JPH065117B2

JPH065117B2 - 配管連結リンク装置

Info

Publication number: JPH065117B2
Application number: JP3518585A
Authority: JP
Inventors: エルムーア，アーサー; ウルフ，ピーター
Original assignee: SUTEINRESU SUTEIIRU PURODAKUTSU Inc
Current assignee: SUTEINRESU SUTEIIRU PURODAKUTSU Inc
Priority date: 1990-10-10
Filing date: 1991-10-09
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: EP0504395A1; EP0504395A4; JPH05503762A; WO1992007212A1; US5112088A

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景（産業上の利用分野）本発明は、ジョイントを固定するための、航空機用高圧
ベローズ配管の連結リンク装置に関するものである。

（従来の技術）航空機用高圧配管システムの出現と共に、次の二つの理
由によって、配管の間にジョイントをはさむことが必要
となった。第一の理由は、ジョイントにより配管が航空
機の構造体に沿って曲がることが可能となる、また、ジ
ョイントは高圧ガスが配管の中を通った状態で、ジョイ
ント部で、配管がある限られた範囲で曲がることを可能
にする。

それぞれが二つの部分に被さるベローズで配管に固定さ
れている二つの部分から構成されるジョイントを保持す
るために、従来技術による連結リンクが使用されてき
た。それは、ジョイントのそれぞれの部分にリンクがあ
り、お互いに連結、固定されて、配管の中心軸から角度
をもつ動きが可能であり、しかし、軸方向の移動に対し
ては、リンクをお互いに固定することによってジョイン
トが分離するのを防ぐ構造のものである。

従来の技術によるリンクは、通常一つの金属から形成さ
れており、すなわち、それぞれのリンクはインコネル７
１８のような同じ金属から形成されていた。さらに、そ
れぞれのリンクは、リンクにかかる回転摩耗で壊れるの
を自分自身では支えきれない厚さしかない同一の円形支
持部で形成されていた。そのような破壊は、ジョイント
部品が分離して配管の中のガスが逃げ、機器の破損をひ
き起こし、航空機に搭乗の人々を危険にさらすことにな
る。

（発明の概要）本発明の目的は、ジョイント寿命を伸ばすような配置を
とる、航空機用高圧配管のジョイントに対するリンク装
置を提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、それぞれのリンクがＵ字形
をしており、脚部の間にウエブが少なくとも一個あり、
Ｕ字形の脚部よりも大きな直径をもつ、航空機用高圧配
管ジョイントに対するリンク装置を提供することにあ
る。

本発明のさらにもう一つの目的は、お互いに噛み合う二
つのリンクがあり、それぞれが異なる材料でできてい
て、二つの部分を壊すのに高圧が必要で、またひとつの
部品が他の部品に対して摩擦摩耗するために、より長い
使用寿命のある、航空機用高圧配管ジョイントに対する
リンク装置を提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、リンクをジョイントに固定
するための表面領域に増した、比較的平板な平行の表面
のある少なくとも一つのリンクをもつ、航空機用高圧配
管ジョイントに対するリンク装置を提供することにあ
る。

これらの、あるいはその他の目的や利点は、本発明の能
力を明らかにするために、その詳細が記述されている仕
様の以下の部分から明らかにされよう。しかし、それは
添付された特許請求に示された本発明の範囲に制限を加
えるものではない。

（図面の簡単な説明）第１図は、航空機用高圧配管システムに組み込まれるジ
ョイントの側面立面図である。

第２図は、本発明の新しいリンク装置を示す、第１図の
線２−２に沿ったジョイントの断面図である。

第３図は、第２図の線３−３に沿ったジョイントの断面
図である。

第４図は、リンク装置の、新しいリンクのひとつの側面
立面図である。

第５図は、前記リンクの端部を示し、第４図の線６−６
に沿った端部図である。

第６図は、前記の新しいリンクのウエブ部の配置を示
す、第４図の線６−６に沿った断面図である。

第７図は、システムの中に熔接で固定された、通常のリ
ンクの断面図である。

第８図は、システムの中に熔接で固定された新しいリン
クの断面図である。

（好ましい実施例の詳細な説明）第１図には、１０で示される通常の航空機用高圧配管シ
ステムが図示されている。第一の配管１２と第二の配管
１４があり、双方の望ましくは金属製で、その配管の中
を、航空機のエンジンから流れてくる、通常は高温の、
かつ高圧のガスに耐えられるようになっている。配管の
直径は必要に応じて変化する。

