弁と管との継手構造および弁
【課題】シール材を挿口の外周面と受口の内周面との間に良好に挿入することができる弁と管との継手構造を提供する。
【解決手段】シール材２２は押輪２３によって受口奥方向Ｂへ押圧される基端部２４を有し、押輪２３に、シール材２２の基端部２４が嵌り込む窪み部２７が形成され、窪み部２７は、底部に形成され且つシール材２２の基端部２４を押圧する押圧面２８と、押圧面２８の周囲に形成され且つシール材２２の基端部２４を拡径方向Ｃにおいて拘束するテーパー状の拘束面２９とを有し、押輪２３がシール材２２を押込む押込方向Ｂへ移動している際に、押輪２３の中心が管軸心３２に合うように押輪２３を管径方向へ案内する芯出し手段３５が設けられ、芯出し手段３５は、押輪２３の拘束面２９と、シール材２２に形成されたシール材側テーパー面３６とからなる。
【解決手段】シール材２２は押輪２３によって受口奥方向Ｂへ押圧される基端部２４を有し、押輪２３に、シール材２２の基端部２４が嵌り込む窪み部２７が形成され、窪み部２７は、底部に形成され且つシール材２２の基端部２４を押圧する押圧面２８と、押圧面２８の周囲に形成され且つシール材２２の基端部２４を拡径方向Ｃにおいて拘束するテーパー状の拘束面２９とを有し、押輪２３がシール材２２を押込む押込方向Ｂへ移動している際に、押輪２３の中心が管軸心３２に合うように押輪２３を管径方向へ案内する芯出し手段３５が設けられ、芯出し手段３５は、押輪２３の拘束面２９と、シール材２２に形成されたシール材側テーパー面３６とからなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁と管との継手構造、および、この継手構造によって管に接続される弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の弁と管との継手構造としては、例えば仕切弁の弁箱に受口が設けられ、接合相手の管の先端部に挿口が設けられ、挿口を受口の内部に挿入した構成のものがある。
【０００３】
図１７および図１８は、このような弁と管との継手構造を例示するものであり、図１７は後述するシール材を装着した状態を示し、図１８はシール材を装着する前の状態を示す。ここで、仕切弁の弁箱１の流路１５の端部には受口２が形成され、接合相手の管３の端部には挿口４が形成され、挿口４が受口２の内部に挿入されている。受口２の内周には、受口２の開口端より奥側ほど径が小さくなるテーパ面５ａとこのテーパ面５ａの奥端部から同じ径で受口２の奥側に延びる平坦面５ｂとを有するシール材収容溝５と、このシール材収容溝５よりも受口奥側に位置するロックリング収容溝６とが形成されている。なお、弁箱１と管３とは鋳鉄製とされている。
【０００４】
シール材収容溝５が設けられている空間、すなわち、シール材収容溝５が形成されている受口２の内周面と挿口４の外周面との間の隙間には、ゴム製で環状のシール材（いわゆるゴム輪）１１が収容されている。このシール材１１は、挿口４における受口２に入り込まない部分の外周に配設された金属製等の剛体からなる環状の押輪１２により、受口２内の奥側へ押圧された圧縮状態で配設されており、これにより受口２の内周面と挿口４の外周面との間がシールされている。
【０００５】
ここで、押輪１２は、その環状の断面が管径方向（径方向とも称す）に平板状に延びた形状とされ、押輪１２を締結して支持するボルト７を挿通させる挿通孔１２ａが周方向の複数箇所（例えば２箇所）に形成されている。また、受口２の端部外周にはフランジ部８が形成されているとともに、このフランジ部８において、押輪１２の挿通孔１２ａに対応する箇所に、挿通孔８ａが形成されている。そして、フランジ部８の挿通孔８ａから押輪１２の挿通孔１２ａに向けて管軸方向にボルト７を挿通させ、ボルト７のねじ部先端にナット９を螺合させて締め込むことで、押輪１２がフランジ部８に近接する方向へ移動し、これにより、シール材１１が押輪１２により受口奥側に押圧されてシール材収容溝５内に圧入状態で収容されるよう構成されている。
【０００６】
シール材１１は、その断面が、圧入される際に先端となる箇所において円形に形成された円形先端部１１ａと、この円形先端部１１ａに繋がる部分が薄肉状で、押輪１２寄り側ほど厚肉となる台形状の基部１１ｂとを一体的に形成した構成とされている。そして、基部１１ｂの端面が、押輪１２のフランジ部８に対向する平坦面に当接された状態で、シール材１１が押圧されてシール材収容溝５内に圧入される。
【０００７】
また、図１７に示すように、従来の弁と管との継手構造では、最終的に押輪１２とフランジ部８との間が所定距離Ｍとなるまで、ボルト７を締め込んで押輪１２をフランジ部８に向けて接近させてこの位置関係を保持させることで、押輪１２によってシール材１１が受口奥側へ押圧された状態を維持させるとともに受口２の内周面および挿口４の外周面に密着させて、シール材１１による所要のシール機能を発揮させている。なお、図１７、図１８における１０は環状で周方向１つ割のロックリング、１４は挿口４の先端部外周に形成された挿口突部である。
【０００８】
尚、上記のように受口を供えた耐震用の仕切弁については下記特許文献１に記載され、挿口を受口に挿入した継手構造については下記特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−２７０８１６
【特許文献２】特開２００３−２２２２７６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記従来の弁と管との継手構造では、図１８に示すように、押輪１２によりシール材１１を受口奥側（図１８における矢印方向ａ）へ押圧した際に、図１９に示すように、シール材１１の基部１１ｂが、シール材１１の円形先端部１１ａにおける挿口４の外周面や受口２の内周面の接触部分をモーメントの支点として、押輪１２の押圧面に沿ってｂ方向（拡径方向）にせり出すように移動し、最終的に、図２０に示すように、シール材１１の基部１１ｂの一部が押輪１２とフランジ部８との間に挟まれてしまい、その結果、シール材１１をシール材収容溝５内に良好には挿入できないことがあった。
【００１１】
本発明は上記課題を解決するもので、シール材を挿口の外周面と受口の内周面との間に良好に挿入することができる弁と管との継手構造および弁を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本第１発明は、弁箱と弁箱内に形成された流路を開閉する弁体とを有する弁および管のいずれか一方に受口が備えられているとともに他方に挿口が備えられ、
受口の内部に挿口が挿入され、
挿口の外周面と受口の内周面との間の隙間に環状のシール材が配設され、
挿口に外嵌されて管軸方向へ移動自在な環状の押輪が受口の開口端部に外側から対向し、
シール材が押輪によって受口奥側へ押し込まれて挿口の外周面と受口の内周面との間をシールする弁と管との継手構造であって、
シール材は押輪で受口奥方向へ押圧される基端部を有し、
押輪に、シール材の基端部が嵌まり込む窪み部が形成され、
窪み部は、底部に形成され且つシール材の基端部を押圧する押圧面と、押圧面の周囲に形成され且つシール材の基端部を拡径方向において拘束する拘束面とを有し、
押輪がシール材を押し込む押込方向へ移動している際に、押輪の中心が管軸心に合うように押輪を管径方向へ案内する芯出し手段が押輪の窪み部とシール材の基端部との少なくともいずれか片方に設けられているものである。
【００１３】
これによると、シール材と押輪とを挿口に外嵌し、シール材の基端部を押輪の窪み部に嵌め込み、挿口を受口に挿入し、この状態で、押輪を管軸方向に沿って押込方向へ移動させる。これにより、シール材が押輪によって挿口の外周面と受口の内周面との隙間に押し込まれる。
【００１４】
この際、シール材の基端部は窪み部の拘束面により拡径方向において拘束されているため、シール材の基端部が窪み部の押圧面に沿って拡径方向へ移動（変形）するのを防止することができる。これにより、シール材の基端部が押輪と受口の開口端面との間に挟まれることはなく（シール材の挟み込み防止効果）、シール材を挿口の外周面と受口の内周面との隙間に良好に挿入することができる。
