JPH0680090U - 管材の接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な接合作業で耐圧止水性の高い構造を得
る。 【構成】 管材１，２の各端部に鍔部１ａ，２ａを形成
し、鍔部同士を、ゴムパッキン２０の付いたリング状の
メタルシール１０を間に挟んで突き合わせる。これら両
鍔部とメタルシールの外周側をゴムパッキンに一体成形
した円筒部２３で覆う。この円筒部２３の内部にはメタ
ルシールに形成した連通孔１５を介して管材内部と連通
する密閉空間３０を形成する。ゴムパッキンの円筒部の
外側に該円筒部及び両鍔部の背面を包むようにハウジン
グ４０を配設し、このハウジングによって両鍔部を挟持
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、管材の接続構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

管材同士を接合する方式には各種のものがある。例えば、鋼管同士を接続する 場合には、ねじ接合、フランジ接合、溶接接合等の方式が採用されている。

【０００３】 ねじ接合は、ねじ切機によって接続すべき両配管の管端に雄ねじを加工し、該 雄ねじにシール材（目地シール等）を塗布して雌ねじ付き継手をねじ込むことに より配管同士を接合する方式である。この方式は、主に小口径の鋼管同士を接続 する場合に有効である。

【０００４】 フランジ接合は、前記ねじ接合の場合と同様に、接続すべき両配管の管端に雄 ねじを加工し、各配管の雄ねじにそれぞれ雌ねじ付きフランジを螺合し、フラン ジ間にパッキンを挟んでフランジ同士をボルトとナットで締結することにより配 管同士を接合する方式である。この方式は、主に大口径の鋼管同士を接続する場 合に有効である。

【０００５】 溶接接合は、開先加工機により接続すべき両配管の管端に開先加工を施し、管 端同士の突き合わせによってできるＶ字状溝にロウ材を仮付けし、芯出しの上、 電気溶接機にて該Ｖ字状溝をロウ材で溶融接合する方式である。この方式は、主 に大口径の鋼管同士を接続する場合に有効である。

【０００６】 また、銅管同士を接続する場合には、ロウ付け接合が採用されている。ロウ付 け接合は、銅管及び銅材の継手にシール材（フラックス）を塗布し、管端を該継 手に差し込んでトーチランプなどの加熱器で予熱の上、管と継手の隙間に銅管用 ロウ材を流し込んで接合する方式である。

【０００７】 また、ステンレス管同士を接続する場合には、メカニカル接合や溶接接合が採 用されている。メカニカル接合は、管端を専用治具によって拡径あるいは縮径し 、当該部分に管端形状に応じたパッキンを装着し、ねじ付き袋ナットで締め付け る方式である。この方式は、小口径のステンレス管同士を接続する場合に有効で ある。溶接接合は、ステンレス管用ロウ材及び専用溶接機によって、鋼管の場合 と同様に行う方式である。この方式は、大口径のステンレス管同士の接続に有効 である。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、従来の接合方式は、管材の材質や管径に応じてそれぞれに採用され るものであって一様な方式ではないため、専用の加工機や専用の治具、工具等が 必要であり、作業も熟練を要する等の問題点があった。また、簡単な作業で十分 な耐圧止水性能を確保することは難しかった。

【０００９】 この考案は上記のような問題点を解消するためになされたもので、管材の材質 や管径に応じて多種多様な専用の加工機、治具、工具等を使用する必要がなく、 作業も熟練を要さずに容易にでき、しかも十分な耐圧止水性能を発揮することの できる管材の接続構造を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

請求項１の考案に係る管材の接続構造は、管材端部に設けた鍔部を、ゴムパッ キン付きのリング状のメタルシールを間に挟んで突き合わせ、両鍔部とメタルシ ールの外周側をゴムパッキンに一体成形した円筒部で覆い、この円筒部の内部に はメタルシールの連通孔を介して管材内部と連通する密閉空間を形成し、そして このゴムパッキンの円筒部の外側に該円筒部及び両鍔部を包むようにハウジング を配設して、このハウジングによって両鍔部を挟持したものである。

