JPH11201342A - 金属製継手と樹脂製配管要素との接続装置及び金属製継手と樹脂製配管要素との接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属製継手と樹脂製ヘッダとの接続装置及び
接続方法を提供する。 【解決手段】 金属製継手１の接続口部１２と、接続口
部１２の喰込み突起１３と、樹脂製ヘッダ５１の差込口
部５３と、接続口部１２に差し込んだ差込口部５３の内
側に圧入されて差込口部５３を拡径させる金属製の筒状
補強部材６とを備える。引張り治具７の連結部７２の雄
ねじ７４を筒状補強部材６の雌ねじ６１にねじ込んで連
結し、筒状補強部材６をヘッダ５１に挿入する。金属製
継手１の接続口部５３に差込口部５３を差し込んで縮径
させる。引張り治具７を引張ることによって筒状補強部
材６を差込口部５３の内側に圧入し、その差込口部５３
を拡径させて喰込み突起１３を喰い込ませる。引張り治
具７を筒状補強部材６から取り外す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属製継手と樹脂
製配管要素との接続装置及び金属製継手と樹脂製配管要
素との接続方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属製継手の接続口部の内側に樹脂製配
管要素の差込口部を差し込むことによって金属製継手と
樹脂製配管要素とを接続する場合、樹脂製配管要素の差
込口部の可撓性などによってその差込口部が接続口部か
ら抜け出すのを防ぐための対策として、差込口部の内側
に圧入した金属製の筒状補強部材（スティフナ）で差込
口部を接続口部に押し付けておくことが有効である。こ
のような接続構造を採用する場合に、樹脂製配管要素が
まっすぐな短い管であるときには、金属製継手の接続口
部にその管の差込口部を差し込んだ後、その管に挿入し
た筒状補強部材を、その管の上記接続口部とは反対側端
部の開口を利用して管内に挿入した押付け治具でその筒
状補強部材をその後側から押して差込口部の内側に圧入
するという方法を行うことが可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、樹脂製
配管要素として、ヘッダのように差込口部の反対側の端
部が端壁部によって塞がれているような要素や、中間部
が曲がっている要素や、Ｔ型継手の分岐側に差込口部が
設けられているような要素が採用される場合には、筒状
補強部材をその後側から押して差込口部の内側に圧入す
るといった方法を行うことができない。

【０００４】本発明は以上の状況を改善するためになさ
れたものであり、上記したヘッダのように筒状補強部材
をその後側から押して差込口部に圧入することができな
いような要素が樹脂製配管要素として採用される場合で
あっても、その樹脂製配管要素を金属製継手に強固に接
続することのできる金属製継手と樹脂製配管要素との接
続装置及び金属製継手と樹脂製配管要素との接続方法を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る金属製継手
と樹脂製配管要素との接続装置は、金属製継手に設けら
れた筒状の接続口部と、この接続口部の内周面に形成さ
れた喰込み突起と、樹脂製配管要素の管状部に連設され
かつ上記接続口部に差し込まれて縮径される筒状の差込
口部と、上記接続口部に差し込まれた上記差込口部の内
側に圧入されてその差込口部の外周部に上記喰込み突起
が喰い込むようにその差込口部を拡径させる金属製の筒
状補強部材とを備え、上記喰込み突起は、上記接続口部
に差し込まれた上記差込口部に係合してその抜け出しを
阻止する機能を発揮する断面鋸歯状に形成されており、
上記樹脂製配管要素は、上記差込口部の軸線と交差する
管壁をその差込口部の反対側に有しており、上記筒状補
強部材は、その外径が上記樹脂製配管要素の上記管状部
の内径よりも小さくなっていると共に、その内周部に、
この筒状補強部材を上記接続口部に差し込まれた上記差
込口部に圧入するための引張り治具に具備されている連
結部の雄ねじをねじ込んで係合させることのできる雌ね
じを有している、というものである。

