(57)【要約】      （修正有）【課題】管内の内圧が高くなったとしても、良好に管部同士の接続を維持することができる管部の接続構造を提供する。【解決手段】プレファブ管の接続構造は、プレファブ管本体１０１およびプレファブ管本体１０１の端部に設けられた拡径部１０２を含むプレファブ管１００と、一端が拡径部１０２に挿入されるプレファブ管１０３と、拡径部１０２の内周面に形成され、拡径部１０２には、通路に連通し、連結部材１４０が挿入される挿入孔が形成され、連結部材１４０は、可撓性を有する芯線と、貫通孔が形成され、該貫通孔に芯線が挿入されると共に、芯線上に複数配列する球状体とを含み、球状体は、環状凹部１１２を規定する拡径部１０２の内周面と、環状凹部１０４を規定するプレファブ管１０３の外周面と係合して、プレファブ管１００とプレファブ管１０３とを連結する。【選択図】図２
2011002038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１管本体および前記第１管本体の端部に設けられた拡径部を含む第１管部と、
一端が前記拡径部に挿入される第２管部と、
前記拡径部と前記第１管本体との間に形成され、前記第２管部の開口端部と当接可能なストッパ部と、
前記拡径部の内周面に形成され、前記拡径部の周方向に延びる第１環状凹部と、
前記第２管部が前記拡径部内に挿入された状態において、前記第２管部の外周面のうち、前記第１環状凹部と対向する部分に形成され、前記第２管部の周方向に延びる第２環状凹部と、
前記第１環状凹部および前記第２環状凹部が径方向に配列することで形成される通路内に挿入され、前記第１管部と前記第２管部とを連結する連結部材と、
を備え、
前記拡径部には、該拡径部の外部と前記通路とを連通し、前記連結部材が挿入される挿入孔が形成され、
前記連結部材は、可撓性を有する芯線と、貫通孔が形成され、該貫通孔に前記芯線が挿入され、前記芯線の延在方向に複数配列する係合部とを含み、前記連結部材は、前記通路内に挿入されることで、前記通路に沿って湾曲可能とされ、
前記係合部は、前記第１環状凹部を規定する前記拡径部の内周面と、前記第２環状凹部を規定する第２管部の外周面と係合して、前記第１管部と前記第２管部とを連結する、管部の接続構造。
【請求項２】
前記芯線は断面形状が円形形状とされ、該芯線の直径は、前記第２管部の厚さよりも小さくなるように形成され、前記芯線は、無負荷状態において、直線状となるように形成され、
前記係合部は、前記芯線の延在方向に垂直な断面において円環状とされ、該係合部の外周面の半径は、前記第２管部の厚さよりも大きくなるように形成され、
前記拡径部のうち、前記第１環状凹部が位置する部分における厚さは、前記係合部の前記半径よりも厚くなるように形成された、請求項１に記載の管部の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、典型的には建築物内に配設される配管同士を接続する際に使用可能な管部の接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物内には、一般に給水や給湯等を行なうべく水や湯等の流体を流通させることが可能な様々な配管設備が設置される。この配管設備の設計および設置工事は、建築工事の品質および工期を左右する大きな要因となる。ところが、建築物の基礎工事や、鉄骨の組立作業等に工期の大部分が費やされることが多いため、現実には、残された短い期間の中で配管設備の設置工事を行なうことを要求されることが多い。
【０００３】
そこで、従来から各種配管の接続構造について各種提案されている。たとえば、実開平３−１３０４８８号公報には、管と、この管を受ける継手管との接続構造が記載されている。管の端部には係止溝が形成されており、継手管には係止溝に対応する部分に開口部が形成されている。そして、コ字状外れ止めピンが、継手管の開口部から挿入され、管の係止溝と係合することで、管と継手管とが接続されている。
【０００４】
さらに、この実開平３−１３０４８８号公報には、継手管の開口部および管の係止溝とに係合する止め具として、継手管の各開口部に挿入される爪部を有する環状の止め具が記載されている。そして、各爪部が継手管の各開口部および管の係止溝に係合することで、継手管と管とが接続されている。
【０００５】
特許第４２３６０３３号公報に記載された継手機構は、円筒状の継手本体と、リング状線材の一部を切欠した形状のストッパ部材と、継手本体の内側に挿入される被接続管と、この被接続管の挿入先端付近の外周に取り付けられるＯリングとを備えている。そして、継手本体の内周壁には、ストッパ部材の外周側縁部が収納される外側リング溝が形成され、この外側リング溝が形成された継手本体には、ストッパ部材導入口が形成されている。
【０００６】
