JP2009092153A - 管継手用ロックリング及び管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】管継手の挿入孔に挿入された管体をロックリングの爪部によって保持するとき、爪部の管体への食い込みが過多となることを抑制する。
【解決手段】管継手１０には、管体４０が挿入される挿入孔２０と面する位置にロックリング３０が配置されている。ロックリング３０は、断面が横向きの略Ｖ字形であり、内周面と外周面に複数の切り込み３２、３４が形成されている。ロックリング３０は、切り込み３２の間に内周側に延出された４個の第１爪部３６と、各第１爪部３６の間に内周側に延出された４個の第２爪部３８とを備えている。第２爪部３８は、第１爪部３６よりも管体４０の外周面に対する抜き出し側の角度が大きく形成されている。管体４０を管継手１０の挿入孔２０に挿入したとき、第１爪部３６が管体４０の外周面に食い込みやすく、第２爪部３８が管体４０の外周面に食い込みにくい。
【選択図】図３

Description

本発明は、管継手用ロックリング及び管継手に係り、特に管継手の内部に挿入された管体の抜け出しを阻止する管継手用ロックリング、及びこの管継手用ロックリングを備えた管継手に関する。

従来から、パイプを継手本体の挿入孔にワンタッチ操作によって接続すると共に、パイプを離脱することができる管継手が一般的に使用されている。

このような管継手は、挿入孔の内部にロックリングが配置されており、ロックリングの内周側に爪が形成されている。そして、挿入孔に挿入された樹脂製のパイプの外周面にロックリングの爪が食い込むことによって、パイプの挿入孔からの離脱を抑制している（例えば特許文献１を参照）。
特開２００４−３０８７９３号公報

しかし、特許文献１に記載の管継手では、ロックリングの爪がパイプに食い込む量を調整することができない。このため、高温での使用時などに、ロックリングの爪がパイプに食い込む量が過多となり、ロックリングの爪がパイプを貫通し、又は食いちぎる恐れがある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、爪部の管体への食い込み量が過多となることを抑制できる管継手用ロックリング及び管継手を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、管体が挿入される管継手に設けられ、前記管体の抜き出しを阻止する管継手用ロックリングであって、前記管継手の内部に装着されるリング部と、前記リング部から前記管継手の奥側へ向かって斜めに延出され、前記管体の外周面に食い込んで前記管体の抜き出しを阻止する複数の第１爪部と、前記第１爪部の間の前記リング部から前記管継手の奥側へ向かって斜めに延出され、前記第１爪部よりも前記管体の外周面に対する抜き出し側の角度が大きい複数の第２爪部と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、管体が挿入される管継手の内部に、管継手用ロックリングのリング部が装着されている。管継手用ロックリングには、リング部から管継手の奥側へ向かって斜めに複数の第１爪部が延出されており、第１爪部の間のリング部から管継手の奥側へ向かって斜めに、第１爪部よりも管体の外周面に対する抜き出し側の角度が大きい複数の第２爪部が延出されている。管体を管継手の内部に挿入すると、内圧の作用等によって管継手用ロックリングのリング部から延出された複数の第１爪部が管体の外周面に食い込み、複数の第１爪部で管体が保持されることによって、管体の抜き出しが阻止される。その際、第１爪部がリング部から管継手の奥側へ向かっているので、第１爪部が管体に食い込みやすく、また、第１爪部が管体の抜き出し方向と逆方向に食い込むため、管体の抜け出しを抑制できる。また、内圧の作用等によって複数の第２爪部が管体の外周面に食い込むが、第２爪部は、第１爪部よりも管体の外周面に対する抜き出し側の角度が大きいため、第１爪部よりも管体の外周面への食い込み量が小さい。このため、複数の第２爪部によって、複数の第１爪部の管体の外周面への食い込み量が過多となることが抑制される。従って、高温での使用時などに第１爪部の食い込み量が過多となって第１爪部が管体を貫通するなどの不具合の発生が抑制される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の管継手用ロックリングにおいて、前記リング部の周方向に前記第１爪部と前記第２爪部が交互に形成されていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明では、リング部の周方向に第１爪部と第２爪部が交互に形成されているので、複数の第１爪部が管体の外周面に食い込んだときに、夫々の第１爪部の両側の第２爪部は、管体の外周面への食い込み量が第１爪部よりも小さい。これにより、複数の第１爪部と複数の第２爪部の管体への食い込みが安定化し、第１爪部の食い込み量が過多となることがよりいっそう抑制される。

