WO2016031997A1 - 液状流体配管接合部用自在継手及びそれを利用した液状流体物処理機器 - Google Patents
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Abstract
狭い空間内でも、配管設置工事が容易で、配管設置工事費の大幅な削減が可能であり、自在継ぎ手そのものの構造における接合強度が高く、制震性及び耐震性に優れた液状流体配管接合部用自在継手を提供する。 第１又は第２の嵌合部３、７における端部周縁部１２、１３が、本発明で定義する基準平面Ｔより直管部１が接続されている側とは反対側の方向Ｖに向けて、当該第１又は第２の嵌合部３、７の当該基準平面Ｔでの最大径部長さＲ１又はＲ２に対して、２１乃至２３％の長さＬだけ、基準平面Ｔから離間した部位に形成されている配管接合部用自在継手１００。
Description
本発明は、液状流体通路として使用される各種の配管を接続させる際に使用される液状流体配管用自在管継手に関するものであり、更に詳しくは、液状流体からなる各種液状流体流の通路となる配管の各種接続部位において要求される微妙な設定角度が容易に調整し設定が可能であり又、接合強度が高く、耐震性及び制震性に優れた液状流体配管接合部用自在継手及びそれを利用した液状流体物処理機器に関するものである。
従来より、室内換気用の換気装置は、建物の壁部に開口部を設けて、この開口部に直接取り付けられる壁直付けタイプと、天井や壁部の内側などに設置される設置タイプが知られている。近年では、設置タイプが主流になってきている。この設置タイプの換気装置では、一体に形成されているエルボ管やジャバラ管などを用いて建物の壁部に取り付けられる外部排気口との接続が行われる。
つまり、設置タイプの換気装置側の接続排気口の開口方向によっては、外部排気口の壁部に対する取り付け位置との関係などから、接続排気口と外部排気口との接続方向に芯ズレが起き、一致しないことがある。この場合、エルボ管、ジャバラ管のいずれか、あるいはエルボ管とジャバラ管とを組み合わせて接続排気口と外部排気口とを接続することが行われている。
ところで、エルボ管は、内面に空気の流れを妨げる凸凹がないことで、室内換気用の配管継手として有効ではあるが、９０°などの固定された曲がり角度を有する配管継手であるために、接続方向の芯ズレ（芯ズレ角度）などによっては非常に困難な作業となるばかりか、エルボ管単体では対応しきれない場合がある。この場合は、方向自在なフレキシブル性を有するジャバラ管との組み合わせ、あるいはジャバラ管単体を用いて行うことが多い。
このように、ジャバラ管は、接続排気口と外部排気口との接続方向の芯ズレなどに対して調整自在でスムーズに対応させることができるなどから、このような接続においては有効な配管継手と言える。しかし、ジャバラ管は、管内面に細かな凸凹が存在しているために、通気抵抗が高くなるなどの室内空気の円滑な流通が望めない問題がある。
特に、調理中に発生する汚染空気を屋外に排気するレンジフードの外部配管用として、ジャバラ管を使用した場合などには、汚染空気中に含まれている油脂分が細かな凹凸の凸部への衝突が繰り返されることで、油脂分が管内に溜まり易くなり、火災保安上において好ましくないものである。
一方、一般住宅や高層住宅に於ける生活排水も、排気液状流体と同様に、建物の壁と外壁の間のせまい部分や、床部層と天井層との間のせまい部分を利用して当該液状流体用の配管を配列させて設置するものであるが、当該配管用の空間部は通常、建築コストの低減化のために、極めてせまい通路に限定されているのが一般的となっており、従って、係る極めて狭い空間部で、建築基準法により定められている所定の勾配を取る事が要求されると同時に、配管の設置の関連で、当該配管の接続角度を任意に変更して、接続しなければならないという問題がある。
係る問題を解決するために、従来は、合成樹脂で一体成型されたエルボ管と称される屈曲した管状体部があるが、係るエルボ管の屈曲角度は、４５度、７５度、９０度及び１８０度等、製造業者毎に製造されている複数種の予め決められた特定の角度に限定されたエルボ管が使用されてはいるが、何れも製造メーカーにより特定された一定の角度を持つものでしかなく、従って、これ等のものを如何に組み合わせても、当該接続される配管の曲げ角度を任意の角度に設定することは不可能であり、又、これらのエルボ管の複数個を組み合わせて所定の曲げ角度を性っていしようとしても、その連結部における当該エルボ管を含む群の周囲にかなりの空間が必要となるため、既に設定されている狭い配管層部内部では、そのような当該複数個のエルボ管を組み合わせて所定の勾配や角度を設定することは、実施的に不可能であった。
又、一部に球面を利用した関節部を介在させて、隣接して配置される２本の直管の連結角度を変更出来る様に構成された、例えば塩ビ樹脂で構成された自在エルボ管継手が存在してはいるが、係る自在エルボ管継手における、連結したい２本の直管部管の連結可能屈折角度は、せいぜい１０度乃至２０度程度であるから、その実用的な利用価値は実施的には無いに等しい状態である。
従って、従来にあっては、上記した建築基準法による規定された勾配を全ての当該配管層内で実現させることは、到底不可能な状況にあり、従って、かなりの部分の当該液状流体配管部が所定の勾配が設定されずに、場合によっては略平行状態で配設される箇所が多発することになるので、当該戸建住宅や高層住宅においては、少なくとも年１回は、高圧洗浄機等を利用して、当該液状流体配管部の内部を洗浄する必要があり、従って、管理・保全費用が高騰するという大きな欠点が存在しているのである。
或いは、所定の長さを有する直線状の配管を当該配管接続処理空間内に於いて、無理やりに当該直線状の配管を曲げる事によって、外観上、規定の勾配を取って配管処理したと言う事実を作ってごまかすと言う事例が後を絶たないのが実情であり、係る不正な配管接続処理に於いては、当然当該配管内に滞留物が滞留したり、当該配管に過度の荷重が長期間印加され続けるので、配管システム上の耐久性が大幅に劣化するという大きな社会的問題も抱えている。
係る関係は、当該戸建住宅や高層住宅の内部における配管に留まらず、当該戸建住宅や高層住宅から排出される生活排水を道路下等に埋設されている下水道本管に接続させる場合にも適用されるものであり、当該戸建住宅や高層住宅の地下部から当該下水道本管に至る複数個の配管部に設けられた複数の連結箇所でも同様の問題が発生している。
更に、従来のエルボ管を使用した当該配管部の連結部に於いては、単に、当該エルボ管部とそれに継ぎ合わされる直管部が単に嵌め合わされているのみであり、フレキシブル性を有していない構造であるから、その結合強度は低く、地震等の大きな振動が付加された場合には、当該両者の嵌め合せ部分が破壊されるか或いは相互に離脱してしまい、場合によっては、必要な気体或いは液状流体が外部に漏れ出し、別の二次災害が発生するという危険を含んでいる。
又、上記した自在エルボ管継手でも、角度の調整変化が小さく、且つ当該球状面を含む関節部における両者の嵌め合せ部分の重なり程度が小さいので、地震等の振動を十分吸収できず、制震性能に欠ける事から、当該管節部分が破壊されてしまうという問題を有していた。
係る、従来の問題点を解決する方法の一例として、上記した自在エルボ管継手の構造を改善して、当該技術上の欠点を解決しようとする技術思想が提案されている。
例えば、特開平０７−２６５９７３号公報（特許文献１）には、第１の直管部と当該第１の直管部の一方の端部に接続された内球状体から構成された第１の嵌合部とで構成された第１の接続構造部と、第２の直管部と当該第２の直管部の一方の端部に接続された、当該内球状体の外周面に嵌合する外球状体からなる第２の接続構造部とから構成されており、当該内球状体と当該外球状体が滑節的に接合している事に起因して、第１と第２の一方の直管部が他方の直管部に対して、規定形により若干角度の首振り動作が可能である様な構造を持つ自在継手が開示されている。
然しながら、当該特許文献１では、内球状体に接合された第１の直管部が、当該内球状体の中心点を通る適宜の軸の周りに、僅かに３０度の角度に傾斜した範囲での旋回移動をする様に構成された自在継手が開示されているに過ぎず、係る構成では、連結すべき少なくとも２個の直管部間の屈曲角度を大きな自由度を持って、接続する事は不可能であり、極一部の連結継手としてしか使用する事が出来ない為、実用性が乏しいのが実情であった。
然も、当該特許文献１に開示されている自在継手は、エアコン等の気体流の排気を取り扱い目的で構成されているに過ぎず、従って、本発明が取り扱う液状流体の自在継手の様に、堅く、強度を強く設定し、耐震性や制震性を併せ持った柔軟でフレキシブルで、然も流水がその内部に絶対に滞留しない様な構造を要求される自在継手とは、全くかけ離れた、柔軟で軽量で簡単に曲げ加工ができ、連結される相互に隣接している直管部を含めて、適当に曲げて接続させる事が出来れば良いという考え方で構成されたものであるから、多少、つまり最大で３０度も直管部の角度が変わればそれで十分なものでしかなく、本発明の液状流体用の自在継手とは全く構成、目的、効果の点で異なるものであり、且つ、当該第１の特許文献から発明が推考される事はあり得ないものである。
一方、特開２０１０−２４２８８０号公報（特許文献２）には、上記特許文献１の自在連結部と同じく、気体を流通させる為の配管の接続に使用されるものであると共に、その構成は、上記特許文献１の自在連結部と略同一の構成を有する自在継手に付いて開示されているが、当該特許文献２に於ける特徴は、上記特許文献１の自在連結部に於ける接続すべき２つの直管部間の連結角度の範囲をより拡大する事を目的として、当該相互に摺動可能に嵌合されている内球状体と当該外球状体の開口部端縁部の形状を特定の形状となる様に設定したものである。
然しながら、上記した通り、当該特許文献２の自在継手に於いても、気体のみを取り扱い以上、本発明に係る自在継手の構成、目的及び作用効果に関しては、極めて顕著な相違がある事は言うまでも無く、更に付言するならば、当該特許文献２の自在継手の基本的な構成は、２個の球形の継手部を相互に嵌合させるに際し、各球形の継手部の最大直径部の軸線に対応する２か所で、旋回機構を介して接合する構成を基本とするものである為、それぞれの球形の継手部は、当該最大直径部の軸線を中心軸として一方向に旋回出来るに過ぎない構成を開示しているのみであり、その他の構成に関しては、全くの示唆も見られないのであるから、当該特許文献２から本発明の液状流体用の自在継手が推考されるはずはないばかりか、気体を取り扱い配管の自在継手としては、この程度の構造で全く十分である事を明らかにしたに過ぎないのである。
即ち、当該内球状体の開口部端縁部の形状を、同特許文献２の図３に示す様に、当該内球状体の中心点Ｐと当該中心点Ｐから偏芯した位置にある当該直管部の中心軸線Ｚとを連結する直線Ｘと、当該内球状体の中心点Ｐを通り、当該球形中心点Ｐと当該直管部の中心軸線Ｚとが成す平面に対して直交する交差直線Ｙとが成す基準平面に於いて、当該基準平面内に配置されている当該直線Ｘの一端側が、当該内球状体の開口部端縁部と交わる部位から、当該直線Ｘの他端側が当該内球状体の開口部端縁部の別の部位と交わる部位に至るにしたがって当該基準平面との距離的感覚が漸次拡大する様に設定されたものであり、一方、当該外球状体の開口部端縁部の形状を、同特許文献２の図５に示す様に、上記した基準平面内に沿った開口形状に形成されているものであり、係る構成を採用することによって、当該内球状体の開口部端縁部の形状を、従来の内球状体の開口部端縁部の形状に比べて傾斜角度を大きくして、連結直管部間の曲がり角度をより多くの自由度の下で、設定出来る様にしたと記載されている。
然しながら、当該特許文献２に開示されている技術説明では、当該基準平面の設定条件が不明であり、従って、当該基準平面の存在位置や、水平面に対する傾斜角度等が特定されておらず、実施不能の状態を示したものに過ぎないのである。
つまり、上記構成に於いて、「当該内球状体の中心点Ｐと当該直管部の中心軸線Ｚとを連結する直線Ｘ」と規定されてはいるが、当該直線Ｘは、当該球形中心点Ｐと当該直管部の中心軸線Ｚとが成す平面内に於いて無数に存在し得るのであって、このままの技術説明では、当該基準平面の配置位置、配置形状を特定する事が不可能である。
唯、同特許文献２に於ける別の具体例では、当該直線Ｘは、当該球形中心点Ｐと当該直管部の中心軸線Ｚとが成す平面内に於いて、当該中心点から当該直管部の中心軸線Ｚに対して直角に降ろした直線Ｗとのなす角度が２６度或いは３４度になる様に設定出来る旨が開示されているので、この構成を発明の必須構成要件とする場合には、当該発明の工業的実施が保証されることになるが、そうでない限り、当該特許文献２の発明は実施不能な発明を開示しているのみであり、如何なる後願の発明に対しても、有効な公知例になりうる事は不可能であると言わざるを得ない。
更に、仮に百歩譲って、当該特許文献２の発明の存在が上記具体例のみに認められたとしても、当該外球状体の開口部端縁部の形状は、水平面に対して僅かな角度を有して形成された当該基準平面に対して、如何なる程度の高さを以て、斜め状態の壁、つまり補助摺動部分を形成するのかが全く特定されておらず又それに関する具体例が開示されていないので、当業者であっても、当該特許文献２の発明から工業的に利用可能な自在継手を製造する事は不可能であり、換言すれば、当該特許文献２には、従来技術の上記した問題点を回避するに必要な新規且つ進歩性を有する技術構成を創作し得る様な技術的示唆が全く存在していないのである。
更に付言するならば、当該特許文献２に於ける当該外球状体の開口部端縁部の形状は、当該基準面から不明瞭は範囲を持った、斜めの補助部材が延展されて構成されると共に、当該内球状体の開口部端縁部の形状は、当該基準平面と同一の平面状に従来技術と同様に配置形成されているのみである事から、当該外球状体の開口部端縁部と当該内球状体の開口部端縁部とが相互に重複嵌合する部分の面積、長さ等が従来技術と比べても顕著に大きいとは認められないので、当該連結される２個の直間部間に形成される屈曲角度が従来技術に比べて大きくなると言う事実も見られないし、その保証も不明瞭である。
更に、当該特許文献２に於いては、当該外球状体の開口部端縁部と当該内球状体の開口部端縁部との重複嵌合部位が従来技術と比較してそれほど大きく設定されていない以上、当該自在継手の連結部の強力は小さいままで、同時に、地震等の振動により容易に分離、破壊される恐れが大であると判断せざるを得ないのである。
つまり、当該特許文献１及び２の何れにも、従来技術の問題点を解決する為に必要な技術情報は全く開示されておらず、それを示唆する記載も全く見当たらないのである。
その他、実用新案登録第３０２３０１７号公報（特許文献３）には、確かに本発明と同様に、液状流体流の配管接続に使用可能な球形自在継手が示されているが、単に内球体と外球体が相互に摺動的に嵌合した構造を持ち、且つその両球体間にパッキンを介在させる点迄は、本発明の字再継手の構成の一部と一致するものではあるが、当該特許文献３では、当該外球体が当該内球体を被覆する比率が極端に大きく、従って、直管部同志間の変更角度の範囲は著しく小さく、実用性に欠けると同時に、当該外球体は、半割り構造にしておき、その中に当該内球体を挿入してから、当該外球体を重ね合わせてねじで固定する構造となっているので、係る操作を現場で行うことは、難しく、作業能率の大幅低下をきたすに過ぎない継手である他、内部に流体を滞留させる構成となっているので、実用性に乏しいものであるにすぎない。
つまり、設置タイプの換気装置側の接続排気口の開口方向によっては、外部排気口の壁部に対する取り付け位置との関係などから、接続排気口と外部排気口との接続方向に芯ズレが起き、一致しないことがある。この場合、エルボ管、ジャバラ管のいずれか、あるいはエルボ管とジャバラ管とを組み合わせて接続排気口と外部排気口とを接続することが行われている。
ところで、エルボ管は、内面に空気の流れを妨げる凸凹がないことで、室内換気用の配管継手として有効ではあるが、９０°などの固定された曲がり角度を有する配管継手であるために、接続方向の芯ズレ（芯ズレ角度）などによっては非常に困難な作業となるばかりか、エルボ管単体では対応しきれない場合がある。この場合は、方向自在なフレキシブル性を有するジャバラ管との組み合わせ、あるいはジャバラ管単体を用いて行うことが多い。
このように、ジャバラ管は、接続排気口と外部排気口との接続方向の芯ズレなどに対して調整自在でスムーズに対応させることができるなどから、このような接続においては有効な配管継手と言える。しかし、ジャバラ管は、管内面に細かな凸凹が存在しているために、通気抵抗が高くなるなどの室内空気の円滑な流通が望めない問題がある。
特に、調理中に発生する汚染空気を屋外に排気するレンジフードの外部配管用として、ジャバラ管を使用した場合などには、汚染空気中に含まれている油脂分が細かな凹凸の凸部への衝突が繰り返されることで、油脂分が管内に溜まり易くなり、火災保安上において好ましくないものである。
一方、一般住宅や高層住宅に於ける生活排水も、排気液状流体と同様に、建物の壁と外壁の間のせまい部分や、床部層と天井層との間のせまい部分を利用して当該液状流体用の配管を配列させて設置するものであるが、当該配管用の空間部は通常、建築コストの低減化のために、極めてせまい通路に限定されているのが一般的となっており、従って、係る極めて狭い空間部で、建築基準法により定められている所定の勾配を取る事が要求されると同時に、配管の設置の関連で、当該配管の接続角度を任意に変更して、接続しなければならないという問題がある。
係る問題を解決するために、従来は、合成樹脂で一体成型されたエルボ管と称される屈曲した管状体部があるが、係るエルボ管の屈曲角度は、４５度、７５度、９０度及び１８０度等、製造業者毎に製造されている複数種の予め決められた特定の角度に限定されたエルボ管が使用されてはいるが、何れも製造メーカーにより特定された一定の角度を持つものでしかなく、従って、これ等のものを如何に組み合わせても、当該接続される配管の曲げ角度を任意の角度に設定することは不可能であり、又、これらのエルボ管の複数個を組み合わせて所定の曲げ角度を性っていしようとしても、その連結部における当該エルボ管を含む群の周囲にかなりの空間が必要となるため、既に設定されている狭い配管層部内部では、そのような当該複数個のエルボ管を組み合わせて所定の勾配や角度を設定することは、実施的に不可能であった。
又、一部に球面を利用した関節部を介在させて、隣接して配置される２本の直管の連結角度を変更出来る様に構成された、例えば塩ビ樹脂で構成された自在エルボ管継手が存在してはいるが、係る自在エルボ管継手における、連結したい２本の直管部管の連結可能屈折角度は、せいぜい１０度乃至２０度程度であるから、その実用的な利用価値は実施的には無いに等しい状態である。
従って、従来にあっては、上記した建築基準法による規定された勾配を全ての当該配管層内で実現させることは、到底不可能な状況にあり、従って、かなりの部分の当該液状流体配管部が所定の勾配が設定されずに、場合によっては略平行状態で配設される箇所が多発することになるので、当該戸建住宅や高層住宅においては、少なくとも年１回は、高圧洗浄機等を利用して、当該液状流体配管部の内部を洗浄する必要があり、従って、管理・保全費用が高騰するという大きな欠点が存在しているのである。
或いは、所定の長さを有する直線状の配管を当該配管接続処理空間内に於いて、無理やりに当該直線状の配管を曲げる事によって、外観上、規定の勾配を取って配管処理したと言う事実を作ってごまかすと言う事例が後を絶たないのが実情であり、係る不正な配管接続処理に於いては、当然当該配管内に滞留物が滞留したり、当該配管に過度の荷重が長期間印加され続けるので、配管システム上の耐久性が大幅に劣化するという大きな社会的問題も抱えている。
係る関係は、当該戸建住宅や高層住宅の内部における配管に留まらず、当該戸建住宅や高層住宅から排出される生活排水を道路下等に埋設されている下水道本管に接続させる場合にも適用されるものであり、当該戸建住宅や高層住宅の地下部から当該下水道本管に至る複数個の配管部に設けられた複数の連結箇所でも同様の問題が発生している。
更に、従来のエルボ管を使用した当該配管部の連結部に於いては、単に、当該エルボ管部とそれに継ぎ合わされる直管部が単に嵌め合わされているのみであり、フレキシブル性を有していない構造であるから、その結合強度は低く、地震等の大きな振動が付加された場合には、当該両者の嵌め合せ部分が破壊されるか或いは相互に離脱してしまい、場合によっては、必要な気体或いは液状流体が外部に漏れ出し、別の二次災害が発生するという危険を含んでいる。
又、上記した自在エルボ管継手でも、角度の調整変化が小さく、且つ当該球状面を含む関節部における両者の嵌め合せ部分の重なり程度が小さいので、地震等の振動を十分吸収できず、制震性能に欠ける事から、当該管節部分が破壊されてしまうという問題を有していた。
係る、従来の問題点を解決する方法の一例として、上記した自在エルボ管継手の構造を改善して、当該技術上の欠点を解決しようとする技術思想が提案されている。
例えば、特開平０７−２６５９７３号公報（特許文献１）には、第１の直管部と当該第１の直管部の一方の端部に接続された内球状体から構成された第１の嵌合部とで構成された第１の接続構造部と、第２の直管部と当該第２の直管部の一方の端部に接続された、当該内球状体の外周面に嵌合する外球状体からなる第２の接続構造部とから構成されており、当該内球状体と当該外球状体が滑節的に接合している事に起因して、第１と第２の一方の直管部が他方の直管部に対して、規定形により若干角度の首振り動作が可能である様な構造を持つ自在継手が開示されている。
然しながら、当該特許文献１では、内球状体に接合された第１の直管部が、当該内球状体の中心点を通る適宜の軸の周りに、僅かに３０度の角度に傾斜した範囲での旋回移動をする様に構成された自在継手が開示されているに過ぎず、係る構成では、連結すべき少なくとも２個の直管部間の屈曲角度を大きな自由度を持って、接続する事は不可能であり、極一部の連結継手としてしか使用する事が出来ない為、実用性が乏しいのが実情であった。
然も、当該特許文献１に開示されている自在継手は、エアコン等の気体流の排気を取り扱い目的で構成されているに過ぎず、従って、本発明が取り扱う液状流体の自在継手の様に、堅く、強度を強く設定し、耐震性や制震性を併せ持った柔軟でフレキシブルで、然も流水がその内部に絶対に滞留しない様な構造を要求される自在継手とは、全くかけ離れた、柔軟で軽量で簡単に曲げ加工ができ、連結される相互に隣接している直管部を含めて、適当に曲げて接続させる事が出来れば良いという考え方で構成されたものであるから、多少、つまり最大で３０度も直管部の角度が変わればそれで十分なものでしかなく、本発明の液状流体用の自在継手とは全く構成、目的、効果の点で異なるものであり、且つ、当該第１の特許文献から発明が推考される事はあり得ないものである。
一方、特開２０１０−２４２８８０号公報（特許文献２）には、上記特許文献１の自在連結部と同じく、気体を流通させる為の配管の接続に使用されるものであると共に、その構成は、上記特許文献１の自在連結部と略同一の構成を有する自在継手に付いて開示されているが、当該特許文献２に於ける特徴は、上記特許文献１の自在連結部に於ける接続すべき２つの直管部間の連結角度の範囲をより拡大する事を目的として、当該相互に摺動可能に嵌合されている内球状体と当該外球状体の開口部端縁部の形状を特定の形状となる様に設定したものである。
然しながら、上記した通り、当該特許文献２の自在継手に於いても、気体のみを取り扱い以上、本発明に係る自在継手の構成、目的及び作用効果に関しては、極めて顕著な相違がある事は言うまでも無く、更に付言するならば、当該特許文献２の自在継手の基本的な構成は、２個の球形の継手部を相互に嵌合させるに際し、各球形の継手部の最大直径部の軸線に対応する２か所で、旋回機構を介して接合する構成を基本とするものである為、それぞれの球形の継手部は、当該最大直径部の軸線を中心軸として一方向に旋回出来るに過ぎない構成を開示しているのみであり、その他の構成に関しては、全くの示唆も見られないのであるから、当該特許文献２から本発明の液状流体用の自在継手が推考されるはずはないばかりか、気体を取り扱い配管の自在継手としては、この程度の構造で全く十分である事を明らかにしたに過ぎないのである。
即ち、当該内球状体の開口部端縁部の形状を、同特許文献２の図３に示す様に、当該内球状体の中心点Ｐと当該中心点Ｐから偏芯した位置にある当該直管部の中心軸線Ｚとを連結する直線Ｘと、当該内球状体の中心点Ｐを通り、当該球形中心点Ｐと当該直管部の中心軸線Ｚとが成す平面に対して直交する交差直線Ｙとが成す基準平面に於いて、当該基準平面内に配置されている当該直線Ｘの一端側が、当該内球状体の開口部端縁部と交わる部位から、当該直線Ｘの他端側が当該内球状体の開口部端縁部の別の部位と交わる部位に至るにしたがって当該基準平面との距離的感覚が漸次拡大する様に設定されたものであり、一方、当該外球状体の開口部端縁部の形状を、同特許文献２の図５に示す様に、上記した基準平面内に沿った開口形状に形成されているものであり、係る構成を採用することによって、当該内球状体の開口部端縁部の形状を、従来の内球状体の開口部端縁部の形状に比べて傾斜角度を大きくして、連結直管部間の曲がり角度をより多くの自由度の下で、設定出来る様にしたと記載されている。
然しながら、当該特許文献２に開示されている技術説明では、当該基準平面の設定条件が不明であり、従って、当該基準平面の存在位置や、水平面に対する傾斜角度等が特定されておらず、実施不能の状態を示したものに過ぎないのである。
つまり、上記構成に於いて、「当該内球状体の中心点Ｐと当該直管部の中心軸線Ｚとを連結する直線Ｘ」と規定されてはいるが、当該直線Ｘは、当該球形中心点Ｐと当該直管部の中心軸線Ｚとが成す平面内に於いて無数に存在し得るのであって、このままの技術説明では、当該基準平面の配置位置、配置形状を特定する事が不可能である。
唯、同特許文献２に於ける別の具体例では、当該直線Ｘは、当該球形中心点Ｐと当該直管部の中心軸線Ｚとが成す平面内に於いて、当該中心点から当該直管部の中心軸線Ｚに対して直角に降ろした直線Ｗとのなす角度が２６度或いは３４度になる様に設定出来る旨が開示されているので、この構成を発明の必須構成要件とする場合には、当該発明の工業的実施が保証されることになるが、そうでない限り、当該特許文献２の発明は実施不能な発明を開示しているのみであり、如何なる後願の発明に対しても、有効な公知例になりうる事は不可能であると言わざるを得ない。
更に、仮に百歩譲って、当該特許文献２の発明の存在が上記具体例のみに認められたとしても、当該外球状体の開口部端縁部の形状は、水平面に対して僅かな角度を有して形成された当該基準平面に対して、如何なる程度の高さを以て、斜め状態の壁、つまり補助摺動部分を形成するのかが全く特定されておらず又それに関する具体例が開示されていないので、当業者であっても、当該特許文献２の発明から工業的に利用可能な自在継手を製造する事は不可能であり、換言すれば、当該特許文献２には、従来技術の上記した問題点を回避するに必要な新規且つ進歩性を有する技術構成を創作し得る様な技術的示唆が全く存在していないのである。
更に付言するならば、当該特許文献２に於ける当該外球状体の開口部端縁部の形状は、当該基準面から不明瞭は範囲を持った、斜めの補助部材が延展されて構成されると共に、当該内球状体の開口部端縁部の形状は、当該基準平面と同一の平面状に従来技術と同様に配置形成されているのみである事から、当該外球状体の開口部端縁部と当該内球状体の開口部端縁部とが相互に重複嵌合する部分の面積、長さ等が従来技術と比べても顕著に大きいとは認められないので、当該連結される２個の直間部間に形成される屈曲角度が従来技術に比べて大きくなると言う事実も見られないし、その保証も不明瞭である。
更に、当該特許文献２に於いては、当該外球状体の開口部端縁部と当該内球状体の開口部端縁部との重複嵌合部位が従来技術と比較してそれほど大きく設定されていない以上、当該自在継手の連結部の強力は小さいままで、同時に、地震等の振動により容易に分離、破壊される恐れが大であると判断せざるを得ないのである。
つまり、当該特許文献１及び２の何れにも、従来技術の問題点を解決する為に必要な技術情報は全く開示されておらず、それを示唆する記載も全く見当たらないのである。
その他、実用新案登録第３０２３０１７号公報（特許文献３）には、確かに本発明と同様に、液状流体流の配管接続に使用可能な球形自在継手が示されているが、単に内球体と外球体が相互に摺動的に嵌合した構造を持ち、且つその両球体間にパッキンを介在させる点迄は、本発明の字再継手の構成の一部と一致するものではあるが、当該特許文献３では、当該外球体が当該内球体を被覆する比率が極端に大きく、従って、直管部同志間の変更角度の範囲は著しく小さく、実用性に欠けると同時に、当該外球体は、半割り構造にしておき、その中に当該内球体を挿入してから、当該外球体を重ね合わせてねじで固定する構造となっているので、係る操作を現場で行うことは、難しく、作業能率の大幅低下をきたすに過ぎない継手である他、内部に流体を滞留させる構成となっているので、実用性に乏しいものであるにすぎない。
従って本発明の目的は、上記した従来技術の欠陥を改良し、液状流体からなる各種液状流体流の通路となる配管の各種接続部位において要求される微妙な必要設定角度を実現させる必要性が発生した場合に、狭く、暗く、作業の難易度が極めて高い空間内の工事現場において、作業者が、当該配管接続操作に際し、配管間の屈曲角度を、容易に且つ微細に調整し設定する事が可能であり、その結果、狭い空間内でも、配管設置工事が容易に且つ正確に、設計通りに施工操作を実施する事が可能となるので、配管設置工事に関する期間と工費の大幅な削減が可能であると同時に、自在継ぎ手そのものの構造における接合強度が高く、制震性及び耐震性に優れた液状流体配管接合部用自在継手及びそれを利用した液状流体物処理機器を提供するものである。
本発明は、上記した目的を達成するため、以下に記載されたような、基本的な技術構成を採用するものである。
即ち、本発明の基本的な技術思想の第１の具体的な態様としては、液状流体用配管接合部に使用される自在継手であって、当該自在継手は、第１の直管部と当該第１の直管部の一方の端部に接続された球状体の一部を形成する湾曲体から構成された第１の嵌合部とで構成された第１の接続構造部と、第２の直管部と当該第２の直管部の一方の端部に接続された球状体の一部を形成する湾曲体から構成された第２の嵌合部とで構成された第２の接続構造部とから構成されており、当該第１と第２の嵌合部は、何れも当該第１及び第２の直管部の直径よりも大なる球径を有すると共に、相互に何れか一方が他方の内部に嵌合せしめられて、略全方向に摺動や回動が可能なように、当該第１と第２の嵌合部の球体中心部が相互に一致するように嵌合配置された構成を有しており、且つ、当該第１及び第２の直管部の中心軸線は、当該第１と第２の嵌合部の球体中心部を通過しないように偏心して配置されており、且つ、当該球体中心部と当該第１若しくは第２の直管部の中心軸線とが形成する平面でみた側断面図において、当該第１若しくは第２の直管部の内部表面の一部と当該第１若しくは第２の嵌合部の内部表面の少なくとも一部が連続状平面部を形成しており、然も、少なくとも当該第１若しくは第２の嵌合部における端部周縁部が、当該球体中心部と当該第１若しくは第２の直管部の中心軸線とが形成する第１の平面でみた側断面図において、当該球体中心部と当該直管部の中心線部とを結ぶ直線で、当該中心線部と３０度乃至６８度の範囲内の角度に設定された直線を含む、当該第１の平面と直交する第２の平面上に形成された当該球体内部の基準平面よりも当該直管部が接続されている側とは反対側の方向に、当該基準平面に形成されている当該球体部の最大径部長さに対して、１０乃至３０％の長さだけ、当該基準平面から離間した部位に形成されている事を特徴とする液状流体配管接合部用自在継手である。
即ち、本発明の基本的な技術思想の第１の具体的な態様としては、液状流体用配管接合部に使用される自在継手であって、当該自在継手は、第１の直管部と当該第１の直管部の一方の端部に接続された球状体の一部を形成する湾曲体から構成された第１の嵌合部とで構成された第１の接続構造部と、第２の直管部と当該第２の直管部の一方の端部に接続された球状体の一部を形成する湾曲体から構成された第２の嵌合部とで構成された第２の接続構造部とから構成されており、当該第１と第２の嵌合部は、何れも当該第１及び第２の直管部の直径よりも大なる球径を有すると共に、相互に何れか一方が他方の内部に嵌合せしめられて、略全方向に摺動や回動が可能なように、当該第１と第２の嵌合部の球体中心部が相互に一致するように嵌合配置された構成を有しており、且つ、当該第１及び第２の直管部の中心軸線は、当該第１と第２の嵌合部の球体中心部を通過しないように偏心して配置されており、且つ、当該球体中心部と当該第１若しくは第２の直管部の中心軸線とが形成する平面でみた側断面図において、当該第１若しくは第２の直管部の内部表面の一部と当該第１若しくは第２の嵌合部の内部表面の少なくとも一部が連続状平面部を形成しており、然も、少なくとも当該第１若しくは第２の嵌合部における端部周縁部が、当該球体中心部と当該第１若しくは第２の直管部の中心軸線とが形成する第１の平面でみた側断面図において、当該球体中心部と当該直管部の中心線部とを結ぶ直線で、当該中心線部と３０度乃至６８度の範囲内の角度に設定された直線を含む、当該第１の平面と直交する第２の平面上に形成された当該球体内部の基準平面よりも当該直管部が接続されている側とは反対側の方向に、当該基準平面に形成されている当該球体部の最大径部長さに対して、１０乃至３０％の長さだけ、当該基準平面から離間した部位に形成されている事を特徴とする液状流体配管接合部用自在継手である。
本発明に係る当該液状流体通路として利用される液状流体配管接合部用自在継手によれば、上記した様な基本的技術構成を採用した結果、簡易な構成でありながら、接続される複数個の配管部、即ち直管部間の接続調整作業が極めて容易であり、且つ当該直管部間の接続部分の内面の内、特に下端部の内面には、凹凸状の障害物が一切設けられていないので、気体或いは液状流体の流れを阻害しない機能を有しており、更に、当該本発明に係る当該液状流体通路用自在管継手に於いては、連続する少なくとも２個の直管部の接続部分に於ける両直管部間に要求される設定角度の調整操作に於いて、極めて広範囲の角度変更が可能で、且つそれぞれの部位における微細な角度設定や角度調整操作が容易に実行可能であり、然も、接続される個々の当該直管部の径も自在に変更し調整することも可能であるので、限定された狭い配管通路の空間内で、必要な要求されている配管の勾配設定操作が容易に且つ迅速に実行し得るので、配管設置工事の費用が大幅に削減する事が可能となると同時に、特に、液状流体用の配管における、少なくとも年１回は実施を要求されている高圧洗浄システムを利用した配管内洗浄工事も不要となるので、長期間に亘る保守点検工事に要する費用も大幅に削減できるという効果を有するものである。
