JP2016056840A - 内面接合継手及びその接合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴム輪３の圧縮は他の種々の手段によって行い、その圧縮状態を確実に維持する。【解決手段】受口１内面と挿し口２外面の間にゴム輪３を設け、そのゴム輪を挿し口端部２ａと受口奥端部１ａの間の押輪５により圧縮してその圧縮状態を保持する内面接合継手である。押輪と受口奥端部との間に管周方向に沿って複数のゴム輪の圧縮状態保持用継ぎ部材１２を設け、押輪は、受口奥端部に対向する側面に管周方向全長に亘ってその管周方向に沿って傾斜する複数のテーパ面１１を有し、継ぎ部材は押輪の各テーパ面に対応する同一テーパ面１３を有する。押輪と受口奥端部との隙間ｓをゴム輪を圧縮しつつ拡大し、前記隙間が所要量に達すると、各継ぎ部材をそのテーパ面１３が押輪の各テーパ面１１に接触して前記所要量を維持するように前記隙間に嵌め込むとともにテーパ面でもって継ぎ部材を管周方向に動かしゴム輪圧縮力を微調整し、その後、ビス１６を押輪にねじ込んで各継ぎ部材を押輪に固定する。【選択図】図５

Description

この発明は、内面接合継手及びその接合方法に関する。

内面接合継手は、ダクタイル鋳鉄管のＵ形管やＵＳ形管の継手として採用され、例えば、ＵＳ形継手にあっては、図７に示すように、受口１に挿し口２を挿入するとともに、受口内面と挿し口外面との間に止水のためのゴム輪３を挿入し、さらに、管内面からゴム輪３を圧縮するための割輪４と押輪５を挿入した構成である。

その押輪５によるゴム輪３の圧縮手段として、押輪５に埋め込んだボルト６をねじ出すことによってそのボルト６を継ぎ棒７を介して受口奥端部１ａに当てた後、さらに、ボルト６をねじ出すことによって押輪５をゴム輪３に対し進行させて割輪４を介して圧縮するものがある（特許文献１、段落０００２、図２、特許文献２、段落０００２、図５参照）。このとき、ボルト６や継ぎ棒７の部分にモルタルａを充填して管内面を平滑にする場合がある。
図中、８はロックリング、９はロックリングのセットボルト、８ａは挿し口２の突起であり、この突起８ａがロックリング８に係止することによって受口１からの挿し口２の抜け出しが阻止される。

また、押輪と受口奥端部の間に継ぎ部材を介在し、その継ぎ部材を管軸方向において２分割するとともにその分割部材をそれぞれのテーパ面で対向させ、そのテーパ面でもって押輪をゴム輪に対し進行させて圧縮するものもある（特許文献１、請求項１、図１、特許文献２、請求項１、図１参照）。
さらに、種々の手段によって押輪を押してゴム輪を所要の圧縮状態にした後、押輪と受口奥端部との間にブロック体を介在する技術もある（特許文献３、請求項１、図１、図８参照）。

実開平０６−２５６９１号公報 特開２００３−２１４５７４号公報 特開２００５−１７２１４７号公報

上記の押輪５に埋め込んだボルト６によるゴム輪３の圧縮手段は、管内部から管軸方向のボルト６を回すため、ラチェットレンチや電動インパクトレンチを使用できず、手動のスパナによっている。このスパナによるボルト６の回転は、少しの回転角度をボルト６に与えてはスパナをボルト６から取り外し、元の角度にスパナを取り付け直してボルト６を再回転する動作を繰り返さなければならず、その作業性が悪い。
また、テーパ面によるゴム輪の圧縮手段は、そのテーパ面の傾斜方向が管の半径方向であり、その傾斜角度を十分にとれるため、円滑な圧縮を行える反面、ゴム輪の反発力や外部からの振動等によって分割部材が動いてゴム輪の圧縮強度が低下する恐れがある。
さらに、ブロック体を介在する技術は、そのブロック体がゴム等の弾性体からなるため、同様に、ゴム輪の反発力や外部からの振動等によってブロック体が動いてゴム輪の圧縮強度が低下する恐れがある。

この発明は、以上の実状の下、ゴム輪の主な圧縮は他の種々の手段によって行い、その後、その圧縮度合いの微調節を行い得るとともにその圧縮状態を長期に亘って確実に得るようにすることを課題とする。

