JPH1163360A - 分岐管継手装置および分岐管継手用補強部材 - Google Patents

分岐管継手装置および分岐管継手用補強部材

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JPH1163360A
JPH1163360A JP9229915A JP22991597A JPH1163360A JP H1163360 A JPH1163360 A JP H1163360A JP 9229915 A JP9229915 A JP 9229915A JP 22991597 A JP22991597 A JP 22991597A JP H1163360 A JPH1163360 A JP H1163360A
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joint
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体の輸送を遮断することなく、かつ管にク
リープ変形が生じることなく分岐することができる分岐
管継手装置および分岐管継手用補強部材を提供する。 【解決手段】 管3には補強部材2が電気融着され、こ
の補強部材2の上から分岐管継手7がボルト20によっ
て締付けられて固定される。分岐管継手7の接続部4に
は仕切弁14を介して分岐管9が接続される。このよう
に分岐管継手7が固定される部位には補強部材2が電気
融着されるので、分岐管継手7を締付けたとしても管3
がクリープ変形するといったことが防がれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水道水および都市
ガスなどの流体を輸送するために用いられる分岐管継手
装置に関し、もっと詳しくは、ポリエチレンなどの熱可
塑性合成樹脂製管に、流体の輸送を遮断することなく、
分岐管を接続する分岐管継手装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレン製の流体輸送管に分岐管を
接続する先行技術では、ポリエチレン管に、ポリエチレ
ン製分岐サドルを、その分岐サドルに埋設された電熱線
に電力を供給して電気融着する。この分岐サドルには、
新たな分岐管が接続される。
【0003】この先行技術では、ポリエチレン管に分岐
サドルが電気融着されるので、その電気融着時に、分岐
サドルの位置または姿勢がずれやすくなる。これによっ
て分岐サドルに接続されるべき前記分岐管を、正確に接
続することが困難になるおそれが生じる。
【0004】この問題を解決するために、ポリエチレン
製分岐サドルの電気融着に代えて、金属製分岐管継手を
用いることが考えられる。この金属製分岐管継手は、た
とえば周方向に2分割または3分割されてポリエチレン
管を外囲する取付部と、それらの取付部のうちの1つに
形成されるフランジなどの継手部とを有し、取付部は、
ポリエチレン管の外周部に周方向に隣接して配置され、
ボルトおよびそのボルトに螺合するナットとの組合せに
よって、取付部がポリエチレン管の外周部に機械的に締
付けられて気密に固定される。これによって正確な位置
に金属性分岐管継手を接続することができる。
【0005】ポリエチレン管に金属製分岐管継手を上述
のように接続する構成における新たな問題は、ポリエチ
レン管が分岐管継手の取付部によって強固に締付けられ
るので、そのポリエチレン管がクリープ変形することで
ある。このポリエチレン管の変形によって、気密性が低
下する結果になる。
【0006】ポリエチレン管のクリープ変形を防ぐため
に、ポリエチレン管内の分岐管継手が接続される個所
に、剛性筒状のコアを挿入して補強することが考えられ
るけれども、このような補強は、前記ポリエチレン管に
よる流体の輸送中に、言わば活管状態で施工することが
不可能である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、熱可
塑性合成樹脂製管に流体を輸送した状態で、その流体の
輸送を遮断する必要なしに、かつ前記管のクリープ変形
を生じることなく、分岐管を接続することができるよう
にした分岐管継手装置を提供することである。
【0008】本発明の他の目的は、分岐管継手が装着さ
れるべき熱可塑性合成樹脂製管をクリープ変形しないよ
うに補強するための作業性が良好な分岐管継手用補強部
材を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、電気発熱体が
設けられた熱可塑性合成樹脂製筒状補強部材を、熱可塑
性合成樹脂製管の外周部に、前記電気発熱体の発熱によ
って電気融着し、周方向に複数に分割された取付部と、
それらの取付部のうちの少なくとも1つに形成される継
手部とを有する金属製分岐管継手の前記取付部を、周方
向に配置して補強部材の外周部に締付けて気密に固定し
たことを特徴とする分岐管継手装置である。
【0010】本発明に従えば、熱可塑性合成樹脂製の管
を分岐させる場合には、まず管の外周部に熱可塑性合成
樹脂製の筒状補強部材を電気融着し、その上から金属製
分岐管継手を締付けて気密に固定し、その後前記補強部
材および合成樹脂製管に穿孔し、分岐管継手の継手部に
分岐管を接続する。先行技術のように、金属製分岐継手
を管に直接取付ける場合には、周方向に分割された継手
部を強固に締付けることによって、合成樹脂製の管がク
リープ変形するおそれがあるが、本発明では合成樹脂製
管が筒状補強部材によって補強されるので、分岐継手の
取付部を強固に締付けたとしても合成樹脂製管がクリー
プ変形することが防がれ、気密性が保たれる。また熱可
塑性合成樹脂製筒状補強部材を合成樹脂製管に取付ける
場合は、電気発熱体の発熱によって電気融着するので、
簡単にかつ確実に装着することができる。また電気融着
による補強部材の装着は周方向および軸線方向にずれや
すいが、管に対して補強部材がずれて装着されたとして
も、金属製分岐管継手は取付部を機械的に締付けて固定
するので、この分岐管継手の取付時に前記補強部材のず
れを修正して正確に取付けることができる。このように
して分岐管継手は容易にかつ正確に合成樹脂製管に固定
することができ、作業性が良好である。
