JP2010196779A

JP2010196779A - 自在継手

Info

Publication number: JP2010196779A
Application number: JP2009042105A
Authority: JP
Inventors: Yoshinosuke Noguchi; 由之介野口
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2029-02-25
Also published as: JP5452950B2

Abstract

【課題】容易に回動できて施工性の良好な自在継手を提供する。
【解決手段】球状の内面２１を有する外筒部２と、外筒部２の内面２１に回動可能に嵌合する球状の外面３１を有する内筒部３と、内筒部３の外面３１に嵌め込まれて外筒部２の内面２１に接する環状弾性部材６０と、を備える角度調整可能な自在継手１である。
そして、内筒部３を外筒部２に対して相対的に回動させる際に、内筒部３の外面３１の外筒部２の内面２１に接触する箇所は面取りされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、一方の管と他方の管を、方向を変えつつ接続する自在継手に関するものである。

従来、電力用のケーブルや通信用のケーブルを地下に埋設したり、地上に配設したりする場合に、ケーブルを収容して雨水や地下水等から保護する保護管が用いられる。

この保護管は、直線状の部材をつないで構成されるが、実際に設置する場合には、当初は予期していなかった障害物を回避することが必要となることも多い。このため、一方の管と他方の管を接続する継手箇所で方向を変えつつ接続する自在継手が用いられる。

このような自在継手として、例えば、特許文献１には、球状の内面を有する第１の環状部材とこれに嵌合する球状の外面を有する第２の環状部材とを備え、これらの軸線方向を互いに変化可能に構成した自在継手であって、第１の環状部材と第２の環状部材とを分離する方向の力に抵抗するストッパ手段を設けた構成が開示されている。

この構成によれば、分離する力が小さい場合には球状内面と球状外面との当接によって分離を防止し、力が大きい場合にはストッパ手段によって分離を防止することができる。

特開平１０−１８５０４４号公報

ところで、保護管及び自在継手には、所定の強度を有することの他に、継手箇所の外水圧や内水圧に対する止水性が要求される。

このため、上記した特許文献１の構成では、球状内面と球状外面の間にＯリングを嵌め込んで止水性を確保している。

しかしながら、実際に施工する際には、Ｏリングを嵌め込んだ状態で第１の環状部材を第２の環状部材に対して相対的に回動させようとしても、両部材が接触・干渉して回動させにくいという問題があった。

そこで、本発明は、容易に回動できて施工性の良好な自在継手を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の自在継手は、球状の内面を有する外筒部と、前記外筒部の内面に回動可能に嵌合する球状の外面を有する内筒部と、前記内筒部の外面に嵌め込まれて前記外筒部の内面に接する環状弾性部材と、を備える角度調整可能な自在継手であって、前記内筒部を前記外筒部に対して相対的に回動させる際に、前記内筒部の外面の前記外筒部の内面に接触する箇所は面取りされていることを特徴とする。

また、前記内筒部の先端面の外周縁は面取りされていることが好ましい。

さらに、前記外筒部には、接続される管の端部が嵌め合わされる外筒側受口部が螺合されており、前記外筒部の後端面又は前記外筒側受口部の突当面のいずれか一方には周方向に連続する溝部が設けられるとともに、他方には前記溝部に嵌合する突起部が設けられることが好ましい。

そして、前記内筒部には、接続される他方の管の端部が嵌め合わされる内筒側受口部が螺合されており、前記内筒部の後端面又は前記内筒側受口部の突当面のいずれか一方には周方向に連続する溝部が設けられるとともに、他方には前記溝部に嵌合する突起部が設けられることが好ましい。

また、前記内筒部に嵌め込まれた環状弾性部材の外径は、前記外筒部の内径よりも小さく形成されることが好ましい。

このように、本発明の自在継手は、外筒部と内筒部と環状弾性部材とを備えており、内筒部を外筒部に対して相対的に回動させる際に、内筒部の外面の外筒部の内面に接触する箇所は面取りされている。

したがって、両部材が接触する箇所が強く押し付けあって回動を妨げることなく、スムーズに回動させることができる。

また、内筒部の先端面の外周縁は面取りされていることで、施工時に内筒部を外筒部に相対的に回動させる際にも、スムーズに回動させることができる。

さらに、外筒部には接続される管の端部が嵌め合わされる外筒側受口部が螺合されており、外筒部の後端面又は外筒側受口部の突当面のいずれか一方には周方向に連続する溝部が設けられるとともに、他方には溝部に嵌合する突起部が設けられるため、溝部にコーキング剤を溜めた状態で突起部を嵌め合わせて確実に止水できる。

