JP6565450B2 - Pipe fitting - Google Patents

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JP6565450B2 JP2015154296A JP2015154296A JP6565450B2 JP 6565450 B2 JP6565450 B2 JP 6565450B2 JP 2015154296 A JP2015154296 A JP 2015154296A JP 2015154296 A JP2015154296 A JP 2015154296A JP 6565450 B2 JP6565450 B2 JP 6565450B2
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Description

本発明は、管継手に関し、特に配管の捻り変形に対する許容性が高い管継手に関する。   The present invention relates to a pipe joint, and more particularly, to a pipe joint having a high tolerance for torsional deformation of piping.

従来、流体の移送には配管が用いられる。このような配管は、機械装置の一部として設置されるほか、大規模なプラント設備や建築物にまで広く用いられている。
配管においては、温度変化による配管自体の変形が生じるほか、配管が設置された設備や建物に起因する変形が生じることがある。
Conventionally, piping is used for fluid transfer. Such pipes are widely used for large-scale plant facilities and buildings as well as being installed as a part of mechanical devices.
In the piping, the piping itself may be deformed due to a temperature change, and may be deformed due to the facility or building in which the piping is installed.

一般に、配管の変形は、その断面形状の変形のほか、管路の軸線に関する変形、つまり伸縮(配管の軸線方向の変位)、軸ずれ(配管のせん断方向の変位)、曲げ(配管の軸線方向の傾き)、および捻れ(配管の軸線まわりの回転)として現れる。
このような変形が過大となると、配管の破損を招く可能性がある。
そこで、配管の途中に、変形に対する許容性を有する管継手を設置し、変形を緩和することで、配管の変形に起因する破損の回避が図られている。
In general, the deformation of a pipe is not only the deformation of its cross-sectional shape, but also the deformation of the pipe axis, that is, expansion (displacement in the axial direction of the pipe), axial deviation (displacement in the shearing direction of the pipe), bending (axial direction of the pipe) ) And twist (rotation around the axis of the pipe).
If such deformation is excessive, the piping may be damaged.
In view of this, a pipe joint having an allowance for deformation is installed in the middle of the pipe to mitigate the deformation, thereby avoiding damage caused by the deformation of the pipe.

特許文献1には、一対のフランジを、周囲に軸方向の凹凸を有する管本体部で連結するとともに、管本体部の周囲に一対のフランジを接続する複数のタイロッドを配置した管継手が記載されている。
また、従来技術として、一対のフランジを、周方向に連続した凹凸を有するベローズで連結し、その周囲に一対のフランジを接続する複数のタイロッドを配置した管継手が記載されている。
Patent Document 1 describes a pipe joint in which a pair of flanges are connected by a pipe main body part having an unevenness in the axial direction around the pipe body, and a plurality of tie rods connecting the pair of flanges are arranged around the pipe main body part. ing.
Moreover, as a prior art, a pipe joint is described in which a pair of flanges are connected by bellows having concaves and convexes continuous in the circumferential direction, and a plurality of tie rods connecting the pair of flanges are arranged around the flanges.

このうち、ベローズを用いた管継手では、配管の伸縮、曲げおよび軸ずれを許容できるが、捻りに対する許容性が十分でない。
これに対し、軸方向の凹凸を形成した管本体部を用いることで、配管の曲げ、軸ずれを許容しつつ、捻れに対する許容性を高めることができる。
Among these, pipe joints using bellows can permit expansion / contraction, bending and axial displacement of the pipe, but are not sufficiently tolerant of twisting.
On the other hand, by using the tube main body portion in which the unevenness in the axial direction is formed, it is possible to increase the tolerance for twisting while allowing bending and axial deviation of the pipe.

特許文献2には、内管を外管に挿入して二重管構造とし、各々の隙間をシールすることで管路を確保するとともに、外筒として外管の周囲に螺旋状に配置された複数のばねにより、内管と外管との機械的な接続を維持するようにした管継手が記載されている。
この管継手は、内管と外管とを別部材として振動伝達を防止するものであるが、この二重管構造により、配管の伸縮および捻れを許容することができる。
In Patent Document 2, an inner tube is inserted into an outer tube to form a double tube structure, and a gap is secured by sealing each gap, and the outer tube is helically disposed around the outer tube. A pipe joint is described in which a plurality of springs maintain a mechanical connection between the inner pipe and the outer pipe.
This pipe joint prevents vibration transmission by using an inner pipe and an outer pipe as separate members, but this double pipe structure can permit expansion and contraction and twisting of the pipe.

特開2009−19655号公報JP 2009-19655 A 特開平9−189389号公報JP-A-9-189389

近年、プラント設備や建築物においては、地震その他の大規模災害への対策が求められており、これらに設置される配管においても、配管自体に大きな変形が生じても破損を免れるように措置することが求められている。
具体的には、管継手において、配管に対する変形つまり伸縮、軸ずれ、曲げ、捻れの許容性、なかでも捻れ変形に対する許容性を高めることが求められている。
In recent years, plant facilities and buildings have been required to take measures against earthquakes and other large-scale disasters. The piping installed in these facilities is also designed to avoid damage even if large deformation occurs in the piping itself. It is demanded.
Specifically, in pipe joints, it is required to increase the tolerance for deformation, that is, expansion / contraction, axial deviation, bending, and twisting of pipes, and in particular, the tolerance for twisting deformation.

しかし、前述した特許文献1の管継手では、軸方向の凹凸を有する管本体部により捻れの許容性の向上が図られているものの、タイロッドの機構的な制約などから、軸まわりに+10度〜−10度程度が限界であり、それ以上の許容性の向上が困難であった。
また、特許文献2の管継手では、二重管構造それ自体は捻れへの許容性が高いものの、外筒のばねが構造的に制約となり、それ以上の許容性の向上が困難であった。
However, in the pipe joint of Patent Document 1 described above, although the torsional tolerance is improved by the pipe main body portion having the unevenness in the axial direction, due to the mechanical restrictions of the tie rod, etc., +10 degrees around the axis About −10 degrees is the limit, and it is difficult to further improve the tolerance.
Further, in the pipe joint of Patent Document 2, although the double pipe structure itself has a high tolerance for twisting, the outer cylinder spring is structurally restricted, and it is difficult to further improve the tolerance.

ところで、管継手の個々の捻れ変形の許容性が十分でなくても、複数の管継手を連装で用いることで、全体としての許容性を高めることができる。
しかし、このような管継手の組み合わせ利用で、配管構成の複雑化、設置スペースの大型化、および設備コストの増大などの弊害が多く、採用しがたいものであった。
By the way, even if the tolerance of individual torsional deformation of the pipe joint is not sufficient, it is possible to increase the overall tolerance by using a plurality of pipe joints in series.
However, such a combination of pipe joints has many adverse effects such as a complicated piping configuration, an increase in installation space, and an increase in equipment cost, which are difficult to employ.

本発明の目的は、簡素な構成で、捻れ変形に対する許容性が高い管継手を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a pipe joint having a simple configuration and high tolerance for torsional deformation.

