JP6491511B2 - 半割継手 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、光ファイバー等のケーブルの保護管などに適用され、それらの管同士を接続するのに使用される半割継手に関する。

光ファイバー等のケーブルの保護管などに適用され、それらの管同士を接続するのに使用される継手においては、一般に、接続部の水密性を確保することが求められる。

そこで、従来、水膨脹性シール材を使用した継手（半割でない円筒状の継手）が提案されている（例えば、特許文献１，２など参照）。

また、水膨張性シール材を用いた半割継手も提案されている（例えば、特許文献３など参照）。
この半割継手は、具体的には、半割継手の内周面に水膨張不織布を配置することにより外部から接続部に水が浸入しようとしても、その浸入しようとした水によって水膨張不織布が膨張して、接続部の隙間が封止されることとなり、これにより、水密性が確保されるというものである。

特開２００４−７９９６号公報 特開２００９−１９７８５０号公報 特開２００２−１９５４７６号公報

ところで、例えば、光ファイバー等のケーブルを収容した既設の管路を何らかの理由により移設しなければならない場合に、ケーブル及び管を撤去し、別の場所に新設するのでは、撤去・新設のコストが過大となる。
この場合、移設対象部分の管を取り除き、ケーブルを所望位置まで移動させたのち、ケーブルに管路補修用の半割直管・半割曲管を被せ、半割継手で管を連結するようにすれば、上記と比べてコストが大幅に低減できる。

このような目的で半割継手を用いる場合には、大量生産の必要性は高くない。
ところが、半割継手の合わせ面の水密性を確保するため、射出成型や切削加工等により隙間が生じないよう加工して半割継手を製造する場合には、大きなコストが必要となる。
また、射出成形により半割継手を製造するためには、高額の成形金型および成形設備が必要である。
従って、半割継手を少量生産する場合には、半割継手を射出成形で製造するのは適切ではない。

そこで、本発明は、簡易かつ低コストに製造でき、少量生産にも適したものでありながら、十分な水密性を有する半割継手を提供することを課題とする。

本発明者は、上記課題を解決するため、まず、断面半円弧状の半円弧状部と前記半円弧状部の両端縁から外側に設けられたフランジ部とを有する半割継手本体を、射出成形よりも簡易かつ低コストなプレス加工により製造し、その内周面に水膨張性シール材を配置することを検討した。
しかし、このようにプレス加工により半割継手本体を製造した場合には、半円弧状部とフランジ部との間に、不可避的にアールが形成され、半割継手を接続対象となる被接続管に装着した際に隙間が生じてしまい、水密性を十分に確保することが困難となることが判明した。

そこで、さらに検討を重ね、プレス加工により生じたアール部に沿って、前記半割継手本体の内周面と前記水膨張性シール材との間に弾性部材を介在させることにより水密性を確保することを想到し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、断面半円弧状の半円弧状部と前記半円弧状部の両端縁から外側に設けられたフランジ部とを有する半割継手本体を一対備え、一対の半割継手本体の対向するフランジ部を合わせることにより管状をなす半割継手であって、前記半割継手本体は、前記半円弧状部と前記フランジ部との間にアール部を備え、前記半割継手本体の内周面のうち、少なくとも周縁部分が水膨張性シール材で被覆されており、一対の半割継手本体を突き合わせて半割継手を接続対象となる被接続管に装着した際に、前記アール部において前記半割継手本体と前記被接続管の間に生じ得る隙間を埋めて水密性が確保されるように、前記アール部に沿って、前記半割継手本体の内周面と前記水膨張性シール材との間に、前記アール部における半割継手本体の内周面の表面寸法と同一または実質的に同一の表面寸法を有する帯状の弾性部材が介在していることを特徴とする。

本発明の半割継手は、十分に水密性を確保することができるものでありながら、製造コストも安価で、少量生産にも適している。

本発明の一実施形態に係る半割継手を示す上面図である。 本発明の一実施形態に係る半割継手における一方の半割継手本体を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る半割継手を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る半割継手における一対の半割継手本体と被接合部材との位置関係を表す仮想的な拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係る半割継手において半割継手本体に弾性部材及び水膨張性シール材を被覆した状態を示す拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係る半割継手において半割継手本体に弾性部材及び水膨張性シール材を被覆した一対の半割継手本体を被接合部材に装着した状態を示す拡大断面図である。 比較のため、半割継手本体に水膨張性シール材のみを被覆した一対の半割継手本体を被接合部材に装着した状態を示す拡大断面図である。

以下、本発明にかかる半割継手について詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更実施し得る。

本発明の一実施形態に係る半割継手１は、図１に示すように、一対の半割継手本体１０，１０を備える。
図２は、一方の半割継手本体１０の正面図であるが、対となる他方の半割継手本体１０も同様の構造である。

