JPH0942557A - 管継手装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 継手本体を分割する必要のない一体構造とし
て構造の簡略化及び小型化を図るとともに、組立作業の
容易化を図る。 【解決手段】 球状の収納凹部１５と、挿入開口部１４
と、この挿入開口部１４の開口面側から半径方向の内方
に突出する突部１７とを一体に備えた継手本体１０を設
け、管２の端部の球形部９を収納凹部１５に収納し、押
し輪１２を挿入開口部１４の内周に嵌合し、複数の弧状
部材２３，２４を突部１７と管２の外周との間から押し
輪１２と突部１７との間のスペースに挿入し、最後に一
つの固定部材２５を管２の外周に沿って挿入開口部１４
に挿入した後に半径方向外側に変位させて弧状部材２
３，２４の配列空間に隙間なく挿入し、押し輪１２の端
面を支える弧状部材２３，２４を固定する。この状態
で、球形部９を継手本体１０の収納凹部１５の内面と押
し輪１２の押え面２１とにより抜け止めした状態で回動
自在に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、端部に球形部が形
成された管を、その球形部の中心を半径の中心として回
動自在に接続する管継手装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、上下水道の管路、その他の流体
を流すための管路を配管する場合、隣接する管同士を継
手により接続している。一方、管を埋設した場合には地
盤沈下等による外力が管に作用する。また、化学プラン
ト等において地上で配管する場合には各管を構造物によ
り支持するが、構造物の各部の位置ずれがあると、個々
の管の支持状態が一定にはならない。このようなことか
ら、管の屈撓動作を許容するために、管の端部と継手と
を球面により回動自在に接続することが行なわれてい
る。以下、このような目的で用いられる従来の継手を図
３ないし図６に基づいて説明する。

【０００３】図３に示すものは、接続すべき管１００の
端部外周に拡開形成された球形部１０１を、継手本体１
０２の内面に形成された収納凹部１０３の球面１０４に
パッキン１０５を介して嵌合することにより、収納凹部
１０３に対する球形部１０１の任意方向への回動動作を
許容している。そして、組み立てに際し球形部１０１を
継手本体１０２内に嵌合するために、継手本体１０２を
二つの分割本体１０６，１０７に分割し、これらの分割
本体１０６，１０７の対向面に形成したフランジ１０
８，１０９の複数箇所をボルト１１０により連結してい
る。

【０００４】図４に示すものは、接続すべき管１１１の
端部外周に球形体１１２を設け、この球形体１１２を継
手本体１１３の内面に形成された収納凹部１１４の球面
１１５にパッキン１１６を介して嵌合することにより、
収納凹部１１４に対する球形体１１２の任意方向への回
動運動を許容している。そして、組み立てに際し球形体
１１２を継手本体１１３内に嵌合するために、継手本体
１１３を互いにネジ１１７により螺合し合う二つの分割
本体１１８，１１９に分割している。なお、管１１１は
球形体１１２に対して摺動自在に嵌合されているが、両
者の間はパッキン１２０によりシールされ、管１１１の
先端に螺合したリング１２１と球形体１１２との当接に
より、球形体１１２に対する管１１１の軸方向の動きが
制限されている。

【０００５】図５及び図６に示すものは、接続すべき管
１２２の端部にパッキン１２３を介して球形体１２４を
摺動自在に嵌合し、管１２２と球形体１２４との相対的
な軸方向の動きを制限するために、管１２２の端部外周
には球形体１２４に当接するリング１２５が緊締されて
いる。そして、球形体１２４は継手本体１２６の収納凹
部１２７に回動自在に嵌合されている。収納凹部１２７
の内面は球面１２８であり、この球面１２８には球形体
１２４に接触するパッキン１２９が保持されている。

