JP2014190512A - 樹脂配管の接合部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】接合フランジ間のシール部材がシール機能を発揮するようになる締結手段の標準的な締め込み位置を外部から目視確認でき、しかも、必要時には締結手段によるさらなる締め込みを行うことができる樹脂配管の接合部構造を提供する。
【解決手段】一方の樹脂配管の接合フランジ１ｂには環状の収容溝６を形成し、収容溝６にはシール部材７を収容する。他方の樹脂配管の接合フランジ２ｂには当接面１１を設ける。接合フランジ１ｂ，２ｂ同士は、ボルト３とナット４によって締結する。接合フランジ１ｂには遮蔽壁９を設ける。遮蔽壁９の突出高さは、基準シール位置まで当接面１１が変位した時点で、径方向外側からのシール部材７の視認を遮るように設定する。接合フランジ１ｂ，２ｂの締め込み方向の最大変位量は、遮蔽壁９がシール部材７の視認を遮った後に接合フランジ２ｂと軸方向でオーバーラップする量に設定する。
【選択図】図２

Description

この発明は、ガス管や水道管等の樹脂配管の接合部構造に関するものである。

配管の接合部構造として、各配管の端部に接合フランジを設け、一方の接合フランジの端面に環状の収容溝を形成し、その収容溝に環状のシール部材を収容した状態において、一方の接合フランジと他方の接合フランジを締結手段で締結固定するものが知られている。この接合部構造の場合、一方の接合フランジと他方の接合フランジが締結手段によって締結されると、他方の接合フランジの端面に設けられた当接面がシール部材を押し潰し、その結果、その当接面と収容溝との間がシール部材によって密閉される（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１１−１２７７３８号公報

ところで、この種の接合部構造においては、一方の接合フランジと他方の接合フランジの端面の隙間を通してシール部材の潰れ具合を視認できれば、２本の配管の間が密閉状態で接合されていることを確認することができる。このため、配管の接合作業時には、シール部材が充分に潰れたことを視認できた時点で締結手段による締結を終了すれば良い。また、この場合、シール部材が押し潰されて充分なシール機能を発揮し始める時点で一方の接合フランジと他方の接合フランジが当接するように設定しておけば、両接合フランジが当接してシール部材が外部から視認できなくなった時点で締結作業を終了すれば良いことになる。

しかしながら、配管が塩化ビニル等の樹脂から成る樹脂配管である場合には、配管に作用する負荷によって接合フランジの各部に変形が生じたり、収容溝に微妙な製造誤差が生じたりすることがあり、その場合、締結作業時にシール部材に対する当接面の圧接開始位置が変化し、シール部材が充分なシール機能を得る前にそれ以上の締め込みができなくなる状況が考えられる。

そこでこの発明は、接合フランジ間のシール部材がシール機能を発揮するようになる締結手段の標準的な締め込み位置を外部から目視確認でき、しかも、必要時には締結手段によるさらなる締め込みを行うことができる樹脂配管の接合部構造を提供しようとするものである。

この発明に係る樹脂配管の接合部構造は、一方の樹脂配管の接合フランジに、環状のシール部材を収容する収容溝が設けられるとともに、他方の樹脂配管の接合フランジに、前記収容溝に収容されたシール部材に当接する当接面が設けられ、前記一方の樹脂配管と前記他方の樹脂配管が、互いの接合フランジを締結手段で締結される樹脂配管の接合部構造であって、前記一方の樹脂配管の接合フランジの前記収容溝よりも径方向外側の周縁部には、前記シール部材が前記当接面と前記収容溝の間でシール機能を発揮する基準シール位置まで前記当接面が前記収容溝方向に相対変位した時点で、前記一方の樹脂配管の径方向外側からの前記シール部材の視認を遮る遮蔽壁が設けられ、前記一方の樹脂配管の接合フランジと前記他方の樹脂配管の接合フランジの締め込み方向の最大変位量は、前記遮蔽壁が前記シール部材の視認を遮った後に前記他方の樹脂配管の接合フランジと軸方向でオーバーラップする量に設定されていることを特徴とする。
この構成によれば、通常の状況で一方の樹脂配管と他方の樹脂配管を接合する場合には、一方の樹脂配管の接合フランジを径方向外側から見てシール部材が視認できる間は、締結手段による締結を継続し、シール部材が遮蔽壁で遮られて視認できなくなった時点で締結手段による締結を終了する。ただし、こうしてシール部材が遮蔽壁で遮られて視認できなくなった後にも、締め増しの必要が生じた場合には、締結手段によってさらなる締め増しを行う。

