CN1735765A - 具有耐震性能的管接头 - Google Patents

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CN1735765A CN 200380108380 CN200380108380A CN1735765A CN 1735765 A CN1735765 A CN 1735765A CN 200380108380 CN200380108380 CN 200380108380 CN 200380108380 A CN200380108380 A CN 200380108380A CN 1735765 A CN1735765 A CN 1735765A
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Abstract

本发明公开一种具有耐震性能的管接头。锁环卡合于承口的收容槽。在锁环的与收容槽卡合的部分和收容槽的与锁环卡合的部分的至少任一方形成相对承口的开口侧成为收敛状的锥面。在用于由卡合阻止插口从承口脱开的管轴方向的脱开阻止力从收容槽通过锥面传递到锁环时,该脱开阻止力在与锥面垂直的方向的分力的作用线通过锁环的承口内端部与插口的外周的触点的沿承口的外面的承口的开口侧。

Description

具有耐震性能的管接头
技术领域
本发明涉及一种具有耐震功能的管接头。
背景技术
具有耐震性能的管接头兼有伸缩性能和防脱功能。
作为这样的管接头,已知这样构成的管接头,即,该管接头具有承插构造,在形成于相互接合的一个管的端部的承口的内部插入形成于另一个管的端部的插口,其中,在形成于承口的内周的收容槽收容锁环,在该锁环从承口的内侧钩挂形成于插口的外周的插口突部,从而发挥耐震功能。该锁环弹性地抱紧于插口的外周地构成。在锁环的外周形成锥面,由该锥面接触于收容槽的内周边缘而产生的反力将锁环压紧于插口的外周,发挥出良好的耐震功能。
对于这样的构成的具有耐震功能的管接头,由于锁环钩挂于插口突部,所以,不需要为了该锁环与插口的钩挂而在插口的外周形成嵌入锁环的环状槽,为此,对本来管厚较薄的管也可适用。锁环通过其锥面的作用压紧于插口的外周,所以,不需要为了将该锁环压紧到插口的外周而从承口外周侧的管周方向另行使用多个固定螺栓。为此,不需要使用固定螺栓所用的密封构造。而且,在将锁环预先放入到承口的收容槽内扩径后,将插口插入到承口即可完成锁环的安装,所以,施工性比使用固定螺栓的场合大幅度提高。另外,由于不需要固定螺栓和其密封机构,所以,不会发生其施工不良,可提高施工的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于进一步改良上述那样的耐震管接头。
本发明的具有耐震功能的管接头
在形成于构成上述管接头的一个管的承口的内面的锁环收容槽中收容锁环,
在构成上述管接头、插入于上述承口的另一个管的插口前端的外周上形成的突部可从承口内侧卡合于锁环,
通过上述锁环可卡合于上述收容槽地构成,从而可防止插口从承口的脱开,
在上述锁环的与收容槽卡合的部分和上述收容槽的与锁环卡合的部分的至少任一方形成相对承口的开口侧成为收敛状(先すぼまり状)的锥面,
在用于由上述卡合阻止插口从承口脱开的管轴方向的脱开阻止力从收容槽通过锥面传递到锁环时,上述脱开阻止力的与上述锥面垂直的方向的分力的作用线,通过锁环的承口内端部与插口的外周的触点的沿插口外面的承口的开口侧地构成。
因此,按照本发明,脱开阻止力在垂直于锥面的方向的分力的作用线通过锁环的承口内端部与插口的外周的触点的沿插口外面的承口的开口侧地构成,从而可将使锁环被压紧到插口的外周的方向的回转力以上述触点为中心作用于该锁环。这样,可确实地防止锁环从插口的外周浮起。
附图说明
图1为本发明实施例1的具有耐震功能的管接头的要部的截面图。
图2为图1的要部的放大图。
图3A为示于图1和图2的锁环的放大图。
图3B为另一锁环的放大图。
图4为示出实施例1的管接头的锁环的功能的图。
图5为本发明实施例2的具有耐震功能的管接头的要部的截面图。
图6为本发明实施例3的具有耐震功能的管接头的要部的截面图。
图7A为示出锁环与收容槽的间隙的一例的图。
图7B为示出锁环与收容槽的间隙的另一例的图。
图7C为示出锁环与收容槽的间隙的再另一例的图。
图8为本发明实施例4的具有耐震功能的管接头的要部的截面图。
图9为示出图8的管接头的另一作用例的图。
