JP4405342B2 - スペーサおよびスペーサを取付けた管 - Google Patents

Description

本発明は、管を接合するために用いられるスペーサおよびこのスペーサを取付けた管に関する。

従来、例えば耐震機能を有する管の継手構造の一つとして図１５に示すような継手構造があり、一方の管１の端部には受口２が形成されており、受口２の奥側には奥端面３が形成されている。この奥端面３よりも受口２の開口側にはロックリング収容溝４が形成されており、このロックリング収容溝４には、ロックリング芯出し用のゴム輪５を介して、周方向に一つの分割部６ａを有する環状のロックリング６が収容されている。尚、ロックリング収容溝４の一対の側壁面のうち、受口２の開口側（手前側）の側壁面４ａはテーパー状に形成されている。また、ロックリング６の手前側には、手前側ほど外周側へ広がるテーパー面６ｄが形成されている。

また、ロックリング収容溝４よりもさらに開口側には開口側に向かって広がるテーパ面７が形成されている。また、受口２の端部の外周には径方向外側に向けてフランジ８が形成されており、このフランジ８には、周方向に一定間隔で複数の管軸方向の丸孔９が貫通状態で形成されている。

一方、他方の管１０の端部には挿口１１が形成されており、この挿口１１の先端部の外周には挿口突部１２が形成されている。挿口突部１２の先端側の外周にはテーパ面１３が形成されている。尚、挿口１１は、挿口突部１２がロックリング６と奥端面３との間に位置するまで、受口２内に挿入されている。また、前記ロックリング６の内径は挿口１１の外径よりも若干小さく形成されている。

ロックリング６の位置よりも開口側における挿口１１の外周には、周方向一つ割りのバックアップリング１４とゴム製のシール材１５とが配置されている。また、挿口１１における受口２に入り込まない部分の外周には、フランジ８と同様の外径で、シール材１５を押圧可能な環状の押輪１６が配置されている。

この押輪１６には、フランジ８に形成された複数の丸孔９に対応する丸孔１７が貫通状態で形成されている。フランジ８における丸孔９と押輪１６における丸孔１７にはＴ字型ボルト１８が通されており、このＴ字型ボルト１８にナット１９がねじ合わされている。このＴ字型ボルト１８とナット１９との締め付け力により押輪１６が管軸方向に押され、挿口１１の外周に配置されているシール材１５及びバックアップリング１４を押圧し、受口２に形成されているテーパ面７にシール材１５を押し当てる。これにより、この管継手におけるシール機能が付与されている。

地震等によりこの管継手の管軸方向に圧縮力が作用した場合には、挿口突部１２はロックリング６の位置から受口２の奥端面３まで移動することができる。また、引張力が作用した場合には、挿口突部１２が受口２の奥側からロックリング６に係合し、受口２から挿口１１が抜け出すことを確実に防止することができる。このようにして、管の継手部に耐震機能が付与されている。

一方の管１と他方の管１０とを接合し、上記のような管の継手部を構成する方法を図１６〜図１９を用いて説明する。一般に、受口２を有する管は、ロックリング収容溝４にゴム輪５及びロックリング６が収容されている状態で配管施工現場へ搬送される。前記配管施工現場への搬送前に、図１６に示すように、ロックリング６における分割部６ａに、はさみ形状のロックリング拡径具２０の先端部を挿入し、ロックリング拡径具２０の一方の柄部２０ａに形成されているねじ孔２０ｂにねじ合わされている、例えばＴ字型ボルト２１を回転させ、ロックリング拡径具２０を開きながらゴム輪５を圧縮しつつロックリング６を徐々に拡径する。このとき、ロックリング６の内径が、挿口突部１２の外径よりも大きくなるように拡径する。

ロックリング６を所定の径まで拡径すると、ロックリング６をこの状態で維持するために、図１７，図１８に示すようなスペーサ２２が用いられる。このスペーサ２２は、ロックリング６の分割部６ａの周辺の内周面６ｂにかかり合い可能な内面支持部２２ａと、内面支持部２２ａに形成され、拡径されているロックリング６における周方向の両端面６ｃにかかり合い可能な縮径防止用の一対の突起部２２ｂと、受口２の外周にかかり合い可能な外周係合部２２ｃと、内面支持部２２ａと外周係合部２２ｃとをつなげる接続部２２ｄとを有し、かつ受口２内に挿口１１が挿入された後に受口２と挿口１１との隙間を通って受口２の開口側外部へ回収可能に構成されている。

