專利名稱：撓性接頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種允許相連接的管之間產(chǎn)生起因于地震等的相對位移的撓性接頭 (撓性管接頭)。
背景技術：
迄今為止，連接在空調(diào)機、自來水等的管道上的撓性接頭已為眾所周知。撓性接頭包括具有撓性的撓性筒部和分別設置在該撓性筒部的軸向兩端的凸緣。撓性筒部由稍具柔性的橡膠材料形成，在該撓性筒部的內(nèi)部，埋設有由簾子布制成的多塊加強布。由此，賦予撓性接頭兩種特性，其中的一種特性是允許一對被連接管產(chǎn)生相對位移的一定程度的柔性，另一種特性是抗撓性筒部內(nèi)的水壓的一定程度的剛性。作為這種撓性接頭，在例如專利文獻1中公開了一種在撓性筒部的開口端部埋設有加強環(huán)的接頭(所謂的整體環(huán)(solid ring)型接頭)。例如圖13所示，在該撓性接頭中，撓性筒部101的軸向端部的外周緣部102上一體地硫化粘結有由金屬制成的凸緣103。 由此，可防止產(chǎn)生凸緣103脫離撓性筒部101的所謂凸緣脫落。在該撓性接頭中，將由金屬制成的環(huán)狀加強部件105(整體環(huán))埋設在面向相對側(cè)凸緣的密封部104中。通過設置該加強部件105，能夠抑制密封部104變形，從而能謀求密封性能的提高。專利文獻1 日本公開特許公報特開2002-323187號公報

發(fā)明內(nèi)容
-發(fā)明所要解決的技術問題-上述撓性接頭的凸緣一般是用例如SS400等較厚的鋼材制成的，其重量較大。如上所述若凸緣的重量較大，則撓性接頭的搬運就會很困難，從而導致搬運成本增加。而且， 連接撓性接頭與管道時的作業(yè)性下降，管道施工就會遇到困難。另一方面，為了實現(xiàn)凸緣的輕量化，可以想到經(jīng)鑄造形成空心凸緣的方法。不過， 若要形成這種凸緣，鑄模等的形狀就會非常復雜，會導致制造成本增加。本發(fā)明是鑒于上述問題點而完成的，其目的在于提供一種具有重量輕且制造容易的凸緣結構的撓性接頭。-用以解決技術問題的技術方案-為了實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明所涉及的撓性接頭中，折彎薄金屬板，形成包括內(nèi)周板部和承受板部的凸緣，由此謀求凸緣制造的簡化，同時實現(xiàn)凸緣的輕量化。也就是說，第一方面的發(fā)明以一種撓性接頭為對象，該撓性接頭包括撓性筒部和設置在所述撓性筒部的軸向兩端側(cè)的凸緣，該撓性筒部具有筒狀主體部、和從該主體部的軸向端部開始朝徑向外側(cè)延伸出來的環(huán)狀密封部。其特征在于所述凸緣是通過折彎薄金屬板，至少形成固定在所述主體部的軸向端部外周的筒狀內(nèi)周板部和固定在所述密封部背面的環(huán)狀承受板部而形成的。在第一方面的發(fā)明中，通過折彎薄金屬板而形成凸緣。由此，與例如由較厚的一般鋼材形成的凸緣相比，能夠謀求凸緣的輕量化。而且，與鑄造空心凸緣的成形方法相比，折彎薄金屬板形成凸緣的方法在凸緣的制造上更為容易。因為凸緣的承受板部固定在密封部的背面，所以在該承受板部形成了密封部的承受面。也就是說，在將凸緣和相對側(cè)凸緣連接起來的狀態(tài)下，能夠利用承受板部限制密封部變形。優(yōu)選凸緣的承受板部的承受面形成為環(huán)狀平面形狀(第二方面的發(fā)明)。若承受面為平面形狀，則在連接凸緣時，就能夠有效地防止密封部變形，并且能夠分散在密封部產(chǎn)生的應力。由此，密封部能夠形成受壓面積大于所謂線密封的所謂的面密封，因而密封壓力穩(wěn)定，密封性能進一步提高。優(yōu)選撓性接頭包括埋設在密封部的內(nèi)部的環(huán)狀加強部件(第三方面的發(fā)明)。若將加強部件埋設在密封部的內(nèi)部，該加強部件就作為密封部的承受部起作用。 進而，因為凸緣的承受板部固定在該密封部的背面，所以在該承受板部形成有密封部的輔助承受面。也就是說，在將凸緣和相對側(cè)凸緣連接起來的狀態(tài)下，能利用加強部件和承受板部限制密封部變形。由此，即使一定程度的緊固力作用在密封部，也能充分確保密封部的密封性。優(yōu)選凸緣在比承受板部更靠向徑向外側(cè)，形成有開有螺栓孔的環(huán)狀連接板部 (第四方面的發(fā)明)。如上所述因為凸緣形成有連接板部，所以利用螺栓就能很容易地將本發(fā)明的撓性接頭安裝在相對側(cè)的凸緣(被連接管等)上。優(yōu)選凸緣形成有從承受板部開始朝主體部的軸向內(nèi)側(cè)延伸出來的筒狀板部，連接板部從筒狀板部的軸向內(nèi)側(cè)端部開始朝徑向外側(cè)延伸出來(第五方面的發(fā)明)。若在承受板部和連接板部之間形成沿軸向延伸的筒狀板部，則在凸緣上，主體部的軸向外側(cè)(即，螺栓的緊固方向)的強度就會增大。