図１〜３に示すように、半割継手本体１０は、断面半円弧状の半円弧状部１１と半円弧状部１１の両端縁から外側に設けられたフランジ部１２とを備えている。
一対の半割継手本体１０，１０の対向するフランジ部１２，１２を合わせることにより、管状をなす。
フランジ部１２には所定間隔で所定数（図１〜３に示す実施形態では、各半割継手本体１０について、左右のフランジ部１２，１２に３つずつ）のボルト用の貫通孔１４が形成され、図３から明らかなとおり、貫通孔１４にボルト４１を通してナット４２を締め込むことにより、半割継手本体１０，１０を一体化することができるようになっている。

一対の半割継手本体１０，１０としては、例えば、プレート（例えば、合成樹脂製プレート）をプレス加工して得たものを用いることができる。
すなわち、従来の半割継手では、半割継手の合わせ面の水密性を確保するために、射出成型や切削加工等により隙間が生じないよう加工するなどしていたが、本発明では、後述する水膨脹性シール材及び弾性部材を利用するようにしたので、プレス加工という低コストの成形法によって製造した場合でも、水密性を十分に確保することができるのである。
プレス加工では、プレート端部を曲げ加工して、合わせ面となるフランジ部を形成する際、鋭角に加工することはできないため、半割継手本体１０は、半円弧状部１１とフランジ部１２との間にアール部１３を備えている。

アール部１３の曲率半径は、プレートの厚みやプレス加工の条件によっては限界があるが、１５ｍｍ以下であることが好ましく、１０ｍｍ以下であることがより好ましい。アール部１３の曲率半径が大きすぎると、後述する隙間Ｇ（図４，６，７参照）も大きくなり、水密性確保が困難となる。
一例を挙げると、管路の接続機能、埋設強度などを考慮して、６ｍｍ程度以上の厚さのプレートを用いる場合、アール１３の曲率半径は、１０〜１４ｍｍ程度となる。

半割継手本体１０は、内周面のうち、周縁部分が、シート状の水膨張性シール材２０Ａ、２０Ｂで被覆されている。
具体的には、図２において左右に位置する半割継手本体１０の周縁部分を、水膨張性シール材２０Ａが半割継手本体１０の軸方向に延びて被覆しており、図２において上下に位置する半割継手本体１０の周縁部分を、水膨張性シール材２０Ｂが半割継手本体１０の周方向に延びて被覆している。

水膨張性シール材２０Ａの長さは、半割継手本体１０の軸方向の長さと同一の長さとすればよい。また、水膨張性シール材２０Ａの幅は、水密性確保の確実性と、水膨張性シール材２０Ａの材料コストとのバランスを考慮して決定すればよい。すなわち、水膨張性シール材２０Ａの幅を広くすればより確実に水密性を確保できるが、水の浸入が十分に阻止されている箇所以上にまで幅を広くするのはあまり意味がなく、むしろ、材料コストの無駄となり得る。

水膨張性シール材２０Ｂの長さは、半割継手本体１０の半円弧状部１１の円弧の長さに合わせて設定すればよい。また、水膨張性シール材２０Ｂの幅は、水膨張性シール材２０Ａの幅と同様、水密性確保の確実性と、水膨張性シール材２０Ｂの材料コストとのバランスを考慮して決定すればよい。

水膨張性シール材２０Ａ、２０Ｂとしては、水により膨張して体積を増し、シール性を発現するものであれば良く、そのようなものとして、例えば、水膨張不織布が知られている。
水膨張不織布は、一般に、不織布素材に吸水膨張性樹脂を担持させたものであり、この吸水膨張性樹脂は、例えば、粉末状、繊維状などの状態で担持され、あるいは、含浸、コーティングなどの処理により担持されている。

なお、図１〜３に示す実施形態と異なって、内周面の周縁部分だけでなく、内周面全面にわたって水膨張性シール材２０Ａ、２０Ｂを被覆するようにしてもよいが、水膨張性シール材２０Ａの幅及び水膨張性シール材２０Ｂの幅について上述した点から明らかなように、水密性確保という観点からは、少なくとも周縁部分が被覆されていれば良く、むしろ、周縁部分だけを被覆する方がコスト的にも有利である。

図１，３に見るように、半割継手本体１０のアール部１３では、アール部１３に沿って、半割継手本体１０の内周面と水膨張性シール材２０Ａとの間に弾性部材３０が介在している。
図２では、水膨張性シール材２０Ａに隠れて弾性部材３０が図示されていないが、図２においても、半割継手本体１０の内周面と水膨張性シール材２０との間に弾性部材３０が存在している。

