JP2015132373A - Flexible pipe joint and joint structure with flexible pipe joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、給水配管などの配管どうしを連結する管継手に関する。 The present invention relates to a pipe joint for connecting pipes such as water supply pipes.
建物や種々の施設に敷設される給排水配管などは耐震性が要求され、配管中に可撓性管継手が使用される。この可撓性管継手は、管本体が一般にゴムなどの弾性を有する可撓性材料で作られ、その管本体は耐圧性を向上するため、タイヤコード等の補強材が埋設されている。 Seismic resistance is required for water supply and drainage pipes laid in buildings and various facilities, and flexible pipe joints are used in the pipes. In this flexible pipe joint, the pipe body is generally made of a flexible material having elasticity such as rubber, and the pipe body is embedded with a reinforcing material such as a tire cord in order to improve pressure resistance.
この可撓性管継手の両端には一対の相フランジが装着される。相フランジの内周には内フランジ状の座部が形成されており、管本体の小フランジがそこに着座することにより、管本体と相フランジとが係合される。そして、可撓性管継手の相フランジと配管のフランジが、ボルト等によって一体に接続されるものである。
そして一定の応力が配管と可撓性管継手との間に加わり、伸縮や偏心等のずれが生じた時にも、管継手の作用により配管の機能を保つことができる。
A pair of companion flanges are attached to both ends of the flexible pipe joint. An inner flange-shaped seat is formed on the inner periphery of the companion flange, and the small flange of the pipe body is seated there, whereby the pipe body and the companion flange are engaged. And the phase flange of a flexible pipe joint and the flange of piping are integrally connected with a volt | bolt etc.
Even when a certain stress is applied between the pipe and the flexible pipe joint and a displacement such as expansion or contraction occurs, the function of the pipe can be maintained by the action of the pipe joint.
しかし、大規模な地震が発生し、管本体の部分に急激な引張り荷重が加わった場合には、管継手自体が破壊されるおそれがあり、長期間の使用に対する信頼性を確保するのは困難であった。
この問題を解決するため、下記特許文献の管継手の構造が提案されている。
これは図7に示す如く、管本体2の両端に装着された相フランジ3間をワイヤーロープ8で連結し、管本体2の管長を一定に維持できるものである。
ワイヤーロープ8は、図7に示す如く、相フランジ3の周方向に180°離間して配置され、直線状に連結されている。
相フランジ3どうしをワイヤーロープ8で直接連結した場合、可撓性管継手は管本体2の軸方向の伸びを抑制することができる。
なお、ワイヤーロープ8の代わりにタイヤロッドを使用する例もある。
However, if a large earthquake occurs and a sudden tensile load is applied to the pipe body, the pipe joint itself may be destroyed, making it difficult to ensure reliability for long-term use. Met.
In order to solve this problem, the structure of the pipe joint of the following patent document is proposed.
As shown in FIG. 7, the
As shown in FIG. 7, the
When the
There is an example in which a tire rod is used instead of the
しかしながら、可撓性管継手が弓形に変形するような曲げ応力が加わった場合、即ち、図7(一例として、ワイヤーロープ8により相フランジ3間を連結したものを示す)に示すように、管本体2の軸線が偏心した場合は、管本体2が収縮する側(紙面右側)のワイヤーロープ8は緩む状態となる一方で、管本体2が伸長する側(紙面左側)のワイヤーロープ8は、伸びた状態となる。
このとき、管本体2の軸線は歪んでおり、湾曲することになる。すると、管本体2は局所的に、特に、伸長した部分に大きな力がかかり、その部分から管本体2が破壊されるおそれがある。
本発明の目的は、配管同士に相対的な位置ずれが生じた場合でも、可撓性管継手の全体に均等に力がかかり、破壊されるおそれの少ない可撓性管継手およびそれを用いた継手構造を提供することにある。
However, when bending stress is applied such that the flexible pipe joint is deformed into an arcuate shape, that is, as shown in FIG. 7 (showing, as an example, connecting the
At this time, the axis of the
An object of the present invention is to use a flexible pipe joint that applies even force to the entire flexible pipe joint even when a relative positional shift occurs between the pipes, and is less likely to be broken. It is to provide a joint structure.
