JP5606040B2 - スライド継手および排水集合管と立管との連結構造 - Google Patents

スライド継手および排水集合管と立管との連結構造 Download PDF

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Description

本発明は、高層集合住宅または事務所ビル等における排水用配管部材の連結に使用されるスライド継手および排水集合管と立管との連結構造に関する。
高層集合住宅等における排水配管は、建築物が下層階から建設されるのに伴い、下層階から順に上層階に積み上げられて形成される。そのため、排水配管は、建築物の建設時には、例えば、排水集合管と立管との接続方式が受け口にはめ込む方式であっても、支障なく施工することができる。
ところで、排水配管には、種々の液性(例えば酢等の酸性)の排水、固形物または油が混入した排水が流れるため、長期間の使用により腐食または異物(汚れ)の付着等が生じる。排水配管の内面の腐食、異物の付着等は、配管内の排水の流れを悪化させて下層階での排水不良を引き起こし、また排水流下時の騒音を増大させる等の原因となる。
このような、経時により生ずる排水配管のトラブルに対して、近年、上下階を連結する立管を交換可能とする仕様を標準化する動きがあり、これに対して、高層集合住宅等において、上階からの排水を下階に送る立管と床スラブに固定された排水集合管とをスライド継手により着脱可能にする技術が開示されている(特許文献1)。
特開平8−105086号公報
特許文献1に開示された技術は、スライド継手を上方に移動させることにより、経年により腐食、異物の付着等が生じて流路が狭くなった立管を、切断することなく取り外すのに便利なものである。この技術に適用されるスライド継手として、現在ステンレス製のメカニカル式管継手が入手可能である。しかし、ステンレス製のメカニカル式管継手は単価が高く、現在、特許文献1に開示された技術は、広く普及するまでには至っていない。
スライド継手のコストダウンを図るために、スライド継手を鋳鉄製にすることが考えられるが、この場合、立管と排水集合管との継ぎ目からスライド継手内に排水が流入すると、腐食および異物付着によって立管および排水集合管とスライド継手とが固着するおそれ
がある。そして、立管および排水集合管(またはこれらの一方)とスライド継手とが固着すると、スライド継手を上方に移動させることが難しくなり、立管の取り外しに支障が生じ、立管を切断することなく取り外すというスライド継手を使用する利便性が損なわれる。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、排水集合管と立管との継ぎ目から排水が漏れ出すことのないスライド継手および排水集合管と立管との連結構造を提供することを目的とする。
本発明に係るスライド継手は、2つの円管の端同士を連結するためのスライド継手であって、継手本体と、第1の押し輪および第2の押し輪と、第1のパッキンおよび第2のパッキンと、を有し、前記継手本体は、円筒状の筒部と、前記筒部の互いに異なる端に一体化された第1のフランジおよび第2のフランジと、前記筒部、前記第1のフランジおよび前記第2のフランジを貫きその断面が円形の貫通孔と、を有し、前記貫通孔は前記2つの円管のいずれの端部も貫通可能に形成されており、前記第1の押し輪および前記第2の押し輪は、前記第1のフランジおよび前記第2のフランジにそれぞれ対となり、対となる前記フランジが貫通可能な前記円管の端部を挿通可能に形成されており、前記第1のパッキンは、前記第1のフランジが貫通可能な前記円管の端部を嵌入可能な円筒状の円筒状部および前記円筒状部の一端に連続し内方に所定の幅を有し環状であってかつ板状のリング部を備えた内部シール部と、前記第1のフランジが貫通可能な前記円管の端部を貫通可能であって前記円筒状部よりも厚肉の全体として円筒状の外部シール部と、で形成され、前記内部シール部が前記リング部を奥にして前記筒部における前記貫通孔内に配され、前記外部シール部が前記第1のフランジと前記第1の押輪との間に配され、前記第2のパッキンは、前記第2のフランジと前記第2の押輪との間に配され、前記2つの円管を連結したとき前記リング部が前記2つの円管の端に挟まれるように構成される。
前記第1のパッキンは、前記内部シール部の円筒状部における前記リング部とは反対側の端が前記外部シール部に連続する。
