JP2007113781A - 管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な取付け性を有し、かつ安価である管継手を提供する。
【解決手段】パイプ１０，２０が挿入される中空状の弾性シール部材１１０、弾性シール部材１１０の外面を覆うためのケーシング１４１，１５１、弾性シール部材１１０を圧縮するための締付け手段、および、弾性シール部材１１０に配置され、弾性シール部材１１０の変形を制御し、シールする緊迫力を発揮させるための変形制御手段１３０を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、円筒状のパイプを接続するための管継手に関する。

従来の管継手においては、カップリングを締め込むことにより、ガスケットおよび環状シール材によってパイプおよびスリーブがシールされ、金属製のグリップリングがパイプに喰い込むことで、スリーブおよびパイプを強固に固定している（例えば、特許文献１参照。）。

また、パイプの端部を、フランジ部の開口部に挿入し、パイプの端部外周に、弾性シール部材を装着した後、弾性シール部材が装着された端部外周を、外側スリーブ部材の端部に挿入し、フランジ部を、弾性シール部材の環状突出部に向かって移動させることで、環状突出部の端面に当接させ、そして、フランジ部の貫通孔にボルト部材を挿入し、ナット部材によって、締結しているものもある（例えば、特許文献２参照。）。
特開平９−３１７９６１号公報 特開２００５−２０１４１４号公報

しかし、特許文献１に記載の管継手は、取付け性が良好であるが、スリーブの形状が複雑であるため、製造コストに問題を有している。

一方、特許文献２に記載の管継手は、部品点数が少なく、また、外側スリーブ部材の形状が複雑でないため、安価であるが、取付け性に問題を有している。

本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、良好な取付け性を有し、かつ安価である管継手を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、
パイプが挿入される中空状の弾性シール部材、
前記弾性シール部材の外周を覆うためのケーシング、
前記弾性シール部材を圧縮するための締付け手段、および、
前記弾性シール部材に配置され、前記弾性シール部材の変形を制御し、シールする緊迫力を発揮させるための変形制御手段
を有することを特徴とする管継手である。

上記のように構成した本発明によれば、部品点数が少ないため、製造コストを低減することが可能である。また、弾性シール部材の変形を制御し、シールする緊迫力を発揮させるための変形制御手段が弾性シール部材に配置されているため、弾性シール部材の外面をケーシングによって覆い、締付け手段によって、弾性シール部材を圧縮するのみで、管継手の取付けを完了させることができる。つまり、良好な取付け性を有し、かつ安価である管継手を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。

図１および図２は、実施の形態１に係る管継手を説明するための側面図および断面図、図３および図４は、図２に示される弾性シール部材を説明するための正面図および断面図、図５および図６は、図２に示される支持部材を説明するための正面図および断面図、図７および図８は、図１および図２に示されるケーシングを説明するための正面図および平面図、図９および図１０は、図１に示される締付け手段を説明するための正面図および平面図である。

管継手１００は、同一形状を有する第１パイプ１０と第２パイプ２０とを接続するために使用され、小数の部品つまり、弾性シール部材１１０、支持部材１３０、ケーシング１４０、および締付け手段１６０を有する。つまり、管継手１００は、部品点数が少ないため、製造コストを低減することが可能である。なお、第１および第２パイプ１０，２０は、例えば、産業機器や設備に多用される円筒状の配管であり、液体を流通させるために利用される。

弾性シール部材１１０は、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）などの圧縮シール性を有するゴム材料から形成され、第１および第２パイプ１０，２０の外径より若干大きい内径を有する中空状の部材である。弾性シール部材１１０は、第１パイプ１０と第２パイプ２０とを接続する際に、圧縮され、シール性を発揮する。したがって、弾性シール部材１１０は、圧縮シールするために必要とされる肉厚を考慮した厚みを有する。

弾性シール部材１１０は、第１端部１１２、第２端部１１８、および、第１端部１１２と第２端部１１８との間に位置する中央部１１５から構成される。第１および第２端部１１２，１１８の端面は、第１および第２パイプ１０，２０の端部１２，２２を挿入するために使用される。中央部１１５は、第１パイプ１０の端部端面１１と第２パイプ２０の端部端面２１との当接面Ｊが配置される。なお、第１端部１１２および第２端部１１８の外周は、外部に向ってテーパ形状を有する。

弾性シール部材１１０は、軸方向の全長に渡って延長する割れ目１２０を有する。割れ目１２０は、支持部材１３０の配置を容易とするために利用される。支持部材１３０の配置後、割れ目１２０は、接着材層１２２が配置され、接合される。弾性シール部材１１０は、第１パイプ１０と第２パイプ２０とを接続する際に、圧縮されるため、割れ目は、密着する。したがって、必要とされるシール性（耐圧性）の程度に応じて、接着材層１２２を省略することも可能である。

