JP2018112268A

JP2018112268A - 伸縮管継手構造

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Publication number: JP2018112268A
Application number: JP2017003530A
Authority: JP
Inventors: 池　田　信太郎; Shintaro Ikeda; 田信太郎池
Original assignee: Victaulic Company of Japan Ltd
Current assignee: Victaulic Company of Japan Ltd
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2017-01-12
Publication date: 2018-07-19
Anticipated expiration: 2037-01-12
Also published as: JP6815871B2

Abstract

【課題】既設管に生じる軸線方向および偏心方向のずれを確実に調整する。
【解決手段】伸縮管継手構造１Ａは第１配管１と、第２配管２と、第１曲がり自在継手１０と、第２曲がり自在継手２０とを備える。第１曲がり自在継手１０と第２曲がり自在継手２０は同様の構成をもち、このうち第１曲がり自在継手１０は第１スリーブ１と、第２スリーブ１２と、ジンバル機構１０Ａとを有する。ジンバル機構１０Ａはジンバルリング１３と、円筒状の第１ヒンジ１５と、円筒状の第２ヒンジ１６とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は既設管の接合部に設置され、第１配管と第２配管と、これら第１配管および第２配管を伸縮自在に接続する伸縮自在継手とを有する伸縮管継手構造に係り、とりわけ既設管の軸線方向のずれおよび偏心方向のずれを確実に調整することができる伸縮管継手構造に関する。

従来より第１配管と、第２配管と、これら第１配管および第２配管を伸縮自在に接続する伸縮自在継手とを有する伸縮管継手構造が知られている。

このような伸縮管継手構造は、排水等を送出する等のように種々の流体の搬送が行なわれる既設管の接合部に設置される。

ところで種々の流体の搬送が行なわれる既設管は、振動または、地震等の影響で経年変化によりずれていくことがある。この場合、既設管に生じるずれは、軸線方向の伸び縮み、または軸線方向に直交する偏心方向のずれとして生じる。

特開平３−２８５１３７号公報特開２００５−９１２１５号公報特開２００４−５３３１７号公報特開２００４−１０３５５号公報

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、既設管に生じる軸線方向および偏心方向のずれを確実に調整することができる伸縮管継手構造を提供することを目的とする。

本発明は、第１配管と、前記第１配管に伸縮自在継手を介して接続された第２配管と、前記第１配管の前記第２配管と反対側の端部に設けられた第１曲がり自在継手と、前記第２配管の前記第１配管と反対側の端部に設けられた第２曲がり自在継手とを備え、前記第１曲がり自在継手および前記第２曲がり自在継手は、各々第１スリーブと、この第１スリーブにジンバル機構を介して接合され、３６０°のうち任意の角度に曲げることが可能な第２スリーブとを有し、前記ジンバル機構は前記第１スリーブと前記第２スリーブとの接合部に設けられ、この接合部を半径方向外方から囲むジンバルリングと、前記第１スリーブと前記ジンバルリングとを連結する第１ヒンジと、前記第２スリーブと前記ジンバルリングとを連結する第２ヒンジとを有することを特徴とする伸縮管継手構造である。

本発明は、前記ジンバルリングの半径方向内方に、前記第１スリーブと前記第２スリーブの接合部を半径方向外方から囲むシールスリーブを設け、当該シールスリーブ内面と、前記第１スリーブ外面との間、および前記シールスリーブ内面と、前記第２スリーブ外面との間に、各々密封ゴムリングを介在させたことを特徴とする伸縮管継手構造である。

本発明は、前記第１スリーブは前記第２スリーブに対して軸線方向内方に位置し、前記第１配管または前記第２配管は第１スリーブとして機能することを特徴とする伸縮管継手構造である。

本発明は、前記シールスリーブの軸線方向における一対の外面と、前記第１ヒンジおよび前記第２ヒンジとの間に、前記シールスリーブの軸線方向の位置決めを行う一対の位置決めゴムリングを設けたことを特徴とする伸縮管継手構造である。

