JP2008151292A - 伸縮可撓管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】配管に発生する軸線方向の変位をスリーブに挿入される管体の抜き差し量により吸収することができる伸縮可撓管継手を提供する。
【解決手段】接続すべき２つの管路２，２端にそれぞれ固定された一対の管体３，３と、一対の管体３，３の端部を囲むように管体３，３の外側に配置されたスリーブ４と、スリーブ４の両端部内面に配置されたシールリング５，５と、スリーブ４の長手方向中央部に配置された取付ピン７と、各管体３に配置されたピン１０と、両端部にピン８，８を有しスリーブ４に設けた取付ピン６に回動自在に配置されたクランク部材９と、クランク部材９の一方のピン８と一方の管体３に設けたピン１０を連結する連結ロッド１１と、クランク部材９の他方のピン８と他方の管体３に設けたピン１０を連結する連結ロッド１２とから構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、配管に発生する軸線方向の変位をスリーブに挿入される管体の抜き差し運動により吸収する伸縮可撓管継手に関する。

たとえば、地中に埋設される下水道配管においては、配管を構成する管路同士の連結を管路の端部に設けたフランジ部同士をボルトナットの締結手段を用いて結合することで行なっているが、温度変化による伸縮、軟弱地盤における不当沈下等により設置された配管に変位が発生する。

上記配管の連結構造は、管路同士の連結を管路の端部に設けたフランジ部同士を結合することで行っているので、配管に変位が発生した場合、配管に発生する変位がフランジ部による管路連結部を通して管路に伝えられが、管路連結部が配管に発生する変位に耐えられない場合には、管路連結部が破損し、配管に流体漏洩が生じてしまう。

配管に発生する変位による管路連結部の破損に伴う配管の流体漏洩を防ぐために、配管を構成する管路の間に伸縮可撓管継手を配置し、発生する配管の変位を伸縮可撓管継手により吸収する技術手段が開発されている。

上記伸縮可撓管継手１ａは、図４に示すように、接続すべき２つの管路２，２の端部に固定された一対の管体３，３と、一対の管体３，３の端部を囲むように管体３の外側に配置されたスリーブ４と、スリーブ４の両端部内面に配置されたシールリング５とから構成されている。

上記伸縮可撓管継手１ａは、管路２に生じる伸縮変位をスリーブ４に挿入される管体３，３の抜き差し運動により吸収するようにしているが、スリーブ４に挿入される管体３，３の抜き差し量は各管体３に均等ではなく、シールリング４に対する摺動摩擦力が大きい側の管体３は動かずに、シールリング４に対する摺動摩擦力が小さい側の管体３のみで抜き差し運動を行う傾向がある。

上記伸縮可撓管継手１ａは、配管の平常運転時においては、図４（ａ）に示すように、全長がＬであり、管体３，３のスリーブ４に対する挿入量は、同じ挿入量Ｓである。

上記伸縮可撓管継手１ａは、配管に設けた管路２に軸線方向の伸長変位Ｅが発生した場合には、図４（ｂ）に示すように、管路２に発生する伸び量Ｅに対応した量Ｅだけ収縮し、全長がＬ−Ｅになるが、シールリング４に対する摺動摩擦力が小さい側の管体３のみで抜き差し運動を行うので、一方の管体３がスリーブ４に対する挿入量が平常運転時より伸び量Ｅ増加するように移動する。

上記伸縮可撓管継手１ａは、配管に設けた管路２に軸線方向の収縮変位Ｅが発生した場合には、図４（ｃ）に示すように、管路２に発生する収縮量Ｅに対応した量Ｅだけ伸長し、全長がＬ＋Ｅになるが、シールリング４に対する摺動摩擦力が小さい側の管体３のみで抜き差し運動を行うので、一方の管体３がスリーブ４に対する挿入量が平常運転時より収縮量Ｅ減少するように移動する。

上記伸縮可撓管継手１ａは、配管に設けた管路２に軸線方向の収縮変位Ｅと偏心量γが発生した場合には、図４（ｄ）に示すように、管路２の収縮量Ｅに対応した量Ｅと偏心に伴う量αだけ伸長し、全長がＬ＋Ｅ＋αになるが、シールリング４に対する摺動摩擦力が小さい側の管体３のみで抜き差し運動を行うので、一方の管体３がスリーブ４に対する挿入量が平常運転時より収縮量Ｅ＋α減少するように移動する。。
実公平４−２９１８４号

