(57)【要約】【課題】管の継手部に上載荷重が作用した場合に、受口と挿口とのたわみ量に差が発生するのを防止して、この継手部におけるシール機能の低下を防止する。【解決手段】一方の管１における受口２に、他方の管３における受口２よりも薄肉に形成されている挿口４が挿入されてなる管の継手構造において、挿口４における受口２に入り込まない部分の外周に、挿口４の管径方向の強度を向上させることが可能な環状の補強リング７が設けられているものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の管における受口に、他方の管における前記受口よりも薄肉に形成されている挿口が挿入されてなる管の継手構造において、前記挿口における前記受口に入り込まない部分の外周に、前記挿口の管径方向の強度を向上させることが可能な環状の補強部材が設けられていることを特徴とする管の継手構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管の継手構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋳鉄管の継手構造は一般に、図２に示すように、一方の管１における受口２に他方の管３における挿口４が挿入されて構成されている。図２に例示した継手構造では、受口２の内面において、受口２の開口側から管軸方向受口奥側に向けてシール材収容溝５及びロックリング収容溝１０が順に形成されており、シール材収容溝５に環状のゴム製のシール材６が収容され、かつロックリング収容溝１０に周方向一つ割のロックリング１１が収容された状態で、挿口４が、その先端部の外周に形成された挿口突部４ｂがシール材６を押し広げ、次いで周方向一つ割りのロックリング１１を押し広げることで、受口２内に挿入されている。なお、この挿口突部４ｂは、挿口４の外周に環状の突部部材がはめ合わされて挿口４と一体に固定されることで形成されている。
【０００３】
このように、受口２と挿口４とが接合されることで、シール材６が挿口４の外周とシール材収容溝５との間にて圧縮され、この管の継手部にシール機能が付与される。また、挿口４の先端部における挿口突部４ｂがロックリング１１に受口２の奥側からかかり合うことで、挿口４の受口２からの抜け出しが防止される。なお、受口２は挿口４よりも全体的に厚肉に形成されている。
【０００４】
一方、このような継手構造を有する管路は、水道用の管路として地下に埋設されている場合が多く、例えば、管路が埋設されている箇所の地上を車や電車などが通過した場合には、この管路には、図２に示すような上載荷重Ｐが、その上方から作用する。
【０００５】
ここで、管の継手部に上載荷重Ｐが作用している状態におけるＡ−Ａ線断面を図３に示す。なお、図３は管の継手部を構成する受口２及び挿口４の管頂部付近を示す部分断面図である。また、図３に示すシール材６は、断面を示すための斜線部を省略している。
【０００６】
管の継手部に上載荷重Ｐが作用すると、図３に示すように、受口２はこの上載荷重Ｐを直接に受けるため、仮想線２ｉにて示すように管径方向内側に向かって楕円形状にたわむ。一方、挿口４における受口２内に入り込んでいる部分はシール材６を介して受口２に支持されているために上記のような上載荷重Ｐは直接に作用しないが、挿口４における受口２内に入り込まない部分が上載荷重Ｐを受けて楕円形状にたわむので、この影響を受けて、挿口４における受口２内に入り込んでいる部分も、仮想線４ｉにて示すように管径方向内側に向かってたわむ。
【０００７】
このとき、挿口４における受口２内に入り込んでいる部分の管頂部付近におけるたわみ量α２は、挿口４よりも全体的に厚肉に形成されている受口２の管頂部付近におけるたわみ量α１よりも大きくなることがある。これにより、差α２−α１の分だけシール材収容溝５と挿口４の外周との隙間が相対的に広くなり、管の継手部におけるシール機能が低下する恐れがあった。
【０００８】
これに対し従来では、受口内に入り込んでいる挿口部分の内周に機械加工を施してこの部分を薄肉に形成し、機械加工により除去した部分にこの管材料よりも剛性の高い補強リングをはめ合わせることで、補強リングが管内を流れる流体の抵抗にならないようにして挿口の補強を行っていた。（例えば、特許文献１参照。）
【０００９】
【特許文献１】
実開昭６１−１４２８８号公報（第１頁、第１図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、受口内に入り込んでいる挿口部分の内周に機械加工を施してこの部分を薄肉に形成し、機械加工により除去した部分にこの管材料よりも剛性の高い補強リングをはめ合わせる挿口の補強方法では、挿口の内面に対して機械加工を施す必要があり、多くの手間がかかっていた。
