JP2000046266A - 離脱防止管継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地震や地盤変動などによって、大きな曲げ荷
重が接続部に作用しても、接続部の止水性能を保持でき
る離脱防止管継手を提供すること。 【解決手段】 ＰＥ製継手本体２の受口２１の開口端部
側の内周面に設けられた環状凹溝２２内にシール用ゴム
輪４が装着され、このゴム輪４よりも奥側に位置する受
口２１の内周面２２が奥部に向かって拡径する傾斜溝２
３を有し、この傾斜溝２３内に、その内周面にほぼ符合
した傾斜外周面３１を有する管締付け用の割りリング３
が遊嵌状態で配置されてなる離脱防止管継手１におい
て、シール用ゴム輪４の最大肉厚部から受口２１開口端
までの距離（Ａ）と、受口２１内に挿入接続されるＰＥ
管の外径（Ｂ）との比が０．１５以上とされている離脱
防止管継手１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、離脱防止管継手に
関する。

【０００２】

【従来の技術】接続される管の差口を、管継手の受口内
に挿入するだけで簡単に接続可能で、しかも離脱防止機
能を有する管継手として、特開平１０−１２２４６１号
公報に記載されているものがある。この離脱防止管継手
は、円筒状の継手本体と、略Ｃリング状の離脱防止リン
グとを備えている。

【０００３】ところで、たとえば上水用の実配管路にお
いては、地震や地盤変動により曲げ応力が作用すること
がある。ライフラインである水道管路ではこのような曲
げ応力が管路の接続部に作用しても十分な止水機能を保
持できなければならない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の離脱防止管継手では、受口内に装着されているシー
ル用ゴム輪の位置が受口の開口端側に接近しているた
め、接続部に大きな曲げ荷重が作用した場合、曲げ荷重
の程度によっては接続部の止水性能が低下する恐れがあ
った。

【０００５】本発明者らは上記問題点に鑑みて鋭意検討
した結果、受口内に装着されるシール用ゴム輪の位置を
特定の範囲とすることで、接続部に大きな曲げ荷重が作
用しても、すぐれた止水性能を維持できることを見いだ
した。

【０００６】本発明の目的は、特にポリオレフィン樹脂
管の配管用の継手部材として、地震や地盤変動などによ
って、接続部にかなり大きな曲げ荷重が作用しても、接
続部の止水性能が低下することのない離脱防止管継手を
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ポリオレフィン系樹脂からなる継手本体の受口の一端部
側の内周面に設けられた環状凹溝内にシール用ゴム輪が
装着され、このゴム輪よりも奥側に位置する受口の内周
面が奥部に向かって拡径する傾斜溝を有し、この傾斜溝
内に、その内周面にほぼ符合した傾斜外周面を有する管
締付け用の割りリングが遊嵌状態で配置されてなる離脱
防止管継手において、前記シール用ゴム輪の最大肉厚部
から受口開口端までの距離と、前記受口内に挿入接続さ
れるポリオレフィン系樹脂管の外径との比が０．１５以
上とされているものである。

【０００８】本発明における継手本体はポリオレフィン
系樹脂製のものであり、たとえば中密度ポリエチレン、
高密度ポリエチレン、ポリプロピレンなどが代表的なも
のとして挙げられる。

【０００９】本発明におけるシール用ゴム輪の材質は特
に限定されないが、エチレン・プロピレン・ジエン三元
共重合体（ＥＰＤＭ）やスチレン・ブタジエンゴム（Ｓ
ＢＲ）などの耐熱性にすぐれた合成ゴムが望ましい。ま
た、ゴム輪の断面形状は、内水圧によってシール性がよ
り向上するセルフシールタイプのＺ型パッキングが望ま
しい。

