JPH0672679B2 - 界面継手 - Google Patents

界面継手

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JPH0672679B2
JPH0672679B2 JP2007976A JP797690A JPH0672679B2 JP H0672679 B2 JPH0672679 B2 JP H0672679B2 JP 2007976 A JP2007976 A JP 2007976A JP 797690 A JP797690 A JP 797690A JP H0672679 B2 JPH0672679 B2 JP H0672679B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L17/00Joints with packing adapted to sealing by fluid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/12Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members using hooks, pawls or other movable or insertable locking members
    • F16L37/14Joints secured by inserting between mating surfaces an element, e.g. a piece of wire, a pin, a chain
    • F16L37/142Joints secured by inserting between mating surfaces an element, e.g. a piece of wire, a pin, a chain where the securing element is inserted tangentially
    • F16L37/148Joints secured by inserting between mating surfaces an element, e.g. a piece of wire, a pin, a chain where the securing element is inserted tangentially the securing element being flexible

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
  • Joints With Sleeves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は継手に係り、特には管体や軸体を強力且つ確
実に連結するとともに、組付けや組みばらしが容易な継
手に関する。
従来の技術 一般に、所定長さの管体や軸体を軸方向で連結して長尺
物を形成するには、端部に形成したフランジを突き合わ
せてボルトとナットで緊締する形式、又は端部にねじを
形成してねじ込む形式、若しくは端部に形成したフラン
ジをカプラーで抱持する形式、コッターを打ち込み緊結
する形式等がある。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の継手はいずれも、継手を完成
する作業に、ボトルを挿入しナットで締め付けたり、管
体をねじ込んだりする繁雑な作業が必要でる。このよう
な作業を反復して所望の長さの管体や軸体を形成する場
合は、現場の作業能率は低下するので、簡便迅速かつ容
易に、所定長の管体や軸体を連結することができれば、
能率向上に資することはいうまでもない。
例えば、土建基礎工事におけるトレミー管、連続壁工事
におけるインターロッキングパイプ、パイプライン建設
工事におけるパイプの連結、上下水道工事における配管
敷設は全て現場で管体を現場で連結しなければならない
ものであるから、作業の簡便迅速かつ容易化が要請され
ている。
また、ベノト工法におけるケーシング、掘削用ドリルパ
イプ、掘削用ケーシングのように、回転する管体を所定
長さの複数本の管体を連結することによって形成する必
要に迫られ、さらには、所定長さの軸体を連結すること
により所望長さの長尺軸体を構成する必要があるときも
同様である。
この発明は、上記事情に鑑みて、所定長さの複数の管体
や軸体を連結する場合に、端部の連結作業を簡便迅速か
つ容易に行えることを目的としてなされたものである。
課題を解決するための手段 この発明は上記課題を解決するため、受け口と差し口の
境界面に受け口の内側、差し口の外側の両方にそれぞれ
断面円形の溝を設け、その溝の両方にわたる可撓性のキ
