JPH0640567U - 温水配管用の鋳鉄管継手部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 管内を温水が通過する鋳鉄管継手の機能を維
持する。 【構成】 受口１、挿口２、ゴム輪３、押輪４、Ｔ頭ボ
ルト５よりなる継手において、ゴム輪角部３４の底面３
１を含む外端部を、断面がほぼコの字状の補強材３５で
置き換えた構成とする。 【効果】 管内の温水のために加熱されゴム輪が熱膨張
しても、補強材に抑えられて局部的な膨出をせず裂断や
亀裂の懸念がない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は鋳鉄管継手のうち、特に管内に温水が通過して管や継手部の温度が上 昇する管路の継手に係る。

【０００２】

【従来の技術】

地下に埋設して水道用水などを送水する管路を形成する管としては、ダクタイ ル鋳鉄製の遠心力鋳造管が主体となって使用されているが、この管の特徴の一つ は拡径した受口とこの中へ嵌入する挿口を組み合わせた簡便な継手構造である。 この構造によって現地における管の継合が比較的容易に進行し、管路形成の作業 能率が他の管種、たとえば鋼管における突き合わせ溶接に比べて優れており、鋳 鉄管が広く採用される理由の一つとなっている。

【０００３】 鋳鉄管の継手の型式にはいくつかの種類が規定され、それによって受口、挿口 の形状もまた、多少の変動が見られる。図５に示すのはＫ形と呼ばれている型式 の継手構造であり、特徴とするところは外向きに拡径する傾斜内面１１ａを端部 に具えた受口１ａと、該受口１ａ内へ嵌入する挿口２ａと、前記傾斜内面１１ａ と挿口外周面２１ａ間で形成する円錐筒状空間内へ嵌合するゴム輪３ａと、該ゴ ム輪３ａの露出する底面３１ａを押圧する押輪４ａと、該押輪４ａと受口１ａの 受口フランジ１２ａとを締結するＴ頭ボルト５ａよりなる点である。なお、この ゴム輪３ａはその丸部３２ａが断面円形状で受口の傾斜内面１１ａの一番奥部に 設けられた段差１３ａおよび水平内面１４ａへ圧着して、管内からの漏水を防止 するシール作用を果し、丸部に続いてほぼ台形状に繋がる角部３４ａは、挿口の 外周面２１ａに接する面と受口の傾斜内面１１ａに接する傾斜外面３３ａよりな り、丸部３２ａが管路内の水圧が外向きに押し出そうとする押圧力に対抗して支 えるバックアップ作用を果しているのである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 ここに述べたＫ形の鋳鉄管継手構造は、現在、各都市の水道用管路として正式 に採用され規格化されている。水道用または下水、農業用水の管路として使用さ れている場合には、まったく問題がなく信頼性も十分高い評価を受けている。と ころが近年、ダクタイル鋳鉄管の使用される分野が従来よりも拡大し、従来の水 道関係以外の装置や施設に適用されることも最早珍しくなくなり、この傾向はま すます助長されると予想されている。そのため、従来はあまり問題とならなかっ た種々の課題が新たに発生し始めたが、そのうち管路内へ常温以上の温水が通過 する場合には継手部分における熱膨張による悪影響が一つの課題として解決を迫 られるようになった。

【０００５】 図６はこの課題を説明する縦断正面図であり、管路内を常温以上の流体が通過 すると、当然良熱伝導体である受口、挿口ともに昇温し流体とほぼ同温度にまで なる。両金属体に挟まれたゴム輪３ａもこの熱伝達を受けて温度が上昇して固定 の熱膨張率に基いた膨張が現われる。本来、ゴム輪の形状は図５のようにその角 部の底面３１ａは受口フランジ１２ａの外端面とほぼ同じレベルに揃えられ、受 口、挿口間の円錐筒状空間を完全に充填した状態でセットされているから、ゴム 輪の熱膨張分は底面から外へ向かって膨出せざるを得ない。底面は押輪４ａの押 圧面４１ａが圧接しているから、この部分については変形が不可能であり、結局 、図６のように底面の押圧面４１ａから外れた自由面だけが膨出して膨出部１０ １が生じる。

