(57)【要約】      （修正有）【課題】変換フランジ短管を用いることなくポリエチレン管と異種管とを適切に接続できるルーズフランジ付き管継手を提供する。【解決手段】管継手１０は、ポリエチレン管と異種管とを接続するための管継手であって、ポリエチレン製の継手本体１２とルーズフランジ１４とを備える。継手本体は、胴体部２０とその一端部に形成された鍔部２２とを備え、この胴体部には、ポリエチレン管の外径よりも縮径された第２管部３２が形成される。ルーズフランジは、ポリエチレン管の外径よりも小さい内径を有し、第２管部に外嵌めされる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレン管と異種管とを接続するためのルーズフランジ付き管継手であって、
前記ポリエチレン管に接続される第１接続端と前記異種管に接続される第２接続端とを有する胴体部と、前記胴体部の前記第２接続端側の端部外面に一体的に形成された円環状の鍔部とを備えるポリエチレン製の継手本体、および
前記胴体部に外嵌めされ、前記鍔部と係合した状態で前記異種管のフランジ部と締結されるルーズフランジを備え、
前記胴体部は、
前記第１接続端側に形成される第１管部と、
前記第１管部と前記鍔部との間に形成され、前記ポリエチレン管の外径よりも縮径された第２管部とを有し、
前記ルーズフランジは、前記ポリエチレン管の外径よりも小さい内径を有し、前記第２管部に外嵌めされている、ルーズフランジ付き管継手。
【請求項２】
前記胴体部の前記第２接続端側の端部内面には、前記第２接続端に向かって径大となるテーパ面が形成されている、請求項１記載のルーズフランジ付き管継手。
【請求項３】
前記第２接続端の内径は、前記ポリエチレン管の内径よりも大きい、請求項２記載のルーズフランジ付き管継手。
【請求項４】
前記テーパ面と前記胴体部の外面との距離が最短となる最短距離部の前記距離は、前記ポリエチレン管の肉厚以上の大きさに設定される、請求項２または３記載のルーズフランジ付き管継手。
【請求項５】
前記第２接続端は、前記異種管用のバタフライ弁を間に挟んで前記異種管に接続され、
前記テーパ面は、前記胴体部に対する前記バタフライ弁の弁体の干渉を回避するように形成されている、請求項２から４のいずれかに記載のルーズフランジ付き管継手。
【請求項６】
ポリエチレン管と異種管とを接続するためのルーズフランジ付き管継手の製造方法であって、
（Ａ）前記ポリエチレン管と同じ外径および内径を有する大径部と前記大径部よりも縮径された小径部とを有するポリエチレン製のレデューサと、前記小径部と同じ外径および内径を有し、一端部外面に円環状の鍔部が一体的に形成されたポリエチレン製の鍔付き短管と、前記大径部の外径よりも小さく前記小径部の外径よりも大きい内径を有するルーズフランジとを用意し、
（Ｂ）前記レデューサの前記小径部または前記鍔付き短管に前記ルーズフランジを外嵌めした状態で、前記レデューサの前記小径部と前記鍔付き短管の他端部とをバット融着する、ルーズフランジ付き管継手の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ルーズフランジ付き管継手およびその製造方法に関し、特にたとえば、ポリエチレン管と異種管とを接続する、ルーズフランジ付き管継手およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のルーズフランジ付き管継手の一例が特許文献１に開示される。特許文献１には、一端部にフランジ（鍔部）が一体に設けられ、このフランジ端面にシールリング装着溝が設けられたポリエチレン樹脂短管（継手本体）が開示されている。このポリエチレン樹脂短管の外面には、締結フランジ（ルーズフランジ）が装着され、締結フランジをフランジに係合させた状態で締結フランジと異種管のフランジ部とを締結することで、ポリエチレン樹脂短管と異種管とが接続される。一方、ポリエチレン樹脂短管の他端部には、ポリエチレン樹脂管が電気融着ソケット（ＥＦソケット）を用いて接続される。
【０００３】
