JP3197655B2 - 管継ぎ手構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】イ．発明の目的 (1) 産業上の利用分野 この発明は、配管系における流体管相互の接続をなす管
継ぎ手構造に関し、更に詳しくは、伸縮及び撓みの生じ
る配管部に使用される伸縮可撓性の管継ぎ手構造に関す
る。特には、接続される流体管に介装されるいわゆる伸
縮可撓継ぎ手管に適用されて好適な管継ぎ手構造に関す
る。

【０００２】(2) 従来の技術 本出願人は先に、セルフシーリング作用を有するパッキ
ングを締付け具の締付け操作により前進する押輪をもっ
て抱持する継ぎ手形式として、特公平４−３８９５４
号、及び特願昭６０−２５０９５４号を提案した。しか
して、これらの先行技術によれば、良好な伸縮性並びに
可撓性を発揮するものであるが、パッキングを抱持する
べく前後の壁（押輪を含む）により、それらの内側面と
挿口部の外周面とが２点で接し、可撓性には自ずから限
界がある。更にまた、継ぎ手部が大きく傾いたとき、押
輪と挿口部とが衝接し、押輪が挿口部に押されて押輪が
押し付けられるフランジとの間でずれ変位を起こし、押
輪とフランジとに介装される締付け用のボルトにせん断
力が作用し、このせん断力が過大になると該締付け用ボ
ルトが破断される事態に立ち至る。

【０００３】(3) 発明が解決しようとする問題点 本発明は上記実情に鑑み、内圧・外圧のいずれに対して
もパッキングの抜出しを阻止し、かつ傾斜状態において
も良好に止水性を保持し、また、接続管の傾斜状態にお
いて押輪の締付け用ボルトに有害な力のかかることのな
い管継ぎ手構造を提供することを目的とする。

【０００４】ロ．発明の構成 (1) 問題点を解決するための手段 本発明の管継ぎ手構造は上記目的を達成するため、次の
構成（技術的手段）を採る。すなわち、円管状の大径管
部内に円環状のセルフシーリング作用を奏するパッキン
グを介して同じく円管状の小径管部が同軸上に挿入され
て構成される管継ぎ手において、前記大径管部の端部近
傍の外周面には一定厚さにしてボルト挿通孔を有する円
環状のフランジが固設され、前記大径管部の管端に跨が
って配される一体の円環体からなる押輪部材は、 (a) 該大径管部よりも外方に延設される部位において、
前記大径管部の外径よりも大径の内径を有し、一定幅の
間隙βを保持する内方つばと、前記フランジの外径より
も大径の内径を有し、管径方向への一定の移動を許容す
るするとともに、前記内方つばにおける間隙βよりも小
さい幅の間隙αをもって該フランジに嵌合する外方つば
とが中間部位の本体壁を介して突設され、かつ、前記中
間部位の本体壁に前記フランジのボルト挿通孔に対応す
るボルト挿通孔が開設され、 (b) 前記内方つばより内方に延設される部位において、
前記パッキングの後部を当接支持し、前記押輪部材は、
前記フランジ及び該押輪部材のボルト挿通孔に遊隙をも
って挿通されるボルトを有する締付け具によって前記フ
ランジへ向けて前進され、前記パッキングはヒール部と
バルブ部とからなり、該ヒール部は前記押輪部材のパッ
キング当接面と前記大径管部の後端面とで挟着把持され
てなる、ことを特徴とする。

【０００５】(2) 作用 押輪部材の締付け操作において、押輪部材の前進によ
り、パッキングはそのヒール部をもって、大径管部の後
端面と該押輪の前端面とで所期のとおり圧縮挟着され、
大径管部の端部に強固に取り付けられる。また、押輪の
パッキング保持部により大径管部と小径管部とのすき間
が実質的に閉塞され、当該パッキングのバルブ部の抜出
しを阻止する。接続流体管の沈下並びに曲がり変位に対
し、押輪が小径管部に当接してフランジとの間でずれ変
位が生じたとき、押輪の外方つばが大径管部のフランジ
に当接し、２つのボルト挿通孔にわたって挿通された締
付け具ボルトへの破断力を阻止し、かつ、パッキングを
過度に圧縮させる変位を阻止する。

