(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管軸芯方向で凸部と凹部とが交互に位置する螺旋状に形成された２本の管の一端同士を突き合わせた状態で両管を接続するための管接続用継手を、該突き合わされた両管を管径方向から挟み込むために分割された２つの継手本体と、これら２つの継手本体を互いに接近させる方向に移動させて締め付けるための締付手段と、前記継手本体に対して固定自在に構成され、かつ、前記管の凹部に入り込んで該継手本体に対する該管の移動を阻止するストッパー部材とからなり、前記ストッパー部材を前記継手本体に対して管軸芯方向で位置変更自在に構成するとともに、前記管が、外径寸法が１０００ｍｍ以上の大型で合成樹脂製又は金属と合成樹脂の複合製で、かつ、外面を構成する外側管部と内面を構成する内側管部とからなり、前記管を、それの管軸芯方向に対してほぼ垂直に交わる方向から切断し、そのほぼ垂直に切断された切断端面に該切断端面を覆うための環状の合成樹脂製の板部材を熱溶着してなることを特徴とする管接続用継手。
【請求項２】
前記各継手本体が、板状で円弧状に湾曲自在な材料でなり、かつ、各継手本体の両端に両継手本体にて管を挟み込んだ状態において互いに接当する一対のフランジ部を備えたものでなり、前記締付手段が、前記上下方向で対向する２つのフランジ部に貫通するボルトと、このボルトの先端に螺合して両フランジ部を接近移動させるナットとからなり、前記両フランジ部の間に前記ストッパー部材をそれの先端が管中心に向かう方向を向いた状態で挟み込み、それら両フランジ部及びストッパー部材をそれらに貫通する前記ボルトとナットにて固定し、前記ストッパー部材に前記ボルトが挿通自在な管軸芯方向に長い長孔を形成してなる請求項１記載の管接続用継手。
【請求項３】
前記継手本体の内面に、パッキンを備えさせてなる請求項１記載の管接続用継手。
【請求項４】
前記継手本体と前記一対のフランジ部とを別々に形成し、前記各フランジ部に前記継手本体の両端の外面にそれぞれ重複して連結される連結部を一体延出し、前記継手本体の厚みよりも前記連結部及びフランジ部の厚みを厚く設定してなる請求項１又は２記載の管接続用継手。
【請求項５】
前記ストッパー部材が、前記フランジ部間に挟み込まれて固定される基部と、この基部から延出されて管の凹部に入り込むストッパー部とからなり、前記ストッパー部の外周縁に９０度折り曲げられた折り曲げ部を備え、前記折り曲げ部の外面に沿って止水用のシール材を備えさせてなる請求項１又は２記載の管接続用継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管軸芯方向で凸部と凹部とが交互に位置する螺旋状に形成された２本の管の一端同士を突き合わせた状態で両管を接続するための管接続用継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２つの管を接続するためには、図１１（ｂ）に示すように、管３０の端部に他方の管３０の端部が連結方向で入り込む切欠部３１を形成している。このように切欠部３１を形成することによって、２本の管３０，３０の一端同士を突き合わせたときに、一方の管３０の凸部３０Ａ及び凹部３０Ｂの端面が他方の管３０の凸部３０Ａ及び凹部３０Ｂの端面に合致してそれら凸部３０Ａ及び凹部３０Ｂが連続形成されるようになっている。
前記のように形成された２本の管３０，３０を接続する場合には、図１１（ａ）に示すように、まず接続予定箇所に両端側それぞれにボルトホルダー３１及び内面の所定箇所に抜け止め用突起３３を備えた金属製の一方（下用）の半割継手３４をそれの内面側（上側）にパッキンシート３５がセットされた状態で配置した後、２本の管３０，３０同士を図１１（ｂ）に示すように、管３０の凹部３０Ｂに前記突起３３が入り込むと共に切欠部３１，３１のうちの管軸芯方向の端面３１Ａ，３１Ａが真上に位置するように配置する。この時、管３０，３０の切欠部３１，３１同士に大きな隙間が発生しないように配置する。