JP7382203B2 - 管継手および管の接合方法 - Google Patents

Description

本発明は、離脱防止機能を有するとともにリング体を備えた管継手、および管の接合方法に関する。

従来、例えば図１２に示すように、一方の管１０１の受口１０２に他方の管１０３の挿口１０４が挿入され、受口１０２の内周にロックリング収容溝１０５が形成され、ロックリング収容溝１０５にロックリング１０６が収容され、ロックリング１０６よりも受口開口端側において、管径方向に圧縮されて受口１０２の内周面と挿口１０４の外周面との間をシールするパッキン１０７が設けられ、挿口１０４の先端部外周に挿口突部１０８が形成され、挿口突部１０８が挿口１０４の離脱方向Ａにおいて受口奥側からロックリング１０６に係合することにより、挿口１０４が受口１０２から離脱することを防止可能な管継手１０９がある。

また、受口１０２の開口端部には、パッキン１０７を受口奥側へ押圧する押輪１１０が設けられている。押輪１１０は複数のボルト１１１およびナット１１２を介して受口１０２の開口端部に連結されている。尚、押輪１１０と受口１０２の開口端面とは非接触であり、押輪１１０と受口１０２の開口端面との間に所定の隙間１１３が形成されている。

また、ロックリング１０６とパッキン１０７との間において、受口１０２の内周面と挿口１０４の外周面との間にはバックアップリングリング１１４が嵌め込まれている。

また、図１３に示すように、１１６は、管１０１，１０３同士を接合する際に用いられる挿口挿入用治具であり、一箇所が切断された拡径自在な一つ割り構造を有する。

挿口挿入用治具１１６を用いた管の接合方法を以下に説明する。

先ず、図１３に示すように、ロックリング１０６をロックリング収容溝１０５にセットした状態で、挿口挿入用治具１１６を挿口１０４の外周に嵌める。その後、図１４に示すように、挿口１０４を受口１０２に挿入すると、挿口挿入用治具１１６の傾斜面１１７が受口１０２のパッキン当接面１１８に当接することにより、受口１０２に対して挿口１０４が管径方向へ移動し、一方の管１０１の管軸心と他方の管１０３の管軸心との管径方向におけるずれが減少して、受口１０２に対する挿口１０４の心出しが自動的に行われる。

さらに挿口１０４を挿入すると、挿口突部１０８がロックリング１０６を押し広げ、挿口突部１０８がロックリング１０６を通過して受口１０２の奥側に達すると、ロックリング１０６が縮径して挿口１０４の外周に抱き付く。

その後、挿口挿入用治具１１６を拡径して挿口１０４から取り外す。次に、図１２に示すように、バックアップリングリング１１４とパッキン１０７を挿口１０４の外周と受口１０２の内周との間に挿入し、ボルト１１１およびナット１１２を締め付けて、押輪１１０でパッキン１０７を受口奥側へ押圧する。これにより、一方の管１０１と他方の管１０３とが接合される。

これによると、挿口１０４の外周と受口１０２の内周との間はパッキン１０７でシールされている。また、挿口突部１０８が挿口１０４の離脱方向Ａにおいて受口奥側からロックリング１０６に係合することにより、挿口１０４が受口１０２から離脱するのを防止できる。

また、誤って、ボルト１１１およびナット１１２を締め付け過ぎて、押輪１１０が過大な押圧力でパッキン１０７を受口奥側へ押圧したとしても、バックアップリングリング１１４が挿口１０４の外周と受口１０２の内周との間に固定されているため、パッキン１０７の受口奥側への移動がバックアップリングリング１１４によって妨げられ、パッキン１０７の奥端部がロックリング１０６に接触することはない。

