JP5748632B2 - Flexible ball joint unit, assembling method of the unit, and piping method using the unit - Google Patents
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Description
本発明は、いわゆる可撓管継手と呼ばれるフレキシブルボールジョイントに関する。 The present invention relates to a flexible ball joint called a so-called flexible pipe joint.
水やガスのフレキシブルボールジョイントとして、ユニバーサルジョイントのように球面スベリ軸受の構造を有し、所定の立体角の範囲において、あらゆる方向に屈曲が可能な可撓管継手が周知である。 As a flexible ball joint for water and gas, a flexible pipe joint having a spherical sliding bearing structure like a universal joint and capable of bending in any direction within a predetermined solid angle range is well known.
前記特許文献1,2には可撓部に直管部を現場で溶着する構造が開示されている。
しかし、かかる可撓部に直管部を溶着する作業はスタンダードな作業でないため、作業が難しいだろう。
Patent Documents 1 and 2 disclose a structure in which a straight pipe part is welded to a flexible part in the field.
However, since the work of welding the straight pipe part to the flexible part is not a standard work, the work will be difficult.
前記特許文献3には、ポリエチレン管の挿口部を直管の受口部に挿入して固定する技術が開示されている。しかし、可撓部にポリエチレン管を挿入して固定することについては開示されていない。 Patent Document 3 discloses a technique for inserting and fixing an insertion portion of a polyethylene pipe into a receiving portion of a straight pipe. However, there is no disclosure about inserting and fixing a polyethylene tube to the flexible part.
したがって、本発明の目的はポリエチレン管の管路に容易に適用することのできるフレキシブルボールジョイントのユニットを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a flexible ball joint unit that can be easily applied to a polyethylene pipe line.
前記目的を達成するために、本発明のフレキシブルボールジョイントのユニットはポリエチレン管用のフレキシブルボールジョイントのユニットであって、球面状の凸面を持つ金属製の第1流体管と、前記第1流体管は前記凸面の反対側に前記凸面に覆われ湾曲して凹んだ内面を持つ第1受口部を有し、前記凸面が嵌り前記凸面に対し所定の回転中心を中心に相対的に摺接して回転する球面状の凹面を持つ金属製の第2流体管と、第1挿口部Aを有し前記第1挿口部が拡径された状態で前記第1流体管の前記第1受口部に嵌り込み、かつ、前記第1受口部から露出した第1外端面を持つ第1ポリエチレン管と、前記第1ポリエチレン管の第1挿口部が拡径された状態を保持するために前記第1挿口部の内周面に嵌り込んだ第1インナーコアとを備えたユニット。 In order to achieve the above object, a flexible ball joint unit of the present invention is a flexible ball joint unit for polyethylene pipes, and is composed of a metal first fluid pipe having a spherical convex surface, and the first fluid pipe includes: A first receiving portion having an inner surface covered with the convex surface and curved and recessed is provided on the opposite side of the convex surface, and the convex surface is fitted and rotated relative to the convex surface relative to the predetermined rotational center. The second fluid pipe made of metal having a spherical concave surface and the first receiving section of the first fluid pipe having the first insertion section A and the first insertion section being expanded in diameter. And a first polyethylene pipe having a first outer end surface exposed from the first receiving portion, and the first insertion portion of the first polyethylene pipe in order to maintain the expanded state. A first inner core fitted in the inner peripheral surface of the first insertion portion; Unit with.
本発明のフレキシブルボールジョイントのユニットを、硬質のポリエチレン管の管路に設けることで、当該管路が可撓性を発揮する。
特に、金属製の第1流体管に第1ポリエチレン管を介して新設の別のポリエチレンの直管を溶着してノンボルトで接続することができ、かつ、つまり、スタンダードな溶着作業により配管工事を行うことができる。そのため、用い易く、かつ、コストダウンを図り得る。
By providing the unit of the flexible ball joint of the present invention in a hard polyethylene pipe line, the pipe line exhibits flexibility.
In particular, a new polyethylene straight pipe can be welded to the metal first fluid pipe via the first polyethylene pipe and connected with a non-bolt, that is, piping work is performed by standard welding work. be able to. Therefore, it is easy to use and the cost can be reduced.
本発明の好的な実施例においては、前記第2流体管には前記凹面を持つ可撓部に連なり、湾曲して凹んだ内面を持つ第2受口部が一体に形成され、第2挿口部を有し前記第2挿口部が拡径された状態で前記第2流体管の前記第2受口部に嵌り込み、かつ、前記第2受口部から露出した第2外端面を持つ第2ポリエチレン管と、前記第2ポリエチレン管の前記第2挿口部が拡径された状態を保持するために前記第2挿口部の内周面に嵌り込んだ第2インナーコアとを更に備える。 In a preferred embodiment of the present invention, the second fluid pipe is integrally formed with a second receiving part having an inner surface that is curved and recessed, and is connected to the flexible part having the concave surface. A second outer end surface fitted into the second receiving portion of the second fluid pipe in a state where the second insertion portion has an enlarged diameter and exposed from the second receiving portion; A second polyethylene pipe having a second inner core fitted into an inner peripheral surface of the second insertion portion in order to maintain a state where the diameter of the second insertion portion of the second polyethylene pipe is expanded. In addition.
