JP3783018B2 - 可撓継手の固定リング - Google Patents

Description

本発明は可撓継手を固定する固定リングに関するものであり、主として下水道などのマンホールでの配管を接続するための可撓継手を固定する固定リングに関するものである。

下水道では地中に埋めた配管を通じて下水が流れるが、その配管は流れるための僅かな傾斜はあるものの、ほぼ水平に配置されマンホールに繋がっている。そして、その配管とマンホールの接続に当っては、地震や自動車が通過することによる振動吸収、地震による地層変化の吸収、マンホールに設けられた配管用横穴と敷設配管との位置ズレの吸収などを行うために、いわゆる可撓継手を使う。

図５に従来の可撓継手４３の施工例を示す。この可撓継手４３は一般的にゴム製の円筒状または円錐状の筒形状をしており、その片方を下水配管４０の外径に被せて固定リング４４で留め、反対側をマンホール４１の側壁の横穴４２の内径に挿入して可撓継手４３の内側から別の固定リング４５を使って固定する。後者の固定リング４５は一般的に円環状帯材であり、内側から固定リング４５を拡張して留める。これにより、可撓継手４３とマンホール４１の横穴４２の内周面との間の隙間を塞いで、接続部での止水性を確保する。この接続部は機能および安全上から、１気圧の水圧をかけた状態で、水平位置はもちろんのこと、配管４０が傾いたり芯ズレ状態に移動しても、漏水のないことが求められる。

可撓継手４３を配管４０外径に接続する場合は、現場以外で前もって接続工事が可能であり、あるいは現場で接続工事を行う場合でも可撓継手４３の外側にスペースがあるために、作業がし易く固定の方法としては簡単である。しかし、現場に据え付けたマンホール４１の壁面の横穴４２の内径に可撓継手４３を挿入して固定するためには、内径側に固定リング４５を装着して固定せねばならない。そのとき配管４０の内径は例えば３０ｃｍ位の小径のものもあり、工具の使用や作業方法に著しく制限を受ける。また内側にあるため水流およびゴム継手損傷の点から固定リング４５の内周側に大きな突起は許されない。そのために、この固定リング４５は、コンパクトな形状でありながら、狭いスペースで固定作業ができ、確実に漏水を起こさないものが求められる。

固定リング４５に関しては、これまで様々なタイプのものが提案されてきたが（例えば特許文献１〜３参照）、その一例を図６に示す。これは、適切な工具を使用して、円環状帯材の固定リング５０の両端５０ａと５０ｂの間を広げて円環の径を拡大し、そこに出来た隙間にスペーサ５１を挿入して拡大径を維持固定するものである。

これは簡単な構造ではあるが、径に合わせた各種寸法のスペーサ５１を用意せねばならない。また加工したマンホール横穴４２の実寸に合わせるために複数の寸法のスペーサ５１を組み合わせて使うこともあるが、狭い継手内径寸法の中に工具があり、更に狭くなっているところでは、組み合わせたスペーサ５１を狭い隙間に挿入することは容易にはできない。

図７は別の従来技術である。これは留め具となる円環状帯材の固定リング５５の両端５５ａおよび５５ｂの間に屈曲自在なＶ字形状の固定金具５６の両端を嵌め込みまたは溶接したものである。取り付けに当っては、この固定リング５５を可撓継手の内側に挿入して固定位置に置いた後、固定金具５６の頂点にあたる部分と円環の１８０°対向する位置との間にジャッキなどの拡張工具を据え付けて、その間隔を押し広げることにより固定金具５６を押し潰して円周方向寸法を大きくし、固定リング５５を可撓継手内周面に押し付けて固定するものである。

この方法は構成部品が少ないという利点があるが、マンホール穴の寸法変化に対応できない。すなわち、数多くマンホール横穴４２をあけるに従い工具が磨耗し、それに対応して横穴４２の穴径が小さくなるので、そのときの最小寸法に合わせておく必要があり、横穴４２が大きいときと小さいときとでは嵌め合いの状態に差を生じる。また、一種類の可撓継手内径寸法にしか対応できず、僅かな称呼寸法の違いでもそれぞれの寸法の固定リング５５を準備せねばならない。

図８は更に別の従来技術である。この従来技術は、拡張する部分を二つのテーパスライド６３，６４で構成している。すなわち、円環状帯材の固定リング６０の両端部６０ａと６０ｂに相対する二つの面がテーパとなっているテーパスライド６３，６４を設け、その間にそのテーパと角度を合わせたテーパスペーサ６１，６２を配置し、テーパスペーサ６１，６２を貫通したねじ６５を締め付けることにより、テーパスペーサ６１，６２の間隔を狭め、それに伴いテーパスライド６３，６４のついた両端部６０ａと６０ｂを反対側に押し広げて可撓継手を固定するものである。

