(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性合成樹脂製管の外周部に電気融着され、外周部に、分岐管継手が締付けられて気密に固定される分岐管継手用の補強部材であって、
熱可塑性合成樹脂から成り、周方向に等分割され、軸線方向に直角な断面が円弧状であり、周方向に隣接して配置することによって前記管の周方向全周にわたって外囲する複数の分割体と、
各分割体の前記管の外周部に臨む内周面全面の近傍と、周方向の一方のみの側面全面の近傍とに埋設される電熱線とを備え、
電熱線は、一方の周方向側面に向けて内周面に沿って周方向に延び、一方の周方向側面と内周面とが連なる一方の屈曲部で屈曲して一方の周方向側面で略コ字状に折返され、再び前記一方の屈曲部で屈曲して内周面に沿って他方の周方向側面に向けて周方向に延び、他方の周方向側面と内周面とが連なる他方の屈曲部の直前で略コ字状に折返されて再び内周面に沿って周方向に延びるように、分割体の長手方向一端部から長手方向他端部にわたって設けられ、
電熱線における内周面に沿って周方向に延びる部分同士の間隔Ｗ２は、すべて等しく、その周方向に延びる部分のうち長手方向両端面に近い２つの部分と端面との間隔Ｗ１は、周方向に延びる部分同士の間隔Ｗ２の２分の１以下に選ばれ、一方の周方向側面で折返される折返し部と外周面との間隔Ｗ３と、他方の屈曲部の直前で折返される折返部と他方の屈曲部との間隔Ｗ４とは、互いに等しくかつ周方向に延びる部分同士の間隔Ｗ２の２分の１以下に選ばれることを特徴とする補強部材。
【請求項２】
請求項１記載の補強部材と、
周方向に複数に分割され、補強部材の外周部に締付けて気密に固定される取付部と、
それらの取付部のうちの少なくとも１つに形成される継手部とを有することを特徴とする分岐管継手装置。
【請求項３】
前記管の外径は、第１複数種類の予め定める第１の規格値を有し、
分岐管継手の前記管を外囲する取付部の内径は、第２複数種類の予め定める第２の規格値を有し、
補強部材は、第１規格値の１つの内径を有し、第２規格値の１つの外径を有する厚みで形成されることを特徴とする請求項２記載の分岐管継手装置。
【請求項４】
補強部材は、取付部の前記管に沿う長さ以上の長さを有し、
電熱線は、分割体および前記管への穿孔時に分断することができる強度を有することを特徴とする請求項２または３記載の分岐管継手装置。
【請求項５】
補強部材は、取付部の前記管に沿う長さ以上の長さを有し、
補強部材には、前記継手部に対応する位置に、透孔が形成されていることを特徴とする請求項２または３記載の分岐管継手装置。
【請求項６】
補強部材は、取付部の前記管に沿う長手方向両端部にのみに配置されることを特徴とする請求項２または３記載の分岐管継手装置。
【請求項７】
合成樹脂製の分岐管の外周面に、被接続体の管接続口部の内周面に形成した雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を突出形成し、この雄ねじ部形成箇所の管周壁の最小肉厚を、前記分岐管の管接続領域以外の管周壁の肉厚と同一またはそれよりも大に構成するとともに、前記分岐管の内周面のうち、前記雄ねじ部形成箇所に相当する部位の少なくとも一部には、補強筒体を密着状態で挿入してあり、
前記被接続体を、継手部に接続することを特徴とする請求項２〜６のうちの１つに記載の分岐管継手装置。
【請求項８】
前記管接続口部の内周面の雌ねじ部よりも奥側に位置する部位には、前記管接続口部に対する流体輸送管の接続側への螺進につれて径方向外方に圧縮される密封用の弾性シール材が装着されているとともに、前記補強筒体が、前記流体輸送管の内周面の前記弾性シール材に対応する部位にまで延出されていることを特徴とする請求項７記載の分岐管継手装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道水および都市ガスなどの流体を輸送するために用いられる分岐管継手装置に関し、もっと詳しくは、ポリエチレンなどの熱可塑性合成樹脂製管に、流体の輸送を遮断することなく、分岐管を接続する分岐管継手装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレン製の流体輸送管に分岐管を接続する先行技術では、ポリエチレン管に、ポリエチレン製分岐サドルを、その分岐サドルに埋設された電熱線に電力を供給して電気融着する。この分岐サドルには、新たな分岐管が接続される。
【０００３】
この先行技術では、ポリエチレン管に分岐サドルが電気融着されるので、その電気融着時に、分岐サドルの位置または姿勢がずれやすくなる。これによって分岐サドルに接続されるべき前記分岐管を、正確に接続することが困難になるおそれが生じる。
【０００４】
この問題を解決するために、ポリエチレン製分岐サドルの電気融着に代えて、金属製分岐管継手を用いることが考えられる。この金属製分岐管継手は、たとえば周方向に２分割または３分割されてポリエチレン管を外囲する取付部と、それらの取付部のうちの１つに形成されるフランジなどの継手部とを有し、取付部は、ポリエチレン管の外周部に周方向に隣接して配置され、ボルトおよびそのボルトに螺合するナットとの組合せによって、取付部がポリエチレン管の外周部に機械的に締付けられて気密に固定される。これによって正確な位置に金属性分岐管継手を接続することができる。
【０００５】
ポリエチレン管に金属製分岐管継手を上述のように接続する構成における新たな問題は、ポリエチレン管が分岐管継手の取付部によって強固に締付けられるので、そのポリエチレン管がクリープ変形することである。このポリエチレン管の変形によって、気密性が低下する結果になる。
【０００６】