ここで、ポリエチレン製の継手本体に鋼管などの異種管を接続する場合、継手本体と異種管とでは肉厚が異なるので、同じ呼び径のものであってもこれらの外径は異なる。また、この外径の差は、管路の呼び径が大きくなるに伴って大きくなる。このため、管路の呼び径が大きくなると、ルーズフランジと異種管のフランジ部とが合わなくなって、これらを直接締結できない事態が生じる。
【０００４】
そこで従来は、呼び径が小さい管路においては、特許文献１の技術のようにルーズフランジと異種管のフランジ部とを直接締結する一方で、呼び径が大きい（たとえば３５０ｍｍ以上）管路においては、図８示すように、両端にフランジ４を設けた金属製の変換フランジ短管３を間に介在させて、ルーズフランジ付き管継手１と異種管２とを接続していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１６９７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、変換フランジ短管を用いてルーズフランジ付き管継手と異種管とを接続すると、変換フランジ短管が別途必要な分だけ部材コストがかかる。また、フランジ接続箇所が２箇所に増える上、変換フランジ短管は呼び径によっては１００ｋｇに達するものもあるので、施工者の作業負担も大きい。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、ルーズフランジ付き管継手およびその製造方法を提供することである。
【０００８】
この発明の他の目的は、変換フランジ短管を用いることなく、ポリエチレン管と異種管とを適切に接続できる、ルーズフランジ付き管継手およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、ポリエチレン管と異種管とを接続するためのルーズフランジ付き管継手であって、ポリエチレン管に接続される第１接続端と異種管に接続される第２接続端とを有する胴体部と、胴体部の第２接続端側の端部外面に一体的に形成された円環状の鍔部とを備えるポリエチレン製の継手本体、および胴体部に外嵌めされ、鍔部と係合した状態で異種管のフランジ部と締結されるルーズフランジを備え、胴体部は、第１接続端側に形成される第１管部と、第１管部と鍔部との間に形成され、ポリエチレン管の外径よりも縮径された第２管部とを有し、ルーズフランジは、ポリエチレン管の外径よりも小さい内径を有し、第２管部に外嵌めされている、ルーズフランジ付き管継手である。
【００１０】
第１の発明では、ルーズフランジ付き管継手は、ポリエチレン管と鋼管などの異種管とを接続するための管継手であって、継手本体とルーズフランジとを備える。継手本体は、ポリエチレン製であって、胴体部と、胴体部に一体的に形成された円環状の鍔部とを備える。また、胴体部は、第１管部と、ポリエチレン管の外径よりも縮径された第２管部とを有する。そして、ルーズフランジは、ポリエチレン管の外径よりも小さい内径を有し、第２管部に外嵌めされている。
【００１１】
このように、継手本体の胴体部にポリエチレン管の外径よりも縮径させた第２管部を形成し、この第２管部にルーズフランジを装着することで、ルーズフランジの内径を小さくできると共に、鍔部の外径を小さくできる。したがって、呼び径が大きい管路においても、ルーズフランジのボルト孔を異種管のフランジ部のボルト孔の位置と同じ位置に形成することができ、ルーズフランジと異種管のフランジ部とを直接締結できるようになる。
【００１２】
第１の発明によれば、ルーズフランジのボルト孔を異種管のフランジ部のボルト孔の位置と同じ位置に形成することができるので、変換フランジ短管を用いることなく、ポリエチレン管と異種管とを適切に接続できる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明に従属し、胴体部の第２接続端側の端部内面には、第２接続端に向かって径大となるテーパ面が形成されている。
【００１４】
第３の発明は、第２の発明に従属し、第２接続端の内径は、ポリエチレン管の内径よりも大きい。
