WO2023120214A1 - 管継手および管の接合方法 - Google Patents

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WO2023120214A1
WO2023120214A1 PCT/JP2022/045316 JP2022045316W WO2023120214A1 WO 2023120214 A1 WO2023120214 A1 WO 2023120214A1 JP 2022045316 W JP2022045316 W JP 2022045316W WO 2023120214 A1 WO2023120214 A1 WO 2023120214A1
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WO
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lock ring
socket
diameter
detachment
tool
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/045316
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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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Priority to EP22910925.1A priority patent/EP4435309A1/en
Priority to CA3240754A priority patent/CA3240754A1/en
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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
    • F16L21/08—Joints with sleeve or socket with additional locking means
    • 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
    • F16L27/00—Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/12—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing substantial longitudinal adjustment or movement

Definitions

  • the present invention relates to a pipe joint having a disconnection prevention function and a pipe joining method.
  • a pipe joint of this type is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-140138.
  • the spigot 202 of the first pipe 201 is inserted into the socket 204 of the second pipe 203 .
  • a lock ring receiving groove 205 is formed in the inner peripheral surface of the socket 204 .
  • a lock ring 206 that is split in the circumferential direction is accommodated in the lock ring accommodation groove 205 .
  • An insertion opening protrusion 207 is formed on the outer peripheral surface of the insertion opening 202 .
  • Lock ring 206 has a tapered surface 209 facing the open end of socket 204 and a back surface 212 facing into socket 204 .
  • the insertion port 202 and the socket 204 tend to separate in the axial direction of the pipe, and as shown in the figure, the insertion port projection 207 is pulled from the insertion port 202. engages the lock ring 206 from the back of the receptacle 204 in the disengagement direction 211 of .
  • an extraction force acts on the lock ring 206 to separate the insertion opening 202 and the receiving opening 204 from each other in the axial direction of the tube. Due to this force, the tapered surface 209 of the lock ring 206 contacts the opening edge 208 of the lock ring accommodating groove 205 in the direction of the tube axis, and the insertion opening protrusion 207 contacts the back surface 212 of the lock ring 206 . These contacts prevent spigot 202 from disengaging from receptacle 204 .
  • the force acting between the tubes 201 and 203 with the contacting portion as the operating position moves the tapered surface 209 in the axial direction of the tube. acts as a pushing force F.
  • This force F is divided into a component force F1 in the direction perpendicular to the tangential plane at the contact portion on the tapered surface 209 and a component force F2 in the direction parallel to the tangential plane.
  • the line of action 210 of the component force F1 in the direction perpendicular to the tangent plane extends in the direction of the surface normal to the tangent plane.
  • the slope of the tapered surface 209 is set so that the normal to the surface passes through the inner peripheral surface of the lock ring 206 toward the insertion opening 202 .
  • the lock ring 206 may be erroneously set in the lock ring accommodating groove 205 in the opposite direction.
  • the tapered surface 209 of the lock ring 206 faces into the receptacle 204 and the rear surface 212 faces the open end of the receptacle 204 .
  • the lock ring 206 is erroneously set in the lock ring housing groove 205 in the opposite direction, the lock ring 206 is reversed until the operator inserts the insertion port 202 into the socket 204. can't notice. Therefore, it takes time to redo the joining work of the pipes 201 and 203 .
  • An object of the present invention is to provide a pipe joint and a pipe joining method that can suppress the force that presses the lock ring against the outer periphery of the insertion port.
  • the pipe joint of the present invention is the spigot of the first tube is inserted into the socket of the second tube;
  • a lock ring accommodating groove is formed on the inner circumference of the socket,
  • the lock ring accommodated in the lock ring accommodation groove is attached to the outer periphery of the insertion port,
  • An insertion opening protrusion is formed on the outer periphery of the insertion opening,
  • a pipe joint capable of preventing the insertion opening from being detached from the socket by engaging the insertion opening protrusion with the lock ring from the back of the socket in the direction of removal of the insertion opening,
  • the lock ring has a first detachment-preventing surface facing the open end of the socket and a second detachment-preventing surface facing the interior of the socket, In a state in which the insertion opening projection is engaged with the lock ring and the first detachment prevention surface of the lock ring is in contact with the opening edge of the lock ring accommodating groove around the tube axis, the opening edge of the lock ring accommodating
  • the surface normal to the tangential plane passes through the second detachment preventing surface of the lock ring, so that the surface normal to the tangential plane is less likely to pass through the inner peripheral surface of the lock ring.
  • the radial component of the force along the lock ring is reduced, and the acting force based on the extraction force can suppress the force that presses the lock ring against the outer periphery of the insertion port.
  • the inner peripheral edge of the lock ring is included in the second detachment prevention surface,
  • the surface normal to the tangential plane passing through the second detachment preventing surface preferably passes through the inner peripheral edge of the lock ring.
  • the inner peripheral edge of the lock ring is included in the second detachment prevention surface
  • the surface normal to the tangential plane passing through the second detachment preventing surface is the second detachment preventing surface between the inner peripheral edge of the lock ring and the position where the outer peripheral edge of the insertion opening protrusion contacts the second detachment preventing surface. preferred to pass.
  • the first detachment prevention surface of the lock ring is preferably formed in a conical shape.
  • the first detachment preventing surface of the lock ring preferably has a shape curving along an arc centered on the surface normal to the tangential plane.
  • the center of the arc of the first detachment preventing surface is at the intersection of the surface normal to the tangent plane and the second detachment preventing surface.
  • the lock ring is a split structure ring having a divided portion at one location along the circumferential direction, Both end faces of the split portion in the circumferential direction of the lock ring have engaging portions that can be engaged by a gap maintaining tool that maintains the gap between the both end faces of the lock ring with an enlarged diameter, At least one of the end faces of the lock ring has a relief portion for escaping the distance maintaining instrument in a detachment direction of detaching from the end face of the lock ring radially inward of the lock ring,
  • the engaging portion is positioned near the open end of the socket, and the relief portion is positioned near the inner end of the socket, It is preferable that the engaging portion and the relief portion are exposed radially inward from the lock ring accommodating groove in a state in which the diameter of the lock ring is expanded.
  • the lock ring is first set in the lock ring accommodating groove.
  • the engaging portion is positioned near the open end of the socket, and the relief portion is located at the deep end of the socket. located nearby.
  • the space-maintaining tool is inserted from the open end of the socket into the split portion of the lock ring and engaged with both engaging portions.
  • the space maintaining instrument engages with the engaging portion.
  • the gap between the end faces of the enlarged lock ring can be maintained by the gap maintaining tool.
  • the socket is inserted into the socket.
  • the space maintaining tool is removed from the lock ring. This removal causes the lock ring to contract.
  • the lock ring When the first pipe and the second pipe are joined, the lock ring may be erroneously set in the lock ring accommodating groove in the opposite direction in the pipe axial direction. At that time, the relief portion is positioned closer to the open end of the socket, and the engaging portion is positioned closer to the inner end of the socket.
  • the gap maintaining device will not engage. It does not engage with the mating portion, but is guided by the relief portion and detached from the end face of the lock ring. For this reason, it is not possible to maintain the distance between the end faces of the lock ring whose diameter has been expanded by means of the distance maintenance tool.
  • the relief portion is an inclined surface extending from the end surface of the lock ring to the inner peripheral surface of the lock ring. preferably inclined in the direction of
  • the relief portion is a curved surface that is curved in an arc from the end surface of the lock ring to the inner peripheral surface of the lock ring. It is preferable that they are curved in a direction in which the distance between them increases.
  • a pipe joining method for assembling the pipe joint of the present invention comprises: Set the lock ring in the lock ring accommodation groove in the socket, In a state in which the diameter of the lock ring is expanded using the diameter expansion tool, the gap maintenance tool is inserted from the open end of the socket into the split portion of the lock ring and engaged with the engagement portions on both end faces, removing the diameter-expanding tool from the lock ring and maintaining the distance between the end faces of the expanded lock ring with the space-maintaining tool; By inserting the spigot into the socket, when the protruding part of the spigot passes through the inner circumference of the lock ring from the open end of the socket to the back of the socket, remove the gap maintaining tool from the lock ring and insert it into the lock ring. is characterized by reducing the diameter of the
  • the engaging portion is positioned near the open end of the socket, and the relief portion is located in the socket. Located near the far end. For this reason, the space maintaining tool can be engaged with both engaging portions of the lock ring to maintain the space between the end faces of the lock ring whose diameter has been enlarged by the space maintaining tool.
  • a pipe joining method for assembling the pipe joint of the present invention comprises: Set the lock ring in the lock ring accommodation groove in the socket, In a state in which the diameter of the lock ring is expanded using the diameter expansion tool, the gap maintenance tool is inserted into the split portion of the lock ring from the open end of the socket and engaged with the engagement portions on both end faces.
  • the gap maintenance tool is inserted from the open end of the socket into the split portion of the lock ring and engaged with the engagement portions on both end faces, removing the diameter-expanding tool from the lock ring and maintaining the distance between the end faces of the expanded lock ring with the space-maintaining tool;
  • the relief portion is located near the open end of the socket, and the engaging portion is positioned near the socket opening. located near the far end of the For this reason, the space maintaining instrument is guided by the relief portion and detached radially inward of the lock ring from the end face of the lock ring without being engaged with the engagement portion.
  • the force acts from the opening edge in the tube axis direction at the point of contact between the opening edge and the first detachment preventing surface.
  • Force acts on the lock ring as a force component along the surface normal to the tangent plane and a force component along the tangent plane.
  • the component of force along the surface normal to this tangential plane is that the smaller the angle of the surface normal to the lock ring axial center, the greater the force component directed toward the lock ring axial direction, and the more the lock ring radial direction.
  • the component of the force directed toward the Therefore, since the surface normal to the tangential plane passes through the second detachment prevention surface, the separation along the surface normal to the tangential plane is greater than when the surface normal to the tangential plane passes through the inner peripheral surface of the lock ring.
  • the force component directed in the radial direction of the lock ring in the force is reduced, and the acting force based on the extraction force when the insertion opening is pulled out from the socket can suppress the force that presses the lock ring against the outer periphery of the insertion opening.
  • Fig. 2 is a cross-sectional view of the pipe joint of the first embodiment of the present invention taken along the axial direction of the pipe; It is a front view of the division part of the lock ring with which the same pipe joint is equipped. It is a figure which shows the principal part of the same pipe joint.
  • Fig. 1 shows the main part of the pipe joint, showing the relationship between the component force F1 along the surface normal direction of the tangential plane in the lock ring, and the component F11 directed in the pipe axial direction and the component F12 directed in the pipe radial direction of the component force F1. It is a figure which shows.
  • FIG. 1 shows the main part of the pipe joint, showing the relationship between the component force F1 along the surface normal direction of the tangential plane in the lock ring, and the component F11 directed in the pipe axial direction and the component F12 directed in the pipe radial direction of the component force F1. It is a figure which shows.
  • FIG. 1 shows the main part of the pipe joint, showing the relationship between the component force
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the relationship between the tangential plane, the surface normal line, and the center position of the arc in the main part of the pipe joint according to the second embodiment of the present invention; It is a figure which shows the principal part of the pipe joint of the 3rd Embodiment of this invention. It is a figure which shows the principal part of the pipe joint of the 4th Embodiment of this invention. It is a front view of the parting part of the lock ring with which the pipe joint of the 5th Embodiment of this invention is equipped.
  • FIG. 9 is a view in the direction of arrow X in FIG. 8;
  • FIG. 9 is a Y arrow directional view in FIG. 8 ;
  • FIG. 10 is a view for explaining a joining method of pipes constituting the same pipe joint, and shows a state in which the lock ring is set in the lock ring accommodating groove in the regular direction.
