JP3216897U - 蛇腹管 - Google Patents

Abstract

【課題】蛇腹部の変形のしやすさを維持しつつ、蛇腹部の端部に接続された筒状部の強度を高めた蛇腹管を提供する。【解決手段】蛇腹管１０は、蛇腹状に構成され第１の肉厚を有する蛇腹部１１と、蛇腹部１１の一端に連続して設けられ第２の肉厚ｄ２を有する第１筒状部１２と、を備え、第２の肉厚ｄ２が第１の肉厚よりも大きい。【選択図】図３

Description

本考案は、蛇腹状に構成された区画を有する蛇腹管に関する。

従来、例えば配管系の継手部や、車両のステアリング軸の衝撃吸収部に、蛇腹管（ベローズ管）が採用されている。この蛇腹管は、例えば、蛇腹状に構成された蛇腹部と、この蛇腹部の両端に連続して設けられ、接続対象の部材に接続される、筒状部と、を備えている。

蛇腹部は、蛇腹管の長さ方向に伸縮可能であり、且つ、所望の曲率に折れ曲がる（湾曲する）ことが可能である。このことにより、例えば、蛇腹管が配管系に含まれる２本のパイプを接続する用途に使用される際には、当該２本のパイプが真っ直ぐに整列されていない場合であっても、接続が可能である。

以上のような蛇腹管は、例えば、一定の肉厚を有する素管と、波形の凹凸形状が設けられた型と、を準備し、型内に配置された素管の内部に高圧の流体を供給して拡管させることにより形成される。すなわち、波形の凹凸形状に沿って拡管された部分が蛇腹部となり、この蛇腹部の両端に位置する部分が筒状部となる。この他、流体と固体（ウレタンゴム等）とを用いて波形の凹凸形状を形成する方法も知られている。また、全ての凹凸形状をまとめて形成しても良いし、あるいは、少量の凹凸形状（例えば１山ずつ）を順次形成しても良い。

上述した蛇腹管の用途ないし製造方法を踏まえると、蛇腹部はある程度変形し易いことが必要である。このため、蛇腹部はある程度薄く形成されることが望ましい。ところで、従来、蛇腹管は、均一な肉厚の素管を用いて製造されていた。この場合、筒状部の肉厚も蛇腹部の肉厚とほぼ同じになるため、蛇腹部をある程度薄く形成しようとすると、筒状部も薄く形成されることになり、筒状部の強度が不足してしまうおそれがある。この場合、信頼性の高い配管の接続を提供できないため、問題である。

本考案は、以上の状況に鑑みて創案されたものである。すなわち、本考案の目的は、蛇腹部の変形のしやすさを維持しつつ、蛇腹部の端部に接続された筒状部の強度を高めた蛇腹管を提供することである。

本考案は、蛇腹状に構成され第１の肉厚を有する蛇腹部と、
前記蛇腹部の一端に連続して設けられ第２の肉厚を有する第１筒状部と、を備え、
前記第２の肉厚が前記第１の肉厚よりも大きい、蛇腹管である。

以上の蛇腹管において、前記第２の肉厚は、前記第１の肉厚の２００％以上であって良い。

以上の蛇腹管において、前記蛇腹部と前記第１筒状部とは、シームレスに接続されていて良い。

以上の蛇腹管において、前記第１筒状部は、
前記第２の肉厚を有する第１継手部と、
前記第１継手部と前記蛇腹部とを接続する第１遷移部と、を有し、
前記第１遷移部の内面が、前記蛇腹部から前記第１継手部に向かって次第に先細となるテーパ面を有していて良い。

また、以上の蛇腹管は、前記蛇腹部の他端に連続して設けられ第３の肉厚を有する第２筒状部を更に備え、
前記第３の肉厚が前記第１の肉厚よりも大きくて良い。

以上の蛇腹管において、前記第３の肉厚は、前記第１の肉厚の２００％以上であって良い。

以上の蛇腹管において、前記蛇腹部と前記第２筒状部とは、シームレスに接続されていて良い。

以上の蛇腹管において、前記第２筒状部は、
前記第３の肉厚を有する第２継手部と、
前記第２継手部と前記蛇腹部とを接続する第２遷移部と、を有し、
前記第２遷移部の内面が、前記蛇腹部から前記第２継手部に向かって次第に先細となるテーパ面を有していて良い。

本考案によれば、筒状部の肉厚が蛇腹部の肉厚よりも大きいことにより、蛇腹部の変形のしやすさを維持しつつ、蛇腹部の端部に接続された筒状部の強度を高めた蛇腹管を提供することができる。

