(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿口を受口の内部に挿入して管どうしを接合するときに使用される治具であって、挿口内を通過可能な本体部と、この本体部の一端および他端に放射状に設けられたそれぞれ複数の第１および第２のばね舌片とを有し、第１のばね舌片は、本体部を挿口に挿入したときに挿口の内面により湾曲されてこの本体部を挿口に対して芯出し可能に構成され、第２のばね舌片は、挿口を受口に挿入する前は挿口の開口の外側に位置するように配置され、挿口を受口に挿入するときには受口の内面により湾曲されて挿口の外面を覆うように構成され、受口への挿口の挿入が完了した後は、本体部を管内に通過させて挿口とは反対側へ引き抜くときに挿口の内面により湾曲されるように構成されていることを特徴とする管接合用治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は管接合用治具に関し、特に挿口を受口の内部に挿入して管どうしを接合するときに使用される管接合用治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
管継手の一種として、スリップオンタイプの管継手がある。このスリップオンタイプの管継手は、受口内周にシール材を装着し、この受口内に挿口をシール材を圧縮させながら挿入することにより、受口と挿口とを接合できるように構成されている。このようなスリップオンタイプの管継手に離脱防止機能すなわち耐震機能を付与したものとして、図１２に示される構成の離脱防止管継手が提案されている。
【０００３】
すなわち、図１２において、互いに接合される一方の鋳鉄管１の端部には受口２が形成されており、この受口２の内周のシール材収容溝３には継手部をシールするための環状のゴム製のシール材４が配置されている。シール材収容溝３よりも奥側にロックリング収容溝５が形成され、このロックリング収容溝５に周方向に沿って適当数に分割されたロックリング６が装着されている。ロックリング６の外周側とロックリング収容溝５の内周側との間には、ロックリング６を芯出し状態で保持するための保持用ゴム輪７が配置されている。
【０００４】
他方の鋳鉄管８の挿口９の先端部の外周には、離脱防止機能を発現するためにロックリング６に受口奥側から係り合い可能な突部１０が形成されている。この突部１０は、たとえばリング状の部材を挿口９の外周に全周溶接して一体化することなどによって形成される。この突部１０を含む挿口９の先端の外周には、テーパ面１１が形成されている。
【０００５】
このような構成の管継手において、受口２と挿口９とを互いに接合するときには、ゴム輪７とロックリング６とシール材４とを収容した状態の受口２の内部に挿口９を挿入する。すると、挿口９は、テーパ面１１の作用によって突部１０がシール材４とロックリング６とを押し広げてこれらシール材４とロックリング６との位置を通過し、そのうえでこの突部１０がロックリング６よりも奥側の位置に達するまで、受口２の内部に押し込まれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のように突部１０によってシール材４とロックリング６とを押し広げながら挿口９を受口２の内部に挿入しなければならないため、この挿入時すなわち管の接合時にそれに応じた大きな力を作用させなければならないという問題点がある。
【０００７】
また、このような外周の突部を有さず、したがって離脱防止機能を有しない管を接合する場合においても、挿口によってシール材を圧縮しながらこの挿口を受口の内部に挿入しなければならないため、その場合でもそれ相応の力で接合作業を行わなければならないという問題点がある。
【０００８】
