管部的连接构造的制作方法

文档序号:16950337发布日期:2019-02-22 21:56阅读:144来源:国知局
管部的连接构造的制作方法

本实用新型典型地涉及一种能够在将配设于建筑物内的配管彼此连接时使用的管部的连接构造。



背景技术:

在建筑物内,通常为了进行供水、供热水等而设置有能够使水、热水等流体流通的各种配管设备。该配管设备的设计和设置工程成为左右建筑工程的品质和工期的较大因素。不过,由于大多情况下建筑物的基础工程、钢筋的安装作业等会耗费大部分的工期,因此,现实中,大多要求在剩余的较短期间内进行配管设备的设置工程。

因此,以往,对于各种配管的连接构造提出了各种方案。例如,在日本实开平3-130488号公报中,记载有管与接收该管的接头管的连接构造。在管的端部形成有卡定槽,在接头管的与卡定槽相对应的部分形成有开口部。并且,通过将日文コ字状防脱销自接头管的开口部插入且与管的卡定槽相卡合,从而将管和接头管连接起来。

并且,在该日本实开平3-130488号公报中,作为与接头管的开口部和管的卡定槽相卡合的止动件,记载有具有能插入于接头管的各开口部的爪部的环状的止动件。于是,通过将各爪部卡合于接头管的各开口部和管的卡定槽,从而将接头管和管连接起来。

日本特许第4236033号公报所记载的接头机构包括圆筒状的接头主体、将环状线材的一部分切除而成的形状的止挡构件、插入到接头主体的内侧的被连接管、以及安装于该被连接管的插入顶端附近的外周的O形密封圈。并且,在接头主体的内周壁形成有用于收纳止挡构件的外周侧缘部的外侧环槽,在形成有该外侧环槽的接头主体上形成有止挡构件导入口。

该止挡构件导入口形成为宽度比止挡构件的线材的粗细尺寸大。并且,在比被连接管的O形密封圈安装位置远离插入顶端侧的、被连接管的外周壁位置形成有用于收纳止挡构件的内周侧缘部的内侧环槽。该内侧环槽的宽度尺寸形成为宽度比止挡构件的线材的粗细尺寸大。止挡构件在以使相对两端部稍微偏心的方式施加了螺旋扭转的状态下安装于接头主体的外周面。此外,在日本特开2007-270930号公报和日本特开2004-239289号公报中,也提出了与该接头构造相同的接头构造。

日本特开2008-106920号公报所记载的管接头包括阴型构件和能插入并连结于该阴型构件的阳型构件。阴型构件具有筒状的阴型主体。该阴型主体在其顶端侧具有阳型构件接收部,另外,该阴型主体在其后端侧具有导管连接部。

在阳型构件接收部,以在该阳型构件接收部的周向上分开预定间隔的方式设有多个在该阳型构件接收部的径向上贯穿的锁定元件孔。在该锁定元件孔内设定有球形的锁定元件,该锁定元件能够沿径向位移。

在阳型构件接收部的外周安装有套筒。该套筒能够沿轴线方向在锁定位置与锁定解除位置之间进行位移。

并且,套筒在锁定位置处朝向径向内侧按压锁定元件,使锁定元件成为自阴型主体的内周面部分地突出的状态,在锁定解除位置处,解除套筒对锁定元件的按压,从而锁定元件能够在锁定元件孔内向径向外侧位移。

阳型构件具有筒状的阳型主体。阳型主体形成有插入部,该插入部自阳型主体的顶端朝向后端延伸并插入到阴型主体的阳型构件接收部内,在该插入部形成有环状的锁定凹部,在该插入部被插入到阳型构件接收部内时,该锁定凹部在径向上与锁定元件对齐并接收锁定元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本实开平3-130488号公报

专利文献2:日本特许第4236033号公报

专利文献3:日本特开2007-270930号公报

专利文献4:日本特开2004-239289号公报

专利文献5:日本特开2008-106920号公报



技术实现要素:

实用新型要解决的问题

但是,在日本实开平3-130488号公报所记载的接头中,在使用日文コ字状的防脱销将管和管接头连接起来的情况下,接头管的开口部和销相卡合的卡合区域以及管的卡定槽和销相卡合的卡合区域均远小于管和接头管的整周的长度。

并且,即使在使用具有多个爪部的环状止动件来将管和接头管连接起来的情况下,接头管的开口部和爪部相卡合的卡合区域以及卡合槽和爪部相卡合的卡合区域均远小于管和接头管的整周长度。

如此,由于管和接头管这两者与止动件相卡合的卡合区域较小,因此,当管内的内压成为高压时,存在管自接头管脱出等问题。

在上述日本特许第4236033号公报所记载的接头机构中,在将接头主体和被连接管连接起来时,向接头主体内插入被连接管。之后,自止挡构件导入口逐渐插入止挡构件,止挡构件被插入到内侧环槽和外侧环槽内。对于安装到内侧环槽和外侧环槽内的止挡构件,与安装于接头主体的外周面时相比,该止挡构件缩径而成为大致环状的状态。

换言之,止挡构件在安装于接头主体的外周面的状态下成为扩径的状态,在止挡构件的内周面与接头主体的外周面之间产生较大的表面压力。

因此,即使为了将止挡构件插入到内侧环槽和外侧环槽内而欲将止挡构件自止挡构件导入口逐渐插入,由于止挡构件与接头主体之间的摩擦非常大,因此也存在将止挡构件插入到止挡构件导入口内非常困难这样的问题。

