(57)【要約】【課題】挿口を切断する場合を含めて、施工現場での作業能率を向上させることができ、かつ経済性に優れた離脱防止管継手を提供する。【解決手段】挿口４の外周に形成された溶接ビード８と、挿口４に外嵌され、周方向に１つ割りの環状の挿口ロックリング９と、挿口４に外嵌され、挿口ロックリング９と受口２の管端面２ａとにかかり合い可能で、周方向の分割部を有しない環状の挿口リング１０と、受口２に外嵌され、この受口２の外周に形成された突部７にかかり合い可能な周方向に１つ割りの環状の受口ロックリング１２と、受口２に外嵌され、内周部が受口ロックリング１２にかかり合い可能な周方向の分割部を有しない環状の受口リング１３と、周方向に対して複数設けられ、受口リング１３と挿口リング１０とを管軸方向に互いに近接させる方向に締結されるボルト１４及びナット１５とを備えた。【選択図】図１
2008025715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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、
挿口の外周に形成された溶接ビードと、
挿口に外嵌され、周方向に１つ割りの環状の挿口ロックリングと、
挿口に外嵌され、前記挿口ロックリングにかかり合い可能で、周方向の分割部を有しない環状の挿口リングと、
受口に外嵌され、この受口の外周に形成された突部にかかり合い可能な周方向に１つ割りの環状の受口ロックリングと、
受口に外嵌され、内周部が受口ロックリングにかかり合い可能な周方向の分割部を有しない環状の受口リングと、
周方向に対して複数設けられ、受口リングと挿口リングとを管軸方向に位置規制した状態で締結されることで、受口から挿口が離脱する方向に管同士が相対移動しようとした際に、挿口リングが挿口ロックリングを介して溶接ビードに当接することで移動を阻止させる状態を保持させる締結部材と
が備えられていることを特徴とする離脱防止管継手。
【請求項２】
挿口リングに、管径方向に沿って内向きに延びる内突状部が形成され、
挿口ロックリングにおける受口から離れた面に、管径方向外側ほど挿口の先端側に近づくように挿口外周面に対して傾斜する傾斜面が形成され、
挿口リングにおける内突状部の内周先端角部が、挿口ロックリングの傾斜面に管軸方向にかかり合い可能に配設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。
【請求項３】
挿口ロックリングの傾斜面の傾斜角度が、溶接ビードが挿口ロックリングに接触する箇所の挿口外周面に対する傾斜角度より小さいことを特徴とする請求項２記載の離脱防止管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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がある。この離脱防止管継手には、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基づく不平均力が作用し、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６に示すものが知られている（特許文献１）。
【０００３】
図６において、互いに接合される一方の管２１の端部には受口２３が形成され、他方の管２２の端部には、受口２３の内部に挿入される挿口２４が形成されている。各管２１、２２はダクタイル鋳鉄製である。受口２３の内周面と、受口２３に挿入された挿口２４の外周面との間には、シール材２５が圧縮された状態で配設されており、このシール材２５により所定のシール機能が発揮される。
【０００４】
挿口２４における受口２３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２６が外嵌され、この挿口フランジ２６は、すみ肉溶接部２７によって挿口２４に固定されている。また、挿口２４の外周には所定間隔毎に挿口リブ２８が溶接され、この挿口リブ２８の立設面に挿口フランジ２６が溶接され、この挿口リブ２８を介して挿口２４の外面と挿口フランジ２６とが一体化されている。
【０００５】
受口２３には、周方向の分割部を有しない環状の受口リング２９が外嵌され、この受口リング２９は、受口２３の端部の外周に形成されたフランジ状の突部３０に管軸方向にかかり合い可能に配設されている。挿口フランジ２６および挿口リブ２８は構造用鋼などにて形成され、受口リング２９はダクタイル鋳鉄などによって構成される。
