(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼製水道用管とメカニカル継手の接続構造であって、
前記管の一端には、前記管の前記一端内に挿入される挿入部と、前記管の外部に位置し、その外周上に形成された円周溝を備え、外径が前記管の少なくとも前記一端から所定の長さ部分における外径より小さいパッキン受け部とを備えた管端コアが取付けられ、
前記パッキン受け部の前記円周溝には封止用のコアパッキンが収受され、
前記メカニカル継手は、一端側から前記管の前記一端側を受け入れる中空の継手本体と、前記管を囲繞して前記管の前記一端側から順に位置するパッキンとロックリングと袋ナットとを備え、前記袋ナットを前記継手本体に螺合して締付けることにより前記ロックリングを縮径するとともに前記継手本体側へ移動させて、前記パッキンを前記継手本体内で圧縮して前記管の外周に密着させてシールするとともに、前記ロックリングを前記管の外周に食付かせて前記管とメカニカル継手とを結合する接続構造において、
前記継手本体は、前記一端側から、前記パッキンを収受するパッキン収納部と、前記パッキン収納部より内径が小さく、前記管の前記一端側先端部を受け入れる管受入部と、前記管受入部より内径が小さく、その内周に前記コアパッキンが液密に摺接するパッキン摺接部とを備え、
前記円周溝に収受されて自由状態における前記コアパッキンの外径は、前記パッキンとロックリングの自由状態での内径及び前記袋ナットの内径より小さい、
ことを特徴とする、鋼製水道用管とメカニカル継手の接続構造。
【請求項２】
請求項１記載の鋼製水道用管とメカニカル継手の接続構造において、前記コアパッキンの自由状態での外径は、前記管の前記所定の長さ部分の外径と同じ若しくは僅かに大きく形成されていることを特徴とする、鋼製水道用管とメカニカル継手の接続構造。
【請求項３】
請求項２記載の鋼製水道用管とメカニカル継手の接続構造において、前記コアパッキンの自由状態での外径は、前記管の前記所定の長さ部分の外径より０．２ｍｍ以上大きくないことを特徴とする、鋼製水道用管とメカニカル継手の接続構造。
【請求項４】
請求項１記載の接続構造において、前記継手本体は、前記パッキン摺接部に関して前記管受け入れ部と反対側に形成された、前記パッキン摺接部より内径の小さい小径部を備え、前記管端コアはさらに、前記パッキン受け部から前記管端コアの軸心方向に伸張し、その先端が前記小径部の径方向に広がる側面に当接可能で、変形可能な傾斜部を備えていることを特徴とする、鋼製水道用管とメカニカル継手の接続構造。
【請求項５】
請求項４記載の鋼製水道用管とメカニカル継手の接続構造において、前記管を前記継手本体に挿入する際に、前記傾斜部の先端が前記小径部の前記側面に当接し、前記管の前記継手本体に対する位置決めを行うことを特徴とする、鋼製水道用管とメカニカル継手の接続構造。
【請求項６】
請求項５記載の鋼製水道用管とメカニカル継手の接続装置において、前記管端コアの前記傾斜部は、前記端部に向かうにつれて径が大きくなる末広がり状に形成されていることを特徴とする、鋼製水道用管とメカニカル継手の接続構造。
【請求項７】
請求項６記載の鋼製水道用管とメカニカル継手の接続構造において、前記傾斜部は円周方向で複数個に分割されていることを特徴とする、鋼製水道用管とメカニカル継手の接続構造。
【請求項８】
請求項１記載の接続装置において、前記ロックリングと前記袋ナットとの間に配置され、前記袋ナットを締め付ける際に前記袋ナットからの力をロックリングに作用させる押圧部材と、前記袋ナットと前記押圧部材との互いに力を作用させる面の間に配置された、摩擦係数の小さい材料で作られた薄いシート部材とをさらに備えていることを特徴とする、接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、水道用管とメカニカル継手の接続構造に関し、さらに詳細に言えば、管端コアを備えた鋼製の水道用管とメカニカル継手の接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水道の配管に使用する管として鋼製のものがある。この管は適宜長さに切断して使用されるが、埋設して使用する間にその切断した端部において錆が発生する。その錆が配管内に侵入しないようにするために、管端コアをその端部に取り付け、メカニカル継手を用いて他の管或いは機器に接続する。従来の管端コアを備えた管及びメカニカル継手の一例を図２に示す。
【０００３】
