樹脂管用継手
【課題】継手に引抜き力が加わった場合でも、パイプが降伏するまで継手の抜出しを防いでパイプの引抜き阻止力と止水性とを保持する樹脂管用継手を提供する。
【解決手段】樹脂管用継手は、継手本体１０の接続部１３にリング体１１を介して袋ナット１２を螺合させて樹脂管１４を接続し、リング体１１をテーパ面２２、２３を介して後部リング２０と前部リング２１とに分割形成し、前部リング２１の前方内方端に係止端部３３を設け、かつ、後部リング２０に軸方向に沿って形成した複数のスリット３０を形成し、袋ナット１２の締付時に樹脂管１４外周に前部リング２１の係止端部３３を押し付けて樹脂管１４外周に鍔部３６を形成し、後部リング２０は、テーパ面２２、２３を介して求心方向に縮径させて前部リング２１の内径より小さい状態で樹脂管１４外周に食い込ませて樹脂管１４の引抜きを阻止している。
【解決手段】樹脂管用継手は、継手本体１０の接続部１３にリング体１１を介して袋ナット１２を螺合させて樹脂管１４を接続し、リング体１１をテーパ面２２、２３を介して後部リング２０と前部リング２１とに分割形成し、前部リング２１の前方内方端に係止端部３３を設け、かつ、後部リング２０に軸方向に沿って形成した複数のスリット３０を形成し、袋ナット１２の締付時に樹脂管１４外周に前部リング２１の係止端部３３を押し付けて樹脂管１４外周に鍔部３６を形成し、後部リング２０は、テーパ面２２、２３を介して求心方向に縮径させて前部リング２１の内径より小さい状態で樹脂管１４外周に食い込ませて樹脂管１４の引抜きを阻止している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道用ポリエチレン管等を接合するための樹脂管用継手であって、特に、樹脂管の引抜き保持力と止水性を確実に確保した継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水道用ポリエチレン二層管用金属継手は、図１０に示すように、金属継手本体１と、接続するパイプ２を拡径及び矯正するテーパ３を有するインコア４と、パイプ２を保持と止水する樹脂リング５と、樹脂リング５をパイプ２に押し付ける袋ナット６とを有している。この金属継手において、パイプ２に袋ナット６、樹脂リング５を装着した状態でパイプ２の管端２ａ側からインコア４を打ち込み、これを金属継手本体１に接続した状態で袋ナット６をねじ込むと、樹脂リング５の先端５ａがインコア４によって拡径されたパイプ２に当る。更に、ねじ込みを続けると、樹脂リング５によってパイプ２が強く押し付けられ、図に示すように、パイプ２外周に環状鍔部７が形成される。この環状鍔部７により、継手本体１に引抜荷重が加わった際にパイプ２の抜出しが防がれると共に、樹脂リングの先端５ａとパイプ２との接点によるシールがおこなわれている。
【０００３】
一方、特許文献１においては、テーパ状外周面と竹の子状段部が刻設されたテーパリング部と、テーパリング部の管端外周に突設された鍔部とから構成される樹脂管の端部拡径管が開示されている。この樹脂管の端部拡径管は、竹の子状段部の樹脂管内周面への食い込みと、鍔部の袋ナットへの係合とにより樹脂管の抜けを防ごうとするものである。
【０００４】
特許文献２には、前側、後側、中間の３つのフェルールを備えた管継手が開示されている。この管継手は、フェルールを介して締付ナットの締め付けによって配管への密封シールと抜け止めとを図りながら、この配管を接続しようとしている。この場合、中間フェルールは、割り溝が設けられた割り環状を呈し、この中間フェルールに締付ナットの締付力が縮径分力として作用し、その内面が配管に食い込むことなく配管を保持するようになっている。
【０００５】
一方、特許文献３のはめ輪は、２個のフェルールを用いて配管を接続するものである。このはめ輪は、これらのフェルールにより、管接続時における高い極部荷重、かじり傷、高いトルクを低減しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−７９７５０号公報
【特許文献２】特許第４０４５３０５号公報
【特許文献３】特表２００３−５２９０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述した図１０の金属継手は、継手接続後の配管に地震などにより予期せぬ瞬間的な大きな力が加わった場合に、パイプ２が抜けてしまうおそれがあった。すなわち、この金属継手本体１は、軸方向の引抜き力が加わった際に、樹脂リング５と拡径されたパイプ２によって形成された環状鍔部７に荷重が集中することで、パイプ２の肉（表層）が逃げてしまい、パイプ２が滑るようにして抜け方向に移動することがあった。更に、この荷重が大きいと、パイプ２の変形量（パイプ２の肉の逃げ量）が大きくなり、パイプ２を保持しきれなくなって、このパイプ２が抜けてしまうことがある。
【０００８】
図１１は、図１０の金属継手本体１（サイズ５０Ａ）を用いて引抜き試験（試験方法は、配水用ポリエチレンパイプシステム協会団体規格 ＰＣＴ Ｂ ２１ 「水道配水用ポリエチレン管金属継手」の引抜阻止性能試験方法による。）をおこなった際のチャート図を示している。図において、最大荷重が加わった直後に、パイプが抜けて荷重が急激に下がっていることが確認できる。また、このとき、パイプも降伏まで達していない。
【０００９】
特許文献１においても、上記の継手と同様であり、瞬間的な力が加わった場合には樹脂管が抜け方向にずれて抜けが生じるおそれがあり、樹脂管の引抜き阻止力とシール性が悪くなっていた。
【００１０】
特許文献２の管継手は、締付ナットやフェルールを再利用するために構成された構造であり、引抜き阻止力とシール性を向上させることは考慮されていない。この管継手における中間フェルールは、縮径変形して配管に密着して抜け止めをおこなうものであり、配管に食い込ませていないために引抜き阻止力が弱く、強い力が加わった場合には配管が抜ける場合がある。更に、この中間フェルールは、一つの割り溝が設けられた割り環であるため均等に縮径されず、前側フェルールや後側フェルールに均等に圧接することが難しくなっている。この管継手は、金属製の配管の接続用であるため、樹脂管を引抜き阻止力と止水性とを確保しながら接続することは難しい。
【００１１】
特許文献３のはめ輪は、主に、比較的小口径で薄肉の金属製パイプを接続するために用いられるものであり、小口径のパイプにおいて、引張り強度よりも局部荷重やかじり傷を防いだり、高トルクの発生を低減させる、すなわち、パイプとリングとの食込み強度の向上が優先されたものである。このはめ輪は、パイプが大口径になると、パイプが滑りやすくなって抜けやすくなっていた。
しかも、このはめ輪は、パイプを拡径させずにフェルールを食い込ませるため、抜け方向に力が作用した際のベクトルが一致し、抜け方向に変位すると滑るように抜ける場合がある。
【００１２】
本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、継手に引抜き力が加わった場合でも、パイプが降伏するまでパイプの抜出しを防いでパイプの引抜き阻止力と止水性とを保持する樹脂管用継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、継手本体の接続部にリング体を介して袋ナットを螺合させて樹脂管を接続する樹脂管用継手であって、リング体を後部リングと前部リングとの合わせ面であり、かつ前方側へ傾斜するテーパ面を介して後部リングと前部リングとに分割形成し、前部リングの前方内方端に係止端部を設け、かつ、後部リングに軸方向に沿って形成した複数のスリットを形成し、袋ナットの締付時に樹脂管外周に前部リングの係止端部を押し付けて樹脂管外周に鍔部を形成すると共に、後部リングは、テーパ面を介して求心方向に縮径させて前部リングの内径より小さい状態で樹脂管外周に食い込ませることにより樹脂管の引抜きを阻止した樹脂管用継手である。