そして、内筒部には、接続される他方の管の端部が嵌め合わされる内筒側受口部が螺合されており、内筒部の後端面又は内筒側受口部の突当面のいずれか一方には周方向に連続する溝部が設けられるとともに、他方には前記溝部に嵌合する突起部が設けられるため、突起部と内筒側受口部の本体との間にコーキング剤を溜めた状態で溝部を嵌め合わせて確実に止水できる。

また、内筒部に嵌め込まれた環状弾性部材の外径は外筒部の内径よりも小さく形成されることで、施工時に外筒部の内側に内筒部を嵌め合わす際に、嵌め合わせやすいうえに環状弾性部材が傷つくことを防止できる。

本発明の実施の形態の自在継手の構成を拡大して説明する拡大断面図である。本発明の実施の形態の自在継手の構成を説明する断面図である。本発明の実施の形態の自在継手の構成を分解して説明する分解斜視図である。外筒部の構成を説明する断面図である。内筒部の構成を説明する断面図である。外側受口部の構成を説明する断面図である。内側受口部の構成を説明する断面図である。本発明の自在継手の作用を説明する説明図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

まず、図２を用いて本発明の自在継手１の全体構成を説明する。

本発明の自在継手１は、一方の管７１と他方の管７２の軸方向を所定の角度範囲（±５度）で縦横斜めに自在に変えつつ接続するための継手であり（図８参照）、図２に示すように、球状の内面２１を有する短円筒状の外筒部２と、この外筒部２の内側に摺動自在に嵌め込まれており球状の外面３１を有する短円筒状の内筒部３と、この内筒部３の外面３１と外筒部２の内面２１の間に押し潰された状態で嵌め込まれる環状弾性部材６０と、外筒部２の後端側に螺合されて一方の管７１が挿入される外筒側受口部４と、内筒部３の後端側に螺合されて他方の管７２が挿入される内筒側受口部５と、を備えている。

なお、本実施例において、外筒部２の先端とは内筒部３と重なっている側の端部をいうものとし、外筒部２の後端とは外筒側受口部４に螺合している側の端部をいうものとする。同様に、内筒部３の先端とは外筒部２と重なっている側の端部をいうものとし、内筒部３の後端とは内筒側受口部５に螺合している側の端部をいうものとする。

そして、これらの各構成部材は、図３に示す順序で嵌合されて、内筒部３の外面３１に沿って外筒部２の内面２１及び環状弾性部材６０が摺動することで、止水性を確保しつつ方向を変えている。

この外筒部２は、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂によって形成されるもので、図４に示すように、なめらかに径が変化する短円筒状の本体部２０と、本体部２０の内側に設けられた球状の内面２１と、大径側の内周面に設けられた螺合溝２４と、大径側の後端面２２に設けられた突起部２３と、を主に備えて構成されている。

球状の内面２１は、内筒部３が内蔵された状態では、内筒部３の球状の外面３１と同一の中心を有する同心円状に形成されており、外筒部２に対して内筒部３がこの中心周りに回動した場合でも、互いに干渉せずに回動できるようになっている。

さらに、後端面２２の突起部２３は、円周方向に連続する９０度の扇形断面の小突起として形成されており、外筒側受口部４の突当面４１に設けられた溝部４２に嵌合する。

そして、内筒部３は、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂によって形成されるもので、図５に示すように、短円筒状の本体部３０と、本体部３０の外側に設けられた球状の外面３１と、先端面３２の面取りされた外周縁３３と、環状弾性部材６０を嵌め込むための環状溝部３４ｃを形成する一対の環状凸部３４ａ，３４ｂと、後端面３５に設けられた溝部３６と、後端側の外周面に設けられた螺合溝３７と、を備えて構成されている。

また、球状の外面３１は、外筒部２に内蔵された状態では、外筒部２の球状の内面２１と同一の中心を有する同心円状に形成されており、外筒部２に対して内筒部３がこの中心周りに回動した場合でも、互いに干渉せずに回動できるようにされている。

