JPH05272670A - 合成樹脂管用の配管継手構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 合成樹脂製の管の接続の際の作業負担を軽減
し、熟練を要することなく確実に配管できるようにする
こと。 【構成】 接続する一組の合成樹脂製の管のそれぞれの
管端を半径方向に押し広げて接合フランジとし、これら
の接合フランジの形状に沿う着座面を持つシールフラン
ジを接合フランジの間に介装し、接合フランジを前記シ
ールフランジ側に締め付けるフランジをボルト・ナット
によって締結する。また、シールフランジは、接続する
一組の管のそれぞれに分割して２枚組み込むようにすれ
ば、既設管に対する管の交換作業にも対応できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種の建築及び土木施
設，工業及び農業用の設備等の給水や排水の配管に利用
する合成樹脂製の管を接続するための継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築物の給水や排水及び汚水用の配管に
は、金属製のパイプの他に合成樹脂管が従来から利用さ
れている。

【０００３】金属製のパイプの配管の接続は、ソケッ
ト，エルボ及びフランジ等の継手によって行われる。こ
の金属パイプの場合、いずれもパイプを必要な長さにカ
ットした後その両端にネジを刻む加工を現場で行い、各
種の継手をこのネジにねじ込むことによって配管作業す
る。

【０００４】一方、塩化ビニル等を素材とする合成樹脂
製の管の場合は、ネジ接合に代えて、接着剤によって管
どうしを接続していく配管作業が行われる。たとえば、
ソケットを使って管を接続するとき、管の端部の外周面
に接着剤を塗り、この部分をソケットに差し込むことに
よって管とソケットとを一体化する。このような配管作
業は、エルボやその他の継手類を利用する場合でも同様
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】合成樹脂製の管は、排
水用の配管だけでなく、給水用配管にも利用できる強度
を持たせたものもあり、管の外径も３００ｍｍを超える
ものも多く使用されている。

【０００６】合成樹脂管は金属製のパイプよりもその重
量は格段に小さいが、それでも外径が３００ｍｍ以上で
規格品の４０００ｍｍ長さの合成樹脂製の管では１００
ｋｇを超える。このため、このような大きな合成樹脂管
をソケットによって接続するとき、若しソケットを固定
したものとすれば、その管軸に合成樹脂管の軸線を合わ
せ、接着剤を塗った後にソケットに差し込む要領とな
る。

【０００７】ところが、管の重量が大きいことから、専
用の治具と複数の作業者が必要となり、接着剤を塗って
これが乾燥しないうちに素早くソケットに差し込む作業
要領となるので、作業に高い熟練が要求される。

【０００８】このような問題は小径管の場合にはない
が、大径管で大重量のものでは作業負担がかなり大き
く、接着剤の塗布が不十分であれば接続強度にも影響を
与え、漏水の原因ともなりかねない。

【０００９】本発明において解決すべき課題は、合成樹
脂製の管の接続の際の作業負担を軽減し、熟練を要する
ことなく確実に配管できるようにすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、接続する一組
の合成樹脂製の管のそれぞれの管端を半径方向に押し広
げて接合フランジとし、これらの接合フランジの形状に
沿う着座面を持つシールフランジを前記接合フランジの
間に介装し、前記接合フランジを前記シールフランジ側
に締め付けるフランジをボルト・ナットによって締結し
てなることを特徴とする。

【００１１】また、シールフランジは、接続する一組の
管のそれぞれに分割して２枚組み込むこともできる。

【００１２】

【作用】合成樹脂製の管はその管端に設けた接合フラン
ジを半径方向に広げているので、フランジによって接続
方向に締め上げると、管どうしを接続することが可能と
なる。そして、接合フランジの形状に沿うシールフラン
ジを接合フランジの間に介装することで、管の接合フラ
ンジを裏打ちする部材として機能し、ボルト・ナットに
よる締め上げによって、接合フランジをシールフランジ
に強固に突き当てて接続することができる。

【００１３】また、シールフランジを一組の管のそれぞ
れに別けて組み込むようにすれば、このようなシールフ
ランジを予め組み込んだ管どうしの接続が可能となる。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の配管用継手構造の一実施例を
示す分解斜視図である。