次に、図１１（ｃ），（ｄ），（ｅ）に示すように、２本の管３０，３０それぞれの切欠部上面の凹部３０Ｂ，３０Ｂの一部分に、凸部３０Ａの上端よりも少し盛り上がるように内部に止水用ブロック３６を隙間のない状態で止水用のコーキング材３７にて覆うように充填してから、パッキンシート３５を充分に引っ張りながら管３０に巻き付け、図１１（ｆ）に示すようにビニールテープ等で固定する。続いて、もう一方（上用）の半割継手３９（前記半割継手３４と同一構成のもの）を上から被せた後、両半割継手３４，３９の上下に位置するボルトホルダー３２，３２にボルト４０を通してナット４１を螺合させることによって、上下のボルトホルダー３２，３２を接近させて締め付け固定し、接続を完了するのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記接続方法によれば、上下一対の半割継手３４，３９の他、パッキンシート３５、止水用ブロック３６、止水用コーキング材３７等の多数の材料が必要になり、在庫管理費や運搬費を含めたトータルコストが高く付くだけでなく、それら多数の材料を接続手順に沿って行うことが多くの時間と手間を要するものであった。
又、前記管３０の凹部３０Ｂに前記突起３３が入り込むと共に管３０の切欠部３１のうちの管軸芯方向の端面３１Ａが真上に位置するように管３０を配置することが非常に労力のかかるものであるだけでなく、多数の管３０を接続（連結）していく中で、管３０の連結終端側においては、組み付け誤差や切欠部の形成誤差等に起因して、前記のように管３０の切欠部３１のうちの管軸芯方向の端面３１Ａが真上に位置するように管３０を配置することが難しく、接続（連結）作業がし難くなることもあった。
【０００４】
本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、接続作業を容易迅速に行える管接続用継手を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題解決のために、管軸芯方向で凸部と凹部とが交互に位置する螺旋状に形成された２本の管の一端同士を突き合わせた状態で両管を接続するための管接続用継手を、該突き合わされた両管を管径方向から挟み込むために分割された２つの継手本体と、これら２つの継手本体を互いに接近させる方向に移動させて締め付けるための締付手段と、前記継手本体に対して固定自在に構成され、かつ、前記管の凹部に入り込んで該継手本体に対する該管の移動を阻止するストッパー部材とからなり、前記ストッパー部材を前記継手本体に対して管軸芯方向で位置変更自在に構成して、管接続用継手を構成している。
２つの管を接続する場合には、２つの管の一端同士を突き合わせた状態で２つの継手本体を管径方向から挟み込む。この場合、２つの継手本体を管に対して左右方向から１つずつ又は２つ同時に挟み込むようにしてもよいし、又、予め下側に一方の継手本体を配置し、その上から一端同士を突き合わせた状態の２つの管を降ろして位置させた後、他方の継手本体を上から被せて２つの継手本体を上下方向から挟み込むようにしてもよい。このとき、ストッパー部材が管の凹部に入り込むのであるが、組み付け誤差や端部を垂直カットした管同士を接続する場合において凹凸位置のずれ等によりストッパーが管の凹部に入り込まない場合には、前記ストッパー部材の位置を管軸芯方向に変更させることによって、管の凹部に確実に入り込ませることができる。
【０００６】
前記各継手本体が、板状で円弧状に湾曲自在な材料でなり、かつ、各継手本体の両端に両継手本体にて管を挟み込んだ状態において互いに接当する一対のフランジ部を備えたものでなり、前記締付手段が、前記上下方向で対向する２つのフランジ部に貫通するボルトと、このボルトの先端に螺合して両フランジ部を接近移動させるナットとからなり、前記両フランジ部の間に前記ストッパー部材をそれの先端が管中心に向かう方向を向いた状態で挟み込み、それら両フランジ部及びストッパー部材をそれらに貫通する前記ボルトとナットにて固定し、前記ストッパー部材に前記ボルトが挿通自在な管軸芯方向に長い長孔を形成している。
