JP2005291418A

JP2005291418A - 管継手

Info

Publication number: JP2005291418A
Application number: JP2004109044A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Nakamura; 知広中村; Akio Yasuda; 秋生保田; Tomohito Inoue; 智史井上
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd; Inoue Sudare Co Ltd; Higashio Mech Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd; Inoue Sudare Co Ltd; Higashio Mech Co Ltd
Priority date: 2004-04-01
Filing date: 2004-04-01
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】管接続の施工性が良好で、しかも常に正常な状態で管接続を行うことのできるワンタッチ式の管継手を提供する。
【解決手段】管接続時において管１００の先端にて拡径片４を離脱させることにより圧縮リング３を縮径させ、この圧縮リング３の弾性力によって管壁体をニップル２１の外周面に押し付ける構造の管継手において、拡径片４の圧縮リング３に当たる部分を、圧縮リング３のはさみ面３ａ，３ａに合わせたテーパ形状に加工する。また、拡径片４の下端部に、ニップル２１の外周方向に沿って外方に開きながら延出する脚部４ａを設ける。
【選択図】図1

Description

本発明は、給水管・給湯管などの各種管の接続に用いられる管継手に関する。

従来、給水・給湯配管には鋳鉄管や鋼管などが使用されている。また、最近では、例えば架橋ポリエチレンまたはポリブテン等の樹脂にて成形された合成樹脂管が給水・給湯配管に用いられるようになってきている。

合成樹脂管を接続する管継手としては、外周面にシール用の突条が形成されたニップルを有する継手本体と、この継手本体にねじ込まれる袋ナットと、袋ナット内に配置される締め付けリングを備え、管端部に締め付けリングと袋ナットを嵌め込み、管端部内に継手本体のニップルを差し込んだ状態で袋ナットを締め付ける構造のものが一般に知られている。また、バンドにて管端部を締め付ける構造の管継手もある。

ところが、前記した従来の管継手のうち、袋ナットやバンドにて管端部を締め付ける構造の管継手によれば、いずれも、工具を使用してねじ込み・締め付けなどの作業を行う必要があるため、管接続に多くの時間を要する。しかも、締め込みの程度によりシール性能が大きく影響を受けるので、熟練者以外の作業者が施工した場合には、接続の信頼性が低くなるという問題がある。

そこで、本出願人らは、施工性及び信頼性に優れたワンタッチ式の管継手を既に提案している（例えば、特許文献１参照。）。

この提案の管継手は、接続を行う管の内部に挿入されるニップルが一体形成された継手本体と、切り口を有するリング状の部材でニップルよりも径が大きな拡径状態から管端部をニップルに締め付ける縮径状態への変形が可能な弾性材料製の圧縮リングと、圧縮リングのはさみ面に挟み込まれて圧縮リングを拡径状態に保持する拡径片（ジャンパーピン）を備え、管接続時においてニップルに差し込んだ管の先端にて拡径片を離脱させることにより圧縮リングを縮径させ、この圧縮リングの弾性力によって管壁体をニップル外周面に押し付ける構造となっている。
特開２００１−２９５９７４号公報

前記した構造の管継手（特許文献１記載の管継手）において、圧縮リングは、鋼板（ばね鋼）を打ち抜き加工等により展開形状を切り出した後、リング状に賦形されている。このため、圧縮リングのはさみ面の形状は、圧縮リングの内方から外方に向かうに従って幅広がるテーパ形状となっている。

これに対し、拡径片の圧縮リングへの嵌め込み部分の面は平行となっているので、圧縮リングの内面側の角が拡径片の平行面に当たってエッジ効果が発生して拡径片の固定力が大きくなる。拡径片の固定力が大きいと、合成樹脂管の挿入時において拡径片を離脱させるのに大きな力が必要となる。また、圧縮リングのはさみ面の角が拡径片に当たると、その角のエッジ効果により、拡径片の固定力が大きくなって、拡径片を離脱させるのに大きな力が必要となる。

