TWI850481B

TWI850481B - 管接頭及管的接合方法

Info

Publication number: TWI850481B
Application number: TW109135335A
Authority: TW
Inventors: 岸正蔵; 小田圭太; 田中龍之介
Original assignee: 日商久保田股份有限公司
Priority date: 2019-10-18
Filing date: 2020-10-13
Publication date: 2024-08-01

Abstract

一種環體31，係備置於管接頭1者，藉由插口突部15在插口5的脫離方向A上從受口3的裡側卡合於鎖環8，可防止插口5從受口3脫離；該環體31係具有：本體部32，係插入於受口3的內周面與插口5的外周面之間而設於管接頭1內；及偏移擋止構件33，係防止本體部32往受口3的開口端側偏移；本體部32係使插口5相對於受口3往管徑方向移動，而使第一管4之管軸心和第二管2之管軸心在管徑方向上的偏移減少。

Description

管接頭及管的接合方法

本發明係關於一種具有防止脫離功能之備置於管接頭之環體、具備有環體的管接頭及管的接合方法。

以往，例如圖12所示，有一種第一管103之插口104插入於第二管101之受口102而成的管接頭109。在受口102的內周形成有鎖環(lock ring)收容溝105，在鎖環收容溝105收容有鎖環106。在比鎖環106更靠受口102的開口端側係設有密封墊(packing)107，該密封墊107係朝管徑方向被壓縮而將受口102之內周面與插口104之外周面之間予以密封。在插口104的前端部外周形成有插口突部108。藉由插口突部108在插口104的脫離方向A上從受口102的裡側卡合於鎖環106，即可防止插口104從受口102脫離。

此外，在受口102的開口端部設有推輪110，該推輪110係將密封墊107往受口的裡側推壓。推輪110係經由複數個螺栓111和螺帽112而連結於受口102的開口端部。另外，推輪110和受口102的開口端面並未接觸，在推輪110與受口102的開口端面之間形成有預定的間隙113。

此外，在鎖環106與密封墊107之間，於受口102的內周面與插口104的外周面之間嵌入有支撐環114。

此外，如圖13所示，在將管101、103彼此接合時，係使用插口插入用輔助具116。此插口插入用輔助具116係一個環，該環有一部位被切斷而可自由擴徑的開口構造，而具有傾斜面117。

以下說明使用了插口插入用輔助具116之管的接合方法。

首先，如圖13所示，在將鎖環106設置於鎖環收容溝105的狀態下，將插口插入用輔助具116嵌入於插口104的外周。之後，如圖14所示，當將插口104插入於受口102時，插口插入用輔助具116的傾斜面117即抵接於受口102的密封墊抵接面118，藉此使插口104相對於受口102往管徑方向移動，而使第一管103之管軸心和第二管101之管軸心在管徑方向上的偏移減少，以自動地進行插口104相對於受口102的對準中心。

再者，當插入插口104時，插口突部108即擴開鎖環106，且當插口突部108通過鎖環106而到達受口102的裡側時，鎖環106即縮徑而緊扣插口104的外周。

之後，將插口插入用輔助具116擴徑而從插口104拆下。接著，如圖12所示，將支撐環114與密封墊107插入於插口104的外周與受口102的內周之間，鎖緊螺栓111和螺帽112，且以推輪110將密封墊107往受口的裡側推壓。藉此，將第一管103與第二管101接合。

依據上述之接合動作，插口104的外周與受口102的內周之間被密封墊107密封。此外，藉由插口突部108在插口104的脫離方向A上從受口的裡側卡合於鎖環106，即可防止插口104從受口102脫離。

此外，即使誤將螺栓111和螺帽112鎖得過緊，推輪110以過大的推壓力將密封墊107往受口的裡側推壓時，由於支撐環114被固定在插口104的外周與受口102的內周之間，故密封墊107往受口之裡側的移動會被支撐環114阻礙，密封墊107的後端部不會接觸鎖環106。

另外，如上所述的管接頭109和插口插入用輔助具116請參照例如日本特開2002-340257號公報。

然而，在上述的習知形式中，在將管101、103彼此予以接合時，如圖13、圖14所示，由於一旦將插口插入用輔助具116安裝於插口104，再將插口104插入於受口102，使第一管103之管軸心和第二管101之管軸心在管徑方向上的偏移減少之後，最終必須從插口104拆下插口插入用輔助具116，故會有在管101、103彼此的接合作業上耗費勞力與時間的問題。