【０００６】(3) 実施例 本発明の管継ぎ手構造の実施例を図面に基づいて説明す
る。 （実施例の構成） 図１〜図４はその一実施例の伸縮可撓継ぎ手管への適用
例を示す。すなわち、図１はその全体の側面及び縦断面
構造を示し、図２はその横断面構造を示し、図３及び図
４はその部分構造を示す。なお、以下の用語において、
押輪の締込み前進方向（イ方向）をもって前後面が定義
され、また、管径方向に内外面が定義される。

【０００７】図１及び図２において、Ｔは本実施例の伸
縮可撓継ぎ手管であって、Ｐは該継ぎ手管Ｔを介して互
いに接続される２つの流体管である。本継ぎ手管Ｔは、
中央部に配される円管状をなすスリーブ管部１と；該ス
リーブ管部１の両端より該スリーブ管部１内に同心状に
嵌挿される２つの挿口管部２と；該スリーブ管部１と挿
口管部２との環状の間隙に水密を保って装着されるパッ
キング３と；該スリーブ管部１の両端に被嵌され、締付
け具４を有する押輪５と；を含む。本実施例において、
スリーブ管部１は本発明の大径管部に相当し、挿口管部
２は小径管部に相当する。

【０００８】以下、図３・図４をも参照して各部の細部
構造を説明する。スリーブ管部１ スリーブ管部１は、円管状をなすスリーブ管７と、該ス
リーブ管７の両端部の近傍外周面に固設されるフランジ
８とからなる。スリーブ管７は通常は鋼製管よりなる
が、他の材料を除外するものではない。７ａは該スリー
ブ管７の外周面、７ｂはその内周面、７ｃはその端面で
ある。端面７ｃは本発明の性質上、平滑面とされ、その
内縁部には適宜面取りが施される。フランジ８は所定厚
さの鋼製の円環体をなし、スリーブ管７の端面７ｃより
所定距離を存して、スリーブ管７の外周面７ａに溶接を
もって固設される。該フランジ８は少なくとも外径は真
円状に形成される。該フランジ８には円周方向に所定間
隔を存して複数（本実施例は等間隔に１０箇所）のボル
ト挿通孔９が開設される。

【０００９】挿口管部２ 挿口管部２は、所定厚の円管状をなし、前端面は面取り
２ａが施され、後部には流体管Ｐとの接続をなすフラン
ジ部１０が固設される。１０ａはフランジ部１０に開設
されたボルト挿通孔である。一方、流体管Ｐにフランジ
部１００が開設され、両フランジ部１０，１００間にガ
スケット１０２を挟着し、該フランジ部１００に形成さ
れたボルト挿通孔１００ａとフランジ部１０のボルト挿
通孔１０ａとにわたって挿通された締具（図示せず）を
もって流体管Ｐとの接続がされる。なお、流体管Ｐとの
接続態様は本発明の非本質的事項であり、図例に限定さ
れず、その他適宜の継ぎ手構造を採ることができる。

【００１０】パッキング３ パッキング３は、その部分をもって把持されるヒール部
１２と、セルフシーリング作用により止水をなすバルブ
部１３とからなる。図４は該パッキング３の詳細構造を
示し、更には自然状態すなわち、非圧縮状態を示す。図
示されるように、ヒール部１２とバルブ部１３とはくび
れ状に連なり、前面の段部１４ａはスリーブ管７の端面
７ｃに当接し、後面の段部１４ｂは押輪５の係合段部２
１に係合する。図において、Ｂは自然状態でのヒール部
１２の採る幅を示す。しかして、ヒール部１２は、後述
するように、スリーブ管部１の端面７ｃと押輪５とによ
り挟着把持され、また、バルブ部１３は、上述したスリ
ーブ管７と挿口部２との間隙空間内に所定の圧縮代をも
って圧縮され、作用する流体圧を受けて、そのセルフシ
ーリング作用より止水をなす。

【００１１】押輪５・締付け具４ 押輪５は、管軸に直交する平面に沿う一体の円環体から
なり、スリーブ管７の端面７ｃに跨がって被嵌される。
しかして、該押輪５はスリーブ管７よりも径方向に外方
に延設され締付け具４を保持する部位（外方部位）５ａ
と、スリーブ管７よりも内方に延設されパッキング３を
保持する部位（内方部位）５ｂとに区分される。

