JP2007278456A - ハウジング形管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】管の円周溝直径に公差範囲内の誤差がある場合も該管の全周をほぼ均一な力で締め付け固定できるハウジング形管継手を提供する。
【解決手段】２つの管の管端の外周にガスケットを介して被せる一対の円弧状のハウジング２０を備える。互いに摺動自在に突き合わされる一方のハウジング２０の周方向両端部と他方のハウジング２０の周方向両端部にはそれぞれ相手側に向かって真っ直ぐに僅かに延びる滑り代の平行部３２を設け、この平行部３２の延出端に当該継手の直径方向Ｘ−Ｚ平面に対して或る傾斜角度で傾く傾斜面３４を形成する。一対のハウジング２０の互いに対向するフランジどうしをボルト・ナットで締め付けることにより一方のハウジング２０と他方のハウジング２０が傾斜面３４，３４どうしを摺動し合って当該継手１９の軸線Ｚ方向に互いに逆の方向に移動するようにしている。
【選択図】図５

Description

本発明は、給水、消火、冷却水、冷温水、排水等の各種配管に適用され、相対向状に接合する２つの管の両管端にガスケットを嵌め、その上からハウジングを被せ、ボルト・ナットによる締付け手段で締め付けて流体を密封し、離脱防止機構を有するハウジング形管継手に関する。

この種のハウジング形管継手として、たとえば、図１０〜図１３に示すようなものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。そのハウジング形管継手１は、外周に円周溝（グルーブ）２，３を形成した管端どうしを相対向状に接合する２つの管４，５の両管端の外周に、ガスケット６を介して被せる一対の円弧状のハウジング（特許文献１では、継手セグメントという。）７，７を備える。一方のハウジング７の周方向両端部と、他方のハウジング７の周方向両端部とにそれぞれフランジ（特許文献１では、ボルト止めパッドという。）８を互いに対向するよう設けている。
一方のハウジング７の周方向両端部の端面と、他方のハウジング７の周方向両端部の端面にはそれぞれ当該継手の直径方向Ｘ−Ｚ平面に対して或る傾斜角度で傾き、且つ当該継手のＹ−Ｚ平面に対して直角に延在する傾斜面９を形成している。
かくして、一対のハウジング７，７の互いに対向するフランジ８，８どうしをボルト１０・ナット１１で締め付けることにより一方のハウジング７と他方のハウジング７が傾斜面９，９どうしを摺動し合って当該継手１の軸線Ｚ方向に互いに逆の方向に移動し、この移動により当該継手１の内周長の寸法を変化させることができる。
したがって、これによれば、管４，５の円周溝２，３の加工で、溝直径の公差範囲内で誤差があっても、その公差範囲内での誤差に応じて当該継手１の内周長の寸法を自動調整できるというものである。

特公平４−５１７１１号公報

上記ハウジング形管継手では、一方のハウジング７と他方のハウジング７が傾斜面９，９どうしを滑り合うようにするため、つまりハウジング７の滑り代（スライド代）を確保するためには、管４，５の円周溝２，３に嵌合する当該継手１の内径部（特許文献１では、キーという。）１２の内径Ｇの寸法は、通常のハウジング形管継手のそれよりも大きくする必要がある。しかしながら、そうした場合、ボルト１０・ナット１１で締め付け後、当該継手１の内径部１２により管４，５の円周溝２，３を締め付ける力が小さくなり、管４，５の全周を均一な力で締め付け固定することができない場合が生じるという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、上記のような、一方のハウジングと他方のハウジングが周方向両端部の傾斜面どうしを摺動し合って当該継手の軸線Ｚ方向に互いに逆の方向に移動するようにしたハウジング形管継手において、それぞれハウジングの傾斜面を有する周方向両端部の形状に工夫を凝らすことにより管の円周溝直径に公差範囲内の誤差がある場合も該管の全周をほぼ均一な力で締め付け固定できるハウジング形管継手を提供することにある。

