JP3621016B2 - 流体輸送用伸縮継手 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道管等の流体輸送管の配管系に、地震や不同沈下或いは配管の熱膨張や熱収縮等に起因する筒軸芯方向の圧縮力や引張力等の外力を極力吸収して、配管系の脆弱部での破損を抑制する場合に用いられる伸縮継手に関し、より詳しくは、受口筒部に対して筒軸芯方向から抜き差し並びに相対回転自在に挿入接続される挿入筒部の外周面に、径方向外方に突出するストッパー部を設けるとともに、前記受口筒部の内周面には、挿入筒部のストッパー部と筒軸芯方向から接当することにより、両筒部の筒軸芯方向での相対摺動範囲を規制するための第１環状溝と、受口筒部の内周面と挿口筒部の外周面との間を密封するための弾性シール材を装着する第２環状溝とを区画形成し、両環状溝の隣接間を区画形成する環状壁部をもって、両筒部の少なくとも引抜き側での相対摺動範囲外への摺動を阻止する抜止め部を構成してある流体輸送用伸縮継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の流体輸送用伸縮継手では、図１３に示すように、仕切弁や流体輸送管等の流体輸送機器類に対する連結フランジ１Ａを備えた受口筒部１の内周面に、両筒部１，５の相対摺動範囲を規制するための第１環状溝７と、受口筒部１の内周面と挿入筒部５の外周面との間を密封するための弾性シール材８を装着する第２環状溝９とが形成されているとともに、流体輸送機器類に対する連結フランジ５Ａを備えた挿入筒部５の外周面の先端部には、ストッパー部を構成する拡径側に弾性変形可能なほぼＣの字状の抜止めリング５０を装着するための第３環状溝５１と、抜止めリング５０を拡径しながら第３環状溝５１に移行案内するテーパー状のガイド面５２とが形成され、更に、前記受口筒部１の内周面のうち、前記第１環状溝７を区画形成する基端側の区画壁部１Ｂと受口側の区画壁部１Ｃとをもって、前記挿入筒部５の第３環状溝５１に装着された抜止めリング５０、及び、挿入筒部５の先端面に筒軸芯Ｘ方向から接当することにより、両筒部１，５の筒軸芯Ｘ方向での相対摺動範囲のうち、引抜き側（引張側）及び押込み側（圧縮側）での範囲外への摺動をそれぞれ阻止する抜止め部が構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の流体輸送用伸縮継手では、前記受口筒部１と挿入筒部５とを接続する場合、挿入筒部５の第３環状溝５１に抜止めリング５０を装着したまま受口筒部１に挿入接続することができないため、図１４、図１５に示すように、前記両筒部１，５の接続準備作業として、受口筒部１内に、受口から挿入された抜止めリング５０を筒軸芯Ｘ方向から受け止め可能で、かつ、周方向で複数の部分に分解可能な第１装着治具５３と、該第１装着治具５３と同様に、周方向で複数の部分に分解可能で、かつ、抜止めリング５０を受口筒部１と同芯円状態で径方向内方側から保持する環状受け面、及び、挿入されてくる挿入筒部１の先端との接当に伴う一体移動に連れて、第１装着治具５３で受け止められている抜止めリング５０を拡径変形させながら挿入筒部５のテーパー状ガイド面５２に移行させるテーパー状のカム面５４ｂを備えた第２装着治具５４とを組付ける必要があり、また、両筒部１，５の接続作業が完了した後においては、受口筒部１内に位置する第１装着治具５３及び第２装着治具５４を順次分解して撤去する必要があるため、両筒部１，５の接続作業に多くの手間を要する問題がある。
更に、流体輸送用伸縮継手としても、両筒部１，５以外に抜止めリング５０が必要で、しかも、それを装着するための精度の高い溝加工を挿入筒部５に施す必要があるため、部品点数及び加工工程数の増加によって製造コストの高騰化を招来し易い。
【０００４】
本発明は、上述の実状に鑑みて為されたものであって、その主たる課題は、受口筒部と挿入筒部との離脱防止機能を高めながらも両者の接続作業を特別な治具を用いること無く能率良く容易に行うことができ、しかも、製造コストの低廉化を図ることのできる流体輸送用伸縮継手を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の特徴構成は、受口筒部に対して筒軸芯方向から抜き差し並びに相対回転自在に挿入接続される挿入筒部の外周面に、径方向外方に突出するストッパー部を設けるとともに、前記受口筒部の内周面には、挿入筒部のストッパー部と筒軸芯方向から接当することにより、両筒部の筒軸芯方向での相対摺動範囲を規制するための第１環状溝と、受口筒部の内周面と挿口筒部の外周面との間を密封するための弾性シール材を装着する第２環状溝とを区画形成し、両環状溝の隣接間を区画形成する環状壁部をもって、両筒部の少なくとも引抜き側での相対摺動範囲外への摺動を阻止する抜止め部を構成してある流体輸送用伸縮継手であって、
前記ストッパー部を、挿入筒部の周方向複数箇所に形成した突起部から構成するとともに、前記抜止め部を構成する引抜き側の環状壁部及び第２環状溝の受口側を区画形成する環状壁部には、両筒部が特定の位相にあるときのみ、各突起部の筒軸芯方向での通過移動を許容する複数の脱着用凹部が形成されている点にある。
上記特徴構成によれば、前記受口筒部と挿入筒部とを接続する場合、ストッパー部を構成する挿入筒部側の複数の突起部と抜止め部を構成する引抜き側の環状壁部に形成された複数の脱着用凹部、及び、挿入筒部側の複数の突起部と第２環状溝の受口側を区画形成する環状壁部に形成された複数の脱着用凹部とを、筒軸芯方向で合致する特定位相に調節し、この状態で両筒部を相対近接移動させて、受口筒部の両環状壁部の各脱着用凹部に対して挿入筒部側の各突起部を通過移動させたのち、その接続位置から設定抜止め位置にまで両筒部を筒軸芯周りで回転操作する。