以上のように本発明によれば、振動または地震等の影響で既設管に生じる軸線方向および偏心方向のずれを確実に調整することができる。

図１は、本発明による伸縮管継手構造を示す側断面図。図２は、伸縮管継手構造の作用を示す断面図。図３は、伸縮管継手構造の作用を示す断面図。図４は、伸縮管継手構造の作用を示す断面図。図５は、伸縮管継手構造の作用を示す断面図。図６は、図１に示す伸縮管継手構造の拡大図。図７は、伸縮管継手構造の基準状態を示す拡大図。図８は、図７に示す伸縮管継手構造を９０°回転させた位置からみた拡大図。図９は、伸縮管継手構造を示す正面図。図１０は、第１曲がり自在継手を示す拡大斜視図。図１１は、第１曲がり自在継手の偏心状態を示す拡大図。図１２は、図１１に示す第１曲がり自在継手を９０°回転させた位置からみた拡大図。

以下、図面を参照して、本発明による伸縮管継手構造の実施の形態について説明する。

ここで図１は本発明による伸縮管継手構造を示す側断面図、図６は図１に示す伸縮管継手構造を示す拡大図、図７乃至図１２は伸縮管継手構造の第１曲がり自在継手の構成を示す図である。

図１、図６乃至図１２に示すように、本実施の形態による、伸縮管継手構造１Ａは、第１配管１と、第１配管１に伸縮自在継手４を介して接続された第２配管２とを備えている。

このうち、伸縮自在継手４は図６に示すように、第１配管１の先端に取付けられた受け部５と、受け部５内に収納され、第２配管２外面と当接する伸縮ゴムリング７と、受け部５内の伸縮ゴムリング７を第１配管１側の向かって押付ける押し輪６とを有する。

また押し輪６は締め付けボルト６ａにより受け部５に取付けられており、締め付けボルト６ａを締め付けることにより、伸縮ゴムリング７が押し輪６により第２配管２外側に押付けられる。

なお、伸縮ゴムリング７は、一対のゴムリング７ａ、７ｂを有し、各ゴムリング７ａ、７ｂは互いの間に形成された傾斜面により互いに接触している。そして締め付けボルト６ａを締め付けることにより、押し輪６および一対のゴムリング７ａ、７ｂを軸線方向に押圧し、これにより各ゴムリング７ａ、７ｂは傾斜面によって半径方向内方および半径方向外方へ向かって移動するようになっている。

このようにして、一対のゴムリング７ａ、７ｂが半径方向に移動することにより、第１配管１と第２配管２との間の密封性を保つことができる。

また第２配管２の先端には、屈曲防止ゴムリング９を保持する保持体８が設けられ、屈曲防止ゴムリング９は第１配管１内面に当接している。

また第１配管１の第２配管２と反対側の端部に第１曲がり自在継手１０が設けられ、第２配管２の第１配管１と反対側の端部に第２曲がり自在継手２０が設けられている。

このうち第１曲がり自在継手１０および第２曲がり自在継手２０は略同一の構成をもつ。

次に第１曲がり自在継手１０および第２曲がり自在継手２０について、図７乃至図１２により詳述する。

すなわち、第１曲がり自在継手１０は、第１スリーブとして機能する第１配管１と、第１配管１にジンバル機構１０Ａを介して接合され、３６０°のうち任意の角度に曲げることが可能な第２スリーブ１２とを有している。また第２スリーブ１２には取付フランジ１２ａが取付けられている。

このうちジンバル機構１０Ａは、第１配管１と第２スリーブ１２との接合部１０Ｂに設けられ、この第１配管１と第２スリーブ１２との接合部１０Ｂを半径方向外方から囲む円筒状のジンバルリング１３と、第１配管１とジンバルリング１３とを連結する第１ヒンジ１５と、第２スリーブ１２とジンバルリング１３とを連結する第２ヒンジ１６とを有する。この場合、第１配管１および第２スリーブ１２と、ジンバルリング１３との間には空間が形成されている。

またジンバルリング１３の半径方向内方に、第１配管１と第２スリーブ１２との接合部１０Ｂを半径方向外方から囲むシールスリーブ１７が設けられ、シールスリーブ１７の内面と第１配管１外面との間およびシールスリーブ１７内面と第２スリーブ１２外面の間には、各々密封ゴムリング１８、１８が介在されている。

なお、上述のように第１配管１は第１スリーブとして機能するようになっているが、これに限らず図１において第１配管１の左端に第１配管１と別体の第１スリーブを設け、この第１スリーブと第２スリーブ１２とをジンバル機構１０Ａを介して接合させてもよい。

