特許 6990913 配管継手構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2021-12-09

(45)【発行日】2022-01-12

(54)【発明の名称】配管継手構造

(51)【国際特許分類】

   F16L 21/06 20060101AFI20220104BHJP

   F16L 21/035 20060101ALI20220104BHJP

【ＦＩ】

F16L21/06

F16L21/035

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2017226212

(22)【出願日】2017-11-24

(65)【公開番号】P2019095006

(43)【公開日】2019-06-20

【審査請求日】2020-05-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000230526

【氏名又は名称】日本ヴィクトリック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(72)【発明者】

【氏名】池 田 信太郎

(72)【発明者】

【氏名】三 鬼 明 人

【審査官】杉山 健一

(56)【参考文献】

【文献】特表２００７－５３７４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－０６１５８２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００８－２７５００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０３－０８９２９５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１１２４５４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｌ ２１／０６

Ｆ１６Ｌ ２１／０３５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１配管と、
前記第１配管に接合された第２配管と、
前記第１配管と前記第２配管の接合部を外方から囲む分割自在のハウジングと、
前記第１配管および前記第２配管と、前記ハウジングとの間の隙間に収納されたゴムリングとを備え、
前記ハウジングは分割された複数の分割部分と、分割部分間を締付ける締結手段とを有し、
各分割部分は円周方向に沿う両端部に設けられ、隣接する分割部分側へ円周方向に沿って突出する突出部と、隣接する分割部分の突出部を受ける受け部とを有し、前記締結手段を締付けることにより、各分割部分の突出部分が隣接する分割部分の受け部内に当接することなく入り込み、
前記第１配管の外周面および前記第２配管の外周面に、第１円周溝および第２円周溝が各々設けられ、
各分割部分に前記第１円周溝および前記第２円周溝内に嵌り込む第１円周突起および第２円周突起が設けられ、かつ前記第１円周突起および前記第２円周突起の軸線方向内方に、第１円周凹状面および第２円周凹状面が形成され、
前記締結手段を締付けることにより、前記第１円周突起および前記第２円周突起は前記第１円周溝の底部および前記第２円周溝の底部にそれぞれ当接することなく、前記第１円周凹状面および前記第２円周凹状面が前記第１配管の外周面および前記第２配管の外周面にそれぞれ当接し、各分割部分と前記第１配管および前記第２配管との間の前記ゴムリングが収納された前記隙間の大きさが前記第１配管と前記第２配管の円周方向に沿って一定に定まり、このことにより各分割部分と前記第１配管および前記第２配管との間で前記ゴムリングを均一に押圧する、配管継手構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は大型配管用の配管継手構造に係り、とりわけ配管からの漏水を防止することができる配管継手構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より大型配管用の配管継手構造として、大径の第１配管および第２配管と、これら第１配管と第２配管の接合部を外方から囲む分割自在のハウジングと、第１配管と第２配管の接合部と、ハウジングとの間に介在されたゴムリングとを備えたものが知られている。

