(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂管の挿し口を対向する管の受口にシール部材を介在させて挿し込み、樹脂管の離脱を阻止する機構を設けた管継手構造において、前記樹脂管の離脱阻止機構が、前記シール部材よりも受口端に近い位置に、前記樹脂管の外径と概ね同じ内径を有し、内周側に歯が設けられた拡縮径可能なウエッジリングを挟んで、このウエッジリングの外径よりも僅かに小さい内径を有する押輪と、ウエッジリングの外径よりも小さい内径を有する押込みリングとを互いに対向するように組み込み、前記押輪と押込みリングとを互いに引き寄せるように締結して、ウエッジリングを押込みリングの内周縁部で押輪の内周に押し込んで縮径させ、前記樹脂管の挿し口の外周面に食い込ませることにより、前記ウエッジリング、押輪および押込みリングからなる鍔部を樹脂管と一体化し、前記樹脂管を引き抜く方向の力が作用したときに前記鍔部を係止する抜け止め部を前記受口に設けたものであることを特徴とする管継手構造。
【請求項２】
前記抜け止め部に前記押輪または押込みリングの機能を付与したことを特徴とする請求項１に記載の管継手構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、合成樹脂製の管を金属管や金属製バルブ等に接続する管継手構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地下に埋設した水道用水等の送水管路としてはダクタイル鋳鉄製の遠心力鋳造管が主に使用されているが、近年、安価な合成樹脂管が徐々に使用されるようになり、その柔軟性から安心な管路として注目を浴びつつある。その中でも特に、ポリエチレン管に注目が集まり、急速に普及する兆しにある。また、樹脂管の用途は給水管の分野のみならず、ガス管や下水管の分野にも広がっている。
【０００３】
一方、現在、上水道の配管は９５％以上が整備されており、全管路を新設することは少なくなってきている。しかし、老朽化に伴う布設替えの時期に入っており、その際、既設のダクタイル鋳鉄管と樹脂管（例えばポリエチレン管）とを接続することが多くなっている。また、丘陵地を越えて布設される送水配管においては、頂上等の低圧部分では樹脂管が使用できても、谷部等の高圧部分ではダクタイル鋳鉄管が必要となり、鋳鉄管と樹脂管の接続が生じる場合がある。さらに、バルブや消火栓を樹脂管の管路に直接またはＴ字管を介して設置する場合も、強度面からこれらのバルブや消火栓およびＴ字管に金属製のものを使用することにより、その金属管部と樹脂管との接続が必要となることが多い。
【０００４】
金属管や金属製バルブ等に樹脂管を接続するための管継手構造としては、例えば、特開平１０−１３２１６８号公報に記載されたものがある。この管継手構造は、図８に示すように、ポリエチレン製の樹脂管５１の挿し口５１ａ端側から順に、外面がテーパ状で内面に歯部を有するロックリング５２と、内面がロックリング５２外面に係合するテーパ状に形成されたカラーリング５３と、シール部材５４と、座金５５と、座金５５を介してシール部材５４を押圧する押輪５６とを組み込み、押輪５６をボルト５７とナット５８とでダクタイル鋳鉄管５９の受口５９ａに締結したものである。シール部材５４は、バックアップリング５４ａ、丸ゴム輪５４ｂおよび角ゴム輪５４ｃで構成されている。
【０００５】
すなわち、この管継手構造では、ボルト５７とナット５８とで押輪５６を締め付けて、押輪５６で座金５５およびシール部材５４を介してカラーリング５３を挿し口５１ａ端側へ移動させ、カラーリング５３でロックリング５２を縮径させてその歯部を樹脂管５１に食い込ませることにより、樹脂管５１の鋳鉄管５９からの離脱を阻止するようになっている。なお、樹脂管５１の内周面には、ロックリング５２の縮径による樹脂管５１の変形を抑えてロックリング５２の食い込みを良くするためのインナーコア６０が嵌め込まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の管継手構造では、ロックリング５２と押輪５６との間に弾性の大きい丸ゴム輪５４ｂおよび角ゴム輪５４ｃが介在しているため、押輪５６の締め付け量によってロックリング５２の食い込み状態を調節することが難しく、食い込み不足になって樹脂管５１の離脱を阻止できなくなるおそれがある。また、押輪５６の締め付けが周方向で不均一になって丸ゴム輪５４ｂや角ゴム輪５４ｃがねじれ、シール性能が低下するおそれもある。
【０００７】
