JP4761940B2 - 離脱防止管継手 - Google Patents

Description

本発明は、一方の管の端部に形成された受口の内部に他方の管の端部に形成された挿口が挿入される構造の離脱防止管継手に関する。

この種の離脱防止管継手として、管路の曲がりの部分に用いられるものは、その管路の曲がりによって管内流体の圧力が平均にかからなくなることにもとづく不平均力が作用する。この不平均力は、継手が抜け出す方向に作用する。このような継手の抜け出しを防止するための離脱防止管継手として、図５に示すものが知られている（特許文献１）。

図５において、１１は互いに接合されるダクタイル鋳鉄製の一方の管、１２はダクタイル鋳鉄製の他方の管である。一方の管１１の端部には受口が形成され、他方の管１２の端部には、受口１３の内部に挿入される挿口１４が形成されている。１５はシール材で、受口１３の内周面と、受口１３に挿入された挿口１４の外周面との間で圧縮されることで、所定のシール機能を発揮する。

挿口１４における受口１３に挿入されていない部分の外周には、周方向の分割部を有しない環状の挿口フランジ１６が外ばめされ、この挿口フランジ１６は、すみ肉溶接部１７によって挿口１４に固定されている。１８は挿口リブで、挿口１４の外面と挿口フランジ１６とに溶接されて一体化されている。１９は周方向の分割部を有しない環状の受口リングで、受口１３に外ばめされるとともに、受口１３の端部の外周に形成されたフランジ状の突部２０に管軸方向に掛かることが可能である。挿口フランジ１６および挿口リブ１８は構造用鋼などにて形成され、受口リング１９はダクタイル鋳鉄などによって構成される。

２１は管軸方向のボルトで、受口１３および挿口１４の周方向に沿って複数が設けられており、挿口フランジ１６と受口リング１９とを貫通した状態でナット２２がねじ合わされる。これによって、挿口フランジ１６と受口リング１９とが、受口１３の突部２０を間に挟んだ状態で互いに締結される。ボルト２１およびナット２２は、クロム・モリブデン鋼などによって形成されている。

このような構成であると、受口１３と挿口１４とが一体化されるため、管路の曲がりの部分に用いても、管内流体の不平均力によって継手が抜け出すことを、確実に防止することができる。

受口１３と挿口１４とが屈曲した状態で継手を曲げ接合する場合には、事前にボルト２１をゆるめておき、受口１３と挿口１４と屈曲状態での接合が終了した段階で、ボルト２１を締め付ける。継手の周方向に沿った各ボルト２１の締め付け長さを調節することで、曲げ接合に対応する。
特開２００１−４１３６７号公報

このような管継手において、管路の敷設現場の状況によっては、挿口１４が形成されている管１２に切り管を施して、所定長さに調整しなければならないことがある。このような場合に、図５に示した従来の構成では、切り管を行った後に、新たに挿口フランジ１６と挿口リブ１８とを溶接して所定の挿口を形成することが必要になる。しかし、挿口フランジ１６と挿口リブ１８とを新たに用意する必要があり、経済性が悪い。また挿口フランジ１６と挿口リブ１８の溶接は、溶接脚長が長く、このため施工に長時間を要するとともに、管路の敷設現場において挿口フランジ１６を正確な位置に溶接するのが容易ではない。

そこで本発明は、このような課題を解決して、施工現場での切り管後の施工性にすぐれ、しかも各部における変形の発生なども防止し得る離脱防止管継手を得ることを目的とする。

この目的を達成するため本発明の離脱防止管継手は、挿口における受口に挿入されていない部分の外周に溶接ビードが形成され、この溶接ビードよりも受口から遠い位置における挿口の外周に、前記溶接ビードに管軸方向に掛かることができる挿口リングがはめ合わされ、受口の外周に、この受口の端部の外周に形成されたフランジ状の突部に管軸方向に掛かることができる受口リングがはめ合わされ、前記挿口リングと受口リングとが、管軸方向に配置された管周方向に複数のボルトによって互いに締結され、前記挿口リングと受口リングとの間における、管径方向に沿った前記ボルトに対応する位置に、ボルトを締めた際に、挿口リングおよび受口リングにおけるボルトの締め付け方向の変形の発生を防止するディスタンスピースが挟み込まれているようにしたものである。

