(57)【要約】【課題】  円周方向に沿って均一な引き抜き阻止力が得られるとともに施工性を向上することができる排水用継手を提供する。【解決手段】  両端部にフランジ部１１ａ、１１ｂを有する継手本体１と、フランジ部１１ａ、１１ｂの各々と締結される一対のフランジ部材２と、継手本体１とフランジ部材２の内周側に装着されて、鋼管の外周面をシールするリング状のパッキン部材３とを備え、パッキン部材３は、鋼管の外周面に当接しかつ円周方向に配設された複数の鋼球５を有するとともに、フランジ部材２の内周面に当接して鋼球５を鋼管に押圧する複数のスペーサ部材６を有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一端部にフランジ部を有する継手本体と、前記フランジ部と締結されるフランジ部材と、前記継手本体と前記フランジ部材の内周側に装着されて、接続される管の外周面をシールするリング状のパッキン部材とを備え、前記パッキン部材は、前記管の外周面に当接しかつ円周方向に配設された複数の抜け止め部材を有するとともに、前記フランジ部材の内周面に当接して前記抜け止め部材を前記管に押圧する複数のスペーサ部材を有することを特徴とする排水用管継手。
【請求項２】
前記スペーサ部材は、前記抜け止め部材に当接する側の面が前記管の抜け出し方向に沿って傾斜したテーパ面となる楔状部材であることを特徴とする請求項１に記載の排水用管継手。
【請求項３】
前記スペーサ部材は、前記抜け止め部材に当接する側の面に前記抜け止め部材の円周方向の移動を規制する規制部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の排水用管継手。
【請求項４】
前記スペーサ部材は、少なくとも前記フランジ部材と接する側の面の一部が前記フランジ部材と非接触となる形状を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の排水用継手。
【請求項５】
前記パッキン部材は、前記抜け止め部材と前記スペーサ部材が一体化されて成形された部材であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の排水用管継手。
【請求項６】
前記抜け止め部材は鋼球であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の排水用管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば排水鋼管を配管施工するために使用される排水用管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
汚水や雑排水が流下する排水配管においては、排水管（例えば炭素鋼鋼管）を接続するために、建築物の挙動に対する追随性を高めまた温排水の熱膨張を吸収できるようにするために、可撓性をもたせた管継手（例えば排水鋼管継手工業会規格：ＭＤＪ００２−０４参照）が多用されている。この管継手によれば、両端部にパッキンを内装した継手本体にフランジを締結するフランジ接合方式により排水管の接続が行われる。
【０００３】
排水配管は、重力排水（自然流下）であるために管内に加わる圧力をそれほど考慮する必要がなく、配管施工を行う場合、例えば配管が詰まる、あるいは集中豪雨などで排水量が異常に増加して管内が満水状態になることなどにより、水位が増加した分の圧力が加わることを考慮すれば十分である。したがって、数ｋＮ程度の引抜阻止力があればよいので、従来の管継手には、パッキンとしてロックリング付ロックパッキンを使用することが一般的であった。しかして、耐震性を考慮して、図１４に示すように、パッキン３０の内部に鋼球５０を封入し、パッキン３０の外周面をテーパ形状として、そこにフランジ２０のテーパ面２９を当接して、継手本体１０とフランジ部材２０をボルト４１及びナット４２を含む締結部材４０で締め付けることにより鋼球５０を鋼管１１に食い込ませすることにより、引抜阻止力を高めるようにした管継手が提案され、実用化されている。
【０００４】
