JP2023062565A - 管部材の継手構造 - Google Patents

Abstract

【課題】シール性を向上させることができる管部材の継手構造を提案する。【解決手段】第１管部材２の端部２ａ内に、第２管部材３の端部３ａを差込み、第１管部材２と前記第２管部材３との重なり合う部分を、相互に結合する管部材の継手構造１であって、第１管部材２の外面に外装するとともに端部間が離間する外装部１６と、外装部１６の端部間を近接方向に締め付けることができる締め付け部１０を有する結合部材５を有し、第１管部材２と外装部１６を、周方向の２カ所で係止させ、第１管部材２に、２カ所の係止間で、かつ、締め付け部１０が位置する側に、第１管部材２の第２管部材３の差込み側端部が開口するスリット７を形成し、結合部材５の締め付け部１０を締め付けることにより、第１管部材２と、第２管部材３を相互に結合させる。【選択図】 図１

Description

本発明は、管部材の継手構造に関する。

一般に、インナーパイプの端部を、アウターパイプの端部内に挿入し、相互の重なり合い部を、インナーパイプの外側からクランプにより締め付けて、インナーパイプとアウターパイプを相互に結合することが行われている。

従来、アウターパイプに、その軸芯方向に沿って延びるアウターパイプ端が開口する開放スリットと、軸芯方向に沿って延びるとともに両端が閉塞する閉塞スリットを形成し、クランプにより締め付けた際に、開放スリットと閉塞スリットが変形することにより、インナーパイプとアウターパイプ相互の締結性とシール性を高めることが提案されている（特許文献１参照）。

特許第５９６７３６５号

しかし、上記特許文献１記載の継手構造においては、開放スリットと閉塞スリットの開口面積が大きいため、クランプにより締め付けた際に、開放スリットと閉塞スリットを形成した部分に隙間が生じやすく、シール性に問題がある。

そこで、本発明は、上記特許文献１記載の継手構造よりシール性を向上させることができる管部材の継手構造を提供することを目的とするものである。

前記の課題を解決するために、第１管部材の端部内に、第２管部材の端部を差込み、前記第１管部材と前記第２管部材との重なり合う部分を、相互に結合する管部材の継手構造であって、前記第１管部材の外面に外装するとともに端部間が離間する外装部と、該外装部の端部間を近接方向に締め付けることができる締め付け部を有する結合部材を有し、前記第１管部材と前記外装部を、周方向の２カ所で相互に係止させ、前記第１管部材には、その周方向における２カ所の係止間で、かつ、前記締め付け部が位置する側に、前記第１管部材の前記第２管部材の差込み側端部が開口するスリットを形成し、前記結合部材の前記締め付け部を締め付けることにより、前記第１管部材と、前記第２管部材を相互に結合させることを特徴とするものである。

また、前記外装部は、端部間が離間する円弧状に形成された１個のバンド部材で構成され、該バンド部材の端部に、径方向の外側方向に突出する突出部を夫々形成し、前記第１管部材における重なり合う部分の軸方向と直交方向に、前記締め付け部により締め付けることにより、前記突出部を相互に近接する方向に移動させ、前記第１管部材と、前記第２管部材を相互に結合させてもよい。

また、前記第１管部材に、その外周面から、径方向の外側に向かって突出する管側係止部を形成し、前記外装部に前記管側係止部と係合する係止孔を形成し、前記第１管部材の係止部を、前記外装部の係止孔内に挿入することにより、前記第１管部材と前記結合部材の前記外装部を相互に係止させてもよい。

また、前記第１管部材と前記結合部材の前記外装部を、溶接により相互に係止させてもよい。

本発明は、第１管部材と結合部材を、周方向の２カ所で係止させ、第１管部材に、２カ所の係止間で、かつ、締め付け部が位置する側に、第１管部材の第２管部材の差込み側端部が開口するスリットを形成し、結合部材の締め付け部を締め付けることで、第１管部材と第２管部材を相互に結合させたことにより、締め付け部を締め付けた際に、係止部が締め付け部側に移動するため、スリットを効果的に変形させ、上記従来技術のものより、管部材相互の結合時における締結性とシール性を高めることができる。

