| 【発明の名称】 |
離脱防止管継手 |
| 【発明者】 |
【氏名】桜井 祥己
【氏名】川久保 知一
【氏名】中山 章
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| 【要約】 |
【課題】伸縮性能と離脱防止性能とを兼備した耐震型の管継手において、ロックリングを押圧するためのセットボルトを省略できるようにする。
【解決手段】シール材６よりも開口側の受口２の内周に形成されたロックリング収容溝１３に環状のロックリング１４を収容する。挿口４の外周に、ロックリング１４よりも軸心方向の幅が広い環状溝２０を形成して、この環状溝２０にロックリング１４を締まり状態ではめ合わせる。ロックリング１４における受口開口側の側部と受口奥側の側部とに外周向きのテーパ面を１７、１８を形成する。ロックリング収容溝１３における受口開口側の側部と受口奥側の側部とに、ロックリング１４のテーパ面１７、１８に対応した内周向きのテーパ面１５、１６を形成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 受口の内周と挿口の外周との間で環状のシール材を圧縮するようにした管継手であって、シール材よりも開口側の受口の内周にロックリング収容溝を形成し、このロックリング収容溝に環状のロックリングを収容し、挿口の外周に、ロックリングよりも軸心方向の幅が広い環状溝を形成して、この環状溝にロックリングを締まり状態ではめ合わせ、ロックリングにおける受口開口側の側部と受口奥側の側部とに外周向きのテーパ面を形成し、ロックリング収容溝における受口開口側の側部と受口奥側の側部とに、ロックリングのテーパ面に対応した内周向きのテーパ面を形成したことを特徴とする離脱防止管継手。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は離脱防止管継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】水道管に使用されているダクタイル鋳鉄管のうち、耐震型と呼ばれる継手構造を有するものには、その継手に伸縮性能と離脱防止性能とが付与されている。伸縮性能は、地震時の地盤の移動に合わせて継手部が伸縮し、それによって管に不要な応力を発生させない性能である。離脱防止性能は、地盤が継手の伸びを上回る伸びを示した際に、地盤から継手に作用する離脱力に抗してその抜けを防止する性能である。
【０００３】継手にこのような伸縮性能と離脱防止性能とを兼備させるために、従来においては、一方の管の受口の内周のロックリング収容溝に周方向一つ割りのロックリングを収容し、受口に挿入される他方の管の挿口の外周に広幅の環状溝を形成し、受口の外周からこの受口の壁部を貫通してロックリング収容溝にねじ出される周方向に複数のセットボルトによりロックリングの外周面を押圧して、このロックリングをロックリング収容溝に収容されたままの状態で挿口の環状溝に締まり付かせている。そして、ロックリングと環状溝とを互いに軸心方向に摺動可能として、ロックリングよりも広い環状溝の幅寸法の範囲で、受口挿口間の伸縮すなわち継手の伸縮が行えるように構成している。また、地盤から継手に大きな離脱力が作用した場合には、ロックリング収容溝とロックリングと環状溝とが互いに軸心方向に引っ掛かり合うことで、所要の離脱防止性能が発揮されるように構成されている。
【０００４】ロックリングによる離脱防止性能を確実に発揮させるためには、次の各点を実現させる必要がある。・ロックリングが環状溝から浮き上がらず、この環状溝との引っ掛かりが維持できるところに位置すること。
【０００５】・受口と挿口とが偏心していないこと。
・離脱力を作用したときにロックリングにねじれなどが生じないこと。
従来においては、上述のように周方向に複数のセットボルトによりロックリングの外周面を押圧することで、これらの必要事項を実現させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、これらの伸縮機能と耐震機能とを兼備した耐震型の継手を有するダクタイル鋳鉄管を、トンネル内配管や既設管路内配管に使用したいという要望がユーザから寄せられている。
【０００７】しかし、これらトンネル内や既設管路内では、一般に新設のダクタイル鋳鉄管とトンネルや既設管路の内面との間が狭く、管どうしの接合時に受口の外面からセットボルトを施工するのが困難であるという問題点がある。
【０００８】そこで本発明は、このような問題点を解決して、セットボルトを省略した構成の、伸縮性能と離脱防止性能とを兼備した耐震型の管継手を実現することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため本発明は、受口の内周と挿口の外周との間で環状のシール材を圧縮するようにした管継手において、シール材よりも開口側の受口の内周にロックリング収容溝を形成し、このロックリング収容溝に環状のロックリングを収容し、挿口の外周に、ロックリングよりも軸心方向の幅が広い環状溝を形成して、この環状溝にロックリングを締まり状態ではめ合わせ、ロックリングにおける受口開口側の側部と受口奥側の側部とに外周向きのテーパ面を形成し、ロックリング収容溝における受口開口側の側部と受口奥側の側部とに、ロックリングのテーパ面に対応した内周向きのテーパ面を形成したものである。
