JP5528056B2 - 管継手および案内部材 - Google Patents

Description

本発明は、管継手および案内部材に関し、より詳細には、ライナを受口および挿口の軸心上に装着した管継手および案内部材の技術に関する。

水道管路のうち、曲がり部またはＴ字管路などの異形管部などでは、水圧による力が均一に作用しないために、水道管路が正規の位置からずれることがある。水道管路を正規の位置に保持するためには、継手を拘束して管路の一体化を図る必要がある。図７は、従来技術におけるライナ５２が装着された管継手５１を示す断面図である。耐震継手を用いた通常の水道管路において、ライナ５２は装着されない。地震発生時に管継手５１の伸縮を許容して耐震を図るために、受口５３と挿口５８とは、挿口突部６２がロックリング６３に当接する位置と、挿口５８の端部５９が受口５３の奥部５７に当接する位置との間で伸縮可能である。

ここでは、管継手５１の伸縮および屈曲を拘束するとともに、所定の曲げ剛性を確保するために、受口５３の奥部５７と挿口５８の端部５９との間に形成される空間６０に、円筒状のライナ５２が装着される。受口５３の奥部内面５６には、ライナ芯出し用ゴム材５５が接着され、ライナ５２は、外周面５４がライナ芯出し用ゴム材５５に案内されて空間６０に収容される。

管継手５１の伸縮および屈曲を拘束し、所定の曲げ剛性を確保するために、ライナ５２は、受口５３および挿口５８の軸心６１上に装着されなければならない。ところが、ライナ５２は、受口５３の内径の寸法公差を考慮して形成されるので、受口５３の内径寸法によっては、ライナ５２が受口５３および挿口５８の軸心６１から外れた状態で装着される場合がある。

ライナ５２が、受口５３および挿口５８の軸心６１から外れた状態で装着された場合であっても受口５３および挿口５８の軸心６１上に装着された場合と同様のライナ掛かり代Ａを確保するために、ライナ５２は、挿口５８の外径より大きく、また挿口５８よりも肉厚に形成される。これによって、継手５１の伸縮および屈曲を拘束し、所定の曲げ剛性が確保されるが、管継手５１の軽量化の要請に反し、さらにコストアップに繋がっている。

本発明の目的は、このような課題を解決するもので、ライナを受口および挿口の軸心上に装着することによって、軽量化およびコストダウンが図られた管継手および案内部材を提供することである。

この課題を解決するために本発明は、受口の内部に挿口を挿入して接合させる管継手であって、挿口によって受口の内部奥側に押し込まれ挿口の先端と受口の内部奥側との間に装着されるライナを備え、薄板にて形成されかつ横断面において凹部と凸部とが交互に連続する波形形状を有する案内部材が、受口の内面に沿って周方向に配置され、案内部材は、受口の内周面とライナの外周面とをそれぞれ管径方向に押圧して、ライナの軸心が受口および挿口の軸心に位置するようにライナを案内するものであり、案内部材の管軸方向の端部に傾斜面又は切り欠きが形成され、傾斜面又は切り欠きは凸部の先端部および凹部の先端部に面取りをするように形成されているものである。また本発明において、案内部材における周方向の端部間に隙間が形成されている。また本発明において、案内部材は、薄板にて形成されかつ横断面において凹部と凸部とが交互に連続する波形形状を有し、受口の内面に沿って周方向に配置され、受口の内周面と、挿口によって受口の内部奥側に押し込まれ挿口の先端と受口の内部奥側との間に装着されるライナの外周面とを、それぞれ管径方向に押圧してライナの軸心が受口および挿口の軸心に位置するようにライナを案内し、管軸方向の端部に傾斜面又は切り欠きを有し、傾斜面又は切り欠きは凸部の先端部および凹部の先端部に面取りをするように形成されているものである。

請求項１記載の発明によれば、薄板にて形成されかつ横断面において凹部と凸部とが交互に連続する波形形状を有する案内部材が、受口の内面に沿って周方向に配置され、案内部材は、受口の内周面とライナの外周面とをそれぞれ管径方向に押圧して、ライナの軸心が受口および挿口の軸心に位置するようにライナを案内するので、ライナを受口および挿口の軸心上に装着することができ、ライナの外径を挿口の外径より大きくし、または、ライナを挿口よりも肉厚に形成しなくてもよく、ライナの外径および肉厚を挿口の外径および肉厚と等しくすることができるので、ライナの軽量化およびコストダウンが図られた管継手を提供することができる。

本発明の第１の実施形態におけるライナ２が装着された管継手１の断面図である。 波板５の外観図である。 本発明の第２の実施形態における波板３１の外観図である。 波板３１の傾斜面３４を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態における波板４１の外観図である。 波板４１の切り欠き４４を示す断面図である。 従来技術におけるライナ５２が装着された管継手５１を示す断面図である。

