【実施例1】
【0015】
実施例1に係る管継手につき、
図1から
図7を参照して説明する。以下、
図3の画面手前側を管継手の正面側として説明し、
図4の画面左側を管継手の正面側として説明する。
【0016】
図1に示されるように、河川などを越えて農業用水等の流体を運ぶために複数の流体管を接続した流体管路100が用いられる。本実施例の流体管路100は、河川などを越えるように架設される例えばステンレス鋼あるいは鋼製の管橋部100aと、管橋部100aに伸縮または可撓管101等を介して接続される例えばステンレス鋼あるいは鋼製の接続部100bと、接続部100bに図示しない伸縮または可撓管101等を介して接続される地中に埋設されて延びる例えばダクタイル鋳鉄製の埋設部100cと、から主に構成されている。管橋部100aと接続部100bとは、伸縮または可撓管101により管橋部100aと接続部100bとにかかる温度変化等による伸縮等や屈曲や捻じれなどの相対移動を生じさせる外力を吸収するようになっている。埋設部100cにおいて、特に図示しないが、伸縮または可撓管101が任意の箇所に設けられている。前記した伸縮または可撓管101は、例えばベローズタイプ、ゴム製、金属製などからなる。尚、本実施例では流体管路内の流体は農業用水であるが、流体管の内部を流れる流体は必ずしも農業用水に限らず、例えば工業用水や上水、下水等の他、ガスやガスと液体との気液混合体であっても構わない。更に尚、流体管路は、必ずしも管橋部100a、接続部100b及び埋設部100cから構成されるものに限らない。
【0017】
本実施例における管継手1は、管橋部100aの橋台となるコンクリート製のアバットメント6に支持された接続部100bに対して埋設部100cを敷設するにあたって、埋設部100cの端部に配置される受口管部2と、接続部100bから延びる挿口管部3と、を接続する際に用いられる態様について説明する。この管継手1は、
図2に示されるように、受口管部2と、挿口管部3と、シール部材4と、押輪5と、から主に構成されている。
【0018】
図2ないし
図4に示されるように、受口管部2は、挿口管部3を挿入可能に拡径された受口部2aと、受口部2aの開口端部に設けられるフランジ部2bと、受口部2aの奥端面2eから挿口管部3に向けて漸次拡径するように形成されるテーパ面2cと、を備えている。また、フランジ部2bには、複数のボルト孔21,21,…が設けられている。このボルト孔21は、ボルト8よりも若干大径に形成されている。また、
図4に示されるように、受口管部2は、ダクタイル鋳鉄製であり、塗装やゴムライニングにより防錆あるいは絶縁処理されている。特に、受口管部2の内周面2dは、樹脂等で形成された絶縁体により絶縁処理されている。尚、絶縁体による絶縁処理は、具体的にゴムライニング、プラスチック塗装、エポキシ樹脂粉体塗装等が挙げられる。更に尚、受口管部2は、例えば直管状や曲管状の流体管の一端若しくは両端に形成されてもよいし、あるいは管路に接続される流体弁等の接続部材の一端若しくは両端に形成されてもよい。
【0019】
図2及び
図4に示されるように、挿口管部3は、受口管部2の受口部2aに挿入可能な挿口部3aと、挿口部3aよりも後端側に設けられた突条部31と、挿口部3aの先端側の外周面から外径方向に突出する突起片である押圧部32と、押圧部32よりも先端側に延びる先端部33と、を備えている。この挿口管部3は、鋼、ステンレス鋼等の金属により形成されている。鋼の場合、表面が防錆処理されることは言うまでもない。尚、挿口管部3は、例えば直管状や曲管状の流体管の一端若しくは両端に形成されてもよいし、あるいは管路に接続される流体弁等の接続部材の一端若しくは両端に形成されてもよい。
【0020】
図2に示されるように、押圧部32は、樹脂等の絶縁体で形成された断面視凹形状の絶縁リング9により、押圧部32の外周面が全周に亘って覆われている。この絶縁リング9は、半割の分割体9a,9aからなり、分割体9a,9aを押圧部32に嵌合させた後、その両端部同士を溶着させる或いは押圧部32に圧入させることで押圧部32の外周面が予め隙間なく覆われている。
【0021】
図2及び
図4に示されるように、シール部材4は、ゴムなどから形成されており、挿口管部3の挿口部3aの外径よりも若干小さい内径を有する環状を成している。このシール部材4は、後述するように受口管部2の内周面2dと挿口管部3の外周面との間を密封するようになっている。
【0022】
図2ないし
