JP2022022049A - ハウジング管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】配管施工性に優れ、高圧配管に用いるのに効果的なハウジング管継手の提供を目的とする。【解決手段】外周面に凸部又は凹部を有する一対の管を、シール部材を介して接続するハウジング管継手であって、前記シール部材を径方向外側から包持する一対のハウジング本体と、前記ハウジング本体を軸方向両側から狭持する一対の狭持部材とを備え、前記ハウジング本体は、内周面に前記管の凸部又は凹部と係止する係止部を有し、前記一対の狭持部材は、それぞれ対向する狭持部材又は前記ハウジング本体と締結する締結部を有することを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、配管の接続に用いるハウジング管継手に関し、特に高圧配管に用いるのに効果的なハウジング管継手に係る。

施工性に優れた配管の接続方法として、ハウジング管継手を用いた方法が知られている。
一般的なハウジング管継手は、接続する二つの配管の端部外周面に環状のシール部材を被せ、このシール部材を径方向外側から一対の略半円状のハウジング本体で包持し、ハウジング本体の周方向両端部から径方向外側に突出するフランジ部を連結することで配管を接続する。
例えば、特許文献１に開示するハウジング管継手は、このようなハウジング管継手の例である。
しかし、このようなハウジング管継手は、配管の継ぎ部から径方向外側へ大きな圧力が加わると、このフランジ部のみの連結では、その大きな圧力に対して耐えきれずにハウジングの包持部が開く恐れが高く、高圧配管での使用には向かないという問題があった。
特に、１０ＭＰａを超える高い圧力がかかる高圧配管では、略半円状のハウジング本体が変形しやすく、高圧ガスが漏れる原因となる。

実用新案登録第３０８３７７３号公報

本発明は、配管施工性に優れ、高圧配管に用いるのに効果的なハウジング管継手の提供を目的とする。

本発明に係るハウジング管継手は、外周面に凸部又は凹部を有する一対の管を、シール部材を介して接続するハウジング管継手であって、前記シール部材を径方向外側から包持する一対のハウジング本体と、前記ハウジング本体を軸方向両側から狭持する一対の狭持部材とを備え、前記ハウジング本体は、内周面に前記管の凸部又は凹部と係止する係止部を有し、前記一対の狭持部材は、それぞれ対向する狭持部材又は前記ハウジング本体と締結する締結部を有することを特徴とする。
ここで、対向する狭持部材同士をボルト等で締結する態様と、狭持部材をハウジング本体の側部にボルト等で直接締結する態様が含まれる。
このように、シール部材を径方向外側から包持する一対のハウジング本体は、一対の狭持部材で両側から挟み込むように保持されるので、管の継ぎ部に高い圧力が加わってもハウジングの包持部が開こうとするのをこの狭持部材が抑えるために、耐圧性が向上する。
従来のハウジング管継手において、フランジ部のみで高圧に耐えるためには、それだけ径方向外側へ大きく突出する非常に大きなフランジ部になり、接続する配管同士や配管周囲壁等との間に広いスペースが必要となる問題もあった。
本発明に係るハウジング管継手は、一対のハウジングの包持部が開くのを狭持部材で抑えるのでフランジ部が必ずしも必要ではなく、また、フランジ部を設ける場合にあっては小さいものでよくなる。

本発明において、狭持部材は、複数の前記締結部を有する環状であり、前記締結部は、締結部材を軸方向に貫通するための締結孔を有することが好ましい。
これにより、一対の狭持部材はその間にハウジング本体を保持した状態で、それぞれ対向する狭持部材又はハウジング本体と締結部材にて容易に締結される。
また、複数の締結部を有することで、一対の狭持部材の間でハウジング本体を安定して狭持できる。
従来のハウジング管継手は、周方向両側のフランジ部のみで連結してあるので、耐圧性能を発揮するためには大きな締め付けトルクが必要であり、大きいフランジ部や径の大きいボルト等が必要であった。
一方、本発明に係るハウジング管継手の締結部材は、狭持部材を互いに引き寄せる方向に力があればよく、低いトルクでの配管接続施工が可能となる。