尚、上記のような管継手１０９および挿口挿入用治具１１６は例えば下記特許文献１に記載されている。

特開２００２－３４０２５７

しかしながら上記の従来形式では、管１０１，１０３同士を接合する際、図１３，図１４に示すように、一旦、挿口挿入用治具１１６を挿口１０４に取り付けて、挿口１０４を受口１０２に挿入し、一方の管１０１の管軸心と他方の管１０３の管軸心との管径方向におけるずれを減少させた後、最終的に挿口挿入用治具１１６を挿口１０４から取り外す必要があるため、管１０１，１０３同士の接合作業に手間と労力を要するといった問題がある。

本発明は、管同士の接合作業に要する手間と労力を軽減することが可能な管継手および管の接合方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明は、一方の管の受口に他方の管の挿口が挿入され、
受口の内周にロックリング収容溝が形成され、
ロックリング収容溝にロックリングが収容され、
ロックリングよりも受口開口端側において、管径方向に圧縮されて受口の内周面と挿口の外周面との間をシールするシールリングが設けられ、
挿口の外周に挿口突部が形成され、
挿口突部が挿口の離脱方向において受口奥側からロックリングに係合することにより、挿口が受口から離脱することを防止可能な管継手であって、
受口の開口端部に、シールリングを受口奥側へ押圧する押輪が設けられ、
押輪はシールリングを押圧する押圧方向において受口の開口端面に当接し、
受口の内周面と挿口の外周面との間にリング体が嵌め込まれ、
リング体は、管軸方向におけるロックリングとシールリングとの間に設けられており、受口の内周面と挿口の外周面との間に挿入される本体部と、本体部が受口開口端側へずれるのを防止するずれ止め部材とを有し、
本体部は、受口に対して挿口を管径方向へ移動させて、一方の管の管軸心と他方の管の管軸心との管径方向におけるずれを減少させ、
管軸方向におけるシールリングとリング体との間に隙間が形成されているものである。

これによると、挿口を受口に挿入した状態で、リング体を受口の内周面と挿口の外周面との間に挿入することにより、リング体の本体部が、挿口を管径方向へ移動させて、一方の管の管軸心と他方の管の管軸心との管径方向におけるずれを減少させる。これにより、管の心出しが行える。

また、リング体は管継手内に配置されるため、リング体を受口の内周面と挿口の外周面との間に設けたままで、一方の管と他方の管とを接合することができ、接合後においてもリング体が受口の内周面と挿口の外周面との間に設けられたままとなり、リング体を受口の内周面と挿口の外周面との間から外部へ取り外す必要はない。これにより、管同士の接合作業に要する手間と労力を軽減することができる。

また、ずれ止め部材により、リング体の本体部が受口の内周面と挿口の外周面との間から受口開口端側へずれるのを防止することができる。
さらに、押輪は、受口の開口端面に当接することにより、これ以上、シールリングを受口奥側へ押し込むことができない。これにより、シールリングが過大な押圧力で受口奥側へ押し込まれることはなく、シールリングの奥端部がリング体に当接することはなく、リング体の損傷を防止することができる。

本第２発明における管継手は、ずれ止め部材は、管軸方向における先端部が受口の内周面に当接し、管軸方向における基端部が本体部の内周側に設けられているものである。

これによると、挿口が受口に対して離脱方向へ移動しても、ずれ止め部材の先端部が受口の内周面に当接した状態で、ずれ止め部材が受口の内周面とリング体の本体部との間で突っ張るため、リング体の本体部が受口開口端側（離脱方向）へずれるのを防止することができる。

本第３発明における管継手は、リング体よりも受口開口端側において、受口の内周面と挿口の外周面との間にシールリング挿入空間が全周にわたり形成され、
シールリングはシールリング挿入空間に挿入され、
受口の内周面は、管軸方向におけるロックリング収容溝とシールリング挿入空間との間に、管径方向内側へ突出した受口突部を有し、
リング体の本体部は受口突部の内周面と挿口の外周面との間に挿入されているものである。

