JP2012132502A - フランジ付管体構造及び管路構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、簡単な作業にて他の管体に接続することができる新規なフランジ付管体構造、及びこのフランジ付管体が他の管体に接続されてなる管路構造を提供することを目的とする。
【解決手段】 管体２に、短管３１の外周面にフランジ部３２が設けられたフランジ継手３が接続されてなるフランジ付管体構造１であって、フランジ継手３における短管３１の内周面に、一開口端３１２から他開口端３１１に向かって拡径するテーパ部３１３を設け、短管３１に挿入された管体２の外周面とテーパ部３１３との間に存する環状の間隙に、外周面に短管当接部４３が設けられた筒状の中子部材４を圧入させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、管体にフランジ継手が接続されてなるフランジ付管体構造、及びこのフランジ付管体構造におけるフランジ部を、別の管体に接合することによって形成された管路構造に関する。

硬質塩化ビニル管の外周面をＦＲＰ層で補強し、耐圧性及び耐熱性を高めた複層管は、軽量で、耐薬品性も非常に高いことから、工業用配管等として多岐にわたって使用されている。

この種のＦＲＰ層を外装した複層管を管継手に接続するにあたっては、複層管の外周面に存するＦＲＰ層と管継手の内周面に存する硬質塩化ビニル層とを十分な強度にて接着することが困難であった。そのため、複層管と管継手の接続に先立ち、複層管における接合箇所のＦＲＰ層を剥ぎ取って硬質塩化ビニル層を露出させ、露出させた硬質塩化ビニル層と管継手の内周面との間に充填型接着剤を介在させて接続する手段が行われていた（例えば、下記特許文献１参照）。

特開２００３‐２０７０８７号公報

しかしながら、複層管からＦＲＰ層を剥ぎ取るにあたっては、複層管に外装されたＦＲＰ層に対し、硬質塩化ビニル層まで切り込まないように注意しながらノコギリ等で切込みを入れ、剥ぎ取る箇所をバーナー等で加熱した後、ペンチ等を用いてＦＲＰ層を剥ぎ取るといった非常に煩雑な作業工程を要する。特に、高圧配管として使用される複層管においては、ＦＲＰ層が非常に厚く設けられており、剥ぎ取り作業をより困難なものにしていた。

本発明は、前記技術的課題を解決するために開発されたもので、簡単な作業にて他の管体に接続することができる新規なフランジ付管体構造、及びこのフランジ付管体を他の管体に接続してなる管路構造を提供することを目的とする。

本発明のフランジ付管体構造は、フランジ継手が管体に係止されてなるフランジ付管体構造であって、このフランジ付管体構造は、短管の外周面に、別の管体の開口部に接続させるフランジ部が設けられたフランジ継手と、フランジ継手における短管に挿入される管体と、管体に外装される筒状の中子部材とからなり、フランジ継手は、短管の内周面において一開口端側から他開口端側に向かって内径を拡大するテーパ部が設けられてなり、管体は、その一端に別の管体の開口部と対向させる接続開口部を有し、中子部材は、一の筒口から他の筒口にわたって筒壁を切り分ける一条のスリット部が設けられた筒体、若しくは一の筒口から他の筒口にわたって筒壁を切り分ける複数条のスリット部によって分割された複数個の分割体の集合体であり、更に、その外周面において一の筒口側から他の筒口側に向かって外径を拡大する前記テーパ部に沿う形状の短管当接部が設けられてなり、フランジ継手における短管の他開口端が管体の接続開口部に向けられた状態で、管体を短管に挿入させ、一の筒口がフランジ継手における短管の他開口端に向けられた状態で、中子部材を管体に外装させると共に、スリット部に弾性を有する充填材を介在させ、管体に沿ってフランジ継手を中子部材に向けて移動させて、テーパ部と短管当接部とを摺接させながら、管体の外周面とテーパ部との間に存する環状の間隙に中子部材を圧入させることによって、中子部材において管体に向かう締め付け力を生じさせ、もって、管体にフランジ継手を係止させるものであることを特徴とする（以下、本発明管体構造と称する。）。