半割継手本体１０の内周面と水膨張性シール材２０との間に弾性部材３０が介在している状態を図４〜７を参照しつつ、以下に、より具体的に説明する。

図４は、半割継手１における一対の半割継手本体１０，１０と被接合部材５０との位置関係を明らかにするため、半割継手本体１０，１０のみを接続対象となる被接続管５０に装着したとした場合の仮想的な状態を示したフランジ部１２，１２の合わせ面付近における拡大断面図である。被接続管５０の外径を２点鎖線で示した。
図４から明らかなように、半割継手本体１０，１０のアール部１３，１３と被接続管５０の間において、隙間Ｇが生じる。

そこで、本発明では、隙間Ｇを埋めて、水密性が確保されるように、図５に示すように、アール部１３に沿って、半割継手本体１０の内周面と水膨張性シール材２０Ａとの間に弾性部材３０を介在させるのである。

上記の構造は、半割継手本体１０のアール部１３に弾性部材３０を被覆し、次いで、図２において左右に位置する半割継手本体１０の周縁部分を、アール部１３に貼り付けた弾性部材３０をも覆うようにして水膨張性シール材２０Ａを被覆することで、形成することができる。
なお、図２において上下に位置する半割継手本体１０の周縁部分には、弾性部材３０は介在しないので、水膨張性シール材２０Ｂを直接被覆するようにする。

アール部１３への弾性部材３０の被覆は、例えば、弾性部材３０の片側表面に接着剤層（図示せず）を設けて、アール部１３に沿って弾性部材３０を貼り付けるなどすればよい。
水膨張性シール材２０Ａの半割継手本体１０の周縁部分への被覆（弾性部材３０をも被覆する部分を含む）、及び、水膨張性シール材２０Ｂの半割継手本体１０の周縁部分への被覆も、同様に、水膨張性シール材２０Ａ、水膨張性シール材２０Ｂの片側表面に接着剤層（図示せず）を設けて貼り付けるなどすればよい。

弾性部材３０としては、例えば、発泡エラストマーなどを用いることができる。
発泡エラストマーとしては、例えば、発泡ウレタン、発泡ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、発泡クロロプレンなどを用いることができる。
発泡エラストマーを用いる場合の発泡エラストマーの発泡倍率、独立気泡型・連続気泡型の別などは、特に限定されるものではない。水密性確保の観点からは、これらの事項よりも、後述する圧縮応力の値を基準に弾性部材３０を選定するのが有効である。

弾性部材３０の表面寸法は、アール部１３における半割継手本体１０の内周面の表面寸法と同一または実質的に同一としている。
上記よりも弾性部材３０の表面寸法が大きくなりすぎたり、小さくなりすぎたりすると、水密性確保の観点から好ましくない。
具体的には、弾性部材３０の貼付け位置がフランジ１２側にまで至ると、一対の半割継手本体１０，１０の合わせ面の一部に弾性部材３０が挟み込まれてしまうため、一対の半割継手本体１０，１０を十分に密着するように締め付けることが難しくなり、半割継手本体１０，１０の中央部（半円弧状部１１の中央に当たる位置）において、被接続管５０との間に隙間が生じ、水密性に影響が生じるおそれがある。
また、弾性部材３０がアール部１３を一部しか被覆していない状態では、隙間Ｇを埋める効果が不十分となるおそれがある。

図６は、上記のようにして製造した半割継手１を施工した状態を示す拡大断面図である。
図７は、比較のために、弾性部材３０を介在させずに水膨張シール材２０Ａのみを用いた場合の施工状態を示す拡大断面図である。

図６の施工状態を図７の施工状態と比較すると、図７の施工状態では、半割継手本体１０のアール部１３に起因する隙間Ｇが水密性の観点から無視できない程度に残っているのに対し、図６の施工状態では、水膨張性シール材２０Ａの膨張も考慮したときには十分に水密性が確保されると評価できる程度に隙間Ｇが埋まっていることが分かる。

半割継手１を接続対象となる被接続管５０に装着した際に、アール部１３において半割継手本体１０と被接続管５０の間に生じ得る隙間Ｇを埋めて水密性を確保するためには、以下のような要素を考慮すればよい。
すなわち、アール部１３の曲率半径、水膨張性シール材２０Ａの厚さ及び水膨張性の程度、弾性部材３０の厚さ及び圧縮応力などである。

例えば、アール部１３の曲率半径が大きくなれば、隙間Ｇが大きくなる。また、水膨張性シール材２０Ａの厚さや水膨張性の程度によっても、弾性部材３０の最適な厚さや圧縮応力は変わり得る。
すなわち、これらの要素は相互的に関係しているので、個々の要素の最適な条件を一概に記述することは困難であるが、当業者であれば、特に、後述の実施例における具体的な材料、寸法等の記載から、水密性を確保するための各部の寸法や材料を適切に選定できるであろう。

