(57)【要約】【課題】大がかりな連結装置を用いたり、管材の連結作業の環境条件が制約を受けたりすることなく、管材のコスト及び管材の連結作業のコストを低減することができる管材の連結構造を提供する。【解決手段】第２管材１３の第１嵌合端部１３ａに第１管材１１の嵌合端部１１ａを嵌入する。第１管材１１の外周面と、第２管材１３の内周面との隙間ｇに、シールリング１６を収容するとともに位置規制筒体１７を嵌入する。前記第２管材１３に注入孔１３ｈを形成するとともに、位置規制筒体１７に連通孔１７ｃを形成し、この連通孔１７ｃと対応する第１管材１１の外周面に凹状溝１１ｂを形成し、これらによって構成された溶融樹脂注入空間Ｋ１，Ｋ２に溶融樹脂１９を注入して冷却固化させることにより、連結部材１９Ａ，１９Ｂを形成する。この連結部材１９Ａ，１９Ｂによって前記第１管材１１、第２管材１３及び位置規制筒体１７を一体的に連結する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１管材の嵌合端部の外周面に嵌合される第２管材の嵌合端部に対し、流動性の固化材料を注入する注入孔を、該第２管材の管壁の径方向に貫通形成し、該注入孔と連通するように前記第１管材の嵌合端部の外周面に前記流動性の固化材料を注入する注入凹部を形成し、未固化状態の前記流動性の固化材料を前記注入孔及び注入凹部に注入して固化させて連結部材としたことを特徴とする管材の連結構造。  
【請求項２】
請求項１において、第２管材の嵌合端部の内周面には、第１管材の内端面を係止する環状の第１段差部が形成されるとともに、該第１段差部から所定距離だけ外側に離隔した位置にシールリングの内端縁を係止する環状の第２段差部が形成され、該第２段差部によって第１管材の嵌合端部の外周面と第２管材の嵌合端部の内周面との間に形成された隙間には、前記シールリングの外端縁を係止する位置規制筒体が介在され、該位置規制筒体には前記注入孔及び注入凹部を連通する連通孔が設けられ、前記注入孔、連通孔及び注入凹部に前記連結部材が形成されていることを特徴とする管材の連結構造。
【請求項３】
請求項１において、前記第１管材の嵌合端部の外周面には、第２管材の嵌合端部の内周面が接触され、第２管材の嵌合端部の内周面に形成された環状の収容溝にはシールリングが嵌入され、前記収容溝は前記連結部材よりも内側に配設されていることを特徴とする管材の連結構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、前記第２管材の嵌合端部には前記注入孔が少なくとも二箇所に形成され、前記第１管材の前記注入凹部は複数の注入孔を連通するように長溝状に形成されていることを特徴とする管材の連結構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、前記注入凹部は第１管材の嵌合端部の外周面の全周に亘って環状溝状に形成されていることを特徴とする管材の連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば水道管、排気管或いは配線管等の各種の管材相互、或いは管材と継手用管材を連結するための管材の連結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の管材の配管作業において、第１管材及び第２管材を互いに直列に連結する方法として、例えば、次の三つの方法がある。
第１の方法は、合成樹脂製の第１管材の嵌合端部の外周面側に埋設されたニクロム線に通電して該外周面の表層を加熱溶融するとともに、合成樹脂製の第２管材の嵌合端部の内周面側に埋設されたニクロム線に通電して内周面の表層を加熱溶融した状態で、両管材の端部を互いに嵌合するものである。（特許文献１又は特許文献２には加熱溶融に関する技術が開示されている。）
第２の方法は、接合される合成樹脂製の第１管材及び第２管材の端面を加熱板を介して互いに対向させ、前記二つの端面が加熱板によりそれぞれ加熱溶融された状態で、加熱板から第１管材及び第２管材の端面を引き離して、加熱板を側方に退避し、その後、両管材の加熱された端面を互いに突き合わせて接合するものである。（特許文献３には関連する技術が開示されている。）
第３の方法は、合成樹脂製又は金属製の第１管材の嵌合端部の外周面に対し、合成樹脂製又は金属製の第２管材の嵌合端部を嵌合した状態で、両嵌合端部に予めそれぞれ連通可能に形成された挿入孔に連結ピンを挿入するものである。