ポリエチレン管のクリープ変形を防ぐために、ポリエチレン管内の分岐管継手が接続される個所に、剛性筒状のコアを挿入して補強することが考えられるけれども、このような補強は、前記ポリエチレン管による流体の輸送中に、言わば活管状態で施工することが不可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、熱可塑性合成樹脂製管に流体を輸送した状態で、その流体の輸送を遮断する必要なしに、かつ前記管のクリープ変形を生じることなく、分岐管を接続することができるようにした分岐管継手装置を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、分岐管継手が装着されるべき熱可塑性合成樹脂製管をクリープ変形しないように補強するための作業性が良好な分岐管継手用の補強部材を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、熱可塑性合成樹脂製管の外周部に電気融着され、外周部に、分岐管継手が締付けられて気密に固定される分岐管継手用の補強部材であって、
熱可塑性合成樹脂から成り、周方向に等分割され、軸線方向に直角な断面が円弧状であり、周方向に隣接して配置することによって前記管の周方向全周にわたって外囲する複数の分割体と、
各分割体の前記管の外周部に臨む内周面全面の近傍と、周方向の一方のみの側面全面の近傍とに埋設される電熱線とを備え、
電熱線は、一方の周方向側面に向けて内周面に沿って周方向に延び、一方の周方向側面と内周面とが連なる一方の屈曲部で屈曲して一方の周方向側面で略コ字状に折返され、再び前記一方の屈曲部で屈曲して内周面に沿って他方の周方向側面に向けて周方向に延び、他方の周方向側面と内周面とが連なる他方の屈曲部の直前で略コ字状に折返されて再び内周面に沿って周方向に延びるように、分割体の長手方向一端部から長手方向他端部にわたって設けられ、
電熱線における内周面に沿って周方向に延びる部分同士の間隔Ｗ２は、すべて等しく、その周方向に延びる部分のうち長手方向両端面に近い２つの部分と端面との間隔Ｗ１は、周方向に延びる部分同士の間隔Ｗ２の２分の１以下に選ばれ、一方の周方向側面で折返される折返し部と外周面との間隔Ｗ３と、他方の屈曲部の直前で折返される折返部と他方の屈曲部との間隔Ｗ４とは、互いに等しくかつ周方向に延びる部分同士の間隔Ｗ２の２分の１以下に選ばれることを特徴とする補強部材である。
本発明に従えば、補強部材の分割体は周方向に等分割され、電熱線は、周方向側面の一方および内周面近傍に埋設されるので、補強部材を前記管に電気融着する場合は電熱線が埋設される側面と埋設されない側面とが互いに当接するように分割体を管の外周に配置することによって、周方向に隣接する分割体の側面を、および内周面と管の外周面と確実に電気融着することができる。したがって、一組の補強部材に対して分割体を複数種類製造する必要がなく、１種類のみ製造するだけでよく、分割体の汎用性が向上し、補強部材の製造コストが低減する。
しかも電熱線が前述のように配置されることによって、補強部材と管とはほぼ均一に熱融着される。また各分割体が組合されて管に電気融着される場合に、電熱線が埋設されている一方の周方向側面と、電熱線が埋設されていない他方の周方向端面とが当接するように設けられ、各分割体の当接する側面同士が全面にわたってほぼ均一に熱融着される。
また本発明は、前記補強部材と、
周方向に複数に分割され、補強部材の外周部に締付けて気密に固定される取付部と、
それらの取付部のうちの少なくとも１つに形成される継手部とを有することを特徴とする分岐管継手装置である。
【００１０】
本発明に従えば、熱可塑性合成樹脂製の管を分岐させる場合には、まず管の外周部に熱可塑性合成樹脂製の筒状補強部材を電気融着し、その上から金属製分岐管継手を締付けて気密に固定し、その後前記補強部材および合成樹脂製管に穿孔し、分岐管継手の継手部に分岐管を接続する。先行技術のように、金属製分岐継手を管に直接取付ける場合には、周方向に分割された継手部を強固に締付けることによって、合成樹脂製の管がクリープ変形するおそれがあるが、本発明では合成樹脂製管が筒状補強部材によって補強されるので、分岐継手の取付部を強固に締付けたとしても合成樹脂製管がクリープ変形することが防がれ、気密性が保たれる。また熱可塑性合成樹脂製筒状補強部材を合成樹脂製管に取付ける場合は、電気発熱体の発熱によって電気融着するので、簡単にかつ確実に装着することができる。また電気融着による補強部材の装着は周方向および軸線方向にずれやすいが、管に対して補強部材がずれて装着されたとしても、金属製分岐管継手は取付部を機械的に締付けて固定するので、この分岐管継手の取付時に前記補強部材のずれを修正して正確に取付けることができる。このようにして分岐管継手は容易にかつ正確に合成樹脂製管に固定することができ、作業性が良好である。
【００１１】
また本発明の前記管の外径は、第１複数種類の予め定める第１の規格値を有し、
分岐管継手の前記管を外囲する取付部の内径は、第２複数種類の予め定める第２の規格値を有し、
補強部材は、第１規格値の１つの内径を有し、
第２規格値の１つの外径を有する厚みで形成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明に従えば、たとえば合成樹脂製管に直接金属製分岐管継手を取付けて管を分岐させる場合には、前述のように合成樹脂製管がクリープ変形するおそれがあるだけでなく、前記管の外径である第１複数種類の予め定める第１の規格値に応じた内径の取付部を有する複数の金属製分岐管継手を製造する必要がある。しかも分岐管が接続される継手部の径も複数種類あるので、取付部と継手部の組合せによってさらに多種類の分岐管継手を製造する必要があり、金属製分岐管継手の製造コストが高くなるといった問題も有する。しかしながら本発明の補強部材は、内径が管の外径である第１の規格値に等しく、外径が分岐管継手の取付部の内径である第２規格値に等しく選ばれるので、この補強部材を介して分岐管継手を固定することによって分岐管継手を多種類製造する必要がなくなり、分岐管継手の製造コストを抑えるとともに分岐管継手の汎用性も向上される。
