JPH06174157A - メカニカル管継手 - Google Patents

メカニカル管継手

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JPH06174157A
JPH06174157A JP35094492A JP35094492A JPH06174157A JP H06174157 A JPH06174157 A JP H06174157A JP 35094492 A JP35094492 A JP 35094492A JP 35094492 A JP35094492 A JP 35094492A JP H06174157 A JPH06174157 A JP H06174157A
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JP
Japan
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ring
meshing
pressing
sealing material
pipe
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JP35094492A
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English (en)
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Masataka Fukami
正隆 深見
Hisanori Tao
寿則 田尾
Michio Toyofuku
理夫 豊福
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Kurimoto Ltd
Original Assignee
Kurimoto Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 メカニカル管継手の機能向上と省力化。 【構成】 押輪4は伸縮自在の若干の切り目41を有す
る一つ割り円筒体よりなり、その外周面に鋸刃状の噛合
面42を具える。受口1の内周面にもこの噛合面42と
噛合する鋸刃状の噛合面11を具えている。 【作用】 押輪が後方から押圧されると、切り目の間隙
を縮めて外径を縮径し、相手の山を乗り越えて谷部にま
で前進し、再び拡径して係止する。この作用を繰り返し
てシール材3の受圧面31に達する。 【効果】 ボルト、ナットによる押輪、受口の締結作業
がなく、老化しやすい部材の使用もないから、管の継合
機能が確実で信頼できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は拡径した受口と、該受口
内へ挿入する継合管の挿口と、受口、挿口の双方に密着
するシール材と、該シール材を管軸方向と平行に押圧す
る押輪とからなる鋳鉄管のメカニカル管継手に係る。
【0002】
【従来の技術】ダクタイル鋳鉄に適した原料を溶解し、
遠心力鋳造法や置注鋳造法によって能率的に量産される
ダクタイル鋳鉄管はその耐蝕性に着目されて、上水道や
その他の管路を形成する管として最も広く使用されてい
る。その主な採用理由として、前記の材質的な優位性の
他、単管同士の継合が他の管種に比べてきわめて容易で
ある点が挙げられる。すなわち、拡径した受口の中へ直
管の挿口を挿入し、両者間にシール材を挾在して管路内
の流体が管外へ漏洩しないように封止するだけで足りる
という簡便さが高く評価されている。もっともこのまま
では、継合部へ管を引き抜く方向の外力が加わったとき
には、簡単に両管が離脱してしまうから、隣接する管同
士を離れないように拘束する構成が継手部に必要とな
る。
【0003】図7は最も一般的なメカニカル管継手の従
来技術である。図において、受口1a内へ挿口2aを挿
入し、両管の間にシール材3aを介装して水封機能を維
持させるとともに、シール材を管軸方向へ押圧するため
に押輪4aを取り付けてその押圧面43aによってシー
ル材の受圧面31aを押圧し、さらに受口フランジへ多
数の取り付け孔101を穿孔し、押輪4aに穿孔した取
り付け孔102を共通して貫通するT頭ボルト103と
ナット104とで締結している。
【0004】しかし、管路を形成するには大量の単管を
継合していかなければならないから、現地において多数
の継合部ごとに、放射状に穿孔された多数の取り付け孔
のすべてにボルトとナットによって締結していくことは
相当に煩瑣な作業であり、その生産性も決して高いとは
言い難い。管の継合は全円周に亘って均等に締結しなけ
れば強度や水封機能の点で好ましくないから、締結には
かなりの熟練した技能が求められる。しかも、現地にお
ける布設工事は狭隘な開削溝内での手作業であり、管の
