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Patent Searching and Data


Title:
SEPARATION PREVENTION DEVICE FOR PIPE JOINT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/152850
Kind Code:
A1
Abstract:
A separation prevention device for a pipe joint has disengagement prevention members (6A, 6B) and a pressing bolt (7). The disengagement prevention members (6A, 6B) are arranged at positions that are in the circumferential direction of a pipe and on the inner peripheral surface of a pressing ring (4) engaging with a receiving opening while being fitted on an insertion opening section (2), and the disengagement prevention members (6A, 6B) have claws (8A1, 8B1) capable of biting into the outer peripheral surface of the insertion opening section (2). The pressing bolt (7) presses the disengagement prevention members (6A, 6B) inward in the radial direction of the pipe to engage the claws (8A1, 8B1) with the outer peripheral surface of the insertion opening section (2). The claw (8A1) of the disengagement prevention member (6A) and the claw of the disengagement prevention member (6B), which is adjacent to the disengagement prevention member (6A) in the circumferential direction of the pipe, are arranged so as to overlap on each other in the direction of the axis of the pipe while engaging with the outer peripheral surface of the insertion opening section (2).

Inventors:
BEKI HIROYUKI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/056539
Publication Date:
December 18, 2008
Filing Date:
April 02, 2008
Export Citation:
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Assignee:
WATERWORKS TECHNOLOGY DEV ORG (JP)
BEKI HIROYUKI (JP)
International Classes:
F16L21/08; F16L21/02
Foreign References:
JP2003329180A2003-11-19
JP2005003207A2005-01-06
JP2004301212A2004-10-28
JPH07253183A1995-10-03
JPS6188091A1986-05-06
JP2005003207A2005-01-06
Other References:
See also references of EP 2166266A4
Attorney, Agent or Firm:
UNIUS PATENT ATTORNEYS OFFICE (13-9 Nishinakajima 5-chome,Yodogawa-ku, Osaka-shi, Osaka 11, JP)
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Claims:
 受口部とこれに挿入接続された挿口部とが管軸芯方向に離脱するのを防止する管継手部の離脱防止装置において、
 挿口部に外挿された状態で受口部に係合する係合具の内周面または受口部自体の内周面にて、管周方向の複数箇所に配設されるとともに、前記挿口部の外周面に食い込み可能な爪部が形成された抜止め部材と、
 前記抜止め部材を管径方向内側に押圧し、前記爪部を前記挿口部の外周面に係止させる押圧部材と、を備え、
 前記抜止め部材の前記爪部と、その抜止め部材と管周方向に隣り合う前記抜止め部材の前記爪部とが、それぞれ前記挿口部の外周面に係止した状態で、管軸芯方向に互いに重なるように配置されることを特徴とする管継手部の離脱防止装置。
 管周方向の複数箇所に配設される前記抜止め部材の各々が、前記係合具または前記受口部自体の内周面にて前記挿口部に向かって開口する環状溝に収容されている請求項1に記載の管継手部の離脱防止装置。
 前記抜止め部材の内周面に管周方向に延びる2本の前記爪部が形成されていて、そのうちの一方が、他方に対して管軸芯方向に間隔を設けて且つ両端部の管周方向位置をずらして配置されている請求項1に記載の管継手部の離脱防止装置。
 前記挿口部の管周方向全域に前記爪部の接触領域を形成可能に構成されている請求項1に記載の管継手部の離脱防止装置。
Description:
管継手部の離脱防止装置

 本発明は、受口部とこれに挿入接続され 挿口部とが管軸芯方向に離脱するのを防止 る管継手部の離脱防止装置に関する。

 かかる管継手部の離脱防止装置としては 下記特許文献1、2に開示されるように、受 部に係合する係合具の内周面または受口部 体の内周面にて、管周方向の複数箇所に配 される抜止め部材と、その抜止め部材を管 方向内側に押圧する押圧部材とを備えたも が知られている。この抜止め部材の内周面 は爪部が形成されており、押圧部材により 止め部材を押圧して、その爪部を挿口部の 周面に食込ませて係止することで、受口部 挿口部とを管軸芯方向に引き離す力に抗し 離脱防止効果を発揮することができる。

 従来の管継手部の離脱防止装置の一例に いて、図11~15を参照しながら説明する。な 、後述する本発明の第1実施形態で説明する 材、部位と同一の部材、部位には、同一の 号を付している。図11~13に示すように、押 14は、挿口部2に外挿された状態で受口部1に 合し、その受口部1に内挿されたシール材3 押圧して密封状態にまで圧縮するように構 されている。なお、図12は、図11のF-F矢視断 図であり、図13は、図11のG-G矢視断面図であ る。

