JP4889455B2 - 管継手 - Google Patents

Description

本発明は、流体管路を構成する受口を備えた受口管と、該受口の内方に所定長さで嵌挿される嵌挿部を有する挿口を備えた挿口管と、該挿口の嵌挿部の外面と前記受口の内面との間隙を周方向に沿って水密的に密封するリング状のシール部材と、を備えた管継手に関する。

フランジなどの接合部を有する接合体同士を接合された流体管の離脱防止機能を備えさせる従来の技術は、挿口外周に形成された環状溝にロックリングを外嵌し、受口の内周に形成された環状溝または突起等にロックリングを係止させるものが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

しかし、従来のロックリングを設ける技術では、製造工程が追加されることになり、コストパフォーマンスが悪くなると言った問題があった。

そこで、本出願人は、上記問題を解決すべく図５に示されるように、管端部が対向するように配設した流体管１０１、１０２において、管端部に形成したフランジ１０３、１０４同士を締着ボルト１０６及び締着ナット１０７によって接合させるとともに、内面に互いに対向するテーパー部１１６、１１７を形成したフランジ接合部１１１、１１２の外周を覆うように装着される２つ割の半円環状の金属製のカバーリング１０８と、カバーリング１０９とを締結するようにしたものを出願した。

上記テーパー部１１６、１１７は、外周方向に向かって狭窄するように傾斜しており、流体管１０１、１０２に図示白抜矢印方向の曲げモーメントが加わったときに、接合が離間され易いフランジ接合部１１１、１１２の特定部位の両側に対しテーパー部１１６、１１７が当接挟持する（特許文献２参照）。

実開昭５８−１３８８８４号公報（第８頁、第１図） 特開２００５−２３３２１１号公報（第７頁、第３図）

しかしながら、特許文献２に示した如き上記技術では、フランジ１０３、１０４が接合された流体管１０１、１０２に流体管１０１、１０２自体が持っている重さなどによって一定方向に曲げモーメントが加わったときに、接合の離間が予想されるフランジ接合部１１１、１１２の特定外周縁に、簡易な手段で挟圧力を集中させることができるものの、例えば、地震等の不測の事態では、対向して配設された流体管１０１、１０２のフランジ１０３、１０４が一体化し互いに拘束されるため、１０３、１０４の動きが抑制される。これにより、フランジ接合部１１１、１１２の特定部位に圧力が過剰に集中し、金属材質のカバーリング１０８が塑性変形し、その結果カバーリング１０８のテーパー部１１６、１１７の一方側においてフランジ接合部１１１、１１２の特定部位が有効に挟圧力を作用させることができない。このため、フランジの接合部１１１、１１２とカバーリング１０８の挟持状態が不安定となり、流体管１０１、１０２が離脱するおそれもあった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、不測の外力が生じても、流体管の離脱が防止できる管継手を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の管継手は、
流体管路を構成する受口を備えた受口管と、該受口の内方に所定長さ嵌挿される嵌挿部を有する挿口を備えた挿口管と、該挿口の嵌挿部の外面と前記受口の内面との間隙を周方向に沿って水密的に密封するリング状のシール部材と、を備えた管継手であって、
前記受口の端部の外周面に、径方向に膨出する受口膨出部が周方向に沿って形成されているとともに、前記挿口の嵌挿部を除いた外周面に、径方向に膨出する挿口膨出部が周方向に沿って形成されており、
前記受口膨出部と前記挿口膨出部とを収容し、且つ管軸方向に所定の間隙寸法を形成する収容凹部を有する環状のカバーリングが、軸方向への移動が拘束された状態で周方向に沿って取付けられており、
前記受口における開口端近傍の外周面に、前記カバーリングよりも径方向に膨出するとともに管軸方向に開口するボルト孔を有する受口フランジが、周方向に沿って形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、管継手を構成する受口管の受口と挿口管の挿口とにおいて、受口膨出部と挿口膨出部とが当接することで挿口管の過挿入を止め、また、受口膨出部と挿口膨出部とを収容したカバーリングにより抜け止めされている。更に、例えば地震等の不測の外力が生じても、管軸方向に形成された所定の間隙寸法分だけ、受口管と挿口管の相対的な移動が拘束できる。
また、カバーリングよりも径方向に膨出する受口フランジを利用して、カバーリングの外面と当接可能にボルトをボルト孔に挿通することで、カバーリングの位置決めができるばかりか、このボルトにより、例えば地震等の不測の外力が生じても、カバーリングの径方向外方側への動きを規制できる。

