KR101585909B1 - 파이프 조인트 - Google Patents

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KR101585909B1
KR101585909B1 KR1020137025902A KR20137025902A KR101585909B1 KR 101585909 B1 KR101585909 B1 KR 101585909B1 KR 1020137025902 A KR1020137025902 A KR 1020137025902A KR 20137025902 A KR20137025902 A KR 20137025902A KR 101585909 B1 KR101585909 B1 KR 101585909B1
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쇼조 키시
요시노리 이타니
코헤이 이케다
타카시 요코미조
타카아키 카가와
쇼고 카네코
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가부시끼 가이샤 구보다
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Abstract

본 발명은 서로 접합되는 한쪽 관의 단부에 형성된 수용구의 내부에 다른쪽 관의 단부에 형성된 삽입구가 삽입된 구성의 파이프 조인트로서: 상기 수용구의 내주에 형성된 록킹 링 수용 홈과, 상기 수용 홈에 수용되는 둘레 방향 싱글 스플리트의 록킹 링과, 상기 수용 홈의 내주면과 상기 록킹 링의 외주면 사이에 배치되어 상기 수용구에 상기 삽입구가 삽입되어 있지 않을 때에 상기 록킹 링을 상기 수용구에 대해서 센터링 상태로 유지하는 환상의 센터링용 부재와, 상기 삽입구의 선단 외주에 형성되어 상기 수용구로의 상기 삽입구의 삽입시에는 상기 수용 홈에 수용되어 있는 상기 록킹 링을 관 직경 방향으로 탄성적으로 압박하여 확대시켜 이 록킹 링의 내주측을 통과 가능하게 함과 아울러, 서로 접합된 상기 수용구와 상기 삽입구 사이에 관 축심 방향의 이탈력이 작용했을 때에 상기 수용구의 안쪽으로부터 상기 록킹 링에 걸려짐으로써 상기 수용구로부터의 상기 삽입구의 이탈을 방지할 수 있는 돌출부를 구비하고; 상기 센터링용 부재는 관 둘레 방향으로 복수의 분할부와 관 둘레 방향으로 서로 이웃하는 분할부끼리를 서로 접속하는 접속부를 갖고,상기 분할부는 상기 록킹 링을 외주측으로부터 유지하는 홀더부와, 이 홀더부의 수용구 안쪽 부분으로부터 직경 방향 안쪽으로 돌출해서 상기 록킹 링에 관 축심 방향으로 걸려질 수 있는 걸림부를 갖고, 상기 접속부는 상기 분할부보다 외주측에 배치됨과 아울러 상기 록킹 링의 탄성적인 압박 확대에 대응해서 관 직경 방향으로 탄성 변형 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트에 관한 것이다.

Description

파이프 조인트{PIPE JOINT}
본 발명은 파이프 조인트에 관한 것으로서, 특히, 서로 접속되는 예컨대 주철제의 한쪽 관의 단부에 형성된 수용구에 다른쪽 관의 단부에 형성된 삽입구가 삽입되는 구조의 파이프 조인트에 관한 것이다.
이 종류의 파이프 조인트로서, 소위 슬립 온 타입(slip on type)의 이탈 방지 파이프 조인트가, 예컨대 JP 5-231570A(1993)에 의해 알려져 있다. 이 파이프 조인트에 있어서는 수용구의 내주에 록킹 링이 장착되어 있음과 아울러, 수용구의 내주면과 삽입구의 외주면 사이를 전체 둘레에 걸쳐 시일하는 고무로 제작된 환상의 시일재가 배치되어 있다. 시일재는 수용구에 유지되는 힐부와, 수용구의 내주면과 삽입구의 외주면 사이에서 압축되어 시일 면압을 생기게 하는 밸브부를 구비한다. 이 밸브부는 수용구 안쪽일수록 내경이 작게 형성되고, 그 단면 형상이 관 중심을 향해 경사진 방향으로 돌출되는 대략 타원형으로 형성되어 있다. 삽입구의 선단 외주에는 록킹 링에 걸려짐으로써 수용구와 삽입구 사이의 이탈 방지 기능을 발휘하기 위한 돌출부가 형성되어 있다.
이와 같은 구성의 파이프 조인트에 있어서 수용구에 삽입구를 삽입해서 관끼리를 접합할 때에 삽입구의 돌출부가 시일재의 내주를 수용구의 안쪽을 향해 통과할 때에 밸브부의 내주부가 관 직경 방향 외측으로 휘도록 변형(확경)된다.
그 후, 삽입구의 돌출부가 시일재의 내주를 통과해 버리면 밸브부가 삽입구의 외주면과 수용구의 내주면 사이에서 압축되어 시일 면압이 확보된다.
그러나, 상기의 공지의 구성에서는 수용구에 삽입구를 삽입할 때에 밸브부를 관 직경 방향 외측으로 휘도록 변형(확경)시키는데에 요하는 힘이 크다. 이 때문에, 삽입구를 수용구에 삽입할 때에 큰 삽입력(접합력)을 작용시킬 필요가 있다.
본 발명은 삽입구를 수용구에 삽입할 때의 삽입력(접합력)이 작은 파이프 조인트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 소위 메커니컬 타입의 파이프 조인트에 있어서 시일재를 양호한 압박 상태로 능률적으로 장착할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 소위 메커니컬 타입의 파이프 조인트에 있어서 압박륜을 압박하는 볼트ㆍ너트의 체결 토크의 관리가 불필요하고, 시일재를 수용구와 삽입구에 넓은 범위에서 균일하게 면접촉시켜 시일성을 발휘시키고, 시일재에 있어서의 시일성에 기여하는 부분이 관 축심 방향으로 이동하더라도 소정의 시일성이 유지되도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 이탈 방지 기능을 양호하게 유지할 수 있으면서 관 축심끼리가 굴곡한 상태에서도 관끼리를 접속시킬 수 있고, 또한, 록킹 링 센터링용 부재의 자세를 관리하지 않더라도 록킹 링의 센터링을 양호하게 행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 수용구의 안쪽 끝과 삽입구의 선단 사이에 배치되는 라이너를 수용구 및 삽입구의 축심 상에 장착할 수 있게 함으로써 파이프 조인트의 경량화 및 비용 절감을 도모하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 압박 클로를 이용한 이탈 방지 타입의 파이프 조인트에 있어서 그 압박 클로나 관에 있어서의 부식의 발생을 효과적으로 방지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 수용구에 삽입구를 삽입할 때에 수용구 내에 설치된 록킹 링에 있어서의 둘레 방향의 분할부에 스페이서를 끼워 넣어서 그 록킹 링을 확경 상태로 유지하도록 한 파이프 조인트에 있어서 스페이서의 확경 유지부를 분할부에 있어서의 록킹 링의 구성 부재의 양단부 사이에 삽입할 때에 스페이서의 확경 유지부가 록킹 링에 대해서 위치 어긋나는 것을 방지할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 서로 접속되는 한쪽 관의 단부에 형성된 수용구에 다른쪽 관의 단부에 형성된 삽입구가 삽입되는 구성의 파이프 조인트의 제 1 측면은,
수용구의 내주면에 형성된 끼워넣기 홈과,
수용구와 삽입구 사이를 전체 둘레에 걸쳐 시일하기 위한 환상의 시일재를 구비하고,
시일재는 끼워넣기 홈 내에 끼워 넣어지는 힐부와, 힐부보다 수용구의 안쪽에 있어서 수용구의 내주면과 삽입구의 외주면 사이에 끼워지는 밸브부를 갖고,
밸브부는 힐부에 연속되는 제 1 밸브와, 제 1 밸브보다 수용구의 안쪽에 위치하는 제 2 밸브와, 제 1 밸브와 제 2 밸브의 경계에 존재하는 축소부를 갖고,
제 1 밸브의 외주부에 수용구의 내주면에 압접하는 제 1 시일부가 형성되고,
제 2 밸브의 내주부에 삽입구의 외주면에 압접하는 제 2 시일부가 형성되고,
제 2 밸브는 수용구와 삽입구 사이에 설치되기 전의 자연 상태에서는 제 1 밸브로부터 관 중심을 향해 경사져 있고, 상기 자연 상태에서 그 내경이 삽입구의 외경보다 작고, 또한, 축소부의 탄성 변형에 의해 관 직경 방향으로 확대/축소 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 서로 접합되는 한쪽 관의 단부에 형성된 수용구의 내부에 다른쪽 관의 단부에 형성된 삽입구가 삽입된 구성의 파이프 조인트의 제 2 측면은,
수용구의 내주면과 삽입구의 외주면 사이에 배치되어 이들 수용구의 내주면과 삽입구의 외주면 사이에 끼워짐으로써 압축되어 소정의 시일 기능을 발휘하는 환상의 시일재와,
수용구에 체결됨으로써 상기 시일재를 상기 수용구의 내주면과 삽입구의 외주면 사이에 끼운 압축 상태로 유지시키는 압박륜을 갖는다.
본 발명의 파이프 조인트의 제 3 측면은,
삽입구의 외주면과 이 삽입구의 외주면에 대해서 평행하게 형성된 수용구의 내주면 사이에서 압축됨으로써 소정의 시일 기능을 발휘하는 시일재를 갖고,
상기 시일재는 그 외주면이 상기 수용구의 내주면과 평행하게 형성됨과 아울러 그 내주면이 상기 삽입구의 외주면과 평행하게 형성된 원통부를 갖고, 수용구와 삽입구 사이에서 압축되었을 때에 이 원통부가 상기 삽입구의 외주면과 수용구의 내주면에 각각 면접촉하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 파이프 조인트의 제 4 측면은,
수용구의 내주에 형성된 록킹 링 수용 홈과,
상기 수용 홈에 수용되는 둘레 방향 싱글 스플리트(single-split)의 록킹 링과,
상기 수용 홈의 내주면과 록킹 링의 외주면 사이에 배치되어 수용구에 삽입구가 삽입되어 있지 않을 때에 록킹 링을 수용구에 대해서 센터링 상태로 유지하는 환상의 센터링용 부재와,
삽입구의 선단 외주에 형성되어 수용구로의 삽입구의 삽입시에는 수용 홈에 수용되어 있는 록킹 링을 관 직경 방향으로 탄성적으로 압박하여 확대시켜 이 록킹 링의 내주측을 통과 가능하게 함과 아울러, 서로 접합된 수용구와 삽입구 사이에 관 축심 방향의 이탈력이 작용했을 때에 수용구의 안쪽으로부터 록킹 링에 걸려짐으로써 수용구로부터의 삽입구의 이탈을 방지할 수 있는 돌출부를 구비하고,
상기 센터링용 부재는 관 둘레 방향으로 복수의 분할부와 관 둘레 방향으로 서로 이웃하는 분할부끼리를 서로 접속하는 접속부를 갖고,
상기 분할부는 록킹 링을 외주측으로부터 유지하는 홀더부와, 이 홀더부의 수용구 안쪽 부분으로부터 직경 방향 안쪽으로 돌출해서 록킹 링에 관 축심 방향으로 걸려질 수 있는 걸림부를 갖고,
상기 접속부는 분할부보다 외주측에 배치됨과 아울러 상기 록킹 링의 탄성적인 압박 확대에 대응해서 관 직경 방향으로 탄성 변형 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 파이프 조인트의 제 5 측면은,
삽입구가 수용구에 삽입되었을 때에 삽입구에 의해 수용구의 안쪽으로 압입되어 삽입구의 선단면과 수용구의 내단면 사이에 장착되는 라이너와,
수용구의 내면에 형성되어 라이너가 삽입구에 의해 수용구의 안쪽으로 압입될 때에 라이너의 축심이 수용구 및 삽입구의 축심에 위치하도록 라이너를 관 직경 방향으로 안내하는 안내면을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 파이프 조인트의 제 6 측면은,
수용구의 내주부에 배치되거나, 또는, 수용구의 외측에 있어서의 삽입구의 부분에 외감(外嵌)되고 또한 수용구에 연결된 환상체의 내주부에 배치된 압박 클로와,
이 압박 클로를 누름으로써 이 압박 클로를 삽입구의 외면에 압박시킨 상태에서 삽입구에 고정시키는 압박 볼트를 구비하고,
상기 압박 클로는 철계 재료로 형성됨과 아울러 삽입구에 접하는 부분의 표면에 내식 피막이 형성되고,
이 내식 피막은 Zn-Sn계 합금 용사 피막과 Zn-Sn-Mg계 합금 용사 피막과 Zn-Al계 합금 용사 피막 중 어느 하나를 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 스페이서는
서로 접합되는 한쪽 관의 단부에 형성된 수용구의 내부에 다른쪽 관의 단부에 형성된 삽입구가 삽입되고,
수용구의 내주에 형성된 록킹 링 수용 홈에 환상이고 둘레 방향으로 분할부를 가지며 탄성적으로 확경 가능한 록킹 링이 수용되고,
삽입구의 외주에 돌출부가 형성되고,
확경 상태의 록킹 링의 내측에 상기 삽입구의 돌출부를 통과시킴과 아울러, 돌출부가 통과한 후에 록킹 링의 확경 상태를 해제하도록 한 파이프 조인트에 있어서의,
상기 록킹 링의 분할부에 대해서 삽입 및 이탈 가능하고, 분할부로의 삽입시에 록킹 링을 확경 상태로 유지할 수 있는 스페이서가,
상기 분할부에 있어서의 둘레 방향을 따른 록킹 링의 양단부 사이에 대해서 삽입 및 이탈 가능하고, 또한 삽입시에 상기 양단부 사이에 끼워지는 확경 상태의 유지부와,
확경 상태의 유지부가 록킹 링의 양단부 사이에 끼워져 있을 때에 확경 상태의 유지부로부터 수용구 개구부보다 수용구의 외측으로 도달하는 손잡이부를 갖고,
상기 스페이서는 수용구 내에 삽입구가 삽입된 후에 상기 분할부에 있어서의 록킹 링의 양단부 사이로부터 이탈되어 수용구와 삽입구의 간극을 통해 수용구 개구부보다 수용구의 외측으로 회수 가능하고,
상기 스페이서는 확경 상태의 유지부의 양측부에 삽입 홈을 갖고,
이 삽입 홈은 확경 상태의 유지부가 상기 분할부에 있어서의 록킹 링의 양단부 사이에 삽입되었을 때에 상기 양단부가 끼워 넣기 가능함과 아울러, 상기 확경 상태의 유지부가 상기 분할부에 있어서의 록킹 링의 양단부 사이로부터 이탈되기 위해 이동할 때에 록킹 링의 양단부로부터 상기 이탈 방향으로 이탈 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 제 1 밸브와 제 2 밸브와 축소부를 가진 구성의 시일재가 구비되어 있으므로 삽입구를 수용구에 삽입할 때에 요하는 삽입력(접합력)을 작게 할 수 있을 뿐만 아니라 수용구와 삽입구 사이에서 높은 시일성을 발휘할 수 있다.
본 발명에 의하면, 수용구의 내주면과 삽입구의 외주면 사이에 끼워짐으로써 압축되어 소정의 시일 기능을 발휘하는 환상의 시일재와, 수용구에 체결됨으로써 상기 시일재를 상기 수용구의 내주면과 삽입구의 외주면 사이에 끼운 압축 상태로 유지시키는 압박륜을 구비한 것이므로, 압박륜과 플랜지부의 간격을 세밀하게 관리함이 없이 압박륜의 부착 작업을 능률적으로 행할 수 있고, 이 때문에 작업 능률을 향상시킬 수 있음과 아울러 용이하게 시일재를 양호한 압축 상태로 유지할 수 있고, 그 결과, 파이프 조인트의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 시일재는 그 외주면이 수용구의 내주면과 평행하게 형성됨과 아울러 그 내주면이 삽입구의 외주면과 평행하게 형성된 원통부를 갖고, 수용구와 삽입구 사이에서 압축되었을 때에 이 원통부가 상기 삽입구의 외주면과 수용구의 내주면에 각각 면접촉하는 것이므로, 시일재를 넓은 범위에서 균일하게 면접촉시켜서 시일성을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 시일재가 관내 압력을 받아 시일성을 발휘하는 부분이 이동된 경우에도 소정의 시일성을 확보할 수 있다.
본 발명에 의하면, 센터링용 부재가 관 둘레 방향으로 복수의 분할부와 관 둘레 방향으로 서로 이웃하는 분할부끼리를 서로 접속하는 접속부를 갖고, 분할부는 록킹 링을 외주측으로부터 유지하는 홀더부와, 이 홀더부의 수용구 안쪽 부분으로부터 직경 방향 안쪽으로 돌출해서 록킹 링에 관 축심 방향으로 걸려질 수 있는 걸림부를 갖고, 접속부는 분할부보다 외주측에 배치됨과 아울러, 록킹 링의 탄성적인 압박 확대에 대응해서 관 직경 방향으로 탄성 변형 가능하게 되어 있으므로, 록킹 링이 수용 홈으로부터 이탈하는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 이탈 방지 기능을 양호하게 유지할 수 있어서 파이프 조인트의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 접속부가 탄성 변형할 때의 반력에 의해 록킹 링을 수용구의 직경 방향 내측을 향해서 탄성적으로 압박할 수 있으므로 센터링용 부재에 의해 록킹 링을 양호하게 센터링할 수 있다.
본 발명에 의하면, 삽입구가 수용구에 삽입되었을 때에 삽입구에 의해 수용구의 안쪽으로 압입되어 삽입구의 선단면과 수용구의 내단면 사이에 장착되는 라이너와, 라이너가 삽입구에 의해 수용구의 안쪽으로 압입될 때에 라이너의 축심이 수용구 및 삽입구의 축심에 위치하도록 라이너를 관 직경 방향으로 안내하는 안내면을 가지므로, 라이너의 자동 센터링을 행할 수 있고, 이 때문에 라이너의 외경 및 두께를 삽입구의 외경 및 두께에 일치시킨 작은 치수로 할 수 있으므로 라이너의 경량화 및 비용 절감을 도모할 수 있다.
본 발명에 의하면, 환상체의 내부에 배치되어 압박 볼트로 누름으로써 삽입구의 외면에 압박된 상태에서 삽입구에 고정되는 압박 클로가 철계 재료로 형성됨과 아울러 삽입구에 접하는 부분의 표면에 Zn-Sn계 합금 용사 피막과 Zn-Sn-Mg계 합금 용사 피막과 Zn-Al계 합금 용사 피막 중 어느 하나를 함유하므로 우수한 방식(防食) 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 압박 클로의 선단부가 관의 삽입구에 파들어간 경우에도 용사 피막에 의한 방식 효과를 기대할 수 있으므로 압박 클로 및 관에 있어서의 부식의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 록킹 링의 분할부에 이용되는 스페이서가 확경 상태의 유지부의 양측부에 삽입 홈을 갖고, 이 삽입 홈은 확경 상태의 유지부가 분할부에 있어서의 록킹 링의 양단부 사이에 삽입되었을 때에 상기 양단부가 끼워 넣기 가능함과 아울러, 확경 상태의 유지부가 분할부에 있어서의 록킹 링의 양단부 사이로부터 이탈되기 위해 이동할 때에 록킹 링의 양단부에서 이탈 방향으로 이탈 가능하므로, 스페이서에 있어서의 확경 상태의 유지부를 록킹 링의 분할부에 삽입해서 록킹 링을 확경 상태로 유지할 때에 스페이서에 있어서의 확경 상태의 유지부가 록킹 링에 대해서 직경 방향 및 삽입 방향으로 위치 어긋나는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 확경 상태의 유지부를 위치 어긋남 없이 록킹 링의 분할부의 정규의 위치에 세팅할 수 있다.
도 1은 본 발명의 파이프 조인트의 실시예의 요부의 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타내어진 시일재의 단면도이다.
도 3은 동 시일재의 치수를 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1의 파이프 조인트의 접합 작업을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 다음 작업 단계를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 다음 작업 단계를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 다음 작업 단계를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 파이프 조인트의 다른 실시예의 요부의 종단면도이다.
도 9는 도 8에 나타내어진 부분의 요부의 확대도이다.
도 10은 도 9에 나타내어진 부분의 요부의 횡단면도이다.
도 11은 도 8의 파이프 조인트의 접합 작업을 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11의 다음 작업 단계를 나타내는 도면이다.
도 13은 도 12의 다음 작업 단계를 나타내는 도면이다.
도 14는 도 13의 다음 작업 단계를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 파이프 조인트의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 파이프 조인트의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 17은 도 16의 파이프 조인트의 접합 작업을 나타내는 도면이다.
도 18은 도 16의 파이프 조인트에 있어서의 수용구 플랜지의 끝면을 나타내는 도면이다.
도 19는 도 16의 파이프 조인트에 있어서의 압박륜의 정면도이다.
도 20은 본 발명의 파이프 조인트의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명의 파이프 조인트의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 22는 도 21의 파이프 조인트에 있어서의 압박륜과 시일재를 나타내는 도면이다.
도 23은 도 21의 파이프 조인트의 접합 작업을 나타내는 도면이다.
도 24는 도 23의 다음 작업 단계를 나타내는 도면이다.
도 25는 도 21의 파이프 조인트의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 26은 도 21의 파이프 조인트의 다른 변형예의 접합 작업을 나타내는 도면이다.
도 27은 도 26의 다음 작업 단계를 나타내는 도면이다.
도 28은 도 27의 다음 작업 단계를 나타내는 도면이다.
도 29는 도 21의 파이프 조인트의 또 다른 변형예를 나타내는 도면이다.
