JP6044752B2

JP6044752B2 - 管継手、及びその製造方法

Info

Publication number: JP6044752B2
Application number: JP2011289232A
Authority: JP
Inventors: 吉男佐古; 小島　博; 博小島
Original assignee: Togawa Rubber Co Ltd
Current assignee: Togawa Rubber Co Ltd
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: JP2013137088A

Description

本発明は、内面ゴム層と当該内面ゴム層の外周に配置される補強層とを有する筒体の少なくとも一方の端部において、少なくとも前記補強層の端部を折り返して補強リングを巻き込み、配管接続用の金属製のフランジ部材を設けた管継手とその製造方法に関するものである。

従来の管継手としては、例えば、以下の特許文献１に記載される防振管継手が知られている。ここでは、防振管継手の内面ゴム層が、筒体の両端部に設けられているフランジ部材の外側面まで延設されており、フランジ部材の外側に露出した状態でパッキン部が形成されている。

特開平６−１５９５７０号公報（図１参照）

特許文献１の防振管継手を配管に接続する際、防振管継手のパッキン部を、防振管継手のフランジ部材と、配管側のフランジ部材とによって挟み込みボルト・ナットで締結して固定しており、パッキン部がシール材として機能する。
しかしながら、このパッキン部はゴムで構成されているため、長期間の使用で応力緩和やクリープの影響によって永久歪みが生じ、これにより面圧が低下してシール性能が低下するという問題があった。
従って、本発明の目的は、長期間の使用においても高いシール性能が維持される管継手を提供することにある。

本発明に係る管継手の第１特徴構成は、内面ゴム層と当該内面ゴム層の外周に配置される補強層とを有する筒体の少なくとも一方の端部において、少なくとも前記補強層の端部を折り返して補強リングを巻き込み、配管接続用の金属製のフランジ部材を設けた管継手であって、前記金属製のフランジ部材が、前記補強リングの巻き込み部分を覆うように形成してあり、前記金属製のフランジ部材は、前記筒体の長手方向に沿って配置された第１フランジ部分と第２フランジ部分とを接合して形成してあり、前記補強リングの巻き込み部分が、前記第１フランジ部分と前記第２フランジ部分との間に挟み込んであり、前記第１フランジ部分及び前記第２フランジ部分のそれぞれの内側面全体が、前記補強リングの巻き込み部分を含む前記筒体の端部と加硫接着されている点にある。

〔作用及び効果〕
本構成によれば、配管接続用の金属製のフランジ部材が、前記筒体の端部に配置されており、この金属製のフランジ部材がシール材として機能するため、シール材としてゴムを使用する場合と異なり、応力緩和やクリープの影響によって面圧が低下することがなく、長期間の使用においても高いシール性能が維持される。
さらに、フランジ部材は、補強リングの巻き込み部分を覆うように形成してあるため、フランジ部材が筒体から抜け落ちることがない。そのため、フランジ部材を筒体に固定するためのニップルをフランジ部材に設ける必要がなく、筒体の長手方向の長さを短く設定して、管継手の小型化を図ることもできる。

また本構成によれば、金属製フランジ部材を第１フランジ部分と第２フランジ部分とを
接合して形成してあり、補強リングの巻き込み部分を第１フランジ部分と第２フランジ部
分との間に挟み込んであるため、補強リングの巻き込み部分を金属製のフランジ部材の内
側に収容でき、金属製フランジ部材が筒体から抜け落ちることがない。

本発明に係る管継手の第２特徴構成は、前記第１フランジ部分及び前記第２フランジ部分のそれぞれの内側面に段部が形成されており、前記それぞれの段部が組み合わさることによって、前記補強リングの巻き込み部分を収容可能な凹部が形成される点にある。

本発明に係る管継手の第３特徴構成は、前記第１フランジ部分が前記筒体の先端側に配置され、前記第２フランジ部と接合しない側の前記第１フランジ部の端面に連設する第２の段部が、前記第１フランジの内側面に形成されている点にある。

