JP2009257358A - 通水管の接続具 - Google Patents

Abstract

【課題】通水管の接続端部を拡径することなく移動スリーブを外挿して接続する通水管の接続具において、接続時に要する力を軽減する。
【解決手段】合成樹脂製の通水管５１に内挿される内挿筒部６を備えた接続具本体２と、通水管５１に外挿される合成樹脂製の外挿スリーブ２１と、外挿スリーブ２１に、外挿スリーブ２１及び通水管５１を押し潰すようにして外挿される移動スリーブ４１とを備え、外挿スリーブ２１は、小径部２２と大径部２３とを有するとともに、スリット２８を軸方向に形成した。そして、移動スリーブ４１を外挿スリーブ２１の小径部２２から大径部２３に移動して外挿し、通水管５１及び外挿スリーブ２１の大径部２３を移動スリーブ４１の内周面と接続具本体２の内挿筒部６の外周面とで挟持して、通水管５１を接続具本体２に接続するものとした。
【選択図】図７

Description

本発明は、給水管、給湯管等の合成樹脂製の通水管を給湯器、ヘッダー、鋼管等に接続するための通水管の接続具に関するものである。

従来より、前記通水管を給湯器、ヘッダー、鋼管等に接続するために接続具が使用されている。通水管は、例えば、図１１に示すように、金属製の接続具６１の略円筒状に形成された接続具本体２に外挿した後、外周面において金属製の移動スリーブ４１を軸方向に移動させることにより接続具６１に接続することができる。即ち、図１１において、接続具６１の接続具本体２は一端にヘッダー等に螺着される螺着部５を備え、他端に合成樹脂製の通水管５１の接続端部５２に内挿される内挿筒部６が設けられている。内挿筒部６の外径は通水管５１の内径より僅かに大きく形成され、移動スリーブ４１の内径は通水管５１の外径より僅かに大きく形成されている。この接続具６１に通水管５１を接続するには、図１１(a)に示すように、移動スリーブ４１を通水管５１にその接続端部５２から僅かに離間した位置まで外挿する。次いで、通水管５１は内挿筒部６の外径より僅かに小さく形成され、しかも一般に硬質樹脂材で形成されているため、そのまま接続具本体２の内挿筒部６に外挿するのは困難であるから、拡径工具を使用して通水管５１の接続端部５２の内径が接続具本体２の内挿筒部６の外径より大きくなるように拡径した後、通水管５１の接続端部５２を接続具本体２の内挿筒部６に外挿する。通水管５１の接続端部５２を接続具本体２の内挿筒部６に外挿した後は、通水管５１の接続端部５２の外径は接続具本体２の内挿筒部６により拡径され、移動スリーブ４１の内径より大きくなっている。そこで、次に、図１１(b)に示すように、移動スリーブ４１を移動させて通水管５１の拡径した接続端部５２に外挿する。これにより、通水管５１の接続端部５２は、移動スリーブ４１の内周面により締付けられ、内挿筒部６の外周面と移動スリーブ４１の内周面との間に挟持されて、接続具６１に接続される。

しかし、図１１に示した接続具６１を使用した接続作業においては、予め拡径工具を使用して通水管５１の接続端部５２を拡径しなければならず、大変面倒であり、また、拡径工具を使用して拡径した通水管５１の接続端部５２が元の状態に縮径する前に速やかに接続端部５２を接続具本体２の内挿筒部６に外挿しなければならなかった。

そこで、このような不具合を解消するため、特開２００３−３３６７７９公報に掲載の通水管の接続具が提案されている。図１２は前記公報に記載の接続具７１を示し、図１２(a)において、接続具７１は、通水管５１の接続端部５２に内挿される内挿筒部６を備えた金属製の接続具本体２と、通水管５１の接続端部５２に外挿される合成樹脂製の外挿スリーブ７２と、この外挿スリーブ７２に、軸方向に移動して該外挿スリーブ７２及び通水管５１の接続端部５２を押し潰すように外挿される移動スリーブ４１とで構成されている。外挿スリーブは７２は軸方向に小径部７３と大径部７４とを有している。ここで、外挿スリーブ７２の内径は通水管５１の接続端部５２の外径より僅かに大きく形成され、移動スリーブ４１の内径は外挿スリーブ７２の小径部７３の外径より大きく、外挿スリーブ７２の大径部７４の外径より小さく形成されている。

この接続具７１によれば、通水管５１は、図１２(b)に示すように、移動スリーブ４１の内周面と接続具本体２の内挿筒部６の外周面との間に通水管５１の接続端部５２及び外挿スリーブ７２の大径部７４が挟持されることにより、接続具本体２に接続される。なお、移動スリーブ４１の移動に伴って通水管５１の接続端部５２及び外挿スリーブ７２を形成している合成樹脂材が押し潰されて押し出されるが、接続具本体２に、押し出された合成樹脂材を受容する受容空間７５が形成されているので、押し潰された合成樹脂材により移動スリーブ４１の移動が阻害されるのが防止される。
特開２００３−３３６７７９公報

しかし、前記公報に記載の接続具７１は、通水管５１の接続作業において、移動スリーブ４１を外挿スリーブ７２に外挿するとき、外挿スリーブ７２及び通水管５１の接続端部５２を形成している合成樹脂材を押し潰しつつ押し込む必要があるので、大きな押込力を必要とした。即ち、移動スリーブ４１の内径は、外挿スリーブ７２の大径部７４の外径より小さく形成されているので、移動スリーブ４１は外挿スリーブ７２との内外径差の分の合成樹脂材を押し潰しつつ前進させることが必要であるから、その押し潰しながらの前進には多大な押込み力が必要であった。このため、作業の負担が大きく、作業に時間がかかっていた。更に、無理な力を加えることにより何らかの拍子で締付工具が外れて接続具等に傷付けたりする虞があり、また、危険でもあった。