 図14は、図11のH矢視方向から押輪14の内周 面を見たときの展開図である。押輪14の内周 14aには、挿口部2に向かって開口する凹部19 管周方向の複数箇所に等間隔で形成されて り、その凹部19の各々に爪部18を有する抜止 め部材16が収容されている。各凹部19の管径 向外側にはネジ孔が形成されていて、前記 圧部材としての押ボルト17が螺合されている 。管継手部の離脱防止効果は、押ボルト17を 作して抜止め部材16を管径方向内側に押圧 、挿口部2の外周面に爪部18を食込ませて係 させることにより発揮される。

 ところが、かかる離脱防止装置では、図1 5に示すように、各抜止め部材16の爪部18を挿 部2の外周面に食込ませて係止したときに、 管変形を伴う材料限界領域においては、爪部 の接触領域Xの間に形成される非接触領域Yに 管変形による応力集中が起こり、管内周面 ライニング層Mにクラックが発生する場合が あることが判明した。このクラックの発生は 非接触領域Yの中央部にて特に顕著であり、 の理由は、管周方向に隣り合う爪部18の端部 近傍で生じるせん断応力が、非接触領域Yの 央部で相俟ってライニング層Mに作用するた と考えられる。

 また、このような管周方向の複数箇所に抜 め部材が配設される離脱防止装置では、挿 部の外周面に対する爪部の接触領域の管周 向長さの割合が、せいぜい80~90%程度であっ ため、離脱防止効果を向上するには、これ 更に改善する余地があった。特に地震や不 沈下に起因する強大な外力に対して離脱を 止するのが困難な傾向にあり、これを改善 る手法の提案が強く望まれていた。

特開昭61-88091号公報

特開2005-3207号公報

 本発明は上記実情に鑑みてなされたもの あり、その目的は、管内周面のライニング の損傷を防止することができ、更には離脱 止効果を向上することができる管継手部の 脱防止装置を提供することにある。

 上記目的は、下記の如き本発明により達 できる。即ち、本発明に係る管継手部の離 防止装置は、受口部とこれに挿入接続され 挿口部とが管軸芯方向に離脱するのを防止 る管継手部の離脱防止装置において、挿口 に外挿された状態で受口部に係合する係合 の内周面または受口部自体の内周面にて、 周方向の複数箇所に配設されるとともに、 記挿口部の外周面に食い込み可能な爪部が 成された抜止め部材と、前記抜止め部材を 径方向内側に押圧し、前記爪部を前記挿口 の外周面に係止させる押圧部材と、を備え 前記抜止め部材の前記爪部と、その抜止め 材と管周方向に隣り合う前記抜止め部材の 記爪部とが、それぞれ前記挿口部の外周面 係止した状態で、管軸芯方向に互いに重な ように配置されるものである。

 本発明に係る管継手部の離脱防止装置に れば、抜止め部材の爪部と、その抜止め部 と管周方向に隣り合う抜止め部材の爪部と 、それぞれ挿口部の外周面に係止した状態 、管軸芯方向に互いに重なるように配置さ ることから、互いに隣り合う抜止め部材の で爪部の接触領域を管周方向に連続させる とができる。そのため、挿口部の外周面に 部を食込ませて係止させたときの管変形に る応力集中を抑制し、ライニング層におけ クラック等の損傷を防止することができる 更に、本発明によれば、互いに隣り合う抜 め部材の爪部が上記の如く配置されること ら、挿口部の外周面に対する爪部の接触領 の管周方向長さの割合を高めることができ それによって地震や不等沈下などに起因す 強大な外力に対しても離脱防止効果を適切 発揮することができる。

 本発明では、管周方向の複数箇所に配設 れる前記抜止め部材の各々が、前記係合具 たは前記受口部自体の内周面にて前記挿口 に向かって開口する環状溝に収容されてい ことが好ましい。これにより、抜止め部材 各々を環状溝に一括して収容でき、従来の うに抜止め部材の各々を個別的に凹部に収 する場合に比べて構造を簡素化できる。