更に、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手にあっては、上記した必須構成要件の組み合わせにより、直管部は、略全方向に回動、変向が可能であると同時に、当該第１と第２の嵌合部の球体部間の相互の重なり合い領域部の面積が大きくなる様に設計されているので、振動や外部からの衝撃に対して高い強度を発揮すると共に、振動や衝撃を吸収する機能も有しているので、地震や爆発等の衝撃に対して大きな耐久性を示すので、耐震性や制震性の高い液状流体配管接合部用自在継手を得る事が可能であるので、長期間の保全効果に大幅に寄与することが可能である。
尚、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手を一つのライン内で少なくとも２個併用することにより、当該自在継ぎ手の直管部間の自由揺動機能が発揮され、より耐震性や制震性の効果を発揮する事が可能であるという作用効果を有するものである。
更に、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手にあっては、上記した必須構成要件の組み合わせにより、直管部は、略全方向に回動、変向が可能であると同時に、当該第１と第２の嵌合部の球体部間の相互の重なり合い領域部の面積が大きくなる様に設計されているので、振動や外部からの衝撃に対して高い強度を発揮すると共に、振動や衝撃を吸収する機能も有しているので、地震や爆発等の衝撃に対して大きな耐久性を示すので、耐震性や制震性の高い液状流体配管接合部用自在継手を得る事が可能であるので、長期間の保全効果に大幅に寄与することが可能である。
尚、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手を一つのライン内で少なくとも２個併用することにより、当該自在継ぎ手の直管部間の自由揺動機能が発揮され、より耐震性や制震性の効果を発揮する事が可能であるという作用効果を有するものである。
図１は本発明に係る液状流体配管接合部用自在継手１００の一具体例の構成を示す縦断面図である。
図２は、本発明に係る液状流体配管接合部用自在継手１００を構成する第１の嵌合部を含む第１の接続構造部の一具体例の構成を示す縦断面図及び斜視図である。
図３は、本発明に係る液状流体配管接合部用自在継手１００を構成する第２の嵌合部を含む第２の接続構造部の一具体例の構成を示す縦断面図及び斜視図である。
図４は、図１に示す本発明の液状流体配管接合部用自在継手の構成例を示す斜視図である。
図５は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の一具体例を示す断面図である。
図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）及び図６（Ｄ）は、本発明に於ける当該直管部１に対する当該直管部５の旋回移動範囲を説明する図である。
図７は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の他の具体例を示す断面図である。
図８は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図９は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の異なる具体例を示す断面図である。
図１０は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の他の具体例を示す断面図である。
図１１は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図１２は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の異なる具体例を示す断面図である。
図１３は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図１４は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の異なる具体例を示す断面図である。
図１５は、当該第２の直管部５に向けられるストッパーの一例の構成を示す斜視図である。
図１６は、従来に於ける配管設置工事の一例を説明する図である。
図１７は、従来に於ける配管設置工事の他の一例を説明する図である。
図１８は、本発明に係る液状流体配管接合部用自在継手を使用した配管設置工事で、耐震配管構造の一例を説明する図である。
図１９は、本発明に係る液状流体配管接合部用自在継手を使用した配管設置工事で、耐震配管構造の他の一例を説明する図である。
図２０は、本発明に係る液状流体配管接合部用自在継手を使用した配管設置工事で、耐震配管構造の別の一例を説明する図である。
図２１は、本発明に係る液状流体配管接合部用自在継手を使用した配管設置工事で、耐震配管構造の更に別の一例を説明する図である。
図２２は、本発明に係る液状流体配管接合部用自在継手に於けるパッキン部材の構成を説明する断面図である。
図２３Ａは、液状流体配管接合部用自在継手を使用した液状流体物処理機器の具体例の構成を示す図である。
図２３Ｂは、液状流体配管接合部用自在継手を使用した液状流体物処理機器の他の具体例の構成を示す図である。
図２４は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の他の具体例を示す断面図である。
図２５は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図２６は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の異なる具体例を示す断面図である。
図２７は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の他の具体例を示す断面図である。
図２８は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図２９は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の異なる具体例を示す断面図である。
図３０は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図３１は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の異なる具体例を示す断面図である。
図３２は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の他の具体例を示す断面図である。
図３３は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図３４は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の異なる具体例を示す断面図である。
図３５は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の他の具体例を示す断面図である。
図３６は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図３７は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の異なる具体例を示す断面図である。
図３８は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図３９は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図４０は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第２の直管部が、任意の一点に於いて、旋回出来る範囲を示した斜視図である。
図４１は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第２の直管部が、異なる任意の一点に於いて、旋回出来る範囲を示した斜視図である。
図２は、本発明に係る液状流体配管接合部用自在継手１００を構成する第１の嵌合部を含む第１の接続構造部の一具体例の構成を示す縦断面図及び斜視図である。
図３は、本発明に係る液状流体配管接合部用自在継手１００を構成する第２の嵌合部を含む第２の接続構造部の一具体例の構成を示す縦断面図及び斜視図である。
図４は、図１に示す本発明の液状流体配管接合部用自在継手の構成例を示す斜視図である。
図５は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の一具体例を示す断面図である。
図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）及び図６（Ｄ）は、本発明に於ける当該直管部１に対する当該直管部５の旋回移動範囲を説明する図である。
図７は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の他の具体例を示す断面図である。
図８は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図９は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の異なる具体例を示す断面図である。
図１０は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の他の具体例を示す断面図である。
図１１は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図１２は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の異なる具体例を示す断面図である。
図１３は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図１４は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の異なる具体例を示す断面図である。
図１５は、当該第２の直管部５に向けられるストッパーの一例の構成を示す斜視図である。
図１６は、従来に於ける配管設置工事の一例を説明する図である。
図１７は、従来に於ける配管設置工事の他の一例を説明する図である。
図１８は、本発明に係る液状流体配管接合部用自在継手を使用した配管設置工事で、耐震配管構造の一例を説明する図である。
図１９は、本発明に係る液状流体配管接合部用自在継手を使用した配管設置工事で、耐震配管構造の他の一例を説明する図である。
図２０は、本発明に係る液状流体配管接合部用自在継手を使用した配管設置工事で、耐震配管構造の別の一例を説明する図である。
図２１は、本発明に係る液状流体配管接合部用自在継手を使用した配管設置工事で、耐震配管構造の更に別の一例を説明する図である。
図２２は、本発明に係る液状流体配管接合部用自在継手に於けるパッキン部材の構成を説明する断面図である。
図２３Ａは、液状流体配管接合部用自在継手を使用した液状流体物処理機器の具体例の構成を示す図である。
図２３Ｂは、液状流体配管接合部用自在継手を使用した液状流体物処理機器の他の具体例の構成を示す図である。
図２４は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の他の具体例を示す断面図である。
図２５は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図２６は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の異なる具体例を示す断面図である。
図２７は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の他の具体例を示す断面図である。
図２８は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図２９は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の異なる具体例を示す断面図である。
図３０は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図３１は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の異なる具体例を示す断面図である。
図３２は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の他の具体例を示す断面図である。
図３３は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図３４は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の異なる具体例を示す断面図である。
図３５は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の他の具体例を示す断面図である。
図３６は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図３７は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の異なる具体例を示す断面図である。
図３８は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図３９は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第１の直管部と第２の直管部との間の屈折角度の調整並びに設定方法の更に他の具体例を示す断面図である。
図４０は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第２の直管部が、任意の一点に於いて、旋回出来る範囲を示した斜視図である。
図４１は、本発明に於ける当該液状流体通路用自在管継ぎ手の第２の直管部が、異なる任意の一点に於いて、旋回出来る範囲を示した斜視図である。
以下に本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手の一具体例の構成を、図面を参照しながら詳細に説明する。
即ち、図１は、本発明に於ける基本的な技術思想の第１の具体的な態様としての当該液状流体配管接合部用自在継手１００の基本的な構造の具体例を示す図であって、図中、配管接合部に使用される自在継手１００であって、当該自在継手は、第１の直管部１と当該第１の直管部１の一方の端部に接続された球状体の一部を形成する湾曲体２から構成された第１の嵌合部３とで構成された第１の接続構造部４と、第２の直管部５と当該第２の直管部５の一方の端部に接続された球状体の一部を形成する湾曲体６から構成された第２の嵌合部７とで構成された第２の接続構造部８とから構成されており、当該第１と第２の嵌合部３、７は、何れも当該第１及び第２の直管部１、５の直径よりも大なる球径Ｒ１、Ｒ２を有すると共に、相互に何れか一方が他方の内部に嵌合せしめられて、全方向に摺動や回動が可能なように、当該第１と第２の嵌合部３、７の球体中心部Ｐが相互に一致するように嵌合配置された構成を有しており、且つ、当該第１及び第２の直管部１、５のそれぞれの中心軸線Ｚ１、Ｚ２は、当該第１と第２の嵌合部３、７の球体中心部Ｐを通過しないように偏心して配置されており、且つ、当該球体中心部Ｐと当該第１若しくは第２の直管部１又は５の中心軸線Ｚ１又はＺ２とが形成する平面Ｓ１でみた側断面図において、当該第１若しくは第２の直管部１又は５の内部表面の一部９、１０と当該第１若しくは第２の嵌合部３、７の内部表面１１の一部が連続状平面部を形成しており、然も、少なくとも当該第１若しくは第２の嵌合部３、７における端部周縁部１２、１３が、当該球体中心部Ｐと当該第１若しくは第２の直管部１、５の中心軸線Ｚ１、Ｚ２とが形成する第１の平面Ｓ１でみた側断面図において、当該球体中心部Ｐと当該直管部１、５の中心線部Ｚ１、Ｚ２とを結ぶ直線Ｗで、当該中心線部Ｚ１又はＺ２と３０度乃至６８度の範囲内の角度Ｆに設定された直線Ｗ０を含む当該第１の平面Ｓ１と直交する第２の平面Ｓ２上に形成された当該球体内部の基準平面Ｔよりも当該直管部１又は２が接続されている側とは反対側の方向Ｖに向けて、当該基準平面Ｔの最大径部長さＲ１又はＲ２に対して１０乃至３０％の長さＬだけ、当該基準平面Ｔから離間した部位に形成されている液状流体配管接合部用自在継手１００が示されている。
本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手１００の更に好ましい具体例つまり、第２の態様としては、例えば、上記構成に加えて、更に、当該第１若しくは第２の嵌合部にける球状体部の最大球径が、当該第１若しくは第２の直管部の直径よりも１．２乃至２．０倍、好ましくは１．６倍の球径を有する液状流体配管接合部用自在継手１００である、
本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００は、上記の様な基本的技術構成を採用しているので、当該第１と第２の湾曲状嵌合部３と７とが、相互に重なり合う部分の面積を最大限大きくし、且つ当該基準面強固に且つ安定的に相互に摺動並びに回転動作を行うと共に、湾曲状嵌合部に於ける当該基準面Ｔの当該直管１の中心軸線Ｚ１に対する傾斜角度Ｆを、上記した特定の範囲内に限定した事により、当該第１の平面Ｓ１で見た場合の一方の嵌合部３に対する他方の第２の嵌合部７に設けられた直管部５の、当該嵌合部中心点Ｐを中心とする揺動角度範囲Ｍを従来の自在継ぎ手よりも大きく設定出来、且つ、当該第２の嵌合部７に設けられた直管部５が、当該嵌合部中心点Ｐを通り、当該直管部５の軸線Ｚ２と並行な軸Ｐ２を中心に矢印Ｎで示す様に、３６０度旋回することが可能であることから、結果的には、略全方向への配管接続角度の設定が実現される。
尚、本発明に於ける、略全方向とは、完全な意味での全方向ではなく、当該配管接続作業上で要求される範囲の旋回・屈曲角度範囲で、極めてフレキシブルで、比較的任意の屈折角度を容易に選択し設定出来ると言う事を意味する。
本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手１００は、使用対象が適宜の液状流体である。
又、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手１００を構成する材料は、特に特定されるものではないが、例えば、金属、各種の一般的に使用されている合成樹脂、ガラス繊維或いは炭素繊維等を含む補強材を内蔵したＦＲＰ樹脂、セラミックス等で構成されたものであることが望ましい。
更に、本発明に於ける当該第１の接続構造部４に設けられる当該直管部１の口径（内径）Ｘ１と当該第２の接続構造部８に設けられる当該直管部５の口径（内径）Ｘ２とは同一であっても良く或いは相互に異なるものであってもよく、本発明では、当該口径が異なる直管部を任意に組み合わせて使用することが可能である。
但し、当該第１の嵌合部３を使用液状流体の流れの方向に対して、下流側に使用し、当該第２の嵌合部８を使用液状流体の流れの方向に対して、上流側に使用する場合においては、当該第１の嵌合部３の当該直管部１の口径（内径）Ｘ１が、当該第２嵌合部８の当該直管部（上流側の直管部）５の口径（内径）Ｘ２よりも大きくなる様な条件である事が望ましい。
処で、本願発明者は、兼ねてより、エアコン等の空調設備における気体の流入や流出を扱う気体用の簡素な配管とは全く異なり、強度や伸度に優れ、剛性で且つフレキシブル性を合わせ持ち、高度の旋回性能を具備し然も、制震性や耐震性を示す高機能を有する自在継ぎ手の開発を行ってきており、その過程で、多数の試験や実験を重ねて検討を行ってきた結果、ある特定の設計条件、つまり特定の構成要件の特定により、従来、世の中に全く存在していなかった、上記した様な特性を完全に満足するような、液状流体配管接合部用自在継手を製造する事が可能であるとの知見が得られたものである。
即ち、当該特定の構成要件としては、例えば、上記した通り、（１）当該球体中心部と当該第１若しくは第２の直管部の中心軸線とが形成する第１の平面に於いて、当該球体中心部と当該何れかの直管部の中心線の一部の点部とを結ぶ直線を含む当該第１の平面と直交する第２の平面（つまり基準平面）が、当該中心線部とのなす角度（Ｆ）と、（２）当該基準平面に形成されている当該球体部の最大径部長さに対する比率で表される当該球体部の端部周縁部が形成されている部位迄の長さ（Ｌ）、及び（３）当該第１若しくは第２の嵌合部にける球状体部の最大球径の、当該第１若しくは第２の直管部の直径に対する比率、の３つの構成要件が重要な要因である事をつきとめ、係る各構成要件を適宜組み合わせ、且つぞれぞれの構成要件の条件範囲を適宜変更させることにより、それらの総合的な相乗効果によって、当該液状流体配管接合部用自在継手１００としての好ましい特性が決定される事を知得したものである。
つまり、上記各構成要件の好ましい範囲は、それのみでは特定されないが、他の構成要件に於ける条件範囲と結合することにより、個別に且つ独立的に好ましい条件範囲が変更され、決定される事が判明したものである。
次に、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００に使用される当該第１の接続構造部４と第２の接続構造部８のそれぞれの構成を更に具体的に説明する。
処で、本発明は、上記した従来の配管継手に於ける種々の問題点を解決すべく、鋭意検討を行い且つ多数の実験を繰り返し、本発明の目的を達成する為に必要な自在継手の構成の有るべき構成要件を追求した。
即ち、本発明は、当該自在継手の望ましい構成を追求する為に、当該自在継手に於ける多数の変更可能要素、例えば、当該第１と第２の直管部間の口径の比率が多種多様である事、当該当該第１と第２の直管部の各中心軸線と当該球体中心点とのオフセット長さの多様性、下流側の直管部の内部開口空間部を上流側の球体部の当該端部周縁部を閉鎖する比率、要求される旋回角度の多様性並びに、当該自在継手そのものの操作性或いは制震性或いは耐震性を含めた耐久性等の多数の要因を配慮しつつ、多数のモデル機器を作成し、検討した結果、当該球体内部の基準平面Ｔと、当該直管部１又は５の中心線Ｚ１又はＺ２とのなす角Ｆ、当該端部周縁部１２、１３が当該基準平面Ｔから離反している距離Ｌ或いは、当該球体内部の最大直径の長さＲ１又はＲ２の、当該管部１又は５の直径Ｘ１又はＸ２に対する比率の一つ或いは複数個を所望の値の範囲内に制限する事によって、略理想的な自在継手が得られる事が判明したのである。
その結果、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００の好ましい態様が後述する様に更に複数種見出されたものである。
即ち、本発明に係る第３の態様としては、上記した第１と第２の態様に於いて、更に、当該第１若しくは第２の嵌合部における端部周縁部が、当該基準平面より、当該基準平面の最大径部長さに対して、１５乃至２５％、より好ましくは２０％の長さだけ離間した部位に形成されているという技術構成を有するものであり、又、本発明に係る第４の態様としては、第１乃至第３の態様に於いて、更に、当該球体中心部と当該直管部の中心線部とを結ぶ直線の当該直管部の中心線部とのなす角度（Ｆ）は３０度乃至６２度の範囲に減縮させると言う技術構成を有すものである。
又、発明に係る第５の態様としては、上記した第１乃至第４の態様に於いて、当該球体中心部と当該直管部の中心線部とを結ぶ直線の当該直管部の中心線部とのなす角度（Ｆ）を３８度乃至５２度、より好ましくは４５度に減縮させると言う技術構成を有すものである。
更に、発明に係る第６の態様としては、当該第１若しくは第２の嵌合部における端部周縁部が、当該球体中心部と当該第１若しくは第２の直管部の中心軸線とが形成する第１の平面でみた側断面図において、当該球体中心部と当該直管部の中心線部とを結ぶ直線で、当該中心線部と３８度乃至５２度の範囲内の角度に設定された直線を含む、当該第１の平面と直交する第２の平面上に形成された当該球体内部の基準平面よりも当該直管部が接続されている側とは反対側の方向に、当該基準平面に形成されている当該球体部の最大径部長さに対して、２０％の長さだけ、当該基準平面から離間した部位に形成されており、且つ、当該第１若しくは第２の嵌合部にける球状体部の最大球径は、当該第１若しくは第２の直管部の直径よりも１．２乃至２．０倍の球径を有すると言う技術構成を採用した液状流体配管接合部用自在継手１００が示されており、更には、本発明に係る第７の態様としては、上記第６の態様に於いて、当該第１若しくは第２の嵌合部にける球状体部の最大球径は、当該第１若しくは第２の直管部の直径よりも１．６倍の球径を有すると言う技術的構成を採用したものであり、更には、本発明に係る第８の態様とて、上記第６又は第７の態様に於いて、更に、当該球体中心部と当該直管部の中心線部とを結ぶ直線とのなす角を、４５度に設定すると言う技術構成を採用したものである。
一方、本発明に係る第９の態様としては、当該第１若しくは第２の嵌合部における端部周縁部が、当該基準平面より、当該基準平面の最大径部長さに対して、２１乃至２３％の長さだけ離間した部位に形成されていると共に、当該第１若しくは第２の嵌合部にける球状体部の最大球径は、当該第１若しくは第２の直管部の直径よりも１．５乃至１．７倍の球径を有すると言う技術構成を採用した液状流体配管接合部用自在継手１００が示されており、更には、本発明に係る第１０の態様として、当該第９の態様に於いて、当該球体中心部と当該直管部の中心線部とを結ぶ直線の当該直管部の中心線部とのなす角度は３８度乃至６８度、より好ましくは４０度乃至６５度に設定した液状流体配管接合部用自在継手１００が示されている。
以下に、上記したそれぞれの態様について、詳細を図面並びに表を参照しながら詳細に説明する。
即ち、図２（Ａ）は、本発明にかかる当該第１の接続構造部４の構成を説明する側面図であり、図２（Ｂ）はその斜視図である。
つまり、本発明に係る当該第１の接続構造部４に於いては、当該基準面Ｔの傾斜状態が、当該球体中心部Ｐと当該第１の直管部１の中心軸線Ｚ１とが形成する第１の平面Ｓ１でみた側断面図において、当該球体中心部Ｐと当該直管部１又は５の中心線部Ｚ１とを結ぶ直線Ｗ０として表示されており、当該直線ＷＯが、当該中心線部Ｚ１と所定の角度Ｆに設定されている構造が示されており、又、図２（Ｂ）に於ける線Ｂ−４は、当該第１の直管部１と当該球体部２とが相互に接合されている部位を示す接続線である。
処で、当該第１の接続構造部４の基本的構造は前記した通りであり、特には、当該第１の嵌合部３にける球形湾曲部の最大直径Ｒ１は、当該第１の直管部の直径Ｘ１よりも１．５乃至１．７倍の範囲内で大きくなる様に設定することが望ましく、特に好ましくは、その球形湾曲部の最大直径Ｒ１は、当該第１の直管部の直径Ｘ１よりも１．６倍となるように設定するものである。
即ち、上記比率Ｒ１／Ｘ１が１．５以下である場合であって、且つ同比率Ｒ１／Ｘ１が１．２乃至１．５である場合には、若干の効果の低下が見られるが、同比率Ｒ１／Ｘ１が１．２以下になると、実用的な作用効果は得られなくなり、更に当該球形湾曲部の最大直径Ｒ１と当該第１の直管部の直径Ｘ１との実質的な差が無くなり、その結果、当該第２の直管部５の旋回角度が大幅に制約を受け、自在角度９０度からの自在が不可能となる、つまり角度範囲が狭くなると同時に、当該当該第１の嵌合部３と当該第２の嵌合部７との相互に重畳する領域の面積が狭くなり、従って、後述する様なパッキン１５を配置する事が不可能となると共に、当該２種の球状体同士の接触面での強度が低下し、且つ旋回駆動する際の安定性が低下することから、自在継手自体の強度或いは使用時の安定性が大幅に損なわれると言う欠点がある。
一方、上記比率Ｒ１／Ｘ１が１．７以上である場合には、当該球形湾曲部の最大直径Ｒ１と当該第１の直管部の直径Ｘ１との実質的な差が大きくなり、当該球体部が大きくなるので、その結果、当該第２の直管部５の旋回角度が大きくなるが、その反面、当該第１の嵌合部３の当該球体部と当該第１の直管部との取付部分の接合領域が小さくなり、強度の低下が生じ、当該自在継手全体の強度や耐久性が低下するという問題が生じている。
勿論、当該比率Ｒ１／Ｘ１が２．０までは、そこそこの機能低下状態を示すものではある。
その為に、ストッパーを設置する必要が生ずるという欠点がある。
更には、係る条件の下で、当該第１の直管部の直径Ｘ１を大きくしたい場合には、当該第１の嵌合部３の当該球体部の直径が極端に大きくなるので、当該自在継手自体の大きさも大きくなるので、製造コストが増大する他、使用領域、つまり配管設置可能空間領域が大きくないと使用出来ないので、施工条件の自由度が大幅に制約されると言う問題も発生している。
本発明は、上記した通り、種々の組合せ条件を個別に変更したサンプルを使用して鋭意検討した結果、上記比率Ｒ１／Ｘ１が１．６であるサンプルが最も好ましい特性を示したので、当該比率Ｒ１／Ｘ１の最適値は、１．６と判断した。
従って、本発明に於いては、当該比率Ｒ１／Ｘ１は、１．２乃至２．０、より好ましくは、１．５乃至１．７であり、特に望ましくは、１．６である。
一方、本発明に於いて使用される当該第２の接続構造部８の具体的な構成は、図３（Ａ）と図３（Ｂ）の側面図及び斜視図に示されている通りであり、その基本的な構成は、図２に示す当該第１の接続構造部４と実質的に略同一であり、又、上記比率Ｒ２／Ｘ２も１．２乃至２．０、より好ましくは、１．５乃至１．７であり、特に望ましくは、１．６であるである。
即ち、本発明に於ける当該特性値が１．５乃至１．７倍である場合には、最大角度や回転角度が自由に且つ十分な大きさを採る事が可能であり、当該重なり合い部分でもラップ部が十分形成されるので、強度的にも優れた自在継手となる。
即ち、具体的には、本発明に係る当該第２の接続構造部８に於いては、当該基準面Ｔが、上記と同様に、当該球体中心部Ｐと当該第２の直管部５の中心軸線Ｚ２とが形成する第１の平面Ｓ１でみた側断面図において、当該球体中心部Ｐと当該直管部５の中心線部Ｚ２とを結ぶ直線Ｗ０が、当該中心線部Ｚ２と所定の角度Ｆに設定されている構造が示されており、又、図３（Ｂ）に於ける線Ａ−２は、当該第２の直管部５と当該球体部６とが相互に接合されている部位を示す接続線である。
但し、当該図３に於ける第２の接続構造部８の当該球体部６の外径が、当該図２に於ける第１の接続構造部４の当該球体部６の内径よりも極僅かに小さな長さに設定されていることが望ましい。
更に、当該第１と第２の接続構造部４、８のそれぞれに於いて、当該各直管部１及び５がそれぞれの接続構造部４、８と接合する部位に於いては、少なくとも、当該第１と第２の接続構造部４、８のそれぞれの当該球体部２、６の中心部Ｐと、当該各直管部１、５の中心軸線Ｚ１及びＺ２とは、オフセット状態にしておき、且つ、少なくとも当該各直管部１、５の一部が当該球体部２、６の外表面湾曲部位の一部と滑らかに連続状面を形成する様に接続されている事が望ましい。
図４は、本発明に於ける上記した当該第１の嵌合部３と当該第２の嵌合部８との球体部２及び６を相互に嵌合させて自在継手を完成した場合の斜視図を示している。
此処で、本発明に於いて、当該第１接続構造部４に於ける当該球形湾曲部２の最大直径Ｒ１と当該第１の直管部に於ける当該直径Ｘ１との比率Ｒ１／Ｘ１を１．６に設定した場合であって、当該第１の直管部を下流側に設置する場合を想定した場合の当該第１の直管部の直径Ｘ１と当該球形湾曲部の最大直径Ｒ１及び当該第２接続構造部８に於ける該第２の直管部の直径Ｘ２との採用可能範囲の設置値を表１に示す。
尚、上記本発明に於ける設定条件によれば、例えば、後述する当該基準面Ｔから当該端部周縁部１２又は１３迄の直線距離（長さ）Ｌを当該球体部の最大直径Ｒ１又はＲ２の２０％に設定し、当該基準面Ｔの直管部の中心軸線に対する傾斜角度Ｆを４５度に設定した場合には、後述する角度Ｑ１が８９度から１１１度、角度Ｑ２が１５９度から１８７度で、各角度の許容範囲は２８度となり、又角度Ｑ３は１０６度となり、略全方向旋回機能を有する事が認められた。
同様に、当該基準面Ｔから当該端部周縁部１２又は１３迄の直線距離（長さ）Ｌを当該球体部の最大直径Ｒ１又はＲ２の２１乃至２３％の長さに設定し、当該基準面Ｔの直管部の中心軸線に対する傾斜角度Ｆを４５度に設定した場合には、後述する角度Ｑ１が１６０度から１８７度、角度Ｑ２が８６度から１１０度で、各角度の許容範囲は２４ないし２５度となり、総合的な角度変更範囲は、１０１度が得られ、又角度Ｑ３は１０６度となり、略全方向旋回機能を有する事が認められた。
次に、本発明に於ける他の技術構成として重要なファクターの一つとして挙げられている、当該第１と第２の接続構造部４、８に於ける当該球状体２、６との間の相互重畳面積数について説明するならば、当該球状体２、６との間の相互重畳面積数は、当該自在継手そのものの安定した旋回性を確保すると共に、耐久性及び強度に大いに影響を与えるものであり、その相互接触面性の大きさは大きいほど良くなる様に思えるが、半面、製造コストや製作上の制約があるので、やたらに大きくする事は不可能である。
本発明に於いては、当該球状体２、６の一方の湾曲状外表面と他方の湾曲状内表面との間の相互重畳面積数の判定基準として、「当該球体中心部Ｐと当該直管部１、５の中心線部Ｚ１、Ｚ２とを結ぶ直線Ｗで、当該中心線部Ｚ１又はＺ２と所定の角度Ｆに設定された直線Ｗ０を含む当該第１の平面Ｓ１と直交する第２の平面Ｓ２上に形成された当該球体内部の基準平面Ｔよりも当該直管部１又は２が接続されている側とは反対側の方向Ｖに向けて、離間している長さＬ」を採用したものである。
当該長さＬは、実際には、当該球体部の湾曲面に沿って測定すべきではあるが、本発明に於いては、測定操作を簡易化する為に、図１に示す様に、当該第１の平面Ｓ１で見た側面図に於ける基準面Ｔから当該端部周縁部１２又は１３迄の長さで定義する事にしている。
次に、本発明者は、上記長さＬについて、好ましい設定可能範囲を上記した通りの多数の実験結果を基にして追求した。
