JP6583957B2 - 管体の離脱防止機構 - Google Patents

Description

この発明は、挿し側管体と受け側管体との連結時における水密状態を確保しつつ、両管体の抜け止めを図るための管体の離脱防止機構に関する。

農業用水や上水道等の管路においては、挿し側管体を受け側管体に挿し込むとともに、両管体の間に介在して水密部材を設ける構成が一般的に採用される。このように、両管体の間に水密部材を介在させることにより、両管体の間の隙間からの漏水を防止している。近年、大規模な地震が頻発しており、地震による揺れが管体に作用すると、両管体が離脱して、漏水が生じる問題がある。そこで、地震の揺れが管体に作用しても、連結した管体同士が互いに抜けないように、抜け止め防止機構を採用することがある。

例えば、特許文献１には、先端外周面に突部２が設けられた、挿し口１を有する一方の管と、受け口３を有する他方の管とを結合する管継手構造が示されている。この管継手構造においては、挿し口１と受け口３との間に止水用ゴム輪４が配置されている。この止水用ゴム輪４には、係止片５が取り付けられている。また、受け口３の内周面には、係止片５が係合する係止片用溝部３ｂが形成され、この係止片用溝部３ｂの受け口３の管端側に寄った位置には、止水用ゴム輪４が嵌め込まれる止水ゴム輪用溝部３ａが形成されている。挿し口１は、この挿し口１に設けられた突部２が止水用ゴム輪４を通過するまで受け口３に挿し込まれる。挿し口１が受け口３に挿し込まれた状態で両管に引っ張り力が作用すると、突部２は係止片５を介して係止片用溝部３ｂに当接し、管体の連結部分からの漏水を防止するとともに、管体同士の離脱を防止することができる（本文献の段落００３３等参照）。

特開２０１４−１４２０４９号公報

特許文献１に係る構成は、止水用ゴム輪４が係止片５と一体に構成されているため、この係止片５が突部２と係止片用溝部３ｂとの間に挟み込まれた際に、この挟み込み力によって係止片が変位し、この変位に伴って止水用ゴム輪４に負荷が作用することがある。この負荷に起因して止水用ゴム輪４にひび割れ等の劣化が生じると、この止水用ゴム輪４による止水効果が低下して、管体の連結部分から漏水する問題が生じる虞がある。

そこで、この発明は、管体同士の離脱防止、及び連結部分からの漏水防止の両立を図ることを課題とする。

上記の課題を解決するため、この発明では、挿し側管体と、前記挿し側管体が挿し込まれる受け側管体と、前記挿し側管体又は前記受け側管体のうち一方側の管体の先端部に、相手側管体に臨むように径方向に突出して設けられる係止突起と、前記挿し側管体又は前記受け側管体のうち他方側の管体に設けられ、両管体に引き抜き力が作用した際に前記係止突起と当接する抜け止め部材と、前記挿し側管体又は前記受け側管体のいずれか一方側に、両管体の挿し込み状態において、前記抜け止め部材に対して、前記係止突起の管体軸方向反対側に、前記抜け止め部材と離間して設けられる水密部材と、を備えた管体の離脱防止機構を構成した。

このように、両管体に引き抜き力が作用した際に、係止突起と抜け止め部材が当接するようにしたことにより、管体同士の離脱を確実に防止することができる。しかも、抜け止め部材と水密部材とを離間させたので、係止突起に抜け止め部材が係合して、この抜け止め部材が引き抜き力によって変形した場合においても、その変形の影響が水密部材には及ばない。このため、水密部材にひび割れ等の劣化が生じにくく、長期に亘って連結部分からの漏水を確実に防止することができる。

前記構成においては、前記挿し側管体及び前記受け側管体が、繊維強化プラスチックと樹脂モルタルとを複合した強化プラスチック複合材からなる構成とするのが好ましい。このように、強化プラスチック複合材を用いることにより、管体連結部の高い強度を確保することができ、大地震の際の管体同士の離脱防止作用に加えて、破損防止作用も発揮される。

前記各構成においては、前記抜け止め部材に、この抜け止め部材への外力無負荷時において管体の径方向かつ奥方向に開口する開口部を形成した構成とすることもできる。このように、抜け止め部材に開口部を形成しておくことにより、挿し側管体を受け側管体に挿し込む際には、この開口部が一旦閉じてスムーズに両管体を連結することができる。しかも、管体同士の連結後は、両管体に引き抜き力が作用した際に、抜け止め部材と係止突起が当接し、両管体の離脱防止作用が確実に発揮される。

