合成樹脂製の管継手
【課題】ＴＳ工法による合成樹脂管との接続において出来るだけ構造が簡単で、かつ接続時、管継手の挿入を許容するが抜け方向への移動を許容しない合成樹脂製の管継手を提供する。
【解決手段】合成樹脂管の開口部に対し接着剤を介して挿入接続される差口を有する合成樹脂製の管継手であって、前記差口は、先端部から後端部に向かって拡径されており、そして先端部の外径より大きく、かつ、後端部の外径より小さい内径を有する前記開口部と挿入接続されるテーパー面を備えており、そして前記テーパー面の後端部は、接続時、接着剤が塗布されて膨潤した前記開口部内周面内へ食い込むことにより、前記差口の挿入を許容するが抜け方向への移動を許容しない角部が形成されていることを特徴とする前記管継手を提供する。
【解決手段】合成樹脂管の開口部に対し接着剤を介して挿入接続される差口を有する合成樹脂製の管継手であって、前記差口は、先端部から後端部に向かって拡径されており、そして先端部の外径より大きく、かつ、後端部の外径より小さい内径を有する前記開口部と挿入接続されるテーパー面を備えており、そして前記テーパー面の後端部は、接続時、接着剤が塗布されて膨潤した前記開口部内周面内へ食い込むことにより、前記差口の挿入を許容するが抜け方向への移動を許容しない角部が形成されていることを特徴とする前記管継手を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩化ビニル樹脂またはＡＢＳ樹脂などの合成樹脂からなる管の開口部に対し、接着剤を介して挿入接続される差口を有する合成樹脂製の管継手に関し、特に、接続時、差口に設けられたテーパー面および角部が、接着剤が塗布されて膨潤した開口部の内周面内へ食い込むことにより、差口の挿入を許容するが抜け方向への移動を許容しないことを特徴とする管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
塩化ビニル樹脂またはＡＢＳ樹脂などからなる合成樹脂管は水道管や下水管として広く使用されているが、それらの接続方法の一つとして、差口を有する合成樹脂製の管継手を使用して、接続される合成樹脂管の開口部内周面及び／又は前記管継手の差口外周面に溶剤系接着剤を塗布し、管継手差口を合成樹脂管開口部へ挿入接着する方法が知られている。また、この接続方法は、塩化ビニル管・継手協会などの業界においてＴＳ工法（Ｔａｐｅｒ ｓｉｚｅｄ ｓｏｌｖｅｎｔ ｗｅｌｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ、以下「ＴＳ工法」という。 ）と呼ばれ、実際の現場で広く活用されている接続方法でもある。
【０００３】
例えば、外周面にテーパーが付けられた差口を有するスピゴット、エルボまたはチーズなどの管継手と、これに外接して接続される塩化ビニル樹脂管との接続面に溶剤系接着剤を塗布して管継手差口を塩化ビニル樹脂管開口部へ挿入接着する方法や、一方の塩化ビニル樹脂管にはテーパーが付けられた内周面を有する受口が形成され、これに内接して接続される塩化ビニル樹脂管との接続面に溶剤系接着剤を塗布して両者を挿入接着する方法などがある。
【０００４】
ところで、一般に合成樹脂管の外径およびこれに対する肉厚とその許容差は規格化されているため、これと接続可能な差口の形状は前記規格に基づいて各呼び径毎に設計することができる。したがって、実際の施工現場では、接続される合成樹脂管の呼び径が施工記録や実測等により把握できれば、これに対応する呼び径、すなわち、合成樹脂管と接続可能な差口を有する管継手を容易に選ぶことができる。
【０００５】
また、ＴＳ工法においては、塩化ビニル樹脂等の合成樹脂管の開口部内周面及び／又は管継手の差口外周面に溶剤系接着剤を塗布すると、接着剤は塩化ビニル樹脂等の溶剤であるため、塗布面が深さ０．１ｍｍ程度まで溶解膨潤する。したがって、この状態で合成樹脂管の開口部に管継手の差口を挿入すると、膨潤層が流動して接着剤を塗布せずに差し込んだ場合よりさらに奥方向への挿入が可能となり、合成樹脂管の開口部内周面と管継手の差口外周面とが広い面積で接触して強い接続強度を発現する。また、さらに力を加えて管継手を押し込むと、樹脂の弾性によって管継手の差口はさらに圧縮され、合成樹脂管の開口部はさらに押し拡げられてより強固な接合が可能となる。このように、ＴＳ工法は塩化ビニル樹脂など合成樹脂と溶剤系接着剤の特性を巧みに利用した便利な接合方法といえる。
【０００６】
しかしながら、従来のＴＳ工法における接合では合成樹脂管の開口部は拡径され、他方、管継手の差口は縮径されており、また、管継手差口の外周面にはテーパーが設けられているため、管継手の差口を合成樹脂管の開口部へ押し込んでそのままの状態で放置しておくと、両者の間に生じた弾性反力により管継手が合成樹脂管から抜け出る方向に移動してしまうという問題がある。
【０００７】
このような管継手の移動は、両者の間に十分な接着面積および接着強度が得られないという問題を引き起こし、この結果、接合箇所に曲げ応力などが作用すると、接合部が剥がれて漏れを生じたり、配管状態によっては管継手が合成樹脂管から抜け出して管内の流体が一挙に漏出してしまうという危険性がある。また、管継手の移動を防止するためには、管継手差口を合成樹脂管の開口部へ押し込んだ後、接着剤が硬化して接合強度を発現するまでの間、人の手又は保持具等を用いて管継手を所定の接続位置に保持していなければならいという問題があり、これは施工者にとって非常に煩雑で効率の悪い作業となっていた。
【０００８】
このようなＴＳ工法における従来の問題点を解消するため、受口を有する管継手においては、特許文献１、２、３及び４に見られるように管継手受口の内周面に先の尖った突起部や鋸刃状の滑り止めを環状に配置したり、あるいは、それらに加えて管継手の受口を二重管構造とすることにより、接続される合成樹脂管との接触面積や引っ掛かり作用の増大を図り、合成樹脂管が管継手から抜け出るのを防止することが考案されている。
【０００９】
また、特許文献５に見られるような差口を有する管継手においては、それ自体は直接管継手の抜け防止を目的とするものではないが、テーパーが付けられた管継手差口の外周面と接続される合成樹脂管の内周面との間に生じた隙間へ積極的に接着剤を充満させることにより、両者の間の接着強度および水密性を高めることが考案されている。
【００１０】
しかしながら、特許文献１、２、３および４に記載の管継手の場合は、管継手の受口内周面に特殊な突起部等を設けたり受口を二重構造に成形しなければならないなど構造が複雑で、しかも、接続される合成樹脂管側の外周部にも前記突起と嵌合する溝部を設けなければならず、製作および施工に多くの手間が掛かるという問題がある。また、特許文献５に記載の管継手の場合は、接着剤の充満量が多くなるように管継手差口と接続管開口部との隙間を大きく（管継手差口のテーパー径を小さく）すると管継手の抜け出しが防止できなくなり、一方、接触面積が大きくなるように管継手差口と接続管開口部との隙間を小さく（管継手差口のテーパー径を大きく）すると、今度は円滑な管継手の挿入ができなくなるという問題があった。
【００１１】
【特許文献１】特開平５−７１６７５号公報
【特許文献２】特開平５−７１６７６号公報
【特許文献３】特開平１１−３４４１７４号公報
【特許文献４】特開２００３−３２２２８８号公報
【特許文献５】特開２００４−１３８１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明は上記の問題点に鑑み、ＴＳ工法による合成樹脂管との接続において出来るだけ構造が簡単で、かつ接続時、管継手の挿入を許容するが抜け方向への移動を許容しない合成樹脂製の管継手を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、現場施工において切断された粗い精度の端面を有する開口部であっても、水密性を保ちながら接続可能な上記の管継手を提供することにある。したがって、切断された合成樹脂管の開口部端面が必ずしも管軸に対して直交していなくても接着性および水密性を保つことができ、また、開口部の内周面にテーパーが付けられていなくても接続可能な汎用性の高い合成樹脂製の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】
【００１４】
本発明者等は、種々の管継手の構造について鋭意検討を重ねた結果、管継手の差口に特定のテーパー形状等を与えた場合は、接着剤が塗布されることにより溶解膨潤した合成樹脂管の開口部内周面と協働して管継手の差口の挿入を許容するが抜け方向への移動を許容しないことを見出した。
【００１５】