本発明管体構造においては、管体の外周面と中子部材の内周面に、凹状又は凸状の係合部が各々設けられてなり、凹状の係合部と凸状の係合部とが係合されて管体に中子部材が外装されてなるものが好ましい態様となる。

本発明管体構造においては、管体の外周面と中子部材の内周面とが、接着剤又は粘着剤によって固定されてなるものが好ましい態様となる。

本発明管体構造においては、短管当接部とテーパ部とが、接着剤又は粘着剤によって固定されてなるものが好ましい態様となる。

本発明管体構造においては、短管当接部とテーパ部との間に、弾性を有する第一弾性部材が介在されてなるものが好ましい態様となる。

この際、短管当接部又はテーパ部の少なくとも一方には、凹状の第一凹部が設けられてなり、第一弾性部材が第一凹部に嵌まり込んだ状態で保持されてなるものがより好ましい態様となる。

本発明管体構造においては、管体の外周面と中子部材の内周面との間に、弾性を有する第二弾性部材が介在されてなるものが好ましい態様となる。

この際、管体の外周面又は中子部材の内周面の少なくとも一方には、凹状の第二凹部が設けられてなり、第二弾性部材が第二凹部に嵌まり込んだ状態で保持されてなるものがより好ましい態様となる。

本発明の管路構造は、前記本発明管体構造におけるフランジ部が別の管体の開口部に接続されてなることを特徴とする。

本発明によれば、簡単な作業にて他の管体に接続することができる。

図１は、実施形態１に係る本発明管体構造を一部切り欠いて示す分解斜視図である。 図２（ａ）〜（ｃ）は、実施形態１に係る本発明管体構造を構築する工程を示す側面図であり、（ｃ）において、一部を断面状態にて示している。 図３は、実施形態１に係る本発明管体構造を他の管体に接合してなる本発明の管路構造を示す側面図であり、一部を断面状態にて示している。 図４（ａ）〜（ｃ）は、各種形状のフランジ継手を用いて構築した本発明管体構造を他の管体に接合してなる本発明の管路構造を示す側面図であり、一部を断面状態にて示している。 図５（ａ）〜（ｄ）は、管体の外周面と中子部材の内周面との間に、第二弾性部材を介在させた状態を示す拡大断面図である。 図６（ａ）〜（ｄ）は、短管当接部とテーパ部との間に、第一弾性部材を介在させた状態を示す拡大断面図である。 図７は、実施形態２に係る本発明管体構造を一部切り欠いて示す分解斜視図である。 図８（ａ）〜（ｃ）は、実施形態２に係る本発明管体構造を構築する工程を示す側面図であり、（ｃ）において、一部を断面状態にて示している。 図９は、実施形態２に係る本発明管体構造を他の管体に接合してなる本発明の管路構造を示す側面図であり、一部を断面状態にて示している。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。

＜実施形態１＞
図１に実施形態１に係る本発明管体構造１の分解斜視図を示す。本実施形態に係る本発明管体構造１は、管体２と、フランジ継手３と、中子部材４とからなる。

本実施形態において、管体２は、硬質塩化ビニル管の外周面をＦＲＰ層で補強してなる円筒状の複層管であり、後述する別の管体Ｐの開口部と対向させる接続開口部２３の近辺において、外周面を周回する溝部２１が複数条設けられている。この溝部２１は、管体２の外周面において部分的に設けても良く、又、螺旋溝として、管体２の外周面に設けても良い。この溝部２１は、後述する中子部材４に設けられた凸状の係合部４１と係合する凹状の係合部２１となる。なお、管体２の外周面における係合部２１を凸状とし、後述する中子部材４における係合部４１を凹状としても良い。

本発明において管体２の素材は特に限定されるものではない。管体２は、例えば、硬質塩化ビニルの単層管（ＶＰ管（塩ビ厚肉管）やＶＵ管（塩ビ薄肉管））や、コンクリート管、ガラス繊維強化複合管、或いは金属管であっても良い。又、管体２としては円筒形状、即ち軸心に対して垂直となる水平面にて切断された水平断面形状が円形の筒体に限られず、例えば、水平断面形状が、楕円、四角形或いは更なる多角形状となっている筒体を用いても良い。

