(57)【要約】【課題】容易に接続でき、ユニット管同士の若干の首振りを許容すると共に離脱を確実に防止できる継ぎ手構造を提供する。【解決手段】  ユニット管（１）の継ぎ手構造（２）は、拡径部（４）と、フランジ部（５）と、複数本のボルト（７）によってフランジ部（５）に所定の間隔を空けて連結されているリング状の押輪（８）と、フランジ部（５）と押輪（８）の間に設けられているゴム製の環状シール（９）と、複数個の係止具（１１）とから構成する。環状シール（９）は、外周面にテーパ面（１９）を形成し、ボルト（７）の締め付け時に内側に変形するようにする。係止具（１１）は、外方に凸の湾曲部（２２）と、その先端に形成された爪部（２７）とを備える。この湾曲部（２２）を座金（２９）によって押さえるようにして、ボルト（７）に設ける。ボルト（７）を締め付けると湾曲部（２２）が弾性変形して爪部（２７）がユニット管（１）の外周面に食い込む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を流すユニット管同士を液密的に接続する継ぎ手構造であって、
前記継ぎ手構造は、ユニット管が挿入される拡径部と、該拡径部から半径方向外方に突き出ているフランジ部と、複数本のボルトによって前記フランジ部に所定の間隔を空けて連結されているリング状の押輪と、前記フランジ部と前記押輪の間に設けられているゴム製の環状シールと、前記ボルトのそれぞれに対応して設けられている所定板厚の金属板から形成された複数個の係止具とからなり、
前記環状シールは、外周面にテーパ面が形成され、該テーパ面は前記拡径部または前記押輪の内周面に形成されているテーパ状の押さえ面に当接しており、
前記係止具は、外方に凸に湾曲した湾曲部と、該湾曲部の先端に形成された爪部とを備え、前記爪部が半径方向内方に向けられた状態でかつ前記湾曲部が所定の座金によって押さえられた状態で前記ボルトによって設けられており、前記ボルトを締め付けると前記湾曲部が前記座金によって押圧されて弾性変形し、それによって前記爪部が半径方向内方に突き出てユニット管の外周面に食い込むようになっていることを特徴とする管の継ぎ手構造。
【請求項２】
請求項１に記載の継ぎ手構造において、前記係止具の前記湾曲部には、前記ボルトの軸部が挿通される長穴が明けられていることを特徴とする管の継ぎ手構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の継ぎ手構造において、前記係止具には鉤部が形成され、該鉤部は前記押輪の所定の部分に係止され、それによって前記係止具の半径方向外方への移動が規制されていることを特徴とする管の継ぎ手構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の継ぎ手構造において、前記座金は湾曲した湾曲座金からなることを特徴とする管の継ぎ手構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を流すユニット管同士を液密的に接続する継ぎ手構造に関するものであり、詳しくは、ユニット管同士の首振りを若干許容すると共にユニット管の離脱を防止するようになっている継ぎ手構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水道管や下水道管、あるいは他の液体を流す管は、複数本のユニット管から接続されている。ユニット管は、直線状の直管、所定の曲率で湾曲した曲がり管等があり、鋼鉄、鋳鉄、樹脂等の色々な材料から形成されている。このようなユニット管が、適宜選択されて接続され、所望の管路が形成されている。ユニット管同士は、他の部品を介さないで直接的に接続され、あるいは所定の継ぎ手を介して間接的に接続されている。ユニット管同士が直接的に接続される場合には、ユニット管の端部に他のユニット管と接続される所定の継ぎ手構造が設けられているし、継ぎ手を介して間接的に接続される場合には、継ぎ手の両端部にユニット管と接続される継ぎ手構造が設けられている。
【０００３】
