(57)【要約】【課題】金属管等の非熱融着性の材料からなる管と、ポリエチレン管等の熱融着性の材料からなる管とを接合するにあたり、熱融着性の材料からなる管同士の接合構造と共通化が図れる管の接合構造を提供する。【解決手段】鋳物からなる接続管２とポリエチレン管３とを接合するにあたり、接続管２の接合口周りにおいて、熱融着性の材料からなる環状の接合部材４を管軸方向に移動不能に形成し、ポリエチレン管３と接合部材４とに跨いで外嵌した熱融着ソケット５に対し両者を熱融着させる接合構造とした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非熱融着性の材料からなる第１の管と熱融着性の材料からなる第２の管とを接合する構造であって、
前記第１の管の接合口周りにおいて、熱融着性の材料からなる環状の接合部材を管軸方向に移動不能に形成し、
前記第２の管と前記接合部材とに跨いで外嵌した熱融着ソケットに対し両者を熱融着させることを特徴とする管の接合構造。
【請求項２】
前記接合部材は、円周方向に分割して構成され、円周方向に沿う溝の嵌合により前記第１の管の外周面に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の管の接合構造。
【請求項３】
前記第１の管の外周面に突起部が形成され、前記分割された接合部材はこの突起部を挟み込むように前記第１の管の外周面に取り付けられることを特徴とする請求項２に記載の管の接合構造。
【請求項４】
前記接合部材は、円周方向に分割して構成され、孔の嵌合により前記第１の管の外周面に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の管の接合構造。
【請求項５】
前記接合部材は、前記第１の管に外嵌する止め輪部材によって管軸方向に移動不能となるように、前記第１の管の外周面に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の管の接合構造。
【請求項６】
前記接合部材と前記第１の管とは、いずれか一方に形成される切欠き部と、いずれか他方に形成され、管軸方向を挿脱方向として前記切欠き部に挿入する係止部との係止により互いに取り付けられることを特徴とする請求項５に記載の管の接合構造。
【請求項７】
前記接合部材は、螺合により前記第１の管に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の管の接合構造。
【請求項８】
前記第１の管は流量制御用の開閉弁を内蔵した弁箱の接続管からなり、前記第２の管は水道用管からなることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の管の接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非熱融着性の材料からなる第１の管と熱融着性の材料からなる第２の管との接合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１０は従来の前記両管の接続構造を示す側面説明図である。符号３１は、水道の配管途中に設置され、操作部３１ａの回転操作により開閉する流量制御用の開閉弁３１ｂを内蔵した弁箱を示す。この弁箱３１は鋳物からなる。弁箱３１に一体に突設された一対の接続管３１ｃには、水道の配管を構成する樹脂管３２が接合される。この樹脂管３２はポリエチレン管からなる。
【０００３】
水密性が要求されるその従来の接合構造は次の通りである。接続管３１ｃに樹脂管３２を内嵌し、接続管３１ｃのフランジ部３１ｄと樹脂管３２に外嵌した押輪３３とをボルト３４およびナット３５で締結固定する。樹脂管３２とフランジ部３１ｄと押輪３３とによって囲まれた空間には、爪リング３６、リテーナ３７、ゴム輪３８が挿嵌される。接続管３１ｃの内径とゴム輪３８の外周とは管軸方向に対して傾斜する傾斜面をもって接しており、押輪３３と爪リング３６とが同様の傾斜面をもって接している。したがって、前記ボルト３４およびナット３５の締結により、前記傾斜面を介してゴム輪３８が圧縮力を受けて弾性変形することで接続管３１ｃと樹脂管３２との隙間がシールされる。同様に爪リング３６が押輪３３の傾斜面を介して縮径し、さらに爪リング３６の内周面には複数の凹凸形状の爪部（図示せず）が形成されていて、この爪部が樹脂管３２の外周面に食い込むことで、弁箱３１に対して樹脂管３２が離脱不能となる。なお、この従来の接合構造については特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１２４２７８号公報（段落０００９〜００１７、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水道の配管作業において、現在、ポリエチレン管からなる樹脂管３２同士の接合については熱融着方式が主流である。