【００１７】
本発明の補強部材は、分岐管継手の取付部の前記管に沿う長さ以上の長さを有し、
電熱線は、分割体および前記管への穿孔時に分断することができる強度を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、補強部材は分岐管継手の取付部の管に沿う長さ以上の長さを有するので、補強部材を電気融着する際に管の軸線方向に補強部材がずれて固定されたとしても、分岐管継手の軸線方向の取付位置を容易に修正することができ、正確にかつ気密に分岐管継手を固定することができる。また電熱線は穿孔時に分断することができる強度を有するので、電熱線が穿孔の妨げとならず、確実に補強部材を穿孔することができる。
【００１９】
また本発明の補強部材は、分岐管継手の取付部の前記管に沿う長さ以上の長さを有し、
補強部材には、分岐管継手の前記継手部に対応する位置に、透孔が形成されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、前記補強部材には分岐管継手の前記継手部に対応する位置に予め透孔が形成されているので、電熱線を有する補強部材を穿孔する必要がなくなり容易に穿孔することができ、作業性が向上される。
【００２１】
また本発明の補強部材は、分岐管継手の取付部の前記管に沿う長手方向両端部にのみに配置されることを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、補強部材は分岐管継手の長手方向両端部のみに配置されるので、補強部材を管に電気融着した後に分岐管継手を管の軸線方向および周方向に容易に修正して気密に固定することができる。また補強部材が分岐管継手の取付部の長手方向両端部のみに配置されるので、穿孔時に補強部材を穿孔する必要がなく、容易に穿孔することができ作業性が向上される。
【００２３】
また本発明は、合成樹脂製の分岐管の外周面に、被接続体の管接続口部の内周面に形成した雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を突出形成し、この雄ねじ部形成箇所の管周壁の最小肉厚を、前記分岐管の管接続領域以外の管周壁の肉厚と同一またはそれよりも大に構成するとともに、前記分岐管の内周面のうち、前記雄ねじ部形成箇所に相当する部位の少なくとも一部には、補強筒体を密着状態で挿入してあり、
前記被接続体を、分岐管継手の継手部に接続することを特徴とする。
【００２４】
本発明に従えば、分岐管継手の継手部に接続された被接続体の管接続口部の内周面に形成した雌ねじ部に分岐管の雄ねじ部を螺合するだけで、管接続口部と分岐管とを接続することができ、しかも、雄ねじ部形成箇所の管周壁の最小肉厚が流体輸送管の管接続領域以外の管周壁の肉厚と同一またはそれよりも大であるから、雄ねじ部の最も強度の低い谷部の管周壁の肉厚は分岐管の管接続領域以外の管周壁の肉厚よりも大となり、その結果、雄ねじ部形成箇所における強度を流体輸送管の管接続領域以外の管周壁と同等またはそれ以上に高めることができる。
【００２５】
しかも、前記雄ねじ部形成箇所に相当する管内周面の少なくとも一部には密着状態で補強筒体が挿入されているから、前記部位での剪断強度も同時に高めることができ、地震や不同沈下などに起因する管軸方向の引張力や圧縮力、あるいは、管軸線に対して交差する方向の剪断力や曲げモーメントなどの外力により、分岐管の管接続領域、特に雄ねじ部形成箇所が管接続領域以外の管周壁よりも先行して破断することを回避することができる。このようにして螺合することによって分岐管を容易にかつ堅固に接続することができる。
【００２６】
また本発明の前記管接続口部の内周面の雌ねじ部よりも奥側に位置する部位には、前記該管接続口部に対する流体輸送管の接続側への螺進につれて径方向外方に圧縮される密封用の弾性シール材が装着されているとともに、前記補強筒体が、前記流体輸送管の内周面の前記弾性シール材に対応する部位にまで延出されていることを特徴とする。
【００２７】
本発明に従えば、前記管接続口部と分岐管とを接続するための分岐管の接続側への螺進操作を利用して、密封性の弾性シール材を管接続口部の内周面と分岐管の外周面とに圧縮状態で密着させることができるから、たとえば、管接続口部に対する分岐管の接続側への押込操作で前記弾性シール材を圧縮させる場合に比べて、少ない操作力で弾性シール材を確実に圧縮することができる。
【００２８】
しかも、前記分岐管の管周壁は弾性シール材の圧縮力に対する反力により応力集中を受けているが、この応力は、流体輸送管の管周壁のみならず、前記補強筒体でも受け止められるから、分岐管の管周壁が前記応力により経年的にクリープ変形することを抑制することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態である分岐管継手装置１の使用状態を示す斜視図である。分岐管継手装置１は、水道管などの管３から不断水状態で分岐する際に用いられ、管３に装着される補強部材２とこの補強部材２に固定されるＴ字状の分岐管継手７とを含んで構成される。分岐管継手７の接続部４には、分岐作業時に用いる仕切弁１４を介して分岐管９の一端部が接続される。分岐管９は、分岐管本体１２と、その一端部に連結部材１１によって連絡されるねじ継手１３とを有する。分岐管継手７に設けられる仕切弁１４には被接続体であるフランジ継手１０が接続され、このフランジ継手１０に分岐管９の前記ねじ継手１３が接続される。なお管３、分岐管９、補強部材、ねじ継手１３および連結部材１１はそれぞれポリエチレンなどの熱可塑性合成樹脂から成り、分岐管継手７およびフランジ継手１０はそれぞれダクタイル鋳鉄などの金属から成る。