この場合、ユニットをポリエチレン管とポリエチレン管との間に配置できる。 In this case, the unit can be placed between the polyethylene tube and the polyethylene tube.
本発明において、前記ユニットを用いた配管方法は、前記ユニットを予め工場で組み立てる工程と、前記組み立てられたユニットの前記第1または第2外端面のうちの一方の外端面を、既に配管済のポリエチレン管の端面に溶着する第1溶着工程と、前記第1溶着工程の後に、前記ユニットの他方の前記外端面に、次に配管する別のポリエチレン管の端面を溶着する第2溶着工程とを備える。 In the present invention, the piping method using the unit includes a step of assembling the unit in a factory in advance, and one of the first and second outer end surfaces of the assembled unit is already piped. A first welding step of welding to an end surface of a polyethylene pipe, and a second welding step of welding an end surface of another polyethylene pipe to be subsequently piped to the other outer end surface of the unit after the first welding step. Prepare.
この場合、配管すべきポリエチレン管とユニットの第1または第2ポリエチレン管とを常法に従って配管現場で溶着することで、配管工事を行うことができる。したがって、配管現場における配管作業が容易である。 In this case, the piping work can be performed by welding the polyethylene pipe to be piped and the first or second polyethylene pipe of the unit at the piping site according to a conventional method. Therefore, piping work at the piping site is easy.
本発明において、前記ユニットを工場で組み立てる方法は、前記第1インナーコアを前記第1ポリエチレン管内に挿入する第1挿入工程と、前記第1流体管と前記第2流体管とが互いに分離された状態で、前記第1ポリエチレン管の前記第1挿口部を前記第1流体管の前記第1受口部に挿入する第2挿入工程と、前記第1および第2挿入工程の後に、前記第1流体管と前記第2流体管とが互いに分離された状態で、前記第1インナーコアの内側から前記第1インナーコアの径方向の外方へ向かう力を前記第1インナーコアに加えて前記第1インナーコアを前記外方に向かう方向に膨らませる拡径を実行し、これにより、前記第1インナーコアが塑性変形されて元の形状に戻らない加工硬化の現象を呈し、前記第1インナーコアの拡径により、前記第1インナーコアにより前記第1挿口部の内周面が前記外方に向かって押されて前記第1挿口部が前記外方に向かって膨らんで拡径されて前記第1挿口部が前記第1受口部から離脱しないように前記第1受口部の前記内面に嵌り込む第1拡径工程と、前記第2インナーコアを前記第2ポリエチレン管内に挿入する第3挿入工程と、前記第1流体管と前記第2流体管とが互いに分離された状態で、前記第2ポリエチレン管の前記第2挿口部を前記第2流体管の前記第2受口部に挿入する第4挿入工程と、前記第3および第4挿入工程の後に、前記第1流体管と前記第2流体管とが互いに分離された状態で、前記第2インナーコアの内側から前記第2インナーコアの径方向の外方へ向かう力を前記第2インナーコアに加えて前記第2インナーコアを前記外方に向かう方向に膨らませる拡径を実行し、これにより、前記第2インナーコアが塑性変形されて元の形状に戻らない加工硬化の現象を呈し、前記第2インナーコアの拡径により、前記第2インナーコアにより前記第2挿口部の内周面が前記外方に向かって押されて前記第2挿口部が前記外方に向かって膨らんで拡径されて前記第2挿口部が前記第2受口部から離脱しないように前記第2受口部の前記内面に嵌り込む第2拡径工程と、前記第1および第2拡径工程の後に、前記第1流体管と前記第2流体管とを互いに接続する工程とを備える。 In the present invention, the method of assembling the unit in a factory includes a first insertion step of inserting the first inner core into the first polyethylene pipe, and the first fluid pipe and the second fluid pipe separated from each other. In a state, after the first insertion step of inserting the first insertion portion of the first polyethylene pipe into the first reception portion of the first fluid pipe, and after the first and second insertion steps, In a state where the first fluid pipe and the second fluid pipe are separated from each other, a force is applied to the first inner core from the inside of the first inner core toward the outer side in the radial direction of the first inner core. The first inner core is expanded to expand in the outward direction, thereby exhibiting a work hardening phenomenon in which the first inner core is plastically deformed and does not return to its original shape. By expanding the core diameter, The inner surface of the first insertion portion is pushed outward by the first inner core, and the first insertion portion is expanded and expanded in diameter toward the outside. A first diameter expanding step for fitting the inner surface of the first receiving portion so that the portion does not separate from the first receiving portion, and a third inserting step for inserting the second inner core into the second polyethylene pipe And inserting the second insertion part of the second polyethylene pipe into the second reception part of the second fluid pipe in a state where the first fluid pipe and the second fluid pipe are separated from each other. After the fourth insertion step and after the third and fourth insertion steps, the second inner core from the inside of the second inner core in a state where the first fluid pipe and the second fluid pipe are separated from each other. The second inner core is applied with a force directed outward in the radial direction of the second inner core. The diameter of the second inner core is expanded so that the second inner core is plastically deformed and does not return to its original shape, thereby expanding the second inner core. Due to the diameter, the inner surface of the second insertion portion is pushed outward by the second inner core, and the second insertion portion swells and expands outward to increase the diameter. After the second diameter-enlarging step that fits into the inner surface of the second receiving portion so that the two insertion portions do not separate from the second receiving portion, and after the first and second diameter-expanding steps, the first Connecting the fluid pipe and the second fluid pipe to each other.
