1  可撓性管継手
 2  可撓管本体
 3  ベローズ管
 4  カバーゴム
 5  フランジ
 6  平リング
 8  バイアス補強層
 9  ラジアル補強層
 21  鍔部
 33  第1鍔部
 40  第2鍔部
 41  内ゴム
 42  外ゴム
 43  中間ゴム

 以下、本発明の実施形態について図面を� ��照しながら説明する。なお、本発明の実施� ��態は、以下の実施形態に何ら限定されるこ� ��なく、本発明の技術的範囲は、これに限定� ��れるものではない。また、以下の実施形態� ��説明にあたって、同一の構成要件について� ��同一の符号を付し、その説明は省略若しく� ��簡略化する。

[第1実施形態]
 図1は、本発明の実施形態に係る管継手の構 成を示す外観斜視図である。図2は、前記実� �形態に係る管継手の一部を破断して示す正� �図である。図3は、図2におけるAの部分拡大� �面図である。図4は、本発明の他の実施形態� ��係るAの部分拡大断面図である。

 図1及び図2に示すように、本実施形態に� �る管継手1は、外形がベローズ状(蛇腹状)に� �成された可撓管本体2と、可撓管本体2の両端 に設けられる配管連結部であるフランジ5と� �を主体に構成される。

 フランジ5には、管継手1と相手側配管(図� ��せず)とを連結させるための複数の連結孔51� ��設けられており、連結孔51は、対応する相� �配管に形成される連結孔と同じ数だけ形成� �れている。管継手1と相手側配管とは、この� ��結孔51と相手側配管のフランジに設けられ� �連結孔とにボルトを挿通させ、このボルト� �ナットを螺合させることにより連結される� �

 また、フランジ5には、相手側配管と対向 するフランジ対向面53に後述の鍔部21が配置� �れる薄肉部52が形成されている。薄肉部52は� ��フランジ5の内周部54側から延出する鍔部21� �収容し、内周部54の近傍において鍔部21に沿� ��た形状に形成される。

 可撓管本体2は、中空形状のベローズ管3� �、ベローズ管3の外周面を覆う弾性部である� ��バーゴム4と、から形成される。また、可撓 管本体2の両端には、フランジ5の薄肉部52に� �うようにフランジ5の内周部54を介して外側� �延出する鍔部21が形成される。

 鍔部21は、可撓管本体2により形成される� ��2鍔部33とカバーゴム4により形成される第1� �部40とから構成され、第1鍔部40と第2鍔部33と を加硫接着することにより形成される。また 、鍔部21は、断面が略L字状に形成されており 、フランジ5のフランジ対向面53側に延出する ことにより、相手側配管との接続時における パッキンを構成する(図2参照)。また、鍔部21� ��、フランジ5の内周部54を介して外側に延出� ��ることにより、可撓管本体2の両端に配置さ れたフランジ5を係止する。

 ベローズ管3は、フッ素樹脂であるPTFE樹� �(ポリテトラフルオロエチレン)により成型さ れており、フランジ5とフランジ5の間に形成� ��れるベローズ部30と、ベローズ部30の両端に 形成される第2鍔部33と、を主体に構成される 。第2鍔部33は、鍔部21の一部を構成し、鍔部2 1において表出するように形成される。

 ベローズ部30は、径の細い部分である凹� �31と、径の太い部分である凸部32とを軸方向� ��交互に連続させることにより形成される。� ��まり、ベローズ部30は、凹部31と凸部32とが� ��続した蛇腹状に形成されている。ベローズ� ��30における隣接する凹部31同士、若しくは隣 接する凸部32同士が形成されるピッチとして� ��、例えば、10~20mmが例示できる。また、凹部 31における径の太さ(直径)としては、15~340mmが 例示でき、凸部32における径の太さ(直径)と� �ては、10~300mmが例示できる。また、ベローズ 部30の厚さは、内圧等を考慮して適宜設定さ� ��るが、例えば、1~3mmのものが例示できる。� �た、可撓管本体2の長さは、取り付ける配管� ��士の長さを考慮して適宜設定されるが、例� ��ば、350から700mmが例示できる。