  • FIG. 18 is a view for explaining the next step after FIG. 17 and shows a state in which the diameter of the lock ring is expanded using a diameter-expanding tool.
  • FIG. 19 is a view for explaining the next step after FIG. 18 , showing a state in which the diameter of the lock ring is expanded using the diameter expansion tool, and the gap maintaining tool is inserted into the divided portion of the lock ring.
  • FIG. 20 is a diagram explaining the next step of FIG. 19, showing how the diameter-expanding tool is removed from the lock ring and the gap between the both end surfaces of the expanded lock ring is maintained by the gap-maintaining tool.
  • FIG. 21 is a diagram for explaining the next step after FIG. 20, showing how the gap maintaining instrument is removed from the lock ring and the diameter of the lock ring is reduced.
  • FIG. 11 is another diagram for explaining the method of connecting pipes, showing a state in which the lock ring is set in the lock ring accommodation groove with the lock ring facing backward.
  • FIG. 23 is a diagram for explaining the next step after FIG. 22 and shows a state in which the diameter of the lock ring is expanded using a diameter-expanding tool.
  • FIG. 24 is a diagram for explaining the next step of FIG. 23 , and in a state in which the diameter of the lock ring is expanded using the diameter-expanding tool, when the gap-maintaining tool is inserted into the divided portion of the lock ring, the gap-maintaining tool is It shows how the end face of the lock ring is separated by being guided by the relief portion.
  • FIG. 11 is a rear view of a split portion of a lock ring provided in a pipe joint according to a sixth embodiment of the present invention; It is a figure which shows the principal part of the conventional pipe joint.
  • a lock ring accommodating groove 7 is formed on the inner circumference of the socket 5 along the entire circumference.
  • a lock ring 8 is accommodated in the lock ring accommodation groove 7 .
  • the lock ring 8 is attached to the outer circumference of the insertion opening 3 in a state of being held in the lock ring accommodating groove 7. ⁇
  • An insertion opening protrusion 10 is formed around the entire periphery of the tip of the insertion opening 3 .
  • the pipe joint 1 has a separation prevention function.
  • the detachment prevention function prevents the insertion opening 3 from being detached from the opening 5 by engaging the insertion opening protrusion 10 with the lock ring 8 from the depth of the opening 5 in the withdrawal direction 12 of the insertion opening 3 .
  • a socket projection 16 projecting inward in the radial direction 15 from the inner periphery of the socket 5 faces the lock ring accommodating groove 7 from a position near the open end of the socket 5 .
  • a deep end surface 26 is formed at the deep end of the socket 5 so as to face the front end surface of the insertion port 3 along the pipe axis direction.
  • annular sealing member 17 made of an elastic material such as rubber.
  • a press ring 18 that presses the sealing member 17 toward the inner side of the socket 5 is in contact with the opening end face 14 of the socket 5 .
  • the push ring 18 is circumferentially connected to a flange 21 at the open end of the receptacle 5 by a plurality of sets of T-bolts 19 and nuts 20 .
  • a resin backup ring 23 is provided between the inner periphery of the socket projection 16 and the outer periphery of the insertion port 3 .
  • the backup ring 23 is a split structure ring that is split at one point in the circumferential direction, and is arranged adjacent to the lock ring 8 .
  • the insertion port 3 penetrates the inner peripheries of the pressing ring 18, the sealing member 17, the backup ring 23, and the lock ring 8.
  • the lock ring 8 is a one-split structure ring having a split portion 24 split at one point in the circumferential direction 31 .
  • the lock ring 8 has an inner peripheral surface 27, an outer peripheral surface 28, and a first detachment prevention surface 29 facing the open end of the socket 5 when set in the normal direction. , a second detachment prevention surface 30 that faces toward the back of the receptacle 5 when set in the normal direction, and a pair of end surfaces 32 and 33 facing each other at the dividing portion 24 .
  • the first detachment prevention surface 29 can contact one opening edge 7a of the lock ring accommodating groove 7 around the tube axis.
  • the second detachment prevention surface 30 is a surface that is flat along the radial direction of the lock ring 8 and faces the insertion opening protrusion 10 in the tube axial direction.
  • the insertion opening projection 10 has a surface 10a facing the second detachment preventing surface 30 of the lock ring 8 on the entire circumference.
  • the surface 10a of the insertion opening projection 10 is a flat surface along the radial direction, and can contact the second detachment prevention surface 30 of the lock ring 8 over the entire surface from the innermost position to the outermost position in the radial direction. be.
  • the surface 10a of the insertion opening projection 10 is located between the radially innermost point A and the radially outermost point B of the lock ring 8. touch the surface 30; Point A, which is the innermost position, is the position of the inner peripheral edge 43 of the lock ring 8 .
  • Point B which is the outermost position, is the position where the outer peripheral edge of the surface 10a of the insertion opening protrusion 10 contacts the second detachment prevention surface 30 of the lock ring 8.
  • the point A at the innermost position of the insertion opening protrusion 10 that is, the point corresponding to the inner peripheral edge 43 of the lock ring 8 , and the point B at the outermost position are also included in the second detachment prevention surface 30 of the lock ring 8 .
  • the insertion opening protrusion 10 is engaged with the lock ring 8, and the first detachment prevention surface 29 of the lock ring 8 is in contact with one opening edge 7a of the lock ring accommodating groove 7 around the tube axis. ing.
  • the surface normal 42 of the tangential plane 41 at the point of contact 40 between the opening edge 7a of the lock ring accommodating groove 7 and the first detachment preventing surface 29 of the lock ring 8 is the second detachment preventing surface of the lock ring 8. 30 passes.
  • the first detachment prevention surface 29 has a shape that curves along an arc having a center S1 on the surface normal 42 of the tangential plane 41 .
  • the center S1 is located at the intersection of the surface normal 42 of the tangential plane 41 and the second detachment preventing surface 30 .
  • the surface normal 42 of the tangential plane 41 passing through the second detachment preventing surface 30 is the radially innermost position of the second detachment preventing surface 30 in contact with the inner peripheral edge 43 of the lock ring 8 , that is, the insertion opening projection 10 . passes through point A.
  • a force acts on the lock ring 8 to separate the insertion port 3 and the socket 5 from each other in the direction of the tube axis.
  • This force causes the first detachment preventing surface 29 of the lock ring 8 to come into contact with the opening edge 7a of the lock ring receiving groove 7 in the direction of the tube axis, and the insertion opening protrusion 10 contacts the second detachment preventing surface 30 of the lock ring 8. touch.
  • the insertion port 3 can be prevented from being detached from the receptacle 12 .
  • the first detachment preventing surface 29 is pushed by the withdrawal force acting between the tubes 2 and 4.
  • a force F pushing in the axial direction acts on the contact 40 as a point of action.
  • This force F acts on the lock ring 8 as a component force F1 perpendicular to the tangential plane 41 at the contact point 40 of the first detachment preventing surface 29 and a component force F2 parallel to the tangential plane 41 .
  • the line of action of the component force F1 perpendicular to the tangential plane 41 extends in the direction of the normal 42 of the tangential plane 41 .
  • the first detachment preventing surface 29 is curved along an arc having a center S1 on the surface normal 42 of the tangent plane 41, and the center S1 of the arc of the first detachment preventing surface 29 is between the surface normal 42 of the tangent plane 41 and the surface normal 42 of the tangential plane 41. 2 It exists at the intersection with the detachment prevention surface 30 . Therefore, even if the position of the contact point 40 where the one opening edge 7a of the lock ring receiving groove 7 and the first detachment prevention surface 29 of the lock ring 8 contact each other is deviated due to an assembly error or the like, the surface normal to the tangential plane 41 can be maintained. 42 passes through the center S1 of the arc located on the second detachment preventing surface 30 .
  • the surface normal 42 of the tangential plane 41 is the second detachment prevention surface. It is possible to reliably set a position through the blocking surface 30 .
  • the component force F1 along the surface normal 42 of the tangential plane 41 is a force directed toward the lock ring 8 axis as the angle of the surface normal 42 with respect to the lock ring 8 axis decreases.
  • component F11 increases, and the component F12 of the force acting in the radial direction of the lock ring 8 decreases.
  • the position where the surface normal 42 of the tangent plane 41 at the contact point 40 passes through the second detachment preventing surface 30 also moves in the radial direction of the lock ring 8 as the center S2 of the arc moves.
  • the lock ring 8 is more likely to move than when the surface normal passes through the inner peripheral surface of the lock ring 206 as shown in FIG. 26 .
  • angle of the surface normal 42 with respect to the axis of As a result, the radial component F12 (see FIG. 4) of the lock ring 8 in the component force F1 along the surface normal 42 is reduced, and the lock ring 8 is pressed against the outer periphery of the insertion opening 3 based on the force from the contact 40. The pressing force can be suppressed.
  • the lock ring 8 has rigidity that resists torsion. When a force exceeding this rigidity acts on the lock ring 8, the center of the moment acting on the lock ring 8 moves from point A, which is the radially innermost position, to point B, which is the outermost position.
  • the first detachment prevention surface 29 of the lock ring 8 is formed as a tapered surface.
  • the taper gradient of the first detachment prevention surface 29 it is possible to configure the surface normal 42 of the tangential plane 41 at the contact point 40 to pass through point A at the innermost position. Furthermore, by adjusting the slope of the tapered surface of the first detachment prevention surface 29, the surface normal 42 of the tangential plane 41 at the contact point 40 is positioned between point A at the innermost position and point B at the outermost position. It is also possible to have a configuration in which the second detachment prevention surface 30 is passed through at .
  • the insertion opening protrusion 10 is formed on the outer periphery of the insertion opening 3 by build-up welding.
  • the insertion opening protrusion 10 contacts the second detachment prevention surface 30 of the lock ring 8 only at point A, which is the innermost position.
  • the first detachment prevention surface 29 is curved along an arc having a center S1 on the surface normal 42 of the tangential plane 41 .
  • the center S1 of the arc of the first detachment preventing surface 29 is at the intersection of the surface normal 42 of the tangential plane 41 at the point of contact 40 and the second detachment preventing surface 30 .
  • the surface normal 42 of the tangential plane 41 passing through the second detachment preventing surface 30 passes through point A at the radially innermost position of the second detachment preventing surface 30 .
  • a moment due to the component force F1 along the surface normal 42 does not act on the lock ring 8 around point A at the innermost position.
  • the angle of the surface normal 42 with respect to the axis of the lock ring 8 decreases.
  • the radial component F12 of the component force F1 along the surface normal 42 is reduced, and the pressing force that presses the lock ring 8 against the outer periphery of the insertion opening 3 based on the force from the contact 40 can be suppressed.
  • the lock ring 8 is an elastic metal ring that can be elastically expanded and contracted in the radial direction. Therefore, the lock ring 8 can be diameter-expanded using the diameter-expanding tool 101 shown in FIG. Further, the lock ring 8 can maintain the space 34 between the end faces 32 and 33 at the dividing portion 24 by using the space maintaining tool 123 shown in FIGS. 15 and 16 .
  • both end faces 32 and 33 of the split portion 24 of the lock ring 8 are engaged with the contact bodies 121 and 122 (see FIGS. 15 and 16) of the interval maintaining device 123. It has joining portions 32a and 33a.
  • a detachment direction 44 is a direction in which the contact bodies 121 and 122 detach from the end surface 32 of the lock ring 8 radially inwardly of the lock ring 8 .
  • the escape portion 45 is an inclined surface extending from the end surface 32 of the lock ring 8 to the inner peripheral surface 27 .
  • the relief portion 45 is inclined in the direction in which the interval 34 between the end surfaces 32 and 33 increases toward the inner side in the radial direction.