この状態で両筒部に引抜力が作用しても、抜止め部を構成する引抜き側の環状壁部に対して、挿入筒部側の突起部の全部又は一部が筒軸芯方向から接当し、両筒部の抜け出し移動が阻止される。
また、仮に、抜止め部を構成する引抜き側の環状壁部の脱着用凹部を通して挿入筒部の突起部が抜け出しても、第２環状溝の受口側を区画形成する環状壁部との接当によって両筒部の抜け出し移動を阻止することができる。
従って、前記受口筒部と挿入筒部とを接続する場合でも、両筒部を筒軸芯方向から嵌合接続させたのち、両筒部を所定角度回転操作するだけで済むから、従来の伸縮継手のように、受口筒部内の制限された空間内で治具を組付ける必要が無く、両筒部の離脱防止機能を高めながら接続作業を能率良く容易に行うことができる。
しかも、前記挿入筒部側の突起部及び受口筒部側の脱着用凹部は、特定位相で両者の相対通過移動を許容できれば充分であるから、突起部及び脱着用凹部に対する機械加工を省略することが可能で、更に、部材点数も削減することができるため、製造コストの低廉化を図り易い。
【０００６】
本発明の請求項２による流体輸送用伸縮継手の特徴構成は、前記第２環状溝を区画形成する両環状壁部に対して複数の脱着用凹部が同一位相で形成されている点にあり、好適に実施することができる。
【０００７】
本発明の請求項３による流体輸送用伸縮継手の特徴構成は、前記第２環状溝を区画形成する両環状壁部に対して複数の脱着用凹部が位相を異ならせて形成されている点にあり、好適に実施することができる。
【０００８】
本発明の請求項４による流体輸送用伸縮継手の特徴構成は、前記突起部及び脱着用凹部が、筒軸芯を通る直径方向の中心線を対称中心とし、かつ、前記脱着用凹部の各隣接間の中心角が不等角になる状態で周方向に分散形成されている点にある。
上記特徴構成によれば、前記受口筒部と挿入筒部とを接続する場合、ストッパー部を構成する挿入筒部側の複数の突起部と、受口筒部側の複数の脱着用凹部とが筒軸芯方向で合致する特定位相は、一回転（３６０度）で１回現れることになる。
そのため、前記挿入筒部の突起部と受口筒部の脱着用凹部とが筒軸芯方向で合致する特定位相（接続位置）から設定抜止め位置にまで両筒部を最大１８０度回転操作することが可能であるから、例え、前記仮止め固定手段を固定解除操作して、受口筒部及び挿入筒部を仕切弁や流体輸送管等の流体輸送機器類にフランジ接合する際、その両者の位置合わせのために受口筒部と挿入筒部とを少し相対回転操作する必要が生じても、受口筒部側の抜止め部と挿入筒部側の突起部との周方向での係合深さを充分確保することができ、不測の抜け出しの無い状態で両筒部を確実、強固に接続することができる。
それでいて、前記突起部及び脱着用凹部が、筒軸芯を通る直径方向の中心線を対称中心とする対称形に構成されているから、突起部及び脱着用凹部とが合致する特定位相を視覚的に見つけ出し易く、挿入筒部と受口筒部との位相調節の容易化を図ることができる。
【０００９】
また、前記挿入筒部の内周面で、かつ、前記突起部の形成箇所に相当する部位が半径方向内方に突出形成されている場合には、前記受口筒部の抜止め部に、両筒部が特定の位相にあるときのみ、挿入筒部側の各突起部の筒軸芯方向での通過移動を許容する脱着用凹部を形成して、両筒部の接続作業を能率良く容易に行うことができるようにしながらも、前記挿入筒部の突起部形成箇所の強度を向上することができ、両筒部の引抜き移動をより強固に阻止することができる。
【００１０】
更に、前記仮止め固定手段が、挿入筒部の連結フランジと、受口筒部の受口側外周面の周方向複数箇所に突出形成された連結部とに亘って脱着自在に装着されているとともに、前記受口筒部の外周面で、かつ、それの受口側端面と連結部との間に、前記被覆手段に対する装着部が形成されている場合には、挿入筒部の連結フランジに近い受口筒部の受口側外周面に連結部を形成することにより、仮止め固定手段の筒軸芯方向でのコンパクト化を図ることができるとともに、受口側端面と連結部との間に形成される筒軸芯方向でのスペースを被覆手段の装着部として利用することにより、被覆手段を迅速、容易に取付けることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図１〜図１１は、作業ピットＷＰ内に位置する水道管等の流体輸送管Ｐの配管系の途中に接続される伸縮継手を示し、鋳鉄製の受口筒部１の基端に、仕切弁Ｖや流体輸送管Ｐ等の流体輸送機器類の連結フランジ２にボルト３・ナット４等の締結手段を介して筒軸芯（管軸芯）Ｘ方向から固定連結自在な連結フランジ１Ａが一体形成されているとともに、前記受口筒部１の受口に対して筒軸芯Ｘ方向から抜き差し可能に挿入接続される鋳鉄製の挿入筒部５の基端にも、前記流体輸送機器類の連結フランジ２等にボルト３・ナット４を介して筒軸芯Ｘ方向から固定連結自在な連結フランジ５Ａが一体形成されている。
【００１２】
前記挿入筒部５の外周面の先端部分には、図１〜図４に示すように、径方向外方に突出するストッパー部６が設けられているとともに、前記受口筒部１の内周面には、接続された両筒部１，５の筒軸芯Ｘ方向での相対摺動範囲（伸縮範囲）を接当規制するための第１環状溝７と、受口筒部１の内周面と挿入筒部５の外周面との間を密封するための弾性シール材８を装着する第２環状溝９とが形成され、更に、前記受口筒部１の内周面のうち、前記第１環状溝７を区画形成する基端側の円環状壁部１Ｂと受口側の円環状壁部１Ｃとをもって、挿入筒部５のストッパー部６、及び、挿入筒部５の先端面に筒軸芯Ｘ方向から接当することにより、両筒部１，５の筒軸芯Ｘ方向での相対摺動範囲のうち、引抜き側（引張側）及び押込み側（圧縮側）での範囲外への摺動をそれぞれ阻止する抜止め部が構成されている。
【００１３】
