JP5152808B2

JP5152808B2 - 内面被覆管体の接続構造

Info

Publication number: JP5152808B2
Application number: JP2009084128A
Authority: JP
Inventors: 喜幸岸田; 茂雄上田; 実真田
Original assignee: 東亜高級継手バルブ製造株式会社
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: JP2010236593A

Description

本発明は、内面被覆管体の接続構造、特に、内面被覆管体の製作後の後工程でシール座面を形成する加工を施さずに済むにもかかわらず、接続箇所でのシール信頼性を高めることができ、しかも、内面被覆管体同士を高精度で容易に締結することを可能にするための対策を講じた内面被覆管体の接続構造に関する。

管路の途中に介在される鋳鉄製の管継手や長い管路を形成するための金属製の長尺パイプ材といった管体の内面に樹脂被覆層を形成することによって、それらの管継手やパイプ材の内面腐食を抑制することは周知である。

ところで、管体の接続構造に関して、従来より種々の提案がなされている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。

特許文献１には、第１及び第２の管状部材の接続箇所にシール性を付与する構造として、第１管状部材の段付状の端面に形成した被覆層と第２管状部材の端面との間にシール用リングを介在させておき、第２管状部材に外嵌させた押輪を第１管状部材の端部にねじ込んで締め付けることにより、上記シール用リングを第１管状部材の被覆層と第２管状部材の端面との間で挟圧させることが記載されている。

特許文献２には、２本のパイプ材の一方に筒状の挿口を設け、他方に上記挿口に差し込まれる筒状の受口を設けておき、一方のパイプ材の挿口を他方のパイプ材の受口に差し込むと共に、一方のパイプ材の挿口と他方のパイプ材の受口との相互間の隙間にゴム輪を介在させることによって接続箇所をシールする構造についての記述がある。

特開平７−１８０７８７号公報特開２００３−２７８９６６号公報

特許文献１によって提案されている接続構造を、上記した内面被覆管体の接続構造に適用すると、内面被覆管体の端面にシール用リングとの密着によってシール性を発揮する高平滑度を有するシール座面を形成しておく必要がある。また、特許文献２によって提案されている接続箇所のシール構造では、受口の内面や挿口の外面が、ゴム輪との密着によってシール性を発揮する高平滑度を有するシール座面として形成されている必要がある。

しかしながら、内面被覆管体が鋳鉄管のような金属製の管体であると、その端面に高平滑度のシール座面を形成したり受口の内面や挿口の外面に高平滑度のシール座面を形成したりすることには面倒な研磨などの後工程を行うことを要する場合がある。特に、管体が鋳鉄管であると、鋳造直後の表面がシール座面には不向きな粗面になっていることが多いために、シール座面を形成するための後工程を余分に行うことが必須になるという製作工程面での問題がある。

そのほか、上掲の特許文献１及び同文献２には、接続箇所で２本の管状部材相互又はパイプ材相互の調心作用が容易かつ確実に発揮されないか、あるいは、発揮されるとしてもそれほど容易かつ確実には発揮されないために、接続箇所の両側の管路を高精度で調心することに困難が伴っていた。

本発明は、以上の問題や状況に鑑み、射出成形などによって形成される樹脂層の表面は、何らの後加工をも施さずに、そのままで高平滑度を有するシール座面として利用することができるという事実に着目してなされたものである。

すなわち、本発明は、内面被覆管体にもともと備わっている樹脂被覆層を利用して接続箇所にシール性を付与することのできる対策を講じることによって、配管系に所望形状の曲り管路を形成するときに用いられる管継手同士の接続に好適に採用することができることは勿論、長尺パイプ材同士の接続にも好適に採用することのできる内面被覆管体の接続構造を提供することを目的とする。

また、本発明は、接続箇所にシール性を付与することと、接続箇所で管体相互の調心作用を容易かつ確実に発揮させることと、が可能になる内面被覆管体の接続構造を提供することを目的とする。

本発明に係る内面被覆管体の接続構造は、第１内面被覆管体に設けられた挿口と、第２内面被覆管体に設けられて上記挿口が内側に差し込まれた受口と、上記挿口及び上記受口の嵌合箇所をシールするシール機構と、上記嵌合箇所を管軸方向に締め付けて第１及び第２の上記内面被覆管体を締結する締結機構と、を有している。

