JPH07198075A - 伸縮可撓管継手の管離脱防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】一方の管に引張力が作用して止輪が変形した場
合であっても十分な管の緊締保持力を確保することがで
きるようにする。 【構成】管と管又は継手本体とが伸縮可撓自在に接続さ
れると共に、一方の管の外周面上にボルト及びナットで
固定されたＣリング状の止輪と、他方の管又は継手本体
とが連結ボルト又は連結金具等で所定範囲内を移動自在
に連結されて管の抜け止めを行うようにした管離脱防止
装置において、止輪の前端側の内周面に後端側へ向けて
下り勾配のテーパー面を備えた凹部を形成し、該凹部に
前記テーパー面に対応するテーパー面を備え且つ内周面
側に管外周面側と接触する食い込み歯を設けたＣリング
状の楔を配設し、該楔と止翰の後端側内周面とで管外周
面を緊締保持するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、伸縮可撓自在な管継手
の一方の管外周面上に固定された止輪を、管外周面側へ
食い込ませて管の離脱を確実に防止するようにした装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の伸縮可撓性に優れた管継手とし
て本出願人は、既に実願昭６３−４８９７２号の技術を
開発済みである。この先願技術は、図１０の分解斜視図
及び図１１の部分縦断面図に示す通りである。すなわ
ち、テーパー状受口部３の内径が接合管１の外径よりも
大きく設定され、軸線方向の中央部が太鼓状に膨れて内
部に広い空腔４の形成された継手本体２を準備し、前記
受口部３に、接合管１の挿口部５を挿入している。

【０００３】そして、継手本体２の挿口部外周面と、継
手本体２の受口部３との間にシール用ゴムパッキン６を
嵌挿し、背後から押輪７で継手本体２に対して押し込む
ようにしている。この押し込みは、継手本体２の端面外
周に形成されたフランジ２１のボルト孔２２と、前記フ
ランジ２１に対応して押輪７に突出形成されたフランジ
２３のボルト孔２４及び後述する連結部材２６のボルト
孔２９とに、緊締ボルト１１を挿通してナット３２で緊
締することにより行っている。

【０００４】ナット３２は、多角部３２ａと筒部３２ｂ
とより成っている。これにより、ゴムパッキン６の外周
くさび面と内周くさび面とが継手本体２のテーパー状受
口部３と接合管１の外周面との間に押圧され、接合管１
と継手本体２とが同心的に保持されると共に、接続部位
からの流体の漏洩をシールしている。

【０００５】この状態にあっては、接合管１の管端は、
継手本体２の空腔４で継手本体２の内壁と干渉すること
なく、自由に動き得ることが可能であり、継手本体２の
軸線に対して屈折することができ、可撓性を有してい
る。然しながら、接合管１の軸線方向に作用する引張力
に対しては弱く、本出願人が先に出願したこの継手にあ
っては、可撓性を持たせた上で、次のような軸線方向に
対する伸縮対策を行っている。

【０００６】すなわち、内径の大きさが接合管１の外径
よりもやや大きく、薄肉且つ広幅であって、円周の一部
が切欠開口し、その切欠開口の両端に相対向するリブ１
３，１３を備えた止輪１４を準備し、これを押輪７の背
面側で接合管１に外嵌している。そして、ボルト１５を
リブ１３，１３のボルト孔１６，１６へ挿通してナット
１７を締結し、該止輪１４を接合管１に固定している。

【０００７】また押輪７の背面側で且つ止輪１４の外周
面側に、２個の連結部材２６，２６を配設している。こ
の連結部材２６，２６は、前記押輪７のボルト孔２４に
接合する脚部２７と、２個の脚部２７どうしを連結する
アーム部２８とで形成されている。前記脚部２７には、
ボルト孔２９が穿設されている。