도 30은 본 발명의 파이프 조인트의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 31은 도 30의 파이프 조인트에 있어서의 압박륜을 나타내는 도면이다.
도 32는 도 30의 파이프 조인트의 접합 작업을 나타내는 도면이다.
도 33은 도 30의 파이프 조인트의 검사 방법을 나타내는 도면이다.
도 34는 도 30의 파이프 조인트에 사용 가능한 압박륜의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 35는 도 30의 파이프 조인트에 사용 가능한 압박륜의 다른 변형예를 나타내는 도면이다.
도 36은 도 35의 압박륜의 단면도이다.
도 37은 도 30의 파이프 조인트의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 38은 도 37의 파이프 조인트에 있어서의 요부의 측면도이다.
도 39는 도 30의 파이프 조인트에 사용 가능한 압박륜의 다른 변형예를 나타내는 도면이다.
도 40은 본 발명의 파이프 조인트의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 41은 도 40에 나타내어진 시일재의 단면도이다.
도 42는 도 40의 파이프 조인트의 접합 작업을 나타내는 도면이다.
도 43은 도 42에 있어서의 압박륜의 확대도이다.
도 44는 도 42에 있어서의 시일재의 확대도이다.
도 45는 본 발명의 파이프 조인트의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 46은 도 45에 있어서의 요부의 확대도이다.
도 47은 도 45에 나타내어진 센터링용 부재의 전체를 나타내는 측면도이다.
도 48은 동 센터링용 부재의 입체도이다.
도 49는 동 센터링용 부재와 록킹 링의 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도 50은 본 발명의 파이프 조인트의 또 다른 실시예에 있어서의 조인트의 접합 작업을 나타내는 도면이다.
도 51은 도 50의 다음 작업 단계를 나타내는 도면이다.
도 52는 도 51의 다음 작업 단계를 나타내는 도면이다.
도 53은 도 50~도 52에 나타내어지는 파이프 조인트의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 54는 도 50~도 52에 나타내어지는 파이프 조인트의 다른 변형예의 수용구를 나타내는 도면이다.
도 55는 도 50~도 52에 나타내어지는 파이프 조인트의 또 다른 변형예에 있어서의 조인트의 접합 작업을 나타내는 도면이다.
도 56은 도 55의 다음 작업 단계를 나타내는 도면이다.
도 57은 도 55의 파이프 조인트에 있어서의 라이너 센터링 부재의 입체도이다.
도 58은 도 57에 나타내어지는 라이너 센터링 부재의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 59는 도 50~도 52에 나타내어지는 파이프 조인트의 또 다른 변형예에 있어서의 조인트의 접합 작업을 나타내는 도면이다.
도 60은 도 59의 다음 작업 단계를 나타내는 도면이다.
도 61은 본 발명의 파이프 조인트의 또 다른 실시예의 단면도이다.
도 62는 도 61의 파이프 조인트의 압박 클로에 있어서의 방식 피막의 형성 상태의 예를 나타내는 도면이다.
도 63은 동 압박 클로에 있어서의 방식 피막의 형성 상태의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 64는 동 압박 클로에 있어서의 방식 피막의 형성 상태의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 65는 도 61에 나타내어지는 파이프 조인트의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 66은 본 발명의 파이프 조인트의 또 다른 실시예의 단면도이다.
도 67은 도 66의 파이프 조인트의 요부를 확대해서 나타내는 측면도이다.
도 68은 도 66의 파이프 조인트에 이용되는 스페이서의 입체도이다.
도 69는 도 68의 스페이서의 평면도이다.
도 70은 도 69의 스페이서의 우측면도이다.
도 71은 도 70의 스페이서의 요부의 확대도이다.
도 72는 도 69의 스페이서의 정면도이다.
도 73은 도 72의 스페이서의 요부를 나타내는 도면이다.
도 74는 도 72의 스페이서의 요부를 나타내는 다른 도면이다.
도 75는 도 66의 파이프 조인트에 있어서의 조인트의 접합 작업을 나타내는 도면이다.
도 76은 도 75의 파이프 조인트에 있어서의 요부의 단면도이다.
도 77은 도 75의 파이프 조인트에 있어서의 스페이서 및 그 근방의 저면도이다.
도 78은 도 75의 파이프 조인트에 있어서의 스페이서가 록킹 링 수용 홈으로부터 분리된 상태를 나타내는 저면도이다.
도 79는 도 68~도 78에 나타내어지는 스페이서를 사용하기 전에 있어서의 록킹 링의 확경 상태를 나타내는 도면이다.
도 1에 나타내어지는 푸시 온 타입의 이탈 방지 파이프 조인트(11)에 있어서 서로 접속되는 한쪽의 주철제의 관(12)의 단부에 형성된 수용구(13)에 다른쪽의 주철제의 관(14)의 단부에 형성된 삽입구(15)가 삽입되어 있다.
수용구(13)의 내주면에는 끼워넣기 홈(17)과, 끼워넣기 홈(17)보다 수용구 안쪽에 위치하는 오목부(18)와, 오목부(18)보다 수용구 안쪽에 위치하는 록킹 링 수용 홈(19)이 각각 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 끼워넣기 홈(17)과 오목부(18) 사이에는 볼록부(20)가 형성되어 있다. 또한, 록킹 링 수용 홈(19)으로부터 안쪽에 거리를 둔 수용구(13)의 내부에는 관 직경 방향의 내단면(21)이 형성되어 있다.
록킹 링 수용 홈(19)에는 금속으로 제작된 둘레 방향의 1개소에서 분할된 둘레 방향 싱글 스플리트의 록킹 링(22)이 수용되어 있다. 이 록킹 링(22)은 탄성적인 축경력을 가짐으로써 삽입구(15)의 외주면에 탄성적으로 감싸도록 구성되어 있다. 록킹 링(22)의 외주면과 록킹 링 수용 홈(19)의 저면 사이에는 센터링 고무체(23)가 배치되어 있다. 이 센터링 고무체(23)는 록킹 링(22)으로의 삽입구(15)의 삽입을 용이하게 하기 위해서 삽입구(15)가 수용구(13)에 삽입되어 있지 않을 때에 록킹 링(22)을 수용구(13)에 대해서 센터링 상태로 유지할 수 있다. 삽입구(15)의 선단부 외주에는 록킹 링(22)에 수용구 안쪽으로부터 서로 걸릴 수 있는 돌출부(24)가 형성되어 있다. 이 돌출부(24)는 삽입구(15)의 선단면으로부터 관 축심 방향으로 소정의 거리를 둔 위치에 형성되어 있다. 돌출부(24)가 수용구 안쪽으로부터 록킹 링(22)에 걸려짐으로써 수용구(13)로부터의 삽입구(15)의 이탈이 방지된다.
수용구(13)와 삽입구(15) 사이는 고무로 제작된 환상의 시일재(25)에 의해 전체 둘레에 걸쳐 시일되어 있다. 시일재(25)는 이하와 같이 구성되어 있다.
도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 시일재(25)는 끼워넣기 홈(17)에 끼워 넣어지는 경질의 힐부(26)와, 수용구(13)의 내주면과 삽입구(15)의 외주면 사이에 끼워지는 힐부(26)보다 연질의 밸브부(27)를 일체로 갖고 있다. 힐부(26)는 횡단면 형상이 직사각형상을 나타내는 환상의 부재이다.
밸브부(27)는 환상으로 형성되어 있고, 서로 접합된 제 1 밸브(28) 및 제 2 밸브(29)를 구비하고 있다. 제 1 밸브(28)의 횡단면 형상은 관 축심 방향으로 길고 또한 관 축심 방향을 따른 양단부에 반경(R1)의 반원부를 갖는 타원 형상이다. 제 2 밸브(29)의 횡단면 형상은 반경(R2)의 원형상이다. 반경(R1)은 반경(R2)보다 작고, 관 직경 방향을 따른 제 1 밸브(28)의 두께(T1)는 제 2 밸브(29)의 두께(T2)보다 얇다. 제 2 밸브(29)의 횡단면의 직경(=2×r2)은 볼록부(20)의 내주면과 삽입구(15)의 외주면의 관 직경 방향의 간격(S)보다 크게 형성되어 있다.
제 1 밸브(28)는 힐부(26)에 접합되고, 제 1 밸브(28)와 힐부(26)의 접합 부분의 외주부에는 환상의 오목부(31)가 형성되어 있다. 제 1 밸브(28)의 내경(K)은 삽입구(15)의 외경보다 약간 작게 형성되고, 제 1 밸브(28)의 외경은 볼록부(20)의 내경보다 약간 크게 형성되어 있다.
제 1 밸브(28)는 힐부(26)보다 수용구(13)의 안쪽에 위치하고 있다. 제 1 밸브(28)와 제 2 밸브(29)의 접합 부분에는 제 1 및 제 2 밸브(28,29)보다 두께가 얇은 축소부(32)가 형성되어 있다. 축소부(32)의 내주면과 외주면에는 각각 원호 형상의 단면 형상을 갖는 환상의 오목부(33,34)가 형성되어 있다.
제 2 밸브(29)는 제 1 밸브(28)보다 수용구(13)의 안쪽에 위치하고, 또한, 제 1 밸브(28)로부터 관 중심을 향해 경사져 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 1 밸브(28)에 있어서의 제 2 밸브(29) 부근의 단부의 반원부의 중심(P1)과 제 2 밸브(29)의 중심(P2)을 포함하는 선을 L1로 하고, 중심(P1)을 포함하고 또한 시일재(25)의 직경 방향으로 위치하는 선을 L2로 하여 선(L2)에 대한 선(L1)의 경사 각도(N)는 15~35도로 설정되어 있다. 제 2 밸브(29)는 그 내경(d)이 삽입구(15)의 외경(D1)보다 작게 설정되고, 또한, 축소부(32)의 탄성 변형에 의해 관 직경 방향에 있어서 확대/축소 가능하다. 힐부(26)의 내경(J)은 제 1 밸브(28)의 내경(K)보다 크게 형성되어 있다.
제 1 밸브(28)의 외주에는 수용구(13)의 볼록부(20)의 내주면에 압접하는 관 축심 방향의 제 1 시일부(35)가 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 제 2 밸브(29)의 내주에는 삽입구(15)의 외주면에 압접하는 제 2 시일부(36)가 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 제 1 시일부(35)의 위치와 제 2 시일부(36)의 위치는 관 축심 방향으로 어긋나 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 제 2 밸브(29)의 외주와 수용구(13)의 오목부(18)의 저면 사이에는 관 직경 방향의 간극(37)이 전체 둘레에 걸쳐 존재한다. 수용구(13)의 볼록부(20)의 관 축심 방향의 길이는 제 2 밸브(29)를 압축하지 않는 길이로 설정되어 있다.
상기 구성에 있어서 한쪽 관(12)과 다른쪽 관(14)을 접합할 경우에는 우선 록킹 링 수용 홈(19)에 센터링 고무체(23)와 록킹 링(22)을 수용한다. 또한, 도 4에 나타내어져 있는 바와 같이, 시일재(25)의 힐부(26)를 끼워넣기 홈(17)에 끼워 넣어서 시일재(25)를 수용구(13)의 내부에 장착한다.
이어서, 삽입구(15)를 수용구(13)에 삽입한다. 이 때, 도 5에 나타내어져 있는 바와 같이, 삽입구(15)의 선단은 제 1 밸브(28)의 내주에 삽입되고 제 2 밸브(29)에 접촉해서 제 2 밸브(29)를 삽입 방향으로 누른다. 이에 따라, 제 2 밸브(29)가 관 직경 방향으로 탄성적으로 확대(확경)된다.
그 후, 삽입구(15)가 수용구(13)에 더욱 삽입되면, 도 6에 나타내어져 있는 바와 같이, 삽입구(15)의 돌출부(24)가 힐부(26)의 내주를 통해서 제 1 밸브(28)의 내주에 접하고, 제 1 밸브(28)가 돌출부(24)의 외주면과 수용구(13)의 볼록부(20)의 내주면 사이에 끼워져 관 직경 방향으로 압축된다. 이 때, 관 직경 방향으로 탄성적으로 확경된 제 2 밸브(29)의 외주와 오목부(18)의 저면 사이에는 전체 둘레에 걸쳐 간극(38)이 유지된다.
그 후, 삽입구(15)가 수용구(13)에 더욱 삽입되면, 도 7에 나타내어져 있는 바와 같이, 삽입구(15)의 돌출부(24)가 제 1 밸브(28)의 내주를 통해서 제 2 밸브(29)의 내주에 접한다. 이 때, 도 6에 나타내어지는 간극(38)이 형성되어 있기 때문에 제 2 밸브(29)는 돌출부(24)에 대해서 관 직경 방향의 외측 방향으로 변위되어 피할 수 있다.
그 후, 삽입구(15)가 수용구(13)에 더욱 삽입되면, 도 1에 나타내어져 있는 바와 같이, 삽입구(15)의 돌출부(24)는 제 2 밸브(29)의 내주를 통과한 후, 록킹 링(22)을 탄성적으로 확경시키면서 이 록킹 링(22)을 수용구 바로 앞측으로부터 수용구 안쪽으로 통과시킨다. 이에 따라, 한쪽 관(12)과 다른쪽 관(14)이 접합된다. 이 때, 제 2 밸브(29)는 관 직경 방향으로 탄성적으로 확경된 상태이기 때문에 삽입구(15)의 외주면에 붙는다. 제 2 밸브(29)의 확경에 부수해서 제 1 밸브(28)가 관 직경 방향의 외측 방향으로 눌려진다. 이에 따라, 제 1 밸브(28)의 제 1 시일부(35)가 수용구(13)의 볼록부(20)의 내주면에 압접함과 아울러, 제 2 밸브(29)의 제 2 시일부(36)가 삽입구(15)의 외주면에 압접하기 때문에 수용구(13)와 삽입구(15) 사이에서 높은 시일성을 유지할 수 있다.
삽입구(15)를 수용구(13)에 삽입할 때에는 제 1 및 제 2 밸브(28,29)보다 얇은 축소부(32)가 탄성 변형됨으로써 제 2 밸브(29)가 용이하게 관 직경 방향으로 확대된다. 이 때문에, 제 2 밸브(29)를 관 직경 방향으로 확대시키기 위해 필요로 되는 힘은 작은 것으로 된다. 그 결과, 작은 삽입력(접합력)으로 삽입구(15)를 수용구(13)에 삽입할 수 있다.
도 5에 나타내어져 있는 바와 같이, 우선, 삽입구(15)의 선단이 제 2 밸브(29)를 관 직경 방향으로 확대하고, 그 후, 도 6에 나타내어져 있는 바와 같이, 돌출부(24)가 제 1 밸브(28)를 압축한다. 이 때문에, 제 2 밸브(29)의 관 직경 방향의 확대와 제 1 밸브(28)의 압축이 동시에 일어나지 않는다. 이에 따라, 작은 삽입력(접합력)으로 삽입구(15)를 수용구(13)에 삽입할 수 있다. 또한, 도 3에 나타내어져 있는 바와 같이 힐부(26)의 내경(J)은 제 1 밸브(28)의 내경(K)보다 크기 때문에 제 1 밸브(28)가 압축될 때에 제 1 밸브(28)의 일부가 힐부(26)와 삽입구(15) 사이로 피할 수 있다. 이것에 의해서도 작은 삽입력으로 할 수 있다.
도 6에 나타내어져 있는 바와 같이, 제 1 밸브(28)가 돌출부(24)의 외주면과 볼록부(20)의 내주면 사이에 끼워져 압축되었을 때는 도 2에 상세하게 나타내어져 있는 오목부(31,33,34)가 릴리프 마진(relief margin)이 되어 제 1 밸브(28)의 압축량이 감소된다. 이에 따라, 삽입구(15)의 돌출부(24)가 제 1 밸브(28)의 내주를 부드럽게 통과할 수 있다. 이 때문에, 작은 삽입력(접합력)으로 삽입구(15)를 수용구(13)에 삽입할 수 있다. 도 3에 나타내어져 있는 바와 같이, 제 1 밸브(28)의 두께(T1)가 제 2 밸브(29)의 두께(T2)보다 얇기 때문에, 이것에 의해서도, 제 1 밸브(28)의 관 직경 방향의 압축량을 작게 할 수 있어서 삽입구(15)의 돌출부(24)가 제 1 밸브(28)의 내주를 부드럽게 통과하고, 작은 삽입력(접합력)으로 삽입구(15)를 수용구(13)에 삽입할 수 있다.
도 7에 나타내어져 있는 바와 같이, 삽입구(15)의 돌출부(24)가 환상의 제 2 밸브(29)의 내측을 통과할 때에 도 6에 나타내어지는 간극(38)이 릴리프 마진이 되어 제 2 밸브(29)가 돌출부(24)에 대해서 관 직경 방향의 외측 방향으로 탄성적으로 변위(확경)되어 피해진다. 이에 따라, 더욱 작은 삽입력(접합력)으로 삽입구(15)를 수용구(13)에 삽입할 수 있다.
서로 접합된 관(12,14)의 내부에 수압이 작용하면, 도 1에 나타내어져 있는 바와 같이, 이 수압에 의해 밸브부(27)를 수용구(13)의 안쪽으로부터 그 개구측으로 압출하려고 하는 압출력(F1)이 작용한다. 이것에 대해서 제 1 시일부(35)의 위치와 제 2 시일부(36)의 위치가 관 축심 방향으로 어긋나 있기 때문에 압출력(F1)에 의해 밸브부(27)가 수용구(13)의 안쪽으로부터 개구측으로 압출되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 특히, 도 1에 나타내어지는 제 1 시일부(35)의 위치와 제 2 시일부(36)의 위치의 관 축심 방향에 있어서의 편차량(A)을 크게 할수록 큰 압출력(F1)에 대해서 밸브부(27)가 압출되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 수용구(13)와 삽입구(15) 사이의 시일성이 향상된다.
제 2 밸브(29)의 횡단면의 직경(=2×r2)이 수용구(13)의 볼록부(20)의 내주면과 삽입구(15)의 외주면의 관 직경 방향의 간격(S)보다 크게 형성되어 있기 때문에 밸브부(27)가 압출력(F1)에 의해 눌려지더라도 제 2 밸브(29)는 간격(S)을 통과하기 어렵다. 이 때문에, 이것에 의해서도, 밸브부(27)가 수용구(13)의 안쪽으로부터 개구측으로 압출되어 버리는 것을 방지할 수 있다.
또한, 간극(37)에도 수압이 작용하기 때문에 제 2 밸브(29)에는 관 중심을 향한 압박력(F2)이 작용한다. 이에 따라, 제 2 밸브(29)의 제 2 시일부(36)가 삽입구(15)의 외주면에 강하게 압박되어서 수용구(13)와 삽입구(15) 사이의 시일성이 더욱 향상된다.
도 1에 나타내어지는 구성에서는 삽입구(15)를 수용구(13)에 삽입해서 한쪽 관(12)과 다른쪽 관(14)을 접합했을 때에 제 1 밸브(28)의 내주면이 삽입구(15)의 외주면에 접촉하고 있다. 이 대신에, 제 1 밸브(28)의 내주면과 삽입구(15)의 외주면 사이에 간극이 형성되어 있는 구성이여도 좋다. 그 경우는, 밸브부(27)가 압출력(F1)에 의해 눌려지면 제 2 밸브(29)가 제 1 밸브(28)의 내주면과 삽입구(15)의 외주면의 간극에 압입되도록 눌려지기 때문에 그것에 의한 수용구(13)와 삽입구(15) 사이의 시일성의 향상을 기대할 수 있다.
공지의 기술로서, 시공 현장에 있어서 규정 길이의 직관을 실측된 배관 치수에 의거해서 절단함으로써 그 관 길이를 조정하고, 그 절단된 절관(切管)을 다른 관에 접속하는 경우가 있다. 이러한 절관과 다른 관을 접속할 경우에 도 1~도 7에 나타내어지는 파이프 조인트를 적용한 예에 대해서 도 8~도 15를 참조해서 설명한다.
도 8에 있어서 41은 절관(42)과 다른 관(43)을 접속관(44)을 통해 접속한 파이프 조인트를 나타낸다. 절관(42)은 관로의 부설 현장에서 소정 길이로 절단 가공된 것이다. 절관(42)의 절단 단부는 삽입구(46)를 구성하고 있다. 다른 관(43)은 일단부에 삽입구(도시 생략)를 가짐과 아울러 타단부에 수용구(13)를 갖는 직관 형상의 규격 관이다.
접속관(44)은 주철제이고, 일단부에 수용구(47)를 가짐과 아울러 타단부에 삽입구(48)를 갖고 있다. 절관(42)의 삽입구(46)는 접속관(44)의 수용구(47)에 삽입되고, 접속관(44)의 삽입구(48)는 다른 관(43)의 수용구(13)에 삽입되어 있다. 절관(42)의 삽입구(46)의 절단 단부에는 수밀성을 갖는 예컨대 고무제의 원환상의 방식 부재(49)가 부착되어 있다.
접속관(44)의 수용구(47)에는 이 수용구(47)와 절관(42)의 삽입구(46)의 이탈을 방지하는 이탈 방지 기구(50)와, 시일재(25)가 설치되어 있다. 다른 관(43)의 수용구(13)에는 마찬가지의 시일재(25)와 록킹 링(22)이 설치되어 있다.