【特許文献１】特開平０７−３２９１８７号公報
【特許文献２】特開２００２−２９５７８０号公報
【特許文献３】特開２０００−３０１６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、前述した管材の第１の連結方法は、第１管材及び第２管材に加熱用のニクロム線を製作段階で予め埋設する必要があるので、管材の材料コスト及び製造コストが高くなるという問題があった。
【０００４】
又、管材の第２の連結方法は、管材に特別の加工をする必要がないので、管材のコストは安価となる。しかし、管材の大がかりな連結装置を用いるので、管材の連結作業の時間が長くなり、管材の連結作業のコストが高くなるばかりでなく、管材の連結作業の環境条件に制約が生じるという問題もあった。
【０００５】
さらに、管材の第３の連結方法は、第１管材及び第２管材の嵌合端部に形成された連結ピンを挿入する二つの挿入孔が互いに正確に連通するように形成し、かつ連結ピンの寸法精度も要求されるので、管材の製造コストが高くなるという問題があった。又、二つの挿入孔の芯だしを行って連結ピンを両挿入孔に挿入し、さらに連結ピンの抜け出しを防止するために接着剤或いは他の手段を用いる必要があるので、管材の連結作業も面倒で、そのコストが高くなるという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、大がかりな連結装置を用いたり、管材の連結作業の環境条件が制約を受けたりすることなく、管材のコスト及び管材の連結作業のコストを低減することができる管材の連結構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、第１管材の嵌合端部の外周面に嵌合される第２管材の嵌合端部に対し、流動性の固化材料を注入する注入孔を、該第２管材の管壁の径方向に貫通形成し、該注入孔と連通するように前記第１管材の嵌合端部の外周面に前記流動性の固化材料を注入する注入凹部を形成し、未固化状態の前記流動性の固化材料を前記注入孔及び注入凹部に注入して固化させて連結部材としたことを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、第２管材の嵌合端部の内周面には、第１管材の内端面を係止する環状の第１段差部が形成されるとともに、該第１段差部から所定距離だけ外側に離隔した位置にシールリングの内端縁を係止する環状の第２段差部が形成され、該第２段差部によって第１管材の嵌合端部の外周面と第２管材の嵌合端部の内周面との間に形成された隙間には、前記シールリングの外端縁を係止する位置規制筒体が介在され、該位置規制筒体には前記注入孔及び注入凹部を連通する連通孔が設けられ、前記注入孔、連通孔及び注入凹部に前記連結部材が形成されていることを要旨とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記第１管材の嵌合端部の外周面には、第２管材の嵌合端部の内周面が接触され、第２管材の嵌合端部の内周面に形成された環状の収容溝にはシールリングが嵌入され、前記収容溝は前記連結部材よりも内側に配設されていることを要旨とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記第２管材の嵌合端部には前記注入孔が少なくとも二箇所に形成され、前記第１管材の前記注入凹部は複数の注入孔を連通するように長溝状に形成されていることを要旨とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記注入凹部は第１管材の嵌合端部の外周面の全周に亘って環状溝状に形成されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１管材の嵌合端部の外周面に対し第２管材の嵌合端部を嵌合した状態で、第１管材の嵌合端部に設けた注入凹部と第２管材の嵌合端部に設けた注入孔を対応させる。この状態で未固化状態の流動性の固化材料を前記注入孔及び注入凹部に注入して固化させて連結部材とした。このため、前記注入孔及び注入凹部が正確に対応していなくても管材を連結することができ、管材の連結作業を容易に行うことができる。又、第１管材側の注入凹部と第２管材側の注入孔の形成作業も寸法上の加工精度が要求されないので、製造を容易に行い、コストを低減することができる。
【００１３】