【００１５】
また、押輪が押込方向へ移動しながら芯出し手段によって管径方向へ案内されることで、押輪の中心が管軸心に合わせられ、自動的に押輪が芯出しされる（押輪の自動芯出し効果）。これにより、自重によって管軸心より下方にずれた押輪を作業者が持ち上げて管径方向へ動かして芯出しする手間を省くことができる。
【００１６】
本第２発明は、芯出し手段は押輪の窪み部の拘束面であり、
拘束面は押込方向ほど拡径するように傾斜したテーパー面からなり、
押輪が押込方向へ移動している際に、拘束面がシール材の基端部に当接して押輪を管径方向へ案内するものである。
【００１７】
これによると、押輪を押込方向へ移動させている際、拘束面がシール材の基端部に当接して押輪を管径方向へ案内することで、押輪の中心が管軸心に合わせられ、自動的に押輪が芯出しされる。
【００１８】
本第３発明は、芯出し手段はシール材の基端部の外周縁部に形成されたシール材側テーパー面であり、
シール材側テーパー面は押込方向ほど拡径するように傾斜しており、
押輪は、押込方向へ移動している際に、シール材側テーパー面に当接して管径方向へ案内されるものである。
【００１９】
これによると、押輪を押込方向へ移動させている際、押輪がシール材側テーパー面に当接して管径方向へ案内されることで、押輪の中心が管軸心に合わせられ、自動的に押輪が芯出しされる。
【００２０】
本第４発明は、芯出し手段は、押輪の窪み部の拘束面と、シール材の基端部の外周縁部に形成されたシール材側テーパー面とからなり、
拘束面とシール材側テーパー面とはそれぞれ押込方向ほど拡径するように傾斜しており、
押輪が押込方向へ移動している際に、拘束面がシール材側テーパー面に当接して押輪を管径方向へ案内するものである。
【００２１】
これによると、押輪を押込方向へ移動させている際、拘束面がシール材側テーパー面に当接して押輪を管径方向へ案内することで、押輪の中心が管軸心に合わせられ、自動的に押輪が芯出しされる。
【００２２】
本第５発明は、管軸心に直交する面に対する拘束面の傾斜角度が５０°〜８０°の範囲に設定されているものである。
これによると、シール材の挟み込み防止効果と押輪の自動芯出し効果とが共に確実に発揮される。
【００２３】
本第６発明は、管軸心に直交する面に対するシール材側テーパー面の傾斜角度が５０°〜８０°の範囲に設定されているものである。
これによると、シール材の挟み込み防止効果と押輪の自動芯出し効果とが共に確実に発揮される。
【００２４】
本第７発明は、上記第１発明から第６発明のいずれか１項に記載の継手構造によって管に接続される弁であって、
弁箱と、弁箱内に形成された流路を開閉する弁体とを有し、
弁箱の流路端部の少なくとも一方に受口が設けられているものである。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように本発明によれば、シール材の基端部は窪み部の拘束面により拡径方向において拘束されているため、シール材の基端部が窪み部の押圧面に沿って拡径方向へ移動（変形）するのを防止することができ、これにより、シール材の基端部が押輪と受口の開口端面との間に挟まれることはなく、シール材を挿口の外周面と受口の内周面との隙間に良好に挿入することができる。
【００２６】
また、押輪は押込方向へ移動しながら芯出し手段によって管径方向へ案内されることで、押輪の中心が管軸心に合わせられ、自動的に押輪が芯出しされる。これにより、作業者が押輪を持ち上げて管径方向へ動かして芯出しする手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態における管に接合された弁を示す図である。
【図２】同、弁の正面図である。
【図３】同、弁と管との継手構造の断面図である。
【図４】同、継手構造のシール材と押輪の断面図である。
【図５】（ａ）は図４（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視図、（ｂ）は図４（ｂ）におけるＹ−Ｙ矢視図である。
【図６】同、継手構造のシール材と押輪の一部拡大断面図であり、（ａ）は拘束面の傾斜角度を示し、（ｂ）はシール材側テーパー面の傾斜角度を示す。
【図７】同、継手構造の挿口と受口との接合手順を示す断面図である。
【図８】同、継手構造の挿口と受口との接合手順を示す断面図である。
【図９】本発明の参考例における弁と管との継手構造の断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における弁と管との継手構造の一部拡大断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態における弁と管との継手構造の一部拡大断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態における弁と管との継手構造の一部拡大断面図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態における弁と管との継手構造の断面図である。
【図１４】同、継手構造の押輪の正面図である。
【図１５】本発明の第７の実施の形態における弁と管との継手構造の断面図である。
【図１６】本発明の第８の実施の形態における弁と管との継手構造の断面図である。
【図１７】従来の管継手の断面図である。
【図１８】同、管継手の挿口と受口との接合手順を示す断面図である。
【図１９】同、管継手の挿口と受口とを接合する際に発生する虞のある問題点を示す断面図である。
【図２０】同、管継手の挿口と受口とを接合する際に発生する虞のある問題点を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（第１の実施の形態）
以下、本発明における第１の実施の形態を図面を参照しながら説明する。尚、先述した従来のものと同じ部材については同一の符号を付記して詳細な説明を省略する。
【００２９】
図１，図２に示すように、４０はソフトシール仕切弁であり、管４１，４２に接続されている。この仕切弁４０は、弁箱４３と、弁箱４３内に形成された流路４４を開閉する弁体４５とを有している。弁箱４３の流路４４の両端部には受口２が設けられている。また、各管４１，４２の端部にはそれぞれ挿口４が設けられ、挿口４が受口２の内部に挿入されて仕切弁４０と管４１，４２との継手構造２１が構成される。
【００３０】
以下に継手構造２１の構成を説明する。
図３に示すように、継手構造２１は、挿口４の外周面と受口２の内周面との間の隙間に環状のシール材２２が配設され、挿口４に外嵌されて管軸方向Ａへ移動自在な環状の押輪２３が受口２の開口端部に外側から対向し、シール材２２が押輪２３によって受口奥側へ押し込まれて挿口４の外周面と受口２の内周面との間をシールするものである。
【００３１】
図４（ａ），図５（ａ）に示すように、シール材２２は、ゴム製で円環状に形成されており、その断面が、圧入される際に先端となる箇所において円形に形成された円形先端部２２ａと、この円形先端部２２ａに繋がる部分が薄肉状で、押輪２３寄り側ほど厚肉となる台形状の基部２２ｂとを一体的に形成した構成とされている。また、シール材２２の基部２２ｂは、押輪２３によって受口奥方向Ｂへ押圧される基端部２４を有している。尚、シール材２２の内径は挿口４の外径よりも若干小さく設定されており、シール材２２を挿口４に外嵌した際、シール材２２の内周が挿口４の外周に圧接する。
【００３２】
図４（ｂ），図５（ｂ）に示すように、押輪２３は、円環部２３ａと、円環部２３ａの外周から径方向外側へ突出した耳部２３ｂとからなり、さらに、表裏両側に貫通する中央孔部２６と、ボルト７を挿通させる複数の挿通孔１２ａと、受口２の開口端面３０に当接する接合面３１とを有している。
【００３３】