前記第1の押輪は前記第1のフランジ側を向く面である押圧面を有し、前記貫通孔の前記第1のフランジにおける開口近傍は、開口側から内方に一定割合で内径が減少するテーパー状のテーパー内面となっており、前記第1のパッキンは、前記第1の押し輪側の端面において前記押圧面に当接可能なリング状の部分と、外周に設けられ前記第1の押し輪側とは反対側に向けて前記テーパー面と同一の割合で外径が減少し前記テーパー内面と面で当接可能な凹凸の関係を有するテーパー状のテーパー外面と、を有する。
好ましくは、前記内部シール部における前記円筒状部の中心軸方向の長さが、前記継手本体における前記筒部の中心軸方向の長さの略2分の1である。
前記スライド継手は、前記第1のフランジ、前記第1のフランジと対になる前記第1の押し輪、前記第2の押し輪および前記第2の押し輪と対になる前記第2のフランジを貫通可能なボルトを複数本有する。
本発明に係る排水集合管と立管との連結構造は、建築物の床スラブに固定された排水集合管と前記床スラブの上階から前記排水集合管に排水を流入される立管との連結構造であって、前記排水集合管における前記床スラブから上方に突出する上側連結部が、前記第1の押輪、前記外部シール部および前記内部シール部の順にこれらに嵌め入れられ、前記立管の下方端部が、前記第2の押輪および前記第2のパッキンの順にこれらに挿通され、前記リング部が前記上側連結部の端面と前記立管の下端面とに押圧されて前記排水集合管と前記立管との連結部分の内外をシールするために、前記スライド継手が使用される。
本発明によると、排水集合管と立管との継ぎ目から排水が漏れ出すことのないスライド継手および排水集合管と立管との連結構造を提供することができる。
図1はスライド継手の正面部分断面図である。 図2はスライド継手における上部パッキンおよび下部パッキンの斜視図である。 図3は接続過程の概略を示す図である。 図4は接続過程における排水集合管と立管との接続部分の正面部分断面図である。 図5は接続された排水集合管と立管との正面部分断面図である。 図6は他のスライド継手の概要を示す図である。 図7は他のスライド継手の概要を示す図である。 図8は他のスライド継手の概要を示す図である。
図1はスライド継手1の正面部分断面図、図2はスライド継手1における上部パッキン11(図2(a))および下部パッキン12(図2(a))の斜視図である。
スライド継手1は、継手本体13、上押し輪14、下押し輪15、上部パッキン11、下部パッキン12および貫通ボルト16,16等からなる。
継手本体13は、円筒状の筒部21、それぞれ筒部21の異なる端に一体化された上部フランジ22および下部フランジ23で構成される。
継手本体13は、筒部21、上部フランジ22および下部フランジ23を貫く、断面が円形の貫通孔24を有する。
貫通孔24の上部フランジ22および下部フランジ23における開口端近傍は、いずれも筒部21の内方における貫通孔24よりも内径が大きい径大部25,26となっている。
径大部25,26とこれらよりも径小の内方の貫通孔24との間は、一定割合で内径が変化するテーパー状のテーパー面27,28である。テーパー面27,28は、その母線の筒部21の中心軸となす角度αが略45度であり、30〜60度に設計される事が望ましい。
上部フランジ22および下部フランジ23は、それぞれ周方向に等間隔に配されて筒部21の中心軸に平行な3つのボルト孔29,30を有する。なお、上部フランジ22と下部フランジ23とは、形状が面対称である。
上押し輪14は、上部フランジ22にその外形が類似するフランジ状である。上押し輪14には、両面を貫通する孔が設けられている。孔の一方の開口近傍は、環状の段を形成して他の部分よりも断面の内径が大きい押圧部34となっている。押圧部34の底面は中心軸に直交する。押圧部34の底面を押圧面38という。押圧面38は、径方向外側に向けて浅くなる、テーパー面であってもよい。
上押し輪14は、上部フランジ22に重ね合わせたときに上部フランジ22の3つのボルト孔29に重なる3つのボルト孔36を有する。押し輪を貫通する孔は、押圧部34から他方の開口端に向けて一定割合で内径が増加するテーパー状となっている。
下押し輪15は、上押し輪14と同様に孔、押圧部35およびボルト孔36を有し、これらを含めその形状は上押し輪14と同じである。押圧部35の押圧面39は、径方向外側に向けて浅くなる、テーパー面であってもよい。