弾性シール部材１１０の内面は、環状溝部１２４、環状くぼみ部１２６および支持部材１３０が配置される環状凹部１２８を有する。

環状溝部１２４は、弾性シール部材１１０の端面の近傍（弾性シール部材１１０の端面と環状くぼみ部１２６との間）に、複数配置されており、その径は、支持部材１３０に向ってテーパ形状を有している。そのため、第１および第２パイプ１０，２０の抜け落ち方向に対する抵抗力（摩擦力）が大きくなっており、一旦挿入された第１および第２パイプ１０，２０は、容易に抜け落ちない。

環状くぼみ部１２６は、環状凹部１２８の近傍（環状凹部１２８と環状溝部１２４との間）に、配置されている。したがって、例えば、当接面Ｊと支持部材１３０との隙間から、第１および第２パイプ１０，２０の内部を流通する液体の漏れが生じる場合、環状くぼみ部１２６は、漏出液が満たされ、セルフシール機能を発揮する。

なお、環状溝部１２４の設置数や、環状くぼみ部のサイズは、必要とされるシール性などを考慮し、適宜設定される。

次に、支持部材１３０を説明する。

支持部材１３０は、弾性シール部材１１０の変形を制御し、シールする緊迫力を発揮させるための変形制御手段を構成し、第１および第２パイプ１０，２０の外径より若干大きい内径を有する円筒状の部材からなる。支持部材１３０は、弾性シール部材１１０の強度より大きい高強度材料から形成される。支持部材１３０は、弾性シール部材１１０の割れ目１２０を利用し、弾性シール部材１１０の中央部１１５の内面に配置されている。

したがって、弾性シール部材１１０の変形を制御し（弾性シール部材１１０の断面形状を保持し）、かつ、第１および第２パイプ１０，２０の外面と弾性シール部材１１０の内面との適正なギャップを保持することで、第１および第２パイプ１０，２０の端部１２，２２のスムーズな挿入を確保することが可能である。

第１および第２パイプ１０，２０の当接面Ｊは、支持部材１３０の幅方向中央に位置合せされ、支持部材１３０は、当接面Ｊを覆うように配置される。したがって、圧縮力により変形した弾性シール部材１１０が、当接面Ｊに入りこんで、第１および第２パイプ１０，２０パイプによって噛み込まれることが、妨げられる。つまり、弾性シール部材１１０の噛み込みによるシール不良を抑制することが可能である。

高強度材料は、例えば、アルミニウムであり、既製のアルミニウム製パイプを切断することによって、支持部材１３０を安価かつ容易に製造することができる。高強度材料は、他の金属材料を適用することも可能である。

支持部材１３０の幅は、第１および第２パイプ１０，２０の位置合せの誤差や、弾性シール部材１１０を圧縮する際に発生する第１および第２パイプ１０，２０の隙間を考慮して、適宜設定される。例えば、上記隙間は、最大１０ｍｍ程度であるため、支持部材１３０の幅は、２０ｍｍである。

次に、ケーシング１４０および締付け手段１６０を説明する。

ケーシング１４０は、弾性シール部材１１０の外面を覆うために使用され、１対の半割りケーシング１４１，１５１からなる。半割りケーシング１４１，１５１は、半円状断面を有する本体部１４２，１５２、および本体部１４２，１５２から延長するフランジ部１４４，１５４を、有する。なお、弾性シール部材１１０の内面に、弾性シール部材１１０の変形を抑制するための支持部材１３０が配置されているため、弾性シール部材１１０の外面をケーシング１４０によって覆う場合、適正なギャップを保持した状態の仮組み立て体を、形成することが可能である。

半割りケーシング１４１，１５１は、例えば、既製の鋼管および鋼板を切断し、機械加工および溶接することで、形成される。ケーシング１４０（半割りケーシング１４１，１５１）の素材は、鋼材に限定されない。

本体部１４２，１５２の内面は、弾性シール部材１１０の外面の半割り形状に略一致した凹部を有する。上述のように、第１端部１１２および第２端部１１８の外周は、外部に向ってテーパ形状を有するため、凹部は、第１端部１１２および第２端部１１８を覆うように配置される環状突出部１４３，１５３を有する。環状突出部１４３，１５３は、弾性シール部材１１０が圧縮される際に生じる、外部に向う（第１端部１１２および第２端部１１８に向う）弾性シール部材１１０の材料流出（材料の逃げ）を、妨げる機能を有する。

本体部１４２，１５２の外面は、支持部材１３０の幅方向中央に位置合せされるマークＭ_０が配置されている。マークＭ_０は、例えば、突起や溝、あるいはインク（塗料）によって形成され、第１および第２パイプ１０，２０に取付けられる管継手１００の位置決めに利用される。なお、フランジ部１４４，１５４は、端部に貫通孔１４８，１５８が形成されている。

