JP2816307B2 - 管継手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、一方の管の受口に他
方の管の挿口を挿入して両管を接合する管継手、特にボ
ルトナットを締め付けることなく、高いシール面圧を発
生させることのできる管継手に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の管継手の一例を図13に示
す。この管継手は一方の管01の受口02に他方の管03の挿
口04を挿入して両管を接合するものにおいて、受口02、
挿口04、ゴム輪05、押輪06、ボルトナット07より構成さ
れ、押輪06をボルトナット07で締め付けることによりゴ
ム輪05を受口02の内面に形成した受口溝08と挿口04の外
面との間の所定位置に挿入し、水密性を確保する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
管継手にあっては次のような問題点があった。 (1) 狭い場所ではボルトナット07の締め付けが行ないに
くい。 (2) ボルトナット07が腐食すると、ゴム輪05の押圧力が
低下し、水密性が壊される恐れがある。 (3) 省人力接合が困難である。 (4) 振動等によりボルトナット07が緩む可能性がある。

【０００４】そこでこの発明は、前記のような従来の問
題点を解決し、継手構造からボルトナットを取り去り、
接合作業の軽減を図り、また腐食に対して高い信頼性を
有し、しかもボルトナットを締め付けることなく、メカ
ニカル継手と同等の高いシール面圧を確保することがで
きる管継手を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、一方の管の受口に他方の管の挿
口を挿入して両管を接合する管継手において、受口の内
面にその先端側から奥側に向けて拡径状に形成されたく
さび部材収容用の環状テーパ面と、該テーパ面の奥端部
において内面に突出形成された環状突部と、該突部と隣
接して奥側に向けて形成された環状凹部と、該凹部と隣
接して奥側に向けて縮径状に形成された受口溝とを順次
形成している。受口内面の受口溝と挿口の外面の間にゴ
ム輪を配置し、このゴム輪を奥側に押圧する円周方向１
つ割りとなったスラストリングをその外面に設けた凸部
を環状凹部に位置させ、かつ該凸部を環状突部と係止可
能な状態で配置し、このスラストリングを奥側に押圧す
る押輪を環状テーパ面と対向するように配置し、この押
輪の外面に熱可塑性樹脂を埋設し、この熱可塑性樹脂と
融着可能な熱可塑性樹脂を有する環状のくさび部材を該
樹脂の中に電気抵抗線を埋設して押輪の外面とテーパ面
の間に配置し、このくさび部材の熱可塑性樹脂の中の電
気抵抗線に通電するための穴を受口に設けている。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１において、く
さび部材を、電気抵抗線を埋設して有する熱可塑性樹脂
からなる円周方向１つ割りの受口リングと、該リングの
両側に配置された環状の緩衝用ゴムリングと、これら緩
衝用ゴムリングのうち受口先端側の緩衝用ゴムと受口先
端側に隣接して配置されたストッパーリングとから構成
している。ストッパーリングの内面に押輪の外面に食い
込む突条を多数形成している。

【０００７】

【作用】前記のようにボルトナットを用いることなく、
継手を構成して両管を接合することが可能となる。しか
も接合作業も比較的簡単であるとともに、接合状態にお
いて押輪の熱可塑性樹脂と融着した熱可塑性樹脂を有す
るくさび部材のくさび作用により挿口の受口からの抜け
出しを防止することが可能であり、ゴム輪にメカニカル
継手と同等の高いシール面圧を確保することができる。

【０００８】

【実施例】図１はこの発明の一実施例の管継手を示す縦
断正面図である。１は受口２を有する一方の管、３は挿
口４を有する他方の管である。受口２の内面にはその先
端側から奥側に向けて拡径状に形成されたくさび部材収
容用の環状テーパ面５と、該テーパ面の奥端部において
内面に突出形成された環状突部６と、該突部と隣接して
奥側に向けて形成された環状凹部７と、該凹部と隣接し
て奥側に向けて縮径状に形成された受口溝８とが順次形
成されている。環状突部６の内面には奥側に向けて下向
き傾斜のテーパ面10が形成されている。