尚、耳部２３ｂは押輪２３の二箇所に１８０°振り分けられて設けられ、挿通孔１２ａは各耳部２３ｂに形成されている。また、押輪２３の中央孔部２６の内径は挿口４の外径よりも所定寸法だけ大きな値に設定されている。尚、耳部２３ｂを押輪２３の二箇所に設けているが、二箇所に限定されるものではなく、二箇所以外の複数箇所に設けてもよい。
【００３４】
また、押輪２３の管軸方向Ａにおける表裏両面には、シール材２２の基端部２４が嵌まり込む円形の窪み部２７が形成されている。窪み部２７は、底部に形成され且つシール材２２の基端部２４を押圧する押圧面２８と、押圧面２８の周囲に形成され且つシール材２２の基端部２４を拡径方向Ｃにおいて拘束する拘束面２９とを有している。尚、押圧面２８は接合面３１よりも一段低く形成されている。
【００３５】
ボルト７又はナット９等の締結手段を締め込むことにより、押輪２３がシール材２２を押し込む押込方向Ｂ（受口奥方向Ｂと同方向）へ移動している際、押輪２３の中心Ｅが管軸心３２に合うように押輪２３を管径方向Ｄへ案内する芯出し手段３５が設けられている。芯出し手段３５は、押輪２３の窪み部２７の拘束面２９と、シール材２２の基端部２４の外周縁部に全周にわたり形成されたシール材側テーパー面３６とからなる。
【００３６】
受口２に対向する側の窪み部２７の拘束面２９とシール材側テーパー面３６とはそれぞれ押込方向Ｂほど拡径するように傾斜したテーパー面である。尚、図６に示すように、管軸心３２に直交する面Ｓに対する拘束面２９の傾斜角度αと、上記面Ｓに対するシール材側テーパー面３６の傾斜角度βとは、同一角度であり、それぞれ６０°に設定されている。また、押圧面２８は管軸心３２に対して直交している。尚、図２に示すように、受口２のフランジ部８は押輪２３と同じ形状を有している。
【００３７】
以下、上記構成における作用を説明する。
図１に示すように、一方の管４１と仕切弁４０とを接合する際、先ず、ロックリング１０を受口２内のロックリング収容溝６内に嵌め込み、さらに、図７に示すように、シール材２２と押輪２３とを挿口４に外嵌し、シール材２２の基端部２４を押輪２３の片方の窪み部２７に嵌め込み、挿口４を受口２に挿入する。
【００３８】
そして、挿口突部１４がロックリング１０の内周を受口奥方向Ｂへ通過すると、ボルト７を各挿通孔８ａ，１２ａに挿通し、図８に示すように、ナット９を締め込んで押輪２３を押込方向Ｂへ移動させる。これにより、図３に示すように、シール材２２が、押輪２３によって挿口４の外周面と受口２の内周面との隙間に押し込まれ、シール材収容溝５に収容される。
【００３９】
この際、シール材２２の基端部２４は片方の窪み部２７の拘束面２９により拡径方向Ｃにおいて拘束されているため、シール材２２の基端部２４が窪み部２７の押圧面２８に沿って拡径方向Ｃへ移動（変形）することを防止することができる。これにより、シール材２２の基端部２４が押輪２３の接合面３１と受口２の開口端面３０との間に挟まれることはなく（シール材２２の挟み込み防止効果）、押輪２３の接合面３１が受口２の開口端面３０に当接（面接触）して、シール材２２をシール材収容溝５に良好に挿入することができ、図１に示すように、一方の管４１と仕切弁４０とが接合される。
【００４０】
上記のような接合手順において、図７に示すように、シール材２２と押輪２３とを挿口４に外嵌した際、押輪２３の中心は自重により管軸心３２よりも下位にあり、管径方向Ｄにおける押輪２３の中央孔部２６の内周と挿口４の外周との隙間３７は、上端部で最小（＝０）となり、下端部で最大となっている。
【００４１】
この状態で、ナット９を締め込むことにより、押輪２３が押込方向Ｂへ移動すると、図８に示すように、押輪２３の拘束面２９がシール材２２のシール材側テーパー面３６に当接して管径方向Ｄへ案内される。これにより、押輪２３が挿口４に対してせり上がり、押輪２３の中心が管軸心３２に合わせられ、自動的に押輪２３が芯出しされ（押輪２３の自動芯出し効果）、この状態で、図１に示すように、一方の管４１と仕切弁４０とが接合される。これにより、作業者が押輪２３を持ち上げて管径方向Ｄへ動かして芯出しする手間を省くことができる。
【００４２】
また、他方の管４２と仕切弁４０との接合も、上記と同様にして行うことができる。
尚、図９に示す仕切弁４０と管４１，４２との継手構造７１は、上記第１の実施の形態に対する参考例であり、芯出し手段３５を備えていないものである。すなわち、シール材２２の基端部２４にはシール材側テーパー面３６が形成されておらず、押輪２３の窪み部２７の拘束面２９は、テーパー面ではなく、押圧面２８に直交している。
【００４３】
これによると、図９（ａ）に示すように、ナット９を締め込む前に、作業者は、挿口４に対して押輪２３を持ち上げて、シール材２２の基端部２４を押輪２３の窪み部２７に嵌め込んでおく必要があり、作業者の負担が増大するという問題がある。上記第１の実施の形態では、このような作業者の負担を軽減することができる。
【００４４】
（第２の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、図４に示すように、芯出し手段３５を、押輪２３の窪み部２７にテーパー状に形成した拘束面２９と、シール材２２の基端部２４に形成したシール材側テーパー面３６とで構成したが、第２の実施の形態として、図１０に示すように、シール材２２にシール材側テーパー面３６を形成せず、芯出し手段３５をテーパー状の拘束面２９のみで構成してもよい。尚、拘束面２９の傾斜角度α（図６（ａ）参照）は、上記第１の実施の形態と同様に、６０°に設定されている。
【００４５】
これによると、ナット９を締め込むことにより、押輪２３が押込方向Ｂへ移動すると、押輪２３の拘束面２９がシール材２２の基端部２４に当接して管径方向Ｄへ案内される。
（第３の実施の形態）
また、上記第１および第２の実施の形態では、拘束面２９を全面にわたってテーパー状に形成したが、第３の実施の形態として、図１１に示すように、拘束面２９が、押圧面２８に直交するストレート部２９ａと、押込方向Ｂ（接合面３１側）ほど拡径するように傾斜したテーパー部２９ｂとで構成されている。ストレート部２９ａは窪み部２７の奥側に位置し、テーパー部２９ｂはストレート部２９ａから接合面３１にわたって形成されている。尚、拘束面２９のテーパー部２９ｂの傾斜角度αは、上記第１の実施の形態と同様に、６０°に設定されている。
【００４６】
これによると、ナット９を締め込むことにより、図１１（ａ）に示すように、押輪２３が押込方向Ｂへ移動すると、押輪２３の拘束面２９のテーパー部２９ｂがシール材２２の基端部２４に当接して管径方向Ｄへ案内される。これにより、図１１（ｂ）に示すように、押輪２３が挿口４に対してせり上がり、押輪２３の中心が管軸心３２に合わせられ、自動的に押輪２３が芯出しされ、図１１（ｃ）に示すように、シール材２２の基端部２４が拘束面２９のストレート部２９ａの内側に嵌まり込み、この状態で、一方の管４１と仕切弁４０とが接合される。
【００４７】
また、図１１（ｃ）に示すように、シール材２２の基端部２４が拘束面２９のストレート部２９ａの内側に嵌まり込むことにより、シール材２２の基端部２４が拘束面２９のストレート部２９ａにより拡径方向Ｃにおいて確実に拘束される。このため、シール材２２の基端部２４が窪み部２７の押圧面２８に沿って拡径方向Ｃへ移動（変形）することを確実に防止することができる。
【００４８】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態として、図１２に示すように、拘束面２９を、テーパー状ではなく、ストレート状にして押圧面２８に直交させ、芯出し手段３５をシール材側テーパー面３６のみで構成してもよい。尚、シール材側テーパー面３６の傾斜角度β（図６（ｂ）参照）は、上記第１の実施の形態と同様に、６０°に設定されている。
【００４９】
これによると、ナット９を締め込むことにより、押輪２３が押込方向Ｂへ移動すると、押輪２３の拘束面２９と接合面３１との角部３８がシール材側テーパー面３６に当接して管径方向Ｄへ案内される。
【００５０】
