JP2011089567A

JP2011089567A - 管継手

Info

Publication number: JP2011089567A
Application number: JP2009242534A
Authority: JP
Inventors: Mitsunobu Fujimoto; 光伸藤本; Toru Yasumatsu; 徹安松
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2009-10-21
Filing date: 2009-10-21
Publication date: 2011-05-06

Abstract

【課題】管の接続作業が簡単であり、かつその作業を簡単にしたヒンジ部の管締結時及び締結後の破損がし難いようにする。
【解決手段】縦断面略Ｃ形のポリエステル樹脂製継手本体３の割込み端部４にフランジ部５、５を設け、そのフランジ部を固定部材６で締結固定する強化繊維プラスチック製管継手１である。継手本体３の割込み端部４から半周部位を、全長に亘って強化繊維を介在したウレタンゴムからなるヒンジ部７とする。このヒンジ部７により、継手本体３を割込み２でもって開いて管９、１０を入れ、固定部材６をフランジ部５に嵌めて、この管継手を管に締結して取付ける。このとき、ヒンジ部は、ウレタンゴムによって可撓性が担保されて両フランジの押し広げ作業を円滑に行うことができ、締結後は、強化繊維によって剛性が担保されて経年における管継手としての信頼性も高い。
【選択図】図３

Description

この発明は、合成樹脂管や鋼管等の管を接続するために用いられる管継手に関する。

従来、例えば、電力ケーブル保護管は合成樹脂管や鋼管等で構成され、その管を橋梁などに添架したり、地中に埋設したりする際、管の接続には、種々の管継手が使用されている。そのとき、長さ調整をする場合や、電力ケーブルが入線済みの電力ケーブル保護管を接続する場合には、管体を半割りした対の半割体からなる管継手が使用される。この管継手は、両半割体で管接続部の両管端末を管状に覆い、その半割体両端縁のフランジをボルト締め等によって締結して両管端末を接続する。
この種の管継手において、半割体両端フランジの締結作業の一方を省略して作業性を向上させる等から、対の半割体とせずに、管材に管軸と平行な割込みを全長に亘って形成した縦断面略Ｃ形としたり（特許文献１図１参照）、対の半割体の一方の端部をヒンジによって連結したりしたものがある（特許文献２図１、図２参照）。

特開平０９−１４５３９号公報特開２００８−５１３２０号公報

上記縦断面略Ｃ形の管継手は、両フランジを押し広げたときや管を締付け固定したときに、継手本体の割込み端部からほぼ半周部位がヒンジ機能を果たすが、その部位は、本来、ヒンジ機能を発揮する構成となっていない。このため、その部位に応力が集中し、この部位が破損して管継手の機能を担保できない恐れもある。また、両フランジを押し広げる際に大きな力が必要であるため、接続する管を管継手に挿入するのに手間がかかり、管の接続作業に時間がかかっていた。

また、フランジによるボルト締結は、その締結数が多くなると、作業が繁雑となる。例えば、一方向から二方向に接続する分岐個所などにおける多孔配管においては、各管の端末間が狭く、かつボルト締結数が多くなるため、その作業が非常に煩雑となる。

一方、上記対の半割体の一方の端部をヒンジによって連結した管継手は、そのヒンジでもって半割体の開放が容易のため、管端末に管状に覆い易いが、そのヒンジをシート片で形成しているため（特許文献１図２参照）、耐引っ張り強度に問題があり、強固な管の締結ができないうえに、経年における管継手としての信頼性が低い。

この発明は、管の接続作業が簡単である一方、強固な管締結を行うことができるとともに破損しにくい管継手とすることを課題とする。

上記課題を解決するために、この発明は、上記対の半割体の一方の端部をヒンジによって連結した管継手と縦断面略Ｃ形の管継手の両利点を有するものとしたのである。すなわち、縦断面略Ｃ形の管継手ではあるが、その両フランジを押し広げる際のヒンジとなる部位を他の部位とほぼ同じ機械的強度を持った可撓性（屈曲性）のあるものとしたのである。
このようにすれば、そのヒンジ部位の可撓性（屈曲性）によって、上記両フランジの押し広げ作業は円滑に行うことができるとともに機械的強度の劣化も少ない。また、締結後においても、そのヒンジ部位は他の部位とほぼ同じ程度の機械的強度を有するため、前記劣化も少ないことから、経年における管継手としての信頼性も高いものである。