そこで本発明は、このような問題点を解消して、離脱防止機能を有したあるいは有しないスリップオンタイプの管継手を接合する際の接合力を低減できるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明の挿口を受口の内部に挿入して管どうしを接合するときに使用される治具は、挿口内を通過可能な本体部と、この本体部の一端および他端に放射状に設けられたそれぞれ複数の第１および第２のばね舌片とを有し、第１のばね舌片は、本体部を挿口に挿入したときに挿口の内面により湾曲されてこの本体部を挿口に対して芯出し可能に構成され、第２のばね舌片は、挿口を受口に挿入する前は挿口の開口の外側に位置するように配置され、挿口を受口に挿入するときには受口の内面により湾曲されて挿口の外面を覆うように構成され、受口への挿口の挿入が完了した後は、本体部を管内に通過させて挿口とは反対側へ引き抜くときに挿口の内面により湾曲されるように構成されているようにしたものである。
【００１０】
このような構成であると、管の接合に際して挿口内にあらかじめ第１のばね舌片と本体部とを挿入しておくことにより、この第１のばね舌片によって本体部および第２のばね舌片が挿口に対して芯出し状態で保持される。第２のばね舌片は挿口の開口の外側に位置する。挿口を受口に挿入するときには、複数の第２のばね舌片が受口の内面により湾曲されて挿口の外面を覆うために、この挿口と受口側のシール材やロックリングとの接触面積が低減し、このため大きな接合力を必要とせずに挿口の挿入が行われる。挿口の挿入が完了した後は、本体部を挿口側の管の内部に通過させて挿口とは反対側へ引き抜けば、その引抜力にもとづき、第２のばね舌片は第１のばね舌片と同様に挿口の内面によってこの内面に沿うように湾曲されるので、継手の接合の完了後の取り除きも容易に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明の実施の形態の管接合用治具２０を示す。この治具２０は、本体部２１と、この本体部２１の一端部および他端部に放射状に設けられたそれぞれ複数の第１および第２のばね舌片２２、２３とを有する。
【００１２】
本体部２１は円柱状の金属材たとえばアルミニウム材にて構成され、その一端および他端の中心に内ねじ２４が形成されている。そして、本体部２１の一端および他端には半球状のアルミニウム材などにて形成されたキャップ２５が取り付けられている。すなわち、これらのキャップ２５は、これらのキャップ２５の中心部の貫通孔２６を貫通したうえで本体部２１の内ねじ２４にねじ込まれるアイボルト２７によって、本体部２１の一端および他端に固定されている。そして、本体部２１の一端および他端の端面と、上述のように本体部２１に固定されるキャップ２５との間にそれぞれ複数のばね舌片２２、２３を挟み付けて放射状に固定するように構成されている。
【００１３】
図３および図５に示すように、１８０度の距離をおいて配置される一対のばね舌片２２、２２は、一枚の細長いばね板３０によって一体に形成されている。このばね板３０は、薄肉のばね性の高い材料にて形成されており、その中央に大穴３１を有するとともに、この大穴３１の両側に小穴３２を有した構成とされている。また、その両端部すなわちばね舌片２２、２２の先端部には、面取部２９が形成されている。
【００１４】
図３および図４に示すように、本体部２１の一端および他端の端面には、中心部の内ねじ２４の周囲において、円周方向に等ピッチで複数の円柱状の突部３３が形成されている。これらの突部３３は、たとえば本体部２１にねじ込まれる頭無しの小ねじなどによって形成することができる。キャップ２５には、このキャップ２５を本体部２１に取り付けたときに突部３３がはまり込む凹部３４が形成されている。
【００１５】
そして、図３に示すように、各ばね板３０における一対の小穴３２に本体部２１の突部３３を通して、図示のようにすべての突部３３がばね板３０の小穴３２３に通るように周方向に複数のばね板３０を配置すれば、本体部２１の端面において複数の薄肉のばね板３０が重なり、それらの大穴３１どうしと本体部２１の内ねじ２４とが一致した状態で、図示のように各ばね舌片２２、２３が放射状に配置されることになる。そして、この状態の本体部２１にキャップ２５を重ねると、突部３３の先端が凹部３４にはまり込み、かつ内ねじ２４と大穴３１と貫通孔２６とが一致した状態で、本体部２１とキャップ２５とによって複数のばね板３０が挟み付けられた状態となる。
【００１６】