【０００８】アーム部２８は、平面視した状態でコ字状
を呈し、連結部材２６，２６を押輪７へ連結固定した場
合に、止輪１４の外周面側に突出形成した鍔部２５が自
由に挙動できる可撓用の空間３０を形成するようになっ
ている。更に、このアーム部２８は、止輪１４の外周面
に対応した曲面部３１を備えている。

【０００９】今、接合管１に、図１１の軸線方向に沿っ
た左側方向への引張力が作用したと仮定すると、止輪１
４は接合管１と一体的に動作し、その鍔部２５，２５が
連結部材２６のアーム部２８，２８に当接して抜け止め
がなされる。従って、接合管１は、鍔部２５，２５が押
輪７と連結部材２６のアーム部２８，２８との間の空間
３０で移動できる分だけ継手本体２に対して伸縮及び可
撓することが可能である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】而して、前記止輪１４
は接合管１に対して滑りを発生することなく、リジッド
に固定されることが必要であり、通常は図１０に示すよ
うに鋳肌をそのまま残したり、又は機械加工等により表
面を粗くして接触抵抗が増すようにしたり、歯を突出形
成したりしている。ところが、接合管１に引張力が作用
して止輪１４の鍔部２５が連結部材２６のアーム部２８
に当接係止した後は、止輪１４に引張力が作用するよう
になる。

【００１１】この止輪１４のアーム部２８に作用する引
張力は、図１２及び図１３に示すように、止輪１４の前
端面１４ａ側にあっては、鍔部２５の形成された上下部
を縮径方向へ押圧し、鍔部２５のない左右側面部を拡径
方向へ押圧する。一方、止輪１４の後端面１４ｂ側にあ
っては、上下部を拡径方向へ押圧し、左右側面部を縮径
方向へ押圧する。

【００１２】つまり、止輪１４はその前後端面側におい
てそれぞれ楕円状に変形し、しかも、前端面１４ａ側と
後端面１４ｂ側とでは変形方向が９０度ズレている。図
１２においては、前端面１４ａ側の変形を一点鎖線で示
しており、後端面１４ｂ側の変形を同時に二点鎖線で示
している。

【００１３】このような止輪１４の変形があった場合、
硬質塩化ビニール管等はこれらの変形に追従することが
できるので問題はない。また硬質塩化ビニール管の場合
にあって、止輪１４の内周面に歯を突出形成したもので
は、前記内周面の歯が硬質塩化ビニール管の外周面に食
い込むことができ、接合管１に逸脱方向の力が作用した
としても接合管１が逸脱するようなことはない。

【００１４】ところが、鋼管やダクタイル鋳鉄管等の場
合は、前記止輪１４の変形に追従することができず、し
かも、止輪１４の内周面の歯が直ぐに欠損するので、次
のような問題がある。すなわち、止輪１４はその前端面
１４ａ側では、左右側面部の内周面が接合管１から浮き
上がって接合しなくなり、また後端面１４ｂ側では上下
部の内周面が接合管１から浮き上がって接合しなくな
る。そのため、止輪１４の接合管１を緊締保持する力が
極端に弱くなり、止輪１４の内周面と接合管１の外周面
との間で滑りが発生し、接合管１が継手本体２から逸脱
する虞れがあるという問題があった。

【００１５】この逸脱を防止するためには、例えば、ボ
ルト・ナットの締め付けトルク換算で２０００〜３００
０トルク（Ｋｇ・ｃｍ）以上の力で押輪７を接合管１へ
締結し、固定すればよい。然しながら、このような大ト
ルクでボルト・ナットを締め付けるのは、現場における
トルクレンチ等の手作業では極めて難しいのが現実であ
った。

【００１６】参考までに、実験した結果を説明すると、
呼び径２５０ｍｍの硬質塩化ビニール管は、４０Ｋｇｆ
／ｃｍ^２以上の水圧でも離脱することはなかったが、同
一呼び径の鋼管は、１８Ｋｇｆ／ｃｍ^２の水圧で離脱し
た。このことから明らかなのは、硬質塩化ビニール管の
場合は、止輪１４の変形に追従できているが、鋼管の場
合は、止輪１４の変形に追従できていなかったというこ
とである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は従来の前記課題
に鑑みてこれを改良除去したものであって、一方の管に
引張力が作用して止輪が変形した場合であっても十分な
管の緊締保持力を確保することのできる伸縮可撓管継手
の抜止装置を提供せんとするものである。

