JP4684964B2

JP4684964B2 - 三層管の接続構造

Info

Publication number: JP4684964B2
Application number: JP2006199989A
Authority: JP
Inventors: 利明西岡; 光明島坂
Original assignee: 株式会社三栄水栓製作所
Priority date: 2006-06-23
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2026-06-23
Also published as: JP2008002675A

Description

本発明は、アルミニウムを代表とする軽金属製中間層の内外両面にそれぞれ合成樹脂製の内層及び外層が形成されてなる三層管を、継手における筒状接続口部に外嵌して抜止め状態に接続する三層管の接続構造に関する。

上記したような三層管は、耐熱性、耐圧性、耐震性、耐食性に優れ、かつ、流水音、水撃圧も小さいことから、給湯管、給水管、暖房管などの過酷な条件下で用いられる各種配管として近年多用されている。

このような三層管の接続構造として、従来、該三層管の端部を継手における筒状接続口部の外周に嵌合させ、さらに、その三層管の端部の外周に金属製の筒状カラーを嵌めて該筒状カラーを加締め縮径することによって、三層管の端部を継手の筒状接続口部に固着して抜止め状態に接続するように構成したプレス式の接続構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１８５０２９号公報

しかし、上記特許文献１で示す従来のプレス式の三層管の接続構造の場合は、金属製筒状カラー及び三層管の端部を加締め縮径させるための専用の工具を施工現場に持ち込んで作業することが必要であるとともに、その加締め作業に多大な時間及び労力を要し、配管現場等での施工（接続）には不向きである。また、一旦、接続したものは取り外すことができないため、取り外しの必要がない場所でしか使用することができないといったように、適用場所に制約があり、さらに、定期的な点検や補修等のメンテナンスは行えないという問題があった。

本発明は上記の実情に鑑みてなされたもので、専用の工具の持込みを必要とせず、施工現場で簡単かつ迅速に接続作業できるとともに、定期的な点検等のメンテナンスも容易であり、しかも、三層管の特性を有効に活用して強力な抜止め機能を発揮させることができる三層管の接続構造を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る三層管の接続構造は、アルミニウムを含む軽金属製中間層の内外面側にそれぞれ合成樹脂製の内層及び外層が形成されてなる三層管の端部を、継手における筒状接続口部の外周に嵌合させ、その嵌合させた三層管の端部を前記継手における筒状接続口部に袋ナットを介して抜止め状態に締付け固定する三層管の接続構造であって、前記継手における筒状接続口部の外周面には、前記三層管の内径に相当する外径の直管状外周面部分とこの部分に連ねて漸次拡径されたテーパ状外周面部分及び雄ねじ部が連続的に形成されているとともに、前記三層管の端部は、その先端側ほど漸次大径となるようにフレア加工されて所定の締付け固定状態で前記筒状接続口部のテーパ状外周面部分に押し付けられるラッパ状に形成され、かつ、前記袋ナットの内周面には、前記筒状接続口部の雄ねじ部に螺合する雌ねじ部と所定の締付け固定状態で前記三層管のフレア加工されたラッパ状端部に押し付けられるテーパ状内周面部分と前記三層管の直管部分の外周面に当接する直管状内周面部分が形成され、さらに、前記袋ナットのテーパ状内周面部分には、所定の締付け固定状態で前記三層管の合成樹脂製外層に食い込む抜止め用リングが嵌合保持されていることを特徴としている。

上記のような特徴構成を有する本発明の接続構造によれば、三層管の端部を予めフレア加工しておくことにより、施工現場に専用の工具を持ち込まなくても袋ナットのねじ込みという汎用工具を用いて所定の接続作業を簡単かつ迅速に行うことができる。また、ねじ込み接続であるがゆえに、適用場所にもなんらの制約がなくてどこででも適用することができ、また、定期的な点検や補修等のメンテナンスも容易かつ簡単に行うことができる。しかも、中間層がアルミニウム等の軽金属から構成された三層管であるので、フレア加工したラッパ状端部の形状を維持する形状保持性に優れた特性があり、この特性を有効に利用してラッパ状端部を継手における筒状接続口部のテーパ状外周面部分と袋ナットのーパ状内周面部分との間で強固に挟持固定することができる。これによって、所定の接続状態で強大な引抜け力（軸線方向の引張り力）が作用しても、フレア加工したラッパ状端部が戻り変形して不測に抜け移動することを確実に防止し、過酷な条件下での長期間使用においても強力な抜止め機能を確保することができるという効果を奏する。

特に、前記袋ナットのテーパ状内周面部分に、所定の締付け固定状態で三層管の合成樹脂製外層に食い込む抜止め用リングが嵌合保持されているので、一層強大な引抜き阻止機能を発揮させることができる。