請求項３に記載の発明に係る管継手は、管体が挿入される挿入孔が形成された継手本体と、前記継手本体に装着されるリング部と、前記リング部から内周側に前記継手本体の奥側に向かって斜めに延出され、前記管体の外周面に食い込んで前記管体の抜き出しを阻止する複数の第１爪部と、前記爪部の間の前記リング部から前記管継手の奥側へ向かって斜めに延出され、前記第１爪部よりも前記管体の外周面に対する抜き出し側の角度が大きい複数の第２爪部と、を備えた管継手用ロックリングと、前記継手本体に外挿され、前記管継手用ロックリングを前記継手本体に保持すると共に、前記リング部に当接して前記爪部の前記管体からの抜けを阻止するテーパー面を備えたスリーブと、を有することを特徴としている。

請求項３に記載の発明では、継手本体に、管体が挿入される挿入孔が形成されており、継手本体に管継手用ロックリングのリング部が装着されている。管継手用ロックリングには、リング部から管継手の奥側へ向かって斜めに複数の第１爪部が延出されており、第１爪部の間のリング部から管継手の奥側へ向かって斜めに、第１爪部よりも管体の外周面に対する抜き出し側の角度が大きい複数の第２爪部が延出されている。また、継手本体に外挿されたスリーブによって管継手用ロックリングが継手本体に保持されている。管体を管継手の内部に挿入すると、内圧の作用等によって管継手用ロックリングのリング部がスリーブのテーパー面に当接し、管継手用ロックリングのリング部から延出された複数の第１爪部が管体の外周面に食い込み、複数の第１爪部で管体が保持されることによって、管体の抜き出しが阻止される。その際、第１爪部がリング部から管継手の奥側へ向かっているので、第１爪部が管体に食い込みやすく、また、第１爪部が管体の抜き出し方向と逆方向に食い込むため、管体の抜け出しを抑制できる。また、内圧の作用等によって複数の第２爪部が管体の外周面に食い込むが、第２爪部は、第１爪部よりも管体の外周面に対する抜き出し側の角度が大きいため、第１爪部よりも管体の外周面への食い込み量が小さい。このため、複数の第２爪部によって、複数の第１爪部の管体の外周面への食い込み量が過多となることが抑制される。従って、高温での使用時などに第１爪部の食い込み量が過多となって第１爪部が管体を貫通するなどの不具合の発生が抑制される。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の管継手において、前記第１爪部と前記第２爪部は金属製であり、前記管体は樹脂製又はゴム製であることを特徴としている。

請求項４に記載の発明では、第１爪部と第２爪部は金属製であり、管体が樹脂製又はゴム製であるので、第１爪部と第２爪部が管体の外周面に食い込みやすく、管体の管継手からの抜け出しが抑制される。

請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の管継手において、前記スリーブには、前記第１爪部及び前記第２爪部と前記管体の間に入り込んで前記第１爪部及び前記第２爪部の前記管体への食い込みを解除する解放リングが設けられていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明では、スリーブに設けられた解放リングが第１爪部及び第２爪部と管体との間に入り込むことで、第１爪部及び第２爪部の管体への食い込みが解除され、管体を挿入孔から引き抜くことが可能となる。このため、簡単な操作によって、管体の管継手への結合および離脱を行うことができる。

本発明に係る管継手用ロックリング及び管継手では、複数の第１爪部及び複数の第２爪部の管体への食い込み量が過多となることを抑制でき、第１爪部及び第２爪部が管体に貫通するなどの不具合の発生を抑制できる。

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には、本発明の一実施形態である管継手用ロックリングを備えた管継手における管体を分離した状態が示されている。また、図４には、図１に示す管継手における管体を結合した状態が示されている。

図１及び図４に示されるように、管継手１０は、管状の本体部１２と、この本体部１２に外挿される管状の中間部１４とで継手本体１６が構成されている。さらに、管継手１０は、中間部１４に外挿された管状のスリーブ１８を備えており、本体部１２と中間部１４及びスリーブ１８との間に、管体４０が挿入される挿入孔２０が形成されている。

スリーブ１８の内側には、管体４０を挿入孔２０に保持するためのロックリング３０が設けられている。このロックリング３０は、断面が横向きの略Ｖ字形をなしており、略Ｖ字形の開口部３０Ａが継手本体１６の奥側に向かうように配置されている。そして、ロックリング３０の開口部３０Ａが中間部１４の船型の先端部１４Ａと対向するように配置されており、開口部３０Ａの一部が先端部１４Ａに当接している。また、スリーブ１８の内壁には、ロックリング３０の略Ｖ字形の外側面が当接可能なテーパー面１８Ａが形成されている。このテーパー面１８Ａは、挿入孔２０の入口２０Ａ側に向かって小径となるように形成されている。

