(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管体に筒状の弾性シール材を介して外套される継輪を、管周方向で複数に分割された分割継輪体から構成し、この複数の分割継輪体を締付け連結する締結具の締付け操作に連れて前記弾性シール材を管体の外周面に圧縮状態で密着させるように構成してある管継手であって、
前記弾性シール材のうち、管軸芯方向の両端部に位置する環状シール部分及び前記分割継輪体の分割相当位置の管軸芯方向に沿うシール部分の各々の管径方向での厚みを、他の部位のシール部分よりも大に構成するとともに、前記弾性シール材の厚肉環状シール部分及び管軸芯方向の厚肉シール部分の各々を、他の部位のシール部分に対してそれの内径と同一内径となる状態で管径方向外方に膨出形成してある管継手。
【請求項２】
前記弾性シール材の厚肉環状シール部分が、管軸芯を通る断面視において管径方向外方ほど管軸芯方向の幅が小となる台形状に形成されている請求項１記載の管継手。
【請求項３】
前記分割継輪体の内周面には、前記弾性シール材の厚肉環状シール部分及び管軸芯方向の厚肉シール部分が嵌合する嵌合溝が形成され、この嵌合溝の管軸芯方向に沿う溝部には、前記締結具の締付け操作に連れて管軸芯方向に沿う厚肉シール部分に対して管径方向内方側への押圧力を付与する傾斜面が形成されている請求項１又は２記載の管継手。
【請求項４】
前記分割継輪体の内周面の管軸芯方向両端部には、前記締結具の締付け操作に連れて管体の外周面に食い込む複数の抜止め突起が、管周方向に沿う姿勢で管軸芯方向に所定ピッチで一体形成されている請求項１、２又は３記載の管継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同芯又はほぼ同芯状態で配設された水道管等の管体の端部同士を密封状態で連通接続する場合等に用いられる管継手で、より詳しくは、管体に筒状の弾性シール材を介して外套される継輪を、管周方向で複数に分割された分割継輪体から構成し、この複数の分割継輪体を締付け連結する締結具の締付け操作に連れて前記弾性シール材を管体の外周面に圧縮状態で密着させるように構成してある管継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の管継手では、前記継輪を、管体の管軸芯を通る線分上で二分割し、この両分割継輪体の管周方向両端部の各々に、該両分割継輪体をボルト・ナットを介して締付け連結するためのボルト挿通孔を備えた連結フランジ部を、前記線分に沿って外方に一体的に突出形成するとともに、前記両分割継輪体の内周面の各々を、管軸芯からの半径が管軸芯方向両端部ほど小となる曲面に構成し、更に、前記弾性シール材の管径方向での肉厚を、管周方向及び管軸芯方向の全域に亘って一定に形成するとともに、前記弾性シール材の管軸芯方向での長さを、前記分割継輪体の管軸芯方向の長さと同一又はそれよりも大に構成していた（例えば、実開昭５９‐７３６８９号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の管継手による場合は、前記両分割継輪体の連結フランジ部のうち、管周方向で相対向する連結フランジ部同士が接当する状態にまでボルト・ナットを締付け操作したとき、両分割継輪体の内周面の管軸芯方向両端部が管軸芯方向中央部よりも弾性シール材を強く圧縮するから、当該部位でのシール性能の向上を図ることができるものの、前記両分割継輪体の分割相当位置でのシール性能面でまだ改善の余地があった。
即ち、管体に管継手を組み付ける場合、先ず、同芯状態で配設された両管体の端部に亘って筒状の弾性シール材を外嵌接続したのち、この弾性シール材に対して、前記両分割継輪体を管軸芯方向に対して直交する両側方から外套し、該両分割継輪体の連結フランジ部同士をボルト・ナットにて前記直交方向から締付け固定する。