  • the distance 34 between the end surfaces 32 and 33 is inclined in such a direction as to increase from the first detachment preventing surface 29 toward the second detachment preventing surface 30 .
  • the relief portion 45 is reduced in the radial direction 15 as it approaches the first detachment preventing surface 29 from the second detachment preventing surface 30, and when viewed from the circumferential direction 31 of the lock ring 8, the relief portion 45 is reduced. It is formed in the shape of a right triangle.
  • the diameter-expanding tool 101 is a scissors-like jig and has a pair of legs 102 that can be freely opened and closed, a threaded rod 103 screwed to both legs 102, and a handle 104. are doing.
  • the handle 104 is rotated, the legs 102 are opened and closed by the feeding mechanism of the screw of the threaded rod 103, and the distance between the tips of the legs 102 is enlarged or reduced.
  • a pair of space maintaining instruments 123 are inserted into the split portion 24 of the lock ring 8 and are capable of contacting the engagement portions 32 a and 33 a of the end faces 32 and 33 of the lock ring 8 .
  • a spacing adjusting member 125 that connects both the contact bodies 121 and 122 and can adjust the spacing 124 between the two contact bodies 121 and 122 along the circumferential direction 31 of the lock ring 8. are doing.
  • the interval adjusting member 125 includes a threaded portion 126 provided over the first contact body 121 and the second contact body 122, a butterfly bolt 127 attached to one end of the threaded portion 126 to rotate the threaded portion 126, and a shaft portion 128 attached to the other end of the threaded portion 126 .
  • the shaft portion 128 is a straight round bar-shaped member having a smaller diameter than the root portion of the threaded portion 126 and having no threads formed on the outer periphery.
  • the first contact member 121 includes a plate-shaped insertion portion 121a formed to extend to the outside of the socket 5, a handle portion 121b, and a supporter 121c through which the shaft portion 128 of the screw portion 126 is inserted. have.
  • the threaded portion 126 idles with respect to the supporter 121c, and the supporter 121c is prevented from moving relative to the threaded portion 126 in the axial direction.
  • the second contact member 122 has a plate-like insertion portion 122a extending to the outside of the receptacle 5, a handle portion 122b, and a screw portion 126. and a feed nut 122c having an internal thread 122d. A screw portion 126 is screwed onto the feed nut 122c.
  • a rod-like rotation prevention member 129 is attached to the outer surface of the supporter 121c of the first contact body 121 to prevent the first contact body 121 and the second contact body 122 from rotating relative to each other. there is The anti-rotation member 129 extends from the supporter 121c of the first contact body 121 to the feed nut portion 122c of the second contact body 122. As shown in FIG.
  • the second contact body 122 By rotating the threaded portion 126, the second contact body 122 approaches and separates from the first contact body 121 in the axial direction of the threaded portion 126 by the screw feeding mechanism. This moving toward and away from each other allows adjustment of the spacing 124 between the first contact 121 and the second contact 122 .
  • the backup ring 23, the seal member 17, and the pressing ring 18 are externally fitted to the insertion opening 3 in advance.
  • the lock ring 8 is set in the lock ring receiving groove 7 as shown in FIG.
  • the engaging portion 32a of one end face 32 is positioned closer to the open end face 14 of the socket 5.
  • the relief portion 45 is positioned closer to the inner end surface 26 (see FIG. 1) of the socket 5 .
  • both leg portions 102 of the diameter-enlarging instrument 101 are inserted into the split portion 24 of the lock ring 8 .
  • This insertion is performed by inserting the tip of one leg 102 into the lock ring accommodating groove 7 and engaging with one end face 32 of the lock ring 8, and inserting the tip of the other leg 102 into the lock ring accommodating groove 7. to engage with the other end surface 33 of the lock ring 8 .
  • both insertion portions 121a and 122a of the interval maintaining instrument 123 are inserted into the cut portion 24 of the lock ring 8 from the opening end of the socket 5.
  • the butterfly bolt 127 is turned to widen the space 124 between the first contact member 121 and the second contact member 122 .
  • the insertion portion 121a of the first contact body 121 of the interval maintaining tool 123 is engaged with the engaging portion 32a of the one end surface 32 of the lock ring 8.
  • the insertion portion 122a of the second contact body 122 engages with the engaging portion 33a of the other end face 33 of the lock ring 8.
  • the diameter-enlarging tool 101 is removed from the lock ring 8, as shown in FIG. As a result, the space 34 between the end faces 32 and 33 of the lock ring 8 whose diameter has been expanded is maintained by the space maintaining tool 123 . As a result, even if the diameter-expanding instrument 101 is removed from the lock ring 8, the lock ring 8 is maintained in the diameter-expanded state.
  • the insertion port 3 is inserted into the socket 5 under this condition.
  • the interval maintaining tool 123 is removed from the lock ring 8 .
  • the backup ring 23 is moved in the pipe axial direction and inserted between the inner periphery of the socket projection 16 and the outer periphery of the insertion port 3 .
  • the seal member 17 is moved in the direction of the tube axis and inserted between the inner periphery of the socket 5 and the outer periphery of the insertion port 3 .
  • a plurality of sets of T-shaped bolts 19 and nuts 20 are used to connect the press ring 18 to the flange portion 21 of the socket 5 and abut the open end surface 14 . Thereby, the pipes 2 and 4 are joined together.
  • both leg portions 102 of the diameter-enlarging instrument 101 are inserted into the dividing portion 24 of the lock ring 8. As shown in FIG. This insertion is performed by inserting the tip of one leg 102 into the lock ring accommodating groove 7 and engaging with one end face 32 of the lock ring 8, and inserting the tip of the other leg 102 into the lock ring accommodating groove 7. to engage with the other end surface 33 of the lock ring 8 .
  • both legs 102 are opened by rotating the handle 104 .
  • the gap 34 between the end faces 32 and 33 of the lock ring 8 is increased, and the diameter of the lock ring 8 is increased.
  • both insertion portions 121a and 122a of the interval maintaining instrument 123 are inserted into the cut portion 24 of the lock ring 8 from the opening end of the socket 5.
  • the space 124 between the first contact member 121 and the second contact member 122 is enlarged.
  • the gap 34 between the end faces 32 and 33 of the lock ring 8 diameter-expanded by the diameter-expanding tool 101 cannot be maintained by the gap-maintaining tool 123 . Therefore, the operator can notice that the lock ring 8 is mounted in the opposite direction in the pipe axial direction before performing the pipe insertion work of inserting the spigot 3 into the socket 5 . Therefore, it is possible to shorten the time required for redoing the joining work of the first pipe 2 and the second pipe 4 .
  • the diameter of the lock ring 8 is reduced by removing the diameter-expanding tool 101 from the lock ring 8 .
  • the diameter-reduced lock ring 8 is removed from the lock ring receiving groove 7 .
  • the removed lock ring is corrected in the normal direction and then set in the lock ring accommodating groove 7 again.
  • the diameter of the lock ring 8 may be expanded by the diameter expansion device 101 and the lock ring 8 may be maintained in the expanded state by the interval maintenance device 123.
  • the lock ring 8 does not have the relief portion 45 (see FIG. 9) provided in the fifth embodiment.
  • the first to fourth embodiments may use the lock ring 8 having the relief portion 45 as in the fifth embodiment. In that case, the tubes 2 and 4 are joined together in the same procedure as in the fifth embodiment.
  • the relief portion 45 is an inclined surface.
  • the relief portion 45 is not limited to an inclined surface.
  • the relief portion 45 may be an arc-shaped curved surface extending from the end surface 32 of the lock ring 8 to the inner peripheral surface 27 . This curved surface is curved in a direction in which the interval 34 between the end surfaces 32 and 33 increases toward the radially inner side.
  • the relief portion 45 is formed on one end face 32 of the lock ring 8. As shown in FIGS. However, relief portions 45 may be formed on both end surfaces 32 and 33, respectively.
  • the lock ring 8 does not have the relief portion 45 (see FIG. 25) as shown in the sixth embodiment.
  • the lock ring 8 having the relief portion 45 may be used as in the sixth embodiment.
  • the surface normal to the tangential plane passes through the second detachment preventing surface of the lock ring, so that the surface normal to the tangential plane is less likely to pass through the inner peripheral surface of the lock ring.
  • the radial component of the force along the lock ring is reduced, and the acting force based on the extraction force can suppress the force that presses the lock ring against the outer periphery of the insertion port.
  • the inner peripheral edge of the lock ring is included in the second detachment prevention surface,
  • the surface normal to the tangential plane passing through the second detachment preventing surface is the second detachment preventing surface between the inner peripheral edge of the lock ring and the position where the outer peripheral edge of the insertion opening protrusion contacts the second detachment preventing surface.
  • the pipe joint of technique 1 characterized by passing through.
  • the lock ring is a split structure ring having a divided portion at one place along the circumferential direction, Both end faces of the split portion in the circumferential direction of the lock ring have engaging portions that can be engaged by a gap maintaining tool that maintains the gap between the both end faces of the lock ring with an enlarged diameter, At least one of the end faces of the lock ring has a relief portion for escaping the distance maintaining instrument in a detachment direction of detaching from the end face of the lock ring radially inward of the lock ring,
  • the engaging portion is positioned near the open end of the socket, and the relief portion is positioned near the inner end of the socket, 7.
  • the pipe joint according to any one of Techniques 1 to 6, wherein the engaging portion and the relief portion are exposed radially inward from the lock ring accommodating groove in a state in which the diameter of the lock ring is expanded.
  • the lock ring is first set in the lock ring accommodating groove.
  • the engaging portion is positioned near the open end of the socket, and the relief portion is located at the far end of the socket. located closer to
  • the space-maintaining tool is inserted from the open end of the socket into the split portion of the lock ring and engaged with both engaging portions.
  • the space maintaining instrument engages with the engaging portion.
  • the gap between the end faces of the enlarged lock ring can be maintained by the gap maintaining tool.
  • the socket is inserted into the socket.
  • the space maintaining tool is removed from the lock ring. This removal causes the lock ring to contract.
  • the lock ring When the first pipe and the second pipe are joined, the lock ring may be erroneously set in the lock ring accommodating groove in the opposite direction in the pipe axial direction. At that time, the relief portion is positioned closer to the open end of the socket, and the engaging portion is positioned closer to the inner end of the socket.
  • the gap maintaining device will not engage. It does not engage with the mating portion, but is guided by the relief portion and detached from the end face of the lock ring. For this reason, it is not possible to maintain the distance between the end faces of the lock ring whose diameter has been expanded by means of the distance maintenance tool.
  • the relief portion is an inclined surface extending from the end surface of the lock ring to the inner peripheral surface of the lock ring, and this inclined surface is inclined in the direction in which the distance between the end surfaces of the lock ring widens toward the inner side in the radial direction.
  • the pipe joint of technique 7 characterized by the above.
  • the relief portion is a curved surface that is curved in an arc from the end surface of the lock ring to the inner peripheral surface of the lock ring.
  • the diameter expansion tool is used to expand the diameter of the lock ring. are guided radially inwardly of the lock ring and separated from the end face of the lock ring.
  • the engaging portion is positioned near the open end of the socket, and the relief portion is located in the socket. Located near the far end. For this reason, the space maintaining tool can be engaged with both engaging portions of the lock ring to maintain the space between the end faces of the lock ring whose diameter has been enlarged by the space maintaining tool.
  • the gap maintenance tool is inserted from the open end of the socket into the split portion of the lock ring and engaged with the engagement portions on both end faces, removing the diameter-expanding tool from the lock ring and maintaining the distance between the end faces of the expanded lock ring with the space-maintaining tool;
  • the relief portion is located near the open end of the socket, and the engaging portion is positioned close to the socket. located near the far end of the For this reason, the space maintaining instrument is guided by the relief portion and detached radially inward of the lock ring from the end face of the lock ring without being engaged with the engagement portion.