【００１４】
請求項２に係る発明は、後部リングに設けたスリットは、当該後部リングの前端及び後端から交互に形成した樹脂管用継手である。
【００１５】
請求項３に係る発明は、後部リングに設けたスリットは、当該後部リングの前端からのみ形成した樹脂管用継手である。
【００１６】
請求項４に係る発明は、樹脂管の管端部に外形テーパ形状を呈する断面楔形のインコアを内挿した樹脂管用継手である。
【００１７】
請求項５に係る発明は、前部リングの内周面と前方端面とで形成する食込み角を大きく形成した樹脂管用継手である。
【００１８】
請求項６に係る発明は、前部リングと後部リングから成るリング体を樹脂製リングとした樹脂管用継手である。
【００１９】
請求項７に係る発明は、袋ナットと後部リングの後端面との合わせ面である傾斜面と前記テーパ面とのテーパ角度を略同一にした樹脂管用継手である。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に係る発明によると、リング体をテーパ面を介して分割し、一方の後部リングに縮径可能にするためのスリットを形成しているため、後部リングがロックリングとしても機能を発揮し、一方、止水機能を発揮する前部リングによって形成された樹脂管の鍔部に加わる荷重を小さくすることにより、樹脂管の変形を小さくし、もって、引抜阻止力を向上させることができる。しかも、接続時に特殊な工程を経る必要もなく、通常の施工方法により接続することが可能になっている。
【００２１】
請求項２に係る発明によると、袋ナットの締付け時に後部リングの内径が前部リングの内径よりも小さくなった状態で樹脂管の外周に接し、前端と後端から交互に形成されたスリットにより、リング全体がロックリングの役割を果たして均一に縮径されて樹脂管に強く食い込み、この樹脂管を強く保持することができる。このとき、パイプに形成された鍔部に加わる荷重が小さくなることで、パイプの変形を少なく抑えつつ引抜阻止力を向上させている。
【００２２】
請求項３に係る発明によると、成形加工の容易性を確保しつつ、引抜き阻止力と止水性とを保持することが可能である。
【００２３】
請求項４に係る発明によると、樹脂管の管端側の外径をインコアにより広げることができ、この樹脂管の外周側にリング体により確実に鍔部を形成して樹脂管の引抜き阻止力とシール性とを確保することができる。
【００２４】
請求項５に係る発明によると、前部リングの樹脂管への食い込みを規制しつつ、後部リングを前部リングに比して樹脂管の肉厚方向に食い込ませることができ、大口径の樹脂管を接続する場合でも、引張り強度を向上させてこの樹脂管の抜けを防ぐことができる。
【００２５】
請求項６に係る発明によると、使用時には樹脂製リングが有する弾性により樹脂管に対する密着性を向上させてシール性を向上することができ、このとき、樹脂管の外周を必要以上に傷付けることもない。更に、リング体の製作が容易になり、安価に大量生産できる。
【００２６】
請求項７に係る発明によると、袋ナットから締付け方向に働く力を後部リングを介してそのまま前部リングに伝えることができ、袋ナットの締付け時に余計な力が加わったり締付力が不足することを防ぎつつ、必要最小限の締付けトルクによって樹脂管を接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明における樹脂管用継手の一実施形態を示した断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大断面図である。
【図３】リング体の第１実施形態を示した半截断面図である。（ａ）は、後部リングを示した半截断面図である。（ｂ）は、前部リングを示した半截断面図である。
【図４】本発明の樹脂管用継手の引抜き試験におけるチャート図である。
【図５】リング体の第２実施形態を示した半截断面図である。（ａ）は、後部リングを示した半截断面図である。（ｂ）は、前部リングを示した半截断面図である。
【図６】リング体の第３実施形態における後部リングを示した説明図である。（ａ）は、後部リングの半截断面図である。（ｂ）は、後部リングの左側面図である。
【図７】リング体の第３実施形態における前部リングを示した説明図である。（ａ）は、前部リングの半截断面図である。（ｂ）は、前部リングの左側面図である。
【図８】第３実施形態におけるリング体を組み合わせた状態を示す半截断面図である。
【図９】後部リングの第４実施形態を示した説明図である。（ａ）は、後部リングの半截断面図である。（ｂ）は、後部リングの右側面図である。
【図１０】従来の二層管用金属継手を示した半截断面図である。
【図１１】従来の二層管用金属継手の引抜き試験のチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明における樹脂管用継手の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明における樹脂管用継手の一実施形態を示した断面図であり、図２は、図１のＡ部拡大断面図である。本発明における樹脂管用継手は、継手本体１０、リング体１１、袋ナット１２を有しており、継手本体１０の接続部１３に、リング体１１を介して袋ナット１２を螺合させて樹脂管からなるパイプ１４を接続するものである。
【００２９】
継手本体１０の接続部１３は、内側に樹脂管１４を挿入可能な形状を呈し、この接続部１３の内周側には、パイプ１４の管端部１４ａを当接して所定の挿入位置まで挿入させる当接部１３ａが形成されている。接続部１３の外周側には雄ねじ１５が形成され、この雄ねじ１５に袋ナット１２が螺着可能になっている。袋ナット１２は、雄ねじ１５への締付け時に樹脂管１４を継手本体１０に接続可能になっている。接続部１３の他端側には、雄ネジ部１６が形成され、この雄ネジ部１６には図示しない外部の管路の雌ネジ部が接続可能になっている。本例においては、接続部１３の他端側を雄ネジ部１６としているが、この他端側は雌ネジ部であってもよい。
【００３０】
樹脂管用継手におけるリング体１１は、後部リング２０と前部リング２１とに分割形成され、後部リング２０が袋ナット１２側、前部リング２１が継手本体１０側に位置した状態で樹脂管１４の外周側に装着される。このように、リング体１１を２分割することにより、前部リング２１に止水・パイプ保持機能を、後部リング２０にパイプ保持機能を持たせている。後部リング２０と前部リング２１には、それぞれ装着方向における前方側へ傾斜するテーパ面２２、２３が形成され、このテーパ面２２、２３が合わせ面となって後部リング２０と前部リング２１とが当接可能になっている。これらの後部リング２０と前部リング２１とから成るリング体１１は、樹脂製リングよりなっており、その外形は、従来の樹脂リング５（図１０参照）の外形と略同じである。
【００３１】
本実施形態においては、図２に示すように、リング体１１の分割位置は、後部リング２０の先端部２４が、樹脂管１４と後述するインコア２５の接触点Ｐから３〜５ｍｍ程度の距離Ｄ分のだけ管端方向にずらした位置で樹脂管１４の外周面に接するように設けられる。これは、後部リング２０のロックリングとしてのロック効果を向上させるためのものであり、この後部リング２０の先端部２４がインコア２５の挿入により拡径した樹脂管１４に食い込みやすくするためである。テーパ面２２、２３は、後部リング２０が前部リング２１の内周側に潜り込めるような角度に形成されており、更に、このテーパ面のテーパ角度αは、袋ナット１２における後部リング２０の後端面２６との合わせ面である傾斜面２７と略同一のテーパ角度になっており、後部リング２０の均一な縮径を促進している。
【００３２】