【０００６】この例では、継手本体１２６は一部材で形
成されている。したがって、継手本体１２６に球形体１
２４を挿入するための工夫がなされている。すなわち、
球形体１２４を挿入する収納凹部１２７の開口面１３０
の開口径ｄは球形体１２４の最大径Ｄより小さいが、収
納凹部１２７の開口面３０の一部には、図６（継手本体
１２６を軸方向から見た正面図）に示すように、球形体
１２４の最大径Ｄよりやや大きな内径に定められた切欠
１３１が形成されている。そして、球形体１２４の両端
には軸心と直交する平面をもってカットした形状の平坦
面１３２が形成されている。これらの平坦面１３２が対
向する方向の球形体１２４の幅をｂとすると、切欠１３
１の幅Ｂはｂよりやや大きい値に定められている。

【０００７】したがって、図６に仮想線をもって示すよ
うに、球形体１２４の平坦面１３２の向きを切欠１３１
の両側に合わせることにより、継手本体１２６への球形
体１２４の挿入が可能となる。この状態では球形体１２
４の軸心は継手本体１２６の軸心に対して直交するが、
収納凹部１２７の中心部に挿入した球形体１２４を９０
°旋回させることにより、球形体１２４の軸心が継手本
体１２６の軸心に一致する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、管を
埋設した場合には、地盤沈下による外力が管に作用し、
化学プラント等における地上での配管の場合には、構造
物の精度により管の支持状態が大きく変化する場合があ
るが、図３に示すものは、外力に耐えるためにフランジ
１０８，１０９を厚くし太いボルト１１０を用いなけれ
ばならない。これにより、継手本体１０２の構造が大型
化するとともに重量が増す。しかも、複数の分割本体１
０６，１０７を結合して継手本体１０２を組み立ててい
るため、構造が複雑化しコストが高くなる。この傾向は
管１００の口径が大きくなる程顕著である。また、地中
配管工事に際しては、フランジ１０８，１０９の分だけ
掘削幅を広げなければならないため工事費が嵩む。

【０００９】図４に示すものは、分割本体１１８，１１
９を螺合して結合する構造であるので、管１１１の口径
が大きい場合には、大型で重い分割本体１１８，１１９
を支えて何れか一方を何回も回さなければ両者を螺合す
ることができず、大きな労力を必要とする。労力を要す
ることなく分割本体１１８，１１９同士を螺合するに
は、口径が５０ｍｍ以下の管路にしか適用することがで
きない。

【００１０】図５及び図６に示すものは、球形体１２４
を継手本体１２６の内部で９０°反転する作業は容易と
は言えず、口径が大きくなる程大変な作業になる。ま
た、収納凹部１２７の開口面１３０の二箇所に切欠１３
１が形成され、これらの切欠１３１の部分は球形体１２
４の抜け止めのストッパとしての機能を失っているた
め、管路に過大な力がかかった場合を考えると、抜け止
め構造として信頼性に欠ける問題がある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、接続すべき管
の端部外周に形成された球形部を回動自在に収納する球
状の収納凹部と、この収納凹部の最大内径以上の内径に
定められて前記収納凹部に前記球形部を挿入させる挿入
開口部と、この挿入開口部の開口面側から半径方向の内
方に突出する突部とを一体に備えた継手本体を設け、前
記突部との間に所定のスペースを開けた位置で前記挿入
開口部の内周に嵌合されるとともに、前記球形部の外径
より小さい内径に定められた内周面に前記球形部の外周
面を摺動自在に押える押え面が形成されたリング形状の
押し輪を設け、前記突部と前記管の外周面との間から前
記押し輪と前記突部との間のスペースに挿入され、周方
向の一部に間隔を開けてその周方向に連続されて配列さ
れる複数の弧状部材を設け、両端に並行な押圧端面を有
し、前記突部と前記管の外周面との間からこの管の半径
方向外側に向けて移動させることにより前記弧状部材の
配列空間に隙間なく挿入され、前記押圧端面で前記弧状
部材を周方向に加圧する固定部材を設け、この固定部材
を前記継手本体に固定する固定手段を設ける。

