(57)【要約】【課題】温度変化による繰り返し荷重が長期間作用しても疲労破壊することのない管継手を提供する。【解決手段】一端部に受け口２が、他端部に挿し口３がそれぞれ形成され、かつ受け口２の端部に環状パッキン４が配設されたソケット状の管継手１であって、受け口２の内部に直管５の未挿入代に相当する長さのスペーサ６が配設され、スペーサ６は、受け口２に直管５が挿入されたときに、直管５の端面５Ａに当接して直管５の挿入量を規制するとともに、直管５が熱膨張で伸長したときに、その伸長に伴って直管５の端面５Ａとの当接面が移動して直管５の伸長を妨げない。【選択図】図３
2008291963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部に受け口が、他端部に挿し口または受け口がそれぞれ形成され、かつ一つの前記受け口の端部に環状パッキンが配設されたソケット状またはエルボ状の管継手であって、
前記受け口の内部に直管の未挿入代に相当する長さのスペーサが配設され、
該スペーサは、前記受け口に前記直管が挿入されたときに、当該直管の端面に当接して直管の挿入量を規制するとともに、前記直管が熱膨張で伸長したときに、その伸長に伴って当該直管の端面との当接面が移動して直管の伸長を妨げないことを特徴とする管継手。
【請求項２】
３つ設けられた端部のうち、１つまたは２つの端部に受け口が、残りの端部に挿し口又は受け口が形成され、かつ一つの前記受け口の端部に環状パッキンが配設されたＴ字状の管継手であって、
前記受け口の内部に直管の未挿入代に相当する長さのスペーサが配設され、
該スペーサは、前記受け口に前記直管が挿入されたときに、当該直管の端面に当接して直管の挿入量を規制するとともに、前記直管が熱膨張で伸長したときに、その伸長に伴って当該直管の端面との当接面が移動して直管の伸長を妨げないことを特徴とする管継手。
【請求項３】
前記スペーサは、その一部に形成された歯状の係合突起が前記受け口内壁面の凹部に押し込まれるか、または前記スペーサ自身の一部が折れ曲がることにより、前記直管の端面との当接面が移動することを特徴とする請求項１又は２に記載の管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管継手本体に接続された直管が熱膨張により伸長したとき、その伸長を吸収することが可能な管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、外気温の変化や配管内部を流れる流体の温度変化によって管路に熱伸縮（熱応力）が生じ、それによって管路が破損する虞があるため、これを防ぐ目的で管路の熱伸縮を吸収できる管継手が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
図１２は、このような管継手１を示したもので、一端部に受け口２が、他端部に挿し口３がそれぞれ形成されている。受け口２の端部には環状パッキン４が設けられており、図１３に示すように、受け口２に直管５が挿入されたとき、受け口２と直管５との間から水が漏れるのを防止している。受け口２に直管５が挿入された後、受け口２には固定バンド（図示省略）が装着され、これにより管継手１及び直管５は固定される。
【０００４】
このようなソケット状の管継手１の受け口２に直管５の一端部を挿入する際には、熱膨張による伸縮を考慮して受け口２内の奥部に未挿入代Ｌ１及び挿入代Ｌ２を設定しておき、直管５の端面５Ａが未挿入代Ｌ１の直前（未挿入代Ｌ１と挿入代Ｌ２との境界付近）に位置するように直管５を挿入する。これにより、直管５の伸びを未挿入代Ｌ１で吸収する一方、直管５の縮みを挿入代Ｌ２で吸収することができる。
【０００５】
ところで、上記管継手１の受け口２に直管５を挿入する場合、直管５の端面５Ａが未挿入代Ｌ１の直前に位置するようにするには、その挿入量に応じて直管５の端面５Ａから所定離れた所に標線を引いておき、その標線が管継手１の受け口２の開放端部２Ａに合致するまで押し込むようにしている。
【０００６】
しかし、従来では、標線を引く際にコンベックスや金尺を用いていたため、作業が非常に煩わしいものとなっていた。
【０００７】
そこで、管継手の内部に、受け口の開放端側に傾斜面を有する突起状のリブを設けるとともに、直管の端面先端には前記リブの傾斜面と同じ方向に傾斜した傾斜面を形成しておき、直管を管継手に挿入するときは、直管の端面が前記リブに当接することにより直管を規定量だけ挿入できる一方、管継手に挿入した直管が熱膨張したとき、直管の端面先端が管継手のリブに乗り上げることにより、管継手本体を拡径させながら直管が伸長できるようにした管継手構造が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】実公昭６２−２４１５７号公報
