JP7195571B2 - パイプとパイプ継手の接合構造 - Google Patents

Description

本発明は、パイプ構造物の構築に使用されるパイプとパイプ継手の接合構造に関する。

多数のパイプを使用して構築されるパイプ構造物は、隣接するパイプとパイプとの間がパイプ継手を介して連結されるのが、この際パイプの外周面とパイプ継手の内周面との間に接着剤を塗布することでパイプとパイプ継手とが化学的に接着固定される（例えば、特許文献１）。

特開２０１８－０２５２１５号公報

パイプとパイプ継手との接着固定は、あらかじめ外周面に接着剤を塗布した状態のパイプをパイプ継手内に嵌入させて硬化させる方法以外に、パイプをパイプ継手内に嵌入させた後に、パイプの外周面とパイプ継手の内周面との間に形成される隙間に液状の接着剤（以下、接着液という）を浸入させて硬化させる方法がある、特に後者の方法においては形成される隙間寸法にバラツキが生じることがあるところ、隙間寸法が小さすぎる場合には、隙間内に十分な塗布量の接着液を供給することが困難になる。

他方、隙間寸法が大きすぎる場合においては、接着液の注入中にパイプがガタ付いて動いてしまうことがあり、設計どおりに組み付ける上では連結時における作業性が劣ることなる。
そして、いずれの場合にもパイプとパイプ継手の連結が不完全になる虞があるという問題があった。

本発明は、上記した従来技術における問題点を解消すべく、パイプとパイプ継手との隙間に十分な塗布量の接着液を誘導する流路を確実に形成し、確実な接着固定を可能とするパイプとパイプ継手の接合構造を創出することを課題とする。

上記課題を解決するための手段のうち、本発明の主たる手段は、
パイプの嵌入端がパイプ継手の嵌合筒内に嵌入されて連結されると共に、前記パイプの嵌入端の外周面と前記パイプ継手の嵌合筒の内周面との間に全周に渡って形成される隙間に毛細管現象を利用して注入された流動性の接着液で接着固定されるパイプとパイプ継手の接合構造であって、
前記パイプ継手の内周面に前記流動性の接着液を前記パイプ継手の端部から前記隙間内の奥深くまで導く流路を形成し且つ径方向において前記隙間の半分の高さ寸法を有して前記パイプの嵌入端の外周面に接触する誘導用凸部が複数設けられると共に、前記誘導用凸部の先端が水平な面、周方向に沿う円弧状の面又は尖った形状で形成されていることを特徴とする、と云うものである。

本発明の主たる手段では、接着液を隙間の奥深くまで導く流路を形成することが可能となる。

また本発明の他の構成は、本発明の主たる手段に、誘導用凸部が、管軸方向に沿って形成されると共に、周方向に間隔を有して配置されて成る突条である、との手段を加えたものである。

上記手段では、突条（誘導用凸部）で確保される隙間に沿って流路が形成されるため、接着液が嵌合筒と嵌入端の間の奥深くまで均一に導くことができ、接着面積を拡大することが可能となるため、場所ごとの接着のバラツキを防止して、全体的な接着強度を安定させることができる。

また本発明の他の構成は、本発明の主たる手段に、誘導用凸部がシボである、との手段を加えたものである。

上記手段では、隙間内に形成される複数の略網目状の流路が毛細管として機能するため、毛細管現象を利用することで接着液を奥深くまで確実に注入することができる。

また本発明の他の構成は、上記いずれかの手段に、パイプ継手の嵌合筒内にパイプの嵌入端が嵌入した状態において、誘導用凸部が嵌合筒と嵌入端とが重なる管軸方向の全域に渡って形成されている、との手段を加えたものである。

上記手段では、隙間内の管軸方向及び周方向に渡ってほぼ均等に誘導用凸部を配設することができるため、接着液を導く流路を均一に配置することができる。また径方向における隙間寸法が均一化されるため、ガタ付きの発生を抑制することができる。

本発明は、上記した構成となっているので、以下に示す効果を奏する。
本発明では、パイプとパイプ継手との隙間内に形成した流路を通じて接着液を流すことにより、パイプとパイプ継手との間に十分な塗布量の接着液を導くことができる。よって、パイプとパイプ継手との間を確実に接着固定することができる。