 上記において、前記抜止め部材の内周面 管周方向に延びる2本の前記爪部が形成され ていて、そのうちの一方が、他方に対して管 軸芯方向に間隔を設けて且つ両端部の管周方 向位置をずらして配置されているものが好ま しい。かかる構成によれば、挿口部の外周面 に対する爪部の係止作用を安定して発揮でき 、そのうえ、管周方向に隣り合う抜止め部材 の間にて、それらの爪部を管軸芯方向に互い に重なるように適切に配置することができる 。

 上記において、前記挿口部の管周方向全 に前記爪部の接触領域を形成可能に構成さ ているものが好ましい。かかる構成により 挿口部の管周方向全域にわたって、ライニ グ層におけるクラック等の損傷を防止する とができ、しかも離脱防止効果を適切に向 することができる。

本発明に係る管継手部の離脱防止装置 第1実施形態を示す断面正面図 図1のA-A矢視断面図 図1のB-B矢視断面図 図1のC矢視方向から押輪の内周面を見 ときの展開図 抜け止め部材及び押ボルトを管軸芯方 に沿って受口部側から見たときの図 本発明に係る管継手部の離脱防止装置 第2実施形態を示す断面正面図 図6のD-D矢視断面図 図6のE-E矢視断面図 本発明の別実施形態に係る抜止め部材 内周面を示す平面図 本発明の別実施形態に係る抜止め部材 の内周面を示す平面図 従来の管継手部の離脱防止装置の一例 を示す断面正面図 図11のF-F矢視断面図 図11のG-G矢視断面図 図11のH矢視方向から押輪の内周面を見 たときの展開図 爪部の接触領域と非接触領域とを説明 する図

符号の説明

1   受口部
2   挿口部
3   シール材
4   押輪(係合具)
5   締結具
6   抜止め部材
7   押ボルト(押圧部材)
8   爪部
9   環状溝
10  重なり部
P   流体管
X   爪部の接触領域

 以下、本発明の実施の形態について図面 参照しながら説明する。

 [第1実施形態]
 図1は、本発明に係る管継手部の離脱防止装 置の第1実施形態を示す断面正面図である。 2は、図1のA-A矢視断面図であり、図3は、図1 B-B矢視断面図である。この離脱防止装置は 水道管やガス管、プラント用配管等の流体 Pの管継手部において、一方の流体管Pの受 部1とこれに挿入接続された他方の流体管Pの 挿口部2とが管軸芯方向(図1において紙面に垂 直となる方向)に離脱するのを防止するもの ある。

 流体管Pの管継手部には、受口部1の内周 1aと挿口部2の外周面2aとの間を密封可能な円 環状のシール材3が配設されている。シール 3は、鋳鉄製の押輪4(前記係合具に相当する )により管軸芯方向から押圧され、適切な密 状態(水道管であれば水密状態)が得られる うに圧縮されている。シール材3としては、 えばスチレンブタジエンゴム等の合成ゴム りなるものが例示される。

 押輪4は、挿口部2に対して外嵌装着自在 構成されており、図3に示すように挿口部2に 外挿された状態で受口部1に係合する。押輪4 受口部1との係合は、両者を管軸芯方向から 着脱自在に固定連結する締結具5により行わ る。締結具5は、受口部1のフランジ11に形成 れたボルト挿通孔1b、及び、押輪4の突片41 形成されたボルト挿通孔4bに挿通されるT頭 ルト51と、T頭ボルト51のネジ軸部に螺合され るナット52とを備えており、それらの締結操 に伴う押輪4と受口部1との相対近接移動に って、シール材3を圧縮して上述した密封状 を得ることができる。

 本実施形態では、押輪4が円環状をなして 一体成形された例を示すが、本発明はこれに 限られず、2以上の分割片を円環状に組み付 てなる割り構造の押輪を採用しても構わな 。押輪4の内周面4aには、挿口部2に向かって 口する環状溝9が凹設されており、その内部 に金属製の抜止め部材6が収容されている。 止め部材6は、図1に示すように管周方向の複 数箇所(本実施形態では14箇所)に配設されて り、その内周面には挿口部2の外周面2aに食 込み可能な爪部8が形成されている。

 抜止め部材6の周方向中央部の管径方向外 側には、環状溝9の外周壁を貫通するネジ孔4c が穿設されており、ネジ孔4cの各々に管径方 外側から押ボルト7(前記押圧部材に相当す 。)が螺合されている。これにより、押ボル 7を操作することで抜止め部材6を管径方向 側に押圧し、爪部8を挿口部2の外周面2aに食 込ませて係止させることができる。