従来技術として、一方のユニット管５１の端部に継ぎ手構造５２が設けられ、これによって他方のユニット管５３と接続されている例を、図６によって説明する。継ぎ手構造５２は、ユニット管５１と一体的に形成されている拡径部５４と、同様にユニット管５１と一体的に形成されているフランジ部５６と、このフランジ部５６に対してボルト５８、５８によって連結されているリング状の押輪５９と、フランジ部５６と押輪５９の間に設けられている環状のゴム部材のシール６１とからなる。シール６１は、内径がユニット管５３の外径よりもわずかに大きく形成されてユニット管５３が挿入されるようになっているが、外径は変化している。すなわちシール６１の一方の端部寄りは外径が小さく薄肉部が形成され、他方の端部寄りは外径が大きくなって厚肉部が形成されている。そして薄肉の部分と厚肉の部分はテーパ面６２によって滑らかに連続している。シール６１のこのようなシール６１の薄肉の部分はユニット管５１の拡径部５４に挿入されており、テーパ面６２は、拡径部５４に形成されているテーパ状の押さえ面６３に当接している。そしてシール６１の厚肉の部分の端面は、押輪５９によって押さえられている。このように構成されている継ぎ手構造５２に、ユニット管５３を挿入し、そしてボルト５８、５８を締める。そうするとフランジ部５６と押輪５９の間隔が狭められ、シール６１が軸方向に圧縮される。シール６１のテーパ面６２は拡径部５４の押さえ面６３に対してスライドし、あるいは押し出されてシール６１が内側に変形し、ユニット管５３の外周面に所定の押圧力で密着する。すなわちユニット管５１、５３は液密的に接続される。このような継ぎ手構造５２によって接続されたユニット管５１、５３は、変形可能なゴム部材からなるシール６１によって接続されているので、わずかに首振りが許容されることになる。これによってユニット管５１、５３に横方向の力が作用しても、これを適切に逃がしてユニット管５１、５３の破壊が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−７２０５号公報
【特許文献２】特開２０１２−３６９１９号公報
【０００５】
特許文献１には、他の継ぎ手構造が記載されている。特許文献１に記載の継ぎ手構造には、所定の爪部を備えた係止具が複数個設けられており、この係止具をボルトによって締めつけると、係止具の爪部がユニット管の外周面に食い込んで、ユニット管を固定できるようになっている。なお、ボルトの締めつけは、ユニット管の軸に対して略垂直方向に締めつけるようになっており、係止具はユニット管の外周面に略垂直に押し付けられるようになっている。
【０００６】
特許文献２にも、所定の爪部を備えた係止部材を備えた継ぎ手構造が記載されている。特許文献２に記載の継ぎ手構造においても、ボルトをユニット管の軸に対して垂直方向に締めつけて、係止部材をユニット管の外周面に押し付ける。そうすると係止部材の爪部がユニット管の外周面に食い込んでユニット管を固定できることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の継ぎ手構造５２によっても、あるいは特許文献１、２のいずれかに記載の継ぎ手構造によっても、ユニット管同士を接続することはできる。しかしながら解決すべき点も見受けられる。例えば従来の継ぎ手構造５２においては、ユニット管５３はシール６１のみによって固定されているので、つまりシール６１の摩擦力のみによって固定されているので、ユニット管５３に軸方向の強い力が作用するとユニット管５３が離脱してしまう。またシール６１が長期間の使用によって劣化したら摩擦力が低下して容易に離脱する恐れもある。特許文献１に記載の継ぎ手構造、あるいは特許文献２に記載の継ぎ手構造においては、係止具あるいは係止部材の内側に設けられている爪部がユニット管の外周面に食い込んで、ユニット管が固定されている。従ってユニット管に軸方向の強い力が作用しても比較的抜けにくいと考えられる。しかしながら、離脱防止に関して必ずしも十分であるとは言えない。すなわち、特許文献１、２に記載の継ぎ手構造においては、離脱防止の機構として係止具あるいは係止部材のみしか備えていないのでユニット管に強い軸力が作用した時にユニット管が抜ける可能性もある。仮に従来の継ぎ手構造に設けられているシール６１と、特許文献１、２に記載の係止具あるいは係止部材とを組み合わせるようにすれば、強い軸力が作用してもユニット管の抜けを防止することはできそうである。しかしながらこの場合には、ユニット管の接続作業が繁雑になるという問題がある。すなわち、ユニット管を接続するには、シール６１を締め付ける作業をし、さらに係止具あるいは係止部材を締め付ける作業をしなくてはならず、接続に要する作業が約２倍必要である。特許文献１に記載の係止具あるいは特許文献２に記載の係止部材には他の問題も見受けられる。これらはいずれも剛体からなり、格別に弾性変形について考慮されてはいない。そしてこのような部材がボルトによってユニット管外周面に対して垂直方向に強固に押し付けられている。そうするとユニット管同士は首振りが許容されないことになり、ユニット管に横方向の力が作用しても、これを適切に逃がすことができずにユニット管が破壊される恐れがある。