本發明之目的為提供一種可減輕管件彼此之接合作業所需要之時間與勞力的環體、管接頭及管的接合方法。

本發明係一種環體，係備置於管接頭，

第一管的插口插入於第二管的受口，

在受口的內周形成有鎖環收容溝，

在鎖環收容溝收容有鎖環，

在比鎖環更靠受口的開口端側設有密封環，該密封環係朝管徑方向被壓縮而將受口的內周面與插口的外周面之間予以密封，

在插口的外周形成有插口突部，

插口突部在插口的脫離方向上從受口的裡側卡合於鎖環，

藉此可防止插口從受口脫離；

該環體係具有：本體部，係插入於受口的內周面與插口的外周面之間而設於管接頭內；及偏移擋止構件，係防止本體部往受口的開口端側偏移；

本體部係使插口相對於受口往管徑方向移動，而使第一管之管軸心和第二管之管軸心在管徑方向上的偏移減少。

依據此，在將插口插入於受口的狀態下，藉由將環體插入於受口的內周面與插口的外周面之間，環體的本體部使插口往管徑方向移動，而使第一管的管軸心和第二管的管軸心在管徑方向上的偏移減少。藉此，可進行管的對準中心。

此外，由於環體係配置於管接頭內，故在將環體設於受口的內周面與插口的外周面之間的狀態下就可直接接合第一管和第二管，且在接合後環體仍會維持設於受口的內周面與插口的外周面之間，不需要將環體從受口的內周面與插口的外周面之間向外部拆下。藉此，即可減輕管彼此之接合作業所需要的時間與勞力。

此外，藉由偏移擋止構件，即可防止環體的本體部從受口的內周面與插口的外周面之間往受口的開口端側偏移。

依據本發明的環體，偏移擋止構件較佳為在管軸方向上的前端部可抵接於受口的內周面，而在管軸方向上的基端部係設於本體部的內周側。

依據此，即使插口相對於受口往脫離方向移動，上述之偏移擋止構件也會在偏移擋止構件的前端部抵接於受口的內周面的狀態下在受口的內周面與環體之本體部之間頂住，故可防止環體的本體部往受口的開口端側(脫離方向側)偏移。

本發明之具備有上述環體的管接頭，其環體係嵌入於受口的內周面與插口的外周面之間。

依據本發明的管接頭，較佳為環體之偏移擋止構件的前端部抵接於受口的內周面。

依據此，藉由偏移擋止構件的前端部抵接於受口的內周面，即可防止環體的本體部從受口的內周面與插口的外周面之間往受口的開口端側偏移。

依據本發明的管接頭，較佳為在比環體更靠受口的開口端側中，於受口的內周面與插口的外周面之間涵蓋全周地形成有密封環插入空間；

密封環係插入於密封環插入空間；

受口的內周面係在管軸方向上之鎖環收容溝與密封環插入空間之間，具有朝管徑方向之內側突出的受口突部；

環體的本體部係插入於受口突部的內周面與插口的外周面之間。

依據本發明的管接頭，較佳為在受口的開口端部設有將密封環朝受口的裡側推壓的推輪；

推輪係在推壓密封環的推壓方向上抵接於受口的開口端面；

環體係設於管軸方向上之鎖環與密封環之間；

在管軸方向上的密封環與環體之間形成有間隙。

依據此，推輪係抵接於受口的開口端面，藉此使密封環無法更進一步地推入至受口的裡側。藉此，密封環不會因為過大的推壓力而被推入至受口的裡側，密封環的後端部不會抵接於環體，可防止環體的損傷。

本發明之上述管接頭之管的接合方法係包括：

將鎖環設置於第二管之受口的鎖環收容溝；

將第一管的插口插入於受口，且使插口突部在鎖環中從受口的開口端側往受口的裡側通過；

將鎖環縮徑使之緊扣插口的外周；

使預先外嵌於第一管的環體往管軸方向移動，且從受口的開口端部插入於受口的內周面與插口的外周面之間；

將密封環從受口的開口端部推入於受口的內周面與插口的外周面之間。

依據此，藉由使環體往管軸方向移動，且從受口的開口端部插入於受口的內周面與插口的外周面之間，環體的本體部使插口往管徑方向移動，而使第一管的管軸心和第二管的管軸心在管徑方向上的偏移減少。

