JP4684476B2 - 導管接続装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上下水道管、ガス管、或いは各種の流体を搬送する搬送管等の導管及び導管を接続する接続管（なお、本明細書においては導管と総称する。）の接続装置に関し、さらに詳しくははめ合わせ接続されてなる導管の接続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種導管の配管工事においては、接続される導管の種類、接続強度条件、接続部位の形状等の条件により種々の方法によって導管の接続作業が行われている。導管には、例えば鋼管、ステンレス管、銅管、アルミ合金管等の金属管や、金属鋳造管或いは、塩化ビニール系樹脂やポリエチレン系樹脂等によって成形された樹脂管が用いられている。大径で内圧が比較的大きい本管用の導管には、一般に鋼管や鋳造管等が用いられ、導管同士を直接或いは適宜の接続管部材を介してより強固な接続が行わる。
【０００３】
大径の鋳造管等は、例えばその接続端部に多数個の結合孔を有する接続用フランジ板が周回りに一体に形成されており、この接続用フランジ板を適宜のシールド機構を介して突き合わせた後に、結合孔にボルトをねじ込んで結合する直接接続機構が採用されている。また、鋼管等には、上述した接続用フランジ板と同等の部材を接続端部に溶接等することによって一体化し、この接続部材を介して接続する直接接続機構が採用されている。
【０００４】
導管においては、一般に一方の導管の先端部を相手側の端部に膨出形成した嵌合受け部内にはめ合わせて接続するようにした、構造が簡易で作業性の良いいわゆるはめ合わせ接続構造が採用されている。かかるはめ合わせ接続構造においては、一端部側に大径の嵌合受け部を膨出形成するとともに他端部の直管部位が相手側の嵌合受け部にはめ合わされる嵌合部とされた第１の導管と第２の導管とが用いられる。はめ合わせ接続構造においては、嵌合受け部に嵌合部がはめ合わされることにより多数本の導管が直接接続される。
【０００５】
ところで、上述したはめ合わせ接続構造は、接続された導管に対して振動等によりはめ合わせ方向と反対方向の引張り力が作用された場合に、導管の脱管現象が生じやすいといった問題がある。したがって、はめ合わせ接続構造には、導管の接続状態を保持する適宜の離脱防止機構が付設される。離脱防止機構は、例えば導管の外周部にそれぞれ結合方向に対して固定された相対する結合フランジ板を設け、これら結合フランジ板間を通しボルト等によって結合してなる。
【０００６】
一方、導管の接続構造においては、結合部位からの漏水等を防止するために、ゴム等によって成形したシーリング部材を接続部位に介挿したシーリング構造が備えられる。シーリング構造は、上述した鋳造管や鋼管等の接続構造の場合に、接続用フランジ板間に環状のシーリング部材を介挿してなり、接続用フランジ板をボルトで締め付けることによってこのシーリング部材が圧着されてシーリングが行われるようにしている。また、シーリング構造は、はめ合わせ接続構造の場合、嵌合側の先端外周部に環状のシーリング部材を装着し、このシーリング部材が嵌合部の外周面と受け側の内周面との間に密着されることによりシーリングが行われるようにしている。
【０００７】
例えば特開平１０−１２２４５５号公報には、端部に嵌合部が膨出形成されるとともに結合フランジ部が一体に形成された第１の導管と、嵌入部とされた一端側の外周部にストッパ凸部が形成されるとともにこのストッパ凸部によって抜止めされた結合フランジ部材が組み合わされた第２の導管とが開示されている。この先願発明には、結合フランジ部と結合フランジ部材とを結合して第１の導管に対する第２の導管のはめ合わせ状態を保持する通しボルトと、この通しボルトに組み付けられた押輪部材とが開示されている。先願発明によれば、通しボルトを締め付けることによって押輪部材が第１の導管側へと移動してシーリング部材を押し込むことにより、第１の導管と第２の導管との離脱防止が行われるとともにシーリングも行われるようにする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の離脱防止機構においては、一方の結合フランジ部材が導管に対して摩擦結合されて軸方向に固定される構造であることから、導管に対して抜け方向の大きな引張り力が作用された場合に嵌入側の第２の導管が抜け方向に移動し、結果的に脱管事故が発生するといった問題があった。従来の離脱防止機構においては、第２の導管の移動を抑制するために、導管の一部を大きな力で押圧して変形させるようにして結合フランジ部材を組み付けることによって、導管との間により大きな摩擦力を生成させるようにしていた。しかしながら、従来の離脱防止機構においては、このために導管に内部歪みが生じて材質劣化が進行し、製品寿命が著しく短くなるといった問題があった。
【０００９】
離脱防止機構においては、導管に対する着脱操作を可能とする半割り構造の結合フランジ部材も用いられており、各半体部材が導管に組み付けた状態でボルトとナットとを締め付けることにより一体化される。かかる離脱防止機構においては、特に結合フランジ部材を樹脂管に一体化する際に、材料特性に起因して導管にしばしばボルトやナットの片締めや締めすぎによる大きな変形が生じ、この変形部位においてひび割れや破損が発生しやすくなるといった問題があった。
【００１０】