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態として、図１３，図１４に示すように、押輪２３の接合面３１に、管軸方向Ａへ突出するスペーサー４０（突起）を設けてもよい。スペーサー４０は周方向において９０°おきに四箇所設けられている。尚、四箇所に限定されるものではなく、四箇所以外の複数箇所であってもよい。
【００５１】
これによると、一方の管４１と仕切弁４０とを接合した際、押輪２３の各スペーサー４０の先端が受口２のフランジ部８の開口端面３０に当接する。これにより、押輪２３の端面と受口２の開口端面３０との間に所定の間隙４７が形成され、この間隙４７を通して、シール材２２（特に基端部２４）の装着状態を目視で確認することができる。
【００５２】
（第６の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、図６に示すように、拘束面２９の傾斜角度αとシール材側テーパー面３６の傾斜角度βとをそれぞれ６０°に設定したが、第６の実施の形態として、上記各傾斜角度α，βを５０°〜８０°の範囲に設定してもよい。
【００５３】
下記表１は、傾斜角度α，βに対するシール材２２の挟み込み防止効果の有無と押輪２３の自動芯出し効果の有無とを示した実験結果である。尚、シール材２２の挟み込み防止効果とは、上記第１の実施の形態で説明したように、シール材２２の基端部２４が押輪２３の接合面３１と受口２の開口端面３０との間に挟まれるのを防止することができる効果である。また、押輪２３の自動芯出し効果とは、上記第１の実施の形態で説明したように、押輪２３が挿口４に対してせり上がって自動的に芯出しされる効果である。
【００５４】
下記表１によると、上記各傾斜角度α，βを５０°〜８０°の範囲に設定することにより、シール材２２の挟み込み防止効果と押輪２３の自動芯出し効果とが共に確実に発揮される。
【００５５】
尚、上記傾斜角度α，βが５０°未満の場合、シール材２２の基端部２４に対する拘束面２９の拘束機能が不足し、シール材２２の基端部２４が拘束面２９上を滑って拡径方向Ｃへ移動（変形）し易くなる。また、上記傾斜角度α，βが８０°を超える場合、挿口４に対する押輪２３のせり上がり量が不足し、押輪２３の中心が管軸心３２に一致しない。
【００５６】
尚、拘束面２９の傾斜角度αとシール材側テーパー面３６の傾斜角度βとを同一にしているが、５０°〜８０°の範囲で異なっていてもよい。
【００５７】
【表１】
同様に、上記第２の実施の形態では、拘束面２９の傾斜角度αを６０°に設定したが、上記第６の実施の形態と同様な根拠に基づいて、上記傾斜角度αを５０°〜８０°の範囲に設定してもよい。
【００５８】
同様に、上記第３の実施の形態では、拘束面２９のテーパー部２９ｂの傾斜角度αを６０°に設定したが、上記第６の実施の形態と同様な根拠に基づいて、上記傾斜角度αを５０°〜８０°の範囲に設定してもよい。
【００５９】
同様に、上記第４の実施の形態では、シール材側テーパー面３６の傾斜角度βを６０°に設定したが、上記第６の実施の形態と同様な根拠に基づいて、上記傾斜角度βを５０°〜８０°の範囲に設定してもよい。
【００６０】
（第７の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、窪み部２７を押輪２３の管軸方向Ａにおける表裏両面に形成したが、第７の実施の形態として、図１５に示すように、窪み部２７を押輪２３の片面のみに形成してもよい。尚、第１の実施の形態以外の各実施の形態についても同様に、窪み部２７を押輪２３の片面のみに形成してもよい。
【００６１】
（第８の実施の形態）
上記各実施の形態では、図１に示すように、弁箱４３の流路４４の両端部に受口２を設けた仕切弁４０を示したが、第８の実施の形態として、図１６に示すように、流路４４の一端部に受口２を設けるとともに他端部に挿口５０を設けた仕切弁４０であってもよい。この場合、仕切弁４０の挿口５０は一方の管４１の挿口４と同じ構成を有している。また、他方の管４２の端部に設けられた受口５１は仕切弁４０の受口２と同じ構成を有し、仕切弁４０の挿口５０を他方の管４２の受口５１に挿入して構成される継手構造５２は上記各実施の形態における継手構造２１と同じ構成を有している。
【００６２】
上記各実施の形態では、受口２のフランジ部８と押輪２３とにそれぞれ挿通孔８ａ，１２ａを二個ずつ形成し、押輪２３を受口２に二本のボルト７で連結したが、各挿通孔８ａ，１２ａを三個以上の複数形成し、三本以上の複数本のボルト７で連結してもよい。
【００６３】
上記各実施の形態では、締結手段の一例として六角ボルト７を用いたが、六角ボルト７に限定されるものではなく、例えば、Ｔ型ボルト等を用いてもよい。
上記各実施の形態では、弁の一例として仕切弁４０を挙げたが、仕切弁４０以外の形式の弁であってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
２ 受口
４ 挿口
２１ 継手構造
２２ シール材
２３ 押輪
２４ 基端部
２７ 窪み部
２８ 押圧面
２９ 拘束面
３２ 管軸心
３５ 芯出し手段
３６ シール材側テーパー面
４０ 仕切弁
４１，４２ 管
４３ 弁箱
４４ 流路
４５ 弁体
Ａ 管軸方向
Ｂ 受口奥方向，押込方向
Ｃ 拡径方向
Ｄ 管径方向
Ｅ 押輪の中心
Ｓ 管軸心に直交する面
α 拘束面の傾斜角度
β シール材側テーパー面の傾斜角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁と管との継手構造、および、この継手構造によって管に接続される弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の弁と管との継手構造としては、例えば仕切弁の弁箱に受口が設けられ、接合相手の管の先端部に挿口が設けられ、挿口を受口の内部に挿入した構成のものがある。
【０００３】
図１７および図１８は、このような弁と管との継手構造を例示するものであり、図１７は後述するシール材を装着した状態を示し、図１８はシール材を装着する前の状態を示す。ここで、仕切弁の弁箱１の流路１５の端部には受口２が形成され、接合相手の管３の端部には挿口４が形成され、挿口４が受口２の内部に挿入されている。受口２の内周には、受口２の開口端より奥側ほど径が小さくなるテーパ面５ａとこのテーパ面５ａの奥端部から同じ径で受口２の奥側に延びる平坦面５ｂとを有するシール材収容溝５と、このシール材収容溝５よりも受口奥側に位置するロックリング収容溝６とが形成されている。なお、弁箱１と管３とは鋳鉄製とされている。
【０００４】
シール材収容溝５が設けられている空間、すなわち、シール材収容溝５が形成されている受口２の内周面と挿口４の外周面との間の隙間には、ゴム製で環状のシール材（いわゆるゴム輪）１１が収容されている。このシール材１１は、挿口４における受口２に入り込まない部分の外周に配設された金属製等の剛体からなる環状の押輪１２により、受口２内の奥側へ押圧された圧縮状態で配設されており、これにより受口２の内周面と挿口４の外周面との間がシールされている。
【０００５】
ここで、押輪１２は、その環状の断面が管径方向（径方向とも称す）に平板状に延びた形状とされ、押輪１２を締結して支持するボルト７を挿通させる挿通孔１２ａが周方向の複数箇所（例えば２箇所）に形成されている。また、受口２の端部外周にはフランジ部８が形成されているとともに、このフランジ部８において、押輪１２の挿通孔１２ａに対応する箇所に、挿通孔８ａが形成されている。そして、フランジ部８の挿通孔８ａから押輪１２の挿通孔１２ａに向けて管軸方向にボルト７を挿通させ、ボルト７のねじ部先端にナット９を螺合させて締め込むことで、押輪１２がフランジ部８に近接する方向へ移動し、これにより、シール材１１が押輪１２により受口奥側に押圧されてシール材収容溝５内に圧入状態で収容されるよう構成されている。
【０００６】
