JP4881188B2 - 管継手 - Google Patents

Description

本発明は、割りリングと、それを取り巻くバンドによって柔軟管をニップル部に狭着固定する形態の管継手に関する。

従来、架橋ポリエチレンなどで形成した合成樹脂管、あるいは、金属層を中間層に備え、その両側に合成樹脂層を積層した金属強化複合管なども含めた、内外面に合成樹脂層を有する柔軟管（以下、単にパイプという）を、付設の「割りリング」と、それを取り巻いて締め付ける「締め付けバンド（以下、単にバンドという）」とによってニップル部に締め付けて接続するようになった管継手として、下記の公知文献（特許文献１）に開示されたものがある。

この公知文献に開示された管継手の割りリング（公知文献では「割り短管」と称している）は、薄手の金属短管であって、その内周面には、パイプの引き抜き阻止用に、パイプの外周面の樹脂に食い込ませるための周方向の環状凸部が軸方向に複数並列されている。そして、パイプを締め付けるため、リングの円周の途中の一箇所に稜線方向の割りを入れて拡縮可能としたものである。

他方、上記バンド（公知文献では「締め付けリング」と称している）は、所定の幅の帯状の金属板を厚み方向に曲げて円形バンドとし、前記割りリングを取り巻くようにしたものである。そのバンドの両端にはフランジ形状が形成されており、両フランジ間に取り付けられた一組のボルトとナットとでフランジ同士を接近させてバンドを縮径し、そのことでもって内側の割りリングを縮径させるものである。
実公平２−１５１１０号公報

しかしながら、上記従来の割りリングは一方向（割りの幅中心を通る直径に直交する方向）に縮径するので、それによってパイプが縮径作用を受ける場合、パイプは楕円状に縮径して、充分に圧縮されない箇所が発生するので、水漏れを起こす可能性があった。

また、その割りの部分がパイプ周面の肉（樹脂層）を挟みこんで、割りリングが締まり切らず、その点からも、パイプが充分に圧縮されない、という問題があった。

さらに、そのような従来の割りリングの問題点に加えて、従来のバンドも割りリングの剛性に負けて、上記したように、割りリングが楕円状に縮径するのを円形に矯正する、といった作用も弱く、この点からもパイプを充分に圧縮できない、という問題があった。

そこで、この発明の目的は、上記割りリングとバンドによってパイプをニップル部に狭着固定する形態の管継手において、それらの割りリングやバンドのパイプに対する狭着力が、パイプの外周に沿う位置において均一にパイプ中心に向かうように作用するようにして、パイプを充分に圧縮できるようにすることにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ニップル部に外嵌した柔軟管を、周の途中に割りを有した金属の割りリングと、この割りリングを取り巻く金属の円形バンドとで締め付けてニップル部に狭着固定するようになっているとともに、前記ニップル部が円形バンドの締め付け位置に周方向に連続する凹溝を有し、前記割りリングが、その内周面の前記凹溝に対応位置に、突条を備えている管継手であって、前記割りリングは、前記割りが、リングの周に沿って三等分した位置の一つにおいて、リングの稜線方向に沿って施されており、三等分した残りの位置において、前記ニップル部の先端側のリング端からバンドの締め付け位置よりニップル部の後端側にはみ出す位置まで達するリングの稜線方向に沿うスリットが形成されている構成を採用したのである。

このようにしたので、割りリングがパイプに作用する圧縮力は、割りリングが、「割り」と前記スリットによって円周方向に等分割されて形成された三つの部分押圧片の協働により、パイプの中心に向かって均一の大きさで作用する。

また、「割り」以外にスリットを追加したことは、「割り」による縮径作用をスリットにも分担させることになり、「割り」自身の幅寸法を小さくできる作用がある。

次に、請求項２に係る発明では、請求項１に係る発明において、上記円形バンドの幅中心に沿った所定の幅の帯状領域に、外周面側が凸、内周面側が凸となるような補強形状を形成した構成を採用したのである。