また、前記継手における筒状接続口部の直管状外周面部分に、所定の締付け固定状態で三層管の合成樹脂製内層に圧接されるシールパッキンを嵌合保持することによって（請求項２）、シール性能を高めて接続部からの流体漏れを確実に防止することができる。

さらに、本発明の三層管の内外層を形成する合成樹脂としては、ポリプロピレンヤ塩化ビニル、ポリブデンなどいかなる樹脂であってもよいが、架橋ポリエチレンを用いることが好ましい（請求項３）。この場合は、耐熱性の一層の向上が図れるだけでなく、塩素にも強く、さらに耐環境応力亀裂性も優れているので、強力な抜止め機能と相俟って、三層管の用途範囲をより一層拡大し、かつ、耐久性の著しい向上を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る三層管の接続構造を示す要部の半縦断側面図、図２は図１の正面図である。これらの図において、１は三層管であり、この三層管１は、軽金属製の中間層２と、その内外面側にそれぞれ形成された合成樹脂製の内層３及び外層４とからなる。ここで、前記中間層２を形成する軽金属としては、耐食性、耐熱性、加工性、保形性、有機溶剤や酸素の浸透防止性、防蟻性、さらには経済性などからみてアルミニウムが最適であるが、これ以外に、ステンレスなどの各種軽金属であってもよい。

また、前記内層３及び外層４を形成する合成樹脂としては、耐熱性、耐塩素性、耐環境応力亀裂性などからみて、過酸化物架橋、シラン架橋、あるいは、放射線架橋された架橋ポリエチレンが最適であるが、これ以外に、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリブデンなどであってもよい。

前記の三層管１の端部１Ａは、例えば図３に示すように、該三層管１が変形しないように外嵌させた筒状保持型１５の端部より突出させ、その突出端部１Ａに嵌め合わせたコーン型冶具１１を管開口側から管軸線方向ｆに向けて押込むことにより、その先端開口側ほど漸次大径のラッパ状にフレア加工されている。このフレア加工されたラッパ状端部１Ａは、アルミニウム等の軽金属製中間層２自体がラッパ状に塑性変形されることから、その部分の内，外層３，４を含めて所定のラッパ形状を維持する優れた保形性を有している。

５は継手であり、この継手５は、六角形状の径大部６から管軸線方向の一方に突出されて他の流体管とねじ込み接続可能に構成されているねじ接続口部７と管軸線方向の他方に突出された筒状接続口部８とを有し、これら各部６，７，８の中心側に流体通路１０が形成されている。この継手５における前記筒状接続口部８の外周面には、前記三層管１の内径ｄと等しい外径の直管状外周面部分８ａとこの外周面部分８ａに違ねて前記径大部６側ほど漸次拡径されたテーパ状外周面部分８ｂと雄ねじ部８ｃが連続的に形成されており、前記直管状外周面部分８ａの管軸線方向の中間位置には、シールパッキン１２が嵌合保持されている。ここで、前記テーパ状外周面部分８ｂは、管軸線に対して前記三層管１のフレア加工されたラッパ状端部１Ａと同一またはほぼ同一の傾斜角度θを有する。

１３は袋ナットであり、この袋ナット１３の内周面には、前記継手５における筒状接続口部８の雄ねじ部８ｃに螺合する雌ねじ部１３ｃと前記三層管１のフレア加工されたラッパ状端部１Ａと同一またはほぼ同一の傾斜角度θを有するテーパ状内周面部分１３ｂと前記三層管１の直管部分１Ｂの外周面に当接する、つまり、三層管１の外径ｄ１と等しい内径の直管状内周面部分１３ａが連続的に形成されており、前記テーパ状内周面部分１３ｂには、抜止め用リング１４が嵌合保持されている。

そして、前記三層管１の端部分をその先端のラッパ状端部１Ａが前記継手５における筒状接続口部８のテーパ状外周面部分８ｂに当接するまで前記継手５における筒状接続口部８の外周に管軸線方向の一方から挿入し嵌合させた上、前記三層管１に予め嵌合保持させていた袋ナット１３の内周面先端に形成の雌ネジ部１３ｃを前記継手５における筒状接続口部８の雄ねじ部８ｃに螺合させ、かつ、順次締め付けることにより、前記三層管１のラッパ状端部１Ａは筒状接続口部８のテーパ状外周面部分８ｂ及び袋ナット１３のテーパ状内周面部分１３ｂに強く押し付けられてそれらテーパ状の内外周面部分１３ｂ，８ｂ間で強固に挟持固定され、所定の抜止め接続構造が得られる。