【００１１】 請求項２の考案に係る管材の接続構造は、さらに、ゴムパッキンの円筒部の両 端に折曲部を設けて、これら折曲部で鍔部の背面を覆い、ハウジングをこれら折 曲部を介して両鍔部の背面に押し付けることによって、鍔部を挟持したものであ る。

【００１２】 請求項３の考案に係る管材の接続構造は、ハウジングの内周部を前記両鍔部の 背面に押し付けることによって、鍔部を挟持したものである。

【００１３】 請求項４の考案に係る管材の接続構造は、ハウジングを両鍔部を挟持する一対 のフランジで構成し、両フランジの一方に外周方向に突出した突起を形成すると 共に、他方に、前記突起と係合し係合状態のまま両フランジを相対回転し得る溝 と、その溝への前記突起の挿入を許す切欠とを形成したものである。この場合、 前記溝は、該溝の終端に前記突起が位置するとき両フランジが締結位置に位置決 めされるように終端位置が設定されている。

【００１４】

【作用】

請求項１の考案における管材の接続構造は、間にゴムパッキン付きメタルシー ルを挟んで両鍔部を突き合わせ、その外側にハウジングを配して、ハウジングを 締結するだけで、管材同士を接続することができる。そして、管材内の流体が低 圧のときには、ハウジングによる押し付け力で鍔部間の隙間を封じて止水性を保 ち、管材内の流体が高圧のときには、メタルシールの連通孔を通ってゴムパッキ ン内の密閉空間内に高圧流体が流入し、ゴムパッキンの円筒部が膨らむ。これに より、ゴムパッキンと、ハウジング内面や鍔部外周との間の接触圧が高まり、止 水性を保つ。

【００１５】 請求項２の考案における管材の接続構造は、請求項１の考案と同様の手順で管 材同士を接続することができる。そして、管材内の流体が低圧のときには、折曲 部を介してのハウジングによる押し付け力で、鍔部間の隙間を封じて止水性を保 ち、管材内の流体が高圧のときには、円筒部と折曲部が高圧流体によって膨らむ ことで、ゴムパッキンと、ハウジング内面や鍔部との間の接触圧が高まり、止水 性を保つ。特に、ゴムパッキンの折曲部が高圧流体の導入によって膨らむことに より、鍔部の背面からの押圧力が高まるため、鍔部間の圧接力が大きくなり、止 水性が向上する。

【００１６】 請求項３の考案における管材の接続構造は、請求項１の考案と同様の手順で管 材同士を接続することができる。そして、管材内の流体が低圧のときには、ハウ ジングの内周部で直接鍔部を押圧していることにより、鍔部間の隙間を封じて止 水性を保つ。また、管材内の流体が高圧のときには、請求項１の考案と同様の作 用をなす。

【００１７】 請求項４の考案における管材の接続構造は、一対のフランジの一方に形成され た突起を他方のフランジの溝に切欠を介して挿入し、その状態で突起が溝の終端 に至るまでフランジを相対回転させることにより、フランジ同士を締結位置に位 置合わせすることができる。従って、その状態で締結ボルトを用いて両フランジ を容易に締結することができる。

【００１８】

【実施例】

実施例１． 以下、この考案の一実施例を図について説明する。図１は請求項１、２の考案 の一実施例による管材の接続構造を示す断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視断 面図であり、図において、１は接続すべき一方の管材、２は他方の管材、１０は リング状のメタルシール、２０はメタルシールに一体に取り付いているゴムパッ キン、４０はハウジング、５０は締結ボルトである。

【００１９】 各管材１，２の各端部には、管壁を径方向外方に折り曲げることで鍔部１ａ， ２ａが形成されている。これら鍔部１ａ，２ａ同士は、メタルシール１０を間に 挟んで突き合わせられている。メタルシール１０は、リング板状の本体１１の内 周部に、管材１，２の内周に嵌合するガイド筒部１２を有するもので、前記本体 １１が、ゴムパッキン２０の内周に形成された環状凹部２１に嵌合されている。 そして、ゴムパッキン２０の環状凹部２１の両側壁２２、２２と、メタルシール １０の本体１１とを挟んだ形で、鍔部１ａ，２ａが対向している。