そして、前記ストッパー部６を、図５〜図７に示すように、挿入筒部５の周方向複数箇所（当該実施形態では六ヶ所）に形成した突起部６Ａ〜６Ｆから構成するとともに、前記受口筒部１の受口側に位置する一方の抜止め部１Ｃと、受口筒部１の受口側端面に連なる円環状の壁部１Ｄ、換言すれば、弾性シール材８を装着するための第２環状溝９を区画形成する円環状の両壁部１Ｃ，１Ｄには、両筒部１，５が特定の位相にあるときのみ、各突起部６Ａ〜６Ｆの筒軸芯Ｘ方向での通過移動を許容する脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆが形成され、更に、前記受口筒部１と挿入筒部５とが前記の特定位相で接続され、かつ、その接続位置から設定抜止め位置にまで周方向に所定角度だけ相対回転させた抜止め状態にあるとき、両筒部１，５を相対回転並びに相対摺動不能な状態で仮止め固定する仮止め固定手段１１が設けられている。
【００１４】
前記突起部６Ａ〜６Ｆ及び脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆは、図８、図９に示すように、筒軸芯Ｘを通る直径方向の中心線Ｙを対称中心とし、かつ、前記脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆの各隣接間の中心角θ１〜θ６が不等角になる状態で周方向に分散形成されている。
当該第１実施形態では、中心角θ１が４０度、中心角θ２、θ６が５０度、中心角θ３、θ５が７５度、中心角θ４が７０度にそれぞれ構成されている。
【００１５】
図８は、前記挿入筒部５側の複数の突起部６Ａ〜６Ｆと、受口筒部１側の複数の脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆとを筒軸芯Ｘ方向で合致させた特定位相にある状態を示し、出荷時には、図９に示すように、前記の特定位相（接続位置）から設定抜止め位置にまで両筒部１，５を１８０度回転操作し、この状態で前記仮止め固定手段１１により、両筒部１，５を相対回転並びに相対摺動不能な状態で仮止め固定する。
【００１６】
図１０の（イ）は、施工現場に搬入した伸縮継手を流体輸送機器類にフランジ接合する際、流体輸送機器類側の連結フランジ２と受口筒部１の連結フランジ１Ａとの間でのボルト孔１２の位置合わせ、及び、流体輸送機器類側の連結フランジ２と挿入筒部５の連結フランジ５Ａとの間でのボルト孔１２の位置合わせを行うために、前記受口筒部１と挿入筒部５とを図９の設定抜止め位置から５度だけ回転操作したものである。
また、上述と同様に、図１０の（ロ）は１０度、図１０の（ハ）は１５度、図１０の（ニ）は２０度、図１０の（ホ）は２５度、図１０の（ヘ）は３０度それぞれ回転操作したものであり、何れの状態においても、受口筒部１側の抜止め部１Ｃに対して、挿入筒部５側の突起部６Ａ〜６Ｆの全部又は一部が筒軸芯Ｘ方向から接当し、両筒部１，５の抜け出し移動が強力に阻止される。
【００１７】
そして、前記受口筒部１と挿入筒部５とを接続する場合、ストッパー部６を構成する挿入筒部５側の複数の突起部６Ａ〜６Ｆと、受口筒部１側の複数の脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆとが筒軸芯Ｘ方向で合致する特定位相は、一回転（３６０度）で１回現れることになる。
そのため、前記挿入筒部５の突起部６Ａ〜６Ｆと受口筒部１の脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆとが筒軸芯Ｘ方向で合致する特定位相（接続位置）から設定抜止め位置にまで両筒部１，５を最大１８０度回転操作することが可能であるから、例え、前記仮止め固定手段１１を固定解除操作して、受口筒部１及び挿入筒部５を仕切弁Ｖや流体輸送管Ｐ等の流体輸送機器類にフランジ接合する際、その両者の位置合わせのために受口筒部１と挿入筒部５とを少し相対回転操作する必要が生じても、受口筒部１側の抜止め部１Ｃと挿入筒部５側の突起部６Ａ〜６Ｆとの周方向での係合深さを充分確保することができ、不測の抜け出しの無い状態で両筒部１，５を確実、強固に接続することができる。
それでいて、前記突起部６Ａ〜６Ｆ及び脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆが、筒軸芯Ｘを通る直径方向の中心線Ｙを対称中心とする対称形に構成されているから、突起部６Ａ〜６Ｆ及び脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆとが合致する特定位相を視覚的に見つけ出し易く、挿入筒部５と受口筒部１との位相調節の容易化を図ることができる。
【００１８】
前記仮止め固定手段１１は、図１に示すように、挿入筒部５の連結フランジ５Ａのうち、前記ボルト孔１２の隣接間の中央で、かつ、筒軸芯Ｘを挟んで相対向する二個所にネジ孔１１Ａを形成するとともに、前記受口筒部１の受口側外周面の周方向二個所には、前記ネジ孔１１Ａに螺合固定された連結ボルト１１Ｂに対して周方向から係合自在な係合凹部１１Ｃを形成してある連結部１１Ｄを一体形成し、更に、前記各連結ボルト１１Ｂには、連結部１１Ｄを筒軸芯Ｘ方向から挾持固定する一対の挾持ナット１１Ｅと、挿入筒部５の連結フランジ５Ａに圧接される弛み止め用のロックナット１１Ｆとを螺合して構成されている。
【００１９】
また、前記受口筒部１の外周面で、かつ、それの受口側端面と連結部１１Ｄとの間に、前記脱着凹部１０Ａ〜１０Ｆの外面側を覆う遮光性、防水性及び非通気性を備えた被覆手段の一例である合成樹脂フイルム１４や筒状のゴムカバー等に対する装着部１ａが形成されているとともに、前記挿入筒部５の内周面で、かつ、突起部６Ａ〜６Ｆの形成箇所に相当する部位１ｂが半径方向内方に向かって円環状に突出形成されている。
【００２０】
〔第２実施形態〕
図１２は、前記受口筒部１の外周面側の装着部１ａと挿入筒部５の外周面との接続部に亘って、前記脱着凹部１０Ａ〜１０Ｆの外面側を覆う状態で被覆手段の一例である熱収縮性の合成樹脂フイルム１４でシュリンク包装してある。