例えば、鋳鉄管等の離脱防止機構においては、内径部に結合方向に対して作用する複数個のラチェット爪を設けた結合フランジ部材も用いられている。離脱防止機構においては、結合フランジ部材と相手側の結合フランジ部との間を通しボルトで締め付けて導管に固定した状態で、ラチェット爪に設けたボルトを締め付けることによって各ラチェット爪を導管の外周部に食い込ませる。かかる離脱防止機構においては、ラチェット爪の食い込みによって導管表面の塗装が剥がれるために腐食が発生し、またラチェット爪と導管とが異種金属である場合に自然電位差により腐食がさらに進行して漏水が生じやすくなるといった問題があった。
【００１１】
上述した先願発明においては、接続される第１の導管と第２の導管との間の離脱防止とシーリング部材の組付とが同時に行われることから、耐震性と密閉性とが確保されるとともに作業性がよいといった特徴を有している。また、先願発明においては、結合フランジ部材をストッパ凸部によって抜止めすることから、第２の導管に対する結合フランジ部材を抜け方向に固定する負荷が小さいといった特徴がある。
【００１２】
しかしながら、かかる先願発明においては、第２の導管に対して結合フランジ部材と押輪部材とを予め装着した状態で、結合フランジ部材側から通しボルトを挿通するとともにこれにストッパナットを組み付けた後に押輪部材を貫通させ、さらに第２の結合フランジ部へのねじ込み操作が行われる。したがって、先願発明においては、例えば狭く薄暗い掘削溝内等において導管の接続作業を行う場合に、各部材の位置合わせが面倒であるといった問題があった。また、先願発明においては、シール部材を押圧する押輪、この押輪を係止するナット、導管の外周部に形成される凸部、この凸部によって係止される環状体或いは長軸の通しボルト等を必要とすることから、部品数も多くなるとともに押輪によってシール部材を均一に押圧するように各ナットの位置を調整するといった面倒な作業も必要となるといった問題があった。
【００１３】
したがって、本発明は、はめ合わせ接続構造による簡易な施工によって接続された第１の導管と第２の導管とが、その接続状態と接続部のシーリングとを確実に保持されるようにした導管接続装置を提供することを目的に提案されたものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する本発明にかかる導管接続装置は、第１の導管と、第１の結合部と、第２の導管と、第２の結合部と、結合手段と、シーリング部材と、押圧手段とを備えてなる。第１の導管には、先端部に嵌合受け部が形成されてなる。第１の結合部は、第１の導管の外周部に先端側への抜け方向を規制されて設けられる。第２の導管は、先端部に、第１の導管の嵌合受け部内に嵌合される嵌合部が形成され、第１の導管に対してはめ合わせ接続される。第２の結合部は、第２の導管の外周部に、先端部から所定の位置において先端側への抜け方向を規制されて設けられる。結合手段は、第１の導管の嵌合受け部内に第２の導管の嵌合部をはめ合わせた状態で、第１の結合部と第２の結合部とを結合することによって第１の導管と第２の導管との接続状態を保持する。シーリング部材は、筒状に形成され、第２の導管の嵌合部の外周部に装着されて嵌合受け部の内面との間に密着することによって第１の導管と第２の導管との接続部位をシーリングする。押圧手段は、第２の導管側に設けられ、結合手段により第１の結合部と第２の結合部とを結合する際に、第２の結合部とともに先端側へと移動してシーリング部材を第１の導管の嵌合受け部内に押し込んで嵌合部の外周面と嵌合受け部の内面との間に密着させる。更に、嵌合部は、第２の導管の先端部から所定の位置まで膨出形成され、嵌合部の所定の位置には、傾斜面を有する段部が形成されている。押圧手段は、結合手段により第２の結合部とともに第２の導管の先端側へと移動するのに伴って段部の傾斜面に沿って移動し、段部の傾斜面によって、抜け止めされるとともに、第２の導管に対して芯出しされる。
【００１５】
以上のように構成された本発明にかかる導管接続装置によれば、第２の導管が先端部にシーリング部材を装着した状態で第１の導管の嵌合受け部内にはめ合わされて接続される。導管接続装置によれば、第１の導管と第２の導管とが、第１の結合部と第２の結合部との間を結合手段により結合されることによりはめ合わせ状態を確実に保持されて接続される。導管接続装置によれば、結合手段を締め付けることによって第１の導管の嵌合部が第２の導管の嵌合受け部内へと進入するとともに、第２の結合手段により押圧手段が先端側へと移動する。導管接続装置によれば、押圧手段が、第２の結合手段により先端側へと移動するのに伴って、段部の傾斜面に沿って移動し、第２の導管の嵌合部の所定の位置の段部の傾斜面によって、抜け止めされるとともに、第２の導管に対して芯出しされる。導管接続装置によれば、押圧手段がシーリング部材を押圧してこれを嵌合受け部内に押し込んで密着させることにより、第１の導管と第２の導管の接続部位のシーリングが確実に行われるようになる。したがって、導管接続装置によれば、第１の導管と第２の導管との離脱防止機能と、第１の導管と第２の導管との間のシーリング機能とが、簡易な構造と簡易な作業とによって同時にかつ確実に奏されるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明の第１の実施の形態として図１乃至図３に示した導管接続装置１は、第１の導管２に対して第２の導管３がはめ合わせ構造により接続される、上下水道管等の液体を流す導管、都市ガスや冷却ガス等の気体を流す導管或いは粉体、粒体、ゲル状体等の固体からなる流体を流す導管等の適宜の導管の接続装置として適用されるものである。導管接続装置１は、第１の導管２と第２の導管３とが直管ばかりでなく、例えば迂回配管を行う際に用いて好適なラセン管やその他適宜の導管の接続にも適用される。