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Abstract

管継手において、第１の管の挿し口（３）が第２の管の受口（５）に挿入され、受口（５）にロックリング収容溝（７）が形成され、ロックリング収容溝（７）にロックリング（８）が収容され、挿し口（３）の外周に挿し口突部（１０）が形成され、挿し口突部（１０）が挿し口（３）の離脱方向（１２）において受口（５）の奥からロックリング（８）に係合することにより、挿し口（３）が受口（５）から離脱することを防止可能である。ロックリング（８）は、受口（５）の開口端に向く第１離脱阻止面（２９）と、受口（５）の奥に向く第２離脱阻止面（３０）とを有する。挿し口突部（１０）がロックリング（８）に係合し、且つロックリング（８）の第１離脱阻止面（２９）がロックリング収容溝（７）の開口縁（７ａ）と接している状態で、ロックリング収容溝（７）の開口縁（７ａ）とロックリング（８）の第１離脱阻止面（２９）との接点（４０）における接平面（４１）の面法線（４２）が、ロックリング（８）の第２離脱阻止面（３０）を通る。

Description

管継手および管の接合方法
　本発明は、離脱防止機能を有する管継手および管の接合方法に関する。
　この種の管継手は、日本国の特開２００５－１４０１３８号公報に記載されている。この管継手は、図２６に示すように、第１の管２０１の挿し口２０２が第２の管２０３の受口２０４に挿入される。受口２０４の内周面にはロックリング収容溝２０５が形成されている。ロックリング収容溝２０５には、周方向において一つ割りとされたロックリング２０６が収容される。挿し口２０２の外周面に挿し口突部２０７が形成されている。ロックリング２０６は、受口２０４の開口端に向いたテーパ面２０９と、受口２０４の奥に向いた背面２１２とを有している。
　地震などによって大きな引張力が管２０１、２０３の相互に作用したときに、挿し口２０２と受口２０４が管軸心方向に離隔しようとし、図示するように、挿し口突部２０７が挿し口２０２の離脱方向２１１において受口２０４の奥からロックリング２０６に係合する。
　この際、ロックリング２０６には、挿し口２０２と受口２０４を管軸心方向に相互に離隔させようとする力である抜出力が作用する。この力によって、管軸心方向においてロックリング２０６のテーパ面２０９がロックリング収容溝２０５の開口縁２０８に接するとともに、挿し口突部２０７がロックリング２０６の背面２１２に接する。これらの接触は、挿し口２０２が受口２０４から離脱することを防止する。
　ロックリング収容溝２０５の開口縁２０８とロックリング２０６のテーパ面２０９とが接する位置では、その接する部分を作用位置として管２０１、２０３の相互間に働く力が、テーパ面２０９を管軸心方向に押す力Ｆとして作用する。この力Ｆは、テーパ面２０９上の接触部における接平面に垂直な方向の分力Ｆ１と、接平面に平行な方向の分力Ｆ２とに分けられる。接平面に垂直な方向の分力Ｆ１の作用線２１０は接平面の面法線の方向に延びる。
　面法線がロックリング２０６の内周面を通って挿し口２０２に向かうように、テーパ面２０９の勾配が設定されている。
　図２６に記載の構成では、挿し口突部２０７が接するロックリング２０６の背面２１２において、ロックリング２０６の内周縁を中心Ａとして、分力Ｆ１による、図における反時計方向廻りのモーメントＭがロックリング２０６に作用する。このモーメントＭによって、ロックリング２０６が挿し口２０２の外周に押し付けられる。これにより、ロックリング２０６が挿し口２０２の外周から離間するのを防止している。
　しかし、地震の規模が大きく、設計の想定値を超える大きな力が管２０１、２０３の相互に作用したときに、モーメントＭが増大し、ロックリング２０６が挿し口２０２の外周に過剰な力で押し付けられる。このため、挿し口２０２の強度を上げて挿し口２０２の損傷を防止する必要がある。挿し口２０２の強度を上げるためには、挿し口２０２の肉厚を厚くせざるを得ない。
　ロックリング２０６を正規の向きとしてロックリング収容溝２０５にセットした場合、図２６に示すように、ロックリング２０６において、テーパ面２０９が受口２０４の開口端に向くとともに、背面２１２が受口２０４の奥に向く。
　しかしながら、誤ってロックリング２０６を逆向きにしてロックリング収容溝２０５にセットすることが起こり得る。その場合は、ロックリング２０６のテーパ面２０９が受口２０４の奥に向くとともに背面２１２が受口２０４の開口端に向く。
　誤ってロックリング２０６を逆向きにしてロックリング収容溝２０５にセットした場合、作業者は、挿し口２０２を受口２０４に挿入する管の挿入作業を行うまで、ロックリング２０６が逆向きであることに気付くことができない。このため、管２０１、２０３の接合作業のやり直しに時間を要する。
　本発明は、ロックリングを挿し口の外周に押し付ける力を抑制することができる、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。
　本発明の管継手は、
第１の管の挿し口が第２の管の受口に挿入され、
受口の内周にロックリング収容溝が形成され、
ロックリング収容溝に収容されたロックリングが挿し口の外周に装着され、
挿し口の外周に挿し口突部が形成され、
挿し口突部が挿し口の離脱方向において受口の奥からロックリングに係合することにより、挿し口が受口から離脱することを防止可能な管継手であって、
ロックリングは、受口の開口端に向く第１離脱阻止面と、受口の奥に向く第２離脱阻止面とを有し、
挿し口突部がロックリングに係合し、ロックリングの第１離脱阻止面がロックリング収容溝の開口縁と管軸心周りにおいて接している状態で、ロックリング収容溝の開口縁とロックリングの第１離脱阻止面との接点における接平面の面法線がロックリングの第２離脱阻止面を通ることを特徴とする。
　この管継手において、管どうしに抜出力が作用すると、挿し口突部がロックリングに係合するとともに、ロックリングの第１離脱阻止面がロックリング収容溝の開口縁に接する。その際、管軸心方向の力が、ロックリングの第１離脱阻止面とロックリング収容溝の開口縁との接点に作用する。上記接点に作用する管軸心方向の力は、接点における接平面の面法線に沿った分力と、接平面に沿った分力として、ロックリングに作用する。
　接平面の面法線が第２離脱阻止面を通ることで、接平面の面法線に沿った分力の作用線が第２離脱阻止面を通る。
　接平面の面法線に沿った分力は、ロックリングの軸心に対する面法線の角度が小さくなるほどに、ロックリングの軸心方向に向く力の成分が大きくなり、ロックリングの径方向に向く力の成分が小さくなる。このため、接平面の面法線がロックリングの第２離脱阻止面を通ることで、接平面の面法線がロックリングの内周面を通る場合に比べて、接平面の面法線に沿った分力におけるロックリングの径方向の成分が小さくなり、抜出力に基づく作用力がロックリングを挿し口の外周に押し付ける力を抑制することができる。
　本発明の管継手によれば、ロックリングの内周縁は第２離脱阻止面に含まれており、
第２離脱阻止面を通る接平面の面法線はロックリングの内周縁を通ることが好ましい。
　本発明の管継手によれば、ロックリングの内周縁は第２離脱阻止面に含まれており、
第２離脱阻止面を通る接平面の面法線は、ロックリングの内周縁と、挿し口突部の外周縁が第２離脱阻止面に接触する位置との間において、第２離脱阻止面を通ることが好ましい。
　本発明の管継手によれば、ロックリングの第１離脱阻止面は円錐面状に形成されていることが好ましい。
　本発明の管継手によれば、ロックリングの第１離脱阻止面は接平面の面法線上に中心を有する円弧に沿って湾曲する形状を有していることが好ましい。
　本発明の管継手によれば、第１離脱阻止面の円弧の中心は接平面の面法線と第２離脱阻止面との交点にあることが好ましい。
　本発明の管継手によれば、ロックリングは周方向に沿った一箇所に分断部を有する一つ割構造のリングであり、
ロックリングの周方向における分断部の両端面は、拡径されたロックリングの両端面どうしの間隔を維持する間隔維持用器具が係合可能な係合部を有し、
ロックリングの少なくともいずれか片方の端面は、間隔維持用器具をロックリングの端面からロックリングの径方向内側へ離脱する離脱方向へ逃がすための逃し部を有し、
ロックリングが正規の向きでロックリング収容溝に収容されている場合、係合部が受口の開口端に近い方に位置するとともに、逃し部が受口の奥端に近い方に位置し、
ロックリングが拡径された状態で、係合部と逃し部とがロックリング収容溝から径方向内側へ露出することが好ましい。
　これによると、第１の管と第２の管とが接合される際、先ず、ロックリング収容溝にロックリングがセットされる。このとき、ロックリングが管軸方向において正規の向きでロックリング収容溝にセットされた場合、係合部が受口の開口端に近い方に位置するとともに、逃し部が受口の奥端に近い方に位置する。
　その後、拡径用器具がロックリングを拡径した状態で、間隔維持用器具が受口の開口端からロックリングの分断部に挿入されて両係合部に係合される。その際、係合部が逃し部よりも受口の開口端に近い方に位置しているため、間隔維持用器具は係合部に係合する。これにより、拡径されたロックリングの両端面どうしの間隔を間隔維持用器具で維持することができる。
　その状態で、挿し口が受口に挿入される。その際、挿し口突部がロックリングの内周を受口の開口端から奥端へ通過した後、間隔維持用器具がロックリングから取り外される。この取り外しが、ロックリングを縮径させる。
　第１の管と第２の管とが接合される場合には、ロックリングが誤って管軸方向において逆向きにロックリング収容溝にセットされることがある。そのときには、逃し部が受口の開口端に近い方に位置するとともに、係合部が受口の奥端に近い方に位置する。
　このように位置した場合において、拡径用器具によりロックリングを拡径した状態で、間隔維持用器具が受口の開口端からロックリングの分断部に挿入されて両係合部に係合される。その際、逃し部が係合部よりも受口の開口端に近い方に位置しているため、間隔維持用器具は、係合部に係合せずに、逃し部に案内されてロックリングの端面からロックリングの径方向内側へ離脱する。
　このように、ロックリングが誤って逆向きにロックリング収容溝にセットされた場合は、間隔維持用器具をロックリングの両係合部に係合させようとしても、間隔維持用器具は、係合部に係合せずに、逃し部に案内されてロックリングの端面から離脱してしまう。このため、拡径されたロックリングの両端面どうしの間隔を間隔維持用器具で維持することができない。
　これにより、作業者は、挿し口を受口に挿入する管の挿入作業を行うよりも前に、ロックリングの取り付けに誤りがあることに気付くことができる。その結果、管の接合作業のやり直しに要する時間を短縮することができる。
　本発明の管継手によれば、逃し部は、ロックリングの端面からロックリングの内周面に至る傾斜面であり、この傾斜面は、径方向内側ほどロックリングの両端面どうしの間隔が拡大する方向に傾斜していることが好ましい。
　この管継手では、ロックリングが誤って逆向きにロックリング収容溝にセットされた場合、拡径用器具を用いてロックリングを拡径した状態で、間隔維持用器具は、逃し部の傾斜面によって、ロックリングの径方向内側へ案内されてロックリングの端面から離脱する。
　本発明の管継手によれば、逃し部は、ロックリングの端面からロックリングの内周面に至る円弧状に湾曲した湾曲面であり、この湾曲面は、径方向内側ほどロックリングの両端面どうしの間隔が拡大する方向に湾曲していることが好ましい。
　この管継手では、ロックリングが誤って逆向きにロックリング収容溝にセットされた場合、拡径用器具を用いてロックリングを拡径した状態で、間隔維持用器具は、逃し部の湾曲面によって、ロックリングの径方向内側へ案内されてロックリングの端面から離脱する。