尚、その他の構成は、第１実施形態で説明した構成と同一であるから、同一の構成箇所には、第１実施形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。
【００２１】
〔第３実施形態〕
上述の第１実施形態では、前記受口筒部１の第２環状溝９を区画形成する円環状の両壁部１Ｃ，１Ｄの各々に、挿入筒部５の各突起部６Ａ〜６Ｆの筒軸芯Ｘ方向での通過移動を許容する脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆを同一位相で形成して、受口筒部１に対して挿入筒部５を筒軸芯Ｘ方向に沿って一直線状に押込み接続するように構成したが、一方の壁部１Ｃに形成される脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆと、他方の壁部１Ｄに形成される脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆとの位相を異ならせて、両壁部１Ｃ，１Ｄ間において、挿入筒部５の各突起部６Ａ〜６Ｆを所定角度だけ回転操作させるように構成してもよい。
尚、その他の構成は、第１実施形態で説明した構成と同一である。
【００２２】
〔その他の実施形態〕
（１） 上述の第１実施形態では、前記受口筒部１の内周面のうち、前記第１環状溝７を区画形成する基端側の円環状壁部１Ｂと受口側の円環状壁部１Ｃとに対して、前記挿入筒部５のストッパー部６、及び、挿入筒部５の先端面を筒軸芯Ｘ方向から択一的に接当させることにより、両筒部１，５の筒軸芯Ｘ方向での相対摺動範囲を規制するように構成したが、前記第１環状溝７を区画形成する基端側の円環状壁部１Ｂと受口側の円環状壁部１Ｃとに対して、前記ストッパー部６のみを接当させることによって、両筒部１，５の筒軸芯Ｘ方向での相対摺動範囲を規制するように構成してもよい。
要するに、前記挿入筒部５のストッパー部６と受口筒部１の抜止め部１Ｃとの接当によって、両筒部１，５の筒軸芯方向での相対摺動範囲のうち、少なくとも引抜き側での範囲外への摺動を阻止することができればよい。
（２） 上述の第１実施形態では、前記挿入筒部５側に六つの突起部６Ａ〜６Ｆを、かつ、受口筒部１側に六つ脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆをそれぞれ形成したが、前記突起部及び脱着用凹部の数は、形成ピッチ、大きさ等は任意に構成することができる。
（３） 前記仮止め固定手段１１としては、前記受口筒部１と挿入筒部５とが前記の特定位相で接続され、かつ、その接続位置から周方向に所定角度だけ相対回転させた抜止め状態にあるとき、両筒部１，５を少なくとも相対回転不能な状態で仮止め固定することのできるものであれば、如何なる構造のものを採用してもよい。
（４） 本願発明の技術は、伸縮自在に嵌合接続された受口筒部１及び挿入筒部５の各々に、部分球状嵌合面に沿って屈曲自在な連結筒体を嵌合接続してある伸縮継手にも適用することができる。
【００２３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の流体輸送用伸縮継手の第１実施形態を示す断面側面図
【図２】引張力が作用したときの断面側面図
【図３】圧縮力が作用したときの断面側面図
【図４】分解された受口筒部と挿入筒部の断面側面図
【図５】図４におけるＶ−Ｖ線断面図
【図６】図４におけるＶＩ−ＶＩ線矢視図
【図７】図４におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視図
【図８】受口筒部と挿入筒部との嵌合接続時における拡大断面正面図
【図９】接続された両筒部を１８０度回転させた出荷時の拡大断面正面図
【図１０】（イ）は出荷状態から５度回転させたときの断面正面図
（ロ）は出荷状態から１０度回転させたときの断面正面図
（ハ）は出荷状態から１５度回転させたときの断面正面図
（ニ）は出荷状態から２０度回転させたときの断面正面図
（ホ）は出荷状態から２５度回転させたときの断面正面図
（ヘ）は出荷状態から３０度回転させたときの断面正面図
【図１１】施工状態の一例を示す一部切欠き断面側面図
【図１２】本発明の流体輸送用伸縮継手の第２実施形態を示す断面側面図
【図１３】従来の流体輸送用伸縮継手を示す断面側面図
【図１４】ロックリングの装着前の断面側面図
【図１５】ロックリングの装着後の断面側面図
【符号の説明】
１ 受口筒部
１Ｂ 抜止め部（環状壁部）
１Ｃ 抜止め部（環状壁部）
１Ｄ 環状壁部
１ａ 装着部
１ｂ 部位
５ 挿入筒部
５Ａ 連結フランジ
６ ストッパー部
６Ａ 突起部
６Ｂ 突起部
６Ｃ 突起部
６Ｄ 突起部
６Ｅ 突起部
６Ｆ 突起部
７ 第１環状溝
８ 弾性シール材
９ 第２環状溝
１０Ａ 脱着用凹部
１０Ｂ 脱着用凹部
１０Ｃ 脱着用凹部
１０Ｄ 脱着用凹部
１０Ｅ 脱着用凹部
１０Ｆ 脱着用凹部
１１ 仮止め固定手段
１１Ｄ 連結部
１４ 被覆手段
Ｘ 筒軸芯
Ｙ 中心線
θ１ 中心角
θ２ 中心角
θ３ 中心角
θ４ 中心角
θ５ 中心角
θ６ 中心角