【０００８】
本発明は、上記したような問題点を解決した、ユニット管の継ぎ手構造を提供することを目的としており、具体的には、ユニット管の接続に要する作業が容易にかつ短時間でできるにも拘わらず、ユニット管同士の若干の首振りが許容されていると共にユニット管の離脱を確実に防止できる継ぎ手構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために、液体を流すユニット管同士を液密的に接続する継ぎ手構造として構成し、継ぎ手構造は、ユニット管が挿入される拡径部と、この拡径部と一体的に形成されているフランジ部と、複数本のボルトによってフランジ部に所定の間隔を空けて連結されているリング状の押輪と、フランジ部と押輪の間に設けられているゴム製の環状シールと、ボルトのそれぞれに対応して設けられている複数個の係止具とから構成する。環状シールは、外周面にテーパ面を形成し、拡径部または押輪の内周面に形成されているテーパ状の押さえ面に当接させる。係止具は、所定板厚の金属板から曲げ加工によって形成し、外方に凸に湾曲した湾曲部と、該湾曲部の先端に形成された爪部とを設ける。そして爪部が半径方向内方を向くように、かつ湾曲部が所定の座金によって押さえられた状態で、係止具をボルトによって設ける。このボルトを締め付けると湾曲部が弾性変形して爪部が半径方向内方に突き出てユニット管の外周面に食い込むようになっている。
【００１０】
かくして、請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、液体を流すユニット管同士を液密的に接続する継ぎ手構造であって、前記継ぎ手構造は、ユニット管が挿入される拡径部と、該拡径部から半径方向外方に突き出ているフランジ部と、複数本のボルトによって前記フランジ部に所定の間隔を空けて連結されているリング状の押輪と、前記フランジ部と前記押輪の間に設けられているゴム製の環状シールと、前記ボルトのそれぞれに対応して設けられている所定板厚の金属板から形成された複数個の係止具とからなり、前記環状シールは、外周面にテーパ面が形成され、該テーパ面は前記拡径部または前記押輪の内周面に形成されているテーパ状の押さえ面に当接しており、前記係止具は、外方に凸に湾曲した湾曲部と、該湾曲部の先端に形成された爪部とを備え、前記爪部が半径方向内方に向けられた状態でかつ前記湾曲部が所定の座金によって押さえられた状態で前記ボルトによって設けられており、前記ボルトを締め付けると前記湾曲部が前記座金によって押圧されて弾性変形し、それによって前記爪部が半径方向内方に突き出てユニット管の外周面に食い込むようになっていることを特徴とする管の継ぎ手構造として構成される。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の継ぎ手構造において、前記係止具の前記湾曲部には、前記ボルトの軸部が挿通される長穴が明けられていることを特徴とする管の継ぎ手構造として構成される。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の継ぎ手構造において、前記係止具には鉤部が形成され、該鉤部は前記押輪の所定の部分に係止され、それによって前記係止具の半径方向外方への移動が規制されていることを特徴とする管の継ぎ手構造として構成される。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の継ぎ手構造において、前記座金は湾曲した湾曲座金からなることを特徴とする管の継ぎ手構造として構成される。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明は、液体を流すユニット管同士を液密的に接続する継ぎ手構造として構成され、継ぎ手構造は、ユニット管が挿入される拡径部と、該拡径部から半径方向外方に突き出ているフランジ部と、複数本のボルトによってフランジ部に所定の間隔を空けて連結されているリング状の押輪と、フランジ部と押輪の間に設けられているゴム製の環状シールと、ボルトのそれぞれに対応して設けられている所定板厚の金属板から形成された複数個の係止具とから構成される。