JP2002310349A - 管の挿口突部の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳鉄管の端部に挿口突部を形成する際に、環
状溝を形成せずに挿口突部を形成することができ、ま
た、管厚の薄い管に対しても信頼性の高い接合方法であ
る溶接法を用いて挿口突部を形成することができ、かつ
これに伴う溶接熱がライニングに及ぼす熱影響に対応す
ることができる管の挿口突部の形成方法を提供する。 【解決手段】 鋳鉄管９の端部に挿口突部１０を形成す
るときに、一端部２１に外周突部２１ｂを有するステン
レス鋼製の円筒状の挿口突部部材２３の他端部２２を鋳
鉄管９の端部の内側に挿入し、鋳鉄管９の先端の外周に
おいて挿口突部部材２３と鋳鉄管９とを一体に溶接する
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は管の挿口突部の形成
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】管継手の一種として、スリップオンタイ
プの管継手がある。このスリップオンタイプの管継手
は、受口内周にシール材を装着し、この受口内に挿口を
シール材を圧縮させながら挿入することにより、受口と
挿口とを接合できるように構成されている。このような
スリップオンタイプの管継手に耐震機能を付与したもの
として、図１０に示される構成の耐震継手が提案されて
いる。

【０００３】すなわち、図１０において、互いに接合さ
れる一方の鋳鉄管１の端部には受口２が形成されてお
り、この受口２の内周のシール材収容溝３に環状のゴム
製のシール材４が配置され、シール材収容溝３よりも奥
側にロックリング収容溝５が形成され、このロックリン
グ収容溝５に周方向一つ割のロックリング６が装着され
ている。ロックリング６の外周側とロックリング収容溝
５の内周側との間には、挿口７の挿入時にロックリング
６を芯出し状態で保持するための保持用ゴム輪８が配置
され、この保持用ゴム輪８はたとえばロックリング６の
外周に接着されている。

【０００４】他方の鋳鉄管９の挿口７の先端部の外周に
は、ロックリング６に受口２の奥側からかかり合い可能
な挿口突部１０が形成されている。挿口突部１０を含む
挿口７の先端の外周には、シール材４とロックリング６
とが収容された受口２の内部へ挿口７を挿入するときの
案内となるテ−パ面１１が形成されている。また、鋳鉄
管１及び鋳鉄管９の直部における内周には管の内面を保
護するためのライニング１２が施されている。

【０００５】受口２及び挿口７は、受口２に挿入された
挿口７における挿口突部１０と受口２における奥端面１
３との間に隙間ができるように構成されている。したが
って、地震などによって鋳鉄管１及び鋳鉄管９に引っ張
り及び圧縮などの大きな力が加わった場合、挿口突部１
０がロックリング６と奥端面１３との間において移動可
能である分だけ、挿口７は受口２に対して伸縮可能であ
る。

【０００６】そして、挿口突部１０がロックリング６に
かかり合うことによって、受口２と挿口７との間に離脱
防止機能が付与されている。通常、製造工場などにおい
て挿口突部１０を形成する際には、挿口７の外周に適宜
の部材を溶接にて取り付けている（図示は省略）。この
ように、溶接を施すことによって挿口突部を形成する
と、十分な離脱防止機能が得られるのであるが、このよ
うな形成方法は配管施工現場における挿口突部の形成方
法としては採用されない。それは配管施工現場に送られ
る鋳鉄管９の内周面にはすでにライニング１２が施され
ており、溶接を行う際に、このライニング１２が溶接熱
による悪影響を受ける恐れがあるからである。

【０００７】そこで、配管施工現場において採用され
る、溶接を用いない挿口突部の形成方法を図１１〜図１
３を用いて説明する。図１１〜図１３に示すように、鋳
鉄管９における挿口７の外周に環状溝１４が適宜の方法
によって、例えば特殊な加工機を用いて形成され、この
環状溝１４に周方向一つ割りのダクタイル鋳鉄製の突部
リング１５がはめ込まれて、挿口７の外周に突部１０ａ
が形成されている。

【０００８】図１１及び図１３に示すように、突部リン
グ１５における周方向の分割部１５ａを構成する一対の
リング端部１５Ａ、１５Ｂどうしが、ダクタイル鋳鉄製
の結合ピース１６によって互いに連結されることで、突
部リング１５が広がって環状溝１４から脱落しない状態
で、この突部リング１５が挿口７の外周に配置されてい
る。