すなわち、塩化ビニル樹脂やＡＢＳ樹脂などの合成樹脂からなる管は、その内周面に接着剤が塗布されると約０．１ｍｍの深さの溶解膨潤層が形成されるため、これと接続される管継手差口外周面に特定のテーパーを与え、さらにテーパー面後端部に角部を設けた場合は、前記テーパー面の一部分および角部が合成樹脂管開口部内周面に形成された溶解膨潤層へ食い込み、管継手の差口の挿入を許容するが抜け方向への移動を許容しないことを実験になどにより検証し、本発明を完成するに至った。
【００１６】
また、差口のテーパー面の奥側に隣接させて所定の深さ（外周径）を有するネック部を形成させると、かかるネック部が接続される合成樹脂管の接続端面の切断誤差を吸収し、高い接着性および水密性を保ち得ることが判明した。さらに、このネック部は、管継手の差口が接続される合成樹脂管の管軸に対して斜め方向に挿入された場合であっても、合成樹脂管の開口部端面がネック部へ案内されることにより、斜め方向からの管継手の挿入および接着を可能にすることが判明した。
【００１７】
具体的には、本発明の管継手は、合成樹脂管の開口部に対し接着剤を介して挿入接続される差口を有する合成樹脂製の管継手であって、前記差口は、先端部から後端部に向かって拡径されており、そして先端部の外径より大きく、かつ、後端部の外径より小さい内径を有する前記開口部と挿入接続されるテーパー面を備えており、そして前記テーパー面の後端部は、接続時、接着剤が塗布されて膨潤した前記開口部内周面内へ食い込むことにより、前記差口の挿入を許容するが抜け方向への移動を許容しない角部が形成されていることを特徴としている。
【００１８】
本発明によれば、管継手差口に設けられるテーパー面は、管継手差口が接続される合成樹脂管の開口部へスムーズに挿入されるようにガイドするために機能する他、テーパー面が合成樹脂管の内周面により圧接されることにより、両者の強固な接合および水密性を達成するために機能する。また、接続される合成樹脂管の内径に多少の製作誤差が含まれている場合であっても、テーパー面は管継手と合成樹脂管との接着性および水密性を低下させることなくかかる誤差を吸収するように機能する。
【００１９】
このため、本発明の管継手に適用されるテーパー面は、接続される合成樹脂管開口部の内径より先端部の外径が小さく、かつ、後端部の外径が大きい、先端部から後端部に向かって拡径されている形状を有することが好ましい。換言すれば、本発明による管継手は接続される合成樹脂管開口部の内径に対応して選択され、かかる開口部の内径がテーパー面先端部の外径と後端部の外径との間の直径となるように選択される。さらに好ましくは、合成樹脂管開口部の内径がテーパー面の中間外径（テーパー面先端部の外径と後端部の外径を加えて２で除した値）と略同一となるように選択される。
【００２０】
もし、テーパー面先端部の外径が合成樹脂管開口部の内径と同一またはそれ以上であると、挿入後は管継手の差口が合成樹脂管の開口部に強力に圧接されることにより高い気密性を有することが期待されるが、実際には、例えば塩化ビニル樹脂などの合成樹脂管は硬質であるため、専用の機械を用いたり接続部を加熱などしない限りは管継手の円滑な挿入接着を行うことができなくなる。
【００２１】
また、テーパー面後端部の外径が合成樹脂管開口部の内径と同一またはそれ以下であると、挿入後は管継手差口のテーパー面と合成樹脂管開口部の内周面との間に大きな隙間が生じて多量の接着剤を充満させることができるが、実際には、接続時に管継手テーパー面のガイド機能が十分に発揮できなくなり、さらに、管継手と合成樹脂管との間でガタ付きや偏りを生じて両者を精度良く接続することが困難となる結果、接合部の水密性を低下させたり管継手の抜け出しを防止できなくなる。
【００２２】
なお、実際の施工現場では、通常、接続される合成樹脂管の外径および内径、許容誤差などは、規格化された製品の呼び径を知ることにより容易に把握できる。したがって、接続される合成樹脂管の呼び径を調べたり実際の管径を実測することにより、これに適合した先端部の外径および後端部の外径を有するテーパー面を備えた管継手を選択することができる。
【００２３】
さらに、本発明の管継手では、テーパー面の後端部、すなわち、少なくとも接続される合成樹脂管の内径より大きな外径を有する部分に角部が設けられている。このため、管継手の差口が接着剤が塗布された合成樹脂管の開口部へ挿入されると、テーパー面の一部分および角部が合成樹脂管の開口部内周面に形成された溶解膨潤層へ食い込み、管継手の差口の挿入接着を許容するが抜け方向への移動を完全に阻止することができるようになる。
【００２４】
角部は、例えば、テーパー面の後端部において管軸に対して略直交する端面を形成させ、テーパー面とその後端部に設けられた端面を交差させることにより環状に形成さることができる。
【００２５】
また、このような角部を有する特定の形状のテーパー面は、管継手差口に複数個配置されていてもよい。このような複数のテーパー面の配置は、管継手が接続される合成樹脂管との接合強度および水密性をより一層向上させるであろう。
【００２６】
このように、本発明における管継手の挿入円滑化および抜け出し防止機能は、管継手差口に設けられた特定のテーパー形状が接着剤が塗布されることにより溶解膨潤した合成樹脂管の内周面と協働して初めて達成されるものであるため、両者の材質は塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂など接着剤により接合が可能であり、かつ、接着剤の塗布によりその表面層の一部が溶解して膨潤層を形成する合成樹脂材料であれば、特に限定されることなく使用することができる。
【００２７】
また、本発明の管継手は、上述されたテーパー面および角部を有する差口を端部に備えた合成樹脂製の管状体であればよく、したがって、本発明の管継手には短管、長管、スピゴット、エルボまたはチーズなどのあらゆる形状の管継手が含まれ、さらには、前記差口が管継手の一端部のみならずその両端部に設けられているものであってもよい。
【００２８】
さらに、本発明の管継手差口には、テーパー面の奥側に隣接させて、テーパー面先端部の外径以下の外周径を有する環状のネック部をさらに含ませることができる。
【００２９】
この場合、環状のネック部は、接続される合成樹脂管の開口部端面が管軸に対して直交するように切断されていない場合であっても、かかる切断誤差を吸収し、差口テーパー面後端部が開口部の端面から外側へはみ出るのを防止する。すなわち、合成樹脂管の開口部端面が現場施工時などにおいて管軸に対して斜めに切断された場合であっても、かかる斜行して切り取られた開口部端面の全周域を管継手差口の根元部分に形成されたネック部上に配置させることができ、この結果、差口テーパー面はすべて合成樹脂管の開口部内部へ挿入配置されて高い接着性および水密性を保つことができるようになる。
【００３０】
したがって、管継手差口の根元端、換言すればテーパー面の奥側に隣接させて設けられたネック部は、斜行して切り取られた開口部端面をその上部に配置するためのある程度の（管軸方向の）幅が必要とされるが、実際の現場施工時の切断誤差などを考慮すると、通常は１０ｍｍ程度の幅があれば殆どの場合対応可能である。
【００３１】
さらに、環状のネック部は、管継手の差口が接続される合成樹脂管の管軸に対して斜めに挿入される場合であっても、合成樹脂管の開口部端面がこのネック部へ案内されることにより、斜め方向からの管継手の挿入および接着を可能にする。
【００３２】
このため、環状のネック部は、差口テーパー面先端部の外径以下の外径を有する外周面を備えて差口テーパー面の奥側に隣接させて設けられる。その理由は、ネック部の外周径を差口テーパー面先端部の外径より大きく設定すると、ネック部の外周径が接続される合成樹脂管の内径より大きくなってしまう場合に、管継手を斜め方向から挿入できる許容範囲を狭めると共に、合成樹脂管の開口部が管継手のネック部により拡径されるので管継手自体の挿入を極めて困難にするからである。
【００３３】
また、差口テーパー面の奥側に隣接させて設けられるネック部は、管継手挿入時、管継手差口テーパー面が合成樹脂管内周面に圧接されながら前進することにより過剰な接着剤をネック部の中へ送り込み、接着剤が管継手外周部へ滲み出るのを防止したり、若しくは、ネック部に滞留する接着剤が硬化することにより管継手および合成樹脂管の接着性および水密性を向上させたりする。
【００３４】
なお、環状のネック部は、差口テーパー面の奥側に隣接させて少なくとも１つ配置すれば上記の機能を果たすことができるが、１つの差口テーパー面の奥側に複数個配置してもよく、また、１つの差口に複数のテーパー面を設ける場合は、それぞれのテーパー面の奥側に隣接させて配置してもよい。