スリーブ１８の内側には、ロックリング３０よりも挿入孔２０の入口２０Ａ側に、前後方向（軸方向）に移動可能な解放リング２２が内挿されている。この解放リング２２は、内壁が挿入孔２０の一部を構成しており、解放リング２２の外周に形成された突起２２Ａが、スリーブ１８の内周に形成された小径部１８Ｂに当接することで、スリーブ１８からの抜けが防止されている。また、本体部１２には、挿入孔２０に面した外周面に２つの周溝１２Ａが形成されており、これらの周溝１２Ａにそれぞれゴム製のＯリング２４が嵌め込まれている。

また、本体部１２の挿入孔２０の最奥部には、大径とされた壁面１３が形成されており、この壁面１３が管体４０のストッパーになっている。また、本体部１２の挿入孔２０と反対側の端部には、他の配管が接続される雄ネジ１２Ｂが形成されており、本体部１２の中間部には、スパナを掛けるための六角部１２Ｃが形成されている。

この管継手１０では、本体部１２は黄銅製、中間部１４、スリーブ１８及び解放リング２２は樹脂製、ロックリング３０は金属製（例えば、ステンレスなど）である。なお、管継手１０の各部材はこれらの材質に限定するものではなく、他の材質でも構わない。また、管体４０は樹脂製（例えば、ポリブテンなど）である。なお、管体４０はゴム製、又はロックリング３０の第１爪部３６、第２爪部３８が食い込み可能な他の比較的軟らかい部材としてもよい。

図２及び図３には、図１に示す管継手１０に用いられるロックリング３０が示されている。図２中の（Ａ）はロックリング３０の平面図、（Ｂ）はロックリング３０の半裁断面図である。図３中の（Ｃ）はロックリング３０の第２爪部３８の部分拡大図、（Ｄ）はロックリング３０の第１爪部３６の部分拡大図である。

このロックリング３０は、切断部のない連続的なリング部３１を備えており、軸方向に沿って切断した断面が横向きの略Ｖ字形をなしている。ロックリング３０は、リング部３１の内周側及び外周側に、交互にそれぞれ複数（本実施形態では８個）の切り込み３２、３４が形成されている。外周側の切り込み３４には、一つおきに突起３５が設けられている。リング部３１の内周側の各切り込み３２の間には、内周側へ管継手１０の奥側に向かって斜め方向に複数の第１爪部３６と複数の第２爪部３８とが延出されている。これらの第１爪部３６と第２爪部３８はリング部３１の周方向に交互に設けられている。本実施形態では、リング部３１の内周側に４個の第１爪部３６と４個の第２爪部３８とが交互に設けられている。

図３（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、第１爪部３６は、先端側が開口部３０Ａを拡大するように内周側に折り曲げられており、第１爪部３６の先端部は尖形に形成されている。図３（Ｂ）、（Ｄ）に示されるように、第２爪部３８は、先端側が開口部３０Ａを拡大するように内周側に折り曲げられており、第１爪部３６の先端部は尖形に形成されている。管体４０の外周面とほぼ平行な線Ｌ_１に対する抜き出し側の第２爪部３８の角度θ_２は、線Ｌ_１に対する抜き出し側の第１爪部３６の角度θ_１よりも大きくなるように設定されている。また、第１爪部３６及び第２爪部３８の先端部に位置する管体４０の外周面とほぼ平行な線Ｌ_２に対する抜き出し側の第２爪部３８の先端部の角度は、線Ｌ_２に対する抜き出し側の第１爪部３６の先端部の角度よりも大きくなるように設定されている。すなわち、管体４０の外周面とほぼ平行な線Ｌ_１、Ｌ_２に対する抜き出し側の第１爪部３６の角度が第２爪部３８の角度よりも小さく、第１爪部３６が管体４０の外周面に対して寝ているため、第１爪部３６は管体４０に食い込みやすい。管体４０の外周面とほぼ平行な線Ｌ_１、Ｌ_２に対する第２爪部３８の角度が第１爪部３６の角度よりも大きく、第２爪部３８が管体４０の外周面に対して起立しているため、第２爪部３８は管体４０に食い込みにくく、食い込みを抑止することができる。第２爪部３８の周方向の長さは、第１爪部３６の周方向の長さとほぼ同じに設定されている。本実施形態では、管体４０の外周面とほぼ平行な線Ｌ_１に対する抜き出し側の第１爪部３６の角度θ_１は２７°に設定されており、管体４０の外周面とほぼ平行な線Ｌ_１に対する抜き出し側の第２爪部３８の角度θ_２は４２°に設定されている。なお、角度θ_１、θ_２はこれに限定されず、他の角度でも良い。

