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発明の名称 ポリエチレン管用補修継手
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−27373(P2001−27373A)
公開日 平成13年1月30日(2001.1.30)
出願番号 特願平11−200489
出願日 平成11年7月14日(1999.7.14)
代理人
発明者 人見 誠一 / 山本 和芳
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 高密度ポリエチレン管中の電気融着接合部を補修する継手において、継手本体が管軸方向に分割型となされ、ボルト及びナットにより結合され、離脱防止リング及びゴム輪にて構成されていることを特徴とするポリエチレン管用補修継手。
【請求項2】 上記継手本体の離脱防止リング収容部が管軸方向の入り口に向かって縮径するようテーパーとなされ、継手本体内面に少なくとも1個以上の突起が設けられていることを特徴とする請求項1記載のポリエチレン管用補修継手。
【請求項3】 上記ゴム輪の形状がポリエチレン管との接触面が半円形状であり、ゴム輪端部同士の接する部分が重なり合わされたことを特徴とする請求項1記載のポリエチレン管用補修継手。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水道管などの配管において、高密度ポリエチレン管中の電気融着接合部を補修するポリエチレン管用補修継手に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の塩ビ管用補修継手は、離脱防止機構がないものが多く、あったとしても、表面硬度が低く、クリープしやすいポリエチレン管では十分に作用しなかった。実配管時、水道用管路では地震や地盤変動により曲げ応力や軸応力が係わることがある。ライフラインである水道用管路にこのような応力が働いても止水性能を保持しなければならない。特にポリエチレン管は線膨張係数が大きく、気温の変化によって外径寸法が大きく変化するため、環境温度によって補修継手の性能が大きく変化する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題に着目し、低温下に大きな曲げ応力や軸応力が係わっても抜け止めと止水性能を同時に満足するポリエチレン管用補修継手を提供することを目的としてなされたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明1のポリエチレン管用補修継手は、高密度ポリエチレン管中の電気融着接合部を補修する継手において、継手本体が管軸方向に分割型となされ、ボルト及びナットにより結合され、離脱防止リング及びゴム輪にて構成されている。
【0005】本発明2のポリエチレン管用補修継手は、上記継手本体の離脱防止リング収容部が管軸方向の入り口に向かって縮径するようテーパーとなされ、継手本体内面に少なくとも1個以上の突起が設けられている。
【0006】本発明3のポリエチレン管用補修継手は、上記ゴム輪の形状がポリエチレン管との接触面が半円形状であり、ゴム輪端部同士の接する部分が重なり合わされている。
【0007】
【作用】本発明1のポリエチレン管用補修継手は、高密度ポリエチレン管中の電気融着接合部を補修する継手において、継手本体が管軸方向に分割型となされ、ボルト及びナットにより結合され、離脱防止リング及びゴム輪にて構成されていることにより、離脱防止リングがゴム輪の離脱を防止するため、低温下に大きな曲げ応力が係わっても抜け止めと止水性能を同時に満足する。
【0008】本発明2のポリエチレン管用補修継手は、継手本体の離脱防止リング収容部が管軸方向の入り口に向かって縮径するようテーパーとなされ、継手本体内面に少なくとも1個以上の突起が設けられていることにより、管が引っ張られるほど、離脱防止リングが締め付けられ管と補修継手とのズレが防ぎ、さらに補修継手内面の突起もズレを防ぐため、止水性能にも有利に働く。
【0009】本発明3のポリエチレン管用補修継手は、上記ゴム輪の形状がポリエチレン管との接触面が半円形状であり、ゴム輪端部同士の接する部分が重なり合わされていることにより、止水性能が向上する。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明のポリエチレン管用補修継手の一例を示す断面図、図2は本発明の継手本体を内面から見た平面図、図3(1)〜(4)は、本発明の突起の別の例を平面図、図4は本発明のゴム輪の側面図、図5(1)〜(3)は、本発明のゴム輪の例を示す部分側面図である。
【0011】図1に示すように、本発明のポリエチレン管用補修継手は、高密度ポリエチレン管2中の電気融着接合部3を補修する継手において、継手本体11が管軸方向に分割型となされ、ボルト及びナット(図示せず)により結合され、離脱防止リング12及びゴム輪13にて構成されている。