本発明の実施例１に係る管部材の継手構造の斜視図。 本発明の実施例１に用いる第１管部材に結合部材を取り付けた状態の斜視図。 図２の側面図。 図２の縦断面図。 本発明の実施例１に用いる第１管部材の斜視図。 図５の側面図、二点鎖線は変形後のスリットと管側係止部の形状を示す。 本発明の実施例１に用いる結合部材の斜視図。 本発明の実施例２の一例を示し、第１管部材に、結合部材を取り付けた状態の斜視図。 図８の側面図。 図８の縦断面図。 図８の実施例２に用いる第１管部材の斜視図。 図１１の側面図、二点鎖線は変形後のスリットと管側係止部の形状を示す。 図８の実施例２に用いる結合部材の斜視図。 本発明の実施例２の他例を示し、第１管部材に、結合部材を取り付けた状態の斜視図。 本発明の実施例３を示し、第１管部材に結合部材を取り付けた状態の斜視図。 図１５の縦断面図。 本発明の実施例３に用いる第１管部材の斜視図。 本発明の実施例３に用いる結合部材の斜視図。

本発明の実施の形態を図に示す実施例に基づいて説明する。

［実施例１］
図１は、本発明における実施例１の管部材の継手構造１を示す斜視図である。管部材の継手構造１は、第１管部材２の端部２ａ内に、第２管部材３の端部３ａを差込み、第１管部材２と第２管部材３との重なり合う部分である篏合部４を、結合部材５等を用いて相互に結合させるものである。管部材の継手構造１は、金属で形成された排気管同士や配管同士等の任意の管同士の結合に適用することができる。

第１管部材２と第２管部材３は金属で構成され、第１管部材２と第２管部材３との篏合部４において、第２管部材３の外径は、第１管部材２の内径より小さく設定されている。なお、第１管部材２と第２管部材３の篏合部４以外の構造、形状、長さ等は、図に記載したもの以外にも任意に設定することができる。

第１管部材２は、第２管部材３との重なり合う部分である篏合部４が、円筒状に形成され、図１～図６に示すように、スリット７が周方向に２個形成されている。各スリット７は、第２管部材３の差込み側端が開口する開放側端７ａに、その反対側は閉塞する閉塞側端７ｂで形成されている。本実施例においては、スリット７を、夫々、図４の上下方向の中央部に位置するように形成したが、スリット７は任意の位置に形成することができる。

図１～図３に示すように、結合部材５を第１管部材２に取付けた際に、スリット７の閉塞側端７ｂは、結合部材５により覆われるようになっている。スリット７の幅、延在方向の長さは、第１管部材２と第２管部材３の形状等に応じて任意に設定することができる。

第１管部材２の周方向における両スリット７，７間で、後述する結合部材５の締め付け部１０が位置する側と反対側には、第１管部材２を切り起こして形成された管側係止部１１が２個形成されている。各管側係止部１１は、第１管部材２の径方向の外側に向かって突出するように形成されている。すなわち、管側係止部１１，１１の間で、かつ、結合部材５の締め付け部１０が位置する側にスリット７，７が形成されている。

２カ所の管側係止部１１は、両スリット７，７間で、かつ、結合部材５の締め付け部１０が位置する側と反対側であれば任意の位置に形成することができるが、管側係止部１１を、スリット７の周方向における近傍に形成することが好ましい。

結合部材５は、図１～図４，図７に示すように、切り欠き部１２ａにより端部間が離間する円弧状に形成されるとともに、可撓性を有する１個のバンド部材１２を有している。バンド部材１２における第１管部材２の篏合部４の軸芯方向の両端部は開口している。バンド部材１２は、第１管部材２の外側に結合部材５を取り付けた際に、第１管部材２の外面に外装される外装部１６を構成している。

バンド部材１２における周方向の両端部には、それぞれ、径方向の外側に向かって突出する突出部１３が形成されている。バンド部材１２と突出部１３は一体となるように金属で形成されている。

両突出部１３，１３間は、離間し、その離間距離は、スリット７の幅より狭くなるように形成されている。突出部１３には、取付孔１４が形成されている。この取付孔１４内にボルト１５を挿通し、ボルト１５に図示しないナットを螺合し、ボルト１５とナットを相互に締め付けることにより、突出部１３，１３間を近接させることができるようになっている。本実施例では、結合部材５を、図１～図４，図７に示すようにクランプ状の部材で構成した。

図１に示すように、結合部材５を、第１管部材２の外側に取付けた状態で、ボルト１５とナットを相互に、第１管部材２における篏合部４の軸芯と直交する方向に締め付けることにより、結合部材５を第１管部材２に締め付けることができる。