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道管等の流体輸送管の配管系に、地震や不同沈下或いは配管の熱膨張や熱収縮等に起因する筒軸芯方向の圧縮力や引張力等の外力を極力吸収して、配管系の脆弱部での破損を抑制する場合に用いられる伸縮継手に関し、より詳しくは、受口筒部に対して筒軸芯方向から抜き差し並びに相対回転自在に挿入接続される挿入筒部の外周面に、径方向外方に突出するストッパー部を設けるとともに、前記受口筒部の内周面には、挿入筒部のストッパー部と筒軸芯方向から接当することにより、両筒部の筒軸芯方向での相対摺動範囲を規制するための第１環状溝と、受口筒部の内周面と挿口筒部の外周面との間を密封するための弾性シール材を装着する第２環状溝とを区画形成し、両環状溝の隣接間を区画形成する環状壁部をもって、両筒部の少なくとも引抜き側での相対摺動範囲外への摺動を阻止する抜止め部を構成してある流体輸送用伸縮継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の流体輸送用伸縮継手では、図１３に示すように、仕切弁や流体輸送管等の流体輸送機器類に対する連結フランジ１Ａを備えた受口筒部１の内周面に、両筒部１，５の相対摺動範囲を規制するための第１環状溝７と、受口筒部１の内周面と挿入筒部５の外周面との間を密封するための弾性シール材８を装着する第２環状溝９とが形成されているとともに、流体輸送機器類に対する連結フランジ５Ａを備えた挿入筒部５の外周面の先端部には、ストッパー部を構成する拡径側に弾性変形可能なほぼＣの字状の抜止めリング５０を装着するための第３環状溝５１と、抜止めリング５０を拡径しながら第３環状溝５１に移行案内するテーパー状のガイド面５２とが形成され、更に、前記受口筒部１の内周面のうち、前記第１環状溝７を区画形成する基端側の区画壁部１Ｂと受口側の区画壁部１Ｃとをもって、前記挿入筒部５の第３環状溝５１に装着された抜止めリング５０、及び、挿入筒部５の先端面に筒軸芯Ｘ方向から接当することにより、両筒部１，５の筒軸芯Ｘ方向での相対摺動範囲のうち、引抜き側（引張側）及び押込み側（圧縮側）での範囲外への摺動をそれぞれ阻止する抜止め部が構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の流体輸送用伸縮継手では、前記受口筒部１と挿入筒部５とを接続する場合、挿入筒部５の第３環状溝５１に抜止めリング５０を装着したまま受口筒部１に挿入接続することができないため、図１４、図１５に示すように、前記両筒部１，５の接続準備作業として、受口筒部１内に、受口から挿入された抜止めリング５０を筒軸芯Ｘ方向から受け止め可能で、かつ、周方向で複数の部分に分解可能な第１装着治具５３と、該第１装着治具５３と同様に、周方向で複数の部分に分解可能で、かつ、抜止めリング５０を受口筒部１と同芯円状態で径方向内方側から保持する環状受け面、及び、挿入されてくる挿入筒部１の先端との接当に伴う一体移動に連れて、第１装着治具５３で受け止められている抜止めリング５０を拡径変形させながら挿入筒部５のテーパー状ガイド面５２に移行させるテーパー状のカム面５４ｂを備えた第２装着治具５４とを組付ける必要があり、また、両筒部１，５の接続作業が完了した後においては、受口筒部１内に位置する第１装着治具５３及び第２装着治具５４を順次分解して撤去する必要があるため、両筒部１，５の接続作業に多くの手間を要する問題がある。
更に、流体輸送用伸縮継手としても、両筒部１，５以外に抜止めリング５０が必要で、しかも、それを装着するための精度の高い溝加工を挿入筒部５に施す必要があるため、部品点数及び加工工程数の増加によって製造コストの高騰化を招来し易い。
【０００４】
本発明は、上述の実状に鑑みて為されたものであって、その主たる課題は、受口筒部と挿入筒部との離脱防止機能を高めながらも両者の接続作業を特別な治具を用いること無く能率良く容易に行うことができ、しかも、製造コストの低廉化を図ることのできる流体輸送用伸縮継手を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の特徴構成は、受口筒部に対して筒軸芯方向から抜き差し並びに相対回転自在に挿入接続される挿入筒部の外周面に、径方向外方に突出するストッパー部を設けるとともに、前記受口筒部の内周面には、挿入筒部のストッパー部と筒軸芯方向から接当することにより、両筒部の筒軸芯方向での相対摺動範囲を規制するための第１環状溝と、受口筒部の内周面と挿口筒部の外周面との間を密封するための弾性シール材を装着する第２環状溝とを区画形成し、両環状溝の隣接間を区画形成する環状壁部をもって、両筒部の少なくとも引抜き側での相対摺動範囲外への摺動を阻止する抜止め部を構成してある流体輸送用伸縮継手であって、
前記ストッパー部を、挿入筒部の周方向複数箇所に形成した突起部から構成するとともに、前記抜止め部を構成する引抜き側の環状壁部及び第２環状溝の受口側を区画形成する環状壁部には、両筒部が特定の位相にあるときのみ、各突起部の筒軸芯方向での通過移動を許容する複数の脱着用凹部が形成されている点にある。
上記特徴構成によれば、前記受口筒部と挿入筒部とを接続する場合、ストッパー部を構成する挿入筒部側の複数の突起部と抜止め部を構成する引抜き側の環状壁部に形成された複数の脱着用凹部、及び、挿入筒部側の複数の突起部と第２環状溝の受口側を区画形成する環状壁部に形成された複数の脱着用凹部とを、筒軸芯方向で合致する特定位相に調節し、この状態で両筒部を相対近接移動させて、受口筒部の両環状壁部の各脱着用凹部に対して挿入筒部側の各突起部を通過移動させたのち、その接続位置から設定抜止め位置にまで両筒部を筒軸芯周りで回転操作する。
この状態で両筒部に引抜力が作用しても、抜止め部を構成する引抜き側の環状壁部に対して、挿入筒部側の突起部の全部又は一部が筒軸芯方向から接当し、両筒部の抜け出し移動が阻止される。
また、仮に、抜止め部を構成する引抜き側の環状壁部の脱着用凹部を通して挿入筒部の突起部が抜け出しても、第２環状溝の受口側を区画形成する環状壁部との接当によって両筒部の抜け出し移動を阻止することができる。
従って、前記受口筒部と挿入筒部とを接続する場合でも、両筒部を筒軸芯方向から嵌合接続させたのち、両筒部を所定角度回転操作するだけで済むから、従来の伸縮継手のように、受口筒部内の制限された空間内で治具を組付ける必要が無く、両筒部の離脱防止機能を高めながら接続作業を能率良く容易に行うことができる。