【００１２】図３は押輪５の取付け定位置を示すもので
あって、図示されるように、外方部位５ａにおいて、鉛
直の本体壁１６を挟んで内方に内方つば１７が、外方に
外方つば１８がそれぞれ相平行して相違える方向に環状
に突設され、また、本体壁１６にはボルト挿通孔１９が
円周方向に所定間隔を保って開設される。もっと詳しく
は、ボルト挿通孔１９はフランジ８のボルト挿通孔９に
対応し、本実施例では円周方向に等間隔に１０か所にわ
たって開設される。外方部位５ａに組み付けられる締付
け具４は、ボルト４ａとナット４ｂとからなり、このボ
ルト４ａのボルト杆を前記したボルト挿通孔１９側から
フランジ８のボルト挿通孔９に向けて挿通させ、ナット
４ｂをもって締め込まれる。留意すべきは、ボルト４ａ
のボルト杆は２つのボルト挿通孔９，１９に遊隙をもっ
て挿通されるものであり、この遊隙が押輪５とフランジ
８とのずれ変位を許容する。内方つば１７は、本体壁１
６より後方へ突設され、所定の長さ及び厚さを有し、そ
の内径はスリーブ管７の外径よりも大径とされ、該内径
面とスリーブ管７の外径面とは一定幅の間隙βを保持す
る。押輪５の取付け定位置において、内方つば１７の前
端面１７ａはフランジ８に当接する。外方つば１８は、
本体壁１６より前方へ突設され、所定の長さ及び厚さを
有し、その内径はフランジ８の外径よりも大径とされ
る。押輪５の取付け定位置において、フランジ８の外径
面に一定幅を保持する間隙αを存して被嵌される。この
間隙αは内方つば１７とスリーブ管７との間隙βよりも
小さい。

【００１３】内方部位５ｂにおいては、内方つば１７の
後端の下面より内方に向けて、パッキング把持面２０、
係合段部２１及びバックアップ面２２がそれぞれ形成さ
れる。パッキング把持面２０とバックアップ面２２とは
鉛直面とされ、係合段部２１は直円筒面とされるが、こ
れらは多少の傾斜は許容される。パッキング把持面２０
は、その鉛直投影においてスリーブ管７の厚さ分をその
幅の中に十分に含む。係合段部２１はパッキング３の形
状と関連づけて、もしくは、独自に形成されうる。押輪
５の取付け定位置におけるパッキング把持面２０とスリ
ーブ管７の端面７ｃとの距離ｂは、前述したパッキング
３のヒール部１２の自然状態での幅Ｂよりも十分に小さ
い。

【００１４】（実施例の作用・効果） このように構成された本実施例の伸縮可撓継ぎ手管Ｔは
次のように作用する。先ず、本伸縮可撓継ぎ手管Ｔの組
付け手順を述べる。 (1) 締付け具４の取り外された押輪５において、その内
方部５ｂのパッキング把持面２０及び係合段部２１にパ
ッキング３の後面段部１４ｂを係合させる。

【００１５】(2) 上記の押輪５をそのボルト挿通孔１９
をフランジ８のボルト挿通孔９と位相を一致させてスリ
ーブ管７の端部に装着する。このとき、パッキング３の
前面の段部１４ａはスリーブ管７の端面７ｃに軽く当接
する。この状態で締付け具４のボルト４ａを押輪５のボ
ルト挿通孔１９からフランジ８のボルト挿通孔９に挿通
し、ナット４ｂを螺合する。図５はこの状態を示す。

【００１６】(3) この状態で該締付け具４のナット４ｂ
を回動締め込んでゆく。これにより、押輪５は大きな締
込み力をもってスリーブ管７の方向（図３・図５、イ方
向）へと前進してゆき、パッキング３のヒール部１２は
押輪５のパッキング把持面２０とスリーブ管７との間で
強固に挟着把持され、また、押輪５の外方つば１８はフ
ランジ８の外縁に一定間隙αを存して嵌合状態となる。
この前進は内方つば１７の前端１７ａがフランジ８に当
接することにより停止されるか、あるいは、パッキング
３のヒール部１２が所定の圧縮を受けてその抵抗をもっ
て停止するものである。