第１実施例としてのパイプ構築物の一部を示す分解斜視図である。 パイプ継手の内周面として図１中のＩＩ部分の部分拡大図である。 連結状態にあるパイプ構築物の一部を示す斜視図である。 図３のＩＶ－ＩＶ線における断面図とその部分拡大図である。 第２実施例としてのパイプ構築物の一部を示す分解斜視図である。 第３実施例としてのパイプ構築物の一部を示す分解斜視図である。 第４実施例を示すパイプ継手の斜視図である。 （ａ）は図７の正面図、（ｂ）は図７の背面図、（ｃ）は図７の平面図、（ｄ）は図７の底面図である。 第５実施例を示すパイプ継手の斜視図である。 （ａ）は図９の正面図、（ｂ）は図９の正面図、（ｃ）は図９の左側面図、（ｄ）は図９の平面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は第１実施例としてのパイプ構築物の一部を示す分解斜視図、図２はパイプ継手の内周面として図１中のＩＩ部分の部分拡大図、図３は連結状態にあるパイプ構築物の一部を示す斜視図、図４は図３のＩＶ－ＩＶ線における断面図とその部分拡大図である。
図１に示すようにパイプ構築物１は、パイプ１０とパイプ継手２０を連結することにより構成される。パイプ１０は、例えば管軸方向に所定の長さ寸法を有する円筒状の鋼管を合成樹脂で被覆した樹脂被覆鋼管などであるが、これの態様に限られるものではなく、合成樹脂のみで形成されるパイプ１０であっても良く、管軸方向の両端が嵌入端１１となっている。

またパイプ継手２０は、パイプ１０の嵌入端１１が嵌入される２つの嵌合筒２１を略Ｌ字状に一体化して構成された部材である。嵌合筒２１の外周面２１ａには、交差する嵌合筒２１同士の間を補強する略三角形状からなる補強リブ２２が一体に設けられている。尚、図７に斜視図、図８（ａ）にその正面図、図８（ｂ）にその背面図、図８（ｃ）にその平面図、図８（ｄ）にその底面図で示す第４実施例のパイプ継手２０のように、３本以上の嵌合筒２１を交差状に接合させると共に、交差する嵌合筒２１同士の間に補強リブ２２を配置して一体化させた構成であってもよいし、更に、図９に斜視図、図１０（ａ）にその正面図、図１０（ｂ）にその左側面図、図１０（ｃ）にその平面図で示す第５実施例のパイプ継手２０のように、パイプ１０が貫通する一つの通し嵌合筒２１の中央から垂直な嵌合筒２１を設けた略Ｔ字状に一体化した構成としてもよい。

図２に示すように、嵌合筒２１の内周面２１ｂには複数の誘導用凸部Ｐが周方向に所定の間隔を有して形成されている。第１実施例に示す誘導用凸部Ｐは、嵌合筒２１の内周面２１ｂに管軸方向に沿って直線状に延びる突条で形成されており、誘導用凸部Ｐの内径側の先端は水平な面又は内周面２１ｂに周方向に沿う円弧状の面からなる頂壁Ｐ１で形成されている。尚、この誘導用凸部Ｐは、図４に示すように、例えば隣接する誘導用凸部Ｐ間が約５度の中心角θを有して周方向に０．２ｍｍ程度の幅寸法ｗで形成されると共に、径方法に０．０５ｍｍ程度の高さ寸法ｈを有して形成されている。特に径方向には、パイプ１０との隙間Ｓとの嵌め合いの関係で、例えば隙間Ｓが径で０.１ｍｍあれば、誘導用凸部Ｐの高さはその半分の０．０５ｍｍが好ましく、頂壁Ｐ１が、丁度パイプ１０の嵌入端１１の外周面１１ａに接触する高さが好ましい。

図３及び図４に示すように、パイプ１０の嵌入端１１をパイプ継手２０の嵌合筒２１内に差し込んで嵌入させると、パイプ１０の嵌入端１１の外周面１１ａとパイプ継手２０の嵌合筒２１の内周面２１ｂとの間に隙間Ｓが形成される。

この状態では、複数の誘導用凸部Ｐが径方向内側に向かって隙間Ｓ内に突出すると共に、複数の誘導用凸部Ｐの先端（頂壁Ｐ１）がパイプ１０の嵌入端１１の外周面１１ａに対向する状態で管軸方向の全長に渡って接触する。このため、パイプ１０の嵌入端１１とパイプ継手２０の嵌合筒２１との間の径方向におけるガタ付きを抑制することが可能となる。よって、接着液を注入する前の状態である仮止めの状態を安定させることができ、接着液の注入作業時における作業性を向上させることが可能である。