図4に示されるように、押輪5は、例えばダクタイル鋳鉄等の硬質の金属等により形成された半割の分割部材5a,5b(分割構造体)から成る。分割部材5a,5b同士が接続される両端部は、厚み方向に切り欠かれて延設された延出部5c,5cをそれぞれ有しており、これら延出部5c,5c同士を厚み方向に重ね合わせることにより連続した環状となる。また、分割部材5a,5bには、それぞれフランジ部2bのボルト孔21,21…に連通するボルト孔51,51,…をそれぞれ複数有しており、延出部5c,5cにあっては、これら延出部5c,5c同士を重ね合わせることにより、厚み方向に連通したボルト孔51が形成されるようになっている。これらボルト孔51は、ボルト8よりも若干大径に形成されている。
【0023】
また、
図2及び
図4に示されるように、分割部材5a,5bは、突条部31に嵌合する凹条部52,52と、受口管部2の受口部2a内に向けて延びる延設片53,53と、を備えている。この押輪5は、内外周面に上記した絶縁処理が施されている。
【0024】
次に、管継手1の接続作業について説明する。
図5に示されるように、先ず、挿口管部3の先端部33の外周面にシール部材4を嵌挿するとともに、分割部材5a,5bの凹条部52,52を挿口管部3の突条部31に嵌合させる。このとき、図示しないが、重なった分割部材5a,5bの延出部5c,5cのボルト孔51,51同士にボルト8,8を挿入することで仮止めしてもよい。そして、挿口管部3に分割部材5a,5bが嵌合された状態で受口管部2と挿口管部3とを挿入方向に相対移動させる。
【0025】
図6に示されるように、受口管部2と挿口管部3とを挿入移動した後、ボルト孔21,21…及びボルト孔51,51,…に対してリング状の樹脂等の絶縁性を有するスペーサー10を介してボルト8,8,…を挿通させるとともに、ボルト孔21,21…及びボルト孔51,51,…に挿通されたボルト8,8,…の先端に筒部11aと鍔部11bとを備えた樹脂等の絶縁性を有するスペーサー11を介してナット12,12,…を取付ける。これにより環状に押輪5が形成される。尚、塗装などにより絶縁処理が十分な場合、上記したスペーサー10,11は用いなくともよい。更に尚、ボルト8,8,…は、例えばステンレス鋼、ダクタイル鋳鉄等の金属製が好ましい。
【0026】
また、前述したように、ボルト孔21,21…及びボルト孔51,51,…は、ボルト8,8,…よりも大径に形成されているため、受口管部2に対する押輪5の相対移動が許容されており、ボルト孔21,21…及びボルト孔51,51,…にボルト8,8,…を挿通した状態であっても、受口管部2に対して押輪5を移動させて、受口管部2と挿口管部3との位置合わせ作業等を行うことができるようになっている。
【0027】
続いて、
図7に示されるように、ボルト8,8…及びナット12,12,…を緊締すると、挿口管部3と押輪5とが受口管部2に対して更に挿入されるように共動し、挿口管部3の押圧部32が受口部2aのテーパ面2cに達すると、押圧部32の外周縁が絶縁リング9を介してテーパ面2c付近に達する。更に、シール部材4が、挿口管部3の押圧部32と先端部33とにより、受口部2aのテーパ面2cと奥端面2eとに押圧され、受口管部2と挿口管部3との間が密封される。このように、受口部2aのテーパ面2cと奥端面2eとは、挿口管部3の押圧部32と先端部33とにより押されるシール部材4の受け部として機能している。また、挿口管部3の先端部33は、上述したシール部材4の押圧状態において、挿口管部3の先端部33の先端面33aが、受口部2aの奥端面2eに当接せずに離間する長さに設定されている。
【0028】
さらに、
図7に示されるように、シール部材4の押圧状態時には、押輪5の延設片53,53が受口部2aと挿口部3aとの間に介在するようになる。このとき、各延設片53の外周面53aが受口部2aの内周面2dに当接或いは近接しているとともに、各延設片53の内周端面53bが挿口部3aの外周面に当接或いは近接している。また、各延設片53は、押圧部32及び絶縁リング9まで到達しない長さに設定されており、延設片53の先端と押圧部32及び絶縁リング9とは、管軸方向に所定間隔離間するようになっている。
【0029】
前述したように、この管継手1は、アバットメント6に固定的に支持された接続部100bの挿口管部3に対して、アバットメント6に比べて変動しやすい地盤7に支持された埋設部100cの受口管部2を接続するため、地震等により、受口管部2と挿口管部3とを相対移動させる外力が発生しやすくなっている(
図1参照)。また、ボルト孔21,21…及びボルト孔51,51,…がボルト8,8,…よりも大径に形成されていることにより、受口管部2に対する押輪5の相対移動が許容されているため、受口管部2と挿口管部3とを相対移動させる外力が働いた場合、押輪5のみが受口管部2に対して相対移動の許容範囲内でシール部材4に接触することなく移動することで、受口管部2と挿口管部3とを相対移動を抑制してシール部材4の密封状態を維持するようになっている。また、挿口管部3の先端部33が受口管部2のテーパ面2cの近傍まで挿入されるため、受口管部2と挿口管部3との相対移動が抑制されている。