【０００６】
挿口フランジ２６と受口リング２９とを貫通して管軸方向に延びるボルト３１が周方向適当間隔毎に複数設けられているとともに、ボルト３１の先端にナット３２がねじ込まれ、これらのボルト３１とナット３２とにより、挿口フランジ２６と受口リング２９とが、受口２３の突部３０を間に挟んだ状態で互いに締結される。ボルト３１およびナット３２は、クロム・モリブデン鋼などによって形成されている。
【０００７】
このような構成によって受口２３と挿口２４とを一体化させて、互いに抜け出す方向に管２１、２２同士が相対移動することを阻止しているため、管路の曲がりの部分にこの継手を用いても、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。
【０００８】
なお、受口２３と挿口２４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３１を緩めておき、受口２３と挿口２４と屈曲状態での接合が終了した段階で、ボルト３１を締め付ける。継手の周方向に沿って複数設けられている各ボルト３１の締め付け長さを調節することで、曲げ接合に対応する。
【特許文献１】特開２００１−４１３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、管２２の挿口２４側を切断して、所定長さに調整しなければならないことがある。しかしながら、上記の従来構成の管継手の場合、このような際には、挿口フランジ２６と挿口リブ２８とを新たに用意し、これらの挿口フランジ２６と挿口リブ２８とを、切断作業を行って新たに挿口２４となった箇所に溶接する必要がある。
【００１０】
すなわち、この場合には、挿口フランジ２６と挿口リブ２８とを新たに用意する必要があるため、この分だけ費用がかさんで、経済性が悪くなっていた。また、挿口フランジ２６と挿口リブ２８とを溶接するに際して、その溶接部分の寸法が比較的長いため、施工に長時間を要する欠点もあった。さらに、管路の敷設現場において挿口フランジ２６を正確な位置に溶接するのが容易ではないという課題もあった。
【００１１】
また、上記の従来構成の管継手の場合、受口２３の突部３０に受口リング２９をかかり合い可能に配置しているが、この受口リング２９を、管２１の受口２３側ではなくて、管２１の反対側、すなわち管２１の挿口２４側から差し込んで受口２３部分まで移動しなくてはならず、特に管２１が長い場合には、この受口リング２９の移動作業だけでも多くの時間や手間がかかり、作業能率の低下を招いていた。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するもので、挿口を切断する場合を含めて、施工現場での作業能率を向上させることができ、かつ経済性に優れた離脱防止管継手を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明の離脱防止管継手は、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ている管継手であって、挿口の外周に形成された溶接ビードと、挿口に外嵌され、周方向に１つ割りの環状の挿口ロックリングと、挿口に外嵌され、前記挿口ロックリングにかかり合い可能で、周方向の分割部を有しない環状の挿口リングと、受口に外嵌され、この受口の外周に形成された突部にかかり合い可能な周方向に１つ割りの環状の受口ロックリングと、受口に外嵌され、内周部が受口ロックリングにかかり合い可能な周方向の分割部を有しない環状の受口リングと、周方向に対して複数設けられ、受口リングと挿口リングとを管軸方向に位置規制した状態で締結されることで、受口から挿口が離脱する方向に管同士が相対移動しようとした際に、挿口リングが挿口ロックリングを介して溶接ビードに当接することで移動を阻止させる状態を保持させる締結部材とが備えられていることを特徴とする。
【００１４】
この場合に、挿口リングに、管径方向に沿って内向きに延びる内突状部が形成され、挿口ロックリングにおける受口から離れた面に、管径方向外側ほど挿口の先端側に近づくように挿口外周面に対して傾斜する傾斜面が形成され、挿口リングにおける内突状部の内周先端角部が、挿口ロックリングの傾斜面に管軸方向にかかり合い可能に配設されていることが好ましい。
