JP6419436B2 - 管継手構造 - Google Patents

Description

この発明は、管継手構造、特に、接続対象管の管端部の接続スペースを短くすることにより接続対象管の長さを自在に調整することができる範囲を継手により確保でき、しかも、これにより鋳鉄管からポリエチレン管への入れ替え工事における作業性を改善することができる管継手構造に関するものである。

ポリエチレン管と鋳鉄管とを接続するための従来の継手構造としては、図５に示すようなメカニカル継手構造が知られている。

この継手構造は、鋳鉄管２２の端部に設けられた、フランジ２３を有するメカニカル継手部２４を介してポリエチレン管２１と鋳鉄管２２とを接続するものである。ポリエチレン管２１の端部内には、補強部材２５が打ち込まれて、ポリエチレン管２１の端部の剛性が高められており、その端部外周には、ロックリング２６とカラーリング２７とからなる抜け止めリング２８が装着されている。

さらに、抜け止めリング２８からポリエチレン管２１の奥側に隣接して、バックアップリング３０、丸ゴム輪３１、角ゴム輪３２、座金３４、押し輪２９がこの順に装着されている。このように各部材が装着され、ポリエチレン管２１がメカニカル継手部２４に挿入された状態で、押し輪２９のリブ部で座金３４を押すように、フランジ２３のボルト孔２３ａと押し輪２９のボルト孔２９ａにボルト３５を通してナット３６で締め付けることにより、ポリエチレン管２１と鋳鉄管２２とを接続するものである（特許文献１参照）。

特開平１０−１３２１６８号公報

上述したメカニカル継手構造は、以下のような問題を有していた。

（１）接続対象管（例えば、ポリエチレン管２１）の端部の外周に抜け止めリング２８（ロックリング２６、カラーリング２７）を装着するスペースと、バックアップリング３０、ゴム輪３３（丸ゴム輪３１、角ゴム輪３２）、座金３４等の封止部材を配置するスペースが必要となる。このため接続対象管の管端から管軸に沿って接続するに要するスペースが長くなり、しかも接続に必要な部品が多いことから接続作業に時間がかかるため、良好な作業性が得られなかった。

（２）管の交換工事等の際に、接続対象管である旧管と新管とを一時的に配管（仮配管）する必要があるが、この時、新旧管の地表面からの埋設深さは必ずしも同一とは限らない。この場合、埋設深さの違いを仮配管で調整する必要性が生じるため、仮配管を行う度に、現場に応じて、その都度、仮配管を新たに製作するしかないので、管の交換作業に時間と手間と費用を要していた。

（３）地震時等において、接続対象管に抜け出し力が作用した場合、上述したメカニカル継手構造では、接続対象管の長さ調整代は、基本的にはないので、例えば、接続対象管がポリエチレン管の場合には、ポリエチレンの材質による伸びにより、接続対象管の抜け出しに対応しているため、ポリエチレン管へのダメージは避けられないものであった。

従って、この発明の目的は、管同士を接続するための管継手構造において、接続対象管の管端部の接続スペースを短くすることができ、それにより接続対象管の長さを調整することができる範囲を継手により確保することで、鋳鉄管からポリエチレン管への入れ替え工事における作業性を改善することができる管継手構造を提供することにある。

この発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、下記を特徴とするものである。

請求項１に記載の発明は、樹脂製接続対象管の端部に接続継手部材を接続する、抜け止め手段を備えた管継手構造において、前記接続継手部材は、前記接続対象管の端部と被接続対象管の端部とを接続し、前記抜け止め手段は、前記接続対象管の管端部内に挿入され、外周面に凸部が形成され、端部にフランジが形成された抜け止め部材と、前記接続継手部材の端部内周面と前記接続対象管の端部外周面との間に形成された隙間内に挿入される封止部材と、前記隙間内であって、前記封止部材と前記抜け止め部材との間に挿入される係止部材と、前記封止部材を押し込んで、前記接続対象管を縮径させ、かくして、前記凸部を前記接続対象管の内周面に食い込ませる押し込み機構とを備え、前記封止部材と前記係止部材とは接し、前記係止部材の外径は、前記封止部材の外径より小さく、前記接続継手部材は、前記接続対象管を前記接続継手部材内に挿入したときに、前記フランジと前記係止部材との間に調整代が形成される長さを有していることに特徴を有するものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記凸部は、２面により形成された歯形状をなすことに特徴を有するものである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記凸部は、前記抜け止め部材の挿入側面と、前記抜け止め部材の反挿入側面とを有し、前記挿入側面の、前記抜け止め部材の軸線に対する角度は、前記反挿入側面の、前記抜け止め部材の軸線に対する角度より小さいことに特徴を有するものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか１つに記載の発明において、前記凸部は、前記抜け止め部材の軸回りに螺旋状に形成されていることに特徴を有するものである。

