ユニオンナット継手用管離脱防止装置
【課題】再施工のためにボルト・ナット２８，２９を緩めたときに止輪２６を接合管Ｋから簡単に離脱できるようにする。
【解決手段】接合管Ｋに外嵌装着されてボルト・ナット２８，２９により緊締される止輪２６と、止輪２６の外周側面に突出して形成された係止用耳部２７，２７と、ユニオンナット２５に設けた環状凹部３０に対して係脱自在な馬蹄形状の係止金具３１と、係止金具３１の外周側面に取り付けられ、先端に係止用耳部２７に係合し得るフック３２を備えたアーム３３とを備え、止輪２６は、接合管Ｋに外嵌する対向した二つの湾曲した外嵌部２６ｂ，２６ｂと、二つの外嵌部２６ｂの各々の一方端側及び他方端側から接合管Ｋより離れる外側へ向かって突出したボルト挿通部３６，３７と二股部３８を備え、二つの外嵌部２６ｂ，２６ｂ、二つのボルト挿通部３６，３７及び二股部３８をダクタイル鋳鉄で鋳造して一体に連ねたこと。
【解決手段】接合管Ｋに外嵌装着されてボルト・ナット２８，２９により緊締される止輪２６と、止輪２６の外周側面に突出して形成された係止用耳部２７，２７と、ユニオンナット２５に設けた環状凹部３０に対して係脱自在な馬蹄形状の係止金具３１と、係止金具３１の外周側面に取り付けられ、先端に係止用耳部２７に係合し得るフック３２を備えたアーム３３とを備え、止輪２６は、接合管Ｋに外嵌する対向した二つの湾曲した外嵌部２６ｂ，２６ｂと、二つの外嵌部２６ｂの各々の一方端側及び他方端側から接合管Ｋより離れる外側へ向かって突出したボルト挿通部３６，３７と二股部３８を備え、二つの外嵌部２６ｂ，２６ｂ、二つのボルト挿通部３６，３７及び二股部３８をダクタイル鋳鉄で鋳造して一体に連ねたこと。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管又は継手本体の受口部に、ねじの刻設されていない接合管の管端部を挿入し、ゴムパッキンを介在させてユニオンナットで締結する方式の伸縮可撓管継手に設けた管離脱防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の伸縮可撓管継手に設けた管離脱防止装置１は、図１３及び図１４に示すように、管又は継手本体２の受口部３の外周面に刻設した雄ねじ４に螺合緊締されるユニオンナット５と、外周面上の途中が切り欠かれたＣ字状の外嵌部６ａを有する止輪６と、止輪６の対向する外周側面上に周方向へ沿って突出して形成された係止用耳部と７と、止輪６を接合管Ｐの外周面上へ締結するボルト８及びナット９と、ユニオンナット５に設けた環状凹部１０と、環状凹部１０に対して係脱自在な馬蹄形状の係止金具１１と、係止金具１１の対向する外周側面に取り付けられ、先端に止輪６の係止用耳部７に係合し得るフック１２を備えたアーム１３とで構成されている。
【特許文献１】特許第３８５８２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
管離脱防止装置１を設けた伸縮可撓管継手は、接合管Ｋと管又は継手本体２とを接続すると共に、管離脱防止装置１を装着した後、メンテナンスや補修のため、又は仮設配管やハウス栽培に使用する場合等のように一定期間だけ配管接続した後、解体して別な場所、時期に再組立をして再利用しようとする場合がある。このとき、止輪６は、ボルト８及びナット９の本締めを解いて拡開させ、接合管Ｋから外すことになる。
【０００４】
前記止輪６は、ボルト８及びナット９の締め付けが進行するのに伴い、先ず外嵌部６ａの奥側Ｂに生じる大きな曲げ応力で奥側Ｂに大きな塑性変形が生じ、ボルト８及びナット９の本締めを解いて緩めても塑性変形が残り、外嵌部６ａの弾性復帰だけでは切離し側Ａが自然に拡開せず、工具を用いて無理やり拡開させて接合管Ｋから取り外す必要がある。そのため、再施工の場合は、取外し工具で止輪６を拡開して接合管Ｋへ装着し、更に止輪６から取外し工具を取り外すという面倒な作業になる欠点があった。殊に、外径寸法が３２ｍｍ（一般用ＨＩＶＰ管の場合には呼び２５に相当）以下の小径の接合管Ｋに適用する大きさの止輪６にあっては、塑性変形が顕著である。
【０００５】
本発明は、再施工のためにボルト及びナットを緩めたときに止輪を接合管から簡単に離脱できるようにした管離脱防止装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
再施工のためにボルト及びナットを緩めたときに止輪を接合管から簡単に離脱できるようにするために請求項１記載の本発明が採用した手段は、外周面に雄ねじを刻設した受口部を有する管又は継手本体に、無ねじの接合管を挿入し、環状のゴムパッキンを挿嵌介在せしめてユニオンナットを前記受口部に螺合緊締する構造の管継手に設けられ、前記ユニオンナットよりも後端側の接合管に外嵌装着されてボルト及びナットにより緊締される止輪と、該止輪の外周側面に周方向へ沿って突出して形成された係止用耳部と、前記ユニオンナットに設けた環状凹部と、該環状凹部に対して係脱自在な馬蹄形状の係止金具と、該係止金具の外周側面に取り付けられ、先端に前記止輪の係止用耳部に係合し得るフックを備えたアームとを備えた管離脱防止装置であって、前記止輪は、接合管に外嵌する対向した二つの湾曲した外嵌部と、二つの外嵌部の各々の一方端側から接合管より離れる外側へ向かって突出したボルト挿通部と、二つの外嵌部の各々の他方端側から接合管より離れる外側へ向かって離隔した状態で延長して先端側を接合した弾性変形可能な二股部とを備え、二つの外嵌部、二つのボルト挿通部及び二股部をダクタイル鋳鉄で鋳造して一体に連ねたことを特徴とするユニオンナット継手用管離脱防止装置である。
【０００７】
外径寸法が３２ｍｍ以下の小径の対応する接合管に適用させるために請求項２記載の本発明が採用した手段は、前記止輪は、外径寸法が３２ｍｍ以下の対応する接合管に外嵌できる大きさに二つの外嵌部が形成され、二つの外嵌部の内周面の一方端から二股部の先端の肉厚中心箇所へ至る管直径方向に沿う寸法を、接合管の外径寸法に８ｍｍ乃至１８ｍｍの範囲で選択した値を加算した合計値とした請求項１記載のユニオンナット継手用管離脱防止装置である。
【０００８】
止輪の対向した二つの外嵌部で接合管をバランスよく挟圧するために請求項３記載の本発明が採用した手段は、前記止輪の二股部は、管直径方向に沿って大きさが同一の二つの直線域と、二つの直線域に連なる湾曲域とでＵ字状に形成されている請求項１又は２記載のユニオンナット継手用管離脱防止装置である。
【０００９】
ボルト及びナットを設定トルクで緊締する本締めを確保するために請求項４記載の本発明が採用した手段は、前記二つのボルト挿通部は、対向面側に対向する凸部をそれぞれ突出形成し、前記ボルト及びナットを緊締して本締めしたときに、凸部どうしを当接させて止輪が接合管から離脱しない状態なり、前記ボルト及びナットを緩めて緊締を解いたときに、止輪が二つの外嵌部の内径寸法を接合管の外径寸法より大きい状態とするように、これら凸部の突出寸法を決めた請求項１、２又は３記載のユニオンナット継手用管離脱防止装置である。
【００１０】
請求項５記載の本発明が採用した手段は、前記止輪は、二つの外嵌部に二股部の二つの直線域を接合する箇所から、各外嵌部の他方端寄り側の部分を張り出し、ボルト及びナットを緊締し又は緊締しない状態において、二股部の二つの直線域の内側面どうしの離隔寸法を二つの外嵌部の他方端どうしの離隔寸法よりも大きくし、更に、二股部の直線域の肉厚の中心を通って接合管の直径方向に延びる中心線と外嵌部の肉厚の中心を通る周方向に延びる中心線との交点から接合管の中心点へ延びる連結仮想直線を、接合管の中心点を通る二分割中心線と２５°〜４０゜の範囲で交差させた請求項１、２、３又は４記載のユニオンナット継手用管離脱防止装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の本発明に係るユニオンナット継手用管離脱防止装置は、ボルト及びナットから離れた止輪の箇所に二股部が設けられるため、止輪が、接合管に二つの外嵌部を当接させるまでの初期段階において、二股部に塑性変形を生じさせないか、又は生じさせても塑性変形を非常に小さくでき、更に、二つの外嵌部の接合管に対する押圧が進行する段階において、接合管から二つの外嵌部へ伝達する反力で二股部の弾性変形の進行度合いが次第に小さくなり、二股部に塑性変形を生じさせないか、又は生じさせても塑性変形を非常に小さくできるので、再施工のためにボルト・ナットを緩めて本締めを解いたとき、二股部等に蓄えれている反発弾性力で二つの外嵌部を離反させて自然に拡開させることが可能となり、再施工のためにボルト・ナットを緩めたときに接合管から簡単に離脱できる。
【００１２】
請求項２記載の本発明に係るユニオンナット継手用管離脱防止装置は、外径寸法が３２ｍｍ以下の接合管に、当該接合管に対応した大きさの止輪の二つの外嵌部を外嵌させたとき、二つの外嵌部の一方端から二股部の先端の肉厚中心箇所へ至る管直径方向に沿う寸法を、接合管の外径寸法に８ｍｍ乃至１８ｍｍの範囲で選択した値を加算した値としたことで、二股部（殊に、二股部の先端側）に塑性変形を生じさせないか、又は塑性変形を非常に小さくすることが可能となり、本締めを解いたとき二股部等に蓄えれている反発弾性力で二つの外嵌部を離反させて自然に拡径させることができるようになる。
【００１３】
請求項３記載の本発明に係るユニオンナット継手用管離脱防止装置は、止輪の二股部の二つの直線域に同一状態の曲げモーメントが生じるため、接合管を押圧するための二つの外嵌部に生じる力を等しくして二つの外嵌部でバランスよく接合管を挟んで押圧することができる。
【００１４】
請求項４記載の本発明に係るユニオンナット継手用管離脱防止装置は、ボルト及びナットを緊締して本締めしたときに、二つのボルト挿通部の凸部が当接することで、それ以上の緊締をしないように作業者に注意を促してボルト及びナットを適切トルクで緊締した本締めを確保でき、また、ボルト及びナットを緩めて緊締を解いたときに、止輪が二つの外嵌部の内径寸法を接合管の外径寸法より大きくするので、接合管から止輪を離脱させることができる。
【００１５】