そして、第１内面被覆管体に備わっている第１樹脂被覆層を当該第１内面被覆管体の外管の端部の外側へ突出させることによって上記挿口が筒状に形成され、第２内面被覆管体の上記受口は、第２内面被覆管体の外管を延出させることによって形成された膨形筒部と、当該第２内面被覆管体に備わっている第２樹脂被覆層を延出させることによって形成されて上記膨形筒部の内面を被覆している筒状の樹脂延出部とによって形成されている。

さらに、上記シール機構が、筒状の上記挿口の根元部分に樹脂で一体成形されて後上がり勾配の第１パッキン座面を形成している第１パッキン受部と、筒状の上記樹脂延出部の端部に樹脂で一体成形されて後上がり勾配の第２パッキン座面を形成している第２パッキン受部と、それらの第１及び第２のパッキン受部の各パッキン座面の相互間で挟圧されているパッキンと、を有している。

この発明によれば、樹脂製の挿口は第１内面被覆管体に第１樹脂被覆層を形成するときに併せて一体成形することが可能である。また、受口の膨形筒部の内面を被覆している樹脂延出部も、第２内面被覆管体に第２樹脂被覆層を形成するときに併せて一体成形することが可能である。しかも、シール機構に関して、第１パッキン座面が、樹脂製の挿口の根元部分に樹脂で一体成形された第１パッキン受部によって形成され、かつ、第２パッキン座面が、受口の内面を被覆している樹脂延出部の端部に樹脂で一体成形された第２パッキン受部によって形成されているので、それらの第１及び第２のパッキン座面は、研磨などの何らの後加工を施すことなくシール座面としての使用に適するということが云える。そのため、後加工によって高平滑度を有するパッキン座面を形成しなくて済むという作業工程面での利点がある。

また、後上がり勾配を有する第１パッキン座面と後上がり勾配を有する第２パッキン座面との相互間でパッキンを挟圧する構成を採用しているので、それらの第１及び第２の各パッキン座面が、管体同士の接続箇所で管体相互の調心作用を発揮する。そのため、接続箇所での管体相互の調心作用が容易かつ確実に発揮される。

本発明では、上記締結機構が、第１内面被覆管体の外管の端部に設けられた第１フランジと、第２内面被覆管体側の上記膨形筒部の端部に設けられた第２フランジと、それらの第１及び第２のフランジを締め付けて結合する締結具とを有し、上記第１フランジに上記第１パッキン受部が密着してその第１パッキン受部が当該第１フランジによってバックアップされていると共に、上記第２フランジに上記第２パッキン受部が密着してその第２パッキン受部が当該第２フランジによってバックアップされている、という構成を採用することが望ましい。この構成であれば、第１及び第２の各パッキン受部が、金属に比べて強度に劣る樹脂で成形されているとしても、各フランジがそれらのパッキン受部をバックアップしてそれらの変形を防止する。そのため、パッキンが第１及び第２のパッキン受座の相互間で挟圧されているとしても、パッキン受部の変形によってシール性が損なわれるという事態が起こらない。

本発明では、筒状の上記挿口と上記受口とが、隙間を隔てて遊嵌合していることが望ましい。この構成を採用すると、受口の内径が挿口の外径よりも十分に大きいために、挿口を受口に挿入する作業を容易に行うことができるようになって、接続作業を容易に行うことが可能である。それにもかかわらず、上記した調心作用が発揮されるために、接続箇所で管体同士が高精度で接続される。

本発明では、第１及び第２の上記内面被覆管体のうちの少なくとも一方が、配管用パイプの接続部に介在されて曲り管路を形成する管継手であっても、第１及び第２の上記内面被覆管体のうちの少なくとも一方が、直管路を形成する配管用の長尺パイプであってもよい。