即ち、当該長さＬは、大きいほど、当該重畳面積が増加するので、強度或いは操作の安定性の面で有利ではあるが、一方で、技術的面や機能維持の面からの制約や製造コスト面からの制約が発生すると共に、その値をあまり小さくしすぎると、構造面での弱体化が発生するので、適切な範囲を設定する必要がある。
つまり、上記した当該端部周縁部１２の設定位置として、当該球体内部の基準平面Ｔと平行に且つ当該球体内部の基準平面Ｔから離間させる距離Ｌを、当該球体部の最大径部長さＲ１に対して、例えば、１０％以下に設定した場合には、当該球体内部の基準平面Ｔと当該端部周縁部１２の間隔が短くなりすぎ、当該第１の嵌合部３と当該第２の嵌合部７に於ける球形部に於ける相互の重なり合いつまり重畳部分の面積が極端に小さくなり、その結果、パッキング１５を配置する事が不可能となるばかりでなく、当該相互の重畳面積が小さくなる為に、両嵌合部間の摺動動作が不安定になると同時に、接合強度が弱体化して、嵌合部の球そのものが破断したり、外れ易くなると言う欠点が発生する。
００４１
一方、当該球体内部の基準平面Ｔと平行に且つ当該球体内部の基準平面Ｔから離間させる距離Ｌを、当該球体部の最大径部長さＲ１に対して、３０％以上に設定した場合には、上記した当該第１と第２の直管部１，５間の旋回角度が大幅に制限される為、施工時の自由度が大幅に損なわれる他、当該第１の嵌合部３と当該第２の嵌合部７に於ける球形部に於ける相互の重なり合い、つまり重畳部分の面積が大きくなるので、上記した強度の問題や摺動時の不安定さは解消されるものの、製造コストが高騰すると共に、自在角度が小さくなりすぎる結果、９０度からの自在旋回が出来なくなり、操作性が極端に低下すると言う欠点が発生する。
更に加えて、当該長さＬを３０％以上に設定した場合には、例えば、図６（Ｃ）に示されている様に、当該第２の直管部５の端部周縁部１３の一部が、当該第１の直管部１の開口部内部に点線Ｙで示す様に、侵入してしまい、その結果、流通する液状流体の流れを大きく阻害してしまい、配管内部の流通機能が麻痺してしまう事態を発生するので、係る事態が絶対に発生しないような条件を設定する必要がある。
００４２
係る知見を基に、本発明者は、更に詳細に且つ、種々の実験を行った結果、係る問題点を全てクリヤするようにするために、本発明に於ける上記長さＬは、少なくとも当該基準平面Ｔに形成されている当該球体部の最大径部長さＲ１に対して、１０乃至３０％とする事が最低でも必要であり、好ましくは、１５乃至２５％、より好ましくは、２０％と設定する事が必要であると言う結論に至ったものである。
即ち、本発明に於いては、上記のような、当該基準平面Ｔ（当該球体部内の最大内径部を有する部位）を超えた部分に、当該端部周縁部１２を設ける為の拡大球形部を積極的に設ける事によって、本発明の目的がより確実に達成されることを確認したものである。
即ち、本発明に於ける当該技術構成要件に関して、最も効果が優れていると判断される当該特性値が２０％のものでは、一部の自在継手に於いて双方の球状体部分の重なり合う部分（ラップ部分）に隙間が生じたり、使用中に割れ目が発生したりすることがなく、水漏れの危険や当該製品の破損が生じる恐れがない。
００４３
一方、当該特性値が２０％以下の場合では、例えば、１５~１９％迄の特性値を持った当該自在継手は、勿論本願の原明細書の記載から明らかな通り、当該自在継手は、それまでの従来例に比べて、上記した本願発明における作用効果は優れたものであることは事実であるが、更に理想的な当該自在継手を念頭に於いて評価するならば、当該特性値が２０％のものと比べると、一部の自在継手に於いて双方の球状体部分の重なり合う部分（ラップ部分）に隙間が生じたり、使用中に割れ目が発生したりすることがなく、水漏れの危険や当該製品の破損が生じる可能性が見られるが実用性としては、そこそこの性能は示している。
然しながら、当該特性値が１５％以下となると、当該ラップ部分が少なくなり、２０％程度の重なり状態を全方向で十分に確保する事が不可能となり、パッキング材を配置する部位を十分確保できないという問題が存在する。
一方、当該特性値が２１％以上となると、勿論本願に関する先の特許出願の明細書の記載から明らかな通り、例えば、２１~２５％迄の特性値を持った当該自在継手は、当該特性値が２０％のものに比べて、幾分機能は低下するものの、それまでの従来例に比べて、上記した本願発明における作用効果の点では優れたものであることは事実であって、破壊強度や引き抜き強度は大きくなるが、旋回角度や回転角度が比較的小さくなり、更に理想的な当該自在継手を念頭に於いて評価するならば、特に２６％以上では、破壊強度や引き抜き強度は大きくなるが、旋回角度や回転角度がかなり小さくなり、自在継手としての製品価値が大幅に低下するばかりでなく、構造上、自在継手が製造出来ない状態になると言う問題が存在する。
然しながら、当該特性値が２１％乃至２３％の範囲のものであれば、当該特性値が２０％であるものと比較しても、未だ十分な理想的自在継手を得られることは、実験等から明らかになっており、その他の特性値範囲に比べると、相当の高性能を発揮するものである事は言うまでもない。
即ち、本発明に於いては、上記のような、当該基準平面Ｔ（当該球体部内の最大内径部を有する部位）を超えた部分に、当該端部周縁部１２を設ける為の拡大球形部を積極的に設ける事によって、本発明の目的がより確実に達成されることを確認したものである。
本発明に於いては、上記構成要件は、当該第１の接続構造体４について説明したが、係る必須構成要件は、当該第２の接続構造体８にも、同様に適用されるものである事は当然のことであり、当該両接続構造体４と８が何れも上記したと同様の球体部構造を有することにより、本発明の作用効果が確実に達成されるものである。
従って、本発明に於ける当該第１及び第２の嵌合部同志の相互に重なり合う部分は、当該第１又は第２の嵌合部における当該基準平面と当該端部周縁部の間に形成される外表部面積の略２倍に形成されている事になる。
尚、本発明における当該球体部の最大径部長さＲ１とＲ２とは実質的に同一であるが、当該球体部の最大径部長さＲ２は、第１の接続構造体４に於ける当該最大径部Ｒ１よりも、当該部材の厚み分だけ、例えば、０．３乃至１．５ｍｍ程度、好ましくは、０．３乃至１．０ｍｍ小さく設定する事は一般的である。
００４６
次に、本発明に於ける当該基準平面Ｔの当該直管部１の中心軸線Ｚ１又はＺ２に対する傾斜角度Ｆの好ましい許容設定値について検討した。
即ち、当該基準平面Ｔは、上記した通り、当該球体部２，６の中心部Ｐと当該直管部１の中心軸線Ｚ１又はＺ２を含む平面Ｓ１から見た側平面に於いて、当該球体部の中心部Ｐを通り、平面Ｓと直交し、且つ、当該直管部１の中心軸線Ｚ１に所定の角度Ｆを持って交差する直線Ｗを含む、第２の平面Ｓ２上に形成されるものであり、当該所定の角度Ｆは、特に特定されるものではないが、その角度Ｆを適宜に変更することによって、図１に示す様に、例えば、任意の直線Ｗ０、Ｗ１、Ｗ２等が複数個が形成され得る。
本発明に於いては、発明者は、当該所定の角度Ｆを変化させることによって、当該直管部１と５との間の旋回許容範囲を最適な値に設定する事が可能であるとの予測を立て、その許容範囲を確認する為に、後述する様な多種多様なモデル実験を実行した。
処で、前記した通り、本発明に於ける当該基準面Ｔと当該何れかの直管部１、５の中心軸線Ｚ１、Ｚ２との交差角度Ｆは、一義的に決定する事は不可能であり、使用される第１と第２の直管部１、５との内部口径比率、当該第１と第２の接続構造部４、８に於ける当該球状体２、６との間の相互重畳面積数、当該第１又は当該第２の直管部１又は５の直径と当該第１又は第２の嵌合部に於ける当該球状体部２又は６の最大球径との比率等の各必要構成要件がそれぞれ所望の範囲で変更が可能であると同時に、又、それぞれの結合条件次第でも、多くの変更が可能であると共に、それらの組合せ条件に加えて、当該下流側の直管部内の内部開口領域部内に当該上流側の直管部に於ける当該端部周縁部１３が侵入しないようにするという条件を勘案する必要が有ると言う、複雑な関係の中で、最適条件を追求する必要が有った。
その為、上記した通り、本発明者は、上記各構成要件をそれぞれ実行可能な範囲で変更して組み合わせた自在継手のモデルサンプルを多量に製造して、それぞれが示す特性、特に旋回性、旋回可能範囲、耐破断強度、耐久性等を検査し、係る大量の試験データを解析した結果、当該第１と第２の接続構造部４、８に於ける当該球状体２、６との間の相互重畳面積数、当該直管部１又は５の直径と当該球状体部２又は６の最大球径との比率及び当該基準面Ｔの当該直管部中心軸線との交差角度等を特定の範囲内に制限する事によって、理想的な自在継手が得られる事を知得したものである。
此処で、本発明者は、上記した多数の実験を通して、当該各自在継手１００における当該第１及び第２の両直管部間の屈曲、旋回の程度及びその許容範囲等を確認する為に必要な検査基準を以下の通り設定して、上記各実験とその結果に対する分析の基礎としたものである。
つまり、本発明者は、図６に示す様に、一方の直管部を固定状態に設定しておき、他方の直管部がどの程度に、どの方向に旋回移動するかを測定するための基準を以下の通り設定した。
即ち、図６（Ａ）に示す様に、当該平面Ｓ１で見た側面図に於いて、当該第１の直管部１の中心軸線Ｚ１と当該第２の直管部５の中心軸線Ｚ２との設定角度を９０度に設定した場合に於ける、当該球体部２の中心点Ｐを中心として、当該第２の直管部５の旋回角度である正旋回角度Ｑ１と、図６（Ｂ）に示す様に、当該第１の直管部１の中心軸線Ｚ１と当該第２の直管部５の中心軸線Ｚ２との設定角度を相互に平行に設定（つまり、両軸線間の角度を１８０度に設定）した場合に於ける、当該球体部２の中心点Ｐを中心とした、当該第２の直管部５の旋回角度である逆旋回角度Ｑ２を設定すると同時に、図６（Ｃ）の正面図と図６（Ｄ）の側面図に示す様に、図６（Ａ）に示す設定条件の内で当該第２の直管部５の中心軸Ｚ２が、当該第１の直管部１の中心軸線Ｚ１に対して、例えば、４５度傾斜している状態に於いて、該平面Ｓ１と直交する平面Ｓ２から見た側面図（図６（Ｄ））の正面図に於ける当該第２の直管部５の旋回角度である左右旋回角度Ｑ３とを設定して、その設定可能範囲をそれぞれ個別的に測定したものである。
以下に、上記した各種実験により得られた種々のデータを使用して、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００に於ける当該第１の第１の接続構造部４と当該第２の接続構造部８とが嵌合された直管部連結機構が、それぞれの嵌合部３及び７にそれぞれ個別に連結されている直管部１及び５とのなす連結部屈折角度を、広範囲で且つ略全方向に、容易で然も微少角度毎に調整し変更し得える構成となっているか否かを調査・検討できる原理の一例を図５及び図７を参照しながら詳細に説明する。
即ち、図５（Ａ）は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手１００に於いて、当該基準平面Ｔが、当該第１の直管部１（内径が８０φ）の中心軸線Ｚ１とのなす角度Ｆを４５度に設定した状態の基本構成に於いて、当該第１の嵌合部３に接続された第１の直管部１の中心軸線Ｚ１と、当該第２の嵌合部７に接続された第２の直管部５（内径が５０φ）の中心軸線Ｚ２とが、上記した第１の平面Ｓ１で見た側面図に於いて、直角を示す様に当該両直間１と５が屈折配置されている状態を示したものである。
一方、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手１００に於いて、図５（Ａ）と同一条件のもとで、当該第１の嵌合部３に接続された第１の直管部１の中心軸線Ｚ１と、当該第２の嵌合部７に接続された第２の直管部５の中心軸線Ｚ２とが、上記した第１の平面Ｓ１で見た側面図に於いて、当該湾曲状球体の中心点Ｐを通り、当該第２の直管部５の中心軸線Ｚ２に平行に設けられた基準線Ｐ２に対して、当該図面に於ける当該湾曲状球体の中心点Ｐを中心に、左方向に約１５度旋回した状態、即ち、当該正旋回角度Ｑ１が１５度である事を示したものである。
一方、図５に於いては、当該第１の平面Ｓ１で見た側面図から見る限り、当該第２の直管部５の当該第１の直管部１に対する屈曲許容角度がせいぜい１５度となってはいるが、本発明に於ける基本的技術構成では、当該第１と第２の嵌合部２、７間に於ける旋回、回動、摺動作用とを組み合わせることによって旋回角度を拡大する事が可能となり、具体的には、例えば、以下に示す図７に示す様に、当該第２の直管部５の当該第１の直管部１に対する当該屈曲角度の内で正旋回角度Ｑ１が、９０~１０５度で、逆旋回角度Ｑ２が１６５~１８０度となり、９０度から１８０度の間で任意に変化させる事が可能となり、当該屈曲角度に関し大幅な自由度を獲得する事が可能となのである。
処で、本発明に於ける上記した当該球状体中心部と当該直管部の中心軸線とを結ぶ直線の当該直管部の中心軸線とのなす角度と言う構成要件に関しては、その決定は単独での設定は難しく、前記した２つの構成要件との組み合わせ関係により決定される事になる。
即ち、当該角度Ｆを３０度以下に設定した場合には、当該第１の直管部１に対する当該第２の直管部５の旋回角度範囲は大きく採れるが、反対に、当該第１と第２の嵌合部に於ける双方の当該球形同志の重畳面積（範囲）が小さくなるので、例えば、パッキン１５の設定が不可能になると同時に、当該両嵌合部間の相互の強力や安定した摺動動作が不可能となる欠点が発生する。
一方、当該角度Ｆを６８度以上に設定した場合には、当該第１の直管部１に対する当該第２の直管部５の旋回角度範囲は、極端に狭くなり、自在継手として、第１の直管部１と第２の直管部５との間で任意の旋回角度を設定することが不可能となると言う問題がある。
従って、本発明に於いては、当該角度Ｆは、３０度乃至６８度の範囲に設定することが望ましく、発明者による多数の実験結果から判断すると、当該角度Ｆは、好ましくは３０度乃至６２度、より好ましくは３８度乃至５２度の範囲に、特に好ましくは、当該角度Ｆを４５度に設定するものであるという知見が得られたものである。
然しながら、本発明者が更に詳細に且つ鋭意検討した結果、当該端部周縁部１２の設定位置として、当該球体内部の基準平面Ｔと平行に且つ当該球体内部の基準平面Ｔから離間させる距離Ｌという特性値を、当該球体部の最大径部長さＲ１に対して、例えば、２１乃至２３％に設定すると、意外にも、当該角度Ｆは、３８度乃至６８度、より好ましくは４０度乃至６５度の範囲することにより、当該直管部をより広範囲の旋回・回転・移動を実行させる事が可能な事を知得したものである。
従って、本発明に於ける別の態様として、当該当該角度Ｆは、３８度乃至６８度、より好ましくは４０度乃至６５度の範囲することが望ましい。
本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手は、上記した新規且つ進歩性の大なる技術構成要件を結合して構成されたものである結果、施工現場に於いて、求められる旋回及び又は回転角度に、当該第１と第２の直管部を、自由に迅速にかつ容易に設定する事が出来ると言う、略全方向対応型の液状流体配管接合部用自在継手であり、係る自在継手は、従来全く存在しなかった継手である事は明らかである。
換言するならば、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手は、上記した新規且つ進歩性の大なる技術構成要件を結合させて構成されている事から、基本的には、当該液状流体配管端部同士を接合すべき接合処理施工現場に於いて、当該現場に於ける当該対向して配置されている接合施工処理が求められている液状流体配管の端部同士の位置関係から、求められる角度と方向、換言すれば、当該双方の液状流体配管の端部同士を効果的に接合施工するに際して、当該第１と第２の直管部間に求められる設定角度と設定方向に応じて、当該第１と第２の直管部を移動、回転或いは旋回させることの組み合わせにより、その設定角度と設定方向を自由に且つ極めて容易に設定する事が可能であると言う優れた特性を有するものである。
つまり、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手は、施工現場で求められる設定方向と設定角度に応じて、極めて自由に且つ容易に然も迅速にその形態に合致する様に当該直管部間の配置状態を変更する事が出来るのである。
以下に、本発明に於ける上記した各必須構成要件に於ける設定可能範囲の結果を踏まえて、本発明に於ける当該基準面Ｔの当該直管部１又は５に於ける中心軸線Ｚ１又はＺ２に対する傾斜角度Ｆをどの様な許容範囲に設定するかにつて、上記し又、下記の各表２乃至表１１、並びに図８乃至図１４及び図２４乃至図３９に示された多くの実験結果を基に検討した。
即ち、表２は、当該設定角度Ｆを３８度に設定し、当該第１の直管部１の口径Ｘ１を５０ｍｍから６００ｍｍに変化させ、当該第１嵌合部３の球体部の最大直径Ｒ１を８０ｍｍから９６０ｍｍに変化させ、且つ当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌを当該球体部の最大球径Ｒ１に対して２０％と設定し、更に、当該球体部の最大直径Ｒ１の直管部１の口径Ｘ１に対する比率Ｒ１／Ｘ１を１．６と設定した場合の実験結果を示したものであり、表２による実験結果によると、上記で定義した当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が７５度~１０３度で許容旋回角度は２８であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５０度~１７８度で許容旋回角度は２８であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、３７度~１４３度で許容旋回角度は１０６度が得られたと言う結果が示されている。
又、図８は、上記実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
係る結果をみると、上記した設定条件を変化させても、旋回性にはあまり大きな影響はなく、寧ろ当該設定角度Ｆが大きな機能上の影響を行使しているものと思われる。
次に、表３は、当該設定角度Ｆを４５度に設定し、当該第１の直管部１の口径Ｘ１を５０ｍｍから６００ｍｍに変化させ、当該第１嵌合部３の球体部の最大直径Ｒ１を８０ｍｍから９６０ｍｍに変化させ、且つ当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌを当該球体部の最大球径Ｒ１に対して２０％と設定し、更に、当該球体部の最大直径Ｒ１の直管部１の口径Ｘ１に対する比率Ｒ１／Ｘ１を１．６と設定した場合の実験結果を示したものであり、表３による実験結果によると、上記で定義した当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が８３度~１１０度で許容旋回角度は２８であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５９度~１８７度で許容旋回角度は２８であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、３７度~１４３度で許容旋回角度は１０６度が得られたと言う結果が示されている。
又、図９は、上記実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
００５８
一方、表４は、当該設定角度Ｆを５４度に設定し、当該第１の直管部１の口径Ｘ１を５０ｍｍから６００ｍｍに変化させ、当該第１嵌合部３の球体部の最大直径Ｒ１を８０ｍｍから９６０ｍｍに変化させ、且つ当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌを当該球体部の最大球径Ｒ１に対して２０％と設定し、更に、当該球体部の最大直径Ｒ１の直管部１の口径Ｘ１に対する比率Ｒ１／Ｘ１を１．６と設定した場合の実験結果を示したものであり、表４による実験結果によると、上記で定義した当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が９０度~１１８度で許容旋回角度は２８であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１６５度~１９３度で許容旋回角度は２８であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、３７度~１４３度で許容旋回角度は１０６度が得られたと言う結果が示されている。
又、図１０は、上記実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
更に、表５は当該設定角度Ｆを３８度に設定し、当該第１の直管部１の口径Ｘ１を５０ｍｍから６００ｍｍに変化させ、当該第１嵌合部３の球体部の最大直径Ｒ１を８０ｍｍから９６０ｍｍに変化させ、且つ当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌを当該球体部の最大球径Ｒ１に対して１０％と設定し、更に、当該球体部の最大直径Ｒ１の直管部１の口径Ｘ１に対する比率Ｒ１／Ｘ１を１．６と設定した場合の実験結果を示したものであり、表５による実験結果によると、上記で定義した当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が７８度~１０２度で許容旋回角度は２４であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１６８度~１９２度で許容旋回角度は２４であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、３７度~１４３度で許容旋回角度は１０６度が得られたと言う結果が示されている。
又、図１１は、上記実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
尚、本実験例では、ストッパーを設ける必要がある事が分かった。
一方、表６は、当該設定角度Ｆを４５度に設定し、当該第１の直管部１の口径Ｘ１を５０ｍｍから６００ｍｍに変化させ、当該第１嵌合部３の球体部の最大直径Ｒ１を８０ｍｍから９６０ｍｍに変化させ、且つ当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌを当該球体部の最大球径Ｒ１に対して１０％と設定し、更に、当該球体部の最大直径Ｒ１の直管部１の口径Ｘ１に対する比率Ｒ１／Ｘ１を１．６と設定した場合の実験結果を示したものであり、表６による実験結果によると、上記で定義した当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が７２度~１０８度で許容旋回角度は３６であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１６１度~１９７度で許容旋回角度は３６であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、３７度~１４３度で許容旋回角度は１０６度が得られたと言う結果が示されている。
又、図１２は、上記実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
更に、表７は、当該設定角度Ｆを５４度に設定し、当該第１の直管部１の口径Ｘ１を５０ｍｍから６００ｍｍに変化させ、当該第１嵌合部３の球体部の最大直径Ｒ１を８０ｍｍから９６０ｍｍに変化させ、且つ当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌを当該球体部の最大球径Ｒ１に対して１０％と設定し、更に、当該球体部の最大直径Ｒ１の直管部１の口径Ｘ１に対する比率Ｒ１／Ｘ１を１．６と設定した場合の実験結果を示したものであり、表７による実験結果によると、上記で定義した当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が８０度~１０６度で許容旋回角度は２６であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~２０６度で許容旋回角度は２６であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、３７度~１４３度で許容旋回角度は１０６度が得られたと言う結果が示されている。
又、図１３は、上記実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
一方、表８は、当該設定角度Ｆを４５度に設定し、当該第１の直管部１の口径Ｘ１を５０ｍｍから６００ｍｍに変化させ、当該第１嵌合部３の球体部の最大直径Ｒ１を８０ｍｍから９６０ｍｍに変化させ、且つ当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌを当該球体部の最大球径Ｒ１に対して３０％と設定し、更に、当該球体部の最大直径Ｒ１の直管部１の口径Ｘ１に対する比率Ｒ１／Ｘ１を１．６と設定した場合の実験結果を示したものであり、表８による実験結果によると、上記で定義した当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が８０度~９８度で許容旋回角度は１８であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１７１度~１８９度で許容旋回角度は１８であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、２５度~１５５度で許容旋回角度は１３０度が得られたと言う結果が示されている。
然しながら、上記実験に於いては、当該端縁周縁部１２との距離Ｌを当該球体部の最大球径Ｒ１に対して３０％と設定したが、旋回許容範囲は当該角度Ｑ１とＱ２で、僅かに１８度しか得る事が出来なかったので、機能性及び実用性の面では、多くが期待出来ない自在継手である事が判明した。
一方、この実験で、図１４に示す様に、当該当該球体部の最大直径Ｒ１の直管部１の口径Ｘ１に対する比率Ｒ１／Ｘ１を２．０に設定する事により、上記許容範囲をかなり拡大する事が可能である事が分かったが、球体部の寸法が大きくなりすぎることから、強度、安定性の面で、逆に問題が発生し、好ましい具体例とは見なし得ない状況で有った。
上記した多数の実験結果並びにそれらに対する各種の考察を総合的に判断する事によって、本発明に於ける当該所定の角度Ｆは３０度乃至６２度の範囲に設定することが望ましく、好ましい具体例では、当該角度Ｆを３８度乃至５２度に設定するものであり、特に好ましくは、４５度に設定し、それによって形成された直線Ｗ０を当該基準平面Ｔの基礎として使用したものである。
上記した実験結果並びに各種の考察に基づいて、本発明に於ける上記した各必須構成要件に関する許容範囲が確認されたのであって、即ち、当該球形湾曲部の最大直径Ｒ１と当該第１の直管部の直径Ｘ１の比率Ｒ１／Ｘ１が１．２乃至２，０であり、当該基準平面Ｔが、当該直管部１又は２の中心軸線Ｚ１又はＺ２とのなす角度Ｆが３０度乃至６２度で有って、且つ、当該第１又は第２の嵌合部に於ける端部周縁部１２又は１３が当該基準平面Ｔから離間せしめられている長さＬが、当該基準平面Ｔの最大径部長さＲ１又はＲ２に対して１０乃至３０％に設定されているものである。
上記した通り、本発明に於いては、当該球形湾曲部の最大直径Ｒ１と当該第１の直管部の直径Ｘ１の比率Ｒ１／Ｘ１が１．２乃至２．０である事が望ましいとの結論を得たが、更に、当該比率Ｒ１／Ｘ１が、１．５乃至１．７である事が望ましい事を明らかにするために、更に、当該比率Ｒ１／Ｘ１と他の要件との組み合わせによって、より最適な液状流体配管接合部用自在継手が得られる事を確認する為に、更に多くの実験を繰り返し、その条件を確立したものであり、その経緯を以下に表９乃至表１１及び図２４乃至図３９を参照しながら詳細に説明する。
即ち、表９は、本発明に於ける当該比率Ｒ１／Ｘ１を１．５と設定した場合の実験結果を示したものであり、表９に於いては、更に、当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌ１（ｍｍ）を当該球体部の最大球径Ｒ１に対して１８％から２５％の間で変化させると同時に、当該設定角度Ｆがそれぞれの設定条件に於いて、最大範囲で取りうる角度を勘案して設定し、その結果である３種類の最大許容範囲の回転角度を測定した結果を示すものである。
即ち、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を１８％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４１度から７０度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
上記した実験に於いて、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を１８％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４１度から７１度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
即ち、表９による実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が４１度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、８２度~１１０度で許容旋回角度は２８度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５２度~１８０度で許容旋回角度は２８度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、８２度~１８０度で許容旋回角度は９８度が得られたと言う結果が示されている。
００６７
又、上記で定義した当該角度範囲が７０度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１１０度~１３８度で許容旋回角度は２８度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~２０８度で許容旋回角度は２８度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１１０度~２０８度で許容旋回角度は９８度が得られたと言う結果が示されている。
然しながら、上記実験に於いても、当該端縁周縁部１２に於けるラップ部の範囲が小さい事から、強度に問題がある事が判明した。
又、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２１％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４４度から６５度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
そして、当該表９による他の実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が４４度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、８７度~１０９度で許容旋回角度は２２度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５７度~１８０度で許容旋回角度は２３度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、８７度~１５７度で許容旋回角度は９３度が得られたと言う結果が示されている。
一方、上記で定義した当該角度範囲が６５度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１０９度~１２９度で許容旋回角度は２０度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~２０１度で許容旋回角度は２１度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１０９度~２０１度で許容旋回角度は９２度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、上記両実験に於いては、前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図２５は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
又、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２２％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４６度から６４度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
そして、当該表９による他の実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が４６度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、９３度~１１０度で許容旋回角度は１７度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１６２度~１８０度で許容旋回角度は１８度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、９３度~１８０度で許容旋回角度は８７度が得られたと言う結果が示されている。
一方、上記で定義した当該角度範囲が６４度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１１０度~１２７度で許容旋回角度は１７度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~１９７度で許容旋回角度は１７度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１１０度~１９７度で許容旋回角度は８７度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、当該所定の角度Ｆを４６度に設定した具体例では、９０度からの変化が出来ないという若干の欠点は見られるが、当該所定の角度Ｆを６４度に設定した具体例ともども、前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図２６は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