【００１７】
実施の形態においては、第１の導管２と第２の導管３とにそれぞれ鋳鉄管が用いられるが、導管として一般に用いられている、塩化ビニール系樹脂管やポリエチレン系樹脂管等の樹脂管、或いは鋼鉄管やアルミ合金管等の金属管にも適用される。導管接続装置１は、同一材質の導管ばかりでなく、異種材質の導管の接続にも適用される。導管接続装置１は、詳細を後述するように、はめ合わせ構造により接続された第１の導管２と第２の導管３とのはめ合わせ状態を保持する離脱防止機能と、第１の導管２と第２の導管３との間の気密性、水密性等を保持するシーリング機能とが同時に図られてなる。
【００１８】
導管接続装置１には、図１乃至図３に示すように、第１の導管２に一体に形成された結合フランジ部４と、第２の導管３に装着される結合フランジ部材５と、多数個の結合ボルト６及び締付けナット７とが備えられ、これら部材によって第１の導管２と第２の導管３のはめ合わせ接続状態を保持する離脱防止機構が構成される。導管接続装置１には、はめ合わせ接続した第１の導管２と第２の導管３との間をシーリングするシーリング部材８が備えられる。
【００１９】
第１の導管２には、図１及び図２に示すように、その先端部に全周に亘って膨出形成されることにより内部に大口径の受け口９ａを有する嵌合受け部９が構成されている。第１の導管２は、図示しない他端部に後述する第２の導管３の先端形状と同様に構成されており、第３の導管の嵌合受け部にはめ合わされる嵌合部として構成される。嵌合受け部９は、受け口９ａが第２の導管３をはめ合わせるに足る内径を有するとともに、開口部から内方に向かって次第に小径とするテーパが付された略漏斗状の空間部として構成されている。
【００２０】
第１の導管２には、嵌合受け部９の外周部の先端部位に、全周に亘って円板状の結合フランジ部４が一体に突出形成されている。結合フランジ部４には、その厚み方向に貫通する複数個の貫通孔１０が形成されている。各貫通孔１０は、図３に示すように結合フランジ部４に対して、同一円周上に位置して互いに等間隔を以って形成されている。結合フランジ部４は、各貫通孔１０を等間隔に形成することによって、後述するように結合ボルト６と締付けナット７とによる結合を行う際に円周方向に対して均等な締付け力が生成されるようにする。なお、各貫通孔１０については、結合ボルト６がねじ込まれるねじ孔によって構成するようにしてもよい。
【００２１】
第１の導管２は、例えば鋼鉄管である場合に、上述した嵌合受け部９に結合フランジ部４を一体に形成することが困難であるとともに極めて高価となる。したがって、鋼鉄管からなる第１の導管２は、別部材の環状の結合フランジ部材を用い、この結合フランジ部材がその内周部を導管の外周部に溶接によって固定されるようにして構成してもよい。
【００２２】
また、第１の導管２は、例えば結合フランジ部４を含む嵌合受け部９の全体を別部材によって構成するようにしてもよい。嵌合受け部材は、例えば基端側の内径が直管部の外径とほぼ等しくされ、この基端部の内周壁に形成した内周ねじを直管部の外周部に形成した外周ねじにねじ込むことによって一体化されて第１の導管２を構成する。なお、別部材の嵌合受け部材は、例えば溶接等によって直管部の外周部に一体化されて第１の導管２を構成する。また、嵌合受け部材は、第１の導管２に対して、抜け方向に固定されるが周回り方向にフリーな状態で組み合わされる部材であってもよい。かかる嵌合部材は、第１の導管２に対して回転操作することによって、この第１の導管２や第２の導管３を回すことなく相互の結合フランジ部の位置合わせを可能とする。
【００２３】
第１の導管２は、比較的短軸であり他端側からの挿通が可能である場合に、別部材によってリング状に形成された結合フランジ部材をこの他端側から挿通して組み付けるようにしてもよい。第１の導管２は、結合フランジ部材が嵌合受け部９によって係止されることで、先端側からの抜け止めが図られるようになる。
【００２４】
第１の導管２は、強度条件が十分に確保される場合には、貫通孔を有する複数個の短冊状或いはチャンネル状の結合フランジ凸部を嵌合受け部９の外周部に一体に形成するようにしてもよい。また、第１の導管２は、かかる形状の別部材の結合フランジ片を、嵌合受け部９の外周部に溶接によって等間隔に固定するようにしてもよい。第１の導管２は、これら結合フランジ凸部や結合フランジ片が、嵌合受け部９の外周部に互いに等間隔で設けられる。
【００２５】
ところで、水道管には、上述したように各種材質の導管が用いられている。第２の導管３は、上述したように鋳鉄管が用いられているが、作業者が重量や材質感が大きく異なることから樹脂管と容易に識別することが可能であっても例えば夜間時等の作業において鋼鉄管と間違えられる虞がある。したがって、第２の導管３には、先端部に太径部位を一体に膨出形成することによって鋳鉄管であることを識別する識別凸部１１が形成されている。識別凸部１１は、図２に示すように第１の導管２の嵌合受け部９に対して、その内部に嵌合されるに足る外径を有するとともに軸長もやや短く形成されてなる。なお、識別凸部１１については、第１の導管２の図示しない他端部にも形成されている。
