專利名稱：可伸縮撓性管接頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及可伸縮撓性管接頭，詳細地說，涉及連接水管等管道的可伸縮有撓性的，在受有過大外力作用時能吸收外力而可防止管線破壞的可伸縮撓性管接頭。
敷設于地上或地下的長水管道等已設立的管道由于地基下沉或地震等原因往往受有管軸心線方向的壓力、拉力或與管軸心線相交方向上的剪力與彎矩等種種外力作用。當這種力很大時，應力往往集中于連接所設管道的管接頭上，使管接頭部分破壞。因此，能吸收作用于水管道部分上的外力以防止管接頭的破壞就十分必要。
在過去，已經(jīng)開發(fā)了一種管接頭，為了能吸收外力防止破壞，采取了使管接頭本身能伸縮的結構(例如，特公昭55-40796，實公昭55-37816)。然而，這種管接頭只能伸縮移動，其可動范圍是二維的，所以不能充分應付由于地基下沉或地震等原因所引起的外力。
于是，就開發(fā)出采用相互球面接觸并可滑動的結構，具有三維撓性的管接頭。然而，迄今這種管接頭的伸縮柔性范圍仍然很小，尚有改良的余地。由于管接頭本身可伸縮有撓性，在使用前進行水壓試驗時或在運送搬運途中，構成管接頭的部件會因振動而移動變位。因此，把管接頭連接到管道上之前的處理將很麻煩，這必然會影響使用的方便性。
本發(fā)明的目的在于，提供一種能消除現(xiàn)有技術的缺點，能充分應付因地基下沉與地震等引起的過大外力作用，伸縮撓性范圍大的管接頭。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種能維持其原來的伸縮撓性，而且，即使在輸送途中也不易使管接頭的組裝結構變化的，處理極為方便的管接頭。
通過各權利要求中所描述的本發(fā)明可以實現(xiàn)上述目的。即，本發(fā)明的管接頭的特征是它由形成部分球面外周面的一對球面環(huán)狀件構成的第一筒狀體，在筒軸線X方向可相對移動地插入所述第一筒體中的套筒狀的第二筒體，以及外套于所述第一筒狀體的外周面上具有可相互滑動的球面狀內周面的、在兩端部上形成連接部的一對外套管的第三筒狀體構成；上述第一筒狀體的內周面上形成環(huán)狀溝，在其筒軸線方向的前后端形成大體與筒軸線垂直的壁，所述第二筒狀體，鎖定環(huán)可嵌套固定在形成于端部附近的外周面上的凹槽中，當外力作用時，鎖定環(huán)的端面與上述第一筒狀體前后端的所述壁形成面接觸，以限制其移動，并在上述第一筒體、第二筒體及第三筒體的各滑動部位上分別插入密封裝置。
使用這樣的結構，就能足以應付因地基下沉或地震等引起的過大作用情況，能做三維移動，同時也是使鎖定環(huán)難于脫落的結構，由于密封裝置的密封功能，即使在過大外力作用下也能經(jīng)常地確保其液密性，能切實防止所接水管等的破壞，保持其連接原來的水管的接頭功能。因此，若采用本發(fā)明的管接頭，就能實現(xiàn)伸縮范圍大撓性高的接頭結構，從而提供一種能充分應付因地基下沉或地震等引起過大外力作用的情況的可伸縮撓性大的管接頭。
所述第一筒狀體的環(huán)狀溝最好從擴徑限位部的端部起直徑成梯形擴大而形成喇叭狀面。這樣，即使在大的地基下沉力作用下鎖定環(huán)移動時，也不會在移動途中卡住，能順利地移動到擴徑限位部上。
進而，本發(fā)明的可伸縮撓性管接頭的第一筒狀體最好是由球面部分與直管部分構成的，所述球面部分發(fā)揮所述第二筒狀體功能，這樣的結構可以減少另件數(shù)，降低整體造價。
還有，本發(fā)明的可伸縮撓性管接頭中，最好在上述第三筒狀體的大直徑處的外周面上形成帶螺孔的突部，擰入此突部螺孔中的螺桿架設在一對所述第三筒狀體的突部之間，以限制管接頭的伸縮動作。這樣一來，在把本發(fā)明的管接頭連接到水管等管道上之前，也進行水壓試驗或輸運搬送途中，構成管接頭的各部件也不會因振動而脫出，所以把管接頭連接到管道之前處理簡單容易，從而提供了一種使用性良好的管接頭。
