JP2015140808A

JP2015140808A - 離脱防止管継手

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Publication number: JP2015140808A
Application number: JP2014011938A
Authority: JP
Inventors: 孝敏越智; Takatoshi Ochi; 伸充西槙; Nobumitsu Nishimaki
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2014-01-27
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2015-08-03
Anticipated expiration: 2034-01-27
Also published as: WO2015111303A1; TWI618882B; TW201530033A; US20160334035A1; JP6289122B2; US9982817B2

Abstract

【課題】高い離脱防止機能を得ることができるだけでなく、現場で当該離脱防止管継手を少ない手間や時間で組付けることができ、しかも、管継手の屈曲角度の調整も可能である離脱防止管継手を提供する。
【解決手段】ロックリング収容溝３に、挿口突部５に掛かり合い可能な金属製のロックリング７と、ロックリング収容溝３における底面部３ａおよび受口開口側の側壁部３ｂに当接するクッション材８とを収納させ、クッション材８を、ロックリング７よりも軟らかい材料で構成する。これにより、水圧による抜出し力が管に作用した場合でも、受口１と挿口２との離脱を確実に防止することができて、信頼性の高い離脱防止機能を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は離脱防止管継手に関する。

地中に敷設される水道管路などとして、ダクタイル鋳鉄管などの管を複数接続して管路を構成することが既に広く行われている。この種の管路において、曲管、Ｔ字管、片落ち管や栓などの異形管を用いる場合には、この異形管の曲がり部分、分岐部分や管径変化部分（すなわち、水の流れ方向が変更される箇所や、流路断面積が変化する箇所）で管内の水圧によって管を移動させようとする不平均力が作用する。またその影響でそれに続くある距離範囲にある直管部分にも不平均力が作用する。したがって、このような異形管同士、異形管と直管の接続部、さらにはその近傍の直管同士の接続部などでは、管同士がある程度、屈曲できるように構成するとともに、前記不平均力が作用しても管同士が互いに離脱することを防止する機能を付加した離脱防止管継手を用いることが好ましい。

この種の従来の離脱防止管継手としては、図３、図５に示すように、挿口５１、６１の先端部近傍の外周に金属製で環状の挿口突部５２、６２を形成するとともに、受口５３、６３の内部に形成したロックリング収容溝５４、６４に金属製のロックリング５５、６５を配設したものがある。そして、受口５３、６３から挿口５１、６１が抜け出そうとした際に、挿口突部５２、６２がロックリング５５、６５に、受口５３、６３の奥側から当接することにより、受口５３、６３からの挿口５１、６１の離脱動作が防止される。なお、図３、図５における５６、６６は、受口５３、６３に形成されたシール材収容溝５７、６７に収納されたシール材である。

ここで、図３に示す従来の離脱防止管継手では、金属製のロックリング５５が周方向１つ割、すなわち、リング状であって周方向の１箇所に分割部を有しており、ロックリング収容溝５４において挿口５１の外周面に密接した締まり嵌め状態で配設される。また、図５に示す離脱防止管継手では、挿口６１の先端の外周に、外径方向に大きく突出する金属製の挿口突部６２が溶接部６２ａにより固着されている。そして、周方向１つ割で金属製のロックリング６５が、ロックリング収容溝６４に挿入されるとともに、受口６３の外部から拡径用補助部６８に取り付けられたボルト６９を用いて、ロックリング収容溝６４内で拡径された状態で配設されている。なお、図５に示す離脱防止管継手は特許文献１に開示されており、また、この離脱防止管継手と類似する構造の離脱防止管継手が特許文献２に開示されている。

しかしながら、これらの、図３や図５に示す従来の離脱防止管継手では、受口５３、６３や挿口５１、６１だけでなく、ロックリング５５、６５や挿口突部５２、６２も、全て金属からなる変形し難い材質のもので構成されているため、このような離脱防止管継手を有する管同士がその接続部において屈曲している場合には、図４や図６に示すように、受口５３、６３とロックリング５５、６５、または、ロックリング５５、６５と挿口突部５２、６２とが、周方向の１箇所だけで当接する、いわゆる片当たり状態となる。したがって、この状態で、管内の水圧によって生じる抜出し力などの離脱方向の力が管に作用すると、受口５３、６３や挿口５１、６１に大きな応力が作用して、ロックリング５５、６５や挿口突部５２、６２が当接部で損傷したり、挿口突部５２、６２が挿口５１、６１から分離したりするなどして、受口５３、６３と挿口５１、６１とが離脱するおそれがあった。このように、図３〜図６に示す従来の離脱防止管継手では、離脱防止機能が低いという短所があった。

