JPS6217489A - ベロ−ズ型管継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、２個の管状体をそれらの中心軸間の角度が広
範囲にわたって自由に変化できるように連結するととも
に、内部の流体流路が完全にシールされる構造で万一ベ
ローズが破損した場合でも内部の流体の大漏洩を抑止す
る構造のベローズ型管継手に関する。

［従来の技術］ 角度変位が許容されるベローズ型管継手の代表的なもの
は、第６図および第７図に示すジンパル型ベローズ継手
である。この管継手は流体流路を構成するように直列的
に配置される２個の管状体１０．１２と、一方の管状体
１０の端部内壁に固定され他方の管状体１２の端部内方
に余裕をもって貫入する円筒状のスリーブ１１と、該円
筒状のスリーブ１１の外周先端と筒状体１２の端部内面
との間に位置する円環状のパッド１３と、両管状体間を
接続するように円筒状スリーブ１１の外周側に設けられ
るベローズ１４と、更にそれらの外側に位置する角度変
位機構１６等から構成される。

角度変位機構１６は、一方の管状体１０からベローズ１
４を覆うように膨出したシェル１７および該シェル１７
の端部から中心軸に関してほぼ１８０度対称な位置に突
設した２本のアーム１８と、他方の管状体１２からベロ
ーズ１４を覆うように膨出したシェル１９および該シェ
ル１９から前記アーム１８とは約９０変異なる向きで同
じく中心軸に関して１８０度対称な位置に突設した２本
のアーム２０と、それらの中央に位置するジンバルリン
グ２２とを備え、該ジンバルリング２２と２本のアーム
１８とがピン２４によって連結され、またジンバルリン
グ２２と２本のアーム２０とがピン２６によって連結さ
れた構成である。

ベローズ１４を２重構造としているのは、内側のベロー
ズが破損しても外側のベローズでバンクアップするため
である。

ピン２４は中心軸に関してほぼ対称な反対側の位置にも
あり、第７図上方に示した座標軸でＸ軸回りの回転変位
を許容する。それに対してピン２６はＹ軸回りの回転変
位を許容する。このようにジンバル型管継手はシェル１
７．１９とアーム１Ｂ、２０、ピン２４．２６、および
ジンバルリング２２によって構成され、Ｘ軸回りの回転
を許さず、Ｙ軸およびＸ軸回りの回転変位を許容する多
方位の角度変位可能な構造である。

従来技術としてはこのようなジンバル型管継手のほかに
、ヒンジ型管継手も用いられている。

ヒンジ型管継手は、図示するを省略するが、基本的には
第６図に示すものと類似しており、ジンバルリングが無
くその代わりに両シェルから同一方向に突出している各
２本のアーム先端をピンにより結合して一方位の角度変
位を可能としたものである。

［発明が解決しようとする問題点］ ところがこのような機構の管継手の場合には、継手が角
度変位を起こした場合、円筒状のスリーブ１１の先端が
パッド１３を介して他方の管状体１２の内壁面に当接す
るから、スリーブ１１またはパッド１３が変形しない限
り大きな角度変位は生じない、スリーブ１１は、万一ベ
ローズ１４が破損した場合の大漏洩抑止のためのもので
あり、安全性の観点からそれを無くすことはできない。

従って、角度変位機構やベローズのもつ能力を有効に発
揮させ、大きな角度変位を許容し得るようにするために
は、スリーブおよび／またはパッドとして弾性に冨んだ
材質のものを用いる必要がある。しかもこの材料は、例
えば液体ナトリウム用の管継手のような場合には、耐熱
性、耐蝕性、耐久性など全ての条件を満たす必要がある
ことも当然である。しかしながらこのような性質を全て
具備した材料を製造することは現在のところ不可能であ
る。

そのため従来開発されていたベローズ型管継手の場合に
は、角度変位の極めて小さいものに限られるか、あるい
は内部を流通する液体に大きな制約があり、ベローズ型
管継手が本来もちうる機能が著しく損なわれていた。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、既存の材料を使用しても大きな角度変位が許容される
ような改良されたベローズ型管継手を提供することにあ
る。