【００１２】したがって、管の球形部を継手本体の挿入
開口部から収納凹部に収納し、突部との間に所定のスペ
ースを開けて押し輪を挿入開口部の内周に嵌合し、複数
の弧状部材を突部と管の外周との間から押し輪と突部と
の間のスペースに挿入し、最後に一つの固定部材を管の
外周に沿って挿入開口部に挿入した後に半径方向外側に
変位させて弧状部材の配列空間に隙間なく挿入した状態
では、複数の弧状部材は固定部材の押圧端面により周方
向に押圧されて互いに当接された状態で固定される。そ
して、固定部材を固定手段により継手本体に固定する
と、弧状部材と固定部材とは一つの輪を形成した状態で
押し輪の端面を支える。この状態では、球形部は継手本
体の収納凹部の内面と押し輪の押え面とにより抜け止め
された状態で回動自在に保持される。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１及び
図２に基づいて説明する。図１は縦断側面図、図２は図
１におけるＡ−Ａ線部の縦断正面図である。図１におい
て、１は伸縮管である。この伸縮管１は、複数本の管２
を直線上に配列し、これらの管２の端部をパッキン３を
介して筒体４の内方に摺動自在に嵌合し、この筒体４の
両端を止め金５により固定することにより形成されてい
る。筒体４の両端には半径方向の外側に突出する環状の
リブ６が形成され、これらのリブ６を止め金５で抱え込
むことにより、筒体４と止め金５との相対的な軸方向の
動きが固定されている。また、止め金５は二つの弧状片
５ａに分割可能であるが、これらの弧状片５ａはボルト
７により結合されている。なお、三本以上の管２により
伸縮管１を形成することも可能であるが、この例では管
２は二本である。

【００１４】そして、継手８に接続すべき管２の端部外
周には球形部９が一体に拡開形成されている。継手８
は、継手本体１０とパッキン１１と押し輪１２と止め輪
１３とを有する。すなわち、継手本体１０には、前記球
形部９を一端から挿入する挿入開口部１４と、この挿入
開口部１４から奥に向かうに従い内径が小さくなり球形
部９を任意方向に回動自在に収納する半球状の収納凹部
１５と、この収納凹部１５の挿入開口部１４とは反対側
の端部に連通されて他の管路（図示せず）に接続される
接続開口部１６と、挿入開口部１４の内周縁から半径方
向の内方に突出する環状の突部１７とが形成されてい
る。また、継手本体１０の内周には、環状のパッキン１
１、リング形状の押し輪１２及び止め輪１３のそれぞれ
を保持する環状の凹部１８，１９，２０が形成されてい
る。

【００１５】前記押し輪１２は、前記球形部９の外径よ
り小さい内径に定められ、内周には球形部９の外周面に
沿う曲面による押え面２１が形成されている。この押え
面２１は球形部９の外周面に対して多少の隙間をもって
対向するが、管２が軸方向に変位して球形部９に接触し
た場合でも球形部９を摺動自在に保持する。これによ
り、球形部９と押え面２１との間の隙間は不可欠なもの
ではない。また、前記止め輪１３の内周面には、球形部
９の中心を半径の中心とする管２の回動範囲を規制する
テーパー面２２が形成されている。このような止め輪１
３は、図２に示すように、複数の弧状部材２３，２４と
弧状の固定部材２５とを互いに両端を当接させて順次連
続して周方向に配列することによりリング形状をなす。
固定部材２５の両端には弧状部材２３，２４を周方向に
押圧する押圧端面２５ａが形成されている。そして、継
手本体１０には固定手段としての複数のネジ２６が挿入
され、これらのネジ２６により固定部材２５が固定され
ている。

