JP6675835B2 - Joint structure and pipe laying method - Google Patents
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Description
本発明は、受口に挿口が挿入され、内蔵されたロックリングにより離脱防止機能を有する管等の継手部の構造および管の敷設方法に関する。 The present invention relates to a structure of a joint portion such as a pipe having an insertion hole inserted into a receiving port and having a function of preventing detachment by a built-in lock ring, and a method of laying the pipe.
従来、この種の継手部としては、例えば図9に示すように、一方の管101と他方の管102とを接続するプッシュオン型の継手部103があり、以下のような構成を有している。
Conventionally, as this type of joint portion, for example, as shown in FIG. 9, there is a push-on type
一方の管101の受口104に他方の管102の挿口105が挿入されている。受口104の内周面には、シール部材収容溝106とロックリング収容溝107とが形成されている。シール部材収容溝106には、受口104の内周と挿口105の外周との間をシールする環状のゴム輪108が収納されている。
ロックリング収容溝107の受口開口側の面は、挿口105の離脱方向Aにおいて縮径するテーパー面109として形成されている。
An insertion opening 105 of the
The surface of the lock
ロックリング収容溝107には、ロックリング110が収容されている。また、挿口105の先端部の外表面105aには、突部111が全周にわたり形成されている。
これによると、受口104の内周と挿口105の外周との間がゴム輪108でシールされているため、両管101,102内を流れる流体が継手部分から外部に漏出するのを防止している。
The
According to this, since the space between the inner circumference of the
受口104に対して挿口105が離脱方向Aへ移動した際、図10に示すように、突部111が受口奥側からロックリング110に係合することにより、挿口105が受口104から離脱するのを防止することができる。
When the
このとき、ロックリング110には回転力が発生する。ここでロックリング110が挿口105の外周から浮き上がってしまった場合には、ロックリングの離脱防止の機能を十分に発揮できなくなる恐れがある。
At this time, a rotational force is generated in the
そこで、下記特許文献1の図2ではテーパー面7bに垂直な方向の分力F1の作用線17をロックリング19における受口奥側部と挿口5の外周との接点15よりも受口3の開口側を通過する様に設定することで、ロックリング19が挿口5の外周から浮き上がるのを防止する技術が記載されている。
Therefore, in FIG. 2 of
一方、継手部の屈曲角度を増大したいという要望がある。図11に示すように、継手部103の屈曲角度は、一方の管101に対して他方の管102が屈曲した場合、その屈曲角度αが大きくなると、挿口105の外周と受口104の内周とが二箇所B1,B2で接触し、この時点で屈曲角度αが最大になる。このうち、第1接触箇所B1はシール部材収容溝106の受口開口側に位置し、第2接触箇所B2はロックリング収容溝107の受口奥側に位置している。尚、第1接触箇所B1と第2接触箇所B2とは互いに径方向における反対側に位置する。
On the other hand, there is a demand to increase the bending angle of the joint. As shown in FIG. 11, when the bending angle α of the
ここで、管軸心方向における第1接触箇所B1と第2接触箇所B2との間の距離をCとすると、屈曲角度αを増大させるためには、上記距離Cを短縮する必要がある。この距離Cを短縮するためには、シール部材収容溝106の幅Dを短縮するか或いはロックリング収容溝107の幅Eを短縮することが考えられる。
Here, assuming that the distance between the first contact point B1 and the second contact point B2 in the tube axis direction is C, it is necessary to shorten the distance C in order to increase the bending angle α. In order to shorten the distance C, it is conceivable to reduce the width D of the seal
上記特許文献1の図2に記載されている従来技術におけるロックリング19では、ロックリング19の幅を小さくすると、垂直な方向の分力F1の作用線17が接点15よりも受口3の奥側に位置する場合があるため、ロックリング19の幅を小さくすることが難しく、ロックリング収容溝7の幅を短縮する事が困難であった。
In the lock ring 19 according to the related art described in FIG. 2 of
そこで本発明は、継手部の屈曲角度を増大しても、ロックリングの内周が挿口の外周から径方向外方へ浮き上がり難い継手部の構造および管の敷設方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a joint structure and a pipe laying method in which the inner periphery of the lock ring is unlikely to float radially outward from the outer periphery of the insertion opening even when the bending angle of the joint is increased. I do.
本発明者は、上記の目的を達成するため、ロックリングの浮き上がり挙動に影響するメカニズムをさらに検討した結果、ロックリングに作用するモーメントが関係する事を見出した。 In order to achieve the above object, the present inventor further studied a mechanism affecting the lifting behavior of the lock ring, and found that a moment acting on the lock ring is involved.
