JPS5940630Y2 - 管の逸脱防止装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、接合された管相互に離反方向の引抜き力が作
用した場合に引抜き阻止力を発生して管が逸脱するのを
防止するための装置に関する。

第１図は、本考案の典型的な先行技術の断面図である。

一方の管１内に他方の管２がソケット形に内挿され、−
古管１とフランジ接合された押輪３によってシール材４
を押圧してシールが遠戚される。

管１，２の管軸方向の離反方向（第１の左右方向）に引
抜き力が作用したときにおける管１゜２の逸脱を防止す
るために、押輪３の周方向に間隔をあけて複数の凹所５
を設け、各凹所５内に楔片６を設け、管軸に対して比較
的大きい角度θ（＝１１０度）で傾斜した軸線を有する
ボルト７の鍔８を凹所５の底９に当てて反力を受けつつ
、ボルト７に螺合した楔片６をねじ送りして楔片６の爪
１０を管２の外面に押当てる。

管２に引抜き力が作用したとき、楔片６の爪１０は管２
の外面に食込み、引抜き阻止力が生じる。

さらに大きな引抜き力が作用したときには、楔片６およ
びボルト７に作用する第１図の時計まわりのモーメント
によって、ボルト７が折損し、あるいは押輪３が破壊さ
れ、それによって引抜き阻止力が零になり、逸脱防止効
果が発揮され無くなる。

したがって本考案の主な目的は、強大な引抜阻止力を持
続して発生することができる管の逸脱防止装置を提供す
ることである。

第２図は本考案の一実施例の断面図である。

一方の管１内に他方の管２が、ソケット形に内挿され、
一方の管１の内面１３と他方の管２の外面１２との間に
環状のシール材１４を設ける。

第３図は押輪１５の正面図である。

この押輪１５は、管２を外嵌し、管１に設けられたフラ
ンジ１６に貫通したボルト１７を押輪１５のボルト挿通
孔２０に挿通してボルト１７にナツト１８を螺合するこ
とによって、フランジ接合される。