本考案の一実施の形態による蛇腹管の概略的な正面図である。 図１に示す蛇腹管の概略的な側面図である。 図２のＣ−Ｃ線断面図である。 図１の蛇腹管の素管を示す概略的な正面図である。 図１の蛇腹管を製造するための型を示す概略的な断面図である。

本考案の一実施の形態について、添付の図面を参照して以下説明する。

図１は、本考案の一実施の形態による蛇腹管１０の概略的な正面図であり、図２は、図１に示す蛇腹管１０の概略的な側面図である。また、図３は、図２のＣ−Ｃ線断面図である。

図１〜図３に示すように、本実施の形態による蛇腹管１０は、金属製（非鉄金属を含む）であり、蛇腹状に構成された蛇腹部１１と、蛇腹部１１の一端（図１及び図３における左端）に連続して設けられた第１筒状部１２と、蛇腹部１１の他端（図１及び図３における右端）に連続して設けられた第２筒状部１３と、を備えている。図３に示すように、蛇腹部１１は、第１の肉厚ｄ１を有し、蛇腹管１０の使用態様に応じて伸縮及び湾曲（折れ曲がり）による変形が可能となっている。

図３に示すように、蛇腹管１０の第１筒状部１２は、蛇腹部１１側の第１遷移部１２ｔと、この第１遷移部１２ｔから蛇腹部１１とは反対側（図３における左側）に延び出た第１継手部１２ｃと、を有している。第１継手部１２ｃは、第１の肉厚ｄ１よりも大きい第２の肉厚ｄ２を有している。また、図３に示すように、第１遷移部１２ｔは、蛇腹部１１との接続部位Ｐ１から第１継手部１２ｃとの接続部位Ｑ１に向かうにしたがって、肉厚が、第１の肉厚ｄ１から第２の肉厚ｄ２まで次第に増大している。とりわけ、本実施の形態では、第１遷移部１２ｔの外周面が、一定の直径を有する円筒面となっている。一方、第１遷移部１２ｔの内周面は、蛇腹部１１から第１継手部１２ｃに向かって次第に先細となるテーパ面となっている。このような第１遷移部１２ｔによって、蛇腹部１１と第１筒状部１２とがシームレスに接続されている。

同様に、蛇腹管１０の第２筒状部１３は、蛇腹部１１側の第２遷移部１３ｔと、この第２遷移部１３ｔから蛇腹部１１とは反対側（図３における右側）に延び出た第２継手部１３ｃと、を有している。第２継手部１３ｃは、第１の肉厚ｄ１よりも大きい第３の肉厚ｄ３を有している。また、図３に示すように、第２遷移部１３ｔは、蛇腹部１１との接続部位Ｐ２から第２継手部１３ｃとの接続部位Ｑ２に向かうにしたがって、肉厚が、第１の肉厚ｄ１から第３の肉厚ｄ３まで次第に増大している。とりわけ、本実施の形態では、第２遷移部１３ｔの外周面が、一定の直径を有する円筒面となっている。一方、第２遷移部１３ｔの内周面は、蛇腹部１１から第２継手部１３ｃに向かって次第に先細となるテーパ面となっている。このような第２遷移部１３ｔによって、蛇腹部１１と第２筒状部１３とがシームレスに接続されている。なお、他の実施の形態では、第１遷移部１２ｔ及び第２遷移部１３ｔの内周面は、他の形状、例えばＲ形状や角形状を有していても良い。

ここで、蛇腹部１１は、内径が最小になる部分において、第１の肉厚ｄ１が規定されている。図３に示すように、蛇腹部１１の内径が最小になる部分とは、図３に示す中心軸線Ｌの上側においては、蛇腹部１１のひだの谷底の部分Ａであり、中心軸線Ｌの下側においては、蛇腹部１１のひだの山頂の部分Ｂである。これは、後述する蛇腹管１０の製造方法を考慮することにより、理解され得る。本実施の形態では、第２の肉厚ｄ２と第３の肉厚ｄ３とは、互いに同じ厚みであり、第１の肉厚ｄ１の２００％以上に構成されている。

次に、図４及び図５を参照して、以上の蛇腹管１０の製造方法について説明する。図４は、図１の蛇腹管１０の素管１０ａを示す概略的な正面図であり、図５は、図１の蛇腹管１０を製造するための型２０を示す概略的な断面図である。