本発明によれば、上記において、挿口リングが、周方向一つ割りであって、その周方向の分割部が締結されることにより縮径されて挿口に締まり付くように構成されていることが好適である。

本発明によれば、上記において、挿口リングが、複数の板材が重なり合って所要厚さに配置されたものであることが好適である。
本発明によれば、上記において、挿口リングが、帯状板をＣ形に曲げ加工したものであることが好適である。

本発明によれば、上記において、管周方向に沿ってディスタンスピースの厚みが変化するように構成されて、受口と挿口とが屈曲した状態で継手が曲げ接合されていることが好適である。

本発明によると、挿口リングは、挿口に溶接されるのではなく単に外ばめされるだけであるので、管路の施工現場で切り管を行った場合においても、切り管を行わない場合と同様にして離脱防止構造を得ることができ、新たな挿口リングを別途用意しなければならないといった不都合は生じない。また、挿口の外周に溶接ビードを形成するだけでよいため、従来のように挿口リングと挿口フランジとを溶接する場合に比べて溶接脚長が短く、このため容易に施工することができる。挿口リングと受口リングとの間には、管径方向に沿ったボルトに対応する位置にディスタンスピースが挟み込まれているため、ボルトを締めた際に、挿口リングと受口リングとの間に空間が存在する場合において発生するような、挿口リングおよび受口リングにおけるボルトの締め付け方向の変形を防止することができる。

また本発明によると、挿口リングが、周方向一つ割りであって、その周方向の分割部が締結されることにより縮径されて挿口に締まり付くように構成されているため、挿口の外径寸法のばらつきに関係なく挿口リングの確実な締まり付けを行うことができ、このため、比較的高さの低い溶接ビードを用いたものでありながら、十分な離脱防止性能を発揮することができる。

また本発明によると、挿口リングが、帯状板をＣ形に曲げ加工したものであるため、その材料の歩留まりがよく、したがってその製造コストを低減することができる。
また本発明によると、挿口リングが、複数の板材が重なり合って所要厚さに配置されたものであるため、厚肉の挿口リングを用いる場合に比べて各板材を容易に製造することができ、したがってその製造コストを低減することができる。

図１〜図４において、３３は互いに接合される一方の管３１の端部に形成された受口、３４は他方の管３２の端部に形成された挿口、３５はシール材、３６は受口の端部の外周の突部であって、これらは、図５に示したものと同様の構成である。管３１、３２は、ダクタイル鋳鉄にて形成されている。

挿口３４における受口３３に挿入されていない部分の外周には、管３１、３２の径方向の外向きに所定高さで突出する溶接ビード３７が、周方向に連続した状態あるいは断続した状態で形成されている。

溶接ビード３８よりも受口３３から離れた位置における挿口３４の部分には、複数の挿口リング３９が、軸心方向に重なり合った状態で外ばめされている。各挿口リング３９は、周方向に沿った１箇所に分割部４０を有し、この分割部４０がボルト４１によって締め付けられることで、その内周面が挿口３４の外周面に密接するように構成されている。各挿口リング３９には、管軸方向のボルト通し孔４２が、その周方向に沿った複数の位置に、貫通状態で形成されている。各挿口リング３９は、構造用鋼等にて形成され、長尺の帯状板がＣ形に曲げ加工されることにより構成されている。

４３は受口リングで、受口３３に外ばめされるとともに、受口３３の突部３６に管軸方向に掛かることが可能である。この受口リング４３も、挿口リング３９と同様に周方向に沿った１箇所に分割部４４を有し、この分割部４４がボルト４５によって締め付けられることで、その内周面が受口３３の外周面に密接するように構成されている。受口リング４３にも、管軸方向のボルト通し孔４６が、その周方向に沿った複数の位置に、貫通状態で形成されている。受口リング４３は、挿口リング３９と同様に構造用鋼等にて形成され、長尺の帯状板がＣ形に曲げ加工されることにより構成されている。

