JP2011099499A - 継手 - Google Patents

Abstract

【課題】連結金具が装着される凹部を形成する部位が損傷を受けることを防止し、該部位の強度を維持することができる継手を提供する。
【解決手段】継手１０は、樹脂製配管１１が接続される第１継手１２と水栓器具１３が接続される第２継手１４とが、第１継手１２の第１フランジ部１５と第２継手１４の第２フランジ部１６とを連結金具としてのクイックファスナー１７で連結して構成されている。前記第１継手１２は第１フランジ部１５を形成する凹部３４が設けられた接続部材１９を備え、該接続部材１９は金属で構成されると共に、接続部材１９が樹脂製の第１継手本体１８に対してインサート成形法により一体化されている。接続部材１９と第１継手本体１８との間には凹凸部２０が噛み合うように形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば給水系や給湯系の配管システムにおいて使用され、樹脂製配管を接続する継手部材と水栓器具や金属製配管に接続される継手部材とが連結金具で連結された継手に関するものである。

従来、この種の継手としては、例えば次のような管継手が提案されている（特許文献１を参照）。この管継手は、金属製の配管を接続可能な管継手に対し弾性接続金具を介して連結される樹脂製の配管を接続可能なものである。前記弾性接続金具は、金属製の配管を接続する管継手のフランジと、樹脂製の配管を接続する管継手のフランジ部とを連結するようになっている。この樹脂製配管を接続する管継手のフランジ部は金属により形成され、樹脂製の配管を接続可能な樹脂製の本体部にインサート成形によって一体化されている。そして、金属製配管を接続する管継手と樹脂製配管を接続する管継手とが弾性接続金具により強固に連結されている。

特開２００７−１３８９８０号公報（第２頁〜第４頁）

しかしながら、特許文献１に記載された従来の管継手においては、樹脂製配管を接続する管継手のフランジ部は金属により形成されているが、そのフランジ部を形成する凹部の一部（フランジ部と対向する側壁部分）が樹脂製の本体部の一部によって形成されている（特許文献１の図１）。このため、金属製配管を接続する管継手のフランジと樹脂製配管を接続する管継手のフランジ部とを弾性接続金具（連結金具）で連結するとき、該弾性接続金具で凹部の一部を形成する樹脂部分が損傷を受けやすい。さらに、樹脂製の本体部が外端側では外部に露出する構造となっていることから、外力によって損傷を受けやすく、樹脂製の本体部の強度が低下するという問題があった。

そこで本発明の目的とするところは、連結金具が装着される凹部を形成する部位が損傷を受けることを防止し、該部位の強度を維持することができる継手を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明の継手は、樹脂製配管が接続される第１継手と水栓器具又は金属製配管が接続される第２継手とが、第１継手の第１フランジ部と第２継手の第２フランジ部とを連結金具で連結することにより一体化されている。そして、前記第１継手には第１フランジ部を形成する凹部が設けられる接続部材を備え、該接続部材を金属で構成すると共に、接続部材が樹脂製の第１継手本体に対してインサート成形法により一体化されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明の継手は、請求項１において、前記接続部材と第１継手本体との間には凹凸部が噛み合うように形成されていることを特徴とする。
請求項３に係る発明の継手は、請求項１又は請求項２において、前記接続部材の凹部において第１フランジ部に対向する側壁の開口端部には開口部が広くなるように傾斜する傾斜面が形成されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明の継手は、請求項１から請求項３のいずれか１項において、前記接続部材の内周部は第１継手本体内に埋設されて構成されていることを特徴とする。
請求項５に係る発明の継手は、請求項１において、前記接続部材の内周部には第１継手本体の連結部が貫通形成されていることを特徴とする。

請求項６に係る発明の継手は、請求項１から請求項５のいずれか１項において、前記第１継手本体はエンジニアリングプラスチックにより形成されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明の継手では、樹脂製配管が接続される第１継手と水栓器具又は金属製配管が接続される第２継手とが、第１継手の第１フランジ部と第２継手の第２フランジ部とを連結金具で連結することにより一体化されて構成されている。そして、第１継手には第１フランジ部を形成する凹部が設けられる接続部材を備え、該接続部材が金属で構成されている。このため、接続部材は従来の樹脂に比べて強固に形成され、連結金具を第１フランジ部及び第２フランジ部に装着するときに接続部材が傷付くことを抑えることができる。さらに、接続部材は樹脂製の第１継手本体に対してインサート成形法により一体化されていることから、接続部材が第１継手本体に対して強固に保持される。

