JP2021195966A - Pipe coupling structure - Google Patents

Pipe coupling structure Download PDF

Info

Publication number
JP2021195966A
JP2021195966A JP2020100766A JP2020100766A JP2021195966A JP 2021195966 A JP2021195966 A JP 2021195966A JP 2020100766 A JP2020100766 A JP 2020100766A JP 2020100766 A JP2020100766 A JP 2020100766A JP 2021195966 A JP2021195966 A JP 2021195966A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
groove
fitting ring
shaped fitting
outer peripheral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020100766A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7427197B2 (en
Inventor
淳 阿形
Atsushi Agata
真治 妙中
Shinji Myonaka
秋生 保田
Akio Yasuda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Higashio Mech Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Higashio Mech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp, Higashio Mech Co Ltd filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2020100766A priority Critical patent/JP7427197B2/en
Publication of JP2021195966A publication Critical patent/JP2021195966A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7427197B2 publication Critical patent/JP7427197B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Joints With Sleeves (AREA)
  • Snaps, Bayonet Connections, Set Pins, And Snap Rings (AREA)
  • Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

To simplify construction and ensure sufficient tensile strength while minimizing machining of a pipe or a member to be united.SOLUTION: A pipe coupling structure is provided with an outer peripheral groove 21 extending over a total circumference of an outer peripheral surface is provided on an outer peripheral surface of an insertion cylinder portion 2A of a cylindrical joint 2, and an inner peripheral groove 11 extending over a total circumference of an inner peripheral surface and a C-shaped fit-in ring 3 that is fitted with the outer peripheral groove 21 and the inner peripheral groove 11 in the circumferential direction to couple pipes, on an inner peripheral surface of an end portion of a pipe 10. The outer peripheral groove 21 has a fastening groove portion 24 that has depth dimensions not less than height dimensions of the C-shaped fit-in ring 3, and groove width dimensions not less than width dimensions of the C-shaped fit-in ring 3, and a tensioning groove portion 25 that decreases depth dimensions toward a direction separating from the fastening groove portion 24 in a pipe axis direction.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、パイプ連結構造に関する。 The present invention relates to a pipe connecting structure.

従来、軟弱地盤でのトンネル掘削時において、鏡面の崩落防止を目的とした長尺鏡ボルト工法が用いられている。このような長尺鏡ボルト工法で用いられる鏡ボルトは、トンネルの切羽の断面に鋼管パイプ(以下、単にパイプという)が所定長の深さとなるように複数本が打ち込まれる。
このようなトンネル又は斜面の地盤補強や基礎杭等の土木工事用として用いられる小径鋼管(パイプ)同士を管軸方向に接合する技術としては溶接がまず考えられる。しかし、溶接による接合の場合には、天候や環境、溶接工の技量によって品質が左右されることや、溶接工の不足、溶接時間の長さなどの課題があり、現状では、短時間でパイプ同士を結合可能な機械式継手を採用するケースが多くなっている。
Conventionally, a long mirror bolt method has been used for the purpose of preventing the mirror surface from collapsing when excavating a tunnel on soft ground. As for the mirror bolts used in such a long mirror bolt method, a plurality of mirror bolts are driven into the cross section of the face of the tunnel so that a steel pipe (hereinafter, simply referred to as a pipe) has a depth of a predetermined length.
Welding is the first conceivable technique for joining small-diameter steel pipes (pipes) used for ground reinforcement of tunnels or slopes and civil engineering work such as foundation piles in the pipe axis direction. However, in the case of joining by welding, there are problems such as the quality is affected by the weather, environment, and the skill of the welder, the shortage of welders, and the length of welding time. In many cases, mechanical joints that can be connected to each other are used.

機械式継手の代表的な構成として、以下の継手形式(1)〜(3)が知られている。
継手形式(1)は、鋼管の外表面に雄ねじを加工し、内表面に雌ねじを加工して双方の雄ねじと雌ねじをねじ込む構造である。または、雌ねじを加工したカプラーによって雄ねじを加工した鋼管同士を連結する構造もある。継手形式(1)の場合には、小径鋼管において肉厚が薄いため、鋼管に直接ねじ加工をすることが難しい場合が多い。
継手形式(2)は、カプラーや内管等の継手部材を介して結合する構造である。この場合には、継手部材と鋼管をねじやボルト等で結合する必要があるが、ねじ継手は締め付けに時間がかかり、ボルトでは鋼管や継手の断面が欠損するため継手の引張強度を十分に確保しにくい。
継手形式(3)は、別途加工した継手を鋼管に工場溶接で取り付ける構造である。この場合には、鋼管に対してボルト穴の加工や溶接等をあらかじめ施す必要がある他、ボルトや接着剤など鋼管と継手以外の部品を調達する費用がかかる。
The following joint types (1) to (3) are known as typical configurations of mechanical joints.
The joint type (1) has a structure in which a male screw is machined on the outer surface of the steel pipe, a female screw is machined on the inner surface, and both male and female threads are screwed. Alternatively, there is also a structure in which steel pipes machined with male threads are connected to each other by a coupler with machined female threads. In the case of the joint type (1), it is often difficult to directly thread the steel pipe because the wall thickness is thin in the small diameter steel pipe.
The joint type (2) is a structure in which a coupler, an inner pipe, or the like is connected via a joint member. In this case, it is necessary to connect the joint member and the steel pipe with screws, bolts, etc., but it takes time to tighten the threaded joint, and the cross section of the steel pipe or joint is lost with bolts, so sufficient tensile strength of the joint is secured. It's hard to do.
The joint type (3) is a structure in which a separately processed joint is attached to a steel pipe by factory welding. In this case, it is necessary to process bolt holes and weld the steel pipe in advance, and it is costly to procure parts other than the steel pipe and the joint such as bolts and adhesives.

これに対して、上述した継手形式(1)〜(3)のような課題に対応する継手構造として、C字状嵌込みリングを使用したワンタッチ継手が知られている(例えば、特許文献1参照)。
図11(a)〜(d)は、ワンタッチ継手100の一例であって、C字状嵌込みリング103の要部断面図を示している。このワンタッチ継手100は、パイプ101と、パイプ101の内側に挿入される継手部材102と、パイプ101と継手部材102の両方に嵌合するC字状嵌込みリング103と、を備えている。継手部材102の外面102a、およびパイプ101の内面101aには、それぞれパイプ締結時にC字状嵌込みリング103が納まる収納溝104、105が管の周方向の全周にわたって予め加工されている。
On the other hand, as a joint structure corresponding to the above-mentioned problems such as the joint types (1) to (3), a one-touch joint using a C-shaped fitting ring is known (see, for example, Patent Document 1). ).
11 (a) to 11 (d) are examples of the one-touch joint 100, and show a cross-sectional view of a main part of the C-shaped fitting ring 103. The one-touch joint 100 includes a pipe 101, a joint member 102 inserted inside the pipe 101, and a C-shaped fitting ring 103 that fits into both the pipe 101 and the joint member 102. On the outer surface 102a of the joint member 102 and the inner surface 101a of the pipe 101, storage grooves 104 and 105 in which the C-shaped fitting ring 103 is accommodated at the time of fastening the pipe are pre-processed over the entire circumference in the circumferential direction of the pipe.

図11(a)〜(d)に示すように、ワンタッチ継手100の締結方法の一例としては、まず継手部材102の外周収納溝104にC字状嵌込みリング103をセットし、パイプ101の管端から継手部材102を挿入していく。パイプ101の管端には予めテーパー面、あるいは曲面が形成されていて、管端にC字状嵌込みリング103が当たるとC字状嵌込みリング103の径がテーパー面に沿って徐々に縮径され、最終的にパイプ101の内径以下となる。これにより、パイプ101の内面にC字状嵌込みリング103が引っ掛からず継手部材102が挿入される。
そして、そのまま継手部材102を挿入し、C字状嵌込みリング103がパイプ101の内面の内周収納溝105に達すると、縮径されていたC字状嵌込みリング103が元の径に復元して戻りパイプ101の内径より大きくなる。これによりC字状嵌込みリング103が外周収納溝104及び内周収納溝105の両方に嵌め込まれた状態となり、継手部材102を引っ張ってもC字状嵌込みリング103が両収納溝104、105に掛止することで抜けることがなく、パイプ101と継手部材102とが連結される。
As shown in FIGS. 11A to 11D, as an example of the fastening method of the one-touch joint 100, first, the C-shaped fitting ring 103 is set in the outer peripheral storage groove 104 of the joint member 102, and the pipe of the pipe 101 is piped. The joint member 102 is inserted from the end. A tapered surface or a curved surface is formed in advance at the pipe end of the pipe 101, and when the C-shaped fitting ring 103 hits the pipe end, the diameter of the C-shaped fitting ring 103 gradually shrinks along the tapered surface. The diameter is set to be equal to or smaller than the inner diameter of the pipe 101. As a result, the C-shaped fitting ring 103 is not caught on the inner surface of the pipe 101, and the joint member 102 is inserted.
Then, when the joint member 102 is inserted as it is and the C-shaped fitting ring 103 reaches the inner peripheral storage groove 105 on the inner surface of the pipe 101, the reduced diameter C-shaped fitting ring 103 is restored to the original diameter. Then, it becomes larger than the inner diameter of the return pipe 101. As a result, the C-shaped fitting ring 103 is fitted into both the outer peripheral storage groove 104 and the inner peripheral storage groove 105, and even if the joint member 102 is pulled, the C-shaped fitting ring 103 remains in both storage grooves 104 and 105. The pipe 101 and the joint member 102 are connected to each other without coming off by hooking on the pipe 101.

特開2004−190758号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-190758

しかしながら、従来のワンタッチ継手によるパイプ連結構造では、簡単な構造によりパイプ同士の連結を例えば人力でも容易に行うことができるが、パイプに対して引張強度が小さいという課題があった。 However, in the conventional pipe connecting structure using a one-touch joint, the pipes can be easily connected to each other by a simple structure, for example, but there is a problem that the tensile strength is small with respect to the pipe.

ここで、図11(a)〜(d)は、ワンタッチ継手100に引張荷重が作用した際の継手部材102とパイプ101の挙動を示している。パイプ101に引張荷重(図11の矢印F方向)が作用すると、図11(b)に示すようにC字状嵌込みリング103が継手部材102の外周収納溝104の一方の壁面104aと接触する。このとき、図11(c)、(d)に示すように一方の壁面104aがC字状嵌め込みリング103によって潰されるとともに、C字状嵌込みリング103が縮径して外周収納溝104の溝底に沈み込む方向(矢印P1方向)に回転力が作用する。これにより、パイプ101がC字状嵌込みリング103の外側に持ち上がって外面102aに沿って移動して離脱してしまい、パイプ101と継手部材102との連結が外れる。 Here, FIGS. 11A to 11D show the behavior of the joint member 102 and the pipe 101 when a tensile load is applied to the one-touch joint 100. When a tensile load (in the direction of arrow F in FIG. 11) acts on the pipe 101, the C-shaped fitting ring 103 comes into contact with one wall surface 104a of the outer peripheral storage groove 104 of the joint member 102 as shown in FIG. 11 (b). .. At this time, as shown in FIGS. 11 (c) and 11 (d), one wall surface 104a is crushed by the C-shaped fitting ring 103, and the diameter of the C-shaped fitting ring 103 is reduced to the groove of the outer peripheral storage groove 104. A rotational force acts in the direction of sinking to the bottom (arrow P1 direction). As a result, the pipe 101 is lifted to the outside of the C-shaped fitting ring 103, moves along the outer surface 102a and is separated from the pipe 101, and the connection between the pipe 101 and the joint member 102 is disconnected.