【0011】また本発明の前記管の外径は、第1複数種
類の予め定める第1の規格値を有し、分岐管継手の前記
管を外囲する取付部の内径は、第2複数種類の予め定め
る第2の規格値を有し、補強部材は、第1規格値の1つ
の内径を有し、第2規格値の1つの外径を有する厚みで
形成されることを特徴とする。
【0012】本発明に従えば、たとえば合成樹脂製管に
直接金属製分岐管継手を取付けて管を分岐させる場合に
は、前述のように合成樹脂製管がクリープ変形するおそ
れがあるだけでなく、前記管の外径である第1複数種類
の予め定める第1の規格値に応じた内径の取付部を有す
る複数の金属製分岐管継手を製造する必要がある。しか
も分岐管が接続される継手部の径も複数種類あるので、
取付部と継手部の組合せによってさらに多種類の分岐管
継手を製造する必要があり、金属製分岐管継手の製造コ
ストが高くなるといった問題も有する。しかしながら本
発明の補強部材は、内径が管の外径である第1の規格値
に等しく、外径が分岐管継手の取付部の内径である第2
規格値に等しく選ばれるので、この補強部材を介して分
岐管継手を固定することによって分岐管継手を多種類製
造する必要がなくなり、分岐管継手の製造コストを抑え
るとともに分岐管継手の汎用性も向上される。
【0013】また本発明の補強部材は、熱可塑性合成樹
脂から成り、周方向に分割され、軸線方向に直角な断面
が円弧状であり、周方向に隣接して配置することによっ
て前記管の周方向にわたって外囲する分割体と、分割体
の前記管の外周部に臨む内周面全面の近傍および周方向
側面全面の近傍に埋設される電気発熱体である電熱線と
を有することを特徴とする。
【0014】本発明に従えば、補強部材の分割体には、
内周面全面の近傍と周方向側面全面の近傍に電熱線が埋
設されるので、補強部材を管に電気融着する場合は、管
の周方向にわたって分割体を配置し、前記電熱線に所定
時間通電することによって分割体の内周面と管の外周面
および周方向に隣接する分割体の側面がそれぞれ相互に
電気融着し、気密に補強部材は前記管に固定される。こ
のようにして補強部材は、電気発熱体として電熱線が用
いられるので安価に製造することができる。
【0015】また本発明の分割体は、周方向に等分割さ
れ、前記周方向側面に埋設される電熱線は、周方向側面
の一方にのみに埋設されることを特徴とする。
【0016】本発明に従えば、分割体は周方向に等分割
され、周方向側面に埋設される電熱線は、周方向側面の
一方のみに埋設されるので、補強部材を前記管に電気融
着する場合は、電熱線が埋設される側面と埋設されない
側面とが互いに当接するように分割体を管の外周に配置
することによって、周方向に隣接する分割体の側面を確
実に電気融着することができる。したがって、1組の補
強部材に対して分割体を複数種類製造する必要がなく、
1種類のみ製造するだけでよく、分割体の汎用性が向上
し、補強部材の製造コストが低減する。
【0017】本発明の補強部材は、分岐管継手の取付部
の前記管に沿う長さ以上の長さを有し、電熱線は、分割
体および前記管への穿孔時に分断することができる強度
を有することを特徴とする。
【0018】本発明に従えば、補強部材は分岐管継手の
取付部の管に沿う長さ以上の長さを有するので、補強部
材を電気融着する際に管の軸線方向に補強部材がずれて
固定されたとしても、分岐管継手の軸線方向の取付位置
を容易に修正することができ、正確にかつ気密に分岐管
継手を固定することができる。また電熱線は穿孔時に分
断することができる強度を有するので、電熱線が穿孔の
妨げとならず、確実に補強部材を穿孔することができ
る。
【0019】また本発明の補強部材は、分岐管継手の取
付部の前記管に沿う長さ以上の長さを有し、補強部材に
は、分岐管継手の前記継手部に対応する位置に、透孔が
形成されていることを特徴とする。
【0020】本発明に従えば、前記補強部材には分岐管
継手の前記継手部に対応する位置に予め透孔が形成され
ているので、電熱線を有する補強部材を穿孔する必要が
なくなり容易に穿孔することができ、作業性が向上され
る。
【0021】また本発明の補強部材は、分岐管継手の取
付部の前記管に沿う長手方向両端部にのみに配置される
ことを特徴とする。
【0022】本発明に従えば、補強部材は分岐管継手の
長手方向両端部のみに配置されるので、補強部材を管に
電気融着した後に分岐管継手を管の軸線方向および周方
向に容易に修正して気密に固定することができる。また
補強部材が分岐管継手の取付部の長手方向両端部のみに
配置されるので、穿孔時に補強部材を穿孔する必要がな
く、容易に穿孔することができ作業性が向上される。
【0023】また本発明は、合成樹脂製の分岐管の外周
面に、被接続体の管接続口部の内周面に形成した雌ねじ
部に螺合する雄ねじ部を突出形成し、この雄ねじ部形成
箇所の管周壁の最小肉厚を、前記分岐管の管接続領域以
外の管周壁の肉厚と同一またはそれよりも大に構成する
とともに、前記分岐管の内周面のうち、前記雄ねじ部形
成箇所に相当する部位の少なくとも一部には、補強筒体
を密着状態で挿入してあり、前記被接続体を、分岐管継
手の継手部に接続することを特徴とする。
【0024】本発明に従えば、分岐管継手の継手部に接
続された被接続体の管接続口部の内周面に形成した雌ね
じ部に分岐管の雄ねじ部を螺合するだけで、管接続口部
と分岐管とを接続することができ、しかも、雄ねじ部形
成箇所の管周壁の最小肉厚が流体輸送管の管接続領域以
外の管周壁の肉厚と同一またはそれよりも大であるか
ら、雄ねじ部の最も強度の低い谷部の管周壁の肉厚は分
岐管の管接続領域以外の管周壁の肉厚よりも大となり、
その結果、雄ねじ部形成箇所における強度を流体輸送管
の管接続領域以外の管周壁と同等またはそれ以上に高め
ることができる。
【0025】しかも、前記雄ねじ部形成箇所に相当する
管内周面の少なくとも一部には密着状態で補強筒体が挿
入されているから、前記部位での剪断強度も同時に高め
ることができ、地震や不同沈下などに起因する管軸方向
の引張力や圧縮力、あるいは、管軸線に対して交差する
方向の剪断力や曲げモーメントなどの外力により、分岐
管の管接続領域、特に雄ねじ部形成箇所が管接続領域以
