(57)【要約】【課題】従来よりも引き抜き強度を高めるもので、過度の引張荷重によってリングの締め付けでは樹脂管を保持できなくなった場合でも樹脂管の抜け出しをより確実に防止できる樹脂管継手を提供する。【解決手段】樹脂管の管端を拡径するテーパ状外面部を有して当該管端に打ち込まれるインコアと、前記樹脂管が挿通され、ナットの胴に対する螺合により縮径して前記樹脂管の挿通部分を前記インコアに締め付け保持するチャックリングを備え、前記インコアのテーパ状外面部は、前記チャックリングから突出する樹脂管の先端部分を当該チャックリングの縮径時内径よりも大径に拡径可能な傾斜角とすると共に、前記樹脂管の引き抜きに対して前記先端部分の内周面に食い込み可能な歯を環状に複数設けた。チャックリングの内周面にも樹脂管の外周面に食い込み可能な歯を環状に複数設ける。【選択図】図１
2010281411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂管の管端を拡径するテーパ状外面部を有して当該管端に打ち込まれるインコアと、前記樹脂管が挿通され、ナットの胴に対する螺合により縮径して前記樹脂管の挿通部分を前記インコアに締め付け保持するチャックリングを備え、前記インコアのテーパ状外面部は、前記チャックリングから突出する樹脂管の先端部分を当該チャックリングの縮径時内径よりも大径に拡径可能な傾斜角とすると共に、前記樹脂管の引き抜きに対して前記先端部分の内周面に食い込み可能な歯を環状に複数設けたことを特徴とする樹脂管継手。
【請求項２】
チャックリングの内周面にも樹脂管の外周面に食い込み可能な歯を環状に複数設けた請求項１記載の樹脂管継手。
【請求項３】
環状の歯は、樹脂管の引き抜きに抗する方向に向いた断面のこぎり波状である請求項１または２記載の樹脂管継手。
【請求項４】
インコアのテーパ状外面部の傾斜角は４〜５度である請求項１、２または３記載の樹脂管継手。
【請求項５】
インコアの内径は全域にわって均一である請求項１から４のうち何れか一項記載の樹脂管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水道用ポリエチレン二層管に代表される樹脂管の継手に係り、樹脂管の抜け出しをより確実に防止し得るようにした改良構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水道用ポリエチレン二層管の金属継手は、本体部品としての胴と、樹脂管の外側に装着される抜け止め部品としてのリング（チャックリング）と、前記胴に対する締め込み（螺合）によって前記リングを縮径させる締め込み部品としてのナット（袋ナット）と、縮径したリングとで樹脂管の管端を保持する軸芯部品としてのインコアを備え、ナットおよびリングに樹脂管を挿通しておき、管端にインコアを打ち込んだうえでナットを胴に締め込むという手順により、前記リングを縮径させて樹脂管を前記インコアに向かって締め付け固定するものである。
【０００３】
なお、日本水道協会の水道用ポリエチレン管金属継手に関する公表規格（非特許文献１）によれば、インコアはテーパ状外面を有して、その大径側に抜け出し防止処理が施され、樹脂管の種類によって１種管用と２種管用に分類されるとある。そして、１種管用の金属継手では、特許文献１にも示されるように、インコアの端部にフランジ（鍔部）が形成され、樹脂管に引き抜き方向の外力が作用した場合には、前記フランジがリングに当接して樹脂管の抜け出しを防止する。
【０００４】
一方、２種管用の金属継手では、図５にも示したように、インコア２０は端部２１にフランジ（鍔部）を有しない代わりに、大径側の外面２２に浅い溝２３が数本刻設され、この溝２３が摩擦抵抗となって樹脂管Ｐの抜け出しを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−７９７５０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「水道用ポリエチレン管金属継手」、日本水道協会規格、社団法人日本水道協会、平成１６年８月９日、ｐ．２、ｐ．６−７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、インコアは、胴ともリングとも別体の独立した部材であり、これをいくら強固に樹脂管に打ち込んだところで、樹脂管に引き抜き方向の外力が加われば樹脂管と一体的にスライドするだけであるから、インコア単独で樹脂管の引き抜きが防止されるものでないことはもちろんであり、こうした樹脂管の抜け防止機能は、そのほとんどがリングの締め付けによって実現されている。しかしながら、従来の金属継手は、リングの内面が平滑な真円形に形成されたものであるため、比較的小さな引張荷重によって樹脂管がリング内を滑って引き抜けてしまい、地震や地殻変動に十分に対処できるものとは言い難かった。