由此，能夠抑制在緊固凸緣的緊固力過大時，凸緣朝緊固方向彎曲。優(yōu)選凸緣形成有從連接板部的外周端部開始朝主體部的軸向外側(cè)延伸出來的筒狀外周板部(第六方面的發(fā)明)。由此，在凸緣上，主體部的軸向外側(cè)(S卩，螺栓的緊固方向)的強度會進一步增大。 為此，能夠進一步有效地抑制在緊固凸緣的緊固力過大時，凸緣朝緊固方向彎曲。凸緣可以形成有從連接板部的外周端部開始朝主體部的軸向內(nèi)側(cè)延伸出來的筒狀外周板部(第七方面的發(fā)明)。在該結構下，很容易避免當例如自來水管等中的水滴落在連接板部的表面時，水積存在連接板部和外周板部之間。在從連接板部的背面連接螺栓和螺母時，凸緣的外周板部能夠起到阻止螺栓頭部或螺母旋轉(zhuǎn)的作用。也可以是這樣的，即撓性筒部具有從密封部的外周端部開始朝主體部的軸向內(nèi)側(cè)彎曲的筒狀外周壁部，凸緣具有內(nèi)嵌在外周壁部的筒狀板部，在撓性筒部的外周壁部的內(nèi)部埋設有環(huán)狀鋼絲圈(bead wire)(第八方面的發(fā)明)。通過折彎薄金屬板而形成凸緣。由此，與例如經(jīng)鑄造形成的凸緣相比，上述凸緣的加工更容易，并能夠謀求薄型化和輕量化。凸緣的承受板部形成在撓性筒部的密封部的背面?zhèn)?，形成密封部的承受面。在連接凸緣和面向該凸緣的相對側(cè)凸緣時，能夠利用承受板部的承受面限制密封部變形。由此， 即使一定程度的緊固力作用在密封部，也能夠充分確保密封部的密封性。也就是說，在本發(fā)明的凸緣中，折彎薄金屬板而形成的承受板部起與現(xiàn)有示例的整體環(huán)型加強環(huán)相同的作用。因為采用了使凸緣的內(nèi)周板部外嵌在主體部的端部外周緣部，使凸緣的筒狀板部內(nèi)嵌在外周壁部的嵌合結構，所以即使撓性筒部和凸緣未形成為一體，也能使凸緣保持在撓性筒部上。借助該嵌合結構，能拆裝自如地將凸緣安裝在撓性筒部上。進而，在撓性筒部的外周壁部埋設鋼絲圈，以緊固住凸緣的筒狀板部。由此，能夠用鋼絲圈阻止外周壁部變形，并且外周壁部和內(nèi)嵌在該外周壁部的筒狀板部之間的緊貼度提高。因此，能夠抑制產(chǎn)生凸緣脫離撓性筒部的所謂凸緣脫落。鋼絲圈埋設在位于比密封部更靠徑向外側(cè)的外周壁部中。由此，在連接凸緣時，即使密封部在軸向上受到壓縮，在埋設有鋼絲圈的埋設部產(chǎn)生的應力也是比較小的。由此，能夠緩解在該埋設部產(chǎn)生的應力集中，能夠避免該部位產(chǎn)生斷裂、裂縫等。優(yōu)選在撓性筒部的外周壁部的外周側(cè)形成有空間(第九方面的發(fā)明)。若采用在外周壁部的外周側(cè)形成空間，不從外周側(cè)束縛外周壁部的結構，就能進一步降低在鋼絲圈的埋設部產(chǎn)生的應力。具體而言，若在連接凸緣時密封部受到壓縮，則應力便隨之產(chǎn)生在外周壁部。在此之際，若在外周壁部的外周側(cè)形成有空間，外周壁部就會朝外周側(cè)空間變形，來緩解上述應力。也就是說，外周壁部的外周側(cè)空間作為用以避免應力集中在鋼絲圈的埋設部的、外周壁部的變形用空間起作用。由此，能夠避免鋼絲圈的埋設部產(chǎn)生斷裂、裂縫。優(yōu)選凸緣進一步具有從筒狀板部的軸向內(nèi)側(cè)端部開始朝徑向外側(cè)延伸出來并開有多個螺栓孔的環(huán)狀連接板部(第十方面的發(fā)明)。由此，將螺栓插入連接板部的螺栓孔中，就能用螺栓和螺母將凸緣和相對側(cè)凸緣相互連接起來。優(yōu)選在凸緣的筒狀板部，越朝向所述主體部的軸向內(nèi)側(cè)，直徑就越朝徑向外側(cè)擴大的擴徑筒部形成在周向的至少一部分上，連接板部從擴徑筒部的軸向內(nèi)側(cè)端部開始朝徑向外側(cè)延伸出來，撓性筒部的外周壁部形成有內(nèi)嵌著擴徑筒部的錐形部(第十一方面的發(fā)明)。由此，凸緣在形成有擴徑筒部的部位，從螺栓的連接部位到筒狀板部的距離縮短， 因而能夠提高凸緣的強度。其結果是，在緊固螺栓時，能夠避免筒狀板部和連接板部之間的連接部位朝螺栓的緊固方向彎曲。優(yōu)選凸緣包括從連接板部的外周端部開始朝撓性筒部的軸向外側(cè)彎曲的外周板部，在該外周板部的頂端面形成有與相對側(cè)凸緣接觸的接觸面(第十二方面的發(fā)明)。由此，在連接凸緣和相對側(cè)凸緣時，外周板部的頂端作為相對側(cè)凸緣的碰觸停止部件起作用。由此，在連接兩個凸緣時，能夠防止凸緣彎曲變形。特別是優(yōu)選該外周板部的頂端面在主體部的軸向上位于承受板部的承受面和密封部的表面之間(第十三方面的發(fā)明)。由此，能夠最為適當?shù)乜刂仆咕壓拖鄬?cè)凸緣之間的緊固力。具體而言，在緊固兩個凸緣，使相對側(cè)凸緣與外周板部的頂端面進行面接觸的狀態(tài)下，結束緊固作業(yè)。