【特許文献２】特開昭５８−５４２９１号公報
【特許文献３】特開２００６−３１２９７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献３の技術では、直管の端面先端が管継手のリブに乗り上げて管継手本体を拡径させる際に、管継手本体に大きな応力が加わり、また直管が縮むと前記応力が解放され、つまり管継手本体には、外気温の変化や配管内部を流れる流体の温度変化によって、大きな繰り返し荷重が作用することになり、このような状態で長期間使用していると、管継手本体が疲労破壊する虞がある。
【０００９】
本発明の課題は、温度変化による繰り返し荷重が長期間作用しても疲労破壊することのない管継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、一端部に受け口が、他端部に挿し口または受け口がそれぞれ形成され、かつ一つの前記受け口の端部に環状パッキンが配設されたソケット状またはエルボ状の管継手であって、前記受け口の内部に直管の未挿入代に相当する長さのスペーサが配設され、該スペーサは、前記受け口に前記直管が挿入されたときに、当該直管の端面に当接して直管の挿入量を規制するとともに、前記直管が熱膨張で伸長したときに、その伸長に伴って当該直管の端面との当接面が移動して直管の伸長を妨げないことを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、３つ設けられた端部のうち、１つまたは２つの端部に受け口が、残りの端部に挿し口又は受け口が形成され、かつ一つの前記受け口の端部に環状パッキンが配設されたＴ字状の管継手であって、前記受け口の内部に直管の未挿入代に相当する長さのスペーサが配設され、該スペーサは、前記受け口に前記直管が挿入されたときに、当該直管の端面に当接して直管の挿入量を規制するとともに、前記直管が熱膨張で伸長したときに、その伸長に伴って当該直管の端面との当接面が移動して直管の伸長を妨げないことを特徴としている。
【００１２】
上記各構成によれば、管継手の受け口に直管を挿入する際、直管の端面がスペーサに当接するまで直管を押し込めば、直管は規定量（図１３に示す未挿入代Ｌ１と挿入代Ｌ２との境界付近まで）挿入されたことになる。
【００１３】
直管が熱膨張して伸長したときは、スペーサは、その伸長に伴って直管の端面との当接面が移動するので、直管の伸長を妨げることがない。また、熱膨張が解消されたときは、直管の端面がスペーサから離れ、直管はスムーズに縮むことができる。このように、上記各構成においては、直管が伸長したときに管継手の受け口を拡径させたりすることがなく、直管に長期間に亘って熱膨張が繰り返し作用しても、管継手が疲労破壊を起こすことがない。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記スペーサは、その一部に形成された歯状の係合突起が前記受け口内壁面の凹部に押し込まれるか、または前記スペーサ自身の一部が折れ曲がることにより、前記直管の端面との当接面が移動することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、温度変化による繰り返し荷重が長期間作用しても疲労破壊することのない管継手を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明に係る管継手を示している。この管継手１は、図１２でも示したようにソケット状の管継手であって、一端部に受け口２が形成されるとともに、他端部に挿し口３が形成されている。また、受け口２の端部には環状パッキン４が設けられており、受け口２に直管５が挿入されたとき（図１３参照）、受け口２と直管５との間から水が漏れるのを防止している。
【００１８】
本実施例の管継手１には、受け口２の内部に直管５の未挿入代Ｌ１に相当する長さのスペーサ６が配設されている。このようなソケット状の管継手１に直管５を接続する場合、図２に示すように、管継手１の受け口２の内部にスペーサ６を挿入し、受け口２内の奥部に当接させた後、直管５を受け口２に挿入すればよい。この場合、挿入した直管５の端面５Ａがスペーサ６の端面に当接し、それ以上の直管５の挿入が規制される。次いで、管継手１の受け口２の外周面に固定バンド（図示省略）を装着すれば、挿入した直管５の端面５Ａと管継手１の受け口２の内奥部との間には、スペーサ６の長さ、すなわち、設定された未挿入代Ｌｌに相当する間隔を確保することができるとともに、その状態で管継手１に直管５が固定されることになる。また、管継手１の挿し口３は、他の直管や管継手に挿入される。