請求項５記載の本発明に係るユニオンナット継手用管離脱防止装置は、止輪２６に関する前記離隔寸法及び交差角度について前記関係及び値を採用することで、外嵌部の他方端側に、接合管の中心点へ向かう押圧力を生じさせて接合管を確実に押圧させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１〜図９は本発明に係るユニオンナット継手用管離脱防止装置の実施の形態を示すものである。図１〜図３は接合管を挿着する前の管離脱防止装置２１を示すものであって、図１は側面図、図２は正面図、図３は横断面した平面図である。図４は仮締めした状態の止輪２６の正面図である。図５の図（Ａ）〜図（Ｃ）はアーム３３，３３付き係止金具３１を示すものであり、図（Ａ）は側面図、図（Ｂ）は正面図、図（Ｃ）は底面図である。図６及び図７は接合管Ｋを挿入しユニオンナット２５を緊締した管離脱防止装置２１を示すものであって、図６は左半分を示す横断面した平面図、図７は正面図である。図８の（Ａ）は図７に中心線等を付加して得た正面図、同図の（Ｂ）は二股部３８の直線域３８ａ，３８ａの離隔寸法ｆ及び外嵌部３４，３５の下端の離隔寸法ｇの採り得る寸法の範囲を示す表である。図９は、止輪２６、係止金具３１及びユニオンナット２５との関係を示すものであり、図（Ａ）は止輪２６に係止金具３１を装着する前の状態を示す側面図、図（Ｂ）は止輪２６に係止金具３１を装着した場合を示す側面図、図（Ｃ）は係止金具３１及び止輪２６をユニオンナット２５へ装着する場合を示す側面図、図（Ｄ）は装着後の状態（仮組立の状態）を示す側面図である。
【００１７】
本実施の形態に係る管離脱防止装置２１は、図１及び図２に示すように、管又は継手本体２２の受口部２３の外周面に刻設した雄ねじ２４に螺合緊締されるユニオンナット２５と、ユニオンナット２５よりも後端側で接合管Ｋに外嵌装着してボルト２８及びナット２９により緊締される止輪２６と、止輪２６の対向する外周側面上に周方向へ沿って突出して形成された係止用耳部２７，２７と、ユニオンナット２５に設けた環状凹部３０と、該環状凹部３０に対して係脱自在な馬蹄形状の係止金具３１と、係止金具３１の対向する外周側面に取り付けられ、先端に止輪２６の係止用耳部２７に係合し得るフック３２を備えたアーム３３，３３とで構成され、硬質塩化ビニール管、ポリエチレン管等のプラスチック管、内外周面を被覆した鋼管又は被覆のない鋼管の管継手部分に用いられる。
【００１８】
前記止輪２６は、図４に示すように、左右対向して左右対称に湾曲して形成され接合管Ｋに外嵌する外嵌部３４，３５と、二つの外嵌部３４，３５の各々の一方端側Ａ（図中の上端側）から接合管Ｋより離れる外側（図中の上方）へ向かって延設したボルト挿通部３６，３７と、二つの外嵌部３４，３５の各々の他方端側Ｂ（図中の下端側）から接合管Ｋより離れる外側（図中の下方）へ向かって離隔した状態で延長して先端側（図中の下端側）を接合した弾性変形可能な二股部３８とを備え、これら二つの外嵌部３４，３５、二つのボルト挿通部３６，３７及び一つの二股部３８をダクタイル鋳鉄で鋳造して一体に連ねて形成してある。上記止輪２６の左右の係止用耳部２７，２７は、図９の図（Ａ）及び図４に示すように、側面から見たときに、左右の湾曲した外嵌部３４，３５の周方向に沿って延びる筋状を成しており、外嵌部３４，３５と鋳造により一体に形成されている。
【００１９】
前記止輪２６の二つのボルト挿通部３６，３７は、図４に示す如く、二つの外嵌部３４，３５に連なる本体部３６ａ，３７ａと、本体部３６ａ，３７ａの対向面側にそれぞれ対向するように突出形成した凸部３６ｂ，３７ｂとを備え、図７に示す如く、ボルト及びナット２８，２９を設定トルクで緊締して本締めしたときに、これらの凸部３６ｂ，３７ｂを当接させることで、それ以上の緊締をしないようにし（もし、凸部３６ｂ，３７ｂが当接した後にボルト及びナット２８，２９を緊締したき、締付けトルクが急激に上昇することなる）、作業者に注意を促してボルト及びナット２８，２９を適切トルクで緊締した本締めを確保できるようにしてある。これら凸部３６ｂ，３７ｂの突出寸法は、ボルト・ナット２８，２９を緊締して本締めしたときに凸部どうしを当接させて、接合管Ｋに鋸歯２６ａを食い込まして離脱できない状態とし、また、凸部どうしを当接させた後にボルト・ナット２８，２９を緩めて緊締を解いたときに、止輪２６が二つの外嵌部３４，３５の内径寸法を接合管Ｋの外径寸法より大きくするように決められる。
【００２０】
前記止輪２６は、図４に示すように、ボルト挿通部３６，３７へ通したボルト２８にナット２９が螺合され、ボルト・ナット２８，２９を仮締めした状態の場合に、二つの外嵌部３４，３５の間に遊合状態で接合管Ｋを挿通させることができ、その後に、図７示すように、ボルト・ナット２８，２９を本締めした状態の場合に、二つの外嵌部３４，３５を近づけさせて接合管Ｋを二つの外嵌部３４，３５で挟圧保持して、外嵌部３４，３５の内周面に刻設した多数の鋸歯２６ａ（図６参照）を接合管Ｋの外周面へ食い込ませて滑り止め機能を発揮させることができる。
【００２１】
前記止輪２６は、ボルト・ナット２８，２９の締め付けにより、二つの外嵌部３４，３５の内周面を接合管Ｋの外周面に当接させるに至るまで、二股部３８の先端側に曲げモーメントが生じる。この曲げモーメントにより二股部３８の先端側に生じる曲げ応力は、二つの外嵌部３４，３５の内周面の一方端３４ａ，３５ａ（図４参照）から二股部３８の先端の肉厚中心箇所Ｃへ至る管直径方向に沿う寸法Ｌが二股部３８を設けた分だけ長くなるため、従来の止輪６（図１３及び図１４参照）の外嵌部６ａの奥側（他端側Ｂ）に生じる曲げ応力よりも小さくできる。そのため、止輪２６は、接合管Ｋに二つの外嵌部３４，３５を当接させるまでの初期段階において、二股部３８に塑性変形を生じさせないか、又は生じさせても塑性変形を非常に小さくできることになる。
【００２２】
前記止輪２６は、接合管Ｋに二つの外嵌部３４，３５を当接させた後にボルト・ナット２８，２９の本締めが進行するのに伴い、ボルト・ナット２８，２９の締付力及び接合管Ｋからの反力を受けて二つの外嵌部３４，３５及び二股部３８が弾性変形しつつ、外嵌部３４と二股部３８の境界部おける両者３４，３８の内力及び外嵌部３５と二股部３８の境界部における両者３５，３８の内力がつり合う状態となる。そして、二つの外嵌部３４，３５は、ボルト・ナット２８，２９の締付力をボルト挿通部３６，３７を介して一端側Ａから受けると共に、弾性変形する二股部３８の力を他端側Ｂから受けて、接合管Ｋの外周面を押圧する。止輪２６は、二つの外嵌部３４，３５の接合管Ｋに対する押圧が進行すると、接合管Ｋから二つの外嵌部３４，３５へ伝達する反力で二股部３８の弾性変形の進行度合いが次第に小さくなり、二つの外嵌部３４，３５が接合管Ｋを次第に強く押圧して本締めすることになる。
【００２３】
二つの外嵌部３４，３５は、このように両端側Ａ，Ｂから力を受けて接合管Ｋの外周面を押圧するため（図８に押圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３で示す）、両端側Ａ，Ｂの接合管Ｋに対する押圧力Ｐ１と押圧力Ｐ３の差を小さくして、接合管Ｋに対する押圧力を管周囲方向で均一に近づけることができるようになる。これに対して、従来の止輪６（図１３及び図１４参照）は、他端側に二股部が無いため、両端側Ａ，Ｂの接合管Ｋに対する押圧力に大きな差異が生じ、接合管Ｋに対する押圧力を管周囲方向で不均一となる。
【００２４】
前述の如く、止輪２６は、接合管Ｋに二つの外嵌部３４，３５を当接させるまでの初期段階において、二股部３８に塑性変形を生じさせないか、又は生じさせても塑性変形を非常に小さくでき、更に、二つの外嵌部３４，３５の接合管Ｋに対する押圧が進行する段階において、接合管Ｋから二つの外嵌部３４，３５へ伝達する反力で二股部３８の弾性変形の進行度合いが次第に小さくなるため、二股部３８に塑性変形を生じさせないか、又は生じさせても塑性変形を非常に小さくできるので、再施工のためにボルト・ナット２８，２９を緩めて本締めを解いたとき、二股部３８等に蓄えれている反発弾性力で二つの外嵌部３４，３５を離反させて自然に拡開させることが可能となり、再施工のためにボルト・ナット２８，２９を緩めたときに接合管Ｋから簡単に離脱できる。
【００２５】
前記止輪２６は、図４及び図９の図（Ａ）に示すように、管外径寸法が３２ｍｍ（一般用ＨＩＶＰ管の場合には呼び２５に相当）、管外径寸法が２６ｍｍ（同呼び２０に相当）、管外径寸法が２２ｍｍ（同呼び１６に相当）及び管外径寸法が１８ｍｍ（同呼び１３に相当）の小径の接合管Ｋに適用させるために、外径寸法の３２ｍｍ以下の選択した接合管Ｋに外嵌できる大きさに二つの外嵌部３４，３５を湾曲形成して、二つの外嵌部３４，３５の一方端３４ａ，３５ａ（図４参照）から二股部３８の先端の肉厚中心箇所Ｃへ至る管直径方向に沿う寸法Ｌを、接合管Ｋの外径寸法に８ｍｍ乃至１８ｍｍの範囲で選択した値を加算した値（具体的には、管外径寸法が３２ｍｍの場合には寸法Ｌを４０ｍｍ乃至５０ｍｍ、管外径寸法が２６ｍｍの場合には寸法Ｌを３４ｍｍ乃至４４ｍｍ、管外径寸法が２２ｍｍの場合には寸法Ｌを３０ｍｍ乃至４０ｍｍ、管外径寸法が１８ｍｍの場合には寸法Ｌを２６ｍｍ乃至３６ｍｍ）を選択すると共に、二つの外嵌部３４，３５及び二股部３８について、厚み寸法ｔ（但し、鋸歯２６ａを除く）を３．０ｍｍ乃至５．０ｍｍの範囲で、且つ前後奥行き寸法ｎ（図９の図（Ａ）参照）を１５ｍｍ乃至１０ｍｍの範囲で選択することで、止輪２６の中で大きな曲げモーメントの生じる箇所である二股部３８の先端側の曲げモーメントを押さえて塑性変形を生じさせないか、又は塑性変形を非常に小さくなるようにして、本締めを解いたとき二股部３８等に蓄えれている反発弾性力で自然に拡開して、接合管Ｋに対して開放可能または開放容易な状態とすることができるようにしてある。
【００２６】
