(57)【要約】【課題】作業効率に加え、軸精度及び締結強度を向上できる配管の締結構造を提供する。【解決手段】土木用途に用いられる１対の配管を端部間で接続した配管の締結構造であって、雄ネジ部と、雌ネジ部とを備える。雄ネジ部は、一方の配管の端部に設けられる。雌ネジ部は、他方の配管の端部に設けられ、雄ネジ部と螺合される。配管の材質は金属である。配管の締結構造は、少なくとも雄ネジ部の先端領域と雌ネジ部の先端領域とに、他の部分よりも雄ネジ部と雌ネジ部との間隙が小さい詰め部分を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土木用途に用いられる１対の配管を端部間で接続した配管の締結構造であって、
一方の配管の端部に設けられた雄ネジ部と、
他方の配管の端部に設けられ、前記雄ネジ部と螺合された雌ネジ部と
を備え、
前記配管の材質は金属であり、
少なくとも前記雄ネジ部の先端領域と前記雌ネジ部の先端領域とに、他の部分よりも前記雄ネジ部と前記雌ネジ部との間隙が小さい詰め部分を有する、配管の締結構造。
【請求項２】
請求項１に記載の配管の締結構造であって、
前記雄ネジ部又は前記雌ネジ部の先端領域において、ネジ山とネジ溝との接触により前記詰め部分が形成される、配管の締結構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の配管の締結構造であって、
前記雌ネジ部は、その先端にネジ溝及びネジ山が形成されない圧入部分を有し、
前記圧入部分と前記雄ネジ部とにより前記詰め部分が形成される、配管の締結構造。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の配管の締結構造であって、
前記雄ネジ部が設けられた配管は、前記雄ネジ部に向かって縮径するテーパ部分を有し、
前記雌ネジ部の先端は、前記テーパ部分に当接する、配管の締結構造。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の配管の締結構造であって、
前記一方の配管と前記他方の配管との間にシールリングをさらに備える、配管の締結構造。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の配管の締結構造であって、
前記１対の配管の少なくとも１つは、半径方向に貫通する複数の通水孔を有する、配管の締結構造。
【請求項７】
土木用途に用いられる配管であって、
筒状の配管本体と、
前記配管本体の一方の端部に接続された中空の雄ネジ部と、
前記配管本体の他方の端部に接続され、前記雄ネジ部と螺合可能に構成された雌ネジ部と
を備え、
材質は金属であり、
少なくとも前記雄ネジ部の先端領域と前記雌ネジ部の先端領域とに、前記雄ネジ部と前記雌ネジ部とを螺合した際に、他の部分よりも前記雄ネジ部と前記雌ネジ部との間隙が小さい詰め部分を有する、配管。
【請求項８】
請求項７に記載の配管であって、
前記配管本体は、溶接により前記雄ネジ部及び前記雌ネジ部と接続されている、配管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、配管の締結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な用途の配管において、配管の端部同士を接続する締結が行われている。このような配管の締結構造として、例えば特許文献１には、一方の管端にテーパ雄ネジを有し、他方の管端にテーパ雌ネジを有する配管を用いた配管の締結構造が開示されている。この配管の締結構造では、継手を用いる必要がなく、配管同士が直接かつ簡単に接続されるので、作業効率が向上するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−４６２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のようにネジを用いて配管同士を直接接続する場合、ネジの製造精度や作業精度によっては、接続する配管間で軸の位置がずれ、軸精度が低下する不都合が生じ得る。加えて、配管の締結強度も不十分となるおそれがある。また、作業環境上、砂や小石が入りこんだ場合に挿入性が悪化するおそれもある。さらに、土木作業では、作業効率が求められるため、軸精度や締結強度（曲げ、引張り、圧縮強度）（以下、単に「締結強度」という）の調整の手間を低減したいという要求がある。
【０００５】