图10为示出本发明实施例5的锁环的图。
图11为示出本发明实施例6的锁环的图。
图12为示出本发明实施例7的锁环的图。
图13为本发明实施例8的具有耐震功能的管接头的要部的截面图。
图14为本发明实施例9的具有耐震功能的管接头的要部的截面图。
图15为示出在图14的管接头中正确地设置锁环时的状态的图。
图16为示出在图14的管接头中不正确地设置锁环时的状态的图。
图17为示出在本发明实施例9的具有耐震功能的管接头的变型例中正确地设置锁环时的状态的图。
图18为示出在该变型例中不正确地设置锁环时的状态的图。
图19为本发明实施例10的具有耐震功能的管接头的要部的截面图。
图20为图19的支承环的截面图。
图21A为示出图20的支承环的使用例的图。
图21B为示出图20的支承环的另一使用例的图。
图22为示出实施例10的支承环的变型例的图。
图23为示出图22的支承环的使用例的图。
图24为示出实施例10的锁环的功能例的图。
图25为示出实施例10的另一变型例的图。
图26为本发明实施例11的具有耐震功能的管接头的支承环的截面图。
图27A为示出图26的支承环的使用例的图。
图27B为示出图26的支承环的另一使用例的图。
图28为本发明实施例12的具有耐震功能的管接头的支承环的截面图。
图29A为示出图28的支承环的使用例的图。
图29B为示出图28的支承环的另一使用例的图。
图30为实施例12的变型例的支承环的截面图。
图31为示出图30的支承环的使用例的图。
图32为现有的具有耐震功能的管接头的要部的截面图。
具体实施方式
(实施例1)
图1示出基于本发明的、具有伸缩性能和防脱功能即耐震功能的管接头的实施例1。
图1所示耐震管接头1在形成于一方的铸铁制的管2的端部的承口3的内部插入形成于另一方铸铁制的管4的端部的插口5。在承口3的内面从承口3的开口侧朝内侧形成锥状的密封构件压接面6和锁环收容槽7。在锁环收容槽7收容周向1个切口的金属制的锁环20。在插口5的前端2的外周一体形成可从承口3的内侧卡合到锁环20的插口突部9。
在锁环20的承口3开口侧的承口3内周面与插口5的外周面之间,配置树脂制的支承环10和接触密封构件压接面6的橡胶制的密封件11。在处于承口3外侧的插口5的外周面配置可接触于密封件11的开口环12和可接触于开口环12的压环13。在压环13沿周向形成多个管轴方向的贯通孔14,植入到承口3的端部的管轴方向的多个螺栓15通过贯通孔14,并在该螺栓螺旋接合螺母16,从而在承口3的密封构件压接面6与插口5的外周面之间压缩密封件11,由此发挥所需要的密封功能。
在管2、4的内周形成衬层17、17。
当在这样构成的耐震管接头1作用由地震等产生的大的拉力时,按从图中点划线所示那样插口5插入到承口3的内侧的状态到实线所示那样插口突部9卡合于锁环20的状态的范围,相对承口3拔出插口5,从而可发挥伸缩功能。另外,插口突部9从承口3的内侧卡合于锁环20,从而可发挥防脱功能。由此可发挥耐震功能。
如图2详细示出的那样,在锁环收容槽7的承口开口侧的侧面18形成锥面19,该锥面19成为朝承口3的开口侧收敛的形状。
锁环20由金属材料形成。该锁环20的承口开口侧的开口侧侧面21和承口内侧的内侧侧面22相对插口5的外周面垂直地形成。内侧侧面22可与插口突部9的承口开口侧的端面23进行面接触。在锁环20的开口侧侧面21的与锁环收容槽7的锥面19对应的部分形成锥面24,该锥面24成为朝承口开口侧收敛的形状,并与锥面19进行面接触。在锁环20的内侧侧面22也朝相反方向形成与锥面24同样的锥面25。这是为了对锁环22的方向消除前后的制约,从而消除将锁环22收容于收容槽7时出现的错误。
锁环20通过对图3A的点划线所示那样的矩形横截面的环状构件26进行机械加工、除去不要部分27、27而获得。该机械加工量并不很大。
在图1、图2所示管接头中,当由地震等在管轴方向作用大的拉力的场合,从锁环收容槽7的锥面19朝锁环20的锥面24作用管轴方向的脱开阻止力F。其作用点为图示的、锁环20的锥面24的承口开口侧的端点。该脱开阻止力F在其作用点分解成与锁环20的锥面24(收容槽7的锥面19)垂直的方向的分力F1和沿锥面24(锥面19)的方向的分力F2。
此时,与锁环20的锥面24(槽7的锥面19)垂直的方向的分力F1的作用线28通过锁环20的内侧侧面22与插口5的外周面的触点29的内周侧。换言之,作用线28在插口5的外面通过触点29的承口3的开口侧的位置。