【００１５】
第２および第３の発明によれば、胴体部に縮径された第２管部を形成しても、継手本体の胴体部の内面と異種管の内面との段差を小さくするまたは無くすことができ、管路内の流体を円滑に流すことができる。
【００１６】
第４の発明は、第２または第３の発明に従属し、テーパ面と胴体部の外面との距離が最短となる最短距離部の距離は、ポリエチレン管の肉厚以上の大きさに設定される。
【００１７】
第４の発明によれば、胴体部内面にテーパ面を形成しても、鍔部の基端部の強度を確保することができる。
【００１８】
第５の発明は、第２から第４のいずれかの発明に従属し、第２接続端は、異種管用のバタフライ弁を間に挟んで異種管に接続され、テーパ面は、胴体部に対するバタフライ弁の弁体の干渉を回避するように形成されている。
【００１９】
第５の発明によれば、ルーズフランジ付き管継手と鋼管との間にバタフライ弁を配置しても、バタフライ弁の弁体の動作が阻害されることを防止できる。
【００２０】
第６の発明は、ポリエチレン管と異種管とを接続するためのルーズフランジ付き管継手の製造方法であって、（Ａ）ポリエチレン管と同じ外径および内径を有する大径部と大径部よりも縮径された小径部とを有するポリエチレン製のレデューサと、小径部と同じ外径および内径を有し、一端部外面に円環状の鍔部が一体的に形成されたポリエチレン製の鍔付き短管と、大径部の外径よりも小さく小径部の外径よりも大きい内径を有するルーズフランジとを用意し、（Ｂ）レデューサの小径部または鍔付き短管にルーズフランジを外嵌めした状態で、レデューサの小径部と鍔付き短管の他端部とをバット融着する、ルーズフランジ付き管継手の製造方法である。
【００２１】
第６の発明によれば、第１の発明に係るルーズフランジ付き管継手を製造できる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、ルーズフランジのボルト孔を異種管のフランジ部のボルト孔の位置と同じ位置に形成することができるので、変換フランジ短管を用いることなく、ポリエチレン管と異種管とを適切に接続できる。
【００２３】
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う後述の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の一実施例であるルーズフランジ付き管継手を用いてポリエチレン管と異種管とを接続した様子を示す正面図である。
【図２】図１のルーズフランジ付き管継手を用いてポリエチレン管と異種管とを接続した様子を示す断面図である。
【図３】図１のルーズフランジ付き管継手を示す正面図である。
【図４】図１のルーズフランジ付き管継手を示す断面図である。
【図５】図１のルーズフランジ付き管継手と異種管とをバタフライ弁を間に挟んで接続した様子を示す断面図である。
【図６】ルーズフランジ付き管継手の製造方法の一例を示す図解図である。
【図７】胴体部の第２接続端側の端部の変形例を示す一部拡大断面図である。
【図８】従来のルーズフランジ付き管継手と異種管とを変換フランジ短管を用いて接続した状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１および図２を参照して、この発明の一実施例であるルーズフランジ付き管継手１０（以下、単に「管継手１０」と言う。）は、継手本体１２とその胴体部２０に外嵌めされるルーズフランジ１４とを備え、ポリエチレン管と鋼管などの異種管とを接続するために用いられる。
【００２６】
管継手１０が適用される管路１００は、工業用水配管、消火用水配管、冷却水配管、井戸水送水管、農業用水配管およびエア配管などの各種の圧力管路（内圧管とも言う。）であり、管継手１０は、呼び径が比較的大きい（たとえば２００〜７００ｍｍ）圧力管路に好適に用いられる。
【００２７】