前記各構成においては、前記係止突起を、金属、モルタル、樹脂含浸繊維、又はこれらを積層し、積層体とした構成とすることができる。このように、係止突起の素材として金属等を選択することにより、管体に係止突起を容易に形成することができる。しかも、これらの素材は十分な強度を備えており、抜け止め部材が係止突起に当接した際に、この係止突起が破損することなく、両管体の抜け止め作用が確実に発揮される。

前記各構成においては、前記抜け止め部材を弾性体とすることができる。このように、弾性体（ゴム等）を採用することにより、挿し側管体と受け側管体の連結をスムーズに行うとともに、両管体に引き抜き力が作用した際に、この抜け止め部材と当接する係止突起に過大な力が作用するのを防止して、この係止突起の長寿命化を図ることができる。

この発明では、挿し側管体と、前記挿し側管体が挿し込まれる受け側管体と、前記挿し側管体又は前記受け側管体のうち一方側の管体の先端部に、相手側管体に臨むように径方向に突出して設けられる係止突起と、前記挿し側管体又は前記受け側管体のうち他方側の管体に設けられ、両管体に引き抜き力が作用した際に前記係止突起と当接する抜け止め部材と、前記挿し側管体又は前記受け側管体のいずれか一方側に、両管体の挿し込み状態において、前記抜け止め部材に対して、前記係止突起の管体軸方向反対側に、前記抜け止め部材と離間して設けられる水密部材と、を備えた管体の離脱防止機構を構成した。

このように、両管体に引き抜き力が作用した際に、係止突起と抜け止め部材が当接するようにしたことにより、管体同士の離脱を確実に防止することができる。しかも、抜け止め部材と水密部材とを離間させたので、係止突起に抜け止め部材が係合して、この抜け止め部材が変形した場合においても、その変形の影響が水密部材には及ばない。このため、水密部材にひび割れ等の劣化が生じにくく、長期に亘って連結部分からの漏水を確実に防止することができる。

この発明に係る管体の離脱防止機構の第一実施形態を示す縦断面図であって、（ａ）は両管体の連結前の状態、（ｂ）は両管体を連結した状態、（ｃ）は両管体に引き抜き力が作用した状態 この発明に係る管体の離脱防止機構の第二実施形態を示す縦断面図であって、（ａ）は両管体の連結前の状態、（ｂ）は両管体を連結した状態、（ｃ）は両管体に引き抜き力が作用した状態 この発明に係る管体の離脱防止機構の第三実施形態を示す縦断面図であって、（ａ）は両管体の連結前の状態、（ｂ）は両管体を連結した状態、（ｃ）は両管体に引き抜き力が作用した状態 この発明に係る管体の離脱防止機構の第四実施形態を示す縦断面図であって、（ａ）は両管体の連結前の状態、（ｂ）は両管体を連結した状態、（ｃ）は両管体に引き抜き力が作用した状態

この発明に係る管体の離脱防止機構の第一実施形態を図１（ａ）〜（ｃ）に示す。この管体の離脱防止機構は、互いに連結した挿し側管体１と受け側管体２が、地震の揺れ等によって互いに抜けないようにするためのものである。この管体の離脱防止機構は、挿し側管体１と、この挿し側管体１が挿し込まれる受け側管体２と、挿し側管体１の外周面先端部に設けられる係止突起３と、受け側管体２の内周面に設けられる抜け止め部材４と、受け側管体２の内周面先端部に設けられる水密部材５と、を備えている。

挿し側管体１には、先端部において管体の外径を縮径する段部１ａが形成されており、受け側管体２を、その先端が段部１ａに突き当たるまで挿し込み得るようになっている。挿し側管体１及び受け側管体２は、いずれも繊維強化プラスチックと樹脂モルタルとを複合した強化プラスチック複合材で構成されている。

係止突起３は円環状をしており、その外径側に、挿し側管体１の先端に向かうほど、径方向の肉厚を小さくする傾斜面３ａが形成されるとともに、奥側端部に、径方向外向きに起立した当接壁３ｂが形成されている。このように、傾斜面３ａを形成することにより、この傾斜面３ａに沿って受け側管体２に形成した抜け止め部材４及び水密部材５を挿し側管体１の奥側に案内して、両管体１、２の連結をスムーズに行うことができる。また、当接壁３ｂを形成することにより、この当接壁３ｂに抜け止め部材４を当接させて、管体１、２同士の抜け止めを図ることができる。

この係止突起３の素材として、樹脂を含浸させた樹脂含浸繊維を複数積層した積層体が用いられている。この積層体は、挿し側管体１の外面に容易に形成することができる。しかも、硬化後の積層体は十分な強度を備えており、抜け止め部材４が係止突起３に当接した際に、両管体１、２の抜け止め作用が確実に発揮される。この実施形態においては、係止突起３の素材として樹脂含浸繊維の積層体を採用したが、金属、モルタル、又はこれらを積層した積層体も適宜採用することができる。この係止突起３の素材の硬度は、高ければ高いほど耐久性が向上するため好ましい。この実施形態においては、円環状の係止突起３を採用したが、この係止突起３は必ずしも円環状でなくてもよい。例えば、所定の円周角（例えば３０度）に形成された複数の係止突起３を、所定角度間隔をもって円環状に配置した構成とすることもできる。