【0012】継手本体11は、離脱防止リング12収容部が管軸方向の入り口に向かって縮径するようテーパーとなされ、継手本体11内面に少なくとも1個以上の図1〜図3に示すような突起111が設けられている。
【0013】ゴム輪13の形状は、ポリエチレン管2との接触面が半円形状であり、図4及び図5に示すように、ゴム輪13端部同士の接する部分が重なり合わされている。
【0014】本発明で用いる継手本体は2分割型もしくはそれ以上であり、且つ、その材料は球状黒鉛鋳鉄炭素鋼からなり、その機械的性質は引張強さが450MPa以上、耐力が280MPa以上、伸び10%以上である。また、継手本体の塗装は使用上有害な成分を含まないもので、乾燥後は水に溶けず、且つ、水質に悪影響を及ぼさないものでなけらばならず、特にエポキシ樹脂塗装が望ましい。
【0015】離脱防止リング収容部は入り口に向かってテーパーが施され、管が引っ張られるほど、離脱防止リングが締め付けられる構造を特徴とする。締め付けられるほど、大きな応力が発生することになり、止水性能に有利に働く。離脱防止リング収容部とゴム輪収納部はどちらが外側にきても特に問題はないが、離脱防止リング収容部が外側にくる方が応力のゴム輪への影響が少なく、望ましい。
【0016】本発明の継手本体に有する突起は、円周方向の軸応力や軸方向の応力が働いても継手本体のズレを防ぐ機能を付加する。突起には方向性があり、縦方向、横方向もしくは斜め方向の、いずれか1方向以上の方向性を持たさなければならない。望ましくは放射状のように、全方向に有することが望ましい。この突起の形状は、長方形、円形やその他の形状で構わないが、例えば、円形突起のようにそれ自体で方向性を持たないものは、円形突起を2個以上続けて、縦方向、横方向、あるいは斜め方向いずれか1方向以上の方向性を持たさなければならない。
【0017】本発明のゴム輪の形状は、図4及び図5に示すように、管との接触面は半円形状とし、ゴム輪端部同士が接する部分は一部重なり合う構造であることを特徴とする。重なり合う部分の形状は、斜め形状、階段形状、あるいは重なり合う部分に半円形状の突起を設けても構わない。重なり合わないと、ゴム輪端部同士の接している部分から高密度ポリエチレンのコールドフロー等により止水性能が低下する。ゴム輪の材質は特に限定されないが、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体やスチレン−ブタジエンゴム等の耐熱性に優れたゴムが望ましい。
【0018】本発明の離脱防止リングの形状は、半割型とする。また、離脱防止リングの刃先の断面形状は、鋸状エッジ、平行エッジいずれでもよい。刃先の角度は30〜80°の範囲であり、好ましくは30〜60°が望ましい。刃数は4枚以上ならよく、接合時のトルクが大きくならないよう4〜6枚が望ましい。離脱防止リングの材質は、機械構造用炭素鋼が望ましく、その機械強度は引張強さ370MPa以上、降伏点が215MPa以上、縦方向の伸びが30%以上、且つ横方向の伸びが25%以上であるものが望ましい。離型防止リングの塗装は、使用上有害な成分を含まないもので、乾燥後は水にとけず、且つ水質に悪影響を及ぼさないものでなければならず、特にエポキシ系電着塗装が望ましい。
【0019】本発明の継手は、ボルト螺合で締め付ける方式であり、用いるボルト及びナットはT頭ボルト及びナットであり、その材質は球状黒鉛鋳鉄品あるいはSUS304 SUS316である。
【0020】
【実施例】本発明のポリエチレン管用補修継手を用いて以下の試験を行った。
1.破壊水圧試験水道用ポリエチレン管ソケット接合部に孔をあけ、その部分に本発明の補修継手を装着し、破壊水圧試験(23℃)を行った。その結果ポリエチレン管の破壊水圧5MPaまで漏水等の以上は見られなかった。
2.軸応力試験継手接合部を軸に引っ張り試験(−5℃)を行った。その結果、原管破壊が起こり、本発明の補修継手の抜け等はなかった。
3.円周応力試験継手接合部に2mの円柱を接合し、円周方向に100kg(−5℃)の力を与えた。その結果、本発明の補修継手が回転するなどの以上は見られなかった。
【0021】
【比較例】塩ビ管用補修継手を用いて実施例と同様の試験を行った。なお、比較例の継手本体の内面には突起はなかった。
【0022】実施例及び比較例の試験結果を表1に示す。本発明の補修継手は、いずれの試験も原管同等以上の性能を有することが見出された。
【0023】
【表1】

【0024】
【発明の効果】本発明のポリエチレン管用補修継手は、上記のようになされているので、軸応力や円周応力が係わってもポリエチレン管以上の接合強度を有し、電気融着ソケット部等の補修が容易に行われる。




 

 


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