次に、上記した実験に於いて、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２３％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４６度から６４度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
即ち、表９による実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が４６度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、９５度~１１０度で許容旋回角度は１５度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１６４度~１８０度で許容旋回角度は１６度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、９５度~１８０度で許容旋回角度は８５度が得られたと言う結果が示されている。
又、上記で定義した当該角度範囲が６４度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１１０度~１２７度で許容旋回角度は１７度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~１９８度で許容旋回角度は１８度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１１０度~１９８度で許容旋回角度は８８度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、当該所定の角度Ｆを４６度に設定した具体例では、９０度からの変化が出来ないという若干の欠点は見られるが、当該所定の角度Ｆを６４度に設定した具体例ともども、前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図２７は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
次に、上記した実験に於いて、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２５％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は５１度から６１度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
即ち、表９による実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が５１度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１００度~１１０度で許容旋回角度は１０度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１６９度~１７９度で許容旋回角度は１０度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１００度~１７９度で許容旋回角度は７９度が得られたと言う結果が示されている。
又、上記で定義した当該角度範囲が６１度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１１０度~１２０度で許容旋回角度は１０度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１７９度~１８９度で許容旋回角度は１０度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１１０度~１８９度で許容旋回角度は７９度が得られたと言う結果が示されている。
然しながら、上記した２つの具体例に於いては、何れも、回転可動範囲が極めて小さく、実用性が殆ど見られない製品であった。
又、図２８は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
次に、表１０は、本発明に於いて、当該比率Ｒ１／Ｘ１を１．６と設定した場合の実験結果を示したものであり、表１０に於いては、更に、当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌ１（ｍｍ）を当該球体部の最大球径Ｒ１に対して１８％から２５％の間で変化させると同時に、当該設定角度Ｆがそれぞれの設定条件に於いて、最大範囲で取りうる角度を勘案して設定し、その結果である３種類の最大許容範囲の回転角度を測定した結果を示すものである。
即ち、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を１８％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は３２度から７０度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
即ち、表１０による実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が３２度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、７１度~１０４度で許容旋回角度は３３度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１４７度~１８０度で許容旋回角度は３３度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、７１度~１８０度で許容旋回角度は１０９度が得られたと言う結果が示されている。
又、上記で定義した当該角度範囲が７０度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１０４度~１３８度で許容旋回角度は３４度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~２１３度で許容旋回角度は３３度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１１０度~２０８度で許容旋回角度は９８度が得られたと言う結果が示されている。
然しながら、上記した何れの実験に於いても、当該端縁周縁部１２に於けるラップ部の範囲が小さい事から、強度に問題がある事が判明した。
又、図２９は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
又、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２０％に設定したものでは、つまり本発明の先願に当たる特許出願の発明の構成に相当するものであり、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は３９度から６７度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
そして、当該表１０による他の実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が３９度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、８７度~１０５度で許容旋回角度は２７度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５２度~１８０度で許容旋回角度は２８度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、７８度~１８０度で許容旋回角度は１０２度が得られたと言う結果が示されている。
一方、上記で定義した当該角度範囲が６７度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１０５度~１３２度で許容旋回角度は２７度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~２０７度で許容旋回角度は２７度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１０５度~２０７度で許容旋回角度は１０２度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、上記両実験に於いては、前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図３０は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
００７５
一方、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２１％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４０度から６５度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
そして、当該表１０による他の実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が４０度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、８０度~１０５度で許容旋回角度は２６度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５４度~１７９度で許容旋回角度は２６度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、８７度~１７９度で許容旋回角度は９９度が得られたと言う結果が示されている。
一方、上記で定義した当該角度範囲が６５度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１０５度~１３１度で許容旋回角度は２６度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１７９度~２０５度で許容旋回角度は２６度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１０５度~２０５度で許容旋回角度は１００度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、上記両実験に於いては、何れも前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図３１は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
更に、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２２％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４１度から６４度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
そして、当該表１０による他の実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が４１度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、８２度~１０５度で許容旋回角度は２３度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５５度~１８０度で許容旋回角度は２５度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、８２度~１８０度で許容旋回角度は９８度が得られたと言う結果が示されている。
一方、上記で定義した当該角度範囲が６４度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１０５度~１２８度で許容旋回角度は２３度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~２０３度で許容旋回角度は２３度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１０５度~２０３度で許容旋回角度は９８度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、上記両実験に於いては、何れも前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図３２は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
次に、上記した実験に於いて、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２３％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４２度から６２度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
即ち、表１０による実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が４２度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、８４度~１０５度で許容旋回角度は２１度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１６０度~１７９度で許容旋回角度は１９度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、８４度~１７９度で許容旋回角度は９５度が得られたと言う結果が示されている。
又、上記で定義した当該角度範囲が６２度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１０５度~１２５度で許容旋回角度は２０度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１７９度~２０１度で許容旋回角度は２２度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１１０度~１９８度で許容旋回角度は９６度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、上記両実験に於いては、何れも前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図３３は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
次に、上記した実験に於いて、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２５％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４５度から６０度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
即ち、表１０による実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が４５度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、８９度~１０４度で許容旋回角度は１５度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１６４度~１８０度で許容旋回角度は１６度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、８９度~１８０度で許容旋回角度は９１度が得られたと言う結果が示されている。
又、上記で定義した当該角度範囲が６０度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１０４度~１２０度で許容旋回角度は１６度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~１９６度で許容旋回角度は１６度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１０４度~１９６度で許容旋回角度は９２度が得られたと言う結果が示されている。
然しながら、上記した２つの具体例に於いては、何れも、回転可動範囲が極めて小さく、実用性が殆ど見られない製品であった。
又、図３４は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
一方、表１１は、本発明に於いて、当該比率Ｒ１／Ｘ１を１．７と設定した場合の実験結果を示したものであり、表１１に於いては、更に、当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌ１（ｍｍ）を当該球体部の最大球径Ｒ１に対して１８％から２５％の間で変化させると同時に、当該設定角度Ｆがそれぞれの設定条件に於いて、最大範囲で取りうる角度を勘案して設定し、その結果である３種類の最大許容範囲の回転角度を測定した結果を示すものである。
即ち、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を１８％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は３３度から６９度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
即ち、表１１による実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が３３度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、６５度~１０２度で許容旋回角度は３７度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１４５度~１８２度で許容旋回角度は３７度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、６５度~１８２度で許容旋回角度は１１７度が得られたと言う結果が示されている。
又、上記で定義した当該角度範囲が６９度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１００度~１３７度で許容旋回角度は３７度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１７９度~２１７度で許容旋回角度は３８度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１００度~２１７度で許容旋回角度は１１７度が得られたと言う結果が示されている。
然しながら、上記した何れの実験に於いても、当該端縁周縁部１２に於けるラップ部の範囲が小さい事から、強度に問題がある事が判明した。
又、図３５は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
一方、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２１％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は３５度から６５度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
そして、当該表１１による他の実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が３５度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、７１度~１００度で許容旋回角度は２９度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５０度~１７９度で許容旋回角度は２９度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、７１度~１７９度で許容旋回角度は１０８度が得られたと言う結果が示されている。
一方、上記で定義した当該角度範囲が６５度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１００度~１３０度で許容旋回角度は３０度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１７９度~２０９度で許容旋回角度は３０度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１００度~２０９度で許容旋回角度は１０９度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、上記両実験に於いては、何れも前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図３６は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
更に、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２２％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は３７度から６４度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
そして、当該表１１による他の実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が３７度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、７５度~９８度で許容旋回角度は２３度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５３度~１８０度で許容旋回角度は２５度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、７５度~１８０度で許容旋回角度は１０５度が得られたと言う結果が示されている。
一方、上記で定義した当該角度範囲が６４度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、９８度~１２８度で許容旋回角度は３０度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~２０７度で許容旋回角度は２７度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、９８度~２０７度で許容旋回角度は１０９度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、上記両実験に於いては、何れも前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図３７は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
次に、上記した実験に於いて、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２３％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は３９度から６２度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
即ち、表１１による実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が３９度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、７９度~１０１度で許容旋回角度は２１度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１６０度~１７９度で許容旋回角度は２２度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、７９度~１８０度で許容旋回角度は１０１度が得られたと言う結果が示されている。
又、上記で定義した当該角度範囲が６２度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１０１度~１２３度で許容旋回角度は２２度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~２０３度で許容旋回角度は２３度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１０１度~２０３度で許容旋回角度は１０２度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、上記両実験に於いては、何れも前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図３８は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
次に、上記した実験に於いて、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２５％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４１度から６１度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
即ち、表１１による実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が４１度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、８２度~１０１度で許容旋回角度は１９度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５９度~１８１度で許容旋回角度は２２度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、８２度~１８１度で許容旋回角度は９９度が得られたと言う結果が示されている。
又、上記で定義した当該角度範囲が６１度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１０１度~１２２度で許容旋回角度は２１度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８１度~２００度で許容旋回角度は１９度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１０１度~２００度で許容旋回角度は９９度が得られたと言う結果が示されている。
然しながら、上記した２つの具体例に於いては、何れも、当該端縁周縁部１２に於けるラップ部の範囲が小さい事から、強度に問題があると同時に、回転可動範囲が極めて小さく、実用性が殆ど見られない製品であった。
又、図３９は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
即ち、本発明に於いては、好ましい必須構成要件として、当該角度範囲を逸脱する条件で製造された当該液状流体配管接合部用自在継手に於いては、上記した当該球形湾曲部の最大直径Ｒ１と当該第１の直管部の直径Ｘ１の比率Ｒ１／Ｘに関する設定条件や後述する当該第１の嵌合部に於ける端部周縁部が当該基準平面Ｔから離間せしめられている距離付いての設定条件等を勘案しながらも、当該直管部１及び５の間の屈折或いは回転角度を大きく取ることが出来ず、本発明の目的を十分達成することが不可能となる。
即ち、当該角度Ｆを３８度以下に設定した場合には、当該第１の直管部１に対する当該第２の直管部５の旋回角度範囲は大きく採れるが、反対に、当該第１と第２の嵌合部に於ける双方の当該球形同志の重畳面積（範囲）が小さくなるので、例えば、パッキン１５の設定が不可能になると同時に、当該両嵌合部間の相互の強力や安定した摺動動作が不可能となる欠点が発生する。
一方、当該角度Ｆを６８度以上に設定した場合には、当該第１の直管部１に対する当該第２の直管部５の旋回角度範囲は、極端に狭くなり、自在継手として、第１の直管部１と第２の直管部５との間で任意の旋回角度を設定することが不可能となると言う決定がある。
従って、本発明に於いては、当該角度Ｆは、３８度乃至６８度、より好ましくは４０度乃至６５度に設定することが望ましく、特に好ましくは、当該角度Ｆを４５度に設定するものである。
更に、本発明に於いては、当該第１の接続構造部４と当該第２の接続構造部８との相互嵌合部に於いて、双方の相互に重畳された嵌合部３及び７とが安定的に摺動或いは回動出来るようにすると同時に防水性或いは遮水性を完璧なものとする他に、より強固な嵌合状態を創生するために、特に当該第１の接続構造部４に於ける当該延長された当該第１の嵌合部３の領域部の内周壁部に適宜の形状の環状溝部１６を設け、当該環状溝部１６内に適宜の弾性と摩擦特性を有する材料で構成したパッキング材１５を配置固定するものである。
即ち、本発明に於ける一具体例にあっては、当該第１及び第２の嵌合部３，７に於ける外側に配置される側の嵌合部の内部表面部と内側に配置される側の嵌合部の外表面との間であって、かつ当該基準平面Ｔと当該端部周縁部１２，１３との間に、パッキン部１５を配置するものである。
本発明に於いて使用される当該パッキング材１５の断面形状や材質は特に特定されるものではないが、構成材料として、圧縮弾性を有し、摩擦係数の大なる材料を使用する事が好ましく、又、水膨張性を有する材料を使用する事も望ましい。
当該環状溝部１５が設けられている当該延長された当該第１の嵌合部３の領域部の内周壁部に対応する外表面部には、適宜の補強用環状突起部１５’が適宜の形状を持って配置されているものであっても良い。
此処で、本発明に於いて使用される当該パッキング材１５の好ましい具体例について、図２２を参照しながら詳細に説明する。
即ち、本発明に於いて使用される当該パッキング材１５は、基本的には、水分を吸収して膨張する特性を有する材料で形成されている事が好ましく、当該素材としては特に特定されるものではなく、公知の材料を使用する事が可能である。
一方、本発明に於いて使用される当該パッキン部１５は、扁平帯状の環状体で構成されており、当該パッキン部１５は、その外側外表面１９は、当該外側に配置される側の嵌合部３の内部表面部３’の一部に保持されており、当該パッキン部１５の内側表面１４は、当該嵌合部３の内で、内側に配置される側の嵌合部７の外表面７’と接触するものであり、且つ、当該パッキン部１５の当該嵌合部３の内で、内側に配置される側の嵌合部７の外表面７’と接触する面に、当該嵌合部３の内壁周縁に沿って、少なくとも一本の環状連続溝部１６が、設けられているものである。
当該パッキン部は、当該外側に配置される側の嵌合部の内部表面部の一部に形成されている当該環状の凹陥状溝部１６内に嵌合され、保持されている。
一方、当該パッキン部１５は、当該帯状体に形成された環状体の外側外表面部１９に、所定の厚みを有する硬質性材料で構成された環状補強層１７が設けられている事が好ましい具体例である。
係る補強材１７を併用する事により、当該パッキン部１５を安定した状態で当該溝部１６内に保持出来ると同時に、当該パッキン部１５のコストの低減化と耐久性の向上に貢献する事が出来る。
又、本発明に係る当該パッキン部１５に於いては、当該パッキン部１５の当該他方の嵌合部７の外部表面部６の一部と接触する面１４に少なくとも１本の凹陥状溝部１８が、当該パッキン部１５の長手方向中心軸線に並行に形成されている事も望ましい具体例である。
本発明に於いて、当該パッキン部１５に上記した凹陥状溝部１８を形成させておく事により、実際に、当該パッキン部１５が他方の嵌合部７の外部表面部６と接圧背触する際に、図（Ｂ）２２に示す様に、当該凹陥状溝部１８が変形して圧縮されるので、当該パッキン部１５に於ける当該他方の嵌合部７の外部表面部６との接触面１４は変形することなく、完全に当該他方の嵌合部７の外部表面部６密着する事が出来るので、完全な防水性、遮水性を発揮する事が可能となる。
更に、本発明に係る当該パッキン部１５の構成上の特徴としては、当該外側に配置される側の嵌合部３の外部表面部３”であって、当該外側に配置される側の嵌合部３の内部部表面部３’に於ける当該環状の凹陥状溝部１６が形成されている部位に対向する部分に外方膨出部１５’が設けられている事も好ましい具体例である。
係る構成を採用する事により、当該パッキン部１５を配置した部分を補強する事が可能であり、全体的な強度の向上が期待できる。
次に、本発明における当該第２の接続構造部８の構成をより詳細に説明するならば、当該図３（Ａ）はその側面図であり、図３（Ｂ）はその斜視図である。
処で、当該第２の接続構造部８の基本的構造は前記した通りであり、特には、当該第２の嵌合部７にける球形湾曲部の最大直径Ｒ２は、当該第２の直管部５の直径Ｘ２よりも１．５乃至１．７倍大きくなる様に設定することが望ましく、特に好ましくは、その球形湾曲部の最大直径Ｒ２は、当該第２の直管部の直径Ｘ２よりも１．６倍となるように設定するものである。
次に、本発明に於ける当該当該第２の接続構造部８に含まれる当該基準平面Ｔは、上記した当該第１の接続構造部４で形成した基準平面Ｔと同じものである。
図４は、図１に対応する、本発明における当該第１の接続構造部４と第２の接続構造部８とを嵌合接続させて構成された当該液状流体配管接合部用自在継手１００の斜視図である。
尚、同図中、符号２０は、当該第２の接続構造部８における当該第２の嵌合部７におけるスライド面を示している。
そして、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手１００の特徴の一つは、上記した様に、当該第１及び第２の嵌合部３と７同志の相互に重なり合う部分の面積或いはその大きさが、当該第１の嵌合部３における当該基準平面Ｔと当該端部周縁部１２との間に形成される外表部分の面積の略２倍に形成されている事であり、係る構成を採用した事により、当該第１及び第２の嵌合部３と７の接合強度を向上させ、且つ双方間における相互の摺動操作や回動操作がスムーズに実行され、安定した操作が実現されると共に、当該嵌合部で、外的要因からなる衝撃や振動を効果的に吸収することが可能であるので、制震性及び耐震性が向上する。