この場合、公知のバルジ加工により、第1および第2ポリエチレン管をそれぞれ第1および第2流体管に容易に接続することができる。 In this case, the first and second polyethylene pipes can be easily connected to the first and second fluid pipes, respectively, by known bulge processing.
本ユニットの好的な実施例においては、前記所定の回転中心から、前記第1ポリエチレン管における前記第1外端面の反対側の第1内端面を含む仮想の平面までの距離が前記第1ポリエチレン管の内径の1/4以下の長さであることを特徴とする。 In a preferred embodiment of the unit, a distance from the predetermined rotation center to a virtual plane including a first inner end surface opposite to the first outer end surface in the first polyethylene pipe is the first polyethylene. It is characterized in that the length is 1/4 or less of the inner diameter of the tube.
本発明においては、第1流体管と第2流体管とが屈曲した場合、第1ポリエチレン管の第1内端面の一部が回転中心Oを中心に回転し、第2ポリエチレン管の軸線に近づくそのため、流体の流れ抵抗が大きくなり易い。この例の場合、前記距離が小さいので、流れ抵抗が大きくなりにくい。 In the present invention, when the first fluid pipe and the second fluid pipe are bent, a part of the first inner end face of the first polyethylene pipe rotates around the rotation center O and approaches the axis of the second polyethylene pipe. Therefore, the fluid flow resistance tends to increase. In this example, since the distance is small, the flow resistance is difficult to increase.
本ユニットの別の好的な例においては、前記第1流体管の前記第1受口部に一体に形成され、前記第1流体管と前記第2流体管とが互いに屈曲した状態において、前記第1ポリエチレン管の外周面が前記第2流体管の内周面に接触しないように前記第1ポリエチレン管を覆い、かつ、前記第2流体管から突出する突出管部を更に備える。 In another preferred example of the unit, the unit is integrally formed with the first receiving portion of the first fluid pipe, and the first fluid pipe and the second fluid pipe are bent with respect to each other. The first polyethylene pipe is further provided with a protruding pipe portion that covers the first polyethylene pipe and protrudes from the second fluid pipe so that the outer peripheral surface of the first polyethylene pipe does not contact the inner peripheral surface of the second fluid pipe.
この場合、第1ポリエチレン管の外周面が第2流体管の内周面に接触せず、そのため、屈曲後の第1ポリエチレン管に応力の集中が生じにくい。 In this case, the outer peripheral surface of the first polyethylene pipe does not come into contact with the inner peripheral surface of the second fluid pipe, and therefore, stress concentration hardly occurs in the bent first polyethylene pipe.
本ユニットの更に好的な例においては、前記第1インナーコア4Aは前記突出管部の端面から前記第1外端面に向う方向に延びており、前記突出管部の前記端面から前記第1外端面に向かって前記第1ポリエチレン管の内径の1/3以上の長さ突出している。
In a more preferable example of this unit, the first
この場合、突出管部から更に突出した第1ポリエチレン管の部位は第1インナーコアにより、内側から補強されている。そのため、前記応力の集中が更に生じにくくなるだろう。 In this case, the part of the first polyethylene pipe further protruding from the protruding pipe part is reinforced from the inside by the first inner core. Therefore, the stress concentration will be less likely to occur.
本発明は添付の図面を参考にした以下の好的な実施例の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施例および図面は単なる説明のためのものであり、本発明の範囲は請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。 The invention will be more clearly understood from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the examples and drawings are merely illustrative and the scope of the invention is defined by the claims. In the accompanying drawings, the same part numbers in a plurality of drawings indicate the same or corresponding parts.
