(57)【要約】【課題】合成樹脂製球形自在管継手の自在変位時にも管路内面を平滑化する。【解決手段】接続口４と一体形成した球面状外側シエル２と、その反対側であって、同一管軸ａをもつ他の接続口５と一体形成された球面をもつ内側コア３と、からなる自在管継手１において、これらの外側シエル２と内側コア３とを自在振り角θの変位と継手強度を担持する第１部材とし、この第１部材の管路側にこの自在振り角θに追随して変位し、かつ、管路断面積を略一様化させる第２部材を設け、第１、第２部材に機能を分担させたので、第２部材が薄手ですみ、管路内面を平滑化できる。【選択図】図１
2005256903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部分球面をもつ、自在振り角θの変位可能の合成樹脂製自在管継手において、
該継手を、前記自在振り角θの変位および該継手強度を担持する第１の部材と、
該第１の部材の内側に位置して管路の略全面に設けられて、前記自在振り角θの変位に追従して変位し、かつ、管きょ断面積を略一様化する第２の部材と、に分けて構成したことを特徴とする合成樹脂製自在管継手。
【請求項２】
前記第１の部材を、自在振り角θの球面接合部をもつ外側シエルおよび内側シエルまたは内側コアで構成し、第２の部材を、それぞれ自在振り角η＝θ／ｎであって、かつｎ個の球面接合部をもつ部材で構成し、これらの第１および第２の部材により２重球面を形成した請求項１に記載の合成樹脂製自在管継手。
【請求項３】
前記第１の部材を自在振り角θの球面接合部をもつ外側シエルと内側シエルとで構成し、第２の部材を、異なる自在振り角を形成する２つの球面接合部をもつ部材で構成し、これらの第１および第２の部材により２重球面を形成した請求項１に記載の合成樹脂製自在管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自在管継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、球関節をもち、任意の回転が可能なボ−ル継手は、管路にも用いられて、部分的な球面の滑動面をもち、角変位（自在振り角変位ともいう）を可能とするボ−ル管継手と称せられて汎用されている。
【０００３】
かかるボ−ル管継手は、ポリエチレンや塩ビ等の合成樹脂製管路にも適用され、現在、自在管継手と称せられて汎用されている。
【０００４】
かかる自在管継手は基本的には、部分的な球面を摺動面とする１対のシエル（球面状膨出部）からなる自在管継手と、部分的な球面のシエルに内接するコア（球面膨出部の内面を形成するときの塊状部材）からなる自在管継手（例えば、特許文献１の図２参照）と、前記１対のシエルからなる自在管継手に管体を挿入した自在管継手（例えば、特許文献２参照）と、に大別できる。
【０００５】
前記部分的な球面のシエルに内接するコアからなる自在管継手について、更に述べる。      
【０００６】
図５（Ａ）において、５０はごく一般の自在管継手であって、この自在管継手５０は部分的な球面のシエル５１と、このシエル５１に内接するコア５２とからなり、このシエル５１に管路を形成する差口５３が一体成形されている。
【０００７】
このコア５２はゴム輪５４を内嵌したゴム輪受口５５を構成している。そして、このゴム輪受口５５に管路を形成する管体６２を挿入するようにしている。
【０００８】
なお、図中、５６は水密用ゴムリング、５７は受口ストッパ−、５８はコア外面の複数のリブを示す。また、図中、１６、２０．０、８２、１０５等は寸法（ミリメ−トル）を示す。
【０００９】
この自在管継手５０は、管軸ａが水平状の状態から、差口５３に対し、ゴム輪受口５５に挿入された管体６２が片側最大１５度の自在振り角θを得るようになっている。
【特許文献１】特許第２８４３９７２号公報