シール材１１は、その断面が、圧入される際に先端となる箇所において円形に形成された円形先端部１１ａと、この円形先端部１１ａに繋がる部分が薄肉状で、押輪１２寄り側ほど厚肉となる台形状の基部１１ｂとを一体的に形成した構成とされている。そして、基部１１ｂの端面が、押輪１２のフランジ部８に対向する平坦面に当接された状態で、シール材１１が押圧されてシール材収容溝５内に圧入される。
【０００７】
また、図１７に示すように、従来の弁と管との継手構造では、最終的に押輪１２とフランジ部８との間が所定距離Ｍとなるまで、ボルト７を締め込んで押輪１２をフランジ部８に向けて接近させてこの位置関係を保持させることで、押輪１２によってシール材１１が受口奥側へ押圧された状態を維持させるとともに受口２の内周面および挿口４の外周面に密着させて、シール材１１による所要のシール機能を発揮させている。なお、図１７、図１８における１０は環状で周方向１つ割のロックリング、１４は挿口４の先端部外周に形成された挿口突部である。
【０００８】
尚、上記のように受口を供えた耐震用の仕切弁については下記特許文献１に記載され、挿口を受口に挿入した継手構造については下記特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−２７０８１６
【特許文献２】特開２００３−２２２２７６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記従来の弁と管との継手構造では、図１８に示すように、押輪１２によりシール材１１を受口奥側（図１８における矢印方向ａ）へ押圧した際に、図１９に示すように、シール材１１の基部１１ｂが、シール材１１の円形先端部１１ａにおける挿口４の外周面や受口２の内周面の接触部分をモーメントの支点として、押輪１２の押圧面に沿ってｂ方向（拡径方向）にせり出すように移動し、最終的に、図２０に示すように、シール材１１の基部１１ｂの一部が押輪１２とフランジ部８との間に挟まれてしまい、その結果、シール材１１をシール材収容溝５内に良好には挿入できないことがあった。
【００１１】
本発明は上記課題を解決するもので、シール材を挿口の外周面と受口の内周面との間に良好に挿入することができる弁と管との継手構造および弁を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本第１発明は、弁箱と弁箱内に形成された流路を開閉する弁体とを有する弁および管のいずれか一方に受口が備えられているとともに他方に挿口が備えられ、
受口の内部に挿口が挿入され、
挿口の外周面と受口の内周面との間の隙間に環状のシール材が配設され、
挿口に外嵌されて管軸方向へ移動自在な環状の押輪が受口の開口端部に外側から対向し、
シール材が押輪によって受口奥側へ押し込まれて挿口の外周面と受口の内周面との間をシールする弁と管との継手構造であって、
シール材は押輪で受口奥方向へ押圧される基端部を有し、
押輪に、シール材の基端部が嵌まり込む窪み部が形成され、
窪み部は、底部に形成され且つシール材の基端部を押圧する押圧面と、押圧面の周囲に形成され且つシール材の基端部を拡径方向において拘束する拘束面とを有し、
押輪がシール材を押し込む押込方向へ移動している際に、押輪の中心が管軸心に合うように押輪を管径方向へ案内する芯出し手段が押輪の窪み部とシール材の基端部との少なくともいずれか片方に設けられているものである。
【００１３】
これによると、シール材と押輪とを挿口に外嵌し、シール材の基端部を押輪の窪み部に嵌め込み、挿口を受口に挿入し、この状態で、押輪を管軸方向に沿って押込方向へ移動させる。これにより、シール材が押輪によって挿口の外周面と受口の内周面との隙間に押し込まれる。
【００１４】
この際、シール材の基端部は窪み部の拘束面により拡径方向において拘束されているため、シール材の基端部が窪み部の押圧面に沿って拡径方向へ移動（変形）するのを防止することができる。これにより、シール材の基端部が押輪と受口の開口端面との間に挟まれることはなく（シール材の挟み込み防止効果）、シール材を挿口の外周面と受口の内周面との隙間に良好に挿入することができる。
【００１５】
また、押輪が押込方向へ移動しながら芯出し手段によって管径方向へ案内されることで、押輪の中心が管軸心に合わせられ、自動的に押輪が芯出しされる（押輪の自動芯出し効果）。これにより、自重によって管軸心より下方にずれた押輪を作業者が持ち上げて管径方向へ動かして芯出しする手間を省くことができる。
【００１６】
本第２発明は、芯出し手段は押輪の窪み部の拘束面であり、
拘束面は押込方向ほど拡径するように傾斜したテーパー面からなり、
押輪が押込方向へ移動している際に、拘束面がシール材の基端部に当接して押輪を管径方向へ案内するものである。
【００１７】
これによると、押輪を押込方向へ移動させている際、拘束面がシール材の基端部に当接して押輪を管径方向へ案内することで、押輪の中心が管軸心に合わせられ、自動的に押輪が芯出しされる。
【００１８】
本第３発明は、芯出し手段はシール材の基端部の外周縁部に形成されたシール材側テーパー面であり、
シール材側テーパー面は押込方向ほど拡径するように傾斜しており、
押輪は、押込方向へ移動している際に、シール材側テーパー面に当接して管径方向へ案内されるものである。
【００１９】
これによると、押輪を押込方向へ移動させている際、押輪がシール材側テーパー面に当接して管径方向へ案内されることで、押輪の中心が管軸心に合わせられ、自動的に押輪が芯出しされる。
【００２０】
本第４発明は、芯出し手段は、押輪の窪み部の拘束面と、シール材の基端部の外周縁部に形成されたシール材側テーパー面とからなり、
拘束面とシール材側テーパー面とはそれぞれ押込方向ほど拡径するように傾斜しており、
押輪が押込方向へ移動している際に、拘束面がシール材側テーパー面に当接して押輪を管径方向へ案内するものである。
【００２１】
これによると、押輪を押込方向へ移動させている際、拘束面がシール材側テーパー面に当接して押輪を管径方向へ案内することで、押輪の中心が管軸心に合わせられ、自動的に押輪が芯出しされる。
【００２２】
本第５発明は、管軸心に直交する面に対する拘束面の傾斜角度が５０°〜８０°の範囲に設定されているものである。
これによると、シール材の挟み込み防止効果と押輪の自動芯出し効果とが共に確実に発揮される。
【００２３】
本第６発明は、管軸心に直交する面に対するシール材側テーパー面の傾斜角度が５０°〜８０°の範囲に設定されているものである。
これによると、シール材の挟み込み防止効果と押輪の自動芯出し効果とが共に確実に発揮される。
【００２４】
本第７発明は、上記第１発明から第６発明のいずれか１項に記載の継手構造によって管に接続される弁であって、
弁箱と、弁箱内に形成された流路を開閉する弁体とを有し、
弁箱の流路端部の少なくとも一方に受口が設けられているものである。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように本発明によれば、シール材の基端部は窪み部の拘束面により拡径方向において拘束されているため、シール材の基端部が窪み部の押圧面に沿って拡径方向へ移動（変形）するのを防止することができ、これにより、シール材の基端部が押輪と受口の開口端面との間に挟まれることはなく、シール材を挿口の外周面と受口の内周面との隙間に良好に挿入することができる。
【００２６】
また、押輪は押込方向へ移動しながら芯出し手段によって管径方向へ案内されることで、押輪の中心が管軸心に合わせられ、自動的に押輪が芯出しされる。これにより、作業者が押輪を持ち上げて管径方向へ動かして芯出しする手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態における管に接合された弁を示す図である。
【図２】同、弁の正面図である。
【図３】同、弁と管との継手構造の断面図である。
【図４】同、継手構造のシール材と押輪の断面図である。
【図５】（ａ）は図４（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視図、（ｂ）は図４（ｂ）におけるＹ−Ｙ矢視図である。
