JPS634869Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は地上配管の突合せ接合部だけでなく、
埋設配管の該接合部にも適用できる様なフランジ
継手に関し、詳細には介装パツキンに曲げ応力や
ずれ応力が発生しても、これらに対する水密性を
遺憾なく発揮させる様な構造のフランジ継手構造
に関するものである。

各種配管の継手としては、溶接継手やねじ込み
式継手等と共に、フランジ継手が汎用されている
が、特に金属管同士の突合せ接合には第１図に示
す様なフランジ継手が広く利用されている。即ち
１は１次配管、２は２次配管、３，４はフラン
ジ、５はボルト、６はナツト、７はシール用円板
状パツキンを夫々示し、１次配管１の管端部及び
２次配管２の管端部にフランジ３，４を夫々取り
付け、両フランジ３，４間に板状パツキン７を介
装し、両フランジ３，４に穿設された孔にボルト
５，５，５を貫通すると共に、ナツト６，６，６
を締付けることによつて、パツキン７を圧接し、
その変形によつて接合部に水密性が与えられてい
る。

ところが上述のフランジ継手を地上配管に適用
した場合には、配管は構造物或は地面に固定され
ており、該接合部に外部から曲げ荷重やずれ荷重
が加わることは少ないので、接合部の水密性が崩
れることは稀であるが、このフランジ継手を埋設
配管に適用した場合には、地盤の振動等によつて
地上配管では考えられなかつた曲げ荷重やずれ荷
重が作用し、周方向において、フランジ３，４の
クリアランスに偏よりが生じ、締付けに緩みの生
じた部分のパツキン付近から漏水することがあつ
た。

本考案はこうした事情に着目してなされたもの
であつて、地上配管の接合部に適用できるのは勿
論のこと、苛酷な設置条件下にある埋設配管の接
合部に適用しても漏水等の支障を生じない様なフ
ランジ継手を提供することを目的とするものであ
る。

しかして本考案のフランジ継手構造とは、フラ
ンジ付管端部を対向させ、それらの間にパツキン
を介装せしめて突合せ接合してなるフランジ継手
構造において、第１の管の管端部にはフランジを
形成し、且つ該フランジの対向側面には該管の外
径より大きい内径の短管を同心状に取付けると共
に、該短管の根元側内面を同一内径とし、且つ先
端側内面をテーパー状に形成し、第２の管の外面
には前記短管の先端面に当接しない位置にフラン
ジを設け、前記短管の内面と第２の管の外面との
間に、同一外径部とこれに続いて前記短管のテー
パ角度と同一傾斜角度で拡径される漸拡部を有
し、且つ全長に亘つて同一内径からなる環状パツ
キンを配設して前記フランジ同士を締結してなる
点に要旨があり、これにより、埋設配管等の接合
部に曲げ荷重やずれ荷重が加わつた場合にもパツ
キン装填状態を安定的に維持し、該接合部に高い
水密性を保持させることに成功したものである。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
るが、該実施例は本考案を制限する性質のもので
はなく、前・後記の趣旨に徴して適宜設計変更を
加えること等は全て本考案に含まれる。

第２図は本考案実施例のフランジ継手部を示す
一部破断正面図であり、１次配管１の管端部には
フランジ３ａを取付け、該フランジ３ａ面に配管
１の外径より大きい内径の短管８が同心状に取り
付けられており、該短管８の根元側内面は同一内
径に形成され、且つ先端側内面はテーパ状に面取
成形されている。又短管８より遠心側のフランジ
面には周方向に等間隔に４ヵ所（１ヵ所は図に表
われない）のボルト挿入孔９が穿設されている。
一方２次配管２の外面には前記短管８の面取側端
面が当接しない位置にフランジ４ａを取り付け、
該フランジ４ａ面に前記挿入孔９に対応する孔１
０を４ヵ所（１ヵ所は図に表われない）穿設して
いる。そして短管８内面と２次配管２外面との間
に形成される空間に、該空間形状に適合する様な
形状（以下Ｋ字形）の環状パツキン１１を嵌挿
し、前記挿入孔９，１０に取り付けたボルト５，
５，５・ナツト６，６，６を締結して、１次配管
１と２次配管２を接合することにより、該接合部
の水密性を確保している。尚前記締結に当つて２
次配管２の管端面が１次配管１のフランジ面に当
接するまで締め付ければ該接合部に曲げ荷重が加
わつても、従来のフランジ継手と同等の曲げ拘束
性を発揮する。