【００３２】
図２は補強部材２を管３に電気融着した状態を示す斜視図である。補強部材３は大略的に筒状に形成され、周方向に、たとえば２つに等分割される。一方の分割体１５と他方の分割体１６とは同一の構成を有する。各分割体１５，１６はそれぞれ内周部にニクロム線などの電熱線が設けられ、この電熱線の両端部は、分割体１５，１６の軸線方向両端部で外方に突出する通電端子１７，１８に電気的に接続される。このような補強部材２を管３に電気融着する場合は、一方の分割体１５と他方の分割体１６とによって管３の外周部を外囲し、図示しないクランプ治具で補強部材２を管３に取付ける。その後図示しない電源装置の電線を一方および他方の各分割体１５，１６の各通電端子１７，１８にそれぞれ接続し電熱線に通電する。所定の時間通電した後、前記クランプ治具で補強部材２を管３に固定した状態で融着面を冷却し、融着面が固化した後にクランプ治具を外す。
【００３３】
図３は、補強部材２に分岐管継手７を固定した状態を示す斜視図である。分岐管継手７は周方向に２つに分割される一方の取付部５と他方の取付部６とから構成され、他方の取付部６には継手部４が設けられ、この継手部４の先端部にはフランジ１９が形成され、このフランジ１９に仕切弁１０のフランジ２６がボルトによって接続される。
【００３４】
取付部５には周方向両端部から半径方向外方に突出し、管３に沿う長手方向に延びる締付片２１，２２が設けられ、同様に取付部６にも周方向外方に締付片２３，２４が設けられる。これらの各締付片２１〜２４にはそれぞれ複数のボルト挿通孔が形成される。したがって分岐管継手７を補強部材２に固定する場合は、一方の取付部５の締付片２１および２２と他方の取付部６の締付片２３および２４とが互いに当接するように各取付部５，６を補強部材２に取付ける。その後各締付片２１〜２４に形成されるボルト挿通孔にボルト２０を挿通して一方の取付部５と他方の取付部６とを締付けることによって、分岐管継手７は補強部材２に気密に固定される。
【００３５】
管３の外径Ｄ１は、第１複数種類の予め定める第１の規格値を有し、分岐管継手７の取付部５，６の内径Ｄ２は、第２複数種類の予め定める第２の規格値を有し、補強部材２の内径は前記管２の外径Ｄ１に等しく選ばれ、補強部材２の外径は前記取付部５，６の内径Ｄ２に等しく選ばれる。補強部材２をこのように形成し、管３と分岐管継手７との間に介在させるすることによって、管３に分岐管継手７を固定したときに、取付部５，６の機械的な締付力によって管３がクリープ変形するといったことが防がれるとともに、補強部材２を適宜選択することによって分岐管継手７を複数種類の管３に固定することができ、分岐管継手７の汎用性が向上する。
【００３６】
また、補強部材２の軸線方向の長さ、さらに詳しくは補強部材２の前記通電端子１７，１８間の長さＬ１は、分岐管継手７の取付部５，６の管３に沿う長さ、すなわち長手方向の長さＬ２以上の長さを有する。したがって、補強部材２に分岐管継手７を固定する際に分岐管継手７を管３の軸線方向に調節して固定することができる。前述のように補強部材２は管３に電気溶着によって固定されるので、補強部材２が冷却固化するまでの間に補強部材２が管３に対してずれるおそれがあるのに対し、分岐管継手７はボルト２０によって固定されるので容易に正確な位置に固定することができる。したがって補強部材３が所定の位置から軸線方向にずれたとしても分岐管継手７を軸線方向に調節して正確に固定することが容易である。また分岐管継手７は補強部材２に対して周方向にも調節可能に固定される。これによって分岐管継手７の装着作業の作業性が向上する。
【００３７】
図４は補強部材２の他方の分割体１６を示す斜視図であり、図５は図４の切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図であり、図６は図４の切断面線ＶＩ−ＶＩから見た断面図である。分割体１６は筒状の補強部材２が周方向に２つに等分割され、軸線方向に直角な断面が半円状となる。分割体１６の、管３の外周面に臨む内周面２８全面の近傍と、一方の周方向側面２９の全面近傍には電熱線２７が交互に折返されて埋設される。電熱線２７の一端部２７ａは、分割体１６の長手方向一端部１６ａで、半径方向中央部から厚み方向外方に貫入され、分割体１６の外周面３１に設けられる通電端子１７に電気的に接続される。電熱線２７はこの一端部２７ａから一方の周方向側面２９に向けて内周面２８に沿って周方向に延び、一方の周方向側面２９と内周面２８とが連なる一方の屈曲部３２で屈曲して一方の周方向側面２９で略コ字状に折返されて再び前記屈曲部３２で屈曲して内周面２８に沿って他方の周方向側面３０に向けて周方向に延びる。他方の周方向側面３０に向けて延びる電熱線２７は、他方の周方向側面３０と内周面２８とが連なる他方の屈曲部３３の直前で略コ字状に折返されて再び内周面２８に沿って周方向に延び、一方の周方向側面２９で略コ字状に折返される。このようにして電熱線２７は分割体１６の内周面２８および一方の周方向側面２９の全面近傍に埋設される。なお全面近傍に埋設されるとは、図５に示されるように電熱線２７が分割体１６内に厚み方向内周面２８側に完全に埋設されるか、もしくは電熱線２７の一部もしくは半分程度が内周面２８および一方の周方向側面２９表面から露出するように埋設される状態をいう。このようにして電熱線２７が分割体１６の他端部１６ｂまで複数回折返されて埋設されると、電熱線２７の他端部２７ｂは分割体１６の内周面２８の周方向中央部から厚み方向に貫入され、外周面３１に設けられる通電端子１８に電気的に接続される。