【００１５】
さらに、挿口ロックリングの傾斜面の傾斜角度が、溶接ビードが挿口ロックリングに接触する箇所の挿口外周面に対する傾斜角度より小さいことが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、挿口ロックリングおよび挿口リングは、挿口に溶接されるのではなく単に挿口に外嵌されるだけであるので、管路の施工現場で挿口側を切断した場合においても、切断作業を行わない場合と同様な作業を行っ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部分長さが短くて済み、このため容易に施工することができる。また、周方向に１つ割りの環状の受口ロックリングを介して、周方向の分割部を有しない環状の受口リングと受口の突部とがかかり合う構造としたので、受口リングの内周径を受口の外周径よりも大きく形成できるとともに受口ロックリングを受口の突部よりも拡径させることができて、受口リングおよび受口ロックリングを一方の管の受口側端面側から受口に外嵌させることができ、受口リングおよび受口ロックリングの移動作業を殆ど行わなくて済み、作業能率が良好となる。
【００１７】
また、挿口リングにおいて管径方向に沿って内向きに延びる内突状部の内周先端角部が、挿口ロックリングにおける受口から離れた面に形成された傾斜面にかかり合うように構成したので、挿口ロックリングにおける挿口リングから管軸方向に作用する力の作用点と、挿口ロックリングにおける溶接ビードから管軸方向に作用する反力の作用点との、管径方向寸法が小さくなり、この結果、挿口リングからの力と溶接ビードからの反力によって挿口ロックリングに作用するモーメントも小さく抑えられ、挿口ロックリングとして小さな断面積のものを使用しても変形量が小さく抑えられ、ひいては良好な信頼性を維持できながら製造コストを最小限に抑えることが可能となる。
【００１８】
また、挿口ロックリングの傾斜面の傾斜角度を、溶接ビードが挿口ロックリングに接触する箇所の挿口外周面に対する傾斜角度より小さくすることで、挿口ロックリングが溶接ビードの上に乗り上げること防止できて、挿口が受口から離脱することを確実に防止でき、これによりさらに信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１、図２に示すように、互いに接合される一方の管１の端部には受口２が形成され、他方の管３の端部には、受口２の内部に挿入される挿口４が形成されている。各管１、３はそれぞれダクタイル鋳鉄製である。受口２の内周にはシール材収容溝５が形成され、この収容溝５には、環状のゴム製のシール材６が配設されている。このシール材６が、収容溝５の内周面と、このシール材６の内部に挿入された挿口４の外周面との間で圧縮されることで、受口２と挿口４との間に所要のシール機能が付与されている。一方の管１における受口２が設けられている側の開口端（管端面２ａと称す）近傍の外周には、管径方向のの外向きにフランジ状に突出する突部７が形成され、この突部７よりも管端面２ａとは反対側に位置する箇所には管径方向内向きに窪む溝部２ｂが形成されている。
【００２０】
挿口４における受口２に挿入されていない部分の外周には、管径方向外向きに所定の断面形状（例えば、略楕円または単なる円を半割りにした断面形状あるいは山型形状）で突出する溶接ビード８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。
【００２１】
溶接ビード８よりも受口２から離れた位置における挿口４の外周部分には、挿口ロックリング９が挿口４の外周に接触した状態で外嵌され、この挿口ロックリング９は、溶接ビード８における受口２から離れた箇所に管軸方向にかかり合い可能に配設されている。さらに、この挿口ロックリング９を外周側から覆うような姿勢で、挿口リング１０が挿口４の外周から隙間を有した状態で外嵌されており、この挿口リング１０は挿口ロックリング９における受口２から離れた面に管軸方向にかかり合い可能に配設されている。ここで、挿口ロックリング９は周方向に１つ割の環状に形成され、弾性変形可能とされている。一方、挿口リング１０は、周方向の分割部を有しない環状に形成されている。
【００２２】