【００１１】
また、管路に上載荷重Ｐが作用したときに、受口２及び挿口４の管頂部付近におけるたわみ量に差が生じてα２−α１の分だけシール材収容溝５と挿口４の外周との隙間が相対的に広くなっても管の継手部に十分なシール機能を付与するために、シール材６を管径方向に厚肉に形成することもできるが、この方法によれば、管の接合時に挿口４の挿口突部４ｂでシール材６を押し広げようとする際の抵抗が大きくなり、管の接合作業の効率が悪くなってしまう恐れがあった。
【００１２】
そこで本発明はこのような問題点を解決して、管の継手部に上載荷重が作用した場合に、受口と挿口とのたわみ量に差が発生するのを防止して、この継手部におけるシール機能の低下を防止することを目的とする。
【００１３】
【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、一方の管における受口に、他方の管における前記受口よりも薄肉に形成されている挿口が挿入されてなる管の継手構造において、前記挿口における前記受口に入り込まない部分の外周に、前記挿口の管径方向の強度を向上させることが可能な環状の補強部材が設けられているものである。
【００１４】
このような構成によれば、挿口における受口に入り込まない部分の外周に、前記挿口の管径方向の強度を向上させることが可能な環状の補強部材が設けられていることにより、この補強部材が設けられている箇所から管軸方向の一定範囲内における挿口の管径方向に対する強度の向上を図ることができる。したがって、例えば、この継手部が埋設されている箇所の地上を車や電車などが通過してこの継手部に上載荷重が作用したときに、挿口が受口よりもたわむことを防止し、管の継手部における受口と挿口とのたわみ量に差が生じるのを防止することができる。これにより、このたわみ量の差によって生じる継手部のシール機能の低下を防止することができる。
【００１５】
また、上記のように挿口の外周に補強部材を設けてこの挿口の管径方向に対する強度を向上することで、管の継手部におけるシール機能の低下を防ぐことができるため、例えば、シール機能の低下の対策としてシール材を管径方向に対して厚肉に形成する必要が無く、管の接合作業の効率が低下するのを防止することができる。さらに、補強部材を挿口の外周に設けているので、例えば、補強部材を挿口の内周に設ける場合のように、管内に設けられる補強部材が管内を流れる流体の抵抗にならないようにするために挿口の内周に機械加工を施して補強部材用のスペースを確保する必要が無く、補強部材の取り付け作業に手間がかからない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の管の継手構造を図１を参照しながら説明する。
図１に示すように、本発明の実施の形態の管の継手構造は、例えば、図２において説明した管の継手構造において、挿口４における受口２内に入り込まない部分であって受口２と挿口４とにより構成される管の継手部側となる部分の外周に、横断面が矩形状で周方向に一体の補強部材である補強リング７が溶接により設けられているものである。なお、その他の部分の構成は、図２における管の継手構造と同様である。また、図１に示す管の継手部は地中に埋設されているものとする。
【００１７】
図１に示すように、補強リング７の内径は挿口４の外径とほぼ同様に形成されており、この補強リング７は、挿口４における受口２に入り込まない部分であって、例えば、受口２の端面２ａに接触可能な位置の外周に溶接によって一体的に取り付けられている。なお、補強リング７を挿口４の外周に一体的に取り付けられるのであれば、補強リングを挿口４の外周に圧入してもよい。
【００１８】
図１に示すような管の継手構造を構成するには、挿口４の先端部の外周に突部部材をはめ合わせて挿口突部４ｂを形成する前に、挿口４の所定の位置における外周、すなわち受口２内に入り込まない部分の外周に、補強リング７をはめ合わせ、その後、挿口４の先端部の外周に突部部材をはめ合わせて挿口突部４ｂを形成する。なお、ここでは、挿口突部４ｂを形成する前に補強リング７を挿口４の外周にはめ合わせているが、この補強リングを周方向に複数の分割部を有する構成とし、各分割部を適宜の手段により周方向に一体的に接続することができれば、挿口突部４ｂを形成してからであっても補強リングを挿口４の外周の所定の位置に設けることができる。
【００１９】