在該狀態(tài)下，相對側(cè)凸緣位于比緊固前的密封部表面更靠向承受板部的位置，并且能夠確保與承受板部保持規(guī)定的距離，因此能夠使適當?shù)木o固力作用在密封部上。由此，能夠防止密封部的壓縮不足及過壓縮，并能夠確保所期望的密封性能。優(yōu)選撓性筒部的外周壁部朝主體部的軸向內(nèi)側(cè)延伸出來，與連接板部相接觸，鋼絲圈埋設在外周壁部的頂端部的內(nèi)部(第十四方面的發(fā)明)。由此，能夠最大限度地確保外周壁部的軸向長度，因而能夠增加外周壁部和凸緣的筒狀板部之間的摩擦阻力，能夠防止凸緣脫落。而且，將鋼絲圈埋設在外周壁部的頂端部，就能從頂端側(cè)朝著筒狀板部緊固住外周壁部。其結果是，由于外周壁部和筒狀板部的嵌合更為牢固，所以能夠有效地避免凸緣脫落。而且，若將鋼絲圈埋設在外周壁部的頂端，就能夠加大從連接凸緣時受到壓縮的密封部到鋼絲圈之間的距離。由此，在外周壁部，能夠降低作用于鋼絲圈的埋設部的應力， 能夠防止該部位產(chǎn)生斷裂、裂縫。優(yōu)選鋼絲圈的直徑大于在凸緣和相對側(cè)凸緣相連接時承受板部與相對側(cè)凸緣之間的軸向距離(第十五方面的發(fā)明)。由此，不會由于例如被連接管的相對位移，導致鋼絲圈通過相對側(cè)凸緣和凸緣之間朝徑向內(nèi)側(cè)移動。因此，能夠進一步確實地防止凸緣脫落。-發(fā)明的效果-如上所述，根據(jù)本發(fā)明所涉及的撓性接頭，通過折彎薄金屬板形成凸緣，就能夠謀求凸緣的輕量化。這樣一來，若凸緣實現(xiàn)輕量化，撓性接頭的搬運就會變得很容易，還能降低搬運成本。而且，連接撓性接頭和管道時的作業(yè)性提高，能很容易地進行管道施工。進而，若折彎薄金屬板來形成凸緣，則凸緣的制造會比較容易，因此能夠減少制造時間和制造成本。再者，在凸緣中，因為將內(nèi)周板部和承受板部固定在撓性筒部上，所以能更為牢固地固定住凸緣和撓性筒部。還能使凸緣的承受板部作為密封部的承受面起作用。由此，能充分地確保密封部的密封性。根據(jù)第八方面的發(fā)明所涉及的撓性接頭，因為連接用凸緣形成有相當于整體環(huán)型加強環(huán)的承受板部，所以不增加部件數(shù)，就能夠提高密封部的密封性。因為采用了在連接用凸緣形成內(nèi)周板部和筒狀板部，將該連接用凸緣和撓性筒部嵌合起來的結構，所以很容易就能拆裝自如地將連接用凸緣安裝在撓性筒部上。因此，能夠分別批量生產(chǎn)出例如撓性筒部和與之相對應的連接用凸緣。在更換撓性筒部或連接用凸緣時，只要換上相應的部件即可，因而能夠減少更換所需的時間和成本。而且，因為采用了將鋼絲圈埋設在撓性筒部的外周壁部，將該外周壁部連接在連接用凸緣的筒狀板部上的結構，所以能夠防止連接用凸緣脫落。


圖1是表示第一實施方式所涉及的撓性接頭整體的側(cè)視圖，在一部分示出了該撓性接頭的縱剖面；圖2是從軸向外側(cè)所看到的撓性接頭的俯視圖；圖3是將凸緣附近放大而得到的縱向剖視圖4是將凸緣附近放大而得到的縱向剖視圖，示出已連接了相對側(cè)凸緣的狀態(tài)；圖5是在第一實施方式的變形例1所涉及的撓性接頭中，將凸緣附近放大而得到的縱向剖視圖；圖6是在第一實施方式的變形例2所涉及的撓性接頭中，將凸緣附近放大而得到的縱向剖視圖；圖7是表示第二實施方式所涉及的撓性接頭整體的側(cè)視圖，在一部分示出了該撓性接頭的縱剖面；圖8是從軸向外側(cè)所看到的撓性接頭的俯視圖；圖9是將凸緣附近放大而得到的縱向剖視圖；圖10是將凸緣附近放大而得到的縱向剖視圖，示出已連接了相對側(cè)凸緣的狀態(tài)；圖11是在第二實施方式的變形例1所涉及的撓性接頭中，將凸緣附近放大而得到的縱向剖視圖；圖12是在第二實施方式的變形例2所涉及的撓性接頭中，將凸緣附近放大而得到的縱向剖視圖；圖13是現(xiàn)有示例的整體環(huán)型撓性接頭的主要部分的縱向剖視圖。-符號說明-10撓性接頭20撓性筒部21主體部22密封部22a密封面23外周壁部27錐形部30整體環(huán)(加強部件)35鋼絲圈50 凸緣51內(nèi)周板部52承受板部53中間板部(筒狀板部)54連接板部54a螺栓孔55外周板部55a頂端面58擴徑筒部
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細的說明。此外，以下實施方式是本質(zhì)上優(yōu)選的示例，并沒有意圖對本發(fā)明、本發(fā)明的應用對象或它的用途的范圍加以限制。(發(fā)明的第一實施方式)