【００１０】このような構成において、地盤に移動が生じたときには、ロックリングと、このロックリングよりも軸心方向の幅が広い環状溝とが互いに軸心方向に摺動することで、継手の伸縮が許容される。
【００１１】地盤から継手に大きな離脱力が作用した場合には、環状溝の受口奥側の側部がロックリングに引っ掛かって、ロックリングのテーパ面がロックリング収容溝のテーパ面を押圧する。すると、その反作用によってロックリング収容溝のテーパ面からロックリングに径方向に沿った内向きの力が付与され、ロックリングが環状溝に強く押圧されて確実に軸心方向に引っ掛かることになって、所要の離脱防止性能が発揮される。
【００１２】地盤から継手に大きな押し込み力が作用したときも、同様にテーパ面の作用によってロックリングが環状溝に引っ掛かる。このため、挿口が必要以上に受口の内部に入り込んで環状溝がシール材の内周に達することでシール性能が低下するような事態の発生が、確実に防止される。
【００１３】したがって本発明によると、伸縮性能と離脱防止性能とを兼備した耐震型の管継手を、ロックリングを押圧するためのセットボルトを用いることなしに実現することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１および図２において、地中において互いに接合された一方のダクタイル鋳鉄管１の端部には受口２が形成され、他方のダクタイル鋳鉄管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。
【００１５】受口２の内周にはシール材収容溝５が形成され、このシール材収容溝５には環状のゴム性のシール材６が収容されている。シール材収容溝５におけるシール材６よりも受口奥側の部分には、環状の周方向一つ割りの金属製の押輪７が設けられている。そして、この押輪７の周方向の複数の位置においてこの押輪７からねじ出される押圧ボルト８の頭部９が、シール材収容溝５における受口奥側の側部１０を押圧することで、その反作用によって、シール材６が、押輪７と、シール材収容溝５における受口開口側の側部１１と、シール材収容溝５の底面と、挿口４の外面との間で圧縮され、それによって受口挿口間に所定のシール性能が発揮される。なお、管１、３の口径があまり大きくない場合には、押輪７を用いなくても、受口２のシール材収容溝５の底面と挿口４の外面との間でシール材６を単に圧縮するだけで、所要のシール性能を発揮させることが可能である。
【００１６】シール材収容溝５よりも開口側の受口２の内周にはロックリング収容溝１３が形成され、このロックリング収容溝１３には、環状の周方向一つ割りの金属製のロックリング１４が収容されている。ロックリング収容溝１３における受口開口側の側部と受口奥側の側部とには、それぞれ内周向きのテーパ面１５、１６が形成されている。これらテーパ面１５、１６は、たとえば管径方向に対して３０度の角度で傾斜するように形成されている。そして、ロックリング１４における受口開口側の側部と受口奥側の側部とには、収容溝１３のテーパ面１５、１６に対応した、たとえば収容溝１３のテーパ面１５、１６と同じ角度で形成されてこれらテーパ面１５、１６に接触可能な、それぞれ外向きのテーパ面１７、１８が形成されている。
【００１７】挿口４の外周には、ロックリング１４が締まり状態で外ばめされる環状溝２０が形成されている。ロックリング１４には、環状溝２０の側部２１、２２に引っ掛かることができる引っ掛かり部２３、２４が径方向に形成されている。そして、環状溝２０は、その軸心方向の幅が、ロックリング１４の幅よりも大きくなるように形成されている。そして、環状溝２０の幅は、図１に示すように挿口４が受口２の奥側に入り込んで環状溝２０の側部２１がロックリング１４の引っ掛かり部２３と引っ掛かったときにも、この環状溝２０がシール材６の内周に到達せず、また、図２に示すように挿口４が受口２から抜け出して環状溝２０の側部２２がロックリング１４の引っ掛かり部２４と引っ掛かったときにも、挿口４の先端部がシール材６の内周から外れないような寸法とされている。換言すると、環状溝２０の幅は、受口２に対して挿口４が抜き差しされたときにも、シール材６が受口２と挿口４との間で確実に圧縮されて所要のシール機能を維持できるような寸法とされている。
【００１８】挿口４の先端部の外周には、テーパ面２５が形成されている。また、図示のようにロックリング１４が挿口４の環状溝２０に締まり付き状態で外ばめされたときに、このロックリング１４の外周面と収容溝１３の内周面との間には、このロックリング１４が弾性的に拡径するための拡径代となる空間２６が設けられている。すなわちロックリング１４は、外部からの拡径力が作用していない状態においては、ロックリング収容溝１３に収容されてはいるが、その外径がロックリング収容溝１３の内径よりも小さくなる寸法で形成されている。
【００１９】このような構成において、受口２と挿口４とを接合する際には、シール材収容溝５にシール材６と押輪７とを収容するとともに、ロックリング収容溝１３にロックリング１４を収容した状態の受口２の内部に挿口４を挿入する。すると、挿口４の先端のテーパ面２５の作用によってロックリング１４とシール材６とを押し拡げながら、この挿口４が受口２の奥側ヘ入り込む。