【０００９】図１３に詳細に示すように、結合ピース１
６とリング端部１５Ａ、１５Ｂとは、ステンレス製のブ
ラインドリベット１７を用いた結合ピース１６の外周側
からの操作によって、互いに締結されている。すなわ
ち、分割部１５ａを構成する一対のリング端部１５Ａ、
１５Ｂは、突部リング１５における他の部分よりも薄肉
に形成されている。そして、この薄肉である端部１５
Ａ、１５Ｂを利用して、結合ピース１６が、これらの端
部１５Ａ、１５Ｂの外周側に配置されるとともに、突部
リング１５における他の部分の外周面１５ｂに相当する
位置よりも径方向の外側に突出しないように構成されて
いる。ブラインドリベット１７は、図１３に示すように
締結に供されたうえで、結合ピース１６よりも挿口７の
径方向の外側に突出している部分が切除される。

【００１０】図１１および図１２に示すように、突部リ
ング１５の先端の外周にはテーパ面１５ｃが形成されて
おり、この突部リング１５を挿口７に固定した後に、こ
のテーパ面１５ｃに連続するように挿口７の先端部をテ
ーパ状に加工することで、挿口７の先端部に所要のテー
パ面１１が形成される。以上のようにして挿口７の外周
に挿口突部１０を形成することができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述したような挿口突
部の形成方法では、突部リング１５を挿口７の外周には
め込むための環状溝１４を形成するのに時間を要し、こ
の作業には特殊な加工機を用いるので、作業者には環状
溝１４を形成するための技能が必要となってくる。ま
た、挿口７における環状溝１４が形成された部分にもあ
る程度の管厚が残されていなければならず、この挿口突
部形成方法は基本的に厚肉管にしか適用することができ
ない。すなわち管厚の薄い管には、この管における環状
溝１４を形成した部分に、ある程度の肉厚を確保するこ
とが困難であるので、この挿口突部の形成方法を適用す
ることは難しい。また、環状溝１４を形成するときの作
業音がうるさいので騒音対策が必要である。

【００１２】さらに、上述したように、溶接を施すこと
によって挿口突部を形成すると、十分な離脱防止機能が
得られるのであるが、配管施工現場においては、鋳鉄管
９の内面にはすでにライニング１２が施されているの
で、溶接を施す際にこのライニング１２が溶接熱による
悪影響を受ける恐れがある。

【００１３】そこで本発明はこのような問題を解決し
て、鋳鉄管の端部に挿口突部を形成する際に、環状溝を
形成せずに挿口突部を形成することができ、また、管厚
の薄い管に対しても信頼性の高い接合方法である溶接法
を用いて挿口突部を形成することができ、かつこれに伴
う溶接熱がライニングに及ぼす熱影響に対応することが
できる管の挿口突部の形成方法を提供することを目的と
する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、鋳鉄管の端部に挿口突部を形
成するときに、一端部に外周突部を有するステンレス鋼
製の円筒状の挿口突部部材の他端部を管の端部の内側に
挿入し、管の先端の外周において挿口突部部材と管とを
一体に溶接するものである。

【００１５】このような構成によれば、管の端部に、一
端部に外周突部を有する挿口突部部材を配置し、この挿
口突部部材と管の端部とが一体になるように溶接を施し
て、管の端部に挿口突部を形成することができる。した
がって、管の端部に挿口突部を形成するために、管の外
周に特別な加工を施す必要がないので、加工に要するは
ずの時間を有効に活用でき、かつ管厚が薄い管に対して
も、溶接によって容易に、管の端部に挿口突部を形成す
ることができる。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の管
の挿口突部の形成方法において、挿口突部部材を内側か
ら拡径可能である拡径装置により、挿口突部部材におけ
る管の端部の内側に挿入されている他端部を管の内径の
寸法公差に応じて拡径し、かつ前記他端部の外周に環状
の栓部材を外ばめして、前記他端部の拡径の際に、前記
栓部材により前記他端部の外周と溶接部よりも奥側にお
ける管の内周との間をふさぐものである。

【００１７】このような構成によれば、拡径装置により
挿口突部部材における他端部を内面から拡径すること
で、他端部の外径を、管厚などにより公差内で変動する
管の内径に合わせることができる。したがって、ばらつ
きがある管の内径にあわせるために、他端部の外径の異
なる多種類の挿口突部部材を準備しなくても良い。

【００１８】さらに、栓部材にて他端部の外周と溶接部
よりも奥側における管の内周との間をこの他端部の拡径
時にふさぐことにより、このふさがれた部分に水などが
入ってくることを防止することができる。したがって、
たとえ溶接部におけるライニングが溶接熱により悪影響
を受けていたとしても、この悪影響を受けている部分が
腐食することを防止することができる。