圖1示出本發(fā)明的第一實施方式所涉及的撓性接頭10。將供水用管道或空調(diào)用管道作為被連接管，撓性接頭10被用作上述被連接管的防振接頭。撓性接頭10包括具有撓性的撓性筒部20，埋設在撓性筒部20的密封部22的內(nèi)部的環(huán)狀整體環(huán)30、30，埋設在撓性筒部20的幾乎整個內(nèi)部的加強層40以及分別設置在撓性筒部20的軸向兩端的一對凸緣50、50。撓性筒部20由具有伸縮性或撓性的橡膠材料形成。考慮到本實施方式的撓性筒部20由于在其內(nèi)部流動的流體(例如自來水等)的影響而隨時間產(chǎn)生劣化的情況，用耐氯性和抗臭氧性優(yōu)良的合成橡膠制作該撓性筒部20。撓性筒部20具有構成筒狀軀干部的主體部21。主體部21形成有形成在該主體部21的軸向中間部位的鼓出部21a和形成在主體部21的軸向兩端的開口 21b、21b。鼓出部21a朝徑向外側(cè)鼓出形成為近似球狀。該鼓出部21a能夠通過在未硫化的圓筒狀橡膠成形材料的內(nèi)部，讓中空球狀成形模(氣囊等)鼓起，使橡膠成形材料的軀干部朝徑向外側(cè)加壓變形后，再使該橡膠成形材料硫化的方法制得。開口 21b形成為正圓形。在主體部21中， 兩個開口 21b之間形成有流體進行流動的內(nèi)部空間S。如圖1至圖3所示，在撓性筒部20的主體部21的軸向兩端，分別形成有與主體部 21成為一體的密封部22、22。密封部22構成從主體部21的軸向外側(cè)端部(頸部21c的頂端)開始朝徑向外側(cè)延伸出來的環(huán)狀邊緣部。在密封部22的表面(主體部21的軸向外側(cè)的面)，形成有面向連接在凸緣50上的相對側(cè)凸緣60的密封面22a(參照圖4)。整體環(huán)30構成由不銹鋼制成的加強部件。整體環(huán)30形成為在上下方向上扁平的環(huán)狀。整體環(huán)30埋設在密封部22的內(nèi)部，該整體環(huán)的厚度方向的兩端面與密封部22的表面大致平行。在連接相對側(cè)凸緣60時，整體環(huán)30作為密封部22的承受面起作用。由此， 因為能夠抑制密封部22在連接相對側(cè)凸緣60時產(chǎn)生變形，所以密封壓力穩(wěn)定。其結果是， 在密封部22能夠形成所謂的面密封，因而能夠謀求密封性能的提高。加強層40是由埋設在撓性筒部20的內(nèi)部的多塊加強布41在厚度方向上疊層而成的。加強布41的外形為近似筒狀，它的兩端的一部分包圍著整體環(huán)30折回。上述狀態(tài)下的加強層40與撓性筒部20硫化粘結成一體，因而加強層40保持在撓性筒部20的內(nèi)部。 加強層40是由多塊用例如一軸向簾子布制成的加強布41疊層而成的。如圖1至圖4所示，凸緣50設置在撓性筒部20的軸向端部。凸緣50是經(jīng)由螺栓 61及螺母62連接在被連接管側(cè)的相對側(cè)凸緣60上的連接用凸緣(參照圖4)。凸緣50由所謂的加壓凸緣構成，該加壓凸緣是將由SPCC( —般結構用軋制鋼材) 形成的薄金屬板折彎后加壓形成的。這樣一來，通過用加壓加工形成凸緣50，能夠降低凸緣的加工成本，進而能夠謀求凸緣的薄形化、輕量化。凸緣50從其徑向內(nèi)側(cè)朝著徑向外側(cè)依次連續(xù)形成有內(nèi)周板部51、承受板部52、中間板部(筒狀板部)53、連接板部M以及外周板部55。內(nèi)周板部51形成為近似圓筒狀，外嵌在撓性筒部20的主體部21的軸向端部側(cè)的頸部21c上。內(nèi)周板部51硫化粘結在頸部21c的外周面，一體地固定在該撓性筒部20上。承受板部52形成為從內(nèi)周板部51的軸向外側(cè)端部開始朝徑向外側(cè)延伸出來的環(huán)狀。承受板部52硫化粘結在密封部22的背面，一體地固定在該撓性筒部20上。承受板部 52比密封部22的背面更朝外周方向延伸出一些，形成在密封部22的整個背面上。承受板部52設置為該承受板部52的一部分(在本實施方式中為靠內(nèi)周的部位)在軸向上與整體環(huán)30重疊。由此，承受板部52作為密封部22及整體環(huán)30的承受面起作用。因此，在密封部22，密封面的密封壓力更加穩(wěn)定，能夠謀求密封性能的提高。中間板部53形成為從承受板部52的外周端部開始朝主體部21的軸向內(nèi)側(cè)延伸的近似圓筒狀。中間板部53的軸向長度與內(nèi)周板部51的軸向長度大致相等。中間板部53 與內(nèi)周板部51大致平行。連接板部M形成為從中間板部53的軸向內(nèi)側(cè)端部開始朝徑向外側(cè)延伸出來的環(huán)狀。連接板部M的徑向?qū)挾却笥诔惺馨宀?2的徑向?qū)挾?。在連接板部M上，形成有多個靠近中間板部53的螺栓孔Ma(參照圖幻。多個螺栓孔Ma以等間距設置在周向上。用以連接凸緣50和相對側(cè)凸緣60的螺栓61插入螺栓孔Ma中(參照圖4)。外周板部55形成為從連接板部M的外周端部開始朝主體部21的軸向外側(cè)延伸的近似圓筒狀。外周板部陽的軸向長度與內(nèi)周板部51和中間板部53的軸向長度大致相等。外周板部陽與內(nèi)周板部51和中間板部53大致平行。如圖4所示，當緊固凸緣40、60時，螺栓61在插通凸緣50的螺栓孔5 和相對側(cè)凸緣60的螺栓孔60a的狀態(tài)下與螺母62連接。