請求項1に記載の発明は、管本体(2) の両端に一対の相フランジ(3) が突設され、その管本体(2) の内部を流体が流通する可撓性管継手において、
前記一対の各相フランジ(3) の互いに対向する側にそれぞれ定滑車(4) が、その周方向に一定間隔に離間して配置されるとともに、一方の相フランジ(3) の定滑車(4) の位置と他方の相フランジ(3) の定滑車(4) の位置とが互いにその周方向へ位置ずれして配置され、
一対の相フランジ(3) 間を連結する金属製の可撓性条材(5) が一条設けられ、その可撓性条材(5) は各定滑車(4) 間をジグザグ状に無端に張設して連結され、
管本体(2)の軸線が湾曲したとき、湾曲の外側では可撓性条材(5)が引き伸ばされ、その延ばされた分だけ、湾曲の内側ではそれが縮小するように構成されたことを特徴とする可撓性管継手である。
The invention according to
Fixed pulleys (4) are arranged on the opposite sides of the pair of phase flanges (3), respectively, at regular intervals in the circumferential direction, and fixed pulleys (4) of one phase flange (3) are arranged. ) And the position of the stationary pulley (4) of the other companion flange (3) are shifted from each other in the circumferential direction,
One metal flexible strip (5) connecting between the pair of companion flanges (3) is provided, and the flexible strip (5) is endlessly zigzag between each fixed pulley (4). Stretched and connected,
When the axis of the tube body (2) is curved, the flexible strip (5) is stretched outside the curve, and it is configured so that it is reduced inside the curve by the length of the stretch. It is a flexible pipe joint characterized by these.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の可撓性管継手において、
前記定滑車(4) が車輪(4a) とそれを保持するブラケット(4b) とからなり、
前記各相フランジ(3)には、 同一直径上に配管フランジ締結用の多数のボルト孔(6) が等間隔に設けられ、
そのボルト孔(6)の半径方向外側の相フランジ(3)に一体に複数のブラケット保持部(7) が周方向に離間して配置され、
前記定滑車(4)のブラケット(4b) が、そのブラケット保持部(7) に取付られたことを特徴とする可撓性管継手である。
The invention according to
The fixed pulley (4) comprises a wheel (4a) and a bracket (4b) for holding the wheel (4a),
Each phase flange (3) is provided with a large number of bolt holes (6) for fastening a pipe flange on the same diameter at equal intervals.
A plurality of bracket holding portions (7) are arranged in a circumferentially spaced manner integrally with the phase flange (3) on the radially outer side of the bolt hole (6),
The flexible pipe joint is characterized in that the bracket (4b) of the fixed pulley (4) is attached to the bracket holding portion (7).
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2のいずれかに記載の可撓性管継手において、
前記可撓性条材(5) が、チェーン又はワイヤーロープからなる可撓性管継手である。
Invention of
The flexible strip (5) is a flexible pipe joint made of a chain or wire rope.
請求項4に記載の発明は、
請求項1〜請求項3のいずれかに記載の可撓性管継手を用いた継手構造であって、
外管(11) が内管(12) に摺動自在に被嵌された状態で、流体流通方向に伸縮する伸縮継手(10) が前記可撓性管継手(1) に隣接して設置され、その伸縮継手(10) の相フランジ(13)と可撓性管継手(1) の一方の相フランジ(3) とが接続されたことを特徴とする継手構造である
The invention according to
A joint structure using the flexible pipe joint according to any one of
An expansion joint (10) that expands and contracts in the fluid flow direction with the outer pipe (11) slidably fitted to the inner pipe (12) is installed adjacent to the flexible pipe joint (1). The joint structure is characterized in that the companion flange (13) of the expansion joint (10) and one companion flange (3) of the flexible pipe joint (1) are connected.