ボルト１７およびナツト１８を締込むことによって、押
輪１５のシール材１４寄りの押圧部１９はシール材１４
を押圧し、これによってシールが遠戚される。

管１の内面には段部２１が形成される。

この段部２１に管２の端面が当接することによって、管
１，２の軸線方向に沿う相互の近接方向の外力が作用し
たときにおける管１，２の相互の変位が阻止される。

第４図は押輪１５の半径方向外方から見た一部を示す。

第５図は第２図示の状態とは異なる作用状態を示す本件
逸脱装置の断面図、第６図は第５図の切断面線■−ＶＩ
に沿う断面図である。

これらの図面を参照して、押輪１５には、周方向に等間
隔をあけて３つの凹所２２が形成される。

凹所２２は押輪１５の内面に臨んで開口している。

凹所２２の軸線２３は、管軸に対してシール材１４側で
９０度をわずかに超える鈍角α（＝９５度）をなすよう
に傾斜している。

凹所２２はその軸線２３に直角な断面が矩形である。

押輪１５には凹所２２の底２４に開口したボルト孔２５
が穿設されており、このボルト孔２５には内ねじが刻設
される。

ボルト孔２５の軸線は凹所２２の軸線２３に一致してい
る。

ボルト孔２５には、ボルト２６の大径ねじ部２７が螺合
する。

大径ねじ部の一端は小径軸部２８となっており、他端部
は頭部２９となっている。

小径軸部２８の遊端には大径ねじ部２７の外径よりも小
さい外径を有する外向きの円形の係合鍔３０が形成され
る。

第７図は楔片３２の平面図である。

第７図、第５図および第６図を参照して、楔片３２の管
２外面に対向した部分には管軸方向に間隔をあけて一対
の爪３３．３４が形成される。

爪３３．３４は管２の外面の曲率に等しい曲率で円弧状
に延びる。

楔片３２の爪３３、３４とは反対側の部分、すなわち管
軸から遠去かった部分には、楔面３５が形成される。

楔面３５はシール材１４寄りに管軸から遠去かる向きに
角度β（たとえばβ＝２０度）傾斜している。

楔片３２には楔面３５に臨む係合溝３６が形成される。

係合溝３６は管軸に沿って延びる。

係合溝３６は、その幅方向（第６図の左右方向）にその
平担な底３７から連続して広がっており、底３７に平行
に対向した係合面３８が形成される。

係合溝３６の底３７は管軸に対してわずかな角度γ（た
だしγ〈β、α−γ＝９０度）たとえばγ＝５度程度の
角度をなしてシール材１４寄りに管軸から遠去かる方向
に傾斜している。

係合溝３６の開口端側の幅ｄｌ（第７図参照）は、ボル
ト２６の軸部２８の外径よりも大きく、かつ係合鍔３０
の外径よりも小さい。

底３７および係合面３８の幅ｄ２は、係合鍔３０の外径
よりも大きい。

したがって凹所２２外で楔片３２を管軸方向に移動する
ことによって、係合溝３６に係合鍔３０を係合離脱する
ことができ、係合鍔３０が係合面３８に当接することに
よってボルト２６の軸線２３方向に楔片３２が離脱する
ことが防がれ、管１．２の接合時の作業性が向上する。

介在片４０は、凹所２２の底２４、またはボルト２６の
ねじ部２７および軸部２８との肩部４１に当接する当接
面４２と、その当接面４２と反対側の楔面４３とを有す
る。

介在片４０には、凹所２２の軸線２３シたがってボルト
２６の軸線に一致した軸線を有する透孔４４が穿設され
る。

透孔４４の内径は、ボルト２６のねじ部２７の外径より
も小さく、係合鍔３０の外径よりも大きい。

介在片４０の楔面４３は、楔片３２の楔面３５に当接し
、前記角度βと等しい角度でシール材１４寄りに管軸か
ら離れる方向に形成されでいる。

押輪１５のボルト孔２５にボルト２６を螺合し、ボルト
２６の軸部２８に介在片４０を挿通するとともに、係合
鍔３０によって楔片３２を係合し、介在片４０および楔
片３２を凹所２３内に収納する。

管１のフランジ１６に押輪１５をフランジ接合して、シ
ール材１４によってシールを遠戚した後、ボルト２６を
ねじ送りして楔片３２を管２の外面に押付けていく。

係合溝３６の底３７は角度γだけ傾斜しでいるので、ボ
ルト２６の螺進によって楔片３２は管２の外面を管軸方
向にすべりながらシール材１４側に変位し、楔片３２の
端部４７が凹所２２のシール材１４側内壁４６に当接し
、さらにボルト２６を螺進することによって楔片３２の
爪３３゜３４は管２の外面に食付き、第２図の状態とな
る。

第８図は前述の本考案の実施例によって得られる管軸方
向の引張り荷重または圧縮荷重と、管１゜２の相互の変
位量を示すグラフである。

管１，２の管軸方向に沿う離反方向の引張り荷重を加え
でいった場合、引張り荷重が零である点Ｏから変化点Ｐ
までは、締付けたボルト２６のみの押圧力によって楔片
３２の爪３３．３４が管２の外周に食付いて引抜き阻止
力が得られる。

更に引抜き力が増大するのに伴って、小さい角度γの楔
作用によって楔片３２が管２の外壁に食込むとともに、
管１，２の離反方向の変位によって、第２図示の状態に
ある楔片３２は管軸に沿ってシール材１４から離れる方
向に変位していく。

そのため楔片３５の楔面３５に接している楔面４３を有
する介在片４０は、ボルト２６軸線に沿って凹所２２の
底２４またはボルト２６の肩部４１に近接していく。

変化点Ｑでは、介在片４０の当接面４２が凹所２２の底
２４またはボルト２６の肩部４１に当接した状態にある
。

点Ｑから引張り荷重がさらに増大することにより、楔片
３２は管１，２の変位に伴ってシール材１４から遠去か
る方向に変位し、角度βの楔作用によって楔片３２を強
力に管２の外面に押付けることによる離脱防止力を増大
させながら、第８図の変化点Ｈに至る。