【００２０】 ゴムパッキン２０は、メタルシール１０の外周側に断面Ｔ字状に広がる円筒部 ２３を一体に有している。この円筒部２３の軸線方向両端には内方に折れ曲がる 折曲部２４が一体に形成され、これら円筒部２３及び折曲部２４の内部には、そ の外形に沿った形状の密閉空間３０が形成されている。この密閉空間３０は、対 向壁間にわずかな隙間を保つことにより形成されたもので、メタルシール１０に 形成した連通孔１５を介して管材１、２の内部空間と連通している。そして、円 筒部２３と折曲部２４とで、鍔部１ａ，２ａの外周及び背面を覆っている。

【００２１】 ハウジング４０は、２つの合わせフランジ４１，４２からなる。両フランジ４ １，４２は内径が管材１，２の外径よりわずかに大きく、外径がゴムパッキン２ ０の円筒部２３の外周よりも大きいリング状の部品であり、ゴムパッキン２０の 円筒部２３及び折曲部２４を覆うようにして組み合わせられて配設されている。 両フランジ４１、４２の内面には収容室４３が形成され、これら収容室４３にゴ ムパッキン２０の円筒部２３と折曲部２４とがちょうど収容されている。また、 両フランジ４１，４２の外周には、両フランジ４１，４２を相互に連結するため のブラケット４４が円周方向に１８０度離間して設けられており、これらブラケ ット４４に締結ボルト５０を通して、バネ座金５１を介してナット５２を締め付 けることにより、両フランジ４１、４２を結合することができるようになってい る。また、両フランジ４１，４２の外周部には、互いに嵌合する嵌合段部４５， ４６が形成されており、一方の段部４６には、相手側の段部４５に形成した切欠 ４７を通してその奥の溝４８に係合する突起４９が形成されている。そして、溝 ４８に突起４９を入れた状態で、フランジ４１，４２を相対回転させることによ り、溝４８と突起４９が係合する。また、突起４９が溝４８の終端に移動するま で回転させると、ちょうど両フランジ４１，４２のブラケット４４，４４の位置 が重なるようになっている。これら溝４８、突起４９、切欠４７からなる仮係止 手段は、１８０度離間した位置にもう一組設けられている。なお、仮係止手段や ブラケット４４の位置が数は任意に変更可能である。

【００２２】 次に動作について説明する。この実施例の管材の接続構造を得るには、まず管 材１，２の端部に鍔部１ａ，２ａを形成し、次いで鍔部１ａ，２ａ同士を、メタ ルシール１０を間に挟んで突き合わせる。そして、メタルシール１０に一体に取 り付いているゴムパッキン２０の折曲部２４を、鍔部１ａ，２ａの背面側に折り 曲げて、その上で、ハウジング４０を構成するフランジ４１、４２を、ゴムパッ キン２０の円筒部２３と折曲部２４を覆うようにして、鍔部１ａ，２ａの外側に 装着し、最後に、締結ボルト５０とナット５２によりフランジ４１，４２を締結 する。これにより、フランジ４１，４２によって、ゴムパッキン２０の折曲部２ ４を介して両鍔部１ａ，２ａの背面を押すことになり、それにより両鍔部１ａ、 ２ａを挟持する。この場合のフランジ４１、４２の締結の際には、図２に示すよ うに、切欠４７と突起４９の位置を合わせて、溝４８内に突起４９を挿入し、挿 入したらフランジ４２を矢印の方向に回す。そして、溝４８の終端に突起４９が 位置するまで回したところで、互いに重なったブラケット４４、４４にボルト５ ０を通して締結する。