도 9, 도 10에 나타내어져 있는 바와 같이, 이탈 방지 기구(50)는 절관(42)의 삽입구(46)의 외주면에 대해서 관 직경 방향으로 파들어가 이동할 수 있는 수용구(47)의 둘레 방향으로 복수 배치된 빠짐 방지 부재(51)와, 삽입구(46)와 수용구(47)가 상대적으로 이탈 방향으로 이동하려고 했을 때에 빠짐 방지 부재(51)를 관 직경 방향의 내측(52)측으로 파들어가 이동시키는 파들어감 기구(53)를 갖는다.
접속관(44)의 수용구(47)의 내주면에 있어서의 서로 둘레 방향으로 간격을 둔 복수 개소에는 관 직경 방향의 내측(52)을 향해서 개구하는 복수의 빠짐방지용 오목부(54)가 형성되어 있다. 빠짐 방지 부재(51)는 빠짐방지용 오목부(54)에 관 직경 방향의 내측(52)으로 파들어가 이동할 수 있게 끼워 넣어져 있다. 각 빠짐 방지 부재(51)의 내면에는 칼날 형상의 파들어감 돌기(55)가 형성되어 있다.
파들어감 기구(53)는 빠짐 방지 부재(51)의 외면에 형성된 받침면(57)과, 받침면(57)을 통해서 빠짐 방지 부재(51)를 관 직경 방향 내측(53)을 향해 압박하는 복수의 압박 볼트(58)를 갖고 있다. 받침면(57)은 수용구(47)의 안쪽일수록 관 직경 방향 외측을 향해 경사져 있다. 압박 볼트(58)는 수용구(47)의 내외 양측에 걸쳐 관통하는 나사 구멍(59)에 나사 결합되어 있고, 받침면(57)에 대해서 직교 방향이 되도록 경사져 있고, 선단부가 받침면(57)에 접하고 있다.
접속관(44)의 수용구(47)에 있어서 시일재(25)를 장착하기 위한 구성은 도 1~도 7에 나타내어진 파이프 조인트와 같다.
절관(42)과 다른 관(43)의 조인트 구조는 시일재(25)의 구성을 포함해서 도 1~도 7에 나타내어진 것과 같다.
접속관(44)을 통해서 절관(42)과 다른 관(43)을 접속하는 경우에는, 도 11에 나타내어져 있는 바와 같이, 접속관(44)의 수용구(47)의 내부에 시일재(25)를 장착한다.
그 후, 절관(42)의 삽입구(46)를 수용구(47)에 삽입한다. 이 때, 도 12에 나타내어져 있는 바와 같이, 삽입구(46)의 선단은 제 1 밸브(28)의 내측에 삽입되고 제 2 밸브(29)에 접촉해서 제 2 밸브(29)를 삽입 방향으로 누른다. 이에 따라, 도 13에 나타내어져 있는 바와 같이, 제 2 밸브(29)가 관 직경 방향으로 탄성적으로 확대(확경)되고, 확대된 제 2 밸브(29)의 외주와 오목부(18)의 저면 사이에는 간극이 전체 둘레에 걸쳐 형성된다. 그 후, 도 14에 나타내어져 있는 바와 같이, 삽입구(46)를 수용구(47)에 더욱 삽입함으로써 절관(42)과 접속관(44)이 접속된다.
그 후, 도 9에 나타내어져 있는 바와 같이, 각 압박 볼트(58)를 체결해서 각 빠짐 방지 부재(51)를 관 직경 방향의 내측(52)을 향해 압박함으로써 빠짐 방지 부재(51)의 파들어감 돌기(55)를 삽입구(46)의 외주면에 파들어가게 한다.
접속관(44)의 삽입구(48)와 다른 관(43)의 수용구(13)의 접합 공정은 도 1~도 7에 나타내어지는 것과 동일하다.
이와 같은 구성의 파이프 조인트를 갖는 관로는 땅속에 매설되는 것이 많다. 지진 등의 지반 변동에 의해 파이프 조인트(41)에 이탈력(빠져 나감력)이 작용하여 접속관(44)과 다른 관(43)이 상대적으로 이탈 이동하려고 했을 때에는 삽입구(48)의 돌출부(24)가 록킹 링(22)에 수용구 안쪽으로부터 서로 걸림으로써 삽입구(48)와 수용구(13)의 상대적인 이탈 이동이 강력하게 저지된다.
또한, 상기 이탈력이 작용해서 절관(42)과 접속관(44)이 상대적으로 이탈 이동하려고 했을 때에는 파들어감 기구(53)에 의해 각 빠짐 방지 부재(51)가 관 직경 방향의 내측(52)으로 이동한다. 이에 따라, 파들어감 돌기(55)가 절관(42)의 삽입구(46)의 외주면으로 파들어가기 때문에 삽입구(46)와 수용구(47)의 접속이 강력하게 유지된다.
절관(42)의 삽입구(46)의 절단 끝면은 도장되어 있지 않지만 절관(42)에 방식 부재(49)가 부착되어 있기 때문에 그 절단 끝면의 부식을 방지할 수 있다.
다른 관(43)과 접속관(44) 사이의 이탈 방지 구조, 및 접속관(44)과 절관(42) 사이의 이탈 방지 구조는 상기한 것 외에 임의의 구조를 이용할 수 있다.
도 15는 도 8~도 14에 나타내어지는 파이프 조인트의 변형예를 나타낸다.
도 15에 있어서 이탈 방지 기구(60)는 절관(42)의 삽입구(46)와 접속관(44)로 있어서의 수용구(47)를 넘은 위치에 걸쳐 외부로부터 끼워진 원환상의 이탈 방지 링(61)에 설치되어 있다. 도 8~도 14에 나타내어지는 파이프 조인트와 마찬가지로, 이탈 방지 기구(60)는 복수의 빠짐 방지 부재(51)와 파들어감 기구(53)를 갖는다. 복수의 빠짐방지용 오목부(54)는 이탈 방지 링(61)에 있어서의 관 축심 방향의 일단부의 내주에 형성되어 있다.
이탈 방지 링(61)에 있어서의 관 축심 방향의 타단부에는 이탈 방지 링(61)을 접속관(44)의 수용구(47)의 외주에 고정하기 위한 고정 기구(62)가 구비되어 있다. 고정 기구(62)는 이탈 방지 링(61)의 내주에 전체 둘레에 걸쳐 형성된 홈(63)과, 홈(63)에 끼워 넣어진 고정 링(64)과, 고정 링(64)을 관 직경 방향의 내측(52)으로 압박하는 복수의 고정 볼트(65)를 갖고 있다.
고정 링(64)은 둘레 방향 싱글 스플리트 구조의 금속제 링이고, 접속관(44)의 수용구(47)에 외부로부터 끼워져 있다. 고정 볼트(65)는 이탈 방지 링(61)의 둘레 방향으로 간격을 둔 복수 개소에 각각 설치되어 있다.
이와 같은 구성에 있어서 배관 시공시에 있어서는 고정 링(64)을 홈(63) 내에 끼워 넣은 상태에서 이탈 방지 링(61)을 수용구(47)의 개구측으로부터 접속관(44)에 외부로부터 끼우고, 고정 볼트(65)를 체결해서 고정 링(64)을 관 직경 방향 내측(52)을 향해 압박한다. 이에 따라, 고정 링(64)이 접속관(44)의 수용구(47)의 머리부에 서로 걸린 상태에서 이 수용구(47)의 머리부에 외주면에 압박되어서 이탈 방지 링(61)이 접속관(44)의 외주에 고정된다.
이어서, 빠짐 방지 부재(51)를 빠짐방지용 오목부(54)에 끼워 넣는다. 그 상태에서 절관(42)의 삽입구(46)를 접속관(44)의 수용구(47)에 삽입하고, 그 후, 압박 볼트(58)를 체결해서 빠짐 방지 부재(51)를 관 직경 방향의 내측(52)으로 압박한다. 이에 따라, 파들어감 돌기(55)를 절관(42)의 삽입구(46)의 외주면에 파들어가게 한다.
이와 같은 구성이면, 지진 등의 지반 변동에 의해 파이프 조인트에 이탈력이 작용해서 절관(42)과 접속관(44)이 상대적으로 이탈 이동하려고 했을 때에는 파들어감 수단(53)에 의해 각 빠짐 방지 부재(51)가 관 직경 방향의 내측(52)측으로 파들어가 이동하고, 파들어감 돌기(55)가 삽입구(46)의 외주면으로 파들어간다. 이 때문에, 절관(42)의 삽입구(46)와 접속관(44)의 수용구(47)의 접속 상태가 강력하게 유지된다.
도 16 및 도 17은 본 발명에 의거한 메커니컬 타입의 파이프 조인트의 단면 구조를 나타낸다.
이 파이프 조인트에 있어서 서로 접합되는 한쪽의 주철제의 관(71)의 단부에는 수용구(72)가 형성되고, 다른쪽의 주철제의 관(73)의 단부에는 수용구(72)의 내부에 삽입되는 삽입구(74)가 형성되어 있다. 수용구(2)의 내주에는 그 개구단에 위치하는 시일재 수용부(75)와, 이 시일재 수용부(75)보다 수용구 안쪽에 위치하는 록킹 링 수용 홈(76)이 형성되어 있다. 시일재 수용부(75)는 수용구(2)의 개구단으로부터 안쪽을 향해서 형성되어 안쪽일수록 직경이 작아지는 테이퍼면(75a)과, 이 테이퍼면(75a)의 안쪽 단부로부터 동일 직경으로 수용구(2)의 안쪽으로 연장되는 원통면(75b)을 갖는다.
시일재 수용부(75)가 설치되어 있는 공간, 즉, 시일재 수용부(75)가 형성되어 있는 수용구(72)의 내주면과 삽입구(74)의 외주면 사이의 공간에는 고무로 제작된 환상의 시일재(77)가 수용되어 있다. 이 시일재(77)는 삽입구(74)에 있어서의 수용구(72)에 들어가지 않는 부분의 외주에 배치된 금속제의 환상 판형상의 압박륜(78)에 의해 수용구(72) 내의 안쪽으로 압입되어 있다. 이에 따라, 시일재(77)가 수용구(72)의 내주면과 삽입구(74)의 외주면 사이에서 압축되어 수용구(72)의 내주면과 삽입구(74)의 외주면 사이가 시일되어 있다.
시일재(77)는 수용구(72)로 압입될 때에 선단이 되는 개소에 있어서 단면 원형에 형성된 원형 선단부(77a)와, 이 원형 선단부(77a)에 연결되는 부분이 두께가 얇은 형상이고 압박륜(78) 부근측일수록 두께가 두꺼워지는 단면 사다리꼴로 형성된 기부(77b)가 일체적으로 형성된 구성이다.
압박륜(78)에는 시일재(77)의 기부(77b)의 일부가 끼워 넣어져 시일재(77)가 확경 방향(관 직경 방향의 외측을 향하는 방향)으로 이동하는 것을 저지하는 단차가 형성된 오목부(79)가 형성되어 있다. 상세하게는 판형상의 압박륜(78)에 있어서의 수용구(72)를 향하는 면에 있어서의 관 직경 방향의 내측 부근 부분이 이 보다 관 직경 방향의 외측 부근 부분과 비교해서 관 축심 방향에 대해서 두께가 얇은 형상으로 되도록 오목해져 있다. 단차가 형성된 오목부(79)는 오목부 저면(79a)과, 이것의 저면(79a)과 관 직경 방향의 외측 부근 부분의 경계 부분에 형성된 단차부(79b)를 갖는다. 그리고, 압박륜(78)은 시일재(77)의 기부(77b)의 단부가 압박륜(78)의 단차가 형성된 오목부(79)에 끼워 넣어진 상태에서 장착되도록 구성되어 있다.
도 16에 나타내어져 있는 바와 같이, 시일재(77)가 장착된 상태에서 수용구(72)의 외주에 형성된 플랜지(80)의 끝면에 압박륜(78)에 있어서의 플랜지(80)를 향하는 면이 밀착되어 있다.
상세하게는, 도 18에 나타내어져 있는 바와 같이, 플랜지(80)에 관 축심 방향의 관통 구멍(80a)이 형성되어 있다. 또한, 도 19에 나타내어져 있는 바와 같이, 압박륜(78)에도 관 축심 방향의 관통 구멍(78a)이 형성되어 있다. 도 16 및 도 17에 나타내어져 있는 바와 같이, 이들 관통 구멍(80a,78a)에는 압박륜(78)을 플랜지(80)에 체결하기 위한 볼트(81)가 통과된다.
압박륜(78)의 관통 구멍(78a)은 볼트(81)와 동일한 수가 둘레 방향을 따라 동일한 간격으로 형성되어 있다. 한편, 플랜지(80)의 관통 구멍(80a)은 볼트(81)의 수의 예컨대 복수배의 수가 둘레 방향을 따라 등간격으로 형성되어 있다.
도시의 예에서는 체결용 볼트(81)가 2개 이용되고 있다. 그리고, 이것에 대응해서 압박륜(78)에는 그 둘레 방향을 따라 180도 간격으로 2개의 관통 구멍(78a)이 형성되어 있다. 한편, 플랜지(80)에는 그 둘레 방향을 따라 90도 간격으로 4개의 관통 구멍(80a)이 형성되어 있다.
록킹 링 수용 홈(76)에는 환상이고 둘레 방향 싱글 스플리트의 록킹 링(82)이 수용되어 있다. 그 수용시에 록킹 링(82)은 삽입구(74)의 외주에 탄성적으로 감싸고 있다. 삽입구(74)의 선단부 외주에는 록킹 링(82)에 서로 걸릴 수 있는 돌출부(83)가 형성되어 있다.
상기 구성에 있어서 관(71)과 관(73)을 서로 접합시킬 경우에는 미리 수용구(72)의 수용 홈(76)에 록킹 링(82)을 수용해 둠과 아울러, 삽입구(74)에는 압박륜(78)과 시일재(77)를 외부로부터 끼워 둔다. 그리고, 그 상태의 삽입구(74)를 수용구(72)의 내부에 삽입한다. 그러면, 삽입구(74)의 돌출부(83)는 록킹 링(82)을 탄성적으로 압박하여 확대시켜 이 록킹 링(82)의 위치를 수용구(72)의 안쪽으로 통과시킨다. 통과 후에는 록킹 링(82)은 그 탄성력에 의해 삽입구(74)의 외주면에 감싼다.
그 후, 미리 삽입구(74)에 외부로부터 끼워져 있었던 시일재(77) 및 압박륜(78)을 도 17에 나타내어지는 위치에 배치시킨다. 상세하게는, 시일재(77)의 선단부는 수용부(75)의 테이퍼면(75a)에 접촉하고, 압박륜(78)이 시일재(77)의 기부(77b)에 접하는 위치에 시일재(77)와 압박륜(78)을 배치시킨다. 또한, 압박륜(78)의 관통 구멍(78a)과 플랜지(80)의 관통 구멍(80a)에 볼트(81)를 통해서 볼트(81)에 너트(84)를 나사 결합한다.
이 때, 압박륜(78)에는 단차가 형성된 오목부(79)가 형성되어 있으므로 압박륜(78)과 시일재(77)를 맞추는 것만으로 압박륜(78)의 단차가 형성된 오목부(79)에 시일재(77)의 기부(77b)가 끼워 넣어진다. 그것에 의해서, 시일재(77)와 압박륜(78)이 중심 맞춤된다. 이 때문에, 시일재(77)의 센터링 작업을 용이하게 행할 수 있다.
이 후에, 볼트(81)와 너트(84)의 나사 결합의 정도를 높임으로써 압박륜(78)이 플랜지(80)측으로 이동되어 시일재(77)가 수용부(75)에 압축되면서 삽입된다. 상세하게는, 우선, 도 17에 나타내어져 있는 바와 같이, 시일재(77)의 원형 선단부(77a)가 시일재 수용부(75)의 테이퍼면(75a)에 접하고, 이 테이퍼면(75a)에 안내되면서 시일재(75)의 전체가 수용부(75)에 수용된다.
이 때, 압박륜(78)에 의한 시일재(77)의 압입력에 따라 시일재(77)의 원형 선단부(77a)가 접촉하는 시일재 수용부(75)의 테이퍼면(75a)이나 삽입구(74)의 외주면으로부터 시일재(77)를 압박륜(78)측으로 되돌려 누르려는 반력이 발생된다. 이 반력에 의해 시일재(77)의 기부(77b)가 시일재(77)의 원형 선단부(77a)에 있어서의 삽입구(74)의 외주면이나 수용구(72)의 내주면의 접촉 부분을 모멘트의 지점으로 해서 압박륜(78)의 압박면을 따라 확경 방향으로 이동하려고 한다.
그러나, 압박륜(78)에는 시일재(77)의 기부(77b)가 확경 방향 즉 관 직경 방향의 외측을 향하는 방향으로 이동하는 것을 저지하는 단차가 형성된 오목부(79)가 형성되어 있으므로 확경 방향으로의 시일재(77)의 이동이 저지된다. 그 결과, 시일재(77)의 기부(77b)가 확경 방향으로 이동하는 일이 없어진다. 따라서, 시일재(77)는 수용부(75)에 양호하게 수용되어 양호한 압축 상태로 설치된다. 그 후, 압박륜(78)이 플랜지(80)에 충분하게 접촉할 때까지 즉 압박륜(78)과 플랜지(80)가 메탈 터치 상태가 될 때까지 너트(84)를 체결한다.
이러한 것이면, 수용구(72)의 외주에 형성된 플랜지(80)에 압박륜(78)이 충분히 접촉한 상태에서 시일재(77)가 압박되어 있도록 구성했으므로 단지 압박륜(78)을 플랜지(80)에 밀착시키는 것만으로 시일재(77)가 수용구(72)와 삽입구(74) 사이에서 양호하게 압축된 상태가 된다. 이에 따라, 공지의 메커니컬 파이프 조인트와 같이 압박륜과 플랜지의 간격을 세밀하게 관리하지 않아도 된다. 이 때문에, 플랜지(80)로의 압박륜(78)의 부착 작업을 능률적으로 행할 수 있고, 또한, 용이하게 시일재(77)를 양호한 압축 상태로 유지할 수 있다.
또한, 압박륜(78)은 시일재(77)를 수용부(75)에 압입하고, 압입된 시일재(77)를 수용구(72)의 내부의 유체압에 저항해서 수용부(75) 내에 유지하기 위해서만 설치된다. 이 때문에, 공지의 메커니컬 조인트와 같이 볼트로 시일재에 압축력을 작용시킴으로써 소정의 시일 성능을 발휘시키는 것에 비해서 볼트(81)의 체결력을 경감시킬 수 있음과 아울러 볼트(81)의 개수를 줄일 수도 있다.
또한, 압박륜(78)이 단차가 형성된 오목부(79)를 가짐으로써 압박륜(78)에 의해 시일재(77)를 압박했을 때에 시일재(77)가 확경 방향으로 이동하지 않고 이것을 양호하게 수용부(75)에 유지시킬 수 있다. 이 때문에, 시일재(77)의 원형 선단부(77a)의 단면적을 공지의 것에 비해서 크게 하더라도 시일재(77)를 지장 없이 수용부(75)에 삽입시킬 수 있다. 이에 따라, 수용부(75)에 시일재(77)를 일단 수용 종료하면 압축된 시일재(77)의 원형 선단부(77a)가 비교적 큰 힘을 받아 시일재 수용부(75)의 원통면(75b)과 삽입구(74)의 외주면에 밀착된다. 바꾸어 말하면, 압박륜(78)을 플랜지(80)에 밀착될 때까지 이동시키면 그 후에는 압박륜(78)에 의해 시일재(77)에 항상 높은 면압을 주고 있지 않아도 된다. 이 때문에, 만일, 너트(84)가 느슨해지거나 하는 경우에도 시일재(77)에 의한 시일 기능은 양호하게 유지된다.
도시의 예에서는, 수용구(72)의 외주에 형성된 플랜지(80)에는 실제로 사용하는 볼트(81)의 개수의 2배의 수의 관통 삽입 구멍(80a)이 형성되어 있다. 이 때문에, 수용구(72)가 형성된 관(71)이 이형관 등이고 소정의 방향으로 땅속에 매설되는 경우에도 관(71)의 저부에 위치하지 않는 수용구(72)의 관통 구멍(80a)을 통해서 볼트(81)를 배치할 수 있다.
즉, 수용구(72)의 플랜지(80)의 관통 구멍(80a)이 볼트(81)의 개수와 동일 정도의 2개밖에 형성되어 있지 않을 경우에는 그 관통 구멍(80a)이 플랜지(80)의 상부(관 꼭대기부)와 하부(관 저부)의 위치가 되도록 배치시키지 않을 수 없는 경우가 있고, 그 경우에는 접지면이 되는 관 저부의 관통 구멍(80a,78a)에 볼트(81)를 통과시키거나 너트(84)를 조이거나 해야만 하므로 그 작업에 많은 수고나 시간이 걸리는 단점이 있다. 이에 대해서 도시의 예에서는 같은 조건하에서도 플랜지(80)의 측부에 위치하는 관통 구멍(80a)을 선택해서 볼트(81)를 배치할 수 있다. 즉, 관(71)의 저부를 피해서 볼트(81)를 배치할 수 있어서 볼트 체결 작업을 능률적으로 행할 수 있다.
