JPH11101374A - プラスチック管用管継手構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な管離脱阻止力を具備し、かつ引抜力や
圧縮力を受けても、それを許容する伸縮機能をもつよう
にする。 【解決手段】 継手本体１にプラスチック管Ｐを挿し込
み、ゴム輪２を押輪４０で押圧してシールする。押輪４
０は筒状体４１で、その内面が凹部４５となっている。
この凹部４５内に管Ｐに食い込んだロックリング３０が
圧接して嵌まっている。管Ｐに引抜力又は圧縮力が加わ
ると、ロックリング３０が凹部４５内を動いてその力を
吸収する。また、ロックリング３０が凹部４５の端面に
当接して離脱を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、水道、ガス、下
水道などの流体輸送に用いるプラスチック管（樹脂管）
の管継手構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック管を接続するには、一般
に、図１０乃至図１２に示すように、ロックリング３を
接続しようとする両プラスチック管Ｐ、Ｐに嵌めて食い
込ませ、そのロックリング３を介して接続する。例え
ば、図１０に示す管継手構造は、筒状継手本体１にプラ
スチック管Ｐを挿し込み、その継手本体１端部内面とプ
ラスチック管外面の間にシール用ゴム輪２を介在すると
ともに、プラスチック管Ｐ外面にロックリング３及び押
輪４を嵌め込み、両管Ｐ、Ｐの押輪４をボルト・ナット
５でもって接続している。この接続を一般にメカニカル
継手という。

【０００３】その締結時、ロックリング３は、周上一カ
所に分割部を有して内面がのこ歯状となっており（図３
参照）、締結に基づく押輪４の移動により縮径してプラ
スチック管Ｐに食い込み、この食い込んだロックリング
３を介して両管Ｐ、Ｐが一体となって接続される。ま
た、その移動により、ゴム輪２が継手本体１端部内面と
プラスチック管Ｐ外面の間に圧接されてシールがなされ
る。さらに、インナーコア６は、プラスチック管Ｐの内
径とほぼ等しい外径を有し、管Ｐよりも十分な剛性が高
い材質で作られており、プラスチック管Ｐに前もって嵌
入されて、前記締結に基づくゴム輪２及びロックリング
３の縮径力による管Ｐの縮径を防止する。

【０００４】図１１に示す管継手構造は、図１０のもの
に対し、ロックリング３をなくしたものであり、一般
に、伸縮機能付メカニカル継手といわれる。

【０００５】図１２に示す管継手構造は、管継手本体１
に傾斜筒体１ａを設け、この筒体１ａに、ロックリング
３、膨潤ゴム環７及びシール用ゴム輪２を内装したもの
であり、筒体１ａに管Ｐをロックリング３の圧縮力に抗
して挿し込んで接続する。この構造では、管Ｐの引抜き
に対し、ロックリング３ののこ歯状内面が食い込んで、
その引抜き力に抗する（実公平５−９５８２号公報参
照）。なお、膨潤ゴム環７は、継手からの漏水や外部か
らの進入水と反応して膨張し、それらの水の流れを阻止
する作用をなす。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１０乃至図１２に示
す技術は、止水技術に関しては問題ないが、プラスチッ
ク管Ｐに引抜力や圧縮力が作用した場合はそれぞれ問題
が発生する恐れがある。

【０００７】すなわち、プラスチック管Ｐのみならず、
全ての管路には水圧以外に引抜力や圧縮力等の外力が作
用する。特に地震が発生した場合は、衝撃を伴った非常
に大きな力が作用する。また、一般にプラスチック管Ｐ
は、金属管に比較して線膨張係数が大きいことから、管
Ｐの温度変化による伸縮が大きい。さらに弾性率が小さ
いため、水圧が作用したときにポアソン比の関係で管軸
方向に縮みやすい傾向にある。これらは引抜力あるいは
圧縮力として継手部に作用する。

