JP2010084880A - Pipe joint - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、継手本体に挿入した樹脂管等の通水管を袋ナットの締め込みによってチャックリングを縮径させて保持するようにした管継手の改良に関するものである。 The present invention relates to an improvement of a pipe joint in which a water pipe such as a resin pipe inserted into a joint body is held by reducing the diameter of a chuck ring by tightening a cap nut.
接続の対象となる管(通水管とする)が、樹脂管あるいは金属層の内外に樹脂層を形成した三層管である場合、この通水管を割りリング状のチャックリングに挿通しておき、このチャックリングを継手本体に螺合する袋ナットの締め込みにより縮径変形させることで通水管の締め付けと共に、チャックリング内の凸条(食い込み歯)を管面に食い込ませて通水管を抜け止めするようにした管継手は公知であり、本出願人もこれまで複数件提案している(例えば、特許文献1〜6参照)。 When the pipe to be connected (referred to as a water pipe) is a resin pipe or a three-layer pipe in which a resin layer is formed inside and outside the metal layer, the water pipe is inserted through a split ring-shaped chuck ring, The diameter of the chuck ring is reduced by tightening the cap nut that is screwed onto the joint body, so that the water pipe is tightened and the protrusions (biting teeth) in the chuck ring are bitten into the pipe surface to prevent the water pipe from coming off. Such pipe joints are known, and the present applicant has proposed a plurality of cases so far (see, for example, Patent Documents 1 to 6).
ところで、上記従来の管継手は、チャックリングが袋ナット側の片側外面にテーパ面を有し、袋ナットが前記テーパ面に適合するテーパ口を有して、継手本体に対する袋ナットの締め込み(螺合進行)に伴って前記テーパ口による前記テーパ面への半径方向内向きの押圧力が高まる結果、チャックリングの内径寸法を前記片側から順に縮小させるものである。このため、軸孔に対して均一に縮径するのではなく、最初に袋ナットのテーパ口が作用して縮径し始めることになり、締め付けが平均的ではない。すなわち、従来の構成であればチャックリングが偏って縮径するために通水管の抜け止めに必要な有効長が小さくなってしまうので、袋ナットの締め込み量を増やしていっても、片側の縮径が過剰となるだけで、軸孔内の凸条が過度に食い込んで管面を傷つける恐れもある。 By the way, in the above-mentioned conventional pipe joint, the chuck ring has a tapered surface on one outer surface on the side of the cap nut, and the cap nut has a tapered port that fits the tapered surface. As the screwing progresses, the inner pressure dimension of the chuck ring is reduced in order from the one side as a result of the radial inward pressing force applied to the tapered surface by the tapered opening. For this reason, the diameter is not uniformly reduced with respect to the shaft hole, but the taper port of the cap nut first acts to start reducing the diameter, and tightening is not average. In other words, with the conventional configuration, the chuck ring is biased and the diameter is reduced, so the effective length necessary for preventing the water pipe from coming off becomes small. Therefore, even if the amount of tightening of the cap nut is increased, If the diameter is reduced excessively, the protrusions in the shaft hole may bite excessively and damage the tube surface.
また、別の課題として、上記従来の管継手は、継手本体が通水スリーブを有して、この通水スリーブに通水管を差し込んだ状態でチャックリングを縮径させるものであるが、前記通水スリーブと通水管の水密性の確保は、専ら前記通水スリーブの外面に装着したOリングが主に担っている。このため、水密性を高めようとOリングの径を大きくすれば通水スリーブに対する通水管の差し込み抵抗が大きくなって作業性を阻害する反面、差し込みやすさ(作業性)を優先すればOリングの小径化に伴い充分な水密性を確保できないという問題がある。 As another problem, in the conventional pipe joint, the joint body has a water passage sleeve, and the diameter of the chuck ring is reduced while the water pipe is inserted into the water passage sleeve. The O-ring attached to the outer surface of the water flow sleeve is mainly responsible for securing the water tightness of the water sleeve and the water flow tube. For this reason, if the diameter of the O-ring is increased to increase water tightness, the insertion resistance of the water pipe to the water passage sleeve increases and the workability is hindered. On the other hand, if priority is given to ease of insertion (workability), the O-ring There is a problem that sufficient water-tightness cannot be secured with the reduction in diameter.