上記メカニズムについて詳細に説明すると、図10に示すように挿口105を受口104から離脱方向Aへ離脱させようとする離脱力が作用して、突部111がロックリング110に係合し、ロックリング110がロックリング収容溝107のテーパー面109と突部111との間に挟まれたとき、ロックリング110と突部111とが当接する。ロックリング110の奥端面110aと突部111の手前端面111aと挿口105の外表面105aとが交わる点を第1当接箇所P1とすると、ロックリング110に、第1当接箇所P1を中心とする第1および第2モーメントM1,M2が発生する。
The mechanism will be described in detail. As shown in FIG. 10, a detachment force is applied to detach the insertion opening 105 from the reception opening 104 in the detachment direction A, and the
また、ロックリング110とロックリング収容溝107のテーパー面109とが当接する箇所を第2当接箇所P2とすると、テーパー面109に垂直な離脱阻止力Fが第2当接箇所P2に作用し、離脱阻止力Fは、管軸心114に平行な方向の第1分力f1と、管軸心114に垂直な方向の第2分力f2とに分けられる。
Further, assuming that a position where the
第1当接箇所P1と第2当接箇所P2との間の径方向における距離を第1距離d1とし、第1当接箇所P1と第2当接箇所P2との間の管軸心方向における距離を第2距離d2とすると、第1モーメントM1はM1=f1×d1で定義され、第2モーメントM2はM2=f2×d2で定義される。 The radial distance between the first contact point P1 and the second contact point P2 is referred to as a first distance d1, and the distance in the pipe axis direction between the first contact point P1 and the second contact point P2. Assuming that the distance is a second distance d2, the first moment M1 is defined by M1 = f1 × d1, and the second moment M2 is defined by M2 = f2 × d2.
ロックリング110がロックリング収容溝107のテーパー面109と突部111との間に挟まれたとき、第2モーメントM2≧第1モーメントM1の関係が保たれていれば、ロックリング110が第1当接箇所P1を中心にして第1モーメントM1の方向へ回動することは阻止され、ロックリング110の内周が挿口105の外周から径方向外方へ浮き上がることを防止できることが判明した。
When the
また、上記とは逆に、第2モーメントM2<第1モーメントM1になった場合であっても、第1モーメントM1の大きさと第2モーメントM2の大きさとの差ができるだけ小さくなるように設計することで、ロックリング110の第1モーメントM1の方向への回動を抑制することができる。
On the contrary, even when the second moment M2 <the first moment M1, the difference between the magnitude of the first moment M1 and the magnitude of the second moment M2 is designed to be as small as possible. Thus, the rotation of the
一方、上記距離C(図11参照)を短縮するために、ロックリング収容溝107の幅E(図9参照)を短縮する場合、ロックリング収容溝107の幅Eに応じてロックリング110の幅Gも短縮されるため、図10に示した第2距離d2が短縮され、上記第2モーメントM2(M2=f2×d2)が小さくなり、ロックリング110が第1モーメントM1の方向への回動し易くなり、ロックリング110の内周が挿口105の外周から径方向外方へ浮き上がり易くなるといった問題があることを見出した。
On the other hand, when the width E (see FIG. 9) of the lock
そこで、上記目的を達成するために、本第1発明は、受口に挿口が挿入され、
受口の内面に形成されたロックリング収容溝にロックリングが収容され、
挿口の外表面に形成された突部が挿口の離脱方向において受口奥側からロックリングに当接することにより、挿口が受口から離脱することを防止可能な継手部の構造であって、
ロックリング収容溝の受口開口側の面が挿口の離脱方向において縮径するテーパー面として形成され、
ロックリング収容溝はテーパー面の径方向外周端部につながる溝底面を有し、
ロックリングがロックリング収容溝のテーパー面と挿口の突部との間に挟まれた状態で、ロックリングの外周とロックリング収容溝の溝底面との間に空間が形成され、
ロックリングがロックリング収容溝のテーパー面と挿口の突部との間に挟まれたとき、ロックリングと突部とが当接する第1当接箇所は、挿口の外表面よりも径方向外方に位置し、
第1当接箇所では、ロックリングと突部とが円周方向において線接触し、
ロックリングの内周と挿口の外表面とが当接する箇所を第3当接箇所とすると、第3当接箇所から第1当接箇所までの間に、ロックリングと突部とが当接しない非接触空間が形成され、
第3当接箇所では、ロックリングの内周と挿口の外表面とが円周方向において線接触し、
継手部において受口と挿口とのいずれか一方が他方に対して屈曲可能であり、
受口と挿口とのいずれか一方が他方に対して屈曲した際、ロックリングがロックリング収容溝内の空間を径方向に変位可能であるものである。
Therefore, in order to achieve the above object, according to the first invention, an insertion hole is inserted into the socket,
A lock ring is housed in a lock ring housing groove formed on the inner surface of the receiving port,
The protrusion formed on the outer surface of the insertion hole comes into contact with the lock ring from the back side of the reception port in the direction in which the insertion port is released, so that the joint portion can be prevented from being detached from the reception port. hand,
The surface of the lock ring receiving groove on the receiving opening side is formed as a tapered surface whose diameter is reduced in the detaching direction of the insertion opening,
The lock ring housing groove has a groove bottom surface connected to a radially outer end portion of the tapered surface,
In a state where the lock ring is sandwiched between the tapered surface of the lock ring receiving groove and the projection of the insertion opening, a space is formed between the outer periphery of the lock ring and the groove bottom of the lock ring receiving groove,
When the lock ring is sandwiched between the tapered surface of the lock ring receiving groove and the projection of the insertion opening, the first contact point where the lock ring and the projection come into contact with each other is more radially than the outer surface of the insertion opening. Located outside,