【００１９】請求項３記載の発明は、一端部に外周突部
を有するステンレス鋼製の円筒状の挿口突部部材の他端
部が鋳鉄管の端部に挿入され、前記挿口突部部材が前記
管の端部と一体に溶接されて、管の端部に挿口突部が形
成されているものである。

【００２０】このような構成によれば、挿口突部部材は
耐食性に優れるステンレス鋼製であるので、挿口突部部
材の内面には防食のための保護層が不要である。したが
って溶接時に、溶接熱によって溶接部分に対応する位置
の保護層が受ける悪影響を考慮する必要がない。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明に基づく管の挿口突部の形
成方法を以下に示す。この管の挿口突部形成方法は、主
に配管施工現場において用いられる方法である。

【００２２】図１に示すように、鋳鉄管９における挿口
７の端部において挿口突部部材２３が配置されている。
挿口突部部材２３は、図５及び図６に示すように、ステ
ンレス鋼製の円筒状であり、挿口突部部材２３の一端部
２１の外周には外周突部２１ｂが形成されている。外周
突部２１ｂから挿口突部部材２３の先端側にかけてテ−
パ面２１ｃが形成されており、この外周突部２１ｂの最
大外径ｄ３は挿口７の外径Ｄ２よりも大きいように形成
されている。これは、図１０に示したように、挿口突部
１０となる外周突部２１ｂが、ロックリング６にかかり
合うように、定められた寸法に形成されているからであ
る。挿口突部部材２３の一端部２１における外周突部２
１ｂを除いた外周面２１ｄの外径ｄ２は挿口７の外径Ｄ
２と同径に形成されている。また、外周面２１ｄから他
端部２２における外周面２２ａにかけてはテ−パ面２１
ａが形成されている。

【００２３】図６に示すように、挿口７の端部における
内部には、挿口突部部材２３における直部である他端部
２２が、挿口突部部材２３の一端部２１におけるテ−パ
面２１ａが挿口７の先端面７ｂにおける開口端、すなわ
ち先端面７ｂの内側の縁に当たるまで挿入されている。

【００２４】このとき、挿口突部部材２３におけるテ−
パ面２１ａ及び挿口７の先端面７ｂによって、溶接を施
すための溝部２８が形成される。挿口突部部材２３にお
ける他端部２２の肉厚は薄く形成されている。環状で、
例えばブチルゴム製の栓部材２５が、挿口突部部材２３
における他端部２２の外周面２２ａの先端の位置、すな
わち挿口７の内面に施されているライニング１２が溶接
時に熱劣化をすると考えられる範囲以上に距離をおいた
位置であり、かつ溶接時に栓部材２５が溶接熱の影響を
受けない位置に外ばめ状態で設けられている。

【００２５】挿口突部部材２３の内径ｄ１は挿口７の内
径Ｄ１よりもやや小さめに形成されており、栓部材２５
によって規定される他端部２２の最大外径Ｌも挿口７の
内径Ｄ１の公差範囲の最小値よりもわずかに小さくなる
ように形成されている。

【００２６】挿口７の内面には防食のためのライニング
１２が施されているが、挿口突部部材２３は耐食性に優
れるステンレス鋼製であるので、挿口突部部材２３の内
面を防食するための塗装などは施されていない。

【００２７】また、この状態における挿口突部部材２３
の内部には、図１に示すように、挿口突部部材２３を内
側から拡径可能である拡径治具２４が挿口７の端部に対
応して配置されている。

【００２８】拡径装置２４は部品固定治具２６と部品固
定装置２７とからなる。図７及び図８に示すように、部
品固定治具２６は、例えば図示のように、周方向に４つ
割の構造であり、径方向に拡径自在に形成されている。
この部品固定治具２６は円筒状の拡径部２６ａと拡径部
２６ａの一方の端部に設けられている円盤状の押え部２
６ｂとからなる。

【００２９】拡径部２６ａの押え部２６ｂ側には全周に
わたって肉盗み部２６ｄが設けられており、肉盗み部２
６ｄを除く拡径部２６ａの部分において、図１に示した
挿口突部部材２３の他端部２２のみをその内側から拡径
することが可能である。押え部２６ｂは、挿口突部部材
２３の先端面に当たり挿口突部部材２３の軸方向の位置
決めを行う部分である。さらに、拡径部２６ａの内面に
はテ−パ面２６ｃが設けられている。なお、部品固定治
具２６は放熱しやすい、例えば熱伝導性の高い材質であ
る銅製である。