次に第１ヒンジ１５と第２ヒンジ１６について述べる。図１、図７乃至図１２に示すように、第１ヒンジ１５は第１配管１に溶接により固着された端板１５ａと、端板１５ａから第２ヒンジ１６側へ延びる円筒状の連結部１５ｂとを有し、連結部１５ｂは端板１５ａに取付ボルト１５ｄにより取付けられている（図７乃至図１２参照）。

さらに連結部１５ｂはジンバルリング１３に、連結ピン１５ｃを介して回転自在に連結されている。

また第２ヒンジ１６は第２スリーブ１２に溶接により固着された端板１６ａと、端板１６ａから第１ヒンジ１５側へ延びる円筒状の連結部１６ｂとを有し、連結部１６ｂは端板１６ａに取付ボルト１６ｄにより取付けられている。

さらに連結部１６ｂはジンバルリング１３に、連結ピン１６ｃを介して回転自在に連結されている。

このような構造をもつジンバル機構１０Ａによって、第１配管１と第２スリーブ１２は互いに接合され、かつ第１配管１に対して第２スリーブ１２は３６０°の任意の角度に曲げることが可能となっている。

またシールスリーブ１７の軸線方向における一対の外面１７ａ、１７ａと、第１ヒンジ１５の端板１５ａおよび第２ヒンジ１６の端板１６ａとの間に、一対の位置決めリング１９、１９が介在されている。この一対の位置決めリング１９、１９はシールスリーブ１７の軸線方向の位置決めを行なうものである。

すなわち、シールスリーブ１７はジンバルリング１３の半径方向内方に配置されており、この位置決めリング１９、１９が無い場合、シールスリーブ１７がジンバルリング１３の半径方向内方において軸線方向に移動してしまい、第１配管１と第２スリーブ１２との間の接合部１０Ｂから外れてしまうことも考えられる。

これに対して、本実施の形態によれば、シールスリーブ１７の外面１７ａ、１７ａと、第１ヒンジ１５の端板１５ａおよび第２ヒンジ１６の端板１６ａとの間に、一対の位置決めリング１９、１９を設けることにより、シールスリーブ１７の軸線方向の位置決めを行なうことができ、シールスリーブ１７によって第１配管１と第２スリーブ１２との間の接合部１０Ｂを確実に半径方向外方から囲むことができる。

また第２曲がり自在継手２０は、第１スリーブとして機能する第２配管２と、第２配管２にジンバル機構２０Ａを介して接合され、３６０°のうち任意の角度に曲げることが可能な第２スリーブ２２とを有している。また第２スリーブ２２には取付フランジ２２ａが取付けられている。

このうちジンバル機構２０Ａは、第２配管２と第２スリーブ２２との接合部２０Ｂに設けられ、この第２配管２と第２スリーブ２２との接合部２０Ｂを半径方向外方から囲む円筒状のジンバルリング２３と、第２配管２とジンバルリング２３と連結する第１ヒンジ２５と、第２スリーブ２２とジンバルリング２３とを連結する第２ヒンジ２６とを有する。この場合、第２配管２および第２スリーブ２２と、ジンバルリング２３との間には空間が形成されている。

またジンバルリング２３の半径方向内方に、第２配管２と第２スリーブ２２との接合部２０Ｂを半径方向外方から囲むシールスリーブ２７が設けられ、シールスリーブ２７の内面と第２配管２外面との間およびシールスリーブ２７内面と第２スリーブ２２外面の間には、各々密封ゴムリング２８、２８が介在されている。

なお、上述のように第２配管２は第１スリーブとして機能するようになっているが、これに限らず図１において第２配管２の右端に第２配管２と別体の第１スリーブを設け、この第１スリーブと第２スリーブ２２とをジンバル機構２０Ａを介して接合させてもよい。

次に第１ヒンジ２５と第２ヒンジ２６について更に述べる。第１ヒンジ２５は第２配管２に溶接により固着された端板２５ａと、端板２５ａから第２ヒンジ２６側へ延びる円筒状の連結部２５ｂとを有し、連結部２５ｂは端板２５ａに取付ボルト２５ｄにより取付けられている。

さらに連結部２５ｂはジンバルリング２３に、連結ピン２５ｃを介して回転自在に連結されている。

また第２ヒンジ２６は第２スリーブ２２に溶接により固着された端板２６ａと、端板２６ａから第１ヒンジ２５側へ延びる円筒状の連結部２６ｂとを有し、連結部２６ｂは端板２６ａに取付ボルト２６ｄにより取付けられている。