【０００８】このように、プラスチック管の管路におい
ては、引抜力や圧縮力に対して支障がないようにより考
査をする必要があり、図１０の技術では、ロックリング
３の食い込みにより、プラスチック管Ｐの離脱阻止力は
十分に有するが、両ロックリング３、３間が不動のため
管Ｐが動き得ず、伸縮機能がない。このため、衝撃を伴
った引抜力が作用したときに、管Ｐにも衝撃が加わり破
壊しやすくなる。また、継手部が伸縮しないため、管Ｐ
が伸びることにより縮径し流量が減少することも考えら
れる。一方、圧縮力が加わった場合は、管Ｐが変位を吸
収しきれずに屈曲して、やはり流量が減少する懸念があ
る。

【０００９】図１１の技術では、同図鎖線のごとく管Ｐ
が継手本体１に対し動き得て、伸縮機能を有するが、離
脱阻止機能がないため、引抜力が作用してある一定以上
の変位を越えると、簡単に離脱してしまう。仮に、離脱
しないようにするとなると、管Ｐの継手本体１の飲み込
み代（挿し込み代）を十分深くする必要があり、継手本
体１が非常に長くなり、不経済なものになる。

【００１０】図１２の技術では、引抜力が作用すれば、
ロックリング３がさらに管Ｐの外面に食い込んで離脱阻
止力が働き、また、その食い込んでいく過程において、
若干の変位を吸収できるが、大きな変位は吸収できずに
破損する恐れがある。一方、圧縮力が作用すると、管Ｐ
の端面と継手本体内壁面との間隙Ｓ分はその圧縮力に基
づく変位を吸収し得るが、それ以上の圧縮変位を得よう
とすれば、継手本体１を長くせざるを得ない。また、そ
の圧縮力を吸収して管Ｐが動くと、その後は、引抜力に
対しては前記食い込み幅の吸収しかなされない。このた
め、引抜力、圧縮力が繰り返し作用する場合には対処で
きない。

【００１１】そこで、この発明は、上述のような従来の
問題点を解決し、十分な離脱阻止力を具備し、かつ引抜
力や圧縮力を受けてもその伸縮量を随時許容する伸縮機
能をもつようにすることを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、この発明は、押輪によりロックリングをプラスチッ
ク管に食い込ませた管継手構造において、そのロックリ
ングを、継手本体に対しその管軸方向に所要長さ移動可
能に押輪で支持するようにしたことにある。

【００１３】ロックリングが継手本体に対し移動し得る
ことは、そのロックリングが食い込むプラスチック管も
継手本体に対し動き得ることである。このため、プラス
チック管に引抜力や圧縮力が働けば、そのロックリング
の移動幅だけ、プラスチック管が移動してそれらの力が
吸収される。なお、継手本体内において、対向するプラ
スチック管の両端面はその移動幅以上の間隔をもたせ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】上記ロックリングを継手本体に対
して移動可能とする態様としては、上記押輪が、筒状体
の一端縁を上記ゴム輪の圧接部、その筒状体の他端縁に
上記継手本体に一体化するボルト・ナットが締結される
フランジを設けたものとし、前記筒状体内面には凹部が
形成されて、この凹部は、その底面に上記ロックリング
が圧接して上記管軸方向に移動可能である構成を採用し
得る。

【００１５】この構成であれば、凹部内におけるロック
リングの移動により引抜力又は圧縮力が吸収され、凹部
端面にロックリングが当接することにより、プラスチッ
ク管の継手本体からの離脱が防止される。なお、ロック
リングの押輪（凹部底面）への圧接力は、両者の摩擦力
が水圧試験の水圧によるスラスト力に打ち勝つ程度とす
るとよい。

【００１６】この構成において、上記筒状体内面凹部に
は、上記管軸方向の中程に上記ロックリングが嵌まって
水圧試験程度では抜け出ない没部が形成されている構成
とするとよい。

