JP7634471B2

JP7634471B2 - リング部材

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Publication number: JP7634471B2
Application number: JP2021205637A
Authority: JP
Inventors: 圭太小田; 維斗小丸; 龍之介田中
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2021-12-20
Filing date: 2021-12-20
Publication date: 2025-02-21
Anticipated expiration: 2041-12-20
Also published as: CN118414517A; CA3240742A1; EP4435308A4; EP4435308A1; US20240353036A1; TW202338246A; WO2023120125A1; JP2023091102A; US12565949B2

Description

本発明は、管の挿し口の外周に形成された挿し口突部が受口の内部に配置されたロックリングに当接されることによって離脱防止される管継手に用いられ、挿し口外周に形成される溝部に嵌め込まれることで、挿し口突部を形成するリング部材に関する。

従来、この種のリング部材としては、特許文献１に示すようなリング部材がある。特許文献１のリング部材は、管の挿し口の外周に形成される溝部に嵌め込まれることで、管の挿し口の外周に、管の離脱を防止するための挿し口突部を形成する。特許文献１のリング部材は、分割部を構成する周方向の一端部と他端部とが管の径方向に重ねて配置されるとともに、連結部材によって連結される。

特許文献１のリング部材は、地震等によって挿し口が受口から離脱しようとする際に、ロックリングと当接することで、ロックリングによる離脱防止力が作用し、挿し口が受口から離脱する方向（離脱方向）への挿し口の位置ずれを規制する。そのため、地震等によって挿し口が受口から離脱することを防止できる。

特開平９－１９６２６２号

しかしながら、特許文献１のリング部材は、ロックリングとの当接によってロックリングによる離脱防止力が作用することで、ロックリングと当接する一端部（又は他端部）が、溝部に嵌め込まれている他端部（又は一端部）に対して、挿し口の離脱方向と反対方向に位置ずれする。そのため、一端部と他端部とを連結する連結部材に、せん断力が作用する。それゆえに、特許文献１のリング部材では、当該せん断力の作用によって連結部材の破損或いは変形が生じ、リング部材の耐震性能が低下する虞があった。

本発明は、ロックリングとの当接時に連結部材に作用するせん断力を軽減可能なリング部材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のリング部材は、管の挿し口の外周に形成された挿し口突部が受口の内部に配置されたロックリングに当接されることによって離脱防止される管継手に用いられ、前記挿し口外周に形成される溝部に嵌め込まれることで、前記挿し口突部を形成するリング部材であって、周方向一つ割りの本体によって構成され、前記本体の分割部を構成する周方向の一端部と他端部とが、前記管の径方向に重ねて配置されるとともに、前記管の径方向において連結部材によって連結され、前記一端部及び前記他端部のいずれかの前記管の径方向内側の部分が前記溝部に嵌め込まれ、前記一端部及び前記他端部のいずれか一方の端部は、前記本体がロックリングに当接する際に他方の端部と係合する係合部を有し、前記係合部は、前記挿し口の離脱方向において、前記一端部と前記他端部とが係合する第１垂直面と、前記溝部と係合する第２垂直面とを有し、前記第１垂直面と、前記溝部の側壁との間で前記管の径方向の外側から嵌め込まれているものである。

これによると、ロックリングとの当接によってロックリングによる離脱防止力がリング部材（本体）に作用した際に、連結部材に作用するせん断力を軽減できる。

本発明のリング部材では、前記係合部は、前記一方の端部において前記ロックリングと当接する側に設けられるものである。

これによると、ロックリングと当接する部分と近い部分において本体の分割部を構成する一端部と他端部とを係合させることができる。

本発明のリング部材では、前記係合部は、前記ロックリングと当接する前記一方の端部における前記管の径方向内側の部分に設けられるものである。

これによると、ロックリングと当接する部分と近い部分、且つ挿し口の溝部において本体の分割部を構成する一端部と他端部とを係合させることができる。

本発明のリング部材によれば、リング部材を構成する本体の一端部及び他端部のいずれか一方の端部が、リング部材（本体）がロックリングに当接する際に他方の端部と係合する係合部を有することから、挿し口が受口に対して位置ずれすることによってリング部材（本体）とロックリングとが当接する際に、挿し口の離脱方向に対して反対の方向から連結部材に作用するせん断力を、係合部を介して受けることができる。そのため、ロックリングとの当接によって、ロックリングによる離脱防止力がリング部材（本体）に作用した際に、連結部材に作用するせん断力を軽減できる。それゆえに、連結部材への負荷が軽減され、リング部材の耐震性能を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るリング部材が取り付けられた挿し口を用いた離脱防止管継手の断面図である。同リング部材が挿し口の環状溝に装着された状態を示す図である。図２のＡ－Ａ断面であって、内周側薄肉部と外周側薄肉部との連結前の状態を示す図である。図２のＡ－Ａ断面であって、挿し口が受口に対して位置ずれする場合を示す図である。本発明の第１別実施例に係るリング部材において、挿し口が受口に対して位置ずれする場合を示す図である。本発明の第２別実施例に係るリング部材において、挿し口が受口に対して位置ずれする場合を示す図である。本発明の第３別実施例に係るリング部材において、挿し口が受口に対して位置ずれする場合を示す図である。本発明の第４別実施例に係るリング部材において、挿し口が受口に対して位置ずれする場合を示す図である。