図３（ａ）に示すように、リング体１１における後部リング２０は、樹脂管１４の外径とほぼ同じ内径を有する断面矩形状の環体形状を成し、この後部リング２０には複数のスリット３０が軸方向に沿って形成されている。本実施形態では、スリット３０は、後部リング２０を円周方向に８分割する位置に形成され、このスリット３０により、後部リング２０が求心方向に縮径可能になっている。更に、スリット３０は、当該後部リング２０の前端及び後端から交互に形成され、これにより、後部リング２０全体が均一に縮径可能になっている。スリット３０は、図５（ａ）に示すように、当該後部リングの前端からのみ形成されていてもよい。後部リング２０の外周面３１は、継手本体１０に向けてテーパ状に形成されている。
【００３３】
一方、リング体１１における前部リング２１は、図３（ｂ）に示すように、後部リング２０と同様に樹脂管１４の外径とほぼ同じ内径を有する断面矩形状の環体形状を成し、この前部リング２１の外周面３２は、継手本体１０に向けてテーパ状に形成されている。前部リング２１には、前方内方側に係止端部３３が形成され、この係止端部３３を頂点として、前部リング２１の内周面と前方に設けられる前方端面３４とにより傾斜角度（食込み角）βが形成されている。
【００３４】
後部リング２０のテーパ面２２のテーパ角度（食込み角）αと、前部リング２１の先端側の傾斜角度（食込み角）βにおいて、前部リング２１の食込み角βは、後部リング２０よりも樹脂管１４に食い込みにくくするために、後部リング２０の食込み角αよりも大きく設定するのがよく、具体的には、例えば、前部リングの食込み角βを８０〜９０°程度、後部リングの食込み角αを５５〜６５°程度に設定するのが好ましい。本実施形態では、前部リングの食込み角βを９０°、後部リングの食込み角αを６０°に設定している。なお、前部リング２１は、後部リング２０よりも樹脂管１４に食い込みにくく規制するために、上述の係止端部３３を設ける他、内周面に凸凹を設けるなど、継手の軸方向への移動を抑制する形状や材質を用いてもよい。
【００３５】
樹脂管用継手に接続される樹脂管１４には、その管端部１４ａに外形テーパ形状を呈する断面楔形のインコア２５が内挿されている。このインコア２５は、内挿時に樹脂管１４の管端側をテーパ状に拡径された状態に保持し、このインコア２５が樹脂管１４を内側から補強していることにより、リング体１１の押し付け時にこのリング体１１により樹脂管１４外周を変形させると共に、管端部１４ａが縮径変形することを防いでいる。樹脂管用継手により接続可能な樹脂管１４としては、水道用ポリエチレン二層管、一般用ポリエチレン管、配水用ポリエチレン管、架橋ポリエチレン管、ポリブテン管などがあり、これらの樹脂管１４のうち、樹脂管用継手に接続可能な径を有する適宜の樹脂管１４が選択される。
【００３６】
本発明の樹脂管用継手は、接続部１３に樹脂管１４を挿着して袋ナット１２を締め付けたときに、樹脂管１４外周に前部リング２１の係止端部３３を押し付けて樹脂管１４外周を変形させて鍔部３６を形成すると共に、後部リング２０が、テーパ面２２、２３を介して求心方向に縮径して前部リング２１の内径より小さい状態で樹脂管１４外周に食い込むことにより、樹脂管１４の引抜きを阻止するようにしたものである。
【００３７】
樹脂管用継手により樹脂管１４を接続する場合には、樹脂管１４に袋ナット１２を装着し、前部リング２１と後部リング２０の取付け順序とそれぞれの取付け方向に注意しながら、樹脂管１４の管端部１４ａ側から外周にこれらのリング体１１を装着する。次に、金槌等の図示しない工具を用いて樹脂管１４の管端部１４ａに鍔状部３５が当接するまでインコア２５を内挿させて装着する。このインコア２５の装着により、樹脂管１４の管端部１４ａがテーパ状に拡径され、袋ナット１２とリング体１１との樹脂管１４からの抜け出しが防止された状態に保持される。
この状態で、樹脂管１４の管端部１４ａ（インコア２５）が当接部１３ａに当接するまで樹脂管１４を継手本体１０の接続部１３に挿入して樹脂管１４を継手本体１０の所定位置に装着する。
なお、本発明の樹脂管用継手に用いるリング体１１は、少なくとも２つの分割リングであればよく、更に、この分割リングに他のリングを組合わせるようにしてもよい。
【００３８】
続いて、袋ナット１２を継手本体１０の雄ねじ１５に締付けていくと、図１、図２に示すように、後部リング２０の後端面２６が袋ナット１２の傾斜面２７に押され、テーパ面２２、２３の当接により前部リング２１が継手本体１０方向に移動し、この前部リング２１の係止端部３３が拡径された樹脂管１３の外周に当接する。この状態から更に袋ナット１２を締付けると、前部リング２１の係止端部３３がパイプ１４外周に強く押し付けられてこの外周側が変形して鍔部３６が形成されて、係止端部３３と鍔部３６とにより止水及び樹脂管１４の保持がおこなわれる。
【００３９】
このとき、後部リング２０は、後端面２６が傾斜面２７により軸方向に押されると共に、この後部リング２０と前部リング２１の合わせ面であるテーパ面２２、２３によって縮径する。このとき、後部リング２０は、前端及び後端から交互に形成されたスリット３０により全体的に均一に縮径し、前部リング２１の内径よりも内径が縮径された状態で樹脂管１４の外周に接することでこの樹脂管１４を強く保持するようになっている。さらに、後部リングの先端部２４は、施工終了時において樹脂管１４外周に食込んだ状態となる。
【００４０】
この状態から樹脂管１４に引抜き荷重が加わった場合には、前部リング２１の係止端部３３が樹脂管１４外周に形成された鍔部３６に当接すると共に、合わせ面２２、２３により縮径された後部リング２０の先端部２４が樹脂管１４外周に深く食い込むことによりこの樹脂管１４の抜出しが阻止される。このとき、樹脂管１４は、インコア２５により拡径されており、このインコア２５は楔形をしているため後部リング２０の当たりが前部リング２０に比べて弱くなるおそれがあるが、後部リング２０が縮径することにより樹脂管１４との当たりが強くなっている。
【００４１】
しかも、後部リングの先端部２４はテーパ面２２によって鋭角になっているため、樹脂管１４に対して引抜き力が加わったときにこの先端部２４が樹脂管１４外周に強く食い込む。このとき、前部リング２１と後部リング２０に対して抜け方向に力が作用した際の力の樹脂管１４への食い込み部位が更に径方向にずれることになる。この食い込み部位のずれにより、有効に後部リング２０を樹脂管１４外周に食い込ませることができ、樹脂管１４が抜け方向に変位したときに後部リングの先端部２４がより深く食い込むようになっている。このため、後部リング２０により樹脂管１４を保持する力が発揮される。なお、各リングの食い込み部位のずれは、インコア２５によって管端部１４ａが拡径された樹脂管１４に対して、より確実に得ることができる。
【００４２】
一方、前部リング２１の係止端部２４により鍔部３６にかかる引抜荷重は小さくなり、樹脂管１４の変形もほとんど発生しない。このとき、前部リング２１は、樹脂管１４を保持することよりも止水性を向上することが主な役割となる。
更に、大きな引抜荷重が加わった場合でも、後部リング２０の樹脂管１４への食い込みが強くなるだけであり、前部リング２１により樹脂管１４先端側が変形することが防がれる。
【００４３】
図４においては、上記の継手本体１０に対して引抜き試験を実施した結果を示したものである。図に示すように、最大荷重（１４．２４ｋＮ）が加わっても樹脂管１４が抜けることはなく、その力を保持しながら降伏を向かえ荷重が徐々に低下するのが確認された。更に、この状態で樹脂管１４内に水を流して水圧を負荷し、樹脂管１４が破壊するまで圧力を上げ続けても樹脂管１４の抜出しは発生しなかった。図において、（Ａ）は、第１実施形態の試験結果、（Ｂ）は、第２実施形態の試験結果を示している。
【００４４】