外の管周壁よりも先行して破断することを回避すること
ができる。このようにして螺合することによって分岐管
を容易にかつ堅固に接続することができる。
【0026】また本発明の前記管接続口部の内周面の雌
ねじ部よりも奥側に位置する部位には、前記該管接続口
部に対する流体輸送管の接続側への螺進につれて径方向
外方に圧縮される密封用の弾性シール材が装着されてい
るとともに、前記補強筒体が、前記流体輸送管の内周面
の前記弾性シール材に対応する部位にまで延出されてい
ることを特徴とする。
【0027】本発明に従えば、前記管接続口部と分岐管
とを接続するための分岐管の接続側への螺進操作を利用
して、密封性の弾性シール材を管接続口部の内周面と分
岐管の外周面とに圧縮状態で密着させることができるか
ら、たとえば、管接続口部に対する分岐管の接続側への
押込操作で前記弾性シール材を圧縮させる場合に比べ
て、少ない操作力で弾性シール材を確実に圧縮すること
ができる。
【0028】しかも、前記分岐管の管周壁は弾性シール
材の圧縮力に対する反力により応力集中を受けている
が、この応力は、流体輸送管の管周壁のみならず、前記
補強筒体でも受け止められるから、分岐管の管周壁が前
記応力により経年的にクリープ変形することを抑制する
ことができる。
【0029】また本発明は、熱可塑性合成樹脂製管の外
周部に電気融着され、外周部に、分岐管継手が締付けら
れて気密に固定される分岐管継手用補強部材であって、
補強部材は、熱可塑性合成樹脂から成り、周方向に等分
割され、軸線方向に直角な断面が円弧状であり、周方向
に隣接して配置することによって前記管の周方向にわた
って外囲する分割体と、分割体の前記管の外周部に臨む
内周面全面の近傍と、周方向の一方のみの側面全面の近
傍とに埋設される電熱線とを有することを特徴とする分
岐管継手用補強部材である。
【0030】本発明に従えば、補強部材の分割体は周方
向に等分割され、電熱線は、周方向側面の一方および内
周面近傍に埋設されるので、補強部材を前記管に電気融
着する場合は電熱線が埋設される側面と埋設されない側
面とが互いに当接するように分割体を管の外周に配置す
ることによって、周方向に隣接する分割体の側面を、お
よび内周面と管の外周面と確実に電気融着することがで
きる。したがって、一組の補強部材に対して分割体を複
数種類製造する必要がなく、1種類のみ製造するだけで
よく、分割体の汎用性が向上し、補強部材の製造コスト
が低減する。
【0031】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態で
ある分岐管継手装置1の使用状態を示す斜視図である。
分岐管継手装置1は、水道管などの管3から不断水状態
で分岐する際に用いられ、管3に装着される補強部材2
とこの補強部材2に固定されるT字状の分岐管継手7と
を含んで構成される。分岐管継手7の接続部4には、分
岐作業時に用いる仕切弁14を介して分岐管9の一端部
が接続される。分岐管9は、分岐管本体12と、その一
端部に連結部材11によって連絡されるねじ継手13と
を有する。分岐管継手7に設けられる仕切弁14には被
接続体であるフランジ継手10が接続され、このフラン
ジ継手10に分岐管9の前記ねじ継手13が接続され
る。なお管3、分岐管9、補強部材、ねじ継手13およ
び連結部材11はそれぞれポリエチレンなどの熱可塑性
合成樹脂から成り、分岐管継手7およびフランジ継手1
0はそれぞれダクタイル鋳鉄などの金属から成る。
【0032】図2は補強部材2を管3に電気融着した状
態を示す斜視図である。補強部材3は大略的に筒状に形
成され、周方向に、たとえば2つに等分割される。一方
の分割体15と他方の分割体16とは同一の構成を有す
る。各分割体15,16はそれぞれ内周部にニクロム線
などの電熱線が設けられ、この電熱線の両端部は、分割
体15,16の軸線方向両端部で外方に突出する通電端
子17,18に電気的に接続される。このような補強部
材2を管3に電気融着する場合は、一方の分割体15と
他方の分割体16とによって管3の外周部を外囲し、図
示しないクランプ治具で補強部材2を管3に取付ける。
その後図示しない電源装置の電線を一方および他方の各
分割体15,16の各通電端子17,18にそれぞれ接
続し電熱線に通電する。所定の時間通電した後、前記ク
ランプ治具で補強部材2を管3に固定した状態で融着面
を冷却し、融着面が固化した後にクランプ治具を外す。
【0033】図3は、補強部材2に分岐管継手7を固定
した状態を示す斜視図である。分岐管継手7は周方向に
2つに分割される一方の取付部5と他方の取付部6とか
ら構成され、他方の取付部6には継手部4が設けられ、
この継手部4の先端部にはフランジ19が形成され、こ
のフランジ19に仕切弁10のフランジ26がボルトに
よって接続される。
【0034】取付部5には周方向両端部から半径方向外
方に突出し、管3に沿う長手方向に延びる締付片21,
22が設けられ、同様に取付部6にも周方向外方に締付
片23,24が設けられる。これらの各締付片21〜2
4にはそれぞれ複数のボルト挿通孔が形成される。した
がって分岐管継手7を補強部材2に固定する場合は、一
方の取付部5の締付片21および22と他方の取付部6
の締付片23および24とが互いに当接するように各取
付部5,6を補強部材2に取付ける。その後各締付片2
1〜24に形成されるボルト挿通孔にボルト20を挿通
して一方の取付部5と他方の取付部6とを締付けること
によって、分岐管継手7は補強部材2に気密に固定され
る。
【0035】管3の外径D1は、第1複数種類の予め定
める第1の規格値を有し、分岐管継手7の取付部5,6
の内径D2は、第2複数種類の予め定める第2の規格値
を有し、補強部材2の内径は前記管2の外径D1に等し
く選ばれ、補強部材2の外径は前記取付部5,6の内径
D2に等しく選ばれる。補強部材2をこのように形成
し、管3と分岐管継手7との間に介在させるすることに
よって、管3に分岐管継手7を固定したときに、取付部
5,6の機械的な締付力によって管3がクリープ変形す
るといったことが防がれるとともに、補強部材2を適宜
選択することによって分岐管継手7を複数種類の管3に
固定することができ、分岐管継手7の汎用性が向上す
る。
