WO2012026037A1

WO2012026037A1 - 管継手

Info

Publication number: WO2012026037A1
Application number: PCT/JP2010/064625
Authority: WO
Inventors: 佐藤　敏之; 大平横山
Original assignee: 株式会社水研
Priority date: 2010-08-27
Filing date: 2010-08-27
Publication date: 2012-03-01
Also published as: JPWO2012026037A1; CA2733285A1; JP4933664B2; US20120274062A1; WO2012026513A1; TW201233931A

Abstract

　本発明は、係止体２０が押ボルト３０に押圧されなくなると、爪部２１が食い込んでいた第２の管１２０の外周面から抜け出るように、また、搬送中などにおいて係止体２０が紛失しないように、さらに、第２の管１２０が第１の管１１０から抜け出る方向の外力が作用したときに、十分な傾動範囲が得られる管継手を提供する。本管継手は、第２の管１２０の挿口１２１に外装される環状の押輪１０と、第２の管１２０の外周面に食い込む爪部２１を有する係止体２０と、係止体２０を押輪１０の内周面から突出させるための押ボルト３０と、係止体２０を保持する弾性部材４０とを備え、押輪１０は、押圧部１１と空間部１３ｄを設けた作用部１３とを備え、弾性部材４０は、伸縮性を有し、係止体２０を空間部１３ｄの傾斜面１３ｆに沿うように引き寄せ、かつ、係止体２０の爪部２１を空間部１３ｄ内に退入させ、また、空間部１３ｄ内から突出させるようにするものである。

Description

管継手

　本発明は、例えば水道管、ガス管というような管と管とを接続するための管継手に関し、詳しくは、管と管との間に嵌め込まれたシールリングを押圧する押輪を備えた管継手に関する。

　一方の管の受口内に他方の管の挿口を挿入し、一方の管の受口の内周面と他方の管の挿口との間にシールリングを嵌め込んだ状態で、２本の管を締結する管継手が各種提供されている。例えば、特許文献１には、埋設管路が管軸周りのどの方向からの圧力変動を受けても、いずれかの管が傾動することで、管継手部位における破壊や破損を免れるようにした管継手抜け止め押輪（管継手）についての発明が記載されている。

　この管継手抜け止め押輪は、図７に示すように、一方の管１１０の受口（特許文献１では「管受口」）１１１と他方の管１２０の挿口（特許文献１では「管挿口」）１２１とを接続する際において、他方の管１２０の挿口１２１に外装された押輪１０１や、一方の管１１０の受口１１１の内周に予め内装されたシールリング（特許文献１では「ゴム輪」）１０２などを備えている。

　押輪１０１には、一方の管１１０の管軸と平行に押ボルト（特許文献１では「加圧ボルト」）１０３を螺合する複数のボルト穴１０１ａ（一つのみ図示）が等間隔に形成されている。押ボルト１０３の先端部には、円錐体状のテーパ面１０３ａが形成されている。押輪１０１の内周には、ボルト穴１０１ａに連通する複数の凹部１０１ｂが設けられている。この凹部１０１ｂは、受口１１１側が傾斜面１０１ｃとされ、反対側が垂直面１０１ｄとされている。

　そして、凹部１０１ｂ内には、係止体１０４が傾動可能に格納されている。係止体１０４は、他方の管１２０の挿口１２１の外周面に食い込む円弧形状の爪部１０４ａと、押ボルト１０３の先端部に形成されたテーパ面１０３ａで加圧される頭部１０４ｂとを備えている。そして、係止体１０４の頭部１０４ｂには、押ボルト１０３のテーパ面１０３ａの一部曲面が嵌り込む受圧凹部（図示せず）が設けられている。

　このような管継手抜け止め押輪は、図７（ａ）に示すように、一方の管１１０と他方の管１２０とを接続した直後において、係止体１０４が傾斜面１０１ｃに沿うように傾斜状態とされ、爪部１０４ａが楔状の傾斜角にて他方の管１２０の挿口１２１の外周面に食い込む。

　そして、他方の管１２０が抜け出すと、押ボルト１０３の締込みによる加圧に応じて、すなわち一方の管１１０と他方の管１２０との若干の引抜移動に応じて、図７（ｂ）に示すように、係止体１０４が傾斜状態から管軸に対して垂直状態に向かって傾動し、垂直方向を越えない範囲において、爪部１０４ａの挿口１２１への食い込みが深められる。