上述したように、本発明の樹脂管用継手は、前方側へ傾斜する合わせ面であるテーパ面２２、２３を介して後部リング２０と前部リング２１とを分割形成し、前部リング２１に係止端部３３を設け、後部リング２０に複数のスリット３０を形成し、袋ナット１２の締付時に樹脂管１４外周に係止端部３３を押し付けて鍔部３６を形成すると共に、後部リング２０をテーパ面２２、２３を介して求心方向に縮径させて前部リング２１の内径より小さい状態で樹脂管１４外周に食い込ませることで樹脂管１４の引抜きを阻止しているので、継手接続後に地震などにより瞬間的な大きな力が加わった場合でも、後部リング２０がテーパ面２２、２３を介して樹脂管１４に深く食い込むことにより、この樹脂管１４の抜けが防止される。しかも、このとき、前部リング２１の係止端部３３と鍔部３６との当接により止水性が確保される。
【００４５】
特に、前部リング２１は、係止端部３３などにより、樹脂管１４への食い込みを規制されたものを用いることにより、後部リング２０を前部リング２１に相対して継手の軸方向に移動して縮径することができ、各リングによる異径の食い込み部位を形成して樹脂管１４を段違いに保持することにより、その引き抜きを確実に防止することができる。
【００４６】
この樹脂管用継手は、水道用ポリエチレン管などからなる大口径の樹脂管についても同様の効果を発揮しながら接続でき、例えば、口径サイズ３０から５０Ａで、その厚さが４．０〜８．０ｍｍ程度までの厚肉の配管であっても、前部リング２１と後部リング２０とによる異径の食込み部位により確実にシールしながら保持することができる。この場合、上述したように、リング体１１のうち、後部リング２０を前部リング２１よりも深く樹脂管１４に食込ませるようにし、この後部リング２０の縮径をより促進するようにしているので、厚い肉厚の樹脂管１４にも十分食い込ませることができ、インコア２５を圧入した樹脂管１４の外周にも食い込みが可能になっている。
【００４７】
一方、仮に、一体のリング体を用いた場合には、肉厚の厚い樹脂管１４への食い込み量が不十分となる。また、分割したリング体を構成する際に、前部リングと後部リングの食込み量を同じにした場合にも、肉厚の厚い樹脂管に対して食い込み量が不十分になる。また、後部リングよりも前部リングの食込み量を大きくしたリング体の場合、インコアを圧入した樹脂管のテーパ外周に対して適用することが難しくなる。
【００４８】
図５においては、本発明の樹脂管用継手におけるリング体の第２実施形態を示している。なお、この実施形態以降において、前記実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。このリング体４０は、図５（ａ）に示すように、後部リング４１に形成したスリット４２を、当該後部リング４１の前端からのみ形成したものである。この場合、袋ナット１２の締付け時に、後部リング４１は、前端のみに形成されたスリット４２により、全体が縮径することなく、樹脂管１４に対して前端側のみが縮径されて食い込むようになっている。このとき、後部リング４１の末端側は縮径されないため、縮径した際の後部リング４１の内径は、前述した実施形態よりも大きくなるが、前記実施形態と同様に、樹脂管１４の引抜き阻止力と止水性とを保持することができる。図５（ｂ）においては、後部リング４１と組合わせる前部リング４３を示している。この前部リング４３は、第１実施形態とう同一形状のものを利用することができる。
【００４９】
図６〜図８においては、本発明における樹脂管用継手におけるリング体の第３実施形態を示している。このリング体４５では、図６（ａ）、図６（ｂ）に示す後部リング４６と、図７（ａ）、図７（ｂ）に示す前部リング４７の合わせ面（テーパ面）４８、４９の径方向に環状の段部５０、５１をそれぞれ形成し、この段部５０、５１同士を嵌合させるようにして、図８に示すように後部リング４６と前部リング４７とを組立て可能に設けたものである。この場合、リング体４５における周方向の位置合わせが不必要となるため組立てが容易となり、段部５０、５１の嵌合が外れた場合でも、再度組み込むことができる。更に、リング体４５としての方向が位置決めされた状態で使用することができる。また、後部リング４６が左右非対称形状の場合でも誤装着を防止できるというメリットがある。袋ナット１２による締付け時には、段部５０、５１における図示しない傾斜が同角度に形成されていることより、後部リング４６の縮径に悪影響を与えることはない。
【００５０】
図９においては、本発明における樹脂管用継手におけるリング体の第４実施形態を示している。このリング体５５では、図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、後部リング５６のテーパ面５７に略半球状の凸部５８を複数形成し、この凸部５８を図示しない前部リングに形成した凹部に嵌合可能に設けたものである。この場合、凸部５８（凹部）をリング体５５の外周側に配置するようにし、袋ナット１２の締付け時の後部リング５６の縮径を阻害しないようにすることが望ましい。袋ナット締付時において、後部リング５６は、凸部５８に沿って軸方向に動きながら縮径され、このとき、後部リング５６と前部リングの共回りが防がれる。
【００５１】
また、図示しないが、後部リングと前部リングとが密着するテーパ面に、略長丸状の凸部と凹部を径方向にそれぞれ形成し、この凸部と凹部を嵌合してリング体として仮止めするようにしてもよい。更に、図示しないが、後部リングの凸部をスリットの両側に配置し、前部リングの凹部をこの凸部と対応する位置に設けるようにしてもよく、このように、凸部と凹部がリング体の合わせ面であるテーパ面が互いに嵌合可能な位置であれば、任意の位置に形成することができ、また、任意の形状に形成することができる。袋ナットの締付け時には、上記の場合と同様に、後部リングの縮径が阻害されることはない。
【００５２】
また、後部リングの前部リングに対する装着時の方向性を無くすために、この後部リングを左右対称に設けるようにしてもよい。この場合、後部リングは、左右の方向性にこだわることがないため前部リングと仮止めする必要がなくなる。更に、このとき、後部リングの外径を前部リングよりも大きく形成し、剛性を向上させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 継手本体
１１ リング体
１２ 袋ナット
１３ 接続部
１４ 樹脂管（パイプ）
１４ａ 管端部
２０ 後部リング
２１ 前部リング
２２ テーパ面
２３ テーパ面
２５ インコア
３０ スリット
３３ 係止端部
３４ 前方端面
３６ 鍔部
α、β 食込み角（テーパ角度）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道用ポリエチレン管等を接合するための樹脂管用継手であって、特に、樹脂管の引抜き保持力と止水性を確実に確保した継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水道用ポリエチレン二層管用金属継手は、図１０に示すように、金属継手本体１と、接続するパイプ２を拡径及び矯正するテーパ３を有するインコア４と、パイプ２を保持と止水する樹脂リング５と、樹脂リング５をパイプ２に押し付ける袋ナット６とを有している。この金属継手において、パイプ２に袋ナット６、樹脂リング５を装着した状態でパイプ２の管端２ａ側からインコア４を打ち込み、これを金属継手本体１に接続した状態で袋ナット６をねじ込むと、樹脂リング５の先端５ａがインコア４によって拡径されたパイプ２に当る。更に、ねじ込みを続けると、樹脂リング５によってパイプ２が強く押し付けられ、図に示すように、パイプ２外周に環状鍔部７が形成される。この環状鍔部７により、継手本体１に引抜荷重が加わった際にパイプ２の抜出しが防がれると共に、樹脂リングの先端５ａとパイプ２との接点によるシールがおこなわれている。
【０００３】