このストッパ部材導入口は、ストッパ部材の線材の太さ寸法より広幅に形成されている。さらに、被接続管のＯリング取り付け位置よりも、挿入先端側から離れた被接続管の外周壁位置には、ストッパ部材の内周側縁部を収納する内側リング溝が形成されている。この内側リング溝の幅寸法は、ストッパ部材の線材の太さ寸法より広幅に形成されている。ストッパ部材は、対向両端部がわずかに芯ずれするように螺旋ねじりを加えた状態で継手本体の外周面に装着されている。なお、この継手構造と同様の継手構造は、特開２００７−２７０９３０号公報および特開２００４−２３９２８９号公報にも提案されている。
【０００７】
特開２００８−１０６９２０号公報に記載された管継手は、雌型部材、及び、該雌型部材に挿入連結される雄型部材を備える。雌型部材は、筒状の雌型本体を有する。該雌型本体は、その先端側に雄型部材受入部を、また、後端側に導管接続部を有する。
【０００８】
雄型部材受入部には、その半径方向で貫通する施錠子孔が、当該雄型部材受入部の周方向で所定間隔離して複数設けられている。該施錠子孔内には球形の施錠子が設定され、半径方向で変位可能とされている。
【０００９】
雄型部材受入部の外周にはスリーブが取り付けられている。該スリーブは、施錠位置と、施錠解除位置との間を軸線方向で変位可能にされている。
【００１０】
そして、スリーブは、施錠位置においては、施錠子を半径方向内向きに押圧して、施錠子を雌型本体の内周面から部分的に突出した状態とし、施錠解除位置では、施錠子への押圧を解除し、施錠子が施錠子孔内で半径方向外側に変位可能にするようになっている。
【００１１】
雄型部材は、筒状の雄型本体を有する。雄型本体は、その先端から後端に向けて延び雌型本体の雄型部材受入部内に挿入されるようにした挿入部が形成されており、この挿入部には、該挿入部が雄型部材受入部内に挿入されたときに、施錠子と半径方向で整合して、施錠子を受け入れる環状の施錠凹部が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】実開平３−１３０４８８号公報
【特許文献２】特許第４２３６０３３号公報
【特許文献３】特開２００７−２７０９３０号公報
【特許文献４】特開２００４−２３９２８９号公報
【特許文献５】特開２００８−１０６９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、実開平３−１３０４８８号公報に記載された継手においては、コ字状の外れピンを用いて管および管継手とを接続する場合において、継手管の開口部およびピンの係合領域と、管の係止溝およびピンの係合領域とは、いずれも、管および継手管の全周の長さよりも遥かに短くなっている。
【００１４】
さらに、複数の爪部を有する環状止め具を用いて、管および継手管を接続する場合においても、継手管の開口部および爪部の係合領域と、係合溝および爪部の係合領域とは、いずれも、管および継手管の全周長よりも遥かに短い。
【００１５】
このように、管および継手管と、止め具との係合領域が小さいので、管内の内圧が高圧となると、管が継手管から抜ける等の問題があった。
【００１６】
上記特許第４２３６０３３号公報に記載された継手機構において、継手本体と被接続管とを接続するときには、継手本体内に被接続管を挿入する。その後、ストッパ部材をストッパ部材導入口から順次挿入し、ストッパ部材は、内側リング溝および外側リング溝内に挿入される。内側リング溝および外側リング溝内に装着されたストッパ部材は、継手本体の外周面に装着されていたときよりも、縮径し、略環状の状態となる。
【００１７】
換言すれば、ストッパ部材は、継手本体の外周面に装着された状態では拡径した状態となっており、ストッパ部材の内周面と継手本体の外周面との間には、大きな面圧が生じている。
【００１８】
このため、ストッパ部材を内側リング溝および外側リング溝内に挿入するために、ストッパ部材部をストッパ部材導入口から順次挿入しようとしても、ストッパ部材と継手本体との間の摩擦が非常に大きく、ストッパ部材をストッパ部材導入口内に挿入するのが非常に困難であるという問題があった。
【００１９】
ストッパ部を挿入する際の利便性を向上させるために、変形が容易な細い芯線等でストッパ部材を構成することも考えられるが、継手本体と被接続管との接続強度を確保できなくなる。このため、ストッパ部材は、不可避的に太い線材を採用せざるを得ない。そして、一部を切り欠いたリング状のストッパ部材を所定の太さを有する線材で構成した場合には、継手本体の外周面とストッパ部材との間に生じる摩擦力は大きくなる。
【００２０】
このように、上記特許第４２３６０３３号公報に記載された継手機構においては、継手本体と被接続管とを接続する際の作業性と、継手本体および被接続管との強固な結合を両立することは困難なものとなっている。
【００２１】
特開２００８−１０６９２０号公報に記載された管継手においては、雄型部材受入部に形成された施錠子孔内に、球形の施錠子を配置し、この施錠子が雌型部材と雄型部材とを結合している。そして、雌型部材と雄型部材との結合を強固なものとするためには、多数の施錠子を周方向に配列させることが考えられる。
【００２２】
しかし、多数の施錠子を配置するには、雄型部材受入部に多数の施錠子孔を形成する必要が生じ、雄型部材受入部の剛性を確保し難くなる。雄型部材受入部の剛性が低くなると、雌型部材と雄型部材内の内圧が上昇した際に、上雄型部材受入部が変形し、雌型部材と雄型部材と結合が解除されるおそれがある。