従って、本発明の継手によれば、連結金具が装着される凹部を形成する部位が損傷を受けることを防止し、該部位の強度を維持することができる。

本発明の第１実施形態における継手を分解して示す半断面図。 （ａ）は接続部材を示す半断面図、（ｂ）はその接続部材を示す側面図。 （ａ）は連結部材としてのクイックファスナーを示す斜視図、（ｂ）は図３（ａ）の３ｂ−３ｂ線における断面図。 第１継手に樹脂製配管を途中まで差し込んだ状態を示す継手の半断面図。 第１継手に対して樹脂配管の差し込みが完了した状態を示す継手の半断面図。 第１継手と第２継手とをクイックファスナーで連結した状態を示す継手の半断面図。 （ａ）は本発明の第２実施形態における継手を示す半断面図、（ｂ）は図７（ａ）の７ｂ−７ｂ線における断面図、（ｃ）は接続部材を示す半断面図。 第１継手の別例を示す半断面図。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図６に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の継手１０は、樹脂製配管１１が接続される第１継手１２と水栓器具１３又は金属製配管が接続される第２継手１４とが、第１継手１２の第１フランジ部１５と第２継手１４の第２フランジ部１６とを突き合せた状態で連結金具としてのクイックファスナー１７で連結することにより一体化されて構成されている。図１は継手１０の組付け前の状態を示し、図６は組付け後の状態を示している。

まず、第１継手１２について説明する。この第１継手１２は樹脂製配管１１を差し込むだけで接続できるワンプッシュ式の継手である。図１に示すように、第１継手１２を構成する第１継手本体１８はエンジニアリングプラスチックにより形成され、外周部に位置する真鍮、青銅（砲金）等の金属製の接続部材１９をインサートとするインサート成形法により形成されている。インサート成形では、金型内の所定位置に接続部材１９を配置した状態で、第１継手本体１８を形成する溶融樹脂を射出した後、冷却することによって行われる。従って、第１継手本体１８は接続部材１９の外形形状に倣った形状に成形されると共に、接続部材１９の内周部が第１継手本体１８内に埋設されて埋設部１９ａとなっている。

この場合、接続部材１９の第１フランジ部１５側の内周面には凹凸部２０としての内周側凹凸部２１が設けられ、その内周側凹凸部２１により第１継手本体１８の外周面に凹凸部２０としての外周側凹凸部２２が内周側凹凸部２１に噛み合うように形成される。また、接続部材１９は凹部３４から外周側を外端方向へ延びる延出部１９ｂを有しており、該延出部１９ｂにより第１継手１２の外周部の損傷を抑制するように構成されている。第１継手１２の内端側の外周面には一対の円環状をなす環状溝２３が凹設され、各環状溝２３にはそれぞれゴム製のＯリング２４が嵌着されている。これらのＯリング２４により、第１継手本体１８の外周面と後述する第２継手本体２５の内周面との間が止水されるように構成されている。

第１継手本体１８には第１継手１２の軸線方向ｘの内側へ内筒部２６が延出され、該内筒部２６の外周には樹脂製配管１１の差込空間２７を形成し、接続部材１９内周の雌ねじ部２８に雄ねじ部２９が螺合固定された外筒体３０が同心円状に設けられている。前記内筒部２６の外周面には、一対の凹溝３１が軸線方向ｘに所定間隔をおいて設けられ、両凹溝３１にはそれぞれ樹脂製配管１１と接触して止水するためのゴム製のシールリング３２が嵌着されている。これら２つのシールリング３２により、内筒部２６の外周面と樹脂製配管１１の内周面との間の止水性が高められている。第１継手本体１８の内周には、水が流通する流通孔３３が形成されている。

図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、接続部材１９の内端側外周面には第１フランジ部１５を形成する凹部３４が設けられ、該凹部３４において第１フランジ部１５に対向する側壁３５の開口端部には開口部が広くなるように傾斜する傾斜面３６が形成されている。この傾斜面３６により、クイックファスナー１７の装着が容易になると共に、クイックファスナー１７の装着時に前記側壁３５の開口端部が傷付けられないようになっている。第１フランジ部１５の外周部両端縁は断面円弧状に形成され、クイックファスナー１７が円滑に装着されるようになっている。接続部材１９の外端側内周面は前記内端側内周面よりも拡径され、そこに前記雌ねじ部２８が螺設されている。

図１に示すように、前記外筒体３０の外端外周面には雄ねじ部位３７が形成され、キャップ３８内周面の雌ねじ部位３９が螺合されて外筒体３０にキャップ３８が連結されている。キャップ３８の外端部内周には、樹脂製配管１１が差込空間２７へ差し込まれる開口４０が設けられている。また、外筒体３０は透明樹脂で形成され、その外筒体３０を通して差込空間２７内を覗き込むことができるようになっている。

外筒体３０の外端面とキャップ３８の内周面との間には、ステンレス鋼等の金属で形成された抜け止めリング４１が介装されている。抜け止めリング４１の内周部には抜け止め片４１ａが斜め方向に突出形成され、樹脂製配管１１の外周部に食い込んで樹脂製配管１１の抜け止めを行うようになっている。この抜け止めリング４１とキャップ３８の内周の第１傾斜面４３との間には、割りリング４４が介在され、抜け止め片４１ａの傾斜角度を保持するように構成されている。