为了提高将止挡部插入时的便利性,还能够想到利用容易变形的较细的芯线等来构成止挡构件,但这无法确保接头主体与被连接管之间的连接强度。因此,止挡构件不可避免地采用较粗的线材。并且,在利用具有预定粗细的线材来构成通过切除一部分而成的环状的止挡构件的情况下,在接头主体的外周面与止挡构件之间产生的摩擦力变大。

如此,在上述日本特许第4236033号公报所记载的接头机构中,难以兼顾将接头主体和被连接管相连接时的作业性以及接头主体与被连接管之间的牢固的结合。

在日本特开2008-106920号公报所记载的管接头中,将球形的锁定元件配置于在阳型构件接收部形成的锁定元件孔内,该锁定元件使阴型构件和阳型构件相结合。并且,为了使阴型构件与阳型构件之间的结合牢固,能够想到使多个锁定元件沿周向排列。

但是,为了配置多个锁定元件,需要在阳型构件接收部形成多个锁定元件孔,而难以确保阳型构件接收部的刚性。若阳型构件接收部的刚性变低,则在阴型构件和阳型构件内的内压上升时,上述阳型构件接收部会变形,存在阴型构件与阳型构件之间的结合被解除的担忧。

因此,在日本特开2008-106920号公报所记载的管接头中,难以使管部彼此的连接牢固。

本实用新型是鉴于上述那样的课题而做出的,其目的在于,提供一种能够容易地进行管部彼此的连接且能够使管部彼此牢固地结合的管部的连接构造。

用于解决问题的方案

本实用新型提供一种管部的连接构造,其特征在于,该管部的连接构造包括:第1管部,其包含第1管主体和设于所述第1管主体的端部的扩径部;第2管部,该第2管部的一端插入到所述扩径部;止挡部,其形成在所述扩径部与所述第1管主体之间,能够与所述第2管部的开口端部相抵接;第1环状槽部,其形成于所述扩径部的内周面,且沿所述扩径部的周向延伸;第2环状槽部,其形成于所述第2管部的外周面中的、在所述第2管部被插入到所述扩径部内的状态下与所述第1环状槽部相对的部分,该第2环状槽部沿所述第2管部的周向延伸;以及连结构件,其插入到由所述第1环状槽部和所述第2环状槽部在径向上排列而形成的插入通路内,并将所述第1管部和所述第2管部连结起来。在所述扩径部形成有插入孔,该插入孔将该扩径部的外部和所述插入通路连通,该插入孔供所述连结构件插入。所述连结构件包含:簧圈,其设置为在被插入到所述插入通路内时能够沿着所述插入通路弯曲;以及固定构件,其与所述簧圈相连接且在所述簧圈被插入到所述插入通路内时固定于所述扩径部的外周面。所述簧圈被设置为,在被插入到所述插入通路内时与所述扩径部的规定出所述第1环状槽部的内周面和所述第2管部的规定出所述第2环状槽部的外周面相卡合。所述扩径部具有突出部,该突出部配置在所述扩径部的轴向上比所述扩径部的所述外周面靠所述扩径部的开口端部侧的位置,且在所述径向上相对于所述扩径部的所述外周面突出。

根据本实用新型的管部的连接构造,也可以是,所述连结构件还包含把持部,该把持部与所述簧圈的一个端部相连接,该把持部在所述簧圈被插入到所述插入通路内时配置于所述插入孔的外部,

在所述扩径部的所述周向上与所述插入孔分开的位置形成有相对于所述外周面凹陷的凹部,

所述固定构件与所述簧圈相连接,且所述固定构件具有:延伸部,其在所述簧圈被插入到所述插入通路内时配置于所述插入孔的外部且具有在所述簧圈被插入到所述插入通路内时与所述凹部相对的部分;以及突起部,其形成在所述延伸部上,并在所述簧圈被插入到所述插入通路内时嵌合于所述凹部,

所述扩径部还具有遮檐部,该遮檐部以在孔轴线方向上与所述把持部的至少一部分重叠的方式设于在所述簧圈被插入到所述插入通路内时在所述插入孔的所述孔轴线方向上比所述把持部远离所述插入孔的位置。

根据本实用新型的管部的连接构造,也可以是,所述簧圈的弹簧指数为3以上且3.3以下。

根据本实用新型的管部的连接构造,也可以是,在所述簧圈的位于与所述把持部相连接的所述一个端部所在侧相反的一侧的另一个端部处,所述簧圈的与所述轴向垂直的方向上的宽度朝向所述簧圈的延伸的轴向上的顶端部去持续变小直到到达该顶端部为止,自所述一个端部起到所述另一个端部为止,所述宽度为恒定。

根据本实用新型的管部的连接构造,也可以是,所述固定构件被设置为,在所述簧圈被插入到所述插入通路内且所述突起部与所述凹部嵌合时,所述延伸部被施加张力。

根据本实用新型的管部的连接构造,也可以是,所述凹部和所述插入孔这两者相对于所述扩径部的中心点所成的最小角度为90度以下,

所述固定构件的所述延伸部的一端和另一端这两者相对于所述扩径部的所述中心点所成的最小角度为所述凹部和所述插入孔这两者相对于所述扩径部的所述中心点所成的所述最小角度以下。

