JP3558616B2 - 配管用継手及びこの継手を用いた配管構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配管用継手に関し、詳しくは、異なる角度で配管される管同士の配管角度に対応して可動する継手及びこの継手を用いた配管構造に関する。
【０００２】
【従来背景】
球面の凹凸嵌合によって折れ曲がり可能とし、異なる角度で配管される管同士を連結することができる継手には、例えば、特開平１０−２７４３７１号公報に開示されているものがある。
【０００３】
ところで、この継手の防水構造は、球面状をなすケース（凹球面部）に環状パッキンを装着し、ケースに球面リング（凸球面部）が嵌合された状態で、環状パッキンの弾性を利用した潰れ変形により、環状パッキンを球面リングに密着させて水密を確保するものである。
しかしながら、このような防水構造では、環状パッキンの潰れ変形からの反発力が接触抵抗となり、この接触抵抗が折り曲げ時におけるケースと球面リング相互の摺動の障害となっており、配管作業を円滑に行えない要因となっている。
例えば、環状パッキンの潰れ変形を小さくして反発力を低下させれば、接触抵抗は小さくなってスムースに摺動させることができるが、反発力が低下するということは、環状パッキンの球面リングに対する密着が不完全になって、水密性の確保ができないという事態が生じる可能性がある。
【０００４】
又、連結管（管連結部）が球面リング（凸球面部）内に挿入されており、しかも、挿入された連結管の外周面には抜止用のストッパが突設されていることから、球面リング内に連結管の先端付近及びストッパによる突起物が存在してしまう。
つまり、このような突起物は、電線や電話線等を継手内に通すときの障害以外の何物でもでもないために、電線や電話線等が通し難く工期の遅れにつながる可能性がある。
その上、この突起物によって電線や電話線を傷つけてしまい、この傷から各種不具合が発生する可能性もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで請求項１の発明は、水密性を確保した上で可動部の折り曲げ動作をスムースに行うことを課題とし、その課題を解決できる配管用継手の提供を目的とする。
さらに、請求項２の発明は、前記目的に加えて、配線作業が簡単にできる上に、傷付けることなく配線可能とする配管用継手の提供を目的とする。
さらに、請求項３の目的は、請求項１及び請求項２における継手を用いた具体的な配管構造であり、埋設される配管用継手及びシール材並びに管の保護に好適な配管構造の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するために請求項１の発明は下記の技術的手段を採用する。
その技術的手段は、図１乃至図４に示すように、管４，５同士の配管角度に対応して、管連結部２，３相互の角度を任意に変更動作可能な可動部６を備え、その可動部６が球面同士の凹凸嵌合により構成されている継手において、凹球面部７と凸球面部８との間に、水密性と伸縮性と耐屈曲性と耐水性を有する素材からなるシール材Ａ１を介在させて防水構造Ａが構成され、該防水構造Ａは、シール材Ａ１の一端部を凹球面部７の一方を構成する嵌合凹球面部７１の外周面に位置させ、他端部を凹球面部７の他方を構成する抜止リング７２との接合面の間から凹凸両球面部間に、少なくとも嵌合凹球面部７１と凸球面部８との間の隙間Ｃを閉塞可能な位置まで至るように挿通し、さらに、シール材Ａ１の両端部を含む内側面の少なくとも一部又は全部を、当該内側面と接する継手１の周面に水密状に密着してなることである。（請求項１）
【０００７】
請求項１の発明によれば、シール材Ａ１が隙間Ｃを閉塞した状態で、シール材Ａ１の両端部の内側面が該内側面と接する継手１の周面（図面では、凹球面部７における嵌合凹球面部７１の外周面及び凸球面部８の周面）に水密状に密着して防水構造Ａが構成される。
つまり、凸球面部８と嵌合凹球面部７１との間の隙間Ｃを外側からシール材Ａ１を被覆して密閉状態とする防水構造Ａを有しているものであるので、図３に示すように凸球面部８と凹球面部７の嵌合が緩くても、又、シール材Ａ１の外側面が、凹球面部７内周面に対して非接触であっても防水機能に全く支障がない。
そして、可動部６の折り曲げ動作時には、図２及び図３に示すように、シール材Ａ１が伸縮することによって密閉状態を保持する。
したがって、可動部６の折り曲げ動作時において発生する摺動抵抗を緩和しながら確実な防水を行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の継手の素材は、現在配管に使用される素材の全てを包含するが、好適には、配管作業や運搬時において取り扱い性が優れているＦＲＰである。