請求項５記載の発明は、請求項１から４の何れか１つに記載の発明において、前記係止部材の前記封止部材側の端面は、凸状に形成されていることに特徴を有するものである。

請求項６記載の発明は、請求項１から５の何れか１つに記載の発明において、前記押し込み機構は、前記封止部材に当接される押し輪と、前記押し輪と前記継手部材とを締結するボルトとナットとからなることに特徴を有するものである。

請求項７記載の発明は、請求項１から６の何れか１つに記載の発明において、前記封止部材は、ゴム製であることに特徴を有するものである。

請求項８記載の発明は、請求項１から７の何れか１つに記載の発明において、前記接続対象管は、ポリエチレンであることに特徴を有するものである。

請求項９記載の発明は、請求項１から８の何れか１つに記載の発明において、前記被接続対象管は、金属管であることに特徴を有するものである。

請求項１０記載の発明は、請求項１から８の何れか１つに記載の発明において、前記被接続対象管は、樹脂製であることに特徴を有するものである。

この発明によれば、封止部材を押し込んで接続対象管を縮径させ、かくして、接続対象管の内周面と抜け止め部材の外周面との摩擦抵抗を増大させることによって、接続対象管の外周面に抜け止めリングとメカニカル継手部とを並べて配置する従来の管継手構造に比べて、接続対象管の管端から管軸に沿って接続するに要するスペースの長さを短くすることができる。すなわち、接続対象管の管端部の接続スペースを短くすることができる。

また、この発明によれば、抜け止め部材の外周面に凸部を形成し、接続対象管の内周面に食い込ませることにより、抜け止め部材が挿入された接続対象管の抜け出し防止効果をさらに増大させることができる。

また、この発明によれば、接続対象管の長さを調整することができる範囲を継手により確保することで、従来の管継手構造のように、接続対象管の外周面に抜け止めリングとメカニカル継手部とを並べて配置する必要がないので、接続に要する部品数を減らすことができる。この結果、管継手の接続作業を改善することができる。

また、この発明によれば、管接続時において、予め接続対象管の端部を継手部材の奥部に挿入しておくことにより、管の交換工事等の際に、新旧管の埋設深さの違いに対応可能となる。この結果、仮配管を繰り返し使用することができるので、現場に応じてその都度、新たな仮配管を用意する必要がなくなり、管の交換作業が円滑に行える。

また、この発明によれば、地震時等において、接続対象管に抜け出し力が作用した場合、接続対象管の長さの調整代が大きいので、接続対象管の材質による伸びに頼らず、接続対象管の抜け出しに対応することができる。

この発明の管継手構造を示す断面図である。 図１のＡ矢視図である。 抜け止め部材の部分拡大図である。 この発明の管継手構造による接続対象管の長さ調整代の説明図である。 従来の継手構造を示す断面図である。

次に、この発明の管継手構造の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。

図１は、この発明の管継手構造を示す断面図、図２は、図１のＡ矢視図、図３は、抜け止め部材の部分拡大図である。

図１から図３において、１は、接続対象管であるポリエチレン管である。接続対象管は、ポリエチレン管以外の樹脂管であっても良い。２は、継手部材としての接続継手部材である。接続継手部材２は、ポリエチレン管１の端部と被接続対象管である別のポリエチレン管３の端部とを接続する。被接続対象管は、ポリエチレン管３以外に鋳鉄管や鋼管等の金属管であっても良い。