ここで、前記した構造の管継手において、拡径片の離脱時には、合成樹脂管の先端面が拡径片を押圧する位置が力点、圧縮リングによるはさみ面が作用点となり、別に設けられた支点を中心にして回転して離脱するようになっている。しかし、拡径片の押圧面が平面となっているため、合成樹脂管の挿入により作用する押圧力の力点は合成樹脂管の先端面の外周側となり、支点と力点の距離がとれない。このため、拡径片の回転時におけるレバー比が小さくなり、拡径片を離脱させるための力が大きくなる。拡径片を離脱させるのに大きな力が必要になると、拡径片を離脱させない状態で接続完了と誤認されやすく、そのまま共用された場合、本来の止水性能が発揮されない。

さらに、前記した構造の管継手において、圧縮リングのはさみ面が管軸方向と平行に形成されていると、拡径片の保持部分（圧縮リングへの接触部分）の面積が広くなるため、離脱力の作用点が支点から離れて分散してしまい、拡径片を離脱させるための力が大きくなる。また、広い面で保持された場合、圧縮リングによる拡径片の固定力が小さく、輸送や落下などによる衝撃・振動が作用した場合に拡径片が離脱してしまい、継手として使用不可能となる。

本発明はそのような実情に鑑みてなされたもので、管接続時において管の先端にて拡径片を離脱させることにより圧縮リングを縮径させ、この圧縮リングの弾性力によって管壁体をニップル外周面に押し付ける構造のワンタッチ式継手において、拡径片を離脱する際の力が小さて済む構造の提供を目的とする。

本発明の管継手は、接続を行う管の内部に挿入されるニップルが一体形成された継手本体と、ニップルよりも径が大きな拡径状態から管端部をニップルに締め付ける縮径状態への変形が可能な弾性材料製の圧縮リングと、圧縮リングのはさみ面に挟まれて圧縮リングを拡径状態に保持する拡径片を備え、管接続時においてニップルに差し込んだ管の先端にて拡径片を離脱させることにより圧縮リングを縮径させ、この圧縮リングの弾性力によって管壁体をニップル外周面に押し付ける構造の管継手において、拡径片の圧縮リングに当たる部分が、圧縮リングのはさみ面に合わせたテーパ形状に加工されていることによって特徴づけられる。

この発明の管継手によれば、拡径片が圧縮リングに当たる部分の面圧を分散させて、圧縮リングによる拡径片の固定力を低減しているので、管挿入時において拡径片を離脱させるための力が小さくて済む。

本発明の管継手は、接続を行う管の内部に挿入されるニップルが一体形成された継手本体と、ニップルよりも径が大きな拡径状態から管端部をニップルに締め付ける縮径状態への変形が可能な弾性材料製の圧縮リングと、圧縮リングのはさみ面に挟まれて圧縮リングを拡径状態に保持する拡径片を備え、管接続時においてニップルに差し込んだ管の先端にて拡径片を離脱させることにより圧縮リングを縮径させ、この圧縮リングの弾性力によって管壁体をニップル外周面に押し付ける構造の管継手において、前記拡径片に、圧縮リングのはさみ面の角部に相当する位置に切欠きを設けたことによって特徴づけられる。

この発明の管継手によれば、拡径片に切欠きを設けて、圧縮リングのはさみ面の角部が拡径片に当たらないようにしているので、圧縮リングによる拡径片の固定力が小さくなり、拡径片を離脱させるための力が小さくて済む。

本発明の管継手は、接続を行う管の内部に挿入されるニップルが一体形成された継手本体と、ニップルよりも径が大きな拡径状態から管端部をニップルに締め付ける縮径状態への変形が可能な弾性材料製の圧縮リングと、圧縮リングのはさみ面に挟まれて圧縮リングを拡径状態に保持する拡径片を備え、管接続時においてニップルに差し込んだ管の先端にて拡径片を離脱させることにより圧縮リングを縮径させ、この圧縮リングの弾性力によって管壁体をニップル外周面に押し付ける構造の管継手において、拡径片の下端部に、ニップルの外周方向に沿って外方に開きながら延出する脚部が形成されているとともに、その脚部の先端部がニップルの先端側に向けて屈曲していることによって特徴づけられる。