この配管は、航空機の中の障害物の周囲を通過せねばな
らず、常に直線として走ることがないので、ベローズ型
のジョイント装置１６が、配管１２と１４の端部１８と
２０の間にはさみ込まれる。

第２図にみられるように、ジョイント装置１６は、望ま
しくは３つの部分から構成される。番号２２で示される
第一の輪状のカラーと番号２４で示される第二の輪状の
カラーがある。それぞれのカラーは、外側端部２６と２
８をもち、その外側端部は、熔接バンド３０と３２によ
って、配管の端部１８と２０にそれぞれ固定されてい
る。

それぞれのカラーは、段がついて、内側端部３４と３６
でその直径が小さくなっている。第２図に示されるよう
に、端部３４と３６は、番号４０で示される輪状のベロ
ーズ部分に取りつけられた時には、お互いに間隔があい
ている。

ベローズ部分４０には、外側フランジ４２と４４があ
り、それぞれが、カラー２２と２４に熔接されている。
二つのフランジ４２と４４の間に支えられ、フランジの
延長部分を形成しているのが複数のベローズ４６であ
る。

このように、上記の記述のように、ベローズ・ジョイン
ト１６がつくられている。ベローズ１６の伸縮により、
ジョイント１６は、高温ガスによる軸方向への直線的な
伸縮を可能にしている。さらに、このジョイントは、ま
た、共通軸から約５°の曲がり角度まで、ひとつの配管
１６又は１８が、円周方向３６０°にわたって曲げられ
るようにしている。これは、配管を膨張させる高温ガス
に対応できるように、あるいは、配管が障害物のまわり
を迂回するのに角度が必要な時のために、フレキシブル
なようにするものである。

それぞれの配管システムで、多くのジョイント部がある
ものを使用することは、普通行われない。

ジョイント１６の構造から、適切な固定装置がなけれ
ば、ジョイントは配管内の圧力に耐えられず、破断する
ことが認識されよう。

そのような破断を防ぐために、固定装置を付加すること
が必要である。

従来の技術による固定装置は、第２図及び第３図に示さ
れるような番号５２と５４で表わされる一対の十字を採
用しており、それぞれに、第一のプレート５６及び第二
のプレート５８がある。それぞれのプレートには、スロ
ット（これは図示されていない）があり、プレート５６
がプレート５８のスロットに入り込み、また逆にプレー
ト５８がプレート５６のスロットに入り込んで、十字を
形成する。プレート５６と５８を組み合わせ状態に保つ
ために、第２図にみられるように、対応する深さ方向に
沿って、熔接部６０、６２、６４、６６で固定されてい
る。

それぞれのプレートの両端６８、７０、７２及び７４
は、プレート５６及び５８のそれぞれの側端部で、熔接
７８及び８０によって、カラー２２及び２４の内側表面
７６に固定されている。

さらに、望ましい実施例では、第２図の点線で示される
平行なリンク切り込む８４が、配管及びジョイントを通
る中心軸のそれぞれの側部に、プレート５６及び５８を
通して形成されている。この切り込みの幅は、番号９０
で示されるリンク装置を受け入れるのに十分な幅であ
る。リンク装置９０は、カラー２２と２４を結びつけて
膨張あるいは、ひとつのカラーの、もうひとつのカラー
に対する角度づけに際して、ジョイント１６が分離しな
いようにしている。ベローズ部分４０は重要であるが、
しかし配管の中の高圧がかかる時にそれ自身の力で伸び
ないようにするために、ジョイントが保持するものでは
ない。