以上のように、本発明によれば、樹脂製の挿口や受口の内面を被覆している樹脂延出部が、第１又は第２の内面被覆管体の樹脂被覆層に一体に形成されていて、後上がり勾配の第１パッキン座面を有する第１パッキン受部が上記挿口に一体成形され、かつ、後上がり勾配の第２パッキン座面を有する第２パッキン受部が上記樹脂延出部の端部に樹脂で一体成形されているので、後加工によって高平滑度を有するパッキン座面を形成しなくて済む。したがって、内面被覆管体の製作後に後加工を施すことなく接続箇所にシール性を付与することができるようになり、その結果、管継手同士の好適な接続構造や、長尺パイプ材同士の好適な接続構造を提供することが可能になる。

また、後上がり勾配を有する第１パッキン座面と後上がり勾配を有する第２パッキン座面との相互間でパッキンを挟圧する構成を採用しているので、それらの第１及び第２の各パッキン座面が発揮する調心作用により、接続箇所で管体同士が高精度で容易かつ確実に接続されるという効果も発揮される。

さらに、第１及び第２のパッキン受部が樹脂製であるとしても、それらのパッキン受部が第１又は第２のフランジによってパックアップされているために、パッキン受部の変形が起こりにくくなり、初期のシール性能を長期に亘って持続させることが可能になるという効果もある。

本発明の実施形態に係る接続構造を採用して組み立てられた管継手を示す断面図である。図１のＩＩ線矢視図である。図１の要部の拡大断面図である。図１の接続構造を分解して示した断面図である。本発明の実施形態に係る接続構造を採用して組み立てられた他の管継手を示す断面図である。本発明の実施形態に係る接続構造を採用した長尺パイプ材同士の接続構造を示す断面図である。

図１は本発明の実施形態に係る接続構造を採用して組み立てられた管継手を示す断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分の断面図、図３は図１の要部の拡大断面図、図４は図１の接続構造を分解して示した断面図である。

図１において、１０は第１内面被覆管体、５０は第２内面被覆管体を示していて、第１内面被覆管体１０の端部に筒状の挿口２０が設けられ、第２内面被覆管体５０の端部に筒状の受口６０が設けられている。そして、挿口２０が受口６０の内側に差し込まれていて、それらの挿口２０及び受口６０の嵌合箇所がシール機構７０によってシールされている。また、第１及び第２の内面被覆管体１０，５０は、上記嵌合箇所を管軸方向に締め付けている締結機構８０によって締結されている。

図３に拡大して示したように、第１内面被覆管体１０は、外管としての鋳鉄製の外管１１の内面に第１樹脂被覆層１２を密着させてなり、この第１樹脂被覆層１２によって外管１１の内面腐食が防止されている。そして、第１樹脂被覆層１２が外管１１の一端部１３の外側へ突出されていて、その突出部分によって筒状の上記挿口２０が形成されている。図例の第１内面被覆管体１０では、外管１１の一端部１３の外側へ突出されている樹脂製の上記挿口２０の肉厚がその外周側に向けて増厚されていて、その挿口２０の肉厚が、上記した外管１１の肉厚と第１樹脂被覆層１２との肉厚とを合わせた肉厚と略同等に定められている。こうして挿口２０の肉厚を増厚しておくと、その挿口２０が樹脂によって形成されているとしても大きな耐曲り強度を発揮するので、挿口２０に要求される大きな強度を満たしやすくなるだけでなく、第１樹脂被覆層１２によって取り囲まれた管路の口径が挿口によって狭められないので、流路面積が減少するという事態をきたすことがない。

一方、同図のように、第２内面被覆管体５０は、外管としての鋳鉄製の外管５１の内面に第２樹脂被覆層５２を密着させてなり、この第２樹脂被覆層５２によって外管５１の内面腐食が防止されている。また、上記受口６０は、第２内面被覆管体５０の外管５１を延出させることによって形成された膨形筒部６１と、上記第２樹脂被覆層５２を延出させることによって形成されて上記膨形筒部６１の内面を被覆している筒状の樹脂延出部６２とによって形成されている。なお、上記膨形筒部６１は外管５１の端部を拡径処理することによって形成されている。

