(57)【要約】【課題】  締め込み力が小さくても割りリングを均一に縮径できて接続信頼性が高く、ポリエチレン等合成樹脂管等を用いた給水配管等の好適に用いられる継手を提供する。【解決手段】被接続管に挿入される接続部の外側に、両端が鍔部とされた割りリングが装着され、該割りリングの鍔部にボルト孔が設けられ、ボルト孔に挿通されるボルトの鍔部接触面、又はボルトを受けるナットの鍔部接触面、又はボルト又はナットと鍔部の間に装着される座金の鍔部接触面が、凸球面形状とされ、ボルト、又はナット、又は座金が接触する鍔部に上記凸球面形状を受ける凹形状が設けられ、被接続管を接続部と割りリングとの間に挿入し、上記ボルトとナットとを締め付けて割りリングを縮径する。【選択図】  図１
2005273808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被接続管に挿入される接続部の外側に、両端が鍔部とされた割りリングが装着され、該割りリングの鍔部にボルト孔が設けられ、ボルト孔に挿通されるボルトの鍔部接触面、ボルトを受けるナットの鍔部接触面、又はボルト又はナットと鍔部との間に装着される座金の鍔部接触面が、凸球面形状とされ、ボルト、ナット、又は座金が接触する鍔部が上記凸球面形状を受ける凹形状とされ、被接続管を接続部と割りリングとの間に挿入し、上記ボルトとナットとを締め付けて割りリングを縮径することを特徴とする管継手。
【請求項２】
被接続管に挿入される接続部の外側に、両端が鍔部とされた割りリングと更にその外側に両端が鍔部とされた締め付けリングが設けられ、該締め付けリングの鍔部にボルト孔が設けられ、ボルト孔に挿通されるボルトの鍔部接触面、ボルトを受けるナットの鍔部接触面、又はボルト又はナットと鍔部の間に装着される座金の鍔部接触面が、凸球面形状とされ、ボルト、ナット、又は座金が接触する鍔部が上記凸球面形状を受ける凹形状とされ、被接続管を接続部と割りリングとの間に挿入し、上記ボルトとナットとを締め付けて締め付けリングを縮径して割りリングを縮径することを特徴とする管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管を接続する継手に関し、更に詳しくは管接合部の接合信頼性を向上させた継手であって、例えば架橋ポリエチレン等の合成樹脂管等を用いた給水配管に好適に用いることができる継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂管を接続する継手の一つに、接続部の外周面に、内周面に円周方向に沿って凸条が設けられた割りリングが装着され、かつ、この割りリングを被嵌して、両端部が鍔部とされ鍔部同士をボルトで締め付けて上記割りリングを管外面に緊結する締め付けリングが設けられた管継手がある。
【０００３】
例えば、「・・・、往き管２の端部を嵌合させる第１の接続部４１と、戻り管３の端部を嵌合させる第２の接続部４２と、接続管９の端部を嵌合させる第３の接続部４３が設けられ、前記第１の接続部４１と第２の接続部４２が、同じ向きに平行に設けられ、第３の接続部４３が、前記第１の接続部４１及び第２の接続部４２と１８０度反対向きに設けられている。また、前記第３の接続部４３は、第２の接続部４２と同軸に設けられ、第２の接続部４２は、第１の接続部４１及び第３の接続部４３よりも小さい口径に形成されている。更に、第１の接続部４１と第２の接続部４２の外周にはストッパ４１１，４２１が形成され、第１及び第２の接続部４１，４２に嵌合させる往き管２あるいは戻り管３の端部位置を決めることができるようになっている。また、第１の接続部４１と第２の接続部４２の外周のストッパ４１１，４２１よりも先端側の位置にはのこ刃状の突条４１２，４２２が突設されており、各接続部４１，４２に嵌合させた往き管２あるいは戻り管３の抜け外れを防止できるようになっている。なお、前記のこ刃状の突条４１２，４２２は、第１及び第２の接続部４１，４２の軸方向に間隔を置いて数列設けられている。また、第３の接続部４３の外周にはねじ山４３１が形成されており、接続管９を螺合により固定できるようになっている」管継手が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この管継手は、２本の管を平行に接続することができる管継手であるが、各管の接続構造は、ボルトの締め付けによって割りリングが縮径し、該割りリング内周面に設けられた凸条が接続部に挿入された架橋ポリエチレン管等の被接続管を押し付けて、割りリングとポリエチレン管とが緊結され、耐抜け力とシール性能を発揮するものである。この管継手によれば、架橋ポリエチレン管が恒久的に接続部に押し付けられるので、高い接合信頼性を実現できる。
