特許 7529542 管継手

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】管継手

(51)【国際特許分類】

   F16L 23/028 20060101AFI20240730BHJP

   F16L 21/08 20060101ALI20240730BHJP

   F16L 33/28 20060101ALI20240730BHJP

【ＦＩ】

F16L23/028

F16L21/08 A

F16L33/28

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020191199

(22)【出願日】2020-11-17

(65)【公開番号】P2022080173

(43)【公開日】2022-05-27

【審査請求日】2023-02-20

(73)【特許権者】

【識別番号】508321823

【氏名又は名称】株式会社イノアック住環境

(74)【代理人】

【識別番号】100158067

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 基

(74)【代理人】

【識別番号】100147854

【弁理士】

【氏名又は名称】多賀 久直

(72)【発明者】

【氏名】西 佳彦

【審査官】河野 俊二

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０１９８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０６－０８０９９２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１０－０３８２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１２０８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭３７－００９４４７（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】米国特許第０６２３７９６８（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｌ ２３／０２８

Ｆ１６Ｌ ２１／０８

Ｆ１６Ｌ ３３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パイプの内側に挿入されるインコアと、
前記パイプの外側に嵌められるフランジと、を備え、
前記インコアは、
前記パイプの奥側から入口側へ向かうにつれて外径が拡径する拡径部と、
前記拡径部よりも前記パイプの入口側に嵌まるように設けられ、外径が前記拡径部の最大外径と同じに形成された抜止部と、を有している
ことを特徴とする管継手。

【請求項2】

パイプの内側に挿入されるインコアと、
前記パイプの外側に嵌められるフランジと、を備え、
前記インコアは、
前記パイプの奥側から入口側へ向かうにつれて外径が拡径する拡径部と、
前記拡径部よりも前記パイプの入口側に嵌まるように設けられ、外径が前記拡径部の最大外径以下に形成された抜止部と、を有し、
前記拡径部は、
第１テーパ部と、
前記第１テーパ部よりも前記パイプの入口側に嵌まるように該第１テーパ部に連ねて設けられ、前記第１テーパ部と傾斜角度を変えた第２テーパ部と、を有している
ことを特徴とする管継手。

【請求項3】

パイプの内側に挿入されるインコアと、
前記パイプの外側に嵌められるフランジと、を備え、
前記インコアは、
前記パイプの奥側から入口側へ向かうにつれて外径が拡径する拡径部を有し、
前記拡径部は、
第１テーパ部と、
前記第１テーパ部に連ねて該第１テーパ部よりも前記パイプの入口側に嵌まるように設けられ、前記第１テーパ部と傾斜角度を変えた第２テーパ部と、を有している
ことを特徴とする管継手。

【請求項4】

パイプの内側に挿入されるインコアと、
前記パイプの外側に嵌められるフランジと、
前記インコアの端に取り付けられるパッキンと、を備え、
前記インコアは、
前記パイプの奥側から入口側へ向かうにつれて外径が拡径する拡径部と、
前記拡径部よりも前記パイプの入口側に嵌まるように設けられ、外径が前記拡径部の最大外径以下に形成された抜止部と、
前記インコアの接続端において前記インコアの径方向外側に突出し、前記パッキンの外周縁に設けられた嵌合部に嵌まる鍔部と、
前記インコアの接続端に設けられ、前記パッキンに設けられた凸部が嵌まる凹部と、を有していることを特徴とする管継手。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、樹脂管などのパイプの接続に用いられる管継手に関するものである。

【背景技術】

【0002】

樹脂管などのパイプの接続に用いられる管継手として、例えば特許文献１のように、パイプの外側に嵌めるコアとフランジとを組み合わせたものがある。また、別の管継手５０としては、図７に示すように、テーパ面５２ａを有するインコア５２をパイプＰの内側に嵌め込むことで、パイプＰの端部を内側から押し広げて、パイプＰの外側に嵌めたフランジ５４とインコア５２のテーパ面５２ａとの間でパイプＰの端部を挟んで止水するものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実開昭５２－２８７２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

パイプには、例えば使用する圧力などが異なる複数の管種が設定されている。パイプは、管種が異なると、内径が相違することから、管種に合わせた管継手が用いられている。このため、管継手としては、管種の種類数分のバリエーションが必要になってしまう。

【0005】

本発明は、従来の技術に係る前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、異なる管種のパイプに共通して用いることができる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】

【0006】

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係る管継手は、
パイプの内側に挿入されるインコアと、
前記パイプの外側に嵌められるフランジと、を備え、
前記インコアは、
前記パイプの奥側から入口側へ向かうにつれて外径が拡径する拡径部と、
前記拡径部よりも前記パイプの入口側に嵌まるように設けられ、外径が前記拡径部の最大外径以下に形成された抜止部と、を有していることを要旨とする。