前記止輪２６の二股部３８は、図４に示すように、管直径方向に沿って離隔して大きさが同一の二つの直線域３８ａ，３８ａと、二つの直線域３８ａ，３８ａに連なる湾曲域３８ｂとでＵ字状に形成され、ボルト２８及びナット２９の緊締に伴い、二つの直線域３８ａ，３８ａに同一状態の曲げモーメントが生じることで、接合管Ｋを押圧するための二つの外嵌部３４，３５に生じる力を等しくして二つの外嵌部３４，３５で接合管Ｋをバランスよく挟圧するようにしてある。また、二股部３８は、Ｕ字状にすることで、鋳造に際し、湯廻りの不良を起こしにくい肉厚にすることが可能になった。
【００２７】
前記止輪２６は、図８（Ａ）に示す如く、外嵌部３４（３５）に二股部３８の直線域３８ａ（３８ａ）を接合する箇所から、外嵌部３４（３５）の他方端３４ｃ（３５ｃ）寄り側の部分を張り出してある。前記止輪２６は、ボルト及びナット２８，２９を緊締して前記ボルト挿通部３６，３７の凸部３６ｂ，３７ｂを当接した直後の状態において、二股部３８の二つの直線域３８ａ，３８ａを離反させて離隔寸法ｆ（選択する接合管Ｋに対して具体的に採る値の範囲は同図（Ｂ）の表を参照）とすると共に、二つの外嵌部３４，３５の他方端３４ｃ，３５ｃを離反させて離隔寸法ｇ（選択する接合管Ｋに対して具体的に採る値の範囲は同図（Ｂ）の表を参照）とし、また、離隔寸法ｆと離隔寸法ｇとの関係をｆ＞ｇ（好ましくは、ｆ＞２．５ｇ）とし、更に、二股部３８の直線域３８ａの肉厚の中心を通る上下方向（接合管Ｋの直径方向）に延びる中心線ｖと外嵌部３４，３５の肉厚の中心を通る周方向に延びる中心線ｓとの交点ｕから接合管Ｋの中心点Ｋａへ延びる連結仮想直線ｙを、接合管Ｋの中心点Ｋａを通り離隔寸法ｆを二分割する二分割中心線ｗと交差角度θ（具体的に採る値はθ＝３０°（＋１０°〜−５°）であるθ＝２５°〜４０゜の範囲である。）で交差させてある。二股部３８の二つの直線域３８ａ，３８ａの離隔寸法ｆは、接合管Ｋの半径寸法程度にするのが好ましい。
【００２８】
前記止輪２６の離隔寸法ｆと離隔寸法ｇとの関係及び交差角度θについては、上述の如くボルト挿通部３６，３７の凸部３６ｂ，３７ｂを当接させた直後の状態について説明したが、凸部３６ｂ，３７ｂを当接させる前のボルト及びナットを緊締し又は緊締しない状態においも、離隔寸法ｆと離隔寸法ｇとの関係をｆ＞ｇとし、また、交差角度θを２５°〜４０゜の範囲とすることもある。
【００２９】
前記止輪２６は、離隔寸法ｆ，ｇ及び交差角度θについて上記関係及び値を採用することで、外嵌部３４（３５）の他方端３４ｃ（３５ｃ）側に、接合管Ｋの中心点Ｋａへ向かう押圧力Ｐ３を生じさせて接合管Ｋを確実に押圧させることができる。
【００３０】
前記ユニオンナット２５の環状凹部３０に係脱自在に嵌合装着される係止金具３１は、図５の図（Ｂ）に示すように、馬蹄形状を成し、その開口部の間口寸法Ｅは、ユニオンナット２５の環状凹部３０の溝底３０ａの外径寸法ｄ４（図３参照）よりも小さく設定されている。また、溝底３０ａの外径寸法ｄ４は、係止金具３１の内周面の直径Ｄ１よりも小さく設定されている。すなわち、Ｄ１＞ｄ４＞Ｅという寸法関係に設定されている。そして、係止金具３１の対向する外周側面には、止輪２６の係止用耳部２７に係止し得るフック３２を備えたアーム３３，３３が取り付けられていることは前述した通りである。各アーム３３は、アーム本体３３ａの下方に回転止め用凸状３３ｂが突設され、ダクタイル鋳鉄の鋳造により係止金具３１と一体に形成されている。
【００３１】
このように構成された止輪２６、アーム３３，３３付き係止金具３１及びユニオンナット２５は、管継手を構成でき、管継手を構成したときに可撓性及び伸縮性を発揮する関係に設定されている。アーム３３，３３は、図２に示すように、フック３２の内周面３２ｂを湾曲凹状に形成すると共に、図９に示すように、係止用金具３１の後端面３１ａからフック３２の内側面３２ａまでの寸法ｈを止輪２６の前後奥行き寸法ｎより大きくすることで、アーム間に仮締め状態の止輪２６を挿入させ（同図の図（Ｂ）参照）、フック３２を止輪２６の外側から管軸方向（前後方向）に沿って外嵌部３４（３５）の外周面３４ａ（３５ａ）上へ外嵌した状態で移動でき（同図の図（Ｃ）参照）、この外嵌した状態で移動したフック３２を止輪２６の外嵌部３４（３５）の湾曲した外周面３４ａ（３５ａ）の接線方向（上下方向）で係合させて、止輪２６との間で上下方向へ分離するのを阻止するようにしてある。また、係止金具３１は、各フック３２の回転止め用凸状３３ｂを止輪２６の係止用耳部２７に当接可能とすることで、止輪２６との間での回転方向のズレを防止して、止輪２６の係止用耳部２７にフック３２を確実に係止できるようにしてある。更に、アーム３３，３３は、図９の図（Ｃ）に示すように、根元側の切欠き溝３３ｃの溝幅寸法ｉをユニオンナット２５の環状凹部３０を形成するフランジ部３９の厚み寸法ｍよりも大きくして、ユニオンナット２５の環状凹部３０へ係止金具３１を外嵌できるようにしてある。止輪２６は、上記前後奥行き寸法ｎを、係止用金具３１における上記寸法ｈからフランジ部３９における上記寸法ｍを引いた値（ｈ−ｍ）より大きい値の寸法にすることで、係止金具３１と共にユニオンナット２５に装着後に係止金具３１から外れないようにしてある。止輪２６は、係止用耳部２７の厚み寸法ｊ（管軸方向（前後方向）に沿った寸法）とユニオンナット２５のフランジ部３９の厚み寸法ｍとの和を、アーム３３の切欠き溝３３ｃの溝幅寸法ｉよりも大きくする（ｊ＋ｍ＞ｉ）ことで、アーム３３の回転止め用凸状３３ｂを係止耳部２７に当接可能となるようにしてある。
【００３２】
このように構成されたユニオンナット継手用管離脱防止装置２１は、工場で鋳造成形された後、必要に応じて仮組み立てられ、この状態で出荷される。仮組み立ては、先ず、図３に示すように、ユニオンナット２５の内周面側へパッキン４０を装入し、これらの全体を継手本体２２の受口部２３の外周面に刻設した雄ねじ部２４へ螺着する。続いて、図３及び図２に示すように、ボルト２８及びナット２９を仮締めした状態の止輪２６の外嵌部３４，３５の外周面３４ａ，３５ａ上に係止金具３１のフック３２，３２を外嵌させ、係止用耳部２７，２７に対してフック３２，３２を係合できるようにする。フック３２の係合は、図９の図（Ａ）及び図（Ｂ）に示すように、止輪２６の前端面２６ｂと係止金具３１の後端面３１ａとを接合させる状態で、係止金具３１のアーム３３が止輪２６の係止用耳部２７に重なるように止輪２６と係止金具３１を相対的に移動させる。そして、アーム３３先端のフック３２を係止用耳２７へ向かって係止金具３１の全体を前側へスライドさせ、同図の図（Ｃ）に示すように、係止金具３１と止輪２６との間隔を拡げる。
【００３３】
次に、ユニオンナット２５を係止金具３１の下方から上方へ移動させるか又は係止金具３１をユニオンナット２５に対して下降させ、同図の図（Ｄ）に示すように、係止金具３１をユニオンナット２５の環状凹部３０に外嵌装着する。このとき、馬蹄形状を成す係止金具３１の開口部の間口寸法Ｅ（図５参照）は、環状凹部３０の溝底１２Ａの外径寸法ｄ４（図３参照）よりも小さくなるように設定されているので、間口寸法Ｅを拡大させながら無理嵌めすることになる。同図の図（Ｄ）に示すように、無理嵌めした後は、前記ｄ４＞Ｅの寸法関係により、係止金具３１がユニオンナット２５から脱落することはない。また、止輪２６の外嵌部３４，３５に外嵌して係合しているアーム３３，３３の先端のフック３２，３２が止輪２６から脱落することもない。つまり、止輪２６と係止金具３１とユニオンナット２５とが仮組立られた状態で一つのセットとして連携して存在することになる。
【００３４】
施工現場では、前記仮組立状態の管離脱防止装置２１に対して接合管Ｋを挿入する。挿入は、仮組立の状態で止輪２６と、ユニオンナット２５と、パッキン４０と、継手本体２２の中心軸線が一致しているため、接合管Ｋの先端側の挿口を、止輪２６側からユニオンナット２５、パッキン４０へ挿通させて継手本体２２内へ到達させるだけでよく、極めて容易である。然る後は、ユニオンナット２５を手で回転させて接合管Ｋを仮止めした後、スパナ又はパイプレンチ等で水密性に必要な最低締付トルクまで締め付けて増し締めする。ユニオンナット２５の増し締めが完了したことを確認した後、止輪２６のボルト２８及びナット２９による締結部が締め易い位置（前記締結部が上方になる位置）に来るように、これを回動させる。そして、最後に止輪２６を締結する。止輪２６の締結は、接合管Ｋに対する軸方向の位置決めと、ボルト締結部の向き（図１及び図２並びに図７に示すように上方へ位置させる）とを決定した後、ボルト・ナット２８，２９とを本締めし、止輪２６の内周面に刻設した鋸歯２６ａを接合管Ｋの外周面へ食い込ませて滑り止め機能を発揮するように行えばよい。
【００３５】
これにより、接合管Ｋは、図６に示すように、フック３２が止輪２６上の移動できる範囲内で可撓伸縮することができる。また、施工後において、接合管Ｋと継手本体２２との間に管離脱方向の力が作用した場合であっても、係止金具３１のアーム先端のフック３２が止輪２６の係止用耳部２７と接触し、係止金具３１がユニオンナット２５の環状凹部３０に外嵌装着されているので、接合管Ｋは離脱が防止される。
【００３６】
発明者は、本発明の効果を確認するために、図１０の図（Ａ）及び図（Ｂ）に示す本発明に用いるダクタイル鋳鉄製の止輪の試験品と、図（Ｃ）及び図（Ｄ）に示す従来のダクタイル鋳鉄製の止輪の試験品を行いて、接合管である外径寸法が２２ｍｍ（一般用ＨＩＶＰ管の呼び１６）に対する締め付け試験を行い、図１１及び図１２の表に示す結果を得た。各試験品のボルト・ナットは、いずれもＭ５を用い、試験品の寸法をａ＝８．００ｍｍ、ｂ＝２２．４５ｍｍ、ｃ＝１１．５０ｍｍ、ｅ＝２５．５０ｍｍ、ｔ＝４．００ｍｍ、ｎ＝１４．０ｍｍとしてある。止輪の素材であるダクタイル鋳鉄は、種類がＦＣＤ４２０、引張強さが４６０Ｎ／ｍｍ2 、伸びが１５％のものを使用した。ナットを締め付けるトルクレンチには、前田金属工業株式会社製の測定範囲が１〜６Ｎ・ｍのプリセット形トルクレンチ（型式：Ｔ２ＬＮ６）を使用した。ボルト・ナットには、焼き付き防止剤を塗布して試験を行った。
【００３７】