【特許文献１】特開平６−４２６８６  段落番号００１３、図１、図２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の割りリングでは、継手の口径が大きくなると、その割り幅も大きくなるため、図４のようにボルト３を割りリング２の一方の鍔部２１２に対して垂直となるようにセットすると、他方の鍔部２１１に対して垂直とならないため、ボルト３をナット４に締め込んでいった場合、割りリング２の縮径環部２２に均等に力が掛からず、被接続管を真円形に縮径できなくなり、高い接続信頼性が得られなかった。また信頼性を上げようとすると、締め込み力を大きくしなければならず、しかも確実な信頼性が得られないという問題もあった。
【０００６】
又、従来の割りリングには、図５のような形状のものもある。この場合、縮径環部２２内周面は被接続管の外径とほぼ同じで僅かに大きくされ、かつ鍔部２１１、２１２とボルト面とは平行とされている。従って、上記のような問題は発生しないが、縮径環部２２に縮径力があまり掛からないという課題があった。
【０００７】
本発明は、締め込み力が小さくても割りリングを均一に縮径できて接続信頼性が高く、ポリエチレン等合成樹脂管等を用いた給水配管等の好適に用いられる継手を提供する目的でなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の請求項１記載の管継手（発明１）は、被接続管に挿入される接続部の外側に、両端が鍔部とされた割りリングが装着され、該割りリングの鍔部にボルト孔が設けられ、ボルト孔に挿通されるボルトの鍔部接触面、又はボルトを受けるナットの鍔部接触面、又はボルト又はナットと鍔部の間に装着される座金の鍔部接触面が、凸球面形状とされ、ボルト、又はナット、又は座金が接触する鍔部に上記凸球面形状を受ける凹形状が設けられ、被接続管を接続部と割りリングとの間に挿入し、上記ボルトとナットとを締め付けて割りリングを縮径することを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の管継手（発明２）は、被接続管に挿入される接続部の外側に、両端が鍔部とされた割りリングと更にその外側に両端が鍔部とされた締め付けリングが設けられ、該締め付けリングの鍔部にボルト孔が設けられ、ボルト孔に挿通されるボルトの鍔部接触面、又はボルトを受けるナットの鍔部接触面、又はボルト又はナットと鍔部の間に装着される座金の鍔部接触面が、凸球面形状とされ、ボルト、又はナット、又は座金が接触する鍔部に上記凸形状を受ける凹形状が設けられ、被接続管を接続部と割りリングとの間に挿入し、上記ボルトとナットとを締め付けて締め付けリングを縮径して割りリングを縮径することを特徴とする。
【００１０】
発明１又は発明２の管継手は、金属製で形成してもプラスチックで形成してもよいが、被接続管が金属製の場合には金属製の管継手を使用し、合成樹脂管の場合には樹脂製の管継手を使用することが好ましい。更に、被接続管が合成樹脂管の場合には、硬質塩化ビニル系樹脂管や、ポリエチレン管、架橋ポリエチレン管、ポリブデン管、ポリエチレンと架橋ポリエチレンの二層複層管、ポリフェニレンサルファイド管などを使用することができる。この合成樹脂管は、アルミニウムなどの金属材料で補強された複合管でも良い。
【００１１】
発明１の管継手は、被接続管に挿入される接続部の外側に同心円状に設けられ両端部が鍔部とされた割りリング、該鍔部の貫通孔に挿通されたボルトとそれを受けるナット、及び被接続管が接続される継手接続部に装着されるパッキングとからなる。ボルト又はナットと鍔部との間には、それぞれ座金が用いられていても良い。
【００１２】
ボルト頭の鍔部接触面、又はナットの鍔部接触面又は座金の鍔部接触面は凸球面形状とされ、鍔部の貫通孔部は、その中で上記凸形状が動きうる凹形状とされている。ボルトとナットとを緊結する前の状態では、ボルトが貫通孔に斜めに挿通されてナットに螺合されている。ボルトがナットに締め込まれる場合には、ボルトと鍔部又はナットと鍔部、又は座金と鍔部とが凸球面形状が鍔部に接触した状態となって、凹形状の当たり面で滑ることが可能となっている。