【００３５】
さらに、本発明の管継手は、接続される合成樹脂管の開口部端面と当接される、管軸に対して略直交する当接面を管継手差口の根元端に配置することができる。
【００３６】
管継手差口の根元端に設けられた当接面は、管継手挿入時、合成樹脂管の開口部端面と当接することによりストッパーとして機能する。また、この当接面が合成樹脂管の開口部端面と接着剤を介して接合される場合は、両者の水密性をさらに向上させるために機能することも期待される。
【００３７】
さらに、上記当接面には、接続後、ネック部に溜まった接着剤の乾燥を促進させるためのネック部外周面から管継手外周面へ放射状に延びた複数の溝部を配置することができる。
【００３８】
当接面に配置された複数の溝部は、接続後、ネック部外周面と管継手外部とを連通させて、ネック部に溜まった接着剤が外部空気に接触することにより接着剤の乾燥を促進させる。したがって、当接面に配置される溝部の形状や数、配置などは特に限定されるものでないが、ネック部内に溜まった接着剤をできるだけ均一に、かつ迅速に乾燥させるためには、複数の溝部をネック部外周面から放射状に配置するのが好ましい。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の合成樹脂製の管継手によれば、テーパーが付いていない内周面を有する合成樹脂管に対しても容易に挿入接続することができ、それでいて接着剤乾燥前であっても管継手が抜け方向へ移動することがない。また、本発明の管継手によれば、管軸に対して斜めに切断された開口部端面を有する合成樹脂管であっても高い水密性を保ちながら接続することができ、さらには施工現場のスペース上の問題等により、管継手が合成樹脂管の管軸に対して斜めに挿入される場合であってもこれを無理なく挿入接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の一実施形態に係る合成樹脂製の管継手について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面は、本発明による実施例の理解を容易にするため、差口テーパー面のテーパー角やネック部の深さなどが誇張して描かれていることに留意すべきである。また、本発明は、以下に示される実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で各種の変更が可能である。
【実施例１】
【００４１】
本発明の合成樹脂製の管継手および本発明において使用される合成樹脂管は、例えば、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、若しくはこれらの材料と複合化された繊維強化樹脂（ＦＲＰ）など、接着剤の使用により接続可能であり、かつ、特に接続される合成樹脂管が接着剤の塗布により、その表面層の一部が溶解して膨潤する材料であれば特に限定されることなく使用することができる。
【００４２】
図１は、本発明の合成樹脂製管継手１ａの一実施例およびこれに接続される合成樹脂管２を示したものであり、両者の管軸ａ、ｂに垂直な断面で切り取った断面図である。
【００４３】
図１から理解されるように、この管継手１ａは管継手本体３と差口４とからなり、差口４の外周部には、先端部４０から後端部４１に向かって拡径されており、そして先端部４０の外径ｄ１より大きく、かつ、後端部４１の外径ｄ２より小さい内径ｄ３の開口部５を有する合成樹脂管２と接続されるテーパー面４２が形成されている。
【００４４】
管継手差口４に設けられるテーパー面４２は、管継手差口４が接続される合成樹脂管２の開口部５へスムーズに挿入されるようにガイドするために機能する他、テーパー面４２が合成樹脂管の内周面２０により圧接されることにより、両者の強固な接合および水密性を達成するために機能する。また、接続される合成樹脂管２の内径ｄ３に多少の製作誤差が含まれている場合であっても、テーパー面４２は管継手１ａと合成樹脂管２との接着性および水密性を低下させることなくかかる誤差を吸収するように機能する。
【００４５】
なお、実際の施工現場では、通常、接続される合成樹脂管２の外径および内径、許容誤差などは、規格化された製品の呼び径を知ることにより容易に把握できる。したがって、接続される合成樹脂管の呼び径を調べたり実際の管径を実測することにより、これに適合した先端部の外径ｄ１および後端部の外径ｄ２を有するテーパー面４２を備えた管継手１ａを選択することができる。
【００４６】
また、実施例１の管継手１ａでは、テーパー面４２の後端部４１、すなわち、少なくとも接続される合成樹脂管２の内径ｄ３より大きな外径を有する部分に、テーパー面４２と管軸ａに対して略直交する端面４３とを交差させることにより環状の角部４４が形成されている。
【００４７】
図２は、実施例１の管継手１ａを合成樹脂管２へ挿入し接続した状態を示す、管軸ａ、ｂに垂直な断面で切り取った断面図である。
【００４８】
図２に示されるように、管継手１ａの差口４が接着剤が塗布された合成樹脂管２の開口部５へ挿入されると、テーパー面４２の一部分および角部４４が合成樹脂管２の開口部内周面２０に形成された溶解膨潤層へ食い込み、管継手１ａの差口４の挿入接着を許容するが抜け方向への移動を完全に阻止することができるようになる。
【００４９】
さらに、実施例１の管継手差口４は、テーパー面４２の奥側に隣接させて、テーパー面先端部４０の外径ｄ１以下の外周径ｄ４を有する環状のネック部４５を含んでいる（図１参照）。
【００５０】
図３は、実施例１の管継手１ａが、開口部５の端面５０が管軸ｂに対して斜めに切断された合成樹脂管２に接続された状態（図３（ａ））、および管継手１ａの差口４が、接続される合成樹脂管２の管軸ｂに対して斜めに挿入された状態（図３（ｂ））を示す側面図および断面図である。
【００５１】
環状のネック部４５は、図３（ａ）に示されるように、接続される合成樹脂管２の開口部端面５０が管軸ｂに対して直交するように切断されていない場合であっても、かかる切断誤差を吸収し、差口テーパー面後端部４１が開口部５の端面５０から外側へはみ出るのを防止する。すなわち、合成樹脂管２の開口部端面５０が現場施工時などにおいて管軸ｂに対して斜めに切断された場合であっても、かかる斜行して切り取られた開口部端面５０の全周域を管継手差口４の根元部分に形成されたネック部４５上に配置させることができ、この結果、差口テーパー面４２はすべて合成樹脂管２の開口部５内部へ挿入配置されて高い接着性および水密性を保つことができるようになる。
【００５２】
したがって、管継手差口４の根元端、換言すればテーパー面４２の奥側に隣接させて設けられたネック部４５は、斜行して切り取られた開口部端面５０をその上部に配置するためのある程度の（管軸ａ方向の）幅ｗが必要とされるが（図３（ａ）参照）、実際の現場施工時の切断誤差などを考慮すると、通常は１０ｍｍ程度の幅があれば殆どの場合対応可能である。
【００５３】
また、環状のネック部４５は、図３（ｂ）に示されるように、管継手１ａの差口４が、接続される合成樹脂管２の管軸ｂに対して斜めに挿入される場合であっても、合成樹脂管２の開口部端面５０がこのネック部４５へ案内されることにより、斜め方向からの管継手１ａの挿入および接着を可能にする。
【００５４】
また、環状のネック部４５は、管継手１ａ挿入時、差口テーパー面４２が合成樹脂管内周面２０に圧接されながら前進することにより過剰な接着剤をネック部４５の中へ送り込み、接着剤が管継手外周部へ滲み出るのを防止したり、若しくは、ネック部４５に滞留する接着剤が硬化することにより管継手１ａおよび合成樹脂管２の接着性および水密性を向上させたりする。
【００５５】
このため、実施例１の管継手１ａでは、環状のネック部４５は、差口テーパー面先端部４０の外径ｄ１以下の外径ｄ４を有する外周面４６を形成するようにして、差口テーパー面４２の奥側に隣接させて設けられているのが好ましい（図１参照）。
【００５６】
なお、環状のネック部４５は、差口テーパー面４２の奥側に隣接させて少なくとも１つ配置すれば上記の機能を果たすことができるが、１つのテーパー面４２の奥側に複数個配置してもよく、また、後述されるように、１つの差口４に複数のテーパー面４２を設ける場合は、それぞれのテーパー面４２の奥側に隣接させて配置してもよい。
【００５７】
また、実施例１の管継手差口４は、接続される合成樹脂管２の開口部端面５０と当接される、管軸ａに対して略直交する当接面３０を含んでいる（図１参照）。
【００５８】