볼트(81)의 개수는 도시의 예와 같은 2개에 한정되는 것은 아니고 3개 이상의 경우이여도 같은 구성을 채용할 수 있다. 그 경우는 볼트(81)의 개수에 대응하는 수의 관통 구멍(78a)을 압박륜(78)에 형성함과 아울러, 이 수의 2배(또는 3배 이상의 정수이어도 가능함)의 관통 구멍(80a)을 플랜지(80)에 형성하면 좋다.
압박륜(78)은 그 축심을 중심으로 해서 자유롭게 회전 가능하므로 볼트(81)의 개수와 동일 수의 관통 구멍(78a)을 형성하는 것만으로 된다.
반대로, 플랜지(80)에 볼트(81)의 개수[압박륜(78)의 관통 구멍(78a)의 수]와 동일 수의 관통 구멍(80a)이 형성되어 있어도 지장이 없다. 또한, 공지의 것과 마찬가지의, 원형 선단부(77a)가 도시의 것만큼은 크지 않은 시일재를 이용하는 것도 가능하다. 따라서, 공지의 구조의 파이프 조인트에 있어서 압박륜(78)만을 도시와 같은 단차가 형성된 오목부(79)를 갖는 판형상의 것으로 변경함으로써 압박륜(78) 이외의 부품에 대해서는 기존의 제품을 이용하는 것도 가능하다는 이점이 있다.
도 16 및 도 17에서는 압박륜(78)으로서 단차가 형성된 오목부(79)가 수용구(72)를 향하는 면에만 형성되어 있는 것이 예시되어 있다. 그러나, 이 대신에, 도 20에 나타내어져 있는 바와 같이, 압박륜(78)에 있어서의 수용구(72)를 향하는 면과 반대측의 면에도 단차가 형성된 오목부(79)가 형성된 구성이여도 지장이 없다. 즉, 판형상의 압박륜(78)의 양면에 단차가 형성된 오목부(79)가 형성된 구성이여도 좋다.
이와 같이, 판형상의 압박륜(78)이 그 양면에 단차가 형성된 오목부(79)가 형성된 구성이면 압박륜(78)을 미리 삽입구(74)에 외부로부터 끼울 때에 그 한쪽의 면과 다른쪽 면 중 어느 쪽의 면이 수용구(72)측으로 향하도록 해도 관 접합시에 확실하게 단차가 형성된 오목부(79)에 시일재(77)가 끼워 넣어진다. 따라서, 압박륜(78)의 면의 방향이 어느 쪽이여도 압박륜(78)이 확실하게 플랜지(80)에 밀착될 때까지 너트(84)를 단단히 조이는 것이 가능하다.
따라서, 이와 같이 압박륜(78)의 양면에 단차가 형성된 오목부(79)가 형성되어 있음으로써 압박륜(78)을 삽입구(74)로 외부로부터 끼울 때에 작업자가 그 면의 방향을 잘못할 우려가 없어진다. 이 때문에, 작업 미스를 방지를 수 있고, 또한, 면의 방향의 확인 작업을 생략할 수 있기 때문에 작업 능률을 향상할 수 있다.
도 21~도 24는 본 발명의 파이프 조인트의 변형예를 나타낸다.
도 21, 도 22에 나타내는 바와 같이, 압박륜(78)은 관통 상태에서 형성된 중앙 구멍부(86)와, 볼트(81)를 통과시키기 위한 둘레 방향으로 복수의 관통 구멍(78a)과, 수용구(72)의 개구 끝면에 접하는 접합면(87)을 갖고 있다. 압박륜(78)의 중앙 구멍부(86)의 내경은 삽입구(74)의 외경보다 소정 치수만큼 큰 값으로 설정되어 있다.
관 축심 방향을 따른 압박륜(78)의 양면에는 시일재(77)의 기부(77b)의 단부가 끼워 넣어지는 원환상의 단차가 형성된 오목부(79)가 형성되어 있다. 오목부(79)는 저면(79a)과 저면(79a)의 주위에 형성된 구속면(79c)을 갖고 있다.
참조번호 88은 센터링 기구를 나타낸다. 이 센터링 기구(88)는 압박륜(78)의 단차가 형성된 오목부(79)의 구속면(79c)과, 시일재(77)의 기부(77b)의 외주 가장자리부에 전체 둘레에 걸쳐 형성된 테이퍼면(77c)을 갖는다.
오목부(79)의 구속면(79c)은 수용구(72)에 가까워짐에 따라 점차로 확경되는 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 시일재(77)의 테이퍼면(77c)은 구속면(79c)의 테이퍼를 따르도록 형성되어 있다. 즉, 시일재(77)의 테이퍼면(77c)은 원형 선단부에 가까워짐에 따라 점차 확경되도록 형성되어 있다.
관 직경 방향에 대한 구속면(79c)의 경사 각도(α)와 관 직경 방향에 대한 테이퍼면(77c)의 경사 각도(β)는 동일 각도이고, 예컨대 각각 60도로 형성되어 있다. 압박륜(78)의 오목부 저면(79a)과 시일재(77)의 기부(77b) 끝면은 모두 관 직경 방향으로 형성되어 있다.
이와 같은 구성에 있어서 한쪽 관(71)과 다른쪽 관(73)을 접합할 때에는 우선 도 23에 나타내는 바와 같이 록킹 링(82)을 수용구(72) 내의 록킹 링 수용 홈(76) 내에 끼워 넣는다. 또한, 도면에 나타내는 바와 같이, 시일재(77)와 압박륜(78)을 삽입구(74)에 외부로부터 끼우고, 시일재(77)의 기부(77b)의 선단부를 압박륜(78)의 오목부(79)에 끼워 넣는다. 그 상태에서 삽입구(74)를 수용구(72)에 삽입한다.
그리고, 삽입구(72)의 돌출부(83)가 록킹 링(82)의 내주를 수용구(72)의 안쪽으로 통과하면 볼트(81)를 각 관통 구멍(80a,78a)에 통과시킨다. 그리고, 도 24에 나타내는 바와 같이, 너트(84)를 체결해서 압박륜(78)을 수용구(72)에 접근하는 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 도 21에 나타내어져 있는 바와 같이, 시일재(77)가 압박륜(78)에 의해 삽입구(74)의 외주면과 수용구(72)의 내주면의 간극에 압입되어 시일재 수용부(75)에 수용된다. 너트(84)의 체결에 의해 판형상의 압박륜(78)은 그 접합면(87)이 수용구(72)의 끝면에 접촉한다.
이 때, 시일재(77)의 기부(77b)는 그 단부가 오목부(77)의 구속면(79c)에 의해 확경 방향으로 구속되어 있다. 이 때문에, 시일재(77)의 기부(77b)의 단부가 오목부(79)의 저면(79a)을 따라 확경 방향으로 이동(변형)되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 시일재(77)의 기부(77b)가 압박륜(78)의 접합면(87)과 수용구(72)의 개구 끝면 사이에 끼워지는 일은 없다[시일재(77)의 끼워 넣어짐을 방지하는 효과). 또한, 압박륜(78)의 접합면(87)이 수용구(72)의 개구 끝면에 면접촉해서 시일재(77)를 수용부(75)에 양호하게 삽입할 수 있다.
상기한 바와 같은 접합 순서에 있어서, 도 23에 나타내는 바와 같이, 시일재(77)와 압박륜(78)을 삽입구(74)에 외부로부터 끼웠을 때는 중력의 작용에 의해 압박륜(78)의 중심은 관의 축심보다 하위에 있다. 이 때문에, 압박륜(78)의 중앙 구멍부(86)의 내주와 삽입구(74)의 외주의 간극(89)은 관 꼭대기부에서 최소(=0)가 되고, 관 저부에서 최대가 된다.
이 상태에서 너트(84)를 체결함으로써 압박륜(78)이 관 축심 방향으로 이동하면, 도 24에 나타내어져 있는 바와 같이, 압박륜(78)의 구속면(79c)이 시일재(77)의 테이퍼면(77c)에 접해서 관 직경 방향으로 안내된다. 이에 따라, 압박륜(78)이 삽입구(74)에 대해서 밀어 올려져서 압박륜(78)의 중심이 관의 축심에 맞추어진다. 즉, 자동적으로 압박륜(78)이 센터링된다[압박륜(78)의 자동 센터링 효과]. 이 센터링 상태를 유지하면서, 도 21에 나타내어져 있는 바와 같이, 한쪽 관(71)과 다른쪽 관(73)이 접합된다. 이에 따라, 작업자가 압박륜(78)을 들어 올려서 관 직경 방향으로 움직여서 센터링하는 수고를 생략할 수 있다.
도면에 나타내는 바와 같이, 단차가 형성된 오목부(79)가 압박륜(78)의 양면에 형성되어 있기 때문에 관(71,73)끼리의 접합에 있어서 압박륜(78)을 그 방향을 고려하지 않고 임의의 방향으로 삽입구(4)에 외부로부터 끼우면 좋다.
도 25는 도 21 ~ 도 24에 나타내어지는 파이프 조인트의 변형예를 나타낸다. 도 21 ~ 도 24에 나타내어지는 파이프 조인트에서는, 도 22에 상세히 나타내어져 있는 바와 같이, 센터링 기구(88)가 압박륜(78)의 단차가 형성된 오목부(79)에 있어서 테이퍼 형상으로 형성된 구속면(79c)과, 시일재(77)의 기부(77b)의 단부에 형성된 테이퍼면(77c)을 갖고 있다. 이 대신에, 도 25에 나타내어지는 변형예에서는, 시일재(77)에는 테이퍼면이 형성되어 있지 않고, 센터링 기구(88)가 테이퍼 형상의 구속면(79c)만을 갖는 구성으로 되어 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 너트(84)의 체결에 의해 압박륜(78)이 압입 방향으로 이동하면 압박륜(78)의 구속면(79c)이 시일재(77)의 기부(77b)의 외주 가장자리에 접해서 관 직경 방향으로 안내된다.
도 26 ~ 도 28은 새로운 변형예를 나타낸다. 여기서는 구속면(79c)이 저면(79a)에 직교하는 방향의 스트레이트부(91)와, 수용구(72)에 가까워짐에 따라 확경되도록 경사진 테이퍼부(92)로 구성되어 있다. 스트레이트부(91)는 오목부(79)의 바닥측에 위치하고, 테이퍼부(92)는 오목부(79)의 개구측에 위치하고 있다. 도 28에 나타내어져 있는 바와 같이, 스트레이트부(91)는 기부(77b)의 단부 외주 가장자리에 테이퍼면을 갖지 않는 구성의 시일재(77)에 있어서의 상기 단부와 감합되도록 구성되어 있다.
이와 같은 구성이면, 도 26에 나타내어져 있는 바와 같이, 너트(84)의 체결에 의해 압박륜(78)이 수용구(72)에 근접하는 방향으로 이동하면 압박륜(78)의 구속면(79c)의 테이퍼부(92)가 시일재(77)의 기부(77b)의 단부의 둘레 가장자리에 접함으로써 관 직경 방향으로 안내된다. 이에 따라, 도 27에 나타내어져 있는 바와 같이, 압박륜(78)이 삽입구(74)에 대해서 밀어 올려져서 압박륜(78)의 중심이 관의 축심에 중심 맞춤되어 압박륜(78)이 자동적으로 센터링된다. 또한, 도 28에 나타내어져 있는 바와 같이, 시일재(77)의 기부(77b)의 단부가 구속면(79c)의 스트레이트부(91)에 끼워 넣어지고, 그 상태에서 한쪽 관(71)과 다른쪽 관(73)이 접합된다.
도 28에 나타내어져 있는 바와 같이, 시일재(77)의 기부(77b)의 단부가 구속면(79c)의 스트레이트부(91)에 끼워 넣어짐으로써 시일재(77)의 기부(77b)가 구속면(79c)의 스트레이트부(91)에 의해 확실하게 확경 방향으로 구속된다. 이 때문에, 시일재(77)의 기부(77b)가 오목부(79)의 저면(79a)을 따라 확경 방향으로 이동(변형)되는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
도 29는 새로운 변형예를 나타낸다. 여기서는, 압박륜(78)의 구속면(79c)은 테이퍼 형상이 아니라 관 축심 방향의 스트레이트 형상으로 되어 있다. 이 때문에, 센터링 기구(88)는 시일재(77)의 테이퍼면(77c)만으로 구성되어 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 너트(84)를 체결함으로써 압박륜(78)이 수용구(72)에 근접하는 방향으로 이동하면 압박륜(78)의 구속면(79c)과 접합면(87)의 코너부가 시일재(77)의 테이퍼면(77c)에 접한다. 이것에 의해 압박륜(78)이 관 직경 방향으로 안내된다.
도 22에 나타내어지는 구속면(79c)의 경사 각도(α)와 시일재(77)의 테이퍼면(77c)의 경사 각도(β)에 대해서 설명한다. 이 경사 각도(α,β)는 상술한 바와 같이 각각 60도로 설정하는 것이 바람직하지만 50도~80도의 범위로 설정해도 좋다.
경사 각도(α,β)가 변경되었을 때의 상술한 「시일재(77)의 끼워넣어짐 방지 효과」의 유무와, 「압박륜(78)의 자동 센터링 효과」의 유무를 측정한 실험 결과를 표 1에 나타낸다. 반복하면, 「시일재(77)의 끼워넣어짐 방지 효과」는 시일재(77)의 기부(77b)의 단부가 압박륜(78)의 접합면(87)과 수용구(72)의 개구 끝면 사이에 끼워지는 것을 방지할 수 있는 효과이다. 또한, 「압박륜(78)의 자동 센터링 효과」는 압박륜(78)이 삽입구(74)에 대해서 자동적으로 센터링되는 효과이다.
표 1에 나타내어져 있는 바와 같이, 경사 각도(α,β)를 50도~80도의 범위로 설정함으로써 시일재(77)의 끼워넣어짐 방지 효과와 압박륜(78)의 자동 센터링 효과 모두 확실하게 발휘된다.
이에 대해서, 경사 각도(α,β)가 50도 미만인 경우에는 시일재(77)의 기부(77b)에 대한 구속면(79c)의 구속 기능이 부족하고, 시일재(77)의 기부(77b)가 구속면(79c)을 따라 미끄러져 확경 방향으로 이동(변형)되기 쉬워진다. 반대로 경사 각도(α,β)가 80도를 초과하는 경우에는 삽입구(74)에 대한 압박륜(78)의 밀어 올림량이 부족해져 압박륜(78)의 중심이 관 축심에 일치하지 않게 된다.
압박륜(78)의 구속면(79c)의 경사 각도(α)와 시일재(77)의 테이퍼면(77c)의 경사 각도(β)는 동일한 각도이여도 좋고, 각각이 50도~80도의 범위에서 서로 달라도 좋다.
경사 각도(도) 시일재의 끼워넣어짐 방지 효과 압박륜의 자동 센터링 효과
30 없음 있음
35 없음 있음
40 없음 있음
45 없음 있음
50 있음 있음
55 있음 있음
60 있음 있음
65 있음 있음
70 있음 있음
75 있음 있음
80 있음 있음
85 있음 없음
90 있음 없음
도 21 ~ 도 29에 나타내어지는 실시예에서는 판형상의 압박륜(78)의 양면에 단차가 형성된 오목부(79)가 형성된 예를 나타내었다. 그러나, 오목부(79)는 판형상의 압박륜(78)의 어느 한쪽 편면에만 형성된 것이여도 좋다.
도 30 ~ 도 33은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도시의 예에서는 단차가 형성된 오목부(79)에도 시일재(77)에도 테이퍼면은 형성되어 있지 않다. 단, 형성되어 있어도 상관 없다.
압박륜(78)의 측면(93)과 수용구(72)의 끝면(94) 사이에는 복수의 스페이서(95)가 개재되어 있다. 도 30, 도 31에 나타내어져 있는 바와 같이, 스페이서(95)는 주철제의 판형상의 압박륜(78) 양면에 각각 일체로 형성되어 있다. 도시의 예에서는, 스페이서(95)는 압박륜(78)의 둘레 방향을 따라 180도 간격으로 2개씩 배치되어 있다. 압박륜(78)의 관통 구멍(78a)도 압박륜(78)의 둘레 방향을 따라 180도 간격으로 2개 형성되어 있고, 스페이서(95)와 관통 구멍(78a)은 압박륜(78)의 둘레 방향을 따른 동일 위치에 형성되어 있다. 또한, 스페이서(95)쪽이 관통 구멍(78a)보다 압박륜(78)의 직경 방향을 따른 외측 근방 위치에 형성되어 있다. 각 스페이서(95)는, 도면에 나타내는 바와 같이, 압박륜(78)으로부터 관 축심 방향으로 돌출되는 원추대 형상으로 형성되어 있다. 압박륜(78)의 측면(93)으로부터 각 스페이서(95)의 선단부까지의 높이(M)는 각각 일정값으로 되어 있다.
이와 같은 구성에 있어서 한쪽 관(71)과 다른쪽 관(73)을 접합할 때에는, 도 32에 나타내는 바와 같이, 삽입구(74)를 수용구(72)에 삽입한 후에 볼트(81)를 압박륜(78)의 관통 구멍(78a)에 통과시키고 너트(84)를 체결해서 압박륜(78)을 수용구(72)에 접근하는 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 시일재(77)가 압박륜(78)에 의해 삽입구(74)의 외주면과 수용구(72)의 내주면의 간극에 압입되어 수용부(75)에 수용된다.
이와 같이 압박륜(78)을 수용구(72)에 접근하는 방향으로 이동시키면 각 스페이서(95)의 선단이 수용구(72)의 끝면(94)에 닿는다. 이것에 의해서, 압박륜(78)의 측면(93)과 수용구(72)의 끝면(94)의 간극(96)을 정확하고 또한 용이하게 스페이서(95)의 높이(M)와 같은 값으로 유지할 수 있다. 그 결과, 시일재(77)에 의한 시일 기능이 부족하다는 문제나 시일재(77)가 과대한 힘에 의해 압박된다는 문제의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 간극(96)을 통해서 시일재(77)의 장착 상태를 육안으로 확인할 수 있다. 도 33에 나타내어져 있는 바와 같이, 전용의 박판 형상의 게이지(97)를 간극(96)에 삽입하여 게이지(97)의 선단을 시일재(77)의 기부(77b)의 외주면에 접촉시킴으로써 수용구(72)의 플랜지(80)의 외주면 또는 압박륜(78)의 외주면으로부터 시일재(77)의 기부(77b)의 외주면까지의 직경 방향 거리를 측정할 수 있다. 이에 따라, 시일재(77)의 장착 상태를 보다 한층 정확하게 확인할 수 있다.
도면에 나타내는 바와 같이, 스페이서(95)를 관통 구멍(78a)과 동일 직경 방향으로 배열하여 형성해서 스페이서(95)를 관통 구멍(78a)의 근방에 위치시키고 있으므로, 도 30에 나타내어져 있는 바와 같이, 볼트(81)와 너트(84)로 압박륜(78)을 수용구(72)의 플랜지(80)에 체결했을 때에 볼트(81)의 체결력은 스페이서(95)의 근방에서 작용한다. 이에 따라, 압박륜(78)의 두께 방향의 휨량을 저감할 수 있다.
도 34에 나타내어져 있는 바와 같이, 스페이서(95)를 압박륜(78)의 직경 방향에 있어서의 관통 구멍(78a)의 내측 근방 개소에 형성해도 좋다.
도 35, 도 36에 나타내어져 있는 바와 같이, 스페이서(95)를 관통 구멍(78a)의 위치로부터 압박륜(78)의 둘레 방향으로 소정 각도만큼 어긋나게 한 위치에 형성해도 좋다. 도시의 예에서는 어긋남 각도는 90도이다.
상기의 실시예에서는 관통 구멍(78a)과 스페이서(95)가 각각 압박륜(78)의 둘레 방향에 있어서의 2개소의 위치에 형성되어 있지만, 이들은 2개소에 한정되는 것은 아니고 2개소 이외의 복수 개소의 위치에 형성되어 있어도 좋다. 스페이서(95)는 판형상의 압박륜(78)의 양측면이 아니라 한쪽의 측면에만 형성된 것이여도 좋다. 관통 구멍(78a)의 개수와 압박륜(78)의 한쪽의 측면(93)에 설치된 스페이서(95)의 개수는 상기와 같이 동일 수이여도 좋고 다른 수이여도 좋다.
스페이서(95)는 상술한 바와 같이 압박륜(78)에 형성되는 것 대신에 주철제의 관(71)의 수용구(72)에 일체로 형성되어도 좋다. 또는, 스페이서(95)는 압박륜(78)의 측면(93)과 수용구(72)의 끝면(94) 양쪽에 형성되어도 좋다.
도 37 및 도 38에 나타내어져 있는 바와 같이, 스페이서(95)는 압박륜(78)과 수용구(72)로부터 잘라내진 별도의 부재에 형성되어 있어도 좋다. 도시의 예에서는, 스페이서(95)는 원환상의 박판 부재(98)에 설치되어 있다. 이들 스페이서(95)와 박판 부재(98)는 수지로 일체로 성형할 수 있다. 여기서는 스페이서(95)의 높이와 박판 부재(98)의 두께의 합계가 소정의 치수(M)가 되도록 구성된다.
이와 같은 구성이면, 일체로 형성된 박판 부재(98)와 스페이서(95)가 압박륜(78)의 측면(93)과 수용구(72)의 끝면(94) 사이에 끼워져 유지된다. 이에 따라, 압박륜(78)의 측면(93)과 수용구(72)의 끝면(94)의 간극(96)이 정확하고 또한 용이하게 소정의 치수(M)로 유지된다.