このような構成のスペーサ２２の両突起部２２ｂを、ロックリング６における分割部６ａに、ロックリング拡径具２０に干渉しないように挟み込ませ、両突起部２２ｂとロックリング６の両端面６ｃとを接触させてロックリング６を拡径状態に維持し、かつロックリング６の内周面６ｂに内面支持部２２ａをかかり合わせ、ロックリング拡径具２０を取り外す。この時、図１９に示すように、外周係合部２２ｃを受口２のフランジ８の外周にかかり合わせ、スペーサ２２を受口２に装着する。

このように前記スペーサ２２を用いてロックリング６を拡径状態に維持した状態で、配管施工現場において、管を接合する。管の接合作業としては、図１９に示すように、一方の管１の受口２に他方の管１０の挿口１１を挿入する。この時、挿口突部１２が拡径されたロックリング６の内側をロックリング６に接触することなく通過することができるので、挿口突部１２がロックリング６と受口２の奥端面３との間に位置するまで、挿口１１を受口２内に容易に挿入することができる。

前記挿口１１の挿入が完了すると、スペーサ２２を受口２の開口側から引き抜いて回収する。これにより、ロックリング６の拡径状態が解除され、図１５に示すように、ロックリング６が縮径して挿口１１の外周に抱きつく。
特開２００３−２４０１７０

しかしながら前記の従来形式では、図１８の実線で示すように、スペーサ２２の両突起部２２ｂをロックリング６の両端面６ｃ間に挟み込むことにより、ロックリング６を拡径状態に維持している。このため、スペーサ２２を用いて一方の管１のロックリング６を拡径状態に維持した状態で、一方の管１を配管施工現場等に運搬する際、一方の管１が振動や衝撃等を受けると、図１８の仮想線および図２０の実線で示すように、前記両突起部２２ｂがロックリング６の両端面６ｃ間から径方向の内側へ浮き出たり離脱してしまい、ロックリング６の拡径状態が不用意に解除されて縮径してしまうといった問題があった。このような問題が発生すると、配管施工現場において、一方の管１と他方の管１０とを接合することができなかった。

本発明は、管が振動や衝撃等を受けても、ロックリングの分割部の両端面間に確実に挟み込まれて、ロックリングを拡径状態に維持することができるスペーサおよびスペーサを取付けた管を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本第１発明は、一方の管における受口の内周に形成されているロックリング収容溝に収容されている環状で周方向に分割部を有するロックリングを拡径させ、他方の管における挿口の外周に形成されている挿口突部を前記ロックリングの内側に通過させて、前記挿口を前記受口内に挿入することにより、前記一方の管と他方の管とを接合する際に前記ロックリングの拡径状態を維持するためのスペーサであって、
前記ロックリング収容溝に収容された状態で拡径されているロックリングの分割部における周方向の両端面間に挟み込まれ且つ受口の開口側から挿脱可能な挿入部と、前記挿入部から受口の開口側外部へ連設された取っ手部とを有し、
前記受口内に挿口が挿入された後に受口と挿口との隙間を通って受口の開口側外部へ回収可能に構成されており、
前記挿入部の両側に、ロックリングの分割部における周方向の両端面に当接してロックリングを拡径状態に維持する拡径維持面と、拡径状態のロックリングの分割部における外周面に係合可能な係合部とが形成され、
前記挿入部の少なくとも一側に、前記ロックリングの端面を縮径方向へ案内する案内面が形成され、
前記案内面は、拡径維持面よりも受口の奥側に位置しており、奥側ほど前記ロックリングの両端面の間隔が縮小する方向へ傾斜しているものである。