上記のように構成することによって、ストッパー部材を両フランジ部間に挟み込んだ状態で、ボルトを両フランジ部及びストッパー部材に貫通させ、その貫通させたボルトの先端にナットを螺合して締め付けるだけで、ストッパー部材を両フランジ部と一緒に固定することができる。前記締め付ける前に、ストッパー部材の先端が管の凹部に入り込んでいないことが判明した場合には、長孔を利用してストッパー部材を管軸芯方向に移動させてストッパー部材の位置を変更することになる。尚、ストッパー部材の位置変更は、締め付けている最中や締め付けが完了した後に判明した場合には、その判明した時点で行うことになる。
【０００７】
前記継手本体の内面に、パッキンを備えさせておくことによって、パッキンを管の外面に巻く等の作業が不要になるだけでなく、パッキンに対する継手本体の位置決め作業を不要にすることができる。
【０００８】
前記継手本体と前記一対のフランジ部とを別々に形成し、前記各フランジ部に前記継手本体の両端の外面にそれぞれ重複して連結される連結部を一体延出し、前記継手本体の厚みよりも前記連結部及びフランジ部の厚みを厚く設定している。
上記のように締め付け力が直接作用する最も強度的に必要となる連結部及びフランジ部の厚みのみを厚くすることによって、継手の軽量化を図ることができながらも、変形し難い継手に構成することができる。
【０００９】
前記ストッパー部材が、前記フランジ部間に挟み込まれて固定される基部と、この基部から延出されて管の凹部に入り込むストッパー部とからなり、前記ストッパー部の外周縁に９０度折り曲げられた折り曲げ部を備え、前記折り曲げ部の外面に沿って止水用のシール材を備えさせることによって、折り曲げ部にてストッパー部材の保形強度を図ることができながらも、その折り曲げ部をシール材の取付部として構成することができる。
【００１０】
前記管が、外径寸法が１０００ｍｍ以上の大型で合成樹脂製又は金属と合成樹脂の複合製で、かつ、外面を構成する外側管部と内面を構成する内側管部とからなり、前記管を、それの管軸芯方向に対してほぼ垂直に交わる方向から切断し、そのほぼ垂直に切断された切断端面に該切断端面を覆うための環状の合成樹脂製の板部材を熱溶着している。
上記のように管をそれの管軸芯方向から垂直に交わる方向から切断すると、例えば図６（ａ）に示すように、外側管部１Ｃと内側管部１Ｄとの連結が周方向の一部分で断たれ、その一部分での保形強度が弱くなる。特に、外径寸法が１０００ｍｍ以上の大型管において保形強度が他の部分比べてより一層弱くなるものである。そのため、上記のように切断端面に切断端面を覆うための環状の合成樹脂製の板部材を熱溶着することによって、保形強度の低下を抑制することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に、外径寸法が１０００ｍｍ以上の大型に構成された２つの管１，１が管接続用継手２により接続されたものが示されている。前記管１としては、ここでは軽量化を図るために合成樹脂製のものが用いられ、しかも強度を向上させるために内部に亜鉛メッキ鋼板（各種の金属を用いることができる）３を埋設した金属と合成樹脂の複合製のものから構成しているが、亜鉛メッキ鋼板３のない合成樹脂でのみ構成したものや、一部又は全部を金属で形成したもの等、管の具体的構成は、どのようなものであってもよい。又、前記管１は、電線共同溝等に配設するものに使用する他、排水用や下水用としても使用することができる。
【００１２】
前記管１は、図１に示すように、山形状の凸部１Ａと平坦面に構成された凹部１Ｂとが管軸芯方向において交互に位置する螺旋状に形成された外側管部１Ｃと、内面がフラットな内側管部１Ｄとからなる二重管構造に構成している。前記凸部１Ａの形状は、山形状の他、正方形、三角形状、楕円形状、台形状等、どのような形状に形成してもよい。又、前記管１の内面をほぼフラットにすることによって、可撓性において不利にはなるが、排水管で使用する場合には、排水に対する流量抵抗を少なくすることができるだけでなく、保形強度の向上を図って外圧に強い管とすることができる。又、電線を挿入する電線管として使用する場合には、管１内に光ファイバー等のケーブルを通線する場合等に、ケーブルの先端が引っ掛かることがなく、スムーズに通線作業を行うことができる利点があるが、必ずしも内面をフラットにしなくてもよい。
