(57)【要約】【課題】突部部材と挿口とに従来よりも低い溶接電流で溶接を施し、突部部材を挿口の外周にしっかりと一体的に固定する。【解決手段】挿口９の端部の外周に環状の挿口リング１７をはめ合わせ、挿口リング１７と挿口９とを溶接にて一体的に固定することで、挿口９の端部の外周に挿口突部１０を形成する管の挿口突部の形成方法において、挿口リング１７の内周に環状溝１７ｂを形成し、挿口９の端部の外周に挿口リング１７をはめ合わせ、環状溝１７ｂにおける溝底部１７ｅを除去することで、環状溝１７ｂを径方向外側に対して開口させ、環状溝１７ｂの径方向外側から挿口リング１７と挿口９とに溶接を施すものである。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿口の端部の外周に環状の突部部材をはめ合わせ、前記突部部材と前記挿口とを溶接にて一体的に固定することで、前記挿口の端部の外周に挿口突部を形成する管の挿口突部の形成方法において、前記突部部材の内周に環状溝を形成し、前記挿口の端部の外周に前記突部部材をはめ合わせ、前記環状溝における溝底部を除去することで、前記環状溝を径方向外側に対して開口させ、前記環状溝の径方向外側から前記突部部材と前記挿口とに溶接を施すことを特徴とする管の挿口突部の形成方法。
【請求項２】
挿口の端部の外周にはめ合わせられ、前記挿口と溶接にて一体的に固定されることによって、前記挿口の端部の外周に挿口突部を形成するための管の挿口突部の形成部材であって、環状体により構成され、前記環状体の内周に環状溝が形成され、前記環状溝に対応した前記環状体の外周部分に溝底部が形成され、前記溝底部は、前記環状体が前記挿口の外周にはめ合わされたときに除去されることで、前記環状溝を径方向外向きに開口させることが可能とされ、さらに、前記開口された環状溝の径方向外側から前記環状体と前記挿口とに溶接を施すことが可能とされていることを特徴とする管の挿口突部の形成部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は管の挿口突部の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、耐震機能を有する管の継手構造として図３に示すようなものがある。
図３に示すように、互いに接合される一方の管１における受口２の内周には、シール材収容溝３が形成されており、このシール材収容溝３には環状のゴム製のシール材４が収容されている。このシール材収容溝３よりも受口２の奥側となる内周にはロックリング収容溝５が形成されており、このロックリング収容溝５には周方向一つ割のロックリング６が収容されている。なお、７は、ロックリング６を受口２に対して芯出し状態で保持するための保持用ゴム輪である。
【０００３】
他方の管８における挿口９の先端側の外周には、ロックリング６に受口２の奥側からかかり合い可能な挿口突部１０が形成されており、挿口９は、挿口突部１０がロックリング６と受口２における奥端面１１との間に位置するまで受口２内に挿入されている。なお、挿口突部１０は、ロックリング６と奥端面１１との間を管軸方向に移動可能とされており、挿口突部１０の外周には先細り状のテーパ面１２が形成されている。また、一方の管１及び他方の管８の管胴部の内面には管の内面を保護するためのライニング１３が形成されている。
【０００４】
このような構成の管の継手部に、地震などによって大きな引張力及び圧縮力が作用した場合、挿口突部１０がロックリング６と奥端面１１との間において移動可能である分だけ、挿口９は受口２に対して伸縮可能である。このようにして、管の継手部に耐震機能が付与されている。
【０００５】
特に、引張力が作用した場合には、挿口突部１０がロックリング６に受口２の奥側からかかり合うことによって、受口２に対する挿口９の離脱防止が図られている。このため、挿口突部１０は挿口９の外周９ａにしっかりと一体的に固定されていなければならない。
【０００６】
そこで、挿口突部を有しない管に挿口突部を形成する方法を、図４を用いて説明する。
