JPH0753028Y2 - フランジ付管構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はフランジ付管構造、特に配管のフランジ部分に
おいて、軸方向移動、軸心回りの回転および軸心方向に
対する屈曲のいずれも許容できる構造に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、配管の継手部において、地盤沈下や地震等に起因
した変位の吸収、接続作業における便宜、および寒暖差
による配管の伸縮吸収のために、軸方向移動、軸心回り
の回転および軸心方向に対する屈曲のいずれも許容でき
るようにした屈曲自在継手が種々提案されている（例え
ば実開昭57−189号公報参照）。

この場合、管体の外周に球面を有する球状リングを摺動
自在に嵌挿し、この球状リングの両端部内面に設けた突
起部と管体の外周に装着したスナップリングとによっ
て、球状リングを一定ストローク摺動自在としている。
また、球状リングの外面を凹球面を備えた割型シェルで
抱持することにより、軸心方向に対する屈曲を可能とし
ている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のように管体の外周に球状リングを
嵌挿し、スナップリングで抜け止めする方法では、球状
リングと管体とに軸方向の相対的な外力が作用した時、
スナップリングあるいは球状リングの一端側内面に装着
された抜け止め部材が外れやすく、軸方向の制止力が不
足するという問題がある。また、管体と球状リングとの
僅かな隙間を介して上記抜け止め部材を装着しなければ
ならないため、作業性が悪く、しかも抜け止め部材と管
体との間に比較的大きなクリアランスが発生するため、
球状リングを安定に支持できない欠点がある。

また、従来の管継手はフランジ部とは異なる部位に屈曲
許容部を設けてあるため、屈曲許容部を構成するための
専用の継手管やジョイント管が必要となり、部品数が多
く構造が複雑になるとともに、軸方向寸法が長くなって
しまう。そのため、水道用制水弁のフランジ部のように
軸方向寸法に余裕のない部位には上記管継手は適用でき
ない。

そこで、本考案の目的は、球状リングを安定に支持する
とともに強固に抜け止めし、軸方向移動，回転および屈
曲許容部の軸方向寸法を短縮できるフランジ付管構造を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、第１の考案は、管体の先端
部に螺着固定され、先端側には外周方向に突出する外つ
ば部が設けられたストッパ部材と、上記管体の外周に軸
方向移動自在に配置され、外周に球面を有するととも
に、内面が上記ストッパ部材の外つば部によって摺動自
在に支持され、一端部の内周に上記ストッパ部材の外つ
ば部によって抜け止めされる内つば部が突設された球状
リングと、軸方向に２分割され、内面に球状リングの球
面を摺動自在に抱持する凹球面を有するとともに、少な
くとも片方の部材の外周部にはフランジ部が一体に設け
られた割型シェルと、両シェルの間で挟持され、内径部
が球状リングの球面に密着するガスケットと、を具備し
たことを特徴とする。

また、第２の考案は、第１の考案におけるストッパ部材
に、管体の外周面を覆い、かつ球状リングの内つば部内
周面と摺動自在な円筒状ガイド部を一体に設けたもので
ある。

さらに、第３の考案は、第１の考案におけるストッパ部
材の一端部に内つば部を設け、内つば部と管体の端面と
の間にガスケットを挟着するとともに、内つば部の外面
または内面に、締付工具と係合する多角面を形成したも
のである。

〔作用〕

球状リングを管体に挿入し、ついでストッパ部材を管体
に螺着すると、球状リングはストッパ部材の外つば部で
抜け止めされる。また、球状リングは内つば部とストッ
パ部材の外つば部とにより２箇所で支持されるので、円
滑かつ安定した軸方向移動が可能であり、しかもストッ
パ部材は管体に螺着固定されているので、軸方向の大き
な外力が作用しても、管体から外れる心配がない。割型
シェルの内側の凹球面が球状リングの球面に対して摺動
するため、割型シェルが管体に対して屈曲自在となる。
また、球状リングと管体との回転あるいは球状リングと
割型シェルとの回転により軸心回りの回転も自在であ
る。このように、軸方向移動、軸心回りの回転および軸
心方向に対する屈曲のいずれも許容できる構造を実現で
きる。また、屈曲許容部はフランジ部の内径側に設けら
れるため、軸方向寸法を短縮でき、寸法的制約のあるバ
ルブのフランジ部等にも適用可能である。

