JP6372038B2 - 管継手 - Google Patents
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Description
より詳しくは、重量が極力抑えられ、内部における流下性能を低下させることもなく、脈動などによる曲げ応力が繰り返し作用したとしても、コーナー部分における疲労破壊を長期に亘って軽減又は防止することのできる管継手に関するものである。
特に、前記分岐部の分岐方向内側のコーナー部、又は屈曲部の屈曲方向内側コーナー部に応力が集中することで、内部にクラックが発生し、発生したクラックが外面にまで成長して継手が破壊されてしまうという問題があった。
このような問題を解決するため、種々の管継手が提案されている。
曲折部を有する管継手本体の両端縁部に、断面円形の管を接続可能な管接続部が設けられたL字状エルボ型の管継手であって、
前記管継手本体の両管接続部側の端縁部において、
前記両管接続部の管軸を共に含む平面と交わる、相対する内面部分間の距離D1が、前記平面から最も遠くなる、相対する内面部分間の距離D2よりも小さく、
かつ、その距離の差D2−D1が、前記接続すべき管の厚さの半分以上2倍以下の範囲となる関係を満たすような内面形状とされていること
を特徴とする管継手が提案されている。
プラスチック製フィッチングは、管状物体の端部を摺動自在に受け入れる第1ソケット部を形成する壁より構成し、
前記壁は、前記ソケット部の内側端に近接する第1壁厚、および該ソケット部の外側端に近接し、前記第1壁厚よりも実質的に薄い第2壁厚をもち、
前記第1壁厚は、ソケット部内に受け入れられる管状物体の壁厚に関連して、前記ソケット部の内側端に近接する領域において、前記フィッチングを十分に補強すること
を特徴とする補強されたプラスチック製フィッチングが提案されている。
直管状の本体部および前記本体部に交差して接続された分岐管部からなり、本体部の両端部および分岐管部の端部に、それぞれ受け口が形成されたT字状の管継手において、
本体部の各受け口と分岐管部の受け口との間の内隅部分を、各受け口の長さの最大1/3の範囲にわたって、各受け口に接続される樹脂管の肉厚の最大100%増肉したこと
を特徴とする管継手が提案されている。
しかしながら、接続管の厚みは成形条件によってバラツキがあるので、このような内面形状を有することによって、継手内部における流下性能の低下につながる場合があった。
したがって、管接続部の周囲全体を増肉した場合には、継手本体の重量が大きくなり、製造コストがかかる。
特に、従来の管継手は、図10に示すように、本体部203の中央部に一体的に立設される分岐管202の軸方向において相対するコーナー部Cから開口部204に向かう斜線部分210に大きな負荷が作用し、最も損傷し易い部位である。
両端部に受口を有する直管状の本体部と、前記受口間に、前記本体部と交差するように接続された分岐管部からなるT字状の管継手であって、
前記本体部と前記分岐管部との間のコーナー部分を、前記本体部の開口端からストッパー段部までの間の所要の範囲に亘って、外周面の頂部の曲率半径を周方向頂部に行くにしたがって増肉前の半径よりも徐々に大きくなるようにして、頂部に向かって滑らかに膨出した湾曲形状が形成されるよう増肉させ、
断面内面形状を、真円として形成したこと
を特徴とするT字状の管継手である。
請求項1に記載のT字状の管継手において、
前記開口端からストッパー段部までの長さの、少なくとも2分の1の範囲に亘って増肉させたこと
を特徴とするものである。
請求項1又は2に記載のT字状の管継手において、
前記曲率半径を、
増肉前の半径よりも1.16倍以上大きくしたこと
を特徴とするものである。
請求項1〜3のいずれかに記載のT字状の管継手において、
前記曲率半径が開口側に向かって漸次小さくなるように増肉させることによって、開口端を開口側に傾斜させること
を特徴とするものである。
両端部に受口を有する直管状の本体部と、前記受口間に、前記本体部と交差するように接続された分岐管部からなるT字状の管継手であって、
