JP2006283861A

JP2006283861A - 配管継手

Info

Publication number: JP2006283861A
Application number: JP2005103503A
Authority: JP
Inventors: Koji Shimizu; 晃治清水; Satoru Nonaka; 悟野中
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2006-10-19

Abstract

【課題】配管の挿入時の抵抗を十分に小さくして、配管を小さな力で円滑に挿入可能な配管継手を提供する。
【解決手段】配管継手１０において、配管２８の外面に食い込んで抜止めする爪４２が内面に形成された爪片４０を保持溝３８にて軸方向にスライド可能に保持するようになす。そして外筒部２０にはテーパ形状のガイド面３４ａを、爪片４０には対応する被ガイド面３６ａを形成しておき、配管２８の挿入時にはガイド面３４ａに沿って爪片４０を挿入方向に移動させつつ径方向外方に拡がり運動させる一方、配管２８に対して引抜方向の力が働いたときには爪片４０をガイド面３４ａに沿って引抜方向に移動させつつ径方向内方に縮まり運動させるようにする。
【選択図】図１

Description

この発明は配管継手に関し、詳しくは配管の挿入時の抵抗を少なくするための技術手段に特徴を有するものに関する。

従来、内筒部と外筒部との間に環状の挿入空間を有し、そこに配管を軸方向に挿入させて、これを抜止状態にロックする配管継手が公知である。
この種配管継手として、図７に示しているように円筒形状の爪部材２１０をロック部材として備えたものと、図８に示しているようにリング状の爪部材２２２をロック部材として備えたものとが知られている。

図７に示す配管継手２００は、内筒部２０２と、外筒部２０４と、それらの間に形成された環状の挿入空間２０６とを有しており、そこに配管（ここでは樹脂配管）２０８を軸方向に挿入させて、それを爪部材２１０により抜止状態にロックするようになっている。
図７（Ｂ）に示しているように爪部材２１０は全体として円筒形状をなしていて、軸方向に延びるスリット２１２が周方向に所定間隔で複数形成されており、それらスリット２１２と２１２との間に弾性アーム２１４が形成されている。
これら弾性アーム２１４のそれぞれには先端部に内向きの爪２１６が形成されており、配管２０８に対し引抜方向の力が働いたときにそれら爪２１６を配管２０８の外面に食い込ませて、配管２０８を抜止状態にロックする。

尚爪部材２１０は、スプリング２１８によって常時配管２０８の引抜方向に付勢されている。
また内筒部２０２の外周面にはＯリング（シールリング）２２０が装着されていて、このＯリング２２０にて内筒部２０２と配管２０８との間がシールされるようになっている。

この配管継手２００では、配管２０８を挿入空間２０６に挿入すると、爪２１６が弾性アーム２１４の弾性変形（径方向外方への弾性変形）を伴って拡径し、配管２０８の挿入を許容する。
一方配管２０８に対し引抜方向の力が働くと、その引抜力によって爪２１６が配管２０８の外面に食い込んでこれを抜止めする。

一方図８に示す配管継手（下記特許文献１に開示のもの）２２４は、外筒部２２６がその内側の挿入空間２２８に臨んでリング状の爪部材２２２を保持しており、挿入空間２２８に挿入された配管２０８を、爪部材２２２によって抜止めするようになっている。
爪部材２２２は、図８（Ｂ）に示しているように周方向に連続したリング基部２３０と、そのリング基部２３０から径方向内方に斜めに突出した複数の爪２３２を有しており、挿入空間２２８への配管２０８の挿入時には、それら爪２３２が径方向外方に弾性変形して配管２０８の挿入を許容する一方、配管２０８に対し引抜方向の力が働いたときには、それら爪２３２が配管２０８の外面に食い込んで配管２０８を抜止めする。

しかしながらこれら配管継手２００，２２４は、何れも配管２０８の挿入時に爪部材２１０，２２２を径方向外方に弾性変形させて配管２０８の挿入を行うものであり、配管２０８の挿入時に大きな抵抗が働いて配管２０８の挿入作業性が悪く、ひいては配管２０８の接続作業性が悪いといった問題があった。
また特に図８に示す配管継手２２４の場合、リング状をなす爪部材２２２の爪２３２が配管２０８の外面に食い込む際に大きな力によって塑性変形し易く（爪部材２２２は金属製である）、このため配管２０８の接続及び接続解除を繰り返すと、爪２３２の塑性変形によって爪部材２２２のロック或いはロック解除性能が不安定化する問題があった。