 また、抜止め部材6の外側面の周方向中央 部には、受口部1に向かって大径となる傾斜 61が形成されており、押ボルト7は、この傾 面61を介して抜止め部材6を押圧するように 挿口部2の軸直角方向に対して傾斜して設け れている。そのため、受口部1と挿口部2と 管軸芯方向に離脱する外力が作用したとき は、くさび効果によって抜止め部材6を管径 向内側に押圧し、爪部8による係止作用を高 めることができる。

 図4は、図1のC矢視方向から押輪4の内周面 4aを見たときの展開図であり、図4上側が受口 部1側となる。図5は、抜け止め部材6及び押ボ ルト7を管軸芯方向に沿って受口部1側から見 ときの図である。本実施形態では、抜止め 材6として抜止め部材6Aと抜止め部材6Bとの 種を採用し、それらを交互に配置して管周 向に隣り合わせた例を示す。

 抜止め部材6Aの内周面には、爪部8として 管周方向に連続して延びる2本の爪部8A1、8A2 が一体的に形成されている。爪部8A1、8A2は、 図2に示すように断面三角形状をなすように 設されていて、管軸芯方向に所定の間隔を けて互いに平行配置されている。これと同 に、抜止め部材6Bの内周面にも2本の爪部8B1 8B2が形成されており、爪部8B1が爪部8A1と同 管軸芯方向位置に配置され、爪部8B2が爪部8A 2と同じ管軸芯方向位置に配置されている。 部8の先端は、管軸芯方向から見て円弧状に 曲しており、その曲率は挿口部2の外周面2a 略同一となるように設定されている。

 各抜止め部材6A、6Bは、2本の爪部のうち 一方が、他方に対して両端部の管周方向位 をずらして配置されている。具体的には、 止め部材6Aでは、爪部8A1の長さが爪部8A2より も長く、爪部8A2の両端部から爪部8A1が管周方 向に張り出していて、抜止め部材6Bでは、爪 8B2の長さが爪部8B1よりも長く、爪部8B1の両 部から爪部8B2が管周方向に張り出している そして、抜止め部材6Aの爪部8A1と抜止め部 6Bの爪部8B2とが、管軸芯方向に互いに重なる ように配置されて重なり部10を形成している

 これにより、図5に示すように、隣り合う 抜止め部材6A、6Bの間にて、爪部8の接触領域X を管周方向に連続的に形成することができ、 挿口部2での管変形による応力集中を抑制し 、管内周面のライニング層Mにおけるクラッ 等の損傷を防止することができる。また、 口部2の外周面2aに対する爪部8の接触領域X 管周方向長さの割合を高めて、地震や不等 下などに起因する強大な外力に対しても離 防止効果を適切に発揮することができる。

 本発明では、ライニング層Mの損傷防止効 果を挿口部2の管周方向全域にわたって発現 るとともに、管継手部の離脱防止効果を更 向上させる観点から、全ての抜止め部材6Aと 抜止め部材6Bとの間にて重なり部10を形成し 挿口部2の管周方向全域にわたって爪部8の接 触領域Xを形成することが好ましい。かかる 合においては、挿口部2の外周面2aに対する 部8の接触領域Xの管周方向長さの割合は100% なる。

 上記したような重なり部10が形成される 態は、各抜止め部材6A、6Bの爪部8を挿口部2 外周面2aに係止したときに得られるものであ ればよい。但し、押輪4の構造上、抜止め部 6の管径方向の移動ストロークは数ミリ程度 なるのが通常であることから、本実施形態 ように、各抜止め部材6A、6Bを押圧する前の 段階で、既に重なり部10が形成されていても い。

 本発明では、重なり部10を適切に形成し 前述の作用効果を確実に奏する観点から、 なり部10の管周方向長さLは、荷重に対する 度が得られる範囲内でなるべく大きくする とが好ましく、本実施形態においては5~8mmで あるものが例示される。また、管周方向に隣 り合う爪部8の間隔Gは、特に制限されないが 本実施形態では、各爪部8が挿口部2の外周 2aに係止した状態で1~3mmであるものが例示さ る。

 本実施形態では、図4に示すように、抜止 め部材6Aの内周面の管周方向の両端部にて、 部8A1、8A2が形成された部分を管軸芯方向に 平行に設け、それらの間の部分を管軸芯方 に対して傾斜させて設けている。これによ 、爪部8A1、8A2の両端部の厚みを確保して、 口部2の外周面2aに対する係止作用を効果的 発現することができる。これらの事柄は、 止め部材6Bについても同様である。

