JPH0640568U - 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と接触する押輪の押圧面４１のコーナを適宜の曲率よ
りなる曲面コーナ４２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、曲面で受け止め応力を分散するから、局部的な
応力集中による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４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、この傾向ます ます顕著となってきた。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５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４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５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劣化し、特に図のよ 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をバックアップする機能が大幅に 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を内先端として前記傾斜内面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を押圧する押 輪４の押圧面４１のコーナを適宜の曲率の曲面コーナ４２としたことによって前 記の課題を解決した。

【０００９】

【作用】

押輪のゴム輪への押圧面４１は継合施工の時点においては全体の面積で均等に 締め付けトルクを加え、この面から外力は弾性変形を介してゴム輪の全体に均等 に分散して前記の円錐筒状空間内に押込められて充填した状態となっている。温 水が通水するとその保有熱によって鋳鉄管が加熱されて温度上昇し、ゴム輪もま た、この温度に対応する熱膨張を生じる。もともとはゴム輪の底面は受口フラン ジの端面のレベルに揃えられた位置で充填しているから、膨張分はこのレベルか ら膨出して押輪の押圧面から外へ向けて食い込む状態となる。しかし、押圧面の 各コーナは鋭角的な稜線ではなく適宜の曲率を保った円弧状の曲面で構成されて いるから、曲面全体の比較的広い面積で膨張に伴う変形圧力を受け止める作用を 発現する。すなわち、従来の押圧面の外端部に発生し勝ちであった裂断や亀裂の 懸念が少なくなり、長期に亘って完全な継手機能を継続することができる。曲率 は締め付けトルクの多少や加熱によって発生する熱膨張量などを勘案して設定す ることが望ましい。

【００１０】

【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は同じ実施例の押輪４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。

【００１１】 ゴム輪３と押輪４との接触状態の一例が図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。一方、押輪４は従来と異な りゴム輪３の底面３１と接する押圧面４１の稜線を削り落として円弧状の曲面コ ーナ４２としたから、ゴム輪３の膨出による圧接も曲面で受け止め、応力を分散 して亀裂などの発生を防止する。図３は押輪４の縦断正面図である。

【００１２】

【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。

【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】同一例の要部拡大図である。

【図３】同一例の押輪だけの縦断正面図である。

【図４】従来技術を示す縦断正面図である。

【図５】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 21 外周面 31 底面 32 丸部 33 傾斜外面 34 角部 41 押圧面 42 曲面コーナ

Claims (1)

【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を内
   先端として前記傾斜内面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
   を押圧する押輪４の押圧面４１のコーナを適宜の曲率よ
   りなる曲面コーナ４２としたことを特徴とする温水配管
   用の鋳鉄管継手部。