JP2007113742A

JP2007113742A - 抜止部材及び管継手

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Publication number: JP2007113742A
Application number: JP2005307500A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Itani; 崇明猪谷; Minoru Fujiyoshi; 稔藤吉; Masahiro Mori; 昌宏毛利
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2005-10-21
Filing date: 2005-10-21
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2025-10-21
Also published as: JP4858810B2

Abstract

【課題】信頼性に優れた管継手が得られる抜止部材を提供する。
【解決手段】管継手１の内部に支持される接続管１１の外周面に食い込む複数の楔状部を有する抜止部材８は、ＨＶ（０．１）３５０以上のビッカース硬さを有し、前記各楔状部は先端が丸みを帯びた形状を有しかつ少なくとも継手内部の最奥側に位置する第１の楔状部８１ａの先端は０．２０ｍｍ未満の曲率（Ｒ）を有する。楔状部８１ａの刃先角度は５５〜１１０°の範囲にあることが望ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、管継手を接続管に係止する抜止部材及びそれを内蔵した管継手に関する。

給水又は給湯用配管としては、耐食性に優れたステンレス鋼管が多用されている。このステンレス鋼管を接続するための管継手としては、従来からプレス方式、拡管方式あるいは転造ネジ方式などが実用に供されているが、施工性が悪いこと、及び施工不良による接続管の抜け出し又は水漏れが発生するとういう欠点がある。

すなわち、プレス方式の管継手は、継手の両端部に、接続管を挿入しうる拡開された受口を形成し、その開口縁に形成した環状凹溝にＯリングを嵌着した構造を有し、受口に接続管を差し込んだ後に、受口を専用のプレス工具（大型の電動工具）によりかしめることにより配管施工が行われる。この管継手は、構造が簡単であるが、施工のために専用の工具を必要とし、またかしめ工程を作業者が忘れることがある。拡管方式の管継手によれば、接続管に袋ナットを装着後、接続管の端部を専用の工具（大型の電動工具）で拡管して環状突出部を形成し、この突出部の先方をＯリングが収容された継手本体に挿入してから袋ナットを締め付けることにより、接続管を前進させて環状突出部でＯリングを圧縮させて配管施工が行われるので、施工のために専用の大型電動工具を必要とし、また継手本体に袋ナットをねじ込む前に、接続管の端部に拡管加工を施す必要があるので、施工時間が長くなるという難点があり、さらに袋ナットの締め込みが不十分でもＯリングで水漏れが阻止されることがあるため、袋ナットの締め込み不足が水圧試験（または気圧試験）で検知されず、施工完了後の水漏れを発生させることがある。転造ネジ方式の管継手は、テーパメネジを開口端に有し、メネジの奥に接続管より小径のシール材（Ｏリング）を設けた継手本体に、オネジ部を有しかつオネジ部の山に沿って複数の金属製の小円盤（そろばん玉状部材）が外周側に突出するように埋設されたリテーナを備えている。この管継手によれば、リテーナを継手本体にねじ込むことにより、小円盤が接続管に食い込んで（小円盤の遊星回転により、接続管に転造ねじが形成される）抜け止めが行われ、かつシール材が圧縮されて流体の漏れが防止されるが、リテーナの締め忘れがあっても、それが水圧試験で検出されず、施工完了後に接続管が抜け出して大きな水漏れが発生することがあり、しかも接続管の先端にあるバリでシール材に微小な傷が付いても、それが水圧試験で検知されず、施工完了後に数日を経て水漏れが発生する場合がある。

そこでこれらの問題点を解消するものとして、ワンタッチ方式の管継手（特許文献１参照）が実用に供されている。この管継手は、基体の大径部の内面に設けられた２条の周溝にＯリングを嵌め込み、大径部の縁端にコイルバネと、内側面に直角エッジを有する押圧部材が嵌め込まれた合成樹脂製の内カラーとが配置され、これらをテーパ付外カラーで覆うようにした構造を有する。この管継手によれば、内カラーの先端より接続管が挿入されると、押圧部材が内カラーの先端側に押されるが、押圧部材の外側面が外カラーのテーパ面で押圧されて内側面の直角エッジが接続管に食い込むことにより、管継手と接続管との結合が保持される。この結合状態で接続管に引き抜き力が作用すると、押圧部材はコイルバネの弾発力により外カラーのテーパ部側に押し付けられると共に、そのテーパ部によって押圧部材のエッジが接続管を押圧することにより、接続管の引き抜きが阻止される。この結合状態から、内カラーの先端を内側に押すことにより、押圧部材は外カラーとの接触から解かれ、接続管を引き抜くことができる。特に、押圧部材は、その内向き面に接続管の抜け防止エッジが形成されているので、接続管が硬質の塩化ビニルパイプであってもこの抜け防止エッジが接続管に食い込んで抜け防止機能を有する。