図において符号１は接続される管であり、この管１は例えば鋼製である。その接続される端部１ａには、管端コア２がその一端側の挿入部２ａにおいて圧入されて取り付けられている。この管端コア２の先端部２ｂは、圧入部２ａとの境界に形成される肩部２ｃが配管の端面に当接した状態で配管１の外側に位置している。そしてその外周部には円周溝２ｄが形成され、この溝２ｄに後述の継手本体との間をシールするパッキン或いはコアパッキン３が収受されている。このパッキン３は、通常継手への挿入を行いやすくするために、断面Ｕ字型（Ｕパッキン）或いはＶ字型（Ｖパッキン）となっている。図示の通り、管端コア２の外径は管１の外径に略等しく、コアパッキン３の自由状態（管端コア２の溝２ｄに取り付けた状態）での外径は管１の外径より大きくなっている。
【０００４】
符号４はメカニカル継手であり、その継手本体５は、小径部５ａと、小径部５ａより内径の大きい中間部５ｂと、中間部５ｂより内径が大きい大径部５ｄと傾斜部５ｅとからなるパッキン収納部５ｃとを備えている。傾斜部５ｅは、大径部５ｄから中間部５ｂに繋がる部分であり、中間部５ｂに向かって漸次縮径するように傾斜した内周面を有している。符号６は、配管１の外周上に配置され、パッキン収納部５ｃに収受されるパッキンであり、圧縮されて管１と継手本体５の間をシールする。符号７はワッシャであり、符号８はロックリングである。このロックリング８はその内周に突起或いは爪８ａを備え、さらに円周方向のある箇所において割られており、外力を加えることにより縮径するようになっている。なお、ロックリング８の外周８ｂ側は傾斜しており、ワッシャ７から遠ざかるに従いその外形が小さくなっている。符号９は袋ナットであり、本体５のパッキン収納部５ｃの大径部５ｄの外周に形成された雄ねじと螺合する雌ねじが形成されている。さらにその後端部の内周側は、ロックリング８の外周８ｂに対応した径斜面となっている。
【０００５】
上記の構成になる継手では、管端コア２を管１に圧入して取り付け、溝２ｄにコアパッキン３を装着した状態で本体５の中間部に挿入する。そして、袋ナット９を本体５に螺合させて締めつけると、袋ナットの前進（図２において右方向へ進む）に従い、ロックリング８とワッシャ７が前進してパッキン６をパッキン収納部５ｃ内で圧縮する。その際、ロックリング８は次第に縮径し、遂には管１の外周に食いつく。さらにパッキン６を圧縮するために袋ナット９を回すと、管１も同時に前進し、管端コア２の先端面が本体５の小径部５ａと中間部５ｂの間の肩部５ｆに当接する。この状態で管１と本体５との間がコアパッキン３及びパッキン６によりシールされる。そして、ロックリング８が管１に食いついているので、その抜け止めが行われる。
【０００６】
ところで、上記の構成からなる管及び継手においては、管端コア２の先端部２ｂの外径が管１の外径に略等しくなっており、溝２ｄに取り付けられたコアパッキン３の外径は、十分な圧縮代を取るために管１の外径より大分大きくなっている。従って、継手本体５に対して事前にパッキン６、ワッシャ７、ロックリング８を装着し、袋ナット９を本体５に螺合させて仮止めした状態で、コアパッキン３が取り付けられた管端コア２を管１の先端に取り付けて挿入しようとすると、コアパッキン３がロックリング８、ワッシャ７、パッキン６に当たって挿入出来ない。また、パッキン６を変形させて挿入できたとしてもコアパッキン３がロックリング８の内周側の突起８ａにより傷つけられ、そのシールの性能を低下させてしまう。
【０００７】
そこで、従来この種の継手を用いて管１を接続する場合、先ず管１に袋ナット９、ロックリング８、ワッシャ７、パッキン６を装着し、その後先端に管端コア２を取り付け、コアパッキンを装着した後、この管１を本体５内に挿入して、ナット９を回して締めつける作業を行っていた。この作業は配管の現場で行うこととなるので、それぞれの部品を個別に管理しておく必要があり、また、その現場での接続作業に長時間を要する。
【０００８】
また、ロックリング８が管１に食いついた後も、パッキン６を十分圧縮して良好なシールを得るためには袋ナット９の更なる締めつけが必要であり、その際管１も継手本体５に対して前進するので、事前に管端コア２の端部２ｂと本体５の肩部５ｆとの間に一定のクリアランスを確保する必要がある。その為に、管１を本体に挿入する際に、一旦管端コア２が本体５の肩部５ｆに当接する位置まで挿入し、その後、一定の長さ分だけ後ろ方向に戻すようにしており、作業が煩雑である。
【０００９】