At the first contact point, the lock ring and the protrusion make line contact in the circumferential direction,
Assuming that the point where the inner periphery of the lock ring contacts the outer surface of the insertion hole is a third contact point , the lock ring and the protrusion come into contact between the third contact point and the first contact point. Not a non-contact space is formed,
At the third contact point, the inner circumference of the lock ring and the outer surface of the insertion port make line contact in the circumferential direction,
Either of the receiving port and the insertion port can be bent with respect to the other in the joint portion,
When one of the receiving port and the insertion port is bent with respect to the other, the lock ring can radially displace the space in the lock ring receiving groove.
これによると、挿口に離脱方向の力が作用して、ロックリングがロックリング収容溝のテーパー面と挿口の突部との間に挟まれたとき、ロックリングに、第1当接箇所を中心とする第1および第2モーメントが発生する。尚、第1モーメントはロックリングの内周が挿口の外表面から径方向外側に離間する方向のモーメントであり、第2モーメントは第1モーメントとは逆方向のモーメントである。 According to this, when the lock ring is sandwiched between the tapered surface of the lock ring accommodating groove and the protrusion of the insertion hole due to the force in the detaching direction acting on the insertion hole, the first contact portion is formed on the lock ring. And the first and second moments are generated. The first moment is a moment in a direction in which the inner periphery of the lock ring is separated radially outward from the outer surface of the insertion hole, and the second moment is a moment in a direction opposite to the first moment.
この際、ロックリングとロックリング収容溝のテーパー面とが当接する第2当接箇所には、テーパー面に垂直な離脱阻止力Fが作用する。離脱阻止力Fは、管軸心に平行な方向の第1分力f1と、管軸心に垂直な方向の第2分力f2とに分けられる。また、第1当接箇所と第2当接箇所との間の径方向における距離を第1距離d1とし、第1当接箇所と第2当接箇所との間の管軸心方向における距離を第2距離d2とすると、第1モーメントM1はM1=f1×d1で定義され、第2モーメントM2はM2=f2×d2で定義される。 At this time, a detachment preventing force F perpendicular to the tapered surface acts on the second contact point where the lock ring and the tapered surface of the lock ring housing groove contact. The detachment preventing force F is divided into a first component force f1 in a direction parallel to the tube axis and a second component force f2 in a direction perpendicular to the tube axis. Further, a radial distance between the first contact point and the second contact point is defined as a first distance d1, and a distance between the first contact point and the second contact point in the pipe axis direction is defined as a first distance d1. Assuming a second distance d2, the first moment M1 is defined by M1 = f1 × d1, and the second moment M2 is defined by M2 = f2 × d2.
ここで、継手部の屈曲角度を増大させるには、ロックリング収容溝の幅とロックリングの幅を短縮する必要があるため、上記第2距離d2が短くなり、上記第2モーメントM2が小さくなる。これに対して、従来の継手部の構造では、第1当接箇所は挿口の外表面上に位置しているが、本発明では、第1当接箇所は挿口の外表面上よりも径方向外方に位置しているため、上記第1距離d1が短縮され、第1モーメントM1が小さくなる。このように、本発明の継手部の構造によれば、第1モーメントM1が小さくなるため、継手部の屈曲角度を増大させることで第2モーメントM2が小さくなっても、ロックリングの内周が挿口の外周から径方向外方へ浮き上がり難くなる。 Here, in order to increase the bending angle of the joint portion, it is necessary to reduce the width of the lock ring receiving groove and the width of the lock ring. Therefore, the second distance d2 is reduced, and the second moment M2 is reduced. . On the other hand, in the structure of the conventional joint, the first contact point is located on the outer surface of the insertion port, but in the present invention, the first contact point is located on the outer surface of the insertion port more than on the outer surface of the insertion port. Since the first distance d1 is located radially outward, the first distance d1 is reduced, and the first moment M1 is reduced. As described above, according to the structure of the joint portion of the present invention, the first moment M1 is reduced. Therefore, even if the second moment M2 is reduced by increasing the bending angle of the joint portion, the inner circumference of the lock ring is reduced. It is difficult to float radially outward from the outer periphery of the insertion opening.