【００１３】
凸球面形状は、凹形状にはまってその当たり面で滑ることができ、かつボルトを締め込んだ時にがたつくことなく螺結されることが必要である。従って、凸球面形状の半径は凹形状の半径と同じであることが好ましいが、凹形状の球面形状の面を凸球面形状がスムースに滑ることができれば、多少小さくても構わない。
【００１４】
座金を介して、又は座金なしでボルトとナットとを締め込んでいくと、ボルト、ナット又は座金の凸球面形状が、鍔部の凹球面形状の面に沿って滑る。従って、締め込み作業のどの段階においても、ボルトとナットとは拗（こじ）れることがなく、スムースに緊結される。
【００１５】
ナットと鍔部とが球面形状で接触されていることに加え、ボルトと鍔部接触面が球面形状で接触されていると、締め込み作業のどの段階においても、ボルト及びナットは拗れることがなく滑るので、ボルトの締め込みがスムースに行われ、接続信頼性が増す。なお、ボルト頭側と鍔部側との接触面だけ、又はナット側と鍔部側との接触面だけ、又はボルト頭側と鍔部側との接触面と、ナットと鍔部との接触面との両方共が凸球面形状、又はかまぼこ形凸形状とされていても良い。
【００１６】
即ち、被接続管を継手接続部の外側に挿入し、ボルト、ナット及び必要に応じて座金とを鍔部に装着し、ボルトを締め込んでいくと、割りリングは縮径するが、鍔部を貫通するボルト軸と鍔部面の法線方向とがなす角度は順次小さくなっていく。その時、ボルト軸は鍔部面と同一の角度となるように角度を変えていくが、それと合わせてナットが順次角度を変えていき、最終的に鍔部同士が近接又は接触した状態となる。この時に、鍔部は割りリングの中心方向に曲げられる力を受けるため、割りリングの縮径環部に充分な縮径力が発生し、全周に渡って均一な縮径力が発生する。
【００１７】
このようにして発生した縮径力によって、割りリングの縮径環部内周面に周方向に設けられた凸条が被接続管を縮径させ、継手本体接続部の凹部へと押し付ける。それにより、耐抜け力が発生する。この時、凹部は割りリングの凸条と同心円状に設けてあることが望ましい。又、パッキングが収められているパッキング溝と同心円上に設けられた凸条が被接続管をパッキングに密着させ、シール性能を発揮する。
【００１８】
ナット又は座金は、ボルトを締め込んだ時に連れ回いしないように、例えば、軸と直角方向に回転しないように角部が設けられる等の回転防止機能を有する形状であることが望ましい。例えば、その両側部が平面で切り取られた凸球面形状とされていると良い。又は、凸球面形状例えば背側が円弧状であるかまぼこ形凸形状とされていても良く、いずれの場合でも、鍔側は両側が平面で切り取られた形状で上記凸形状を受ける凹溝形状とされていると良い。
【００１９】
両側が平面で切り取られている場合では、上記いずれの凸形状においても、その両側の切り取り平面と球面とのなす直線同士の距離が弦側のそれよりも小さければナットを直接凹溝に落とし込んで嵌め込むことができ、大きければ溝の一端にナットの一端を当て、ナットを回すようにしながら溝に嵌め込むことができるので、必ずしもかまぼこ形凸形状の両側面は平行である必要はない。
【００２０】
また、座金の鍔部接触面が凸球面形状とされている場合では、当たり面が平面である通常のボルト又はナットを用いてそれらを螺合させても、同様の効果が得られるので、そのようにされても良い。
【００２１】
更に、ボルト頭側と鍔部とが球面形状で接触されていることに加え、ナット側と鍔部が球面形状で接触されていると、締め込み作業のどの段階においても、ボルト及びナットは拗れることがなく滑るので、ボルトの締め込みがスムースに行われ、接続信頼性が増す。なお、ボルト頭側と鍔部との接触面だけが球面形状とされ、又はナット側と鍔部との接触面だけがかまぼこ形形状面とされ、又はボルト頭側と鍔部との接触面が球面形状とされかつナット側と鍔部との接触面がかまぼこ形形状面とされていても良い。
【００２２】
発明２の管継手は、被接続管に挿入される接続部の外側に同心円状に設けられた割りリング、該割リングの外側に設けられ両端が鍔部とされた締め付けリング、該鍔部の貫通孔に挿通されたボルトとそれを受けるナット及び被接続管が接続される継手接続部に装着されるパッキングとからなる。ボルト又はナットと鍔部との間には、それぞれ座金が用いられていても良い。
