WO2023032988A1 - 押輪、管継手および管の接合方法 - Google Patents

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WO2023032988A1
WO2023032988A1 PCT/JP2022/032609 JP2022032609W WO2023032988A1 WO 2023032988 A1 WO2023032988 A1 WO 2023032988A1 JP 2022032609 W JP2022032609 W JP 2022032609W WO 2023032988 A1 WO2023032988 A1 WO 2023032988A1
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WO
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socket
ring
seal member
pressing
contact portion
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/032609
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English (en)
French (fr)
Inventor
龍之介 田中
維斗 小丸
圭太 小田
Original Assignee
株式会社クボタ
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L21/00—Joints with sleeve or socket
    • F16L21/02—Joints with sleeve or socket with elastic sealing rings between pipe and sleeve or between pipe and socket, e.g. with rolling or other prefabricated profiled rings
    • F16L21/04—Joints with sleeve or socket with elastic sealing rings between pipe and sleeve or between pipe and socket, e.g. with rolling or other prefabricated profiled rings in which sealing rings are compressed by axially-movable members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L21/00—Joints with sleeve or socket
    • F16L21/08—Joints with sleeve or socket with additional locking means

Definitions

  • the present invention relates to a push ring used in a pipe joint having a socket and a spigot, a pipe joint provided with the push ring, and a pipe joining method using the push ring.
  • the insertion port 112 of the first pipe 111 is inserted into the socket 114 of the second pipe 113, as shown in FIG.
  • a rubber sealing member 115 is inserted between the outer periphery of the insertion port 112 and the inner periphery of the receptacle 114 .
  • a push ring 116 is fitted over the insertion port 112 and faces the opening end face 117 of the socket 114 from the outside. Push ring 116 is connected to socket 114 by a plurality of bolts 118 and nuts 119 .
  • the pressing ring 116 includes an annular main body portion 116 a , a pressing surface 120 that contacts the seal member 115 and presses the seal member 115 , contact portions 121 and 122 that contact the opening end surface 117 of the socket 114 , and a bolt 118 . It has a plurality of bolt insertion holes 123 through which are inserted. By tightening the nut 119 on the bolt 118 , the pressing surface 120 of the pressing ring 116 presses the seal member 115 between the outer circumference of the insertion opening 112 and the inner circumference of the receiving opening 114 .
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-67282 can be referred to for the press ring 116 and the pipe joint 110 as described above.
  • the push ring 116 has a corner 128 where the inner circumference 116b of the push ring 116 and the surface 126 opposite to the push surface 120 intersect.
  • the corner 1208 it is difficult to further increase the inclination angle ⁇ of the pipe axis 111a of the first pipe 111 with respect to the pipe axis 113a of the second pipe 113. .
  • the inclination angle ⁇ can be increased by increasing the diameter (inner diameter) of the inner circumference 116b of the push ring 116, but in this case, the gap between the inner circumference 116b of the push ring 116 and the outer circumference of the first tube 111 129 (see FIG. 31) is also enlarged. For this reason, the seal member 115 is likely to enter the gap 129 from the pressing surface 120 of the push ring 116 , and there is a possibility that the seal member 115 cannot be sufficiently inserted between the outer circumference of the insertion opening 112 and the inner circumference of the socket 114 .
  • the present invention makes it possible to increase the angle of inclination when pipes are inclined and joined together, and to allow the seal member to be sufficiently inserted between the outer periphery of the insertion port and the inner periphery of the socket. , a pipe joint and a method for joining pipes.
  • the insertion opening is inserted into the socket
  • a seal member is provided in the pipe joint inserted between the outer circumference of the spigot and the inner circumference of the socket
  • a push ring that is fitted onto the receptacle to face the open end face of the receptacle from the outside, and is connected to the receptacle by a plurality of fasteners to push the seal member into the receptacle, It has a pressing surface that presses the seal member, a plurality of fastener insertion holes through which fasteners are inserted, a contact portion that contacts the opening end face of the socket, and a tapered surface formed on the inner circumference of the press ring.
  • the tapered surface is characterized in that the diameter increases from the side closer to the pressing surface toward the opposite side farther.
  • the insertion port is inserted into the socket in a state in which the tube axis of the insertion port of the first pipe is inclined with respect to the tube axis of the socket of the second pipe, and the fastener fastens the press ring. It is inserted into the tool insertion hole and tightened.
  • the first pipe and the second pipe can be joined by connecting the push ring to the socket and inserting the seal member between the outer circumference of the insertion opening and the inner circumference of the socket.
  • the gap between the inner circumference of the push ring and the outer circumference of the first tube does not expand, and the sealing member enters the gap from the pressing surface of the push ring. can be suppressed. Thereby, the sealing member can be sufficiently inserted between the outer periphery of the receptacle and the inner periphery of the receptacle.
  • the inner peripheral surface is formed on the inner periphery, the inner peripheral surface has a constant inner diameter, and is positioned closer to the pressing surface than the tapered surface. .
  • the insertion port is inserted into the socket in a state in which the tube axis of the insertion port of the first pipe is inclined with respect to the tube axis of the socket of the second pipe, and the first pipe and the first pipe are connected.
  • the outer periphery of the first tube does not contact the inner peripheral edge of the pressing surface of the press ring, but the boundary portion between the inner peripheral surface of the press ring and the tapered surface.
  • the inner peripheral edge of the pressing surface of the pressing ring can be prevented from being damaged, and the sealing member can be sufficiently inserted between the outer periphery of the insertion opening and the inner periphery of the socket using the pressing surface of the pressing ring.
  • the contact portion is provided so as to surround at least each fastener insertion hole.
  • the contact portion contacts the opening end surface of the socket, so that the distance from the pressing surface to the opening end surface of the socket is kept at a predetermined distance. At this time, even if the fastener is over-tightened and an excessive tightening force acts on the push ring, deformation of the push ring around the fastener insertion hole can be prevented.
  • the contact portion is provided in a region from the periphery of the pressing surface in the radial direction to the outer peripheral edge of the press ring, except for the fastener insertion hole.
  • the contact portion has the first contact portion and the second contact portion,
  • the first contact portion is a first convex portion located radially outside the fastener insertion hole
  • the second contact portion is a second convex portion located inside the fastener insertion hole in the radial direction and formed to surround the pressing surface, It is preferable that a recess into which the end portion of the seal member can be fitted is formed inside the second contact portion in the radial direction.
  • the first contact portion and the second contact portion of the pressing ring are brought into contact with the opening end face of the socket, so that the distance from the pressing surface to the opening end face of the socket is kept at a predetermined distance.
  • the pipe joint provided with the above-described push ring of the present invention is A sealing surface whose diameter decreases toward the depth of the socket is formed on the inner circumference of the socket, A sealing member insertion space is formed over the entire circumference between the sealing surface and the outer periphery of the insertion port, The sealing member is inserted into the sealing member insertion space, The sealing member has a valve portion at the end in the insertion direction, which is compressed in the radial direction of the tube to exert a sealing function, A guide surface for guiding the valve portion of the seal member from the open end surface of the socket to the seal member insertion space is formed on the inner circumference of the socket, The guide surface is a tapered surface whose diameter decreases toward the depth of the socket, and is formed between the opening end surface of the socket and the sealing surface in the pipe axial direction, The inclination angle of the guide surface with respect to the tube axis is larger than the inclination angle of the seal surface with respect to the tube axis.
  • the valve portion of the seal member is guided from the opening end face of the socket into the seal member insertion space by the guide surface.
  • the valve portion of the seal member is moved from the opening end face of the socket to the seal member insertion space by the guide surface. Since the sealing member is guided, the pressing ring can reliably push the sealing member into the sealing member insertion space.
  • the fastener insertion hole of the pressing ring is positioned radially outside the pressing surface of the pressing ring main body,
  • the contact portion of the pressing ring is provided in a region from the periphery of the pressing surface in the radial direction of the pressing ring body to the outer peripheral edge of the pressing ring, except for the fastener insertion hole,
  • the pressing surface is formed within a recess surrounded by the contact portion,
  • the end of the seal member is fitted in the recess of the push ring.
  • a gap is formed surrounded by the inner peripheral surface of the contact portion of the press ring, the guide surface of the socket, and the outer peripheral surface of the seal member.
  • the diameter of the end of the guide surface on the opening end face side of the socket is smaller than the inner diameter of the contact portion of the press ring.
  • a sealing member is inserted between the outer periphery of the receptacle and the inner periphery of the receptacle;
  • a push ring is fitted over the receptacle and faces the opening end face of the socket from the outside, and is connected to the socket by a plurality of fasteners, The pressing surface of the press ring abuts against the seal member, It is preferable that the fastener is inserted through the fastener insertion hole of the push ring.