これによると、ロックリング収容溝に収容したロックリングをロックリング拡径具で拡径した状態で、スペーサの挿入部をロックリングの分割部における両端面間に挿入し、ロックリング拡径具を取り外す。これにより、前記挿入部がロックリングの分割部の両端面間に挟み込まれ、ロックリングの両端面が前記挿入部の拡径維持面に当接して、ロックリングが拡径状態に維持される。この際、スペーサの係合部が拡径状態のロックリングの分割部における外周面に係合するため、一方の管が振動や衝撃等を受けても、スペーサの挿入部がロックリングの分割部の両端面間から径方向の内側へ浮き出たり離脱するのを防止することができる。これにより、スペーサの挿入部がロックリングの分割部の両端面間に確実に挟み込まれて、ロックリングを拡径状態に維持することができる。

また、スペーサを用いてロックリングを拡径した状態で、一方の管の受口内に他方の管の挿口を挿入した後、スペーサを受口と挿口との隙間から受口の開口側外部へ引き抜くことにより、スペーサの挿入部がロックリングの分割部の両端面間から脱抜され、ロックリングの拡径状態が解除され、ロックリングが縮径して挿口の外周に抱きつく。

この際、ロックリングの少なくとも一端面が挿入部の案内面に案内されるため、スペーサの挿入部がロックリングの両端面間から完全に脱抜されるよりも前に、ロックリングの両端面の間隔が次第に縮小し始めて、ロックリングが次第に縮径する。これにより、ロックリングの外周面がスペーサの係合部から径方向の内側へ離間するため、前記係合部がロックリング収容溝から抜け易くなり、前記スペーサの引き抜きがスムーズに行える。

また、本第２発明は、挿入部の奥側端部に、受口のロックリング収容溝よりも奥側の内周面に当て付けられる突起部が形成されているものである。
これによると、スペーサを用いてロックリングを拡径した状態で、スペーサの取っ手部に径方向内向きの外力が作用した場合、ロックリングの分割部の両端面間に挟み込まれた挿入部を支点として、突起部が受口の内周面に押圧される。これにより、前記のような外力に対しても、スペーサの挿入部がロックリングの両端面間から径方向の内側へ離脱するのを確実に防止することができる。

また、本第３発明は、前記第１発明又は第２発明に記載のスペーサを取付けた管であって、
ロックリング収容溝にロックリングが収容され、
ロックリングの分割部における周方向の両端面間に、スペーサの挿入部が挟み込まれ、
スペーサの取っ手部が受口の内部から開口側外部へ露出しているものである。

これによると、管内に設けられたロックリングをスペーサで拡径し、この状態で管を配管施工現場へ搬送し、管同士の接合を行う。

以上のように、本発明によると、スペーサの係合部が拡径状態のロックリングの分割部の外周面に係合するため、管が振動や衝撃等を受けても、スペーサの挿入部がロックリングの分割部の両端面間から径方向の内側へ浮き出たり離脱するのを防止することができる。これによって、スペーサの挿入部がロックリングの分割部の両端面間に確実に挟み込まれ、ロックリングを拡径状態に維持することができる。また、スペーサを引き抜く際、スペーサの挿入部がロックリングの両端面間から完全に脱抜されるよりも前に、ロックリングが次第に縮径し、ロックリングの外周面がスペーサの係合部から径方向の内側へ離間するため、前記係合部がロックリング収容溝から抜け易くなる。これにより、前記スペーサの引き抜きがスムーズに行える。

以下、本発明における第１の実施の形態を図１〜図１１に基づいて説明する。尚、従来の管の継手構造において既に説明したものと同様のものについては、図１５〜図２０中の符号と同一の符号を付記して、詳細な説明を省略する。

図４，図６，図７に示すように、ロックリング収容溝４とテーパー面７との間には、径方向内側に突出した突部３５が全周にわたり形成されており、突部３５の所定個所には、ロックリング収容溝４とテーパー面７とに連通する手前側の凹部３６が切り欠かれて形成されている。この凹部３６は、ロックリング６の拡径状態を維持するスペーサ４１を通過させるためのものであって、スペーサ４１の取付け位置に対応した個所に形成されており、周方向においてスペーサ４１の幅に相当する長さを有している。

また、ロックリング収容溝４と奥端面３との間の内周面の所定個所には、ロックリング収容溝４に連通する奥側の凹部３７が切り欠かれて形成されている。
図１〜図７に示すように、スペーサ４１は、ロックリング収容溝４に収容された状態で拡径されているロックリング６の分割部６ａにおける周方向の両端面６ｃ間に挟み込まれ且つ受口２の開口側から挿脱可能な挿入部４２と、前記挿入部４２から受口２の開口側外部へ連設された取っ手部４３とを有している。