図４（ａ）に示すように、挿口９の端部における外周９ａにはめ合わせられる挿口リング１４は、環状でかつ周方向に一体に形成されており、その先端部の外周面にはテーパ面１４ａが先細り状になるように形成されている。このテーパ面１４ａよりも後方における挿口リング１４の外周には全周にわたって管径方向外側に向けて開口する環状溝１４ｂが形成されている。
【０００７】
挿口リング１４における、挿口９の外周９ａにはめ合わせられる部分の内径は、挿口９の外径と同様の大きさであり、挿口リング１４の先端側の内周面には径方向内側に突出する突出面１４ｃが形成されている。また、挿口９の管軸方向に対して、挿口リング１４の後方の端面１４ｄの位置を規定するために、挿口リング１４は、突出面１４ｃから端面１４ｄまでの寸法が、規定寸法Ｒとなるように形成されている。なお、１４ｅは、環状溝１４ｂにおける溝底部である。
【０００８】
このような構成において、挿口リング１４における突出面１４ｃが挿口９の端面９ｂに接触するまで挿口リング１４を挿口９の外周９ａに装着し、挿口リング１４における後方の端面１４ｄが挿口９の先端面９ｂから規定寸法Ｒとなるように挿口リング１４を挿口９に対して位置決めする。
【０００９】
挿口リング１４を挿口９の外周９ａに装着すると、次に、図４（ｂ）に示すように、挿口リング１４の環状溝１４ｂに溶接トーチ１６を近づけ、挿口リング１４における環状溝１４ｂの全周にわたって溶融金属を流し込む。このとき、環状溝１４ｂにおける溝底部１４ｅと挿口９の外周９ａとに溶け込みを生じさせることにより、挿口リング１４を挿口９に対して一体的に固定する。
【００１０】
そして、溶接により生じた溶接ビード１５の表面の盛り上がり部１５ａをサンダなどを用いて除去し、挿口９の外周９ａに挿口突部を形成する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の技術における挿口突部の形成方法では、溶接トーチ１６により挿口リング１４の環状溝１４ｂにおける溝底部１４ｅと挿口９の外周９ａとに溶け込みを生じさせ、挿口リング１４を挿口９に対して一体的に固定するので、溶接電流が低いと、環状溝１４ｂにおける溝底部１４ｅを十分に溶かすことができない場合がある。このように、溝底部１４ｅの溶け込みが不十分であると、十分な離脱防止機能を発揮することができないことがある。しかもこのような場合、溶接作業が終了してしまうと外観上では問題がないように見える。
【００１２】
したがって、このような溝底部１４ｅの不完全な溶け込みによる離脱防止機能の低下を防ぐためには、溶接作業の段階で、溶接電流を大きくし、溝底部１４ｅを完全に溶け込ませなければならない。
【００１３】
しかし、溶接電流を通常よりも大きくすると、溝底部１４ｅを確実に溶け込ませることはできるが、逆に、挿口９の外周９ａから管径方向内向きへの溶け込み深さが深くなり過ぎることがある。これにより、熱による金属組織の変化が起こるので、管体強度が低下してしまい、十分な離脱防止機能を発揮することができないことがある。さらに、このように溶け込み深さが深くなり過ぎると溶接熱が挿口９の内側まで及んでしまい、挿口９の内面に形成されているライニング１３に悪影響を及ぼす恐れがある。
【００１４】
このように、溝底部１４ｅを溶かし込む場合、溶接電流が低いと溝底部１４ｅの溶け込みが不十分で離脱防止力が弱くなってしまい、溶接電流が高いと溶け込み深さが深くなり過ぎることがあり、熱による金属組織の変化が起こって管体強度の低下を招いたり、ライニング１３に悪影響を及ぼしてしまうことがある。したがって、適正な溶接条件の範囲が狭く、溶接作業が困難となる。
【００１５】
これに対し、挿口リング１４を、環状溝１４ｂよりも前方側部材と後方側部材との二つの部材に分けた構成とすると、溶接作業時に溝底部を溶かし込む必要がないことから溶接作業を容易に行うことができるのであるが、この方法では挿口リングの部品点数が増え、場合によっては作業が煩わしくなってしまう。また、溶接作業前に溝底部１４ｅをサンダ等を用いて除去することもできるが、溝底部だと所定の厚さを正しく除去することが難しく、また、万が一この除去作業を忘れてしまうと、上述した問題点を解決することができない。
【００１６】