しかも、前記挿入筒部側の突起部及び受口筒部側の脱着用凹部は、特定位相で両者の相対通過移動を許容できれば充分であるから、突起部及び脱着用凹部に対する機械加工を省略することが可能で、更に、部材点数も削減することができるため、製造コストの低廉化を図り易い。
【０００６】
本発明の請求項２による流体輸送用伸縮継手の特徴構成は、前記第２環状溝を区画形成する両環状壁部に対して複数の脱着用凹部が同一位相で形成されている点にあり、好適に実施することができる。
【０００７】
本発明の請求項３による流体輸送用伸縮継手の特徴構成は、前記第２環状溝を区画形成する両環状壁部に対して複数の脱着用凹部が位相を異ならせて形成されている点にあり、好適に実施することができる。
【０００８】
本発明の請求項４による流体輸送用伸縮継手の特徴構成は、前記突起部及び脱着用凹部が、筒軸芯を通る直径方向の中心線を対称中心とし、かつ、前記脱着用凹部の各隣接間の中心角が不等角になる状態で周方向に分散形成されている点にある。
上記特徴構成によれば、前記受口筒部と挿入筒部とを接続する場合、ストッパー部を構成する挿入筒部側の複数の突起部と、受口筒部側の複数の脱着用凹部とが筒軸芯方向で合致する特定位相は、一回転（３６０度）で１回現れることになる。
そのため、前記挿入筒部の突起部と受口筒部の脱着用凹部とが筒軸芯方向で合致する特定位相（接続位置）から設定抜止め位置にまで両筒部を最大１８０度回転操作することが可能であるから、例え、前記仮止め固定手段を固定解除操作して、受口筒部及び挿入筒部を仕切弁や流体輸送管等の流体輸送機器類にフランジ接合する際、その両者の位置合わせのために受口筒部と挿入筒部とを少し相対回転操作する必要が生じても、受口筒部側の抜止め部と挿入筒部側の突起部との周方向での係合深さを充分確保することができ、不測の抜け出しの無い状態で両筒部を確実、強固に接続することができる。
それでいて、前記突起部及び脱着用凹部が、筒軸芯を通る直径方向の中心線を対称中心とする対称形に構成されているから、突起部及び脱着用凹部とが合致する特定位相を視覚的に見つけ出し易く、挿入筒部と受口筒部との位相調節の容易化を図ることができる。
【０００９】
また、前記挿入筒部の内周面で、かつ、前記突起部の形成箇所に相当する部位が半径方向内方に突出形成されている場合には、前記受口筒部の抜止め部に、両筒部が特定の位相にあるときのみ、挿入筒部側の各突起部の筒軸芯方向での通過移動を許容する脱着用凹部を形成して、両筒部の接続作業を能率良く容易に行うことができるようにしながらも、前記挿入筒部の突起部形成箇所の強度を向上することができ、両筒部の引抜き移動をより強固に阻止することができる。
【００１０】
更に、前記仮止め固定手段が、挿入筒部の連結フランジと、受口筒部の受口側外周面の周方向複数箇所に突出形成された連結部とに亘って脱着自在に装着されているとともに、前記受口筒部の外周面で、かつ、それの受口側端面と連結部との間に、前記被覆手段に対する装着部が形成されている場合には、挿入筒部の連結フランジに近い受口筒部の受口側外周面に連結部を形成することにより、仮止め固定手段の筒軸芯方向でのコンパクト化を図ることができるとともに、受口側端面と連結部との間に形成される筒軸芯方向でのスペースを被覆手段の装着部として利用することにより、被覆手段を迅速、容易に取付けることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図１〜図１１は、作業ピットＷＰ内に位置する水道管等の流体輸送管Ｐの配管系の途中に接続される伸縮継手を示し、鋳鉄製の受口筒部１の基端に、仕切弁Ｖや流体輸送管Ｐ等の流体輸送機器類の連結フランジ２にボルト３・ナット４等の締結手段を介して筒軸芯（管軸芯）Ｘ方向から固定連結自在な連結フランジ１Ａが一体形成されているとともに、前記受口筒部１の受口に対して筒軸芯Ｘ方向から抜き差し可能に挿入接続される鋳鉄製の挿入筒部５の基端にも、前記流体輸送機器類の連結フランジ２等にボルト３・ナット４を介して筒軸芯Ｘ方向から固定連結自在な連結フランジ５Ａが一体形成されている。
【００１２】
前記挿入筒部５の外周面の先端部分には、図１〜図４に示すように、径方向外方に突出するストッパー部６が設けられているとともに、前記受口筒部１の内周面には、接続された両筒部１，５の筒軸芯Ｘ方向での相対摺動範囲（伸縮範囲）を接当規制するための第１環状溝７と、受口筒部１の内周面と挿入筒部５の外周面との間を密封するための弾性シール材８を装着する第２環状溝９とが形成され、更に、前記受口筒部１の内周面のうち、前記第１環状溝７を区画形成する基端側の円環状壁部１Ｂと受口側の円環状壁部１Ｃとをもって、挿入筒部５のストッパー部６、及び、挿入筒部５の先端面に筒軸芯Ｘ方向から接当することにより、両筒部１，５の筒軸芯Ｘ方向での相対摺動範囲のうち、引抜き側（引張側）及び押込み側（圧縮側）での範囲外への摺動をそれぞれ阻止する抜止め部が構成されている。
【００１３】
そして、前記ストッパー部６を、図５〜図７に示すように、挿入筒部５の周方向複数箇所（当該実施形態では六ヶ所）に形成した突起部６Ａ〜６Ｆから構成するとともに、前記受口筒部１の受口側に位置する一方の抜止め部１Ｃと、受口筒部１の受口側端面に連なる円環状の壁部１Ｄ、換言すれば、弾性シール材８を装着するための第２環状溝９を区画形成する円環状の両壁部１Ｃ，１Ｄには、両筒部１，５が特定の位相にあるときのみ、各突起部６Ａ〜６Ｆの筒軸芯Ｘ方向での通過移動を許容する脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆが形成され、更に、前記受口筒部１と挿入筒部５とが前記の特定位相で接続され、かつ、その接続位置から設定抜止め位置にまで周方向に所定角度だけ相対回転させた抜止め状態にあるとき、両筒部１，５を相対回転並びに相対摺動不能な状態で仮止め固定する仮止め固定手段１１が設けられている。
【００１４】