 また、ベローズ部30は、凹部31における凹 んだ部分にポリウレタン等のプラスチックを 発泡成型したスポンジが充填される。このよ うに、凹部31にスポンジを充填することによ� ��、ベローズ部30の屈曲性を向上させること� �可能になる。

 第2鍔部33は、図3に示すように、ベローズ 部30の両端部において、ベローズ部30と連続� �るように形成され、鍔部21の一部を構成する 。つまり、第2鍔部33は、可撓管本体2の軸方� �から軸方向と直交する方向(フランジ5の外周 方向)に折れ曲がるように、略L字状(軸断面形 状)に成型されている。

 カバーゴム4は、ベローズ管3の外周面を� �うようにして配置される。また、カバーゴ� �4は、フランジ5の内周部54からフランジ対向� ��53側に延出することにより、鍔部21を構成す る第1鍔部40を有する。第1鍔部40の内部には、 円環状の平リング6が埋設されている(図3参照 )。

 平リング6は、鍔部21におけるカバーゴム4 に埋設される後述のタイヤコードに囲まれる ように配置されることが好ましい。また、平 リング6は、フランジ5の薄肉部52と対向する� �置に配置されることが好ましい。また、平� �ング6は、フランジ対向面53側のみが接着さ� �ることが好ましいが、接着しない構成であ� �てもよい。

 このように、鍔部21に環状の平リング6を� ��置させることにより、例えば、可撓管本体2 とフランジ5との接合部分に集中応力が発生� �た場合においても、可撓管本体2の破損を防� ��することが可能になる。

 カバーゴム4は、内ゴム41と、中間ゴム43� �、外ゴム42とから構成されており、それぞれ が積層するように配置される。ここで、カバ ーゴム4の内ゴム41、中間ゴム43及び外ゴム42� �は、例えば、可撓管本体2の軸方向と直交す� ��方向の断面形状が略円形であるとき、内側( 内層側)を形成するのが内ゴム41であり、外側 (外層側)を形成するのが外ゴム42であり、内� �ム41と外ゴム42との間に配置されるのが中間� ��ム43である。なお、内ゴム41、中間ゴム43及� ��外ゴム42は、製造工程においてそれぞれを� �硫することにより、一体化される。また、� �ゴム42は、可撓管本体2の屈曲性を向上させ� �ために、可撓管本体2の軸断面における外形� ��状が波形(ベローズ状)になるように形成さ� �る。

 内ゴム41と中間ゴム43の間及び外ゴム42と� ��間ゴム43の間には、強靱性コードであるタ� �ヤコードが配置される。具体的には、内ゴ� �41と中間ゴム43の間には、タイヤコードをバ� ��アス状に配列したタイヤコードが配置され� ��バイアス補強層8を形成する。バイアス補強 層8は、内ゴム41の外周面上に、可撓管本体2� �軸心に対して20°~70°の範囲の角度で繊維方� �が交差するようにタイヤコードを交互に巻� �付け、積層させて形成する。

 このように、タイヤコードをバイアス状� ��配列させたバイアス補強層8を設けることに より、管継手1が長手方向に伸縮するような� �力を受けた場合においても、バイアス補強� �8を構成するタイヤコードが長手方向に伸縮� ��能になると共に、タイヤコードそのものが� ��定の強度を有するため、当該応力に対する� ��縮特性及び偏心特性を向上させることが可� ��になる。

 また、中間ゴム43と外ゴム42との間には、 タイヤコードをラジアル状に配列したタイヤ コードが配置され、ラジアル補強層9を形成� �る。ラジアル補強層9は、中間ゴム43の外周� �上に、可撓管本体2の軸心に対して直交する� ��向(いわゆるラジアル方向)にタイヤコード� �巻き付け、積層させて形成する。

 このように、タイヤコードをラジアル状� ��配列させたラジアル補強層9を設けることに より、例えば、管継手1が内圧若しくは外圧� �受けた場合においても、ラジアル補強層9を� ��成するタイヤコードが径方向に伸縮が可能� ��なると共に、タイヤコードそのものが所定� ��強度を有するため内圧及び外圧に対する耐� ��性を向上させることが可能になる。