本開示の一局面は、作業効率に加え、軸精度及び締結強度を向上できる配管の締結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】
本開示の一態様は、土木用途に用いられる１対の配管を端部間で接続した配管の締結構造であって、雄ネジ部と、雌ネジ部とを備える。雄ネジ部は、一方の配管の端部に設けられる。雌ネジ部は、他方の配管の端部に設けられ、雄ネジ部と螺合される。配管の材質は金属である。配管の締結構造は、少なくとも雄ネジ部の先端領域と雌ネジ部の先端領域とに、他の部分よりも雄ネジ部と雌ネジ部との間隙が小さい詰め部分を有する。このような構成によれば、配管の軸方向に離間して存在する詰め部分により、締結状態における軸精度及び締結強度を向上することが可能となる。また、継手を用いず直接配管を接続できるので、この構成により作業効率も向上する。
【０００７】
本開示の一態様は、雄ネジ部又は雌ネジ部の先端領域において、ネジ山とネジ溝との接触により詰め部分が形成されてもよい。このような構成によれば、軸精度及び締結強度をより効果的に向上することができる。
【０００８】
本開示の一態様は、雌ネジ部は、その先端にネジ溝及びネジ山が形成されない圧入部分を有し、圧入部分と雄ネジ部とにより詰め部分が形成されてもよい。このような構成によれば、雄ネジ部の挿入作業をより効率化できる。さらに、軸精度及び締結強度をより効果的に向上することができる。
【０００９】
本開示の一態様は、雄ネジ部が設けられた配管は、雄ネジ部に向かって縮径するテーパ部分を有し、雌ネジ部の先端は、テーパ部分に当接してもよい。このような構成によれば、軸精度をより効果的に向上することができる。
【００１０】
本開示の一態様は、一方の配管と他方の配管との間にシールリングをさらに備えてもよい。このような構成によれば、シール性を高めることができる。
本開示の一態様は、１対の配管の少なくとも１つは、半径方向に貫通する複数の通水孔を有してもよい。このような構成によれば、排水管等の用途に好適に使用できる。
【００１１】
本開示の別の態様は、土木用途に用いられる配管であって、筒状の配管本体と、中空の雄ネジ部と、雌ネジ部とを備える。雄ネジ部は、配管本体の一方の端部に接続される。雌ネジ部は、配管本体の他方の端部に接続され、雄ネジ部と螺合可能に構成される。材質は金属である。配管は、少なくとも雄ネジ部の先端領域と雌ネジ部の先端領域とに、雄ネジ部と雌ネジ部とを螺合した際に、他の部分よりも雄ネジ部と雌ネジ部との間隙が小さい詰め部分を有する。このような構成によれば、配管同士を接続する際に、配管の軸方向に離間して存在する詰め部分により、締結状態における軸精度及び締結強度を向上することが可能となる。また、継手を用いず直接配管を接続できるので、この構成により作業効率も向上する。
【００１２】
本開示の一態様は、配管本体は、溶接により雄ネジ部及び雌ネジ部と接続されていてもよい。このような構成によれば、配管を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１Ａは、実施形態の配管の締結構造の模式的な側面図であり、図１Ｂは図１ＡのＡ−Ａ断面図である。
【図２】図２Ａは、図１とは異なる実施形態の配管の締結構造の模式的な側面図であり、図２Ｂは図２ＡのＢ−Ｂ断面図である。
【図３】図１及び図２とは異なる実施形態の配管の締結構造の模式的な断面図である。
【図４】図１、図２、及び図３とは異なる実施形態の配管の締結構造の模式的な部分断面図である。
【図５】図１、図２、図３、及び図４とは異なる実施形態の配管の締結構造の模式的な断面図である。
【図６】図６Ａは、実施形態の配管の模式的な斜視図であり、図６Ｂは、図６Ａの配管の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１Ａ、１Ｂに示す配管の締結構造（以下、単に「締結構造」という。）１は、土木用途に用いられる１対の配管を端部間で接続したものである。
【００１５】
図１Ａ、１Ｂに示すように、締結構造１は、一方の配管（以下、「第一配管」ともいう。）１０の端部に設けられた雄ネジ部１１と、他方の配管（以下、「第二配管」ともいう。）２０の端部に設けられ、雄ネジ部１１と螺合された雌ネジ部２１とを備える。
【００１６】
（配管）
締結構造１により接続された１対の配管（つまり、第一配管１０及び第二配管２０）の材質は金属である。この金属としては、例えばステンレス（ＳＵＳ）や、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金等が使用できる。その中でもステンレスを用いることで、配管の耐用年数を高められると共に、強度、重量、コスト等をバランスよく向上することができる。ステンレスとしては、例えば排水用途であれば、ＪＩＳ−Ｇ３４５９：２０１２に規定されるフェライト系又はオーステナイト系で、Ｃｒ含有量が１６％以上のＳＵＳ材が好ましい。