請求項1に記載の可撓性管継手は、管本体2に接続された一対の相フランジ3に周方向に一定間隔で定滑車4が複数設けられ、一方側の相フランジ3の定滑車4の位置と他方側の位置とが互いに相対的に位置ずれして配置され、これらの定滑車4間を可撓性条材5でジグザグ状(相フランジ3間を蛇行)に無端(エンドレス)に連結し、且つ張設されたものである。
このように構成から、管本体2が弓形に変形するような曲げ応力が加わった場合でも、縮む側の縮み量と、伸びる側の伸び量とが相殺され、可撓性条材5の全体に力がバランスよく加わり、管本体2の軸線が滑らかに曲がり、可撓性管継手に部分的な応力集中が加わることを可及的に防止し、その耐久性を向上できる。
さらには、可撓性管継手の伸縮する方向に圧力が加わった場合でも、可撓性条材5がそれを支持することで、管本体2の長さの最大伸長量が規制され、管本体2の破損を防止する。同様に、継手に曲げおよび伸縮の外力が同時に加わっても、継手に無理な外力が加わることを防止できる。
In the flexible pipe joint according to
Thus, even when bending stress is applied such that the
Furthermore, even when pressure is applied in the direction in which the flexible pipe joint expands and contracts, the maximum length of the
請求項2に記載の可撓性管継手は、相フランジ3の半径方向外側に一体に複数のブラケット保持部7が周方向に離間して突設され、定滑車4のブラケット4bがブラケット保持部7に固定されたものである。
そのため、配管のフランジと管本体2の相フランジ3とを締結する際、定滑車4のブラケット4bと配管のフランジとの間で干渉を起こすことがなく、配管どうしを密着して締結することができる。
In the flexible pipe joint according to
Therefore, when the flange of the pipe and the companion flange 3 of the
請求項3に記載の発明は、上記構成において、可撓性条材5が、チェーン又はワイヤーロープからなる可撓性管継手である。そのいずれの場合にも、可撓性管継手を円滑に保護できる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3に記載の可撓性管継手1に隣接して流体流通方向に伸縮する伸縮継手10が配置されたものである。
この構成により、請求項1のような管本体2の伸長量が規制される可撓性管継手であっても、隣接して配置される伸縮継手10により、可撓性管継手の伸縮制限を補完することができる。
Invention of
The invention according to
With this configuration, even in the case of a flexible pipe joint in which the amount of extension of the pipe
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき、説明する。
図1〜図3は、本発明の可撓性管継手1を示し、図1はその一部破断正面図であり、図2は同平面図であり、図3は可撓性条材5の連結状態を示す展開図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show a
(可撓性管継手1の構造)
この可撓性管継手1は、管本体2が弾性ゴム材などの可撓性材料で作られ、その縦断面が蛇腹状に形成される。管本体2と相フランジ3との係合関係は背景技術で示したとおりである。
相フランジ3には、配管のフランジと接続するため、周方向にボルト孔6が等間隔に穿設されている。
(Structure of flexible pipe joint 1)
In this flexible pipe joint 1, the
In the
(本発明の可撓性管継手1の特徴部分)
本発明の特徴部分は、管本体2の両端に配置された一対の相フランジ3を連結する可撓性条材5の連結構造にある。
それぞれの相フランジ3には、ボルト孔6の位置から半径方向外側に一体的にブラケット保持部7が、周方向に離間して複数(この例では、4つ)突設され、その中心にボルト孔が穿設されている。各ブラケット保持部7には、ボルトを介してブラケット4bと車輪4aからなる定滑車4が保持される。
(Characteristics of the
The characterizing portion of the present invention lies in the connection structure of the
Each of the
管本体2の小フランジ2dに相フランジ3を装着するとき、図1に示す如く、定滑車4の車輪4aが向かい合うとともに、一方の相フランジ3の定滑車4の位置と、他方の相フランジ3の定滑車4の位置とが周方向に互いに半ピッチ位置ずれしている。
一対の相フランジ3間は、図1に示す如く、一条の金属製の可撓性条材5により、定滑車4を介して連結される。その際、可撓性条材5は平面視で隣り合う定滑車4間を連結するように挿通される。このとき、図3に示す如く、可撓性管継手の両端開口方向に上下に蛇行しながら、管本体と離間した状態で、無端(エンドレス)に一対の相フランジ3を連結する。この例では、可撓性条材5にチェーンを用いたが、それに代えて、無端に連結できる場合はワイヤーロープを使用してもよい。
When the
As shown in FIG. 1, the pair of