【0007】

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、別の本発明に係る管継手は、
パイプの内側に挿入されるインコアと、
前記パイプの外側に嵌められるフランジと、を備え、
前記インコアは、
前記パイプの奥側から入口側へ向かうにつれて外径が拡径する拡径部を有し、
前記拡径部は、
第１テーパ部と、
前記第１テーパ部に連ねて該第１テーパ部よりも前記パイプの入口側に嵌まるように設けられ、前記第１テーパ部と傾斜角度を変えた第２テーパ部と、を有していることを要旨とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る管継手によれば、異なる管種のパイプに共通して用いることができる。
別の本発明に係る管継手によれば、異なる管種のパイプに共通して用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の好適な実施例に係る管継手を示す側面図である。

【図2】実施例の管継手を示す断面図である。

【図3】実施例の管継手を分解して示す側面図である。

【図4】実施例の管継手を分解して示す断面図である。

【図5】実施例の管継手において、インコアとフランジとの関係を示す要部断面図である。（ａ）は内径が比較的大きい（肉厚が薄い）管種の場合であり、（ｂ）は（ａ）よりも内径が小さい（肉厚が厚い）管種の場合である。

【図6】実施例の管継手の接続工程を示す説明図である。

【図7】従来の管継手を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

次に、本発明に係る管継手につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。

【実施例】

【0011】

図１～図４に示すように、実施例に係る管継手１０は、第１パイプ(パイプ)Ｐ１の内側に挿入されるインコア１２と、第１パイプＰ１の外側に嵌められる第１フランジ１４とを備えている。また、管継手１０は、インコア１２の端に取り付けられるパッキン１６と、インコア１２との間にパッキン１６を挟むように配置される第２フランジ１８とを備えている。管継手１０は、第１パイプＰ１の軸方向に並んで対向配置される第１フランジ１４と第２フランジ１８とを、ボルト２０およびナット２２で締結して組み付けられている。そして、管継手１０には、第１パイプＰ１と別の第２パイプＰ２が、第２フランジ１８に接続される。管継手１０は、例えばポリエチレン管などの樹脂管である第１パイプＰ１の接続に適している。管継手１０を介して第１パイプＰ１と接続される第２パイプＰ２としては、例えばポリエチレン管などの樹脂管や金属管などに適用可能である。なお、実施例において、インコア１２、第１フランジ１４および第２フランジ１８は、鋳鉄等の金属製であり、パッキン１６がゴム製である。

【0012】

図２～図４に示すように、インコア１２は、第１パイプＰ１の奥側から入口側へ向かうにつれて外径が拡径する拡径部２４を有している。拡径部２４は、第１テーパ部２４ａと、第１テーパ部２４ａよりも第１パイプＰ１の入口側に嵌まるように第１テーパ部２４ａに連ねて設けられ、第１テーパ部２４ａと傾斜角度を変えた第２テーパ部２４ｂとを有している。また、拡径部２４は、第１テーパ部２４ａよりも第１パイプＰ１の奥側に位置するように第１テーパ部２４ａに連ねて設けられ、第１テーパ部２４ａと傾斜角度を変えた第３テーパ部２４ｃを有している。このように、実施例の拡径部２４は、３段のテーパ形状になっている。第１テーパ部２４ａは、インコア１２の軸方向に対する傾斜角度が、例えば２°～５°程度に設定されている。第２テーパ部２４ｂは、インコア１２の軸方向に対する傾斜角度が、例えば２５°～３５°程度に設定されており、第１テーパ部２４ａよりも傾斜角度が急に設定されている。第３テーパ部２４ｃは、インコア１２の軸方向に対する傾斜角度が、例えば２０°～３０°程度に設定されており、第１テーパ部２４ａよりも傾斜角度が急に設定されている。

【0013】

図４に示すように、インコア１２は、第１パイプＰ１への挿入端の外径が、接続対象の第１パイプＰ１の内径よりも小さくなるように形成されている。実施例のインコア１２は、第１パイプＰ１への挿入端が第３テーパ部２４ｃで構成されて、第３テーパ部２４ｃの最小外径が第１パイプＰ１の内径よりも小さくなっている。なお、第３テーパ部２４ｃを省略する場合は、第１パイプＰ１への挿入端が第１テーパ部２４ａで構成されることになるので、第１テーパ部２４ａの最小外径を第１パイプＰ１の内径よりも小さくすればよい。複数種類数の管種の第１パイプＰ１を接続対象とする場合、管種が異なっていても外径が同じであるが、使用する圧力が高い管種ほど肉厚が厚くなって内径が小さくなる。例えば高圧用１０Ｋのポリエチレン管は、一般用や高圧用７Ｋのポリエチレン管よりも肉厚が厚く、内径が小さくなる。また、一般用１種のポリエチレン管は、一般用２種のポリエチレン管よりも肉厚が厚く、内径が小さくなる。従って、インコア１２における第１パイプＰ１への挿入端の外径は、複数種類数の管種の中で最も内径が小さい第１パイプＰ１の内径よりも小さくするとよい。