【０００９】受口溝８と挿口４の外面の間にはゴム輪11
が配置されている。ゴム輪11の後端面、すなわち受口先
端側の端面にはそのやや外周側に環状段部12が形成され
ている。13はゴム輪11を奥側に押圧する剛性のスラスト
リングで、図２に示すように円周方向１つ割りに形成さ
れてその径が拡縮自在となっており、外面にはそのゴム
輪11側の略半部に環状凸部15が設けられている。スラス
トリング13は常時開き方向に付勢されて受口２の内面側
に張り付くように製作されている。スラストリング13の
環状凸部15の外面には奥側に向けて下向き傾斜のテーパ
面16が、スラストリング13の縮径時に環状突部６のテー
パ面10と摺接可能に形成されている。環状凸部15の内面
の一部にはゴム輪11の環状段部12と係止する環状段部17
が形成されている。このようなスラストリング13は縮径
状態で押輪18により押圧されて受口２の環状突部６を両
テーパ面10，16同士の摺接により乗り越え環状凹部７に
位置されることとなり、位置後は環状凸部15の後端面が
環状凹部７の側壁面に係止して押輪18側への抜けが防止
される。

【００１０】押輪18は金属製本体20の外面に環状凹所21
が形成され、該凹所に熱可塑性樹脂22が埋設された構成
となっている。押輪18の本体20のスラストリング13側の
外面には奥側に向けて下向き傾斜のテーパ面23が形成さ
れている。押輪18の外面と対向する受口２の環状テーパ
面５には環状のくさび部材25が押輪18と密接して収容さ
れている。くさび部材25の外面は受口２の環状テーパ面
５と密接する環状テーパ面26に形成されている。くさび
部材25は受口リング27と、該リングの両側に配置された
環状の緩衝用ゴムリング28，29と、これら緩衝用ゴムリ
ングのうち受口先端側の緩衝用ゴム28と受口先端側に隣
接して配置されたストッパーリング30からなっている。

【００１１】受口リング27は図３に示すように熱可塑性
樹脂からなる円周方向１つ割りに形成されてその径が拡
縮自在となっており、その内面近くには押輪18の熱可塑
性樹脂22と融着させるための電気抵抗線32が埋設されて
いる。受口リング27は常時開き方向に付勢されて受口２
の内面側に張り付くように製作されている。また、受口
リング27の外面には電気抵抗線32に通電するための端子
33が設けられている。ストッパーリング30は図４に示す
ように金属又は樹脂からなる円周方向１つ割りに形成さ
れてその径が拡縮自在となっており、その内面には多数
の突条35が形成され、くさび作用のとき押輪18の外面に
食い込むようになっている。このストッパーリング30も
受口リング27と同様に常時、受口２のテーパ面５に張り
付くように拡径付勢して製作されている。37は受口２に
穿設された端子33取付用の穴である。

【００１２】前記の実施例の接合手順を図５ないし図10
を参照して説明する。まず管３の挿口４に押輪18、スラ
ストリング13、ゴム輪11を嵌挿して預けるとともに、管
１の受口２のテーパ面５にくさび部材25を構成するスト
ッパーリング30、緩衝用ゴムリング28、受口リング27、
緩衝用ゴムリング29をそれぞれテーパ面26が密接するよ
うにセットする（図５）。この際に、スラストリング13
はその環状端部17がゴム輪11の環状段部12に係止して載
ったような状態となるため、後記の押輪18により押圧時
に両者が一体的に押圧作用を受ける。また、受口リング
27とストッパーリング30は適宜の手段により縮径状態に
され、緩衝用ゴムリング28，29は弾性圧縮により縮径状
態にされて受口２の先端部を通過する。セット後に挿口
４を受口２内に挿入し、所定の胴付間隔Ｓを確保する
（図６）。

【００１３】次に図示しない油圧ジャッキなどにより押
輪18の後方から押圧力を与え、ゴム輪11を受口溝８と挿
口４の外面間に挿入する（図７）。このとき押輪18の後
方から与える押圧力を調整することによりゴム輪11の発
生面圧を調整することができる。また、スラストリング
13は受口リング27等と同様に縮径状態にされ、環状凸部
15のテーパ面16がテーパ面10を摺接して環状突部６を乗
り越えて該凸部15が環状凹部７に嵌まり込む（図８）。