【００１６】このような構成において、管２と継手８と
を接続する場合には、まず、継手本体１０の凹部１８に
パッキン１１を嵌合し、管２を軸方向に移動させて球形
部９を挿入開口部１４から収納凹部１５に収納する。続
いて、管２の外周と突部１７の内周との間から押し輪１
２を挿入して凹部１９に嵌合する。突部１７によって抜
け止めされる止め輪１３は、リング形状のままでは挿入
開口部１４から挿入することができないので、一つの弧
状部材２３のみを管２の外周と突部１７の内周との間か
ら環状の凹部２０に嵌合する。続いて、弧状部材２４を
管２の外周と突部１７の内周との間に挿入し、その一端
を弧状部材２３の一端に当接し、その当接部分を支点と
して他端を挿入開口部１４の中心側から矢印Ｒ方向に変
位させて凹部２０に嵌合する。最後に、固定部材２５を
管２の外周と突部１７の内周との間に挿入し、矢印Ｙに
示すように管２の半径方向外側に変位させることによ
り、この固定部材２５を弧状部材２３，２４の配列空間
に圧入する。そして、ネジ２６により固定部材２５を固
定する。この状態では、複数の弧状部材２３，２４は固
定部材２５の押圧端面２５ａにより一端が周方向に圧縮
され他端が互いに当接する状態で固定され、弧状部材２
３，２４と固定部材２５とは三者でリング形状をなし、
押し輪１２の端面を支える。

【００１７】このように、継手本体１０の挿入開口部１
４から、管２の球形部９と押し輪１２と弧状部材２３，
２４及び固定部材２５とを順次挿入することで管２と継
手８との接続が行なわれ、この接続状態では、球形部９
は継手本体１０の収納凹部１５と押し輪１２とにより抜
け止めされた状態で回動自在に保持されるため、継手本
体１０は複数の部材を結合することなく一体に形成され
たもので済む。これにより、組み立て作業を容易にする
ことができる。

【００１８】前述したように、下水道等のように地中に
埋設した配管では、地盤沈下等による外力２が管に作用
することがあり、化学プラント等において地上で配管す
る場合では、各管を支持する構造物の精度により管の支
持状態が変化することがある。このような場合には、図
１に仮想線をもって示すように、管２が傾斜するが、こ
の傾斜方向の変位は、収納凹部１５における球形部９の
回動運動により許容される。この場合、管２の球形部９
の付け根となる部分と止め輪１３との当接により、管２
の過度の傾斜が制限されるため、球形部９の外周面がパ
ッキン１１から外れることがなく、したがって、管路内
の流体が外部に洩れることがない。また、止め輪１３に
形成した広いテーパー面２２で管２を受けるようにした
ので、管２の傾斜を制限するストッパとしての機能の確
実性を高めることができ、しかも、両者の当接による傷
の発生を抑制することができる。さらに、弧状部材２
３，２４と固定部材２５とは、押し輪１２と突部１７と
の間のスペースに挿入されているめ、継手本体１０から
管２が抜けることを確実に防止することができる。