管継手差口４の根元端、すなわち、管継手差口４と管継手本体３との境界に設けられた当接面３０は、管継手１ａ挿入時、合成樹脂管２の開口部端面５０と当接することによりストッパーとして機能する（図２、３参照）。また、この当接面３０が合成樹脂管の開口部端面５０と接着剤を介して接合される場合は、両者３０、５０の水密性をさらに向上させるために機能することも期待される。
【００５９】
図４および図５は、本発明による実施例１の管継手１ａの作用効果を実証するための実験結果を撮影した写真である。
【００６０】
図４は、実施例１の管継手１ａと（図４（ａ））、比較例として、テーパー面を有するがテーパー面後端部に角部およびネック部が設けられていない差口を有する従来型の管継手（図４（ｂ））の外観を示す写真であり、いずれの管継手も呼び径７５の塩化ビニル樹脂管との接続に対応している。
【００６１】
図５は、上記の管継手に接続される呼び径７５の塩化ビニル樹脂管を準備し、この塩化ビニル樹脂管の開口部内周面と、実施例１の管継手１ａおよび従来型の管継手の差口外周面（テーパー面）とに同じ量の接着剤を塗布した後、塩化ビニル樹脂管へそれぞれの管継手を挿入し放置した状態を示す写真である。
【００６２】
図５（ａ）から明らかなように、本発明による実施例１の管継手１ａでは、挿入後、管継手１ａの抜け方向への移動がまったく生じないのに対し、従来型の管継手では、図５（ｂ）に示されるように、挿入後、直ぐに抜け方向へ約７ｍｍ移動した。
【００６３】
また、図５（ｃ）を参照して理解されるように、本発明による実施例１の管継手１ａでは、挿入後、接着剤の外部への滲み出しが一切防止されるのに対し、従来型の管継手では、挿入後、管外周部へ多量の接着剤が滲み出した。
【実施例２】
【００６４】
図６は、管継手差口４の根元端に当接面３０を有し、さらに前記当接面３０にネック部外周面から管継手外周面へ放射状に延びた複数の溝部３１を配置した本発明による実施例２の合成樹脂製管継手１ｂを示した斜視図である。
【００６５】
当接面３０に配置された複数の溝部３１は、接続後、ネック部外周面と管継手外部とを連通させて、ネック部４５に溜まった接着剤が外部空気に接触することにより接着剤の乾燥を促進させる。したがって、当接面３０に配置される溝部３１の形状や数、配置などは特に限定されるものでないが、ネック部４５内に溜まった接着剤をできるだけ均一に、かつ迅速に乾燥させるためには、複数の溝部３１をネック部外周面から放射状に配置するのが好ましい。
【実施例３】
【００６６】
図７は、本発明による実施例３の合成樹脂製管継手１ｃを示す、一部管軸ａに垂直な断面で切り取った断面図である。
【００６７】
実施例３の管継手１ｃは、その差口４の外周部に上述された後端部４１ａ、４１ｂ、４１ｃに角部４４ａ、４４ｂ、４４ｃを有する複数のテーパー面４２ａ、４２ｂ、４２ｃが配置されている。これらのテーパー面４２ａ、４２ｂ、４３ｃはすべて同一形状であってもよいが、特に先端のテーパー面４２ａの奥側に隣接するテーパー面４２ｂ、４３ｃは、それぞれ先端部４０ｂ、４０ｃから後端部４１ｂ、４１ｃに向かって拡径されており、そして少なくとも後端部４１ｂ、４１ｃの外径ｄ２ｂ、ｄ２ｃが接続される合成樹脂管の内径より大きければよい。
【００６８】
また、実施例３の管継手１ｃでは、先述された他の実施例と同様の環状のネック部４５が差口テーパー面４２ｃの奥側に隣接させて設けられているが、かかるネック部４５はそれぞれのテーパー面４２ａ、４２ｂ、４２ｃの奥側に隣接させて複数個配置されていてもよい（図示せず）。
【００６９】
実施例３の管継手１ｃと合成樹脂管を接続した場合の接合構造および接続機能は他の実施例と同様であるので、ここでは繰り返し詳細を述べないが、実施例３の管継手１ｃのように差口４の外周部に複数個のテーパー面４２ａ、４２ｂ、４２ｃが配置されると、管継手１ｃが接続される合成樹脂管との接合強度および水密性をより一層向上させる。
【実施例４】
【００７０】
図８は、本発明による実施例４の合成樹脂製管継手１ｄを示す、一部管軸ａに垂直な断面で切り取った断面図である。
【００７１】
実施例４は、上述されたテーパー面４２ａ、４２ｂを有する差口４ａ、４ｂを、差口根元端に設けられた当接壁６を境界として管軸ａに沿って左右対称に配置した合成樹脂製の管継手１ｄである。したがって、当接壁６の両側には当接面３０ａ及び３０ｂが形成されており、この当接壁６は、管継手１ｄ挿入時、合成樹脂管の開口部端面と当接することによりストッパーとして機能する。また、この当接壁６が合成樹脂管の開口部端面と接着剤を介して接合される場合は、両者の水密性をさらに向上させるために機能することも期待される。
【００７２】
なお、実施例４の管継手１ｄと合成樹脂管を接続した場合の接合構造および接続機能は他の実施例と同様であるので、ここでは繰り返し詳細を述べない。
【００７３】
このように本発明の管継手は、上述されたテーパー面および角部を有する差口を端部に備えた合成樹脂製の管状体であればよく、したがって、本発明の管継手には短管、長管、スピゴット、エルボまたはチーズなどのあらゆる形状の管継手が含まれ、さらには、実施例４の管継手１ｄのように、差口が管継手の一端部のみならずその両端部に設けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明による合成樹脂製管継手の一実施例およびこれに挿入接続される合成樹脂管を管軸に垂直な断面で切り取った断面図である。
【図２】図１に示される合成樹脂製管継手および合成樹脂管を接続した状態を示す管軸に垂直な断面で切り取った断面図である。
【図３】図１に示される合成樹脂製管継手が、管軸に対して斜めに切断された受口端面を有する合成樹脂管と接続された状態（図３（ａ））、および管継手の差口４が接続される合成樹脂管の管軸に対して斜めに挿入された状態（図３（ｂ））を示す側面図および断面図である。
【図４】実施例１の管継手と、テーパー面を有するがテーパー面後端部に角部およびネック部が設けられていない差口を有する従来型の管継手の外観を示す写真である。
【図５】図４に示される実施例１の管継手と従来型の管継手を、接着剤を塗布して塩化ビニル樹脂管へ挿入接続した直後の状態を示す写真である。
【図６】管継手差口の根元端に、ネック部外周面から管継手外周面へ放射状に延びた複数の溝部を含む当接面が配置された本発明による実施例２の合成樹脂製管継手を示した斜視図である。
【図７】管継手差口の外周部に複数のテーパー面を備えた本発明による実施例３の合成樹脂製管継手を一部管軸に垂直な断面で切り取った断面図である。
【図８】テーパー面を有する差口を、差口根元端に設けられた当接壁を境界として管軸に沿って左右対称に配置した本発明による実施例４の合成樹脂製管継手を一部管軸に垂直な断面で切り取った断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１ 合成樹脂製管継手
２ 合成樹脂管
３ 管継手本体
４ 管継手差口
５ 開口部
２０ 内周面
３０ 当接面
３１ 溝部
４０ テーパー面先端部
４１ テーパー面後端部
４２ テーパー面
４３ 端面
４４ 角部
４５ ネック部
４６ ネック部外周面
５０ 開口部端面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩化ビニル樹脂またはＡＢＳ樹脂などの合成樹脂からなる管の開口部に対し、接着剤を介して挿入接続される差口を有する合成樹脂製の管継手に関し、特に、接続時、差口に設けられたテーパー面および角部が、接着剤が塗布されて膨潤した開口部の内周面内へ食い込むことにより、差口の挿入を許容するが抜け方向への移動を許容しないことを特徴とする管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
塩化ビニル樹脂またはＡＢＳ樹脂などからなる合成樹脂管は水道管や下水管として広く使用されているが、それらの接続方法の一つとして、差口を有する合成樹脂製の管継手を使用して、接続される合成樹脂管の開口部内周面及び／又は前記管継手の差口外周面に溶剤系接着剤を塗布し、管継手差口を合成樹脂管開口部へ挿入接着する方法が知られている。また、この接続方法は、塩化ビニル管・継手協会などの業界においてＴＳ工法（Ｔａｐｅｒ ｓｉｚｅｄ ｓｏｌｖｅｎｔ ｗｅｌｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ、以下「ＴＳ工法」という。 ）と呼ばれ、実際の現場で広く活用されている接続方法でもある。
【０００３】
例えば、外周面にテーパーが付けられた差口を有するスピゴット、エルボまたはチーズなどの管継手と、これに外接して接続される塩化ビニル樹脂管との接続面に溶剤系接着剤を塗布して管継手差口を塩化ビニル樹脂管開口部へ挿入接着する方法や、一方の塩化ビニル樹脂管にはテーパーが付けられた内周面を有する受口が形成され、これに内接して接続される塩化ビニル樹脂管との接続面に溶剤系接着剤を塗布して両者を挿入接着する方法などがある。