本発明は、プラント設備の第1配管と第2配管との接続部分に設置され、前記第1配管が接続される第1端部材と、前記第2配管が接続される第2端部材と、前記第1端部材と前記第2端部材との間に設置されかつ前記第1配管の内部と前記第2配管の内部とを連通させる筒状部とを有する管継手であって、前記筒状部は、前記第1端部材に接続された内筒と、前記第2端部材に接続されかつ前記内筒の外側に前記内筒と同心状に配置された外筒と、前記内筒の外周と前記外筒の内周との間に前記内筒と同心状に配置された巻板ばねと、前記内筒と前記外筒との間をシールするシール手段とを有し、前記巻板ばねは、前記内筒を包囲する筒状に形成され、前記巻板ばねの内側端縁は、前記内筒の外面に固定され、前記巻板ばねの外側端縁は、前記外筒の内面に固定され、前記巻板ばねは、前記筒状部の中心軸線に沿って複数配列され、かつ隣接する前記巻板ばねは、互いに逆向きに巻かれていることを特徴とする。 The present invention is installed in the first pipe and the connecting portion of the second pipe plant facilities, a first end member to which the first pipe is connected, and a second end member in which the second pipe is connected, A pipe joint provided between the first end member and the second end member and having a cylindrical portion that communicates the inside of the first pipe and the inside of the second pipe, The portion includes an inner cylinder connected to the first end member, an outer cylinder connected to the second end member and arranged concentrically with the inner cylinder on the outer side of the inner cylinder, and an outer periphery of the inner cylinder A winding plate spring disposed concentrically with the inner cylinder between the inner cylinder and the inner circumference of the outer cylinder, and sealing means for sealing between the inner cylinder and the outer cylinder, Is formed in a cylindrical shape surrounding the inner cylinder, the inner edge of the coil spring is fixed to the outer surface of the inner cylinder, and the outer edge of the coil spring is Is fixed to the inner surface of serial barrel, the winding plate spring, the winding plate spring along the central axis of the tubular portion are arrayed, and adjacent, the feature that it is wound in opposite directions to each other To do.

このような本発明では、内筒と外筒とが巻板ばねを介して接続され、筒状部として一体化される。つまり、第1端部材および内筒と、第2端部材および外筒とが、巻板ばねを介して接続されることで、管継手として一体化される。
このような管継手を配管に組み込む場合、まず第1配管の端部および第2配管の端部を対向配置しておき、管継手を各々の間に配置し、第1端部材に第1配管を接続し、第2端部材に第2配管を接続する。
これにより、第1配管と第2配管とが、筒状部により連通される。
In such this invention, an inner cylinder and an outer cylinder are connected via a coil spring, and are integrated as a cylindrical part. That is, a 1st end member and an inner cylinder, and a 2nd end member and an outer cylinder are integrated as a pipe joint by connecting via a coil spring.
When such a pipe joint is incorporated into the pipe, first, the end of the first pipe and the end of the second pipe are arranged to face each other, the pipe joint is arranged between each, and the first pipe is attached to the first end member. And the second pipe is connected to the second end member.
Thereby, 1st piping and 2nd piping are connected by the cylindrical part.

本発明の管継手では、第1配管と第2配管との間に、伸縮、軸ずれ、曲げおよび捻れの各変形が生じた場合でも、これらの変形は巻板ばねにより許容することができる。
変形が各々の中心軸線方向の変位つまり伸縮変形である場合、巻板ばねの内側が外側に対して中心軸線方向に変位し、外筒に対して内筒を中心軸線方向に変位させることができる。これにより、伸縮変形を許容することができる。
変形が各々の中心軸線のずれである場合、巻板ばねを片側へと圧縮しつつ、内筒の中心軸線に対して外筒の中心軸線が平行移動させることができる。これにより、軸ずれ変形を許容することができる。
In the pipe joint of the present invention, even when deformations such as expansion, contraction, axial deviation, bending, and twisting occur between the first pipe and the second pipe, these deformations can be permitted by the coil spring.
When the deformation is displacement in each central axis direction, that is, expansion and contraction deformation, the inner side of the coil spring can be displaced in the central axis direction with respect to the outer side, and the inner cylinder can be displaced in the central axis direction with respect to the outer cylinder. . Thereby, expansion-contraction deformation can be permitted.
When the deformation is a shift of each central axis, the central axis of the outer cylinder can be translated with respect to the central axis of the inner cylinder while compressing the winding spring to one side. Thereby, an axial deviation deformation | transformation can be accept | permitted.

変形が各々の中心軸線の傾きつまり曲げ変形である場合、軸方向の一方の側では巻板ばねを片側へと圧縮しつつ、反対側では逆向きに圧縮し、内筒の中心軸線に対して外筒の中心軸線を傾斜させることができる。これにより、曲げ変形を許容することができる。
変形が各々の中心軸線まわりの捻れである場合、巻板ばねを巻き取りつつ、もしくは巻き戻しつつ、内筒と外筒とが中心軸線回りに相対回転させることができる。これにより、捻れ変形を許容することができる。
When the deformation is an inclination of each central axis, that is, a bending deformation, the coil spring is compressed to one side on one side in the axial direction, and compressed in the opposite direction on the other side, with respect to the central axis of the inner cylinder The central axis of the outer cylinder can be inclined. Thereby, bending deformation can be permitted.
When the deformation is a twist about each central axis, the inner cylinder and the outer cylinder can be relatively rotated about the central axis while winding or unwinding the wound spring. Thereby, twist deformation can be permitted.

このように、本発明の管継手では、伸縮、軸ずれ、曲げおよび捻れの各変形に対応することができる。とくに、巻板ばねを用いることで、捻れ変形に対する機械的な制約を緩和でき、捻れ変形の許容範囲を大きくとることができる。例えば、本発明の管継手においては、軸まわりの捻れ変形として+45度〜−45度の許容範囲を確保することができる。   Thus, in the pipe joint of the present invention, it is possible to cope with each deformation of expansion / contraction, axial deviation, bending and twisting. In particular, by using a wound plate spring, mechanical restrictions on torsional deformation can be relaxed, and the allowable range of torsional deformation can be increased. For example, in the pipe joint of the present invention, an allowable range of +45 degrees to -45 degrees can be ensured as torsional deformation around the axis.

さらに、本発明の管継手においては、捻り変形を受けた際でも、巻板ばねの変形代つまり外径変化を抑制することができる。
例えば、本発明の管継手では、巻数が1回でも巻板ばねの外径変動は13%以下に抑えることができる。巻板ばねの巻数を2回とするなら外径変動は6%程度とすることができ、巻数を3回とするなら外径変動は4%程度とすることができる。
このように、捻れ変形が生じた際の巻板ばねの外径変化を小さくできるため、内筒の外面と外筒の内面との間の空間に巻板ばねを確実に収容することができる。
Furthermore, in the pipe joint of the present invention, even when subjected to torsional deformation, the deformation allowance of the coil spring, that is, the change in outer diameter can be suppressed.
For example, in the pipe joint of the present invention, the outer diameter fluctuation of the wound leaf spring can be suppressed to 13% or less even if the number of turns is one. If the number of turns of the coil spring is two, the outer diameter fluctuation can be about 6%, and if the number of turns is three, the outer diameter fluctuation can be about 4%.
As described above, since the change in the outer diameter of the coil spring when torsional deformation can be reduced, the coil spring can be reliably accommodated in the space between the outer surface of the inner cylinder and the inner surface of the outer cylinder.