以下、本発明の一実施例が図面にしたがって説明される。
図1Aおよび図1Bに示すように、本ユニットUは鋳鉄製の第1および第2流体管1A,1Bと、第1および第2ポリエチレン管2A,2Bと、第1および第2インナーコア4A,4Bとを備える。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1A and 1B, this unit U includes cast iron first and
前記第1流体管1Aと第2流体管1Bとは、可撓部15において球面スベリ軸受けのような周知の構造で互いに屈曲自在に接続されている。これにより、図1Aの本ユニットUの埋設後に地盤が沈下等した場合に、本ユニットUが図1Bのように可撓部15において屈曲することにより、管路の破損を回避することができるだろう。
The first fluid pipe 1 </ b> A and the second fluid pipe 1 </ b> B are flexibly connected to each other with a known structure such as a spherical sliding bearing in the
すなわち、図2の第1および第2流体管1A,1Bは、それぞれ、互いに嵌合する球面状の凸面13および凹面14を有する。前記凸面13は凹面14に嵌り、前記凸面13と凹面14とは回転中心Oを中心に相対的に摺接して、前記第1流体管1Aと第2流体管1Bとが互いに回転することにより、前記凹面14を持つ可撓部15において屈曲可能である。
That is, each of the first and
前記第1流体管1Aと第2流体管1Bとの間には、両者の間をシールするための球面用のシールリング16が介挿されている。前記第2流体管1Bの可撓部15の開口端部15eには抜止リング17が挿入されている。
A
前記抜止リング17は第2流体管1Bに形成された凹面14と同じ曲率の球面状の凹面17fを有する。なお、図3Bの抜止リング17は図3Aの前記開口端部15eの開口150から挿入された後、たとえば90°回転された状態で、図2の可撓部15に収容されると共に、第1および第2流体管1A,1Bに係合して、第1流体管1Aが第2流体管1Bから離脱するのを防止する。
The retaining
前記第1流体管1Aは凹状の第1受口部10Aを有する。前記第1受口部10Aは凸面13の反対側において前記凸面13に覆われた内面101を有している。前記内面101は樽状に湾曲して凹んでいる。一方、前記第2流体管1Bの可撓部15には、第2受口部10Bが一体に連なっている。
The
前記第1ポリエチレン管2Aは、第1挿口部12Aを有し前記第1挿口部12Aが拡径された状態で前記第1流体管1Aの前記第1受口部10Aに嵌り込み、かつ、図1Aのように、前記第1受口部10Aから露出した第1外端面210を持つ。図2の前記第1インナーコア4Aは前記第1ポリエチレン管2Aの第1挿口部12Aが拡径された状態を保持するために前記第1挿口部12Aの内周面に嵌り込んでいる。
The
前記所定の回転中心Oから、前記第1ポリエチレン管2Aにおける前記第1外端面210の反対側の第1内端面211を含む仮想の平面までの距離は前記第1ポリエチレン管2Aの内径の1/4以下の長さに設定されている。このように設定されていることで、図1Bの屈曲状態において、前記第1内端面211上における第1ポリエチレン管2Aの部位212が第2ポリエチレン管2Bの第2軸線L2に接近せず、そのため、スムースな流体の流れが期待できる。
The distance from the predetermined rotation center O to a virtual plane including the first
図2において、第1内端面211は第1流体管1Aに一体に形成され、第1ポリエチレン管2Aの第1軸線L1に向かって延びる円環状の第1ストッパ19Aに当接している。本実施例の場合、第1ストッパ19Aは第1軸線L1に直交し、かつ回転中心Oを含む仮想の平面に沿って延びている。
In FIG. 2, the first
前記第1流体管1Aは突出管部18を備える。この突出管部18は、前記第1流体管1Aの前記第1受口部10Aに一体に形成され、図1Bの前記第1流体管1Aと前記第2流体管1Bとが互いに屈曲した状態において、前記第1ポリエチレン管2Aの外周面が前記第2流体管1Bの内周面に接触しないように前記第1ポリエチレン管2Aを覆い、かつ、前記第2流体管1Bの可撓部15から第1軸線L1に沿う方向に突出する。
The first fluid pipe 1 </ b> A includes a protruding
前記第1インナーコア4Aは前記突出管部18の端面18fから前記第1外端面210に向う方向に延びており、前記突出管部18の前記端面18fから前記第1外端面210に向かって前記内径の1/3以上の長さ突出している。
The first
前記第2ポリエチレン管2Bは第2挿口部12Bを有し前記第2挿口部12Bが拡径された状態で前記第2流体管1Bの前記第2受口部10Bに嵌り込み、かつ、図1Bのように、前記第2受口部10Bから露出した第2外端面220を持つ。図2の前記第2インナーコア4Bは前記第2ポリエチレン管2Bの前記第2挿口部12Bが拡径された状態を保持するために前記第2受口部10Bの内周面に嵌り込んでいる。
The
前記各受口部10A,10Bと各挿口部12A,12Bとの間には、それぞれ、たとえば、ゴム等からなる第1および第2シールリング3A,3Bが介挿され、該シールリング3A,3Bによって前記受口部と前記挿口部との間がシールされている。
For example, first and second seal rings 3A and 3B made of rubber or the like are inserted between the receiving
前記各ポリエチレン管2A,2Bの挿口部12A,12Bの内周には、管状の金属製の前記インナーコア4A,4Bが嵌合している。前記各インナーコア4A,4Bは、たとえば後述の治具により塑性変形されたものである。これにより、流体管1A,1Bの径方向の外方に向かって膨らむように縦断面形状が湾曲した膨らみ部40が前記インナーコア4A,4Bに形成されている。
各ポリエチレン管2A,2Bの挿口部12A,12Bが流体管1A,1Bの径方向の外方に向かって膨らむように変形された膨らみ部20は、前記インナーコア4の膨らみ部40に沿って形成されている。すなわち、膨らみ部20の外周面は、湾曲した凸状に形成されている。
The
The bulging