この発明の構成としては、硬質繊維強化プラスチック製管材にその管軸と平行な割込みを全長に亘って形成した縦断面略Ｃ形の継手本体と、その継手本体の両割込み端部にそれぞれ設けた外側に突出するフランジ部と、その両フランジ部を前記管材の周方向に締付ける固定部材とからなる管継手において、前記割込み端部から継手本体の周方向適宜位置に前記管軸と平行に全長に亘ってヒンジ部を形成し、このヒンジ部は屈曲可能な繊維強化エラストマーからなる構成を採用することができる。

ここで、管接続部への管継手の取付けは、一方の管端末に管継手をその端から挿し入れ、他方の管端末を前記一方の管端末に連結した後、管継手をその両管端末の接続部に移動させたり、両割込み端部を接続する管端末が入り得る幅を開いて管継手を管端末（継手部）に嵌めたりして行われる。このため、上記ヒンジ部はそれらの作業がし易い位置を、実製品における実装、実験等によって適宜に決定すれば良い。例えば、割込み端部から、半周位置、３分の１周位置、４分の１周位置等とし得るが、ほぼ半周位置が最も好ましい。ヒンジ部がその半周位置にあると、継手本体は対のほぼ同形半割体からなって、前記何れの管継手の接続部への取付け態様においても、その対の半割体が適宜に必要程度開いてそれらの作業が容易であるからである。

ヒンジ部をなす繊維強化エラストマーは、屈曲可能な適度の可撓性と保形性を持つ適度な剛性を発揮し得るものであれば何れでも良く、例えば、ウレタンゴム、シリコンゴム等の熱可塑性エラストマーが好ましい。このとき、継手本体の他の部位の繊維強化プラスチックと融合性の高いものを適宜に採用することが好ましく、例えば、他の部位がエポキシ樹脂やポリエステル樹脂の場合、それらと接着性の良いウレタンゴムとする。

また、ヒンジ部及びその他の部位に介在される強化繊維は、ガラス繊維や炭素繊維等の従来周知のものを適宜に採用する。このとき、ヒンジ部と他の部位の強化繊維は、両者に連続するようにすることが好ましい。例えば、継手本体の製造時、その本体全体に亘ってその繊維からなるクロスを入れ、そのクロスのヒンジ部にウレタンゴム等のエラストマーを含浸させ、他の部位にはポリエステル等の硬質となる樹脂を含浸させる。
これにより、ヒンジ部は強化繊維が介在されたエラストマーからなり、他の部位は硬質の強化繊維プラスチック（ＦＲＰ）から成る。

この構成において、上記固定部材は、両フランジ部を重ねて締結できれば、ボルト・ナット等の従来周知のものを適宜に採用し得るが、例えば、両フランジ部を重ねた状態のその両外側から覆うように嵌まり込む縦断面コ字状ファスナーとすれば、このファスナーを両フランジ部に嵌めることで、そのフランジ部の締結が完了するため、その作業性が良い。このとき、その両フランジ部の端縁に横に突出する鍔を設け、一方、ファスナーのコ字状両端にはその鍔下面に当接する鍔を設ければ、その両鍔の噛み合いによってファスナーの外側への抜け止めがなされるため、ファスナーのフランジ部への固定状態が安定する。
上記ファスナーによるフランジ締結は、ボルト締結に比べれば作業性が良いため、管接続の作業性が向上する。

この発明によれば、両フランジを押し広げる際のヒンジとなる部位を他の部位とほぼ同じ機械的強度を持った可撓性のあるものとしたので、接続する管の継手本体への容易な取付けを担保しつつ、管継手本来の機能である管の強固な接続を行うことが出来るとともに、その強固な接続の経年の信頼性を維持することができる。