前述の通り、本発明の管継手では、伸縮、軸ずれ、曲げおよび捻れの各変形に対応することができるとともに、筒状部においては、内筒と外筒との間がシール手段によりシールされるため、第1配管と第2配管との間で流通する流体が漏れ出すことがない。
以上のように、本発明によれば、第1端部材と内筒、第2端部材と外筒、これらの間の巻板ばねとシール手段という簡素な構成で、捻れ変形に対する許容性が高い管継手を実現することができる。
さらに、本発明では、巻き方向が逆とされた複数の巻板ばねを組み合わせて用いることで、捻り変形への対応の際の捻れ方向ごとの特性を揃えることができる。
また、複数の巻板ばねを軸方向に並べるため、単一の巻板ばねを用いる場合に比べて、軸方向への変形性が高まり、伸縮変形の許容性を高めることができる。
As described above, the pipe joint of the present invention can cope with each deformation of expansion, contraction, axial deviation, bending, and twisting, and in the cylindrical portion, the space between the inner cylinder and the outer cylinder is sealed by the sealing means. Therefore, the fluid flowing between the first pipe and the second pipe does not leak out.
As described above, according to the present invention, the first end member and the inner cylinder, the second end member and the outer cylinder, and the winding spring and the sealing means between them have a simple configuration and high tolerance for torsional deformation. A pipe joint can be realized.
Furthermore, in this invention, the characteristic for every twist direction at the time of respond | corresponding to a twist deformation | transformation can be arrange | equalized by combining and using the several leaf | plate spring with which the winding direction was reverse.
Further, since a plurality of coil springs are arranged in the axial direction, the deformability in the axial direction is increased and the tolerance for expansion and contraction can be increased as compared with the case where a single coil spring is used.

本発明において、前記巻板ばねは、前記筒状部の中心軸線まわりの巻数が2回以上かつ3回以下であることが望ましい。   In the present invention, it is desirable that the number of turns around the central axis of the cylindrical portion is 2 times or more and 3 times or less.

このような本発明では、捻れ変形の際の外径変動を抑制しつつ、巻数増に伴う重量増を回避することができる。
ここで、巻板ばねの巻数が2回以上かつ3回以下とは、巻板ばねの中心軸線まわりに720度(2回)から1080度(3回)までの範囲で巻かれた状態をいう。
According to the present invention as described above, it is possible to avoid an increase in weight accompanying an increase in the number of turns while suppressing fluctuations in the outer diameter during torsional deformation.
Here, the number of windings of the coil spring is 2 times or more and 3 or less means that the coil is wound in the range of 720 degrees (2 times) to 1080 degrees (3 times) around the central axis of the coil spring. .

直径Dで巻数nの巻板ばねにおいて、捻り変形を+45度〜−45度(+方向および−方向にπ/4ラジアンづつ)とした場合の外径変動は、次のように計算できる。
巻数1あたりの捻り角度は(π/4)/n=π/4nであるから、変位量ΔLは;
ΔL=D/2×π/4n =πD/(8n)
となる。捻り変形を受けた際の巻板ばねの1巻きあたりの周長Lは、この分の長さが相対的に短くなるといえる。従って、捻り変形後の1巻きあたりの周長L’は;
L’=D×π−πD/8n =(1−1/8n)・πD
となり、捻り変形がない場合の周長L=πDを基準として、その(1/8n)だけ外径が変動することになる。
The outer diameter fluctuation when the twist deformation is +45 degrees to −45 degrees (by π / 4 radians in the + direction and the − direction) in the wound spring having the diameter D and the number n of turns can be calculated as follows.
Since the twist angle per winding number is (π / 4) / n = π / 4n, the displacement amount ΔL is:
ΔL = D / 2 × π / 4n = πD / (8n)
It becomes. It can be said that the perimeter L per winding of the wound plate spring when subjected to torsional deformation is relatively short. Therefore, the circumferential length L ′ per winding after the torsional deformation is:
L ′ = D × π−πD / 8n = (1-1 / 8n) · πD
Thus, with the circumference L = πD when there is no twist deformation, the outer diameter varies by (1 / 8n).

すなわち、巻数1なら縮み率1/8(12.5%)、巻数1.5なら縮み率1/12(8.3%)、巻数2なら縮み率1/16(6.25%)、巻数2.5なら縮み率1/20(5.0%)、巻数3なら縮み率1/24(4.2%)、巻数3.5なら縮み率1/28(3.6%)、巻数4なら縮み率1/32(3.1%)となる。   That is, if the number of turns is 1, the shrinkage rate is 1/8 (12.5%), if the number of turns is 1.5, the shrinkage rate is 1/12 (8.3%), if the number of turns is 2, the shrinkage rate is 1/16 (6.25%). If 2.5, the shrinkage ratio is 1/20 (5.0%), if the number of turns is 3, the shrinkage ratio is 1/24 (4.2%), if the number of turns is 3.5, the shrinkage ratio is 1/28 (3.6%), and the number of turns is 4. If so, the shrinkage rate is 1/32 (3.1%).

これらから、巻数が2回よりも少ない場合、外径変動が顕著となり、外筒の直径を大きくする等の対応が必要となる。
一方、巻数が3回より多い場合、外径変動にさほど変化がないわりに、巻板ばねの材料である板材が長くなり、材料コストや重量が増すことになる。
従って、巻板ばねの巻数は、2回以上かつ3回以下とすることが、実用上好ましいといえる。
Accordingly, when the number of turns is less than two, the outer diameter fluctuation becomes remarkable, and it is necessary to take measures such as increasing the diameter of the outer cylinder.
On the other hand, when the number of turns is more than three, the plate material, which is the material of the wound plate spring, becomes longer and the material cost and weight increase, although there is not much change in the outer diameter fluctuation.
Therefore, it can be said that it is practically preferable that the number of turns of the wound leaf spring is 2 times or more and 3 times or less.

本発明において、前記シール手段は、前記内筒と前記外筒との間に充填されたシール材であり、前記巻板ばねは前記シール材で包囲されていることが望ましい。   In the present invention, it is desirable that the sealing means is a sealing material filled between the inner cylinder and the outer cylinder, and the wound spring is surrounded by the sealing material.

このような本発明では、内筒と外筒との間に充填されたシール材により、内筒と外筒との間を通して内筒の内側を通る流体が漏れ出すことを防止できる。
この際、内筒と外筒との間の隙間をシール材と巻板ばねとで共用することができ、筒状部の軸方向に十分な長さでシールすることができるので、シール手段としてのシール性能を十分なものとすることができる。
In the present invention, the fluid that passes through the inside of the inner cylinder through the space between the inner cylinder and the outer cylinder can be prevented from leaking by the sealing material filled between the inner cylinder and the outer cylinder.
At this time, the gap between the inner cylinder and the outer cylinder can be shared by the sealing material and the coil spring, and can be sealed with a sufficient length in the axial direction of the cylindrical portion. The sealing performance can be made sufficient.

さらに、シール材として固化した状態でも柔軟性を有するシリコーン樹脂などを用いれば、シール材で包囲された巻板ばねの振動を抑制することができる。
なお、シール手段としては、シール材の充填に限らず、他の構成であってもよい。例えば、内筒と外筒との間に、巻板ばねに隣接してエラストマ材料のシール部材を設置し、あるいはラビリンスシールなどの機械的シールを設置してもよい。
Furthermore, if a silicone resin having flexibility even when solidified as a sealing material is used, vibrations of the wound spring surrounded by the sealing material can be suppressed.
Note that the sealing means is not limited to filling with the sealing material, and may have other configurations. For example, an elastomer material seal member may be installed between the inner cylinder and the outer cylinder adjacent to the coil spring, or a mechanical seal such as a labyrinth seal may be installed.