前記他方の樹脂配管の接合フランジには、前記遮蔽壁の軸方向からの進入を許容する切欠き部が設けられるようにしても良い。
この場合、締結手段の締め増し時には、遮蔽壁が他方の樹脂配管の切欠き部内に受容されるようになる。このため、遮蔽壁によって一方の樹脂配管の径方向外側への張り出し量が増大することがなく、その結果、接合部のコンパクト化が可能になる。

前記遮蔽壁は、前記一方の樹脂配管の接合フランジの外周縁部に環状に設けられるようにしても良い。
この場合、樹脂配管の接合作業時には、接合フランジの外周域のいずれの方向からもシール部材の目視確認を行うことが可能になる。また、樹脂配管の接合後には、シール部材の外周域が遮蔽壁によって完全に覆われることになり、シール部材部分への外部からの異物の進入が遮蔽壁によって阻止されるようになる。

前記締結手段は、前記一方の樹脂配管と前記他方の樹脂配管を、両者の接合フランジの外側を覆った状態で締結する締結筒を備え、前記締結筒には、前記遮蔽壁の先端部の近傍の視認を許容する確認窓が設けられるようにしても良い。
この場合、一方の樹脂配管と他方の樹脂配管の接合フランジが締結筒によって覆われるが、締結手段によって一方の樹脂配管と他方の樹脂配管を接合する場合には、確認窓を通してシール部材と遮蔽壁の位置関係を確認することができる。

この発明によれば、シール部材が遮蔽壁によって遮られるか否かにより、接合フランジ間のシール部材がシール機能を発揮するようになる標準的な締め込み位置に達したかどうかを外部から目視確認することができ、しかも、一方の樹脂配管の接合フランジと他方の樹脂配管の接合フランジの締め込み方向の最大変位量が、遮蔽壁と他方の樹脂配管の接合フランジが軸方向でオーバーラップする量に設定されていることから、必要時には締結手段によってさらなる締め込みを行うことができる。

この発明の第１の実施形態の樹脂配管を示す縦断面図である。 この発明の第１の実施形態の樹脂配管の接合部構造を示す縦断面図である。 この発明の第１の実施形態の樹脂配管の接合部構造を示す縦断面図である。 この発明の第２の実施形態の樹脂配管の接合部構造を示す縦断面図である。 図２の一部を拡大した断面図である。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
最初に、図１〜図３に示すこの発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、塩化ビニル等の樹脂から成る第１の樹脂配管１（一方の樹脂配管）と第２の樹脂配管２（他方の樹脂配管）の縦断面図であり、図２，図３は、第１の樹脂配管１と第２の樹脂配管２を接合した状態を示す縦断面図である。
これらの図に示すように、第１の樹脂配管１と第２の樹脂配管２は、一定外径の筒部１ａ，２ａの軸方向の端部に径方向外側に張り出す接合フランジ１ｂ，２ｂが一体に形成されている。接合フランジ１ｂ，２ｂは、端面を相互に突き合わせられ、締結手段である複数のボルト３とナット４によって締結固定されるようになっている。なお、図中符号５は、接合フランジ１ｂ，２ｂに形成されて、ボルト３の軸部が挿入される締結孔である。

第１の樹脂配管１の接合フランジ１ｂの端面には、円環状の収容溝６が形成されている。この収容溝６は、締結孔５よりも径方向内側の領域に筒部１ａと同軸に形成されている。収容溝６には、環状のシール部材７が収容されている。この実施形態の場合、収容溝６は断面が略矩形状に形成され、シール部材７は、弾性を有するゴム部材によって断面円形状に形成されている。シール部材７は、その断面の直径が収容溝６の深さよりも大きく設定され、図１に示すように、非圧縮状態で収容溝６内に収容されたときに、一部が収容溝６から膨出するようになっている。
また、接合フランジ１ｂの外周縁部には、接合フランジ１ｂの端面の一般部８に対し軸方向外側（第２の樹脂配管２に対向する側）に向かって所定長さ突出する円筒状の遮蔽壁９が設けられている。

