JP2004092859A

JP2004092859A - Pipe fitting

Info

Publication number: JP2004092859A
Application number: JP2002258039A
Authority: JP
Inventors: Toshiichi Kajikawa; 梶川　敏一
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-09-03
Also published as: JP4177053B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pipe fitting capable of heightening a pipe locking performance by surely preventing detachment of a pipe from a pipe fitting. <P>SOLUTION: This pipe fitting 10 is equipped with a pipe locking seal part 12 having a tubular fitting body 13 inserting and connecting a pipe 11, and a cap 14 installed to the fitting body 13. A pipe locking ring 15 and a seal ring 16 for preventing detachment of the pipe 11 are inserted and attached to the pipe locking seal part 12. An outer periphery tapered face 23 enlarged in diameter in a tapered manner towards a deep side of the pipe locking seal part 12 is formed on the outer periphery. An inner periphery tapered face 29, which is constituted with an approximately C-shaped split ring with a plurality of pawls 24 projecting inwardly at intervals in a perimeter direction, and whose inner peripheral face opposed to the outer peripheral tapered face 23 of the pipe locking ring 15 of the pipe locking seal part 12 matches the outer peripheral tapered face 23, is formed on its inner peripheral face. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は管を挿入するのみで接続処理が完了するワンタッチ型の管継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の管継手は、管継手に挿入した管の抜け出しを防止する管係止リングを備えている。この管係止リングとしては特許文献１に記載されたものがある。この管係止リングは内周面にリング軸線方向へ多数の鋸歯状の係止凸条が内方に突き出るように、また、周方向にわたり切れ目なく連続するようにして設けられ、且つ、周方向の一箇所にリング軸線方向へ切り込み（スリット）が入った割りリングで構成されている。また、この管係止リングの外周面はテーパ面になっているので、管継手に挿入接続された管に流体圧力が加わり、その管に管抜け出し方向の力（管引抜き力）が作用してその方向に管が移動すると、その外周面に係止凸条により摩擦接触する管係止リングも管の抜け出し方向に移動して縮径する。これにより、管係止リングの係止凸条が管継手に挿入された管を圧迫して締め付け、管継手からの管の抜け出しを防止する。
【０００３】
また、他の管係止リング（ロックリング）としては特許文献２に記載されたものがある。この管係止リングは、周方向に切り込みのない閉じた環状のベースリングと、その内周面から周方向に間隔をおいて内方に突き出た複数の爪（規制片）とから構成され、これら爪がベースリングの内周面から管の挿入方向に約４５度の傾斜角度で延びるように折り曲げ形成されている。そして、管に管抜け出し方向の力が作用してその方向に管が移動すると、その外周面に爪により摩擦接触する管係止リングも管の抜け出し方向に移動することにより、爪が管の外周面に食い込み、管継手からの管の抜け出しを防止する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２８０６０号公報（段落００１３乃至００１５、段落００２０、図１、２）
【特許文献２】
特許第２９４５６５３号公報（段落００２０、００２１、図２、４（ａ）（ｂ））
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前者の管係止リングを備えた管継手は、管係止リングの係止凸条がほぼ均等に管を圧迫して管を締め付けるが、係止凸条が環状に形成されるため、その突き出し量を大きくしても、管の外周面への食い込み量が大きくならず、管に作用する管抜け出し方向の力が大きくなるとスリップして管継手から管が抜け出す恐れがあり、管継手からの管の抜け出しを確実に防止することができない。
【０００６】
また、後者の管係止リングを備えた管継手は、管に管抜け出し方向の力が作用してその方向に管が移動したとき、管係止リングも管の抜け出し方向に移動するが、管係止リングの周方向に間隔をおいて内方に傾斜して突き出た複数の爪の傾斜角度等にばらつきがあるため、これら複数の爪が管の外周面に均等な深さに食い込まず、管の外周面に適切に食い込んだ一部の爪だけで管抜け出し方向の力（管引抜き力）を支えるため、これら一部の爪に応力が集中して爪を破損させる恐れがあり、管係止リングが管の係止機能を失って、管継手から管が抜け出す恐れがあり、管継手からの管の抜け出しを確実に防止することができない。
【０００７】