さらに、部品点数が多いため、部品の入れ忘れや挿入方向間違い等の作業ミスが起こりやすい問題もある。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、簡単な構成で樹脂管の離脱を確実に阻止することができ、シール性能にも優れた管継手構造を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明は、樹脂管の挿し口を対向する管の受口にシール部材を介在させて挿し込み、樹脂管の離脱を阻止する機構を設けた管継手構造において、前記樹脂管の離脱阻止機構を、前記シール部材よりも受口端に近い位置に、前記樹脂管の外径と概ね同じ内径を有し、内周側に歯が設けられた拡縮径可能なウエッジリングを挟んで、このウエッジリングの外径よりも僅かに小さい内径を有する押輪と、ウエッジリングの外径よりも小さい内径を有する押込みリングとを互いに対向するように組み込み、前記押輪と押込みリングとを互いに引き寄せるように締結して、ウエッジリングを押込みリングの内周縁部で押輪の内周に押し込んで縮径させ、前記樹脂管の挿し口の外周面に食い込ませることにより、前記ウエッジリング、押輪および押込みリングからなる鍔部を樹脂管と一体化し、前記樹脂管を引き抜く方向の力が作用したときに前記鍔部を係止する抜け止め部を前記受口に設けたものとしたのである。
【００１０】
すなわち、シール部材よりも受口端に近い位置に組み込まれたウエッジリング、押輪および押込みリングからなる鍔部を、樹脂管の挿し口の外周面にウエッジリングを食い込ませて樹脂管と一体化し、樹脂管を引き抜く方向の力が作用したときに鍔部を係止する抜け止め部を受口に設けて、離脱阻止機構を弾性の大きいシール部材と独立に構成することにより、ウエッジリングを樹脂管に十分に食い込ませて鍔部と樹脂管の一体性を確保し、樹脂管の離脱を確実に阻止できるようにするとともに、シール性能も良好に維持されるようにしたのである。
【００１１】
前記抜け止め部に前記押輪または押込みリングの機能を付与することにより、部品点数をより少なくすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図７に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１乃至図５は、第１の実施形態を示す。この管継手構造は、図１に示すように、ポリエチレン製の合成樹脂管１の挿し口１ａを対向するダクタイル鋳鉄管２の受口２ａにシール部材としてのゴム輪３を介在させて挿し込んで、樹脂管１と鋳鉄管２とを接続するもので、地震等により樹脂管１を引き抜く方向の力が作用したときには、樹脂管１に一体化された鍔部４が受口２ａ端部の透孔５から嵌入された抜け止め部材６で係止されて、樹脂管１の離脱が阻止されるようになっている。
【００１３】
前記ゴム輪３は、受口２ａの内周側に設けられた突起２ｂに嵌まり込むことによって位置決めされており、挿し口１ａ外周面と受口２ａ内周面とに押圧されてセルフシール機構により止水を行うようになっている。なお、ゴム輪３を位置決めする突起は、挿し口１ａ外周側に設けることもできる。また、挿し口１ａ外周面または受口２ａ内周面に位置決め用の溝を設け、この溝にゴム輪３を嵌め込むようにしてもよい。
【００１４】
前記鍔部４は、図２（ａ）、（ｂ）にも示すように、ウエッジリング７、押輪８および押込みリング９（以下、３点部材と称する。）からなり、押輪８と押込みリング９とが周方向の４箇所でボルト１０によって締結されている。
【００１５】
前記ウエッジリング７は、エンジニアリングプラスチック製で、内径が樹脂管１の外径と概ね同じ寸法に形成されており、内周側に歯が、外周側には受口２ａ端に向かって先窄まりとなるテーパ面がそれぞれ設けられている。また、円周方向の１箇所が切り離されており、拡径および縮径が可能となっている。なお、ウエッジリング７の材質は、樹脂管１に引き抜き力が作用して鍔部４が抜け止め部材６で係止されたときにも樹脂管１との一体性を維持できるだけの剛性を有し、僅かな拡縮径が可能なものであればよい。
【００１６】
前記押輪８は、ステンレス鋼製で、周方向の４箇所に等間隔でボルト１０を通す孔８ａがあけられている。この孔８ａにはボルト１０の頭部が嵌まり込む深さの座ぐり部が形成されており、鍔部４が抜け止め部材６に係止されるときに、押輪８が端面で抜け止め部材６に接触して応力集中が生じないようになっている。
【００１７】
また、押輪８の内周側には、受口２ａ端に向かって先窄まりとなるテーパ面が軸方向の２箇所に設けられている。このうち、受口２ａ奥側のテーパ面は、ウエッジリング７をスムーズに内周に受け入れるためのものであり、受口２ａ端側のテーパ面は、受け入れたウエッジリング７を位置決めするためのものである。そして、両テーパ面に挟まれた中央部の内径はウエッジリング７の外径よりも僅かに小さく形成されており、ウエッジリング７を縮径させるようになっている。