このようなことから、ワンタッチ継手において、C字状嵌込みリング103が引張荷重に抵抗して引張強度を高めることが求められており、その点で改良の余地があった。 Therefore, in the one-touch joint, the C-shaped fitting ring 103 is required to resist the tensile load and increase the tensile strength, and there is room for improvement in that respect.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、結合させるパイプや部材の加工を最小限に抑えつつ、施工が簡易であり、かつ十分な引張強度を確保することができるパイプ連結構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is a pipe connecting structure capable of being easy to construct and ensuring sufficient tensile strength while minimizing the processing of pipes and members to be connected. The purpose is to provide.

前記目的を達成するため、本発明に係るパイプ連結構造では、パイプの端部に挿入する挿入筒部を両端に有する円筒状ジョイントを介して一対の前記パイプ同士を同軸線上に連結するパイプ連結構造であって、前記挿入筒部の外周面には、該外周面の全周にわたって延在する外周溝と、前記パイプの端部の内周面には、該内周面の全周にわたって延在する内周溝と、前記外周溝と前記内周溝のそれぞれに周方向にわたって嵌合することでパイプ連結状態とするC字状嵌込みリングと、を備え、前記外周溝は、前記C字状嵌込みリングの高さ寸法以上の深さ寸法、および前記C字状嵌込みリングの幅寸法以上の溝幅寸法を有する締結用溝部と、管軸方向で該締結用溝部よりも離反する方向に向けて深さ寸法が小さくなる引張用溝部と、を有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the pipe connecting structure according to the present invention, a pipe connecting structure for connecting a pair of the pipes on a coaxial line via a cylindrical joint having an insertion cylinder portion to be inserted into the end of the pipe at both ends. The outer peripheral surface of the insertion cylinder portion has an outer peripheral groove extending over the entire circumference of the outer peripheral surface, and the inner peripheral surface of the end of the pipe extends over the entire circumference of the inner peripheral surface. The outer peripheral groove is provided with a C-shaped fitting ring that is fitted into each of the outer peripheral groove and the inner peripheral groove in the circumferential direction to form a pipe connection state, and the outer peripheral groove is the C-shaped. A fastening groove having a depth dimension equal to or greater than the height dimension of the fitting ring and a groove width dimension equal to or greater than the width dimension of the C-shaped fitting ring, in a direction separated from the fastening groove portion in the pipe axial direction. It is characterized by having a groove portion for tension whose depth dimension becomes smaller toward the surface.

本発明に係るパイプ連結構造では、パイプと円筒状ジョイントとが締結された状態において、パイプに形成された内周溝と円筒状ジョイントの挿入筒部に形成された外周溝の締結用溝部とにC字状嵌込みリングが嵌合される。パイプに引張荷重が作用すると、C字状嵌込みリングは外周溝の締結用溝部から引張用溝部に移動する。このとき、引張用溝部は締結用溝部よりも離反する方向に向けて深さ寸法が小さく設定されているので、C字状嵌込みリングの内周側に引張用溝部の溝底が位置し、C字状嵌込みリングの径方向内側に移動、あるいは変形するスペースがない状態となり、溝底から支持された状態となる。そのため、C字状嵌込みリングは、締結用溝部の溝底に沈み込む方向に回転力が作用することが抑制され、内周溝内に進入する方向に回転力が作用する。
つまり、回転力が作用したC字状嵌込みリングがパイプの引抜き方向への移動を規制することから、パイプ連結構造としての引張強度を向上させることができる。これにより、パイプがC字状嵌込みリングの外側に持ち上がっても、C字状嵌込みリングを超えて円筒状ジョイントの外周面に沿って抜け出す方向に移動して離脱しにくい構造となり、パイプと円筒状ジョイントとの連結が外れることを抑制することができる。
In the pipe connecting structure according to the present invention, in a state where the pipe and the cylindrical joint are fastened, the inner peripheral groove formed in the pipe and the outer peripheral groove formed in the insertion cylinder portion of the cylindrical joint are formed into the fastening groove portion. The C-shaped fitting ring is fitted. When a tensile load acts on the pipe, the C-shaped fitting ring moves from the fastening groove portion of the outer peripheral groove to the tensile groove portion. At this time, since the depth dimension of the tension groove portion is set to be smaller in the direction away from the fastening groove portion, the groove bottom of the tension groove portion is located on the inner peripheral side of the C-shaped fitting ring. There is no space to move or deform inward in the radial direction of the C-shaped fitting ring, and the ring is supported from the bottom of the groove. Therefore, in the C-shaped fitting ring, the rotational force is suppressed from acting in the direction of sinking into the groove bottom of the fastening groove portion, and the rotational force acts in the direction of entering the inner peripheral groove.
That is, since the C-shaped fitting ring on which the rotational force acts restricts the movement of the pipe in the pulling direction, the tensile strength of the pipe connecting structure can be improved. As a result, even if the pipe is lifted to the outside of the C-shaped fitting ring, it moves beyond the C-shaped fitting ring in the direction of coming out along the outer peripheral surface of the cylindrical joint, making it difficult to separate from the pipe. It is possible to prevent the connection with the cylindrical joint from being disconnected.

このように、本発明では、外周溝に収納されるC字状嵌込みリングは、パイプと円筒状ジョイントとの締結時にはC字状嵌込みリングが下部に沈み込む空間を確保された締結用溝部が使用され、パイプに引張荷重が作用したときにはC字状嵌込みリングの内周側の空間を塞ぐ引張用溝部が使用され、外周溝に二つの機能をもたせて状況によって二つの機能を効果的に使い分けることができる。
このように本発明では、結合させるパイプや部材の加工を最小限に抑えた簡単な構造で、施工を容易に行うことができる。
As described above, in the present invention, the C-shaped fitting ring housed in the outer peripheral groove is a fastening groove portion in which a space is secured for the C-shaped fitting ring to sink to the lower part when the pipe and the cylindrical joint are fastened. Is used, and when a tensile load is applied to the pipe, a tension groove that closes the space on the inner peripheral side of the C-shaped fitting ring is used, and the outer groove has two functions, and two functions are effective depending on the situation. Can be used properly.
As described above, in the present invention, the construction can be easily performed with a simple structure that minimizes the processing of the pipes and members to be connected.

また、本発明に係るパイプ連結構造では、パイプの端部が挿入される外嵌筒部を両端に有する円筒状ジョイントを介して一対の前記パイプ同士を同軸線上に連結するパイプ連結構造であって、前記外嵌筒部の内周面には、該内周面の全周にわたって延在する内周溝と、前記パイプの端部の外周面には、該外周面の全周にわたって延在する外周溝と、前記内周溝と前記外周溝のそれぞれに周方向にわたって嵌合することでパイプ連結状態とするC字状嵌込みリングと、を備え、前記内周溝は、前記C字状嵌込みリングの高さ寸法以上の深さ寸法、および前記C字状嵌込みリングの幅寸法以上の溝幅寸法を有する締結用溝部と、管軸方向で該締結用溝部よりも離反する方向に向けて深さ寸法が小さくなる引張用溝部と、を有することを特徴としている。 Further, the pipe connecting structure according to the present invention is a pipe connecting structure in which a pair of the pipes are connected to each other on a coaxial line via a cylindrical joint having an outer fitting tubular portion into which an end portion of the pipe is inserted at both ends. The inner peripheral surface of the outer fitting cylinder portion has an inner peripheral groove extending over the entire circumference of the inner peripheral surface, and the outer peripheral surface of the end of the pipe extends over the entire circumference of the outer peripheral surface. The outer peripheral groove is provided with a C-shaped fitting ring that is fitted into each of the inner peripheral groove and the outer peripheral groove in a circumferential direction to form a pipe connected state, and the inner peripheral groove is the C-shaped fitting. A fastening groove having a depth dimension equal to or larger than the height dimension of the built-in ring and a groove width dimension equal to or larger than the width dimension of the C-shaped fitting ring, and a direction away from the fastening groove portion in the pipe axial direction. It is characterized by having a groove for tension having a small depth dimension.

本発明に係るパイプ連結構造では、パイプと円筒状ジョイントとが締結された状態において、パイプに形成された外周溝と円筒状ジョイントの外嵌筒部に形成された内周溝の締結用溝部とにC字状嵌込みリングが嵌合される。パイプに引張荷重が作用すると、C字状嵌込みリングは内周溝の締結用溝部から引張用溝部に移動する。このとき、引張用溝部は締結用溝部よりも離反する方向に向けて深さ寸法が小さく設定されているので、C字状嵌込みリングの外周側に引張用溝部の溝底が位置し、C字状嵌込みリングの径方向外側に移動、あるいは変形するスペースがない状態となり、溝底から支持された状態となる。そのため、C字状嵌込みリングは、締結用溝部の溝底に沈み込む方向に回転力が作用することが抑制され、外周溝内に進入する方向に回転力が作用する。
つまり、回転力が作用したC字状嵌込みリングがパイプの引抜き方向への移動を規制することから、パイプ連結構造としての引張強度を向上させることができる。これにより、パイプがC字状嵌込みリングの内側に下がっても、C字状嵌込みリングを超えて円筒状ジョイントの内周面に沿って抜け出す方向に移動して離脱しにくい構造となり、パイプと円筒状ジョイントとの部材との連結が外れることを抑制することができる。
In the pipe connecting structure according to the present invention, in a state where the pipe and the cylindrical joint are fastened, the outer peripheral groove formed in the pipe and the inner peripheral groove formed in the outer fitting cylinder portion of the cylindrical joint are connected to the fastening groove portion. A C-shaped fitting ring is fitted into the. When a tensile load acts on the pipe, the C-shaped fitting ring moves from the fastening groove portion of the inner peripheral groove to the tensile groove portion. At this time, since the depth dimension of the tension groove portion is set to be smaller in the direction away from the fastening groove portion, the groove bottom of the tension groove portion is located on the outer peripheral side of the C-shaped fitting ring, and C. There is no space to move or deform in the radial direction of the character fitting ring, and the ring is supported from the bottom of the groove. Therefore, in the C-shaped fitting ring, the rotational force is suppressed from acting in the direction of sinking into the groove bottom of the fastening groove portion, and the rotational force acts in the direction of entering the outer peripheral groove.
That is, since the C-shaped fitting ring on which the rotational force acts restricts the movement of the pipe in the pulling direction, the tensile strength of the pipe connecting structure can be improved. As a result, even if the pipe goes down inside the C-shaped fitting ring, it moves beyond the C-shaped fitting ring in the direction of coming out along the inner peripheral surface of the cylindrical joint, making it difficult for the pipe to come off. It is possible to prevent the member from being disconnected from the member of the cylindrical joint.