【００２６】
第２の導管３には、外周部に上述した所定の長さの識別凸部１１を一体に膨出形成することにより、先端部から所定の長さ位置に段部１２が形成されてなる。第２の導管３は、この段部１２を利用して詳細を後述するように結合フランジ部材５の抜止めが図られる。第２の導管３は、識別凸部１１を形成した先端部が嵌合部として、識別凸部１１の外周部と嵌合受け部９の内周部との間に周回りの適切なクリアランスを構成して第１の導管２との接続が行われる。
【００２７】
第２の導管３には、先端側から識別凸部１１の外周部にシーリング部材８がはめ込まれる。シーリング部材８は、ゴムや合成ゴム等の水密性、気密性を有する弾性材料材によって成形されてなる。シーリング部材８は、識別凸部１１の外周部にきつく嵌合される内径を有するとともに、はめ込み側の外径が大きくかつ先端側に向かって小径とされた全体略円錐筒状を呈して成形されてなる。シーリング部材８は、後述するように第１の導管２の嵌合受け部９内に第２の導管３の識別凸部１１が嵌合された状態において、それらの間に構成されるクリアランスを埋めて密着する厚みを有している。
【００２８】
シーリング部材８は、後述するように第２の導管３の識別凸部１１が第１の導管２の嵌合受け部９に対して嵌合されて接続される際に、嵌合受け部９の受け口９ａに嵌合される。シーリング部材８は、結合フランジ部４と結合フランジ部材５とを結合ボルト６と締付けナット７とにより締め付けることによって、結合フランジ部材５により嵌合受け部９の内部へ押し込まれて第１の導管２と第２の導管３との間の水密性、気密性を保持する。
【００２９】
第２の導管３には、識別凸部１１の内側に位置してその外周部に結合フランジ部材５が装着される。結合フランジ部材５は、中心部に軸孔１３が形成された全体円盤状の部材であり、複数個の貫通孔１４が同一円周上に等間隔を以って形成されている。軸孔１３は、その内径が、第２の導管３の直管部の外径よりもやや大径とされるとともに識別凸部１１の外径よりもやや小径とされてなる。各貫通孔１４は、上述した第１の導管２の結合フランジ部４の各貫通孔１０にそれぞれ対応して形成されており、これら各貫通孔１０との間にそれぞれ結合ボルト６が貫通される。なお、各貫通孔１４については、結合ボルト６がねじ込まれるねじ孔によって構成するようにしてもよい。
【００３０】
結合フランジ部材５には、少なくとも識別凸部１１側の側面に軸孔１３と同心の押圧凸部１５が一体に突設されている。押圧凸部１５は、環状凸部からなり、その外径がシーリング部材８の大径側の外径よりもやや小径に形成されるとともに内周部位に座ぐり１５ａが施されている。押圧凸部１５は、段部１２がややなだらかな傾斜面を呈することから、後述するように結合操作によって結合フランジ部材５が識別凸部１１側へと移動するに伴って座ぐり１５ａが傾斜面に沿って移動する。したがって、結合フランジ部材５は、第２の導管３に対して芯出しされて、結合フランジ部４との結合操作が行われるようになる。
【００３１】
なお、押圧凸部１５は、結合フランジ部材５の一方側面に一体に突設したが、他方の側面にも形成することによって第２の導管３に対して結合フランジ部材５が装着方向を特定されずに装着可能とされる。また、段部１２と押圧凸部１５とは、互いに垂直面で当接するように構成してもよい。
【００３２】
以上のように構成された結合フランジ部材５は、押圧凸部１５の座ぐり１５ａ部位が識別凸部１１の段部１２に突き当たることによって先端から所定の位置において抜止めされて第２の導管３の外周部に装着される。結合フランジ部材５には、第１の導管２の嵌合受け部９内に第２の導管３の識別凸部１１が嵌合された状態において、結合フランジ部４の貫通孔１０から挿通された結合ボルト６の先端が貫通孔１４を貫通される。
【００３３】
結合ボルト６は、機械的強度と防サビ性を有するステンレス材やその他の金属材或いは合成樹脂材等によって形成されている。結合ボルト６には、図３に示すように矩形頭部を有するものが用いられ、また先端から所定の長さで外周ねじが形成されている。結合ボルト６は、貫通孔１０と嵌合受け部９の外周部との間隔よりもやや大きい長さの頭部を有することにより、ある程度回されると頭部の先端が嵌合受け部９の外周部に突き当たって回り止めされる。結合ボルト６には、結合フランジ部材５の貫通孔１４を突出した先端から締付けナット７がねじ込まれる。
【００３４】
上述した構成各部材を備える導管接続装置１においては、第２の導管３に対して、その外周部に結合フランジ部材５が装着されるとともに識別凸部１１の外周部にシーリング部材８がはめ込まれる。導管接続装置１においては、第１の導管２に対して、その嵌合受け部９の受け口９ａに第２の導管３の識別凸部１１が嵌合される。導管接続装置１においては、第２の導管３側の結合フランジ部材５が、各貫通孔１４を第１の導管２側の結合フランジ部４の各貫通孔１０にそれぞれ対応位置させるように調整回転される。
【００３５】
導管接続装置１においては、結合フランジ部４の各貫通孔１０と結合フランジ部材５の各貫通孔１４とが同軸上に位置された状態において、結合フランジ部４側から各貫通孔１０に結合ボルト６がそれぞれ挿通される。導管接続装置１においては、結合フランジ部材５の貫通孔１４を貫通して突出露呈する結合ボルト６の先端に締付けナット７がそれぞれねじ込まれる。導管接続装置１においては、締付けナット７をねじ込むにしたがって、結合フランジ部材５が第２の導管３の外周部に沿って次第に先端側へと移動する。