此時，緊固力朝著相對側(cè)凸緣60 —側(cè)作用在凸緣50上。不過，相對該緊固力而言，凸緣50能夠借助形成為圓筒狀的內(nèi)周板部51及外周板部陽，確保軸向上足夠的強度。因此，即使螺栓61的緊固力過大，也能夠抑制凸緣 50朝相對側(cè)凸緣60 —側(cè)彎折或者彎曲變形。如上所述，第一實施方式的凸緣50是折彎薄金屬板而形成的，因而與由SS400等較厚的鋼材形成的凸緣相比，能夠大幅度削減凸緣50的重量。因此，撓性接頭10的搬運就會更容易，還能降低搬運成本。如上所述，若能實現(xiàn)撓性接頭10的輕量化，則連接撓性接頭 10和管道時的作業(yè)性提高，能很容易地進行管道施工。(第一實施方式的變形例)所述第一實施方式也可以采用下述結構。所述第一實施方式的凸緣50也能采用去掉中間板部53的結構。具體而言，在圖 5所示的示例(第一實施方式的變形例1)中，承受板部52和連接板部M構成成為一體的環(huán)狀板。換言之，凸緣50從內(nèi)周板部51的軸向外側(cè)端部開始一直到外周板部55的軸向內(nèi)側(cè)端部連續(xù)形成有承受板部52和連接板部54。在第一實施方式的變形例1中，由于去掉了凸緣50的折回部(即，中間板部5 ，因而能更容易地制造凸緣50，并能夠謀求凸緣50的輕量化。在圖6所示的示例(第一實施方式的變形例2)中，與第一實施方式的變形例1 一樣，采用了去掉中間板部53的結構，另一方面，在該變形例2中，外周板部55朝主體部21 的軸向內(nèi)側(cè)方向折回并延伸出來。在該結構下，能夠迅速地使滴落在凸緣50的連接板部M 表面上的水朝下方排出。因此，能夠避免連接板部M因附著在凸緣50上的水而生銹。還有，在該結構下，能夠讓螺栓61的頭部(或螺母6 接觸外周板部55，將螺栓61和螺母62 連接起來。也就是說，在該結構下，能夠用外周板部陽作為防止螺栓61或螺母62旋轉(zhuǎn)的部件。(發(fā)明的第二實施方式)圖7示出本發(fā)明的第二實施方式所涉及的撓性接頭10。將供水用管道或空調(diào)用管道作為被連接管，撓性接頭10被用作上述被連接管的防振接頭。撓性接頭10包括具有撓性的撓性筒部20，設置在撓性筒部20的表面的加強部 30，分別設置在撓性筒部20的軸向兩端的一對凸緣50、50以及用以將凸緣50緊固在撓性筒部20上的一對鋼絲圈35。撓性筒部20由具有伸縮性或撓性的橡膠材料形成?？紤]到本實施方式的撓性筒部20由于在其內(nèi)部流動的流體(例如自來水等)的影響而隨時間產(chǎn)生劣化的情況，用耐氯性和抗臭氧性優(yōu)良的合成橡膠制作該撓性筒部20。撓性筒部20具有構成筒狀軀干部的主體部21。主體部21在軸向兩端分別形成有正圓形開口 21b、21b，在兩個開口 21b之間形成有流體進行流動的內(nèi)部空間S。在主體部21的軸向的中間部位，形成有朝徑向外側(cè)鼓出成為近似球狀的鼓出部 21a。該鼓出部21a能夠通過在未硫化的圓筒狀橡膠成形材料的內(nèi)部，讓中空球狀成形模 (氣囊等)鼓起，使橡膠成形材料的軀干部朝徑向外側(cè)加壓變形后，再使該橡膠成形材料硫化的方法制得。此外，上述成形和硫化工序是在構成主體部的未硫化橡膠成形材料的表面上粘貼有加強部42的加強布43的狀態(tài)下進行的。如圖7至圖9所示，在撓性筒部20的主體部21的軸向兩端，形成有與主體部21 成為一體的密封部22、22及外周壁部23、23。密封部22形成為從主體部21的軸向端部的開口 21b的緣部開始朝徑向外側(cè)延伸出來的環(huán)狀。在密封部22的表面(主體部21的軸向外側(cè)的面)，形成有面向連接在凸緣50上的相對側(cè)凸緣60的密封面22a(參照圖10)。外周壁部23形成為從密封部22的外周端部開始朝主體部21的軸向內(nèi)側(cè)(軸向上形成有鼓出部21a的中央部一側(cè))彎曲。由此，在外周壁部23和主體部21之間，就會形成有朝軸向內(nèi)側(cè)開口的環(huán)狀槽。撓性筒部20在密封部22和外周壁部23之間的連接部位形成有外側(cè)傾斜部24， 在密封部22和主體部21之間的連接部位形成有內(nèi)側(cè)傾斜部25。外側(cè)傾斜部M形成越朝向主體部21的軸向內(nèi)側(cè)，直徑就越朝徑向外側(cè)擴大的環(huán)狀傾斜面。內(nèi)側(cè)傾斜部25形成越朝向主體部21的軸向內(nèi)側(cè)，直徑就越朝徑向內(nèi)側(cè)縮小的環(huán)狀傾斜面。密封部22的密封面 22a的面積由上述傾斜部M、25的形成位置決定。本實施方式的加強部42由形成在撓性筒部20的表面?zhèn)鹊囊粔K加強布43構成。加強布43的外形為近似筒狀，它的兩端分別包圍著鋼絲圈35、35折回，朝主體部的軸向內(nèi)側(cè)延伸。