根据本实用新型的管部的连接构造,也可以是,在所述插入孔中位于外周侧的端部的孔径大于在所述插入孔中与所述插入通路相连接的部分的孔径。

根据本实用新型的管部的连接构造,也可以是,所述簧圈具有第1簧圈和卷绕在所述第1簧圈的外侧的第2簧圈。

实用新型的效果

采用本实用新型的管部的连接构造,即使管内的内压较高,也能够良好地维持管部彼此的连接,且能够谋求减轻管部的连接作业负担。

附图说明

图1是对具有实施方式1的管部连接构造200的配管单元500的局部进行剖视而得的侧视图。

图2是对实施方式1的管部连接构造200的局部进行剖视而得的侧视图。

图3是对实施方式1的管部连接构造200的局部进行剖视而得的主视图。

图4是图1~图3所示的扩径部102的侧剖视图。

图5是图1~图3所示的扩径部102的剖视图。

图6是图1~图3所示的预制管103的剖视图。

图7是用于说明图1~图3所示的连结构件140的图。

图8是表示在图1~图3所示的连结构件140被插入到插入通路115内的状态下的簧圈145的附近的剖视图。

图9是表示环状槽部112的形状的变形例的剖视图。

图10是表示连结构件140的变形例的侧视图。

图11是对实施方式2的管部连接构造200的局部进行剖视而得的侧视图。

图12是对实施方式2的管部连接构造200的局部进行剖视而得的主视图。

图13是图11和图12所示的扩径部102的剖视图。

图14是图11和图12所示的预制管103的剖视图。

图15是用于说明图11和图12所示的连结构件140的图。

图16是图11和图12所示的连结构件140的固定构件的主视图。

图17是图11和图12所示的连结构件140的固定构件的侧视图。

图18是对实施方式3的管部连接构造300的局部进行剖视而得的侧视图。

图19是用于说明实施方式1~实施方式3的管部连接构造中的连结构件140的变形例的图。

图20是用于说明比较例的连结构件的图。

附图标记说明

100、预制管(第1管部);101、预制管主体;102、扩径部;103、预制管(第2管部);104、第2环状槽部;107、密封构件;108、121、台阶部;110、密封容纳槽;111、113、开口端部;112、第1环状槽部;112a、112b、弯曲面;114、插入孔;115、插入通路;120、嵌合部;122、连通路径;140、连结构件;141、把持部;142、固定部;143、筒部;144、凸部;145、簧圈;200、管部连接构造;500、配管单元。

具体实施方式

(实施方式1)

使用图1~图8来说明实施方式1的预制管(管部)的连接构造。图1是对具有本实施方式1的管部连接构造200的配管单元500的局部进行剖视而得的侧视图。

如该图1所示,配管单元500是通过利用管部连接构造200将多个预制管(管部)100、103相互连接起来而构成的。此外,如此由多个预制管构筑而成的配管单元500例如被容纳在建造物内,并被用作供水配管设备、供热水配管设备。

图2是对管部连接构造200的局部进行剖视而得的侧视图,图3是对管部连接构造200的局部进行剖视而得的主视图。如该图2和图3所示,管部连接构造200将预制管100(承口)和预制管103(插口)连接起来,该预制管100具有预制管主体101和设于预制管主体101的端部的扩径部102,该预制管103(插口)的开口端部111插入到扩径部102内。

扩径部102的内表面的直径大于预制管主体101的内表面的直径。并且,预制管103中的靠开口端部111侧的端部插入到扩径部102内。由于扩径部102的内径大于预制管主体101的内径,因此在扩径部102与预制管主体101之间形成有台阶部(止挡部)108。

台阶部108的内径小于预制管103的开口端部111的外径,当预制管103插入到扩径部102内时,预制管103的开口端部111抵接于台阶部108,从而对预制管100与预制管103进行相对的定位。

在扩径部102的内周面,形成有沿着扩径部102的周向延伸的环状的第1环状槽部112(以下简称作环状槽部112)。在预制管103的外周面的、在预制管103被插入到扩径部102的状态下在径向上与环状槽部112相对的部分形成有第2环状槽部104(以下简称作环状槽部104)。

并且,如图3所示,通过将环状槽部112和环状槽部104在径向上排列,从而形成沿环状延伸的插入通路115。在扩径部102形成有自扩径部102的外周面到达插入通路115且与插入通路115相连通的插入孔114。在该插入孔114和插入通路115内插入有连结构件140。插入孔114的孔轴沿着扩径部102的切线方向延伸。

图4是扩径部102的侧剖视图。如该图4所示,在扩径部102的内周面中的相对于环状槽部112位于与开口端部113所在侧相反的那一侧的部分,形成有呈环状延伸的密封容纳槽110。并且,在该密封容纳槽110内,如图2所示那样容纳有密封构件107。

密封构件107形成为环状,密封构件107通过与被插入到扩径部102内的预制管103的外周面相接触而抑制了在预制管100、103内流动的液体等自预制管100与预制管103之间向外部泄漏。

并且,扩径部102的厚度t1大于图2所示的预制管主体101的厚度t2,扩径部102的刚性大于预制管主体101的刚性。

图5是沿图4的V-V线剖切的扩径部102的剖视图,如该图5所示,在扩径部102形成有自扩径部102的外周面到达环状槽部112的插入孔114。在插入孔114具有台阶部121、在位于比该台阶部121远离环状槽部112的那一侧的内周面形成的嵌合部120、以及自该嵌合部120朝向环状槽部112延伸且到达环状槽部112的连通路径122。

图6是预制管103的剖视图,如该图6所示,环状槽部104形成为半圆弧状。

图7是连结构件140的侧视图。如该图7所示,连结构件140包含把持部141、固定部142、以及簧圈145。把持部141和固定部142相互连接且形成为中空状。簧圈145的一个端部在把持部141和固定部142的中空部中通过并固定于所述把持部141和固定部142。