【００３６】
導管接続装置１においては、結合フランジ部材５が識別凸部１１の段部１２に突き当たることにより、第２の導管３を押圧して第１の導管２側へと次第に移動させる。導管接続装置１においては、識別凸部１１にはめ合わされたシーリング部材８が第２の導管３とともに受け口９ａ内に進入するが、その先端部位が受け口９ａの内面に突き当たると移動を停止される。導管接続装置１においては、第２の導管３が引き続いて第１の導管２内に進入するにしたがって、シーリング部材８の太径部位が識別凸部１１の段部１２を超える位置に達して結合フランジ部材５の押圧凸部１５と当接する。
【００３７】
導管接続装置１においては、締付けナット７のねじ込み操作にしたがいシーリング部材８が押圧凸部１５によって押圧されて第１の導管２の受け口９ａ内に次第に押し込まれる。導管接続装置１においては、シーリング部材８が第１の導管２内に押し込まれるにしたがって、第１の導管２の嵌合受け部９の内周面と第２の導管３の識別凸部１１の外周面との間で厚み方向に圧縮される。したがって、導管接続装置１においては、シーリング部材８によってはめ合わせ接続された第１の導管２と第２の導管３との間がシーリングされる。
【００３８】
また、導管接続装置１においては、結合フランジ部４と結合フランジ部材５とが円周方向に沿って等間隔に配置された複数個の結合ボルト６と締付けナット７とによって全周に亘ってしっかりと結合されることにより、第１の導管２に対する第２の導管３のはめ合わせ状態が保持される。したがって、導管接続装置１においては、振動や地盤沈下等によって第１の導管２や第２の導管３に引張り力等が作用された場合においても、脱管や緩みの発生が確実に防止される。
【００３９】
上述したように導管接続装置１においては、第１の導管２と第２の導管３との間の、はめ合わせ接続状態を保持する離脱防止機能と水密性や気密性を保持するシーリング機能とが同時に機能されることで、構造が簡易であるとともに作業性の向上が図られるようになる。導管接続装置１によれば、離脱防止機能やシーリング機能とを有するが、第１の導管２や第２の導管３に対してこれらを歪ませるような大きな力を作用させない構造であることから内部歪みによる材質劣化、破損、変形或いはひび割れ等の発生が抑制される。導管接続装置１によれば、塗装金属導管に適用した場合であっても、塗装を剥離することが無いので異種金属間の自然電位差による腐食の発生が防止されるようになる。
【００４０】
本発明の第２の実施の形態として図４に示した導管接続装置２０は、第１の導管２にも別部材からなる結合フランジ部材２１を装着するようにするとともに、この結合フランジ部材２１と第２の導管３に装着される結合フランジ部材２２とがいわゆる半割り構造によって構成されてなる。導管接続装置２０は、第１の導管２と第２の導管３とがこれら結合フランジ部材２１、２２を除くその他の構成について上述した導管接続装置１と同様することから、対応する部位については同一符号を付すことによって詳細な説明を省略する。
【００４１】
第１の導管２は、上述した実施の形態においては先端部の外周に結合フランジ部４が一体に形成されていたが、この結合フランジ部４に代えて結合フランジ部材２１が装着される。結合フランジ部材２１は、半円形状の第１のリング半体２１ａと第２のリング半体２１ｂとに分割されたいわゆる半割り構造によって構成されている。第１のリング半体２１ａと第２のリング半体２１ｂは、互いに同一形状に形成されており、半円筒形状の基部と、この基部の外周部の先端側に一体に突設されるとともに複数個の貫通孔２３が形成された結合フランジ部と、基部と結合フランジ部との端部に直交して一体に突設された連結部２４とからなる。
【００４２】
第１のリング半体２１ａと第２のリング半体２１ｂは、第１の導管２の外周部にこれを挟み込むようにして組み付けられ、相対する連結部２４ａ、２４ｂとが取付孔に挿通した連結ボルト２５とナットとを締め付けることによって一体化されて結合フランジ部材２１を構成する。結合フランジ部材２１は、組み合わせ状態において円筒形を構成する各第１のリング半体２１ａと第２のリング半体２１ｂの基部が組み合わされた筒状基部が嵌合受け部９において抜止めされるに足る内径を有してそれぞれ組み合わされる。また、結合フランジ部材２１は、筒状基部の内径が嵌合受け部９の外径よりも小径とされ、この筒状基部が嵌合受け部９に突き当たることによって第１の導管２に対して抜止めされる。
【００４３】
したがって、結合フランジ部材２１は、半割り構造により構成したことから、第１の導管２が長軸であったり、埋設等された他端側からの挿入が困難である場合であってもその途中の任意の箇所において装着操作を簡単に行うことが可能である。なお、結合フランジ部材２１は、上述したように完全に２分割された第１のリング半体２１ａと第２のリング半体２１ｂとにより構成するばかりでなく、例えば合成樹脂によって一体に成形し、これらを薄肉のヒンジ部によって連設した構造であってもよい。結合フランジ部材２１は、さらに多数個の分割体から構成してもよい。
【００４４】
結合フランジ部材２２も、半円形状の第１のリング半体２２ａと第２のリング半体２２ｂとに分割されたいわゆる半割り構造によって構成されている。第１のリング半体２２ａと第２のリング半体２２ｂは、互いに同一形状に形成されており、半円筒形状の基部と、この基部の外周部の先端側に一体に突設されるとともに複数個の貫通孔２６が形成された結合フランジ部と、基部と結合フランジ部との端部に直交して一体に突設された連結部２７とからなる。