そこで、本発明は、通水管の接続端部を拡径することなく移動スリーブを外挿して接続するものにおいて、接続時に要する力を軽減できる通水管の接続具の提供を課題とするものである。

請求項１の通水管の接続具は、合成樹脂製の通水管を接続するためのものであって、前記通水管の接続端部に内挿される内挿筒部を備えた接続具本体と、前記通水管の接続端部に外挿される合成樹脂製の外挿スリーブと、前記外挿スリーブに、該外挿スリーブ及び前記通水管の接続端部を押し潰すようにして外挿される移動スリーブとを備えて成る。加えて、前記外挿スリーブは、外径が前記移動スリーブの内径より小さい小径部と、前記移動スリーブの内径より大きい大径部とを有するとともに、スリットが軸方向に形成されている。そして、前記移動スリーブが前記外挿スリーブの小径部から大径部に移動して外挿され、前記通水管の接続端部及び該外挿スリーブの大径部が該移動スリーブの内周面と前記接続具本体の内挿筒部の外周面とで挟持されることにより、前記通水管が前記接続具本体に接続されるものである。

接続具本体及び移動スリーブは、通常、金属材で形成されている。一方、通水管及び外挿スリーブは合成樹脂材で形成されているとともに、外挿スリーブは通常、通水管より僅かに硬度、剛性が小さく柔軟性を有するものが用いられる。但し、通水管及び外挿スリーブは同程度の硬度、剛性のものであってもよい。
通水管の内径は接続具本体の内挿筒部の外径と略同一の大きさに形成され、拡径工具等を使用することなく接続具本体の内挿筒部に円滑かつ楽に外挿することができる。但し、拡径工具を使用することなく通水管を接続具本体の内挿筒部に外挿できれば、通水管の内径を接続具本体の内挿筒部の外径より僅かに小さく形成してもよい。また、外挿スリーブの内径は一般に通水管の外径と略同一または僅かに大きく形成されている。

移動スリーブは外挿スリーブに対して小径部側から外挿されるから、外挿スリーブに円滑に外挿することができ、外挿後は外挿スリーブの大径部及び通水管の接続端部を接続具本体の内挿筒部とで挟持して締付けることにより、通水管は外挿スリーブとともに押し潰されるようにして強固に接続具本体に接続される。

外挿スリーブは、軸方向にスリットが形成されているので、移動スリーブが外挿されることによって外挿スリーブの外周面全体に外側から均等に圧縮力が加わったとき、縮径しても、周方向にはスリット幅分の隙間が存在するから、その隙間が縮径によって完全に閉塞されるまでは周方向には圧縮応力は発生しない。したがって、その分、移動スリーブの押込み力は軽減される。

請求項２の通水管の接続具は、外挿スリーブのスリットが、前記外挿スリーブの内周面が全周に至って前記通水管の接続端部の外周面に密接して該接続端部を挟持すべく、前記外挿スリーブが前記移動スリーブの外挿に伴って縮径した後に、完全にまたは僅かな隙間を残して閉塞される幅に形成されている。但し、理想的には、縮径完了後のスリットは、隙間が閉塞された後も更に外挿スリーブが押し潰され、通水管及び外挿スリーブが強固に締付け挟持される完全な閉塞状態となるのが望ましい。

請求項３の通水管の接続具は、外挿スリーブの端部が、いずれも、全周に至って環状に繋がって形成されている。即ち、両端部とも、それぞれ、隣接するスリットに挟まれた外壁部分は端部において全周に至って繋がっており、相互に連結されている。

請求項４の通水管の接続具は、外挿スリーブが、該外挿スリーブの内周面と接続具本体の内挿筒部の外周面との間に通水管の接続端部が挿入される挿入空間が形成された状態で接続具本体に一体に組み付けられているとともに、外挿スリーブに、移動スリーブが一体に組み付けられたものである。

請求項１の発明は、外挿スリーブに軸方向のスリットが形成されているので、移動スリーブが外挿されることによって縮径しても、スリットの隙間が閉塞されるまでは周方向には圧縮応力は生じない。即ち、半径方向の圧縮応力のみが生ずるため、周方向に圧縮応力が発生しない分、移動スリーブの押込み力を軽減でき、接続に要する力を軽減できる。その結果、作業を楽に行なうことができるとともに、作業時間を短縮できる。更に、無理な力を加えることにより何らかの拍子に接続具等に傷付けたりすることがなく、また、安全に作業できる。

請求項２の発明は、外挿スリーブのスリットが、外挿スリーブの縮径後に完全にまたは僅かな隙間を残して閉塞される幅に形成されているから、外挿スリーブは内周面によって通水管の外周面を全周に至って挟圧する。これにより、外挿スリーブの周方向の一部に通水管との間の密着性が不十分な箇所が存在してその部分から水が漏出するのを確実に防止できる。

請求項３の発明は、外挿スリーブの端部が、いずれも、全周に至って環状に繋がっているから、外挿スリーブは、全体的に捩れに強く、全体の形状が安定化する。そして、端部形状が安定していることにより外挿スリーブを通水管の接続端部に容易に外挿することができる。