【００１８】而して、前記課題を解決するために本発明
が採用した手段は、管と管又は継手本体とが伸縮可撓自
在に接続されると共に、一方の管の外周面上にボルト及
びナットで固定されたＣリング状の止輪と、他方の管又
は継手本体とが連結ボルト又は連結金具等で所定範囲内
を移動自在に連結されて管の抜け止めを行うようにした
管離脱防止装置において、止輪の前端側の内周面に後端
側へ向けて下り勾配のテーパー面を備えた凹部を形成
し、該凹部に前記テーパー面に対応するテーパー面を備
え且つ内周面側に管外周面側と接触する食い込み歯を設
けたＣリング状の楔を配設し、該楔と止輪の後端側内周
面とで管外周面を緊締保持するようにしたことを特徴と
する伸縮可撓管継手の管離脱防止装置である。

【００１９】

【作用】本発明にあっては、押輪の前端面側の内周面に
凹部を形成している。この凹部は、後端面側へ向けて下
り勾配のテーパー面を備えている。そして、この凹部へ
は、前記テーパー面に対応するテーパー面を備え且つ内
周面側に食い込み歯が形成された楔が配設されている。

【００２０】管に逸脱方向の力が作用したとすると、止
輪の鍔部が連結部材のアーム部に当接して係止し、止輪
は楕円状の変形を行うようになる。この変形力は、鍔部
側を縮径させる方向へ作用する。このため、該部分にお
ける楔に縮径作用が働き、楔は、食い込み歯が管外周面
へしっかりと食い込むようになり、これを緊締保持する
ようになる。

【００２１】しかも、このときテーパー面による楔の滑
り込み作用で、止輪には拡径しようとする力が発生し、
結果として前記止輪に発生する縮径力とが相殺し合い、
止輪は全体として変形が起こり難くなる。そのため、止
輪の締め付けボルト及びナットを２０００〜３０００ト
ルク（Ｋｇ・ｃｍ）以上の力で締め付けた場合よりも大
きな管の緊締力が得られ、確実な管の離脱を防止するこ
とが可能である。

【００２２】なお、止輪の後端側においては、前記前端
側とは所定角度ズレた方向で縮径作用が発生し、該部分
は管の外周面へ直接当接して止輪の後端面側での変形を
防止する。そのため、止輪の前端面側の楔に更に管外周
面へ食い込む力を有効に作用させることができ、管の逸
脱を確実に防止することができる。

【００２３】

【実施例】以下に、本発明の構成を図面に示す実施例に
基づいて説明すると次の通りである。なお、従来と同一
符号は同一部材である。図１乃至図３は本発明の第１の
実施例に係るものであり、図１の（Ａ）は止輪３３及び
連結板３４を示す正面図、（Ｂ）は管継手の半縦断面
図、（Ｃ）は前記図（Ｂ）の部分拡大図、図２は楔３５
の正面図、図３は楔３５の半縦断面図である。

【００２４】図１の（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、この
第１の実施例にあっては、止輪３３の前端側の内周面に
おいて、図２及び図３に示す楔３５を嵌合装着するため
の環状の凹部３６を形成している。該凹部３６は後端側
へ向かって下り勾配のテーパー面３７を有している。

【００２５】またこの凹部３６には、前記テーパー面３
７に対応するテーパー面３８を備えた楔３５が嵌合装着
されている。楔３５は、環状の一部が切りかかれたもの
であり、内周面側には接合管１の外周面と当接する環状
の食い込み歯３９が複数個設けられている。