そのため、前記弾性シール材のうち、ボルト・ナットの締付け方向にほぼ直交する部位は、両分割継輪体の管周方向中央部によって管径方向内方側に強く圧縮されるものの、ボルト・ナットの締付け方向に沿う部位は、両分割継輪体の管周方向両端部に対して前記締付け方向に対するほぼ直交する方向から接触するだけであるため、前記両分割継輪体の連結フランジ部同士が接当する最終位置までボルト・ナットを締付け操作しても充分な圧縮力を加えることができず、その結果、前記両分割継輪体の分割相当位置でのシール性能の低下によって流体の漏洩を招来する可能性がある。
また、従来の管継手では、前記管体及び弾性シール材の外径が少し大きくなると、前記両分割継輪体の連結フランジ部間に間隙が発生するため、ボルト・ナットを締付け操作しても、弾性シール材の連結フランジ部間に対応する部位に対しては管径方向内方への押圧力を加えることができず、また、これとは逆に、前記管体及び弾性シール材の外径が少し小さくなった場合でも、前記弾性シール材を充分圧縮する前に、両分割継輪体の連結フランジ部同士が接当するため、特に、弾性シール材の連結フランジ部に対応する部位に対しては管径方向内方への押圧力を加えることができない。
それ故に、前記管体及び弾性シール材の外径が少し変更になった場合でも、その変更後の寸法に対応した両分割継輪体を準備する必要があり、製造コストの高騰化を招来する要因になっていた。
【０００４】
本発明は、上述の実情に鑑みて為されたものであって、その主たる課題は、前記弾性シール材に対する簡単な改造をもって、管軸芯方向両端部でのシール性能のみならず両分割継輪体の分割相当位置でのシール性能をも同時に高めることのできる管継手を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の管継手の特徴構成は、冒記した構成において、前記弾性シール材のうち、管軸芯方向の両端部に位置する環状シール部分及び前記分割継輪体の分割相当位置の管軸芯方向に沿うシール部分の各々の管径方向での厚みを、他の部位のシール部分よりも大に構成するとともに、前記弾性シール材の厚肉環状シール部分及び管軸芯方向の厚肉シール部分の各々を、他の部位のシール部分に対してそれの内径と同一内径となる状態で管径方向外方に膨出形成した点にある。
前記特徴構成によれば、前記管体に筒状の弾性シール材を介して外套した分割継輪体を締結具にて締付け操作すると、その締付け操作に連れて、前記弾性シール材の厚肉環状シール部分及び管軸芯方向の厚肉シール部分が、他の部位のシール部分のよりも強く管体の外周面に押圧されるから、当該部位での弾性シール材と管体の外周面との面圧を他の部位よりも高くすることができる。
従って、前記筒状の弾性シール材のうち、シール性能が最も要求される管軸芯方向両端部の環状シール部分及び分割継輪体による管径方向内方への圧縮力が不足する分割相当位置の管軸芯方向に沿うシール部分の各々を他の部位のシール部分よりも厚肉に構成するだけの簡単な改造をもって、管軸芯方向両端部でのシール性能のみならず両分割継輪体の分割相当位置でのシール性能をも同時に高めることができ、耐圧性能及び漏洩防止性能の優れたものを構造面及び製造コスト面で有利に製作することができる。
【０００６】
しかも、前記弾性シール材の厚肉環状シール部分及び管軸芯方向の厚肉シール部分の各々を、他の部位のシール部分に対してそれの内径と同一内径となる状態で管径方向外方に膨出形成することにより、厚肉に構成されたシール部分の内周面と他の部位のシール部分の内周面とが面一状態で連続するから、弾性シール材に対する管体の挿入作業を容易に行うことができる。
【０００７】
また、前記分割継輪体に、前記弾性シール材の管軸芯方向の厚肉シール部分を締結具の締付け方向から押圧する押圧面が形成されていてもよい。