【００１７】(4) 次いで、挿口管部２をパッキング３を
介してスリーブ管部１内へ挿入する。このとき、挿口管
部２の端面は面取り２ａされているのでパッキング３を
損傷させず、また、パッキング３はそのヒール部１２が
押輪５をもって強固に把持されているので、パッキング
３の抜出しはない。

【００１８】以上の工程により、本伸縮可撓継ぎ手管Ｔ
の組立ては完了する。この組立ては工場で行われること
を通常とするが、勿論現場であってもよい。

【００１９】(5) このようにして組み立てられた伸縮可
撓継ぎ手管Ｔを現場において、接続をなす２つの流体管
Ｐ相互に介装して配される。すなわち、本継ぎ手管Ｔの
挿口管部２のフランジ１０と流体管Ｐのフランジ１００
とをガスケット１０２を介装させて継ぎ手用ボルト・ナ
ット（図示せず）により固定する。そして、この継ぎ手
管Ｔは地上部あるいは地下部、更には屋内部の伸縮及び
撓みの生じる配管部に使用される。なお、地下部におい
て埋設された継ぎ手管Ｔには土圧及び地下水による水圧
が作用する。更には、地盤沈下に伴う強制曲げ力も働く
ことになる。

【００２０】次に、この伸縮可撓継ぎ手管Ｔの定常状態
における水密作用について述べる。流体管Ｐに流体が導
通されると、流体圧がこの伸縮可撓継ぎ手管Ｔにも作用
し、パッキング３のバルブ部１３に作用する。バルブ部
１３は、この流体圧の作用を受けて圧縮され、弾性を保
持したままスリーブ管７の内側面７ｂ及び挿口管２の外
側面への面圧として作用し、いわゆるセルフシーリング
作用を奏し、良好な止水作用を発揮する。また、過大な
流体圧にも、パッキング３はヒール部１２で強固に固定
把持されており、更には、押輪５のバックアップ面２２
で該パッキング３の後面が実質的に閉塞されているの
で、パッキング３の抜出しは起こらない。また、地下水
等の外部からの圧力あるいは流体管Ｐ内に負圧が生じた
際にも、ヒール部１２の把持によりパッキング３は抜け
出さない。

【００２１】今、流体管Ｐの一方もしくは両方が、温度
変化・地盤沈下等の原因により伸縮変位が生じた場合、
更には曲げ力が作用して傾斜した場合、この変位は本伸
縮可撓継ぎ手管Ｔに作用するが、本継ぎ手管Ｔのパッキ
ング３のバルブ部１３は弾性を保持するので、伸縮変位
並びに曲げ変位を抵抗なく吸収する。

【００２２】本伸縮可撓継ぎ手管Ｔに更に大きな曲げ力
が作用し、傾斜すると、円周上の一位置で、押輪５の内
側面と挿口管部２の外側面とが接触することになる。図
６はこの状態を示す。押輪５が更に押されると、押輪５
はスリーブ管部１のフランジ８との間でロ方向へのずれ
変位を生ずるが、円周上の対向位置において、押輪５の
外方つば１８がフランジ８の外側に衝接することにな
り、締付け具４のボルト４ａのボルト杆に有害なせん断
力を生ずる前に、このずれ変位を阻止する。

【００２３】以上のように、本実施例の伸縮可撓継ぎ手
管Ｔによれば、パッキング３はスリーブ管７の後端面７
ｃと前進してくる押輪５の前面とでそのヒール部１２が
圧縮挟着され、強固に保持されるので、過大な内圧が作
用した場合、更には外部からの圧力あるいは流体管Ｐ内
に負圧が生じた場合でも、パッキング３の抜出しはな
い。また、接続される流体管Ｐ相互の傾斜により、本伸
縮可撓継ぎ手管Ｔが過度に傾いたとしても、押輪５の外
方つば１８とフランジ８との係合により、締付け具４の
ボルト４ａへの有害なせん断力を伝えず、該傾きに対抗
する。なお、本継ぎ手管Ｔのフランジ８は真円度が高
く、このため、外方つば１８との間隙αの精度いわゆる
嵌合い精度が高く採れ、取付け定位置での齟齬が生じな
い利点がある。更に本伸縮可撓継ぎ手管Ｔによれば、ス
リーブ管７への複雑な内面加工は一切なく、その端部を
パッキング３の保持面とすることにより、構造が簡単と
なり、加工手間の削減を図りうる。特に小径管において
は、簡単なパッキング保持機構が要請されるものであ
り、本実施例の継ぎ手管Ｔはこれに適合し、小径管用と
して有用である。