【００３０】また、図９に示すように、部品固定装置２
７は、油圧シリンダなどの動力部２７ｃと、この動力部
２７ｃから動力伝達部２７ｅによって連結されている錐
体部２７ａとからなる。錐体部２７ａと動力部２７ｃと
の間には図７及び図８に示した部品固定治具２６におけ
る押え部２６ｂにかかり合うことができる当て板部２７
ｂが配置されている。錐体部２７ａの外周にはテ−パ面
２７ｄが形成されており、このテ−パ面２７ｄは図７及
び図８に示した部品固定治具２６におけるテ−パ面２６
ａに対応するように形成されている。

【００３１】図１に示すように、動力部２７ｃを作動さ
せて錐体部２７ａを引っ張ると、当て板部２７ｂは部品
固定治具２６における押え部２６ｂにかかり合い、部品
固定治具２６におけるテ−パ面２６ｃ及び部品固定装置
２７におけるテ−パ面２７ｄの作用により、周方向に４
つ割の構造である部品固定治具２６が拡径する。

【００３２】上記のような構成において、管の端部に挿
口突部を形成する方法を以下に説明する。図１に示すよ
うに、挿口突部部材２３における他端部２２を、一端部
２１におけるテ−パ面２１ａが挿口７の先端面７ｂにお
ける開口端、すなわち先端面７ｂの内側の縁に当たるま
で挿入する。

【００３３】次に、部品固定治具２６の拡径部２６ａに
おけるテ−パ面２６ｃと、部品固定装置２７の錐体部２
７ａにおけるテ−パ面２７ｄとを接触させた状態で、拡
径部２６ａ及び錐体部２７ａを、押え部２６ｂと挿口突
部部材２３の先端面とが接触するまで挿口突部部材２３
内に挿入する。

【００３４】部品固定装置２７における当て板部２７ｂ
を、部品固定治具２６における押え部２６ｂに接触させ
たうえで、動力部２７ｃを作動させ、錐体部２７ａを引
っ張る。

【００３５】図２に示すように、動力部２７ｃによって
錐体部２７ａが引っ張られると、テ−パ面２７ｄ及びテ
−パ面２６ｃの作用によって、部品固定治具２６が径方
向に拡径され、部品固定治具２６における肉盗み部２６
ｄを除く拡径部２６ａによって、挿口突部部材２３の他
端部２２のみが拡径される。他端部２２は、この先端に
おける栓部材２５が挿口７の内面に施されているライニ
ング１２に強く押し当てられるまで、すなわち栓部材２
５によって規定される他端部２２の最大外径Ｌが挿口７
の内径Ｄ１と同径になるまで拡径される。

【００３６】次に、挿口突部部材２３における他端部２
２を、拡径治具２４によって栓部材２５が挿口７におけ
る内面に施されているライニング１２に強く押し当てら
れている状態に維持する。さらにこの状態で、挿口突部
部材２３における一端部２１のテ−パ面２１ａ及び挿口
７における端面７ｂによって形成される溝部２８に溶接
トーチ１９を接近させ、挿口突部部材２３と挿口７とが
一体になるように溝部２８に溶融金属を流し込んで、図
３に示すように、溝部２８の全周にわたって溶接を施
す。

【００３７】このとき、上述したように、部品固定治具
２６は熱伝導性の高い銅製であるので溶接熱を外部に放
熱しやすく、溶接部に熱が集中することを緩和すること
ができる。

【００３８】次に、拡径装置２４を撤去し、溶接ビード
２０の盛り上がり部２０ａ(図３に示す)をグラインダな
どを用いた適宜の方法により除去し、図４に示すよう
に、挿口７の端部に挿口突部１０を形成することができ
る。

【００３９】以上のように、挿口７の端部に、一端部２
１に外周突部２１ｂを有する挿口突部部材２３を配置
し、この挿口突部部材２３と挿口７の端部とが一体にな
るように溶接を施して、挿口７の端部に挿口突部１０を
形成することができる。したがって、挿口７の端部に挿
口突部１０を形成するために、挿口７の外周に、図１１
に示したような、環状溝１４のような特別な加工を施す
必要がないので、加工に要するはずの時間を有効に活用
でき、かつ管厚が薄い管に対しても、溶接によって容易
に挿口７の端部に挿口突部１０を形成することができ
る。

【００４０】また、拡径装置２４により挿口突部部材２
３における他端部２２を内面から拡径することで、栓部
材２５によって規定される他端部２２の最大外径Ｌを、
管厚、ライニング厚などにより公差内で変動する挿口７
の内径Ｄ１にあわせることができる。したがって、ばら
つきがある挿口７の内径Ｄ１にあわせるために、最大外
径Ｌの異なる多種類の挿口突部部材２３を準備しなくて
もよい。