特開平１０−１２２４６０号公報（第３〜５頁、図１）

接続管がステンレス鋼管の場合には、上記の押圧部材（抜止部材）のように、単純に、内向き面に接続管の抜け防止エッジを形成しただけでは、抜け防止エッジが接続管に十分食い込まず、所定の抜け止め効果が得られないことがあった。例えば市販のオーステナイト系ステンレス鋼管のビッカース硬さＨＶ（０．１）は１８０〜２８０の範囲にあり、ビッカース硬さが大のものでは、接続後の引張試験で十分な引抜阻止力（ピーク荷重）が得られないことが確認された。また、上記のワンタッチ方式の管継手によれば、コイルバネの反力で押圧部材がソフトタッチで係止されるので、施工後に水圧が付与されて接続管に引張り力が作用すると、押圧部材が外カラーのテーパ面に沿って縮径され、かつ接続管が抜け出る方向に数ｍｍ程度移動する。したがって、複数の接続部を有する通常の配管では、各接続部で接続管の曲がりが生じて、接続管の軸心が一致せず、自立性が欠如した配管になるという問題がある。

したがって本発明の目的は、上記の問題点を解消して、高い引抜阻止力が得られる抜止部材を提供することである。

したがって本発明の第２の目的は、上記の問題点を解消して、優れた施工性を有すると共に、押輪の押圧が省略されても接続管の抜け出しが防止され、しかも自立性を有する配管が得られる管継手を提供することである。

上記目的を達成するために、第１発明の抜止部材は、管継手の内部に支持される接続管の外周面に食い込む複数の楔状部を有する前記抜止部材において、ＨＶ（１．０）３５０以上のビッカース硬さを有し、前記各楔状部は先端が丸みを帯びた形状を有しかつ少なくとも継手内部の最奥側に位置する第１の楔状部の先端は０．２０ｍｍ未満の曲率（Ｒ）を有することを特徴とするものである。

第１発明の抜止部材は、前記第１の楔状部を除いた他の楔状部の先端は、前記第１の楔状部の先端よりも大なる曲率（Ｒ）を有することができる。

第１発明の抜止部材は、前記各楔状部の刃先角度が５５〜１１０°の範囲にあることが好ましい。

第１発明の抜止部材は、長さ寸法が３〜１０ｍｍの範囲にありかつ高さ寸法が３〜５ｍｍの範囲にあることが好ましい。

第１発明の抜止部材は、マルテンサイト系ステンレス鋼からなりかつ平均粒径が１〜５０μｍの範囲にある粉末を焼結して形成された焼結体からなることが好ましい。

上記第２の目的を達成するために、第２発明の管継手は、シール部材を内蔵する継手本体と、前記継手本体に装着される押輪と、前記押輪の押込み動作により圧縮される弾性部材と、前記継手本体の内部に配置され、かつ前記シール部材を接続管の外周面に密着される位置まで移動させる可動部材と、前記接続管の外周面に係止される前記抜止部材とを有することを特徴とするものである。

第１発明の抜止部材によれば、全体が特定のビッカース硬さを有し、しかも複数の楔状部のうち少なくとも継手内部の最奥側にある第１の楔状部の先端が特定寸法の丸みを帯びているので高い引抜阻止力を得ることができる。特に、硬さが広範囲に分布している市販のステンレス鋼管の配管接続に使用しても、所定の引抜阻止力を得ることができる。

また、前記第１の楔状部を除いた他の楔状部の先端は、前記第１の楔状部の先端よりも大なる曲率（Ｒ）を有することにより、施工動作の段階で比較的軽度の荷重で押輪を押し込むことが可能となり、しかも、接続管を引き抜く方向の引張力が生ずると、このエッジ部が接続管に確実に食い込み、所定の引抜阻止力を得ることができる。

第２発明の管継手によれば、押輪を押し込むだけの操作で、シール部材が接続管に密着しかつ抜止部材が接続管に食い込むので、短時間での施工にも係わらず、高いシール性と引抜阻止力が得られる。しかも接続管に抜止部材が食い込むことにより、接続管の軸心と継手本体の軸心とが一致し、自立性を確保することができる。