本第2発明における継手部の構造は、ロックリングがロックリング収容溝のテーパー面と挿口の突部との間に挟まれたとき、第1当接箇所は、ロックリングとロックリング収容溝のテーパー面とが当接する第2当接箇所よりも、径方向内方に位置しているものである。 The structure of the joint portion according to the second aspect of the present invention is such that when the lock ring is sandwiched between the tapered surface of the lock ring receiving groove and the projection of the insertion port, the first contact point is the lock ring and the lock ring receiving groove. Are located radially inward of the second contact point where the tapered surface of the second contact point abuts.
本第3発明における継手部の構造は、挿口に離脱方向の力が作用して、ロックリングがロックリング収容溝のテーパー面と挿口の突部との間に挟まれたとき、ロックリングに、第1当接箇所を中心とする第1および第2モーメントが発生し、第1モーメントはロックリングの内周が挿口の外表面から径方向外側に離間する方向のモーメントであり、第2モーメントは第1モーメントとは逆方向のモーメントであるものである。 The structure of the joint portion according to the third aspect of the present invention is characterized in that when a force in a detaching direction acts on the insertion port and the lock ring is sandwiched between the tapered surface of the lock ring receiving groove and the projection of the insertion port, Then, first and second moments are generated around the first contact point, and the first moment is a moment in a direction in which the inner periphery of the lock ring is separated radially outward from the outer surface of the insertion hole. The second moment is a moment in a direction opposite to the first moment.
本第4発明における継手部の構造は、挿口に離脱方向の力が作用して、ロックリングがロックリング収容溝のテーパー面と挿口の突部との間に挟まれたとき、テーパー面に垂直な離脱阻止力Fが第2当接箇所に作用し、離脱阻止力Fは、管軸心に平行な方向の第1分力f1と、管軸心に垂直な方向の第2分力f2とに分けられ、第1当接箇所と第2当接箇所との間の径方向における距離を第1距離d1とし、第1当接箇所と第2当接箇所との間の管軸心方向における距離を第2距離d2とすると、第1モーメントM1はM1=f1×d1で定義され、第2モーメントM2はM2=f2×d2で定義されるものである。 The structure of the joint portion according to the fourth aspect of the present invention is characterized in that, when a force in the detaching direction acts on the insertion opening, and the lock ring is sandwiched between the tapered surface of the lock ring receiving groove and the projection of the insertion opening, the tapered surface Is applied to the second contact point, and the separation preventing force F is divided into a first component force f1 in a direction parallel to the tube axis and a second component force in a direction perpendicular to the tube axis. f2, a radial distance between the first contact point and the second contact point is defined as a first distance d1, and a pipe axis center between the first contact point and the second contact point. Assuming that the distance in the direction is the second distance d2, the first moment M1 is defined by M1 = f1 × d1, and the second moment M2 is defined by M2 = f2 × d2.
本第5発明における継手部の構造は、第1モーメントは第2モーメント以下となるように設定されているものである。 In the structure of the joint according to the fifth aspect of the invention, the first moment is set to be equal to or less than the second moment.
本第6発明における継手部の構造は、受口の内面にシール部材収容溝が形成され、受口内周と挿口外周との間をシールする環状のシール部材がシール部材収容溝に収容されているものである。 In the structure of the joint portion according to the sixth aspect of the present invention, the seal member housing groove is formed on the inner surface of the socket, and the annular seal member that seals between the inner periphery of the socket and the outer periphery of the insertion hole is housed in the seal member housing groove. Is what it is.
本第7発明は、上記第1発明から第6発明のいずれか1項に記載の継手部の構造を用いた管の敷設方法であって、管の敷設場所に敷設用溝を形成し、挿口を受口に挿入して管同士を接続し、接続した管同士を、継手部において屈曲させながら、敷設用溝内に設置するものである。
これによると、挿口を受口に挿入して管同士を接続する接続作業が容易に行える。
A seventh aspect of the present invention is a method for laying a pipe using the joint structure according to any one of the first to sixth inventions, wherein a groove for laying is formed at a place where the pipe is laid, and The mouth is inserted into the receiving port to connect the pipes, and the connected pipes are installed in the laying groove while being bent at the joint.