尚、下記特許文献２には配管の挿入時の抵抗を小さくすることを目的とした管継手（配管継手）が開示されているが、このものもまた配管の挿入時に爪部材を径方向外方に弾性変形させるものであって、配管の挿入時の抵抗を十分に小さくすることができない。

更に下記特許文献３には、同じく配管の挿入時の抵抗を小さくすることを目的とした管（配管）の継手構造が開示されているが、このものもまた、配管の挿入時に爪部材を径方向外方に弾性変形させるものであり、同様の理由によって配管の挿入時の抵抗を十分に小さくすることができない。

特開平１１−６３３４７号公報特開平５−３１２２８６号公報特開平７−１７４２７１号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、配管挿入時の抵抗を十分に小さくして、配管を小さな力で円滑に挿入可能な配管継手を提供することを目的としてなされたものである。
また本発明の他の目的は、配管の挿脱を繰り返した場合においても性能が不安定化することの無い配管継手を提供することにある。

而して請求項１のものは、外筒部の内側に挿入空間を有し、該挿入空間に軸方向に挿入された配管を抜止状態にロックする配管継手において、前記挿入空間に挿入された前記配管に引抜方向の力が働いたときに該配管の外面に食い込んで抜止めをなす爪が内面に形成された爪片を、前記外筒部の側に且つ前記挿入空間に臨んで周方向に間隔を隔てて複数配置して、各爪片を該外筒部に設けた保持溝にて軸方向にスライド可能に保持するようになし、且つ該外筒部には前記配管の挿入方向に向かって径方向寸法が増大するテーパ形状のガイド面を、また前記爪片には対応する形状の被ガイド面を形成してそれらを相対摺動可能に接触させ、該配管の挿入時には該ガイド面に沿って該爪片を挿入方向に移動させつつ径方向外方に拡がり運動させる一方、該配管に対して引抜方向の力が働いたときには該爪片を該ガイド面に沿って該引抜方向に移動させつつ径方向内方に縮まり運動させて、各爪片の爪を該配管の外面に食い込ませ抜止めするようになしてあることを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記外筒部はそれぞれ筒状をなす外側部材と該外側部材に対して回転可能に内嵌する内側部材とを備えており、該内側部材に且つ該内側部材を径方向に貫通する形態で前記保持溝が設けられているとともに、該外側部材の内面に全周に亘って前記ガイド面が、前記爪片の外面に前記被ガイド面がそれぞれ形成してあることを特徴とする。

請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記外筒部の内側に内筒部が備えられていて、それらの間に前記挿入空間が環状に形成されているとともに、該内筒部の外面には該内筒部と前記配管との間をシールするシールリングが装着されており、且つ前記爪片は、該配管に対する抜止作用状態で該シールリングが該爪片の軸方向の前端と後端との間に位置するようにその長さ及び配置位置が定めてあることを特徴とする。

請求項４のものは、請求項３において、前記爪片には前記爪が軸方向に複数設けてあり、前記配管に対する抜止作用状態の下で何れかの爪が前記シールリングと同じ軸方向位置に位置して該配管を介し該シールリングを押圧するシール押えを成していることを特徴とする。

請求項５のものは、請求項３において、前記爪片には前記配管に対する抜止作用状態の下で前記シールリングと同じ軸方向位置で径方向内方に突出し、該配管を介して該シールリングを押圧する前記爪とは別のシール押えが設けてあることを特徴とする。