この点Ｒは、楔片３２の管軸方向に沿うシール材１４と
は反対側の端部４８が凹所２２の内壁４９に当接した位
置である。

楔片３２のシール材１４から遠ざかった端部４８は、第
７図に明らかに示されるように、係合溝３６寄り（すな
わち第７図の中央寄り）が凸となった円弧面を有する。

したがって楔片３２が軸線２３（第５図参照）のまわり
に角変位してもその端部４８は凹所２２の内壁４９に確
実に当接して、押輪１５にはシール材１４から遠ざかる
方向の力が作用することが可能となり、押輪１５に管軸
まわりの力が作用することが避けられる。

引張り力がさらに増大しに場合には、第５図示のように
爪３３．３４が管２の外面に食込んだままの状態で、引
抜き阻止力が発生され続ける。

このようにして楔片３２は管軸方向に変位し、引抜き阻
止力を発生する反力は凹所２２の底２４またはボルト２
６の肩部４１に介在片４０の端部４２が当接しで受けら
れる。

このとき押輪１５には９０度に近い鈍角αの方向で半径
方向外向きの力が作用することになり、したがって押輪
１５には強大なモーメントは作用せず、ボルト２６が折
損したり押輪１５が破壊することが避けられる。

以上のように本考案によれば、接続当初においては楔片
をボルトの締付は力で管外面に押圧しておき、次に管に
引張り力が作用したとき楔片が管の変位につれて移動し
、これによって介在片を凹所の底またはボルトの肩部な
どの途中部分に当てで楔片の爪が管の外面に食込むとき
の反力を受けるようにしておき、この反力は押輪の管軸
に対してほぼ９０度の方向で半径方向外方に向う。

したがって前述の先行技術のように楔片６およびボルト
７にモーメントが作用する現象は、本考案では生ぜず、
そのため本考案では破壊強度が向上し、そのため引抜き
阻止力の増大を図ることができる。

また楔片は凹所に収納されており、そのため引抜き変位
によって最終的には凹所のシール材か°ら遠去かった内
壁に当ったままとなるので、離反変位量が大きくなって
も引抜き阻止力の発生を維持することができる。

したがって、地震発生時などにおいても大きな離反変位
量が許容され、地震などによる被害を大幅に軽減するこ
とができる。

またボルトは管軸にほぼ直角であるので、ボルトの回転
締付は操作作業が容易である。

また楔片および介在片はボルトおよび押輪に係合しでい
るので、管接続時における脱落が防がれ、作業性が優れ
ている。

本考案による動作を要約して述べると、最初は第２図の
ように設定され、このとき楔片３２はボルト２６によっ
て管２の外面に押しつけられでいるが介在片４０は緩ん
でおり、いわば遊んでいる状態となっている。

