JPH10231981A - 部材接続方法とそれに用いる継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 管の接続を、加熱用の機器などを用いること
なく、安価な管継手で、簡単に、短時間で行う。 【解決手段】 外径が接続しようとする第１および第２
の管７Ａ、７Ｂの内径より大きいパイプを、前記管７
Ａ、７Ｂの内径より小さい外径に縮径し、この縮径パイ
プ１ａの外周に、その縮径パイプの拡径を阻止する拘束
スリーブ３を被せてなる管継手を用い、この管継手の拘
束スリーブ３を取り外した後、縮径パイプ１ａの一端側
を第１の管７Ａに、他端側を前記第２の管７Ｂに挿入
し、その後、縮径パイプ１ａが元の外径に復元しようと
する力でその縮径パイプ１ａを管７Ａ、７Ｂの内面に密
着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス管、上下水道
管、農業用集水管などの各種流体管や、配管などの管同
士、管とＴ型継手、孔の開けられた部材同士などを接続
する方法と、それに用いる継手に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、管を接続する方法としては、ね
じの締め付け力等を利用した機械的な管継手を用いる方
法、バットフュージョン法またはエレクトロフュージ
ョン継手を用いる方法、形状記憶合金スリーブまたは
熱収縮スリーブを用いる方法、などが知られている。

【０００３】の方法は最も一般的である。の方法
は、熱可塑性樹脂管の接続に用いられるもので、管の接
合面をヒーター等で加熱して融着する方法である。の
方法は形状記憶合金スリーブまたは熱収縮スリーブの収
縮力を利用して管を接続するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしの方法は管継
手の価格が高いという難点がある。またの方法は、樹
脂管を溶融させるための各種の機器が必要になると共
に、樹脂管の加熱温度を外気温の変化などに影響されな
いように正確に管理する必要があり、接続作業が面倒で
ある。またの方法も加熱のための機器を必要とし、使
用機器が多く、接続作業が面倒である。

【０００５】また管の接続部が地中に埋設される場合に
は、やの方法では管継手自体に土圧がかかるため、
管継手に土圧に耐えるだけの強度をもたせる必要があ
り、その結果、管継手が非常に肉厚なものとなって、コ
スト高になるという問題がある。

【０００６】本発明の目的は、接続作業に加熱用の機器
等を必要とせず、安価に行える部材接続方法と、それに
用いる継手を提供することにある。加えて、土中に埋設
される場合でも継手に直接土圧がかからない部材接続方
法と、それに用いる継手を提供することも目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による部材接続方
法では、パイプを、復元可能な縮径率で、接続しようと
する部材の内径より小さい外径に縮径し、この縮径パイ
プに、その縮径パイプの拡径を阻止する拘束処理を施し
てなる継手を用いる。このような継手を工場で製作して
おき、施工現場で第１の部材と第２の部材を接続する際
には、前記継手の縮径パイプの一端側を前記第１の部材
に、他端側を前記第２の部材に挿入し、拘束処理が解除
された縮径パイプが復元しようとする力でその縮径パイ
プを介して前記部材同士を接続するのである。これによ
り加熱用の機器などを使用することなく部材を接続する
ことが可能となる。ここで復元とは、縮径されたパイプ
が元の外径に近づく方向に変化することをいい、元の外
径に戻ることには限定されない。元の外径より小さい外
径までしか戻らない場合も含む。また前記拘束処理とし
ては、縮径パイプの外周に縮径パイプの拡径を阻止する
拘束スリーブを被せる処理や、縮径パイプを冷却してお
く処理などがある。これらの拘束処理は併用してもよ
い。

【０００８】縮径パイプの材料としては熱可塑性樹脂が
好適である。熱可塑性樹脂製のパイプは長手方向に張力
をかけて弾性範囲内で引き伸ばすことにより縮径するこ
とが可能であり、縮径状態を開放すると、自己復元力で
ほぼ元の外径まで戻る性質を有している。縮径パイプを
ほぼ元の外径まで復元させるためには、材料がポリエチ
レンの場合、縮径率＝〔（元の外径−縮径後の外径）／
元の外径〕×１００％を、２０％以下にしておくことが
好ましい。

【０００９】また本発明の接続方法は次のような構成と
することもできる。すなわち、外径が接続しようとする
第１の部材および第２の部材の内径より大きいパイプ
を、ほぼ元の外径まで復元可能な縮径率で、前記部材の
内径より小さい外径に縮径し、この縮径パイプの一端側
の外周に、その一端側の拡径を阻止する第１の拘束スリ
ーブを被せ、他端側の外周に、その他端側の拡径を阻止
する第２の拘束スリーブを被せてなる継手を用い、この
継手の第１の拘束スリーブを取り外した後、前記縮径パ
イプの一端側を前記第１の部材に挿入し、次いで前記第
２の拘束スリーブを取り外した後、前記縮径パイプの他
端側を前記第２の部材に挿入し、その後、縮径パイプが
元の外径に復元しようとする力でその縮径パイプを前記
部材の内面に密着させる、という方法である。

【００１０】縮径パイプは、拘束スリーブが取り外され
ると時間の経過と共に拡径していくため、接続作業を余
裕をもって行うためには、このような方法が好ましい。

【００１１】また本発明の接続方法は次のような構成と
することもできる。すなわち、外径が接続しようとする
第１の部材および第２の部材の内径より大きいパイプ
を、ほぼ元の外径まで復元可能な縮径率で、前記部材の
内径より小さい外径に縮径し、この縮径パイプの一端側
の外周に、その一端側の拡径を阻止する第１の拘束スリ
ーブを被せ、他端側の外周に、その他端側の拡径を阻止
する第２の拘束スリーブを被せてなる継手を用い、この
継手の第１の拘束スリーブを取り外した後、前記縮径パ
イプの一端側を前記第１の部材に挿入し、その後、縮径
パイプが元の外径に復元しようとする力でその縮径パイ
プの一端側を前記第１の部材の内面に密着させ、次いで
前記第２の拘束スリーブを取り外した後、前記縮径パイ
プの他端側を前記第２の部材に挿入し、その後、縮径パ
イプが元の外径に復元しようとする力でその縮径パイプ
の他端側を前記第２の部材の内面に密着させる、という
方法である。