【０００６】このように構成された接続装置によると、
本発明に係る金属製継手と樹脂製配管要素との接続方法
を行うことができる。

【０００７】すなわち、本発明に係る金属製継手と樹脂
製配管要素との接続方法は、樹脂製配管要素の管状部の
内径よりも小さい外径を有する金属製の筒状補強部材を
上記管状部に挿入する第１準備工程と、上記筒状補強部
材の内周部に備わっている雌ねじに引張り治具に具備さ
れている連結部の雄ねじをねじ込んで係合させる第２準
備工程と、内周面に断面鋸歯状の喰込み突起が形成され
た筒状の接続口部を有する金属製継手の上記接続口部
に、上記樹脂製配管要素の上記管状部に連設された筒状
の差込口部を差し込むことによってその差込口部を縮径
させると共に上記喰込み突起にその差込口部の外周部を
係合させる差込工程と、上記第２準備工程及び上記差込
工程を行った後で、上記引張り治具を上記樹脂製配管要
素に対し相対的に引張ることによって上記筒状補強部材
を上記差込口部の内側に圧入してその差込口部を拡径す
ることによりその差込口部の外周部に上記喰込み突起を
喰い込ませる圧入工程と、上記圧入工程を行った後で、
上記引張り治具の上記連結部と上記筒状補強部材との係
合を解除する最終工程と、を含む、というものである。

【０００８】この接続方法において、第１準備工程と第
２準備工程とはどちらを先に行ってもよい。すなわち、
筒状補強部材の内周部の雌ねじに引張り治具の連結部の
雄ねじをねじ込んで係合させた後で、その筒状補強部材
を樹脂製配管要素の管状部に挿入しても、その逆に、樹
脂製配管要素の管状部に挿入した筒状補強部材の内周部
の雌ねじに引張り治具の連結部の雄ねじをねじ込んで係
合させてもよい。

【０００９】上記接続装置においては、上記接続口部の
内周部に、その接続口部に差し込まれて上記筒状補強部
材により拡径された上記差込口部の外周面に密着する環
状のシール部材が保持されていることが望ましい。

【００１０】また、上記接続装置や接続方法において
は、上記樹脂製配管要素が、管状部の一端部に上記差込
口部を有し、その管状部の他端部に端壁部を有するヘッ
ダであってもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る金属製継手１
と樹脂製配管要素５との接続装置を示した一部破断側面
図、図２〜図４は接続手順を説明するための一部破断側
面図、図５は図１の要部を拡大した断面図、図６は図４
の要部を拡大した断面図、図７は引張り治具７などを示
した概略斜視図、図８は係合部材１００の使用状態を示
した正面図、図９は変形例による係合部材１００の使用
状態を示した断面図である。

【００１２】図１には金属製継手１としてハウジング型
継手が例示されている。このハウジング型継手は、その
相手方である管や継手などとの間に跨がって配備される
連結部材（不図示）の掛止溝１１を備えていると共に、
筒状の接続口部１２を備えている。図５に拡大して示し
たように、この接続口部１２の内周面には、断面鋸歯状
をなす環状の喰込み突起１３が複数条に亘って並設され
ていると共に、それらの喰込み突起１３…の形成箇所の
略中央部に凹溝１４が環状に形成されており、その凹溝
１４にゴム製Ｏリングなどでなる環状のシール部材１５
が収容保持されている。上記した個々の喰込み突起１３
は、後述する樹脂製配管要素５の差込口部５３が接続口
部１２に差し込まれることを許容する一方で、その差込
口部５３が差し込まれた後では、その差込口部５３の外
周部に係合してその抜け出しを阻止する機能を発揮す
る。具体的には、それぞれの喰込み突起１３の外側面が
差込口部５３の差込方向に向かって縮径するように傾斜
したテーパ面１６になっていると共に、それぞれの喰込
み突起１３の内側面がその喰込み突起１３の軸線に対し
て直角の垂直面１７になっている。また、複数条の喰込
み突起１３の形成箇所の内側に、その接続口部１２に差
し込まれてくる上記差込口部５３の端面に当たってその
差込口部５３の差込代を規制する当り面１８が段付状に
形成されている。

【００１３】図１には、上記した金属製継手１に接続さ
れる樹脂製配管要素５としてヘッダ５１が示されてい
る。このヘッダ５１では、まっすぐな管状部５２の一端
部に上記接続口部１２に差し込まれる差込口部５３が連
設されており、その管状部５２の他端部に中空半球状の
端壁部５４を有している。このヘッダ５１において、差
込口部５３の外径は、上記接続口部１２の内径である喰
込み突起１３の内径よりも少し大きくなっており、ま
た、管状部５２及び差込口部５３の内径は同一になって
いる。なお、図例のヘッダ５１では、その管状部５２の
複数箇所に枝管又は集合管の接続口５５が一体に設けら
れている。このようなヘッダ５１は、たとえばスプリン
クラー消火配管系において、先端にスプリンクラーヘッ
ド（不図示）が取り付けられる巻出し管（不図示）の分
岐用ヘッダとして用いることができる。