前記本体部と前記分岐管部との間のコーナー部分を、開口端からストッパー段部までの外周面の頂部の曲率半径を、開口側に向かって漸次小さくなるように増肉させ、
断面内面形状を、真円として形成したこと
を特徴とするT字状の管継手である。
請求項5に記載のT字状の管継手において、
前記開口端からストッパー段部までの長さの、少なくとも2分の1の範囲に亘って、外周面の頂部の曲率半径を増肉前の半径よりも1.16倍以上大きくして、頂部に向かって膨出するよう増肉させたこと
を特徴とするものである。
両端部に受口を有し、前記受口間に屈曲部を有するL字状の管継手であって、
前記屈曲部の屈曲方向内側コーナー部分を、開口端からストッパー段部までの間の所要の範囲に亘って、外周面の頂部の曲率半径を周方向頂部に行くにしたがって増肉前の半径よりも徐々に大きくなるようにして、頂部に向かって滑らかに膨出した湾曲形状が形成されるよう増肉させ、
断面内面形状を、真円として形成したこと
を特徴とするL字状の管継手である。
請求項7に記載のL字状の管継手において、
前記開口端からストッパー段部までの長さの、少なくとも2分の1の範囲に亘って増肉させたこと
を特徴とするものである。
請求項7又は8に記載のL字状の管継手において、
前記曲率半径を、
増肉前の半径よりも1.16倍以上大きくしたこと
を特徴とするものである。
請求項7〜9のいずれかに記載のL字状の管継手において、
前記曲率半径が開口側に向かって漸次小さくなるように増肉させることによって、開口端を開口側に傾斜させること
を特徴とするものである。
両端部に受口を有し、前記受口間に屈曲部を有するL字状の管継手であって、
前記屈曲部の屈曲方向内側コーナー部分を、開口端からストッパー段部までの外周面の頂部の曲率半径を、開口側に向かって漸次小さくなるように増肉させ、
断面内面形状を、真円として形成したこと
を特徴とするL字状の管継手である。
請求項11に記載のL字状の管継手において、
前記屈曲部の屈曲方向内側コーナー部分を、開口端からストッパー段部までの長さの少なくとも2分の1の範囲に亘って、外周面の頂部の曲率半径を、増肉前の半径よりも1.16倍以上大きくして、頂部に向かって膨出するよう増肉させたこと
を特徴とするものである。
したがって、脈動などによる曲げ応力が繰り返し作用したとしても、外周面は頂部に向かって滑らかに膨出した湾曲形状を有するため、曲げ応力が局所的に集中することなく、コーナー部に作用する負荷(応力)が周方向に沿って管継手全体に分散されるので、疲労破壊が長期に亘って軽減されるか又は防止され、かつ増肉部が全周ではないので、管継手全体の重量を極力抑えることができる。
さらに、この管継手は、前記構成を有するので、全体の外観を滑らかにし、円形に近い形態を保持することができる。
したがって、この発明の管継手は、管継手内部における流下性能を低下させることもないものである。
なお、この発明は図示したものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲内において種々改良を加えることができるものである。
すなわち、前記コーナー部分Cの開口端からストッパー段部までの長さの一部を、増肉させる。
この実施例においては、図1に示すように、前記本体部3と前記分岐管部2との間の各コーナー部分Cは、受口6の開口部4からストッパー段部5までの長さの2分の1の範囲に亘って、また、受口7の開口部8からストッパー段部9までの、長さの少なくとも2分の1の範囲に亘って、肉厚が厚くなるよう形成(増肉)されている。
したがって、この発明の管継手は、従来の管継手と同様、管継手内部における流下性能を低下させることがない。
すなわち、増肉前の外径r2から曲率半径r1に延長した分だけ増肉されて、増肉部10が形成されている。
したがって、増肉部が部分的であるので、管継手の総重量を増やすことなく、その強度を向上させることができると同時に、増肉部は、曲率半径r1が周方向頂部X点に行くにしたがって増肉前の外径r2よりも徐々に大きくなるようにして、形成されているので、曲げ応力が局所的に集中することなく、当該部位に作用する負荷を周方向に沿って管継手全体に分散させるとともに、全体の外観を滑らかにすることができる。