抜け止め部材４は円環状をしており、その内径側に、受け側管体２の先端に向かうほど、径方向の肉厚を小さくする丸め加工部４ａが形成されるとともに、奥側端部に、径方向内向きに起立した当接壁４ｂが形成されている。このように、丸め加工部４ａを形成することで、この丸め加工部４ａに沿って係止突起３がスムーズに案内され、挿し側管体１と受け側管体２を容易に連結することができる。しかも、この抜け止め部材４の当接壁４ｂと係止突起３の当接壁３ｂとが当接して、この当接力（引き抜き力）で抜け止め部材４が変形しても、抜け止め部材４と水密部材５との接触を防止することができる（図１（ｂ）中の符号ｇで示す隙間参照）。この接触を防止することにより、水密部材５にひび割れ等の劣化が生じて、漏水防止作用が低下するのを防止することができる。この第一実施形態においては、円環状の抜け止め部材４を採用したが、上記において説明した係止突起３と同様に、必ずしも円環状でなくてもよく、係止突起３を設けた位置に対応する位置のみに、抜け止め部材４を設けた構成とすることもできる。

また、この抜け止め部材４の受け側管体２の内周面に臨む面には環状突部４ｃが形成されており、この環状突部４ｃは、受け側管体２の内周面に形成された周溝２ａに嵌め込まれている。このように、環状突部４ｃを周溝２ａに嵌め込むことによって、両管体１、２に引き抜き力が作用した際に、抜け止め部材４がその軸方向にずれて、管体１、２同士の離脱防止作用が発揮できなくなるのを防止することができる。この抜け止め部材４の素材として弾性体（ゴム等）が採用されており、両管体１、２の連結をスムーズに行い得るとともに、両管体１、２に引き抜き力が作用した際に、確実に離脱防止を図ることができる。また、抜け止め部材４を弾性体とすることにより、この抜け止め部材４と当接する係止突起３に過大な力が作用せず、この係止突起３の長寿命化を図ることができる。

水密部材５は円環状をしており、その内径側に、径方向内向きに起立した２本の環状突部５ａ、５ａが形成されている。各環状突部５ａ、５ａには受け側管体２の先端に向かうほど、径方向の肉厚を小さくする傾斜面５ｂが形成されるとともに、奥側端部に、径方向内向きに起立した起立面５ｃが形成されている。このように、受け側管体２の先端側に傾斜面５ｂを形成すると、両管体１、２を連結する際に、傾斜面５ｂが係止突起３に形成された傾斜面３ａに案内されるため、その連結をスムーズに行うことができる。

水密部材５の受け側管体２先端側の端部には、径方向外向きに起立するフランジ５ｄが形成されている。このフランジ５ｄは、受け側管体２の端面を覆っている。このため、両管体１、２を連結した際に、挿し側管体１の段部１ａと受け側管体２の端部が直接当接せず、連結作業の際の騒音発生や、両管体１、２の傷付きを防止することができる。

また、この水密部材５の受け側管体２の内周面に臨む面には周溝５ｅが２本形成されており、この周溝５ｅに、受け側管体２の内周面に形成された環状突部２ｂが嵌め込まれている。このように環状突部２ｂを周溝５ｅに嵌め込むことによって、両管体１、２を連結する際に、水密部材５がその軸方向にずれて、漏水防止作用が低下するのを防止することができる。

両管体１、２を連結した状態で、図１（ｃ）に示すように両管体１、２に引き抜き力が作用すると、係止突起３と抜け止め部材４が当接して、両管体１、２の離脱が防止される。

この発明に係る管体の離脱防止機構の第二実施形態を図２（ａ）〜（ｃ）に示す。この管体の離脱防止機構は、第一実施形態に係るものと基本的な構成は同じであるが、係止突起３の挿し側管体１の外周面に臨む面に環状突部３ｃが形成されており、この環状突部３ｃが、挿し側管体１の外周面に形成された周溝１ｂに嵌め込まれている点で異なる。このように、環状突部３ｃを周溝１ｂに嵌め込むことによって、両管体１、２に引き抜き力が作用した際に、係止突起３がその軸方向にずれて、管体１、２同士の離脱防止作用が発揮できなくなるのを防止することができる。