前記構成によれば、前記管体に筒状の弾性シール材を介して外套した分割継輪体を締結具にて締付け操作すると、その締付け操作に連れて、各分割継輪体の押圧面の各々で弾性シール材の管軸芯方向に沿う厚肉シール部分を締結具の締付け方向から圧縮することができるから、該厚肉シール部分の管径方向内方への弾性膨出変形量が増加し、両分割継輪体の分割相当位置でのシール性能を更に高めることができる。
しかも、前記各分割継輪体の押圧面で弾性シール材の管軸芯方向に沿う厚肉シール部分を直接圧縮するが故に、前記管体及び弾性シール材の外径が少し変更になっても、弾性シール材の連結フランジ部に対応する部位を管体の外周面側に強く圧縮することができるから、一種類の分割継輪体の管径に対する適用範囲が広がり、その結果、従来のように、外径の異なる管体及び弾性シール材の種類に対応した数の分割継輪体を準備する必要がなく、製造コストの低廉化を図ることができる。
【０００８】
本発明の請求項３記載の管継手の特徴構成は、前記分割継輪体の内周面に、前記弾性シール材の厚肉環状シール部分及び管軸芯方向の厚肉シール部分が嵌合する嵌合溝が形成され、この嵌合溝の管軸芯方向に沿う溝部には、前記締結具の締付け操作に連れて管軸芯方向に沿う厚肉シール部分に対して管径方向内方側への押圧力を付与する傾斜面が形成されている点にある。
前記特徴構成によれば、弾性シール材の厚肉シール部分を分割継輪体の嵌合溝に嵌合させることによって、分割継輪体に対する弾性シール材の位置決めを容易に行うことができるばかりでなく、前記締結具の締付け操作時における厚肉シール部分の管径方向外方への膨出弾性変形を抑制することができるから、管軸芯方向両端部でのシール性能及び両分割継輪体の分割相当位置でのシール性能を一層高めることができる。
【０００９】
本発明の請求項４記載の管継手の特徴構成は、前記分割継輪体の内周面の管軸芯方向両端部には、前記締結具の締付け操作に連れて管体の外周面に食い込む複数の抜止め突起が、管周方向に沿う姿勢で管軸芯方向に所定ピッチで一体形成されている点にある。
前記特徴構成によれば、前記弾性シール材の圧縮による管体の挟持作用と、前記抜止め突起の管体外周面への食い込み作用とによって、不同沈下や地震等に起因する管軸芯方向の引張力や曲げモーメント等の外力が作用しても、管体の抜け出しを強固に阻止することができる。しかも、前記抜止め突起が分割継輪体の内周面に形成されているから、部品点数が増加することがなく、構造の簡素化を図ることができる。その上、前記抜止め突起が弾性シール材の装着領域外に位置するから、該抜止め突起によって弾性シール材の一部が損傷されることもない。
【００１０】
更に、前記抜止め突起を、分割継輪体の内周面の管軸芯方向両端部に形成することにより、前記筒状の弾性シール材及び分割継輪体を介して同芯又はほぼ同芯状態で配設された両管体を連通接続する場合でも、これら両管体の抜け出し移動を強固に阻止することができる。
【００１１】
また、前記各分割継輪体の管周方向両端部の各々に、前記締結具によって締付け連結される連結フランジ部が管径方向外方に一体的に突出形成されているとともに、前記締結具の締付け操作に連れて前記抜止め突起が管体の外周面に食い込んだとき、前記管周方向で相対向する連結フランジ部間に間隙が設けられていてもよい。