【００２３】
このため、特開２００８−１０６９２０号公報に記載された管継手では、管部同士の接続を強固なものとすることは困難なものとなっている。
【００２４】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、管部同士の接続を容易に行うことができると共に、管部同士を強度に結合させることができる管部の接続構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明に係る管部の接続構造は、第１管本体および第１管本体の端部に設けられた拡径部を含む第１管部と、一端が拡径部に挿入される第２管部と、拡径部と第１管本体との間に形成され、第２管部の開口端部と当接可能なストッパ部と、拡径部の内周面に形成され、拡径部の周方向に延びる第１環状凹部と、第２管部が拡径部内に挿入された状態において、第２管部の外周面のうち、第１環状凹部と対向する部分に形成され、第２管部の周方向に延びる第２環状凹部と、第１環状凹部および第２環状凹部が径方向に配列することで形成される通路内に挿入され、第１管部と第２管部とを連結する連結部材とを備える。上記拡径部には、該拡径部の外部と通路とを連通し、連結部材が挿入される挿入孔が形成され、連結部材は、可撓性を有する芯線と、貫通孔が形成され、該貫通孔に芯線が挿入され、芯線の延在方向に複数配列する係合部とを含み、連結部材は、通路内に挿入されることで、通路に沿って湾曲可能とされる。上記係合部は、第１環状凹部を規定する拡径部の内周面と、第２環状凹部を規定する第２管部の外周面と係合して、第１管部と第２管部とを連結する。
【００２６】
好ましくは、芯線は断面形状が円形形状とされ、該芯線の直径は、第２管部の厚さよりも小さくなるように形成され、芯線は、無負荷状態において、直線状となるように形成され、係合部は、芯線の延材方向に垂直な断面において円環状とされ、該係合部の外周面の半径は、第２管部の厚さよりも大きくなるように形成される。上記拡径部のうち、第１環状凹部が位置する部分における厚さは、係合部の半径よりも厚くなるように形成される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る管部の接続構造によれば、管内の内圧が高くなったとしても、良好に管部同士の接続を維持することができると共に、管部の接続作業の軽減が図られている。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施の形態１に係る管部接続構造２００を備える配管ユニット５００の一部を断面視した側面図である。
【図２】管部接続構造２００の一部を断面視した側面図である。
【図３】管部接続構造２００の一部を断面視した正面図である。
【図４】拡径部１０２の側断面図である。
【図５】拡径部１０２の断面図である。
【図６】プレファブ管１０３の断面図である。
【図７】連結部材１４０の側面図である。
【図８】連結部材１４０を挿入通路１１５に挿入する状態を示す正面図である。
【図９】連結部材１４０が挿入通路１１５内に挿入された状態における球状体１４６およびその近傍を示す断面図である。
【図１０】環状凹部１１２の形状の変形例を示す断面図である。
【図１１】連結部材１４０の変形例を示す側面図である。
【図１２】連結部材１４０の他の変形例を示す断面図である。
【図１３】連結部材１４０のさらに他の変形例を示す側面図である。
【図１４】連結部材１４０のさらに他の変形例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１から図１２を用いて、本発明に係るプレファブ管（管部）の接続構造について説明する。図１は、本実施の形態１に係る管部接続構造２００を備える配管ユニット５００の一部を断面視した側面図である。
【００３０】
この図１に示すように、配管ユニット５００は、管部接続構造２００によって複数のプレファブ管（管部）１００，１０３が互いに接続されることで構成されている。なお、このように複数のプレファブ管によって構築された配管ユニット５００は、たとえば、建設物内に収容され、給水配管設備や給湯配管設備として用いられたりする。
【００３１】
図２は、管部接続構造２００の一部を断面視した側面図であり、図３は、管部接続構造２００の一部を断面視した正面図である。この図２および図３に示すように、管部接続構造２００は、プレファブ管本体１０１およびプレファブ管本体１０１の端部に設けられた拡径部１０２を有するプレファブ管１００と、開口端部１１１が拡径部１０２内に挿入されるプレファブ管１０３とを接続している。
【００３２】
拡径部１０２の内表面の径は、プレファブ管本体１０１の内表面の径よりも大きくなっている。そして、プレファブ管１０３のうち、開口端部１１１側の端部は、拡径部１０２内に挿入されている。拡径部１０２の内径は、プレファブ管本体１０１の内径よりも大きいため、拡径部１０２とプレファブ管本体１０１との間には、段差部（ストッパ）１０８が形成されている。