为此,设锥面24(槽7的锥面19)相对管轴方向的倾斜角度为θ,锥面24的与槽7的锥面19接触的部分的管径方向的长度(以下记为“高度”)为f,锁环20从插口5的外周面的高度为h,则锁环20的宽度m为
m>(h-f)tanθ…(i)。
这样,如上述那样,分力F1的作用线28在插口5的外面通过触点29的承口开口侧,这样,如图4所示那样,作用线28从触点29在沿径向的朝内侧的方向离开距离d。结果,在锁环20绕触点29作用使该锁环20不从插口5的外周面浮起的方向即相反地将锁环20压紧到插口5的外周面的方向的回转力T=F1·d。
因此,根据上述不等式(i)确定锁环20的宽度m、锁环20的高度h、及锥面24的高度f,从而可确实地防止锁环20从插口5的外周面浮起。
(实施例2)
实施例2的具有耐震功能的管接头适用图5所示那样的没有锥面的矩形横截面的锁环31,代替实施例1的管接头的锁环20。在实施例2中,其它部分的构成与实施例1的管接头相同。在该场合,锁环收容槽7的锥面19可在锁环31的开口侧侧面21的最径向外侧的位置的边缘部与该锁环31接触。
通过适用图5所示那样的矩形横截面、没有锥面的锁环31,与适用图2、图3所示那样的具有锥面24、25的锁环20的场合相比,不需要为了除去图3A所示的不要部分16c、16c而对锁环20进行机械加工。
在这样的构造的管接头由地震等作用管轴方向的大的拉力的场合,从锁环收容槽7的锥面19作用于锁环31的开口侧侧面21的角部的管轴方向的脱开阻止力F,在该角部的位置分解成与锥面19垂直的方向的分力F1和沿锥面19的方向的分力F2。
此时,分力F1的作用线28在插口5的外周面通过锁环31的内侧侧面22与插口5的外周面的触点29的承口开口侧。为此,当设收容槽7的锥面19相对管轴方向的倾斜角度为θ、锁环31距插口5的外周面的高度为h时,锁环31的宽度m满足
m>h·tanθ…(ii)
地形成锁环31。
通过这样将锁环31的宽度m和高度h形成为满足上述不等式(ii)的尺寸,从而可使分力F1的作用线28在插口5的外面确实地通过触点15的承口开口侧。
这样,与在上面参照图4说明的场合同样,可防止锁环31从插口5的外周面浮起。
(实施例3)
在实施例3的具有耐震功能的管接头中,适用图6所示那样的锁环32代替实施例1、实施例2的管接头的锁环20、31,该锁环32的形成于开口侧侧面21的锥面24的一部分可进入到承口3的内周面3a与插口5的外周面5a之间。而且,在锁环收容槽7的承口开口侧的侧面18未形成锥面。其它构成与实施例2的管接头相同。在该场合,锁环收容槽7在承口开口侧的侧面18的最管径方向内侧的位置的边缘部可与锁环32的锥面24接触。
锁环32可通过对在图3B中由点划线示出的那样的矩形横截面的环状的构件26进行机械加工除去不要部分27而获得。
在这样的构造的管接头中,当由地震等作用管轴方向的大的拉力的场合,从锁环收容槽7的承口开口侧的侧面18的最管径方向内侧的边缘部的位置作用于锁环32的锥面24的管轴方向的脱开阻止力F,在角部的位置分解成与锥面24垂直的方向的分力F1和沿锥面24的方向的分力F2。
此时,使得与锥面24垂直的方向的分力F1的作用线28在插口5的外周面5a通过触点29的承口开口侧。为此,设锥面24相对管轴方向的倾斜角度为θ,承口3的内径为D1,插口5的外径为D2,从锁环32的高度减去锥面24自身的高度获得的高度即从插口5的外周面5a到锥面24的高度为e时,锁环20的宽度m满足
m>{(D1-D2)/2}tanθ
+[{D1-D2}/2}-e]cotθ…(iii)
地形成锁环32。
通过这样将锁环32的宽度m和锥面24距插口5的外周面5a的高度e形成为满足上述不等式(iii)的尺寸,从而可使分力F1的作用线28确实地通过插口5的外周面5a的触点29的承口开口侧。
这样,与实施例1和实施例2的场合相同,可防止锁环32从插口5的外周面5a浮起(图4)。
在图7A~图7C中,示出实施例1~实施例3的锁环收容槽7与锁环20、31、32的管轴方向的间隙δ1。在这些实施例1~3中,锁环收容槽7与锁环20、31、32的间隙δ1变得最大的情形,为图7A所示那样在锁环收容槽7形成锥面19而且在锁环20也形成锥面24的实施例1的场合。当锁环收容槽7与锁环20的间隙δ1这样较大时,在管接头作用弯曲力矩时的接头的弯曲角度变大。因此,作为对于弯曲力矩的性能,实施例2、3的管接头比实施例1的管接头更好。
