JPH01169193A - 積層管の継手接続方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はａｍ管の継手接続方法、例えば、主に、１００
０ｋｇ　ｆ　／　ｃｔ１以上の高圧で使用される流体機
器の高圧用の配管部材としてのホースおよび金属管から
なる積層管の継手接続方法に関する。

（従来の技術） 従来、１０００ｋｇ　ｆ　／　ｃｒ１以上の高圧で使用
する流体機器に接続する高圧管は、その耐圧性能を向上
するために、高圧管の肉厚を増して補強したり、または
、金属部分を２重管として補強したものが用いられてい
る。このようなものは、単位長さ当たりの重量が増加し
、また価格の上昇を招くとともに、疲労破壊に対しては
著しい性能の向上は見られない。

このような１０００ｋｇ　ｆ　／ｅｌ＋！以上で使用す
る高圧管の従来の継手接続方法は、高圧管の金属部に直
接ネジを切削加工して流体機器に直接ネジ止めしたり、
または、高圧管の金属部を溶接により流体機器に接続す
る方法がなされている。

最近、１０００ｋｇ　ｆ　／　ａａ以上で使用する高圧
用の配管部材として、第２図に示すような、複数の管状
層が積層された積層管が提案され使用されている。

この積層管は管状層の層壁に発生する応力を半径方向に
できるだけ一様に分布させることにより、層壁の部材の
使用効率を増加し、管の耐圧性能および耐疲労破壊性能
を大幅に増加して、管の重量の増加および価格の上昇を
少なくしたものである。

このような積層管の継手接続方法は従来はなかった。前
述の高圧管の従来の継手接続方法によると、積層管の内
側の管状層である内管および外皮がゴムまたは合成樹脂
からなり、例えば、ホース等を用いるために、溶接等の
熱を加えて接続する場合には、流体の密封性が損なわれ
、使用できないという問題点がある。また、積層管の外
側の管状層である鋼管に単にネジを設けただけでは積層
管の端部から高圧の流体が積層管の管状層内に浸入して
剥離故障を起こし密封性が得られず、鋼管が補強の役目
を果たさないという問題点がある。

そこで本発明は、積層管を高圧使用する流体機器に接続
するのに、高圧の密封性に優れ、継手接続を特別の機器
および製造のための工程を必要とせずに積層管に配管部
材としての機能を与える積層管の継手接続方法を提供す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係る積層管の継手接続方法は、第１筒部材と、
第１筒部材の一端部に係止し第１筒部材の外径より大き
い孔径を有し凹凸状の内面を有する第２筒部材と、を備
えた管継手、および複数の管状層が積層され管外圧に対
し正圧または負圧の流体が導入される流路を形成する積
層管であって、少なくとも一方の管状層が螺線状に形成
されている線状部材からなり、流路内の流体の流体圧が
積層管に作用したとき、高圧側となる管状層の見掛けの
弾性率を低圧側となる管状層の見掛けの弾性率より小さ
くした積層管を準備し、前記管継手の第２筒部材と第１
筒部材との間に前記積層管を挿入し、第２筒部材の外側
および第１筒部材の内側のいずれか一方または双方に圧
力を加えることにより第２筒部材、第１筒部材および積
層管をそれぞれ縮径または拡径して第２筒部材の凹凸部
を積層管にくい込ませて積層管を緊締して管継手に接続
したことを特徴としている。

（作用） 本発明に係る積層管の継手接続方法は、第１筒部材と、
第１筒部材の一端部に係止し凹凸状の内面を有する第２
筒部材を備えた管継手および複数の管状層が積層された
積層管を準備し、管継手の第１筒部材と第２筒部材との
間に積層管を挿入し、第２筒部材の外側および第１筒部
材の内側のいずれか一方から圧力を加えて第１筒部材、
第２筒部材および積層管を縮径または拡径して第２筒部
材の内面の凹凸部を積層管にくい込ませて積層管を緊締
するので、積層管は管継手の第１筒部材と第２筒部材と
の間に密封され、積層管の端部から高圧の流体が漏洩す
ることはない。また、第１筒部材、第２筒部材および積
層管の縮径または拡径は通常の加締機等により実施でき
るので、特別の設備機器または製造工程を設けることな
くできる。

また、積層管は高圧側となる管状層の見掛けの弾性率を
低圧側となる管状層の見掛けの弾性率より小さくしてい
るので、管壁の発生する応力はより均一化され、重量の
増加および価格の上昇も小さく耐圧力性能および耐疲労
破壊性能は大幅に向上している。このため、高圧に耐え
る積層管の接続ができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１〜３図は本発明に係る積層管の継手接続方法を実施
するための装置の一実施例を示す図である。

