(57)【要約】【課題】  パイプに対する事前の加工が不要でカシメ作業も可及的に少なくした継手構造を提供する。【解決手段】外径Ｄ０の継手本体１０の内周中央部には内径がパイプ１２ａ、１２ｂと同じ径小部１０ｄが形成され、その左右両側の垂直壁１０ｅに続いて長さＬ２の径大部１０ｆが形成されている。前記径小部、垂直壁および径大部により段差部が形成されており、この段差部にはパイプがそれぞれ挿入され、各垂直壁にその端面が当接している。前記径大部の内周面と各パイプの外周面との間（太い実線部）の薄い環状領域には、予め粒状の鋳鉄を混入した接着剤を介在させてある。そして、同接着剤が硬化する前に、矢視Ｆで示されるように、径大部がその外側から軸心に向け押し潰され、カシメられている。【選択図】図１
2009257450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管用パイプと、同パイプの端面を含む一端側を受け入れて固定する受容部を有する継手本体とからなり、
前記受容部は、
前記パイプの内径および外径と略同じ径小および径大の第１内周面および第２内周面ならびに、その間に形成された垂直壁からなる段差部と、
前記パイプ端面が前記垂直壁に当接され、前記段差部の第２内周面と同第２内周面に対面する前記パイプ外周面の間に接着剤を介在させた状態で、前記第２内周面をその外側よりパイプ外周面に向けてカシメることにより形成されるシール機能を備えた抜け止め部、
とからなることを特徴とする継手構造。
【請求項２】
前記接着剤には所定の硬度を有する粒状体を混合したことを特徴とする請求項１に記載された継手構造。
【請求項３】
前記継手本体の第２内周面には、予め、前記接着剤、または、前記粒状体を混合した接着剤を封入したカプセルまたは袋体を収納する溝が形成されており、前記パイプ端面が前記受容部内に挿入されるにつれて前記カプセルまたは袋体が前記パイプ外周端面のエッジにより開封されることを特徴とする請求項１に記載された継手構造。
【請求項４】
前記粒状体の材質は、金属、セラミックス、ガラスビーズ、砂、岩石またはこれらの２つ以上を混合した組成物であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載された継手構造。
【請求項５】
前記接着剤は、硬化後の状態において所定の弾力性を保持することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載された継手構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的低圧の流体配管、典型的には水道水配管に供される管継手の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属管や管継手等の管材の接合方法としては、一方の管材の接合しようとする端方部に雄ねじを切り、これを雌ねじが切られた相手側の管材の端方部にねじ込んで接合する方法が普通であるが、ねじ切りを行うためには十分な肉厚が必要となるので重量が大きくなるうえ、両方の管材間に相対的な回転を与えなければならないので接合作業が複雑化する欠点があった。更にまたこのような従来の接合法により接続された管材は接続部分の強度がその他の部分に比較して半減するうえ、ねじ込み不足等により耐圧性、気密性、耐震性等の面でも満足できない点がある。
【０００３】
このような問題点を解決して、両方の管材に相対回転を与えることなく２本の管材に強固な接合を行わせることができ、しかも接合に要するコストが安価で熟練した作業者でなくても簡便かつ確実に配管工事を行うことができる管材の接合を目的として、
「接合しようとする一方の管材の端方部を拡径治具により加工して、所定長さにわたる受口部と、管端に向かって次第に拡径するテーパ状受口部と、円筒状部と、管端を90°以上内向きに屈曲させた内向屈曲端部とを形成し、その内部に相手側の管材の端方部を弾性ガスケット環を介在させて挿入したうえ、上記内向屈曲端部に対してほぼ垂直なテーパ形成部を内面に備えた割型工具を両方の管材の外周面に互いに対向させて配置し、これらの割型工具を管軸に沿って接近させることにより管材の表面に弾性ガスケット環を圧縮密着させるとともに、内向屈曲端部を90°以上内向きに屈曲させた状態を保持させたまま管材へ喰込ませて管材の表面に内側へ向かうなだらかな凹部を続かせる」ことを特徴とする技術が開発されている。（特許文献１）