前記突起部６Ａ〜６Ｆ及び脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆは、図８、図９に示すように、筒軸芯Ｘを通る直径方向の中心線Ｙを対称中心とし、かつ、前記脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆの各隣接間の中心角θ１〜θ６が不等角になる状態で周方向に分散形成されている。
当該第１実施形態では、中心角θ１が４０度、中心角θ２、θ６が５０度、中心角θ３、θ５が７５度、中心角θ４が７０度にそれぞれ構成されている。
【００１５】
図８は、前記挿入筒部５側の複数の突起部６Ａ〜６Ｆと、受口筒部１側の複数の脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆとを筒軸芯Ｘ方向で合致させた特定位相にある状態を示し、出荷時には、図９に示すように、前記の特定位相（接続位置）から設定抜止め位置にまで両筒部１，５を１８０度回転操作し、この状態で前記仮止め固定手段１１により、両筒部１，５を相対回転並びに相対摺動不能な状態で仮止め固定する。
【００１６】
図１０の（イ）は、施工現場に搬入した伸縮継手を流体輸送機器類にフランジ接合する際、流体輸送機器類側の連結フランジ２と受口筒部１の連結フランジ１Ａとの間でのボルト孔１２の位置合わせ、及び、流体輸送機器類側の連結フランジ２と挿入筒部５の連結フランジ５Ａとの間でのボルト孔１２の位置合わせを行うために、前記受口筒部１と挿入筒部５とを図９の設定抜止め位置から５度だけ回転操作したものである。
また、上述と同様に、図１０の（ロ）は１０度、図１０の（ハ）は１５度、図１０の（ニ）は２０度、図１０の（ホ）は２５度、図１０の（ヘ）は３０度それぞれ回転操作したものであり、何れの状態においても、受口筒部１側の抜止め部１Ｃに対して、挿入筒部５側の突起部６Ａ〜６Ｆの全部又は一部が筒軸芯Ｘ方向から接当し、両筒部１，５の抜け出し移動が強力に阻止される。
【００１７】
そして、前記受口筒部１と挿入筒部５とを接続する場合、ストッパー部６を構成する挿入筒部５側の複数の突起部６Ａ〜６Ｆと、受口筒部１側の複数の脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆとが筒軸芯Ｘ方向で合致する特定位相は、一回転（３６０度）で１回現れることになる。
そのため、前記挿入筒部５の突起部６Ａ〜６Ｆと受口筒部１の脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆとが筒軸芯Ｘ方向で合致する特定位相（接続位置）から設定抜止め位置にまで両筒部１，５を最大１８０度回転操作することが可能であるから、例え、前記仮止め固定手段１１を固定解除操作して、受口筒部１及び挿入筒部５を仕切弁Ｖや流体輸送管Ｐ等の流体輸送機器類にフランジ接合する際、その両者の位置合わせのために受口筒部１と挿入筒部５とを少し相対回転操作する必要が生じても、受口筒部１側の抜止め部１Ｃと挿入筒部５側の突起部６Ａ〜６Ｆとの周方向での係合深さを充分確保することができ、不測の抜け出しの無い状態で両筒部１，５を確実、強固に接続することができる。
それでいて、前記突起部６Ａ〜６Ｆ及び脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆが、筒軸芯Ｘを通る直径方向の中心線Ｙを対称中心とする対称形に構成されているから、突起部６Ａ〜６Ｆ及び脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆとが合致する特定位相を視覚的に見つけ出し易く、挿入筒部５と受口筒部１との位相調節の容易化を図ることができる。
【００１８】
前記仮止め固定手段１１は、図１に示すように、挿入筒部５の連結フランジ５Ａのうち、前記ボルト孔１２の隣接間の中央で、かつ、筒軸芯Ｘを挟んで相対向する二個所にネジ孔１１Ａを形成するとともに、前記受口筒部１の受口側外周面の周方向二個所には、前記ネジ孔１１Ａに螺合固定された連結ボルト１１Ｂに対して周方向から係合自在な係合凹部１１Ｃを形成してある連結部１１Ｄを一体形成し、更に、前記各連結ボルト１１Ｂには、連結部１１Ｄを筒軸芯Ｘ方向から挾持固定する一対の挾持ナット１１Ｅと、挿入筒部５の連結フランジ５Ａに圧接される弛み止め用のロックナット１１Ｆとを螺合して構成されている。
【００１９】
また、前記受口筒部１の外周面で、かつ、それの受口側端面と連結部１１Ｄとの間に、前記脱着凹部１０Ａ〜１０Ｆの外面側を覆う遮光性、防水性及び非通気性を備えた被覆手段の一例である合成樹脂フイルム１４や筒状のゴムカバー等に対する装着部１ａが形成されているとともに、前記挿入筒部５の内周面で、かつ、突起部６Ａ〜６Ｆの形成箇所に相当する部位１ｂが半径方向内方に向かって円環状に突出形成されている。
【００２０】
〔第２実施形態〕
図１２は、前記受口筒部１の外周面側の装着部１ａと挿入筒部５の外周面との接続部に亘って、前記脱着凹部１０Ａ〜１０Ｆの外面側を覆う状態で被覆手段の一例である熱収縮性の合成樹脂フイルム１４でシュリンク包装してある。
尚、その他の構成は、第１実施形態で説明した構成と同一であるから、同一の構成箇所には、第１実施形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。
【００２１】
〔第３実施形態〕
上述の第１実施形態では、前記受口筒部１の第２環状溝９を区画形成する円環状の両壁部１Ｃ，１Ｄの各々に、挿入筒部５の各突起部６Ａ〜６Ｆの筒軸芯Ｘ方向での通過移動を許容する脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆを同一位相で形成して、受口筒部１に対して挿入筒部５を筒軸芯Ｘ方向に沿って一直線状に押込み接続するように構成したが、一方の壁部１Ｃに形成される脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆと、他方の壁部１Ｄに形成される脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆとの位相を異ならせて、両壁部１Ｃ，１Ｄ間において、挿入筒部５の各突起部６Ａ〜６Ｆを所定角度だけ回転操作させるように構成してもよい。