締め付け試験は、図１１に示す一回目の試験と、図１２に示す二回目の試験とを行った。一回目の試験は、図１１の図（Ａ）に示す如く、本発明及び従来の何れの止輪の場合も、Ｔ２＝１．５０ｍｍとなるまでナットを締め付け、その後にナットの締め付けを緩めて開放し、接合管に対する状態及びナットの締め付けトルク値と、間隙Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の測定寸法値との関係を得た。なお、鋸歯（図６の符号２６ａで示すもの）が接合管に接触するときのナットの締め付けトルクは、読み取り不能な小さい値であった。図（Ｂ）は、試験前（締付前）と試験後（締付後に開放）の状態における各箇所の鋸歯の内径寸法値を示すものである。一回目の試験は、ナットの締め付けトルクが小さく、本発明及び従来の何れの止輪の場合も、試験後は接合管から離脱できるまで自然に拡径している。
【００３８】
二回目の試験は、図１２の図（Ａ）に示す如く、本発明及び従来の何れの止輪の場合も、Ｔ２＝１．００ｍｍの近辺となるまでナットを締め付け、その後にナットの締め付けを緩めて開放して、接合管に対する状態及びナットの締め付けトルク値と、間隙Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の測定寸法値との関係を得た。ナットの締め付けを緩めて開放すると、本発明の場合は試験後に接合管から離脱できるまで自然に拡径するのに対して、従来の場合は試験後に接合管から離脱することができず、接合管に締め付けた状態のままであった。
【００３９】
二回目の試験における本発明の場合は、図１２の図（Ａ）に示すＴ３について、ナットの締め付けが進行するのに伴い減少するが、ナットの締め付けを開放したときの値が締め付け前の値である３．９６ｍｍと同一であることから、二股部３８（図４参照）に塑性変形が生じることなく弾性変形のみが生じていることが判る。また、間隙Ｔ１，Ｔ２については、ナットの締め付けを開放したときの値が締め付け前の値より若干小さくなっていることから、外嵌部３４，３５（図４参照）に塑性変形を若干の生じているが、締付後に開放したたときの鋸歯の内径寸法ｄ１，ｄ２，ｄ３の値が近似しており、真円に近い状態に塑性変形したことが判る。
【００４０】
これに対して、二回目の試験における従来の場合は、試験後に接合管から離脱することがでないことから、Ｃ字状の外嵌部６ａ（図１４参照）に大きな塑性変形が生じていることが判る。
【００４１】
二回目の試験において、ナットの締め付けを緩めて開放したときに自然に拡径して接合管から離脱できるＴ２の最大値（以下、「管離脱限界値」と言う。）を求めてはいないが推定可能である。接合管に止輪の鋸歯を接触させてから管離脱可能に締め付けできるＴ２の許容範囲は、鋸歯が接合管に接触を開始したときの値（以下、「管接触開始値」と言う。）から管離脱限界値を減算したΔＴ２の値で評価できることから、管離脱限界値について本発明の場合をＴ２＝０．９０ｍｍと推定すると共に従来の場合をＴ２＝１．３０ｍｍと推定したとき、本発明の場合はΔＴ２＝４．８０−０．９０＝３．９０ｍｍであるのに対して、従来の場合はΔＴ２＝３．７４−１．３０＝２．４４ｍｍであり、本発明の場合の方が大きい。
【００４２】
また、接合管Ｋに止輪２６の鋸歯２６ａを接触させてから接合管Ｋに鋸歯２６ａを食い込ませて滑り止め機能を発揮させるのに最低必要な締め付け量は、Ｔ２で評価するとＴ２を２．００ｍｍ減少させたことに相当する。接合管Ｋに鋸歯２６ａを食い込ませて滑り止め機能を発揮させるＴ２の値からＴ２の管離脱限界値までの範囲は、本締め時の余裕範囲Ｓとして評価でき、本発明の場合の余裕範囲Ｓ＝４．８０−２．００−０．９０＝１．９０ｍｍであるのに対して、従来の場合の余裕範囲Ｓ＝３．７４−２．００−１．３０＝０．４４ｍｍであり、本発明の場合の方が４倍程度大きい。
【００４３】
ところで、止輪２６の素材となるダクタイル鋳鉄は、引張強さ等の機械的性質のバラツキが大きく、また鋳造時の公差も大きくなる。更に、接合管Ｋにも外径公差がある。止輪を接合管に滑り止め機能を発揮させるように締め付けるには、これら大きなバラツキや公差を吸収できるようにする必要がある。本発明の場合は、本締め時の余裕範囲Ｓが大きいことから、これら大きなバラツキや公差を吸収することが可能となり、接合管Ｋに対する止輪２６の滑り止め機能を確実に発揮させることができるようになる。これに対して、従来の場合は、本締め時の余裕範囲Ｓが小さいことから、これら大きなバラツキや公差を吸収することが非常に困難となり、接合管Ｋに対する止輪６の滑り止め機能を確実に発揮させることができないことがある。
【００４４】
本発明の場合は、本締め時の余裕範囲Ｓが大きいことから、二つのボルト挿通部３６，３７の凸部３６ｂ，３７ｂを当接した後にボルト・ナット２８，２９の締め付けを緩めて開放したときに自然に拡径して接合管Ｋから離脱できる状態を得られるように、二つの凸部３６ｂ，３７ｂの突出寸法を鋳物型に設定しておけば、本締め時の余裕範囲Ｓに収まる鋳物み成形した止輪２６を得ることが可能であり、誰がボルト・ナット２８，２９を締め付けても接合管Ｋに止輪２６を確実に緊締させることができ、また、ボルト・ナット２８，２９を緩めると接合管Ｋから止輪２６を確実に離脱させることができる。これに対して、従来の止輪６は、本締め時の余裕範囲Ｓが小さいため、二つのボルト挿通部の凸部の突出寸法を鋳物型に設定することが難しく、本締め時の余裕範囲Ｓに収まる鋳物み成形した止輪を得ることが困難である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態に係る管離脱防止装置において接合管を挿着する前を示す側面図である。
【図２】同実施の形態に係る管離脱防止装置において接合管を挿着する前を示す正面図である。
【図３】同実施の形態に係る管離脱防止装置において接合管を挿着する前を示す横断面した平面図である。
【図４】同実施の形態に係る管離脱防止装置の仮締めした状態の止輪の正面図である。
【図５】同実施の形態に係る管離脱防止装置のアーム付き係止金具を示すものであり、図（Ａ）は側面図、図（Ｂ）は正面図、図（Ｃ）は底面図である。
【図６】同実施の形態に係る管離脱防止装置において、接合管を挿入しユニオンナットを緊締した状態の左半分を示す横断面した平面図である。
【図７】同実施の形態に係る管離脱防止装置において、接合管を挿入しユニオンナットを緊締した状態を示す正面図である。
【図８】（Ａ）は図７に中心線等を付加して得た正面図、同図の（Ｂ）は二股部の直線域の離隔寸法及び外嵌部の下端の離隔寸法の採り得る寸法の範囲を示す表である。
【図９】同実施の形態に係る管離脱防止装置を示すものであり、図（Ａ）は止輪に係止金具を装着する前の状態を示す側面図、図（Ｂ）は止輪に係止金具を装着した場合を示す側面図、図（Ｃ）は係止金具及び止輪をユニオンナットへ装着する場合を示す側面図、図（Ｄ）は装着後の状態（仮組立の状態）を示す側面図である。
【図１０】図（Ａ）及び図（Ｂ）は確認試験に用いる本発明の場合の止輪の正面図及び側面図、図（Ｃ）及び図（Ｄ）は確認試験に用いる従来の試験品の止輪を示す正面図及び側面図である。
【図１１】図（Ａ）及び図（Ｂ）は一回目の試験の結果を示す表である。
【図１２】図（Ａ）及び図（Ｂ）は二回目の試験の結果を示す表である。
【図１３】従来の管離脱防止装置の全体を示すものであって、一部を破断して示す側面図である。
【図１４】従来の管離脱防止装置の正面図である。
【符号の説明】
【００４６】
２１…離脱防止装置、２２…継手本体、２３…受口部、２４…雄ねじ、２５…ユニオンナット、２６…止輪、２７…係止用耳部、２８…ボルト、２９…ナット、３０…環状凹部、３１…係止金具、３２…フック、３３…アーム、３４…外嵌部、３５…外嵌部、３６…ボルト挿通部、３７…ボルト挿通部、３８…二股部、４０…パッキン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管又は継手本体の受口部に、ねじの刻設されていない接合管の管端部を挿入し、ゴムパッキンを介在させてユニオンナットで締結する方式の伸縮可撓管継手に設けた管離脱防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の伸縮可撓管継手に設けた管離脱防止装置１は、図１３及び図１４に示すように、管又は継手本体２の受口部３の外周面に刻設した雄ねじ４に螺合緊締されるユニオンナット５と、外周面上の途中が切り欠かれたＣ字状の外嵌部６ａを有する止輪６と、止輪６の対向する外周側面上に周方向へ沿って突出して形成された係止用耳部と７と、止輪６を接合管Ｐの外周面上へ締結するボルト８及びナット９と、ユニオンナット５に設けた環状凹部１０と、環状凹部１０に対して係脱自在な馬蹄形状の係止金具１１と、係止金具１１の対向する外周側面に取り付けられ、先端に止輪６の係止用耳部７に係合し得るフック１２を備えたアーム１３とで構成されている。
【特許文献１】特許第３８５８２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
管離脱防止装置１を設けた伸縮可撓管継手は、接合管Ｋと管又は継手本体２とを接続すると共に、管離脱防止装置１を装着した後、メンテナンスや補修のため、又は仮設配管やハウス栽培に使用する場合等のように一定期間だけ配管接続した後、解体して別な場所、時期に再組立をして再利用しようとする場合がある。このとき、止輪６は、ボルト８及びナット９の本締めを解いて拡開させ、接合管Ｋから外すことになる。
【０００４】
前記止輪６は、ボルト８及びナット９の締め付けが進行するのに伴い、先ず外嵌部６ａの奥側Ｂに生じる大きな曲げ応力で奥側Ｂに大きな塑性変形が生じ、ボルト８及びナット９の本締めを解いて緩めても塑性変形が残り、外嵌部６ａの弾性復帰だけでは切離し側Ａが自然に拡開せず、工具を用いて無理やり拡開させて接合管Ｋから取り外す必要がある。そのため、再施工の場合は、取外し工具で止輪６を拡開して接合管Ｋへ装着し、更に止輪６から取外し工具を取り外すという面倒な作業になる欠点があった。殊に、外径寸法が３２ｍｍ（一般用ＨＩＶＰ管の場合には呼び２５に相当）以下の小径の接合管Ｋに適用する大きさの止輪６にあっては、塑性変形が顕著である。
【０００５】