【００２３】
締め付けリングの鍔部にボルト孔が設けられ、ボルト孔に挿通されるボルトの鍔部接触面、又はボルトを受けるナットの鍔部接触面、又はボルト又はナットと鍔部の間に装着される座金の鍔部接触面が、凸球面形状とされ、ボルト、又はナット、又は座金が接触する鍔部に上記凸形状を受ける凹形状が設けられている。
【００２４】
発明２では、割りリングの外側に設けられ両端部が鍔部とされた締め付けリングの鍔部に取り付けたボルトを締め込んで締め付けリングを縮径し、締め付けリングによって割りリングの縮径環部を縮径させて被接続管を圧縮し、耐抜け性能、シール性能を発現する。この締め付けリングにおける鍔部とナットの構成は、発明１の管継手の割りリングにおける鍔部とボルト、ナット又は座金の構成とであるから再述しない。
【００２５】
この場合も、発明１の場合と同様に、凸球面形状の座金と通常の鍔部接触面が平面であるボルト又はナットとを用いても良いことはいうまでもない。
【００２６】
勿論、この場合でも、ボルトの頭下に凸球面形状を有する座金を用い、鍔部の凹球面形状に装着して締め込んでも良く、ナットの下にも前記の座金を用いて良いことはいうまでもない。
【発明の効果】
【００２７】
発明１の管継手においては、ボルトを締め込むときに、ナットと鍔部との当たり面は溝の円弧形状に沿って滑る。従って、締め込み作業のどの段階においても、ナットは鍔部と拗れることがなく、スムースに緊結されるので締め込み力が小さくて済むと共に接続信頼性が増す。
【００２８】
発明２においては、スムースに締め込まれる締め付けリングによって割りリングが圧縮されるので、割りリングが全周に渡って被接続管を均一に締め付け、ますます接続信頼性が増す。
【００２９】
発明３では、ナットと鍔部との接触面に加え、ボルト頭と鍔部との接触部が凸球面形状とされているので、ボルトを締め込む時に、益々スムースにナットを螺合され、更に接続信頼性が増す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に図面を参照して本発明を説明する。図１は両端部が鍔部とされナットと鍔部との接触面が凸球面形状とされた割りリングを有する管継手の一例であり、（ａ）は半断面図、（ｂ）は締め付け前の状態を示す水平断面図、（ｃ）は締め付け後の状態を示す水平断面図である。図２は割りリングが、両端部が鍔部とされナットと鍔部との接触面が凸球面形状とされた締め付けリングで被嵌された管継手の一例の半断面図である。図３はボルトとナットの螺結の一例の部分拡大図であり、（ａ）はナットと鍔部との接触面のみかまぼこ形凸形状とされたものの断面図、（ｂ）はボルト頭部と鍔部との接触面のみ凸球面形状とされたものの断面図、（ｃ）はボルト頭部と鍔部との接触面が凸球面形状とされナットと鍔部との接触面がかまぼこ形凸形状とされたものの断面図である。
【００３１】
図１においては、管継手１の接続部７の外周面に、縮径環部２２の内周面に円周方向に沿って凸条２２１が設けられ、対面する鍔部２１１、２１２同士を締め付けて被接続管６の外面に緊結される割りリング２が装着されている。
【００３２】
該割りリング２の鍔部２１１、２１２には、ボルト孔２３が設けられ、ボルト孔２３に挿通されるボルト３を受けるナット４の鍔部接触面４１が凸球面形状とされ、そのナット４が当接する鍔部２１１が上記凸形状と適合する凹溝形状とされている。凸球面形状は、連れ回い防止のためにその両側が平面で切り取られた形状（かまぼこ形凸形状）とされており、凹溝もそれに対応した形状とされている。
【００３３】
被接続管６は接続部７と割りリング２との間に挿入され、割りリング２が、ボルト３とナット４とによって締め付けられて被接続管６に緊結される。この時、締め込み前にはボルト３の軸が斜めに傾いているが、ボルト３をナット４に締め込むにつれ、ナット４が鍔部２２１の凹溝の円弧面を滑り、拗れることなくスムースに鍔２１１、２１２同士が近接又は接触し、割りリング２の縮径環部２２内周面に設けられた凸条２２１が被接続管６の外面を締め付ける。
【００３４】
図２においては、管継手１の接続部７の外周面に、縮径環部２２の内周面に円周方向に沿って凸条２２１が設けられた割りリング２が装着され、該割りリング２の外側に、両端部が鍔部５１１、５１２とされ鍔部５１１、５１２同士を締め付けて上記割りリング２を被接続管６外面に緊結する締め付けリング５が設けられている。