フランジ継手３は、円筒状の短管３１の外周面に環状のフランジ部３２が設けられた形状を有する。このフランジ継手３は、ガラス繊維と熱硬化性樹脂からなる複合材を素材とし、短管３１とフランジ部３２とが一体的に型枠形成されたものである。

前記管体２と同様、本発明においてフランジ継手３を構成する素材は特に限定されるものではない。又、短管３１としては、円筒形状の他、例えば、水平断面形状が、楕円、四角形或いは更なる多角形状となっている筒体を用いても良い。更に、短管３１は、前記管体２を挿入し得る内径を有するものであれば良く、例えば、前記管体２として円筒形状のものを用いた場合において、必ずしも短管３１を円筒形状とする必要はない。フランジ部３２の形状についても環状のもの、即ち、外縁形状が円形のものとする必要は無く、外縁形状が楕円、四角形或いは更なる多角形状のものであっても良い。

本実施形態においては、フランジ部３２を短管３１の他開口端３１１の周縁に設け、短管３１の他開口端３１１の端面がフランジ部３２の接合面３２１と面一となるようにしている。一方、短管３１の一開口端３１２の端面は、フランジ部３２の裏面３２２から突出させている。

フランジ部３２には、接合面３２１から裏面３２２にわたって貫通する複数の貫通孔３２３が設けられている。この貫通孔３２３は、後述する管体Ｐとの接続の際に用いられるボルト等の締結部材が挿入される部位となる。

フランジ部３２の裏面３２２と、フランジ部３２の裏面３２２から突出させた短管３１の外周面とがなす角部には、複数のリブ３３が設けられている。このリブ３３における短管３１の外周面と接する一片の長さは、フランジ部３２の裏面３２２と接する一片の長さより長くなるように設定されている。又、このリブ３３における短管３１の外周面と接する一片の長さは、フランジ部３２の裏面３２２から突出させた短管３１の突出長さに対し、５０％以上の長さを有する。更に、このリブ３３は、前記フランジ部３２に設けた複数の貫通孔３２３をそれぞれ挟む位置に設けられている。即ち、フランジ部３２の円周方向に沿って複数の貫通孔３２とリブ３３とが交互に配列されている。

本実施形態において、フランジ継手３における短管３１の内周面には、一開口端３１２側から他開口端３１１側に向かってその内径をなだらかに拡大するテーパ部３１３が設けられる。なお、このテーパ部３１３は、必ずしも短管３１の内周面全域にわたって設ける必要は無い。例えば、短管３１の他開口端３１１の近辺にのみテーパ部３１３を設けても良いし、短管３１の一開口端３１２の近辺にのみテーパ部３１３を設けても良い。又、短管３１内周面の中ほどにおいてテーパ部３１３を設けても良い。

中子部材４は、筒状の全体形状を有する。本発明において「筒状」とは、一端（一の筒口４０１）から他端（他の筒口４０２）にわたって、筒抜けの貫通孔を有する中空体のことを意味する。

本実施形態において、中子部材４には、一の筒口４０１から他の筒口４０２にわたって筒壁を切り分ける二条のスリット部４４が設けられている。この二条のスリット部４４が設けられることによって、中子部材４は、筒体が縦割りされた如き形状の分割体４Ａ、４Ｂの集合体となる。即ち、中子部材４はスリット部４４の数に応じて分割される。但し、スリット部４４が一条のみの場合、中子部材４は分割されず、一の筒口４０１から他の筒口４０２にわたって筒壁を切り分ける一条のスリット部４４が設けられた筒体となる。

前記スリット部には、弾性を有する充填材５が介在される。本実施形態においては、充填材５として、前記スリット部４４の長さ方向にわたって充填され得る形状を有するシリコーンゴムを用いた。充填材５は、フッ素ゴムやスチレン‐ブタジエンゴムなどの他の弾性体から形成しても良い。又、充填剤５は、スリット部４４の端面に接着やはめ込みなどによって固定しても良い。更に、充填材５は、弾性接着剤などの、硬化した際に弾性を発揮する液状体をスリット部４４に注入し、硬化させることによって形成しても良い。