本発明において、前記外筒の外側には、前記第1端部材と前記第2端部材とを連結しかつ弾性変形して伸長可能な締結部材が設置されていることが望ましい。
このような締結部材は、複数を外筒の外周に所定間隔で配置してもよい。締結部材としては、金属製あるいは合成樹脂製(繊維強化含む)の、棒材やロープあるいはコイルばね状の部材とすることができる。
In the present invention, it is preferable that a fastening member that connects the first end member and the second end member and can be elastically deformed and extended is installed outside the outer cylinder.
A plurality of such fastening members may be arranged at predetermined intervals on the outer periphery of the outer cylinder. The fastening member can be a bar or rope or coil spring-like member made of metal or synthetic resin (including fiber reinforcement).

このような本発明では、締結部材により第1端部材と第2端部材とが連結され、各々の相対移動が抑制される。このため、第1配管と第2配管とが大きく相対変位した際でも、筒状部に大きな変形が生じることを抑制できる。とくに、締結部材が弾性変形可能であるため、第1配管と第2配管とが筒状部の中心軸線まわりに相対回転する場合でも、締結部材が伸長することで、第1端部材と第2端部材とが過度に引き寄せられて筒状部が中心軸線方向に圧迫される等の不都合を回避することができる。   In such this invention, a 1st end member and a 2nd end member are connected by a fastening member, and each relative movement is suppressed. For this reason, even when the first pipe and the second pipe are largely displaced relative to each other, it is possible to suppress the large deformation of the cylindrical portion. In particular, since the fastening member is elastically deformable, even when the first pipe and the second pipe are relatively rotated around the central axis of the cylindrical portion, the first end member and the second pipe are extended by the fastening member extending. It is possible to avoid inconveniences such as excessive pulling of the end member and pressing of the cylindrical portion in the central axis direction.

本発明によれば、簡素な構成で、捻れ変形に対する許容性が高い管継手を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a pipe joint having a simple structure and high tolerance for torsional deformation.

本発明の第1実施形態の管継手を示す斜視図。The perspective view which shows the pipe joint of 1st Embodiment of this invention. 前記第1実施形態の管継手を示す平面図。The top view which shows the pipe joint of the said 1st Embodiment. 前記第1実施形態の管継手を示す断面図。Sectional drawing which shows the pipe joint of the said 1st Embodiment. 前記第1実施形態の管継手を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows the pipe joint of the said 1st Embodiment. 本発明の第2実施形態の管継手を示す断面図。Sectional drawing which shows the pipe joint of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態の管継手を示す断面図。Sectional drawing which shows the pipe joint of 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態の管継手を示す側面図。The side view which shows the pipe joint of 4th Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第1実施形態〕
図1から図4には、本発明の第1実施形態の管継手1が示されている。
管継手1は、図3に示すように、軸線A方向に対向配置された第1配管91および第2配管92を相互に接続するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
1 to 4 show a pipe joint 1 according to a first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, the pipe joint 1 connects a first pipe 91 and a second pipe 92 that are disposed to face each other in the direction of the axis A.

本実施形態の第1配管91および第2配管92は、プラント設備の配管であり、例えば直径1m程度の規模を有する。
本実施形態の管継手1は、第1配管91が接続される第1端部材11と、第2配管92が接続される第2端部材21とを有し、各々の間には第1配管91と第2配管92とを連通させる筒状部9が設置されている。
The 1st piping 91 and the 2nd piping 92 of this embodiment are piping of plant equipment, for example, have a scale of about 1 m in diameter.
The pipe joint 1 of the present embodiment has a first end member 11 to which a first pipe 91 is connected and a second end member 21 to which a second pipe 92 is connected, and the first pipe is interposed between each of them. A cylindrical portion 9 is provided to allow 91 and the second pipe 92 to communicate with each other.

第1端部材11および第2端部材21は、それぞれ円盤状の鋼材で形成され、中央には連通孔111,211が形成され、周辺部には複数のボルト孔112,212が形成されている。   The first end member 11 and the second end member 21 are each formed of a disk-shaped steel material, communication holes 111 and 211 are formed at the center, and a plurality of bolt holes 112 and 212 are formed at the periphery. .

図3に示すように、第1端部材11は、第1配管91のフランジ911と密接されたうえ、ボルト孔112にボルト912を挿通して締め付けることで、第1配管91に固定することができる。固定状態では、連通孔111が第1配管91の内部に連通される。   As shown in FIG. 3, the first end member 11 can be fixed to the first pipe 91 by being in close contact with the flange 911 of the first pipe 91 and inserting and tightening the bolt 912 into the bolt hole 112. it can. In the fixed state, the communication hole 111 communicates with the inside of the first pipe 91.

同様に、第2端部材21は、第2配管92のフランジ921と密接されたうえ、ボルト孔212にボルト922を挿通して締め付けることで、第2配管92に固定することができる。固定状態では、連通孔211が第2配管92の内部に連通される。   Similarly, the second end member 21 can be fixed to the second pipe 92 by being in close contact with the flange 921 of the second pipe 92 and inserting and tightening the bolt 922 into the bolt hole 212. In the fixed state, the communication hole 211 is communicated with the inside of the second pipe 92.

図3および図4に示すように、筒状部9は、内筒12、外筒22、巻板ばね30およびシール材40により構成され、軸線Aを中心軸線とされている。   As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the cylindrical portion 9 is constituted by an inner cylinder 12, an outer cylinder 22, a wound plate spring 30 and a sealing material 40, and an axis A is a central axis.

内筒12は、断面円形の鋼管で形成され、その一端が第1端部材11の連通孔111に嵌め込まれ、全周を溶接することで固定されている。
外筒22は、内筒12より大径の断面円形の鋼管で形成され、その一端が第2端部材21の表面に当接され、全周を溶接することで固定されている。
The inner cylinder 12 is formed of a steel pipe having a circular cross section, and one end of the inner cylinder 12 is fitted into the communication hole 111 of the first end member 11 and is fixed by welding the entire circumference.
The outer cylinder 22 is formed of a steel pipe having a circular section larger in diameter than the inner cylinder 12, one end of which is in contact with the surface of the second end member 21 and is fixed by welding the entire circumference.

図4に示すように、管継手1の製造にあたっては、予め第1端部材11と内筒12とを溶接して第1部品10を形成するとともに、第2端部材21と外筒22とを溶接して第2部品20を形成しておき、これらの第1部品10および第2部品20を、巻板ばね30とともに組み立てることが望ましい。   As shown in FIG. 4, in manufacturing the pipe joint 1, the first end member 11 and the inner cylinder 12 are welded in advance to form the first component 10, and the second end member 21 and the outer cylinder 22 are joined together. It is desirable to form the second part 20 by welding, and assemble the first part 10 and the second part 20 together with the wound leaf spring 30.

図2および図3に示すように、第1部品10および第2部品20を組み立てた状態では、内筒12の先端開口が第2端部材21の連通孔211に対向配置され、第1端部材11の連通孔111から連続した流路が形成される。
さらに、内筒12の外面と外筒22の内面との間には円筒状の空間が形成され、この空間に巻板ばね30が設置される。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the state where the first component 10 and the second component 20 are assembled, the front end opening of the inner cylinder 12 is disposed opposite to the communication hole 211 of the second end member 21, and the first end member A continuous flow path is formed from eleven communication holes 111.
Further, a cylindrical space is formed between the outer surface of the inner cylinder 12 and the inner surface of the outer cylinder 22, and the coil spring 30 is installed in this space.

巻板ばね30は、軸線A方向に2つ配列され、第1端部材11に近い側が巻板ばね31、第2端部材21に近い側が巻板ばね32とされている。
巻板ばね30は、長尺の鋼板を軸線Aまわりに2回分巻いて筒状に形成したものであり(巻数=2)、その内側端縁301および外側端縁302はそれぞれ直角に折り曲げられている。
Two coil springs 30 are arranged in the direction of the axis A, and the side close to the first end member 11 is the coil spring 31 and the side close to the second end member 21 is the coil spring 32.
The coil spring 30 is formed by winding a long steel plate around the axis A twice to form a cylinder (the number of turns = 2), and the inner edge 301 and the outer edge 302 are bent at right angles. Yes.

