JP4781220B2 - 管継手およびそれに用いられるバックアップリング - Google Patents

Description

本発明は管継手およびそれに用いられるバックアップリングに関する。

図１０は、従来のバックアップリングを用いた管継手に関する。このような管継手は、たとえば特許文献１に記載されている。
ここで、互いに接合される一方のダクタイル鋳鉄製の管１１の端部には受口１２が形成され、他方のダクタイル鋳鉄製の管１３の端部には挿口１４が形成されて、受口１２の内部に挿口１４が挿入される構成となっている。

受口１２の開口端の内周にはテーパ状のシール材圧接面１５が形成され、このシール材圧接面１５よりも奥側の受口１２の部分には内周面１６が形成されている。さらに、内周面１６よりも奥側の部分にはロックリング収容溝１７が形成され、このロックリング収容溝１７から距離をおいた奥側の部分には奥端面１８が形成されている。ロックリング収容溝１７には、周方向一つ割りの金属製のロックリング１９が収容されている。

挿口１４における先端側の部分の外周には突部２０が一体に形成されている。この突部２０は、挿口１４を受口１２の内部に挿入するときにロックリング１９を弾性変形させて押し広げることで、このロックリング１９の位置を通過可能である。ロックリング１９は、突部２０を通過させた後に、弾性力で元の状態にもどり、挿口１４の外周に抱き付く。

シール材圧接面１５と挿口１４の外周面２１との間には、環状のゴム製のシール材２２が配置されている。また受口１２の開口端にはフランジ２３が形成され、受口１２の外側における挿口１４の部分には金属製の押輪２４が外ばめされている。これらフランジ２３および押輪２４の周方向に沿って複数配置されたボルト・ナット２５によって押輪２４をフランジ２３に締結することで、この押輪２４によってシール材２２を圧縮し、それによって受口挿口間をシールしている。

シール材２２は硬質部２６と軟質部２７とを一体に有し、シール材２２が押輪２４によって押圧されたときに、硬質部２６は押輪２４によりシール材圧接面１５に押圧され、軟質部２７は、受口１２の内周面１６と挿口１４の外周面２１との間に入り込む。

受口１２の内周面１６と挿口１４の外周面２１との間に入り込んだ軟質部２７とロックリング１９との間には、周方向一つ割りの樹脂製のバックアップリング２８が、挿口１４の外周に抱き付いた状態で配置されている。このバックアップリング２８は、シール材２２の軟質部２７と同様に受口１２の内周面１６と挿口１４の外周面２１との間に配置されるが、軟質部２７がロックリング１９側に入り込むことによるシール性能の低下を防止するとともに、軟質部２７がロックリング１９に接触することにより損傷を受けることを防止するために設けられるものである。

なお、図１０は継手の接合完了状態を示す。この継手は、挿口１４の先端面２９が受口１２の奥端面１８に当たる位置から、挿口１４の突部２０がロックリング１９に当たる位置までの範囲において、受口挿口間の伸縮が可能である。また挿口１４の突部２０がロックリング１９に当たることで、受口１２からの挿口１４の抜け出しを防止可能である。これによって、耐震継手として機能する。

図１１は、受口挿口間に挿入する前の自然な状態におけるバックアップリング２８の断面構造を示す。このバックアップリング２８は、図１２に示す受口１２の内周面１６と挿口１４の外周面２１との隙間３１の高さよりも大きな寸法の拡径部３２を有し、この拡径部３２の端面３３には環状の溝部３４がバックアップリング２８の周方向にわたって形成されている。

バックアップリング２８は、図１２に示すように、溝部３４をつぶすようにして拡径部３２を径方向に圧縮した状態で、受口１２の内周面１６と挿口１４の外周面２１との間に配置される。すなわち、管１１、１３の寸法許容差などによって隙間３１の高さが変動する可能性があるが、この変動にかかわらず隙間３１を詰め、シール材２２の軟質部２７がロックリング側に入り込まないようにして、シール材２２の圧縮状態を維持するように構成されている。
特開２０００−３０４１７６号公報

しかしながら、冬期などの低温の時期や、受口の内周面と挿口の外周面との隙間が寸法許容差などによって狭い場合などにおいては、図１２に示すようにして拡径部３２を圧縮することが困難となって、バックアップリング２８を継手内に収めにくくなることがある。

そこで本発明は、このような問題点を解決して、低温の時期や、受口の内周面と挿口の外周面との隙間が寸法許容差などによって小さい場合などにおいても、バックアップリングを容易に配置することができ、しかもバックアップリングを確実に機能させることができるようにすることを目的とする。