本発明は、再施工のためにボルト及びナットを緩めたときに止輪を接合管から簡単に離脱できるようにした管離脱防止装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
再施工のためにボルト及びナットを緩めたときに止輪を接合管から簡単に離脱できるようにするために請求項１記載の本発明が採用した手段は、外周面に雄ねじを刻設した受口部を有する管又は継手本体に、無ねじの接合管を挿入し、環状のゴムパッキンを挿嵌介在せしめてユニオンナットを前記受口部に螺合緊締する構造の管継手に設けられ、前記ユニオンナットよりも後端側の接合管に外嵌装着されてボルト及びナットにより緊締される止輪と、該止輪の外周側面に周方向へ沿って突出して形成された係止用耳部と、前記ユニオンナットに設けた環状凹部と、該環状凹部に対して係脱自在な馬蹄形状の係止金具と、該係止金具の外周側面に取り付けられ、先端に前記止輪の係止用耳部に係合し得るフックを備えたアームとを備えた管離脱防止装置であって、前記止輪は、接合管に外嵌する対向した二つの湾曲した外嵌部と、二つの外嵌部の各々の一方端側から接合管より離れる外側へ向かって突出したボルト挿通部と、二つの外嵌部の各々の他方端側から接合管より離れる外側へ向かって離隔した状態で延長して先端側を接合した弾性変形可能な二股部とを備え、二つの外嵌部、二つのボルト挿通部及び二股部をダクタイル鋳鉄で鋳造して一体に連ねたことを特徴とするユニオンナット継手用管離脱防止装置である。
【０００７】
外径寸法が３２ｍｍ以下の小径の対応する接合管に適用させるために請求項２記載の本発明が採用した手段は、前記止輪は、外径寸法が３２ｍｍ以下の対応する接合管に外嵌できる大きさに二つの外嵌部が形成され、二つの外嵌部の内周面の一方端から二股部の先端の肉厚中心箇所へ至る管直径方向に沿う寸法を、接合管の外径寸法に８ｍｍ乃至１８ｍｍの範囲で選択した値を加算した合計値とした請求項１記載のユニオンナット継手用管離脱防止装置である。
【０００８】
止輪の対向した二つの外嵌部で接合管をバランスよく挟圧するために請求項３記載の本発明が採用した手段は、前記止輪の二股部は、管直径方向に沿って大きさが同一の二つの直線域と、二つの直線域に連なる湾曲域とでＵ字状に形成されている請求項１又は２記載のユニオンナット継手用管離脱防止装置である。
【０００９】
ボルト及びナットを設定トルクで緊締する本締めを確保するために請求項４記載の本発明が採用した手段は、前記二つのボルト挿通部は、対向面側に対向する凸部をそれぞれ突出形成し、前記ボルト及びナットを緊締して本締めしたときに、凸部どうしを当接させて止輪が接合管から離脱しない状態なり、前記ボルト及びナットを緩めて緊締を解いたときに、止輪が二つの外嵌部の内径寸法を接合管の外径寸法より大きい状態とするように、これら凸部の突出寸法を決めた請求項１、２又は３記載のユニオンナット継手用管離脱防止装置である。
【００１０】
請求項５記載の本発明が採用した手段は、前記止輪は、二つの外嵌部に二股部の二つの直線域を接合する箇所から、各外嵌部の他方端寄り側の部分を張り出し、ボルト及びナットを緊締し又は緊締しない状態において、二股部の二つの直線域の内側面どうしの離隔寸法を二つの外嵌部の他方端どうしの離隔寸法よりも大きくし、更に、二股部の直線域の肉厚の中心を通って接合管の直径方向に延びる中心線と外嵌部の肉厚の中心を通る周方向に延びる中心線との交点から接合管の中心点へ延びる連結仮想直線を、接合管の中心点を通る二分割中心線と２５°〜４０゜の範囲で交差させた請求項１、２、３又は４記載のユニオンナット継手用管離脱防止装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の本発明に係るユニオンナット継手用管離脱防止装置は、ボルト及びナットから離れた止輪の箇所に二股部が設けられるため、止輪が、接合管に二つの外嵌部を当接させるまでの初期段階において、二股部に塑性変形を生じさせないか、又は生じさせても塑性変形を非常に小さくでき、更に、二つの外嵌部の接合管に対する押圧が進行する段階において、接合管から二つの外嵌部へ伝達する反力で二股部の弾性変形の進行度合いが次第に小さくなり、二股部に塑性変形を生じさせないか、又は生じさせても塑性変形を非常に小さくできるので、再施工のためにボルト・ナットを緩めて本締めを解いたとき、二股部等に蓄えれている反発弾性力で二つの外嵌部を離反させて自然に拡開させることが可能となり、再施工のためにボルト・ナットを緩めたときに接合管から簡単に離脱できる。
【００１２】
請求項２記載の本発明に係るユニオンナット継手用管離脱防止装置は、外径寸法が３２ｍｍ以下の接合管に、当該接合管に対応した大きさの止輪の二つの外嵌部を外嵌させたとき、二つの外嵌部の一方端から二股部の先端の肉厚中心箇所へ至る管直径方向に沿う寸法を、接合管の外径寸法に８ｍｍ乃至１８ｍｍの範囲で選択した値を加算した値としたことで、二股部（殊に、二股部の先端側）に塑性変形を生じさせないか、又は塑性変形を非常に小さくすることが可能となり、本締めを解いたとき二股部等に蓄えれている反発弾性力で二つの外嵌部を離反させて自然に拡径させることができるようになる。
【００１３】
請求項３記載の本発明に係るユニオンナット継手用管離脱防止装置は、止輪の二股部の二つの直線域に同一状態の曲げモーメントが生じるため、接合管を押圧するための二つの外嵌部に生じる力を等しくして二つの外嵌部でバランスよく接合管を挟んで押圧することができる。
【００１４】
請求項４記載の本発明に係るユニオンナット継手用管離脱防止装置は、ボルト及びナットを緊締して本締めしたときに、二つのボルト挿通部の凸部が当接することで、それ以上の緊締をしないように作業者に注意を促してボルト及びナットを適切トルクで緊締した本締めを確保でき、また、ボルト及びナットを緩めて緊締を解いたときに、止輪が二つの外嵌部の内径寸法を接合管の外径寸法より大きくするので、接合管から止輪を離脱させることができる。
【００１５】
請求項５記載の本発明に係るユニオンナット継手用管離脱防止装置は、止輪２６に関する前記離隔寸法及び交差角度について前記関係及び値を採用することで、外嵌部の他方端側に、接合管の中心点へ向かう押圧力を生じさせて接合管を確実に押圧させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１〜図９は本発明に係るユニオンナット継手用管離脱防止装置の実施の形態を示すものである。図１〜図３は接合管を挿着する前の管離脱防止装置２１を示すものであって、図１は側面図、図２は正面図、図３は横断面した平面図である。図４は仮締めした状態の止輪２６の正面図である。図５の図（Ａ）〜図（Ｃ）はアーム３３，３３付き係止金具３１を示すものであり、図（Ａ）は側面図、図（Ｂ）は正面図、図（Ｃ）は底面図である。図６及び図７は接合管Ｋを挿入しユニオンナット２５を緊締した管離脱防止装置２１を示すものであって、図６は左半分を示す横断面した平面図、図７は正面図である。図８の（Ａ）は図７に中心線等を付加して得た正面図、同図の（Ｂ）は二股部３８の直線域３８ａ，３８ａの離隔寸法ｆ及び外嵌部３４，３５の下端の離隔寸法ｇの採り得る寸法の範囲を示す表である。図９は、止輪２６、係止金具３１及びユニオンナット２５との関係を示すものであり、図（Ａ）は止輪２６に係止金具３１を装着する前の状態を示す側面図、図（Ｂ）は止輪２６に係止金具３１を装着した場合を示す側面図、図（Ｃ）は係止金具３１及び止輪２６をユニオンナット２５へ装着する場合を示す側面図、図（Ｄ）は装着後の状態（仮組立の状態）を示す側面図である。
【００１７】
本実施の形態に係る管離脱防止装置２１は、図１及び図２に示すように、管又は継手本体２２の受口部２３の外周面に刻設した雄ねじ２４に螺合緊締されるユニオンナット２５と、ユニオンナット２５よりも後端側で接合管Ｋに外嵌装着してボルト２８及びナット２９により緊締される止輪２６と、止輪２６の対向する外周側面上に周方向へ沿って突出して形成された係止用耳部２７，２７と、ユニオンナット２５に設けた環状凹部３０と、該環状凹部３０に対して係脱自在な馬蹄形状の係止金具３１と、係止金具３１の対向する外周側面に取り付けられ、先端に止輪２６の係止用耳部２７に係合し得るフック３２を備えたアーム３３，３３とで構成され、硬質塩化ビニール管、ポリエチレン管等のプラスチック管、内外周面を被覆した鋼管又は被覆のない鋼管の管継手部分に用いられる。
【００１８】
前記止輪２６は、図４に示すように、左右対向して左右対称に湾曲して形成され接合管Ｋに外嵌する外嵌部３４，３５と、二つの外嵌部３４，３５の各々の一方端側Ａ（図中の上端側）から接合管Ｋより離れる外側（図中の上方）へ向かって延設したボルト挿通部３６，３７と、二つの外嵌部３４，３５の各々の他方端側Ｂ（図中の下端側）から接合管Ｋより離れる外側（図中の下方）へ向かって離隔した状態で延長して先端側（図中の下端側）を接合した弾性変形可能な二股部３８とを備え、これら二つの外嵌部３４，３５、二つのボルト挿通部３６，３７及び一つの二股部３８をダクタイル鋳鉄で鋳造して一体に連ねて形成してある。上記止輪２６の左右の係止用耳部２７，２７は、図９の図（Ａ）及び図４に示すように、側面から見たときに、左右の湾曲した外嵌部３４，３５の周方向に沿って延びる筋状を成しており、外嵌部３４，３５と鋳造により一体に形成されている。
【００１９】
前記止輪２６の二つのボルト挿通部３６，３７は、図４に示す如く、二つの外嵌部３４，３５に連なる本体部３６ａ，３７ａと、本体部３６ａ，３７ａの対向面側にそれぞれ対向するように突出形成した凸部３６ｂ，３７ｂとを備え、図７に示す如く、ボルト及びナット２８，２９を設定トルクで緊締して本締めしたときに、これらの凸部３６ｂ，３７ｂを当接させることで、それ以上の緊締をしないようにし（もし、凸部３６ｂ，３７ｂが当接した後にボルト及びナット２８，２９を緊締したき、締付けトルクが急激に上昇することなる）、作業者に注意を促してボルト及びナット２８，２９を適切トルクで緊締した本締めを確保できるようにしてある。これら凸部３６ｂ，３７ｂの突出寸法は、ボルト・ナット２８，２９を緊締して本締めしたときに凸部どうしを当接させて、接合管Ｋに鋸歯２６ａを食い込まして離脱できない状態とし、また、凸部どうしを当接させた後にボルト・ナット２８，２９を緩めて緊締を解いたときに、止輪２６が二つの外嵌部３４，３５の内径寸法を接合管Ｋの外径寸法より大きくするように決められる。