挿口リング１０は、挿口ロックリング９を外周側から覆い、かつ挿口４の外周面に臨む状態で管軸方向に沿って筒状に延びる筒状部１０ａと、この筒状部１０ａにおける受口２から離れた箇所より挿口４の外周面に近接するように管径方向に沿って内向きに延びる内突状部１０ｂと、筒状部１０ａにおける受口２に近い箇所より管径方向外向きに延びるフランジ部１０ｃと、このフランジ部１０ｃと筒状部１０ａとに跨るように一体形成されて周方向に対して適当間隔毎に複数設けられた補強リブ１０ｄとを有している。
【００２３】
フランジ部１０ｃには、管軸方向に沿うボルト挿通孔１６が、周方向に対して適当間隔毎に複数の位置に貫通する状態で形成されている。さらに、フランジ部１０ｃのボルト挿通孔１６が形成されている箇所よりも管径方向内側の端面は、受口２の管端面２ａに当接してかかり合い可能な管端面当接部１０ｆとして機能する。
【００２４】
また、挿口リング１０の筒状部１０ａには、周方向所定間隔毎に、挿口ロックリング９を管径方向内向きに押圧して縮径させる六角孔付きの挿口セットボルト１１がねじ込まれており、この挿口セットボルト１１を管径方向内向きに進むようにねじ込むことにより、挿口ロックリング９が挿口４の外周面に密接するように配設されている。なお、挿口ロックリング９は、挿口セットボルト１１で押圧されていない単体の状態では、拡径方向に弾性変形可能とされ、１つ割部分を開く方向に作業員などの外力が加えられることで、その内周径が、溶接ビード８が設けられている箇所の管径方向の寸法（管径寸法と称す）よりも大きくできるよう構成されている。また、挿口リング１０の最も内周側部分である内突状部１０ｂの内周面の径（管径寸法）は、溶接ビード８が設けられている箇所の管径寸法よりも大きく形成されている。
【００２５】
受口２の溝部２ｂには受口ロックリング１２が外嵌され、この受口ロックリング１２は受口２の溝部２ｂにおける管径方向に沿う面に対して管軸方向にかかり合い可能に配設されている。さらに、この受口ロックリング１２を外周側から覆うような配置で、受口リング１３が受口２の外周から隙間を有した姿勢で外嵌されており、この受口リング１３は受口ロックリング１２における管端面２ａから離れた側の面に管軸方向にかかり合い可能に配設されている。ここで、受口ロックリング１２は周方向に１つ割の環状に形成され、弾性変形可能とされている。一方、受口リング１３は、周方向の分割部を有しない環状に形成されている。
【００２６】
受口リング１３は、受口ロックリング１２を外周側から覆うような姿勢で受口２の外周に臨む姿勢で筒状に延びる筒状部１３ａと、この筒状部１３ａにおける受口２の管端面２ａから離れた箇所から受口２の外周に接近するように管径方向内向きに延びるフランジ部１３ｂと、周方向に対して適当間隔毎に設けられて、筒状部１３ａにおけるフランジ部１３ｂが設けられている箇所よりも受口２の管端面２ａに近い箇所から受口２の外周に接近するように管径方向内向きに延びる補強リブ１３ｃとを有している。フランジ部１３ｂには、管軸方向のボルト挿通孔１７が、周方向に対して適当間隔毎に複数の位置に貫通する状態で形成されている。さらに、フランジ部１３ｂの受口管端面２ａに近い側の面における内周寄りの部分は、受口ロックリング１２における受口管端面２ａから離れている側の面に当接してかかり合い可能に構成されている。
【００２７】
また、受口リング１３の筒状部１３ａおよび補強リブ１３ｃには、周方向所定間隔毎に、受口ロックリング１２を管径方向内向き側に押圧して縮径させる六角孔付きの受口セットボルト１８がねじ込まれており、この受口セットボルト１８を管径方向内向きに進むようにねじ込むことにより、受口セットボルト１８が受口２の外周面に密着するように配設されている。なお、受口ロックリング１２は、受口セットボルト１８で押圧されていない単体の状態では、拡径方向に弾性変形可能とされ、１つ割部分を開く方向に作業員などの外力が加えられることで、その内周径が、受口２の突部７が設けられている箇所の管径寸法よりも大きくできるよう構成されている。また、受口リング１３の最も内周側部分であるフランジ部１３ｂの内周面の管径寸法は、受口２の外周突部７が設けられている箇所の管径寸法よりも大きく形成されている。
【００２８】
