JP3229134U - 金属管の接続構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】圧力配管に対する加工工数を減少させ、かつ高い加工精度を要求されずに圧力配管を接続する接続構造を提供する。【解決手段】金属管6、8を軸線cの方向に接続する接続構造1であって、JIS規格による板フランジ2、3、C型スナップリング7、9、パッキン4、5、ボルト13、ナット14と、JIS規格外のスリーブ10とを具備する。スリーブの空洞10aの中に、パッキンを挟んで金属管の対面が付き合わされる。金属管には、その外周を一周する溝15、16が設けられている。溝には、複数のC型スナップリングが装着される。C型スナップリングに対して板フランジが当接され、対向したバカ穴2a、3aに対してボルトが挿通され、ナットにより板フランジ同士が締付けられる。【選択図】図1
Description
本考案は、配管設置箇所に適合する長さに切りそろえられた圧力配管に対して溶接を必要とすることなく、接続させることを可能とした金属管の接続構造に関する。
金属管を接続する1つの方法として、フランジ式管継手が知られている。フランジ式管継手には、溶接式フランジやルーズフランジ等があり、例えば、特許文献1においては、パイプ端部にそれぞれフランジを溶接し、両パイプのフランジ間に密封部材を介在させてから、両フランジをボルトで締め付ける溶接式フランジが示されている。ここに用いられるフランジは、所謂「板フランジ」と称されるものであり、パイプ外周とパイプ端面においてフランジと溶接する差込み溶接の例である。一方、特許文献1にはさらにルーズフランジ式管継手も示されており、ルーズフランジをパイプに嵌合させてから、パイプ端部を鍔出し加工し、鍔部の両表面にシートパッキンを介在させて突き合わせ、フランジ同士をボルトで締め合わせる。ルーズフランジは、比較的低圧なパイプの接続に用いられる。特許文献1に開示されたもの以外のフランジとしては、突合せ溶接式フランジ、ソケット溶接式フランジ、ねじ込み式フランジ等が知られている。ねじ込み式フランジ以外は溶接を必要とする。
金属管の溶接はきわめて高度な熟練と多大の手数を要する。これに対して、溶接を用いないフランジ式管継手が特許文献2に開示されている。この技術は、金属管の外径よりも僅かに大きい内径を有するサポータ金具の中央部付近の内壁面に、全周に亘って溝を穿設し、この溝には金属管の夫々の端面に当接するパッキンを設け、金属管の夫々の外周には、サポータ金具より僅かに隔置してスパイラルコイル状のスナップリング(所謂、スパイラルリテイニングリング)を装着し、スナップリングの両者の後側から夫々接続フランジを配置して、接続フランジ同士をボルトにより締付けて金属管を接続する。
特許文献2に開示された技術は溶接を用いない接続構造であるため、熟練を要さずに金属管を接続できる。しかしながら、特許文献2によれば、接続フランジとしては、スナップリングが当接する肩部を設けた接続フランジであって、板フランジのような汎用部品が使用されていない。また、スナップリングとしてもスパイラルリテイニングリングが利用されている。一般にスパイラルリテイニングリングは、JIS規格品ではなく、設計者の意図する仕様に合わせて製作されるものである。このように、金属管を接続するに当たり特別に用意する部品点数が多いという問題がある。
本考案による金属管の接続構造は、溶接を使用せずに、一般に流通している汎用部品を使用して、2本の金属管の接続に要求される強度を達成することを目的とする。
本考案は、JIS規格による板フランジ、C型スナップリング、パッキン、ボルト、ナットと、JIS規格外のスリーブとを具備した2本の金属管を軸線の方向に接続する接続構造であって、
前記スリーブは、軸線cの方向に延び、前記金属管の外径よりも僅かに大きい内径の空洞の中に、前記パッキンを挟んで前記2本の金属管の対面が付き合わされ、
前記2本の金属管の外周を一周して、前記スリーブより僅かに離れて底面が軸線に対して平行な面であり、側面が当該軸線を中心とする半径方向の溝が夫々設けられ、
前記2本の金属管の夫々の予定強度に対して、これを超える最低限の複数の前記C型スナップリングが前記夫々の溝に装着され、