請求項４の発明は、接続具本体と外挿スリーブと移動スリーブとが一体に組み付けられているから、直ちに外挿スリーブの内周面と接続具本体の内挿筒部の外周面との間の挿入空間に通水管の接続端部を挿入することができ、その後、移動スリーブを軸方向に移動させるだけで、通水管を簡単に接続具に接続できるため、作業性が向上する。また、外挿スリーブ及び移動スリーブが別体に組み付けられている場合は、通水管を接続具本体の内挿筒部に外挿するまでの間に、予め通水管に外挿した外挿スリーブ及び移動スリーブが抜け外れる虞があるため、これらの部材を前記外挿までの間保持している必要があるが、請求項４の接続具は、その間、外挿スリーブ及び移動スリーブを保持している必要がないため、作業性が向上する。

以下、本発明の実施形態の通水管の接続具を図１乃至図１０に基づいて説明する。
図１及び図２において、接続具１は、金属製の接続具本体２と、合成樹脂製の外挿スリーブ２１と、金属製の移動スリーブ４１とで構成されている。これらの各構成部材は予め一体に組み付けられていてもよく、別体として構成されていてもよい。接続具１は通水管５１をヘッダー等に接続するためのものである。

まず、前記接続具本体２は、図３に示すように、内部に水が通流する貫通孔３が形成され、外壁の略中央部には六角ナット状の鍔部４が設けられている。鍔部４の一端側には、図６等に示すヘッダー５３のねじ穴に螺着される螺着部５が形成され、螺着部５の外周面には雄ねじ５ａが螺刻されている。鍔部４の他端側は軸方向に向けて略円筒状の内挿筒部６が一体に突設されている。内挿筒部６の外周面は通水管５１の内周面の内径と略同一の外径に形成されていて、通水管５１は拡径工具等を使用することなく円滑かつ楽に内挿筒部６に外挿できるようになっている。内挿筒部６の先端部側の外周面には通水管５１の内周面に食い込んで抜脱を防止する環状リブ７が軸方向の２箇所に突設されている。

内挿筒部６の基端部から外方に離間しかつ鍔部４から軸方向に離間した位置には、断面略Ｌ字状の環状突出部１０が形成され、管軸と直交する突当て面１０ａには外挿スリーブ２１の先端面が突き当たって、外挿スリーブ２１のそれ以上の進入を阻止するようになっている。環状突出部１０の接続開口１１側には内方に僅かに鈎状に突出する抜脱防止突起１０ｂが一体に設けられ、突当て面１０ａと抜脱防止突起１０ｂとの間には、後述する外挿スリーブ２１の鍔部２５が嵌入し、抜脱防止突起１０ｂにより外挿スリーブ２１が抜け外れないようになっている。また、軸方向において鍔部４と環状突出部１０との間には環状帯部８が設けられている。この環状帯部８の内周面と内挿筒部６の外周面との隙間は通水管５１が挿通可能な大きさとなっている。環状帯部８には、内部に挿入された通水管５１の先端位置を確認するための円形状の確認窓９が周方向に等間隔で４個設けられている。鍔部４の接続開口１１側の側面は通水管５１の先端面が当接する突当て面４ａとなっており、通水管５１の先端が鍔部４の突当て面４ａまで達しているかを確認窓９から視認することができる。

次に、通水管５１に外挿される外挿スリーブ２１は、ＰＰＳ樹脂等の合成樹脂材で形成されており、一般に合成樹脂製の通水管５１より僅かに柔軟で剛性の小さいものとなっている。通水管５１は強度を大きくして変形、損傷を防止し、水を安定して通流させるべく所定の硬度、剛性を備えたものが使用されるのに対し、外挿スリーブ２１はある程度の柔軟性を付与することにより潰れ易くして通水管５１との密接性を高めるためである。但し、これに限定されるものではなく、外挿スリーブ２１は通水管５１と同程度或いはそれ以上の硬度、剛性を有するものとすることを妨げるものではない。外挿スリーブ２１は、図４に示すように、全体が略円筒状に形成されている。外挿スリーブ２１の外壁は軸方向の略半分に移動スリーブ４１の内径と略同一または僅かに小さい外径を有する小径部２２が形成され、他側の略半分には移動スリーブ４１の内径より僅かに大きい外径を有する大径部２３が形成されている。小径部２２と大径部２３との境界部分は小径部２２から大径部２３に向けて徐々に拡径するテーパ面２４となっている。外挿スリーブ２１の大径部２３側の端部の外壁には全周に至って僅かに外方に突出する環状の鍔部２５が一体に形成されている。この鍔部２５には周方向に間隔をおいて複数の凹溝２５ａが形成されている。

外挿スリーブ２１の内周面は通水管５１の外周面の外径と略同一または僅かに大きい内径に形成されており、外挿スリーブ２１を通水管５１に円滑かつ楽に外挿できるようになっている。外挿スリーブ２１の内周面は、平滑面に形成されており、また、小径部２２側は端部開口２６から内部側に向けて徐々に縮径するテーパ面２７となっており、外挿スリーブ２１を小径部２２側から通水管５１の接続端部５２に円滑に外挿できるようになっている。