巻板ばね30を接続するために、内筒12の外面および外筒22の内面には、それぞれ軸線Aに沿って内側受部121および外側受部221が形成されている。
図2に示すように、巻板ばね30は、内筒12の外面と外筒22の内面との間に同心状に配置され、内側端縁301が内側受部121に係止されるとともに、外側端縁302が外側受部221に係止される。
In order to connect the coil spring 30, an inner receiving portion 121 and an outer receiving portion 221 are formed along the axis A on the outer surface of the inner tube 12 and the inner surface of the outer tube 22, respectively.
As shown in FIG. 2, the coil spring 30 is disposed concentrically between the outer surface of the inner cylinder 12 and the inner surface of the outer cylinder 22, and the inner end edge 301 is locked to the inner receiving portion 121. The outer edge 302 is locked to the outer receiving portion 221.

内筒12と外筒22との間に設置される際、巻板ばね30には、巻き付け方向(または巻き解し方向でもよい)の予圧が付与される。
例えば、内側端縁301を内側受部121に係止させた状態で、巻板ばね30の巻き付け方向(または巻き解し方向でもよい)に外側端縁302を移動させ、巻板ばね30に反力が生じた状態で外側受部221に係止させることで、このような予圧を付与することができる。
When installed between the inner cylinder 12 and the outer cylinder 22, a preload in the winding direction (or the unwinding direction may be applied) is applied to the wound leaf spring 30.
For example, in a state where the inner edge 301 is locked to the inner receiving portion 121, the outer edge 302 is moved in the winding direction (or may be the unwinding direction) of the winding spring 30, so that it is against the winding spring 30. Such a preload can be applied by engaging the outer receiving portion 221 with a force generated.

前述の通り、本実施形態の管継手1には2つの巻板ばね30(巻板ばね31,32)が用いられる。
これらの巻板ばね31,32は、各々の予圧方向が逆向きとされている。
これにより、内筒12と外筒22とは、互いに逆向きとなる巻板ばね31,32の予圧が釣り合う位置で静止させることができる。
As described above, the two coil springs 30 (coil springs 31 and 32) are used in the pipe joint 1 of the present embodiment.
These coil springs 31 and 32 have their preload directions opposite to each other.
Thereby, the inner cylinder 12 and the outer cylinder 22 can be made stationary at a position where the preloads of the coil springs 31 and 32 that are opposite to each other are balanced.

シール材40は、内筒12の外面と外筒22の内面との間の空間に充填されている。シール材40には、固化した状態でも柔軟性を有するシリコーン樹脂などを用いる。このようなシール用の樹脂としては、空気中の水分と反応する水硬性のもの、二液混合による反応硬化性のもの等が利用できる。   The sealing material 40 is filled in a space between the outer surface of the inner cylinder 12 and the inner surface of the outer cylinder 22. For the sealing material 40, a silicone resin having flexibility even in a solidified state is used. As such a sealing resin, a hydraulic resin that reacts with moisture in the air, a reactive curable resin by two-component mixing, and the like can be used.

シール材40の設置にあたっては、先に第1部品10と第2部品20とを組み立て、その際に内筒12の外面と外筒22の内面との間に巻板ばね30を組み込んでおく。
そして、第1端部材11と外筒22の先端との間の隙間から、流動状態のシール材40を注入し、内筒12の外面と外筒22の内面との間に充填してゆく。この際、内筒12の先端と第2端部材21との間の隙間は、一時的に養生テープ等で封止しておくことが望ましい。
In installing the sealing material 40, the first component 10 and the second component 20 are first assembled, and at that time, the wound leaf spring 30 is assembled between the outer surface of the inner cylinder 12 and the inner surface of the outer cylinder 22.
Then, the fluid-state sealing material 40 is injected from the gap between the first end member 11 and the tip of the outer cylinder 22, and filled between the outer surface of the inner cylinder 12 and the inner surface of the outer cylinder 22. At this time, it is desirable to temporarily seal the gap between the tip of the inner cylinder 12 and the second end member 21 with a curing tape or the like.

これにより、シール材40が内筒12と外筒22との間に充填され、巻板ばね30はシール材40に浸漬され、つまり巻板ばね30がシール材40で包囲された状態とされる。
シール材40が外筒22の端部まで充填されたら、その状態でシール材40を固化させることで、シール材40の設置ができる。
Thereby, the sealing material 40 is filled between the inner cylinder 12 and the outer cylinder 22, and the wound plate spring 30 is immersed in the sealing material 40, that is, the wound plate spring 30 is surrounded by the sealing material 40. .
If the sealing material 40 is filled to the end of the outer cylinder 22, the sealing material 40 can be installed by solidifying the sealing material 40 in that state.

以上のような本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
本実施形態の管継手1においては、第1端部材11および第2端部材21により第1配管91および第2配管92と接続することができる。そして、接続状態では、筒状部9の内筒12を通して、第1配管91および第2配管92を連通させることができる。これにより、継手としての機能が得られる。
According to the present embodiment as described above, the following effects can be obtained.
In the pipe joint 1 of the present embodiment, the first pipe 91 and the second pipe 92 can be connected by the first end member 11 and the second end member 21. In the connected state, the first pipe 91 and the second pipe 92 can be communicated with each other through the inner cylinder 12 of the cylindrical portion 9. Thereby, the function as a joint is obtained.

さらに、接続状態では、第1端部材11および第2端部材21を結ぶ筒状部9において、巻板ばね30により伸縮、軸ずれ、曲げおよび捻れの各変形を許容することができる。なかでも、巻板ばね30により、+45度〜−45度に及ぶ捻り変形であっても許容することができる。   Further, in the connected state, the tubular portion 9 that connects the first end member 11 and the second end member 21 can be allowed to undergo expansion, contraction, bending, and twisting by the winding spring 30. In particular, even the torsional deformation extending from +45 degrees to -45 degrees can be allowed by the wound spring 30.

本実施形態の管継手1では、巻板ばね30の巻数を2回としたので、各側45度の捻れ変形があっても、巻板ばね30の外径変動は6%程度とすることができる。
このため、内筒12の外面と外筒22の内面との間の空間は巻板ばね30の外径に対して+6%〜−6%の幅で確保すればよく、具体的には外筒22の内径を内筒12の外径の12%(6%×2)とすれば十分であり、巻板ばね30を筒状部9に確実に収容することができる。
In the pipe joint 1 of the present embodiment, since the number of turns of the winding plate spring 30 is two, even if there is a twist deformation of 45 degrees on each side, the fluctuation of the outer diameter of the winding plate spring 30 should be about 6%. it can.
For this reason, the space between the outer surface of the inner cylinder 12 and the inner surface of the outer cylinder 22 may be secured with a width of + 6% to −6% with respect to the outer diameter of the coil spring 30, and specifically, the outer cylinder. It is sufficient that the inner diameter of 22 is 12% (6% × 2) of the outer diameter of the inner cylinder 12, and the wound plate spring 30 can be reliably accommodated in the cylindrical portion 9.