【図６】同、継手構造のシール材と押輪の一部拡大断面図であり、（ａ）は拘束面の傾斜角度を示し、（ｂ）はシール材側テーパー面の傾斜角度を示す。
【図７】同、継手構造の挿口と受口との接合手順を示す断面図である。
【図８】同、継手構造の挿口と受口との接合手順を示す断面図である。
【図９】本発明の参考例における弁と管との継手構造の断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における弁と管との継手構造の一部拡大断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態における弁と管との継手構造の一部拡大断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態における弁と管との継手構造の一部拡大断面図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態における弁と管との継手構造の断面図である。
【図１４】同、継手構造の押輪の正面図である。
【図１５】本発明の第７の実施の形態における弁と管との継手構造の断面図である。
【図１６】本発明の第８の実施の形態における弁と管との継手構造の断面図である。
【図１７】従来の管継手の断面図である。
【図１８】同、管継手の挿口と受口との接合手順を示す断面図である。
【図１９】同、管継手の挿口と受口とを接合する際に発生する虞のある問題点を示す断面図である。
【図２０】同、管継手の挿口と受口とを接合する際に発生する虞のある問題点を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（第１の実施の形態）
以下、本発明における第１の実施の形態を図面を参照しながら説明する。尚、先述した従来のものと同じ部材については同一の符号を付記して詳細な説明を省略する。
【００２９】
図１，図２に示すように、４０はソフトシール仕切弁であり、管４１，４２に接続されている。この仕切弁４０は、弁箱４３と、弁箱４３内に形成された流路４４を開閉する弁体４５とを有している。弁箱４３の流路４４の両端部には受口２が設けられている。また、各管４１，４２の端部にはそれぞれ挿口４が設けられ、挿口４が受口２の内部に挿入されて仕切弁４０と管４１，４２との継手構造２１が構成される。
【００３０】
以下に継手構造２１の構成を説明する。
図３に示すように、継手構造２１は、挿口４の外周面と受口２の内周面との間の隙間に環状のシール材２２が配設され、挿口４に外嵌されて管軸方向Ａへ移動自在な環状の押輪２３が受口２の開口端部に外側から対向し、シール材２２が押輪２３によって受口奥側へ押し込まれて挿口４の外周面と受口２の内周面との間をシールするものである。
【００３１】
図４（ａ），図５（ａ）に示すように、シール材２２は、ゴム製で円環状に形成されており、その断面が、圧入される際に先端となる箇所において円形に形成された円形先端部２２ａと、この円形先端部２２ａに繋がる部分が薄肉状で、押輪２３寄り側ほど厚肉となる台形状の基部２２ｂとを一体的に形成した構成とされている。また、シール材２２の基部２２ｂは、押輪２３によって受口奥方向Ｂへ押圧される基端部２４を有している。尚、シール材２２の内径は挿口４の外径よりも若干小さく設定されており、シール材２２を挿口４に外嵌した際、シール材２２の内周が挿口４の外周に圧接する。
【００３２】
図４（ｂ），図５（ｂ）に示すように、押輪２３は、円環部２３ａと、円環部２３ａの外周から径方向外側へ突出した耳部２３ｂとからなり、さらに、表裏両側に貫通する中央孔部２６と、ボルト７を挿通させる複数の挿通孔１２ａと、受口２の開口端面３０に当接する接合面３１とを有している。
【００３３】
尚、耳部２３ｂは押輪２３の二箇所に１８０°振り分けられて設けられ、挿通孔１２ａは各耳部２３ｂに形成されている。また、押輪２３の中央孔部２６の内径は挿口４の外径よりも所定寸法だけ大きな値に設定されている。尚、耳部２３ｂを押輪２３の二箇所に設けているが、二箇所に限定されるものではなく、二箇所以外の複数箇所に設けてもよい。
【００３４】
また、押輪２３の管軸方向Ａにおける表裏両面には、シール材２２の基端部２４が嵌まり込む円形の窪み部２７が形成されている。窪み部２７は、底部に形成され且つシール材２２の基端部２４を押圧する押圧面２８と、押圧面２８の周囲に形成され且つシール材２２の基端部２４を拡径方向Ｃにおいて拘束する拘束面２９とを有している。尚、押圧面２８は接合面３１よりも一段低く形成されている。
【００３５】
ボルト７又はナット９等の締結手段を締め込むことにより、押輪２３がシール材２２を押し込む押込方向Ｂ（受口奥方向Ｂと同方向）へ移動している際、押輪２３の中心Ｅが管軸心３２に合うように押輪２３を管径方向Ｄへ案内する芯出し手段３５が設けられている。芯出し手段３５は、押輪２３の窪み部２７の拘束面２９と、シール材２２の基端部２４の外周縁部に全周にわたり形成されたシール材側テーパー面３６とからなる。
【００３６】
受口２に対向する側の窪み部２７の拘束面２９とシール材側テーパー面３６とはそれぞれ押込方向Ｂほど拡径するように傾斜したテーパー面である。尚、図６に示すように、管軸心３２に直交する面Ｓに対する拘束面２９の傾斜角度αと、上記面Ｓに対するシール材側テーパー面３６の傾斜角度βとは、同一角度であり、それぞれ６０°に設定されている。また、押圧面２８は管軸心３２に対して直交している。尚、図２に示すように、受口２のフランジ部８は押輪２３と同じ形状を有している。
【００３７】
以下、上記構成における作用を説明する。
図１に示すように、一方の管４１と仕切弁４０とを接合する際、先ず、ロックリング１０を受口２内のロックリング収容溝６内に嵌め込み、さらに、図７に示すように、シール材２２と押輪２３とを挿口４に外嵌し、シール材２２の基端部２４を押輪２３の片方の窪み部２７に嵌め込み、挿口４を受口２に挿入する。
【００３８】
そして、挿口突部１４がロックリング１０の内周を受口奥方向Ｂへ通過すると、ボルト７を各挿通孔８ａ，１２ａに挿通し、図８に示すように、ナット９を締め込んで押輪２３を押込方向Ｂへ移動させる。これにより、図３に示すように、シール材２２が、押輪２３によって挿口４の外周面と受口２の内周面との隙間に押し込まれ、シール材収容溝５に収容される。
【００３９】
この際、シール材２２の基端部２４は片方の窪み部２７の拘束面２９により拡径方向Ｃにおいて拘束されているため、シール材２２の基端部２４が窪み部２７の押圧面２８に沿って拡径方向Ｃへ移動（変形）することを防止することができる。これにより、シール材２２の基端部２４が押輪２３の接合面３１と受口２の開口端面３０との間に挟まれることはなく（シール材２２の挟み込み防止効果）、押輪２３の接合面３１が受口２の開口端面３０に当接（面接触）して、シール材２２をシール材収容溝５に良好に挿入することができ、図１に示すように、一方の管４１と仕切弁４０とが接合される。
【００４０】
上記のような接合手順において、図７に示すように、シール材２２と押輪２３とを挿口４に外嵌した際、押輪２３の中心は自重により管軸心３２よりも下位にあり、管径方向Ｄにおける押輪２３の中央孔部２６の内周と挿口４の外周との隙間３７は、上端部で最小（＝０）となり、下端部で最大となっている。
【００４１】
この状態で、ナット９を締め込むことにより、押輪２３が押込方向Ｂへ移動すると、図８に示すように、押輪２３の拘束面２９がシール材２２のシール材側テーパー面３６に当接して管径方向Ｄへ案内される。これにより、押輪２３が挿口４に対してせり上がり、押輪２３の中心が管軸心３２に合わせられ、自動的に押輪２３が芯出しされ（押輪２３の自動芯出し効果）、この状態で、図１に示すように、一方の管４１と仕切弁４０とが接合される。これにより、作業者が押輪２３を持ち上げて管径方向Ｄへ動かして芯出しする手間を省くことができる。
【００４２】