前記構成によれば、前記連結フランジ部間に設けられた間隙の分だけ締付け操作の余裕があるから、前記抜止め突起の突出代が小さいものでも、該抜止め突起が管体の外周面に食い込む状態にまで確実に締付け操作することができる。しかも、このとき、前記連結フランジ部間の間隙を通して弾性シール材の一部を管径方向外方に膨出弾性変形させることが可能であるから、弾性シール材と管体の外周面との面圧が異常に増加することを抑制することができ、管体の内部応力を極力小さくすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図１〜図４は、同芯又はほぼ同芯状態で突き合わせ配置された管体の一例であるポリエチレン等の合成樹脂製の水道管１の端部同士を密封（水密）状態で連通接続する管継手を示し、これは、前記両水道管１の端部に亘って合成ゴム製の円筒状の弾性シール材２を外嵌接続し、この弾性シール材２に外套される鋳鉄製の継輪Ａを、管周方向で二分割された分割継輪体３，４から構成するとともに、前記両分割継輪体３，４を締付け連結する締結具５の締付け操作に連れて前記弾性シール材２を両水道管１の端部の外周面に圧縮状態で密着させるように構成してある。
【００１３】
そして、前記弾性シール材２のうち、管軸芯Ｘ方向の両端部に位置する環状シール部分２Ａ及び前記分割継輪体３，４の二分割相当位置の管軸芯Ｘ方向に沿うシール部分２Ｂの各々の管径方向での厚みを、他の部位のシール部分２Ｃよりも大に構成するとともに、前記弾性シール材２の厚肉環状シール部分２Ａ及び管軸芯Ｘ方向に沿う厚肉シール部分２Ｂの各々を、弾性シール材２に対する水道管１の端部の挿入作業を円滑、容易に行うことができるように、他の部位の薄肉シール部分２Ｃに対してそれの内径と同一内径となる状態で管径方向外方に突出形成してある。
また、前記弾性シール材２の厚肉環状シール部分２Ａは、管軸芯Ｘを通る断面視において、管径方向外方ほど管軸芯Ｘ方向の幅が小となる台形状に形成されているとともに、前記管軸芯Ｘ方向に沿う厚肉シール部分２Ｂの外面のうち、管周方向の中間部は、前記締結具５の締付け方向と平行な偏平面２ａに形成され、かつ、管周方向の両肩部の各々は、前記締結具５の締付け操作時に、後述する分割継輪体３，４側の傾斜面３ａ，４ａとの接当によって管径方向内方側への押圧力を受け易い傾斜面２ｂに形成されている。
【００１４】
前記分割継輪体３，４の管周方向両端部の各々には、前記締結具５によって締付け連結される連結フランジ部３Ａ，４Ａが、管軸芯Ｘを通る線分に沿って管径方向外方に一体的に突出形成されているとともに、前記分割継輪体３，４の半円筒部３Ｂ，４Ｂの内周面には、前記弾性シール材２の厚肉環状シール部分２Ａ及び管軸芯Ｘ方向に沿う厚肉シール部分２Ｂを着脱自在に密着状態で嵌合する嵌合溝６が形成されている。
前記嵌合溝６のうち、前記管軸芯Ｘ方向に沿う厚肉シール部分２Ｂが嵌合する溝部には、前記締結具５の締付け操作時に、該厚肉シール部分２Ｂの傾斜面２ｂに対して管径方向内方側への押圧力を付与する傾斜面３ａ，４ａと、前記弾性シール材２の管軸芯方向に沿う厚肉シール部分２Ｂを締結具５の締付け方向から押圧する押圧面３ｂ，４ｂとが形成されている。
前記管軸芯Ｘ方向に沿う厚肉シール部分２Ｂが嵌合する溝部を、前記連結フランジ部３Ａ，４Ａの対向面の一部に及ぶ状態で形成して、該溝部の端面をもって、前記締結具５の締付け操作に伴う厚肉シール部分２Ｂの管径方向外方への膨出弾性変形を接当にて抑制するように構成されている。
また、前記分割継輪体３，４の内周面で、かつ、前記弾性シール材２の装着領域から外れた管軸線方向両端部の各々には、前記締結具５の締付け操作に連れて水道管１の外周面に食い込む複数の抜止め突起７が、管周方向に沿う姿勢で管軸芯Ｘ方向に所定ピッチを隔てて一体形成されている。
更に、前記締結具５の締付け操作に連れて前記抜止め突起７が水道管１の外周面に食い込んだとき、前記管周方向で相対向する連結フランジ部３Ａ，４Ａ間に間隙Ｓが設けられている。
そして、前記連結フランジ部３Ａ，４Ａ間に設けられた間隙Ｓの分だけ締付け操作の余裕があるから、前記抜止め突起７の突出代が小さいものでも、該抜止め突起７が水道管１の外周面に食い込む状態にまで確実に締付け操作することができる。しかも、このとき、前記連結フランジ部３Ａ，４Ａ間に形成されている間隙Ｓを通して弾性シール材２の一部を管径方向外方に膨出弾性変形させることが可能であるから、弾性シール材２と水道管１の外周面との面圧が異常に増加することを抑制することができ、合成樹脂製の水道管１の内部応力を極力小さくすることができる。