本第４発明は、上記第１発明から第３発明のいずれか１項に記載の管継手における管の接合方法であって、
一方の管の受口のロックリング収容溝にロックリングをセットし、
他方の管の挿口を受口に挿入して、挿口突部をロックリングの受口開口端側から受口奥側へ通過させ、
ロックリングを縮径して挿口の外周に抱き付かせ、
予め他方の管に外嵌しておいたリング体を、管軸方向に移動して、受口の開口端部から受口の内周面と挿口の外周面との間に挿入し、
シールリングを受口の開口端部から受口の内周面と挿口の外周面との間に押し込むものである。

これによると、リング体を、管軸方向に移動して、受口の開口端部から受口の内周面と挿口の外周面との間に挿入することにより、リング体の本体部が、挿口を管径方向へ移動させて、一方の管の管軸心と他方の管の管軸心との管径方向におけるずれを減少させる。

その後、シールリングを受口の開口端部から受口の内周面と挿口の外周面との間に押し込むことにより、リング体を受口の内周面と挿口の外周面との間に設けたままで、一方の管と他方の管とを接合することができる。これにより、リング体を受口の内周面と挿口の外周面との間から外部へ取り外す必要はなく、管同士の接合作業に要する手間と労力を軽減することができる。

以上のように本発明によると、リング体を管継手内に設けたままで、一方の管と他方の管とを接合することができ、接合後においてもリング体が受口の内周面と挿口の外周面との間に設けられたままとなり、リング体を受口の内周面と挿口の外周面との間から外部へ取り外す必要はない。これにより、管同士の接合作業に要する手間と労力を軽減することができる。

本発明の実施の形態における管継手の断面図である。 同、管継手に備えられるロックリングを拡径するときの図である。 同、管継手の一部拡大断面図である。 同、管継手に備えられるリング体の断面図である。 同、管継手に備えられるリング体の斜視図である。 同、管継手における管の接合方法を示す断面図である。 同、管継手における管の接合方法を示す断面図である。 同、管継手における管の接合方法を示す断面図である。 同、管継手における管の接合方法を示す断面図であり、管継手の上部の断面を示す。 同、管継手における管の接合方法を示す断面図であり、管継手の下部の断面を示す。 同、管継手における管の接合方法を示す断面図であり、管継手全体の断面を示す。 従来の管継手の断面図である。 同、管継手における管の接合方法を示す断面図である。 同、管継手における管の接合方法を示す断面図である。

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１に示すように、１は離脱防止機能を有する管継手であり、一方の管２の受口３に他方の管４の挿口５が挿入されている。尚、これら管２，４には例えばダクタイル鉄管等が使用されている。

受口３の内周面にはロックリング収容溝７が全周にわたり形成されている。ロックリング収容溝７には、ロックリング８と、ロックリング８を管径方向内向きに押圧する円環状の押圧部材９とが収容されている。

図２に示すように、ロックリング８は、一箇所が切断された一つ割り構造のリングであり、切断部分１１の幅１２を拡大器１３で拡大することによって拡径し、拡大器１３を切断部分１１から取り外すことによって縮径して元の径に戻るような弾性を有している。

図１に示すように、挿口５の外周には挿口突部１５が全周にわたり形成されている。挿口突部１５が挿口５の離脱方向Ａにおいて受口奥側からロックリング８に係合することにより、挿口５が受口３から離脱するのを防止できる。

図８に示すように、受口３の内周面は、受口３の開口端面から奥側へ次第に縮径するテーパー部１６と、テーパー部１６の奥端から奥側へ延びるストレート部１７と、ストレート部１７の奥端から管径方向内側へ突出した受口突部１８とを有している。ストレート部１７は管軸方向において同一の内径で形成されている。受口突部１８は、管軸方向においてストレート部１７とロックリング収容溝７との間に全周にわたり設けられており、ストレート部１７よりも小さな内径を有している。