【０００８】
そこで、リング内面に樹脂管表面に引っ掛かるような食い込み歯を形成することが考えられる。実際、本出願人は既に、図６に示すように、リング内面３０に鋭角な食い込み歯３１を形成した樹脂管継手を出願しており（特願２００７−３３４６０４）、このようなチャックリング３２を採用することで従来の金属継手よりも高い引き抜き強度を確認したが、それでもなお、解決すべき課題が残されていた。
【０００９】
即ち、接合対象である水道用ポリエチレン管は軟質性を有するため、その表面にチャックリングの上記食い込み歯を食い込ませて高い引き抜き強度を得ることができるのであるが、その反面、過度の引張荷重が作用すると、軟質の樹脂管が引き伸ばされて管壁が薄肉化して食い込み歯の食い込み深さが浅くなったり、食い込み歯によって樹脂管の表層を傷つけるなどして、リングによる樹脂管の保持力が低下する。ただし、このような過度の引張荷重によってリングによる樹脂管の保持力が低下したとしても、即座に、樹脂管が継手から引き抜かれることはない。なぜなら、樹脂管の管端はインコアによってリングの縮径内径よりも大きく拡径され、リングから抜け出ることを防止しているからである。
【００１０】
このように、リングの締め付けによっては樹脂管を保持できなくなった後でも、インコアによる拡径管端の抜け防止によって、ある程度までは樹脂管を保持することができるのであるが、そうすると今度は、過度の引張荷重がリングと拡径管端の当接部に集中し、リングをくぐり抜けるようにインコアから抜け出そうとする現象が起きる。この点、先の出願は、図５に示した従来技術の２種管用金属継手と同じインコアを採用しており、その外周面に刻設した溝がローレット機能を発揮して樹脂管の抜け出しを防止するものの、当該溝は浅く、樹脂管の内層への食い込みもさほど強くないばかりか、インコアはそのテーパ状外面が引張方向（樹脂管の抜け出し方向）に先細りとなっているため、一度、樹脂管がインコアから抜け出始めると歯止めが利かず、一気に樹脂管が継手から抜けてしまう恐れがあった。
【００１１】
本発明は上述した課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、従来よりも引き抜き強度を高めるもので、過度の引張荷重によってリングの締め付けでは樹脂管を保持できなくなった場合でも樹脂管の抜け出しをより確実に防止できる樹脂管継手を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した目的を達成するために本発明では、樹脂管の管端を拡径するテーパ状外周面部を有して当該管端に打ち込まれるインコアと、前記樹脂管が挿通され、ナットの胴に対する螺合により縮径して前記樹脂管の挿通部分を前記インコアに締め付け保持するチャックリングを備え、前記インコアのテーパ状外周面部は、前記チャックリングから突出する樹脂管の先端部分を当該チャックリングの縮径時内径よりも大径に拡径可能な傾斜角とすると共に、前記樹脂管の引き抜きに対して前記先端部分の内周面に食い込み可能な歯を環状に複数設けるという手段を用いた。
【００１３】
本発明の樹脂管継手を構成する部品は従来の水道用ポリエチレン管金属継手と同じであるが、インコアにおけるテーパ状外周面部の傾斜角が従来よりも大きく、また、その内周面に食い込み歯を形成してる点が従来継手と異なる。即ち、本発明によれば、インコアによって樹脂管の管端が当該チャックリングの縮径時内径よりも大径に拡径されるため、当該拡径管端（樹脂管の先端部分）がチャックリングに引っ掛かって当該チャックリングから抜け出ることを防止する。この状態で、拡径管端の内周面にはインコアの食い込み歯が食い込むため、従来よりも樹脂管の引抜強度が高まる。特に、チャックリングの締め付けによる樹脂管の保持機能が低下ないし失われるような過度な引張荷重が樹脂管に作用しても、上述したインコアによって拡径された先端部分の外側におけるリング当接構造と、この先端部分の内側における歯の食い込み構造の２つによって、その引張荷重では樹脂管が引き抜かれることを回避することができる。
【００１４】
また、チャックリングの内周面にも樹脂管の外周面に食い込み可能な歯を環状に複数設けることで、より引き抜き強度を高めることができる。