【００１２】このようにすれば、第１の管に縮径パイプ
の一端側を挿入した後に、縮径パイプが移動するおそれ
がなく、第１の管と第２の管への縮径パイプの挿入量を
設計通りにすることが容易である。

【００１３】また本発明の接続方法で、接続すべき管と
縮径パイプとの液密性、気密性を高めるためには、縮径
パイプの一端側を第１の管に、縮径パイプの他端側を第
２の管に挿入するときに、第１の管と縮径パイプの間お
よび第２の管と縮径パイプの間にパッキンを介在させる
ことが好ましい。

【００１４】また本発明の接続方法では、接続作業の前
に継手を冷却しておくことが好ましい。継手を冷却する
と、拘束スリーブを取り外した後の縮径パイプの拡径速
度が遅くなるので、接続作業に時間的余裕をもたせるこ
とができる。

【００１５】また本発明に用いる継手は、拘束スリーブ
が、周方向の１箇所に長手方向の切れ目を有していて、
この切れ目を境に開閉可能になっており、かつ前記切れ
目を閉じた状態に保つ結合部材を有するものであること
が好ましい。このようにすると、縮径パイプへの拘束ス
リーブの着脱を容易に行える。

【００１６】また本発明に用いる継手は、拘束スリーブ
が、非伸縮性で可とう性のあるシートを筒状に丸め、そ
のシートの両側縁をファスナー等で結合するようになっ
ているものであることが好ましい。このような構成で
も、縮径パイプへの拘束スリーブの着脱を容易に行え
る。

【００１７】また本発明に用いる継手は、第１の拘束ス
リーブと第２の拘束スリーブの少なくとも一方の内端に
管の端面が当接するストッパーが突設されているもので
あることが好ましい。このようにすると、第１の部材と
第２の部材への縮径パイプの挿入量を設計通りにするこ
とが容易である。

【００１８】また本発明に用いる継手は、第１の拘束ス
リーブと第２の拘束スリーブの間に隙間があり、この隙
間に縮径パイプの拡径部を有するものであることが好ま
しい。このような構成でも、第１の部材と第２の部材へ
の縮径パイプの挿入量をほぼ設計通りることが容易であ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】

〔実施形態１〕図１および図２は本発明の第１の実施形
態を示す。図において、１は縮径前の元のパイプ、１ａ
は縮径パイプ、３は拘束スリーブ、５は管継手、７Ａ、
７Ｂは接続しようとする管である。

【００２０】図１（Ａ）〜（Ｃ）は管継手５の作り方を
示している。まず（Ａ）のように、外径Ｄ₁ が接続しよ
うとする管７Ａ、７Ｂの内径Ｄ₃ の内径より大きいパイ
プ１を用意する。このパイプ１を、常温で、弾性変形の
範囲内で張力をかけてダイスを通して引き伸ばすことに
より、管７Ａ、７Ｂの内径Ｄ₃ より小さい外径Ｄ₂ に縮
径し、（Ｂ）のような縮径パイプ１ａを得る。次にこの
縮径パイプ１ａの外周に拘束スリーブ３を被せれば、
（Ｃ）のような管継手５が得られる。拘束スリーブ３
は、管７Ａ、７Ｂの内径Ｄ₃ より小さい内径を有し、縮
径パイプ１ａの拡径力では拡径しない（縮径パイプ１ａ
の拡径を阻止する）強度を有するものである。

【００２１】図２は（Ａ）〜（Ｄ）は図１の管継手５を
用いた管７Ａ、７Ｂの接続方法を示している。まず
（Ａ）のように、前記管継手５の拘束スリーブ３を取り
外して縮径パイプ１ａを取り出す。縮径パイプ１ａは拘
束スリーブ３が除去されると、その直後から徐々に拡径
する（長手方向には収縮する）ので、その外径が接続す
べき管７Ａ、７Ｂの内径Ｄ₃ に達しないうちに、縮径パ
イプ１ａの一端側を（Ｂ）のように第１の管７Ａに、他
端側を（Ｃ）のように第２の管７Ｂに挿入する。その
後、このままの状態を保てば、時間の経過とともに縮径
パイプ１ａが拡径していくので、最終的には（Ｄ）のよ
うに縮径パイプ１ａが元の外径に復元しようとする力で
管７Ａ、７Ｂの内面に密着する。縮径パイプ１ａは管７
Ａ、７Ｂの内面に密着した後も元の外径に復元しようと
する力を発揮するため、管７Ａ、７Ｂはこの復元力によ
り強固に接続された状態となる。

【００２２】この接続方法によると、実質的な接続作業
は拘束スリーブ３の除去と縮径パイプ１ａの管７Ａ、７
Ｂへの挿入のみでよく、接続作業が非常に簡単であり、
かつ加熱用の機器などを必要としないという利点があ
る。

【００２３】本発明の管継手は、拘束スリーブを除去し
た後、拡径しつつある縮径パイプを接続すべき管に挿入
する必要がある。この作業にはある程度の時間が必要で
あるから、縮径パイプの材料には、拘束スリーブを除去
した後、なるべく時間をかけて拡径する材料を使用する
ことが好ましい。拘束スリーブを除去した後の縮径パイ
プの拡径速度は、パイプの材料により異なるため、材料
の選定により拡径速度をコントロールする。