中子部材４の内周面４２は、管体２の外周面に沿い得る湾曲形状を有する。本実施形態においては、中子部材４の内周面４２の全域を管体２の外周面の曲率半径と同じ曲率半径を有する湾曲面としているが、この湾曲面は、中子部材４の内周面４２の全域にわたって設ける必要は無い。要は、中子部材４の内周面４２の一部ないし全部が、管体２の外周面に沿い得るようにすれば良い。

又、中子部材４の内周面には、内周面を周回する凸部４１が複数条設けられている。この凸部４１は、前述した管体２に設けられた凹状の係合部２１と係合させる凸状の係合部４１となる。

一方、中子部材４の外周面には、一の筒口４０１側から他の筒口４０２側に向かって外径を拡大する前記テーパ部３１３に沿う形状の短管当接部４３が設けられている。本実施形態においては、中子部材４の外周面全域を短管３１に設けたテーパ部３１３の曲率半径及びテーパ角と同じ曲率半径及びテーパ角を有する湾曲テーパ面とし、この湾曲テーパ面を短管当接部４３としているが、この短管当接部４３は、中子部材４の外周面全域にわたって設ける必要は無い。要は、中子部材４の外周面の一部ないし全部が、短管３１のテーパ部３１３に沿い得るように短管当接部４３を設ければ良い。

なお、本発明においては、中子部材４を樹脂や金属などの可撓性を有する部材で構成し、本発明管体構造１が構築された際に、中子部材の内周面４２及び短管当接部４３が、それぞれ管体２の外周面及び短管３１のテーパ部３１３に沿い得る形状に可撓変形するようにしても良い。

前記管体２を前記フランジ継手３に係止して本発明管体構造１を構築するにあたっては、まず、図２（ａ）に示すように、前記フランジ継手３における短管３１に管体２を挿入する。この際、フランジ継手における短管の他開口端３１１が管体２の接続開口部２３に向くようにし、更に、管体２における接続開口部２３が、フランジ継手３における短管３１の他開口端３１１から十分に突出するようにする。

次いで、図２（ｂ）に示すように、他開口端３１１から突出させた管体２の外周面に、中子部材４の分割体４Ａ、４Ｂを配置することによって、管体２に中子部材４を外装する。この際、中子部材４における一の筒口がフランジ継手４における短管３１の他開口端３１１に向くようにする。

分割体４Ａ、４Ｂ間に存する隙間、即ち、中子部材４に設けたスリット部４４には、充填材５が介在される。

本実施形態においては、管体２に中子部材４を外装させるにあたり、管体２における凹状の係合部２１と中子部材４における凸状の係合部４１とを係合させ、管体２に中子部材４を係止させる。なお、本発明において各係合部２１、４１は必須ではなく、管体２の外周面と中子部材４の内周面４２との間に十分な摩擦力が生じ得る場合などにあっては、各係合部２１、４１を設ける必要はない。又、各係合部２１、４１と共に、或いは各係合部２１、４１に替えて、接着剤や粘着剤等を用いて管体２に中子部材４を固定しても良い。接着剤を用いる場合にあっては、硬化した際に弾性を発揮する弾性接着剤を用いることが好ましい。接着剤や粘着剤等を用いて管体２に中子部材４を固定すると、管体２と中子部材４間に存する隙間が埋められて、各部材間のシール性が向上する。

管体２に中子部材４を係止した後、図２（ｃ）に示すように、フランジ継手３を中子部材４に向かって移動させ、テーパ部３１３と短管当接部４３とを摺接させながら、管体２の外周面とテーパ部３１３との間に存する環状の間隙に中子部材４を圧入させることによって本発明管体構造１を構築する。この際、中子部材４において管体２に向かう締め付け力が生じ、管体２とフランジ継手３は、中子部材４によって係止される。なお、中子部材４は、接着剤や粘着剤等を用いて短管３１に固定しても良い。接着剤や粘着剤等を用いて短管３１に中子部材４を固定すると、短管３１と中子部材４間に存する隙間が埋められて、各部材間のシール性が向上する。接着剤を用いる場合にあっては、硬化した際に弾性を発揮する弾性接着剤を用いることが好ましい。又、接着剤を用いる場合にあっては、塗布された接着剤が乾燥、硬化する前にフランジ継手３を中子部材４に向かって移動させ、テーパ部３１３と短管当接部４３とを摺接させれば、乾燥、硬化する前の接着剤が潤滑剤として作用し、より深く環状の間隙に中子部材４を圧入させることができる。