一方、特許文献１においては、テーパ状外周面と竹の子状段部が刻設されたテーパリング部と、テーパリング部の管端外周に突設された鍔部とから構成される樹脂管の端部拡径管が開示されている。この樹脂管の端部拡径管は、竹の子状段部の樹脂管内周面への食い込みと、鍔部の袋ナットへの係合とにより樹脂管の抜けを防ごうとするものである。
【０００４】
特許文献２には、前側、後側、中間の３つのフェルールを備えた管継手が開示されている。この管継手は、フェルールを介して締付ナットの締め付けによって配管への密封シールと抜け止めとを図りながら、この配管を接続しようとしている。この場合、中間フェルールは、割り溝が設けられた割り環状を呈し、この中間フェルールに締付ナットの締付力が縮径分力として作用し、その内面が配管に食い込むことなく配管を保持するようになっている。
【０００５】
一方、特許文献３のはめ輪は、２個のフェルールを用いて配管を接続するものである。このはめ輪は、これらのフェルールにより、管接続時における高い極部荷重、かじり傷、高いトルクを低減しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−７９７５０号公報
【特許文献２】特許第４０４５３０５号公報
【特許文献３】特表２００３−５２９０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述した図１０の金属継手は、継手接続後の配管に地震などにより予期せぬ瞬間的な大きな力が加わった場合に、パイプ２が抜けてしまうおそれがあった。すなわち、この金属継手本体１は、軸方向の引抜き力が加わった際に、樹脂リング５と拡径されたパイプ２によって形成された環状鍔部７に荷重が集中することで、パイプ２の肉（表層）が逃げてしまい、パイプ２が滑るようにして抜け方向に移動することがあった。更に、この荷重が大きいと、パイプ２の変形量（パイプ２の肉の逃げ量）が大きくなり、パイプ２を保持しきれなくなって、このパイプ２が抜けてしまうことがある。
【０００８】
図１１は、図１０の金属継手本体１（サイズ５０Ａ）を用いて引抜き試験（試験方法は、配水用ポリエチレンパイプシステム協会団体規格 ＰＣＴ Ｂ ２１ 「水道配水用ポリエチレン管金属継手」の引抜阻止性能試験方法による。）をおこなった際のチャート図を示している。図において、最大荷重が加わった直後に、パイプが抜けて荷重が急激に下がっていることが確認できる。また、このとき、パイプも降伏まで達していない。
【０００９】
特許文献１においても、上記の継手と同様であり、瞬間的な力が加わった場合には樹脂管が抜け方向にずれて抜けが生じるおそれがあり、樹脂管の引抜き阻止力とシール性が悪くなっていた。
【００１０】
特許文献２の管継手は、締付ナットやフェルールを再利用するために構成された構造であり、引抜き阻止力とシール性を向上させることは考慮されていない。この管継手における中間フェルールは、縮径変形して配管に密着して抜け止めをおこなうものであり、配管に食い込ませていないために引抜き阻止力が弱く、強い力が加わった場合には配管が抜ける場合がある。更に、この中間フェルールは、一つの割り溝が設けられた割り環であるため均等に縮径されず、前側フェルールや後側フェルールに均等に圧接することが難しくなっている。この管継手は、金属製の配管の接続用であるため、樹脂管を引抜き阻止力と止水性とを確保しながら接続することは難しい。
【００１１】
特許文献３のはめ輪は、主に、比較的小口径で薄肉の金属製パイプを接続するために用いられるものであり、小口径のパイプにおいて、引張り強度よりも局部荷重やかじり傷を防いだり、高トルクの発生を低減させる、すなわち、パイプとリングとの食込み強度の向上が優先されたものである。このはめ輪は、パイプが大口径になると、パイプが滑りやすくなって抜けやすくなっていた。
しかも、このはめ輪は、パイプを拡径させずにフェルールを食い込ませるため、抜け方向に力が作用した際のベクトルが一致し、抜け方向に変位すると滑るように抜ける場合がある。
【００１２】
本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、継手に引抜き力が加わった場合でも、パイプが降伏するまでパイプの抜出しを防いでパイプの引抜き阻止力と止水性とを保持する樹脂管用継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、継手本体の接続部にリング体を介して袋ナットを螺合させて樹脂管を接続する樹脂管用継手であって、リング体を後部リングと前部リングとの合わせ面であり、かつ前方側へ傾斜するテーパ面を介して後部リングと前部リングとに分割形成し、前部リングの前方内方端に係止端部を設け、かつ、後部リングに軸方向に沿って形成した複数のスリットを形成し、袋ナットの締付時に樹脂管外周に前部リングの係止端部を押し付けて樹脂管外周に鍔部を形成すると共に、後部リングは、テーパ面を介して求心方向に縮径させて前部リングの内径より小さい状態で樹脂管外周に食い込ませることにより樹脂管の引抜きを阻止した樹脂管用継手である。
【００１４】
請求項２に係る発明は、後部リングに設けたスリットは、当該後部リングの前端及び後端から交互に形成した樹脂管用継手である。
【００１５】
請求項３に係る発明は、後部リングに設けたスリットは、当該後部リングの前端からのみ形成した樹脂管用継手である。
【００１６】
請求項４に係る発明は、樹脂管の管端部に外形テーパ形状を呈する断面楔形のインコアを内挿した樹脂管用継手である。
【００１７】
請求項５に係る発明は、前部リングの内周面と前方端面とで形成する食込み角を大きく形成した樹脂管用継手である。
【００１８】
請求項６に係る発明は、前部リングと後部リングから成るリング体を樹脂製リングとした樹脂管用継手である。
【００１９】
請求項７に係る発明は、袋ナットと後部リングの後端面との合わせ面である傾斜面と前記テーパ面とのテーパ角度を略同一にした樹脂管用継手である。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に係る発明によると、リング体をテーパ面を介して分割し、一方の後部リングに縮径可能にするためのスリットを形成しているため、後部リングがロックリングとしても機能を発揮し、一方、止水機能を発揮する前部リングによって形成された樹脂管の鍔部に加わる荷重を小さくすることにより、樹脂管の変形を小さくし、もって、引抜阻止力を向上させることができる。しかも、接続時に特殊な工程を経る必要もなく、通常の施工方法により接続することが可能になっている。
【００２１】
請求項２に係る発明によると、袋ナットの締付け時に後部リングの内径が前部リングの内径よりも小さくなった状態で樹脂管の外周に接し、前端と後端から交互に形成されたスリットにより、リング全体がロックリングの役割を果たして均一に縮径されて樹脂管に強く食い込み、この樹脂管を強く保持することができる。このとき、パイプに形成された鍔部に加わる荷重が小さくなることで、パイプの変形を少なく抑えつつ引抜阻止力を向上させている。
【００２２】
請求項３に係る発明によると、成形加工の容易性を確保しつつ、引抜き阻止力と止水性とを保持することが可能である。
【００２３】
請求項４に係る発明によると、樹脂管の管端側の外径をインコアにより広げることができ、この樹脂管の外周側にリング体により確実に鍔部を形成して樹脂管の引抜き阻止力とシール性とを確保することができる。
【００２４】
請求項５に係る発明によると、前部リングの樹脂管への食い込みを規制しつつ、後部リングを前部リングに比して樹脂管の肉厚方向に食い込ませることができ、大口径の樹脂管を接続する場合でも、引張り強度を向上させてこの樹脂管の抜けを防ぐことができる。
【００２５】