下側に当る部分の継合部も等しく締結していくことは、
無理な姿勢で肉体的にも大きな負担を強いる仕事であ
る。
【0005】図8はメカニカル管継手において、ボルト
とナットによる締結作業を省略するのに成功した従来技
術(特開平4−131583号公報)である。図8
(A)はこの従来技術の縦断正面図を示し、図(B)は
発明の要旨であるストッパー爪つきゴムリングの正面図
を示す。図のように押輪4b、またはこの押輪の外面に
向き合う受口1bの内面の何れか一方に、軸方向に複数
の凹凸を有する凹凸部105を形成し、かつその他方に
この凹凸部105に向き合う溝部12bを受口内に形成
し、この溝部に前記凹凸部の凹凸に係わり合い可能なス
トッパー爪106を設け、前記凹部に係止してストッパ
ー爪を凹凸部へ向けて押圧するとともに、押輪4bが受
口1bの奥部へ向けて移動するときには、凹凸部の押し
出し力によってこの凹凸部からのストッパー爪の逃げを
許容し、かつ、押輪が受口の開口口方向へ移動するとき
には、ストッパー爪が凹凸部に係合して移動を許容しな
い構成としている。すなわち、図(B)に示すように、
ゴムリング107の表面上へ間隔を適宜おいて多数の金
属製のストッパー爪106を接着して係着リングとも呼
ぶべきゴムリングを介装したのである。これによって押
輪が図(A)の右方へ進むときはゴムリングの弾性変形
によってストッパー爪が凹凸部の山を乗り越えて次の谷
へ進み、一旦押輪がシール材の受圧面に押圧する位置ま
で進むと、シール材の反力が押輪を逆方向に押し戻そう
とするが、ゴムリングの弾性力がストッパー爪を凹凸部
へ押圧して爪をここへ係合させ、それ以上の逆戻りを許
容しない歯止め作用を発現している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この従来技術は鋳鉄管
の受口フランジと押輪とを多数のボルト、ナットで締結
する必要を省き、現地における管路の布設に大きな合理
化をもたらしたことは高く評価される。ただ、さらに望
ましくは、使用される部材を改良すれば、一層の現場省
力化が実現できるとともに継手部のシール作用の一層の
持続が期待できることも、また事実であり、この点が本
発明の解決しようとする課題でもある。すなわち、この
従来技術の基本的な要旨は、ボルト、ナットによる締結
に頼ることなく、係着リングとも呼ぶべきゴムリングを
受口と押輪との間に形成する空間内へ介装した点にある
ことは明らかである。このリングは一定の間隔をおいて
多数の金属製のストッパー爪を接着しているが、この接
着力こそがストッパー爪と押輪外面の凹凸の凹部に係止
してシール材の弾性的な反力に対抗する主体である。接
着が完全であれば、ゴムリングがシール材の反力に負け
て後退し、シール作用を劣化するおそれはないと考えら
れるが、金属であるストッパー爪と軟質のゴムとを確実
に接着することはかなりの技術的な困難性が伴うし、焼
き付けなどの手段を用いて確実に接着したとしても、ゴ
ムと金属の境界線には常にシール材からの付勢力が集中
するから、ゴムの材質的な老化が普通よりも早く進行
し、結果的にシール効果に悪影響をもたらすトラブルが
懸念される。また、ストッパー爪自体について見れば、
押輪と同様に地中に布設されたときには、管外の土砂や
地下水に直接接触する位置にあるから、管や押輪と同等
の防食塗装を施しておく必要があり、先に述べたゴムリ
ングへの接着と共にかなり煩瑣な部材の製作となり、無
視し難い費用の発生や時間的、労務的な負担を余儀なく
されるという課題がある。
【0007】本発明は以上に述べた課題を解決するため
に、より簡単な部材の開発により押輪のシール材押圧作
用を確実に維持し、時間的な経過があってもその作用に
変化の現われない継手構造の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係るメカニカル
管継手は、拡径した受口1と、該受口1内へ挿入する継
合管の挿口2と、受口1、挿口2の双方に密着するシー
ル材3と、該シール材3を管軸方向と平行に押圧する押
輪4とからなる基本構成であり、押輪4は伸縮自在の若
干の切り目41を有する一つ割りの円筒体よりなり、か
つ、その外周面は垂直と傾斜とを交互に繰り返す鋸刃状
の噛合面42からなり、一方、受口1の内周面にも前記
噛合面42と噛合する鋸刃状の噛合面11を具えたこと
によって前記の課題を解決した。
【0009】また、この構成において、押輪4の押圧面
43とシール材3の受圧面31との間にスラストリング
5を介装したこと、または、このスラストリングに代え
断面V字形のステンレスばね6を介装したこと、もしく
はスラストリングに代え、押輪4の押圧面43側とシー
ル材3の受圧面31側に亘り断面コ字状の補助押輪7を
受口内に嵌合したこと、または、押輪4の後端面を管軸
方向に突出した鍔44を形成して断面L字形とし、一