このように、本発明では、内周溝に収納されるC字状嵌込みリングは、パイプと円筒状ジョイントとの締結時にはC字状嵌込みリングが下部に沈み込む空間を確保された締結用溝部が使用され、パイプに引張荷重が作用したときにはC字状嵌込みリングの外周側の空間を塞ぐ引張用溝部が使用され、内周溝に二つの機能をもたせて状況によって二つの機能を効果的に使い分けることができる。
このように本発明では、結合させるパイプや部材の加工を最小限に抑えた簡単な構造で、施工を容易に行うことができる。
As described above, in the present invention, the C-shaped fitting ring housed in the inner peripheral groove is for fastening in which a space is secured for the C-shaped fitting ring to sink to the lower part when the pipe and the cylindrical joint are fastened. A groove is used, and when a tensile load is applied to the pipe, a tension groove that closes the space on the outer peripheral side of the C-shaped fitting ring is used, and the inner groove has two functions, depending on the situation. Can be used properly.
As described above, in the present invention, the construction can be easily performed with a simple structure that minimizes the processing of the pipes and members to be connected.

また、本発明に係るパイプ連結構造では、前記締結用溝部の第1溝幅寸法Lcおよび前記引張用溝部の第2溝幅寸法Ltは、前記C字状嵌込みリングの管軸方向の全幅寸法Lrに対して(1)式、(2)式の関係を満たすことが好ましい。 Further, in the pipe connecting structure according to the present invention, the first groove width dimension Lc of the fastening groove portion and the second groove width dimension Lt of the tension groove portion are the total width dimension of the C-shaped fitting ring in the pipe axis direction. It is preferable to satisfy the relations of the equations (1) and (2) with respect to Lr.

Figure 2021195966
Figure 2021195966

この場合には、C字状嵌込みリングの重心を引張用溝部の溝底によって支持することができ、C字状嵌込みリングが締結用溝部の溝底に沈み込む方向に回転力が作用することをより確実に抑制することができる。 In this case, the center of gravity of the C-shaped fitting ring can be supported by the groove bottom of the tension groove portion, and a rotational force acts in the direction in which the C-shaped fitting ring sinks into the groove bottom of the fastening groove portion. This can be suppressed more reliably.

また、本発明に係るパイプ連結構造では、前記パイプの端部の第1溝深さ寸法Hp、前記円筒状ジョイントにおける前記締結用溝部の第2溝深さ寸法Hcおよび前記引張用溝部の第3溝深さ寸法Htは、前記C字状嵌込みリングの高さ寸法Hrに対して(3)式〜(5)式の関係を満たすことが好ましい。 Further, in the pipe connecting structure according to the present invention, the first groove depth dimension Hp at the end of the pipe, the second groove depth dimension Hc of the fastening groove portion in the cylindrical joint, and the third groove portion for tensioning. It is preferable that the groove depth dimension Ht satisfies the relationship of the equations (3) to (5) with respect to the height dimension Hr of the C-shaped fitting ring.

Figure 2021195966
Figure 2021195966

本発明では、パイプに引張荷重が作用した際に、C字状嵌込みリングがパイプの内周溝および円筒状ジョイントの外周溝に引っ掛かって係止し易くなり、パイプの引張荷重に抵抗することができる。 In the present invention, when a tensile load is applied to the pipe, the C-shaped fitting ring is easily caught in the inner peripheral groove of the pipe and the outer peripheral groove of the cylindrical joint and easily locked, and resists the tensile load of the pipe. Can be done.

本発明のパイプ連結構造によれば、結合させるパイプや部材の加工を最小限に抑えつつ、施工が簡易であり、かつ十分な引張強度を確保することができる。 According to the pipe connecting structure of the present invention, it is possible to secure sufficient tensile strength while being easy to construct while minimizing the processing of the pipes and members to be connected.

本発明の第1実施形態によるパイプ連結構造を示す縦断面図である。It is a vertical sectional view which shows the pipe connection structure by 1st Embodiment of this invention. C字状嵌込みリングの平面図である。It is a top view of the C-shaped fitting ring. 図1に示すC字状嵌込みリングの嵌合状態を示す要部拡大図である。It is an enlarged view of the main part which shows the fitting state of the C-shaped fitting ring shown in FIG. 引張荷重が作用したときのパイプ連結構造を示す縦断面図である。It is a vertical sectional view which shows the pipe connection structure when a tensile load is applied. C字状嵌込みリングの嵌合状態を示す要部拡大図であって、(a)は引張荷重の作用前の図、(b)は引張荷重が作用した状態の図である。It is an enlarged view of the main part which shows the fitting state of the C-shaped fitting ring, (a) is the figure before the action of the tensile load, and (b) is the figure of the state where the tensile load is applied. 引張荷重が作用したときのC字状嵌込みリングの嵌合状態を示す要部拡大図であって、図3に対応する図である。It is an enlarged view of the main part which shows the fitting state of the C-shaped fitting ring when a tensile load is applied, and is the figure corresponding to FIG. (a)〜(d)は、引張荷重が作用したときのC字状嵌込みリングの挙動を示す縦断面図である。(A) to (d) are vertical cross-sectional views showing the behavior of the C-shaped fitting ring when a tensile load is applied. 実施例による引張試験結果を示す図である。It is a figure which shows the tensile test result by an Example. 第2実施形態によるパイプ連結構造を示す縦断面図である。It is a vertical sectional view which shows the pipe connection structure by 2nd Embodiment. 変形例によるパイプ連結構造の外周溝を示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the outer peripheral groove of the pipe connection structure by a modification. (a)〜(d)は、従来の引張荷重が作用したときのC字状嵌込みリングの挙動を示す縦断面図である。(A) to (d) are vertical cross-sectional views showing the behavior of the C-shaped fitting ring when a conventional tensile load is applied.

以下、本発明の実施形態によるパイプ連結構造について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the pipe connection structure according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1に示すように、本実施形態によるパイプ連結構造1は、例えば地盤に打ち込むパイプ10(10A、10B)同士を円筒状ジョイント2を介して管軸O方向に締結する継手構造である。そして、本実施形態のパイプ連結構造1では、パイプ10A、10B同士を人力で容易に連結することが可能なワンタッチ継手である。
(First Embodiment)
As shown in FIG. 1, the pipe connecting structure 1 according to the present embodiment is, for example, a joint structure in which pipes 10 (10A, 10B) to be driven into the ground are fastened to each other via a cylindrical joint 2 in the pipe axis O direction. The pipe connection structure 1 of the present embodiment is a one-touch joint capable of easily connecting the pipes 10A and 10B to each other by human power.

パイプ連結構造1は、パイプ10のパイプ端部10aに挿入する挿入筒部2Aを両端に有する円筒状ジョイント2を介して一対のパイプ10A、10B同士を同軸線上に連結する継手構造である。 The pipe connecting structure 1 is a joint structure in which a pair of pipes 10A and 10B are connected to each other on a coaxial line via a cylindrical joint 2 having an insertion cylinder portion 2A inserted into the pipe end portion 10a of the pipe 10 at both ends.

パイプ連結構造1は、円筒状ジョイント2における挿入筒部2Aの外周面2aの全周にわたって延在する外周溝21と、パイプ10におけるパイプ端部10aの内周面10bの全周にわたって延在する内周溝11と、外周溝21と内周溝11のそれぞれに周方向にわたって嵌合することでパイプ連結状態とするC字状嵌込みリング3と、を備えている。 The pipe connecting structure 1 extends over the entire circumference of the outer peripheral groove 21 extending over the entire circumference of the outer peripheral surface 2a of the insertion cylinder portion 2A in the cylindrical joint 2 and the inner peripheral surface 10b of the pipe end portion 10a of the pipe 10. It is provided with an inner peripheral groove 11 and a C-shaped fitting ring 3 that is fitted into each of the outer peripheral groove 21 and the inner peripheral groove 11 in the circumferential direction to form a pipe connected state.

ここで、以下の説明では、パイプ10A、10B及び円筒状ジョイント2において、それぞれの管軸O方向から見て管軸O回りに周回する方向を周方向といい、それぞれの管軸O方向に直交する径方向で管軸O側を内周側、内面といい、内周側及び内面の反対側を外周側、外面という。 Here, in the following description, in the pipes 10A and 10B and the cylindrical joint 2, the direction of orbiting around the pipe axis O when viewed from the respective pipe axis O direction is referred to as the circumferential direction, and is orthogonal to the respective pipe axis O direction. The pipe axis O side is referred to as the inner peripheral side and the inner surface, and the inner peripheral side and the opposite side of the inner surface are referred to as the outer peripheral side and the outer surface.

図2に示すC字状嵌込みリング3は、横断面形状が略矩形(図1及び図3参照)であり、リング状に形成された周方向の一部にリング開口部3aが形成されている。C字状嵌込みリング3は、リング開口部3aを開閉することで径方向に縮径及び拡径するように弾性変形可能となっている。C字状嵌込みリング3の外径寸法は、図1に示すパイプ10の内周面10bよりも大径となるように設定されている。 The C-shaped fitting ring 3 shown in FIG. 2 has a substantially rectangular cross-sectional shape (see FIGS. 1 and 3), and a ring opening 3a is formed in a part of the ring shape in the circumferential direction. There is. The C-shaped fitting ring 3 can be elastically deformed so as to reduce the diameter and increase the diameter in the radial direction by opening and closing the ring opening 3a. The outer diameter of the C-shaped fitting ring 3 is set to be larger than the inner peripheral surface 10b of the pipe 10 shown in FIG.

パイプ10(10A、10B)は、例えばSTK400からなり、例えば管外径114.3mm、管内径102.6mmの短尺鋼管(例えば、長さ3m程度)に適用している。パイプ10は、地盤に打ち込む補強工法の用途として使用されるが、他の用途として用いられてもよい。パイプ10として、例えば、一般構造用炭素鋼鋼管、建築構造用炭素鋼鋼管などを用いることができる。 The pipe 10 (10A, 10B) is made of, for example, STK400, and is applied to a short steel pipe having a pipe outer diameter of 114.3 mm and a pipe inner diameter of 102.6 mm (for example, a length of about 3 m). The pipe 10 is used for the purpose of the reinforcing method for driving into the ground, but may be used for other purposes. As the pipe 10, for example, a carbon steel pipe for general structure, a carbon steel pipe for building structure, or the like can be used.