【００１５】図において、２本の塩化ビニルを素材とし
た合成樹脂製の管１，２の接続のために、合計４枚のフ
ランジ３，４，５，６及び１枚のシールフランジ７を用
意する。

【００１６】図２はこれらのフランジ３〜６及びシール
フランジ７によって管１，２を接続したときの切欠図、
図３は管軸方向に見た縦断面図、図４は図３のＡ−Ａ線
矢視による一部切欠図である。

【００１７】シールフランジ７は、管１，２と同様に塩
化ビニルを素材とした合成樹脂製であり、図２に示すよ
うに管１，２の端部を受ける面を曲面状の着座面７ａ，
７ｂとして形成している。これらの着座面７ａ，７ｂ
は、半径方向の外側に向かうに連れシールフランジ７の
肉が薄くなるような円弧状の縦断面形状を持ち、着座面
７ａ，７ｂよりも外側は一様な肉厚を持つ接合面７ｃ，
７ｄとしている。

【００１８】また、着座面７ａ，７ｂのそれぞれには、
シールフランジ７と同軸上となるように溝を刻んでその
中にＯリングをパッキン７ｅ，７ｆとして組み込む。そ
して、接合面７ｃ，７ｄに含まれた部分には軸線方向に
この例では合計８個のボルト孔７ｇを開けると共に、２
個所に雌ネジを刻んだタップ孔７ｈを設ける。

【００１９】管１，２はその管端をシールリング７の着
座面７ａ，７ｂに衝き当てて接続するため、図２に示す
ようにその管端部分を着座面７ａ，７ｂのプロフィルに
合わせるように加工する。この加工は、管１，２の管端
部に専用の加工具を挿入していき、管端部を外側に押し
広げるように塑性変形させることによって可能である。
これにより、図示のように、管１，２の管端部には着座
面７ａ，７ｂに着座し且つパッキン７ｅ，７ｆを含む面
も覆う円弧状に曲がった接合フランジ１ａ，２ａが形成
される。

【００２０】フランジ３〜６は共通の部材であり、合成
樹脂又は金属を素材とした半割りの継手フランジであ
る。各フランジ３〜６の内周側には、管１，２の接合フ
ランジ１ａ，２ａの外側面の形状に倣う拘束座３ａ〜６
ａを形成し、その外周側には一様な肉厚の固定座３ｂ〜
６ｂを設ける。そして、これらの固定座３ｂ〜６ｂに
は、シールフランジ７のボルト孔７ｇに整合するボルト
孔３ｃ〜６ｃを開け、更にタップ孔７ｈに合わせて孔３
ｄ〜６ｄを開ける。また、各フランジ３〜６には、管
１，２の周りを囲んで一体化するための連結座３ｅ〜６
ｅを設ける。

【００２１】２本の管１，２を接続連結する作業要領は
以下のとおりである。

【００２２】まず、管１の周りにフランジ３，４を巻く
ようにし、図３に示すように、それぞれの連結座３ｅ，
４ｅにボルト８ａを通して連結座３ｅ，４ｅの下からナ
ット８ｂをこのボルト８ａに緩く螺合して仮止めする。
一体となったフランジ３，４をそれぞれの拘束座３ａ，
４ａを管１の接合フランジ１ａの背面に衝き当てる姿勢
とし、ボルト８ａとナット８ｂとを本締めする。他方の
管２の周りにもフランジ５，６を同様の要領によってボ
ルト９ａ・ナット９ｂによって接合フランジ２ａの背面
側に衝き当てて一体化する。

【００２３】管１に外周に組み込んだ一組のフランジ
３，４に対し、シールフランジ７に設けた２個のタップ
孔７ｈをフランジ３，４のそれぞれの孔３ｄ，４ｄに合
わせる。そして、図４に示すように孔３ｄ，４ｄから仮
締めボルト１０を差し込み、これをタップ孔７ｈにねじ
込む。これにより、フランジ３，４に対してシールフラ
ンジ７が仮固定され、このとき、フランジ３，４のそれ
ぞれのボルト孔３ｃ，４ｃがシールフランジ７のボルト
孔７ｇに整合する。