締付け手段１６０は、貫通孔１４８，１５８に挿入されるボルト部材１６２、およびボルト部材１６２に対応するナット部材１６４を、有する。ボルト部材１６２とナット部材１６４によって、フランジ部１４４，１５４（半割りケーシング１４１，１５１）を締結する場合、締付け手段１６０は、本体部１４２，１５２を介して、弾性シール部材１１０に、圧縮力を付加することが可能である。圧縮力は、弾性シール部材１１０の内面を、第１および第２パイプ１０，２０の外面に密着させ、シール性を発揮させる。

なお、貫通孔１４８，１５８の設置数は、特に限定されないが、コストおよび締結性能を考慮すると、４つが好ましい。また、締付け手段１６０は、弾性シール部材１１０を圧縮し、シール性を発揮させ得る機構を有しておれば、特に限定されない。

次に、実施の形態１に係る管継手の取付け方法を説明する。図１１は、仮組み立てを説明するための側面図、図１２は、図１１に続く、マーキングを説明するための側面図、図１３は、図１２に続く、第１および第２パイプの挿入を説明するための側面図、図１４は、図１３に続く、管継手の位置決めを説明するための側面図である。

まず、接着材層１２２が配置されていない弾性シール部材１１０の割れ目１２０を、拡げ、支持部材１３０を、環状凹部１２８に配置する、その後、割れ目１２０を接合し、接着材層１２２を形成する。そして、弾性シール部材１１０を、半割りケーシング１４１，１５１の本体部１４２，１５２の凹部に配置する。

半割りケーシング１４１，１５１のフランジ部１４４，１５４の貫通孔１４８，１５８に、ボルト部材１６２を挿入し、貫通孔１４８，１５８から突出した端部に、ナット部材１６４を係合する。この際、弾性シール部材１１０を圧縮しないように、ナット部材１６４は、脱落しない程度に取り付け、仮組み立て体を形成する（図１１参照）。

次に、現場において、第１および第２パイプ１０，２０の端部１２，２２に、例えば、インク（塗料）や、けがきからなるマークＭ_１，Ｍ_２を配置する。マークＭ_１，Ｍ_２の位置は、半割りケーシング１４１，１５１の外面に配置されているマークＭ_０を利用する。つまり、第１パイプ１０の端部端部１１を、マークＭ_０に位置合せし、管継手１００の端部端面に対応する第１パイプ１０の端部１２の部位に、マークＭ_１を配置する一方、第２パイプ２０の端部端部２１を、マークＭ_０に位置合せし、管継手１００の端部端面に対応する第２パイプ２０の端部２２の部位に、マークＭ_２を配置する（図１２参照）。

その後、第１および第２パイプ１０，２０の端部１２，２２を、管継手１００の弾性シール部材１１０の第１および第２端部１１２，１１８に、挿入し、第１および第２パイプ１０，２０の端部端部１１，２１を当接させる（図１３参照）。

次に、管継手１００をスライドさせ、第１および第２パイプ１０，２０の端部１２，２２に配置されるマークＭ_１，Ｍ_２と、管継手１００の端部端面を、一致させる（図１４参照）。

そして、ナット部材１６４を締め付けることで、管継手１００の組立ては完了する。これにより、半割りケーシング１４１，１５１の本体部１４２，１５２は、弾性シール部材１１０を圧縮し、弾性シール部材１１０の内面を、第１および第２パイプ１０，２０の外面に密着させ、シール性を発揮させる（図１および図２参照）。つまり、仮組み立て体は、現場において、第１および第２パイプの端部を挿入し、その端部端面を当接させた状態で、締付け手段によって、弾性シール部材を圧縮するのみで、管継手の取付けが完了する。

以上にように、実施の形態１は、部品点数が少ないため、製造コストを低減することが可能である。また、弾性シール部材の変形を制御し、シールする緊迫力を発揮させるための変形制御手段が弾性シール部材に配置されているため、弾性シール部材の外面をケーシングによって覆い、締付け手段によって、弾性シール部材を圧縮するのみで、管継手の取付けを完了させることができる。つまり、良好な取付け性を有し、かつ安価である管継手を提供することが可能できる。

なお、ケーシングの形成は、プレスや鋳造を適用することも可能である。また、支持部材と弾性シール部材の素材として、同一のゴム材料を適用し、硬度を変更することで、支持部材の強度を確保することも可能である。さらに、支持部材の配置は、弾性シール部材の割れ目を利用する形態に限定されず、支持部材と弾性シール部材とを一体的に成形することも可能であり、この場合、支持部材の挿入作業および接着材層が不要となる。

図１５は、実施の形態２に係る管継手の弾性シール部材を説明するための正面図である。なお、実施の形態１と同様の機能を有する部材については類似する符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。

弾性シール部材２１０は、外周に平坦部２２１を有する点で、実施の形態１に係る弾性シール部材１１０と概して異なる。

平坦部２２１は、弾性シール部材２１０の軸方向に沿って、外周を延長しており、弾性シール部材２１０の外周の一部を切り落としたような欠落形状を有している。平坦部２２１の存在により形成される空間Ｓは、半割りケーシング２４１，２５１の一方のフランジ部２４５と他方のフランジ部２５５との当接面を含む、当該当接面の近傍を、占めている。