方、挿口2を受口1内へ挿入した状態で前記スラストリ
ング5と鍔44との中間に相当する挿口の外周面22の
上へ突条21を周設したことを付加することが好ましい
実施の態様である。
【0010】また、前記の押輪と受口の噛合面の関係を
逆転して、受口1内に凹溝12を刻設し、該凹溝12内
へ嵌入し伸縮自在の若干の切り目を有する一つ割りの円
筒体よりなり、かつ、その内周面は垂直と傾斜とを交互
に繰り返す鋸刃状の噛合面81からなる補助リング8
と、前記噛合面81と噛合する鋸刃状の噛合面142を
外周面に有する完全円筒状の押輪140とよりなること
であっても全く同様の作用、効果を得ることができる。
【0011】
【作用】本発明の特徴的な構成は、押輪の外面、受口の
内面へ相互に噛合する噛合面を形成し、かつ、この噛合
面の何れか一方が完全な円筒体ではなくて切り目を有す
る一つ割りの円筒体である点にある。図2(A)(B)
(C)は本発明実施例の一つにおける押輪の押圧による
進行を経時的な変化として示したものであり、図1が継
合を完了した状態である。図2(A)においては、受口
の噛合面11へ押輪の噛合面42がまさに噛合しようと
する位置にある。押輪の後端部からは図示しない押圧手
段、たとえば油圧シリンダーによって軸線と平行な押圧
力を受ける。両者の噛合において山の高さと谷の深さが
ほぼ等しいから、もし、両者共に完全な円筒体であれ
ば、このまま水平に押圧しても山と山が衝突してそれ以
上は押輪が前進する筈がないが、この押輪は若干の間隙
を隔てた切り目付きの一つ割り円筒体であり、この切り
目は外力を受けると弾性変形によって相互の間隙を伸縮
し、この間隙の変動によって円筒体の外径もまた若干の
伸縮を行なう。すなわち、外力を受けると、図(B)の
ように押輪の噛合面の傾斜面は受口側の噛合面の傾斜面
に沿って滑動を始め、切り目の間隙を縮めて押輪の外径
は絞られて縮径しつつ遂に受口の噛合面の山を乗り越え
て谷に達し、ここで再び拡径し切り目の間隙も広げて相
互の噛合面の垂直面で確実に噛合して係止する。この状
態が図(C)に示されているが、この三図は噛合面にお
ける一つの山を押輪が押圧されて乗り越える経過を説明
した作用図であり、管の継合に当ってはこの作用を繰り
返し、押輪が直接、または介在物をおいてその押圧面4
3によってシール材の受圧面31を押圧し、しかも、噛
合面の垂直面に拘束されてシール材の弾性的な反力を支
える作用を両立する図1の状態となるときまで継続され
る。
【0012】
【実施例】前項に引用した実施例について説明すると、
図1各図において受口1の内面を噛合面11とし、この
中へ挿入する挿口2との間にシール材3を挾在させる。
シール材3の受圧面31を押圧する押輪4は切り目41
を持つ一つ割りの円筒体よりなり、その外周面は噛合面
42として受口の噛合面11と同形雌雄の凹凸で形成さ
れている。双方の噛合面は何れも垂直面と傾斜面とが交
互に繰り返す鋸刃状の形態よりなり、押輪が後部から押
圧されて前進する場合は比較的円滑に捗るが、逆方向へ
の後退は強く阻止されて不可能な構造となっている。こ
の実施例においては、押輪の押圧面とシール材の受圧面
との間にスラストリング5を挟んで、押圧力が面全体に
均等に及ぶように図っている。
【0013】図3は図1のスラストリングに代え、ステ
ンレスばね6を押輪とシール材との間に介装したもの
で、ばね特性を適当に選択することにより、鋸刃のピッ
チから生じる軸方向変位の吸収、シール材のゴムへ掛か
る応力の緩和を防止する。受口、挿口には許容された内
径、外径の寸法上の誤差があるが、この誤差にともなっ
て生じる受口、挿口間のシール材への押圧の変動をばね
の弾性によって調整して、所定の圧縮力が加わって所定
のシール作用が常に維持できるという特定の効果があ
る。
【0014】図4(A)(B)(C)は別の実施例の説
明図であり、図(C)は図(A)のY矢視である。前例
のスラストリング、またはステンレスばねに代え、断面
コ字状の補助押輪7を受口内へ嵌入し前面71でシール
材の受圧面31を押圧し、後面72で図示しない後方か
らの押圧力を受ける。この場合、中間に挾む形となる押
輪4の全長よりも若干長く(図のx)段差内部を設定す
ることによって後部からの押圧力の伝達を直接進めると
ともに、継合後の抜け止めの効用も発揮するという特定
の効果が得られる。
【0015】図5の実施例では、押輪4の後端面に軸方
向へ突出した鍔44を設けて断面をL字形とする一方、
スラストリング5と鍔44の間の挿口の外周面22上へ
突条21を周設して、円滑な押圧力の伝達と管路に引っ
張る外力が加わったとき、抜け止めを図った構成とし
た。
【0016】図6は今までの実施例と基本的な噛合面を
逆にした構成である。すなわち、受口内へ凹溝12を刻
設し、受口の外周面13からこの凹溝12へ貫通する螺
孔14を穿孔する。受口自体には噛合の凹凸を設けず