接続継手部材２の内周面の軸方向中央部には、突条２ａが形成され、ポリエチレン管１を接続継手部材２の奥部まで挿入した際に、後述する抜け止め部材５のフランジ５ａが突条２ａに当接する。接続継手部材２は、フランジ５ａが突条２ａに当接したときに、フランジ５ａと後述する係止部材８との間に調整代（Ｔ１）が形成されるような長さを有している。

４は、抜け止め手段であり、抜け止め部材５と封止部材６と係止部材７と押し込み機構８とから構成されている。

抜け止め部材５は、筒状をなし、ポリエチレン管１の管端部内に挿入される。抜け止め部材５の一端には、ポリエチレン管１の管端面に当接するフランジ５ａが形成され、抜け止め部材５の外周面には、周方向に亘って凸部５ｂが形成されている（図３参照）。フランジ５ａの外径は、ポリエチレン管１の外径より大きく、ポリエチレン管１の外周面から突出したフランジ５ａ部分に係止部材７が当接される。

凸部５ｂは、２面により歯形状に形成され、図３に示すように、凸部５ｂの挿入側面（Ｓ２）の、抜け止め部材５の軸線に対する角度（θ２）は、反挿入側面（Ｓ１）の、抜け止め部材５の軸線に対する角度（θ１）より小さく形成されている。このように凸部５ｂを形成することによって、抜け止め部材５をポリエチレン管１の端部内に挿入しやすく、一方、後述するように、ポリエチレン管１の縮径により、凸部５ｂがポリエチレン管１の内周面に食い込んだ後は、ポリエチレン管１の抜け出しを確実に阻止することができる。

凸部５ｂは、抜け止め部材５の軸方向に間隔をおいて独立して形成されているが、凸部５ｂを抜け止め部材５の軸回りに螺旋形状に形成しても良い。凸部５ｂを螺旋形状にすることにより、抜け止め部材５をポリエチレン管１の端部内に挿入する際、挿入がきつい状況においても、抜け止め部材５を回転させながら挿入することにより、螺旋形状部がねじの作用をなして、抜け止め部材５を容易に挿入することができる。また、抜け止め部材５を取り外す際にも、ねじの作用により取り外しが容易に行える。

なお、凸部５ｂは、ポリエチレン管１の縮径により、ポリエチレン管１の内周面と抜け止め部材５の外周面との間に十分に大きな摩擦抵抗が得られるような場合には、形成する必要はない。

封止部材６は、ゴム輪からなり、接続継手部材２の端部内周面とポリエチレン管１の端部外周面との間に形成された隙間（Ｍ）の入口部分（Ｍ１）内に挿入される。隙間（Ｍ）から入口部分（Ｍ１）を差し引いた隙間の長さは、調整代（Ｔ１）の長さと同じである。

係止部材７は、封止部材６に当接し、係止部材７の封止部材６側の端面は、凸状に形成されている。係止部材７の封止部材６側の端面を凸状に形成することによって、封止部材６に、後述する押し込み機構８により押し込み力が作用した際に、封止部材６に生じる反力を、接続継手部材２の端部内周面とポリエチレン管１の端部外周面に効率良く伝達することができる。この結果、シール性が向上すると共に、ポリエチレン管１を確実に縮径させることができる。凸状部分は、係止部材７の周方向に沿って環状に形成すると良い。

封止部材６が押し込み機構８により隙間（Ｍ１）内に押し込まれると、この押し込み力は、封止部材６の外周面が接続継手部材２により拘束されているので、ポリエチレン管１を縮径する力となる。ポリエチレン管１が縮径すると、抜け止め部材５の凸部５ｂがポリエチレン管１の内周面に食い込む。

押し込み機構８は、封止部材６に当接される押し輪９と、押し輪９と接続継手部材２とを締結するボルト１０と、ボルト１０に螺合するナット１１とから構成されている。ボルト１０は、押し輪９に形成されたボルト孔９ａと接続継手部材２に形成されたボルト孔２ａとに挿通される。

以上のように構成されている、この発明の管継手構造によれば、以下のようにして、ポリエチレン管の端部に接続継手部材を接続することができる。

図１および図２に示すように、予めポリエチレン管１の管端の奥部に、押し輪９と封止部材６と係止部材７とを嵌め込み、ポリエチレン管１の端部内に抜け止め部材５を挿入する。