【０００４】
さらに、前記特許文献１と同様な構成による、管材の接合方法であって、ガスケット環に加え２つのＣ形リングを結合したものが提案されている。すなわち、
「接合しようとする管材の一方の端部に管端に向かって次第に拡径するテーパ部とその最大径のままの大径部とからなる受口部を形成し、この受口部内にテーパ部の内周面に密着する断面くさび形の環状ガスケットと、大径部の内面に密着するＣ形リングとを介在させて他方の管材を挿入し、この受口部の外周を中心線の両側にテーパ状の内周面をもつ締付顎により半径方向に押圧し、大径部をテーパ状に塑性変形させると同時にＣ形リングを他方の管に喰込ませる」方法が提案されている。（特許文献２）
【０００５】
【特許文献１】特公平６−４１０１１
【特許文献２】特開昭６３−２９０６３１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２のいずれにおいても、それぞれの図１、２、３に示されるように、一方の管材端部を予めテーパ状に拡径しておかなければならず、またガスケットや、２つのＣ形リングを用意しなければならない。その上さらに、実際の配管接続作業時にカシメ用の工具を用意しなければならず、カシメ作業が別々におこなわれるため煩雑であり、また部品数も多くこれらを一方の管材内に取り付ける際に各部品の挿入順序や向きについても特別な注意を払うが必要であった。
【０００７】
本願の発明者は上述した問題点を解決すべく、鋭意研究、検討、試作をおこなった結果、特許文献の１、２の接合方法では、接合対象である２つの管材端部分を基本的にオーバラップさせることを前提に構成していることが、前述したカシメ作業を煩雑にしているということに着眼した。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、２つの管材端部分をオーバラップさせず、また配管用パイプに対する事前の加工がほとんど不要であり、カシメの作業についても可及的に少なく且つ単純な作業で済ませるようにした継手構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するための本発明による継手構造は、
配管用パイプと、同パイプの端面を含む一端側を受け入れて固定する受容部を有する継手本体とからなり、
前記受容部は、
前記パイプの内径および外径と略同じ径小および径大の第１内周面および第２内周面ならびに、その間に形成された垂直壁からなる段差部と、
前記パイプ端面が前記垂直壁に当接され、前記段差部の第２内周面と同第２内周面に対面する前記パイプ外周面の間に接着剤を介在させた状態で、前記第２内周面をその外側よりパイプ外周面に向けてカシメることにより形成されるシール機能を備えた抜け止め部、
とからなることを特徴とする。
【００１０】
その場合、前記接着剤には所定の硬度を有する粒状体を混合して構成することが好ましい。
またその場合、前記継手本体の第２内周面には、予め、前記接着剤、または、前記粒状体を混合した接着剤を封入したカプセルまたは袋体を収納する溝が形成されており、前記パイプ端面が前記受容部内に挿入されるにつれて前記カプセルまたは袋体が前記パイプ外周端面のエッジにより開封されるよう構成することが可能である。
さらにその場合、前記粒状体の材質は、金属、セラミックス、ガラスビーズ、砂、岩石、またはこれらの２つ以上を混合した組成物とすることができる。
またその場合、前記接着剤は、硬化後の状態において所定の弾力性を保持するよう構成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載された本発明の継手構造は、
配管用パイプと、同パイプの端面を含む一端側を受け入れて固定する受容部を有する継手本体とからなり、前記受容部は、前記パイプの内径および外径と略同じ径小および径大の第１内周面および第２内周面ならびに、その間に形成された垂直壁からなる段差部と、
前記パイプ端面が前記垂直壁に当接され、前記段差部の第２内周面と同第２内周面に対面する前記パイプ外周面の間に接着剤を間在させた状態で、前記第２内周面をその外側よりパイプ外周面に向けてカシメることにより形成されるシール機能を備えた抜け止め部、とからなるので、