比较图7B所示实施例2的管接头与图7C所示实施例3的管接头可知,图7B的锁环收容槽7与锁环31的接触位置的管径方向的高度即距插口5的外周面的高度S1(=h)比图7C的锁环收容槽7与锁环32的接触位置的高度S2大。如图7B所示场合那样,当锁环收容槽7与锁环31的接触位置距插口5的外周面的高度增大时,相应地使分力F1的作用线28(图5)的位置变高,结果,作用线28从承口开口侧朝承口内侧偏移。这样,与图7C所示管接头相比,需要增大沿管轴方向的锁环31的宽度。相反,如图7C所示那样,锁环收容槽7与锁环32的接触位置的高度S2较低时,可使分力F1的作用线28(图6)从承口内侧朝承口开口侧偏移,结果,与图7B的管接头的场合相比,可减小锁环20的宽度。因此,实施例1~3所示管接头中的由实施例3示出的管接头最佳。
在实施例1~3的管接头中,从式(i)~式(iii)可知,通过改变锁环20、31、32的宽度等,使锁环20、31、32不从插口5的外周面浮起,但不限于此,例如也可通过改变锥面24(锥面19)的倾斜角度等而应对。
(实施例4)
如图8和图9所示那样,在与锁环收容槽7的侧面18的内周侧的边缘部34对应的锁环33的承口3的开口侧的部分,形成可接触于边缘部34而且成为朝承口3的开口侧收敛的形状的锥面35、36。这些锥面35、36,接近承口2的开口侧的锥面35比承口3的内侧的锥面36相对管轴心的倾斜角大,而且倾斜角分级变化。
在设从承口3的内周面3a到插口的外周面5a的距离为L,从锁环收容槽7的边缘部34到触点29的距离为M时,前端侧的锥面35相对管轴心的倾斜角θ1满足下式地形成
M>Ltanθ1…(iv)。
当为倾斜角θ1的锥面35时,按锁环33的轴向宽度m{=[M+(L-e)cotθ1](e为形成锥面35的部分的垂直部的高度)}与θ1和L的关系,可存在满足下式的点
M=Ltanθ1…(v)。
因此,以该点为边界,满足
Ltanθ1>Ltanθ2而且M>Ltanθ2
地设定另一锥面36的倾斜角θ2。
即,对于锥面35、36,在设承口3的内径为D1、插口5的外径为D2时的距离L{=(D1-D2)/2}较小的场合,如图8所示那样,倾斜角陡急的锥面35接触于边缘部34,同时,在距离L大的场合,如图9所示那样,倾斜角平缓的锥面36接触于边缘部34。这样,不仅距离L小的场合,而且距离L大的场合,脱开阻止力F的与锥面35、36成直角的方向的分力F1的作用线28通过触点29的内周侧即插口5的外周面5a的触点29的承口3的开口侧。
当为这样的构成时,不管从承口3的内周面3a到插口5的外周面5a的距离L的大小如何,分力F1的作用线28都一定通过插口5的外周面5a的触点29的承口开口侧。这样,在锁环33绕触点29作用不从插口5的外周面5a浮起的方向即相反地压紧到插口5的外周面5a的方向的回转力T=F1·d。
如以上那样,根据上述不等式(iv),对应于承口3的内周面3a与插口5的外周面5a的距离L调整倾斜角θ1、θ2,从而可形成管轴方向的宽度m小的锁环33。
(实施例5)
在该实施例中,如图10所示那样,按三级使锁环33的锥面35、36、37变化。当为这样的构成时,可使锥面35、36、37的倾斜角θ1、θ2、θ3的变化量少,而且形成多级,所以,适于L值的变化即公差大的场合。
(实施例6)
在该实施例中,如图11所示那样,使锁环33的倾斜部分的变化更细致地形成曲面38。曲面38在其横截面除了简单的圆曲线外,还可由二次曲线等形成。θ1为位于曲面38的承口开口侧的开始部的倾斜角度。
在该场合,相对L值的变化,可获得细致的防脱力的产生和锁环的倒下防止效果。
(实施例7)
在该实施例中,如图12所示那样,锁环33的倾斜部分的面39在其横截面由直线40与曲线41的组合形成。θ1为直线40的部分的倾斜角。
在该场合,也可相对L值的变化获得细致的防脱力的产生和锁环的倒下防止效果。
(实施例8)
在本实施例中,如图13所示那样,锁环33与图9的锁环相同,但在锁环收容槽7形成锥面19。另外,在该实施例中,锁环33的锥面35、36的倾斜角与锁环收容槽7的锥面19的倾斜角不同,为此,锥面19的内周边缘部42接触于锁环33的锥面35。
(实施例9)