【００２４】次いで、管１，２のそれぞれの軸線をほぼ
一致させる姿勢とし、管１側のシールフランジ７と管２
の外周に組み込んだフランジ４，５とを衝き合わせる。
そして、それぞれのフランジ３〜６のボルト孔３ｃ〜６
ｃが整合したことを確認した後、連結ボルト１１ａを管
１側のフランジ３，４側からこれらのボルト孔３ｃ〜６
ｃに差し込む。これにより、各連結ボルト１１ａは、フ
ランジ３，４のボルト３ｃ，４ｃ，シールフランジ７の
ボルト孔７ｇ及び管２側のフランジ５，６のボルト孔５
ｃ，６ｃの順に差し込まれる。そして、フランジ５，６
の背面からナット１１ｂをこれらの連結ボルト１１ａに
螺合することによって、フランジ３，４がそれぞれに対
応するフランジ５，６に一体化される。

【００２５】なお、管２側に先にシールフランジ７を一
体化して接続することも無論可能であり、配管の現場状
況に応じて管１か又は管２かを選択すればよい。また、
仮締めボルト１０はそのまま残すか、連結ボルト１１ａ
とナット１１ｂによる配管接続が終われば抜き取って、
別の接続部分に使うようにしてもよい。

【００２６】このように、２本の管１，２は４枚のフラ
ンジ３〜６，シールフランジ７，連結ボルト１１ａ及び
ナット１１ｂによって接続される。そして、連結ボルト
１１ａとナット１１ａとによる締め上げにより、フラン
ジ３〜６の拘束座３ａ〜６ａが管１，２のそれぞれの接
合フランジ１ａ，２ａを軸線方向に押し、これらの接合
フランジ１ａ，２ａはその間に位置するシールフランジ
７の着座面７ａ，７ｂに強固に押し付けられる。したが
って、図２に示すように、シールフランジ７に設けたパ
ッキン７ｅ，７ｆによってシールされた状態で、２本の
管１，２が接続される。

【００２７】シールフランジ７の着座面７ａ，７ｂは外
周端側に向けて先細りするテーパ形状を持つので、これ
に衝き当てる接合フランジ１ａ，２ａがこのテーパ形状
に倣う形状に加工しておけば、シールフランジ７による
管１，２の軸線を調心させることができる。このため、
管１，２が大径であってその接続作業の開始時点では芯
が多少ずれていたとしても、連結ボルト１１ａとナット
１１ｂとによる締結の過程で調心され、管１，２を同軸
上に正しく配管することが可能となる。

【００２８】また、シールフランジ７の内径を管１，２
のそれとほぼ等しくしておけば、接続部分で流路断面積
が変わってしまうことがない。このため、一様な流路面
積を持たせることができ、内部流れに与える流路抵抗が
増大することもない。

【００２９】更に、管１，２の接続作業では、フランジ
３〜６どうしを連結ボルト１１ａとナット１１ｂで締め
上げるだけでよい。このため、従来のように管端部の外
周面に接着剤を塗り、この部分をソケットや相手の管に
差し込む必要はなく、管どうしを接続するとき一方の管
をその軸線方向に動かすことは不要となる。したがっ
て、大径管の場合のように重量の大きなものであって
も、楽に作業できるだけでなく、接着剤を塗った後に素
早く接続することも不要なので、作業者の熟練度に関係
なく確実に配管作業できる。

【００３０】図５は別の実施例を示す２本の管１と管２
との接続部分の要部を示す切欠図である。

【００３１】この例は、シールフランジを軸線方向に２
つ割りとしたもので、その他の構成は先の例のものと同
様であり、同じ部材については共通の符号で指示しその
詳細な説明は省略する。

【００３２】図において、２本の管１，２のそれぞれの
接合フランジ１ａ，２ａには、それぞれ別体としたシー
ルフランジ１２，１３が組み込まれている。

【００３３】管１側のシールフランジ１２は、その一面
側のみに接合フランジ１ａに倣う形状の着座面１２ａを
形成し、外周側に向けて一様な肉厚の接合面１２ｂを突
き出した断面形状を持つ。そして、着座面１２ａにはパ
ッキン１２ｃを組み込み、接合面１２ｂにはボルト孔１
２ｄ及びタップ孔１２ｅを開ける。また、シールフラン
ジ１２が他方のシールフランジ１３を向く面には環状の
溝を刻んでこの中にパッキン１２ｆを組み込んでいる。

