(57)【要約】【課題】芯ずれ、平行ずれを許容しつつ簡易に密封状態に管同士を連結できるようにする。【解決手段】両端面間に配されたパッキンが、パッキン嵌込溝に嵌合された状態において、管内側に突出する二つの舌片とこれらの間に形成された谷溝を有する形状をなし、かつ、フランジ管端に形成されたボルト挿入孔とルーズフランジとの間に掛け渡されたボルトの締め込みにより、両管端が連結されるとともに前記パッキンが前記谷溝へ流体を導く間隙が形成された状態に管端間に挟持される管継手構造により解決される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルーズフランジ付き管端と、これに対向するフランジ管端と、両端面間に配されたパッキンと、少なくとも何れか一方の管端面に対向する部位に形成されたパッキン嵌合溝と、を備え、
前記パッキンが、前記パッキン嵌込溝に嵌合された状態において、溝底側において管内側に突出する溝底側舌片と、溝上面側で管内側に突出する溝上面側舌片と、これらの間に形成された谷溝とを有するリップ付きパッキンであり、
フランジ管端に形成されたボルト挿入孔とルーズフランジとの間に掛け渡されたボルトの締め込みにより、両管端が連結されるとともに前記パッキンが前記谷溝へ流体を導く間隙が形成された状態に管端間において挟持される、ことを特徴とする管継手構造。
【請求項２】
対向する管端面間に配置される環状のパッキン保持部材を備え、前記パッキン嵌合溝がこのパッキン保持部材に形成されている請求項１記載の管継手構造。
【請求項３】
前記パッキン保持部材に、ルーズフランジ付き管端のルーズフランジを除いた管端部が挿入される受部が形成されている請求項２記載の管継手構造。
【請求項４】
一方の管端が鋼管の管端であり、他方の管端が可塑性管の管端である請求項１〜３の何れか１項に記載の管継手構造。
【請求項５】
パッキン保持部材に、ボルトが挿通される挿通孔が形成されている請求項２記載の管継手構造。
【請求項６】
対向する管端面がわに突出する突堤がルーズフランジに形成されており、前記ボルトの締め込みにより適当位置において前記突堤の先端が対向する管端面またはパッキン保持部材に当接するように構成されている請求項１〜５の何れか１項に記載の管継手構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管端同士を連結した管継手構造に関し、ルーズフランジ付き管端と、フランジ管端同士を密封状態に連結した管継手構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
上下水道などに代表される液体を流通させる管路を構成するにあたっては、管同士を連結することが行われるが、このさい連結部からの液漏れ等を防止すべく、管接合部にパッキン等を介在させて管連結部を水密、気密に密封することが行われる。
【特許文献１】特開平０６−０５８４７０
【特許文献２】特開平０５−１０６７６９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かかる接合部にパッキンを介在させることによって水密あるいは気密にする密封機構は、パッキンが両管に圧接していないと密封機能が有効にならないため、対向する管端同士の軸芯のずれ、管端面の平行のずれがある場合には、これらを修正する必要がある。そして、非常に長い管同士を連結する場合、重量のある管同士を連結する場合、異管径の管を連結する場合には、対向する管端同士の軸芯のずれ、管端面の平行ずれの修正に多大な労力と費用が必要となる。
また、近年では、異材質管同士の連結、例えば、鋼管と可塑性管とを連結する事案が増加する傾向にあり、この場合、各素材の特性の相違に起因して、連結する両管の管端面の平行ずれや芯ずれが生じやすい。
従って、管同士の芯ずれ、管端面間の平行ずれが生じていても、これらのずれを許容しつつ簡易に密封状態に管同士を連結する管継手構造が求められる。