图14示出本发明实施例9的具有耐震功能的管接头1。在这里,与前面的实施例1~8同样,在形成于一个管2的端部的承口3的内部插入形成于另一个管4的端部的插口5。符号6为密封件压接面,符号7为锁环收容槽。在密封构件压接面6与插口5的外周面之间配置密封件11,在锁环收容槽7收容周向1个切口的金属制的锁环45。符号9为插口突部。在承口3的外侧的插口5的部分外嵌压环13,在承口3的端部形成凸缘8。由贯通凸缘8与压环13的、管周方向的多个管轴方向的T形螺栓46和螺母47将压环13连接到凸缘8,从而由压环13将密封件11推压到压接面6与插口5的外周面,由此实现所需要的密封功能。
锁环收容槽7的承口3的开口侧的侧面形成为从槽缘到槽底的锥面48。在锁环45形成可与锁环收容槽7的锥面48接触的锥面24。
符号49为锁环45的扩径保持件。该扩径保持件49由金属材料形成为板状,沿锁环45的周向具有一定的宽度,并可在将密封件11配置于图示预定位置之前通过承口3与插口5的间隙将其前端部插入到收容槽7。通过使用适当的工具将周向1个切口的锁环45扩径,当形成于该周向的1个部位的分割部扩开超过预定的尺寸时,扩径保持件49插入到该扩大的分割部,从而可将锁环45保持为扩径状态。
在该管接头1中,锁环45和对其进行收容的收容槽7的截面形状的关系如下。即,在使锥面48、24相互面对的场合,可如图15所示那样将锁环45收容到收容槽7的底侧,保持为扩径状态。结果,在接头接合时如将插口5插入到承口3,则插口突部9可朝承口3的内侧通过该锁环45的位置。而在如图16所示那样朝锥面48、24相互不面对的反方向设置锁环45的场合,当要对锁环45扩径时,如图所示那样,收容槽7的锥面48与锁环45的非锥面侧的边缘部50接触,不能使锁环45扩径到收容槽7的底侧进行收容。为此,锁环45的内周部从收容槽7朝径向内方挤出,如图示那样,当插入插口5时,插口突部9钩挂到该挤出的部分,不能将插口5插入到承口1内。
详细地说,如图15所示那样,设锁环3的内周面51的管轴方向的宽度为t,锁环3的外周面52的管轴方向的宽度为t0,锁环3的高度为H,收容槽7的开口宽度为T,收容槽7的底面的管轴方向的宽度为T0,锥面19相对管轴心的倾斜角为θ5,收容槽7的深度为V,插口突部9的高度为h2,承口3的内面与插口5的外面的间隙的尺寸为L。此时,如图示那样,若在使锥面48、24相互面对的状态下将锁环45收容于槽7中的话,则当插口5插入到承口3时插口突部9可通过锁环45的内周,所以,此时的条件成为
L+V>H+h2…(vi)。
当插口5要从承口3脱出时,用于使锁环45与插口突部9钩挂的条件成为
H>L…(vii)。
当锁环45扩径时收容到收容槽7内的底部的条件为
t0<T0…(viii)。
另一方面,如图16所示那样,当误将锁环3设置于相反方向时,即使对锁环45进行扩径,由于边缘部50接触于收容槽7的锥面48,锁环45也不能完全进入到收容槽7的底部。结果,当插口5插入到承口3时,插口突部9由锁环45阻碍,不能通过该位置。用于阻止该锁环45的通过的条件为
t>T0…(ix)。
如设插口突部9接触于锁环45而阻止其通过时的、锁环45的外周面与收容槽7的底面的间隙为y,则以下关系成立
y=(t-T0)tanθ5…(x)。
由于锁环45钩挂到插口突部9,妨碍插口5向承口3的内部进一步插入,所以,
(L+V)-(y+H)<h
即,
(L+V)-(t-T0)tanθ5-H<h…(xi)
这样的关系式成立。
因此,在锁环45插入于收容槽7的场合,当设置于正确的方向时,如图14所示那样,锁环45在由扩径保持件49扩径了的状态下正确地收容于收容槽7的内部,插口突部9可如图15所示那样确实地比收容槽7更进入到承口3的内方。然而,在如图16所示那样反向设置的场合,收容槽7的锥面48与锁环45的边缘部50接触,锁环45不能完全进入到收容槽7内。结果,插口突部9不能通过锁环45的内侧,插口5不能插入到承口3内部的预定位置。
这样,可确实地防止误连接。
关于管的尺寸公差,即使为上述那样的构成,也可考虑反向设置的锁环45进入到收容槽7的内部的场合。在存在这样的尺寸关系的场合,图16所示尺寸H较大,如反向插入锁环45时该锁环45从承口3内周面的突出量增大,则可更确实地使得插口突部9不通过。
在该场合,也可如图17所示那样,形成与锥面24相连的别的锥面53,获得高度H1。这样形成锥面53时,如图18所示那样,根据高度H1使承口3的边缘部钩挂于收容槽7的锥面48,同时,将锁环收容槽7的背侧的侧面的内周边缘部54钩挂于锁环45的锥面24,所以,可确实地防止插口5的误连接。
(实施例10)
在该实施例10中,虽然与实施例9的场合相同,但自然状态的锁环45的内径与插口5的外径相同地形成。