この発明の一実施形態の縦断面図同実施形態の作用説明用縦断面図同実施形態の斜視図他の実施形態の縦断面図

この発明の実施形態の管継手を図面に基づいて説明する。図１に示すように、この一実施形態の管継手１は、電力ケーブル保護管を接続するものであり、円筒状の管材にその管軸Ｓと平行な割込み２を全長に亘って形成した縦断面略Ｃ形（図１参照）の継手本体３と、その割込み２をいれた継手本体３の各割込み端部４、４からそれぞれ前記管材径方向外側に向かって対向状に突出するフランジ部５、５と、両フランジ部５、５を前記管材周方向に締付ける固定部材であるファスナー６とから成る。

継手本体３は、上記割込み端部４、４と管軸Ｓを挟んだ反対側の部位（割込み端部４からほぼ半周部位）が、管軸Ｓと平行に全長に亘ってヒンジ部７となっており、このヒンジ部７により、継手本体３は、ヒンジ部７の位置で前記管材周方向に屈曲可能である。継手本体３のヒンジ部７を除いた大部分は、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂にガラス繊維で織りこまれたロービングクロスを介在した硬質の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）からなる。ヒンジ部７は、同様に前記ロービングクロスを介在したウレタンゴムからなる。

フランジ部５は、継手本体３の割込み端部４の全長に亘って設けられており、その対向面５ａが他方のフランジ部５の対向面５ａと平行になっている。このフランジ部５の突出端部には、他方のフランジ部５から遠ざかる方（横方向）へ突出する鍔８が全長に亘って形成されている。

ファスナー６は、縦断面コ字状で、そのコ字状両端部に内側に向く鍔６ａ、６ａが形成されている。このため、図１に示すように、重なった（完全に接触している場合と僅かに間隔が開いている場合の両方を含む）フランジ部５、５に一端から、このファスナー６を、フランジ部５、５の両方の鍔８、８に外側から覆うように嵌めると、ファスナー６の鍔６ａがフランジ部５の鍔８の下面に当接することで、両者の鍔８、６ａが噛み合い、ファスナー６の外側への抜け止めがなされるとともに、両フランジ部５、５が周方向に締付けられた状態として維持される。

この構成の管継手１は、その縦断面形状のキャビティを有する雄雌金型のそのキャビティ内に、その断面全長（一方のフランジ部５から他方のフランジ部５に至る全長）に亘って上記ロービングクロスを所要枚数介在し、ヒンジ部７に相当する部分にウレタンゴムを含浸させるとともに、他の部分に熱硬化性樹脂を含浸させて両者を硬化させて製作する。このとき、熱硬化性樹脂がポリエステルの場合、ウレタンゴムは、成型時にそのポリエステル樹脂の混入を防ぐと同時に成型後の強化繊維を保護し、小さいながら剛性を有している。このため、ヒンジ部７は、屈曲可能な適度の可撓性と保形性を持つ適度な剛性の発揮し得るものとなる。

上記ロービングクロスの枚数（積層数）は、強度（剛性）を考慮して適宜に設定すれば良く、例えば、３枚とする。また、例えば、この継手本体３は厚さ：２ｍｍ、内径：約９６ｍｍとし、ヒンジ部７は継手本体３の周方向長さを約１０ｍｍ、厚さは継手本体３と同じ２ｍｍとし、フランジ部５の径方向外側への突出長さ：約１０ｍｍ、両フランジ部５、５の対向間隔Ｃ：約２ｍｍ、鍔８の突出長さ：約８ｍｍとする。

この管継手１でもって、電力ケーブル保護管９、１０を接続するには、まず、電力ケーブル保護管９、１０の両端末にシート形状のゴムパッキン１１を巻き付けてから、図２に示すように、ファスナー６をフランジ部５に嵌め込んでいない状態で、管継手１の両フランジ部５、５の間を広げて、電力ケーブル保護管９、１０の両端末を継手本体３に挿し入れる。