【００１５】
さらに、歯を樹脂管の引き抜きに抗する方向に向いた断面のこぎり波状とすることで、樹脂管の引き抜き方向に対してはエッジが鋭くなって歯が食い込みやすくなる一方、これとは反対方向の動きに対しては抵抗が少なく、インコアの打ち込みやチャックリングへの挿通作業を円滑に行うことができる。
【００１６】
なお、インコアのテーパ状外周面部の傾斜角は、４度未満であると管端を有効に拡径することができず、５度超であるとインコアが打ち込みにくくなる反面、樹脂管からインコアが滑り抜けようとする力が大きくなるため、４〜５度の範囲で設定することが好ましい。
【００１７】
さらに、インコアの内径は全域にわって均一とすることで、テーパ状外周面部の厚みが大きくなり、周溝の刻設によって歯を形成する場合でも強度を確保することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、インコアのテーパ状外周面部の傾斜角を従来よりも大きくし、しかも、その外周面に食い込み歯を設けたので、チャックリングによる樹脂管の保持能力が低下した場合でも、当該チャックリングから突出する先端部分の拡径構造と歯の食い込み構造によって樹脂管の抜けが防止され、樹脂管の最終引抜強度を高めることができた。さらに、チャックリングの内周面にも食い込み歯を設けることで、初期の引抜強度をこれまた従来よりも高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態を示す樹脂管継手の上半断面図
【図２】同、インコアの上半断面図
【図３】同、インコアの食い込み歯を示す拡大断面図
【図４】本発明の試作品と従来品の引抜試験の結果を示す比較表
【図５】従来の水道用ポリエチレン管の金属継手
【図６】別の従来技術を示す樹脂管継手
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る樹脂管継手の上半断面図であって、図中、１は挿入先端（図面、左側）から後端に向かって外径を拡径した外周面テーパ状のインコアであり、樹脂管Ｐの管端に圧入することで、当該管端を拡径変形するものである。より具体的には、図２に示すように、先端側から樹脂管Ｐの内径とほぼ同一の挿入テーパ部１ａ、水平部１ｂ、テーパ状外周面部１ｃを形成している。そして、この実施形態では、テーパ状外周面部１ｃの傾斜角θを５度に設定している。また、テーパ状外周面部１ｃには食い込み歯１ｄを複数設けている。この食い込み歯１ｄは、図３に示すように、頂角αを６０度とした直角三角形状の周溝１ｅを刻設することにより設けられ、樹脂管の引き抜きに抗する方向に向いた断面のこぎり波状を呈し、直角エッジ部１ｆが管端の内周面に食い込むものである。ただし、この食い込み歯１ｄは、樹脂管の引き抜きに抗する方向に向いているため、管端に対するインコア１の打ち込みを何ら阻害しない。また、この実施形態では、インコア１の内径１ｇを全域に亘って均一とし、テーパ状外周面部１ｃの厚みを確保しているため、周溝１ｅの刻設によってもインコア１の強度低下がない。
【００２１】
次に、２は内部に通水孔２ａを設けた本体（胴）であり、その一端（図面、左側）には前記通水孔２ａと同軸にアウタースリーブ３を一体的に突設したものである。このアウタースリーブ３は、前記インコア１によって拡径された樹脂管Ｐの管端をインコア１と共に一定長挿入するもので、その開口側の内周面には前記インコア１と逆テーパ状、即ち開口端から奥端に向けて縮径する絞り口３ａを形成している。また、アウタースリーブ３の外周面には後述する袋ナットが螺合可能な雄ネジ３ｂを形成している。
【００２２】
４はチャックリングであり、樹脂管Ｐが挿通可能な環状体の先端側外径（図面、右側）を前記絞り口３ａと同じ傾斜角度に縮径して外周面テーパ部４ａを形成すると共に、その最大外径部４ｂを終端として後端側外径を前記外周面テーパ部４ａとは逆方向に縮径して後端テーパ部４ｃを形成している。これらテーパ部４ａ・４ｃによってチャックリング４は軸周り一部を膨大化した略樽状の外観を呈する。また、チャックリング４の内孔の後端側の周面一部には食い込み歯４ｄを突設している。この実施形態の場合、樹脂管Ｐの引き抜きに逆らって傾斜した断面のこぎり波状の食い込み歯４ｄを二連に形成している。
【００２３】