在这里,如图19所示那样,与实施例9相比不同点在于,收容槽7的横截面形状为矩形,该收容槽7没有锥面。在密封构件压接面6与锁环收容槽7之间的承口3的内周设置管轴方向的内周面56。在密封件11与锁环45之间的承口3的内周面56与插口5的外周面5a之间接抱紧于插口5的外周面5a的状态设置比密封件11更硬的橡胶制的支承环57。
该支承环57如图19和图20所示那样一体具有小直径部58和大直径部59;该小直径部58可配置于内周面56的内周侧地形成,该大直径部59形成得比该小直径部58的直径大,从而可防止在承口插口之间受到压缩的密封件11进入到该内周面56与小直径部58的间隙c。详细地说,如图20所示那样,作为突出部的大直径部59从作为本体部的小直径部58的承口开口侧的外周朝管径方向外方突出地形成。支承环57的承口内侧的端面60形成于管径方向,可与锁环45的承口开口侧的端面61接触。
从支承环45的内周面到大直径部59的最大外径部的管径方向的高度h3比承口3为最大容许尺寸而且插口5为最小容许尺寸时的内周面56与插口5的外周面5a的最大间隙Lmax稍大地形成。小直径部58的高度h4例如形成为与承口3为最小容许尺寸而且插口5为最大容许尺寸时的内周面56与插口5的外周面5a的最小间隙Lmin同样的大小。
在这样的构成中,当承口3与插口5接合时,在锁环45收容于锁环收容槽7的状态的承口3内,将处于支承环18、密封件11、及压环13配置于外周的状态的插口5插入到预定的位置。由T形螺栓46和螺母47将压环13连接于凸缘8。
此时,如图21A所示那样,内周面56与插口5的外周面5a的间隙即使为最大间隙Lmax,支承环57的大直径部59的高度h3也如图20所示那样形成得比最大间隙Lmax大,所以,该大直径部59可由弹性变形压接于内周面56。因此,可在大直径部59与内周面56之间沿其全周不发生间隙地将支承环57配置于最大间隙Lmax的部分。这样,可由大直径部59确实地防止压缩状态的密封件11的前端的软质的顶头部(バルブ部)62进入到内周面56与小直径部58的间隙c,确实地防止由于顶头部62的压缩状态松弛而发生的承口插口间的密封功能的下降。
另外,如图21B所示那样,即使内周面56与插口5的外周面5a的间隙为最小间隙Lmin,硬质橡胶制的支承环57的大直径部59也可接触于内周面56变形,所以,可在支承环57与内周面56之间沿其全周不发生间隙地将支承环57配置于最小间隙Lmin。这样,同样可由大直径部18b确实地防止顶头部62进入到内周面56与小直径部58的间隙,确实地防止承口插口间的密封功能的下降。
同样,即使内周面56与插口5的外周面5a的间隙L为Lmin~Lmax间的任意的大小,也可确实地防止内周面56与支承环57即其大直径部59之间发生间隙。
在图19~图21B中,支承环57的大直径部59从小直径部58的承口开口侧的外周的一个部位朝径向外方突出地形成,但大直径部59也可从小直径部58的承口开口侧的外周的多个部位,例如图22所示那样,从小直径部58的承口开口侧的外周的2个部位朝径向外方突出地形成。使用这样的支承环57的管接头的截面构造如图23所示。
这样,可更可靠地防止压缩状态的密封件11的前端软质的顶头部62进入到内周面56与小直径部58的间隙c。
在对承口插口间作用脱出力的场合,如图24所示那样,锁环45的锥面24接触于收容槽7的侧面18的内周边缘部(与图3所示场合相同),但在此时,锁环45的承口开口侧的部分可进入到内周面56与插口5的外周面5a的间隙,可由锁环17沿全周堵塞该间隙。另外,也可如图25所示那样,在锁环45的外周与收容槽7的底部之间配置定心用的橡胶圈63,该橡胶圈63在插口5插入到承口3内时,可相对承口3及插口5对锁环45进行定心。
(实施例11)
实施例11的管接头将实施例10的管接头的支承环57换成图26所示支承环65。其它部分的构成与实施例10的管接头相同。
详细地说,支承环65的作为突出部的大直径部59从作为主体部的小直径部58的承口开口侧的外周朝径向外方突出地形成。在支承环19的承口开口侧的端部沿全周形成朝承口开口侧开口的作为壁厚减薄部(肉盗み部)的凹部66。
图27A示出内周面56与插口5的外周面5a的间隙为最大间隙Lmax的场合。该场合的支承环19的大直径部59的高度h3比基于尺寸公差的最大间隙Lmax大一些地形成,所以,可在大直径部59与内周面56之间沿其全周不发生间隙。