このように構成される可撓性管継手1は、相フランジ3を介して他の配管のフランジと締結される。このとき、上述の通り、ボルト孔6の位置から半径方向外側にブラケット保持部7が形成されているため、フランジどうしを締結したとき、他の配管のフランジと相フランジ3から突出するブラケット固定用のボルトとが干渉することなく、継手と配管とを密着させることができる。
The flexible pipe joint 1 configured as described above is fastened to a flange of another pipe via the
(作用)
次に、本発明の可撓性管継手1の作用について、図4に基づいて説明する。
この可撓性管継手1を弓形に変形するような曲げ応力が加わった場合は、図4に示す如く、管本体2の軸線が偏心し、管本体2が収縮する側(紙面右側)の可撓性条材5がその収縮に追従して短くなる。そして、管本体2が伸長する側(紙面左側)の可撓性条材5は、その伸長に追従して長くなる。即ち、可撓性条材5は部分的に長くなる部分と短くなる部分が生じるが、エンドレスに連結されているため、全体の長さは変化しない。
また、可撓性条材5は定滑車4を介して連結されているため、曲げの応力は可撓性条材5の全体に分散され、一部分に無理な力が加わることがなくなる。この作用により、管本体2の軸線も滑らかに湾曲することになり、管本体2が破壊されることを防止するものである。
また、この可撓性条材5によって、可撓性管継手1の軸方向の伸びを抑制することができるのは言うまでもない。
(Function)
Next, the effect | action of the
When a bending stress that deforms the flexible pipe joint 1 into an arcuate shape is applied, as shown in FIG. 4, the axis of the
In addition, since the
Needless to say, the
(可撓性管継手1の使用例)
次に、本発明の可撓性管継手1の使用例を図5に示す。
可撓性管継手1は、可撓性条材5により、軸方向の伸びを抑制されているので、伸縮作用を補うことができる他の継手と可撓性管継手1とを併用することが望ましい。
図5の使用例では、一対の可撓性管継手1が剛性の伸縮継手10の軸線方向の両端に配置されている。この伸縮継手10は、図6に示す如く、内管12と、内管12の外周に固定されるピストン14と、そのピストン14を摺動可能に被嵌するピストンケース18と、その両端に螺着される環状の第1リング16,第2リング17と、内管12を被嵌する外管11とからなる。
(Usage example of flexible pipe joint 1)
Next, the usage example of the
Since the flexible pipe joint 1 is restrained from extending in the axial direction by the
In the usage example of FIG. 5, a pair of
(伸縮継手10の構成)
内管12は、この例では、第1パイプ12aと第2パイプ12bとの2部材からできている。
第1パイプ12aは、一方端部に相フランジ13を有する細長い筒状体からなり、他方端部には半径方向外方に一体に小フランジが形成されているとともに、そこから離間した位置に流体の流入孔20が外周方向に定間隔に離間して穿設されている。
そして、第2パイプ12bの一方端部は、第1パイプ12aの他方端部と同じく、半径方向外方に一体に小フランジが形成されており、他方端部はその外周が外筒11に摺動可能に被嵌される。この第1パイプ12aの小フランジと、第2パイプ12bの小フランジとが付合わされて、ピストン14の係合部となる。
外管11は、他方端部に相フランジ13を有する細長い筒状体からなり、その内径は内管12より僅かに大きく形成されている。また、一方端部の外周は段付きに形成され、その内周面にはパッキンを配置する溝が周方向に形成される。
(Configuration of expansion joint 10)
In this example, the
The
Then, one end of the
The
次に、ピストン14は第1ピストン部材14aと、第2ピストン部材14bの2部材が当接されたものからなる。第1ピストン部材14aの平面と、第2ピストン部材14bの平面には、挿入孔が複数周方向に離間して穿設される。その挿入孔にボルトが螺着される。
この例では、第2ピストン部材14bの挿入孔は貫通しているが、第1ピストン部材14aの挿入孔は貫通していない。
Next, the
In this example, the insertion hole of the
第2ピストン部材14bと第1ピストン部材14aとが当接し、その挿入孔にボルト15が螺着されてピストン14を完成させる。そのピストン14の内外周面には環状溝が形成され、そこにOリングが嵌着される。次に、ピストンケース18は、ピストン14の外周面を摺動自在に被嵌する。その両端部の内周面には、一対の第1リング16と第2リング17を螺合させるためのネジが刻まれている。
The
第2リング17は、その外周面にピストンケース18の一端部のネジ部が螺合できるようにネジが切られている。また、その内周面は外管11の段付きの端部を被嵌する。そして平面部には、周方向に離間してエア抜き孔19が穿設される。
第1リング16は、その外周面にピストンケース18の他端部のネジ部が螺合できるようにネジが切られている。また、その内周面は内管12の第1パイプ12aを被嵌する。