さらに、前記注入孔及び注入凹部への流動性の固化材料の注入は、例えば、小型の携帯が容易なショットガン方式の溶融樹脂の注入器を用いればよいので、大がかりな連結装置を用いたり、管材の連結作業の環境条件が制約を受けたりすることもなく、管材の連結作業のコストを低減することができる。
【００１４】
本発明は、管材が合成樹脂材又は金属材により形成されていても適用が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した例えば配水管等の管材の連結構造の一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
この実施形態では、図１に示すように、長尺円筒状の二本の径の異なる合成樹脂（例えばポリプロピレン）製の第１管材１１，１２を、エルボ状の継手用管材としての機能を有する同じく合成樹脂（例えばポリプロピレン）製の第２管材１３によって互いに直交するように連結したものである。一方の前記第１管材１１の嵌合端部１１ａと、第２管材１３の第１嵌合端部１３ａとは、第１連結構造１４によって互いに連結されている。又、他方の前記第１管材１２の嵌合端部１２ａと、第２管材１３の第２嵌合端部１３ｂとは、前記第１連結構造１４とは異なる第２連結構造１５によって互いに連結されている。
【００１６】
前記第２管材１３の内部には、水等の通路１３ｃが形成され、前記第１嵌合端部１３ａの内周面には、前記第１管材１１の内端面の嵌入深さ位置を規制するための第１段差部１３ｄが形成されている。前記通路１３ｃの内周面には、前記第１段差部１３ｄよりも外側に位置するように第２段差部１３ｅが形成され、この第２段差部１３ｅによって、前記第１管材１１の嵌合端部１１ａの外周面と前記第２管材１３の第１嵌合端部１３ａの内周面との間に隙間ｇが形成され、該隙間ｇの内奥部にはシールリング１６が介在されている。このシールリング１６によって第１管材１１の外周面と第２管材１３の第１嵌合端部１３ａの内周面のシールを行うようになっている。前記シールリング１６の内端面は、前記第２段差部１３ｅによって位置規制されている。前記隙間ｇには、前記シールリング１６の位置を規制するための横円筒状をなす位置規制筒体１７が嵌入されている。図５に示すようにこの位置規制筒体１７の本体１７ａの外端部には一体にフランジ１７ｂが形成され、このフランジ１７ｂが第２管材１３の第１嵌合端部１３ａの端面に当接されるようになっている。
【００１７】
前記第２管材１３の第２嵌合端部１３ｂの内周面には、第３段差部１３ｆが形成され、他方の前記第１管材１２の嵌合端部１２ａの内端面の嵌入深さ位置が規制されている。前記第２嵌合端部１３ｂの内周面には、円環状の収容溝１３ｇが形成され、この収容溝１３ｇにはシールリング１８が嵌入されている。このシールリング１８によって第１管材１２の外周面と第２管材１３の第２嵌合端部１３ｂの内周面のシールを行うようになっている。
【００１８】
次に、第１管材１１と第１嵌合端部１３ａ及び位置規制筒体１７を連結する第１連結構造１４について説明する。
前記第２管材１３の第１嵌合端部１３ａには、図５に示すように、注入孔１３ｈが複数（この実施形態では６）箇所に、第２管材１３の管壁を径方向に貫通するように形成されている。前記位置規制筒体１７の本体１７ａには、前記注入孔１３ｈと対応するように、複数（この実施形態では３）箇所に連通孔１７ｃが径方向に貫通するように形成されている。これらの３つの連通孔１７ｃは、前記六つの注入孔１３ｈのうち二つの前記注入孔１３ｈと対応して、両注入孔１３ｈを連通するように形成されている。さらに、前記第１管材１１の外周面には、前記連通孔１７ｃと対応するように、複数（この実施形態では３）箇所に注入凹部としての凹状溝１１ｂが形成されている。
【００１９】
図１に示す管材の嵌合状態において、前記注入孔１３ｈ、連通孔１７ｃ及び凹状溝１１ｂは、第１管材１１の軸線方向に関して、同じ位相に形成され、かつ図１のＡ−Ａ線断面を表す図２に示すように互いに連通され、流動性の固化材料としての例えば合成樹脂（例えばポリプロピレン）等の溶融樹脂１９が注入される第１〜第３樹脂注入空間Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３が複数（この実施形態では３）箇所に形成されている。図１及び図２に示すように、前記樹脂注入空間Ｋ１〜Ｋ３には、ショットガン方式の溶融樹脂１９の注入器（図示略）によって、溶融樹脂１９が注入され、所定時間経過すると、溶融樹脂１９が冷却固化して第１〜第３連結部材１９Ａ〜１９Ｃとなる。この第１〜第３連結部材１９Ａ〜１９Ｃによって、前記第１管材１１、第２管材１３及び位置規制筒体１７が一体的に連結されている。