本発明は上記に鑑みなされたもので、管継手からの管の抜け出しを確実に防止し、管係止性能を高めることができる管継手を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載された管継手は、管を挿入して接続する筒状の継手本体と、その継手本体に設けられたキャップとを有する管係止シール部を備え、管係止シール部に管の抜け出しを防止する管係止リングとシールリングが挿着された管継手において、前記管係止リングは、その外周面に管係止シール部の奥に向かってテーパ状に拡径された外周テーパ面が形成され、その内周面に周方向に間隔をおいて内方に突き出た複数の爪が設けられた略Ｃ型形状の割りリングで構成され、前記管係止シール部の管係止リングの外周テーパ面に対向する内周面がその外周テーパ面に合ったテーパ状の内周テーパ面に形成されるものである。
【０００９】
このような構成によると、管継手に接続すべき管を挿入する場合には、管係止シール部に挿着された管係止リングが無理なく押し広げられ、管の外周面を爪で傷付けられずに容易に挿入することが可能になる。また、管継手に挿入接続された管に流体圧力が加わり、その管に管抜け出し方向の力（管引抜き力）が作用してその方向に管が移動したとき、その外周面に複数の爪により摩擦接触する管係止リングも管の抜け出し方向に移動する。そうすると、拡縮径しない管係止シール部の内周テーパ面が管抜け出し方向にテーパ状に縮径しているので、管係止リングの外周テーパ面が前記管係止シール部の内周テーパ面に沿って縮径する方向に摺動し、略Ｃ型形状の割りリングで構成されている管係止リングが管係止リングは周方向に偏ることなく半径方向の内側にほぼ均等に縮径する。よって、管係止リングに形成された複数の爪が管の外周面に周方向にばらつきを生じることなく均等な深さに食い込んで管継手に挿入された管をしっかり係止して保持することができる。更に、各爪を管の外周面に食い込ませる力が均等に分散して加わるので、一部の爪だけに応力が集中せず、爪の破損が防止され、管に作用する管抜け出し方向の力が大きくなっても、管継手からの管の抜け出しを確実に防止することができ、管の係止機能を高めることができる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載された管継手は、請求項１記載の管継手において、前記管係止リングの内周面に形成された爪の突き出し量の管の肉厚に対する比率が０．１〜０．２５に設定されるものである。
【００１１】
前記比率は爪の食い込む深さの度合いを示している。即ち、その比率が小さくなると、爪の食い込み深さが浅くなり、その比率が大きくなると、爪の食い込み深さが深くなることを示している。その比率が０．２５より大きくなると、爪が管に食い込み過ぎて、管継手に接続された管に引張力が加わってネッキングを起こす前に、管が食いちぎられる恐れがあり、０．１より小さくなると、爪の食い込みが浅くなり過ぎて管が抜け易くなる。そこで、前記比率が０．１〜０．２５の範囲に設定されていると、爪が管の外周面に食い込んだ場合、管がネッキングを起こす前に食いちぎられるようなことがなくなり、管の損傷を防止することができるので好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面により詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態を示す管継手１０において、接続すべき管１１を挿入した状態の半部縦断面図、図２は本発明の管継手１０の主要部である管係止リング１５を示すもので、（イ）は正面図、（ロ）は左側面図、（ハ）は（イ）のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【００１３】
本発明の管継手１０は、図１に示すように、管１１を挿入して接続する筒状の継手本体１３と、その継手本体１３にこれと管１１との間の隙間を塞ぐように設けられたキャップ１４とを有する管係止シール部１２を備え、管係止シール部１２に管１１の抜け出しを防止する管係止リング１５とシールリング１６が挿着されて構成される。
【００１４】
管継手１０に挿入して接続される管１１は、水道の配管等に使用されるもので、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ナイロン等の樹脂を例えば外径１７ｍｍ、肉厚２．１ｍｍの円管状に成形して形成され、管端部内面に管を内側から補強する円筒状の片端に鍔を有する金属製カラー１７が嵌着されている。
【００１５】
管係止シール部１２の継手本体１３は、ポリエチレン等の樹脂を円筒状に射出成形、ブロー成形等することにより形成される。継手本体１３の一方の端部側は拡径され、その端部側から内部に管１１を挿入して係止及びシールするため、奥に向かって内径が段状に小さくなる管挿入口１８が形成される。また、他方の端部側の外周面には、継手本体１３を水道配管、機器等に螺着させるために雄ねじ部１９とナット部２０が形成されている。
【００１６】
そして、継手本体１３の管挿入口１８内には、奥側から順にＯリング等からなるシールリング１６、スペーサリング２１及び管係止リング１５が挿着され、管挿入口１８の開口端に円筒状又は円環状のポリエチレン等の樹脂で出来たキャップ１４が継手本体１３と管１１との間の隙間を塞ぐように嵌着される。キャップ１４は、継手本体１３の拡径された一方の端部の外周面に装着された係止スリーブ２２の両端部を継手本体１３の外周面及びキャップ１４の外側面に向けて折り曲げて係止させることにより固定され、これにより、管係止リング１５、シールリング１６等の継手本体１３からの脱着が防止される。キャップ１４は係止スリーブ２２で固定する代わりに、継手本体１３における一方の端部の外周面に螺着して固定するようにしてもよい。
【００１７】
管係止リング１５は、図２（イ）（ロ）（ハ）に示すように、機械的強度が大きく耐久性等に優れたポリフェニレンオキサイド（変性ＰＰＯ）、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニルサルホン、ポリエーテルサルホン等の樹脂を射出成形等により、その外周面に管係止シール部１２の継手本体１３の奥に向かってテーパ状に拡径された外周テーパ面２３が形成され、その内周面に周方向に間隔をおいて内方に突き出た複数（図示のものは８個）の爪２４が設けられ、周方向の一箇所にリング軸線方向へく字形状の切り込み２５が入った略Ｃ型形状の割りリングで構成される。そして、継手本体１３に挿着された状態では、内径が挿入される管１１の外径よりもやや小さく設定され、縮径する方向に弾発力が作用するようになっている。
【００１８】
また、管係止リング１５の内周面には、周方向に間隔をおいて設けられた複数の爪２４が管１１の外周面に食い込み易いように、各爪２４間に半円弧状の凹溝２６がリング軸線方向へ形成されている。
【００１９】