再者，最好使本發(fā)明的可伸縮撓性管接頭，其所述的螺桿由在上述相對的突部之間的大致中間位置上進行連接的一對螺桿構成，這些成對的螺桿分別擰入在長度方向大體中間位置上有切口的長螺母的兩端所形成的兩開口螺孔中而實現(xiàn)連結，當承受過大外力時，所述開口部首先破壞，從而恢復管接頭的伸縮撓性。這樣，在作用著過大外力之始，就能發(fā)揮本來的可伸縮撓性功能，處理起來更加方便、順利。
另外，在本發(fā)明的可伸縮撓性管接頭中，最好使所述長螺母兩端上形成開口的兩螺孔都是有底的。這樣可以確保在使用前長螺桿有一定的強度，提高成品合格率，使用起來簡單容易。
以下對附圖作簡單說明。


圖1是本發(fā)明一種實施例的可伸縮撓性管接頭剖視圖。
圖2是表示球面環(huán)形件變換例主要部分剖視圖。
圖3是另一實施例的可伸縮撓性管接頭的剖視圖。
圖4是又一實施例的可伸縮撓性管接頭的剖視圖。
圖5是圖4中長螺母的使用說明放大圖。
最佳實施例以下參照附圖，詳細地說明本發(fā)明可伸縮撓性管接頭的實施例。
圖1示出了本實施例的可伸縮撓性管接頭A的剖面結構，該可伸縮撓性管接頭A由第一筒狀體1、第二筒狀體2及第三筒狀體3構成。第一筒狀體1是由一對有部分球面狀外周面4的鑄鐵制球面環(huán)狀件1、1構成的，第二筒狀體2則由能在筒軸線X方向上相對移動地插入所述第一筒狀體1中的鑄鐵制套筒2構成。第三筒體狀3由有外套于第一筒狀體1的各外周面4上的球面狀內周面5，并在兩端部形成作為連接部的法蘭的一對鑄鐵套管3、3構成。由于可伸縮撓性管接頭A是這樣的結構，所以上述套筒2與環(huán)面環(huán)狀件1、1及兩個套管3、3可伸縮相對擺動地連接，同時在球面環(huán)狀件1、1與套筒2及套管3、3之間還插入作為密封裝置的橡膠密封環(huán)8、9。插入這些密封環(huán)8、9，則可確保各部件相互間滑動部分的液密封性，進而，密封環(huán)8、9由于其面突出于收容密封環(huán)8、9的槽腔之上的凸部而受壓。即使管道內部水壓高，密封環(huán)8、9也不易脫出。密封環(huán)8、9最好是用苯乙烯丁二烯橡膠等合成橡膠制成。
套管3的外側端部形成與其它管道B連接用的伸出部6，在伸出部6上所形成的通孔與另外管道B的伸出部上的通孔內插入螺釘10，把螺母11擰在螺釘10的頭上固緊，就與另外管道B連結上了。然后，把橡膠制護套7跨裝在套筒2及套筒3上，以保護各部件的滑動部分。
下面，說明球面環(huán)狀件1的結構。在球面環(huán)狀件1的內周面上形成環(huán)狀溝1a，該環(huán)狀溝1a的內側與嵌套固定在套筒2端部附近外周面的凹部內的，斷面為多角形的不銹鋼鎖定環(huán)17相接，以限制球面環(huán)狀件1與套筒2在筒軸線方向上的相對移動范圍。就是說，球面環(huán)狀件1與套筒2在左右方向上相對移動時，嵌套在套筒2外周面上的鎖定環(huán)17就會與在球面環(huán)形件1內周面上所形成的環(huán)狀溝槽1a左右端部的限位溝1b、1c相接，以阻止超越兩者的相對移動，從而確保其液密封性，這些限位溝1b、1c上設有與鎖定環(huán)17面接觸的大體與筒軸線垂直的壁。
鎖定環(huán)17沿圓筒形套筒2外周面成環(huán)狀，其一部分切去成大體C字形。在保持套筒2插入球面環(huán)狀件1中的狀態(tài)下，用夾具(圖中未示出)可將鎖定環(huán)17套在套筒2的外周面上，此外，鎖定環(huán)17的形狀最好是剖面為筒軸心線方向略長的，縱∶橫＝1∶15-1∶2的長方形。特別是，若為縱∶橫＝1∶18-1∶2的長方形更好，即使受大的外力也不易脫開。
圖2示出了球面環(huán)形件1′的變形例。圖2a、圖2b為球面環(huán)狀件1′與套筒2滑接部分的放大圖，示出在外力作用下從圖2a位置向圖2b位置兩者相對移動的情況。此外，為了避免煩雜，省去了套管。