尚、その他の構成は、第１実施形態で説明した構成と同一である。
【００２２】
〔その他の実施形態〕
（１） 上述の第１実施形態では、前記受口筒部１の内周面のうち、前記第１環状溝７を区画形成する基端側の円環状壁部１Ｂと受口側の円環状壁部１Ｃとに対して、前記挿入筒部５のストッパー部６、及び、挿入筒部５の先端面を筒軸芯Ｘ方向から択一的に接当させることにより、両筒部１，５の筒軸芯Ｘ方向での相対摺動範囲を規制するように構成したが、前記第１環状溝７を区画形成する基端側の円環状壁部１Ｂと受口側の円環状壁部１Ｃとに対して、前記ストッパー部６のみを接当させることによって、両筒部１，５の筒軸芯Ｘ方向での相対摺動範囲を規制するように構成してもよい。
要するに、前記挿入筒部５のストッパー部６と受口筒部１の抜止め部１Ｃとの接当によって、両筒部１，５の筒軸芯方向での相対摺動範囲のうち、少なくとも引抜き側での範囲外への摺動を阻止することができればよい。
（２） 上述の第１実施形態では、前記挿入筒部５側に六つの突起部６Ａ〜６Ｆを、かつ、受口筒部１側に六つ脱着用凹部１０Ａ〜１０Ｆをそれぞれ形成したが、前記突起部及び脱着用凹部の数は、形成ピッチ、大きさ等は任意に構成することができる。
（３） 前記仮止め固定手段１１としては、前記受口筒部１と挿入筒部５とが前記の特定位相で接続され、かつ、その接続位置から周方向に所定角度だけ相対回転させた抜止め状態にあるとき、両筒部１，５を少なくとも相対回転不能な状態で仮止め固定することのできるものであれば、如何なる構造のものを採用してもよい。
（４） 本願発明の技術は、伸縮自在に嵌合接続された受口筒部１及び挿入筒部５の各々に、部分球状嵌合面に沿って屈曲自在な連結筒体を嵌合接続してある伸縮継手にも適用することができる。
【００２３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の流体輸送用伸縮継手の第１実施形態を示す断面側面図
【図２】引張力が作用したときの断面側面図
【図３】圧縮力が作用したときの断面側面図
【図４】分解された受口筒部と挿入筒部の断面側面図
【図５】図４におけるＶ−Ｖ線断面図
【図６】図４におけるＶＩ−ＶＩ線矢視図
【図７】図４におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視図
【図８】受口筒部と挿入筒部との嵌合接続時における拡大断面正面図
【図９】接続された両筒部を１８０度回転させた出荷時の拡大断面正面図
【図１０】（イ）は出荷状態から５度回転させたときの断面正面図
（ロ）は出荷状態から１０度回転させたときの断面正面図
（ハ）は出荷状態から１５度回転させたときの断面正面図
（ニ）は出荷状態から２０度回転させたときの断面正面図
（ホ）は出荷状態から２５度回転させたときの断面正面図
（ヘ）は出荷状態から３０度回転させたときの断面正面図
【図１１】施工状態の一例を示す一部切欠き断面側面図
【図１２】本発明の流体輸送用伸縮継手の第２実施形態を示す断面側面図
【図１３】従来の流体輸送用伸縮継手を示す断面側面図
【図１４】ロックリングの装着前の断面側面図
【図１５】ロックリングの装着後の断面側面図
【符号の説明】
１ 受口筒部
１Ｂ 抜止め部（環状壁部）
１Ｃ 抜止め部（環状壁部）
１Ｄ 環状壁部
１ａ 装着部
１ｂ 部位
５ 挿入筒部
５Ａ 連結フランジ
６ ストッパー部
６Ａ 突起部
６Ｂ 突起部
６Ｃ 突起部
６Ｄ 突起部
６Ｅ 突起部
６Ｆ 突起部
７ 第１環状溝
８ 弾性シール材
９ 第２環状溝
１０Ａ 脱着用凹部
１０Ｂ 脱着用凹部
１０Ｃ 脱着用凹部
１０Ｄ 脱着用凹部
１０Ｅ 脱着用凹部
１０Ｆ 脱着用凹部
１１ 仮止め固定手段
１１Ｄ 連結部
１４ 被覆手段
Ｘ 筒軸芯
Ｙ 中心線
θ１ 中心角
θ２ 中心角
θ３ 中心角
θ４ 中心角
θ５ 中心角
θ６ 中心角
Claims (4)
- 受口筒部に対して筒軸芯方向から抜き差し並びに相対回転自在に挿入接続される挿入筒部の外周面に、径方向外方に突出するストッパー部を設けるとともに、前記受口筒部の内周面には、挿入筒部のストッパー部と筒軸芯方向から接当することにより、両筒部の筒軸芯方向での相対摺動範囲を規制するための第１環状溝と、受口筒部の内周面と挿口筒部の外周面との間を密封するための弾性シール材を装着する第２環状溝とを区画形成し、両環状溝の隣接間を区画形成する環状壁部をもって、両筒部の少なくとも引抜き側での相対摺動範囲外への摺動を阻止する抜止め部を構成してある流体輸送用伸縮継手であって、
前記ストッパー部を、挿入筒部の周方向複数箇所に形成した突起部から構成するとともに、前記抜止め部を構成する引抜き側の環状壁部及び第２環状溝の受口側を区画形成する環状壁部には、両筒部が特定の位相にあるときのみ、各突起部の筒軸芯方向での通過移動を許容する複数の脱着用凹部が形成されている流体輸送用伸縮継手。 - 前記第２環状溝を区画形成する両環状壁部に対して複数の脱着用凹部が同一位相で形成されている請求項１記載の流体輸送用伸縮継手。
- 前記第２環状溝を区画形成する両環状壁部に対して複数の脱着用凹部が位相を異ならせて形成されている請求項１記載の流体輸送用伸縮継手。
- 前記突起部及び脱着用凹部が、筒軸芯を通る直径方向の中心線を対称中心とし、かつ、前記脱着用凹部の各隣接間の中心角が不等角になる状態で周方向に分散形成されている請求項１、２又は３記載の流体輸送用伸縮継手。
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