  • the method for joining pipes using the pressing ring of the present invention includes: inserting the spigot into the socket with the tube axis of one of the socket and the socket inclined with respect to the other tube axis; By inserting and tightening the fastener through the fastener insertion hole of the push ring, the push ring is connected to the socket and the seal member is inserted between the outer circumference of the insertion opening and the inner circumference of the socket. .
  • the pipe axis of one of the insertion port and the socket is adjusted relative to the pipe axis of the other. Since the receptacle is inserted into the receptacle with the receptacle being tilted, the force required to incline the receptacle with respect to the receptacle is reduced.
  • the pipe axis of either one of the insertion port and the receiving port is not inclined with respect to the other pipe axis, but is aligned. Insert the spigot into the receptacle. Next, the sealing member is inserted between the outer periphery of the receptacle and the inner periphery of the receptacle. After that, it is also possible to incline the tube axis of either one of the insertion port and the receiving port with respect to the other tube axis.
  • the sealing member can be sufficiently inserted between the outer circumference of the insertion port and the inner circumference of the socket. Is possible.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 5;
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line YY in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a method of joining pipes in the same pipe joint, showing a state in which a seal member is pushed between the inner periphery of the socket and the outer periphery of the insertion port with a press ring.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a seal member of the pipe joint deforms outward and escapes into a gap;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a method of joining pipes in the same pipe joint, showing a state in which a seal member is pushed between the inner periphery of the socket and the outer periphery of the insertion port with a press ring.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a method of joining pipes in the same pipe joint, showing a state in which a seal member is pushed between the inner periphery of the socket and the outer periphery of the insertion port with a press ring.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a method of joining pipes in the same pipe joint, showing a state in which a seal member is pushed between the inner periphery of the socket and the outer periphery of the insertion port with a press ring.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a reference example for the first embodiment of the present invention, showing how the seal member is pushed between the inner periphery of the receptacle and the outer periphery of the insertion port with a press ring; It is a cross-sectional view showing the same reference example, showing a state in which the sealing member is pushed between the inner periphery of the socket and the outer periphery of the insertion port with a press ring.
  • FIG. 11 is a partially enlarged front view of a push ring of a pipe joint according to a third embodiment of the present invention. It is a sectional view of a pipe joint in a 4th embodiment of the present invention. It is a front view of the socket of the pipe joint. It is a front view of a push ring of the same pipe joint. It is a perspective view of the push ring of the same pipe joint.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 20; FIG. 21 is a YY cross-sectional view in FIG.
  • FIG. 20 It is a sectional view of a pipe joint in a 5th embodiment of the present invention. It is a front view of a push ring of the same pipe joint. It is a rear view of the push ring of the same pipe joint.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view taken along line ZZ in FIG. 25; It is a perspective view of the front side of the push ring of the same pipe joint. It is a perspective view of the back side of the press ring of the same pipe joint.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing how pipes are joined in a groove formed in the ground;
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional pipe joint, showing how pipes are joined together in a straight line.
  • FIG. 4 is a diagram of a curved conduit formed by joining multiple tubes; It is sectional drawing of the same pipe joint, and shows a mode that the pipe
  • the pipe joint 1 has a spigot 3 formed in the first pipe 2 and a socket 5 formed in the second pipe 4. , and the insertion port 3 is inserted into the receptacle 5 .
  • a tapered sealing surface 8 whose diameter decreases toward the depth of the socket 5, a socket projection 10, and a lock ring accommodating groove 11 are formed.
  • a sealing member insertion space 14 is formed over the entire circumference between the sealing surface 8 and the outer periphery of the insertion port 3 .
  • An annular seal member 15 is inserted into the seal member insertion space 14 for sealing between the inner periphery of the socket 5 and the outer periphery of the insertion port 3 .
  • the seal member 15 is a rubber ring and has a valve portion 16 provided at one end in the insertion direction 18 and a base portion 17 provided integrally with the valve portion 16 .
  • the valve portion 16 has a circular cross section.
  • the base 17 has a trapezoidal cross section. With the seal member 15 inserted into the seal member insertion space 14, the valve portion 16 is compressed in the radial direction 19 to perform the sealing function.
  • the socket 5 is formed with a plurality of bolt holes 25 through which the T-head bolts 22 are inserted.
  • the lock ring accommodation groove 11 is formed deeper in the socket 5 than the seal member insertion space 14 .
  • a lock ring 26 is accommodated in the lock ring accommodation groove 11 .
  • the lock ring 26 is a ring with a split structure that is cut at one point in the circumferential direction.
  • the lock ring 26 has elasticity such that it expands by expanding the width of the cut portion with an expander (not shown), and shrinks to its original diameter by removing the expander from the cut portion. are doing.
  • the insertion port 3 passes through the seal member 15, the lock ring 26 and the backup ring 29.
  • An inserting opening protrusion 27 is formed along the entire periphery of the tip of the inserting opening 3 .
  • the spigot projection 27 can be engaged with the lock ring 26 from the depth of the socket 5 in the detachment direction 28 of the first tube 2 . This prevents the insertion port 3 from coming off from the receptacle 5 when an earthquake or the like occurs.
  • the socket projection 10 protrudes inward in the radial direction 19 and is formed along the entire circumference between the seal member insertion space 14 and the lock ring accommodation groove 11 .
  • the backup ring 29 is fitted over the receptacle 3 , is arranged between the inner periphery of the receptacle projection 10 and the outer periphery of the receptacle 3 , and adjoins the lock ring 26 .
  • the backup ring 29 is a ring having a split structure in which one portion in the circumferential direction is cut, and is made of a material such as resin having elasticity.
  • a guide surface 31 for guiding the valve portion 16 of the seal member 15 from the opening end surface 21 of the socket 5 to the seal member insertion space 14 is formed on the inner circumference of the socket 5 .
  • the guide surface 31 is a tapered surface whose diameter decreases toward the depth of the socket 5 and is formed along the entire circumference between the opening end surface 21 of the socket 5 and the seal surface 8 in the pipe axial direction 50 .
  • the inclination angle B of the guide surface 31 with respect to the tube axis 4a of the second pipe 4 is larger than the inclination angle C of the seal surface 8 with respect to the tube axis 4a.
  • a push ring 20 for pushing the sealing member 15 from the opening end face 21 of the socket 5 into the depth of the socket 5 is fitted on the insertion slot 3 and faces the opening end face 21 of the socket 5 from the outside of the socket 5. - ⁇ .
  • the push ring 20 is circumferentially connected to the socket 5 via a plurality of T-head bolts 22 (an example of fasteners) and nuts 23 (an example of fasteners).
  • the press ring 20 includes an annular body portion 35, a pressing surface 36 that presses the seal member 15, and a plurality of bolt insertion holes 37 (fasteners) through which the T-head bolts 22 are inserted. an example of an insertion hole) and a contact portion 38 that contacts the opening end face 21 of the receptacle 5 .
  • the push ring 20 has a plurality of protrusions 40 protruding radially outward on its outer peripheral portion.
  • the pressing surface 36 is formed in an annular shape along the inner circumference 41 of the pressing ring 20 .
  • Each bolt insertion hole 37 is located between the pressing surface 36 and the outer peripheral edge 39 of the pressing ring 20 in the radial direction 19 of the pressing ring 20 .
  • the projecting portion 40 is arranged so as to correspond to the bolt insertion hole 37 .
  • the contact portion 38 is provided on the entire area from the circumference of the pressing surface 36 in the radial direction 19 of the pressing ring 20 to the outer peripheral edge 39 of the pressing ring 20 except for the bolt insertion hole 37 .
  • the periphery of the pressing surface 36 is the maximum diameter portion of the inner peripheral surface 44 of the contact portion 38 described below.
  • the pressing surface 36 is formed in the recess 43 surrounded by the contact portion 38 and is recessed from the surface of the contact portion 38 in the thickness direction 55 of the pressing ring 20 .
  • An inner peripheral surface 44 of the contact portion 38 is a tapered surface whose diameter increases in the insertion direction 18 (see FIG. 3).
  • the contact portion 38 and the recess 43 are formed on one side of the push ring 20 facing the open end face 21 of the socket 5 .
  • the base portion 17 (end portion) of the seal member 15 is fitted into the concave portion 43 of the pressing ring 20 .
  • a gap 45 surrounded by the inner peripheral surface 44 of the contact portion 38 of the push ring 20, the guide surface 31 of the socket 5, and the outer peripheral surface of the base portion 17 of the seal member 15 is formed over the entire circumference.