【００２４】縮径パイプの材料としては、所要の弾性を
有する材料であれば特に制限はないが、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリブテン、ＥＶＡ（エチレン−酢酸
ビニル共重合体）、ＥＭＡ（エチレンメタクリル酸）、
ＥＭＭＡ（エチレンメタクリレート）、ＥＰＲ（エチレ
ン−プロピレンゴム）等の熱可塑性樹脂を用いることが
量産性の点で好ましい。またコスト低減のため、これら
の材料に必要に応じシリカや炭酸カルシウム等のフィラ
ーを混入してもよい。

【００２５】拘束スリーブを除去した後の縮径パイプの
拡径速度を遅延させ、作業時間に余裕をもたせるために
は、接続作業に入る前に管継手を冷却しておくことが有
効である。管継手を冷却しておくと、拘束スリーブを取
り除いた後も、縮径パイプが低温状態にあるため、拡径
速度が遅く、管への挿入を余裕をもって行うことができ
る。この場合、管継手の冷却温度は−３０〜０℃程度が
好ましい。−３０℃より低く冷却すると低温保管にコス
トがかかりすぎ、０℃より高い温度では拡径速度を遅延
させる効果が小さい。なお冷却時間は管継手が内部まで
十分に冷却される時間であればよい。低温に保つ手段と
しては、氷に塩を混ぜたものを用いると、簡単に−２０
℃程度の雰囲気が得られる。

【００２６】また縮径パイプ１ａを得るときのパイプの
縮径率＝〔（Ｄ₁ −Ｄ₂ ）／Ｄ₁ 〕×１００％は、２０
％以下にすることが好ましい。２０％を超えて縮径する
と、パイプの材料が特に高密度である場合、降伏領域に
入ってしまう可能性があり、十分な復元力を得ることが
できなくなる。また縮径率２０％以下であれば、拘束ス
リーブ３に収納された状態で、縮径パイプ１ａの拡径力
を比較的長期間保持することが可能である。

【００２７】縮径パイプ１ａの外面と管７Ａ、７Ｂの内
面を密着させる場合、パイプ１の縮径前の外径Ｄ₁ は、
接続しようとする管７Ａ、７Ｂの内径Ｄ₃ より大きいこ
とが必須要件であるが、元の外径Ｄ₁ は管７Ａ、７Ｂの
内径の１．０３〜１．１０倍であることが好ましい。
１．０３倍未満であると、縮径パイプ１ａの管７ａ、７
ｂの内面への密着力が十分でない場合があり、１．１０
倍を超えると、その分だけパイプの縮径量を大きくする
必要があるので、パイプ材料が降伏する可能性が大きく
なる。縮径パイプ１ａと管７Ａ、７Ｂとの間にパッキン
を介在させる場合は、介在された状態のパッキンの厚さ
分をＤ₃ から差し引いて、パイプ１の外径Ｄ₁ を決める
とよい。

【００２８】またパイプ１の肉厚は、接続される管７
Ａ、７Ｂの内径Ｄ₃ の０．０２〜０．１倍が好ましい。
０．１倍を超える肉厚になると、管の流体輸送能力の低
下が著しくなり、またコスト増大にもなる。また０．０
２未満の肉厚では、引き抜き力が加わったときに縮径パ
イプが破断しやすくなり好ましくない。なお管の流体輸
送能力低下を最小限にするためには縮径パイプ１ａの内
周縁には面取り加工を施しておくとよい。管継手の長さ
は管を接続できる長さであれば特に制限はなく、現場で
の接続作業性などを考慮して決定される。

【００２９】パイプの縮径は、パイプをほぼ管継手の長
さに切断した後で行うのはなく、長い連続したパイプの
状態で行った方が縮径加工が容易である。パイプの縮径
加工は単にパイプを長手方向に引っ張るだけではなく、
ダイスのような縮径治具にパイプを通しながら引っ張る
と、長手方向に均一に縮径することができる。また縮径
されたパイプに拘束スリーブを被せる作業は、パイプに
縮径のための張力をかけたまま、連続的に又は間欠的に
行うことが好ましい。長いパイプを使用するときは、縮
径パイプに拘束スリーブを被せた後に、所要の長さに切
断して管継手を得る。このあと必要に応じて、縮径パイ
プの内周縁に面取り加工をする。

【００３０】なお拘束スリーブ３は、縮径パイプの拡径
力に十分耐え、縮径パイプを一定期間縮径状態に保持で
きる強度を有していれば、材質、厚さとも特に制限され
ないが、具体的にはステンレス、アルミ合金、高強度繊
維織布などを用いることが可能である。

【００３１】本発明の管接続方法は、接続すべき管の内
面に縮径パイプが自己復元力により強固に固定されるこ
とで管の接続を行うものであるため、接続される管の材
質は特に制限されるものではなく、合成樹脂管、金属
管、コンクリート管、ヒューム管、鋳鉄管などの接続に
広く適用可能である。

【００３２】また両方の管７Ａ、７Ｂの端面同士を当接
させることにより接続が終了した後は、縮径パイプは接
続された管の内側に存在させることができる。このよう
にしておけば管が地中に埋設される場合であっても、縮
径パイプに直接土圧がかかることがなく、管自体が土圧
に対する偏平強度を備えていれば、接続部の土圧に対す
る強度が確保される。したがって縮径パイプには耐土圧
偏平強度を持たせるための厚肉化の必要がないため薄肉
化が可能であり、状況に応じて低コスト化を図ることが
できる。