図3に示すように、パイプ10のパイプ端部10a側の内周面10bには、全周にわたって延在する断面矩形状の内周溝11が形成されている。内周溝11には、後述する外周溝21との間でC字状嵌込みリング3が相互に嵌合される。そして、C字状嵌込みリング3が内周溝11と前記外周溝21との間に嵌合されたときにパイプ連結状態(図1参照)となり、パイプ10A、10Bの相互が回転可能、かつ引きや押し込みができない状態で連結される。 As shown in FIG. 3, an inner peripheral groove 11 having a rectangular cross section extending over the entire circumference is formed on the inner peripheral surface 10b on the pipe end portion 10a side of the pipe 10. A C-shaped fitting ring 3 is fitted to the inner peripheral groove 11 with the outer peripheral groove 21 described later. Then, when the C-shaped fitting ring 3 is fitted between the inner peripheral groove 11 and the outer peripheral groove 21, the pipe is connected (see FIG. 1), and the pipes 10A and 10B can rotate with each other. It is connected in a state where it cannot be pulled or pushed.

内周溝11は、パイプ10の内周面10bにおいて全周にわたって同じ断面形状で凹んで形成されている。内周溝11は、管軸O方向に対向する第1内面11a、第2内面11bと、溝底側に位置する溝底面11cと、を有している。 The inner peripheral groove 11 is formed by being recessed in the inner peripheral surface 10b of the pipe 10 with the same cross-sectional shape over the entire circumference. The inner peripheral groove 11 has a first inner surface 11a and a second inner surface 11b facing the pipe axis O direction, and a groove bottom surface 11c located on the groove bottom side.

図1に示すように、パイプ10のパイプ端部10aに位置する開口内周縁部には、管軸Oに沿って管端側に向かうにしたがって漸次、内周面10bから外周面10cに向かう第1テーパー面12が形成されている。第1テーパー面12は、円筒状ジョイント2の挿入筒部2Aのパイプ10への挿入の際に、外周溝21に嵌込まれたC字状嵌込みリング3を縮径させる機能を有している。 As shown in FIG. 1, the inner peripheral edge portion of the opening located at the pipe end portion 10a of the pipe 10 is gradually directed from the inner peripheral surface 10b to the outer peripheral surface 10c along the pipe axis O toward the pipe end side. 1 Tapered surface 12 is formed. The first tapered surface 12 has a function of reducing the diameter of the C-shaped fitting ring 3 fitted in the outer peripheral groove 21 when the insertion cylinder portion 2A of the cylindrical joint 2 is inserted into the pipe 10. There is.

円筒状ジョイント2は、管軸O方向の中央凸部22を挟んだ両側のそれぞれに挿入筒部2Aを有している。一方の挿入筒部2A(ここでは紙面左側)には一方のパイプ10Aが外嵌された状態で連結され、他方の挿入筒部2A(ここでは紙面右側)には他方のパイプ10Bが外嵌された状態で連結される。円筒状ジョイント2の中央凸部22は、外周面2aから径方向の外側に向けて凸状に突出し、周方向に延在している。中央凸部22の外周面22aは、挿入筒部2Aに外嵌したパイプ10の外周面10cと面一となる。 The cylindrical joint 2 has an insertion cylinder portion 2A on both sides of the central convex portion 22 in the tube axis O direction. One pipe 10A is externally fitted to one insertion tube 2A (here, the left side of the paper), and the other pipe 10B is externally fitted to the other insertion tube 2A (here, the right side of the paper). It is connected in the state of being connected. The central convex portion 22 of the cylindrical joint 2 projects radially outward from the outer peripheral surface 2a and extends in the circumferential direction. The outer peripheral surface 22a of the central convex portion 22 is flush with the outer peripheral surface 10c of the pipe 10 outerly fitted to the insertion cylinder portion 2A.

円筒状ジョイント2の挿入筒部2Aと中央凸部22との間には、管軸Oに沿って挿入筒部2Aから中央凸部22に向かうに従って漸次、拡径される第2テーパー面23が形成されている。第2テーパー面23は、パイプ連結状態では、相互に連結されたパイプ10A、10Bの第1テーパー面12に近接、または接した状態となる。 Between the insertion cylinder portion 2A and the central convex portion 22 of the cylindrical joint 2, a second tapered surface 23 whose diameter is gradually expanded from the insertion cylinder portion 2A toward the central convex portion 22 along the tube axis O is provided. It is formed. In the pipe connected state, the second tapered surface 23 is in a state of being close to or in contact with the first tapered surface 12 of the pipes 10A and 10B connected to each other.

挿入筒部2Aの外周面2aには、全周にわたって延在する断面矩形状の外周溝21が形成されている。外周溝21には、内周溝11との間でC字状嵌込みリング3が相互に嵌合される。そして、C字状嵌込みリング3が外周溝21と内周溝11との間に嵌合されたときにパイプ連結状態Tとなり、パイプ10A、10Bの相互が回転可能、かつ引きや押し込みができない状態で連結される。 On the outer peripheral surface 2a of the insertion cylinder portion 2A, an outer peripheral groove 21 having a rectangular cross section extending over the entire circumference is formed. A C-shaped fitting ring 3 is fitted to the outer peripheral groove 21 with the inner peripheral groove 11. Then, when the C-shaped fitting ring 3 is fitted between the outer peripheral groove 21 and the inner peripheral groove 11, the pipe connection state T is set, and the pipes 10A and 10B can rotate with each other and cannot be pulled or pushed. It is connected in the state.

外周溝21は、図3に示すように、挿入筒部2Aの外周面2aにおいて全周にわたって同じ断面形状で凹んで形成されている。外周溝21は、C字状嵌込みリング3の高さ寸法Hr以上の深さ寸法Hcおよび幅寸法Lr以上の溝幅寸法Lcを有する締結用溝部24と、管軸O方向で締結用溝部24よりも離反する方向(管の引張方向E1)に向けて深さ寸法が小さくなる引張用溝部25と、を有する。 As shown in FIG. 3, the outer peripheral groove 21 is formed by being recessed in the outer peripheral surface 2a of the insertion cylinder portion 2A with the same cross-sectional shape over the entire circumference. The outer peripheral groove 21 has a fastening groove portion 24 having a depth dimension Hc of a height dimension Hr or more and a groove width dimension Lc of a width dimension Lr or more of the C-shaped fitting ring 3, and a fastening groove portion 24 in the pipe axis O direction. It has a pulling groove portion 25 in which the depth dimension becomes smaller in the direction of separation (tension direction E1 of the pipe).

締結用溝部24は、引抜き側内面24aと、底面24bと、引張用溝部25との境界に位置する段部24cと、を有している。
引張用溝部25は、段部24cから管軸O方向で管の引張方向E1に向けて深さが浅くなる傾斜底面25aと、傾斜底面25aの管の引張方向E1の端部に位置する挿入側内面25bと、を有している。挿入側内面25bは、傾斜底面25aから外周面2aに向けて管の引張方向E1に傾斜するテーパー形状に形成されている。
The fastening groove portion 24 has a drawing-side inner surface 24a, a bottom surface 24b, and a step portion 24c located at the boundary between the pulling groove portion 25 and the pulling groove portion 25.
The tension groove portion 25 has an inclined bottom surface 25a whose depth becomes shallower from the step portion 24c in the pipe axis O direction toward the pipe tensioning direction E1 and an insertion side located at the end of the pipe tensioning direction E1 of the inclined bottom surface 25a. It has an inner surface 25b and. The inner surface 25b on the insertion side is formed in a tapered shape that is inclined in the tensile direction E1 of the pipe from the inclined bottom surface 25a toward the outer peripheral surface 2a.

次に、パイプ10に形成される内周溝11、円筒状ジョイント2の挿入筒部2Aに形成される外周溝21、及びC字状嵌込みリング3の具体的な構成について、図3及び図6等を用いて詳細に説明する。 Next, FIGS. 3 and 3 show specific configurations of the inner peripheral groove 11 formed in the pipe 10, the outer peripheral groove 21 formed in the insertion cylinder portion 2A of the cylindrical joint 2, and the C-shaped fitting ring 3. It will be described in detail using 6 and the like.

先ず、図3に示すように、外周溝21における深さ寸法が異なる二段形状の締結用溝部24と引張用溝部25の管軸O方向(図1参照)の長さLc,Ltについて説明する。
パイプ連結構造1では、締結用溝部24の長さ寸法(第1溝幅寸法Lc)と引張用溝部25の長さ寸法(第2溝幅寸法Lt)とは、C字状嵌込みリング3の管軸O方向の全幅寸法Lrに対して、(1)式、(2)式の関係を満たすように設定されている。
First, as shown in FIG. 3, the lengths Lc and Lt of the two-stage fastening groove portion 24 and the tension groove portion 25 having different depth dimensions in the outer peripheral groove 21 in the pipe axis O direction (see FIG. 1) will be described. ..
In the pipe connecting structure 1, the length dimension of the fastening groove portion 24 (first groove width dimension Lc) and the length dimension of the tension groove portion 25 (second groove width dimension Lt) are the C-shaped fitting ring 3. It is set so as to satisfy the relationship of the equations (1) and (2) with respect to the total width dimension Lr in the pipe axis O direction.

Figure 2021195966
Figure 2021195966

このように、(1)式を満たして、パイプ連結状態においてC字状嵌込みリング3が位置する締結用溝部24の第1溝幅寸法LcがC字状嵌込みリング3の全幅寸法Lr以上とすることで、C字状嵌込みリング3が締結用溝部24に沈み込む幅寸法を確保することができる。 As described above, the first groove width dimension Lc of the fastening groove portion 24 in which the C-shaped fitting ring 3 is located in the pipe connected state by satisfying the equation (1) is equal to or larger than the total width dimension Lr of the C-shaped fitting ring 3. By doing so, it is possible to secure the width dimension in which the C-shaped fitting ring 3 sinks into the fastening groove portion 24.

一方で、パイプ10に引張荷重(矢印F)が作用する際において、C字状嵌込みリング3が位置する引張用溝部25については、必ずしも第2溝幅寸法LtがC字状嵌込みリング3の全幅寸法Lr以上である必要はないが、C字状嵌込みリング3が沈み込まないように下方から支持する必要がある。
そのため、引張用溝部25の第2溝幅寸法Ltは、全幅寸法Lrの2割以上を確保し、(2)式の範囲に設定される。第2溝幅寸法Ltを全幅寸法Lrの2割以上とすることで、以下に示すようにパイプ10の寸法公差による傾きを考慮することができる。
On the other hand, when a tensile load (arrow F) acts on the pipe 10, the tension groove portion 25 in which the C-shaped fitting ring 3 is located does not necessarily have the second groove width dimension Lt of the C-shaped fitting ring 3. It is not necessary to have the total width dimension Lr or more, but it is necessary to support the C-shaped fitting ring 3 from below so as not to sink.
Therefore, the second groove width dimension Lt of the tension groove portion 25 secures 20% or more of the total width dimension Lr and is set within the range of the equation (2). By setting the second groove width dimension Lt to 20% or more of the total width dimension Lr, the inclination due to the dimensional tolerance of the pipe 10 can be taken into consideration as shown below.