  • the diameter D2 of the guide surface 31 at the opening end face 21 of the socket 5 is smaller than the inner diameter D1 of the contact portion 38 of the press ring 20 .
  • the inner circumference 41 of the pressing ring 20 is formed with a tapered surface 47 and an inner peripheral surface 48 over the entire circumference.
  • the tapered surface 47 expands in diameter from the side closer to the pressing surface 36 to the side farther from the pressing surface 36 and reaches a surface 49 on the side opposite to the pressing surface 36 .
  • the inner peripheral surface 48 has a constant inner diameter d, is parallel to the tube axis 4 a of the second tube 4 , and has a predetermined width W in the tube axial direction 50 .
  • the inner peripheral surface 48 is positioned closer to the pressing surface 36 than the tapered surface 47 and reaches the pressing surface 36 . A method of joining the pipes 2 and 4 using the press ring 20 will be described below.
  • the push ring 20, the seal member 15 and the backup ring 29 are fitted onto the insertion port 3 of the first pipe 2, and the lock ring 26 is fitted into the lock ring housing groove 11 of the socket 5 of the second pipe 4.
  • the diameter of the lock ring 26 is expanded using a diameter expander (not shown).
  • the spigot 3 is inserted into the socket 5 while the tube axis 2a of the socket 3 is inclined with respect to the tube axis 4a of the socket 5 .
  • the insertion opening protrusion 27 passes through the inner periphery of the lock ring 26 toward the depth of the socket 5 .
  • the lock ring 26 is reduced in diameter and clings to the outer circumference of the insertion port 3 .
  • the backup ring 29 is moved in the tube axial direction 50 and inserted into the socket 5 to be adjacent to the lock ring 26 . Further, the seal member 15 is moved in the tube axial direction 50 to be positioned in front of the opening end face 21 of the socket 5 .
  • the T-head bolt 22 is inserted through the bolt hole 25 of the socket 5 and the bolt insertion hole 37 of the pressing ring 20 . Then, the nut 23 is screwed onto the T-head bolt 22 , and the nut 23 is tightened until the contact portion 38 of the pressing ring 20 abuts the opening end face 21 of the socket 5 .
  • the pressing ring 20 is connected to the socket 5, and the pressing surface 36 of the pressing ring 20 presses the sealing member 15 to insert it into the sealing member insertion space 14, thereby 3 is inclined with respect to the tube axis 4a of the socket 5, the first tube 2 and the second tube 4 are joined.
  • the operation and effects of the configuration of the pipe joint 1 and the method of joining the pipes 2 and 4 will be described below.
  • the inner periphery 41 of the push ring 20 is formed with a tapered surface 47 and an inner peripheral surface 48, so that the outer circumference of the first tube 2 is close to that of the push ring 20.
  • the outer periphery of the first tube 2 contacts the boundary portion 51 between the tapered surface 47 and the inner peripheral surface 48 .
  • This boundary portion 51 is closer to the pressing surface 36 than the corner 52 between the inner circumference 41 of the push ring 20 and the surface 49 opposite to the pressing surface 36 .
  • the inclination angle ⁇ can be increased as described above, the first pipe 2 and the second pipe 4 can be bent at a large inclination angle ⁇ even when the pipeline is bent due to an earthquake or the like. Thereby, the load applied to the press ring 20 can be reduced.
  • the outer periphery of the first tube 2 does not contact the inner peripheral edge 53 (see FIGS. 7 and 8) of the pressing surface 36 of the press ring 20, but contacts the boundary portion 51 as shown in FIG. It is possible to prevent the inner peripheral edge 53 of the surface 36 from being damaged. Thereby, the seal member 15 can be sufficiently inserted into the seal member insertion space 14 by the pressing surface 36 of the pressing ring 20 .
  • the gap 54 (see FIG. 1) between the inner peripheral surface 48 of the inner periphery 41 of the pressing ring 20 and the outer periphery of the first tube 2 does not expand, and the sealing member 15 moves from the pressing surface 36 of the pressing ring 20 into the gap 54. You can prevent it from entering. Thereby, the seal member 15 can be sufficiently inserted into the seal member insertion space 14 .
  • the contact portion 38 of the press ring 20 contacts the open end surface 21 of the socket 5, thereby maintaining a predetermined distance from the pressing surface 36 of the press ring 20 to the open end surface 21 of the socket 5.
  • the pressing ring 20 will still be able to maintain the entire area from the outer peripheral edge 42 of the pressing surface 36 to the outer peripheral edge 39 of the pressing ring 20. deformation can be prevented.
  • the valve part 16 When connecting the push ring 20 to the socket 5, if the T-head bolt 22 and the nut 23 are unevenly tightened from the upper one to the lower one, the valve part 16 will not guide even if the seal member 15 is stretched and loosened. Since the face 31 guides the opening end face 21 of the socket 5 into the seal member insertion space 14 , the seal member 15 can be reliably pushed into the seal member insertion space 14 by the press ring 20 .
  • the seal member 15 When the seal member 15 is pushed into the seal member insertion space 14 by the push ring 20, the seal member 15 can escape into the gap 45 even if the seal member 15 is deformed outward in the radial direction 19 as shown in FIG. This prevents the seal member 15 from being caught between the contact portion 38 of the pressing ring 20 and the open end face 21 of the socket 5 .
  • the insertion port 3 is inserted into the socket 5 while being inclined with respect to the tube axis 4a. Therefore, a small force is required to incline the insertion port 3 with respect to the socket 5.
  • the diameter D2 of the end portion of the guide surface 31 at the opening end surface 21 of the socket 5 is smaller than the inner diameter D1 of the contact portion 38. Therefore, as shown in FIG. When it is pushed into the member insertion space 14, the gap 56 formed between the seal member 15 and the guide surface 31 becomes smaller.
  • the diameter D2 is larger than the inner diameter D1.
  • the gap 56 formed between the seal member 15 and the guide surface 31 becomes large.
  • a plurality of ring-shaped contact portions 38 surrounding each bolt insertion hole 37 are formed on the pressing ring 20 .
  • the contact portion 38 contacts the opening end surface 21 of the socket 5, so that the distance from the pressing surface 36 to the opening end surface 21 of the socket 5 is kept at a predetermined distance. At this time, even if the T-head bolt 22 and the nut 23 are over-tightened and an excessive tightening force acts on the pressing ring 20, deformation of the pressing ring 20 around the bolt insertion hole 37 can be prevented. (Third Embodiment)
  • the contact portion 38 is formed in an annular shape so as to surround each bolt insertion hole 37. It is also formed in a region between adjacent bolt insertion holes 37 .
  • FIG. 18 the receptacle 5 has a flange portion 5a at its tip.
  • a plurality of bolt holes 25 are formed in the flange portion 5a.
  • eight bolt holes 25 are formed in the flange portion 5a at even angles.
  • the press ring 20 includes an annular body portion 35 , a pressing surface 36 that presses the seal member 15 , a plurality of (e.g., eight) bolt insertion holes 37 through which the T-head bolts 22 are inserted, and an opening of the socket 5 . It has a first contact portion 81 and a second contact portion 82 that contact the end face 21 . As shown in FIGS. 20 to 23, a plurality of first contact portions 81 are provided on the pressing ring 20 and are convex portions located outside the respective bolt insertion holes 37 in the radial direction 19 of the pressing ring 20 .
  • the second contact portion 82 is located inside each bolt insertion hole 37 in the radial direction 19 of the pressing ring 20 and is a convex portion formed in an annular shape so as to surround the pressing surface 36 .
  • a concave portion 43 into which the base portion 17 (end portion) of the seal member 15 can be fitted is formed inside the second contact portion 82 in the radial direction 19 .
  • the first contact portion 81 and the second contact portion 82 of the pressing ring 20 are brought into contact with the opening end face 21 of the socket 5 , so that the pressure surface 36 is moved from the opening end face of the socket 5 . 21 is kept at a predetermined interval.
  • the seal member 15 is pushed into the seal member insertion space 14 by the push ring 20, the end of the seal member 15 is fitted into the recess 43 (see FIGS. 22 and 23) of the push ring 20, so that the end of the seal member 15 is pushed into the seal member insertion space 14.
  • the part is fixed to the push ring 20 without displacement in the radial direction 19 . Thereby, the seal member 15 can be reliably inserted into the seal member insertion space 14 .
  • FIG. The push ring 20 has evenly spaced regions 86 and enlarged spaced regions 87 .