【００３３】
段差部１０８の内径は、プレファブ管１０３の開口端部１１１の外径よりも小さく、プレファブ管１０３が拡径部１０２内に挿入されると、段差部１０８には、プレファブ管１０３の開口端部１１１が当接し、プレファブ管１００とプレファブ管本体１０１との相対的な位置決めがなされる。
【００３４】
拡径部１０２の内周面には、拡径部１０２の周方向に沿って延びる環状の環状凹部１１２が形成されている。プレファブ管１０３が拡径部１０２に挿入された状態において、プレファブ管１０３の外周面には、環状凹部１１２と径方向に対向する部分に環状凹部１０４が形成されている。
【００３５】
そして、図３に示すように、環状凹部１１２と環状凹部１０４とが径方向に配列することで、環状に延びる挿入通路１１５が形成される。拡径部１０２には、拡径部１０２の外周面から挿入通路１１５に達し、挿入通路１１５に連通する挿入孔１１４が形成されている。この挿入孔１１４および挿入通路１１５内には、連結部材１４０が挿入されている。
【００３６】
図４は、拡径部１０２の側断面図である。この図４に示すように、拡径部１０２の内周面のうち、環状凹部１１２に対して開口端部１１３と反対側に位置する部分には、環状に延びるシール収容溝１１０が形成されている。そして、このシール収容溝１１０内には、図２に示すようにシール部材１０７が収容されている。
【００３７】
シール部材１０７は、環状に形成されており、シール部材１０７は、拡径部１０２内に挿入されたプレファブ管１０３の外周面と接触することで、プレファブ管１００，１０３内を流れる液体等が、プレファブ管１００とプレファブ管１０３との間から外部に漏れることを抑制している。
【００３８】
拡径部１０２の外周面のうち、環状凹部１１２の径方向外方側に位置する部分には、リブ１１８が形成されており、このリブ１１８は拡径部１０２の外周面上に周方向に間隔をあけて複数形成されている。
【００３９】
このリブ１１８によって、拡径部１０２のうち、環状凹部１１２の周囲に位置する部分の剛性が高められている。
【００４０】
さらに、拡径部１０２の厚さｔ１は、図２に示すプレファブ管本体１０１の厚さｔ２よりも厚く、拡径部１０２の剛性は、プレファブ管本体１０１よりも高くなっている。
【００４１】
図５は、図４のＶ−Ｖ線における拡径部１０２の断面図であり、この図５に示すように、拡径部１０２には、拡径部１０２の外周面から環状凹部１１２に達する挿入孔１１４が形成されている。挿入孔１１４には、段差部１２１と、この段差部１２１より環状凹部１１２側に位置する内周面に形成されたネジ部１２０と、このネジ部１２０から環状凹部１１２に向けて延び、環状凹部１１２に達する連通路１２２とを備えている。
【００４２】
図６は、プレファブ管１０３の断面図であり、この図６に示すように、環状凹部１０４は半円弧状に形成されている。
【００４３】
図７は、連結部材１４０の側面図である。この図７に示すように、連結部材１４０は、可撓性を有する芯線１４５と、貫通孔１４８が形成され、芯線１４５が挿入されると共に、芯線１４５上に複数配列する球状体１４６とを備えている。なお、この図７においては、一部の球状体１４６を省略している。球状体１４６は、芯線１４５の一方端側から他方端側に亘って複数配列している。なお、連結部材１４０を直線状に延ばした際には、球状体１４６間には僅かな隙間が形成されるように、球状体１４６は配列している。このため、連結部材１４０は湾曲するように変形可能となっている。
【００４４】
芯線１４５は、断面形状が円形の線材が採用されている。芯線１４５の直径Ｒ３は、上記図２に示すプレファブ管１０３の厚さｔ３より小さくなるように形成されている。このような細い線材が採用されているので、作業者は、小さな力で連結部材１４０を湾曲変形させることができる。さらに、芯線１４５は、外力が加えられていない状態では、この図７に示すように直線状となるような金属線材によって形成されている。このため、装着前であって、無負荷状態の連結部材１４０も、直線状に延びるように形成されている。
【００４５】
連結部材１４０は、芯線１４５の一方の端部が係止された固定部１５０と、芯線１４５の他方の端部に溶接等により固定された係止端部１４７とを備えている。そして、複数の球状体１４６が固定部１５０と係止端部１４７間に配列しており、球状体１４６は、固定部１５０および係止端部１４７によって、芯線１４５から抜け落ちることが防止されている。
【００４６】
固定部１５０は、中空状に形成された把持部１４１と、この把持部１４１に連接され、芯線１４５が挿入される貫通孔が形成されたネジ部１４２と、このネジ部１４２に連接された筒状の筒部１４３とを備えている。
【００４７】
そして、把持部１４１内には、芯線１４５の端部に固定された球状の係止部１４９が挿入されており、係止部１４９が把持部１４１と係合することで、芯線１４５と固定部１５０とが連結されている。なお、係止部１４９は、把持部１４１内で回転可能に設けられており、芯線１４５は、固定部１５０に回転可能に設けられている。
【００４８】