図4に示す通り、パイプ10の寸法公差によっては継手をなす円筒状ジョイント2とパイプ10との間に不可避的に間隙が生じるため、パイプ10が管軸Oに対して角度θだけ傾く。このとき、図4の領域X1、X2を拡大した図をそれぞれ図5(a)、(b)に示している。領域X1を拡大した図5(a)は、図4において紙面下向きに曲げが作用したときの曲げの内弧円側を示している。一方、領域X2を拡大した図5(b)は、図4において紙面下向きに曲げが作用したときの曲げの外弧円側を示している。曲げの外弧円側では図6に示した状態となり、曲げの内弧円側では図5(b)に示すようにパイプ10と円筒状ジョイント2の溝(内周溝11と外周溝21)の位置にずれLdが生じるため、当初設定された第2溝幅寸法LtがずれLd分だけ実質的に短くなる。ここで、図5(b)に示す符号Dは、パイプ10の直径方向(管軸Oに直交する方向)を示している。なお、図4及び図5(a)、(b)は、説明を分かりやすくするために、図3に示すような外周溝21の引張用溝部25の挿入側内面25bがテーパー形状ではなく、管軸Oに直交する方向(パイプ10の直径方向)の面としている。 As shown in FIG. 4, depending on the dimensional tolerance of the pipe 10, a gap is inevitably generated between the cylindrical joint 2 forming the joint and the pipe 10, so that the pipe 10 is tilted by an angle θ with respect to the pipe axis O. At this time, enlarged views of the regions X1 and X2 of FIG. 4 are shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), respectively. FIG. 5A, which is an enlarged view of the region X1, shows the inner arc circle side of the bending when the bending is applied downward on the paper surface in FIG. On the other hand, FIG. 5 (b), which is an enlarged view of the region X2, shows the outer arc circle side of the bending when the bending is applied downward on the paper surface in FIG. The state shown in FIG. 6 is obtained on the outer arc circle side of the bend, and the grooves of the pipe 10 and the cylindrical joint 2 (inner peripheral groove 11 and outer peripheral groove 21) are shown on the inner arc circle side of the bend as shown in FIG. 5 (b). Since the deviation Ld is generated at the position of, the initially set second groove width dimension Lt is substantially shortened by the deviation Ld. Here, the reference numeral D shown in FIG. 5B indicates the diameter direction of the pipe 10 (the direction orthogonal to the pipe axis O). In addition, in FIGS. 4 and 5 (a) and 5 (b), in order to make the explanation easy to understand, the inner surface 25b on the insertion side of the pulling groove portion 25 of the outer peripheral groove 21 as shown in FIG. 3 does not have a tapered shape, but a pipe. The surface is in the direction orthogonal to the axis O (diameter direction of the pipe 10).

例えば、STK400の管外径114.3mm、肉厚6.0mmのパイプ10を想定すれば、パイプ10の肉厚公差はJIS G344に定める通り−0.5〜+0.6mmとなる。パイプ10と円筒状ジョイント2との初期隙間が0.6mmとなる場合には、円筒状ジョイント2とパイプ10の重なり長さLoを管外径と同程度の114.3mmとすれば角度θ=tan−1(0.6/114.3)=0.3°となる。 For example, assuming a pipe 10 having an outer diameter of 114.3 mm and a wall thickness of 6.0 mm of STK400, the wall thickness tolerance of the pipe 10 is -0.5 to +0.6 mm as defined in JIS G344. When the initial gap between the pipe 10 and the cylindrical joint 2 is 0.6 mm, the angle θ = if the overlapping length Lo of the cylindrical joint 2 and the pipe 10 is 114.3 mm, which is about the same as the outer diameter of the pipe. tan -1 (0.6 / 114.3) = 0.3 °.

このとき、溝位置のずれLdは図5(b)に示す幾何学的な関係より、管外径114.3mm×tanθ=0.6mmとなる。仮にC字状嵌込みリング3の全幅寸法Lrをパイプ10の鋼管肉厚と同程度の6.0mmとすれば、内周溝11と外周溝21との溝位置のずれLdはC字状嵌込みリング3の全幅寸法Lrの10%程度となる。このようにパイプ10の傾きにより溝のずれLdが生じ、有効な第2溝幅寸法Ltが短くなる可能性があるため、第2溝幅寸法Ltは全幅寸法Lrの2割以上を確保する必要がある。 At this time, the deviation Ld of the groove position is 114.3 mm in diameter × tan θ = 0.6 mm due to the geometrical relationship shown in FIG. 5 (b). Assuming that the overall width dimension Lr of the C-shaped fitting ring 3 is 6.0 mm, which is about the same as the steel pipe wall thickness of the pipe 10, the deviation Ld of the groove positions between the inner peripheral groove 11 and the outer peripheral groove 21 is C-shaped fitting. It is about 10% of the total width dimension Lr of the built-in ring 3. In this way, the inclination of the pipe 10 causes a groove shift Ld, which may shorten the effective second groove width dimension Lt. Therefore, it is necessary to secure 20% or more of the total width dimension Lr for the second groove width dimension Lt. There is.

また、引張用溝部25の第2溝幅寸法Ltは、0.5Lr≦Lt≦Lrの範囲とすることがより好ましい。この場合、下限値を0.5Lrとすることにより、C字状嵌込みリング3の重心を引張用溝部25の傾斜底面25aによって下方から支持することができる。 Further, it is more preferable that the second groove width dimension Lt of the tension groove portion 25 is in the range of 0.5Lr ≦ Lt ≦ Lr. In this case, by setting the lower limit value to 0.5 Lr, the center of gravity of the C-shaped fitting ring 3 can be supported from below by the inclined bottom surface 25a of the tension groove portion 25.

図6に示すように、パイプ10に引張荷重Fが作用する際には、C字状嵌込みリング3が管軸O方向で管の引張方向E1(図6で紙面左側)に移動して引張用溝部25に位置する。締結用溝部24は、パイプ連結状態Tにおいて、C字状嵌込みリング3の高さ寸法Hr以上の深さ寸法Hcとなるように設定されている。これにより締結用溝部24にC字状嵌込みリング3が位置し、C字状嵌込みリング3の全厚(高さ寸法Hr)が締結用溝部24に沈み込むことでスムーズに締結される。
また、引張用溝部25の深さ寸法Htは、C字状嵌込みリング3の高さ寸法Hrよりも小さく設定されている。これにより、C字状嵌込みリング3が引張用溝部25側に沈み込むことが回避され、C字状嵌込みリング3が外周溝21内で図6の紙面に向かって反時計回り(符号P2方向)に回転変形する(図7(d)参照)。
As shown in FIG. 6, when the tensile load F acts on the pipe 10, the C-shaped fitting ring 3 moves in the pipe tensile direction E1 (on the left side of the paper in FIG. 6) in the pipe axis O direction and is pulled. It is located in the groove portion 25. The fastening groove portion 24 is set to have a depth dimension Hc equal to or greater than the height dimension Hr of the C-shaped fitting ring 3 in the pipe connected state T. As a result, the C-shaped fitting ring 3 is positioned in the fastening groove portion 24, and the entire thickness (height dimension Hr) of the C-shaped fitting ring 3 sinks into the fastening groove portion 24 to be smoothly fastened.
Further, the depth dimension Ht of the tension groove portion 25 is set to be smaller than the height dimension Hr of the C-shaped fitting ring 3. As a result, the C-shaped fitting ring 3 is prevented from sinking to the tension groove portion 25 side, and the C-shaped fitting ring 3 is counterclockwise (reference numeral P2) in the outer peripheral groove 21 toward the paper surface of FIG. Rotates and deforms in the direction) (see FIG. 7 (d)).

そして、パイプ10の端部における内周溝11の第1溝深さ寸法Hp、円筒状ジョイント2の外周溝21における締結用溝部24の第2溝深さ寸法Hcおよび引張用溝部25の第3溝深さ寸法Htは、C字状嵌込みリング3の高さ寸法Hrに対して、(3)式〜(5)式の関係を満たすように設定されている。 Then, the first groove depth dimension Hp of the inner peripheral groove 11 at the end of the pipe 10, the second groove depth dimension Hc of the fastening groove portion 24 in the outer peripheral groove 21 of the cylindrical joint 2, and the third groove portion 25 for tensioning. The groove depth dimension Ht is set so as to satisfy the relationship of the equations (3) to (5) with respect to the height dimension Hr of the C-shaped fitting ring 3.

Figure 2021195966
Figure 2021195966

パイプ連結状態Tにおいて、C字状嵌込みリング3が位置する締結用溝部24はC字状嵌込みリング3の全体が沈み込む深さが必要なため(3)式となる。また、幾何学的関係から、パイプ10の内周溝11の第1溝深さ寸法Hp、円筒状ジョイント2の外周溝21における引張用溝部25の第2溝深さ寸法Htの合計がC字状嵌込みリング3の高さ寸法Hr以上でないとC字状嵌込みリング3が円筒状ジョイント2内に存在できないため(4)式となる。 In the pipe connection state T, the fastening groove portion 24 in which the C-shaped fitting ring 3 is located needs to have a depth at which the entire C-shaped fitting ring 3 sinks, so that the equation (3) is adopted. Further, due to the geometrical relationship, the total of the first groove depth dimension Hp of the inner peripheral groove 11 of the pipe 10 and the second groove depth dimension Ht of the pulling groove portion 25 in the outer peripheral groove 21 of the cylindrical joint 2 is C-shaped. Since the C-shaped fitting ring 3 cannot exist in the cylindrical joint 2 unless the height dimension of the fitting ring 3 is Hr or more, the equation (4) is obtained.

一方で、引張荷重Fが作用した際に、C字状嵌込みリング3がパイプ10の内周溝11および円筒状ジョイント2の外周溝21に引っ掛かって係止しない状態であると、引張荷重に抵抗できないため、外周溝21の深さ寸法を採用して上述した(5)式となる。なお、円筒状ジョイント2とパイプ10に極端な強度差が無い限り、パイプ10の内周溝11と円筒状ジョイント2の外周溝21がそれぞれC字状嵌込みリング3と接触する面積がなるべく等しい方がバランスが良いことから、より好ましくは0.4Hr≦Ht≦0.6Hrとなる。 On the other hand, when the tensile load F is applied, if the C-shaped fitting ring 3 is caught in the inner peripheral groove 11 of the pipe 10 and the outer peripheral groove 21 of the cylindrical joint 2 and is not locked, the tensile load is applied. Since it cannot resist, the depth dimension of the outer peripheral groove 21 is adopted to obtain the above-mentioned equation (5). Unless there is an extreme difference in strength between the cylindrical joint 2 and the pipe 10, the areas where the inner peripheral groove 11 of the pipe 10 and the outer peripheral groove 21 of the cylindrical joint 2 each contact the C-shaped fitting ring 3 are as equal as possible. Since the balance is better, 0.4 Hr ≦ Ht ≦ 0.6 Hr is more preferable.