【００３３】また前述のような熱可塑性樹脂で構成され
た縮径パイプは、一定の弾性を有しているため、振動に
対する追随性があり、応力を吸収する性質をもつ。地中
に埋設された配管や管路は、地震によって破損するケー
スがよくあり、その場合、特に管継手部に振動による応
力が集中して、管継手部が破損するケースが少なくな
い。またエレクトロフュージョン継手や形状記憶合金の
管継手あるいは熱収縮スリーブの管継手を用いる接続方
法では、管継手部自体が大きく強固なものとなるので、
この場合には管継手と管の境界部が破損しやすくなる。
これに対し本発明の管接続方法では、管を接続する縮径
パイプがある程度の弾性を有し、振動に対する追随があ
って応力を吸収する性質をもつため、地震時に応力が接
続部に集中しても、縮径パイプ自体が応力を吸収する。
したがって地震によって破損するおそれが少なく、耐震
性の高い接続部が得られる。

【００３４】〔実施形態２〕図３（Ａ）〜（Ｃ）は、本
発明の第２の実施形態を示す。この実施形態では、
（Ａ）のように拘束スリーブ３を取り除いた直後に、縮
径パイプ１の一端側の外周にパッキン９Ａを、他端側の
外周にパッキン９Ｂを装着する。その後（Ｂ）のように
縮径パイプ１ａの一端側を第１の管７Ａに挿入し、他端
側を第２の管７Ｂに挿入して、第１の管７Ａと縮径パイ
プ１ａの間にパッキン９Ａを介在させ、第２の管７Ｂと
縮径パイプ１ａの間にパッキン９Ｂを介在させる。この
状態で（Ｃ）のように縮径パイプ１ａを拡径させて、管
７Ａ、７Ｂを接続する。

【００３５】このようにすれば、縮径パイプ１ａの復元
力によりパッキン９Ａ、９Ｂが管７Ａ、７Ｂの内面に押
しつけられるため、高い水密性、気密性を得ることがで
きる。上記以外の構成および作用効果は前記第１の実施
形態と同じである。

【００３６】〔実施形態３〕図４（Ａ）〜（Ｃ）は本発
明の第３の実施形態を示す。図４（Ａ）〜（Ｃ）は図１
（Ａ）〜（Ｃ）に対応しており、まず（Ａ）のように、
外径Ｄ₁ が接続すべき管の内径Ｄ₃ の内径より大きいパ
イプ１を用意し、このパイプ１を引き伸ばして、接続す
べき管の内径Ｄ₃ より小さい外径Ｄ₂ に縮径し、（Ｂ）
のような縮径パイプ１ａを得るところまでは第１の実施
形態と同じである。

【００３７】この実施形態では、縮径パイプ１ａの外周
に被せる拘束スリーブ３の構造が第１の実施形態と異な
っている。すなわちこの実施形態の拘束スリーブ３は、
二つの半円筒部材１１Ａ、１１Ｂの片側をヒンジ結合
し、反対側を開閉可能にしたものである。半円筒部材１
１Ａ、１１Ｂの内径は縮径された直後の縮径パイプ１ａ
の外径Ｄ₂ と同じか僅かに大きい程度にしてある。この
ような拘束スリーブ３を縮径パイプ１ａに被せた後、そ
の外周を（Ｃ）のように非伸縮性のバンド１３で締め付
けることにより、管継手５を得ている。

【００３８】図１のように無継ぎ目管状の拘束スリーブ
を用いると、管接続作業開始時に拘束スリーブを取り外
すことがやや面倒である。図４（Ｃ）のような管継手５
を使用すれば、管接続作業開始時にはバンド１３を弛め
るか切断するだけで、拘束スリーブ３による縮径パイプ
１ａの締め付けを解除できるので、容易に縮径パイプ１
ａを取り出すことができる。したがって作業性がよくな
り、作業時間を短縮できる。縮径パイプ１ａを取り出し
た後の、管の接続方法等は第１の実施形態と同じであ
る。

【００３９】〔実施形態４〕図５（Ａ）、（Ｂ）は本発
明の第４の実施形態を示す。図５（Ａ）、（Ｂ）は図１
の（Ｂ）、（Ｃ）に対応している。この実施形態では、
縮径パイプ１ａの外周に被せる拘束スリーブ３の構造が
第１の実施形態と異なっている。すなわちこの実施形態
の拘束スリーブ３は、金属板１５を円筒状に丸め、その
両側縁に外側への折り返し部１７ａ、１７ｂを形成し、
この折り返し部１７ａ、１７ｂに、それらを抱え込む断
面形状の結合部材１９をスライド結合させることによ
り、金属板１５の折り返し部１７ａ、１７ｂを閉じるよ
うにしたものである。この拘束スリーブ３は、金属板１
５の折り返し部１７ａ、１７ｂが閉じられた状態で、そ
の内径が縮径された直後の縮径パイプ１ａの外径Ｄ₂ と
同じか僅かに大きくなるように形成されている。

【００４０】縮径パイプ１ａに上記の金属板１９を被
せ、金属板１５の折り返し部１７ａ、１７ｂを結合部材
１９で閉じると、（Ｂ）に示すような管継手５が得られ
る。このような管継手５を使用すれば、管接続作業開始
時には結合部材１９をスライドさせて取り外すだけで、
拘束スリーブ３による縮径パイプ１ａの締め付けを解除
できるので、容易に縮径パイプ１ａを取り出すことがで
きる。したがって作業性がよくなり、作業時間を短縮で
きる。縮径パイプ１ａを取り出した後の、管の接続方法
等は第１の実施形態と同じである。

【００４１】なお拘束スリーブ３としては、図４のよう
にヒンジ結合した半円筒部材の開閉側の両側縁に折り返
し部を設け、その折り返し部を結合部材で連結する構造
のものを使用することもできる。