４７はボルトで、受口リング４３および挿口リング３９における周方向に沿って複数が設けられている。４８は、ボルト４７にねじ合わされるナットである。各ボルト４７は、受口リング４３のボルト通し孔４６と複数の挿口リング３９のボルト通し孔４２とにわたって貫通されたうえでナット４８がねじ合わされることで、受口リング４３と複数の挿口リング３９とを共に締め付け可能である。このようにすると、受口リング４３が受口３３の突部３６に当たった状態で締め付けが行われる。これによって、受口リング４３および挿口リング３９における径方向に沿ったボルトに対応する位置では、これら受口リング４３と挿口リング３９との間に空間が形成されることになる。この空間にはディスタンスピース４９が配置される。

ディスタンスピース４９は、構造用鋼等にて形成されるとともに、図２および図１に示すように直方体状に形成されている。かつ、複数のディスタンスピース４９が、受口リング４３および挿口リング３９の周方向に沿って隣り合うボルト４７どうしの間にそれぞれ配置されている。これにより、ディスタンスピース４９は、ボルト４７およびナット４８によって、受口リング４３および挿口リング３９と共締めされることになる。

このような構成の管継手において、受口３３と挿口３４とを接合する際には、まず、受口３３の内部にシール材３５を配置し、また受口３３に受口リング４３を外ばめするとともに、挿口リング３９を、あらかじめ溶接ビード３８が形成されている挿口３４に外ばめする。このとき、受口リング４３は、周方向に沿って一つ割りの構成であるため、その分割部４４を開いて拡径した状態で突部３６を乗り越えることで、受口３３の開口端側から容易にこの受口３３に外ばめすることができる。突部３６を乗り越えたなら、ボルト４５を締めることにより受口リング４２を縮径させて、その内周面を受口３３の外周面に密接させる。また、挿口リング３９も、同様に拡径させることで、溶接ビード３８を乗り越えて、この溶接ビードよりも開口端から遠い位置における挿口３４の外周面に密接させる。

この状態で挿口３４を受口３３の内部に挿入するとともに、受口３３と挿口３４との間でシール材３５を圧縮する。また、受口リング４３のボルト通し孔４６と挿口リング３９のボルト通し孔４２とにわたってボルト４７を通し、受口リング４３と挿口リング３９との間にディスタンスピース４９を挟み込んだ状態で、ボルト４７とナット４８とを締め付けて、図１に示す接合完了状態とする。

このとき、ボルト４７とナット４８との締め付けが済むまでの間にディスタンスピース４９が落下しないように、たとえば、図２において仮想線で示すようにディスタンスピース４９を配置した部分の外周をゴムバンド５０で押さえるなどの処置を施すことが好ましい。また、これに代えて、図２において仮想線で示すように、ディスタンスピース４９としてボルト４７を通す孔を形成したものを用いれば、その孔を加工する分だけ多少のコストアップとなるが、その落下の心配がなくなる。

このようなものであると、ボルト４７とナット４８との締め付けによって、挿口リング３９を溶接ビード３８と管軸方向に掛かるようにすることができるため、受口３３と挿口３４とを一体化することができ、このため、管路の曲がりの部分に用いても、管内流体の不平均力によって継手が抜け出すことを、確実に防止できる。また、挿口リング３９は、周方向一つ割りであり、その周方向の分割部４０がボルト４１で締結されることにより縮径されて挿口３４に締まり付くように構成されているため、挿口３４の外径寸法のばらつきに関係なく挿口リング３９を確実に締まり付かせることができる。このため、比較的高さの低い溶接ビード３８を用いたものでありながら、十分な離脱防止性能を発揮することができる。

また、挿口リング３９は、挿口３４に溶接されるのではなく単に外ばめされるだけであるので、管路の施工現場で切り管を行った場合においても、切り管を行わない場合と同様に容易に離脱防止構造を得ることができ、新たな挿口リングを別途用意しなければならないといった不都合は生じない。また、挿口３９の外周に溶接ビード３８を形成するだけでよいため、図５に示した従来のもののように挿口リングと挿口フランジとを溶接する場合に比べて溶接脚長が短く、このため容易に施工することができ、管路の敷設現場で切り管を行った場合にも容易に溶接ビード３８を形成することができる。

挿口リング３９と受口リング４３との間にディスタンスピース４９を設けて共締めするようにしたため、挿口リング３９が溶接ビード３８に掛かりあい、かつ受口リング４３が突部に掛かりあっただけの、受口リング４３と挿口リング３９との間に軸心方向の空間が存在する状態で、ボルト４７およびナット４８を締め付ける場合のような、受口リング４３および挿口リング３９に変形が生じる可能性を無くすことができる。