この方法は前述の構造に比べ複雑であるが、無段で固定リング６０の両端部６０ａと６０ｂを拡張固定できるという利点がある。しかし、拡張部分の軸方向寸法が大きくなるという問題があり、また、無段と雖も調整できる寸法の範囲は制限される。
特開平１１−１３０７８号公報 特開平１０−１９５９００号公報 特開平９−１４４０４３号公報

よって本発明の課題は、前述したような制限を受けることなく、すなわち、コンパクトな形状・構造でありながら、広い範囲に亘って無段階で調整・固定できる可撓継手の固定リングを提供することにある。

前記課題を解決するため、本発明に係る可撓継手の固定リングは、管接続用可撓継手の内周面または外周面に装着される円環状帯材を有する固定リングであって、前記帯材の両端部を重ねた状態で固定すべく前記帯材の一端部内周面側または外周面側にあって前記帯材の内周面または外周面と所定間隙をあけて鋭角を成して対向するテーパ板部を前記帯材の一端部に固定すると共に、前記所定間隙内に１本のローラを前記固定リングの円周方向に転動自在に収納し、前記帯材の他端部を、前記帯材の一端部と前記ローラとの間に挿入したことを特徴とする（請求項１）。また前記ローラを、前記帯材の一端部と前記テーパ板部との間の所定間隙が狭まる方向にばねで附勢したことを特徴とする（請求項２）。また前記テーパ板部を前記帯材の一端部に対してねじで締付け移動可能にしたことを特徴とする（請求項３）。
前記テーパ板部は、図５の固定リング４５のように可撓継手４３の内径に装着する場合は帯材の内周面側に固定するが、固定リング４４のように可撓継手４３の外径に装着する場合は帯材の外周面側に固定する。

本発明は以上の構成により、
１．円環状帯材を拡径または縮径する簡単な操作で可撓継手の内周面または外周面に固定リングを簡単かつ短時間で装着できる。
２．固定リングの直径は円環状帯材の長さが許す範囲内で無段階に調節可能であり、一種類の固定リングで多種類の穴内径または管外径に可撓継手を固定することができる。
３．円環状帯材にテーパ板部とローラを付加するだけで発明の基本的に構成可能であるから、固定リングを低コストかつ薄型コンパクトにでき、特にスペース的に制約される可撓継手内径側に装着する場合に便利である。
４．円環状帯材を縮径または拡径させた後の帯材の戻りの力を利用して、ローラをテーパ板部に食い込ませるため、固定力が非常に確実かつ強固である。

本発明を可撓継手の内径側に装着する場合の基本原理を図１に示す。同図より明らかなように、鋼板から製作した円環状帯材１の一端部１ａの内周側に、他端部１ｂが押し込まれる方向（円環径が小さくなる方向）に狭くなるようなテーパ空間を構成するテーパ板部２を固定的に設ける。テーパ板部２と帯材他端部１ｂとの間に、ローラ３を固定リングの円周方向に転動自在に配置する。ローラ３は適切な方法によりテーパ板部２および帯材他端部１ｂに対して接触を維持する。テーパ板部２と帯材１の一端部１ａとが成す角度は、帯材他端部１ｂが押し込まれる力でローラ３が強力にテーパ板部２および帯材他端部１ｂに食い込むようにするため、好ましくは３〜２５°の範囲とする。この角度範囲はさらに好ましくは５〜２０°であり、最も好ましいのは８〜１５°である。帯材１、テーパ板部２およびローラ３の材質は耐腐食性のあるステンレス製とするのがよい。

以上のように構成した固定リングは、最初は帯材他端部１ｂが最も押し込まれた位置（内径最小）にある。固定リングを可撓継手の内径側に挿入し、ジャッキ等の適切な工具を用いて固定リングを拡径して帯材他端部１ｂを相対的に引き出す。このときローラ３はテーパ板部２と離れる方向に遊転するから、帯材他端部１ｂは容易に図１で左方向に引き出され固定リングが拡径される。

一方、帯材他端部１ｂの引き出しを完了した後、可撓継手が縮径する力で帯材他端部１ｂが図１で右方向に押し込まれる場合、他端部１ｂとローラ３との間には摩擦が作用するので、ローラ３は図１で反時計回りに回転しようとし、他端部１ｂとテーパ板部２との間に食い込んで動かなくなるので、そのままの位置に保持固定される。すなわち、帯材１の他端部１ｂは固定リングの拡径方向には移動可能であるが、逆の縮径方向にはまったく移動不能なのである。

なお、以上の説明においては、固定リングを可撓継手の内径側に設けた場合について記述したが、向きを変えれば可撓継手の外径側の固定リングとしてもまったく同じ原理で使用することができる。この場合はテーパ板部２を固定リングの外周側に配置することは勿論である。このとき、帯材１の他端部１ｂは固定リングの縮径方向には移動可能であるが、逆の拡径方向にはまったく移動不能となる。