【0036】また、補強部材2の軸線方向の長さ、さら
に詳しくは補強部材2の前記通電端子17,18間の長
さL1は、分岐管継手7の取付部5,6の管3に沿う長
さ、すなわち長手方向の長さL2以上の長さを有する。
したがって、補強部材2に分岐管継手7を固定する際に
分岐管継手7を管3の軸線方向に調節して固定すること
ができる。前述のように補強部材2は管3に電気溶着に
よって固定されるので、補強部材2が冷却固化するまで
の間に補強部材2が管3に対してずれるおそれがあるの
に対し、分岐管継手7はボルト20によって固定される
ので容易に正確な位置に固定することができる。したが
って補強部材3が所定の位置から軸線方向にずれたとし
ても分岐管継手7を軸線方向に調節して正確に固定する
ことが容易である。また分岐管継手7は補強部材2に対
して周方向にも調節可能に固定される。これによって分
岐管継手7の装着作業の作業性が向上する。
【0037】図4は補強部材2の他方の分割体16を示
す斜視図であり、図5は図4の切断面線V−Vから見た
断面図であり、図6は図4の切断面線VI−VIから見
た断面図である。分割体16は筒状の補強部材2が周方
向に2つに等分割され、軸線方向に直角な断面が半円状
となる。分割体16の、管3の外周面に臨む内周面28
全面の近傍と、一方の周方向側面29の全面近傍には電
熱線27が交互に折返されて埋設される。電熱線27の
一端部27aは、分割体16の長手方向一端部16a
で、半径方向中央部から厚み方向外方に貫入され、分割
体16の外周面31に設けられる通電端子17に電気的
に接続される。電熱線27はこの一端部27aから一方
の周方向側面29に向けて内周面28に沿って周方向に
延び、一方の周方向側面29と内周面28とが連なる一
方の屈曲部32で屈曲して一方の周方向側面29で略コ
字状に折返されて再び前記屈曲部32で屈曲して内周面
28に沿って他方の周方向側面30に向けて周方向に延
びる。他方の周方向側面30に向けて延びる電熱線27
は、他方の周方向側面30と内周面28とが連なる他方
の屈曲部33の直前で略コ字状に折返されて再び内周面
28に沿って周方向に延び、一方の周方向側面29で略
コ字状に折返される。このようにして電熱線27は分割
体16の内周面28および一方の周方向側面29の全面
近傍に埋設される。なお全面近傍に埋設されるとは、図
5に示されるように電熱線27が分割体16内に厚み方
向内周面28側に完全に埋設されるか、もしくは電熱線
27の一部もしくは半分程度が内周面28および一方の
周方向側面29表面から露出するように埋設される状態
をいう。このようにして電熱線27が分割体16の他端
部16bまで複数回折返されて埋設されると、電熱線2
7の他端部27bは分割体16の内周面28の周方向中
央部から厚み方向に貫入され、外周面31に設けられる
通電端子18に電気的に接続される。
【0038】長手方向に隣接する電熱線27の間隔W2
はすべて等しく選ばれ、分割体16の長手方向両端面3
6,37と両端部側に配置される電熱線27との間隔W
1は、W1≦W2/2に選ばれ、一方の周方向側面29
で折返される折返し部38と外周面31との間隔W3、
および他方の屈曲部33の直前で折返される折返部35
と他方の屈曲部33との間隔W4はそれぞれW3=W4
≦W2/2に選ばれる。このように電熱線27が配置さ
れることによって、補強部材2と管3とはほぼ均一に熱
融着されることとなる。また一方の分割体15と他方の
分割体16とは同一の構成を有し、各分割体15,16
が組合されて管3に電気融着される場合には電熱線27
が埋設されない他方の分割体16の他方の周方向側面3
0に一方の分割体15の一方の周方向側面29が当接す
るように組合わされるので、図4で仮想線36で示され
るように他方の周方向側面30に一方の分割体15の電
熱線27が配置される。これによって一方の分割体15
の一方の周方向側面29と他方の分割体16の他方の周
方向側面30とが全面にわたってほぼ均一に熱融着され
ることとなる。また電熱線27は管3への穿孔時に分断
することができる強度を有する。
【0039】図7は分岐管継手7の左側面図であり、図
8は分岐管継手7の正面図であり、図9は図8の切断面
線IX−IXから見た断面図であり、図10は図7の切
断面線X−Xから見た断面図であり、図11は分岐管継
手7の一方の取付部5からゴムパッキン42が取外され
た状態を示す分解斜視図であり、図12は分岐管継手7
の一方の取付部5にゴムパッキン42が嵌装された状態
を示す斜視図である。分岐管継手7の一方の取付部5の
周方向両端部に設けられる締付片21,22には、長手
方向に等間隔にボルト挿通孔39が複数、本実施形態で
は4つ形成される。同様に他方の取付部6の各締付片2
3,24にもそれぞれ4つのボルト挿通孔39が形成さ
れる。
【0040】図11に示されるように、取付部5にはゴ
ムパッキン42が嵌装される嵌合凹溝43が形成され
る。嵌合凹溝43は、締付片21,22では長手方向に
延び両端部から屈曲して略コ字状となり、取付部5の長
手方向両端部では周方向に沿って円弧状に延び、これら
が互いに連なって形成される。この嵌合凹溝43に自然
状態で嵌合されるように、ゴムパッキン42は前記嵌合
凹溝43に沿って無端状に形成され、各締付片21,2
2に装着される一対の直線状部分45と、取付部5の長
手方向両端部に装着される一対の円弧状部分46とを有
する。このような嵌合凹溝43およびゴムパッキン42
と同一の構成が他方の取付部6にも同様に設けられる。
【0041】図12に示されるように、ゴムパッキン4
2が嵌合凹溝43に嵌装されたとき、ゴムパッキン42
の外表面42aは、締付片21,22の内表面21a,
22aおよび取付部6の長手方向両端部の内表面5aよ
りも高さH1だけ均一に突出して設けられる。したがっ
て、一方の取付部5と他方の取付部6とを管3を挟んで
各締付片21,23および各締付片22,24が対向す
るように組合わせることによって、各締付片21〜24
に嵌装されるゴムパッキン42の直線状部分45の外表
面が相互に当接するとともに、分岐管継手7の軸線方向
両端部に配置されるゴムパッキン42の円弧状部分46
が管3の外表面に当接する。この状態で各締付片21〜