そして環状シールは、外周面にテーパ面が形成され、該テーパ面は拡径部または押輪の内周面に形成されているテーパ状の押さえ面に当接している。従って、少なくとも環状シールに関しては、従来の継ぎ手構造と同様に、ボルトを締め付けるとテーパ面と押さえ面との作用によって環状シールが半径方向内方に締め付けられ、ユニット管の外周面に所定の押圧力で密着することになる。そして本発明によると、係止具は、外方に凸に湾曲した湾曲部と、該湾曲部の先端に形成された爪部とを備え、爪部が半径方向内方に向けられた状態でかつ湾曲部が所定の座金によって押さえられた状態でボルトによって設けられており、ボルトを締め付けると湾曲部が座金によって押圧されて弾性変形し、それによって爪部が半径方向内方に突き出てユニット管の外周面に食い込むようになっている。そうすると、係止具によってもユニット管を固定することができるようになっている。つまりユニット管は、環状シールと係止具のそれぞれによって二重に固定されるので、軸方向に強い力が作用してもユニット管は離脱しない。そして環状シールの締め付けと、係止具による固定は、共通のボルトを締め付けるだけで実施できる。つまり作業が容易で短時間でユニット管を接続できる。さらには環状シールは弾性変形するし、係止具も湾曲部が弾性変形するので、互いに接続されたユニット管同士は若干の首振りが許容される。そうするとユニット管に横方向の力が作用しても、これを適切に逃がすことができ、ユニット管の破壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る継ぎ手構造を備えたユニット管の一部を示す図で、その（ア）は継ぎ手構造の側面断面図、その（イ）は継ぎ手構造の正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る係止具を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る継ぎ手構造の作用を説明する図で、その（ア）（イ）は、それぞれボルト締め付け前、ボルト締め付け後の、継ぎ手構造を示す、側面断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る継ぎ手構造を示す図で、その（ア）は係止具の斜視図、その（イ）は継ぎ手構造の一部を示す側面断面図である。
【図５】本発明の第３、４の実施の形態に係る継ぎ手構造を示す図で、その（ア）（イ）は、それぞれの実施の形態に係る継ぎ手構造の一部を示す側面断面図である。
【図６】従来の継ぎ手構造を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本実施の形態について説明する。本実施の形態に係るユニット管１は、図１の（ア）にも示されているように、両方の端部のうち一方の端部に本実施の形態に係る継ぎ手構造２が設けられており、この継ぎ手構造２によって他のユニット管１と接続されるようになっている。すなわち本実施の形態に係るユニット管１は、格別に継ぎ手を必要とせず、ユニット管１、１、…同士を接続できるようになっている。本実施の形態に係る継ぎ手構造２を両端に備えた継ぎ手を用意すれば、継ぎ手構造を有さないユニット管同士も当然に接続でき、このような実施の形態も本発明の対象になるが、以下本実施の形態に即して説明する。
【００１４】
本実施の形態に係る継ぎ手構造２は、ユニット管１の端部に設けられている拡径部４と、この拡径部４から半径方向外方に所定の高さだけ突き出ているフランジ部５と、複数本のボルト７、７、…によってこのフランジ部５に所定の間隔を空けて連結されているリング状の押輪８と、フランジ部５と押輪８の間に設けられているゴム製の環状シール９と、ボルト７、７、…のそれぞれに対応して設けられている所定板厚の金属板から形成された複数個の係止具１１、１１、…とから構成されている。
【００１５】