継手本体13、上押し輪14および下押し輪15は、鋳鉄で製作される。
上部パッキン11は、その断面形状が、直角である2つの頂角を有する台形であって、この台形断面の傾斜する辺41の回転体である面を外周面51とする筒状(リング状)に形成されている。外周面51は、上部パッキン11の中心軸となす角度が上部フランジ22のテーパー面27におけるものと略等しい。
なお、形状が台形である上部パッキン11の断面とは、上部パッキン11の中心軸を含む平面におけるものである。上部パッキン11は、シール用に一般に用いられるゴム等の弾性体で製作される。
下部パッキン12は、外部シール部42および内部シール部43の、2つのシール機能を有する部分からなる。外部シール部42は、上部パッキンと略等しい形状である。外部シール部42の台形断面における傾斜する辺44の回転体である外周面52が外部シール部42の中心軸となす角度βは、下部フランジ23のテーパー面28におけるものと略等
しい。つまり、外周面52とテーパー面28とは面で当接可能な凹凸の関係を有する。外周面52の母線における角度βは略45度であり、30〜60度に設計される事が望ましいが、角度βを角度αと異ならせてもよい。
内部シール部43は、円筒状の円筒状部45、および円筒状部45の一端において円筒状部45に連続し内方に所定の幅を有する板状で環状のリング部46からなる。円筒状部45における他端は、外部シール部42の断面における傾斜辺44と内側の辺(台形断面における底辺のうち長い方の辺(下底))とで形成された頂角部分に連続している。
円筒状部45は、その内径が外部シール部42の内径と等しく、内周面が外部シール部42の内周面と段差なく円滑に連続する。円筒状部45の肉厚は、外部シール部42の肉厚(台形断面の高さに相当)よりも小さく、その外径は継手本体13の内径よりも小さい。
リング部46の円形の内方端縁の径は、スライド継手1により接続が予定される立管3の内径に略等しい。
貫通ボルト16,16は、長尺のボルトである。
次に、スライド継手1を使用した立管3更新時における排水集合管2(2d)と立管3との接続について説明する。
図3は接続過程の概略を示す図、図4は接続過程における排水集合管2と立管3との接続部分の正面部分断面図、図5は接続された排水集合管2と立管3との正面部分断面図である。
図3ないし図5において、スライド継手1は、床スラブ6dに固定された排水集合管2dにおける床スラブ6dの上面から突出した直管状の上側連結部61と、排水集合管2dに上階からの排水を流入させる立管3における直管状の端部との接続を行う。
なお、床スラブ6dの1つ上階の床スラブ6uに固定された排水集合管2uと立管3との接続方式は、排水集合管2uの下方における直管状の下側連結部62を、立管3の上端における受け口状の連結部63に嵌め入れて行うものである。
初めに、排水集合管2dに、下押し輪15がその孔に上側連結部61が挿通されて取り付けられる。また、下部パッキン12が、外部シール部42側を下にして上側連結部61の端部を覆うように、排水集合管2dに取り付けられる。なお、下押し輪15のボルト孔37には、事前に貫通ボルト16,16が頭を下にして挿通される。
立管3は、その一端の受け口状の連結部63の内側に、上階の排水集合管2uの下側連結部62が許容される程度内で挿入される(図3(a))。
次に、立管3は、下方に位置する直管状の他端が、上押し輪14の孔、上部パッキン11および継手本体13の貫通孔24に差し入れられる。このとき、上押し輪14は押圧部34が上部パッキン11側になるように、上部パッキン11は外周面51が継手本体13側になるように、および継手本体13は上部フランジ22側が先(上側)になるように留意される。この後に、立管3を挿通させた上押し輪14、上部パッキン11および継手本体13を、上押し輪14および上部フランジ22のそれぞれのボルト孔36,29に挿通させた短尺のボルトとこれに螺合するナットとによって仮止めする。このようにすると、立管3からのこれらの脱落が防止される。
続いて、上階の排水集合管2uの下側連結部62における立管3の連結部63への挿入の程度を徐々に増加させながら、立管3の直管状の他端を下階の排水集合管2dの上側連結部61に向けて移動させる(図3(a)、図4(a))。