【００３８】
長手方向に隣接する電熱線２７の間隔Ｗ２はすべて等しく選ばれ、分割体１６の長手方向両端面３６，３７と両端部側に配置される電熱線２７との間隔Ｗ１は、Ｗ１≦Ｗ２／２に選ばれ、一方の周方向側面２９で折返される折返し部３８と外周面３１との間隔Ｗ３、および他方の屈曲部３３の直前で折返される折返部３５と他方の屈曲部３３との間隔Ｗ４はそれぞれＷ３＝Ｗ４≦Ｗ２／２に選ばれる。このように電熱線２７が配置されることによって、補強部材２と管３とはほぼ均一に熱融着されることとなる。また一方の分割体１５と他方の分割体１６とは同一の構成を有し、各分割体１５，１６が組合されて管３に電気融着される場合には電熱線２７が埋設されない他方の分割体１６の他方の周方向側面３０に一方の分割体１５の一方の周方向側面２９が当接するように組合わされるので、図４で仮想線３６で示されるように他方の周方向側面３０に一方の分割体１５の電熱線２７が配置される。これによって一方の分割体１５の一方の周方向側面２９と他方の分割体１６の他方の周方向側面３０とが全面にわたってほぼ均一に熱融着されることとなる。また電熱線２７は管３への穿孔時に分断することができる強度を有する。
【００３９】
図７は分岐管継手７の左側面図であり、図８は分岐管継手７の正面図であり、図９は図８の切断面線ＩＸ−ＩＸから見た断面図であり、図１０は図７の切断面線Ｘ−Ｘから見た断面図であり、図１１は分岐管継手７の一方の取付部５からゴムパッキン４２が取外された状態を示す分解斜視図であり、図１２は分岐管継手７の一方の取付部５にゴムパッキン４２が嵌装された状態を示す斜視図である。分岐管継手７の一方の取付部５の周方向両端部に設けられる締付片２１，２２には、長手方向に等間隔にボルト挿通孔３９が複数、本実施形態では４つ形成される。同様に他方の取付部６の各締付片２３，２４にもそれぞれ４つのボルト挿通孔３９が形成される。
【００４０】
図１１に示されるように、取付部５にはゴムパッキン４２が嵌装される嵌合凹溝４３が形成される。嵌合凹溝４３は、締付片２１，２２では長手方向に延び両端部から屈曲して略コ字状となり、取付部５の長手方向両端部では周方向に沿って円弧状に延び、これらが互いに連なって形成される。この嵌合凹溝４３に自然状態で嵌合されるように、ゴムパッキン４２は前記嵌合凹溝４３に沿って無端状に形成され、各締付片２１，２２に装着される一対の直線状部分４５と、取付部５の長手方向両端部に装着される一対の円弧状部分４６とを有する。このような嵌合凹溝４３およびゴムパッキン４２と同一の構成が他方の取付部６にも同様に設けられる。
【００４１】
図１２に示されるように、ゴムパッキン４２が嵌合凹溝４３に嵌装されたとき、ゴムパッキン４２の外表面４２ａは、締付片２１，２２の内表面２１ａ，２２ａおよび取付部６の長手方向両端部の内表面５ａよりも高さＨ１だけ均一に突出して設けられる。したがって、一方の取付部５と他方の取付部６とを管３を挟んで各締付片２１，２３および各締付片２２，２４が対向するように組合わせることによって、各締付片２１〜２４に嵌装されるゴムパッキン４２の直線状部分４５の外表面が相互に当接するとともに、分岐管継手７の軸線方向両端部に配置されるゴムパッキン４２の円弧状部分４６が管３の外表面に当接する。この状態で各締付片２１〜２４をボルト２０およびナット４０によって締付けることによって、分岐管継手７はゴムパッキン４２によって補強部材２に気密に固定されることとなる。このように長さ方向に分断されない無端状のゴムパッキン４２によって分岐管継手７は補強部材２に気密に固定することができる。
【００４２】
図１３は分岐管９とフランジ継手１０との接続構造を示す縦断面図であり、図１４は図１３の切断面線ＸＩＶ−ＸＩＶから見た断面図であり、図１５はフランジ継手１０、補強筒体６２およびねじ継手１３の分解斜視図である。分岐管９の一端部には、ねじ継手１３が設けられ、このねじ継手１３に、分岐管継手４９が連結されるフランジ継手１０のほぼ円筒状の管接続口部８が接続される。この管接続口部８の軸線方向一端部にはフランジ５２が一体に形成され、管接続口部８の内周面のうち、軸線方向他端部には雌ねじ部５３が形成される。この雌ねじ部５３よりも軸線方向一端部側には、軸線方向に所定間隔をあけて２本の環状溝５４ａ，５４ｂが形成され、これらの各環状溝５４ａ，５４ｂにはそれぞれ合成ゴム製、たとえばスチレンブタジエンゴムからなる密封用の環状の弾性シール材５５ａ，５５ｂが嵌着される。前記フランジ５２には、円周方向に沿って複数のボルト挿通孔５６が周方向に等間隔をあけて貫通して形成される。
【００４３】
ねじ継手１３は、前記フランジ継手１０の雌ねじ部５３に螺合する雄ねじ部５７を有する雄ねじ部形成箇所５８と、分岐管本体１２に連結される連結部４９とを有する。分岐管９の内径、すなわち分岐管本体１２とねじ継手１３の連結部４９の内径は、その軸線方向に沿ってほぼ一定の内径に構成されている。連結部材１１は前述の補強部材２とほぼ同一の構成であり、ねじ継手の連結部４９と分岐継手本体１２の一端部とを電気融着によって連結する。
【００４４】
