JPH0251689A - 管継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、金属管の少なくとも外周面が熱溶融性の合成
樹脂で被覆された複合管が接続される管継手に関する。

（従来の技術） 給水配管、給湯配管、ガス配管等に使用される合成樹脂
管には１接続される管継手との接続強度を高めるために
２両者を熱融着により接続する方法が採用されている。

このような熱融着による管と管継手との接続構造は、実
公昭６０−２３５９６合公報。

公表特許昭５５−５００４７９号公報等に開示されてい
る。

これらの公報に開示された管と管継手との接続構造は、
いずれも接続すべき合成樹脂管の端部外周面を、該端部
が内嵌される管継手の内周面に配設された発熱体により
通電加熱し、該合成樹脂管の端部外周面と管継手内周面
とを融着するものである。

また最近では、肉厚が外径の約５％以下の薄肉金属管の
内周面および外周面を合成樹脂にて被覆した複合管が耐
蝕性、耐久性に優れているため。

給水配管、給湯配管、排水配管等に使用されている。こ
のような複合管を管継手に接続する場合にも、上述した
融着接続方法が採用され、管外周面と管継手内周面とを
熱融着すれば２両者は強固に接着される。この融着接続
方法は、配管現場において、管継手に配設された発熱体
を通電加熱すればよいために現場施工性が良好である。

しかも。

管端部にフレア加工や拡径加工が必要なフランジ接続で
は管端部の加工に数トンないし数十トンという力が必要
であることを考慮すると、加工性に優れている。

（発明が解決しようとする課題） このような融着接続方法では、複合管が管継手に融着接
続されている状態で９例えば複合管内に流体が高圧で通
流され、複合管が管継手から抜ける方向への力を受ける
と、管継手に融着された複合管外周側の合成樹脂層が管
継手と共に複合管の金属管部分から剥離し、複合管が抜
は落ちるおそれがある。

本発明は、このような融着接続された複合管の抜は落ち
を防止し、現場施工性に優れた管継手を提供することを
目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の管継手は、金属管の少なくとも外周面が熱溶融
性樹脂層にて被覆された複合管の端部に外嵌され、少な
くとも該端部を外嵌する部分が熱溶融性樹脂製であって
、その部分に発熱体が配設された継手本体と、該継手本
体に内嵌された複合管の端部に外嵌し得るように、該継
手本体の発熱体近傍に固定されており、該発熱体により
加熱されて縮径する環状の形状記憶合金製抜け止め具と
。

を具備してなり、そのことにより上記目的が達成される
。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

第１図は２本発明の管継手と複合管との接続構造を示す
一部破断側面図である。複合管１０は１例えばアルミニ
ウム製の金属管１１の内周面お・よび外周面がそれぞれ
熱溶融性の合成樹脂層１２および１３にて被覆された構
造である。

該複合管１０の端部が接合される管継手２０は、直管状
の継手本体２１と、該継手本体２１の一端部に螺合され
た締込みナツト２２とを有する。

継手本体２１の一端部には、複合管１０の端部が嵌合し
得る間隙を有して外筒２１ａおよび内筒２１ｂが同軸状
に形成されている。そして、その間隙内に複合管１０の
端部が嵌合される。

該継手本体２１の他端部には、該内筒２１ｂの内径より
も若干大きい内径を有する接続部２１ｃが配設されてお
り、該接続部２１ｃの外周面にねじ溝が形成されている
。そして、該接続部２１ｃを所定の機器等にねじ込むこ
とにより、管継手２０が、その機器に接続される。

このような継手本体２１は、熱溶融性樹脂にて一体的に
成形されている。

継手本体２１の一端部に配設された外筒２１ａおよび内
筒２１ｂには１例えばＣｕ、ニクロム等の線状抵抗体で
なる発熱体２１ｄが埋設されている。該発熱体２１ｄは
、その発熱により、外筒２１ａの内周部および内筒２１
ｂの外周部を全体にわたって加熱し得て、かつ、外筒２
１ａの先端部も確実に加熱されるように配置される。該
発熱体２１ｄは２本実施例では線状抵抗体が外筒２１ａ
の内周面および内筒２１ｂの外周面に沿って、軸方向に
適当な間隙をあけて巻回されている。該発熱体２１ｄは
、外筒２１ａおよび内筒２１ｂの基端部から外部へ延出
されており。