［問題点を解決するための手段］ 上記のような目的を達成することのできる本発明は、流
体流路を構成するように配置される２個の管状体の端部
に、継手の屈曲点を中心とする球面状スリーブを設けて
、前記管状体同士の連結部で外側の球面状スリーブと内
側の球面状スリーブとが重なり合うようにしたベローズ
型管継手である。

実施態様の一つとしては、一方の管状体に内側のスリー
ブを、他方の管状体に外側のスリーブを設けて、それら
が流体流路を構成するベローズの内側に配置する構造で
あり、他の実施態様としては、それらのスリーブをベロ
ーズの外側に配置する構成とすることである。

また本発明の更に他の実施態様として、球面状のスリー
ブが角度変位機構の一部を兼ねるようにすることも可能
である。

［作用］ 何れにしても継手の屈曲点を中心とする球面状のスリー
ブが内側と外側とで重なり合うように設けられると、２
個の管状体の中心軸間の相対角度が変化しても内側と外
側のスリーブは相対的に滑り、スリーブ自体には曲げ応
力が働かず、しかも大きな角度変位が可能であり安定し
た流体流出抑止機能が実現される。

特にジンバル型構造とし球面状のスリーブを角度変位機
構の一部に組み込む構成とすれば、部品点数が少なくな
り継手の構造も簡素化される点で極めて望ましいものと
なる。

［実施例］ 第１図は本発明にかかるベローズ型管継手の一実施例を
示す説明図である。この管継手は、流体流路を構成する
ように直列的に配置された２個の管状体４０．４２と、
両管状体間をシールするベローズ４４と、両管状体の中
心軸間の相対角度が変化し得るように連結保持する角度
変位機構４６を備えている。この実施例では角度変位機
構４６はジンバル型構造であるが、ヒンジ型構造であっ
てもよい。ジンバル型の角度変位機構４６は、第６図お
よび第７図に示すものと同様であってよいから、それら
についての記載は省略する。

さて本発明が従来技術と顕著に相違する点は、前記管状
体の端部に継手の屈曲点０を中心として球面状のスリー
ブが設けられ、内側のスリーブと外側のスリーブとが僅
かの間隙を介して重なり合うように配置されている点で
ある。

本実施例の場合には、管状体４０の端部に内側の球面状
スリーブ４８が接続され、他方の管状体４２の端部に外
側の球面状スリーブ５０が接続される。内側のスリーブ
４日と外側のスリーブ５０とは同一中心（賂手の屈曲点
Ｏ）を有し、僅かの間隙を介して重なり合うように配置
される。

角度変位機構４６は、ジンバル型にせよヒンジ型にせよ
本質的にはかなり大きな角度変位を許容し得る。本実施
例では上記ように内側のスリーブ４８と外側のスリーブ
５０とが同一中心をもつ球面構造であるから、継手が屈
曲点０を中心として角度変位しても内側のスリーブ４８
と外側のスリーブ５０とが相対的に滑りを起こし両スリ
ーブ間の間隔は常にほぼ・一定に保たれる。それ故スリ
ーブの材料としては従来のような特殊な性質が要求され
ないから、弾性の低い材料でもよいし塑性材料であって
もよ（一般の鋼材でも充分対処できる。

前記のように継手が大きな角度変位を起こしても内側の
スリーブ４８と外側のスリーブ５０とで形成される隙間
がほぼ一定の狭い間隔であるから、ベローズ４４が万一
破損した場合でも変位角度の大小に関わらず良好な内部
流体の大漏洩防止機能を発揮させうるという極めて望ま
しい効果が生じる。

第２図は本発明にかかるベローズ型管継手の他の実施例
を示す説明図である。基本的な構造は上記第１図に示す
ものと同様であるから、対応する部分には同一符号を付
し、それらについての説明は省略する。この実施例が前
記第１図に示す実施例と相違する点は、前記の実施例で
は内側および外側のスリーブがベローズの内側に設けら
れていたのに対し、本実施例ではベローズの外側に位置
している点である。ベローズ型管継手としての基本的な
動作は前記実施例の場合と同様である。