24をボルト20およびナット40によって締付けるこ
とによって、分岐管継手7はゴムパッキン42によって
補強部材2に気密に固定されることとなる。このように
長さ方向に分断されない無端状のゴムパッキン42によ
って分岐管継手7は補強部材2に気密に固定することが
できる。
【0042】図13は分岐管9とフランジ継手10との
接続構造を示す縦断面図であり、図14は図13の切断
面線XIV−XIVから見た断面図であり、図15はフ
ランジ継手10、補強筒体62およびねじ継手13の分
解斜視図である。分岐管9の一端部には、ねじ継手13
が設けられ、このねじ継手13に、分岐管継手49が連
結されるフランジ継手10のほぼ円筒状の管接続口部8
が接続される。この管接続口部8の軸線方向一端部には
フランジ52が一体に形成され、管接続口部8の内周面
のうち、軸線方向他端部には雌ねじ部53が形成され
る。この雌ねじ部53よりも軸線方向一端部側には、軸
線方向に所定間隔をあけて2本の環状溝54a,54b
が形成され、これらの各環状溝54a,54bにはそれ
ぞれ合成ゴム製、たとえばスチレンブタジエンゴムから
なる密封用の環状の弾性シール材55a,55bが嵌着
される。前記フランジ52には、円周方向に沿って複数
のボルト挿通孔56が周方向に等間隔をあけて貫通して
形成される。
【0043】ねじ継手13は、前記フランジ継手10の
雌ねじ部53に螺合する雄ねじ部57を有する雄ねじ部
形成箇所58と、分岐管本体12に連結される連結部4
9とを有する。分岐管9の内径、すなわち分岐管本体1
2とねじ継手13の連結部49の内径は、その軸線方向
に沿ってほぼ一定の内径に構成されている。連結部材1
1は前述の補強部材2とほぼ同一の構成であり、ねじ継
手の連結部49と分岐継手本体12の一端部とを電気融
着によって連結する。
【0044】また雄ねじ部形成箇所58に対して前記連
結部49の反対側には円筒部分59が一体的に形成さ
れ、管接続口部8の軸線方向他端部から分岐管9を挿入
して螺着させて接続する際、前記各シール材55a,5
5bのそれぞれ内周面に前記円筒部分59が順次嵌まり
込み、これらの各弾性シール材55a,55bに対応す
る各環状溝54a,54bの内底面に半径方向外方に圧
縮する。また円筒部分59の先端部外周面にはテーパー
面59aが形成されており、これによって分岐管9を管
接続口部8に挿入して接続させる際に各弾性シール材5
5a,55bが前記テーパー面59aに案内されて前記
内底面に確実に圧縮される。このようにして管接続口部
8に分岐管9が螺着して接続された状態では、各シール
材55a,55bが管接続口部8の内周面と分岐管9の
円筒部分59の外周面とに圧縮状態で密着し、管接続口
部8の内周面と分岐管9の外周面との間の隙間を密封す
ることができる。また弾性シール材55aよりも大径の
弾性シール材55bが嵌合する環状溝54bは、管接続
口部8の軸線方向一端部側の急峻な第1傾斜面65と、
他端部側の緩やかな第2傾斜面66とを有する。したが
って分岐管9の円筒部分59が挿入されるときに前記弾
性シール材55bが第1傾斜面65に押圧され、弾性シ
ール材55bが環状溝54b内底面に効果的に押圧され
ることとなる。
【0045】分岐管9のねじ継手13の外周面には、雄
ねじ部57を管接続口部8の雌ねじ部3の所定位置まで
螺合したときに、管接続口部8の軸線方向他端部の端面
に当接し、分岐管9がさらに螺進することを規制する三
角形状の板状ストッパ部60が、分岐管9の半径方向外
方に突出して一体に形成される。また前記ストッパ部6
0間には、分岐管9を螺進する際に分岐管9を回転させ
るための工具が掛合される掛合突起61が一体に突出し
て形成される。
【0046】前記ストッパ部60は、管接続口部8の端
面との当接により、わずかに管接続口部側とは反対側に
弾性的に撓み変形可能に構成してある。
【0047】なお、フランジ継手10の管接続口部8に
対する管接続領域は、前記雄ねじ部形成箇所58と円筒
部59および前記ストッパ部60と突起61との形成箇
所をもって構成される。
【0048】図13に示されるように、雄ねじ部形成箇
所58の雄ねじ部57の谷部相当部分は、前記雄ねじ部
形成箇所58の管周壁のうち、半径方向の肉厚が最も薄
い部分であり、この雄ねじ部57の谷部相当部分の管周
壁の半径方向での肉厚(雄ねじ部形成箇所58の管周壁
の半径方向での最小肉厚)t1は、分岐管9の管接続領
域の管周壁、言い換えれば、ねじ継手13の連結部49
および分岐管本体12の管周壁の肉厚t2よりも大に構
成してある。
【0049】図13、図14に示されるように、分岐管
9の内周面のうち、前記雄ねじ部形成箇所58に相当す
る部位には、たとえばステンレス鋼製の補強筒体62を
密着状態で挿入してあり、さらに前記補強筒体62は前
記分岐管9の内周面の各弾性シール材55a,55bに
対応する部位から円筒部分59の開口端部にまで延出し
てある。
【0050】前記補強筒体62の外径は、自然状態で分
岐管9の内径よりも大に選ばれる。補強筒体62は、そ
の円周方向の1カ所で軸線方向に対して傾斜して分断さ
れる。つまり補強筒体62の軸線と直交する方向での断
面がほぼC字状となり、軸線方向に沿ってその隙間62
aが円周方向にずれる状態にずれるように分断されてあ
る。
【0051】前記補強筒体62は、前記隙間62aの存
在により弾性復元力に抗して縮径変形することができ、
最も縮径変形した状態における補強筒体62の外径が分
岐管9の内径よりも小となるように構成される。
【0052】図13〜図15に示されるように、前記補
強筒体62は、分岐管9の内周面に対して、補強筒体6
2の外径が分岐管9の内径よりも小となるまで弾性復元
力に抗して縮径変形させた状態で挿入し、この挿入した
状態で前記縮径変形を解除することによって、分岐管9
の内周面に補強筒体62の外周面が密着するまで拡径
し、その後は、残留する拡径側への弾性復元力に抗して
縮径された状態で補強筒体12は分岐管9の内周面に密
着した状態で装着される。このような補強筒体62は弾
性変形可能な合成樹脂であってもよい。
【0053】フランジ継手10を分岐管継手7に設けら
れる仕切弁14に接続する場合は、図1に示されるよう
