランジ５０に締結される相フランジ６０に対するシール面２２ａが形成される（図４を参照）。

ソリッドリング３０は、ステンレス製の補強部材を構成している。ソリッドリング３０は、上下に扁平な環状に形成されている。ソリッドリング３０は、その厚さ方向の両端面が、シール部２２の表面と略平行となるように、シール部２２の内部に埋設されている。相フランジ６０の締結時には、ソリッドリング３０がシール部２２の受け面として機能する。これにより、シール部２２では、相フランジ６０の締結時における変形が抑制されるため、シール圧が安定する。その結果、シール部２２では、いわゆる面シールを形成でき、シール性能の向上が図られる。

補強層４０は、可撓性筒部２０の内部に埋設される複数の補強布４１が厚さ方向に積層されて構成されている。補強布４１は、その外径が略筒状に形成されており、その両端の一部がソリッドリング３０を包むように折り返されている。このような状態の補強層４０が、可撓性筒部２０と一体的に加流接着されることで、可撓性筒部２０の内部に補強層４０が保持される。補強層４０は、例えば一軸方向のすだれ織りの補強布４１を複数積層することで構成される。

図１〜図４に示すように、接続用フランジ５０は、可撓性筒部２０の軸方向端部に設けられている。接続用フランジ５０は、ボルト６１及びナット６２を介して、被接続管側の相フランジ６０に締結される（図４を参照）。

接続用フランジ５０は、ＳＰＣＣ（一般構造用圧延鋼材）から成る板金を折り返してプレス成形される、いわゆるプレスフランジで構成されている。このように、接続用フランジ５０をプレス加工によって成形することで、フランジの加工コストを低減でき、更にはフランジの薄肉化、軽量化を図ることができる。

接続用フランジ５０には、その径方向内側から径方向外側へ向かって順に、内周板部５１、受け板部５２、中間板部（筒状板部）５３、締結板部５４、及び外周板部５５が連続的に形成されている。

内周板部５１は、略円筒状に形成され、可撓性筒部２０の本体部２１の軸方向端部側の首部２３に外嵌している。内周板部５１は、首部２３の外周面に加硫接着されて該可撓性筒部２０に一体的に固定される。

受け板部５２は、内周板部５１の軸方向外側端部から、径方向外方に延出する環状に形成されている。受け板部５２は、シール部２２の裏面に加硫接着されて該可撓性筒部２０に一体的に固定される。受け板部５２は、シール部２２の裏面よりも外周方向に若干延出しており、シール部２２の裏面の全域に跨って形成されている。また、受け板部５２は、その一部（本実施形態では内周寄りの部位）が、ソリッドリング３０と軸方向に重複するように配設されている。これにより、受け板部５２が、シール部２２ないしソリッドリング３０の受け面として機能する。従って、シール部２２では、シール面のシール圧が更に安定してシール性能の向上が図られる。

中間板部５３は、受け板部５２の外周端部から本体部２１の軸方向内方へ延びる略円筒状に形成されている。中間板部５３の軸方向長さは、内周板部５１の軸方向長さと概ね同じである。中間板部５３と内周板部５１とは、略平行に配置されている。

締結板部５４は、中間板部５３の軸方向内側端部から径方向外側に延出する環状に形成されている。締結板部５４は、受け板部５２よりも径方向の幅が広くなっている。締結板部５４には、中間板部５３に近接するように複数のボルト穴５４ａが形成されている（図２を参照）。複数のボルト穴５４ａは、周方向に等間隔置きに配列されている。ボルト穴５４ａには、接続用フランジ５０と相フランジ６０とを締結するためのボルト６１が挿通される（図４を参照）。

外周板部５５は、締結板部５４の外周端部から本体部２１の軸方向外側へ延びる略円筒状に形成されている。外周板部５５の軸方向長さは、内周板部５１や中間板部５３の軸方向長さと概ね同じ長さとなっている。外周板部５５は、内周板部５１や中間板部５３と略平行に配置されている。