さらには、ロックリング８が管１に食いついた後に袋ナット９を回転させると管１も回転してしまい（供回り）、接続作業の完了している管１の反対側が緩んでしまう。それを防止するために、他の工具で管１を掴み、管１の回転を防止しながら袋ナットの締めつけ作業を行う必要がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、上記従来の管端コア付き管の接続に関する問題点に鑑みなされたものであり、管の接続作業の効率化を図れるようにした鋼製の管とメカニカル継手との接続構造を提供することをその課題とする。
【００１１】
具体的には、事前に継手本体にパッキン、ワッシャ、ロックリングを装着し、袋ナットを継手本体に仮止めし、これらを継手ユニットとして提供し、管端コア及びコアパッキンを取り付けた管をそのまま継手ユニットに挿通できるようにする。
【００１２】
また、ロックリングが配管に食いついた後に袋ナットを回転させた場合に、配管の供回りを防止できるようにする。
【００１３】
さらに、管端コア及びコアパッキンを損傷すること無く、管をメカニカル継手に挿入できるようにする。
【００１４】
さらに、ロックリングが配管に食いついた後の配管の前進を許容する為のクリアランスを事前に確保し、管の引き戻し作業が不要となるようにする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願発明の鋼製の水道用管とメカニカル継手の接続構造においては、管の一端に管端コアを取付ける。その管端コアは、管の一端内に挿入される挿入部と、管の外部に位置し、その外周上に形成された円周溝を備え、外径が管の少なくとも一端から所定の長さ部分における外径より小さいパッキン受け部とを備えている。そしてその円周溝には封止用のコアパッキンが収受される。
一方メカニカル継手は、一端側から管の前記一端側を受け入れる中空の継手本体と、管を囲繞して管の一端側から順に位置するパッキンとロックリングと袋ナットとを備え、袋ナットを継手本体に螺合して締付けることによりロックリングを縮径するとともに継手本体側へ移動させて、パッキンを継手本体内で圧縮して管の外周に密着させてシールするとともに、ロックリングを管の外周に食付かせて管とメカニカル継手とを結合する構成とする。
そして、その継手本体は、一端側から、パッキンを収受するパッキン収納部と、パッキン収納部より内径が小さく、管の一端側先端部を受け入れる管受入部と、管受入部より内径が小さく、その内周にコアパッキンが液密に摺接するパッキン摺接部とを備えており、円周溝に収受されて自由状態におけるコアパッキンの外径は、パッキンとロックリングの自由状態での内径及び袋ナットの内径より小さくなっている。
コアパッキンの自由状態での外径は、管の前記所定の長さ部分の外径と同じ若しくは僅かに大きく形成することができる。さらに、コアパッキンの自由状態での外径は、管の所定の長さ部分の外径より０．２ｍｍ以上大きくならないようにするとよい。
継手本体は、パッキン摺接部に関して管受け入れ部と反対側に形成された、パッキン摺接部より内径の小さい小径部を備え、管端コアはさらに、パッキン受け部から管端コアの軸心方向に伸張し、その先端が小径部の径方向に広がる側面に当接可能で、変形可能な傾斜部を備えるようにすることができる。そして、管を継手本体に挿入する際に、その傾斜部の先端が小径部の側面に当接し、管の継手本体に対する位置決めを行うことができる。
その管端コアの傾斜部は、端部に向かうにつれて径が大きくなる末広がり状に形成することができ、さらに、傾斜部は円周方向で複数個に分割してもよい。
ロックリングと袋ナットとの間に配置され、袋ナットを締め付ける際に袋ナットからの力をロックリングに作用させる押圧部材と、袋ナットと押圧部材との互いに力を作用させる面の間に配置された、摩擦係数の小さい材料で作られた薄いシート部材とをさらに設けても良い。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本願発明の具体的実施の形態を説明するが、本願発明の範囲は以下に説明される実施の形態に限定されるものではない。
【００１９】
図１は、本発明にかかる配管用の管端コア付き管１１をメカニカル継手３１に挿入した状態を示す断面図であり、未だ袋ナット７１は締めつけてない状態である。図において符号１１は配管用の管である。管１１は鋼製である。その接続される側である接続端部１３には、管端コア１７が取り付けられている。
【００２０】