にフランジ継手10のフランジ52と仕切弁14のフラ
ンジ48とを相互に対向させ、各フランジ52,48間
に密封用の弾性シール材(図示せず)を介在させた状態
でフランジ52からフランジ48にわたってボルト64
を挿通して締付けることによって、仕切弁14とフラン
ジ継手10とを気密に接続することができる。
【0054】図16は本発明の実施の他の形態である分
岐管継手装置70を示す斜視図である。なお分岐管継手
装置1に対応する構成には同一の参照符号を付す。分岐
管継手装置70は、分岐管継手7の軸線方向両端部にそ
れぞれ補強部材71,72が配置される。補強部材7
1,72はそれぞれ分岐管継手装置1の補強部材2とほ
ぼ同様の構成を有し、各補強部材71,72はそれぞれ
分割体73,74および75,76に分割される。各分
割体73〜76は同一の構成を有する。
【0055】図17は、分割体73を示す斜視図であ
る。分割体73は、管3の外周面に当接する内周面77
および一方の周方向側面78全面の近傍に電熱線80が
埋設される。電熱線80の配列方向は、補強部材2の電
熱線27と異なり、電熱線80は分割体73の周方向に
相互に間隔をあけ、軸線方向に折返されて内周面77お
よび一方の周方向側面78全面にわたってその近傍に埋
設される。電熱線80の両端部は、分割体73の長手方
向一端部付近で、周方向中央部付近から厚み方向外方に
貫入され、分割体73の外周面31に設けられる通電端
子17,18にそれぞれ電気的に接続される。このよう
な分割体73〜76を管3に電気融着する場合は、分割
体73の一方の周方向側面78と分割体74の他方の周
方向側面70とが互いに当接し、かつ長手方向一端部側
に設けられる通電端子17,18がそれぞれ分岐管継手
7の外方となるように分割体73と分割体74とが管3
を外囲するように組合せて電気融着する。これと同様に
分割体75および分割体76も各通電端子17,18が
分岐管継手7に対して外方となるように分岐管継手7の
他端部側に組合せて管3に装着して電気融着する。その
後これらの補強部材71,72にわたって分岐管継手7
を固定する。この際、前述のように分岐管継手7にはゴ
ムパッキン42が設けられ、ゴムパッキン42の円弧状
部分46がそれぞれ補強部材71,72の外周面31に
当接するので、補強部材71,72と分岐管継手7とが
気密に固定されることとなる。
【0056】このような分岐管継手装置70では、分岐
管継手7の継手部4に対応する部分に補強部材が介在さ
れないので、分岐管継手7を固定した後に穿孔する際に
補強部材を穿孔する必要がなく、作業性が向上する。ま
た各分割体71〜74は同一の構成を有するので、1種
類だけ製造するだけでよく、また補強部材71,72の
構成は補強部材2の構成よりも小さくなるので、製造コ
ストも低減することができる。このような分岐管継手装
置70においても、分岐管継手7の締付力が作用する分
岐管継手7の軸線方向両端部付近にそれぞれ補強部材7
1,72が配置されるので、これによって管3が補強さ
れ、分岐管継手を締付けたとしても管3がクリープ変形
するといったことが防がれる。
【0057】図18は、本発明の実施のさらに他の形態
である分岐管継手用補強部材85を示す斜視図である。
補強部材85は、分岐管継手装置1の補強部材2に類似
し、注目すべきは分割体16に、分岐管継手7の継手部
4に対応する位置に透孔86が形成されていることであ
る。このように分割体16に予め透孔86が形成される
ことによって、管3に電気融着された補強部材85に分
岐管継手7を固定した後、継手部4から穿孔する際に補
強部材85を穿孔する必要がなく、管3のみを穿孔すれ
ばよく、作業性が向上される。なおこの分割体16の内
周面28に埋設される電熱線27は前記透孔86を避け
て内周面28全面にわたって均一に埋設される。これに
よって穿孔機が電熱線27を切断することが避けられ
る。
【0058】図19は本発明の実施のさらに他の形態で
ある分岐管継手装置用補強部材90を示す斜視図であ
る。補強部材90は補強部材2に類似し、注目すべきは
分割体15,16にそれぞれステンレス鋼板などの補強
用の金属板91,92が設けられることである。金属板
91,92はそれぞれ分割体15,16に沿って湾曲す
る矩形状であり、それぞれ分割体15,16の厚み方向
中央部に埋設されて分割体15,16に一体に形成され
る。このように金属板91,92が設けられることによ
り、補強部材90の強度が向上し、これによって補強部
材90に分岐管継手7を締付けて固定した際に管3がク
リープ変形するといったことが確実に防がれる。したが
って、補強部材90の厚みを細くすることができ、管3
の外径と分岐管継手7の内径との間隔が小さい場合にも
好適に実施することができる。このような金属板91,
92はそれぞれ穿孔機による穿孔可能な厚さを有する。
【0059】次に不断水で分岐管を接続する工事の手順
を示す。まず管3に補強部材2を電気融着した上から分
岐管継手7を固定する。その後分岐管継手7の継手部4
のフランジ19に仕切弁14の一方側のフランジ26を
ボルトによって気密に固定し、この仕切弁14の他方側
のフランジ48に穿孔機(図示せず)を取付ける。その
後仕切弁14を開き、穿孔機を作動させて穿孔機の主軸
を回しながら送出して、主軸の先端に取付けられたカッ
タで補強部材2および管3を穿孔する。そして主軸を引
込めて元に戻し、仕切弁41を閉じ穿孔機を取外す。そ
の後仕切弁14の他方側のフランジ48にフランジ継手
10のフランジ52を気密に固定し、このフランジ継手
10の管接続口部8に分岐管9のねじ継手13を螺合さ
せて管3に分岐管9を接続し、最後に仕切弁14を開い
て工事が完了する。
【0060】また本発明の補強部材2は、分岐管継手7
を固定する際の補強に用いられるだけでなく、不断水で
管に取付られる弁、もしくは仕切弁付分岐管継手などを
管に固定する際の補強部材としても好適に実施すること
ができる。また補強部材2は管3に対して電気融着され
るだけでなく、補強部材2と管3とを接着剤によって接
合してもよい。また管3および補強部材2はそれぞれポ
リエチレン製に限らず、たとえばポリ塩化ビニルなどの
他の熱可塑性合成樹脂製であってもよく、また管3と補