상술한 각 실시예에서는 스페이서(95)는 원추대 형상으로 형성된 것이었지만 그 형상은 임의이다. 예컨대, 도 39에 나타내어져 있는 바와 같이, 스페이서(95)로서 압박륜(78) 또는 수용구(72)의 둘레 방향의 타원형의 것을 이용해도 좋다.
이들 스페이서(95)를 이용한 실시예에 있어서도 압박륜(78)의 단차가 형성된 오목부(79)는 판형상의 압박륜(78)의 양면 또는 편면에만 설치할 수 있다.
도 40 ~ 도 44는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸다. 여기서는 상술한 각 실시예에 비해서 시일재(77)의 구성이 상위한다. 도 41은 압축 전의 상태에 있어서의 시일재(77)의 단면도이다. 시일재(77)의 기부(77b)는 도 22에 나타내어지는 것과 같은 구성이다. 이에 대해서 시일재(77)의 원형 선단부(77a)는 도 22에 나타내어지는 것과 상위한다.
원형 선단부(77a)의 선단에는 원호부(101)가 형성되고, 원호부(101)에 연속해서 관 축심 방향의 외주면(102)과 관 축심 방향의 내주면(103)을 갖는 원통부(104)가 형성되어 있다. 원통부(104)에 연속해서 기부(77b)에 접속하는 원호부(105)가 형성되어 있다. 기부(77b)의 외주에는 원형 선단부(77a)를 향함에 따라서 축경되는 테이퍼면(106)이 형성되어 있다. 107은 기부(77b)의 끝면이다.
도 42는 시일재(77)를 수용부(75)에 수용하는 순서를 나타내는 단면도이다. 도면에 나타내는 바와 같이 시일재(77)의 원형 선단부(77a)가 수용구(72)의 테이퍼면(75a)에 접한 상태에서 압박륜(78)이 기부(77b)의 끝면(107)에 접하고, 기부(77b)의 단부가 단차가 형성된 오목부(79)에 끼워 넣어진다. 도 43에 나타내는 바와 같이, 단차가 형성된 오목부(79)는 경사 각도(α)의 테이퍼부(92)를 갖고 있다. 도 40 ~ 도 42의 예에서는 시일재(77)에는 테이퍼면은 형성되어 있지 않지만, 도 44에 나타내어져 있는 바와 같이 경사 각도(β)의 테이퍼면(77c)이 형성되어 있어도 좋다.
도 42에 나타내어지는 상태로부터 시일재(77)가 수용부(75)에 더욱 압입되면, 도 40에 나타내어져 있는 바와 같이 시일재(77)가 완전히 수용부(75)에 수용된다. 그러면, 시일재(77)의 테이퍼면(106)이 수용부(75)의 테이퍼면(75a)에 접한다. 테이퍼면(106)과 테이퍼면(75a)이 접했을 때에 압박륜(78)의 스페이서(95)가 수용구(72)의 끝면(94)에 메탈 터치 접합되므로, 시일재(77)의 테이퍼면(106)이 수용부(75)의 테이퍼면(75a)에 접한 후에 시일재(77)의 테이퍼면(106)이 수용부(75)의 테이퍼면(75a)에 더욱 압박됨으로써 시일재(77)에 변형이 생기는 일은 없다.
수용구(72)의 수용부(75)의 원통면(75b)과 삽입구(74)의 외주면에 의해서 공간(108)이 형성된다. 원통면(75b)과 삽입구(74)의 외주면은 동심상으로 배치된다. 공간(108)에는 시일재(77)의 선단 원형부(77a)가 수용되고, 그 원통부(104)가 원통면(75b)과 삽입구(74)의 외주면에 접한다. 원통부(104)를 형성하는 외주면(102)과 내주면(103)은 선단 원형부(77a)가 공간(108)에 수용된 후에도 동심 상태를 유지하면서 균일하게 압축된다.
외주면(102) 및 내주면(103)은 전체 둘레에 걸쳐 원통면(75b) 및 삽입구(74)의 외주면에 면접촉하여 균일하게 압축됨으로써 소정의 시일 성능을 발휘한다. 원형 선단부(77a)는 압박륜(78)이 시일재(77)를 압박하는 힘의 반력을 받음으로써 시일성을 발휘하는 것은 아니다.
시일재(77)가 관 내의 유체압을 받았을 경우에 대해서 설명한다. 원형 선단부(77a)는 유체압을 받으면 관 직경 방향으로 팽창하려고 하지만, 수용구(72)의 원통면(75b)과 삽입구(74)의 외주면에 의해 그 팽창이 제한되므로, 원형 선단부(77a)에는 유체압에 의한 압축력이 더욱 가해지게 된다. 외주면(102)과 내주면(103)은 원형 선단부(77a)가 관 내의 유체압을 받은 후에도 동심 상태를 유지한 채 수용구(72)의 원통면(75b)과 삽입구(74)의 외주면에 전체 둘레에 걸쳐 면접촉하여 관 내의 유체압에 의한 압축력이 더욱 가해진 상태에서 균일하게 압축된다. 이것에 의해서 충분한 시일성이 발휘된다.
원형 선단부(77a)가 관 내의 유체압을 받아서 압축되거나 함으로써 수용구(72)의 개구측으로 이동하는 경우에 대해서 설명한다. 원형 선단부(77a)의 이동 거리가 원통부(104)의 관 축심 방향의 길이의 범위 내이면 원형 선단부(77a)가 이동한 후에 있어서도 시일재(77)의 외주면(102) 및 내주면(103)과, 수용구(72)의 원통면(75b) 및 삽입구(74)의 외주면의 전체 둘레에 걸친 면접촉이 관 축심 방향에 따른 일정한 범위로 유지된다. 이것에 의해서 소정의 시일 성능이 유지된다.
이와 같이, 시일재(77)는 그 외주면(102)이 수용구(72)의 원통면(75b)과 동심상으로 형성됨과 아울러, 그 내주면(103)이 삽입구(74)의 외주면과 동심상으로 형성된 원통부(104)를 갖는다. 이 때문에, 시일재(77)는 수용구(72)와 삽입구(74) 사이에서 압축되었을 때에 원통부(104)가 삽입구(74)의 외주면과 수용구(72)의 내주면의 전체 둘레에 걸쳐 각각 면접촉한다. 그 결과, 시일재(77)를 넓은 범위에서 균일하게 수용구(72) 및 삽입구(74)에 면접촉시켜 시일성을 유지할 수 있다. 또한, 시일재(77)가 관 내 유체압을 받아서 시일성을 발휘하는 부분이 이동된 경우에도 소정의 시일성이 유지된다.
도 45 ~ 도 49는 슬립 온 타입의 이탈 방지식의 파이프 조인트의 다른 실시예를 나타낸다.
이 파이프 조인트에 있어서 록킹 링(22)의 외주면과 수용 홈(19)의 내주면 사이에는 수용구(13)에 삽입구(15)가 삽입되기 전의 단계에서 록킹 링(22)을 유지하고 또한 센터링하기 위한 수지제의 센터링용 부재(111)가 배치되어 있다. 삽입구(15)의 돌출부(24) 선단에는 삽입구(15)의 선단측일수록 가늘어지는 테이퍼면(112)이 형성되어 있다. 록킹 링(22)에 있어서의 수용구 개구측의 내주 부분에는 수용구 개구측일수록 넓어지도록 테이퍼면(113)이 형성되어 있다. 수용구(13)로의 삽입구(15)의 삽입시에는 삽입구(15)의 돌출부(24) 선단의 테이퍼면(112)과 록킹 링(22)의 테이퍼면(113)이 서로 슬라이딩 가능하게 접촉해서 록킹 링(22)을 탄성적으로 확경시킬 수 있다.
도면에 나타내는 바와 같이, 수용구(13)의 내주면에는 시일재(25)를 수용하는 수용 홈과 록킹 링 수용 홈(19)을 형성하기 위해 3개의 내주 돌출부(114,115,116)가 수용구(13)의 개구측으로부터 안쪽을 향해 이 순서로 형성되어 있다. 이들 3개의 내주 돌출부(114,115,116)는 각각 삽입구(15)의 삽입시에 돌출부(24)가 삽입 가능하도록 돌출부(24)의 외경보다 큰 내경 치수로 형성되어 있다. 더욱 상세하게는 중간부의 내주 돌출부(115)의 내경보다 개구부 및 안쪽부의 내주 돌출부(114,116)의 내경쪽이 커지도록 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 중간부의 내주 돌출부(115)의 내경이 가장 작은 직경이 되도록 형성되어 있다.
이와 같은 구성인 것에 의해, 중간부의 내주 돌출부(115)가 형성되어 있는 개소를 중심으로 해서 수용구(13)의 축심에 대해서 삽입구(15)의 축심이 굴곡해서 어긋난 상태로 삽입구(15)를 요동시키는 것이 가능하다. 그 결과, 수용구(13)와 삽입구(15)의 접속 상태의 융통성이 넓어진다. 뿐만 아니라, 수용구(13)로의 삽입구(15)의 삽입시에 이들 수용구(13)와 삽입구(15)의 축심끼리를 정확하게는 일치시키고 있지 않은 상태, 예컨대 양자의 축심끼리 굴곡된 상태에서도 이들을 양호하게 접속시킬 수 있다.
그러나, 수용구 안쪽의 내주 돌출부(116)의 내경을 중간부의 내주 돌출부(115)의 내경보다 크게 형성하면 삽입구(15)의 삽입시에 록킹 링(22)이 돌출부(24)에 눌려져서 수용구의 안쪽으로 돌출되는 것을 저지할 수 없게 될 우려가 있다.
그래서, 도 45 ~ 도 48에 나타내어져 있는 바와 같이, 센터링용 부재(111)에는 홀더부(117)와 걸림부(118)가 횡단면이 L자형으로 되도록 일체로 형성되어 있다. 홀더부(117)는 수용 홈(19)의 내주면과 록킹 링(22)의 외주면 사이에 배치되어 록킹 링(22)을 외주측으로부터 유지한다. 걸림부(118)는 홀더부(117)의 수용구 안쪽 부분으로부터 관 직경 방향 내측으로 돌출해서 수용 홈(19)의 안쪽 측면과 록킹 링(22)의 안쪽 측면 사이에 압입함으로써 수용구(13)로의 삽입구(15)의 삽입시에 록킹 링(22)의 안쪽 측면에 걸리고, 이것에 의해, 록킹 링(22)이 수용 홈(19)으로부터 수용구(13)의 안쪽을 향해 돌출되는 것을 저지한다.
걸림부(118) 및 홀더부(117)는 둘레 방향을 따라 복수개로 분할되고, 분할된 각 분할부(119)의 외주면에 만곡된 판형상의 접속부(120)가 일체로 형성되어 있다. 접속부(120)는 탄성 변형 가능한 상태에서 분할부(119)로부터 원호 형상으로 배치되어 수용 홈(19)의 내주면에 접하고, 또한 분할부(119)끼리를 관 직경 방향 안쪽으로 탄성적으로 압박하면서 관 직경 방향으로 이동 가능한 상태에서 서로 접속한다.
수지제의 센터링용 부재(111)는 폴리프로필렌이나 나일론(6) 등으로 형성되어 있다. 그리고, 센터링용 부재(111)의 전체, 즉, 홀더부(117)와 걸림부(118)와 접속부(120)가 일체로 형성되어 있다.
도 45 ~ 도 48에는 접속부(120)가 홀더부(117)와 동일한 폭으로 형성되어 있는 것이 나타내어져 있지만 이것에 한정되는 것은 아니고 접속부(120)는 홀더부(117)와 다른 폭 치수로 형성되어 있어도 좋다.
도 46에서 확대해서 나타내어져 있는 바와 같이, 센터링용 부재(111)의 걸림부(118)는 센터링용 부재(111)가 록킹 링 수용 홈(19) 내에 센터링 상태로 배치되었을 때에 그 직경 방향 내측의 단부(121)가 수용구 안쪽의 내주 돌출부(116)의 내주 부분보다 관 직경 방향의 내측으로 돌출되는 치수로 형성되어 있다.
접속부(120)는 홀더부(117)보다 얇게 형성되어서 센터링용 부재(111)의 최대 외경이 수용 홈(19)의 내경과 동일한 정도가 되도록 되어 있다. 상세하게는, 센터링용 부재(111)가 폴리프로필렌이나 나일론(6) 등으로 형성될 경우에는 홀더부(117)의 두께는 2~5㎜, 접속부(120)의 두께는 0.5~1.5㎜가 바람직하다. 단, 이들에 한정되는 것은 아니고 접속부(120)의 탄성력에 의해 록킹 링(22)을 양호하게 센터링할 수 있고, 관끼리 접합할 때에는 접속부(120)가 적절하게 휘면 좋다.
이와 같은 구성에 의하면, 중간부의 내주 돌출부(115)의 내경보다 수용구 안쪽의 내주 돌출부(116)의 내경이 크게 형성되어 있으므로 수용구(13)와 삽입구(15)의 관 축심끼리가 굴곡된 상태에서도 이들 수용구(13)와 삽입구(15)를 양호하게 접속시킬 수 있어 접속시의 작업 능률을 향상시킬 수 있다. 또한, 센터링용 부재(111)에 걸림부(118)가 형성되어 있으므로 삽입구(15)의 삽입시에는 걸림부(118)가 록킹 링(22)에 걸려서 록킹 링(22)이 수용 홈(19)으로부터 수용구(13)의 안쪽을 향해 돌출되는 것이 방지된다. 그 결과, 이탈 방지 기능을 양호하게 유지할 수 있어 그 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 걸림부(118)는 센터링용 부재(111)가 센터링 상태일 때에는 그 관 직경 방향 내측의 단부(121)가 수용구 안쪽의 내주 돌출부(116)보다 관 직경 방향 내측으로 돌출되어 있으므로 삽입구(15)의 삽입시의 록킹 링(22)의 수용구 안쪽으로의 돌출을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
센터링용 부재(111)는 그 둘레 방향을 따라 복수개로 분할되고, 그 분할부(119)가 적어도 록킹 링(22)의 확경시에 접속부(120)에 의해 관 직경 방향 안쪽으로 탄성적으로 압박되는 구성이므로 록킹 링(22)을 양호하게 센터링할 수 있다. 접속부(120)는 분할부(119)의 각 외주면으로부터 탄성 변형 가능한 자세로 외측에 설치된 형상이므로, 도 49에 나타내어지는 싱글 스플리트의 록킹 링(22)의 분할 간극(122)에 접속부(120)가 끼워 넣어지는 일은 없다. 따라서, 록킹 링(22)에 대한 센터링용 부재(111)의 둘레 방향의 자세를 관리하지 않아도 되고, 그로 인해서 작업 능률을 향상시킬 수 있다.
접속부(120)는 각 분할부(119)의 외주면으로부터 원호 형상으로 넓어지는 형상이기 때문에 비교적 간단한 구성이면서 각 분할부(119)를 양호하게 관 직경 방향 내측으로 탄성적으로 압박할 수 있고, 나아가서는 록킹 링(22)을 양호하게 센터링할 수 있다.
도 47 ~ 도 49에서는 센터링용 부재(111)의 홀더부(117)나 걸림부(118)의 둘레 방향을 따른 분할수가 8인 경우를 나타내고 있지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 센터링용 부재(111)는 이것을 수지로 일체로 성형함으로써 공지의 고무제의 센터링용 부재와 비교해서 제조 비용을 저렴하게 할 수 있는 이점이 있지만 이것에 한정되는 것은 아니다.
도시의 예에서는 수용구(13)에 있어서의 안쪽의 내주 돌출부(116)에 비해서 이 내주 돌출부(116)보다 더욱 수용구(13)의 안쪽 부분이 내주 돌출부(116)보다 그 내경을 크게 형성되어 있는 것이 나타내어져 있다. 이 경우에는 삽입구(15)의 돌출부(24)가 관 직경 방향으로 요동 가능하므로 바람직하다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니고, 이 부분이 내주 돌출부(116)와 동일한 내경이고 수용구(13)의 안쪽 단부까지 계속되는 형상이여도 좋다.
본 발명의 또 다른 실시예에 대해서 설명한다. 수도관로 중 굽힘부 또는 T자 관로 등의 이형관부 등에서는 수압에 의한 힘이 균일하게 작용하지 않는다. 이러한 불균일력에 의해 수도관로가 정규의 위치로부터 어긋나는 것을 방지하기 위해서 파이프 조인트의 신축 및 굴곡을 구속함과 아울러, 소정의 휨 강성을 확보하는 것을 목적으로 하여, 도 52에 나타내어져 있는 바와 같이, 수용구(13)의 안쪽 단부와 삽입구(15)의 선단부 사이에 금속제의 원통 형상의 라이너(125)가 장착된다. 라이너(125)의 외경 및 두께는 삽입구(15)의 외경 및 두께와 같다.
상세하게는, 수평 방향으로 설치되는 수용구(13)의 내주에는 록킹 링 수용 홈보다 안쪽에 있어서 관 축심 방향의 내주면(126)이 형성된다. 내주면(126)보다 수용구의 안쪽에는 수용구의 안쪽부를 향해서 축경되는 안내면인 테이퍼면(127)이 형성되어 있다. 내주면(126)과 테이퍼면(127)을 접속하는 부분에는 단면 형상이 원호 형상인 접속부(128)가 형성되어 있다. 이 접속부(128)에 의해 내주면(126)과 테이퍼면(127)은 매끄럽게 접속되어 있다. 테이퍼면(127)보다 수용구의 안쪽에는 관 직경 방향의 내단면(129)이 형성되어 있다.
이와 같은 구성에 있어서 수용구(13)와 삽입구(15)를 서로 접합할 때에는 우선, 도 50에 나타내어져 있는 바와 같이, 수용구(13)의 내부에 라이너(125)를 삽입한다. 그러면, 라이너(125)는 그 중심축이 관 축심 방향과 평행하게 되는 자세로 내주면(126)의 저부에 적재된다.
이어서, 도 51에 나타내어져 있는 바와 같이, 삽입구(15)가 수용구(13)의 내부에 삽입되면 삽입구(15)의 끝면(130)은 라이너(125)에 있어서의 수용구 개구측의 끝면(131)에 비동심의 상태로 접한다. 그리고, 라이너(125)는 삽입구(15)에 눌러짐으로써 수용구(13)의 안쪽을 향해서 내주면(126) 상을 이동한다. 그러면, 내주면(126)은 접속부(128)를 통해서 테이퍼면(127)에 접속되어 있으므로 라이너(125)는 내주면(126)과 테이퍼면(127)이 접속하는 코너부에서 기울어지지 않고 그 선단부가 내주면(126)으로부터 매끄럽게 테이퍼면(127)으로 이동할 수 있다. 선단부가 테이퍼면(127)으로 이동한 라이너(125)는 수용구 안쪽의 단부의 하부(132)가 테이퍼면(127)에 접하여 테이퍼면(127)을 밀어 올린다.
그리고, 라이너(125)는, 도 52에 나타내어져 있는 바와 같이, 삽입구(15)에 눌려지면서 그 수용구 안쪽의 끝면(133)이 수용구(13)의 내단면(129)에 접한 상태에서 수용구(13) 및 삽입구(15)의 축심 상에 위치 결정된다. 테이퍼면(127)은 라이너(125)의 수용구 안쪽의 끝면(133)이 수용구(13)의 내단면(129)에 접했을 때에 라이너(125)가 자동 센터링되어 수용구(13) 및 삽입구(15)의 축심 상에 위치 결정되도록 형성된다.
라이너(125)는 수용구 안쪽의 단부의 하부(132)가 테이퍼면(127)에 안내된 상태에서 수용구(13) 및 삽입구(15)의 축심에 중심 맞춤된다. 이 때문에 라이너(125)는 중심 맞춤을 위해서 그 외경을 삽입구(15)의 외경보다 크게 하거나 그 두께를 삽입구(15)의 두께보다 크게 하지 않고 상술한 바와 같이 그 외경 및 두께를 삽입구(15)의 외경 및 두께와 같게 할 수 있다.
도 53은 도 50 ~ 도 52에 나타내어진 파이프 조인트의 변형예를 나타낸다. 여기서는 수용구(13)에 도 50 ~ 도 52에 나타내어진 테이퍼면(127) 대신에 단면 원호 형상의 안내면(134)이 형세(形勢)되어 있다. 안내면(134)은 수용구(13)의 내주면(126)에 매끄럽게 연속되도록 형성됨과 아울러 수용구(13)의 안쪽을 향해서 그 내경이 축경되도록 형성되어 있다.
도 50 ~ 도 52에 나타내어진 파이프 조인트의 경우와 마찬가지로, 삽입구(15)에 눌려지는 라이너(125)는 수용구(13)의 안쪽을 향해서 내주면(126) 상을 이동하고, 이 내주면(126)으로부터 안내면(134)으로 매끄럽게 옮겨 갈 수 있다.
안내면(134)으로 옮겨 간 라이너(2)는 그 하부(132)가 안내면(134)을 밀어 올린다. 그리고, 도 51 및 도 52에 나타내어진 파이프 조인트의 경우와 마찬가지로, 라이너(125)는 삽입구(15)에 눌려지면서 그 끝면(133)이 수용구(13)의 내단면(129)에 접한 상태에서 수용구(13) 및 삽입구(15)의 축심에 중심 맞춤된다.