また、押輪の押忘れ及び管の挿入長さの不足などの施工不良があった場合には、水圧試験時に確実に微漏れを発生でき、施工不良を検知することが可能となる。

図１は本発明の第１の実施の形態に係わる管継手の半断面図で、左半分は接続管を挿入する前の状態を示し、右半分は接続管を挿入した状態を示し、図２は施工途中及び施工後の管継手の半断面図で、左半分が押輪を途中まで押し込んで可動部材をスライドさせた状態を示し、右半分は押輪を完全に押し込んだ状態を示し、図３は可動部材の斜視図、図４は、同断面図、図５は抜止部材の正面図である。

図１に示すように、管継手１は、両端部が開口したソケット形状を有する継手本体２と、その外周に装着される押輪３と、継手本体２の内部に装着されるシール部材４とを備えている。シール部材としては、図示の如くゴム製のＯリングを使用することができ、またＯリングの代わりにリップ状パッキン又は低弾性を示すメタル系部材を使用することができる。継手本体２は、内周側に後述の可動部材の一部を受取る第１の段部２１と、シール部材４に臨むテーパ面２２と、そこから奥側に向って形成された第２の段部２３と、それより小径の第３の段部２４とを有する。また継手本体２の外周には、２条の円周溝２５、２６が形成されている。押輪３は、直円筒部３１とそこから下り勾配となるテーパ部３２を有し、直円筒部３１の内周面には、テーパ付円周溝３３とそこから離間した位置にある円周溝３４が形成されている。押輪３の内部には、シール部材４に隣接する可動部材５と、それを押圧する弾性部材６と、テーパ部３２に内接する複数個の抜止部材８とそれを支持する内カラー７が配置されている。弾性部材６としては、例えばその大径側が可動部材５に当接するように設けられた略円錐台状の圧縮コイルバネが使用される。抜止部材８は、内カラー７の内部に円周方向に沿って例えば等角度間隔に複数個が設けられている。継手本体２の円周溝２５には、そこから一部が突出するようにストップリング９が嵌入され、また継手本体２の円周溝２６には、接続完了の有無を確認するためのリング状のインジケータ１０が嵌装されている。

図３及び図４に示すように、可動部材５は、内周に段部５２が形成されたフランジ部５１と、端部外周に円周方向に沿って複数の突部５４を有するリング部５３を有するとともに、フランジ部５１のネック部には、円周溝５５が設けられて、リング部５３の肉厚が薄く形成されている。なお、このネック部はその円周上の一部がつながっており、他の部分が分離された構造であってもよい。また、フランジ部５１とリング部５３とは別体で形成されて、両者が係合部（例えば、それぞれに形成された凹部及び凸部）で係合する構造とすることもできる。弾性部材６は、線材を一端から他端に向って外径が増大するように巻回して形成された略円錐台状のバネであり、その大径側はフランジ部５１の内周に設けられた段部５２に保持されている。内カラー７は、フランジ部７１とリング部７２からなり、リング部７２には、内周面に２条の楔状突部８１を有する複数の抜止部材８が円周方向に沿って装着されている。また、略円錐台状の圧縮コイルバネは、図１に示す状態とは逆に、その小径側が可動部材５のフランジ部５１に当接するように設けることができる。