そこで、本発明の主たる課題は、連結すべき管同士の芯ずれ、平行ずれを許容しつつ密封状態に簡易に連結することができる管継手構造を提供することにある。また、より好適には、双方の管に新たな加工を施すことなく連結できる管継手構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決した本発明およびその作用効果は次記のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
ルーズフランジ付き管端と、これに対向するフランジ管端と、両端面間に配されたパッキンと、少なくとも何れか一方の管端面に対向する部位に形成されたパッキン嵌合溝と、を備え、
前記パッキンが、前記パッキン嵌込溝に嵌合された状態において、溝底側において管内側に突出する溝底側舌片と、溝上面側で管内側に突出する溝上面側舌片と、これらの間に形成された谷溝とを有するリップ付きパッキンであり、
フランジ管端に形成されたボルト挿入孔とルーズフランジとの間に掛け渡されたボルトの締め込みにより、両管端が連結されるとともに前記パッキンが前記谷溝へ流体を導く間隙が形成された状態に管端間において挟持される、ことを特徴とする管継手構造。
【０００５】
（作用効果）
本発明は、フランジ管端に形成されたボルト挿入孔とルーズフランジとの間に掛け渡されたボルトの締め込みにより両管端が連結されるように構成した。すなわち、ルーズフランジの機能によって、両管端の芯ずれ、平行ずれがあってもそれらを許容して簡易に連結することができる。
また、このときのボルトの締め込みにより、両管端に配されるパッキンが管端間において挟持される。そして、パッキンの形状が、管内側に突出する二つの舌片とこれらの間に形成された谷溝を有する形状であり、前記挟持態様が、谷溝へ流体を導く間隙が形成された状態に管端間においてパッキンが挟持される態様である。従って、管内側からパッキン介在経路を通って管外方に向かう流体はパッキンの谷溝に誘導され、かかる流体の圧力によって各舌片が外側に押し広げられ、それにより舌片が管端面等に接して密封機能が発揮される。もって、管端面の平行ずれがあっても密封機能が十分に発揮される。なお、本発明における流体には、液体、気体、粉体が含まれる。
さらに、本発明では、パッキンを、管端面に対向する部位に形成した嵌合溝に嵌合させるため、パッキンの位置あわせをする必要がなく、また、パッキンがずれて管内に逸脱することによって密封機能が未発揮となることもない。
【０００６】
＜請求項２記載の発明＞
対向する管端面間に配置される環状のパッキン保持部材を備え、前記パッキン嵌合溝がこのパッキン保持部材に形成されている請求項１記載の管継手構造。
【０００７】
（作用効果）
対向する管端面間に配置される環状のパッキン保持部材に嵌合溝を形成することとしたので、管自体にパッキン嵌合溝を形成する必要がなく、既存規格の管等を用いつつ容易に密封性を確保しつつ連結することができる。
【０００８】
＜請求項３記載の発明＞
前記パッキン保持部材に、ルーズフランジ付き管端のルーズフランジを除いた管端部が挿入される受部が形成されている請求項２記載の管継手構造。
【０００９】
（作用効果）
パッキン保持部材の受部にとルーズフランジ付き管端の一部が挿入されるので、連結時におけるパッキン保持部材の管端に対する位置決めが容易となるとともに、ずれが防止されパッキン保持部材を確実に所定位置に介在させることが容易に行えるようになる。
【００１０】
＜請求項４記載の発明＞
一方の管端が鋼管の管端であり、他方の管端が可塑性管の管端である請求項１〜３の何れか１項に記載の管継手構造。
【００１１】
（作用効果）
一方の管端が鋼管の管端であり、他方の管端が可塑性管の管端である場合には、比較的芯ずれ、平行ずれが生じやすいものの、本発明はこれらを許容しつつ容易に密封状態に連結することができるため、特にこのような異材質における連結容易性の向上とそれにともなうコスト削減に貢献する。
【００１２】
＜請求項５記載の発明＞
パッキン保持部材に、ボルトが挿通される挿通孔が形成されている請求項２記載の管継手構造。
【００１３】
（作用効果）
パッキン保持部材にボルトが挿通される挿通孔を設けたことにより、ボルト締め付けによる管端連結時におけるパッキン保持部材の脱落が防止されるとともに、その位置決めが容易となる。
【００１４】
＜請求項６記載の発明＞