図１に示すように、挿口リング１０のボルト挿通孔１６および受口リング１３のボルト挿通孔１７を通して管軸方向にボルト１４が挿通されているとともにボルト１４にナット１５がねじ合わされて締結され、これらの締結部材として機能するボルト１４およびナット１５は受口リング１３および挿口リング１０における周方向に沿って適当間隔毎に複数設けられている。そして、これらのボルト１４にナット１５をねじ込むことで、受口リング１３と挿口リング１０とを共に締め付け可能である。このように受口リング１３と挿口リング１０とを締め付けると、受口リング１３で管軸方向に押圧された受口ロックリング１２と、挿口リング１０の管端面当接部１０ｆとにより、受口２の突部７が挟持され、受口２が設けられている一方の管１と、受口ロックリング１２と、受口リング１３と、挿口リング１０とが一体化される。
【００２９】
また特に、挿口リング１０と挿口ロックリング９とのかかり合い構造は図３、図４に示すようなものとされている。すなわち、図３、図４に拡大して示すように、挿口リング１０は、管径方向に沿って内向きに延びる内突状部１０ｂにおける、内周面と、受口２に近い管径方向に沿う面とが交わる角部（内周先端角部と称す）１０ｇで、挿口ロックリング９にかかり合うよう構成されている。また、この挿口リング１０の内周先端角部１０ｇがかかり合う挿口ロックリング９の面、すなわち、挿口ロックリング９における受口２から離れた面は、管径方向外側ほど挿口４の先端側に近づくような傾斜姿勢で、挿口３の外周面に対して所定角度θ１で傾斜する傾斜面９ａにより構成されている。そして、この挿口ロックリング９の傾斜面９ａの傾斜角度θ１が、溶接ビード８が挿口ロックリング９に接触する箇所の挿口３の外周面に対する傾斜角度θ２よりも小さくなるように形成されている。なお、溶接ビード８の挿口ロックリング９に接触する箇所の傾斜方向も、管径方向外側ほど挿口４の先端側に近づくような姿勢で傾斜した方向である。
【００３０】
このような構成の管継手において、受口２と挿口４とを接合する際には、まず、受口２のシール収容溝５にシール材６を配設する。また。受口２に受口リング１３を外嵌させ、次に受口ロックリング１２を受口２の溝部２ｂに外嵌させる。
【００３１】
この際、受口リング１３の最も内周側部分であるフランジ部１３ｂの内周面の管径寸法は、受口２の外周突部７が設けられている箇所の管径寸法よりも大きく形成されているので、受口リング１３を、一方の管１の受口２が設けられている側から容易に外嵌させることができる。また、受口ロックリング１２は、周方向に１つ割の環状に形成されているため、拡径するように外力を与えた状態で外嵌させて、受口２の突部７を乗り越えるように管軸方向に移動させることで、一方の管１の受口２が設けられている側から外嵌させることができる。このように受口２に受口ロックリング１２および受口リング１３を外嵌させた後に、受口セットボルト１８をねじ込むことで受口ロックリング１２を縮径させて、この受口ロックリング１２の内周面を受口２の外周面に密接させる。
【００３２】
また、予め溶接ビード８が形成されている挿口４に、まず挿口リング１０を外嵌させ、次に挿口ロックリング９を外嵌させる。この際、挿口リング１０の最も内周側部分である内突状部１０ｂの内周面の管径寸法は、溶接ビード８が設けられている箇所の管径寸法よりも大きく形成されているので、挿口リング１０を、他方の管３の挿口４が設けられている側から容易に外嵌させることができる。また、挿口ロックリング９は、周方向に１つ割の環状に形成されているため、拡径するように外力を与えた状態で外嵌させて、挿口４の溶接ビード８を乗り越えるように管軸方向に移動させることで、他方の管３の挿口４が設けられている側から外嵌させることができる。このように挿口４に挿口ロックリング９および挿口リング１０を外嵌させた後に、挿口セットボルト１１をねじ込むことで挿口ロックリング９を縮径させて、この挿口ロックリング９の内周面を挿口４の外周面に密接させる。
【００３３】
この状態で挿口４を受口２の内部に挿入し、受口２と挿口４との間でシール材６を圧縮させる。また、受口リング１３のボルト通し孔１７と挿口リング１０のボルト通し孔１６とにわたってボルト１４を通し、このボルト１４の先端からナット１５を締め付けて、図１および図２に示す接合完了状態とする。
【００３４】
上記構成によれば、挿口ロックリング９および挿口リング１０は、挿口４に溶接されるのではなく、単に挿口４に外嵌されるだけであるので、管路の施工現場で挿口４側を切断した場合においても、切断作業を行わない場合と同様な作業を行って離脱防止構造を得ることができ、新たな挿口リング等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。