图27B示出内周面56与插口5的外周面5a的间隙为最小间隙Lmim的场合。在该场合,硬质橡胶制的支承环65的大直径部59可被推压于内周面56而变形,此时,如图所示那样,随着大直径部59的变形,凹部66被朝径向压扁,从而可容易地使该大直径部59变形。
由以上可知,即使内周面56与插口5的外周面5a的间隙为Lmin~Lmax间的任意的值,通过使支承环65的大直径部59接触于内周面56时变形,从而可确实地防止在内周面56与支承环65即其大直径部59之间发生间隙。
此时,即使例如在支承环65进一步作用朝承口3的内侧的推压力,由于密封件11的顶头部62的压缩状态不会无用地受到缓和,所以,可确实防止承口插口间的密封功能下降。
(实施例12)
实施例12的管接头将实施例10、11的管接头的支承环57、65换成图28所示支承环67。其它部分的构成与实施例10、11的管接头相同。
详细地说,支承环67如图28所示那样,在从其轴心方向的一端到另一端的外周,形成从大直径部59朝小直径部58逐渐减小直径的锥面68。
图29A示出内周面56与插口5的外周面5a的间隙为最大间隙Lmax的场合。在该场合,支承环67的大直径部59的高度h3比基于尺寸公差的最大间隙Lmax大一些地形成,所以,可使得在大直径部59与内周面56之间沿其全周不产生间隙。
图29B示出内周面56与插口5的外周面5a的间隙为最小间隙Lmin的场合。在该场合,通过使硬质的橡胶制的支承环67的锥面68压接于内周面56,从而可使该支承环67变形。因此,可使得在内周面56与支承环67间沿其全周不发生间隙。
由以上可知,即使内周面56与插口5的外周面5a的间隙为Lmin~Lmax间的任意的值,也可确实地防止在内周面56与支承环67即其锥面68之间发生间隙。
作为实施例12的变型例,也可适用在图28所示支承环67的承口开口侧的端部如图30所示那样沿全周形成凹部69的别的支承环70,该凹部朝承口开口侧开口,作为壁厚减薄部。
在该场合,与实施例11的场合同样,通过朝径向压扁凹部69,从而可容易地使支承环70的大直径部59侧变形。图31示出在使用支承环70的管接头中内周面56与插口5的外周面5a的间隙为最大间隙Lmax的场合。
(关于实施例10~12的试验例)
图32示出相对实施例10~12的管接头的已有技术的管接头的构造。其中,支承环72成为简单的矩形横截面地形成,而且,其厚度与最小间隙Lmin相等,以在内周面56与插口5的外周面5a的间隙为最小间隙Lmin的场合也可没有问题地配置。图32示出内周面56与插口5的外周面5a的间隙为最大间隙Lmax的场合,但在该场合,在内周面56与支承环72之间产生径向的间隙c。可是,在图示构成中,没有堵塞该间隙c的机构,为此,密封件11的顶头部62进入到该间隙c,顶头部62的压缩状态松弛,由此存在使承口插口间的密封功能下降的危险。
在该图32所示管接头中,用于观察压缩状态的密封件11的顶头部62是否进入到内周面56与支承环72的间隙c的观察孔73沿径向贯通承口3的管壁地形成。
在以下说明的试验中,设图32所示那样的横截面为矩形的支承环72的形状为A,图20所示支承环57的形状为B,图22所示支承环57的形状为C,图26所示支承环65的形状为D,图28所示支承环67的形状为E,图30所示支承环70的形状为F。然后,进行下述的试验1~3。
首先,作为试验1,使用图32所示管接头和与图32所示管接头同样的观察孔按贯通状态形成的管接头,当承口3的内周面56与插口5的外周面5a的间隙为最大间隙Lmax时,试验压缩状态的密封件11的顶头部62是否进入到承口3的内周面56与支承环72、57、57、65、67、70的间隙c。
然后,作为试验2,当承口3的内周面56与插口5的外周面5a的间隙为最小间隙Lmin时,试验当承口3与插口5接合时是否顺利地将支承环72、57、57、65、67、70配置到该间隙。
然后,作为试验3,当承口3的内周面56与插口5的外周面5a的间隙为最大间隙Lmax时,从接头的管内施加预定的试验水压,试验在该接头是否发现水的泄漏。
表1中归纳了以上的试验1~3的结果和设形状A的支承环72的成本为100时的各形状A~F的支承环72、57、57、65、67、70的成本。
  形状   试验1   试验2   试验3   成本
  A   进入   可顺利配置   发现泄漏   100
  B   不进入   可顺利配置   未发现泄漏   126
  C   不进入   可顺利配置   未发现泄漏   126