管端コア１７は本実施の形態では樹脂製であり、材料として例えばポリエチレン等を使用することが出来る。管端コア１７は中空の部材であり、管１１の接続端部１３内へ圧入される、円筒状の取り付け部１９を備えている。図示してないが、この取り付け部１９の外周には、円周方向に延びて形成されたリブ或いは襞が形成され、管１１に圧入した際にそれが潰れて、管１１と管端コア１７との間を封止するようにすることができる。
【００２１】
管端コア１７は、取り付け部１９に同軸状に繋がり、取り付け部１９より外径の大きい、円筒状のコアパッキン取り付け部２１と、さらにこのコアパッキン取り付け部２１から取り付け部１９とは反対側に同軸状に延びる、コアパッキン取り付け部２１より外径の小さい、円筒状の延長部２３とを備えている。そして、コアパッキン取り付け部２１の外周には、円周方向に延びて形成された溝２５が形成されている。この溝２５には、従来使用していたＵパッキン或いはＶパッキンと同じタイプで差し支えのないコアパッキン２９が収受され、装着されている。なお、延長部２３の根元部分即ちコアパッキン取り付け部２１につながる部分から、管端コア１７の軸芯に対して傾斜しながら延びている傾斜部２７が形成されている。本実施の形態ではこの傾斜部２７は、コアパッキン取り付け部２１から遠ざかるにつれて径が大きくなる一体型の末広がり部となっているが、円周方向で複数に分割されたタイプでもよい。この傾斜部２７については後述する。管端コア１７は、コアパッキン取り付け部２１の片側の端面２２が管１１の端面１５に当接した状態で取り付けられている。図示のとおり、管端コア１７のコアパッキン取り付け部２１の外径は管１１の外径より小さい。また、管端コア１７に取り付けられたコアパッキン２９の外径は、自由状態すなわち圧縮されていない状態では圧縮代を確保するに十分なだけコアパッキン取り付け部２１の外径より大きい。しかし、後述のロックリング５７等の内径よりは小さく、本実施の形態ではその外径は管１１の外径と等しい、若しくは大きくても０．２ｍｍ程度上回る程度に止めてある。
【００２２】
符号３１はメカニカル継手であり、３３はその継手本体である。継手本体３３は管１１の挿入口となるパッキン収納部３５を備え、そのパッキン収納部３５は端部側となる真直部３７とそれに連なる傾斜部３９とからなっている。真直部３８は略円筒状となっており、同一内径の内周面３８を備え、傾斜部３９は、真直部３７から離れるに連れて内径が小さくなる内周面４０を備えている。真直部３７の外周には、後述の袋ナット７１が螺合する雄ねじ４１が形成されている。
【００２３】
符号４３は、パッキン収納部３５に続いて形成された管端収納部であり、図示のように、管１１の端部１３を収納する部分であり、略円筒状をなし、その内径は管１１の外径より若干大きくなっている。符号４５は、管端収納部４３より内径が小さくなった、略円筒状のパッキン摺接部であり、その内径は管端コア１７のコアパッキン取り付け部２１の外径と同じ若しくは若干大きく、コアパッキン２９は十分に径方向で圧縮される寸法となっている。継手本体３３にはさらに、パッキン摺接部４５に続いてそれより内径の小さい、略円筒状の小径部４７が形成されている。そして管１１がこの管継手本体３３内へ所定の長さだけ挿入されると、この小径部４７のパッキン摺接部４５側の端面４８に、管端コア１７の傾斜部２７の先端部２８が当接するようになっている。
【００２４】
符号４９は管１の周囲を囲み、継手本体３３のパッキン収納部３５内に収受される円環状のパッキンであり、その外周面５１がパッキン収納部３５の内周面３８と４０に当接している。自由状態での内径は管１１の外径より大きく、図示した、後述の袋ナットがまだ締めつけられていない状態では、内周面５３と管１１の外周面との間には僅かな隙間がある。
【００２５】
パッキン４９の外側に、両側面が略並行である板状のパッキン押圧部材５５が配置されている。パッキン押圧部材５５は円環状をしており、その内径は管１１の外径より若干大きく、外径はパッキン収納部３５の真直部３７の内径に対応した寸法となっており、真直部３７に沿って継手本体３３の軸方向に移動可能となっている。
【００２６】
パッキン押圧部材５５を挟んでパッキン４９と反対側にロックリング５７が配置されている。ロックリング５７は円環状の部材を円周方向のある位置で割って形成しており、自由な状態ではその位置で両端部間に隙間があり、外力を加えるとその隙間を詰めながら径が縮小するようになっている。この構成は公知であるので詳細な説明は省略する。ロックリング５７の内周側には爪５９が形成されている。また、外周面６１はパッキン押圧部材５５から離れるにつれて外径が小さくなるように斜面に形成されている。図示の状態でのロックリング５７の内径は管１１の外径より大きい。