そして、プレファブ管１０３とプレファブ管１００とを接続する際には、プレファブ管１０３の一方の端部をプレファブ管１００の拡径部１０２内に挿入する。プレファブ管１０３を拡径部１０２内に挿入すると、図２に示す段差部１０８にプレファブ管１０３の端部が当接し、プレファブ管１００とプレファブ管１０３との位置決めがなされる。
【００４９】
プレファブ管１０３とプレファブ管１００との相対的な位置決めがなされると、環状凹部１１２と、環状凹部１０４とが径方向に配列し、挿入通路１１５が形成される。その後、図８に示すように、連結部材１４０の一方の端部を連通路１２２に挿入する。
【００５０】
この際、連結部材１４０は、自然状態（外部から負荷が加えられていない無負荷状態）で直線状に延びるように形成されているので、連結部材１４０の先端部の位置決めを比較的に容易に行うことができる。そして、連結部材１４０の先端部の位置決めが完了した後、作業者は、連結部材１４０の先端部を連通路１２２内に順次挿入する。そして、連結部材１４０を順次連通路１２２内に挿入することで、図３に示すように、連結部材１４０は、挿入通路１１５の形状に沿って湾曲しながら、連結部材１４０が挿入通路１１５内に入り込む。
【００５１】
連結部材１４０の芯線１４５として細い金属線材が採用され、連結部材１４０は小さな外力で湾曲することができるので、作業者は、比較的小さな力を加えることで、連結部材１４０を順次挿入通路１１５内に挿入することができる。そして、図３に示すように、連結部材１４０の装着が完了した際には、連結部材１４０は、挿入通路１１５の略全周に亘って配設される。
【００５２】
その後、連結部材１４０の把持部１４１を回転させることで、ネジ部１４２とネジ部１２０とを螺合させて、固定部１５０を拡径部１０２に固定する。これにより、連結部材１４０の装着が完了する。
【００５３】
連結部材１４０の装着が完了すると、連結部材１４０の球状体１４６が、環状凹部１１２を規定する拡径部１０２の内周面と、環状凹部１０４を規定するプレファブ管１０３の外周面と係合する。これにより、プレファブ管１００とプレファブ管１０３とが連結される。
【００５４】
プレファブ管１００およびプレファブ管１０３内の内圧が上昇したときには、プレファブ管１０３が拡径部１０２から抜ける方向にプレファブ管１００およびプレファブ管１０３に荷重が加えられる。
【００５５】
この際、プレファブ管１００およびプレファブ管１０３に加えられる荷重を複数の球状体１４６が受け止めるため、球状体１４６自体が変形したり、割れることを抑制することができる。
【００５６】
さらに、複数の球状体１４６を介してプレファブ管１００とプレファブ管１０３とを接続することで、球状体１４６と、プレファブ管１００およびプレファブ管１０３との接触点が多くなり、各球状体１４６とプレファブ管１００およびプレファブ管１０３との接触面積が大きくなる。これに伴い、プレファブ管１０３が拡径部１０２から抜ける方向にプレファブ管１００およびプレファブ管１０３に加えられる荷重が大きくなったとしても、球状体１４６とプレファブ管１００およびプレファブ管１０３との各接触点における面圧が過大なものとなることを抑制することができる。
【００５７】
これにより、プレファブ管１００およびプレファブ管１０３が変形したり、割れたりすることを抑制することができ、プレファブ管１００とプレファブ管１０３との接続状態を良好に維持することができる。なお、球状体１４６は、スチール等の金属材料によって構成されている。
【００５８】
なお、環状凹部１０４の円弧面状の内表面と、球状体１４６径と、環状凹部１１２の円弧面状の内表面との半径をそれぞれ実質的に一致させてもよいが、下記図９に示すように、各半径を設定してもよい。図９は、連結部材１４０が挿入通路１１５内に挿入された状態における球状体１４６およびその近傍を示す断面図である。
【００５９】
この図９に示すように、球状体１４６の半径ｒ１は、環状凹部１０４，１１２の内表面の曲率半径ｒ２，ｒ３よりも小さい。このため、球状体１４６が環状凹部１１２の内表面に接触した状態においては、球状体１４６と環状凹部１０４との間には、隙間が生じる。このように、環状凹部１０４および環状凹部１１２によって規定される挿入通路１１５の断面積は、球状体１４６の断面積よりも大きいため、連結部材１４０を挿入通路１１５に容易に挿入することができる。さらに、連結部材１４０を挿入通路１１５内に挿入する際に、環状凹部１１２と環状凹部１０４とが正確に径方向に配列しておらず、環状凹部１１２と環状凹部１０４とがプレファブ管１００，１０３の延在方向に僅かにずれた状態であったとしても、連結部材１４０を挿入通路１１５内に容易に挿入することができ、プレファブ管１００とプレファブ管１０３との接続作業の効率化が図られている。
【００６０】
ここで、連結部材１４０の芯線１４５は、自然状態では、直線状となるように形成されている。このため、連結部材１４０が挿入通路１１５内に挿入され、湾曲した状態では、芯線１４５には、直線状の形状に戻ろうとする付勢力が生じる。これにより、芯線１４５は、球状体１４６を環状凹部１１２を規定する拡径部１０２の内周面に球状体１４６を押圧し、球状体１４６は、環状凹部１１２内に入り込んでいる。