鋼球が内蔵された管継手に関して、種々の改良が提案されている。例えば特許文献１には、接続管にスラスト方向の移動が生じてもパッキンの気密保持を可能とするために、継手本体に位置するパッキン本体部と押え部材内部に位置する突出部とに環状切れ目をもって一体に形成しかつパッキン本体部の外周面に継手本体及び押え部材の内周面に当接する逆勾配の傾斜面を形成したパッキンを継手本体に組み込む構造のものが記載されている。また特許文献２には、管体の外周に嵌合可能な環状部の一端から延びる部分に複数個の剛体球を等間隔で設け、環状部の他端から延びる部分に管体の端部に配置される係止端部を設けるともに、環状部の一端とそこから延びる部分との間にスリットを設けたパッキン本体を使用し、継手の締結時に継手部材（フランジ部材）の内側内周面で剛球体を管の外周に食い込ませるようにした管継手が記載されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、接続管外面と継手本体とフランジ体間で圧縮させて密封させるリング状パッキンと、フランジ体内面に形成したテーパ面で複数の抜け止め球を接続管外周面に押し付けて管の抜け出しを防止する抜け止め機構を設けること、及び抜け止め球を保持するホルダと継手本体とを連結する押出軸を、パッキンの同一円周上に摺動自在に貫通させて、この押出軸でホルダをフランジ体側に移動させるようにした管継手が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】実開昭５５−１６５１８４号公報（第２〜７頁、図１、図２）
【特許文献２】実用新案登録第３０９９３７０号公報（第３〜４頁、図１、図２）
【特許文献３】特開２００５−３０８１８２号公報（第４〜５頁、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１〜３に記載された管継手によれば、球体（剛球又は抜け止め玉）が管体表面に食い込むので、管の抜け出しを防止することは可能であるが、いずれもフランジの内周面に形成したテーパ面で球体を管体表面に押し付ける構造なので、実用上図１４に示す管継手と共通する問題点があることが知見された。すなわちフランジ部材２０は、通常鋳造品であり、加工品に比べて寸法、形状のバラツキが大きい。そのため、製品ごとの寸法のばらつきに起因して、球体をパッキンに配置したときに位置ずれ（数ｍｍ程度）を生じやすいという問題がある。しかも管を挿入し易くするために、管とフランジとの間にある程度の隙間を設けた場合、パッキンにフランジを被せる際に、フランジが傾き、球体の位置ずれが生じるおそれがあるので、フランジ部材を速やかに装着することができず、フランジ重量の増大も加わって、施工性の低下という問題が発生する。
【０００８】
また、フランジ部材２０を継手本体１０に締結するときに、円周方向に沿って均一な力で締付けられない状態、いわゆる片締め状態となり、一方の側の鋼球５０がフランジのテーパ面２９側に入り込みすぎ、管への食い込み不足が生じ、他方の側の鋼球５０は過度に管に食い込む状態となる。よって、円周方向に引き抜き阻止力のアンバランスが生じるので、全体の引き抜き阻止力が低下してしまうという重大な問題がある。
【０００９】
したがって本発明の目的は、上記の問題点を解消して、円周方向に沿って均一な引き抜き阻止力が得られるとともに施工性を向上することができる排水用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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の排水用管継手は、少なくとも一端部にフランジ部を有する継手本体と、前記フランジ部と締結されるフランジ部材と、前記継手本体と前記フランジ部材の内周側に装着されて、接続される管の外周面をシールするリング状のパッキン部材とを備え、前記パッキン部材は、前記管の外周面に当接しかつ円周方向に配設された複数の抜け止め部材を有するとともに、前記フランジ部材の内周面に当接して前記抜け止め部材を前記管に押圧する複数のスペーサ部材を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明において、前記スペーサ部材は、前記抜け止め部材に当接する側の面が前記鋼管の抜け出し方向に沿って傾斜したテーパ面となる楔状部材とすることができる。
【００１２】
本発明において、前記スペーサ部材は、内周側に前記抜け止め部材の円周方向の移動を規制する規制部を有する形状とすることができる。
【００１３】
本発明において、前記スペーサ部材は、少なくとも前記フランジ部材と接する側の面の一部が前記フランジ部材と非接触となる形状を有することができる。
【００１４】
本発明において、前記パッキン部材は、前記抜け止め部材と前記スペーサ部材が一体化されて成形された部材とすることができる。
【００１５】
本発明において、前記抜け止め部材として鋼球を使用することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フランジ部材の内周側にスペーサ部材を設けるので、フランジ部材と継手本体を締結する締め付け力は、スペーサ部材を介して抜け止め部材ごとに独立してそれに伝達される。したがって片締め状態および抜け止め部材の位置ずれが防止されるため、円周方向に沿って均一に分布された引き抜き阻止力を得ることができる。
【００１７】