ここで、上記(3)式〜(5)式では、パイプ10と円筒状ジョイント2との間に生じる公差分の隙間Hbを考慮することが好ましい。すなわち、(3)式〜(5)式は、隙間Hbが第1溝深さ寸法Hp、第2溝深さ寸法Hcおよび第3溝深さ寸法Htのいずれかに含まれるものとして設定することができる。あるいは、(3)式をHc+Hb≧Hr、(4)式を、Hp+Ht+Hb≧Hrとし、(5)式を、0.1Hr≦Ht+Hb≦0.9Hrとしてもよい。隙間Hbの大きさは、直径寸法で0.3〜1.0mm程度である。 Here, in the above equations (3) to (5), it is preferable to consider the gap Hb of the tolerance generated between the pipe 10 and the cylindrical joint 2. That is, the equations (3) to (5) are set assuming that the gap Hb is included in any of the first groove depth dimension Hp, the second groove depth dimension Hc, and the third groove depth dimension Ht. Can be done. Alternatively, the formula (3) may be Hc + Hb ≧ Hr, the formula (4) may be Hp + Ht + Hb ≧ Hr, and the formula (5) may be 0.1 Hr ≦ Ht + Hb ≦ 0.9 Hr. The size of the gap Hb is about 0.3 to 1.0 mm in diameter.

次に、上述したパイプ連結構造1の作用について、図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態による図1及び図3に示すパイプ連結構造1では、円筒状ジョイント2の外周溝21にC字状嵌込みリング3を嵌合させてセットしてから、円筒状ジョイント2の挿入筒部2Aをパイプ端部10aの内側に挿入(あるいは、パイプ10を円筒状ジョイント2の挿入筒部2Aに外嵌)することにより、テーパー面12に沿ってC字状嵌込みリング3が徐々に縮径され、パイプ10の内周面10bの内径以下の径寸法になって外周溝21の締結用溝部24内に全体が押し込まれる。これにより、パイプ10の内周面10bにC字状嵌込みリング3が引っ掛からずに円筒状ジョイント2をパイプ10内に挿入される。
Next, the operation of the pipe connecting structure 1 described above will be described in detail with reference to the drawings.
In the pipe connecting structure 1 shown in FIGS. 1 and 3 according to the present embodiment, the C-shaped fitting ring 3 is fitted and set in the outer peripheral groove 21 of the cylindrical joint 2, and then the insertion cylinder of the cylindrical joint 2 is inserted. By inserting the portion 2A inside the pipe end portion 10a (or fitting the pipe 10 externally into the insertion cylinder portion 2A of the cylindrical joint 2), the C-shaped fitting ring 3 is gradually formed along the tapered surface 12. The diameter is reduced so that the diameter is equal to or less than the inner diameter of the inner peripheral surface 10b of the pipe 10, and the entire pipe 10 is pushed into the fastening groove portion 24 of the outer peripheral groove 21. As a result, the cylindrical joint 2 is inserted into the pipe 10 without the C-shaped fitting ring 3 being caught on the inner peripheral surface 10b of the pipe 10.

その後、さらに円筒状ジョイント2をパイプ10に挿入(あるいは、パイプ10を円筒状ジョイント2に深く外嵌)することで、図1及び図3に示すように、C字状嵌込みリング3がパイプ10の内周溝11の位置で弾発力によって拡径し、C字状嵌め込みリング103の外周側の一部が内周溝11に嵌合する。これにより、C字状嵌込みリング3が外周溝21と内周溝11との間に嵌合されたパイプ連結状態(図1参照)となり、パイプ10A、10Bの相互が回転可能、かつ引きや押し込みができない状態で連結される。 After that, by further inserting the cylindrical joint 2 into the pipe 10 (or inserting the pipe 10 deeply into the cylindrical joint 2), the C-shaped fitting ring 3 becomes a pipe as shown in FIGS. 1 and 3. The diameter is expanded by elastic force at the position of the inner peripheral groove 11 of 10, and a part of the outer peripheral side of the C-shaped fitting ring 103 is fitted into the inner peripheral groove 11. As a result, the C-shaped fitting ring 3 is in a pipe connected state (see FIG. 1) fitted between the outer peripheral groove 21 and the inner peripheral groove 11, and the pipes 10A and 10B can rotate and pull each other. It is connected in a state where it cannot be pushed.

本実施形態によるパイプ連結構造1では、図7(a)、(b)に示すように、パイプ10に引張荷重Fが作用すると、C字状嵌込みリング3は外周溝21の締結用溝部24から引張用溝部25に移動する。このとき、引張用溝部25は締結用溝部24よりも離反する方向(管の引張方向E1)に向けて深さ寸法が小さく設定されているので、C字状嵌込みリング3の内周側に引張用溝部25の傾斜底面25aが位置し、C字状嵌込みリング3の径方向内側に移動、あるいは変形するスペースがない状態となり、傾斜底面25aから支持された状態となる。そのため、C字状嵌込みリング3は、締結用溝部24の溝底に沈み込む方向(図7(d)において時計回りの方向P2)に回転力が作用することが抑制され、図7(c)、(d)に示すように、内周溝11内に進入する方向(図中の矢印P1)に回転力が作用する。 In the pipe connecting structure 1 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 7A and 7B, when a tensile load F acts on the pipe 10, the C-shaped fitting ring 3 has a groove portion 24 for fastening the outer peripheral groove 21. Moves from to the tension groove portion 25. At this time, since the tension groove portion 25 is set to have a smaller depth dimension in the direction away from the fastening groove portion 24 (the tension direction E1 of the pipe), it is located on the inner peripheral side of the C-shaped fitting ring 3. The inclined bottom surface 25a of the tension groove portion 25 is located, and there is no space for moving or deforming inward in the radial direction of the C-shaped fitting ring 3, and the inclined bottom surface 25a is supported. Therefore, the C-shaped fitting ring 3 is suppressed from having a rotational force acting in the direction of sinking into the groove bottom of the fastening groove portion 24 (clockwise direction P2 in FIG. 7 (d)), and FIG. 7 (c). ) And (d), the rotational force acts in the direction of entering the inner peripheral groove 11 (arrow P1 in the figure).

つまり、図7(b)、(c)に示すように、矢印P1方向(図7の紙面で反時計回りの方法)に回転力が作用したC字状嵌込みリング3がパイプ10の引抜き方向(引張荷重Fの方向)への移動を規制することから、パイプ連結構造1としての引張強度を向上させることができる。これにより、パイプ10がC字状嵌込みリング3の外側に持ち上がっても、C字状嵌込みリング3を超えて円筒状ジョイント2の外周面2aに沿って抜け出す方向に移動して離脱しにくい構造となり、パイプ10と円筒状ジョイント2との連結が外れることを抑制することができる。 That is, as shown in FIGS. 7 (b) and 7 (c), the C-shaped fitting ring 3 in which the rotational force acts in the direction of the arrow P1 (counterclockwise method on the paper surface of FIG. 7) is the pull-out direction of the pipe 10. Since the movement in the direction (direction of the tensile load F) is restricted, the tensile strength of the pipe connecting structure 1 can be improved. As a result, even if the pipe 10 is lifted to the outside of the C-shaped fitting ring 3, it moves in the direction of coming out along the outer peripheral surface 2a of the cylindrical joint 2 beyond the C-shaped fitting ring 3 and is difficult to be detached. The structure is formed, and it is possible to prevent the pipe 10 and the cylindrical joint 2 from being disconnected from each other.

このように、本実施形態では、外周溝21に収納されるC字状嵌込みリング3は、パイプ10と円筒状ジョイント2との締結時にはC字状嵌込みリング3が下部に沈み込む空間を確保された締結用溝部24が使用され、パイプ10に引張荷重Fが作用したときにはC字状嵌込みリング3の内周側の空間を塞ぐ引張用溝部25が使用され、外周溝21に二つの機能をもたせて状況によって二つの機能を効果的に使い分けることができる。
このように本実施形態では、結合させるパイプ10や部材の加工を最小限に抑えた簡単な構造で、施工を容易に行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the C-shaped fitting ring 3 housed in the outer peripheral groove 21 has a space in which the C-shaped fitting ring 3 sinks to the lower part when the pipe 10 and the cylindrical joint 2 are fastened. The secured fastening groove 24 is used, and when a tensile load F acts on the pipe 10, a tension groove 25 that closes the space on the inner peripheral side of the C-shaped fitting ring 3 is used, and two outer grooves 21 are used. It is possible to have a function and effectively use the two functions depending on the situation.
As described above, in the present embodiment, the construction can be easily performed with a simple structure that minimizes the processing of the pipe 10 and the members to be connected.

また、本実施形態では、図3に示すように、締結用溝部24の第1溝幅寸法Lcおよび引張用溝部25の第2溝幅寸法LtがC字状嵌込みリングの管軸方向の全幅寸法Lrに対して上記(1)式、(2)式の関係を満たすように設定されている。そのため、C字状嵌込みリング3の重心を引張用溝部25の傾斜底面25aによって支持することができ、C字状嵌込みリング3が締結用溝部24の溝底に沈み込む方向に回転力が作用することをより確実に抑制することができる。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the first groove width dimension Lc of the fastening groove portion 24 and the second groove width dimension Lt of the tension groove portion 25 are the total width of the C-shaped fitting ring in the pipe axis direction. It is set so as to satisfy the relationship between the above equations (1) and (2) with respect to the dimension Lr. Therefore, the center of gravity of the C-shaped fitting ring 3 can be supported by the inclined bottom surface 25a of the tension groove portion 25, and the rotational force is applied in the direction in which the C-shaped fitting ring 3 sinks into the groove bottom of the fastening groove portion 24. The action can be suppressed more reliably.

さらに、本実施形態では、パイプ10の端部の第1溝深さ寸法Hp、円筒状ジョイント2における締結用溝部24の第2溝深さ寸法Hcおよび引張用溝部25の第3溝深さ寸法Htが、C字状嵌込みリング3の高さ寸法Hrに対して、上述した(3)式〜(5)式の関係を満たすように設定されている。そのため、パイプ10に引張荷重が作用した際に、C字状嵌込みリング3がパイプ10の内周溝11および円筒状ジョイント2の外周溝21に引っ掛かって係止し易くなり、パイプ10の引張荷重Fに抵抗することができる。 Further, in the present embodiment, the first groove depth dimension Hp at the end of the pipe 10, the second groove depth dimension Hc of the fastening groove portion 24 in the cylindrical joint 2, and the third groove depth dimension of the tension groove portion 25. Ht is set so as to satisfy the relationship of the above-mentioned equations (3) to (5) with respect to the height dimension Hr of the C-shaped fitting ring 3. Therefore, when a tensile load is applied to the pipe 10, the C-shaped fitting ring 3 is easily caught in the inner peripheral groove 11 of the pipe 10 and the outer peripheral groove 21 of the cylindrical joint 2 and is easily locked, and the pipe 10 is pulled. It can resist the load F.

上述した本実施形態によるパイプ連結構造1では、結合させるパイプ10A、10Bや円筒状ジョイント2等の部材の加工を最小限に抑えつつ、施工が簡易であり、かつ十分な引張強度を確保することができる。 In the pipe connecting structure 1 according to the above-described embodiment, the construction is simple and sufficient tensile strength is ensured while minimizing the processing of the members such as the pipes 10A and 10B to be connected and the cylindrical joint 2. Can be done.

