JP2004332773A - スリーブ型管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な作業で管の接合を行うことができると共に、長期間にわたって接続部からの流体の漏れを生じないスリーブ型管継手を提供する。
【解決手段】接続管３０に内装される円筒部１２を有する継手本体１１と、接続管３０の周囲に配置され、接続管３０の外周面に接触可能な小径部２１と結合部２６を介して小径部２１に結合された大径部２４を含む略円筒状に形成されたスリーブ２０とを備え、スリーブ２０を軸方向に圧縮することにより、結合部２６がせん断されて、大径部２４が小径部２１に乗り上げて、接続管３０が円筒部１２とスリーブ２０との間で挟着されるスリーブ型管継手１０において、小径部２１は、大径部２４を案内する円錐部２７とそこから軸方向に伸びる円環部２９を有すると共に、大径部２４は円錐部２７及び円環部２９と接触する押圧部とそれより大径の段付部２０３を有する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂管または薄肉金属管を接続するための管継手であり、詳しくは継手本体に外嵌されるスリーブを管軸方向に圧入させて管を接続するスリーブ型管継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガス管、水道管等の流体輸送管として使用されているポリエチレン、ポリブテン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂で形成された樹脂管は種々の方法で接合されているが、接合手段としては、一般的には、継手本体にナットを螺合し、継手本体とナット内に装着したパッキンや食い込みリングを圧縮することで接続するメカニカル方式の管継手が使用されている。このメカニカル方式の管継手によれば、管端部外面に食い込みリングを組付け次いでレンチにより継手本体にナットを締め付けることにより接続が行われる。上記のメカニカル式管継手は、管の挿入が確実に行われたか否かの管挿入確認が施工完了後に出来ないという欠点があり、さらにナットの締め付け程度についても確認が困難であり、管接続部の性能にバラツキが生じ易かった。従って、管の挿入不足や、ナットの締め付け不足あるいは食い込みリングの装着ミスが発生しても、施工直後に行う短期の漏れテストだけでは、これらの不具合を検出することができず、長期間の使用時に接続管の抜けや、漏れを発生することがある。これらの問題点を解消するものとして、接続管の内面に挿入支持するコア部を有する継手本体と、コア部に外挿した接続管の外面に装着してそれを縮径する縮径部材からなり、縮径部材は縮径可能に設けたスリーブ部と薄肉に設けたせん断部と軸線方向に圧縮することでせん断部にてせん断して、内面がスリーブ部の外面に嵌まり合ってスリーブ部を縮径する環状部とからなるスリーブ型管継手が提案され、実用化が検討されている（特許文献１参照）。このスリーブ型管継手は、本体とスリーブのみで構成され、従来の３点以上の部品を組み合わせた継手構造に比べて製造コストが低減され、かつ、小型の工具で接続作業が簡単に行え、接続強度のバラつきがなく、施工後の接続確認も容易であり、管の接続作業時の部品組付け作業や拡管作業などの面倒な作業が解消されるという多数の利点を有する。
【０００３】
特許文献１に記載されたスリーブ型管継手は、理論的にはスリーブを管軸方向へスライド（圧縮）することで管を接続することは可能であるが、接続部に振動が加えて漏れの有無を確認したところ、一旦締め付けられたスリーブが振動で緩み、そこから流体が漏れる現象が発生することがあった。そこで、スリーブの緩みを防止するために、スリーブの小径部の外周に大径部の係止機能を付加したスリーブ型管継手が提案されている（特許文献２参照）。このスリーブ型管継手の構造を図４により説明する。管継手１０は、継手本体１１の溝１５に、樹脂製のスリーブ２００の一端部にある掛止部２３が係止されることにより、継手本体１１の端部にスリーブ２００が組み付けられている。継手本体１１の端部には、接続される管３０の内径にはまり合う円筒部１２が形成され、またその外周面には、複数の断面鋸刃状の凸状部１３が形成されると共に、円筒部１２の奥側にある端面１４に管３０の端面が当接するように構成されている。全体が略円筒状に形成されたスリーブ２００は、一端部に掛止部２３を有しかつ中央部に鍔部２２を有する薄肉部２０１と突起２０４を介して薄肉部２０１の端部に結合された厚肉部２０３とを有する。