上記課題を達成するため、この発明は、管周方向全長に亘りその管周方向に沿って傾斜する複数のテーパ面でもって押輪の位置を調整固定するようにしたのである。
例えば、押輪の管周方向は長いため、その管周方向に沿って傾斜する複数のテーパ面を容易に形成することができる。また、そのテーパ面の傾斜角度θも、ゴム輪の圧縮度合の微調節の作用を行い得れば良いため、小さくて良く（緩やかで良く）、このため、ｔａｎθ＜両テーパ面間の摩擦係数μを満たすものと容易にすることができ、この設定をすることにより、ゴム輪の反力によってテーパ面が滑ることが無くなり、押輪の位置固定も安定する。

この発明の構成としては、受口内面と挿し口外面の間にシール材を設け、そのシール材を挿し口端部と受口奥端部の間に押輪を設けて圧縮し、その押輪によってシール材の圧縮状態を保持する内面接合継手において、前記押輪と前記受口奥端部との間に管周方向に沿って複数のシール材の圧縮状態保持用継ぎ部材を設け、前記押輪は、受口奥端部に対向する側面に管周方向全長に亘りその管周方向に沿って傾斜する複数のテーパ面を有しており、前記継ぎ部材は、前記押輪の各テーパ面に対応する同一テーパ面を有する構成を採用することができる。
この構成においては、継ぎ部材をテーパ面を介し押輪に対して管周方向に動かすことによって押輪の進退の微調整を行うことができる。このとき、押輪及び継ぎ部材の各テーパ面は、上記のように、押輪を固定するのみの作用で良いため、傾斜角度θを緩やかに形成することができる。この傾斜角度が緩やかであることは、シール材の圧縮力の微調節が容易でもあるとともに、シール材の反発力や外部からの振動等によって継ぎ部材が動いてシール材の圧縮強度が低下する恐れが極めて少なくなる。

この構成において、上記押輪と各継ぎ部材との間に重なり部分を形成し、その継ぎ部材の重なり部分に管周方向に長い長孔を形成し、その長孔にその長さ方向に移動可能なビスを差し込んで前記押輪の重なり部分にねじ込み、そのビスのねじ込みによって継ぎ部材を押輪に固定することができる。このようにすれば、継ぎ部材を押輪に確実に固定することができる。

この構成の内面接合継手の接合方法にあっては、受口内面と挿し口外面の間にシール材を装填し、そのシール材に押輪を当てがった後、その押輪と受口奥端部との隙間を、シール材を圧縮しつつ拡大し、前記隙間が所要量に達すると、各継ぎ部材をそのテーパ面が押輪の各テーパ面に接触して前記所要量を維持するように前記隙間に嵌め込む構成を採用することができる。
このとき、上記継ぎ部材に長孔及びビスを設けた場合は、継ぎ部材を隙間に嵌め込むとともに、ビスを押輪にねじ込んで各継ぎ部材を押輪に固定する。

この発明は、以上のように構成して、シール材の圧縮は他の種々の手段によって行い、その圧縮状態を確実に得るようにしたので、その作業性が向上するとともに、シール材の所要の圧縮状態を長期に亘って維持することができるため、長期の止水性を維持する内面接合継手を得ることができる。

この発明に係る内面接合継手の一実施形態の概略断面図 同実施形態の概略部分下面図 同実施形態の作用説明用概略断面図 同実施形態の継ぎ部材の各例の平面図 同他の実施形態の作用説明用概略断面図 同実施形態の各態様の概略部分下面図 従来例の概略断面図

この発明に係る内面接合継手の一実施形態を図１〜図３に示し、この実施形態の内面接合継手はＵＳ形継手であって、上記と同一符号は同一物であり、この発明は、そのような従来周知のＵＳ形継手等において、シール材の圧縮は他の種々の手段によって行い、その圧縮状態の微調整及びその圧縮状態維持構造を特徴とする。

その微調整及び維持構造は、押輪５の受口奥端部１ａに対向する側面に管周方向全長に亘ってノコギリ刃状に形成したその管周方向に沿って傾斜する（管軸方向が徐々に深くなる）複数のテーパ面１１と、押輪５と受口奥端部（受口段差部）１ａとの間に管周方向に沿って設けた複数の継ぎ部材１２と、その継ぎ部材１２の押輪５に向かうテーパ面１３とからなる。
テーパ面１１、１３は同一傾斜角度θ（同一テーパ面）とされており（図２参照）、その数は、押輪５をその周方向全長に亘って均一に押圧し得る限りにおいて管周方向に任意であるが、等間隔が好ましい。前記傾斜角度θは、テーパ面１１、１３の摩擦係数μとした場合、ｔａｎθ＜μを満たすようにして、テーパ面１１、１３間に滑りが生じないようにすることが好ましい。