半割りケーシング２４１，２５１のフランジ部２４５，２５５を締結する場合、弾性シール部材２１０に、圧縮力が付加される。圧縮力は、フランジ部２４５，２５５の当接面に向った弾性シール部材２１０の材料流出（材料の逃げ）を引き起こす。しかし、フランジ部２４５，２５５の当接面の近傍には、空間Ｓが存在するため、フランジ部２４５，２５５による弾性シール部材２１０の噛み込みが防止される。つまり、平坦部２２１は、材料流出の逃げ部を構成する。

以上にように、実施の形態２は、実施の形態１に比較し、弾性シール部材２１０の噛み込みによるシール不良を抑制することが可能である。

なお、平坦部２２１のサイズは、弾性シール部材２１０の物性やシール性を発揮させるための圧縮力などを考慮し、適宜設定され、例えば、外面から内側に向かって２〜３ｍｍである。

図１６、図１７および図１８は、実施の形態３に係る管継手のケーシングを説明するための正面図、平面図および側面図である。なお、実施の形態１と同様の機能を有する部材については類似する符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。

ケーシング３４０（半割りケーシング３４１，３５１）は、プレスによって形成されている点で、実施の形態１に係るケーシング１４０（半割りケーシング１４１，１５１）と概して異なる。

半割りケーシング３４１，３５１は、半円状断面を有する本体部３４２，３５２、および本体部３４２，３５２から延長するフランジ部３４４，３５４を、有する。

本体部３４２，３５２の内面は、弾性シール部材の外面の半割り形状に略一致した凹部を有する。本体部３４２，３５２の外面は、支持部材の幅方向中央に位置合せされるマークＭ_０が配置されている。

フランジ部３４４，３５４は、本体部３４２，３５２に沿って延長する基部３４５，３５５、および基部３４５，３５５の側方端面から外部に向かって突出する略円状の拡張部３４６，３５６を有する。

基部３４５，３５５は、本体部の軸方向に沿って延長する波状凹凸部を有する。波状凹凸部は、半割りケーシング３４１，３５１の強度を向上させる。したがって、従来と比較して同等の強度を維持しながらも、半割りケーシング３４１，３５１の素材板の肉厚を削減し、軽量化およびプレスコストの低減を図ることが可能である。

フランジ部３４４，３５４の基部３４５，３５５は、拡張部３４６，３５６の存在により、相対的に奥まった位置に配置されている。したがって、素材板の肉厚が削減されることで、基部３４５，３５５の端面が薄肉化された場合であっても、取扱いが容易である。なお、拡張部３４６，３５６には、ボルト部材３６２を挿入するための貫通孔３４８，３５８が配置されている。

以上にように、実施の形態３は、実施の形態１に比較し、軽量かつ安価なケーシングを提供することが可能である。

図１９は、実施の形態４に係る管継手を説明するための斜視図、図２０および図２１は、図１９に示される弾性シール部材を説明するための側面図および正面図、図２２は、図２１の線ＸＸＩＩ−ＸＸＩＩに関する断面図、図２３は、図２２の線ＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩに関する断面図、図２４および図２５は、図１９に示される半割りケーシングを説明するための平面図および側面図、図２６は、図２４の線ＸＸＶＩ−ＸＸＶＩに関する断面図、図２７は、図２４の線ＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩに関する断面図、図２８は、実施の形態４に係る半割りケーシングの変形例を説明するための側面図である。

なお、実施の形態１と同様の機能を有する部材については類似する符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。

管継手４００は、ケーシングの構造および変形制御手段の構成に関し、実施の形態１〜３に係る管継手と概して異なり、弾性シール部材４１０、ケーシング４４０（半割りケーシング４４１，４５１）、および締付け手段４６０を有する。

弾性シール部材４１０は、割れ目４２０、平坦部４２１、***部４２３および環状肉厚部４３０を有する。なお、符号４１２、４１５および４１８は、第１端部、中央部および第２端部である。

割れ目４２０は、弾性シール部材４１０の軸方向の全長に渡って延長しており、パイプの挿入を容易とするために利用される。弾性シール部材４１０は、パイプとを接続する際に、圧縮されるため、割れ目は、密着する。

実施の形態１〜３と異なり、円筒状の支持部材が配置されていなため、割れ目４２０を利用することで、パイプの任意の位置で、弾性シール部材４１０を装着することが可能である。したがって、穴、割れ目、裂け目などの欠陥部が、パイプに形成されている場合、当該欠陥部を覆うように、弾性シール部材４１０を配置し、その外面を半割りケーシング４４１，４５１によって覆うことにより、補修することが可能である。つまり、管継手４００は、パイプの補修に適用することも可能である。なお、割れ目４２０は、必要に応じて、接着材層を配置することも可能である。