【0003】

このような配管継手構造は、大径の第１配管と第２配管を接合するものであり、配管継手構造の取付時にはハウジングの各分割部分は互いに密着している。

【0004】

他方、第１配管および第２配管の支持構造に不具合が生じたり、第１配管および第２配管の自重あるいは第１配管および第２配管内の流体の荷重によって、第１配管および第２配管にせん断荷重がかかると、これらの荷重により第１配管および第２配管が扁平状に変形することがある。このように第１配管および第２配管が扁平した場合であっても、上述のようにハウジングの各分割部分は互いに密着しているため、ハウジングは第１配管および第２配管の扁平状の変形に追従することができず、結局ハウジングと第１配管あるいは第２配管との間に間隙が形成され、止水機能が低下する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、第１配管あるいは第２配管にせん断荷重がかかって第１配管および第２配管が扁平状に変形しても、ハウジングと第１配管および第２配管との間に間隙が形成されることはなく、止水機能の低下を防止することができる配管継手構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、第１配管と、前記第１配管に接合された第２配管と、前記第１配管と前記第２配管の接合部を外方から囲む分割自在のハウジングと、前記第１配管および前記第２配管と、前記ハウジングとの間に介在されたゴムリングとを備え、前記ハウジングは分割された複数の分割部分と、分割部分間を締付ける締結手段とを有し、各分割部分は円周方向に沿う両端部に設けられ、隣接する分割部分側へ円周方向に沿って突出する突出部と、隣接する分割部分の突出部を受ける受け部とを有し、前記締結手段を締付けることにより、各分割部分の突出部分が隣接する分割部分の受け部内に当接することなく入り込み、前記第１配管の外周面および前記第２配管の外周面に、第１円周溝および第２円周溝が各々設けられ、各分割部分に前記第１円周溝および前記第２円周溝内に嵌り込む第１円周突起および第２円周突起が設けられ、かつ前記第１円周突起および前記第２円周突起の軸線方向内方に、第１円周凹状面および第２円周凹状面が形成され、前記締結手段を締付けることにより、前記第１円周突起および前記第２円周突起が前記第１円周溝の底部および前記第２円周溝の底部に当接するか、または前記第１円周凹状面および前記第２円周凹状面が前記第１配管の外周面および前記第２配管の外周面に当接する、配管継手構造である。

【0007】

本発明は、前記締結手段を締付けることにより、前記第１円周凹状面および前記第２円周凹状面が前記第１配管の外周面および前記第２配管の外周面に当接する、配管継手構造である。

【発明の効果】

【0008】

以上のように、本発明によれば、第１配管および第２配管は扁平しても、ハウジングと第１配管および第２配管との間に間隙は形成されることなく、止水機能の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は配管継手構造の一実施の形態を示す側断面図であって図２のＢ－Ｂ線断面図。

【図2】図２は図１のＡ－Ａ線矢視図。

【図3】本発明の作用を示す図。

【図4】本発明の作用を示す図。

【図5】本発明の作用を示す図。

【発明の実施の形態】

【0010】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

【0011】

図１乃至図５は、本発明による配管継手構造の一実施の形態を示す図である。

【0012】

ここで図１は配管継手構造の一実施の形態を示す側断面図であって図２のＢ－Ｂ線断面図、図２は図１のＡ－Ａ線矢視図である。

【0013】

また図３乃至図５は、本発明による配管継手構造の作用を示す図２と同様の図である。

【0014】

まず図１および図２により、本発明による配管継手構造の概略を述べる。

【0015】

図１および図２に示すように、配管継手構造１０は円筒状の第１配管１１と、第１配管１１に接合された円筒状の第２配管１２と、第１配管１１と第２配管１２との間の接合部１０Ａを外方から囲む分割自在の円筒状のハウジング２０と、第１配管１１および第２配管１２の外周面と、ハウジング２０の内周面との間に介在された円筒状のゴムリング１５とを備えている。

【0016】

このうち、第１配管１１と第２配管１２は外形が概ね３００ｍｍ以上の大型管となっており、いずれも鋳鉄管あるいは鋼管からなる。

【0017】

またゴムリング１５は、第１配管１１および第２配管１２の外周面の全周に沿って設けられている。

【0018】

ハウジング２０は全体として鋳鉄製または鋼製となって、複数、例えば４個に円周方向に沿って分割された分割部分２１、２１、２１、２１と、分割部分２１、２１、２１、２１間を締付ける４つの締結手段３０とを有する。この締結手段３０は各分割部分２１の一側に設けられたボルトパッド２５と他側に設けられたボルトパッド２６とを有し、これらボルトパッド２５、２６間にボルトナット２８を嵌合して締付けることにより、各分割部分２１を締付けることができる。

【0019】

次にハウジング２０の各分割部分２１、２１、２１、２１について更に述べる。各分割部分２１の円周方向に沿う両端部には、隣接する分割部分２１側へ突出する突出部２２と、隣接する分割部分の突出部２２を受ける受け部２３とが各々設けられている。

【0020】

図２に示す例では、ある分割部分２１の一端部の下方に突出部２２が設けられ、その上方に受け部２３が設けられた場合、当該分割部分の２１の他端部の下方に受け部２３が設けられ、その上方に突出部２２が設けられている。