上述狀態(tài)下的加強布43與撓性筒部20硫化粘結成一體，因而加強布43保持在撓性筒部20的表面?zhèn)?。加強?3是由多塊用例如一軸向簾子布制成的加強布疊層而成的。如圖7至圖10所示，凸緣50設置在撓性筒部20的軸向端部。凸緣50是經(jīng)由螺栓61及螺母62連接在被連接管側(cè)的相對側(cè)凸緣60上的(參照圖10)。凸緣50由所謂的加壓凸緣構成，該加壓凸緣是將由SPCC( —般結構用軋制鋼材) 形成的薄金屬板折彎后加壓形成的。這樣一來，與例如由鑄造形成的鋼性凸緣相比，通過用加壓加工形成凸緣50，能夠降低凸緣的加工成本，進而能夠謀求凸緣的薄形化、輕量化。凸緣50從其徑向內(nèi)側(cè)朝著徑向外側(cè)依次連續(xù)形成有內(nèi)周板部51、承受板部52、中間板部(筒狀板部)53、連接板部M以及外周板部55。內(nèi)周板部51外嵌在撓性筒部20的主體部21的端部的外周緣部(圖9所示的頸部21c)上。加強布43的主體層43a和折回層4 相疊層地位于內(nèi)周板部51和頸部21c之間。承受板部52形成為從內(nèi)周板部51的軸向外側(cè)端部開始朝徑向外側(cè)延伸出來的環(huán)狀。 承受板部52形成在密封部22的背面?zhèn)?，在承受板?2的表面(面向密封部一側(cè)的面)形成有密封部22的承受面52a。中間板部53從承受板部52的外周端部開始朝軸向內(nèi)側(cè)彎曲，并內(nèi)嵌在外周壁部23上。如上所述，在凸緣50，由內(nèi)周板部51、承受板部52和中間板部53構成了朝軸向外側(cè)突出的環(huán)狀凸條。該凸條嵌入外周壁部23內(nèi)側(cè)的環(huán)狀槽中，因而凸緣50保持在撓性筒部20上。借助上述嵌合結構，能拆裝自如地將凸緣50安裝在撓性筒部20上。在密封部22的背面?zhèn)刃纬沙惺苊?2a，由此當連接凸緣50、60時，能夠利用承受面 52a阻止密封部22變形。因此，即使一定程度的緊固力作用在密封部22上，也能夠充分地確保密封部22的密封性。因為承受面5 呈環(huán)狀平面形狀，所以能夠分散當連接凸緣50、 60時在密封部22產(chǎn)生的應力。由此，在密封部22能夠形成所謂的面密封，因而密封壓力穩(wěn)定，能夠提高密封性能。因為形成承受面52a的承受板部52是折彎凸緣50而形成的，所以無需像例如整體環(huán)型加強環(huán)那樣另外設置環(huán)狀加強環(huán)。也就是說，因為在本實施方式中凸緣50的一部分兼作承受面52a，所以能夠降低制造成本。連接板部M形成為從中間板部53的軸向內(nèi)側(cè)端部開始朝徑向外側(cè)延伸出來的環(huán)狀。連接板部M的徑向?qū)挾却笥诔惺馨宀?2的徑向?qū)挾?。在連接板部M的靠徑向外側(cè)的部位，多個螺栓孔Ma以等間距設置在周向上。用以連接凸緣50和相對側(cè)凸緣60的螺栓61插入螺栓孔5 中(參照圖10)。螺栓61在插通凸緣50的螺栓孔5 和相對側(cè)凸緣 60的螺栓孔60a的狀態(tài)下與螺母62連接。在本實施方式中，外周壁部23的頂端與連接板部M的靠徑向內(nèi)側(cè)的部位接觸。并且，在該外周壁部23的頂端部的內(nèi)部埋設有鋼絲圈35。鋼絲圈35是與軸向垂直的剖面為近似圓形的由碳鋼制成的金屬絲，形成為圍繞著凸緣50的中間板部53的閉合環(huán)狀。禾Ij用該鋼絲圈35將外周壁部23緊固在中間板部53 —側(cè)，由此能防止產(chǎn)生鋼絲圈35脫離撓性筒部20的所謂鋼絲圈脫落。鋼絲圈35設置在比緊固力集中作用的密封部22更靠徑向外側(cè)。為此，在外周壁部23，能夠降低作用在鋼絲圈35的埋設部位上的應力。若讓外周壁部23的頂端延伸到連接板部54，并將鋼絲圈35設置在外周壁部23的頂端部，就能夠加大從密封部22的密封面 22a到鋼絲圈35的距離。為此，能夠進一步降低作用在外周壁部23中的鋼絲圈35的埋設部位上的應力。如上所述，在外周壁部23，能夠緩解在鋼絲圈35的埋設部位上產(chǎn)生的應力集中。為此，能夠避免該部位斷裂或在該部位產(chǎn)生裂縫。鋼絲圈35的直徑Dl被設定為大約6mm。本實施方式的鋼絲圈35的直徑Dl比承受板部52的承受面52a(由圖9中所示的Ll表示的面)和未連接時的密封部22的表面 (由圖9中所示的L2表示的面)之間的距離D2小。鋼絲圈35的直徑Dl比凸緣50和相對側(cè)凸緣60相連接時承受板部52和相對側(cè)凸緣60之間的軸向距離D3大(參照圖10)。由此，當凸緣50、60相連接時，能夠避免鋼絲圈35脫離凸緣50。具體而言，若在圖10所示的凸緣50、60相連接時，使鋼絲圈35的直徑Dl大于承受板部52和相對側(cè)凸緣60的間隔D3，則鋼絲圈35就不會從承受板部52和相對側(cè)凸緣60 之間通過。