【００１３】
前記管１の端部を、図１に示すように管軸芯方向に対して垂直となる方向から切断している。前記切断された切断端面１Ｔを見ると、図６（ａ）に示すように、前記外側管部１Ｃと内側管部１Ｄとの連結がされていない隙間部分４が発生し、その部分４での強度が低下するため、図１及び図６（ｂ）に示すような管１のほぼ内外径の寸法に相当する環状（リング状）の板部材５を前記切断端面１Ｔに溶着しているが、管１の直径によっては板部材５を不要にすることができる。前記の場合は、管１の凸部１Ａの内部に空間を有する構成であるため、前記隙間部分４が発生するのであり、凸部１Ａの内部が合成樹脂等で詰まっている場合には、前記隙間部分４が発生しないものとなり、前記板部材５を不要にすることができる。前記溶着方法としては、前記回転状態の補強部材５を管１の切断端面１Ｔに接触させて両者を溶着するスピン溶着を用いることができる。このスピン溶着は、特別な大掛かりな装置等を必要としない設備コスト面において有利になるものであるが、前記のような大型な管１に溶着するものに適しているバット溶着であってもよいし、又、高周波振動溶着や超音波溶着等であってもよい。前記バット溶着は、温められた熱板等を溶着予定の部分に当て付けて溶融状態にし、それら溶融された部分を加圧状態で密着させることにより一体化するものである。又、接合強度や耐久性、接着不良等の点から不利であるが、接着剤により両者を接合してもよいし、又、部品点数や重量、作業工程数の増加やねじ部の緩みによる接合強度が低下する等の不利があるが、ボルト等による機械的接合であってもよい。前記高周波振動溶着とは、例えば４０ＭＨｚ程度の高周波電界に誘電体率の大きい材料（合成樹脂）を入れることによって、分子運動により内部発熱を起こし、この誘電加熱現象を利用して合成樹脂の溶着を行うことをいう。ここでは、管１の端部を、管軸芯方向に対して垂直となる方向から切断したものを接続したが、図１１（ｂ）に示すように凹部から凸部を横断する切欠き部が形成されるように切断したものを接続してもよい。
【００１４】
前記管接続用継手２は、図１〜図４に示すように、突き合わされた両管１，１を管径方向から挟み込むために分割された２つの継手本体６，６と、これら２つの継手本体６，６を互いに接近させる方向に移動させて締め付けるための締付手段７と、前記継手本体６に対して固定自在に構成され、かつ、前記管１の凹部１Ｂに入り込んで継手本体６に対する管１の移動を阻止するストッパー部材８とからなっている。前記継手本体６の内面には、管１の外面との隙間を塞ぐためのパッキンＰが貼り付けられている。
【００１５】
前記各継手本体６は、図３に仮想線で示すように、ほぼ長方形で板状の金属からなり、図３の実線で示すように円弧状に湾曲自在に構成されている。ここでは円弧状に湾曲自在な材料として金属を用いているが、同様の強度のあるものであればどのような材料で構成してもよい。そして、前記各継手本体６の両端には、両継手本体６にて管１，１を挟み込んだ状態において互いに接当する別体形成された一対の金属製のフランジ部９，９が取り付け可能に構成され、両者を一体化できるようにしている。前記各フランジ部９には、継手本体６の両端の外面にそれぞれ重ね合わされて連結される連結部１０が９０度折り曲げて一体延出され、前記継手本体６の厚みよりも前記連結部１０及びフランジ部９の厚みを厚く設定している。具体的には、継手本体６の厚みが１．２ｍｍで連結部１０及びフランジ部９の厚みを２．３ｍｍに設定しているが、容易に変形しない厚みであればどのような厚みに設定してもよい。前記連結部１０を省略してフランジ部９を溶接等により継手本体６に取り付けるようにしてもよい。
【００１６】
図７（ａ），（ｂ）及び図８（ａ），（ｂ）に示すように、前記連結部１０の一端には、それの幅方向適当間隔をおいて複数の係止部１１を備えており、これら係止部１１をこれらに対応する箇所の継手本体６に形成の開口部１２を通して差し込むことで継手本体６に係止保持させることができるように構成している。このように係止により保持させる構成とすることによって、継手本体６への連結部１０の固定が容易迅速に行うことができる利点があるが、ビスや溶接等による他の方法で固定してもよい。前記継手本体６と連結部１０とを一体形成して実施することもできるし、又、継手本体６と連結部１０とフランジ部９とを一体形成して実施することもできる。図３に示すように、前記フランジ部９には、シール材Ｐ１が接着剤等により貼り付けられ、又、前記フランジ部９に後述のボルト１３が貫通する複数の貫通孔９Ａが形成されている。