しかしながら、接続管３１ｃは鋳物であることから、従来ではこの熱融着方式を用いることができず、そのため、図１０に示したような部品点数が多く、ボルト３４およびナット３５による締結方式の接合構造を採用していたのである。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するために創作されたものであり、金属管等の非熱融着性の材料からなる管と、ポリエチレン管等の熱融着性の材料からなる管とを接合するにあたり、熱融着性の材料からなる管同士の接合構造と共通化が図れる管の接合構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、非熱融着性の材料からなる第１の管と熱融着性の材料からなる第２の管とを接合する構造であって、前記第１の管の接合口周りにおいて、熱融着性の材料からなる環状の接合部材を管軸方向に移動不能に形成し、前記第２の管と前記接合部材とに跨いで外嵌した熱融着ソケットに対し両者を熱融着させることを特徴とする管の接合構造とした。
【０００７】
この接合構造によれば、第２の管の外周面と熱融着ソケットの内周面とが熱融着して一体化するとともに、接合部材の外周面と熱融着ソケットの内周面とが熱融着して一体化する。接合部材は第１の管に対して管軸方向に移動不能に形成されていることから、以上の熱融着により、第１の管と第２の管とは熱融着ソケットおよび接合部材を介して管軸方向に移動不能に接合される。
【０００８】
また、本発明においては、前記接合部材は、円周方向に分割して構成され、円周方向に沿う溝の嵌合により前記第１の管の外周面に取り付けられる管の接合構造とした。
【０００９】
この接合構造によれば、管軸方向の力が接合部材に対して溝を介し全周方向に分散されて加わるので、強度的に優れた構造となる。
【００１０】
また、本発明においては、前記第１の管の外周面に突起部が形成され、前記分割された接合部材はこの突起部を挟み込むように前記第１の管の外周面に取り付けられる管の接合構造とした。
【００１１】
この接合構造によれば、接合部材と第１の管との相対回転が突起部で規制される。
【００１２】
また、本発明においては、前記接合部材は、円周方向に分割して構成され、孔の嵌合により前記第１の管の外周面に取り付けられる管の接合構造とした。
【００１３】
この接合構造によれば、接合部材と第１の管との相対回転が、円周方向に関して局所的に形成されることとなる孔の嵌合部で規制される。
【００１４】
また、本発明においては、前記接合部材は、前記第１の管に外嵌する止め輪部材によって管軸方向に移動不能となるように、前記第１の管の外周面に取り付けられる管の接合構造とした。
【００１５】
この接合構造によれば、接合部材を分割して構成する必要がなく、単体の筒状部材として構成できる。また、管軸方向の力が止め輪部材を介し全周方向に分散されて加わるので、強度的に優れる。
【００１６】
また、本発明においては、前記接合部材と前記第１の管とは、いずれか一方に形成される切欠き部と、いずれか他方に形成され、管軸方向を挿脱方向として前記切欠き部に挿入する係止部との係止により互いに取り付けられることを特徴とする管の接合構造とした。
【００１７】
この接合構造によれば、接合部材と第１の管との相対回転が切欠き部と係止部との係止により規制される。
【００１８】
また、本発明においては、前記接合部材は、螺合により前記第１の管に取り付けられる管の接合構造とした。
【００１９】
この接合構造によれば、接合部材を分割して構成する必要がないので、部品管理が容易となる。また、管軸方向の力が接合部材に対してねじ部を介し全周方向に分散されて加わるので、強度的に優れた構造となる。また、熱融着ソケットの介在を受けずに接合部材を第１の管に固定できる。
【００２０】
また、本発明においては、前記第１の管は流量制御用の開閉弁を内蔵した弁箱の接続管からなり、前記第２の管は水道用管からなる管の接合構造とした。
【００２１】
この管の接合構造によれば、弁箱の接続管と水道用管との接合構造を、水道用管同士の接合構造と共通化できるため、水道の配管施工において管の接合作業を統一できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、部品点数が少なく、作業効率の良い管の接合構造となる。特に、水道の配管において本発明を適用した場合、鋳物の弁箱の接続管とポリエチレン管とを接合するにあたり、ポリエチレン管同士の接合構造と共通化が図れ、水道の配管施工において管の接合作業を統一できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に主な４つの形態について説明する。