上記伸縮可撓管継手は、管路に生じる伸縮変位をスリーブに挿入される管体の抜き差し運動により吸収するようにしているが、各管体が抜き差し運動性能を有しているにも拘わらず、一方の管体のみが抜き差し運動を行うために、変位吸収性能の半分しか発揮されず、管路に生じる伸縮変位を吸収できずに管路連結部を破損させてしまうことがあり、また、一方の管体のみが抜き差し運動を行うことで、一方の管体に摺接するシールリングに摩耗が集中し、シールリングの耐用年数を低下させてしまうという問題がある。

本発明は、上記した点を考慮してなされたもので、管路に生じる伸縮変位を各管体の抜き差し運動により吸収することで、管路に生じる伸縮変位による管路連結部の破損を防ぐことができるとともに、一方の管体に摺接するシールリングに摩耗が集中することをなくすことで、シールリングの耐用年数を向上させることができる伸縮可撓管継手を提供することを目的とする。

本発明の伸縮可撓管継手は、接続すべき２つの管路端にそれぞれ固定された一対の管体と、一対の管体の端部を囲むように管体の外側に配置されたスリーブと、スリーブの両端部内面に配置され管体とスリーブの間を封止するシールリングと、スリーブの長手方向中央位置に配置された取付ピンと、各管体にスリーブに設けた取付ピンと同一直線上に位置するように配置されたピンと、両端部にピンを有しスリーブに設けた取付ピンに回動自在に配置されたクランク部材と、クランク部材の一方のピンと一方の管体に設けたピンを連結する連結ロッドと、クランク部材の他方のピンと他方の管体に設けたピンを連結する連結ロッドとから構成される。

本発明によれば、シールリングの両端に挿入される管体をスリーブに回動自在に配置されたクランク部材に連結ロッドを介して連結することで、管路に生じる伸縮変位を各管体の抜き差し運動により吸収することができ、管路に生じる伸縮変位による管路連結部の破損を防ぐとともに、一方の管体に摺接するシールリングに摩耗が集中することをなくすことで、シールリングの耐用年数を向上させることができる。

以下、本発明による伸縮可撓管継手の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
本発明による伸縮可撓管継手１は、図１および図２に示すように、接続すべき２つの管路２，２の端部に一端をフランジ部２ａ，３ａを介して固定され、他端を互いに間隔を置くように配置された一対の管体３，３と、一対の管体３，３を橋絡するように一対の管体３，３の外側に配置された円筒形スリーブ４と、円筒形スリーブ４の両端部内面に配置された環状シールリング５，５と、各管体３の円筒形スリーブ４に対する挿入量を制御する挿入量制御装置６とを有する。

上記環状シールリング５は、円筒形スリーブ４の端部内面に形成された環状シールリング空間に配置された状態で、管体３の外面と円筒形状スリーブ４の内面の間を液密シールする。環状シールリング５は、半径方向の寸法の変形に対して、リップ部が追従するので、地震等により管路に変位が発生し、管路に偏心や曲がり発生しても、安定したシール性を確保する。

上記挿入量制御装置６は、スリーブ４の長手方向中央位置に配置された取付ピン７と、両端部にピン８，８を有し取付ピン７に回動自在に配置されたクランク部材９と、各管体３に配置されたピン１０と、クランク部材９の一方のピン８と一方の管体３に設けたピン１０を連結する連結ロッド１１と、クランク部材９の他方のピン８と他方の管体３に設けたピン１０を連結する連結ロッド１２とから構成される。

各管体３に設けたピン１０は、管体の端縁から等距離にあり、クランク部材９に設けたピン８，８は、取付ピン７の中心軸線から等距離にあり、各管体３に配置されたピン１０とスリーブ４に設けた取付ピン７とは、同一直線上に位置するように配置されている。また、各管体３のピン１０に枢着された連結ロッド１１，１２は、同一水平面内に位置するようにスリーブ４に設けた取付ピン７，７に枢着されている。

つぎに本発明による伸縮可撓管継手１の作用を説明する。
伸縮可撓管継手１は、配管の平常運転時においては、図３（ａ）に示すように、全長がＬであり、スリーブ４の長手方向中央位置に枢着されたクランク部材９は、その軸線が管路２の軸線に直交する方向に位置され、管体３，３のスリーブ４に対する挿入量は、同じ挿入量Ｓである。

伸縮可撓管継手１は、配管に設けた管路２に軸線方向の伸長変位Ｅが発生した場合には、図３（ｂ）に示すように、管路２の伸び量Ｅに対応した量Ｅだけ収縮し、全長がＬ−Ｅになる。伸縮可撓管継手１の全長をＬ−Ｅにするには、管体３，３をスリーブ４に対する挿入量が平常運転時よりそれぞれＥ／２増加するように移動させる。矢印方向の伸長変位する管路２に連結された管体３のスリーブ４の挿入方向の移動は、管体３に連結された連結ロッド１２を介してクランク部材９に伝達され、スリーブ４に配置されたクランク部材９を取付ピン７を中心に反時計方向に回動させる。クランク部材９が反時計方向に回動すると、他方の管体３は、管体３のピン１０とクランク部材９のピン８を連結する連結ロッド１１を介してスリーブ４に対する挿入方向に移動する。