また雄ねじ部形成箇所５８に対して前記連結部４９の反対側には円筒部分５９が一体的に形成され、管接続口部８の軸線方向他端部から分岐管９を挿入して螺着させて接続する際、前記各シール材５５ａ，５５ｂのそれぞれ内周面に前記円筒部分５９が順次嵌まり込み、これらの各弾性シール材５５ａ，５５ｂに対応する各環状溝５４ａ，５４ｂの内底面に半径方向外方に圧縮する。また円筒部分５９の先端部外周面にはテーパー面５９ａが形成されており、これによって分岐管９を管接続口部８に挿入して接続させる際に各弾性シール材５５ａ，５５ｂが前記テーパー面５９ａに案内されて前記内底面に確実に圧縮される。このようにして管接続口部８に分岐管９が螺着して接続された状態では、各シール材５５ａ，５５ｂが管接続口部８の内周面と分岐管９の円筒部分５９の外周面とに圧縮状態で密着し、管接続口部８の内周面と分岐管９の外周面との間の隙間を密封することができる。また弾性シール材５５ａよりも大径の弾性シール材５５ｂが嵌合する環状溝５４ｂは、管接続口部８の軸線方向一端部側の急峻な第１傾斜面６５と、他端部側の緩やかな第２傾斜面６６とを有する。したがって分岐管９の円筒部分５９が挿入されるときに前記弾性シール材５５ｂが第１傾斜面６５に押圧され、弾性シール材５５ｂが環状溝５４ｂ内底面に効果的に押圧されることとなる。
【００４５】
分岐管９のねじ継手１３の外周面には、雄ねじ部５７を管接続口部８の雌ねじ部３の所定位置まで螺合したときに、管接続口部８の軸線方向他端部の端面に当接し、分岐管９がさらに螺進することを規制する三角形状の板状ストッパ部６０が、分岐管９の半径方向外方に突出して一体に形成される。また前記ストッパ部６０間には、分岐管９を螺進する際に分岐管９を回転させるための工具が掛合される掛合突起６１が一体に突出して形成される。
【００４６】
前記ストッパ部６０は、管接続口部８の端面との当接により、わずかに管接続口部側とは反対側に弾性的に撓み変形可能に構成してある。
【００４７】
なお、フランジ継手１０の管接続口部８に対する管接続領域は、前記雄ねじ部形成箇所５８と円筒部５９および前記ストッパ部６０と突起６１との形成箇所をもって構成される。
【００４８】
図１３に示されるように、雄ねじ部形成箇所５８の雄ねじ部５７の谷部相当部分は、前記雄ねじ部形成箇所５８の管周壁のうち、半径方向の肉厚が最も薄い部分であり、この雄ねじ部５７の谷部相当部分の管周壁の半径方向での肉厚（雄ねじ部形成箇所５８の管周壁の半径方向での最小肉厚）ｔ１は、分岐管９の管接続領域の管周壁、言い換えれば、ねじ継手１３の連結部４９および分岐管本体１２の管周壁の肉厚ｔ２よりも大に構成してある。
【００４９】
図１３、図１４に示されるように、分岐管９の内周面のうち、前記雄ねじ部形成箇所５８に相当する部位には、たとえばステンレス鋼製の補強筒体６２を密着状態で挿入してあり、さらに前記補強筒体６２は前記分岐管９の内周面の各弾性シール材５５ａ，５５ｂに対応する部位から円筒部分５９の開口端部にまで延出してある。
【００５０】
前記補強筒体６２の外径は、自然状態で分岐管９の内径よりも大に選ばれる。補強筒体６２は、その円周方向の１カ所で軸線方向に対して傾斜して分断される。つまり補強筒体６２の軸線と直交する方向での断面がほぼＣ字状となり、軸線方向に沿ってその隙間６２ａが円周方向にずれる状態にずれるように分断されてある。
【００５１】
前記補強筒体６２は、前記隙間６２ａの存在により弾性復元力に抗して縮径変形することができ、最も縮径変形した状態における補強筒体６２の外径が分岐管９の内径よりも小となるように構成される。
【００５２】
図１３〜図１５に示されるように、前記補強筒体６２は、分岐管９の内周面に対して、補強筒体６２の外径が分岐管９の内径よりも小となるまで弾性復元力に抗して縮径変形させた状態で挿入し、この挿入した状態で前記縮径変形を解除することによって、分岐管９の内周面に補強筒体６２の外周面が密着するまで拡径し、その後は、残留する拡径側への弾性復元力に抗して縮径された状態で補強筒体１２は分岐管９の内周面に密着した状態で装着される。このような補強筒体６２は弾性変形可能な合成樹脂であってもよい。
【００５３】
フランジ継手１０を分岐管継手７に設けられる仕切弁１４に接続する場合は、図１に示されるようにフランジ継手１０のフランジ５２と仕切弁１４のフランジ４８とを相互に対向させ、各フランジ５２，４８間に密封用の弾性シール材（図示せず）を介在させた状態でフランジ５２からフランジ４８にわたってボルト６４を挿通して締付けることによって、仕切弁１４とフランジ継手１０とを気密に接続することができる。
【００５４】
図１６は本発明の実施の他の形態である分岐管継手装置７０を示す斜視図である。なお分岐管継手装置１に対応する構成には同一の参照符号を付す。分岐管継手装置７０は、分岐管継手７の軸線方向両端部にそれぞれ補強部材７１，７２が配置される。補強部材７１，７２はそれぞれ分岐管継手装置１の補強部材２とほぼ同様の構成を有し、各補強部材７１，７２はそれぞれ分割体７３，７４および７５，７６に分割される。各分割体７３〜７６は同一の構成を有する。
【００５５】
図１７は、分割体７３を示す斜視図である。分割体７３は、管３の外周面に当接する内周面７７および一方の周方向側面７８全面の近傍に電熱線８０が埋設される。電熱線８０の配列方向は、補強部材２の電熱線２７と異なり、電熱線８０は分割体７３の周方向に相互に間隔をあけ、軸線方向に折返されて内周面７７および一方の周方向側面７８全面にわたってその近傍に埋設される。電熱線８０の両端部は、分割体７３の長手方向一端部付近で、周方向中央部付近から厚み方向外方に貫入され、分割体７３の外周面３１に設けられる通電端子１７，１８にそれぞれ電気的に接続される。このような分割体７３〜７６を管３に電気融着する場合は、分割体７３の一方の周方向側面７８と分割体７４の他方の周方向側面７０とが互いに当接し、かつ長手方向一端部側に設けられる通電端子１７，１８がそれぞれ分岐管継手７の外方となるように分割体７３と分割体７４とが管３を外囲するように組合せて電気融着する。これと同様に分割体７５および分割体７６も各通電端子１７，１８が分岐管継手７に対して外方となるように分岐管継手７の他端部側に組合せて管３に装着して電気融着する。その後これらの補強部材７１，７２にわたって分岐管継手７を固定する。この際、前述のように分岐管継手７にはゴムパッキン４２が設けられ、ゴムパッキン４２の円弧状部分４６がそれぞれ補強部材７１，７２の外周面３１に当接するので、補強部材７１，７２と分岐管継手７とが気密に固定されることとなる。