【００１４】図１において、６は上記ヘッダ５１の差込
口部５３を補強するためのスティフナとして採用された
筒状補強部材である。この筒状補強部材６は、その外径
が上記した管状部５２及び差込口部５３の内径よりも少
し小さくなっていると共に、その先端側内周部に雌ねじ
６１を備えており、その長さが上記差込口部５３の長さ
と略同一になっている。また、この筒状補強部材６の先
端外周面は先窄まりテーパ面６２として形成されてい
る。

【００１５】この筒状補強部材６は、金属製継手１の接
続口部１２に差し込まれて縮径されたヘッダ５１の差込
口部５３の内側に圧入される部材であり、その圧入のた
めに引張り治具７が用いられる。図７に斜視図で示した
ように、この引張り治具７は、細いロッド部７１とその
ロッド部７１の両端部に振り分けて設けられた円板状の
連結部７２及び放射方向に突き出た複数（図例では３
つ）の係止部７３とを備えており、連結部７２の外周に
は上記筒状補強部材６の雌ねじ６１にねじ合わせ可能な
雄ねじ７４が形成されている。

【００１６】次に、上記した接続装置を組み立てて金属
製継手１と樹脂製配管要素５としてのヘッダ５１との接
続方法を説明する。

【００１７】最初の段階では、ヘッダ５１の管状部５２
に筒状補強部材６を挿入する第１準備工程と、筒状補強
部材６の雌ねじ６１に引張り治具７に具備されている連
結部７２の雄ねじ７４をねじ込んで係合させる第２準備
工程とを行う。これらの第１準備工程と第２準備工程と
はどちらを先に行ってもよい。すなわち、筒状補強部材
６の雌ねじ６１に引張り治具７の連結部７２の雄ねじ７
４をねじ込んで係合させた後で、引張り治具７を手で持
ち、差込口部５３を通して筒状補強部材６をヘッダ５１
の管状部５２に挿入しても、その逆に、ヘッダ５１の管
状部５２に先に筒状補強部材６を挿入し、その筒状補強
部材６の雌ねじ６１に、差込口部５３を通して挿入した
引張り治具７の連結部７２の雄ねじ７４をねじ込んで係
合させてもよい。図１には、引張り治具７に筒状補強部
材６を連結した後で、その筒状補強部材６をヘッダ５１
の管状部５２に挿入した状態を示してある。

【００１８】こうして筒状補強部材６をヘッダ５１の管
状部５２に挿入した後、引張り治具７の係止部７３を差
込口部５３の外側へ引き出した状態とし、その状態で差
込工程を行う。この差込工程は、図２の矢符Ｘ１のよう
に金属製継手１の接続口部１２にヘッダ５１の差込口部
５３を差し込むことによって、その差込口部５３を縮径
させると共に接続口部１２側の複数条の喰込み突起１３
にその差込口部５３の外周部を係合させる工程である。
この差込工程は、差込口部５３に形成された先細りテー
パ面６２の案内作用によって容易に行うことができる。
差込工程での差込口部５３の差込代は、差込口部５３の
端面が金属製継手１側の当り面１８に当たる長さにして
おくことが望ましく、そのようにしておくと、十分な差
込代が確保され、接続後に要求される金属製継手１とヘ
ッダ５１との接続強度を満たしやすくなる。また、この
差込工程を行った段階で、金属製継手１側に保持されて
いるシール材１５がヘッダ５１の差込口部５３の外周面
にある程度の圧力で接触するようにしておくことが望ま
しく、そうしておくと、接続後に要求される接続箇所で
の水密性や気密性が保持されやすくなる。

【００１９】差込工程の次の段階で圧入工程を行う。こ
の圧入工程は、図３の矢符Ｘ２のように引張り治具７を
ヘッダ５１に対し相対的に引張ることによって筒状補強
部材６を差込口部５３の内側に圧入してその差込口部５
３を拡径することによりその差込口部５３の外周部に喰
込み突起１３を喰い込ませる工程である。この圧入工程
を行った後、引張り治具７を回してその連結部７２の雄
ねじ７４を筒状補強部材６の雌ねじ６１から外して両者
の係合を解除する最終工程を行う。こうして接続された
金属製継手１とヘッダ５１とが図４に示されている。