【００２０】
前記止輪２６は、図４に示すように、ボルト挿通部３６，３７へ通したボルト２８にナット２９が螺合され、ボルト・ナット２８，２９を仮締めした状態の場合に、二つの外嵌部３４，３５の間に遊合状態で接合管Ｋを挿通させることができ、その後に、図７示すように、ボルト・ナット２８，２９を本締めした状態の場合に、二つの外嵌部３４，３５を近づけさせて接合管Ｋを二つの外嵌部３４，３５で挟圧保持して、外嵌部３４，３５の内周面に刻設した多数の鋸歯２６ａ（図６参照）を接合管Ｋの外周面へ食い込ませて滑り止め機能を発揮させることができる。
【００２１】
前記止輪２６は、ボルト・ナット２８，２９の締め付けにより、二つの外嵌部３４，３５の内周面を接合管Ｋの外周面に当接させるに至るまで、二股部３８の先端側に曲げモーメントが生じる。この曲げモーメントにより二股部３８の先端側に生じる曲げ応力は、二つの外嵌部３４，３５の内周面の一方端３４ａ，３５ａ（図４参照）から二股部３８の先端の肉厚中心箇所Ｃへ至る管直径方向に沿う寸法Ｌが二股部３８を設けた分だけ長くなるため、従来の止輪６（図１３及び図１４参照）の外嵌部６ａの奥側（他端側Ｂ）に生じる曲げ応力よりも小さくできる。そのため、止輪２６は、接合管Ｋに二つの外嵌部３４，３５を当接させるまでの初期段階において、二股部３８に塑性変形を生じさせないか、又は生じさせても塑性変形を非常に小さくできることになる。
【００２２】
前記止輪２６は、接合管Ｋに二つの外嵌部３４，３５を当接させた後にボルト・ナット２８，２９の本締めが進行するのに伴い、ボルト・ナット２８，２９の締付力及び接合管Ｋからの反力を受けて二つの外嵌部３４，３５及び二股部３８が弾性変形しつつ、外嵌部３４と二股部３８の境界部おける両者３４，３８の内力及び外嵌部３５と二股部３８の境界部における両者３５，３８の内力がつり合う状態となる。そして、二つの外嵌部３４，３５は、ボルト・ナット２８，２９の締付力をボルト挿通部３６，３７を介して一端側Ａから受けると共に、弾性変形する二股部３８の力を他端側Ｂから受けて、接合管Ｋの外周面を押圧する。止輪２６は、二つの外嵌部３４，３５の接合管Ｋに対する押圧が進行すると、接合管Ｋから二つの外嵌部３４，３５へ伝達する反力で二股部３８の弾性変形の進行度合いが次第に小さくなり、二つの外嵌部３４，３５が接合管Ｋを次第に強く押圧して本締めすることになる。
【００２３】
二つの外嵌部３４，３５は、このように両端側Ａ，Ｂから力を受けて接合管Ｋの外周面を押圧するため（図８に押圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３で示す）、両端側Ａ，Ｂの接合管Ｋに対する押圧力Ｐ１と押圧力Ｐ３の差を小さくして、接合管Ｋに対する押圧力を管周囲方向で均一に近づけることができるようになる。これに対して、従来の止輪６（図１３及び図１４参照）は、他端側に二股部が無いため、両端側Ａ，Ｂの接合管Ｋに対する押圧力に大きな差異が生じ、接合管Ｋに対する押圧力を管周囲方向で不均一となる。
【００２４】
前述の如く、止輪２６は、接合管Ｋに二つの外嵌部３４，３５を当接させるまでの初期段階において、二股部３８に塑性変形を生じさせないか、又は生じさせても塑性変形を非常に小さくでき、更に、二つの外嵌部３４，３５の接合管Ｋに対する押圧が進行する段階において、接合管Ｋから二つの外嵌部３４，３５へ伝達する反力で二股部３８の弾性変形の進行度合いが次第に小さくなるため、二股部３８に塑性変形を生じさせないか、又は生じさせても塑性変形を非常に小さくできるので、再施工のためにボルト・ナット２８，２９を緩めて本締めを解いたとき、二股部３８等に蓄えれている反発弾性力で二つの外嵌部３４，３５を離反させて自然に拡開させることが可能となり、再施工のためにボルト・ナット２８，２９を緩めたときに接合管Ｋから簡単に離脱できる。
【００２５】
前記止輪２６は、図４及び図９の図（Ａ）に示すように、管外径寸法が３２ｍｍ（一般用ＨＩＶＰ管の場合には呼び２５に相当）、管外径寸法が２６ｍｍ（同呼び２０に相当）、管外径寸法が２２ｍｍ（同呼び１６に相当）及び管外径寸法が１８ｍｍ（同呼び１３に相当）の小径の接合管Ｋに適用させるために、外径寸法の３２ｍｍ以下の選択した接合管Ｋに外嵌できる大きさに二つの外嵌部３４，３５を湾曲形成して、二つの外嵌部３４，３５の一方端３４ａ，３５ａ（図４参照）から二股部３８の先端の肉厚中心箇所Ｃへ至る管直径方向に沿う寸法Ｌを、接合管Ｋの外径寸法に８ｍｍ乃至１８ｍｍの範囲で選択した値を加算した値（具体的には、管外径寸法が３２ｍｍの場合には寸法Ｌを４０ｍｍ乃至５０ｍｍ、管外径寸法が２６ｍｍの場合には寸法Ｌを３４ｍｍ乃至４４ｍｍ、管外径寸法が２２ｍｍの場合には寸法Ｌを３０ｍｍ乃至４０ｍｍ、管外径寸法が１８ｍｍの場合には寸法Ｌを２６ｍｍ乃至３６ｍｍ）を選択すると共に、二つの外嵌部３４，３５及び二股部３８について、厚み寸法ｔ（但し、鋸歯２６ａを除く）を３．０ｍｍ乃至５．０ｍｍの範囲で、且つ前後奥行き寸法ｎ（図９の図（Ａ）参照）を１５ｍｍ乃至１０ｍｍの範囲で選択することで、止輪２６の中で大きな曲げモーメントの生じる箇所である二股部３８の先端側の曲げモーメントを押さえて塑性変形を生じさせないか、又は塑性変形を非常に小さくなるようにして、本締めを解いたとき二股部３８等に蓄えれている反発弾性力で自然に拡開して、接合管Ｋに対して開放可能または開放容易な状態とすることができるようにしてある。
【００２６】
前記止輪２６の二股部３８は、図４に示すように、管直径方向に沿って離隔して大きさが同一の二つの直線域３８ａ，３８ａと、二つの直線域３８ａ，３８ａに連なる湾曲域３８ｂとでＵ字状に形成され、ボルト２８及びナット２９の緊締に伴い、二つの直線域３８ａ，３８ａに同一状態の曲げモーメントが生じることで、接合管Ｋを押圧するための二つの外嵌部３４，３５に生じる力を等しくして二つの外嵌部３４，３５で接合管Ｋをバランスよく挟圧するようにしてある。また、二股部３８は、Ｕ字状にすることで、鋳造に際し、湯廻りの不良を起こしにくい肉厚にすることが可能になった。
【００２７】
前記止輪２６は、図８（Ａ）に示す如く、外嵌部３４（３５）に二股部３８の直線域３８ａ（３８ａ）を接合する箇所から、外嵌部３４（３５）の他方端３４ｃ（３５ｃ）寄り側の部分を張り出してある。前記止輪２６は、ボルト及びナット２８，２９を緊締して前記ボルト挿通部３６，３７の凸部３６ｂ，３７ｂを当接した直後の状態において、二股部３８の二つの直線域３８ａ，３８ａを離反させて離隔寸法ｆ（選択する接合管Ｋに対して具体的に採る値の範囲は同図（Ｂ）の表を参照）とすると共に、二つの外嵌部３４，３５の他方端３４ｃ，３５ｃを離反させて離隔寸法ｇ（選択する接合管Ｋに対して具体的に採る値の範囲は同図（Ｂ）の表を参照）とし、また、離隔寸法ｆと離隔寸法ｇとの関係をｆ＞ｇ（好ましくは、ｆ＞２．５ｇ）とし、更に、二股部３８の直線域３８ａの肉厚の中心を通る上下方向（接合管Ｋの直径方向）に延びる中心線ｖと外嵌部３４，３５の肉厚の中心を通る周方向に延びる中心線ｓとの交点ｕから接合管Ｋの中心点Ｋａへ延びる連結仮想直線ｙを、接合管Ｋの中心点Ｋａを通り離隔寸法ｆを二分割する二分割中心線ｗと交差角度θ（具体的に採る値はθ＝３０°（＋１０°〜−５°）であるθ＝２５°〜４０゜の範囲である。）で交差させてある。二股部３８の二つの直線域３８ａ，３８ａの離隔寸法ｆは、接合管Ｋの半径寸法程度にするのが好ましい。
【００２８】
前記止輪２６の離隔寸法ｆと離隔寸法ｇとの関係及び交差角度θについては、上述の如くボルト挿通部３６，３７の凸部３６ｂ，３７ｂを当接させた直後の状態について説明したが、凸部３６ｂ，３７ｂを当接させる前のボルト及びナットを緊締し又は緊締しない状態においも、離隔寸法ｆと離隔寸法ｇとの関係をｆ＞ｇとし、また、交差角度θを２５°〜４０゜の範囲とすることもある。
【００２９】
前記止輪２６は、離隔寸法ｆ，ｇ及び交差角度θについて上記関係及び値を採用することで、外嵌部３４（３５）の他方端３４ｃ（３５ｃ）側に、接合管Ｋの中心点Ｋａへ向かう押圧力Ｐ３を生じさせて接合管Ｋを確実に押圧させることができる。
【００３０】
前記ユニオンナット２５の環状凹部３０に係脱自在に嵌合装着される係止金具３１は、図５の図（Ｂ）に示すように、馬蹄形状を成し、その開口部の間口寸法Ｅは、ユニオンナット２５の環状凹部３０の溝底３０ａの外径寸法ｄ４（図３参照）よりも小さく設定されている。また、溝底３０ａの外径寸法ｄ４は、係止金具３１の内周面の直径Ｄ１よりも小さく設定されている。すなわち、Ｄ１＞ｄ４＞Ｅという寸法関係に設定されている。そして、係止金具３１の対向する外周側面には、止輪２６の係止用耳部２７に係止し得るフック３２を備えたアーム３３，３３が取り付けられていることは前述した通りである。各アーム３３は、アーム本体３３ａの下方に回転止め用凸状３３ｂが突設され、ダクタイル鋳鉄の鋳造により係止金具３１と一体に形成されている。
【００３１】