強部材12とがポリエチレンとポリ塩化ビニルとの組合
せであってもよい。また管3の輸送流体は水などの液体
だけでなく、ガスであってもよい。
【0061】
【発明の効果】以上のように請求項1記載の本発明によ
れば、金属製分岐継手を管に取付ける場合に、合成樹脂
製管が筒状補強部材によって補強されるので、分岐継手
の取付部を強固に締付けたとしても合成樹脂製管がクリ
ープ変形することが防がれる。また熱可塑性合成樹脂製
筒状補強部材を合成樹脂製管に取付ける場合は、電気発
熱体の発熱によって電気融着するので、簡単にかつ確実
に装着することができる。また電気融着による補強部材
の装着は筒状補強部材の周方向および軸線方向にずれや
すいが、管に対して補強部材がずれて装着されたとして
も、金属製分岐管継手は取付部を機械的に締付けて固定
するので、この分岐管継手の取付時に前記補強部材のず
れを修正して正確に取付けることができる。このように
して分岐管継手は容易にかつ正確に合成樹脂製管に固定
することができ、作業性が良好である。
【0062】また請求項2記載の本発明によれば、補強
部材は、内径が管の外径である第1の規格値に等しく、
外径が分岐管継手の取付部の内径である第2規格値に等
しく選ばれるので、この補強部材を介して分岐管継手を
固定することによって分岐管継手を多種類製造する必要
がなくなり、分岐管継手の製造コストを抑えるとともに
分岐管継手の汎用性が向上される。
【0063】また請求項3記載の本発明によれば、補強
部材の分割体には、内周面全面の近傍と周方向側面全面
の近傍に電熱線が埋設されるので、補強部材を管に装着
する場合は、管の周方向にわたって分割体を配置し、前
記電熱線に通電することによって分割体の内周面と管の
外周面および周方向に隣接する分割体の側面がそれぞれ
相互に電気融着し、確実に補強部材は前記管に固定され
る。このようにして補強部材は、電気発熱体として電熱
線が用いられるので安価に製造することができる。
【0064】また請求項4記載の本発明によれば、分割
体は周方向に等分割され、周方向側面に埋設される電熱
線は、周方向側面の一方のみに埋設されるので、補強部
材を前記管に電気融着する場合は電熱線が埋設される側
面と埋設されない側面とが互いに当接するように分割体
を管の外周に配置することによって、周方向に隣接する
分割体の側面を確実に電気融着することができる。した
がって、分割体を複数種類製造する必要がなく、1種類
のみ製造するだけでよく、分割体の汎用性が向上し、補
強部材の製造コストが低減する。
【0065】また請求項5記載の本発明によれば、補強
部材は分岐管継手の取付部の管に沿う長さ以上の長さを
有するので、補強部材を電気融着する際に管の軸線方向
に補強部材がずれて固定されたとしても、分岐管継手の
軸線方向の取付位置を容易に修正することができ、正確
に分岐管継手を固定することができる。また電熱線は穿
孔時に分断することができる強度を有するので、電熱線
が穿孔の妨げとならず、確実に補強部材を穿孔すること
ができる。
【0066】また請求項6記載の本発明によれば、前記
補強部材には分岐管継手の前記継手部に対応する位置に
予め透孔が形成されているので、補強部材を穿孔する必
要がなく、容易に穿孔することができ、作業性が向上さ
れる。
【0067】また請求項7記載の本発明によれば、補強
部材は分岐管継手の長手方向両端部のみに配置されるの
で、補強部材を管に電気融着した後に分岐管継手を管の
軸線方向および周方向に容易に修正して固定することが
できる。また補強部材が分岐管継手の取付部の長手方向
両端部のみに配置されるので、穿孔時に補強部材を穿孔
する必要がなく、容易に穿孔することができ作業性が向
上される。
【0068】また請求項8記載の本発明によれば、分岐
管の継手部に接続される被接続体の管接続口部の内周面
に形成した雌ねじ部に分岐管の雄ねじ部を螺合するだけ
で、管接続口部と分岐管とを接続することができ、しか
も、雄ねじ部形成箇所の管周壁の最小肉厚が流体輸送管
の管接続領域以外の管周壁の肉厚と同一またはそれより
も大であるから、雄ねじ部の谷部形成箇所の管周壁の肉
厚は流体輸送管の管接続領域以外の管周壁の肉厚よりも
大となり、その結果、雄ねじ部形成箇所における強度を
流体輸送管の管接続領域以外の管周壁と同等またはそれ
以上に高めることができる。
【0069】しかも、前記雄ねじ部形成箇所に相当する
管内周面の少なくとも一部には密着状態で補強筒体が挿
入されているから、前記部位での剪断強度も同時に高め
ることができるから、地震や不同沈下などに起因する管
軸方向の引張力や圧縮力、あるいは、管軸線に対して交
差する方向の剪断力や曲げモーメントなどの外力によ
り、分岐管の管接続領域、特に雄ねじ部形成箇所が管接
続領域以外の管周壁よりも先行して破断することを回避
することができる。
【0070】また請求項9記載の本発明によれば、前記
管接続口部と分岐管とを接続するための管接続口部に対
する分岐管の接続側への螺進操作を利用して、密封性の
弾性シール材を管接続口部の内周面と分岐管の外周面と
に圧縮状態で密着させることができるから、たとえば、
管接続口部に対する分岐管の接続側への押込操作で前記
弾性シール材を圧縮させる場合に比べて、少ない操作力
で弾性シール材を確実に圧縮することができる。
【0071】しかも、前記分岐管の管周壁は弾性シール
材の圧縮力に対する反力により応力集中を受けている
が、この応力は、分岐管の管周壁のみならず、前記補強
筒体でも受け止められるから、流体輸送管の管周壁が前
記応力により経年的にクリープ変形することを抑制する
ことができる。
【0072】また請求項10記載の本発明によれば、補
強部材の分割体は周方向に等分割され、電熱線は、周方
向側面の一方および内周面近傍に埋設されるので、補強
部材を前記管に電気融着する場合は電熱線が埋設される
側面と埋設されない側面とが互いに当接するように分割
体を管の外周に配置することによって、周方向に隣接す
る分割体の側面および内周面と管の外周面とを確実に電
気融着することができる。したがって、分割体を複数種
類製造する必要がなく、1種類のみ製造するだけでよ
く、分割体の汎用性が向上し、補強部材の製造コストが