図１に示すように、ロックリング８よりも受口開口端側において、管径方向に圧縮されて受口３の内周面と挿口５の外周面との間をシールするシールリング１９が設けられている。シールリング１９は、ゴム製のリング（ゴム輪）であり、図８に示すように受口３のテーパー部１６およびストレート部１７と挿口５の外周面との間に全周にわたって形成されているシールリング挿入空間２０に挿入される。尚、受口突部１８は管軸方向におけるロックリング収容溝７とシールリング挿入空間２０との間に位置している。

図１に示すように、受口３の開口端部には、シールリング１９を受口奥側へ押圧する押輪２２が設けられている。押輪２２は、シールリング１９を押圧する押圧方向Ｂにおいて受口３の開口端面に当接する当接部２３を有しており、複数のボルト２５およびナット２６によって受口３の開口端部に連結されている。

管軸方向におけるロックリング８とシールリング１９との間には、リング体３１が設けられている。図３～図５に示すように、リング体３１は、一箇所が切断された一つ割り構造のリングであり、弾性を有する樹脂等の材質で製造されており、円環状で一つ割り構造の本体部３２と、本体部３２が受口開口端側へずれるのを防止するずれ止め部材３３とを有している。

本体部３２は、その断面形状が四角形であり、受口突部１８の内周面と挿口５の外周面との間に挿入されることで、受口３に対して挿口５を管径方向へ移動させて、一方の管２の管軸心２９（図１１参照）と他方の管４の管軸心２８（図１１参照）との管径方向におけるずれを減少させる。

尚、本体部３２の断面形状は、四角形のみに限定されるものではないが、外周面３５と内周面３６とが平行であることが好ましく、この場合、本体部３２が受口突部１８の内周面と挿口５の外周面との間に安定して設けられる。

また、本体部３２の内周面３６から外周面３５までの径方向の高さＨは、受口突部１８の内径の許容最小値と挿口５の外径の許容最大値との差の半分の値未満に設定されている。

ずれ止め部材３３は、管軸方向における先端部が受口３の内周面のストレート部１７に当接可能であり、管軸方向における基端部が本体部３２の内周側に一体に設けられており、基端部から先端部に行くほど拡径するリング状で一つ割り構造の部材である。

管軸方向におけるシールリング１９とリング体３１との間には隙間３８が全周にわたり形成されている。

上記のような管継手１における管２，４の接合方法を以下に説明する。

図６に示すように、予め、他方の管４にリング体３１とシールリング１９と押輪２２を外嵌しておく。そして、一方の管２のロックリング収容溝７に押圧部材９とロックリング８とを収容（セット）する。そして、図２に示すように、ロックリング８の切断部分１１の幅１２を拡大器１３で拡大して、ロックリング８を拡径する。次に、図６に示すように、ロックリング８の切断部分１１にＬ形状の拡径保持具４０を挿入するとともに、拡大器１３を取り外し、ロックリング８を拡径した状態に維持する。

その後、図７に示すように、挿口５を受口３に挿入して、挿口突部１５をロックリング８の受口開口端側から受口奥側へ通過させる。この際、ロックリング８は拡径保持具４０によって拡径状態に維持されているため、挿口突部１５は容易にロックリング８の内側を通過する。

次に、図８に示すように、拡径保持具４０を取り外して、ロックリング８を縮径させる。これにより、ロックリング８が挿口５の外周に抱き付く。

その後、図９に示すように、リング体３１を、管軸方向に移動して、受口３の開口端部から受口３の内周面と挿口５の外周面との間に押し込み、受口突部１８の内周面と挿口５の外周面との間に挿入する。これにより、図１１に示すように、リング体３１の本体部３２が、挿口５を管径方向へ移動させて、一方の管２の管軸心２９と他方の管４の管軸心２８との管径方向におけるずれを減少させる。このため、他方の管４の管軸心２８が一方の管２の管軸心２９にほぼ一致し、管２，４の心出しが行える。