【００２７】
符号６３は、円環状のロックリング押圧部材であり、その内周面６５はロックリング５７の外周面６１に対応した形状の斜面になっており、この部分でロックリング５７に当接している。ロックリング押圧部材６３の内径は、管１１の外径より大きい。
【００２８】
符号７１は袋ナットであり、その雌ねじ７３が継手本体３３の雄ねじ４１に螺合することにより、継手本体３３に取り付けられる。図示のとおり袋ナット７１はその内部にロックリング５７、ロックリング押圧部材６３等を収受するようになっており、その頂壁７５には管１１が挿入される孔７７が形成されている。そして頂壁７５の内側面７９が、ロックリング押圧部材６３の外側面６７に対向している。内側面７９と外側面６７との間に、円環状の薄いシート部材８１が配置されている。このシート部材８１は、摩擦係数の比較的小さい材料、例えばテフロン等の樹脂で作られている。
【００２９】
上記の管１１をメカニカル継手３１に接続する手順について説明すると、メカニカル継手本体に対してパッキン４９、パッキン押圧部材５５、ロックリング５７、ロックリング押圧部材、６３シート部材８１及び袋ナット７１を、図示の状態に予め組付け、ユニット化しておく。この状態では袋ナット７１は本体３３に外れない程度に螺合させておくだけでよく、ネジを締めつけてパッキン４９を圧縮する必要はない。このユニット化したメカニカル継手３１に、管端コア１７を取りつけ、コアパッキン２９を装着した管１１を挿入する。その際、前述の如く管端コア１７のパッキン取り付け部２１の外径は管１１の外径より小さく、コアパッキン２９の外径も管１１の外径と等しいか、ほんの僅かに大きい程度でロックリング５７等の内径より小さく、一方管１１の外径もロックリング５７等の内径より小さいので、ロックリング５７等が管１１の挿入の妨げとなることはなく、またコアパッキン２９が傷つけられることもない。管１１は、管端コア１７の傾斜部２７の先端部２８が継手本体３３の小径部４７の内側面４８に当接するまで挿入する。
【００３０】
次に袋ナット７１を締める。袋ナット７１を継手本体３３に対して締めつけるに従い、押圧力がシート部材８１、ロックリング押圧部材６３、ロックリング５７、パッキン押圧部材５５、パッキン４９に加わり、パッキン４９が圧縮されて管１１の外周面上に圧着させられ、この部分をシールする。ロックリング５７は軸方向に移動するとともに、その径が縮小し、管１１に食い付き、管１１の抜け止めを行う。さらに袋ナット７１を締めつけると、管端コア１７の傾斜部２７が変形することにより、管１１も一緒に継手本体３３に対して移動し、パッキン４９をさらに圧縮する。その際、シート部材８１の摩擦係数が小さいので、袋ナット７１が回転しても、袋ナット７１とシート部材８１との間或いはシート部材８１とロックリング押圧部材６３との間で滑りが生じ、ロックリング５７、管１１が袋ナット７１と共に回転するのが防止される。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したとおり、本発明によれば、メカニカル継手を予め仮組み立てを行っておき、それに管端コアを取り付けコアパッキンを装着した管を挿入できるので、管の接続作業の効率が大幅に向上する。この場合、メカニカル継手を仮組み立てしてユニット化して管理できるので、従来の個々の部品で管理する場合に比してきわめて好都合である。また、従前行っていた、一旦挿入した管を所定の長さ分だけ引き戻す作業も不要となる。また、袋ナットを締めつける際の管の供回りも防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る管及びメカニカル継手の取り付け状態を示す断面図である。
【図２】従来例の管及びメカニカル継手を示す断面図である。
【符号の説明】
１１  配管用の管
１７  管端コア
２１  パッキン取り付け部
２５  溝
２９  コアパッキン
２７  傾斜延長部
３１  メカニカル継手
３３  継手本体
３５  パッキン収納部
４３  管端収納部
４５  パッキン摺接部
４９  パッキン
５５  パッキン押圧部材
５７  ロックリング
６３  ロックリング押圧部材
７１  袋ナット
８１  シート部材
【図１】
0004571257.tif 000002
【図２】
0004571257.tif 000003