固定部142具有把持部141和连接于该把持部141的筒状的筒部143。簧圈145的一个端部通过设于筒部143的中空部而与把持部141相连接。构成把持部141和固定部142的材料为任意的材料均可,例如为树脂。固定部142和簧圈145的一个端部145a例如一体成形。若如此设置,则与利用例如焊接等将把持部141和固定部142这两者与簧圈145连接起来的情况相比,能够提高把持部141和固定部142这两者与簧圈145之间的连接强度。

在固定部142中的筒部143的外周面处,在与嵌合部120相对的部分还具有凸部144,该凸部144在整个簧圈145插入到插入通路115内时(换言之在固定部142被插入到插入孔114内时)朝向插入孔114的内周面突出。此时,凸部144的与筒部143的外周面垂直的方向上的、自外周面起到端部为止的长度(高度)被设为大于固定部142插入到插入孔114内时的插入孔114的内周面与筒部143的外周面之间的距离。另外,构成凸部144的材料是例如橡胶、聚氨酯等的具有挠性的树脂。因此,在固定部142插入到插入孔114内时,凸部144能够与插入孔114的内周面相接触并按压插入孔114的内周面。也就是说,能够使预定的阻力作用于固定部142与插入孔114接触的接触部。因此,连结构件140能够利用凸部144来保持被插入到插入孔114和插入通路115内的状态。

簧圈145的轴向上的长度被设为等于或大于环状槽部104的在扩径部102的周向上的长度。对簧圈145进行设置,以使在设置簧圈145的线径d(参照图7)和簧圈145的外径D(参照图7)时弹簧系数(D-d)/d成为3以上且3.3以下。此外,簧圈145的外径D指的是在簧圈145中外径被设为恒定的区域中的外径(详见后述)。

簧圈145具有:一个端部145a,其与把持部141和固定部142一体成形;以及另一个端部145b,其位于该端部145a的相反侧。簧圈145在另一个端部145b处,该簧圈145的与轴向垂直的方向上的宽度(外径)朝向簧圈145的延伸的轴向上的顶端部去持续变小直到到达该顶端部为止。换言之,簧圈145的外径在该另一个端部145b处形成为随着朝向顶端部去而顶端变细,但在除此以外(自与把持部141和固定部142一体成形的一个端部145a起到另一个端部145b为止)的区域中,簧圈145的外径被设为恒定。若将簧圈145设为这样的顶端变细的构造,则能够将连结构件140容易地插入到插入通路115中。

具有这样的结构的连结构件140形成为在自然状态(未自外部施加有负荷的无负荷状态)下呈直线状延伸,且能够以弯曲的方式变形。

在将预制管103和预制管100相连接时,将预制管103的一个端部插入到预制管100的扩径部102内。当将预制管103向扩径部102内插入时,预制管103的端部抵接于图2所示的台阶部108,预制管100和预制管103被定位。

当对预制管103和预制管100进行相对的定位时,环状槽部112和环状槽部104在径向上排列而形成插入通路115。之后,如图8所示,将连结构件140的一个端部插入到连通路径122。

此时,连结构件140形成为在自然状态下呈直线状延伸,因此,能够比较容易地对连结构件140的顶端部进行定位。并且,在完成连结构件140的顶端部的定位之后,作业者将连结构件140的顶端部逐渐插入到连通路径122内。而且,通过将连结构件140逐渐插入到连通路径122内,由此,如图3所示,连结构件140一边沿着插入通路115的形状弯曲,一边进入到插入通路115内。

若连结构件140的簧圈145的弹簧系数(D-d)/d为3以上,则连结构件140能够在较小的外力的作用下弯曲,因此,作业者能够通过施加比较小的力来将连结构件140逐渐插入到插入通路115内。并且,如图3所示,在整个簧圈145插入到插入孔114和插入通路115内之后,再将固定部142插入到插入孔114内,从而完成连结构件140的安装。由此,连结构件140在插入通路115的大致整周上配设,且成为固定部142的凸部144和插入孔114的内周面相接触的状态。

当完成连结构件140的安装时,连结构件140的簧圈145分别在扩径部102和预制管103的周向上大致整周地卡合于扩径部102的规定出环状槽部112的内周面和预制管103的规定出环状槽部104的外周面。

在预制管100和预制管103内的内压上升了时,预制管100和预制管103在预制管103自扩径部102脱出的方向上被施加负荷。

此时,由于施加于预制管100和预制管103的负荷是由在插入通路115的大致整周范围内配设的簧圈145承受,因此能够抑制簧圈145本身发生变形或破损,从而能够良好地维持管部彼此的连接。

并且,通过借助簧圈145将预制管100和预制管103连接起来,能够使簧圈145与预制管100和预制管103这两者面接触,从而能够增大簧圈145与预制管100和预制管103这两者的接触面积。与此相伴,即使沿预制管103自扩径部102脱出的方向施加于预制管100和预制管103的负荷变大,与以连结构件与两个管部点接触地同这两个管部相卡合的方式设置的管部的连接构造相比,也能够扩大接触区域,从而能够抑制接触点的表面压力变得过大。