日本国特許第４３７２１２９号公報

　特許文献１に開示された管継手抜け止め押輪は、押ボルト１０３の締込みによって係止体１０４の爪部１０４ａが挿口１２１の外周面に食い込むようにされているだけであるため、一方の管１１０と他方の管１２０とを解体しようとして、押ボルト１０３を緩めたところで、係止体１０４の爪部１０４ａが挿口１２１から抜けない、すなわち、一方の管１１０と他方の管１２０とを解体することができないものとなっている。

　また、特許文献１に開示された管継手抜け止め押輪は、係止体１０４が押輪１０１の凹部１０１ｂ内に格納されているだけであるため、２本の管を締結する施工現場までの搬送中に、凹部１０１ｂ内に格納された係止体１０４が脱落し、紛失することがある。係止体１０４が凹部１０１ｂ内から脱落しないように、係止体１０４と凹部１０１ｂの下向きの面とを両面接着テープなどによって仮固定される場合もある。しかし、仮固定された係止体１０４は、押ボルト１０３の締込み動作によって両面接着テープなどが剥離してしまい、脱落防止機能を失うことになり、したがって、組立後の作動確認や管継手の再施工が困難となる。

　さらに、特許文献１に開示された管継手抜け止め押輪は、凹部１０１ｂ内に格納された係止体１０４の爪部１０４ａが他方の管１２０に傾斜角をもって食い込むようにするため、係止体１０４は凹部１０１ｂの傾斜面１０１ｃに沿った傾斜状態を維持していなければならない。そのため、係止体１０４と垂直面１０１ｄとの間には、比較的厚いスペーサ（図示せず）が介在している。

　しかし、スペーサによって、係止体１０４と垂直面１０１ｄとが一定距離を保つため、押ボルト１０３を操作したときに、スペーサが障害となって傾斜面１０１ｃに沿った動きが得られず、また、スペーサによって、他方の管１２０が抜け出したときに、係止体１０４が凹部１０１ｂの十分な傾斜範囲が得られないので、爪部１０４ａが挿口１２１の外周面に十分に食い込まないことがある。

　そこで、本発明は、係止体が押ボルトに押圧されなくなると、他方の管の外周面に食い込んでいた爪部がその外周面から抜け出るようにし、また、搬送中などにおいて、係止体が紛失しないようにし、さらに、他方の管が一方の管から抜け出る方向の外力が作用したときに、係止体が十分な傾動範囲を得られるようにした管継手を提供することを課題とする。

　本発明に係る管継手は、受口の開口縁部に外向きのフランジ部を設け、該フランジ部に一定の間隔を空けて複数の締結部を設けた一方の管の受口内に、他方の管の挿口を挿入した際、一方の管の受口の内周面と他方の管の挿口の外周面との間に嵌め込まれたシールリングを一方の管の受口の奥に向かって押圧することで、一方の管と他方の管の間をシールして締結する管継手であって、他方の管の挿口に外装される環状の押輪と、他方の管の外周面に食い込む爪部を有する係止体と、該係止体を前記押輪の内周面から突出させるための押ボルトと、前記係止体を保持する弾性部材とを備え、前記押輪は、前記シールリングの対向面を押し当てる環状の押圧部と、前記一方の管の締結部と対向して締結手段により前記一方の管の締結部に締結される複数の締結部と、該締結部に隣接した作用部とを備え、該作用部は、他方の管に沿う方向の雌ネジを形成した軸状部と、該軸状部と前記押圧部との間で前記雌ネジと連通するように設けられた空間部とを備え、該空間部は、他方の管の外周面に対して垂直に向けられた前記軸状部側の垂直面と、開口側が広く、奥側が狭くなるように前記垂直面に対して傾斜した前記押圧部側の傾斜面とを備えて形成され、前記押ボルトは、前記押輪の雌ネジに螺合する軸部と、該軸部の先端から円錐状に突出して前記空間部内に位置するテーパ部とを有し、前記係止体は、前記空間部内に収納されるものであり、前記押ボルトのテーパ部に当接する頭部を前記爪部と反対側に有し、前記弾性部材は、伸縮性を有し、一方の管と他方の管とを締結する前後で前記係止体を前記空間部の傾斜面に沿わせるようにして前記空間部内に引き寄せ、かつ、係止体の爪部を空間部内に退入させ、また、空間部内から突出させ得るように係止体を押輪に保持させることを特徴としている。

　この管継手によれば、要するに、押輪に設けられた作用部の空間部内に係止体が収納され、この係止体が弾性部材によって空間部の傾斜面に沿うように引き寄せられることにより、係止体の爪部が空間部内に退入するだけでなく、管継手の搬送中などに係止体が紛失しないようにすることができる。