請求項６に係る発明によると、使用時には樹脂製リングが有する弾性により樹脂管に対する密着性を向上させてシール性を向上することができ、このとき、樹脂管の外周を必要以上に傷付けることもない。更に、リング体の製作が容易になり、安価に大量生産できる。
【００２６】
請求項７に係る発明によると、袋ナットから締付け方向に働く力を後部リングを介してそのまま前部リングに伝えることができ、袋ナットの締付け時に余計な力が加わったり締付力が不足することを防ぎつつ、必要最小限の締付けトルクによって樹脂管を接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明における樹脂管用継手の一実施形態を示した断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大断面図である。
【図３】リング体の第１実施形態を示した半截断面図である。（ａ）は、後部リングを示した半截断面図である。（ｂ）は、前部リングを示した半截断面図である。
【図４】本発明の樹脂管用継手の引抜き試験におけるチャート図である。
【図５】リング体の第２実施形態を示した半截断面図である。（ａ）は、後部リングを示した半截断面図である。（ｂ）は、前部リングを示した半截断面図である。
【図６】リング体の第３実施形態における後部リングを示した説明図である。（ａ）は、後部リングの半截断面図である。（ｂ）は、後部リングの左側面図である。
【図７】リング体の第３実施形態における前部リングを示した説明図である。（ａ）は、前部リングの半截断面図である。（ｂ）は、前部リングの左側面図である。
【図８】第３実施形態におけるリング体を組み合わせた状態を示す半截断面図である。
【図９】後部リングの第４実施形態を示した説明図である。（ａ）は、後部リングの半截断面図である。（ｂ）は、後部リングの右側面図である。
【図１０】従来の二層管用金属継手を示した半截断面図である。
【図１１】従来の二層管用金属継手の引抜き試験のチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明における樹脂管用継手の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明における樹脂管用継手の一実施形態を示した断面図であり、図２は、図１のＡ部拡大断面図である。本発明における樹脂管用継手は、継手本体１０、リング体１１、袋ナット１２を有しており、継手本体１０の接続部１３に、リング体１１を介して袋ナット１２を螺合させて樹脂管からなるパイプ１４を接続するものである。
【００２９】
継手本体１０の接続部１３は、内側に樹脂管１４を挿入可能な形状を呈し、この接続部１３の内周側には、パイプ１４の管端部１４ａを当接して所定の挿入位置まで挿入させる当接部１３ａが形成されている。接続部１３の外周側には雄ねじ１５が形成され、この雄ねじ１５に袋ナット１２が螺着可能になっている。袋ナット１２は、雄ねじ１５への締付け時に樹脂管１４を継手本体１０に接続可能になっている。接続部１３の他端側には、雄ネジ部１６が形成され、この雄ネジ部１６には図示しない外部の管路の雌ネジ部が接続可能になっている。本例においては、接続部１３の他端側を雄ネジ部１６としているが、この他端側は雌ネジ部であってもよい。
【００３０】
樹脂管用継手におけるリング体１１は、後部リング２０と前部リング２１とに分割形成され、後部リング２０が袋ナット１２側、前部リング２１が継手本体１０側に位置した状態で樹脂管１４の外周側に装着される。このように、リング体１１を２分割することにより、前部リング２１に止水・パイプ保持機能を、後部リング２０にパイプ保持機能を持たせている。後部リング２０と前部リング２１には、それぞれ装着方向における前方側へ傾斜するテーパ面２２、２３が形成され、このテーパ面２２、２３が合わせ面となって後部リング２０と前部リング２１とが当接可能になっている。これらの後部リング２０と前部リング２１とから成るリング体１１は、樹脂製リングよりなっており、その外形は、従来の樹脂リング５（図１０参照）の外形と略同じである。
【００３１】
本実施形態においては、図２に示すように、リング体１１の分割位置は、後部リング２０の先端部２４が、樹脂管１４と後述するインコア２５の接触点Ｐから３〜５ｍｍ程度の距離Ｄ分のだけ管端方向にずらした位置で樹脂管１４の外周面に接するように設けられる。これは、後部リング２０のロックリングとしてのロック効果を向上させるためのものであり、この後部リング２０の先端部２４がインコア２５の挿入により拡径した樹脂管１４に食い込みやすくするためである。テーパ面２２、２３は、後部リング２０が前部リング２１の内周側に潜り込めるような角度に形成されており、更に、このテーパ面のテーパ角度αは、袋ナット１２における後部リング２０の後端面２６との合わせ面である傾斜面２７と略同一のテーパ角度になっており、後部リング２０の均一な縮径を促進している。
【００３２】
図３（ａ）に示すように、リング体１１における後部リング２０は、樹脂管１４の外径とほぼ同じ内径を有する断面矩形状の環体形状を成し、この後部リング２０には複数のスリット３０が軸方向に沿って形成されている。本実施形態では、スリット３０は、後部リング２０を円周方向に８分割する位置に形成され、このスリット３０により、後部リング２０が求心方向に縮径可能になっている。更に、スリット３０は、当該後部リング２０の前端及び後端から交互に形成され、これにより、後部リング２０全体が均一に縮径可能になっている。スリット３０は、図５（ａ）に示すように、当該後部リングの前端からのみ形成されていてもよい。後部リング２０の外周面３１は、継手本体１０に向けてテーパ状に形成されている。
【００３３】
一方、リング体１１における前部リング２１は、図３（ｂ）に示すように、後部リング２０と同様に樹脂管１４の外径とほぼ同じ内径を有する断面矩形状の環体形状を成し、この前部リング２１の外周面３２は、継手本体１０に向けてテーパ状に形成されている。前部リング２１には、前方内方側に係止端部３３が形成され、この係止端部３３を頂点として、前部リング２１の内周面と前方に設けられる前方端面３４とにより傾斜角度（食込み角）βが形成されている。
【００３４】
後部リング２０のテーパ面２２のテーパ角度（食込み角）αと、前部リング２１の先端側の傾斜角度（食込み角）βにおいて、前部リング２１の食込み角βは、後部リング２０よりも樹脂管１４に食い込みにくくするために、後部リング２０の食込み角αよりも大きく設定するのがよく、具体的には、例えば、前部リングの食込み角βを８０〜９０°程度、後部リングの食込み角αを５５〜６５°程度に設定するのが好ましい。本実施形態では、前部リングの食込み角βを９０°、後部リングの食込み角αを６０°に設定している。なお、前部リング２１は、後部リング２０よりも樹脂管１４に食い込みにくく規制するために、上述の係止端部３３を設ける他、内周面に凸凹を設けるなど、継手の軸方向への移動を抑制する形状や材質を用いてもよい。
【００３５】
樹脂管用継手に接続される樹脂管１４には、その管端部１４ａに外形テーパ形状を呈する断面楔形のインコア２５が内挿されている。このインコア２５は、内挿時に樹脂管１４の管端側をテーパ状に拡径された状態に保持し、このインコア２５が樹脂管１４を内側から補強していることにより、リング体１１の押し付け時にこのリング体１１により樹脂管１４外周を変形させると共に、管端部１４ａが縮径変形することを防いでいる。樹脂管用継手により接続可能な樹脂管１４としては、水道用ポリエチレン二層管、一般用ポリエチレン管、配水用ポリエチレン管、架橋ポリエチレン管、ポリブテン管などがあり、これらの樹脂管１４のうち、樹脂管用継手に接続可能な径を有する適宜の樹脂管１４が選択される。
【００３６】