各爪２４は、更に詳細に説明すると、ステンレス鋼製の皿形環状板２７の内周面から内方に突き出るように一体に形成され、その皿形環状板２７を管係止リング１５の成形加工時に同心状に埋め込むことにより設けられる。従って、各爪２４は継手本体１３の奥に向かって傾斜するように設けられ、且つ、周方向に少し内側にわん曲した弧状に、また、先端に向け薄肉状に形成されている。爪２４の管係止リング１５の内周面からの突き出し量Ａ（図２（ハ）参照）は本実施形態では０．４ｍｍであり、該突き出し量Ａの管１１の前記肉厚２．１ｍｍに対する比率が０．１９になる。従って、請求項２で規定された比率０．１〜０．２５の範囲の中でほぼ中央の値に設定されており、爪２４の管１１の外周面への食い込み量０．４ｍｍは適切である。なお、爪２４は本実施形態ではステンレス鋼製であるが強度を維持できるものであれば他の材料で構成してもよい。また、図示しないが管係止リング１５と同材質で一体に設けるようにしてもよい。
【００２０】
更に、前記管係止リング１５の前記爪２４から継手本体１３に管が挿入される入口側の内周面が所定長さリング軸線に平行な平滑面２８に形成され、それから内周面がラッパ状に拡径されている。この平滑面２８が形成されていると、管係止リング１５が縮径して爪２４が管１１の外周面に食い込む際、前記平滑面２８の管挿入側端縁に相当する部位、即ち、内周面が平滑面２８からラッパ状に拡径を始める部位が管１１の外周面に当接する。そこで、前記爪２４の食い込み量を規制し、爪２４の食い込み過ぎを抑える作用をするので好ましい。
【００２１】
更に、前記管係止シール部１２のキャップ１４は管係止リング１５の外周テーパ面２３に対向する内周面が、その外周テーパ面２３に合ったテーパ状、即ち、管係止シール部１２の継手本体１３の奥に向かってテーパ状に拡径された内周テーパ面２８に形成されている。そこで、継手本体１３に管係止リング１５が挿着されたとき、図１に示すように、管係止リング１５の外周テーパ面２３とキャップ１４の内周テーパ面２９が摺接する。そして、管係止リング１５が管係止シール部１２の継手本体１３の長手方向軸線に沿って前後方向、即ち、管１１の挿入離脱方向に移動すると、管係止リング１５の外周テーパ面２３が管係止シール部１２のキャップ１４の内周テーパ面２９に沿って前後方向（図１の左右方向）に摺動し、拡径（切り込み２５の幅が広がる）又は縮径（切り込み２５の幅が狭まる）する。本発明の管継手１０は以上のような構成になっている。
【００２２】
次に管継手１０を用いて管１１を接続処理する場合には、図１に示すように、接続すべき管１１の先端を管継手１０の管係止シール部１２のキャップ１４側からキャップ１４を通して継手本体１３の管挿入口１８に挿入する。
【００２３】
その際、管１１の先端が管係止リング１５に突き当り、その弾発力に抗して該リング１５を押し広げようとすると、管１１の先端の外周面が管係止リング１５の複数の爪２４に摩擦接触するので、管係止リング１５が管１１の先端に押されて管１１の挿入方向（矢印方向）に、継手本体１３の奥に向かって移動し、管係止リング１５の外周テーパ面２３の最縮径部位とキャップ１４の内周テーパ面２９の最縮径部位との間に距離Ｂの広い間隙ができる。この管係止リング１５の移動により、管係止リング１５の外周テーパ面２３がキャップ１４の内周テーパ面２９に沿って摺動し、内周テーパ面２９との間に隙間が形成される。これにより、管係止リング１５がその弾発力に抗して無理なく押し広げられ、管１１の外周面を爪２４で傷付けられずに容易に挿入することが可能になる。このようにして管１１を管係止リング１５、スペーサリング２１及びシールリング１６内に通し、その先端が継手本体１３の管挿入口１８の奥底に突き当たるまで挿入する。
【００２４】
このようにして管継手１０への管１１の挿入が終了した後、管１１内に水等の流体を流して流体輸送等を開始すると、管継手１０に挿入接続された管１１に流体圧力が加わり、図３に示すように、その管１１に管抜け出し方向の力（管引抜き力）が作用してその方向（矢印方向）に管１１が移動する。そうすると、管１１の外周面に複数の爪２４により摩擦接触する管係止リング１５も管１１の抜け出し方向に移動し、管係止リング１５の外周テーパ面２３の最縮径部位とキャップ１４の内周テーパ面２９の最縮径部位との間の間隙が前記距離Ｂから距離Ｃに狭まる。その際、拡縮径しない管係止シール部１２のキャップ１４の内周テーパ面２９が管抜け出し方向にテーパ状に縮径しているので、管係止リング１５の外周テーパ面２３がキャップ１４の内周テーパ面２９に沿って縮径する方向に摺動し、略Ｃ型形状の割りリングで構成されている管係止リングが周方向に偏ることなく半径方向の内側にほぼ均等に縮径する。
【００２５】
よって、管係止リング１５に形成された複数の爪２４が管１１の外周面に周方向にばらつきを生じることなく均等な深さに食い込んで管継手１０に挿入された管１１をしっかり係止して保持する。また、各爪２４を管１１の外周面に食い込ませる力が均等に分散して加わるので、一部の爪２４だけに応力が集中せず、爪２４の破損が防止され、管１１に作用する管抜け出し方向の力が大きくなっても、管継手１０からの管１１の抜け出しを確実に防止することができ、管１１の係止機能を高めることができる。
【００２６】
管継手１０においては、管係止リング１５の爪２４の突き出し量Ａは０．４ｍｍであり、該突き出し量Ａの管１１の前記肉厚２．１ｍｍに対する比率が０．１９になるように設定されている。この比率は爪２４の管１１への食い込む深さの度合いを示しており、その比率が所定値より大きくなるように、爪２４の突き出し量Ａが設定されていると、爪の食い込み深さが深くなり過ぎて、管１１に引張力が加わったときに、管１１がネッキングを起こす前に、管１１が食いちぎられる恐れがある。
【００２７】
そこで、材質が架橋ポリエチレンからなる外径１７ｍｍ、肉厚２．１ｍｍの管１１の該肉厚２．１ｍｍに対して、爪２４の突き出し量Ａ（ｍｍ）を種々変化させて管１１の外周面に爪２４を食い込ませ、爪２４の突き出し量Ａの管１１の肉厚に対する異なる８例の比率に対する管１１の引張試験を実施した。なお、管継手１０に管１１を挿入して接続した状態で、管を管抜け出し方向に引張力を加えていくと、管１１がそれを構成する材料の弾性限界を越えて塑性変形を始めて細くくびれてネッキングと称する状態になる。そこで、管１１がネッキングを起こす前に、ちぎれたり、管継手から抜けたりしないことが管継手の性能上好ましい。その試験結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】

【００２９】
表１の試験結果によると、前記比率が０．２６及び０．２９の場合には、管１１がネッキングを起こす前に食いちぎれたのに対し、前記比率が０．１０、０．１４、０．１９及び０．２４の場合には、管１１がネッキングを起こす前に食いちぎれなかったことを示している。なお、前記比率が０．０５及び０．０７の場合には、爪２４の食い込みが浅くなり過ぎて管１１がネッキングや食いちぎれる前に管１１が管継手１０から抜け易いことを示している。以上の結果、前記比率が０．１〜０．２５の範囲に設定されていると、爪２４が管１１の外周面に食い込んだ場合、管１１が食いちぎられるようなことがなくなり、管１１の損傷を防止することができるので好ましい。