一方、第２の樹脂配管２の接合フランジ２ｂの端面は、ほぼ全域が偏平に形成されているが、外周側の端縁には、第１の樹脂配管１側の遮蔽壁９の軸方向からの進入を許容する円環状の切欠き部１０が設けられている。また、接合フランジ２ｂの端面のうちの、締結孔５よりも径方向内側の領域は、第１の樹脂配管１側の接合フランジ１ｂとの締結時に、収容溝６内に収容されたシール部材７に平坦な面で当接する当接面１１とされている。

ここで、収容溝６内に収容されたシール部材７は、第１の樹脂配管１と第２の樹脂配管２を接合フランジ１ｂ，２ｂ同士で突き合せ、図２に示すように、接合フランジ１ｂ，２ｂ同士をボルト３とナット４で締結したときに、接合フランジ２ｂの当接面１１によって所定量押し潰され、当接面１１と収容溝６の壁とに密接する。この結果、第１の樹脂配管１の接合フランジ１ｂと第２の樹脂配管２の接合フランジ２ｂの間は密閉状態に維持される。

ところで、第１の樹脂配管１の接合フランジ１ｂに設けられた遮蔽壁９は、シール部材７が当接面１１によって押圧されない初期状態（図１参照）では、接合フランジ１ｂを径方向外側から見たときに、シール部材７の一部が遮蔽壁９の先端部から膨出して見える突出高さに設定されている。また、遮蔽壁９の突出高さは、図２に示すように、シール部材７が当接面１１と収容溝６の間でシール機能を発揮する基準シール位置まで当接面１１が収容溝６方向に相対変位した時点において、接合フランジ１ｂを径方向外側から見たときに、シール部材７の視認が遮蔽壁９によって完全に遮られる高さとなっている。そして、当接面１１が基準シール位置まで収容溝６方向に相対変位した時点では、当接面１１は接合フランジ１ｂの端面の一般部８には当接せず、遮蔽壁９は切欠き部１０内にさらに進入可能となっている。したがって、接合フランジ１bと接合フランジ２bのボルト３とナット４による締め込み方向の最大変位量は、遮蔽壁９がシール部材７の視認を完全に遮った後に、接合フランジ２ｂと軸方向でさらに所定量オーバーラップする量となっている。

実際に第１の樹脂配管１と第２の樹脂配管２を接合する場合には、互いの接合フランジ１ｂ，２ｂを突き合せた状態で両者を複数のボルト３とナット４によって締結する。このとき、作業者は接合フランジ１ｂ，２ｂの径方向外側からシール部材７が見えるか否かを確認し、シール部材７が見えている間はボルト３とナット４による締結を継続し、シール部材７が遮蔽壁９によって完全に隠されて見えなくなった時点で締結を終了する。この時点では、当接面１１が基準シール位置まで相対変位しているため、通常の場合、シール部材７が当接面１１と収容溝６の間でシール機能を発揮している。
したがって、この接合部構造の場合、通常は、この時点でボルト３とナット４による締結を終了すれば、第１の樹脂配管１と第２の樹脂配管２の間を密閉することができる。このため、ボルト３とナット４による締め込みは、シール部材７が見えるか否かを指標として作業を行えばよい。

ただし、第１の樹脂配管１や第２の樹脂配管２の設置部位等の関係で、第１の樹脂配管１と第２の樹脂配管２に作用する負荷が大きく、接合フランジ１ｂ，２ｂの各部に変形等が予測される場合や、製造誤差等によって接合フランジ１ｂの収容溝６の深さや幅が増大する可能性が考えられる場合には、図３に示すように、ボルト３とナット４による締結をさらに継続する。このとき、当接面１１は接合フランジ１ｂの端面の一般部８に近接し、遮蔽壁９は切欠き部１０内に進入する。この結果、二つの接合フランジ１ｂ，２ｂの間が締め増しされ、シール部材７が当接面１１と収容溝６とに確実に密接して、接合フランジ１ｂ，２ｂ間の密閉がより確実なものとなる。