【0014】

図２～図４に示すように、インコア１２は、拡径部２４よりも第１パイプＰ１の入口側に嵌まるように設けられ、外径が拡径部２４の最大外径以下に形成された抜止部２６を有している。実施例の抜止部２６は、拡径部２４に連ねて設けられている。抜止部２６は、周面がインコア１２の軸方向に沿って直線的に延びる形状であっても（実施例）、第１パイプＰ１の奥側から入口側へ向かうにつれて外径が縮径する形状であってもよい。

【0015】

図２～図４に示すように、インコア１２は、第１パイプＰ１への挿入端と反対の接続端に、径方向外側へ延びる鍔部２７を有している。鍔部２７は、抜止部２６よりも半径方向外側へ張り出すように形成されている。実施例の鍔部２７は、拡径部２４と反対側に、抜止部２６に連ねて設けられている。

【0016】

図４に示すように、第１フランジ１４は、第１フランジ１４の中央部に貫通するように設けられ、第１パイプＰ１が通る開口部２８を有している。また、第１フランジ１４には、ボルト２０を通す第１通孔３０が、周方向に互いに離して複数（実施例では３カ所）設けられている。開口部２８の内面は、第１パイプＰ１の奥側となる開口縁（一方の開口縁）から第１パイプＰ１の入口側となる開口縁（他方の開口縁）に向かうにつれて拡径するように傾斜している。開口部２８の内面は、第１フランジ１４の軸方向に対する傾斜角度が、例えば３°～６°程度に設定されている。開口部２８の内面の傾斜角度は、第１テーパ部２４ａの傾斜角度と同じまたは第１テーパ部２４ａの傾斜角度よりも急であることが好ましい。なお、実施例では、開口部２８の内面の傾斜角度が、第１テーパ部２４ａの傾斜角度よりも大きく設定されている。また、開口部２８の内面の傾斜角度は、第２テーパ部２４ｂの傾斜角度よりも緩いことが好ましい。第１フランジ１４は、開口部２８における第１パイプＰ１の奥側となる開口縁が第１テーパ部２４ａの外側に位置して、開口部２８における第１パイプＰ１の入口側の開口縁が第２テーパ部２４ｂの外側に位置するように配置される。

【0017】

図２および図４に示すように、パッキン１６は、インコア１２の接続端に設けられた第１凹部１２ａに嵌まる第１凸部１６ａと、第１凸部１６ａと反対側へ突出し、第２フランジ１８に設けられた第２凹部１８ａに嵌まる第２凸部１６ｂとを備えている。また、パッキン１６は、インコア１２の鍔部２７に嵌まる嵌合部１６ｃを備えている。実施例の嵌合部１６ｃは、半径方向外側へ延びる延出片の先端から第１凸部１６ａの突出方向と同じ方向へ延びる嵌合片を有する鉤状に形成されている。

【0018】

図２および図４に示すように、第２フランジ１８は、ボルト２０を通す第２通孔３２が、周方向に互いに離して複数（実施例では３カ所）設けられている。また、実施例の第２フランジ１８には、第２パイプＰ２と接続可能な雄ねじ部３４が設けられている。

【0019】

図６を参照して、実施例の管継手１０を用いたパイプＰ１,Ｐ２の接続について説明する。まず、開口部２８に第１パイプＰ１を通して、第１フランジ１４を第１パイプＰ１に取り付ける（図６(ａ)）。当て木をインコア１２に当てて、ハンマー等によって当て木を介してインコア１２を、第３テーパ部２４ｃ側から第１パイプＰ１の内側に打ち込む（図６(ｂ)）。これにより、拡径部２４の傾斜によって、第１パイプＰ１の接続端部が押し広げられる（図６(ｃ)）。インコア１２を第１パイプＰ１の端面が鍔部２７に当たるまで打ち込むことで、拡径部２４および抜止部２６が第１パイプＰ１の内側に嵌まる。

【0020】

次に、第１凸部１６ａをインコア１２の第１凹部１２ａに嵌め込むと共に、嵌合部１６ｃをインコア１２の鍔部２７に被せることで、パッキン１６をインコア１２に取り付ける（図６(ｄ)）。第２フランジ１８の第２凹部１８ａとパッキン１６の第２凸部１６ｂとを嵌め合わせて、第２フランジ１８を第１フランジ１４と向かい合わせて配置する。第１フランジ１４をインコア１２に寄せ合わせて、第１フランジ１４の第１通孔３０と第２フランジ１８の第２通孔３２とを通したボルト２０にナット２２を嵌めて締め付ける（図６(ｅ)）。これにより、第１パイプＰ１が、第１フランジ１４における開口部２８の奥側開口縁と第１テーパ部２４ａとの間に挟まれると共に、開口部２８における第１パイプＰ１の入口側開口縁が第２テーパ部２４ｂとの間に挟まれる（図６(ｆ)）。このように、管継手１０は、インコア１２の拡径部２４と第１フランジ１４の開口部２８との間に第１パイプＰ１を挟んで止水している。