抜止部材８は、オーステナイト系ステンレス鋼からなる接続管に食い込むことができるために、それより高い硬度を有する、耐食性に優れた材料で形成することが必要で、具体的にはＪＩＳＺ２２４４に準じて１．０ｋｇの荷重を印加して測定したときのビッカース硬さ｛ＨＶ（１．０）｝が３５０以上の範囲にあるステンレス鋼、例えばマルテンサイト系ステンレス鋼で形成される。具体的な鋼種としては、質量比で、Ｃ０．４０％以下、Ｃｒ１２．０〜１４．０％を含有するＳＵＳ４２０Ｊ２が好適である。この抜止部材８は、種々の方法で得ることが可能であるが、例えば大量生産できる利点を有する、粉末冶金法に製作することが好ましい。粉末冶金法により製作する場合、まず原料粉末を圧縮成形し、次に例えば真空中で１１５０〜１２５０℃の温度で焼結し、次いで熱処理（例えば８５０〜１０３０℃以上の温度で焼入れ後１５０〜１８０℃の温度で焼戻し）を施すことにより得られる。所定の機械的強度を確保するために、高密度（７．３×１０^３ｋｇ／ｍ^３以上、）の焼結体を得ることが望ましので、原料として平均粒径が１〜５０μｍ、好ましくは５〜２０μｍの微粉末（アトマイズ粉又は粉砕粉）を使用することが好ましい。この場合、平均粒径が小さすぎると、粉末の製造コストが高騰し、また大量の成形助剤を必要とするので、実用上、１μｍ以上の微粉末を使用する。このようにして製作された抜止部材８はそのままでも使用できるが、耐食性を向上させるためにメッキなどの表面処理を施すことができる。メッキとしては、膜厚が増大しても均一な表面が得られる無電界Ｎｉ−Ｐメッキが好ましく、具体的には、焼結体の表面に５〜２０μｍの厚さを有する無電界Ｎｉ−Ｐメッキを施すことができる。無電界Ｎｉ−Ｐメッキ（例えばＮｉ９０〜９２質量％、Ｐ１０〜８質量％）を施すことにより、４５０以上のビッカース硬さ（ＨＶ）を得ることができ、熱処理温度を高めることにより、さらに高い硬さが得られる。また抜止部材８は、ステンレス鋼材をダイス中で引抜く押出法により製作することもできる。また、プレス成形などの塑性加工により抜止部材を形成することも可能で、この場合は加工硬化により更に高い硬さの抜止部材を形成することもできる。ただし、硬度が高すぎると欠けや割れを生じる虞があるので、抜止部材はビッカース硬さ（ＨＶ）８００以下で形成されることがのぞましい。

抜止部材８の形状を図５〜１１により説明する。図５に示す抜止部材８は、円弧状の外周面８０を有しかつ長さＬｍｍ、高さＨｍｍを有する中高状部材であり、内周側にエッジ部の先端（以下単にエッジ部という）８１１ａが丸みを帯びた第１の楔状部８１ａとエッジ部８１１ｂが丸みを帯びた第２の楔状部８１ｂを有する。第１の楔状部８１ａは、接続管が挿入される側の端面８２ａに対して角度α_１だけ傾いて形成され、刃先角度β_１を有する。継手内部の奥側に位置する第２の楔状部８１ｂは、他方の端面８２ｂに対して角度α_２だけ傾いて形成され、刃先角度β_２を有する。これらの抜止部材８においては、所定の抜け止め効果を得るために、少なくとも継手内部の奥側に位置する第２の楔状部８１ｂのエッジ部８１１ｂの曲率は０．２ｍｍ未満であることが必要である。また第１の楔状部８１ａのエッジ部８１１ａは、０．１５ｍｍ以下の曲率をもたせてもよいが、それより大なる曲率（Ｒ）、例えば０．１８ｍｍ程度の曲率（Ｒ）をもたせることにより、比較的軽度の荷重で押輪を押すことが可能となる。但し、曲率が小さいと取扱い時に欠けが生じやすくまた製造が困難となるので、曲率（Ｒ）の下限は０．１ｍｍとすることが好ましい。刃先角度β_１及び刃先角度β_２は、刃の剛性を確保しつつ接続管への食い付きを容易にするために、例えば５５〜１１０°の範囲に設定することが好ましい。全長Ｌと全高Ｈは接側管の口径に応じて設定されるが、例えば接側管の口径が呼び径１３Ｓｕ〜５０Ｓｕの場合で、全長Ｌを３〜１０ｍｍの範囲とし、全高Ｈを３〜５ｍｍの範囲に設定することが好ましい。

本発明の抜止部材は、図５に示すものに限らず図６〜８に示す形状であってもよい。図６は、内周側にエッジ部８１１ａが丸みを帯びた第１の楔状部８１ａとエッジ部８１１ｂが丸みを帯びた第２の楔状部８１ｂを有するが、外周面８０が一端から他端に向かって傾斜した形状を有する抜止部材を示す。図７は、円弧状の外周面８０を有する中高状部材であり、内周側にエッジ部８１１ａが丸みを帯びた第１の楔状部８１ａとエッジ部８１１ｂが丸みを帯びた第２の楔状部８１ｂとエッジ部８１１ｃが丸みを帯びた第３の楔状部８１ｃを有すると共に、第１の楔状部８１ａの前端に平坦部８３を有する抜止部材を示す。図８は、円弧状の外周面８０を有する中高状部材であり、内周側にエッジ部８１１ａが丸みを帯びた第１の楔状部８１ａとエッジ部８１１ｂが丸みを帯びた第２の楔状部８１ｂを有すると共に、第１の楔状部８１ａの前端に平坦部８３が形成された抜止部材８を示す。これに対し、図１１に示すようにエッジ部８１１が丸みを帯びた単一の楔状部８１しかもたないものは、抜止効果が不足するので、不都合である。