【０００６】 ゴム輪３ａが常温の状態であれば、角部の底面に押輪４ａの押圧面４１ａが全 面に接触しゴム本来の弾性を保ってシール作用を果しているから何の懸念もない 。しかし、ゴム材が昇温すると周知のとおり本来の性質が変化し、特に図６のよ うに膨出部が生じると、押圧面４１ａとの境界線１０２へ応力が集中するからこ の部分から裂断が始まったり亀裂が走って角部のバックアップ機能が大幅に低下 するという悪影響が出てくる。

【０００７】 本考案は以上に述べた課題を解決するために、温水などを送水する管路に使用 してもその熱膨張による悪影響を受けない鋳鉄管継手の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る温水配管用の鋳鉄管継手部は、外向きに拡径する傾斜内面１１を 端部に具えた受口１と、該受口１内へ嵌入する挿口２と、前記傾斜内面１１と挿 口外周面２１間で形成する円錐筒状空間内へ嵌合するゴム輪３と、該ゴム輪３の 露出する底面３１を押圧する押輪４と、該押輪４と受口１の受口フランジ１２と を締結するＴ頭ボルト５よりなる鋳鉄管の、いわゆるＫ形の継手部であり、ゴム 輪３の断面は円形状の丸部３２に続き前記傾斜内面１１に適合する傾斜外面３３ を有するほぼ台形の角部３５で繋がり、該台形の底面３１を含む外端付近を断面 がほぼコの字状の補強材３５で置換したことによって前記の課題を解決した。

【０００９】 また、この構成において、補強材３５が高強度ゴム材、繊維強化ゴム材、高強 度樹脂、繊維強化樹脂、繊維、金属、金網の何れかから選ばれた一つ、または二 つ以上の組み合わせからなることが最も望ましい。

【００１０】

【作用】

ゴム輪の角部の底面を含む外端付近を補強材で置換し、ゴム輪全体の形状とし ては従来と同様に受口フランジの端面のレベルに揃えているので、ゴム材が熱膨 張したときに、その膨張分は一体的に接する補強材の接触面全面を押圧して外向 けの外力となるが、補強材自身は機械的な強度も大きくかつ、コの字状の外面を 具えているから、この三面で外向きに膨出しようとする膨張力を受けたとき、実 際に自由に外部へ膨出できるのは拘束されていない底面だけであるが、変形に対 する抵抗力が従来より格段に高く、しかも底面全体でこの変形量を受け止めるの でその移動量も僅少に留まり、膨出が押輪の押圧面に遮られても底面に目立った 凹凸が生じるまでには至らず、当然応力が集中するような現象も起こらない。す なわち補強材の底面と押輪の押圧面との境界線上にいかなる亀裂も裂断も発生す ることなく、長期に亘って完全に継手機能を満足する状態が続く。

【００１１】

【実施例】

図１は本考案の実施例を示す縦断正面図であり、図２は同じ実施例のゴム輪３ だけを取り出した詳細図である。図において、ダクタイル鋳鉄製の鋳鉄管の受口 １は接合部に面して受口フランジ１２を周設し、挿口２を嵌入する内部には傾斜 内面１１を形成しその深奥部に段差１３および水平内面１４を具え、さらに緩傾 斜内面１６と最深部に第二の段差１５を設けて終る。挿口２は直管部と同径の外 周面２１からなり、その先端は受口内へ挿通して第二の段差１５の近くにまで達 する。受口の傾斜内面１１と挿口の外周面とで形成する円錐筒状の空間へゴム輪 ３を介装する。ゴム輪３の底面を押輪４の押圧面４１が押し、この押輪４はＴ頭 ボルト５によって受口フランジ１２と螺合してゴム輪３を内側へ押し込む構成を 採る。