之後，藉由將密封環從受口的開口端部推入於受口的內周面與插口的外周面之間，即可在將環體設於受口的內周面與插口的外周面之間的狀態下直接接合第一管和第二管。藉此，不需要將環體從受口的內周面與插口的外周面之間朝外部拆下，可減輕管彼此之接合作業所需要的時間與勞力。

綜上所述，依據本發明，可在將環體設於管接頭內的狀態下直接接合第一管和第二管，且在接合後環體仍維持設於受口的內周面與插口的外周面之間，不需要將環體從受口的內周面與插口的外周面之間向外部拆下。藉此，即可減輕管彼此之接合作業所需要的時間與勞力。

1:管接頭

2:第二管

3:受口

4:第一管

5:插口

7:鎖環收容溝

8:鎖環

9:推壓構件

11:切斷部分

12:寬度

13:擴大器

15:插口突部

16:錐形部

17:筆直部

18:受口突部

19:密封環

20:密封環插入空間

22:推輪

23:抵接部

25:螺栓

26:螺帽

28,29:管軸心

31:環體

32:本體部

33:偏移擋止構件

35:外周面

36:內周面

38:間隙

40:擴徑保持具

101:第二管

102:受口

103:第一管

104:插口

105:鎖環收容溝

106:鎖環

107:密封墊

108:插口突部

109:管接頭

110:推輪

111:螺栓

112:螺帽

114:支撐環

116:插口插入用輔助具

117:傾斜面

118:密封墊抵接面

A:脫離方向

B:推壓方向

H:高度

圖1係本發明之實施型態之管接頭的剖面圖。

圖2係將本發明之實施型態之備置於管接頭之鎖環擴徑時的圖。

圖3係本發明之實施型態之管接頭的一部分放大剖面圖。

圖4係本發明之實施型態之備置於管接頭之環體的剖面圖。

圖5係本發明之實施型態之備置於管接頭之環體的立體圖。

圖6係顯示本發明之實施型態之管接頭之管之接合方法的剖面圖。

圖7係顯示本發明之實施型態之管接頭之管之接合方法的剖面圖。

圖8係顯示本發明之實施型態之管接頭之管之接合方法的剖面圖。

圖9係顯示本發明之實施型態之管接頭之管之接合方法的剖面圖，且顯示管接頭之上部的剖面。

圖10係顯示本發明之實施型態之管接頭之管之接合方法的剖面圖，且顯示管接頭之下部的剖面。

圖11係顯示本發明之實施型態之管接頭之管之接合方法的剖面圖，且顯示管接頭整體的剖面。

圖12係習知之管接頭的剖面圖。

圖13係顯示習知之管接頭之管之接合方法的剖面圖。

圖14係顯示習知之管接頭之管之接合方法的剖面圖。

以下參照圖式說明本發明的實施型態。

如圖1所示，管接頭1係具有防止脫離功能，其第一管4的插口5插入於第二管2的受口3中。另外，此等管2、4係使用例如可延伸(ductile)的鐵管等。

在受口3的內周面，係涵蓋全周地形成有鎖環收容溝7。在鎖環收容溝7中係收容有：鎖環8；及圓環狀的推壓構件9，係將鎖環8朝向管徑方向內推壓。

如圖2所示，鎖環8係一個部位被切斷而成之一個開口構造的環，其具有：藉由將切斷部分11的寬度12以擴大器13予以擴大而擴徑，且藉由從切斷部分11拆下擴大器13而縮徑而恢復為原來的直徑的彈性。

如圖1所示，在插口5的外周，係涵蓋全周地形成有插口突部15。藉由插口突部15在插口5的脫離方向A上從受口的裡側卡合於鎖環8，即可防止插口5從受口3脫離。

如圖8所示，受口3的內周面係具有：錐形(taper)部16，係從受口3的開口端面朝裡側逐漸地縮徑；筆直(straight)部17，係從錐形部16的後端往裡側筆直地延伸；及受口突部18，係從筆直部17的後端往管徑方向的內側突出。筆直部17係在管軸方向上以相同的內徑形成。受口突部18係在管軸方向上涵蓋全周地設於筆直部17與鎖環收容溝7之間，且具有比筆直部17更小的內徑。