以下、本発明のリング部材２０について説明する。

図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態に係るリング部材２０は、管継手１０（「管」の一例）に用いられるものである。

管継手１０は、互いに接合される一方の管の端部に形成される受口１１と、互いに接合される他方の管の端部に形成される挿し口１２と、から構成される。管継手１０では、挿し口１２の外周１２ａに形成された挿し口突部が、受口１１の内部に配置されたロックリング１３に当接されることによって、受口１１からの挿し口１２の離脱が防止される。ここで、リング部材２０は、管継手１０における挿し口突部の機能を有する。

受口１１は、その先端内周に形成されたシール材収容溝１４にゴム製のシール材１５が嵌め込まれている。受口１１は、シール材収容溝１４よりも奥側の内周に形成されたロックリング収容溝１６にロックリング１３が嵌め込まれている。ロックリング収容溝１６の内周面とロックリング１３の外周面との間には、ロックリング１３の軸心を受口１１の軸心に合わすための樹脂製の心出し用リング１７が介装されている。

挿し口１２は、受口１１の内部に挿入される。挿し口１２は、その先端部の外周１２ａに環状溝１８（「溝部」の一例）が形成されている。環状溝１８には、リング部材２０が嵌め込まれる。

リング部材２０は、環状溝１８に嵌め込まれることで、挿し口１２における挿し口突部を形成する。図２に示すように、リング部材２０は、周方向一つ割りの本体２１によって構成されている。リング部材２０は、本体２１の分割部２２を構成する周方向の一端部及び他端部に、それぞれ薄肉部２３、２４が形成されている。

薄肉部２３、２４は、互いにリング部材２０の径方向（管継手１０の径方向）に重ねて配置される。本体２１の分割部２２は、内周側薄肉部２３の肉厚（リング部材２０の径方向の厚さ）と、外周側薄肉部２４の肉厚（リング部材２０の径方向の厚さ）との合計が、分割部２２以外の本体２１の肉厚（リング部材２０の径方向の厚さ）に等しくなるように形成されている。薄肉部２３、２４は、周方向の一定長さにわたって重ねられるとともに、その重なり部よりも周方向に長く形成されている。このように薄肉部２３、２４を形成することで、リング部材２０は、薄肉部２３、２４同士の重なりを維持した状態で、ある程度の範囲で拡径及び縮径が可能となる。

図２及び図３に示すように、内周側薄肉部２３は、本体２１の分割部２２の一端部に形成される平板状の薄肉部分である。内周側薄肉部２３は、外周側薄肉部２４と重ねる際に、リング部材２０の内周側に配置される。内周側薄肉部２３は、リング部材２０が挿し口１２の外周１２ａに取り付けられる際に、挿し口１２の環状溝１８に嵌め込まれる。内周側薄肉部２３は、その肉厚（リング部材２０の径方向の厚さ）が、挿し口１２の径方向における環状溝１８の深さと同程度の厚さ、又は環状溝１８の深さより若干小さい厚さで形成されている。すなわち、内周側薄肉部２３は、その全体が環状溝１８内に嵌め込まれるように構成されている。内周側薄肉部２３は、その幅方向の厚さ（リング部材２０の軸方向の厚さ）が、環状溝１８の幅方向の長さ（管継手１０の軸方向の長さ）より小さい厚さで形成されている。

外周側薄肉部２４は、本体２１の分割部２２の他端部に形成される薄肉部分であり、幅方向（リング部材２０の軸方向）側からの断面視が略Ｌ字状となるように形成される。外周側薄肉部２４は、内周側薄肉部２３と重ねる際に、リング部材２０の外周側に配置される。外周側薄肉部２４は、リング部材２０が挿し口１２の外周１２ａに取り付けられる際に、内周側薄肉部２３が挿し口１２の環状溝１８に嵌め込まれることで、挿し口１２の外周面から突出する。すなわち、外周側薄肉部２４は、挿し口１２における挿し口突部として機能し、挿し口１２が受口１１から離脱しようとする際に、ロックリング１３と当接する。