次に、上述した実施形態によるパイプ連結構造1の効果を裏付けるために行った実施例について以下説明する。 Next, an example carried out to support the effect of the pipe connection structure 1 according to the above-described embodiment will be described below.

(実施例)
実施例では、上述したパイプ連結構造1の効果を確認するために、弾塑性有限要素法(FEA)によるFEAモデルを作成して数値シミュレーション解析を行い、パイプ連結構造1のパイプ10に引張荷重Fを作用させたときの継手変形挙動の構造解析を行って、その効果を確認した。
(Example)
In the embodiment, in order to confirm the effect of the pipe connection structure 1 described above, an FEA model by the elasto-plastic finite element method (FEA) is created and numerical simulation analysis is performed, and a tensile load F is applied to the pipe 10 of the pipe connection structure 1. The structural analysis of the joint deformation behavior when the above was applied was performed, and the effect was confirmed.

図7(a)〜(d)は、本実施例の解析結果を模式的に示した要部断面図でもある。この結果、C字状嵌込みリング3が紙面に対して反時計回り(矢印P2方向)に回転し、パイプ10と円筒状ジョイントの早期の離脱が抑止されていることを確認できた。 7 (a) to 7 (d) are also cross-sectional views of a main part schematically showing the analysis results of this embodiment. As a result, it was confirmed that the C-shaped fitting ring 3 rotated counterclockwise (in the direction of arrow P2) with respect to the paper surface, and the early disconnection of the pipe 10 and the cylindrical joint was suppressed.

図8は、上述した実施形態と同様に外周溝に締結用溝部と引張用溝部とを設けた実施例と、引張用溝部が設けられていない従来の外周溝からなる比較例で引張試験を行い、変位(mm)と荷重(kN)の関係を示したグラフである。この結果、実施例の引張荷重が比較例よりも大きくなっていることを確認できた。 FIG. 8 shows a tensile test in an embodiment in which a fastening groove and a tension groove are provided in the outer peripheral groove as in the above-described embodiment, and a comparative example consisting of a conventional outer peripheral groove in which the tension groove is not provided. , Is a graph showing the relationship between displacement (mm) and load (kN). As a result, it was confirmed that the tensile load of the example was larger than that of the comparative example.

次に、本発明のパイプ連結構造の他の実施形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第1実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、実施形態と異なる構成について説明する。 Next, another embodiment of the pipe connecting structure of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the description will be omitted by using the same reference numerals for the same or similar members and parts as those of the first embodiment described above. Then, a configuration different from the embodiment will be described.

(第2実施形態)
図9に示す第2実施形態によるパイプ連結構造1Aについて説明する。
円筒状ジョイント2は、パイプ端部10aの外側に嵌合する外嵌筒部2Bを有し、外嵌筒部2Bの内周面2bに内周溝26が形成され、パイプ端部10aの外周面10cに外周溝13が形成されている。
この場合、パイプ連結状態において内周溝26と外周溝13との間にC字状嵌込みリング3が嵌合される。そして、内周溝26は、C字状嵌込みリング3の高さ寸法以上の深さ寸法、およびC字状嵌込みリング3の幅寸法以上の溝幅寸法を有する締結用溝部27と、管軸O方向で締結用溝部27よりも離反する方向に向けて深さ寸法が小さくなる引張用溝部28と、を有する。
(Second Embodiment)
The pipe connection structure 1A according to the second embodiment shown in FIG. 9 will be described.
The cylindrical joint 2 has an outer fitting cylinder portion 2B fitted to the outside of the pipe end portion 10a, an inner peripheral groove 26 is formed on the inner peripheral surface 2b of the outer fitting cylinder portion 2B, and the outer periphery of the pipe end portion 10a is formed. An outer peripheral groove 13 is formed on the surface 10c.
In this case, the C-shaped fitting ring 3 is fitted between the inner peripheral groove 26 and the outer peripheral groove 13 in the pipe connected state. The inner peripheral groove 26 includes a fastening groove portion 27 having a depth dimension equal to or larger than the height dimension of the C-shaped fitting ring 3 and a groove width dimension equal to or larger than the width dimension of the C-shaped fitting ring 3. It has a tension groove portion 28 whose depth dimension becomes smaller in the direction away from the fastening groove portion 27 in the axis O direction.

第2実施形態によるパイプ連結構造1Aでは、パイプ10に引張荷重が作用すると、C字状嵌込みリング3は内周溝26の締結用溝部27から引張用溝部28に移動する。このとき、引張用溝部28は締結用溝部27よりも離反する方向に向けて深さ寸法が小さく設定されているので、C字状嵌込みリング3の外周側に引張用溝部28の傾斜底面28a(溝底)が位置し、C字状嵌込みリング3の径方向外側に移動、あるいは変形するスペースがない状態となり、傾斜底面28aから支持された状態となる。 In the pipe connecting structure 1A according to the second embodiment, when a tensile load acts on the pipe 10, the C-shaped fitting ring 3 moves from the fastening groove portion 27 of the inner peripheral groove 26 to the tension groove portion 28. At this time, since the tension groove portion 28 is set to have a smaller depth dimension in the direction away from the fastening groove portion 27, the inclined bottom surface 28a of the tension groove portion 28 is set on the outer peripheral side of the C-shaped fitting ring 3. (Groove bottom) is located, and there is no space for moving or deforming the C-shaped fitting ring 3 to the outside in the radial direction, and the C-shaped fitting ring 3 is supported from the inclined bottom surface 28a.

そのため、C字状嵌込みリング3は、締結用溝部27の溝底に沈み込む方向に回転力が作用することが抑制され、外周溝13内に進入する方向に回転力が作用する。つまり、回転力が作用したC字状嵌込みリング3がパイプ10の引抜き方向への移動を規制することから、パイプ連結構造1Aとしての引張強度を向上させることができる。これにより、パイプ10がC字状嵌込みリング3の内側に下がっても、C字状嵌込みリング3を超えて円筒状ジョイント2の内周面2bに沿って抜け出す方向に移動して離脱しにくい構造となり、パイプ10と円筒状ジョイント2との部材との連結が外れることを抑制することができる。 Therefore, in the C-shaped fitting ring 3, the rotational force is suppressed from acting in the direction of sinking into the groove bottom of the fastening groove portion 27, and the rotational force acts in the direction of entering the outer peripheral groove 13. That is, since the C-shaped fitting ring 3 on which the rotational force acts restricts the movement of the pipe 10 in the pulling direction, the tensile strength of the pipe connecting structure 1A can be improved. As a result, even if the pipe 10 is lowered inside the C-shaped fitting ring 3, it moves beyond the C-shaped fitting ring 3 and moves out along the inner peripheral surface 2b of the cylindrical joint 2 and is detached. The structure is difficult, and it is possible to prevent the pipe 10 and the member of the cylindrical joint 2 from being disconnected from each other.

このように、第2実施形態によるパイプ連結構造1Aでは、内周溝26に収納されるC字状嵌込みリングは、パイプ10と円筒状ジョイント2との締結時にはC字状嵌込みリング3が下部に沈み込む空間を確保された締結用溝部27が使用され、パイプ10に引張荷重が作用したときにはC字状嵌込みリング3の外周側の空間を塞ぐ引張用溝部28が使用され、内周溝26に二つの機能をもたせて状況によって二つの機能を効果的に使い分けることができる。
このように本実施形態では、結合させるパイプ10や部材の加工を最小限に抑えた簡単な構造で、施工を容易に行うことができる。
As described above, in the pipe connecting structure 1A according to the second embodiment, the C-shaped fitting ring housed in the inner peripheral groove 26 has the C-shaped fitting ring 3 when the pipe 10 and the cylindrical joint 2 are fastened. A fastening groove 27 that secures a space to sink in the lower part is used, and when a tensile load is applied to the pipe 10, a tension groove 28 that closes the space on the outer peripheral side of the C-shaped fitting ring 3 is used, and the inner circumference is used. The groove 26 can be provided with two functions so that the two functions can be effectively used depending on the situation.
As described above, in the present embodiment, the construction can be easily performed with a simple structure that minimizes the processing of the pipe 10 and the members to be connected.

以上、本発明によるパイプ連結構造の実施形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 Although the embodiment of the pipe connecting structure according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment and can be appropriately modified without departing from the spirit of the present invention.

例えば、円筒状ジョイント2の外周溝21の溝形状は、本実施形態に限定されることはない。例えば、図10に示す変形例では、外周溝21Aの引張用溝部25Aは、挿入側内面25dが周方向からみて挿入筒部2Aの外周面2aに対して直交する方向に延在している。 For example, the groove shape of the outer peripheral groove 21 of the cylindrical joint 2 is not limited to this embodiment. For example, in the modified example shown in FIG. 10, the tension groove portion 25A of the outer peripheral groove 21A extends in a direction in which the insertion side inner surface 25d extends in a direction orthogonal to the outer peripheral surface 2a of the insertion cylinder portion 2A when viewed from the circumferential direction.

また、本実施形態では、締結用溝部の第1溝幅寸法Lcおよび引張用溝部の第2溝幅寸法Ltは、C字状嵌込みリングの管軸方向の全幅寸法Lrに対して上述した(1)式、(2)式の関係を満たす構成としているが、このような関係式を満たすことに限定されることはない。 Further, in the present embodiment, the first groove width dimension Lc of the fastening groove portion and the second groove width dimension Lt of the tension groove portion are described above with respect to the total width dimension Lr in the pipe axis direction of the C-shaped fitting ring ( Although it is configured to satisfy the relations of the equations 1) and (2), it is not limited to satisfying such a relational expression.

さらに、本実施形態では、パイプの端部の第1溝深さ寸法Hp、円筒状ジョイントにおける締結用溝部の第2溝深さ寸法Hcおよび引張用溝部の第3溝深さ寸法Htは、C字状嵌込みリングの高さ寸法Hrに対して上述した(3)式〜(5)式の関係を満たす構成としているが、このような関係式を満たすことに限定されることはない。 Further, in the present embodiment, the first groove depth dimension Hp at the end of the pipe, the second groove depth dimension Hc of the fastening groove portion in the cylindrical joint, and the third groove depth dimension Ht of the tension groove portion are C. Although the configuration is such that the above-mentioned relations of the equations (3) to (5) are satisfied with respect to the height dimension Hr of the character-shaped fitting ring, the present invention is not limited to satisfying such relational expressions.