【００３４】一方、管２側のシールフランジ１３も同様
に、着座面１３ａ，接合綿１３ｂ，パッキン１３ｃ，ボ
ルト孔１３ｄ及びタップ孔１３ｅを備えたものである。

【００３５】このように、２個のシールフランジ１２，
１３をそれぞれ管１側及び管２側に備え、図１で示した
ものと同様に４枚のフランジ３〜６によってシールフラ
ンジ１２，１３のそれぞれの対向面を衝き当てることに
よって、２本の管１，２を接続することができる。その
接続作業の要領は次のとおりである。

【００３６】まず、両方の管１，２のそれぞれの外周に
先の例と同様にフランジ３〜６を組み込んでおき、仮締
めボルト１０をタップ孔１２ｅ，１３ｅにねじ込むこと
によってシールフランジ１２，１３をそれぞれに対応す
るフランジ３，４及びフランジ５，６に一体化する。次
いで、管１，２のそれぞれの軸線を一致させる姿勢とし
て、管１側のフランジ３，４の組みと管２側のフランジ
５，６の組みを突き合わせ、ボルト孔３ｃ〜６ｃ及びシ
ールフランジ１２，１３のボルト孔１２ｄ，１３ｄに連
結ボルト１１ａを挿し通す。そして、これらのボルト１
１ａにナット１１ｂを螺合することによって、管１，２
はフランジ３〜６及び２枚のシールフランジ１２，１３
によって接続される。

【００３７】この構成でも、パッキン１２ｃ，１３ｃに
より接合フランジ１ａ，２ａとがシールされて接続さ
れ、シールフランジ１２，１３との間もパッキン１２ｆ
によってシールされて管１，２が接続配管される。

【００３８】このように、２枚のシールフランジ１２，
１３に別けた場合でも、管１，２を簡単に配管すること
ができることは先の例と同様である。そして、特に既設
の配管が損傷したり保守点検の際に管を交換するときに
は、このような２枚のシールフランジ１２，１３に分け
たほうが作業は簡単である。このことを図６と図８によ
って説明する。

【００３９】図８において、３本の合成樹脂製の管５
１，５２，５３がたとえば地中に配管され、それぞれの
管の一端の外径を大きくしたソケット５１ａ，５２ａに
隣接した管５２が差し込まれているものとする。

【００４０】ここで、管５２がその途中や管端で損傷し
た場合には、両方の管５１，５３を地中に残して、管５
２を新しい管と交換する必要がある。管５２はその一端
が管５１のソケット５１ａに差し込まれ、それ自身のソ
ケット５２ａに管５３を差し込んでいるので、管５２の
途中を切断しさえすれば、この管５２の全体を地中から
抜き取ることはできる。

【００４１】ところが、新しい管を管５１と管５３との
間に挟み込むには、ソケットの重合代の分に相当して新
しい管を斜めの姿勢として管５１，５３の間に挿入しな
ければならない。このような作業は、現場の状況次第で
は不可能であり、もし可能であっても新しい管を大きく
弓状に曲げる等して配管を接続することになり、作業の
手間は大きい。また、管どうしを接着剤で接続するので
は、配管の途中で土砂が接着面に付着しやすく、接合面
に隙間ができたりしてシール不良を招く。なお、配管が
地中でなく、工場等の建屋に沿って剥き出しで配管され
ている場合でも同様である。

【００４２】これに対し、図６で示すように、管５１と
管５３との間に新しい接続管５４を配管する場合、この
接続管５４の両端と管５１，５３との接続部分に図５で
示した２枚のシールフランジ１２，１３を組み込むよう
にする。このための作業は、管５１と管５３に対しては
その管端に接合フランジを広げるように現場で加工し、
接続管５４については、管５１と管５３との間の距離に
一致させるようにしてカットし、その両端にシールフラ
ンジ１３を組み込めばよい。

【００４３】このような作業により、接続管５４を管５
１と管５３との間に落とし込み、フランジ３〜６を連結
ボルト１１ａとナット１１ｂによって締め上げれば、既
設の配管の修復が可能となる。なお、既設の配管だけで
なく、新規の配管作業においても同様な要領で配管施工
できることは無論である。