【００４５】
第１のリング半体２２ａと第２のリング半体２２ｂは、第２の導管３の外周部にこれを挟み込むようにして組み付けられ、相対する連結部２７ａ、２７ｂとが取付孔に挿通した連結ボルト２８とナットとを締め付けることによって一体化されて結合フランジ部材２２を構成する。結合フランジ部材２２は、組み合わせ状態において円筒形を構成する各第１のリング半体２２ａと第２のリング半体２２ｂの基部が組み合わされた筒状基部が嵌合受け部９において抜止めされるに足る内径を有してそれぞれ組み合わされる。また、結合フランジ部材２２は、筒状基部の内径が識別凸部１１の外径よりも小径とされ、この筒状基部が識別凸部１１の段部１２に突き当たることによって第２の導管３に対して抜止めされる。結合フランジ部材２２は、筒状基部が軸方向に延長されて形成されることにより、この延長部位でシーリング部材８を押圧する押圧凸部２９を構成する。
【００４６】
したがって、結合フランジ部材２２は、半割り構造により構成したことから、第２の導管３が長軸であったり、埋設等された他端側からの挿入が困難である場合であってもその途中の任意の箇所において装着操作を簡単に行うことが可能である。なお、結合フランジ部材２２は、上述したように完全に２分割された第１のリング半体２２ａと第２のリング半体２２ｂとにより構成するばかりでなく、例えば第１のリング半体２２ａと第２のリング半体２２ｂとをヒンジ部によって連設した構造であってもよい。結合フランジ部材２２は、さらに多数個の分割体から構成してもよい。
【００４７】
以上のように構成された結合フランジ部材２１、２２を備える導管接続装置２０においては、第１の導管２に対して第１のリング半体２１ａと第２のリング半体２１ｂとがそれぞれ組み合わされることによって嵌合受け部９によって先端側に抜止めされた結合フランジ部材２１が外周部に装着される。導管接続装置２０においては、同様に第２の導管３に対して第１のリング半体２２ａと第２のリング半体２２ｂとがそれぞれ組み合わされることによって識別凸部１１の段部１２によって先端側に抜止めされた結合フランジ部材２２が外周部に装着される。
【００４８】
導管接続装置２０においては、第２の導管３に対して、その識別凸部１１の外周部にシーリング部材８がはめ込まれる。導管接続装置２０においては、第１の導管２に対して、その嵌合受け部９の受け口９ａに第２の導管３の識別凸部１１が嵌合される。導管接続装置２０においては、第１の導管２側の結合フランジ部材２１と第２の導管３側の結合フランジ部材２２とが、それぞれの貫通孔２３と貫通孔２６とを対応位置させるようにして互いに調整回転される。
【００４９】
導管接続装置２０においては、第１の導管２側の結合フランジ部材２１側からそれぞれの貫通孔２３に結合ボルト６が挿通される。導管接続装置２０においては、第２の導管３側の結合フランジ部材２２の貫通孔２６を貫通して突出露呈する結合ボルト６の先端に締付けナット７がそれぞれねじ込まれる。導管接続装置２０においては、締付けナット７をねじ込むにしたがって、結合フランジ部材２１と結合フランジ部材２２とが互いに接近するように第１の導管２と第２の導管３の外周部に沿って次第にそれぞれの先端側へと移動する。
【００５０】
導管接続装置２０においては、結合フランジ部材２１が嵌合受け部９に突き当たるとともに結合フランジ部材２２が識別凸部１１の段部１２に突き当たることにより、第１の導管２と第２の導管３とが互いに接近する。導管接続装置２０においては、結合フランジ部材２２の移動に伴って押圧凸部２９がシーリング部材８を押圧して第１の導管２の受け口９ａ内に次第に押し込んでいく。導管接続装置２０においては、シーリング部材８が第１の導管２内に押し込まれるにしたがって第１の導管２の嵌合受け部９の内周面と第２の導管３の識別凸部１１の外周面との間で厚み方向に圧縮される。したがって、導管接続装置２０においては、シーリング部材８によってはめ合わせ接続された第１の導管２と第２の導管３との間がシーリングされる。
【００５１】
したがって、導管接続装置２０においても、上述したように結合フランジ部材２１、２２とが円周方向に沿って等間隔に配置された複数個の結合ボルト６と締付けナット７とによって全周に亘ってしっかりと結合されることによって第１の導管２に対する第２の導管３のはめ合わせ状態が保持される。導管接続装置２０は、これにより振動や地盤沈下等によって第１の導管２や第２の導管３に引張り力等が作用された場合においても、脱管や緩みの発生が確実に防止される。
【００５２】
導管接続装置２０においても、第１の導管２と第２の導管３との間の、はめ合わせ接続状態を保持する離脱防止機能と水密性や気密性を保持するシーリング機能とが同時に機能されることで、構造が簡易であるとともに作業性の向上が図られるようになる。また、導管接続装置２０によれば、離脱防止機能とシーリング機能とを有しているが第１の導管２や第２の導管３に対して大きな結合力を以って結合フランジ部材２１、２２を組み付ける必要が無いために、第１の導管２や第２の導管３を歪ませるような大きな力が作用されることは無い。
【００５３】
したがって、導管接続装置２０によれば、第１の導管２や第２の導管３に、内部歪みによる材質劣化、破損、変形或いはひび割れ等の発生が抑制される。さらに、導管接続装置２０によれば、塗装金属導管に適用した場合であっても、塗装を剥離することが無いので異種金属間の自然電位差による腐食の発生が防止されるようになる。