【００１７】
第一配管１０及び第二配管２０は、それぞれ端部にネジ（つまり、雄ネジ部１１及び雌ネジ部２１）が形成されている。第一配管１０は、雄ネジ部１１と、雄ネジ部１１に直接又は間接的に接続される配管本体１２とを有する。第二配管２０は、雌ネジ部２１と、雌ネジ部２１に直接又は間接的に接続される配管本体２２とを有する。
【００１８】
配管本体１２、２２は、外面及び内面が平坦な筒状である。配管本体１２、２２は、湾曲又は屈曲していてもよい。また、図１Ａ、１Ｂに示すように、第一配管１０及び第二配管２０は、配管本体１２、２２と雄ネジ部１１又は雌ネジ部２１との間に、先端に向かって縮径する部分を有するとよい。この縮径部分は複数設けてもよい。
【００１９】
第一配管１０及び第二配管２０の配管本体１２、２２の直径は、用途によって適宜設計できる。第一配管１０及び第二配管２０の肉厚も適宜設計できるが、軽量化の観点から０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下が好ましい。なお、第一配管１０及び第二配管２０の直径及び肉厚は通常等しいが、異なっていてもよい。
【００２０】
第一配管１０及び第二配管２０は、図１Ａ、１Ｂに示すように、半径方向に貫通する複数の通水孔４０を有してもよい。このように配管に複数の通水孔４０を設けることで、例えば斜面（例えば法面）に露出するよう埋設される排水管等に締結構造１を好適に使用することができる。なお、通水孔４０は一方の配管（つまり、第一配管１０及び第二配管２０のどちらか一方）のみに設けてもよい。また、通水孔４０は配管本体１２、２２のみに設けること、つまり雄ネジ部１１及び雌ネジ部２１には設けないことが好ましい。
【００２１】
（雄ネジ部）
雄ネジ部１１は、第一配管１０の端部に設けられ、後述する雌ネジ部２１の内側に挿入され、雌ネジ部２１と螺合している。雄ネジ部１１のネジ山のピッチや数は配管の径や肉厚等により適宜設計できる。なお、「雄ネジ部」とは、第一配管１０の端部に形成されたネジの根元部分から第一配管１０の先端までの部分を指し、ネジの先端にネジ溝及びネジ山が形成されない平坦部が存在するときは、この平坦部も含む概念である。
【００２２】
雄ネジ部１１は、ネジ溝及びネジ山が形成されている領域が端部に向かって縮径するテーパ状となっていてもよい。なお、本明細書における「テーパ」とは、軸方向に縮径していることを意味し、中央断面における外縁が曲線であるものも含む概念である。
【００２３】
（雌ネジ部）
雌ネジ部２１は、第二配管２０の端部に設けられ、その内側に位置する雄ネジ部１１と螺合している。なお、「雌ネジ部」とは、第二配管２０の端部に形成されたネジの根元部分から第二配管２０の先端までの部分を指し、ネジの先端にネジ溝及びネジ山が形成されない平坦部が存在するときは、この平坦部も含む概念である。
【００２４】
雌ネジ部２１は、ネジ溝及びネジ山が形成されている領域が端部に向かって拡径するテーパ状となっていてもよい。また、雌ネジ部２１は、図２Ａ、２Ｂ及び図３に示すように、その先端にネジ溝及びネジ山が形成されない圧入部分２１１を有するとよい。なお、図３の締結構造は、図２Ｂの締結構造から、第一配管１０の配管本体１２に設けられている縮径部分を省略したものである。
【００２５】
圧入部分２１１は、雄ネジ部１１の挿入時のガイドとなると共に、後述する詰め部分を形成できる。これにより、雄ネジ部１１の挿入作業をより効率化でき、さらに締結構造１の軸精度及び締結強度をより効果的に向上することができる。また、この圧入部分２１１を雌ネジ部２１のみに設けることで、螺合前における雄ネジ部１１と雌ネジ部２１との判別を容易にすることができる。なお、圧入部分２１１は、先端に向かって拡径していてもよい。
【００２６】
（詰め部分）
締結構造１は、少なくとも雄ネジ部１１の先端領域と雌ネジ部２１の先端領域とに、他の螺合部分よりも雄ネジ部１１と雌ネジ部２１との間隙が小さい詰め部分をそれぞれ有する。具体的には、図１Ｂに示すように、雄ネジ部１１の先端領域において、雄ネジ部１１及び雌ネジ部２１のネジ山とネジ溝との接触により第一詰め部分３１が形成され、雌ネジ部２１の先端領域において、雄ネジ部１１及び雌ネジ部２１のネジ山とネジ溝との接触により第二詰め部分３２が形成される。なお、「先端領域」とは、雄ネジ部１１及び雌ネジ部２１の先端から、形成されているネジ溝が先端側から２周する位置までの領域を指し、好ましくはネジ溝が先端側から１周する位置までを指す。