【０００４】
ところで、一般に合成樹脂管の外径およびこれに対する肉厚とその許容差は規格化されているため、これと接続可能な差口の形状は前記規格に基づいて各呼び径毎に設計することができる。したがって、実際の施工現場では、接続される合成樹脂管の呼び径が施工記録や実測等により把握できれば、これに対応する呼び径、すなわち、合成樹脂管と接続可能な差口を有する管継手を容易に選ぶことができる。
【０００５】
また、ＴＳ工法においては、塩化ビニル樹脂等の合成樹脂管の開口部内周面及び／又は管継手の差口外周面に溶剤系接着剤を塗布すると、接着剤は塩化ビニル樹脂等の溶剤であるため、塗布面が深さ０．１ｍｍ程度まで溶解膨潤する。したがって、この状態で合成樹脂管の開口部に管継手の差口を挿入すると、膨潤層が流動して接着剤を塗布せずに差し込んだ場合よりさらに奥方向への挿入が可能となり、合成樹脂管の開口部内周面と管継手の差口外周面とが広い面積で接触して強い接続強度を発現する。また、さらに力を加えて管継手を押し込むと、樹脂の弾性によって管継手の差口はさらに圧縮され、合成樹脂管の開口部はさらに押し拡げられてより強固な接合が可能となる。このように、ＴＳ工法は塩化ビニル樹脂など合成樹脂と溶剤系接着剤の特性を巧みに利用した便利な接合方法といえる。
【０００６】
しかしながら、従来のＴＳ工法における接合では合成樹脂管の開口部は拡径され、他方、管継手の差口は縮径されており、また、管継手差口の外周面にはテーパーが設けられているため、管継手の差口を合成樹脂管の開口部へ押し込んでそのままの状態で放置しておくと、両者の間に生じた弾性反力により管継手が合成樹脂管から抜け出る方向に移動してしまうという問題がある。
【０００７】
このような管継手の移動は、両者の間に十分な接着面積および接着強度が得られないという問題を引き起こし、この結果、接合箇所に曲げ応力などが作用すると、接合部が剥がれて漏れを生じたり、配管状態によっては管継手が合成樹脂管から抜け出して管内の流体が一挙に漏出してしまうという危険性がある。また、管継手の移動を防止するためには、管継手差口を合成樹脂管の開口部へ押し込んだ後、接着剤が硬化して接合強度を発現するまでの間、人の手又は保持具等を用いて管継手を所定の接続位置に保持していなければならいという問題があり、これは施工者にとって非常に煩雑で効率の悪い作業となっていた。
【０００８】
このようなＴＳ工法における従来の問題点を解消するため、受口を有する管継手においては、特許文献１、２、３及び４に見られるように管継手受口の内周面に先の尖った突起部や鋸刃状の滑り止めを環状に配置したり、あるいは、それらに加えて管継手の受口を二重管構造とすることにより、接続される合成樹脂管との接触面積や引っ掛かり作用の増大を図り、合成樹脂管が管継手から抜け出るのを防止することが考案されている。
【０００９】
また、特許文献５に見られるような差口を有する管継手においては、それ自体は直接管継手の抜け防止を目的とするものではないが、テーパーが付けられた管継手差口の外周面と接続される合成樹脂管の内周面との間に生じた隙間へ積極的に接着剤を充満させることにより、両者の間の接着強度および水密性を高めることが考案されている。
【００１０】
しかしながら、特許文献１、２、３および４に記載の管継手の場合は、管継手の受口内周面に特殊な突起部等を設けたり受口を二重構造に成形しなければならないなど構造が複雑で、しかも、接続される合成樹脂管側の外周部にも前記突起と嵌合する溝部を設けなければならず、製作および施工に多くの手間が掛かるという問題がある。また、特許文献５に記載の管継手の場合は、接着剤の充満量が多くなるように管継手差口と接続管開口部との隙間を大きく（管継手差口のテーパー径を小さく）すると管継手の抜け出しが防止できなくなり、一方、接触面積が大きくなるように管継手差口と接続管開口部との隙間を小さく（管継手差口のテーパー径を大きく）すると、今度は円滑な管継手の挿入ができなくなるという問題があった。
【００１１】
【特許文献１】特開平５−７１６７５号公報
【特許文献２】特開平５−７１６７６号公報
【特許文献３】特開平１１−３４４１７４号公報
【特許文献４】特開２００３−３２２２８８号公報
【特許文献５】特開２００４−１３８１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明は上記の問題点に鑑み、ＴＳ工法による合成樹脂管との接続において出来るだけ構造が簡単で、かつ接続時、管継手の挿入を許容するが抜け方向への移動を許容しない合成樹脂製の管継手を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、現場施工において切断された粗い精度の端面を有する開口部であっても、水密性を保ちながら接続可能な上記の管継手を提供することにある。したがって、切断された合成樹脂管の開口部端面が必ずしも管軸に対して直交していなくても接着性および水密性を保つことができ、また、開口部の内周面にテーパーが付けられていなくても接続可能な汎用性の高い合成樹脂製の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】
【００１４】
本発明者等は、種々の管継手の構造について鋭意検討を重ねた結果、管継手の差口に特定のテーパー形状等を与えた場合は、接着剤が塗布されることにより溶解膨潤した合成樹脂管の開口部内周面と協働して管継手の差口の挿入を許容するが抜け方向への移動を許容しないことを見出した。
【００１５】
すなわち、塩化ビニル樹脂やＡＢＳ樹脂などの合成樹脂からなる管は、その内周面に接着剤が塗布されると約０．１ｍｍの深さの溶解膨潤層が形成されるため、これと接続される管継手差口外周面に特定のテーパーを与え、さらにテーパー面後端部に角部を設けた場合は、前記テーパー面の一部分および角部が合成樹脂管開口部内周面に形成された溶解膨潤層へ食い込み、管継手の差口の挿入を許容するが抜け方向への移動を許容しないことを実験になどにより検証し、本発明を完成するに至った。
【００１６】
また、差口のテーパー面の奥側に隣接させて所定の深さ（外周径）を有するネック部を形成させると、かかるネック部が接続される合成樹脂管の接続端面の切断誤差を吸収し、高い接着性および水密性を保ち得ることが判明した。さらに、このネック部は、管継手の差口が接続される合成樹脂管の管軸に対して斜め方向に挿入された場合であっても、合成樹脂管の開口部端面がネック部へ案内されることにより、斜め方向からの管継手の挿入および接着を可能にすることが判明した。
【００１７】
具体的には、本発明の管継手は、合成樹脂管の開口部に対し接着剤を介して挿入接続される差口を有する合成樹脂製の管継手であって、前記差口は、先端部から後端部に向かって拡径されており、そして先端部の外径より大きく、かつ、後端部の外径より小さい内径を有する前記開口部と挿入接続されるテーパー面を備えており、そして前記テーパー面の後端部は、接続時、接着剤が塗布されて膨潤した前記開口部内周面内へ食い込むことにより、前記差口の挿入を許容するが抜け方向への移動を許容しない角部が形成されていることを特徴としている。
【００１８】
本発明によれば、管継手差口に設けられるテーパー面は、管継手差口が接続される合成樹脂管の開口部へスムーズに挿入されるようにガイドするために機能する他、テーパー面が合成樹脂管の内周面により圧接されることにより、両者の強固な接合および水密性を達成するために機能する。また、接続される合成樹脂管の内径に多少の製作誤差が含まれている場合であっても、テーパー面は管継手と合成樹脂管との接着性および水密性を低下させることなくかかる誤差を吸収するように機能する。
【００１９】
このため、本発明の管継手に適用されるテーパー面は、接続される合成樹脂管開口部の内径より先端部の外径が小さく、かつ、後端部の外径が大きい、先端部から後端部に向かって拡径されている形状を有することが好ましい。換言すれば、本発明による管継手は接続される合成樹脂管開口部の内径に対応して選択され、かかる開口部の内径がテーパー面先端部の外径と後端部の外径との間の直径となるように選択される。さらに好ましくは、合成樹脂管開口部の内径がテーパー面の中間外径（テーパー面先端部の外径と後端部の外径を加えて２で除した値）と略同一となるように選択される。
【００２０】
もし、テーパー面先端部の外径が合成樹脂管開口部の内径と同一またはそれ以上であると、挿入後は管継手の差口が合成樹脂管の開口部に強力に圧接されることにより高い気密性を有することが期待されるが、実際には、例えば塩化ビニル樹脂などの合成樹脂管は硬質であるため、専用の機械を用いたり接続部を加熱などしない限りは管継手の円滑な挿入接着を行うことができなくなる。