図４に示すように、フランジ４０，６０の締め付け時には、ボルト６１が、接続用フランジ５０のボルト穴５４ａと、相フランジ６０のボルト穴６０ａとを挿通した状態で、ナット６２に締結される。この際、接続用フランジ５０には、相フランジ６０側に向かって締め付け力が作用する。しかしながら、接続用フランジ５０では、円筒状に形成された内周板部５１及び外周板部５５により、この締め付け力に対して軸方向に十分な強度が確保されている。従って、ボルト６１の締め付け力が過剰となっても、接続用フランジ５０が相フランジ６０側に向かって曲げ／撓み変形してしまうことが抑制される。

以上のように、上記実施形態の接続用フランジ５０は、板金を折り返して形成しているため、ＳＳ４００等の肉厚の鋼材から成るフランジと比較して、その重量を大幅に軽減できる。従って、可撓継手１０の運搬が容易となり、搬送コストを低減できる。また、このように可撓継手１０の軽量化が図られると、可撓継手１０を配管に接続する際の作業性が向上し、配管施工を容易に行うことができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態においては、以下のような構成としても良い。

上記実施形態の接続用フランジ５０では、中間板部５３を省略した構成とすることもできる。具体的に、図５に示す例（参考例１）では、受け板部５２と締結板部５４とが一体的な環状のプレートを構成している。換言すると、接続用フランジ５０では、内周板部５１の軸方向外側端部から、外周板部５５の軸方向内側端部に亘って、受け板部５２及び締結板部５４とが連続的に形成されている。参考例１では、接続用フランジ５０の折り返し部（即ち、中間板部５３）を省略することで、接続用フランジ５０を更に容易に製造できるとともに、接続用フランジ５０の軽量化を図ることができる。

また、図６に示す例（参考例２）では、参考例１と同様、中間板部５３が省略された構成となっている一方、外周板部５５が本体部２１の軸方向内側方向へ折り返されて延出している。この構成では、接続用フランジ５０の締結板部５４の表面に滴下した水を、下方へ速やかに排出できる。従って、接続用フランジ５０に付着した水により、締結板部５４が錆び付くのを回避できる。また、この構成では、外周板部５５にボルト６１の頭部（又はナット６２）を当接させるようにして、ボルト６１とナット６２とを締結することができる。つまり、この構成では、外周板部５５をボルト６１／ナット６２の回り止めとして利用することができる。

以上説明したように、本発明は、軽量且つ製造が容易なフランジ構造を有する可撓継手を提供できることから、産業上の利用性は高い。

１０可撓継手
２０可撓性筒部
２１本体部
２２シール部
３０ソリッドリング（補強部材）
５０接続用フランジ
５１内周板部
５２受け板部
５３中間板部（筒状板部）
５４締結板部
５４ａボルト穴

Claims

筒状の本体部と、該本体部の軸方向端部から径方向外方に延出する環状のシール部とを有する可撓性筒部と、上記シール部の内部に埋設される環状の補強部材と、上記可撓性筒部の軸方向両端側に設けられるフランジとを備えた可撓継手であって、
上記フランジは、
上記本体部の軸方向端部の外周に固定される筒状の内周板部と、
上記内周板部の軸方向外方端部から径方向外側に延出し、上記シール部の裏面に固定される環状の受け板部と、
上記受け板部の外周端部から本体部の軸方向内方に向かって延出する筒状板部と、
上記筒状板部の軸方向内方端部から径方向外方に延出し、上記フランジと該フランジに相対する相フランジとを締結するためのボルト穴が開口する環状の締結板部と
を有し、板金が折り返されて成り、
上記筒状板部は、上記締結板部のボルト穴を通じて締結されるボルトの締め付け方向に沿って延びていることを特徴とする可撓継手。
請求項１において、
上記内周板部は、上記本体部の軸方向に延びており、
上記筒状板部は、上記内周板部と平行に配置されることを特徴とする可撓継手。
請求項１又は２において、
上記フランジには、上記締結板部の外周端部から本体部の軸方向外方に向かって延出する筒状の外周板部が形成されていることを特徴とする可撓継手。