| 【発明の名称】 |
差し込み式管継手及びその製法 |
| 【発明者】 |
【氏名】三宅 隆
【氏名】甲斐田 寛仁
【氏名】須藤 満輝
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| 【要約】 |
【課題】防食性及び施工性が良好でかつ外面被覆された接続管の接合に適する差し込み式管継手を安価に製造する。
【解決手段】環状溝(6)を有する継手本体(1)と、継手本体(1)と接続管(8)との間で環状溝(6)内に配置される環状部材(2)と、環状部材(2)より受け口(5)側に配置されるパッキン(3)と、環状部材(2)の内側に配置される抜け止め環(4)とを差し込み式管継手に設ける。環状部材(2)は、継手本体(1)の奥側及び受け口(5)側にそれぞれ内側傾斜面(2a)及び円筒部(2b)が形成され、内側傾斜面(2a)は、受け口(5)側に向かって縮径する形状を有する。拡径及び縮径が可能な弾性を有する抜け止め環(4)は、接続管(8)の外面に当接する食い込み刃(4a)及び環状部材(2)の内側傾斜面(2a)の内側に配置されかつ環状部材(2)の内側傾斜面(2a)に当接するテーパ面(4b)を有する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 端部に形成された受け口及び端部の内周面に形成された環状溝を有する継手本体と、継手本体の環状溝内に配置されかつ継手本体の奥側に配置される内側傾斜面が形成された環状部材と、環状部材より受け口側で環状溝内に配置されかつ接続管の外面に当接するパッキンと、環状部材の内側傾斜面の内側に配置されかつ接続管の外面に当接する食い込み刃及び環状部材の内側傾斜面に当接するテーパ面が形成された抜け止め環とを備え、環状部材の内側傾斜面は、受け口側に向かって縮径する形状を有し、抜け止め環は、拡径及び縮径が可能な弾性を有することを特徴とする差し込み式管継手。
【請求項２】 環状部材は、受け口側に形成された円筒部を備え、円筒部の内側にパッキンが配置される請求項１に記載の差し込み式管継手。
【請求項３】 継手本体は、外周面及び内周面の端部を被覆する耐食性の樹脂被覆を有し、環状部材の円筒部は樹脂被覆に当接する請求項２に記載の差し込み式管継手。
【請求項４】 管材料の端部を拡管加工して膨出部により環状溝を形成する工程と、環状部材に形成した内側傾斜面を奥側に配置しながら環状部材を環状溝内に嵌入する工程と、膨出部の端部を内側に折り曲げて内側フランジを形成する工程と、環状部材の挿入と同時に又は内側フランジを形成した後、環状部材の内側傾斜面内に抜け止め環を配置し又は環状部材より受け口側にパッキンを装着する工程とを含むことを特徴とする差し込み式管継手の製法。
【請求項５】 管材料の外周面を環状に凹ませて径方向内側に突出するストッパ部を形成する工程を含む請求項４に記載の差し込み式管継手の製法。
【請求項６】 管材料に膨出部を形成した後、管材料に耐食性の厚膜の表面処理を施して樹脂被覆を形成する工程を含む請求項４に記載の差し込み式管継手の製法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、管継手、特に外面被覆鋼管の接続に適する差し込み式管継手及びその製法に属する。
【０００２】
【従来の技術】水道管又は電線管等の金属製接続管の端部を管継手の受け口内に挿入するだけで接続できる施工性の良い差し込み式管継手が開発されている。差し込み式管継手は、通常接続管の端部を挿入する受け口を有し、流体をシールするパッキンと接続管の抜け止めをする円環状の抜け止め環が受け口の内側に装着される。