【００２１】
また、テーパー面後端部の外径が合成樹脂管開口部の内径と同一またはそれ以下であると、挿入後は管継手差口のテーパー面と合成樹脂管開口部の内周面との間に大きな隙間が生じて多量の接着剤を充満させることができるが、実際には、接続時に管継手テーパー面のガイド機能が十分に発揮できなくなり、さらに、管継手と合成樹脂管との間でガタ付きや偏りを生じて両者を精度良く接続することが困難となる結果、接合部の水密性を低下させたり管継手の抜け出しを防止できなくなる。
【００２２】
なお、実際の施工現場では、通常、接続される合成樹脂管の外径および内径、許容誤差などは、規格化された製品の呼び径を知ることにより容易に把握できる。したがって、接続される合成樹脂管の呼び径を調べたり実際の管径を実測することにより、これに適合した先端部の外径および後端部の外径を有するテーパー面を備えた管継手を選択することができる。
【００２３】
さらに、本発明の管継手では、テーパー面の後端部、すなわち、少なくとも接続される合成樹脂管の内径より大きな外径を有する部分に角部が設けられている。このため、管継手の差口が接着剤が塗布された合成樹脂管の開口部へ挿入されると、テーパー面の一部分および角部が合成樹脂管の開口部内周面に形成された溶解膨潤層へ食い込み、管継手の差口の挿入接着を許容するが抜け方向への移動を完全に阻止することができるようになる。
【００２４】
角部は、例えば、テーパー面の後端部において管軸に対して略直交する端面を形成させ、テーパー面とその後端部に設けられた端面を交差させることにより環状に形成さることができる。
【００２５】
また、このような角部を有する特定の形状のテーパー面は、管継手差口に複数個配置されていてもよい。このような複数のテーパー面の配置は、管継手が接続される合成樹脂管との接合強度および水密性をより一層向上させるであろう。
【００２６】
このように、本発明における管継手の挿入円滑化および抜け出し防止機能は、管継手差口に設けられた特定のテーパー形状が接着剤が塗布されることにより溶解膨潤した合成樹脂管の内周面と協働して初めて達成されるものであるため、両者の材質は塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂など接着剤により接合が可能であり、かつ、接着剤の塗布によりその表面層の一部が溶解して膨潤層を形成する合成樹脂材料であれば、特に限定されることなく使用することができる。
【００２７】
また、本発明の管継手は、上述されたテーパー面および角部を有する差口を端部に備えた合成樹脂製の管状体であればよく、したがって、本発明の管継手には短管、長管、スピゴット、エルボまたはチーズなどのあらゆる形状の管継手が含まれ、さらには、前記差口が管継手の一端部のみならずその両端部に設けられているものであってもよい。
【００２８】
さらに、本発明の管継手差口には、テーパー面の奥側に隣接させて、テーパー面先端部の外径以下の外周径を有する環状のネック部をさらに含ませることができる。
【００２９】
この場合、環状のネック部は、接続される合成樹脂管の開口部端面が管軸に対して直交するように切断されていない場合であっても、かかる切断誤差を吸収し、差口テーパー面後端部が開口部の端面から外側へはみ出るのを防止する。すなわち、合成樹脂管の開口部端面が現場施工時などにおいて管軸に対して斜めに切断された場合であっても、かかる斜行して切り取られた開口部端面の全周域を管継手差口の根元部分に形成されたネック部上に配置させることができ、この結果、差口テーパー面はすべて合成樹脂管の開口部内部へ挿入配置されて高い接着性および水密性を保つことができるようになる。
【００３０】
したがって、管継手差口の根元端、換言すればテーパー面の奥側に隣接させて設けられたネック部は、斜行して切り取られた開口部端面をその上部に配置するためのある程度の（管軸方向の）幅が必要とされるが、実際の現場施工時の切断誤差などを考慮すると、通常は１０ｍｍ程度の幅があれば殆どの場合対応可能である。
【００３１】
さらに、環状のネック部は、管継手の差口が接続される合成樹脂管の管軸に対して斜めに挿入される場合であっても、合成樹脂管の開口部端面がこのネック部へ案内されることにより、斜め方向からの管継手の挿入および接着を可能にする。
【００３２】
このため、環状のネック部は、差口テーパー面先端部の外径以下の外径を有する外周面を備えて差口テーパー面の奥側に隣接させて設けられる。その理由は、ネック部の外周径を差口テーパー面先端部の外径より大きく設定すると、ネック部の外周径が接続される合成樹脂管の内径より大きくなってしまう場合に、管継手を斜め方向から挿入できる許容範囲を狭めると共に、合成樹脂管の開口部が管継手のネック部により拡径されるので管継手自体の挿入を極めて困難にするからである。
【００３３】
また、差口テーパー面の奥側に隣接させて設けられるネック部は、管継手挿入時、管継手差口テーパー面が合成樹脂管内周面に圧接されながら前進することにより過剰な接着剤をネック部の中へ送り込み、接着剤が管継手外周部へ滲み出るのを防止したり、若しくは、ネック部に滞留する接着剤が硬化することにより管継手および合成樹脂管の接着性および水密性を向上させたりする。
【００３４】
なお、環状のネック部は、差口テーパー面の奥側に隣接させて少なくとも１つ配置すれば上記の機能を果たすことができるが、１つの差口テーパー面の奥側に複数個配置してもよく、また、１つの差口に複数のテーパー面を設ける場合は、それぞれのテーパー面の奥側に隣接させて配置してもよい。
【００３５】
さらに、本発明の管継手は、接続される合成樹脂管の開口部端面と当接される、管軸に対して略直交する当接面を管継手差口の根元端に配置することができる。
【００３６】
管継手差口の根元端に設けられた当接面は、管継手挿入時、合成樹脂管の開口部端面と当接することによりストッパーとして機能する。また、この当接面が合成樹脂管の開口部端面と接着剤を介して接合される場合は、両者の水密性をさらに向上させるために機能することも期待される。
【００３７】
さらに、上記当接面には、接続後、ネック部に溜まった接着剤の乾燥を促進させるためのネック部外周面から管継手外周面へ放射状に延びた複数の溝部を配置することができる。
【００３８】
当接面に配置された複数の溝部は、接続後、ネック部外周面と管継手外部とを連通させて、ネック部に溜まった接着剤が外部空気に接触することにより接着剤の乾燥を促進させる。したがって、当接面に配置される溝部の形状や数、配置などは特に限定されるものでないが、ネック部内に溜まった接着剤をできるだけ均一に、かつ迅速に乾燥させるためには、複数の溝部をネック部外周面から放射状に配置するのが好ましい。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の合成樹脂製の管継手によれば、テーパーが付いていない内周面を有する合成樹脂管に対しても容易に挿入接続することができ、それでいて接着剤乾燥前であっても管継手が抜け方向へ移動することがない。また、本発明の管継手によれば、管軸に対して斜めに切断された開口部端面を有する合成樹脂管であっても高い水密性を保ちながら接続することができ、さらには施工現場のスペース上の問題等により、管継手が合成樹脂管の管軸に対して斜めに挿入される場合であってもこれを無理なく挿入接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の一実施形態に係る合成樹脂製の管継手について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面は、本発明による実施例の理解を容易にするため、差口テーパー面のテーパー角やネック部の深さなどが誇張して描かれていることに留意すべきである。また、本発明は、以下に示される実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で各種の変更が可能である。
【実施例１】
【００４１】
本発明の合成樹脂製の管継手および本発明において使用される合成樹脂管は、例えば、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、若しくはこれらの材料と複合化された繊維強化樹脂（ＦＲＰ）など、接着剤の使用により接続可能であり、かつ、特に接続される合成樹脂管が接着剤の塗布により、その表面層の一部が溶解して膨潤する材料であれば特に限定されることなく使用することができる。
【００４２】