該発熱体２１ｄの各端部間に電圧を印加することにより
、該発熱体２１ｄが発熱する０発熱体２１ｄはこのよう
な線状抵抗体に拘らず８面状抵抗体でもよく、また導電
性粉末物を樹脂に練り込んで抵抗体としたものでもよい
。

継手本体２１における外筒２１ａの先端部外周には。

ねじ溝が形成されており、該ねじ漠に締込みナツト２２
が螺合している。該締込みナツト２２は、一端が開放さ
れ、その開放端に向って若干先細り状に縮径された円筒
状をしており、その開放端側の内周面にはねじ溝が形成
されている。該締込みナツト２２の他端には、中央部に
複合管１０の外径より若干大きい一外径の透孔が形成さ
れた係止部２２ａが設けられている。該締込みナツト２
２は、その開放端から継手本体２０の外筒２１ａに外嵌
され、外筒２１ａにおける外周面のねじ溝と締込みナッ
ト２２内周面のねじ溝とが螺合される。そして締込みナ
ツト２２が外筒２１ａに締込まれることにより、外筒２
１ａは徐々に縮径される。

継手本体２１の外筒２１ａ先端と、該外筒２１ａに螺合
された締込みナツト２２の係止部２２ａとの間には。

形状記憶合金製の環状の抜は止め具２３が配設されてい
る。該抜は止め具２３は、第２図に示すように連続した
円環状をしており、その断面は、内周部分が内側に向っ
て先細り状に尖った三角形状をしている。該抜は止め具
２３は、このような形状に拘らず１例えば第３図に示す
ように、内周面が平坦な断面矩形状であってもよい。

該抜は止め具２３は、　Ｎｉ−Ｔｉ合金、　Ｃｕ−Ｚｎ
−Ａｔ合金等の形状記憶合金からなる板材または円筒材
料を切削加工、打ち抜き加工を施した後、拡径加工を施
すことにより製造される。形状記憶合金は、そのマルテ
ンサイト変態点以下の低温１例えば室温で塑性変形を受
けた後に、オーステナイト変態点以上に加熱されると、
逆変態を起こし、変形前の形状に復帰する性質をもつ０
本発明の管継手に使用される抜は止め具２３は、当初、
複合管１０における金属管１１の外径よりも小さい内径
に加工され。

その後、素材合金のマルテンサイト変態点以下の温度で
、複合管ｌＯの外径より大きい内径に拡径加工されるこ
とにより製造される。抜は止め具２３に用いられる形状
記憶合金は、オーステナイト変態温度が、複合管１０の
合成樹脂層１２および１３ならびに継手本体２１を形成
する樹脂の融点以下の温度であることが好ましい。

このような構成の管継手２０は、複合管１０の端部とは
次のように接合される。まず、締込みナツト２２を継手
本体２１の外筒２１ａに緩く螺合してお（。

このような状態で、複合管１０の端部を、締込みナツト
２２の係止部２２ａの透孔および抜は止め具２３に挿通
させて、外筒２１ａと円筒２１ｂの間隙内に挿入する。

そして、該複合管１０の端面を外筒２１ａと内筒２１ｂ
との間隙内の奥部に当接させる。このような状態で締込
みナツト２２を回転させて、その係止部２２ａが抜は止
め具２３に当接するようにねし送りする。これにより、
外筒２１ａは締込みナツト２２により締付けられて、締
込みナツト２２が螺合した部分から順次縮径される。そ
の結果、外筒２１ａと内筒２１ｂとの間隙内に挿入され
た複合管１０の端部は。

その外周面が外筒２１ａ内周面に圧接されると共に。

その内周面が内筒２１ｂの外周面に圧接される。

次いで、外筒２１ａ内および内筒２１ｂ内に配設された
発熱体２１ｄに通電して、該発熱体２１ｄを発熱させる
。これにより、熱溶融性樹脂製の外筒２１ａおよび内筒
２１ｂが加熱溶融されると共に、複合管１０の外周面お
よび内周面の熱溶融性樹脂層１２および１３も加熱溶融
され９両者は融着される。