本発明において、前記ハウジング本体は外周面に、径方向外側へ突出した突出部を有し、
前記狭持部材は、前記ハウジング本体の突出部に当接可能な当接部を有してもよい。
このように、ハウジング本体の突出部に狭持部材の当接部を当接することで、ハウジング本体を一対の狭持部材で両側から挟み込むように締結するため、ハウジング本体の軸方向のねじれ変形を抑える効果が大きい。
この場合に、前記一対のハウジング本体は、両側端部にそれぞれ対向配置され、相互に締結可能なフランジ部を有するようにしてもよい。
このようにすると、一対のハウジング本体を両側のフランジ部で相互にボルト等で締結後にハウジング本体の包持部を狭持部材で支えるので小さなフランジ部でよい。

本発明において、狭持部材は内周面にテーパー部を有し、前記ハウジング本体は外周面に、軸方向から近接する前記狭持部材に向かって縮径する縮径部を有し、前記狭持部材のテーパー部が、前記ハウジング本体の縮径部に圧接してもよい。
このようにすると、一対の狭持部材の間隔が小さくなるように締め付けるだけで、テーパー部の内側方向の分力により、ハウジング本体を管の中心に向けて押し付ける力が働く。
これにより、狭持部材は径方向外側からハウジング本体に圧接するため、高圧配管のように管の継ぎ部から径方向外側等へ高い圧力が加わる場合にも、ハウジング本体の径方向外側等への変形を抑制できる。

本発明に係るハウジング管継手は、シール部材を径方向外側から包持する一対のハウジング本体を、軸方向両側から一対の狭持部材にて狭持し、締結する。
また、狭持部材が径方向外側からハウジング本体を保持するので、ハウジング本体が径方向外側等へ変形するのを抑制する。
これにより、高圧配管のように管の継ぎ部に高い圧力が加わる場合にも、本発明に係るハウジング管継手が有効となる。

本発明に係るハウジング管継手の構造例を、管接続前の状態例として示す。 （ａ）はハウジング管継手の構造例を、管接続後の状態例として示し、（ｂ）はその部分断面図を示す。 ハウジング管継手による管の接続手順を示す。 図３の接続手順の続きを示す。 本発明に係るハウジング管継手の別構造例である実施例２を示す。 実施例２の構造例を、管接続前の状態として示す。 管接続後の状態例である図５の部分断面図を示す。 実施例２による管の接続手段を示す。 図８の接続手順の続きを示す。 実施例３の構造例を、管接続前の状態として示す。 （ａ）は実施例３の構造例を、管接続後の状態例として示し、（ｂ）はそのＡ－Ａ線断面図を示す。

本発明に係るハウジング管継手の構造例を以下、図に基づいて説明する。
図１～図４に、実施例１のハウジング管継手の構造例を示す。
図１は、ハウジング管継手を構成する一対のハウジング本体２０、２０と一対の狭持部材３０、３０が、シール部材１０を配設した一対の管１，１を接続する前の状態例を示し、図２（ａ）はその接続した後の状態例を、（ｂ）はその部分断面図を示す。
また、このハウジング管継手による管１，１の接続手順を説明するために、図３、図４を示す。

図１、図２（ｂ）に示すように、管１は、高圧配管用炭素鋼鋼管等からなる管１、１の端部付近の外周面に、転造加工にてリング状の凸部１ａを成形した例である。
シール部材１０はゴム製の弾性リングであり、一対の管１、１の端部外周面に跨がるように配設された後、径方向外側から一対の略半円状のハウジング本体２０、２０により包持される。
環状の狭持部材３０は、その軸方向の面に複数の締結部３１、３１，３１を所定の間隔で設け、締結部３１に締結部材３３を軸方向に貫通するための締結孔３１ａを形成してある。
一対の狭持部材３０、３０が、上記一対のハウジング本体２０、２０を軸方向から狭持し、締結部３１、３１の相互の締結孔３１ａ、３１ａを用いて締結部材３３と止め部材３４にて締結されることで、図２（ａ）に示すような管１、１とハウジング継手の接続構造となる。