本発明は、請求項１に記載のように、発明の内容を理解し易くするために図１〜図５に付した符号を参照して説明すると、外周に円周溝２６，２７を形成した管端２４ａ，２５ａどうしを相対向状に接合する２つの管２４，２５の両管端の外周に、ガスケット２３を介して被せる少なくとも一対の円弧状のハウジング２０，２０を備え、一方のハウジング２０の周方向両端部と、他方のハウジング２０の周方向両端部とにそれぞれフランジ２０ｄを互いに対向するよう設け、一方のハウジング２０の周方向両端部の各端面と、他方のハウジング２０の周方向両端部の各端面とは当該継手の直径方向Ｘ−Ｚ平面に対して或る傾斜角度で傾き、且つ当該継手のＹ−Ｚ平面に対して直角に延在する傾斜面３４に形成され、前記一対のハウジング２０，２０の互いに対向するフランジ２０ｄ，２０ｄどうしをボルト２１・ナット２２からなる締付け手段で締め付けることにより一方のハウジング２０と他方のハウジング２０が前記傾斜面３４，３４どうしを摺動し合って当該継手１９の軸線Ｚ方向に互いに逆の方向に移動するようにしたハウジング形管継手において、
互いに摺動自在に突き合わされる一方のハウジング２０の周方向両端部と他方のハウジング２０の周方向両端部にはそれぞれ相手側に向かって真っ直ぐに僅かに延びる平行部３２，３３を設け、そのうえでこの平行部３２，３３の各延出端に前記傾斜面３４を形成することに特徴を有するものである。
このような構成によれば、ハウジング２０の周方向両端部の平行部３２，３３でハウジング２０の滑り代（スライド代）を確保できるため、当該継手１９の内径寸法をできる限り小さくすることが可能になる。

本発明の請求項１記載のハウジング形管継手は、請求項２に記載のように、前記平行部３２，３３の延び量ｅはせいぜい１〜２ｍｍ程度とすることができる。

本発明のハウジング形管継手によれば、一方のハウジングの周方向両端部と他方のハウジングの周方向両端部にはそれぞれ相手側に向かって真っ直ぐに僅かに延びる平行部を設け、この平行部の延出端に所定の傾斜面を形成するという簡単な手段で、ハウジングの滑り代を僅かな延び量の平行部で確保できるので、管継手の内径寸法を敢えて大きくする必要はなく、該内径寸法はできる限り小さくすることができ、管の溝直径に公差範囲内の誤差がある場合も該管の溝全周をほぼ均一な力で締め付け固定できる利点がある。

本発明の好適な実施形態を図面に基づき説明する。図１は本発明の一実施例を示すハウジング形管継手の側面図、図２は管を接続した状態で示す同ハウジング形管継手の半欠截断面図、図３は同ハウジング形管継手のハウジングの平面図、図４は同ハウジング形管継手のハウジングの半欠截正面図、図５は同ハウジング形管継手のハウジングの縦断側面図、図６は管を接続した状態で示す同ハウジング形管継手の側面図、図７は同ハウジング形管継手のハウジングの滑り状態を示す側面図、図８は本発明における各種呼びサイズの管に応じて各管継手のハウジングの滑り代を計算した図表、図９は比較例における各種呼びサイズの管に応じて各管継手のハウジングの滑り代を計算した図表である。

図１、図２において、ハウジング形の管継手（以下、当該継手という。）１９は、一対の円弧状のハウジング２０，２０と、ハウジング２０，２０の端部どうしを締め付けるボルト２１及びナット２２からなる締付け手段と、ハウジング２０内に収容されるガスケット２３とを備える。

この継手で接合される管２４，２５はステンレス鋼管や鋼管等からなり、この管２４，２５の各管端には円周溝２６，２７を各管端面２４ａ，２５ａから所定距離を置いた箇所に転造や切削等により形成している。ガスケット２３は断面リップ溝形状のリング状に形成されたセルフシール形のもので、合成ゴムなどからなる。

以下の説明及び特許請求の範囲の記載においては、前出の特許文献１にも記載している場合と同様に、ハウジング２０の周方向両端部の各端面の向き及び各端面の傾斜している方向は、当該継手１９の種々の軸線及び平面を基準として定義している。これらをここにまとめると、次の通りである。
図３〜図５に示すように、Ｘ軸とは、ハウジング２０の半径の母線を通る軸線のことであり、一対のハウジング２０，２０を組み立てた当該継手１９の中心を含み、そこを通る軸線をいう。
Ｙ軸とは、ハウジング２０の半径の母線を通る軸線であり、Ｘ軸に対して直角の軸線をいう。
Ｚ軸とは、管２４，２５の軸線に一致し、Ｘ，Ｙ軸の交差点を通る当該継手１９の長手方向の軸線をいう。
Ｘ−Ｚ平面とは、Ｘ，Ｚ両軸を含む直径方向平面をいう。
Ｙ−Ｚ平面とは、Ｘ−Ｚ平面に対して直角に延び、Ｙ，Ｚ両軸を含む平面をいう。