도 54는 도 50 ~ 도 52에 나타내어진 파이프 조인트의 다른 변형예를 나타낸다. 여기서는 내주면(126)과 테이퍼면(127)이 단면 원호 형상의 접속면(135)에 의해 매끄럽게 접속되고, 테이퍼면(127)과 수용구의 내단면(129)이 단면 원호 형상의 접속면(136)에 의해 매끄럽게 접속되어 있다. 테이퍼면(127) 및 접속면(135,136)은 모두 수용구(13)의 안쪽을 향해서 축경되는 면이다. 접속면(135)의 원호의 반경(R1)은 접속면(136)의 원호의 반경(R2)보다 크게 형성되어 있다.
이와 같은 구성이면, 내주면(126) 상에 설치된 라이너는 도시를 생략한 삽입구에 눌려져서 매끄럽게 이동할 수 있고, 수용구(13) 및 삽입구(15)의 축심에 대해서 용이하게 센터링된다.
도 55 ~ 도 57은 도 50 ~ 도 52에 나타내어진 파이프 조인트의 또 다른 변형예를 나타낸다. 여기서는, 내주면(126)과 라이너(125) 사이에 라이너(125)를 관 직경 방향을 따른 수용구(13)의 중앙부에 지시하기 위한 라이너 센터링 부재(138)가 설치되어 있다. 라이너 센터링 부재(138)는 나일론(6) 등의 수지를 이용해서 원통형으로 성형되고, 그 외주면(139)이 수용구(13)의 내주면(126)에 접한 상태에서 형성된다. 도 57에 나타내어져 있는 바와 같이, 라이너 센터링 부재(138)는 두께가 얇은 통형상체(140)의 내주에 둘레 방향을 따라 복수의 돌기(141)가 일체로 형성된 구성이다. 이에 따라, 라이너 센터링 부재(138)는 전체 둘레가 동일한 두께로 형성되는 경우보다 경량으로 구성된다.
라이너 센터링 부재(138)를 내주면(126)에 고정하기 위해서 외주면(139)을 내주면(126)에 접착해도 좋다. 원통 형상의 라이너(125)는 그 외주면(142)이 라이너 센터링 부재(138)에 의해 지지된다.
라이너 센터링 부재(138)에 의해 지지된 라이너(125)는 삽입구(15)에 의해 눌려져서 수용구(13)의 안쪽으로 이동하고, 하부(132)가 테이퍼면(127)에 접한다. 그리고, 라이너(125)는 하부(132)가 테이퍼면(127)에 접한 상태에서 밀어 올려지고, 도 56에 나타내어져 있는 바와 같이, 자동 센터링된 후에 그 끝면(133)이 수용구(13)의 내단면(129)에 닿는다.
이와 같은 구성이면, 라이너(125)는 센터링 부재(138)에 의해 지지되므로 센터링시에 있어서의 관 직경 방향으로의 이동 거리가 짧아져 그 센터링이 용이하다. 삽입구(15)에 눌려져서 이동하는 라이너(125)가 기울어지려고 할 경우에는 그 움직임이 센터링 부재(138)에 의해 제한되기 때문에 그 기울어짐이 방지된다.
라이너 센터링 부재(138)를 수용구(13)의 내주면(126)에 접착한 후에 그 내부에 라이너(125)를 삽입할 수 있지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 라이너(125)를 수용구(13)에 삽입한 후에 센터링 부재(138)를 라이너(125)와 내주면(126)의 간극에 삽입해서 장착할 수도 있다.
도 58은 라이너 센터링 부재(138)의 변형예를 나타낸다. 이 도 58에 나타내어지는 라이너 센터링 부재(138)는 둘레 방향을 따른 통형상체(140)의 일부분이 노치된 싱글 스플리트의 구성으로 되어 있다. 참조번호 148은 싱글 스플리트 된 분할부를 나타낸다. 이렇게 싱글 스플리트로 됨으로써 라이너 센터링 부재(138)는 탄성적으로 축경되어 수용구(13)의 내주면(126)에 용이하게 삽입된다. 라이너 센터링 부재(138)는 탄성적으로 수용구(13)의 내주면(126)에 붙도록 자연 상태에서의 외경이 설정되면 수용구(13)의 내주면(126)에 접착되는 것을 필요로 하지 않는다.
라이너 센터링 부재(138)는 상기 구성에 한정되는 것은 아니다. 즉, 라이너 센터링 부재(138)는 라이너(125)의 하부를 지지하는 것이면 좋고, 예컨대 단면이 절반 둘레의 원호 형상의 것이여도 좋고, 또는 절반 둘레 미만의 원호 형상의 것이여도 좋다.
도 59 ~ 도 60은 도 50 ~ 도 52에 나타내어진 파이프 조인트의 또 다른 변형예를 나타낸다. 여기서는 라이너(125)에 있어서의 삽입구(15)가 접하는 부분의 둘레 가장자리부에 환상의 두께가 얇은 안내 부재(145)가 설치되어 있다.
안내 부재(145)는 라이너(125)의 단부에 외감되어 고정되는 원통부(146)와, 라이너(125)로부터 돌출된 위치에 형성되는 테이퍼부(147)를 일체로 갖는다. 안내 부재(145)는, 예컨대 수지 성형품으로 구성될 수 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 우선, 라이너(125)는, 도 59에 나타내어져 있는 바와 같이, 수평 방향의 수용구(13)의 내주면(126)에 설치된다. 이 상태에서 수용구(13)의 내부에 삽입구(15)가 삽입되면 라이너(125)는 삽입구(15)에 눌려져서 수용구(13)의 안쪽으로 이동하고, 그 안쪽의 하부(132)가 수용구(13)의 테이퍼면(127)을 밀어 올리고, 수용구(13)에 대해서 센터링된 상태에서 그 끝면(133)이 수용구(13)의 내단면(129)에 접한다.
이 때, 삽입구(15)의 선단부는 안내 부재(145)의 테이퍼부(147)에 안내되어 이 안내 부재(145)의 내부에 들어간다. 바꾸어 말하면, 안내 부재(145)가 삽입구(15)의 선단부를 덮는다. 그리고, 삽입구(15)의 들어가기 동작에 의해 반대로 라이너(125)는 안내 부재(145)를 장착한 수용구 개구측의 단부가 밀어 올려진다. 이것에 의해서, 라이너(125)의 수용구 개구측의 단부가 삽입구(15)에 대해서 센터링된 상태가 되고, 삽입구(15)의 끝면(130)이 라이너(125)의 끝면(131)에 접한다.
이상에 의해, 라이너(125)는 수용구(13) 및 삽입구(15)에 대해서 센터링된 상태가 된다.
도 61 ~ 도 65는 메커니컬 타입의 이탈 방지식의 파이프 조인트의 다른 실시예를 나타낸다.
도 61에 나타내어져 있는 바와 같이, 한쪽의 덕타일(ductile) 주철제의 관(71)의 단부에 형성된 수용구(72)의 개구부 외주에는 플랜지(80)가 일체로 형성되고, 수용구(72)의 개구부 내주에는 그 개구단을 향해 서서히 확경되는 테이퍼 형상의 시일재 압접면(150)이 형성되어 있다. 다른쪽의 덕타일 주철제의 관(73)의 단부에 형성된 삽입구(74)에는 환상의 고무제의 시일재(77)가 외감되고, 이 시일재(77)는 삽입구(74)의 외주면(151)과 시일재 압접면(150) 사이에 배치되어 있다. 수용구(72)의 외측에 있어서의 삽입구(74)의 부분에는 환상체로서의 압박륜(152)이 외감되어 있다. 이 압박륜(152)은 관(71,73)과 마찬가지로 덕타일 주철로 형성되고, 둘레 방향으로 연속된 환상으로 형성된 것으로 할 수 있다. 또는, 둘레 방향을 따라 적절한 수로 분할되어 그 분할부가 볼트 등에 의해 접합된 구성이여도 상관 없다.
압박륜(152)에 있어서의 둘레 방향을 따른 복수의 위치에는 플랜지(153)가 형성되어 있다. 그리고, 이 압박륜(152)의 플랜지(153)와 수용구(72)의 플랜지(80)에 걸쳐 관 축심 방향의 T머리 타입의 볼트(81)와 너트(84)를 구비한 체결 요소(154)가 배치되어 있다. 압박륜(152)의 둘레 방향을 따른 복수의 위치에 설치된 체결 요소(154)를 작용시킴으로써 압박륜(152)의 압박부(155)에 의해 시일재(77)를 압접면(150)을 향해 압박할 수 있고, 그것에 의해 시일재(77)를 압접면(150)과 삽입구(74)의 외주면(151) 사이에서 압축시켜 소정의 시일 기능을 발휘시키는 것이 가능하다.
압박륜(152)에 있어서의 둘레 방향을 따른 다른 복수의 위치에는 상기한 플랜지(153) 대신에 압박 클로 수용부(156)가 형성되어 있다. 압박 클로 수용부(156)에 있어서의 압박륜(152)의 내주 부분에는 수용 오목부(157)가 형성되어 있다. 수용 오목부(157)에는 덕타일 주철에 의해 둘레 방향으로 일정한 길이로 형성된 압박 클로(158)가 수용되어 있다.
압박 클로(158)는 그 내주부에 2조의 클로부(159a,159b)가 형성되어 있다. 이들 클로부(159a,159b)는 서로 관 축심 방향으로 거리를 두고 형성되어 있다. 그 결과, 클로부(159a,159b)끼리의 사이에는 관 축심과 평행한 방향의 내주면(160)이 형성되어 있다. 압박 클로(158)의 외주부에는 수용구(72)로부터 멀어짐에 따라서 점차 축경되는 테이퍼면(161)이 형성되어 있다. 162,163은 관 축심 방향을 따른 압박 클로(158)의 끝면이다.
164는 압박 볼트이며, 마찬가지로 덕타일 주철로 형성되어 있다. 이 압박 볼트(164)는 압박 클로(158)의 테이퍼면(161)과 직교하는 방향을 따라 압박륜(152)에 나사 삽입됨으로써 그 선단부에 의해 테이퍼면(161)을 관 직경 방향을 따른 안쪽으로 압박할 수 있다.
수용구(72)와 삽입구(74)를 포함하는 관(71,73)의 외주에는 Zn-Sn계 합금 용사 피막 또는 Zn-Sn-Mg계 합금 용사 피막을 이용한 내식 피막이 형성되어 있다. 또한, 합금 용사 피막의 외주에 합성수지 도포막이 덧칠되어 있다.
도 61 및 도 62에 나타내어져 있는 바와 같이, 압박 클로(158)의 내주부, 상세하게는 클로부(159a,159b)와, 내주면(160)과, 끝면(162,163)에 있어서의 내주측의 부분에도 용사 피막을 이용한 내식 피막(165)이 형성되어 있다. 이 내식 피막(165)로서는 관(71,73)과 마찬가지의 Zn-Sn계 합금 용사 피막이나 Zn-Sn-Mg계 합금 용사 피막이 이용된다. 또는, 압박 클로(158)의 내식 피막(165)로서는 Zn-Al계 합금 용사 피막을 이용할 수도 있다. 그리고, 내식 피막(165) 위로부터 압박 클로(158)의 외면 전체에 걸쳐 합성수지 도장이 행해져 있다. 도 62에 있어서 166은 이것에 의해 형성된 합성수지 도포막이다. 또는, 합성수지 도포막(166) 대신에 중도장(重塗裝)에 의한 도포막(167)이 형성된 구성으로 할 수도 있다. 여기에 말하는 중도장으로서는 분체 도장, 액상 에폭시 도장, 타르 에폭시 도장 등을 들 수 있다.
또는, 도 63에 나타내어져 있는 바와 같이, 압박 클로(158)의 내주부에 용사 피막을 이용한 내식 피막(165)이 형성됨과 아울러, 그것에 겹쳐서 압박 클로(158)의 내주부에 합성수지 도포막(166)이 형성되고, 압박 클로(158)의 외주측에는 중도장에 의한 도포막(167)이 형성된 구성으로 할 수도 있다.
또한, 도 64에 나타내어져 있는 바와 같이, 압박 클로(158)의 외면 전체에 용사 피막을 이용한 내식 피막(165)이 형성되고, 또한 그 외면에 합성수지 도포막(166) 또는 중도장에 의한 도포막(167)이 형성된 구성으로 할 수도 있다.
중도장에 의한 도포막(167)을 형성하기 위한 도료로서는 건조 후의 도포막이 필요 이상으로 단단해지지 않는 것을 선정하는 것이 필요하다. 그 도포막이 지나치게 단단해지면 그에 따라 도포막이 깨지기 쉬워지고, 이 때문에 파이프 조인트에 큰 발출력(拔出力)이 작용했을 때에 도포막의 박리가 생겨서 내식성이 현저하게 저하되는 원인으로 되는 경우가 있다.
압박 클로(157) 및 관(71,73)에 형성되는 용사 피막에 대해서 상세하게 설명한다.
우선, Zn-Sn계 합금 용사 피막에 대해서 설명한다. 이 합금 용사 피막은 Sn이 1질량%를 초과함과 아울러 50질량% 미만이며, 또한 나머지부가 Zn인 것이 바람직하다.
이와 같이 주체로 하는 Zn에 Sn이 더해진 것임으로써 Zn만을 이용한 용사 피막에 비해서 방식 성능을 향상시킬 수 있다. 그 방식 성능은 Zn-15Al(Zn이 85질량%, Al이 15질량%)과 동일한 정도로 할 수 있다. Sn의 함유량이 1질량% 이하일 경우나 50질량% 이상일 경우에는 Sn을 더하는 것에 의한 실질적인 방식 성능의 향상 효과를 얻을 수 없다.
연한 재료인 Sn을 함유함으로써 용사를 위한 재료로서의 Zn-Sn 합금 선재를 제작하기 쉽다는 이점도 있다. 또한, Zn과 Sn만을 포함하는 것이므로 관(71,73)에 의해 상수도의 관로를 구축하더라도 위생면의 문제가 생기지 않는다.
이어서, Zn-Sn-Mg계 합금 용사 피막에 대해서 설명한다. 이 용사 피막은 Sn이 1질량%를 초과하고 또한 50질량% 미만이며, Mg가 0.01질량%를 초과하고 또한 5질량% 미만이며, 나머지부가 Zn인 것이 바람직하다.
이 경우도 Zn만을 이용한 용사 피막에 비해서 방식 성능을 향상시킬 수 있다. 그 방식 성능은 Zn-15Al(Zn이 85질량%, Al이 15질량%)과 비교해서 동등 이상으로 할 수 있다.
Sn의 함유량이 1질량% 이하일 경우 및, 또는 Mg의 함유량이 0.01질량% 이하일 경우에는 이들을 더하는 것에 의한 실질적인 방식 성능의 향상 효과를 얻을 수 없다. 한편, Sn의 함유량이 50질량% 이상일 경우 및, 또는 Mg의 함유량이 5질량% 이상일 경우도 마찬가지로 이들을 더하는 것에 의한 실질적인 방식 성능의 향상 효과를 얻을 수 없다.
Zn-Sn-Mg계 합금 용사 피막을 형성한 경우도 Zn-Sn계 합금 용사 피막을 형성한 경우와 마찬가지로 선재를 제작하기 쉽고 또한 위생면의 문제도 없다는 이점이 있다.
이어서 Zn-Al계 합금 용사 피막에 대해서 설명한다. 도 61에 나타내어져 있는 바와 같이, 압박 클로(158)는 시일재(77)보다 수용구(72)의 외측에 설치되어 있기 때문에 관 내의 물에 접할 일이 없다. 이 때문에 압박 클로(158)는 Zn-Al계 합금 용사 피막을 형성해도 위생상의 문제가 생길 일이 없다.
이 합금 용사 피막은 Al이 1질량%를 초과함과 아울러 30질량% 미만이며, 또한 나머지부가 Zn인 것이 바람직하다. 그 중에서도 상술한 Zn-15Al(Zn이 85질량%, Al이 15질량%)을 특히 바람직하게 이용할 수 있다. Al의 함유량이 1질량% 이하일 경우나 30질량% 이상일 경우에는 Al을 더하는 것에 의한 실질적인 방식 성능의 향상 효과를 얻을 수 없다.
상술한 각 합금 용사 피막에는 Ti, Co, Ni, P 중 하나 이상을 포함시킬 수 있다. 즉, 어느 하나 또는 두개~네개를 아울러 포함시킬 수 있다. 그 함유량은 각각이 0.001질량% 이상 또한 3질량% 이하인 것이 바람직하다. Sn이나 Sn-Mg이나 Al 이외에 이들 원소를 포함시킴으로써 그 만큼 나머지부의 Zn의 양이 저하된다.
이들 원소를 함유시킴으로써 방식 성능을 보다 향상시킬 수 있다. 단, 각각의 함유량이 0.001질량% 미만인 경우에는 이들을 더하는 것에 의한 실질적인 방식 성능의 향상 효과를 얻을 수 없다. 각각의 함유량이 3질량%를 초과하는 경우도 마찬가지로 이들을 더하는 것에 의한 실질적인 방식 성능의 향상 효과를 얻을 수 없다.
이들을 함유시킴으로써도 마찬가지로 함유량이 미량이기 때문에 합금 선재를 문제 없이 제작할 수 있고 또한 위생면의 문제도 없다는 이점이 있다.
합금 용사 피막은 다공성의 구성을 가지는 것이 있지만 그 경우는 소위 봉공(封孔) 처리를 실시함으로써 방식 성능을 한층 더 향상시킬 수 있다.
이어서 합금 용사 피막의 형성 방법에 대해서 설명한다. 관(71,73)의 표면에 합금 용사 피막을 형성하기 위한 방법이나 압박 클로(158)에 합금 용사 피막을 형성하기 위한 방법으로서 공지의 용사 방법을 들 수 있다. 즉, Zn-Sn 선재, Zn-Sn-Mg 선재, Zn-Al 선재[압박 클로(158)에 합금 용사 피막을 형성할 경우만], 또는 이들에 Ti, Co, Ni, P 중 하나 이상을 포함시킨 선재를 이용해서 아크 용사를 행하는 방법을 올릴 수 있다. 또는, 선재 대신에 합금 분말을 이용한 용사를 행할 수도 있다.
상기 대신에 Zn-Sn 합금 용사 피막은 Zn-Sn 선재, 또는 이것에 Ti, Co, Ni, P 중 하나 이상을 포함시킨 선재를 제 1 선재로서 이용함과 아울러 Zn 선재를 제 2 선재로서 이용해서 동시에 아크 용사를 행함으로써 얻을 수도 있다. 마찬가지로, Zn-Sn-Mg 합금 용사 피막도 Zn-Sn-Mg 선재, 또는 이것에 Ti, Co, Ni, P 중 하나 이상을 포함시킨 선재를 제 1 선재로서 이용함과 아울러 Zn 선재를 제 2 선재로서 이용해서 동시에 아크 용사를 행함으로써 얻을 수도 있다. Zn-Al 합금 용사 피막에 대해서도 같다.
예컨대, Zn-25Sn-0.5Mg(Sn: 25질량%, Mg: 0.5질량%, Zn: 나머지부, 이하 마찬가지로 표기하는 것이 있음)의 합금 용사 피막을 얻기 위해서 Zn-25Sn-0.5Mg 선재를 2개 이용해서 동시에 아크 용사하는 것 대신에 Zn-50Sn-1.0Mg 선재와 Zn 선재를 등량씩 이용해서 동시에 아크 용사할 수 있다.
이와 같이 하면, 방식 성능을 보다 일층 향상시킬 수 있다. 또한, Zn-Sn-Mg 선재의 사용량을 반감시킬 수 있기 때문에 그 조합에 요하는 비용을 삭감할 수 있다.
이러한 용사 방법을 채용함으로써 방식 성능을 보다 일층 향상시킬 수 있는 이유는 명확하지는 않지만 이하의 (i)(ii)(iii) 각각, 또는 그들의 상승 효과에 의한 것이라고 생각할 수 있다.
(i) 예컨대, Zn-Sn-Mg 합금 선재와 Zn 선재를 이용해서 동시에 아크 용사를 행한 경우에는 그것에 의해서 형성되는 용사 피막 중에는 Zn-Sn-Mg 합금과 Zn이 각각 분포된다. 이 때, Zn-Sn-Mg 합금은 Zn보다 전위가 낮으므로 이들이 희생 양극으로서 작용하는 경우에는 Zn-Sn-Mg 합금이 우선적으로 용출된다. 이 용출된 Zn-Sn-Mg 합금이 피막의 표면에 비교적 안정된 별도의 피막을 형성함으로써 그것이 나머지 Zn-Sn-Mg 합금과 Zn의 소모 또는 용해를 억제하고 있기 때문인 것으로 생각할 수 있다.
(ii) 피막 중에 존재하고 있는 Zn이 물리적인 장해가 되어 Zn-Sn-Mg 합금의 용해를 억제하고, 또한 Zn-Sn-Mg 합금이 용해되었을 경우는 그 부식 생성물이 Zn의 용해를 억제하고 있기 때문인 것으로 생각할 수 있다.
(iii) 본 발명자들이 관찰한 바에 의하면, 2개의 Zn-25Sn-0.5Mg 선재를 사용해서 얻어진 Zn-25Sn-0.5Mg 용사 피막의 기공률은 약 15%이었다. 이에 대해서, Zn-50Sn-1.0Mg 선재와 Zn 선재를 등량씩 사용해서 얻어진 Zn-25Sn-0.5Mg 용사 피막의 기공률은 약 12%이었다. 즉, 후자쪽이 기공률이 낮으므로 방식 성능이 향상되었다고 생각할 수 있다. 기공률이 낮아진 것은 Zn-50Sn-1.0Mg 선재쪽이 Zn 선재보다 연질이기 때문에 경도가 다른 선재를 사용한 것이 영향을 주고 있는지도 모른다.