特に、パッキンを作製する際に、例えば、抜け止め部材とスペーサ部材を成形用金型にインサートしておき、原料（例えばゴム配合物）を射出成形することにより、これらを一体化した部材が得られ、抜け止め部材の位置ずれをより確実に防止することができる。
【００１８】
しかもフランジ部材の内周側をテーパ面としないので、その肉厚を厚くする必要がなく、フランジ部材の軽量化を図ることができるとともに、従来よりも短時間で配管施工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の詳細を添付図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態に係わる排水用管継手を示す一部を切り欠いた斜視図、図２は図１のパッキンを排水管挿入方向（紙面上方）から見た平面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線断面図、図５はスペーサ部材の一例を示す斜視図、図６〜１１はスペーサ部材の他の例を示す斜視図、図１２及び１３はパッキン成形用金型の要部を示す断面図である。
【００２０】
図１に示す管継手は、全体が円筒形状に形成され、両端部に排水鋼管（図示を省略）が差し込まれる継手本体１と、そこにボルト４１とナット４２を含む締結部材４で固定されるＬ字状の縦断面形状を有するフランジ部材２を有する。継手本体１は、排水鋼管の端部を受取る受口１１、１２を有し、各受口１１、１２の端部に円周方向に沿って等角度間隔（例えば１２０°）をおいて複数の取付穴部１１１、１２１が形成されている。このフランジ部材２は、複数（３個）の締結部２１を有し、各締結部２１には、取付穴部１１１、１２１と同じ角度間隔で締付穴部２１１が形成されている。フランジ部材２及び継手本体１の内周面には、弾性体からなるリング状のパッキン３が嵌入されている。図２に示すように、パッキン３のフランジ部材２に嵌め込まれる側の端部には、円周方向に沿って等角度間隔（α）で配置された複数の抜け止め部材（以下の説明では鋼球という）５とそれをパッキン３の内径側に押圧するスペーサ部材６が配設されている。なお、図１において、他方のフランジ部材は一方のフランジ部材２と同様の構造を有するのでパッキン３、鋼球５及ぶスペーサ部材６とともに省略されている。
【００２１】
図３及び４に示すように、パッキン３は、端部に鋼球５とスペーサ部材６が設けられた厚肉部３１と、排水鋼管の端面が当接するように端部が内径側に折り曲げられた薄肉部３２から構成される。鋼球５は、例えば両図に示すように円周方向に沿って等角度間隔(α＝４０°)の圧接位置Ｘに設けられている。本実施の形態では、継手本体１は１２０°間隔で形成された３つの取付穴部１１１を有しかつフランジ部材２も同様に３つの締付穴部２１１を有するので、締結時のバランスなどを考慮して、鋼球５はその整数倍(例えば１２個)だけ（α＝３０°となる）パッキン３に埋め込まれている。後述するが、このパッキンは、例えば、鋼球とスペーサ部材を成形用金型にインサートしておき、原料（例えばゴム配合物）を射出成形することにより、これらを一体化した部材として作製することができる。
【００２２】
スペーサ部材６は、図５に示すように楔状の断面形状を有する部材であり、フランジ部材２の内周面に接する側の面（以下フランジ面という）６１がストレート面であり、鋼球５に接する側の面（以下鋼球面という）６２が排水鋼管の引き抜き方向に沿って下り勾配となるテーパ面に形成される、すなわち、排水鋼管の引抜き方向に沿って厚肉に形成された形状を有する。
【００２３】
上記の管継手によれば、次の手順により、排水鋼管の接続を行うことができる。すなわち排水鋼管（図示を省略）の一端にフランジ部材２を挿通した後、鋼球５とスペーサ部材６を有するパッキン３を装着し、次いで継手本体１をパッキン３を装着した排水鋼管に向って挿入し、最後に継手本体１にフランジ部材２を締結することにより、図１に示す接続構造が得られる。
【００２４】
この接続作業において、フランジ部材２と鋼球５との間にスペーサ部材６が介装されているので、フランジ部材２を継手本体１に締結するときに、フランジ部材２の内周面によりスペーサ部材６が排水鋼管側に押し付けられる。したがって鋼球５がスペーサ部材６のテーパ面で押圧されるので、鋼球５が排水鋼管に食い込み所定の引き抜き阻止力が得られる。しかも総ての鋼球５が独立してスペーサ部材６のテーパ面で押圧され、鋼球５はフランジ部材２と直接接触しないので、フランジ部材２が傾いた状態で継手本体１に締結されることがなくなり（片締が防止される）、全周にわたって均等な力で締め付けられることから、引き抜き阻止力を円周方向に沿って均一に分布させることができる。
【００２５】
本発明においては、スペーサ部材６としては、上記のものに限らず、図６〜１１に示す形状のものを使用することができる。
【００２６】