薄肉部２０１の鍔部２２と隣接する部分には円周溝２０２が形成されると共に、厚肉部２０３の内周面には、突起２０４から段違い部２０５とは反対側の端面に向って上り勾配になるようなテーパが付けられている。この管継手１０によれば、スリーブ２００を軸方向に圧縮し、その厚肉部２０３を段違い部２０５が鍔部２２に当接するまで押し込むことにより、厚肉部２０３の内周面が薄肉部２０１の外周面に乗り上げ、管３０が圧縮されて接続が完了する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３９４６７号公報（第３−４頁、図１）
【特許文献２】
特開２００３−１１３９７８公報（第２−３頁、図５）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献２に記載されたスリーブ型管継手はスリーブ２００を軸方向に圧縮することにより、スリーブ２００の中央部に設けた断面積の小さい突起部２０４で切断（せん断）された厚肉部（大径部）２０３が薄肉部（小径部）２０１の外周に乗り上げた時に、厚肉部２０３の内周面の一部が円周溝２０２に嵌りこむので、厚肉部２０３が薄肉部２０１から管軸方向に外れることは無くなるように考えられる。しかるに厚肉部２０３は円周溝２０２の手前にある薄肉部２０１の頂点を通過する時に、塑性変形が生じて内径が押し拡げられる。すなわち、厚肉部２０３の内周面は薄肉部２０１の最大外径部（頂点）と局所的に接触するため、その接触部分で面圧が高くなり、大きな塑性変形が生じる。しかも厚肉部２０３の内周面は端部に向って上り勾配になっているので、厚肉部２０３により薄肉部２０１を押さえ付けておく機能が弱められ、すなわち押圧力が緩和してしまう問題がある。従って、スリーブ２００のせん断により見掛け上スリーブ２００と管３０と継手本体１１とが締付けられても、スリーブ２００の軸方向圧縮が終了した時には、その締め付けが緩んでいるので、配管接続部に振動が加わると、流体の漏れが発生するといった難点がある。
【０００６】
従って本発明の目的は上記の課題を解消して、簡単な作業で管の接合を行うことができると共に、長期間にわたって接続部からの流体の漏れを生じないスリーブ型管継手を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、接続管に内装される円筒部を有する継手本体と、前記接続管の周囲に配置され、前記接続管の外周面に接触可能な小径部と結合部を介して前記小径部に結合された大径部を含む略円筒状に形成されたスリーブとを備え、前記スリーブを軸方向に圧縮することにより、前記結合部がせん断されて、前記大径部が前記小径部に乗り上げて、前記接続管が前記円筒部と前記スリーブとの間で挟着されるスリーブ型管継手において、前記小径部は、前記大径部を案内する円錐部とそこから軸方向に伸びる円環部を有すると共に、前記大径部は前記円錐部及び前記円環部と接触する押圧部とそれより大径の段付部を有することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明のスリーブ型管継手は、上記の構成を有するので、スリーブを軸方向に圧縮することにより、結合部がせん断されて小径部から切り離された大径部が円錐部を乗り越えた後に、大径部と小径部との接触面積が拡がるので大径部の変形は弾性限度内に収まり、しかも大径部の端部が小径部に係止されるので、継手本体、管及びスリーブは相互に強固に締め付けられるので、配管に振動が加わっても、漏れの発生を防止することができる。
【０００９】
本発明のスリーブ型管継手においては、前記円錐部の途中に前記段付部を係止する突起部を有することが好ましい。この構成によれば、大径部が円錐部を乗り越えて円環部に移動した時に大径部を小径部にさらに確実に保持することが可能となる。
【００１０】
本発明のスリーブ型管継手においては、前記小径部は前記結合部と反対側に前記大径部の端面に当接する鍔部を有することが好ましい。この構成によれば、大径部が鍔部に突き当たるまでスリーブを圧縮するだけの操作で、接続管と継手とを接続することができる。
【００１１】