【００３５】
また、挿口４の外周に溶接ビード８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部分長さが短くて済み、このため施工現場などでも容易に施工することができる。
【００３６】
また、周方向に１つ割りの環状の受口ロックリング１２を介して、周方向の分割部を有しない環状の受口リング１３と受口２の突部７とがかかり合う構造としたので、受口リング１３の内周径を受口２の外周径よりも大きく形成できるとともに受口ロックリング１２を受口２の突部７よりも拡径させることができて、受口リング１３および受口ロックリング１２を一方の管１の受口２の管端面２ａ側から受口２に外嵌させることができ、受口リング１３および受口ロックリング１２の移動作業を殆ど行わなくて済み、作業能率が良好となる。
【００３７】
また、上記構成によれば、ボルト１４とナット１５との締め付けによって、挿口リング１０を挿口ロックリング９を介して溶接ビード８に対して管軸方向にかかり合うようにすることができるため、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防止できる。
【００３８】
ここで、管軸方向に沿って不平均力が作用した際の、挿口ロックリング９の挙動について詳しく説明する。
受口２が挿口４から抜け出す方向に不平均力が作用した際には、この力が挿口リング１０から挿口ロックリング９に作用し、さらに、挿口ロックリング９から溶接ビード８に作用し、この力が溶接ビード８により受けられる。このとき同時に、溶接ビード８からの反力が挿口ロックリング９に作用し、また挿口ロックリング９からの反力が挿口リング１０の内突状部１０ｂに作用する。
【００３９】
すなわちこの際に、挿口ロックリング９は、図３に示すように、挿口リング１０の内周先端角部１０ｇとの当接点から管軸方向に沿って力Ｆａを受け、また、溶接ビード８との当接点（すなわち、ほぼ溶接ビード８が形成されている挿口４の外周の点）から管軸方向に沿って反力Ｔａを受ける。したがって、挿口ロックリング９における挿口リング１０の内周先端角部１０ｇとの当接点と、溶接ビード８との当接点との間の管径方向に対する距離が大きいと、挿口ロックリング９内に溶接ビード８との当接点を中心とした大きなモーメントＭが発生する。そのため、このような構成であれば、例えば、管１、２を設置してから長期間経過し、挿口セットボルト１１が腐食するなどして挿口セットボルト１１による管径方向内向きへの力が作用しない状態で、不平均力が作用すると、挿口ロックリング９で発生するモーメントＭにより、挿口ロックリング９が変形するおそれがある。このような不具合を防止するためには、挿口ロックリング９の変形を抑えるべく、挿口ロックリング９として大きな断面積のものを使用する必要があり、この場合にはその分だけ、製造コストの増加等を招くことになる。
【００４０】
しかしながら、本発明では、挿口リング１０に、管径方向に沿って内向きに延びる内突状部１０ｂを形成するとともに、挿口ロックリング９における挿口リング１０に当接する面を、管径方向外側ほど挿口４の先端側に近づく傾斜面９ａで構成したので、挿口リング１０における管径方向の最も内周側の箇所である内周先端角部１０ｇで挿口リング１０と挿口ロックリング９とが常にかかり合うことになる。したがって、挿口ロックリング９における挿口リング１０から管軸方向に作用する力Ｆａの作用点である内周先端角部１０ｇの当接点と、挿口ロックリング９における溶接ビード８から管軸方向に作用する反力Ｔａの作用点との、管径方向寸法Ｌが最小限に抑えられる。この結果、挿口リング１０からの力Ｆａと溶接ビード８からの反力Ｔａによって挿口ロックリング９に作用するモーメントＭも小さく抑えられ、挿口ロックリング９として小さな断面積のものを使用しても変形量が小さく抑えられ、ひいては良好な信頼性を維持できながら製造コストを最小限に抑えることが可能となる。
【００４１】
ところで、このように、挿口ロックリング９内において発生するモーメントＭが小さく抑えられると、挿口ロックリング９と溶接ビード８との当接点を、挿口４の外周に向けて押さえつけようとする力も小さくなるので、場合によっては、挿口ロックリング９が、溶接ビード８の当接する傾斜面に沿って乗り上げようとし、最悪の場合には、受口２が挿口４から抜け出すおそれがある。
【００４２】