【００１８】
前記押込みリング９は、ステンレス鋼製で、周方向の４箇所に等間隔でボルト１０のねじ部と結合するねじ孔９ａがあけられている。そして、ボルト１０で押輪８と締結されたときに端面の内周縁部でウエッジリング７を押輪８内周に押し込めるように、内径がウエッジリング７外径よりも小さく形成されている。
【００１９】
なお、押輪８および押込みリング９は、上述のようにステンレス鋼製とすることが好ましいが、それ以外にもエンジニアリングプラスチック等の強度と耐食性を兼ね備えた材質を用いて形成することもできる。また、重量を軽くして作業性を良くするために、肉抜きにしたり、大径管用のものではボルト数を増やすことによりボルト径を大きくしないようにして外径や厚みを抑えるようにしてもよい。
【００２０】
これらの３点部材７、８、９は、図３に示すようにして継ぎ合わされ、鍔部４を形成する。すなわち、まず、図３（ａ）に示すように、ウエッジリング７を挟んで押輪８と押込みリング９とが対向するように配置し、図３（ｂ）に示すように、押輪８に通したボルト１０を押込みリング９にねじ結合させて締め込むことにより、押輪８と押込みリング９を互いに引き寄せ、ウエッジリング７を押込みリング９の内側端面の内周縁部で押輪８の内周に押し込む。このとき、ウエッジリング７の押し込み側端と押輪８の受入れ側端にともにテーパ面が形成されているので、ウエッジリング７が押輪８の内周にスムーズに案内される。そして、ボルト１０をさらに締め込んで、図３（ｃ）に示すように、ウエッジリング７を押輪８で縮径させながら、そのテーパ面を押輪８の他端側のテーパ面と係合させて位置決めする。
【００２１】
上述のようにして３点部材７、８、９を図１に示した位置で継合することにより、縮径したウエッジリング７の内周の歯を樹脂管１の挿し口１ａの外周面に食い込ませて、３点部材７、８、９からなる鍔部４をゴム輪３と独立に樹脂管１と一体化させることができる。
【００２２】
なお、樹脂管１の内周面には、樹脂管１の内径と概ね等しい外径を有するインナーコア１１が、管端からウエッジリング７が食い込む位置まで嵌め込まれており、これによってウエッジリング７が縮径したときの樹脂管１の変形が抑えられてウエッジリング７の食い込みが良くなり、樹脂管１と鍔部４との一体性が高められるようになっている。インナーコア１１の嵌め込み深さは、ウエッジリング７の位置よりも深ければどこまででもよい。
【００２３】
前記抜け止め部材６は、図４に示すように、周方向に複数に分割された抜け止め片６ａからなり、各抜け止め片６ａを受口２ａ端部の透孔５から一つずつ順に落とし込んで、受口２ａの透孔５に連通する環状溝２ｃに嵌め込んでいくことによって、樹脂管１に一体化した鍔部４を係止する状態にセットされる。抜け止め片６ａを嵌め込んだ後、透孔５には土砂等の異物が溝２ｃに入り込まないように栓１２をしておく。なお、抜け止め片６ａの分割数は、鍔部４を係止するときに作用する力をより均一にするには少ない方が好ましいが、分割数を少なくすると透孔５が大きくなるので、その場合は受口２ａを補強するとよい。
【００２４】
すなわち、この管継手構造では、樹脂管１と一体化し、樹脂管１に引き抜き力が作用したときに抜け止めされる鍔部４を、シール用のゴム輪３よりも受口２ａ端に近い位置に形成することにより、樹脂管１の離脱阻止機構を弾性の大きいゴム輪３と独立に構成している。従って、鍔部４を形成する際にウエッジリング７を樹脂管１に十分に食い込ませて、鍔部４と樹脂管１との一体性を確保することができ、樹脂管１の離脱を確実に阻止することができる。また、ゴム輪３にも鍔部４の形成による影響がなく、シール性能が良好に維持される。
【００２５】
なお、図１に示した例では、鍔部４を形成する３点部材７、８、９のうち、押輪８が受口２ａ端側に押込みリング９が受口２ａ奥側に配置されているが、この配置を逆にすることもできる。その場合は、押込みリングにボルト通し孔を、押輪にボルトと結合するねじ孔をそれぞれ設けるとともに、押輪およびウエッジリングのテーパ面を逆向きに設ければよい。
【００２６】
また、シール部材としては、ゴム輪３に代えて、図５に示すように、Ｏリング１３を使用することもできる。この例では、挿し口１ａを受口２ａにまっすぐに挿入できるように、軸方向の２箇所にＯリング１３が取り付けられている。また、Ｏリング１３の位置決め用の溝は、樹脂管１側に設けられているが、鋳鉄管２側に設けてもよい。
【００２７】
上述した３点部材の配置やシール機構の変形については、後述する第２、第３の実施形態についても同様である。
【００２８】