【００４２】〔実施形態５〕図６（Ａ）、（Ｂ）は本発
明の第５の実施形態を示す。図６（Ａ）、（Ｂ）は図１
の（Ｂ）、（Ｃ）に対応している。この実施形態では、
縮径パイプ１ａの外周に被せる拘束スリーブ３の構造が
第１の実施形態と異なっている。すなわちこの実施形態
の拘束スリーブ３は、非伸縮性で可とう性のあるシート
２１（ケブラー等の高強度繊維の織布など）を筒状に丸
め、シート２１の両側縁をファスナー２３で結合するよ
うにしたものである。この拘束スリーブ３は、シート２
１の両側縁をファスナー２３で結合した状態で、その内
径が縮径パイプ１ａの外径Ｄ₂と同じか僅かに大きくな
るように形成されている。

【００４３】縮径パイプ１ａに上記のシート２１を被
せ、シート２１の両側縁をファスナー２３で閉じると、
（Ｂ）に示すような管継手５が得られる。このような管
継手５を使用すれば、管接続作業開始時にはファスナー
２３を開くだけで、拘束スリーブ３による縮径パイプ１
ａの締め付けを解除できるので、容易に縮径パイプ１ａ
を取り出すことができる。したがって作業性がよくな
り、作業時間を短縮できる。またこの拘束スリーブ３は
回収返却が容易である利点がある。縮径パイプ１ａを取
り出した後の、管の接続方法等は第１の実施形態と同じ
である。

【００４４】〔実施形態６〕図７および図８は本発明の
第６の実施形態を示す。図７（Ａ）、（Ｂ）は図１の
（Ｂ）、（Ｃ）に対応している。この実施形態では、縮
径パイプ１ａの外周に被せる拘束スリーブの構造が第１
の実施形態と異なっている。すなわちこの実施形態の拘
束スリーブは左右に２分割されており、第１の拘束スリ
ーブ３Ａが縮径パイプ１ａの一端側の外周に、第２の拘
束スリーブ３Ｂが縮径パイプ１ａの他端側の外周に被せ
られるようになっている。第１および第２の拘束スリー
ブ３Ａ、３Ｂは、第４の実施形態（図５）と同様に、金
属板１５を円筒状に丸め、その両側縁に外側への折り返
し部１７ａ、１７ｂを形成し、この折り返し部１７ａ、
１７ｂに結合部材１９をスライド結合させるようにした
ものである。第１および第２の拘束スリーブ３Ａ、３Ｂ
の長さは縮径パイプ１ａの長さのほぼ１／２である。

【００４５】図８は（Ａ）〜（Ｄ）は図７の管継手５を
用いた管７Ａ、７Ｂの接続方法を示している。まず
（Ａ）のように、前記管継手５の第１の拘束スリーブ３
Ａを取り除いて縮径パイプ１ａの一端側を開放した後、
その縮径パイプ１ａの一端側を（Ｂ）のように第１の管
７Ａに挿入する。次に第２の拘束スリーブ３Ｂを取り除
いて（Ｃ）のように縮径パイプ１ａの他端側を開放す
る。このときの第２の拘束スリーブ３Ｂを取り除く作業
は、縮径パイプ１ａの一端側が第１の管７Ａの内面に密
着する前に行うこともできるが、縮径パイプ１ａの一端
側が拡径して第１の管７Ａの内面に密着した後に行った
方が縮径パイプ１ａの位置が安定するので作業がやりや
すい。次に（Ｄ）のように、縮径パイプ１ａの他端側を
第２の管７Ｂに挿入し、拡径させれば、縮径パイプ１ａ
が管７Ａ、７Ｂの内面に密着し、管７Ａ、７Ｂが接続さ
れた状態となる。

【００４６】この接続方法によると、縮径パイプ１ａの
一端側を第１の管７Ａに挿入するときに、縮径パイプ１
ａの他端側が第２の拘束スリーブ３Ａによって拡径を阻
止された状態にあるので、縮径パイプ１ａの他端側を第
２の拘束スリーブ３Ａに挿入するまでに時間的な制約が
なく、余裕をもって作業を行うことができる。また縮径
パイプ１ａの一端側が第１の管７Ａに固定された後に、
第２の拘束スリーブ３Ａの取り外しを行うようにすれ
ば、縮径パイプ１ａの位置が安定するので作業がやり易
くなると共に、縮径パイプ１ａがどちらか一方の管の方
へ片寄るのを防止できる。上記以外の構成、作用効果、
変形態様等は第１の実施形態と同じである。

【００４７】〔実施形態７〕図９（Ａ）〜（Ｅ）は本発
明の第７の実施形態を示す。図９（Ａ）は図７（Ｂ）に
対応しており、図９（Ｂ）〜（Ｅ）は図８（Ａ）〜
（Ｄ）に対応している。図９（Ａ）は管継手５を示す。
この管継手５は第６の実施形態（図７）と同様、縮径パ
イプ１ａの一端側に第１の拘束スリーブ３Ａを、他端側
に第２の拘束スリーブ３Ｂを被せたものであるが、第２
の拘束スリーブ３Ｂの内端にストッパー２５が突設され
ている点が第６の実施形態と異なる。

【００４８】この管継手５を用いて管の接続を行うに
は、まず（Ｂ）のように、管継手５の第１の拘束スリー
ブ３Ａを取り除いて縮径パイプ１ａの一端側を開放した
後、その縮径パイプ１ａの一端側を（Ｃ）のように第１
の管７Ａに挿入する。最後まで挿入するとストッパー２
５が第１の管７Ａの端面に突き当たるので、縮径パイプ
１ａの挿入量を一定に保つことができる。次に第２の拘
束スリーブ３Ｂを取り除いて（Ｄ）のように縮径パイプ
１ａの他端側を開放する。その後（Ｅ）のように、縮径
パイプ１ａの他端側を第２の管７Ｂに挿入し、拡径させ
れば、管７Ａ、７Ｂが接続された状態となる。