本実施例のハウジング管継手による管の接続手順について、図３、図４に基づいて具体的に説明する。
図３（ａ）は、図１に示すような環状の狭持部材３０の内側に管１を挿通した状態で一対の管１、１の端部を概ね突き合せ、管１、１の継ぎ部１ｂを覆うようにその端部外周面にシール部材１０を配設した例を示す。
狭持部材３０の内径は、管１の凸部１ａに接触することがない大きさであることが好ましく、これにより管１に凸部１ａを成形した後からも狭持部材３０の内側に管１を挿通でき、配管を接続する施工性に優れる。
ハウジング本体２０は、内周面にリング状の外リブ２２ａと内リブ２２ｂを形成することで凹部形状の係止部２１を形成し、この係止部２１に管１の凸部１ａを係合させる。
また、左右一対の内リブ２２ｂの間に凹部形状の包持部２３を形成し、この包持部２３にてシール部材１０の外周面を径方向外側から包持した例を、図３（ｂ）に示す。

図４（ａ）に示すように、ハウジング本体２０、２０に対して狭持部材３０、３０を軸方向の両側から近接する。
本実施例のハウジング本体２０は、外周面に近接する狭持部材３０、３０に向かって縮径するリング状の縮径部２５，２５を形成し、縮径部２５，２５よりも軸方向内側に、径方向外側へ突出したリング状の突出部２６，２６を形成してある。
一方、狭持部材３０は、内周面に近接するハウジング本体２０に向かって拡径する環状のテーパー部３２を形成してあり、このテーパー部３２をハウジング本体２０の縮径部２５に軸方向から近接する。
図４（ｂ）は、狭持部材３０のテーパー部３２をハウジング本体２０の縮径部２５に摺接するように圧接した例を示す。
一対の狭持部材３０、３０は、対向する締結部３１、３１の相互の締結孔３１ａ、３１ａを用いて、ボルト等の締結部材３３とナット等の止め部材３４にて締結される。
このように、狭持部材３０のテーパー部３２が径方向外側からハウジング本体２０の縮径部２５を圧接するとともに、テーパー部３２が縮径部２５を軸方向へ押圧することで、ハウジング本体２０がその径方向内側のシール部材１０を圧縮させる。
なお、狭持部材３０は、ハウジング本体２０の突出部２６の軸方向外側面２６ａと対向する面であって、軸方向外側面２６ａに当接可能な当接部３５を有してもよい。

本実施例は、転造加工により管の外周面にリング状の凸部を成形した例を示したが、外周面に転造溝からなる凹部を成形してもよく、角形又は丸形のリングを管の外周面に溶接してもよい。
また、本実施例における狭持部材は、その軸方向の面に３つの締結部をおよそ均等な間隔で設けた例であるが、締結部の数はハウジング管継手の外径の大きさに合せてもよく、外径が大きくなるほど、締結部の数を増やすことが望ましい。

本発明に係るハウジング管継手のハウジング本体２０は、図５に示すように、周方向両端部からそれぞれ径方向外側に突出するフランジ部２４を有するものであってもよいが、この場合には連結部材２７、２８にて一対のハウジング本体２０の対向するフランジ部２４を互いに連結し、連結したハウジング本体２０を一対の狭持部材３０で軸方向から狭持し締結するため、フランジ部２４は径方向外側に大きく突出するような大きさでなくてよい。

上記フランジ部２４を有するハウジング管継手として、図６～図９に実施例２を、図１０、図１１に実施例３を示す。
実施例２，３は、ハウジング本体２０の縮径部２５及び狭持部材３０のテーパー部３２を設ける替わりに、ハウジング本体２０のフランジ部２４同士をボルト等で締結及び連結した後にハウジング本体２０の包持部が開くのを狭持部材３０で防止した例である。
このようなハウジング管継手の場合には、例えば図６、図１０に示すように、ハウジング本体２０の外周面には縮径部２５の替わりに円筒状の外周部２９を形成し、狭持部材３０の内周面にはテーパー部３２の替わりに傾斜していない保持部３６を形成してある。
図１０に示すように実施例３は、ハウジング本体２０の外周面に狭持部材３０の保持部３６にて保持される外周部２９、２９と、この外周部２９、２９よりも軸方向内側に径方向外側へ突出したリング状の突出部２６を形成してある。
突出部２６には、狭持部材３０の締結部３１と締結可能な被締結部２６ｂを設けてある。
被締結部２６ｂは、例えば図１０に示すように突出部２６から部分的に径方向外側へ突出するように形成してある。
ハウジング本体２０と狭持部材３０は、被締結部２６ｂに設けた被締結孔２６ｃと締結部３１の締結孔３１ａを用いて締結部材３３にて締結可能である。