【0030】
このように、管継手1は、受口管部2との相対移動が抑制された挿口管部3の押圧部32により、シール部材4が受口管部2のテーパ面2cに押圧されているため、受口管部2と挿口管部3とを相対移動させようとする外力が働いた場合であっても、押輪5がシール部材4に対して接触することなく、シール部材4を押圧する挿口管部3の押圧部32の押圧力が押輪5の挙動とは独立して常に一定となり、受口管部2及び挿口管部3の密封性を確実に保持できる。
【0031】
また、シール部材4が押圧部32で受口管部2のテーパ面2cに押圧されることにより、挿口管部3が受口管部2に向けて挿入されるに伴い、シール部材4がテーパ面2cに圧搾されるため、受口管部2及び挿口管部3の間のシール性が向上する。
【0032】
また、ボルト8,8…及びナット12,12,…の緊締力により押輪5と挿口管部3とが共動し、押輪5と挿口管部3との共動時には、押圧部32が受口管部2のテーパ面2cに沿って移動する。そのため、受口管部2と挿口管部3との間の管軸方向の2箇所で芯出し機能が働き、受口管部2と挿口管部3との軸ずれを防止することができる。また、押輪5の移動は、受口管部2のフランジ部2bに当接するメタルタッチで終了となるので、施工が容易である。
【0033】
また、シール部材4の押圧状態時には、押輪5の延設片53,53が受口部2aと挿口部3aとの間に介在し、各延設片53の外周面53aが受口部2aの内周面2dに当接するとともに、各延設片53の内周端面53bが挿口部3aの外周面に当接するため、受口管部2と挿口管部3とを相対移動させようとする外力が作用しても、受口管部2と挿口管部3との屈曲が防止される。
【0034】
また、押輪5は、挿口管部3の突条部31に分割部材5a,5bの凹条部52,52を嵌合させ、その分割部材5a,5bをボルト8,8,…で受口管部2のフランジ部2bに接合することにより形成されるようになっている。そのため、挿口管部3と押輪5とが凹凸嵌合して一体化し、受口管部2と挿口管部3とを相対移動させようとする外力に対して強い接続力を発揮するようになる。
【0035】
また、受口管部2の内周面2d及び押輪5は、樹脂等で形成された絶縁体により絶縁処理されているとともに、挿口管部3の押圧部32は、絶縁リング9により絶縁処理されている。さらに、シール部材4の押圧状態時には、挿口管部3の先端部33の先端面33aが受口管部2の奥端面2eから離間していることで、外力が加わっても絶縁処理された表面が剥がれて絶縁性が低下することがなく、例え絶縁処理が十分でなくても、それぞれ異なる種類の金属により形成された受口管部2、挿口管部3、及び押輪5は、電気的な接触が防がれている。したがって、異種金属同士が水等の流体を介して接触することにより発生するガルバニック腐食を防止することができる。
【0036】
また、受口管部2のフランジ部2bと押輪5とをボルト8,8,…及びナット12,12,…により緊締する際には、リング状のスペーサー10とスペーサー11を介してボルト孔21,21…及びボルト孔51,51,…に取付けるため、ボルト8,8,…及びナット12,12,…が受口管部2のフランジ部2bと押輪5とに直接接触しないようになっている。そのため、ボルト8,8,…及びナット12,12,…が受口管部2及び押輪5と異なる種類の金属で形成されていても前記ガルバニック腐食が発生しない。
【0037】
また、シール部材4を押圧時には、押輪5の延設片53の先端と挿口管部3の押圧部32及び絶縁リング9とが、管軸方向に所定間隔離間するようになっているため、押輪5の延設片53の先端と絶縁リング9との当接による絶縁リング9の剥がれ、若しくは押輪5の絶縁処理の剥がれ等の損傷を防止できる。
【0038】
尚、押輪5の端面と受口管部2のフランジ端面とを密着、一体化するようにボルト8、ナット12によって締付けているので、押輪5の端面とフランジ端面との相対変位を抑えることができ、ボルトに発生する曲げ応力を小さくすることできる。
【0039】
尚、管継手の変形例1として
図8に示される態様を適用してもよい。受口管部2には、受口部2a内と外部とを連通する貫通孔13が形成されている。この貫通孔13の内周面には、雌ネジが形成されており、外周面に雄ネジが形成されたプラグ14を着脱可能と成っている。これによれば、受口管部2に挿口管部3を挿入時に、貫通孔13からプラグ14を取外した状態とすることにより、貫通孔13から受口部2a内に空気を取り込みながら受口管部2に挿口管部3を挿入することができる。そのため、受口管部2に挿口管部3を挿入時には、シール部材4と樹脂等により絶縁処理された受口管部2の内周面2dとの間が真空状態とならず、容易に挿入することが可能となる。
【0040】
また、管継手の変形例2として