次に、シール機構７０は、上記挿口２０の根元部分に樹脂で一体成形されている第１パッキン受部７１と、上記樹脂延出部６２の端部に樹脂で一体成形されている第２パッキン受部７５と、それらのパッキン受部７１，７５の相互間に介在されているパッキン７８とを有している。図３を参照してシール機構７０をさらに詳細に説明すると、第１パッキン受部７１の表面は後上がり勾配の第１パッキン座面７２を形成している。これに対し、第２パッキン受部７５の裏面は後上がり勾配の第２パッキン座面７６を形成している。さらに、パッキン７８は、その裏面が上記した第１パッキン座面７２と同様に後上がり勾配を有して、その傾斜角度は当該第１パッキン座面７２と同等になっている。また、パッキン７８の表面は、上記した第２パッキン座面７６と同様に後上がり勾配を有して、その傾斜角度は当該第２パッキン座面７６と同等になっている。

締結機構８０は、第１内面被覆管体１０の外管１１の端部に設けられた第１フランジ８１と、第２内面被覆管体５０側の上記膨形筒部６１の端部に設けられた第２フランジ８２と、それらの第１及び第２のフランジ８１，８２を締め付けて結合する締結具８３とを有している。図２に第１フランジ８１の正面形状が表されている。同図によって判るように、第１フランジ８１は、円環状に形成されていて、その周囲の等角度おきの３箇所にボルト挿通孔８４を備えたブラケット部８５を有している。図示していないけれども、第２フランジ８２も第１フランジ８１と同様の構成を有している。図３には第２フランジ８２のブラケット部を符号８７で示し、そのブラケット部８７のボルト挿通孔を符号８６で示してある。図例の締結具８３は、第１及び第２の上記ブラケット部８５，８７の各ボルト挿通孔８４，８６に挿通された締結ボルト８８と、その締結ボルト８８にねじ込まれたナット８９とを有している。

そして、図１又は図３のように、第１フランジ８１に第１パッキン受部７１が密着してその第１パッキン受部７１が第１フランジ８１によってバックアップされている。同様に、第２フランジ８２に第２パッキン受部７５が密着してその第２パッキン受部７５が第２フランジ８２によってバックアップされている。したがって、第１パッキン受部７１や第２パッキン受部７５が後述する締結機構８０の締付力を受けて撓み変形することはない。

この実施形態において、第１内面被覆管体１０の第１樹脂被覆層１２と、その第１樹脂被覆層１２から延出された挿口２０と、挿口２０の根元部分の第１パッキン受部７１とは、第１フランジ８１を備えた外管１１にインサート成形されている。また、第１樹脂被覆層１２や第１パッキン受部７１は、外管１１や第１フランジ８１に接着剤を介して接合されている。

第１内面被覆管体１０と第２内面被覆管体５０との接続箇所では、第１内面被覆管体１０の挿口２０が第２内面被覆管体５０の受口６０に差し込まれていて、それらの挿口２０と受口６０とは、図３に符号Ｓで示した隙間を隔てて両者が遊嵌合されている。この構成を有していることにより、挿口２０を受口６０に容易に差し込むことができるようになって、その差込み作業性が向上する。

また、パッキン７８が、第１パッキン受部７１の第１パッキン座面７２と、第２パッキン受部７５の第２パッキン座面７６との間に挟まれていて、上記した締結機構８０の締付力によって第１及び第２のパッキン座面７２，７６との相互間で挟圧されている。ここで、第１パッキン座面７２は、樹脂製の挿口２０の根元部分に樹脂で一体成形された第１パッキン受部７１の表面によって形成されている。同様に、第２パッキン座面７６は、樹脂延出部６２の端部に樹脂で一体成形された第２パッキン受部７５の裏面によって形成されている。そして、それらのパッキン座面７２，７６には、第１パッキン受部７１の成形後の平滑な表面や第２パッキン受部７５の成形後の平滑な裏面がそのまま使用されている。したがって、パッキン座面７２，７６を形成するのに、特別な研磨工程などを経る必要はない。

さらに、この実施形態では、後上がり勾配を有する第１パッキン座面７２と後上がり勾配を有する第２パッキン座面７６との相互間でパッキン７８を挟圧する構成を採用しているので、それらの第１及び第２の各パッキン座面７２，７６が、第１及び第２の内面被覆管体１０，５０同士の接続箇所で管体相互の調心作用を発揮して、第１及び第２の内面被覆管体１０，５０同士が同心状に接続することに役立っている。