　本発明の上記管継手を組み立てるための管の接合方法は、
受口内のロックリング収容溝にロックリングをセットし、
拡径用器具を用いてロックリングを拡径した状態で、間隔維持用器具を受口の開口端からロックリングの分断部に挿入して両端面の係合部に係合させ、
拡径用器具をロックリングから取り外して、拡径されたロックリングの両端面どうしの間隔を間隔維持用器具で維持し、
挿し口を受口に挿入することで、挿し口突部がロックリングの内周を受口の開口端から受口の奥へ通過したなら、間隔維持用器具をロックリングから取り外して、ロックリングを縮径させることを特徴とする。
　この接合方法によると、ロックリングが管軸方向において正規の向きでロックリング収容溝にセットされた場合、係合部が受口の開口端に近い方に位置するとともに、逃し部が受口の奥端に近い方に位置する。このため、間隔維持用器具をロックリングの両係合部に係合させて、拡径されたロックリングの両端面どうしの間隔を間隔維持用器具で維持することができる。
　本発明の上記管継手を組み立てるための管の接合方法は、
受口内のロックリング収容溝にロックリングをセットし、
拡径用器具を用いてロックリングを拡径した状態で、間隔維持用器具を受口の開口端からロックリングの分断部に挿入して両端面の係合部に係合させる際、間隔維持用器具が、係合部に係合せずに、逃し部に案内されてロックリングの端面から離脱した場合、ロックリングの取付向きが管軸方向において逆であると判断し、
拡径用器具をロックリングから取り外してロックリングを縮径し、
ロックリングをロックリング収容溝から取り外し、
ロックリングを正規の向きに修正してロックリング収容溝にセットし直し、
拡径用器具を用いてロックリングを拡径した状態で、間隔維持用器具を受口の開口端からロックリングの分断部に挿入して両端面の係合部に係合させ、
拡径用器具をロックリングから取り外して、拡径されたロックリングの両端面どうしの間隔を間隔維持用器具で維持し、
挿し口を受口に挿入することで、挿し口突部がロックリングの内周を受口の開口端から受口の奥へ通過したなら、間隔維持用器具をロックリングから取り外して、ロックリングを縮径させることを特徴とする。
　この接合方法によると、ロックリングが誤って管軸方向において逆向きにロックリング収容溝にセットされた場合、逃し部が受口の開口端に近い方に位置するとともに、係合部が受口の奥端に近い方に位置する。このため、間隔維持用器具は、係合部に係合せずに、逃し部に案内されてロックリングの端面からロックリングの径方向内側へ離脱する。
　この離脱は、拡径されたロックリングの両端面どうしの間隔を間隔維持用器具で維持することができないようにする。従って、作業者は、挿し口を受口に挿入する管の挿入作業を行うよりも前に、ロックリングの取り付けに誤りがあることに気付くことができる。この気付きが、管の接合作業のやり直しに要する時間を短縮することができる。
　本発明によると、ロックリング収容溝の開口縁がロックリングの第１離脱阻止面に接している状態で、開口縁と第１離脱阻止面との接点において開口縁から管軸心方向に作用する力は、接平面の面法線に沿った分力と接平面に沿った分力としてロックリングに作用する。
　接平面の面法線が第２離脱阻止面を通ることで、接平面の面法線に沿った分力の作用線が第２離脱阻止面を通る。
　この接平面の面法線に沿った分力は、ロックリングの軸心に対する面法線の角度が小さくなるほどに、ロックリングの軸心方向に向く力の成分が大きくなり、ロックリングの径方向に向く力の成分が小さくなる。このため、接平面の面法線が第２離脱阻止面を通ることで、接平面の面法線がロックリングの内周面を通る場合に比べて、接平面の面法線に沿った分力におけるロックリングの径方向に向く力の成分が小さくなり、挿し口が受口から抜け出すときの抜出力に基づく作用力がロックリングを挿し口の外周に押し付ける力を抑制することができる。
本発明の第１の実施の形態の管継手の管軸心方向に沿った断面図である。 同管継手に備えられるロックリングの分断部の正面図である。 同管継手の要部を示す図である。 同管継手の要部を示し、ロックリングにおける接平面の面法線方向に沿った分力Ｆ１と、分力Ｆ１の管軸心方向に向く成分Ｆ１１および管半径方向に向く成分Ｆ１２との関係を示す図である。 本発明の第２の実施の形態の管継手の要部において、接平面と面法線と円弧の中心位置との関係を示す模式図である。 本発明の第３の実施の形態の管継手の要部を示す図である。 本発明の第４の実施の形態の管継手の要部を示す図である。 本発明の第５の実施の形態の管継手に備えられるロックリングの分断部の正面図である。 図８におけるＸ矢視図である。 図８におけるＹ矢視図である。 図８におけるＺ矢視図である。 同ロックリングの分断部の背面図である。 同ロックリングの一方の端面の拡大斜視図である。 同管継手の管同士を接合する際に使用される拡径用器具の図である。 同管継手の管同士を接合する際に使用される間隔維持用器具の斜視図である。 同間隔維持用器具の断面図である。 同管継手を構成する管の接合方法を説明する図であって、ロックリングを正規の向きにしてロックリング収容溝にセットした様子を示す。 図１７の次の工程を説明する図であって、拡径用器具を用いてロックリングを拡径した様子を示す。 図１８の次の工程を説明する図であって、拡径用器具を用いてロックリングを拡径した状態で、間隔維持用器具をロックリングの分断部に挿入した様子を示す。 図１９の次の工程を説明する図であって、拡径用器具をロックリングから取り外して、拡径されたロックリングの両端面どうしの間隔を間隔維持用器具で維持している様子を示す。 図２０の次の工程を説明する図であって、間隔維持用器具をロックリングから取り外して、ロックリングが縮径した様子を示す。 管の接合方法を説明する別の図であって、ロックリングを逆向きにしてロックリング収容溝にセットした様子を示す。 図２２の次の工程を説明する図であって、拡径用器具を用いてロックリングを拡径した様子を示す。 図２３の次の工程を説明する図であって、拡径用器具を用いてロックリングを拡径した状態で、間隔維持用器具をロックリングの分断部に挿入した際、間隔維持用器具が逃し部に案内されてロックリングの端面から離脱する様子を示す。 本発明の第６の実施の形態の管継手に備えられるロックリングの分断部の背面図である。 従来の管継手の要部を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
　第１の実施の形態では、図１に示すように、管継手１において、第１の管２の挿し口３が第２の管４の受口５に挿入されて、管２，４同士が接合されている。
　受口５の内周にロックリング収容溝７が全周に形成されている。ロックリング収容溝７にはロックリング８が収容されている。ロックリング８は、ロックリング収容溝７に収容された状態で、挿し口３の外周に、抱き付く状態で装着される。
　挿し口３の先端部の外周には挿し口突部１０が全周に形成されている。
　管継手１は離脱防止機能を有している。離脱防止機能は、挿し口突部１０が挿し口３の離脱方向１２において受口５の奥からロックリング８に係合することにより、挿し口３が受口５から離脱することを防止する。
　受口５の内周から径方向１５における内向きに突出した受口突部１６が、受口５の開口端に近い箇所からロックリング収容溝７に面している。受口５の奥には、管軸方向に沿って挿し口３の先端面に対向する奥端面２６が形成されている。
　挿し口３の外周と受口５の内周との間は、ゴム等の弾性材料で製作された円環状のシール部材１７によってシールされている。
　シール部材１７を受口５の奥側へ押圧する押輪１８が、受口５の開口端面１４に接している。押輪１８は、周方向に複数組のＴ形ボルト１９およびナット２０によって、受口５の開口端のフランジ２１に連結されている。
　受口突部１６の内周と挿し口３の外周との間には樹脂製のバックアップリング２３が設けられている。バックアップリング２３は、周方向の一箇所が分断された一つ割構造のリングであり、ロックリング８に隣接して配置されている。
　挿し口３は、押輪１８とシール部材１７とバックアップリング２３とロックリング８との内周を貫通している。
　図２に示すように、ロックリング８は、周方向３１の一箇所が分断された分断部２４を有する、一つ割構造のリングである。図２，図３に示すように、ロックリング８は、内周面２７と、外周面２８と、正規の向きにセットされた場合に受口５の開口端に向く第１離脱阻止面２９と、正規の向きにセットされた場合に受口５の奥に向く第２離脱阻止面３０と、分断部２４において対向する一対の端面３２，３３とを有している。
　図１および図３に示すように、第１離脱阻止面２９はロックリング収容溝７の一方の開口縁７ａと管軸心周りにおいて接触可能である。第２離脱阻止面３０は、ロックリング８の径方向に沿って平坦な面であり、管軸心方向において挿し口突部１０に対向する。
　挿し口突部１０はロックリング８の第２離脱阻止面３０に対向する面１０ａを全周に有している。挿し口突部１０の面１０ａは、径方向に沿って平坦な面であり、径方向における最内側位置から最外側位置までの全面においてロックリング８の第２離脱阻止面３０に当接可能である。
　詳細には、図３に示す断面において、挿し口突部１０の面１０ａは、ロックリング８の径方向における最内側位置のＡ点と最外側位置のＢ点との間において、第２離脱阻止面３０に接する。最内側位置のＡ点は、ロックリング８の内周縁４３の位置である。
　最外側位置のＢ点は、挿し口突部１０の面１０ａの外周縁がロックリング８の第２離脱阻止面３０に接する位置である。挿し口突部１０の最内側位置のＡ点すなわちロックリング８の内周縁４３に相当する点と、最外側位置のＢ点とは、ロックリング８の第２離脱阻止面３０にも含まれている。
　図３に示すように、挿し口突部１０がロックリング８に係合し、ロックリング８の第１離脱阻止面２９がロックリング収容溝７の一方の開口縁７ａと管軸心周りにおいて接している。この接している状態で、ロックリング収容溝７の開口縁７ａとロックリング８の第１離脱阻止面２９との接点４０における接平面４１の面法線４２がロックリング８の第２離脱阻止面３０を通っている。
　図３に示す断面において、第１離脱阻止面２９は、接平面４１の面法線４２上に中心Ｓ１を有する円弧に沿って湾曲する形状を有している。中心Ｓ１は、接平面４１の面法線４２と第２離脱阻止面３０との交点に位置する。
　第２離脱阻止面３０を通る、接平面４１の面法線４２は、ロックリング８の内周縁４３、すなわち挿し口突部１０に接する第２離脱阻止面３０の、径方向における最内側位置のＡ点を通っている。
　上記の構成により、地震などによって大きな抜出力が管２、４の相互に作用したとき、挿し口３と受口１２が管軸心方向に離隔しようとする。これにより、図１に示す状態から図３に示す状態に変化する。その結果、挿し口突部１０が挿し口３の離脱方向１２において受口５の奥からロックリング８に係合する状態が生じる。
　この際、ロックリング８には、挿し口３と受口５を管軸心方向に相互に離隔しようとする力が作用する。この力によって、管軸心方向においてロックリング８の第１離脱阻止面２９がロックリング収容溝７の開口縁７ａに接し、且つ挿し口突部１０がロックリング８の第２離脱阻止面３０に接する。これにより、挿し口３が受口１２から離脱するのを防止することができる。
　ロックリング収容溝７の開口縁７ａとロックリング８の第１離脱阻止面２９とが接する接点４０には、管２、４の相互間に作用する抜出力によって、第１離脱阻止面２９を管軸心方向に押す力Ｆが、接点４０を作用点として作用する。この力Ｆは、第１離脱阻止面２９の接点４０における接平面４１に垂直な分力Ｆ１、および接平面４１に平行な分力Ｆ２として、ロックリング８に作用する。接平面４１に垂直な分力Ｆ１の作用線は接平面４１の面法線４２の方向に延びる。