According to this, the connection operation of connecting the pipes by inserting the insertion port into the reception port can be easily performed.
以上のように本発明によると、継手部の屈曲角度を増大しても、ロックリングの内周が挿口の外周から径方向外方へ浮き上がり難い構造にすることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a structure in which the inner circumference of the lock ring is unlikely to rise radially outward from the outer circumference of the insertion hole even when the bending angle of the joint portion is increased.
以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
第1の実施の形態では、図1に示すように、1は一方の管2と他方の管3とを接続する継手部であり、以下のような構成を有している。尚、各管2,3には例えばダクタイル鋳鉄管を用いているが、ダクタイル鋳鉄以外の材質の管を用いてもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment)
In the first embodiment, as shown in FIG. 1,
一方の管2の受口4に他方の管3の挿口5が挿入されている。受口4の内周面には、シール部材収容溝6とロックリング収容溝7とが形成されている。シール部材収容溝6はロックリング収容溝7よりも受口開口部12に近い位置にあり、シール部材収容溝6には、受口4の内周と挿口5の外周との間をシールするゴム製の環状のシール部材8が収納されている。
The
ロックリング収容溝7の受口開口側の面は、挿口5の離脱方向Aにおいて縮径するテーパー面9として形成されている。図3に示すように、ロックリング収容溝7はテーパー面9の径方向外周端部につながる溝底面26を有している。
ロックリング収容溝7には、ロックリング10が収容されている。図2に示すように、ロックリング10は、一箇所が切断された一つ割りの円環状の部材であり、横断面(円周方向に垂直な断面)が円形状を有している。
The surface of the lock
The
挿口5の先端部の外表面5aには、突部11が全周にわたり形成されている。
突部11の受口開口側の端面11a(以下、手前端面11aと言う)は管軸心14に垂直な面である。
A
An end surface 11 a of the
挿口5はロックリング10を受口開口側から受口奥側へ貫通しており、ロックリング10は挿口5に外嵌される。
図3,図4に示すように、ロックリング10がロックリング収容溝7のテーパー面9と挿口5の突部11との間に挟まれたとき、ロックリング10と突部11とが当接する第1当接箇所P1は、挿口5の外表面5a(外周面)よりも径方向外方に位置している。挿口5の外表面5aから第1当接箇所P1までの間には、ロックリング10と突部11とが当接しない非接触空間15が形成されている。
The
As shown in FIGS. 3 and 4, when the
また、ロックリング10とロックリング収容溝7のテーパー面9とが当接する箇所を第2当接箇所P2とする。さらに、ロックリング10の内周は挿口5の外表面5aに当接しており、この当接箇所を第3当接箇所P3とすると、第1当接箇所P1は、第2当接箇所P2よりも径方向内方に位置しているとともに、第3当接箇所P3よりも径方向外方に位置している。また、第1当接箇所P1は、ロックリング10の横断面(すなわち円形断面)の中心よりも径方向内方に位置している。
In addition, a portion where the
尚、第1〜第3当接箇所P1〜P3はそれぞれ、図3の断面図においては点で接触(点接触)しているように示されているが、実際には円周方向に長い線で接触(線接触)している。また、第1〜第3当接箇所P1〜P3において、ロックリング10の外表面が横断面視において円弧状である。
また、図3に示すように、ロックリング10がロックリング収容溝7のテーパー面9と挿口5の突部11との間に挟まれた状態で、ロックリング10の外周とロックリング収容溝7の溝底面26との間に空間27が形成される。
Although the first to third contact points P1 to P3 are shown as contacting at points (point contact) in the cross-sectional view of FIG. 3, a line that is long in the circumferential direction is actually used. Contact (line contact). In the first to third contact points P1 to P3, the outer surface of the
Further, as shown in FIG. 3, in a state where the
以下、上記構成における作用を説明する。
図1に示すように、受口4の内周と挿口5の外周との間がシール部材8でシールされているため、両管2,3内を流れる流体が継手部1から外部に漏出するのを防止している。
Hereinafter, the operation of the above configuration will be described.