【００２６】楔３５は、例えばダクタイル鋳鉄等で形成
されたものであり、焼き入れ加工をすることにより、少
なくとも食い込み歯３９の部分が鋼管製又はダクタイル
鋳鉄製の接合管１よりも硬くなるように工夫されてい
る。

【００２７】しかも、この楔３５は締め付け前の通常の
状態で、その内径寸法が接合管１の外径寸法よりも大き
く設定されており、また楔３５の外径寸法は止輪３３の
凹部３６の内径寸法よりも若干大きく設定されている。
このような寸法関係にすることにより、止輪３３の凹部
３６へ楔３５を装着した状態で、接合管１を挿通するこ
とができ、管継手の連結作業が容易である。

【００２８】また止輪３３の凹部３６へ装着した状態
で、止輪３３をボルト１５及びナット１７で締結するこ
とにより楔３５も追従して縮径することになり、接合管
１の外径寸法にバラツキがあっても常に理想的に楔３５
が接合管１の外周面へ食いつくようになる。

【００２９】一方、止輪３３の後端側の内周面には、環
状の食い込み歯４０が一体的に突出形成されている。な
お、押輪７を継手本体２へ連結する構造及びゴムパッキ
ン６によるシール構造等の基本的な構造は、図１０及び
図１１に示す従来の場合と同じである。

【００３０】而して、止輪３３は、その鍔部２５が連結
板３４のアーム部２８と押輪７の背面との間に形成され
る可撓空間３０内を移動できる範囲内において、伸縮可
撓を行うことが可能である。このことについては、図１
０及び図１１に示す従来の場合も同じである。

【００３１】ところが、この実施例の管離脱防止装置に
あっては、図４の（Ａ）に示すように、接合管１に同図
の左側方向への逸脱力が働き、止輪３３の鍔部２５が連
結板３４のアーム部２８に当接係止すると、鍔部２５に
は同図の矢符のようなベクトルの反力が発生する。その
ため、止輪３３は縮径方向の力を受け、楔３５の食い込
み歯３９を接合管１の外周面へ強く食い込ませてその緊
締保持力を増すようになる。

【００３２】しかも、このとき接合管１に作用する逸脱
力は、止輪３３の凹部３６に形成されたテーパー面３６
と、楔３５のテーパー面３８との作用により、更に楔３
５を縮径させるように働き、楔３５の食い込み歯３９は
著しい力で接合管１の外周面へ食い込んでその緊締保持
力を発現するようになる。

【００３３】これに対して、止輪３３の後端面側では、
拡径方向の力が発生するが、楔３５がテーパー面に滑り
込むことによって、止輪１４の前端面が縮径するため、
楔３５がない場合よりも、後端側の拡径は少ない。一
方、鍔部２５と鍔部２５の間の領域においては、図４の
（Ｂ）に示すように、止輪３３の前端面側に拡径方向の
力が作用し、後端面側には縮径方向の力が発生する。そ
のため、この部位においては、止輪３３の後端側の内周
面に形成した食い込み歯４０が接合管１の外周面に食い
込むようになり、接合管１を緊締保持する。

【００３４】このように、止輪３３及び楔３５に発生す
る縮径作用と、止輪３３及び楔３５のテーパー面による
止輪３３の拡径作用との相乗効果により、楔３５の食い
込み歯３９及び止輪３３の食い込み歯４０を接合管１へ
強力に食い込ませて接合管１の緊締保持力を著しく増大
させることが可能であり、結果として接合管１の逸脱を
防止することができる。

【００３５】前記第１の実施例の効果を確認するため
に、従来の場合と本実施例の場合との接合管１の緊締保
持力を比較した実験では、次のような結果となった。実
験は、呼び径が２５０ｍｍの鋼管を使用し、止輪の締め
付けボルト及びナットを１５００トルク（Ｋｇ・ｃｍ）
で締結して接合管１が離脱を始めるときの水圧値を測定
して行った。これによると、従来の場合は１８Ｋｇｆ／
ｃｍ^２の水圧で離脱が始まったが、本実施例の場合は３
５Ｋｇｆ／ｃｍ^２以上の水圧でも接合管１の離脱は発生
しなかった。なお、本実施例において、３５Ｋｇｆ／ｃ
ｍ^２以上の水圧としたのは、この水圧値で止輪３３が強
度不足のため破損したので実験を中止したからである。