拡径部４とフランジ部５はユニット管１と一体的に形成された部分になっている。拡径部４は他のユニット管１が挿入される部分であり、ユニット管１の外径よりも所定の大きさだけ内径が大きく形成され、環状シール９の薄肉部が挿入されるようになっている。拡径部４には、端部寄りにおいてテーパ状に拡径された押さえ面１２が形成されている。あるいはこの押さえ面１２はフランジ部５の内周面に形成されていると言うこともでき、環状シール９を半径方向内方に押さえる面になっている。本実施の形態において、フランジ部５には３個のボルト穴１３、１３、…が明けられており、図１の（ア）（イ）に示されているようにボルト７、７、…が挿入されている。
【００１６】
押輪８は、本実施の形態においては、図１の（イ）に示されているように丸みを帯びた略三角形の平面形状をしており、ユニット管１が緩やかに挿入されるように比較的大きなくり抜き１４が明けられている。押輪８の三角形の各頂点近傍にはボルト穴１５、１５、…が明けられて、ボルト７、７、…によってフランジ部５と連結されている。押輪８の外向きの面、すなわちフランジ部５と反対側の面において、ボルト穴１５よりわずかに半径方向外方の部分には、突起１７、１７、…が形成され、後で説明する係止具１１、１１、…を係止して係止具１１、１１、…の移動を規制して、これらが半径方向外方にずれないようにしている。
【００１７】
環状シール９は、内径はユニット管１の外径よりもわずかに大きく形成されてユニット管１が挿入されるようになっているが、外径は前方の小径の部分と後方の大径の部分とからなる。これによって前方が薄肉に、後方が厚肉にそれぞれ形成され、これらの小径の部分と大径の部分を接続する外周面はテーパ面１９になっている。環状シール９は薄肉の部分が拡径部４に挿入され、テーパ面１９が拡径部４の押さえ面１２に当接され、そして後方の大径の端面が押輪８によって押さえられている。なお、環状シール９の前方の端部２１は、わずかに半径方向内方に突き出ており、ユニット管１が挿入されるときに、ユニット管１の端面が当接するようになっている。
【００１８】
係止具１１、１１、…は、所定の肉厚の金属板、例えばＳＵＳ４２０Ｊ２等の金属板から曲げ加工によって形成されており、図２に示されているように、側面形状が略半円形を呈している。すなわち係止具１１は、半円の弧に相当する湾曲部２２と、半円の弦に相当する平板部２３とからなり、これらが滑らかに連続している。湾曲部２２には縦長の長穴２５が明けられて、ボルト７の軸部が挿通されるようになっている。穴はこのように長穴２５になっているので、後で説明するように湾曲部２２が弾性変形して湾曲部２２の先端部が変位するとき、ボルト７の軸部が妨げになることがない。平板部２３は、本実施の形態においては長さが短く、半円の弦の略１／２になっている。この平板部２９にもボルト７の軸部が通されるように半円形に切欠２６が形成されている。湾曲部２２の先端は、ユニット管１の外周面に食い込む爪部２７になっており、強度を確保するために焼き入れされている。このような係止具１１、１１、…は、爪部２７が半径方向内方を向き、押輪８と座金２９とによって挟まれた状態で、ボルト７、７、…によって設けられている。より詳しく説明すると、係止具１１の平板部２３が押輪８の端面に、平板部２３と湾曲部２２の接続部分が押輪８の突起１１に、そして湾曲部２２が座金２９にそれぞれ当接しており、爪部２７は、図１の（ア）に示されているように、内側方向、すなわち拡径部４の方向に向いている。
【００１９】
本実施の形態に係る継ぎ手構造２の作用を説明する。図１の（ア）に示されているように、あるいは図３の（ア）に示されているように、継ぎ手構造２にユニット管１を挿入する。ボルト７、７、…を均等に締め付ける。そうすると図３の（イ）に示されているように、押輪８がフランジ部５方向に締め付けられ、環状シール９が軸方向に圧縮される。押さえ面１２によってテーパ面１９が押し込まれ、環状シール９が半径方向内方に弾性変形する。環状シール９の内周面がユニット管１の外周面に所定の押圧力で密着する。ボルト７、７、…を締め付けると、係止具１１、１１、…は座金２９によって湾曲部２２が押し込まれて、湾曲部２２が弾性変形する。係止具１１、１１、…は突起１７によって半径方向外方への移動が規制されているので、湾曲部２２が弾性変形すると爪部２７が半径方向内方に突き出る。これによって爪部２７がユニット管１の外周面に食い込む。環状シール９と係止具１１の爪部２７とによって、ユニット管１は継ぎ手構造２を備えたユニット管１に強固に接続される。なお、爪部２７は内側方向すなわち拡径部４方向に向いているので、ユニット管１に離脱方向の力が作用すると爪部２７がユニット管１の外周面に強く食い込むことになり離脱を適切に防止することができる。本実施の形態に係る継ぎ手構造２においては、環状シール９も係止具１１、１１、…も弾性変形する。従ってユニット管１、１同士は多少の首振りが許容され、強い横方向の力が作用してもユニット管１、１は破壊されにくい。