一方、各流体管1A,1Bの受口部10A,10Bの内周には、前記ポリエチレン管2A,2Bの外周面に係合して、各ポリエチレン管2A,2Bが各流体管1A,1Bの受口部10A,10Bから離脱するのを防止する第1および第2係合手段11A,11Bが形成されている。各係合手段11A,11Bは、各流体管1A,1Bに一体に形成され、たとえば、円環状の突条や刺状の多数の突起からなる。
On the other hand, the
なお、前記各係合手段11A,11B、前記各ポリエチレン管2A,2Bおよび各インナーコア4A,4Bの構造やその製造方法は、WO2008/149590A1やUS2008/030277A1に開示されており、その記述がここに組み込まれる。
The structures of the engaging means 11A and 11B, the
前記インナーコア4A,4Bを塑性変形させて膨らみ部40を形成するには、たとえば、図4Aおよび図5Aに示す治具5が用いられる。なお、図4Aの治具5と図5Aの治具5とは機能的には同一であり、以下、図4Aの治具5を例にとって説明する。
図4Aに示すように、前記治具5は、押圧部50、筒部51およびスライダ52を備えている。前記筒部51は、第1流体管1Aおよび第1ポリエチレン管2Aの管軸方向Xに沿って延長された筒状に形成されており、該筒部51の端部には、第1鍔部53が形成されている。
For example, the
As shown in FIG. 4A, the
前記スライダ52は、筒部51の中を管軸方向Xにスライド自在に形成されており、該スライダ52の端部には、第2鍔部54が形成されている。
前記筒部51の第1鍔部53と、スライダ52の第2鍔部54との間には、たとえばウレタンゴム等からなるリング状の前記押圧部50が設けられている。なお、押圧部50の軸方向の長さは、インナーコア4を塑性変形させる領域の大半にわたって設けるのが好ましい。
The
Between the
本ユニットを形成する方法:
第1挿入工程;
まず、第1流体管1Aと第2流体管1Bとが互いに分離された状態で図4Aに示す変形前の第1ポリエチレン管2Aの挿口部12Aの内周側に、外径が一様な変形前の第1インナーコア4Aが挿入される。
How to form this unit:
First insertion step;
First, the outer diameter is uniform on the inner peripheral side of the
第1挿入工程;
その後、第1流体管1Aと第2流体管1Bとが互いに分離されたままの状態で、前記第1インナーコア4Aを挿入した変形前の第1ポリエチレン管2Aが第1流体管1Aの受口部10Aに挿入される。
First insertion step;
Thereafter, in a state where the
第1拡径工程;
前記第2挿入工程後、図4Aに示すように、治具5がインナーコア4A内に挿入される。筒部51をポリエチレン管2Aに対してして所定の位置にセットした状態でスライダ52を離脱方向X2に引っ張ると、図4Bに示すように第2鍔部54が離脱方向X2に移動する。かかる移動により、押圧部50が第2鍔部54と第1鍔部53との間で押圧されて、インナーコア4Aに向かって押し出される。押圧部50がインナーコア4Aの内周面に接触し、かつ、押し出すことで、インナーコア4Aの内周面から径方向Rの外方へ向かう力がインナーコア4Aに加えられる。
First diameter expansion step;
After the second insertion step, as shown in FIG. 4A, the
その結果、インナーコア4Aによりポリエチレン管2Aの内周面が前記径方向Rの外方に向かって押され、インナーコア4Aが拡径されると共にインナーコア4Aが塑性変形されて元の形状に戻らない加工硬化の現象を呈する。同時に、インナーコア4Aの拡径によりポリエチレン管2Aが拡径されてポリエチレン管2Aに膨らみ部20が形成される。前記膨らみ部20は受口部10Aの複数の突条11Aに当接するまで拡径する。かかる膨らみ部20が形成されることにより、ポリエチレン管2Aに突条11Aが係合してポリエチレン管2Aの離脱防止機能が発揮されると共に、シールリング3が圧縮変形されて、ポリエチレン管2Aの外周面に密着する。
As a result, the inner peripheral surface of the
治具5の抜取工程;
前記拡径後、スライダ52を方向X1に戻して押圧部50の変形を解除した後、治具5がインナーコア4Aおよびポリエチレン管2Aから抜き取られる。なお、塑性変形されたインナーコア4Aは押圧部50を抜き取った後も、前記塑性変形による加工硬化により、前記変形した形状を保持する。これにより、ポリエチレン管2Aの形状も保持される。
Sampling step of the
After the diameter expansion, the
つぎに、図5Aおよび図5Bの第2インナーコア4Bおよび第2ポリエチレン管2Bの加工方法について説明する。この加工方法は前述の図4Aおよび図4Bの第1インナーコア4Aおよび第2ポリエチレン管2Bの加工方法と同様であり、したがって、簡単に説明する。
Next, a method for processing the second
図5Aにおいて、まず、前記前記第2インナーコア4Bを前記第2ポリエチレン管2B内に挿入する第3挿入工程を実行する。つづいて、前記第1流体管1Aと前記第2流体管1Bとが互いに分離された状態で、前記第2ポリエチレン管2Bの前記第2挿口部12Bを前記第2流体管1Bの前記第2受口部10Bに挿入する第4挿入工程を実行する。
In FIG. 5A, first, a third insertion step of inserting the second
前記第3および第4挿入工程の後に、以下に説明する第2拡径工程を実行する。
すなわち、前記第2インナーコア4Bの内側から前記第2インナーコア4Bの径方向の前記外方へ向かう力を前記第2インナーコア4Bに加えて前記第2インナーコア4Bを前記外方に向かう方向に膨らませる拡径と、前記第2インナーコア4Bの塑性変形とを実行する。
これにより前記第2インナーコア4Bが塑性変形されて元の形状に戻らない加工硬化の現象を呈し、前記第2インナーコア4Bにより前記第2挿口部12Bの内周が前記外方に向かって押されて前記第2挿口部12Bが前記外方に向かって膨らんで拡径されて前記第2挿口部12Bが前記第2受口部10Bから離脱しないように前記第2受口部10Bに嵌り込む。
After the third and fourth insertion steps, a second diameter expansion step described below is performed.