実施例２、３のハウジング管継手による管の接続手順について、実施例２を例として図８，図９に基づいて具体的に説明する。
まず、図８（ａ）、（ｂ）に示すようにハウジング本体２０の係止部２１に管１の凸部１ａを係合させ、シール部材１０の外周面を径方向外側から包持部２３にて包持し、一対のハウジング本体２０、２０の対向するフランジ部２４，２４を、その相互の連結孔２４ａ、２４ａを用いてボルト等の連結部材２７とナット等の連結部材２８にて連結するように締結する。
締結後のハウジング本体２０、２０に対して、図９（ａ）に示すように狭持部材３０、３０を軸方向の両側から近接する。
図９（ｂ）に示すように、狭持部材３０の当接部３５がハウジング本体２０の有する突出部２６の軸方向外側面２６ａに当接するように、狭持部材３０、３０の対向する締結部３１、３１を締結部材３３と止め部材３４にて締結する。
実施例３の場合には図１１に示すように、ハウジング本体２０の有する被締結部２６ｂの被締結孔２６ｃと狭持部材３０の締結孔３１ａを締結部材３３にて締結する。
なお、被締結孔２６ｃは貫通孔であっても、有底孔であってもよい。
実施例２、３のように、当接部３５が軸方向外側面２６ａに当接するように締結されることで、一対の狭持部材３０、３０がハウジング本体２０をより安定して締結狭持し、狭持部材３０の保持部３６が径方向外側からハウジング本体２０の外周部２９を保持することで、高圧配管のように管の継ぎ部から径方向外側等へ高い圧力が加わる場合にも、ハウジング本体の径方向外側等への変形を抑制できる。
このようにすると、狭持部材３０にテーパー部３２を設けた場合よりもハウジング本体２０への取り付けが容易になる。

１ 管
１ａ 凸部
１０ シール部材
２０ ハウジング本体
２１ 係止部
２５ 縮径部
２６ 突出部
３０ 狭持部材
３１ 締結部
３１ａ 締結孔
３２ テーパー部
３３ 締結部材
３５ 当接部

Claims (5)

1. 外周面に凸部又は凹部を有する一対の管を、シール部材を介して接続するハウジング管継手であって、
   前記シール部材を径方向外側から包持する一対のハウジング本体と、
   前記ハウジング本体を軸方向両側から狭持する一対の狭持部材とを備え、
   前記ハウジング本体は、内周面に前記管の凸部又は凹部と係止する係止部を有し、
   前記一対の狭持部材は、それぞれ対向する狭持部材又は前記ハウジング本体と締結する締結部を有することを特徴とするハウジング管継手。
2. 前記狭持部材は、複数の前記締結部を有する環状であり、
   前記締結部は、締結部材を軸方向に貫通するための締結孔を有することを特徴とする請求項１に記載のハウジング管継手。
3. 前記ハウジング本体は外周面に、径方向外側へ突出した突出部を有し、
   前記狭持部材は、前記ハウジング本体の突出部に当接可能な当接部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のハウジング管継手。
4. 前記一対のハウジング本体は、両側端部にそれぞれ対向配置され、相互に締結可能なフランジ部を有することを特徴とする請求項３に記載のハウジング管継手。
5. 前記狭持部材は内周面にテーパー部を有し、
   前記ハウジング本体は外周面に、軸方向から近接する前記狭持部材に向かって縮径する縮径部を有し、
   前記狭持部材のテーパー部が、前記ハウジング本体の縮径部に圧接することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のハウジング管継手。

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