このように、伸縮可撓管継手１は、管路２の伸び量Ｅに対応した量Ｅだけ収縮した場合に、管体３，３のスリーブ４に対する挿入量をそれぞれＳ＋Ｅ／２に振り分けることで、管路に生じる伸び変位量を各管体３，３のスリーブ４に対する挿入量により吸収することでできる。

伸縮可撓管継手１は、配管に設けた管路２に軸線方向の収縮変位Ｅが発生した場合には、図３（ｃ）に示すように、管路２の収縮量Ｅに対応した量Ｅだけ伸長し、全長がＬ＋Ｅになる。伸縮可撓管継手１の全長をＬ＋Ｅにするには、管体３，３をスリーブ４に対する挿入量が平常運転時よりそれぞれＥ／２減少するように移動させる。矢印方向の収縮変位する管路２に連結された管体３のスリーブ４に対する引き抜き方向の移動は、管体３に連結された連結ロッド１２を介してクランク部材９に伝達され、スリーブ４に配置されたクランク部材９を取付ピン７を中心に時計方向に回動させる。クランク部材９が時計方向に回動すると、他方の管体３は、管体３のピン１０とクランク部材９のピン８を連結する連結ロッド１１を介してスリーブ４に対する引き抜き方向に移動する。

このように、伸縮可撓管継手１は、管体３，３のスリーブ４に対する挿入量をそれぞれＳ−Ｅ／２に振り分けることで、管路に生じる収縮変位量を各管体３，３の引き抜き量により吸収することでできる。

伸縮可撓管継手１は、配管に設けた管路２に軸線方向の収縮変位Ｅと偏心量γが発生した場合には、図３（ｄ）に示すように、管路２の収縮量Ｅに対応した量Ｅと偏心に伴う量αだけ伸長し、全長がＬ＋Ｅ＋αになる。伸縮可撓管継手１の全長をＬ＋Ｅ＋αにするには、管体３，３をスリーブ４に対する挿入量が平常運転時よりそれぞれＥ／２＋α／２減少するように移動させる。図３（ｄ）において、スリーブ４の管体３に対する支点間距離をＰとし、スリーブ４の偏心角をθとし、管体３，３の偏心量をσとすると、偏心量γ＝Ｐｓｉｎθであり、偏心に伴う量α＝Ｐ（１−ｃｏｓθ）である。

このように、伸縮可撓管継手１は、管体３，３のスリーブ４に対する挿入量をそれぞれＳ−Ｅ／２−α／２に振り分けることで、管路に生じる収縮変位量および偏心量を各管体３，３の引き抜き量により吸収することでできる。

本発明の伸縮可撓管継手は、管体のスリーブに対する抜き差し量をスリーブの両端側に位置する管体に均等に分担することで、伸縮変位吸収量を従来の装置より２倍に設定することができ、各シールリングの摩耗量も分担されるため、シールリングの寿命が延び、製品の耐久性が向上する。

本発明による伸縮可撓管継手の側面図である。 本発明による伸縮可撓管継手の一部断面図である。 本発明による伸縮可撓管継手のの作動を示す図である。 従来の伸縮可撓管継手の作動を示す図である。

符号の説明

１ 伸縮可撓管継手
２ 管路
３ 管体
４ スリーブ
５ シールリング
６ 押しリング
６ 挿入量制御装置
７ 取付けピン
８ ピン
９ クランク部材
１０ ピン
１１ 連結ロッド
１２ 連結ロッド

Claims (3)

1. 接続すべき２つの管路端にそれぞれ固定された一対の管体と、一対の管体の端部を囲むように管体の外側に配置されたスリーブと、スリーブの両端部内面に配置されたシールリングと、スリーブの長手方向中央部に配置された取付ピンと、各管体に配置されたピンと、両端部にピンを有しスリーブに設けた取付ピンに回動自在に配置されたクランク部材と、クランク部材の一方のピンと一方の管体に設けたピンを連結する連結ロッドと、クランク部材の他方のピンと他方の管体に設けたピンを連結する連結ロッドとを有することを特徴とする伸縮可撓管継手。
2. 各管体に設けたピンは、管体の端縁から等距離にあり、各管体に設けたピンとスリーブに設けた取付ピンは、同一直線上に位置することを特徴とする請求項１に記載の伸縮可撓管継手。
3. 各管体に設けたピンとクランク部材に設けたピンを連結する連結ロッドは、同一水平面内に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の伸縮可撓管継手。

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