本実施形態においては、内筒12と外筒22との間に充填されたシール材40により、内筒12と外筒22との間を通して内筒12の内側を通る流体(第1配管91と第2配管92との間で流通する流体)が漏れ出すことを防止できる。
この際、内筒12と外筒22との間の隙間をシール材40と巻板ばね30とで共用することができ、軸線Aに沿って十分な長さで内筒12と外筒22とをシールすることができるので、シール手段としてのシール性能を十分なものとすることができる。
In the present embodiment, the fluid (the first pipe 91 and the fluid passing through the inside of the inner cylinder 12 through the space between the inner cylinder 12 and the outer cylinder 22 by the sealing material 40 filled between the inner cylinder 12 and the outer cylinder 22. The fluid flowing between the second pipe 92 and the second pipe 92 can be prevented from leaking.
At this time, the gap between the inner cylinder 12 and the outer cylinder 22 can be shared by the sealing material 40 and the coil spring 30, and the inner cylinder 12 and the outer cylinder 22 are sufficiently long along the axis A. Therefore, the sealing performance as the sealing means can be made sufficient.

さらに、シール材40として固化した状態でも柔軟性を有するシリコーン樹脂などを用いるので、シール材40で包囲された巻板ばね30の振動を抑制することができる。   Further, since a flexible silicone resin or the like is used even when solidified as the sealing material 40, vibration of the wound leaf spring 30 surrounded by the sealing material 40 can be suppressed.

本実施形態では、予め第1部品10(第1端部材11および内筒12)と、第2部品20(第2端部材21および外筒22)とを作成しておき、これらを巻板ばね30とともに組み立て、シール材40を充填することで、管継手1を製造することができる。
このように、本実施形態の管継手1は、構成部品が簡素であるだけでなく、製造工程も簡素化することができる。
In the present embodiment, a first component 10 (first end member 11 and inner cylinder 12) and a second component 20 (second end member 21 and outer cylinder 22) are prepared in advance, and these are wound into a leaf spring. The pipe joint 1 can be manufactured by assembling together with 30 and filling the sealing material 40.
Thus, the pipe joint 1 of this embodiment can not only simplify the components but also simplify the manufacturing process.

本実施形態では、巻板ばね30として、巻き方向が逆とされた2つの巻板ばね31,32を組み合わせて用いたので、管継手1として、捻り変形への対応の際の捻れ方向ごとの特性を揃えることができる。
また、2つの巻板ばね31,32を軸線Aに沿って並べるため、単一の巻板ばねを用いる場合に比べて、軸線A方向への変形性が高まり、伸縮変形の許容性を高めることができる。
In the present embodiment, since the two coil springs 31 and 32 whose winding directions are reversed are used in combination as the coil spring 30, the pipe joint 1 is used for each twist direction when dealing with torsional deformation. The characteristics can be aligned.
In addition, since the two wound plate springs 31 and 32 are arranged along the axis A, the deformability in the direction of the axis A is increased and the tolerance for expansion and contraction is increased as compared with the case where a single wound plate spring is used. Can do.

なお、管継手1の構成部品のなかでも巻板ばね30については、その固有振動数を、地震等の際に受ける振動に対して共振しない値としておくことが望ましい。
例えば、巻板ばね30の荷重は、ヤング率E、板幅B、板厚h、自由状態での半径Rとして、次の式で近似することができる。
P=(1/24)E・B・h・R
また、巻板ばね30の固有振動数foは、ねじり方向のばね定数Kθ、管継手1に接続される配管(第1配管91および第2配管92)の、管継手1の変位に関与する範囲の部分の慣性モーメントIとして、次式のようになる。
fo=(1/2)π・(Kθ/I)−2
この式におけるばね定数Kθは、前述したヤング率Eおよび板厚hで決まることから、ばね反力(荷重P)および固有振動数foは、巻板ばね30とする鋼板の板厚hで調整することができる。
Of the component parts of the pipe joint 1, it is desirable that the natural frequency of the coil spring 30 is set to a value that does not resonate with vibrations that are received during an earthquake or the like.
For example, the load of the wound plate spring 30 can be approximated by the following equation as Young's modulus E, plate width B, plate thickness h, and radius R n in a free state.
P = (1/24) E · B · h 3 · R n 2
The natural frequency fo of the wound leaf spring 30 is related to the spring constant K θ in the torsional direction and the displacement of the pipe joint 1 in the pipes connected to the pipe joint 1 (first pipe 91 and second pipe 92). As the inertia moment I of the range portion, the following equation is obtained.
fo = (1/2) π · (K θ / I) −2
Since the spring constant K θ in this equation is determined by the aforementioned Young's modulus E and the plate thickness h, the spring reaction force (load P) and the natural frequency fo are adjusted by the plate thickness h of the steel plate used as the wound plate spring 30. can do.

〔第2実施形態〕
図5には、本発明の第2実施形態の管継手1Aが示されている。
前述した第1実施形態の管継手1では、筒状部9の内筒12と外筒22との間にシール材40を充填していた。
これに対し、本実施形態の管継手1Aでは、内筒12の先端部の外面と外筒22の内面との間に、エラストマ製のシール部材41を設置している。
[Second Embodiment]
FIG. 5 shows a pipe joint 1A according to the second embodiment of the present invention.
In the pipe joint 1 of the first embodiment described above, the sealing material 40 is filled between the inner cylinder 12 and the outer cylinder 22 of the cylindrical portion 9.
On the other hand, in the pipe joint 1 </ b> A of the present embodiment, an elastomer seal member 41 is installed between the outer surface of the distal end portion of the inner cylinder 12 and the inner surface of the outer cylinder 22.

シール部材41は、内筒12の先端部と第2端部材21との隙間をシール可能である。
シール部材41は、2つの巻板ばね30とともに軸線Aに沿って並んで配置され、これらの内筒12、外筒22、巻板ばね30とともに筒状部9Aを構成している。
The seal member 41 can seal the gap between the distal end portion of the inner cylinder 12 and the second end member 21.
The seal member 41 is arranged along the axis A together with the two coil springs 30, and constitutes a cylindrical portion 9 </ b> A together with the inner cylinder 12, the outer cylinder 22, and the coil spring 30.

このような本実施形態の管継手1Aにおいても、前述した第1実施形態と同様な効果を得ることができる。
ただし、第1実施形態におけるシール材40による効果は得られない。一方で、シール材40の充填に比べて、エラストマ製のシール部材41の設置であるため、製造作業は簡単にできる。
In such a pipe joint 1A of the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained.
However, the effect by the sealing material 40 in 1st Embodiment is not acquired. On the other hand, since the sealing member 41 made of elastomer is installed as compared with the filling of the sealing material 40, the manufacturing operation can be simplified.

〔第3実施形態〕
図6には、本発明の第3実施形態の管継手1Bが示されている。
前述した第1実施形態の管継手1では、第1端部材11と内筒12とで第1部品10を形成し、第2端部材21と外筒22とで第2部品20を形成していた。また、内筒12、外筒22、2つの巻板ばね30およびシール材40は、筒状部9の軸線A方向のほぼ全長にわたって形成されていた。
[Third Embodiment]
FIG. 6 shows a pipe joint 1B according to a third embodiment of the present invention.
In the pipe joint 1 of the first embodiment described above, the first part 10 and the inner cylinder 12 form the first part 10, and the second end member 21 and the outer cylinder 22 form the second part 20. It was. Further, the inner cylinder 12, the outer cylinder 22, the two wound leaf springs 30, and the sealing material 40 are formed over substantially the entire length of the cylindrical portion 9 in the axis A direction.