【００１７】例えば、水道管の場合、水圧によるスラス
ト力がロックリングの押輪への圧接力による摩擦力にう
ち勝つと、管が伸び代一杯まで抜け出していくため、通
常は配管終了後に土で埋め戻してから水圧試験を実施す
ることとなるが、埋設後、漏水していてもその場所が発
見しづらいし、補修するにも再度掘削する必要がある。
したがって、上記没部にロックリングを嵌めれば、埋設
前に水圧試験を行うことができ、埋設後、地震等で大き
な引抜力あるいは圧縮力が作用すると、ロックリングが
没部からはずれて凹部内を移動してその力を吸収する。

【００１８】また、上記筒状体内面凹部の底面は、上記
管軸方向の中程から両端に向かい徐々に縮径しているも
のとし得る。

【００１９】押輪内面の凹部底面をストレート、すなわ
ち管に対して平行にした場合は、ロックリングとの食い
込みが一定に保たれ、ロックリング外面と押輪内面との
接触圧も一定になる。このため、継手部に引抜力あるい
は圧縮力が作用して管が移動する場合、その移動中の拘
束力はほぼ一定になる。そうなると、衝撃的な引抜力あ
るいは圧縮力が作用した場合、管は一気に移動して継手
部に損傷を与える可能性が増加する。したがって、凹部
底面が両端に向かい徐々に縮径し、中央部の内径が最大
になるように湾曲させると、管が移動するに従い、ロッ
クリング外面と押輪内面との接触圧が上昇する。その結
果、衝撃的な引抜力あるいは圧縮力が作用したとして
も、管の移動は減衰しながら起こることになり、継手部
に衝撃が伝わりにくくなる。

【００２０】

【実施例】一実施例を図１乃至図５に示し、この実施例
は基本的には、従来と同様に継手本体１、ゴム輪２、ロ
ックリング３０、押輪４０、ボルト・ナット５及びイン
ナーコア６とから成り、そのロックリング３０及び押輪
４０以外は従来と同じであり、押輪４０は大きく異な
る。このため、ロックリング３０及び押輪４０以外の説
明は省略する。

【００２１】まず、ロックリング３０は図３に示すよう
に、断面形状が従来の台形と異なって長方形であり、そ
の内周面ののこ歯３１はその歯形が断面二等辺三角形と
なっている。二等辺三角形であると、軸方向左右の移動
に対し、食い込みによる同等の抵抗力を発揮する。ま
た、周囲一個所に分割部（割り）３２が形成されて、通
常、プラスチック管Ｐの外径より小さい内径になるよう
に設定されており、管Ｐに嵌めれば、締りかってで管Ｐ
に圧接する。これらの機能から、その材質には弾性・硬
度に着目する必要があり、例えば、銅合金、ステンレス
鋼等を採用する。但し、プラスチック管Ｐが比較的軟質
の材料であれば、ロックリング３０は管Ｐよりも硬度が
十分に大きいプラスチック材であってもよい。

【００２２】つぎに、押輪４０は、図４、図５に示すよ
うに、筒状体４１の一端縁をゴム輪２の圧接部４２と
し、他端縁にボルト・ナット５用の孔４３を有するフラ
ンジ４４を設けたものである。その筒状体４１の内面に
は凹部４５が形成され、この凹部４５にロックリング３
０が圧接して軸方向に移動する。その移動距離（凹部４
５の軸方向長さ）は管Ｐの伸縮度合いを考慮して実験等
により適宜に設定する。

【００２３】また、この押輪４０は軸平面で２分割され
た対の分割体４０ａ、４０ｂから成り、この分割体４０
ａ、４０ｂは、矢印のごとく重ねてその側面の係止突部
４６、４６をボルト４７締めすることにより一体化され
る。筒状体４１は図６に示すような長孔（スリット）４
１ａを形成したもの、圧接部４２とフランジ４４を棒状
物で連結したもの等の、要はロックリング３０を支持し
得る形状であればいずれでもよい。