図６に示すスペーサ部材６ａは、排水鋼管にパッキンを装着する場合にスペーサ部材６ａの飛び出しを防止するために、フランジ面６１に幅方向（略円周方向）に沿って半円筒状の溝６１１を設けて、フランジ面６１がフランジ部材２の全面と接触しないようにしたものである。このスペーサ部材６ａによれば、成形用金型にインサートしてパッキン部材を射出成形すると、溝６１１に原料が注入され、パッキン３と一体化されるので、フランジ部材２を締結する際のスペーサ部材６の飛び出しや、パッキン３を排水鋼管に装着する際のスペーサ部材６の脱落を防止することができる。
【００２７】
図７に示すスペーサ部材６ｂは、飛び出しをより確実に防止するために、フランジ面６１に幅方向に沿って半円筒状の溝６１１を設け、さらに上端面６３にも幅方向に沿って半円筒状の溝６３１を設けたものである。このスペーサ部材６ｂによれば、成形用金型にインサートしてパッキン部材を射出成形すると、溝６１１および溝６３１に原料が注入され、パッキン３と一体化されるので、図６のものと同様にフランジ部材２を締結する際のスペーサ部材の飛び出しや、パッキン３を排水鋼管に装着する際のスペーサ部材６の脱落を防止することができる。
【００２８】
図８に示すスペーサ部材６ｃは、フランジ面６１を、フランジ部材２の内周側の曲率半径よりも小さい曲率半径を有する円弧面６１２に形成し、フランジ部材２の一部と接触するように設けた形状を有する。フランジ部材２は、ねずみ鋳鉄又は球状黒鉛鋳鉄からなる鋳造で作製された部材で、鋳造後、必要に応じてエポキシ樹脂等の樹脂コーティングが施されるので、若干の歪や寸法のバラツキが避けられない。このスペーサ部材６ｃによれば、フランジ部材２が鋳造品であっても、スペーサ部材６ｃをフランジ部材２の内周面に確実に当接させることができる。
【００２９】
図９に示すスペーサ部材６ｄは、鋼球５が円周方向にずれるのを防止するために、鋼球面６２に幅方向に沿って、鋼球５の一部を保持し得る大きさをもつ半円筒状の溝６２１(規制部)を設けたものである。このスペーサ部材６ｄによれば、半円筒状の溝６２１で鋼球の円周方向の移動が規制される（鋼球５が円周方向にずれるのを防止できる）ので、スペーサ部材６ｄの楔効果を確実に鋼球５に加えることができる。
【００３０】
図１０に示すスペーサ部材６ｅは、鋼球５が円周方向にずれるのを防止するために、フランジ面６１と鋼球面６２を円弧面６２２(規制部)に形成したものである。このスペーサ部材６ｅによれば、内周側の円弧面で前記鋼球の円周方向の移動を規制する（鋼球５が円周方向にずれるのを防止できる）ので、図９のものと同様にスペーサ部材６ｅの楔効果を確実に鋼球５に加えることができる。
【００３１】
図１１に示すスペーサ部材６ｆは、平板をフ字状に折り曲げて形成したものであり、鋼材をプレス加工することなどにより簡便に作製できるので、管継手の低コスト化を図るとともに、パッキン部材３の成形時に一体化する際に、内側の空間に原料が注入・成形されて、スペーサ部材６ｆの飛び出しおよび脱落を防止することができる。
【００３２】
上記の各スペーサ部材６、６ａ…は、パッキン３を成形した後に、そこに組み込むことによりパッキン３と一体化することができるが、パッキン３の成形時に抜け止め部材５とともにパッキン３と一体化した部材とすることができる。このスペーサ部材及び抜け止め部材付パッキンを使用すると、スペーサ部材６、６ａ…とそれに接触する抜け止め部材５が、予めパッキン３に保持されているので、パッキン３を継手本体１とフランジ部材２に装着する時にスペーサ部材６、６ａ…又は抜け止め部材５が脱落することがなく、しかもスペーサ部材６、６ａ…と抜け止め部材５との位置ずれが生じることがないために、確実に管の抜け止めを防止することができる。
【００３３】
上記パッキンは、例えば図１２及び図１３に示すように、２工程からなる射出成形（２回のインサート成形）の手法により作製できる。まず図１２に示すように、固定金型７０にスペーサ部材６ｂをセットし、球状凸部７１ａを有する可動金型７１を固定化金型７０まで移動してキャビティ７２を形成する。次いでこの成形空間に原料（ゴムの加熱混練物）を射出後冷却・固化することにより図１３に示すようにパッキン３の半製品が形成される。球状凸部７１ａは、次の工程において、抜け止め部材５を装着する空間を形成するためのものである。また、スペーサ部材６ｂを固定金型７０に密着させるために、スペーサ部材が強磁性体の場合には、固定金型に磁石を埋め込んで磁気的に固定することができ、また固定金型７０に機能上問題のない程度の段差を設けるなどの固定金型の定位置からの移動を防止する構造とすることが好ましい。
【００３４】