継ぎ部材１２は、鋼材等の硬材からなり、テーパ面１３を有し、押輪５と受口奥端部１ａとの間に嵌って押輪５の受口奥端部１ａ側への後退を阻止し得る形状であれば、図４（ａ）に示す四角柱、円柱等のブロック状としたり、同図（ｂ）、（ｃ）に示す、受口奥端部１ａ側を細くしたりすることができる。その細くした端縁は、Ｃカット等の縁取り１２ａをすることができる（同図（ｃ））。

この実施形態は以上の構成であり、つぎにその接合方法について説明すると、受口１内面と挿し口２外面の間にシール材であるゴム輪３を装填し、そのゴム輪３に割輪４を介して押輪５を当てがった後、何らかの手段によって、押輪５をゴム輪３側に押してそのゴム輪３を押し込んで所要の圧縮状態（押輪５の押し込みを所要量）とし、ゴム輪３からなる止水部に適切な面圧を発生させる。
その圧縮手段は、例えば、特許文献３の図３〜図５で示される拡開治具や油圧ジャッキ、ロックリング拡大器等の種々の隙間拡大工具を使用できるが、この実施形態においては、図３に示す拡開治具２０を使用した。

この拡開治具２０は、一端で回転可能に連結された拡開杆２１、２１と、その一方の拡開杆２１にねじ通された調整棒２２とからなる。この拡開治具２０を、図３に示すように、管の内周囲の所要の位置において、押輪５と受口奥端部１ａとの隙間ｓに挿し入れ、各拡開治具２０の調整棒２２をねじ込むことによって、両拡開杆２１、２１を開いて押輪５を押してゴム輪３の方向に動かし、そのゴム輪３を所要の圧縮状態とする（隙間ｓが所要量となって止水部に適切な面圧を発生させる）。
このとき、そのゴム輪３の圧縮状態は全周に亘って均一となるように、拡開治具２０の管周方向の位置、同間隔及び調整棒２２のねじ込み量を適宜に調整する。また、そのねじ込み量は、押輪５と受口奥端部１ａとの隙間ｓ内に継ぎ部材１２を嵌め込みできるように適宜に設定する。

この拡開治具２０による押輪５によるゴム輪３の圧縮が終了すれば、図１、図２に示すように、押輪５と受口奥端部１ａとの隙間ｓに継ぎ部材１２を嵌め込む。このとき、継ぎ部材１２の大きさ・形状は止水部に適切な面圧を発生させるねじ込み量における隙間ｓに近い隙間に嵌め得るように設定しておく。この継ぎ部材１２を管全周に亘って嵌めた後、拡開治具２０を調整棒２２をねじ弛めて押輪５と受口奥端部１ａとの隙間ｓから取り外す。
その後、必要があれば、図２の実線から鎖線に示すように、継ぎ部材１２をテーパ面１１、１３を介して管周方向に移動させて押輪５の管軸方向の位置を微調整してゴム輪３を所要の圧縮状態として、この内面接合継手の接合（組立）を終了する。その継ぎ部材１２の移動（微調節）は、金槌等の工具を使用する。

以上の拡開治具２０による押輪５によるゴム輪３の圧縮作業、及び継ぎ部材１２の隙間ｓへの嵌め込みによる圧縮状態保持作業において、複数の拡開治具２０をゴム輪５の周囲の隙間ｓに等間隔に挿し入れて、押輪５を全周に亘って所要の圧縮状態とした後、継ぎ部材１２を隙間ｓの所要位置に嵌め込むようにしたり、一の拡開治具２０によって押輪５を部分的に所要の圧縮量とし、その状態の隙間ｓに継ぎ部材１２を嵌め込み、この作業を押輪５の周囲に亘って行ったりすることができる。後者の場合、その圧縮及び嵌め込みは、押輪５の周方向に沿って順々に行ったり、押輪５の中心に対して対称位置を交互に行って全周に亘るようにしたりすることができる。

図５〜図６には他の実施形態を示し、この実施形態は、押輪５と各継ぎ部材１２との間に重なり部分を形成し、その継ぎ部材１２の重なり部分１４に管周方向に長い長孔１５を形成し、その長孔１５にビス（ボルト）１６を差し込んで押輪５の重なり部分のねじ孔１７にねじ込むようにしたものである。