該割りリング４４の外端部には、キャップ３８の第１傾斜面４３と同じ傾斜角度をもつ第２傾斜面４５が設けられ、樹脂製配管１１に加えられる引き抜き方向への力により抜け止め片４１ａを介して割りリング４４が軸線方向ｘの外端側へ力を受けたとき、割りリング４４を縮径させるように構成されている。そして、割りリング４４の内周面に設けられた締付面４６が樹脂製配管１１の外周面を締付けて保持するようになっている。

前記割りリング４４の内周には、樹脂製配管１１の先端面に押圧されて樹脂製配管１１の差し込みを案内する差込ガイド４７が配置されている。この差込ガイド４７はその一部が切断、除去されてＣリング状に形成され、拡縮可能に構成されている。この差込ガイド４７の外端面は樹脂製配管１１の先端面が当接する平坦面となり、内端部は外周端縁及び内周端縁が断面円弧状に形成されて差込空間２７内を円滑に進行できるようになっている。

前記差込ガイド４７の外径は樹脂製配管１１の外径と同一又は若干大きく形成され、その内径は内筒部２６の外径より若干大きく形成されている。割りリング４４の内周面には、抜け止め用段差４８が設けられ、該抜け止め用段差４８に差込ガイド４７の外端の外周部が係合され、差込ガイド４７が抜け止め保持されるようになっている。

前記第１継手本体１８、外筒体３０、キャップ３８、割りリング４４、差込ガイド４７等は、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の剛性を有する合成樹脂（エンジニアリングプラスチック）によって形成されている。また、樹脂製配管１１は、ポリオレフィン（架橋ポリエチレン、ポリブテン等）等の合成樹脂により形成されている。

次に、第２継手１４について説明する。第２継手１４を構成する第２継手本体２５は金属により形成され、その内端部には第２フランジ部１６が突設されている。この第２フランジ部１６の外端側には、該第２フランジ部１６を形成する環状の凹状部４９が設けられ、クイックファスナー１７が装着されるようになっている。第２継手本体２５内には外端側に小径孔５０が設けられると共に、内端側にその小径孔５０に連通される大径孔５１が設けられ、該大径孔５１には第１継手本体１８の内端部が嵌入されるように構成されている。

第２継手本体２５の外端部外周には雄ねじ５２が螺刻され、水栓器具１３等に螺合接続されるようになっている。そして、図６に示すように、第１継手１２に樹脂製配管１１が接続され、第２継手１４が水栓器具１３に接続された後に第１継手１２の内端部が第２継手１４の大径孔５１に嵌合される。その状態でクイックファスナー１７を第１継手１２の第１フランジ部１５と第２継手１４の第２フランジ部１６に被せることにより、第１継手１２と第２継手１４とが連結されるようになっている。

上記クイックファスナー１７について説明すると、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、クイックファスナー１７は、ばね性を有する金属からなる板材を左右対称に曲げることにより、先端部間に開口された口部５３を有するほぼΩ状に形成されている。該クイックファスナー１７の周面上には等間隔おきにヒンジ部５４が断面コの字状に折曲形成され、両開口端部にはガイド片５５がそれぞれ斜め外方へ広がるように折曲形成されている。また、クイックファスナー１７の両側壁には挟持孔５６がヒンジ部５４を避けて周方向に延びるように透設されている。

そして、第１継手１２の第１フランジ部１５と第２継手１４の第２フランジ部１６を突き合わせた状態で、クイックファスナー１７の挟持孔５６に第１フランジ部１５及び第２フランジ部１６が挟持されるようにガイド片５５側からクイックファスナー１７を装着するようになっている。この場合、第１フランジ部１５と第２フランジ部１６の合計の幅は挟持孔５６の幅とほぼ同じになるように設定され、第１フランジ部１５及び第２フランジ部１６がクイックファスナー１７で連結固定されるように構成されている。

次に、以上のように構成された継手１０についてその作用を説明する。
さて、図４に示すように、樹脂製配管１１をキャップ３８の開口４０から差し込むと、樹脂製配管１１の先端面が差込ガイド４７の外端面に当たり、さらに樹脂製配管１１を差し込むと、差込ガイド４７が樹脂製配管１１の差し込みを案内する。そして、差込ガイド４７及び樹脂製配管１１は抜け止めリング４１の抜け止め片４１ａの内周側を通過すると共に、一対のシールリング３２の外周側を通過する。このとき、差込ガイド４７は拡縮可能に形成されているため、差込ガイド４７が抜け止め片４１ａに摺接して抜け止め片４１ａを徐々に拡径させると同時に、差込ガイド４７自身は縮径して円滑に通過する。引き続き、図５に示すように、樹脂製配管１１をさらに差し込むと、差込ガイド４７が差込空間２７の最も奥まで進行して止まり、樹脂製配管１１の差し込みが完了する。