【００１７】
図３に示すように、前記締付手段７が、前記上下方向で対向する２つのフランジ部９，９に貫通するボルト１３の４本（何本でもよい）と、これらボルト１３の先端に螺合して両フランジ部９，９を接近移動させる同数のナット１４とからなり、前記両フランジ部９，９の間に前記ストッパー部材８の２つをそれの先端が管中心に向かう方向を向いた状態で挟み込み、それら両フランジ部９，９及びストッパー部材８，８をそれらに貫通する前記ボルト１３に対してナット１４を螺合して固定している。
【００１８】
図９（ａ），（ｂ）及び図１０（ａ），（ｂ）に示すように、前記各ストッパー部材８は、前記２本のボルト１３がそれぞれ挿通自在な管軸芯方向に長い２つの長孔１５，１５が形成されたほぼ長方形（形状はどのようなものでもよい）の取付部１６と、この取付部１６の一方の長辺部から短辺方向外方側に延びると共に前記管１の凹部１Ｂに入り込んで管１の移動を阻止するための台形状（どのような形状でもよい）のストッパー部１７とから構成している。前記ストッパー部１７の３つの外周縁それぞれに、同一方向ほぼ９０度折り曲げられた折り曲げ部１８を備えさせてあり、これら折り曲げ部１８，１８，１８の外面に沿ってストッパー部１７の外周縁と管１の外面との隙間を埋めるための止水用のシール材１９（図９の破線参照）を備えさせることができるようにしている。前記折り曲げ部１８，１８，１８を同一方向に折り曲げているが、一部の折り曲げ部を他の折り曲げ部と異なる方向に折り曲げて実施することもできる。前記シール材１９は、ブチルゴム等のゴム成型品又は軟質性樹脂等の合成樹脂成型品等で構成しているが、他のもので構成してもよい。
【００１９】
前記管接続用継手２を用いて２本の管１，１を接続する手順を説明する。まず、図２に示すように、下側に位置する継手本体６を配置した後、その継手本体６の管軸芯方向ほぼ中央に管１，１の突き合わせ部分が位置するように２本の管１，１を上方から下降して継手本体６に配置させる。前記継手本体６の両端それぞれに、予めフランジ部９を備えさせておく方が接続作業を迅速に行うことができる利点があるが、接続時にフランジ部９を継手本体６に取り付けることもできる。次に、上側に位置する継手本体６を上方から被せてから、上下の継手本体６，６の左右両側に位置する上下一対のフランジ部９，９間にそれぞれ、２個のストッパー部材８，８をそれの先端が管１の凹部１Ｂに入り込んだ状態で挟み込んだ後、８本のボルト１３を上側のフランジ部９、ストッパー部材８、下側のフランジ部９の順に貫通させ、その下端にナット１４を螺合して締め付けることにより接続が完了する（図４参照）。前記ストッパー部材８に予め前記シール材１９を備えさせることによって、接続作業性を向上させることができるが、作業時にシール材１９を備えさせることもできる。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、組み付け誤差や端部を垂直カットした管同士を接続する場合の凹凸位置のずれ等によりストッパーが管の凹部に入り込まない場合でも、ストッパー部材の位置を管軸芯方向に変更させることによって、管の凹部に確実に入り込ませることができ、従来のように管同士の接続時において円周方向の位置合わせが不要になり、その接続作業を容易迅速に行うことができる。特に、管が、外径寸法が１０００ｍｍ以上の大型で合成樹脂製又は金属と合成樹脂の複合製で、かつ、外面を構成する外側管部と内面を構成する内側管部とからなり、前記管を、それの管軸芯方向に対してほぼ垂直に交わる方向から切断し、そのほぼ垂直に切断された切断端面に該切断端面を覆うための環状の合成樹脂製の板部材を熱溶着してなるものでは、垂直カットすることにより凸部と凹部との連結が解除される部分での保形強度が他の部分に比べてより一層弱くなることを、熱溶着される環状の合成樹脂製の板部材によって、抑制することができ、垂直カットによる製品の不具合を解消することができる。