【００３０】
なお、前記実施形態では、管係止リング１５とシールリング１６が管係止シール部１２の継手本体１３側に挿着されているが、シールリング１６が管係止シール部１２のキャップ１４側に挿着されるようにしてもよい。また、管係止リング１５又はこれとシールリング１６がキャップ１４側に挿着されるようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１記載の管継手は、管を挿入して接続する筒状の継手本体と、その継手本体に設けられたキャップとを有する管係止シール部を備え、管係止シール部に管の抜け出しを防止する管係止リングとシールリングが挿着された管継手において、前記管係止リングは、その外周面に管係止シール部の奥に向かってテーパ状に拡径された外周テーパ面が形成され、その内周面に周方向に間隔をおいて内方に突き出た複数の爪が設けられた略Ｃ型形状の割りリングで構成され、前記管係止シール部の管係止リングの外周テーパ面に対向する内周面がその外周テーパ面に合ったテーパ状の内周テーパ面に形成されるので、管継手に接続すべき管を挿入する場合には、管係止シール部に挿着された管係止リングが無理なく押し広げられ、管の外周面を爪で傷付けられずに容易に挿入することが可能になる。
【００３２】
また、管継手に挿入接続された管に流体圧力が加わり、その管に管抜け出し方向の力が作用してその方向に管が移動したとき、管係止リングが管係止リングは周方向に偏ることなく半径方向の内側にほぼ均等に縮径するので、管係止リングに形成された複数の爪が管の外周面に周方向にばらつきを生じることなく均等な深さに食い込んで管継手に挿入された管をしっかり係止して保持することができる。更に、各爪を管の外周面に食い込ませる力が均等に分散して加わるので、一部の爪だけに応力が集中せず、爪の破損が防止され、管に作用する管抜け出し方向の力が大きくなっても、管継手からの管の抜け出しを確実に防止することができ、管の係止機能を高めることができる。
【００３３】
本発明の請求項２に記載された管継手は、請求項１記載の管継手において、前記管係止リングの内周面に形成された爪の突き出し量の管の肉厚に対する比率が０．１〜０．２５に設定されるので、爪が管の外周面に食い込んだ場合、管がネッキングを起こす前に食いちぎられるようなことがなくなり、管の損傷を防止することができるので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す管継手において、接続すべき管を挿入した状態の半部縦断面図である。
【図２】本発明の管継手の主要部である管係止リングを示すもので、（イ）は正面図、（ロ）は左側面図、（ハ）は（イ）のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図３】図１に示す管継手において、管内に流体圧力が加わり、その管に管抜け出し方向の力が作用した状態を示す半部縦断面図である。
【符号の説明】
１０　　　管継手
１１　　　管
１２　　　管係止シール部
１３　　　継手本体
１４　　　キャップ
１５　　　管係止リング
１６　　　シールリング
１７　　　金属製カラー
１８　　　管挿入口
１９　　　雄ねじ部
２０　　　ナット部
２１　　　スペーサリング
２２　　　係止スリーブ
２３　　　外周テーパ面
２４　　　爪
２５　　　切り込み
２６　　　凹溝
２７　　　皿形環状板
２８　　　平滑面
２９　　　内周テーパ面
Ａ　　　　突き出し量
Ｂ　　　　距離
Ｃ　　　　距離[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a one-touch type pipe joint in which connection processing is completed only by inserting a pipe.
[0002]
[Prior art]
Conventional pipe fittings of this type include a pipe locking ring for preventing a pipe inserted into the pipe fitting from coming off. As this pipe locking ring, there is one described in Patent Document 1. The pipe locking ring is provided on the inner peripheral surface so that a number of serrated locking ridges protrude inward in the ring axis direction, and are continuous without any break in the circumferential direction. Is formed with a split ring having a cut (slit) in the ring axis direction at one location. Further, since the outer peripheral surface of the pipe locking ring is a tapered surface, fluid pressure is applied to the pipe inserted and connected to the pipe joint, and a force in the pipe exit direction (pipe pulling force) acts on the pipe. When the pipe moves in that direction, the pipe locking ring that comes into frictional contact with the outer peripheral surface of the pipe by the locking ridge also moves in the direction in which the pipe comes out, and its diameter is reduced. As a result, the locking ridge of the pipe locking ring presses and tightens the pipe inserted into the pipe joint, thereby preventing the pipe from coming out of the pipe joint.