図３に示すように、本発明管体構造１は、フランジ部３２が別の管体Ｐの開口部に接合されることによって、本発明の管路構造１０となる。別の管体Ｐは、本発明管体構造１におけるフランジ部３２と接合することができる開口部を有し、本発明管体構造１と共に管路構造１０を形成し得るものであれば特に限定されるものではない。別の管体Ｐとしては、例えば、直管、曲管、ソケット、スリーブ、チーズ、レジューサ、インクリーザ、ヘッダー及びキャップ等を挙げることができる。勿論、本発明管体構造１同士を接合して管路構造１０を形成しても良い。

この管路構造１０を、例えば、高圧配管などに利用し、管路内に流体を圧送（図中破線矢印で示す。）すると、管路内の内圧が増加し、係る内圧を受けた管体２が、図中左側に向かって移動（接着剤や粘着剤によって、中子部材４が短管３１に固定されている場合は、接着剤層や粘着剤層をひずませながら移動）しようとする。又、別の管体Ｐが曲管等である場合にあっては、管路内に圧送させた流体が管体Ｐの曲がり角に衝突することによってスラスト力が生じ、スラスト力を受けた別の管体Ｐは図中右側に移動しようとする。同時に別の管体Ｐの開口部に接合されたフランジ継手３も図中右側に移動しようとする。

この際、管体２及びフランジ継手３の間に介在された中子部材４が、いわゆる「くさび」として機能し、管体２を締め付ける。これによって、本発明の管路構造１０は、フランジ継手３から管体２が抜け出すことを好適に防止している。

又、この際、中子部材４が管体２に向かって更に押し付けられるため、中子部材４の内周面に設けられた管体当接部４２と管体２の外周面との間に存するわずかな空気を押し出し、各部間の距離を縮める（接着剤や粘着剤によって、中子部材４が管体２に固定されている場合は、接着剤層や粘着剤層が押し潰されて、各部間の距離を縮める）。同時に、中子部材４に設けられたスリット部４４の幅が狭くなり、スリット部４４に介在された充填材５が押し潰される。

押し潰された充填材５は、スリット部４４の深さ方向に膨張する。スリット部４４の幅が狭くなると共に、充填材５がスリット部４４深さ方向に膨張することから、スリット部４４は、充填材５によって隅々まで満たされる。

更に、押し潰されたスリット部４４は弾性反発し、短管当接部４３とテーパ部３１３との間に存するわずかな空気を押し出して、各部間の距離を縮める（接着剤や粘着剤によって、中子部材４が短管３１に固定されている場合は、接着剤層や粘着剤層が押し潰されて、各部間の距離を縮める）。

各部間の距離が縮まり、しかもスリット部４４が充填材５によって隅々まで満たされるため、本発明の管路構造１０は非常に高いシール性を発揮する。

ところで、本実施形態においては、前述の如く、フランジ継手３における短管３１の他開口端３１１の端面がフランジ部３２の接合面３２１と面一となるようにすると共に、短管３１の一開口端３１２の端面を、フランジ部３２の裏面３２２から突出させている。