従来は、リンク装置は輪状の棒から形成され、一定のピ
ボットをもう同一のリンクで構成されており、使用され
る材質がインコネル７１８として知られるような強化金
属合金であったとしても摩耗のおきるものであった。軸
方向の圧力とともに起きる定常的な摩耗は、リンクの一
方を破損に導き、ジョイントが破壊され、配管がジョイ
ント部で口を開く結果となった。

本リンク装置で、以下に議論する二つの新しいリンクが
使用されてジョイントの寿命と有用性を増すか、あるい
は一つの新しいリンクを従来技術によるリンクと一緒に
使用して、ジョイントの寿命を増すことができる。

リンク装置９０には、一対のリンク９２と９４があり、
一方は十字プレート５２に固定されており、もう一方の
リンク９４は、第一のリンク９２にリンクされて汎用の
軸回転可能な連結部を構成している。

図示されるように、リンク９２は輪状の棒ストックから
形成される通常型のリンクである。リンク９２は、望ま
しくはＵ字形をしており、一対の平行な脚部９６と９８
が、アーク状のウエブ１００によって連結されている。

脚部９６と９８は、リンクの切り込み部８４に差し込ま
れ、脚部を十字プレートと一体とする熔接部１０２によ
って、そこに固定されている。第７図は、拡大断面図を
示すが、そこでは熔接１０２は脚部の両側にあり、それ
は、表面１０４と１０６から円形の脚部９８に向かっ
て、直角よりも大きな角度まで広がっている。二つのそ
のようなリンクが熔接された時、溶接部１０２の拡大さ
れた領域、つまり９０°の角度よりも大きな領域は、実
際上、脚部と十字プレートの連結を弱める傾向にあり、
双方が、そのように熔接されると、弱さが複合化し、破
損が起きる可能性がある。

しかし、本発明では、少なくとも一つのリンク９４の構
造が強度を増して、ジョイント装置１６の有効寿命が伸
びている。

特に、第４、５、６及び８図を参照すると、新しいリン
ク９４もやはり、一対の平行な脚部１１２と１１４があ
り、アーク状のウエブ部分１１６が前記脚部を連結して
いる。しかし、リンク９４の上部表面１１８と下部表面
１２０は平らで、望ましくは、一般的にはお互いに平行
である。平らな表面１１８と１２０は、脚部１１２と１
１４及びウエブ部分１１６の両側面に沿って伸びてい
る。

第２図及び第４図にみられるように、ウエブ部分１１６
の内側表面１２２からその外側表面１２４への厚さは、
対応する脚部１１２及び１１４の厚さよりも、厚くなっ
ている。さらに、第６図にみられるように、外側表面１
２４は、表面１１８と１２０の間で、丸くすることがで
きる。しかし、さらに余分の強度が必要な時には、外側
表面１２４は、リンク９４にさらに物質量を加えて、平
らにすることができる。

ウエブ１１６の内側表面及び脚部１１２と１１４の内側
表面もまた丸くなっている。内側表面１２２と１２６を
丸くする目的は、通常のリンク９２あるいはリンク９４
に対応するリンクの内側の丸い表面とスムーズにはまり
合うようにするためである。こうすると、対応するリン
クの摩耗する接触領域が減少し、ジョイント１６の寿命
が伸びる結果となる。

さらに、ウエブ部分１１６が脚部の厚さよりも厚いの
で、強度が増し、使用中の破損事故が大幅に減少する
か、あるいはなくなる。

さらに加えて、脚部１１２と１１４のこのような構造の
結果、外部表面１２８と１３０が平らで、したがって、
第８図にみられるように十字プレート５８の面に対して
垂直となっている。この方法により、熔接部１３２は熔
接の強度を増すために望ましい領域だけに限定されるこ
ととなる。さらに、脚部の湾曲した表面１２６は完全な
円ではなく、アーク状であり、熔接部１３４は熔接部１
０２に較べて領域が狭くなっている。