【００２４】叙上の実施例では、押輪５の上方部位５ａ
において、内方つば１７と外方つば１８とを相違える方
向に突出したものであったが、図７に示すように本体壁
１６から前方へ同じ方向へ突設する態様であっても、作
用効果上同等である。なお、この態様にあっては、図か
ら明らかなように、締付け具４のボルト４ａが長い。

【００２５】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の基本的技術思想の範囲内で種々設計変更
が可能である。すなわち、以下の態様は本発明の技術的
範囲内に包含されるものである。本実施例では、スリ
ーブ管部１の両端に同一構成の水密構造を配したが、ス
リーブ管部１の一端に図例のものを設け、他端は他の継
ぎ手構造、例えばフランジ継ぎ手のものを設けることは
自由である。本管継ぎ手構造は伸縮可撓継ぎ手管に限
られず、受口管（大径管）と挿口管（小径管）とからな
る通常のソケット形式の継ぎ手への適用は当然の設計的
事項である。

【００２６】ハ．発明の効果 本発明によれば、大きな可撓性を発揮するとともに良好
な止水性を保持し、かつ、構造が簡単であることから製
作が容易である管継ぎ手を実現する。また、パッキング
は大径管の後端面と前進してくる押輪の前端面とでその
ヒール部が圧縮挟着され、強固に保持されるので、過大
な内圧が作用した場合、更には外部からの圧力あるいは
流体管内に負圧が生じた場合でも、パッキングの抜出し
はない。更に、接続流体管の沈下並びに曲がり変位によ
り、本継ぎ手部が過度に傾いたとしても、押輪の外方つ
ばとフランジとの係合により、締付け具のボルトへの有
害なせん断力を伝えず、該傾きに対抗する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の管継ぎ手の一実施例（伸縮可撓継ぎ手
管）の全体の側断面図。

【図２】図１のII−II線断面図。

【図３】図１の要部の拡大図。

【図４】パッキングの断面図。

【図５】本管継ぎ手の組付け手順を示す図。

【図６】傾斜時の可撓状態を示す図。

【図７】別態様の押輪を有する管継ぎ手の要部の断面
図。

【符号の説明】

Ｐ…接続管、Ｔ…伸縮可撓継ぎ手管、１…スリーブ管部
（大径管部）、２…挿口管部（小径管部）、３…パッキ
ング、４…締付け具、５…押輪、５ａ…外方部位、５ｂ
…内方部位、８…フランジ、９…ボルト挿通孔、１２…
ヒール部、１３…バルブ部、１６…本体壁、１７…内方
つば、１８…外方つば、１９…ボルト挿通孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16L 21/04 F16L 27/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円管状の大径管部内に円環状のセルフシ
   ーリング作用を奏するパッキングを介して同じく円管状
   の小径管部が同軸上に挿入されて構成される管継ぎ手に
   おいて、 前記大径管部の端部近傍の外周面には一定厚さにしてボ
   ルト挿通孔を有する円環状のフランジが固設され、 前記大径管部の管端に跨がって配される一体の円環体か
   らなる押輪部材は、 (a) 該大径管部よりも外方に延設される部位において、
   前記大径管部の外径よりも大径の内径を有し、一定幅の
   間隙βを保持する内方つばと、前記フランジの外径より
   も大径の内径を有し、管径方向への一定の移動を許容す
   るするとともに、前記内方つばにおける間隙βよりも小
   さい幅の間隙αをもって該フランジに嵌合する外方つば
   とが中間部位の本体壁を介して突設され、かつ、前記中
   間部位の本体壁に前記フランジのボルト挿通孔に対応す
   るボルト挿通孔が開設され、 (b) 前記内方つばより内方に延設される部位において、
   前記パッキングの後部を当接支持し、 前記押輪部材は、前記フランジ及び該押輪部材のボルト
   挿通孔に遊隙をもって挿通されるボルトを有する締付け
   具によって前記フランジへ向けて前進され、 前記パッキングはヒール部とバルブ部とからなり、該ヒ
   ール部は前記押輪部材のパッキング当接面と前記大径管
   部の後端面とで挟着把持されてなる、ことを特徴とする
   管継ぎ手構造。