【００１９】
ここで、スペーサ６の詳細構成について説明する。スペーサ６は、図３に示すように、円環状部材７と、この円環状部材７の一側端面に設けられ、挿し口３側に向かって歯状に突出した複数の係合突起８とを有している。複数の係合突起８は円環状部材７の周方向に亘って配置されている。これら係合突起８は、受け口２の内壁面に形成された複数の凹部９にそれぞれ嵌合している。なお、スペーサ６全体は、ポリエチレン（ＰＥ）又はポリプロピレン（ＰＰ）で形成されている。
【００２０】
図４は、係合突起８及び凹部９の一つを拡大して示したものである。係合突起８は両側端がテーパ状をなしている。すなわち、係合突起８は、基部８Ａの幅が広く、先端部８Ｂの幅が狭くなっている。また、係合突起８の両側端には先端部８Ｂ付近に段付部８Ｃが形成され、これら段付部８Ｃより先端側は幅が更に狭くなっている。さらに、係合突起８には、先端部８Ｂ側から基部８Ａに向かって切り込み８Ｄが形成されている。この切り込み８Ｄは所定の幅を有している。なお、スペーサ６において、段付部８Ｃから円環状部材７の他側端面（係合突起８が設けられた面と反対側の面）までの長さＬは直管５の未挿入代Ｌ１に等しく設定されている。
【００２１】
一方、受け口２の内壁面に形成された凹部９は縦長の矩形状を成し、その開口端９Ａに係合突起８の段付部８Ｃが引っ掛かるように構成されている。
【００２２】
次に、上記構成における管継手１に直管５を挿入する際の作用について説明する。
【００２３】
先ず、管継手１の受け口２内にスペーサ６を予め装着しておく。つまり、スペーサ６は受け口２内に挿入され、その係合突起８の段付部８Ｃが、受け口２の内壁面に形成された凹部９の開口端９Ａに引っ掛かった状態となるまで押し込まれている。
【００２４】
次に、管継手１の受け口２内に直管５を挿入し、直管５の端面５Ａがスペーサ６の円環状部材７に当接するまで直管５を押し込む。これによって、直管５は規定量（図１３に示す未挿入代Ｌ１と挿入代Ｌ２との境界付近まで）挿入されたことになる。
【００２５】
直管５が熱膨張して伸長したときは、スペーサ６は、直管５に押されて挿し口３側へ移動し、係合突起８が受け口２の内壁面の凹部９内に進入する。このとき、係合突起８には、所定の幅を有した切り込み８Ｄが形成されているので、凹部８内に進入する際に、図５に示すように、前記切り込み８Ｄが潰れ、係合突起８は凹部９内に容易に進入することができる。
【００２６】
本実施例によれば、直管５の伸長に伴ってスペーサ６が挿し口３側へ移動するので、直管５の伸長を妨げることがない。また、熱膨張が解消されたときは、直管５の端面５Ａがスペーサ６から離れ、直管５はスムーズに縮むことができる。このように、本実施例の管継手１においては、直管５が伸長したときに管継手１の受け口２を拡径させたりすることがなく、直管５に長期間に亘って熱膨張が繰り返し作用しても、管継手１が疲労破壊を起こすことがない。
【実施例２】
【００２７】
図６は実施例２を示している。本実施例では、管継手１の受け口２内に蛇腹状のスペーサ１０が設けられている。このスペーサ１０全体は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）又はゴムで形成されている。
【００２８】
スペーサ１０は両端部が開放端となっており、一方の開放端１０Ａは直管５の端面５Ａに当接し、他方の開放端１０Ｂは、管継手１の内壁面に形成された段付部１Ａに当接している。なお、段付部１Ａは受け口２と挿し口３との境界付近に形成されている。
【００２９】
上記構成において、直管５を受け口２内に挿入し押し込めば、直管５の端面５Ａがスペーサ１０の開放端１０Ａに当接し、直管５を規定量（図１３に示す未挿入代Ｌ１と挿入代Ｌ２との境界付近まで）挿入することができるとともに、直管５が熱膨張で伸長したときは、直管５の端面５Ａがスペーサ１０を押圧することにより、スペーサ１０は軸方向長さが縮んで直管５の伸長を妨げることはない。なお、スペーサ１０は、人の力で押圧しても縮むことはないが、直管５の熱膨張による押圧力では縮むように設定されている。
【００３０】
本実施例によれば、直管５の熱膨張が解消されて直管５の長さが元に戻ったときは、スペーサ１０はその開放端１０Ａが直管５の端面５Ａに当接したままで軸方向に沿って伸びるので、直管５の端面５Ａとスペーサ１０との間に隙間が形成されることがない。
【実施例３】
【００３１】