図３及び図４に示すように、外周側薄肉部２４は、薄肉部２５と、係合部２６と、から構成されている。薄肉部２５は、内周側薄肉部２３の上面に載置されるとともに、挿し口１２における挿し口突部として機能してロックリング１３と当接する部分である。薄肉部２５は、その幅方向（リング部材２０の軸方向）の一方側に傾斜面２７が形成されている。ここで、幅方向の一方側とは、リング部材２０（薄肉部２５）の幅方向に対してロックリング１３と当接する側に対して反対側（リング部材２０を挿し口１２に取り付けた際に挿し口１２の先端側となる側）をいう。

係合部２６は、薄肉部２５がロックリング１３と当接する際に、内周側薄肉部２３と係合する部分である。係合部２６は、外周側薄肉部２４（薄肉部２５）の幅方向（リング部材２０の軸方向）の他方側に形成されている。ここで、幅方向の他方側とは、リング部材２０（薄肉部２５）の幅方向に対してロックリング１３と当接する側（リング部材２０を挿し口１２に取り付けた際に挿し口１２の基端側となる側）をいう。係合部２６は、外周側薄肉部２４（薄肉部２５）の厚さ方向（リング部材２０の径方向）における一方側から突出して形成される。ここで、厚さ方向の一方側とは、外周側薄肉部２４（薄肉部２５）におけるリング部材２０の内周面側であり、リング部材２０が挿し口１２の外周１２ａに取り付けられる際に、挿し口１２の径方向内側に向く側をいう。係合部２６は、リング部材２０が挿し口１２の外周１２ａに取り付けられる際に、挿し口１２の環状溝１８に嵌め込まれる。係合部２６は、その突出長さ（リング部材２０の径方向の長さ）が、挿し口１２の径方向における環状溝１８の深さと同程度の長さ、又は環状溝１８の深さより若干短い長さで形成されている。

外周側薄肉部２４の一箇所には、リング部材２０の径方向に貫通する連結用孔２８が形成されている。連結用孔２８には、外周側薄肉部２４の外周面側において大径部２８ａが形成されている。外周側薄肉部２４と内周側薄肉部２３とは、連結用孔２８に挿通されるタッピングねじ２９（「連結部材」の一例）によって、互いに連結される。内周側薄肉部２３は、外周側薄肉部２４の薄肉部２５の下面（リング部材２０の径方向内側の第１水平面２５ａ）と、係合部２６の内面（リング部材２０の軸方向の内側の第１垂直面２６ａ）と、によって形成される部分に配置された状態で、外周側薄肉部２４に連結される。すなわち、内周側薄肉部２３は、外周側薄肉部２４の薄肉部２５及び係合部２６に覆われた状態で、環状溝１８内にて保持される。それゆえに、内周側薄肉部２３と、外周側薄肉部２４と、がリング部材２０の軸方向（挿し口１２の軸方向）に重なるように環状溝１８内にて配置されることとなる。

次に、リング部材２０の作用について説明する。図４に示すように、リング部材２０が取り付けられた挿し口１２が受口１１から離脱しようとすると、リング部材２０がロックリング１３に当接する。この時、リング部材２０の本体２１の分割部２２では、外周側薄肉部２４がロックリング１３に当接する。リング部材２０がロックリング１３に当接することで、挿し口１２の離脱方向Ｒへの位置ずれがロックリング１３によって制限される。

一方で、リング部材２０は、ロックリング１３に当接することで、挿し口１２の離脱方向Ｒに対して反対の方向に、ロックリング１３による離脱防止力を受ける。この時、リング部材２０の本体２１の分割部２２では、外周側薄肉部２４においてロックリング１３による離脱防止力を受ける。より具体的には、外周側薄肉部２４は、薄肉部２５における挿し口１２の離脱方向Ｒ側（挿し口１２の基端側）の第２垂直面２５ｂにおいてロックリング１３による離脱防止力を受ける。

外周側薄肉部２４は、ロックリング１３による離脱防止力を受けることで、挿し口１２の離脱方向Ｒに対して反対の方向に、内周側薄肉部２３に対して位置ずれしようとする。この時、外周側薄肉部２４の係合部２６において、挿し口１２の離脱方向Ｒに対して反対方向の側となる第１垂直面２６ａが、内周側薄肉部２３における挿し口１２の離脱方向Ｒ側（挿し口１２の基端側）の第３垂直面２３ａと環状溝１８内において接触（係合）する。これによって、ロックリング１３による離脱防止力を、外周側薄肉部２４の係合部２６を介して、内周側薄肉部２３の第３垂直面２３ａにおいて受けることで、挿し口１２の離脱方向Ｒに対して反対の方向への内周側薄肉部２３に対する外周側薄肉部２４の位置ずれが規制される。このため、外周側薄肉部２４がロックリング１３による離脱防止力を受けた場合でも、内周側薄肉部２３に対する外周側薄肉部２４の位置ずれが起こり難くなり、外周側薄肉部２４の位置ずれによってタッピングねじ２９に作用するせん断力が軽減される。