【００４９】このような方法でも第６の実施形態と同様
な作用効果が得られる。第６の実施形態では図８（Ｂ）
に示すように第２の拘束スリーブ３Ｂの結合部材１９が
第１の管７Ａのストッパーの役目をしたが、第２の拘束
スリーブ３Ｂ全体の寸法が第１の管７Ａに挿入されてし
まうような寸法である場合には、この実施形態のように
ストッパー２５を設けておくことが好ましい。上記以外
の構成、作用効果、変形態様等は第１の実施形態と同じ
である。

【００５０】〔実施形態８〕図１０（Ａ）〜（Ｅ）は本
発明の第８の実施形態を示す。図１０（Ａ）は図７
（Ｂ）に対応しており、図１０（Ｂ）〜（Ｅ）は図８
（Ａ）〜（Ｄ）に対応している。図１０（Ａ）は管継手
５を示す。この管継手５は第６の実施形態と同様、縮径
パイプ１ａの一端側に第１の拘束スリーブ３Ａを、他端
側に第２の拘束スリーブ３Ｂを被せたものであるが、第
１の拘束スリーブ３Ａと第２の拘束スリーブ３Ｂとの間
には隙間がある。この隙間の部分において縮径パイプ１
ａが拡径し、拡径部１ｂが形成されている点が第６の実
施形態と異なる。拡径部１ｂの外径は接続すべき管７
Ａ、７Ｂの内径より大きくなっている。

【００５１】この管継手５を用いて管の接続を行うに
は、まず（Ｂ）のように、管継手５の第１の拘束スリー
ブ３Ａを取り除いて縮径パイプ１ａの一端側を開放した
後、その縮径パイプ１ａの一端側を（Ｃ）のように第１
の管７Ａに挿入する。最後まで挿入すると第１の管７Ａ
の端部が拡径部１ｂに乗り上げるので、縮径パイプ１ａ
の挿入量をほぼ一定にできると共に、縮径パイプ１ａを
第１の管７Ａに仮固定することができる。次に第２の拘
束スリーブ３Ｂを取り除いて（Ｄ）のように縮径パイプ
１ａの他端側を取り出し、第２の管７Ｂに挿入する。そ
の後（Ｅ）のように、縮径パイプ１ａを拡径させれば、
管７Ａ、７Ｂが接続された状態となる。このような接続
方法でも第６および第７の実施形態と同様な作用効果が
得られる。

【００５２】またこの方法の場合は、縮径パイプ１ａの
一端側を第１のパイプ７Ａに挿入した段階で、縮径パイ
プ１ａを第１のパイプ７Ａに仮固定できるので、縮径パ
イプ１ａの一端側の拡径を待たずに第２の拘束スリーブ
３Ｂを取り外すことが可能となり、作業時間を短縮する
ことができる。上記以外の構成、作用効果、変形態様等
は第１の実施形態と同じである。

【００５３】〔実施形態９〕図１１は本発明の部材接続
方法を管以外へ適用した例を示すものである。図１１
（Ａ）においては、孔３０があけられた２枚の厚板３１
を実施形態１〜８のいずれかに示した継手５で接続して
いる。すなわち、孔３０、３０に挿入した縮径パイプ１
ａによって厚板３１、３１が接続されている。図１１
（Ｂ）では、底付きの穴３２を有する部材３３と、リン
グ状部材３４とが縮径パイプ１ａによって接続されてい
る。図１１（Ｃ）では、中空状のＴ型継手３５と３本の
管７とが、３つの縮径パイプ１ａによって接続されてい
る。

【００５４】〔実施形態１０〕図１２は拘束スリーブ３
を用いない継手の例を示す。この継手では拘束処理とし
て、縮径パイプ１ａを冷却状態においている。図中４０
は保冷容器で、その中には縮径パイプ１ａが収容されて
おり、その中に冷媒として氷水と塩が入れられている。
なお縮径パイプ１ａには拘束スリーブ３を被せておいて
もよい。

【００５５】

【実施例】次に本発明の実施例を説明する。実施例では
前述のような各種の管継手を用いて管の接続作業を行
い、接続作業性の評価を行った。また管接続部の水密性
および振動に対する耐久性の評価も行った。水密性試験
は、２５℃雰囲気中で、接続された管の内部に一定圧力
をかけ、その状態を２分間保持して、圧力低下のないも
のをＯＫとした。評価結果は表１にまとめて示した。

【００５６】〔実施例１〕外径１０５ｍｍ、内径１００
ｍｍ、肉厚２．５ｍｍの高密度ポリエチレンパイプを、
ダイスを通して長手方向に伸長しながら外径９１ｍｍに
なるまで縮径し、この縮径パイプを伸長状態のまま、長
さ５００ｍｍ、内径９２ｍｍ、厚さ２．０ｍｍのＳＵＳ
３０４製拘束スリーブ内に挿入し、拘束スリーブの両端
で縮径パイプを切断して、管継手を得た。ここで使用し
た拘束スリーブは図４のタイプで、ヒンジ結合した１対
の半円筒部材をホースバンドで締め付けることにより円
筒形に保持したものである。

【００５７】次にこの管継手を用いて、内径１００ｍ
ｍ、長さ３００ｍｍの２本の硬質ポリ塩化ビニル管の接
続を行った。接続作業では、まず管継手のホースバンド
を弛めて拘束スリーブを除去した後、直ちに縮径パイプ
の一端側を一方の管に、他端側を他方の管に挿入した。
その後、そのまま放置した結果、縮径パイプが拡径して
両方の管の内面に密着した。これにより強固な接続状態
が得られた。

【００５８】〔実施例２〕実施例１と同じ管継手を用い
て、実施例１と同じ硬質ポリ塩化ビニル管の接続を行っ
た。この実施例では、管継手を−１０℃に制御された
（氷水＋ＮａＣｌ）槽中に３時間保管し、十分に冷却し
た後、管継手を冷却槽から取り出して実施例１と同じ接
続作業を行った。