次いで図１２に示す金型からパッキン３の半製品を固定金型７０に残したまま、図１３に示すように固定金型７０の金型内に抜け止め部材５とともにセットし、別の可動金型７１‘を固定化金型７０まで移動して第２キャビティ７３を形成する。この第２キャビティ７３に原料（ゴムの加熱混練物）を射出することによって、スペーサ部材６ｂと抜け止め部材５が一体化されたパッキン３を作製することができる。
【００３５】
上記の射出成形において、キャビティ７２及び７３に注入する原料は同一であってもよいし、あるいは異種原料であってもよく、例えばキャビティ７２には、スペーサ部材６ｂ及び抜け止め部材５を保持するために必要な硬度をもつ原料を注入し、一方、キャビティ７３には、排水鋼管をシールするために必要な硬度をもつ原料を注入することができる。
【００３６】
なお、本発明の管継手は、口径（呼び径）が３２Ａ〜２５０Ａ（好ましくは１００Ａ〜１５０Ａ）の範囲にある炭素鋼鋼管（ＪＩＳ  Ｇ  ３４５２：ＳＧＰ管）又は亜鉛めっき鋼管（ＪＩＳ  Ｇ  ３４４２：ＳＧＰＷ管）からなる排水管の接続に使用することが好ましいが、ＳＧＰ−ＶＡ管及びＳＧＰ−ＰＡ管などの内面樹脂被覆鋼管、更には一部の塩化ビニル管の接続に使用することもできる。
【００３７】
本発明の管継手に、高い引抜阻止力と適度な可撓性を付与し、かつ実用性（コスト）も考慮すると、各部材は例えば次のような材料で形成することが好ましい。
パッキンはジェン系ゴム（例えばニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ））又はオレフィン系ゴム（例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ））で形成することが好ましい。
抜け止め部材である鋼球は、鋼管よりも硬度の大なる鋼材、例えば高炭素クロム系軸受鋼（ＳＵＪ）で形成すれば、ボールベアリングの玉を使用できるので、入手が容易で安価となる。
スペーサ部材は、耐食性を有しかつ機械的強度の高い鋼材（ただし、鋼球よりも硬度が低い材料が好ましい）、例えばマルテンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４１６など）で形成することが好ましい。ただし、各種の排水管材料に適用できるようにするために、鋼球およびスペーサ部材は、排水管材料の外径の表面状態や材質に応じて、その硬度や材質を選定すればよい。
【００３８】
本発明は、上記の構造に限らず、種々の変更が可能であり、例えば、スペーサ部材６は、片締めが生じないものであれば、図５〜１１以外の形状のものでもよく、またパッキン３に溝を設け、そこに鋼球５とスペーサ部材６を嵌め込む構造とすることができる。また抜け止め部材５としては、球体に限らず、排水管に食い込むエッジを一条、又はノコギリ刃状に複数条備える抜け止め部材等を使用することができる。さらに、図１において、継手本体１の他端側は、接続される排水管の材料や形式に応じて、他の接合方式、例えばメカニカル接合やねじ接合を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態に係わる排水用管継手を示す一部を切り欠いた斜視図である。
【図２】図１のパッキンを排水管挿入方向から見た平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】スペーサ部材の斜視図である。
【図６】スペーサ部材の他の例を示す斜視図である。
【図７】スペーサ部材の他の例を示す斜視図である。
【図８】スペーサ部材の他の例を示す斜視図である。
【図９】スペーサ部材の他の例を示す斜視図である。
【図１０】スペーサ部材の他の例を示す斜視図である。
【図１１】スペーサの他の例を示す斜視図である。
【図１２】第１のパッキン成形用金型の要部を断面図である。
【図１３】第２のパッキン成形用金型の要部を示す断面図である。
【図１４】従来の排水用管継手の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１：継手本体、１１：受口、１１１：取付穴部、１２：受口、１２１：取付穴部
２、２０：フランジ部材、２１：締付部、２１１：締付穴部、２９：テーパ面
３、３０：パッキン、
４、４０：締結部材、４１：ボルト、４２：ナット
５、５０：抜け止め部材（鋼球）
６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ：スペーサ部材、６１：フランジ側面、６１１：溝、６１２：円弧面、６２：鋼球側面、６２１：溝、６２２：円弧面
７０：固定金型、７１、７１‘：可動金型、７１ａ：球状凸部、７２：第１キャビティ、７２ａ、７２ｂ、７２ｃ：第１成形部、７３：第２キャビティ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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