【０００３】図５に示す従来の土壌埋設用差し込み式管継手では、外面に樹脂被覆された鋼管により形成される接続管(8)を挿入する継手本体(20)の受け口(5)の内側に膨出部(20a)が形成され、膨出部(20a)には受け口(5)に向かって順次縮径する内側傾斜面(20b)が設けられる。膨出部(20a)内には受け口(5)側及び奥側にそれぞれ抜け止め環(4)と、パッキン(3)とが配置される。抜け止め環(4)は、接続管(8)の外面に当接する食い込み刃(4a)と、内側傾斜面(20b)に当接するテーパ面(4b)と、食い込み刃(4a)を形成する前面(4c)及び後面(4d)とを備えている。図示しないが、周方向の一個所に切り欠きが設けられかつ弾性金属材料により形成される抜け止め環(4)は、拡径及び縮径が可能な弾性を有する。抜け止め環(4)の前面(4c)はテーパ面(4b)とは逆方向に傾斜し、管継手内に挿入される接続管(8)の端部に当接しかつ抜け止め環(4)の内側に案内する。従って、接続管(8)の端部が強制的に抜け止め環(4)内に押し込まれると、抜け止め環(4)は自身の弾性力に抗して拡径される。抜け止め環(4)の食い込み刃(4a)は管継手内に挿入された接続管(8)の外面に食い込み、接続管(8)の抜け出しを防止する。接続管(8)内を流れる流体の漏洩を防止するシール性を有するパッキン(3)は、パッキン本体(3a)と、パッキン本体(3a)から受け口(5)側に延びる環状突起(3b)とを備えている。環状突起(3b)は抜け止め環(4)の後面(4d)に当接し、抜け止め環(4)を外側に押圧する弾力を生ずる。
【０００４】組立の際に、接続する接続管(8)の端部の外面に形成された被覆(8a)を除去し、端部を管継手の受け口(5)に挿入すると、接続管(8)の先端が抜け止め環(4)の前面(4c)に当たって抜け止め環(4)が拡径され、抜け止め環(4)の食い込み刃(4a)が接続管(8)の金属露出面に接触する。抜け止め環(4)のテーパ面(4b)は継手本体(20)の内側傾斜面(20b)に当接する。
【０００５】抜け止め環(4)のテーパ面(4b)が継手本体(20)の内側傾斜面(20b)に当接するので、接続管(8)に抜け出し力が働くと、接続管(8)の移動に伴い抜け止め環(4)が縮径し食い込み刃が接続管(8)表面に適度に食い込むので、接続管(8)の抜け出しを阻止する作用が生ずる。
【０００６】埋設配管では土壌に対する防食面から、接続管(8)として外面樹脂被覆鋼管が多用される。図５に示す管継手では、外面被覆(8a)を除去した接続管(8)の金属露出部の防食性が低下するため、外面被覆(8a)を除去した部分にコーティング剤を塗布して耐食性を図っているが、コーティング剤を塗布するため、現場での施工性の低下は避けられず、防食性も必ずしも十分ではない。
【０００７】また、外面被覆(8a)を除去せずに一対の接続管(8)の端部を接合できる管継手構造も可能であるが、接続管(8)に対する一定レベル以上の抜け出し阻止力を確保するには、抜け止め環(4)の食い込み刃(4a)が外面被覆(8a)を貫通し接続管(8)の金属面まで達する構造にする必要がある。この場合、接続管(8)の抜け出しに伴って抜け止め環(4)の食い込み刃(4a)が外面被覆(8a)を貫通すると、外面被覆(8a)が破壊され、接続管(8)の金属面が露出するので、防食機能は失われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】そこで、図６に示すように、パッキン(3)の奥に抜け止め環(4)を配置して、埋設環境に対する防食機能を維持できる構造の管継手が考えられる。この管継手では、受け口(5)の内周面に形成された継手本体(20)の凹部(20c)内にパッキン(3)が配置され、接続管(8)の端部を挿入する受け口(5)に向かって順次縮径される内側傾斜面(20d)を有する嵌入溝(20e)が凹部(20c)の奥に設けられる。嵌入溝(20e)内に配置される抜け止め環(4)は、図示しないが、周方向の一個所に切り欠きが設けられ拡径及び縮径が可能である。抜け止め環(4)の外周面には、嵌入溝(20e)の内側傾斜面(20d)にほぼ合致するテーパ面(4b)が形成され、内側傾斜面(20d)とは逆方向に傾斜する前面(4c)が抜け止め環(4)に設けられる。