更に、外挿スリーブ２１の周壁には、本発明の特徴とするスリット２８が軸方向に沿って複数設けられている。スリット２８は本実施形態においては周方向に等間隔で８個設けられているが、その個数は任意に設定することができる。このスリット２８は、一端が小径部２２の中間部に位置し、他端は大径部２３側の端部開口２９まで達している。但し、大径部２３側の端部において、スリット２８の外周面側は鍔部２５の周縁２５ｂで繋がっている。即ち、隣接するスリット２８間に挟まれた外壁部分は、大径部２３側の端部において鍔部２５の周縁２５ｂによって相互を連結されており、円環状に保持されている。したがって、外挿スリーブ２１は両端ともに全周に至って環状に繋がっている。スリット２８は、一定の幅に形成されているとともに、外挿スリーブ２１が後述するように移動スリーブ４１の外挿に伴って縮径し、縮径後には内周面が全周に至って通水管５１の接続端部５２の外周面に密接し該接続端部５２を挟持する大きさに形成されている。ここで、スリット２８は、縮径後、実質的に、外挿スリーブ２１の内周面が全周に至って通水管５１の接続端部５２の外周面に密接し該接続端部５２を挟持するものであればよい。したがって、基本的には、縮径が完了した時点で、スリット２８の隙間ｓはその周縁によって閉塞されるのであるが、実質的に、前記密接及び挟持を確保できれば、スリット２８に僅かな隙間ｓが残っていてもよい。

また、外挿スリーブ２１の小径部２２の外周面において端部開口２６側には外方に突出する小突条３０が周方向の４箇所に等間隔で設けられており、１８０度離間して対向する小突条３０間の外側寸法は移動スリーブ４１の内周面の内径より僅かに大きく形成されている。この小突条３０は移動スリーブ４１が該小突条３０を強制的に乗り越えて外挿される際に、弾性的に内方に後退して移動スリーブ４１が小径部２２の外周面上を移動するのを許容するとともに、移動スリーブ４１が小径部２２において移動を完了した際には、移動スリーブ４１の後端から外方に突出して該後端と係止し、移動スリーブ４１が外挿スリーブ２１から落下等によって自然に抜脱するのを防いでいる。同様にして、外挿スリーブ２１の大径部２３の外周面において端部開口２６側には外方に突出する、前記小径部２２の小突条３０と同様の小突条３１が周方向の４箇所に等間隔で設けられている。この小突条３１は移動スリーブ４１が該小突条３１を強制的に乗り越えて外挿され、外挿スリーブ２１の大径部２３の合成樹脂材を押し潰しながら移動し、移動を完了した際には、移動スリーブ４１の後端から外方に突出して該後端と係止し、移動スリーブ４１が外挿スリーブ２１上の定位置に保持されるようにしている。

移動スリーブ４１は、図５に示すように、金属材で全体が略円環板状に形成され、内周面は平滑面に形成されているとともに、外挿スリーブ２１の小径部２２側から外挿される端部側の内周面は端部開口４２から内部側に向けて徐々に縮径するテーパ面４３が形成されており、これにより、外挿スリーブ２１の小径部２２側から円滑かつ楽に外挿できるようになっている。

接続具１１に接続される通水管５１は、ポリエチレン、ポリブテン等の合成樹脂材からなり、可撓性を有する一方で、所定の硬度、剛性をも備えており、接続具本体２の接続開口１１側から押し込むことにより、接続端部５２を接続具１の挿入空間Ｖに挿入し、先端部を鍔部４の突当て面４ａに当接するまで挿入させることを可能としている。

次に、上記のように構成された接続具１に通水管５１を接続する方法を説明する。まず、各構成部材が別体として備えられている接続具の場合について図６及び図７に基づいて説明する。
この接続具１に通水管５１を接続するには、図６に示すように、予め、接続具１の一端側の螺着部５をヘッダー５３のねじ穴に螺着して接続具１を取付けておき、まず、外挿スリーブ２１の小径部２２に移動スリーブ４１をテーパ面４３の形成側から外挿する。このとき、移動スリーブ４１は、外挿スリーブ２１の小径部２２の外径と略同一または僅かに大きい内径に形成され、かつ、端部の内周面にテーパ面４３が形成されているので、円滑かつ楽に外挿スリーブ２１に外挿することができる。なお、移動スリーブ４１はテーパ面４３が外挿スリーブ２１のテーパ面２４に達するまで外挿したときに、外挿スリーブ２１の小径部２２の小突条３０が移動スリーブ４１の後端に係止して保持するので、移動スリーブ４１が外挿スリーブ２１から自然落下等により容易に抜け外れるのが防止される。次いで、通水管５１を外挿スリーブ２１内にその小径部２２側から挿入するとともに、外挿スリーブ２１及び移動スリーブ４１を接続端部５２から所定距離離間させておく。このとき、外挿スリーブ２１の内周面は通水管５１の外径と略同一または僅かに大きい内径に形成されているとともに、外挿スリーブ２１の小径部２２側の端部の内周面にはテーパ面２７が形成されているので、通水管５１を挿入するのに格別支障となることはない。通水管５１への外挿スリーブ２１及び移動スリーブ４１の外挿を完了した状態を図６に示す。

続いて、通水管５１の接続端部５２を接続具本体２の内挿筒部６に外挿し、先端面が接続具本体２の鍔部４の突当て面４ａに当接するまで押し込む。このときも、通水管５１の内径は接続具本体２の内挿筒部６の外径と略同一の大きさに形成されているので、拡径工具等を使用することなく円滑に押し込んで外挿させることができる。そして、外挿スリーブ２１の大径部２３側の端部を接続具本体２の環状突出部１０の突当て面１０ａに当接させ、大径部２３の鍔部２５を接続具本体２の環状突出部１０の突当て面１０ａと抜脱防止突起１０ｂとの間に嵌入させる。この嵌入により、外挿スリーブ２１は鍔部２５が鈎状の抜脱防止突起１０ｂと係止し、接続具本体２から抜脱するのが防止される。なお、通水管５１の先端面が接続具本体２の鍔部４の突当て面４ａに当接するまで挿入されているかを確認窓９から確認しておく。