【００３６】図５〜図９は、本発明の技術を継手構造の
異なる管継手へ適用した第２〜第６の実施例を示すもの
である。なお、これらの各実施例において、接合管１に
逸脱力が作用した場合に、これを緊締保持する構成並び
に作用効果は、前記第１の実施例の場合と同じである。
図５に示す第２の実施例は、前記第１の実施例の止輪３
３の後端側の内周面に形成した食い込み歯４０を省略し
たものである。

【００３７】また図６に示す第３の実施例は、押輪７を
継手本体２へ締結するボルト１１のナット３２に、鍔部
４１と筒部４２とを形成し、止輸３３の鍔部２５に前記
筒部４２に対応する曲面部４３を形成したものである。
接合管１の逸脱防止は、止輪３３の鍔部２５がナット３
２の鍔部４１に当接して行われる。

【００３８】図７の（Ａ）〜（Ｃ）に示す第４の実施例
は、押輪７と継手本体２とをボルト１１とナット３２と
で締結し、止輪３３に設けたオーバーハング状のフック
部４４を押輪７の鍔部４５へ抱きかかえさせている。

【００３９】図８の（Ａ）〜（Ｃ）に示す第５の実施例
は、押輪７と継手本体２とをボルト１１とナット３２と
で締結し、止輪３３と押輪７を前記とは別のボルト４６
及びナット４７で締結するようにしたものである。

【００４０】図９の（Ａ）〜（Ｃ）に示す第６の実施例
は、ゴムパッキン６が継手本体２内に装着されてシール
をする管継手において、継手本体２の外周面に突出形成
した鍔部４８に、図７に示す止輪３３のフック部４４を
直接、係合させるようにしたものである。

【００４１】ところで、本発明は上述した実施例に限定
されるものではなく、適宜の変更が可能である。例え
ば、止輪３３は接合管１と継手本体２との接続に使用す
る場合を説明したが、管どうしを接続する場合も使用可
能である。また止輪３３の形状，大きさ等は管の大きさ
及び継手の種類等に応じて変更が可能である。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明にあっては、
止輪に引張力が作用して楕円形状に変形した場合に、止
輪が縮径する方向へ変形する前端側の内周面の部分に、
テーパー面を備えた凹部と楔とを嵌合配設しており、楔
のテーパー面による滑り込み作用によって止輪に拡径作
用を発生させると同時に、止輪後端側の内周面を管外周
面と接触させることにより、止輪全体の変形を防止する
ことができる。

【００４３】またこれと同時に、前記楔の滑り込み作用
によって食い込み歯に縮径力を集中して作用させること
ができ、食い込み歯は管外周面へ更に著しい力で食い込
み、その緊締力を増し、管の逸脱を確実に防止するよう
になる。

【００４４】更に、接合管に外径寸法のバラツキがあっ
た場合、又は管の種類及び外径寸法の異なるものがあっ
た場合でも、止輪及び楔の縮み代以内の寸法差であれ
ば、常に理想的な状態で楔を管外周面へ食い込ませるこ
とができ、一種類のものを多品種のものに共用すること
が可能となるので、産業上の利用価値が大である。

【００４５】更にまた、止輪及び楔の内径寸法が管外径
よりも大きいため、管離脱防止装置の止輪等の金具へ管
を容易に挿通して装着でき、作業性がよい。それに加え
て、止輪の締め付け箇所が、Ｃリング状の切欠部分の１
か所をボルト・ナットで締結するだけであり、締結作業
も容易である。