本発明の樹脂管用継手は、接続部１３に樹脂管１４を挿着して袋ナット１２を締め付けたときに、樹脂管１４外周に前部リング２１の係止端部３３を押し付けて樹脂管１４外周を変形させて鍔部３６を形成すると共に、後部リング２０が、テーパ面２２、２３を介して求心方向に縮径して前部リング２１の内径より小さい状態で樹脂管１４外周に食い込むことにより、樹脂管１４の引抜きを阻止するようにしたものである。
【００３７】
樹脂管用継手により樹脂管１４を接続する場合には、樹脂管１４に袋ナット１２を装着し、前部リング２１と後部リング２０の取付け順序とそれぞれの取付け方向に注意しながら、樹脂管１４の管端部１４ａ側から外周にこれらのリング体１１を装着する。次に、金槌等の図示しない工具を用いて樹脂管１４の管端部１４ａに鍔状部３５が当接するまでインコア２５を内挿させて装着する。このインコア２５の装着により、樹脂管１４の管端部１４ａがテーパ状に拡径され、袋ナット１２とリング体１１との樹脂管１４からの抜け出しが防止された状態に保持される。
この状態で、樹脂管１４の管端部１４ａ（インコア２５）が当接部１３ａに当接するまで樹脂管１４を継手本体１０の接続部１３に挿入して樹脂管１４を継手本体１０の所定位置に装着する。
なお、本発明の樹脂管用継手に用いるリング体１１は、少なくとも２つの分割リングであればよく、更に、この分割リングに他のリングを組合わせるようにしてもよい。
【００３８】
続いて、袋ナット１２を継手本体１０の雄ねじ１５に締付けていくと、図１、図２に示すように、後部リング２０の後端面２６が袋ナット１２の傾斜面２７に押され、テーパ面２２、２３の当接により前部リング２１が継手本体１０方向に移動し、この前部リング２１の係止端部３３が拡径された樹脂管１３の外周に当接する。この状態から更に袋ナット１２を締付けると、前部リング２１の係止端部３３がパイプ１４外周に強く押し付けられてこの外周側が変形して鍔部３６が形成されて、係止端部３３と鍔部３６とにより止水及び樹脂管１４の保持がおこなわれる。
【００３９】
このとき、後部リング２０は、後端面２６が傾斜面２７により軸方向に押されると共に、この後部リング２０と前部リング２１の合わせ面であるテーパ面２２、２３によって縮径する。このとき、後部リング２０は、前端及び後端から交互に形成されたスリット３０により全体的に均一に縮径し、前部リング２１の内径よりも内径が縮径された状態で樹脂管１４の外周に接することでこの樹脂管１４を強く保持するようになっている。さらに、後部リングの先端部２４は、施工終了時において樹脂管１４外周に食込んだ状態となる。
【００４０】
この状態から樹脂管１４に引抜き荷重が加わった場合には、前部リング２１の係止端部３３が樹脂管１４外周に形成された鍔部３６に当接すると共に、合わせ面２２、２３により縮径された後部リング２０の先端部２４が樹脂管１４外周に深く食い込むことによりこの樹脂管１４の抜出しが阻止される。このとき、樹脂管１４は、インコア２５により拡径されており、このインコア２５は楔形をしているため後部リング２０の当たりが前部リング２０に比べて弱くなるおそれがあるが、後部リング２０が縮径することにより樹脂管１４との当たりが強くなっている。
【００４１】
しかも、後部リングの先端部２４はテーパ面２２によって鋭角になっているため、樹脂管１４に対して引抜き力が加わったときにこの先端部２４が樹脂管１４外周に強く食い込む。このとき、前部リング２１と後部リング２０に対して抜け方向に力が作用した際の力の樹脂管１４への食い込み部位が更に径方向にずれることになる。この食い込み部位のずれにより、有効に後部リング２０を樹脂管１４外周に食い込ませることができ、樹脂管１４が抜け方向に変位したときに後部リングの先端部２４がより深く食い込むようになっている。このため、後部リング２０により樹脂管１４を保持する力が発揮される。なお、各リングの食い込み部位のずれは、インコア２５によって管端部１４ａが拡径された樹脂管１４に対して、より確実に得ることができる。
【００４２】
一方、前部リング２１の係止端部２４により鍔部３６にかかる引抜荷重は小さくなり、樹脂管１４の変形もほとんど発生しない。このとき、前部リング２１は、樹脂管１４を保持することよりも止水性を向上することが主な役割となる。
更に、大きな引抜荷重が加わった場合でも、後部リング２０の樹脂管１４への食い込みが強くなるだけであり、前部リング２１により樹脂管１４先端側が変形することが防がれる。
【００４３】
図４においては、上記の継手本体１０に対して引抜き試験を実施した結果を示したものである。図に示すように、最大荷重（１４．２４ｋＮ）が加わっても樹脂管１４が抜けることはなく、その力を保持しながら降伏を向かえ荷重が徐々に低下するのが確認された。更に、この状態で樹脂管１４内に水を流して水圧を負荷し、樹脂管１４が破壊するまで圧力を上げ続けても樹脂管１４の抜出しは発生しなかった。図において、（Ａ）は、第１実施形態の試験結果、（Ｂ）は、第２実施形態の試験結果を示している。
【００４４】
上述したように、本発明の樹脂管用継手は、前方側へ傾斜する合わせ面であるテーパ面２２、２３を介して後部リング２０と前部リング２１とを分割形成し、前部リング２１に係止端部３３を設け、後部リング２０に複数のスリット３０を形成し、袋ナット１２の締付時に樹脂管１４外周に係止端部３３を押し付けて鍔部３６を形成すると共に、後部リング２０をテーパ面２２、２３を介して求心方向に縮径させて前部リング２１の内径より小さい状態で樹脂管１４外周に食い込ませることで樹脂管１４の引抜きを阻止しているので、継手接続後に地震などにより瞬間的な大きな力が加わった場合でも、後部リング２０がテーパ面２２、２３を介して樹脂管１４に深く食い込むことにより、この樹脂管１４の抜けが防止される。しかも、このとき、前部リング２１の係止端部３３と鍔部３６との当接により止水性が確保される。
【００４５】
特に、前部リング２１は、係止端部３３などにより、樹脂管１４への食い込みを規制されたものを用いることにより、後部リング２０を前部リング２１に相対して継手の軸方向に移動して縮径することができ、各リングによる異径の食い込み部位を形成して樹脂管１４を段違いに保持することにより、その引き抜きを確実に防止することができる。
【００４６】
この樹脂管用継手は、水道用ポリエチレン管などからなる大口径の樹脂管についても同様の効果を発揮しながら接続でき、例えば、口径サイズ３０から５０Ａで、その厚さが４．０〜８．０ｍｍ程度までの厚肉の配管であっても、前部リング２１と後部リング２０とによる異径の食込み部位により確実にシールしながら保持することができる。この場合、上述したように、リング体１１のうち、後部リング２０を前部リング２１よりも深く樹脂管１４に食込ませるようにし、この後部リング２０の縮径をより促進するようにしているので、厚い肉厚の樹脂管１４にも十分食い込ませることができ、インコア２５を圧入した樹脂管１４の外周にも食い込みが可能になっている。
【００４７】
一方、仮に、一体のリング体を用いた場合には、肉厚の厚い樹脂管１４への食い込み量が不十分となる。また、分割したリング体を構成する際に、前部リングと後部リングの食込み量を同じにした場合にも、肉厚の厚い樹脂管に対して食い込み量が不十分になる。また、後部リングよりも前部リングの食込み量を大きくしたリング体の場合、インコアを圧入した樹脂管のテーパ外周に対して適用することが難しくなる。
【００４８】
図５においては、本発明の樹脂管用継手におけるリング体の第２実施形態を示している。なお、この実施形態以降において、前記実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。このリング体４０は、図５（ａ）に示すように、後部リング４１に形成したスリット４２を、当該後部リング４１の前端からのみ形成したものである。この場合、袋ナット１２の締付け時に、後部リング４１は、前端のみに形成されたスリット４２により、全体が縮径することなく、樹脂管１４に対して前端側のみが縮径されて食い込むようになっている。このとき、後部リング４１の末端側は縮径されないため、縮径した際の後部リング４１の内径は、前述した実施形態よりも大きくなるが、前記実施形態と同様に、樹脂管１４の引抜き阻止力と止水性とを保持することができる。図５（ｂ）においては、後部リング４１と組合わせる前部リング４３を示している。この前部リング４３は、第１実施形態とう同一形状のものを利用することができる。
