JP3570907B2 - 管接合用治具 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は管接合用治具に関し、特に挿口を受口の内部に挿入して管どうしを接合するときに使用される管接合用治具に関する。
【0002】
【従来の技術】
管継手の一種として、スリップオンタイプの管継手がある。このスリップオンタイプの管継手は、受口内周にシール材を装着し、この受口内に挿口をシール材を圧縮させながら挿入することにより、受口と挿口とを接合できるように構成されている。このようなスリップオンタイプの管継手に離脱防止機能すなわち耐震機能を付与したものとして、図12に示される構成の離脱防止管継手が提案されている。
【0003】
すなわち、図12において、互いに接合される一方の鋳鉄管1の端部には受口2が形成されており、この受口2の内周のシール材収容溝3には継手部をシールするための環状のゴム製のシール材4が配置されている。シール材収容溝3よりも奥側にロックリング収容溝5が形成され、このロックリング収容溝5に周方向に沿って適当数に分割されたロックリング6が装着されている。ロックリング6の外周側とロックリング収容溝5の内周側との間には、ロックリング6を芯出し状態で保持するための保持用ゴム輪7が配置されている。
【0004】
他方の鋳鉄管8の挿口9の先端部の外周には、離脱防止機能を発現するためにロックリング6に受口奥側から係り合い可能な突部10が形成されている。この突部10は、たとえばリング状の部材を挿口9の外周に全周溶接して一体化することなどによって形成される。この突部10を含む挿口9の先端の外周には、テーパ面11が形成されている。
【0005】
このような構成の管継手において、受口2と挿口9とを互いに接合するときには、ゴム輪7とロックリング6とシール材4とを収容した状態の受口2の内部に挿口9を挿入する。すると、挿口9は、テーパ面11の作用によって突部10がシール材4とロックリング6とを押し広げてこれらシール材4とロックリング6との位置を通過し、そのうえでこの突部10がロックリング6よりも奥側の位置に達するまで、受口2の内部に押し込まれる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のように突部10によってシール材4とロックリング6とを押し広げながら挿口9を受口2の内部に挿入しなければならないため、この挿入時すなわち管の接合時にそれに応じた大きな力を作用させなければならないという問題点がある。
【0007】
また、このような外周の突部を有さず、したがって離脱防止機能を有しない管を接合する場合においても、挿口によってシール材を圧縮しながらこの挿口を受口の内部に挿入しなければならないため、その場合でもそれ相応の力で接合作業を行わなければならないという問題点がある。
【0008】
そこで本発明は、このような問題点を解消して、離脱防止機能を有したあるいは有しないスリップオンタイプの管継手を接合する際の接合力を低減できるようにすることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明の挿口を受口の内部に挿入して管どうしを接合するときに使用される治具は、挿口内を通過可能な本体部と、この本体部の一端および他端に放射状に設けられたそれぞれ複数の第1および第2のばね舌片とを有し、第1のばね舌片は、本体部を挿口に挿入したときに挿口の内面により湾曲されてこの本体部を挿口に対して芯出し可能に構成され、第2のばね舌片は、挿口を受口に挿入する前は挿口の開口の外側に位置するように配置され、挿口を受口に挿入するときには受口の内面により湾曲されて挿口の外面を覆うように構成され、受口への挿口の挿入が完了した後は、本体部を管内に通過させて挿口とは反対側へ引き抜くときに挿口の内面により湾曲されるように構成されているようにしたものである。
【0010】
このような構成であると、管の接合に際して挿口内にあらかじめ第1のばね舌片と本体部とを挿入しておくことにより、この第1のばね舌片によって本体部および第2のばね舌片が挿口に対して芯出し状態で保持される。第2のばね舌片は挿口の開口の外側に位置する。挿口を受口に挿入するときには、複数の第2のばね舌片が受口の内面により湾曲されて挿口の外面を覆うために、この挿口と受口側のシール材やロックリングとの接触面積が低減し、このため大きな接合力を必要とせずに挿口の挿入が行われる。挿口の挿入が完了した後は、本体部を挿口側の管の内部に通過させて挿口とは反対側へ引き抜けば、その引抜力にもとづき、第2のばね舌片は第1のばね舌片と同様に挿口の内面によってこの内面に沿うように湾曲されるので、継手の接合の完了後の取り除きも容易に行うことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1および図2は、本発明の実施の形態の管接合用治具20を示す。この治具20は、本体部21と、この本体部21の一端部および他端部に放射状に設けられたそれぞれ複数の第1および第2のばね舌片22、23とを有する。
【0012】
本体部21は円柱状の金属材たとえばアルミニウム材にて構成され、その一端および他端の中心に内ねじ24が形成されている。そして、本体部21の一端および他端には半球状のアルミニウム材などにて形成されたキャップ25が取り付けられている。すなわち、これらのキャップ25は、これらのキャップ25の中心部の貫通孔26を貫通したうえで本体部21の内ねじ24にねじ込まれるアイボルト27によって、本体部21の一端および他端に固定されている。そして、本体部21の一端および他端の端面と、上述のように本体部21に固定されるキャップ25との間にそれぞれ複数のばね舌片22、23を挟み付けて放射状に固定するように構成されている。