【特許文献２】実公昭６１−１７０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記した分類のいずれの自在管継手でも自在変位させると管路内面に凹凸が発生し、ひいては管きょ断面積に変動が生じ、特に、前述の場合、該自在管継手の一方の接続部を、例えば水平状から上方に角変位させると、管路底部側に溜りが発生すると共に、管路頂部側にコア等の管路狭窄部が突出する、という問題がある。
【００１１】
図５に示す呼び径１５０ｍｍφの自在管継手５０について、更に述べる。
【００１２】
同図示のように上方に片側最大１５度の自在振り角θをとると、管路底部側には、シエル５１の膨出基部５９からコア５２の受口ストッパ−５７側が下方に離れ、同図（Ａ）（Ｂ）のように平面視では２つの弓形状にその弦を突き合せて組合せたものと、縦断面視では略三角状のものとで囲まれた溜り６０が形成される。
【００１３】
また、管路頂部側には、コア５２の受口ストッパ−５７がシエル５１の膨出基部５９から俯瞰状に突出し、同図（Ｃ）のように三ヶ月状の管路狭窄部６１が形成される。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
かかる問題を解決するため、本発明は、１）部分球面をもつ、自在振り角θの変位可能の合成樹脂製自在管継手において、該継手を、前記自在振り角θの変位および該継手強度を担持する第１の部材と、該第１の部材の内側に位置して管路の略全面に設けられて、前記自在振り角θの変位に追従して変位し、かつ、管きょ断面積を略一様化する第２の部材と、に分けて構成したことを特徴とする合成樹脂製自在管継手にあり、また、２）前記第１の部材を、自在振り角θの球面接合部をもつ外側シエルおよび内側シエルまたは内側コアで構成し、第２の部材を、それぞれ自在振り角η＝θ／ｎであって、かつｎ個の球面接合部をもつ部材で構成し、これらの第１および第２の部材により２重球面を形成した請求項１に記載の合成樹脂製自在管継手にあり、また、３）前記第１の部材を自在振り角θの球面接合部をもつ外側シエルと内側シエルとで構成し、第２の部材を、異なる自在振り角を形成する２つの球面接合部をもつ部材で構成し、これらの第１および第２の部材により２重球面を形成した請求項１に記載の合成樹脂製自在管継手を要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の前記（１）によると、自在振り角θを強力にガイドする第１の部材と、その内側にあって、管路内面を略一様化・平滑化する第２の部材とに明確に分担させたので、自在管継手の円滑な滑動機能を果たすのは勿論、いずれの振り角状態においても、第２の部材の追随機能により、管路が緩やかな弯曲面となり、ひいては、曲管単体を複数個接続した管路状態、つまり、直管接合部の凹凸に匹敵させることができる。
【００１６】
殊に、管路を形成する第２の部材が継手強度を担持する第１の部材の内側にあることから、その変位が小となり、かつ、継手強度を担持しない薄肉で構成でき、ひいては、自在変化をさせても管路内面に凹凸が生じにくい。
【００１７】
前記（２）によると、前記の効果の他、第２の部材の球面接合部は、第１の部材の球面接合部個所より多くするので、それだけ、管路における凹凸が分散され、ひいては全体としてフラット化させることができる。
【００１８】
前記（３）によると、第２の部材の球面接合部を、図１における自在振り角θを形成し、かつ、管軸ａに直交する回転中心軸ｂに対し、左右１対の回転中心軸に直列に２個配列する構成にでき、ひいては、汎用排水管路設備に好個となり、かつ、構造簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を添付図面に示す実施例により詳細に述べる。
【００２０】
図１は本発明の第１の実施例の断面図（自在変化前の縦断面図）、図２は図１の説明図（最大自在振り角状態の管頂および管底を示す断面図）、図３は図２の詳細説明図、図４は第２の実施例の断面図である。