As shown in FIG. 1, the space between the inner circumference of the receiving
受口4に対して挿口5が離脱方向Aへ移動した際、図3に示すように、突部11が受口奥側からロックリング10に係合することにより、挿口5が受口4から離脱するのを防止することができる。
When the
上記のように挿口5を受口4から離脱方向Aへ離脱させようとする離脱力が作用して、突部11がロックリング10に係合し、ロックリング10が装着時の正規の取付姿勢を保ったままでロックリング収容溝7のテーパー面9と突部11との間に挟まれたとき、図4に示すように、ロックリング10に、第1当接箇所P1を中心とする第1および第2モーメントM1,M2が発生する。
As described above, the detachment force for detaching the
尚、第1モーメントM1はロックリング10の内周が挿口5の外表面5aから径方向外側に離間する方向のモーメントであり、第2モーメントM2は第1モーメントM1とは逆方向のモーメントである。
The first moment M1 is a moment in a direction in which the inner periphery of the
この際、ロックリング10とロックリング収容溝7のテーパー面9とが当接する第2当接箇所P2には、テーパー面9に垂直な離脱阻止力Fが作用し、離脱阻止力Fは、管軸心114に平行な方向の第1分力f1と、管軸心114に垂直な方向の第2分力f2とに分けられる。
At this time, a detachment preventing force F perpendicular to the tapered
また、第1当接箇所P1と第2当接箇所P2との間の径方向における距離を第1距離d1とし、第1当接箇所P1と第2当接箇所P2との間の管軸心方向における距離を第2距離d2とすると、第1モーメントM1はM1=f1×d1で定義され、第2モーメントM2はM2=f2×d2で定義される。 A radial distance between the first contact point P1 and the second contact point P2 is defined as a first distance d1, and a pipe axis between the first contact point P1 and the second contact point P2. Assuming that the distance in the direction is the second distance d2, the first moment M1 is defined by M1 = f1 × d1, and the second moment M2 is defined by M2 = f2 × d2.
ここで、図5に示すように、継手部1の屈曲角度αを増大させるには、ロックリング収容溝7の幅Eとロックリング10の幅Gを短縮する必要があるため、図4に示した第2距離d2が短くなり、上記第2モーメントM2が小さくなる。これに対して、図10に示した従来の継手部の構造では、第1当接箇所P1は挿口105の外表面105a上に位置しているが、本実施の形態1では、図4に示すように、第1当接箇所P1は挿口5の外表面5a上よりも径方向外方に位置しているため、上記第1距離d1が短縮され、第1モーメントM1が小さくなる。このように、本実施の形態1の継手部1の構造によれば、第1モーメントM1が小さくなるため、継手部1の屈曲角度α(図5参照)を増大させることで第2モーメントM2が小さくなっても、ロックリング10の内周が挿口5の外表面105aから径方向外方へ浮き上がり難くなる。尚、この際、第1モーメントM1が第2モーメントM2以下になるように設定することにより、上記のようなロックリング10の浮き上がりを防止することができる。
Here, as shown in FIG. 5, in order to increase the bending angle α of the
また、図3に示すように、第1〜第3当接箇所P1〜P3において、ロックリング10の外表面が横断面視において円弧状であるため、図5に示すように、継手部1において、受口4と挿口5とのいずれか一方が他方に対して屈曲する際、挿口5がロックリング10に対して屈曲方向に滑り易くなるとともに、受口4がロックリング10に対して屈曲方向に滑り易くなるため、容易に屈曲し得る。
In addition, as shown in FIG. 3, at the first to third contact points P1 to P3, the outer surface of the
(第2の実施の形態)
上記第1の実施の形態では、図3に示すように、ロックリング10の横断面を円形状にしたが、第2の実施の形態では、図6示すように、ロックリング10の横断面を長円形状又は楕円形状にしている。
(Second embodiment)
In the above-described first embodiment, the cross section of the
これによると、上記第1の実施の形態と同様な作用および効果が得られる。また、ロックリング10の横断面を長円形状又は楕円形状にすることにより、横断面を円形状にした場合に比べて、ロックリング10の外径と内径との差の半分の寸法R(円形状断面の場合は円の直径に相当する寸法)を維持しつつロックリング10の横断面の面積を縮小することができる。これにより、横断面が長円形状又は楕円形状の棒鋼からなる素材を容易に円環状に曲げ加工してロックリング10を製造することができる。また、ロックリング10が少ない力で容易に拡径するため挿口5の突部11がロックリング10の内周を通過する際に必要な力(挿口挿入時の挿入力)を小さくすることができる。さらに、突部11が通過した後のロックリング10の縮径が容易となるため、挿口5の外表面5aへの抱き付き性を向上させることができる。
According to this, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained. Further, by making the cross section of the
尚、上記第1および第2の実施の形態では、ロックリング10の横断面の形状を円形状、長円形状、楕円形状のいずれかにしているが、これらの形状を全て含む形状を略円形状と記載すると、ロックリング10の横断面の形状は、下記第3の実施の形態のように、略円形状に限定されるものではない。
In the first and second embodiments, the shape of the cross section of the
(参考例)
また、本発明の参考例として、図7示すように、ロックリング21は、外周部の断面形状が長方形であり且つ内周部の断面形状が台形である、六角形の断面形状を有している。すなわち、ロックリング21は、管軸心方向において相対向する一対の端面21a,21bと、管径方向において相対向する一対の内周面21cおよび外周面21dと、一対のテーパー面21e,21fとを有している。このうち、一方のテーパー面21eは、受口開口側の端面21aから受口奥側へ向かって次第に縮径しながら内周面21cに至るように形成されている。また、他方のテーパー面21fは、受口奥側の端面21bから受口開口側へ向かって次第に縮径しながら内周面21cに至るように形成されている。
( Reference example )
As a reference example of the present invention, as shown in FIG. 7, the