曲率半径r1を、外径r2の少なくとも1.16倍となるように肉厚を厚くすることによって、極めて高い確率で、より長期に疲労破壊を軽減又は防止できる。
なお、増肉については、曲率半径r1を増肉前の外径r2の好ましくは1.16倍以上、より好ましくは1.16倍〜4倍、さらに好ましくは1.16倍〜2倍となるようにする。
同様に、この管継手に接続されるパイプの材質についても、特に限定されない。
この実施例においては、前記屈曲部102のコーナー部分Cは、受口106の開口部104の端部からストッパー段部105までの長さの少なくとも2分の1の範囲と、受口107の開口部108の端部からストッパー段部109までの長さの少なくとも2分の1の範囲に亘って、肉厚が厚くなるよう増肉されて増肉部110が形成されている。
したがって、この管継手101も、管継手内部における流下性能を低下させることがない。
すなわち、増肉前の外径r2から曲率半径r1に延長した分だけ増肉されて、増肉部110が形成されている。
したがって、増肉部が部分的であるので、管継手の総重量を増やすことなく、その強度を向上させることができる。
同時に、増肉部は、曲率半径r1が周方向頂部P点に行くにしたがって、増肉前の外径r2よりも徐々に大きくなるようにして、形成されているので、曲げ応力が局所的に集中することなく、当該部位に作用する負荷を周方向に沿って管継手全体に分散させるとともに、全体の外感を滑らかにすることができる。
したがって、曲率半径r1が外径r2の少なくとも1.16倍となるように肉厚を厚くすることによって極めて高い確率で、より長期に疲労破壊を軽減又は防止できる。
なお、増肉に際しては、曲率半径r1を、増肉前の外径r2の好ましくは1.16倍以上、より好ましくは1.16倍〜4倍、さらに好ましくは1.16倍〜2倍となるようにする。
同様に、この管継手に接続されるパイプの材質についても、特に限定されない。
なお、この発明は図示したものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲内において種々改良を加えることができるものである。
所定の塩化ビニル樹脂管に対応するTS接合式受口を両端縁部に備える本体部(d1=63mm,d2=33mm,d3=30.4mm,d4=34mm,d5=39.5mm,d6=36mm)と、所定の塩化ビニル樹脂管に対応するTS接合式受口を備える分岐管部(D1=63mm,D2=33mm,D3=30.4mm,D4=39mm)からなる、図1に示すT字状の管継手を製造した。
所定の塩化ビニル樹脂管に対応するTS接合式受口を両端縁部に備える本体部(d1=63mm,d3=30.4mm,d4=34mm,d6=36mm)と、所定の塩化ビニル樹脂管に対応するTS接合式受口を備える分岐管部(D1=63mm,D3=30.4mm,D4=34mm)からなる、図8に示すT字状の管継手を製造した。
実施例1における管継手(本発明品)と、比較例1における管継手(従来品)の耐久性を、脈動水圧疲労試験(ASR T 52)(温度20℃,正弦波)によって評価した。
その結果を、表1に示す。
さらに、この発明品においては、破壊されるまでの回数の値のバラツキは、従来品のものに比べて小さく、安定した性能が発揮されていることも分かる。
したがって、この発明の管継手の優れた特性は、各コーナー部分の肉厚を、開口端からストッパー段部までの長さの少なくとも2分の1の範囲に亘って、外周面の頂部の曲率半径を周方向頂部に行くにしたがって増肉前の半径よりも徐々に大きくなるようにして、頂部に向かって滑らかに膨出した湾曲形状が形成されるよう増肉させたことによるものであることは明らかである。
したがって、水道用やプラント用などの配管に適用できる管継手として幅広く利用されるものである。
2 分岐管部
3 本体部
4 開口部
5 ストッパー段部
6 受口
7 受口
8 開口部
9 ストッパー段部
10 増肉部