立管3の直管状の他端が上側連結部61の直上まで移動したら、上押し輪14、上部パッキン11および継手本体13を下方に移動させる。下方へのこれらの移動は、短尺ボルトにより一体化されている場合には、短尺ボルトを取り外して行われる。また、これらの下方への移動過程で、継手本体13の下部フランジ23および上部フランジ22の各ボルト孔30,29および上押し輪14のボルト孔36に、貫通ボルト16,16が挿通される(図4(b))。
最後に、各貫通ボルト16,16にナット17,17が螺合され、適度なトルクでナット17,17が締められることにより、上押し輪14、上部パッキン11、継手本体13
、下部パッキン12および下押し輪15が一体化され、排水集合管2dに立管3が接続される(図5)。
なお、貫通ボルトは下から挿入する場合の方が、ナットを締め付ける際の作業性が増すことから好ましいが、これに限らず、上から挿入する方法であっても良い。
排水集合管2および立管3を接続するスライド継手1は、次のようにしてその筒部21の内側への排水の浸入が防止される。
図4(b)を参照して、立管3の直管状の他端が上側連結部61の直上まで移動されると、下部パッキン12のリング部46は、立管3の他端面と排水集合管2における上側連結部61の上端面とに挟まれる。この状態で、リング部46には、立管3の重さが加わり、見かけ上、立管3および上側連結部61における流路と外部とが遮断される。
さらに、図5を参照して、上押し輪14、上部パッキン11および継手本体13が下方に移動され、貫通ボルト16,16にナット17,17が螺合され締められるに伴い、上押し輪14が上部フランジ22側に移動し、下押し輪15が下部フランジ23側に移動する。上押し輪14および下押し輪15の移動により、上部パッキン部11の上押し輪14側の端面におけるリング状の部分(面)が押圧面38に、および外部シール部42の下押し輪15側の端面におけるリング状の部分(面)が押圧面39により押圧される。
これにより、上部パッキン部11および外部シール部42がそれぞれ軸方向に圧縮され径方向に膨張する。上部パッキン部11および下部パッキン12の外部シール部42がある程度径方向内方に膨張すると、下方に移動しようとする上部パッキン部11により立管3に下方への力が加わり、立管3の下端面がリング部46に押しつけられる。その結果、立管3の下端面とリング部46との間およびリング部46と上側連結部61の上端面との間がシールされ、立管3および上側連結部61における流路とスライド継手1(における筒部21)の内側とが実質的に遮断される。
スライド継手1において、下部パッキン12における円筒状部45の中心軸方向の長さを、継手本体13の筒部21における中心軸方向の長さの略2分の1とすることにより、上側連結部61と立管3とが連結された位置、つまり上側連結部61と立管3とが連結されたときの下部パッキン12におけるリング部46の位置を、スライド継手1の中心軸方向における略中央とすることができる。このように円筒状部45の中心軸方向の長さを設定し、連結位置をスライド継手1の略中央とすることにより、例えば地震等により連結部分に強い外力が加わったとき、上側連結部61または立管3がスライド継手1から抜け出ることを防止することができる。
スライド継手1が使用されて上下階の排水集合管2u,2dに接続された立管3を、更新時に除去する作業は、上記接続作業とは逆の順序で行われる。
すなわち、貫通ボルト16,16に固く締められたナット17,17を緩めた後取り外す。下部フランジ23のボルト孔30から貫通ボルト16,16が抜け出るまで、継手本体13、上部パッキン11および上押し輪14を立管3に沿って上にずらす。次に、立管3を上に少し持ち上げながら、立管3の下端を、排水集合管2の上側連結部61との対向位置から横に移動させる。続いて、立管3の上端の連結部63を、上階の排水集合管2uの下側連結部62から分離する。最後に、立管3から継手本体13、上部パッキン11および上押し輪14を外して立管3の除去作業が終了する。
スライド継手1では、下部パッキン12が、立管3と排水集合管1との連結部分から継手本体13内に排水が漏れ出るのを防止する。そのため、継手本体13(筒部21)の内面と立管3の外面とが腐食および異物付着によって固着せず、立管3の更新時における継手本体13の上方へのスライドを支障なく行うことができる。スライド継手1が使用された排水配管では、更新時に立管3を切断する等の作業を行うことなく立管3を取り除くことができる。