【００３５】
該締め付けリング５の鍔部５１１、５１２にボルト孔５２が設けられ、ボルト孔５２に挿通されるボルト３を受けるナット４の鍔部接触面４１が凸球面形状とされ、そのナット４が当接する鍔部５１１が上記凸球面形状と適合する凹溝形状とされている。凸球面形状は、連れ回い防止のためにその両側が平面で切り取られた形状（かまぼこ形凸形状）とされており、凹溝もそれに対応した形状とされている。
【００３６】
被接続管６は接続部７と割りリング２との間に挿入され、割りリング２の外側に設けられる締め付けリング５が、ボルト３とナット４とによって締め付けられて割りリング２の縮径環部２２が縮径され、被接続管６に緊結される。この時、締め込み前にはボルト３の軸が斜めに傾いているが、ボルト３をナット４に締め込むにつれ、ナット４が鍔部５１１の凹溝の円弧面を滑り、拗れることなくスムースに鍔５１１、５１２同士が近接又は接触し、割りリング２の縮径環部２２内周面に設けられた凸条２２１が被接続管６の外面を締め付ける。
【００３７】
ナット４が鍔部と接触する面の形状は、凸球面形状とされている。しかしながら、図３（ａ）に示されるように、ナットと鍔部との接触面のみ凸球面形状（本例ではかまぼこ形凸形状）とされたものであっても、図３（ｂ）に示されるように、ボルト頭部と鍔部との接触面のみ凸球面形状とされたものであっても、図３（ｃ）に示されるように、ボルト頭部と鍔部との接触面が凸球面形状とされ、かつナットと鍔部との接触面がかまぼこ形凸形状とされたものであっても良い。
【００３８】
何れも場合でも、締め込み前にボルト３の軸が傾いていても、締め込むにつれ真っ直ぐになるので、ボルト軸はボルト３とナット４とを締め付けて割りリング２を被接続管６に緊結する、又は、締め付けリング５を縮径して割りリング２を被接続管６に緊結すれば良い。
【００３９】
なお、鍔部との接触面を凸球面形状又はかまぼこ形凸形状とした座金を用い、座金との当たり面が平板形状であるボルト又はナットを用いた場合は、上記凸球面形状又はかまぼこ形凸形状を有するナットやボルトが、それらと座金部との２部品に分かれるだけであって、その作用や効果は全く同じであるから、図示して説明はしない。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明を用いれば、締め込み力が小さくて済むので、例えば天井配管等上向き作業となるために作業性が悪くなる現場においても、容易に管と継手の接続が可能であるので、特にファンコイル配管等の冷温水配管に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】両端部が鍔部とされナットと鍔部との接触面が凸球面形状とされた割りリングを有する管継手の一例であり、（ａ）は半断面図、（ｂ）は締め付け前の状態を示す水平断面図、（ｃ）は締め付け後の状態を示す水平断面図である。
【図２】割りリングが、両端部が鍔部とされナットと鍔部との接触面が凸球面形状とされた締め付けリングで被嵌された管継手の一例の半断面図である。
【図３】ボルトとナットとの螺結の一例の部分拡大図であり、（ａ）はナットと鍔部との接触面のみかまぼこ形凸形状とされたものの断面図、（ｂ）はボルト頭部と鍔部との接触面のみ凸球面形状とされたものの断面図、（ｃ）はボルト頭部と鍔部との接触面が凸球面形状とされナットと鍔部との接触面がかまぼこ形凸形状とされたものの断面図である。
【図４】従来の割りリングの一例である。
【図５】従来の割りリングの別の一例である。
【符号の説明】
【００４２】
１  管継手
２  割りリング
２１１、２１２  割りリングの鍔部
２２  縮径環部
２２１  凸条
２３  ボルト孔
３  ボルト
３１  ボルトの鍔部接触面
４  ナット
４１  ナットの鍔部接触面
５  締め付けリング
５１１、５１２  締め付けリングの鍔部
５２  ボルト孔
６  被接続管
７  接続部の外側
【図１】
2005273808.tif 000003
【図２】
2005273808.tif 000004
【図３】
2005273808.tif 000005
【図４】
2005273808.tif 000006
【図５】
2005273808.tif 000007