通水管５１を接続具本体２の内挿筒部６に外挿し、外挿スリーブ２１を移動スリーブ４１とともに接続具本体２に装着したら、スライダ等の工具を使用して移動スリーブ４１を接続具本体２の環状突出部１０側に向けて押し寄せて軸方向に沿って移動させる。このとき、外挿スリーブ２１の外壁の小径部２２と大径部２３との境界部には小径部２２から大径部２３に向けて徐々に拡径するテーパ面２４が形成されているとともに、移動スリーブ４１の先端部側の内周面にはテーパ面４３が形成されているので、移動スリーブ４１は小径部２２と大径部２３との間に引掛かることなく滑らかにかつ速やかに小径部２２と大径部２３との境界部を乗り越えさせることができるとともに、外挿スリーブ２１の大径部２３を徐々に押し潰しながらその大径部２３に外挿させることができる。そして、引き続き押し込みを継続することにより、移動スリーブ４１が大径部２３側を移動し、先端面が接続具本体２の環状突出部１０に当接したら押し込みを停止する。この状態を図７に示す。

ここで、移動スリーブ４１の内径は外挿スリーブ２１の大径部２３の外径より小さいので、移動スリーブ４１を大径部２３に外挿していくとき、移動スリーブ４１は外挿スリーブ２１の大径部２３の外表部の合成樹脂材を押し潰し前方に押出ながら前進し、それにより押し込み抵抗を受ける。しかし、後述するように、外挿スリーブ２１の周壁にはスリット２８が形成されているので、従来の公報に記載された接続具７１と比較して、押し潰される外挿スリーブ２１の大径部２３の合成樹脂材の量は低減され、外挿スリーブ２１の大径部２３の押し潰しによって受ける抵抗は軽減される。その結果、移動スリーブ４１の移動には従来の接続具７１と比較して小さい押込力で足りる。なお、押し潰された外挿スリーブ２１の大径部２３の合成樹脂材は、移動スリーブ４１の内周面のテーパ４３面との間の空間等に収容されるので、外挿スリーブ２１の内周面と通水管５１との当接面などに侵入してその間の密着性を阻害するのが回避される。

このようにして、移動スリーブ４１の先端面が接続具本体２の環状突出部１０に当接するまで移動すると、合成樹脂製の通水管５１及び外挿スリーブ２１の大径部２３は、金属製の接続具本体２の内挿筒部６と移動スリーブ４１とによって強く挟圧され、その圧縮力により、通水管５１は接続具１に強固に接続され、前記圧縮力による大きな摺動抵抗によって接続具１から抜け外れるのが防止される。

次に、上記は、接続具本体２、外挿スリーブ２１及び移動スリーブ４１が別体として備えられている接続具１への通水管５１の接続について説明したが、これら接続具本体２、外挿スリーブ２１及び移動スリーブ４１が一体に組み付けられている接続具１に接続する場合は、図８に示すように、外挿スリーブ２１の大径部２３の鍔部２５は接続具本体２の環状突出部１０の内部に嵌入し、また、移動スリーブ４１の後端は、外挿スリーブ２１の小径部２２の外周面の端部に設けられた小突条３０と係止する。これにより、外挿スリーブ２１及び移動スリーブ４１は接続具本体２に安定して保持され、落下等により接続具本体２から容易に抜脱してしまうことはない。

これらの部材が一体に組み付けられた接続具１において、移動スリーブ４１は外挿スリーブ２１の小径部２２に外嵌された状態にあるとともに、接続具本体２の内挿筒部６と外挿スリーブ２１との間には通水管５１の接続端部５２が挿入される挿入空間Ｖが形成されている。したがって、この一体に組み付けられた接続具１に通水管５１を接続するには、予め、接続具１の一端側の螺着部５をヘッダー５３のねじ穴に螺着して接続具１を取付けておき、この状態で、通水管５１の接続端部５２を単に接続具１の挿入空間Ｖに挿入するだけで内挿筒部６に外挿することができる。そして、以後は、前記別体の接続具１の場合と同様にして、移動スリーブ４１を外挿スリーブ２１の小径部２２から大径部２３側に押し出しながら移動させて、この移動スリーブ４１と接続具本体２の内挿筒部６とで通水管５１の接続端部５２及び外挿スリーブ２１の大径部２３を挟持することにより、通水管５１を接続具１に接続することができる。したがって、この一体に組み付けられた接続具１に通水管５１を接続する場合は、別体として備えられた前述の接続具１において、通水管５１を接続具本体２の内挿筒部６に外挿するに先立ち、移動スリーブ４１を外挿スリーブ２１に外挿し、かつその外挿スリーブ２１を通水管５１に外挿していた手間を省くことができる。

次に、移動スリーブ４１が押し込まれ、接続具本体２の内挿筒部６と移動スリーブ４１とによって挟持されることにより通水管５１の接続端部５２及び外挿スリーブ２１の大径部２３の合成樹脂材が押し潰され圧縮されるとき、その過程においては図９に示した状態になると考えられる。なお、図９は外挿スリーブ２１の大径部２３において管軸に直交方向に切断された通水管５１及び外挿スリーブ２１の断面形状を模式的に示しており、図９(d)、(e)、(f)は、それぞれ図９(a)、(b)、(c)の一点鎖線の円で囲まれた部分の拡大図である。