以上のように、本実施の形態によると、リング部材２０を構成する本体２１の外周側薄肉部２４が、リング部材２０（本体２１）がロックリング１３に当接する際に内周側薄肉部２３と係合する係合部２６を有することから、挿し口１２が受口１１に対して位置ずれすることによってリング部材２０（本体２１）とロックリング１３とが当接する際に、挿し口１２の離脱方向Ｒに対して反対の方向からタッピングねじ２９に作用するせん断力を、係合部２６を介して受けることができる。そのため、ロックリング１３との当接によって、ロックリング１３による離脱防止力がリング部材２０（本体２１）に作用した際に、タッピングねじ２９に作用するせん断力を軽減できる。それゆえに、タッピングねじ２９への負荷が軽減され、リング部材２０の耐震性能を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、係合部２６を、外周側薄肉部２４において、薄肉部２５がロックリング１３と当接する側（リング部材２０を挿し口１２に取り付けた際に挿し口１２の基端側（挿し口１２の離脱方向Ｒ側）となる側）に設けているが、これに限定されるものではなく、図５に示すリング部材２０Ａ（第１別実施例）のように、係合部２６を、外周側薄肉部２４の中央部付近に設けても構わない。この場合、内周側薄肉部２３の中央部付近には、係合部２６と係合可能な第１凹部２３ｂが形成される。

また、本実施の形態では、係合部２６を外周側薄肉部２４に設けているが、これに限定されるものではなく、図６から図８に示すように、係合部２６を内周側薄肉部２３に設けても構わない。

係合部２６を内周側薄肉部２３に設ける場合、図６に示すリング部材２０Ｂ（第２別実施例）のように、係合部２６を、リング部材２０がロックリング１３と当接する側（リング部材２０を挿し口１２に取り付けた際に挿し口１２の基端側（挿し口１２の離脱方向Ｒ側）となる側）に形成する。この場合、係合部２６は、外周側薄肉部２４において、リング部材２０がロックリング１３と当接する側の第２垂直面２５ｂに接触（係合）する。

また、係合部２６を内周側薄肉部２３に設ける場合、図７に示すリング部材２０Ｃ（第３別実施例）のように、係合部２６を、リング部材２０がロックリング１３と当接する側に対して反対側（リング部材２０を挿し口１２に取り付けた際に挿し口１２の先端側（挿し口１２の離脱方向Ｒ側に対して反対側）となる側）に形成する。この場合、係合部２６は、外周側薄肉部２４において、リング部材２０がロックリング１３と当接する側に対して反対側の第４垂直面２５ｃに接触（係合）する。

さらに、係合部２６を内周側薄肉部２３に設ける場合、図８に示すリング部材２０Ｄ（第４別実施例）のように、係合部２６を内周側薄肉部２３の中央部付近に形成する。この場合、外周側薄肉部２４の中央部付近には、係合部２６と係合可能な第２凹部２５ｄが形成される。

さらにまた、本実施の形態では、内周側薄肉部２３と外周側薄肉部２４とをタッピングねじ２９によって連結しているが、これに限定されるものではなく、リベット等の連結部材によって連結しても構わない。

１０管継手（管）
１１受口
１２挿し口
１２ａ挿し口の外周
１３ロックリング
１８環状溝（溝部）
２０リング部材
２１本体
２２分割部
２３内周側薄肉部（他端部）
２４外周側薄肉部（一端部）
２６係合部
２９タッピングねじ（連結部材）

Claims

管の挿し口の外周に形成された挿し口突部が受口の内部に配置されたロックリングに当接されることによって離脱防止される管継手に用いられ、
前記挿し口外周に形成される溝部に嵌め込まれることで、前記挿し口突部を形成するリング部材であって、
周方向一つ割りの本体によって構成され、
前記本体の分割部を構成する周方向の一端部と他端部とが、前記管の径方向に重ねて配置されるとともに、前記管の径方向において連結部材によって連結され、
前記一端部及び前記他端部のいずれかの前記管の径方向内側の部分が前記溝部に嵌め込まれ、
前記一端部及び前記他端部のいずれか一方の端部は、前記本体がロックリングに当接する際に他方の端部と係合する係合部を有し、
前記係合部は、前記挿し口の離脱方向において、
前記一端部と前記他端部とが係合する第１垂直面と、
前記溝部と係合する第２垂直面とを有し、
前記第１垂直面と、前記溝部の側壁との間で前記管の径方向の外側から嵌め込まれていること
を特徴とするリング部材。
前記係合部は、前記一方の端部において前記ロックリングと当接する側に設けられること
を特徴とする請求項１に記載のリング部材。
前記係合部は、前記ロックリングと当接する前記一方の端部における前記管の径方向内側の部分に設けられること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリング部材。