　図３に示す断面において、接平面４１の面法線４２が第２離脱阻止面３０の径方向における最内側位置のＡ点を通っている。このため、最内側位置のＡ点廻りにおいて、面法線４２に沿った分力Ｆ１によるモーメントはロックリング８に作用しない。
　第１離脱阻止面２９は接平面４１の面法線４２上に中心Ｓ１を有する円弧に沿って湾曲し、第１離脱阻止面２９の円弧の中心Ｓ１は接平面４１の面法線４２と第２離脱阻止面３０との交点に存在する。このため、ロックリング収容溝７の一方の開口縁７ａとロックリング８の第１離脱阻止面２９とが当接する接点４０の位置が組み付け誤差等によってずれたとしても、接平面４１の面法線４２は第２離脱阻止面３０上に位置する、円弧の中心Ｓ１を通る。
　第１離脱阻止面２９の円弧の中心Ｓ１を、接平面４１の面法線４２と第２離脱阻止面３０との交点の位置とすることで、接平面４１の面法線４２が第２離脱阻止面３０を通る位置を確実に設定することが可能である。
　図４に示すように、接平面４１の面法線４２に沿った分力Ｆ１は、ロックリング８の軸心に対する面法線４２の角度が小さくなるほどに、ロックリング８の軸心に向く力の成分Ｆ１１が大きくなり、ロックリング８の径方向に向く力の成分Ｆ１２が小さくなる。
　図３に示すように、面法線４２がロックリング８の第２離脱阻止面３０の最内側位置のＡ点を通る場合には、図２６に示すように面法線がロックリング２０６の内周面を通る場合に比べて、ロックリング８の軸心に対する面法線４２の角度が小さくなる。これにより、図４に示すように、面法線４２に沿った分力Ｆ１のロックリング８の径方向の成分Ｆ１２が小さくなり、接点４０からの力に基づきロックリング８を挿し口３に押し付ける押し付け力を、抑制することができる。
（第２の実施の形態）
　第２の実施の形態では、図５に示すように、ロックリング収容溝７の開口縁７ａ（図３参照）とロックリング８の第１離脱阻止面２９とが接点４０において接している。第１離脱阻止面２９の円弧の中心Ｓ２を第２離脱阻止面３０上においてロックリング８の径方向に変位させると、接点４０と円弧の中心Ｓ２との間の距離の変化に伴って第１離脱阻止面２９の断面形状が変化する。
　そして、接点４０における接平面４１の面法線４２が第２離脱阻止面３０を通る位置も、円弧の中心Ｓ２の移動に伴ってロックリング８の径方向に移動する。
　接点４０における接平面４１の面法線４２が最内側位置のＡ点と最外側位置のＢ点との間において第２離脱阻止面３０を通る場合には、挿し口突部１０がロックリング８の第２離脱阻止面３０に当接する最内側位置のＡ点を中心として、面法線４２に沿った分力Ｆ１による、図５における時計方向回りのモーメントＭ１がロックリング８に作用する。
　このとき、面法線４２がロックリング８の第２離脱阻止面３０を通ることで、図２６に示すように面法線がロックリング２０６の内周面を通る場合に比べて、ロックリング８の軸心に対する面法線４２の角度が小さくなる。これにより、面法線４２に沿った分力Ｆ１におけるロックリング８の径方向の成分Ｆ１２（図４参照）が小さくなり、接点４０からの力に基づきロックリング８を挿し口３の外周に押し付ける押し付け力を、抑制することができる。
　ロックリング８はねじれに抗する剛性を有している。この剛性を超える力がロックリング８に作用すると、ロックリング８に作用するモーメントの中心が、挿し口突部１０の径方向の最内側位置のＡ点から最外側位置のＢ点に移動する。
　このため、面法線４２に沿った分力Ｆ１による、図５における反時計方向のモーメントＭ２が最外側位置のＢ点を中心としてロックリング８に作用し、モーメントＭ２によってロックリング８が挿し口３の外周に押し付けられる。これにより、ロックリング８が挿し口３の外周から離間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６に示すように、ロックリング８の第１離脱阻止面２９がテーパ面として形成されている。
　この場合、第１離脱阻止面２９のテーパの勾配を調整することで、接点４０における接平面４１の面法線４２が最内側位置のＡ点を通る構成とすることが可能である。さらには、第１離脱阻止面２９のテーパ面の勾配を調節することで、接点４０における接平面４１の面法線４２が、最内側位置のＡ点と最外側位置のＢ点の間の位置において第２離脱阻止面３０を通る構成とすることも可能である。
（第４の実施の形態）
　第４の実施の形態では、図７に示すように、挿し口突部１０は、肉盛り溶接によって挿し口３の外周に形成されている。挿し口突部１０は、最内側位置のＡ点でのみロックリング８の第２離脱阻止面３０に接する。第１離脱阻止面２９は、接平面４１の面法線４２上に中心Ｓ１を有する円弧に沿って湾曲している。第１離脱阻止面２９の円弧の中心Ｓ１は、接点４０における接平面４１の面法線４２と第２離脱阻止面３０との交点にある。
　この場合、第２離脱阻止面３０を通る接平面４１の面法線４２は、第２離脱阻止面３０の径方向で最内側位置のＡ点を通る。最内側位置のＡ点廻りにおいて、面法線４２に沿った分力Ｆ１によるモーメントは、ロックリング８に作用しない。
　面法線４２がロックリング８の第２離脱阻止面３０の最内側位置のＡ点を通ることで、図２６に示すように面法線がロックリング２０６の内周面を通る場合に比べて、ロックリング８の軸心に対する面法線４２の角度が小さくなる。これにより、面法線４２に沿った分力Ｆ１の径方向の成分Ｆ１２が小さくなり、接点４０からの力に基づきロックリング８を挿し口３の外周に押し付ける押し付け力を抑制することができる。
　上記第１～第４の実施形態では、管継手１が屈曲していない場合にについて説明した。しかし、管継手１が屈曲した状態であっても、接点４０の位置は変化せず、面法線４２に沿った分力Ｆ１の作用線が常に第２離脱阻止面３０を通過する。このため、管継手１が屈曲した状態であっても、屈曲していない状態のときと同様の効果を奏する。
　第２～第４の実施の形態に関し、上記において説明しなかった事項については、第１の実施の形態についての事項と同じまたは共通する。
　（第５の実施の形態）
　第５の実施の形態では、先述した第１～第４の実施の形態におけるロックリング８に、以下のような構造を追加している。以下において、第１～第４の実施の形態において説明した管継手１と同じ部材については、同一の符号を付記して、詳細な説明を省略する。
　ロックリング８は、弾性を有する金属製のリングであって、径方向において弾性的に拡縮可能である。このため、ロックリング８は、図１４で示した拡径用器具１０１を用いて拡径することができる。またロックリング８は、図１５，図１６に示した間隔維持用器具１２３を用いて、分断部２４における両端面３２，３３どうしの間隔３４を維持することができる。
　図８～図１０に示すように、ロックリング８の分断部２４における両端面３２，３３は、間隔維持用器具１２３の接触体１２１，１２２（図１５，図１６参照）が係合可能な係合部３２ａ，３３ａを有している。
　ロックリング８の分断部２４における片方の端面３２は、間隔維持用器具１２３の接触体１２１，１２２を離脱方向４４（図２４参照）へ逃がす逃し部４５を有している。離脱方向４４は、接触体１２１，１２２がロックリング８の端面３２からロックリング８の径方向内側へ離脱する方向である。
　図１２に示すように、逃し部４５は、ロックリング８の端面３２から内周面２７に至る傾斜面である。逃し部４５は、ロックリング８を第２離脱阻止面３０が形成されている側から見たときに、径方向における内側ほど両端面３２，３３どうしの間隔３４が拡大する方向に傾斜しているとともに、第１離脱阻止面２９から第２離脱阻止面３０に近付くほど両端面３２，３３どうしの間隔３４が拡大する方向に傾斜している。
　図９に示すように、逃し部４５は、第２離脱阻止面３０から第１離脱阻止面２９に近付くほど、径方向１５において縮小しており、ロックリング８の周方向３１から見たときに直角三角形状に形成されている。
　図１７に示すように、ロックリング８が正規の向きでロックリング収容溝７に収容されている場合、片方の端面３２の係合部３２ａが受口５の開口端面１４に近い方に位置するとともに、片方の端面３２の逃し部４５が受口５の奥端面２６（図１参照）に近い方に位置する。
　図２２に示すように、ロックリング８が逆向きでロックリング収容溝７に収容されている場合、片方の端面３２の逃し部４５が受口５の開口端面１４に近い方に位置するとともに、片方の端面３２の係合部３２ａが受口５の奥端面２６に近い方に位置する。
　図１８，図２３に示すように、拡径用器具１０１を用いてロックリング８を拡径した状態で、係合部３２ａ，３３ａと逃し部４５とがロックリング収容溝７から径方向１５における内側へ露出する。この際、径方向１５における逃し部４５の外端部４５ａ（図９，図１３参照）はロックリング収容溝７内に入り込む。
　次に、上記拡径用器具１０１の構造を説明する。
　図１４に示すように、拡径用器具１０１は、はさみ状の治具であり、開閉自在な一対の脚部１０２と、両脚部１０２にねじ合わされているねじロッド１０３と、ハンドル１０４とを有している。ハンドル１０４が回転されると、ねじロッド１０３のねじの送り機構により両脚部１０２が開閉し、両脚部１０２の先端部どうしの間隔が拡縮される。
　次に、上記間隔維持用器具１２３の構造を説明する。
　図１５，図１６に示すように、間隔維持用器具１２３は、ロックリング８の分断部２４に挿入されて、ロックリング８の両端面３２，３３の係合部３２ａ，３３ａに接触可能な一対の接触体１２１，１２２と、両接触体１２１，１２２を接続するとともに、ロックリング８の周方向３１に沿った両接触体１２１，１２２どうしの間隔１２４を調節可能な間隔調節部材１２５とを有している。
　間隔調節部材１２５は、第１の接触体１２１と第２の接触体１２２とにわたって設けられているねじ部１２６と、ねじ部１２６の一端に取り付けられてねじ部１２６を回転させる蝶ボルト１２７と、ねじ部１２６の他端に取り付けられた軸部１２８とを有する。
　軸部１２８は、ねじ部１２６の谷の部分よりも小径で、かつ、外周におねじが形成されていない真っ直ぐな丸棒状の部材である。
　第１の接触体１２１は、受口５の外部に至る長さに形成されている板状の挿入部１２１ａと、取手部１２１ｂと、ねじ部１２６の軸部１２８が挿通されているサポータ１２１ｃとを有している。
　ねじ部１２６はサポータ１２１ｃに対して空転し、サポータ１２１ｃは、ねじ部１２６に対し、その軸心方向に相対的に移動できないようにされている。
　第２の接触体１２２は、受口５の外部に至る長さに形成されている板状の挿入部１２２ａと、取手部１２２ｂと、ねじ部１２６に噛み合うことが可能なように、その内面にめねじ１２２ｄが形成されている送りナット１２２ｃとを有する。送りナット１２２ｃには、ねじ部１２６が螺合している。
　第１の接触体１２１のサポータ１２１ｃの外面には、第１の接触体１２１と第２の接触体１２２とが相対的に回転することを防止するための棒状の回転防止部材１２９が取り付けられている。回転防止部材１２９は第１の接触体１２１のサポータ１２１ｃから第２の接触体１２２の送りナット部１２２ｃに延びている。
　ねじ部１２６を回転することで、ねじの送り機構により、第２の接触体１２２が第１の接触体１２１に対してねじ部１２６の軸心方向へ接近離間する。この接近離間の動作が、第１の接触体１２１と第２の接触体１２２との間隔１２４の調節を可能とする。
　以下に、上記管継手１における管２，４の接合方法を説明する。