発明の作用・効果

以上のように本発明は、爪片を外筒部の側に周方向に間隔を隔てて複数配置して、これを保持溝にて軸方向にスライド可能に保持するようになすとともに、外筒部には配管の挿入方向に向かって径方向寸法が増大するテーパ形状のガイド面を、また爪片には対応する形状の被ガイド面を形成して、それらを相対摺動可能に接触させ、配管の挿入時に爪片をそのガイド面に沿って配管の挿入方向に移動させつつ径方向外方に拡がり運動させる一方、配管に引抜方向の力が働いたときにはそのテーパ形状のガイド面の作用で爪片の爪を配管の外面に食い込ませてこれを抜止めするようになしたもので、本発明の配管継手は、従来の配管継手のように配管の挿入時に爪部材を弾性変形させて配管挿入するものでは無く、爪片の径方向外方への拡がり運動を伴って配管を挿入可能としたものであるため、配管の挿入時における抵抗を著しく小さくすることができ、配管の挿入作業を容易に行うことができる。

一方で配管に対し引抜方向の力が働いたときには、テーパ形状のガイド面の作用で爪片の爪を配管の外面に強く食い込ませて、配管を強固な力で抜止状態にロックすることができる。
また本発明の配管継手は上記のように配管の挿入時に円筒状ないしリング状の爪部材を弾性変形させるといったもので無いため、その弾性変形の繰返しによって爪部材による配管のロック或いはロック解除の性能が不安定化してしまう問題も解決することができる。

本発明では、上記外筒部を筒状をなす外側部材と、これに回転可能に内嵌する内側部材とを備えて構成し、その内側部材に保持溝を設けるとともに、外側部材の内面に全周に亘ってガイド面を、また爪片の外面に被ガイド面をそれぞれ形成しておくことができる（請求項２）。
このようにしておけば、爪片による抜止作用状態の下で配管が内側部材とともに回転可能となり、配管継手への配管の接続作業時に、配管の回転によって配管の捩れを無くすことができ、適正且つ良好な状態に配管接続を行うことが可能となる。

次に請求項３は、配管に対する抜止作用状態で爪片の前端と後端との間に、外筒部の内側に設けた内筒部の外周面のシールリングが位置するように爪片の長さ及び配置位置を定めたもので、この請求項３によれば、配管の引抜方向の力によって爪片をガイド面の作用で径方向内方に縮まり運動させたときに、その爪片によって配管をシールリングに対して押圧することができ、これによりシールリングによるシール性を高めることができる効果が得られる。

この場合において、その爪片には配管の外面に食い込む爪を軸方向に複数設けておいて、何れかの爪を配管を介してシールリングを押圧するシール押えと成しておくことができる（請求項４）。
このようにすれば、シールリングに対する押圧力を更に高めることができ、シールリングによるシール作用を更に効果的に発揮させることができる。

一方請求項５は、そのような爪とは別に径方向内方に突出するシール押えを爪片に設けたもので、この場合においてもシールリングによるシール作用をより効果的に発揮させることができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は本実施形態の配管継手で、継手本体１２を有している。
この継手本体１２には、内筒部１４と、その付根の大径部１６とが一体に構成されている。
ここで大径部１６の外周面には雄ねじ部１８が形成されている。

２０は継手本体１２とは別体に構成された略円筒形状をなす外側部材２２と内側部材２４とから成る外筒部で、内筒部１４との間に環状の挿入空間２６を形成しており、そこに樹脂製の配管２８が軸方向に挿入されるようになっている。
ここで内筒部１４の外周面には軸方向の２箇所に環状溝が形成されていて、そこに弾性を有するシールリングとしてのＯリング３０-１，３０-２が嵌込状態に装着されている。
このＯリング３０-１，３０-２は内筒部１４と配管２８との間をシールする作用をなす。

外側部材２２は端部に雌ねじ部３２を有しており、この雌ねじ部３２が大径部１６の雄ねじ部１８にねじ結合されている。
外側部材２２の内面は、樹脂製の配管２８の挿入方向に大径化する雌テーパ面３４とされており、また内側部材２４の外面（径方向外面）は対応する雄テーパ面３６とされており、外側部材２２に対して内側部材２４がそれら雌テーパ面３４及び雄テーパ面３６において回転可能に嵌合（内嵌）されている。

図２に示しているように、内側部材２４には周方向に沿って一定間隔で複数の貫通の保持溝３８が設けられていて、各保持溝３８に互いに独立した爪片４０が軸方向にスライド可能に保持されている。
図１に示しているように上記雌テーパ面３４はその一部、即ち保持溝３８に臨んで位置する部分が配管２８の挿入方向に大径化するガイド面３４ａを成している。