抜止部材は図５に示されるように、エッジ部８１１ａが段差ΔＨだけエッジ部８１１ｂより高い形状であることが望ましい。そうすることで、接続管１１が管継手１に挿入されたときには接続管１１が確実に第１の楔状部８１ａに接触する。また、接続管１１を挿入した後に接続管１１に引き抜き力が作用したときには、エッジ部８１１ａと押輪接点３１１が支点となり回転モーメントＭが生じ、エッジ部８１１ａおよび８１１ｂが接続管１１に強固に係止する。本発明の抜止部材は、これに限られるものではなく、図９に示すようにエッジ部８１１ａとエッジ部８１１ｂの高さが同一の形状、又は図１０に示すようにエッジ部８１１ｂが段差ΔＨだけエッジ部８１１ａより高い形状とすることができる。いずれの形態の抜止部材を選択するかは、接続管の材料や性質（例えば接続管の硬度）に応じて使い分けるようにすればよい。本発明によれば、ステンレス鋼管（例えばＳＵＳ３０４鋼管）、鋼管（例えばＳＧＰ管）、銅管、樹脂管などを接続することができる。

本発明において、管継手１を構成する部材（抜止部材を除く）は例えば次の材料で形成することができる。継手本体２は、耐食性及び剛性を必要とするので、例えばＳＣＳ材や青銅材により精密鋳造の手法により形成することができる。押輪３も、耐食性及び剛性を必要とするので、例えばＳＣＳ材により精密鋳造の手法により形成するか、あるいはオーステナイト系ステンレス鋼により熱間鍛造、冷間鍛造あるいはプレス成形等の塑性加工の手法により形成することができる。シール部材４は、オレフィン系ゴムで形成することができ、特に耐熱性に優れたエチレンとプロピレン及び架橋用ジエンモノマーとの３元共重合体であるＥＰＤＭで形成することが好ましく、また耐熱性とともに耐薬品性にも優れたＦＫＭ（フッ素ゴム）で形成することもできる。可動部材５は、架橋ＰＥなどのポリオレフィンで形成することができる。内カラー７は、ＰＯＭ（ポリアセタール）などの汎用エンジニアリングプラスチックや、優れた耐熱性を有するＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの特殊エンジニアリングプラスチックで形成することができる。弾性部材６として圧縮コイルバネを使用する場合は、この部材をオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で形成することができ、またストップリング９もこれと同様の材料で形成することができる。抜止部材８は、接続管より硬質の材料、例えば接続管がオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の場合は、マルテンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４２０）で形成すればよい。リング状のインジケータ１０としては、例えばＰＥ、ＰＰ等のポリオレフィンからなるリング状成形体あるいは耐候性に優れたフィルム状テープを使用することができる。また、これに限らず、継手本体２に油性塗料を塗布することにより、インジケータとすることができる。

上記の管継手１による接続管１１の施工手順を図１と図２により説明する。まず、図１の左半分に示すように継手本体２に押輪３を含む全ての部品を組み込んだ後、図１の右半分に示すように接続管１１（例えばＳＵＳ３０４製鋼管）を挿入し、その端面を可動部材５のリング部５３の内周側端面に当接させる。このとき、抜止部材８は押輪３のテーパ部３２に添って拡径されながら継手本体２の中央側に移動し、かつ楔状突部８１が接続管１１に係止する。この状態で接続管１１を引き抜く方向に外力が加わったとしても、押輪３のテーパ部３２に内接する抜止部材８の楔状突部８１が接続管１１の外周部に係止しているので、接続管１１が引き抜けることはない。