【００２１】
請求項２の発明によれば、ストッパー部材を両フランジ部間に挟み込んだ状態で、ボルトを両フランジ部及びストッパー部材に貫通させ、その貫通させたボルトの先端にナットを螺合して締め付けるだけで、ストッパー部材を両フランジ部と一緒に固定することができ、ストッパー部材を両フランジ部とは別に固定するものに比べて作業の迅速化を図ることができる。
【００２２】
請求項３の発明によれば、継手本体の内面に、パッキンを備えさせておくことによって、パッキンを管の外面に巻く等の作業が不要になるだけでなく、パッキンに対する継手本体の位置決め作業を不要にすることができ、接続作業をより一層迅速かつ的確に行うことができる。
【００２３】
請求項４の発明によれば、締め付け力が直接作用する最も強度的に必要となる連結部及びフランジ部の厚みのみを厚くすることによって、継手の軽量化を図ることができながらも、変形し難い継手に構成することができ、取扱面において有利になる。
【００２４】
請求項５の発明によれば、折り曲げ部にてストッパー部材の保形強度を図ることができながらも、その折り曲げ部をシール材の取付部として兼用構成することができ、部材点数の削減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】２本の管を管接続用継手にて接続を完了した状態を示す一部切欠きの側面図である。
【図２】管接続用継手にて管を接続する直前の状態を示す分解斜視図である。
【図３】管接続用継手の構成部材を示す分解斜視図である。
【図４】管接続用継手を組んだ状態の斜視図である。
【図５】管接続用継手にて管を接続した要部の縦断面図である。
【図６】（ａ）は垂直に切断した管の端部を示す断面図、（ｂ）は板部材を管の端面に溶着した管の正面図である。
【図７】フランジ部を示し、（ａ）はそれの底面図、（ｂ）は正面図である。
【図８】フランジ部を示し、（ａ）はそれの縦断面図、（ｂ）はそれの斜視図である。
【図９】ストッパー部材を示し、（ａ）はそれの平面図、（ｂ）はそれの正面図である。
【図１０】ストッパー部材を示し、（ａ）はそれの縦断面図、（ｂ）はそれの斜視図である。
【図１１】２本の管を接続する方法の従来例を示し、（ａ）は下側の半割継手に管を配置した状態を示し、（ｂ）は（ａ）の状態のものを真上から見た状態を示し、（ｃ）は止水用ブロックをシーリング材にて覆う直前の状態を示し、（ｄ）は止水用ブロックをシーリング材にて覆った状態を示し、（ｅ）は、所定位置にシーリング材を配置した状態を示し、（ｆ）はパッキンシートを管に巻き付けてテープにて固定した状態を示し、（ｇ）は管の接続が完了した状態を示している。
【符号の説明】
１  管              １Ａ  凸部
１Ｂ  凹部          １Ｃ  外側管部
１Ｄ  内側管部      １Ｔ  切断端面
２  管接続用継手
４  鋼板            ５  板部材
６  継手本体        ７  締付手段
８  ストッパー部材  ９  フランジ部
１０  連結部        １１  係止部
１２  開口部        １３  ボルト
１４  ナット        １５  長孔
１６  取付部        １７  ストッパー部
１８  折り曲げ部    １９  シール材
３０  管            ３０Ａ  凸部
３０Ｂ  凹部        ３１  切欠き部
３１Ａ  端面        ３２  ボルトホルダー
３３  突起          ３４  半割継手
３５  パッキンシート
３６  止水用ブロック
３７  コーキング材  ３８  ビニールテープ
３９  半割継手      ４０  ボルト
４１  ナット        Ｐ，Ｐ１  パッキン
【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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