【０００９】接続の際に、受け口(5)から挿入される接続管(8)は、まずパッキン(3)を圧縮し、更に挿入すると、接続管(8)の端部が抜け止め環(4)の前面(4c)に当接した後、抜け止め環(4)を拡径し、抜け止め環(4)の食い込み刃(4a)が外面被覆(8a)と当接する。更に接続管(8)を挿入すると、接続管(8)の端部が継手本体(20)の内周に設けたストッパ部(1e)に当接し、接続が完了する。
【００１０】接続後の接続管(8)に外力が加わり管軸方向に抜け出し力が働くと、接続管(8)の移動に伴い、抜け止め環(4)のテーパ面(4b)は、内側傾斜面(20d)に沿って受け口(5)に向かって摺動するので、抜け止め環(4)は縮径される。このため、食い込み刃(4a)は外面被覆(8a)を貫通し、接続管(8)の金属面に食い込み、抜け出しが阻止される。図６に示す継手本体(20)は、通常、鋳造成形後に又は厚肉の鋼管材料の内周面を切削加工等の機械加工で内周面を仕上げるため、製造工数が嵩み、製造価格が高価になる難点がある。
【００１１】本発明の目的は、外面被覆された接続管の接合に適し製造コストが低廉で、防食性及び施工性が良好な差し込み式管継手及びその製法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明による差し込み式管継手は、端部に形成された受け口(5)及び端部の内周面に形成された環状溝(6)を有する継手本体(1)と、継手本体(1)の環状溝(6)内に配置されかつ継手本体(1)の奥側に形成された内側傾斜面(2a)を有する環状部材(2)と、環状部材(2)より受け口(5)側で環状溝(6)内に配置されかつ接続管(8)の外面に当接するパッキン(3)と、環状部材(2)の内側傾斜面(2a)の内側に配置されかつ接続管(8)の外面に当接する食い込み刃(4a)及び環状部材(2)の内側傾斜面(2a)に当接するテーパ面(4b)が形成された抜け止め環(4)とを備えている。環状部材(2)の内側傾斜面(2a)は、受け口(5)側に向かって縮径する形状を有し、抜け止め環(4)は、拡径及び縮径が可能な弾性を有する。内側傾斜面(2a)を有する環状部材(2)を使用するため、継手本体(1)に対し内側傾斜面を形成する機械加工を行う必要がない。また、継手本体(1)を薄肉の金属材料で形成できるため、管継手を軽量化することができると共に、継手本体(1)を容易に変形・加工することができる。また、接続管(8)から外面被覆(8a)を除去せずにそのままで接続でき、施工性を向上することができる。更に、抜け止め環(4)の食い込み刃(4a)により外面被覆(8a)の破損部分は、継手本体(1)の端部に配置されたパッキン(3)により外部の埋設環境から遮断され、接続管(8)の耐食性能は低下しない。
【００１３】本発明による差し込み式管継手の製法は、管材料(10)の端部を拡管加工して膨出部(1a)により環状溝(6)を形成する工程と、環状部材(2)に形成した内側傾斜面(2a)を奥側に配置しながら環状部材(2)を環状溝(6)内に嵌入する工程と、膨出部(1a)の端部を内側に折り曲げて内側フランジ(1b)を形成する工程と、環状部材(2)の挿入と同時に又は内側フランジ(1b)を形成した後、環状部材(2)の内側傾斜面(2a)内に抜け止め環(4)を配置し又は環状部材(2)より受け口(5)側にパッキン(3)を装着する工程とを含む。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明による差し込み式管継手及びその製法の実施の形態を図１〜図４について説明する。