【００２１】
本発明の第１の実施例は、塩ビ管同士や塩ビ管と塩ビますの接続部とを接続するために用いる塩ビ製自在管継手１であって、一方の接続口（ゴム輪受口）４と一体成形された部分的球面をもつ外側のシエル２と、この接続口４の反対側であって、同一直線状管軸ａ上にある他方の接続口（差口）（または自在管継手が一体化された、ます本体接続部）５と一体化された部分球面をもち、かつ、内側の管路を直接形成しないコア３と、からなり、この自在管継手１にあって、これらの２つのシエル、コア２、３の各管路側から突出して対向し、かつ、その先端が齟齬している第１、第２の固定リング６、７と、これらの固定リング６、７の内または外面に形成した第１、第２の球面接合部８、９に摺動する同じ球面接合部をもつ可動リング１０と、からなり、これらのリング６、７、１０は、その内径が前記接続口４に挿入された管路内径または接続口５の内径と略同一になって管路を形成すると共に、前記シエル、コア２、３の最大自在振り角θの変位に追随して自在振り角ηの変位をするようにしているものである。
【００２２】
これを要するに、内、外のシエル、コア２、３が継手強度を保ちながら自在振り角θの変位を担持する第１の部材を構成し、これらシエル、コア２、３の内径側にあって、該シエル、コア２、３の管路略全面を形成し、かつ、自在振り角θの変位に追随する２つの固定リング６、７と１つの可動リング１０とが第２の部材を構成し、これらの分担した第１、第２の部材からなる自在管継手１であるから、シエル、コア２、３とリング６、７、１０との各球面接合部で２重球面を形成する自在管継手１とすることができ、その結果、
（イ）内径側の球面接合部材は薄肉のリング体ですみ直列に複数個配列しても凹凸を大きくしない。
【００２３】
（ロ）内径側の球面接合部材の数を多くして自在変位させても、それだけ凹凸を分散することができる。
【００２４】
（ハ）内径側の球面接合部材の自在振り角ηをθより小とすることができ、ひいては、ηによる凹凸を小とすることができる。
【００２５】
（ニ）内径側の球面接合部材は２つの固定部材を含めて構成したため、自在振り角ηの変位によっても、この固定部材は固定状態で管路側に出入りしないことから凸（管路狭窄物）を発生させない。
の諸効果を奏することから、これらが相俟って管路内面を略同径化ないしフラット化することができる。
【００２６】
別言すれば、３つのリング６、７、１０の球面接合部８、９で摺動して形成する自在振り角ηは、これらの球面接合部８、９の数をｎとすると、シエル、コア２、３の自在振り角θをこのｎで徐した値となり、その結果、前記（ロ）（ハ）の効果を奏することとなる。
【００２７】
次に、本実施例の自在管継手１の詳細な構成およびその効果について述べる。
【００２８】
本実施例の塩ビ製自在管継手１を、例えば呼び径７５ｍｍφ、１００ｍｍφ、１５０ｍｍφ、２００ｍｍφの排水設備に用いた場合、自在振り角θを大きく形成した状態でも、その管路底部側に２つの僅少の汚物溜り１１、１２が形成されるだけで、その管路頂部側には凸部は形成されない（因みに、これを管底側に使用すると溜りは発生しない）。
【００２９】
なお、この２つの僅少の汚物溜り１１、１２の定量的大きさは、本実施例の具体的効果として後記する。
【００３０】
前記外側のシエル２とゴム輪受口用溝１３とは射出成形、またはコ−ルドパリソン法によるブロ−成形により形成される。
【００３１】
このシエル２の膨出基部には、ゴム輪受口ストッパ−１４を形成した第１の固定リング６を内嵌して接着剤で固着している。この第１の固定リング６の先端側外面にη用の第１の球面接合部８を形成している。
【００３２】
前記内側のコア３を支持する第２の固定リング７と、差口たる接続口５とは射出成形により形成される。
【００３３】
この第２の固定リング７の外面の一部は、前記のように管路を直接形成しない射出成形製コア３の延長部を構成すると共に、その外面の残部に平坦外周面を形成し、更に先端側に係止溝１５を設けている。