【００２３】 このように、管材１，２にハウジング４０を装着して締結ボルト５０で締結す るだけで、管材１，２同士を接続することができるので、特別な加工機、治具、 工具等は不要である上、作業も熟練を要さず簡単にできる。また、管材１，２内 の流体が低圧のときには、ハウジング４０による押し付け力で鍔部１ａ，２ａ間 の隙間を封じて止水性を保ち、管材１，２内の流体が高圧のときには、図３に示 すようにメタルシール１０の連通孔１５を通ってゴムパッキン２０内の密閉空間 ３０内に高圧流体が流入し、ゴムパッキン２０の円筒部２３と折曲部２４が膨ら み、矢印で示す方向の押圧力が発生する。これにより、ゴムパッキン２０と、ハ ウジング４０内面や鍔部１ａ，２ａとの間の接触圧が高まり、止水性を保つ。特 に、ゴムパッキン２０の折曲部２４が膨らむことで、鍔部１ａ，２ａの背面から の押圧力が高まるため、鍔部１ａ，２ａ間の挟持力が大きくなり、止水性がより 向上する。

【００２４】 実施例２． 図４は請求項１、３の考案の一実施例による管材の接続構造の断面図であり、 図において、２０はゴムパッキン、６０はハウジング、６１及び６２はハウジン グ６０を構成するフランジである。ゴムパッキン２０は、円筒部２３のみで折曲 部２４（図１参照）を持たないものである。フランジ６１，６２は、ゴムパッキ ン２０が折曲部２４を持たない構造のため、収容室６３の形状が相応に形成され ている。フランジ６１，６２の内周部は、締結状態のときに直接鍔部１ａ，２ａ の背面に押圧するように設定されている。それ以外の構成は、実施例１と同様で あるので同符号を付して説明を省略する。

【００２５】 次に動作を説明する。この実施例の管材の接続構造を得る手順は実施例１と同 様である。また、管材１，２内の流体が低圧のときには、ハウジング６０の内周 部により直接鍔部１ａ，２ａを押圧しているので、その力で鍔部１ａ，２ａ間の 隙間を封じて止水性を保ち、管材１，２内の流体が高圧のときには、図５に示す ようにメタルシール１０の連通孔１５を通ってゴムパッキン２０内の密閉空間３ ０内に高圧流体が流入し、ゴムパッキン２０の円筒部２３が膨らみ、矢印で示す 方向の押圧力が発生する。これにより、ゴムパッキン２０と、ハウジング６０内 面や鍔部１ａ，２ａとの間の接触圧が高まり、止水性を保つ。

【００２６】 なお、上記実施例では、フランジを締結するのに、単にボルト、ナット、バネ 座金を用いていたが、振動の激しい場所の管材を接合する場合には、図６に示す ような締結ユニットを用いるのがよい。この締結ユニットは、ボルト８０の先端 に拡開可能な十字状のスリット８１を設けるとともに、ナット８２を含む締結体 ８３に、ナット８２から突出するボルト８０のスリット８１に食い込むことでス リット８１を拡開する突起８４を形成したものである。この締結ユニットは、図 ６（ａ）に示す状態からボルト８０を捩じ込んでいくと、（ｂ）に示すようにボ ルト８０の先端のスリット８１に突起８４が食い込む。さらに捩じ込んでいくと 、突起８４がスリット８１を拡開し、ボルト８０の先端が広がってナット８２か ら抜けなくなる。

【００２７】

【考案の効果】

以上のように、請求項１の考案によれば、管材端部に設けた鍔部をゴムパッキ ン付きのメタルシールを間に挟んで突き合わせ、両鍔部とメタルシールの外周側 をゴムパッキンの円筒部で覆い、この円筒部の内部に管材内部と連通する密閉空 間を形成し、この円筒部の外側にハウジングを配設して、このハウジングによっ て両鍔部を挟持するように構成したので、ハウジングを締結する工具さえあれば 、ねじ切機やロウ付け、溶接などのための専用の加工機や治具が不要であり、管 材や管径の別によらず一様な方法で熟練を要さずに管材の接合ができるという効 果がある。また、ゴムパッキンが管材内の流体が高圧の時にハウジングや鍔部と の接触圧を高めるように働くので、耐圧止水性が高いという効果がある。

【００２８】 請求項２の考案によれば、さらにゴムパッキンの円筒部の両端に鍔部の背面側 を覆う折曲部を設けるように構成したので、高圧時に鍔部を押し付ける力が増大 し、止水性能をより高めるという効果がある。

【００２９】 請求項３の考案によれば、ハウジングの内周部で鍔部を背面を直接押圧するよ うに構成したので、低圧時においても高い止水性を保持することができるという 効果がある。