【００１９】なお、継手本体１０に固定部材２５を固定
する固定手段としてネジ２６を用いたが、固定部材２５
を摩擦力で継手本体１０に固定するようにしてもよい。
或いは、先に継手本体１０に組み込んで一端が間隔を開
けて配列された二つの弧状部材２３，２４の間に、最後
に組み込む固定部材２５を圧入するだけで、弧状部材２
３，２４の間及び弧状部材２３，２４と固定部材２５と
の間を高い圧力で当接させ、この当接力によってリング
形状を維持するようにしてもよい。さらに、止め輪１３
は押し輪１２と突部１７との間に装着されて軸方向の動
きが阻止されればよく、したがって、止め輪１３を保持
するための凹部２０は不可欠なものではない。さらに、
弧状部材は三つ以上設けてもよく、また、弧状部材の配
列空間が小さい場合は、固定部材は弧状の形状に限られ
るものではなく、単に駒状の形状をしていてもよい。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、接続すべき管の端部外周に形
成された球形部を回動自在に収納する球状の収納凹部
と、この収納凹部に前記球形部を挿入させる挿入開口部
と、この挿入開口部の開口面側から半径方向の内方に突
出する突部とを一体に備えた継手本体を設け、前記突部
との間に所定のスペースを開けた位置で前記挿入開口部
の内周に嵌合されるとともに、前記球形部の外径より小
さい内径に定められた内周面に前記球形部の外周面を摺
動自在に押える押え面が形成されたリング形状の押し輪
を設け、前記突部と前記管の外周面との間から前記押し
輪と前記突部との間のスペースに挿入され、周方向の一
部に間隔を開けてその周方向に連続されて配列される複
数の弧状部材を設け、両端に並行な押圧端面を有し、前
記突部と前記管の外周面との間からこの管の半径方向外
側に向けて移動させることにより前記弧状部材の配列空
間に隙間なく挿入され、前記押圧端面で前記弧状部材を
周方向に加圧する固定部材を設けたので、管の球形部を
継手本体の挿入開口部から収納凹部に収納し、突部との
間に所定のスペースを開けて押し輪を挿入開口部の内周
に嵌合し、複数の弧状部材を突部と管の外周との間から
押し輪と突部との間のスペースに挿入し、最後に一つの
固定部材を管の外周に沿って挿入開口部に挿入した後に
半径方向外側に変位させて弧状部材の配列空間に隙間な
く挿入するだけで、複数の弧状部材を固定部材の押圧端
面により周方向に加圧して互いに当接させた状態で固定
することができ、さらに、固定部材を固定手段により継
手本体に固定することにより、弧状部材と固定部材とに
より一つの輪を形成した状態で押し輪の端面を支え、こ
の状態で、球形部を継手本体の収納凹部の内面と押し輪
の押え面とにより抜け止めした状態で回動自在に保持す
ることができる。これにより、継手本体の構造を複数の
部材に分割する必要のない一体構造にすることができる
ため、継手本体自体の組み立て作業を容易にするととも
に継手本体の小型化及び軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す縦断側面図であ
る。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線部の縦断正面図である。

【図３】第一の従来例を示す縦断側面図である。

【図４】第二の従来例を示す縦断側面図である。

【図５】第三の従来例を示す縦断側面図である。

【図６】図５の継手本体を軸方向から見た正面図であ
る。

【符号の説明】

２ 管 ９ 球形部 １０ 継手本体 １１ パッキン １２ 押し輪 １４ 挿入開口部 １５ 収納凹部 １７ 突部 ２１ 押え面 ２３，２４ 弧状部材 ２５ 固定部材 ２５ａ 押圧端面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接続すべき管の端部外周に形成された球
   形部を回動自在に収納する球状の収納凹部と、この収納
   凹部の最大内径以上の内径に定められて前記収納凹部に
   前記球形部を挿入させる挿入開口部と、この挿入開口部
   の開口面側から半径方向の内方に突出する突部とを一体
   に備えた継手本体と、 前記収納凹部の内周面に保持されて前記球形部の外周に
   弾性的に接触する環状のパッキンと、 前記突部との間に所定のスペースを開けた位置で前記挿
   入開口部の内周に嵌合されるとともに、前記球形部の外
   径より小さい内径に定められた内周面に前記球形部の外
   周面を摺動自在に押える押え面が形成されたリング形状
   の押し輪と、 前記突部と前記管の外周面との間から前記押し輪と前記
   突部との間のスペースに挿入され、周方向の一部に間隔
   を開けてその周方向に連続されて配列される複数の弧状
   部材と、 両端に押圧端面を有し、前記突部と前記管の外周面との
   間からこの管の半径方向外側に向けて移動させることに
   より前記弧状部材の配列空間に隙間なく挿入され、前記
   押圧端面で前記弧状部材を周方向に加圧固定する固定部
   材と、 前記固定部材を前記継手本体に固定する固定手段と、を
   備えたことを特徴とする管継手装置。