【００５４】
なお、導管接続装置２０においては、第１の導管２と第２の導管３にそれぞれ半割り構造の結合フランジ部材２１、２２を組み付けるようにしたが、いずれか一方の導管に対して半割り構造の結合フランジ部材を組み付けるようにしてもよいことは勿論である。導管接続装置２０においては、六角頭部の結合ボルト６が用いられているが、上述した導管接続装置１のように矩形頭部の結合ボルト６を用いてもよいことは勿論である。
【００５５】
上述した各実施の形態においては、第２の導管３に装着される結合フランジ部材５に押圧凸部１５を一体に形成したが、第３の実施の形態として図５に示した導管接続装置３０は、第２の導管３に装着される結合フランジ部材３１と押圧部材３４とが別部材によって構成されてなる。なお、導管接続装置３０は、これら結合フランジ部材３１と押圧部材３４を除くその他の構成について上述した導管接続装置１、２０と同様とすることから、対応する部位については同一符号を付すことによって詳細な説明を省略する。
【００５６】
結合フランジ部材３１は、全体リング状に形成されてなり、第２の導管３に貫通される軸孔３２が形成されるとともに、結合フランジ部４の貫通孔１０に対応して複数個の貫通孔３３が同一円周上に位置して形成されている。押圧部材３４も、第２の導管３に貫通される軸孔３５が形成された全体リング状を呈して形成されており、その外径がシーリング部材８の大径側の外径よりもやや小径に形成されるとともに内周部位に座ぐり３６が施されている。押圧部材３４は、側面３７が後述するようにシーリング部材８の押圧面を構成する。
【００５７】
押圧部材３４は、段部１２がややなだらかな傾斜面を呈することから、後述するように結合操作によって結合フランジ部材５が識別凸部１１側へと移動するに伴って座ぐり３６が傾斜面に沿って移動する。したがって、押圧部材３４は、第２の導管３に対して芯出しされて、結合フランジ部材３１と結合フランジ部４との結合操作が行われるようになる。
【００５８】
導管接続装置３０は、第２の導管３に対して、識別凸部１１側に押圧部材３４を位置させてその外周部に結合フランジ部材３１が装着される。導管接続装置３０においては、第１の導管２に対して、その嵌合受け部９の受け口９ａに第２の導管３の識別凸部１１が嵌合される。導管接続装置３０においては、第２の導管３側の結合フランジ部材３１が、各貫通孔３３を第１の導管２側の結合フランジ部４の各貫通孔１０にそれぞれ対応位置させるように調整回転される。
【００５９】
導管接続装置３０においては、結合フランジ部４の各貫通孔１０と結合フランジ部材３１の各貫通孔３３とが同軸上に位置された状態において、結合フランジ部４側から各貫通孔１０に結合ボルト６がそれぞれ挿通される。導管接続装置３０においては、結合フランジ部材３１の貫通孔３３を貫通して突出露呈する結合ボルト６の先端に締付けナット７がそれぞれねじ込まれる。導管接続装置３０においては、締付けナット７をねじ込むにしたがって結合フランジ部材３１が第２の導管３の外周部に沿って次第に先端側へと移動する。導管接続装置３０においては、結合フランジ部材３１が押圧部材３４を第２の導管３の外周部に沿って次第に先端側へと移動させる。
【００６０】
導管接続装置３０においては、押圧部材３４が識別凸部１１の段部１２に突き当たることにより、結合フランジ部材３１を介して第２の導管３を押圧して第１の導管２側へと次第に移動させる。導管接続装置３０においては、識別凸部１１にはめ合わされたシーリング部材８が第２の導管３とともに受け口９ａ内に進入するが、その先端部位が受け口９ａの内面に突き当たると移動を停止される。導管接続装置３０においては、第２の導管３が引き続いて第１の導管２内に進入するにしたがって、シーリング部材８の太径部位が識別凸部１１の段部１２を超える位置に達して押圧部材３４の側面３７に当接する。
【００６１】
導管接続装置３０においては、締付けナット７のねじ込み操作にしたがって、シーリング部材８が押圧部材３４によって押圧されて第１の導管２の受け口９結合フランジ部材ａ内に次第に押し込まれる。導管接続装置３０においては、シーリング部材８が第１の導管２内に押し込まれるにしたがって、第１の導管２の嵌合受け部９の内周面と第２の導管３の識別凸部１１の外周面との間で厚み方向に圧縮される。したがって、導管接続装置３０においては、シーリング部材８によってはめ合わせ接続された第１の導管２と第２の導管３との間がシーリングされる。
【００６２】
上述した各実施の形態は、いずれも第１の導管２の嵌合受け部９内に第２の導管の識別凸部１１をはめ合わせて接続するようにしたが、本発明はかかる態様に限定されるものではない。本発明は、第１の導管２と第２の導管３との間に接続管部材が介在され、第１の導管２と接続管部材及び接続管部材と第２の導管３とをそれぞれはめ合わせ接続するようにした導管接続装置にも適用されることは勿論である。本発明は、別配管されてはめ合わせ接続される導管の接続に適用されるばかりでなく、例えばその間において破損等によって漏水が生じたことによりこの破損個所が適当な長さで切断された導管について、補修導管を接続する場合においても適用される。本発明は、第１の導管２と第２の導管３とが、互いに略直線上に対向される導管ばかりでなく、湾曲したり適宜の角度を付されて接続される導管を接続する場合にも適用される。
【００６３】