【００６１】
この図９に示すように、球状体１４６は、芯線１４５の延在方向に垂直な断面において、環状となるように形成されており、球状体１４６の外周面は円形状となるように形成されている。そして、球状体１４６の外周面の半径ｒ１は、プレファブ管１０３の厚さｔ３よりも厚くなるように形成されている。球状体１４６の剛性は、プレファブ管１０３よりも高く、球状体１４６の変形が抑制されている。その一方で、拡径部１０２のうｔ、環状凹部１１２が位置する部分における径方向の厚さｔ１は、球状体１４６の半径ｒ１よりも厚くなるように形成されており、拡径部１０２の剛性はプレファブ管１０３よりも高くなるように形成されている。このため、プレファブ管１００，１０３内の内圧が上昇したとしても、拡径部１０２の変形は抑制されている。
【００６２】
そして、プレファブ管１００，１０３内の内圧が上昇したとしても、拡径部１０２は殆ど変形しない。その一方で、プレファブ管１０３は拡径するように変形する。この際、プレファブ管１０３は、拡径部１０２よりも変形し易いため、環状凹部１０４の内表面が、環状凹部１１２内に位置する球状体１４６の外周面に密着するように変形する。
【００６３】
これにより、環状凹部１０４の内表面と、球状体１４６の外周面とが密着すると共に、球状体１４６は、環状凹部１１２内に入り込んでいるため、プレファブ管１００とプレファブ管１０３との結合がより強固なものとなる。なお、球状体１４６は、芯線１４５の付勢力によって、変形しにくい環状凹部１１２内に入り込んでいるため、プレファブ管１０３が仮に変形したとしても、球状体１４６が脱落することが抑制されている。
【００６４】
さらに、拡径部１０２に形成されたリブ１１８を設けることや、リブ１１８の厚みを厚くすることで拡径部１０２の剛性は高くすることができ、球状体１４６と拡径部１０２との間に大きな面圧が生じたとしても、拡径部１０２の変形が抑制することができる。これにより、プレファブ管１００とプレファブ管１０３との接続状態を維持することができる。なお、球状体１４６の半径ｒ１は、拡径部１０２の厚さｔ１よりも小さい小球とされている。このような小球を採用することで、連結部材１４０を装着した状態において、多数の球状体１４６を環状凹部１０４および環状凹部１１２上に配列させることができる。
【００６５】
図１０は、環状凹部１１２の形状の変形例を示す断面図である。この図１０に示す例においては、環状凹部１１２の内表面は、中心点Ｏ４を中心とする湾曲面１１２ａと、中心点Ｏ５を中心とする湾曲面１１２ｂとによって形成されている。中心点Ｏ４および中心点Ｏ５は、プレファブ管１０３の延在方向に離れている。
【００６６】
そして、湾曲面１１２ａ，１１２ｂの曲率半径ｒ４は、いずれも、球状体１４６の半径ｒ１よりも長い。この図１０に示す環状凹部１１２においては、各湾曲面１１２ａ，１１２ｂは、環状凹部１１２の底部から急峻に立ち上がるため、球状体１４６は環状凹部１１２から脱落しにくくなっている。
【００６７】
このように、本実施の形態に係る管部接続構造２００によれば、プレファブ管１０３をプレファブ管本体１０１の拡径部１０２内に挿入し、連結部材１４０を挿入孔１１４から挿入通路１１５内に挿入した後、把持部１４１を回転させることで、プレファブ管１００とプレファブ管１０３との接続作業を完了することができ、プレファブ管１００とプレファブ管１０３との接続作業を簡易なものとすることができる。さらに、本実施の形態に係る管部接続構造２００によれば、プレファブ管１００，１０３内の内圧が高くなったとしても、プレファブ管１００，１０３同士の接続を良好に維持することができる。
【００６８】
なお、図３に示すように、連結部材１４０の筒部１４３は、連通路１２２に位置しており、この筒部１４３は、プレファブ管１０３の環状凹部１０４と係合していない。そこで、筒部１４３を球状体１４６よりも安価な材料で構成することで、連結部材１４０の製造コストの低廉化を図ることができる。
【００６９】
図１１は、連結部材１４０の変形例を示す側面図である。この図１１に示す例では、各球状体１４６間には、中空円筒状の筒状部材１５１が配置されている。この筒状部材１５１の直径Ｒ２は、球状体１４６の直径Ｒ１よりも小さくなっている。
【００７０】
連結部材１４０が挿入通路１１５内に挿入された状態において、固定部１５０は、環状凹部１１２を規定する拡径部１０２の内表面および環状凹部１０４を規定するプレファブ管１０３の内表面と殆ど接触しない。このため、筒状部材１５１に加えられる荷重は、球状体１４６に加えられる荷重よりも小さく、筒状部材１５１は、プレファブ管１００と
プレファブ管１０３との係合に殆ど寄与しないものとなっている。
【００７１】
このため、筒状部材１５１を安価な材料で形成することで、連結部材１４０の製造コストの低廉化を図ることができる。さらに、各球状体１４６間に筒状部材１５１を配置することで、球状体１４６同士の間隔を均等なものとすることができる。
【００７２】