 ここで、内ゴム41、中間ゴム43及び外ゴム 42は、一般には、天然ゴムや合成ゴムで構成� ��れてもよく、或いは、SBR系ゴム、CR系ゴム� �EPDM系ゴム、NBR系ゴム、シリコーンゴム、ウ� ��タンゴム、フッ素ゴム等で構成されてもよ� ��。または、これらを含む広い概念であるエ� ��ストマ(ゴム弾性を示す高分子)で構成され� �もよい。また、内ゴム41、中間ゴム43及び外� ��ム42は、それぞれが同一の材料で構成され� �もよく、異なる材料で構成されてもよい。

 バイアス補強層8及びラジアル補強層9に� �用される繊維としては、例えば、カーボン� �維、ポリエステルやアラミド繊維等の有機� �維、ガラス繊維等の無機繊維、その他靱性� �高い繊維が例示でき、これらから構成され� �強靱性繊維シートを用いることが好ましい� �なお、バイアス補強層8とラジアル補強層9と は、同じ繊維を用いてもよく、異なる繊維を 用いて構成してもよい。

 強靱性繊維シートは、例えば、タイヤコ� ��ドのようなもので、カバーゴム4の変形に対 する補強材として機能する。なお、タイヤコ ードは、コードという撚った繊維等を並べて 形成する場合もあるが、ここでは、強靱な繊 維を織って作られた布のようなものを含んで もよい。強靱性繊維シートは、一般にエラス トマと比較すると伸縮性が低いため変形は難 しいが、無理に変形させた場合であっても脆 性的に折れる等の破壊に到ることが少ない。 また、強靱性繊維シートは、繊維自体やそれ らの並べ方や織り方により物理特性を制御す ることが可能である。

 なお、本実施形態においては、可撓管本� ��2は、PTFE樹脂(ポリテトラフルオロエチレン) により形成したが、本発明においては、これ に限らない。例えば、PFA(テトラフルオロエ� �レン・パーフルオロアルキルビニルエーテ� �共重合体)により可撓管本体2を形成してもよ い。

 また、本実施形態においては、凹部31に� �ポンジを充填したが、本発明においてはこ� �に限らない。例えば、凹部31に充填させる材 料としては、スポンジの他に軟性の高いゴム や樹脂であればよい。また、スポンジ及び軟 性の高いゴムや樹脂を充填しない構成であっ てもよい。

 また、本実施形態においては、カバーゴ� ��4の軸断面における外周をベローズ状(蛇腹� �)に形成したが、本発明においてはこれに限� ��ない。例えば、ストレート形状であっても� ��い。

 このように、可撓管本体2を構成するカバ ーゴム4にバイアス方向及びラジアル方向の� �れぞれに補強繊維を配列させたバイアス補� �層8及びラジアル補強層9を設けることにより 、例えば、可撓管本体2の長手方向若しくは� �方向に応力が生じた場合においても、バイ� �ス補強層8及びラジアル補強層9が長手方向若 しくは径方向に伸縮可能になるため、管継手 1の伸縮特性及び偏心特性を向上させること� �可能になる。

 また、補強コードをバイアス方向及びラ� ��アル方向のそれぞれに配列することにより� ��例えば、管長の短い管継手においても伸縮� ��び偏心が可能になり、有効に使用すること� ��可能になる。

 また、例えば、バイアス補強層8をラジア ル補強層9の内側(内径側)に配置させることに より、内圧によりベローズ管3とカバーゴム4� ��の剥離が生じそうになっても、外側にラジ� ��ル補強層9を配置させることにより、ラジア ル補強層9により径方向に力が働くため、ベ� �ーズ管3とカバーゴム4との剥離を有効に防止 することが可能になる。

 さらに、本実施形態においては、バイア� ��補強層8のおける繊維角度は、いわゆる静止 角(軸心に対して約55°)よりも大きくしてある 。これにより、例えば、管継手1に内圧が生� �ても径方向に力が働くためバイアス補強層8� ��おいてもベローズ管3とカバーゴム4との剥� �を有効に防止することが可能になる。