まず、構成について説明する。第１図において、■は管
継手であり、管継手１は、筒状の第１筒部材２と第１筒
部材２の一端部のフランジ部２ａにネジ止めされ他端部
２ｂの約７．Ｏ１■の外径Ｉ）ｔｂより大きい筒状の２
６．５ｍｍの孔径り。を有する第２筒部材３とを備えて
いる。第２筒部材３は筒状で内面３ａに全周に渡って環
状の高さＨ３ｃＯ，８ｍの４個の突起３Ｃを有し、外径
Ｄ３ｂは３３龍で、外側からの圧力により縮径可能であ
る。第１筒部材２は内面に流路４を有し、他端部２ｂの
外面には環状の６個の突起２Ｃが設けられ、後述の積層
管１１の内管１６に食い込み密封効果をたかめるととも
に積層管１１の引き抜き力に耐えるようなされている。

６は継手本体であり、継手本体６は、第１筒部材２のフ
ランジ部２ａに一体的に、または、使用圧力に十分に耐
える構造により連結し、第１筒部材２と同軸で他端部２
ｂと反対方向に突出し、高圧の流体機器に接続可能であ
る。継手本体６は第１筒部材２の流路４に連結する流路
７を有する筒状体８と、筒状体８の外側に螺合するフラ
ンジ部９ａを有する筒状のナツト９と、を備えている。

１０は筒状のオイルリングである。

第２図において、１１は積層管であり、積層管１１の流
路１７に管外圧に対し高い正圧が導入される。

このとき、積層管１１は金属管である鋼管１２内にホー
スが緊密に挿入された構造である。すなわち、積層管１
１は２つの管状層としての鋼管１２および鋼管１２の内
側に鋼管１２と同一軸線を有するよう積層された補強層
１３を有している。鋼管１２と補強層１３との間には例
えば、ナイロン樹脂等の合成樹脂またはゴムからなる管
状の外管１５が介装され、補強層１３からの応力および
半径方向の変位を鋼管１２に伝達可能である。補強層１
３の内側には例えば、ナイロン樹脂等の合成樹脂または
ゴムからなる内管１６が補強層１３の内面に密着するよ
う設けられ、内管１６の内側に流路１７を形成している
。積層管１１の流路１７には管外圧に対して正圧となる
高圧の流体が導入され、この流路１７内の流体の流体圧
が積層管１１に作用したとき、補強層１３は高圧側とな
り、鋼管１２は低圧側となる。補強層１３は、互いに半
径方向に密着して積層した内側から第１〜４層１３ａ〜
１３ｄの４層からなり、各層は、線状部材である鋼線１
８を互いに周方向に密着させ、補強層１３の軸線に対し
て約５４．７°の静止角度で螺線状に形成して設けられ
ている。

鋼管１２の外径すなわち積層管ｌｌの外径り、は２６゜
０１ｍ、内管１６の内径すなわち積層管１１の内径ｄｌ
ｌは７．８１である。鋼管１２の円周方向の見掛けの弾
性率Ｅ１□は軸方向の弾性率と同じで２１，０００ｋｇ
　ｆ　／龍２である。補強層１３は鋼ｖＡ１８を螺線状
に形成したものであり、補強層１３の円周方向の見掛け
の弾性率Ｅｌ＋は鋼線１８の引張り弾性率の２１，００
０ｋｇ　ｆ　／ｌ１１２の半分の１０，５００ｋｇ　ｆ
　／　１ｍ”である。

すなわち、積層管１１の内側の管状層である補強層１３
の弾性率Ｅ１．は積層管１１の外側の管状層である鋼管
１２の弾性率Ｅ１□より小さく、約１／２である。この
ため、補強層１３の内側の部分に発生する応力の最大値
が大幅に小さくなり、応力は平均化され、応力が積層管
１１内で分散され、積層管１１の耐久性能は優れたもの
となる。積層管１１は耐圧力が６．４００　ｋｇ　／　
ｃｎｉで、重量が３．２ｋｇｗ／鰭にあるのに対し、同
じ外径および内径を有する鋼管は耐圧力が９．６００　
ｋｇ　／　ｃｎｌで、重量が３．８Ｊｙｗ／ｍｍである
。

このような管継手１および積層管１１を準備し、積層管
１１の継手接続をする場合、管継手ｌの第２筒部材３と
第１筒部材２との間に積層管１１を挿入する。次いで、
第２筒部材３の外側を、第３図に示すように、第２筒部
材３の他端側のＴの範囲を通常加締機により加圧して第
２筒部材３、第１筒部材２および積層管１１をそれぞれ
縮径して、第２筒部材３の外径Ｄ３が３０．５ｎ＋にな
るまで縮径する。

第２筒部材３の内面３ａの突起３Ｃは積層管１１の鋼管
１２にくい込ませるとともに、第１筒部材２の外側の突
起２ｃを積層管１１の内管１６の内側にくい込ませて積
層管１１は管継手１に良好な密封性で接続される。積層
管１１を管継手ｌに接続した後、ＪＩｓ　　　に準じて
耐圧試験を実施した結果、積層管１１が６，４００　ｋ
ｇ　ｆ　／　ｃ４で破壊し、管継手ｌには異常なかった
。