図9に示される態様を適用してもよい。
図9に示されるように、押輪5には、受口管部2のフランジ部2bとの対向面5dの外周縁15と、押輪5の対向面5dの反対面5eの内周縁16と、に絶縁処理時に用いる樹脂等から成る絶縁体が厚く塗装されている。また、前記絶縁体は、延設片53の外周面53aと受口管部2の内周面2dとに向けて突出する凸部17を有している。これによれば、押輪5の対向面5dの外周縁15と対向面5dの反対面5eの内周縁16と前記絶縁体の凸部17とにより、押輪5と受口管部2との隙間、または押輪5と挿口管部3との隙間から夾雑物が入り込むことを確実に防止できる。
【0041】
また、管継手の変形例3として、
図10に示されるように、挿口管部3の先端部331の最先端に外周方向に張り出す張出部18を設け、先端部331の外周面、押圧部32、及び張出部18で囲まれるようにシール部材4を配置してもよい。これにより、シール部材4が外れることが防止され、シール部材4を挿口管部3の適正位置に確実に保持することができる。また、張出部18は、受口管部2のテーパ面2cに沿ったテーパ面18aを有し、これにより受口管部2に挿口管部3を挿入し易くすることが好ましい。
【0042】
また、管継手の変形例4として、
図11に示されるように、押圧部32と略同一形状の凸条部19,20が押圧部32よりも後端側に設けられた挿口管部300を用いてもよい。これら凸条部19,20には、絶縁リング9,9がそれぞれ固着されていることが好ましい。これにより、受口管部2と挿口管部3とを相対移動させようとする外力が作用しても押圧部32と凸条部19,20とが受口管部2の内周面2dに当接され、受口管部2と挿口管部3との屈曲が防止される。そのため、前記実施例で示した押輪5の延設片53を短くした延設片53’とすることができる。尚、前記実施例で示した押輪5の延設片53を省略してもよい。
【0043】
また、管継手の変形例5として、
図12に示される態様を適用してもよい。受口管部200は、テーパ面200cの縮径側端部に管軸と直交する直交面200fを有しているとともに、受口部200aの奥端面200eは、直交面200fから管軸方向に延びる延設面200gを介して形成されている。また、挿口管部301は、先端部332が延長されている。これによれば、シール部材4が押圧部32と受口管部200のテーパ面200cと直交面200fとにより圧搾されるようになり、延長された挿口管部301の先端部332は、延設面200gに沿って配置されるようになる。そのため、挿口管部301の先端部332の先端面332aと受口部200aの奥端面200eとの隙間からシール部材4が落下することを防止できる。
【0044】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【0045】
例えば、前記実施例では、流体管路100の接続部100bから延びる挿口管部3と、埋設部100cの端部に配置される受口管部2と、を接続する際に用いられる態様について説明したが、上記態様は、受口管部2と挿口管部3とを相対移動させようとする外力が作用しやすい態様の一例であり、異なる環境に用いられてもよい。特に、受口管部と挿口管部とを相対移動させようとする外力が作用しやすい場所に用いられることで受口管部2と挿口管部3との密封性を維持する効果を発揮する。
【0046】
また、受口管部2、挿口管部3、及び押輪5は、異なる種類の金属によりそれぞれ形成されていたが、前記した全ての部材あるいは任意の複数の部材が同一種類の金属で構成されてもよく、同一種類の金属で構成された場合、必ずしも絶縁処理されなくてもよい。尚、前記した全ての部材あるいは任意の部材は、必ずしも金属製に限らず、樹脂からなるものでもよい。
【0047】
また、挿口管部3の押圧部32は、突出する突起片であったが、これに限られず、例えば、挿口管部の外周面から外径方向に突出し、先端面に向けて縮径するテーパ形状に形成されていてもよいし、挿口管部の先端面によりシール部材を押圧するようにしても構わない。また、シール部材4の受け部は、受口管部2のテーパ面2cとして説明したが、受口管部の奥端面であってもよい。
【0048】
また、挿口管部3と押輪5とは、凹条部52,52と突条部31とによる凹凸嵌合であったが、挿口管部が凹部を有し、押輪が凸部であってもよい。さらに、挿口管部3と押輪5とは、凹凸嵌合のみに限られず、例えば、受口管部と挿口管部との離脱方向への相対移動を防止するように係合されていてもよい。
【0049】
さらに、本発明の管継手は、直管の管継手に適用する例を示したが、これに限らず、短管、異径管、弁の管接続部等を密封接続する管継手としても使用することができる。尚、押輪及び絶縁リングは、必ずしも2分割構造に限られず、3以上の所定数の分割構造であっても構わない。