シール材の素材は、水密性と伸縮性と耐屈曲性と耐水性を有する素材の全てを包含し、例えば、合成樹脂ラテックス系、ゴムラテックス系、フィルム系、又はこれに使用した樹脂を溶液とした溶液系（主に有機溶剤）等が挙げられる。
下記にその素材名を具体的に例示する。
【０００９】
・合成樹脂ラテックス系
ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）、ＰＶＡｃ（ポリ酢酸ビニル）、アクリル系（アクリロニトリルポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸等）等が挙げられる。
・ゴムラテックス系
ＮＲ（天然ゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＮＢＲ（ニトリル−ブタジエンゴム）、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）、メタクリル酸メチル−ブタジエンゴム等が挙げられる。
・フィルム系
ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体：エチレン含量不問）、ＰＡ（ポリアミド：種類に制約無し→６ナイロン他）、ＰＥＳ（ポリエステル：制約無し→ＰＥＴ， ＰＢＴ， 脂肪族ポリエステル等）、ＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）、ＰＥＥＡ（ポリエチレンアクリル酸エチル）等が挙げられる。
・溶液系
前記エマルジョン、ラテックス系及びフィルム系に使用した樹脂の溶液（主に有機溶剤）、ＰＥ（ポリエチレン：密度不問）、ＰＰ（ポリプロピレン）等が挙げられる。
【００１０】
シール材の素材に合成樹脂ラテックス系及びゴムラテックス系並びに溶液系を用いる場合には、例えば、これらの素材の選択された一つを凸球面部に塗布しこれが乾燥した後に凸球面部に密着状に形成される被膜がシール材となる。
又、フィルム系を用いる場合には、例えば、素材を凸球面部に被覆し、加熱してシュリンクすることによって、凸球面部に密着状に形成されるシール材となる。
このようにしたシール材による防水構造の構成方法は、例えば、凸球面部の凹球面部側の先端に密着しているシール材を剥離し、この剥離した部位のシール材を、凸球面部を凹球面部の一方を構成する嵌合凹球面部に嵌合する際に嵌合凹球面部の外周面に被せ、さらに、凹球面部の他方を構成する抜止リングを、嵌合凹球面部とでシール材を挟持した状態で嵌合凹球面部に嵌合固定することによって防水構造が構成される。
尚、本願発明は、防水構造の構成方法について前記した方法に限定されるものではなく、前記したシール材を用いて図示するような防水構造を構成する方法であればよいものである。
【００１１】
又、図１乃至図３に示すように、前記凸球面部８の内側の管通路８１が凸球面部８の始端部から終端部に向けて末広がり状に形成され、当該末広がり状部８２の先端径を可動部の最大可動状態において、凹球面部７側の管連結部２の内周面よりも外側に位置する径にすることによって、可動部６内に突起が現れないようにする。（請求項２）
請求項２の発明によれば、可動部６の可動域内において可動部６内に突起物が存在しないので、配線作業や配線に対する障害が全くない。
【００１２】
前記した継手１を用いた配管構造は、配管周りに、伸縮性と耐屈曲性と耐水性と耐食性を有する素材からなる保護フィルム１０を、少なくともシール材Ａ１を保護可能な態様で被覆される。（請求項３）
請求項３の発明によれば、保護フィルム１０によって埋設配管において継手１にかかる土砂からシール材Ａ１を保護するので、確実な防水構造を長期間保持することができる。
保護フィルム１０の被覆態様としては、図示するように、現場において配管共々継手１を包むように被覆する態様や、当初から保護フィルムを継手に包み加熱してシュリンクすることによって、継手に密着状に被覆する態様（図示せず）が挙げられる。
ただし、例示した態様に限定するものではなく、少なくともシール材を保護できる態様であればよいものである。
保護フィルムの素材は、伸縮性と耐屈曲性と耐水性と耐食性を有する素材の全てを包含し、例えば、樹脂フィルム系、ゴム系等が挙げられる。
下記に保護フィルムの素材名を具体的に例示する。
【００１３】
・フィルム系
ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン） 、ＰＡ（ポリアミド）ＰＥＳ（ポリエステル）、ＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等、これらフィルムの二種以上の複合品が挙げられる。
・ゴム系
＜ＴＭＡ（熱可塑性エラストマー）＞
ＳＥＢＳ（スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン）、ＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−ブロック共重合体）等が挙げられる。
＜合成ゴム＞
ゴムラテックスに使用されているゴム、ＡＢＲ（アクリルブタジエンゴム）、ＡＣＭ（アクリルゴム）、ＢＲ（ブタジエンゴム）、ＣＨＲ（エプクロルヒドリンゴム）
ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレンゴム）、ＦＰＭ（フッ素ゴム：ＥＴＦＥ， ＦＫＭ等を含む）
ＩＩＲ（プチルゴム）、ＩＲ（イソプレンゴム）、ＮＣＲ（ニトリル−クロロプレンゴム）
ＮＣＲ（アクリロニトリル−イソプレンゴム）、ＳＣＲ（スチレン−クロロプレンゴム）、
ＳＩ（シリコーンゴム）、ＳＩＲ（スチレン−イソプレンゴム）、Ｔ（多硫化ゴム）
Ｕ（ウレタンゴム）、ＶＰ（ビニルピリジンゴム）等が挙げられる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明すると、図１乃至図３は本発明の継手１を示している。
継手１は、ＦＲＰ製の左管連結部２と右管連結部３の間に、管４，５同士の配管角度に対応して、左管連結部２の軸線に対する右管連結部３の角度を任意に変更動作可能な可動部６を備えている。（配管構造は図４参照）
前記可動部６は、左管連結部２の後端に、内部に突起が現れないように一体に連設された凹球面部７と、右管連結部３の後端に、内部に突起が現れないように一体に連設された凸球面部８とを有し、これら両球面部を両管連結部２，３相互の角度を任意に変更動作可能に凹凸嵌合すると共に、両球面部間に防水構造Ａを配して構成されている。
【００１５】
前記可動部６をさらに詳述すると、凹球面部７は左管連結部２に一体成形された嵌合凹球面部７１と、この部材に着脱自在に固定し、嵌合凹球面部７１に嵌合された凸球面部８の抜止をする抜止リング７２とで構成されている。
嵌合凹球面部７１は、内外面共に球面とする断面半円状に形成され、抜止リング７１は嵌合凹球面部７１の開口外縁７３に適合して嵌合可能な内径を有しており、この嵌合部分の周囲数箇所をボルト・ナット７４によって締め付け固定される。
【００１６】
一方、凸球面部８は、凹球面部７の内径よりも小径とする球面にされ、当該球面部分に対応する内周面を、球面の始端部から末広がり状に形成してある。
又、凸球面部８の先端縁の内径を、可動部６の最大可動状態において凹球面部７の管連結部２の内径よりも外側に位置する大きさにしてあり、これによって、可動部６の最大可動状態においても、可動部６内に突起物は全くなく、挿通される電話線や電線に影響を与えないようにしている。
【００１７】
防水構造Ａは、合成樹脂ラテックス系の素材からなるシール材Ａ１を、嵌合凹球面部７１の開口外縁７３から凸球面部８の始端部に亘って被覆して構成されている。
詳述すると、嵌合凹球面部７１の開口外縁７３にシール材Ａ１の端部が水密状に密着され、さらに、当該部位が前記抜止リング７２と開口外縁７３とで挟まれると共に、前記ボルト・ナット７４による抜止リング７２の締め付け固定によって確実に固着されている。
又、シール材Ａ１は、内側面が前記開口外縁７３から、凸球面部８と嵌合凹球面部７１との隙間Ｃを塞ぐようにしながら凸球面部８に水密状に密着されており、さらに、外側面を凹球面部７の内周面と離間させている。
【００１８】
前記した防水構造Ａによれば、凸球面部８と嵌合凹球面部７１との隙間Ｃを外側からシール材Ａ１を被覆することによって密閉状態として防水を確実に保持する一方、凸球面部８と凹球面部７の嵌合を緩くして可動部６の折り曲げ動作を容易にし、シール材Ａ１が伸縮することによって密閉状態を保持することができる。
【００１９】
次に、前記構造の継手１を用いた配管構造Ｂを図１乃至図４に基づいて説明する。
本実施例の配管構造Ｂは、図面上左右方向の配管４を、折り曲げて連結した多数の継手１を介して上下方向の配管５と連結した態様のものであり、符号１０は保護フィルムである。
保護フィルム１０は、フィルム系の素材用いたシート状のものを、継手部分全体を包むようにして被覆してある。