次いで、押輪３を継手本体２の中央に向って押し込むことにより、図２に示すように継手本体２と接続管１１とのシール接続が行われる。なお、図２では、理解を容易にするために、継手本体２の第１の段部２１及び第３の段部２４の符号を省略している。詳述すると、押輪３が継手本体２の途中まで押し込まれると、図２の左半分に示すように、抜止部材８の楔状突部８１が接続管１１の外周に係止した状態で接続管１１は継手本体２の奥まで引き込まれるとともに、可動部材５のリング部５３は継手本体２の第３の段部２４の奥側端面に当接しかつフランジ部５１は継手本体２の第１の段部２１の奥側端面に当接する。しかも内カラー７のフランジ部７１が継手本体２の中央側に移動するので、弾性部材６はフランジ部７１とフランジ部５１とで挟着されることにより線径と同じ厚さまで圧縮される。この押輪３の押し込み操作の途中で、可動部材５はフランジ部５１のネック部に存在する円周溝５５（図４参照）で分断され、フランジ部５１のネック部とリング部５３との間に隙間が形成され、その隙間にシール部材４が挟み込まれるとともに、シール部材４はテーパ面２２とフランジ部５１と接続管１１とで囲まれた領域に押し込まれるので、所定のシール面圧が得られる。本実施の形態においては、可動部材５は押輪３の押し込み操作の途中でフランジ部５１とリング部５３が分断される構造であるが、これに限定されるものではなく、継手本体２の内部に接続管１１を挿入した際に、接続管１１の挿入力でフランジ部５１とリング部５３が分断する構造とすることもできる。

押輪３を最後まで押し込むことにより、図２の右半分に示すように、押輪３のテーパ部３２の内周側端面により、抜止部材８が接続管１１に押し付けられ、抜止部材８の楔状突部８１が接続管１１に径方向に若干の塑性変形を与えながら、接続管１１の外周部に食い込むので、接続管１１の抜け止めが確実に行われる。また、ストップリング９は、押輪３の円周溝３４に入り込むので、押輪３は所定の位置に固定される。さらに、継手本体２の円周溝２６に嵌装されたリング状のインジケータ１０は、押輪３で隠蔽されるので、接続が完了したことが目視で確認される。

接続管が継手に接続された後に、接続管を引き抜く引張り試験を行うと、接続管１１は図２の右半分の状態から右よりに移動してゆき、シール部材４と接続管１１の管端が一致するまで確実にシール面圧が維持される。また、接続管１１には抜止部材８が食い込んでいるので、接続管の軸心と継手本体の軸心とが常に一致し、自立性を確保して強固に固定することができる。また、この食い込みによって、接続管の微小な抜け変位に対しても、高い引抜阻止力を得ることができる。

図１に示す管継手によれば、接続管を所定長さに切断する管切断工程、接続管に挿入長さをマーキングするマーキング工程、押輪を締付ける本締め工程及び接続管が所定長さだけ挿入されたことを確認するマーキング確認工程からなる４工程で、配管施工を行うことができるので、従来の管継手と比較して、施工時間を大幅に短縮することができる。例えば拡管方式の管継手によれば、管切断工程、管端のバリを除去する管端面取り工程、接続管に押輪（ナット）を装着するナット取付け工程、拡管工程、ナットを手締めする手締め工程、ナットを本締めする本締め工程及びナット締め付け量を確認するインジケータ確認工程といった７工程からなる施工が行われる。本発明の管継手によれば、これと比較して、施工時間を約６０％以上削減することができる。また、転造ネジ方式の管継手によれば、管切断工程、管端面取り工程、マーキング工程、手締め工程、本締め工程及びマーキング確認工程といった６工程からなる施工が行われる。この管継手によれば、拡管方式の管継手よりも施工時間が約２５％短縮されるが、本発明の管継手によれば、転造ネジ方式の管継手と比較しても、施工時間を約４０％以上も削減することができる。

図１に示す管継手１によれば、施工不良があっても水圧検査で未然に検知できるとともに、水漏れなどの不具合を防止することができる。すなわち、押輪３を所定量だけ押し忘れた場合には、シール部材４が圧縮されないので、水圧試験で微小な水漏れを検知することができ、かつ抜止部材８は弾性部材６の反力（復元力）により、押輪３のテーパ部３２側に押し戻されるので、接続管１１がすっぽ抜けることが無くなり、例えば転造ネジ方式の管継手では生じていたようなリテーナの締め忘れによる接続管の抜け出しが未然に防止される。また、接続管１１の挿入長さが不足した場合も、接続管１１がシール部材４と接触しないので、水圧試験で微小な水漏れを検知することができる。さらに、大きなバリの除去は別として、管端面取り工程を行わない場合でも、接続管１１の端面はシール部材４と非接触の状態で継手本体の奥まで挿入されるので、管端面のバリでシール部材４が損傷することはなく、転造ネジ方式の管継手のようにシール部材の損傷による水漏れは生じない。

本実施の形態では、押輪３は継手本体２の外周部に装着される構造について説明したが、本発明の管継手はこれに限定されるものではなく、図１２及び図１３に示すように押輪は継手本体の内周部に内装される構造とすることもできる。