該球面環(huán)狀件1′具有環(huán)狀溝1′a的形狀特征，它形成于其內周面上。即，在外力作用下套筒2從圖2a位置移到圖2b所示位置時，套筒2上的鎖定環(huán)17與球面環(huán)形件1′的擴徑限位部1′d相接，擴徑限位部1′d由沿套筒2的筒軸線X方向的擴徑限位面1′f及大體與該擴徑限位面1′f垂直的縱壁1′c構成，鎖定環(huán)17恰好放進擴徑限位部1′a中，與縱壁1′c成為面接觸。因而即使在圖2b的位置上受有較大的外力作用，鎖定環(huán)17也不容易從套筒2上脫落。
在外力作用下從圖2a向圖2b所示位置反向相對移動的情況下，套筒2上的鎖定環(huán)17則與球面環(huán)形件1′的端面1′b相接，端面1′b與套筒2的筒軸線X方向大致垂直地形成，與鎖定環(huán)17的端面成面接觸。此外，在球面環(huán)形件1′的環(huán)形溝槽1′a上還形成從擴徑限位部1′d端部直徑梯形擴大的喇叭形面1′e，在大的地基下沉力等作用下鎖定環(huán)17從圖2a位置移向圖2b所示位置時，其移動也不會中途受阻，能可靠地移至擴徑限位部1′d。
其它實施例(a)圖3中示出另外實施例的可伸縮撓性管接頭A′的剖面結構。該管接頭A′由第一筒狀體21與第三筒狀體3構成。第一筒狀體21有球面部分21a與直管部分21b。第三筒狀體3形狀基本與上述實施例相同。這樣，第一筒狀體21的球面部分21a的外周面就可與第三筒狀體3的球面部分的內周面5相互滑動接合，左右皆設有這樣的第一筒狀體21與第三筒狀體3的滑接結構。然后，在第一筒狀體21的直管部分21b之間利用橡膠制的密封環(huán)23保持其液密封。
鎖定環(huán)17安裝在插入一方的第一筒狀體21(圖3右側的筒狀體)內側的另一方第一筒狀體21(圖3左側的筒狀體)的直管部分21b的前端附近。當在外力作用下兩第一筒狀體21向離開方向伸長而未相互分開時，鎖定環(huán)17與在另一方第一筒狀體21直管部分21b的內周面上所形成的突起21c相接，能防止兩第一筒狀體21脫開，而在兩第一筒狀體21相互靠近的情況下，一方的第一筒狀體21的直管部分21b的前端抵在另一第一筒狀體21的球面部21a的突部上，所以能阻止其過量移動。
圖3的可伸縮撓性管接頭具有比圖1所示管接頭伸縮量更大的優(yōu)點。而且，在圖3的可伸縮撓性管接頭上還可以省去橡膠制的套罩的安裝。在圖3中與圖1相同的部件則給予與圖1相同的件號。
(b)下面，進一步說明其它實施例。在該管接頭中，如圖4所示，分別在套管3的大直徑部位的外周面的4個位置上(共8處)形成帶通孔的突部12，左右兩根1組的棒鋼制成的螺桿13a、13b上形成陽螺紋14?？蓴Q入各突部12的螺紋孔中，在相對的上述突部12、12間的大體中間位置上相互連接。左右一對螺桿13a、13b分別擰入在長螺母16兩端上形成開口的兩個有底螺孔16b中實現(xiàn)連接，上述長螺母在其長度方向的大致中間部位有切口部16a。這些左右兩根一組構成的螺桿13分別架設由四組八個形成的上述突部12、12之間，在上述螺桿13外側端附近與突部12附近各用兩個螺母擰緊固定。還有，在圖4中所示的出的雖然是有四根螺桿13的例子，而兩根、三根均可，再多也可以，其數(shù)目并不特別加以限定。
螺桿13在運輸或在施工前進行水壓試驗等情況下雖是作為限制可伸縮撓性管接頭的伸縮動作用的，但是其強度要按照在遇到地基下沉等過大載荷時使在長度方向大體中間部位所形成的長螺母16的切口部16a發(fā)生斷裂，以發(fā)揮管接頭本來所具有的自由伸縮功能而加以設定。圖5a中示出長螺母16的細部，圖5b示出左右一對螺桿13a、13b連接在長螺母16上的狀態(tài)。圖5b中示出在長螺母16的外周面上插入并嵌套圓筒形長螺母保護套18的狀態(tài)。此保護套18可以在輸送可伸縮撓性管接頭時保護長螺母16的切口部16a使之避免因不小心而破裂。長螺母16、保護套18、螺桿13a、13b最好用鋼、或合金鋼等制造。