さらに、先端面３２は、主としてやや内向きに傾斜した平坦面として構成されているが、部材厚方向でみた内周及び外周の端縁は面取りされており、特に外周縁３３は円滑に回動するように、他の箇所よりも大きめに断面円弧状に面取りされている。なお、この面取りは円弧状に限定されるものではなく、曲線状であればどのような断面形状であってもよい。

他方、後端面３５の溝部３６は、円周方向に連続する半円弧断面の溝として形成されており、この溝部３６より内側は後端側に突出している。

さらに、環状弾性部材６０は、いわゆるＯリングであり、合成ゴムなどの弾性を有する材料によって、図１，２，３に示すように、内筒部３の環状溝部３４ｃよりもやや小径の環状に形成されている。したがって、引き伸ばしつつ環状溝部３４ｃに嵌め込まれて、環状溝部３４ｃの外側にはみ出た部分が弾性変形しつつ外筒部２の内面２１に当接する。

そして、外筒側受口部４は、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂によって形成されるもので、図６に示すように、短円筒状の本体部４０と、先端部の外周面に設けられた螺合溝４３と、この螺合溝４３の終端に直立して外筒部２の後端面２２が突き当たる突当面４１と、この突当面４１に円周方向に連続して設けられる溝部４２と、挿入される管７１（図８参照）の先端面を受けるための内面終端に位置するストッパ４４と、を備えている。

この突当面４１の溝部４２は、円周方向に連続する９０度の扇形断面の溝として形成されており、外筒部２の後端面２２に設けられた突起部２３に嵌合する。

また、内筒側受口部５は、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂によって形成されるもので、図７に示すように、短円筒状の本体部５０と、先端部の内周に設けられた螺合溝５３と、この螺合溝５３の終端に直立して内筒部３の後端面３５が突き当たる突当面５１と、この突当面５１に円周方向に連続して設けられる突起部５２と、挿入される管７２（図８参照）の先端面を受けるストッパ５４と、を備えている。

この突当面５１の突起部５２は、円周方向に連続する半円弧断面の突起として形成されており、内筒部３の後端面３５に設けられた溝部３６に嵌合する。

そして、上記したそれぞれの構成部材は、図３に示すように組み立てられる。

すなわち、まず内筒部３の外面３１の環状溝部３４ｃに、手で引き伸ばした環状弾性部材６０を嵌め込み、この状態で内筒部３を外筒部２の内部に嵌め込む。

この際には、内筒部３に嵌め込まれた環状弾性部材６０の外径Ｒ１が、外筒部２の拡径された側の内径Ｒ２よりも小さく形成されていることで、環状弾性部材６０が外筒部２に接触することなく途中まで挿入できる。

最終的には、外筒部２の径が小さくなった球状の内面２１の略中央位置で環状弾性部材６０が当接することで密着性・止水性が確保される。

そうすると、外筒部２の先端側から内筒部３の後端部の螺合溝３７が突出しているため、この螺合溝３７や内筒側受口部５の螺合溝５３にシリコン系のコーキング剤などを塗布したうえで螺合させる。

なお、組立の際には、一体とされている外筒部２及び内筒部３（一体部材）は一定姿勢に保持しにくいため、内筒側受口部５を下にして台の上に保持し、これに上方向から一体部材を螺合させる。

そして、本実施例では、螺合溝３７，５３にコーキング剤を塗布することに加えて、突起部５２によってコーキング剤を堰き止めることで、突当面５１の上にも所定量のコーキング剤を溜めた状態で内筒側受口部５の上方から内筒部３をねじ込む。

結果として、従来と同様に螺合溝３７，５３どうしの隙間を止水するだけでなく、溝部３６と突起部５２によっても隙間を止水することとなる。

一方、外筒部２の後端側の内周面には螺合溝２４が設けられているため、この螺合溝２４や外筒側受口部４の螺合溝４３にシリコン系のコーキング材などを塗布したうえで螺合させる。

なお、組立の際には、一体とされている外筒部２及び内筒部３は一定姿勢に保持しにくいため、外筒側受口部４を下にして台の上に保持し、これに上方向から一体部材及び内筒側受口部５を螺合させる。

そして、本実施例では、螺合溝２４，４３にコーキング剤を塗布することに加えて、溝部４２にコーキング剤を溜めた状態で外筒側受口部４の上方から一体部材及び内筒側受口部５をねじ込む。