また、本考案では割型シェルの間でガスケットを挟持
し、このガスケットを球状リングの外周球面に密着させ
てある。そのため、安定した面圧を保持でき、良好なシ
ール性能を維持できる。

水道用バルブ等の管体は一般に鋳鉄で形成されるため、
錆が発生しやすく、特に軸方向移動を行う摺動部位の錆
発生はシール性能を損ない、動きを阻害しやすい。そこ
で、ストッパ部材としてバルブボデーより防錆効果と摺
動性に優れた材料を用い、このストッパ部材に球状リン
グの内つば部内周面と摺動自在な円筒状ガイド部を一体
に設ければ、球状リングとの軸方向の相対移動を極めて
円滑に行うことが可能であり、シール性能や摺動性を改
善できる。

ストッパ部材を管体に対して螺着する際、ストッパ部材
の内つば部の外面あるいは内面に締付工具と係合する多
角面を形成しておけば、螺着作業が極めて簡単になる。
そして、螺着終了時にはストッパ部材の内つば部が管体
の端面に当たって停止し、しかも内つば部と管体の端面
との間でガスケットが挟着されるため、ストッパ部材と
管体との間のシールが確実となる。

〔実施例〕

第１図，第２図は本考案にかかるフランジ付管構造を水
道用制水弁に適用した一例を示す。

制水弁のバルブボデー１の上部には開閉操作用ハンドル
２が設けられ、両側部には管体3,4が突設されている。
一方の管体３にはフランジ部3aが一体に設けられてい
る。他方の管体４には配管20が屈曲可能に接続されてい
る。

管体４の端部外周には、第２図に示すように雄ねじ部4a
が設けられ、この雄ねじ部4aにはストッパ部材５が螺着
固定されている。ストッパ部材５はバルブボデー１より
防錆効果および摺動性に優れた材料（例えばSUS304等）
よりなり、バルブボデー側には管体４の外周面を覆う円
筒状ガイド部5aを一体に設けてある。また、ストッパ部
材５の先端側には外周方向に突出する外つば部5bが設け
られ、この外つば部5bの外周面に形成した周溝5cにはシ
ール用のＯリング６が配置されている。さらに、ストッ
パ部材５の開口端部の外面には多角面5dが形成されてお
り、この多角面5dにレンチ等の工具を係合させて締め上
げることにより、ストッパ部材５を管体４に固定でき
る。ストッパ部材５の開口端部の内側には内つば部5eが
突設され、この内つば部5eと管体４の端面との間には水
漏れ防止用のガスケット７が挟着されている。

ストッパ部材５の外周には、ストッパ部材５と同様に防
錆効果および摺動性に優れた材料よりなる球状リング８
が軸方向移動自在に配置されている。球状リング８の外
面には球面8aが形成されており、内面はストッパ部材５
の外つば部5bによって摺動自在に支持されている。球状
リング８のバルブボデー側端部の内周には上記ストッパ
部材５の外つば部5bによって抜け止めされる内つば部8b
が突設され、この内つば部8bはストッパ部材５のガイド
部5a上を摺動自在である。

