JPH067270Y2 - 高外圧条件下に適した管継手機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「考案の目的」 本考案は高外圧条件下に適した管継手機構に係り、管体
間に対する装脱操作が容易で、しかも１０Kg/cm²前後ま
たはそれ以上のような高外圧条件下においても高度の接
続シール性能を発揮することのできる管継手機構を提供
しようとするものである。

（産業上の利用分野） 管体相互を接続シールする継手機構、特に水深１００ｍ
を超えるような深海などにおける掘削土砂の排出や地中
壁形成のためのコンクリート輸送管などにおいて安定且
つ的確な接続シールを得しめる管継手機構。

（従来の技術） 各種配管に関して管体相互を接続するために継手機構は
従来から種々に採用されているところであるが、対向し
て位置した管端間に装着設定し水密性の確保されたシー
ルを得るには両管端間に股設されるパッキング材が一体
成形されることを一般とし、一方、このようなパッキン
グ材を被覆カバーするハウジングについては管軸を含む
平面で分割した２部体またはそれ以上の分割部材を用い
ることが行われている。

即ち一体のリング状に成形され、基準接合ラインの長さ
が適用されるべき管体周面より小とされたパッキング材
を先ず管端間に装着し、このように管端間にセットされ
たパッキング材に対し分割されたハウジングを覆着し、
連結ボルトの如きで緊締するものである。

なお前記のようなパッキングとしては内腔を有する断面
Ｃ形のものを用い、管端に対する装脱を容易とすると共
に接続された管体の内圧を利用して管体外面に対するシ
ール作用を高めることが行われている。

また、実公昭５９−３６７８９号においてはこのような
形式のパッキングにおいてその内周面中央部にＣ形断面
の空隙を狭める環状凸部を形成することが発表されてお
り、実開昭５６−９５６８０によって公開された実願昭
５４−１７８９０８号においては上記パッキングの中央
部に負圧時の変形を防止する環状の心金を設けることが
提案されている。

（考案が解決しようとする課題） 然し上記のような従来一般のものにおいては管端間に対
する装脱操作に相当の手数を必要とする。即ち一体のリ
ング状パッキング材と分割ハウジングとはこれを管端間
に装着するに当って各別に取扱うことが必要で該パッキ
ング材を拡径させた状態として管端を装入し、釈放縮径
させてシール接合することとなるが、斯うした管端装着
操作は成程それなりの工具、治具を用いたとしても非常
に煩雑である。即ちこのように管端部にパッキング材を
セットした場合において、パッキング材と管体との間の
初期圧接力は最終的に形成される継手機構における耐圧
性能に大きく影響するものであるからそれなりに高い耐
圧性能を確保するにはこのパッキングセット時において
パッキングができるだけ大きい初期圧接力の得られるこ
とが必要であってその操作は必ずしも容易でない。

このような不利を避けることのできる前記断面Ｃ形パッ
キングは内腔を有するものであることから管端装脱操作
も容易であって内圧上昇時には有効なシール作用をなす
ことができるが、外圧上昇時にはパッキング内腔が管端
間に向けて凹入変形し、それによって管体外面に対する
シール関係が乱れ適切なシール状態を形成できない。こ
のため内腔の凹入変形を阻止する補強リブを配設した前
記実公昭５９−３６７８９のものや環状の心金を配設し
た実開昭５６−９５６８０のものもあるが、一体リング
状のパッキングを拡径した両側管端間に装着セットする
操作上の制約からそれらの環状突部や心金の内面突出高
さは制限され、少なくともハウジングの内周を超えて突
出するようなことはできず、従ってそのようにしても外
圧としては限界があり、例えば５Kg/cm²程度を超えると
やはり凹入変形して漏れを発生する。