図6は他のスライド継手1Bの概要を示す図である。
スライド継手1Bは、継手本体13、上押し輪14、下押し輪15、上部パッキン11、下部パッキン12および貫通ボルト16,16等に加え、補助パッキン18Bを有する。継手本体13、上押し輪14、下押し輪15、上部パッキン11、下部パッキン12お
よび貫通ボルト16,16は、上記スライド継手1におけるものと同じである。
補助パッキン18Bは、円筒状の円筒状部47B、および円筒状部47Bの一端において円筒状部47Bに連続し内方に所定の幅を有するリング状のリング部48Bからなる。
円筒状部47Bの内径は、接続を予定する立管3の外径と略同一またはわずかに小さい。円筒状部47Bの外径は、継手本体13の内径よりも小さい。
リング部48Bにおける「内方に所定の幅」は、下部パッキン12のリング部46における「内方に所定の幅」に略等しい。
補助パッキン18Bは、上押し輪14、上部パッキン11および継手本体13が立管3の下部に取り付けられた後に、立管3の下方端部がリング部48Bとは反対側から円筒状部47Bに嵌め入れられて、立管3に一体化される。上押し輪14、上部パッキン11、継手本体13および補助パッキン18Bが一体化された立管3と排水集合管2との連結および分離作業は、補助パッキン18Bを有しないスライド継手1による連結および分離作業と同様にして行われる。
図7は他のスライド継手1Cの概要を示す図である。スライド継手1Cは、スライド継手1における下部パッキン12に換えて外部間シール19Cおよび内部間シール20Cを有する。
外部間シール19Cは、スライド継手1における下部パッキン12の外部シール部42と略同じ形状を有する。内部間シール20Cは、円筒状部45Cおよびリング部46からなる。内部間シール20Cは、スライド継手1における下部パッキン12の内部シール部43と略同じ形状を有する。
外部間シール19Cおよび内部間シール20Cは、スライド継手1における下部パッキン12を、外部シール部42と内部シール部43とに分割したものである。
スライド継手1Cによる立管3と排水集合管2との連結は、連結前の排水集合管2の上側連結部61に下部パッキン12を取り付ける作業に換えて、上側連結部61に外部シール部42および内部シール部43の順で取り付ける点を除き、スライド継手1による連結と同様に行われる。
図8は他のスライド継手1Dの概要を示す図である。
スライド継手1Dは、上記したスライド継手1Cと同様に、スライド継手1における下部パッキン12に換えて外部間シール19Cおよび内部間シール20Cを有する。
スライド継手1Dでは、接続が予定される排水集合管2の上側連結部61は、その開放端を含む近傍が、他の部分よりも外径が小さな環状の溝64となっている。そして、内部間シール20Cにおける円筒状部45Cの内径は、排水集合管2の上側連結部61における溝64の外径よりも小さい。内部間シール20Cは、この溝64に被せられて、排水集合管2の上側連結部61に取り付けられる。
スライド継手1Dによる立管3と排水集合管2との連結は、スライド継手1Cと同様にして行われる。この場合には、スライド継手は下部パッキン12と下押し輪15も含めて、予め立管3に嵌め込んでおき、排水集合管2と接続する所定位置に設置したあと、下方にスライドさせる方法により、取り付けることも可能である。
スライド継手1,1B〜1Dにおいて、相互に同じ構成を有する部分(共通部分)についてはこれらの図において同一の符合を付し、スライド継手1B〜1Dにおける共通部分の説明を省略する。
上述の実施形態において、スライド継手1,1B〜1D、およびスライド継手1,1B〜1Dの各構成または全体の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
本発明は、高層集合住宅または事務所ビル等における排水用配管部材の連結に使用されるスライド継手および排水集合管と立管との連結構造に利用することができる。
1,1B〜1D スライド継手
2,2d,2u 排水集合管
3 円管、立管
6,6d,6u 床スラブ
11 第2のパッキン(上部パッキン)
12 第1のパッキン(下部パッキン)
13 継手本体
14 第2の押し輪(上押し輪)
15 第1の押し輪(下押し輪)
16 貫通ボルト
19C 外部シール部(外部間シール)
20C 内部シール部(内部間シール)
21 筒部
22 第2のフランジ(上部フランジ)