このとき、抜は止め具２３も同時に発熱体２１ｄにより
加熱される。この加熱によって抜は止め具２３がその素
材合金のオーステナイト変態点以上の温度に達すると、
該抜は止め具２３に逆変態が生じ。

該抜は止め具２３は、その内径が、複合管１０の金属管
１１の部分の外径より小さくなる。従って、この逆変態
により抜は止め具２３が、複合管１０外周面の加熱溶融
された熱溶融性樹脂層１２内に入り込み。

複合管１０の金属管１１外周面に喰い込んだ状態となる
。抜は止め具２３の素材合金のオーステナイト変態温度
が、複合管１０の合成樹脂層１２および１３ならびに継
手本体２１の形成樹脂の融点以下の温度の場合は、樹脂
の溶融に必要な加熱を行なうだけで抜は止め具２３が逆
変態を起こし、金属管１１への喰い込みが迅速で確実な
ものとなる。

このような状態で、管継手２０および複合管１０内に上
水等が通流され、その通流水により、複合管１０が継手
本体２０から抜ける方向に力を受けても。

該複合管１０は抜は止め具２３に強固に係止され、かつ
該抜は止め具２３が締込みナツト２２の係止部２２ａに
係止されるため、該複合管１０は外周側の樹脂層１２と
金属管１１との間で剥離を生じず、管継手２０から抜は
落ちるおそれがない。また、複合管１０内周面と内筒２
１ｂ外周面が一体的に融着されると共に。

複合管１０外周面と外筒２１ａ内周面が一体的に融着さ
れているため、管継手２０と複合管１０との接合部にお
いて漏水のおそれもない。しかも、複合管ｌＯの金属管
１１は水に接触せず腐蝕するおそれがない。

複合管１０における金属管１１を被覆する熱溶融性の樹
脂層１２および１３としては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリブテンなどのオレフィン系樹脂、あるいは
これらの樹脂の混合物や共重合体が使用される。特に、
架橋オレフィン系樹脂が金属との接着力が大きく、好適
である。

管継手２０における継手本体２１も、複合管１０におけ
る樹脂層１２および１３と同様の合成樹脂が用いられる
。

第４図は本発明の管継手の他の実施例の一部破断側面図
である。本実施例では、継手本体２１が。

前記実施例の管状の接続部２１ｃに代えてフランジ２１
ｅを有している。該フランジ２１ｅにはボルトの挿通孔
２１ｆが形成されており、このフランジ２１ｅを所定の
機器等にボルト止めすることにより、管継手２０がその
機器等に接続固定される０本実施例の管継手は、継手本
体２１がフランジ２１ｅを有すること以外は第１図に示
す実施例と同様の構成であるので、同一構成部分に同一
番号を付して詳しい説明を省略する。

第５図はさらに本発明の管継手の他の実施例の一部破断
側面図である。本実施例では、第６図に示す断面円形状
の線材を巻回してなるスプリングコイル状の抜は止め具
２３゛が使用されている。このスプリングコイル状の抜
は止め具２３°は、前記実施例のリング状の抜は止め具
２３と同様の形状記憶合金製である。そして２発熱体２
１ｄにより、液抜は止め具２３”が加熱されると、液抜
は止め具２３゜全体が縮径し、液抜は止め具２３゛がそ
の軸方向全体にわたって複合管１０内に係止される。そ
の結果。

複合管１０が管継手２０から抜は落ちることが一層効果
的に防止される。

一般に、形状記憶合金は切削性が極めて悪く。

超硬工具によりかろうじて切削加工される。このため、
前記実施例のリング状の抜は止め具２３の製造は容易で
はない。これに対し１本実施例のスプリングコイル状の
抜は止め具２３゛　は、線材を巻回加工するだけで製造
される。形状記憶合金を線材に加工することは容易であ
るので、スプリングコイルの抜は止め具２３″は、容易
に製造できる。また、スプリングコイル状の抜は止め具
２３′　は、その巻数が容易に変更でき１巻数の変更で
複合管１０への係止力が調節できる。従って、液抜は止
め具２３゛　は複合管１０が継手本体２０からの抜は落
ちを確実に防止し得る。スプリングコイル状の抜は止め
具２３゛　は、断面円形状に限らず１例えば、第７図に
示すように、内周側面が内方へ突出した断面形状であっ
てもよい。このような断面形、状の抜は止め具２３゛　
は、加工ダイスの形状を変えることにより容易に製造し
得る。