図１２は、連結部材１４０の他の変形例を示す断面図である。この図１２に示す例においては、筒状部材１５２を配列させた例を示す断面図である。このように、プレファブ管１００とプレファブ管１０３とを係合する係合部としては、芯線１４５の中心線に対して垂直な断面が環状とされた部材であって、芯線１４５に回転可能に設けられた部材であればよい。そして、芯線１４５の延材方向に向けて係合部の外周面を規定する半径を順次変化させたり、一定に維持したりする。たとえば、芯線１４５の延在方向に半径を順次変化させることで、球状体となったり、一定とすることで筒状となる。
【００７３】
なお、上記図１から図１２においては、連結部材１４０が無負荷状態で直線状の場合について説明したが、これに限られない。
【００７４】
図１３は、無負荷状態で湾曲状に形成された連結部材１４０を示す側面図である。この図１３に示す例においては、連結部材１４０は無負荷状態で少なくとも一部が曲率半径Ｒ５となるように湾曲している。
【００７５】
曲率半径Ｒ５は、拡径部１０２やプレファブ管１０３の半径よりも大きくなるように形成されている。図１３に示す連結部材１４０を挿入孔１１４から挿入し、プレファブ管１０３および拡径部１０２を接続すると、連結部材１４０は、球状体１４６を拡径部１０２の環状凹部１１２に押圧する。
【００７６】
球状体１４６を環状凹部１１２に押圧することで、上記図７に示す連結部材１４０と同様の作用効果を得ることができる。
【００７７】
なお、図１４は、図１１に示す連結部材１４０の変形例であり、この図１４に示す連結部材１４０も、上記図１３に示すように、無負荷状態で湾曲するように形成されている。
【００７８】
このため、この図１４に示す連結部材１４０も、図１３に示す連結部材１４０と同様の作用効果を得ることができる。
【００７９】
なお、上記図７、図１１および図１２に示す連結部材１４０は、直線状に形成されているが、これらの連結部材１４０は、曲率半径を拡径部１０２およびプレファブ管１０３の半径よりも遥かに大きく設定したもである。
【００８０】
換言すれば、連結部材１４０の曲率半径を拡径部１０２およびプレファブ管１０３よりも大きくすることで、連結部材１４０を挿入通路１１５に挿入した際に、芯線１４５の付勢力によって、球状体１４６を拡径部１０２の環状凹部１１２に押圧させることができる。
【００８１】
これにより、上記のように、プレファブ管本体１０１，１０３の内圧が上昇したとしても、プレファブ管本体１０１とプレファブ管１０３の接続状態を維持することができる。
【００８２】
なお、本実施の形態においては、本発明に係る管部の接続構造をプレファブ管の接続構造に適用した例について説明したが、プレファブ管に限られず、他の管部同士の接続構造にも適用することができる。
【００８３】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、管部の接続構造に好適である。
【符号の説明】
【００８５】
１００，１０３  プレファブ管、１０１  プレファブ管本体、１０２  拡径部、１０４ａ，１０４ｂ  湾曲面、１０４，１１２  環状凹部、１０７  シール部材、１０８  段差部、１１０  シール収容溝、１１１  開口端部、１１３  開口端部、１１４  挿入孔、１１５  挿入通路、１１８  リブ、１２０  ネジ部、１２１  段差部、１２２  連通路、１４０  連結部材、１４１  把持部、１４２  ネジ部、１４３  筒部、１４５  芯線、１４６  球状体、１４７  係止端部、１４８  貫通孔、１４９  係止部、１５０  固定部、１５１  筒状部材、２００  管部接続構造。
【図１】
2011002038.tif 000003
【図２】
2011002038.tif 000004
【図３】
2011002038.tif 000005
【図４】
2011002038.tif 000006
【図５】
2011002038.tif 000007
【図６】
2011002038.tif 000008
【図７】
2011002038.tif 000009
【図８】
2011002038.tif 000010
【図９】
2011002038.tif 000011
【図１０】
2011002038.tif 000012
【図１１】
2011002038.tif 000013
【図１２】
2011002038.tif 000014
【図１３】
2011002038.tif 000015
【図１４】
2011002038.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月15日(2009.9.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１管本体および前記第１管本体の端部に設けられた拡径部を含む第１管部と、
一端が前記拡径部に挿入される第２管部と、
前記拡径部と前記第１管本体との間に形成され、前記第２管部の開口端部と当接可能なストッパ部と、
前記拡径部の内周面に形成され、前記拡径部の周方向に延びる第１環状凹部と、