このような離脱防止機能の低下に対処可能な離脱防止管継手として、特許文献３に開示された離脱防止管継手や、特許文献４に開示された離脱防止管継手がある。特許文献３に開示された離脱防止管継手は、図７に示すように、受口７１の外周に、受口ロックリング７２と受口リング７３とを配設するとともに、挿口７４の外周に、挿口ロックリング７５と、溶接ビードからなる挿口突部７６と、挿口リング７７などを配設し、受口リング７３と挿口リング７７とを、ボルト７８およびナット７９により連結した構造である。

この離脱防止管継手では、図８に示すように、離脱防止管継手の屈曲時でも、ボルト７８およびナット７９の連結長さを調整して、受口リング７３と挿口リング７７との間の距離を調整することで、受口７１と受口ロックリング７２と受口リング７３、および、挿口リング７７と挿口ロックリング７５と挿口突部７６とを、それぞれ片当たりすることなく、全周にわたって良好に当接させることができる。したがって、水圧による抜出し力が管に作用した場合でも良好に管同士の離脱を防止することができる。なお、特許文献５や特許文献６にも類似する構造の離脱防止管継手が開示されている。

また、特許文献４に開示された離脱防止管継手は、図９に示すように、受口８１の外部から受口８１のロックリング収容溝８２内に突入するとともにロックリング８７に当接する円環状のホルダー８３が設けられ、ホルダー８３とロックリング収容溝８２の底面との間に、多数の小さな鉄球８４を収納させた構造である。なお、図９において、８５は挿口、８６は挿口突部である。この離脱防止管継手では、ホルダー８３がロックリング８７に全周で当接するように、ホルダー８３を受口８１に配設した後に、ホルダー８３とロックリング収容溝８２の底面との間に、多数の小さな鉄球８４を隙間なく入れて埋め込む作業を必要とする。

この離脱防止管継手でも、鉄球８４を隙間なく入れると、ホルダー８３をロックリング８７に全周で当接するので、水圧による抜出し力が管に作用して、離脱防止管継手が屈曲した時でも、図１０に示すように、良好に管同士の離脱を防止することができる。

米国特許４５２４５０５号公報特開昭５４−１０６９１８号公報特開２００８−２５７１５号公報特開昭６２−２３７１９３号公報実開昭５７−１６５８８３号公報米国特許４８７１１９７号公報

しかしながら、図７、図８に示す従来の離脱防止管継手では、高い信頼性を有する離脱防止機能を得ることができる一方で、非常に部品点数が多いため、離脱防止管継手を用いて現場で挿口７４と受口７１とを接続する作業に、多くの手間や時間を要して施工性が良くないという課題を有している。

また、図９、図１０に示す従来の離脱防止管継手では、部品点数は比較的少ないものの、多数の鉄球８４を入れて埋め込む作業に手間や時間がかかる課題がある。また、鉄球８４を一度埋め込んだ後に、管継手の屈曲角度を変更しようとすると、ホルダー８３とロックリング８７とが片当たり状態となって、離脱防止機能が低下してしまう課題もある。また、鉄球８４を一度埋め込むと、管継手の屈曲角度を調整したり、解体したりすることが困難であるという課題もあった。

本発明は上記課題を解決するもので、高い離脱防止機能を得ることができるだけでなく、現場で当該離脱防止管継手を少ない手間や時間で組付ける（施工する）ことができ、しかも、管継手の屈曲角度の調整も可能である離脱防止管継手を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために本発明の離脱防止管継手は、一方の管の端部に形成された受口の内部に、他方の管の端部に形成された挿口が挿入された管継手であって、受口の内周にロックリング収容溝が形成され、前記ロックリング収容溝に、挿口の外面に形成された突部に係り合い可能な金属製のロックリングと、前記ロックリング収容溝における底面部および受口開口側の側壁部に当接するクッション材とが収納され、前記クッション材は、前記ロックリングよりも軟らかい材料で構成されていることを特徴とする。