一方近時における土木技術の発展普及、海面利用の要請
などからして水深１００ｍ前後あるいはそれ以上のよう
な海域または湖沼などにおいても構築物を形成すること
が多く、このような場合においては前記のような深い海
底または水底を掘削して排土し、又水中コンクリートの
打設をなすようなことが要請される。即ちこのような場
合においては外水圧が１０Kg/cm²あるいはそれ以上に達
し、前記した従来管継手の特に外圧に対するシール力を
遥か超えたものとなり、外部から水が激しく進入するよ
うなこととなって所期の継手目的を達し得ない。

又上記のような管継手に関して操作の簡易性が重要であ
るところ、上述したような従来のものの操作はパッキン
グとハウジングを各別に取扱うことが必要で煩雑であ
る。

「考案の構成」 （課題を解決するための手段） 分割されたハウジング内にパッキングを収容し前記ハウ
ジングを対向した管端間に覆着しハウジング両端の緊締
座間で締着するようにしたものにおいて、前記パッキン
グの両側に常態において基端部から内側に向けて傾斜突
出するリップ部を対設すると共にそれらリップ部間に形
成された内腔の中央部に前記ハウジングの内周より突出
した膨出突条をパッキング長さ方向にそって形成し、し
かも該パッキングを上記したハウジングと同様に分割す
ると共にそれらパッキングの基端部における管体との接
合ラインの長さを適用すべき管体外周面長さより大とし
てハウジングの分割端面より突出した状態にセットし、
この分割パッキングに形成された挿入孔とハウジングに
設けられた挿着孔にリベットのような止着手段を挿着し
て上記パッキングをハウジングに取付けたことを特徴と
する高外圧条件下に適した管継手機構。

（作用） パッキングをハウジングと同様に分割し、この分割され
たパッキングの挿入孔とハウジングの挿着孔にリベット
のような止着手段を挿着することによりパッキングがハ
ウジングに取付けられ、ハウジングと共に接続すべき管
体間に装脱され、パッキングを拡径操作して管端間に装
着する必要をなからしめ、また内面の膨出突条の高さを
充分に採らしめる。

パッキングの両側に常態において基端部から傾斜突出す
るリップ部を対設すると共にそれらリッブ部間に内腔を
形成することにより管体外周にセットした場合に管体に
対する接合を安定化する。

前記内腔の中間部に膨出突条をハウジングの内周より突
出してパッキングの長さ方向にそい形成したことにより
該パッキングをハウジング内に安定に装着せしめると共
に膨出突条が接続すべき管端に夫々圧接してセットされ
外圧の相当高い条件下においても内腔中央部が凹入変形
することを防止する。

上記のようにハウジングと一体として管体間に装着され
たパッキングがその基端部における管体との接合ライン
の長さを管体外周面長さより大としてハウジングの分割
端面より突出した状態にセットすることによってハウジ
ング両端の緊締座において締着した場合にこのハウジン
グから突出した部分が相互に強く圧縮され、このように
してパッキング両端部相互が圧縮された条件下で管体外
面に圧接されてシールされることとなるのでパッキング
の接合面と管体外面との間で摩擦があっても前記圧縮状
態が緩和される程度でパッキング両端部が変形して管体
との間に空隙を生じて漏洩部を発生せず、リップ部の安
定な圧接および膨出突条の管端に対する接合などが相俟
って高度のシール状態を形成する。

上述したように外圧によっても前記膨出突条によって管
端間に接合されているのでパッキングの内腔部分が凹入
変形することなく、又パッキング両端が変形して空隙を
生じないことから１０Kg/cm²あるいはそれ以上のような
高い外圧条件下でも的確なシール状態を維持する。

（実施例） 本考案によるものの具体的な実施態様を添附図面に示す
ものについて説明すると、本考案によるもののハウジン
グ１は第１図から第４図に示す如くであって、両側に係
止溝１１を形成して接続すべき管端のリングなどに係止
するように成っており、それら係止溝１１、１１の間に
パッキング２の受入部１２が形成され、両端における緊
締座１３、１３において管体を包囲し対設された両ハウ
ジング１、１をボルトなどの緊締手段で締着するように
成っていること自体は従来から公知のものと同様であ
る。本考案においてはこのようなハウジング１において
前記緊締座１３の外部または緊締座１３内に挿着孔１４
が形成され、該挿着孔１４に第４図に示すようなリベッ
ト３を挿着するように成っている。