この発明に係る管体の離脱防止機構の第三実施形態を図３（ａ）〜（ｃ）に示す。この管体の離脱防止機構は、第一実施形態に係るものと基本的な構成は同じであるが、抜け止め部材４に、丸め加工部４ａ（図１（ａ）参照）の代わりに傾斜面４ｄを形成するとともに、この抜け止め部材４の外力無負荷時において、受け側管体１の径方向かつ奥方向に開口する開口部４ｅを形成した点において異なる。このように、抜け止め部材４に開口部４ｅを形成しておくことにより、挿し側管体１を受け側管体２に挿し込む際には、この開口部４ｅが一旦閉じてスムーズに両管体１、２を連結することができる。しかも、管体１、２同士の連結後は、両管体１、２に引き抜き力が作用した際に、抜け止め部材４と係止突起３が当接し、両管体１、２の離脱防止作用が確実に発揮される。

なお、図３（ｂ）（ｃ）においては、両管体１、２の連結状態において開口部４ｅが閉じた態様を示しているが、挿し側管体１の外周面と受け側管体２の内周面とをさらに離間させ、両管体１、２の連結状態において、開口部４ｅが若干開口した態様としてもよい。

この発明に係る管体の離脱防止機構の第四実施形態を図４（ａ）〜（ｃ）に示す。この管体の離脱防止機構は、第一実施形態に係るものと基本的な構成は同じであるが、挿し側管体１の段部１ａ（図１（ａ）等参照）を形成していない点で異なる。このように、段部１ａを形成しないことにより、挿し側管体１の加工コストを低減できるとともに、受け側管体２への挿し側管体１の差し込み深さの自由度を向上することができる。

上記の各実施形態において説明した管体１、２の離脱防止機構及び離脱防止部材はあくまでも一例であって、管体同士の離脱防止、及び連結部分からの漏水防止の両立を図る、という本願発明の課題を解決し得る限りにおいて、その構成部材の形状、配置、個数等は適宜変更することができる。例えば、挿し側管体１に抜け止め部材４を設けるとともに、受け側管体２に係止突起３を設け、さらに、挿し側管体１に水密部材５を設ける態様とすることもできる。

１ 挿し側管体
１ａ 段部
１ｂ 周溝
２ 受け側管体
２ａ 周溝
２ｂ 環状突部
３ 係止突起
３ａ 傾斜面
３ｂ 当接壁
３ｃ 環状突部
４ 抜け止め部材
４ａ 丸め加工部
４ｂ 当接壁
４ｃ 環状突部
４ｄ 傾斜面
４ｅ 開口部
５ 水密部材
５ａ 環状突部
５ｂ 傾斜面
５ｃ 起立面
５ｄ フランジ
５ｅ 周溝
ｇ 隙間

Claims (2)

1. 挿し側管体（１）と、
   前記挿し側管体（１）が挿し込まれる受け側管体（２）と、
   前記挿し側管体（１）の外周面先端部に、前記受け側管体（２）に臨むように径方向に突出して設けられる係止突起（３）と、
   前記受け側管体（２）の内周面に設けられ、両管体（１、２）に引き抜き力が作用した際に前記係止突起（３）と当接し、前記受け側管体（２）の先端部に向かうほど、その径方向の肉厚を小さくする丸め加工部（４ａ）と、奥側端部に、その径方向内向きに起立した当接壁（４ｂ）が形成された抜け止め部材（４）と、
   前記受け側管体（２）の内周面先端部に、両管体（１、２）の挿し込み状態において、前記抜け止め部材（４）に対して、前記係止突起（３）の管体軸方向反対側に、前記抜け止め部材（４）と離間して設けられる、径方向内向きに起立した環状突部（５ａ）が形成された水密部材（５）と、
   を備え、
   前記挿し側管体（１）及び前記受け側管体（２）が、繊維強化プラスチックと樹脂モルタルとを複合した強化プラスチック複合材からなり、
   前記抜け止め部材（４）を弾性体とし、
   前記抜け止め部材（４）の素材がゴムであって、
   前記抜け止め部材（４）に対する外力が作用していない状態において、この抜け止め部材（４）の内径よりも、前記挿し側管体（１）の外径を大とし、
   前記係止突起（３）と前記当接壁（４ｂ）との当接力によって、前記丸め加工部（４ａ）を変形させつつ前記挿し側管体（１）の外周面に押し当て、
   前記係止突起（３）と前記当接壁（４ｂ）が当接して、前記抜け止め部材（４）と前記環状突部（５ａ）が変形したときに、前記抜け止め部材（４）と前記環状突部（５ａ）との間に隙間（ｇ）を形成して両者の接触を防止するようにした管体の離脱防止機構。
2. 前記係止突起（３）を、金属、モルタル、樹脂含浸繊維、又はこれらを積層し、積層体とした請求項1に記載の管体の離脱防止機構。

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