【００５９】また実施例１の常温の管継手と実施例２の
冷却した管継手について、拘束スリーブを取り外した時
点からの縮径パイプの外径変化を測定した。その結果は
図１３のとおりである。これにより管継手の冷却が、拘
束スリーブ除去後の縮径パイプの拡径を遅延させるのに
有効であることが確認された。

【００６０】〔実施例３〕外径１０６ｍｍ、内径１００
ｍｍ、肉厚３．０ｍｍの低密度ポリエチレンパイプを、
長手方向に伸長しながら外径９５ｍｍになるまで縮径
し、この縮径パイプを伸長状態のまま、長さ５００ｍ
ｍ、内径９８ｍｍ、厚さ２．０ｍｍのＳＵＳ３０４製拘
束スリーブ内に挿入し、拘束スリーブの両端で縮径パイ
プを切断して、管継手を得た。ここで使用した拘束スリ
ーブは図５のタイプで、ＳＵＳ板の両側縁折り返し部を
スライド式の結合部材で結合することにより円筒形にし
たものである。

【００６１】次にこの管継手を用いて、内径１００ｍ
ｍ、長さ３００ｍｍの２本のヒューム管の接続を行っ
た。接続作業では、管継手の結合部材をスライドさせて
取り外し、拘束スリーブを除去した後、直ちに縮径パイ
プの一端側を一方の管に、他端側を他方の管に挿入し
た。その後、そのまま放置した結果、縮径パイプが拡径
して両方の管の内面に密着した。これにより強固な接続
状態が得られた。

【００６２】〔実施例４〕高密度ポリエチレン：ＥＶＡ
＝７０：３０のブレンド材料で成形した、外径２１０ｍ
ｍ、内径２００ｍｍ、肉厚６．０ｍｍのパイプを、長手
方向に伸長しながら外径１８５ｍｍになるまで縮径し、
この縮径パイプを伸長状態のまま、長さ７００ｍｍ、内
径１９０ｍｍ、厚さ３．０ｍｍのＳＵＳ３０４製拘束ス
リーブ内に挿入し、拘束スリーブの両端で縮径パイプを
切断して、管継手を得た。ここで使用した拘束スリーブ
は図４のタイプである。次にこの管継手を用いて、内径
２００ｍｍの２本の鋳鉄管の接続を行った。接続作業は
実施例１と同じである。

【００６３】〔実施例５〕外径２１５ｍｍ、内径２００
ｍｍ、肉厚４．０ｍｍの低密度ポリエチレンパイプを、
長手方向に伸長しながら外径１７５ｍｍになるまで縮径
し、この縮径パイプを伸長状態のまま、長さ５００ｍ
ｍ、内径１８０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍのポリアミド系繊
維製の拘束スリーブ内に挿入し、拘束スリーブの両端で
縮径パイプを切断して、管継手を得た。ここで使用した
拘束スリーブは図６のタイプで、ポリアミド系繊維シー
トの両側縁をファスナーで閉じることにより円筒形にし
たものである。

【００６４】次にこの管継手を用いて、内径２００ｍｍ
の２本の高密度ポリエチレン管の接続を行った。接続作
業では、管継手のファスナーを開いてポリアミド系繊維
製の拘束スリーブを取り外した後、直ちに縮径パイプの
一端側を一方の管に、他端側を他方の管に挿入した。そ
の後、そのまま放置した結果、縮径パイプが拡径して両
方の管の内面に密着した。これにより強固を接続状態が
得られた。

【００６５】〔実施例６〕実施例５と同じ管継手を用い
て、内径２００ｍｍの２本の高密度ポリエチレン管の接
続を行った。接続作業では、管継手のファスナーを開い
てポリアミド系繊維製の拘束スリーブを取り外した後、
直ちに縮径パイプの外周に図３のようにゴムパッキンを
２つ装着し、縮径パイプの一端側を一方の管に、他端側
を他方の管に挿入した。その後、そのまま放置した結
果、縮径パイプが拡径し、両方の管との間にパッキンを
介在させた状態で、両方の管の内面に密着した。これに
より強固な接続状態が得られた。

【００６６】〔比較例１〕エレクトロフュージョン継手
を用いて、内径２００ｍｍの２本の高密度ポリエチレン
管の接続を行った。接続作業では、まず高密度ポリエチ
レン管の接続面の酸化膜を除去するための研磨を行い、
次に接続端面の面取りを行った。その後、２本のポリエ
チレン管とエレクトロフュージョン継手を固定治具台に
て保持し、その状態で２本のポリエチレン管の端部をエ
レクトロフュージョン継手に挿入した。その後、電圧制
御可能な電源装置を用いてエレクトロフュージョン継手
に約５分間通電し、継手と管を融着した。融着後は固定
治具台に保持したまま冷却を行った。

【００６７】〔比較例２〕エレクトロフュージョン継手
を用いて、内径１００ｍｍの２本の高密度ポリエチレン
管の接続を行った。接続作業では、まず高密度ポリエチ
レン管の接続面の酸化膜を除去するための研磨を行い、
次に接続端面の面取りを行った。その後、２本のポリエ
チレン管とエレクトロフュージョン継手を固定治具台に
て保持し、その状態で２本のポリエチレン管の端部をエ
レクトロフュージョン継手に挿入した。その後、電圧制
御可能な電源装置を用いてエレクトロフュージョン継手
に約３分間通電し、継手と管を融着した。融着後は固定
治具台に保持したまま冷却を行い、完全に冷却された
後、接続部のバリを専用治具にて除去した。