【００２７】
さらに、図２Ａ、２Ｂ及び図３に示すように、雌ネジ部２１が圧入部分２１１を有する場合、この圧入部分２１１と雄ネジ部１１とにより第三詰め部分３３が形成されてもよい。なお、圧入部分２１１が存在する領域は、上述のとおり雌ネジ部２１の先端領域に含まれる。そのため、この場合、雌ネジ部２１の先端領域に２つの詰め部分が形成されることになり、軸精度及び締結強度を効果的に高めることができる。
【００２８】
第一詰め部分３１及び第二詰め部分３２は、例えば雄ネジ部１１及び／又は雌ネジ部２１のネジのパターン（例えば、ネジ溝及びネジ山のピッチ、幅、高さ、深さ等）を他の部分に対し変化させることで形成できる。また、第三詰め部分３３は、雌ネジ部２１の圧入部分２１１が雄ネジ部１１のネジ山に当接するように設計することで形成できる。
【００２９】
（その他の構成）
雄ネジ部１１が設けられた第一配管１０は、図４Ａ、４Ｂに示すように、雄ネジ部１１と隣接し、雄ネジ部１１に向かって縮径するテーパ部分（いわゆる徐辺部分）１３を有してもよい。さらに、このテーパ部分１３に雌ネジ部２１の先端、つまり図４Ａ、４Ｂにおける圧入部分２１１が当接するとよい。この構成により、軸精度をより効果的に向上することができる。なお、図４Ａに示すように、雌ネジ部２１の先端をテーパ部分１３に沿って拡径した上で、この先端の内面とテーパ部分１３の外面とを当接させてもよいし、図４Ｂに示すように、雌ネジ部２１の先端をストレート状とした上で、この先端をテーパ部分１３に突き当たるように当接させてもよい。
【００３０】
また、図５に示すように、第一配管１０と第二配管２０とが嵌合している部分において、両者の間にシールリング５０を設けてもよい。この構成により、締結構造１のシール性を高めることができる。シールリング５０を設ける場合、図５に示すように、雄ネジ部１１の根元に、リング溝が形成されたリング嵌合部分１２１を設け、リング嵌合部分１２１と第二配管２０（図５では、雌ネジ部２１の圧入部分２１１）との間にシールリング５０を配設するとよい。なお、雄ネジ部１１の先端にリング嵌合部分１２１を設け、この部分にシールリング５０を設ける構成としてもよい。
【００３１】
（用途）
締結構造１は、土木に用いられる。土木用途としては、排水管、給水管、ガス管等が挙げられる。締結構造１は、排水管に好適に使用でき、特に法面に代表される斜面の崩壊防止機構として機能する排水管に用いることで、その効果が著しく発揮される。この排水管は、斜面に一端が露出するように、斜面の土中に概ね水平に埋設されるものであり、複数の配管を接続したものが用いられる。締結構造１は、後述するような効果が得られるので、斜面での施工作業に適しており、複数の配管を接続しながら敷設する作業の効率を向上できる。
【００３２】
［１−２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）雄ネジ部１１及び雌ネジ部２１を含む第一配管１０及び第二配管２０が金属製であるので、樹脂製の配管を用いた場合に比べ、曲げ強度等の機械的強度及び耐久性に優れる。さらに、機械的強度が高いことに起因して、通水孔４０を樹脂製配管に比べ多く形成できるため、排水性にも優れる。
【００３３】
（１ｂ）配管の軸方向に離間して存在する複数の詰め部分３１、３２、３３により、締結状態における軸精度及び締結強度を向上することが可能となる。また、締結のフィット感が得られるため、作業性の向上にも寄与する。
【００３４】
（１ｃ）継手を用いず直接配管同士を接続できる。また、詰め部分はネジのパターンの軽微な変更で形成できるため、挿入性を低下させない。これらの結果、作業効率が向上する。
【００３５】
［２．第２実施形態］
［２−１．構成］
図６Ａに示す配管１００は、筒状の配管本体１０１と、配管本体１０１の一方の端部に接続された中空の雄ネジ部１１と、配管本体１０１の他方の端部に接続され、雄ネジ部１１と螺合可能に構成された雌ネジ部２１とを備える。また、配管１００の材質は金属である。配管１００は、雄ネジ部１１を別の配管１００の雌ネジ部２１と螺合することで締結構造を形成でき、これにより複数の配管１００を接続することができる。配管１００は、土木用途に用いられ、特に排水管として好適に使用できる。
【００３６】