そして、この状態において隙間Ｓ内に接着液を流し込むと、周方向に隣接する誘導用凸部Ｐと誘導用凸部Ｐとの間が接着液を導く流路として機能する。このため、このような複数の流路を通じて接着液を隙間Ｓの奥深くまでに浸入させることで広い接着面積を確保することが可能となる。また管軸方向及び周方向に形成される接着部のバラツキをも抑制することができるため、管軸方向及び周方向における接着強度を安定化させることが可能となる。しかも誘導用凸部Ｐの先端である頂壁Ｐ１は溶剤によって溶けるので、隙間Ｓを埋める媒体となって機能することからこの点においても接着強度を向上させることが可能である。

さらにパイプ構築物１として立体的に組み付けた状態において接着液を注入する場合においては、接着液を垂直方向の下から上に向かって注入することが必要となる場合があるが、その場合においても、隙間Ｓ内に形成された複数の流路が毛細管として機能するため、毛細管現象を利用することで接着液を垂直方向の下から上に向かって問題なく浸入させることが可能である。よって、パイプ１０とパイプ継手２０との間を確実に接着固定し、分離不能な状態で連結することができる。

図５は発明の第２施例としてのパイプ構築物の分解斜視図である。
第２実施例では、誘導用凸部Ｐがパイプ１０の外周面１１ａに形成され且つパイプ継手２０の内周面２１ｂには形成されない構成から成る点において、誘導用凸部Ｐがパイプ１０の外周面１１ａには形成されず且つパイプ継手２０の内周面２１ｂに形成された上記第１実施例と異なる。

第２実施例においても、パイプ１０の嵌入端１１をパイプ継手２０の嵌合筒２１内に嵌入させると、第１実施例同様に、パイプ１０の嵌入端１１の外周面１１ａとパイプ継手２０の嵌合筒２１の内周面２１ｂとの間に隙間Ｓが形成されることになる。他方、各誘導用凸部Ｐは径方向外側に向かって隙間Ｓ内に突出する点が上記第１実施例とは異なるものの、複数の誘導用凸部Ｐは先端である頂壁Ｐ１がパイプ継手２０の嵌合筒２１の内周面２１ｂに対向する状態で管軸方向の全長に渡って接触する。

よって、第１実施例同様に、隙間Ｓ内に形成される複数の流路を通じて接着液を奥深くまで浸入させることでパイプ１０の嵌入端１１とパイプ継手２０の嵌合筒２１との間を全体に渡って均一に接着することができ、パイプ１０とパイプ継手２０とを確実に接着固定した状態で分離不能に連結することができる。
尚、図５では誘導用凸部Ｐがパイプ１０の外周面１１ａに、その全長に亘って形成される場合を示して説明したが、誘導用凸部Ｐはパイプ１０がパイプ継手２０内に嵌入された状態において実際に接合する部分、すなわちパイプ１０の端部である嵌入端１１のみに形成される構成であってもよい。

図６は本発明の第３実施例を示すパイプ継手を示す斜視図である。
第３実施例が上記第１実施例及び第２実施例と異なる点は、パイプ継手２０の構成及び誘導用凸部Ｐの形態にあり、その他の構成及び効果は上記第１実施例及び第２実施例同様である。
第３実施例に示すパイプ継手２０は、３本の嵌合筒２１を交差状に接合させると共に、交差する嵌合筒２１同士の間に補強リブ２２を配置して一体化させた構成であり、パイプ構築物１の角部に採用されるものである。
またこのパイプ継手２０に形成された誘導用凸部Ｐは、嵌合筒２１の内周面２１ｂに多数の突起物を散点状に配置されて成る突起群によるシボで構成されている。尚、図６では誘導用凸部Ｐを構成する個々の突起物をドットで示している。
ここで、誘導用凸部Ｐを構成する一つひとつの突起物の形状は、半球状、円錐台状、三角錐や四角錐などの多角錘状など様々な形状を採用することができ、また誘導用凸部Ｐはこれらの様々な形からなる突起物が混在する構成としてもよい。
但し、誘導用凸部Ｐ間で作られる流路が、嵌合筒２１と嵌入端１１とが重なる全域において、管軸方向に沿って途切れないで繋がっている構成が望ましい。