特に、受口３３よりも挿口３４の方が口径が小さいことにもとづき、挿口リング３９の方が受口リング４３よりも径方向の寸法が大きく、したがって変形しやすいものであるにもかかわらず、そのような変形の発生を効果的に防止することができる。

挿口リング３９は、このような変形の発生を防止するために、軸心方向寸法を大きくするすなわち厚くする必要がある。しかし、厚くすると、上述のように長尺の帯状板をＣ形に曲げ加工して形成することが不可能または困難になる。曲げ加工が不可能な場合は、大きな板材からＣ形のリングを切り出して形成しなければならなくなり、その場合はＣ形依りも内側の部分の材料を捨てることになって無駄である。帯状板を曲げ加工できる場合は、そのような材料の無駄は生じないが、曲げ加工が困難であることは、不経済であるなど、好ましいことではない。これに対し、上記のように、薄い板にて形成された複数の挿口リング３９を重ねて所定の厚さを得るようにすれば、それぞれの挿口リング３９は帯状板から容易にＣ形に曲げ加工することができる。このため、厚いものと同等の強度を、より安価に経済的に達成することができる。

なお、ディスタンスピースも、上記のように直方体にて形成することで、安価に構成することができる。
図４に示すように、受口１３と挿口１４とが屈曲した状態で継手を曲げ接合する場合には、継手の周方向に沿って、受口リング４３から挿口リング３９までの距離が徐々に変化する。すなわち、屈曲の外側においては、その内側に比べて、受口３３に固定された受口リング４３と挿口３４に固定された挿口リング３９との間隔が広がる。そこで、図４に示すように、通常のディスタンスピース４９のほかに、板厚の薄い別のディスタンスピース５１を複数用いて対処する。そして、屈曲の状況に応じて、受口リング４３および挿口リング３９の周方向に沿った各位置ごとにディスタンスピース５１の使用枚数を変更することで、受口リング４３および挿口リング３９の軸心方向の隙間を埋めるようにする。このようにすれば、上述の従来におけるディスタンスピースを用いない場合のようなボルトの締め付け長さを調節するものに比べて、容易に施工することができる。

本発明の実施の形態の離脱防止管継手を示す図である。 図１に示す離脱防止管継手の横断面図である。 図１における受口リングの側面図である。 図１の離脱防止管継手を屈曲状態で曲げ接合したときの様子を示す図である。 従来の離脱防止管継手の断面図である。

符号の説明

３１ 管
３２ 管
３３ 受口
３４ 挿口
３６ 突部
３８ 溶接ビード
３９ 挿口リング
４３ 受口リング
４７ ボルト
４９ ディスタンスピース

Claims (5)

1. 一方の管の端部に形成された受口の内部に他方の管の端部に形成された挿口が挿入されている管継手であって、挿口における受口に挿入されていない部分の外周に溶接ビードが形成され、この溶接ビードよりも受口から遠い位置における挿口の外周に、前記溶接ビードに管軸方向に掛かることができる挿口リングがはめ合わされ、受口の外周に、この受口の端部の外周に形成されたフランジ状の突部に管軸方向に掛かることができる受口リングがはめ合わされ、前記挿口リングと受口リングとが、管軸方向に配置された管周方向に複数のボルトによって互いに締結され、前記挿口リングと受口リングとの間における、管径方向に沿った前記ボルトに対応する位置に、ボルトを締めた際に、挿口リングおよび受口リングにおけるボルトの締め付け方向の変形の発生を防止するディスタンスピースが挟み込まれていることを特徴とする離脱防止管継手。
2. 挿口リングは、周方向一つ割りであって、その周方向の分割部が締結されることにより縮径されて挿口に締まり付くように構成されていることを特徴とする請求項１記載の離脱防止管継手。
3. 挿口リングは、帯状板をＣ形に曲げ加工したものであることを特徴とする請求項１または２記載の離脱防止管継手。
4. 挿口リングは、複数の板材が重なり合って所要厚さに配置されたものであることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載の離脱防止管継手。
5. 管周方向に沿ってディスタンスピースの厚みが変化するように構成されて、受口と挿口とが屈曲した状態で継手が曲げ接合されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載の離脱防止管継手。

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