図１は、本発明の合成樹脂製管継手１ａの一実施例およびこれに接続される合成樹脂管２を示したものであり、両者の管軸ａ、ｂに垂直な断面で切り取った断面図である。
【００４３】
図１から理解されるように、この管継手１ａは管継手本体３と差口４とからなり、差口４の外周部には、先端部４０から後端部４１に向かって拡径されており、そして先端部４０の外径ｄ１より大きく、かつ、後端部４１の外径ｄ２より小さい内径ｄ３の開口部５を有する合成樹脂管２と接続されるテーパー面４２が形成されている。
【００４４】
管継手差口４に設けられるテーパー面４２は、管継手差口４が接続される合成樹脂管２の開口部５へスムーズに挿入されるようにガイドするために機能する他、テーパー面４２が合成樹脂管の内周面２０により圧接されることにより、両者の強固な接合および水密性を達成するために機能する。また、接続される合成樹脂管２の内径ｄ３に多少の製作誤差が含まれている場合であっても、テーパー面４２は管継手１ａと合成樹脂管２との接着性および水密性を低下させることなくかかる誤差を吸収するように機能する。
【００４５】
なお、実際の施工現場では、通常、接続される合成樹脂管２の外径および内径、許容誤差などは、規格化された製品の呼び径を知ることにより容易に把握できる。したがって、接続される合成樹脂管の呼び径を調べたり実際の管径を実測することにより、これに適合した先端部の外径ｄ１および後端部の外径ｄ２を有するテーパー面４２を備えた管継手１ａを選択することができる。
【００４６】
また、実施例１の管継手１ａでは、テーパー面４２の後端部４１、すなわち、少なくとも接続される合成樹脂管２の内径ｄ３より大きな外径を有する部分に、テーパー面４２と管軸ａに対して略直交する端面４３とを交差させることにより環状の角部４４が形成されている。
【００４７】
図２は、実施例１の管継手１ａを合成樹脂管２へ挿入し接続した状態を示す、管軸ａ、ｂに垂直な断面で切り取った断面図である。
【００４８】
図２に示されるように、管継手１ａの差口４が接着剤が塗布された合成樹脂管２の開口部５へ挿入されると、テーパー面４２の一部分および角部４４が合成樹脂管２の開口部内周面２０に形成された溶解膨潤層へ食い込み、管継手１ａの差口４の挿入接着を許容するが抜け方向への移動を完全に阻止することができるようになる。
【００４９】
さらに、実施例１の管継手差口４は、テーパー面４２の奥側に隣接させて、テーパー面先端部４０の外径ｄ１以下の外周径ｄ４を有する環状のネック部４５を含んでいる（図１参照）。
【００５０】
図３は、実施例１の管継手１ａが、開口部５の端面５０が管軸ｂに対して斜めに切断された合成樹脂管２に接続された状態（図３（ａ））、および管継手１ａの差口４が、接続される合成樹脂管２の管軸ｂに対して斜めに挿入された状態（図３（ｂ））を示す側面図および断面図である。
【００５１】
環状のネック部４５は、図３（ａ）に示されるように、接続される合成樹脂管２の開口部端面５０が管軸ｂに対して直交するように切断されていない場合であっても、かかる切断誤差を吸収し、差口テーパー面後端部４１が開口部５の端面５０から外側へはみ出るのを防止する。すなわち、合成樹脂管２の開口部端面５０が現場施工時などにおいて管軸ｂに対して斜めに切断された場合であっても、かかる斜行して切り取られた開口部端面５０の全周域を管継手差口４の根元部分に形成されたネック部４５上に配置させることができ、この結果、差口テーパー面４２はすべて合成樹脂管２の開口部５内部へ挿入配置されて高い接着性および水密性を保つことができるようになる。
【００５２】
したがって、管継手差口４の根元端、換言すればテーパー面４２の奥側に隣接させて設けられたネック部４５は、斜行して切り取られた開口部端面５０をその上部に配置するためのある程度の（管軸ａ方向の）幅ｗが必要とされるが（図３（ａ）参照）、実際の現場施工時の切断誤差などを考慮すると、通常は１０ｍｍ程度の幅があれば殆どの場合対応可能である。
【００５３】
また、環状のネック部４５は、図３（ｂ）に示されるように、管継手１ａの差口４が、接続される合成樹脂管２の管軸ｂに対して斜めに挿入される場合であっても、合成樹脂管２の開口部端面５０がこのネック部４５へ案内されることにより、斜め方向からの管継手１ａの挿入および接着を可能にする。
【００５４】
また、環状のネック部４５は、管継手１ａ挿入時、差口テーパー面４２が合成樹脂管内周面２０に圧接されながら前進することにより過剰な接着剤をネック部４５の中へ送り込み、接着剤が管継手外周部へ滲み出るのを防止したり、若しくは、ネック部４５に滞留する接着剤が硬化することにより管継手１ａおよび合成樹脂管２の接着性および水密性を向上させたりする。
【００５５】
このため、実施例１の管継手１ａでは、環状のネック部４５は、差口テーパー面先端部４０の外径ｄ１以下の外径ｄ４を有する外周面４６を形成するようにして、差口テーパー面４２の奥側に隣接させて設けられているのが好ましい（図１参照）。
【００５６】
なお、環状のネック部４５は、差口テーパー面４２の奥側に隣接させて少なくとも１つ配置すれば上記の機能を果たすことができるが、１つのテーパー面４２の奥側に複数個配置してもよく、また、後述されるように、１つの差口４に複数のテーパー面４２を設ける場合は、それぞれのテーパー面４２の奥側に隣接させて配置してもよい。
【００５７】
また、実施例１の管継手差口４は、接続される合成樹脂管２の開口部端面５０と当接される、管軸ａに対して略直交する当接面３０を含んでいる（図１参照）。
【００５８】
管継手差口４の根元端、すなわち、管継手差口４と管継手本体３との境界に設けられた当接面３０は、管継手１ａ挿入時、合成樹脂管２の開口部端面５０と当接することによりストッパーとして機能する（図２、３参照）。また、この当接面３０が合成樹脂管の開口部端面５０と接着剤を介して接合される場合は、両者３０、５０の水密性をさらに向上させるために機能することも期待される。
【００５９】
図４および図５は、本発明による実施例１の管継手１ａの作用効果を実証するための実験結果を撮影した写真である。
【００６０】
図４は、実施例１の管継手１ａと（図４（ａ））、比較例として、テーパー面を有するがテーパー面後端部に角部およびネック部が設けられていない差口を有する従来型の管継手（図４（ｂ））の外観を示す写真であり、いずれの管継手も呼び径７５の塩化ビニル樹脂管との接続に対応している。
【００６１】
図５は、上記の管継手に接続される呼び径７５の塩化ビニル樹脂管を準備し、この塩化ビニル樹脂管の開口部内周面と、実施例１の管継手１ａおよび従来型の管継手の差口外周面（テーパー面）とに同じ量の接着剤を塗布した後、塩化ビニル樹脂管へそれぞれの管継手を挿入し放置した状態を示す写真である。
【００６２】
図５（ａ）から明らかなように、本発明による実施例１の管継手１ａでは、挿入後、管継手１ａの抜け方向への移動がまったく生じないのに対し、従来型の管継手では、図５（ｂ）に示されるように、挿入後、直ぐに抜け方向へ約７ｍｍ移動した。
【００６３】
また、図５（ｃ）を参照して理解されるように、本発明による実施例１の管継手１ａでは、挿入後、接着剤の外部への滲み出しが一切防止されるのに対し、従来型の管継手では、挿入後、管外周部へ多量の接着剤が滲み出した。
【実施例２】
【００６４】
図６は、管継手差口４の根元端に当接面３０を有し、さらに前記当接面３０にネック部外周面から管継手外周面へ放射状に延びた複数の溝部３１を配置した本発明による実施例２の合成樹脂製管継手１ｂを示した斜視図である。
【００６５】
当接面３０に配置された複数の溝部３１は、接続後、ネック部外周面と管継手外部とを連通させて、ネック部４５に溜まった接着剤が外部空気に接触することにより接着剤の乾燥を促進させる。したがって、当接面３０に配置される溝部３１の形状や数、配置などは特に限定されるものでないが、ネック部４５内に溜まった接着剤をできるだけ均一に、かつ迅速に乾燥させるためには、複数の溝部３１をネック部外周面から放射状に配置するのが好ましい。
【実施例３】
【００６６】
図７は、本発明による実施例３の合成樹脂製管継手１ｃを示す、一部管軸ａに垂直な断面で切り取った断面図である。
【００６７】
実施例３の管継手１ｃは、その差口４の外周部に上述された後端部４１ａ、４１ｂ、４１ｃに角部４４ａ、４４ｂ、４４ｃを有する複数のテーパー面４２ａ、４２ｂ、４２ｃが配置されている。これらのテーパー面４２ａ、４２ｂ、４３ｃはすべて同一形状であってもよいが、特に先端のテーパー面４２ａの奥側に隣接するテーパー面４２ｂ、４３ｃは、それぞれ先端部４０ｂ、４０ｃから後端部４１ｂ、４１ｃに向かって拡径されており、そして少なくとも後端部４１ｂ、４１ｃの外径ｄ２ｂ、ｄ２ｃが接続される合成樹脂管の内径より大きければよい。