　そして、係止体は、押ボルトが締められ、押ボルトのテーパ部が係止体の頭部を押すことで、係止体の爪部が空間部から突出し、他方の管の外周面に食い込む。そして、接続された２本の管を解体するときは、押ボルトを緩め、係止体が押圧されなくなることで、係止体が弾性部材によって空間部の奥側に引き寄せられ、食い込んでいた他方の管の挿口から抜け出るようにすることができる。これら一連の動きが傾斜面にそって行われる。

　また、前記本発明に係る管継手において、前記弾性部材は、環状弾性部材であり、前記係止体の両側面には、弾性部材を係止させる切欠部が形成され、前記押輪の作用部には、弾性部材を係止させる溝が形成されていることが好ましい。

　この管継手によれば、弾性部材が環状弾性部材とされることにより、シンプルな弾性部材によって組み立てることができる。そして、弾性部材は、係止体の両側面に形成された切欠部と押輪の作用部とに形成された溝とに係止されることで、外れないようにすることができる。

　また、前記本発明に係る管継手において、前記係止体は、前記空間部の垂直面と対向する正面に、前記弾性部材を嵌め込む溝が形成されていることが好ましい。

　この管継手によれば、前記空間部の垂直面と対向する係止体の正面に、前記弾性部材を嵌め込む溝が形成されていることにより、係止体が空間部の傾斜面に沿った傾斜姿勢から垂直面に沿った直立姿勢となったときに、係止体の正面と垂直面との間に弾性部材が介在しないことから、係止体が他方の管の挿口に対して完全に垂直な姿勢までを傾動範囲とすることができる。

　本発明によれば、押輪に設けられた空間部内に係止体が収納され、この係止体が弾性部材によって空間部内に引き寄せられるようにした管継手が提供されることにより、係止体が紛失しないようにすることができ、また、他方の管が一方の管から抜け出ようとするときに、垂直な姿勢までを傾動範囲とすることができる。

本発明に係る管継手の一実施形態を示す一部分解斜視図である。本発明に係る管継手を構成している押輪の一実施形態を示し、（ａ）は正面側から見た斜視図、（ｂ）は背面側から見た斜視図である。本発明に係る管継手を構成している押輪の一実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。本発明に係る管継手によって２本の管を接続した締結前の状態の一実施形態を示す断面側面図である。本発明に係る管継手によって２本の管を接続した締結後の状態の一実施形態を示す断面側面図である。本発明に係る管継手によって締結された２本の管に離間する方向の力が加えられたときの状態の一実施形態を示す断面側面図である。従来の管継手（管継手抜け止め押輪）の一例を示し、（ａ）は締結時の断面側面図、（ｂ）は管が抜出し始めの断面側面図である。

　本発明に係る管継手の一実施形態について図１ないし図６を参照しながら説明する。この管継手は、一方の管（以下、「第１の管」という。）１１０の受口１１１内に他方の管（以下、「第２の管」という。）１２０の挿口を挿入し、第１の管１１０の受口１１１の内周面と第２の管１２０の挿口１２１の外周面との間に嵌め込まれたシールリング１０２を、第１の受口１１１の奥に向かって加圧することで、第１の管１１０と第２の管１２０とをシールした状態に締結するものである。

　第１の管１１０は、図４ないし図６に示すように、受口１１１の開口縁部に外向きのフランジ部１１２を設け、このフランジ部１１２に一定の間隔を空けて締結部１１３を設けたものとされている。締結部１１３は、通常、締結手段である締結ボルト１３０を螺合するための雌ネジを形成したものとされているが、単なる貫通穴とし、ナットによって締結ボルト１３０を締め付けるようにしてもよい。このような締結部１１３は、一対ずつ、複数対設けられる（一つのみ図示する。）。

　そして、管継手は、図１及び図４ないし図６に示すように、第２の管１２０の挿口１２１に外装される押輪１０と、第２の管１２０の外周面に食い込む爪部２１を有する係止体２０と、この係止体２０を押輪１０の内周面から突出させるための押ボルト３０と、係止体２０を保持する弾性部材４０とを備えている。

　弾性部材４０は、例えば伸縮するＯリングのような弾性環状部材が使用される。

　押輪１０は、図２及び図３に示すように、シールリング１０２の対向面を押し当てる環状の押圧部１１を背面側（第１の管１１０の受口１１１と対向する側）に設け、前記第１の管１１０の締結部１１３と対向する締結部１２を複数設け、この締結部１２に隣接して作用部１３を設けたものとされている。第１の管１１０が複数対の締結部１１３を設けたものであると、押輪１０の締結部１２も一対ずつ複数対（図面では３対）設けられる。この押輪１０の締結部１２は、貫通穴とされ、この貫通穴に締結ボルト１３０が挿通される。