23 第1のフランジ(下部フランジ)
4 貫
27 テーパー内面(上部フランジ側のテーパー面)
28 テーパー内面(下部フランジ側のテーパー面)
38 (第2の押し輪の)押圧面
39 (第1の押し輪の)押圧面
42 外部シール部
43 内部シール部
45,45C 円筒状部
46 リング部
48B リング部
51 テーパー外面
52 テーパー外面
61 円管、上側連結部

Claims (6)

  1. 2つの円管の端同士を連結するためのスライド継手であって
    手本体と
    1の押し輪および第2の押し輪と、
    第1のパッキンおよび第2のパッキンと、を有し、
    前記継手本体は、
    円筒状の筒部と、
    前記筒部の互いに異なる端に一体化された第1のフランジおよび第2のフランジと、
    前記筒部、前記第1のフランジおよび前記第2のフランジを貫きその断面が円形の貫通孔と、を有し、
    前記貫通孔は前記2つの円管のいずれの端部も貫通可能に形成されており、
    前記第1の押し輪および前記第2の押し輪は、前記第1のフランジおよび前記第2のフランジにそれぞれ対となり、対となる前記フランジが貫通可能な前記円管の端部を挿通可能に形成されており、
    前記第1のパッキンは、
    前記第1のフランジが貫通可能な前記円管の端部を嵌入可能な円筒状の円筒状部および前記円筒状部の一端に連続し内方に所定の幅を有し環状であってかつ板状のリング部を備えた内部シール部と、
    前記第1のフランジが貫通可能な前記円管の端部を貫通可能であって前記円筒状部よりも厚肉の全体として円筒状の外部シール部と、で形成され、
    前記内部シール部が前記リング部を奥にして前記筒部における前記貫通孔内に配され、
    前記外部シール部が前記第1のフランジと前記第1の押輪との間に配され、
    前記第2のパッキンは、前記第2のフランジと前記第2の押輪との間に配され
    前記2つの円管を連結したとき前記リング部が前記2つの円管の端に挟まれるように構成された
    ことを特徴とするスライド継手。
  2. 前記第1のパッキンは、
    前記内部シール部の円筒状部における前記リング部とは反対側の端が前記外部シール部に連続する
    請求項1に記載のスライド継手。
  3. 前記第1の押輪は前記第1のフランジ側を向く面である押圧面を有し、
    前記貫通孔の前記第1のフランジにおける開口近傍は、開口側から内方に一定割合で内径が減少するテーパー状のテーパー内面となっており、
    前記第1のパッキンは、
    前記第1の押し輪側の端面において前記押圧面に当接可能なリング状の部分と、
    外周に設けられ前記第1の押し輪側とは反対側に向けて前記テーパー面と同一の割合で外径が減少し前記テーパー内面と面で当接可能な凹凸の関係を有するテーパー状のテーパー外面と、を有する
    請求項1または請求項2に記載のスライド継手。
  4. 前記内部シール部における前記円筒状部の中心軸方向の長さが、前記継手本体における前記筒部の中心軸方向の長さの略2分の1である
    請求項2項に記載のスライド継手。
  5. 前記第1のフランジ、前記第1のフランジと対になる前記第1の押し輪、前記第2の押し輪および前記第2の押し輪と対になる前記第2のフランジを貫通可能なボルトを複数本有する
    請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のスライド継手。
  6. 建築物の床スラブに固定された排水集合管と前記床スラブの上階から前記排水集合管に排水を流入される立管との連結構造であって、
    前記排水集合管における前記床スラブから上方に突出する上側連結部が、前記第1の押輪、前記外部シール部および前記内部シール部の順にこれらに嵌め入れられ、
    前記立管の下方端部が、前記第2の押輪および前記第2のパッキンの順にこれらに挿通され、
    前記リング部が前記上側連結部の端面と前記立管の下端面とに押圧されて前記排水集合管と前記立管との連結部分をシールする、
    請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のスライド継手が使用された
    排水集合管と立管との連結構造。
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