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。 In addition, it is possible to replace the components in the above-described embodiment with well-known components as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

1、1A パイプ連結構造
2 円筒状ジョイント
2A 挿入筒部
2B 外嵌筒部
3 C字状嵌込みリング
10、10A、10B パイプ
11 内周溝
13 外周溝
21 外周溝
24 締結用溝部
25、25A 引張用溝部
25a 傾斜底面(溝底)
25d 挿入側内面
26 内周溝
27 締結用溝部
28 引張用溝部
O 管軸
1, 1A Pipe connection structure 2 Cylindrical joint 2A Insertion cylinder 2B Outer cylinder 3 C-shaped fitting ring 10, 10A, 10B Pipe 11 Inner peripheral groove 13 Outer groove 21 Outer groove 24 Fastening groove 25, 25A Tension Groove 25a Inclined bottom (groove bottom)
25d Insertion side inner surface 26 Inner peripheral groove 27 Fastening groove 28 Tension groove O Pipe shaft

Claims (4)

パイプの端部に挿入する挿入筒部を両端に有する円筒状ジョイントを介して一対の前記パイプ同士を同軸線上に連結するパイプ連結構造であって、
前記挿入筒部の外周面には、該外周面の全周にわたって延在する外周溝と、
前記パイプの端部の内周面には、該内周面の全周にわたって延在する内周溝と、
前記外周溝と前記内周溝のそれぞれに周方向にわたって嵌合することでパイプ連結状態とするC字状嵌込みリングと、を備え、
前記外周溝は、
前記C字状嵌込みリングの高さ寸法以上の深さ寸法、および前記C字状嵌込みリングの幅寸法以上の溝幅寸法を有する締結用溝部と、
管軸方向で該締結用溝部よりも離反する方向に向けて深さ寸法が小さくなる引張用溝部と、を有することを特徴とするパイプ連結構造。
It is a pipe connecting structure that connects a pair of the pipes on a coaxial line via a cylindrical joint having an insertion cylinder portion inserted at the end of the pipe at both ends.
On the outer peripheral surface of the insertion cylinder portion, an outer peripheral groove extending over the entire circumference of the outer peripheral surface and
On the inner peripheral surface of the end of the pipe, an inner peripheral groove extending over the entire circumference of the inner peripheral surface and
A C-shaped fitting ring that is fitted into each of the outer peripheral groove and the inner peripheral groove in the circumferential direction to form a pipe connection state is provided.
The outer peripheral groove is
A fastening groove portion having a depth dimension equal to or larger than the height dimension of the C-shaped fitting ring and a groove width dimension equal to or larger than the width dimension of the C-shaped fitting ring.
A pipe connecting structure characterized by having a tension groove portion whose depth dimension becomes smaller in a direction away from the fastening groove portion in the pipe axis direction.
パイプの端部が挿入される外嵌筒部を両端に有する円筒状ジョイントを介して一対の前記パイプ同士を同軸線上に連結するパイプ連結構造であって、
前記外嵌筒部の内周面には、該内周面の全周にわたって延在する内周溝と、
前記パイプの端部の外周面には、該外周面の全周にわたって延在する外周溝と、
前記内周溝と前記外周溝のそれぞれに周方向にわたって嵌合することでパイプ連結状態とするC字状嵌込みリングと、を備え、
前記内周溝は、
前記C字状嵌込みリングの高さ寸法以上の深さ寸法、および前記C字状嵌込みリングの幅寸法以上の溝幅寸法を有する締結用溝部と、
管軸方向で該締結用溝部よりも離反する方向に向けて深さ寸法が小さくなる引張用溝部と、を有することを特徴とするパイプ連結構造。
It is a pipe connecting structure that connects a pair of the pipes on a coaxial line via a cylindrical joint having an outer fitting cylinder portion at both ends into which the end portion of the pipe is inserted.
On the inner peripheral surface of the outer fitting cylinder portion, an inner peripheral groove extending over the entire circumference of the inner peripheral surface and
On the outer peripheral surface of the end of the pipe, an outer peripheral groove extending over the entire circumference of the outer peripheral surface and
A C-shaped fitting ring that is fitted into each of the inner peripheral groove and the outer peripheral groove in the circumferential direction to form a pipe connection state is provided.
The inner groove is
A fastening groove portion having a depth dimension equal to or larger than the height dimension of the C-shaped fitting ring and a groove width dimension equal to or larger than the width dimension of the C-shaped fitting ring.
A pipe connecting structure characterized by having a tension groove portion whose depth dimension becomes smaller in a direction away from the fastening groove portion in the pipe axis direction.
前記締結用溝部の第1溝幅寸法Lcおよび前記引張用溝部の第2溝幅寸法Ltは、前記C字状嵌込みリングの管軸方向の全幅寸法Lrに対して(1)式、(2)式の関係を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載のパイプ連結構造。
Figure 2021195966
The first groove width dimension Lc of the fastening groove portion and the second groove width dimension Lt of the tension groove portion are the equation (1), (2) with respect to the total width dimension Lr of the C-shaped fitting ring in the pipe axis direction. ) The pipe connection structure according to claim 1 or 2, wherein the relationship of the equation is satisfied.
Figure 2021195966
前記パイプの端部の第1溝深さ寸法Hp、前記円筒状ジョイントにおける前記締結用溝部の第2溝深さ寸法Hcおよび前記引張用溝部の第3溝深さ寸法Htは、前記C字状嵌込みリングの高さ寸法Hrに対して(3)式〜(5)式の関係を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載のパイプ連結構造。
Figure 2021195966
The first groove depth dimension Hp at the end of the pipe, the second groove depth dimension Hc of the fastening groove portion in the cylindrical joint, and the third groove depth dimension Ht of the tension groove portion are C-shaped. The pipe connecting structure according to claim 1 or 2, wherein the relationship of the equations (3) to (5) is satisfied with respect to the height dimension Hr of the fitting ring.
Figure 2021195966
JP2020100766A 2020-06-10 2020-06-10 Pipe connection structure Active JP7427197B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020100766A JP7427197B2 (en) 2020-06-10 2020-06-10 Pipe connection structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020100766A JP7427197B2 (en) 2020-06-10 2020-06-10 Pipe connection structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021195966A true JP2021195966A (en) 2021-12-27
JP7427197B2 JP7427197B2 (en) 2024-02-05

Family

ID=79197603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020100766A Active JP7427197B2 (en) 2020-06-10 2020-06-10 Pipe connection structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7427197B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114484128A (en) * 2022-01-10 2022-05-13 山东黄河顺成水利水电工程有限公司 Plastic pipe connecting structure for hydraulic engineering construction

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08504021A (en) * 1992-12-08 1996-04-30 ロイアル・オードナンス・ピー・エル・シー Pipe fittings
US5584512A (en) * 1993-10-07 1996-12-17 Carstensen; Kenneth J. Tubing interconnection system with different size snap ring grooves
US5636878A (en) * 1992-12-08 1997-06-10 Royal Ordnance Plc. Pipe coupling
JPH11324569A (en) * 1998-05-18 1999-11-26 Awaji Sangyo Kk Pipe connection method
JP2002286183A (en) * 2001-03-26 2002-10-03 Doi Seisakusho:Kk Connecting device of underground buried pipeline material
JP2004190758A (en) * 2002-12-10 2004-07-08 Mitsubishi Materials Corp Connection structure of casing pipe
JP2005257046A (en) * 2004-03-15 2005-09-22 Kurimoto Ltd Earthquake-resistant fitting
CN201715159U (en) * 2010-05-28 2011-01-19 浙江苏强格液压有限公司 Joint and connecting pipe movable connection structure
JP3193036U (en) * 2014-07-02 2014-09-11 スミヨシ化成株式会社 Member connection structure
JP2014173373A (en) * 2013-03-12 2014-09-22 Ohbayashi Corp Pipe connection structure for civil engineering work
CN111878653A (en) * 2019-05-02 2020-11-03 丹佛斯有限公司 Flow conduit coupling system

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08504021A (en) * 1992-12-08 1996-04-30 ロイアル・オードナンス・ピー・エル・シー Pipe fittings
US5636878A (en) * 1992-12-08 1997-06-10 Royal Ordnance Plc. Pipe coupling
US5584512A (en) * 1993-10-07 1996-12-17 Carstensen; Kenneth J. Tubing interconnection system with different size snap ring grooves
JPH11324569A (en) * 1998-05-18 1999-11-26 Awaji Sangyo Kk Pipe connection method
JP2002286183A (en) * 2001-03-26 2002-10-03 Doi Seisakusho:Kk Connecting device of underground buried pipeline material
JP2004190758A (en) * 2002-12-10 2004-07-08 Mitsubishi Materials Corp Connection structure of casing pipe
JP2005257046A (en) * 2004-03-15 2005-09-22 Kurimoto Ltd Earthquake-resistant fitting
CN201715159U (en) * 2010-05-28 2011-01-19 浙江苏强格液压有限公司 Joint and connecting pipe movable connection structure
JP2014173373A (en) * 2013-03-12 2014-09-22 Ohbayashi Corp Pipe connection structure for civil engineering work
JP3193036U (en) * 2014-07-02 2014-09-11 スミヨシ化成株式会社 Member connection structure
CN111878653A (en) * 2019-05-02 2020-11-03 丹佛斯有限公司 Flow conduit coupling system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114484128A (en) * 2022-01-10 2022-05-13 山东黄河顺成水利水电工程有限公司 Plastic pipe connecting structure for hydraulic engineering construction
CN114484128B (en) * 2022-01-10 2024-02-27 山东黄河顺成水利水电工程有限公司 Plastic pipe connecting structure for hydraulic engineering construction

Also Published As

Publication number Publication date
JP7427197B2 (en) 2024-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8118331B2 (en) Non-bolt joint structure and method for producing non-bolt joint structure
JP4600407B2 (en) Steel pipe joint structure
JP2021195966A (en) Pipe coupling structure
JP5140114B2 (en) Joining method of ready-made piles, Joined hardware of ready-made piles
JP4000930B2 (en) Steel pipe joint structure
JP4487679B2 (en) Steel pipe joint structure
JP2002276284A (en) Sleeve jacking method and pipe joint structure used for it
JP2007063955A (en) Connection structure
JP2004270204A (en) Joint structure of steel pipe and joining method of steel pipe
JP2007239367A (en) Flat segment ring reinforcing structure
JP3775959B2 (en) Pile and pile connection structure
JP4609627B2 (en) Joining method of ready-made piles, Joined hardware of ready-made piles
JP2017190666A (en) Joining structure
JP2004293035A (en) Joint structure of steel pipe
JP2007308967A (en) Steel column connection structure and steel column connection method
JP4419820B2 (en) Ring fitting for segment
JP4751207B2 (en) Connection structure of circular steel pipe column and H-section steel beam and pier using the connection structure
JP2006291543A (en) Joint structure of steel pipe
JP2013174103A (en) Hat-shaped steel sheet pile and structure using the same
JP2008156997A (en) Segment piece, lining body having this segment piece and tunnel
JP5238404B2 (en) Flat segment ring joint structure
JP2017089268A (en) Steel pipe coupler structure
JP4230403B2 (en) Segment joint structure
JP2003261938A (en) Joint structure of steel pipe pile and pile jointing method
JP2006188889A (en) Joint structure of pile

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426

Effective date: 20200709

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20200709

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230314

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231214

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240116

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7427197

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150