That is, a direction toward the outside in the radial direction of the second
As a result, the second
前記第1拡径工程によりサブアッセンブリされた図6Aの第1流体管1Aを、前記第2拡径工程によりサブアッセンブリされた図6Bの第2流体管1Bに挿入し、その後、抜止リング17を開口端部15eに嵌めることにより、図1Aのように、第1流体管1Aと第2流体管1Bとが互いに接続される。これにより、ユニットUが工場で生成される。
The
つぎに、前記ユニットUを用いた配管方法について説明する。
前記組み立てられたユニットUの前記第1または第2外端面210,220のうちの一方の外端面220を、既に配管済のポリエチレン管2Cの端面230に溶着する第1溶着工程を実行する。前記第1溶着工程の後に、前記ユニットUの他方の前記外端面210に、次に配管するポリエチレン管2Dの端面240を溶着する第2溶着工程を実行する。
これらの前記第1および第2溶着工程におけるポリエチレン管の溶着自体は常用されており、したがって、現場での配管工事が容易である。
Next, a piping method using the unit U will be described.
A first welding step is performed in which one
In these first and second welding steps, the polyethylene pipe itself is commonly used, and therefore piping work on site is easy.
以上のとおり、図面を参照しながら好的な実施例を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、第2ポリエチレン管2Bには第2受口部10Bではなく、フランジ継手やメカニカル継手などによりバルブや鋳鉄管などに接続されるようにしてもよい。
また、第1ポリエチレン管の第1内端面の近傍において第1インナーコアおよび第1ポリエチレン管の内径をテーパ状に大きくしてもよい。
また、第2流体管の可撓部は管軸方向に2分割されて、抜止リングを形成してもよい。また、インナーコアの材質は流体管の材料よりも伸延性の優れた金属であればよく、一般に真ちゅうなどの銅系金属やステンレスなどを採用することができる。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。
As described above, the preferred embodiments have been described with reference to the drawings. However, those skilled in the art will readily understand various changes and modifications within the obvious scope by looking at the present specification.
For example, the
Further, the inner diameters of the first inner core and the first polyethylene pipe may be increased in a tapered shape in the vicinity of the first inner end face of the first polyethylene pipe.
The flexible part of the second fluid pipe may be divided into two in the pipe axis direction to form a retaining ring. Further, the material of the inner core may be any metal that is more excellent in extensibility than the material of the fluid pipe, and generally a copper-based metal such as brass, stainless steel, or the like can be employed.
Accordingly, such changes and modifications are to be construed as within the scope of the present invention as defined by the claims.
本発明は、耐震性の必要な水道やガスの管路に採用することができる。 The present invention can be applied to water and gas pipelines that require earthquake resistance.
1A:第1流体管、1B:第2流体管
10A:第1受口部、10B:第2受口部
101:内面、102:内面
11A:第1係合手段、11B:第2係合手段
12A:第1挿口部、12B:第2挿口部
13:凸面、14:凹面
15:可撓部、15e:開口端部、150:開口
16:球面用のシールリング
17:抜止リング
18:突出管部、18f:端面
19A:第1ストッパ、19B:第2ストッパ
2A:第1ポリエチレン管、2B:第2ポリエチレン管、2C:ポリエチレン管
2D:ポリエチレン管、20:膨らみ部
210:第1外端面、220:第2外端面
211:第1内端面
3A:第1シールリング、3B:第2シールリング
4A:第1インナーコア、4B:第2インナーコア、40:膨らみ部
5:治具、50:押圧部、51:筒部、52:スライダ、53:第1鍔部
54:第2鍔部
L1:第1軸線、L2:第2軸線
O:回転中心
R:径方向
U:ユニット
X:管軸方向、X1:方向、X2:離脱方向
1A: 1st fluid pipe, 1B: 2nd fluid pipe 10A: 1st receiving part, 10B: 2nd receiving part 101: Inner surface, 102:
Claims (7)
球面状の凸面13を持つ金属製の第1流体管1Aと、前記第1流体管1Aは前記凸面13の反対側に前記凸面13に覆われ湾曲して凹んだ内面101を持つ第1受口部10Aを有し、
前記凸面13が嵌り前記凸面13に対し所定の回転中心Oを中心に相対的に摺接して回転する球面状の凹面14を持つ金属製の第2流体管1Bと、
第1挿口部12Aを有し前記第1挿口部12Aが拡径された状態で前記第1流体管1Aの前記第1受口部10Aに嵌り込み、かつ、前記第1受口部10Aから露出した第1外端面210を持つ第1ポリエチレン管2Aと、
前記第1ポリエチレン管2Aの第1挿口部12Aが拡径された状態を保持するために前記第1挿口部12Aの内周面に嵌り込んだ第1インナーコア4Aとを備えたユニットU。 A flexible ball joint unit U for polyethylene pipes,
A metal first fluid pipe 1A having a spherical convex surface 13 and a first receiving port having an inner surface 101 covered with the convex surface 13 and curved and recessed on the opposite side of the convex surface 13. Part 10A,
A second fluid pipe 1B made of metal having a spherical concave surface 14 in which the convex surface 13 is fitted and rotates relative to the convex surface 13 with a predetermined rotational center O in sliding contact with each other;
The first insertion port 12A is fitted into the first receiving port 10A of the first fluid pipe 1A in a state where the first insertion port 12A has an enlarged diameter, and the first receiving port 10A. A first polyethylene pipe 2A having a first outer end surface 210 exposed from
A unit U comprising a first inner core 4A fitted into the inner peripheral surface of the first insertion portion 12A in order to maintain the state where the first insertion portion 12A of the first polyethylene pipe 2A is expanded in diameter. .