５は、チャックリング４を内包して前記アウタースリーブ３の雄ネジ３ｂに螺合する袋ナットであり、一端に樹脂管Ｐが挿通可能な挿通孔５ａを貫設した内鍔５ｂを形成している。また、内鍔５ｂの内周面５ｃは雌ネジ部５ｄから挿通孔５ａに向かって傾斜させている。この傾斜内周面５ｃは、チャックリング４の後端テーパ部４ｃより緩やかな傾斜角度として、袋ナット５をアウタースリーブ３に締め込むにつれ、チャックリング４の最大外径部４ｂに乗り上げ可能としている。
【００２４】
続いて、上記構成の樹脂管継手による樹脂管Ｐの接続手順について説明すると、先ず樹脂管Ｐを予め袋ナット５およびチャックリング４にこの順で挿通しておき、その管端にインコア１をハンマー等で打ち込んで圧入する。そして、この管端をアウタースリーブ３に挿入し、袋ナット５を締め込めば接続が完了する。
【００２５】
上記接続要領に従えば、袋ナット５を締め込むことで、その内鍔５ｂに押されてチャックリング４が樹脂管Ｐ上を軸移動し、外周面テーパ部４ａがアウタースリーブ３の絞り口３ａに水密に嵌入する。そして、外周面テーパ部４ａの嵌入深さが増すにつれ、前記絞り口３ａとの水密性を保持しながらチャックリング４が縮径し始め、内孔の先端側が管端の拡径外周面に水密に圧接して、その接面にシール部を構成すると共に、後端側の食い込み歯４ｄが管端外周面に食い込んで、樹脂管Ｐを抜け止め可能に保持する。
【００２６】
そしてさらに、袋ナット５を締め込めば、内鍔５ｂの内周面５ｃがチャックリング４の最大外径部４ｂに乗り上がり、当該最大外径部４ｂを半径方向に押圧して、チャックリング４の後端側を縮径する。従って、チャックリング４は全長に亘って均等に縮径することになり、食い込み歯４ｄをより深く管端外周面に食い込ませることができる。また、この作業において、チャックリング４はそのスリット４ｅによって、より容易且つ確実に縮径するため、袋ナット５の締め込みトルクも小さくすることができる。
【００２７】
このようにしてチャックリング４が樹脂管Ｐをインコア１に向かって締め付け、しかも、食い込み歯４ｄが樹脂管外周面に食い込むことで、初期の引抜強度が発揮され、この初期の引抜強度自体、食い込み歯４ｄを有しないリングを採用した従来継手に勝るものであるが、本発明では、この初期の引抜強度を上回るような過度の引張荷重が樹脂管Ｐに作用した場合でも、次のようにして最終の引抜強度を得て、樹脂管の引き抜きを防止している。即ち、チャックリング４から突出する先端部分Ｐ１はインコア１によってチャックリング４の縮径時内径よりも大径に拡径されているため、この部分がチャックリング４の先端に引っ掛かり、チャックリング４からの抜けが防止される。そのうえ、樹脂管Ｐの引き抜き対してインコア１の食い込み歯１ｄが先端部分Ｐ１の内周面に食い込み、これを阻害するため、インコア１からの抜け出しも防止される。従って、本発明では、これら双方の抜け防止構造によって、最終的に大きな引抜強度を発揮しているのである。
【実施例】
【００２８】
呼び径５０の水道用ポリエチレン二層管に適用する継手の試作品について、引抜試験を行い、最終的な引抜強度を調べた。なお、この試作品は、インコア１の全長が４５ｍｍ、先端側の内径が４１ｍｍ・外径が４３ｍｍ、後端側の外径が４９ｍｍであり、深さ１．２ｍｍ・頂角６０度の周溝１ｅを３連設けたものである。また、引抜試験は、非特許文献１に記載のものに準拠した。
【００２９】
図４は、従来品と本発明の試作品３点（Ｎｏ．１〜３）について、引抜試験の結果を示した比較表であって、従来品は１２．３５ｋＮで管が継手から完全に抜け出してしまったのに対し、本発明はその何れの試作品もこれを上回る引張荷重で管が継手から完全に抜け出ることはなかった。この結果に示される通り、本発明は従来の樹脂管継手よりも引抜強度が高いものである。しかも、本発明では、樹脂管が抜け出すよりも先に樹脂管が降伏するほど、高い引抜強度を発揮するものである。
【００３０】
なお、上記実施形態では、チャックリング４の後端側に逆テーパ状の後端テーパ部４ｃを設けたが、これを省略して、先端側の外周面テーパ部４ａのみからなるフレア管状としてもよい。また、その材質は、ポリアセタール樹脂などの合成樹脂とすることが好ましいが、金属その他であってもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１  インコア
２  本体（胴）
４  チャックリング
５  袋ナット
【図１】
2010281411.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010281411.tif 000007
【図６】
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