本発明に係る管継手の第４特徴構成は、防振管継手として使用する点にある。

〔作用及び効果〕
本構成によれば、配管を伝わる、エンジン、ポンプ、その他の機械類の振動や騒音を吸収して低減することができる。

本発明に係る管継手の製造方法の特徴構成は、未加硫の内面ゴム層の上に少なくとも未加硫の補強層を積層して形成した筒体の端部において、少なくとも前記補強層の端部を折り返して補強リングを巻き込み、前記補強リングの巻き込み部分に対し、金属製の第１フランジ部分と第２フランジ部分とを前記筒体の長手方向の両側から挟み込む際に、前記第１フランジ部分及び前記第２フランジ部分と前記補強リングの巻き込み部分との隙間に未加硫のゴム材を充填し、前記第１フランジ部分と前記第２フランジ部分とを圧着してフランジ部材を形成すると共に、前記第１フランジ部分及び前記第２フランジ部分のそれぞれの内側面全体が、前記補強リングの巻き込み部分を含む前記筒体の端部と加硫接着されるように加硫処理する点にある。

〔作用及び効果〕
本構成によれば、補強リングの巻き込み部分とフランジ部材との隙間に未加硫のゴム材を充填し、加硫処理するため、フランジ部材と未加硫のゴム材とを加硫接着することができ、漏れのない密封性の高い菅継手を製造することができる。

本発明の管継手の全体図である。本発明の管継手の端部の縦断面図である。本発明の管継手の設置例を示す概略図である。従来の管継手の増締めと締付トルクとの関係を示す図である。本発明の管継手の増締めと締付トルクとの関係を示す図である。

〔実施形態〕
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（管継手）
図１に示すように、本発明の管継手１は、流体が通過する流路Ｒを内部に有する筒体２の端部に、配管接続用の金属製のフランジ部材９を設けて構成される。

図２に示すように、筒体２は、その断面構成が複数の被覆層を積層した多層構成となっており、その内面から順に、内面ゴム層３、第１補強層４、補強鉄線６が埋め込まれている第２補強層５、及び外面ゴム層７が積層されている。

内面ゴム層３、第１補強層４、第２補強層５、及び外面ゴム層７に適用可能な素材としては、耐磨耗性の高い素材であれば特に限定されるものではないが、例えば、天然ゴム、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等のゴム素材を挙げることができる。

また、筒体２の両端部には、第１補強層４の端部を折り返して巻き込んだ状態で補強リング８が埋め込まれており、これにより凸部２ａ（補強リングの巻き込み部分）が形成されている。

金属製のフランジ部材９は、筒体２の両端に凸部２ａを覆うように配置され、且つ互いに接合可能な円環状の第１フランジ部分１０と第２フランジ部分１１とを備えて構成される。第１フランジ部分１０には、厚み方向に貫通するボルト挿通用の複数の貫通孔１０ａが周方向に一定間隔で形成されると共に、内側に段部１０ｂが形成されている。また第２フランジ部分１１にも同様に、厚み方向に貫通するボルト挿通用の複数の貫通孔１１ａが周方向に一定間隔で形成されると共に、内側に段部１１ｂが形成されている

第１フランジ部分１０と第２フランジ部分１１とを接合することにより、それぞれの段部が合わさって凹部１２が形成される。そして、筒体２の凸部２ａが、凹部１２内に収容されることにより、金属製フランジ部材９の抜け止めとなる。

（管継手の製造方法）
所定の外径を有する鉄心の外周を、未加硫の、内面ゴム層３、第１補強層４、第２補強層５、及び外面ゴム層７で順に被覆して筒体２を形成する。
次いで、少なくとも第１補強層４の端部を折り返して補強リング８を巻き込んで、凸部２ａを形成する。

最後に、筒体２の凸部２ａを、互いに接合可能な金属製の第１フランジ部分１０及び第２フランジ部分１１によって筒体２の長手方向から挟み込んで圧着することにより完成する。このとき、筒体２の凸部２ａが、凹部１２内に収容される。

尚、その後必要に応じて、筒体２の凸部２ａと、圧着した金属製の第１フランジ部分１０及び第２フランジ部分１１との隙間に未加硫のゴム材を充填した後、加硫接着するようにしても良い。これにより、筒体２の凸部２ａと、圧着した金属製の第１フランジ部分１０及び第２フランジ部分１１との隙間をゴム材で確実に埋めることができるため、漏れのない密封性の高い菅継手を製造することができる。