この実施例では、呼び径が４００ｍｍのポリエチレン管１０２と鋼管１０４とを接続する管継手１０を例示して説明する。この実施例において、ポリエチレン管１０２の外径は４５０ｍｍであり、その内径は３６４ｍｍである。一方、鋼管１０４の外径は４０６ｍｍであり、その内径は３９６ｍｍである。また、鋼管１０４の一方端部（管継手１０との接続部）には、ＪＩＳ １０Ｋのフランジ規格に従う円環状のフランジ部１０６が一体的に設けられている。ただし、フランジ部１０６は、他のフランジ規格に従うものであってもよい。
【００２８】
図３および図４に示すように、管継手１０は、高密度ポリエチレン等のポリエチレン樹脂によって形成される継手本体１２と、ステンレス鋼などの金属によって形成されるルーズフランジ１４とを備える。
【００２９】
継手本体１２は、管路１００の一部を構成する円筒状の胴体部２０を備える。この胴体部２０は、ポリエチレン管１０２に接続される第１接続端２０ａと、鋼管１０４に接続される第２接続端２０ｂとを有する。また、胴体部２０の第２接続端２０ｂ側の端部外面には、径方向外側に突出する円環状の鍔部２２が一体的に形成される。さらに、鍔部２２の端面（または胴体部２０の第２接続端２０ｂ）には、断面矩形の環状溝であるガスケット装着溝２４が形成される。このガスケット装着溝２４には、Ｏリング等のガスケット２６（図２参照）が装着される。
【００３０】
ルーズフランジ１４は、継手本体１２の胴体部２０に遊嵌状態で外嵌めされる部材であり、円環板状に形成される。ルーズフランジ１４は、継手本体１２の鍔部２２の外径よりも大きい外径を有し、鍔部２２よりも外方に突出する部分に、周方向に所定間隔で並ぶ複数のボルト孔２８を有する。
【００３１】
このような管継手１０では、図１および図２に示すように、胴体部２０の第１接続端２０ａは、ＥＦソケット（電気融着ソケット）１１０を用いてポリエチレン管１０２と接続される。一方、胴体部２０の第２接続端２０ｂは、ルーズフランジ１４を鍔部２２に係合させた状態で、ボルト１１２およびナット１１４を用いてルーズフランジ１４と鋼管１０４のフランジ部１０６とを締結することで、鋼管１０４と接続される。
【００３２】
ここで、従来のルーズフランジ付き管継手においては、管路の呼び径が大きくなると、ルーズフランジのボルト孔の位置と異種管のフランジ部のボルト孔の位置とが合わなくなって、ルーズフランジと異種管のフランジ部とを直接締結できない事態が生じていた。そして、この問題に対しては、金属製の変換フランジ短管を用いることで対処していた（図８参照）。しかしながら、変換フランジ短管を用いることには、部材コストおよび作業負担が増加するという問題がある。
【００３３】
そこで、この実施例では、継手本体１２の胴体部２０に縮径部分（第２管部３２）を設けて、この縮径部分にルーズフランジ１４を外嵌めする構造を採用し、ルーズフランジ１４のボルト孔２８を鋼管１０４のフランジ部１０６のボルト孔１０８と同じ位置に形成することで、ルーズフランジ１４と鋼管１０４のフランジ部１０６とを直接締結できるようにしている。以下、具体的に説明する。
【００３４】
図３および図４に示すように、継手本体１２の胴体部２０は、第１接続端２０ａ側に形成される第１管部３０と、第１管部３０と鍔部２２との間に形成される第２管部３２とを含む。第１管部３０は、ポリエチレン管１０２と同じ外径および内径を有しており、第１管部３０の内面とポリエチレン管１０２の内面とはＥＦソケット１１０を介して滑らかに連結される。この実施例では、第１管部３０の外径は４５０ｍｍであり、その内径は３６４ｍｍである。一方、第２管部３２は、ポリエチレン管１０２の外径よりも縮径されており、ポリエチレン管１０２（および第１管部３０）よりも小さい外径および内径を有している。この実施例では、第２管部３２の外径は４００ｍｍであり、その内径は３２４ｍｍである。また、第１管部３０と第２管部３２とは、第１管部３０から第２管部３２に向かって徐々に径小となるテーパ管部３４によって連結される。ルーズフランジ１４は、このような胴体部２０のうち、第２管部３２に外嵌めされる。
【００３５】