そこで、この状態でアイボルト２７を締め付けることによって、図１および図２に示すように複数のばね舌片２２、２３が本体部２１の一端部および他端部に放射状に固定されることになる。これらのばね舌片２２、２３は、上述のように薄肉のばね性の高い材料にて形成されることで、その肉厚の方向に弾性的に湾曲自在とされている。一方のアイボルト２７には、紐体３５が結び付けられる。
【００１７】
次に、このような構成の治具２０を用いて図１２に示す管継手の受口２と挿口９とを接合する方法について説明する。
まず、図６に示すように、鋳鉄管８における突部１０を有した挿口９の開口から、その内部に、本治具２０の本体部２１を紐体３９および第１のばね舌片２２とともに挿入する。すると、複数の第１のばね舌片２２が挿口９の内面により湾曲状に弾性変形されて、本体部２１を挿口９に対して芯出しした状態で保持させる。このとき、同様に第２のばね舌片２３をも挿口９に対して芯出し状態で保持させることになる。紐体３５は、管８の内部を通して、挿口９とは反対側の端部の開口に到達させておく。図示のように、第２ばね舌片２３は、その先端部によって形成される円の直径が管８の口径よりも大きな寸法となるように形成されており、したがって本体部２１を挿口９内に入り込ませた状態で、この第２のばね舌片２３の基端側の部分が挿口９の端面に接近または接触できるように構成されている。
【００１８】
次に、このように治具２０を装着した挿口９を、図７に示すように、あらかじめロックリング６とシール材４とをセットしておいた管１の受口２の開口から、この受口２の内部に挿入する。すると、図示のように第２のばね舌片２３の先端部によって形成される円の直径が受口２の口径よりも大きく、そのために、それぞれの第２のばね舌片２３は、受口２の内周たとえばシール材４の内周部に当たって、その先端側が、挿口９の外形に沿うように湾曲状に弾性変形する。すなわち、第２のばね舌片２３が、挿口９の外面、特に突部１０の外面に張り付いた状態となる。
【００１９】
この状態でさらに挿口９の挿入を行うと、第２のばね舌片２３が張り付いた状態の突部１０すなわち挿口９が、図８に示すようにシール材４を押し広げ、次に図９に示すようにロックリング６を押し広げながら、これらシール材４およびロックリング６の内周を通過する。このとき、挿口９の特に突部１０と、シール材４やロックリング６との接触面積が低減するため、大きな接合力を必要とせずに挿口８の挿入を行うことができる。また第２のばね舌片２３の先端には面取部２９が形成されているため、第２のばね舌片２３が特にシール材４の内周を通過するときにこのシール材４を傷つけることが防止される。図１０は接合が完了した状態を示し、この状態では、挿口８の突部１０のみならず、第２のばね舌片２３もがロックリング６の内周を通過している。
【００２０】
実験例を説明すると、たとえば、図１２に示す管継手において、管１、８の呼び径が１００ｍｍである場合に、本発明の治具２０を用いないときは５．２ｋＮの接合力を要したのに対し、本発明の治具２０を用いると接合力を２．７ｋＮに低減させることができた。
【００２１】
また、このように接合力が低減されることで、接合の際に挿口９の突部１０の表面に大きな力が作用せず、したがって管接合時に突部１０の塗装に傷が発生することを防止できる。その結果、このような継手を有する管路を長期間使用しても、突部１０の防食性が低下したり、この防食性の低下に伴って継手の耐震性が低下したりすることがないという利点がある。同様に接合の際に突部１０によってシール材４の内周面に傷がつくことが防止される。
【００２２】
次に本治具２０を継手部から取り除く。そのときには、図１１に示すように、挿口９とは反対側の管８の端部の開口を利用して紐体３５を引っ張る。すると、第２のばね舌片２３がその基端部から徐々に挿口９の内部に引き込まれ、ついには、図示のように、第２ばね舌片２３は、第１のばね舌片２２と同様に、その先端部が挿口９の開口に向かうように鋳鉄管８の内面に沿った状態に弾性変形される。
【００２３】