【0021】

図５(ａ)に示すように、管継手１０は、比較的肉厚が薄い管種であっても、比較的急な傾斜角度の第２テーパ部２４ｂと第１フランジ１４の開口部２８との間で、第１パイプＰ１を狙いの圧縮率まで圧縮することができる。また、管継手１０は、比較的肉厚が薄い管種であっても、比較的緩い傾斜角度の第１テーパ部２４ａの外側位置で第１フランジ１４の開口部２８が第１パイプＰ１に当てることができる。このように、管継手１０によれば、比較的肉厚が薄い管種であっても、拡径部２４（第１テーパ部２４ａおよび第２テーパ部２４ｂ）と第１フランジ１４の開口部２８との間で第１パイプＰ１を面圧縮することができ、長期的な止水性能を確保できる。図５(ｂ)に示すように、管継手１０は、比較的肉厚が厚い管種の場合、第１テーパ部２４ａおよび第２テーパ部２４ｂに亘って、第１フランジ１４の開口部２８との間で、第１パイプＰ１を圧縮した状態で挟むことができる。このように、管継手１０によれば、比較的肉厚が厚い管種の場合であっても、拡径部２４（第１テーパ部２４ａおよび第２テーパ部２４ｂ）と第１フランジ１４の開口部２８との間で第１パイプＰ１を面圧縮することができ、長期的な止水性能を確保できる。比較的肉厚が厚い管種であるほど使用圧力が高く、要求される止水性能が高くなる。管継手１０は、肉厚が厚くなるほど第１テーパ部２４ａおよび第２テーパ部２４ｂに亘って第１フランジ１４の開口部２８との間で、第１パイプＰ１を高圧縮することから、使用圧力が高い管種であっても要求される止水性能を確保することができる。このように、管継手１０によれば、第１パイプＰ１の肉厚が異なっても止水性能を確保することができることから、異なる管種に共通して使用することができる。

【0022】

図７に示す１段テーパの管継手５０の場合、この管継手５０が適合する管種よりも肉厚が薄い管種に用いると、フランジ５４の開口縁の一部だけしかパイプＰに当たらず、フランジ５４の内面全体で面圧縮することができない。このため、従来では、管継手５０が管種毎に設定されている。

【0023】

実施例の管継手１０では、インコア１２によって内側から押し広げられた第１パイプＰ１において、元に戻ろうとする反発力が働く。例えば図７のインコア５２のようにパイプＰの入口にテーパ面５２ａが嵌まっていると、反発力がテーパ面５２ａに沿ってパイプＰを押し出すように働き、インコア５２がパイプＰから抜け出してしまうことがある。肉厚が厚い管種であるほど反発力が強く働き、インコア５２がパイプＰから抜け出し易くなってしまう。

【0024】

実施例の管継手１０によれば、インコア１２における第１パイプＰ１の入口側に嵌まる位置に、外径が拡径部２４の最大外径以下に形成された抜止部２６を備えているので、抜止部２６での反発力が、第１パイプＰ１からインコア１２が抜け出す方向へ働くことを防ぐことができる。このように、管継手１０は、比較的肉厚が厚い管種であっても、比較的肉厚の薄い管種と同様に、インコア１２が第１パイプＰ１から抜け出し難くすることができる。従って、管継手１０によれば、第１パイプＰ１の肉厚が異なってもインコア１２を適切に抜け止めできることから、異なる管種に共通して使用することができる。

【0025】

（変更例）
前述した事項に限らず、例えば以下のように変更してもよい。なお、本発明は、実施例および以下の変更例の具体的な記載のみに限定されるものではない。
（１）実施例では、第２フランジとして雄ねじ付きのフランジを例示したが、これに限らず、例えば、雌ねじ付きのフランジであってもよい。また、インコアを嵌め込んだ第１パイプと、同じくインコアを嵌め込んだ第２パイプとを、第１フランジ同士で接続してもよい。
（２）拡径部に第３テーパ部を設けることで、拡径部の軸方向長さを短くすることができるメリットがあるが、場合によっては第３テーパ部を省略してもよい。

【符号の説明】

【0026】

１２ インコア，１４ 第１フランジ（フランジ），２４ 拡径部，
２４ａ 第１テーパ部，２４ｂ 第２テーパ部，２６ 抜止部，２８ 開口部，
Ｐ１ 第１パイプ（パイプ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】