また、この実施例では、継手本体１２の鍔部２２の外径は、鋼管１０４のフランジ部１０６に形成される複数のボルト孔１０８の最内側を結ぶ円の径と同じまたは少し小さい大きさに設定される。つまり、鍔部２２は、鋼管１０４のボルト孔１０８と干渉しない大きさに形成される。さらに、ルーズフランジ１４の内径は、ポリエチレン管１０２の外径よりも小さい大きさに設定される。鍔部２２の外径を小さくするだけと、鍔部２２とルーズフランジ１４との係合面積が小さくなってしまうが、ルーズフランジ１４の内径を小さくすることで、この係合面積を確保することができる。なお、ルーズフランジ１４の内径をポリエチレン管１０２の外径よりも小さくすることは、縮径された第２管部３２にルーズフランジ１４を外嵌めする構造を採用することにより、可能となるものである。この実施例では、鍔部２２の外径は４８２ｍｍである。また、ルーズフランジ１４の内径は４２５ｍｍであり、その外径は５６０ｍｍである。そして、ルーズフランジ１４の鍔部２２よりも外方に突出する部分には、鋼管１０４のフランジ部１０６のボルト孔１０８の位置と同じ位置に、複数のボルト孔２８が形成される。
【００３６】
さらに、この実施例では、胴体部２０の第２接続端２０ｂ側の端部内面には、第２接続端２０ｂに向かって径大となるテーパ面３８が形成される。テーパ面３８は、第１接続端２０ａ側に形成される傾斜角度の大きい第１テーパ面３８ａと、第２接続端２０ｂ側に形成される傾斜角度の小さい第２テーパ面３８ｂとで構成される２段テーパ面となっている。また、第２接続端２０ｂの内径、つまりテーパ面３８の最大径部分の径は、ポリエチレン管１０２の内径よりも大きく、鋼管１０４の内径とほぼ同じ大きさになっている。このようなテーパ面３８を形成しておくことで、第２管部３２を形成したことによって生じる胴体部２０の内面と鋼管１０４の内面との段差を小さくするまたは無くすことができ、管路１００内の流体を円滑に流すことができる。
【００３７】
また、テーパ面３８と胴体部２０の外面との距離が最短となる最短距離部４０の距離Ｄは、ポリエチレン管１０２（および第１管部３０）の肉厚以上の大きさに設定される。つまり、テーパ面３８を形成しても、鍔部２２の基端部の強度が確保されるように、胴体部２０の第２接続端２０ｂ側の端部の形状および寸法が決定される。
【００３８】
さらに、この実施例では、図５に示すように、胴体部２０の端部内面にテーパ面３８を形成することで、管継手１０と鋼管１０４との間にバタフライ弁１２０を配置しても、弁体１２２の動作が阻害されないようにしている。すなわち、胴体部２０の第２接続端２０ｂに鋼管１０４用（異種管用）のバタフライ弁１２０を間に挟んで鋼管１０４を接続したとき、胴体部２０に対するバタフライ弁１２０の弁体１２２の干渉を回避するように、テーパ面３８が形成されている。
【００３９】
なお、バタフライ弁１２０は、ウェハー形のバタフライ弁であり、短円筒形の弁箱１２４内で円盤状の弁体１２２が回転することによって流体を制御する。また、管路１００にバタフライ弁１２０を設ける際には、ルーズフランジ１４と鋼管１０４のフランジ部１０６との間に鍔部２２とバタフライ弁１２０の弁箱１２４とを挟み込んだ状態で、ボルト１１２およびナット１１４を用いてルーズフランジ１４とフランジ部１０６とを締結する。
【００４０】
ここで、テーパ面３８は、主に切削加工によって形成されるが、上述のようにテーパ面３８を第１テーパ面３８ａおよび第２テーパ面３８ｂの２段テーパ面としておくことにより、テーパ面３８を１段テーパ面とする場合と比較して、テーパ面３８を弁体１２２の側縁に沿った形状とすることができる。これにより、胴体部２０を切削する大きさを低減できるので、胴体部２０の肉厚を確保できると共に、切削加工の手間も低減できる。ただし、テーパ面３８は、切削加工ではなく、成型時に形成されてもよい。
【００４１】
続いて、管継手１０の製造方法の一例について説明する。管継手１０を製造する際には、先ず、図６(Ａ)に示すように、管継手１０を製造するための部材であるレデューサ５０、鍔付き短管５２およびルーズフランジ５４を用意する。
【００４２】