又、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手１００に於いては、図１に示す様に、当該第１の球体状の湾曲形状部を有する当該第１の嵌合部３と当該第２の嵌合部７との境界部には、凹凸部或いは段差部が形成されていない事を特徴とするものであり、それによって、当該配管部内を流通する気体或いは液状流体が、当該配管部の接合部位に於いて帯留して、新たな問題を発生させる危険を完全に防止することが可能である。
即ち、図１に示す様に、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００に於いては、当該第１若しくは第２の直管部１、５の内部表面９の一部と、当該第１若しくは第２の嵌合部３、７の内部表面１０の一部が連続状平面部１１を形成しているものであり、又、係る部分は、当該液状流体配管接合部用自在継手１００に於ける当該第１の直管部１の下端部分に形成されることが特に望ましい。
そして、本発明に於いては、例えば、当該連続状平面部１１が形成されている当該第１の直管部１の下端部部分の当該内部表面に対応する当該第１の直管部１の外部表面部の下端部部分に対応する当該自在継手の外表面部に適宜の標識部２１を設ける事も望ましい具体例である。
係る構成を採用することによって、作業者は、工事現場に於いて、当該液状流体配管接合部用自在継手１００に設けられた当該標識部２１のある部分を容易に下側に向けて配置、配列させることにより、使用される各種液状流体の流れを効率化させる事が出来る。
つまり、本発明に於いては、当該標識部２１は、当該自在継手を施工する場合に、当該標識部２１の位置が当該自在継手１００の最下部となるように配置する様に指示を報知する機能が付与されているものである。
即ち、当該液状流体配管内部に一部の液状流体が滞留するだけでも、全体の配管システムに液状流体の流れに不良状態を発生させることになるので、当該個所を配管工事を行う際に当該標識部を配管時に、必ず下向きになるように設置工事を行うことにより、常に、液状流体配管内部にスムーズな流れを生起させ、且つそれを維持させることが可能となる。
又、本発明に係る液状流体配管接合部用自在継手１００の他の具体例に於いては、当該第１及び第２の嵌合部３、７の内で、内側に嵌合される当該嵌合部７の外表面の少なくとも一部に、当該第１及び第２の嵌合部３、７に内で、外側に嵌合される当該嵌合部３の端部周縁部１２の少なくとも一部と当接するストッパー部３０，３１を設けることも望ましい具体例である。
一方、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００に於ける当該第１及び第２の嵌合部３、７において、外側に配置される当該嵌合部３の当該湾曲体２の内部球径は、内部に配置される当該嵌合部７の当該湾曲体６の外部球径よりも、当該両者が相互に容易に水密的に摺動並びに回動が可能な程度に僅かに大きな長さ（ミクロンオーダー）に設定されている事が望ましい。
此処で、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００に於ける当該少なくとも一方の直管部が、他方の直管部に対した如何に広範囲に亘って、旋回、変位するかを、図４０及び図４１を参照しながら詳細に説明する。
即ち、図４０は、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００が、図５（Ａ）と対応する状態を示す斜視図であり、当該第１と第２の直管部１、５の各中心軸線を含む平面（当該基準平面）で、当該第１と第２の直管部１、５の各中心軸線が９０度に配置されている基本形態を示した図である。
この状態で、当該第１の半球体部３と当該第１の直管部１を固定状態としたままで、当該第２の半球体部を当該第２の直管部５と共に、当該基準平面に沿って旋回的に変位・移動させた場合に、当該第２の直管部５の自由端の開口部がどの様に移動・変位するかの状態を点線で示したものである。
一方、図４１は、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００が、図５（Ｂ）と対応する状態を示す斜視図であり、図４０に示す状態に対して、当該第２の直管部５が少なくとも１５度、垂直線から左方向に傾斜させた形態を示しており、この状態で、当該第１の半球体部３と当該第１の直管部１を固定状態としたままで、当該第２の半球体部を当該第２の直管部５と共に、当該基準平面に沿って旋回的に変位・移動させた場合に、当該第２の直管部５の自由端の開口部がどの様に移動・変位するかの状態を点線で示したものである。
図４０と図４１に於ける当該第２の直管部５の自由端の開口部の移動範囲を検討するならば、係る状態のみで、略半球状の空間を１本の当該第２の直管部５のみで容易にカバーする事が可能である事が理解出来る。
更に、当該本発明に於いては、当該第１の直管部１を、その中心軸線を中心として、３６０度旋回させることによって、当該第２の直管部５の開口部の移動・変動位置や、その方向性は更に拡大されるのであり、完全な全方向性を備えた自在継ぎ手が得られるものである。
この様な特性と機能を有する液状流体配管接合部用自在継手は、従来、市場には見当らなかったものである。
次に、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００に於ける上記した技術構成からなる当該第１の第１の接続構造部４と当該第２の接続構造部８とが嵌合された直管部連結機構が、それぞれの嵌合部３及び７にそれぞれ個別に連結されている直管部１及び５とのなす連結部屈折角度を、広範囲で且つ略全方向に、容易で然も微少角度毎に調整し変更し得る事は、図８乃至図１４で説明されている。
本発明に於ける他の具体例としては、図３に示す様に、当該第１及び第２の嵌合部３，７の内で、内側に嵌合される当該嵌合部の当該球体部２，６の外表面の少なくとも一部に、当該第１及び第２の嵌合部の内で、外側に嵌合される当該嵌合部の端部周縁部１２，１３の少なくとも一部と当接する少なくとも一つのストッパー部３０，３１を設けた事は望ましい具体例である。
そして、当該ストッパー部３０，３１は、点状突起部或いは連続した凸状畝部で構成されている事が望ましい。
更に別の具体例に於いては、図１５に示す様に、例えば、当該第１の嵌合部３が下流側に配置され、当該第２の嵌合部７が上流側に配置される場合であって、且つ当該第２の嵌合部７に設けられている当該第２の直管部５の口径が当該第１の嵌合部３に設けられている当該第１の直管部１の口径よりも小さい場合に於いては、当該ストッパー部３０は、当該第２の嵌合部７の当該球体部６の外部平面７上であって、且つ、仮に、当該第１の嵌合部３に接続されている当該第１の直管部１の口径と同じ口径を有する第２の直管部５５が当該第２の嵌合部７で使用されたと仮定した場合に於ける、当該仮の第２の直管部５５と当該第２の嵌合部７の当該球体部６とが接合した場合に規定される仮想接続線３２に沿って、湾曲状に配置される事が好ましい。
更に、本発明に於いては、当該第１及び第２の直管部１及び５の少なくとも一方の直管部に於ける自由端部側の端縁部近傍周辺部３５に、パッキング材３６が更に配置されている事も好ましい具体例であり、特に、当該第１及び第２の直管部１及び５の口径が１００ｍｍを超える場合に有効な構成である。
此処で、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００を使用した液状流体配管の屋内或いは地中に於ける接続作業について、従来の方法と比較して見ると、先ず、前記した通り、従来の方法に於いては、図１６に示す様に、例えば、建物のスラブ（床）９１と天井部９２との間に形成された配管層部９３は、一般的には、建物の建築コストを低減させる為に、極めて狭い空間領域で構成されており、従って、当該スラブ９１を貫通してきた直管部９４の端部と、建物の外壁部１０１と内壁部１２０との間の同じく狭い配管層９３’内を上層階から下層階に向けて略垂直に配列されている排水用本管９６の当該配管層部９３に位置する当該排水用本管９６の開口部１０８とを、適宜の直管部９５で連結接続させ、液状流体移動通路を完成させるものであるが、従来に於いては、例えば、９０度エルボ管１０３、１０４等を使用して連結する事になるが、当該配管層部９３内は極めて狭くなっているので、当該９０度エルボ管を使用して、当該直管部９５に所定の勾配を付与しながら連結作業を完了させる事は不可能であり、その為、従来では、一般的に図１７に示す様に、一つの連結部分で、２個の当該９０度エルボ管１０３、１０４を使用して、その中間部分に別の直管部１１０を介して、それぞれの連結部に於ける当該９０度エルボ管１０３、１０４の配置向きを選択し調整をしながら、当該直管部９４の端部と当該排水用本管９６の一方の端部とを連結接続すると共に、同様の方法で、２個の当該９０度エルボ管１０５、１０６並びに中間直管部１１１を使用して、当該排水用本管９６の一方の端部と当該排水用本管９６の開口部１０８とを連結接続する。
一方、図１８に示す様に、当該排水用本管９６の最下端部と排水桝部（塩ビマスとも称される）１０２の排水受け口１１２に連結された直管部９７の開口端部とは、同様の９０度エルボ管１０７を使用して配管接続を完了させる事になる。
その際、当該配管層部９３内や当該配管層９３’内が狭い為に、一部の９０度エルボ管１０４、１０５を横方向に展開させて連結作業を実行出来ない場合が多く、従って、当該直管部９５に所定の勾配を付与する事が出来ず、当該直管部９５は、所定の勾配を形成しない形で配管操作を終了してしまう場合が多々見られていた。
これに対し、本発明に於いては、図１８に示す通り、本発明の技術思想の下に製作された当該液状流体配管接合部用自在継手１００を使用して、直接当該直管部９４と直管部９５、９６及び直管部９７とを、必要な角度調整を施しながら容易に且つ短時間で、当該狭い配管層９３内の空間領域でも所定の勾配を付与しながら、迅速に配管接続作業を実行する事が可能となる。
同様に、多層階住宅、事務所等の集合建物に於いては、上下に直列に配管されている直管部９６を各階層毎に、前記した配管９５と個別に接続させる為に、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００が適宜、所要部分で使用されることになる。
屋外に配置されている排水桝部１０２の排水受け口１１２との連結に際しても、当該直管部９７の開口端部と排水桝部１０２の排水受け口１１２に配置されている直管部とを液状流体配管接合部用自在継手１００を使用して配管接続を完了させる事になる。
更に、図１９に示す様に、図１４の排水桝部１０２から当該排水を当該排水桝部１０２設けられている排出水用の直管部１０３から道路等の地下面に設置されている下水道本管１０７に排水するための一つ或いは複数個の連結管部群１０４乃至１０６の間を適宜の間隔で、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００を使用して配管接続する事が可能である。
本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００は、上記した様な必須の技術構成を採用しているので、当該第１の直管部１と当該第２の直管部５との間の旋回角度が極めて広範囲で、且つ微調整が可能であり、強度に強く安定した摺動作用に基づく旋回操作を容易に実行する事が可能であり、然も、上流側直管部５と下流側直管部１との口径差を自由に設定する事も可能であることから、連結すべき隣接配置された複数個の直管部間で任意の角度変更や勾配設定が可能であり、且つ当該角度変更時の角度調整が微細な範囲で実行可能であるので、特に、通常、狭い空間或いは領域しか設けられていない、建物内部の配管空間内でも、直管部間での任意の角度変更や勾配設定が可能となる。
更に、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００は、全体の強度が高く相当の外力を受けた場合でも破壊や破断若しくは抜け落ちが防止でき、且つ外部からの振動に対しても、吸収力に優れている。
又、当該液状流体配管接合部用自在継手１００は、直管部間の、安定して確実な旋回機能であるので、当該直管部による外部からの衝撃や振動を効果的に吸収する事が可能であるので、制震性及び耐震性に優れた建設部材でもある。
特に、少なくとも２個の当該液状流体配管接合部用自在継手１００を所定の直管部の両端に一対で使用する場合には、当該両者の液状流体配管接合部用自在継手１００のそれぞれの振動吸収力が相乗効果を発揮して、制震性及び／又は耐震性に優れた配管システムを構築する事が可能である。
即ち、図１８及び図１９に示す配管施工方法により、従来方法では得られなかった、耐震性に優れた配管構造とそのシステムが完成するのである。
図２０及び図２１も制震性及び耐震性に優れた配管構造とそのシステムの別の具体例の配管施工例を示すものである。
つまり、建物配管において、地震による振動を吸収する効果を有する自在管継手１００を各フロア−毎に設ける事、収縮性に対しては、やりとり補修ソケット（収縮継手とも称される）を組み合わせる構成、あるいは、固定支持で管を締め付ける場合は、管に傷を付けないようバント内にフェルトなどを使用して自在管継手１００の下・手前に使用する事、更には、埋設管に対しては、自在管継手１００を１箇所でも耐震吸収するが、２箇所以上設ける事で、より一層制震性及び耐震性能を発揮できる。
尚、本発明に係る当該液状流体通制震性及び路用自在管継手１００の製造方法は特に特定されるものではないが、従来一般的に公知の合成樹脂を基本材料として、円形口径を有する管状体を作り、その一方の端部同士を相互に挿入嵌合させ、当該重畳式に嵌合した部分に当該球状体部を成形する為の成形加工を施す方法や、予め、当該嵌合部の一方の直管部の端部に所定の形状の球状体部を形成しておき、その内部の直管部の端部を被覆させておき、加熱成形する方法や、３Ｄ（三次元）プリンター等を使用して製造する事も可能である。
次に、本発明に於ける当該液状流体配管接続用自在継手は、上記した様な多機能性を有していることから、これを応用する事が可能な液状流体物処理機器の範囲は極めて広範囲である。
即ち、本発明に於いては、下水、生活排水、雨水等を含む液状流体物の流動処理に使用される配管本体、受口枝付管、自在支管、マス部材、マンホール等を含む液状流体物処理機器であって、当該液状流体物処理機器の少なくとも一部から外方に向けて突出して設けられている少なくとも一本の支管部、若しくは、当該液状流体物処理機器の少なくとも一部に取り付けて使用する支管部を含む支管部材の少なくとも一部に、上記した通りの構成を有する液状流体配管接続用自在継手１００が取り付けられている事を特徴とする液状流体物処理機器３００乃至３０５である。
つまり、下水、生活排水、雨水等の液状流体物の処理に使用される液状流体物処理機器には、配管本体の外に、受口枝付管、自在支管、マス部材、マンホール等を含む多種多様な機能や構造を持った機器が実在しており、係る液状流体物処理機器は、当該配管本体以外の場所や多面方向等から流れ込む所定の下水、生活排水、雨水等の液状流体物を受け入れたり、或いは、当該配管本体以外の場所や方向等に向けて当該下水、生活排水、雨水等の液状流体物を排出する必要が生ずる場合が多く、その為、従来から適宜の方向に適宜の本数の分岐管、つまり支管部が予め固定的に取り付けられた液状流体物処理機器が多数販売され、現場で要求される状況に応じて、それらの中から最も当該環境に適合するものを選択して使用されてきている。
例えば、図２３（Ａ）は、受口下枝付横継ぎ手タイプの下水本管３００の側面に少なくとも一本の支管部３１０が取り付けられた下水本管３００が示されている。
係る構造に当該支管部３１０の先端部に本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００の一方の直管部１又は５を接続固定させたものであっても良く、或いは、同様に図２３（Ｂ）に示される、受口下枝付経継ぎ手タイプの下水本管３０１の側面に設けられている少なくとも一本の支管部３１１の先端部に本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００の一方の直管部１又は５を接続固定させたものであっても良い。
係る具体例に於いては、当該下水本管３００、３０１の側面に設けられている少なくとも一本の支管部３１０、３１１の代わりに、直接当該液状流体配管接合部用自在継手１００の一方の直管部１又は５の先端部を当該下水本管３００、３０１の側面に接合させる事も可能である。
一方、図２３（Ｃ）には、所謂合流サドル或いは自在支管継手と称される取り付け型の支管継手３０３が示されている。
当該取り付け型の自在支管継手３０３は、湾曲状に形成された接合支持板部３０４とその表面の一部に取り付けられた支管部３１２とで構成されたものであり、支管部３１２を、取り付けたい当該下水本管３００やマンホール部３０６の外表面の一部に適宜の穴部を形成し、当該穴部を当該接合支持板部３０４で覆う様に適宜の接着剤で接合固定する為の部材である。
従来では、係る液状流体物処理機器に於ける当該支管部は、その使用用途や現場の各配管の配置状況に応じて、様々な方向に取り付けられたものを使用する必要があることから、当該各液状流体物処理機器は、ぞれぞれ、当該支管部の取り付け方向を相互に異にした複数種類の液状流体物処理機器を製造し、顧客の需要に答えていたが、品種管理の複雑化や保管を含めたコスト増加をきたすという問題があった。
これに対し、本発明に於いては、上記した当該取り付け型の自在支管継手３０３に於いても、当該取り付け型の自在支管継手３０３の少なくとも一部から外方に向けて突出して設けられている少なくとも一本の支管部３１２の外方先端部に本発明にかかる当該状流体配管接続用自在継手１００の直管部１又は５の一方の先端部を接合させたものであり、係る構成によって、多方面からの当該液状流体流の流入の処理と、多方面への当該液状流体流の流出の処理を同時に１個の当該取り付け型の自在支管継手３０３で対応可能であるので、当該取り付け型の自在支管継手３０３の種類を大幅に削減する事が可能となると同時に、各種の施工工事に完全に且つ容易に対応する事が可能となるので、工事施工効率、施工期間、工事費用が何れも大幅に削減することが可能となるのである。
一方、図２３（Ｄ）には、コンクリート製或いは塩ビ製のマンホール部或いはマス部３０６の具体例が示されており、当該マンホール部或いはマス部３０６の下端部には、漏斗状部３２０が配置されており、当該漏斗状部３２０の下端部の排水穴部に、本発明に係る当該液状流体配管接続用自在継手１００の直管部１又は５の一方の先端部が接合されており、当該第１及び第２の嵌合部及び他方の直管部とが、当該マンホール部或いはマス部３０６の下端部から外方へ突出させた構造を有するものであり、又、図２３（Ｅ）には、コンクリート製或いは塩ビ製のマンホール部或いはマス部３０７の下端部外壁部に複数本の枝管部３１７が取り付けられている構造のものに於いて、当該複数個の当該枝管部３１７の少なくとも一部に、本発明に係る当該液状流体配管接続用自在継手１００の直管部１又は５の一方の先端部が接合されている具体例が示されている。
本発明に於いては、上記した何れの液状流体物処理機器に於いても、当該液状流体物処理機器３００乃至３０７の少なくとも一部から外方に向けて突出して設けられている少なくとも一本の支管部３１０乃至３１７の少なくとも一部に、本発明に係る当該液状流体配管接続用自在継手１００を取り付けることによって、一種類の当該液状流体物処理機器３００乃至３０７によって、複数種類の施工工事に完全に且つ容易に対応する事が可能となるのである。
即ち、図１は、本発明に於ける基本的な技術思想の第１の具体的な態様としての当該液状流体配管接合部用自在継手１００の基本的な構造の具体例を示す図であって、図中、配管接合部に使用される自在継手１００であって、当該自在継手は、第１の直管部１と当該第１の直管部１の一方の端部に接続された球状体の一部を形成する湾曲体２から構成された第１の嵌合部３とで構成された第１の接続構造部４と、第２の直管部５と当該第２の直管部５の一方の端部に接続された球状体の一部を形成する湾曲体６から構成された第２の嵌合部７とで構成された第２の接続構造部８とから構成されており、当該第１と第２の嵌合部３、７は、何れも当該第１及び第２の直管部１、５の直径よりも大なる球径Ｒ１、Ｒ２を有すると共に、相互に何れか一方が他方の内部に嵌合せしめられて、全方向に摺動や回動が可能なように、当該第１と第２の嵌合部３、７の球体中心部Ｐが相互に一致するように嵌合配置された構成を有しており、且つ、当該第１及び第２の直管部１、５のそれぞれの中心軸線Ｚ１、Ｚ２は、当該第１と第２の嵌合部３、７の球体中心部Ｐを通過しないように偏心して配置されており、且つ、当該球体中心部Ｐと当該第１若しくは第２の直管部１又は５の中心軸線Ｚ１又はＺ２とが形成する平面Ｓ１でみた側断面図において、当該第１若しくは第２の直管部１又は５の内部表面の一部９、１０と当該第１若しくは第２の嵌合部３、７の内部表面１１の一部が連続状平面部を形成しており、然も、少なくとも当該第１若しくは第２の嵌合部３、７における端部周縁部１２、１３が、当該球体中心部Ｐと当該第１若しくは第２の直管部１、５の中心軸線Ｚ１、Ｚ２とが形成する第１の平面Ｓ１でみた側断面図において、当該球体中心部Ｐと当該直管部１、５の中心線部Ｚ１、Ｚ２とを結ぶ直線Ｗで、当該中心線部Ｚ１又はＺ２と３０度乃至６８度の範囲内の角度Ｆに設定された直線Ｗ０を含む当該第１の平面Ｓ１と直交する第２の平面Ｓ２上に形成された当該球体内部の基準平面Ｔよりも当該直管部１又は２が接続されている側とは反対側の方向Ｖに向けて、当該基準平面Ｔの最大径部長さＲ１又はＲ２に対して１０乃至３０％の長さＬだけ、当該基準平面Ｔから離間した部位に形成されている液状流体配管接合部用自在継手１００が示されている。
本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手１００の更に好ましい具体例つまり、第２の態様としては、例えば、上記構成に加えて、更に、当該第１若しくは第２の嵌合部にける球状体部の最大球径が、当該第１若しくは第２の直管部の直径よりも１．２乃至２．０倍、好ましくは１．６倍の球径を有する液状流体配管接合部用自在継手１００である、
本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００は、上記の様な基本的技術構成を採用しているので、当該第１と第２の湾曲状嵌合部３と７とが、相互に重なり合う部分の面積を最大限大きくし、且つ当該基準面強固に且つ安定的に相互に摺動並びに回転動作を行うと共に、湾曲状嵌合部に於ける当該基準面Ｔの当該直管１の中心軸線Ｚ１に対する傾斜角度Ｆを、上記した特定の範囲内に限定した事により、当該第１の平面Ｓ１で見た場合の一方の嵌合部３に対する他方の第２の嵌合部７に設けられた直管部５の、当該嵌合部中心点Ｐを中心とする揺動角度範囲Ｍを従来の自在継ぎ手よりも大きく設定出来、且つ、当該第２の嵌合部７に設けられた直管部５が、当該嵌合部中心点Ｐを通り、当該直管部５の軸線Ｚ２と並行な軸Ｐ２を中心に矢印Ｎで示す様に、３６０度旋回することが可能であることから、結果的には、略全方向への配管接続角度の設定が実現される。
尚、本発明に於ける、略全方向とは、完全な意味での全方向ではなく、当該配管接続作業上で要求される範囲の旋回・屈曲角度範囲で、極めてフレキシブルで、比較的任意の屈折角度を容易に選択し設定出来ると言う事を意味する。
本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手１００は、使用対象が適宜の液状流体である。
又、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手１００を構成する材料は、特に特定されるものではないが、例えば、金属、各種の一般的に使用されている合成樹脂、ガラス繊維或いは炭素繊維等を含む補強材を内蔵したＦＲＰ樹脂、セラミックス等で構成されたものであることが望ましい。
更に、本発明に於ける当該第１の接続構造部４に設けられる当該直管部１の口径（内径）Ｘ１と当該第２の接続構造部８に設けられる当該直管部５の口径（内径）Ｘ２とは同一であっても良く或いは相互に異なるものであってもよく、本発明では、当該口径が異なる直管部を任意に組み合わせて使用することが可能である。
但し、当該第１の嵌合部３を使用液状流体の流れの方向に対して、下流側に使用し、当該第２の嵌合部８を使用液状流体の流れの方向に対して、上流側に使用する場合においては、当該第１の嵌合部３の当該直管部１の口径（内径）Ｘ１が、当該第２嵌合部８の当該直管部（上流側の直管部）５の口径（内径）Ｘ２よりも大きくなる様な条件である事が望ましい。
処で、本願発明者は、兼ねてより、エアコン等の空調設備における気体の流入や流出を扱う気体用の簡素な配管とは全く異なり、強度や伸度に優れ、剛性で且つフレキシブル性を合わせ持ち、高度の旋回性能を具備し然も、制震性や耐震性を示す高機能を有する自在継ぎ手の開発を行ってきており、その過程で、多数の試験や実験を重ねて検討を行ってきた結果、ある特定の設計条件、つまり特定の構成要件の特定により、従来、世の中に全く存在していなかった、上記した様な特性を完全に満足するような、液状流体配管接合部用自在継手を製造する事が可能であるとの知見が得られたものである。
即ち、当該特定の構成要件としては、例えば、上記した通り、（１）当該球体中心部と当該第１若しくは第２の直管部の中心軸線とが形成する第１の平面に於いて、当該球体中心部と当該何れかの直管部の中心線の一部の点部とを結ぶ直線を含む当該第１の平面と直交する第２の平面（つまり基準平面）が、当該中心線部とのなす角度（Ｆ）と、（２）当該基準平面に形成されている当該球体部の最大径部長さに対する比率で表される当該球体部の端部周縁部が形成されている部位迄の長さ（Ｌ）、及び（３）当該第１若しくは第２の嵌合部にける球状体部の最大球径の、当該第１若しくは第２の直管部の直径に対する比率、の３つの構成要件が重要な要因である事をつきとめ、係る各構成要件を適宜組み合わせ、且つぞれぞれの構成要件の条件範囲を適宜変更させることにより、それらの総合的な相乗効果によって、当該液状流体配管接合部用自在継手１００としての好ましい特性が決定される事を知得したものである。
つまり、上記各構成要件の好ましい範囲は、それのみでは特定されないが、他の構成要件に於ける条件範囲と結合することにより、個別に且つ独立的に好ましい条件範囲が変更され、決定される事が判明したものである。
次に、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００に使用される当該第１の接続構造部４と第２の接続構造部８のそれぞれの構成を更に具体的に説明する。
処で、本発明は、上記した従来の配管継手に於ける種々の問題点を解決すべく、鋭意検討を行い且つ多数の実験を繰り返し、本発明の目的を達成する為に必要な自在継手の構成の有るべき構成要件を追求した。
即ち、本発明は、当該自在継手の望ましい構成を追求する為に、当該自在継手に於ける多数の変更可能要素、例えば、当該第１と第２の直管部間の口径の比率が多種多様である事、当該当該第１と第２の直管部の各中心軸線と当該球体中心点とのオフセット長さの多様性、下流側の直管部の内部開口空間部を上流側の球体部の当該端部周縁部を閉鎖する比率、要求される旋回角度の多様性並びに、当該自在継手そのものの操作性或いは制震性或いは耐震性を含めた耐久性等の多数の要因を配慮しつつ、多数のモデル機器を作成し、検討した結果、当該球体内部の基準平面Ｔと、当該直管部１又は５の中心線Ｚ１又はＺ２とのなす角Ｆ、当該端部周縁部１２、１３が当該基準平面Ｔから離反している距離Ｌ或いは、当該球体内部の最大直径の長さＲ１又はＲ２の、当該管部１又は５の直径Ｘ１又はＸ２に対する比率の一つ或いは複数個を所望の値の範囲内に制限する事によって、略理想的な自在継手が得られる事が判明したのである。
その結果、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００の好ましい態様が後述する様に更に複数種見出されたものである。
即ち、本発明に係る第３の態様としては、上記した第１と第２の態様に於いて、更に、当該第１若しくは第２の嵌合部における端部周縁部が、当該基準平面より、当該基準平面の最大径部長さに対して、１５乃至２５％、より好ましくは２０％の長さだけ離間した部位に形成されているという技術構成を有するものであり、又、本発明に係る第４の態様としては、第１乃至第３の態様に於いて、更に、当該球体中心部と当該直管部の中心線部とを結ぶ直線の当該直管部の中心線部とのなす角度（Ｆ）は３０度乃至６２度の範囲に減縮させると言う技術構成を有すものである。
又、発明に係る第５の態様としては、上記した第１乃至第４の態様に於いて、当該球体中心部と当該直管部の中心線部とを結ぶ直線の当該直管部の中心線部とのなす角度（Ｆ）を３８度乃至５２度、より好ましくは４５度に減縮させると言う技術構成を有すものである。
更に、発明に係る第６の態様としては、当該第１若しくは第２の嵌合部における端部周縁部が、当該球体中心部と当該第１若しくは第２の直管部の中心軸線とが形成する第１の平面でみた側断面図において、当該球体中心部と当該直管部の中心線部とを結ぶ直線で、当該中心線部と３８度乃至５２度の範囲内の角度に設定された直線を含む、当該第１の平面と直交する第２の平面上に形成された当該球体内部の基準平面よりも当該直管部が接続されている側とは反対側の方向に、当該基準平面に形成されている当該球体部の最大径部長さに対して、２０％の長さだけ、当該基準平面から離間した部位に形成されており、且つ、当該第１若しくは第２の嵌合部にける球状体部の最大球径は、当該第１若しくは第２の直管部の直径よりも１．２乃至２．０倍の球径を有すると言う技術構成を採用した液状流体配管接合部用自在継手１００が示されており、更には、本発明に係る第７の態様としては、上記第６の態様に於いて、当該第１若しくは第２の嵌合部にける球状体部の最大球径は、当該第１若しくは第２の直管部の直径よりも１．６倍の球径を有すると言う技術的構成を採用したものであり、更には、本発明に係る第８の態様とて、上記第６又は第７の態様に於いて、更に、当該球体中心部と当該直管部の中心線部とを結ぶ直線とのなす角を、４５度に設定すると言う技術構成を採用したものである。
一方、本発明に係る第９の態様としては、当該第１若しくは第２の嵌合部における端部周縁部が、当該基準平面より、当該基準平面の最大径部長さに対して、２１乃至２３％の長さだけ離間した部位に形成されていると共に、当該第１若しくは第２の嵌合部にける球状体部の最大球径は、当該第１若しくは第２の直管部の直径よりも１．５乃至１．７倍の球径を有すると言う技術構成を採用した液状流体配管接合部用自在継手１００が示されており、更には、本発明に係る第１０の態様として、当該第９の態様に於いて、当該球体中心部と当該直管部の中心線部とを結ぶ直線の当該直管部の中心線部とのなす角度は３８度乃至６８度、より好ましくは４０度乃至６５度に設定した液状流体配管接合部用自在継手１００が示されている。
以下に、上記したそれぞれの態様について、詳細を図面並びに表を参照しながら詳細に説明する。
即ち、図２（Ａ）は、本発明にかかる当該第１の接続構造部４の構成を説明する側面図であり、図２（Ｂ）はその斜視図である。
つまり、本発明に係る当該第１の接続構造部４に於いては、当該基準面Ｔの傾斜状態が、当該球体中心部Ｐと当該第１の直管部１の中心軸線Ｚ１とが形成する第１の平面Ｓ１でみた側断面図において、当該球体中心部Ｐと当該直管部１又は５の中心線部Ｚ１とを結ぶ直線Ｗ０として表示されており、当該直線ＷＯが、当該中心線部Ｚ１と所定の角度Ｆに設定されている構造が示されており、又、図２（Ｂ）に於ける線Ｂ−４は、当該第１の直管部１と当該球体部２とが相互に接合されている部位を示す接続線である。
処で、当該第１の接続構造部４の基本的構造は前記した通りであり、特には、当該第１の嵌合部３にける球形湾曲部の最大直径Ｒ１は、当該第１の直管部の直径Ｘ１よりも１．５乃至１．７倍の範囲内で大きくなる様に設定することが望ましく、特に好ましくは、その球形湾曲部の最大直径Ｒ１は、当該第１の直管部の直径Ｘ１よりも１．６倍となるように設定するものである。
即ち、上記比率Ｒ１／Ｘ１が１．５以下である場合であって、且つ同比率Ｒ１／Ｘ１が１．２乃至１．５である場合には、若干の効果の低下が見られるが、同比率Ｒ１／Ｘ１が１．２以下になると、実用的な作用効果は得られなくなり、更に当該球形湾曲部の最大直径Ｒ１と当該第１の直管部の直径Ｘ１との実質的な差が無くなり、その結果、当該第２の直管部５の旋回角度が大幅に制約を受け、自在角度９０度からの自在が不可能となる、つまり角度範囲が狭くなると同時に、当該当該第１の嵌合部３と当該第２の嵌合部７との相互に重畳する領域の面積が狭くなり、従って、後述する様なパッキン１５を配置する事が不可能となると共に、当該２種の球状体同士の接触面での強度が低下し、且つ旋回駆動する際の安定性が低下することから、自在継手自体の強度或いは使用時の安定性が大幅に損なわれると言う欠点がある。
一方、上記比率Ｒ１／Ｘ１が１．７以上である場合には、当該球形湾曲部の最大直径Ｒ１と当該第１の直管部の直径Ｘ１との実質的な差が大きくなり、当該球体部が大きくなるので、その結果、当該第２の直管部５の旋回角度が大きくなるが、その反面、当該第１の嵌合部３の当該球体部と当該第１の直管部との取付部分の接合領域が小さくなり、強度の低下が生じ、当該自在継手全体の強度や耐久性が低下するという問題が生じている。
勿論、当該比率Ｒ１／Ｘ１が２．０までは、そこそこの機能低下状態を示すものではある。
その為に、ストッパーを設置する必要が生ずるという欠点がある。
更には、係る条件の下で、当該第１の直管部の直径Ｘ１を大きくしたい場合には、当該第１の嵌合部３の当該球体部の直径が極端に大きくなるので、当該自在継手自体の大きさも大きくなるので、製造コストが増大する他、使用領域、つまり配管設置可能空間領域が大きくないと使用出来ないので、施工条件の自由度が大幅に制約されると言う問題も発生している。
本発明は、上記した通り、種々の組合せ条件を個別に変更したサンプルを使用して鋭意検討した結果、上記比率Ｒ１／Ｘ１が１．６であるサンプルが最も好ましい特性を示したので、当該比率Ｒ１／Ｘ１の最適値は、１．６と判断した。
従って、本発明に於いては、当該比率Ｒ１／Ｘ１は、１．２乃至２．０、より好ましくは、１．５乃至１．７であり、特に望ましくは、１．６である。