由此,能够抑制预制管100和预制管103变形或破裂,从而能够良好地维持预制管100与预制管103之间的连接状态。此外,簧圈145由钢等金属材料构成。

此外,也可以使环状槽部104的圆弧面状的内表面的半径、环状槽部112的圆弧面状的内表面的半径、以及簧圈145的外径D的一半(以下称作簧圈145的半径)各自实质上一致,但也可以如下述图9所示那样设定各半径。图9是表示连结构件140插入到插入通路115内的状态下的簧圈145及其附近的剖视图。

如该图8所示,簧圈145的半径r1小于环状槽部104的内表面的曲率半径r2、环状槽部112的内表面的曲率半径r3。因此,在簧圈145接触于环状槽部112的内表面的状态下,在簧圈145与环状槽部104之间产生间隙。如此,由环状槽部104和环状槽部112规定出的插入通路115的截面积大于簧圈145的与轴向垂直的截面积(以外径D为直径的圆的面积),因此能够容易地将连结构件140插入到插入通路115。并且,在将连结构件140插入到插入通路115内时,即使在环状槽部112和环状槽部104未准确地在径向上排列、而是环状槽部112和环状槽部104在预制管100、103的延伸方向上稍微错开的状态下,也能够容易地将连结构件140插入到插入通路115内,从而谋求了预制管100与预制管103的连接作业的高效化。

在此,连结构件140的簧圈145在自然状态下形成为直线状。因此,在连结构件140被插入到插入通路115内且弯曲的状态下,会在簧圈145上产生欲恢复直线状的形状的作用力。由此,簧圈145按压扩径部102的规定出环状槽部112的内周面且进入到环状槽部112内。

如该图9所示,簧圈145以在与轴向垂直的剖面中成为环状的方式形成,簧圈145的外周面形成为圆形形状。并且,簧圈145的外周面的半径r1(如上述那样为外径D的一半)形成为比预制管103的厚度t3厚。

簧圈145的横向刚性大于预制管103的横向刚性,从而抑制了簧圈145的径向上的变形。另一方面,扩径部102中的、环状槽部112所处的部分处的径向上的厚度t1形成为比簧圈145的半径r1大,扩径部102的刚性形成为比预制管103的刚性高。因此,即使预制管100、103内的内压上升,也能够抑制扩径部102的变形。

并且,即使预制管100、103内的内压上升,扩径部102也基本上不变形。另一方面,预制管103以扩径的方式变形。此时,由于预制管103比扩径部102容易变形,因此,预制管103以环状槽部104的内表面与位于环状槽部112内的簧圈145的外周面密合的方式变形。

由此,环状槽部104的内表面和簧圈145的外周面相密合,且簧圈145进入到环状槽部112内,因此,使预制管100与预制管103之间的结合更牢固。此外,由于簧圈145进入到难以因其作用力而变形的环状槽部112内,因此,即使预制管103变形,也能够抑制簧圈145脱落。

并且,通过使连结构件140的簧圈145的弹簧系数(D-d)/d为3.3以下,能够充分地增大簧圈145的作用力,因此能够使预制管100与预制管103之间的结合更牢固。

图9是表示环状槽部112的形状的变形例的剖视图。在该图9所示的例子中,环状槽部112的内表面由以中心点O4为中心的弯曲面112a和以中心点O5为中心的弯曲面112b形成。中心点O4和中心点O5在预制管103的延伸方向上分开。

并且,弯曲面112a、112b的曲率半径r4均大于簧圈145的半径r1。在该图9所示的环状槽部112中,各弯曲面112a、112b自环状槽部112的底部陡峭地上升,因此,簧圈145不易自环状槽部112脱落。

如此,采用本实施方式的管部连接构造200,能够通过将预制管103插入到预制管主体101的扩径部102内,将连结构件140自插入孔114插入到插入通路115内,并将固定部142压入插入孔114直到凸部144和嵌合部120相接触为止,从而完成预制管100与预制管103的连接作业,能够使预制管100与预制管103的连接作业简单。并且,采用本实施方式的管部连接构造200,即使预制管100、103内的内压较高,也能够良好地维持预制管100、103彼此的连接。

此外,如图3所示,连结构件140的筒部143位于连通路径122,该筒部143未与预制管103的环状槽部104卡合。因此,通过利用比簧圈145便宜的材料来构成筒部143,能够谋求连结构件140的制造成本的低廉化。

此外,在上述图1~图9中,说明了连结构件140在无负荷状态下为直线状的情况,但并不限于此。在图10中示出图7所示的连结构件140的变形例。如图10所示,也可以是,连结构件140在无负荷状态下以至少一部分成为曲率半径R5的方式弯曲。

曲率半径R5例如形成为比扩径部102、预制管103的半径大。当将这样的连结构件140自插入孔114插入而将预制管103和扩径部102连接起来时,连结构件140将簧圈145按压于扩径部102的环状槽部112

通过将簧圈145按压于环状槽部112,能够获得与上述图7所示的连结构件140相同的作用效果。

此外,上述图7所示的连结构件140形成为直线状,但所述连结构件140是通过将曲率半径设定为远大于扩径部102和预制管103的曲率半径而成的。

换言之,使连结构件140的曲率半径大于扩径部102和预制管103的曲率半径,由此,在将连结构件140插入到插入通路115时,能够在簧圈145的作用力的作用下将簧圈145按压于扩径部102的环状槽部112。

