JP4684476B2 - 導管接続装置 - Google Patents
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Description
【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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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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