【００５６】
このような分岐管継手装置７０では、分岐管継手７の継手部４に対応する部分に補強部材が介在されないので、分岐管継手７を固定した後に穿孔する際に補強部材を穿孔する必要がなく、作業性が向上する。また各分割体７１〜７４は同一の構成を有するので、１種類だけ製造するだけでよく、また補強部材７１，７２の構成は補強部材２の構成よりも小さくなるので、製造コストも低減することができる。このような分岐管継手装置７０においても、分岐管継手７の締付力が作用する分岐管継手７の軸線方向両端部付近にそれぞれ補強部材７１，７２が配置されるので、これによって管３が補強され、分岐管継手を締付けたとしても管３がクリープ変形するといったことが防がれる。
【００５７】
図１８は、本発明の実施のさらに他の形態である分岐管継手用補強部材８５を示す斜視図である。補強部材８５は、分岐管継手装置１の補強部材２に類似し、注目すべきは分割体１６に、分岐管継手７の継手部４に対応する位置に透孔８６が形成されていることである。このように分割体１６に予め透孔８６が形成されることによって、管３に電気融着された補強部材８５に分岐管継手７を固定した後、継手部４から穿孔する際に補強部材８５を穿孔する必要がなく、管３のみを穿孔すればよく、作業性が向上される。なおこの分割体１６の内周面２８に埋設される電熱線２７は前記透孔８６を避けて内周面２８全面にわたって均一に埋設される。これによって穿孔機が電熱線２７を切断することが避けられる。
【００５８】
図１９は本発明の実施のさらに他の形態である分岐管継手装置用補強部材９０を示す斜視図である。補強部材９０は補強部材２に類似し、注目すべきは分割体１５，１６にそれぞれステンレス鋼板などの補強用の金属板９１，９２が設けられることである。金属板９１，９２はそれぞれ分割体１５，１６に沿って湾曲する矩形状であり、それぞれ分割体１５，１６の厚み方向中央部に埋設されて分割体１５，１６に一体に形成される。このように金属板９１，９２が設けられることにより、補強部材９０の強度が向上し、これによって補強部材９０に分岐管継手７を締付けて固定した際に管３がクリープ変形するといったことが確実に防がれる。したがって、補強部材９０の厚みを細くすることができ、管３の外径と分岐管継手７の内径との間隔が小さい場合にも好適に実施することができる。このような金属板９１，９２はそれぞれ穿孔機による穿孔可能な厚さを有する。
【００５９】
次に不断水で分岐管を接続する工事の手順を示す。まず管３に補強部材２を電気融着した上から分岐管継手７を固定する。その後分岐管継手７の継手部４のフランジ１９に仕切弁１４の一方側のフランジ２６をボルトによって気密に固定し、この仕切弁１４の他方側のフランジ４８に穿孔機（図示せず）を取付ける。その後仕切弁１４を開き、穿孔機を作動させて穿孔機の主軸を回しながら送出して、主軸の先端に取付けられたカッタで補強部材２および管３を穿孔する。そして主軸を引込めて元に戻し、仕切弁４１を閉じ穿孔機を取外す。その後仕切弁１４の他方側のフランジ４８にフランジ継手１０のフランジ５２を気密に固定し、このフランジ継手１０の管接続口部８に分岐管９のねじ継手１３を螺合させて管３に分岐管９を接続し、最後に仕切弁１４を開いて工事が完了する。
【００６０】
また本発明の補強部材２は、分岐管継手７を固定する際の補強に用いられるだけでなく、不断水で管に取付られる弁、もしくは仕切弁付分岐管継手などを管に固定する際の補強部材としても好適に実施することができる。また補強部材２は管３に対して電気融着されるだけでなく、補強部材２と管３とを接着剤によって接合してもよい。また管３および補強部材２はそれぞれポリエチレン製に限らず、たとえばポリ塩化ビニルなどの他の熱可塑性合成樹脂製であってもよく、また管３と補強部材１２とがポリエチレンとポリ塩化ビニルとの組合せであってもよい。また管３の輸送流体は水などの液体だけでなく、ガスであってもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の本発明によれば、補強部材の分割体は周方向に等分割され、電熱線は、周方向側面の一方および内周面近傍に埋設されるので、補強部材を前記管に電気融着する場合は電熱線が埋設される側面と埋設されない側面とが互いに当接するように分割体を管の外周に配置することによって、周方向に隣接する分割体の側面および内周面と管の外周面とを確実に電気融着することができる。したがって、分割体を複数種類製造する必要がなく、１種類のみ製造するだけでよく、分割体の汎用性が向上し、補強部材の製造コストが低減する。しかも電熱線が前述のように配置されることによって、補強部材と管とはほぼ均一に熱融着される。また各分割体が組合されて管に電気融着される場合に、電熱線が埋設されている一方の周方向側面と、電熱線が埋設されていない他方の周方向端面とが当接するように設けられ、各分割体の当接する側面同士が全面にわたってほぼ均一に熱融着される。
また請求項２記載の本発明によれば、金属製分岐継手を管に取付ける場合に、合成樹脂製管が筒状補強部材によって補強されるので、分岐継手の取付部を強固に締付けたとしても合成樹脂製管がクリープ変形することが防がれる。また熱可塑性合成樹脂製筒状補強部材を合成樹脂製管に取付ける場合は、電気発熱体の発熱によって電気融着するので、簡単にかつ確実に装着することができる。また電気融着による補強部材の装着は筒状補強部材の周方向および軸線方向にずれやすいが、管に対して補強部材がずれて装着されたとしても、金属製分岐管継手は取付部を機械的に締付けて固定するので、この分岐管継手の取付時に前記補強部材のずれを修正して正確に取付けることができる。このようにして分岐管継手は容易にかつ正確に合成樹脂製管に固定することができ、作業性が良好である。