次いで、抜け止め部材５を挿入したポリエチレン管１の端部に接続継手部材２を嵌め込む。この際、抜け止め部材５のフランジ５ａが接続継手部材２の突条２ａに当接するまで挿入する。なお、接続継手部材２の長さを調整する必要がある場合には、突条２ａに当接する前まで挿入する。

次いで、接続継手部材２の端部内周面とポリエチレン管１の端部外周面との間に形成された隙間（Ｍ）の入り口部分（Ｍ１）内に係止部材７と封止部材６とを挿入し、ボルト１０を押し輪９に形成されたボルト孔９ａと接続継手部材２に形成されたボルト孔２ａとに挿通し、ナット１１を締める。これによって、封止部材６は、隙間（Ｍ１）内に押し込まれる。

封止部材６が押し込まれると、封止部材６によってポリエチレン管１が縮径し、抜け止め部材５の凸部５ｂがポリエチレン管１の内周面に食い込む。この結果、ポリエチレン管１に抜け出し力が作用しても、ポリエチレン管１の内周面に抜け止め部材５の凸部５ｂが食い込むので、フランジ５ａが係止部材７に当接するまで、ポリエチレン管１は、移動するが、その後、ポリエチレン管１が接続継手部材２から抜け出るおそれはない。

このように、ポリエチレン管１に抜け出し力が作用した場合、フランジ５ａが係止部材７に当接するまでポリエチレン管１は、移動可能であるので、管の交換工事等の際に、ポリエチレン管１の長さを調整する必要性が生じた場合、ポリエチレン管１を切断したり、新たなポリエチレン管１を用意する必要がなくなるので、管の交換作業が円滑に行える。

また、地震時等において、ポリエチレン管１に抜け出し力が作用した場合、ポリエチレン管１の長さの調整代が大きいので、ポリエチレン管１の材質による伸びに頼らず、ポリエチレン管１の抜け出しに対応することができる。

このようにして、ポリエチレン管１の端部に接続継手部材２を接続することができる。接続継手部材２を介してポリエチレン管１に接続する被接続対象管は、ポリエチレン管３以外に鋳鉄管や鋼管等の金属管としても良い。また、接続継手部材２を被接続対象管の端部に形成しても良い。

この発明の管継手構造による接続対象管の長さ調整代について、図４を参照しながら説明する。

図４に示すように、管路Ａと管路Ｂとが上下に水平に敷設され、管路Ａと管路Ｂとが、この発明の管継手構造を介してポリエチレン管１からなる管路Ｃにより接続されている場合を例に挙げる。

（ａ）に示すように、当初、ポリエチレン管１が接続継手部材２の奥部に嵌め込まれた状態で敷設されていたが、地震等によって、管路Ａと管路Ｂとの間隔が広がった場合、ポリエチレン管１は、この発明の管継手構造を介して接続されているので、（ｂ）に示すように、調整代分だけ移動する。従って、管路Ａと管路Ｂとの接続は、確実に維持される。

このように、この発明の管継手構造を介して管同士を接続することによって、地震時等において、ポリエチレン管１に抜け出し力が作用した場合、ポリエチレン管１の長さの調整代が大きいので、ポリエチレン管１の材質による伸びに頼らず、ポリエチレン管１の抜け出しに対応することができる。

また、仮配管とした場合に、当初の現場では管路Ａと管路Ｂとの埋設深さの違いが（ａ）に示す程度であったが、次の現場では（ｂ）に示す状態であった。このような場合においても図４に示す調整代があることにより、両方の現場でこの仮配管が使用可能となり、現場ごとにその都度、新たに仮配管を製作する必要はない。

さらに、図４では省略しているが、仮配管部として、新管である管路Ａに接続している部分に、この発明の管継手構造による接続継手部材を使用すれば、上下方向での調整に加え、水平方向での調整も可能となるため、接続作業をさらに改善することができる。