このように構成された止輪２６、アーム３３，３３付き係止金具３１及びユニオンナット２５は、管継手を構成でき、管継手を構成したときに可撓性及び伸縮性を発揮する関係に設定されている。アーム３３，３３は、図２に示すように、フック３２の内周面３２ｂを湾曲凹状に形成すると共に、図９に示すように、係止用金具３１の後端面３１ａからフック３２の内側面３２ａまでの寸法ｈを止輪２６の前後奥行き寸法ｎより大きくすることで、アーム間に仮締め状態の止輪２６を挿入させ（同図の図（Ｂ）参照）、フック３２を止輪２６の外側から管軸方向（前後方向）に沿って外嵌部３４（３５）の外周面３４ａ（３５ａ）上へ外嵌した状態で移動でき（同図の図（Ｃ）参照）、この外嵌した状態で移動したフック３２を止輪２６の外嵌部３４（３５）の湾曲した外周面３４ａ（３５ａ）の接線方向（上下方向）で係合させて、止輪２６との間で上下方向へ分離するのを阻止するようにしてある。また、係止金具３１は、各フック３２の回転止め用凸状３３ｂを止輪２６の係止用耳部２７に当接可能とすることで、止輪２６との間での回転方向のズレを防止して、止輪２６の係止用耳部２７にフック３２を確実に係止できるようにしてある。更に、アーム３３，３３は、図９の図（Ｃ）に示すように、根元側の切欠き溝３３ｃの溝幅寸法ｉをユニオンナット２５の環状凹部３０を形成するフランジ部３９の厚み寸法ｍよりも大きくして、ユニオンナット２５の環状凹部３０へ係止金具３１を外嵌できるようにしてある。止輪２６は、上記前後奥行き寸法ｎを、係止用金具３１における上記寸法ｈからフランジ部３９における上記寸法ｍを引いた値（ｈ−ｍ）より大きい値の寸法にすることで、係止金具３１と共にユニオンナット２５に装着後に係止金具３１から外れないようにしてある。止輪２６は、係止用耳部２７の厚み寸法ｊ（管軸方向（前後方向）に沿った寸法）とユニオンナット２５のフランジ部３９の厚み寸法ｍとの和を、アーム３３の切欠き溝３３ｃの溝幅寸法ｉよりも大きくする（ｊ＋ｍ＞ｉ）ことで、アーム３３の回転止め用凸状３３ｂを係止耳部２７に当接可能となるようにしてある。
【００３２】
このように構成されたユニオンナット継手用管離脱防止装置２１は、工場で鋳造成形された後、必要に応じて仮組み立てられ、この状態で出荷される。仮組み立ては、先ず、図３に示すように、ユニオンナット２５の内周面側へパッキン４０を装入し、これらの全体を継手本体２２の受口部２３の外周面に刻設した雄ねじ部２４へ螺着する。続いて、図３及び図２に示すように、ボルト２８及びナット２９を仮締めした状態の止輪２６の外嵌部３４，３５の外周面３４ａ，３５ａ上に係止金具３１のフック３２，３２を外嵌させ、係止用耳部２７，２７に対してフック３２，３２を係合できるようにする。フック３２の係合は、図９の図（Ａ）及び図（Ｂ）に示すように、止輪２６の前端面２６ｂと係止金具３１の後端面３１ａとを接合させる状態で、係止金具３１のアーム３３が止輪２６の係止用耳部２７に重なるように止輪２６と係止金具３１を相対的に移動させる。そして、アーム３３先端のフック３２を係止用耳２７へ向かって係止金具３１の全体を前側へスライドさせ、同図の図（Ｃ）に示すように、係止金具３１と止輪２６との間隔を拡げる。
【００３３】
次に、ユニオンナット２５を係止金具３１の下方から上方へ移動させるか又は係止金具３１をユニオンナット２５に対して下降させ、同図の図（Ｄ）に示すように、係止金具３１をユニオンナット２５の環状凹部３０に外嵌装着する。このとき、馬蹄形状を成す係止金具３１の開口部の間口寸法Ｅ（図５参照）は、環状凹部３０の溝底１２Ａの外径寸法ｄ４（図３参照）よりも小さくなるように設定されているので、間口寸法Ｅを拡大させながら無理嵌めすることになる。同図の図（Ｄ）に示すように、無理嵌めした後は、前記ｄ４＞Ｅの寸法関係により、係止金具３１がユニオンナット２５から脱落することはない。また、止輪２６の外嵌部３４，３５に外嵌して係合しているアーム３３，３３の先端のフック３２，３２が止輪２６から脱落することもない。つまり、止輪２６と係止金具３１とユニオンナット２５とが仮組立られた状態で一つのセットとして連携して存在することになる。
【００３４】
施工現場では、前記仮組立状態の管離脱防止装置２１に対して接合管Ｋを挿入する。挿入は、仮組立の状態で止輪２６と、ユニオンナット２５と、パッキン４０と、継手本体２２の中心軸線が一致しているため、接合管Ｋの先端側の挿口を、止輪２６側からユニオンナット２５、パッキン４０へ挿通させて継手本体２２内へ到達させるだけでよく、極めて容易である。然る後は、ユニオンナット２５を手で回転させて接合管Ｋを仮止めした後、スパナ又はパイプレンチ等で水密性に必要な最低締付トルクまで締め付けて増し締めする。ユニオンナット２５の増し締めが完了したことを確認した後、止輪２６のボルト２８及びナット２９による締結部が締め易い位置（前記締結部が上方になる位置）に来るように、これを回動させる。そして、最後に止輪２６を締結する。止輪２６の締結は、接合管Ｋに対する軸方向の位置決めと、ボルト締結部の向き（図１及び図２並びに図７に示すように上方へ位置させる）とを決定した後、ボルト・ナット２８，２９とを本締めし、止輪２６の内周面に刻設した鋸歯２６ａを接合管Ｋの外周面へ食い込ませて滑り止め機能を発揮するように行えばよい。
【００３５】
これにより、接合管Ｋは、図６に示すように、フック３２が止輪２６上の移動できる範囲内で可撓伸縮することができる。また、施工後において、接合管Ｋと継手本体２２との間に管離脱方向の力が作用した場合であっても、係止金具３１のアーム先端のフック３２が止輪２６の係止用耳部２７と接触し、係止金具３１がユニオンナット２５の環状凹部３０に外嵌装着されているので、接合管Ｋは離脱が防止される。
【００３６】
発明者は、本発明の効果を確認するために、図１０の図（Ａ）及び図（Ｂ）に示す本発明に用いるダクタイル鋳鉄製の止輪の試験品と、図（Ｃ）及び図（Ｄ）に示す従来のダクタイル鋳鉄製の止輪の試験品を行いて、接合管である外径寸法が２２ｍｍ（一般用ＨＩＶＰ管の呼び１６）に対する締め付け試験を行い、図１１及び図１２の表に示す結果を得た。各試験品のボルト・ナットは、いずれもＭ５を用い、試験品の寸法をａ＝８．００ｍｍ、ｂ＝２２．４５ｍｍ、ｃ＝１１．５０ｍｍ、ｅ＝２５．５０ｍｍ、ｔ＝４．００ｍｍ、ｎ＝１４．０ｍｍとしてある。止輪の素材であるダクタイル鋳鉄は、種類がＦＣＤ４２０、引張強さが４６０Ｎ／ｍｍ2 、伸びが１５％のものを使用した。ナットを締め付けるトルクレンチには、前田金属工業株式会社製の測定範囲が１〜６Ｎ・ｍのプリセット形トルクレンチ（型式：Ｔ２ＬＮ６）を使用した。ボルト・ナットには、焼き付き防止剤を塗布して試験を行った。
【００３７】
締め付け試験は、図１１に示す一回目の試験と、図１２に示す二回目の試験とを行った。一回目の試験は、図１１の図（Ａ）に示す如く、本発明及び従来の何れの止輪の場合も、Ｔ２＝１．５０ｍｍとなるまでナットを締め付け、その後にナットの締め付けを緩めて開放し、接合管に対する状態及びナットの締め付けトルク値と、間隙Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の測定寸法値との関係を得た。なお、鋸歯（図６の符号２６ａで示すもの）が接合管に接触するときのナットの締め付けトルクは、読み取り不能な小さい値であった。図（Ｂ）は、試験前（締付前）と試験後（締付後に開放）の状態における各箇所の鋸歯の内径寸法値を示すものである。一回目の試験は、ナットの締め付けトルクが小さく、本発明及び従来の何れの止輪の場合も、試験後は接合管から離脱できるまで自然に拡径している。
【００３８】
二回目の試験は、図１２の図（Ａ）に示す如く、本発明及び従来の何れの止輪の場合も、Ｔ２＝１．００ｍｍの近辺となるまでナットを締め付け、その後にナットの締め付けを緩めて開放して、接合管に対する状態及びナットの締め付けトルク値と、間隙Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の測定寸法値との関係を得た。ナットの締め付けを緩めて開放すると、本発明の場合は試験後に接合管から離脱できるまで自然に拡径するのに対して、従来の場合は試験後に接合管から離脱することができず、接合管に締め付けた状態のままであった。
【００３９】
二回目の試験における本発明の場合は、図１２の図（Ａ）に示すＴ３について、ナットの締め付けが進行するのに伴い減少するが、ナットの締め付けを開放したときの値が締め付け前の値である３．９６ｍｍと同一であることから、二股部３８（図４参照）に塑性変形が生じることなく弾性変形のみが生じていることが判る。また、間隙Ｔ１，Ｔ２については、ナットの締め付けを開放したときの値が締め付け前の値より若干小さくなっていることから、外嵌部３４，３５（図４参照）に塑性変形を若干の生じているが、締付後に開放したたときの鋸歯の内径寸法ｄ１，ｄ２，ｄ３の値が近似しており、真円に近い状態に塑性変形したことが判る。
【００４０】
これに対して、二回目の試験における従来の場合は、試験後に接合管から離脱することがでないことから、Ｃ字状の外嵌部６ａ（図１４参照）に大きな塑性変形が生じていることが判る。
【００４１】
二回目の試験において、ナットの締め付けを緩めて開放したときに自然に拡径して接合管から離脱できるＴ２の最大値（以下、「管離脱限界値」と言う。）を求めてはいないが推定可能である。接合管に止輪の鋸歯を接触させてから管離脱可能に締め付けできるＴ２の許容範囲は、鋸歯が接合管に接触を開始したときの値（以下、「管接触開始値」と言う。）から管離脱限界値を減算したΔＴ２の値で評価できることから、管離脱限界値について本発明の場合をＴ２＝０．９０ｍｍと推定すると共に従来の場合をＴ２＝１．３０ｍｍと推定したとき、本発明の場合はΔＴ２＝４．８０−０．９０＝３．９０ｍｍであるのに対して、従来の場合はΔＴ２＝３．７４−１．３０＝２．４４ｍｍであり、本発明の場合の方が大きい。
【００４２】
また、接合管Ｋに止輪２６の鋸歯２６ａを接触させてから接合管Ｋに鋸歯２６ａを食い込ませて滑り止め機能を発揮させるのに最低必要な締め付け量は、Ｔ２で評価するとＴ２を２．００ｍｍ減少させたことに相当する。接合管Ｋに鋸歯２６ａを食い込ませて滑り止め機能を発揮させるＴ２の値からＴ２の管離脱限界値までの範囲は、本締め時の余裕範囲Ｓとして評価でき、本発明の場合の余裕範囲Ｓ＝４．８０−２．００−０．９０＝１．９０ｍｍであるのに対して、従来の場合の余裕範囲Ｓ＝３．７４−２．００−１．３０＝０．４４ｍｍであり、本発明の場合の方が４倍程度大きい。
【００４３】
ところで、止輪２６の素材となるダクタイル鋳鉄は、引張強さ等の機械的性質のバラツキが大きく、また鋳造時の公差も大きくなる。更に、接合管Ｋにも外径公差がある。止輪を接合管に滑り止め機能を発揮させるように締め付けるには、これら大きなバラツキや公差を吸収できるようにする必要がある。本発明の場合は、本締め時の余裕範囲Ｓが大きいことから、これら大きなバラツキや公差を吸収することが可能となり、接合管Ｋに対する止輪２６の滑り止め機能を確実に発揮させることができるようになる。これに対して、従来の場合は、本締め時の余裕範囲Ｓが小さいことから、これら大きなバラツキや公差を吸収することが非常に困難となり、接合管Ｋに対する止輪６の滑り止め機能を確実に発揮させることができないことがある。