【００３４】
この係止溝１５にコア３の内周に設けた突条１６を嵌合すると共に、平坦外周面と、シエル２に予め挿入したコア３の内周面とを接着接合することにより、第２の固定リング７によってコア３を強固に支持している。したがって、このコア３は組付容易としながらそれ自身は前記図５の５２と違い、単独で滑動ないし、妄動せず、内側の球面接合部として機能するようにしている。
【００３５】
このコア３は、その外面に部分球面を形成して前記シエル２の内面で滑動する厚肉環体に構成している。この最大径の外面にＯリング溝１７を周設し、Ｏリング１８を装着している。
【００３６】
したがって、前記シエル２とこのコア３とにより、自在管継手１の強度と水密性と自在振り角θとを担持するようにしている。
【００３７】
次に、可動リング１０であるが、このリング片の断面はプロペラ状になって、両側の第１および第２の固定リング６、７のブリッジの機能を果たすと共に、自在振り角ηをそれぞれ作る第１および第２の球面接合部８、９を形成している。
【００３８】
図示では、ゴム輪受口側の内面にη用の第１の球面接合部８を形成し、差口側の外面にの第２の球面接合部９を形成している。なお、図中１９は複数のリブを示す。勿論、可動リング１０を複数個直列に設けてもよい。
【００３９】
以上のような本実施例の自在管継手１を自在変位させても、次のような若干の凹凸しか発生しないもの、つまり略フラットな管路面のものにすることができる。
【００４０】
図３において、図（Ａ）は管軸ａを通る縦断面部分図、同（Ｂ）は上向きの最大の自在振り角θ＝１５度における第２の汚物溜り１２の展開平面図、同（Ｃ）は同状態における第１の汚物溜り１１の展開平面図を示す。そして、図３中、１．１、２６、３．８、４９、２０、２９等は寸法（ミリメ−トル）を示す。
【００４１】
この自在管継手１は、前記のように呼び径１５０ｍｍφの塩ビ製排水管用のものであって、自在振り角θ＝１５度の場合、管路底側に第２の固定リング７における第２の球面接合部９と、可動リング１０との空間に第２の汚物溜り１２が形成される。
【００４２】
また、固定リング６における第１の球面接合部８と、可動リング１０との空間に第１の汚物溜り１１が形成される。
【００４３】
この第２の汚物溜り１２は、平面視では、２つの弓形の弦を突き合せた形状で、縦断面視では略三角状になっている。
【００４４】
この図示と前記従来例の図５の（Ｂ）（Ｃ）の図示とは、略同一寸法（両者共呼び径１５０ｍｍφのもの）で表した模式図であるので、対比すれば一見して凹凸のサイズが明瞭であるが、その寸法は図３（Ａ）（Ｂ）のように第２の汚物溜り１２では、弓形の弦は４９ｍｍ（１１８ｍｍ）と２６ｍｍ（１０５ｍｍ）、三角の底辺は２９ｍｍ（８２ｍｍ）、高さは３．８ｍｍ（２０ｍｍ）となっている。カッコ内数字は図５のもの。
【００４５】
また、第１の汚物溜り１１では、同様に弓形の弦は２６ｍｍ（なし）、三角の高さ１．１ｍｍ（なし）となっている。カッコ内は図５では形成しないことを示す。
【００４６】
したがって、この具体的な定量的効果は前記発明の効果を端的に裏付けしており、ひいては、本実施例の自在管継手１を上向きに最大の自在振り角θ＝１５度をとっても、従来の直管接合部における凹凸と遜色なく、汚物の係留を生じない。
【００４７】
因みに、塩ビ管のゴム輪受口・差口を用いた直管接合部の場合、図１における差口（５）のように、例えば１５０ｍｍφのものでは、管肉厚ｔ＝約５ｍｍであるから、その先端の肉厚ｔ／２が１５〜３０度の傾斜外面により形成され、したがって、約２．５ｍｍの高さと傾斜外面の延長線とで囲まれた凹部が形成されることから、前記具体的数値と変らないものである。
【００４８】
そして、本実施例の自在管継手１では片側に最大１５度の自在振り角θ＝１５度をとった場合は、上流側急勾配の配管となることから、土砂等の固形物は第１、第２の汚物溜り１１、１２には係留せず、洗い流されるので、前記の直管接合部と同様、固形物の係留は発生しない。