本発明の請求項２に記載の管継手は、請求項１に記載の管継手であって、
前記収容凹部の間隙寸法は、前記挿口の開口端から前記挿口の前記シール部材までの管軸方向の先端寸法よりも短寸に形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、受口と挿口とが間隙寸法分だけ相対的に軸方向に伸長しても、挿口の開口端までの先端寸法分の外周面を利用して、シール部材と当接させる当接状態を維持することができるため、受口膨出部と挿口膨出部が収容凹部内においてどの位置にあっても、常に水密性を維持できる。

本発明の請求項３に記載の管継手は、請求項１に記載の管継手であって、
前記カバーリングの一部は、前記受口膨出部と前記受口フランジとの間に嵌合されていることを特徴としている。
この特徴によれば、カバーリングの一部が、受口膨出部と受口フランジとの間に嵌合されていることにより、カバーリングの軸方向の移動を確実に拘束することができる。

本発明の請求項４に記載の管継手は、請求項１ないし３のいずれかに記載の管継手であって、
前記挿口膨出部に、前記シール部材に向けて開口した開口部が開設されていることを特徴としている。
この特徴によれば、挿口の嵌挿部を受口の内面に嵌挿することで、嵌挿部の外面と受口の内面との間隙を密封するシール部材が、挿口膨出部により外方から隠れている状況下でも、挿口膨出部に形成された開口部を利用し、例えば、開口部に挿通可能な薄板状体をシール部材に向けて挿通し当接するなどして、シール部材が間隙を所定位置において密封しているか否か確認出来る。

本発明の請求項５に記載の管継手は、請求項１ないし４のいずれかに記載の管継手であって、
前記カバーリングは、互いの周方向の対向端部同士を接続して環状に形成される複数のカバー片から成り、該複数のカバー片は、夫々のカバー片が一方の対向端部に嵌合凸部と他方の対向端部に嵌合凹部とを有する略同一の形状に形成されており、周方向に隣り合ったカバー片の嵌合凸部と嵌合凹部とを嵌合して接続していることを特徴としている。
この特徴によれば、カバーリングを構成する夫々のカバー片が、周方向に隣り合ったカバー片と、嵌合凸部と嵌合凹部とにより凹凸嵌合しているため、カバー片同士の接続前の位置決めを容易にできるばかりか、複数のカバー片が略同一の形状で構成されているため、カバーリングの製造コストが低減される。

本発明の実施例を以下に説明する。

本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図１は、本発明の実施例１における管継手の全体像を示す一部断面図である。図２は、管継手上面を示す平面図である。図３は、図１のＡ−Ａ線を境に方向視した断面図である。図４（ａ）は、図１における一部拡大断面図であり、（ｂ）は、管継手が伸長した様子を示す一部拡大断面図である。

図１ないし３に示されるように、内部に水道などの流体が流れる流体管としての本管３０は、図１の紙面を貫通するよう設けられ、分岐部材５０は、本管３０から分岐された流体管路を構成するとともに、本管３０に対して略直交、即ち図示左右方向に接続される。

分岐部材５０は、主として制水弁２０と、挿口管１と、挿口管１の側方である図示右側に構成される継管３３と、制水弁２０の側方である図示左側に構成される割Ｔ字管３１と、からなる。

制水弁２０は、図１に示されるように左側に内部に穿設されたＴ字管１１の挿口端部１４と、右側に受口１２とを有し、制水弁２０の内部には回動ネジ２４の回動により上下動される弁体２６が設けられている。Ｔ字管１１の上部には弁蓋２３及び抑え板２１が形成されている。

Ｔ字管１１は、その上面が弁蓋２３の底面と当接され、ボルト・ナット等などで弁蓋２３と締結され、回動ネジ２４は、弁蓋２３を回動自在且つ水密に貫通して、その上端部を弁蓋２３の上方に突出して上下方向に取付けられている。

抑え板２１は、弁蓋２３の上端面にボルトで固定され、回動ネジ２４の抜出しを阻止する。２４ｂは、回動ネジ２４の上端部を除いて略全長に亘ってその周面が螺設されたネジ部であり、回動が阻止され、上下方向に移動可能であるネジこま２５は、ネジ部２４ｂに螺合されており、回動ネジ２４の上端部に形成された回動操作部２４ａを回動させると、それに応じてネジ部２４ｂが回動することにより、ネジこま２５に一体的に取付けられた弁体２６がＴ字管１１内において上下動可能となる。