  • the interval between the bolt insertion holes 37 in the circumferential direction 57 is maintained at an even interval S1.
  • the interval S2 between any two adjacent bolt insertion holes 37 is larger than the uniform interval S1.
  • the pressing ring 20 is formed with seven bolt insertion holes 37, one less than the number of bolt holes 25 (eight (see FIG. 19)) of the flange portion 5a of the socket 5.
  • the distribution angle E1 of each bolt insertion hole 37 in the equally spaced region 86 is 45°.
  • the distribution angle E2 of both bolt insertion holes 37 in the enlarged interval region 87 is 90°.
  • An arc-shaped reinforcing member 88 is provided on the surface 49 of the push ring 20 opposite to the pressing surface 36 .
  • the reinforcing member 88 is provided across the two adjacent bolt insertion holes 37 in the enlarged interval region 87 . As shown in FIG. 27 , the reinforcing member 88 is located outside the inner peripheral surface 48 of the push ring 20 in the radial direction 19 .
  • the push ring 20 is connected to the socket 5 such that the enlarged spacing region 87 is located directly below the first tube 2 .
  • the pipes 2 and 4 are joined together inside a groove 90 formed by excavating the ground 89.
  • the bottom 91 of the groove 90 is an obstacle that hinders the joining operation of the pipes 2 and 4. becomes. That is, the push ring 20 is connected to the socket 5 by a plurality of T-head bolts 22 and nuts 23 with the enlarged spacing region 87 facing the bottom 91 of the groove 90 . The operation of the above configuration will be described below.
  • the enlarged spacing area 87 of the push ring 20 is positioned directly below the first tube 2, so that the bolt insertion holes 37 in the enlarged spacing area 87 are aligned with the first tube. 2, but exists at a position distributed in the circumferential direction 57 of the press ring 20 from directly below the first tube 2. - ⁇ As a result, the vertical interval H between the bolt insertion hole 37 and the bottom portion 91 of the groove 90 in the enlarged interval region 87 increases, so even if the work space between the press ring 20 and the bottom portion 91 of the groove 90 is narrow, the pipes 2 and 2 can be 4 can be improved in workability.
  • the reinforcing member 88 maintains sufficient rigidity in the enlarged interval region 87 of the pressing ring 20, even if the reaction force of the seal member 15 acts on the pressing ring 20, the enlarged interval region 87 of the pressing ring 20 is bending can be prevented. Furthermore, when the T-head bolt 22 is inserted through the bolt insertion hole 37 of the enlarged interval area 87 of the push ring 20 and the bolt hole 25 of the socket 5 and tightened with the nut 23, the two bolts in the enlarged interval area 87 are inserted. Even if high stress occurs between the holes 37, the enlarged spacing regions 87 can be prevented from being deformed or damaged.
  • seven bolt insertion holes 37 are formed in the push ring 20, but the number is not limited to seven.
  • one bolt insertion hole 37 of the pressing ring 20 having twelve bolt insertion holes 37 shown in FIGS. may be formed.
  • the pipe joint 1 in which the insertion port 3 is joined in an inclined state with respect to the socket 5 is shown.
  • the pipe joint 1 may be joined in a state in which 5 is inclined with respect to the insertion port 3 .
  • the push ring 20 shown in the first to fifth embodiments may be used for a pipe joint in which the insertion port 3 and the socket 5 are joined in a straight line without being inclined.
  • the tapered surface 47 and the inner peripheral surface 48 are formed on the inner periphery 41 of the push ring 20, but the inner peripheral surface 48 is not formed, and only the tapered surface 47 is formed. You may
  • the intervals between the bolt insertion holes 37 of the pressing ring 20 are all kept at equal intervals.
  • 25 and 26 of the fifth embodiment may be replaced with the push ring 20 having the evenly spaced regions 86 and the enlarged spaced regions 87. FIG.

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Abstract