そして、この図１１に示した状態のままで紐体３５を引っ張り続けると、本治具２０が挿口９とは反対側の端部の開口から管８の外部に取り出されて、その引き抜きが完了する。このとき、上述のように薄肉の第１および第２のばね舌片２２、２３が鋳鉄管８の内面に沿った状態に弾性変形され、かつそれによって本体部２１が鋳鉄管８に対して芯出しされた状態となるため、この引き抜きも容易に行うことができる。また、第１および第２のばね舌片２２、２３の先端には面取部２９が形成されているため、これらのばね舌片２２、２３が挿口９の内面に沿って移動するときにこの挿口９の内面のライニングなどを傷つけることが防止される。
【００２４】
なお、アイボルト２７の締め付けによってばね舌片２２、２３を固定しているため、薄肉のばね舌片２２、２３が変形した場合などには、これを容易に取り替えることができる。しかも、本体部２１の一端と他端との双方にアイボルト２７を設けているため、本治具２０には方向性がなく、第１のばね舌片２２と第２のばね舌片２３とのいずれを挿口９に挿入しても同様に作用させることができ、このため管の接合作業時に治具２０の方向を気にすることなくアイボルト２７に紐体３５を結び付けて容易に作業することができる。
【００２５】
また、上記においては挿口９の外周に突部１０を有した管８にて構成される離脱防止管継手を接合する場合について説明したが、本発明の治具２０は、このような離脱防止機能を有しない通常のスリップオンタイプの管継手や、その他の管継手にも適用可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、挿口内を通過可能な本体部と、この本体部の一端および他端に放射状に設けられたそれぞれ複数の第１および第２のばね舌片とを有し、第１のばね舌片は、本体部を挿口に挿入したときに挿口の内面により湾曲されてこの本体部を挿口に対して芯出し可能に構成され、第２のばね舌片は、挿口を受口に挿入する前は挿口の開口の外側に位置するように配置され、挿口を受口に挿入するときには受口の内面により湾曲されて挿口の外面を覆うように構成され、受口への挿口の挿入が完了した後は、本体部を管内に通過させて挿口とは反対側へ引き抜くときに挿口の内面により湾曲されるように構成されているようにしたため、管の接合に際して挿口内にあらかじめ第１のばね舌片と本体部とを挿入しておくことにより、この第１のばね舌片によって本体部および第２のばね舌片を挿口に対して芯出し状態で保持することができるのみならず、挿口を受口に挿入するときには、複数の第２のばね舌片が受口の内面により湾曲されて挿口の外面を覆うために、この挿口と受口側のシール材やロックリングとの接触面積を低減でき、このため大きな接合力を必要とせずに挿口を受口内に挿入することができる。挿口の挿入が完了した後は、本体部を挿口側の管の内部に通過させて挿口とは反対側へ引き抜けば、その引抜力にもとづき、第２のばね舌片を第１のばね舌片と同様に挿口の内面によってこの内面に沿うように湾曲させることができ、したがって継手の接合の完了後の取り除きも容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の管接合用治具の正面図および側面図である。
【図２】図１の治具の斜視図である。
【図３】図１の治具の分解斜視図である。
【図４】図１〜図３の治具における本体部とキャップとの斜視図である。
【図５】図１〜図３の治具におけるばね板の斜視図である。
【図６】本発明の治具を用いた管の接合作業を説明する図である。
【図７】図６の次の作業段階を示す図である。
【図８】図７の次の作業段階を示す図である。
【図９】図８の次の作業段階を示す図である。
【図１０】図９の次の接合完了時の作業段階を示す図である。
【図１１】図１０の次の治具取り除きのための作業段階を示す図である。
【図１２】本発明の治具を用いて接合可能な管継手を例示する断面図である。
【符号の説明】
２    受口
９    挿口
２１    本体部
２２    第１のばね舌片
２３    第２のばね舌片
２５    キャップ
２７    アイボルト
３５    紐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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