 また、例えば、ステンレスブレードによ� ��補強においては、ステンレスブレードが薬� ��等との接触により錆等の劣化を生じさせる� ��それがあるが、タイヤコード等の補強コー� ��を用いた場合においては、錆等が生じない� ��め管継手の耐久性を向上させることが可能� ��なる。また、補強コードに耐薬品性のもの� ��使用した場合においては、薬品使用による� ��化が生じにくくなり、さらに耐久性を向上� ��せることが可能になる。

 また、ステンレスブレードによる補強を� ��った場合においては、ステンレスブレード� ��金属疲労による劣化を生じさせるが、タイ� ��コード等の補強コードを用いた場合におい� ��は、金属疲労が生じないため耐屈曲疲労性� ��向上させることが可能になる。

 また、可撓管本体2の軸方向に伸びるベロ ーズ部30を設け、これをフッ素樹脂により形� ��することにより、金属管を用いた場合より� ��可撓管本体2の伸縮性及び偏心特性を向上さ せることが可能になる。

 また、フッ素樹脂は耐薬品性が優れるた� ��、フッ素樹脂を流体が流通する可撓管本体2 に用いることにより、SUS等の金属管の場合と 異なり、可撓管本体2の化学変化による腐食� �減少若しくはなくすことが可能になる。

 また、フッ素樹脂により形成されたベロ� ��ズ部30を弾性ゴムで被覆させることにより� �ベローズ管3の座屈を抑制させることが可能� ��なる。また、カバーゴム4にタイヤコードの ような強靱性繊維を埋設させることにより、 座屈の抑制に加え、内圧及び外圧に対する耐 圧性を向上させることが可能になる。

 さらに、フッ素樹脂により構成される可� ��管本体2は、金属疲労が発生しないため、金 属管を使用する場合よりも長時間の使用が可 能になる。さらに、フッ素樹脂は、耐薬品性 、耐油性、耐熱性及び低摩擦性に優れるため 様々な流体が流通する配管に好適に使用可能 となる。

 また、カバーゴム4の端部に第1鍔部40を設 け、第1鍔部40に平リング6を埋設させること� �より、例えば、相手側配管に引っ張られる� �により、相手側は移管とフランジ5との接続� ��に集中応力が発生した場合においても亀裂� ��の破損を抑制することが可能になる。

[第2実施形態]
 図4を用いて第2実施形態について説明する� �なお、第2実施形態において、特に説明しな� ��部分は、第1実施形態と同様であり、図面に 付した番号も第1実施形態と同様である場合� �、同じ番号を付している。

 図4に示すように、第2実施形態における� �継手1Aは、ベローズ部30におけるバイアス補� ��層8とラジアル補強層9との間に補強線材で� �る銅線7が配置されている。銅線7は、ベロー ズ部30において内ゴム41及びバイアス補強層8� ��形成された上から、可撓管本体2の軸方向に 螺旋状に巻装される。

 補強線材としては、例えば、バネ鋼線、� ��鋼線、ピアノ線などのバネ用炭素鋼線、ス� ��ンレス鋼線などのバネ用合金鋼線、又はり� ��青銅などのバネ用銅合金線等の弾性限界が� ��い金属線材料や、エンジニアリングプラス� ��ックのような有機材料、スティール繊維、� ��ーボン繊維、ガラス繊維その他の繊維を含� ��複合材料が例示できる。

 なお、補強線材は、1本若しくは複数本の 線材がコイルのように略円形を描き、軸方向 に進んでいくようなコイル状の補強材であっ てもよい。また、線材をリング形状に形成し 、複数のリングを略同軸上に並べ、前後のリ ングに何らかの機械的関係を持たせたもので あってもよい。

 このように、ベローズ部30におけるバイア� �補強層8とラジアル補強層9との間に銅線7を� �置させることにより、さらに内圧及び外圧� �対する耐圧性を向上させることが可能にな� �。これにより、例えば、土中に埋設された� �管のように所定以上の外圧に対する耐圧性� �必要とする場所においても好適に使用する� �とが可能になる。