しかしながら、本発明では、挿口ロックリング９の傾斜面９ａの傾斜角度θ１が、溶接ビード８が挿口ロックリング９に接触する箇所の挿口３の外周面に対する傾斜角度θ２よりも小さくなるように形成されているので、挿口４が受口２から抜け出す方向に不平均力が作用した際でも、挿口ロックリング９が溶接ビード８に乗り上げるようなことがなく、挿口４と受口２とが互いに離脱することを防止できる。
【００４３】
この点について、図４を参照しながら、さらに詳しく説明する。
溶接ビード８は挿口４の外周に盛られた状態で形成されているが、溶接ビード８における挿口ロックリング９に接触する箇所は少し傾斜した状態で形成されている。したがって、溶接ビード８と挿口ロックリング９とについてのみの力関係について観察すると、挿口ロックリング９から溶接ビード８に対して管軸方向に沿う力が作用した場合、溶接ビード８から挿口ロックリング９に対して、挿口ロックリング９からの力と同等の管軸方向に沿う反力Ｔａが作用するとともに、その溶接ビード８の接触点での傾斜角度に対応した力Ｔｂが発生し、この力は、挿口ロックリング９を溶接ビード８に乗り上げさせるようとする力Ａとして作用する。
【００４４】
このため、挿口ロックリング９の断面形状が単なる矩形であり、挿口リング１０の内突状部１０ｂに当接する挿口ロックリング９の面が、傾斜面ではなくて、管径方向に沿った垂直な面であるとすると、挿口リング１０から挿口ロックリング９に対しては管軸方向に沿った力のみ作用することとなる。したがって、例えば、管１、２を設置してから長期間経過し、挿口セットボルト１１が腐食するなどして挿口セットボルト１１による管径方向内向きへの力が作用しない状態で、不平均力が作用すると、挿口ロックリング９が、溶接ビード８の当接する傾斜面に沿って乗り上げようとし、最悪の場合には、受口２が挿口４から抜け出すおそれがある。
【００４５】
しかしながら、本発明においては、挿口ロックリング９における挿口リング１０にかかり合う箇所が、管径方向外側ほど挿口４の先端側に近づくように傾斜する傾斜面９ａで構成されているので、受口２が挿口４から抜け出す方向に、すなわち管軸方向に沿って不平均力が作用して、挿口リング１０から挿口ロックリング９に管軸方向に沿った力Ｆａが発生した際に、同時に、傾斜面９ａの傾斜角度θ１に対応した力Ｆｂが、挿口ロックリング９を挿口４の外周側に押し付けて密接させる方向に発生する。そして、挿口ロックリング９の傾斜面９ａの傾斜角度θ１が、溶接ビード８が挿口ロックリング９に接触する箇所の挿口３の外周面に対する傾斜角度θ２よりも小さくなるように形成されているので、溶接ビード８から受ける、溶接ビード８に乗り上げようとする力Ｔｂよりも、挿口ロックリング９の傾斜面９ａに受ける挿口４の外周に押し付けて密接させようとする力Ｆｂが常に大きくなり、この結果、挿口セットボルト１１が腐食するなどして挿口セットボルト１１による管径方向内向きへの力が作用しない状態となった場合でも、挿口ロックリング９は良好に挿口４の外周に押し付けられて密接し、これにより、受口２が挿口４から抜け出すことを確実に防止することができる。
【００４６】
すなわち、挿口ロックリング９が溶接ビード８に乗り上げようとする力をＡ、挿口リング１０から挿口ロックリング９の傾斜面９ａに対して鉛直に作用する力をＦ、挿口リング１０から挿口ロックリング９の傾斜面９ａに管軸方向に沿って作用する力をＦａ、挿口リング１０から挿口ロックリング９の傾斜面９ａに管径方向に沿って作用する力をＦｂ、挿口ロックリング９から挿口リング１０に対して、挿口４が受口２から抜け出そうとする管軸方向に沿う力をＦｃ、溶接ビード８から挿口ロックリング９に作用する力をＴ、溶接ビード８から挿口ロックリング９に管軸方向に沿って作用する力をＴａ、溶接ビード８から挿口ロックリング９に管径方向に沿って作用する力をＴｂとすると、
Ａ＝Ｔｂ−Ｆｂ
＝Ｔ・ｃｏｓθ２−Ｆ・ｃｏｓθ１
＝（Ｆｃ／ｓｉｎθ２）・ｃｏｓθ２−（Ｆｃ／ｓｉｎθ１）・ｃｏｓθ１
（∵Ｆｃ＝Ｆ・ｓｉｎθ１＝Ｔ・ｓｉｎθ２）
＝Ｆｃ・（（１／ｔａｎθ２）−（１／ｔａｎθ１））
したがって、θ２＞θ１（溶接ビード８の傾斜角度θ２が挿口ロックリング９の傾斜面９ａの傾斜角度θ１よりも大きい）場合には、Ａ＜０（挿口ロックリング９を溶接ビード８に乗り上げさせるようとする力が負の値）となり、挿口ロックリング９は溶接ビード８に乗り上げない。言い換えれば、θ２＞θ１となるように設定することで、挿口ロックリング９が溶接ビード８に乗り上げることがない。