由此，即使例如由于地震等造成撓性接頭10變形，鋼絲圈35被拉向徑向內(nèi)側(cè)，該鋼絲圈35也不會朝凸緣50的內(nèi)側(cè)移動。因此，能夠更確實地避免凸緣50脫落。外周板部55形成為從連接板部M的徑向外側(cè)端部開始朝軸向外側(cè)彎曲的筒狀。 外周板部陽的頂端面55a(由圖9中所示的L3表示的面)被設定為在主體部21的軸向上，位于承受板部52的承受面52a(由圖9中所示的Ll表示的面)和未緊固狀態(tài)下的密封部22的表面(由圖9中所示的L2表示的面)之間。該頂端面5 在凸緣50、60相連接時構成與相對側(cè)凸緣60接觸的接觸面。由此，因為外周板部55作為相對側(cè)凸緣60的碰觸停止部件起作用，所以能夠防止在連接凸緣50、60時凸緣50產(chǎn)生彎曲變形。通過讓外周板部55和相對側(cè)凸緣60接觸，就能夠最為適當?shù)乜刂苾蓚€凸緣50、60 的相對位置(即，緊固兩個凸緣50、60的緊固力)。具體而言，當連接凸緣50、60時，若讓相對側(cè)凸緣60的端面和外周板部55的頂端面5 進行面接觸，就能在上述Ll和L2之間形成面向相對側(cè)凸緣60的端面的密封面22a。 由此，能夠最為適當?shù)乇３置芊獠?2的壓縮余量，因而能避免密封性能因密封部22的壓縮不足或過壓縮而受損。折彎本第二實施方式的凸緣50，在撓性筒部20的外周壁部23的外周側(cè)形成環(huán)狀變形用空間56。也就是說，第二實施方式的外周壁部23的外周面并未被凸緣50束縛住。 由此，若在連接凸緣50、60時密封部22產(chǎn)生壓縮變形，應力便隨之產(chǎn)生在外周壁部23上， 外周壁部23就會朝未被束縛的變形用空間56 —側(cè)產(chǎn)生彈性變形。由此，在外周壁部23，能進一步有效地緩解在鋼絲圈35的埋設部產(chǎn)生的應力集中，因而能夠避免該埋設部產(chǎn)生斷裂或者裂縫。(第二實施方式的變形例)所述第二實施方式也可以采用下述結構。在所述第二實施方式中，在外周壁部23的外周側(cè)形成了變形用空間56。不過，也可以構成為像圖11所示的示例(第二實施方式的變形例1)那樣，在外周壁部23的外周側(cè)形成筒狀折回板部57，將外周壁部23的頂端部嵌入中間板部53和折回板部57之間。在該結構下，凸緣50的嵌合會更加牢固，并且能夠防止外周壁部23產(chǎn)生彈性變形，因此能夠確實地避免凸緣50脫落。在所述第二實施方式中，凸緣50的筒狀板部(中間板部)53從承受板部52的外周端部開始朝軸向內(nèi)側(cè)筆直地延伸。也就是說，所述第二實施方式的筒狀板部53形成為在整個軸向上直徑相等的圓筒狀。不過，也可以像圖12所示的示例(第二實施方式的變形例 2)那樣，使筒狀板部53的直徑朝徑向外側(cè)增大。具體而言，圖12所示的示例的筒狀板部53從其中間部開始直到下端部形成有擴徑筒部58。該擴徑筒部58形成為越朝向撓性筒部20的軸向內(nèi)側(cè)，直徑就越朝徑向外側(cè)擴大的近似梯形圓筒狀。也就是說，在圖12的示例中，擴徑筒部58形成在筒狀板部53的整個一周上。另一方面，在撓性筒部20的外周壁部23，沿著擴徑筒部58形成有錐形部27。該錐形部27形成在外周壁部23的下部，形成越朝向撓性筒部20的軸向內(nèi)側(cè)，內(nèi)徑就越大的傾斜面。在錐形部27的內(nèi)側(cè)內(nèi)嵌著擴徑筒部58。在圖12所示的結構下，當連接凸緣50和相對側(cè)凸緣60時，能夠確實防止筒狀板部53和連接板部M之間的連接部位朝螺栓的緊固方向變形。
具體而言，在像圖10所示的上述第二實施方式那樣，讓筒狀板部53在軸向上延伸，將連接板部M連接在筒狀板部53下部的結構下，當緊固螺栓時，從筒狀板部53的下部到螺栓的緊固部的距離較長。為此，當緊固螺栓時，作用在筒狀板部53和連接板部M之間的連接部位上的彎矩就容易變大。因此，若螺栓的緊固力過大，該連接部位就有可能朝螺栓的緊固方向變形。相對于此，在圖12所示的結構下，因為從筒狀板部53的下部到螺栓的緊固部的距離較短，所以作用在筒狀板部53的下部的彎矩就會比較小。其結果是，當緊固螺栓時，能夠確實地防止筒狀板部53和連接板部M之間的連接部位產(chǎn)生變形。此外，第二實施方式的變形例2的擴徑筒部58并非一定要形成在筒狀板部53的整個一周上，例如也可以僅形成在筒狀板部53的周向的一部分上。具體而言，也可以例如在筒狀板部53，沿周向以規(guī)定的間隔形成多個擴徑筒部58，并且在各個擴徑筒部58之間形成肋。此外，該肋的縱向剖面形狀只要是相當于例如圖9所示的第二實施方式的筒狀板部 53的形狀即可。通過在多個擴徑筒部58之間形成肋，就能夠提高凸緣50的強度。此外，在這種情況下，既可以將各個肋設置為使多個肋在徑向上與連接板部M的螺栓孔5 對齊， 也可以將各個肋設置為使多個肋在徑向上與多個螺栓孔5 彼此錯開。還有，在例如圖9 所示的結構下，通過讓筒狀板部53和連接板部M之間的角部局部地朝鋼絲圈35 —側(cè)(圖 9中的斜上方側(cè))折彎，就能用該部位作為相當于變形例2的擴徑筒部58的加強部。-產(chǎn)業(yè)實用性-綜上所述，本發(fā)明能夠提供一種具有重量輕且制造容易的凸緣結構的撓性接頭， 因而具有很高的產(chǎn)業(yè)實用性。