[0003]
Further, as another pipe locking ring (lock ring), there is one described in Patent Document 2. This pipe locking ring is composed of a closed annular base ring having no cut in the circumferential direction, and a plurality of claws (restriction pieces) protruding inward from the inner circumferential surface at intervals in the circumferential direction. These claws are bent so as to extend from the inner peripheral surface of the base ring at an inclination angle of about 45 degrees in the tube insertion direction. When a force is exerted on the pipe in the direction in which the pipe comes out, and the pipe moves in that direction, the pipe locking ring, which comes into frictional contact with the outer peripheral surface of the pipe by the pawl, also moves in the direction in which the pipe comes out, so that the pawl is moved outwardly of the pipe. Bites into the surface to prevent the pipe from coming out of the fitting.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-28060 A (paragraphs 0013 to 0015, paragraph 0020, FIGS. 1 and 2)
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2945653 (paragraphs 0020 and 0021, FIGS. 2, 4 (a) and (b))
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the former pipe joint having a pipe locking ring, the locking ridge of the pipe locking ring compresses the pipe almost uniformly to tighten the pipe, but since the locking ridge is formed in an annular shape, the protrusion protrudes. Even if the amount is increased, the amount of bite into the outer peripheral surface of the pipe does not increase, and if the force acting on the pipe in the direction of pulling out the pipe increases, the pipe may slip and the pipe may fall out of the pipe joint. Cannot be reliably prevented.
[0006]
Also, in the case of the pipe joint having the pipe locking ring, when the pipe is moved in the direction in which the pipe is pulled out due to the force acting on the pipe, the pipe locking ring also moves in the pipe pulling direction. Since there is a variation in the inclination angle and the like of the plurality of claws protruding inclining inward at intervals in the circumferential direction of the locking ring, the plurality of claws do not bite into the outer peripheral surface of the pipe at an equal depth, Since only a part of the nails that properly bite into the outer peripheral surface of the pipe support the force in the pipe exit direction (tube pulling force), stress may concentrate on these nails and damage the nails. The retaining ring loses the function of locking the pipe, and the pipe may fall out of the pipe joint. Therefore, the pipe cannot be securely pulled out of the pipe joint.
[0007]
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a pipe joint capable of reliably preventing a pipe from coming off from the pipe joint and improving pipe locking performance.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a pipe joint according to claim 1 of the present invention has a pipe joint having a tubular joint body into which a pipe is inserted and connected, and a cap provided on the joint body. In a pipe joint having a stop seal portion and a pipe lock ring and a seal ring inserted into the pipe lock seal portion to prevent the pipe from coming off, the pipe lock ring has a pipe lock seal portion on an outer peripheral surface thereof. A substantially C-shaped split ring in which an outer peripheral tapered surface which is tapered toward the back is formed, and a plurality of claws are provided on an inner peripheral surface of the outer peripheral surface at intervals in a circumferential direction. Wherein the inner peripheral surface of the tube engaging seal portion facing the outer peripheral taper surface of the tube engaging ring is formed as a tapered inner peripheral taper surface that matches the outer peripheral taper surface.
[0009]
According to such a configuration, when a pipe to be connected to the pipe joint is inserted, the pipe locking ring inserted into the pipe locking seal portion is pushed open without difficulty, and the outer peripheral surface of the pipe is scratched with the claw. It can be easily inserted without being inserted. Also, when fluid pressure is applied to a pipe inserted and connected to the pipe joint, and a force in the pipe withdrawal direction (pipe withdrawal force) acts on the pipe and the pipe moves in that direction, a plurality of claws are applied to the outer peripheral surface of the pipe. The tube locking ring in frictional contact also moves in the tube exit direction. Then, since the inner peripheral taper surface of the pipe locking seal portion that does not expand and contract is tapered in the pipe exit direction, the outer taper surface of the pipe locking ring becomes the inner peripheral taper surface of the pipe locking seal portion. Slides in the direction of reducing the diameter along the pipe, and the pipe locking ring composed of a split ring having a substantially C-shape reduces the diameter of the pipe locking ring substantially inward in the radial direction without being biased in the circumferential direction. I do. Therefore, the plurality of claws formed on the pipe locking ring bite into an equal depth without causing circumferential variations in the outer peripheral surface of the pipe, and the pipe inserted into the pipe joint is securely locked and held. Can be. Furthermore, since the force for causing each claw to bite into the outer peripheral surface of the tube is evenly distributed and applied, stress is not concentrated on only some of the claws, preventing the claw from being damaged, and the force acting on the tube in the tube exit direction. Even if the size of the pipe becomes large, it is possible to reliably prevent the pipe from coming off from the pipe joint, and to enhance the locking function of the pipe.
[0010]
A pipe joint according to a second aspect of the present invention is the pipe joint according to the first aspect, wherein a ratio of an amount of protrusion of a claw formed on an inner peripheral surface of the pipe locking ring to a wall thickness of the pipe is 0.1. It is set to 1 to 0.25.
[0011]
The ratio indicates the degree of the bite depth of the nail. In other words, it indicates that as the ratio decreases, the nail penetration depth decreases, and as the ratio increases, the nail penetration depth increases. If the ratio is greater than 0.25, the claws may bite into the pipe too much, and the pipe connected to the fitting may be broken before the tension is applied to cause necking. When the size is reduced, the bite is too shallow and the tube is easily pulled out. Therefore, when the ratio is set in the range of 0.1 to 0.25, when the claw bites into the outer peripheral surface of the tube, the tube is not broken before necking occurs, so that the tube is not cut off. This is preferable because damage can be prevented.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a half vertical sectional view showing a pipe joint 10 according to an embodiment of the present invention in which a pipe 11 to be connected is inserted, and FIG. 2 is a pipe locking ring which is a main part of the pipe joint 10 of the present invention. FIG. 15A is a front view, FIG. 15B is a left side view, and FIG. 13C is a cross-sectional view of FIG.