【００２４】なお、上記継手本体１、押輪４０、ボルト
・ナット５及びインナーコア６等の各部材の材質として
は、強度、剛性、耐食性を併せ持ったものであればいず
れでもよく、例えば、金属材料では防食塗装を施した鋳
鉄や鋼、砲金等の銅合金、ステンレス鋼等が挙げられ、
プラスチック材料ではポリアミドやポリアセタール等の
エンジニアリングプラスチックが挙げられる。ゴム輪２
は合成ゴムの中から適当なものを選択すればよい。

【００２５】インナーコア６は、従来と同様にプラスチ
ック管Ｐの内径とほぼ等しい外径を有し、その一端には
管端で止まるようにフランジ部を有し、他端はテーパ状
に縮径させ管に挿入しやすくしている。その長さは、少
なくとも管端よりロックリング３０の取付部まで達する
ように設定する。

【００２６】この実施例は以上の構成であり、プラスチ
ック管Ｐ、Ｐを接合するには、まず、プラスチック管Ｐ
内面にインナーコア６を挿入するとともに、管Ｐ外面に
ロックリングセット位置及びゴム輪セット位置にマーキ
ングする。そのマーキング位置にロックリング３０をは
さみ治具にて拡径してセットする。ロックリング３０か
ら治具を取り外すと、ロックリング３０はそれ自体の弾
性により管Ｐ外面に張り付く。つづけて、ゴム輪２を所
定の位置にセットする。つぎに、管Ｐを継手本体１にゴ
ム輪２が継手本体１に接するまで挿入する。その後、分
割押輪４０ａ、４０ｂをロックリング３０に覆い被さる
ように取り付け、組立用ボルト・ナット４７を締め付け
る。この分割押輪４０ａ、４０ｂの締結によってロック
リング３０がさらに縮径され、管Ｐ外面に十分に食い込
む。さらに、継手本体１と押輪４０のフランジ４４を接
合用ボルト・ナット５で締め付けることにより、接合が
完了する。

【００２７】この接合完了後において、ロックリング３
０は管Ｐ外面に食い込んだまま押輪４０内面の凹部４５
内を自由に移動でき、伸縮代が見込まれる。そして、一
定以上伸縮した後は、ロックリング３０が押輪４０の凹
部４５端面に接し、十分な離脱阻止力が働く。伸縮代
は、押輪４０内面凹部４５の長さを変えることにより、
自由に設定できる。例えば、図２において、押輪４０の
凹部４５の長さをＬ₁ 、ロックリング３０の幅をＬ₂ と
すれば、（Ｌ₁ −Ｌ₂ ）がこの継手構造の伸縮代とな
る。このため、施工時、ロックリング３０が押輪４０の
凹部４５の中央にくるように接合すると、伸び側、縮み
側それぞれ（Ｌ₁ −Ｌ₂ ）／２の移動代が得られる。な
お、止水性に関しては、ボルト・ナット５の締付けによ
り押輪４０でゴム輪２をプラスチック管Ｐ外面と継手本
体１端部内面の間に圧接することにより必要な面圧を得
ている。

【００２８】この実施例においては、水圧試験における
水圧によるスラスト力には、ロックリング３０と押輪４
０内面との摩擦力で抗することとなるため、そのような
摩擦力が得られるように、分割押輪４０ａ、４０ｂの締
付け力を適宜に決定する。この締付け力を設定しにくい
場合には、図７に示すように、押輪４０内面凹部４５中
央に、ロックリング３０が嵌まって水圧試験のスラスト
力では抜け出せない程度の没部４８を形成するとよい。

【００２９】また、図８に示すように、押輪凹部４５の
底面４５ａを管軸方向中程から両端に向かい縮径する形
状とすれば、引抜力又は圧縮力に基づくロックリング３
０の移動につれてその抗力が増すため、管Ｐの移動を減
衰し得る。この縮径形状は、図７の没部４８を形成した
ものにおいては、同図鎖線のごとくその没部４８の端か
ら縮径させることにより採用し得る。