そして、外周に補強リング７がはめ合わされている状態の挿口４を、従来の技術において説明した手順と同様にして、シール材収容溝５にシール材６が収容され、かつロックリング収容溝１０にロックリング１１が収容されている状態の受口２内に挿入し、受口２と挿口４とを互いに接合する。
【００２０】
このような構成において、管の継手部が埋設されている箇所の地上を車や電車などが通過してこの管の継手部に上載荷重Ｐが作用したときには、受口２は、その管頂部付近が管径方向内側向きに、かつその管側壁部付近が管径方向外側向きになるように楕円形状にたわむ。
【００２１】
しかし、図１に示すように、挿口４における受口２内に入り込まない部分の外周には補強リング７が溶接により一体的に取り付けられて、例えば、この補強リング７の位置から管軸方向の一定範囲Ｓ内における挿口４の管径方向に対する強度の向上が図られており、この強度の向上が図られている一定範囲Ｓ内に、挿口４のにおけるシール材６を圧縮している部分も含まれるため、この管の継手部における受口２と挿口４とのたわみ量に差が生じないようにすることができる。
【００２２】
したがって、管の継手部に上載荷重Ｐが作用し、受口２及び挿口４がたわんでもそのたわみ量に差が生じないため、たわみ量の差によって生じる継手部のシール機能の低下を防止することができる。
【００２３】
また、上記のように挿口４の外周に補強リング７を設けてこの挿口４の管径方向に対する強度を向上することで、管の継手部におけるシール機能の低下を防ぐことができるため、例えば、管の継手部に上載荷重が作用した時に、この継手部におけるシール機能の低下を防ぐ対策としてシール材を管径方向に対して厚肉に形成する必要が無く、管の接合作業の効率が低下するのを防止することができる。さらに、補強リング７を挿口４の外周に設けているので、例えば、補強リングを挿口の内周に設ける場合のように、管内に設けられる補強リングが管内を流れる流体の抵抗にならないようにするために挿口の内周に機械加工を施して補強リング用のスペースを確保する必要が無く、補強リングの取り付け作業に手間がかからない。
【００２４】
なお、本発明の実施の形態では、環状の補強リングを用いたが、挿口の外周に設けることができるのであれば、例えば筒状の補強部材や、周方向に分割部を有する補強部材を用いても良い。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、挿口における受口に入り込まない部分の外周に、前記挿口の管径方向の強度を向上させることが可能な環状の補強部材が設けられていることにより、この補強部材が設けられている箇所から管軸方向の一定範囲内における挿口の管径方向に対する強度の向上を図ることができる。したがって、例えば、この継手部が埋設されている箇所の地上を車や電車などが通過してこの継手部に上載荷重が作用したときに、挿口が受口よりもたわむことを防止し、管の継手部における受口と挿口とのたわみ量に差が生じるのを防止することができる。これにより、このたわみ量の差によって生じる継手部のシール機能の低下を防止することができる。
【００２６】
また、上記のように挿口の外周に補強部材を設けてこの挿口の管径方向に対する強度を向上することで、管の継手部におけるシール機能の低下を防ぐことができるため、例えば、シール機能の低下の対策としてシール材を管径方向に対して厚肉に形成する必要が無く、管の接合作業の効率が低下するのを防止することができる。さらに、補強部材を挿口の外周に設けているので、例えば、補強部材を挿口の内周に設ける場合のように、管内に設けられる補強部材が管内を流れる流体の抵抗にならないようにするために挿口の内周に機械加工を施して補強部材用のスペースを確保する必要が無く、補強部材の取り付け作業に手間がかからない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の管の継手構造を示す管軸方向の断面図である。
【図２】従来の技術における管の継手構造の一例を示す管軸方向の断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図のうちの管頂部付近を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１      一方の管
２      受口
３      他方の管
４      挿口
７      補強リング
【図１】
2004162826.tif 000003
【図２】
2004162826.tif 000004
【図３】
2004162826.tif 000005