前記スリーブに前記C型スナップリングが向き合う反対側から、各金属管の前記C型スナップリングに対して前記板フランジを夫々当接させて、前記夫々の板フランジに設けられたバカ穴を対向させ、当該対向したバカ穴に対してボルトが挿通され、ナットにより前記夫々板フランジ同士が締付けられることにより前記金属管を接続することを特徴とする。
本考案は、JIS規格による板フランジ、C型スナップリング、パッキン、ボルト、ナットと、JIS規格外のスリーブとを具備した2本の金属管を軸線の方向に接続する接続構造であって、
前記スリーブは、軸線cの方向に延び、前記金属管の外径よりも僅かに大きい内径の空洞の中に、前記パッキンを挟んで前記2本の金属管の対面が付き合わされ、
前記2本の金属管の外周を一周して、前記スリーブより僅かに離れて底面が軸線に対して平行な面であり、側面が当該軸線を中心とする半径方向の溝が夫々設けられ、
前記2本の金属管の夫々の予定強度に対して、これを超える最低限の複数の前記C型スナップリングが前記夫々の溝に装着され、
前記スリーブに前記C型スナップリングが向き合う反対側から、各金属管の前記C型スナップリングに対して前記板フランジを夫々当接させて、前記夫々の板フランジに設けられたバカ穴を対向させ、当該対向したバカ穴に対してボルトが挿通され、ナットにより前記夫々板フランジ同士が締付けられることにより前記金属管を接続することを特徴とする。
本考案による金属管の接続構造によれば、殆どの構成を汎用部品とする一方で、金属管の接続に要求される強度を達成することができる。著しく高い気密性を発揮することができ、また溶接やフランジ加工が不要であるからその施工も容易である。更に、内面に突出部がないので流体抵抗が大きくなるおそれもない。
第1図に示す本実施例の接続構造1において、図1Aは、軸線cを揃えて接続された2本の金属管6、8の軸線c方向の断面を示している。この接続構造1によれば、スリーブ10と、C型スナップリング7、9と、板フランジ2、3と、パッキン4、5と、複数のボルト13とナット14により、金属管6、8同士を接続する。一方、金属管6、8側への加工は、外周を一周する溝15、16を加工するだけである。
金属管6、8としては、炭素鋼管を対象としており、ステンレス管を含む。また、パッキン4、5は、管内を通る流体に応じて異なり、耐熱、耐酸、耐アルカリ、耐水、耐油、耐ガス、耐水蒸気等にあったシールド材を使用する。たとえば、ニトリルゴム、フッ素樹脂等を材質として、厚みは3mm〜4mmである。
スリーブ10は、金属管6、8の軸線c方向に伸びる空洞10aを有している。この空洞10aは、外径よりも僅かに大きい内径を有し、中央部付近の内壁面11に空洞内周を一周する突起12が穿設されている。突起12は、内壁面11から軸線cに向けて、金属管6、8の肉厚と同じだけ突出しており、その頂周面12bの軸線cを中心とした半径は金属管6、8の内周面と同じ半径である。突起12の両側には、軸線cを中心とした半径方向の端面12aを有している。突起12の両側の端面12aと金属管6、8の夫々の端面6a、8aとの間にパッキン4、5が挟まれ夫々が当接している。スリーブ10は本接続構造のために用意されたもので、JIS規格外である。
金属管6、8のスリーブから外より僅かに離れて、一周する溝15、16が設けられている。溝15、16は、底面15a、16aが軸線cに対して平行な面であり、軸線cを中心とした半径方向に側面15b、16bを有している。溝15、16は、旋盤加工によって設けるが、溝15、16の深さdは、金属管6、8の肉厚によって決まる。深さdは、金属管6、8の夫々の降伏点が同等となるような深さになっている。降伏点とは、金属管6、8に引っ張り荷重を加えたときに、塑性変形が発生したときの応力である。すなわち、同じ径、材質、肉厚の金属管であれば、同じ深さの溝15、16であれば塑性変形は同様に発生するのである。また、金属管6、8は、引張り強さに余裕をもった肉厚を有しているので、溝15、16の深さは、予定された引っ張り強さに対して破断しないだけの強度を下回らず、かつある程度の余裕を持たせた範囲となるように定められている。JIS規定では、常用圧力の2倍程度の圧力に耐えられるように、溝15、16の位置における肉厚を確保する。