また、他方の管４２と仕切弁４０との接合も、上記と同様にして行うことができる。
尚、図９に示す仕切弁４０と管４１，４２との継手構造７１は、上記第１の実施の形態に対する参考例であり、芯出し手段３５を備えていないものである。すなわち、シール材２２の基端部２４にはシール材側テーパー面３６が形成されておらず、押輪２３の窪み部２７の拘束面２９は、テーパー面ではなく、押圧面２８に直交している。
【００４３】
これによると、図９（ａ）に示すように、ナット９を締め込む前に、作業者は、挿口４に対して押輪２３を持ち上げて、シール材２２の基端部２４を押輪２３の窪み部２７に嵌め込んでおく必要があり、作業者の負担が増大するという問題がある。上記第１の実施の形態では、このような作業者の負担を軽減することができる。
【００４４】
（第２の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、図４に示すように、芯出し手段３５を、押輪２３の窪み部２７にテーパー状に形成した拘束面２９と、シール材２２の基端部２４に形成したシール材側テーパー面３６とで構成したが、第２の実施の形態として、図１０に示すように、シール材２２にシール材側テーパー面３６を形成せず、芯出し手段３５をテーパー状の拘束面２９のみで構成してもよい。尚、拘束面２９の傾斜角度α（図６（ａ）参照）は、上記第１の実施の形態と同様に、６０°に設定されている。
【００４５】
これによると、ナット９を締め込むことにより、押輪２３が押込方向Ｂへ移動すると、押輪２３の拘束面２９がシール材２２の基端部２４に当接して管径方向Ｄへ案内される。
（第３の実施の形態）
また、上記第１および第２の実施の形態では、拘束面２９を全面にわたってテーパー状に形成したが、第３の実施の形態として、図１１に示すように、拘束面２９が、押圧面２８に直交するストレート部２９ａと、押込方向Ｂ（接合面３１側）ほど拡径するように傾斜したテーパー部２９ｂとで構成されている。ストレート部２９ａは窪み部２７の奥側に位置し、テーパー部２９ｂはストレート部２９ａから接合面３１にわたって形成されている。尚、拘束面２９のテーパー部２９ｂの傾斜角度αは、上記第１の実施の形態と同様に、６０°に設定されている。
【００４６】
これによると、ナット９を締め込むことにより、図１１（ａ）に示すように、押輪２３が押込方向Ｂへ移動すると、押輪２３の拘束面２９のテーパー部２９ｂがシール材２２の基端部２４に当接して管径方向Ｄへ案内される。これにより、図１１（ｂ）に示すように、押輪２３が挿口４に対してせり上がり、押輪２３の中心が管軸心３２に合わせられ、自動的に押輪２３が芯出しされ、図１１（ｃ）に示すように、シール材２２の基端部２４が拘束面２９のストレート部２９ａの内側に嵌まり込み、この状態で、一方の管４１と仕切弁４０とが接合される。
【００４７】
また、図１１（ｃ）に示すように、シール材２２の基端部２４が拘束面２９のストレート部２９ａの内側に嵌まり込むことにより、シール材２２の基端部２４が拘束面２９のストレート部２９ａにより拡径方向Ｃにおいて確実に拘束される。このため、シール材２２の基端部２４が窪み部２７の押圧面２８に沿って拡径方向Ｃへ移動（変形）することを確実に防止することができる。
【００４８】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態として、図１２に示すように、拘束面２９を、テーパー状ではなく、ストレート状にして押圧面２８に直交させ、芯出し手段３５をシール材側テーパー面３６のみで構成してもよい。尚、シール材側テーパー面３６の傾斜角度β（図６（ｂ）参照）は、上記第１の実施の形態と同様に、６０°に設定されている。
【００４９】
これによると、ナット９を締め込むことにより、押輪２３が押込方向Ｂへ移動すると、押輪２３の拘束面２９と接合面３１との角部３８がシール材側テーパー面３６に当接して管径方向Ｄへ案内される。
【００５０】
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態として、図１３，図１４に示すように、押輪２３の接合面３１に、管軸方向Ａへ突出するスペーサー４０（突起）を設けてもよい。スペーサー４０は周方向において９０°おきに四箇所設けられている。尚、四箇所に限定されるものではなく、四箇所以外の複数箇所であってもよい。
【００５１】
これによると、一方の管４１と仕切弁４０とを接合した際、押輪２３の各スペーサー４０の先端が受口２のフランジ部８の開口端面３０に当接する。これにより、押輪２３の端面と受口２の開口端面３０との間に所定の間隙４７が形成され、この間隙４７を通して、シール材２２（特に基端部２４）の装着状態を目視で確認することができる。
【００５２】
（第６の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、図６に示すように、拘束面２９の傾斜角度αとシール材側テーパー面３６の傾斜角度βとをそれぞれ６０°に設定したが、第６の実施の形態として、上記各傾斜角度α，βを５０°〜８０°の範囲に設定してもよい。
【００５３】
下記表１は、傾斜角度α，βに対するシール材２２の挟み込み防止効果の有無と押輪２３の自動芯出し効果の有無とを示した実験結果である。尚、シール材２２の挟み込み防止効果とは、上記第１の実施の形態で説明したように、シール材２２の基端部２４が押輪２３の接合面３１と受口２の開口端面３０との間に挟まれるのを防止することができる効果である。また、押輪２３の自動芯出し効果とは、上記第１の実施の形態で説明したように、押輪２３が挿口４に対してせり上がって自動的に芯出しされる効果である。
【００５４】
下記表１によると、上記各傾斜角度α，βを５０°〜８０°の範囲に設定することにより、シール材２２の挟み込み防止効果と押輪２３の自動芯出し効果とが共に確実に発揮される。
【００５５】
尚、上記傾斜角度α，βが５０°未満の場合、シール材２２の基端部２４に対する拘束面２９の拘束機能が不足し、シール材２２の基端部２４が拘束面２９上を滑って拡径方向Ｃへ移動（変形）し易くなる。また、上記傾斜角度α，βが８０°を超える場合、挿口４に対する押輪２３のせり上がり量が不足し、押輪２３の中心が管軸心３２に一致しない。
【００５６】
尚、拘束面２９の傾斜角度αとシール材側テーパー面３６の傾斜角度βとを同一にしているが、５０°〜８０°の範囲で異なっていてもよい。
【００５７】
【表１】
同様に、上記第２の実施の形態では、拘束面２９の傾斜角度αを６０°に設定したが、上記第６の実施の形態と同様な根拠に基づいて、上記傾斜角度αを５０°〜８０°の範囲に設定してもよい。
【００５８】
同様に、上記第３の実施の形態では、拘束面２９のテーパー部２９ｂの傾斜角度αを６０°に設定したが、上記第６の実施の形態と同様な根拠に基づいて、上記傾斜角度αを５０°〜８０°の範囲に設定してもよい。
【００５９】
同様に、上記第４の実施の形態では、シール材側テーパー面３６の傾斜角度βを６０°に設定したが、上記第６の実施の形態と同様な根拠に基づいて、上記傾斜角度βを５０°〜８０°の範囲に設定してもよい。
【００６０】
（第７の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、窪み部２７を押輪２３の管軸方向Ａにおける表裏両面に形成したが、第７の実施の形態として、図１５に示すように、窪み部２７を押輪２３の片面のみに形成してもよい。尚、第１の実施の形態以外の各実施の形態についても同様に、窪み部２７を押輪２３の片面のみに形成してもよい。
【００６１】
（第８の実施の形態）
上記各実施の形態では、図１に示すように、弁箱４３の流路４４の両端部に受口２を設けた仕切弁４０を示したが、第８の実施の形態として、図１６に示すように、流路４４の一端部に受口２を設けるとともに他端部に挿口５０を設けた仕切弁４０であってもよい。この場合、仕切弁４０の挿口５０は一方の管４１の挿口４と同じ構成を有している。また、他方の管４２の端部に設けられた受口５１は仕切弁４０の受口２と同じ構成を有し、仕切弁４０の挿口５０を他方の管４２の受口５１に挿入して構成される継手構造５２は上記各実施の形態における継手構造２１と同じ構成を有している。