【００４９】
図６〜図８においては、本発明における樹脂管用継手におけるリング体の第３実施形態を示している。このリング体４５では、図６（ａ）、図６（ｂ）に示す後部リング４６と、図７（ａ）、図７（ｂ）に示す前部リング４７の合わせ面（テーパ面）４８、４９の径方向に環状の段部５０、５１をそれぞれ形成し、この段部５０、５１同士を嵌合させるようにして、図８に示すように後部リング４６と前部リング４７とを組立て可能に設けたものである。この場合、リング体４５における周方向の位置合わせが不必要となるため組立てが容易となり、段部５０、５１の嵌合が外れた場合でも、再度組み込むことができる。更に、リング体４５としての方向が位置決めされた状態で使用することができる。また、後部リング４６が左右非対称形状の場合でも誤装着を防止できるというメリットがある。袋ナット１２による締付け時には、段部５０、５１における図示しない傾斜が同角度に形成されていることより、後部リング４６の縮径に悪影響を与えることはない。
【００５０】
図９においては、本発明における樹脂管用継手におけるリング体の第４実施形態を示している。このリング体５５では、図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、後部リング５６のテーパ面５７に略半球状の凸部５８を複数形成し、この凸部５８を図示しない前部リングに形成した凹部に嵌合可能に設けたものである。この場合、凸部５８（凹部）をリング体５５の外周側に配置するようにし、袋ナット１２の締付け時の後部リング５６の縮径を阻害しないようにすることが望ましい。袋ナット締付時において、後部リング５６は、凸部５８に沿って軸方向に動きながら縮径され、このとき、後部リング５６と前部リングの共回りが防がれる。
【００５１】
また、図示しないが、後部リングと前部リングとが密着するテーパ面に、略長丸状の凸部と凹部を径方向にそれぞれ形成し、この凸部と凹部を嵌合してリング体として仮止めするようにしてもよい。更に、図示しないが、後部リングの凸部をスリットの両側に配置し、前部リングの凹部をこの凸部と対応する位置に設けるようにしてもよく、このように、凸部と凹部がリング体の合わせ面であるテーパ面が互いに嵌合可能な位置であれば、任意の位置に形成することができ、また、任意の形状に形成することができる。袋ナットの締付け時には、上記の場合と同様に、後部リングの縮径が阻害されることはない。
【００５２】
また、後部リングの前部リングに対する装着時の方向性を無くすために、この後部リングを左右対称に設けるようにしてもよい。この場合、後部リングは、左右の方向性にこだわることがないため前部リングと仮止めする必要がなくなる。更に、このとき、後部リングの外径を前部リングよりも大きく形成し、剛性を向上させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 継手本体
１１ リング体
１２ 袋ナット
１３ 接続部
１４ 樹脂管（パイプ）
１４ａ 管端部
２０ 後部リング
２１ 前部リング
２２ テーパ面
２３ テーパ面
２５ インコア
３０ スリット
３３ 係止端部
３４ 前方端面
３６ 鍔部
α、β 食込み角（テーパ角度）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
継手本体の接続部にリング体を介して袋ナットを螺合させて樹脂管を接続する樹脂管用継手であって、前記リング体を後部リングと前部リングとの合わせ面であり、かつ前方側へ傾斜するテーパ面を介して後部リングと前部リングとに分割形成し、前記前部リングの前方内方端に係止端部を設け、かつ、前記後部リングに軸方向に沿って形成した複数のスリットを形成し、前記袋ナットの締付時に樹脂管外周に前部リングの係止端部を押し付けて樹脂管外周に鍔部を形成すると共に、前記後部リングは、前記テーパ面を介して求心方向に縮径させて前記前部リングの内径より小さい状態で樹脂管外周に食い込ませることにより樹脂管の引抜きを阻止したことを特徴とする樹脂管用継手。
【請求項２】
前記後部リングに設けたスリットは、当該後部リングの前端及び後端から交互に形成した請求項１に記載の樹脂管用継手。
【請求項３】
前記後部リングに設けたスリットは、当該後部リングの前端からのみ形成した請求項１に記載の樹脂管用継手。
【請求項４】
前記樹脂管の管端部に外形テーパ形状を呈する断面楔形のインコアを内挿した請求項１乃至３の何れか１項に記載の樹脂管用継手。
【請求項５】
前記前部リングの内周面と前方端面とで形成する食込み角を大きく形成した請求項１乃至４の何れか１項に記載の樹脂管用継手。
【請求項６】
前記前部リングと後部リングから成るリング体を樹脂製リングとした請求項１乃至５の何れか１項に記載の樹脂管用継手。
【請求項７】
前記袋ナットと前記後部リングの後端面との合わせ面である傾斜面と前記テーパ面とのテーパ角度を略同一にした請求項１乃至６の何れか１項に記載の樹脂管用継手。
【請求項１】
継手本体の接続部にリング体を介して袋ナットを螺合させて樹脂管を接続する樹脂管用継手であって、前記リング体を後部リングと前部リングとの合わせ面であり、かつ前方側へ傾斜するテーパ面を介して後部リングと前部リングとに分割形成し、前記前部リングの前方内方端に係止端部を設け、かつ、前記後部リングに軸方向に沿って形成した複数のスリットを形成し、前記袋ナットの締付時に樹脂管外周に前部リングの係止端部を押し付けて樹脂管外周に鍔部を形成すると共に、前記後部リングは、前記テーパ面を介して求心方向に縮径させて前記前部リングの内径より小さい状態で樹脂管外周に食い込ませることにより樹脂管の引抜きを阻止したことを特徴とする樹脂管用継手。
【請求項２】
前記後部リングに設けたスリットは、当該後部リングの前端及び後端から交互に形成した請求項１に記載の樹脂管用継手。
【請求項３】
前記後部リングに設けたスリットは、当該後部リングの前端からのみ形成した請求項１に記載の樹脂管用継手。
【請求項４】
前記樹脂管の管端部に外形テーパ形状を呈する断面楔形のインコアを内挿した請求項１乃至３の何れか１項に記載の樹脂管用継手。
【請求項５】
前記前部リングの内周面と前方端面とで形成する食込み角を大きく形成した請求項１乃至４の何れか１項に記載の樹脂管用継手。
【請求項６】
前記前部リングと後部リングから成るリング体を樹脂製リングとした請求項１乃至５の何れか１項に記載の樹脂管用継手。
【請求項７】
前記袋ナットと前記後部リングの後端面との合わせ面である傾斜面と前記テーパ面とのテーパ角度を略同一にした請求項１乃至６の何れか１項に記載の樹脂管用継手。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２１６７８（Ｐ２０１１−２１６７８Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６６９１３（Ｐ２００９−１６６９１３）
【出願日】平成２１年７月１５日（２００９．７．１５）
【出願人】（３９０００２３８１）株式会社キッツ (223)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１５日（２００９．７．１５）
【出願人】（３９０００２３８１）株式会社キッツ (223)
【Ｆターム（参考）】
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