【００４４】図７は更に別の実施例を示す要部の縦断面
図であり、これは管１と管２との接続点を曲げた配管を
可能とした例である。

【００４５】この例は基本的には、図１〜図４で説明し
た１枚のシールフランジを利用する点で同じであるが、
シールフランジを楔状とすることによって、管１と管２
との間で流路を屈曲させるようにしたものである。

【００４６】図において、シールフランジ１４は、管１
側を向く面と他方の管２を向く面とが平行ではなく、楔
状とした縦断面形状を持つ。このシールフランジ１４
は、管１，２のそれぞれの接合フランジ１ａ，２ａを受
ける着座面１４ａ，１４ｂ，フランジ３〜６の固定座３
ｂ〜６ｂを受ける接合面１４ｃ，１４ｄを形成し、着座
面１４ａ，１４ｂにはそれぞれパッキン１４ｅ，１４ｆ
を組み込んでいる。また、接合面１４ｃ，１４ｄにはボ
ルトをねじ込むための複数の雌ネジ孔１４ｉを設ける。

【００４７】管１，２への各フランジ３〜６の組み込み
の要領は先の例と全く同様であり、たとえば図示の例で
は予めシールリング１４を管２側に一体化し、その後管
１をこのシールリング１４に連結する作業を行う。シー
ルリング１４は管２のフランジ５，６のボルト孔５ｃ，
６ｃから通した固定ボルト１５を雌ネジ孔１４ｉにねじ
込むことによって管２に固定される。そして、この固定
されたシールリング１４に対して、管１側のフランジ
３，４のボルト孔３ｃ，４ｃに同様に固定ボルト１５を
挿し通して雌ネジ孔１４ｉにねじ込むことによって管１
が管２側に接続される。

【００４８】このようなシールフランジ１４によって
も、前記の例と同様に管１，２を簡単に配管接続するこ
とができる。そして、シールリング１４が管１側及び管
２側を向く面どうしが造る角度をたとえば５，１０，１
５，２０度となるようにしたものを用意しておけば、現
場に応じた管１と管２との曲げ配管が可能となる。

【００４９】

【発明の効果】本発明では、接着剤を使用することなく
ボルト，ナットによる機械的な締付けによって合成樹脂
製の管を確実に接続することができる。そして、管の重
量が大きいものであっても、従来の差し込み方式のよう
に管を移動させる必要がなく、作業負担も軽減される。

【００５０】また、シールフランジを接続する管のそれ
ぞれに分けた状態で組み込むようにすれば、既設の配管
中への新たな管の挿入ができ、既設配管の損傷及び保守
点検の際の管の交換も簡単に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の配管継手構造の一実施例を示す分解斜
視図である。

【図２】シールリング及びフランジによる管どうしの接
続を示す一部切欠図である。

【図３】図２を右方向から見た図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線矢視位置での一部切欠図であ
る。

【図５】２枚のシールリングを用いた管どうしの接続を
示す一部切欠図である。

【図６】図５の継手を使用する場合の既設管の修復を示
す一部切欠図である。

【図７】シールリングを楔状に形成することによって、
接続する管どうしの流路を曲げた例を示す要部の縦断面
図である。

【図８】従来の管の接続構造の地中配管の例を示す概略
図である。

【符号の説明】

１，２ 管 １ａ，２ａ 接合フランジ ３，４，５，６ フランジ ７ シールフランジ ８ａ，９ａ ボルト ８ｂ，９ｂ ナット １０ 仮締めボルト １１ａ 連結ボルト １１ｂ ナット １２，１３，１４ シールフランジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｌ 23/028

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接続する一組の合成樹脂製の管のそれぞ
   れの管端を半径方向に押し広げて接合フランジとし、こ
   れらの接合フランジの形状に沿う着座面を持つシールフ
   ランジを前記接合フランジの間に介装し、前記接合フラ
   ンジを前記シールフランジ側に締め付けるフランジをボ
   ルト・ナットによって締結してなることを特徴とする合
   成樹脂管用の配管継手構造。
2. 【請求項２】 前記シールフランジを接続する一組の管
   のそれぞれに分割して組み込んだことを特徴とする請求
   項１記載の合成樹脂管用の配管継手構造。