このような所定の抜止め接続構造において、前記継手５の直管状外周面部分８ａに嵌合保持されているシールパッキン１２は三層管１の直管部分１Ｂの外周面である合成樹脂製内層３の内周面に弾性的に圧接されることになり、また、前記袋ナット１３のテーパ状内周面部分１３ｂに嵌合保持されている抜止め用リング１４は三層管１先端のラッパ状端部１Ａの合成樹脂製外層４に食い込むことになる。

上記したような三層管１の接続構造によれば、端部１Ａが予めラッパ状にフレア加工された三層管１を施工現場に搬入するだけでよく、端部加工のための専用の工具を持ち込まなくても袋ナット１３を締め付け可能なスパナ等の汎用工具を用いて所定の接続作業を簡単かつ迅速に行うことができる。また、ねじ込み接続であるがゆえに、適用場所にもなんらの制約がなくどこででも適用することができ、また、定期的な点検や補修等のメンテナンスも袋ナット１３を操作するだけで容易かつ簡単に行うことができる。

その上、中間層２としてアルミニウム等の軽金属を用いた三層管１は、フレア加工したラッパ状端部１Ａの形状を維持する形状保持性に優れた特性があり、この特性を有効に利用することでラッパ状端部１Ａを継手５における筒状接続口部８のテーパ状外周面部分８ｂと袋ナット１３のテーパ状内周面部分１３ｂとの間で強固に挟持固定することが可能であることと、袋ナット１３のテーパ状内周面部分１３ｂに嵌合保持させた抜止め用リング１４を三層管１の合成樹脂製外層４に食い込ませることが可能であることによって、所定の接続状態で強大な引抜け力（軸線方向の引張り力）が作用しても、フレア加工したラッパ状端部１Ａが戻り変形して不測に抜け移動することを確実に防止し、過酷な条件下での長期間使用においても強力な抜止め機能を発揮させることができる。

また、所定の接続状態において、シールパッキン１２が三層管１の合成樹脂製内層３の内周面に弾性的に圧接されているので、接続部のシール性能を高めて該接続部からの流体漏れを確実に防止することができる。

なお、本実施の形態を示す図１において、袋ナット１３の先端面と継手５における径大部６の端面との間に、僅かなクリアランスｃを形成しておくことが望ましい。このクリアランスｃは、長期間使用に伴い三層管１が劣化（痩せる）したような場合、袋ナット１３の増締めを可能とし、その結果、所定の抜止め状態、シール状態を復元して更なる耐久寿命の延長を図ることができる。

本発明に係る三層管の接続構造を示す要部の半縦断側面図である。同上接続構造の正面図である。同上接続構造に用いる三層管端部のフレア加工状況を説明する概略断面図である。

符号の説明

１三層管
１Ａラッパ状端部
２軽金属製中間層
３合成樹脂製内層
４合成樹脂製外層
５継手
８筒状接続口部
８ａ直管状外周面部分
８ｂテーパ状外周面部分
８ｃ雄ねじ部
１２シールパッキン
１３袋ナット
１３ａ直管状内周面部分
１３ｂテーパ状内周面部分
１３ｃ雌ねじ部
１４抜止め用リング

Claims

アルミニウムを含む軽金属製中間層の内外面側にそれぞれ合成樹脂製の内層及び外層が形成されてなる三層管の端部を、継手における筒状接続口部の外周に嵌合させ、その嵌合させた三層管の端部を前記継手における筒状接続口部に袋ナットを介して抜止め状態に締付け固定する三層管の接続構造であって、
前記継手における筒状接続口部の外周面には、前記三層管の内径に相当する外径の直管状外周面部分とこの部分に連ねて漸次拡径されたテーパ状外周面部分及び雄ねじ部が連続的に形成されているとともに、前記三層管の端部は、その先端側ほど漸次大径となるようにフレア加工されて所定の締付け固定状態で前記筒状接続口部のテーパ状外周面部分に押し付けられるラッパ状に形成され、かつ、前記袋ナットの内周面には、前記筒状接続口部の雄ねじ部に螺合する雌ねじ部と所定の締付け固定状態で前記三層管のフレア加工されたラッパ状端部に押し付けられるテーパ状内周面部分と前記三層管の直管部分の外周面に当接する直管状内周面部分が形成され、さらに、前記袋ナットのテーパ状内周面部分には、所定の締付け固定状態で前記三層管の合成樹脂製外層に食い込む抜止め用リングが嵌合保持されていることを特徴とする三層管の接続構造。
前記継手における筒状接続口部の直管状外周面部分には、所定の締付け固定状態で前記三層管の合成樹脂製内層に圧接されるシールパッキンが嵌合保持されている請求項１に記載の三層管の接続構造。
前記三層管の内外層を形成する合成樹脂が、架橋ポリエチレンである請求項１または２のいずれかに記載の三層管の接続構造。