[0013]
As shown in FIG. 1, a pipe joint 10 of the present invention is provided with a tubular joint body 13 into which a pipe 11 is inserted and connected, and the joint body 13 is provided so as to close a gap between the pipe joint 11 and the pipe 11. A pipe locking seal portion 12 having a cap 14 provided is provided, and a pipe locking ring 15 and a seal ring 16 for preventing the pipe 11 from coming out are inserted into the pipe locking seal portion 12.
[0014]
The pipe 11 inserted and connected to the pipe joint 10 is used for water pipes or the like, and is made of a resin such as polyethylene, polyvinyl chloride, nylon, or the like into a circular tube having an outer diameter of 17 mm and a wall thickness of 2.1 mm. A metal collar 17 having a flange on one end of a cylindrical shape that reinforces the pipe from the inside is fitted on the inner surface of the pipe end.
[0015]
The joint body 13 of the pipe locking seal portion 12 is formed by injection molding, blow molding, or the like of a resin such as polyethylene into a cylindrical shape. One end of the joint body 13 is enlarged in diameter, and the tube 11 is inserted into the inside from the end to lock and seal. It is formed. An external thread portion 19 and a nut portion 20 are formed on the outer peripheral surface on the other end side for screwing the joint main body 13 to a water supply pipe, equipment, or the like.
[0016]
A seal ring 16 made of an O-ring or the like, a spacer ring 21, and a pipe locking ring 15 are inserted into the pipe insertion port 18 of the joint body 13 in this order from the back side. A cap 14 made of a resin such as a shape or an annular polyethylene is fitted so as to close a gap between the joint body 13 and the pipe 11. The cap 14 locks both ends of the locking sleeve 22 attached to the outer peripheral surface of one enlarged end of the joint body 13 toward the outer peripheral surface of the joint body 13 and the outer surface of the cap 14. By doing so, detachment of the pipe locking ring 15, the seal ring 16 and the like from the joint body 13 is prevented. Instead of fixing the cap 14 with the locking sleeve 22, the cap 14 may be screwed to the outer peripheral surface of one end of the joint body 13 and fixed.
[0017]
As shown in FIGS. 2A, 2B, and 3C, the tube locking ring 15 is made of polyphenylene oxide (modified PPO), polyphenylene sulfide, polyphenylsulfone, polyphenylene sulfide, and the like, which have high mechanical strength and excellent durability. A resin such as ether sulfone is injection-molded or the like to form an outer tapered surface 23 which is tapered toward the inner side of the joint body 13 of the pipe locking seal portion 12 on the outer peripheral surface thereof. A plurality of (eight in the illustrated) claws 24 projecting inward at intervals in the circumferential direction are provided, and a substantially C-shaped cut 25 is formed in one location in the circumferential direction in the ring axis direction. It is composed of a split ring of a mold shape. Then, in a state of being inserted into the joint main body 13, the inner diameter is set slightly smaller than the outer diameter of the pipe 11 to be inserted, and an elastic force acts in a direction in which the diameter is reduced.
[0018]
Further, a semi-circular concave portion is provided between the claws 24 on the inner peripheral surface of the tube locking ring 15 so that a plurality of claws 24 provided at intervals in the circumferential direction can easily bite into the outer peripheral surface of the tube 11. A groove 26 is formed in the ring axis direction.
[0019]
More specifically, the claws 24 are integrally formed so as to protrude inward from the inner peripheral surface of the dish-shaped annular plate 27 made of stainless steel. It is provided by embedding concentrically during processing. Therefore, each claw 24 is provided so as to be inclined toward the back of the joint body 13 and is formed in an arc shape that is slightly curved inward in the circumferential direction, and in a thin shape toward the tip. The protruding amount A of the claw 24 from the inner peripheral surface of the tube locking ring 15 (see FIG. 2C) is 0.4 mm in the present embodiment, and the wall thickness 2.1 mm of the tube 11 having the protruding amount A is provided. Becomes 0.19. Therefore, the ratio is set to a substantially central value in the range of 0.1 to 0.25 defined in claim 2, and the amount of penetration of the claw 24 into the outer peripheral surface of the tube 11 by 0.4 mm is appropriate. is there. Note that the claws 24 are made of stainless steel in the present embodiment, but may be made of other materials as long as they can maintain strength. Although not shown, the same material as that of the pipe locking ring 15 may be provided integrally.
[0020]
Further, an inner peripheral surface on the inlet side where the pipe is inserted from the claw 24 of the pipe locking ring 15 into the joint main body 13 is formed as a smooth surface 28 parallel to a predetermined length of the ring axis, and the inner peripheral surface is formed as a wrapper. The diameter has been expanded. When the smooth surface 28 is formed, when the diameter of the tube locking ring 15 is reduced and the claw 24 bites into the outer peripheral surface of the tube 11, a portion corresponding to the tube insertion side edge of the smooth surface 28, that is, A portion where the inner peripheral surface starts to expand in a trumpet shape from the smooth surface 28 contacts the outer peripheral surface of the pipe 11. Therefore, it is preferable because the action of restricting the bite of the nail 24 and suppressing excessive biting of the nail 24 is performed.