【００４９】
勿論、本実施例の自在管継手１を水平面での最大自在振り角θ＝１５度にして使用すると、前記の直管接合部と同等となる。
【００５０】
しかも、本実施例の自在管継手１では、ゴム輪受口（４）がシエル２と一体成形されているので、図５で示すコア５２にゴム輪受口５５を設けて、コア５２の方向性が定まらないものに比べ、施工性を簡略化でき、ひいては、狭隘溝内等の配管に好都合となる。
【００５１】
次に、本発明の第２の実施例について述べる。
【００５２】
図４において、第２の実施例の自在管継手１Ａは、一方のゴム輪受口（４）と一体射出成形された部分的球面状膨出部をもつ外側のシエル２と、このゴム輪受口（４）の反対側であって、自在変位前、同一直線上管軸ａ上にある他方の差口（５）と一体射出成形された部分球面を外面にもち、かつ、その内側で管路を直接形成しない内側のシエル３Ａと、からなり、更に、これらの２つのシエル２、３Ａの各膨出基部から一体成形されて突出して対向し、かつ、その先端が齟齬している第１および第２の固定リング６Ａ、７Ａと、これらの固定リング６Ａ、７Ａの内または外面に形成した２つの第１および第２の球面接合部８Ａ、９Ａに摺動する同じ球面接合部をもつ可動リング１０とからなり、これらのリング６Ａ、７Ａ、１０は、つまり２つの球面接合部８Ａ、９Ａは、その内径が前記ゴム輪受口（４）等と略同一になって管路を形成すると共に、前記自在振り角θの変位に追随してそれぞれ自在振り角（η１、η２）の変位をするようにしたものである。
【００５３】
殊に、前記リング６Ａ、７Ａ、１０による一方の自在振り角η１と他方の自在振り角η２とは異にしていて、その和η１＋η２が前記シエル２、３Ａの自在振り角θに等しくなるようにして正確に追随できるようにしている。例えば、θ＝１５度の場合、η１＝１０度、η２＝５度となる。
【００５４】
したがって、シエル２、３Ａによるθの回転中心軸ｂに対し、曲率半径大の第１の球面接合部８Ａによる自在振り角η１の回転中心軸ｄは、曲率半径小の第２の球面接合部９Ａによる自在振り角η２の回転中心軸ｃより間隔は小になっている。
【００５５】
以上のような第２の実施例の自在管継手１Ａの一つの使用方法を述べる。
【００５６】
前記ゴム輪受口（４）を、合成樹脂等のますまたはマンホ−ルの出口側に接続して固定側とし、差口（５）を下方に１５度変位させて急勾配の可動側とした場合、シエル２、３Ａを円滑に滑動させ、例えば最大自在振り角θ＝１５度になるようにシエル３Ａを滑動させてストッパ−２０に当接させると、その滑動に応じ、第１および第２の固定リング６Ａ、７Ａ並びに薄肉の可動リング１０では、前記図２を逆にみた場合のように、可動リング１０の外面に球面接合部９Ａのある一方端が固定リング９Ａの基部に一致するようになるので、ａが水平状態における管底側にあった溜りが解消され、全体として管底側には溜りを生じない（段落２７参照）。
【００５７】
勿論、そのとき、管頂側には若干の凹凸がみられるが、これは第１の実施例の直管接合部に匹敵するものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施例の断面図である。
【図２】図１の説明図である。
【図３】図２の詳細説明図である。
【図４】第２の実施例の断面図である。
【図５】従来例である。
【符号の説明】
【００５９】
１      自在管継手
２      シエル
３      コア
４、５  接続口
６、７  固定リング
８、９  球面接合部
１０    可動リング
【図１】
2005256903.tif 000003
【図２】
2005256903.tif 000004
【図３】
2005256903.tif 000005
【図４】
2005256903.tif 000006
【図５】
2005256903.tif 000007