この形状のフランジ継手３においては、管体２の外周面とテーパ部３１３との間に存する環状の間隙に中子部材４が圧入された際、短管３１に対し、その管壁を拡張する応力が負荷される。この応力は、フランジ部３２の裏面３２２と裏面３２２から突出させた短管３１の外周面とがなす角部に最も大きく作用する。この点につき、本実施形態においては、係る角部においてリブ３３を複数設け、しかも、このリブ３３における短管３１の外周面と接する一片の長さを、フランジ部３２の裏面３２２と接する一片の長さより長くすることによって、短管３１に負荷された応力をフランジ部３２において効率よく吸収できるようにしている。又、このリブ３３における短管３１の外周面と接する一片の長さを、フランジ部３２の裏面３２２から突出させた短管３１の突出長さに対し５０％以上の長さとすることによって、短管３１に負荷された応力が効率よく分散されるようにし、短管３１の隔壁が拡張することを好適に防止している。更に、このリブ３３を、フランジ部３２に設けた複数の貫通孔３２３を挟む位置に設けることによって、フランジ部３２に吸収させた応力によってフランジ部３２に変形が生じることを防止している。

なお、本発明においては、必ずしも短管３１の他開口端３１１の端面がフランジ部３２の接合面３２１と面一となされたフランジ継手３を用いる必要は無く、短管３１の他開口端３１１がフランジ部３２の接合面３２１から突出するフランジ継手３を用いても良い。この様なフランジ継手３を用いて構築された本発明管体構造１を別の管体Ｐに接続するにあたっては、図４（ａ）に示すように、フランジ部３２の接合面３２１から突出させた短管３１を別の管体Ｐ内に挿入する。

この際、別の管体Ｐの内径を、フランジ部３２の接合面３２１から突出させた短管３１の外径と同径となるようにすれば、別の管体Ｐによって、短管３１の管壁が拡張することを好適に防止することができる。

又、フランジ継手３における短管３１の他開口端３１２は、必ずしもフランジ部３２の裏面３２２から突出させる必要は無く、図４（ｂ）に示すように、短管３１の他開口端３１２の端面がフランジ部３２の裏面３２２と面一となるようにしても良い。

更に、フランジ継手３としては、図４（ｃ）に示すように、フランジ部３２の接合面３２１及び裏面３２２のいずれからも短管３１の各開口端３１１、３１２の端面が突出していないもの（板状のフランジ部３２に短管３１としての貫通孔が形成されたもの）としても良い。この場合、短管３１の外周全体が周囲に設けたフランジ部３２によって覆われた状態となるため、短管３１の管壁は拡張しない。

本発明管体構造１における管体２の外周面と中子部材４の内周面４２との間には、図５（ａ）に示すように、弾性を有する第二弾性部材６を介在させて、係る部間におけるシール性を更に向上させることが好ましい。

この第二弾性部材６は、接着剤や粘着剤などによって、管体２の外周面又は中子部材４の内周面４２に固定しても良いが、本発明においては、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、第二弾性部材６を管体２の外周面又は中子部材４の内周面４２の少なくとも一方に設けた凹状の第二凹部２２、４５に嵌まり込んだ状態で保持するのが好ましい。この第二凹部２２は、図５（ｄ）に示すように、管体２の外周面に設けた凹状の係合部２１と共通させても良い（中子部材４に凹状の係合部４１を設ける場合は、係る凹状の係合部４１と共通させても良い。）。

又、本発明管体構造１における短管当接部４３とテーパ部３１３との間には、図６（ａ）に示すように、弾性を有する第一弾性部材７を介在させて、係る部間におけるシール性を向上させることが好ましい。

この第一弾性部材７は、接着剤や粘着剤などによって、短管当接部４３又はテーパ部３１３に固定しても良いが、図６（ａ）において矢印で示すように、短管当接部４３とテーパ部３１３との間に介在させた第一弾性部材７には、テーパ面に対し垂直となる方向に反発力が発生する。この反発力は、中子部材４をフランジ継手３から抜け出させる力となる場合がある。

そこで、本発明においては、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、第一弾性部材７を短管当接部４３又はテーパ部３１３の少なくとも一方に設けた凹状の第一凹部４６、３４に嵌まり込んだ状態で保持されるようにするのが好ましい。このようにすれば、第一凹部４６、３４が台座となって、第一弾性部材７に発生した反発力を、図中矢印で示す方向に誘導することができ、中子部材４をフランジ継手３から抜け出させる力が減じられる。

特に、図６（ｄ）に示すように、短管当接部４３及びテーパ部３１３の両方に設けた第一凹部４６、３４が第一弾性部材７を挟むようにして保持すれば、第一弾性部材７に発生した反発力を、図中矢印で示す方向に誘導することができ、より一層、中子部材４をフランジ継手３から抜け出させる力が減じられる。