シール部材１５が挿し口３の外周と受口５の内周との間に挿入される管継手１に備えられ、挿し口３に外嵌されて受口５の開口端面２１に外側から対向し且つ複数本の締結具２２，２３により受口５に連結されてシール部材１５を受口５の奥へ押し込む押輪２０である。押輪２０は、シール部材１５を押圧する押圧面３６と、締結具２２が挿通される複数の締結具挿通孔３７と、受口５の開口端面２１に接触する接触部３８と、内周４１に形成されたテーパー面４７とを有する。テーパー面４７は、押圧面３６に近い側から反対の遠い側ほど拡径している。

Description

押輪、管継手および管の接合方法
　本発明は、受口と挿し口を有する管継手に用いられる押輪、同押輪を備えた管継手、および同押輪を用いた管の接合方法に関する。
　従来、この種の管継手では、例えば図３１に示すように、第１の管１１１の挿し口１１２が第２の管１１３の受口１１４に挿入されている。ゴム製のシール部材１１５が挿し口１１２の外周と受口１１４の内周との間に挿入されている。押輪１１６が挿し口１１２に外嵌されて受口１１４の開口端面１１７に外側から対向する。押輪１１６は複数のボルト１１８およびナット１１９によって受口１１４に連結されている。
　押輪１１６は、円環状の本体部１１６ａと、シール部材１１５に当接してシール部材１１５を押圧する押圧面１２０と、受口１１４の開口端面１１７に当接する当接部１２１，１２２と、ボルト１１８が挿通される複数のボルト挿通孔１２３とを有している。ボルト１１８にナット１１９を締め付けることによって、押輪１１６の押圧面１２０がシール部材１１５を挿し口１１２の外周と受口１１４の内周との間に押し込む。
　上記のような押輪１１６および管継手１１０については日本国の特開２０２１－６７２８２号公報を参照することができる。
　上記の従来形式では、図３２に示すように複数本の管１１１，１１３同士を接合して湾曲した管路１３０を形成する場合、図３３に示すように第１の管１１１の管軸心１１１ａを第２の管１１３の管軸心１１３ａに対して傾斜させた状態で、これら管１１１，１１３同士を接合する。
　しかしながら図３３に示すように、押輪１１６は、押輪１１６の内周１１６ｂと押圧面１２０の反対側の面１２６とが交差するコーナー１２８を有している。第１の管１１１の外周が上記コーナー１２８に当接すると、第２の管１１３の管軸心１１３ａに対する第１の管１１１の管軸心１１１ａの傾斜角度αをこれ以上大きくすることは難しかった。
　また、押輪１１６の内周１１６ｂの径（内径）を大きくすると上記傾斜角度αを大きくすることが可能であるが、この場合、押輪１１６の内周１１６ｂと第１の管１１１の外周との隙間１２９（図３１参照）も拡大する。このため、シール部材１１５が押輪１１６の押圧面１２０から隙間１２９に入り込み易くなり、シール部材１１５を挿し口１１２の外周と受口１１４の内周との間に十分に挿入できない虞がある。
　本発明は、管同士を傾斜させて接合する際の傾斜角度を大きくすることができるとともに、シール部材を挿し口の外周と受口の内周との間に十分に挿入することが可能な押輪、管継手および管の接合方法を提供することを目的とする。
　本発明の押輪は、挿し口が受口に挿入され、
シール部材が挿し口の外周と受口の内周との間に挿入される管継手に備えられ、
挿し口に外嵌されて受口の開口端面に外側から対向し、且つ、複数本の締結具により受口に連結されてシール部材を受口の奥へ押し込む押輪であって、
シール部材を押圧する押圧面と、締結具が挿通される複数の締結具挿通孔と、受口の開口端面に接触する接触部と、上記押輪の内周に形成されたテーパー面とを有し、
テーパー面は押圧面に近い側から反対の遠い側ほど拡径していることを特徴とする。
　これによると、第１の管の挿し口の管軸心を第２の管の受口の管軸心に対して傾斜させた状態で挿し口が受口に挿入され、締結具が押輪の締結具挿通孔に挿通されて締め込まれる。これにより、押輪を受口に連結するとともにシール部材を挿し口の外周と受口の内周との間に挿入して、第１の管と第２の管とを接合することができる。
　この際、押輪の内周にテーパー面が形成されているため、第１の管の外周が押輪の内周に当接する場合の当接箇所は、押輪の内周と押圧面の反対側の面とのコーナーよりも、押圧面に近い箇所になる。これにより、第１の管の外周が押輪の内周に当接したときの第２の管の管軸心に対する第１の管の管軸心の傾斜角度を大きくすることが可能である。このため、複数本の管同士を傾斜させて接合し、湾曲した管路を形成する場合、各管を短く形成する必要がないため、管の本数を減らすことができる。
　また、傾斜角度を大きくするために押輪の内径を大きくする必要は無いので、押輪の内周と第１の管の外周との隙間は拡大せず、シール部材が押輪の押圧面から隙間に入り込むのを抑制することができる。これにより、シール部材を挿し口の外周と受口の内周との間に十分に挿入することができる。
　本発明の押輪によれば、内周に形成された内周面を有し、内周面は、一定の内径を有し、テーパー面よりも押圧面に近い側に位置していることが好ましい。
　これによると、第１の管の挿し口の管軸心を第２の管の受口の管軸心に対して傾斜させた状態で挿し口を受口に挿入し、第１の管と第２の管とを接合した際、第１の管の外周は、押輪の押圧面の内周縁に当接せず、押輪の内周面とテーパー面との境界部分に当接する。これにより、押輪の押圧面の内周縁が損傷するのを防止でき、シール部材を、押輪の押圧面で、挿し口の外周と受口の内周との間に十分に挿入することができる。
　本発明の押輪によれば、接触部は少なくとも各締結具挿通孔の周囲を取り囲むように設けられていることが好ましい。
　これによると、接触部が受口の開口端面に接触することにより、押圧面から受口の開口端面までの間隔が所定間隔に保たれる。この際、締結具を締め込み過ぎて押輪に過大な締め付け力が作用しても、押輪が締結具挿通孔の周囲で変形するのを防止することができる。
　本発明の押輪によれば、接触部は、締結具挿通孔を除いて、径方向における押圧面の周囲から押輪の外周縁までの領域に設けられていることが好ましい。
　これによると、締結具を締め込み過ぎて押輪に過大な締め付け力が作用しても、押輪が押圧面の外周縁から押輪の外周縁までの領域で変形するのを防止することができる。
　本発明の押輪によれば、接触部は第１接触部と第２接触部とを有し、
第１接触部は径方向において締結具挿通孔よりも外側に位置する第１凸部であり、
第２接触部は、径方向において締結具挿通孔よりも内側に位置しているとともに、押圧面の周囲を取り囲むように形成された第２凸部であり、
第２接触部の径方向における内側に、シール部材の端部が嵌入可能な凹部が形成されていることが好ましい。
　これによると、押輪の第１接触部と第２接触部とが受口の開口端面に接触することにより、押圧面から受口の開口端面までの間隔が所定間隔に保たれる。押輪がシール部材を挿し口の外周と受口の内周との間に押し込む際、シール部材の端部が押輪の凹部に嵌め込まれているため、シール部材の端部は径方向において位置ずれせずに押輪に固定される。これにより、シール部材を確実に挿し口の外周と受口の内周との間に挿入することができる。
　本発明の上記押輪を備えた管継手は、
受口奥側ほど縮径するシール面が受口の内周に形成され、
シール面と挿し口の外周との間にシール部材挿入空間が全周にわたり形成され、
シール部材がシール部材挿入空間に挿入され、
シール部材は、挿入方向における端部に、管径方向において圧縮されてシール機能を発揮するバルブ部を有しており、
シール部材のバルブ部を受口の開口端面からシール部材挿入空間に案内する案内面が受口の内周に形成され、
案内面は、受口奥側ほど縮径するテーパー面であり、管軸方向において、受口の開口端面とシール面との間に形成され、
管軸心に対する案内面の傾斜角度が管軸心に対するシール面の傾斜角度よりも大きいことを特徴とする。
　これによると、シール部材を押輪でシール部材挿入空間に押し込む際、シール部材のバルブ部が案内面によって受口の開口端面からシール部材挿入空間に案内される。これにより、押輪を受口に締結する際に締結具を片締めして、シール部材が伸びて弛んだ場合でも、シール部材のバルブ部は案内面によって受口の開口端面からシール部材挿入空間に案内されるため、押輪でシール部材をシール部材挿入空間に確実に押し込むことができる。
　本発明の管継手によれば、押輪の締結具挿通孔は押圧面よりも押輪本体の径方向における外側に位置しており、
押輪の接触部は、締結具挿通孔を除いて、押輪本体の径方向における押圧面の周囲から押輪の外周縁までの領域に設けられており、
押圧面は接触部で囲まれた凹部内に形成され、
シール部材の端部が押輪の凹部内に嵌め込まれていることが好ましい。
　これによると、押輪がシール部材をシール部材挿入空間に押し込む際、シール部材の端部は、押輪の凹部内に嵌入されているため、径方向において位置ずれせずに押輪に固定される。これにより、シール部材を確実にシール部材挿入空間に挿入することができる。
　本発明の管継手によれば、押輪の接触部の内周面と受口の案内面とシール部材の外周面とで囲まれた隙間が形成されていることが好ましい。
　これによると、シール部材を押輪でシール部材挿入空間に押し込む際、シール部材が径方向における外側へ変形しても、シール部材が隙間に逃げることにより、シール部材が押輪の接触部と受口の開口端面との間に挟まれてしまうのを防止することができる。
　本発明の管継手によれば、受口の開口端面側における案内面の端部の直径が押輪の接触部の内径よりも小さいことが好ましい。