この発明の管継手によれば、拡径片を回転・離脱する際の支点を力点との間の距離（レバー比）を大きくとることができるので、拡径片を離脱させるための力が小さくて済む。

本発明の管継手は、接続を行う管の内部に挿入されるニップルが一体形成された継手本体と、ニップルよりも径が大きな拡径状態から管端部をニップルに締め付ける縮径状態への変形が可能な弾性材料製の圧縮リングと、圧縮リングのはさみ面に挟まれて圧縮リングを拡径状態に保持する拡径片を備え、管接続時においてニップルに差し込んだ管の先端にて拡径片を離脱させることにより圧縮リングを縮径させ、この圧縮リングの弾性力によって管壁体をニップル外周面に押し付ける構造の管継手において、圧縮リングのはさみ面が、拡径片を配置する側の角が鋭角となるように、管軸方向に逆テーパ形状に加工されていることによって特徴づけられる。

この発明の管継手によれば、圧縮リングのはさみ面を管軸方向に逆テーパ形状に加工しているので、拡径片の保持部分の面積が小さくなって、拡径片を圧縮リングから離脱させるための力が小さくて済む。また、拡径片の保持部分の面積が小さくなると、拡径片の固定力が大きくなるので、輸送や落下などによる衝撃・振動が作用しても拡径片が離脱し難くなる。

本発明によれば、管接続時において管の先端にて拡径片を離脱させることにより圧縮リングを縮径させ、この圧縮リングの弾性力によって管壁体をニップル外周面に押し付ける構造のワンタッチ式の管継手において、拡径片を圧縮リングから離脱させるための力が小さくて済むように構成しているので、管接続の施工性が良好となる。また、拡径片を離脱させない状態で接続完了と誤認されるおそれがなく、常に正常な状態で管接続を行うことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態の縦断面図である。図２は図１のＸ−Ｘ矢視図、図３は図１のＹ−Ｙ断面図である。図４は図３のＺ矢視図である。

この実施形態の管継手１は、例えば架橋ポリエチレンまたはポリブテン等の合成樹脂製の給水・給湯管などの合成樹脂管１００の接続に用いる継手であって、継手本体２、圧縮リング３、拡径片４、継手外筒５、袋ナット６、及び抜け止めリング７などによって構成されている。

継手本体２は金属（例えば黄銅）の加工品で、合成樹脂管１００内に挿入されるニップル２１が一体形成されている。ニップル２１の外周面には、その外周方向に沿って延びる２本の溝部２１ａ，２１ａが形成されており、その各溝部２１ａにＯリング８が取り付けられている。

継手本体２には、接続対象となる部材のソケット等に噛み合う装着用の雄ねじ２ａが形成されており、その装着用の雄ねじ２ａをソケット等に合わせ、雄ねじ２ａの根元部に設けられた六角部２ｃをスパナやレンチにて回転させることにより接続対象となる部材に管継手１を接続することができる。また、継手本体２には、ニップル２１の根元部に継手外筒５を固定するための雄ねじ２ｂが形成されている。

圧縮リング３は、鋼板（ばね鋼）を打ち抜き加工等により展開形状を切り出した後にリング状に賦形した部材で、ニップル２１の側方周辺を囲うように配置されている。圧縮リング３の切り口部は凹凸の嵌め合い構造なっており、その切り口部の一部分が、後述する拡径片４を挟むはさみ面３ａ，３ａとなっている（図３，図４）。