【００１０】そして、このシール用ゴム輪は、継手本体
の受口内周面に設けられた環状凹溝内に装着されるわけ
であるが、本発明においては、シール用ゴム輪の最大肉
厚部から開口端までの距離と、継手本体内に挿入接続さ
れるポリオレフィン系樹脂管の外径との比が０．１５以
上となるように環状凹溝の位置およびシール用ゴム輪の
形状が決められている。このようにすることによって、
挿入接続されるポリオレフィン系樹脂管の一部が曲がっ
ても、ゴム輪の最大肉厚部によって支持され、地震や地
盤変動などに起因する曲げ荷重に耐えることができる。

【００１１】そして、本発明の離脱防止管継手を使用し
て管路を構成した場合、たとえば地震や地盤変動などに
よって接続部が３０度以上に大幅に曲がっても接続部か
らの漏水は発生せず、十分な止水性能を有している。こ
の理由は明らかではないが、以下のように考えている。

【００１２】一般にポリオレフィン系樹脂はガラス転移
点が常温以下であり、非晶性（無定形）部分の運動によ
って外荷重に対して変形しやすい。そのため、必要な管
性能を持たせるために、ポリオレフィン系樹脂管では、
その肉厚が従来の硬質塩化ビニル樹脂管などに較べて非
常に厚くされている。このような構造のため、曲げ荷重
が作用すると、挿入接続されるポリオレフィン系樹脂管
の差口よりも、継手本体の受口の変形が起こりやすく、
その結果、差口が直線的であるのに対して、受口が変形
するため、シール用ゴム輪の圧縮率が低下してしまう。

【００１３】すなわち、継手本体の受口開口端からシー
ル用ゴム輪の最大肉厚部までの距離と、受口内に挿入接
続されるポリオレフィン系樹脂管の外径との比が最低限
０．１５であることは、変形と強度のバランスの点で、
シール用ゴム輪の最適な圧縮率を維持できる範囲で必須
条件であると考えられる。つまり、同比が０．１５未満
になると、継手本体の受口内部の変形と差口の強度との
バランスが悪く、止水に必要なシール用ゴム輪の圧縮率
を維持できないと推測される。

【００１４】本発明においては、管締付け用の割りリン
グは、半径方向に拡縮自在となっており、材質としては
金属製あるいは樹脂製のどちらでもよいが、耐水性など
の面から、ポリアセタール、ポリアミド、ポリスルホ
ン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテ
ルケトンなどの樹脂製のものが望ましい。そして、この
割りリングの内径はその自由状態において、挿入・接続
されるポリオレフィン系樹脂管の外径より少し小径とさ
れ、その内周面の周方向に沿って複数の係止突条（たと
えば鋸歯状のもの）を備えているのが望ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の離脱防止管継手の
実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の
離脱防止管継手の第１実施例を示す半縦断面図、図２は
図１の離脱防止管継手の使用状態を示す半縦断面図、図
３はシール用ゴム輪の断面図である。

【００１６】離脱防止管継手１は、継手本体２と、管締
付け用の割りリング３と、シール用ゴム輪４とを備えて
いる。継手本体２はポリエチレン樹脂製のものであり、
その大径側は接続される樹脂管の挿入口を備えたソケッ
ト状の受口２１とされ、この受口の挿入口側の内周面に
環状凹溝２２が設けられ、この環状凹溝２２内にシール
用ゴム輪４が装着されている。このゴム輪４は、所謂Ｚ
パッキングと呼ばれているものであり、図３に示すよう
な断面形状を有している。シール用ゴム輪４よりも奥側
に位置する受口２１の内周面２３は奥部に向かってテー
パ面状に拡径されて傾斜溝２４とされている。