【００１５】図１に示すように、本発明による差し込み式管継手は、環状溝(6)を形成する膨出部(1a)を有しかつ比較的薄肉の鋼管により形成される継手本体(1)と、継手本体(1)と接続管(8)との間で環状溝(6)内に配置される環状部材(2)と、環状部材(2)より受け口(5)側に配置されるパッキン(3)と、環状部材(2)の内側に配置される抜け止め環(4)とを備えている。継手本体(1)は薄肉の鋼管により形成されるので、鋳造と異なり薄肉軽量化を達成できると共に、所望の形状に容易に変形・加工することができる。膨出部(1a)は、継手本体(1)の端部に設けられかつ受け口(5)を形成する内側フランジ(1b)と、膨出部(1a)を中間部(1c)に接続する連結部(1d)と、中間部(1c)に内側に突出するストッパ部(1e)とを備えている。環状溝(6)はほぼ矩形断面を有する環状で継手本体(1)の内面に形成されるが、環状部材(2)、パッキン(3)及び抜け止め環(4)の形状変更を考慮して種々の異なる形状に形成することができる。環状部材(2)は金属又はポリアセタール等の硬質樹脂により形成される。
【００１６】環状部材(2)は、奥側及び受け口(5)側にそれぞれ形成された内側傾斜面(2a)及び円筒部(2b)を有し、接続管(8)の外面に当接する抜け止め環(4)は環状部材(2)の内側傾斜面(2a)によって形成される嵌入溝(7)内に配置される。円筒部(2b)は、環状部材(2)の外径より小さい内径の環状溝(6)を形成し、接続管(8)の外面に当接するパッキン(3)は環状部材(2)と継手本体(1)の内側フランジ(1b)との間で環状溝(6)内に配置される。抜け止め環(4)は弾性を有する金属により形成され、環状部材(2)の内側傾斜面(2a)に当接するテーパ面(4b)と、接続管(8)の外面に当接する食い込み刃(4a)と、食い込み刃(4a)を形成する前面(4c)及び後面(4d)とを備えている。図示しないが、周方向の一個所に切り欠きが設けられかつ弾性金属材料により形成される抜け止め環(4)は、拡径及び縮径が可能な弾性を有する。環状部材(2)の内側傾斜面(2a)は、受け口(5)側に向かって縮径する形状を有し、抜け止め環(4)のテーパ面(4b)は、環状部材(2)の内側傾斜面(2a)に当接する。本実施の形態では、内側傾斜面(2a)を有する環状部材(2)を使用するため、継手本体(1)に対し内側傾斜面を形成する機械加工を行う必要がない。
【００１７】組立の際に、継手本体(1)の受け口(5)から接続管(8)の端部を挿入し、パッキン(3)を圧縮しながらパッキン(3)及び環状部材(2)に接続管(8)の端部を挿通させた後、抜け止め環(4)の前面(4c)に当接させる。更に、接続管(8)の端部を挿入すると、前面(4c)を押圧された抜け止め環(4)のテーパ面(4b)は、環状部材(2)の内側傾斜面(2a)に沿って径大方向に移動して、抜け止め環(4)は拡径される。接続管(8)の端部が抜け止め環(4)を通過すると、抜け止め環(4)の食い込み刃(4a)は接続管(8)の外面に当接した後、接続管(8)の端部は継手本体(1)のストッパ部(1e)に当接する。
【００１８】継手本体(1)を形成するとき、図２（Ａ）に示すように、まず、鋼管等からなる管材料(10)の端部を拡管加工して、膨出部(1a)及びストッパ部(1e)を形成する。接続管(8)の挿入長さを制限するストッパ部(1e)は、継手本体(1)の外周面を環状に凹ませて径方向内側に突出させて形成する。次に、図２（Ｂ）に示すように、膨出部(1a)に環状部材(2)を嵌入した後、図２（Ｃ）に示すように、膨出部(1a)の端部を内側に折り曲げて内側フランジ(1b)を形成する。続いて、図２（Ｄ）に示すように、嵌入溝(7)内に抜け止め環(4)を装着すると共に、環状溝(6)内にパッキン(3)を装着して管継手を完成する。別法として、抜け止め環(4)を環状部材(2)と同時に嵌入してもよい。また、内側フランジ(1b)を形成した後、ストッパ部(1e)を形成してもよい。