また、第１爪部３６、第２爪部３８の先端部の角度（エッジ部分の角度）は６０°に設定されている。

このような管継手１０では、管体４０の挿入孔２０への挿入に伴ってロックリング３０が同心円状に拡径することになる。すなわち、ロックリング３０は、断面が横向きの略Ｖ字形であり、リング部３１の内周側及び外周側に合計１６個の切り込み３２、３４が設けられていることから、適度な弾性を有している。

次に、管継手１０の作用について説明する。

図１及び図４に示されるように、管継手１０の挿入孔２０に管体４０を挿入すると、管体４０の先端がロックリング３０を拡径する。そして、管体４０の外周面がロックリング３０の第１爪部３６、第２爪部３８を摺接しながら管体４０が奥側へ挿入され、管体４０の内周面が２個のＯリング２４、２４に接触する。管体４０が更に挿入されると、管体４０の先端が本体部１２の壁面１３に到達する。

図４に示されるように、管体４０に内圧が作用すると、管体４０が継手本体１６から抜ける方向の力を受けて、管体４０及びロックリング３０が挿入孔２０から抜ける方向に若干移動し、ロックリング３０のリング部３１の外周側がスリーブ１８のテーパー面１８Ａに当たる。これによって、図５に示されるように、ロックリング３０の複数の第１爪部３６が管体４０の外周側に食い込む。このとき、ロックリング３０の複数の第１爪部３６は継手本体１６の奥側に向けて傾斜しており、管体４０の外周面に対する抜き出し側の第１爪部３６の角度が第２爪部３８の角度よりも小さいので、第１爪部３６は管体４０に食い込みやすい。また、第１爪部３６は管体４０の抜け出し方向と逆方向に斜めに配置されており、管体４０から抜けにくい。

また、図６に示されるように、ロックリング３０の複数の第２爪部３８が管体４０の外周側に食い込むが、管体４０の外周面に対する第２爪部３８の角度が第１爪部３６の角度よりも大きいので、第２爪部３８は管体４０に食い込みにくい。このため、第２爪部３８によって第１爪部３６の管体４０への食い込みを抑止することができ、第１爪部３６の食い込み量が過多となることを抑制できる。また、第１爪部３６の両側に設けられた第２爪部３８によって、それぞれの第１爪部３６の食い込みが抑止されるので、複数の第１爪部３６と複数の第２爪部３８の管体４０への食い込みが安定化し、第１爪部３６の食い込み量が過多となることをより効果的に抑制できると共に、管体４０が挿入孔２０から抜け出す（離脱する）ことを抑制できる。

一方、図４に示す装着状態から管体４０を離脱させる場合には、挿入孔２０の入口２０Ａ側から専用治具（図示省略）を用いて解放リング２２を奥側に押し込む。これによって、解放リング２２の奥側の先端部２２Ｂがロックリング３０の第１爪部３６及び第２爪部３８を押し、ロックリング３０を拡径させる。その際、解放リング２２の先端部２２Ｂがロックリング３０の第１爪部３６及び第２爪部３８を押し広げると同時に、第１爪部３６及び第２爪部３８と管体４０の間に入り込み、第１爪部３６及び第２爪部３８を管体４０から抜き出す。この状態で挿入孔２０から管体４０を引き抜く（離脱させる）ことができる。

このような管継手１０では、第２爪部３８によって第１爪部３６の管体４０への食い込み量が過多となることを抑制することができ、第１爪部３６が管体４０を貫通してしまうことを防止できる。

一方、図７及び図８に示されるように、比較例のロックリング１００で管体４０を保持する場合について説明する。このロックリング１００では、内周側及び外周側に、交互にそれぞれ８個の切り込み３２、３４が設けられている。また、ロックリング１００の内周側には、それぞれの切り込み３２の間に、内周側へ斜め方向に８個の爪部１０２が延出されている。図７に示されるように、ロックリング１００は、略Ｖ字形の先端に形成された爪部１０２が、開口部３０Ａを拡大するように内周側に折り曲げられている。この爪部１０２の先端部は尖形であり、管体４０に食い込みやすい形状となっている。管体４０の外周面に対する爪部１０２の角度は、第１爪部３６（図３参照）の角度と同じに設定されている。