본 발명에 의하면, Zn-Sn 합금 용사 피막 또는 Zn-Sn-Mg 합금 용사 피막을 형성한 후에 이것을 합금의 공정(共晶) 온도(198℃) 이상 또한 융점 미만의 온도에서 열처리하는 것이 바람직하다. 이렇게 열처리를 실시함으로써 방식 성능을 보다 향상시킬 수 있다. 그 이유는 Zn-Sn 합금 또는 Zn-Sn-Mg 합금의 공정 온도를 초과하는 온도로 열처리함으로써 Sn만이 용해되고, 이것에 의해 용사 피막 중에 생긴 미세한 공극을 메울 수 있게 되어 주철관을 땅속에 매설했을 때에 피막 중에 전해질이 침입하는 것을 억제할 수 있게 되기 때문인 것으로 추정된다.
따라서, 공정 온도 미만의 온도로 열처리한 것에서는 Sn이 실질적으로 용해되지 않고 상기한 효과가 얻어지지 않는다. 반대로 열처리 온도가 합금 용사 피막의 융점 이상이면 합금의 산화가 진행되어 본래의 방식 성능을 잃어버린다.
열처리의 시간은 특별히 제한은 없지만 1초~60분인 것이 바람직하다. 열처리의 시간이 이 범위보다 짧으면 처리 시간이 부족하여 필요한 열처리를 행할 수 없다.
상술한 바와 같이, 도포막(166,167)의 형성은 합금 용사 피막이 형성된 후의 시공으로 한다.
이 도포막(166,167)에 의해, 도 62~도 64에 나타내어지는 바와 같이, 압박 클로(158)에 있어서의 외주측의 부분 즉 테이퍼면(161) 등에 전기 절연성이 높은 도포막이 형성된다. 이에 따라, 압박 볼트(164)와 압박 클로(158) 사이를 절연해서 이들이 전기적으로 도통하는 것을 방지할 수 있어 도통에 의거한 부식의 발생을 방지할 수 있다. 상술한 바와 같이 압박 클로(158)의 외주측에 중도장에 의한 도포막(167)이 형성되면 전기 절연성을 특히 양호하게 할 수 있다.
압박 볼트(164)로 압박 클로(158)를 압박했을 때에 도포막(166,167)이 손상되어 절연성이 저해되는 일이 없도록 압박 볼트(164)와 압박 클로(158) 사이에 시트재 등을 배치할 수 있다. 이 시트재는 금속제의 것을 이용하면 도포막(166,167)의 손상을 확실히 방지할 수 있다. 또는, 시트재로서 수지제의 것을 이용하면 압박 볼트(164)와 압박 클로(158) 사이의 절연성을 확보할 수 있다.
관(71,73)끼리를 접합할 때에는 압박 클로(158)를 수용한 압박륜(152)과 시일재(77)를 외감한 상태에서 삽입구(74)를 수용구(72)에 삽입한다. 이어서 체결 요소(154)에 의해 압박륜(152)을 수용구(72)에 체결함으로써 그 압박부(155)에 의해 시일재(77)를 압축해서 소정의 시일 기능을 발휘시킨다. 그 후에 압박 볼트(164)를 체결하면 압박 클로(158)의 클로부(159a,159b)가 삽입구(74)의 외주면에 파들어가도록 작용한다. 이에 따라, 삽입구(74)가 압박 클로(158)와 압박 볼트(164)와 압박륜(152)과 체결 요소(154)에 의해 수용구(72)와 일체화되어 소기의 이탈 방지 기능이 발휘된다.
지진 발생시 등에 있어서 수용구(72)와 삽입구(74) 사이에 큰 발출력이 작용했을 경우에는 테이퍼면(161)의 작용에 의해 압박 클로(158)의 클로부(159a,159b)가 삽입구(74)의 외주면에 의해 강하게 파들어가 그 발출력에 저항할 수 있다.
이러한 경우에는 압박 클로(158)의 클로부(159a,159b)의 선단이나 내주면(160)이 손상되는 것이 걱정되지만, 관(71,73)에 용사 피막에 의한 내식 피막이 형성되어 있음과 아울러 압박 클로(158)에도 용사 피막에 의한 내식 피막(165)이 형성되어 있기 때문에 그것에 의거한 확실한 방식 효과를 얻을 수 있다. 예컨대, 큰 발출력이 작용했을 때에 클로부(159a,159b)의 선단이 삽입구(74)의 외면에 파들어감으로써 이들 부분의 도포막이 박리되면 보통은 그 후에 그 부분이 부식되어 관 벽의 부식 관통에 의한 누수가 발생되거나 소정의 이탈 방지 성능을 발휘할 수 없게 된다. 그러나, 본 발명에 의하면, 관(71,73)이나 압박 클로(158)에 용사 피막에 의한 내식 피막이 형성되어 있기 때문에 도포막이 박리되어도 이 내식 피막에 의해 부식의 진행을 방지할 수 있다.
상기에 있어서는 관(71,73)과 압박 클로(158) 양쪽에 용사 피막에 의한 내식 피막이 형성되어 있는 것에 대해서 설명했지만 본 발명에 있어서는 적어도 압박 클로(158)에 내식 피막(165)이 형성되어 있으면 충분한다. 관(71,73)은 소정의 내식성능을 발휘하는 것이라면 용사 피막 이외에, 예컨대 상기한 중도장에 의한 도포막 등이 형성된 것이여도 지장이 없다.
압박륜(152)에는 분체 도장이나 에폭시 수지 도장에 의해 방식성이 높은 도포막을 형성할 수 있고, 그것에 의해서 압박륜(152)의 방식을 도모할 수 있다. 그 결과, 압박 클로(158)에 있어서 용사 피막에 의해 형성된 내식 피막(165)이나, 관(71,73)에 있어서 용사 피막에 의해 형성된 내식 피막이 방식을 위한 희생 양극으로서 작용하는 양을 저감할 수 있다.
도 65는 압박 클로의 변형예를 나타낸다. 이 도 65의 압박 클로(168)는 상술의 압박 클로(158)와 같이 테이퍼면(161)이 형성되어 있는 것 대신에 횡단면 반원 형상의 외주면(169)이 형성되어 있다. 클로부(159)는 1조이다.
이 경우에는, 수용구(72)와 삽입구(74) 사이에 큰 발출력(170)이 작용했을 때에는 도시의 상태로부터 압박 클로(168)가 일어나도록 작용하고, 그것에 의해서 클로부(159)가 삽입구(74)에 크게 파들어가 소정의 이탈 방지 기능을 발휘한다.
그리고, 이 경우도 압박 클로(168)의 내주부 즉 클로부(159) 및 그 주변에 용사 피막에 의한 내식 피막(165)이 형성되어 있고, 마찬가지의 방식 기능을 발휘한다.
상기에 있어서는 수용구(72)와는 별체의 환상체로서의 압박륜(152)에 압박 클로 수용부(156) 및 수용 오목부(157)가 형성된 것에 대해서 설명했다. 그러나, 이것 대신에 수용구(72) 자체에 있어서의 시일재(77)의 수용부보다 개구측의 내주에 압박 클로 수용부(156) 및 수용 오목부(157)를 형성하고, 이것에 압박 클로(158,168)를 수용하고, 그리고 수용구(72)의 외면측으로부터 압박 볼트(164)를 나사 삽입하도록 해도 좋다.
본 출원인에 의한 JP2009-138737A에 기재되어 있는 바와 같이, 삽입구의 선단 외주에 환상 돌출부를 갖는 이탈 방지 파이프 조인트용 관을 소정의 길이로 절단해서 이용할 경우에는 절단한 관의 절단 끝에 수삽(受揷) 구조의 다른 관으로서 그 삽입구의 외주에 이탈 방지용 환상 돌출부를 형성했지만 수용구가 접합되고 절단한 관과 다른 관의 합계 길이를 상기의 소정의 길이로 하면, 정척보다 짧은 관이며 정척의 관과 같은 이탈 방지 기능을 갖은 관을 구성할 수 있다. 이 경우에, 본 발명에 의하면, 절단한 관의 절단 끝과 다른 관의 수용구를 상술한 압박 클로를 가진 본 발명의 이탈 방지 구조로 접합할 수 있다.
실제로 방식 시험을 행한 결과에 대해서 설명한다.
(실험예1,2)
도 61에 나타내어지는 이탈 방지 파이프 조인트로서, 관(71,73), 압박륜(152), 압박 클로(158), 압박 볼트(164)를 전부 덕타일 주철제로 한 것을 이용했다. 관(71,73)으로서는 구경(D)이 75㎜인 것을 이용했다. 관(71,73)의 외주에는 Zn-Sn-Mg계 합금 용사 피막을 약 50㎛의 두께로 형성했다. 그리고, 이 피막을 봉공 처리한 후에 그 외면에 합성수지 도포막을 약 100㎛의 두께로 형성했다.
압박 클로(158)는, 도 62에 나타내어져 있는 바와 같이, 그 내주부에 Zn-Sn-Mg계 합금 용사 피막(165)을 약 50㎛의 두께로 형성하고, 이 피막(165)을 봉공 처리한 후에 합금 용사 피막(165)을 포함하는 압박 클로(158)의 전체 외면을 덮도록 합성수지 도포막(166)을 약 100㎛의 두께로 형성하였다(실험예1).
또한, 실험예1의 합성수지 도포막(166) 대신에 용사 피막(165)을 포함하는 압박 클로(158)의 전체 외면을 덮도록 중도장에 의한 도포막(167)인 에폭시 수지 분체 도포막을 약 300㎛의 두께로 형성하도록 변경하였다(실험예2).
압박 볼트(164)와 압박 클로(158) 사이는 도포막(166,167)의 작용에 의해 또는 필요에 따라 절연 시트를 개재시키거나 함으로써 전기적으로 절연된 상태가 되도록 했다.
이와 같이 하여 얻어진 실험예1,2의 이탈 방지 파이프 조인트에서는 상기와 같이 관(71,73)의 구경을 D[㎜]로 하고 조인트부에 3D[kN]의 발출력을 작용시켰을 때에 실험예1,2의 이탈 방지 파이프 조인트 모두 압박 클로(158)의 클로부(159a,159b)에 있어서 도장에 의한 도포막(166) 또는 도포막(167)과, 용사 피막(165)에 박리가 생겼지만 그 이외의 개소에는 박리는 확인되지 않았다.
이와 같이 3D[kN]의 발출력을 작용시킨 후의 실험예1,2의 파이프 조인트에 대해서 복합 사이클 부식 시험[자동차 기술 협회(동결 방지제 대상) JASO M609. 610에 의한 것)을 실시했다. 상세하게는,
(1) 염수 분무(2시간, 35±1℃, 5% NaCl 수용액)
(2) 건조(4시간, 60±1℃, 20~30±5%RH)
(3) 습윤(2시간, 50±1℃, >95%RH)
로 이루어지는 사이클을 반복했다.
시험을 4개월에 걸쳐 계속한 후에 육안으로 관찰한 바, 실험예1,2의 이탈 방지 파이프 조인트 모두 압박 클로(158), 그 클로부(159a,159b), 관(71)에 있어서의 압박 클로(158)의 근방 부분에는 빨간 녹의 발생은 확인되지 않았다.
(실험예3)
실험예1에 비해서 압박 클로(158)는, 도 63에 나타내어져 있는 바와 같이, 그 내주부에 Zn-Sn-Mg계 합금 용사 피막(165)을 약 50㎛의 두께로 형성하고, 이 피막(165)을 봉공 처리한 후에 그 피막(165)의 외면에 합성수지 도포막(166)을 약 100㎛의 두께로 형성했다. 그리고, 압박 클로(158)에 있어서의 피막(165) 및 합성수지 도포막(166)이 형성되어 있지 않는 부분, 즉 그 외주부에는 중도장에 의한 도포막(167)으로서 두께 약 300㎛의 에폭시 수지 분체 도포막을 형성했다. 그 이외는 실험예1과 같게 했다.
그렇게 한 결과, 실험예1과 마찬가지로, 조인트부에 3D[kN]의 발출력을 작용시켰을 때에 압박 클로(158)의 클로부(159a,159b)에 있어서 도장에 의한 도포막(166)과 용사 피막(165)에 박리가 생겼지만 그 이외의 개소에는 박리는 확인되지 않았다. 또한 발출력을 작용시킨 후의 파이프 조인트에 대해서 상술한 복합 사이클 부식 시험을 실시하고, 시험을 4개월에 걸쳐 계속한 후에 육안으로 관찰한 바, 압박 클로(158), 그 클로부(159a,159b), 관(71)에 있어서의 압박 클로(158)의 근방 부분에는 빨간 녹의 발생은 확인되지 않았다.
( 실험예4 ,5)
실험예1에 비해서, 도 64에 나타내어져 있는 바와 같이, Zn-Sn-Mg계 합금 용사 피막(165)을 압박 클로(158)의 전체 외면을 덮도록 약 50㎛의 두께로 형성하고, 이 피막(165)을 봉공 처리하도록 변경했다. 그 이외는 실험예1과 동일하게 하였다(실험예4).
또한 실험예2에 비해서, 도 64에 나타내어져 있는 바와 같이, Zn-Sn-Mg계 합금 용사 피막(165)을 압박 클로(158)의 전체 외면을 덮도록 약 50㎛의 두께로 형성하고, 이 피막(165)을 봉공 처리하도록 변경했다. 그 이외는 실험예2와 동일하게 하였다(실험예5).
그렇게 한 결과, 마찬가지로 조인트부에 3D[kN]의 발출력을 작용시켰을 때에 압박 클로(158)의 클로부(159a,159b)에 있어서 도장에 의한 도포막(166) 또는 도포막(167)과, 용사 피막(165)에 박리가 생겼지만 그 이외의 개소에는 박리는 확인되지 않았다. 또한 발출력을 작용시킨 후의 파이프 조인트에 대해서 상술한 복합 사이클 부식 시험을 실시하고, 시험을 4개월에 걸쳐 계속한 후에 육안으로 관찰한 바, 압박 클로(158), 그 클로부(159a,159b), 관(71)에 있어서의 압박 클로(158)의 근방 부분에는 빨간 녹의 발생은 확인되지 않았다.
( 비교예1 ,2)
실험예1과 비교해서 압박 클로(158)는 합금 용사 피막을 형성하지 않고 합성수지 도포막(166)만을 약 100㎛의 두께로 형성하도록 변경했다. 그 이외는 실험예1과 동일하게 하였다(비교예1).
또한, 실험예2와 비교해서 압박 클로(158)는 합금 용사 피막을 형성하지 않고 중도장에 의한 도포막(167)인 에폭시 수지 분체 도포막만을 약 300㎛의 두께로 형성하도록 변경했다. 그 이외는 실험예2와 동일하게 하였다(비교예2).
그렇게 한 결과, 비교예1,2 모두 조인트부에 3D[kN]의 발출력을 작용시켰을 때에 압박 클로(158)의 클로부(159a,159b)에 있어서 도장에 의한 도포막(166) 또는 도포막(167)에 박리가 생겼지만 그 이외의 개소에는 박리는 확인되지 않았다.
그러나, 발출력을 작용시킨 후의 파이프 조인트에 대해서 상술한 복합 사이클 부식 시험을 실시한 결과, 비교예1에서는 시험 개시 후 2주 사이에 압박 클로(158)의 전체에 빨간 녹의 발생이 보여지고, 비교예2에서는 시험 개시 후 2주 사이에 압박 클로(158)의 클로부(159a,159b)에 빨간 녹의 발생이 보여졌다.
( 비교예3 )
실험예1과 비교해서 관(71,73)의 외주에 Zn 용사 피막을 약 20㎛의 두께로 형성하고, 그 외면에 합성수지 도포막을 약 100㎛의 두께로 형성했다. 압박 클로(158)는 합금 용사 피막을 형성하지 않고 합성수지 도포막(166)만을 약 100㎛의 두께로 형성하도록 변경했다. 그 이외는 실험예1과 동일하게 하였다.
그렇게 한 결과, 실험예1과 마찬가지로, 조인트부에 3D[kN]의 발출력을 작용시켰을 때에 압박 클로(158)의 클로부(159a,159b)에 있어서 도포막(166)에 박리가 생겼지만 그 이외의 개소에는 박리는 확인되지 않았다.
그러나, 발출력을 작용시킨 후의 파이프 조인트에 대해서 상술한 복합 사이클 부식 시험을 실시한 결과, 시험 개시 후 1주 사이에 압박 클로(158) 전체에 빨간 녹의 발생이 보여졌다.
도 66 ~ 도 79는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 66은 이 실시예에 있어서의 메커니컬 타입의 파이프 조인트를 나타낸다. 이 파이프 조인트는 도 30이나 도 40에 나타내어진 이탈 방지 기능 또는 내진 기능을 구비한 파이프 조인트와 같은 구성을 갖는다. 또한, 본 실시예는 도 1에 나타내어진 슬립 온 타입의 파이프 조인트에도 마찬가지로 적용 가능하다.
도 66에 나타내어지는 파이프 조인트에 있어서 시일재 수용부(75)와 록킹 링 수용 홈(76) 사이에는 내주 돌출부(175)가 형성되어 있다. 이 내주 돌출부(175)는 관 직경 방향을 따라 안쪽으로 돌출되어 있고, 록킹 링 수용 홈(76)을 형성하기 위해서 수용구(72)의 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 도 66, 도 67에 나타내어져 있는 바와 같이 내주 돌출부(175)의 둘레 방향을 따른 적절한 위치에는 록킹 링 수용 홈(76)을 수용구(72)의 개구측에 연통시키는 원호 형상의 노치부(176)가 형성되어 있다. 시일재(77)의 수용구 안쪽의 단부는 내주 돌출부(175)에 접촉하지 않고 내주 돌출부(175)로부터 수용구(72)의 개구측으로 이간되어 있다.
록킹 링(82)은, 도 67에 나타내어져 있는 바와 같이, 둘레 방향의 1개소에 분할부(177)를 갖는 환상체로 구성되어 있다. 록킹 링(82)에 있어서의 수용구(72)의 개구측 단부의 내주에는 수용구(72)의 개구측일수록 넓어지는 테이퍼면(178)이 형성되어 있다.
삽입구(74)의 선단부 외주의 돌출부(83)는 삽입구(74)의 선단면으로부터 소정 길이만큼 거리를 둔 위치에 형성되어 있다. 즉 돌출부(83)와 삽입구(74)의 선단면 사이에는 직관 형상의 부분이 형성되어 있다. 돌출부(83)에 있어서의 삽입구 선단측의 외주에는 테이퍼면(179)이 형성되어 있다.
지진 등에 의해 파이프 조인트에 관 축심 방향의 압축력이 작용했을 경우에 삽입구(74)의 돌출부(83)는 록킹 링(82)의 위치로부터 수용구(72)의 내단면(21)측으로 이동할 수 있다. 또한, 파이프 조인트에 인장력이 작용했을 경우에는 돌출부(83)가 수용구(72)의 안쪽으로부터 록킹 링(82)에 걸려짐으로써 수용구(72)로부터 삽입구(74)가 발출되는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 이와 같이, 도면에 나타내는 파이프 조인트에는 내진 기능이 부여되어 있다.
한쪽 관(71)의 수용구(72)와 다른쪽 관(73)의 삽입구(74)를 접합할 때에는 록킹 링(82)을 탄성적인 확경 상태로 유지해서 삽입구(74)의 돌출부(83)가 록킹 링(82)을 용이하게 통과시킬 수 있도록 한다. 이 때문에, 록킹 링(82)을 탄성적인 확경 상태로 유지하기 위한 스페이서(180)가 이용된다. 이하에 스페이서(180)를 설명한다.
도 68 ~ 도 74에 나타내어져 있는 바와 같이, 스페이서(180)는 폴리카보네이트 등의 합성수지 등에 의해 형성되어 손잡이부(181)와 확경 상태의 유지부(182)를 일체로 갖는다. 확경 상태의 유지부(182)는 수용구(72)의 개구를 통해서 이 수용구(72)의 내부에 출입 가능함과 아울러, 도 66에 나타내어지는 록킹 링 수용 홈(76)에 수용된 상태에서 확경되어 있는 록킹 링(82)에 있어서의 도 67, 도 70에 나타내어지는 분할부(177)에서의 록킹 링 구성 부재의 둘레 방향의 양 끝면(183,183) 사이에 끼워지는 것이 가능하다. 이와 같이 끼워 넣음으로써 록킹 링(82)은 탄성적으로 확경된 상태로 유지된다. 스페이서(180)는 수용구(72)에 삽입구(74)가 삽입되어 있을 때에 수용구(72)와 삽입구(74)의 간극을 통해 수용구(72)의 외부로 인출 가능하다.
확경 상태의 유지부(182)는 노치부(176)에 대응한 원호 형상으로 형성되어 있다. 도 68 ~ 도 74에 나타내어져 있는 바와 같이, 확경 상태의 유지부(182)의 선단에 있어서의 폭방향 즉 관 둘레 방향을 따른 이 유지부(182)의 양측부에는 각각 관 축심 방향의 삽입 홈(184)이 형성되어 있다. 삽입 홈(184)은 확경 상태의 유지부(182)의 선단부와 폭방향의 측방부가 개방되어 있다. 이것에 의해서, 확경 상태의 유지부(182)는 그 두께 방향 즉 관 직경 방향으로 서로 마주 향하는 1쌍의 안내면(185a,185b)과, 삽입 홈(184)의 끝벽에 의해 구성되는 규제면(186)과, 홈 저면(187)을 갖는다.