第３実施例においては、パイプ１０の嵌入端１１をパイプ継手２０の嵌合筒２１内に嵌入させると、多数の誘導用凸部Ｐの先端がパイプ１０の嵌入端１１の外周面１１ａに当接し、隣接する誘導用凸部Ｐと誘導用凸部Ｐの間に隙間Ｓが形成されるが、このような隙間Ｓが略網目状に連結されて接着液を導く流路を形成している。
よって、第１及び第２実施例同様に、隙間Ｓ内に形成された略網目状の流路を通じて接着液を奥深くまで浸入させることで隙間Ｓの全域に渡って接着面積を拡大することが可能となり、結果としてパイプ１０とパイプ継手２０とを確実に接着固定した状態で分離不能に連結することが可能となる。

尚、多数の誘導用凸部Ｐの配置密度を高めた構成の場合には隙間Ｓが占める総面積が小さくなると共に接着液を導く略網目状の流路の道幅が狭くなり、その反対に、誘導用凸部Ｐの配置密度を下げた場合には隙間Ｓが占める総面積が大きくなると共に略網目状の流路の道幅が広くなるため、適切な密度により、接着液の表面張力と釣り合った毛細管現象を最大限に活用させれば接着強度を向上させることが可能である。

以上、実施例に沿って本発明の構成とその作用効果について説明したが、本発明の実施の形態は上記実施例に限定されるものではない。
例えば、上記第２実施例では、シボを構成する誘導用凸部Ｐの例として多数の突起物を散点状に配置されて成る突起群を示して説明したが、誘導用凸部Ｐを多数の薄い小壁からなる突条で構成し、これらが不規則的に配置されて成るシワ模様状のシボで構成されていても良い。この場合、隙間Ｓ内に形成される流路も不規則的に配置されることになる。更に、シボの模様として、木目、岩目、砂目、幾何学模様等であっても、流路が形成されて同様な効果が期待できる。

また上記第３実施例では、誘導用凸部Ｐを嵌合筒２１の内周面２１ｂに形成した場合を示して説明したが、第２実施例同様に誘導用凸部Ｐをパイプ１０の外周面１１ａに形成し、且つパイプ継手２０の内周面２１ｂには形成しない構成としても良い。

本発明は、パイプ構造物を構築するパイプとパイプ継手の接合構造の分野における用途展開をさらに広い領域で図ることができる。

１ ： パイプ構築物
１０ ： パイプ
１１ ： 嵌入端
１１ａ： 嵌入端の外周面
２０ ： パイプ継手
２１ ： 嵌合筒
２１ａ： 嵌合筒の外周面
２１ｂ： 嵌合筒の内周面
２２ ： 補強リブ
Ｐ ： 誘導用凸部
Ｐ１ ： 頂壁
Ｓ ： 隙間

Claims (4)

1. パイプの嵌入端がパイプ継手の嵌合筒内に嵌入されて連結されると共に、前記パイプの嵌入端の外周面と前記パイプ継手の嵌合筒の内周面との間に全周に渡って形成される隙間に毛細管現象を利用して注入された流動性の接着液で接着固定されるパイプとパイプ継手の接合構造であって、
   前記パイプ継手の内周面に前記流動性の接着液を前記パイプ継手の端部から前記隙間内の奥深くまで導く流路を形成し且つ径方向において前記隙間の半分の高さ寸法を有して前記パイプの嵌入端の外周面に接触する誘導用凸部が複数設けられると共に、前記誘導用凸部の先端が水平な面、周方向に沿う円弧状の面又は尖った形状で形成されていることを特徴とするパイプとパイプ
   継手の接合構造。
2. 誘導用凸部が、管軸方向に沿って形成されると共に、周方向に間隔を有して配置されて成る突条である請求項１記載のパイプとパイプ継手の接合構造。
3. 誘導用凸部がシボである請求項１記載のパイプとパイプ継手の接合構造。
4. パイプ継手の嵌合筒内にパイプの嵌入端が嵌入した状態において、誘導用凸部が前記嵌合筒と前記嵌入端とが重なる管軸方向の全域に渡って形成されている請求項１乃至３のいずれか一項に記載のパイプとパイプ継手の接合構造。

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