圧縮リング３は、自由な状態（図５参照）での内径が、接続を行う合成樹脂管１００の外径よりも所定量だけ小さい寸法となるように設定されており、ニップル２１に嵌め込まれた合成樹脂管１００の全周を略均等な力にて押圧する（締め付ける）ことができる。

圧縮リング３のはさみ面３ａ，３ａは、図６に示すように、拡径片４を配置する側の角が鋭角となるように、管軸方向に逆テーパ形状（テーパ角α）に加工されている。なお、圧縮リング３は、前記したように鋼板をリング状に賦形した部材であるので、図７に示すように、はさみ面３ａ，３ａが外方に向かって開いたテーパ形状（テーパ角θ）となっている。

拡径片４は、高剛性の鋼板の加工品で、図８及び図９に示すように、下端部にニップル２１の外周方向に沿って延出する一対の脚部４ａ，４ａが一体形成されている。

拡径片４は、図１〜図４に示すように、圧縮リング３の先端側の端部（管挿入方向の前方側の端部）に配置され、圧縮リング３のはさみ面３ａ，３ａ間に、圧縮リング３の弾性力に抗して取り付けられる。この取付状態で、圧縮リング３の内面とニップル２１の外面との間に合成樹脂管１００を挿入することが可能な空間が形成されるとともに、拡径片４の脚部４ａがその空間内に突出した状態で配置される。

拡径片４は、圧縮リング３に当たる当り面４ｂ，４ｂが、圧縮リング３のはさみ面３ａ，３ａの角度θに合わせたテーパ形状に加工されている。拡径片４には、圧縮リング３のはさみ面３ａの角部に相当する位置に切欠き４ｃが設けられており、圧縮リング３への取付状態で、拡径片４の当り面４ｂ，４ｂが圧縮リング３のはさみ面３ａの角部に当たらないようになっている。

継手外筒５は透明（または半透明）の樹脂成形品で、ニップル２１及び圧縮リング３の側方を覆う形状に加工されている。継手外筒５の根元部には、継手本体２の雄ねじ２ｂに噛み合う雌ねじ５ｂが形成されており、これら雄ねじ２ｂと雌ねじ５ｂの噛み合いにより継手外筒５が継手本体２に固定されている。また、継手外筒５の外周面には、先端から中央部にかけて雄ねじ５ａが形成されており、この雄ねじ５ａに袋ナット（青銅等の金属製）６がねじ込まれている。

抜け止めリング７は、ばね鋼の加工品で、合成樹脂管１００が挿入される向きに傾斜する複数枚の刃７ａ・・７ａが一体形成されており、その各刃７ａの先端が継手本体２に挿入された合成樹脂管１００の外周面に引っ掛かることにより、合成樹脂管１００の抜けが防止される。抜け止めリング７は袋ナット６によって外方への抜けが阻止される。

次に、管接続の手順を説明する。

まず、図１に示すように、接続を行う合成樹脂管１００の中心と管継手１のニップル２１の中心とを合わせた状態で、合成樹脂管１００を継手本体２の内部に挿入して管端部をニップル２１に差し込み、次いで合成樹脂管１００を更に押し込む。

この押し込み時において、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、合成樹脂管１００の先端が拡径片４の脚部４ａに当たり、この時点から脚部４ａが継手本体の管挿入方向の前方に向けて押圧され、拡径片４が支点を中心として回転しながら抜け方向に移動される。そして、合成樹脂管１００の先端が圧縮リング３の先端面３ｂ付近に達すると、拡径片４が圧縮リング３から離脱し、圧縮リング３が図５に示す状態となる。

この圧縮リング３の縮径により、合成樹脂管１００の管端部が圧縮リング３の弾性力にて締め付けられた状態となるとともに、図１３に示すように、ニップル２１外周面に配置のＯリング８，８が合成樹脂管１００の内周面に密着してシールが確保される。

ここで、本実施形態では、拡径片４の下端部に、ニップル２１の外周方向に沿って外方に開きながら延出する脚部４ａを形成しているので、拡径片４の離脱に要する力が小さくて済む。その理由を以下に説明する。