対向する管端面がわに突出する突堤がルーズフランジに形成されており、前記ボルトの締め込みにより適当位置において前記突堤の先端が対向する管端面またはパッキン保持部材に当接するように構成されている請求項１〜５の何れか１項に記載の管継手構造。
【００１５】
（作用効果）
ボルトの締め込みにより適当位置において前記突堤の先端が対向する管端面またはパッキン保持部材に当接する突堤をルーズフランジに設けたことにより、ボルトの締め込すぎによる、ルーズフランジまたはフランジ管端のフランジ部の破損を防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のとおり本発明によれば、連結すべき管同士に芯ずれ、平行ずれがあっても簡易に密封状態に管同士を連結することができる管継手構造を提供される。また、特に請求項２記載の発明では、管自体に新たな加工を施すことなく容易に密封性を確保しつつ連結することができる管継手構造が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次いで、本発明の実施の形態を図面を参照しながら以下に詳述する。
（第１の形態）
第１の実施の形態は、図１に示す。本形態の管継手構造は、ルーズフランジ付き管端１と、これに対向するフランジ管端２と、これらの間に介在されるパッキン保持部材５と、このパッキン保持部材５に形成されたパッキン嵌合溝６に嵌合された実質的に密封機能を発揮させるパッキン４と、を備える。
【００１８】
本形態では、ルーズフランジ付き管１は可塑性管であり、フランジ管２が鋼管で構成されているものであるが、これに限定されるものではない。なお、可塑性管とは、可塑材で形成されている管を意味し、例えば硬質塩化ビニル管やいわゆるポリ管等のことである。
【００１９】
前記ルーズフランジ付き管端１は、周方向に突出してなる鍔部１Ａを有する管端およびこの鍔部１Ａより管延在方向にルーズフランジ１０を備えるものである。前記鍔部１Ａとルーズフランジ１０の係止部１１との係合により、前記ルーズフランジ１０の管端方向への移動が規制され、ルーズフランジ１０が管端から抜け落ちないように構成されている。
【００２０】
このルーズフランジ付き管端１に対向するフランジ管端２は、管部の先端にフランジ部２１が一体的に形成された一般フランジの管端であり、そのフランジ部２１には、周方向に等間隔をもってボルト挿通孔２Ｈが穿設されている。
【００２１】
パッキン保持部材５は環状であって両管端面間１Ｓ，２Ｓに介在されて位置される。その両面、すなわちルーズフランジ付き管端面１Ｓおよびフランジ管端面２Ｓに対向するそれぞれの面にはパッキン嵌合溝６，６が一周にわたって形成されており、このパッキン嵌合溝６，６にパッキン４，４が嵌め込まれている。さらに、パッキン保持部材５には、このパッキン嵌合溝６，６よりも外周側において、前記フランジ部２１に形成されたボルト挿通孔２Ｈと合う位置に同様のボルト挿孔５Ｈが形成されている。
【００２２】
他方、ルーズフランジ付き管端１のルーズフランジ１０の、フランジ管フランジ部２１と対面する位置にも、その周方向に等間隔をもってボルト挿通孔１Ｈが穿設されている。
【００２３】
前記フランジ部２１、パッキン保持部材５、ルーズフランジ１０のそれぞれ形成された各ボルト孔２Ｈ，５Ｈ，１Ｈに、フランジ管延在方向がわから順に頭付きボルト３Ａを挿入して掛け渡し、これにルーズフランジ付き管延在方向からナット３Ｂを締め付けることで、ルーズフランジ付き管端１、パッキン保持部材５、フランジ管端２が接合されて連結がなされる。
【００２４】
なお、図示例では、いわゆる頭付きのボルト３Ａをフランジ管延在方向がわから各ボルト孔２Ｈ，５Ｈ，１Ｈに順に挿通しているが、反対にルーズフランジ付き管延在方向がわから各ボルト孔１Ｈ，５Ｈ，２Ｈに順にボルト３Ａを挿入して掛け渡し、フランジ管延在方向がわからナットを締めるようにしてもよい。さらには、両端部に螺子が切れられたスタッドボルト、全長にわたって螺子が切られた全螺子切りボルトを何れかの管延在方向からボルト孔に順に挿入するとともに、両管１，２の各管延在方向からそれぞれ当該スタッドボルト等にナットを締めるようにしてもよい。ボルトの種類の選択、ボルト挿入方向の選択は、締め込みに必要なスペースを考慮して適宜定めることができる。