　そして、前記作用部１３は、一対の締結部１２の間に設けられる。この作用部１３は、第２の管１２０に沿う方向に雌ネジ１３ａを形成した軸状部１３ｂと、雌ネジ１３ａの奥側端を間隔を空けて覆い、かつ、前記押圧部１１に連続する支持部１３ｃと、軸状部１３ｂと前記押圧部１１との間で前記雌ネジ１３ａと連通するように設けられた空間部１３ｄとを備えている。

　軸状部１３ｂは、押圧部１１と対向しない正面側に設けられる。また、空間部１３ｄは、第２の管１２０の外周面に垂直に向けられた軸状部１３側の垂直面１３ｅと、支持部１３ｃを傾斜させた内面の傾斜面１３ｆとによって傾斜されている。この空間部１３ｄは、開口側（第２の管１２０の外周面と対向する部分）が広く、奥側（雌ネジ１３ａに連続する部分）が狭くなるように形成されている。

　そして、支持部１３ｃの中心には、図２（ｂ）、図３（ｃ）に示すように、開口部１３ｇが設けられ、開口部１３ｇ内に係止部１３ｈが突設されている。この係止部１３ｈの背面側（第１の管１１０のフランジ部１１２と対向する側）には、全幅に亘って溝１３ｉが形成されている。開口部１３ｇが設けられることにより、Ｏリングのような弾性部材４０を係止部１３ｈに係止することができ、この弾性部材４０が係止部１３ｈの溝１３ｉに嵌められることで、弾性部材４０が係止部１３ｈから外れないようにされている。

　そして、押ボルト３０は、図１に示すように、押輪１０の雌ネジ１３ａに螺合する雄ネジを形成した軸部３１と、この軸部３１の先端から円錐状に突出して空間部１３ｄ内に位置するテーパ部３２と、軸部３１の基端に設けられた頭部３３とを有している。

　そして、係止体２０は、図１に示すように、空間部１３ｄ内に収納される小片状のもので、第２の管１２０の外周面に食い込む爪部２１の反対側に押ボルト３０のテーパ部３２に当接する頭部２２を有している。頭部２２は、押ボルト３０のテーパ部３２が面で当たるようにするため、円弧状の窪み部２２ａを設けたものとされている。ただし、窪み部２２ａは、必須でなく、平坦状としてもよい。また、爪部２１は、第２の管１２０の外周面に沿う円弧状に形成され、さらに、先細りのナイフエッジ形状とされている。

　このような係止体２０は、弾性部材４０によって、空間部１３ｄの傾斜面１３ｆに沿うように支持部１３ｃに保持され、押ボルト３０のテーパ部３２が頭部２２を押すことで、爪部２１が空間部１３ｄから突出するようにされている。また、係止体２０の両側面には、Ｏリングのような弾性部材４０を係止するための切欠部２３が形成されている。さらに、係止体２０の正面（軸状部１３ｂと対向する面）には、Ｏリングのような弾性部材４０を嵌め込む溝２４が形成されている。弾性部材４０が溝２４に嵌め込まれることによって、係止体２０の正面に弾性部材４０が突出しないようにすることができる。

　この管継手は、以上のように構成され、次に、締結方法及び使用態様について図４ないし図６を参照しながら説明する。なお、この管継手は、係止体２０が弾性部材４０によって押輪１０の係止部１３ｈに保持されているため、搬送中などにおいて、係止体２０を紛失しないものとなっている。

　管継手は、図４に示すように、第１の管１１０の受口１１１内に第２の管１２０の挿口１２１が挿入され、第１の管１１０の受口１１１の内周面と第２の管１２０の挿口１２１の外周面との間にシールリング１０２を嵌め込んだ状態において、第１の管１１０の締結部１１３に押輪１０の貫通穴から締結ボルト１３０が締め付けられただけの締結前には、押ボルト３０が緩められ、係止体２０が弾性部材４０によって空間部１３ｄの傾斜面１３ｆに沿うように傾斜姿勢とされている。

　このとき、係止体２０の爪部２１は、空間部１３ｄ内に退入した状態となっている。ただし、押輪１０の押圧部１１は、シールリング１０２の対向面に当たった状態となっている。

　そして、管継手を締結するため、押ボルト３０を締めると、図５に示すように、押ボルト３０のテーパ部３２が係止体２０の頭部２２に当たり、係止体２０を第２の管１２０の外周面の方に押す。すると、係止体２０の爪部２１が第２の管１２０の外周面に食い込むことで、管継手の締結が完了する。このときも、係止体２０は、空間部１３ｄの傾斜面１３ｆに沿った傾斜姿勢となっている。