本発明は上述した課題に鑑みなされたもので、その目的とするところは、チャックリングが片締めとならないように、全体を均一的に縮径させて高い締め付け力を確保しつつ、通水管に対する食い込み構造も改良して通水管の抜け止め効果をより高めた管継手を提供することである。また、通水管の差し込みや袋ナットの締め込みなどの作業性を良好としながらも、より高い水密性を得ることも本発明の目的の一つである。 The present invention has been made in view of the above-described problems. The object of the present invention is to prevent the chuck ring from being single-clamped while uniformly reducing the diameter of the entire chuck ring to ensure a high clamping force. It is an object of the present invention to provide a pipe joint in which the biting structure is also improved to further enhance the effect of preventing the water pipe from coming off. Another object of the present invention is to obtain higher water tightness while improving workability such as inserting a water pipe and tightening a cap nut.
上述した目的を達成するために本発明では、雄ネジ胴と通水スリーブの間の環状空間を通水管の挿入部として、前記雄ネジ胴の開口に漸次縮径するテーパ口を形成すると共に、前記通水スリーブの外周面に外向き凸条を形成した継手本体と、内面開口に前記テーパ口と逆向きの逆テーパ口を形成して前記雄ネジ胴に螺合する袋ナットと、両側の外面それぞれに前記テーパ口および前記逆テーパ口に対応するテーパ面を形成したチャックリングとを備える。ここまでの手段によれば、袋ナットの螺合進行によりチャックリング両側のテーパ面双方がテーパ口および逆テーパ口に対して同時に圧入するため、従来のように袋ナット側だけが先行縮径して片締めとなることがなく、袋ナットの締め込み量に応じて内部挿通孔が全長にわたってほぼ均一に縮径する。 In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, an annular space between the male screw cylinder and the water passage sleeve is formed as a insertion portion of the water pipe, and a tapered port gradually reducing in diameter is formed in the opening of the male screw cylinder. A joint body in which outwardly protruding ridges are formed on the outer circumferential surface of the water flow sleeve; a cap nut that forms a reverse tapered port opposite to the tapered port in the inner surface opening and is screwed into the male screw barrel; And a chuck ring having a taper surface corresponding to the taper port and the reverse taper port on each outer surface. According to the means described so far, both the tapered surfaces on both sides of the chuck ring are simultaneously press-fitted into the tapered port and the reverse tapered port as the cap nut is threaded. Therefore, the inner insertion hole is reduced in diameter almost uniformly over the entire length according to the tightening amount of the cap nut.
上述の手段を基本として本発明では、チャックリングの内部挿通孔に前記外向き凸条を挟む対称位置に内向き凸条を一対形成しているので、前記外向き凸条と前記一対の内向き凸条によって通水管の管壁を前記チャックリングの内部で波形に変形させて、高い引き抜き防止力を得ると同時に水密性も高めることができる。ここで、チャックリングは袋ナットの締め込み完了時に前記一対の内向き凸条の中間に通水スリーブの前記外向き凸条が位置することが好ましい。 In the present invention based on the above-mentioned means, a pair of inward ridges are formed at symmetrical positions sandwiching the outward ridges in the internal insertion hole of the chuck ring, so the outward ridges and the pair of inward By projecting the ridges, the wall of the water pipe can be deformed into a wave shape inside the chuck ring to obtain a high pull-out preventing force and at the same time improve the water tightness. Here, in the chuck ring, it is preferable that the outward ridge of the water flow sleeve is positioned between the pair of inward ridges when the cap nut is tightened.
なお、雄ネジ胴のテーパ口と袋ナットの逆テーパ口は、互いに逆向きに漸次縮径するものであるが、線対称において同一の傾斜角度とすれば、チャックリングのテーパ面双方の圧入条件が同じとなり、チャックリングをより均一に縮径させることができる。 The taper port of the male screw cylinder and the reverse taper port of the cap nut are gradually reduced in diameter in opposite directions. However, if the same inclination angle is set in line symmetry, the press-fitting conditions of both the taper surfaces of the chuck ring As a result, the chuck ring can be reduced in diameter more uniformly.