【0013】
図3および図5に示すように、180度の距離をおいて配置される一対のばね舌片22、22は、一枚の細長いばね板30によって一体に形成されている。このばね板30は、薄肉のばね性の高い材料にて形成されており、その中央に大穴31を有するとともに、この大穴31の両側に小穴32を有した構成とされている。また、その両端部すなわちばね舌片22、22の先端部には、面取部29が形成されている。
【0014】
図3および図4に示すように、本体部21の一端および他端の端面には、中心部の内ねじ24の周囲において、円周方向に等ピッチで複数の円柱状の突部33が形成されている。これらの突部33は、たとえば本体部21にねじ込まれる頭無しの小ねじなどによって形成することができる。キャップ25には、このキャップ25を本体部21に取り付けたときに突部33がはまり込む凹部34が形成されている。
【0015】
そして、図3に示すように、各ばね板30における一対の小穴32に本体部21の突部33を通して、図示のようにすべての突部33がばね板30の小穴323に通るように周方向に複数のばね板30を配置すれば、本体部21の端面において複数の薄肉のばね板30が重なり、それらの大穴31どうしと本体部21の内ねじ24とが一致した状態で、図示のように各ばね舌片22、23が放射状に配置されることになる。そして、この状態の本体部21にキャップ25を重ねると、突部33の先端が凹部34にはまり込み、かつ内ねじ24と大穴31と貫通孔26とが一致した状態で、本体部21とキャップ25とによって複数のばね板30が挟み付けられた状態となる。
【0016】
そこで、この状態でアイボルト27を締め付けることによって、図1および図2に示すように複数のばね舌片22、23が本体部21の一端部および他端部に放射状に固定されることになる。これらのばね舌片22、23は、上述のように薄肉のばね性の高い材料にて形成されることで、その肉厚の方向に弾性的に湾曲自在とされている。一方のアイボルト27には、紐体35が結び付けられる。
【0017】
次に、このような構成の治具20を用いて図12に示す管継手の受口2と挿口9とを接合する方法について説明する。
まず、図6に示すように、鋳鉄管8における突部10を有した挿口9の開口から、その内部に、本治具20の本体部21を紐体39および第1のばね舌片22とともに挿入する。すると、複数の第1のばね舌片22が挿口9の内面により湾曲状に弾性変形されて、本体部21を挿口9に対して芯出しした状態で保持させる。このとき、同様に第2のばね舌片23をも挿口9に対して芯出し状態で保持させることになる。紐体35は、管8の内部を通して、挿口9とは反対側の端部の開口に到達させておく。図示のように、第2ばね舌片23は、その先端部によって形成される円の直径が管8の口径よりも大きな寸法となるように形成されており、したがって本体部21を挿口9内に入り込ませた状態で、この第2のばね舌片23の基端側の部分が挿口9の端面に接近または接触できるように構成されている。
【0018】
次に、このように治具20を装着した挿口9を、図7に示すように、あらかじめロックリング6とシール材4とをセットしておいた管1の受口2の開口から、この受口2の内部に挿入する。すると、図示のように第2のばね舌片23の先端部によって形成される円の直径が受口2の口径よりも大きく、そのために、それぞれの第2のばね舌片23は、受口2の内周たとえばシール材4の内周部に当たって、その先端側が、挿口9の外形に沿うように湾曲状に弾性変形する。すなわち、第2のばね舌片23が、挿口9の外面、特に突部10の外面に張り付いた状態となる。
【0019】
この状態でさらに挿口9の挿入を行うと、第2のばね舌片23が張り付いた状態の突部10すなわち挿口9が、図8に示すようにシール材4を押し広げ、次に図9に示すようにロックリング6を押し広げながら、これらシール材4およびロックリング6の内周を通過する。このとき、挿口9の特に突部10と、シール材4やロックリング6との接触面積が低減するため、大きな接合力を必要とせずに挿口8の挿入を行うことができる。また第2のばね舌片23の先端には面取部29が形成されているため、第2のばね舌片23が特にシール材4の内周を通過するときにこのシール材4を傷つけることが防止される。図10は接合が完了した状態を示し、この状態では、挿口8の突部10のみならず、第2のばね舌片23もがロックリング6の内周を通過している。
【0020】
実験例を説明すると、たとえば、図12に示す管継手において、管1、8の呼び径が100mmである場合に、本発明の治具20を用いないときは5.2kNの接合力を要したのに対し、本発明の治具20を用いると接合力を2.7kNに低減させることができた。
【0021】
また、このように接合力が低減されることで、接合の際に挿口9の突部10の表面に大きな力が作用せず、したがって管接合時に突部10の塗装に傷が発生することを防止できる。その結果、このような継手を有する管路を長期間使用しても、突部10の防食性が低下したり、この防食性の低下に伴って継手の耐震性が低下したりすることがないという利点がある。同様に接合の際に突部10によってシール材4の内周面に傷がつくことが防止される。
【0022】