そのようにすれば、バンドが割りリングの剛性に負けることなく、割りリングを円形に近い状態で縮径するように作用する。

また、バンドの割りリング外周面に当接する面積が前記補強形状の凹部の存在によって小さくなるので、割りリングとの間の摩擦抵抗が減少する。

本発明の請求項１の管継手にあっては、上記構成により、割りと前記スリットによって円周方向に等分割された複数の部分リングの協働により、パイプに作用する圧縮力がパイプの中心に向かって均一の大きさで作用するので、パイプが円形の形で縮径され、充分に圧縮されるので、ニップル部に対するパイプの狭着力も強くなり、パイプとニップル部周面の間の隙間の発生が格段に阻止され、水漏れのおそれが大きく軽減される。

また、割り以外にスリットを形成して、割りリングの縮径作用をスリットにも分担させたことによって、割りの幅を、スリットが無い場合より小さくできるので、割りがパイプ周面の肉を挟みこむおそれが小さく、また、挟み込んでも、その程度は従来の割りのみの割りリングよりも小さいので、その割りがパイプ周面を挟み込むことにより、パイプを充分に圧縮できなかったことによって生じていた水漏れのおそれが小さくなる、という効果がある。

また、本発明の請求項２の管継手によれば、バンドに、上記のような補強形状を付加したので、バンドが割りリングの剛性に負けることなく、割りリングを円形に近い状態で縮径するように作用し、また、その補強形状の内の、バンドが割りリングに面着する側の面（内周面）の凹部の存在により、バンドの、割りリング外周面に当接する面積が小さくなるので、バンドと割りリングの間の摩擦抵抗が減少し、バンドが滑らかに割りリングを縮径する。

従って、上記割りリングの改良とともに、パイプを円形に近い状態でもって充分に圧縮することができるので、ニップル部に対するパイプの狭着力も強くなり、パイプとニップル部周面の間の隙間の発生が格段に阻止され、水漏れのおそれが大きく軽減される、という効果がある。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。本発明の管継手は、上記したように、柔軟管をニップル部に狭着固定するための割りリングとそれを取り巻くバンドに特徴がある。ここで、本発明でいう柔軟管とは、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、ポリブデンなどの合成樹脂のみで形成したものに限らず、アルミニウムなどの金属層を芯層に備え、その両側に、今列挙したような合成樹脂層を積層した金属強化複合管なども含む。そして、本発明は、特に、今述べた、剛性の大きい金属強化複合管を縮径してシールする簡便な継手として、最も好ましい。なお、以下においても、この柔軟管を単にパイプと称する。

図１は本発明の割りリング１０の実施形態を示したものであり、（ａ）は割りリング１０の軸方向の一端面側から観た図、（ｂ）は割りリング１０の軸を含む面に投影した正断面図右側面図、（ｃ）は（ａ）の反対側の端面から観た図である。

図２は、本発明のバンド２０の実施形態を示したものであり、（ａ）は半断面を採った正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ａ）の右側面図である。

図３は、これら割りリング１０とバンド２０を併せて管継手本体３０にセットした状態を、ニップル部３１側から観た図である。

図４は、図３のセット後、パイプ４０を狭着した状態をニップル部３１側から観た図である。

先ず、割りリング１０について、図１を参照して説明する。本実施形態の割りリング１０は、砲金で形成された所定の長さの薄肉の円管であり、その円管の周に沿って三等分割（１２０°分割）した位置の一つに円管の稜線方向に沿う「割り１１」を形成して拡縮可能とし、残りの二つの位置に、同じく円管の稜線方向に沿う「スリット１２」を設けたものである。二つのスリット１２はともに、図１（ｂ）の右側端面から左へ向かうものであり、その幅、長さも同じである。

また、この割りリング１０の内面には、図１（ｂ）に示すように、その周方向に沿う突条１３が割りリング１０の軸方向に沿って等ピッチで三箇所に形成されており、この三つの突条１３が、割りリング１０でパイプ４０を締め付けた際、パイプ外面の樹脂層に食い込んで、抜け防止の作用を果たすようになっている。

この割りリング１０の、前記スリット１２の開始端側の端面と反対側の端面からは、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、三つの矩形の切欠き１４が形成されている。この切欠き１４の幅中心の設置位置は、割りリング１０の周方向に沿って、前記スリット１２の隣接するもの同士、あるいは、前記割り１１と、それに隣接するスリット１２の中間位置となっている。