この構成により、前記クッション材は、前記ロックリングよりも軟らかい材料で構成されているので、受口が形成されている管と挿口が形成されている管とが屈曲した状態で接続されている場合において、受口から挿口が離脱する方向に力が作用すると、最初はクッション材とロックリングとが周方向の一部だけで当接する。しかし、前記離脱方向に作用する力が増加すると、前記クッション材は、前記ロックリングとの当接部が周方向に広がるように変形し、前記クッション材と前記ロックリングとが全周または全周に近い部分、すなわち、広い面積で当接する。この結果、管内の水圧によって生じる抜出し力などの離脱方向への力が管に作用した場合でも、受口と挿口との離脱を確実に防止することができる。また、ロックリング収容溝に、金属製のロックリングと、このロックリングよりも軟らかい材料で構成されたクッション材とを配設する簡単な構造であるので、管を配設して接合する施工現場で当該離脱防止管継手を少ない手間や時間で組付ける（施工する）ことができる。また、水圧によって生じる抜出し力が管に作用していない状態では、前記クッション材はあまり変形しないため、施工現場での管継手の屈曲角度の調整も容易に行うことができる。

また、本発明の離脱防止管継手のクッション材は、受口が形成されている管と挿口が形成されている管とが屈曲した状態で接続されている場合において、受口から挿口が離脱する方向に作用する力が増加すると、前記クッション材における前記ロックリングとの当接部が周方向に広がるように変形するよう構成されていることを特徴とする。なお、前記クッション材を樹脂により形成すると好ましい。

また、本発明の離脱防止管継手は、前記ロックリングにおける受口開口側側面に、外周向きに傾斜する傾斜面が形成され、前記クッション材における受口奥側側面に、内周向きに傾斜して前記ロックリングの傾斜面に当接可能な傾斜面が形成されていることを特徴とする。

この構成により、受口から挿口を離脱させようとする力が作用した際に、前記クッション材の傾斜面に前記ロックリングの傾斜面が当接すると同時に、この傾斜面に作用する力の反力によって、クッション材がロックリング収容溝に良好に当接し、かつロックリングが挿口の外周面に密接するとともに挿口突部に当接する方向に押圧される。これにより、前記ロックリングが前記挿口突部に良好かつ確実に当接して受口と挿口との離脱を確実に防止することができる。

また、本発明の管路構成部材は、このような離脱防止管継手を有することを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、ロックリング収容溝に、挿口突部に係り合い可能な金属製のロックリングと、前記ロックリング収容溝における底面部および受口開口側の側壁部に当接するクッション材とを収納させ、前記クッション材を、前記ロックリングよりも軟らかい材料で構成することにより、水圧によって生じる抜出し力が管に作用した場合でも、受口と挿口との離脱を確実に防止することができて、信頼性の高い離脱防止機能を得ることができる。また、ロックリング収容溝に、金属製のロックリングと、このロックリングよりも軟らかい材料で構成されたクッション材とを配設する簡単な構造であるので、管を配設して接合する施工現場で当該離脱防止管継手を少ない手間や時間で組付ける（施工する）ことができて、施工性が良好であり作業能率も良い。また、水圧によって生じる抜出し力が管に作用していない状態では、前記クッション材はあまり変形しないため、施工現場での管継手の屈曲角度の調整も容易に行うことができ、これによっても施工性が良好となる。

また、前記ロックリングにおける受口開口側側面に、外周向きに傾斜する傾斜面を形成し、前記クッション材における受口奥側側面に、内周向きに傾斜して前記ロックリングの傾斜面に当接可能な傾斜面を形成することにより、受口から挿口を離脱させようとする力が作用して前記傾斜面同士が当接した際に、傾斜面同士に作用する力の反力によって、クッション材がロックリング収容溝により強い力で当接し、かつロックリングが挿口の外周面および挿口突部に良好かつ確実に当接する。この結果、クッション材およびロックリングを介して、受口と挿口とが良好かつ確実に係合できて、これらの離脱を一層確実に防止することができ、離脱防止機能をさらに高めることができる。