蛇腹管１０を製造するに当たり、まず、蛇腹部を有しない円筒状の素管１０ａが準備される。図４に示すように、素管１０ａは、筒状の第１区画１１ａと、第１区画１１ａの一端（図４における左端）に連続して設けられた筒状の第２区画１２ａと、第１区画１１ａの他端（図４における右端）に設けられた筒状の第３区画１３ａと、を有している。素管１０ａの第１区画１１ａ、第２区画１２ａ及び第３区画１３ａは、それぞれ、蛇腹管１０の蛇腹部１１、第１筒状部１２及び第２筒状部１３を構成することになる。

図４に示す例では、第２の肉厚ｄ２及び第３の肉厚ｄ３は、第１の肉厚ｄ１の２００％以上となっている。もちろん、他の例では、異なる寸法が採用され得る。すなわち、第２の肉厚ｄ２及び／または第３の肉厚ｄ３を第１の肉厚ｄ１よりどの程度大きくするかは、素管１０ａから製造される蛇腹管１０に必要とされる強度や寸法に基づいて決定されれば良い。

次に、図５に示す型２０が準備される。詳細は図示されていないが、型２０は、例えば上型と下型とに分割可能となっている。また、型２０には、素管１０ａの第１区画１１ａに対応する蛇腹領域２１に波形の凹凸形状が形成されている。一方、素管１０ａの第２区画１２ａ及び第３区画１３ａに対応する領域は、それぞれ、円筒状の第１円筒領域２２及び第２円筒領域２３となっている。第１円筒領域２２及び第２円筒領域は、内部に素管１０ａの第２区画１２ａ及び第３区画１３ａがそれぞれ位置付けられた際に、各区画１２ａ、１３ａを実質的に隙間無く取り囲むように寸法決めされている。更に、図示されていないが、素管１０ａを流体圧によって拡管するための拡管装置も準備される。

そして、上述した素管１０ａが、型２０の内部に挿入される。これによって、型２０の蛇腹領域２１が素管１０ａの第１区画１１ａに収容され、型２０の第１円筒領域２２及び第２円筒領域２３が素管１０ａの第１筒状部１２及び第２筒状部１３に、それぞれ収容される。この状態で、素管１０ａの一方の開放端（例えば、第２区画の開放端）が閉鎖され、拡管装置によって他方の開放端（例えば、第３区画の開放端）から素管１０ａの内部に高圧の流体（例えば水）が供給される。このときの流体の圧力により、素管１０ａの第１区画１１ａは、型２０の蛇腹領域２１に形成された凹凸形状に沿って蛇腹状に変形（拡径）される。

そして、拡管装置による素管１０ａへの加圧が停止される。その後、素管１０ａ（蛇腹管１０）が型２０から取り外される。これにより、蛇腹管１０の製造が完了する。なお、以上の製造方法は一例に過ぎず、流体と固体（ウレタンゴム等）とを用いて波形の凹凸形状を形成しても良く、また、少量の凹凸形状（例えば１山ずつ）を順次形成しても良い。

以上のような蛇腹管１０は、例えば配管系に含まれる２本のパイプを好適に接続することができる。すなわち、まず、第１筒状部１２が一方のパイプに連結される。そして、第２筒状部１３が他方のパイプに連結されるのであるが、このとき、蛇腹管１０は、一方のパイプと他方のパイプとの離間距離に応じて伸縮させられ、及び／または、湾曲させられ、双方のパイプを接続する。このようにして、一方のパイプの端部の軸線と、他方のパイプの端部の軸線とが一致していない場合であっても、蛇腹管１０によって双方のパイプが好適に接続されるのである。

ここで、本実施の形態の蛇腹管１０が前述した２本のパイプに接続される際、例えば、第１筒状部１２及び第２筒状部１３の少なくとも一方にネジ溝が形成されたり、適宜の加工が施されたりする場合がある。このような場合でも、本実施の形態の第１筒状部１２及び第２筒状部１３ｇは、蛇腹部１１よりも肉厚に構成されているため、十分な強度を提供することができる。

以上のような本実施の形態によれば、第１筒状部１２及び第２筒状部１３の肉厚が蛇腹部１１の肉厚のより厚く構成されていることにより、蛇腹部１１の変形のしやすさを維持しつつ、蛇腹部１１の両端に設けられた第１筒状部１２及び第２筒状部１３の強度を高めた蛇腹管１０を提供することができる。