由此,如上所述,即使预制管100、103的内压上升,也能够维持预制管主体101与预制管103的连接状态。

此外,在本实施方式中,说明了将本实用新型的管部的连接构造应用于预制管的连接构造的例子,但并不限于预制管,还能够应用于其他的管部彼此的连接构造。

在此,列举本实施方式的特征性的结构,其中还存在一部分与上述实施方式重复的部分。

本实施方式的管部的连接构造包括:第1管部100,其包含第1管主体101和设于第1管主体101的端部的扩径部102;第2管部103,该第2管部103的一端插入于扩径部102;止挡部,其形成在扩径部102与第1管主体101之间,能够与第2管部103的开口端部相抵接;第1环状槽部112,其形成于扩径部102的内周面,且沿扩径部102的周向延伸;第2环状槽部104,其形成于第2管部103的外周面中的、在第2管部103被插入到扩径部102内的状态下与第1环状槽部112相对的部分,该第2环状槽部104沿第2管部103的周向延伸;以及连结构件140,其被插入到由第1环状槽部112和第2环状槽部104在径向上排列而形成的插入通路115内,并将第1管部100和第2管部103连结起来。

在扩径部102形成有插入孔114,该插入孔114将该扩径部102的外部和插入通路115相连通,该插入孔114供连结构件140插入。连结构件140包含被设置为在插入到插入通路115内时能够沿着插入通路115弯曲的簧圈145。簧圈145被设置为,在被插入到插入通路115内时与扩径部102的规定出第1环状槽部112的内周面和第2管部103的规定出第2环状槽部104的外周面相卡合。

若如此设置,在将连结构件140插入到插入通路115时,能够在簧圈145的作用力的作用下使簧圈145按压于扩径部102的环状槽部112。由此,如上所述,即使预制管100、103的内压上升,也能够维持预制管主体101与预制管103的连接状态。也就是说,即使管内的内压较高,也能够良好地维持管部彼此的连接。

(实施方式2)

接下来,参照图11~图17说明实施方式2的管部的连接构造。实施方式2的管部的连接构造具有与实施方式1的管部的连接构造基本上相同的结构,但在连结构件140具有固定构件150来替代固定部142这点上不同,该固定构件150在连结构件140插入到插入通路115内时固定于扩径部102的外周面。

如图13所示,扩径部102具有与图5所示的扩径部102基本上相同的结构,但在插入孔114未形成嵌合部120这点上不同。插入孔114中的位于外周侧的端部形成为径向上的孔径大于连通路径122的径向上的孔径,在侧面看扩径部102时的开口部的平面形状为椭圆形状。在连结构件140插入到插入通路115内时,插入孔114未与连结构件140嵌合。

如图13所示,在扩径部102设有厚壁部123和遮檐部124,该厚壁部123以在簧圈145被插入到插入通路115内时不与连结构件140的把持部141干涉的方式设置,该遮檐部124形成在厚壁部123上且在插入孔114的孔轴线方向上与把持部141的至少一部分重叠。插入孔114与遮檐部124之间的在插入孔114的孔轴线方向上的距离为把持部141的在簧圈145的轴向上的长度和固定构件150的厚度(主表面之间的距离)的和以上。

如图13所示,扩径部102在周向上与插入孔114分开的位置形成有相对于外周面凹陷的凹部125。凹部125和插入孔114这两者相对于扩径部102在与预制管主体101的延伸方向垂直的截面中的中心点O6所成的最小角度θ例如为180°以下,优选为90°以下,更优选为45°。在侧面看扩径部102时的凹部125的平面形状为任意的形状均可,例如为圆形。凹部125的内径W1窄于(小于)后述的连结构件140的固定构件150的突起部153的外径W2(参照图17)。

如图11和图13所示,扩径部102具有与开口端部113相连接的外周面126。外周面126以沿着扩径部102的周向延伸的方式形成。如图11所示,外周面126形成为,例如在扩径部102的轴向上最远离开口端部113的部分延伸到在扩径部102的径向上与第1环状槽部112的一部分重叠的位置。外周面126在扩径部102的轴向上位于比插入孔114靠开口端部113侧的位置。

如图14所示,预制管103具有与图6所示的预制管103基本上相同的结构,但在开口端部111的内径小于预制管103的除了环状槽部104和开口端部111以外的部分的内径这点上不同。开口端部111的外径大于台阶部108的内径。

如图15所示,连结构件140具有与图7所示的连结构件140基本上相同的结构,但在还包含固定构件150这点上不同。如图11和图12所示,固定构件150在簧圈145插入到插入通路115内时固定于扩径部102的外周面。

如图15~图17所示,固定构件150具有延伸部151和突起部153。延伸部151的形状例如为带状。在延伸部151的一端形成有通孔152,以使主表面之间连接起来。延伸部151通过使簧圈145通过通孔152,从而与簧圈145连接。由此,固定构件150与连结构件140连接。也可以是,通孔152的孔径为簧圈145的外径以下,固定构件150固定于连结构件140。构成固定构件150的材料只要是具有挠性的任意的材料即可。在延伸部151中,形成有通孔152的部分的厚度(主表面之间的距离)T1小于例如形成有突起部153的部分的厚度(主表面之间的距离)T2。

如图11和图12所示,在簧圈145被插入到插入通路115内时,延伸部151例如其整体配置在插入孔114的外部。延伸部151具有在簧圈145插入到插入通路115内时与凹部125相对的部分和与外周面126相对的部分。突起部153在延伸部151的与该凹部125相对的部分的主表面上突起。突起部153可以形成于延伸部151的另一端(形成有通孔152的一端的相反侧),例如形成于延伸部151的比另一端靠一端侧的位置。换言之,延伸部151的另一端形成于比突起部153更远离通孔152的位置。