本発明の実施の形態に係る離脱防止管継手の要部断面図である。同本発明の実施の形態に係る離脱防止管継手の要部断面図で、屈曲時の状態を示す。従来の離脱防止管継手の要部断面図である。同従来の離脱防止管継手の要部断面図で、屈曲時の状態を示す。他の従来の離脱防止管継手の要部断面図である。同他の従来の離脱防止管継手の要部断面図で、屈曲時の状態を示す。その他の従来の離脱防止管継手の要部断面図である。同その他の従来の離脱防止管継手の要部断面図で、屈曲時の状態を示す。さらに他の従来の離脱防止管継手の要部断面図である。同さらに他の従来の離脱防止管継手の要部断面図で、屈曲時の状態を示す。

以下、本発明の実施の形態に係る離脱防止管継手を図面に基づき説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る離脱防止管継手の要部断面図である。
図１において、１は一方の管（管路構成部材）の端部に形成された受口、２は他方の管（管路構成部材）の端部に形成された挿口であり、これらの管（管路構成部材）同士が接続される際には、図１に示すように、受口１の内部に挿口２が挿入される。

受口１の内周には、受口開口側から順に、ロックリング収容溝３と、シール材収容溝４とが形成されている。挿口２の外周には、環状の挿口突部５が溶接などにより固着されている。また、受口１の内周に形成されたシール材収容溝４に、環状で弾性を有するゴム製などからなるシール材６が配置されているとともに、受口１におけるシール材収容溝４よりも開口側に形成されたロックリング収容溝３に、周方向一つ割りのロックリング７と、周方向一つ割りのクッション材８とが装着されている。

また、ロックリング７の周方向一つ割部分の両端部には、小片部材（図示せず）が取り付けられている。そして、受口１の開口側端面には、円周上の１箇所に切欠き部が設けられており、この切欠き部を介して受口１の外側から、たとえばボルト・ナット（図示せず）などを用いて、小片部材の間隔を調整することで、受口内部のロックリング収容溝３内に配設されたロックリング７の拡縮径を行うことができるように構成されている。

その結果、受口１と挿口２との接合の際、受口外部からの操作により弾性的に拡径されたロックリング７の内部を、挿口突部５が受口１の奥側へ通過可能であるとともに、通過後は、受口外部からの操作によりロックリング７が挿口２の外周に密接した外嵌め状態となって受口１の奥側から係り合い可能である。また、受口１と挿口２との間で環状のシール材６が圧縮されることにより受口挿口間のシールが行われるように構成されている。なお、挿口２の先端外周には、先端側ほど細くなるように傾斜面２ａが形成されている。

ここで、ロックリング収容溝３に収容されたロックリング７は金属製とされているとともに、上記したように挿口２の外周に密接した締まり嵌め状態で配設されている。一方、ロックリング収容溝３に収容されたクッション材８は、ロックリング収容溝３の底面部３ａおよび受口開口側の側壁部３ｂに当接する状態で、ロックリング７よりも受口開口側に配設されているとともに、ロックリング７よりも軟らかい材料、この実施の形態ではポリエチレンなどの樹脂材で構成されている。

また、ロックリング７における受口開口側側面に、外周向きに傾斜する、すなわち、径方向内側ほど受口開口側となるように傾斜する、傾斜面７ａが形成されている。また、これに対応して、クッション材８における受口奥側側面に、内周向きに傾斜する、すなわち、径方向外側ほど受口奥側となるように傾斜する傾斜面８ａが形成されている。そして、図１に示すように、ロックリング７の傾斜面７ａとクッション材８の傾斜面８ａとが、詳しくは、ロックリング７の傾斜面７ａにおける内径寄り部分とクッション材８の傾斜面８ａにおける外径寄り部分とが、互いに対応して傾斜する姿勢で当接可能とされている。また、図１に示すように、ロックリング７は、一旦、ロックリング収容溝３内にセットされると、受口１には直接には接触しないように配設される。