構造がきわめて簡単であり、且つカシメと接着剤によるシール機能とパイプの抜け止めおよび回り止め機能を同時に達成することが可能である。
【００１２】
請求項２に記載された本発明の継手構造によれば、前記接着剤には所定の硬度を有する粒状体を混合したので、粒状体がパイプ外周面ならびに継手本体の第２内周面に直接接触し、さらに一部がそれらの接触面をへこませ、または食い込むので、より一層の抜け止め機能および回転防止機能を得ることができる。
請求項３に記載された本発明の継手構造によれば、前記継手本体の第２内周面には、予め、前記接着剤、または、前記粒状体を混合した接着剤を封入したカプセルまたは袋体を収納する溝が形成されており、前記パイプ端面が前記受容部内に挿入されるにつれて前記カプセルまたは袋体が前記パイプ外周端面のエッジにより開封されるので、接着剤の塗布作業がパイプの挿入と並行して自動的に遂行され、したがって、配管現場での作業をより効率的に達成することが可能である。
【００１３】
請求項４に記載された本発明の継手構造によれば、前記粒状体の材質は、金属、セラミックス、ガラスビーズ、砂、岩石またはこれらの２つ以上を混合した組成物としたので、材料として比較的安価であり、また、パイプおよび継手本体の材質に合わせて適切な硬度、粒度の材料を選択することも可能である。
請求項５に記載された本発明の継手構造によれば、前記接着剤は、硬化後の状態において所定の弾力性を保持するようにしたので、継手本体近傍に不測の外力が作用した場合でもパイプと継手本体との結合部分に亀裂、破損が生じることがなく柔軟に対応することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明による継手構造の一実施例の軸方向断面図であって、（ａ）は継手本体の両側にパイプを結合した状態を示し、（ｂ）は、（ａ）のＺ部の拡大詳細図である。
図１（ａ）において、参照符号１０は外径Ｄ０の継手本体であって、その内周の中央部には内径がパイプ１２ａ、１２ｂと同じで、長さＬ１の径小部１０ｄが形成され、同径小部１０ｄの左右両側の垂直壁１０ｅ（図２（ａ）参照）に続いて長さＬ２の径大部１０ｆ（図２（ａ）参照）が形成されている。前記径小部１０ｄ、垂直壁１０ｅおよび径大部１０ｆにより段差部が形成されており、この段差部には配管用の外径ｄのパイプ１２ａ、１２ｂがそれぞれ挿入され、前記垂直壁１０ｅにその端面が当接している。
前記継手本体１０の径大部１０ｆの内周面とパイプ１２ａ、１２ｂの外周面との間（太い実線部）の薄い環状領域には、予め粒状の鋳鉄を混入した接着剤を介在させてある。そして、同接着剤が硬化する前に、矢視Ｆで示されるように、径大部１０ｆがその外側から軸心に向け押し潰され、カシメられている。
【００１５】
図１（ｂ）は、同図（ａ）の鎖線で囲まれたＺ部の拡大詳細図であって、その断面を模式的に示す。同図（ｂ）において、参照符号Ｓは前記環状領域であって、黒い粒状の粒状体が接着剤の中に分散しており、カシメにより粒状体の一部が継手本体１０の径大部１０ｆの内周面やパイプ１２ａの外周面に食い込んでおり、また、それら面を部分的にへこませ、また、食い込みやへこみでなく単にそれらの面と接触している状態を示す。この接触している状態では、食い込みやへこみに比べパイプの抜け止めや回り止めの効果は若干劣るが、当該粒状体がそれらの面と直接接触しているので接着剤だけの場合よりも、より大きな抵抗力（パイプと継手本体との相対変位に対する）を有する。径大部１０ｆの内径Ｄ１はカシメの前より小さい。
【００１６】
粒状体のサイズは図示の場合より大きくてもよく、また、粒状体の硬度は継手本体１０やパイプ１２ａと同等かそれ以上であることが好ましく、さらに、粒状体の形状は球状に限定されない。また、粒状体の材質としては、前述した粒状の鋳鉄の他に、各種の金属酸化物、化合物、セラミックス、硬質のガラスビーズ、破砕した岩石を粒状化したものを、単独に、またはこれらを２種以上混合して利用することも可能である。なお、参照符号１４ａは、パイプ外周に配置したリングであって、カシメの際に接着剤および／または、粒状体が環状領域から流出するのを防止するものであるが、接着剤の粘度が比較的大きいので流出量は少なく、当該作業の単純化の観点から省略することも可能である。
【００１７】