【００１２】 ゴム輪３の一例が図２に示されている。弾性に富み水封機能に優れたゴム材は 受口内の段差１３および水平内面１４に嵌合する先端の断面円形の丸部３２と、 これに続く断面ほぼ台形の角部３４とで構成されている。丸部がシール作用を、 また、角部が丸部の受ける管路からの水圧に対抗するバックアップ作用をそれぞ れ受持つ点は従来と変らない。角部３４の底面３１を含む外端近くのコの字状の 範囲が補強材によって置換されている。補強材を含めた全体の形状自体は従来と 同様に前記の円錐筒状空間と適合する同一形状である。補強のポイントは押輪の 押圧面と圧接する底面を中心とする外端付近であり、材質は弾性がゴム材よりも 低いが機械的な強度の高い高強度ゴム、繊維強化ゴム、高強度樹脂、繊維強化樹 脂、その他、繊維、金属などが適用できる。

【００１３】 図３および図４は何れも本考案の別の実施例である。図３の場合は補強材３５ として金属または繊維材３６を採用し、主としてゴム輪３の外周の三面だけを集 中的に補強した例であり、図４の場合は金属または繊維材３６とプラスチック材 ３７を組み合わせた複合補強材の例である。何れも継手が加温されて上昇する最 高温度や管路内の水圧、管径などの要素を勘案して形状や材質を決定することが 望ましい。

【００１４】

【考案の効果】

本考案は以上に述べたとおり、管路内を温水が常時通過して継手部の温度が上 昇しても、従来のような熱膨張に基く悪影響が発生せず、冷水と同様にその継合 機能が長く持続するので信頼性が高い。ここで対象となる継手の型式はＫ形と呼 ばれる押輪を使用するものであるが、従来のＫ形と全体としては同一形状である から継合作業に変るところはなく能率的な施工が保証される。また、補強材の断 面がコの字状の形状よりなるから、受口の内径と挿口の外径に若干許される公差 に伴う円錐筒体状の空間に現われる容量の変動にも十分追随して完全に充填でき る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例の縦断正面図である。

【図２】同じ実施例のゴム輪だけの詳細図である。

【図３】ゴム輪の別の実施例の縦断正面図である。

【図４】ゴム輪のさらに別の実施例の縦断正面図であ
る。

【図５】従来技術の縦断正面図である。

【図６】従来技術の課題を説明する縦断正面図である。

【符号の説明】

１ 受口 ２ 挿口 ３ ゴム輪 ４ 押輪 ５ Ｔ頭ボルト 11 傾斜内面 12 受口フランジ 13 段差 14 水平内面 15 第二の段差 16 緩傾斜内面 21 外周面 31 底面 32 丸部 33 傾斜外面 34 角部 35 補強材 36 繊維材 37 プラスチック 41 押圧面

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 外向きに拡径する傾斜内面１１を端部に
   具えた受口１と、該受口１内へ嵌入する挿口２と、前記
   傾斜内面１１と挿口外周面２１間で形成する円錐筒状空
   間内へ嵌合するゴム輪３と、該ゴム輪３の露出する底面
   ３１を押圧する押輪４と、該押輪４と受口１の受口フラ
   ンジ１２とを締結するＴ頭ボルト５よりなる鋳鉄管の継
   手部において、ゴム輪３の断面は円形状の丸部３２に続
   き前記傾斜内面１１に適合する傾斜外面３３を有するほ
   ぼ台形の角部３４で繋がり、該台形の底面３１を含む外
   端付近を断面がほぼコの字状の補強材３５で置換したこ
   とを特徴とする温水配管用の鋳鉄管継手部。
2. 【請求項２】 請求項１において、補強材３５が、高強
   度ゴム材、繊維強化ゴム材、高強度樹脂、繊維強化樹
   脂、繊維、金属、金網の何れかから選ばれた一つ、また
   は二つ以上の組み合わせからなることを特徴とする温水
   配管用の鋳鉄管継手部。