同じ深さの溝15、16としているため、大きな引っ張り荷重が加わったときに塑性変形は同様に発生し、引っ張り荷重はバランスする。従って、一方の金属管にのみに過大な引っ張り荷重が加わって、予定の引張り強度未満の強さで破断することが避けられる。
溝15、16には、C型スナップリング7、9が2個ずつ装着されている。C型スナップリング7、9は、C型止め輪とも呼ばれておりJIS規格(JIS B 2804)でその特性が規定された汎用部品である。
C型スナップリング7、9は重ねる数が増える程スラスト方向の強度が増加する。よって、金属管6、8の強度と同等か、C型スナップリング7、9側の強度が強ければ、金属管6、8の強度を超える力が加わったときでもC型スナップリング7、9が破壊される事は無い。例えば、1枚のC型スナップリング7、9の強度が50KNであり、金属管6、8の予定強度が62KNであるとすると、これを超えるためにはC型スナップリング7、9を2枚重ねて強度を100KNにすれば良い。このように、金属管6、8の予定強度に対して、これを超える最低限の複数のC型スナップリング7、9を重ねて用いれば良い。
板フランジ2、3は、平坦な円板で有り、等角度毎(90度毎)に通しボルト用の孔(バカ穴2a、3a)が穿孔されている。スリーブ10にC型スナップリング7、9が向き合う反対側から、C型スナップリング7、9に対して板フランジ2、3を当接させてバカ穴2a、3aを対向させ、当該対向したバカ穴2a、3aに対してボルト13が挿通されてナット14により板フランジ2、3同士が締付けられる。板フランジ2、3は、JIS規格(JIS B 2220、JIS B 2238)でその特性が規定された汎用部品である。中央には、金属管6、8を通す中央孔2b、3bが開いている。中央孔2b、3bの大きさは、溝15、16から突出したC型スナップリング7、9が引っかかる大きさである。尚、ボルト13、ナット14ともにJIS規格(JIS B 1180、JIS B 1181)でその特性が規定された汎用部品である。
本実施例に従い、金属管6、8を接続するに当たっては、板フランジ2、3の中央孔2b、3bに金属管6、8を通し、スリーブ10にパッキン4、5を嵌着した後、C型スナップリング7、9を装着した金属管6、8を対向させてスリーブ10に挿入し、板フランジ2、3を対向させて、ボルト13を挿通して、ナット14により締付けて接続する。そして、ここで用いるパッキン4、5も、JIS規格(JIS B 2404)でその特性が規定された汎用部品である。
以上の説明からも明らかなように、本考案の接続構造1によれば、殆どの構成を汎用部品とする一方で、金属管6、8の接続に要求される強度を達成することができる。著しく高い気密性を発揮することができ、また溶接やフランジ加工が不要であるからその施工も容易である。更に、内面に突出部がないので流体抵抗が大きくなるおそれもない。
金属管6、8にC型スナップリング7、9が嵌まる溝15、16を加工して設けるだけで良く、このような加工は、旋盤により容易に出来るものであり、ボルト13、ナット14、板フランジ2、3、C型スナップリング7、9、パッキン4、5はいずれも汎用部品であるため、コストを大幅に削減することが出来る。また、スリーブ10は、予め工場にて製作しておけばよいものであるため、金属管6、8を接続する工数は削減できる。
図2は、スリーブの他の例である。先の実施例のスリーブ10によれば突起12が穿設されていたが、本実施例のスリーブ20では、突起12に相当する構成は無く、スリーブ20に開けられた軸線c方向の空洞20aは、同一の内径でもって連続している単なる管である。パッキン4は金属管6、8の夫々の端面6a、8aに挟まれている。この例においては、パッキン4は1枚である。ボルト13、ナット14の締め付けにより圧縮されたパッキン4が外側に膨らむことにより、スリーブ20と金属管6、8との相対位置が固定される。スリーブ20は接続構造1のために用意されたもので、JIS規格外である。スリーブ20以外の他の構成は、先の実施例と同じ汎用部品である。
本実施例によれば、殆どの構成を汎用部品とする一方で、金属管6、8の接続に要求される強度を達成することができる。また、スリーブ20は、予め工場にて製作しておけばよいものであるため、金属管6、8をする接続の工数は削減できる。
1 接続構造
2、3 板フランジ
2a、3a バカ穴
2b、3b 中央孔
4、5 パッキン
6、8 金属管