「第１の形態」
図１は本発明に係る管の接合構造を適用した弁箱周りの側面説明図、図２は図１における管の接合部の部分拡大図、図３は管の接合部周りの分解斜視図である。図１において、弁箱１は、水道の配管途中に設置されるものであり、操作部１ａの回転操作により開閉する流量制御用の開閉弁１ｂを内蔵している。弁箱１は鋳物からなり、これに一体に形成された接続管２が、請求項に記載の「非熱融着性の材料からなる第１の管」に相当する。接続管２には、水道の配管を構成するポリエチレン管３が接合される。このポリエチレン管３が、請求項に記載の「熱融着性の材料からなる第２の管」に相当する。
【００２４】
本発明は、接続管２の接合口周りにおいて、熱融着性の材料からなる環状の接合部材４を管軸方向に移動不能に形成し、ポリエチレン管３と接合部材４とに跨いで外嵌した熱融着ソケット５に対し両者を熱融着させる構造としたことを主な特徴とする。接合部材４は例えばポリエチレンで成形されている。
【００２５】
接続管２に対して接合部材４を管軸方向に移動不能に形成するにあたり、つまり接続管２に対する接合部材４の抜け止め構造として、第１の形態は、図２や図３に示すように、接合部材４を円周方向に分割して構成し、円周方向に沿う溝６の嵌合により接続管２の外周面に取り付けた場合を示している。つまり、接合部材４の内周面側と接続管２の接合口周りの外周面側とにおいて、溝６の嵌合を構成する凹部或いは凸部を形成するものである。図２は溝６の側断面形状を波形として複数設けた場合を示している。接合部材４の外径寸法と接続管２の外径寸法とは同一である。
【００２６】
熱融着ソケット５は、内周面側に電熱線５ａが埋め込まれ、両端が開口した筒状部材からなり、電熱線５ａが発熱することで熱融着ソケット５の内周面と取り付けた管の外周面とが熱融着する。この熱融着ソケット５は従来からポリエチレン管３同士の接合等、熱融着性の樹脂管同士の接合に用いられている（一般に、この電熱線５ａを用いた接合はＥＦ（エレクトロフュージョン）接合と呼ばれる）。
【００２７】
図４は、本発明においての熱融着ソケット５による接合構造を示す説明図である。先ず（ａ）に示すように、ポリエチレン管３と、接続管２に取り付けた接合部材４とに跨いで熱融着ソケット５を外嵌する。熱融着ソケット５の内周面における管軸方向中央部には環状のストッパ部５ｂが突設されており、ポリエチレン管３と接続管２の各端縁がこのストッパ部５ｂに突き当たることで、両管はストッパ部５ｂの厚み分、互いに離れた状態で熱融着ソケット５内で位置決めされる。
【００２８】
次いで（ｂ）に示すように、熱融着ソケット５に形成された一対のターミナル部５ｃに通電用のコネクタを接続する。なお、本図では熱融着ソケット５内部の電気配線については省略している。そして、通電により電熱線５ａを発熱させることで、（ｃ）に示すように、ポリエチレン管３の外周面と熱融着ソケット５の内周面とが熱融着して一体化するとともに、接続管２に形成された接合部材４の外周面と熱融着ソケット５の内周面とが熱融着して一体化する。接続管２は接合部材４によって管軸方向と直交する方向の位置決めがなされ、かつ管軸方向に移動不能となっていることから、以上の熱融着により、ポリエチレン管３と接続管２とは熱融着ソケット５および接合部材４を介して一体となる。その後、（ｄ）に示すように、ターミナル部５ｃからコネクタを外すことで接合作業は終了である。
【００２９】
接合部材４と接続管２との間の水密性については、別途にゴム材等のＯリングに代表される封止材７を設けることが望ましい。本実施形態では、封止材７を、接続管２と熱融着ソケット５との間、具体的には接合部材４と熱融着ソケット５との熱融着部よりも熱融着ソケット５の端部側において、接続管２に形成した溝内に挿嵌している。なお場合によって、封止材７を接合部材４と接続管２との間に設けてもよい。
【００３０】
以上のように、接続管２の接合口周りにおいて、熱融着性の材料からなる環状の接合部材４を管軸方向に移動不能に形成し、ポリエチレン管３と接合部材４とに跨いで外嵌した熱融着ソケット５に対し両者を熱融着させる構造とすれば、部品点数が少なく、作業効率の良い接合構造となる。特に、本実施形態のように、水道の配管途中に設置される金属性（鋳物）の弁箱１に対して本発明を適用した場合には、ポリエチレン管３同士の接合構造と共通化が図れるため、水道の配管施工において管の接合作業を統一できる。
【００３１】
また、接合部材４を、円周方向に分割して構成し、円周方向に沿う溝６の嵌合により接続管２の外周面に取り付ける構造とすれば、簡易で且つ管軸方向の力が接合部材４に対して溝６を介し全周方向に分散されて加わるので、強度に優れた、接続管２に対する接合部材４の抜け止め構造となる。