各部材の接触部には、液密性、気密性を保つため、環状のシール材(ゴム製のOリング等)が備えられる。
The
The
The contact portion of each member is provided with an annular sealing material (such as a rubber O-ring) in order to maintain liquid tightness and air tightness.
(作用)
このようにしてなる伸縮継手10の作用について説明する。
内管12は、外管11の内周面に摺動自在に挿入される。その両端部に配置される相フランジ13と、前述の一対の可撓性管継手1の相フランジ3とがボルトを介して接続される。
そして、地震その他によって軸線方向に応力が加わると、この伸縮継手10の内管12は外管11に対して軸線方向に摺動する。このとき、ピストン14が内管12と共に移動し、そのピストン14と第2リング17との空間容積が変化する。そして、その間に存在する空気がエア抜き孔19から流出したり、外部からの空気が進入したりする。
また、ピストン14と第1リング16との間には、内部流体(液体)が流入孔20を介して流出入する。この伸縮継手10は、本発明の可撓性管継手1の軸線方向への伸縮規制を補完する作用がある。
(Function)
The operation of the
The
When stress is applied in the axial direction due to an earthquake or the like, the
Further, an internal fluid (liquid) flows in and out between the
次に、伸縮継手10の流体流通方向の下流側に接続され図示しない配管が曲がっている場合、その内部流体がそのほうへ流通すると、内管12の内部面積と流体圧との積に等しい圧力がその方向へ加わる。
このとき、内部流体は内管12の流通孔20を介し、内管12とピストンケース18との間に流入しており、その内管12の外周とピストンケース18の内周との間の断面積と流体圧との積に等しい圧力がピストン14に加わり、その圧力は流体の流通方向と逆方向に加わる。
このように、ピストン14の断面積と内管12の内面の断面積とを等しくすることにより、伸縮継手10は平衡状態になる。そして、この伸縮継手10がいわゆるバランサとなる。
即ち、この構成により伸縮継手にバランサ機能が付加され、突発的な応力が加わった時でも、無理なくそれを吸収することができ、破壊を起こしにくい伸縮継手10となる。この発明のように、伸縮規制がされている可撓性管継手1と組み合わせて使用すると、破壊を起こしにくい継手構造を提供することができる。
Next, when a pipe (not shown) connected to the downstream side in the fluid flow direction of the
At this time, the internal fluid flows between the
Thus, by making the cross-sectional area of the
That is, with this configuration, a balancer function is added to the expansion joint, and even when sudden stress is applied, it can be absorbed without difficulty and the
1 可撓性管継手
2 管本体
2a タイヤコード
2b 補強リング
2c 補強リング
2d 小フランジ
3 相フランジ
4 定滑車
4a 車輪
4b ブラケット
5 可撓性条材
6 ボルト孔
1 Flexible pipe joint 2 Pipe body
2a Tire cord
2b Reinforcement ring
2c Reinforcing ring
2d
4a wheels
7 ブラケット保持部
8 ワーヤーロープ
9 配管
10 伸縮継手
11 外管
12 内管
12a 第1パイプ
12b 第2パイプ
13 相フランジ
7
10 Expansion joint
11 Outer pipe
12 Inner pipe
12a First pipe
12b Second pipe
13 Companion flange
14 ピストン
14a 第1ピストン部材
14b 第2ピストン部材
15 係止片
16 第1リング
17 第2リング
18 ピストンケース
19 エア抜き孔
20 流入孔
14 Piston
14a First piston member
14b Second piston member
15 Locking piece
16 First ring
17 Second ring
18 Piston case
19 Air vent hole
20 Inlet hole
Claims (4)
前記一対の各相フランジ(3) の互いに対向する側にそれぞれ定滑車(4) が、その周方向に一定間隔に離間して配置されるとともに、一方の相フランジ(3) の定滑車(4) の位置と他方の相フランジ(3) の定滑車(4) の位置とが互いにその周方向へ位置ずれして配置され、
一対の相フランジ(3) 間を連結する金属製の可撓性条材(5) が一条設けられ、その可撓性条材(5) は各定滑車(4) 間をジグザグ状に無端に張設して連結され、