前記第2流体管1Bには前記凹面14を持つ可撓部15に連なり、湾曲して凹んだ内面102を持つ第2受口部10Bが一体に形成され、
第2挿口部12Bを有し前記第2挿口部12Bが拡径された状態で前記第2流体管1Bの前記第2受口部10Bに嵌り込み、かつ、前記第2受口部10Bから露出した第2外端面220を持つ第2ポリエチレン管2Bと、
前記第2ポリエチレン管2Bの前記第2挿口部12Bが拡径された状態を保持するために前記第2挿口部10Bの内周面に嵌り込んだ第2インナーコア4Bとを更に備える。 In unit U of claim 1,
In the second fluid pipe 1B, a second receiving portion 10B having an inner surface 102 that is curved and recessed is formed integrally with the flexible portion 15 having the concave surface 14.
The second insertion port 12B is fitted into the second receiving port 10B of the second fluid pipe 1B in a state where the second insertion port 12B has an enlarged diameter, and the second receiving port 10B. A second polyethylene pipe 2B having a second outer end surface 220 exposed from
In order to maintain the state where the diameter of the second insertion portion 12B of the second polyethylene pipe 2B is expanded, a second inner core 4B fitted to the inner peripheral surface of the second insertion portion 10B is further provided.
前記所定の回転中心Oから、前記第1ポリエチレン管2Aにおける前記第1外端面210の反対側の第1内端面211を含む仮想の平面までの距離が前記第1ポリエチレン管2Aの内径の1/4以下の長さであることを特徴とする。 In unit U of claim 1,
A distance from the predetermined rotation center O to a virtual plane including the first inner end surface 211 on the opposite side of the first outer end surface 210 in the first polyethylene tube 2A is 1 / of the inner diameter of the first polyethylene tube 2A. The length is 4 or less.
前記第1流体管1Aの前記第1受口部10Aに一体に形成され、前記第1流体管1Aと前記第2流体管1Bとが互いに屈曲した状態において、前記第1ポリエチレン管2Aの外周面が前記第2流体管1Bの内周面に接触しないように前記第1ポリエチレン管2Aを覆い、かつ、前記第2流体管1Bから突出する突出管部18を更に備える。 In unit U of claim 1,
An outer peripheral surface of the first polyethylene pipe 2A formed integrally with the first receiving portion 10A of the first fluid pipe 1A, and the first fluid pipe 1A and the second fluid pipe 1B are bent with respect to each other. Further includes a protruding pipe portion 18 that covers the first polyethylene pipe 2A so as not to contact the inner peripheral surface of the second fluid pipe 1B and protrudes from the second fluid pipe 1B.
前記第1インナーコア4Aは前記突出管部18の端面18fから前記第1外端面210に向う方向X2に延びており、前記突出管部18の前記端面18fから前記第1外端面210に向かって前記第1ポリエチレン管2Aの内径の1/3以上の長さ突出している。 In unit U of claim 4,
The first inner core 4A extends in the direction X2 from the end surface 18f of the protruding tube portion 18 toward the first outer end surface 210, and from the end surface 18f of the protruding tube portion 18 toward the first outer end surface 210. The first polyethylene pipe 2A protrudes by a length of 1/3 or more of the inner diameter.
前記ユニットUを予め工場で組み立てる工程と、
前記組み立てられたユニットUの前記第1または第2外端面210,220のうちの一方の外端面を、既に配管済のポリエチレン管2Cの端面230に溶着する第1溶着工程と、
前記第1溶着工程の後に、前記ユニットUの他方の前記外端面に、次に配管する別のポリエチレン管2Dの端面240を溶着する第2溶着工程とを備える。 A piping method using the unit U of claim 2,
Assembling the unit U in a factory in advance;
A first welding step of welding one outer end surface of the first or second outer end surfaces 210 and 220 of the assembled unit U to the end surface 230 of the already piped polyethylene pipe 2C;
After the first welding step, a second welding step of welding an end surface 240 of another polyethylene pipe 2D to be piped next to the other outer end surface of the unit U is provided.