ー部材を弧状に挿入固定してなる界面継手において、前
記キー部材は、前記溝に内接する鋼材のコイル状体又は
円盤若しくは球面体の複数個の中心部に鋼材心線を挿通
し若しくは自在継手で連結した数珠状体からなる界面継
手を構成した。
作用 この発明の上記構成によれば、キー部材を溝に挿入して
押し込む際、コイル、円盤又は球面体の全部又は一部が
互いに接触して押し込み移動力を伝達することができ、
境界面に形成された溝にキー部材を挿通する作業の能率
が向上する。しかも、継手部におけるスラスト方向の力
はキー部材で、またラジアル方向の力は受け口と差し口
の嵌合で、それぞれ受け止める。
実施例 以下にこの発明の実施例を図面に基づき説明せる。第1
図から第3図は管体に界面継手を実施して所謂インロー
継手の一種とした第1実施例を示す。図示のように、互
いに連結すべき管体1,2の受け口3の内周面と差し口4
の外周面に、それぞれ周方向で溝5,6が形成されてい
る。溝5,6はそれぞれ同一の半円断面であって、それら
が合致すると界面に円形断面の空間部7を形成する。こ
の空間部7には、屈曲可能かつ剪断力に強いキー部材8
が挿入される。このキー部材8は、溝5,6の接線方向
で、かつ、直径方向で相対向する溝5,6と連続する開口
溝9,10を形成し、これらが合致して形成される空間部11
を介して挿入される。キー部材8は鋼等の金属からなる
所定長さのコイルスプリングであって、可撓性を有し、
空間部7に密接し、かつ、その両端部に止めねじ12,12
が受け口3から挿入されて接触し、空間部7内での位置
が保持されている。
なお、キー部材8は空間部7の全周にわたり挿入しても
よい。また、キー部材8を挿入した後、開口溝9,10の空
間部11、溝5,6の空間部はそれぞれ永久的継手としてコ
ンクリート等の適宜素材で埋め戻してもよい。そして、
連結された管体1,2内を流体が移動する場合には、受け
口3の段底部13と差し口4の端部14との間、又は差し口
4と受け口3の間等にパッキンを圧縮されるように適宜
介在させ、さらには、キー部材8の腐蝕を防止するため
の手段を採用する等の付随的構成を伴うことは当然であ
る。
上記実施例の作用につき説明すると、所定長さの管体若
しくは軸体を上記のように連結した場合に、問題となる
のは、継手部におけるスラスト方向及びラジアル方向の
両方の強度である。上記実施例では管体1,2のスラスト
方向の力は、キー部材8によって受け止められ、また、
ラジアル方向の力は受け口3と差し口4の嵌合によって
受け止められる。
すなわち、スライト方向の耐力について言及すると、第
10図において、今、受け口3、差し口4の溝5,6の界面
に直径2rの丸棒15からなるキー部材を介在させ、それぞ
れ相反する方向へPの力を負荷し、丸棒15に剪断力を与
えた場合、Pによる単位面積当たりの面圧をp1、丸棒15
の単位面積当たりの剪断力をp2、幅をWとすると、 Pによる面圧は半径で受けているので; r・p1・W 丸棒15の剪断力は直径で受けているので; 2r・p2・W となり、これらは均衡しているので、 r・p1・W=2r・p2・W p1=2p2 となる。すなわち、面圧は、剪断力の2倍であり、圧縮
応力と剪断応力の等しい材質とすれば、この継手の強度
が面圧によって決定される。
ちなみに、軟鋼、硬鋼等の許容剪断応力は、許容圧縮応
力の約0.8倍であるが、説明を単純にするためにこれを
等しいものと考えて、受け口3、差し口4と丸棒15を同
じ材料で構成したとすれば、剪断には充分耐えるが、そ
の前に面圧で受け口3、差し口4の受圧面とキー部材の
受圧面がつぶれて破壊を起こす。キー部材の剪断は十分
余力があり、中実の丸棒でなくて、半径rで肉厚1/2・
rの中空軸でよい。通常、受け口3、差し口4は構造用
炭素鋼、鋳鋼等の調質鋼であるが、バネの線の剪断応力
は、それらに比べて数倍高いので、この肉厚は一層薄く
て良くなる。それ故、バネの素線が丸であっても充分剪
断に耐える設計ができる。勿論、受け口3、差し口4の
キー部材受圧面には線が当たるので、接触面積は少なく
なるが、溝5,6の界面円周にわたる長さが長く取れるの
で、面圧にも充分耐えることができる。
なお、上記実施例におけるキー部材8は、継手の材質、
大きさ、作業性を考慮し、第4図(A),(B)に示し
たように、円形断面若しくは四角形断面の鋼線17,18が
それぞれ密着し、かつ、溝5,6に内接するコイル状体、
(C)に示したように、溝5,6に内接する硬軟2種の円
盤19,20を交互に鋼材心線21で連結したもの、(D),
(E)に示したように、溝5,6に内接する球面を備えた
耐力材22,23の複数個を鋼材心線27で数珠状に連結した
もの、(F)に示したように、可撓性を有する自在継手