上記のように、ロックリング収容溝３に、挿口突部５に係り合い可能な金属製のロックリング７と、ロックリング収容溝３における底面部３ａおよび受口開口側の側壁部３ｂに当接するクッション材８とを収納させ、クッション材８を、ロックリング７よりも軟らかい樹脂などの材料で構成している。これにより、受口１が形成されている管と、挿口２が形成されている管との少なくとも一方が曲管やＴ字管などの異形管である箇所や、それらに続くある距離範囲の直管同士の接合箇所などの、互いに屈曲した状態で接続されている場合において、この状態で、管内の水圧によって生じる、管を移動させようとする不平均力などにより、受口１から挿口２が離脱する方向に力が作用すると、最初はクッション材８とロックリング７とが（詳しくは、クッション材８の傾斜面８ａとロックリング７の傾斜面７ａとが）周方向の一部（屈曲して内側となる箇所）だけで、すなわち片当たり状態で当接する。しかし、前記離脱方向に作用する力が増加すると、クッション材８が、ロックリング７との当接部が周方向に広がるように変形し、図２に示すように、クッション材８とロックリング７とが全周または全周に近い箇所、すなわち、広い面積で当接する。この結果、管内の水圧によって生じる抜出し力などの離脱方向への大きな力が管に作用した場合でも、受口１に接触しているクッション材８と、挿口突部に接触しているロックリング７とが、片当たり状態ではない状態で、良好に当接する。したがって、受口１と挿口２との離脱を確実に防止することができ、信頼性の高い離脱防止機能を得ることができる。

また、ロックリング収容溝３に、金属製のロックリング７と、このロックリング７よりも軟らかい材料で構成されたクッション材８とを配設した簡単な構造であるので、管を配設して接合する施工現場で当該離脱防止管継手を少ない手間や時間で組付ける（施工する）ことができて、施工性が良好であり作業能率も良い。

また、管内の水圧によって生じる抜出し力が管に作用していない初期状態では、クッション材８はあまり変形せず、クッション材８とロックリング７とが周方向の一部だけで当接している状態であるため、施工現場での管継手の屈曲角度の調整も容易に行うことができ、これによっても施工性が良好となる。また、初期状態では、クッション材８はあまり変形せず、ロックリング７周方向の一部だけで当接したり、または当接しなかったりする状態であるため、管同士を接続時の手順と逆の手順を行うことで、管継手の解体も比較的簡単に行える利点もある。

また、上記構成においては、ロックリング７における受口開口側側面に、外周向きに傾斜する傾斜面７ａを形成し、クッション材８における受口奥側側面に、内周向きに傾斜してロックリング７の傾斜面７ａに当接可能な傾斜面８ａを形成している。これにより、受口１から挿口２が抜け出そうとする力が作用した際に、クッション材８とロックリング７とが良好に当接するだけでなく、これらの傾斜面７ａ、８ａ同士に作用する力の反力によって、クッション材８がロックリング収容溝３により強い力で当接し、かつロックリング７が挿口２の外周面および挿口突部５に良好かつ確実に当接する。この結果、クッション材８およびロックリング７を介して、受口１と挿口２とが良好かつ確実に係合できて、これらの離脱を一層確実に防止することができ、離脱防止機能をさらに高めることができる。

なお、上記実施の形態では、クッション材８が樹脂で構成されている場合を述べたが、これに限るものではなく、クッション材８は、金属製のロックリング７よりも軟らかい、軟質の材料であればよく、樹脂以外の材料を用いてもよいことはもちろんである。

１受口
２挿口
３ロックリング収容溝
３ａ底面部
３ｂ側壁部
４シール材収容溝
５挿口突部
６シール材
７ロックリング
７ａ傾斜面
８クッション材
８ａ傾斜面

Claims

一方の管の端部に形成された受口の内部に、他方の管の端部に形成された挿口が挿入された管継手であって、
受口の内周にロックリング収容溝が形成され、
前記ロックリング収容溝に、挿口の外面に形成された突部に係り合い可能な金属製のロックリングと、前記ロックリング収容溝における底面部および受口開口側の側壁部に当接するクッション材とが収納され、
前記クッション材は、前記ロックリングよりも軟らかい材料で構成されていることを特徴とする離脱防止管継手。
前記クッション材は、受口が形成されている管と挿口が形成されている管とが屈曲した状態で接続されている場合において、受口から挿口が離脱する方向に作用する力が増加すると、前記クッション材における前記ロックリングとの当接部が周方向に広がるように変形するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の離脱防止管継手。
前記クッション材が樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の離脱防止管継手。
前記ロックリングにおける受口開口側側面に、外周向きに傾斜する傾斜面が形成され、前記クッション材における受口奥側側面に、内周向きに傾斜して前記ロックリングの傾斜面に当接可能な傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の離脱防止管継手。
請求項１〜４の何れか１項に記載の離脱防止管継手を有することを特徴とする管路構成部材。