さらに連結部２６ｂはジンバルリング２３に、連結ピン２６ｃを介して回転自在に連結されている。

このような構造をもつジンバル機構２０Ａによって、第２配管２と第２スリーブ２２は互いに接合され、かつ第２配管２に対して第２スリーブ２２は３６０°の任意の角度に曲げることが可能となっている。

またシールスリーブ２７の軸線方向における一対の外面と、第１ヒンジ２５の端板２５ａおよび第２ヒンジ２６の端板２６ａとの間に、一対の位置決めリング２９、２９が介在されている。この一対の位置決めリング２９、２９はシールスリーブ２７の軸線方向の位置決めを行なうものである。

すなわち、シールスリーブ２７はジンバルリング２３の半径方向内方に配置されており、この位置決めリング２９、２９が無い場合、シールスリーブ２７がジンバルリング２３の半径方向内方において軸線方向に移動してしまい、第２配管２と第２スリーブ２２との間の接合部２０Ｂから外れてしまうことも考えられる。

これに対して、本実施の形態によれば、シールスリーブ２７の外面と、第１ヒンジ２５の端板２５ａおよび第２ヒンジ２６の端板２６ａとの間に、一対の位置決めリング２９、２９を設けることにより、シールスリーブ２７の軸線方向の位置決めを行なうことができ、シールスリーブ２７によって第２配管２と第２スリーブ２２との間の接合部２０Ｂを確実に半径方向外方から囲むことができる。

次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について図１、図４および図５により説明する。

まず上述した伸縮管継手構造１Ａは、建築構造物中の既設管３０、４０間に設置される。この場合、伸縮管継手構造１Ａの第１曲がり自在継手１０の第２スリーブ１２の取付フランジ１２ａと既設管３０の取付フランジ３０ａが接合され、第２曲がり自在継手２０の第２スリーブ２２の取付フランジ２２ａと既設管４０の取付フランジ４０ａが接合される。このような既設管３０、４０は、振動または地震等の影響で経年変化により、軸線方向あるいは軸線方向に直交する方向（偏心方向）にもずれていく。このような既設管３０、４０の軸線方向および偏心方向のずれは、伸縮管継手構造１Ａが軸線方向に伸縮し、あるいは偏心方向に変位することにより吸収される。この場合、既設管３０，４０の軸線方向および偏心方向のずれは、ジンバルリング１３を含むジンバル機構１０Ａ、あるいはジンバルリング２３を含むジンバル機構２０Ａによって吸収されることはなく、伸縮管継手構造１Ａによって、吸収される。

まず図１、図７乃至図１０に伸縮管継手構造１Ａの基準形状を示す。この基準形状の状態から既設管３０、４０が互いに離れたり接近して、伸縮管継手構造１Ａが軸線方向に沿って伸縮する場合、とりわけ第１配管１と第２配管２とが互いに接近していく場合、伸縮自在継手４の伸縮ゴムリング７が第２配管２外面上を摺動する。このことによって第１配管１と第２配管２が互いに接近して伸縮管継手構造１Ａが縮む（図２の実線参照）。

次に第１配管１と第２配管２とが互いに離れていく場合、伸縮自在継手４の伸縮ゴムリング７が第２配管２上を摺動する。このことによって第１配管１と第２配管２が互いに離れて、伸縮管継手構造１Ａが伸びる（図２の２点鎖線参照）。

次に既設管３０、４０が互いに離れたり接近することはないが、既設管３０、４０が偏心方向にずれていく場合、図３、図１１および図１２に示すように、既設管３０、４０の偏心方向のずれに伴って伸縮管継手構造１Ａが偏心方向に変位する。具体的には第１配管１側の第１曲がり自在継手１０が既設管３０、４０の偏心方向のずれに伴って既設管３０、４０の軸線方向に直交する方向（偏心方向）のうち、任意のずれ方向に折曲がる。

同様に第２配管２側の第２曲がり自在継手２０も既設管３０、４０の上記任意のずれ方向に折曲がる。そして第１配管１と第２配管２は第１曲がり自在継手１０と第２曲がり自在継手２０との間で傾斜して延びる。