　そして、地震などによって第１の管１１０と第２の管１２０とが離間する方向の外力が加えられると、図６に示すように、係止体２０の爪部２１が第２の管１２０の外周面に食い込んでいることから、弾性部材４０が伸びた状態となり、係止体２０が空間部１３ｄの垂直面１３ｅに沿う直立姿勢となる。このとき、係止体２０の正面に形成された溝２４内に弾性部材４０が嵌め込まれているため、弾性部材４０が邪魔となることなく、係止体２０が垂直面１３ｅに密着する状態となる。ただし、外力の大きさなどによって、係止体２０は、垂直面１３ｅに密着することなく、ほぼ起立した傾斜状態となっていていてもよい。

　そして、図示しないが、第１の管１１０と第２の管１２０とを解体する時は、押ボルト３０を緩める。すると、係止体２０は、頭部２２が押ボルト３０のテーパ部３２に押されないことから、弾性部材４０に引っ張られ、爪部２１が第２の管１２０の外周面から抜ける。したがって、この管継手は、容易に第２の管１２０から外すことができるものとなっている。

　なお、本発明は、前記実施の形態に限定することなく、種々変更することができる。例えば、弾性部材４０は、環状弾性部材に替え、引張バネとすることができる。この場合、支持部１３ｃには開口部１３ｇを設けず、引張バネの端部を係止する係止部１３ｈを設ける。また、係止体２０の正面には、弾性部材４０を嵌め込むための溝２４を必ずしも形成しなくてもよい。また、締結手段１３０は、締結ボルト以外の適宜手段に代替してもよい。

１０………押輪
１１………押圧部
１２………締結部
１３………作用部
１３ａ……雌ネジ
１３ｂ……軸状部
１３ｄ……空間部
１３ｅ……垂直面
１３ｆ……傾斜面
１３ｉ……溝
２０………係止体
２１………爪部
２２………頭部
２３………切欠部
２４………溝
３０………押ボルト
３１………軸部
３２………テーパ部
４０………弾性部材
１１０……一方の管（第１の管）
１１１……受口
１１２……フランジ部
１１３……締結部
１２０……他方の管（第２の管）
１２１……挿口
１３０……締結手段（締結ボルト）

Claims

　受口の開口縁部に外向きのフランジ部を設け、該フランジ部に一定の間隔を空けて複数の締結部を設けた一方の管の受口内に、他方の管の挿口を挿入した際、一方の管の受口の内周面と他方の管の挿口の外周面との間に嵌め込まれたシールリングを一方の管の受口の奥に向かって押圧することで、一方の管と他方の管の間をシールして締結する管継手であって、
　他方の管の挿口に外装される環状の押輪と、他方の管の外周面に食い込む爪部を有する係止体と、該係止体を前記押輪の内周面から突出させるための押ボルトと、前記係止体を保持する弾性部材とを備え、
　前記押輪は、前記シールリングの対向面を押し当てる環状の押圧部と、前記一方の管の締結部と対向して締結手段により前記一方の管の締結部に締結される複数の締結部と、該締結部に隣接した作用部とを備え、
　該作用部は、他方の管に沿う方向の雌ネジを形成した軸状部と、該軸状部と前記押圧部との間で前記雌ネジと連通するように設けられた空間部とを備え、該空間部は、他方の管の外周面に対して垂直に向けられた前記軸状部側の垂直面と、開口側が広く、奥側が狭くなるように前記垂直面に対して傾斜した前記押圧部側の傾斜面とを備えて形成され、
　前記押ボルトは、前記押輪の雌ネジに螺合する軸部と、該軸部の先端から円錐状に突出して前記空間部内に位置するテーパ部とを有し、
　前記係止体は、前記空間部内に収納されるものであり、前記押ボルトのテーパ部に当接する頭部を前記爪部と反対側に有し、
　前記弾性部材は、伸縮性を有し、一方の管と他方の管とを締結する前後で前記係止体を前記空間部の傾斜面に沿わせるようにして前記空間部内に引き寄せ、かつ、係止体の爪部を空間部内に退入させ、また、空間部内から突出させ得るように係止体を押輪に保持させることを特徴とする管継手。
　前記弾性部材は、環状弾性部材であり、前記係止体の両側面には、弾性部材を係止させる切欠部が形成され、前記押輪の作用部には、弾性部材を係止させる溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の管継手。
　前記係止体は、前記空間部の垂直面と対向する正面に、前記弾性部材を嵌め込む溝が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の管継手。