まず、脚部のない拡径片を用いた場合、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すように、拡径片４０の離脱時において、合成樹脂管１００の先端面が拡径片４０に当たる位置が力点、圧縮リング３のはさみ面３ａとの当接部分が作用点となり、別に設けられた支点を中心にして回転して離脱する。しかし、拡径片４０の押圧面が平面である場合、合成樹脂管１００の挿入により力が作用する力点は、合成樹脂管１００の先端面の外側の角となるため、支点と力点との間の距離がとれない。従って、図１１のような形状の拡径片４０ではレバー比が小さくなり、圧縮リング３から離脱させるのに大きな力が必要になる。このように拡径片４０を離脱させるための力が大きくなると、拡径片４を離脱させない状態で接続完了と誤認されやすく、そのまま共用された場合、本来の止水性能が発揮されない。

これに対し、本実施形態のように脚部４ａを備えた拡径片４を用いた場合、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、拡径片４の脚部４ａの先端が合成樹脂管１００の先端面に当たる位置が力点となり、この力点と支点との間の距離つまりレバー比が、図１１の拡径片４０に比べて大きくなるので、拡径片４を圧縮リング３から離脱させるための力が小さくて済む。従って、拡径片４を離脱させない状態で接続完了と誤認されるおそれがなく、常に正常な状態で管接続を行うことができる。

また、本実施形態では、図７に示すように、圧縮リング３のはさみ面３ａ，３ａが、管軸方向に逆テーパ形状に加工されているので、次のような作用効果を達成できる。

まず、圧縮リング３のはさみ面３ａ，３ａが管軸方向と平行に形成されていると、図１２（Ｂ）に示すように、拡径片４の保持部分の面積が広くなるため、離脱力の作用点が支点から離れて分散することになり、拡径片４を離脱させるための力が大きくなる。また、広い面で保持された場合、圧縮リング３による拡径片４の固定力が小さく、輸送や落下などによる衝撃・振動が作用した場合に、拡径片４が離脱してしまい、継手として使用不可能となる。

これに対し、圧縮リング３のはさみ面３ａ，３ａを管軸方向に逆テーパ形状に加工しておくと、図１２（Ａ）に示すように、拡径片４の保持部分の面積が小さくなって、拡径片４を圧縮リング３から離脱させるための力が小さくて済む。さらに、拡径片４の保持部分の面積が小さくなると、拡径片４の固定力（保持力）が大きくなり、輸送や落下などによる衝撃・振動が作用しても拡径片４が離脱し難くなる。

また、本実施形態によれば、拡径片４の圧縮リング３に当たる当り面４ｂ，４ｂを圧縮リング３のはさみ面３ａ，３ａに合わせたテーパ形状に加工しているので、拡径片４の圧縮リング３への当接部分の面圧が分散される。これにより圧縮リング３による拡径片４の固定力が小さくなって、拡径片４を離脱させるための力が小さくて済む。

さらに、拡径片４には、圧縮リング３のはさみ面３ａの角部に相当する位置に切欠き４ｃを設けて、拡径片４が圧縮リング３のはさみ面３ａの角部に当たらないようにしているので、圧縮リング３による拡径片４の固定力が小さくなり、拡径片４を離脱させるための力が小さくて済む。

なお、本実施形態によれば、圧縮リング３から離脱した拡径片４が、ニップル２１と継手外筒５との間に形成される空間に残るようになっているので、圧縮リング３の弾性力により拡径片４が勢いよく離脱しても、接続作業者等に当たるおそれがなく、接続作業を安全に行うことができる。また、継手外筒５が透明（または半透明）の樹脂にて構成されているので、拡径片４が圧縮リング３から離脱したか否かを目視にて確認することができ、管接続を確実に行うことができるという効果もある。

本発明は、給水管・給湯管などの各種管の接続に用いられる管継手、特に、架橋ポリエチレンまたはポリブテンなどの樹脂によって成形された合成樹脂管（ホース等）の接続に使用される管継手に有効に利用できる。