【００３０】 請求項４の考案によれば、ハウジングを構成するフランジに位置合わせ用の突 起と溝とを設けるように構成したので、突起と溝を係合させた状態で両フランジ を相対回転させることにより、容易に位置合わせして締結することができ、作業 の容易化を図ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例１による管材の接続構造を示
す断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。

【図３】実施例１による管材の接続構造の作用を示す断
面図である。

【図４】この考案の実施例２による管材の接続構造を示
す断面図である。

【図５】実施例２による管材の接続構造の作用を示す断
面図である。

【図６】ハウジングを締結する手段の他の例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１，２ 管材 １ａ，２ａ 鍔部 １０ メタルシール １５ 連通孔 ２０ ゴムパッキン ２３ 円筒部 ２４ 折曲部 ３０ 密閉空間 ４０，６０ ハウジング ４１，４２ フランジ ４７ 切欠 ４８ 溝 ４９ 突起

フロントページの続き (72)考案者 岡村 弘二 富山県高岡市守護町２丁目12番１号 シー ケー金属株式会社内

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 接続すべき一対の管材の各端部に、管壁
   を径方向外方に折り曲げることで鍔部を形成し、これら
   鍔部同士を、ゴムパッキン付きのリング状のメタルシー
   ルを間に挟んで突き合わせ、これら両鍔部とメタルシー
   ルの外周側を前記ゴムパッキンに一体成形した円筒部で
   覆い、この円筒部の内部には前記メタルシールに形成し
   た連通孔を介して前記管材内部と連通する密閉空間を形
   成し、このゴムパッキンの円筒部の外側に該円筒部及び
   前記両鍔部の背面を包むようにハウジングを配設し、こ
   のハウジングによって前記両鍔部を挟持したことを特徴
   とする管材の接続構造。
2. 【請求項２】 接続すべき一対の管材の各端部に、管壁
   を径方向外方に折り曲げることで鍔部を形成し、これら
   鍔部同士を、ゴムパッキン付きのリング状のメタルシー
   ルを間に挟んで突き合わせ、これら両鍔部とメタルシー
   ルの外周側を前記ゴムパッキンに一体成形した円筒部で
   覆い、かつこの円筒部の軸方向両端部に設けた折曲部で
   前記両鍔部の背面を覆い、前記円筒部及び折曲部の内部
   には前記メタルシールに形成した連通孔を介して前記管
   材内部と連通する密閉空間を形成し、この円筒部及び折
   曲部の外側に該円筒部及び折曲部を包むようにハウジン
   グを配設し、このハウジングを前記ゴムパッキンの折曲
   部を介して前記両鍔部の背面に押し付けることによっ
   て、前記両鍔部を挟持したことを特徴とする管材の接続
   構造。
3. 【請求項３】 接続すべき一対の管材の各端部に、管壁
   を径方向外方に折り曲げることで鍔部を形成し、これら
   鍔部同士を、ゴムパッキン付きのリング状のメタルシー
   ルを間に挟んで突き合わせ、これら両鍔部とメタルシー
   ルの外周側を前記ゴムパッキンに一体成形した円筒部で
   覆い、この円筒部の内部には前記メタルシールに形成し
   た連通孔を介して前記管材内部と連通する密閉空間を形
   成し、この円筒部の外側に該円筒部及び前記両鍔部の背
   面を包むようにハウジングを配設し、このハウジングの
   内周部を前記両鍔部の背面に押し付けることによって、
   前記両鍔部を挟持したことを特徴とする管材の接続構
   造。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の管材の
   接続構造において、前記ハウジングは前記両鍔部を挟持
   する一対のフランジからなり、両フランジの一方には外
   周方向に突出した突起が形成されると共に、他方には、
   前記突起と係合し係合状態のまま両フランジを相対回転
   し得る溝と、その溝への前記突起の挿入を許す切欠とが
   形成され、前記溝は、該溝の終端に前記突起が位置する
   とき両フランジが締結位置に位置決めされるように終端
   位置が設定されていることを特徴とする管材の接続構
   造。