突起部153的外径W2(参照图17)为扩径部102的凹部125的内径W1(参照图13)以上。突起部153例如具有在与延伸部151的主表面垂直的方向上相对宽幅的部分和相对窄幅的部分,该宽幅部分的外径为W2。突起部153的该窄幅部分的外径例如为凹部125的内径W1以下。突起部153在簧圈145被插入到插入通路115内时能够与凹部125嵌合。

固定构件150例如被设置为,在簧圈145被插入到插入通路115内且突起部153与凹部125嵌合时,延伸部151被施加张力。在连结构件140的固定构件150固定于扩径部102的外周面时,固定构件150的延伸部151的一端和另一端这两者相对于扩径部102的中心点O6所成的最小角度为凹部125和插入孔114这两者相对于扩径部102的中心点O6所成的最小角度θ以下。

如图16所示,也可以是,延伸部151在俯视时具有弯折的形状。例如,可以是,形成有突起部153的部分经由沿与该部分的延伸方向交叉的方向延伸的倾斜部分154连接于形成有通孔152的部分。在延伸部151中形成有通孔152的部分配置于在簧圈145被插入到插入通路115内时在插入孔114的孔轴线方向上与插入孔114重叠的位置。在延伸部151中形成有突起部153的部分配置于在簧圈145被插入到插入通路115内时在扩径部102的径向上与外周面126重叠的位置,从而使突起部153能够嵌合于凹部125。延伸部151的倾斜部分154配置为,在簧圈145被插入到插入通路115内且突起部153嵌合于凹部125时与延伸部151的形成有通孔152的部分正交。由于延伸部151具有倾斜部分154,因此,如上所述,即使在外周面126和插入孔114设于在扩径部102的轴向上不相互重叠的位置的情况下,延伸部151也能够不发生歪扭地固定于扩径部102的周围。

采用实施方式2的管部的连接构造,通过在连结构件140被插入到插入通路115时使把持部141的至少一部分和遮檐部124在插入孔114的孔轴线方向上重叠,能够防止连结构件140自插入通路115脱出。并且,通过在连结构件140插入到插入通路115时使固定构件150的突起部153嵌合于凹部125而将固定构件150固定于扩径部102的外周面,能够防止连结构件140自插入通路115脱出。

另外,在连结构件140的固定构件150固定于扩径部102的外周面时,延伸部151沿着扩径部102的周向配置,因此,在侧面看扩径部102时,能够视觉识别延伸部151。延伸部151的长度越长,在连结构件140的固定构件150固定于扩径部102的外周面时固定构件150的延伸部151的一端和另一端这两者相对于扩径部102的中心点O6所成的最小角度越小,从而提高了侧面看扩径部102时的延伸部151的可视性。在固定构件150正常地固定于扩径部102的情况下,延伸部151被施加有张力而不会产生歪扭、松弛等。另一方面,在固定构件150未正常地固定于扩径部102的情况、例如突起部153自凹部125脱出的情况下,延伸部151的至少一部分自扩径部102的外周面126脱离。另外,在连结构件140未插入于插入通路115的情况下,不存在延伸部151。因此,通过视觉识别延伸部151,能够根据延伸部151的状态确认是否存在连结构件140的脱出等异常。

此外,优选对延伸部151着色与扩径部102的外周面不同的颜色。由此,能够提高延伸部151的可视性。另外,在设有多个实施方式2的管部的连接构造的配管组中,多个延伸部151可以着色不同的颜色。例如,也可以是,根据管部的尺寸(若从不同的观点来说,是为了将该管部的连接构造固定所需要的连结构件140的尺寸)等,多个延伸部151相应地着色不同的颜色。若如此设置,能够确认适合于管部的尺寸的连结构件140是否已被插入到插入通路115。另外,延伸部151既可以由荧光材料构成,也可以在表面涂敷荧光涂料。若如此设置,即使在暗处也能够提高延伸部151的可视性。

此外,在实施方式2的管部的连接构造中,通过固定构件150的突起部153和扩径部102的凹部125相嵌合而使固定构件150固定于扩径部102的外周面,但并不限于此。也可以在扩径部102的外周面126上形成有相对于外周面126突起的突起部。也可以在固定构件150上形成有能够供该突起部插入的通孔。即使如此设置,通过将扩径部102的上述突起部插入到固定构件150的该通孔,固定构件150也能够固定于扩径部102的外周面。

(实施方式3)

接下来,参照图18来说明实施方式3的管部的连接构造。实施方式3的管部连接构造300具有与实施方式2的管部连接构造200基本上相同的结构,但在扩径部102具有突出部116这点上不同。从不同的观点来讲,管部连接构造300在扩径部102在其外周面上具有用于容纳固定构件150的凹槽117这点上与管部连接构造200不同。

如图18所示,扩径部102具有外周面127。外周面127以沿着扩径部102的周向延伸的方式形成。外周面127例如形成为,在扩径部102的轴向上最远离开口端部113的部分延伸到在扩径部102的径向上与第1环状槽部112的一部分重叠的位置。外周面127相对于扩径部102的构成密封容纳槽110的底部的部分的外周面128凹陷。

突出部116在扩径部102的径向上相对于外周面127突出,且配置在扩径部102的轴向上比外周面127靠开口端部113侧的位置。突出部116配置在上述轴向上比遮檐部124靠开口端部113侧的位置。

突出部116沿着扩径部102的周向延伸。突出部116例如沿扩径部102的整个周向延伸。此外,突出部116也可以仅设置于在轴向上与连结构件140被插入到插入通路115内时固定于外周面127的固定构件150的延伸部151相邻的部分。突出部116例如在径向上与开口端部113相连。