脚部９４の上記の構造の両方ともに重要で、十字プレー
トへの固定が強化され、強度が増している。これが、ま
た、配管に高圧ガスを流して使用する場合に、リンク装
置の破損を防ぐ役割を果たす。

また、リンク９４の望ましい実施例では、リンクは機械
加工されたもので、ロールで加工されたものではない。
これは、そのユニークな形状と構造のためである。さら
に、リンク９４をつくるのに、“ＬＧ０５”と呼ばれる
異なる硬さのもう一つのタイプの合金を使用することに
よって、異なる硬さの合金の使用による強度の増加と摩
擦の減少が得られることが確認された。

このように、“インカネル７１８”製の通常のリンク９
２が、“インカネル７１８”製あるいは“ＬＧ０５”製
の特製リンク９４とともに使用された時には、配管シス
テム１０のジョイントの寿命を伸ばすことが確認され
た。さらに新しいリンク９４を二つ組み合わせて使用す
ることも可能で、この場合には、ジョイントの寿命をさ
らに伸ばす結果となる。

本発明の変更例としては、十字プレートは、リンク９２
と９４のための切り込み部８４を必ずしもつける必要が
ない。切り込み部８４のない十字プレートを形成し、リ
ンクは十字プレートの間にはさみ込まれて、二つの十字
プレートの外側垂直表面に熔接でとりつけることも可能
である。