前記第1インナーコア4Aを前記第1ポリエチレン管2A内に挿入する第1挿入工程と、
前記第1流体管1Aと前記第2流体管1Bとが互いに分離された状態で、前記第1ポリエチレン管2Aの前記第1挿口部12Aを前記第1流体管1Aの前記第1受口部10A内に挿入する第2挿入工程と、
前記第1および第2挿入工程の後に、前記第1流体管1Aと前記第2流体管1Bとが互いに分離された状態で、前記第1インナーコア4Aの内側から前記第1インナーコア4Aの径方向の外方Rへ向かう力を前記第1インナーコア4Aに加えて前記第1インナーコア4Aを前記外方に向かう方向に膨らませる拡径を実行し、これにより、前記第1インナーコア4Aが塑性変形されて元の形状に戻らない加工硬化の現象を呈し、
前記第1インナーコア4Aの拡径により、前記第1インナーコア4Aにより前記第1挿口部12Aの内周面が前記外方に向かって押されて前記第1挿口部12Aが前記外方に向かって膨らんで拡径されて前記第1挿口部12Aが前記第1受口部10Aから離脱しないように前記第1受口部10Aの前記内面101に嵌り込む第1拡径工程と、
前記第2インナーコア4Bを前記第2ポリエチレン管2B内に挿入する第3挿入工程と、
前記第1流体管1Aと前記第2流体管1Bとが互いに分離された状態で、前記第2ポリエチレン管2Bの前記第2挿口部12Bを前記第2流体管1Bの前記第2受口部10B内に挿入する第4挿入工程と、
前記第3および第4挿入工程の後に、前記第1流体管1Aと前記第2流体管1Bとが互いに分離された状態で、前記第2インナーコア4Bの内側から前記第2インナーコア4Bの径方向の外方Rへ向かう力を前記第2インナーコア4Bに加えて前記第2インナーコア4Bを前記外方に向かう方向に膨らませる拡径を実行し、これにより、前記第2インナーコア4Bが塑性変形されて元の形状に戻らない加工硬化の現象を呈し、
前記第2インナーコア4Bの拡径により、前記第2インナーコア4Bにより前記第2挿口部12Bの内周面が前記外方に向かって押されて前記第2挿口部12Bが前記外方に向かって膨らんで拡径されて前記第2挿口部12Bが前記第2受口部10Bから離脱しないように前記第2受口部10Bの前記内面102に嵌り込む第2拡径工程と、
前記第1および第2拡径工程の後に、前記第1流体管1Aと前記第2流体管1Bとを互いに接続する工程とを備える。 A method of assembling the unit U of claim 2 in a factory,
A first insertion step of inserting the first inner core 4A into the first polyethylene pipe 2A;
In a state where the first fluid pipe 1A and the second fluid pipe 1B are separated from each other, the first insertion part 12A of the first polyethylene pipe 2A is used as the first receiving part of the first fluid pipe 1A. A second insertion step of inserting into 10A;
After the first and second insertion steps, the diameter of the first inner core 4A from the inside of the first inner core 4A with the first fluid pipe 1A and the second fluid pipe 1B separated from each other. A direction of outward R in the direction is applied to the first inner core 4A to expand the diameter of the first inner core 4A in the outward direction, whereby the first inner core 4A It exhibits a phenomenon of work hardening that does not return to its original shape due to plastic deformation,
Due to the diameter expansion of the first inner core 4A, the inner surface of the first insertion portion 12A is pushed outward by the first inner core 4A, and the first insertion portion 12A is moved outward. A first diameter expanding step of fitting into the inner surface 101 of the first receiving port portion 10A so that the first insertion port portion 12A does not detach from the first receiving port portion 10A.
A third insertion step of inserting the second inner core 4B into the second polyethylene pipe 2B;
In a state where the first fluid pipe 1A and the second fluid pipe 1B are separated from each other, the second insertion part 12B of the second polyethylene pipe 2B is used as the second receiving part of the second fluid pipe 1B. A fourth insertion step of inserting into 10B;
After the third and fourth insertion steps, the diameter of the second inner core 4B from the inside of the second inner core 4B with the first fluid pipe 1A and the second fluid pipe 1B separated from each other. A direction of outward R in the direction is applied to the second inner core 4B to expand the second inner core 4B in the outward direction, whereby the second inner core 4B It exhibits a phenomenon of work hardening that does not return to its original shape due to plastic deformation,
Due to the diameter expansion of the second inner core 4B, the inner surface of the second insertion portion 12B is pushed outward by the second inner core 4B, so that the second insertion portion 12B is moved outward. A second diameter expanding step of fitting into the inner surface 102 of the second receiving port portion 10B so that the second insertion port portion 12B does not detach from the second receiving port portion 10B.
A step of connecting the first fluid pipe 1A and the second fluid pipe 1B to each other after the first and second diameter increasing steps;
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