上記構成により、弁体２６が上下動することで制水弁２０が機能する。即ち、弁体２６を上方に移動することで管路を開放し、また下方に移動させることで管路を遮断する。

割Ｔ字管３１は、本管３０の外周を覆設するとともに、Ｔ字管１１に向かって開口した開口部Ｔを有しており、この開口部ＴがＴ字管１１の挿口端部１４に嵌挿される。

また割Ｔ字管３１の開口部Ｔには、突出したフランジ部Ｗが周方向に沿って形成されており、Ｔ字管１１の挿口端部１４が開口部Ｔに嵌挿されて、このフランジ部Ｗが挿口端部１４側に周方向に沿って突出したフランジ部Ｖと当接されるとともに、フランジ部Ｖ、Ｗに設けられたボルト孔にボルト・ナット４９が挿入され、締結される。また開口部Ｔの内周面には、周方向に沿って形成される収容溝３８が形成され、この収容溝３８にリング状の弾性体であるシールリング３２が嵌合され、Ｔ字管１１と割Ｔ字管３１の水密性が保たれている。

一方、図１に示されるように制水弁２０の右側には、挿口管１と継管３３とで構成された球継手が配置されている。具体的には、継管３３に向かって開口した挿口管１の挿口端部４が、継管３３の開口部Ｕに嵌挿されるとともに、継管３３に周方向に沿って形成された鉤部３７が挿口端部４の外周面に設けたリング体３９の周方向に沿って形成された収容溝３６に嵌合される。また、継管３３の内周面には、周方向に沿って形成された収容溝３５にリング状の弾性体であるシールリング３４が嵌合されることにより、球継手を構成し、挿口管１と継管３３の水密性が保たれている。

そして、図１において本発明における管継手について説明すると、Ｔ字管１１の右側の管路部は受口管１５として構成され、その大部分は挿口管１の受口１２として形成されている。この受口１２の外周には、径方向に膨出するとともに管軸方向に開口する雌ネジが螺設されたボルト孔１８を所定間隔で有する受口フランジ１７が周方向に沿って形成されている。また受口１２の内周には、周方向に形成された収容溝８にリング状の弾性体であるシール部材９が周方向に沿って配置され、嵌挿部５を有する挿口管１の挿口２が受口１２に嵌挿され、シール部材９により挿口２の外周面と受口１２の内周面の水密性が確保される。

受口１２の端部の外周面に、径方向に膨出する受口膨出部１３が周方向に沿って形成されており、挿口２の外周面には、径方向に膨出する挿口膨出部３が周方向に沿って形成されており、この挿口膨出部３の挿口側には、シール部材が窺えるような開口部６が穿設されている。

また受口膨出部１３と挿口膨出部３の外側には、直径方向に２分割された半円形状のカバー片４１、４２からなるカバーリング４０が取付けられる。このカバー片４１、４２は２つで１組として受口膨出部１３、挿口膨出部３の外方から装着して、受口膨出部１３と挿口膨出部３の外周全体を覆い、受口膨出部１３と挿口膨出部３とを一体に収容する。またこのカバー片４１、４２は、管軸方向に間隙１０を形成する収容凹部４７が形成されている。

なおカバー片４１、４２は同一の構造をなし、金属製またはダクタイル鋳鉄等の鋳物からなる材質で構成されている。図３において半円形状のカバー片４１の左右両端部には、それぞれ左右方向に延びる延設部４３ｂ、４３ａが形成されているとともに、カバー片４２の左右両端部にも、延設部４３ｂ、４３ａに対応するように、それぞれ左右方向に延びる延設部４４ａ、４４ｂが形成されている。この延設部４３ａ、４４ｂ、そして延設部４３ｂ、４４ａにそれぞれ上下方向に略同軸に貫通した挿通孔５１、５２がそれぞれ形成されており、また延設部４３ａ、４４ａにおいては、カバー片４２、４１に対向して突出する嵌合凸部６１、６２がそれぞれ周方向に沿って形成され、延設部４３ｂ、４４ｂには、嵌合凸部６２、６１を収容する嵌合凹部６３、６４がそれぞれ周方向に沿って形成される。

この延設部４３ａ、４４ｂ同士、そして延設部４３ｂ、４４ａ同士が接合され、それぞれＴ頭ボルト・ナット４８で締結することで、カバー片４１、４２が合体でき、嵌合凸部６１、６２が嵌合凹部６４、６３にそれぞれ嵌合される。