平坦部４２１は、弾性シール部材４１０の軸方向に沿って、外周を延長し、弾性シール部材４１０の外周の一部を切り落としたような欠落形状を有している。平坦部４２１は、半割りケーシング４４１，４５１を締結するための圧縮力によって引き起こされる材料流出の逃げ部を構成し、フランジ部４４５，４５５による弾性シール部材４１０の噛み込みを防止する。

しかし、弾性シール部材４１０に付加される圧縮力が不均一である場合、例えば、前後や左右方向の片締めが為された場合、弾性シール部材４１０に皺や膨出等の予期せぬ変形が生じ、平坦部４２１のみでは、弾性シール部材４１０の噛み込みを、十分に抑制できない虞がある。

そのため、***部４２３が、平坦部４２１に配置されている。***部４２３は、第１端部４１２および第２端部４１８に位置し、半割りケーシング４４１，４５１の内面形状に対応する曲面状頂面を有する。したがって、***部４２３の存在により、フランジ部４４５，４５５による弾性シール部材４１０の噛み込みが、確実に防止される。

環状肉厚部４３０は、弾性シール部材４１０の変形を制御し、シールする緊迫力を発揮させるための変形制御手段を構成し、中央部４１５の両側に位置する第１端部４１２および第２端部４１８の外周に、配置されており、外周から***している。

環状肉厚部４３０の材料は、圧縮力が付加される際、第１端部４１２および第２端部４１８の端面に向かって概して移動する。したがって、環状肉厚部４３０のボリュームは、材料移動およびシールする緊迫力を確保する観点から、適宜設定されている。

また、環状肉厚部４３０は、半割りケーシング４４１，４５１の内面形状に対応する曲面状頂面を有しており、半割りケーシング４４１，４５１からの圧縮力が、均等に伝達されるように設定されている。なお、第１端部４１２および第２端部４１８の外周は、外部に向ってテーパ形状を有する。

弾性シール部材４１０の内面は、環状溝部４２４、環状くぼみ部４２６および環状凹部４２８を有する。環状溝部４２４は、弾性シール部材４１０の端面の近傍に、複数配置されている。環状くぼみ部４２６は、環状溝部４２４と環状凹部４２８の間に、配置されている。

環状凹部４２８は、接続されるパイプの当接面Ｊが位置決めされる中央部４１５に配置されている。環状凹部４２８は、当接面Ｊの上方に空間を形成するため、圧縮力により変形した弾性シール部材４１０が、当接面Ｊに入りこんで、パイプによって噛み込まれることを抑制することが可能である。

また、当接面Ｊから、パイプの内部を流通する液体の漏れが生じる場合、環状凹部４２８の空間は、漏出液により満たされる。漏出液の圧力は、弾性シール部材４１０を内部から加圧するため、セルフシール機能が発揮される。

次に、半割りケーシング４４１，４５１および締付け手段４６０を説明する。

半割りケーシング４４１，４５１は、プレスによって形成され、半円状断面を有する本体部４４２，４５２、および本体部４４２，４５２から延長するフランジ部４４４，４５４を、有する。

本体部４４２，４５２の内面は、弾性シール部材４１０の外面に略一致した凹部を有する。上述のように、第１端部４１２および第２端部４１８の外周は、外部に向ってテーパ形状を有する。そのため、本体部４４２，４５２の凹部は、第１端部４１２および第２端部４１８を覆うように配置される環状突出部４４３，４５３を有する。環状突出部４４３，４５３は、弾性シール部材４１０が圧縮される際に生じる、外部に向う（第１端部４１２および第２端部４１８に向う）弾性シール部材４１０の材料流出（材料の逃げ）を、妨げる機能を有する。

フランジ部４４４，４５４は、本体部４４２，４５２に沿って延長する基部４４５，４５５、および、基部４４５，４５５の片側から屈曲して立ち上がる壁部４４７，４５７を有する。なお、符号４４８，４５８は、基部４４５，４５５の端部に配置される貫通孔である。

壁部４４７，４５７は、プレスにより形成されており、フランジ部４４４，４５４の強度が向上している。したがって、従来と比較して同等の強度を維持しながらも、半割りケーシング４４１，４５１の素材板の肉厚を削減し、軽量化およびプレスコストの低減を図ることが可能である。

基部４４５，４５５の片側は、略湾曲形状であり、基部４４５，４５５の中央部４４５Ａ，４５５Ａは、幅狭となっている。また、壁部４４７，４５７の端面は、略湾曲形状であり、壁部４４７，４５７の中央部４４７Ａ，４５７Ａは、***している。したがって、フランジ部４４４，４５４を把持することが容易であり、良好な取扱い性を有する。