【００２０】
本実施の形態に係る継ぎ手構造２は色々な変形が可能である。図４には第２の実施の形態に係る継ぎ手構造２ａが示されている。前実施の形態に係る部材と同様の部材には同じ参照番号を付して説明を省略する。図４の(ア）に示されているように、第２の実施の形態において係止具１１ａの平板部２３は前実施の形態よりも長くなっており、半円形の切欠に代えて、円形のボルト穴３１が明けられている。このボルト穴３１は、ボルト７の軸部よりもわずかに大きいだけであり、これによって係止具１１ａの半径方向外方への移動が規制されている。従って第２の実施の形態においては、図４の（イ）に示されているように押輪８ａには格別に突起が設けられていない。第２の実施の形態に係る継ぎ手構造２ａにおいても、ボルト７を締め付けると、係止具１１ａが変形して爪部２７がユニット管１の外周面に食い込む。
【００２１】
図５の（ア）、（イ）にはそれぞれ第３、第４の実施の形態に係る継ぎ手構造２ｂ、２ｃが示されている。第３、第４の実施の形態においては係止具１１ｂ、１１ｃはいずれも平板部２３の先端部分が曲げられて、鉤部３３が形成されている。この鉤部３３が押輪８ｂ、８ｃに設けられている窪み３４に入れられており、これによって係止具１１ｂ、１１ｃの半径方向外方への移動が規制されている。従ってボルト７を締め付けると、湾曲部２２、２２が変形して爪部２７、２７が半径方向内方に突き出ることになる。なお、第４の実施の形態においては、座金が湾曲した湾曲座金２９ｃになっており、効果的に湾曲部２２を押し込むことができるようになっている。
【００２２】
上記において、継ぎ手構造２においてボルト７、７、…は３本、係止具１１、１１、…は３個設けられているように説明したが、３個に限定される必要はない。例えばユニット管１、１の外径が小さい場合には、ボルト７、７は２本で締め付けるようになっており、係止具１１、１１も２個から構成することができるし、ユニット管１、１の外径が大きい場合には、ボルト７、７、…は６本から、係止具１１、１１、…も６個から構成することができる。ユニット管１、１の外径に応じて適宜ボルト７、７、…の本数と係止具１１、１１、…の個数を選定すればよい。
【００２３】
環状シール９についても変形が可能である。環状シール９にはテーパ面１９が１個しか設けられていないが、２個設けられていてもよい。そして２個のテーパ面のそれぞれを、拡径部４に形成されている押さえ面１２と、押輪８に形成されている押さえ面とによって当接させるようにする。このようにしてもボルト７、７、…を締め付けると、環状シール９が半径方向内方に締め付けられることになる。
【符号の説明】
【００２４】
１      ユニット管              ２      継ぎ手構造
４      拡径部                  ５      フランジ部
７      ボルト                  ８      押輪
９      環状シール            １１      係止具
１２      押さえ面              １３      ボルト穴
１７      突起                  １９      テーパ面
２２      湾曲部                ２３      平板部
２５      長穴                  ２６      切欠
２７      爪部                  ２９      座金
３１      ボルト穴              ３３      鉤部
５１、５３      ユニット管      ５２      継ぎ手構造
５６      フランジ部            ５９      押輪
６１      シール
【図１】
2013234740.tif 000003
【図２】
2013234740.tif 000004
【図３】
2013234740.tif 000005
【図４】
2013234740.tif 000006
【図５】
2013234740.tif 000007
【図６】
2013234740.tif 000008