＜実施形態２＞
図７に実施形態２に係る本発明管体構造１の分解斜視図を示す。本実施形態に係る本発明管体構造１は、管体２と、フランジ継手３と、中子部材４とからなる。

本実施形態において、管体２は、前記実施形態１と同様のものを用いた。

本実施形態において用いたフランジ継手３は、その短管３１における一開口端３１２側において内径を小さくさせる厚肉部３５を設けている。本実施形態においては、厚肉部３５には、テーパ部３１３を設けず、厚肉部３５を除く内周面においてテーパ部３１３を設けている。即ち、本実施形態において用いたフランジ継手３は、前記実施形態１で用いたものとは異なり、短管３１の内周全域にわたってテーパ部３１３を設けていない。

又、本実施形態において用いたフランジ継手３には、テーパ部３１３において、内周面を周回する環状突起３１５が設けられている。この環状突起３１５は、後述する中子部材４に設けた位置決め溝４８と係合する位置決め突起３１５となる。

本実施形態において用いた中子部材４は、他の筒口４０２側において外径を大きくさせる厚肉部４７が設けられている。即ち、この中子部材４は、段階的に外径が大きくなる外周形状を有する。中子部材４は、分割体４Ａ、４Ｂとで構成される。

本実施形態において用いた中子部材４の内周面４２は、管体２の外周面に沿い得る湾曲形状を有する。本実施形態においては、中子部材４の内周面４２の全域を管体２の外周面の曲率半径と同じ曲率半径を有する湾曲面としている。

本実施形態において用いた中子部材４の外周面には、短管３１の内周面に設けられたテーパ部３１３に沿う形状の短管当接部４３が設けられている。前記実施形態１とは異なり、本実施形態において短管当接部４３は、中子部材４の外周面全域に設けていない。本実施形態において短管当接部４３は、中子部材４の一端に設けた厚肉部４７にのみ設けている。

又、本実施形態において用いた中子部材４には、短管当接部４３において、外周面を周回する複数条（本実施形態においては二条）の環状溝４８（４８ａ、４８ｂ）が設けられている。この環状溝４８は、前記フランジ継手３に設けた位置決め突起３１５と係合する位置決め溝４８となる。

充填材５は、前記実施形態１と同様、シリコーンゴムを素材とし、スリット部４４の端面形状に合わせて加工したものを用いた。

前記管体２を前記フランジ継手３に接続して本発明管体構造１を構築するにあたっては、前記実施形態１とほぼ同様の手順で行う。

まず、図８（ａ）に示すように、前記フランジ継手３における短管３１に管体２を挿入する。

次いで、図８（ｂ）に示すように、フランジ部３２の接合面側３２１から突出させた管体２の外周面に中子部材４の分割体４Ａ、４Ｂを配置して、管体２に中子部材４を外装する。

その後、図８（ｃ）に示すように、フランジ継手３を中子部材４に向かって移動させ、テーパ部３１３と短管当接部４３とを摺接させながら、管体２の外周面とテーパ部３１３との間に存する環状の間隙に中子部材４を圧入させることによって本発明管体構造１を構築する。この際、位置決め突起３１５と位置決め溝４８ａとを係止することによって、環状の間隙に圧入された中子部材４がフランジ継手３から抜け出すことを防止する。

図９に示すように、本発明管体構造１は、フランジ部３２が別の管体Ｐに接合されることによって、本発明の管路構造１０となる。

この管路構造１０の管路内に流体を圧送（図中破線矢印で示す。）すると、管路内において内圧又はスラスト力が生じ、管体２とフランジ継手３との間に介在させた中子部材４が、いわゆる「くさび」として機能し、管体２を締め付ける。又、図９の拡大図に示すように、位置決め溝４８ａは、溝壁の片側（図中右側）がなだらかな傾斜面となっており、この傾斜面に沿って、位置決め溝４８ａに係止された位置決め突起３１５を乗り越えようとする。これによって、中子部材４の締め付け力はより一層強くなる。なお、位置決め溝４８ａが位置決め突起３１５を乗り越えた場合、位置決め溝４８ａに並列する位置決め溝４８ｂに位置決め突起３１５が改めて係止され、強くなった締め付け力が維持される。