球状リング８の球面8aは、軸方向に２分割された割型シ
ェル9,10の凹球面9a,10aによって摺動自在に抱持されて
いる。一方のシェル９の外周部には適数個のネジ軸挿通
孔9cを有するフランジ部9bが一体に設けられており、こ
のシェル９の内側にフランジ部を有しない他方のシェル
10が螺着されている。上記フランジ部9bを有するシェル
９の外周面で、かつネジ軸挿通孔9c近傍部位には、ナッ
ト31との干渉を防止するための肉ぬすみ部9dが形成され
ている。フランジ部9bを有するシェル９のバルブボデー
側端面には、ゴム製のシールリング11が押えリング12に
よって抜け止め保持されている。このシールリング11の
内面は上記ストッパ部材５のガイド部5aの周面に接触し
ており、外部から泥等の異物がストッパ部材５と球状リ
ング８との摺動部あるいは球状リング８と割型シェル9,
10との摺動部に噛み込むのを防止するとともに、軸方向
移動に伴ってガイド部5aの周面を清掃する機能を有して
いる。なお、割型シェル9,10がバルブボデー１に対して
傾動したとき、シールリング11が外径方向に動き得るよ
うに、押えリング12とシールリング11との間には外径方
向の逃げ13を設けてある。一方、フランジ部を有しない
シェル10は、フランジ部9bより配管側に突出したレイズ
ドフェース（RF）を構成するシール面10bを有してい
る。なお、このシール面10bには締付工具が係合する有
底孔10cが適数個形成されている。両シェル9,10の間に
はガスケット14が挟着されており、この圧縮力によりガ
スケット14が内方へ膨出して球状リング８の球面8aに密
着し、シール効果を発揮する。このガスケット14は球状
リング８の球面8aの最外径部上、つまり球面8aの曲率中
心Ｏの直上に配置されている。

配管20のバルブボデー側端部の外周には球状リング21が
螺着されており、この球状リング21の端部にはレンチ等
の締付工具を係合させるための多角面21aが形成されて
いる。球状リング21の外周球面21bは、軸方向に２分割
された割型シェル22,23の凹球面22a,23aによって摺動自
在に抱持されている。一方のシェル22の外周部には適数
個のネジ軸挿通孔22cを有するフランジ部22bが一体に設
けられており、このシェル22の左側端部、即ち反バルブ
ボデー側端部の内側に他方のシェル23が螺着されてい
る。フランジ部22bを有するシェル22のバルブボデー側
端面には、レイズドフェース（RF）を構成するシール面
22dが一体に形成されている。一方、フランジ部を有し
ないシェル23の外周部には、締付工具が係合する多角面
23bが形成されている。両シェル22,23の間には球状リン
グ21の球面21bに密着するガスケット24が挟着されてい
る。

上記バルブボデー側のフランジ部9bと配管側のフランジ
部22bの夫々の挿通孔9c,22cにはネジ軸30が挿通され、
このネジ軸30の両端部にナット31,32を螺着することに
より、両フランジ部9b,22bが対向方向に締め付けられ、
シール面10b,22dの間に介装した円環板状ガスケット33
を圧着する。これにより、バルブボデー１と配管20とが
水密的に接続される。

以上のように接続されたバルブボデー１と配管20は、ス
トッパ部材５と球状リング８との摺動により距離Ｌの範
囲で軸方向移動自在であり、またバルブボデー側の球状
リング８と割型シェル9,10との摺動、及び配管側の球状
リング21と割型シェル22,23との摺動により軸心方向に
対する屈曲を許容できる。なお、屈曲角度の設定は、シ
ェル９のストッパ面9eまたはシェル23のストッパ面23c
がストッパ部材５のガイド面5aまたは配管20の外面に当
たることにより行われる。また、軸心回りの回転は、ス
トッパ部材５と球状リング８との相対回転、球状リング
８とシェル9,10との相対回転、あるいは球状リング21と
シェル22,23との相対回転により許容できる。したがっ
て、地盤沈下や地震発生時、配管接続作業時、および寒
暖差による配管の伸縮時におけるバルブボデー１と配管
20との軸方向，回転方向および屈曲方向の相対変位を、
シール性能を損わずに吸収できる。