この実施形態においては、上記実施形態と同様にして、継ぎ部材１２をテーパ面１１、１３を介して管周方向に移動させて押輪５の管軸方向の位置を微調整してゴム輪３を所要の圧縮状態とした後、ビス１６をねじ孔１７にねじ込むことによって継ぎ部材１２を押輪５に固定する。この固定によって、その継ぎ部材１２の隙間ｓへの嵌め込みが鉛直方向上側であっても、拡開治具２０の作業が終了するまで（所要のゴム輪圧縮量となるまで）、継ぎ部材１２が落下しないように保持する必要がない。また、継ぎ部材１２が確実に固定されるため、押輪５によるゴム輪３の所要の圧縮状態が長年に亘って維持され、シール性の高い管継手とすることができる。

ねじ孔１７は各テーパ面１１に対して１つとしたり（図６（ａ）、同（ｃ））、複数としたり（同（ｂ））とその数は任意である。また、長孔１５の長さも重なり部分１４を大きくして長くする等と任意である（同（ａ）、（ｂ）と同（ｃ）とを対比参照）。このようにすれば、押輪５に対する継ぎ部材１２のテーパ面１１、１３を介した管周方向の移動範囲が広くなるため、ゴム輪３の圧縮状態の調整代を大きく得ることができる。

上記各実施形態において、押輪５や継ぎ部材１２の部分に、従来と同様に、モルタルａを充填して管内面を平滑にすることもできる。
なお、上記各実施形態は、ＵＳ形継手の場合であってが、Ｕ形継手等の、受口１に挿し口２を挿入するとともに、受口内面と挿し口外面との間にゴム輪等のシール材３を挿入し、さらに、管内面からシール材３を圧縮するための押輪５を挿入した態様の継手であれば、この発明を採用し得ることは言うまでもない。

１ 受口
１ａ 受口奥端部
２ 挿し口
２ａ 挿し口端部
３ ゴム輪（シール材）
４ 割輪
５ 押輪
１１ 押輪のテーパ面
１２ 継ぎ部材
１３ 継ぎ部材のテーパ面
１４ 継ぎ部材の押輪との重なり部分
１５ 長孔
１６ ボルト（ビス）
１７ 押輪の継ぎ部材との重なり部分のねじ孔

Claims (4)

1. 受口（１）内面と挿し口（２）外面の間にシール材（３）を設け、そのシール材（３）を挿し口端部（２ａ）と受口奥端部（１ａ）の間に押輪（５）を設けて圧縮して、その押輪（５）によってシール材（３）の圧縮状態を保持する内面接合継手であって、
   上記押輪（５）と上記受口奥端部（１ａ）との間に管周方向に沿って複数のシール材（３）の圧縮状態保持用継ぎ部材（１２）を設け、前記押輪（５）は、受口奥端部（１ａ）に対向する側面に管周方向全長に亘りその管周方向に沿って傾斜する複数のテーパ面（１１）を有し、前記継ぎ部材（１２）は、前記押輪（５）の各テーパ面（１１）に対応する同一テーパ面（１３）を有することを特徴とする内面接合継手。
2. 上記押輪（５）と各継ぎ部材（１２）との間に重なり部分（１４）を形成し、その継ぎ部材（１２）の重なり部分（１４）に管周方向に長い長孔（１５）を形成し、その長孔（１５）にその長さ方向に移動可能なビス（１６）を差し込んで前記押輪（５）の重なり部分にねじ込み、そのビス（１６）のねじ込みによって継ぎ部材（１２）を押輪（５）に固定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の内面接合継手。
3. 請求項１記載の内面接合継手の接合方法であって、受口内面と挿し口外面の間にシール材（３）を装填し、そのシール材（３）に押輪（５）を当てがった後、その押輪（５）と受口奥端部（１ａ）との隙間（ｓ）を、シール材（３）を圧縮しつつ拡大し、前記隙間（ｓ）が所要量に達すると、各継ぎ部材（１２）をそのテーパ面（１３）が押輪（５）の各テーパ面（１１）に接触して前記所要量を維持するように前記隙間（ｓ）に嵌め込むことを特徴とする内面接合継手の接合方法。
4. 請求項２記載の内面接合継手の接合方法であって、受口内面と挿し口外面の間にシール材（３）を装填し、そのシール材（３）に押輪（５）を当てがった後、その押輪（５）と受口奥端部（１ａ）との隙間（ｓ）を、シール材（３）を圧縮しつつ拡大し、前記隙間（ｓ）が所要量に達すると、各継ぎ部材（１２）をそのテーパ面（１３）が押輪（５）の各テーパ面（１１）に接触して前記所要量を維持するように前記隙間（ｓ）に嵌め込むとともに、ビス（１６）を押輪（５）にねじ込んで各継ぎ部材（１２）を押輪（５）に固定することを特徴とする内面接合継手の接合方法。

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