一方爪片４０の外面は、これに対応した雄テーパ面、即ちガイド面３４ａに対応した傾斜角度の雄テーパ面から成る被ガイド面３６ａとされている。
各爪片４０は、このガイド面３４ａにより案内されつつ軸方向にスライド移動する。

各爪片４０は、上記環状の挿入空間２６に臨んで配置されており、そしてその挿入空間２６側の内面に、複数の爪４２が軸方向に間隔を隔てて複数（ここではそれぞれ３個）設けられている。
これら爪４２のそれぞれは断面形状が鋸歯形状をなしており、配管２８の挿入側の面がなだらかに傾斜したカム面４４とされ、また反対側の面が軸直角方向に鋭く立ち上がった掛止面４６とされている。

図１は継手本体１２への配管２８の接続状態を表しており、この状態において、即ち爪片４０による配管２８の抜止作用状態の下で、爪片４０の軸方向の前端と後端との間の位置に一方のＯリング３０-１が位置するように、爪片４０の軸方向長さ及び配置位置が選ばれている。
更にこの実施形態では、図１に示す爪片４０の抜止作用状態の下で図中右端の爪４２がＯリング３０-１に対して軸方向の同じ位置に位置し、右端の爪４２が、Ｏリング３０-１を配管２８を介して径方向内方に押圧するシール押えとしての働きをなしている。
即ちこの実施形態では、図中右端の爪４２がシール押えとして構成されている。

次に本実施形態の作用を説明する。
本実施形態では、図３及び図４に示しているように配管２８を配管継手１０の挿入空間２６に図中右方向に挿入すると、保持溝３８に保持されている爪片４０が配管２８の挿入につれてガイド面３４ａの案内の下に軸方向、即ち図中右方向に移動するとともに径方向外方に拡がり運動する。
即ち配管２８を挿入空間２６に挿入すると、爪片４０がガイド面３４ａの案内の下に径方向外方に逃げて行く。
従って配管２８の挿入時の抵抗を著しく小さくすることができ、軽やかに且つ簡単に配管２８を挿入空間２６に挿入することができる。

一方挿入空間２６に挿入した配管２８に対し引抜方向の力を加えると、爪片４０が今度は図１に示しているようにガイド面３４ａの案内の下に径方向内方に縮まり運動し、各爪片４０に設けられた爪４２が、配管２８の外面に食い込んで配管２８を抜止めする。
ここにおいて配管２８が配管継手１０に対し抜止状態にロックされた状態となる。
このとき爪片４０はその全体が配管２８を外面から内方に向けて強く押圧する。
特に爪片４０の図中右端の爪４２が、最終的な抜止作用状態の下でＯリング３０-１に対して径方向に丁度対向した位置にあって、配管２８を介しＯリング３０-１を径方向内方に強く押圧した状態となり、Ｏリング３０-１によるシール性を効果的に高める働きをなす。

以上のような本実施形態の配管継手１０においては、配管２８の挿入時に爪片４０の径方向外方への拡がり運動を伴って配管２８を挿入可能とするものであるため、配管２８の挿入時における抵抗を著しく小さくし得て、配管２８の挿入作業性を良好となすことができる。
一方で配管２８に対し引抜方向の力が働いたときには、テーパ形状のガイド面３４ａの作用で、爪片４０の爪４２を配管２８の外面に強く食い込ませて、配管２８を強固な力で抜止状態にロックすることができる。
また配管２８の挿入時に爪片４０が弾性変形する必要が無いため、その弾性変形の繰返しによって配管２８のロック或いはロック解除の性能が不安定化してしまうといった問題も解決することができる。

また本実施形態では、爪片４０による抜止作用状態の下で配管２８が内側部材２４とともに回転可能であるため、配管継手１０への配管２８の接続作業時に、配管２８の回転によって配管２８の捩りを無くすことができ、適正且つ良好な状態に配管接続を行うことができる。

尚、図５（Ａ）に示しているように外筒部２０、詳しくは内側部材２４に支持部４８を、また爪片４０に被支持部５０を設けておいて、かかる支持部４８にて爪片４０の被支持部５０を径方向に支持するようになしても良い。