なお、第１内面被覆管体１０の後端部や第２内面被覆管体５０の前端部には、配管系を形成するためのパイプ材が接続される接続口１５，５５が備わっている。

図１〜図４では、曲り管路を有する第１及び第２の２つの内面被覆管体１０，５０の接続構造を示していて、こうして接続されている第１及び第２の２つの内面被覆管体１０，５０は、共働して直角エルボ型の管継手を構成している。

本発明に係る内面被覆管体の接続構造は、図１〜図４を参照して説明した直角エルボ型の管継手を構成するという場合に限らず、Ｙ型管継手を構成することにも利用することができる。図５は、本発明に係る内面被覆管体の接続構造を、Ｙ型管継手を構成することに利用した事例を示している。

すなわち、図５は本発明の実施形態に係る接続構造を採用して組み立てられた他の管継手を示す断面図である。図例の管継手はＹ型管継手であり、その枝管部９０を根元側部分９１と先端側部分９２とに分割し、それらの接続箇所に上記接続構造を適用してある。この実施形態において、枝管部９０の先端側部分９２が本発明の第１内面被覆管体１０に相応し、枝管部９０の根元側部分９１が本発明の第２内面被覆管体５０に相応している。そして、枝管部９０の先端側部分９２は、図４に示した第１内面被覆管体１０と同様の全体構成を有している。また、接続構造については、図１や図３などを参照して説明したところと同様であるので、説明の重複を回避するために同一又は相応する部分に同一符号を付して詳細な説明を省略する。

本発明に係る内面被覆管体の接続構造は、長尺パイプ材同士の接続箇所にも適用することが可能である。すなわち、図６は本発明の実施形態に係る接続構造を採用した長尺パイプ材同士の接続構造を示す断面図である。この実施形態において、一方側のパイプ材９３が本発明の第１内面被覆管体１０に相応し、他方側のパイプ材９４が本発明の第２内面被覆管体５０に相応している。双方のパイプ材９３，９４の接続構造については、図１や図３などを参照して説明したところと同様であるので、説明の重複を回避するために同一又は相応する部分に同一符号を付して詳細な説明を省略する。

Claims

第１内面被覆管体に設けられた挿口と、第２内面被覆管体に設けられて上記挿口が内側に差し込まれた受口と、上記挿口及び上記受口の嵌合箇所をシールするシール機構と、上記嵌合箇所を管軸方向に締め付けて第１及び第２の上記内面被覆管体を締結する締結機構と、を有し、
第１内面被覆管体に備わっている第１樹脂被覆層を当該第１内面被覆管体の外管の端部の外側へ突出させることによって上記挿口が筒状に形成され、
第２内面被覆管体の上記受口は、第２内面被覆管体の外管を延出させることによって形成された膨形筒部と、当該第２内面被覆管体に備わっている第２樹脂被覆層を延出させることによって形成されて上記膨形筒部の内面を被覆している筒状の樹脂延出部とによって形成され、
上記シール機構が、筒状の上記挿口の根元部分に樹脂で一体成形されて後上がり勾配の第１パッキン座面を形成している第１パッキン受部と、筒状の上記樹脂延出部の端部に樹脂で一体成形されて後上がり勾配の第２パッキン座面を形成している第２パッキン受部と、それらの第１及び第２のパッキン受部の各パッキン座面の相互間で挟圧されているパッキンと、を有することを特徴とする内面被覆管体の接続構造。
上記締結機構が、第１内面被覆管体の外管の端部に設けられた第１フランジと、第２内面被覆管体側の上記膨形筒部の端部に設けられた第２フランジと、それらの第１及び第２のフランジを締め付けて結合する締結具とを有し、
上記第１フランジに上記第１パッキン受部が密着してその第１パッキン受部が当該第１フランジによってバックアップされていると共に、上記第２フランジに上記第２パッキン受部が密着してその第２パッキン受部が当該第２フランジによってバックアップされている請求項１に記載した内面被覆管体の接続構造。
筒状の上記挿口と上記受口とが、隙間を隔てて遊嵌合している請求項１又は請求項２に記載した内面被覆管体の接続構造。