　バックアップリング２３とシール部材１７と押輪１８とを予め挿し口３に外嵌しておく。その外嵌状態で、図１７に示すように、ロックリング８をロックリング収容溝７にセットする。この際、ロックリング８の向きを管軸方向において正規の向きにしてロックリング収容溝７にセットした場合、片方の端面３２の係合部３２ａが受口５の開口端面１４に近い方に位置するとともに、逃し部４５が受口５の奥端面２６（図１参照）に近い方に位置する。
　その位置状態で、図１８に示すように、拡径用器具１０１によってロックリング８が拡径される。この際、図１４に示すように、拡径用器具１０１の両脚部１０２の先端がロックリング８の分断部２４に挿入される。この挿入は、一方の脚部１０２の先端をロックリング収容溝７に挿入させてロックリング８の一方の端面３２に係合させるとともに、他方の脚部１０２の先端をロックリング収容溝７に挿入させてロックリング８の他方の端面３３に係合させる。
　このとき、図１８に示すように、ロックリング収容溝７内において、拡径用器具１０１の両脚部１０２の先端は、受口５の奥端面２６に近い方へずらされている。
　その後、ハンドル１０４が回転されて、両脚部１０２が開かれる。これにより、ロックリング８の両端面３２，３３どうしの間隔３４が拡大されてロックリング８が拡径される。
　この状態で、図１５に示すように、間隔維持用器具１２３の両挿入部１２１ａ，１２２ａが受口５の開口端からロックリング８の分断部２４に挿入される。且つ蝶ボルト１２７が回されて第１の接触体１２１と第２の接触体１２２との間隔１２４が拡大される。
　これにより、図１９に示すように、間隔維持用器具１２３の第１の接触体１２１の挿入部１２１ａがロックリング８の一方の端面３２の係合部３２ａに係合する。このとき、第２の接触体１２２の挿入部１２２ａがロックリング８の他方の端面３３の係合部３３ａに係合する。
　その後、図２０に示すように、拡径用器具１０１がロックリング８から取り外される。その結果、拡径されたロックリング８の両端面３２，３３どうしの間隔３４が間隔維持用器具１２３で維持される。これにより、拡径用器具１０１をロックリング８から取り外しても、ロックリング８は引き続き拡径状態に維持される。
　この状態下で挿し口３が受口５に挿入される。挿し口３の挿し口突部１０がロックリング８の内周を受口５の開口端から奥へ通過したなら、間隔維持用器具１２３がロックリング８から取り外される。
　これにより、図２１に示すように、間隔維持用器具１２３の挿入部１２１ａ，１２２ａがロックリング８の係合部３２ａ，３３ａから離脱する。この離脱は、ロックリング８の両端面３２，３３どうしの間隔３４を縮小させ、ロックリング８を縮径させて挿し口３の外周に抱き付かせる。
　その後、図１に示すように、バックアップリング２３が、管軸方向へ移動されて、受口突部１６の内周と挿し口３の外周との間に挿入される。
　その状態で、シール部材１７が、管軸方向へ移動されて、受口５の内周と挿し口３の外周との間に挿入される。そこで、複数組のＴ形ボルト１９およびナット２０によって、押輪１８が受口５のフランジ部２１に連結されて開口端面１４に当接される。これにより、管２，４同士が接合される。
　ロックリング８がロックリング収容溝７にセットされる際、図２２に示すように、誤って、ロックリング８の向きが管軸方向において逆向きにされてロックリング収容溝７にセットされた場合について説明する。その場合は、片方の端面３２の係合部３２ａが受口５の奥端面２６に近い方に位置するとともに、片方の端面３２の逃し部４５が受口５の開口端面１４に近い方に位置する。
　この場合も同様に、図２３に示すように、拡径用器具１０１の両脚部１０２の先端がロックリング８の分断部２４に挿入される。この挿入は、一方の脚部１０２の先端をロックリング収容溝７に挿入させてロックリング８の一方の端面３２に係合させるとともに、他方の脚部１０２の先端をロックリング収容溝７に挿入させてロックリング８の他方の端面３３に係合させる。
　このとき、ロックリング収容溝７内において、両脚部１０２の先端が、受口５の奥端面２６に近い方へ予めずらされている。
　その後、ハンドル１０４の回転によって両脚部１０２が開かれる。これにより、ロックリング８の両端面３２，３３どうしの間隔３４が拡大されてロックリング８が拡径される。
　この状態で、図２４に示すように、間隔維持用器具１２３の両挿入部１２１ａ，１２２ａが受口５の開口端からロックリング８の分断部２４に挿入される。その状態で蝶ボルト１２７が回されることで、第１の接触体１２１と第２の接触体１２２との間隔１２４が拡大される。
　これにより間隔維持用器具１２３の挿入部１２１ａ，１２２ａがロックリング８の係合部３２ａ，３３ａに係合しようとした場合には、次のようになる。つまり、片方の端面３２の逃し部４５が受口５の開口端面１４に近い方に位置しているため、第２の接触体１２２の挿入部１２２ａは、片方の端面３２の係合部３２ａに係合せず、傾斜した逃し部４５に案内され逃し部４５に沿って離脱方向４４へ摺動する。この摺動は、図２４の仮想線で示すように、挿入部１２２ａを片方の端面３２からロックリング８の径方向１５における内側へ離脱させる。
　これにより、拡径用器具１０１で拡径されたロックリング８の両端面３２，３３どうしの間隔３４を間隔維持用器具１２３で維持することができない。このため、作業者は、挿し口３を受口５に挿入する管挿入作業を行うよりも前に、ロックリング８の取り付け向きが管軸方向において逆向きであることに気付くことができる。従って、第１の管２と第２の管４との接合作業のやり直しに要する時間を短縮することができる。
　第１の管２と第２の管４との接合作業のやり直しを行う場合について説明する。この場合には、先ず、拡径用器具１０１がロックリング８から取り外されることでロックリング８が縮径する。縮径したロックリング８はロックリング収容溝７から取り外される。この取り外されたロックリングは、図１７に示すように、正規の向きに修正されたうえでロックリング収容溝７にセットし直される。
　その後は、同様に、図１８～図２１に示すように、拡径用器具１０１によってロックリング８を拡径し、間隔維持用器具１２３によってロックリング８を拡径状態に維持すればよい。
　図１～図７に示すように上記第１～第４の実施の形態では、ロックリング８は第５の実施の形態における逃し部４５（図９参照）を有していない。しかし、第１～第４の実施の形態は、第５の実施の形態と同様に逃し部４５を有するロックリング８を用いてもよい。その場合は、第５の実施の形態と同様の手順で管２，４どうしが接合される。
（第６の実施の形態）
　先述した第５の実施の形態では、図１２に示すように、逃し部４５は傾斜面である。しかし、逃し部４５は、傾斜面に限定されるものではない。例えば、第６の実施の形態として、図２５に示すように、逃し部４５は、ロックリング８の端面３２から内周面２７に至る円弧状に湾曲した湾曲面であってもよい。この湾曲面は、径方向内側ほど両端面３２，３３どうしの間隔３４が拡大する方向に湾曲している。
　図２５に示されるロックリング８が、誤りによって逆向きにロックリング収容溝７にセットされた場合には、次のようになる。つまり、拡径用器具１０１によりロックリング８が拡径された状態で、間隔維持用器具１２３の第１の接触体１２１の挿入部１２１ａは、一方の係合部３２ａに係合しない。そして挿入部１２１ａは、湾曲した逃し部４５に案内されて逃し部４５に沿って図２４に示される離脱方向４４へ摺動し、ロックリング８の一方の端面３２からロックリング８の径方向１５における内側へ離脱する。
　第５および第６の実施の形態では、図１２，図２５に示すように、逃し部４５はロックリング８のいずれか片方の端面３２に形成されている。しかし、逃し部４５は両方の端面３２，３３にそれぞれ形成されてもよい。
　図１～図７に示すように第１～第４の実施の形態では、ロックリング８は第６の実施の形態で示したような逃し部４５（図２５参照）を有していない。しかし、第１～第４の実施の形態において、第６の実施の形態と同様に逃し部４５を有するロックリング８を用いてもよい。
　以上の実施の形態の記載により、下記の技術が開示される。
（技術１）
第１の管の挿し口が第２の管の受口に挿入され、
受口の内周にロックリング収容溝が形成され、
ロックリング収容溝に収容されたロックリングが挿し口の外周に装着され、
挿し口の外周に挿し口突部が形成され、
挿し口突部が挿し口の離脱方向において受口の奥からロックリングに係合することにより、挿し口が受口から離脱することを防止可能な管継手であって、
ロックリングは、受口の開口端に向く第１離脱阻止面と、受口の奥に向く第２離脱阻止面とを有し、
挿し口突部がロックリングに係合し、ロックリングの第１離脱阻止面がロックリング収容溝の開口縁と管軸心周りにおいて接している状態で、ロックリング収容溝の開口縁とロックリングの第１離脱阻止面との接点における接平面の面法線がロックリングの第２離脱阻止面を通ることを特徴とする管継手。
　この管継手において、管どうしに抜出力が作用すると、挿し口突部がロックリングに係合するとともに、ロックリングの第１離脱阻止面がロックリング収容溝の開口縁に接する。その際、管軸心方向の力がロックリングの第１離脱阻止面とロックリング収容溝の開口縁との接点に作用する。上記接点に作用する管軸心方向の力は、接点における接平面の面法線に沿った分力と、接平面に沿った分力として、ロックリングに作用する。
　接平面の面法線が第２離脱阻止面を通ることで、接平面の面法線に沿った分力の作用線が第２離脱阻止面を通る。
　接平面の面法線に沿った分力は、ロックリングの軸心に対する面法線の角度が小さくなるほどに、ロックリングの軸心方向に向く力の成分が大きくなり、ロックリングの径方向に向く力の成分が小さくなる。このため、接平面の面法線がロックリングの第２離脱阻止面を通ることで、接平面の面法線がロックリングの内周面を通る場合に比べて、接平面の面法線に沿った分力におけるロックリングの径方向の成分が小さくなり、抜出力に基づく作用力がロックリングを挿し口の外周に押し付ける力を抑制することができる。
（技術２）
ロックリングの内周縁は第２離脱阻止面に含まれており、
第２離脱阻止面を通る接平面の面法線はロックリングの内周縁を通ることを特徴とする技術１の管継手。
（技術３）
ロックリングの内周縁は第２離脱阻止面に含まれており、
第２離脱阻止面を通る接平面の面法線は、ロックリングの内周縁と、挿し口突部の外周縁が第２離脱阻止面に接触する位置との間において、第２離脱阻止面を通ることを特徴とする技術１の管継手。
（技術４）
ロックリングの第１離脱阻止面は円錐面状に形成されていることを特徴とする技術１から技術３の何れかの管継手。
（技術５）
ロックリングの第１離脱阻止面は接平面の面法線上に中心を有する円弧に沿って湾曲する形状を有していることを特徴とする技術１から技術３の何れかの管継手。
（技術６）
　第１離脱阻止面の円弧の中心は接平面の面法線と第２離脱阻止面との交点にあることを特徴とする技術５の管継手。
（技術７）
ロックリングは周方向に沿った一箇所に分断部を有する一つ割構造のリングであり、
ロックリングの周方向における分断部の両端面は、拡径されたロックリングの両端面どうしの間隔を維持する間隔維持用器具が係合可能な係合部を有し、
ロックリングの少なくともいずれか片方の端面は、間隔維持用器具をロックリングの端面からロックリングの径方向内側へ離脱する離脱方向へ逃がすための逃し部を有し、
ロックリングが正規の向きでロックリング収容溝に収容されている場合、係合部が受口の開口端に近い方に位置するとともに、逃し部が受口の奥端に近い方に位置し、
ロックリングが拡径された状態で、係合部と逃し部とがロックリング収容溝から径方向内側へ露出することを特徴とする技術１から技術６の何れかの管継手。
　これによると、第１の管と第２の管とが接合される際、先ず、ロックリング収容溝にロックリングがセットされる。このとき、ロックリングが管軸方向において正規の向きにしてロックリング収容溝にセットされた場合、係合部が受口の開口端に近い方に位置するとともに、逃し部が受口の奥端に近い方に位置する。