結果として、従来と同様に螺合溝２４，４３どうしの隙間を止水するだけでなく、溝部４２と突起部２３によっても隙間を止水することとなる。

次に、本実施の形態の自在継手１の作用について説明する。

上記したように、本実施の形態の自在継手１は、球状の内面２１を有する外筒部２と、外筒部２の内面２１に回動可能に嵌合する球状の外面３１を有する内筒部３と、内筒部３の外面３１の環状溝部３４ｃに嵌め込まれて外筒部２の内面２１に摺動可能に接する環状弾性部材６０と、を備えている。

したがって、この環状弾性部材６０が外筒部２と内筒部３との間の隙間を封止するため、地中に埋設された場合でも、内水圧や外水圧に対する止水性を確保することができる。

加えて、外筒部２と内筒部３は相対的に回動して互いの軸方向を所定の角度θ（通常は５度程度）だけ屈折させることができるため（図８参照）、予期していなかった障害物などが設置予定箇所に出現した場合でも、管７１，７２の敷設方向を変えてこれを迂回させることができる。

そして、本実施の形態の自在継手１は、外筒部２と内筒部３と環状弾性部材６０とを備えることに加えて、内筒部３を外筒部２に対して相対的に回動させる際に、内筒部３の外面３１の外筒部２の内面２１に接触する箇所は面取りされている。

したがって、組立時に内筒部３を外筒部２に対して相対的に回動させる際にも、両部材が接触する箇所が強く押し付けあって回動を妨げることなく、スムーズに回動させることができる。

つまり、環状弾性部材６０が挟まれる外筒部２や内筒部３は、止水性や引き抜き力に対して抵抗することが要求されるため、内面２１と外面３１とは同一中心を有する球面状に形成されている。

そうすると、環状弾性部材６０を嵌めただけで屈折させていない状態では、環状弾性部材６０と内面２１、環状弾性部材６０と外面３１はそれぞれ接触しているものの、内面２１と外面３１とは微小距離だけ離れて平行を維持している。

そして、通常の施工では、自在継手１が屈折していない直線状態では環状弾性部材６０の反力が大きくて回動させにくいため、内筒部３を外筒側受口部４に突き当たる位置までいったん押し込んで反力を小さくした後に、内筒部３を回動させる。

そうすると、図８のＢ部において、内筒部３の先端面３２の外周縁３３と外筒側受口部４の先端面とが接触することになるが、従来は外周縁３３が面取りされていなかったために外周縁３３が隅角部に嵌り込んでしまって回動させることが困難となっていた。

そこで、本実施の形態のように外周縁３３が面取りされて曲面状に形成されていれば、外周縁３３が隅角部に嵌り込んでしまうことなく、円滑に回動させることができるようになる。

加えて、外周縁３３が繰り返し内面に接触しても、局所的に外周縁３３が接触することで、外筒側受口部４の端面が削り取られてしまうこともなくなって耐久性も向上する。

さらに、外周縁３３が面取りされて曲面状になっていれば、この外周縁３３が支点となって回動して環状弾性部材６０の位置が浮いてしまうこともなくなり、止水性も向上する。

つまり、従来は、外周縁３３が外筒部２の内面２１に接触して、外周縁３３が支点となって回動して内筒部３は環状弾性部材６０の位置で浮いてしまって止水性を保持できなくなるおそれがあった（図８のＡ部参照）。

これに対して、本実施の形態のように、外周縁３３が曲面状に面取りされていれば、外周縁３３が接触することはないし、仮に外周縁３３の近傍が接触しても回動させることによって支点の位置も移動するため、環状弾性部材６０の位置で浮いてしまうことはなくなる。

このように、内筒部３の先端面３２の外周縁３３が面取りされていることで、きわめて簡易な構成によって、施工時に内筒部３を外筒部２に相対的に回動させる際にもスムーズに回動させることができる。

さらに、外筒部２には外筒側受口部４が螺合され、外筒側受口部４には外筒部２と突き当たる突当面４１に溝部４２が設けられるとともに、外筒部２には突当面４１と突き当たる後端面２２に突起部２３が設けられるため、溝部４２にコーキング剤を溜めた状態で突起部２３を嵌め合わせて確実に止水できる。