[0021]
Further, the cap 14 of the pipe locking seal portion 12 has a taper shape in which the inner peripheral surface facing the outer tapered surface 23 of the pipe locking ring 15 matches the outer tapered surface 23, that is, the pipe locking seal portion 12. Is formed on an inner peripheral tapered surface 28 which is tapered toward the back of the joint body 13. Therefore, when the pipe locking ring 15 is inserted into the joint body 13, the outer tapered surface 23 of the pipe locking ring 15 and the inner tapered surface 29 of the cap 14 slide as shown in FIG. 1. When the pipe locking ring 15 moves in the front-rear direction, that is, in the insertion / removal direction of the pipe 11 along the longitudinal axis of the joint main body 13 of the pipe locking seal portion 12, the outer peripheral tapered surface 23 of the pipe locking ring 15 moves. Slides in the front-rear direction (the left-right direction in FIG. 1) along the inner peripheral tapered surface 29 of the cap 14 of the pipe locking seal portion 12 to increase the diameter (the width of the cut 25 increases) or reduce the diameter (the width of the cut 25). Width is reduced). The pipe joint 10 of the present invention is configured as described above.
[0022]
Next, when connecting the pipe 11 using the pipe joint 10, as shown in FIG. 1, the distal end of the pipe 11 to be connected is placed on the cap 14 side of the pipe locking seal portion 12 of the pipe joint 10. And inserted into the pipe insertion opening 18 of the joint body 13.
[0023]
At this time, when the end of the tube 11 abuts on the tube locking ring 15 and the ring 15 is to be spread out against its resilience, the outer peripheral surface of the tube 11 becomes a plurality of the tube locking rings 15. Since the pipe 24 comes into frictional contact with the claw 24, the pipe locking ring 15 is pushed by the tip of the pipe 11 and moves toward the back of the joint body 13 in the insertion direction (the direction of the arrow) of the pipe 11. A gap having a large distance B is formed between the portion having the smallest diameter on the outer peripheral taper surface 23 and the portion having the smallest diameter on the inner peripheral taper surface 29 of the cap 14. Due to the movement of the pipe locking ring 15, the outer tapered surface 23 of the pipe locking ring 15 slides along the inner tapered surface 29 of the cap 14, and a gap is formed between the inner ring and the inner tapered surface 29. . As a result, the tube locking ring 15 can be easily pushed out against its resilience and can be easily inserted without damaging the outer peripheral surface of the tube 11 with the claws 24. In this manner, the pipe 11 is passed through the pipe locking ring 15, the spacer ring 21, and the seal ring 16, and is inserted until the tip of the pipe 11 comes into contact with the bottom of the pipe insertion port 18 of the joint body 13.
[0024]
After the insertion of the pipe 11 into the pipe joint 10 in this manner, when a fluid such as water flows in the pipe 11 to start fluid transportation or the like, fluid pressure is applied to the pipe 11 inserted and connected to the pipe joint 10. In addition, as shown in FIG. 3, a force in the direction in which the tube is pulled out (tube pulling force) acts on the tube 11, and the tube 11 moves in that direction (the direction of the arrow). Then, the pipe locking ring 15 that comes into frictional contact with the outer peripheral surface of the pipe 11 by the plurality of claws 24 also moves in the direction in which the pipe 11 comes out, and the smallest diameter portion of the outer peripheral tapered surface 23 of the pipe locking ring 15 and the cap 14 The gap between the inner peripheral taper surface 29 and the portion having the smallest diameter is reduced from the distance B to the distance C. At this time, since the inner peripheral taper surface 29 of the cap 14 of the pipe locking seal portion 12 that does not expand and contract is tapered in the pipe exit direction, the outer taper surface 23 of the pipe locking ring 15 is Sliding in the direction of reducing the diameter along the inner peripheral taper surface 29, the pipe locking ring formed of a substantially C-shaped split ring is reduced in diameter almost uniformly inward in the radial direction without being biased in the circumferential direction. I do.
[0025]
Therefore, the plurality of claws 24 formed on the pipe locking ring 15 bite into an even depth without causing circumferential variations on the outer peripheral surface of the pipe 11 to securely lock the pipe 11 inserted into the pipe joint 10. And hold. In addition, since the force that causes each of the claws 24 to bite into the outer peripheral surface of the tube 11 is evenly distributed and applied, stress is not concentrated on only some of the claws 24, preventing the claws 24 from being damaged and acting on the tube 11. Even if the force in the pipe exit direction becomes large, it is possible to reliably prevent the pipe 11 from coming out of the pipe joint 10 and enhance the locking function of the pipe 11.
[0026]
In the pipe joint 10, the protruding amount A of the claw 24 of the pipe locking ring 15 is 0.4 mm, and the ratio of the protruding amount A to the wall thickness 2.1 mm of the pipe 11 is set to 0.19. Have been. This ratio indicates the degree of the depth at which the claw 24 bites into the tube 11. If the protrusion amount A of the claw 24 is set so that the ratio is greater than a predetermined value, the claw biting depth is reduced. When the tube 11 becomes too deep and a tensile force is applied, the tube 11 may be broken before the tube 11 causes necking.
[0027]
Therefore, the protrusion amount A (mm) of the claw 24 is variously changed with respect to the 2.1 mm wall thickness of the pipe 11 having an outer diameter of 17 mm and a wall thickness of 2.1 mm made of cross-linked polyethylene. Then, a tensile test was performed on the tube 11 for eight different ratios of the protrusion amount A of the nail 24 to the wall thickness of the tube 11. When the pipe 11 is inserted and connected to the pipe joint 10 and a tensile force is applied to the pipe in a direction in which the pipe is pulled out, the pipe 11 exceeds the elastic limit of the material constituting the pipe 11 and starts plastic deformation to be thin. It becomes constricted and becomes a state called necking. Therefore, it is preferable from the viewpoint of the performance of the pipe joint that the pipe 11 is not torn or come off from the pipe joint before necking occurs. Table 1 shows the test results.