次に、この管継手構造により、樹脂管１と鋳鉄管２とを接続する施工の手順について説明する。施工手順としては、まず、３点部材７、８、９を樹脂管１の挿し口１ａに装着し、図３に示したように継合して鍔部４を形成しながら樹脂管１に一体化した後、挿し口１ａを受口２ａに挿入し、最後に受口２ａ端部の透孔５から抜け止め部材６を嵌入する。なお、ゴム輪３やＯリング１３等のシール部材は、予め挿し口１ａまたは受口２ａに取り付けておく。この方法では、目視しながら３点部材７、８、９を継合することができるので施工が簡単である。
【００２９】
あるいは、予め３点部材７、８、９を受口２ａに仮止め状態で組み込んでおき、施工現場で挿し口１ａを受口２ａに挿入した後でボルト１０を締め付けて継合することもできる。その場合は、３点部材７、８、９が適切な継合状態となるボルト１０締め付け位置の目印を挿し口１ａにつけておけばよい。
【００３０】
図６は、第２の実施形態を示す。この管継手構造は、３点部材７、８、９からなる鍔部４を、受口２ａ端部の内周側に設けた突出部１４で係止するようにしたものである。突出部１４には上下の相対する２箇所の位置に切欠き１４ａが形成されており、この切欠き１４ａを通して押輪８と押込みリング９を受口２ａ内に挿入するようになっている。挿入した押輪８および押込みリング９は、受口２ａ内で反転させて所定の位置にセットし、撓ませて両者の間に挿入したウエッジリング７とともに継合する。その他の部分の構成は第１の実施形態と同じである。この実施形態では、挿入した３点部材７、８、９が受口２ａから外れることがないので、工場で仮組みして出荷することができる。
【００３１】
なお、押輪８および押込みリング９は、受口２ａ内への挿入を容易にするために周方向に分割してもよい。分割数は任意であるが、突出部１４に係止されるときに作用する力の均一化や管理のしやすさの面からは少ないほうが好ましい。
【００３２】
図７は、第３の実施形態を示す。この管継手構造は、受口２ａ端部の内周側に設けた抜け止め部としての突出部１５を第１、第２の実施形態の押輪８と同じ形状に形成することにより、突出部１５に押輪の機能を付与したものである。その他の部分の構成は第２の実施形態と同じで、押込みリング９は突出部１５の図示省略した切欠きから挿入するようになっている。この実施形態では、押輪が不要となり、部品点数を減らすことができる。
【００３３】
同様に、前述したように３点部材の配置を逆にする場合には、受口端部の突出部に押込みリングの機能を付与することにより部品点数を減らすことができる。
【００３４】
なお、本発明は、上述した各実施形態のように、樹脂管の挿し口を鋳鉄管の受口に挿し込んで接続する場合だけでなく、樹脂管どうしの接続にも適用することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、この発明の管継手構造は、シール部材よりも受口端に近い位置に組み込まれたウエッジリング、押輪および押込みリングからなる鍔部を樹脂管と一体化するとともに、樹脂管を引き抜く方向の力が作用したときに鍔部を係止する抜け止め部を受口に設けて、樹脂管の離脱阻止機構をシール部材と独立に構成したものであるから、鍔部と樹脂管の一体性を確保して樹脂管の離脱を確実に阻止できるとともに、シール性能も良好に維持される。
【００３６】
また、前記抜け止め部に押輪または押込みリングの機能を付与することにより、部品点数をより少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の管継手構造の正面断面図
【図２】ａ、ｂは、それぞれ図１の管継手構造の鍔部の構造を示す側面図および正面断面図
【図３】ａ、ｂ、ｃは、それぞれ図１の管継手構造での鍔部の形成過程を説明する正面断面図
【図４】図１のIV−IV線に沿った断面図
【図５】図１の管継手構造のシール部材の変形例を示す正面断面図
【図６】第２の実施形態の管継手構造の正面断面図
【図７】第３の実施形態の管継手構造の正面断面図
【図８】従来の管継手構造の正面断面図
【符号の説明】
１  樹脂管
１ａ  挿し口
２  鋳鉄管
２ａ  受口
２ｂ  突起
２ｃ  環状溝
３  ゴム輪
４  鍔部
５  透孔
６  抜け止め部材
６ａ  抜け止め片
７  ウエッジリング
８  押輪
８ａ  孔
９  押込みリング
９ａ  ねじ孔
１０  ボルト
１１  インナーコア
１２  栓
１３  Ｏリング
１４  突出部
１４ａ  切欠き
１５  突出部
【図１】
0003657920.tif 000002
【図２】
0003657920.tif 000003
【図３】
0003657920.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003657920.tif 000008
【図８】
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