通水スリーブの外周面にさらに、前記外向き凸条を挟み、且つ、前記チャックリングの内向き凸条それぞれと対面する内向き凹条を一対形成すれば、袋ナットの締め込み完了時にチャックリングの前記内向き凸条と通水スリーブの前記外向き凸条の実質高低差が大きくなるため、通水管をより高低差の大きい波形に変形させることができる。 If the outer ridge is further sandwiched between the outer ridges and a pair of inward ridges facing each of the inward ridges of the chuck ring are formed, the chuck ring is fully tightened when the cap nut is completely tightened. Since the substantial difference in height between the inwardly protruding ridges and the outwardly protruding ridges of the water flow sleeve is increased, the water flow pipe can be deformed into a waveform having a larger height difference.
また、チャックリングのテーパ面それぞれの傾斜面をテーパ口および逆テーパ口に向かって外側に膨らむ凸曲面状とすることで、テーパ口および逆テーパ口との接触面積が小さくなり、袋ナットの締め込みトルクが軽くなる。 In addition, by forming the inclined surfaces of the tapered surfaces of the chuck ring into convex curved shapes that bulge outward toward the tapered port and the reverse tapered port, the contact area between the tapered port and the reverse tapered port is reduced, and the cap nut is tightened. Torque is reduced.
さらに、チャックリングの前記内向き凸条を、頂角を丸めた断面等脚台形とすれば、通水管を挿通する際の摩擦抵抗を低減できる。 Furthermore, if the inwardly protruding ridge of the chuck ring has a trapezoidal shape with a rounded apex, the frictional resistance when inserting the water pipe can be reduced.
なお、通水スリーブの前記外向き凸条は、通水スリーブの成形時に一体成形する他、通水スリーブの外周面に環状溝を周設しておき、この環状溝にOリングを装着した構成とすることができる。この場合、Oリングによって水密性をより高めることができる。 The outward projecting ridge of the water flow sleeve is integrally formed when the water flow sleeve is molded, and an annular groove is provided around the outer peripheral surface of the water flow sleeve, and an O-ring is attached to the annular groove. It can be. In this case, the water tightness can be further enhanced by the O-ring.
本発明によれば、チャックリングをその両側から段階的に縮径し、通水管をほぼ均一に締め付けるので、片締めによる接続不良や管面を傷つけることがなく、また、縮径時にチャックリング内部で通水管が波形に変形するので、より確実に通水管の抜けが防止できると共に、通水スリーブとの接水面からの漏水も同時に防止することができる。 According to the present invention, the diameter of the chuck ring is gradually reduced from both sides thereof, and the water pipe is tightened almost uniformly, so that connection failure or damage to the pipe surface due to one-side tightening is not caused. Since the water pipe is deformed into a corrugated shape, it is possible to more reliably prevent the water pipe from coming off and to simultaneously prevent water leakage from the water contact surface with the water flow sleeve.
また、雄ネジ胴のテーパ口と袋ナットの逆テーパ口を線対称において同一の傾斜角度としたものにあっては、チャックリングの両側を全く同じ条件で縮径させることができ、通水管をより均一に締め付けることができる。 In addition, when the taper port of the male screw cylinder and the reverse taper port of the cap nut have the same inclination angle in line symmetry, both sides of the chuck ring can be reduced in diameter under exactly the same conditions. It can be tightened more uniformly.
さらに、通水スリーブの外周面に内向き凹条を形成したものにあっては、チャックリング内において通水管をより高低差の大きい波形に変形させることができるため、抜け止めと漏水の効果がより高まる。 Further, in the case where the inwardly recessed grooves are formed on the outer peripheral surface of the water flow sleeve, the water flow pipe can be deformed into a waveform having a larger height difference in the chuck ring, so that the effect of retaining and leaking water can be obtained. Increase more.