[0028]
[Table 1]

[0029]
According to the test results in Table 1, when the ratio was 0.26 and 0.29, the tube 11 was broken before necking occurred, whereas the ratio was 0.10, 0.14, 0. .19 and 0.24 indicate that the tube 11 could not be broken before necking. When the ratio is 0.05 and 0.07, it indicates that the bite of the claw 24 is too shallow and the pipe 11 is easily pulled out of the pipe joint 10 before the pipe 11 is necked or cut off. As a result, when the ratio is set in the range of 0.1 to 0.25, when the claw 24 bites into the outer peripheral surface of the tube 11, the tube 11 is not cut off, and the tube 11 is not cut off. This is preferable because damage to the surface can be prevented.
[0030]
In the above-described embodiment, the pipe locking ring 15 and the seal ring 16 are inserted into the joint body 13 of the pipe locking seal portion 12, but the seal ring 16 is connected to the cap 14 of the pipe locking seal portion 12. It may be inserted into the. Further, the pipe locking ring 15 or the seal ring 16 and the pipe locking ring 15 may be inserted into the cap 14 side.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, the pipe joint according to claim 1 of the present invention includes a pipe locking seal portion having a tubular joint body into which a pipe is inserted and connected, and a cap provided on the joint body. In a pipe joint in which a pipe locking ring for preventing a pipe from coming off and a sealing ring are inserted into the pipe locking seal, the pipe locking ring is provided on the outer peripheral surface of the pipe locking seal toward the back of the pipe locking seal. An outer peripheral tapered surface having a diameter which is increased in a tapered shape is formed, and the inner peripheral surface is constituted by a substantially C-shaped split ring provided with a plurality of claws protruding inward at intervals in a circumferential direction. Insert the pipe to be connected to the pipe joint because the inner peripheral surface of the pipe locking seal that faces the outer tapered surface of the pipe locking ring is formed in a tapered inner tapered surface that matches the outer tapered surface. The pipe lock ring inserted into the pipe lock seal Spread, and it becomes possible to easily insert the outer peripheral surface of the pipe without being scratched by nails.
[0032]
Also, when fluid pressure is applied to the pipe inserted and connected to the pipe joint, and a force is applied to the pipe in a direction in which the pipe comes out, and the pipe moves in that direction, the pipe locking ring moves in the circumferential direction. Since the diameter is reduced substantially evenly inward in the radial direction without deviation, the plurality of claws formed on the pipe locking ring bite into the outer peripheral surface of the pipe at a uniform depth without causing variations in the circumferential direction. Can be securely locked and held. Furthermore, since the force to cause each claw to bite into the outer peripheral surface of the tube is evenly distributed and applied, stress is not concentrated on only some of the claws, thereby preventing breakage of the claw and the force acting on the tube in the direction in which the tube comes out. Even if the size of the pipe becomes large, it is possible to reliably prevent the pipe from coming out of the pipe joint, and to enhance the locking function of the pipe.
[0033]
The pipe joint according to a second aspect of the present invention is the pipe joint according to the first aspect, wherein a ratio of an amount of protrusion of a claw formed on an inner peripheral surface of the pipe locking ring to a wall thickness of the pipe is 0.1. Since it is set to 1 to 0.25, when the nail bites into the outer peripheral surface of the tube, the tube is not broken before the necking occurs, which is preferable because damage to the tube can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a half longitudinal sectional view of a pipe joint according to an embodiment of the present invention, in a state where a pipe to be connected is inserted.
FIGS. 2A and 2B show a pipe locking ring which is a main part of the pipe joint of the present invention, wherein FIG. 2A is a front view, FIG. 2B is a left side view, and FIG. FIG.
FIG. 3 is a half vertical sectional view showing a state in which fluid pressure is applied to the inside of the pipe and a force in a pipe exit direction acts on the pipe in the pipe joint shown in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pipe joint 11 Pipe 12 Pipe locking seal part 13 Joint body 14 Cap 15 Pipe locking ring 16 Seal ring 17 Metal collar 18 Pipe insertion port 19 Male screw part 20 Nut part 21 Spacer ring 22 Locking sleeve 23 Peripheral taper surface 24 Claw 25 Notch 26 Concave groove 27 Dish-shaped annular plate 28 Smooth surface 29 Inner peripheral taper surface A Projection amount B Distance C Distance

Claims

A pipe locking ring having a tubular locking body having a tubular coupling body for inserting and connecting a pipe, and a cap provided on the coupling body, and preventing the pipe from being pulled out of the pipe locking seal; In a pipe joint having a seal ring inserted therein, the pipe locking ring has an outer peripheral tapered surface formed in an outer peripheral surface thereof, which is tapered in a tapered shape toward a depth of the pipe locking seal portion, and an inner peripheral surface thereof. A plurality of claws protruding inward at intervals in the circumferential direction, and formed of a substantially C-shaped split ring. A pipe joint, wherein a peripheral surface is formed on a tapered inner peripheral taper surface that matches the outer peripheral taper surface.

2. The pipe joint according to claim 1, wherein a ratio of an amount of protrusion of a claw formed on an inner peripheral surface of the pipe locking ring to a wall thickness of the pipe is set to 0.1 to 0.25. 3.