一方、本発明に於いて使用される当該第２の接続構造部８の具体的な構成は、図３（Ａ）と図３（Ｂ）の側面図及び斜視図に示されている通りであり、その基本的な構成は、図２に示す当該第１の接続構造部４と実質的に略同一であり、又、上記比率Ｒ２／Ｘ２も１．２乃至２．０、より好ましくは、１．５乃至１．７であり、特に望ましくは、１．６であるである。
即ち、本発明に於ける当該特性値が１．５乃至１．７倍である場合には、最大角度や回転角度が自由に且つ十分な大きさを採る事が可能であり、当該重なり合い部分でもラップ部が十分形成されるので、強度的にも優れた自在継手となる。
即ち、具体的には、本発明に係る当該第２の接続構造部８に於いては、当該基準面Ｔが、上記と同様に、当該球体中心部Ｐと当該第２の直管部５の中心軸線Ｚ２とが形成する第１の平面Ｓ１でみた側断面図において、当該球体中心部Ｐと当該直管部５の中心線部Ｚ２とを結ぶ直線Ｗ０が、当該中心線部Ｚ２と所定の角度Ｆに設定されている構造が示されており、又、図３（Ｂ）に於ける線Ａ−２は、当該第２の直管部５と当該球体部６とが相互に接合されている部位を示す接続線である。
但し、当該図３に於ける第２の接続構造部８の当該球体部６の外径が、当該図２に於ける第１の接続構造部４の当該球体部６の内径よりも極僅かに小さな長さに設定されていることが望ましい。
更に、当該第１と第２の接続構造部４、８のそれぞれに於いて、当該各直管部１及び５がそれぞれの接続構造部４、８と接合する部位に於いては、少なくとも、当該第１と第２の接続構造部４、８のそれぞれの当該球体部２、６の中心部Ｐと、当該各直管部１、５の中心軸線Ｚ１及びＺ２とは、オフセット状態にしておき、且つ、少なくとも当該各直管部１、５の一部が当該球体部２、６の外表面湾曲部位の一部と滑らかに連続状面を形成する様に接続されている事が望ましい。
図４は、本発明に於ける上記した当該第１の嵌合部３と当該第２の嵌合部８との球体部２及び６を相互に嵌合させて自在継手を完成した場合の斜視図を示している。
此処で、本発明に於いて、当該第１接続構造部４に於ける当該球形湾曲部２の最大直径Ｒ１と当該第１の直管部に於ける当該直径Ｘ１との比率Ｒ１／Ｘ１を１．６に設定した場合であって、当該第１の直管部を下流側に設置する場合を想定した場合の当該第１の直管部の直径Ｘ１と当該球形湾曲部の最大直径Ｒ１及び当該第２接続構造部８に於ける該第２の直管部の直径Ｘ２との採用可能範囲の設置値を表１に示す。
同様に、当該基準面Ｔから当該端部周縁部１２又は１３迄の直線距離（長さ）Ｌを当該球体部の最大直径Ｒ１又はＲ２の２１乃至２３％の長さに設定し、当該基準面Ｔの直管部の中心軸線に対する傾斜角度Ｆを４５度に設定した場合には、後述する角度Ｑ１が１６０度から１８７度、角度Ｑ２が８６度から１１０度で、各角度の許容範囲は２４ないし２５度となり、総合的な角度変更範囲は、１０１度が得られ、又角度Ｑ３は１０６度となり、略全方向旋回機能を有する事が認められた。
次に、本発明に於ける他の技術構成として重要なファクターの一つとして挙げられている、当該第１と第２の接続構造部４、８に於ける当該球状体２、６との間の相互重畳面積数について説明するならば、当該球状体２、６との間の相互重畳面積数は、当該自在継手そのものの安定した旋回性を確保すると共に、耐久性及び強度に大いに影響を与えるものであり、その相互接触面性の大きさは大きいほど良くなる様に思えるが、半面、製造コストや製作上の制約があるので、やたらに大きくする事は不可能である。
本発明に於いては、当該球状体２、６の一方の湾曲状外表面と他方の湾曲状内表面との間の相互重畳面積数の判定基準として、「当該球体中心部Ｐと当該直管部１、５の中心線部Ｚ１、Ｚ２とを結ぶ直線Ｗで、当該中心線部Ｚ１又はＺ２と所定の角度Ｆに設定された直線Ｗ０を含む当該第１の平面Ｓ１と直交する第２の平面Ｓ２上に形成された当該球体内部の基準平面Ｔよりも当該直管部１又は２が接続されている側とは反対側の方向Ｖに向けて、離間している長さＬ」を採用したものである。
当該長さＬは、実際には、当該球体部の湾曲面に沿って測定すべきではあるが、本発明に於いては、測定操作を簡易化する為に、図１に示す様に、当該第１の平面Ｓ１で見た側面図に於ける基準面Ｔから当該端部周縁部１２又は１３迄の長さで定義する事にしている。
次に、本発明者は、上記長さＬについて、好ましい設定可能範囲を上記した通りの多数の実験結果を基にして追求した。
即ち、当該長さＬは、大きいほど、当該重畳面積が増加するので、強度或いは操作の安定性の面で有利ではあるが、一方で、技術的面や機能維持の面からの制約や製造コスト面からの制約が発生すると共に、その値をあまり小さくしすぎると、構造面での弱体化が発生するので、適切な範囲を設定する必要がある。
つまり、上記した当該端部周縁部１２の設定位置として、当該球体内部の基準平面Ｔと平行に且つ当該球体内部の基準平面Ｔから離間させる距離Ｌを、当該球体部の最大径部長さＲ１に対して、例えば、１０％以下に設定した場合には、当該球体内部の基準平面Ｔと当該端部周縁部１２の間隔が短くなりすぎ、当該第１の嵌合部３と当該第２の嵌合部７に於ける球形部に於ける相互の重なり合いつまり重畳部分の面積が極端に小さくなり、その結果、パッキング１５を配置する事が不可能となるばかりでなく、当該相互の重畳面積が小さくなる為に、両嵌合部間の摺動動作が不安定になると同時に、接合強度が弱体化して、嵌合部の球そのものが破断したり、外れ易くなると言う欠点が発生する。
００４１
一方、当該球体内部の基準平面Ｔと平行に且つ当該球体内部の基準平面Ｔから離間させる距離Ｌを、当該球体部の最大径部長さＲ１に対して、３０％以上に設定した場合には、上記した当該第１と第２の直管部１，５間の旋回角度が大幅に制限される為、施工時の自由度が大幅に損なわれる他、当該第１の嵌合部３と当該第２の嵌合部７に於ける球形部に於ける相互の重なり合い、つまり重畳部分の面積が大きくなるので、上記した強度の問題や摺動時の不安定さは解消されるものの、製造コストが高騰すると共に、自在角度が小さくなりすぎる結果、９０度からの自在旋回が出来なくなり、操作性が極端に低下すると言う欠点が発生する。
更に加えて、当該長さＬを３０％以上に設定した場合には、例えば、図６（Ｃ）に示されている様に、当該第２の直管部５の端部周縁部１３の一部が、当該第１の直管部１の開口部内部に点線Ｙで示す様に、侵入してしまい、その結果、流通する液状流体の流れを大きく阻害してしまい、配管内部の流通機能が麻痺してしまう事態を発生するので、係る事態が絶対に発生しないような条件を設定する必要がある。
００４２
係る知見を基に、本発明者は、更に詳細に且つ、種々の実験を行った結果、係る問題点を全てクリヤするようにするために、本発明に於ける上記長さＬは、少なくとも当該基準平面Ｔに形成されている当該球体部の最大径部長さＲ１に対して、１０乃至３０％とする事が最低でも必要であり、好ましくは、１５乃至２５％、より好ましくは、２０％と設定する事が必要であると言う結論に至ったものである。
即ち、本発明に於いては、上記のような、当該基準平面Ｔ（当該球体部内の最大内径部を有する部位）を超えた部分に、当該端部周縁部１２を設ける為の拡大球形部を積極的に設ける事によって、本発明の目的がより確実に達成されることを確認したものである。
即ち、本発明に於ける当該技術構成要件に関して、最も効果が優れていると判断される当該特性値が２０％のものでは、一部の自在継手に於いて双方の球状体部分の重なり合う部分（ラップ部分）に隙間が生じたり、使用中に割れ目が発生したりすることがなく、水漏れの危険や当該製品の破損が生じる恐れがない。
００４３
一方、当該特性値が２０％以下の場合では、例えば、１５~１９％迄の特性値を持った当該自在継手は、勿論本願の原明細書の記載から明らかな通り、当該自在継手は、それまでの従来例に比べて、上記した本願発明における作用効果は優れたものであることは事実であるが、更に理想的な当該自在継手を念頭に於いて評価するならば、当該特性値が２０％のものと比べると、一部の自在継手に於いて双方の球状体部分の重なり合う部分（ラップ部分）に隙間が生じたり、使用中に割れ目が発生したりすることがなく、水漏れの危険や当該製品の破損が生じる可能性が見られるが実用性としては、そこそこの性能は示している。
然しながら、当該特性値が１５％以下となると、当該ラップ部分が少なくなり、２０％程度の重なり状態を全方向で十分に確保する事が不可能となり、パッキング材を配置する部位を十分確保できないという問題が存在する。
一方、当該特性値が２１％以上となると、勿論本願に関する先の特許出願の明細書の記載から明らかな通り、例えば、２１~２５％迄の特性値を持った当該自在継手は、当該特性値が２０％のものに比べて、幾分機能は低下するものの、それまでの従来例に比べて、上記した本願発明における作用効果の点では優れたものであることは事実であって、破壊強度や引き抜き強度は大きくなるが、旋回角度や回転角度が比較的小さくなり、更に理想的な当該自在継手を念頭に於いて評価するならば、特に２６％以上では、破壊強度や引き抜き強度は大きくなるが、旋回角度や回転角度がかなり小さくなり、自在継手としての製品価値が大幅に低下するばかりでなく、構造上、自在継手が製造出来ない状態になると言う問題が存在する。
然しながら、当該特性値が２１％乃至２３％の範囲のものであれば、当該特性値が２０％であるものと比較しても、未だ十分な理想的自在継手を得られることは、実験等から明らかになっており、その他の特性値範囲に比べると、相当の高性能を発揮するものである事は言うまでもない。
即ち、本発明に於いては、上記のような、当該基準平面Ｔ（当該球体部内の最大内径部を有する部位）を超えた部分に、当該端部周縁部１２を設ける為の拡大球形部を積極的に設ける事によって、本発明の目的がより確実に達成されることを確認したものである。
本発明に於いては、上記構成要件は、当該第１の接続構造体４について説明したが、係る必須構成要件は、当該第２の接続構造体８にも、同様に適用されるものである事は当然のことであり、当該両接続構造体４と８が何れも上記したと同様の球体部構造を有することにより、本発明の作用効果が確実に達成されるものである。
従って、本発明に於ける当該第１及び第２の嵌合部同志の相互に重なり合う部分は、当該第１又は第２の嵌合部における当該基準平面と当該端部周縁部の間に形成される外表部面積の略２倍に形成されている事になる。
尚、本発明における当該球体部の最大径部長さＲ１とＲ２とは実質的に同一であるが、当該球体部の最大径部長さＲ２は、第１の接続構造体４に於ける当該最大径部Ｒ１よりも、当該部材の厚み分だけ、例えば、０．３乃至１．５ｍｍ程度、好ましくは、０．３乃至１．０ｍｍ小さく設定する事は一般的である。
００４６
次に、本発明に於ける当該基準平面Ｔの当該直管部１の中心軸線Ｚ１又はＺ２に対する傾斜角度Ｆの好ましい許容設定値について検討した。
即ち、当該基準平面Ｔは、上記した通り、当該球体部２，６の中心部Ｐと当該直管部１の中心軸線Ｚ１又はＺ２を含む平面Ｓ１から見た側平面に於いて、当該球体部の中心部Ｐを通り、平面Ｓと直交し、且つ、当該直管部１の中心軸線Ｚ１に所定の角度Ｆを持って交差する直線Ｗを含む、第２の平面Ｓ２上に形成されるものであり、当該所定の角度Ｆは、特に特定されるものではないが、その角度Ｆを適宜に変更することによって、図１に示す様に、例えば、任意の直線Ｗ０、Ｗ１、Ｗ２等が複数個が形成され得る。
本発明に於いては、発明者は、当該所定の角度Ｆを変化させることによって、当該直管部１と５との間の旋回許容範囲を最適な値に設定する事が可能であるとの予測を立て、その許容範囲を確認する為に、後述する様な多種多様なモデル実験を実行した。
処で、前記した通り、本発明に於ける当該基準面Ｔと当該何れかの直管部１、５の中心軸線Ｚ１、Ｚ２との交差角度Ｆは、一義的に決定する事は不可能であり、使用される第１と第２の直管部１、５との内部口径比率、当該第１と第２の接続構造部４、８に於ける当該球状体２、６との間の相互重畳面積数、当該第１又は当該第２の直管部１又は５の直径と当該第１又は第２の嵌合部に於ける当該球状体部２又は６の最大球径との比率等の各必要構成要件がそれぞれ所望の範囲で変更が可能であると同時に、又、それぞれの結合条件次第でも、多くの変更が可能であると共に、それらの組合せ条件に加えて、当該下流側の直管部内の内部開口領域部内に当該上流側の直管部に於ける当該端部周縁部１３が侵入しないようにするという条件を勘案する必要が有ると言う、複雑な関係の中で、最適条件を追求する必要が有った。
その為、上記した通り、本発明者は、上記各構成要件をそれぞれ実行可能な範囲で変更して組み合わせた自在継手のモデルサンプルを多量に製造して、それぞれが示す特性、特に旋回性、旋回可能範囲、耐破断強度、耐久性等を検査し、係る大量の試験データを解析した結果、当該第１と第２の接続構造部４、８に於ける当該球状体２、６との間の相互重畳面積数、当該直管部１又は５の直径と当該球状体部２又は６の最大球径との比率及び当該基準面Ｔの当該直管部中心軸線との交差角度等を特定の範囲内に制限する事によって、理想的な自在継手が得られる事を知得したものである。
此処で、本発明者は、上記した多数の実験を通して、当該各自在継手１００における当該第１及び第２の両直管部間の屈曲、旋回の程度及びその許容範囲等を確認する為に必要な検査基準を以下の通り設定して、上記各実験とその結果に対する分析の基礎としたものである。
つまり、本発明者は、図６に示す様に、一方の直管部を固定状態に設定しておき、他方の直管部がどの程度に、どの方向に旋回移動するかを測定するための基準を以下の通り設定した。
即ち、図６（Ａ）に示す様に、当該平面Ｓ１で見た側面図に於いて、当該第１の直管部１の中心軸線Ｚ１と当該第２の直管部５の中心軸線Ｚ２との設定角度を９０度に設定した場合に於ける、当該球体部２の中心点Ｐを中心として、当該第２の直管部５の旋回角度である正旋回角度Ｑ１と、図６（Ｂ）に示す様に、当該第１の直管部１の中心軸線Ｚ１と当該第２の直管部５の中心軸線Ｚ２との設定角度を相互に平行に設定（つまり、両軸線間の角度を１８０度に設定）した場合に於ける、当該球体部２の中心点Ｐを中心とした、当該第２の直管部５の旋回角度である逆旋回角度Ｑ２を設定すると同時に、図６（Ｃ）の正面図と図６（Ｄ）の側面図に示す様に、図６（Ａ）に示す設定条件の内で当該第２の直管部５の中心軸Ｚ２が、当該第１の直管部１の中心軸線Ｚ１に対して、例えば、４５度傾斜している状態に於いて、該平面Ｓ１と直交する平面Ｓ２から見た側面図（図６（Ｄ））の正面図に於ける当該第２の直管部５の旋回角度である左右旋回角度Ｑ３とを設定して、その設定可能範囲をそれぞれ個別的に測定したものである。
以下に、上記した各種実験により得られた種々のデータを使用して、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００に於ける当該第１の第１の接続構造部４と当該第２の接続構造部８とが嵌合された直管部連結機構が、それぞれの嵌合部３及び７にそれぞれ個別に連結されている直管部１及び５とのなす連結部屈折角度を、広範囲で且つ略全方向に、容易で然も微少角度毎に調整し変更し得える構成となっているか否かを調査・検討できる原理の一例を図５及び図７を参照しながら詳細に説明する。
即ち、図５（Ａ）は、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手１００に於いて、当該基準平面Ｔが、当該第１の直管部１（内径が８０φ）の中心軸線Ｚ１とのなす角度Ｆを４５度に設定した状態の基本構成に於いて、当該第１の嵌合部３に接続された第１の直管部１の中心軸線Ｚ１と、当該第２の嵌合部７に接続された第２の直管部５（内径が５０φ）の中心軸線Ｚ２とが、上記した第１の平面Ｓ１で見た側面図に於いて、直角を示す様に当該両直間１と５が屈折配置されている状態を示したものである。
一方、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手１００に於いて、図５（Ａ）と同一条件のもとで、当該第１の嵌合部３に接続された第１の直管部１の中心軸線Ｚ１と、当該第２の嵌合部７に接続された第２の直管部５の中心軸線Ｚ２とが、上記した第１の平面Ｓ１で見た側面図に於いて、当該湾曲状球体の中心点Ｐを通り、当該第２の直管部５の中心軸線Ｚ２に平行に設けられた基準線Ｐ２に対して、当該図面に於ける当該湾曲状球体の中心点Ｐを中心に、左方向に約１５度旋回した状態、即ち、当該正旋回角度Ｑ１が１５度である事を示したものである。
一方、図５に於いては、当該第１の平面Ｓ１で見た側面図から見る限り、当該第２の直管部５の当該第１の直管部１に対する屈曲許容角度がせいぜい１５度となってはいるが、本発明に於ける基本的技術構成では、当該第１と第２の嵌合部２、７間に於ける旋回、回動、摺動作用とを組み合わせることによって旋回角度を拡大する事が可能となり、具体的には、例えば、以下に示す図７に示す様に、当該第２の直管部５の当該第１の直管部１に対する当該屈曲角度の内で正旋回角度Ｑ１が、９０~１０５度で、逆旋回角度Ｑ２が１６５~１８０度となり、９０度から１８０度の間で任意に変化させる事が可能となり、当該屈曲角度に関し大幅な自由度を獲得する事が可能となのである。
処で、本発明に於ける上記した当該球状体中心部と当該直管部の中心軸線とを結ぶ直線の当該直管部の中心軸線とのなす角度と言う構成要件に関しては、その決定は単独での設定は難しく、前記した２つの構成要件との組み合わせ関係により決定される事になる。
即ち、当該角度Ｆを３０度以下に設定した場合には、当該第１の直管部１に対する当該第２の直管部５の旋回角度範囲は大きく採れるが、反対に、当該第１と第２の嵌合部に於ける双方の当該球形同志の重畳面積（範囲）が小さくなるので、例えば、パッキン１５の設定が不可能になると同時に、当該両嵌合部間の相互の強力や安定した摺動動作が不可能となる欠点が発生する。
一方、当該角度Ｆを６８度以上に設定した場合には、当該第１の直管部１に対する当該第２の直管部５の旋回角度範囲は、極端に狭くなり、自在継手として、第１の直管部１と第２の直管部５との間で任意の旋回角度を設定することが不可能となると言う問題がある。
従って、本発明に於いては、当該角度Ｆは、３０度乃至６８度の範囲に設定することが望ましく、発明者による多数の実験結果から判断すると、当該角度Ｆは、好ましくは３０度乃至６２度、より好ましくは３８度乃至５２度の範囲に、特に好ましくは、当該角度Ｆを４５度に設定するものであるという知見が得られたものである。
然しながら、本発明者が更に詳細に且つ鋭意検討した結果、当該端部周縁部１２の設定位置として、当該球体内部の基準平面Ｔと平行に且つ当該球体内部の基準平面Ｔから離間させる距離Ｌという特性値を、当該球体部の最大径部長さＲ１に対して、例えば、２１乃至２３％に設定すると、意外にも、当該角度Ｆは、３８度乃至６８度、より好ましくは４０度乃至６５度の範囲することにより、当該直管部をより広範囲の旋回・回転・移動を実行させる事が可能な事を知得したものである。
従って、本発明に於ける別の態様として、当該当該角度Ｆは、３８度乃至６８度、より好ましくは４０度乃至６５度の範囲することが望ましい。
本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手は、上記した新規且つ進歩性の大なる技術構成要件を結合して構成されたものである結果、施工現場に於いて、求められる旋回及び又は回転角度に、当該第１と第２の直管部を、自由に迅速にかつ容易に設定する事が出来ると言う、略全方向対応型の液状流体配管接合部用自在継手であり、係る自在継手は、従来全く存在しなかった継手である事は明らかである。
換言するならば、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手は、上記した新規且つ進歩性の大なる技術構成要件を結合させて構成されている事から、基本的には、当該液状流体配管端部同士を接合すべき接合処理施工現場に於いて、当該現場に於ける当該対向して配置されている接合施工処理が求められている液状流体配管の端部同士の位置関係から、求められる角度と方向、換言すれば、当該双方の液状流体配管の端部同士を効果的に接合施工するに際して、当該第１と第２の直管部間に求められる設定角度と設定方向に応じて、当該第１と第２の直管部を移動、回転或いは旋回させることの組み合わせにより、その設定角度と設定方向を自由に且つ極めて容易に設定する事が可能であると言う優れた特性を有するものである。
つまり、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手は、施工現場で求められる設定方向と設定角度に応じて、極めて自由に且つ容易に然も迅速にその形態に合致する様に当該直管部間の配置状態を変更する事が出来るのである。
以下に、本発明に於ける上記した各必須構成要件に於ける設定可能範囲の結果を踏まえて、本発明に於ける当該基準面Ｔの当該直管部１又は５に於ける中心軸線Ｚ１又はＺ２に対する傾斜角度Ｆをどの様な許容範囲に設定するかにつて、上記し又、下記の各表２乃至表１１、並びに図８乃至図１４及び図２４乃至図３９に示された多くの実験結果を基に検討した。
即ち、表２は、当該設定角度Ｆを３８度に設定し、当該第１の直管部１の口径Ｘ１を５０ｍｍから６００ｍｍに変化させ、当該第１嵌合部３の球体部の最大直径Ｒ１を８０ｍｍから９６０ｍｍに変化させ、且つ当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌを当該球体部の最大球径Ｒ１に対して２０％と設定し、更に、当該球体部の最大直径Ｒ１の直管部１の口径Ｘ１に対する比率Ｒ１／Ｘ１を１．６と設定した場合の実験結果を示したものであり、表２による実験結果によると、上記で定義した当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が７５度~１０３度で許容旋回角度は２８であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５０度~１７８度で許容旋回角度は２８であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、３７度~１４３度で許容旋回角度は１０６度が得られたと言う結果が示されている。
又、図８は、上記実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
係る結果をみると、上記した設定条件を変化させても、旋回性にはあまり大きな影響はなく、寧ろ当該設定角度Ｆが大きな機能上の影響を行使しているものと思われる。
次に、表３は、当該設定角度Ｆを４５度に設定し、当該第１の直管部１の口径Ｘ１を５０ｍｍから６００ｍｍに変化させ、当該第１嵌合部３の球体部の最大直径Ｒ１を８０ｍｍから９６０ｍｍに変化させ、且つ当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌを当該球体部の最大球径Ｒ１に対して２０％と設定し、更に、当該球体部の最大直径Ｒ１の直管部１の口径Ｘ１に対する比率Ｒ１／Ｘ１を１．６と設定した場合の実験結果を示したものであり、表３による実験結果によると、上記で定義した当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が８３度~１１０度で許容旋回角度は２８であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５９度~１８７度で許容旋回角度は２８であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、３７度~１４３度で許容旋回角度は１０６度が得られたと言う結果が示されている。
又、図９は、上記実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
００５８
一方、表４は、当該設定角度Ｆを５４度に設定し、当該第１の直管部１の口径Ｘ１を５０ｍｍから６００ｍｍに変化させ、当該第１嵌合部３の球体部の最大直径Ｒ１を８０ｍｍから９６０ｍｍに変化させ、且つ当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌを当該球体部の最大球径Ｒ１に対して２０％と設定し、更に、当該球体部の最大直径Ｒ１の直管部１の口径Ｘ１に対する比率Ｒ１／Ｘ１を１．６と設定した場合の実験結果を示したものであり、表４による実験結果によると、上記で定義した当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が９０度~１１８度で許容旋回角度は２８であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１６５度~１９３度で許容旋回角度は２８であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、３７度~１４３度で許容旋回角度は１０６度が得られたと言う結果が示されている。
又、図１０は、上記実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
更に、表５は当該設定角度Ｆを３８度に設定し、当該第１の直管部１の口径Ｘ１を５０ｍｍから６００ｍｍに変化させ、当該第１嵌合部３の球体部の最大直径Ｒ１を８０ｍｍから９６０ｍｍに変化させ、且つ当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌを当該球体部の最大球径Ｒ１に対して１０％と設定し、更に、当該球体部の最大直径Ｒ１の直管部１の口径Ｘ１に対する比率Ｒ１／Ｘ１を１．６と設定した場合の実験結果を示したものであり、表５による実験結果によると、上記で定義した当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が７８度~１０２度で許容旋回角度は２４であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１６８度~１９２度で許容旋回角度は２４であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、３７度~１４３度で許容旋回角度は１０６度が得られたと言う結果が示されている。
又、図１１は、上記実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
尚、本実験例では、ストッパーを設ける必要がある事が分かった。
一方、表６は、当該設定角度Ｆを４５度に設定し、当該第１の直管部１の口径Ｘ１を５０ｍｍから６００ｍｍに変化させ、当該第１嵌合部３の球体部の最大直径Ｒ１を８０ｍｍから９６０ｍｍに変化させ、且つ当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌを当該球体部の最大球径Ｒ１に対して１０％と設定し、更に、当該球体部の最大直径Ｒ１の直管部１の口径Ｘ１に対する比率Ｒ１／Ｘ１を１．６と設定した場合の実験結果を示したものであり、表６による実験結果によると、上記で定義した当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が７２度~１０８度で許容旋回角度は３６であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１６１度~１９７度で許容旋回角度は３６であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、３７度~１４３度で許容旋回角度は１０６度が得られたと言う結果が示されている。
又、図１２は、上記実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
更に、表７は、当該設定角度Ｆを５４度に設定し、当該第１の直管部１の口径Ｘ１を５０ｍｍから６００ｍｍに変化させ、当該第１嵌合部３の球体部の最大直径Ｒ１を８０ｍｍから９６０ｍｍに変化させ、且つ当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌを当該球体部の最大球径Ｒ１に対して１０％と設定し、更に、当該球体部の最大直径Ｒ１の直管部１の口径Ｘ１に対する比率Ｒ１／Ｘ１を１．６と設定した場合の実験結果を示したものであり、表７による実験結果によると、上記で定義した当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が８０度~１０６度で許容旋回角度は２６であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~２０６度で許容旋回角度は２６であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、３７度~１４３度で許容旋回角度は１０６度が得られたと言う結果が示されている。
又、図１３は、上記実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
一方、表８は、当該設定角度Ｆを４５度に設定し、当該第１の直管部１の口径Ｘ１を５０ｍｍから６００ｍｍに変化させ、当該第１嵌合部３の球体部の最大直径Ｒ１を８０ｍｍから９６０ｍｍに変化させ、且つ当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌを当該球体部の最大球径Ｒ１に対して３０％と設定し、更に、当該球体部の最大直径Ｒ１の直管部１の口径Ｘ１に対する比率Ｒ１／Ｘ１を１．６と設定した場合の実験結果を示したものであり、表８による実験結果によると、上記で定義した当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が８０度~９８度で許容旋回角度は１８であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１７１度~１８９度で許容旋回角度は１８であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、２５度~１５５度で許容旋回角度は１３０度が得られたと言う結果が示されている。
然しながら、上記実験に於いては、当該端縁周縁部１２との距離Ｌを当該球体部の最大球径Ｒ１に対して３０％と設定したが、旋回許容範囲は当該角度Ｑ１とＱ２で、僅かに１８度しか得る事が出来なかったので、機能性及び実用性の面では、多くが期待出来ない自在継手である事が判明した。
一方、この実験で、図１４に示す様に、当該当該球体部の最大直径Ｒ１の直管部１の口径Ｘ１に対する比率Ｒ１／Ｘ１を２．０に設定する事により、上記許容範囲をかなり拡大する事が可能である事が分かったが、球体部の寸法が大きくなりすぎることから、強度、安定性の面で、逆に問題が発生し、好ましい具体例とは見なし得ない状況で有った。
上記した多数の実験結果並びにそれらに対する各種の考察を総合的に判断する事によって、本発明に於ける当該所定の角度Ｆは３０度乃至６２度の範囲に設定することが望ましく、好ましい具体例では、当該角度Ｆを３８度乃至５２度に設定するものであり、特に好ましくは、４５度に設定し、それによって形成された直線Ｗ０を当該基準平面Ｔの基礎として使用したものである。
上記した実験結果並びに各種の考察に基づいて、本発明に於ける上記した各必須構成要件に関する許容範囲が確認されたのであって、即ち、当該球形湾曲部の最大直径Ｒ１と当該第１の直管部の直径Ｘ１の比率Ｒ１／Ｘ１が１．２乃至２，０であり、当該基準平面Ｔが、当該直管部１又は２の中心軸線Ｚ１又はＺ２とのなす角度Ｆが３０度乃至６２度で有って、且つ、当該第１又は第２の嵌合部に於ける端部周縁部１２又は１３が当該基準平面Ｔから離間せしめられている長さＬが、当該基準平面Ｔの最大径部長さＲ１又はＲ２に対して１０乃至３０％に設定されているものである。
上記した通り、本発明に於いては、当該球形湾曲部の最大直径Ｒ１と当該第１の直管部の直径Ｘ１の比率Ｒ１／Ｘ１が１．２乃至２．０である事が望ましいとの結論を得たが、更に、当該比率Ｒ１／Ｘ１が、１．５乃至１．７である事が望ましい事を明らかにするために、更に、当該比率Ｒ１／Ｘ１と他の要件との組み合わせによって、より最適な液状流体配管接合部用自在継手が得られる事を確認する為に、更に多くの実験を繰り返し、その条件を確立したものであり、その経緯を以下に表９乃至表１１及び図２４乃至図３９を参照しながら詳細に説明する。
即ち、表９は、本発明に於ける当該比率Ｒ１／Ｘ１を１．５と設定した場合の実験結果を示したものであり、表９に於いては、更に、当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌ１（ｍｍ）を当該球体部の最大球径Ｒ１に対して１８％から２５％の間で変化させると同時に、当該設定角度Ｆがそれぞれの設定条件に於いて、最大範囲で取りうる角度を勘案して設定し、その結果である３種類の最大許容範囲の回転角度を測定した結果を示すものである。
即ち、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を１８％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４１度から７０度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
上記した実験に於いて、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を１８％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４１度から７１度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
即ち、表９による実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が４１度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、８２度~１１０度で許容旋回角度は２８度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５２度~１８０度で許容旋回角度は２８度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、８２度~１８０度で許容旋回角度は９８度が得られたと言う結果が示されている。
００６７
又、上記で定義した当該角度範囲が７０度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１１０度~１３８度で許容旋回角度は２８度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~２０８度で許容旋回角度は２８度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１１０度~２０８度で許容旋回角度は９８度が得られたと言う結果が示されている。