また、この実施形態の接合部構造においては、第２の樹脂配管２の接合フランジ２ｂに遮蔽壁９の軸方向からの進入を許容する切欠き部１０が設けられているため、一方の樹脂配管１の接合フランジ１ｂの径方向外側への張り出し量を増大させる必要がなく、その分、接合フランジ１ｂの小径化、ひいては接合部全体のコンパクト化を図ることができる。

この実施形態においては、遮蔽壁９が第１の樹脂配管１の接合フランジ１ｂに円周方向に沿うように円環状に設けられているが、遮蔽壁９は必ずしも円環状である必要はなく、接合フランジ１ｂの円周方向の一部から軸方向外側に突出するようにしても良い。ただし、この実施形態のように、遮蔽壁９を接合フランジ１ｂに円周方向に沿うように円環状に設けるようにした場合には、作業時に円周方向のいずれの方向からもシール部材７の目視確認を行うことが可能になるとともに、作業後には、シール部材７の外側全域を遮蔽壁９によって覆い、シール部材７部分への外部からの埃等の異物の進入を防止することができる。

つづいて、図４，図５に示すこの発明の第２の実施形態について説明する。なお、この第２の実施形態においては、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複する説明を省略するものとする。
これらの図に示すように、第１の樹脂配管１０１と第２の樹脂配管１０２は、一定外径の筒部１０１ａ，１０２ａの軸方向の端部に径方向外側に張り出す接合フランジ１０１ｂ，１０２ｂが一体に形成されている。この実施形態の場合、接合フランジ１０１ｂ，１０２ｂは、ユニオン継手によって締結されるようになっており、一方の接合フランジ１０１ｂの外周には雄ねじ２０（ユニオンねじ）が形成され、他方の接合フランジ１０２ｂにはテーパ状の受圧壁２１が設けられている。接合フランジ１０１ｂ，１０２ｂの外周には、ユニオンナットを構成する締結筒２２が装着される。締結筒２２の内周部には、他方の接合フランジ１０２ｂの受圧壁２１に当接するテーパ状の押圧壁２３と、一方の接合フランジ１０１ｂの雄ねじ２０に螺合される雌ねじ２４が形成されている。

一方の接合フランジ１０１ｂの端面には、第１の実施形態と同様に円環状の収容溝６が形成され、その収容溝６にシール部材７が収容されている。他方の接合フランジ１０２ｂの端面は、外周側の端縁を除いて平坦に形成され、その平坦な面が、接合フランジ１０１ｂ，１０２ｂの締結時にシール部材７に当接する当接面１１とされている。
また、一方の接合フランジ１０１ｂの外周縁部には、接合フランジ１０１ｂの端面の一般部８に対し軸方向外側に向かって所定長さ突出する円筒状の遮蔽壁９が設けられている。これに対し、他方の接合フランジ１０２ｂの端面の外周側の端縁には、一方の接合フランジ１０１ｂの遮蔽壁９の軸方向からの進入を許容する円環状の切欠き部１０が設けられている。

一方の接合フランジ１０１ｂの遮蔽壁９は、接合フランジ１０１ｂを径方向外側から見たときに、シール部材７が他方の接合フランジ１０２ｂの当接面１１によって押圧されない初期状態では、シール部材７の一部が遮蔽壁９の先端部から膨出して見え、かつ、当接面１１が基準シール位置（シール部材７が当接面１１と収容溝６の間でシール機能を発揮する位置）まで収容溝６方向に相対変位した時点では、シール部材７の視認が遮蔽壁９によって完全に遮られる高さに設定されている。また、当接面１１が基準シール位置まで収容溝６方向に相対変位した時点では、当接面１１は接合フランジ１０１ｂの端面の一般部８には当接せず、遮蔽壁９は切欠き部１０内にさらに進入可能となっている。したがって、この実施形態の場合も、第１の樹脂配管１０１と第２の樹脂配管１０２の締結方向の最大変位量は、遮蔽壁９がシール部材７の視認を完全に遮った後に、接合フランジ１０２ｂと軸方向でさらに所定量オーバーラップする量となっている。

ただし、この実施形態の場合、一方の接合フランジ１０１ｂと他方の接合フランジ１０２ｂの外周側が締結筒２２によって覆われるため、締結筒２２の周壁には、円周方向に離間して複数の確認窓２５が形成され、その確認窓２５を通して遮蔽壁９やシール部材７を径方向外側から視認し得るようになっている。