また、チャックリングのテーパ面の傾斜面を凸曲面状としたものにあっては、テーパ口および逆テーパ口との接触面積が小さくなって、袋ナットを低トルクで締め込むことができ、さらに、チャックリングの内向き凸条を角丸の断面等脚台形としたものにあっては、通水管を楽にチャックリングに挿入することができるため、作業性が向上する。 Further, in the case where the inclined surface of the taper surface of the chuck ring is a convex curved surface, the contact area with the taper port and the reverse taper port is reduced, and the cap nut can be tightened with low torque. In the case where the inwardly protruding ridge of the chuck ring has a trapezoidal shape with a rounded round cross section, the water pipe can be easily inserted into the chuck ring, so that workability is improved.
さらにまた、通水スリーブの外向き凸条を、環状溝にOリングを装着したものに代えた場合は、通水スリーブとの接水面の水密性をより高めることができる。 Furthermore, when the outwardly protruding ridge of the water flow sleeve is replaced with one having an O-ring attached to the annular groove, the water tightness of the water contact surface with the water flow sleeve can be further improved.
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図1は、本発明の一実施形態を示した管継手の上半断面図であって、継手本体1はフランジ部2を境として片側に雄ネジ胴3と通水スリーブ4を同軸に設け、両者3・4の間の環状空間を通水管Pの挿入部とする一方、これとは反対側は任意構成の接続部5としている。この継手本体1において、雄ネジ胴3の開口はその内径寸法を挿入部に向かって漸次縮径した軸方向縮径型のテーパ口3aとしている。また、通水スリーブ4は、この実施形態の場合、雄ネジ胴3の前記テーパ口3aから一部突出する長さを有して、当該突出部の外周面に環状先丸の外向き凸条4aを周設している。さらに、この実施形態では、本発明における選択的手段として、通水スリーブ4の外周面に、前記外向き凸条4aの前後(図面上、左右)の同じ距離位置に環状の内向き凹条4b・4cを一対周設している。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an upper half sectional view of a pipe joint showing an embodiment of the present invention. A joint body 1 is provided with a
次に、袋ナット6は、前記雄ネジ胴3に螺合する雌ネジ6aを有して、その片側の内面開口に継手本体1の雄ネジ胴3に向かって内径寸法を漸次拡径した逆テーパ口6bを形成している。言い換えれば、袋ナット6の逆テーパ口6bは、雄ネジ胴3のテーパ口3aと逆向きに縮径するものである。そして、この実施形態の場合、テーパ口3aと逆テーパ口6bは、線対称において同一の傾斜角度に形成したものである。
Next, the
続いて、チャックリング7は、その両側の外面双方に中央に向かって外形寸法が漸次拡径するテーパ面7a・7bを形成しており、中央は前記テーパ面7a・7bの最大外径からなる水平な円筒面7cとしている。これらテーパ面7a・7bは雄ネジ胴3のテーパ口3aおよび袋ナット6の逆テーパ口6bにそれぞれ対応するもので、袋ナット3の螺合進行によってテーパ口3a・逆テーパ口6bに対する圧入深さを増して、チャックリング7を両側から縮径させるものである。
Subsequently, the
なお、チャックリング7は、内部に通水管Pの挿通孔7dを有して、その筒壁一部を図示しないスリットで軸方向に裂開した断面略C形としたものであり、前記スリットを幅狭とする変形によって前記挿通孔7dを縮径することは従来と同じである。そして、本発明の場合、チャックリング7の挿通孔7dに、その中間位置から等間隔位置に一対の内向き凸条7e・7fを形成している。また、これら内向き凸条7e・7fの突出長は、チャックリング7を縮径させる以前において、通水管Pが通過可能な量に設定される。さらに、この実施形態では、内向き凸条7e・7fを頂角を丸めた断面等脚台形として、通水管Pを引っ掛かりなく、楽に挿通できるようにしているが、チャックリング4の縮径前に通水管Pが通過可能なものであれば別の形状とすることも可能である。