管２に第９図の左方への抜出し力が作用すると、角度γ
で初期の食込み量Ａが得られる。

このとき介在片４０の上面と凹所２２の底２４は接触し
ている。

さらに大きな抜出し力が作用すると、第９図の状態から
前述の第５図お・よび第６図のようになり、介在片４０
の下面と楔片３２の上面の角度βによる楔効果によって
、楔片３２の爪３４は更に深く管２の外面に食込み、そ
の食込み量Ｂは、前述の値Ａよりも大きく、係合鍔３０
と底３７との間に間隙が生じるにうして食込みが確実に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術の断面図、第２図は本考案の一実施例
の断面図、第３図は本考案に従う押輪１５の正面図、第
４図は押輪１５の半径方向外方から見た一部の平面図、
第５図は本考案に従う上述の実施例の他の作用状態を示
す断面図、第６図は第５図の切断面線ＶＩ−ＶＩから見
た断面図、第７図は楔片３２の平面図、第８図は本考案
の上述の実施例の特性を示すグラフ、第９図は動作を説
明する断面図である。 １．２・・・・・・管、１４・・・・・・シール材、１
５・・・・・・押輪、１９・・・・・・押圧部、２１・
・・・・・段部、２２・・・・・・凹所、２２・・・・
・・管軸、２４・・・・・・底、２５・・・・・・ボル
ト孔、２６・・・・・・ボルト、２７・・・・・・ねじ
部、２８・・・・・・軸部、３０・・・・・・係合鍔、
３２・・・・・・楔片、３３．３４・・・・・・爪、３
５．４３・・・・・・楔面、３６・・・・・・係合溝、
４０・・・・・・介在片、４１・・・・・・肩部、４４
・・・・・・透孔、４６、４９・・・・・・内壁、４７
．４８・・・・・・端部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 一方の管１内に他方の管２がソケット形に内挿され、一
   方の管１の内面と他方の管２の外面との間に環状のシー
   ル材１４を設け、前記他方の管２を外嵌する押輪１５を
   前記一方の管１にフランジ接合し、押輪１５の押圧部１
   ９でシール材１４を管軸方向に押圧してシールを達威し
   、押輪１５には、シール材１４よりも管軸離反方向位置
   で半径方向内方に開口した複数の有底凹所２２を周方向
   に間隔をあ゛けて形成し、 凹所２２には、半径方向内方から外方に楔片３２と介在
   片４０とがこの順序で収納され、凹所２２の第１底２４
   には、ボルト孔２５が穿設され、ボルト孔２５および凹
   所２２の軸線２３は、管軸に対してシール材１４側で９
   ０度をわずかな第１角度γだけ超える鈍角αをなすよう
   に傾斜しており、ボルト孔２５にはボルト２６の大径ね
   じ部２７が螺合し、ボルト２６は、凹所２２内で、大径
   ねじ部２７に連なる小径軸部２８と、小径軸部２８に連
   なる外向き係例卯０とを有し、小径軸部２８は大径軸部
   ２７よりも小径であり、係合鍔３０は大径軸部２７より
   も小径でありかつ小径軸部２８よりも大径であり、第１
   底２４および大径ねじ部２７の小径部２８側の肩部４１
   とは、凹所２２の前記軸線２３に垂直であり、 楔片３２の前記他方管２の外面に対向した部分には管軸
   方向に間隔をあけて一対の爪３３．３４が形成され、楔
   片３２の爪３３．３４とは反対側の部分には第１楔面３
   ５が形成され、この第１楔面３５は、シール材１４寄り
   に管軸から遠去かる向きに第１角度γよりも大きい第２
   角度βだけ傾斜しており、楔片３２には第１楔面３５に
   臨む係合溝３６が形成され、係合溝３６は、管軸に沿っ
   て延びかつ管軸に対して第１角度γをなしてシール材１
   ４寄りに管軸から遠去かる方向に傾斜した第２底３７と
   、その第２底３７に対向した係合面３８とを有し、係合
   溝３６の開口端側の幅ｄ１は、小径部２８の外径よりも
   大きくかつ係合鍔３０の外径よりも小さく、第２底３７
   と係合面３８との間に係合鍔３０が係合し、 介在片４０は、第１底２４またはボルト２６の肩部４１
   に当接する当接面４２と、その当接面４２と反対側で第
   １楔面３５に当接する第２楔面４３と、凹所２２の軸線
   ２３に一致した軸線を有する透孔４４とを有し、透孔４
   ４にはボルト２６の小径軸部２８が挿通しており、この
   透孔４４の内径はボルト２６の大径ねじ部２７の外径よ
   りも小さくかつ係合４＄３０の外径よりも大きく、第２
   楔面４３は第２角度βでシール材１４寄りに管軸から離
   れる方向に傾斜しており、 楔片３２のシール材１４から遠去かった端部４８は、係
   合溝３６寄りが凸となった円弧面を有し、この端部４８
   が凹所２２の内壁４９に当接することを特徴とする管の
   逸脱防止装置。