【００４１】また、栓部材２５により、他端部２２の外
周２２ａと溶接部よりも奥側における挿口７の内周との
間をふさぐことにより、このふさがれた部分に水などが
入ってくるのを防止することができる。したがって、た
とえ溶接部におけるライニング１２が溶接熱により悪影
響を受けていたとしても、この悪影響を受けている部分
が腐食するのを防止することができる。

【００４２】さらに、挿口突部部材２３は耐食性に優れ
るステンレス鋼製であるので、挿口突部部材２３の内面
には防食のためのライニング１２が不要である。したが
って溶接時に、溶接熱によって溶接部分に対応する位置
の保護層が受ける悪影響を防ぐことができる。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明によると、管の端部
に、一端部に外周突部を有する挿口突部部材を配置し、
この挿口突部部材と管の端部とが一体になるように溶接
を施して、管の端部に挿口突部を形成することができ
る。したがって、管の端部に挿口突部を形成するため
に、管の外周に特別な加工を施す必要がないので、加工
に要するはずの時間を有効に活用でき、かつ管厚が薄い
管に対しても、溶接によって容易に、管の端部に挿口突
部を形成することができる。

【００４４】また、拡径装置により挿口突部部材におけ
る他端部を内面から拡径することで、他端部の外径を、
管厚などにより公差内で変動する管の内径に合わせるこ
とができる。したがって、ばらつきがある管の内径にあ
わせるために、他端部の外径の異なる多種類の挿口突部
部材を準備しなくても良い。また、栓部材にて他端部の
外周と溶接部よりも奥側における管の内周との間をこの
他端部の拡径時にふさぐことにより、このふさがれた部
分に水などが入ってくることを防止することができる。
したがって、たとえ溶接部におけるライニングが溶接熱
により悪影響を受けていたとしても、この悪影響を受け
ている部分が腐食することを防止することができる。

【００４５】さらに、挿口突部部材は耐食性に優れるス
テンレス鋼製であるので、挿口突部部材の内面には防食
のための保護層が不要である。したがって溶接時に、溶
接熱によって溶接部分に対応する位置の保護層が受ける
悪影響を考慮する必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく挿口突部の形成方法を示す断面
図である。

【図２】図１における挿口突部部材と挿口とに溶接を施
すようすを示す断面図である。

【図３】図２において溶接が施された挿口突部部材と挿
口とを示す断面図である。

【図４】図３における溶接ビードの盛り上がり部を除去
した様子を示す断面図である。

【図５】図１における挿口突部部材を示す断面図であ
る。

【図６】図１における挿口突部部材と挿口との関係を示
す断面図である。

【図７】図１における部品固定治具の正面図である。

【図８】図１における部品固定治具の側面図である。

【図９】図１における部品固定装置を示す断面図であ
る。

【図１０】挿口突部を利用した耐震機能を有する管の概
要を示す断面図である。

【図１１】従来の挿口突部の形成方法を例示する斜視図
である。

【図１２】図１１の端部における縦断面図である。

【図１３】図１１の端部における横断面図である。

【符号の説明】

９ 鋳鉄管 １０ 挿口突部 ２１ 一端部 ２１ｂ 外周突部 ２２ 他端部 ２３ 挿口突部部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H015 BA02 BB04 BC01 BC08

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋳鉄管の端部に挿口突部を形成するとき
   に、一端部に外周突部を有するステンレス鋼製の円筒状
   の挿口突部部材の他端部を管の端部の内側に挿入し、管
   の先端の外周において挿口突部部材と管とを一体に溶接
   することを特徴とする管の挿口突部の形成方法。
2. 【請求項２】挿口突部部材を内側から拡径可能である拡
   径装置により、挿口突部部材における管の端部の内側に
   挿入されている他端部を管の内径の寸法公差に応じて拡
   径し、かつ前記他端部の外周に環状の栓部材を外ばめし
   て、前記他端部の拡径の際に、前記栓部材により前記他
   端部の外周と溶接部よりも奥側における管の内周との間
   をふさぐことを特徴とする請求項１記載の管の挿口突部
   形成方法。
3. 【請求項３】一端部に外周突部を有するステンレス鋼製
   の円筒状の挿口突部部材の他端部が鋳鉄管の端部に挿入
   され、前記挿口突部部材が前記管の端部と一体に溶接さ
   れて、管の端部に挿口突部が形成されていることを特徴
   とする管の挿口の構造。