本発明のスリーブ型管継手においては、前記小径部は、その自由端から前記結合部の手前まで伸びる少なくとも１条の切り割り部を有することが好ましい。この構成によれば、小径部の剛性が適度に弱められるため、小型軽量の圧縮工具で施工した場合でも、小径部の分断（円周方向の分離）を伴わずに小径部が確実に圧縮されて、管と継手とを強固に接続することができる。さらに切り割り部を通して、接続管の端面が継手本体に突き当たっているか否かを目視で確認することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係わるスリーブ型管継手で、接続管を継手内部に挿入し、スリーブの圧縮を開始する直前の状態を示す部分断面図、図２はスリーブの外観を示す斜視図である。
図１において、１０は管継手であり、継手本体１１とスリーブ２０とから構成され、両者の間に接続しようとする管３０が介装されている。継手本体１１の端部には、管３０の内径側に挿入される円筒部１２が設けられ、その外周面には断面鋸刃状の凸条１３が形成されている。継手本体１１とスリーブ２０との間に、管３０がその端面３１が円筒部１２の奥に設けられた端面１４に当接するまで差し込まれ、さらに端面１４の奥に形成された溝部１５にスリーブ２０の自由端側内周に形成された掛止部２３が嵌装されている。
【００１３】
図１及び図２に示すようにスリーブ２０は、例えば射出成形により、全体が略円筒状に形成された単一の樹脂製部材であり、端面２０２と段違い面２５を有する略円環状の大径部２４と、その内周面の一端部に形成された薄肉の結合部２６と、そこから軸方向に伸びる小径部２１と、小径部の途中に形成された鍔部２２とを有する。大径部２４の内周面（押圧部）２０５は軸方向に沿って実質的に等径でかつ小径部を圧縮するためにその内周面２０５よりやや大径に形成され、さらに内周面２０５の右側の端部には、内周面２０５より大径の段付部２０３が形成されている（図１参照）。小径部２１は、結合部２６の根元から上り勾配になるように形成された円錐部２７と、内周面と平行に軸方向に伸びる外周面を有する円環部２９からなり、円錐部２７の途中には、段差を形成するために突起部２０４が設けられている。小径部２１の自由端側内周には掛止部２３が形成されており、この掛止部２３を本体１１の溝部１５に嵌入することにより、スリーブ２０はその弾性変形により継手本体１１に組み付けられる。小径部２１及び大径部２４の各部の寸法は、管３０を接続するために必要とされる小径部２１の変形量（圧縮量）に応じて設定される。小径部２１に乗り上げた時に大径部２４が大きくはみ出すのを防止するために、大径部２４の管長手方向の長さは段違い面２５と鍔部２２との間隔と略同等の寸法に設定されることが望ましい。スリーブ２０の小径部２１が容易に弾性変形するために、掛止部２３から段違い面２５の手前まで伸びる複数状（１条でもよい）の切り割り部２８が設けられており、切り割り部２８の幅、長さ又はその本数はスリーブ２０の機械的強度や管３０を継手本体１１に固定するために必要な圧縮力などに応じて設定される。スリーブ２０を形成する樹脂としては、引張り強さが６０ＭＰａ以上の熱可塑性樹脂が望ましく、このような樹脂としては、例えばＰＡ６（引張り強さ：７０〜８５ＭＰａ）、ＰＯＭ（引張り強さ：６２〜７０ＭＰａ）、ＰＰＳ（引張り強さ：７５ＭＰａ）などのエンジニアリングプラスチックが挙げられる。
【００１４】
図１及び図２に示す管継手１０と管３０との接続は次の手順で行われる。まず図１に示す状態で例えばペンチ状の圧縮工具（不図示）により、鍔部２２の端面２０１と大径部２４の端面２０２を挟み付けることにより、大径部２４と小径部２１とが段違い面２５の根本に設けられた結合部２６でせん断され、大径部２４の内周面は円錐部２７を乗り越え、段違い面２５が鍔２２に突き当たるまで大径部２４が軸方向に移動する。図３は、管３０の接続が完了した状態を示し、大径部２４が軸方向に移動すると同時に、移動してきた大径部２４により円錐部２７及び円環部２９は弾性変形する（半径方向に圧縮される）。これに伴って管３０は弾性変形する（半径方向に圧縮される）ので、管３０は、継手本体１１の円筒部１２に押し付けられて、管３０の内面に円筒部１２の凸条１３の刃先が食い込むことにより、管３０はスリーブ２０と継手本体１１との間に挟着固定される。この時、円錐部２７の前方には円環部２９が存在するので、大径部２４の内周面（押圧部）２０５と円錐部２７及び円環部２９との間に発生する面圧は、従来のような長さ方向の一部で局部的に大きい値を示すことはなく、大径部２４の内径は拡がっても、収縮しようとするため、小径部２１を管３０に向って押し付ける力が発生する。