壁部４４７，４５７の端面は、略湾曲形状であることに限定されず、例えば、図２８に示されるように、略一定の高さを有する形態を適用することも可能である。また、壁部４４７，４５７の一方の端面のみを、略湾曲形状とすることも可能である。

締付け手段４６０は、貫通孔４４８，４５８に挿入されるボルト部材４６２、およびボルト部材４６２に対応するナット部材４６４を、有する。ボルト部材４６２とナット部材４６４によって、半割りケーシング４４１，４５１を締結する場合、締付け手段４６０は、本体部４４２，４５２を介して、弾性シール部材４１０に、圧縮力を付加することが可能である。

圧縮力は、弾性シール部材４１０の内面を、接続されるパイプの外面に密着させ、シール性を発揮させる。一方、上述のように、弾性シール部材４１０には、平坦部４２１および***部４２３が配置されているため、フランジ部４４５，４５５による弾性シール部材４１０の噛み込みは、確実に防止される。

なお、弾性シール部材４１０を位置決めするために、半割りケーシング４４１，４５１の一方（下側）に、接着剤層（不図示）が配置される。しかし、接着剤層は、必要に応じて省略することも可能である。

次に、実施の形態４に係る管継手の取付け方法を説明する。なお、半割りケーシング４４１が、下側に配置され、半割りケーシング４５１が上側に配置される場合を想定する。

まず、半割りケーシング４４１の本体部４４２の凹部に、接着剤層を配置し、その上に、弾性シール部材４１０を位置決めして、固定し、仮組み立て体を形成する。この際、弾性シール部材４１０の割れ目４２０は、上方に位置させる。

次に、現場において、半割りケーシング４４１のフランジ部４４４を、把持した状態で、割れ目４２０を開いて、接続するパイプを挿入し、パイプの端部端部を当接させる。この際、パイプの端部端部は、環状凹部４２８が配置されている弾性シール部材４１０の中央部４１５に位置決めする。

その後、半割りケーシング４５１のフランジ部４５４を、把持し、弾性シール部材４１０の上面を覆うように配置する。この際、フランジ部４４４，４５４の貫通孔４４８，４５８を位置合せする。なお、フランジ部４４４，４５４は、上述のように把持することが容易な形状を有するため、取扱い性が良好である。

次に、貫通孔４４８，４５８に、ボルト部材４６２を挿入し、貫通孔４４８，４５８から突出した端部に、ナット部材４６４を係合する。そして、ナット部材４６４を締め付けることで、管継手４００の組立ては完了する。

これにより、半割りケーシング４４１，４５１の本体部４４２，４５２は、弾性シール部材４１０の環状肉厚部４３０を圧縮し、弾性シール部材４１０の内面を、接続されるパイプの外面に密着させ、シール性を発揮させる。つまり、半割りケーシングの一方４４１を有する仮組み立て体は、現場において、接続するパイプの端部を挿入し、その端部端面を当接させた状態で、弾性シール部材４１０の外面を半割りケーシングの他方４５１によって覆い、締付け手段４６０によって、弾性シール部材４１０を圧縮するのみで、管継手４００の取付けが完了する。

なお、仮組み立て体は、実施の形態１と同様に構成することも可能であり、この場合、半割りケーシング４４１，４５１の本体部４４２，４５２の外面は、弾性シール部材４１０の中央に位置合せされるマークＭ_０を配置する。

詳述すると、まず、半割りケーシング４４１の本体部４４２の凹部に、接着剤層を配置し、その上に、弾性シール部材４１０を位置決めして、固定する。

半割りケーシング４５１のフランジ部４５４を、把持し、弾性シール部材４１０の上面を覆うように配置する。この際、フランジ部４４４，４５４の貫通孔４４８，４５８を位置合せする。

そして、貫通孔４４８，４５８に、ボルト部材４６２を挿入し、貫通孔４４８，４８から突出した端部に、ナット部材４６４を係合する。この際、弾性シール部材４１０を圧縮しないように、ナット部材４６４は、脱落しない程度に取り付け、仮組み立て体を形成する。

次に、現場において、接続するパイプの端部にマークＭ_１，Ｍ_２を配置する。マークＭ_１，Ｍ_２の位置は、半割りケーシング４４１，４５１の外面に配置されているマークＭ_０を利用する。そして、パイプの端部を、弾性シール部材４１０の第１および第２端部４１２，４１８に、挿入し、パイプの端部端部を当接させる。

その後、管継手４００をスライドさせ、パイプの端部に配置されるマークＭ_１，Ｍ_２と、管継手４００の端部端面を、一致させる。そして、ナット部材４６４を締め付けることで、管継手４００の組立ては完了する。

次に、実施の形態４に係る管継手によるパイプの欠陥部の補修方法を説明する。欠陥部は、例えば、穴、割れ目、裂け目である。

まず、弾性シール部材４１０の割れ目４２０を利用し、パイプの側方から、弾性シール部材４１０を装着する。この際、弾性シール部材４１０の環状凹部４２８が、当該欠陥部を覆うように、弾性シール部材４１０を位置決めする。