如圖1所示，在比鎖環8更靠受口的開口端側設有密封環19，該密封環19係朝管徑方向被壓縮而將受口3的內周面與插口5的外周面之間予以密封。密封環19係橡膠製的環(橡膠環)，被插入於密封環插入空間20中。另外，如圖8所示，密封環插入空間20係涵蓋全周地形成於受口3的錐形部16和筆直部17與插口5的外周面之間。此外，受口突部18係位於管軸方向上之鎖環收容溝7與密封環插入空間20之間。

如圖1所示，在受口3的開口端部，係設有將密封環19朝受口的裡側推壓的推輪22。推輪22係具有抵接部23，該抵接部23係在推壓密封環19的推壓方向B上抵接於受口3的開口端面，且推輪22係藉由複數個螺栓25和螺帽26而連結於受口3的開口端部。

在管軸方向上的鎖環8與密封環19之間，係設有環體31。如圖3至圖5所示，環體31係一個部位被切斷而成的一個開口構造的環，且藉由具有彈性的樹脂等材質所製造，其具有：圓環狀且為一個開口構造的本體部32；及偏移擋止構件33，係防止本體部32往受口3的開口端側偏移。

本體部32係剖面形狀為四角形，藉由插入於受口突部18的內周面與插口5的外周面之間，從而使插口5相對於受口3往管徑方向移動，而使第一管4的管軸心28(參照圖11)和第二管2的管軸心29(參照圖11)在管徑方向上的偏移減少。

另外，本體部32的剖面形狀並未僅限定於四角形，較佳為本體部32的外周面35與內周面36為平行，此時，本體部32被穩定地設於受口突部18的內周面與插口5的外周面之間。

此外，從本體部32的內周面36至外周面35之徑方向的高度H，係被設定為未達受口突部18之內徑之容許最小值與插口5之外徑之容許最大值之差的一半的值。

偏移擋止構件33在管軸方向上之前端部可抵接於受口3之內周面的筆直部17，而其在而管軸方向上的基端部係一體設於本體部32的內周側，且偏移擋止構件33係隨著從基端部愈往前端部擴徑為圓錐狀的環，且為具有一個開口構造的構件。

在管軸方向上的密封環19與環體31之間係涵蓋全周地形成有間隙38。

以下說明如上所述之管接頭1之管2、4的接合方法。

如圖6所示，預先在第一管4上外嵌環體31、密封環19、和推輪22。再者，在第二管2的鎖環收容溝7收容推壓構件9和鎖環8。再者，如圖2所示，藉由擴大器13擴大鎖環8之切斷部分11的寬度12，而將鎖環8擴徑。接著，如圖6所示，在鎖環8的切斷部分11插入L形狀的擴徑保持具40，並且拆下擴大器13，維持為將鎖環8擴徑後的狀態。

之後，如圖7所示，將插口5插入至受口3，使插口突部15從鎖環8中之受口3的開口端側朝受口3的裡側通過。此時，由於鎖環8係藉由擴徑保持具40維持為擴徑狀態，故插口突部15容易通過鎖環8的內側。

接著，如圖8所示，拆下擴徑保持具40，使鎖環8縮徑。藉此，使鎖環8緊扣插口5的外周。

之後，如圖9所示，將環體31朝管軸方向移動，而從受口3的開口端部推入於受口3的內周面與插口5的外周面之間，且插入至受口突部18的內周面與插口5的外周面之間。藉此，如圖11所示，環體31的本體部32使插口5朝管徑方向移動，而使第一管4的管軸心28和第二管2的管軸心29在管徑方向上的偏移減少。因此，第一管4的管軸心28係與第二管2的管軸心29大致一致，而可進行管2、4的對準中心。