【００２０】図４の要部を拡大して示した図６から判る
ように、上記した圧入工程を行って差込口部５３を拡径
させると、差込口部５３の外周部に喰込み突起１３が喰
い込んで差込口部５３と複数条の喰込み突起１３…が広
い面積で密着する。そのため、その密着箇所によってあ
る程度の水密性や気密性が保たれる。この実施形態で
は、差込口部５３と複数条の喰込み突起１３…が広い面
積で密着するだけでなく、シール材１５も差込口部５３
の外周面に密着するので、水密性や気密性がいっそう確
実に行われるようになる。

【００２１】上記した圧入工程は、引張り治具７を金属
製継手１を通して外側に引っ張ることによって行われ
る。このような圧入工程を円滑に行うには、図７に例示
したような係合部材１００を図示していない引込み機構
に連結しておき、その係合部材１００を引張り治具７の
係止部７３に係止させて引込み機構を駆動するとよい。
図７に示した係合部材１００は複数（図例では３つ）の
係止爪１１０を備えており、これら３つの係止爪１１０
を３つの係止部７３の間に押し込んで回転させることに
よって図８のようにそれらの係止部７３に係合させるこ
とができるようになっている。引張り治具７を引張るこ
とに用い得る係合部材１００は図７に示したものに限定
されない。たとえば、図９に示したように、ヒンジ部１
２０を介して連結された一対の挟持体１３０，１４０を
用いて引張り治具７の係止部７３を挟持させるような構
造のものであってもよい。

【００２２】以上説明した実施形態では、筒状補強部材
６を引張り治具７で引張って差込口部５３に圧入すると
いう方法で圧入工程を行っているので、その筒状補強部
材６を後側から押して圧入する必要がない。そのため、
樹脂製配管要素５が、上記したヘッダ５１のように差込
口部５３の軸線と交差する管壁（上記端壁部５４が相当
している）をその差込口部５３の反対側に有しているよ
うな要素であっても圧入工程を何ら支障なく行うことが
可能である。また、圧入工程を行うために用いられる引
張り治具７と筒状補強部材６の連結を、引張り治具７側
の連結部７２に形成した雄ねじ７４と筒状補強部材６側
の雌ねじ６１とのねじ合わせ係合によって行っているの
で、筒状補強部材６が薄肉であるとしてもその連結を無
理なく行うことができる利点がある。

【００２３】本発明に係る接続装置及び接続方法の対象
として採用し得る樹脂製配管要素５は図１などで説明し
たまっすぐなヘッダ５１に限定されない。たとえば、図
１０に示したように管状部５２の中間部が屈曲した形状
のヘッダであっても、あるいは、図示していないが差込
口部が管状部に対して直角に屈曲されている形状のヘッ
ダであってもよい。また、図１１のように、分岐側に差
込口部が設けられているようなＴ型継手であってもよ
い。さらに、中間部が曲がっている管であってもよい。

【００２４】一方、図例の金属製継手１はすべてハウジ
ング型継手が示されているけれども、本発明に係る接続
装置及び接続方法の対象として採用し得る金属製継手に
は、相手方となる管やヘッダとの接続にねじ機構を利用
するような他の種類の継手であってもよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明に係る金属製継手と樹脂製配管要
素との接続装置及び同接続方法によれば、金属製継手の
接続口部に差し込んで縮径させた樹脂製配管要素の差込
口部の内側に、その樹脂製配管要素の管状部に挿入した
筒状補強部材を引張って圧入することにより上記接続口
部と上記差込口部とを接続することが可能である。その
ため、樹脂製配管要素として、ヘッダ、中間部が曲がっ
ている管、分岐側に差込口部が設けられているＴ型継手
などが採用される場合であっても、その樹脂製配管要素
の差込口部を金属製継手の接続口部に差し込んで抜け出
さないように接続することが可能になるだけでなく、接
続状態では、接続口部に備わっている鋸歯状の喰込み突
起が差込口部の外周部に喰い込んでその差込口部を抜止
めするので、金属製継手と樹脂製配管要素との接続強度
が大きくなるという効果が得られる。

【００２６】また、接続口部の内周部に、その接続口部
に差し込まれて上記筒状補強部材により拡径された上記
差込口部の外周面に密着する環状のシール部材が保持さ
れていると、金属製継手と樹脂製配管要素との接続箇所
の水密性や気密性を確実に保つことができるようになる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る接続装置を示した一部破断側面図
である。