図１２及び図１３に示される管継手１では、押輪３’は、全体としてリング形状を有し、その内周面には上り勾配となるテーパ部３１’が形成されるとともに、その外周面の両端部には、２条の円周溝３３’、３４’が形成されている。継手本体２の内周に形成された円周溝２５’には、そこから一部が突出するようにストップリング９が嵌入されている。この管継手においては、継手本体２’に押輪３’が内装されている以外、管継手の構造及び接続管の接続方法は第１の実施の形態に係る管継手と同一機能部分については同一の参照符号を付してその説明を省略する。

（実施例１〜４及び比較例１）
平均粒径１０〜１５μｍのマルテンサイト系ステンレス鋼粉末（ＳＵＳ４２０Ｊ２）をプレス成形し、１１５０℃で焼結後、焼入れ及び焼戻しを行い、表１に示す５種類の抜止部材（厚さ４ｍｍ）を製作した。焼結体の密度は７．３×１０^３ｋｇ／ｍ^３であり、収縮率は０．２％以下となるような条件で製造を行った。なお、抜止部材の寸法は、実施例１及び２はＬ＝５ｍｍ、Ｈ＝４ｍｍで、実施例３及び４はＬ＝９．８ｍｍ、Ｈ＝４ｍｍで、比較例１はＬ＝５ｍｍ、Ｈ＝４ｍｍとした。これらの抜止部材を有する図１に示す管継手を用いて、４種類のＳＵＳ３０４製鋼管（呼び径２０Ｓｕ）を接続した。各鋼管の接続部について、引張試験を行い、ピーク荷重を測定した。その結果を同じく表１に示す。表１において、ビッカース硬さＨＶは荷重１．０ｋｇ時の測定値である。

表１から、実施例１〜４に示すビッカース硬さが５２０以上でかつエッジ部の曲率（Ｒ）が０．１ｍｍである抜止部材（実施例１〜４）によれば、３．８ｋＮ以上のピーク荷重が得られ、ステンレス協会で規定された合格基準（「ＳＡＳ３２２ステンレス鋼管の管継手合格基準」）を満たしていることがわかる。これに対して比較例１の抜止部材によれば、ビッカース硬さは５６０と高い値を有しかつエッジ部の曲率（Ｒ）が０．１ｍｍであるが、単一の楔状部しか無いので、合格基準を満足していないことがわかる。

（実施例５〜１２及び比較例２〜５）
平均粒径１０〜１５μｍのマルテンサイト系ステンレス鋼粉末（ＳＵＳ４２０Ｊ２）をプレス成形し、１１５０℃で焼結後、焼入れ及び焼戻しを行い、表２に示す６種類の抜止部材（厚さ４ｍｍ）を製作した。焼結体の密度は７．３×１０^３ｋｇ／ｍ^３であり、収縮率は０．２％以下となるような条件で製造を行った。なお、抜止部材は、Ｌ＝５ｍｍ、Ｈ＝４ｍｍでかつα１＝α２＝１０°である。

これらの抜止部材を有する図１に示す管継手を用いて、１０種類のＳＵＳ３０４製鋼管（呼び径２０Ｓｕ）を接続した。各鋼管の接続部について、引張試験を行い、ピーク荷重を測定した。その結果を表３に示す。表３において、ビッカース硬さＨＶは荷重１．０ｋｇ時の測定値である。

表３から、ビッカース硬さが３５０以上でかつエッジ部の丸みが０．１５ｍｍ以下（０．２０ｍｍ未満）である抜止部材（実施例５〜１２）によれば、３．８ｋＮ以上のピーク荷重が得られ、ステンレス協会で規定された合格基準（「ＳＡＳ３２２ステンレス鋼管の管継手合格基準」）を満たしていることがわかる。これに対して比較例２〜５の抜止部材によれば、いずれも２．０ｋＮ以下のピーク荷重しか得られないことがわかる。