そこで本発明はこのような問題を解決して、突部部材と挿口とに従来よりも低い溶接電流で溶接を施し、突部部材を挿口の外周にしっかりと一体的に固定することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、挿口の端部の外周に環状の突部部材をはめ合わせ、前記突部部材と前記挿口とを溶接にて一体的に固定することで、前記挿口の端部の外周に挿口突部を形成する管の挿口突部の形成方法において、前記突部部材の内周に環状溝を形成し、前記挿口の端部の外周に前記突部部材をはめ合わせ、前記環状溝における溝底部を除去することで、前記環状溝を径方向外側に対して開口させ、前記環状溝の径方向外側から前記突部部材と前記挿口とに溶接を施すものである。
【００１８】
このような構成によれば、突部部材の内周に環状溝が形成されていることにより、作業者は、この環状溝における溝底部を除去し、環状溝を径方向外側に対して開口させないと、環状溝の径方向外側から突部部材と挿口とに溶接を施すことができない。したがって作業者は、この溝底部を忘れず確実に除去する。このように、溶接前に溝底部を確実に除去することによって、溶接時に溝底部を溶かし込む必要がなくなる。したがって、従来よりも低い溶接電流で十分な溶接を施すことができる、すなわち突部部材と挿口とが溶け過ぎることを防止して好適な溶け込みを生じさせることができ、かつ溶接電流の大きさが若干変動しても、溝底部を溶かし込まない分安定した溶け込み深さを得ることができるので、突部部材を挿口の外周にしっかりと一体的に固定することができる。
【００１９】
請求項２記載の発明は、挿口の端部の外周にはめ合わせられ、前記挿口と溶接にて一体的に固定されることによって、前記挿口の端部の外周に挿口突部を形成するための管の挿口突部の形成部材であって、環状体により構成され、前記環状体の内周に環状溝が形成され、前記環状溝に対応した前記環状体の外周部分に溝底部が形成され、前記溝底部は、前記環状体が前記挿口の外周にはめ合わされたときに除去されることで、前記環状溝を径方向外向きに開口させることが可能とされ、さらに、前記開口された環状溝の径方向外側から前記環状体と前記挿口とに溶接を施すことが可能とされているものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の、管の挿口突部の形成方法を図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２１】
図１及び図２において使用される突部部材としての環状体により構成される挿口リング１７の内周には、径方向内側から外側に向けて環状溝１７ｂが形成されており、挿口リング１７の外周面１７ｇは、例えば、挿口９の外周９ａに対し、環状溝１７ｂの溝底部１７ｅの内周面とほぼ同じ位置となるように形成されている。これにより、環状溝１７ｂの溝底部１７ｅの外周面１７ｆが外周面１７ｇよりも径方向外向きに突出するように形成されている。その他の部分の、テーパ面１７ａ、突出面１７ｃ及び後方の端面１７ｄは、図４に示した従来の技術における挿口リング１４のテーパ面１４ａ、突出面１４ｃ及び後方の端面１４ｄと同様に形成されている。これにより、挿口リング１７における突出面１７ｃから後方の端面１７ｄまでの管軸方向距離も、規定寸法Ｒとなるように形成されている。
【００２２】
このような構成の挿口リング１７を用いて挿口９の外周９ａに挿口突部１０を形成するには、図１（ａ）に示すように、挿口９の外周９ａに挿口リング１７を装着させる。このとき、環状溝１７ｂ内に、周方向に分割部を有するワイヤ材などの押圧力伝達リング１８を配置することによって、挿口リング１７を軸方向に対して補強し、挿口リング１７を挿口９の外周９ａに円滑に装着させることができる。
【００２３】
次に、図１（ｂ）に示すように、例えばサンダ１９により、溝底部１７ｅを除去、すなわち外周面１７ｆと外周面１７ｇとが挿口９の外周９ａに対して同じ位置になるように機械加工を施す。これにより、環状溝１７ｂが径方向外向きに開口される。このとき、この環状溝１７ｂの溝底部１７ｅが除去されていない、すなわち、環状溝１７ｂが径方向外側に対して開口されていないと、作業者は次の工程である溶接作業に移れない。したがって作業者は、溝底部１７ｅを忘れず確実に除去することができる。また、環状溝１７ｂの溝底部１７ｅの外周面１７ｆが、挿口リング１７の外周面１７ｇよりも径方向外向きに突出するように形成されていることにより、作業者は、溝底部１７ｅの除去作業が終了していない挿口リング１７を一目で認識することができ、かつ外周面１７ｆが突出するように形成されていない場合に比べてサンダ１９で除去すべき部分も容易に確認することができるので、作業の迅速化を図ることができる。さらに、挿口リング１７が一つの部品であることにより、作業の煩雑化を防止し、作業を容易に進めることができる。