【００１４】次に押輪18の後方からさらに押圧力を作用
させてゴム輪11に所定のシール面圧を発生させたのち、
押圧力を解除すると、押輪18の外面にストッパーリング
30の突条35が食い込み、ゴム輪11に所定のシール面圧が
保持されたまま固定される。緩衝用ゴムリング28，29は
このストッパーリング30の食い込みを促す作用をもって
いる。

【００１５】押輪18がストッパーリング30によるくさび
作用で固定された状態では押輪18の熱可塑性樹脂22と受
口リング27が相対向する位置となるので、この状態で電
源コントローラユニット40から受口リング27内の電気抵
抗線32に端子33を介して通電すると、熱可塑性樹脂から
なる受口リング27と押輪18の熱可塑性樹脂22が融着一体
化し、これにより受口２と挿口４の接合作業が完了する
（図９，10）。

【００１６】この受口リング27と押輪18の融着はストッ
パーリング30を用いずに押輪18の背面から押圧力を加え
た状態でも行なえる。また、緩衝用ゴムリング29は受口
リング27を押輪18の外周面に密接させるのを促す働きが
ある。

【００１７】図11は水道用ダクタイル鋳鉄管の管継手に
適用した別の実施例を示す。この実施例では前記実施例
に比し押輪18ａの構成と、受口２の形状がやや異なって
いる。すなわち、押輪18ａは押輪18より軸方向に長く形
成され、かつ環状凹所21ａの後端が開口されている。ま
た、受口２の受口溝８より奥側の内面に形成された環状
凹所42と、挿口４の外面に形成された環状凹所43との間
に両管１，３の抜け出しを防止するための円周方向１つ
割りで、径が拡縮可能なロックリング45が嵌合されてい
る。ロックリング45は常時開き方向に付勢されて受口２
の環状凹所42側に張り付くように製作されている。ロッ
クリング45は受口２の外方からセットボルト46により挿
口４方向に押圧され、環状凹所43にこれを抱き込むよう
に緊締されている。また、この例では環状凹部７が底面
で受口溝８と連接されている。

【００１８】図12は水道用ダクタイル鋳鉄管の管継手に
適用したさらに別の実施例を示す。この実施例では前記
図11の実施例に比しさらに受口２の形状がやや異なって
いる。すなわち、受口２の受口溝８より奥側の内面に形
成された環状凹所48に内面にテーパ面49を有し、円周方
向１つ割りで、径が拡縮可能なロックリング50が嵌合さ
れているとともに、挿口４の外面に該ロックリングのテ
ーパ面49と摺接するテーパ面52を有し、円周方向１つ割
りで、径が拡縮可能なバックアップリング53が嵌合され
ている。ロックリング50は常時開き方向に付勢されて受
口２の環状凹所48側に張り付くように製作されている。
一方、バックアップリング53は常時閉じ方向に付勢され
て挿口４の外面に張り付くように製作されている。ま
た、挿口４の先端外面には受口２と挿口４の抜け作用が
起きたときロックリング50に係合して抜けを防止する挿
口リング55が溶接されている。ロックリング50は通常は
バックアップリング53とテーパ面49，52同士での係合で
ゴム輪11の後方からの押圧を受け止め、ゴム輪11の挿口
４、受口２に対する面圧を生ぜしめる。また、ゴム輪11
の後方からの押圧でバックアップリング53はロックリン
グ50の環状凹所48への張り付けを助長している。

【００１９】前記の実施例で示した押輪18，18ａ、くさ
び部材25等の具体的構成は好ましい一例を示したにすぎ
ず、この発明はこれに限定されるものでないことは言う
までもない。