まず、図９(a)及び(d)は、通水管５１に外挿スリーブ２１及び移動スリーブ４１を外挿した後であって、移動スリーブ４１を外挿スリーブ２１の小径部２２から大径部２３に移動させる直前の状態を示す。図９(a)及び(d)において、通水管５１の外周面と外挿スリーブ２１の内周面との間には半径方向に僅かなクリアランスｃが生じており、外挿スリーブ２１のスリット２８の幅は隙間ｓ１となっている。ここで、図９(d)において、ｔ１は移動スリーブ４１による圧縮前の通水管５１の接続端部５２の厚さを示し、Ｔ１は同じく圧縮前の外挿スリーブ２１の大径部２３の厚さを示す。

この状態で、移動スリーブ４１をテーパ面２４を通過させ外挿スリーブ２１の大径部２３側に移動させていくと、その途中において、図９(b)及び(e)に示すように、外挿スリーブ２１は外表部を押し潰されつつ移動スリーブ４１の内周面によって内方に押圧されて縮径する。そして、外挿スリーブ２１の内周面は通水管５１の外周面に当接し、クリアランスｃは消失する。この外挿スリーブ２１の内周面が通水管５１の外周面に当接した直後の状態においては、外挿スリーブ２１のスリット２８の隙間は縮径に伴い狭くなって隙間ｓ２となるが、まだ完全には閉塞されていない状態にある。この状態においては、通水管５１の接続端部５２及び外挿スリーブ２１の大径部２３はまだ圧縮されないので、通水管５１の接続端部５２及び外挿スリーブ２１の大径部２３の厚さは変化せず、それぞれｔ１、Ｔ１の大きさとなっている。したがって、この段階では、外挿スリーブ２１の大径部２３は移動スリーブ４１によって押圧されても周方向には全く圧縮応力は生じないし、通水管５１の大径部２３にも圧縮応力は生じない。

次に、移動スリーブ４１が更に移動し、先端部が接続具本体２の環状突出部１０に当接して移動が完了し、外挿スリーブ２１の大径部２３上に位置すると、移動スリーブ４１の更なる押圧により、外挿スリーブ２１の大径部２３及び通水管５１の接続端部５２は移動スリーブ４１と接続具本体２の内挿筒部６とで挟圧され圧縮される。その結果、図９(c)及び(f)に示すように、通水管５１の接続端部５２の厚さは小さくなってｔ２になり、外挿スリーブ２１の大径部２３の厚さはＴ２になる。つまり、(ｔ１−ｔ２)＋(Ｔ１−Ｔ２)は、(縮径前の外挿スリーブ２１の外周面までの半径)−(移動スリーブ４１の内周面までの半径)と等しくなる。それに伴い、外挿スリーブ２１の大径部２３及び通水管５１の接続端部５２とも図９(b)及び(e)の状態より更に縮径する。同時に、外挿スリーブ２１のスリット２８は、図９(c)及び(f)の状態において、スリット２８の対向する両周縁によって完全に閉塞され、隙間ｓは消失する。その結果、外挿スリーブ２１の大径部２３には、半径方向に圧縮応力が生じるとともに、スリット２８の対向する両周縁が当接する対向面には矢印で示す周方向の圧縮応力が発生する。同じく、通水管５１の接続端部５２も半径方向及び周方向に圧縮応力が発生する。これらの圧縮応力は移動スリーブ４１を押し込む力によって発生し、これらの圧縮応力を合計した力は移動スリーブ４１の押し込み力と等しい。

そこで、従来の接続具７１の場合と比較してみると、従来の接続具７１は、外挿スリーブ２１にスリット２８は形成されていない。即ち、従来の接続具７１の外挿スリーブ２１は、図９(a)及び(d)の隙間ｓ１及び図９(b)及び(e)の隙間ｓ２はゼロである。したがって、図９(a)から(b)に移行する縮径当初から、通水管５１の接続部の当初の厚さｔ１及び外挿スリーブ２１の大径部２３の当初の厚さＴ１は圧縮されて小さくなる。つまり、従来の接続具７１は、縮径当初から外挿スリーブ２１に周方向の圧縮応力が発生する。したがって、全体の圧縮力は、本発明の接続具１に比べて、図９(a)から(b)への過程において従来の接続具７１の外挿スリーブ２１における周方向の圧縮応力が発生する分だけ大きいから、それに対応する分だけ、従来の接続具７１の移動スリーブ４１の押込みには大きい力が必要になると考えられる。逆に言えば、その分だけ、本発明の接続具１は、従来の接続具７１と比較して、移動スリーブ４１が移動するときに受ける抵抗は小さく、移動スリーブ４１を押し込む力は軽減されると考えられる。

なお、本発明の外挿スリーブ２１は、図９(b)及び(e)の段階において、大径部２３に隙間ｓ２が閉塞している場合もあり得る。この場合は、外挿スリーブ２１の大径部２３の隙間ｓ２が閉塞された段階から縮径によって周方向に圧縮応力が発生することになる。しかし、いずれにしても、隙間ｓ２が閉塞されるまでの間は、従来の接続具７１とは異なって、縮径しても外挿スリーブ２１の大径部２３には圧縮応力は生じないのであるから、その分、移動スリーブ４１が移動するときに受ける抵抗は小さくなり、移動スリーブ４１を押し込むのに要する力も軽減されることに変わりはない。