【００１７】傾斜溝２４内には、管締付け用の割りリン
グ３が遊嵌状態で配置されている。この割りリング３は
その管壁の一部が切り欠かれており、傾斜溝２４の内周
面２３にほぼ符合した傾斜外周面３１を有している。割
りリング３は直鎖型ポリフェニレンサルファイド樹脂か
ら射出成形法にて成形されたものである。直鎖型ポリフ
ェニレンサルファイド樹脂として、その曲げ弾性率が３
６３０ＭＰａ、ノッチ付アイゾット衝撃値が２５Ｊ／ｍ
の機械的性質を有しているものを使用した〔ポリプラス
チック株式会社の「フォートロン」（登録商標）：グレ
ード０２２０Ｕ９〕。割りリング３はその自由状態にお
いて、その内径が後述する樹脂管５の差口５１の外径よ
り少し小さくなるようにされており、その内周面に多数
の鋸歯状の係止突条３２が設けられている。

【００１８】つぎに上記離脱防止管継手１の使用状態を
図２に基づいて説明する。図において、樹脂管５、７は
ともに密度が０．９４０以上の高密度ポリエチレン樹脂
から押出成形されたものである。離脱防止管継手１の小
径側の端面には樹脂管７の一端面がバット融着されて、
離脱防止管継手１と樹脂管７とが一体化されている。そ
して、離脱防止管継手１の受口２１内に挿入接続される
樹脂管５の差口５１の内周面側には短円筒状の補強部材
６が内挿されている。この補強部材６は耐蝕性を有する
ステンレス鋼製のものである。

【００１９】補強部材６は、図２に示すように、短円筒
部６１と折り返し部６２とを備えており、短円筒部６１
の外径は樹脂管５の内径とほぼ同じか、樹脂管５の内径
よりも少し小さくされている。短円筒部６１の外周面の
４箇所には、すべり止め手段としての小突起６３が切り
起こしされて設けられている。折り返し部６２は、短円
筒部６１の一端部が外方に傘状に約１５０度折り返され
てテーパ面とされている。そして、図に示すように、折
り返し部６２の先端が樹脂管５の差口５１端面の外周縁
を囲繞するようになっている。

【００２０】なお、補強部材６の材質は、鋳鉄、アルミ
ニウムなどの金属製のものの他、ガラス繊維や炭素繊維
などの補強繊維にて補強されたＦＲＰ製のものであって
もよい。補強部材６の長さは継手本体２の受口２１の挿
入代とほぼ同一とするのが望ましい。これは、その長さ
が短すぎるとゴム輪からの締め力によるポリエチレン樹
脂管のコールドフローを抑止する効果がなく、逆に長過
ぎても、さらなる効果は期待できず不経済となるからで
ある。

【００２１】そして、樹脂管５の差口５１を離脱防止管
継手１の挿入口から奥側に向かって挿入すると、補強部
材６の折り返し部６２の外周面のテーパ面によって割り
リング３が押し広げられるので、奥側まで挿入すること
ができる。なお、継手本体２の受口２１の奥部内周面に
は、補強部材６の折り返し部６２の外周面が当接する当
接段部２５が形成されている。

【００２２】この場合、割りリング３が、上述のとお
り、曲げ弾性率が３６３０ＭＰａ、ノッチ付アイゾット
衝撃値が２５Ｊ／ｍの機械的性質を有している直鎖型ポ
リフェニレンサルファイド樹脂製のものであるので、拡
径によって塑性変形や割れを起こすことがなく、その弾
性復元力によって樹脂管５の差口５１の外径より少し小
さい内径の元の自由状態まで縮径しようとする。

【００２３】さらに、離脱防止管継手１は、折り返し部
６２の先端が割りリング３より奥側まで挿入されると、
樹脂管５あるいは離脱防止管継手１に樹脂管５の抜け方
向の力が作用した場合、割りリング３の鋸歯状の係止突
条３２の働きにより、樹脂管５の動きにともなって割り
リング３も挿入口側へ移動してその外周面３１が傾斜溝
２４のテーパ面２３に押し当たり、割りリング３が縮径
する。したがって、樹脂管５の差口５１の外周面が割り
リング３の内周面にしっかりと把持され、樹脂管５の抜
け止めが確実に行われる。