前記第２管部が前記拡径部内に挿入された状態において、前記第２管部の外周面のうち、前記第１環状凹部と対向する部分に形成され、前記第２管部の周方向に延びる第２環状凹部と、
前記第１環状凹部および前記第２環状凹部が径方向に配列することで形成される挿入通路内に挿入され、前記第１管部と前記第２管部とを連結する連結部材と、
を備え、
前記拡径部には、該拡径部の外部と前記挿入通路とを連通し、前記連結部材が挿入される挿入孔が形成され、
前記連結部材は、可撓性を有する芯線と、第１貫通孔が形成され、該第１貫通孔に前記芯線が挿入され、前記芯線の延在方向に複数配列する球状体と、前記芯線の一方の端部が挿入された固定部と、前記芯線の他方の端部に固定された係止端部とを含み、前記連結部材は、前記挿入通路内に挿入されることで、前記挿入通路に沿って湾曲可能とされ、
前記球状体は、前記固定部および前記係止端部によって前記芯線から抜け落ちることが防止されると共に、前記芯線に回転可能に設けられ、前記連結部材が前記挿入通路内に挿入されることで、前記第１環状凹部を規定する前記拡径部の内周面と、前記第２環状凹部を規定する第２管部の外周面と係合して、前記第１管部と前記第２管部とを連結し、
前記固定部は、中空状に形成された把持部と、前記把持部に連設され、前記芯線が挿入される第２貫通孔が形成された第１ネジ部とを含み、
前記把持部内には、前記芯線の前記一方の端部が固定されると共に前記把持部内で回転可能に設けられた係止部が設けられ、
前記挿入孔の内周面には、段差部と、前記段差部より前記第１環状凹部側に位置する第２ネジ部と、前記第２ネジ部から前記第１環状凹部に向けて延び、前記第１環状凹部に達する連通路とが形成され、
前記連結部材を前記挿入孔から挿入し、前記挿入通路内に前記連結部材を配置した後、前記把持部を回転させて、前記第１ネジ部を前記第２ネジ部に螺合させて、前記固定部を前記拡径部に固定し、前記連結部材を前記挿入通路の全周に亘って配設させる、管部の接続構造。
【請求項２】
前記芯線は断面形状が円形形状とされ、該芯線の直径は、前記第２管部の厚さよりも小さくなるように形成され、
前記球状体は、前記芯線の延在方向に垂直な断面において円環状とされ、該球状体の外周面の半径は、前記第２管部の厚さよりも大きくなるように形成され、
前記拡径部のうち、前記第１環状凹部が位置する部分における厚さは、前記球状体の前記半径よりも厚くなるように形成された、請求項１に記載の管部の接続構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明に係る管部の接続構造は、第１管本体および第１管本体の端部に設けられた拡径部を含む第１管部と、一端が拡径部に挿入される第２管部と、拡径部と第１管本体との間に形成され、第２管部の開口端部と当接可能なストッパ部と、拡径部の内周面に形成され、拡径部の周方向に延びる第１環状凹部と、第２管部が拡径部内に挿入された状態において、第２管部の外周面のうち、第１環状凹部と対向する部分に形成され、第２管部の周方向に延びる第２環状凹部と、第１環状凹部および第２環状凹部が径方向に配列することで形成される挿入通路内に挿入され、第１管部と第２管部とを連結する連結部材とを備える。上記拡径部には、該拡径部の外部と挿入通路とを連通し、連結部材が挿入される挿入孔が形成され、連結部材は、可撓性を有する芯線と、第１貫通孔が形成され、該第１貫通孔に芯線が挿入され、芯線の延在方向に複数配列する球状体と、芯線の一方の端部が挿入された固定部と、芯線の他方の端部に固定された係止端部とを含み、連結部材は、挿入通路内に挿入されることで、挿入通路に沿って湾曲可能とされれる。上記球状体は、固定部および係止端部によって芯線から抜け落ちることが防止されると共に、芯線に回転可能に設けられ、連結部材が挿入通路内に挿入されることで、第１環状凹部を規定する拡径部の内周面と、第２環状凹部を規定する第２管部の外周面と係合して、第１管部と第２管部とを連結する。上記固定部は、中空状に形成された把持部と、把持部に連設され、芯線が挿入される第２貫通孔が形成された第１ネジ部とを含む。上記把持部内には、芯線の一方の端部が固定されると共に把持部内で回転可能に設けられた係止部が設けられ、挿入孔の内周面には、段差部と、段差部より第１環状凹部側に位置する第２ネジ部と、第２ネジ部から第１環状凹部に向けて延び、第１環状凹部に達する連通路とが形成される。上記連結部材を挿入孔から挿入し、挿入通路内に連結部材を配置した後、把持部を回転させて、第１ネジ部を第２ネジ部に螺合させて、固定部を拡径部に固定し、連結部材を挿入通路の全周に亘って配設させる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
好ましくは、芯線は断面形状が円形形状とされ、該芯線の直径は、第２管部の厚さよりも小さくなるように形成され、球状体は、芯線の延材方向に垂直な断面において円環状とされ、該球状体の外周面の半径は、第２管部の厚さよりも大きくなるように形成される。上記拡径部のうち、第１環状凹部が位置する部分における厚さは、球状体の半径よりも厚くなるように形成される。