【００２０】
次に、他方の前記第１管材１２と第２管材１３を連結する第２連結構造１５について説明する。
図１に示すように、この第２連結構造１５は前記第１連結構造１４に用いられている位置規制筒体１７が省略され、第２嵌合端部１３ｂの内周面に第１管材１２の嵌合端部１２ａの外周面が接触されている。第２管材１３の第２嵌合端部１３ｂには、図３及び図５に示すように、前記注入孔１３ｈと同様の注入孔１３ｉが複数（この実施形態では６）箇所に形成されている。又、前記第１管材１２の外周面には、前記六つの注入孔１３ｉのうち二つの注入孔１３ｉとそれぞれ対応して前記凹状溝１１ｂと同様の機能を有する凹状溝１２ｂが複数箇所（この実施形態では３箇所）に形成されている。そして、図１のＢ−Ｂ線断面を表す図３に示すように、二つの注入孔１３ｉと一つの凹状溝１２ｂが互いに連通されて、第１〜第３樹脂注入空間Ｋ１′，Ｋ２′，Ｋ３′が形成されている。第１〜第３樹脂注入空間Ｋ１′，Ｋ２′，Ｋ３′には、樹脂の注入器（図示略）によって、溶融樹脂１９が注入され、所定時間経過すると、溶融樹脂１９が冷却固化して第１〜第３連結部材１９Ａ′，１９Ｂ′，１９Ｃ′となる。この第１〜第３連結部材１９Ａ′，１９Ｂ′，１９Ｃ′によって、他方の前記第１管材１２と第２管材１３が一体的に連結されている。
【００２１】
なお、前記各樹脂注入空間には、全体に溶融樹脂１９が充填されるのが望ましいが、必ずしも全体に充填されなくても管材の連結は可能である。
上記実施形態の管材の連結構造によれば、以下のような効果を得ることができる。
【００２２】
（１）上記実施形態では、一方の第１管材１１の嵌合端部１１ａの外周面に対し位置規制筒体１７を介して第２管材１３の第１嵌合端部１３ａを嵌合した状態で、第１管材１１の嵌合端部１１ａに設けた凹状溝１１ｂ、第２管材１３の嵌合端部１３ａに設けた注入孔１３ｈ及び位置規制筒体１７に設けた連通孔１７ｃを互いに連通させ、第１〜第３樹脂注入空間Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３を形成した。そして、溶融樹脂１９を前記第１〜第３樹脂注入空間Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３に注入した後、冷却固化させて第１〜第３連結部材１９Ａ〜１９Ｃとした。このため、前記注入孔１３ｈ、凹状溝１１ｂ及び連通孔１７ｃが管材１１，１３の軸方向及び周方向に正確に対応していなくても溶融樹脂１９を注入して管材１１，１３を連結することができ、管材１１，１３の連結作業を容易に行うことができる。又、第１管材１１側の凹状溝１１ｂと第２管材１３側の注入孔１３ｈの形成作業も寸法上の加工精度が要求されないので、製造を容易に行い、コストを低減することができる。
【００２３】
（２）前記実施形態では、前記注入孔１３ｈ、連通孔１７ｃ及び凹状溝１１ｂへの溶融樹脂１９の注入作業には、例えば、小型の携帯が容易なショットガン方式の溶融樹脂の注入器を用いればよい。このため、大がかりな管材の連結装置を用いる必要がないので、管材１１，１３の連結作業のコストを低減することができるとともに、管材１１，１３の連結作業の環境条件が制約を受ることもない。
【００２４】
（３）前記実施形態では、図２に示すように各樹脂注入空間Ｋ１〜Ｋ３を形成する前記二つの注入孔１３ｈが連通孔１７ｃ及び凹状溝１１ｂによって連通されているので、第１〜第３連結部材１９Ａ〜１９Ｃが外れるのを確実に防止することができる。又、二つの注入孔１３ｈのうち一方の注入孔１３ｈから溶融樹脂１９を注入して、連通孔１７ｃに注入すると、他方の注入孔１３ｈに樹脂１９が現れるので、第１〜第３樹脂注入空間Ｋ１に溶融樹脂１９が注入されたか否かを容易に確認することができる。
【００２５】
（４）前記実施形態では、図１に示すように第１連結構造１４側において、第１管材１１の外周面と第１嵌合端部１３ａの内周面との間に隙間ｇを形成し、この隙間ｇにシールリング１６及び位置規制筒体１７を嵌入したので、シールリング１６を装着する作業が容易となる。又、第１連結構造１４は、第２嵌合端部１３ｂ側の収容溝１３ｇと同様の収容溝を後工程で機械加工する必要がないので、第２管材１３の第１嵌合端部１３ａの加工を容易に行うことができる。