【００６２】
また請求項３記載の本発明によれば、補強部材は、内径が管の外径である第１の規格値に等しく、外径が分岐管継手の取付部の内径である第２規格値に等しく選ばれるので、この補強部材を介して分岐管継手を固定することによって分岐管継手を多種類製造する必要がなくなり、分岐管継手の製造コストを抑えるとともに分岐管継手の汎用性が向上される。
【００６５】
また請求項４記載の本発明によれば、補強部材は分岐管継手の取付部の管に沿う長さ以上の長さを有するので、補強部材を電気融着する際に管の軸線方向に補強部材がずれて固定されたとしても、分岐管継手の軸線方向の取付位置を容易に修正することができ、正確に分岐管継手を固定することができる。また電熱線は穿孔時に分断することができる強度を有するので、電熱線が穿孔の妨げとならず、確実に補強部材を穿孔することができる。
【００６６】
また請求項５記載の本発明によれば、前記補強部材には分岐管継手の前記継手部に対応する位置に予め透孔が形成されているので、補強部材を穿孔する必要がなく、容易に穿孔することができ、作業性が向上される。
【００６７】
また請求項６記載の本発明によれば、補強部材は分岐管継手の長手方向両端部のみに配置されるので、補強部材を管に電気融着した後に分岐管継手を管の軸線方向および周方向に容易に修正して固定することができる。また補強部材が分岐管継手の取付部の長手方向両端部のみに配置されるので、穿孔時に補強部材を穿孔する必要がなく、容易に穿孔することができ作業性が向上される。
【００６８】
また請求項７記載の本発明によれば、分岐管の継手部に接続される被接続体の管接続口部の内周面に形成した雌ねじ部に分岐管の雄ねじ部を螺合するだけで、管接続口部と分岐管とを接続することができ、しかも、雄ねじ部形成箇所の管周壁の最小肉厚が流体輸送管の管接続領域以外の管周壁の肉厚と同一またはそれよりも大であるから、雄ねじ部の谷部形成箇所の管周壁の肉厚は流体輸送管の管接続領域以外の管周壁の肉厚よりも大となり、その結果、雄ねじ部形成箇所における強度を流体輸送管の管接続領域以外の管周壁と同等またはそれ以上に高めることができる。
【００６９】
しかも、前記雄ねじ部形成箇所に相当する管内周面の少なくとも一部には密着状態で補強筒体が挿入されているから、前記部位での剪断強度も同時に高めることができるから、地震や不同沈下などに起因する管軸方向の引張力や圧縮力、あるいは、管軸線に対して交差する方向の剪断力や曲げモーメントなどの外力により、分岐管の管接続領域、特に雄ねじ部形成箇所が管接続領域以外の管周壁よりも先行して破断することを回避することができる。
【００７０】
また請求項８記載の本発明によれば、前記管接続口部と分岐管とを接続するための管接続口部に対する分岐管の接続側への螺進操作を利用して、密封性の弾性シール材を管接続口部の内周面と分岐管の外周面とに圧縮状態で密着させることができるから、たとえば、管接続口部に対する分岐管の接続側への押込操作で前記弾性シール材を圧縮させる場合に比べて、少ない操作力で弾性シール材を確実に圧縮することができる。
【００７１】
しかも、前記分岐管の管周壁は弾性シール材の圧縮力に対する反力により応力集中を受けているが、この応力は、分岐管の管周壁のみならず、前記補強筒体でも受け止められるから、流体輸送管の管周壁が前記応力により経年的にクリープ変形することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である分岐管継手装置１の使用状態を示す斜視図である。
【図２】管３に補強部材２が電気融着された状態を示す斜視図である。
【図３】補強部材２に分岐管継手７が固定された状態を示す斜視図である。
【図４】他方の分割体１６を示す斜視図である。
【図５】図４の切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図である。
【図６】図４の切断面線ＶＩ−ＶＩから見た断面図である。
【図７】分岐管継手７の左側面図である。
【図８】分岐管継手７の正面図である。
【図９】図８の切断面線ＩＸ−ＩＸから見た断面図である。
【図１０】図７の切断面線Ｘ−Ｘから見た断面図である。
【図１１】一方の取付部５からゴムパッキン４２が取外された状態を示す分解斜視図である。
【図１２】一方の取付部５を示す斜視図である。
【図１３】分岐管９とフランジ継手１０との接続構造を示す縦断面図である。
【図１４】図１３の切断面線ＸＩＶ−ＸＩＶから見た断面図である。
【図１５】フランジ継手１０、補強筒体６２およびねじ継手１３の分解斜視図である。
【図１６】本発明の実施の他の形態である分岐管継手装置７０を示す斜視図である。
【図１７】分割体７３を示す斜視図である。
【図１８】本発明の実施のさらに他の形態である分岐管継手用補強部材８５を示す斜視図である。
【図１９】本発明の実施のさらに他の形態である分岐管継手用補強部材９０を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，７０  分岐管継手装置
２，８５，９０  補強部材
３  管
４  継手部
５，６  取付部
７  分岐管継手
８  管接続口部
９  分岐管
１０  フランジ継手
１５，１６，７３，７４，７５，７６  分割体
２７，８０  電熱線
５３  雌ねじ部
５５ａ，５５ｂ  弾性シール材
５７  雄ねじ部
５８  雄ねじ部形成箇所
６２  補強筒体
８６  透孔
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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