図２〜図５において、ハウジング２０は円弧状の中央腹壁２０ａと、この中央腹壁２０ａの両側端から半径方向内方に張出した一対の側壁２０ｂ、２０ｃとにより２つの管２４，２５の管端及びガスケット２３を収容する凹溝２８を形成し、かつ中央腹壁部２０ａ及び側壁２０，２０ｃの周方向両端部にフランジ２０ｄ、２０ｄを形成するとともに、一方の側壁２０ｂの内周端から半径方向内方に延びて一方の管２４の円周溝２６に嵌合する嵌合突壁２９と、他方の側壁２０ｃの内周端から半径方向内方に延びて他方の管２５の円周溝２７に嵌合する嵌合突壁３０とを形成している。フランジ２０ｄにはボルト２１が通されるボルト孔３１を設けている。このボルト孔３１は当該継手１９の軸線Ｚ方向に少し長く延びる長孔に形成する。

図１、図４、図５に示すように、互いに摺動自在に突き合わされる一方のハウジング２０の周方向両端部と他方のハウジング２０の周方向両端部にはそれぞれ相手側に向かって真っ直ぐに僅かに延びる平行部３２，３３を設ける。この平行部３２，３３の各延出端に、当該継手１９の直径方向Ｘ−Ｚ平面に対して或る傾斜角度（例えば、３０°）で傾き、且つ当該継手１９のＹ−Ｚ平面に対して直角に延在する傾斜面３４が形成される。
図４、図５のように、それぞれのハウジング２０の周方向両端部の真っ直ぐに延びる平行部３２，３３は、Ｘ軸を通るよう前記傾斜角度と同じ角度で傾く従来の傾斜面（図１０、図１１中の傾斜面９）に相当する仮想傾斜面Ｆの箇所からほぼ１〜２ｍｍ、好ましくは１．１〜１．５ｍｍ程度の延び量ｅだけ真っ直ぐに延ばした直壁により構成される。

次に、上記構成のハウジング形管継手の使用態様を説明する。

先ず、互いに相対向状に接合する管２４，２５の両管端の円周溝２６，２７どうし間の外周にガスケット２３を嵌める。次いで、ガスケット２３の上からハウジング２０，２０を被せて凹溝２８，２８内で管２４，２５の管端及びガスケット２３を収容し、かつ一方の側壁２０ｂの嵌合突壁２９を一方の管２４の円周溝２６に、他方の側壁２０ｃの嵌合突壁３０を他方の管２５の円周溝２７にそれぞれ嵌合させる。

最後に、ハウジング２０，２０の互いに対向するフランジ２０ｄ，２０ｄどうしをボルト２１及びナット２２からなる締付け手段で締め付ける。このボルト２１及びナット２２の締め付けにより管２４，２５の管端から流体が漏れるのを防止する密封状態が得られるとともに、管２４，２５が締め付け固定される状態が得られる。

その際、それぞれのハウジング２０の周方向両端部に平行部３２，３３を設けているので、一対のハウジング２０，２０の傾斜面３４，３４どうしの合わせ面での滑り代Ｓ（図７参照）を確保でき、このため当該継手１９の内径寸法をできる限り小さくすることができ、管２４，２５の円周溝２６，２７の溝直径に公差範囲内の誤差がある場合も該円周溝２６，２７の全周をほぼ均一な力で締め付け固定できる。滑り代Ｓ＝（当該継手の内周長−円周溝の周長）／２＋平行部の延び量ｅ×２
すなわち、管２４，２５の円周溝２６，２７の溝直径が公差範囲内で小さい寸法の場合には、ボルト２１の締め付けたとき、図６、図７のようにそれぞれのハウジング２０，２０は当該継手１９の内周長が小さくなるように当該継手１９の軸線Ｚ方向に互いに逆の方向に移動し、最終的にハウジング２０，２０の嵌合突起２９，３０で管２４，２５の円周溝２６，２７のほぼ全周を均一に締め付けることができる。逆に管２４，２５の円周溝２６，２７の溝直径が公差範囲内で大きい寸法の場合には、ボルト２１の締め付けたとき、それぞれのハウジング２０，２０は当該継手１９の内周長が大きくなるように当該継手１９の軸線Ｚ方向に互いに逆の方向に移動し、最終的にハウジング２０，２０の嵌合突起２９，３０で管２４，２５の円周溝２６，２７のほぼ全周を均一に締め付けることができる。