【００２０】環状溝２０がロックリング１４に対応する位置まで挿口４が挿入されたなら、ロックリング１４はその弾性によって環状溝２０にはまり込み、この環状溝２０の外周に締まり状態ではまり合い、図２と同様の状態となる。このとき、挿口４の先端は、シール材６の内周に位置するが、押輪７における少なくとも押圧ボルト８の頭部９の内周にはまだ到達していない位置となる。そこで、作業者が管内に入って押輪７から押圧ボルト８をねじ出すことによって、図示のようにシール材６を圧縮して所要のシール性能を発揮させることができる。
【００２１】このようにして受口２と挿口４との接合が完了するが、この状態においては、収容溝１３内のロックリング１４と挿口４の環状溝２０とが互いに軸心方向に摺動することで、受口２と挿口４との間の伸縮が可能となる。すなわち、図１に示すように挿口４が受口２の内部に入り込んだ状態と、図２に示すように挿口４が受口２から抜け出した状態との間で、継手の伸縮が可能となる。詳細には、図１に示す状態では、環状溝２０の側部２１がロックリング１４の引っ掛かり部２３に引っ掛かるとともに、ロックリング１４のテーパ面１８が収容溝１３のテーパ面１６に当たっている。また、図２に示す状態では、環状溝２０の側部２２がロックリング１４の引っ掛かり部２４に引っ掛かるとともに、ロックリング１４のテーパ面１７が収容溝１３のテーパ面１５に当たっている。
【００２２】したがって、地震の際に地盤が移動したときには、上述の摺動範囲内での継手の伸縮性能が発揮されることになる。地盤から継手に大きな離脱力が作用した際には、図２に示す状態で挿口４に大きな抜け出し力がはたらく。すると、環状溝２０に引っ掛かった状態のロックリング１４のテーパ面１７が収容溝１３のテーパ面１５を強く押し、その反作用によってテーパ面１５からロックリング１４に径方向に沿った内向きの力が付与される。このため、ロックリング１４が環状溝２０に強く押圧されて、その引っ掛かり部２４が確実に環状溝２０の側部２２に引っ掛かることになって、所要の離脱防止性能が発揮されることになる。
【００２３】反対に地盤から継手に大きな押し込み力が作用した場合には、図１に示すようにロックリング１４のテーパ面１８が収容溝１３のテーパ面１６を強く押すことになって、同様にロックリング１４と環状溝２０との引っ掛かりが確実なものとなる。このため、挿口４が必要以上に受口２の内部に入り込んで環状溝２０がシール材６の内周に達することでシール性能が低下するような事態の発生が、確実に防止されることになる。
【００２４】このようにして、収容溝１３とロックリング１４とのテーパ面１５〜１８によって、次のように、従来のセットボルトの役割を代替させることができる。
・上述のように離脱力が作用したときの環状溝２０からのロックリング１４の浮き上がりを防止できる。
【００２５】・離脱力が作用したときの受口２と挿口４との偏心が抑制される。
・ロックリング１４に環状溝２０への押し付け力が付与されるため、離脱力が作用したときにロックリング１４にねじれが発生しにくく、このため大きな離脱防止性能を期待できる。
【００２６】したがって、伸縮性能と離脱防止性能とを兼備した耐震型の管継手を、ロックリング１４を押圧するためのセットボルトを用いることなしに実現することができる。このため、この種の耐震型の管継手を、容易にトンネル内配管や既設管路内配管に使用することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明によると、シール材よりも開口側の受口の内周のロックリング収容溝に環状のロックリングを収容し、挿口の外周に、ロックリングよりも軸心方向の幅が広い環状溝を形成して、この環状溝にロックリングを締まり状態ではめ合わせ、ロックリングにおける受口開口側の側部と受口奥側の側部とに外周向きのテーパ面を形成し、ロックリング収容溝における受口開口側の側部と受口奥側の側部とに、ロックリングのテーパ面に対応した内周向きのテーパ面を形成したため、伸縮性能と離脱防止性能とを兼備した耐震型の管継手を、ロックリングを押圧するためのセットボルトを用いることなしに実現することができ、このため、この種の耐震型の管継手を、容易にトンネル内配管や既設管路内配管に使用することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１０５２
【氏名又は名称】株式会社クボタ
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月３日（１９９８．１２．３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６８０８７
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１７０９６８（Ｐ２０００−１７０９６８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年６月２３日（２０００．６．２３） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３４３４９５ |
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