  D   不进入   可顺利配置   未发现泄漏   116
  E   不进入   不能顺利配置   未发现泄漏   117
  F   不进入   可顺利配置   未发现泄漏   117
由以上结果可知,从性能方面和成本方面看,使用形状D和形状F的支承环65、70的场合最适当。关于该形状D和形状F的支承环65、70,还在下述的条件1~3那样的特别条件下再次进行上述试验1和试验3。
首先,作为条件1,对周向多个T形螺栓46中的、朝水平方向配置管时的一半,例如管顶半周侧的T形螺栓46,按规定的转矩螺旋接合螺母47,而且在另一半的管底半周侧的T形螺栓46不螺旋接合螺母47,进行所谓的单侧连接,在密封件11的周向产生由规定的力压缩的部位和未压缩的部位。
作为条件2,对于周向多个T形螺栓46全部按规定转矩增大20%的过剩转矩紧固螺母47。
作为条件3,按容许最大限度的弯曲角度进行承口3与插口5的接合。
在条件1~3的特别条件下再次进行了试验1和试验3,在使用形状D和形状F的支承环65、70的场合,两场合下压缩状态的密封件11的顶头部62都没有进入到承口3的内周面56与支承环65、70的间隙,而且未发现水的泄漏。

Claims (12)

1.一种具有耐震功能的管接头,其特征在于:
在构成所述管接头的一个管的承口的内面形成的锁环收容槽中收容锁环,
在构成所述管接头、被插入所述承口的另一个管的插口前端的外周上形成的突部构成为可从承口内侧卡合于锁环,
所述锁环构成为可卡合于所述收容槽,由此可防止插口从承口脱开,
在所述锁环的与收容槽卡合的部分和所述收容槽的与锁环卡合的部分的至少任一方,形成相对承口的开口侧成为收敛状的锥面,
在用于由所述卡合阻止插口从承口脱开的管轴方向的脱开阻止力从收容槽通过锥面传递到锁环时,所述脱开阻止力的与所述锥面垂直的方向的分力的作用线,通过锁环的承口内端部与插口的外周的触点的沿插口外面的承口的开口侧地构成。
2.根据权利要求1所述的具有耐震功能的管接头,其特征在于,在锁环的与收容槽卡合的部分形成锥面,该锥面相对插口外面的倾斜角相应于从插口外面到所述卡合的部分的径向距离而变化地构成。
3.根据权利要求2所述的具有耐震功能的管接头,其特征在于,随着从插口外面到与收容槽卡合的部分的径向距离增大,锥面相对插口外面的倾斜角逐渐减小地构成。
4.根据权利要求3所述的具有耐震功能的管接头,其特征在于,锥面相对插口外面的倾斜角分级减小地构成。
5.根据权利要求3所述的具有耐震功能的管接头,其特征在于,锥面为相对插口外面的倾斜角无级减小的光滑的弯曲面。
6.根据权利要求3所述的具有耐震功能的管接头,其特征在于,锥面为由分级变化的直线状横截面的倾斜面与无级变化的光滑的弯曲面的组合。
7.根据权利要求1所述的具有耐震功能的管接头,其特征在于,
在锁环的与收容槽的卡合部分和收容槽的与锁环卡合的部分双方形成锥面,
在以所述锥面相互不面对的状态将锁环收容于收容槽时,收容槽的锥面与锁环的锥面以外的外周接触,不能将锁环收容到收容槽的底侧,由此使锁环从收容槽朝径向内方挤出,在插口向承口内的插入部,插口突部接触到所述挤出的部分,插口不能插入到承口内地构成。
8.根据权利要求1所述的具有耐震功能的管接头,其特征在于,
在锁环的承口开口侧的承口与插口之间以压缩状态配置密封件,
在密封件与锁环之间的承口的内周面与插口的外周面之间配置抱紧于插口的外周面的支承环,
该支承环具有小直径部和大直径部,该小直径部可配置到承口的所述内周面的内径侧地形成,该大直径部形成得比该小直径部的直径大,可防止所述压缩状态的密封件进入到承口的所述内周面与所述小直径部的间隙。
9.根据权利要求8所述的具有耐震功能的管接头,其特征在于,大直径部的最大外径形成得比承口的内周面的内径大,支承环配置到与承口的内周面对应的位置时,所述大直径部的形成得比承口的内周面的内径大的部分压接于所述内周面。
10.根据权利要求9所述的具有耐震功能的管接头,其特征在于,在支承环上形成壁厚减薄部,该壁厚减薄部用于在该支承环配置到与承口的内周面对应的位置时使大直径部变形。
11.根据权利要求9所述的具有耐震功能的管接头,其特征在于:支承环具有构成小直径部的主体部,和从该主体部朝管径方向外方突出地形成、构成大直径部的突出部。
12.根据权利要求9所述的具有耐震功能的管接头,其特征在于:支承环从大直径部到小直径部形成为锥状。
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