図８の図表は、本発明の平行部を設ける実施例を示し、管２４，２５の呼びサイズ（５０Ａ〜２００Ａ）に応じて各管継手のハウジング２０の滑り代Ｓを計算したものである。
図９の図表は、本発明のような平行部を設けることなく、管継手の内径寸法を大きくする場合の比較例を示したものである。この比較例では、図１０〜図１３を参照して説明すると、管継手１は、ボルト１０・ナット１１の締め付けにより、ガスケット６のはみ出しを防止するために図１１のようにハウジング７，７の傾斜面９，９どうし間に隙間が無くなるようにしなければならない。そのためには、管継手１の内径Ｇ≧管４，５の円周溝２，３の径Ｃが絶対条件である。更に、ハウジング７，７を傾斜面９，９どうしで滑らす必要があるので、管継手１の内径Ｇは、Ｃ＋αとなる。図表は、最低の内径寸法を示す。実際は、もう１ｍｍ程度大きくする必要があり、こうした場合は、管継手１の円周上におけるボルト１０の締め付け方向、即ちＸ軸線と交差する付近ではガタつきなく締め付けられるが、Ｙ軸線と交差する付近ではガタつきが生じる。
これに対し、本発明の実施例では、それぞれのハウジング２０の周方向両端部に平行部３２，３３を設けるため、当該継手１９の内径Ｇ≒円周溝径Ｃでもハウジング２０の滑り代Ｓを確保できて問題がない。当該継手１９の内径Ｇが円周溝２６，２７の径Ｃより少し小さくてもボルト２１・ナット２２の締め付けで、図６のようにハウジング２０，２０がＺ軸方向に移動するので問題がない。したがって、本発明の平行部を設ける実施例では、管２４，２５の円周溝２６，２７全周をほぼ均一な力で締め付けることができ、ガタつきが少ないほぼ均一な締め付け固定状態が得られる。

それぞれのハウジング２０の周方向両端部の傾斜面３４，３４の傾斜の向きは互いに同じで、両傾斜面３４，３４は同一平面上にあるようにすること、あるいはそれぞれのハウジング２０の周方向両端部の傾斜面３４，３４の傾斜の向きは互いに逆になるようにすることは任意である。後者のようにそれぞれのハウジング２０の周方向両端部の傾斜面３４，３４の傾斜の向きは互いに逆になす場合は、ボルト２１の締め付けに伴い、それぞれのハウジング２０はＹ軸まわりに互いに逆方向に回転しながら傾斜面３４，３４を滑らすことになる。

上記実施例の管継手は管２４，２５の両管端の外周に一対のハウジング２０，２０を被せる場合について説明したが、管２４，２５の径寸法が大きい場合には３個以上のハウジング２０を管２４，２５の両管端の外周に被せるようにすることもできる。

本発明の一実施例を示すハウジング形管継手の側面図である。 管を接続した状態で示す同ハウジング形管継手の半欠截断面図である。 同ハウジング形管継手のハウジングの平面図である。 同ハウジング形管継手のハウジングの半欠截正面図である。 同ハウジング形管継手のハウジングの縦断側面図である。 管を接続した状態で示す同ハウジング形管継手の側面図である。 同ハウジング形管継手のハウジングの滑り状態を示す側面図である。 本発明における各種呼びサイズの管に応じて各管継手のハウジングの滑り代を計算した図表である。 比較例における各種呼びサイズの管に応じて各管継手のハウジングの滑り代を計算した図表である。 従来例のハウジング形管継手のハウジングの正面図である。 従来例のハウジング形管継手の側面図である。 従来例のハウジング形管継手のハウジングの滑り状態を示す側面図である。 管を接続した状態で示す従来例のハウジング形管継手の縦断側面図である。

符号の説明

２０ ハウジング
２０ｄ フランジ
２１ ボルト
２２ ナット
２３ ガスケット
２４，２５ 管
２６，２７ 円周溝
２８ 凹溝
２９，３０ 嵌合突壁
３２，３３ 平行部
３４ 傾斜面
ｅ 延び量

Claims (2)

1. 外周に円周溝を形成した管端どうしを相対向状に接合する２つの管の両管端の外周に、ガスケットを介して被せる少なくとも一対の円弧状のハウジングを備え、一方のハウジングの周方向両端部と、他方のハウジングの周方向両端部とにそれぞれフランジを互いに対向するよう設け、一方のハウジングの周方向両端部の各端面と、他方のハウジングの周方向両端部の各端面とは当該継手の直径方向Ｘ−Ｚ平面に対して或る傾斜角度で傾き、且つ当該継手のＹ−Ｚ平面に対して直角に延在する傾斜面に形成され、前記一対のハウジングの互いに対向するフランジどうしをボルト・ナットからなる締付け手段で締め付けることにより一方のハウジングと他方のハウジングが前記傾斜面どうしを摺動し合って当該継手の軸線Ｚ方向に互いに逆の方向に移動するようにしたハウジング形管継手において、
   互いに摺動自在に突き合わされる一方のハウジングの周方向両端部と他方のハウジングの周方向両端部にはそれぞれ相手側に向かって真っ直ぐに僅かに延びる平行部を設け、この平行部の各延出端に前記傾斜面が形成されていることを特徴とする、ハウジング形管継手。
2. 前記平行部の延び量は１〜２ｍｍである、請求項１記載のハウジング形管継手。
   

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