この目的を達成するため本発明の管継手は、
一方の管の端部に形成された受口の内部に他方の管の端部に形成された挿口が挿入され、受口と挿口との間で環状のシール材が圧縮されることにより受口挿口間のシールが行われるようにした管継手であって、
シール材の配置部よりも受口の奥側に、受口からの挿口の離脱を防止するためのロックリングが設けられ、
このロックリングと前記シール材との間に、前記シール材の受口奥側への過度の入り込みを防止するためのバックアップリングが設けられ、
このバックアップリングは、環状の本体部と、この本体部から受口開口側に向けて突出する羽根部とを有し、
この羽根部は、その基端部が本体部における径方向の内側部分に接続されるとともに、その先端部が、基端部よりも径方向の外側部分に位置するように傾斜して設けられることで、受口挿口間の隙間の変化に対応して変形可能とされ、かつ前記シール材が受口挿口間で圧縮されるときに、このシール材に押されて変形することにより、このシール材を受け止め可能とされていることを特徴とする。

本発明の管継手用バックアップリングは、
一方の管の端部に形成された受口の内部に他方の管の端部に形成された挿口が挿入され、受口と挿口との間で環状のシール材が圧縮されることにより受口挿口間のシールが行われるようにした管継手に用いられるバックアップリングであって、
前記管継手は、シール材の配置部よりも受口の奥側に、受口からの挿口の離脱を防止するためのロックリングが設けられ、
前記バックアップリングは、前記ロックリングと前記シール材との間において、前記シール材の受口奥側への過度の入り込みを防止するために設けられて、環状の本体部と、この本体部から受口開口側に向けて突出する羽根部とを有し、
この羽根部は、その基端部が本体部における径方向の内側部分に接続されるとともに、その先端部が、基端部よりも径方向の外側部分に位置するように傾斜して設けられることで、受口挿口間の隙間の変化に対応して変形可能とされ、かつ前記シール材が受口挿口間で圧縮されるときに、このシール材に押されて変形することにより、このシール材を受け止め可能とされていることを特徴とする。

このような構成であると、バックアップリングにおける傾斜構造の羽根部が受口挿口間の隙間の変化に対応して変形可能であるため、寸法許容差などにもとづき受口挿口間の隙間が小さい場合でも、バックアップリングを容易に所定位置に配置することができる。また、羽根部が、シール材が受口挿口間で圧縮されるときに、このシール材に押されて変形することにより、このシール材を受け止め可能であることにより、所要のバックアップ機能を発揮することができる。

以下、本発明の実施の形態の管継手およびそれに用いられるバックアップリングを、図面を参照して、図１０〜図１２に示したものと同一の部材には同一の参照番号を付して、詳細に説明する。

図１および図２において、４１は本発明の実施の形態のバックアップリングである。このバックアップリング４１は、たとえばナイロン６などの樹脂によって形成され、図４（ａ）（ｂ）および図５および図６（ａ）（ｂ）に示すように周方向一つ割りのリング体によって構成されている。４２は、その周方向の一箇所に形成された分割部である。図３〜図６に示すように、バックアップリング４１は、本体部４３と、羽根部４４とが一体に形成された構成である。

図３に詳細に示すように、環状の本体部４３は、横断面矩形状に形成され、その高さＨは、図１および図２に示される受口１２と挿口１４との隙間３１がもっとも狭くなった場合よりも小さな寸法となるようにされている。すなわち、受口１２の内周面１６の内径と、挿口１４の外周面２１の外径とは、これら受口１２および挿口１４の寸法許容差によって変動し、この変動にもとづいて、隙間３１の大きさも変化する。図１は隙間３１が最大となった場合を示し、図２は隙間３１が最小となった場合を示す。バックアップリング４１の本体部４３の高さＨは、図２に示される最小の隙間３１よりも小さく設定されている。

環状の羽根部４４は板状に形成され、その基端部４５が、本体部４３における径方向の内側部分に接続されている。この基端部４５は、羽根部４４におけるそれ以外の部分よりも薄肉に形成されている。そして羽根部４４は、その先端部４６が基端部４５よりも径方向の外側部分に位置するように傾斜して形成されている。その傾斜角は、バックアップリング４１の中心軸に対して３０度程度であることが適当である。羽根部４４の長さは、後述する機能が果たせるのであれば、適宜でよい。

このような構成のバックアップリング４１を所定の位置に設置する場合には、図７に示すように、あらかじめ挿口１４に抱き付き状態で外ばめしておいたバックアップリング４１を、受口１２と挿口１４との隙間３１に向けて挿入する。このとき、本体部４３は、図３に示すその高Ｈさが、最小であるときの隙間３１の寸法よりも小さくなるように形成されているため、この隙間３１の寸法が小さい場合であっても容易に挿入することができる。この場合において、隙間３１が小さいと、羽根部４４の先端側が受口１２のシール材圧接面１５と内周面１６とに当たるが、羽根部４４の基端部４５が他の部分よりも薄肉に形成されているため、羽根部４４は、この基端部４５を中心にして縮径方向に変形した状態で、かつその先端部４６が受口１２の内周面１６に接した状態で、本体部４３とともに隙間３１に挿入される。この点においても、隙間３１へのバックアップリング４１の挿入は容易である。