【００６８】
また、実施例３の管継手１ｃでは、先述された他の実施例と同様の環状のネック部４５が差口テーパー面４２ｃの奥側に隣接させて設けられているが、かかるネック部４５はそれぞれのテーパー面４２ａ、４２ｂ、４２ｃの奥側に隣接させて複数個配置されていてもよい（図示せず）。
【００６９】
実施例３の管継手１ｃと合成樹脂管を接続した場合の接合構造および接続機能は他の実施例と同様であるので、ここでは繰り返し詳細を述べないが、実施例３の管継手１ｃのように差口４の外周部に複数個のテーパー面４２ａ、４２ｂ、４２ｃが配置されると、管継手１ｃが接続される合成樹脂管との接合強度および水密性をより一層向上させる。
【実施例４】
【００７０】
図８は、本発明による実施例４の合成樹脂製管継手１ｄを示す、一部管軸ａに垂直な断面で切り取った断面図である。
【００７１】
実施例４は、上述されたテーパー面４２ａ、４２ｂを有する差口４ａ、４ｂを、差口根元端に設けられた当接壁６を境界として管軸ａに沿って左右対称に配置した合成樹脂製の管継手１ｄである。したがって、当接壁６の両側には当接面３０ａ及び３０ｂが形成されており、この当接壁６は、管継手１ｄ挿入時、合成樹脂管の開口部端面と当接することによりストッパーとして機能する。また、この当接壁６が合成樹脂管の開口部端面と接着剤を介して接合される場合は、両者の水密性をさらに向上させるために機能することも期待される。
【００７２】
なお、実施例４の管継手１ｄと合成樹脂管を接続した場合の接合構造および接続機能は他の実施例と同様であるので、ここでは繰り返し詳細を述べない。
【００７３】
このように本発明の管継手は、上述されたテーパー面および角部を有する差口を端部に備えた合成樹脂製の管状体であればよく、したがって、本発明の管継手には短管、長管、スピゴット、エルボまたはチーズなどのあらゆる形状の管継手が含まれ、さらには、実施例４の管継手１ｄのように、差口が管継手の一端部のみならずその両端部に設けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明による合成樹脂製管継手の一実施例およびこれに挿入接続される合成樹脂管を管軸に垂直な断面で切り取った断面図である。
【図２】図１に示される合成樹脂製管継手および合成樹脂管を接続した状態を示す管軸に垂直な断面で切り取った断面図である。
【図３】図１に示される合成樹脂製管継手が、管軸に対して斜めに切断された受口端面を有する合成樹脂管と接続された状態（図３（ａ））、および管継手の差口４が接続される合成樹脂管の管軸に対して斜めに挿入された状態（図３（ｂ））を示す側面図および断面図である。
【図４】実施例１の管継手と、テーパー面を有するがテーパー面後端部に角部およびネック部が設けられていない差口を有する従来型の管継手の外観を示す写真である。
【図５】図４に示される実施例１の管継手と従来型の管継手を、接着剤を塗布して塩化ビニル樹脂管へ挿入接続した直後の状態を示す写真である。
【図６】管継手差口の根元端に、ネック部外周面から管継手外周面へ放射状に延びた複数の溝部を含む当接面が配置された本発明による実施例２の合成樹脂製管継手を示した斜視図である。
【図７】管継手差口の外周部に複数のテーパー面を備えた本発明による実施例３の合成樹脂製管継手を一部管軸に垂直な断面で切り取った断面図である。
【図８】テーパー面を有する差口を、差口根元端に設けられた当接壁を境界として管軸に沿って左右対称に配置した本発明による実施例４の合成樹脂製管継手を一部管軸に垂直な断面で切り取った断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１ 合成樹脂製管継手
２ 合成樹脂管
３ 管継手本体
４ 管継手差口
５ 開口部
２０ 内周面
３０ 当接面
３１ 溝部
４０ テーパー面先端部
４１ テーパー面後端部
４２ テーパー面
４３ 端面
４４ 角部
４５ ネック部
４６ ネック部外周面
５０ 開口部端面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂管の開口部に対し、接着剤を介して挿入接続される差口を有する合成樹脂製の管継手であって、
前記差口は、先端部から後端部に向かって拡径されており、そして先端部の外径より大きく、かつ、後端部の外径より小さい内径を有する前記開口部と挿入接続されるテーパー面を備えており、そして
前記テーパー面の後端部は、接続時、接着剤が塗布されて膨潤した前記開口部内周面内へ食い込むことにより、前記差口の挿入を許容するが抜け方向への移動を許容しない角部が形成されていることを特徴とする前記管継手。
【請求項２】
前記角部は、前記テーパー面の後端部において、前記テーパー面とその後端部に設けられた管軸に対して略直交する端面が交差することにより環状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の管継手。
【請求項３】
前記テーパー面は、前記差口に複数個配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の管継手。
【請求項４】
前記差口は、前記テーパー面の奥側に隣接させて、前記テーパー面先端部の外径以下の外周径を有する環状のネック部をさらに含んでいることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の管継手。
【請求項５】
前記管継手は、前記差口の根元端に、前記開口部の端面と当接させるための管軸に対して略直交する当接面をさらに含んでいることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の管継手。
【請求項６】
前記当接面は、接続時、前記ネック部に溜まった接着剤の乾燥を促進させるための前記ネック部外周面から前記管継手外周面へ放射状に延びた複数の溝部を有することを特徴とする請求項５に記載の管継手。
【請求項１】
合成樹脂管の開口部に対し、接着剤を介して挿入接続される差口を有する合成樹脂製の管継手であって、
前記差口は、先端部から後端部に向かって拡径されており、そして先端部の外径より大きく、かつ、後端部の外径より小さい内径を有する前記開口部と挿入接続されるテーパー面を備えており、そして
前記テーパー面の後端部は、接続時、接着剤が塗布されて膨潤した前記開口部内周面内へ食い込むことにより、前記差口の挿入を許容するが抜け方向への移動を許容しない角部が形成されていることを特徴とする前記管継手。
【請求項２】
前記角部は、前記テーパー面の後端部において、前記テーパー面とその後端部に設けられた管軸に対して略直交する端面が交差することにより環状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の管継手。
【請求項３】
前記テーパー面は、前記差口に複数個配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の管継手。
【請求項４】
前記差口は、前記テーパー面の奥側に隣接させて、前記テーパー面先端部の外径以下の外周径を有する環状のネック部をさらに含んでいることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の管継手。
【請求項５】
前記管継手は、前記差口の根元端に、前記開口部の端面と当接させるための管軸に対して略直交する当接面をさらに含んでいることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の管継手。
【請求項６】
前記当接面は、接続時、前記ネック部に溜まった接着剤の乾燥を促進させるための前記ネック部外周面から前記管継手外周面へ放射状に延びた複数の溝部を有することを特徴とする請求項５に記載の管継手。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１４４８７４（Ｐ２００８−１４４８７４Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３３４０５（Ｐ２００６−３３３４０５）
【出願日】平成１８年１２月１１日（２００６．１２．１１）
【出願人】（００００００５０５）アロン化成株式会社 (317)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１１日（２００６．１２．１１）
【出願人】（００００００５０５）アロン化成株式会社 (317)
【Ｆターム（参考）】
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