【００３０】上記各実施例では、押輪４０と継手本体１
をボルト・ナット５により一体にしたが、図９に示すよ
うに、押輪４０、４０同士をボルト・ナット５により一
体化する構成も採用し得る。

【００３１】なお、各実施例では、離脱防止機構と止水
機構が完全に分離しており、ロックリング３０とゴム輪
２が接触しないので、ゴム輪２を保護するバックアップ
リングのようなものは必要ない。また、押輪４０等の継
手構造物に防食塗装を施した金属材料を使用した場合に
おいて、ロックリング３０が通水領域にないため、仮
に、継手が急激に伸縮→ロックリング３０が押輪４
０の凹部端面に激突→塗装が剥離→腐食という過程
を経ても赤水が水道水に混入することがない。

【００３２】

【発明の効果】この発明によれば、以上の説明から明ら
かなように、十分な管の離脱阻止力を具備して引抜力や
圧接力を円滑に吸収する管継手構造を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の一部切欠正面図

【図２】同実施例の要部拡大一部切断正面図

【図３】同実施例のロックリングを示し、（ａ）は正面
図、（ｂ）は上部切断側面図

【図４】同実施例の押輪の斜視図

【図５】同押輪の上部切欠正面図

【図６】他の押輪の部分斜視図

【図７】他の実施例の要部拡大一部切断正面図

【図８】他の実施例の要部拡大一部切断正面図

【図９】他の実施例の一部切欠正面図

【図１０】従来例の切断正面図

【図１１】従来例の切断正面図

【図１２】従来例の一部切欠正面図

【符号の説明】

Ｐ プラスチック管 １ 継手本体 ２ ゴム輪 ３、３０ ロックリング ４、４０ 押輪 ５ ボルト・ナット ６ インナーコア ４０ａ、４０ｂ 分割押輪 ４１ 押輪の筒状体 ４２ ゴム輪圧接部 ４４ 押輪フランジ ４５ 押輪内面凹部 ４５ａ 凹部底面 ４８ 押輪内面没部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状継手本体１にプラスチック管Ｐが挿
   し込まれ、そのプラスチック管Ｐ外面にロックリング３
   ０が嵌め込まれているとともに、継手本体１端部内面と
   プラスチック管Ｐ外面の間には、シール用ゴム輪２が介
   在されて、さらに、プラスチック管外面に押輪４０が嵌
   められて、その押輪４０により、前記ゴム輪２を継手本
   体１端部内面とプラスチック管Ｐ外面の間に圧接してい
   るとともに、前記ロックリング３０をプラスチック管Ｐ
   に食い込ませており、かつ、その押輪４０は、前記継手
   本体１にボルト・ナット５により一体化されて前記ロッ
   クリング３０を介しプラスチック管Ｐの継手本体１から
   の離脱を阻止しているプラスチック管用管継手構造にお
   いて、 上記ロックリング３０を、上記継手本体１に対しその管
   軸方向に所要長さ移動可能に押輪４０で支持したことを
   特徴とするプラスチック管用管継手構造。
2. 【請求項２】 上記押輪４０は、筒状体４１の一端縁を
   上記ゴム輪２の圧接部４２とし、その筒状体４１の他端
   縁に上記継手本体１に一体化するボルト・ナット５が締
   結されるフランジ４４を設けたものであり、前記筒状体
   ４１内面に凹部４５が形成されて、この凹部４５は、そ
   の底面４５ａに上記ロックリング３０が圧接して上記管
   軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項１に記
   載のプラスチック管用管継手構造。
3. 【請求項３】 上記筒状体内面凹部４５には、上記管軸
   方向の中程に上記ロックリング３０が嵌まって水圧試験
   程度では抜け出ない没部４８が形成されていることを特
   徴とする請求項２に記載のプラスチック管用管継手構
   造。
4. 【請求項４】 上記筒状体内面凹部４５の底面４５ａ
   は、上記管軸方向の中程から両端に向かい徐々に縮径し
   ていることを特徴とする請求項２又は３に記載のプラス
   チック管用管継手構造。