The
上記構成からなるチャックリング7は、挿通孔7dの内部形状およびテーパ面7a・7bを含めた外部形状が前後(図面上、左右)に線対称であり、特に、本実施形態では、継手本体1の通水スリーブ4に一対の内向き凹条4b・4cを形成する場合に、その間隔と前記一対の内向き凸条7e・7fの間隔とを一致させている。
The
次に、本実施形態の管継手について、通水管Pの接続要領について説明すると、先ず、チャックリング4を継手本体1の通水スリーブ4に挿通して、その雄ネジ胴3に袋ナット6を緩く締め込んでおく。この状態では、チャックリング4が袋ナット6の逆テーパ口6bと雄ネジ胴3のテーパ口3aの間に位置しながらも縮径していないため、チャックリング4を介して通水管Pを継手本体1の挿入部まで挿入することができる。
Next, with regard to the pipe joint of the present embodiment, the connection procedure of the water pipe P will be described. First, the
そして、通水管Pの挿入後、袋ナット6を締め込むまでの手順は、従来の管継手と何ら変わるところはないが、本実施形態の場合、袋ナット6を締め込んでいくと、その逆テーパ口6bおよび雄ネジ胴3のテーパ口3に対するチャックリング4のテーパ面7a・7bの圧入深さが増していき、チャックリング4はその両側から段階的に縮径する。ここで、この実施形態では、袋ナット6を継手本体1のフランジ部2と当接する限界位置まで締め込んで作業完了とし、図1はこの状態を示している。この作業完了時において、チャックリング4は挿通孔7dの全域がほぼ均一に縮径して通水管Pを通水スリーブ4に満遍なく締め付けると共に、通水スリーブ4の外向き凸条4aとチャックリング7の内向き凸条7e・7fが互い違いに通水管Pに食い込んで、管壁を波形に変形させるため、高い抜け止め効果と水密性が同時に発揮される。特に、この実施形態では、作業完了時にチャックリング7の前後(図面上、左右)が通水スリーブ4の外向き凸条4aを対称軸とした線対称となって、その内向き凸条7e・7dが通水スリーブ4の内向き凹条4b・4cと対面するから、この部分の通水管Pの変形量が大きくなり、より高低差が大きい波形に変形することから、前記抜け止め効果と水密性を更に高めることができる。
And the procedure from the insertion of the water pipe P to the tightening of the
図2は、チャックリング7のテーパ面7a・7bについて、より好ましい選択的変更例を示したもので、ここでは雄ネジ胴3のテーパ口3aとこれに対応するチャックリング7の片側テーパ面7bとの関係を示しているが、袋ナット6の逆テーパ口6bとチャックリング7のもう片側のテーパ面7aについても線対称において同じ関係である。そして、上記実施形態ではその傾斜面を直線状としたが、この変更例では当該傾斜面を外側に向かって膨らむ凸曲面状としている。当該変更例によれば、テーパ面7a・7bが袋ナット6の逆テーパ口6bおよび雄ネジ胴3のテーパ口3aに線接触の状態で圧入するから、摩擦抵抗が低下して袋ナット6の締め込みトルクを低減することができる。したがって、これを実現するものであれば、円弧であっても楕円弧であっても、本発明の凸曲面に含まれることはもちろんである。
FIG. 2 shows a more preferable selective modification of the tapered surfaces 7a and 7b of the
また、図3は、本発明の第二実施形態を示したもので、通水スリーブ4の外向き凸条4aを環状溝MにOリングRを装着して構成したものである。この第二実施形態によれば、OリングRによって水密性がより高まる。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, in which the outwardly protruding ridge 4a of the
なお、上述した実施形態では、袋ナット6を継手本体1のフランジ部2と当接するまで締め込んで作業完了としたが、どの段階を作業完了とするかは本発明では任意とする。また、袋ナット6の逆テーパ口6bと雄ネジ胴3のテーパ口3aは、上記実施形態のように、線対称においてその傾斜角度を厳密に同一とすることが、より確実に片締めを回避できるため最適であるが、製造上不可避な若干の角度差は許容範囲である。
In the above-described embodiment, the work is completed by tightening the
1 継手本体
3 雄ネジ胴
3a テーパ口
4 通水スリーブ
4a 外向き凸条
4b・4c 内向き凹条
6 袋ナット
6b 逆テーパ口
7 チャックリング
7a・7b テーパ面
7d 挿通孔
7e・7f 内向き凸条
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