【００２５】
ここで、ボルト３Ａを締め付けるにあたって、本発明では、連結する管の一方が、ルーズフランジ１０の環内周面と管端外周面との間に遊びがあるルーズフランジ機構であるため、連結されるべきパッキン保持部材５およびフランジ管２と、ルーズフランジ付き管１との軸芯がずれていてもこれを許容して簡易に連結することが可能である。また、ルーズフランジ付き管端面１Ｓとフランジ管端面２Ｓとの平行がずれていても連結が可能である。
【００２６】
なお、本形態では、前記ルーズフランジ１０の周縁に、対向するフランジ管端面２Ｓがわに突出する突堤１２が形成されており、前記ボルト３Ａおよびナット３Ｂの締め込みにより適当位置において前記突堤１２の先端がパッキン保持部材５に当接するように構成されている。これにより、ボルト３Ａ等の締め込みすぎによるルーズフランジ１０の破損等が防止されるように構成されている。
【００２７】
他方、パッキン４は、ゴム等の弾性伸縮性材であり、上述のボルト３Ａ等の締め込みによる両管端１、２の連結にともなって、ルーズフランジ付き管端面１Ｓとパッキン保持部材５との間およびフランジ管端面２Ｓとパッキン保持部材５との間にそれぞれ挟持される。
【００２８】
パッキン４，４の形状は、環状であるとともに、パッキン保持部材５の各面に形成された各パッキン嵌込溝６に嵌合された状態において、溝底側６２，６２において管内側（管芯側）に突出する溝底側舌片４２，４２と、溝上面側で管内側（管芯側）に突出する溝上面側舌片４３，４３と、これらの間に形成された谷溝４１，４１とを有する形状をなす。
【００２９】
そして、本形態のパッキン４，４は、パッキン嵌合溝６，６の溝幅よりも溝底側舌片４２，４２の長さが若干短く形成されており、パッキン４，４の嵌合溝６，６への嵌め込みが容易に行えるように構成されている。なお、パッキン嵌合溝６，６の溝幅と溝底側舌片４２，４２の長さがほぼ同様か溝底側舌片の長さが極若干長く形成した場合には、パッキン嵌合状態では溝底側舌片４２，４２により溝内６，６におけるパッキン４，４全体の動きが規制されて、嵌合溝６，６からパッキン４，４が脱落するおそれが極めて低くなる利点がある。
【００３０】
また、本形態のパッキン４，４は、溝上面側舌片４３，４３が溝底側舌片４２，４２より短く形成されている。従って、挟持された状態では、溝上面側舌片４３，４３の先端縁と嵌合溝壁６１，６１との間に間隙７０，７０が形成され、管内から外方に向かう流体があると、当該間隙７０，７０を通ってパッキンの谷溝４１，４１へと誘導され、この誘導された流体の流体圧により舌片４２，４３が左右（管端面方向）に押し広げられ、密封機能がオートマチックに発揮される。すなわち、かかる各舌片４２，４３の左右への広がりによって密封機能が発揮されるため、両管端面１Ｓ、２３Ｓの平行ずれがあったとしても密封機能が発揮されないということがない。なお、本発明における流体には、ガス等の気体、水などの液体のほか粉体も含まれる。ただし、本発明の密封機能は、流動性および流入圧の関係から液体、特に水に対して好適に機能する。
【００３１】
このように、本形態では、ボルト３Ａ等の締め込みのみで芯ずれ、平行ずれを許容しつつ両管端１，２が連結されるとともに、かかる連結にともなって両管端面１Ｓ、２Ｓに挟持されるパッキン４，４により、管端面１Ｓ，２Ｓの平行ずれがあっても密封機能が発揮される。
【００３２】
（第２の形態）
第２の実施の形態は、図２に示す。本形態の、第１の実施の形態と異なるところは、パッキン保持部材５にボルト挿通孔が設けられておらず、代わって、パッキン保持部材５を所定位置に確実に位置せしめるべく、パッキン保持部材５に、ルーズフランジ付き管１先端に設けられた鍔部１Ａの一部が嵌合される受部５Ｔが形成されているところである。
受部５Ｔは、パッキン保持部材５の周縁全体において、ルーズフランジ付き管１の延在方向に向かって突出する突堤である。なお、周縁全体ではなく、適宜の位置のみ突片が突出するように点在させた構成であってもよい。
また、本形態では、ルーズフランジ１０の周縁の突堤１２は所定位置においてパッキン保持部材５ではなく、フランジ管端面２Ｓに接するように構成され、第１の実施の形態と同様にボルトの締め付けすぎによるルーズフランジ等の破損防止策が採られている。