第１の樹脂配管１０１と第２の樹脂配管１０２を接合する場合には、互いの接合フランジ１０１ｂ，１０２ｂを突き合せた状態で、接合フランジ１０１ｂ，１０２ｂの外周側に締結筒２２を装着し、締結筒２２の押圧壁２３を他方の接合フランジ１０２ｂの受圧壁２１に当接させたまま、締結筒２２の雌ねじ２４を一方の接合フランジ１０１ｂの雄ねじ２０に締め込む。こうして、締結筒２２によって一方の接合フランジ１０１ｂと他方の接合フランジ１０２ｂの間を締め込むと、他方の接合フランジ１０１ｂの当接面１１が収容溝６内のシール部材７に当接してシール部材７を次第に押し潰すようになる。
この間、シール部材７は、締結筒２２の確認窓２５を通して、接合フランジ１０１ｂ，１０２ｂの径方向外側から確認することができる。

作業者は、この締結筒２２の締め込み作業時に、確認窓２５を通して、接合フランジ１０１ｂ，１０２ｂの径方向外側からシール部材７が見えるか否かを確認し、シール部材７が見えている間はボルト３とナット４による締結を継続し、シール部材７が遮蔽壁９によって完全に隠されて見えなくなった時点で締結を終了する。
したがって、この締結部構造の場合、通常時は、この時点で締結筒２２による締め込みを終了すれば、第１の樹脂配管１０１と第２の樹脂配管１０２の間を密閉することができる。

また、この締結部構造の場合も、何等かの理由によって第１の樹脂配管１０１と第２の樹脂配管１０２の間のさらなる締め込みが必要になったときには、図５に示すように、締結筒２２の増し締めを行って接合フランジ１０１ｂ，１０２ｂ同士をさらに締め付けることができる。

この実施形態の場合、第１の樹脂配管１０１と第２の樹脂配管１０２の間を締結筒２２を用いて締結固定する点で第１の実施形態と異なっているものの、その他の基本構成はほぼ同様とされているため、前述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

１，１０１ 第１の樹脂配管（一方の樹脂配管）
１ｂ，１０１ｂ 接合フランジ
２，１０２ 第２の樹脂配管（他方の樹脂配管）
２ｂ，１０２ｂ 接合フランジ
３ ボルト（締結手段）
４ ナット（締結手段）
６ 収容溝
７ シール部材
９ 遮蔽壁
１０ 切欠き部
１１ 当接面
２２ 締結筒
２５ 確認窓

Claims (4)

1. 一方の樹脂配管の接合フランジに、環状のシール部材を収容する収容溝が設けられるとともに、他方の樹脂配管の接合フランジに、前記収容溝に収容されたシール部材に当接する当接面が設けられ、前記一方の樹脂配管と前記他方の樹脂配管が、互いの接合フランジを締結手段で締結される樹脂配管の接合部構造であって、
   前記一方の樹脂配管の接合フランジの前記収容溝よりも径方向外側の周縁部には、前記シール部材が前記当接面と前記収容溝の間でシール機能を発揮する基準シール位置まで前記当接面が前記収容溝方向に相対変位した時点で、前記一方の樹脂配管の径方向外側からの前記シール部材の視認を遮る遮蔽壁が設けられ、
   前記一方の樹脂配管の接合フランジと前記他方の樹脂配管の接合フランジの締め込み方向の最大変位量は、前記遮蔽壁が前記シール部材の視認を遮った後に前記他方の樹脂配管の接合フランジと軸方向でオーバーラップする量に設定されていることを特徴とする樹脂配管の接合部構造。
2. 前記他方の樹脂配管の接合フランジには、前記遮蔽壁の軸方向からの進入を許容する切欠き部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂配管の接合部構造。
3. 前記遮蔽壁は、前記一方の樹脂配管の接合フランジの外周縁部に環状に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂配管の接合部構造。
4. 前記締結手段は、前記一方の樹脂配管と前記他方の樹脂配管を、両者の接合フランジの外側を覆った状態で締結する締結筒を備え、
   前記締結筒には、前記遮蔽壁の先端部の近傍の視認を許容する確認窓が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂配管の接合部構造。

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