次に既設管３０、４０が互いに接近しかつ偏心方向にずれていく場合、図４、図１１および図１２に示すように伸縮自在継手４の伸縮ゴムリング７が第２配管２外面上を摺動する。このことにより第１配管１と第２配管２が互いに接近して伸縮管継手構造１Ａが縮む。

同時に既設管３０、４０の偏心方向のずれに伴って、伸縮管継手構造１Ａが偏心方向に変位する。具体的には第１配管１側の第１曲がり自在継手１０が既設管３０、４０の偏心方向のずれに伴って既設管３０、４０の軸線方向に直交する方向（偏心方向）のうち、任意のずれ方向に折曲がる。

次に既設管３０、４０が互いに離れ、かつ偏心方向にずれていく場合、図５、図１１および図１２に示すように、伸縮自在継手４の伸縮ゴムリング７が第２配管２外面上を摺動する。このことにより第１配管１と第２配管が互いに離れて伸縮管継手構造１Ａが伸びる。

同時に既設管３０、４０の偏心方向のずれに伴って伸縮管継手構造１Ａが偏心方向に変位する。具体的には第１配管１側の第１曲がり自在継手１０が既設管３０、４０の偏心方向のずれに伴って既設管３０、４０の軸線方向に直交する方向（偏心方向）のうち、任意のずれの方向に折曲がる。

同様に第２配管２側の第２曲がり自在継手２０も既設管３０、４０の上記任意のずれの方向に折曲がる。そして第１配管１と第２配管２は第１曲がり自在継手１０と第２曲がり自在継手２０との間で傾斜して延びる。

以上のように本実施の形態によれば、既設管３０、４０が軸線方向あるいは軸線方向に直交する偏心方向にずれた場合、このずれに伴って第１配管１と第２配管２とが互いに伸縮する。同時に第１配管１側の第１曲がり自在継手１０および第１曲がり自在継手２０が３６０°のうち任意のずれ方向に沿って折曲がる。このことにより、既設管３０、４０が軸線方向あるいは軸線方向に直交する偏心方向にずれたとしても、伸縮管継手構造によりこの軸線方向および偏心方向のずれを確実に吸収してずれの調整を行なうことができる。

１第１配管
１Ａ伸縮管継手構造
２第２配管
４伸縮自在継手
１０第１曲がり自在継手
１２第２スリーブ
１３ジンバルリング
１５第１ヒンジ
１６第２ヒンジ
１７シールスリーブ
１８密封ゴムリング
１９位置決めゴムリング
２０第２曲がり自在継手
２２第２スリーブ
２３ジンバルリング
２５第１ヒンジ
２６第２ヒンジ
２７シールスリーブ
２８密封ゴムリング
２９位置決めリング
３０既設管
４０既設管

Claims

第１配管と、
前記第１配管に伸縮自在継手介して接続された第２配管と、
前記第１配管の前記第２配管と反対側の端部に設けられた第１曲がり自在継手と、
前記第２配管の前記第１配管と反対側の端部に設けられた第２曲がり自在継手とを備え、
前記第１曲がり自在継手および前記第２曲がり自在継手は、各々第１スリーブと、この第１スリーブにジンバル機構を介して接合され、３６０°のうち任意の角度に曲げることが可能な第２スリーブとを有し、
前記ジンバル機構は前記第１スリーブと前記第２スリーブとの接合部に設けられ、この接合部を半径方向外方から囲むジンバルリングと、前記第１スリーブと前記ジンバルリングとを連結する第１ヒンジと、前記第２スリーブと前記ジンバルリングとを連結する第２ヒンジとを有することを特徴とする伸縮管継手構造。
前記ジンバルリングの半径方向内方に、前記第１スリーブと前記第２スリーブの接合部を半径方向外方から囲むシールスリーブを設け、当該シールスリーブ内面と、前記第１スリーブ外面との間、および前記シールスリーブ内面と、前記第２スリーブ外面との間に、各々密封ゴムリングを介在させたことを特徴とする請求項１記載の伸縮管継手構造。
前記第１スリーブは前記第２スリーブに対して軸線方向内方に位置し、前記第１配管または前記第２配管は第１スリーブとして機能することを特徴とする請求項１または２に記載の伸縮管継手構造。
前記シールスリーブの軸線方向における一対の外面と、前記第１ヒンジおよび前記第２ヒンジとの間に、前記シールスリーブの軸線方向の位置決めを行う一対の位置決めゴムリングを設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の伸縮管継手構造。