(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チーズ、エルボ等の分岐部，屈曲部を有する水道用配管の合成樹脂製管継手において、該継手の受口奥部に設けられている接続管端部当接用ストッパーにおける分岐部，屈曲部の内側部分の段差を、前記ストッパーにおける分岐部，屈曲部の外側部分の段差より高く形成し、前記ストッパーにおける分岐部，屈曲部の内側部分の肉厚を、前記ストッパーにおける分岐部，屈曲部の外側部分の肉厚よりも厚く形成したことを特徴とする水道用配管の合成樹脂製管継手。
【請求項２】
前記分岐部，屈曲部の内側部分の段差は、分岐部，屈曲部の外側部分の段差の４倍以下の高さ寸法であることを特徴とする請求項１記載の水道用配管の合成樹脂製管継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力が高い流体、例えば水道用の配管用の合成樹脂製管継手に関し、詳しくは、分岐部を有するチーズや、屈曲部を有するエルボのような合成樹脂製管継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４及び図５は、従来の合成樹脂製管継手の一例を示すもので、図４は断面正面図、図５は側面図である。この合成樹脂製管継手は、いわゆるチーズと呼ばれる分岐管継手１０であって、直管状本体部１１の両側には、主配管接続用の受口１２，１２がそれぞれ設けられており、本体部１１の側方には、分岐管接続用の受口１３が設けられている。
【０００３】
各受口１２，１３の奥部には、受口と同軸の小径部１４が設けられており、この小径部１４と受口１２，１３との間の段部に、接続する配管１５の先端が当接するストッパー１６がそれぞれ形成されている。このストッパー１６おける段差は、前記小径部１４を受口１２，１３と同軸に設けていることから、全周にわたって同一高さとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような分岐管継手１０を、圧力が高い流体、例えば水道用の配管に用いると、水道水の圧力が受口１２と受口１３とを開くように作用して分岐部内側部分１７に応力が集中し、他の部分に比べて大きな応力が発生する。さらに、ウォーターハンマーによって大きな応力がかかると、応力の集中によって分岐部内側部分１７が破壊されてしまうおそれもあった。
【０００５】
このため、ストッパー１６における段差を高くして小径部１４の肉厚を増加し、全体の強度を高めることも行われているが、この場合でも、分岐部内側部分１７への応力集中は回避することができず、他の部分に比べて疲労度合いが大きいことは変わらない。しかも、製品重量が増加するため、製造コストに影響を及ぼすことになる。このようなことは、屈曲部を有するエルボにおいても同様であり、その対策が求められていた。
【０００６】
そこで本発明は、チーズ、エルボ等の合成樹脂製管継手における分岐部，屈曲部の内側部分への応力の集中を、製品重量の増加を最小限に抑えながら回避することができる水道用配管の合成樹脂製管継手を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の水道用配管の合成樹脂製管継手は、チーズ、エルボ等の分岐部，屈曲部を有する合成樹脂製管継手において、該継手の受口奥部に設けられている接続管端部当接用ストッパーにおける分岐部，屈曲部の内側部分の段差を、前記ストッパーにおける分岐部，屈曲部の外側部分の段差より高く形成し、前記ストッパーにおける分岐部，屈曲部の内側部分の肉厚を、前記ストッパーにおける分岐部，屈曲部の外側部分の肉厚よりも厚く形成したことを特徴とし、特に、分岐部，屈曲部の内側部分の段差を、分岐部，屈曲部の外側部分の段差の４倍以下の高さ寸法としたことを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の水道用配管の合成樹脂製管継手の一形態例を示す側面図、図２は従来品と本形態例品とを比較して示す要部の断面図である。なお、以下の説明において、前記従来例の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【０００９】
この合成樹脂製管継手は、前記図４及び図５に示した管継手と同じチーズと呼ばれる分岐管継手１０であって、直管状本体部１１の両側に主配管接続用の受口１２を、本体部１１の側方に分岐管接続用の受口１３をそれぞれ設けたものである。