【００３２】
ここで円周方向に沿う溝６の側断面形状としては波形に限られず、様々な形状が考えられる。図５は、円周方向に沿う溝６の側断面形状の変形例を示し、（ａ）は幅広な矩形の溝６を単体として形成した場合、（ｂ）は方形状の溝６を複数形成した場合を示す。その他、溝６の側断面形状としては三角形状、丸形状、台形状等にすることも可能である。また、溝６を複数形成することでより強固に接合することができる。
【００３３】
また、図３に示すように、接続管２の外周面に突起部１７を形成し、分割された接合部材４をこの突起部１７を挟み込むようにして接続管２の外周面に取り付ける構造とすれば、接合部材４と接続管２との相対回転が突起部１７で規制される。したがって、ポリエチレン管３に対する弁箱１の回転振れが防止されることとなる。
【００３４】
「第２の形態」
第２の形態は、接続管２に対する接合部材４の抜け止め構造として、接合部材４を円周方向に分割して構成し、孔の嵌合により接続管２の外周面に取り付けることを特徴としている。図６、図７は共に第２の形態に係る図面であり、先ず図６は、接続管２の外周面に突部１１を形成し、接合部材４側に突部１１に嵌合する嵌合孔１２を形成した場合を示している。なお、図では嵌合孔１２が、分割された接合部材４の縁部に切欠きとして形成されているが、本発明ではこの切欠きも嵌合用の孔として包含されるものとする。また、図７は、逆に、接合部材４の内周面に突部１３を形成し、接続管２側に突部１３に嵌合する嵌合孔１４を形成した場合を示している。
【００３５】
このように、円周方向に関して局所的に形成されることとなる孔の嵌合方式により接合部材４を接続管２に取り付ける構造とすれば、接合部材４と接続管２との相対回転が孔のの嵌合部で規制される。したがって、ポリエチレン管３に対する弁箱１の回転振れが防止されることとなる。突部１１（１３）と嵌合孔１２（１４）との接触面を大きくとれば、管軸方向の力および円周方向の力に対して強度的に有利となる。また、第１の形態で説明した円周方向に沿う溝の嵌合方式を併用すれば、管軸方向の力に対してより強度的に有利となる。
【００３６】
「第３の形態」
第３の形態は、接続管２に対する接合部材４の抜け止め構造として、接合部材４を、接続管２に外嵌する止め輪部材によって管軸方向に移動不能となるように、接続管２の外周面に取り付けることを特徴としている。図８は第３の形態に係る図面であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ管の接合部周りの分解斜視図、側面説明図である。接続管２の接合口寄りの外周面には、止め輪部材１５を嵌合させるべく、全周にわたり凹状の取り付け溝１６が形成されている。
【００３７】
接合部材４は、接続管２の接合口側から外周面に外嵌され、その一端面側が例えば接続管２に形成された段差面２０に突き当てられる。その状態で、取り付け溝１６に止め輪部材１５を嵌合させることで、接合部材４は前記段差部と止め輪部材１５との突き当たりにより、管軸方向の移動が規制される。この止め輪部材１５を用いた構造では、接合部材４を分割して構成する必要がなく、単体の筒状部材として構成できるという利点がある。また、管軸方向の力が止め輪部材１５を介し全周方向に分散されて加わるので、強度的に優れる。
【００３８】
また、接合部材４と接続管２とは、いずれか一方に形成される切欠き部１８と、いずれか他方に形成され、管軸方向を挿脱方向として切欠き部１８に挿入する係止部１９との係止により互いに取り付けられる構造とすれば、接合部材４と接続管２との相対回転が切欠き部１８と係止部１９との係止により規制される。具体的に説明すると、図８（ａ）は接合部材４側に切欠き部１８を形成し、接続管２側において、その外周面から突設され、切欠き部１８に対応した形状の係止部１９を形成した場合を示しており、接合部材４が、接続管２の接合口側から管軸方向に沿って外周面に外嵌されたとき、切欠き部１８と係止部１９とが係止することにより、接合部材４と接続管２との相対回転が規制されるものである。これにより、ポリエチレン管３に対する弁箱１の回転振れが防止される。なお、図示はしないが、切欠き部１８と係止部１９の形成は逆にすることも可能であり、段差面２０を境とした接続管２の大径部位に切欠き部１８を形成し、接合部材４にこの切欠き部１８に対応した係止部１９を形成した場合であっても、接合部材４と接続管２との相対回転が規制される。
【００３９】
「第４の形態」