本発明及びその結果としての利点は、前記の記述により
十分理解されよう。そして本発明の精神や範囲から離れ
ないで、あるいはその材質としての利点を犠牲にしない
で、部品の形状や構造、配置の点で、多くの変更を加え
ることが可能であるのは明らかである。前述した部品の
配置は単に例として提示されているに過ぎない。私は、
強調するためではなく、読みやすくするために、様々の
部分が別々に記載されている添付されている特許請求項
で定義されているものを除いては、本発明を特定の形式
のものだけに制限しようとするものではない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開昭51−42517（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】航空機用高圧配管システムで、ひとつの管
をもつ一つの管に連結するために使用されるベローズ・
ジョイントで、第一の管に固定された第一のカラーと、
第二の管に固定された第二のカラーがあり、それぞれの
カラーには、このカラーの直径を横断して伸びる十字プ
レートが取りつけられ、前記カラーを連結するために前
記カラーの外側に取りつけられたベローズ装置は、前記
配管システムを必要な角度に曲げるために、あるいは前
記航空機配管システムの中の高圧ガスによる伸縮のため
に、前記ジョイントがフレキシブルに曲がるようにする
もので、以下の点に改良が加えられているもの、すなわ
ち、一対のＵ字形をしたリンク部品がお互いに噛み合う構造
のリンク装置があり、それぞれのリンク部品は、前記十
字プレートのひとつに固定され、前記ジョイントで、前
記カラーのひとつが、もうひとつのカラーとフレキシブ
ルに動ける形で連結され、それぞれのリンク部品には、
一対の、一般的には平行な脚部があり、その脚部の間に
はウエブ部が伸びている構造のもので、前記Ｕ字形リンクの少なくとも一方は、前記脚部のどち
らかよりも、広い幅のウエブ部をもち、それぞれの脚部
及びウエブ部の厚さは、共通の平らな平行の上表面及び
下表面によって定義され、それぞれの脚部は、前記の平
らな上表面及び下表面の平面に垂直な外側面をもってい
ることを特徴とし、前記ウエブ部及び脚部は、ひとつの共通平面上にある湾
曲した内部側面をもち、前記のもう一つのリンク部品と
噛み合った時に、それぞれのリンク部品の回転が、より
少ない接触摩擦で実現されることを特徴とする、配管連
結リンク装置。
【請求項２】前記リンクのウエブ部が、前記脚部の間に
アーク状に伸び、それには、前記脚部の間にアーク上の
外側表面があり、前記の広い幅の部分が、前記アーク状
の外側表面と前記アーク状の内側表面の間にできること
を特徴とする、請求項１記載のベローズ装置。
【請求項３】前記十字プレートのそれぞれには、前記リ
ンクの一つのリンク脚部をはめ込むための、リンク脚部
用切り込み部が一対設けられ、熔接ボンドが前記脚部を十字プレートに固定し、前記熔
接ボンドの少なくともいくつかは、前記十字プレートと
前記脚部をお互いに直角となるように固定し、お互いの
角度が９０°以上になるような過剰な熔接部分を避ける
ことができるのを特徴とする、請求項１記載のベローズ
装置。
【請求項４】前記Ｕ字形リンクの双方が、前記脚部より
も広い幅のウエブ部をもち、それぞれの脚部及びウエブ
部の厚さは、共通の平らな平行の上表面及び下表面によ
って定義され、それぞれの脚部は、前記の平らな上表面
及び下表面の平面に垂直な外側面をもっていることを特
徴とし、前記ウエブ部及び脚部は、一つの共通平面上にある湾曲
した内部側面をもち、前記リンク部品がお互いに噛み合
ったときに、それぞれのリンク部品の回転が、より少な
い接触摩擦で実現されることを特徴とする、請求項１記
載のベローズ装置。
【請求項５】前記リンクの一方が、ある硬度の合金でつ
くられ、前記リンクのもう一方が、他と異なる硬度の合金でつく
られて、前記リンクの摩耗が少なくなるようにしたこと
を特徴とする、請求項１記載のベローズ装置。
【請求項６】前記リンクの一方が、決められた形状をつ
くるために機械加工され、前記もう一方のリンクは、丸棒のストックからつくられ
て、前記脚部及びウエブ部は一様な共通の厚さをもって
いることを特徴とする、請求項１記載のベローズ装置。
【請求項７】航空機用配管システムで、一つの管をもう
一つの管に連結するために使用されるベローズ・ジョイ
ントで、第一のカラーが管の一方に溶接され、第二のカラーは構造的には第一のカラーに同一で、管の
もう一方に熔接され、輪状のベローズが前記カラーを包んで、前記第一及び第
二のカラーに固定され、前記ベローズは、前記カラーの
軸の配置を動かさないようにしながら、前記管と前記カ
ラーを通る軸線から、前記カラーのどちらかの角度の向
きが変えられるようにし、前記カラーのそれぞれには、前記カラーの直径を横断す
る十字プレートが一対あり、一対の噛み合わせ用Ｕ字形リンク部品が、それぞれ対応
する十字プレートに固定されていて、前記ジョイントを
軸方向に連結した関係に保ちながら、前記カラーが軸方
向に揃った位置から、曲がることができるようにし、前記Ｕ字形のリンクの少なくとも一つは、前記脚部のど
ちらかよりも幅の広いウエブ部をもち、それぞれの脚部
及びウエブ部の厚さは、共通の平らは平行の上表面及び
下表面によって定義され、それぞれの脚部は、前記の平
らな上表面及び下表面の平面に垂直な外側面をもってい
ることを特徴とし、前記ウエブ部及び脚部は、一つの共通平面上にある湾曲
した内部側面をもち、前記もう一つのリンク部品に噛み
合ったときに、どちらかのリンク部品の回転が、より少
ない接触摩擦で実現されることを特徴とする、フレキシ
ブルなベローズ・ジョイント装置。
【請求項８】前記リンク部品のもう一方が、丸棒のスト
ックから形成され、ウエブ部と脚部がすべて共通の厚さ
であることを特徴とする、請求項７記載のフレキシブル
なベローズ・ジョイント装置。
【請求項９】前記リンク部品のそれぞれが、他と異なる
硬度の合金で作られていることを特徴とする、請求項７
記載のフレキシブルなベローズ・ジョイント装置。
【請求項１０】前記リンク部品のそれぞれが列挙された
構造である、請求項７記載のフレキシブルなベローズ・
ジョイント装置。
【請求項１１】一方のリンク部品が、インコネル７１８
として知られる合金であり、前記もう一方のリンク部品
がＬＧ０５として知られる合金でできた、請求項７記載
のフレキシブルなベローズ・ジョイント装置。