【００４７】
なお、この場合に、挿口ロックリング９の傾斜面９ａの傾斜角度θ１は、溶接ビード８の傾斜角度θ２よりは小さい角度に形成されているが、溶接ビード８の傾斜角度θ２を越えない範囲内で、できるだけ大きな傾斜角度となるよう図られている。すなわち、挿口ロックリング９の傾斜面９ａの傾斜角度θ１が小さいと、その分だけ、挿口リング１０から挿口ロックリング９に作用する管径方向の内向きの力Ｆｂが大きくなり、この場合には、この力Ｆｂにより挿口４自体が縮径方向に変形したり、また、挿口リング１０の内突状部１０ｂが管径方向外側に押し広げられるように変形したりするおそれがある。したがって、このような不具合が生じないように、挿口ロックリング９の傾斜面９ａの傾斜角度θ１は、溶接ビード８の傾斜角度θ２よりは小さい角度でありながら、この範囲内でできるだけ大きな角度に設定されている。また、この場合に、挿口リング１０の内突状部１０ｂを、挿口リング１０の筒状部１０ａから傾斜するように設けるのではなくて、筒状部１０ａから管径方向内向きに屈曲して延びる形状に形成し、この内突状部１０ｂの内周先端角部１０ｇで挿口ロックリング９に当接するように構成したので、挿口ロックリング９の傾斜面９ａの傾斜角度θ１を自由に選択、すなわち、傾斜角度として大きめな傾斜角度も自由に選択できる利点がある。
【００４８】
また、溶接ビード８や挿口ロックリング９の、より具体的な形状としては、溶接ビード８の傾斜角度θ２としては７０度以上で８５度以下、挿口ロックリング９の傾斜面９ａの傾斜角度θ１としては６５度以上で８０度以下の範囲内である場合が好適であり、いずれの場合においても傾斜角度θ１が傾斜角度θ２がよりも小さくなるよう設定する。
【００４９】
また、溶接ビード８の寸法としては、管径が１２００ｍｍ以上の場合には、幅１２〜１８ｍｍ、高さ４〜６ｍｍが好適であり、管径が１２００ｍｍ未満の場合には、幅７〜１３ｍｍ、高さ３〜５ｍｍが好適である。
【００５０】
これにより、挿口４が受口２から抜け出す方向に不平均力が作用した際でも、挿口４が受口２から離脱することを確実に防止できながら、挿口４や挿口リング１０が変形することも良好に防止できる。
【００５１】
なお、溶接ビード８の形成方法としては、例えば、図５に示すように、挿口４の外周に、溶接部分の幅分だけ隙間をあけた状態で、１対の銅製等のバンド１９を巻回し、これらのバンド１９の間に溶接部８ａ、８ｂを盛って溶接ビード８を形成すると好適である。また、その際、単に１回溶接するだけでは、溶接ビード８の挿口外周の接地傾斜角度θ２が小さいため、溶接動作を２回行って、すなわち２重に盛ることにより、傾斜角度θ２の大きな溶接ビード８を得ることができる。したがって、このように、傾斜角度θ２の大きな溶接ビード８を形成することで、挿口ロックリング９としても、その傾斜面９ａの傾斜角度θ１を大きなものを用いることができ、ひいては、挿口４自体が縮径方向に変形したり、また、挿口リング１０の内突状部１０ｂが管径方向外側に押し広げられるように変形したりすることを確実に防止できて、信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態にかかる離脱防止管継手の断面図を示し、ボルト挿通箇所で切断した状態を示している。
【図２】同離脱防止管継手の断面図を示し、ボルトが挿通されていない箇所で切断した状態を示している。
【図３】図１における挿口ロックリングおよびその近傍箇所の要部拡大図である。
【図４】図１における挿口ロックリングおよびその近傍箇所の要部拡大図である。
【図５】溶接ビードの形成方法を説明する要部拡大図である。
【図６】従来の離脱防止管継手の断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１      管
２      受口
３      管
４      挿口
７      突部
８      溶接ビード
９      挿口ロックリング
１０    挿口リング
１１    挿口セットボルト
１２    受口ロックリング
１３    受口リング
【図１】
2008025715.tif 000003
【図２】
2008025715.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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