このようにすることで、カバー片４１、４２の嵌合凸部６１、６２と嵌合凹部６４、６３とにより凹凸嵌合しているため、カバー片４１、４２同士の接続前の位置決めを容易にでき、挿口２と受口１２とを後述のように伸縮性且つ可撓性を有した状態で水密に固定され得る。また略同一の形状をした複数のカバー片４１、４２でカバーリング４０が構成されているため、カバーリング４０の製造コストが低減される。ちなみに本実施例においては、カバーリング４０は、直径方向に２分割された半円形状のカバー片４１、４２で構成されているが、これに限らず、３分割若しくはこれ以上の多数の分割構造で構成されていてもよい。

またカバー片４１、４２の前記した収容凹部４７は、側断面視形状が挿口２と受口１２の外周面に向かって開口した略コ字形状であり、カバー片４１（４２）の一方側は、受口膨出部１３と受口フランジ１７との間に嵌合する鉤部４６が、周方向に沿って受口１２の外周面に向かって延設され、他方側に形成した半円部４５が挿口２の外周面に向かって延設されている。

このようにすることで、受口膨出部１３と受口フランジ１７との間に嵌合される鉤部４６により、受口１２とカバー片４１、４２との管軸方向の相対移動が規制されるため、カバー片４１、４２を取付ける際、軸方向の移動が規制できるので、Ｔ頭ボルト・ナット４８の芯合わせを容易に行える。

なお、図１における受口フランジ１７、１７に形成されたボルト孔１８、１８にボルト１９、１９をカバー片４１、４２の外面と当接可能に螺挿することにより、カバー片４１、４２よりも径方向に膨出する受口フランジ１７、１７を利用してカバー片４１、４２の位置決めができるばかりか、地震等の不測の外力が生じても、カバー片４１、４２の外方側で動きを規制し、上下方向に対するカバー片４１、４２の脱落も防止できる。なおボルト孔１８には雌ネジが螺設されていなくてもよく、Ｔ頭ボルトをボルト孔１８に挿通して、ナットでＴ頭ボルトを固定するものでもよい。

また、ボルト孔１８を有する受口フランジ１７を利用した他の方法として、例えば、ボルト孔１８と略同軸のボルト孔を有する環状のフランジリングを挿口２の外周に設け、このフランジリングの前記ボルト孔と、受口フランジ１７のボルト孔１８とに比較的長寸のボルトを挿通するとともに、前記ボルトにナットを螺合し、このボルト、ナットを締結することで、挿口２を受口１２に対して位置決めして挿入することもできる。

このように管継手が、上記に示した構造を有することにより、管継手を構成する受口１２と挿口２とが、受口膨出部１３と挿口膨出部３と当接させることで過挿入を止め、また、受口膨出部１３と挿口膨出部３とを一体に被覆したカバー片４１、４２により抜け止めされている。更に、例えば地震等の不測の外力が生じても、管軸方向に形成された所定の間隙１０を利用して、受口１２と挿口２とが所定の間隙１０の寸法分だけ相対的に伸縮し、若しくは撓むことで、水密性を維持できる。

特に、図４（ａ）に示されるように、間隙１０は、カバー片４１の図示右側に構成される半円部４５の内側方の端面５３と挿口膨出部３の右側の端面５６との間で形成される。ここで挿口膨出部３の端面５６とカバー片４１の半円部４５の端面５３間における管軸方向の寸法を間隙寸法Ｘとし、シール部材９の図示左側の端面５４までの管軸方向の寸法を先端寸法Ｙとすると、間隙寸法Ｘは先端寸法Ｙよりも短寸に形成されていると好ましい。

このようにすることで、図４（ｂ）に示されるように、受口１２と挿口２とが間隙寸法Ｘ分だけ相対的に伸長し、図４（ａ）の先端寸法Ｙが縮退しても、図４（ｂ）におけるシール部材９の図示左側の端面５４までの管軸方向の寸法である先端寸法Ｙ’が存するため、挿口２の外周面とシール部材９との当接状態が維持される。なお受口１２と挿口２とが端面５３と端面５６が当接するまで相対的に伸長した図４（ｂ）においては、受口膨出部１３と挿口膨出部３が互いに対向して形成される端面５５、５７間に間隙１０が形成され、この端面５５から端面５７間の寸法が図４（ａ）における間隙寸法Ｘに相当する。上記のように、受口１２と挿口２とが間隙寸法Ｘ分だけ相対的に伸長した状態においても、挿口２の開口端までの先端寸法Ｙ分の外周面を利用して、シール部材９と当接させることができるため、受口膨出部１３と挿口膨出部３が収容凹部４７内においてどの位置にあっても常に水密性が維持できる。