上述した各実施の形態においては、鋳鉄管からなる第２の導管３に太径の識別凸部１１を膨出形成し、この識別凸部１１によって結合フランジ部材５、２２を抜止めするようにしたがかかる構成に限定されるものでは無い。本発明は、第２の導管３の外周部に結合フランジ部材を軸方向に移動自在に装着するとともに、先端部から所定の位置において先端側への移動を係止して抜止めするように構成すればよい。したがって、第２の導管３には、所定の位置に凸部やストッパ等を設けたりしてもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明にかかる導管接続装置によれば、はめ合わせによる簡易な施工によって接続される第１の導管と第２の導管とが、第１の結合部と第２の結合部との間を結合手段により結合されることによって嵌合受け部に対する嵌合部のはめ合わせ状態が確実に保持されて振動等が加えられても接続された導管の脱管が確実に防止されることから、信頼性の向上が図られるとともに、作業効率を大幅に向上させて工事費の低減が図られるようになる。また、導管接続装置によれば、結合手段を固定するために導管に対して大きな負荷が作用されないことから、内部歪み等による劣化、破損或いは自然電位差による腐食等の発生が抑制されるようになる。さらに、導管接続装置によれば、第１の結合部と第２の結合部との間を結合手段により結合する際に第２の結合部とともに軸方向に移動する押圧手段がシーリング部材を第１の導管の嵌合受け部内に押し込むんで嵌合部の外周面と嵌合受け部の内面との間に密着させることから、シーリング部材の押込み操作を不要として工程の簡易化が図られるとともに第１の導管と第２の導管との間のシーリングが確実に行われるようになる。したがって、導管接続装置によれば、第１の導管と第２の導管との離脱防止と、第１の導管と第２の導管との間のシーリングとが、簡易な構造と簡易な作業とによって確実に奏されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態として示す導管接続装置の要部分解縦断面図である。
【図２】同導管接続装置の要部縦断面図である。
【図３】同導管接続装置の要部分解斜視図である。
【図４】第２の実施の形態の要部分解斜視図である。
【図５】第３の実施の形態の要部分解斜視図である。
【符号の説明】
１ 導管接続装置、２ 第１の導管、３ 第２の導管、４ 結合フランジ部、５ 結合フランジ部材、６ 結合ボルト、７ 締付けナット、８ シーリング部材、９ 嵌合受け部、１０ 貫通孔、１１ 識別凸部、１２ 段部、１３ 軸孔、１４ 貫通孔、１５ 押圧凸部、２０ 導管接続装置、２１，２２ 結合フランジ部材、２３ 貫通孔、２４ 連結部、２５ 連結ボルト、２６ 貫通孔、２７ 連結部、２８ 連結ボルト、２９ 押圧凸部、３０ 導管接続装置、３１ 連結フランジ部材、３３ 貫通孔、３４ 押圧部材

Claims (4)

1. 先端部に嵌合受け部が形成された第１の導管と、
   上記第１の導管の外周部に、先端側への抜け方向を規制されて設けられた第１の結合部と、
   先端部に上記嵌合受け部内に嵌合される嵌合部が形成されて上記第１の導管に対してはめ合わせ接続される第２の導管と、
   上記第２の導管の外周部に、先端部から所定の位置において先端側への抜け方向を規制されて設けられた第２の結合部と、
   上記第１の導管の嵌合受け部内に上記第２の導管の嵌合部をはめ合わせた状態で、上記第１の結合部と上記第２の結合部とを結合して上記第１の導管と上記第２の導管との接続状態を保持する結合手段と、
   上記第２の導管の嵌合部の外周部に装着されて上記嵌合受け部の内面との間に密着することによって上記第１の導管と上記第２の導管との接続部位をシーリングする筒状シーリング部材と、
   上記第２の導管側に設けられ、上記結合手段により上記第１の結合部と上記第２の結合部とを結合する際に、該第２の結合部とともに先端側へと所定の位置まで移動して上記シーリング部材を上記第１の導管の嵌合受け部内に押し込む押圧手段とを備え、
   上記嵌合部は、上記第２の導管の先端部から所定の位置まで膨出形成され、該嵌合部の該所定の位置には、傾斜面を有する段部が形成されており、
   上記押圧手段は、上記結合手段により上記第２の結合部とともに上記第２の導管の先端側へと移動するのに伴って上記段部の傾斜面に沿って移動し、該段部の傾斜面によって、抜け止めされるとともに、上記第２の導管に対して芯出しされることを特徴とする導管接続装置。
2. 上記押圧手段が、上記第２の結合部の側面に一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載の導管接続装置。
3. 上記押圧手段が、上記第２の結合部と上記嵌合部との間に位置して上記第２の導管に軸方向に移動自在に装着された部材によって構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の導管接続装置。
4. 上記第１の結合部及び上記第２の結合部は、それぞれ、半円球状の第１のリング半体と第２のリング半体とに分割された半割構造を有し、該第１のリング半体と該第２のリング半体とがヒンジ部によって連結されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の導管接続装置。

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