權利要求
1.一種撓性接頭，包括撓性筒部和設置在所述撓性筒部的軸向兩端側(cè)的凸緣，該撓性筒部具有筒狀主體部、和從該主體部的軸向端部開始朝徑向外側(cè)延伸出來的環(huán)狀密封部， 其特征在于所述凸緣是通過折彎薄金屬板，至少形成固定在所述主體部的軸向端部外周的筒狀內(nèi)周板部和固定在所述密封部背面的環(huán)狀承受板部而形成的。
2.根據(jù)權利要求1所述的撓性接頭，其特征在于 所述承受板部的承受面形成為環(huán)狀平面形狀。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的撓性接頭，其特征在于 包括埋設在所述密封部的內(nèi)部的環(huán)狀加強部件。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的撓性接頭，其特征在于所述凸緣在比所述承受板部更靠向徑向外側(cè)，形成有開有螺栓孔的環(huán)狀連接板部。
5.根據(jù)權利要求4所述的撓性接頭，其特征在于所述凸緣形成有從所述承受板部開始朝主體部的軸向內(nèi)側(cè)延伸出來的筒狀板部， 所述連接板部從所述筒狀板部的軸向內(nèi)側(cè)端部開始朝徑向外側(cè)延伸出來。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的撓性接頭，其特征在于所述凸緣形成有從所述連接板部的外周端部開始朝主體部的軸向外側(cè)延伸出來的筒狀外周板部。
7.根據(jù)權利要求4或5所述的撓性接頭，其特征在于所述凸緣形成有從所述連接板部的外周端部開始朝主體部的軸向內(nèi)側(cè)延伸出來的筒狀外周板部。
8.根據(jù)權利要求1或2所述的撓性接頭，其特征在于所述撓性筒部具有從所述密封部的外周端部開始朝主體部的軸向內(nèi)側(cè)彎曲的筒狀外周壁部，所述凸緣具有內(nèi)嵌在所述外周壁部的筒狀板部， 在所述撓性筒部的外周壁部的內(nèi)部，埋設有環(huán)狀鋼絲圈。
9.根據(jù)權利要求8所述的撓性接頭，其特征在于 在所述撓性筒部的外周壁部的外周側(cè)形成有空間。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的撓性接頭，其特征在于所述凸緣進一步具有從所述筒狀板部的軸向內(nèi)側(cè)端部開始朝徑向外側(cè)延伸出來并開有多個螺栓孔的環(huán)狀連接板部。
11.根據(jù)權利要求10所述的撓性接頭，其特征在于在所述凸緣的筒狀板部，越朝向所述主體部的軸向內(nèi)側(cè)，直徑就越朝徑向外側(cè)擴大的擴徑筒部形成在周向的至少一部分上，所述連接板部從所述擴徑筒部的軸向內(nèi)側(cè)端部開始朝徑向外側(cè)延伸出來， 所述撓性筒部的外周壁部形成有內(nèi)嵌著所述擴徑筒部的錐形部。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的撓性接頭，其特征在于所述凸緣包括從所述連接板部的外周端部開始朝撓性筒部的軸向外側(cè)彎曲的外周板部，在所述外周板部的頂端面，形成有與相對側(cè)凸緣接觸的接觸面。
13.根據(jù)權利要求12所述的撓性接頭，其特征在于所述外周板部的頂端面在主體部的軸向上位于所述承受板部的承受面和密封部的表面之間。
14.根據(jù)權利要求10至13中任一項所述的撓性接頭，其特征在于所述撓性筒部的外周壁部朝所述主體部的軸向內(nèi)側(cè)延伸出來，與所述連接板部相接觸，所述鋼絲圈埋設在所述外周壁部的頂端部的內(nèi)部。
15.根據(jù)權利要求8至14中任一項所述的撓性接頭，其特征在于所述鋼絲圈的直徑大于在所述凸緣和相對側(cè)凸緣相連接時承受板部與相對側(cè)凸緣之間的軸向距離。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有重量輕且制造容易的凸緣結構的撓性接頭。凸緣(50)是通過折彎薄金屬板，至少形成固定在主體部(21)的軸向端部外周的筒狀內(nèi)周板部(51)和固定在密封部(22)的背面的環(huán)狀承受板部(52)而形成的。
文檔編號F16L23/032GK102200208SQ20111003863
公開日2011年9月28日 申請日期2011年2月15日 優(yōu)先權日2010年3月24日
發(fā)明者保都宏昭, 川原勇, 朝長政彥, 片岡照博, 藤原廣明 申請人:倉敷化工株式會社