つまり、従来も双方の螺合溝２４，４３どうしの隙間の止水は実施されていたが、この螺合溝２４，４３は締め付けを慎重に行わないと、隙間が不均一になって完全に止水することができない場合があった。

そこで、止水のためだけに溝部４２と突起部２３を設けて、これらを嵌合させてコーキング剤を押し出すようにすることで、より確実な止水を達成することができる。

この場合、螺合溝２４，４３と異なり、溝部４２と突起部２３は、対となる端面どうしを目で見ながら突き当てることで確実に嵌合できるため、止水の信頼性は格段に向上することとなる。

同様に、内筒部３には内筒側受口部５が螺合され、内筒側受口部５には内筒部３と突き当たる突当面５１に突起部５２が設けられるとともに、内筒部３には突当面５１と突き当たる後端面３５に溝部３６が設けられるため、突起部５２と内筒側受口部５の本体部５０との間にコーキング剤を溜めた状態で溝部３６を嵌め合わせて確実に止水できる。

このように、止水のためだけに突起部５２と溝部３６を設けて、これらを嵌合させてコーキング剤を押し出させるようにすることで、より確実な止水を達成することができる。

また、内筒部３に嵌め込まれた環状弾性部材６０の外径Ｒ１は外筒部２の内径Ｒ２よりも小さく形成されることで、施工時に外筒部２の内側に内筒部３を嵌め合わす際に、嵌め合わせやすいうえに環状弾性部材６０が傷つくことを防止できる。

なお、図示しないが、内筒部３の外面３１には、環状弾性部材６０が嵌め込まれる環状溝部３４ｃを形成する一対の環状凸部３４ａ，３４ｂが設けられているが、後端側に設けられる環状凸部３４ｂの後端面の外周縁が面取りされていれば、施工時に内筒部３を外筒部２に相対的に回動させる際にも、いっそうスムーズに回動させることができる。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態では、内筒部３の先端面３２の外周縁３３のみを面取りする場合について説明したが、これに限定されるものではなく、後端側の環状凸部３４ｂの後端面の外周縁を面取りすればいっそう円滑に回動させることができる。

また、前記実施の形態では、外筒側受口部４の突当面４１に溝部４２が設けられ、外筒部２の後端面２２に突起部２３が設けられる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、外筒側受口部４の突当面４１に突起部が設けられ、外筒部２の後端面２２に溝部が設けられるものであってもよい。

さらに、前記実施の形態では、内筒側受口部５の突当面５１に突起部５２が設けられ、内筒部３の後端面３５に溝部３６が設けられる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、内筒側受口部５の突当面５１に溝部が設けられ、内筒部３の後端面３５に突起部が設けられるものであってもよい。

Ｒ１外径
Ｒ２内径
１自在継手
２外筒部
２１内面
２２後端面
２３突起部
３内筒部
３１外面
３２先端面
３３外周縁
３５後端面
３６溝部
３７螺合溝
４外筒側受口部
４１突当面
４２溝部
５内筒側受口部
５１突当面
５２突起部
６０環状弾性部材
７１，７２管

Claims

球状の内面を有する外筒部と、前記外筒部の内面に回動可能に嵌合する球状の外面を有する内筒部と、前記内筒部の外面に嵌め込まれて前記外筒部の内面に接する環状弾性部材と、を備える角度調整可能な自在継手であって、
前記内筒部を前記外筒部に対して相対的に回動させる際に、前記内筒部の外面の前記外筒部の内面に接触する箇所は面取りされていることを特徴とする自在継手。
前記内筒部の先端面の外周縁は面取りされていることを特徴とする請求項１に記載の自在継手。
前記外筒部には、接続される管の端部が嵌め合わされる外筒側受口部が螺合されており、前記外筒部の後端面又は前記外筒側受口部の突当面のいずれか一方には周方向に連続する溝部が設けられるとともに、他方には前記溝部に嵌合する突起部が設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自在継手。
前記内筒部には、接続される他方の管の端部が嵌め合わされる内筒側受口部が螺合されており、前記内筒部の後端面又は前記内筒側受口部の突当面のいずれか一方には周方向に連続する溝部が設けられるとともに、他方には前記溝部に嵌合する突起部が設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の自在継手。
前記内筒部に嵌め込まれた環状弾性部材の外径は、前記外筒部の内径よりも小さく形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の自在継手。