図５（Ｂ）は爪片４０の他の形態例を示したもので、このうち（イ）の例は、爪片４０の端部にフラットな押圧面５２を有する径方向内方への突出形状をなすシール押え５４を、爪４２とは別に設けた例である。
また（ロ）の例は、湾曲形状の押圧面５２を有する径方向内方への突出形状をなすシール押え５４を、爪４２とは別に設けた例である。

図６は本発明の更に他の実施形態を示している。
図示のようにこの例は、内側部材２４に軸方向の貫通のスリットを設けてこれを保持溝５６と成し、そこに対応する厚みの薄板状の爪片５８を軸方向にスライド可能に保持させるようになした例である。
尚保持溝５６はその一端が内側部材２４の端面で開口した形態をなしている。
上記実施形態の爪片４０は、通常金属材の切削加工によって形成することとなるが、この図６に示す薄板状の爪片５８は、これを金属板のプレス加工によって容易に形成することができる。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれらはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。

本発明の一実施形態である配管継手を配管接続状態で示す断面図である。図１の内側部材と爪片とを示す斜視図である。同実施形態の配管継手に配管を挿入する際の作用説明図である。図３に続く作用説明図である。本発明の他の実施形態の要部を示す図である。本発明の更に他の実施形態の要部を示す図である。従来の配管継手を示す図である。図７とは異なる従来の配管継手を示す図である。

符号の説明

１０配管継手
１４内筒部
２０外筒部
２２外側部材
２４内側部材
２６挿入空間
２８配管
３０-１，３０-２Ｏリング（シールリング）
３４ａガイド面
３６ａ被ガイド面
３８，５６保持溝
４０，５８爪片
４２爪
５４シール押え

Claims

外筒部の内側に挿入空間を有し、該挿入空間に軸方向に挿入された配管を抜止状態にロックする配管継手において、
前記挿入空間に挿入された前記配管に引抜方向の力が働いたときに該配管の外面に食い込んで抜止めをなす爪が内面に形成された爪片を、前記外筒部の側に且つ前記挿入空間に臨んで周方向に間隔を隔てて複数配置して、各爪片を該外筒部に設けた保持溝にて軸方向にスライド可能に保持するようになし、且つ該外筒部には前記配管の挿入方向に向かって径方向寸法が増大するテーパ形状のガイド面を、また前記爪片には対応する形状の被ガイド面を形成してそれらを相対摺動可能に接触させ、該配管の挿入時には該ガイド面に沿って該爪片を挿入方向に移動させつつ径方向外方に拡がり運動させる一方、該配管に対して引抜方向の力が働いたときには該爪片を該ガイド面に沿って該引抜方向に移動させつつ径方向内方に縮まり運動させて、各爪片の爪を該配管の外面に食い込ませ抜止めするようになしてあることを特徴とする配管継手。
請求項１において、前記外筒部はそれぞれ筒状をなす外側部材と該外側部材に対して回転可能に内嵌する内側部材とを備えており、該内側部材に且つ該内側部材を径方向に貫通する形態で前記保持溝が設けられているとともに、該外側部材の内面に全周に亘って前記ガイド面が、前記爪片の外面に前記被ガイド面がそれぞれ形成してあることを特徴とする配管継手。
請求項１，２の何れかにおいて、前記外筒部の内側に内筒部が備えられていて、それらの間に前記挿入空間が環状に形成されているとともに、該内筒部の外面には該内筒部と前記配管との間をシールするシールリングが装着されており、且つ前記爪片は、該配管に対する抜止作用状態で該シールリングが該爪片の軸方向の前端と後端との間に位置するようにその長さ及び配置位置が定めてあることを特徴とする配管継手。
請求項３において、前記爪片には前記爪が軸方向に複数設けてあり、前記配管に対する抜止作用状態の下で何れかの爪が前記シールリングと同じ軸方向位置に位置して該配管を介し該シールリングを押圧するシール押えを成していることを特徴とする配管継手。
請求項３において、前記爪片には前記配管に対する抜止作用状態の下で前記シールリングと同じ軸方向位置で径方向内方に突出し、該配管を介して該シールリングを押圧する前記爪とは別のシール押えが設けてあることを特徴とする配管継手。