例如，在比將環體31插入至受口突部18的內周面與插口5的外周面之間更之前的階段中，當第一管4的管軸心28相對於第二管2的管軸心29往上方偏移時，如圖9所示，藉由將環體31插入至受口突部18的內周面與插口5的外周面之間，使插口5相對於受口3向下移動，而使第一管4的管軸心28和第二管2的管軸心29在管徑方向上的偏移減少。

此時，至少在管接頭1的上部中，本體部32的外周面35抵接於受口突部18的內周面，並且本體部32的內周面36抵接於插口5的外周面。再者，如圖10所示，在管接頭1的下部中，會有在本體部32的外周面35與受口突部18的內周面之間形成有些微的間隙，或者在本體部32的內周面36與插口5的外周面之間形成有些微的間隙的情形。

此外，與上述相反地，當第一管4的管軸心28相對於第二管2的管軸心29往下方偏移時，藉由將環體31插入至受口突部18的內周面與插口5的外周面之間，使插口5相對於受口3向上移動，而使第一管4的管軸心28和第二管2的管軸心29在管徑方向上的偏移減少。

此時，至少在管接頭1的下部中，本體部32的外周面35抵接於受口突部18的內周面，並且本體部32的內周面36抵接於插口5的外周面。再者，在管接頭1的上部中，會有在本體部32的外周面35與受口突部18的內周面之間形成有些微的間隙，或者在本體部32的內周面36與插口5的外周面之間形成有些微的間隙的情形。

此外，如圖9、圖10所示，在管軸方向上環體31的本體部32抵接於鎖環8，藉此可防止環體31從受口突部18的內周面與插口5的外周面之間往受口的裡側脫離，且可將環體31確實地插入至受口突部18的內周面與插口5的外周面之間。

如此一來，在進行了管2、4的定心之後，如圖1所示，將密封環19從受口3的開口端部插入至密封環插入空間20，且使用螺栓25和螺帽26將推輪22連結於受口3的開口端部，鎖入螺栓25和螺帽26直到推輪22的抵接部23抵接受口3的開口端面為止。藉此，使密封環19推入至密封環插入空間20，且在管徑方向上被壓縮。

如此，藉由將密封環19裝設於密封環插入空間20內，使第一管4的管軸心28更精確度良好地與第二管2的管軸心29一致，且在此狀態下，如圖3所示，在環體31之本體部32的外周面35與受口突部18的內周面之間形成有些微的間隙。

由於環體31係設於管軸方向上之鎖環8與密封環19之間，故可在將環體31插入於受口突部18的內周面與插口5的外周面之間的狀態下直接接合第一管4和第二管2，且在接合後環體31亦仍會維持嵌入於受口突部18的內周面與插口5的外周面之間，不需將環體31從受口3的內周面與插口5的外周面之間朝外部拆下。藉此，可減輕管2、4彼此之接合作業所需要的時間與勞力。

此外，如圖1所示，當插口5相對於受口3朝脫離方向A移動時，如圖3所示，由於在偏移擋止構件33的前端部抵接於受口3之內周面的筆直部17的狀態下，偏移擋止構件33在受口3的內周面與環體31的本體部32之間頂住，故可防止環體31的本體部32從受口突部18的內周面與插口5的外周面之間朝受口3的開口端側(脫離方向A)偏移。

另外，偏移擋止構件33的前端部較佳為涵蓋全周地抵接於受口3之內周面的筆直部17，但偏移擋止構件33之前端部之周方向上的一部分，亦可從受口3之內周面的筆直部17離開。

此外，插口5相對於受口3往插入方向(脫離方向A的相反方向)移動時，如圖3所示，由於環體31的本體部32抵接於鎖環8，故可防止本體部32從受口突部18的內周面與插口5的外周面之間往受口的裡側(脫離方向A的相反方向)偏移。

此外，如圖1所示，藉由推輪22的抵接部23抵接於受口3的開口端面，無法藉由推輪22將密封環19往受口的裡側更進一步地推入。藉此，密封環19不會因為過大的推壓力而被推入至受口的裡側，密封環19的後端部不會抵接於環體31，故可防止環體31的損傷。

在上述實施型態中，於受口3的內周面形成有受口突部18，且將環體31插入至受口突部18的內周面與插口5的外周面之間，藉此可易於進行環體31的裝設作業，亦可為未形成有受口突部18的受口3。