本実施例では、スプリングコイル状の抜は止め具２３°
を用いたこと以外は、第１図に示す実施例と同様である
ので、同一部分に同一番号を付して詳しい説明を省略す
る。なお１本実施例においても、第４図の実施例のよう
に継手本体２１の接続部２１ｃに代えてフランジを設け
る構成としてもよい。

上述の実施例は、いずれも直管タイプの管継手について
の例であるが１本発明はこのようなものに限定されるも
のではなく、エルボタイプ等の管継手に対しても適用で
きる。また、継手本体２１と。

機器とはねじ込み式の接続部２１ｃによる接続に限らず
フランジ２１ｅを用いて接続してもよく、さらにはソケ
ットタイプ等を採用することも可能である。抜は止め具
は継手本体２１の内部に配設する構成としてもよい。

第４図の実施例において実際に複合管を管継手に接続し
て引き抜き強度について試験したので。

詳細を以下に説明する。

複合管１０として、アルミニウム製の金属管１１の内外
面にポリエチレン樹脂を被覆したものを使用した。複合
管１０の外径は４０ｍｍ、金属管１１の外径は３９Ｉｌ
ＩＩｌである。継手本体２１は複合管１０の被覆樹脂と
同様の樹脂で成形した。発熱体２１ｄとしては線径１、
Ｏｍｍのニクロム線を使用した。抜は止め具２３は、　
４９．８％Ｎｉ−Ｔｉ形状記憶合金板を切削加工により
、内径３８．６ｍｍ、肉厚２ｍｍのリング状に形成し。

その後に室温で内径が４０．５ａｍとなるようにマンド
レルにて拡径加工した。

複合管１０を継手本体２０に挿入して２発熱体２１ｄに
通電を行ない、複合管１０を管継手２０に融着した後、
オートグラフ（島津製作所製；荷重５トン）で複合管１
０の抜は落ち性能を調査した。その結果、　１００　ｋ
ｇ／ｃ−の引き抜きに耐え得ることが明らかとなり、抜
は止め具２３が複合管１０の保持に効果的に寄与してい
ることが確認された。

またリング状の抜は止め具２３に替えて第６図に示すス
プリングコイル状の抜は止め具２３“を用い。

同様の試験を行なった。液抜は止め具２３゛　の線径は
１．５　ａｌＩ！１．材質および内径は前記リング状抜
は止め具２３と同一である。コイルの巻数が３回の場合
は６０ｋｇ／ｃｄ、　　５回の場合は８０ｋｇ／ｃ−の
引き抜き力に耐え得ることが確認できた。

（発明の効果） 本発明の管継手は、このように継手本体と複合管とが一
体的に融着されると共に、形状記憶合金製の抜は止め具
が融着熱を利用した形で間車かっ強固に複合管に係止さ
れるため、複合管を継手本体に強固に固定し得る。しか
も、配管現場において９発熱体に電圧を印加すればよい
だけであるため、施工性に優れている。

４　　°′　　の　　　な牙　日− 第１図は本発明の管継手の一例を複合管と共に示す一部
破断縦断図、第２図および第３図はそれぞれ抜は止め具
の一例を示す断面図、第４図および第５図はそれぞれ本
発明の他の実施例を複合管と共に示す一部破断縦断面図
、第６図および第７図はそれぞれ抜は止め具のさらに他
の例を示す断面図である。

ｌＯ・・・複合管、１１・・・金属管、　１２．１３・
・・熱溶融性樹脂層、２０・・・管継手、２１・・・継
手本体、２１ａ・・・外筒。

２１ｂ・・・内筒、　２１ｄ・・・発熱体、２２・・・
締込みナツト。

２３、２３“・・・抜は止め具。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属管の少なくとも外周面が熱溶融性樹脂層にて被
   覆された複合管の端部に外嵌され、少なくとも該端部を
   外嵌する部分が熱溶融性樹脂製であって、その部分に発
   熱体が配設された継手本体と、 該継手本体に内嵌された複合管の端部に外嵌し得るよう
   に、該継手本体の発熱体近傍に固定されており、該発熱
   体により加熱されて縮径する環状の形状記憶合金製抜け
   止め具と、 を具備する管継手。