스페이서(180)의 확경 상태의 유지부(182)를 록킹 링(82)의 분할부(177)에 삽입하면, 도 69 및 도 74에 나타내어져 있는 바와 같이, 록킹 링(82)의 분할부(177)에 있어서의 록킹 링(82)의 구성 부재의 양단부가 삽입 홈(184)에 끼워 넣어진다. 규제면(186)은 록킹 링(82)의 구성 부재의 양단부가 삽입 홈(184)에 끼워 넣어졌을 때에, 도 74에 나타내어져 있는 바와 같이, 록킹 링(82)의 수용구 개구측의 끝면(188)에 닿아서 스페이서(180)의 그 이상의 이동을 규제한다. 도 70 및 도 71에 나타내어져 있는 바와 같이, 록킹 링(82)의 분할부(177)에 있어서의 부재의 양단부가 스페이서(180)의 양 삽입 홈(184,184)에 삽입되었을 때에는 삽입 홈(184)의 홈 저면(187)은 록킹 링(82)의 끝면(183)에 면접촉한다.
양 삽입 홈(184,184)의 홈 저면(187,187)끼리는 서로 평행하게 형성되어 있다. 그리고, 도 69에 나타내어지는 양 홈 저면(187,187)끼리의 면간 치수(E)는 삽입구(74)의 돌출부(83)가 록킹 링(82)의 내부를 매끄럽게 통과할 수 있도록 이 록킹 링(82)을 확경할 수 있음과 아울러, 스페이서(180)를 분리했을 때에 록킹 링(82)이 탄성적으로 축경해서 원래의 상태로 복원할 수 있는 범위 내로 설정되어 있다.
스페이서(180)의 확경 상태의 유지부(182)의 두께(T)는 스페이서(180)에 의해 탄성적으로 확경된 록킹 링(82)으로부터의 반력으로서의 체결력을 유지부(182)가 견딜 수 있는 충분한 강도를 확보할 수 있는 정도로 되어 있다.
손잡이부(181)는 수용구(72)의 개구로부터 수용구(72)의 외부로 노출되는 환상의 파지부(190)와, 파지부(190)와 확경 상태의 유지부(182)를 접속하는 접속부(191)를 갖고 있다. 파지부(190)에 있어서의 관 직경 방향의 선단부(192)는, 도 75에 나타내어져 있는 바와 같이, 수용구(72)의 플랜지(80)의 외주면보다 관 직경 방향의 내측에 위치하도록 구성되어 있다. 파지부(190)는 구멍이 있는 평판 형상으로 형성되고, 도 75에 나타내어져 있는 바와 같이, 플랜지(80)의 끝면에 대해서 평행하게 배치 가능하다. 접속부(191)의 폭(W1)은 확경 상태의 유지부(182)의 폭(W)보다 작게 형성되어 있다. 접속부(191)의 두께(T1)는 확경 상태의 유지부(182)의 두께(T)보다 얇게 형성되어 있다.
193은 접속부(191)와 확경 상태의 유지부(182)의 연결부이고, 접속부(191)로부터 확경 상태의 유지부(182)에 근접함에 따라 점차 폭 치수가 커지도록 형성되어 있다.
도 76 ~ 도 78에 나타내어져 있는 바와 같이, 스페이서(180)의 확경 상태의 유지부(182)는 수용구(72)의 내주 돌출부(175)의 노치부(176)를 관 축심 방향으로 통과해서 록킹 링 수용 홈(76)에 압입 가능하다. 스페이서(180)는 확경 상태의 유지부(182)가 록킹 링 수용 홈(76)에 들어갔을 때에 이 스페이서(180)가 관의 둘레 방향으로 어긋나는 것을 저지하기 위해서 노치부(176)의 치수에 대응해서 형성된 어긋남 방지부(194)를 일체로 갖고 있다. 어긋남 방지부(194)는 연결부(193)에 있어서의 확경 상태의 유지부(182)의 근방 부분에 있어서 연결부(193)로부터 관 직경 방향의 외측 방향으로 돌출되도록 형성되어 있다.
이와 같은 구성의 스페이서(180)를 이용해서 수용구(72)와 삽입구(74)를 접합하는 작업에 대해서 설명한다.
관(71,73)을 분리한 상태에서 배관 시공 현장으로 출하하기 전에, 도 67에 나타내어져 있는 바와 같이, 수용구(72)의 수용 홈(76)에 미리 록킹 링(82)을 수용해 두고, 관 둘레 방향을 따른 록킹 링(82)의 분할부(177)의 위치를 수용구(72)의 노치부(176)의 위치에 맞춰 둔다. 그리고, 도 79에 나타내어져 있는 바와 같이, 록킹 링(82)의 분할부(177)에 가위 형상의 록킹 링 확경 부재(195)의 선단부를 삽입하고, 이 록킹 링 확경 부재(195)를 개방함으로써 록킹 링(82)을 그 내경이 삽입구(74)의 돌출부(83)의 외경보다 커지도록 확경한다.
이 상태에서, 도 76, 도 77에 나타내어져 있는 바와 같이, 스페이서(180)에 있어서의 확경 상태의 유지부(182)를 수용구(72)의 개구단으로부터 돌출부(175)의 노치부(176)를 통과시켜서 록킹 링(82)의 분할부(177)에 삽입한다. 그리고, 도 79에 나타내어지는 록킹 링 확경 부재(195)를 록킹 링(82)으로부터 분리한다. 이에 따라, 도 70, 도 75에 나타내어져 있는 바와 같이, 스페이서(180)에 의해 록킹 링(82)이 확경 상태로 유지된다.
이 때, 도면에 나타내는 바와 같이, 록킹 링(82)의 분할부(177)에 있어서의 록킹 링 구성 부재의 양단부가 각각 스페이서(180)의 삽입 홈(184)에 삽입된다. 이 때문에, 스페이서(180)와 록킹 링(82) 사이에 관 축심 방향 및 관 직경 방향의 위치 어긋남이 발생되는 것이 방지된다. 따라서, 스페이서(180)에 있어서의 확경 상태의 유지부(182)를 위치 어긋남 없이 록킹 링(82)의 분할부(177)에 있어서의 정규의 위치에 세팅할 수 있다.
또한, 스페이서(180)의 어긋남 방지부(194)가 돌출부(175)의 노치부(176)에 끼워 넣어져 있으므로 스페이서(180)가 노치부(176)에 대해서 둘레 방향으로 어긋나는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 스페이서(180)를 세팅해서 록킹 링(82)을 확경 상태로 유지한 채 관(71,73)을 서로 분리한 상태에서 제조 공장으로부터 출하한다. 출하된 관(71,73)을 관로를 부설하는 목적지로 운반하고 있는 동안에는 스페이서(180)의 파지부(190)의 선단부(192)가 수용구(72)의 플랜지(80)의 외주면보다 관 직경 방향의 내측에 혼입되어 있으므로 스페이서(180)가 이물에 닿아 손상되거나 탈락되는 것을 방지할 수 있다.
그 후, 배관 시공 현장에 있어서 관(71,73)끼리 접합된다. 이 때, 도 75에 나타내어져 있는 바와 같이, 수용구(72)에 삽입구(74)가 삽입됨으로써 확경된 록킹 링(82)의 내측을 삽입구(74)의 돌출부(83)가 통과한다. 이 때, 돌출부(83)의 테이퍼면(179)과 록킹 링(82)의 테이퍼면(178)의 상호 작용에 의해 돌출부(83)의 통과는 매끄럽게 행해진다.
돌출부(83)가 록킹 링(82)을 통과해서 록킹 링(82)보다 수용구(72)의 안쪽 위치에 도달했다면 작업자가 스페이서(180)의 파지부(190)를 파지해서 수용구(72)의 개구단으로부터 외측으로 잡아당겨서 스페이서(180)를 수용구(72)와 삽입구(74)의 간극을 통해 수용구(72)보다 외측으로 뽑아낸다. 이 때, 도면에 나타내는 바와 같이, 삽입 홈(184)은 수용구(72)의 안쪽 단부가 개구되어 있으므로 스페이서(180)는 뽑아내는 방향으로 지장 없이 이동할 수 있다. 그 결과, 도 75의 가상선 및 도 78에서 나타내어져 있는 바와 같이, 확경 상태의 유지부(182)가 록킹 링(82)의 분할부(177)로부터 빼내진다. 그 결과, 록킹 링(82)의 확경 상태가 해제되어, 도 66에 나타내어져 있는 바와 같이, 록킹 링(82)이 탄성적으로 축경되어 삽입구(74)의 외주를 감싼다.
이와 같이 해서 스페이서(180)가 뽑아내졌다면, 도 66에 나타내어져 있는 바와 같이, 시일재(77)와 압박륜(78)을 삽입구(74)의 외면을 따라 소정 위치까지 이동시키고 볼트(81)와 너트(84)를 체결한다. 이에 따라, 압박륜(78)이 시일재(77)를 압박하고, 수용부(75)에 수용된 시일재(77)에 의해 조인트부가 시일되고, 양 관(71,73)끼리가 접합되어 배관 시공 현장에 있어서의 관의 접합 작업이 완료된다.
노치부(176)는 수용구(72)의 내주 돌출부(175)의 둘레 방향을 따른 단수 또는 복수의 위치에 형성할 수 있다.
도시의 예에서는 록킹 링 수용 홈(76)에 록킹 링(82)만이 수용되어 있지만 록킹 링 수용 홈(76)에 록킹 링(82) 이외에 도 1에 나타내어지는 센터링 고무체(23)나 도 45~도 49에 나타내어지는 센터링용 부재(111) 등이 수용되어 있는 것이여도 좋다.

Claims (24)

  1. 서로 접합되는 한쪽 관의 단부에 형성된 수용구의 내부에 다른쪽 관의 단부에 형성된 삽입구가 삽입된 구성의 파이프 조인트로서,
    상기 수용구의 내주면과 상기 삽입구의 외주면 사이에 배치되어 이들 수용구의 내주면과 삽입구의 외주면 사이에 끼워짐으로써 압축되어 소정의 시일 기능을 발휘하는 환상의 시일재와,
    상기 수용구에 체결됨으로써 상기 시일재를 상기 수용구의 내주면과 상기 삽입구의 외주면 사이에 끼운 압축 상태로 유지시키는 압박륜을 갖고,
    상기 압박륜은 판 형상체로 구성되어 있고, 상기 수용구를 향하는 면에 있어서의 관 직경 방향의 내측 부분이 외측 부분과 비교해서 관 축 방향에 대해서 두께가 얇은 형상으로 되도록 오목져 있으며,
    상기 압박륜에 시일재의 단부가 끼워 넣어짐으로써 이 시일재의 단부가 확경 방향으로 이동하는 것을 저지하는 단차가 형성된 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압박륜은 상기 수용구에 체결됨으로써 상기 시일재를 상기 수용구의 내주면과 상기 삽입구의 외주면 사이에 압입할 수 있는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 압박륜은 상기 수용구의 끝면에 접한 상태에서 상기 수용구에 체결되어 있는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용구의 단부 외주에 형성된 플랜지와 상기 압박륜에 상기 압박륜을 상기 수용구에 체결하기 위한 볼트를 통과시키는 관통 구멍이 형성되고, 상기 수용구의 플랜지의 관통 구멍은 상기 플랜지의 둘레 방향을 따라 볼트의 개수의 복수배의 수가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 압박륜은 상기 수용구에 체결됨으로써 상기 시일재를 상기 수용구의 내주면과 상기 삽입구의 외주면 사이에 압입할 수 있고,
    상기 단차가 형성된 오목부는, 저부에 형성되고 또한 시일재의 기단부를 압박하는 저면과, 저면의 주위에 형성되고 또한 시일재의 기단부를 확경 방향에서 구속하는 구속면을 갖고,
    저면은 관 축심에 직교하며,
    상기 압박륜이 상기 시일재를 상기 수용구의 내부에 압입하고 있을 때에 상기 압박륜의 중심이 관 축심에 맞도록 상기 압박륜을 관 직경 방향으로 안내하는 센터링 기구가 압박륜의 단차가 형성된 오목부에 형성되고,
    상기 센터링 기구는 압박륜의 단차가 형성된 오목부의 구속면이며,
    상기 구속면은 시일재의 압입 방향보다 확경되도록 경사진 테이퍼면으로 이루어지고,
    압박륜이 시일재의 압입 방향으로 이동하고 있을 때에 구속면이 시일재의 기단부에 접촉해서 압박륜을 관 직경 방향으로 안내하는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    관 직경 방향에 대한 테이퍼면의 경사 각도는 모두 50도~80도의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용구와 이 수용구에 체결되는 상기 압박륜 사이에 상기 수용구와 상기 압박륜 사이에 간극을 형성하기 위한 스페이서가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 수용구와 상기 압박륜 중 적어도 어느 한쪽에서 관 축심 방향으로 돌출하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 수용구 및 압박륜과는 별체이며, 상기 압박륜이 상기 수용구에 체결될 때에 상기 수용구와 상기 압박륜 사이에 끼워 넣어지는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
  10. 서로 접합되는 한쪽 관의 단부에 형성된 수용구의 내부에 다른쪽 관의 단부에 형성된 삽입구가 삽입된 구성의 파이프 조인트로서,
    상기 삽입구가 상기 수용구에 삽입되었을 때에 상기 삽입구에 의해 상기 수용구의 안쪽으로 압입되어 상기 삽입구의 선단면과 상기 수용구의 내단면 사이에 장착되는 라이너와,
    상기 수용구의 내면에 형성되어 상기 라이너가 상기 삽입구에 의해 상기 수용구의 안쪽으로 압입될 때에 상기 라이너의 축심이 상기 수용구 및 삽입구의 축심에 위치하도록 상기 라이너를 관 직경 방향으로 안내하는 안내면을 갖고,
    안내면은 상기 수용구의 내주면에 매끄럽게 접속되는 단면 원호 형상의 제 1 접속면과 수용구의 내단면에 매끄럽게 접속되는 단면 원호 형상의 제 2 접속면을 가지며,
    안내면과 상기 제 1 및 제 2 접속면은 각각 수용구의 안쪽을 향해서 축경되는 면이고,
    제 1 접속면의 원호의 반경이 제 2 접속면의 원호의 반경보다도 크게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 안내면은 제 1 접속면과 제 2 접속면 사이에 형성되고, 상기 수용구의 안쪽부를 향해서 축경되는 테이퍼면을 갖는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 라이너를 관 직경 방향에 걸친 상기 수용구의 중앙부에 지지하기 위한 라이너 센터링 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
  13. 서로 접합되는 한쪽 관의 단부에 형성된 수용구의 내부에 다른쪽 관의 단부에 형성된 삽입구가 삽입된 구성의 파이프 조인트로서,
    상기 삽입구가 상기 수용구에 삽입되었을 때에 상기 삽입구에 의해 상기 수용구의 안쪽으로 압입되어 상기 삽입구의 선단면과 상기 수용구의 내단면 사이에 장착되는 라이너와,
    상기 수용구의 내면에 형성되어 상기 라이너가 상기 삽입구에 의해 상기 수용구의 안쪽으로 압입될 때에 상기 라이너의 축심이 상기 수용구 및 삽입구의 축심에 위치하도록 상기 라이너를 관 직경 방향으로 안내하는 안내면과,
    라이너를 관 직경 방향을 따르는 수용구의 중앙부에 지지하기 위한 라이너 센터링 부재를 구비하고,
    라이너 센터링 부재는 두께가 얇은 통형상체의 내주에, 둘레 방향을 따라서 복수의 돌기가 일체로 형성되고, 둘레 방향을 따르는 통형상체의 일부분이 노치된 분할부를 갖는 싱글 스플리트의 구성인 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
  14. 서로 접합되는 한쪽 관의 단부에 형성된 수용구의 내부에 다른쪽 관의 단부에 형성된 삽입구가 삽입되고,
    상기 수용구의 내주에 형성된 록킹 링 수용 홈에 환상이고 둘레 방향으로 분할부를 가지며 탄성적으로 확경 가능한 록킹 링이 수용되고,
    상기 삽입구의 외주에 돌출부가 형성되고,
    확경 상태의 상기 록킹 링의 내측에 상기 삽입구의 돌출부를 통과시킴과 아울러, 상기 돌출부가 통과한 후에 상기 록킹 링의 확경 상태를 해제하도록 한 파이프 조인트에 있어서의,
    상기 록킹 링의 분할부에 대해서 삽입 및 이탈 가능하고, 상기 분할부로의 삽입시에 상기 록킹 링을 확경 상태로 유지할 수 있는 스페이서로서,
    상기 분할부에 있어서의 둘레 방향을 따른 상기 록킹 링의 양단부 사이에 대해서 삽입 및 이탈 가능하고, 또한 삽입시에 상기 양단부 사이에 끼워지는 확경 상태의 유지부와,
    확경 상태의 상기 유지부가 상기 록킹 링의 양단부 사이에 끼워져 있을 때에 확경 상태의 상기 유지부로부터 상기 수용구 개구부보다 상기 수용구의 외측으로 도달하는 손잡이부를 갖고,
    상기 스페이서는 상기 수용구 내에 상기 삽입구가 삽입된 후에 상기 분할부에 있어서의 상기 록킹 링의 양단부 사이로부터 이탈되어 상기 수용구와 상기 삽입구의 간극을 통해 상기 수용구 개구부보다 상기 수용구의 외측으로 회수 가능하고,
    상기 스페이서는 확경 상태의 상기 유지부의 양측부에 삽입 홈을 갖고,
    이 삽입 홈은 확경 상태의 상기 유지부가 상기 분할부에 있어서의 상기 록킹 링의 양단부 사이에 삽입되었을 때에 상기 양단부가 끼워 넣기 가능함과 아울러, 상기 확경 상태의 상기 유지부가 상기 분할부에 있어서의 상기 록킹 링의 양단부 사이로부터 이탈되기 위해 이동할 때에 상기 록킹 링의 양단부로부터 상기 이탈 방향으로 이탈 가능하고, 확경 상태의 유지부의 두께 방향에서 서로 마주하는 한 쌍의 안내면을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트용 스페이서.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 삽입 홈은 상기 록킹 링의 상기 수용구 개구측의 단부에 접함으로써 상기 스페이서의 삽입 방향으로의 이동을 규제할 수 있는 규제면을 갖는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트용 스페이서.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 삽입 홈은 확경 상태의 상기 유지부의 선단부와 확경 상태의 상기 유지부의 양측방부가 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트용 스페이서.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 수용구에 있어서의 상기 록킹 링 수용 홈보다 개구측에 상기 록킹 링 수용 홈을 형성하기 위한 내주 돌출부가 형성되어 있고,
    상기 내주 돌출부에 노치부가 형성되어 있고,
    상기 노치부는 상기 록킹 링 수용 홈과 상기 수용구에 있어서의 상기 록킹 링 수용 홈보다 상기 개구측의 부분을 연통시키는 것이 가능함과 아울러, 상기 스페이서에 있어서의 확경 상태의 상기 유지부를 통과시키는 것이 가능하고,
    상기 스페이서는 상기 노치부에 끼워 넣음으로써 상기 스페이서가 관의 둘레 방향으로 어긋나는 것을 방지할 수 있는 어긋남 방지부를 갖는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트용 스페이서.
  18. 서로 접합되는 한쪽 관의 단부에 형성된 수용구의 내부에 다른쪽 관의 단부에 형성된 삽입구가 삽입된 구성의 파이프 조인트를 위한 상기 한쪽 관으로서,
    상기 수용구의 내주에 형성된 록킹 링 수용 홈에 환상이고 둘레 방향으로 분할부를 가지며 탄성적으로 확경 가능한 록킹 링이 수용되어 있고,
    상기 수용구에 제 14 항에 기재된 파이프 조인트용 스페이서가 장착되어 상기 록킹 링의 분할부에 있어서의 둘레 방향의 양단부 사이에 상기 스페이서에 있어서의 확경 상태의 유지부가 끼워 넣어져 있음과 아울러, 상기 스페이서에 있어서의 손잡이부가 상기 수용구의 개구부의 외측으로 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 관.
  19. 서로 접합되는 한쪽 관의 단부에 형성된 수용구의 내부에 다른쪽 관의 단부에 형성된 삽입구가 삽입된 구성의 파이프 조인트로서,
    상기 수용구의 내주면과 상기 삽입구의 외주면 사이에 배치되어 이들 수용구의 내주면과 삽입구의 외주면 사이에 끼워짐으로써 압축되어 소정의 시일 기능을 발휘하는 환상의 시일재와,
    상기 수용구에 체결됨으로써 상기 시일재를 상기 수용구의 내주면과 상기 삽입구의 외주면 사이에 끼운 압축 상태로 유지시키는 압박륜을 갖고,
    상기 수용구와 이 수용구에 체결되는 상기 압박륜 사이에 상기 수용구와 상기 압박륜 사이에 간극을 형성하기 위한 스페이서가 설치되며,
    상기 스페이서는 상기 수용구와 상기 압박륜 중 적어도 어느 한쪽에서 관 축심 방향으로 돌출하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
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