尚、前記挿入部４２はロックリング収容溝４に挿脱自在であり、前記挿入部４２の外周部には、受口２の奥側から開口側へ傾斜する傾斜面４５が形成され、この傾斜面４５によって、挿入部４２の厚さは受口２の奥側から開口側（手前側）ほど次第に薄くなっている。

前記挿入部４２の両側には、ロックリング６の両端面６ｃに当接してロックリング６を拡径状態に維持する拡径維持面４７と、拡径状態のロックリング６の分割部６ａにおける外周面に係合可能な係合爪４８（係合部の一例）と、ロックリング６の両端面６ｃを縮径方向へ案内する案内面４９とが形成されている。

前記係合爪４８は、拡径維持面４７よりも受口２の奥側に位置しており、挿入部４２の外周部から両側方へ突出している。また、前記案内面４９は、拡径維持面４７よりも受口２の奥側に位置しており、係合爪４８よりも内周側に位置している。尚、図１〜図３，図６に示すように、前記案内面４９は、奥側ほど前記ロックリング６の両端面６ｃの間隔が縮小する方向Ａへ傾斜し、且つ、外周側から挿入部４２の内周側の奥端隅部４２ａに向かう方向Ｂへ傾斜している。

前記挿入部４２の奥側端部には、受口２の前記奥側の凹部３７に嵌り込んでロックリング収容溝４よりも奥側の内周面に当て付けられる突起板５２（突起部の一例）が設けられている。

また、前記取っ手部４３は、受口２の開口側外部に露出する環状の握り部４３ａと、この握り部４３ａと挿入部４２との間に設けられた薄板部４３ｂとで構成されている。この薄板部４３ｂの厚さは挿入部４２の奥部の厚さよりも薄く形成されている。尚、前記スペーサ４１は、材質にポリカーボネートを用いており、図４に示すように、受口２内に挿口１１が挿入された後に受口２と挿口１１との隙間を通って受口２の開口側外部へ回収可能に構成されている。

以下、上記構成における作用を説明する。
ロックリング収容溝４にゴム輪５及びロックリング６を収容する。この際、ロックリング６の分割部６ａの位置を手前側の凹部３６の位置に合わせる。そして、ロックリング拡径具２０を用いて、ゴム輪５を圧縮しつつ、ロックリング６の内径が挿口突部１２の外径よりも大きくなるようにロックリング６を拡径する。

この状態で、スペーサ４１の挿入部４２を受口２の開口側からロックリング６の分割部６ａにおける両端面６ｃ間に挿入し、ロックリング拡径具２０を取り外す。これにより、図４〜図７に示すように、前記挿入部４２がロックリング６の両端面６ｃ間に挟み込まれ、ロックリング６の両端面６ｃが挿入部４２の両拡径維持面４７に当接して、ロックリング６が拡径状態に維持される。

この際、ロックリング６の分割部６ａにおいて、スペーサ４１の両係合爪４８をロックリング６の両端面６ｃの外周面とゴム輪５の内周面との間に挿入することによって、両係合爪４８が、ロックリング６の外周面とゴム輪５の内周面との間に挟まれて、拡径状態のロックリング６の外周面に係合する。これにより、一方の管１が振動や衝撃等を受けても、前記挿入部４２がロックリング６の両端面６ｃ間から径方向の内側へ浮き出たり離脱するのを防止することができる。これにより、スペーサ４１の挿入部４２がロックリング６の両端面６ｃ間に確実に挟み込まれて、ロックリング６を拡径状態に維持することができる。

このように、スペーサ４１を用いてロックリング６を拡径した場合、図４に示すように、取っ手部４３の握り部４３ａが受口２の開口側外部に露出する。握り部４３ａに径方向内向きの外力Ｆが作用した場合、挿入部４２を支点として、突起板５２が受口２の内周面に押圧される。これにより、前記のような外力Ｆに対しても、挿入部４２がロックリング６の両端面６ｃ間から径方向の内側へ浮き出たり離脱するのを確実に防止することができる。