例えば、リング体３１を受口突部１８の内周面と挿口５の外周面との間に挿入するよりも前の段階で、他方の管４の管軸心２８が一方の管２の管軸心２９に対して上方にずれていた場合、図９に示すように、リング体３１を受口突部１８の内周面と挿口５の外周面との間に挿入することにより、挿口５が受口３に対して下向きに移動し、一方の管２の管軸心２９と他方の管４の管軸心２８との管径方向におけるずれが減少する。

この際、少なくとも管継手１の上部において、本体部３２の外周面３５が受口突部１８の内周面に当接するとともに、本体部３２の内周面３６が挿口５の外周面に当接する。さらに、図１０に示すように、管継手１の下部において、本体部３２の外周面３５と受口突部１８の内周面との間に僅かな隙間が形成されたり、或いは、本体部３２の内周面３６と挿口５の外周面との間に僅かな隙間が形成されることがある。

また、上記とは反対に、他方の管４の管軸心２８が一方の管２の管軸心２９に対して下方にずれていた場合、リング体３１を受口突部１８の内周面と挿口５の外周面との間に挿入することにより、挿口５が受口３に対して上向きに移動し、一方の管２の管軸心２９と他方の管４の管軸心２８との管径方向におけるずれが減少する。

この際、少なくとも管継手１の下部において、本体部３２の外周面３５が受口突部１８の内周面に当接するとともに、本体部３２の内周面３６が挿口５の外周面に当接する。さらに、管継手１の上部において、本体部３２の外周面３５と受口突部１８の内周面との間に僅かな隙間が形成されたり、或いは、本体部３２の内周面３６と挿口５の外周面との間に僅かな隙間が形成されることがある。

また、図９，図１０に示すように、管軸方向においてリング体３１の本体部３２がロックリング８に当接することにより、リング体３１が受口突部１８の内周面と挿口５の外周面との間から受口奥側へ離脱するのを防止することができ、リング体３１を確実に受口突部１８の内周面と挿口５の外周面との間に挿入することができる。

このようにして管２，４の心出しを行った後、図１に示すように、シールリング１９を受口３の開口端部からシールリング挿入空間２０に挿入し、ボルト２５およびナット２６を用いて押輪２２を受口３の開口端部に連結し、押輪２２の当接部２３が受口３の開口端面に当接するまで、ボルト２５およびナット２６を締め込む。これにより、シールリング１９が、シールリング挿入空間２０に押し込まれ、管径方向において圧縮される。

このように、シールリング１９をシールリング挿入空間２０内に装着することにより、他方の管４の管軸心２８が一方の管２の管軸心２９にさらに精度良く一致し、この状態では、図３に示すように、リング体３１の本体部３２の外周面３５と受口突部１８の内周面との間に僅かな隙間が形成される。

リング体３１は管軸方向におけるロックリング８とシールリング１９との間に設けられるため、リング体３１を受口突部１８の内周面と挿口５の外周面との間に挿入したままで、一方の管２と他方の管４とを接合することができ、接合後においてもリング体３１が受口突部１８の内周面と挿口５の外周面との間に嵌め込まれたままとなり、リング体３１を受口３の内周面と挿口５の外周面との間から外部へ取り外す必要はない。これにより、管２，４同士の接合作業に要する手間と労力を軽減することができる。

また、図１に示すように挿口５が受口３に対して離脱方向Ａへ移動した場合、図３に示すように、ずれ止め部材３３の先端部が受口３の内周面のストレート部１７に当接した状態で、ずれ止め部材３３が受口３の内周面と本体部３２との間で突っ張るため、リング体３１の本体部３２が受口突部１８の内周面と挿口５の外周面との間から受口開口端側（離脱方向Ａ）へずれるのを防止することができる。

尚、ずれ止め部材３３の先端部は全周にわたり受口３の内周面のストレート部１７に当接するのが好ましいが、ずれ止め部材３３の先端部の周方向における一部分が受口３の内周面のストレート部１７から離間していてもよい。