11 頂部
101 管継手
102 屈曲部
104 開口部
105 ストッパー段部
106 受口
107 受口
108 開口部
109 ストッパー段部
110 増肉部
201 管継手
202 分岐管部
203 本体部
204 開口部
205 ストッパー段部
206 受口
207 受口
208 開口部
209 ストッパー段部
C コーナー部分
X,P 頂部
Y,Q 増肉前の頂部
Claims (12)
- 両端部に受口を有する直管状の本体部と、前記受口間に、前記本体部と交差するように接続された分岐管部からなるT字状の管継手であって、
前記本体部と前記分岐管部との間のコーナー部分を、前記本体部の開口端からストッパー段部までの間の所要の範囲に亘って、外周面の頂部の曲率半径を周方向頂部に行くにしたがって増肉前の半径よりも徐々に大きくなるようにして、頂部に向かって滑らかに膨出した湾曲形状が形成されるよう増肉させ、
断面内面形状を、真円として形成したこと
を特徴とするT字状の管継手。 - 前記開口端からストッパー段部までの長さの、少なくとも2分の1の範囲に亘って増肉させたこと
を特徴とする請求項1に記載のT字状の管継手。 - 前記曲率半径を、
増肉前の半径よりも1.16倍以上大きくしたこと
を特徴とする請求項1又は2に記載のT字状の管継手。 - 前記曲率半径が開口側に向かって漸次小さくなるように増肉させることによって、開口端を開口側に傾斜させること
を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のT字状の管継手。 - 両端部に受口を有する直管状の本体部と、前記受口間に、前記本体部と交差するように接続された分岐管部からなるT字状の管継手であって、
前記本体部と前記分岐管部との間のコーナー部分を、開口端からストッパー段部までの外周面の頂部の曲率半径を、開口側に向かって漸次小さくなるように増肉させ、
断面内面形状を、真円として形成したこと
を特徴とするT字状の管継手。 - 前記開口端からストッパー段部までの長さの、少なくとも2分の1の範囲に亘って、外周面の頂部の曲率半径を増肉前の半径よりも1.16倍以上大きくして、頂部に向かって膨出するよう増肉させたこと
を特徴とする請求項5に記載のT字状の管継手。 - 両端部に受口を有し、前記受口間に屈曲部を有するL字状の管継手であって、
前記屈曲部の屈曲方向内側コーナー部分を、開口端からストッパー段部までの間の所要の範囲に亘って、外周面の頂部の曲率半径を周方向頂部に行くにしたがって増肉前の半径よりも徐々に大きくなるようにして、頂部に向かって滑らかに膨出した湾曲形状が形成されるよう増肉させ、
断面内面形状を、真円として形成したこと
を特徴とするL字状の管継手。 - 前記開口端からストッパー段部までの長さの、少なくとも2分の1の範囲に亘って増肉させたこと
を特徴とする請求項7に記載のL字状の管継手。 - 前記曲率半径を、
増肉前の半径よりも1.16倍以上大きくしたこと
を特徴とする請求項7又は8に記載のL字状の管継手。 - 前記曲率半径が開口側に向かって漸次小さくなるように増肉させることによって、開口端を開口側に傾斜させること
を特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載のL字状の管継手。 - 両端部に受口を有し、前記受口間に屈曲部を有するL字状の管継手であって、
前記屈曲部の屈曲方向内側コーナー部分を、開口端からストッパー段部までの外周面の頂部の曲率半径を、開口側に向かって漸次小さくなるように増肉させ、
断面内面形状を、真円として形成したこと
を特徴とするL字状の管継手。 - 前記屈曲部の屈曲方向内側コーナー部分を、開口端からストッパー段部までの長さの少なくとも2分の1の範囲に亘って、外周面の頂部の曲率半径を、増肉前の半径よりも1.16倍以上大きくして、頂部に向かって膨出するよう増肉させたこと
を特徴とする請求項11に記載のL字状の管継手。
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