【0021】

この場合、各分割部分２１の両側に設けられた突出部２２および受け部２３は、隣接する分割部分２１の受け部２３および突出部２２に当接することはなく、所定の距離だけ離間している。

【0022】

また図１に示すように、第１配管１１の外周面および第２配管１２の外周面に第１円周溝１１Ａおよび第２円周溝１２Ａが各々設けられている。またハウジング２０の各分割部分２１に、第１円周溝１１Ａおよび第２円周溝１２Ａ内に嵌り込む第１円周突起３１および第２円周突起３２が各々設けられている。

【0023】

さらにハウジング２０の各分割部分２１には、第１円周突起３１および第２円周突起３２の軸線方向内方に、第１円周凹状面３３および第２円周凹状面３４が各々形成されている。

【0024】

ここで、「軸線方向」とは第１配管１１および第２配管１２の軸線Ｌに沿った方向をいい、「軸線方向内方」とは、第１配管１１においては軸線方向Ｌに沿った接合部１０Ａ側の方向をいい、第２配管１２においては軸線方向Ｌに沿った接合部１０Ａ側の方向をいう。

【0025】

図１および図２において、４つの締結手段３０のボルトナット２８を締付けた場合、上述のように各分割部分２１の突出部２２か隣接する分割部分２１の受け部２３内に当接することなく入り込む。

【0026】

このとき、ハウジング２０の各分割部分２１の第１円周凹状面３３が第１配管１１の外周面の当接面１１Ｂに当接するとともに、第２円周凹状面３４が第２配管１２の外周面の当接面１２Ｂに当接する。

【0027】

なお、４つの締結手段３０を締付けた場合、第１円周凹状面３３および第２円周凹状面３４が第１配管１１の外周面の当接面１１Ｂおよび第２配管１２の外周面の当接面１２Ｂに当接する代わりに、ハウジング２０の各分割部分２１の第１円周突起３１および第２円周突起３２が第１配管１１の第１円周溝１１Ａの底部および第２配管１２の第２円周溝１２Ａの底部に当接してもよい。

【0028】

このように、ハウジング２０の分割部分２１に第１配管１１の第１円周溝１１Ａおよび第２配管１２の第２円周溝１２Ａに嵌り込む第１円周突起３１および第２円周突起３２が設けられ、さらに締結手段３０を締付けることにより、第１円周凹状面３３および第２円周凹状面３４が第１配管１１の外周面および第２配管１２の外周面に各々当接するか、あるいは第１円周突起３１および第２円周突起３２が、第１円周溝１１Ａの底部および第２円周溝１２Ａの底部に当接する。このことにより、第１配管１１および第２配管１２に対して、ハウジング２０が半径方向の一方向へずれた場合であっても、半径方向の他方向側において、ハウジング２０の各分割部分２１から第１配管１１または第２配管１２のいずれか軸線方向へ抜けてしまうことを確実に防止できる。

【0029】

ところで図１に示すように、第１配管１１および第２配管１２の外周面とハウジング２０の内周面との間にゴムリング１５が介在されており、このゴムリング１５はハウジング２０の各分割部分２１に形成された、第１円周凹状面３３および第２円周凹状面３４により、第１配管１１および第２配管１２の軸線方向Ｌに沿って位置決めされる。

【0030】

また図２に示すように、円周方向に突出する各分割部分２１の突出部２２は、隣接する分割部分２１の受け部２３との間で印籠構造を構成し、この印籠構造はゴムリング１５の第１配管１１および第２配管１２の軸線方向Ｌ両側に位置してゴムリング１５を外方から覆っている。

【0031】

次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。

【0032】

まず、全周に延びるゴムリング１５を準備し、このゴムリング１５を大形管からなる第１配管１１および第２配管１２の一方、例えば第１配管１１外周に配置する。次に、第１配管１１と第２配管１２を互いに接合し、次に第１配管１１外周にあるゴムリング１５を第１配管１１と第２配管１２の接合部１０Ａの外周まで移動させる。