　これによると、シール部材を押輪でシール部材挿入空間に押し込む際、シール部材と案内面との間に形成される間隙が小さくなる。このため、押輪を受口に締結する際に締結具を片締めした場合であっても、片締めによるシール部材のめくれあがりを防止し、シール部材が押輪の接触部と受口の開口端面との間に挟まれてしまうのを防止することができる。
　本発明の管継手によれば、
挿し口が受口に挿入された状態で、挿し口と受口とのいずれか一方の管軸心が他方の管軸心に対して傾斜しており、
シール部材が挿し口の外周と受口の内周との間に挿入され、
押輪が、挿し口に外嵌されて受口の開口端面に外側から対向し、且つ、複数本の締結具によって受口に連結され、
押輪の押圧面がシール部材に当接し、
締結具が押輪の締結具挿通孔に挿通されていることが好ましい。
　本発明の上記押輪を用いた管の接合方法は、
挿し口と受口とのいずれか一方の管軸心を他方の管軸心に対して傾斜させた状態で、挿し口を受口に挿入し、
締結具を押輪の締結具挿通孔に挿通して締め込むことにより、押輪を受口に連結するとともにシール部材を挿し口の外周と受口の内周との間に挿入することを特徴とする。
　この接合方法によると、シール部材を挿し口の外周と受口の内周との間に挿入する前に、挿し口と受口とのいずれか一方の管軸心を他方の管軸心に対して傾斜させた状態で、挿し口を受口に挿入するため、挿し口を受口に対して傾斜させる際に要する力が低減される。
　上記のような管の接合方法ではなく、例えば、別の接合方法として、先ず、挿し口と受口とのいずれか一方の管軸心を他方の管軸心に対して傾斜させずに一直線にした状態で挿し口を受口に挿入する。次に、シール部材を挿し口の外周と受口の内周との間に挿入する。その後、挿し口と受口とのいずれか一方の管軸心を他方の管軸心に対して傾斜させることも可能である。しかしながら、このような別の接合方法では、シール部材を挿し口の外周と受口の内周との間に挿入した後、シール部材に抵抗して挿し口と受口とのいずれか一方を他方に対し傾斜させるので、挿し口と受口とのいずれか一方を他方に対し傾斜させる際に大きな力を要するといった問題がある。
　以上のように本発明によると、管同士を傾斜させて接合する際の傾斜角度を大きくすることができるとともに、シール部材を挿し口の外周と受口の内周との間に十分に挿入することが可能である。
本発明の第１の実施の形態における管継手の断面図である。 同管継手の一部拡大断面図である。 同管継手の一部拡大断面図であり、シール部材を受口の内周と挿し口の外周との間に挿入する直前の様子を示す。 同管継手の受口の一部拡大断面図である。 同管継手の押輪の正面図である。 同管継手の同押輪の背面図である。 図５におけるＸ－Ｘ断面図である。 図５におけるＹ－Ｙ断面図である。 同管継手の管の接合方法を示す断面図であり、押輪でシール部材を受口の内周と挿し口の外周との間に押し込んでいる様子を示す。 同管継手のシール部材が外側へ変形して隙間に逃げ込んだ様子を示す断面図である。 同管継手の管の接合方法を示す断面図であり、押輪でシール部材を受口の内周と挿し口の外周との間に押し込んでいる様子を示す。 同管継手の管の接合方法を示す断面図であり、押輪でシール部材を受口の内周と挿し口の外周との間に押し込んでいる様子を示す。 本発明の第１の実施の形態に対する参考例を示す断面図であり、押輪でシール部材を受口の内周と挿し口の外周との間に押し込んでいる様子を示す。 同参考例を示す断面図であり、押輪でシール部材を受口の内周と挿し口の外周との間に押し込んでいる様子を示す。 本発明の第２の実施の形態における管継手の断面図である。 同管継手の押輪の一部拡大正面図である。 本発明の第３の実施の形態における管継手の押輪の一部拡大正面図である。 本発明の第４の実施の形態における管継手の断面図である。 同管継手の受口の正面図である。 同管継手の押輪の正面図である。 同管継手の押輪の斜視図である。 図２０におけるＸ－Ｘ断面図である。 図２０におけるＹ－Ｙ断面図である。 本発明の第５の実施の形態における管継手の断面図である。 同管継手の押輪の正面図である。 同管継手の押輪の背面図である。 図２５におけるＺ－Ｚ断面図である。 同管継手の押輪の正面側の斜視図である。 同管継手の押輪の背面側の斜視図である。 地面に形成された溝の内部で行われる管の接合作業の様子を示す概略図である。 従来の管継手の断面図であり、管同士が一直線状に接合されている様子を示す。 複数の管を接合して形成された湾曲した管路の図である。 同管継手の断面図であり、管同士が傾斜した状態で接合されている様子を示す。
　以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
　（第１の実施の形態）
　第１の実施の形態では、図１～図３に示すように、管継手１は第１の管２に形成された挿し口３と第２の管４に形成された受口５とを有し、挿し口３が受口５に挿入されている。
　受口５の内周には、受口５の奥ほど縮径するテーパー状のシール面８と、受口突部１０と、ロックリング収容溝１１とが形成されている。シール面８と挿し口３の外周との間にシール部材挿入空間１４が全周にわたり形成されている。受口５の内周と挿し口３の外周との間をシールする環状のシール部材１５がシール部材挿入空間１４に挿入されている。シール部材１５は、ゴム製のリングであり、挿入方向１８における一端部に設けられたバルブ部１６と、バルブ部１６と一体に設けられた基部１７とを有している。
　バルブ部１６は断面が円形状である。基部１７は断面が台形状である。シール部材１５がシール部材挿入空間１４に挿入された状態で、バルブ部１６が径方向１９において圧縮されてシール機能を発揮する。
　受口５には、Ｔ頭ボルト２２が挿通される複数のボルト孔２５が形成されている。
　ロックリング収容溝１１はシール部材挿入空間１４よりも受口５の奥に形成されている。ロックリング収容溝１１にはロックリング２６が収容されている。ロックリング２６は周方向の一箇所が切断された一つ割り構造のリングである。ロックリング２６は、切断部分の幅を拡径器（図示省略）で拡大することによって拡径し、拡径器を切断部分から取り外すことによって縮径して元の径に戻るような弾性を有している。
　挿し口３はシール部材１５とロックリング２６とバックアップリング２９とを貫通している。挿し口３の先端部の外周には、挿し口突部２７が全周にわたり形成されている。挿し口突部２７は第１の管２の離脱方向２８において受口５の奥からロックリング２６に係合可能である。これにより、地震等の発生時に、挿し口３が受口５から離脱するのを防止している。
　受口突部１０は、径方向１９における内側に突出しており、シール部材挿入空間１４とロックリング収容溝１１との間に全周にわたり形成されている。バックアップリング２９は、挿し口３に外嵌され、受口突部１０の内周と挿し口３の外周との間に配置されてロックリング２６に隣接している。バックアップリング２９は、周方向の一箇所が切断された一つ割り構造のリングであり、弾性を有する樹脂等の材質で製造されている。
　シール部材１５のバルブ部１６を受口５の開口端面２１からシール部材挿入空間１４に案内する案内面３１が受口５の内周に形成されている。案内面３１は、受口５の奥ほど縮径するテーパー面であり、管軸方向５０において、受口５の開口端面２１とシール面８との間に全周にわたり形成されている。図４に示すように、第２の管４の管軸心４ａに対する案内面３１の傾斜角度Ｂは管軸心４ａに対するシール面８の傾斜角度Ｃよりも大きい。
　シール部材１５を受口５の開口端面２１から受口５の奥へ押し込む押輪２０が、挿し口３に外嵌されて、受口５の開口端面２１に受口５の外側から対向している。押輪２０は、周方向に複数のＴ頭ボルト２２（締結具の一例）およびナット２３（締結具の一例）を介して、受口５に連結されている。
　図５～図８に示すように、押輪２０は、円環状の本体部３５と、シール部材１５を押圧する押圧面３６と、Ｔ頭ボルト２２が挿通される複数のボルト挿通孔３７（締結具挿通孔の一例）と、受口５の開口端面２１に接触する接触部３８とを有している。また、押輪２０は、外周部に、径方向外側へ突出する複数の突出部４０を有している。押圧面３６は押輪２０の内周４１に沿って円環状に形成されている。
　各ボルト挿通孔３７は、押輪２０の径方向１９において、押圧面３６と押輪２０の外周縁３９との間に位置している。突出部４０はボルト挿通孔３７に対応するように配置されている。
　接触部３８は、ボルト挿通孔３７を除いて、押輪２０の径方向１９における押圧面３６の周囲から押輪２０の外周縁３９までの全領域に設けられている。ここで、押圧面３６の周囲とは、下記の説明する接触部３８の内周面４４の最大径部である。押圧面３６は、接触部３８で取り囲まれた凹部４３内に形成され、押輪２０の厚さ方向５５において接触部３８の表面よりも一段窪んでいる。接触部３８の内周面４４は挿入方向１８（図３参照）ほど拡径するテーパー面である。接触部３８と凹部４３とは、受口５の開口端面２１に対向する押輪２０の片面側に形成されている。
　図２に示すように、シール部材１５の基部１７（端部）が押輪２０の凹部４３内に嵌め込まれている。押輪２０の接触部３８の内周面４４と受口５の案内面３１とシール部材１５の基部１７の外周面とで囲まれた隙間４５が全周にわたり形成されている。
　図３に示すように、受口５の開口端面２１における案内面３１の直径Ｄ２は押輪２０の接触部３８の内径Ｄ１よりも小さい。
　図６～図８に示すように、押輪２０の内周４１には、テーパー面４７と内周面４８とがそれぞれ全周にわたり形成されている。テーパー面４７は、押圧面３６に近い側から反対の遠い側ほど拡径し、押圧面３６とは反対側の面４９まで達している。