これに対し、本実施形態の管継手1Bでは、第1部品10Bの内筒12Bが、筒状部9Bの半分以下の長さとされている。
また、第2部品20Bは、第2端部材21と補助筒23Bと外筒22Bとで形成されている。このうち、第2端部材21および補助筒23Bは、第1部品10Bの第1端部材11および内筒12Bと同一である。
従って、第1部品10Bを流用し、筒状部9Bの半分以下の長さの外筒22Bを補助筒23Bの先端に接続することで、第2部品20Bを製造することができる。
On the other hand, in the pipe joint 1B of the present embodiment, the inner cylinder 12B of the first component 10B has a length equal to or less than half of the cylindrical portion 9B.
The second component 20B is formed by the second end member 21, the auxiliary cylinder 23B, and the outer cylinder 22B. Among these, the second end member 21 and the auxiliary cylinder 23B are the same as the first end member 11 and the inner cylinder 12B of the first component 10B.
Therefore, the second component 20B can be manufactured by diverting the first component 10B and connecting the outer cylinder 22B having a length equal to or less than half of the cylindrical portion 9B to the tip of the auxiliary cylinder 23B.

内筒12Bと外筒22Bとの間には、2つの巻板ばね30B(31B,32B)が設置され、さらにシール材40が充填されている。
巻板ばね30Bは、軸線A方向の長さが半分以下とされているが、第1実施形態の巻板ばね30と同様に形成されている。
Two wound leaf springs 30B (31B, 32B) are installed between the inner cylinder 12B and the outer cylinder 22B, and further, a sealing material 40 is filled therein.
The length of the coil spring 30B in the direction of the axis A is half or less, but is formed in the same manner as the coil spring 30 of the first embodiment.

シール材40は、設置範囲が半分以下となっているが、第1実施形態と同様に設置されている。
これらの内筒12B、外筒22B、補助筒23B、巻板ばね30Bおよびシール材40により、筒状部9Bが構成されている。
The sealing material 40 has an installation range of half or less, but is installed in the same manner as in the first embodiment.
These inner cylinder 12B, outer cylinder 22B, auxiliary cylinder 23B, wound leaf spring 30B, and sealing material 40 constitute a cylindrical portion 9B.

このような本実施形態の管継手1Bにおいても、前述した第1実施形態と同様な効果を得ることができる。
ただし、第1実施形態に比べて内筒12B、外筒22B、巻板ばね30Bおよびシール材40の軸線A方向の長さが半分以下となるため、各変形の許容限界が制限される可能性がある。
一方で、第2部品20Bは、第1部品10Bと同じ部品を用いて製造することができ、これらの共用化により、搬送ないし製造作業の効率化、搬送ないし製造コストの低減などを図ることができる。
In such a pipe joint 1B of this embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained.
However, since the length of the inner cylinder 12B, the outer cylinder 22B, the coil spring 30B, and the sealing material 40 in the direction of the axis A is less than half compared to the first embodiment, the allowable limit of each deformation may be limited. There is.
On the other hand, the second component 20B can be manufactured using the same components as the first component 10B, and by sharing these, it is possible to improve the efficiency of conveyance or manufacturing work, reduce the conveyance or manufacturing cost, and the like. it can.

〔第4実施形態〕
図7には、本発明の第4実施形態の管継手1Cが示されている。
本実施形態の管継手1Cは、基本構成が前述した第1実施形態の管継手1と共通である。すなわち、第1端部材11と第2端部材21との間には筒状部9が設置され、第1部品10は第1端部材11と内筒12を有し、第2部品20は第2端部材21と外筒22を有する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 7 shows a pipe joint 1C according to a fourth embodiment of the present invention.
The pipe joint 1C of the present embodiment has the same basic configuration as the pipe joint 1 of the first embodiment described above. That is, the cylindrical part 9 is installed between the first end member 11 and the second end member 21, the first component 10 includes the first end member 11 and the inner cylinder 12, and the second component 20 is the second component 20. A two-end member 21 and an outer cylinder 22 are provided.

第1端部材11には第1配管91が接続され、第2端部材21には第2配管92が接続され、これらの第1配管91および第2配管92が管継手1Cで相互に連通されている。
ここで、本実施形態の管継手1Cにおいては、外筒22の外側に、第1端部材11と第2端部材21とを連結する複数の締結部材50が設置されている。
A first pipe 91 is connected to the first end member 11, a second pipe 92 is connected to the second end member 21, and the first pipe 91 and the second pipe 92 are communicated with each other through the pipe joint 1 </ b> C. ing.
Here, in the pipe joint 1 </ b> C of the present embodiment, a plurality of fastening members 50 that connect the first end member 11 and the second end member 21 are installed outside the outer cylinder 22.

締結部材50は、本実施形態では軸線Aを中心に90度間隔で4本が設置され、各々の両端は第1端部材11および第2端部材21にナットで固定されている。
締結部材50は、弾性変形して伸長可能な部材とされ、例えば、金属製、合成樹脂製または繊維強化樹脂製の棒材、同様材質製のロープあるいはコイルばね状の部材を用いることができる。
In the present embodiment, four fastening members 50 are installed at intervals of 90 degrees around the axis A, and both ends are fixed to the first end member 11 and the second end member 21 with nuts.
The fastening member 50 is a member that is elastically deformable and can be extended. For example, a rod made of metal, synthetic resin, or fiber reinforced resin, a rope made of a similar material, or a coil spring-like member can be used.

このような本実施形態の管継手1Cにおいても、前述した第1実施形態と同様な効果を得ることができる。
さらに、本実施形態では、締結部材50により第1端部材11と第2端部材21とが連結され、各々の相対移動を抑制することができる。このため、第1配管91と第2配管92とが大きく相対変位した場合であっても、筒状部9に大きな変形が生じることを抑制することができる。
In such a pipe joint 1 </ b> C of this embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained.
Furthermore, in this embodiment, the 1st end member 11 and the 2nd end member 21 are connected by the fastening member 50, and each relative movement can be suppressed. For this reason, even if it is a case where the 1st piping 91 and the 2nd piping 92 are largely displaced, it can suppress that a big deformation | transformation arises in the cylindrical part 9. FIG.

とくに、締結部材50は、弾性変形可能に形成されているため、第1配管91と第2配管92とが軸線Aまわりに相対回転した場合、締結部材50が軸線A方向の元の位置(図7の実線表示)から傾斜しつつ伸長した状態(図7の鎖線表示)となる。このような傾斜および伸長が行われることで、第1端部材11と第2端部材21とが、相対回転に伴って軸線A方向に過度に引き寄せられて、筒状部9が軸線A方向に圧迫される等の不都合を未然に回避することができる。   In particular, since the fastening member 50 is formed so as to be elastically deformable, when the first pipe 91 and the second pipe 92 rotate relative to each other around the axis A, the fastening member 50 is returned to the original position in the direction of the axis A (see FIG. 7 (indicated by a solid line in FIG. 7). By such inclination and extension, the first end member 11 and the second end member 21 are excessively drawn in the direction of the axis A along with the relative rotation, and the cylindrical portion 9 is moved in the direction of the axis A. Inconveniences such as pressure can be avoided in advance.

〔変形例〕
本発明は、前述した各実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形などは本発明に含まれる。
前述した実施形態では、それぞれ2つの巻板ばね30を軸線A方向に配列したが、巻板ばね30は軸線A方向に3つ以上を配列してもよい。
[Modification]
The present invention is not limited to the configuration of each of the embodiments described above, and modifications and the like within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
In the above-described embodiment, two winding plate springs 30 are arranged in the axis A direction, but three or more winding plate springs 30 may be arranged in the axis A direction.