次に、上記の接続具１の作用を説明する。
従来の接続具７１の外挿スリーブ２１は、前述のように、移動スリーブ４１が押し込まれて移動することにより、外側から圧縮力を受けて縮径し、周方向及び半径方向に圧縮されてこれら両方向の圧縮応力を生ずる。このため、外挿スリーブ２１はこれらの圧縮力により押し潰され、移動スリーブ４１の移動によって前方に押し出される合成樹脂材の量も多い。したがって、通水管５１を接続するには大きな押込み力が必要となる。しかし、本実施形態の外挿スリーブ２１は、軸方向にスリット２８が形成され、周方向に隙間ｓが存在するので、縮径しても、スリット２８の隙間ｓが閉塞されるまでは、図９で述べたように、周方向には圧縮応力は生じない。したがって、周方向に圧縮応力が生じない分、移動スリーブ４１を移動させるための押込力は軽減される。これにより、通水管５１の接続に要する力を軽減できるから、接続作業を楽に行なうことができる。

また、外挿スリーブ２１のスリット２８は、外挿スリーブ２１の縮径後、全周に至って通水管５１の接続端部５２の外周面に密接する幅に形成されているから、縮径が完了した時点では、外挿スリーブ２１は、押し潰されつつ、内周面が全周に至って通水管５１の接続端部５２の外周面に密接し、通水管５１の外周面を全周に至って挟圧する。これにより、縮径完了後においても外挿スリーブ２１の周方向の一部にスリット２８の隙間ｓが残存することによってその部分の挟持が不十分となり、通水管５１との間の密接性が不十分となってその部分から水漏れを生ずる不具合を確実に防止することができる。ここで、縮径完了後、スリット２８は、実質的に通水管５１との密接性を確保でき、通水管５１を確実に挟持できれば、僅かな隙間ｓの存在は許容される。しかし、理想的には、縮径完了後のスリット２８は、隙間ｓが閉塞された後も更に外挿スリーブ２１が押し潰され、通水管５１及び外挿スリーブ２１が強固に締付け挟持される完全な閉塞状態となるのが望ましい。

更に、接続具１は、外挿スリーブ２１の端部が、両端とも、全周に至って環状に繋がっており、スリット２８はその端部において相互に連結されている。このため、外挿スリーブ２１は捩れに強く、全体の形状が安定化する。そして、端部形状が安定していることにより外挿スリーブ２１を通水管５１の接続端部５２に外挿し易い。加えて、スリット２８は外挿スリーブ２１の大径部２３の端部開口２９まで形成されているとともに、大径部２３における隣接するスリット２８間の外壁部分は鍔部２５の周縁２５ｂにおいて全周に至って環状に繋がっているから、外挿スリーブ２１全体の形状の安定化に加え、スリット２８による機能を十分に発揮できる。

また、移動スリーブ４１は外挿スリーブ２１に対して小径部２２側から外挿されるから、外挿スリーブ２１に円滑に外挿することができる。
そして、外挿スリーブ２１には小径部２２が設けられていることにより、接続具１への接続が完了している通水管５１に対して曲げようとする外力が加わったとき、この小径部２２が設けられていない場合と比較して通水管５１の急激な曲がりを抑えることができ、通水管５１に折れ曲がりや亀裂が生ずるのを防止することができる。

加えて、接続具本体２と外挿スリーブ２１と移動スリーブ４１とが一体に組み付けられている場合は、直ちにかつそのまま外挿スリーブ２１の内周面と接続具本体２の内挿筒部６の外周面との間の挿入空間Ｖに通水管５１の接続端部５２を挿入することができ、その後は、移動スリーブ４１を軸方向に移動させるだけの作業で、通水管５１を簡単に接続具１に接続できる。したがって、外挿スリーブ２１及び移動スリーブ４１を通水管５１に外挿する手間が省け、作業性が向上する。また、これらの部材が別体に組み付けられている場合には、予め通水管５１の接続端部５２に外挿スリーブ２１及び移動スリーブ４１を外挿した後に、接続具本体２の内挿筒部６に通水管５１を外挿して接続することになるが、外挿スリーブ２１の内径が通水管５１の外径と略同一または僅かに大きいため、接続具本体２の内挿筒部６に外挿するまでの間に、何らかの拍子に外挿スリーブ２１及び移動スリーブ４１が抜け外れてしまう虞がある。このため、通水管５１を接続具本体２の内挿筒部６に外挿するまでの間、通水管５１とともに外挿スリーブ２１及び移動スリーブ４１を保持している必要がある。しかし、これらの部材が一体に組み付けられている接続具１の場合は、通水管５１を接続具本体２の内挿筒部６に外挿するまでの間、外挿スリーブ２１及び移動スリーブ４１を保持している必要がなく、通水管５１は単に接続具１に挿入するだけで接続具本体２の内挿筒部６に外挿することができる。

なお、通水管５１の内径は接続具本体２の内挿筒部６の外径と略同一の大きさに形成されているから、拡径工具等を使用することなく通水管５１の接続端部５２を接続具本体２の内挿筒部６に円滑かつ楽に外挿することができる。