これによると、挿口5を受口4から離脱方向Aへ離脱させようとする離脱力が作用して、突部11がロックリング21に係合し、ロックリング21がロックリング収容溝7のテーパー面9と突部11との間に挟まれたとき、ロックリング21の他方のテーパー面21fと突部11とが第1当接箇所P1において当接する。第1当接箇所P1は、挿口5の外表面5aよりも径方向外方に位置しており、挿口5の外表面5aから第1当接箇所P1までの間に、非接触空間15が形成される。また、ロックリング10には、第1当接箇所P1を中心とする第1および第2モーメントM1,M2が発生する。
According to this, a detaching force acting to detach the
(第3の実施の形態)
第3の実施の形態では、以下のような方法で管を敷設する。すなわち、図8(a)に示すように、管の敷設場所の地面23を掘削して、敷設用溝24を形成する。その後、敷設用溝24の外部である地上において、内部にシール部材8およびロックリング10を装着した受口4に、挿口5を挿入して、一方の管2と他方の管3とを接続する。このようにして接続した管2,3同士を、図8(b)に示すように、継手部1において屈曲させながら、下に降ろし、敷設用溝24内に設置する。
( Third embodiment)
In the third embodiment, a pipe is laid by the following method. That is, as shown in FIG. 8A, the
これによると、図8(a)に示すように、作業者は、挿口5を受口4に挿入して管2,3同士を接続する接続作業を、地上(すなわち敷設用溝24の外部)から行うことができる。このため、作業者が敷設用溝24内に入って接続作業を行う場合に比べて、接続作業が容易に行える。
According to this, as shown in FIG. 8A, the worker inserts the
尚、上記第3の実施の形態では、挿口5を受口4に挿入して管2,3同士を接続する接続作業を地上で行っているが、この接続作業を敷設用溝24内の上部で行ってもよい。この場合においても、作業者は、敷設用溝24内に入らずに、上記接続作業を地上から行うことができるため、上記接続作業が容易に行える。
In the third embodiment, the connection work for connecting the
1 継手部
2,3 管
4 受口
5 挿口
5a 外表面
6 シール部材収容溝
7 ロックリング収容溝
8 シール部材
9 テーパー面
10,21 ロックリング
11 突部
14 管軸心
15 非接触空間
24 敷設用溝
A 離脱方向
d1 第1距離
d2 第2距離
F 離脱阻止力
f1 第1分力
f2 第2分力
M1 第1モーメント
M2 第2モーメント
P1 第1当接箇所
P2 第2当接箇所
DESCRIPTION OF
Claims (7)
受口の内面に形成されたロックリング収容溝にロックリングが収容され、
挿口の外表面に形成された突部が挿口の離脱方向において受口奥側からロックリングに当接することにより、挿口が受口から離脱することを防止可能な継手部の構造であって、
ロックリング収容溝の受口開口側の面が挿口の離脱方向において縮径するテーパー面として形成され、
ロックリング収容溝はテーパー面の径方向外周端部につながる溝底面を有し、
ロックリングがロックリング収容溝のテーパー面と挿口の突部との間に挟まれた状態で、ロックリングの外周とロックリング収容溝の溝底面との間に空間が形成され、
ロックリングがロックリング収容溝のテーパー面と挿口の突部との間に挟まれたとき、ロックリングと突部とが当接する第1当接箇所は、挿口の外表面よりも径方向外方に位置し、
第1当接箇所では、ロックリングと突部とが円周方向において線接触し、
ロックリングの内周と挿口の外表面とが当接する箇所を第3当接箇所とすると、第3当接箇所から第1当接箇所までの間に、ロックリングと突部とが当接しない非接触空間が形成され、
第3当接箇所では、ロックリングの内周と挿口の外表面とが円周方向において線接触し、
継手部において受口と挿口とのいずれか一方が他方に対して屈曲可能であり、
受口と挿口とのいずれか一方が他方に対して屈曲した際、ロックリングがロックリング収容溝内の空間を径方向に変位可能であることを特徴とする継手部の構造。 An insert is inserted into the socket,
A lock ring is housed in a lock ring housing groove formed on the inner surface of the receiving port,
The protrusion formed on the outer surface of the insertion hole comes into contact with the lock ring from the back side of the reception port in the direction in which the insertion port is released, so that the joint portion can be prevented from being detached from the reception port. hand,
The surface of the lock ring receiving groove on the receiving opening side is formed as a tapered surface whose diameter is reduced in the detaching direction of the insertion opening,
The lock ring housing groove has a groove bottom surface connected to a radially outer end portion of the tapered surface,
In a state where the lock ring is sandwiched between the tapered surface of the lock ring receiving groove and the projection of the insertion hole, a space is formed between the outer periphery of the lock ring and the groove bottom of the lock ring receiving groove,
When the lock ring is sandwiched between the tapered surface of the lock ring accommodating groove and the projection of the insertion port, the first contact point where the lock ring contacts the projection is radially larger than the outer surface of the insertion port. Located outside,
At the first contact point, the lock ring and the protrusion make line contact in the circumferential direction,