なお、バックアップリング４１は、挿口１４に抱き付き状態で外ばめされるときに、挿口１４の先端側からはめ合わされるが、樹脂製であり、しかも周方向一つ割りに形成されているため、容易に拡径して突部２０を乗り越えることができる。このため、挿口１４への装着作業を簡単に行うことができる。

バックアップリング４１を所定の位置に配置したうえで、同様にあらかじめ挿口１４に装着しておいたシール材２２を受口挿口間に挿入すると、図８に示すように、まずシール材２２の先端の軟質部２７が、傾斜した羽根部４４よりも径方向の内側に入り込み、この羽根部４４を受口１２の奥側に向けて押す。これにより、バックアップリング４１はその本体部４３が任意の姿勢でロックリング１９に当たるまで受口１２の奥側へ押し込まれる。羽根部４４は、このような作用をなすことができる程度の長さに形成されていることが必要である。

本体部４３が任意の姿勢でロックリング１９に当たった後もなおシール材２２を押し込むと、図９に示すようにそれによって羽根部４４は変形を受け、薄肉の基端部４５を中心にして容易に曲がるとともに、その先端部４６が受口１２の内周面１６に沿うように曲がって変形する。このとき、本体部４３は図９において仮想線で示すように浮き上がろうとするが、最後にはその端面がロックリング１９の端面に沿うことになるため、浮き上がりのない所定の姿勢で配置されることになる。

シール材２２の押し込みが完了すると、図１および図２に示すように、羽根部４４が変形によりシール材２２の軟質部２７の先端を包み込むようにして受け止めた状態となる。これにより、シール材２２の軟質部２７がそれ以上受口１２の奥側へ入り込むことを防止できて、シール材２２を所定の位置に収めることができる。またバックアップリング４１が壁になることで、シール材２２の圧縮状態を確保することができる。羽根部４４は、このような作用をもなすことができる程度の長さで形成されていることが必要である。

本発明の実施の形態の管継手の一例の要部の断面図である。 本発明の実施の形態の管継手の他の例の要部の断面図である。 本発明の実施の形態のバックアップリングの断面図である。 同バックアップリングの全体図であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその正面図である。 図４におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。 同バックアップリングを示す図であって、（ａ）はその背面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 同バックアップリングの装着作業を示す図である。 バックアップリング装着後のシール材の装着作業を示す図である。 図８よりも工程が進んだ状態を示す図である。 従来の管継手の要部の断面図である。 従来のバックアップリングの断面図である。 図１１のバックアップリングの装着作業を示す図である。

符号の説明

１１ 管
１２ 受口
１３ 管
１４ 挿口
１９ ロックリング
２２ シール材
４１ バックアップリング
４３ 本体部
４４ 羽根部
４５ 基端部
４６ 先端部

Claims (2)

1. 一方の管の端部に形成された受口の内部に他方の管の端部に形成された挿口が挿入され、受口と挿口との間で環状のシール材が圧縮されることにより受口挿口間のシールが行われるようにした管継手であって、
   シール材の配置部よりも受口の奥側に、受口からの挿口の離脱を防止するためのロックリングが設けられ、
   このロックリングと前記シール材との間に、前記シール材の受口奥側への過度の入り込みを防止するためのバックアップリングが設けられ、
   このバックアップリングは、環状の本体部と、この本体部から受口開口側に向けて突出する羽根部とを有し、
   この羽根部は、その基端部が本体部における径方向の内側部分に接続されるとともに、その先端部が、基端部よりも径方向の外側部分に位置するように傾斜して設けられることで、受口挿口間の隙間の変化に対応して変形可能とされ、かつ前記シール材が受口挿口間で圧縮されるときに、このシール材に押されて変形することにより、このシール材を受け止め可能とされていることを特徴とする管継手。
2. 一方の管の端部に形成された受口の内部に他方の管の端部に形成された挿口が挿入され、受口と挿口との間で環状のシール材が圧縮されることにより受口挿口間のシールが行われるようにした管継手に用いられるバックアップリングであって、
   前記管継手は、シール材の配置部よりも受口の奥側に、受口からの挿口の離脱を防止するためのロックリングが設けられ、
   前記バックアップリングは、前記ロックリングと前記シール材との間において、前記シール材の受口奥側への過度の入り込みを防止するために設けられて、環状の本体部と、この本体部から受口開口側に向けて突出する羽根部とを有し、
   この羽根部は、その基端部が本体部における径方向の内側部分に接続されるとともに、その先端部が、基端部よりも径方向の外側部分に位置するように傾斜して設けられることで、受口挿口間の隙間の変化に対応して変形可能とされ、かつ前記シール材が受口挿口間で圧縮されるときに、このシール材に押されて変形することにより、このシール材を受け止め可能とされていることを特徴とする管継手用バックアップリング。

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