【００１５】
前記締結具５は、一方の分割継輪体４の両連結フランジ部４Ａに形成したホルト挿通孔５ａと、他方の分割継輪体３の両連結フランジ部３Ａに形成したネジ孔５ｂと、前記ホルト挿通孔５ａを通してネジ孔５ｂに螺合されるボルト５ｃとから構成されている。
【００１６】
〔第２実施形態〕
上述の第１実施形態では、前記分割継輪体３，４の内周面に、前記弾性シール材２の厚肉環状シール部分２Ａ及び管軸芯Ｘ方向に沿う厚肉シール部分２Ｂを着脱自在に密着状態で嵌合する嵌合溝６を形成したが、図５に示すように、前記分割継輪体３，４の内周面を凹凸のない滑らかな曲面に形成するとともに、前記分割継輪体３，４の管周方向で相対向する面を、前記弾性シール材２の管軸芯方向に沿う厚肉シール部分２Ｂを締結具５の締付け方向から押圧する押圧面３ｂ，４ｂに兼用構成してもよい。
その他の実施例は、上述の第１実施形態と同一であり、同一の構成部材には同一の番号を付記してそれの説明は省略する。
【００１７】
〔第３実施形態〕
図６は、第１実施形態の管継手の改良を示し、これは、前記弾性シール材２の管軸芯方向に沿う厚肉シール部分２Ｂのうち、管周方向の両側部、及び、これに相対向する分割継輪体３，４の内正面の各々に、前記締結具５による締付け操作に連れて前記厚肉シール部分２Ｂを管径方向内方側に押圧する傾斜面２ｄ，３ｄ，４ｄを形成するとともに、前記分割継輪体３，４のうち、前記傾斜面３ｄ，４ｄに連続する部位には、前記締結具５による締付け操作に伴う前記厚肉シール部分２Ｂの管径方向外方への膨出弾性変形を接当によって抑制する規制面３ｅ，４ｅを形成してある。
【００１８】
〔その他の実施形態〕
（１）  前記の実施形態では、前記締結具５として、ボルト５ｃを利用したネジ式のものについて説明したが、この構成に限定されるものではなく、例えば、偏芯カム等を利用したものを用いて実施してもよい。
（２）  前記の実施形態では、前記継輪Ａを、管周方向で二分割された分割継輪体３，４から構成したが、この継輪Ａを管周方向で三つ以上に分割したものから構成してもよい。
（３）  前記の実施形態では、前記管体１として水道管を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、仕切り弁装置のケーシングに一体形成される管接続用口部等であってもよい。要するに、管状のものであればよい。
（４）  また、本発明の管継手は、管体１の途中部分に生じた破損孔を密封状態で閉塞する場合にも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の管継手の第１実施形態を示す非締付け時の縦断面図
【図２】締付け時の縦断面図
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図
【図４】分解斜視図
【図５】第２実施形態を示す横断面図
【図６】第３実施形態を示す横断面図
【符号の説明】
Ａ    継輪
Ｓ    間隙
１    管体（水道管）
２    弾性シール材
２Ａ  厚肉環状シール部分
２Ｂ  厚肉シール部分
２Ｃ  シール部分
３    分割継輪体
３Ａ  連結フランジ部
３ｂ  押圧面
４    分割継輪体
４Ａ  連結フランジ部
４ｂ  押圧面
５    締結具
６    嵌合溝
７    抜止め突起
【図１】
0003763620.tif 000002
【図２】
0003763620.tif 000003
【図３】
0003763620.tif 000004
【図４】
0003763620.tif 000005
【図５】
0003763620.tif 000006
【図６】
0003763620.tif 000007