　内周面４８は、一定の内径ｄを有し、第２の管４の管軸心４ａに対して平行であり、且つ、管軸方向５０に所定の幅Ｗで形成されている。内周面４８は、テーパー面４７よりも押圧面３６に近い側に位置しているとともに、押圧面３６まで達している。
　以下に、押輪２０を用いた管２，４の接合方法を説明する。
　先ず、押輪２０とシール部材１５とバックアップリング２９とを第１の管２の挿し口３に外嵌し、第２の管４の受口５のロックリング収容溝１１にロックリング２６を装着し、拡径器（図示省略）を用いてロックリング２６を拡径しておく。
　その後、挿し口３の管軸心２ａを受口５の管軸心４ａに対して傾斜させた状態で、挿し口３を受口５に挿入する。この際、ロックリング２６が拡径されているため、挿し口突部２７がロックリング２６の内周を受口５の奥に向かって通過する。
　その後、拡径器（図示省略）を取り外すことにより、ロックリング２６が縮径して挿し口３の外周に抱き付く。
　次に、図９に示すように、バックアップリング２９を、管軸方向５０へ移動して受口５の内部に挿入し、ロックリング２６に隣接させる。さらに、シール部材１５を管軸方向５０へ移動して受口５の開口端面２１の手前に位置させる。
　その後、Ｔ頭ボルト２２を受口５のボルト孔２５と押輪２０のボルト挿通孔３７に挿通する。そして、ナット２３をＴ頭ボルト２２に螺合し、押輪２０の接触部３８が受口５の開口端面２１に当接するまでナット２３を締め込む。
　これにより、図１，図２に示すように、押輪２０が受口５に連結されるとともに、押輪２０の押圧面３６がシール部材１５を押圧してシール部材挿入空間１４に挿入し、挿し口３の管軸心２ａが受口５の管軸心４ａに対して傾斜した状態で、第１の管２と第２の管４とが接合される。
　上記管継手１の構成および管２，４の接合方法に係る作用および効果を以下に説明する。
　図１～図３，図７，図８に示すように、押輪２０の内周４１にテーパー面４７と内周面４８とが形成されているため、第１の管２の外周が押輪２０の内周４１に当接する場合、第１の管２の外周はテーパー面４７と内周面４８との境界部分５１に当接する。この境界部分５１は、押輪２０の内周４１と押圧面３６の反対側の面４９とのコーナー５２よりも、押圧面３６に近い箇所にある。このため、第１の管２の外周が押輪２０の内周４１に当接したときの第２の管４の管軸心４ａに対する第１の管２の管軸心２ａの傾斜角度α（図１参照）を大きくすることが可能である。これにより、複数本の管同士を傾斜させて接合し、湾曲した管路（図３２参照）を形成する場合、多数の短い管を用いる必要が無くなるため、管の本数を減らすことができる。
　上記のように傾斜角度αを大きくすることができるため、地震等で管路が屈曲した際にも、第１の管２と第２の管４とは大きな傾斜角度αで屈曲可能である。これにより、押輪２０にかかる荷重を小さくすることができる。
　第１の管２の外周は、押輪２０の押圧面３６の内周縁５３（図７，図８参照）に当接せず、図２に示すように、上記境界部分５１に当接するので、押圧面３６の内周縁５３が損傷するのを防止できる。これにより、シール部材１５を、押輪２０の押圧面３６によって、シール部材挿入空間１４に十分に挿入することができる。
　傾斜角度αを大きくするために押輪２０の内径ｄ（すなわち内周面４８の内径ｄ）を大きくする必要は無い。このため、押輪２０の内周４１の内周面４８と第１の管２の外周との隙間５４（図１参照）は拡大せず、シール部材１５が押輪２０の押圧面３６から隙間５４に入り込むのを抑制することができる。これにより、シール部材１５をシール部材挿入空間１４に十分に挿入することができる。
　図２に示すように、押輪２０の接触部３８が受口５の開口端面２１に接触することにより、押輪２０の押圧面３６から受口５の開口端面２１までの間隔が所定間隔に保たれる。
　この際、Ｔ頭ボルト２２とナット２３とを締め込み過ぎて押輪２０に過大な締め付け力が作用しても、押輪２０が押圧面３６の外周縁４２から押輪２０の外周縁３９までの全領域で変形するのを防止することができる。
　図９に示すように、押輪２０を用いてシール部材１５をシール部材挿入空間１４に押し込む際、シール部材１５の端部は、押輪２０の凹部４３に嵌まり込んでいるため、径方向１９において位置ずれせずに押輪２０に固定される。これにより、シール部材１５を確実にシール部材挿入空間１４に挿入することができる。
　また、押輪２０でシール部材１５をシール部材挿入空間１４に押し込む際、シール部材１５のバルブ部１６が案内面３１によって受口５の開口端面２１からシール部材挿入空間１４に案内される。
　押輪２０を受口５に連結する際にＴ頭ボルト２２およびナット２３を上位にあるものから順次下位にあるものへと片締めした場合、シール部材１５が伸びて弛んでも、バルブ部１６は案内面３１によって受口５の開口端面２１からシール部材挿入空間１４に案内されるため、押輪２０でシール部材１５をシール部材挿入空間１４に確実に押し込むことができる。
　これにより、全てのＴ頭ボルト２２およびナット２３の締付けトルクが均一になるように締め込む必要はなく、Ｔ頭ボルト２２およびナット２３の締付けトルクの管理が不要になり、Ｔ頭ボルト２２およびナット２３の締め込み作業に要する時間を短縮することができる。
　押輪２０でシール部材１５をシール部材挿入空間１４に押し込む際、図１０に示すように、シール部材１５が径方向１９における外側へ変形しても、シール部材１５は隙間４５に逃げ込むことができる。これにより、シール部材１５が押輪２０の接触部３８と受口５の開口端面２１との間に挟まれてしまうのを防止することができる。
　上記のような管の接合方法によると、図９に示すように、シール部材１５をシール部材挿入空間１４に挿入する前に、第１の管２の管軸心２ａを第２の管４の管軸心４ａに対して傾斜させた状態で、挿し口３を受口５に挿入する。このため、挿し口３を受口５に対して傾斜させる際に要する力は小さな力で済む。
　上記のような管の接合方法ではなく、以下のような別の接合方法を行うことも可能である。すなわち、先ず、第１の管２の管軸心２ａを第２の管４の管軸心４ａに対して傾斜させずに一直線にした状態で挿し口３を受口５に挿入する。次に、シール部材１５をシール部材挿入空間１４に挿入する。その後、第１の管２の管軸心２ａを第２の管４の管軸心４ａに対して傾斜させることも可能である。しかしながら、このような別の接合方法では、シール部材１５をシール部材挿入空間１４に挿入した後、シール部材１５に抵抗して挿し口３（第１の管２）を受口５（第２の管４）に対して傾斜させるので、挿し口３を傾斜させる際に要する力が大きいといった問題がある。
　図３に示すように受口５の開口端面２１における案内面３１の端部の直径Ｄ２が接触部３８の内径Ｄ１よりも小さいので、図１１に示すように、シール部材１５を押輪２０でシール部材挿入空間１４に押し込む際、シール部材１５と案内面３１との間に形成される間隙５６が小さくなる。
　このため、押輪２０を受口５に締結する際にＴ頭ボルト２２およびナット２３を片締めした場合、図１２に示すように、押し込まれたシール部材１５が間隙５６に逃げても、片締めによるシール部材１５のめくれあがりを抑制することができる。これにより、シール部材１５が押輪２０の接触部３８と受口５の開口端面２１との間に挟まれてしまうのを防止することができる。
　参考例として、図１３に示すように、仮に、接触部３８の内径Ｄ１と案内面３１の端部の直径Ｄ２との大小関係が逆の場合、すなわち、上記直径Ｄ２が上記内径Ｄ１よりも大きい場合は、シール部材１５を押輪２０でシール部材挿入空間１４に押し込む際、シール部材１５と案内面３１との間に形成される間隙５６が大きくなる。
　このため、押輪２０を受口５に連結する際にＴ頭ボルト２２およびナット２３を片締めした場合、図１４に示すように、押し込まれたシール部材１５が間隙５６に逃げ込んで、シール部材１５がめくれあがってシール部材１５の内周面が挿し口３の外周面から径方向１９に離れてしまう虞がある。このように、シール部材１５がめくれあがってしまうと、シール部材１５が押輪２０の接触部３８と受口５の開口端面２１との間に挟まれてしまうといった問題が発生し易くなる。
（第２の実施の形態）
　第２の実施の形態では、図１５，図１６に示すように、各ボルト挿通孔３７の周囲を取り囲む円環状の複数の接触部３８が押輪２０に形成されている。
　これによると、接触部３８が受口５の開口端面２１に接触することにより、押圧面３６から受口５の開口端面２１までの間隔が所定間隔に保たれる。この際、Ｔ頭ボルト２２とナット２３とを締め込み過ぎて押輪２０に過大な締め付け力が作用しても、押輪２０がボルト挿通孔３７の周囲で変形するのを防止することができる。
（第３の実施の形態）
　第３の実施の形態では、図１７に示すように、接触部３８は、各ボルト挿通孔３７の周囲を取り囲むように円環状に形成されているとともに、周方向５７におけるボルト挿通孔３７とその隣のボルト挿通孔３７との間の領域にも形成されている。
　これによると、Ｔ頭ボルト２２とナット２３とを締め込み過ぎて押輪２０に過大な締め付け力が作用しても、押輪２０がボルト挿通孔３７とその隣のボルト挿通孔３７との間の領域で変形するのを防止することができる。
（第４の実施の形態）
　以下に、第４の実施の形態を図１８～図２３に基づいて説明する。図１８に示すように、受口５は先端にフランジ部５ａを有している。フランジ部５ａには複数のボルト孔２５が形成されている。例えば、図１９では、８個のボルト孔２５が均等な角度に振り分けられてフランジ部５ａに形成されている。
　押輪２０は、円環状の本体部３５と、シール部材１５を押圧する押圧面３６と、Ｔ頭ボルト２２が挿通される複数個（例えば８個）のボルト挿通孔３７と、受口５の開口端面２１に接触する第１接触部８１および第２接触部８２とを有している。