第３図は本考案の第２実施例を示す。この実施例では、
バルブボデー１′の管体４′の内径部にストッパ部材40
が螺着されている。したがって、球状リング50の内つば
部50aは管体４′の外周部に形成された円筒状ガイド面4
a′上を摺動自在である。割型シェルのうち、シール面5
1aを有するシェル51はフランジ部52aを有するシェル52
の内側に嵌合され、その嵌合面の溝51b,52bに保持され
たリング53によって抜け止めされている。このリング53
は予め外側シェル52の溝52bにやや内径側へ突出させた
状態で保持しておき、内側シェル51を外側シェル52へ嵌
合させたとき、内側シェル51の先端テーパ面51cによっ
てリング53を拡開させ、リング53の内径部を内側シェル
51の溝51bに嵌合させる。そのため、配管との接続前
に、両シェル51,52間に保持されたガスケット54が脱落
するのを防止できる。なお、バルブボデー１′と配管と
を接続した後では、内側シェル51は外側シェル52との嵌
合方向に圧着されるので、ガスケット54が緩む恐れは全
くない。

なお、本考案は上記実施例に限定されるものではない。
例えば、実施例のような屈曲自在なフランジ構造を、バ
ルブボデー１の他方の管体３側に設けてもよい。また、
割型シェルの分割構造は、実施例のようにフランジ部を
有しないシェル10,51にガスケット33,54とのシール面10
b,51aを設けたものに限らず、第２図における配管側の
割型シェル22,23のように、フランジ部を有するシェル
にシール面を設けてもよく、さらに両シェルにそれぞれ
フランジ部を設けてもよい。また、ストッパ部材と球状
リングとの間をシールするために、ストッパ部材の外つ
ば部にシール部材（Ｏリング６）を装着したが、これに
代えてまたはこれと同時に球状リングの内つば部にシー
ル部材を装着してもよい。

〔考案の効果〕

以上の説明で明らかなように、本考案によれば球状リン
グを管体に螺着したストッパ部材で抜け止めし、球状リ
ングの球面を割型シェルで抱持し、かつ一方のシェルの
外周部にフランジ部を設けたので、軸方向移動、軸心回
りの回転および軸心方向に対する屈曲を許容できる。し
かも、割型シェルの外周部にフランジ部が設けられるの
で、軸方向寸法を短縮でき、寸法上の制約のあるバルブ
のフランジ部に容易に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用したフランジ付バルブ構造の配管
との接続状態を示す外観図、第２図はその継手部分の拡
大断面図、第３図は第２実施例の拡大断面図である。 １……バルブボデー、3,4……管体、５……ストッパ部
材、5a……ガイド部、5b……外つば部、5d……多角面、
5e……内つば部、７……ガスケット、８……球状リン
グ、8a……球面、8b……内つば部、9,10……割型シェ
ル、9a,10a……凹球面、9b……フランジ部、10b……シ
ール面、14……ガスケット、20……配管、33……ガスケ
ット。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】管体の先端部に螺着固定され、先端側には
   外周方向に突出する外つば部が設けられたストッパ部材
   と、 上記管体の外周に軸方向移動自在に配置され、外周に球
   面を有するとともに、内面が上記ストッパ部材の外つば
   部によって摺動自在に支持され、一端部の内周に上記ス
   トッパ部材の外つば部によって抜け止めされる内つば部
   が突設された球状リングと、 軸方向に２分割され、内面に球状リングの球面を摺動自
   在に抱持する凹球面を有するとともに、少なくとも片方
   の部材の外周部にはフランジ部が一体に設けられた割型
   シェルと、 両シェルの間で挟持され、内径部が球状リングの球面に
   密着するガスケットと、を具備したことを特徴とするフ
   ランジ付管構造。
2. 【請求項２】上記ストッパ部材には、管体の外周面を覆
   い、かつ球状リングの内つば部内周面と摺動自在な円筒
   状ガイド部が一体に設けられていることを特徴とする請
   求項（１）に記載のフランジ付管構造。
3. 【請求項３】上記ストッパ部材の一端部には内つば部が
   設けられ、内つば部と管体の端面との間にガスケットが
   挟着されるとともに、内つば部の外面または内面に、締
   付工具と係合する多角面が形成されていることを特徴と
   する請求項（１）に記載のフランジ付管構造。