【００４６】また、楔及び止輪による管の緊締保持力に
優れているため、規定の締め付けトルク以下で締結した
場合であっても、十分な管の緊締保持力を得ることが可
能である。

【００４７】更に、管離脱防止装置の長い使用年月の経
過に伴って、止輪の締結が多少緩んだとしても、前記テ
ーパー作用による楔の縮径作用と止輪の変形防止作用と
により、管の十分な緊締保持力を維持することが可能で
ある。

【００４８】更にまた、管離脱防止装置の締結完了後の
通常の状態では、止輪内周面における楔と止輪後端面と
の間は外部と遮断されているので、楔が薄型のものであ
っても楔の腐食の問題がなく、長寿命化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るものであり、
（Ａ）は止輪と連結板とを示す正面図、（Ｂ）は管継手
の全体を示す半縦断面図、（Ｃ）は前記（Ｂ）の部分拡
大図である。

【図２】本発明に係る楔を示す正面図である。

【図３】本発明に係る楔を示す半縦断面図である。

【図４】本発明の第１の実施例の作用を説明するもので
あり、（Ａ）は止輪の鍔部と連結板のアーム部とが接触
する部位の縦断面図、（Ｂ）は止輪の鍔部が設けられて
いない部位の縦断面図である。

【図５】本発明の第２の実施例に係る管継手の縦断面図
である。

【図６】本発明の第３の実施例に係る管継手の縦断面図
である。

【図７】本発明の第４の実施例に係るものであり、
（Ａ）は止輪と押輪の連結部を示す正面図、（Ｂ）は管
継手の縦断面図、（Ｃ）は管継手の別な部位での縦断面
図である。

【図８】本発明の第５の実施例に係るものであり、
（Ａ）は止輪と押輪の連結部を示す正面図、（Ｂ）は管
継手の縦断面図、（Ｃ）は管継手の別な部位での縦断面
図である。

【図９】本発明の第６の実施例に係るものであり、
（Ａ）は止輪と継手本体の連結部を示す正面図、（Ｂ）
は管継手の縦断面図、（Ｃ）は管継手の別な部位での縦
断面図である。

【図１０】従来の管継手を示す分解斜視図である。

【図１１】従来の管継手の全体を示す部分縦断面図であ
る。

【図１２】従来の止輪とその変形状態を示す背面図であ
る。

【図１３】従来の止輪の変形状態を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１…管（接合管） ２…継手本体 ６…ゴムパッキン ７…押輪 ２５…止輪の鍔部 ２８…連結板のア
ーム部 ３３…止輪 ３４…連結板 ３５…楔 ３６…止輪の凹部 ３７…止輪の凹部のテーパー面 ３８…楔のテーパ
ー面 ３９…楔の食い込み歯

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管と管又は継手本体とが伸縮可撓自在に接
   続されると共に、一方の管の外周面上にボルト及びナッ
   トで固定されたＣリング状の止輪と、他方の管又は継手
   本体とが連結ボルト又は連結金具等で所定範囲内を移動
   自在に連結されて管の抜け止めを行うようにした管離脱
   防止装置において、止輪の前端側の内周面に後端側へ向
   けて下り勾配のテーパー面を備えた凹部を形成し、該凹
   部に前記テーパー面に対応するテーパー面を備え且つ内
   周面側に管外周面側と接触する食い込み歯を設けたＣリ
   ング状の楔を配設し、該楔と止輪の後端側内周面とで管
   外周面を緊締保持するようにしたことを特徴とする伸縮
   可撓管継手の管離脱防止装置。
2. 【請求項２】前記止輪及び楔の内径が管外径よりも大き
   いことを特徴とする前記請求項１に記載の伸縮可撓管継
   手の管離脱防止装置。
3. 【請求項３】止輪の後端側内周面に食い込み歯を設けた
   ことを特徴とする前記請求項１又は２に記載の伸縮可撓
   管継手の管離脱防止装置。