低減する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態である分岐管継手装置1
の使用状態を示す斜視図である。
【図2】管3に補強部材2が電気融着された状態を示す
斜視図である。
【図3】補強部材2に分岐管継手7が固定された状態を
示す斜視図である。
【図4】他方の分割体16を示す斜視図である。
【図5】図4の切断面線V−Vから見た断面図である。
【図6】図4の切断面線VI−VIから見た断面図であ
る。
【図7】分岐管継手7の左側面図である。
【図8】分岐管継手7の正面図である。
【図9】図8の切断面線IX−IXから見た断面図であ
る。
【図10】図7の切断面線X−Xから見た断面図であ
る。
【図11】一方の取付部5からゴムパッキン42が取外
された状態を示す分解斜視図である。
【図12】一方の取付部5を示す斜視図である。
【図13】分岐管9とフランジ継手10との接続構造を
示す縦断面図である。
【図14】図13の切断面線XIV−XIVから見た断
面図である。
【図15】フランジ継手10、補強筒体62およびねじ
継手13の分解斜視図である。
【図16】本発明の実施の他の形態である分岐管継手装
置70を示す斜視図である。
【図17】分割体73を示す斜視図である。
【図18】本発明の実施のさらに他の形態である分岐管
継手用補強部材85を示す斜視図である。
【図19】本発明の実施のさらに他の形態である分岐管
継手用補強部材90を示す斜視図である。
【符号の説明】
1,70 分岐管継手装置 2,85,90 補強部材 3 管 4 継手部 5,6 取付部 7 分岐管継手 8 管接続口部 9 分岐管 10 フランジ継手 15,16,73,74,75,76 分割体 27,80 電熱線 53 雌ねじ部 55a,55b 弾性シール材 57 雄ねじ部 58 雄ねじ部形成箇所 62 補強筒体 86 透孔

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気発熱体が設けられた熱可塑性合成樹
    脂製筒状補強部材を、熱可塑性合成樹脂製管の外周部
    に、前記電気発熱体の発熱によって電気融着し、 周方向に複数に分割された取付部と、それらの取付部の
    うちの少なくとも1つに形成される継手部とを有する金
    属製分岐管継手の前記取付部を、周方向に配置して補強
    部材の外周部に締付けて気密に固定したことを特徴とす
    る分岐管継手装置。
  2. 【請求項2】 前記管の外径は、第1複数種類の予め定
    める第1の規格値を有し、 分岐管継手の前記管を外囲する取付部の内径は、第2複
    数種類の予め定める第2の規格値を有し、 補強部材は、第1規格値の1つの内径を有し、 第2規格値の1つの外径を有する厚みで形成されること
    を特徴とする請求項1記載の分岐管継手装置。
  3. 【請求項3】 補強部材は、 熱可塑性合成樹脂から成り、周方向に分割され、軸線方
    向に直角な断面が円弧状であり、周方向に隣接して配置
    することによって前記管の周方向にわたって外囲する分
    割体と、 分割体の前記管の外周部に臨む内周面全面の近傍および
    周方向側面全面の近傍に埋設される電気発熱体である電
    熱線とを有することを特徴とする請求項1または2記載
    の分岐管継手装置。
  4. 【請求項4】 分割体は、周方向に等分割され、 前記周方向側面に埋設される電熱線は、周方向側面の一
    方にのみに埋設されることを特徴とする請求項3記載の
    分岐管継手装置。
  5. 【請求項5】 補強部材は、分岐管継手の取付部の前記
    管に沿う長さ以上の長さを有し、 電熱線は、分割体および前記管への穿孔時に分断するこ
    とができる強度を有することを特徴とする請求項3また
    は4記載の分岐管継手装置。
  6. 【請求項6】 補強部材は、分岐管継手の取付部の前記
    管に沿う長さ以上の長さを有し、 補強部材には、分岐管継手の前記継手部に対応する位置
    に、透孔が形成されていることを特徴とする請求項3ま
    たは4記載の分岐管継手装置。
  7. 【請求項7】 補強部材は、分岐管継手の取付部の前記
    管に沿う長手方向両端部にのみに配置されることを特徴
    とする請求項3または4記載の分岐管継手装置。
  8. 【請求項8】 合成樹脂製の分岐管の外周面に、被接続
    体の管接続口部の内周面に形成した雌ねじ部に螺合する
    雄ねじ部を突出形成し、この雄ねじ部形成箇所の管周壁
    の最小肉厚を、前記分岐管の管接続領域以外の管周壁の
    肉厚と同一またはそれよりも大に構成するとともに、前
    記分岐管の内周面のうち、前記雄ねじ部形成箇所に相当
    する部位の少なくとも一部には、補強筒体を密着状態で
    挿入してあり、 前記被接続体を、分岐管継手の継手部に接続することを
    特徴とする請求項1〜7のうちの1つに記載の分岐管継
    手装置。
  9. 【請求項9】 前記管接続口部の内周面の雌ねじ部より
    も奥側に位置する部位には、前記該管接続口部に対する
    流体輸送管の接続側への螺進につれて径方向外方に圧縮
    される密封用の弾性シール材が装着されているととも
    に、前記補強筒体が、前記流体輸送管の内周面の前記弾
    性シール材に対応する部位にまで延出されていることを
    特徴とする請求項8記載の分岐管継手装置。
  10. 【請求項10】 熱可塑性合成樹脂製管の外周部に電気
    融着され、外周部に、分岐管継手が締付けられて気密に
    固定される分岐管継手用補強部材であって、 補強部材は、 熱可塑性合成樹脂から成り、周方向に等分割され、軸線
    方向に直角な断面が円弧状であり、周方向に隣接して配
    置することによって前記管の周方向にわたって外囲する
    分割体と、 分割体の前記管の外周部に臨む内周面全面の近傍と、周
    方向の一方のみの側面全面の近傍とに埋設される電熱線
    とを有することを特徴とする分岐管継手用補強部材。
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