上記したようなハウジング１の受入部１２に取付けられ
るパッキング２としては本考案において第５図に示すよ
うにハウジング１と合致した分割型式のものとされる
が、それらパッキング２の基端部２ａにおける管体１０
との接合ラインの長さを例えば第５図に示すように半円
状態より長目として適用すべき管体１０の外周面長さよ
り大としてハウジング１の分割端面１ａより第９図(A)
に示すように突出した状態にセットする。又その断面は
第６、８図に示す如くであって、両側に管体１０の外面
に対する接合リップ部２１を上記基端部２ａから内側に
突出して対設し、これらの接合リップ部２１、２１の間
に内腔２２を形成したものであるが、該内腔２２の中間
部には前記した接合リップ部２１の基端部程度まで突出
し、管体間装着時に第１０図に示すように管体１０、１
０の端部に接するようハウジング１の内周より突出した
膨出突条２３が形成されていてハウジング１内における
パッキング２の設定関係位置を保持し、外圧の高い条件
下でもパッキング２の断面形状が変形しないようになっ
ている。又このような膨出突条２３部分において上記し
たようなハウジング１の挿着孔１４と合致する挿入孔２
４が形成され、該挿入孔２４の開孔端には第７図に示す
ように受座部２５を形成し、このような挿入孔２４およ
び挿着孔１４に対してアルミニウムあるいは銅の如きに
よるリベット３を挿着し、ハウジング１の緊締座１３に
近接した外面または緊締座１３内に突出した部分の何れ
かを第４図に示すようにかしめ加工してパッキング２を
ハウジング１内に定着したものであって、このような定
着によりパッキング２の端部はハウジング１の分割端面
から例えば３〜１０mm程度突出２６してセットされたも
のである。

なおこのような突出部分２６の長さについては前記リベ
ット３の止着位置がハウジング端部より大きい距離のと
きは大とすることができ、反対にこの距離の小さいとき
は突出部分２６の突出量も小さくすることが好ましい。

上記のようにしてパッキング２を分割されたハウジング
１内に取付けた本考案のものは一連に敷設された管端間
にセットされるに当り、ハウジング１とパッキング２と
が一体として取扱われることは明かであり、従来のよう
に適用すべき管体の外周面長さより小とされたリング状
パッキングを拡径した状態で管端間にセットする煩雑さ
は全くなくなり、単に管体の外面に添着緊締するだけで
よい。また膨出突条２３の膨出高さも管体間装着時に殆
んど支障がないこととなり、管端に直接圧接されるよう
な大きな突出高さでもよいことになる。然して上記のよ
うにして管体１０の外面にハウジング１と共に添着セッ
トされたパッキング２はセットの頭初においてハウジン
グ１の分割端面１５からの突出部分２６相互が第９図
(A)のように接合しこの状態で緊締座１３、１３を緊締
することによって該突出部分２６が何れも圧縮力を受け
弾性的な復元力が蓄えられ、緊締過程の後段において管
体外面との間に第９図(B)に示す矢印のようにパッキン
グがスライドしてもこの蓄えられた弾性復元力によって
カバーされ管体１０の外面とパッキング２の端部内面と
の間に隙間Ｓの発生することを適切に防止する。緊締に
より形成された管軸方向の接合設定状態は第９図に示す
如くであって、第６、８図のように傾斜突出していたリ
ップ部２１、２１は緊締により管体の周面に圧接され、
しかも各管端部には膨出突条２３が圧接されるので高度
のシール状態が形成される。実験によれば１５Kg/cm²以
上の耐圧性能を容易に形成する。