図３に示すように、本発明の管継手１は、直管１３（配管）や、エルボ管１４（配管）の間に介装されて使用される。尚、本実施形態においては、本発明の管継手１と配管１３，１４とをガスケット１５を介して接続してあるが、管継手１の金属製フランジ部材９と、配管のフランジ部材との密着性が高い場合は、ガスケット１５を使用しなくとも良い。

また、本発明の管継手１は、防振管継手としても利用可能であり、配管を伝わる、エンジン、ポンプ、その他の機械類の振動や騒音を吸収して低減することもできる。

次いで、本発明の管継手と従来の管継手について、締付トルクと経過時間についての関係を比較するため試験を実施した。
図４に示すように、従来の管継手では、初回締付後、２４時間経過後に締付トルクが低下し漏れが生じる可能性があり、ボルト及びナットの増締めを実施する必要がある。
一方、図５に示すように、本発明の管継手では、特に増締めを実施する必要がなく、長期間にわたって締付トルクが保持された。

〔その他の実施形態〕
上述の実施形態では、管継手の筒体が、内面ゴム層３、第１補強層４、第２補強層５、及び外面ゴム層７を備える構成を記載したが、この構成に限定されるものではなく、少なくとも１層の内面ゴム層と、少なくとも１層の補強層とを備えるものであっても良い。また、補強リング８を巻き込む際、必要に応じて、第１補強層４だけでなく、内面ゴム層３や、第２補強層５等と共に巻き込むようにしても良い。

本発明に係る管継手は、例えば、船舶等に装備される配管系統に用いることができる。

１管継手
２筒体
２ａ凸部（補強リングの巻き込み部分）
３内面ゴム層
４第１補強層
５第２補強層
６補強鉄線
７外面ゴム層
８補強リング
９金属製フランジ部材
１０第１フランジ部分
１０ａ貫通孔
１０ｂ段部
１１第２フランジ部分
１１ａ貫通孔
１１ｂ段部
１２凹部
１３直管（配管）
１４エルボ管（配管）
１５ガスケット

Claims

内面ゴム層と当該内面ゴム層の外周に配置される補強層とを有する筒体の少なくとも一方の端部において、少なくとも前記補強層の端部を折り返して補強リングを巻き込み、配管接続用の金属製のフランジ部材を設けた管継手であって、
前記金属製のフランジ部材が、前記補強リングの巻き込み部分を覆うように形成してあり、
前記金属製のフランジ部材は、前記筒体の長手方向に沿って配置された第１フランジ部分と第２フランジ部分とを接合して形成してあり、前記補強リングの巻き込み部分が、前記第１フランジ部分と前記第２フランジ部分との間に挟み込んであり、
前記第１フランジ部分及び前記第２フランジ部分のそれぞれの内側面全体が、前記補強リングの巻き込み部分を含む前記筒体の端部と加硫接着されている管継手。
前記第１フランジ部分及び前記第２フランジ部分のそれぞれの内側面に段部が形成されており、前記それぞれの段部が組み合わさることによって、前記補強リングの巻き込み部分を収容可能な凹部が形成される請求項１に記載の管継手。
前記第１フランジ部分が前記筒体の先端側に配置され、前記第２フランジ部と接合しない側の前記第１フランジ部の端面に連設する第２の段部が、前記第１フランジの内側面に形成されている請求項２に記載の管継手。
防振管継手として使用する請求項１〜３のいずれか１項に記載の管継手。
未加硫の内面ゴム層の上に少なくとも未加硫の補強層を積層して形成した筒体の端部において、
少なくとも前記補強層の端部を折り返して補強リングを巻き込み、
前記補強リングの巻き込み部分に対し、金属製の第１フランジ部分と第２フランジ部分とを前記筒体の長手方向の両側から挟み込む際に、前記第１フランジ部分及び前記第２フランジ部分と前記補強リングの巻き込み部分との隙間に未加硫のゴム材を充填し、前記第１フランジ部分と前記第２フランジ部分とを圧着してフランジ部材を形成すると共に、前記第１フランジ部分及び前記第２フランジ部分のそれぞれの内側面全体が、前記補強リングの巻き込み部分を含む前記筒体の端部と加硫接着されるように加硫処理する管継手の製造方法。