以下、本発明の第１の実施形態について図１および図２に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態におけるライナ２が装着された管継手１の断面図である。図１（ａ）は、管軸上で切断した管継手１の断面図である。図１（ｂ）は、管軸と直交する横断面で切断した管継手１の断面図である。受口３の内部にはロックリング１６とロックリング芯出し部材２０とが収容される凹部９が形成され、凹部９の奥側には、軸心１０と平行な内面４が形成される。内面４は、奥部に形成される当接面７に接続される。当接面７には、後述するライナ２の端面８が当接する。

受口３の内面４には、案内部材である波板５が設置される。図２は、波板５の外観図である。波板５は、略円弧状の凸部１２と凹部１３とが連続した波形の断面を有する薄板である。波板５は、バネ鋼あるいは樹脂を用いて成形される。バネ鋼を用いる場合には、たとえばプレス加工によって成形される。樹脂を用いる場合には、押し出し成形された平板が波板状に熱曲げ加工され、あるいは射出成形によって成形される。本実施例においては、平面状の波板５が用いられるが、これに限定されるものではない。波板５は、弾性変形した状態で内面４に圧接するものであればよく、たとえば円弧状に曲げられたものであってもよい。

波板５は、円筒状に曲げられ弾性変形した状態で受口３の内面４に設置される。波板５は、凸部１２が内面４に接触し内面４から圧縮力を受けた状態で安定して設置される。内面４に設置された波板５の両端部１１ａ，１１ｂは、概ね管軸と平行である。波板５は、両端部１１ａと１１ｂとが接触し、あるいは重ならないように、端部１１ａと端部１１ｂとの間に一定の隙間を設けて設置される。

波板５の内側にはライナ２が挿入される。ライナ２は、波板５の内面１４を押し広げて挿入される。波板５は、凹部１３の内面１４がライナ２の外周面１５によって管軸方向と直交する半径方向に圧縮される。波板５は、半径方向に圧縮されると周方向に伸びようとするが、前述のように波板５の両端部１１ａと１１ｂと間には一定の隙間が設けられているので波板５の伸びが制限されることはない。波板５は、凸部１２と凹部１３との波形が周方向に連続して形成されており、全周にわたって半径方向に均一に圧縮される。ライナ２は、波板５の凹部１３内面１４によって外周面１５を全周にわたって均一に圧縮され、管軸上に装着される。

端部１１ａと端部１１ｂとの間に設ける隙間が大きくなると、ライナ２の外周面１５を均一に圧縮することができず、ライナ２を管軸上に装着することができなくなる。本実施例では、図１（ｂ）に示すように両端部１１ａと１１ｂと間には、概ね凸部１２が１つ分入る隙間が設けられる。

受口３の内面４の内径が大きくなるとライナ２が挿入されたときの波板５の縮み代が小さくなり、受口３の内面４の内径が小さくなると波板５の縮み代が大きくなり、ライナ２を圧縮する強さは変化するが、内面４の内径の大小にかかわらず波板５は全周にわたって均一に圧縮されるので、ライナ２は管軸上に装着される。

継手１の伸縮および屈曲を拘束し、所定の曲げ剛性を確保するために、ライナ２の外径を挿口１７の外径より大きくし、または、ライナ２を挿口１７よりも肉厚に形成しなくてもよく、ライナ２の外径および肉厚を挿口１７の外径および肉厚に等しく形成することができるので、継手１の軽量化およびコストダウンを図ることができる。

本実施例では、略円弧状の凸部１２と凹部１３とを有する波板５を用いたが、これに限定されるものではなく、たとえば平面をジグザグに繋ぎ合わせて、管軸１０と直交する横断面が三角形状の凸部と凹部とが連続する形状とすることもできる。

図３は、本発明の第２の実施形態における波板３１の外観図である。本発明の第２の実施形態について、図３に基づいて説明する。第１の実施形態と重複する部分については説明を省略し、同一の参照符を用いる。略円弧状の凸部１２と凹部１３とが連続した波形が形成される波板３１の管軸方向の両端部３２ａ，３２ｂには、傾斜面３３，３４が形成される。傾斜面３３，３４は、凸部１２の先端部３５および凹部１３の先端部３６に面取りをするように形成される。

図４は、ライナ２が挿入される波板３１の傾斜面３４を示す断面図である。ライナ２が波板３１の内面１４に挿入される場合には、ライナ２は端面８の周縁部２１が傾斜面３４に案内されて挿入されるので、ライナ２は凹部１３の先端部３６に当たることなく滑らかに挿入される。さらに、波板３１が受口３の内面４に収容される場合には、凸部１２の先端部３５には傾斜面３３が形成されており、先端部３５が内面４に当たることなく滑らかに収容される。傾斜面３３，３４は、バネ鋼を用いる場合には、たとえばプレス加工によって一体成形され、樹脂を用いる場合には、たとえば熱曲げ加工によって形成され、あるいは射出成形によって一体成形される。