【００１０】
このような分岐管継手１０において、本形態例では、ストッパー１６における主配管接続用受口１２と分岐管接続用の受口１３との間の分岐部内側部分１７の段差２１を、分岐部外側部分１８の段差２２よりも高くして分岐部内側部分１７における小径部１４の肉厚を厚く形成している。
【００１１】
分岐部内側部分１７の段差２１の高さ寸法は、両受口１２，１３のそれぞれの径や肉厚等に応じて設定すればよく、通常は、分岐部外側部分１８の段差２２の高さに対して４倍以下、好ましくは２〜３倍が適当であり、段差２１をこれ以上高くしても、全体的な強度から見て無意味であり、製品重量が増加してコストアップとなってしまう。
【００１２】
このように、ストッパー１６の段差の一部を高くする場合、分岐部内側部分１７の近傍だけを内周側に突出させるようにしてもよいが、他の段差部分から滑らかな曲線を描くようにして次第に段差寸法を高くしていくことにより、応力を継手全体に平均的に分散させることができる。このとき、段差寸法を高くしていく範囲は、受口１２，１３の径等に応じて適宜に設定することができるが、通常は、受口１３の軸線に対する両方向への開き角度をそれぞれ４５度ずつ、すなわち受口１３の軸線を中心とした開き角度αが９０度程度が応力分散や製品重量の点で好ましい。
【００１３】
また、上記範囲以外の部分の段差、例えば分岐部外側部分１８の段差２２の高さは、従来のものと同じとしてもよく、規格の範囲内でできるだけ小さくしておくこともできる。すなわち、分岐部外側部分１８の段差２２を規格内での最小の高さ寸法、側方部分の段差２３の高さを従来と同程度とし、分岐部内側部分１７の段差２１の高さを、応力集中が回避できる程度の高さ寸法にしておくことにより、製品重量の増加を抑えながら必要十分な応力分散効果を得ることができる。
【００１４】
例えば、図２（Ａ）に示す従来品の全周の段差２４が約１ｍｍであった場合、図２（Ｂ）に示す本形態例品では、分岐部内側部分１７の段差２１の高さを約２．５ｍｍとし、前記開き角度αを９０度として段差の高さを１ｍｍから２．５ｍｍに滑らかに増加させることにより、従来品に対して本形態例品では、分岐部内側部分１７への応力を２０％程度軽減して全体に分散させることができるとともに、製品重量の増加を数％以下に抑えることができる。
【００１５】
なお、本形態例では、主配管接続用の受口１２の部分で説明したが、分岐管接続用の受口１３の部分についても同様である
図３は、本発明の合成樹脂製管継手の他の形態例を示す断面図であって、本発明をエルボに適用したものである。このような屈曲部を有するエルボ３０においても、屈曲部内側部分３１の段差３２を、屈曲部外側部分３３の段差３４より高く形成しておくことにより、屈曲部内側部分への応力集中を回避することができ、製品全体の強度を向上させることができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の水道用配管の合成樹脂製管継手によれば、製品重量の増加を抑えながら、分岐部，屈曲部の内側部分への応力集中を回避することができ、継手全体の強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の水道用配管の合成樹脂製管継手の一形態例を示す側面図である。
【図２】  従来品と本形態例品とを比較して示す要部の断面図である。
【図３】  本発明の水道用配管の合成樹脂製管継手の他の形態例を示す断面正面図である。
【図４】  従来の水道用配管の合成樹脂製管継手の一例を示す断面正面図である。
【図５】  同じく側面図である。
【符号の説明】
１０…分岐管継手、１１…直管状本体部、１２…主配管接続用の受口、１３…分岐管接続用の受口、１４…小径部、１５…配管、１６…ストッパー、１７…分岐部内側部分、１８…分岐部外側部分、２１…分岐部内側部分の段差、２２…分岐部外側部分の段差、２３…側方部分の段差、３０…エルボ、３１…屈曲部内側部分、３２…屈曲部内側部分の段差、３３…屈曲部外側部分、３４…屈曲部外側部分の段差
【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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