 本実施形態では、複数の抜止め部材を1本 の環状溝9に一括して収容していることから 従来のように抜止め部材の各々を個別的に 部に収容する場合に比べて、押輪の構造を 素化することができる。

 [第2実施形態]
 前述した第1実施形態では、本発明に係る管 継手部の離脱防止装置を、押輪と受口部とを 相対的に近接させることでシール材を圧縮し て密封状態を得る、いわゆるメカニカルタイ プの管継手部に適用した例を示したが、本発 明はこれに限られるものではなく、受口部が セルフシーリング機能を有する、いわゆるス リップオンタイプの管継手部に適用すること も可能である。以下、本発明の離脱防止装置 をスリップオンタイプの管継手部に適用した 例について説明する。

 図6は、本発明に係る管継手部の離脱防止 装置の第2実施形態を示す断面正面図である 図7は、図6のD-D矢視断面図であり、図8は、 6のE-E矢視断面図である。第2実施形態は、以 下に説明する構成の他は、前述の第1実施形 と同様の構成・作用であるので、共通点を 略して主に相違点について説明する。なお 第1実施形態で説明した部材、部位と同一の 材、部位には、同一の符号を付し、重複し 説明を省略する。

 この第2実施形態では、受口部31自体の内 面にて、抜止め部材6が管周方向の複数箇所 に配設されている。受口部31の内周面31aには シール材39を収容するための環状凹部32と、 その環状凹部32よりも先端側に位置し、挿口 2に向かって開口する環状溝33とが設けられ おり、抜止め部材38は環状溝33の内部に収容 されている。また、抜止め部材38の周方向中 部の管径方向外側には、環状溝33の外周壁 貫通するネジ孔34が穿設されており、その各 々に押ボルト35が挿口部2の軸直角方向に取り 付けられている。抜止め部材38については、 述の第1実施形態で説明した抜止め部材6と じ構造を採用可能である。

 かかる構成によれば、押ボルト35を操作 て抜止め部材38を管径方向内側に押圧するこ とで、抜止め部材38の爪部を挿口部2の外周面 に食い込ませて係止させることができる。そ の際には、第1実施形態と同様に、互いに隣 合う抜止め部材38の間で爪部の接触領域が管 周方向に連続して形成されることから、ライ ニング層Mの損傷を防止しつつ、優れた管継 部の離脱防止効果を発揮することができる

 [別実施形態]
 (1)本発明は上述した実施形態に何ら限定さ るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しな 範囲内で種々の改良変更が可能であり、爪 の突出量や断面形状、曲率、抜止め部材の 周方向長さなどは適宜に変更可能である。 た、前述の実施形態では抜止め部材が管周 向の14箇所に配設された例を示したが、こ に限られるものではなく、管周方向の4~28箇 に配設されるものが例示される。

 (2)前述の実施形態では、押圧部材として 押ボルトが、挿口部の軸直角方向に対して 斜して或いは平行に設けられた例を示した 、本発明はこれに限られず、該押ボルトが 軸芯方向に平行に設けられるものでもよい かかる構造としては、押ボルトの先端部の 面を先細りのテーパ面とし、該テーパ面が 止め部材の外周面に接触可能に配置して、 ボルトを前進させることで抜止め部材を管 方向内側に押圧するように構成したものが げられる。

 (3)前述の実施形態では、抜止め部材が有 る2本の爪部のうち、一方の爪部の両端部が 、他方の爪部よりも管周方向に張り出した例 を示したが、本発明はこれに限られない。図 9に示す抜止め部材6Cでは、爪部8C1の図9右側 端部が爪部8C2よりも管周方向に張り出すと もに、爪部8C2の図9左側の端部が爪部8C1より 管周方向に張り出しており、抜止め部材6C 爪部8C1と、それに隣り合う抜止め部材6Cの爪 部8C2とが、管軸芯方向に互いに重なるように 配置されて重なり部20を形成している。この 合には、1種類の抜止め部材6Cにより構成可 であるため、部品点数を減少することがで る。

 (4)前述の実施形態では、抜止め部材に2本 の爪部が形成された例を示したが、爪部の本 数はこれに制限されず、1本又は3本以上でも わない。図10は、抜止め部材6D、6Eに1本の爪 部が形成された例であり、抜止め部材6Dの爪 8D1と抜止め部材6Eの爪部8E2とを管軸芯方向 互いに重なるように配置することで、重な 部30が形成されている。