そして、半割りケーシング４４１の本体部４４２の凹部に、接着剤層を配置し、半割りケーシング４４１のフランジ部４４４を、把持した状態で、弾性シール部材４１０に当接させる。これにより、半割りケーシング４４１は、弾性シール部材４１０と位置合わせされた状態で、固定される。

その後、半割りケーシング４５１のフランジ部４５４を、把持し、弾性シール部材４１０の上面を覆うように配置する。この際、フランジ部４４４，４５４の貫通孔４４８，４５８を位置合せする。

次に、貫通孔４４８，４５８に、ボルト部材４６２を挿入し、貫通孔４４８，４５８から突出した端部に、ナット部材４６４を係合する。そして、ナット部材４６４を締め付けることで、管継手４００の組立ては完了する。これにより、半割りケーシング４４１，４５１の本体部４４２，４５２は、弾性シール部材４１０の環状肉厚部４３０を圧縮し、弾性シール部材４１０の内面を、接続されるパイプの外面に密着させる。したがって、欠陥部は、弾性シール部材４１０の環状凹部４２８によってシールされ、補修されることとなる。

以上にように、実施の形態４は、良好な取付け性を有し、かつ安価である管継手を提供することが可能できる。また、実施の形態１〜３と異なり、円筒状の支持部材を有していないため、補修に適用することも可能である。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。

例えば、実施の形態１〜３に係るケーシングあるいは弾性シール部材を、実施の形態４に適用したり、実施の形態４に係るケーシングあるいは弾性シール部材を、実施の形態１〜３にしたりすることが可能である。また、実施の形態４に係る弾性シール部材の平坦部に配置される***部を、実施の形態３に適用することも可能である。

実施の形態１に係る管継手を説明するための側面図である。 実施の形態１に係る管継手を説明するための断面図である。 図２に示される弾性シール部材を説明するための正面図である。 図２に示される弾性シール部材を説明するための断面図である。 図２に示される支持部材を説明するための正面図である。 図２に示される支持部材を説明するための断面図である。 図１および図２に示されるケーシングを説明するための正面図である。 図１および図２に示されるケーシングを説明するための平面図である。 図１に示される締付け手段を説明するための正面図である。 図１に示される締付け手段を説明するための平面図である。 実施の形態１に係る管継手の取付け方法における仮組み立てを説明するための側面図である。 図１１に続く、マーキングを説明するための側面図である。 図１２に続く、第１および第２パイプの挿入を説明するための側面図である。 図１３に続く、管継手の位置決めを説明するための側面図である。 実施の形態２に係る管継手の弾性シール部材を説明するための正面図である。 実施の形態３に係る管継手のケーシングを説明するための正面図である。 実施の形態３に係る管継手のケーシングを説明するための平面図である。 実施の形態３に係る管継手のケーシングを説明するための側面図である。 実施の形態４に係る管継手を説明するための斜視図である。 図１９に示される弾性シール部材を説明するための側面図である。 図１９に示される弾性シール部材を説明するための正面図である。 図２１の線ＸＸＩＩ−ＸＸＩＩに関する断面図である。 図２２の線ＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩに関する断面図である。 図１９に示される半割りケーシングを説明するための平面図である。 図１９に示される半割りケーシングを説明するための側面図である。 図２４の線ＸＸＶＩ−ＸＸＶＩに関する断面図である。 図２４の線ＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩに関する断面図である。 実施の形態４に係る半割りケーシングの変形例を説明するための側面図である。

符号の説明

１０・・第１パイプ、
１１・・端部端面、
１２・・端部、
２０・・第２パイプ、
２１・・端部端面、
２２・・端部、
１００・・管継手、
１１０・・弾性シール部材、
１１２・・第１端部、
１１５・・中央部、
１１８・・第２端部、
１２０・・割れ目、
１２２・・接着材層、
１２４・・環状溝部、
１２６・・環状くぼみ部、
１２８・・環状凹部、
１３０・・支持部材、
１４０・・ケーシング、
１４１，１５１・・半割りケーシング、
１４２，１５２・・本体部、
１４３，１５３・・環状突出部、
１４４，１５４・・フランジ部、
１４８，１５８・・貫通孔、
１６０・・締付け手段、
１６２・・ボルト部材、
１６４・・ナット部材、
２１０・・弾性シール部材、
２２１・・平坦部、
２４１，２５１・・半割りケーシング、
２４５，２５５・・フランジ部、
３４０・・ケーシング、
３４１，３５１・・半割りケーシング、
３４２，３５２・・本体部、
３４４，３５４・・フランジ部、
３４５，３５５・・基部、
３４６，３５６・・拡張部、
３４８，３５８・・貫通孔、
３６２・・ボルト部材、
４００・・管継手、
４１０・・弾性シール部材、
４１２・・第１端部、
４１５・・中央部、
４１８・・第２端部、
４２０・・割れ目、
４２１・・平坦部、
４２３・・***部、
４２４・・環状溝部、
４２６・・環状くぼみ部、
４２８・・環状凹部、
４３０・・環状肉厚部、
４４０・・ケーシング、
４４１，４５１・・半割りケーシング、
４４２，４５２・・本体部、
４４３，４５３・・環状突出部、
４４４，４５４・・フランジ部、
４４５，４５５・・基部、
４４５Ａ，４５５Ａ・・中央部、
４４７，４５７・・壁部、
４４７Ａ，４５７Ａ・・中央部、
４４８，４５８・・貫通孔、
４６０・・締付け手段、
４６２・・ボルト部材、
４６４・・ナット部材、
Ｊ・・当接面、
Ｍ_０，Ｍ_１，Ｍ_２・・マーク、
Ｓ・・空間。