25で耐力性が高くて溝5,6に内接する円盤26を連結した
ものとしても良いばかりか、これらのようにリボン状に
形成することなく、単体からなる円柱体等を単独で介在
させても良い。このキー部材8を溝5,6に挿入して押し
込む際、コイル、円盤又は球面体の全部又は一部が互い
に接触して押し込み移動力を伝達することができ、境界
面に形成された溝5,6を一周又は半周するキー部材の挿
通作業が簡便迅速かつ容易にできる。
なお、受け口3と差し口4の構造は、第5図(A),
(B)に示した第2実施例のように、所定長さの管体1
7,18を、連結すべき管体19,20、19a,20aのそれぞれ突き
合わせた端部内外に嵌合させて受け口3,3を形成し、そ
れらに差し口4,4を嵌合して前記第1実施例のように界
面継手を形成することにより、管体の内面若しくは外面
が平滑面となる形式としても良い。
第6図及び第7図、第8図及び第9図はこの発明の第3
実施例を示し、これらの例では、連結された管体28,2
9、28a,29aが軸線を中心とする回転トルクを伝達できる
ようにしたもので、前記実施例と同じ継手を構成して連
結される管体28,29の突き合わせ端部にそれぞれかみ合
い爪30,31を形成し、これらを噛合させたものである。
したがって、管体28,29のいずれか一方に伝達される回
転トルクは、他方に伝達される。なお、第8図及び第9
図に示したように、受け口3の内周面に周方向へ所定間
隔で凹部32を形成し、差し口4の外周面にその凹面32に
係合する凹部33を形成して、両者をキー係合させても良
い。
尚、上記実施例では管体の連結を例としたが、中実の棒
状体の連結にも適用できることは明らかである。
発明の効果 以上説明したごとく、この発明によれば、可撓性のキー
部材が強度の高い鋼材からなるコイル状体又は円盤若し
くは球面体を鋼材心線又は自在継手で連結した数珠状体
であるため、キー部材を溝に挿入して押し込む際、コイ
ル、円盤又は球面体の全部又は一部が互いに接触して押
し込み移動力を伝達することができ、境界面に形成され
た溝を一周又は半周するキー部材の挿通作業が簡便迅速
かつ容易にできる。更に、この継手は小型であり、加工
も容易で安価に提供できるので、機素として広範な分野
で広く利用できる。
また、継手部におけるスラスト方向とラジアル方向の耐
力を充分に確保することができ、突き合わせたフランジ
部をボルトの軸方向引っ張り力で結合する従来の継手よ
りも一層強力な継手を容易に提供でき、継手部の界面に
キー部材を付設するので、フランジ式継手等より極めて
外径を小さくすることができ、しかも、キー部材は受け
口と差し口に形成されて互いに合致する溝内に挿通する
単純作業でよいから、連結作業がきわめて簡便迅速かつ
容易となり、作業能率の向上を大幅にもたらす。
したがって、土建工事、構造建物建設工事、上下水道敷
設工事、その他管体や軸体の長尺物を製作する場合等に
おいて現場作業の能率を著しく向上させる。とりわけ、
トレミー管やインターロッキングパイプ、ベノトケーシ
ング等、管周面の外圧による摩擦力で抑留される恐れが
あるとき、この継手が外面を平滑にして、且つ充分強力
に構成してその問題をも充分に解決している。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1実施例を示す縦断側面図、第2図は第1図
A−A断面図、第3図は側面図、第4図(A)から
(F)はそれぞれキー部材の変形例を示す部分断面側面
図、第5図(A),(B)は第2実施例を示す要部断面
側面図、第6図及び第7図は第3実施例を示す要部平面
図及び断面側面図、第8図及び第9図は第4実施例の変
形例を示す要部平面図及び断面側面図、第10図は説明用
の参考図である。 1,2、28,29、28a,29a……管体 3……受け口 4……差し口 5,6……溝 8……キー部材 9,10……開口溝 12……止めねじ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】受け口と差し口の境界面に受け口の内側、
    差し口の外側の両方にそれぞれ断面円形の溝を設け、そ
    の溝の両方にわたる可撓性のキー部材を弧状に挿入固定
    してなる界面継手において、前記キー部材は、前記溝に
    内接する鋼材のコイル状体又は円盤若しくは球面体の複
    数個の中心部に鋼材心線を挿通し若しくは自在継手で連
    結した数珠状体からなることを特徴とする界面継手。
JP2007976A 1990-01-17 1990-01-17 界面継手 Expired - Lifetime JPH0672679B2 (ja)

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