【0033】

次に４つ割れされたハウジング２０の分割部分２１を第１配管１１と第２配管１２の接合部１０Ａ外周に、この接合部１０Ａおよびゴムリング１５を外方から囲むように配置する。

【0034】

その後４つの締結手段３０のボルトナット２８を締付けることにより、４つの分割部分２１を堅固に固定して、第１配管１１と第２配管１２の接合部１０Ａ外周に接合部１０Ａおよびゴムリング１５を外方から囲むハウジング２０を設置する。このことにより配管継手構造１０を組立てることができる。

【0035】

締結手段３０のボルトナット２８を締付けた場合、各分割部分２１の突出部２２は隣接する分割部分２１の受け部２３に当接することなく入り込む。そして分割部分２１の内周面に形成された第１円周凹状面３３が第１配管１１の外周面の当接面１１Ｂに当接し、かつ第２円周凹状面３４が第２配管１２の外周面の当接面１２Ｂに当接する。あるいは第１円周突起３１および第２円周突起３２が、第１円周溝１１Ａの底部および第２円周溝１２Ａの底部に当接する。この段階で締結手段３０のボルトナット２８の締付が停止する。

【0036】

このようにして各分割部分２１の第１円周凹状面３３および第２円周凹状面３４が第１配管１１の外周面の当接面１１Ｂ及び第２配管１２の外周面の当接面１２Ｂに当接するか、あるいは第１円周突起３１および第２円周突起３２が、第１円周溝１１Ａの底部および第２円周溝１２Ａの底部に当接する。このため、各分割部分２１と第１配管１１および第２配管１２との間の隙間が一定に定まる。このことにより、各分割部分２１と第１配管１１および第２配管１２との間で均一な圧力で、ゴムリング１５を押圧することができ、第１配管１１と第２配管１２の接合部１０Ａから漏水することはなく、止水機能を所定レベルに一定に保つことができる。

【0037】

使用に際して、第１配管１１および第２配管１２の支持構造に不具合が生じたり、第１配管１１および第２配管１２の自重により、あるいは第１配管１１および第２配管１２を流れる流体からの荷動により第１配管１１および第２配管１２にせん断力がかかり、これらのせん断力により第１配管１１および第２配管１２が扁平状に変形することがある。

【0038】

この場合、図３に示すように、第１配管１１は扁平状に変形して、上下方向の外縁が縮み、横方向の外縁が拡がる。この際、ハウジング２０の各分割部分２１の突出部２２は隣接する分割部分２１の受け部２３内に当接することなく入り込んでおり、かつ分割部分２１の内周面に形成された第１円周凹状面３３が第１配管１１の外周面の当接面１１Ｂに当接し、かつ第２円周凹状面３４が第２配管１２の外周面の当接面１２Ｂに当接するか、あるいは第１円周突起３１および第２円周突起３２が、第１円周溝１１Ａの底部および第２円周溝１２Ａの底部に当接する。このため、各分割部分２１は第１配管１１と第２配管１２の接合部１０Ａ外周において、その姿勢を変えることができる。

【0039】

具体的には、図３において第１配管１１は上下方向に外縁が縮み、横方向にその外縁が拡がるため、各分割部分２１も図３において第１配管１１の上下方向に沿って内側へ移動し、第１配管１１の横方向に沿って外側へ移動するようその姿勢を変化させる。このことにより、第１配管１１が上下方向に外縁が縮み、横方向にその外縁が拡がるよう扁平状変形してもハウジング２０の各分割部分２１が第１配管１１の変形に合わせてその姿勢を変化させる。このことによりハウジング２０は全体として上下方向に内縁が縮み、横方向に内縁が拡がるため、第１配管１１の扁平状の変形に追従してハウジング２０の形状を同様に扁平状に変形させることができる。

【0040】

なお、図３において、第１配管１１および第２配管１２のうち、第１配管１１のみを便宜上示したが、第２配管１２の扁平状の変形に合わせて、同様にハウジング２０の分割部分２１もその姿勢を変化させることができる。