6a、8a 端面
7、9 C型スナップリング
10 スリーブ
10a 空洞
11 内壁面
12 突起
12a 端面
13 ボルト
14 ナット
15、16 溝
15a、16a 底面
15b、16b 側面
20 スリーブ
20a 空洞
c 軸線
2、3 板フランジ
2a、3a バカ穴
2b、3b 中央孔
4、5 パッキン
6、8 金属管
6a、8a 端面
7、9 C型スナップリング
10 スリーブ
10a 空洞
11 内壁面
12 突起
12a 端面
13 ボルト
14 ナット
15、16 溝
15a、16a 底面
15b、16b 側面
20 スリーブ
20a 空洞
c 軸線
Claims (4)
- JIS規格による板フランジ、C型スナップリング、パッキン、ボルト、ナットと、JIS規格外のスリーブとを具備した2本の金属管を軸線の方向に接続する接続構造であって、
前記スリーブは、軸線cの方向に延び、前記金属管の外径よりも僅かに大きい内径の空洞の中に、前記パッキンを挟んで前記2本の金属管の対面が付き合わされ、
前記2本の金属管の外周を一周して、前記スリーブより僅かに離れて底面が軸線に対して平行な面であり、側面が当該軸線を中心とする半径方向の溝が夫々設けられ、
前記2本の金属管の夫々の予定強度に対して、これを超える最低限の複数の前記C型スナップリングが前記夫々の溝に装着され、
前記スリーブに前記C型スナップリングが向き合う反対側から、各金属管の前記C型スナップリングに対して前記板フランジを夫々当接させて、前記夫々の板フランジに設けられたバカ穴を対向させ、当該対向したバカ穴に対してボルトが挿通され、ナットにより前記夫々板フランジ同士が締付けられることにより前記金属管を接続することを特徴とする金属管の接続構造。
- 実用新案登録請求の範囲第1項記載の金属管の接続構造において、前記スリーブの中央付近の内周壁に空洞内周を一周する突起が穿設されており、前記突起は、前記内壁面から前記軸線に向けて、前記金属管の肉厚と同じだけ突出しており、その両側に軸線を中心とした半径方向の端面を有し、前記突起の両側の端面と前記金属管の夫々の端面との間に前記パッキンが挟まれ夫々の面に当接していることを特徴とする金属管の接続構造。
- 実用新案登録請求の範囲第1項若しくは第2項に記載の金属管の接続構造において、
前記溝の位置における前記2本の金属管の肉厚は、常用圧力の2倍程度の圧力に耐えられる肉厚が確保されていることを特徴とする金属管の接続構造。
- 実用新案登録請求の範囲第3項に記載の金属管の接続構造において、前記溝の深さは、前記2本の金属管の夫々の降伏点が同等となるような深さであることを特徴とする金属管の接続構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020002776U JP3229134U (ja) | 2020-07-07 | 2020-07-07 | 金属管の接続構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020002776U JP3229134U (ja) | 2020-07-07 | 2020-07-07 | 金属管の接続構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3229134U true JP3229134U (ja) | 2020-11-26 |
Family
ID=73452437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020002776U Active JP3229134U (ja) | 2020-07-07 | 2020-07-07 | 金属管の接続構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3229134U (ja) |
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2020
- 2020-07-07 JP JP2020002776U patent/JP3229134U/ja active Active
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