このロックリング１００を備えた管継手（図１に示すロックリング３０をロックリング１００に代えた管継手）では、管体４０を挿入孔２０に挿入すると、内圧の作用によりロックリング１００の爪部１０２が管体４０の外周面に食い込む。このロックリング１００は、爪部１０２が管体４０の外周面に食い込みやすく、爪部１０２の食い込み量を調整することができない。このため、図８に示されるように、高温（例えば、熱湯を流す場合）などの使用条件によっては、爪部１０２が管体４０へ深く食い込み、内圧等で管体４０の反対側まで亀裂１０６が生じる場合がある。

これに対して、本実施形態のロックリング３０では、第２爪部３８によって第１爪部３６の管体４０への食い込み量が過多となることが抑止されるので、第１爪部３６、第２爪部３８によって管体４０を安定して保持することができる。

一方、ロックリングの８個の爪部をすべて第２爪部３８にすることも考えられる。しかし、すべてを第２爪部３８とすると、高温（例えば、熱湯を流す場合）などの使用条件によっては、管体４０の外周面への食い込みが足りなくなる可能性がある。

なお、上記実施形態では、ロックリング３０の第１爪部３６の数が４個で、第２爪部３８の数が４個であったが、この構成に限定するものではなく、他の個数としても良い。また、第２爪部３８と第１爪部３６の数は必ずしも同数でなくても良い。第２爪部３８と第１爪部３６の数は必ずしも同数でない場合は、第２爪部３８が第１爪部３６よりも少ないことが好ましい。例えば、第１爪部３６を６個、第２爪部３８を３個としてもよい。また、第１爪部３６と第２爪部３８の角度、寸法及び形状は、上記構成に限定されず、他の構成としてもよい。

本発明の第１実施形態に係る管継手であって、管体を分離した状態を示す半裁断面図である。 （Ａ）は図１に示す管継手に用いられるロックリングの平面図、（Ｂ）はロックリングの半裁断面図である。 （Ａ）は図１に示す管継手に用いられるロックリングの平面図、（Ｂ）はロックリングの第１爪部と第２爪部を比較した部分拡大図、（Ｃ）はロックリングの第２爪部の部分拡大図、（Ｄ）はロックリングの第１爪部の部分拡大図である。 本発明の第１実施形態に係る管継手であって、管体を結合した状態を示す半裁断面図である。 図３に示すロックリングの第１爪部が管体に食い込んだ状態を示す部分拡大図である。 図３に示すロックリングの第２爪部が管体に食い込んだ状態を示す部分拡大図である。 比較例のロックリングを示す平面図である。 図７に示すロックリングの爪部が管体に食い込んだ状態を示す部分拡大図である。

符号の説明

１０ 管継手
１２ 本体部
１４ 中間部
１６ 継手本体
１８ スリーブ
１８Ａ テーパー面
２０ 挿入孔
２０Ａ 入口
２２ 解放リング
３０ ロックリング
３１ リング部
３６ 第１爪部
３８ 第２爪部
４０ 管体

Claims (5)

1. 管体が挿入される管継手に設けられ、前記管体の抜き出しを阻止する管継手用ロックリングであって、
   前記管継手の内部に装着されるリング部と、
   前記リング部から前記管継手の奥側へ向かって斜めに延出され、前記管体の外周面に食い込んで前記管体の抜き出しを阻止する複数の第１爪部と、
   前記第１爪部の間の前記リング部から前記管継手の奥側へ向かって斜めに延出され、前記第１爪部よりも前記管体の外周面に対する抜き出し側の角度が大きい複数の第２爪部と、
   を有することを特徴とする管継手用ロックリング。
2. 前記リング部の周方向に前記第１爪部と前記第２爪部が交互に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の管継手用ロックリング。
3. 管体が挿入される挿入孔が形成された継手本体と、
   前記継手本体に装着されるリング部と、前記リング部から内周側に前記継手本体の奥側に向かって斜めに延出され、前記管体の外周面に食い込んで前記管体の抜き出しを阻止する複数の第１爪部と、前記爪部の間の前記リング部から前記管継手の奥側へ向かって斜めに延出され、前記第１爪部よりも前記管体の外周面に対する抜き出し側の角度が大きい複数の第２爪部と、を備えた管継手用ロックリングと、
   前記継手本体に外挿され、前記管継手用ロックリングを前記継手本体に保持すると共に、前記リング部に当接して前記爪部の前記管体からの抜けを阻止するテーパー面を備えたスリーブと、
   を有することを特徴とする管継手。
4. 前記第１爪部と前記第２爪部は金属製であり、前記管体は樹脂製又はゴム製であることを特徴とする請求項３に記載の管継手。
5. 前記スリーブには、前記第１爪部及び前記第２爪部と前記管体との間に入り込んで前記第１爪部及び前記第２爪部の前記管体への食い込みを解除する解放リングが設けられていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の管継手。

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