図７は実施例３を示している。本実施例では、管継手１の受け口２内に籠状のスペーサ２０が設けられている。スペーサ２０は、上下に円環状部材２１，２２を有し、円環状部材２１と円環状部材２２は「く」の字型の複数の連結部材２３で連結されている。連結部材２３は円環状部材２１，２２に周方向に沿って設けられている。円環状部材２１は直管５の端面５Ａに当接し、円環状部材２２は管継手１の内壁面に形成された段付部１Ａに当接している。なお、このスペーサ２０全体は、ポリエチレン（ＰＥ）又はポリプロピレン（ＰＰ）で形成されている。
【００３２】
「く」の字型の複数の連結部材２３には、図８に示すように、その中央部（「く」の字型に折れ曲がった部分）に切欠き２３Ａ，２３Ｂが形成され、上下から力（矢印Ａ１，Ａ２）が加わると前記中央部で容易に折れ曲がるようになっている。
【００３３】
上記構成において、直管５を受け口２内に挿入し押し込めば、直管５の端面５Ａがスペーサ２０の円環状部材２１に当接し、直管５を規定量（図１３に示す未挿入代Ｌ１と挿入代Ｌ２との境界付近まで）挿入することができる。また、直管５が熱膨張で伸長したときは、直管５の端面５Ａがスペーサ２０を押圧することにより、スペーサ２０は、「く」の字型の連結部材２３が、図９に示すように、その中央部（切欠き２３Ａ，２３Ｂが形成された部分）で折れ曲がって軸方向長さが縮む。これによって、直管５の伸長を妨げることが回避される。
【００３４】
なお、「く」の字型の連結部材２３は、人の力で押圧しても中央部で折れ曲がることはないが、直管５の熱膨張による押圧力では容易に折れ曲がるように設定されている。
【実施例４】
【００３５】
図１０は実施例４を示している。本実施例は、Ｔ字状の管継手３０の端部にスペーサ３１を設けた一例である。すなわち、Ｔ字状の管継手３０は、直管部３２と、直管部３２の中央から直角に分岐した分岐管部３３とを有し、直管部３２の両端には受け口３４，３５が、分岐管部３３の先端には挿し口３６がそれぞれ形成されている。そして本実施例では、受け口３４の内部に、直管５（図２参照）の未挿入代Ｌ１に相当する長さのスペーサ３１が配設されている。
【００３６】
スペーサ３１としては、実施例１〜３で示したものを組み込むことができる。
【実施例５】
【００３７】
図１１は実施例５を示している。本実施例では、エルボ状の管継手４０の端部にスペーサ４１が配設されている。すなわち、エルボ状の管継手４０は曲管部４２を有し、この曲管部４２の両端には受け口４３，４４が形成されている。そして本実施例では、受け口４３の内部に、直管５の未挿入代Ｌ１に相当する長さのスペーサ４１が配設されている。
【００３８】
スペーサ４１としては、実施例１〜３で示したものを組み込むことができる。なお、受け口４４の代わりに挿し口を設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例１による管継手の半断面図である。
【図２】図１の管継手、その管継手に挿入されるスペーサ及び直管を示す図である。
【図３】スペーサの全体構成図である。
【図４】係合突起、及び係合突起が嵌合する凹部の詳細図である。
【図５】係合突起が凹部内に押し込まれた様子を示す図である。
【図６】実施例２による管継手の断面図である。
【図７】実施例３による管継手の断面図である。
【図８】連結部材の拡大図である。
【図９】連結部材が折れ曲がった様子を示す図である。
【図１０】実施例４による管継手の断面図である。
【図１１】実施例５による管継手の断面図である。
【図１２】従来技術による管継手の断面図である。
【図１３】従来技術による管継手に直管を接続した様子を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ソケット状の管継手
２  受け口
３  挿し口
４  環状パッキン
５  直管
５Ａ  端面
６，１０，２０，３１，４１  スペーサ
３０  Ｔ字状の管継手
４０  エルボ状の管継手
【図１】
2008291963.tif 000003
【図２】
2008291963.tif 000004
【図３】
2008291963.tif 000005
【図４】
2008291963.tif 000006
【図５】
2008291963.tif 000007
【図６】
2008291963.tif 000008
【図７】
2008291963.tif 000009
【図８】
2008291963.tif 000010
【図９】
2008291963.tif 000011
【図１０】
2008291963.tif 000012
【図１１】
2008291963.tif 000013
【図１２】
2008291963.tif 000014
【図１３】
2008291963.tif 000015