に、凹溝12へ補助リング8を嵌入しこの補助リングの
内周面を噛合面81とすると共に、この補助リングは切
り目を持つ一つ割りの円筒体で形成している。押輪14
0は切り目なしの完全な円筒体であり、その外周面を噛
合面142として補助リングの噛合面81と噛合する。
さらに万全を期して螺孔14へセットボルト15を螺合
し、補助リング8の外周面を押圧し、外力が継合部に負
荷したときに補助リング8が引っ張られて拡径するのを
防止する。
【0017】
【発明の効果】本発明は以上に述べたように、管を継合
して管路を形成する布設工程において、一つ割りの切り
目付き円筒体を使用して、水平に負荷される押圧力に対
して切り目の幅を伸縮しながら円筒体の外径を伸縮し、
受口側の噛合用の鋸刃の山を乗り超えては谷で係止し、
この作用を繰り返してシール材の受圧面に達すると逆進
することは許容されずにその位置で拘束する。きわめて
構造が簡単で製作も容易である上、押輪全体が同一金属
で製作され金属特有の弾性変形を利用して受口と継合
し、一旦位置が定まるとシール材を均等に押圧して逆進
を阻止し、この機能は年月の経過が長くなっても最早衰
える要因がなく、長期に亘って水封作用が持続されると
する信頼性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)(B)によって本発明実施例の縦断正面
図とそのY矢視を示す。
【図2】(A)(B)(C)によって図1の実施例の作
用を示す縦断正面図である。
【図3】別の実施例を示す縦断正面図である。
【図4】(A)(B)は縦断正面図、(C)は図(A)
におけるY矢視であり、各図によってさらに別の実施例
を示す。
【図5】さらに別の実施例を示す縦断正面図である。
【図6】別の実施例の縦断正面図である。
【図7】従来技術を示す縦断正面図である。
【図8】別の従来技術を示す縦断正面図(A)とゴムリ
ングの正面図(B)である。
【符号の説明】
1 受口 2 挿口 3 シール材 4 押輪 5 スラストリング 6 ステンレスばね 7 補助押輪 8 補助リング 11 噛合面 12 凹溝 13 外周面 14 螺孔 15 セットボルト 21 突条 22 外周面 31 受圧面 41 切り目 42 噛合面 43 押圧面 44 鍔 81 噛合面 140 押輪 142 噛合面

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 拡径した受口1と、該受口1内へ挿入す
    る継合管の挿口2と、受口1、挿口2の双方に密着する
    シール材3と、該シール材3を管軸方向と平行に押圧す
    る押輪4とからなる鋳鉄管のメカニカル管継手におい
    て、押輪4は伸縮自在の若干の切り目41を有する一つ
    割りの円筒体よりなり、かつ、その外周面は垂直面と傾
    斜面とを交互に繰り返す鋸刃状の噛合面42からなり、
    一方、受口1の内周面にも前記噛合面42と噛合する鋸
    刃状の噛合面11を具えたことを特徴とするメカニカル
    管継手。
  2. 【請求項2】 請求項1において、押輪4の押圧面43
    とシール材3の受圧面31との間にスラストリング5を
    介装したことを特徴とするメカニカル管継手。
  3. 【請求項3】 請求項2において、スラストリングに代
    え断面V字形のステンレスばね6を介装したことを特徴
    とするメカニカル管継手。
  4. 【請求項4】 請求項2において、スラストリングに代
    え、押輪4の押圧面43側とシール材3の受圧面31側
    に亘り断面コ字状の補助押輪7を受口内に嵌合したこと
    を特徴とするメカニカル管継手。
  5. 【請求項5】 請求項2において、押輪4の後端面を管
    軸方向に突出した鍔44を形成して断面L字形とし、一
    方、挿口2を受口1内へ挿入した状態で前記スラストリ
    ング5と鍔44との中間に相当する挿口の外周面22の
    上へ突条21を周設したことを特徴とするメカニカル管
    継手。
  6. 【請求項6】 請求項1または2において、受口1内に
    凹溝12を刻設し、該凹溝12内へ嵌入し伸縮自在の若
    干の切り目を有する一つ割りの円筒体よりなり、かつ、
    その内周面は垂直面と傾斜面とを交互に繰り返す鋸刃状
    の噛合面81からなる補助リング8と、前記噛合面81
    と噛合する鋸刃状の噛合面142を外周面に有する完全
    円筒状の押輪140とよりなることを特徴とするメカニ
    カル管継手。
JP35094492A 1992-12-04 1992-12-04 メカニカル管継手 Pending JPH06174157A (ja)

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