　その後、拡径用器具がロックリングを拡径した状態で、間隔維持用器具が受口の開口端からロックリングの分断部に挿入されて両係合部に係合される。その際、係合部が逃し部よりも受口の開口端に近い方に位置しているため、間隔維持用器具は係合部に係合する。これにより、拡径されたロックリングの両端面どうしの間隔を間隔維持用器具で維持することができる。
　その状態で、挿し口が受口に挿入される。その際、挿し口突部がロックリングの内周を受口の開口端から奥端へ通過した後、間隔維持用器具がロックリングから取り外される。この取り外しが、ロックリングを縮径させる。
　第１の管と第２の管とが接合される場合には、ロックリングが誤って管軸方向において逆向きにロックリング収容溝にセットされることがある。そのときには、逃し部が受口の開口端に近い方に位置するとともに、係合部が受口の奥端に近い方に位置する。
　このように位置した場合において、拡径用器具によりロックリングを拡径した状態で、間隔維持用器具が受口の開口端からロックリングの分断部に挿入されて両係合部に係合される。その際、逃し部が係合部よりも受口の開口端に近い方に位置しているため、間隔維持用器具は、係合部に係合せずに、逃し部に案内されてロックリングの端面からロックリングの径方向内側へ離脱する。
　このように、ロックリングが誤って逆向きにロックリング収容溝にセットされた場合は、間隔維持用器具をロックリングの両係合部に係合させようとしても、間隔維持用器具は、係合部に係合せずに、逃し部に案内されてロックリングの端面から離脱してしまう。このため、拡径されたロックリングの両端面どうしの間隔を間隔維持用器具で維持することができない。
　これにより、作業者は、挿し口を受口に挿入する管の挿入作業を行うよりも前に、ロックリングの取り付けに誤りがあることに気付くことができる。このため、管の接合作業のやり直しに要する時間を短縮することができる。
（技術８）
逃し部は、ロックリングの端面からロックリングの内周面に至る傾斜面であり、この傾斜面は、径方向内側ほどロックリングの両端面どうしの間隔が拡大する方向に傾斜していることを特徴とする技術７の管継手。
　この管継手では、ロックリングが誤って逆向きにロックリング収容溝にセットされた場合、拡径用器具を用いてロックリングを拡径した状態で、間隔維持用器具は、逃し部の傾斜面によって、ロックリングの径方向内側へ案内されてロックリングの端面から離脱する。
（技術９）
逃し部は、ロックリングの端面からロックリングの内周面に至る円弧状に湾曲した湾曲面であり、この湾曲面は、径方向内側ほどロックリングの両端面どうしの間隔が拡大する方向に湾曲していることを特徴とする技術７の管継手。
　この管継手では、ロックリングが誤って逆向きにロックリング収容溝にセットされた場合、拡径用器具を用いてロックリングを拡径した状態で、間隔維持用器具は、逃し部の湾曲面によって、ロックリングの径方向内側へ案内されてロックリングの端面から離脱する。
（技術１０）
上記技術７から技術９のいずれかの管継手を組み立てるための管の接合方法であって、
受口内のロックリング収容溝にロックリングをセットし、
拡径用器具を用いてロックリングを拡径した状態で、間隔維持用器具を受口の開口端からロックリングの分断部に挿入して両端面の係合部に係合させ、
拡径用器具をロックリングから取り外して、拡径されたロックリングの両端面どうしの間隔を間隔維持用器具で維持し、
挿し口を受口に挿入することで、挿し口突部がロックリングの内周を受口の開口端から受口の奥へ通過したなら、間隔維持用器具をロックリングから取り外して、ロックリングを縮径させることを特徴とする管の接合方法。
　この接合方法によると、ロックリングが管軸方向において正規の向きでロックリング収容溝にセットされた場合、係合部が受口の開口端に近い方に位置するとともに、逃し部が受口の奥端に近い方に位置する。このため、間隔維持用器具をロックリングの両係合部に係合させて、拡径されたロックリングの両端面どうしの間隔を間隔維持用器具で維持することができる。
（技術１１）
上記技術７から技術９のいずれかの管継手を組み立てるための管の接合方法であって、
受口内のロックリング収容溝にロックリングをセットし、
拡径用器具を用いてロックリングを拡径した状態で、間隔維持用器具を受口の開口端からロックリングの分断部に挿入して両端面の係合部に係合させる際、間隔維持用器具が、係合部に係合せずに、逃し部に案内されてロックリングの端面から離脱した場合、ロックリングの取付向きが管軸方向において逆であると判断し、
拡径用器具をロックリングから取り外してロックリングを縮径し、
ロックリングをロックリング収容溝から取り外し、
ロックリングを正規の向きに修正してロックリング収容溝にセットし直し、
拡径用器具を用いてロックリングを拡径した状態で、間隔維持用器具を受口の開口端からロックリングの分断部に挿入して両端面の係合部に係合させ、
拡径用器具をロックリングから取り外して、拡径されたロックリングの両端面どうしの間隔を間隔維持用器具で維持し、
挿し口を受口に挿入することで、挿し口突部がロックリングの内周を受口の開口端から受口の奥へ通過したなら、間隔維持用器具をロックリングから取り外して、ロックリングを縮径させることを特徴とする管の接合方法。
　この接合方法によると、ロックリングが管軸方向において誤って逆向きにロックリング収容溝にセットされた場合、逃し部が受口の開口端に近い方に位置するとともに、係合部が受口の奥端に近い方に位置する。このため、間隔維持用器具は、係合部に係合せずに、逃し部に案内されてロックリングの端面からロックリングの径方向内側へ離脱する。
　この離脱により、拡径されたロックリングの両端面どうしの間隔を間隔維持用器具で維持することができない。従って、作業者は、挿し口を受口に挿入する管の挿入作業を行うよりも前に、ロックリングの取り付けに誤りがあることに気付くことができる。この気付きによって、管の接合作業のやり直しに要する時間を短縮することができる。

Claims (11)

  1. 第１の管の挿し口が第２の管の受口に挿入され、
    受口の内周にロックリング収容溝が形成され、
    ロックリング収容溝に収容されたロックリングが挿し口の外周に装着され、
    挿し口の外周に挿し口突部が形成され、
    挿し口突部が挿し口の離脱方向において受口の奥からロックリングに係合することにより、挿し口が受口から離脱することを防止可能な管継手であって、
    ロックリングは、受口の開口端に向く第１離脱阻止面と、受口の奥に向く第２離脱阻止面とを有し、
    挿し口突部がロックリングに係合し、ロックリングの第１離脱阻止面がロックリング収容溝の開口縁と管軸心周りにおいて接している状態で、ロックリング収容溝の開口縁とロックリングの第１離脱阻止面との接点における接平面の面法線がロックリングの第２離脱阻止面を通ることを特徴とする管継手。
  2. ロックリングの内周縁は第２離脱阻止面に含まれており、
    第２離脱阻止面を通る接平面の面法線はロックリングの内周縁を通ることを特徴とする請求項１に記載の管継手。
  3. ロックリングの内周縁は第２離脱阻止面に含まれており、
    第２離脱阻止面を通る接平面の面法線は、ロックリングの内周縁と、挿し口突部の外周縁が第２離脱阻止面に接触する位置との間において、第２離脱阻止面を通ることを特徴とする請求項１に記載の管継手。
  4. ロックリングの第１離脱阻止面は円錐面状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の管継手。
  5. ロックリングの第１離脱阻止面は接平面の面法線上に中心を有する円弧に沿って湾曲する形状を有していることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の管継手。
  6. 　第１離脱阻止面の円弧の中心は接平面の面法線と第２離脱阻止面との交点にあることを特徴とする請求項５に記載の管継手。
  7. ロックリングは周方向に沿った一箇所に分断部を有する一つ割構造のリングであり、
    ロックリングの周方向における分断部の両端面は、拡径されたロックリングの両端面どうしの間隔を維持する間隔維持用器具が係合可能な係合部を有し、
    ロックリングの少なくともいずれか片方の端面は、間隔維持用器具をロックリングの端面からロックリングの径方向内側へ離脱する離脱方向へ逃がすための逃し部を有し、
    ロックリングが正規の向きでロックリング収容溝に収容されている場合、係合部が受口の開口端に近い方に位置するとともに、逃し部が受口の奥端に近い方に位置し、
    ロックリングが拡径された状態で、係合部と逃し部とがロックリング収容溝から径方向内側へ露出することを特徴とする請求項１に記載の管継手。
  8. 逃し部は、ロックリングの端面からロックリングの内周面に至る傾斜面であり、この傾斜面は、径方向内側ほどロックリングの両端面どうしの間隔が拡大する方向に傾斜していることを特徴とする請求項７に記載の管継手。
  9. 逃し部は、ロックリングの端面からロックリングの内周面に至る円弧状に湾曲した湾曲面であり、この湾曲面は、径方向内側ほどロックリングの両端面どうしの間隔が拡大する方向に湾曲していることを特徴とする請求項７に記載の管継手。
  10. 上記請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の管継手を組み立てるための管の接合方法であって、
    受口内のロックリング収容溝にロックリングをセットし、
    拡径用器具を用いてロックリングを拡径した状態で、間隔維持用器具を受口の開口端からロックリングの分断部に挿入して両端面の係合部に係合させ、
    拡径用器具をロックリングから取り外して、拡径されたロックリングの両端面どうしの間隔を間隔維持用器具で維持し、
    挿し口を受口に挿入することで、挿し口突部がロックリングの内周を受口の開口端から受口の奥へ通過したなら、間隔維持用器具をロックリングから取り外して、ロックリングを縮径させることを特徴とする管の接合方法。
  11. 上記請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の管継手を組み立てるための管の接合方法であって、
    受口内のロックリング収容溝にロックリングをセットし、
    拡径用器具を用いてロックリングを拡径した状態で、間隔維持用器具を受口の開口端からロックリングの分断部に挿入して両端面の係合部に係合させる際、間隔維持用器具が、係合部に係合せずに、逃し部に案内されてロックリングの端面から離脱した場合、ロックリングの取付向きが管軸方向において逆であると判断し、
    拡径用器具をロックリングから取り外してロックリングを縮径し、
    ロックリングをロックリング収容溝から取り外し、
    ロックリングを正規の向きに修正してロックリング収容溝にセットし直し、
    拡径用器具を用いてロックリングを拡径した状態で、間隔維持用器具を受口の開口端からロックリングの分断部に挿入して両端面の係合部に係合させ、
    拡径用器具をロックリングから取り外して、拡径されたロックリングの両端面どうしの間隔を間隔維持用器具で維持し、
    挿し口を受口に挿入することで、挿し口突部がロックリングの内周を受口の開口端から受口の奥へ通過したなら、間隔維持用器具をロックリングから取り外して、ロックリングを縮径させることを特徴とする管の接合方法。
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