ところで、上記実施形態の外挿スリーブ２１のスリット２８は、全長に至って同一幅に形成されているが、これに限られるものではなく、スリット２８の幅は軸方向において相違していてもよい。例えば、移動スリーブ４１の移動により外挿スリーブ２１が圧縮され、縮径したときに、スリット２８は軸方向の略中央部において隙間ｓが最も小さくなり、この部分が局部的に強く圧縮され閉塞される場合には、スリット２８の幅は軸方向の略中央部において最も大きくし、軸方向の両端部に向かうに従って小さくなるようにして、外挿スリーブ２１が圧縮され縮径したときに、軸方向の全体に至ってほぼ均一にスリット２８の隙間ｓが閉塞されるようにすることも考えられる。

また、上記実施形態の外挿スリーブ２１は、両端ともに全周に至って環状に繋がっているが、いずれか一方の端部或いは両端とも、環状に繋がっていないものとしてもよい。

更に、上記実施形態の外挿スリーブ２１のスリット２８は、大径部２３と小径部２２とに跨って双方に設けられ、大径部２３においては、その端部開口２９にまで延設されているが、これに限られるものではなく、大径部２３のみに設けたものであってもよく、また、大径部２３の端部開口２９にまで延設していないものであってもよい。

そして、上記実施形態においては、移動スリーブ４１の移動に伴って押し潰され、押し出された外挿スリーブ２１の合成樹脂は、移動スリーブ４１の内周面のテーパ面４３との間の空間等に収容することにより、外挿スリーブ２１と通水管５１との当接面に侵入してその間の密着性が損なわれるのを回避するようにしているが、押し出された外挿スリーブ２１を収容する専用の受容空間を更に別の箇所に設けてもよい。

なお、上記実施形態の移動スリーブ４１は、金属材で形成されているが、これに限定されるものではなく、補強材等を充填した硬質樹脂材等で形成してもよい。

また、上記実施形態の接続具本体２は、図１０に示すように、更に、内挿筒部６の環状リブ７から離間した位置に環状凹溝１２を形成し、この環状凹溝１２にＯリング１３を嵌着してもよい。この場合、通水管５１の外径寸法のばらつきなどに対応して止水性を更に高めることができる。

更に、本発明において、通水管５１は、内径が接続具本体２の内挿筒部６の外径と略同一に形成されているが、内径が接続具本体２の内挿筒部６の外径より小さく、拡径工具を使用して該内挿筒部６に外挿される通水管５１にも適用されるのを妨げるものではない。

本発明の実施形態の通水管の接続具を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ切断線による断面図である。 図１の接続具本体を示し、(a)は一部破断正面図、(b)は右側面図である。 図１の外挿スリーブを示し、(a)は左側面図、(b)は正面図、(c)は右側面図、(d)は(b)のＢ−Ｂ切断線による断面図である。 図１の移動スリーブを示し、(a)は正面図、(b)は(a)のＣ−Ｃ切断線による断面図である。 図１の接続具に通水管を接続する直前の状態を示す断面図である。 図１の接続具に通水管を接続した直後の状態を示す断面図である。 各構成部材が一体に組み付けられた図１の接続具に通水管を接続する直前の状態を示す断面図である。 図１の外挿スリーブ及び通水管が圧縮、挟持されるときの状態を模式的に示す説明図である。 図２の接続具の変形例を示す断面図である。 従来の通水管の接続具を示す断面図であり、(a)は通水管を接続する直前の状態、(b)は接続した直後の状態を示す。 従来の別の通水管の接続具を示す断面図であり、(a)は通水管を接続する直前の状態、(b)は接続した直後の状態を示す。

符号の説明

１ 接続具
２ 接続具本体
６ 内挿筒部
２１ 外挿スリーブ
２２ 小径部
２３ 大径部
２８ スリット
４１ 移動スリーブ
５１ 通水管
５２ 接続端部
Ｖ 挿入空間

Claims (4)

1. 合成樹脂製の通水管を接続するための通水管の接続具であって、
   前記通水管の接続端部に内挿される内挿筒部を備えた接続具本体と、
   前記通水管の接続端部に外挿される合成樹脂製の外挿スリーブと、
   前記外挿スリーブに、該外挿スリーブ及び前記通水管の接続端部を押し潰すようにして外挿される移動スリーブとを備え、
   前記外挿スリーブは、外径が前記移動スリーブの内径より小さい小径部と、前記移動スリーブの内径より大きい大径部とを有するとともに、スリットが軸方向に形成されており、
   前記移動スリーブが前記外挿スリーブの小径部から大径部に移動して外挿され、前記通水管の接続端部及び該外挿スリーブの大径部が該移動スリーブの内周面と前記接続具本体の内挿筒部の外周面とで挟持されることにより、前記通水管が前記接続具本体に接続されることを特徴とする通水管の接続具。
2. 前記外挿スリーブのスリットは、前記外挿スリーブの内周面が全周に至って前記通水管の接続端部の外周面に密接して該接続端部を挟持すべく、前記外挿スリーブが前記移動スリーブの外挿に伴って縮径した後に、完全にまたは僅かな隙間を残して閉塞される幅に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の通水管の接続具。
3. 前記外挿スリーブの端部は、いずれも、全周に至って環状に繋がって形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通水管の接続具。
4. 前記外挿スリーブは、該外挿スリーブの内周面と前記接続具本体の内挿筒部の外周面との間に前記通水管の接続端部が挿入される挿入空間が形成された状態で該接続具本体に一体に組み付けられているとともに、
   前記外挿スリーブに、前記移動スリーブが一体に組み付けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の通水管の接続具。

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