管本体(2)の軸線が湾曲したとき、湾曲の外側では可撓性条材(5)が引き伸ばされ、その延ばされた分だけ、湾曲の内側ではそれが縮小するように構成されたことを特徴とする可撓性管継手。 In a flexible pipe joint in which a pair of companion flanges (3) project from both ends of a pipe body (2) and fluid flows through the inside of the pipe body (2),
Fixed pulleys (4) are arranged on the opposite sides of the pair of phase flanges (3), respectively, at regular intervals in the circumferential direction, and fixed pulleys (4) of one phase flange (3) are arranged. ) And the position of the stationary pulley (4) of the other companion flange (3) are shifted from each other in the circumferential direction,
One metal flexible strip (5) connecting between the pair of companion flanges (3) is provided, and the flexible strip (5) is endlessly zigzag between each fixed pulley (4). Stretched and connected,
When the axis of the tube body (2) is curved, the flexible strip (5) is stretched outside the curve, and it is configured so that it is reduced inside the curve by the length of the stretch. A flexible pipe joint.
前記定滑車(4) が車輪(4a) とそれを保持するブラケット(4b) とからなり、
前記各相フランジ(3)には、 同一直径上に配管フランジ締結用の多数のボルト孔(6) が等間隔に設けられ、
そのボルト孔(6)の半径方向外側の相フランジ(3)に一体に複数のブラケット保持部(7) が周方向に離間して配置され、
前記定滑車(4)のブラケット(4b) が、そのブラケット保持部(7) に取付られたことを特徴とする可撓性管継手。 The flexible pipe joint according to claim 1, wherein
The fixed pulley (4) comprises a wheel (4a) and a bracket (4b) for holding the wheel (4a),
Each phase flange (3) is provided with a large number of bolt holes (6) for fastening a pipe flange on the same diameter at equal intervals.
A plurality of bracket holding portions (7) are arranged in a circumferentially spaced manner integrally with the phase flange (3) on the radially outer side of the bolt hole (6),
A flexible pipe joint, wherein the bracket (4b) of the fixed pulley (4) is attached to the bracket holding portion (7).
前記可撓性条材(5) が、チェーン又はワイヤーロープからなる可撓性管継手。 In the flexible pipe joint according to claim 1 or 2,
A flexible pipe joint, wherein the flexible strip (5) is a chain or a wire rope.
外管(11) が内管(12) に摺動自在に被嵌された状態で、流体流通方向に伸縮する伸縮継手(10) が前記可撓性管継手(1) に隣接して設置され、その伸縮継手(10) の相フランジ(13)と可撓性管継手(1) の一方の相フランジ(3) とが接続されたことを特徴とする継手構造。 A joint structure using the flexible pipe joint according to any one of claims 1 to 3,
An expansion joint (10) that expands and contracts in the fluid flow direction with the outer pipe (11) slidably fitted to the inner pipe (12) is installed adjacent to the flexible pipe joint (1). A joint structure characterized in that the companion flange (13) of the expansion joint (10) and one companion flange (3) of the flexible pipe joint (1) are connected.
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