（実施例１３）
硬さの異なる２種類のＳＵＳ３０４製鋼管、ＨＶ（１．０）が１５１｛但し溶接ビード部のＨＶ（１．０）が１７７｝のＳＵＳ３０４製鋼管とＨＶ（１．０）が２５８｛但し溶接ビード部のＨＶ（１．０）が２９３｝のＳＵＳ３０４製鋼管について、各々表面状態が異なる（正常な表面状態のものと表面に油が付着したもの）、合計４種類のＳＵＳ３０４製鋼管を用いて、ＨＶ（１．０）が５６８〜６００で、曲率が０．１ｍｍの抜止部材（ＳＵＳ４２０Ｊ２からなる燒結体）を３個備えた管継手（図１参照）により接続した。これら４種類のＳＵＳ３０４製鋼管において、抜止部材はビード部に食い込ませた場合と非ビード部に食い込ませた場合の２条件で接続を行った。合計８種類の接続部について引張試験を行った結果、ピーク荷重は６．４〜８．６ｋＮで、その変位は１３．３〜１５．０ｍｍに収まることが確認された。

（比較例６）
ＨＶ（１．０）が３４６〜３７５の範囲で、曲率（Ｒ）が０．１ｍｍである抜止部材（ＳＵＳ４１０Ｊからなる燒結体）を４個用いた以外は実施例１３と同様の条件で８種類の接続部を製作し、これの接続部について引張試験を行った結果、ピーク荷重は４．７〜７．７ｋＮで、その変位は８．５〜１２．７ｍｍとなり、実施例１３よりもばらつきが大きいことが確認された。

上記の説明では、左右対称のソケット形管継手について記述したが、本発明はこれに限らず、他の構造（例えば、エルボ状継手、継手本体の一方の側に接続用オネジを形成したオネジアダプター継手）の管継手に適用できることはもちろんである。

本発明の第１の実施の形態に係わる管継手の半断面図である。図１の管継手に接続管を接続する途中及び接続後の状態を示す半断面図である。可動部材の斜視図である。可動部材の断面図である。抜止部材の第１の例を示す正面図である。抜止部材の第２の例を示す正面図である。抜止部材の第３の例を示す正面図である。抜止部材の第４の例を示す正面図である。抜止部材の第５の例を示す正面図である。抜止部材の第６の例を示す正面図である。参考例に係わる抜止部材を示す正面図である。本発明の第２の実施の形態に係わる管継手の半断面図である。図１２の管継手に接続管を接続する途中及び接続後の状態を示す半断面図である。

符号の説明

１：管継手
２：継手本体、２１：第１の段部、２２：テーパ面、２３：第２の段部、２４：第３の段部、２５、２５’、２６：円周溝
３：押輪、３１：直円筒部、３２、３２’：テーパ部、３３：テーパ付円周溝、３４、３３’、３４’：円周溝、３１１：押輪接点
４：シール部材
５、５０：可動部材、５１：フランジ部、５１１：凸部、５２：段部、５３：リング部、５３１：凹部、５４：突部、５５：円周溝、５６：絞りリング部、５７：スリット部
６：弾性部材
７：内カラー、７１：フランジ部、７２：リング部
８：抜止部材、８０：外周面、８１ａ：第１の楔状部、８１１ａ：エッジ、８１ｂ：第２の楔状部、８１１ｂ：エッジ、８１ｃ：第３の楔状部、８１１ｃ：エッジ、８２ａ、８２ｂ：端面、８３：平坦部
９：ストップリング
１０：インジケータ
１１：接続管

Claims

管継手の内部に支持される接続管の外周面に食い込む複数の楔状部を有する前記抜止部材において、ＨＶ（１．０）３５０以上のビッカース硬さを有し、前記各楔状部は先端が丸みを帯びた形状を有しかつ少なくとも継手内部の最奥側に位置する楔状部の先端は０．２０ｍｍ未満の曲率（Ｒ）を有することを特徴とする抜止部材。
前記継手内部の奥側に位置する楔状部を除いた他の楔状部の先端は、前記継手内部の奥側に位置する楔状部の先端よりも大なる曲率（Ｒ）を有することを特徴とする請求項１に記載の抜止部材。
前記各楔状部の刃先角度は５５〜１１０°の範囲にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の抜止部材。
長さ寸法が３〜１０ｍｍの範囲にありかつ高さ寸法が３〜５ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の抜止部材。
平均粒径が１〜５０μｍの範囲にあるマルテンサイト系ステンレス鋼の粉末を焼結して形成された焼結体からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の抜止部材。
シール部材を内蔵する継手本体と、前記継手本体に装着される押輪と、前記押輪の押込み動作により圧縮される弾性部材と、前記継手本体の内部に配置され、かつ前記シール部材を接続管の外周面に密着される位置まで移動させる可動部材と、前記接続管の外周面に係止される請求項１乃至５のいずれかに記載の抜止部材を有することを特徴とする管継手。