【００２４】また、樹脂管５の差口５１内に、補強部材
６の短円筒部６１が圧入嵌合されることで、樹脂管５の
差口５１が内側から補強されているので、割りリング３
やシール用ゴム輪４によって締付け力が長期間にわたっ
て継続して樹脂管５に加えられても、樹脂管５の差口５
１がコールドフローによって寸法変形を起こすことがな
い。

【００２５】

【実施例１〜３】上記樹脂管５、７として呼び径１００
ｍｍのものを用い、図４に示すようにして、接続部の曲
げ耐水圧性能を行った。図４に示すように、両樹脂管
５、７の開口端を栓体８にて閉塞し、この閉塞した両樹
脂管５、７の端部を所定の受け台９、９上に載置して支
持する。なお、樹脂管７側の栓体は加圧ポンプＰと接続
され、被試験体内に所定の内水圧を付与できるようにな
っている。そして、継手本体２の受口２１の外面を上方
から押さえ治具Ｑにて押圧して、曲げ角度が３０度にな
るように設定する。

【００２６】そして、シール用ゴム輪４の最大肉厚部か
ら受口２１開口端までの距離（Ａ）を変えることで、こ
の距離（Ａ）と、受口２１内に挿入接続される樹脂管５
の外径（Ｂ）との比を変化させた各離脱防止管継手１に
ついて、加圧ポンプにて２．５ＭＰａまでの内水圧を負
荷して１分間保持し、接続部からの漏れおよび異常の有
無を確認した。なお、Ａ／Ｂ比が０．０５のものを比較
例として同様に評価した。その結果を表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１に示すように、Ａ／Ｂ比が０．１５以
上であれば、接続部にかなりの曲げ荷重が作用しても十
分に止水できることが明らかである。なお、呼び径が７
５ｍｍ、１５０ｍｍおよび２００ｍｍの樹脂管５、７に
ついても、上記と同様に性能評価した結果、ほぼ同様の
性能を得ることができた。

【００２９】本発明においては、上記の実施の形態に限
定されない。たとえば、上記実施例では、継手本体の一
側にのみ樹脂管を接続するようにしたが、継手本体の両
側に樹脂管を接続できる構造にしてもよい。

【００３０】

【発明の効果】請求項１記載の本発明の離脱防止管継手
では、シール用ゴム輪の最大肉厚部から受口開口端まで
の距離と、受口内に挿入接続されるポリオレフィン系樹
脂管の外径との比が０．１５以上とされているので、ポ
リオレフィン系樹脂管との接続部にかなり大きな曲げ応
力が作用しても十分な止水性能を有しており、耐震性や
耐地盤変動などに対してすぐれた接続部を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の管継手の第１実施例を示す半縦断面図
である。

【図２】図１の管継手の使用状態を示す半縦断面図であ
る。

【図３】シール用ゴム輪を示す断面図である。

【図４】曲げ耐水圧試験方法を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 離脱防止管継手 ２ 継手本体 ２１ 受口 ２２ 環状凹溝 ２３ 内周面 ２４ 傾斜溝 ３ 管締付け用の割りリング ３１ 傾斜外周面 ３２ 鋸歯状の係止突条 ４ シール用ゴム輪 ５、７ 樹脂管 ５１ 差口 ６ 補強部材 ６１ 短円筒部 ６２ 折り返し部 ６３ 小突起

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオレフィン系樹脂からなる継手本体
   の受口の一端部側の内周面に設けられた環状凹溝内にシ
   ール用ゴム輪が装着され、このゴム輪よりも奥側に位置
   する受口の内周面が奥部に向かって拡径する傾斜溝を有
   し、この傾斜溝内に、その内周面にほぼ符合した傾斜外
   周面を有する管締付け用の割りリングが遊嵌状態で配置
   されてなる離脱防止管継手において、 前記シール用ゴム輪の最大肉厚部から受口開口端までの
   距離と、前記受口内に挿入接続されるポリオレフィン系
   樹脂管の外径との比が０．１５以上とされていることを
   特徴とする離脱防止管継手。