　図２０～図２３に示すように、第１接触部８１は、押輪２０に複数設けられており、押輪２０の径方向１９において各ボルト挿通孔３７よりも外側に位置する凸部である。
　第２接触部８２は、押輪２０の径方向１９において各ボルト挿通孔３７よりも内側に位置しているとともに、押圧面３６の周囲を取り囲むように円環状に形成された凸部である。第２接触部８２の径方向１９における内側には、シール部材１５の基部１７（端部）が嵌入可能な凹部４３が形成されている。
　これによると、図１８に示すように、押輪２０の第１接触部８１と第２接触部８２とが受口５の開口端面２１に接触することにより、押圧面３６から受口５の開口端面２１までの間隔が所定間隔に保たれる。また、押輪２０がシール部材１５をシール部材挿入空間１４に押し込む際、シール部材１５の端部が押輪２０の凹部４３（図２２，図２３参照）に嵌入されているため、シール部材１５の端部は径方向１９において位置ずれせずに押輪２０に固定される。これにより、シール部材１５を確実にシール部材挿入空間１４に挿入することができる。
　（第５の実施の形態）
　以下に、第５の実施の形態を図２４～図３０に基づいて説明する。押輪２０は均等間隔領域８６と拡大間隔領域８７とを有している。均等間隔領域８６においては、周方向５７におけるボルト挿通孔３７間の間隔が均等な間隔Ｓ１に保たれている。拡大間隔領域８７においては、隣り合ういずれか２個のボルト挿通孔３７間の間隔Ｓ２が上記均等な間隔Ｓ１よりも拡大している。
　例えば、図２５，図２６では、受口５のフランジ部５ａのボルト孔２５の個数（８個（図１９参照））よりも１個少ない７個のボルト挿通孔３７が押輪２０に形成されている。均等間隔領域８６における各ボルト挿通孔３７の振り分け角度Ｅ１は４５°である。拡大間隔領域８７における両ボルト挿通孔３７の振り分け角度Ｅ２は９０°である。
　押輪２０の押圧面３６とは反対側の面４９には、円弧形状の補強部材８８が設けられている。補強部材８８は拡大間隔領域８７において隣り合う２個のボルト挿通孔３７間にわたって設けられている。図２７に示すように、補強部材８８は押輪２０の内周面４８よりも径方向１９における外側に位置している。
　図２４～図２６に示すように、押輪２０は、拡大間隔領域８７が第１の管２の真下に位置するように、受口５に連結されている。図３０に示すように、管２，４同士は地面８９を掘削して形成された溝９０の内部で接合され、この際、溝９０の底部９１が管２，４の接合作業を妨げる障害物となる。すなわち、押輪２０は、拡大間隔領域８７が溝９０の底部９１に対向した状態で、複数のＴ頭ボルト２２およびナット２３によって受口５に連結されている。
　以下、上記構成における作用を説明する。
　図２５，図２６，図３０に示すように、押輪２０の拡大間隔領域８７が第１の管２の真下に位置しているため、拡大間隔領域８７のボルト挿通孔３７は、第１の管２の真下に存在せず、第１の管２の真下よりも押輪２０の周方向５７に振り分けられた位置に存在する。これにより、拡大間隔領域８７のボルト挿通孔３７と溝９０の底部９１との上下間隔Ｈが大きくなるため、押輪２０と溝９０の底部９１との間の作業スペースが狭くても、管２，４を接合する際の作業性を向上させることができる。
　また、押輪２０の拡大間隔領域８７は補強部材８８によって十分な剛性に保たれているため、シール部材１５の反力が押輪２０に作用しても、押輪２０の拡大間隔領域８７が反力により撓むのを防止することができる。さらに、押輪２０の拡大間隔領域８７のボルト挿通孔３７と受口５のボルト孔２５とにＴ頭ボルト２２を挿通してナット２３で締め込んだ際、拡大間隔領域８７における２個のボルト挿通孔３７間に高い応力が発生しても、拡大間隔領域８７が変形し或いは損傷するのを防止することができる。
　上記第５の実施の形態では、図２５，図２６に示すように、押輪２０に７個のボルト挿通孔３７を形成しているが、７個に限定されるものではない。例えば、第１の実施の形態として図５，図６に示した１２個のボルト挿通孔３７を有する押輪２０のボルト挿通孔３７を１個減らして、１１個のボルト挿通孔３７を押輪２０に形成してもよい。
　上記第１から第５の実施の形態では、図１，図２４に示すように、挿し口３が受口５に対して傾斜した状態で接合されている管継手１を示したが、受口５が挿し口３に対して傾斜した状態で接合されている管継手１であってもよい。また、挿し口３と受口５とが傾斜せずに一直線状に接合されている管継手に、上記第１から第５実施の形態で示した押輪２０を使用してもよい。
　上記第１から第５の実施の形態では、押輪２０の内周４１にテーパー面４７と内周面４８とを形成しているが、内周面４８を形成せず、テーパー面４７のみを形成してもよい。
　上記第１から第４の実施の形態では、押輪２０のボルト挿通孔３７間の間隔が全て均等な間隔に保たれているが、上記第１から第４の実施の形態の押輪２０を、上記第５の実施の形態の図２５，図２６に示した均等間隔領域８６と拡大間隔領域８７とを有する押輪２０に交換してもよい。

Claims (11)

  1. 挿し口が受口に挿入され、
    シール部材が挿し口の外周と受口の内周との間に挿入される管継手に備えられ、
    挿し口に外嵌されて受口の開口端面に外側から対向し、且つ、複数本の締結具により受口に連結されてシール部材を受口の奥へ押し込む押輪であって、
    シール部材を押圧する押圧面と、締結具が挿通される複数の締結具挿通孔と、受口の開口端面に接触する接触部と、内周に形成されたテーパー面とを有し、
    テーパー面は押圧面に近い側から反対の遠い側ほど拡径していることを特徴とする押輪。
  2. 内周に形成された内周面を有し、
    内周面は、一定の内径を有し、テーパー面よりも押圧面に近い側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の押輪。
  3. 接触部は少なくとも各締結具挿通孔の周囲を取り囲むように設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の押輪。
  4. 接触部は、締結具挿通孔を除いて、径方向における押圧面の周囲から押輪の外周縁までの領域に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の押輪。
  5. 接触部は第１接触部と第２接触部とを有し、
    第１接触部は径方向において締結具挿通孔よりも外側に位置する凸部であり、
    第２接触部は、径方向において締結具挿通孔よりも内側に位置しているとともに、押圧面の周囲を取り囲むように形成された凸部であり、
    第２接触部の径方向における内側に、シール部材の端部が嵌入可能な凹部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の押輪。
  6. 上記請求項１に記載の押輪を備えた管継手であって、
    受口奥側ほど縮径するシール面が受口の内周に形成され、
    シール面と挿し口の外周との間にシール部材挿入空間が全周にわたり形成され、
    シール部材がシール部材挿入空間に挿入され、
    シール部材は、挿入方向における端部に、管径方向において圧縮されてシール機能を発揮するバルブ部を有しており、
    シール部材のバルブ部を受口の開口端面からシール部材挿入空間に案内する案内面が受口の内周に形成され、
    案内面は、受口奥側ほど縮径するテーパー面であり、管軸方向において、受口の開口端面とシール面との間に形成され、
    管軸心に対する案内面の傾斜角度が管軸心に対するシール面の傾斜角度よりも大きいことを特徴とする管継手。
  7. 押輪の締結具挿通孔は押圧面よりも押輪本体の径方向における外側に位置しており、
    押輪の接触部は、締結具挿通孔を除いて、押輪本体の径方向における押圧面の周囲から押輪の外周縁までの領域に設けられており、
    押圧面は接触部で囲まれた凹部内に形成され、
    シール部材の端部が押輪の凹部内に嵌め込まれていることを特徴とする請求項６に記載の管継手。
  8. 押輪の接触部の内周面と受口の案内面とシール部材の外周面とで囲まれた隙間が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の管継手。
  9. 受口の開口端面側における案内面の端部の直径が押輪の接触部の内径よりも小さいことを特徴とする請求項８に記載の管継手。
  10. 挿し口が受口に挿入された状態で、挿し口と受口とのいずれか一方の管軸心が他方の管軸心に対して傾斜しており、
    シール部材が挿し口の外周と受口の内周との間に挿入され、
    押輪が、挿し口に外嵌されて受口の開口端面に外側から対向し、且つ、複数本の締結具によって受口に連結され、
    押輪の押圧面がシール部材に当接し、
    締結具が押輪の締結具挿通孔に挿通されていることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の管継手。
  11. 上記請求項１に記載の押輪を用いた管の接合方法であって、
    挿し口と受口とのいずれか一方の管軸心を他方の管軸心に対して傾斜させた状態で、挿し口を受口に挿入し、
    締結具を押輪の締結具挿通孔に挿通して締め込むことにより、押輪を受口に連結するとともにシール部材を挿し口の外周と受口の内周との間に挿入することを特徴とする管の接合方法。
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