【００２６】
（５）前記実施形態では、図１に示すように第２連結構造１５側においてシールリング１８を収容溝１３ｇに収容したので、第１連結構造１４側において用いた位置規制筒体１７を用いなくてもよい。このため、第２連結構造１５は、第１連結構造１４と比較して部品点数を低減することができる。
【００２７】
（６）前記実施形態では、第１管材１１，１２及び第２管材１３が合成樹脂材以外の金属材あるいはその他の材料により形成されていても適用が可能である。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００２８】
○図６及び図７に示すように、前記位置規制筒体１７の外周面に対して、前記連通孔１７ｃを互いに連通するための連通溝１７ｄを形成してもよい。この場合には、図７に示すように第１〜第３樹脂注入空間Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３が互いに連通されるので、第１〜第３連結部材１９Ａ〜１９Ｃも互いに連結され、第１管材１１、第２管材１３及び位置規制筒体１７の連結強度を向上することができる。又、一体に連結された第１〜第３連結部材１９Ａ〜１９Ｃが防塵部材としての機能を発揮するので、シールリング１６側への塵埃の侵入を防止でき、シールリング１６の耐久性を向上することができる。
【００２９】
○図６に二点鎖線で示すように、前記位置規制筒体１７の内周面に対し、連通孔１７ｃを互いに連通するための連通溝１７ｅを形成してもよい。この場合には第１管材１１、第２管材１３及び位置規制筒体１７の連結強度をさらに向上することができる。
【００３０】
○図８に示すように、注入孔１３ｈ及び連通孔１７ｃをそれぞれ２箇所に設け、位置規制筒体１７の内周面に形成した連通溝１７ｅと、第１管材１１の外周面に形成した凹状溝１１ｂとによって、一つの樹脂注入空間Ｋを形成し、溶融樹脂１９の冷却固化後に形成される連結部材１９Ｇが一体に連結されるようにしてもよい。この場合には、溶融樹脂１９の注入作業を一度に行うことができ、連結作業の時間を短縮することができるとともに、第１管材１１、第２管材１３及び位置規制筒体１７の連結強度を向上することができる。
【００３１】
○図９に示すように第１管材１１の凹状溝１１ｂ、第２管材１３の注入孔１３ｈ及び位置規制筒体１７の連通孔１７ｃを各一箇所に形成したり、図１０に示すように第１管材１２の凹状溝１２ｂと第２管材１３の注入孔１３ｉを各一箇所に形成したりしてもよい。又、上記各別例において、凹状溝１１ｂ，１２ｂを嵌合端部１１ａ，１２ａの周方向全域に形成してもよい。これらの場合に注入孔１３ｈ，１３ｉを各一箇所或いは二箇所にしてもよい。
【００３２】
○前記溶融樹脂１９に代えて、流動性の固化材料として例えば二液混合タイプの接着剤等の固化性樹脂、あるいはセメント等を用いてもよい。
○前記実施形態では、エルボ状の継手用管材を、第２管材１３として説明したが、管材相互を連結する構造に具体化してもよい。
【００３３】
○第１樹脂注入空間Ｋ１において一方の注入孔１３ｈの開口端部にキャップ（図示略）を嵌入した状態で、他方の注入孔１３ｈから樹脂を注入するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の管材の連結構造を示す中央部縦断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線拡大断面図。
【図４】管材の連結状態を示す正面図。
【図５】管材の分離斜視図。
【図６】この発明の別例を示す位置規制筒体単体の斜視図。
【図７】図６の位置規制筒体を用いた管材の連結構造の横断面図。
【図８】この発明の別例を示す管材の連結構造の横断面図。
【図９】この発明の別例を示す管材の連結構造の横断面図。
【図１０】この発明の別例を示す管材の連結構造の横断面図。
【符号の説明】
【００３５】
ｇ…隙間、１１，１２…第１管材、１３…第２管材、１１ａ，１２ａ，１３ａ…嵌合端部、１３ｄ…第１段差部、１３ｅ…第２段差部、１３ｇ…収容溝、１３ｈ，１３ｉ…注入孔、１６，１８…シールリング、１７…位置規制筒体、１７ｃ…連通孔、１９Ｇ…連結部材。
【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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