第４の形態は、接続管２に対する接合部材４の抜け止め構造を螺合方式とした場合である。この場合においても、接合部材４を分割して構成する必要がなく、単体の筒状部材として構成できるという利点がある。図９において（ａ）は、接続管２の接合口周りの外周面に螺設した雄ねじ８ａに対して、接合部材４をその内周面に螺設した雌ねじ８ｂを螺合させることで取り付ける場合を示す。この場合、封止材７は、接続管２に形成したフランジ部２ａと、このフランジ部２ａに突き当たる接合部材４の端部との間に介在させることができる。
【００４０】
また、（ｂ）は雄ねじと雌ねじとを互いに逆に形成した場合であり、接続管２の接合口周りの内周面に螺設した雌ねじ９ｂに対して、接合部材４をその外周面の一部に螺設した雄ねじ９ａを螺合させることで取り付ける場合を示す。つまり、接合部材４は、その熱融着部が接続管２の接合口から突出するかたちで取り付けられる。接合部材４の熱融着部の外径寸法と接続管２の外径寸法とは同一である。この場合、封止材７は、接合部材４における熱融着部と雄ねじ９ａとの間の段差面と、接続管２の端縁面との間に介在させることができる。
【００４１】
このような螺合方式によれば、接合部材４を分割して構成する必要がないので、部品管理も容易となる。この螺合方式の場合も、管軸方向の力が接合部材４に対してねじ部を介し全周方向に分散されて加わるので、強度的に優れることとなる。また、第１〜第３の形態の場合には、接続管２に対する接合部材４の固定は熱融着ソケット５が外嵌することではじめてなされるものである。つまり、別途の固定手段を設けない限り、接続管２に対する接合部材４の固定は管の接合作業をするときのみに限られる。なお、これらの形態では圧入による固定も考えられるが、製作誤差等により強固な固定は難しい。これに対して、螺合方式によれば、熱融着ソケット５の介在を受けずに接合部材４を接続管２に固定できるので、管の接合作業が容易となる。例えば弁箱１の工場出荷の時点で既に接続管２に接合部材４を取り付けておくことができ、これにより、水道配管の施工現場では迅速に管の接合作業を行うことができる。
【００４２】
以上に説明した形態はいずれも固形部材としての接合部材４を接続管２に取り付ける場合であったが、本発明はこれに限定されず、例えば、接続管２の接合口周りに形成した溝６に熱硬化性の樹脂を塗布しておき、この樹脂を熱硬化させることで、「接続管２の接合口周りにおいて、熱融着性の材料からなる環状の接合部材４を管軸方向に移動不能に形成する」構成としても良い。これによっても、管の接合作業が容易となり、例えば弁箱１（図１）の工場出荷の時点で既に接続管２に接合部材４を形成させておくことができ、これにより、水道配管の施工現場では迅速に管の接合作業を行うことができる。
【００４３】
また、接合部材４の材質はポリエチレンに限られず、熱融着ソケット５と熱融着が可能な材料であれば強度等を考慮して適宜に選択され得るものである。その他、本発明は、図面に記載されたものに限定されず、各構成要素に関するレイアウトや形状、個数等については適宜に変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の形態に係る管の接合構造を適用した弁箱周りの側面説明図である。
【図２】図１における管の接合部の部分拡大図である。
【図３】図１における管の接合部周りの分解斜視図である。
【図４】熱融着ソケットによる接合構造を示す説明図である。
【図５】円周方向に沿う溝の側断面形状の変形例を示す説明図である。
【図６】第２の形態に係る図面であり、接続管に突部を形成し、接合部材に嵌合孔を形成した場合の分解斜視図である。
【図７】第２の形態に係る図面であり、接合部材に突部を形成し、接続管に嵌合孔を形成した場合の分解斜視図である。
【図８】第３の形態に係る図面であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ止め輪部材を用いた場合の分解斜視図、側面説明図である。
【図９】第４の形態に係る図面であり、接続管に対する接合部材の抜け止め構造を螺合方式とした場合の説明図である。
【図１０】従来の管の接合構造を適用した弁箱周りの側面説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１      弁箱
２      接続管（第１の管）
３      ポリエチレン管（第２の管）
４      接合部材
５      熱融着ソケット
６      溝
【図１】
2006170262.tif 000003
【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】
2006170262.tif 000008
【図７】
2006170262.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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