突出部１３，１３，取付孔１４，ボルト１５，ナットにより、外装部１６の端部間を近接方向に締め付けることができる締め付け部１０を構成している。なお、締め付け部１０は、上記以外にも、外装部１６の端部間を近接方向に締め付けることができれば任意のものを用いることができる。

バンド部材１２には、第１管部材２の各管側係止部１１が挿通し、相互に係合できる係止孔１８が計２カ所形成されている。

第２管部材３の端部３ａは、は、図１，図３に示すように、円筒状に形成されている。

次に、第１管部材２と、第２管部材３の結合方法を説明する。

先ず、図２，図４に示すように、第１管部材２の各管側係止部１１を、結合部材５の係止孔１８内に挿通するようにして、結合部材５を第１管部材２の外側に取付けて、相互を周方向の２カ所で係止させる。

次に、図１に示すように、第２管部材３の端部３ａを、第１管部材２における第２管部材３の差込み側から、第１管部材２の端部２ａ内に所定量差込む。

次に、ボルト１５を取付孔１４に挿通した後に、ボルト１５の雄ネジにナットを螺号させ、相互を締め付ける。

これにより、突出部１３，１３は、相互に近接する方向に移動するとともに、係止孔１８，１８が締め付け部１０側方向に移動する。同時に、係止孔１８内の第１管部材２の各管側係止部１１は、図６の２点鎖線に示すように、締め付け部１０方向に移動する（図４の上側方向に持ち上げられる）。係止孔１８の移動により、スリット７と管側係止部１１は図６の２点鎖線に示すように変形し、各スリット７，７の幅が狭くなるとともに、第１管部材２の内径は縮径し、第１管部材２の内周面が、第２管部材３の外周面に密着し、第１管部材２と第２管部材３を相互に結合することができる。

上記のように、第１管部材２と結合部材５を、周方向の２カ所において相互に係止するように第１管部材２に結合部材５を取り付けた後に、締め付け部１０で締め付け、係止孔１８と各管側係止部１１が、締め付け部１０側方向に移動させることでスリット７の幅が狭くなるように変形し、第１管部材２の内周面が、第２管部材３の外周面に密着するため、上記従来技術の継手構造と比較して、スリット７の開口面積を減らすことができるとともに、第１管部材２の内周面と、第２管部材３の外周面との接触面積を増やし、第１管部材２と第２管部材３の締結性や、シール性を高め、安定した締結力を発揮することができる。

［実施例２］
上記実施例１においては、第１管部材２を切り起こして管側係止部１１を、バンド部材１２の係止孔１８に挿通して、結合部材５の外装部１６を、第１管部材２の外周面に、周方向の２カ所で相互に係止するようにしたが、第１管部材と結合部材の外装部との係止方法は任意に設定することができる。

例えば、図８～図１３に示すように、第１管部材２０の外周面から、その径方向の外側に向かって突出する球状の凸部で構成された管側係止部２１を２個形成する。また、結合部材２２のバンド部材２３には、夫々の第１管部材２０の管側係止部２１が、挿通できる係止孔２４を２個形成する。バンド部材２３が外装部２５を構成する。

各管側係止部２１を、各係止孔２４内に挿通して、第１管部材２の外周面に、結合部材２２を、周方向の２カ所で係止するようにして、管部材の継手構造２７を構成してもよい。

第１管部材２０には、上記実施例１と同様のスリット７が２個形成され、管側係止部２１をスリット７の周方向における締め付け部１０と反対側の近傍に形成することが好ましい。

また、例えば、図１４に示すように、第１管部材３０には管側係止部１１，２１を形成しないとともに、結合部材３１のバンド部材３２からなる外装部３３に係止孔１８，２４を形成せず、第１管部材３０の外側に結合部材３１を取り付けた後に、第１管部材３０と結合部材３１のバンド部材３２を、周方向の２カ所において、溶接３５により相互を係止するようにして、管部材の継手構造３７を構成してもよい。

なお、第１管部材３０には、上記実施例１と同様のスリット７が２個形成され、溶接３５による係止箇所をスリット７の周方向における締め付け部１０と反対側の近傍に形成することが好ましい。

それ以外の構造は、前記実施例１と同様であるのでその説明を省略する。

実施例２においても前記実施例１と同様の効果を奏する。

［実施例３］
上記実施例１，２においては、第１管部材２，２０，３０にスリット７を２個形成したが、スリットは１個でもよい。また、結合部材５，２２，３１は、円弧状に形成された１個のバンド部材１２からなる外装部１６を備えるようにしたが、外装部を２個備えるようにしてもよい。