【００１９】管材料(10)の端部を拡管加工した後に、溶融亜鉛メッキ等の防食処理を管材料(10)に行ってもよい。埋設環境に対する防食性能を確保するには、溶融亜鉛メッキの付着量は１m2当たり５５０g以上必要とされる。この付着量に対応するメッキ厚を管材料(10)の各表面部で一定に保つことは困難であり、メッキの凹凸及びムラが管材料(10)の表面に生じ易い。パッキン(3)を配置する環状溝(6)の内周面にメッキによる表面凹凸が生じると、シール性能が損なわれる。また、環状部材(2)の内側傾斜面(2a)に表面凹凸があると、接続管(8)に抜け出し力が働いて軸方向に移動した場合、環状部材(2)の内側傾斜面(2a)に沿う抜け止め環(4)の摺動とこれに伴う抜け止め環(4)の縮径作用が阻害され、十分な抜け出し阻止性能が発揮されない恐れがある。
【００２０】埋設環境に接触しない環状部材(2)に電気亜鉛メッキ等を施してメッキの薄膜で平滑な表面に処理できるため、管材料(10)の端部を拡管加工した後に、継手本体(1)にのみ厚膜の溶融亜鉛メッキを施せば、メッキの凹凸に起因する障害を防止できる。また、ステンレス鋼管、銅合金等の耐食性材料で環状部材(2)を形成すれば、メッキ等の表面処理は不要となる。また、ステンレス鋼管等の耐食性材料で継手本体(1)を形成すれば、表面処理は不要となる。
【００２１】図３は、環状部材(2)の円筒部(2b)を省略し、継手本体(1)の膨出部(1a)を段付に成形した本発明の他の実施の形態を示す。図４は、外周面及び内周面の端部を被覆する耐食性の樹脂被覆(1f)を継手本体(1)に形成し、環状部材(2)の円筒部(2b)を樹脂被覆(1f)に当接させた更に別の実施の形態を示す。樹脂被覆(1f)は、管材料(10)に膨出部(1a)を形成した後、管材料(10)に耐食性の厚膜の表面処理を施して形成される。
【００２２】本発明の実施の形態では、下記の作用効果が得られる。
[１] 接続管(8)から外面被覆(8a)を除去せずにそのままで接続でき、施工性を向上することができる。
[２] 抜け止め環(4)の食い込み刃(4a)により外面被覆(8a)の破損部分は、継手本体(1)の端部に配置されたパッキン(3)により外部の埋設環境から遮断され、接続管(8)の耐食性能は低下しない。
[３] 内側傾斜面(2a)を有する環状部材(2)を使用するため、継手本体(1)に対し内側傾斜面を形成する機械加工を行う必要がない。
[４] 継手本体(1)を薄肉の金属材料で形成できるため、管継手を軽量化することができると共に、継手本体(1)を容易に変形・加工することができる。
[５] 接続管(8)の耐食性能を損なわずに、軽量で施工性が良好な差し込み式管継手を安価に製造することができる。
[６] 外面被覆(8a)を有する接続管(8)の外周に加工を施さずに、切断した状態で管継手内に接続管(8)の端部を挿入できる。
【００２３】
【発明の効果】前記の通り、本発明では、接続管の耐食性能を損なわずに、軽量で施工性が良好な差し込み式管継手を安価に製造することができる。継手の基本性能を損なわずに、継手外面の防食機能を確保できるため、流体の漏出がなくかつ長期間故障なく差し込み式管継手を使用することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１３９０２３
【氏名又は名称】株式会社リケン
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月２７日（１９９９．１０．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８２０４９
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 敬一
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１２４２６５（Ｐ２００１−１２４２６５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月１１日（２００１．５．１１） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３０５６２０ |
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