【００６２】
上記各実施の形態では、受口２のフランジ部８と押輪２３とにそれぞれ挿通孔８ａ，１２ａを二個ずつ形成し、押輪２３を受口２に二本のボルト７で連結したが、各挿通孔８ａ，１２ａを三個以上の複数形成し、三本以上の複数本のボルト７で連結してもよい。
【００６３】
上記各実施の形態では、締結手段の一例として六角ボルト７を用いたが、六角ボルト７に限定されるものではなく、例えば、Ｔ型ボルト等を用いてもよい。
上記各実施の形態では、弁の一例として仕切弁４０を挙げたが、仕切弁４０以外の形式の弁であってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
２ 受口
４ 挿口
２１ 継手構造
２２ シール材
２３ 押輪
２４ 基端部
２７ 窪み部
２８ 押圧面
２９ 拘束面
３２ 管軸心
３５ 芯出し手段
３６ シール材側テーパー面
４０ 仕切弁
４１，４２ 管
４３ 弁箱
４４ 流路
４５ 弁体
Ａ 管軸方向
Ｂ 受口奥方向，押込方向
Ｃ 拡径方向
Ｄ 管径方向
Ｅ 押輪の中心
Ｓ 管軸心に直交する面
α 拘束面の傾斜角度
β シール材側テーパー面の傾斜角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱と弁箱内に形成された流路を開閉する弁体とを有する弁および管のいずれか一方に受口が備えられているとともに他方に挿口が備えられ、
受口の内部に挿口が挿入され、
挿口の外周面と受口の内周面との間の隙間に環状のシール材が配設され、
挿口に外嵌されて管軸方向へ移動自在な環状の押輪が受口の開口端部に外側から対向し、
シール材が押輪によって受口奥側へ押し込まれて挿口の外周面と受口の内周面との間をシールする弁と管との継手構造であって、
シール材は押輪で受口奥方向へ押圧される基端部を有し、
押輪に、シール材の基端部が嵌まり込む窪み部が形成され、
窪み部は、底部に形成され且つシール材の基端部を押圧する押圧面と、押圧面の周囲に形成され且つシール材の基端部を拡径方向において拘束する拘束面とを有し、
押輪がシール材を押し込む押込方向へ移動している際に、押輪の中心が管軸心に合うように押輪を管径方向へ案内する芯出し手段が押輪の窪み部とシール材の基端部との少なくともいずれか片方に設けられていることを特徴とする弁と管との継手構造。
【請求項２】
芯出し手段は押輪の窪み部の拘束面であり、
拘束面は押込方向ほど拡径するように傾斜したテーパー面からなり、
押輪が押込方向へ移動している際に、拘束面がシール材の基端部に当接して押輪を管径方向へ案内することを特徴とする請求項１記載の弁と管との継手構造。
【請求項３】
芯出し手段はシール材の基端部の外周縁部に形成されたシール材側テーパー面であり、
シール材側テーパー面は押込方向ほど拡径するように傾斜しており、
押輪は、押込方向へ移動している際に、シール材側テーパー面に当接して管径方向へ案内されることを特徴とする請求項１記載の弁と管との継手構造。
【請求項４】
芯出し手段は、押輪の窪み部の拘束面と、シール材の基端部の外周縁部に形成されたシール材側テーパー面とからなり、
拘束面とシール材側テーパー面とはそれぞれ押込方向ほど拡径するように傾斜しており、
押輪が押込方向へ移動している際に、拘束面がシール材側テーパー面に当接して押輪を管径方向へ案内することを特徴とする請求項１記載の弁と管との継手構造。
【請求項５】
管軸心に直交する面に対する拘束面の傾斜角度が５０°〜８０°の範囲に設定されていることを特徴とする請求項２又は請求項４記載の弁と管との継手構造。
【請求項６】
管軸心に直交する面に対するシール材側テーパー面の傾斜角度が５０°〜８０°の範囲に設定されていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の弁と管との継手構造。
【請求項７】
上記請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の継手構造によって管に接続される弁であって、
弁箱と、弁箱内に形成された流路を開閉する弁体とを有し、
弁箱の流路端部の少なくとも一方に受口が設けられていることを特徴とする弁。
【請求項１】
弁箱と弁箱内に形成された流路を開閉する弁体とを有する弁および管のいずれか一方に受口が備えられているとともに他方に挿口が備えられ、
受口の内部に挿口が挿入され、
挿口の外周面と受口の内周面との間の隙間に環状のシール材が配設され、
挿口に外嵌されて管軸方向へ移動自在な環状の押輪が受口の開口端部に外側から対向し、
シール材が押輪によって受口奥側へ押し込まれて挿口の外周面と受口の内周面との間をシールする弁と管との継手構造であって、
シール材は押輪で受口奥方向へ押圧される基端部を有し、
押輪に、シール材の基端部が嵌まり込む窪み部が形成され、
窪み部は、底部に形成され且つシール材の基端部を押圧する押圧面と、押圧面の周囲に形成され且つシール材の基端部を拡径方向において拘束する拘束面とを有し、
押輪がシール材を押し込む押込方向へ移動している際に、押輪の中心が管軸心に合うように押輪を管径方向へ案内する芯出し手段が押輪の窪み部とシール材の基端部との少なくともいずれか片方に設けられていることを特徴とする弁と管との継手構造。
【請求項２】
芯出し手段は押輪の窪み部の拘束面であり、
拘束面は押込方向ほど拡径するように傾斜したテーパー面からなり、
押輪が押込方向へ移動している際に、拘束面がシール材の基端部に当接して押輪を管径方向へ案内することを特徴とする請求項１記載の弁と管との継手構造。
【請求項３】
芯出し手段はシール材の基端部の外周縁部に形成されたシール材側テーパー面であり、
シール材側テーパー面は押込方向ほど拡径するように傾斜しており、
押輪は、押込方向へ移動している際に、シール材側テーパー面に当接して管径方向へ案内されることを特徴とする請求項１記載の弁と管との継手構造。
【請求項４】
芯出し手段は、押輪の窪み部の拘束面と、シール材の基端部の外周縁部に形成されたシール材側テーパー面とからなり、
拘束面とシール材側テーパー面とはそれぞれ押込方向ほど拡径するように傾斜しており、
押輪が押込方向へ移動している際に、拘束面がシール材側テーパー面に当接して押輪を管径方向へ案内することを特徴とする請求項１記載の弁と管との継手構造。
【請求項５】
管軸心に直交する面に対する拘束面の傾斜角度が５０°〜８０°の範囲に設定されていることを特徴とする請求項２又は請求項４記載の弁と管との継手構造。
【請求項６】
管軸心に直交する面に対するシール材側テーパー面の傾斜角度が５０°〜８０°の範囲に設定されていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の弁と管との継手構造。
【請求項７】
上記請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の継手構造によって管に接続される弁であって、
弁箱と、弁箱内に形成された流路を開閉する弁体とを有し、
弁箱の流路端部の少なくとも一方に受口が設けられていることを特徴とする弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１１−９９５１４（Ｐ２０１１−９９５１４Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５４４９２（Ｐ２００９−２５４４９２）
【出願日】平成２１年１１月６日（２００９．１１．６）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月６日（２００９．１１．６）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
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