次に本発明の第２実施例について説明する。

第４〜６図は本発明に係る積層管の継手接続方法を実施
するための装置の第２実施例を示す図である。第２実施
例において、第１実施例と同じ構成には同じ符号をつけ
る。

第２実施例においては、第４図に示すように、管継手２
１の第２筒部材３は筒状で内面３ａに全周に渡って凹凸
状のサイズＭ２６ｘ　１．５のネジ２３を有している。

管継手２１の第１筒部材２は内面に流路４を有し、他端
部２ｂの外側には他端部２ｂ側からフランジ部２ａ側に
拡径するよう設けられた勾装置／１６のテーパ部２５を
有している。

第５図に示す積層管３１は、鋼管１２の外側に管継手２
１の第２筒部材３の内面３ａに設けられたネジ２３に螺
合可能なネジ３３が設けられている。

積層管３１を管継手２１に接続する際、管継手２１の第
２筒部材３と第１筒部材２との間に積層管３１を挿入し
、積層管３１のネジ３３を管継手２１のネジ２３に螺合
させてねじ込む。積層管３１は、管継手２１のネジ２３
に沿って第１筒部材２の他端部２ｂ側からフランジ部２
ａ側に挿入されるとともに、第１筒部材２のテーパ部２
５により拡径されて、第６図に示すように、ネジ３３は
ネジ２３に十分に食い込み管継手３１の引き抜き力に耐
えるよう管継手２１に緊締して接続される。また、積層
管３１の一端部３１ａは管継手２１の第２箇部材３と第
１筒部材２との間で封止され、十分な密封効果を得る。

そして、この積層管３１を管継手２１に接続後、耐圧試
験をした結果３０００ｋｇ　ｆ　／ａａまでの高圧に耐
えた。

なお、前述の実施例においては、積層管１１および積層
管３１の流路１７には管外圧に対して正圧となる高圧の
流体が導入され、この流路１７内に流体の流体圧が作用
したとき、補強層１３は高圧側となり、鋼管１２は低圧
側となる場合について説明したが、流路１７には管外圧
に対して負圧となる高圧の流体が導入される場合でもよ
い。このとき、積層管１１および３１はホース内に金属
管である鋼管を緊密に挿入された構造である。そして、
第１実施例の管継手ｌの第１筒部材２′の外側には、環
状の凹凸部３ｃが設けられる。前述以外の構成作用は第
１実施例と同じである。

また、第２実施例の管継手２１は、第１筒部材２の他端
部２ｂの外側にネジ２３が設けられ、第２筒部材３の内
側には第２筒部材３の他端側３ｂから一端側３ａに縮径
するよう設けられた、テーパ部２５を有している。そし
て、積層管３１の鋼管の内側には管継手２１のネジ２３
に螺合可能なネジ３３が設けられる。前述以外の構成作
用は第２実施例と同じである。

（効果） 以上説明したように、本発明によれば、高圧のの積層管
を高圧使用する流体機器に接続するのに、高圧の密封性
に優れ、継手接続を特別の機器および製造のための工程
を必要とせずに積層管に配管部材としての機能を与える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明に係る積層管の継手接続方法を実施
するだめの装置の第１実施例を示す図であり、第１図は
その縦断面図、第２図はその積層管の一部断面図、第３
図はその作用を示す一部断面図である。第４〜６図は本
発明に係る積層管の継手接続方法を実施するための装置
の第２実施例を示す図であり、第４図はその一部縦断面
図、第５図はその積層管の一部断面図、第６図はその作
用を示す一部断面図である。 １．２１・・・・・・管継手、 ２・・・・・・第１筒部材、 ３・・・・・・第２筒部材、 ４．７．１７・・・・・・流路、 １１．３１・・・・・・積層管、 １２・・・・・・鋼管、 １３・・・・・・補強層、 １８・・・・・・鋼線、 ２３．３３・・・・・・ネジ、 ２５・・・・・・テーパ部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　第１筒部材と、第１筒部材の一端部に係止し第１筒部
   材の外径より大きい孔径を有し凹凸状の内面を有する第
   ２筒部材と、を備えた管継手、および複数の管状層が積
   層され管外圧に対し正圧または負圧の流体が導入される
   流路を形成する積層管であって、少なくとも一方の管状
   層が螺線状に形成されている線状部材からなり、流路内
   の流体の流体圧が積層管に作用したとき、高圧側となる
   管状層の見掛けの弾性率を低圧側となる管状層の見掛け
   の弾性率より小さくした積層管を準備し、前記管継手の
   第２筒部材と第１筒部材との間に前記積層管を挿入し、
   第２筒部材の外側および第１筒部材の内側のいずれか一
   方または双方に圧力を加えることにより第２筒部材、第
   １筒部材および積層管をそれぞれ縮径または拡径して第
   ２筒部材の凹凸部を積層管にくい込ませて積層管を緊締
   して管継手に接続したことを特徴とする積層管の継手接
   続方法。