第３図はパツキン１１に発生する内部応力の分
布状態を示すものであつて、パツキン１１は短管
８と２次配管２外面の隙間に矢印Ｋ方向に力を受
けて装着されており、パツキン１１の底部面（Ｌ
−Ｍ間、特にＱ−Ｍ間）及び傾斜面（Ｏ−Ｐ間）
には、パツキン１１の弾発力によつて白抜き矢印
方向の面圧が加わつている。又パツキン１１の先
端側の同一外径部（ストレート部）もパツキン１
１の形状に応じて圧縮変形されるので、平行面
（Ｎ−Ｏ間）並びに平行面（Ｌ−Ｑ間）にもパツ
キン弾発力による面圧がある程度加わり、パツキ
ン全体としての水密性向上に寄与している。さら
にパツキンストレート部による短管８内面及び２
次配管２外面への面圧は、水密性向上作用のみな
らず、パツキンをパツキン収納空間に安定保持す
る機能を発揮する。

即ち上記構成のフランジ継手構造により接合さ
れた配管が、土圧の変動等によつて第４図（引張
荷重作用側の図面）に示す様な屈曲状態に陥つた
場合には、１次配管１のフランジ面と２次配管２
の管端面との接触面に隙間が発生する。又屈曲に
よつて短管８と２次配管２外面とで形成される隙
間の面積（実際には容積）が大きくなり、パツキ
ンの圧縮が緩められるが、パツキン１１はこの様
な面積増大分を予め考慮して十分に圧縮変形され
ているので、前記傾斜面（Ｏ−Ｐ間）や底部面
（Ｌ−Ｍ間）にかかるパツキン１１の面圧は十分
の大きさを残し、接合部の水密性は維持される。
又継手部に曲げ荷重やずれ荷重が作用してパツキ
ン収納空間が広がつた場合、テーパ部による面圧
はパツキン離脱の方向へ作用するが、ストレート
部はその面圧をもつて短管８と２次配管２の間に
挟持され、パツキンの抜出しを防止する様に機能
する為、パツキン装填状態が安定保持される。尚
第４図に示す部分と反対側の接合部（圧縮荷重作
用側）では、パツキン１１は第２図の状態より縦
方向に圧縮されるので、短管８とパツキン１１及
び２次配管２とパツキン１１との接触面における
面圧はより大きくなり、水密性はむしろ強化され
る。

又配管接合部にずれ荷重が作用した場合につい
ても、短管８と２次配管２外面との間に形成され
るパツキン１１収納空間は、上記の曲げ荷重作用
時と同様の容積増加及び減少を呈し、パツキン１
１がそれらに対応して変形するので、同様の作用
により水密性が崩れることはない。尚本考案に係
る短管８のテーパ部の角度及びパツキン１１のテ
ーパ角度は共に特に制限されないが、これらの表
面に凹凸を形成して面圧の向上を図ることは本考
案の範囲に含まれる。

本考案は概略以上の様に構成されるので、配管
に曲がりやずれが発生してもパツキンと短管内面
テーパ部及び２次配管２外面との接触部分に十分
な面圧を加え続けることができ、配管接合部の水
密性を維持することができる。又パツキンストレ
ート部が短管内面と２次配管の間に面圧をもつて
保持される為、水密性の向上のみならず、安定し
たパツキン装填状態を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のフランジ継手構造を適用した配
管接合部の一部破断正面図、第２図は本考案に係
るフランジ継手構造を適用した配管接合部の一部
破断正面図、第３図は接合状態においてパツキン
に加わる内部応力の分布説明図、第４図は本考案
に係るフランジ継手構造を適用した配管接合部に
曲げ荷重がかかつた時の要部断面拡大図である。 １……１次配管、２……２次配管、３，４……
フランジ継手、５……ボルト、６……ナツト、
７，１１……環状パツキン、８……短管、９，１
０……挿入孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. フランジ付管端部を対向させ、それらの間にパ
   ツキンを介装せしめて突合わせ接合してなるフラ
   ンジ継手構造において、第１の管の管端部にはフ
   ランジを形成し、且つ該フランジの対向側面には
   該管の外径より大きい内径の短管を同心状に取付
   けると共に、該短管の根元側内面を同一内径と
   し、且つ先端側内面をテーパー状に形成し、第２
   の管の外面には前記短管の先端面に当接しない位
   置にフランジを設け、前記短管の内面と第２の管
   の外面との間に、同一外径部とこれに続いて前記
   短管のテーパ角度と同一傾斜角度で拡径される漸
   拡部を有し、且つ全長に亘つて同一内径からなる
   環状パツキンを配設して前記フランジ同士を締結
   してなることを特徴とするフランジ継手構造。