また端面５５と上述したシール部材９の図示右側の管軸方向に形成する端面５８間には、挿口２の外周面と受口１２の内周面により僅かに周方向に沿った隙間６０が形成される。この隙間６０と連通し、且つ例えば金属などの薄板が挿入できるよう挿口膨出部３の一部に穿設された開口部６が設けられている。

このようにすることで、嵌挿部５の外面と受口１２の内面との収容溝８を密封するシール部材９が、挿口膨出部３により外方から隠れている状況下でも、挿口膨出部３に形成された開口部６を利用し、例えば、開口部６に挿通可能な薄板状体をシール部材９に向けて挿通し、当接するなどして、シール部材９が収容溝８を所定位置において密封しているか否か確認できる。なお開口部６は、上記のように挿口膨出部３に穿設されているものに限らず、例えば隙間６０と連通して挿口膨出部３の一部を切欠形状で構成されていてもよい。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

上記実施例では、カバーリング４０のカバー片４１、４２の鉤部４６が、受口膨出部１３と受口フランジ１７との間に嵌合され、軸方向の移動が規制されているが、これに限らず、カバーリング４０により受口管１５の受口１２と挿口管１の挿口２が抜け止めされているなら、カバーリング４０は、軸方向に移動できる状態で周方向に沿って取付けられてもよい。

また、上記実施例のカバーリング４０は、直径方向に２分割された半円形状のカバー片４１、４２で構成されているが、これに限らず、図１の紙面に垂直に２分割、３分割若しくはこれ以上の多分割構造のカバー片でカバーリングが構成されてもよい。

なお上記実施例において、カバーリング４０は、本管３０から分岐された分岐部材５０に取付けられているが、これに限らず、例えばカバーリング４０は、本管３０の管路に設けられた受口と挿口とに取付けられてもよい。即ち本発明のカバーリングを有する管継手は、流体管路を構成する受口と挿口とに取付けられるものは全て含まれる。

本発明の実施例１における管継手の全体像を示す一部断面図である。 管継手上面を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ線を境に方向視した断面図である。 （ａ）は、図１における一部拡大断面図であり、（ｂ）は、管継手が伸長した様子を示す一部拡大断面図である。 従来技術を示す断面図である。

符号の説明

１ 挿口管
２ 挿口
３ 挿口膨出部
５ 嵌挿部
６ 開口部
９ シール部材
１０ 間隙
１２ 受口
１３ 受口膨出部
１５ 受口管
１７ 受口フランジ
１８ ボルト孔
３０ 本管（流体管）
４０ カバーリング
４１ カバー片
４２ カバー片
４６ 鉤部
４７ 収容凹部
５０ 分岐部材
６１ 嵌合凸部
６２ 嵌合凸部
６３ 嵌合凹部
６４ 嵌合凹部
Ｘ 間隙寸法
Ｙ、Ｙ’ 先端寸法

Claims (5)

1. 流体管路を構成する受口を備えた受口管と、該受口の内方に所定長さ嵌挿される嵌挿部を有する挿口を備えた挿口管と、該挿口の嵌挿部の外面と前記受口の内面との間隙を周方向に沿って水密的に密封するリング状のシール部材と、を備えた管継手であって、
   前記受口の端部の外周面に、径方向に膨出する受口膨出部が周方向に沿って形成されているとともに、前記挿口の嵌挿部を除いた外周面に、径方向に膨出する挿口膨出部が周方向に沿って形成されており、
   前記受口膨出部と前記挿口膨出部とを収容し、且つ管軸方向に所定の間隙寸法を形成する収容凹部を有する環状のカバーリングが、軸方向への移動が拘束された状態で周方向に沿って取付けられており、
   前記受口における開口端近傍の外周面に、前記カバーリングよりも径方向に膨出するとともに管軸方向に開口するボルト孔を有する受口フランジが、周方向に沿って形成されて
   いることを特徴とする管継手。
2. 前記収容凹部の間隙寸法は、前記挿口の開口端から前記挿口の前記シール部材までの管軸方向の先端寸法よりも短寸に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の管継手。
3. 前記カバーリングの一部は、前記受口膨出部と前記受口フランジとの間に嵌合されていることを特徴とする請求項１に記載の管継手。
4. 前記挿口膨出部に、前記シール部材に向けて開口した開口部が開設されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の管継手。
5. 前記カバーリングは、互いの周方向の対向端部同士を接続して環状に形成される複数のカバー片から成り、該複数のカバー片は、夫々のカバー片が一方の対向端部に嵌合凸部と他方の対向端部に嵌合凹部とを有する略同一の形状に形成されており、周方向に隣り合ったカバー片の嵌合凸部と嵌合凹部とを嵌合して接続していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の管継手。

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