【００２４】
溝底部１７ｅを除去すると、次に、図１（ｃ）に示すように、周方向に分割部を有する押圧力伝達リング１８を環状溝１４ｂ内から撤去する。このとき、押圧力伝達リング１８が環状溝１７ｂ内に配置されていたことにより、挿口リング１７は、軸方向に対して変形することを防止され、かつ挿口リング１７における突出面１７ｃから後方の端面１７ｄまでの管軸方向長さが規定寸法Ｒとなるように、挿口９の外周９ａにはめ合わせられる。
【００２５】
そして、図１（ｄ）に示すように、環状溝１７ｂに径方向外側から溶接トーチ１６を近づけ、図４（ｂ）に示した方法と同様に溶接を施す。このとき、図４に示した従来の技術のように、溝底部１４ｅを余計に溶かす必要がないので、溶接作業を通常の溶接電流でも十分に行うことができる。また、このように溶接作業を従来よりも低い溶接電流で行うことにより、挿口９の外周９ａの溶け込み深さが深くなり過ぎることを防止することができ、かつ溶接電流の大きさが若干変動しても、溝底部１４ｅを溶かし込まない分安定した溶け込み深さを得ることができる。したがって、管体強度が低下することを防止して十分な離脱防止機能を得ることができ、かつ溶接熱よるライニング１３への悪影響を防止することができる。
【００２６】
なお、本発明の実施例として、口径が２５０ｍｍの挿口に対し、図４に示す従来の挿口リング１４を使用した場合と図１及び図２に示す本発明の実施の形態の挿口リング１７を使用した場合での、溶接電流とそのときの溶け込み深さとの関係を表１に示す。
【００２７】
【表１】
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表１に示すように、本発明の実施の形態の挿口リングを用いれば、従来の技術における挿口リングを用いた場合に比べて全般的に従来の技術よりも低い溶接電流で溶接を施しても、１．２ｍｍ前後の均一かつ十分な溶け込み深さの溶接を施すことができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、突部部材の内周に環状溝が形成されていることにより、作業者は、この環状溝における溝底部を除去し、環状溝を径方向外側に対して開口させないと、環状溝の径方向外側から突部部材と挿口とに溶接を施すことができない。したがって作業者は、この溝底部を忘れず確実に除去する。このように、溶接前に溝底部を確実に除去することによって、溶接時に溝底部を溶かし込む必要がなくなる。したがって、従来よりも低い溶接電流で十分な溶接を施すことができる、すなわち突部部材と挿口とが溶け過ぎることを防止して好適な溶け込みを生じさせることができ、かつ溶接電流の大きさが若干変動しても、溝底部を溶かし込まない分安定した溶け込み深さを得ることができるので、突部部材を挿口の外周にしっかりと一体的に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における挿口突部の形成方法を示す管軸方向の断面図である。
【図２】図１において用いた挿口リングの一部を切り欠いた形状を示す断面図である。
【図３】挿口突部を利用した耐震機能を有する管継手部の概要を示す管軸方向の断面図である。
【図４】従来の技術において、挿口の端部の外周に挿口リングがはめ込まれて挿口突部が形成される様子を示す断面図である。
【符号の説明】
９　　　挿口
９ａ　　外周
１０　　　挿口突部
１７　　　挿口リング
１７ｂ　　環状溝
１７ｅ　　溝底部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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