第３図は本発明の更に他の実施例を余す説明図であり、
第４図はその模式的な構造を示す分解図、第５図Ａ、Ｂ
はその動作説明図である。

管状体４０．４２の端部にはそれぞれ継手の屈曲点Ｏを
中心とする同一曲率の球面状のスリーブ５２．５４がそ
れぞれ接続され、その内側に別の球面状スリーブ５６が
配置される０本実施例では、これら球面状のスリーブ５
２，５４゜５６が角度変位機構を構成する部材を兼ねて
いる。つまり外側のスリーブ５２．５４がシェルとして
働き、内側のスリーブ５６がジンバルリングとして働く
、従って、従来のジンバル型管継手と同様、一方の外側
のスリーブ５２と内側のスリーブ５６とは中心軸に関し
て丁度１８０度対称的な位置でピン５８により接続され
、他方の外側スリーブ５４と内側スリーブ５６との間も
ピン６０により結合された構造である。

ジンバルリングとなる内側スリーブ５６とその両側でシ
ェルとなる外側スリーブ５２．５４とはいずれも屈曲点
○を中心とした球面状をなし、内側スリーブ５６と外側
スリーブ５２゜５４とは僅かの間隙を介して重なり合う
ように構成されているから、第５図Ｂに示されているよ
うに、ピン５８．６０を中心に大きな相対的角度変位が
許容され、しかも常に狭くほぼ一定の間隔が保たれるか
ら万一ベローズ４４が破損した時でも内部流体の大漏洩
を抑止することが可能である。

［発明の効果］ 本発明は上記のように管状体の端部に継手の屈曲点を中
心とする球面状のスリーブを設けて、連結部において外
側のスリーブと内側のスリーブとが重なり合うように配
置したから、両管状体の中心軸が相対的に角度変位を起
こしても内側と外側のスリーブは互いに滑って変位し、
該スリーブには曲げ応力が働かない、それ故スリーブ材
として特殊な材質が要求されず、既存の弾性材料あるい
は塑性材料を使用しても大きな角度変位が許容されると
いう優れた効果がある。

また本発明では、変位した角度の大小に関わらず外側の
スリーブと内側のスリーブとの隙間が狭くかつほぼ一定
に保たれるから、使用中に万一ベローズが破損したとし
ても大漏洩を防止でき、安定した流体流出抑止機能が得
られるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るベローズ型管継手の一実施例を示
す説明、第２図は本発明の他の実施例を示す説明図、第
３図は本発明に係るベローズ型管継手の更に他の実施例
を示す説明図、第４図はその部分分解斜視図、第５図Ａ
、Ｂはそれぞれその動作説明図、第６図および第７図は
従来技術の一例を示す説明図である。 ４０．４２−・・管状体、４４−ヘＯ−ズ、４６・・・
角度変位機構、４８・・・内側のスリーブ、５０・・・
外側のスリーブ。 特許出願人　動力炉・核燃料開発事業団化　　理　　人
　　　　　茂　　見　　　　　穣第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流体流路を構成するように配置される２個の管状体
   と、両管状体の連結部間をシールするベローズと、管状
   体の中心軸間の相対角度が変化しうるように両管状体管
   を連結保持する角度変位機構を備えたベローズ型管継手
   において、前記管状体の端部に継手の屈曲点を中心とす
   る球面状スリーブを設け、連結部において外側に位置す
   る球面状のスリーブと内側に位置する球面状のスリーブ
   とが重なり合うように配置したことを特徴とするベロー
   ズ型管継手。 ２、一方の管状体に内側のスリーブが、他方の管状体に
   外側のスリーブが設けられ、それらがベローズの内側に
   位置している特許請求の範囲第１項記載のベローズ型管
   継手。 ３、一方の管状体に内側のスリーブが、他方の管状体に
   外側のスリーブが設けられ、それらがベローズの外側に
   位置している特許請求の範囲第１項記載のベローズ型管
   継手。 ４、角度変位機構は、両管状体に接続されシェルとして
   作用する球面状スリーブと、ジンバルリングとして作用
   する別の球面状スリーブと、それらを結合するピンとに
   より構成されている特許請求の範囲第１項記載のベロー
   ズ型管継手。