その余は、前記実施形態１で説明した事項と同様であることから、繰り返しを避けるべくここでは説明を省略する。

本発明は、簡単な作業にて管体同士を接合することができ、従来、接続作業が非常に煩雑であった複層管等の接続作業を非常に容易にする。

１ 本発明管体構造（フランジ付管体構造）
２ 管体
２３ 接続開口部
３ フランジ継手
３１ 短管
３２ フランジ部
３１１ 他開口端
３１２ 一開口端
３１３ テーパ部
４ 中子部材
４２ 内周面
４３ 短管当接部
４４ スリット部
４０１ 一の筒口
４０２ 他の筒口
５ 充填材
１０ 管路構造

Claims (9)

1. フランジ継手が管体に係止されてなるフランジ付管体構造であって、
   このフランジ付管体構造は、
   短管の外周面に、別の管体の開口部に接続させるフランジ部が設けられたフランジ継手と、
   フランジ継手における短管に挿入される管体と、
   管体に外装される筒状の中子部材とからなり、
   フランジ継手は、短管の内周面において一開口端側から他開口端側に向かって内径を拡大するテーパ部が設けられてなり、
   管体は、その一端に別の管体の開口部と対向させる接続開口部を有し、
   中子部材は、一の筒口から他の筒口にわたって筒壁を切り分ける一条のスリット部が設けられた筒体、若しくは一の筒口から他の筒口にわたって筒壁を切り分ける複数条のスリット部によって分割された複数個の分割体の集合体であり、更に、その外周面において一の筒口側から他の筒口側に向かって外径を拡大する前記テーパ部に沿う形状の短管当接部が設けられてなり、
   フランジ継手における短管の他開口端が管体の接続開口部に向けられた状態で、管体を短管に挿入させ、
   一の筒口がフランジ継手における短管の他開口端に向けられた状態で、中子部材を管体に外装させると共に、スリット部に弾性を有する充填材を介在させ、
   管体に沿ってフランジ継手を中子部材に向けて移動させて、テーパ部と短管当接部とを摺接させながら、管体の外周面とテーパ部との間に存する環状の間隙に中子部材を圧入させることによって、中子部材において管体に向かう締め付け力を生じさせ、もって、管体にフランジ継手を係止させるものであることを特徴とするフランジ付管体構造。
2. 請求項１に記載のフランジ付管体構造において、
   管体の外周面と中子部材の内周面には、凹状又は凸状の係合部が各々設けられてなり、凹状の係合部と凸状の係合部とが係合されて管体に中子部材が外装されてなるフランジ付管体構造。
3. 請求項１又は２に記載のフランジ付管体構造において、管体の外周面と中子部材の内周面とが、接着剤又は粘着剤によって固定されてなるフランジ付管体構造。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のフランジ付管体構造において、短管当接部とテーパ部とが、接着剤又は粘着剤によって固定されてなるフランジ付管体構造。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のフランジ付管体構造において、
   短管当接部とテーパ部との間には、弾性を有する第一弾性部材が介在されてなるフランジ付管体構造。
6. 請求項５に記載のフランジ付管体構造において、
   短管当接部又はテーパ部の少なくとも一方には、凹状の第一凹部が設けられてなり、第一弾性部材が第一凹部に嵌まり込んだ状態で保持されてなるフランジ付管体構造。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載のフランジ付管体構造において、
   管体の外周面と中子部材の内周面との間には、弾性を有する第二弾性部材が介在されてなるフランジ付管体構造。
8. 請求項７に記載の管体接続構造において、
   管体の外周面又は中子部材の内周面の少なくとも一方には、凹状の第二凹部が設けられてなり、第二弾性部材が第二凹部に嵌まり込んだ状態で保持されてなるフランジ付管体構造。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載のフランジ付管体構造におけるフランジ部が別の管体における開口部に接続されてなることを特徴とする管路構造。

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