前述した実施形態では、巻板ばね30の巻数を2回としたが、3回であってもよく、2回と3回との間の巻数(中心角が720度〜1080度の間、両端が同じ角度位置にはならない)としてもよい。
このように、巻板ばね30を2回以上で3回以下の巻数とすることで、捻り変形の許容正を高めつつ、外径変化を抑えることができる。
ただし、本発明において、巻板ばね30の巻数は、2回未満あるいは3回より多くてもよい。
In the above-described embodiment, the number of turns of the winding plate spring 30 is two, but may be three, and the number of turns between two and three times (the center angle is between 720 degrees and 1080 degrees, both ends May not be at the same angular position).
In this way, by setting the winding plate spring 30 to the number of turns of 2 times or more and 3 times or less, a change in the outer diameter can be suppressed while increasing an allowable positive of torsional deformation.
However, in the present invention, the number of turns of the winding leaf spring 30 may be less than 2 times or more than 3 times.

前記実施形態では、長尺の板材を巻いて巻板ばね30としたが、巻板ばね30として巻かれる板材としては、一定幅の帯状の板材のほか、テーパ状の板材を巻いて内側端縁301と外側端縁302の軸線A方向の長さが異なるものとしてもよい。
また、巻板ばね30として板材を巻く場合、板材の連続方向に巻くことに限らず、連続方向を斜めにして巻くことにより、巻板ばね30の外側と内側とが軸線A方向にずれた螺旋状となるように形成してもよい。
ただし、コンパクトに収容するためには、前記実施形態のように、同じ幅の板材をその連続方向に巻くことが望ましい。
In the above-described embodiment, a long plate material is wound to form the wound plate spring 30. However, as a plate material wound as the wound plate spring 30, an inner edge is formed by winding a taper-shaped plate material in addition to a strip-shaped plate material having a constant width. The length in the axis A direction of 301 and the outer edge 302 may be different.
Further, when winding a plate material as the wound plate spring 30, it is not limited to winding in the continuous direction of the plate material, but a spiral in which the outer side and the inner side of the wound plate spring 30 are shifted in the axis A direction by winding the continuous direction obliquely. You may form so that it may become a shape.
However, in order to accommodate compactly, it is desirable to wind the board | plate material of the same width in the continuous direction like the said embodiment.

さらに、前記実施形態における第1端部材11、第2端部材21,内筒12、外筒22などの形状および寸法あるいは材質は、それぞれ実施にあたって適宜変更すればよい。   Furthermore, the shapes, dimensions, and materials of the first end member 11, the second end member 21, the inner cylinder 12, the outer cylinder 22, and the like in the above-described embodiment may be appropriately changed in each implementation.

本発明は、配管の捻り変形に対する許容性を高めるための管継手として利用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a pipe joint for increasing the tolerance for twisting deformation of piping.

1,1A,1B,1C…管継手、10,10B…第1部品、11…第1端部材、111…連通孔、112…ボルト孔、12,12B…内筒、121…内側受部、20,20B…第2部品、21…第2端部材、211…連通孔、212…ボルト孔、22,22B…外筒、221…外側受部、23B…補助筒、30…巻板ばね、301…内側端縁、302…外側端縁、40…シール材、41…シール部材、50…締結部材、9,9A,9B…筒状部、91…第1配管、911…フランジ、912…ボルト、92…第2配管、921…フランジ、922…ボルト、A…軸線、D…直径、L…周長、n…巻数、ΔL…変位量。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A, 1B, 1C ... Pipe fitting 10, 10B ... 1st part, 11 ... 1st end member, 111 ... Communication hole, 112 ... Bolt hole, 12, 12B ... Inner cylinder, 121 ... Inner receiving part, 20 , 20B ... second part, 21 ... second end member, 211 ... communication hole, 212 ... bolt hole, 22, 22B ... outer cylinder, 221 ... outer receiving portion, 23B ... auxiliary cylinder, 30 ... coil spring, 301 ... Inner edge, 302 ... outer edge, 40 ... sealing material, 41 ... sealing member, 50 ... fastening member, 9, 9A, 9B ... cylindrical part, 91 ... first piping, 911 ... flange, 912 ... bolt, 92 2nd piping, 921 ... Flange, 922 ... Bolt, A ... Axis, D ... Diameter, L ... Circumference, n ... Number of turns, [Delta] L ... Displacement.

Claims (4)

プラント設備の第1配管と第2配管との接続部分に設置され、前記第1配管が接続される第1端部材と、前記第2配管が接続される第2端部材と、前記第1端部材と前記第2端部材との間に設置されかつ前記第1配管の内部と前記第2配管の内部とを連通させる筒状部とを有する管継手であって、
前記筒状部は、前記第1端部材に接続された内筒と、前記第2端部材に接続されかつ前記内筒の外側に前記内筒と同心状に配置された外筒と、前記内筒の外周と前記外筒の内周との間に前記内筒と同心状に配置された巻板ばねと、前記内筒と前記外筒との間をシールするシール手段とを有し、
前記巻板ばねは、前記内筒を包囲する筒状に形成され、前記巻板ばねの内側端縁は、前記内筒の外面に固定され、前記巻板ばねの外側端縁は、前記外筒の内面に固定され
前記巻板ばねは、前記筒状部の中心軸線に沿って複数配列され、かつ隣接する前記巻板ばねは、互いに逆向きに巻かれていることを特徴とする管継手。
It is installed in the first pipe and the connecting portion of the second pipe plant equipment, the first end member in which the first pipe is connected, and a second end member in which the second piping is connected, the first end A pipe joint that is installed between a member and the second end member and has a cylindrical portion that communicates the inside of the first pipe and the inside of the second pipe,
The cylindrical portion includes an inner cylinder connected to the first end member, an outer cylinder connected to the second end member and arranged concentrically with the inner cylinder on the outer side of the inner cylinder, A winding plate spring disposed concentrically with the inner cylinder between the outer periphery of the cylinder and the inner periphery of the outer cylinder, and sealing means for sealing between the inner cylinder and the outer cylinder;
The coil spring is formed in a cylindrical shape surrounding the inner cylinder, the inner edge of the coil spring is fixed to the outer surface of the inner cylinder, and the outer edge of the coil spring is the outer cylinder Fixed to the inner surface of the
A plurality of the wound leaf springs are arranged along the central axis of the cylindrical portion, and the adjacent wound leaf springs are wound in opposite directions .
請求項1に記載した管継手において、
前記巻板ばねは、前記筒状部の中心軸線まわりの巻数が2回以上かつ3回以下であることを特徴とする管継手。
In the pipe joint according to claim 1,
The coiled leaf spring is characterized in that the number of turns around the central axis of the cylindrical part is 2 times or more and 3 times or less.
請求項1または請求項に記載した管継手において、
前記シール手段は、前記内筒と前記外筒との間に充填されたシール材であり、前記巻板ばねは前記シール材で包囲されていることを特徴とする管継手。
In the pipe joint according to claim 1 or 2 ,
The pipe joint according to claim 1, wherein the sealing means is a sealing material filled between the inner cylinder and the outer cylinder, and the wound leaf spring is surrounded by the sealing material.
請求項1から請求項のいずれか一項に記載した管継手において、
前記外筒の外側には、前記第1端部材と前記第2端部材とを連結しかつ弾性変形して伸長可能な締結部材が設置されていることを特徴とする管継手。
In the pipe joint according to any one of claims 1 to 3 ,
A pipe joint characterized in that a fastening member that connects the first end member and the second end member and can be elastically deformed and extended is installed outside the outer cylinder.
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