Claims (22)

1. パイプが挿入される中空状の弾性シール部材、
   前記弾性シール部材の外周を覆うためのケーシング、
   前記弾性シール部材を圧縮するための締付け手段、および、
   前記弾性シール部材に配置され、前記弾性シール部材の変形を制御し、シールする緊迫力を発揮させるための変形制御手段
   を有することを特徴とする管継手。
2. 前記弾性シール部材の中央部の内面には、環状凹部が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の管継手。
3. 前記中央部の両側に位置する端部の外周には、***した環状肉厚部が配置されており、
   前記変形制御手段は、前記環状肉厚部から構成されることを特徴とする請求項２に記載の管継手。
4. 前記環状肉厚部は、前記ケーシングの内面形状に対応する曲面状頂面を有することを特徴とする請求項３に記載の管継手。
5. 前記環状凹部に配置される円筒状の支持部材を有し、
   前記支持部材は、前記弾性シール部材の強度より大きい強度を有する材料から形成されており、前記変形制御手段は、前記支持部材から構成されることを特徴とする請求項２に記載の管継手。
6. 前記弾性シール部材の内面は、前記環状凹部の近傍に配置される環状くぼみ部を、有することを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の管継手。
7. 前記弾性シール部材の内面は、前記弾性シール部材の端面の近傍に配置される環状溝部を、有することを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の管継手。
8. 前記環状溝部の径は、前記環状凹部に向ってテーパ形状を有することを特徴とする請求項７に記載の管継手。
9. 前記弾性シール部材は、軸方向の全長に渡って延長する割れ目を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の管継手。
10. 前記ケーシングは、１対の半割りケーシングからなり、
    前記半割りケーシングは、前記弾性シール部材が収容される本体部、および前記本体部に沿って延長するフランジ部を、有し、
    前記締付け手段は、前記半割りケーシングを締結することによって、前記半割りケーシングを介して前記弾性シール部材に圧縮力を付加する
    ことを特徴とする請求項３に記載の管継手。
11. 前記弾性シール部材と前記半割りケーシングの一方との間に配置される接着材層を有することを特徴とする請求項１０に記載の管継手。
12. 前記弾性シール部材は、前記圧縮力によって引き起こされる材料流出の逃げ部を有することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の管継手。
13. 前記弾性シール部材の外周は、前記弾性シール部材の軸方向に沿って延長する平坦部を有し、前記逃げ部は、前記平坦部から構成されることを特徴とする請求項１２に記載の管継手。
14. 前記平坦部に配置される***部を有することを特徴とする請求項１３に記載の管継手。
15. 前記***部は、前記半割りケーシングの内面形状に対応する曲面状頂面を有することを特徴とする請求項１４に記載の管継手。
16. 前記フランジ部は、前記半割りケーシングの本体部に沿って延長する基部、および、前記基部の片側から屈曲して立ち上がる壁部を有することを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の管継手。
17. 前記基部の片側は、略湾曲形状であり、前記基部の中央部は、幅狭となっていることを特徴とする請求項１６に記載の管継手。
18. 前記壁部の端面は、略湾曲形状であり、前記壁部の中央部は、***していることを特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載の管継手。
19. 前記弾性シール部材の端部の外周は、外部に向ってテーパ形状を有し、
    前記半割りケーシングの本体部の内面は、前記弾性シール部材の端部を覆うように配置される環状突出部を有することを特徴とする請求項１１〜１８のいずれか１項に記載の管継手。
20. 前記フランジ部は、貫通孔を有し、
    前記締付け手段は、前記貫通孔に挿入されるボルト部材、および前記ボルト部材に対応するナット部材を、有することを特徴とする請求項１１〜１９のいずれか１項に記載の管継手。
21. 前記半割りケーシングは、プレスによって形成されていることを特徴とする請求項１１〜２０のいずれか１項に記載の管継手。
22. 前記ケーシングの外面は、前記弾性シール部材の中央に位置合せされるマークが配置されていることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか１項に記載の管継手。

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