前記のようにスペーサ４１を用いてロックリング６を拡径した状態で、管１，１０を配管施工現場へ搬送した後、図４に示すように、一方の管１の受口２内に他方の管１０の挿口１１を挿入する。そして、スペーサ４１の握り部４３ａを握って受口２の開口から手前側へ引っ張って、スペーサ４１を受口２と挿口１１との隙間から受口２の開口側外部へ引き抜くことにより、図１０，図１１に示すように、挿入部４２がロックリング６の両端面６ｃ間から脱抜され、ロックリング６の拡径状態が解除され、ロックリング６が縮径して挿口１１の外周に抱きつく。

この際、図８，図９に示すように、ロックリング６の両端面６ｃが挿入部４２の両案内面４９に案内されるため、前記挿入部４２がロックリング６の両端面６ｃ間から完全に脱抜されるよりも前に、ロックリング６の両端面６ｃの間隔が次第に縮小し始めて、ロックリング６が次第に縮径する。これにより、ロックリング６の外周面がスペーサ４１の両係合爪４８から径方向の内側へ離間して、ゴム輪５の内周面とロックリング６の外周面との間の隙間５４が拡大するため、両係合爪４８がロックリング収容溝４から抜け易くなり、前記スペーサ４１の引き抜きがスムーズに行える。

さらに、前記スペーサ４１を引き抜く際、挿入部４２はロックリング収容溝４内から手前側の凹部３６を通過し、さらに、挿入部４２の傾斜面４５が前記凹部３６におけるロックリング収容溝４の側壁面４ａの内周縁に対して摺動するため、挿入部４２は傾斜面４５に案内されながらスムーズにロックリング収容溝４内から引き出される。

前記スペーサ４１を引き抜いて回収した後、バックアップリング１４とシール材１５と押輪１６とを挿口１１の外周の所定位置まで移動させ、丸孔９，１７にボルト１８を挿通し、ナット１９を締め付けることにより、継手部をシールし、配管施工現場における管の接合作業が完了する。

尚、上記実施の形態では、スペーサ４１の材質にポリカーボネートを用いているため、スペーサ４１の強度が高く、耐候性が良好で、リサイクルが可能となる。
また、上記実施の形態では、ロックリング収容溝４に、ゴム輪５とロックリング６とを収容しているが、ゴム輪５を無くし、ロックリング収容溝４にロックリング６のみを収容してもよい。

また、上記実施の形態では、案内面４９を２方向Ａ，Ｂに傾斜させているが、方向Ａのみに傾斜させてもよい。尚、案内面４９を方向Ｂにも傾斜させているのは、ロックリング６のテーパー面６ｄの形状に対応して、ロックリング６の両端面６ｃと挿入部４２の両拡径維持面４７との接触面積を確保するためである。

上記第１の実施の形態では、図６に示すように、スペーサ４１の挿入部４２の両側に案内面４９を形成したが、第２の実施の形態として、図１２に示すように、案内面４９を挿入部４２の一側のみに形成してもよい。

また、第３の実施の形態として、図１３，図１４に示すように、スペーサ４１の両案内面４９がそれぞれ方向Ａのみに傾斜し、さらに、両拡径維持面４７は、これら両拡径維持面４７の面間距離が外周側から内周側へ次第に拡大する方向に、所定角度θだけ傾斜している。また、上記両拡径維持面４７の傾斜に対応して、ロックリング６の両端面６ｃは、これら両端面６ｃの面間距離が外周側から内周側へ次第に拡大する方向に、所定角度θだけ傾斜している。

これによると、図１４（ｂ）に示すように、スペーサ４１の挿入部４２をロックリング６の両端面６ｃ間に挟み込んだ際、ロックリング６の両端面６ｃが挿入部４２の両拡径維持面４７に当接して、ロックリング６が拡径状態に維持される。この時、拡径維持面４７とロックリング６の端面６ｃとをそれぞれ所定角度θだけ傾斜させているため、ロックリング６の両端面６ｃが両拡径維持面４７から管径方向の内側Ｃへ抜け落ちてしまうのを防止することができる。