次に本治具20を継手部から取り除く。そのときには、図11に示すように、挿口9とは反対側の管8の端部の開口を利用して紐体35を引っ張る。すると、第2のばね舌片23がその基端部から徐々に挿口9の内部に引き込まれ、ついには、図示のように、第2ばね舌片23は、第1のばね舌片22と同様に、その先端部が挿口9の開口に向かうように鋳鉄管8の内面に沿った状態に弾性変形される。
【0023】
そして、この図11に示した状態のままで紐体35を引っ張り続けると、本治具20が挿口9とは反対側の端部の開口から管8の外部に取り出されて、その引き抜きが完了する。このとき、上述のように薄肉の第1および第2のばね舌片22、23が鋳鉄管8の内面に沿った状態に弾性変形され、かつそれによって本体部21が鋳鉄管8に対して芯出しされた状態となるため、この引き抜きも容易に行うことができる。また、第1および第2のばね舌片22、23の先端には面取部29が形成されているため、これらのばね舌片22、23が挿口9の内面に沿って移動するときにこの挿口9の内面のライニングなどを傷つけることが防止される。
【0024】
なお、アイボルト27の締め付けによってばね舌片22、23を固定しているため、薄肉のばね舌片22、23が変形した場合などには、これを容易に取り替えることができる。しかも、本体部21の一端と他端との双方にアイボルト27を設けているため、本治具20には方向性がなく、第1のばね舌片22と第2のばね舌片23とのいずれを挿口9に挿入しても同様に作用させることができ、このため管の接合作業時に治具20の方向を気にすることなくアイボルト27に紐体35を結び付けて容易に作業することができる。
【0025】
また、上記においては挿口9の外周に突部10を有した管8にて構成される離脱防止管継手を接合する場合について説明したが、本発明の治具20は、このような離脱防止機能を有しない通常のスリップオンタイプの管継手や、その他の管継手にも適用可能である。
【0026】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、挿口内を通過可能な本体部と、この本体部の一端および他端に放射状に設けられたそれぞれ複数の第1および第2のばね舌片とを有し、第1のばね舌片は、本体部を挿口に挿入したときに挿口の内面により湾曲されてこの本体部を挿口に対して芯出し可能に構成され、第2のばね舌片は、挿口を受口に挿入する前は挿口の開口の外側に位置するように配置され、挿口を受口に挿入するときには受口の内面により湾曲されて挿口の外面を覆うように構成され、受口への挿口の挿入が完了した後は、本体部を管内に通過させて挿口とは反対側へ引き抜くときに挿口の内面により湾曲されるように構成されているようにしたため、管の接合に際して挿口内にあらかじめ第1のばね舌片と本体部とを挿入しておくことにより、この第1のばね舌片によって本体部および第2のばね舌片を挿口に対して芯出し状態で保持することができるのみならず、挿口を受口に挿入するときには、複数の第2のばね舌片が受口の内面により湾曲されて挿口の外面を覆うために、この挿口と受口側のシール材やロックリングとの接触面積を低減でき、このため大きな接合力を必要とせずに挿口を受口内に挿入することができる。挿口の挿入が完了した後は、本体部を挿口側の管の内部に通過させて挿口とは反対側へ引き抜けば、その引抜力にもとづき、第2のばね舌片を第1のばね舌片と同様に挿口の内面によってこの内面に沿うように湾曲させることができ、したがって継手の接合の完了後の取り除きも容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の管接合用治具の正面図および側面図である。
【図2】図1の治具の斜視図である。
【図3】図1の治具の分解斜視図である。
【図4】図1〜図3の治具における本体部とキャップとの斜視図である。
【図5】図1〜図3の治具におけるばね板の斜視図である。
【図6】本発明の治具を用いた管の接合作業を説明する図である。
【図7】図6の次の作業段階を示す図である。
【図8】図7の次の作業段階を示す図である。
【図9】図8の次の作業段階を示す図である。
【図10】図9の次の接合完了時の作業段階を示す図である。
【図11】図10の次の治具取り除きのための作業段階を示す図である。
【図12】本発明の治具を用いて接合可能な管継手を例示する断面図である。
【符号の説明】
2 受口
9 挿口
21 本体部
22 第1のばね舌片
23 第2のばね舌片
25 キャップ
27 アイボルト
35 紐体
Claims (1)
- 挿口を受口の内部に挿入して管どうしを接合するときに使用される治具であって、挿口内を通過可能な本体部と、この本体部の一端および他端に放射状に設けられたそれぞれ複数の第1および第2のばね舌片とを有し、第1のばね舌片は、本体部を挿口に挿入したときに挿口の内面により湾曲されてこの本体部を挿口に対して芯出し可能に構成され、第2のばね舌片は、挿口を受口に挿入する前は挿口の開口の外側に位置するように配置され、挿口を受口に挿入するときには受口の内面により湾曲されて挿口の外面を覆うように構成され、受口への挿口の挿入が完了した後は、本体部を管内に通過させて挿口とは反対側へ引き抜くときに挿口の内面により湾曲されるように構成されていることを特徴とする管接合用治具。
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- 1998-11-09 JP JP31673698A patent/JP3570907B2/ja not_active Expired - Fee Related
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