また、挿口５が受口３に対して挿入方向（離脱方向Ａの反対方向）へ移動した場合、図３に示すように、リング体３１の本体部３２がロックリング８に当接するため、本体部３２が受口突部１８の内周面と挿口５の外周面との間から受口奥側（離脱方向Ａの反対方向）へずれるのを防止することができる。

また、図１に示すように、押輪２２の当接部２３が受口３の開口端面に当接することにより、これ以上、押輪２２でシールリング１９を受口奥側へ押し込むことはできない。これにより、シールリング１９が過大な押圧力で受口奥側へ押し込まれることはなく、シールリング１９の奥端部がリング体３１に当接することはないので、リング体３１の損傷を防止することができる。

上記実施の形態では、受口３の内周面に受口突部１８が形成され、リング体３１を受口突部１８の内周面と挿口５の外周面との間に挿入することにより、リング体３１の装着作業が容易に行えるが、受口突部１８が形成されていない受口３であってもよい。

１ 管継手
２ 一方の管
３ 受口
４ 他方の管
５ 挿口
７ ロックリング収容溝
８ ロックリング
１５ 挿口突部
１９ シールリング
２２ 押輪
２８，２９ 管軸心
３１ リング体
３２ 本体部
３３ ずれ止め部材
３８ 隙間
Ａ 離脱方向
Ｂ 押圧方向

Claims (4)

1. 一方の管の受口に他方の管の挿口が挿入され、
   受口の内周にロックリング収容溝が形成され、
   ロックリング収容溝にロックリングが収容され、
   ロックリングよりも受口開口端側において、管径方向に圧縮されて受口の内周面と挿口の外周面との間をシールするシールリングが設けられ、
   挿口の外周に挿口突部が形成され、
   挿口突部が挿口の離脱方向において受口奥側からロックリングに係合することにより、挿口が受口から離脱することを防止可能な管継手であって、
   受口の開口端部に、シールリングを受口奥側へ押圧する押輪が設けられ、
   押輪はシールリングを押圧する押圧方向において受口の開口端面に当接し、
   受口の内周面と挿口の外周面との間にリング体が嵌め込まれ、
   リング体は、管軸方向におけるロックリングとシールリングとの間に設けられており、受口の内周面と挿口の外周面との間に挿入される本体部と、本体部が受口開口端側へずれるのを防止するずれ止め部材とを有し、
   本体部は、受口に対して挿口を管径方向へ移動させて、一方の管の管軸心と他方の管の管軸心との管径方向におけるずれを減少させ、
   管軸方向におけるシールリングとリング体との間に隙間が形成されていることを特徴とする管継手。
2. ずれ止め部材は、管軸方向における先端部が受口の内周面に当接し、管軸方向における基端部が本体部の内周側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の管継手。
3. リング体よりも受口開口端側において、受口の内周面と挿口の外周面との間にシールリング挿入空間が全周にわたり形成され、
   シールリングはシールリング挿入空間に挿入され、
   受口の内周面は、管軸方向におけるロックリング収容溝とシールリング挿入空間との間に、管径方向内側へ突出した受口突部を有し、
   リング体の本体部は受口突部の内周面と挿口の外周面との間に挿入されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の管継手。
4. 上記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の管継手における管の接合方法であって、
   一方の管の受口のロックリング収容溝にロックリングをセットし、
   他方の管の挿口を受口に挿入して、挿口突部をロックリングの受口開口端側から受口奥側へ通過させ、
   ロックリングを縮径して挿口の外周に抱き付かせ、
   予め他方の管に外嵌しておいたリング体を、管軸方向に移動して、受口の開口端部から受口の内周面と挿口の外周面との間に挿入し、
   シールリングを受口の開口端部から受口の内周面と挿口の外周面との間に押し込むことを特徴とする管の接合方法。

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