尚、上記第３の実施の形態では、案内面４９を方向Ａのみに傾斜させているが、２方向Ａ，Ｂに傾斜させてもよい。

本発明の第１の実施の形態におけるスペーサの側面図である。 図１におけるＸ−Ｘ矢視図である。 同、スペーサの案内面の部分の斜視図である。 同、スペーサを用いて拡径された状態のロックリングを有する受口の断面図である。 同、スペーサの挿入部を、ロックリングの両端面間に挟み込んで、受口の管軸方向の奥側から見た図である。 同、スペーサを用いて受口内のロックリングを拡径した状態を示す図であり、図５におけるＸ−Ｘ矢視図である。 同、スペーサの側面図であり、受口内のロックリングを拡径した状態を示す。 同、スペーサを引き抜いている最中に、ロックリングの両端面が案内面に案内されて、両端面の間隔が縮小する様子を示す図である。 同、スペーサを引き抜いている最中の側面図であり、ロックリングの両端面が案内面に案内されている様子を示す。 同、スペーサを、ロックリングの両端面間から完全に引き抜いた状態で、ロックリングの内周側から見た図である。 同、スペーサをロックリングの両端面間から完全に引き抜いた時の側面図である。 本発明の第２の実施の形態におけるスペーサの図である。 本発明の第３の実施の形態におけるスペーサの拡径維持面の部分とロックリングの端面の部分との拡大斜視図である。 同、スペーサの拡径維持面の部分とロックリングの端面の部分との拡大図であり、（ａ）は図１３におけるＸ−Ｘ矢視図であり、（ｂ）はロックリングの端面がスペーサの拡径維持面に当接した状態を示す図である。 管の受口と挿口との継手構造を示す断面図である。 管の受口と挿口とを接合する際、ロックリング拡径具を用いてロックリングを拡径した状態を示す図である。 管の受口と挿口とを接合する際に用いられる従来のスペーサの斜視図である。 従来のスペーサの突起部をロックリングの分割部に挟み込んで、ロックリングを拡径した図である。 従来のスペーサを用いて拡径された状態のロックリングを有する受口の断面図である。 従来のスペーサの突起部がロックリングの分割部から離脱して、ロックリングが不用意に縮径した状態を示す図である。

符号の説明

１ 一方の管
２ 受口
４ ロックリング収容溝
６ ロックリング
６ａ 分割部
６ｃ 端面
１０ 他方の管
１１ 挿口
１２ 挿口突部
４１ スペーサ
４２ 挿入部
４３ 取っ手部
４７ 拡径維持面
４８ 係合爪（係合部）
４９ 案内面
５２ 突起板（突起部）

Claims (3)

1. 一方の管における受口の内周に形成されているロックリング収容溝に収容されている環状で周方向に分割部を有するロックリングを拡径させ、他方の管における挿口の外周に形成されている挿口突部を前記ロックリングの内側に通過させて、前記挿口を前記受口内に挿入することにより、前記一方の管と他方の管とを接合する際に前記ロックリングの拡径状態を維持するためのスペーサであって、
   前記ロックリング収容溝に収容された状態で拡径されているロックリングの分割部における周方向の両端面間に挟み込まれ且つ受口の開口側から挿脱可能な挿入部と、前記挿入部から受口の開口側外部へ連設された取っ手部とを有し、
   前記受口内に挿口が挿入された後に受口と挿口との隙間を通って受口の開口側外部へ回収可能に構成されており、
   前記挿入部の両側に、ロックリングの分割部における周方向の両端面に当接してロックリングを拡径状態に維持する拡径維持面と、拡径状態のロックリングの分割部における外周面に係合可能な係合部とが形成され、
   前記挿入部の少なくとも一側に、前記ロックリングの端面を縮径方向へ案内する案内面が形成され、
   前記案内面は、拡径維持面よりも受口の奥側に位置しており、奥側ほど前記ロックリングの両端面の間隔が縮小する方向へ傾斜していることを特徴とするスペーサ。
2. 挿入部の奥側端部に、受口のロックリング収容溝よりも奥側の内周面に当て付けられる突起部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスペーサ。
3. 前記請求項１又は請求項２に記載のスペーサを取付けた管であって、
   ロックリング収容溝にロックリングが収容され、
   ロックリングの分割部における周方向の両端面間に、スペーサの挿入部が挟み込まれ、
   スペーサの取っ手部が受口の内部から開口側外部へ露出していることを特徴とする管。

Images