以上、説明したように、この発明の管継手構造によれば、封止部材６を押し込んでポリエチレン管１を縮径させ、かくして、ポリエチレン管１の内周面に抜け止め部材５の凸部５ｂを食い込ませる構造とすることによって、ポリエチレン管１の外周面に抜け止めリング２８とメカニカル継手部２４とを並べて配置する従来の管継手構造に比べて、ポリエチレン管１の管端から管軸に沿って接続するに要するスペースの長さ（Ｌ１）を短くすることができる（図１参照）。従来の管継手構造におけるスペースの長さを、図５において（Ｌ２）で示す。

また、従来の管継手構造（図５参照）のように、ポリエチレン管１の外周面に抜け止めリング２８とメカニカル継手部２４とを並べて配置する必要がないので、接続に要する部品数を減らし、かつ、接続するに要するスペースの長さ（Ｌ１）を短くすることが可能となるので、ポリエチレン管１の長さを自在に調整することができる範囲を継手により確保することができる。この結果、管継手の接続作業を改善することができる。

１：ポリエチレン管（接続対象管）
２：接続継手部材（継手部材）
２ａ：突条
２ｂ：ボルト孔
３：ポリエチレン管（被接続対象管）
４：抜け止め手段
５：抜け止め部材
５ａ：フランジ
５ｂ：凸部
６：封止部材
７：係止部材
８：押し込み機構
９：押し輪
９ａ：ボルト孔
１０：ボルト
１１：ナット
２１：ポリエチレン管
２２：鋳鉄管
２３：フランジ締結部
２３ａ：ボルト孔
２４：メカニカル継手
２５：補強材
２６：ロックリング
２７：カラーリング
２８：抜け止めリング
２９：押し輪
２９ａ：ボルト孔
３０：バックアップリング
３１：丸ゴム輪
３２：角ゴム輪
３３：ゴム輪
３４：座金
３５：ボルト
３６：ナット

Claims (10)

1. 樹脂製接続対象管の端部に接続継手部材を接続する、抜け止め手段を備えた管継手構造において、
   前記接続継手部材は、前記接続対象管の端部と被接続対象管の端部とを接続し、前記抜け止め手段は、前記接続対象管の管端部内に挿入され、外周面に凸部が形成され、端部にフランジが形成された抜け止め部材と、前記接続継手部材の端部内周面と前記接続対象管の端部外周面との間に形成された隙間内に挿入される封止部材と、前記隙間内であって、前記封止部材と前記抜け止め部材との間に挿入される係止部材と、前記封止部材を押し込んで、前記接続対象管を縮径させ、かくして、前記凸部を前記接続対象管の内周面に食い込ませる押し込み機構とを備え、前記封止部材と前記係止部材とは接し、前記係止部材の外径は、前記封止部材の外径より小さく、前記接続継手部材は、前記接続対象管を前記接続継手部材内に挿入したときに、前記フランジと前記係止部材との間に調整代が形成される長さを有していることを特徴とする管継手構造。
2. 前記凸部は、２面により形成された歯形状をなすことを特徴とする、請求項１に記載の管継手構造。
3. 前記凸部は、前記抜け止め部材の挿入側面と、前記抜け止め部材の反挿入側面とを有し、前記挿入側面の、前記抜け止め部材の軸線に対する角度は、前記反挿入側面の、前記抜け止め部材の軸線に対する角度より小さいことを特徴とする、請求項２に記載の管継手構造。
4. 前記凸部は、前記抜け止め部材の軸回りに螺旋状に形成されていることを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の管継手構造。
5. 前記係止部材の前記封止部材側の端面は、凸状に形成されていることを特徴とする、請求項１から４の何れか１つに記載の管継手構造。
6. 前記押し込み機構は、前記封止部材に当接される押し輪と、前記押し輪と前記継手部材とを締結するボルトとナットとからなることを特徴とする、請求項１から５の何れか１つに記載の管継手構造。
7. 前記封止部材は、ゴム製であることを特徴とする、請求項１から６の何れか１つに記載の管継手構造。
8. 前記接続対象管は、ポリエチレンであることを特徴とする、請求項１から７の何れか１つに記載の管継手構造。
9. 前記被接続対象管は、金属管であることを特徴とする、請求項１から８の何れか１つに記載の管継手構造。
10. 前記被接続対象管は、樹脂製であることを特徴とする、請求項１から８の何れか１つに記載の管継手構造。

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