【００４４】
本発明の場合は、本締め時の余裕範囲Ｓが大きいことから、二つのボルト挿通部３６，３７の凸部３６ｂ，３７ｂを当接した後にボルト・ナット２８，２９の締め付けを緩めて開放したときに自然に拡径して接合管Ｋから離脱できる状態を得られるように、二つの凸部３６ｂ，３７ｂの突出寸法を鋳物型に設定しておけば、本締め時の余裕範囲Ｓに収まる鋳物み成形した止輪２６を得ることが可能であり、誰がボルト・ナット２８，２９を締め付けても接合管Ｋに止輪２６を確実に緊締させることができ、また、ボルト・ナット２８，２９を緩めると接合管Ｋから止輪２６を確実に離脱させることができる。これに対して、従来の止輪６は、本締め時の余裕範囲Ｓが小さいため、二つのボルト挿通部の凸部の突出寸法を鋳物型に設定することが難しく、本締め時の余裕範囲Ｓに収まる鋳物み成形した止輪を得ることが困難である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態に係る管離脱防止装置において接合管を挿着する前を示す側面図である。
【図２】同実施の形態に係る管離脱防止装置において接合管を挿着する前を示す正面図である。
【図３】同実施の形態に係る管離脱防止装置において接合管を挿着する前を示す横断面した平面図である。
【図４】同実施の形態に係る管離脱防止装置の仮締めした状態の止輪の正面図である。
【図５】同実施の形態に係る管離脱防止装置のアーム付き係止金具を示すものであり、図（Ａ）は側面図、図（Ｂ）は正面図、図（Ｃ）は底面図である。
【図６】同実施の形態に係る管離脱防止装置において、接合管を挿入しユニオンナットを緊締した状態の左半分を示す横断面した平面図である。
【図７】同実施の形態に係る管離脱防止装置において、接合管を挿入しユニオンナットを緊締した状態を示す正面図である。
【図８】（Ａ）は図７に中心線等を付加して得た正面図、同図の（Ｂ）は二股部の直線域の離隔寸法及び外嵌部の下端の離隔寸法の採り得る寸法の範囲を示す表である。
【図９】同実施の形態に係る管離脱防止装置を示すものであり、図（Ａ）は止輪に係止金具を装着する前の状態を示す側面図、図（Ｂ）は止輪に係止金具を装着した場合を示す側面図、図（Ｃ）は係止金具及び止輪をユニオンナットへ装着する場合を示す側面図、図（Ｄ）は装着後の状態（仮組立の状態）を示す側面図である。
【図１０】図（Ａ）及び図（Ｂ）は確認試験に用いる本発明の場合の止輪の正面図及び側面図、図（Ｃ）及び図（Ｄ）は確認試験に用いる従来の試験品の止輪を示す正面図及び側面図である。
【図１１】図（Ａ）及び図（Ｂ）は一回目の試験の結果を示す表である。
【図１２】図（Ａ）及び図（Ｂ）は二回目の試験の結果を示す表である。
【図１３】従来の管離脱防止装置の全体を示すものであって、一部を破断して示す側面図である。
【図１４】従来の管離脱防止装置の正面図である。
【符号の説明】
【００４６】
２１…離脱防止装置、２２…継手本体、２３…受口部、２４…雄ねじ、２５…ユニオンナット、２６…止輪、２７…係止用耳部、２８…ボルト、２９…ナット、３０…環状凹部、３１…係止金具、３２…フック、３３…アーム、３４…外嵌部、３５…外嵌部、３６…ボルト挿通部、３７…ボルト挿通部、３８…二股部、４０…パッキン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に雄ねじを刻設した受口部を有する管又は継手本体に、無ねじの接合管を挿入し、環状のゴムパッキンを挿嵌介在せしめてユニオンナットを前記受口部に螺合緊締する構造の管継手に設けられ、前記ユニオンナットよりも後端側の接合管に外嵌装着されてボルト及びナットにより緊締される止輪と、該止輪の外周側面に周方向へ沿って突出して形成された係止用耳部と、前記ユニオンナットに設けた環状凹部と、該環状凹部に対して係脱自在な馬蹄形状の係止金具と、該係止金具の外周側面に取り付けられ、先端に前記止輪の係止用耳部に係合し得るフックを備えたアームとを備えた管離脱防止装置であって、前記止輪は、接合管に外嵌する対向した二つの湾曲した外嵌部と、二つの外嵌部の各々の一方端側から接合管より離れる外側へ向かって突出したボルト挿通部と、二つの外嵌部の各々の他方端側から接合管より離れる外側へ向かって離隔した状態で延長して先端側を接合した弾性変形可能な二股部とを備え、二つの外嵌部、二つのボルト挿通部及び二股部をダクタイル鋳鉄で鋳造して一体に連ねたことを特徴とするユニオンナット継手用管離脱防止装置。
【請求項２】
前記止輪は、外径寸法が３２ｍｍ以下の対応する接合管に外嵌できる大きさに二つの外嵌部が形成され、二つの外嵌部の内周面の一方端から二股部の先端の肉厚中心箇所へ至る管直径方向に沿う寸法を、接合管の外径寸法に８ｍｍ乃至１８ｍｍの範囲で選択した値を加算した合計値とした請求項１記載のユニオンナット継手用管離脱防止装置。
【請求項３】
前記止輪の二股部は、管直径方向に沿って大きさが同一の二つの直線域と、二つの直線域に連なる湾曲域とでＵ字状に形成されている請求項１又は２記載のユニオンナット継手用管離脱防止装置。
【請求項４】
前記二つのボルト挿通部は、対向面側に対向する凸部をそれぞれ突出形成し、前記ボルト及びナットを緊締して本締めしたときに、凸部どうしを当接させて止輪が接合管から離脱しない状態なり、前記ボルト及びナットを緩めて緊締を解いたときに、止輪が二つの外嵌部の内径寸法を接合管の外径寸法より大きい状態とするように、これら凸部の突出寸法を決めた請求項１、２又は３記載のユニオンナット継手用管離脱防止装置。
【請求項５】
前記止輪は、二つの外嵌部に二股部の二つの直線域を接合する箇所から、各外嵌部の他方端寄り側の部分を張り出し、ボルト及びナットを緊締し又は緊締しない状態において、二股部の二つの直線域の内側面どうしの離隔寸法を二つの外嵌部の他方端どうしの離隔寸法よりも大きくし、更に、二股部の直線域の肉厚の中心を通って接合管の直径方向に延びる中心線と外嵌部の肉厚の中心を通る周方向に延びる中心線との交点から接合管の中心点へ延びる連結仮想直線を、接合管の中心点を通る二分割中心線と２５°〜４０゜の範囲で交差させた請求項１、２、３又は４記載のユニオンナット継手用管離脱防止装置。
【請求項１】
外周面に雄ねじを刻設した受口部を有する管又は継手本体に、無ねじの接合管を挿入し、環状のゴムパッキンを挿嵌介在せしめてユニオンナットを前記受口部に螺合緊締する構造の管継手に設けられ、前記ユニオンナットよりも後端側の接合管に外嵌装着されてボルト及びナットにより緊締される止輪と、該止輪の外周側面に周方向へ沿って突出して形成された係止用耳部と、前記ユニオンナットに設けた環状凹部と、該環状凹部に対して係脱自在な馬蹄形状の係止金具と、該係止金具の外周側面に取り付けられ、先端に前記止輪の係止用耳部に係合し得るフックを備えたアームとを備えた管離脱防止装置であって、前記止輪は、接合管に外嵌する対向した二つの湾曲した外嵌部と、二つの外嵌部の各々の一方端側から接合管より離れる外側へ向かって突出したボルト挿通部と、二つの外嵌部の各々の他方端側から接合管より離れる外側へ向かって離隔した状態で延長して先端側を接合した弾性変形可能な二股部とを備え、二つの外嵌部、二つのボルト挿通部及び二股部をダクタイル鋳鉄で鋳造して一体に連ねたことを特徴とするユニオンナット継手用管離脱防止装置。
【請求項２】
前記止輪は、外径寸法が３２ｍｍ以下の対応する接合管に外嵌できる大きさに二つの外嵌部が形成され、二つの外嵌部の内周面の一方端から二股部の先端の肉厚中心箇所へ至る管直径方向に沿う寸法を、接合管の外径寸法に８ｍｍ乃至１８ｍｍの範囲で選択した値を加算した合計値とした請求項１記載のユニオンナット継手用管離脱防止装置。
【請求項３】
前記止輪の二股部は、管直径方向に沿って大きさが同一の二つの直線域と、二つの直線域に連なる湾曲域とでＵ字状に形成されている請求項１又は２記載のユニオンナット継手用管離脱防止装置。
【請求項４】
前記二つのボルト挿通部は、対向面側に対向する凸部をそれぞれ突出形成し、前記ボルト及びナットを緊締して本締めしたときに、凸部どうしを当接させて止輪が接合管から離脱しない状態なり、前記ボルト及びナットを緩めて緊締を解いたときに、止輪が二つの外嵌部の内径寸法を接合管の外径寸法より大きい状態とするように、これら凸部の突出寸法を決めた請求項１、２又は３記載のユニオンナット継手用管離脱防止装置。
【請求項５】
前記止輪は、二つの外嵌部に二股部の二つの直線域を接合する箇所から、各外嵌部の他方端寄り側の部分を張り出し、ボルト及びナットを緊締し又は緊締しない状態において、二股部の二つの直線域の内側面どうしの離隔寸法を二つの外嵌部の他方端どうしの離隔寸法よりも大きくし、更に、二股部の直線域の肉厚の中心を通って接合管の直径方向に延びる中心線と外嵌部の肉厚の中心を通る周方向に延びる中心線との交点から接合管の中心点へ延びる連結仮想直線を、接合管の中心点を通る二分割中心線と２５°〜４０゜の範囲で交差させた請求項１、２、３又は４記載のユニオンナット継手用管離脱防止装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−３０７６１（Ｐ２００９−３０７６１Ａ）
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９７３８７（Ｐ２００７−１９７３８７）
【出願日】平成１９年７月３０日（２００７．７．３０）
【出願人】（０００１４８１３９）株式会社川西水道機器 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月３０日（２００７．７．３０）
【出願人】（０００１４８１３９）株式会社川西水道機器 (3)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]