然しながら、上記実験に於いても、当該端縁周縁部１２に於けるラップ部の範囲が小さい事から、強度に問題がある事が判明した。
又、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２１％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４４度から６５度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
そして、当該表９による他の実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が４４度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、８７度~１０９度で許容旋回角度は２２度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５７度~１８０度で許容旋回角度は２３度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、８７度~１５７度で許容旋回角度は９３度が得られたと言う結果が示されている。
一方、上記で定義した当該角度範囲が６５度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１０９度~１２９度で許容旋回角度は２０度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~２０１度で許容旋回角度は２１度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１０９度~２０１度で許容旋回角度は９２度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、上記両実験に於いては、前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図２５は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
又、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２２％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４６度から６４度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
そして、当該表９による他の実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が４６度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、９３度~１１０度で許容旋回角度は１７度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１６２度~１８０度で許容旋回角度は１８度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、９３度~１８０度で許容旋回角度は８７度が得られたと言う結果が示されている。
一方、上記で定義した当該角度範囲が６４度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１１０度~１２７度で許容旋回角度は１７度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~１９７度で許容旋回角度は１７度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１１０度~１９７度で許容旋回角度は８７度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、当該所定の角度Ｆを４６度に設定した具体例では、９０度からの変化が出来ないという若干の欠点は見られるが、当該所定の角度Ｆを６４度に設定した具体例ともども、前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図２６は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
次に、上記した実験に於いて、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２３％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４６度から６４度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
即ち、表９による実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が４６度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、９５度~１１０度で許容旋回角度は１５度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１６４度~１８０度で許容旋回角度は１６度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、９５度~１８０度で許容旋回角度は８５度が得られたと言う結果が示されている。
又、上記で定義した当該角度範囲が６４度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１１０度~１２７度で許容旋回角度は１７度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~１９８度で許容旋回角度は１８度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１１０度~１９８度で許容旋回角度は８８度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、当該所定の角度Ｆを４６度に設定した具体例では、９０度からの変化が出来ないという若干の欠点は見られるが、当該所定の角度Ｆを６４度に設定した具体例ともども、前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図２７は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
次に、上記した実験に於いて、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２５％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は５１度から６１度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
即ち、表９による実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が５１度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１００度~１１０度で許容旋回角度は１０度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１６９度~１７９度で許容旋回角度は１０度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１００度~１７９度で許容旋回角度は７９度が得られたと言う結果が示されている。
又、上記で定義した当該角度範囲が６１度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１１０度~１２０度で許容旋回角度は１０度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１７９度~１８９度で許容旋回角度は１０度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１１０度~１８９度で許容旋回角度は７９度が得られたと言う結果が示されている。
然しながら、上記した２つの具体例に於いては、何れも、回転可動範囲が極めて小さく、実用性が殆ど見られない製品であった。
又、図２８は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
次に、表１０は、本発明に於いて、当該比率Ｒ１／Ｘ１を１．６と設定した場合の実験結果を示したものであり、表１０に於いては、更に、当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌ１（ｍｍ）を当該球体部の最大球径Ｒ１に対して１８％から２５％の間で変化させると同時に、当該設定角度Ｆがそれぞれの設定条件に於いて、最大範囲で取りうる角度を勘案して設定し、その結果である３種類の最大許容範囲の回転角度を測定した結果を示すものである。
即ち、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を１８％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は３２度から７０度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
即ち、表１０による実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が３２度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、７１度~１０４度で許容旋回角度は３３度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１４７度~１８０度で許容旋回角度は３３度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、７１度~１８０度で許容旋回角度は１０９度が得られたと言う結果が示されている。
又、上記で定義した当該角度範囲が７０度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１０４度~１３８度で許容旋回角度は３４度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~２１３度で許容旋回角度は３３度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１１０度~２０８度で許容旋回角度は９８度が得られたと言う結果が示されている。
然しながら、上記した何れの実験に於いても、当該端縁周縁部１２に於けるラップ部の範囲が小さい事から、強度に問題がある事が判明した。
又、図２９は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
又、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２０％に設定したものでは、つまり本発明の先願に当たる特許出願の発明の構成に相当するものであり、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は３９度から６７度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
そして、当該表１０による他の実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が３９度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、８７度~１０５度で許容旋回角度は２７度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５２度~１８０度で許容旋回角度は２８度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、７８度~１８０度で許容旋回角度は１０２度が得られたと言う結果が示されている。
一方、上記で定義した当該角度範囲が６７度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１０５度~１３２度で許容旋回角度は２７度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~２０７度で許容旋回角度は２７度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１０５度~２０７度で許容旋回角度は１０２度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、上記両実験に於いては、前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図３０は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
００７５
一方、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２１％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４０度から６５度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
そして、当該表１０による他の実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が４０度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、８０度~１０５度で許容旋回角度は２６度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５４度~１７９度で許容旋回角度は２６度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、８７度~１７９度で許容旋回角度は９９度が得られたと言う結果が示されている。
一方、上記で定義した当該角度範囲が６５度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１０５度~１３１度で許容旋回角度は２６度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１７９度~２０５度で許容旋回角度は２６度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１０５度~２０５度で許容旋回角度は１００度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、上記両実験に於いては、何れも前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図３１は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
更に、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２２％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４１度から６４度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
そして、当該表１０による他の実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が４１度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、８２度~１０５度で許容旋回角度は２３度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５５度~１８０度で許容旋回角度は２５度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、８２度~１８０度で許容旋回角度は９８度が得られたと言う結果が示されている。
一方、上記で定義した当該角度範囲が６４度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１０５度~１２８度で許容旋回角度は２３度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~２０３度で許容旋回角度は２３度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１０５度~２０３度で許容旋回角度は９８度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、上記両実験に於いては、何れも前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図３２は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
次に、上記した実験に於いて、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２３％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４２度から６２度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
即ち、表１０による実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が４２度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、８４度~１０５度で許容旋回角度は２１度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１６０度~１７９度で許容旋回角度は１９度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、８４度~１７９度で許容旋回角度は９５度が得られたと言う結果が示されている。
又、上記で定義した当該角度範囲が６２度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１０５度~１２５度で許容旋回角度は２０度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１７９度~２０１度で許容旋回角度は２２度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１１０度~１９８度で許容旋回角度は９６度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、上記両実験に於いては、何れも前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図３３は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
次に、上記した実験に於いて、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２５％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４５度から６０度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
即ち、表１０による実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が４５度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、８９度~１０４度で許容旋回角度は１５度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１６４度~１８０度で許容旋回角度は１６度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、８９度~１８０度で許容旋回角度は９１度が得られたと言う結果が示されている。
又、上記で定義した当該角度範囲が６０度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１０４度~１２０度で許容旋回角度は１６度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~１９６度で許容旋回角度は１６度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１０４度~１９６度で許容旋回角度は９２度が得られたと言う結果が示されている。
然しながら、上記した２つの具体例に於いては、何れも、回転可動範囲が極めて小さく、実用性が殆ど見られない製品であった。
又、図３４は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
一方、表１１は、本発明に於いて、当該比率Ｒ１／Ｘ１を１．７と設定した場合の実験結果を示したものであり、表１１に於いては、更に、当該球体内部の基準平面Ｔと当該端縁周縁部１２との距離Ｌ１（ｍｍ）を当該球体部の最大球径Ｒ１に対して１８％から２５％の間で変化させると同時に、当該設定角度Ｆがそれぞれの設定条件に於いて、最大範囲で取りうる角度を勘案して設定し、その結果である３種類の最大許容範囲の回転角度を測定した結果を示すものである。
即ち、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を１８％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は３３度から６９度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
即ち、表１１による実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が３３度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、６５度~１０２度で許容旋回角度は３７度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１４５度~１８２度で許容旋回角度は３７度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、６５度~１８２度で許容旋回角度は１１７度が得られたと言う結果が示されている。
又、上記で定義した当該角度範囲が６９度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１００度~１３７度で許容旋回角度は３７度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１７９度~２１７度で許容旋回角度は３８度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１００度~２１７度で許容旋回角度は１１７度が得られたと言う結果が示されている。
然しながら、上記した何れの実験に於いても、当該端縁周縁部１２に於けるラップ部の範囲が小さい事から、強度に問題がある事が判明した。
又、図３５は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
一方、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２１％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は３５度から６５度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
そして、当該表１１による他の実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が３５度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、７１度~１００度で許容旋回角度は２９度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５０度~１７９度で許容旋回角度は２９度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、７１度~１７９度で許容旋回角度は１０８度が得られたと言う結果が示されている。
一方、上記で定義した当該角度範囲が６５度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１００度~１３０度で許容旋回角度は３０度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１７９度~２０９度で許容旋回角度は３０度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１００度~２０９度で許容旋回角度は１０９度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、上記両実験に於いては、何れも前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図３６は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
更に、上記した実験によれば、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２２％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は３７度から６４度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
そして、当該表１１による他の実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が３７度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、７５度~９８度で許容旋回角度は２３度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５３度~１８０度で許容旋回角度は２５度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、７５度~１８０度で許容旋回角度は１０５度が得られたと言う結果が示されている。
一方、上記で定義した当該角度範囲が６４度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、９８度~１２８度で許容旋回角度は３０度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~２０７度で許容旋回角度は２７度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、９８度~２０７度で許容旋回角度は１０９度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、上記両実験に於いては、何れも前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図３７は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
次に、上記した実験に於いて、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２３％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は３９度から６２度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
即ち、表１１による実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が３９度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、７９度~１０１度で許容旋回角度は２１度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１６０度~１７９度で許容旋回角度は２２度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、７９度~１８０度で許容旋回角度は１０１度が得られたと言う結果が示されている。
又、上記で定義した当該角度範囲が６２度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１０１度~１２３度で許容旋回角度は２２度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８０度~２０３度で許容旋回角度は２３度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１０１度~２０３度で許容旋回角度は１０２度が得られたと言う結果が示されている。
係る実験結果より、上記両実験に於いては、何れも前記した当該液状流体接続配管用自在継手として、略理想的な機能及び特性を備えているものである事が判明した。
又、図３８は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
次に、上記した実験に於いて、当該距離Ｌ１（ｍｍ）を２５％に設定したものでは、当該設定角度Ｆは、最大限許容される角度範囲は４１度から６１度であり、それ以上或いはそれ以下の角度範囲を採る事は物理的に困難な状況であった。
即ち、表１１による実験結果によると、上記で定義した当該角度範囲が４１度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、８２度~１０１度で許容旋回角度は１９度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１５９度~１８１度で許容旋回角度は２２度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、８２度~１８１度で許容旋回角度は９９度が得られたと言う結果が示されている。
又、上記で定義した当該角度範囲が６１度の場合であると、当該第２の直管部５の正旋回角度Ｑ１が、１０１度~１２２度で許容旋回角度は２１度であり、当該逆旋回角度Ｑ２は１８１度~２００度で許容旋回角度は１９度であり、又、当該左右旋回角度Ｑ３は、１０１度~２００度で許容旋回角度は９９度が得られたと言う結果が示されている。
然しながら、上記した２つの具体例に於いては、何れも、当該端縁周縁部１２に於けるラップ部の範囲が小さい事から、強度に問題があると同時に、回転可動範囲が極めて小さく、実用性が殆ど見られない製品であった。
又、図３９は、上記２つの実験に於ける、当該第１の直管部１に対して、当該第２の直管部５がどの様に、旋回可能であるかを示す図である。
即ち、当該角度Ｆを３８度以下に設定した場合には、当該第１の直管部１に対する当該第２の直管部５の旋回角度範囲は大きく採れるが、反対に、当該第１と第２の嵌合部に於ける双方の当該球形同志の重畳面積（範囲）が小さくなるので、例えば、パッキン１５の設定が不可能になると同時に、当該両嵌合部間の相互の強力や安定した摺動動作が不可能となる欠点が発生する。
一方、当該角度Ｆを６８度以上に設定した場合には、当該第１の直管部１に対する当該第２の直管部５の旋回角度範囲は、極端に狭くなり、自在継手として、第１の直管部１と第２の直管部５との間で任意の旋回角度を設定することが不可能となると言う決定がある。
従って、本発明に於いては、当該角度Ｆは、３８度乃至６８度、より好ましくは４０度乃至６５度に設定することが望ましく、特に好ましくは、当該角度Ｆを４５度に設定するものである。
更に、本発明に於いては、当該第１の接続構造部４と当該第２の接続構造部８との相互嵌合部に於いて、双方の相互に重畳された嵌合部３及び７とが安定的に摺動或いは回動出来るようにすると同時に防水性或いは遮水性を完璧なものとする他に、より強固な嵌合状態を創生するために、特に当該第１の接続構造部４に於ける当該延長された当該第１の嵌合部３の領域部の内周壁部に適宜の形状の環状溝部１６を設け、当該環状溝部１６内に適宜の弾性と摩擦特性を有する材料で構成したパッキング材１５を配置固定するものである。
即ち、本発明に於ける一具体例にあっては、当該第１及び第２の嵌合部３，７に於ける外側に配置される側の嵌合部の内部表面部と内側に配置される側の嵌合部の外表面との間であって、かつ当該基準平面Ｔと当該端部周縁部１２，１３との間に、パッキン部１５を配置するものである。
本発明に於いて使用される当該パッキング材１５の断面形状や材質は特に特定されるものではないが、構成材料として、圧縮弾性を有し、摩擦係数の大なる材料を使用する事が好ましく、又、水膨張性を有する材料を使用する事も望ましい。
当該環状溝部１５が設けられている当該延長された当該第１の嵌合部３の領域部の内周壁部に対応する外表面部には、適宜の補強用環状突起部１５’が適宜の形状を持って配置されているものであっても良い。
此処で、本発明に於いて使用される当該パッキング材１５の好ましい具体例について、図２２を参照しながら詳細に説明する。
即ち、本発明に於いて使用される当該パッキング材１５は、基本的には、水分を吸収して膨張する特性を有する材料で形成されている事が好ましく、当該素材としては特に特定されるものではなく、公知の材料を使用する事が可能である。
一方、本発明に於いて使用される当該パッキン部１５は、扁平帯状の環状体で構成されており、当該パッキン部１５は、その外側外表面１９は、当該外側に配置される側の嵌合部３の内部表面部３’の一部に保持されており、当該パッキン部１５の内側表面１４は、当該嵌合部３の内で、内側に配置される側の嵌合部７の外表面７’と接触するものであり、且つ、当該パッキン部１５の当該嵌合部３の内で、内側に配置される側の嵌合部７の外表面７’と接触する面に、当該嵌合部３の内壁周縁に沿って、少なくとも一本の環状連続溝部１６が、設けられているものである。