上記のように１５Kg/cm²以上の耐圧性能を有する本考案
のものは水深が１００ｍを超えるような深海などの高い
外圧条件下においても安定したシール性能が確保され、
掘削土砂の排出、水中気泡ポンプ作業あるいは水中コン
クリートの目的部位に対する注入打設などを円滑に実施
し得ることは明かである。又ハウジングとパッキングと
を一体として取扱い、管端間の外面において覆着、緊締
するだけでよいことからその保守点検ないし交換などを
適切に実施することができる。

「考案の効果」 以上説明したような本考案によるときは、ハウジングの
みならずパッキングをも分割形式とし、これをリベット
などの連結手段によってハウジングに止着したのでハウ
ジングとパッキングとが一体として取扱われ、管体端部
間に対する装脱操作を頗る容易とすることができると共
に膨出突条の突出高さを大きく採らしめ、しかも前記パ
ッキングの基端部における管体との接合ライン長さを適
用すべき管体外周面長さより大としてハウジングの分割
端面より突出した状態にセットしたものであるから分割
パッキングであってもハウジング緊締時に各パッキング
端部を圧縮して管体外周面との間に有効なシール関係を
形成せしめ、又このようなパッキングの両側に形成され
た接合リップ部間における内腔の中央部に該内腔の変形
を阻止するための膨出突条を充分に突出させて形成した
ので上記のようなハウジングを緊締した場合に管端部に
接合リップを接合すると共にこの膨出突条をも圧接し、
しかも外圧が高圧化した条件下においても前記内腔ない
しパッキングの変形をなからしめて高度のシール状態を
形成し、耐外圧性の優れた管継手を簡易に形成し得るな
どの特徴があり、実用上その効果の大きい考案である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の技術的内容を示すものであって、第１図
は本考案におけるハウジングの１例を示した部分切欠正
面図、第２図はこのものを対設した状態の部分切欠平面
図、第３図はそのパッキングを内装した状態の幅方向断
面図、第４図はそのパッキングを止着した状態のハウジ
ング長さ方向にそった部分的な断面図、第５図はパッキ
ングの正面図、第６図はその止着手段取付部における幅
方向断面図、第７図はその内面図、第８図はその他の部
分における幅方向断面図、第９図は本考案によるものの
ハウジング緊締時における分割パッキングの端部間シー
ル状態の断面的説明図であって、(A)は緊締前、(B)は緊
締後を示し、第１０図は本考案によるものの管端間にお
ける緊締シール状態を示した断面図である。 然してこれらの図面において、１はハウジング、１ａは
その分割端面、２はパッキング、２ａはその基端部、３
はリベットのような止着手段、１１は係止溝、１２はパ
ッキング受入部、１３は緊締座、１４は挿着孔、２１は
リップ部、２２は内腔、２３は膨出突条、２４は挿入
孔、２６はパッキングのハウジング分割端面からの突出
部分を夫々示すものである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】分割されたハウジング内にパッキングを収
   容し前記ハウジングを対向した管端間に覆着しハウジン
   グ両端の緊締座間で締着するようにしたものにおいて、
   前記パッキングの両側に常態において基端部から内側に
   向けて傾斜突出するリップ部を対設すると共にそれらリ
   ップ部間に形成された内腔の中央部に前記ハウジングの
   内周より突出した膨出突条をパッキング長さ方向にそっ
   て形成し、しかも該パッキングを上記したハウジングと
   同様に分割すると共にそれらパッキングの基端部におけ
   る管体との接合ラインの長さを適用すべき管体外周面長
   さより大としてハウジングの分割端面より突出した状態
   にセットし、この分割パッキングに形成された挿入孔と
   ハウジングに設けられた挿着孔にリベットのような止着
   手段を挿着して上記パッキングをハウジングに取付けた
   ことを特徴とする高外圧条件下に適した管継手機構。