【００６８】〔比較例３〕バットフュージョン法によ
り、内径１００ｍｍの２本の高密度ポリエチレン管の接
続を行った。接続作業では、まず２本のポリエチレン管
の端面を相手方との突き合わせがうまくいくように面取
りを行った後、２本のポリエチレン管を固定治具台にて
保持した。次に熱板を有する加熱機器を用いて、２本の
管の端面をその熱板により約３分間加熱して溶融させ、
完全に溶融したところで、２本の管の端面を突き合わせ
て接続した。その後固定治具台にて保持したまま冷却し
た。

【００６９】〔比較例４〕形状記憶合金製の管継手を用
いて、内径１００ｍｍの２本の高密度ポリエチレン管の
接続を行った。接続作業では、まず２本のポリエチレン
管の端面を相手方との突き合わせがうまくいくように面
取りを行った後、２本のポリエチレン管の端面を突き合
わせ、その外周を前記管継手で把持した。その状態で前
記管継手をドライヤーを用いて十分に収縮するまで加熱
し、接続を完了した。

【００７０】

【表１】

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、管
の接続を、加熱用の機器などを用いることなく、安価な
管継手で、簡単に、短時間で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （Ａ）は縮径前のパイプを、（Ｂ）は縮径パ
イプに拘束スリーブを被せる前の状態を、（Ｃ）は本発
明の管継手の一実施形態を示す斜視図。

【図２】 （Ａ）〜（Ｄ）は図１の管継手を用いた本発
明の管接続方法の一実施形態を示す斜視図。

【図３】 （Ａ）〜（Ｃ）は図１の管継手を用いた本発
明の管接続方法の他の実施形態を示す斜視図。

【図４】 （Ａ）は縮径前のパイプを、（Ｂ）は縮径パ
イプに拘束スリーブを被せる前の状態を、（Ｃ）は本発
明の管継手の他の実施形態を示す斜視図。

【図５】 （Ａ）は縮径パイプに拘束スリーブを被せる
前の状態を、（Ｂ）は本発明の管継手のさらに他の実施
形態を示す斜視図。

【図６】 （Ａ）は縮径パイプに拘束スリーブを被せる
前の状態を、（Ｂ）は本発明の管継手のさらに他の実施
形態を示す斜視図。

【図７】 （Ａ）は縮径パイプに拘束スリーブを被せる
前の状態を、（Ｂ）は本発明の管継手のさらに他の実施
形態を示す斜視図。

【図８】 （Ａ）〜（Ｄ）は図７の管継手を用いた本発
明の管接続方法のさらに他の実施形態を示す斜視図。

【図９】 （Ａ）は本発明の管継手のさらに他の実施形
態を示す断面図、（Ｂ）〜（Ｅ）は（Ａ）の管継手を用
いた本発明の管接続方法のさらに他の実施形態を示す断
面図。

【図１０】 （Ａ）は本発明の管継手のさらに他の実施
形態を示す断面図、（Ｂ）〜（Ｅ）は（Ａ）の管継手を
用いた本発明の管接続方法のさらに他の実施形態を示す
断面図。

【図１１】 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本発明
の接続方法のさらに他の実施形態を示す断面図。

【図１２】 本発明の継手のさらに他の実施形態を示す
断面図。

【図１３】 管継手を冷却した場合と冷却しない場合
の、拘束スリーブを除去してからの縮径パイプの外径変
化を示すグラフ。

【符号の説明】

１：縮径前の元のパイプ １ａ：縮径パイプ ３、３Ａ、３Ｂ：拘束スリーブ ５：管継手 ７Ａ、７Ｂ：接続すべき管 ９Ａ、９Ｂ：パッキン ２１：シート ２３：ファスナー ２５：ストッパー

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パイプ（１）を、復元可能な縮径率で、接
   続しようとする部材（７Ａ、７Ｂ）の内径より小さい外
   径に縮径し、この縮径パイプ（１ａ）に、その縮径パイ
   プの拡径を阻止する拘束処理を施してなる継手（５）を
   用い、 この継手（５）の、前記縮径パイプ（１ａ）の一端側を
   前記一方の部材（７Ａ）に、他端側を前記他方の部材
   （７Ｂ）に挿入し、拘束処理が解除された縮径パイプ
   （１ａ）が復元しようとする力でその縮径パイプ（１
   ａ）を介して前記部材（７Ａ、７Ｂ）同士を接続するこ
   とを特徴とする部材接続方法。
2. 【請求項２】拘束処理として前記縮径パイプ（１ａ）の
   外周に拘束スリーブ（３）が被せられた継手（５）を用
   いることを特徴とする請求項１記載の部材接続方法。
3. 【請求項３】拘束処理として縮径パイプ（１ａ）に冷却
   が施された継手を用いることを特徴とする請求項１また
   は２記載の部材接続方法。
4. 【請求項４】縮径パイプ（１ａ）を管（７Ａ、７Ｂ）に
   挿入するときに、管（７Ａ、７Ｂ））と縮径パイプ（１
   ａ）の間にパッキン（９Ａ、９Ｂ）を介在させることを
   特徴とする請求項１記載の部材接続方法。
5. 【請求項５】パイプ（１）を、復元可能な縮径率で、接
   続しようとする部材（７Ａ、７Ｂ）の内径より小さい外
   径に縮径し、この縮径パイプ（１ａ）の外周に、その縮
   径パイプの拡径を阻止する拘束スリーブ（３）を被せた
   ことを特徴とする継手。
6. 【請求項６】パイプ（１）を、復元可能な縮径率で、接
   続しようとする部材（７Ａ、７Ｂ）の内径より小さい外
   径に縮径し、この縮径パイプ（１ａ）の一端側の外周
   に、その一端側の拡径を阻止する第１の拘束スリーブ
   （３Ａ）を被せ、他端側の外周に、その他端側の拡径を
   阻止する第２の拘束スリーブ（３Ｂ）を被せたことを特
   徴とする継手。
7. 【請求項７】縮径パイプ（１ａ）の材料が熱可塑性樹脂
   である請求項５または６記載の継手。