とりわけ、第１筒状部１２及び第２筒状部１３の肉厚ｄ２、ｄ３が、蛇腹部１１の肉厚ｄ１の２００％以上に構成されていることにより、蛇腹部１１の変形のしやすさを維持しつつ、第１筒状部１２及び第２筒状部１３の強度を一層高めた蛇腹管１０が提供され得る。

また、蛇腹部１１と第１継手部１２ｃ及び第２継手部１３ｃとをそれぞれ接続する第１遷移部１２ｔ及び第２遷移部１３ｔが、蛇腹部１１から各継手部１２ｃ、１３ｃに向かって次第に先細となるテーパ面を有している。このことにより、蛇腹部１１と第１筒状部１２及び第２筒状部１３が滑らかに接続されるため、拡管によって蛇腹管１０を製造する際に蛇腹部１１と各筒状部１２、１３との間に応力が集中してしまうことを効果的に抑制することができる。

更に、蛇腹部１１と第１及び第２筒状部１２、１３とは、シームレスに接続されている。このため、蛇腹管１０を形成した後に第１及び第２筒状部１２、１３を補強するための加工が不要となり、蛇腹管１０を製造する際の作業効率を向上させることができる。

以上の蛇腹管１０あるいは素管１０ａでは、第２の肉厚ｄ２と第３の肉厚ｄ３とが、互いに同じであり、第１の肉厚ｄ１の２００％以上に構成されていた。しかしながら、このような実施の形態には限定されない。すなわち、他の例では、第２の肉厚ｄ２と第３の肉厚ｄ３とが異なっていても良く、また、これらの肉厚ｄ２、ｄ３の一方のみが第１の肉厚ｄ１より厚く構成されていても良い。例を挙げると、第２及び第３の肉厚ｄ２、ｄ３のうち少なくとも一方が、第１の肉厚ｄ１の１８０％以上、１５０％以上あるいは１２０％以上、であっても良い。第２及び第３の肉厚ｄ２、ｄ３を決定する際には、例えば、使用環境において蛇腹管１０に必要とされる強度や寸法が考慮されることになる。

また、上述した蛇腹管１０は、その両端に筒状部１２、１３が設けられているが、このような例には限定されない。すなわち、蛇腹部１１の一方の端部のみに筒状部が設けられている態様も、本考案の範囲内である。

１０ 蛇腹管
１０ａ 素管
１１ 蛇腹部
１１ａ 第１区画
１２ 第１筒状部
１２ａ 第２区画
１２ｃ 第１継手部
１２ｔ 第１遷移部
１３ 第２筒状部
１３ａ 第３区画
１３ｃ 第２継手部
１３ｇ 第２筒状部
１３ｔ 第２遷移部
２０ 型
２１ 蛇腹領域
２２ 第１円筒領域
２３ 第２円筒領域

Claims (8)

1. 蛇腹状に構成され第１の肉厚を有する蛇腹部と、
   前記蛇腹部の一端に連続して設けられ第２の肉厚を有する第１筒状部と、を備え、
   前記第２の肉厚が前記第１の肉厚よりも大きい、蛇腹管。
2. 前記第２の肉厚は、前記第１の肉厚の２００％以上である、請求項１に記載の蛇腹管。
3. 前記蛇腹部と前記第１筒状部とは、シームレスに接続されている、請求項１または２に記載の蛇腹管。
4. 前記第１筒状部は、
   前記第２の肉厚を有する第１継手部と、
   前記第１継手部と前記蛇腹部とを接続する第１遷移部と、を有し、
   前記第１遷移部の内面が、前記蛇腹部から前記第１継手部に向かって次第に先細となるテーパ面を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の蛇腹管。
5. 前記蛇腹部の他端に連続して設けられ第３の肉厚を有する第２筒状部を更に備え、
   前記第３の肉厚が前記第１の肉厚よりも大きい、請求項１〜４のいずれか一項に記載の蛇腹管。
6. 前記第３の肉厚は、前記第１の肉厚の２００％以上である、請求項５に記載の蛇腹管。
7. 前記蛇腹部と前記第２筒状部とは、シームレスに接続されている、請求項５または６に記載の蛇腹管。
8. 前記第２筒状部は、
   前記第３の肉厚を有する第２継手部と、
   前記第２継手部と前記蛇腹部とを接続する第２遷移部と、を有し、
   前記第２遷移部の内面が、前記蛇腹部から前記第２継手部に向かって次第に先細となるテーパ面を有する、請求項５〜７のいずれか一項に記載の蛇腹管。

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