在扩径部102的外周面上设有凹槽117,该凹槽117配置在扩径部102的构成密封容纳槽110的底部的部分与突出部116之间,且该凹槽117以外周面127为底面。

优选为,突出部116的相对于外周面127的高度、即突出部116的上述径向上的长度为固定构件150的延伸部151的上述厚度T2以上。

在扩径部102处在周向上与插入孔114分开的位置形成有相对于外周面127突出的凸部129。凸部129和插入孔114这两者相对于扩径部102在与预制管主体101的延伸方向垂直的截面中的中心点O6所成的最小角度θ例如为180°以下,优选为90°以下,更优选为45°。在侧面看扩径部102时的凸部129的平面形状为任意的形状即可,例如为圆形。凸部129的外径窄于(小于)连结构件140的固定构件150的通孔155的孔径。

在固定构件150的延伸部151形成有通孔155,以将主表面之间连接起来。通孔155以与延伸部151的上述通孔152隔开间隔的方式配置。通孔155在簧圈145被插入到插入通路115内时能够与凸部129嵌合。通过使通孔155与凸部129嵌合,从而将固定构件150固定于外周面127。

采用实施方式3的管部连接构造300,由于在轴向上比外周面127靠开口端部113侧的位置设有突出部116,因此,在将连结构件140插入于插入通路115且将固定构件150固定于外周面127时,突出部116能够作为引导件发挥作用。因此,在管部连接构造300中,固定构件150容易相对于扩径部102定位。

(变形例)

也可以是,实施方式1~实施方式3的管部的连接构造的连结构件140替代簧圈145,而具有簧圈146。图19是表示具有簧圈146的连结构件140的图,剖视看相对于连结构件140的中心轴线C而言的一侧,侧面看相对于连结构件140的中心轴线C而言的另一侧。以下,对于簧圈146,说明与上述簧圈145不同的结构。

如图19所示,簧圈146具有第1簧圈147和卷绕在第1簧圈147的外侧的第2簧圈148。即,簧圈146是双层簧圈。在簧圈146中进行设置,使得仅第2簧圈148与插入通路115的内周面相接触。

簧圈146的外径等于第2簧圈148的外径。第1簧圈147的外径小于第2簧圈148的外径。第1簧圈147的线径小于第2簧圈148的线径。能够使这样的簧圈146的作用力充分地大于簧圈145的作用力。因此,具有簧圈146的连结构件140适合于例如具有外径比较大的预制管100、103的管部连接构造。

下面,说明本实施方式的实施例。

(实施例)

作为实施例的管部的连接构造,采用了本实施方式的管部的连接构造。具体而言,使预制管100、103为外径是114.3mm的一般配管用不锈钢钢管(SUS-TPD),使扩径部102为不锈钢铸钢(SCS13),使密封构件107为密封件(EPDM),使簧圈145为外径D是5.5mm的弹簧用不锈钢线(SUS304WPB)。此外,使预制管103(插口)的环状槽部104的圆弧面状的内表面的半径和扩径部102(承口)的环状槽部112的圆弧面状的内表面的半径分别为3mm。

(比较例)

作为比较例的管部的连接构造,其基本上具有与本实施方式的管部的连接构造相同的结构,仅使连结构件的结构不同。具体而言,参照图20,比较例的连结构件包括:芯线,其具有挠性;以及球状体,其形成有通孔并供芯线插入,该球状体在芯线上排列有多个。作为芯线,使用了直径为1.4mm的SUS304WPB,作为球状体,使用了直径为6.3mm的钢球(SUS304)。

(试验方法)

实施例的管部的连接构造和比较例的管部的连接构造分别置于阿姆斯拉式万能试验机(东京试验机制作所制造;液压式、最大容量200kN),在向管部的内部封入0.2MPa的空气压力的状态下以2mm/min的拉伸强度拔出管,测量了直到空气泄漏为止的最大负荷。此外,试验方法以SAS322(一般配管用不锈钢钢管的管接头性能基准)为基准。在测量后(破坏后),对实施例和比较例的管部的连接构造的外观进行了基于目视的观察。

(结果)

说明试验结果。在实施例的管部的连接构造中,在施加110kN的负荷时,空气泄漏(管部的连接构造被破坏)。在预制管103的外周面形成有与簧圈145的匝数相对应的数量的凹陷,但在簧圈145上不存在能够利用目视观察到的损伤。

另一方面,在比较例的管部的连接构造中,在施加90kN的负荷时,空气泄漏。在预制管103的外周面形成有凹陷,该凹陷的数量与球状体的个数相对应,该凹陷的位置与间隔相对应,且在球状体上存在能够利用目视观察到的损伤。能够认为,该损伤是球状体自预制管的环状槽部触及该预制管的外周面时形成的。

也就是说,在实施例的管部的连接构造中,与比较例的管部的连接构造相比,破坏负荷为122%而较大。能够认为由于实施例的管部的连接构造中的簧圈与预制管的接触面积大于比较例的管部的连接构造中的球状体与预制管的接触面积,因此,即使管内的内压较高,也能够良好地维持管部彼此的连接。

如以上那样说明了本实用新型的实施方式,但此次公开的实施方式的所有的方面都应该认为是例示而不是限定性内容。本实用新型的范围由权利要求示出,包括权利要求和在与权利要求均等的含义和范围内的所有变更。

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