この際、レデューサ５０としては、ポリエチレン管１０２と同じ外径および内径を有する大径部５０ａと、大径部５０ａよりも縮径された小径部５０ｂとを有する高密度ポリエチレン製のものを用意する。また、鍔付き短管５２としては、レデューサ５０の小径部５０ｂと同じ外径および内径を有する短管本体５２ａと、短管本体５２ａの一端部外面に円環状の鍔部５２ｂが一体的に形成された高密度ポリエチレン製のものを用意する。この短管本体５２ａの一端部内面には、一端に向かって径大となるテーパ面５２ｃを切削加工などによって形成しておく。さらに、ルーズフランジ５４としては、レデューサ５０の大径部５０ａの外径よりも小さく小径部５０ｂの外径よりも大きい内径を有する金属製のものを用意する。
【００４３】
次に、図６(Ｂ)に示すように、鍔付き短管５２の短管本体５２ａにルーズフランジ５４を外嵌めする。ただし、ルーズフランジ５４は、レデューサ５０の小径部５０ｂに外嵌めしてもよい。そしてこの状態で、図６(Ｃ)に示すように、レデューサ５０の小径部５０ｂの端面と鍔付き短管５２の短管本体５２ａの端面とを突き合わせてバット融着する。これにより、縮径された第２管部３２を有し、この第２管部３２にルーズフランジ１４が外嵌めされた管継手１０が製造される。なお、バット融着部分（第２管部３２）にはビード５６が形成されるが、このビード５６は、そのまま残しておいてもよいし、切削除去してもよい。
【００４４】
以上のように、この実施例によれば、継手本体１２の胴体部２０に縮径された第２管部３２を形成し、この第２管部３２にルーズフランジ１４を外嵌めする構造を採用したので、ルーズフランジ１４のボルト孔２８の位置を鋼管１０４のフランジ部１０６のボルト孔１０８の位置と同じ位置にすることができる。これにより、ルーズフランジ１４と鋼管１０４のフランジ部１０６とを直接締結できるので、変換フランジ短管を用いることなく、ポリエチレン管１０２と鋼管１０４（異種管）とを適切に接続できる。したがって、変換フランジ短管を用いる場合と比較して、部材コスト、施工時間および施工者の作業負担を低減できる。
【００４５】
なお、上述の実施例では、胴体部２０の第２接続端２０ｂ側の端部内面に形成するテーパ面３８を２段テーパ面としたが、これに限定されず、テーパ面３８の形状は適宜変更可能である。たとえば、図７(Ａ)に示すように、テーパ面３８を断面円弧状のテーパ面とすることもできるし、図７(Ｂ)に示すように、テーパ面３８を１段テーパ面とすることもできる。また、テーパ面３８は必ずしも形成する必要はなく、図７(Ｃ)に示すように、第２接続端２０ｂと胴体部２０の内面との角部をそのまま残しておいてもよい。
【００４６】
また、上述の実施例では、胴体部２０の第１接続端２０ａは、ＥＦソケット１１０を用いてポリエチレン管１０２に接続されたが、胴体部２０の第１接続端２０ａ側の形状（つまり第１管部３０の形状）は適宜変更可能である。たとえば、上述の実施例の第１接続端２０ａにＥＦ片受口を予めバット融着しておき、ＥＦソケット１１０を用いることなくポリエチレン管１０２に接続できるようにすることもできる。言い換えると、管継手１０が備える第１接続端は、ＥＦ片受口であってもよい。また、上述の実施例の第１管部３０自体をＥＦ受口に置き換えることもできる。つまり、ＥＦ受口が第１管部を構成してもよく、必ずしも第１管部がポリエチレン管１０２と同じ外径および内径を有する必要はない。
【００４７】
なお、上で挙げた寸法などの具体的数値および具体的形状などは、いずれも単なる一例であり、製品の仕様などの必要に応じて適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  …ルーズフランジ付き管継手
１２  …継手本体
１４  …ルーズフランジ
２０  …胴体部
２２  …鍔部
３０  …第１管部
３２  …第２管部
３８  …テーパ面
１０２  …ポリエチレン管
１０４  …鋼管（異種管）
１０６  …フランジ部
１２０  …バタフライ弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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