この切欠き１４は、この割りリング１０をニップル部３１（図３〜図６参照）の周面にセットした際、この割りリング１０の内側に挿入されるパイプ４０が、完全に挿入されたかどうか、すなわち、パイプ４０の端面がニップル部３１の根元にまで当接したかどうかを、配管施工者が目視で確認するための「確認用覗き窓」となっている。

次に、図２を参照して、バンド２０について説明する。図２に示すように、このバンド２０は帯状のステンレスの平板に、プレス、曲げ加工などを施して、図のように途中に割りの入った形の円形バンド２０とし、かつ、その割りの対向部であるバンド２０の両端をフランジ形状２１としたものである。両フランジ形状２１の対向面には、その対向方向に配設され、両フランジ形状２１の対向面を接近させるためのボルトを挿通するためのボルト穴２２が設けられている。

バンド２０の円形状は、このボルト穴２２にボルトを挿通し、そこに螺合させたナットによって、両フランジ形状２１を接近されることにより、所望の圧力でパイプ４０を締め付け得るような寸法になっている。ここまでは、従来の管継手のバンドにもあった基本構成であるが、本発明のバンド２０の特徴は、割りリング１０の剛性に打ち勝つべく補強形状２３を付加したことである。

その補強形状２３は、バンド２０の幅中心に沿った所定の幅の帯状領域に、上記割りリング１０の対向面側（内周側）が凹部２３ａ、その裏面側（外周側）が凸部２３ｂとなるような形状であるが、このような補強形状２３は、円形バンド２０が円形にされる前の元の帯状平板の際に、プレス加工により形成する。以上が、本実施形態の管継手の「割りリング１０」と「バンド２０」の構成である。次に、その作用と効果を説明する。

図３は、割りリング１０とバンド２０を併せて管継手本体３０にセットした状態で、割りリング１０の図１（ｂ）における線Ｉ−Ｉを含む断面をニップル部３１の側から観た図である。図３中、符号２４、２５を付したものがそれぞれ、バンド２０の、対向する両フランジ形状２１を接近させて、バンド２０の円形を縮径するためのボルトとナットである。また、図４は、図３のセット後、パイプ４０をニップル部３１に狭着した状態をニップル部３１の側から観た図である。

先ず、本実施形態の割りリング１０は、上記のように、割りリング１０の基本の円管の周に沿って三等分割（１２０°分割）した位置の一つに、円管の稜線方向に沿う「割り１１」を形成し、残りの二つの位置に、同じく円管の稜線方向に沿う「スリット１２」を設けたので、図４に示すように、割りリング１０がパイプ４０に作用する圧縮力は、それらの割り１１とスリット１２によって円周方向に等分割された三つの部分押圧片１５の協働により、パイプ４０の中心に向かって均一の大きさで作用する。

従って、パイプ４０が真円に近い形で縮径され、充分に圧縮されるので、ニップル部３１の周面への狭着力も増大し、パイプ４０内面とニップル部３１の周面の間の隙間の発生が格段に阻止されるので、水漏れのおそれが大きく軽減される。

また、割り１１以外にスリット１２を追加したことは、割り１１による均一な力の縮径作用をスリット１２にも分担させることになり、割り１１自身の幅寸法を小さくできるので、割り１１がパイプ４０の外周面の肉を挟みこむおそれが小さく、また、挟み込んでも、その程度は従来の割りのみの割りリングよりも小さいので、従来の、スリットがなかった場合の割りがパイプ４０の外周面を挟み込むことによって生じていた水漏れのおそれが小さくなる。

次に、バンド２０の作用と、その効果について説明する。本実施形態のバンド２０は、上記のように、バンド２０の円周に沿って、そのバンド２０の幅中心に沿った所定の幅の帯状領域に、割りリング１０の対向面（バンド２０の内周面）側が凹部２３ａ、その裏面（バンド２０の外周面）側が凸部２３ｂとなるような補強形状２３を形成したので、バンド２０が割りリング１０の剛性に負けることなく、割りリング１０を円形に近い状態で縮径するように作用する。

また、バンド２０の割りリング１０の外周面に当接する面積が前記補強形状２３の内の凹部２３ａの存在によって小さくなるので、割りリング１０との間の摩擦抵抗が減少し、バンド２０が滑らかに割りリング１０を縮径することができる。