本実施例においては、傾斜面３３，３４が、波板３１の管軸方向の両端部３２ａ，３２ｂに各々形成されるので、波板３１を受口３の内面４に収容する場合に、波板３１はどちらの方向から収容されてもよく、収容方向を確かめることを要しない。

図５は、本発明の第３の実施形態における波板４１の外観図である。本発明の第３の実施形態について、図５に基づいて説明する。第１または第２の実施形態と重複する部分については説明を省略し、同一の参照符を用いる。略円弧状の凸部１２と凹部１３とが連続した波形が形成される波板４１の管軸方向の両端部４２ａ，４２ｂには、切り欠き４３，４４が形成される。切り欠き４３，４４は、凸部１２の先端部３５および凹部１３の先端部３６を面取りをするように切断した切断面である。

図６は、ライナ２が挿入される波板４１の切り欠き４４を示す断面図である。ライナ２が波板４１の内面１４に挿入される場合には、ライナ２は端面８の周縁部２１が切り欠き４４に案内されて挿入されるので、ライナ２は凹部１３の先端部３６に当たることなく滑らかに挿入される。さらに、凸部１２の先端部３５には切り欠き４３が形成されるので、波板４１が受口３の内面４に収容される場合には、先端部３５が内面４に当たることなく滑らかに収容される。

このように、受口３の内部に挿口１７を挿入して接合させる管継手１であって、挿口１７によって受口３の内部奥側に押し込まれ挿口１７の先端と受口３の内部奥側との間に装着されるライナ２を備え、薄板にて形成されかつ横断面において凹部１３と凸部１２とが交互に連続する波形形状を有する波板５が、受口３の内面４に沿って周方向に配置され、波板５は、受口３の内面４とライナ２の外周面１５とをそれぞれ管径方向に押圧して、ライナ２の軸心が受口３および挿口１７の軸心１０に位置するようにライナ２を案内するので、ライナ２を受口３および挿口１７の軸心１０上に装着することができ、ライナ２の外径を挿口１７の外径より大きくし、または、ライナ２を挿口１７よりも肉厚に形成しなくてもよく、ライナ２の外径および肉厚を挿口１７の外径および肉厚と等しくすることができるので、軽量化およびコストダウンが図られた管継手１を提供することができる。

さらに、波板５における周方向の端部１１ａ，１１ｂ間に隙間が形成されているので、波板５の伸びが制限されることはなく、凹部１２と凸部１３とが交互に連続する形状を有する波板５は、全周にわたって半径方向に均一に圧縮され、ライナ２は、外周面１５を均一に圧縮された状態で管軸上に装着される。

１，５１ 管継手
２，５２ ライナ
３，５３ 受口
４，１４ 内面
５，３１，４１ 波板
７ 当接面
８ 端面
９，１３ 凹部
１１ａ，１１ｂ，３２ａ，３２ｂ，４２ａ，４２ｂ，５９ 端部
１２ 凸部
１５，５４ 外周面
１６，６３ ロックリング
１７，５８ 挿口
２０ ロックリング芯出し部材
２１ 周縁部
３３，３４ 傾斜面
３５，３６ 先端部
４３，４４ 切り欠き
５５ ライナ芯出し用ゴム材
５６ 奥部内面
５７ 奥部
６０ 空間
６２ 挿口突部

Claims (3)

1. 受口の内部に挿口を挿入して接合させる管継手であって、
   挿口によって受口の内部奥側に押し込まれ挿口の先端と受口の内部奥側との間に装着されるライナを備え、
   薄板にて形成されかつ横断面において凹部と凸部とが交互に連続する波形形状を有する案内部材が、受口の内面に沿って周方向に配置され、
   前記案内部材は、受口の内周面とライナの外周面とをそれぞれ管径方向に押圧して、ライナの軸心が受口および挿口の軸心に位置するようにライナを案内するものであり、
   案内部材の管軸方向の端部に傾斜面又は切り欠きが形成され、
   傾斜面又は切り欠きは凸部の先端部および凹部の先端部に面取りをするように形成されていることを特徴とする管継手。
2. 案内部材における周方向の端部間に隙間が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. 受口の内部に挿口を挿入して接合させる管継手において、
   薄板にて形成されかつ横断面において凹部と凸部とが交互に連続する波形形状を有し、受口の内面に沿って周方向に配置され、
   受口の内周面と、挿口によって受口の内部奥側に押し込まれ挿口の先端と受口の内部奥側との間に装着されるライナの外周面とを、それぞれ管径方向に押圧してライナの軸心が受口および挿口の軸心に位置するようにライナを案内し、
   管軸方向の端部に傾斜面又は切り欠きを有し、
   傾斜面又は切り欠きは凸部の先端部および凹部の先端部に面取りをするように形成されていることを特徴とする案内部材。

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