ただ、極端な例を除けば、弾性部材３０は、通常、幅１５〜２０ｍｍ、厚さ２〜３ｍｍ程度とすることが好ましいと考えられる。
また、極端な例を除けば、弾性部材３０の圧縮応力は、通常、４０〜８０ｋＰａとすることが好ましく、６０〜７０ｋＰａとすることがより好ましい。なお、本発明において、弾性部材の圧縮応力は、ＡＳＴＭ Ｄ１０５６に基づいて測定される圧縮応力（２５％）を意味する。

以下、本発明にかかる半割継手について、より具体的な実施例を示すが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
以下において、各部の符号は、図１〜３に示す符号に対応する。

厚さ７ｍｍの塩ビプレートをプレス加工することにより、一対の半割継手本体１０，１０を作製した。
その際、半割継手１を、外径３１８ｍｍの被接続管５０（例えば、ＶＰ３００）に適用することを想定して、被接続管５０の外径より４ｍｍ大きい内径となるように加工した。
アール部１３の曲率半径は１２ｍｍであった。

次に、半割継手本体１０のアール部１３に沿って、弾性部材３０として、発泡クロロプレン「ラバペルカＣＲ−２５０ＮＮ」（三和化工株式会社製）を貼り付けた。
貼付けは、アクリル系接着剤により行った。
上記弾性部材３０の寸法は厚さ２．５ｍｍ、幅１５ｍｍ、長さ３５０ｍｍ（＝半割継手本体１０のアール部１３の軸方向長さ）とした。また、上記弾性部材３０の圧縮応力（２５％）（ＡＳＴＭ Ｄ１０５６に準拠）は６５ｋＰａである。

次に、図２において左右に位置する半割継手本体１０の周縁部分に対して、アール部１３に沿って貼り付けた弾性部材３０を覆うようにして、水膨張性シール材２０Ａとして、水膨張不織布「グレード３０７０」（膨張率２．４倍、共和ゴム株式会社製）を貼り付けた。
水膨張性シール材２０Ａの寸法は、厚さ３ｍｍ、幅５０ｍｍ、長さ３５０ｍｍとした。

また、図２において上下に位置する半割継手本体１０の周縁部分に対し、水膨張性シール材２０Ｂとして、水膨張不織布「グレード３０７０」（膨張率２．４倍、共和ゴム株式会社製）を貼り付けた。
水膨張性シール材２０Ｂの寸法は、厚さ３ｍｍ、長さ４２０ｍｍ、幅５０ｍｍとした。
これらの水膨張性シール材２０Ａ，２０Ｂの貼付けは、アクリル系接着剤により行った。

本発明の半割継手は、例えば、光ファイバー等のケーブルの保護管などを接続する継手として、特に水密性等の性能が要求される場合に好適に利用できる。簡易かつ低コストに製造でき、少量生産に適しているので、例えば、移設対象部分の管を取り除き、ケーブルを所望位置まで移動させたのち、ケーブルに管路補修用の半割直管・半割曲管を被せ、半割継手で管を連結するといった補修工事などにも好適に利用できる。

１ 半割継手
１０ 半割継手本体
１１ 半円弧状部
１２ フランジ部
１３ アール部
１４ 貫通孔
２０Ａ，２０Ｂ 水膨張性シール材
３０ 弾性部材
４１ ボルト
４２ ナット
５０ 被接続管

Claims (4)

1. 断面半円弧状の半円弧状部と前記半円弧状部の両端縁から外側に設けられたフランジ部とを有する半割継手本体を一対備え、一対の半割継手本体の対向するフランジ部を合わせることにより管状をなす半割継手であって、
   前記半割継手本体は、前記半円弧状部と前記フランジ部との間にアール部を備え、
   前記半割継手本体の内周面のうち、少なくとも周縁部分が水膨張性シール材で被覆されており、
   一対の半割継手本体を突き合わせて半割継手を接続対象となる被接続管に装着した際に、前記アール部において前記半割継手本体と前記被接続管の間に生じ得る隙間を埋めて水密性が確保されるように、前記アール部に沿って、前記半割継手本体の内周面と前記水膨張性シール材との間に、前記アール部における半割継手本体の内周面の表面寸法と同一または実質的に同一の表面寸法を有する帯状の弾性部材が介在している
   ことを特徴とする、半割継手。
2. 前記一対の半割継手本体は、それぞれ、プレートをプレス加工して得られるものである、請求項１に記載の半割継手。
3. 前記弾性部材が発泡エラストマーである、請求項１または２に記載の半割継手。
4. 前記弾性部材の圧縮応力が４０〜８０ｋＰａである、請求項１から３までのいずれかに記載の半割継手。

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