還有，長螺母16的形狀不只是在長度方向大體中間部位的外周面上連續(xù)地形成切口，也可以部分地形成切口。重要的是，要使該長螺母16在運輸管接頭整體時或施工前進行水壓試驗等場合下具有足以限制可自由伸縮管接頭的伸縮動作的強度，而在承受過大的外力時即使斷裂，也能發(fā)揮出管接頭本來所具有的能自由伸縮可撓的功能。
權利要求
1.一種可伸縮撓性管接頭，它包括第一筒狀體(1)，(1′)、(21)，由形成部分球面狀外周面(4)的一對球面環(huán)形件構成；第二筒狀體(2)，由在筒軸線X方向可相對移動地插入所述第一筒狀體(1)，(1′)、(21)的套筒構成；第三筒狀體(3)，它外套于所述第一筒狀體(1)，(1′)、(21)的外周面(4)上具有可相互滑動的球面狀內周面(5)，在兩端部上形成連接部(6)的一對外套管；其特征是所述第一筒狀體(1)，(1′)、(21)，在內周面上形成環(huán)狀溝(1a、1′a)，在筒軸線方向的前后端形成大體與筒軸線垂直的壁(1b、1′b、1c、1′c)；所述第二筒狀體(2)，鎖定環(huán)(17)可嵌套固定在形成于端部附近的外周面上的凹槽中，當有外力作用時，鎖定環(huán)(17)的端面與所述第一筒狀體(1)，(1′)、(21)的前后端的所述壁(1b、1′b、1c、1′c)能形成面接觸，以限制其移動；在所述第一筒狀體(1)，(1′)、(21)與第二筒狀體(2)及第三筒狀體(3)的各滑動部位上分別插入密封裝置(8、9)。
2.根據(jù)權利要求1中所述的可伸縮撓性管接頭，其特征是，上述第一筒狀體(1′)的環(huán)狀溝(1′a)是從擴徑限位部(1′d)的端部起直徑成梯形擴大而形成喇叭狀面(1′e)。
3.根據(jù)權利要求1或2中所述的可伸縮撓性管接頭，其特征是，上述第一筒狀體(21)有球面部分(21a)和直管部分(21b)組成，所述球面部分(21a)發(fā)揮所述第二筒狀體(2)的功能。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一權利要求所述的可伸縮撓性管接頭，其特征是，所述第三筒體(3)的大直徑處外周面上形成帶通孔的突部(12)，擰入該突部(12)通孔中的螺桿(13)架設在一對所述第三筒狀體(3)的突部(12)之間，以限制管接頭的伸縮動作。
5.根據(jù)權利要求4中所述的可伸縮撓性管接頭，其特征是，所述螺桿(13)由在所述相對的突部(12、12)之間的大致中間位置上進行連接的一對螺桿(13a、13b)構成，這些成對的螺桿(13a、13b)分別擰入在長度方向大體中間位置上有切口(16a)的長螺母(16)兩端所形成的兩開口螺孔中而實現(xiàn)連結，當承受過大外力時，上述開口部(16a)首先破壞，從而恢復管接頭的伸縮撓性。
6.根據(jù)權利要求5所述的可伸縮撓性管接頭，其特征是，在所述長螺母(16)的兩端上形成開口的兩個螺孔都是有底的。
7.根據(jù)權利要求6所述的可伸縮撓性管接頭，其特征是，所述長螺母(16)的外側嵌套有保護套(18)。
全文摘要
一種可伸縮撓性管接頭,由第一筒狀體、第二筒狀體及第三筒狀體構成,第一筒狀體內周面上形成環(huán)狀溝,在筒軸線方向前后端上形成與該筒軸線大體垂直的壁,第二筒狀體端部附近外周面上形成的凹部內嵌套固定著鎖定環(huán),當受外力作用時,鎖定環(huán)端面與第一筒狀體前后端的所述壁成為面接觸而限制其移動,同時在第一筒狀體、第二筒狀體及第三筒狀體之間的各滑動部位上插入密封裝置。
文檔編號F16L21/02GK1266157SQ9910278
公開日2000年9月13日 申請日期1999年3月3日 優(yōu)先權日1999年3月3日
發(fā)明者木谷健次, 北村甲, 藤田靖 申請人:大成機工株式會社