Assuming that the point where the inner periphery of the lock ring and the outer surface of the insertion hole come into contact is the third contact point , the lock ring and the protrusion come into contact between the third contact point and the first contact point. Not contactless space is formed,
At the third contact point, the inner circumference of the lock ring and the outer surface of the insertion port make line contact in the circumferential direction,
Either of the receiving port and the insertion port can be bent with respect to the other in the joint portion,
When one of the receiving port and the insertion port is bent relative to the other, the lock ring is capable of radially displacing the space in the lock ring accommodating groove.
第1モーメントはロックリングの内周が挿口の外表面から径方向外側に離間する方向のモーメントであり、
第2モーメントは第1モーメントとは逆方向のモーメントであることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の継手部の構造。 When a force in the detaching direction acts on the insertion opening and the lock ring is sandwiched between the tapered surface of the lock ring receiving groove and the projection of the insertion opening, the lock ring is centered on the first contact point. First and second moments are generated,
The first moment is a moment in a direction in which the inner circumference of the lock ring is separated radially outward from the outer surface of the insertion opening,
The joint structure according to claim 1 or 2, wherein the second moment is a moment in a direction opposite to the first moment.
離脱阻止力Fは、管軸心に平行な方向の第1分力f1と、管軸心に垂直な方向の第2分力f2とに分けられ、
第1当接箇所と第2当接箇所との間の径方向における距離を第1距離d1とし、第1当接箇所と第2当接箇所との間の管軸心方向における距離を第2距離d2とすると、
第1モーメントM1はM1=f1×d1で定義され、
第2モーメントM2はM2=f2×d2で定義されることを特徴とする請求項3記載の継手部の構造。 When a force in the detaching direction acts on the insertion opening and the lock ring is sandwiched between the tapered surface of the lock ring receiving groove and the projection of the insertion opening, the detachment preventing force F perpendicular to the tapered surface is in the second position. Acts on the contact point,
The detachment preventing force F is divided into a first component force f1 in a direction parallel to the tube axis and a second component force f2 in a direction perpendicular to the tube axis.
The radial distance between the first contact point and the second contact point is referred to as a first distance d1, and the distance between the first contact point and the second contact point in the pipe axis direction is a second distance d1. Assuming the distance d2,
The first moment M1 is defined as M1 = f1 × d1,
The joint structure according to claim 3, wherein the second moment M2 is defined by M2 = f2 * d2.
受口内周と挿口外周との間をシールする環状のシール部材がシール部材収容溝に収容されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の継手部の構造。 A seal member accommodation groove is formed on the inner surface of the receiving port,
The joint member according to any one of claims 1 to 5, wherein an annular seal member for sealing between an inner periphery of the receiving opening and an outer periphery of the insertion opening is housed in the seal member housing groove. Construction.
管の敷設場所に敷設用溝を形成し、
挿口を受口に挿入して管同士を接続し、
接続した管同士を、継手部において屈曲させながら、敷設用溝内に設置することを特徴とする管の敷設方法。 A method for laying a pipe using the structure of the joint according to any one of claims 1 to 6,
Form a laying groove at the place where the pipe is laid,
Insert the socket into the socket to connect the pipes,
A method for laying pipes, wherein the connected pipes are installed in an installation groove while being bent at a joint portion.
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