当該パッキン部は、当該外側に配置される側の嵌合部の内部表面部の一部に形成されている当該環状の凹陥状溝部１６内に嵌合され、保持されている。
一方、当該パッキン部１５は、当該帯状体に形成された環状体の外側外表面部１９に、所定の厚みを有する硬質性材料で構成された環状補強層１７が設けられている事が好ましい具体例である。
係る補強材１７を併用する事により、当該パッキン部１５を安定した状態で当該溝部１６内に保持出来ると同時に、当該パッキン部１５のコストの低減化と耐久性の向上に貢献する事が出来る。
又、本発明に係る当該パッキン部１５に於いては、当該パッキン部１５の当該他方の嵌合部７の外部表面部６の一部と接触する面１４に少なくとも１本の凹陥状溝部１８が、当該パッキン部１５の長手方向中心軸線に並行に形成されている事も望ましい具体例である。
本発明に於いて、当該パッキン部１５に上記した凹陥状溝部１８を形成させておく事により、実際に、当該パッキン部１５が他方の嵌合部７の外部表面部６と接圧背触する際に、図（Ｂ）２２に示す様に、当該凹陥状溝部１８が変形して圧縮されるので、当該パッキン部１５に於ける当該他方の嵌合部７の外部表面部６との接触面１４は変形することなく、完全に当該他方の嵌合部７の外部表面部６密着する事が出来るので、完全な防水性、遮水性を発揮する事が可能となる。
更に、本発明に係る当該パッキン部１５の構成上の特徴としては、当該外側に配置される側の嵌合部３の外部表面部３”であって、当該外側に配置される側の嵌合部３の内部部表面部３’に於ける当該環状の凹陥状溝部１６が形成されている部位に対向する部分に外方膨出部１５’が設けられている事も好ましい具体例である。
係る構成を採用する事により、当該パッキン部１５を配置した部分を補強する事が可能であり、全体的な強度の向上が期待できる。
次に、本発明における当該第２の接続構造部８の構成をより詳細に説明するならば、当該図３（Ａ）はその側面図であり、図３（Ｂ）はその斜視図である。
処で、当該第２の接続構造部８の基本的構造は前記した通りであり、特には、当該第２の嵌合部７にける球形湾曲部の最大直径Ｒ２は、当該第２の直管部５の直径Ｘ２よりも１．５乃至１．７倍大きくなる様に設定することが望ましく、特に好ましくは、その球形湾曲部の最大直径Ｒ２は、当該第２の直管部の直径Ｘ２よりも１．６倍となるように設定するものである。
次に、本発明に於ける当該当該第２の接続構造部８に含まれる当該基準平面Ｔは、上記した当該第１の接続構造部４で形成した基準平面Ｔと同じものである。
図４は、図１に対応する、本発明における当該第１の接続構造部４と第２の接続構造部８とを嵌合接続させて構成された当該液状流体配管接合部用自在継手１００の斜視図である。
尚、同図中、符号２０は、当該第２の接続構造部８における当該第２の嵌合部７におけるスライド面を示している。
そして、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手１００の特徴の一つは、上記した様に、当該第１及び第２の嵌合部３と７同志の相互に重なり合う部分の面積或いはその大きさが、当該第１の嵌合部３における当該基準平面Ｔと当該端部周縁部１２との間に形成される外表部分の面積の略２倍に形成されている事であり、係る構成を採用した事により、当該第１及び第２の嵌合部３と７の接合強度を向上させ、且つ双方間における相互の摺動操作や回動操作がスムーズに実行され、安定した操作が実現されると共に、当該嵌合部で、外的要因からなる衝撃や振動を効果的に吸収することが可能であるので、制震性及び耐震性が向上する。
又、本発明に於ける当該液状流体配管接合部用自在継手１００に於いては、図１に示す様に、当該第１の球体状の湾曲形状部を有する当該第１の嵌合部３と当該第２の嵌合部７との境界部には、凹凸部或いは段差部が形成されていない事を特徴とするものであり、それによって、当該配管部内を流通する気体或いは液状流体が、当該配管部の接合部位に於いて帯留して、新たな問題を発生させる危険を完全に防止することが可能である。
即ち、図１に示す様に、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００に於いては、当該第１若しくは第２の直管部１、５の内部表面９の一部と、当該第１若しくは第２の嵌合部３、７の内部表面１０の一部が連続状平面部１１を形成しているものであり、又、係る部分は、当該液状流体配管接合部用自在継手１００に於ける当該第１の直管部１の下端部分に形成されることが特に望ましい。
そして、本発明に於いては、例えば、当該連続状平面部１１が形成されている当該第１の直管部１の下端部部分の当該内部表面に対応する当該第１の直管部１の外部表面部の下端部部分に対応する当該自在継手の外表面部に適宜の標識部２１を設ける事も望ましい具体例である。
係る構成を採用することによって、作業者は、工事現場に於いて、当該液状流体配管接合部用自在継手１００に設けられた当該標識部２１のある部分を容易に下側に向けて配置、配列させることにより、使用される各種液状流体の流れを効率化させる事が出来る。
つまり、本発明に於いては、当該標識部２１は、当該自在継手を施工する場合に、当該標識部２１の位置が当該自在継手１００の最下部となるように配置する様に指示を報知する機能が付与されているものである。
即ち、当該液状流体配管内部に一部の液状流体が滞留するだけでも、全体の配管システムに液状流体の流れに不良状態を発生させることになるので、当該個所を配管工事を行う際に当該標識部を配管時に、必ず下向きになるように設置工事を行うことにより、常に、液状流体配管内部にスムーズな流れを生起させ、且つそれを維持させることが可能となる。
又、本発明に係る液状流体配管接合部用自在継手１００の他の具体例に於いては、当該第１及び第２の嵌合部３、７の内で、内側に嵌合される当該嵌合部７の外表面の少なくとも一部に、当該第１及び第２の嵌合部３、７に内で、外側に嵌合される当該嵌合部３の端部周縁部１２の少なくとも一部と当接するストッパー部３０，３１を設けることも望ましい具体例である。
一方、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００に於ける当該第１及び第２の嵌合部３、７において、外側に配置される当該嵌合部３の当該湾曲体２の内部球径は、内部に配置される当該嵌合部７の当該湾曲体６の外部球径よりも、当該両者が相互に容易に水密的に摺動並びに回動が可能な程度に僅かに大きな長さ（ミクロンオーダー）に設定されている事が望ましい。
此処で、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００に於ける当該少なくとも一方の直管部が、他方の直管部に対した如何に広範囲に亘って、旋回、変位するかを、図４０及び図４１を参照しながら詳細に説明する。
即ち、図４０は、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００が、図５（Ａ）と対応する状態を示す斜視図であり、当該第１と第２の直管部１、５の各中心軸線を含む平面（当該基準平面）で、当該第１と第２の直管部１、５の各中心軸線が９０度に配置されている基本形態を示した図である。
この状態で、当該第１の半球体部３と当該第１の直管部１を固定状態としたままで、当該第２の半球体部を当該第２の直管部５と共に、当該基準平面に沿って旋回的に変位・移動させた場合に、当該第２の直管部５の自由端の開口部がどの様に移動・変位するかの状態を点線で示したものである。
一方、図４１は、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００が、図５（Ｂ）と対応する状態を示す斜視図であり、図４０に示す状態に対して、当該第２の直管部５が少なくとも１５度、垂直線から左方向に傾斜させた形態を示しており、この状態で、当該第１の半球体部３と当該第１の直管部１を固定状態としたままで、当該第２の半球体部を当該第２の直管部５と共に、当該基準平面に沿って旋回的に変位・移動させた場合に、当該第２の直管部５の自由端の開口部がどの様に移動・変位するかの状態を点線で示したものである。
図４０と図４１に於ける当該第２の直管部５の自由端の開口部の移動範囲を検討するならば、係る状態のみで、略半球状の空間を１本の当該第２の直管部５のみで容易にカバーする事が可能である事が理解出来る。
更に、当該本発明に於いては、当該第１の直管部１を、その中心軸線を中心として、３６０度旋回させることによって、当該第２の直管部５の開口部の移動・変動位置や、その方向性は更に拡大されるのであり、完全な全方向性を備えた自在継ぎ手が得られるものである。
この様な特性と機能を有する液状流体配管接合部用自在継手は、従来、市場には見当らなかったものである。
次に、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００に於ける上記した技術構成からなる当該第１の第１の接続構造部４と当該第２の接続構造部８とが嵌合された直管部連結機構が、それぞれの嵌合部３及び７にそれぞれ個別に連結されている直管部１及び５とのなす連結部屈折角度を、広範囲で且つ略全方向に、容易で然も微少角度毎に調整し変更し得る事は、図８乃至図１４で説明されている。
本発明に於ける他の具体例としては、図３に示す様に、当該第１及び第２の嵌合部３，７の内で、内側に嵌合される当該嵌合部の当該球体部２，６の外表面の少なくとも一部に、当該第１及び第２の嵌合部の内で、外側に嵌合される当該嵌合部の端部周縁部１２，１３の少なくとも一部と当接する少なくとも一つのストッパー部３０，３１を設けた事は望ましい具体例である。
そして、当該ストッパー部３０，３１は、点状突起部或いは連続した凸状畝部で構成されている事が望ましい。
更に別の具体例に於いては、図１５に示す様に、例えば、当該第１の嵌合部３が下流側に配置され、当該第２の嵌合部７が上流側に配置される場合であって、且つ当該第２の嵌合部７に設けられている当該第２の直管部５の口径が当該第１の嵌合部３に設けられている当該第１の直管部１の口径よりも小さい場合に於いては、当該ストッパー部３０は、当該第２の嵌合部７の当該球体部６の外部平面７上であって、且つ、仮に、当該第１の嵌合部３に接続されている当該第１の直管部１の口径と同じ口径を有する第２の直管部５５が当該第２の嵌合部７で使用されたと仮定した場合に於ける、当該仮の第２の直管部５５と当該第２の嵌合部７の当該球体部６とが接合した場合に規定される仮想接続線３２に沿って、湾曲状に配置される事が好ましい。
更に、本発明に於いては、当該第１及び第２の直管部１及び５の少なくとも一方の直管部に於ける自由端部側の端縁部近傍周辺部３５に、パッキング材３６が更に配置されている事も好ましい具体例であり、特に、当該第１及び第２の直管部１及び５の口径が１００ｍｍを超える場合に有効な構成である。
此処で、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００を使用した液状流体配管の屋内或いは地中に於ける接続作業について、従来の方法と比較して見ると、先ず、前記した通り、従来の方法に於いては、図１６に示す様に、例えば、建物のスラブ（床）９１と天井部９２との間に形成された配管層部９３は、一般的には、建物の建築コストを低減させる為に、極めて狭い空間領域で構成されており、従って、当該スラブ９１を貫通してきた直管部９４の端部と、建物の外壁部１０１と内壁部１２０との間の同じく狭い配管層９３’内を上層階から下層階に向けて略垂直に配列されている排水用本管９６の当該配管層部９３に位置する当該排水用本管９６の開口部１０８とを、適宜の直管部９５で連結接続させ、液状流体移動通路を完成させるものであるが、従来に於いては、例えば、９０度エルボ管１０３、１０４等を使用して連結する事になるが、当該配管層部９３内は極めて狭くなっているので、当該９０度エルボ管を使用して、当該直管部９５に所定の勾配を付与しながら連結作業を完了させる事は不可能であり、その為、従来では、一般的に図１７に示す様に、一つの連結部分で、２個の当該９０度エルボ管１０３、１０４を使用して、その中間部分に別の直管部１１０を介して、それぞれの連結部に於ける当該９０度エルボ管１０３、１０４の配置向きを選択し調整をしながら、当該直管部９４の端部と当該排水用本管９６の一方の端部とを連結接続すると共に、同様の方法で、２個の当該９０度エルボ管１０５、１０６並びに中間直管部１１１を使用して、当該排水用本管９６の一方の端部と当該排水用本管９６の開口部１０８とを連結接続する。
一方、図１８に示す様に、当該排水用本管９６の最下端部と排水桝部（塩ビマスとも称される）１０２の排水受け口１１２に連結された直管部９７の開口端部とは、同様の９０度エルボ管１０７を使用して配管接続を完了させる事になる。
その際、当該配管層部９３内や当該配管層９３’内が狭い為に、一部の９０度エルボ管１０４、１０５を横方向に展開させて連結作業を実行出来ない場合が多く、従って、当該直管部９５に所定の勾配を付与する事が出来ず、当該直管部９５は、所定の勾配を形成しない形で配管操作を終了してしまう場合が多々見られていた。
これに対し、本発明に於いては、図１８に示す通り、本発明の技術思想の下に製作された当該液状流体配管接合部用自在継手１００を使用して、直接当該直管部９４と直管部９５、９６及び直管部９７とを、必要な角度調整を施しながら容易に且つ短時間で、当該狭い配管層９３内の空間領域でも所定の勾配を付与しながら、迅速に配管接続作業を実行する事が可能となる。
同様に、多層階住宅、事務所等の集合建物に於いては、上下に直列に配管されている直管部９６を各階層毎に、前記した配管９５と個別に接続させる為に、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００が適宜、所要部分で使用されることになる。
屋外に配置されている排水桝部１０２の排水受け口１１２との連結に際しても、当該直管部９７の開口端部と排水桝部１０２の排水受け口１１２に配置されている直管部とを液状流体配管接合部用自在継手１００を使用して配管接続を完了させる事になる。
更に、図１９に示す様に、図１４の排水桝部１０２から当該排水を当該排水桝部１０２設けられている排出水用の直管部１０３から道路等の地下面に設置されている下水道本管１０７に排水するための一つ或いは複数個の連結管部群１０４乃至１０６の間を適宜の間隔で、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００を使用して配管接続する事が可能である。
本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００は、上記した様な必須の技術構成を採用しているので、当該第１の直管部１と当該第２の直管部５との間の旋回角度が極めて広範囲で、且つ微調整が可能であり、強度に強く安定した摺動作用に基づく旋回操作を容易に実行する事が可能であり、然も、上流側直管部５と下流側直管部１との口径差を自由に設定する事も可能であることから、連結すべき隣接配置された複数個の直管部間で任意の角度変更や勾配設定が可能であり、且つ当該角度変更時の角度調整が微細な範囲で実行可能であるので、特に、通常、狭い空間或いは領域しか設けられていない、建物内部の配管空間内でも、直管部間での任意の角度変更や勾配設定が可能となる。
更に、本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００は、全体の強度が高く相当の外力を受けた場合でも破壊や破断若しくは抜け落ちが防止でき、且つ外部からの振動に対しても、吸収力に優れている。
又、当該液状流体配管接合部用自在継手１００は、直管部間の、安定して確実な旋回機能であるので、当該直管部による外部からの衝撃や振動を効果的に吸収する事が可能であるので、制震性及び耐震性に優れた建設部材でもある。
特に、少なくとも２個の当該液状流体配管接合部用自在継手１００を所定の直管部の両端に一対で使用する場合には、当該両者の液状流体配管接合部用自在継手１００のそれぞれの振動吸収力が相乗効果を発揮して、制震性及び／又は耐震性に優れた配管システムを構築する事が可能である。
即ち、図１８及び図１９に示す配管施工方法により、従来方法では得られなかった、耐震性に優れた配管構造とそのシステムが完成するのである。
図２０及び図２１も制震性及び耐震性に優れた配管構造とそのシステムの別の具体例の配管施工例を示すものである。
つまり、建物配管において、地震による振動を吸収する効果を有する自在管継手１００を各フロア−毎に設ける事、収縮性に対しては、やりとり補修ソケット（収縮継手とも称される）を組み合わせる構成、あるいは、固定支持で管を締め付ける場合は、管に傷を付けないようバント内にフェルトなどを使用して自在管継手１００の下・手前に使用する事、更には、埋設管に対しては、自在管継手１００を１箇所でも耐震吸収するが、２箇所以上設ける事で、より一層制震性及び耐震性能を発揮できる。
尚、本発明に係る当該液状流体通制震性及び路用自在管継手１００の製造方法は特に特定されるものではないが、従来一般的に公知の合成樹脂を基本材料として、円形口径を有する管状体を作り、その一方の端部同士を相互に挿入嵌合させ、当該重畳式に嵌合した部分に当該球状体部を成形する為の成形加工を施す方法や、予め、当該嵌合部の一方の直管部の端部に所定の形状の球状体部を形成しておき、その内部の直管部の端部を被覆させておき、加熱成形する方法や、３Ｄ（三次元）プリンター等を使用して製造する事も可能である。
次に、本発明に於ける当該液状流体配管接続用自在継手は、上記した様な多機能性を有していることから、これを応用する事が可能な液状流体物処理機器の範囲は極めて広範囲である。
即ち、本発明に於いては、下水、生活排水、雨水等を含む液状流体物の流動処理に使用される配管本体、受口枝付管、自在支管、マス部材、マンホール等を含む液状流体物処理機器であって、当該液状流体物処理機器の少なくとも一部から外方に向けて突出して設けられている少なくとも一本の支管部、若しくは、当該液状流体物処理機器の少なくとも一部に取り付けて使用する支管部を含む支管部材の少なくとも一部に、上記した通りの構成を有する液状流体配管接続用自在継手１００が取り付けられている事を特徴とする液状流体物処理機器３００乃至３０５である。
つまり、下水、生活排水、雨水等の液状流体物の処理に使用される液状流体物処理機器には、配管本体の外に、受口枝付管、自在支管、マス部材、マンホール等を含む多種多様な機能や構造を持った機器が実在しており、係る液状流体物処理機器は、当該配管本体以外の場所や多面方向等から流れ込む所定の下水、生活排水、雨水等の液状流体物を受け入れたり、或いは、当該配管本体以外の場所や方向等に向けて当該下水、生活排水、雨水等の液状流体物を排出する必要が生ずる場合が多く、その為、従来から適宜の方向に適宜の本数の分岐管、つまり支管部が予め固定的に取り付けられた液状流体物処理機器が多数販売され、現場で要求される状況に応じて、それらの中から最も当該環境に適合するものを選択して使用されてきている。
例えば、図２３（Ａ）は、受口下枝付横継ぎ手タイプの下水本管３００の側面に少なくとも一本の支管部３１０が取り付けられた下水本管３００が示されている。
係る構造に当該支管部３１０の先端部に本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００の一方の直管部１又は５を接続固定させたものであっても良く、或いは、同様に図２３（Ｂ）に示される、受口下枝付経継ぎ手タイプの下水本管３０１の側面に設けられている少なくとも一本の支管部３１１の先端部に本発明に係る当該液状流体配管接合部用自在継手１００の一方の直管部１又は５を接続固定させたものであっても良い。
係る具体例に於いては、当該下水本管３００、３０１の側面に設けられている少なくとも一本の支管部３１０、３１１の代わりに、直接当該液状流体配管接合部用自在継手１００の一方の直管部１又は５の先端部を当該下水本管３００、３０１の側面に接合させる事も可能である。
一方、図２３（Ｃ）には、所謂合流サドル或いは自在支管継手と称される取り付け型の支管継手３０３が示されている。
当該取り付け型の自在支管継手３０３は、湾曲状に形成された接合支持板部３０４とその表面の一部に取り付けられた支管部３１２とで構成されたものであり、支管部３１２を、取り付けたい当該下水本管３００やマンホール部３０６の外表面の一部に適宜の穴部を形成し、当該穴部を当該接合支持板部３０４で覆う様に適宜の接着剤で接合固定する為の部材である。
従来では、係る液状流体物処理機器に於ける当該支管部は、その使用用途や現場の各配管の配置状況に応じて、様々な方向に取り付けられたものを使用する必要があることから、当該各液状流体物処理機器は、ぞれぞれ、当該支管部の取り付け方向を相互に異にした複数種類の液状流体物処理機器を製造し、顧客の需要に答えていたが、品種管理の複雑化や保管を含めたコスト増加をきたすという問題があった。
これに対し、本発明に於いては、上記した当該取り付け型の自在支管継手３０３に於いても、当該取り付け型の自在支管継手３０３の少なくとも一部から外方に向けて突出して設けられている少なくとも一本の支管部３１２の外方先端部に本発明にかかる当該状流体配管接続用自在継手１００の直管部１又は５の一方の先端部を接合させたものであり、係る構成によって、多方面からの当該液状流体流の流入の処理と、多方面への当該液状流体流の流出の処理を同時に１個の当該取り付け型の自在支管継手３０３で対応可能であるので、当該取り付け型の自在支管継手３０３の種類を大幅に削減する事が可能となると同時に、各種の施工工事に完全に且つ容易に対応する事が可能となるので、工事施工効率、施工期間、工事費用が何れも大幅に削減することが可能となるのである。
一方、図２３（Ｄ）には、コンクリート製或いは塩ビ製のマンホール部或いはマス部３０６の具体例が示されており、当該マンホール部或いはマス部３０６の下端部には、漏斗状部３２０が配置されており、当該漏斗状部３２０の下端部の排水穴部に、本発明に係る当該液状流体配管接続用自在継手１００の直管部１又は５の一方の先端部が接合されており、当該第１及び第２の嵌合部及び他方の直管部とが、当該マンホール部或いはマス部３０６の下端部から外方へ突出させた構造を有するものであり、又、図２３（Ｅ）には、コンクリート製或いは塩ビ製のマンホール部或いはマス部３０７の下端部外壁部に複数本の枝管部３１７が取り付けられている構造のものに於いて、当該複数個の当該枝管部３１７の少なくとも一部に、本発明に係る当該液状流体配管接続用自在継手１００の直管部１又は５の一方の先端部が接合されている具体例が示されている。
本発明に於いては、上記した何れの液状流体物処理機器に於いても、当該液状流体物処理機器３００乃至３０７の少なくとも一部から外方に向けて突出して設けられている少なくとも一本の支管部３１０乃至３１７の少なくとも一部に、本発明に係る当該液状流体配管接続用自在継手１００を取り付けることによって、一種類の当該液状流体物処理機器３００乃至３０７によって、複数種類の施工工事に完全に且つ容易に対応する事が可能となるのである。
Claims (26)
- 配管接合部に使用される自在継手であって、当該自在継手は、第１の直管部と当該第１の直管部の一方の端部に接続された球状体の一部を形成する湾曲体から構成された第１の嵌合部とで構成された第１の接続構造部と、第２の直管部と当該第２の直管部の一方の端部に接続された球状体の一部を形成する湾曲体から構成された第２の嵌合部とで構成された第２の接続構造部とから構成されており、当該第１と第２の嵌合部は、何れも当該第１及び第２の直管部の直径よりも大なる球径を有すると共に、相互に何れか一方が他方の内部に嵌合せしめられて、略全方向に摺動や回動が可能なように、当該第１と第２の嵌合部の球体中心部が相互に一致するように嵌合配置された構成を有しており、且つ、当該第１及び第２の直管部の中心軸線は、当該第１と第２の嵌合部の球体中心部を通過しないように偏心して配置されており、且つ、当該球体中心部と当該第１若しくは第２の直管部の中心軸線とが形成する平面でみた側断面図において、当該第１若しくは第２の直管部の内部表面の一部と当該第１若しくは第２の嵌合部の内部表面の少なくとも一部が連続状平面部を形成しており、然も、少なくとも当該第１若しくは第２の嵌合部における端部周縁部が、当該球体中心部と当該第１若しくは第２の直管部の中心軸線とが形成する第１の平面でみた側断面図において、当該球体中心部と当該直管部の中心線部とを結ぶ直線で、当該中心線部と３０度乃至６８度の範囲内の角度に設定された直線を含む、当該第１の平面と直交する第２の平面上に形成された当該球体内部の基準平面よりも当該直管部が接続されている側とは反対側の方向に、当該基準平面に形成されている当該球体部の最大径部長さに対して、１０乃至３０％の長さだけ、当該基準平面から離間した部位に形成されている事を特徴とする液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該第１若しくは第２の嵌合部にける球状体部の最大球径は、当該第１若しくは第２の直管部の直径よりも１．２乃至２．０倍、好ましくは１．６倍の球径を有する事を特徴とする請求項１に記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該第１若しくは第２の嵌合部における端部周縁部が、当該基準平面より、当該基準平面の最大径部長さに対して、１５乃至２５％、より好ましくは２０％の長さだけ離間した部位に形成されている事を特徴とする請求項１又は２に記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該球体中心部と当該直管部の中心線部とを結ぶ直線の当該直管部の中心線部とのなす角度は３０度乃至６２度である事を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該球体中心部と当該直管部の中心線部とを結ぶ直線の当該直管部の中心線部とのなす角度は３８度乃至５２度、より好ましくは４５度である事を特徴とする請求項４に記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該第１若しくは第２の嵌合部における端部周縁部が、当該球体中心部と当該第１若しくは第２の直管部の中心軸線とが形成する第１の平面でみた側断面図において、当該球体中心部と当該直管部の中心線部とを結ぶ直線で、当該中心線部と３８度乃至５２度の範囲内の角度に設定された直線を含む、当該第１の平面と直交する第２の平面上に形成された当該球体内部の基準平面よりも当該直管部が接続されている側とは反対側の方向に、当該基準平面に形成されている当該球体部の最大径部長さに対して、２０％の長さだけ、当該基準平面から離間した部位に形成されており、且つ、当該第１若しくは第２の嵌合部にける球状体部の最大球径は、当該第１若しくは第２の直管部の直径よりも１．２乃至２．０倍の球径を有する事を特徴とする請求項５に記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該第１若しくは第２の嵌合部にける球状体部の最大球径は、当該第１若しくは第２の直管部の直径よりも１．６倍の球径を有する事を特徴とする請求項６に記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該球体中心部と当該直管部の中心線部とを結ぶ直線とのなす角が、４５度に設定されている事を特徴とする請求項６又は７に記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該第１若しくは第２の嵌合部における端部周縁部が、当該基準平面より、当該基準平面の最大径部長さに対して、２１乃至２３％の長さだけ離間した部位に形成されていると共に、当該第１若しくは第２の嵌合部にける球状体部の最大球径は、当該第１若しくは第２の直管部の直径よりも１．５乃至１．７倍の球径を有する事を特徴とする請求項１に記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該球体中心部と当該直管部の中心線部とを結ぶ直線の当該直管部の中心線部とのなす角度は３８度乃至６８度、より好ましくは４０度乃至６５度である事を特徴とする請求項９に記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該第１及び第２の嵌合部同志の相互に重なり合う部分は、当該第１又は第２の嵌合部における当該基準平面と当該端部周縁部の間に形成される外表部面積の略２倍に形成されている事を特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該第１及び第２の嵌合部に於ける外側に配置される側の嵌合部の内部表面部と内側に配置される側の嵌合部の外表面との間であって、かつ当該基準平面と当該端部周縁部との間に、パッキン部を配置した事を特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該第１若しくは第２の直管部の内部表面の一部と当該第１若しくは第２の嵌合部に於ける当該球体部の内部表面の一部が連続状平面部を形成している部分に対応する当該自在継手の外表面部に適宜の標識部を設けた事を特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該標識部は、当該自在継手を施工する場合に、当該標識部の位置が当該自在継手の最下部となるように配置する様に指示を報知する機能（突起部、ライン形成、凹部等）が付与されている事を特徴とする請求項１３に記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該第１及び第２の嵌合部の内で、内側に嵌合される当該嵌合部の当該球体部の外表面の少なくとも一部に、当該第１及び第２の嵌合部の内で、外側に嵌合される当該嵌合部の端部周縁部の少なくとも一部と当接する少なくとも一つのストッパー部を設けた事を特徴とする請求項１乃至１４の何れかに記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該ストッパー部は、点状突起部或いは連続した凸状畝部で構成されている特徴とする請求項１５に記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該第１の嵌合部が下流側に配置され、当該第２の嵌合部が上流側に配置される場合であって、且つ当該第２の嵌合部に設けられている当該第２の直管部の口径が当該第１の嵌合部に設けられている当該第１の直管部の口径よりも小さい場合に於いては、当該ストッパー部は、当該第２の嵌合部の当該球体部の外部平面上であって、且つ、当該第１の嵌合部に接続されている当該第１の直管部の口径と同じ口径を有する第２の直管部が当該第２の嵌合部で使用されたと仮定した場合に於ける、当該第２の直管部と当該第２の嵌合部の当該球体部とが接合した場合に規定される仮想接続線に沿って、湾曲状に配置される特徴とする請求項１５又は１６に記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該第１及び第２の直管部の少なくとも一方の直管部に於ける自由端部側の端縁部近傍周辺部に、パッキング材が、配置されている事を特徴とする請求項１乃至１７の何れかに記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該第１及び第２の嵌合部において、外側に配置される当該嵌合部の当該湾曲体の内部球径は、内部に配置される当該嵌合部の当該湾曲体の外部球径よりも、当該両者が相互に容易に水密的に摺動並びに回動が可能な程度に僅かに大きな長さに設定されている事を特徴とする請求項１乃至１８の何れかに記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該パッキン部は、扁平帯状の環状体で構成されており、当該パッキン部は、その外側外表面は、当該外側に配置される側の嵌合部の内部表面部の一部に保持されており、当該パッキン部の内側表面は、当該嵌合部の内で、内側に配置される側の嵌合部の外表面と接触しており、且つ、当該パッキン部の当該嵌合部の内で、内側に配置される側の嵌合部の外表面と接触している面に、少なくとも一本の環状連続溝部が、当該環状体の長手方向中心軸線に沿って設けられている事を特徴とする請求項１２に記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該パッキン部は、水分を吸収して膨張する特性を有する材料で形成されている事を特徴とする請求項２０に記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該パッキン部は、環状体の外側外表面部に、所定の厚みを有する硬質性材料で構成された環状補強層が設けられている事を特徴とする請求項２０又は２１に記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該パッキン部は、当該外側に配置される側の嵌合部の内部表面部の一部に形成されている環状の凹陥状溝部内に保持されている事を特徴とする請求項１２，２０乃至２２の何れかに記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該外側に配置される側の嵌合部の外部表面部であって、当該外側に配置される側の嵌合部の内部部表面部に於ける当該環状の凹陥状溝部が形成されている部位に対向する部分に外方膨出部が設けられている事を特徴とする請求項２３に記載の液状流体配管接合部用自在継手。
- 当該パッキン部は、当該パッキン部の当該他方の嵌合部の外部表面部の一部と接触する面に少なくとも１本の凹陥状溝部が、当該パッキン部の長手方向中心軸線に並行に形成されている事を特徴とする請求項１２、２０乃至２４の何れかに記載の液状流体配管接合部用自在継手
- 下水、生活排水、雨水等を含む液状流体物の流動処理に使用される配管本体、受口枝付管、自在支管、マス部材、マンホール等を含む液状流体物処理機器であって、当該液状流体物処理機器の少なくとも一部から外方に向けて突出して設けられている少なくとも一本の支管部、若しくは、当該液状流体物処理機器の少なくとも一部に取り付けて使用する支管部を含む支管部材の当該支管部の少なくとも一部に、請求項１乃至２５の何れかに規定された液状流体配管接続用自在継手が取り付けられている事を特徴とする液状流体物処理機器。
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