【００２０】

【発明の効果】この発明は前記のような構成からなるの
で、従来行なっていた押輪と受口フランジ間のボルトナ
ットによる締結作業を不要とすることができ、かつゴム
輪に高いシール面圧を確保することができる。また従来
のボルトナットによる締め付けによるメカニカル継手で
は振動によりボルトが緩んだり、ボルトナットの腐食に
より水密性が破壊されたり、省人力接合が難しかった
が、この発明の場合には押輪はくさび部材との熱可塑性
樹脂同士の融着により緩みが発生することがないのに加
え、仮に押輪が融着部の外れで脱落して緩みが発生した
場合でも環状凹部に嵌まった受口リングはその凸部の後
端面が環状凹部の側壁面に係止するので、ゴム輪を常に
高い面圧を維持して長期にわたりその有効面圧状態にし
ておくことができ、腐食に対する信頼性も高く、油圧機
器等による押し込み操作だけで作業が行なえ省人力接合
に有利である。さらに接合作業も比較的簡単であるのに
加え、仮に接合ロボットなどによる継手接合を想定した
場合であっても、接合ロボットによる作業と受口リング
と押輪の融着作業が別々に行なえるため、工事のスピー
ドアップが図れるという幾多の優れた効果が期待でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す縦断正面図である。

【図２】スラストリングを示し、(Ａ)はその上半部破断
の正面図、(Ｂ)は側面図である。

【図３】受口リングを示し、(Ａ)はその上半部破断の正
面図、(Ｂ)は側面図である。

【図４】ストッパーリングを示し、(Ａ)はその上半部破
断の正面図、(Ｂ)は側面図である。

【図５】作用説明用の縦断正面図である。

【図６】作用説明用の縦断正面図である。

【図７】作用説明用の縦断正面図である。

【図８】作用説明用の縦断正面図である。

【図９】作用説明用の縦断正面図である。

【図１０】作用説明用の縦断正面図である。

【図１１】別の実施例を示す縦断正面図である。

【図１２】さらに別の実施例を示す縦断正面図である。

【図１３】従来例の縦断正面図である。

【符号の説明】

１ 一方の管 ２ 受口 ３ 他方の管 ４ 挿口 ５ 環状テーパ面 ６ 環状突部 ７ 環状凹部 ８ 受口溝 10 テーパ面 11 ゴム輪 13 スラストリング 15 環状凸部 18 押輪 22 熱可塑性樹脂 25 くさび部材 27 受口リング 28，29 緩衝用ゴムリング 30 ストッパーリング 32 電気抵抗線 33 端子 35 突条 37 穴

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の管の受口に他方の管の挿口を挿入
   して両管を接合する管継手において、受口の内面にはそ
   の先端側から奥側に向けて拡径状に形成されたくさび部
   材収容用の環状テーパ面と、該テーパ面の奥端部におい
   て内面に突出形成された環状突部と、該突部と隣接して
   奥側に向けて形成された環状凹部と、該凹部と隣接して
   奥側に向けて縮径状に形成された受口溝とが順次形成さ
   れており、この受口内面の受口溝と挿口の外面の間にゴ
   ム輪が配置され、このゴム輪を奥側に押圧する円周方向
   １つ割りとなったスラストリングがその外面に設けた凸
   部を環状凹部に位置させ、かつ該凸部を環状突部と係止
   可能な状態で配置され、このスラストリングを奥側に押
   圧する押輪が前記環状テーパ面と対向するように配置さ
   れ、この押輪の外面には熱可塑性樹脂が埋設され、この
   熱可塑性樹脂と融着可能な熱可塑性樹脂を有する環状の
   くさび部材が該樹脂の中に電気抵抗線を埋設して押輪の
   外面とテーパ面の間に配置され、このくさび部材の熱可
   塑性樹脂の中の電気抵抗線に通電するための穴が受口に
   設けられていることを特徴とする管継手。
2. 【請求項２】 くさび部材が、電気抵抗線を埋設して有
   する熱可塑性樹脂からなる円周方向１つ割りの受口リン
   グと、該リングの両側に配置された環状の緩衝用ゴムリ
   ングと、これら緩衝用ゴムリングのうち受口先端側の緩
   衝用ゴムと受口先端側に隣接して配置されたストッパー
   リングからなり、該ストッパーリングの内面には押輪の
   外面に食い込む突条が多数形成されている請求項１記載
   の管継手。