【0041】

以上のことから第１配管１１および第２配管１２とハウジング２０との間で堅固にゴムリング１５を押圧することができ、止水機能の低下を防止することができる。

【0042】

さらにまた、ハウジング２０の分割部分２１に第１配管１１の第１円周溝１１Ａおよび第２配管１２の第２円周溝１２Ａに嵌り込む第１円周突起３１および第２円周突起３２が設けられ、さらに締結手段３０締付けることにより、第１円周凹状面３３および第２円周凹状面３４が第１配管１１の外周面および第２配管１２の外周面に各々当接するか、あるいは第１円周突起３１および第２円周突起３２が、第１円周溝１１Ａの底部および第２円周溝１２Ａの底部に当接する。このことにより、第１配管１１および第２配管１２に対して、ハウジング２０が半径方向の一方向へずれた場合であっても、半径方向の他方向において、ハウジング２０の各分割部分２１から第１配管１１または第２配管１２のいずれか軸線方向へ抜けてしまうことを確実に防止できる。

【0043】

次に配管継手構造の他の組立て方法について図４および図５により説明する。

【0044】

まず図４に示すように第１配管１１と第２配管１２の外縁が基準のものよりわずかに大きい場合、大形管からなる第１配管１１と第２配管１２を準備して互いに接合する。なお図４において、便宜上第１配管１１のみを示すが、第２配管１２についても第１配管１１と同様である。次に予め第１配管１１外周にあるゴムリング１５を第１配管１１と第２配管１２の接合部１０Ａの外周まで移動させる。

【0045】

次に４つ割れされたハウジング２０の分割部分２１を第１配管１１と第２配管１２の接合部１０Ａ外周に、この接合部１０Ａおよびゴムリング１５を外方から囲むように配置する。

【0046】

その後４つの締結手段３０のボルトナット２８を締付けることにより、４つの分割部分２１を堅固に固定して、第１配管１１と第２配管１２の接合部１０Ａ外周に接合部１０Ａおよびゴムリング１５を外方から囲むハウジング２０を設置し、このことにより配管継手構造１０を組立てることができる。

【0047】

この場合、基準の大きさの第１配管１１および第２配管１２を組立てる場合に比べてボルトナット２８の締付け量を少なくする。このことにより、ハウジング２０を半径方向外方へ拡げて第１配管１１と第２配管１２の外縁に合わせて組立てることができる。

【0048】

次に図５に示すように、第１配管１１と第２配管１２の外経が基準のものよりわずかに小さい場合、大形管からなる第１配管１１と第２配管１２を準備して互いに接合する。なお、図５において、便宜上第１配管１１のみを示すが、第２配管１２についても第１配管１１と同様である。次に予め第１配管１１外周にあるゴムリング１５を第１配管１１と第２配管１２の接合部１０の外周まで移動させる。

【0049】

次に４つ割れされたハウジング２０の分割部分２１を第１配管１１と第２配管１２の接合部１０Ａ外周に、この接合部１０Ａおよびゴムリング１５を外方から囲むように配置する。

【0050】

その後４つの締結手段３０のボルトナット２８を締付けることにより、４つの分割部分２１を堅固に固定して、第１配管１１と第２配管１２の接合部１０Ａ外周に接合部１０Ａおよびゴムリング１５を外方から囲むハウジング２０を設置し、このことにより配管継手構造１０を組立てることができる。

【0051】

この場合、基準の大きさの第１配管１１および第２配管１２を組立てる場合に比べてボルトナット２８の締付け量を大きくする。このことにより、ハウジング２０を半径方向内方へ縮めて第１配管１１と第２配管１２の外縁に合わせて組み立てることができる。

【符号の説明】

【0052】

１０ 配管継手構造
１０Ａ 接合部
１１ 第１配管
１１Ａ 第１円周溝
１１Ｂ 当接面
１２ 第２配管
１２Ａ 第２円周溝
１２Ｂ 当接面
１５ ゴムリング
２０ ハウジング
２１ 分割部分
２２ 突出部
２３ 受け部
２５ ボルトパッド
２６ ボルトパッド
２８ ボルトナット
３０ 締結手段
３１ 第１円周突起
３２ 第２円周突起
３３ 第１円周凹状面
３４ 第２円周凹状面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】