なお、本形態のフランジ管端２は、管部の先端に別体のフランジを溶接してフランジ部２１を形成した形態であるが、本発明の作用効果において、第１の実施の形態のフランジ管端と相違するものではない。また、パッキン形状等のその他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【００３３】
（第３の形態）
第３の実施の形態は、図３に示す。本形態は、パッキン保持部材を設けずに、ルーズフランジ付き管端１の管端面１Ｓに一周にわたってパッキン嵌合溝６を形成し、このパッキン嵌合溝６にパッキン４を嵌合せしめた形態である。従って、本形態では、パッキン４は溝底側舌片４２が溝底６２においてルーズフランジ付き管端１に接し、溝上面側舌片４３がフランジ管端面１Ｓに接する。
この形態では、流体が管内から管外方に向かう経路が両管端１Ｓ，２Ｓの接合面のみであるため、必要となるパッキン４も一つとすることができる。また、パッキン保持用の新たな部材（パッキン保持部材）を必要とすることがなく、資材コストが安いという利点がある。さらに、本形態では、管端の連結に先立ってパッキン嵌合溝６を予め管端面１Ｓに形成しておくことにより、さらにはそのパッキン嵌合溝６にパッキン４を嵌合しておくことにより、現場でボルト３Ａおよびナット３Ｂ締め付け作業を行うだけで極めて簡易に両管端１，２を密封状態に連結することが可能である。
なお、本形態では、パッキン嵌合溝をフランジ付き管端面１Ｓに形成したが、対抗する面、すなわちフランジ管端面２Ｓに形成してもよい。
パッキン形状等のその他の構成については、第１の形態と同様である。
【００３４】
（第４の形態）
第４の実施の形態は、図４に示す。本形態では、ルーズフランジ１０のフラン管端面２Ｓに対向する位置に、その周方向にわたって等間隔でボルト孔１３が形成されている。このボルト孔１３は、内周面に螺子が切られており、フランジ管の延在方向からフランジ部２１に形成したボルト挿通孔２Ｈに通したボルト３Ａが螺合され、これにより両管端１，２が接合して連結される。
本形態では、両管端１，２の連結にナットが不要となるとともに、両管端１，２がより強固に連結されるという利点がある。
その他の構成については、例えば、パッキンに関する構成は第３の実施の形態と同様であるので省略する。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、管に対して密封状態で部材を連結する必要がある分野においても利用可能であり、例えば、上下水道管、配液管、排液管など管同士を連結するにあたって密封構造を必要とする分野に好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る管継手構造を示す一部断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る管継手構造を示す一部断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る管継手構造を示す一部断面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る管継手構造を示す一部断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…ルーズフランジ付き管（端）、１Ｓ…ルーズフランジ付き管端面、１Ａ…鍔部、１Ｈ…ルーズフランジ側ボルト挿通孔、２…フランジ管（端）、２Ｓ…フランジ管端面、２Ｈ…ボルト挿通孔、３Ａ…連結ボルト、３Ｂ…連結ナット、４…パッキン、５…パッキン保持部材、６…パッキン嵌合溝、１０…ルーズフランジ、１１…係止部、１２…突堤、１３…ボルト孔、２１…フランジ部、４１…溝底側舌片、４２…谷溝、４３…溝上側舌片、６１…パッキン嵌合溝側壁、６２…パッキン嵌合溝底、７０…流体誘導間隙。
【図１】
2007187183.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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