図２（Ａ）（Ｂ）は本発明の第一の実施例を示したものである。この例では、断面Ｌ字状（正面視では図２（Ｂ）のようにコ字状）のテーパ板部２ａを帯材一端部１ａに固定する。帯材他端部１ｂとテーパ板部２ａとの間にローラ３を介在させ、かつテーパ板部２ａと一体のばね支持部２ｄに弓形の板ばね４の中央部背面を固着させ、この板ばね４の両端部で常時ローラ３の両端部を押圧附勢してローラ３とテーパ板部２ａおよびローラ３と帯材他端部１ｂとの接触を維持する。一度組み付けたら動かさないような使用においては、適切な手段でローラ３を押し込んで、帯材他端部１ｂ、テーパ板部２ａおよびローラ３間の確実な接触を保つことができれば、必ずしも板ばね４を使う必要はない。板ばね４に代えて他の任意の種類のばねを使用可能なことは勿論である。

図３（Ａ）（Ｂ）は本発明の第二の実施例を示している。この実施例では帯材一端部１ａに箱状金具５を傾斜状態で溶接等で固定し、この箱状金具５の内部にローラ３と矩形板状の可動テーパ板部２ｂを収納し、可動テーパ板部２ｂをねじ６で締付け可能にしている。帯材他端部１ｂは箱状金具５の前側スリット５ａから挿入し後側スリット５ｂから引出す。この実施例は帯材他端部１ｂの引出し量を一度決めたら変化させない場合に有効であり、帯材他端部１ｂを引き出した後にねじ６で可動テーパ板部２ｂをローラ３に押圧する方向に締め付けて固定する。尚、帯材他端部１ｂを帯材一端部１ａに重ね合せてねじだけで留める固定方法と違う点は、ねじだけで留める場合は帯材他端部１ｂの押し込み力（可撓継手に対する固定力を緩ませる力）がねじ６で押さえる力を超えると帯材他端部１ｂが抜けてしまうのに対し、前記の如く可動テーパ板部２ｂを使用する場合には帯材他端部１ｂがローラ３と帯材一端部１ａとの間に更に食い込むので、締結がさらに強化される点である。

図４（Ａ）（Ｂ）は本発明の第三の実施例を示している。この実施例は、第二実施例と考え方は同じであるが、テーパ板部２ｃを円環状帯材１と溶接等で固定せず、帯材一端部１ａに傾斜固定したねじ１０をテーパ板部２ｃのばか穴１１に挿入し、ナット１２をねじ１０に螺合してテーパ板部２ｃを締付け、ローラ３をテーパ板部２ｃで帯材他端部１ｂに押圧する。この際、テーパ板部２ｃの端部１３は帯材一端部１に当接して支点を構成する。帯材他端部１ｂの中央には図４（Ｃ）のようにねじ１０を避けるために長溝１４が所定長さにわたって形成される。
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した技術的思想に基づき種々の変形が可能である。例えばテーパ板部２ａ〜２ｃの内面、ローラ３の外周面および帯材の他端部１ｂのローラ３と接触する面を、摩擦を増加させるため粗面あるいはローレット面としてもよい。

本発明に係る可撓継手の固定リングの基本原理図である。 本発明のローラの第一実施例であって、（Ａ）は要部断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図。 本発明のローラの第二実施例であって、（Ａ）は要部断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図。 本発明のローラの第三実施例であって、（Ａ）は要部断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図、（Ｃ）は帯材の他端部の平面図。 従来の可撓継手の施工例を示すマンホールの断面図。 可撓継手の従来の固定リングの要部斜視図。 可撓継手の従来の固定リングの要部斜視図。 可撓継手の従来の固定リングの要部斜視図。

符号の説明

１ 円環状帯材
１ａ 一端部
１ｂ 他端部
２ テーパ板部
２ａ テーパ板部
２ｂ 可動テーパ板部
２ｃ テーパ板部
３ ローラ
５ 箱状金具
５ａ 前側スリット
５ｂ 後側スリット
６ ねじ
１０ ねじ
１１ 穴
１２ ナット
１４ 長溝

Claims (3)

1. 管接続用可撓継手の内周面または外周面に装着される円環状帯材を有する固定リングであって、前記帯材の両端部を重ねた状態で固定すべく前記帯材の一端部内周面側または外周面側にあって前記帯材の内周面または外周面と所定間隙をあけて鋭角を成して対向するテーパ板部を前記帯材の一端部に固定すると共に、前記所定間隙内に１本のローラを前記固定リングの円周方向に転動自在に収納し、前記帯材の他端部を、前記帯材の一端部と前記ローラとの間に挿入したことを特徴とする可撓継手の固定リング。
2. 前記ローラを、前記帯材の一端部と前記テーパ板部との間の所定間隙が狭まる方向にばねで附勢したことを特徴とする請求項１の可撓継手の固定リング。
3. 前記テーパ板部を前記帯材の一端部に対してねじで締付け移動可能にしたことを特徴とする請求項１の可撓継手の固定リング。