本発明の実施形態の縦断面図である。図１のＸ−Ｘ矢視図である。図１のＹ−Ｙ断面図である。図３のＺ矢視図である。圧縮リングの縮径状態を示す平面図である。圧縮リングの要部平面図である。圧縮リングの要部断面図である。拡径片の斜視図である。拡径片の正面図（Ａ）、平面図（Ｂ）及び側面図（Ｃ）である。本発明の実施形態の作用説明図である。拡径片の比較例（脚部なし）の離脱動作の説明図である。本発明の実施形態の作用説明図である。本発明の実施形態を使用状態で示す縦断面図である。

符号の説明

１管継手
２継手本体
２ａ雄ねじ
２１ニップル
２１ａ溝部
３圧縮リング
３ａはさみ面
４拡径片
４ａ脚部
４ｂ当り面
４ｃ切欠き
５継手外筒
６袋ナット
７抜け止めリング
８Ｏリング
１００合成樹脂管

Claims

接続を行う管の内部に挿入されるニップルが一体形成された継手本体と、ニップルよりも径が大きな拡径状態から管端部をニップルに締め付ける縮径状態への変形が可能な弾性材料製の圧縮リングと、圧縮リングのはさみ面に挟まれて圧縮リングを拡径状態に保持する拡径片を備え、管接続時においてニップルに差し込んだ管の先端にて拡径片を離脱させることにより圧縮リングを縮径させ、この圧縮リングの弾性力によって管壁体をニップル外周面に押し付ける構造の管継手において、前記拡径片は、圧縮リングに当たる部分が、圧縮リングのはさみ面に合わせたテーパ形状に加工されていることを特徴とする管継手。
接続を行う管の内部に挿入されるニップルが一体形成された継手本体と、ニップルよりも径が大きな拡径状態から管端部をニップルに締め付ける縮径状態への変形が可能な弾性材料製の圧縮リングと、圧縮リングのはさみ面に挟まれて圧縮リングを拡径状態に保持する拡径片を備え、管接続時においてニップルに差し込んだ管の先端にて拡径片を離脱させることにより圧縮リングを縮径させ、この圧縮リングの弾性力によって管壁体をニップル外周面に押し付ける構造の管継手において、前記拡径片には、圧縮リングのはさみ面の角部に相当する位置に切欠きが設けられていることを特徴とする管継手。
接続を行う管の内部に挿入されるニップルが一体形成された継手本体と、ニップルよりも径が大きな拡径状態から管端部をニップルに締め付ける縮径状態への変形が可能な弾性材料製の圧縮リングと、圧縮リングのはさみ面に挟まれて圧縮リングを拡径状態に保持する拡径片を備え、管接続時においてニップルに差し込んだ管の先端にて拡径片を離脱させることにより圧縮リングを縮径させ、この圧縮リングの弾性力によって管壁体をニップル外周面に押し付ける構造の管継手において、拡径片の下端部に、ニップルの外周方向に沿って外方に開きながら延出する脚部が形成されているとともに、その脚部の先端部がニップルの先端側に向けて屈曲していることを特徴とする管継手。
接続を行う管の内部に挿入されるニップルが一体形成された継手本体と、ニップルよりも径が大きな拡径状態から管端部をニップルに締め付ける縮径状態への変形が可能な弾性材料製の圧縮リングと、圧縮リングのはさみ面に挟まれて圧縮リングを拡径状態に保持する拡径片を備え、管接続時においてニップルに差し込んだ管の先端にて拡径片を離脱させることにより圧縮リングを縮径させ、この圧縮リングの弾性力によって管壁体をニップル外周面に押し付ける構造の管継手において、圧縮リングのはさみ面が、拡径片を配置する側の角が鋭角となるように、管軸方向に逆テーパ形状に加工されていることを特徴とする管継手。