【図２】差込工程を説明するための一部破断側面図であ
る。

【図３】圧入工程を説明するための一部破断側面図であ
る。

【図４】接続された金属製継手と樹脂製配管要素とを示
す一部破断側面図である。

【図５】図１の要部を拡大した断面図である。

【図６】図４の要部を拡大した断面図である。

【図７】引張り治具などを示した概略斜視図である。

【図８】係合部材の使用状態を示した正面図である。

【図９】変形例による係合部材の使用状態を示した断面
図である。

【図１０】金属製継手と屈曲した樹脂製配管要素との接
続状態を示す側面図である。

【図１１】金属製継手とＴ型継手でなる樹脂製配管要素
との接続状態を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 金属製継手 ５ 樹脂製配管要素 ６ 筒状補強部材 ７ 引張り治具 １２ 接続口部 １３ 喰込み突起 １５ シール部材 ５１ ヘッダ ５２ 管状部 ５３ 差込口部 ５４ 端壁部（差込口部の軸線と交差する管壁） ７２ 連結部 ７４ 雄ねじ ６１ 雌ねじ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製継手に設けられた筒状の接続口部
   と、この接続口部の内周面に形成された喰込み突起と、
   樹脂製配管要素の管状部に連設されかつ上記接続口部に
   差し込まれて縮径される筒状の差込口部と、上記接続口
   部に差し込まれた上記差込口部の内側に圧入されてその
   差込口部の外周部に上記喰込み突起が喰い込むようにそ
   の差込口部を拡径させる金属製の筒状補強部材とを備
   え、 上記喰込み突起は、上記接続口部に差し込まれた上記差
   込口部に係合してその抜け出しを阻止する機能を発揮す
   る断面鋸歯状に形成されており、 上記樹脂製配管要素は、上記差込口部の軸線と交差する
   管壁をその差込口部の反対側に有しており、 上記筒状補強部材は、その外径が上記樹脂製配管要素の
   上記管状部の内径よりも小さくなっていると共に、その
   内周部に、この筒状補強部材を上記接続口部に差し込ま
   れた上記差込口部に圧入するための引張り治具に具備さ
   れている連結部の雄ねじをねじ込んで係合させることの
   できる雌ねじを有していることを特徴とする金属製継手
   と樹脂製配管要素との接続装置。
2. 【請求項２】 上記接続口部の内周部に、その接続口部
   に差し込まれて上記筒状補強部材により拡径された上記
   差込口部の外周面に密着する環状のシール部材が保持さ
   れている請求項１に記載した金属製継手と樹脂製配管要
   素との接続装置。
3. 【請求項３】 上記樹脂製配管要素が、管状部の一端部
   に上記差込口部を有し、その管状部の他端部に端壁部を
   有するヘッダである請求項１又は請求項２に記載した金
   属製継手と樹脂製配管要素との接続装置。
4. 【請求項４】 樹脂製配管要素の管状部の内径よりも小
   さい外径を有する金属製の筒状補強部材を上記管状部に
   挿入する第１準備工程と、 上記筒状補強部材の内周部に備わっている雌ねじに引張
   り治具に具備されている連結部の雄ねじをねじ込んで係
   合させる第２準備工程と、 内周面に断面鋸歯状の喰込み突起が形成された筒状の接
   続口部を有する金属製継手の上記接続口部に、上記樹脂
   製配管要素の上記管状部に連設された筒状の差込口部を
   差し込むことによってその差込口部を縮径させると共に
   上記喰込み突起にその差込口部の外周部を係合させる差
   込工程と、 上記第２準備工程及び上記差込工程を行った後で、上記
   引張り治具を上記樹脂製配管要素に対し相対的に引張る
   ことによって上記筒状補強部材を上記差込口部の内側に
   圧入してその差込口部を拡径することによりその差込口
   部の外周部に上記喰込み突起を喰い込ませる圧入工程
   と、 上記圧入工程を行った後で、上記引張り治具の上記連結
   部と上記筒状補強部材との係合を解除する最終工程と、 を含むことを特徴とする金属製継手と樹脂製配管要素と
   の接続方法。
5. 【請求項５】 上記樹脂製配管要素が、管状部の一端部
   に上記差込口部を有し、その管状部の他端部に端壁部を
   有するヘッダである請求項４に記載した金属製継手と樹
   脂製配管要素との接続方法。