しかも円錐部２７の途中に設けた突起部２０４に大径部２４の端部内周面に形成された段付部２０３が係止されるので、小径部２１と大径部２４とが強固に噛み合う。従って、小径部２１が大径部２４により半径方向に圧縮された状態が長期にわたって維持されるので、管３０を継手本体１１に接続後流体の圧力変動などにより接続部に振動が加わっても、スリーブ２０の大径部２４が小径部２１から管軸方向に抜け出るのを防止することができる。また小径部２１には鍔２２が設けられているので、段違い面２５が鍔２２に突き当たるまで押し付けることにより、接続作業を完了することができる。さらにスリーブ２０に切り割り部２８を設けることにより、スリーブ２０の大径部２４に比べて小径部２１の剛性が小さくなり、容易に縮径することが可能となる。スリーブ２０にこのような切り割り部２８を設けることにより、管継手１０の外部から管端当接面１４に管３０の端部３１が突き当たっているか否かを目視で確認できるため、管３０の挿入不足を容易に防止することができる。
【００１５】
上記管継手１０においては、予め継手本体１１にスリーブ２０を組み付けることができるので、管を継手に挿入してスリーブを軸方向に圧縮するだけの作業で管を継手に接続することができ、配管施工者が部品を組み付ける作業が不要となるため、施工不良が発生する機会が減少する。
【００１６】
【発明の効果】
以上に記述の如く本発明の管継手によれば、スリーブを軸方向に圧縮した時に、小径部と大径部とが強固に噛み合い、小径部が大径部により半径方向に圧縮された状態が長期にわたって維持されるので、配管に振動が発生した場合でも、大径部が小径部から抜け出ることがなく、延いては流体の漏れがなく、信頼性の高い配管接続部を得ることができる。また本発明の管継手によれば、継手本体にスリーブを予め組み付けることができるので、継手に管を挿入した後工具を用いてスリーブを圧縮するだけの簡単な作業でよく、施工不良を防止することが可能である。また本発明の管継手によれば、スリーブの小径部の剛性を小さくできるので、圧縮に要する推力が小さくなり、小型の工具で配管施工することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わるスリーブ型管継手の接続直前の状態
を示す断面図である。
【図２】図１のスリーブ型管継手に使用されるスリーブを示す斜視図であ
る。
【図３】図１のスリーブ型管継手の接続完了後の状態を示す断面図である。
【図４】先行出願のスリーブ型管継手の接続直前の状態を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
１０：管継手、１１：継手本体、１２：円筒部、１３：凸条部、１４：端面、１５：溝部、２０：スリーブ、２１：小径部、２２：鍔部、２３：掛止部、２４：大径部、２５：段違い面、２６：結合部、２７：円錐部、２８：切り割り部、２９：円環部、２０１、２０２：端面、２０３：段付部、２０４：突起部２０５：内周面（押圧部）３０：接続管、３１：端面

Claims (4)

1. 接続管に内装される円筒部を有する継手本体と、前記接続管の周囲に配置され、前記接続管の外周面に接触可能な小径部と結合部を介して前記小径部に結合された大径部を含む略円筒状に形成されたスリーブとを備え、前記スリーブを軸方向に圧縮することにより、前記結合部がせん断されて、前記大径部が前記小径部に乗り上げて、前記接続管が前記円筒部と前記スリーブとの間で挟着されるスリーブ型管継手において、前記小径部は、前記大径部を案内する円錐部とそこから軸方向に伸びる円環部を有すると共に、前記大径部は前記円錐部及び前記円環部と接触する押圧部とそれより大径の段付部を有することを特徴とするスリーブ型管継手。
2. 前記円錐部の途中に前記段付部を係止する突起部を有することを特徴とする請求項１に記載のスリーブ型管継手。
3. 前記小径部は、前記結合部と反対側に前記大径部の端面に当接する鍔部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のスリーブ型管継手。
4. 前記小径部は、その自由端から前記結合部の手前まで伸びる少なくとも１条の切り割り部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスリーブ型管継手。

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