次に、両フランジ部５、５を周方向に押し付けて（近づけて）その対向面５ａ、５ａ同士を接触させた状態にし、図１、図３に示すように、両フランジ部５、５の軸方向の２箇所にファスナー６を嵌め込む。これにより、両フランジ部５、５が周方向に締付けられた状態に保持され、接続する管９、１０がゴムパッキン１１を介して締付け固定される。

この管継手１の管９、１０への取付け時、継手本体３はヒンジ部７で屈曲可能となっているので、両フランジ部５、５を周方向に容易に広げることができる。そのため、接続する管９、１０を継手本体３に容易に挿入することができる。また、ヒンジ部７は、強化繊維が介在されたウレタンゴムで形成されているため、両フランジ部５、５を広げたときや、両フランジ部５、５を押し付けて接続する管９、１０を締付け固定したときに継手本体３のヒンジ部７に応力が集中しても、その応力がウレタンゴムにより吸収され、一方、その締結後においては、強化繊維の介在によって保形し得る程度の剛性を有しているため、継手本体３が破損しにくい。

上記実施形態では、両フランジ部５、５を周方向に締付ける固定部材として、ファスナー６を用いたが、固定部材として、図４に示すように、ボルト１２とナット１３を用いてもよい。この変形例の管継手１４は、フランジ部５の径方向外側への突出長さを少し長くし、例えば、約２０ｍｍとした点、フランジ部５の突出端部に鍔８がない点、両フランジ部５、５を周方向に貫通するボルト通し孔１５を設けた点が上記実施形態と異なっている。なお、上記実施形態と対応する部分については同一の符号を付して、その説明を省略する。

この管継手１４は、上記実施形態と同様に、まず、両フランジ部５、５を広げて、接続する管９、１０の端末に嵌める。次に、ボルト通し孔１５にボルト１２を差し込み反対側からナット１３で締付けることによりフランジ部５、５を周方向に締め付ける。これにより、接続する管９、１０が締付け固定される。

上記各実施形態は、ＦＲＰから成る電力ケーブル保護管９、１０の管継手に関するものであったが、この発明の管継手１、１４は、電力ケーブル保護管９、１０に限らず、その保護管が通信ケーブル用であったり、保護管以外のあらゆる管の継手として利用できることは勿論であり、また、その管材の材質も、ＦＲＰに限らず、他の合成樹脂や鋼などでも採用できることは勿論である。さらに、ヒンジ部７のエラストマーもウレタンゴムに限らず、同様な機能を発揮する、例えば、シリコンゴム、フッ素ゴム等を採用することができる。

１管継手
２割込み
３継手本体
４割込み端部
５フランジ部
６ファスナー
６ａファスナーの鍔
７ヒンジ部
８フランジ部の鍔
Ｓ管軸

Claims

硬質繊維強化プラスチック製管材にその管軸（Ｓ）と平行な割込み（２）を全長に亘って形成した縦断面略Ｃ形の継手本体（３）と、その継手本体（３）の両割込み端部（４、４）にそれぞれ設けた外側に突出するフランジ部（５、５）と、その両フランジ部（５、５）を前記管材の周方向に締付ける固定部材（６）とからなる管継手（１）において、
上記割込み端部（４）から継手本体（３）の周方向適宜位置に上記管軸（Ｓ）と平行に全長に亘ってヒンジ部（７）を形成し、このヒンジ部（７）は屈曲可能な繊維強化エラストマーからなることを特徴とする管継手。
上記硬質繊維強化プラスチックがポリエステル樹脂からなり、上記繊維強化エラストマーがウレタンゴムからなることを特徴とする請求項１に記載の管継手。
上記固定部材を、上記両フランジ部（５、５）を重ねた状態のその両外側から覆うように嵌まり込む縦断面コ字状ファスナー（６）とし、かつ、前記両フランジ部（５、５）の端縁に横に突出する鍔（８、８）を設け、ファスナー（６）のコ字状両端には前記鍔（８、８）下面に当接する鍔（６ａ、６ａ）を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の管継手。