例えば、図１５～図１７に示すように、第１管部材４０には、上記実施例１のスリット７と同様に形成された１個のスリット４１が形成されている。

スリット４１における周方向の外側の近傍には、管側係止部１１が、第１管部材４０を切り起こして２個形成されている。

結合部材４２は、図１５～図１６，図１８に示すように、２個の円弧状の外装部４３，４３を備えている。外装部４３，４３における周方向の近接部位での端部は、相互に離間するように形成され、それぞれの端部には、上記実施例１の突出部１３と同様の突出部１３が形成され、突出部１３には、取付孔１４が形成されている。

各外装部４３には、管側係止部１１を挿通できる係止孔１８が計２個形成されている。

第１管部材４０の管側係止部１１を、結合部材４２の係止孔１８内に挿通して、第１管部材４０の外側に結合部材４２を取り付けた後に、締め付け部１０で締め付け、係止孔１８と各管側係止部１１を締め付け部１０側方向に移動させるとともに、スリット４１の幅が狭くなるように変形させる。これにより、第１管部材４０の内周面が、第２管部材３の外周面に密着され、第１管部材４０と第２管部材３を結合することができ、これらにより管部材の継手構造４７を構成してもよい。

なお、第１管部材４０と結合部材４２との係止方法は、上記以外にも前記実施例２の係止方法で行うようにしてもよい。

それ以外の構造は、前記実施例１，２と同様であるのでその説明を省略する。

実施例３においても前記実施例１，２と同様の効果を奏する。

［その他の実施例］
上記実施例１乃至３において、第１管部材２，２０，３０, ４０と第２管部材３との結合時において、相互のシール性を高めるために、第１管部材２，２０，３０ ４０と第２管部材３との間に、ガスケット等のシール部材を設けるようにしてもよい。シール部材は、少なくとも、スリット７，４１の外側に設けることが好ましい。

また、上記実施例１乃至３においては、突出部１３，１３間の離間距離を、スリット７，４１の幅より狭くなるように形成したが、突出部１３，１３間の離間距離を、スリット７，４１の幅より大きく形成してもよい。

それ以外の構造は、前記実施例１乃至３と同様であるのでその説明を省略する。

その他の実施例においても前記実施例１乃至３と同様の効果を奏する。

１，２７，３７，４７ 管部材の継手構造
２，２０，３０，４０ 第１管部材
３ 第２管部材
５，２２，３１，４２ 結合部材
７，４１ スリット
１０ 締め付け部
１１，２１ 管側係止部
１２，２３，３２ バンド部材
１３ 突出部
１６,２５，３３，４３ 外装部
１８，２４ 係止孔
３５ 溶接

Claims (4)

1. 第１管部材の端部内に、第２管部材の端部を差込み、前記第１管部材と前記第２管部材との重なり合う部分を、相互に結合する管部材の継手構造であって、
   前記第１管部材の外面に外装するとともに端部間が離間する外装部と、該外装部の端部間を近接方向に締め付けることができる締め付け部を有する結合部材を有し、
   前記第１管部材と前記外装部を、周方向の２カ所で相互に係止させ、
   前記第１管部材には、その周方向における２カ所の係止間で、かつ、前記締め付け部が位置する側に、前記第１管部材の前記第２管部材の差込み側端部が開口するスリットを形成し、
   前記結合部材の前記締め付け部を締め付けることにより、前記第１管部材と、前記第２管部材を相互に結合させることを特徴とする管部材の継手構造。
2. 前記外装部は、端部間が離間する円弧状に形成された１個のバンド部材で構成され、
   該バンド部材の端部に、径方向の外側方向に突出する突出部を夫々形成し、
   前記第１管部材における重なり合う部分の軸方向と直交方向に、前記締め付け部により締め付けることにより、前記突出部を相互に近接する方向に移動させ、前記第１管部材と、前記第２管部材を相互に結合させることを特徴とする請求項１記載の管部材の継手構造。
3. 前記第１管部材に、その外周面から、径方向の外側に向かって突出する管側係止部を形成し、
   前記外装部に前記管側係止部と係合する係止孔を形成し、
   前記第１管部材の係止部を、前記外装部の係止孔内に挿入することにより、前記第１管部材と前記結合部材の前記外装部を相互に係止させることを特徴とする請求項１又は２記載の管部材の継手構造。
4. 前記第１管部材と前記結合部材の前記外装部を、溶接により相互に係止させることを特徴とする請求項１又は２記載の管部材の継手構造。

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