接着剤として使用したのは、（株）スリーボンド製の、嵌合用の１３７７Ｐを用いることができる。この接着剤は、可とう性があり、硬化速度は実用強度までの時間が約１時間、最終強度までの時間は約１２時間である。嵌合強度は２３ＭＰａ、粘度は１９００ｃＰ、使用可能温度は−４０〜１２０℃である。この接着剤は、パイプの固定用として推奨されているものである。もちろん、接着剤として、これに限定されるものではなく、エポキシ系樹脂のような２液性のものであってもよい。
上述した例では、接着剤に粒状体を混入したものであるが、粒状体は混入せず、カシメと接着剤のみによる結合によっても、図１（ａ）の長さＬ２を長くすることにより同等の効果を得ることが可能である。
【００１８】
図２は、接着剤または、粒状体を混入した接着剤の封入されたカプセルまたは袋体を継手本体の内周面に収納する態様を示し、（ａ）はその収納部が継手本体の軸方向に設けられた溝であり、（ｂ）はその収納部が継手本体の内周に環状に設けられた溝であり、（ｃ）はその収納部が継手本体の内周にらせん状に設けられた溝であることを示す。
同図２（ａ）で参照符号１６は、接着剤または、粒状体を混入した接着剤の封入されたカプセルまたは袋体であって、継手本体１０の径大部１０ｆに形成した軸方向の溝１０ａに予め装着されており、同カプセルまたは袋体１６の下端部は径大部１０ｆの内周面より内側に突出している。したがって、パイプ１２ａを右方より挿入して行くとパイプ端面外周のエッジ部により前記カプセルまたは袋体１６の皮膜が破れ、封入されていた接着剤および粒状体が流出する。前記溝１０ａは径大部１０ｆの内周面に複数設けることが好ましい。
【００１９】
同図２（ｂ）では、径大部１０ｆの開口端部に近い位置に環状の溝１０ｂが設けられておりその中にカプセルまたは袋体１８が配置されており、図示のように、パイプ１２ａの挿入によりそのエッジ部により開封され、封入されていた接着剤および粒状体が流出する。
同図２（ｃ）では、らせん状の溝１０ｃにカプセルまたは袋体２０が配置されている状態を示す。
前記カプセルまたは袋体１６、１８、２０は単一のものでもよいが、複数のカプセルまたは袋体を各溝１０ａ、１０ｂ、１０ｃ内に適宜分散配置することも可能である。
【００２０】
実施テストでは、パイプ外径が２０〜８０ｍｍを数種類、粒状の鋳鉄を混入した上述の接着剤を用いて硬化後の耐圧を行った。その結果、１ＭＰａ程度の水圧には十分適応可能であることを確認した。この結果から、使用中にウォータハンマなどの衝撃圧力が生じても、水道水用配管の継手構造として十分実用性があることが判明した。
【００２１】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明はこれら例示された内容に限定されるものではなく、当業者であればそれらに基づいて種々の変形例を実施することが可能である。例えば、上述では継手本体の両側からパイプがそれぞれ挿入され固定する例を示したが、継手本体の一方側からのみパイプを挿入結合するものであって、他側の内周または外周にネジを設けた構成であってもよく、要するに、継手本体の少なくとも一方の側に上記受容部が構成されておればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による継手構造の一実施例の軸方向の断面図であって、（ａ）は継手本体の両側にパイプを結合した状態を示し、（ｂ）は、（ａ）のＺ部の拡大詳細図である。
【図２】接着剤または、粒状体を混入した接着剤の封入されたカプセルまたは袋体を継手本体の内周面に収納する態様を示し、（ａ）はその収納部が継手本体の軸方向に設けられた溝であり、（ｂ）はその収納部が継手本体の内周に環状に設けられた溝であり、（ｃ）はその収納部が継手本体の内周にらせん状に設けられた溝であることを示す。
【符号の説明】
【００２３】
１０      継手本体
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ    溝
１０ｄ    径小部
１０ｅ    垂直壁
１０ｆ    径大部
１２ａ、１２ｂ    パイプ
１４ａ    リング
１６、１８、２０    カプセルまたは袋体
Ｆ      カシメの力
【図１】
2009257450.tif 000003
【図２】
2009257450.tif 000004