この保護フィルム１０により、凹球状部７と凸球状部８との隙間からの土砂の侵入を防ぎ、土砂によるシール材Ａ１への悪影響を未然に防止することができ、長期間に亘ってシール材Ａ１の防水機能を保持することができる。
継手１相互は、隣り合う継手１の左管連結部２と右管連結部３を連結管Ｄで連結してあり、両連結部と連結管Ｄの間にＯリングＤ１を介在させて防水してある。
【００２０】
尚、嵌合凹球状部と抜止リングの接合については、実施例で例示した接合構造以外にも、例えば、両者を圧入により接合する構造、又は、密着剤を用いて嵌合密着して接合する構造、さらには、フランジを用いてボルト・ナットで接合する構造等が挙げられる。（いずれも図示せず）
又、保護フィルムの被覆に関しては、実施例で例示した態様の場合においては、埋設作業中に土砂の状態によって被覆するか否かを作業者が判断して行ってもよいし、土砂の状態にかかわらず必ず被覆するようにしてもよいものである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は以上説明した通り下記の優れた効果を有する。
請求項１の発明によれば凸球面部と嵌合凹球面部との嵌合端部を外側からシール材を被覆して密閉状態とする防水構造を有しているものであるので、凸球面部と凹球面部の嵌合が緩くても、又、シール材の外側面が、凹球面部内周面に対して非接触であっても防水機能に全く支障がなく、しかも、可動部の折り曲げ動作時には、シール材が伸縮することによって密閉状態を保持する。
したがって、可動部の折り曲げ動作時において発生する摺動抵抗を緩和しながら確実な防水を行うことができる。
よって、上記目的を達成した優れた継手を提供することができる。
【００２２】
請求項２の発明によれば、前記請求項１の効果に加えて、可動部内に突起物が存在せず、配線作業や配線に対する障害が全くないので、配線作業を遅延なく行なうことができるし、配線に対して傷をつけてしまうような危険性は全くないという効果を有する継手を提供することができる。
【００２３】
請求項３の発明によれば、前記請求項１及び請求項２の効果を有する継手を有し、しかも、少なくとも土砂の悪影響から土砂を保護する配管構造である。
つまり、保護フィルムによって、凹球状部と凸球状部との隙間からの土砂の侵入を防いで土砂によるシール材への悪影響を未然に防止するものである。
したがって、長期間に亘ってシール材の防水機能を保持することができるすぐれた効果を有する配管構造である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の継手の横断面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】可動部を動作させた状態の横断面図である。
【図４】本発明の配管構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１：継手 ２，３：左右管連結部
４，５：管 ６：可動部
７：凹球面部 ７１：嵌合凹球面部
７２：リング ８：凸球面部
８１：管通路 ８２：末広がり状部
１０：保護フィルム Ａ：防水構造
Ｂ：配管構造 Ａ１：シール材
Ｃ：隙間

Claims (3)

1. 管同士の配管角度に対応して、管連結部相互の角度を任意に変更動作可能な可動部を備え、その可動部が球面同士の凹凸嵌合により構成されている継手において、
   凹球面部と凸球面部との間に、水密性と伸縮性と耐屈曲性と耐水性を有する素材からなるシール材を介在させて防水構造が構成され、
   該防水構造は、シール材の一端部を凹球面部の一方を構成する嵌合凹球面部の外周面に位置させ、他端部を前記嵌合凹球面部と凹球面部の他方を構成する抜止リングとの接合面の間から凹凸両球面部間に、少なくとも当該両球面部の嵌合端部の隙間を閉塞可能な位置まで至るように挿通し、さらに、シール材の両端部を含む内側面の少なくとも一部又は全部を、当該内側面と接する継手の周面に水密状に密着してなることを特徴とする配管用継手。
2. 前記凸球面部の内側の管通路が凸球面部の始端部から終端部に向けて末広がり状に形成され、当該末広がり状部の先端径を可動部の最大可動状態において凹球面部側の管連結部の内周面よりも外側に位置する径にすることによって、可動部内に突起が現れないようにしていることを特徴とする請求項１に記載の配管用継手。
3. 請求項１又は請求項２に記載の配管用継手を用いた配管構造であって、配管周りに、伸縮性と耐屈曲性と耐水性と耐食性を有する素材からなる保護フィルムを、少なくともシール材を保護可能な態様で被覆していることを特徴とする配管構造。

Images