雄ネジ部１１及び雌ネジ部２１は、上記第１実施形態の締結構造１における雄ネジ部１１及び雌ネジ部２１と同じものである。つまり、配管１００は、少なくとも雄ネジ部１１の先端領域と雌ネジ部２１の先端領域とに、雄ネジ部１１と雌ネジ部２１とを螺合した際に、他の部分よりも雄ネジ部１１と雌ネジ部２１との間隙が小さい詰め部分が形成される。また、配管１００の配管本体１０１は、上記第１実施形態の締結構造１における第一配管１０及び第二配管２０の配管本体１２、２２と同じものである。そのため、重複する説明は省略する。
【００３７】
雄ネジ部１１及び雌ネジ部２１は、配管本体１０１と一体形成されていてもよい。また、図６Ｂに示すように、雄ネジ部１１とソケット部分１４とを含む第一部材１０２及び雌ネジ部２１とソケット部分２４とを含む第二部材１０３を配管本体１０１に溶接により接続することで、配管１００が形成されていてもよい。このような溶接による接続を用いることで、配管１００を比較的容易に製造することができる。
【００３８】
［２−２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（２ａ）配管１００が金属製であるので、樹脂製の配管を用いた場合に比べ、曲げ強度、引張り強度等の機械的強度及び耐久性に優れる。さらに、機械的強度が高いことに起因して、通水孔を樹脂製配管に比べ多く形成できるため、排水性にも優れる。
【００３９】
（２ｂ）配管１００の接続時に、軸方向に離間して存在する複数の詰め部分により、締結状態における軸精度及び締結強度を向上することが可能となる。また、締結のフィット感が得られるため、接続の作業性の向上にも寄与する。
【００４０】
（２ｃ）継手を用いず直接配管１００同士を接続できる。また、詰め部分はネジのパターンの軽微な変更で形成できるため、挿入性を低下させない。これらの結果、作業効率が向上する。
【００４１】
［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
【００４２】
（３ａ）上記第１実施形態の締結構造１において、詰め部分は雄ネジ部１１の先端領域と雌ネジ部２１の先端領域とに１つずつ形成されていればよく、第二詰め部分３２を有さず、第一詰め部分３１と第三詰め部分３３とのみを有していてもよい。また、各先端領域に２以上の詰め部分が形成されてもよい。
【００４３】
（３ｂ）上記第２実施形態の配管１００の変形例として、土木用途に用いられる配管であって、筒状の配管本体と、前記配管本体の一方の端部に接続された中空の雄ネジ部とを備え、材質は金属であり、前記雄ネジ部をこの雄ネジ部が螺合可能な雌ネジ部に螺合した際に、少なくとも前記雄ネジ部の先端領域と前記雌ネジ部の先端領域とに、他の部分よりも前記雄ネジ部と前記雌ネジ部との間隙が小さい詰め部分を有する、配管が挙げられる。この配管の配管本体の他方の端部は、ネジが形成されなくてもよいし、雄ネジ部が形成されてもよいし、他の部材が取り付けられるように構成されてもよい。
【００４４】
（３ｃ）上記第２実施形態の配管１００の別の変形例として、土木用途に用いられる配管であって、筒状の配管本体と、前記配管本体の一方の端部に接続された雌ネジ部とを備え、材質は金属であり、前記雌ネジ部をこの雌ネジ部に螺合可能な雄ネジ部を螺合した際に、少なくとも前記雄ネジ部の先端領域と前記雌ネジ部の先端領域とに、他の部分よりも前記雄ネジ部と前記雌ネジ部との間隙が小さい詰め部分を有する、配管が挙げられる。この配管においても、配管本体の他方の端部は、ネジが形成されなくてもよいし、雌ネジ部が形成されてもよいし、他の部材が取り付けられるように構成されてもよい。
【００４５】
（３ｄ）雄ネジ部又は雌ネジ部において、ネジ溝及びネジ山が形成されない平坦部分を挟んで２以上のネジが断続的に形成されていてもよい。
（３ｅ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【符号の説明】
【００４６】
１…締結構造、１０…第一配管、１１…雄ネジ部、１２…配管本体、１３…テーパ部分、１４…ソケット部分、２０…第二配管、２１…雌ネジ部、２２…配管本体、２４…ソケット部分、３１…第一詰め部分、３２…第二詰め部分、３３…第三詰め部分、４０…通水孔、５０…シールリング、１００…配管、１０１…配管本体、１０２…第一部材、１０３…第二部材、１２１…リング嵌合部分、２１１…圧入部分。
【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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