従って、これらのことにより、前記割りリング１０の改良とともに、パイプ４０を円形に近い状態で縮径させ、充分に圧縮するので、これまた、ニップル部３１の周面に対するパイプ４０の狭着力を強め、上記と同様、水漏れのおそれが小さくなる、という効果がある。

なお、管継手本体３０のニップル部３１に、本実施形態の割りリング１０とバンド２０を用いて、パイプ４０を狭着する様子について、図５には、図３に対応するパイプ狭着前のセット状態を、また、図６には、図４に対応するパイプ狭着後の状態を、管継手本体３０の軸を含む垂直面に投影し、それぞれ上部半断面とした正面図で示しておく。これら図５、図６には本発明の構成は現れない。

図５、図６に示すように、管継手本体３０のニップル部３１の周面にも、周方向の三つの凹溝３２ａ、３２ｂ、３２ｃが、ニップル部３１の軸方向に沿って等ピッチで形成されている。この三つの凹溝３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、パイプ４０がこの割りリング１０やバンド２０で締め付けられてニップル部３１の周面に狭着される際、パイプ内面の樹脂が食い込んで、パイプ４０の抜けを阻止するところの食い込み溝となっている。

このニップル部３１の三つの食い込み溝３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、前記割りリング１０がニップル部３１の軸方向において正確な位置に装着された際、割りリング１０の内面の前記三つの突条１３と対向一致するようになっている。

このことにより、パイプ外面の樹脂への前記突条１３の食い込み作用、およびパイプ内面の樹脂の前記食い込み溝３２ａ、３２ｂ、３２ｃへの食い込み作用が互いに増幅され、パイプ４０に対する抜け止め作用がより強固となる。なお、このニップル部３１の周面の三つの食い込み溝３２ａ、３２ｂ、３２ｃの内の一つ（真ん中の溝３２ｂ）は、パッキン３３（Ｏリング３３）の装着溝となっている。

本発明は、ニップル部に狭着固定する柔軟管の縮径を割りリングとそれを取り巻くバンドによって行う形態の管継手に広く適用可能である。

本発明の割りリングの実施形態を示したものであり、（ａ）は割りリングの軸方向の一端面側から観た図、（ｂ）は割りリングの軸を含む面に投影した正断面図、（ｃ）は（ａ）の反対側の端面から観た図である。 本発明のバンドの実施形態を示したものであり、（ａ）は半断面を採った正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ａ）の右側面図である。 割りリングとバンドを併せて管継手本体にセットした状態を、ニップル部側から観た図である。 図３のセット後、パイプを狭着した状態をニップル部側から観た図である。 図３の状態を、管継手本体の軸を含む垂直面に投影し、上部半断面とした正面図である。 図４の状態を、管継手本体の軸を含む垂直面に投影し、上部半断面とした正面図である。

符号の説明

１０ 割りリング
１１ 割り
１２ スリット
１３ 突条
１４ 切欠き
２０ バンド
２１ フランジ形状
２２ ボルト穴
２３ 補強形状
２３ａ 凹部
２３ｂ 凸部
２４ ボルト
２５ ナット
３０ 管継手本体
３１ ニップル部
４０ パイプ

Claims (2)

1. ニップル部に外嵌した柔軟管を、周の途中に割りを有した金属の割りリングと、この割りリングを取り巻く金属の円形バンドとで締め付けてニップル部に狭着固定するようになっているとともに、
   前記ニップル部が円形バンドの締め付け位置に周方向に連続する凹溝を有し、
   前記割りリングが、その内周面の前記凹溝に対応位置に、突条を備えている管継手であって、
   前記割りリングは、前記割りが、リングの周に沿って三等分した位置の一つにおいて、リングの稜線方向に沿って施されており、
   三等分した残りの位置において、前記ニップル部の先端側のリング端からバンドの締め付け位置よりニップル部の後端側にはみ出す位置まで達するリングの稜線方向に沿うスリットが形成されていることを特徴とする管継手。
2. 請求項１に記載の管継手において、
   上記円形バンドの幅中心に沿った所定の幅の帯状領域に、外周面側が凸、内周面側が凹となるような補強形状を形成したことを特徴とする管継手。

Images