一方、図６に示すように、第２継手１４の雄ねじ５２は水栓器具１３の雌ねじに螺合される。その状態で、第１継手本体１８の内端部を第２継手１４の大径孔５１に嵌入することにより、第１継手１２の第１フランジ部１５と第２継手１４の第２フランジ部１６とが突き合わされる。このとき、第１継手本体１８の外周面と第２継手本体２５の内周面との間が、一対のＯリング２４によって止水される。この状態で、突き合わされた第１フランジ部１５及び第２フランジ部１６に対してクイックファスナー１７を装着する。すなわち、クイックファスナー１７の両ガイド片５５を第１フランジ部１５及び第２フランジ部１６を跨ぐようにして第１フランジ部１５及び第２フランジ部１６に嵌め込むと、第１フランジ部１５及び第２フランジ部１６がクイックファスナー１７の挟持孔５６に入り込んで挟着される。このようにして、第１継手１２と第２継手１４とがクイックファスナー１７により強固に連結される。

以上の第１実施形態によって発揮される効果について、以下にまとめて説明する。
(1) 本実施形態の継手１０では、樹脂製配管１１が接続される第１継手１２と水栓器具１３が接続される第２継手１４とが、第１継手１２の第１フランジ部１５と第２継手１４の第２フランジ部１６とを連結金具としてのクイックファスナー１７で連結することにより一体化されて構成されている。

そして、第１継手１２には第１フランジ部１５を形成する凹部３４が設けられている接続部材１９を備え、該接続部材１９が十分な厚みを有する金属で構成されている。このため、接続部材１９は従来の樹脂に比べて強固に形成され、クイックファスナー１７を第１フランジ部１５及び第２フランジ部１６に装着するときに接続部材１９が傷付くことを抑制することができる。さらに、接続部材１９はエンジニアリングプラスチック製の第１継手本体１８に対してインサート成形法により一体化されていることから、接続部材１９が第１継手本体１８に対して強固に保持される。

従って、本実施形態の継手１０によれば、クイックファスナー１７が装着される凹部３４を形成する側壁３５が損傷を受けることを防止し、該側壁３５の強度を維持することができる。

(2) 接続部材１９の内周面と第１継手本体１８の外周面との間には凹凸部２０が噛み合うように形成されていることにより、接続部材１９を第１継手本体１８に対して強固に連結させることができる。

(3) 接続部材１９の凹部３４において第１フランジ部１５に対向する側壁３５の開口端部には開口部が広くなるように傾斜する傾斜面３６が形成されている。このため、クイックファスナー１７を第１フランジ部１５及び第２フランジ部１６に容易に装着することができると同時に、その際に凹部３４を形成する側壁３５に損傷を与えることを抑制することができる。

(4) 接続部材１９の内周部は第１継手本体１８内に埋め込まれて埋設部１９ａとなっていることにより、接続部材１９を第１継手本体１８に対して強固に保持することができる。

(5) 第１継手本体１８はエンジニアリングプラスチックで形成されていることにより、第１継手１２の剛性を高めることができ、継手１０を頑丈なものにすることができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図７に基づいて説明する。なお、この第２実施形態では第１実施形態と異なる部分について説明し、同一部分については同一の符号を付してその説明を省略する。

図７（ｂ）及び（ｃ）に示すように、接続部材１９の内端側内周部には周方向に９０度間隔で４箇所に貫通孔６０が透設されている。この貫通孔６０は少なくとも１箇所に設けられておればよく、１〜４箇所に設けられていることが好ましい。該貫通孔６０よりも内周部には凹凸のない円孔６１が穿設されている。なお、この第２実施形態の接続部材１９では、第１実施形態の接続部材１９の内周側凹凸部２１による凹凸部２０は設けられていない。

そして、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、インサート成形において、金型内に接続部材１９を配置した状態で第１継手本体１８を形成する溶融樹脂を射出し、冷却することにより、貫通孔６０及び円孔６１に流れ込んだ溶融樹脂が接続部材１９の挟持部６２を包み込むようにして第１継手本体１８の連結部６３が形成される。

従って、第２実施形態の継手１０によれば、第１継手本体１８の連結部６３が接続部材１９の挟持部６２を囲んで保持しているため、接続部材１９を第１継手本体１８に対して一層強固に保持することができる。

なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 第２継手１４を図８に示すように、前記雄ねじ５２に代えて第２継手本体２５の内周面に雌ねじ５７を形成して構成することもできる。そして、この雌ねじ５７に金属製配管５８などが接続されるようになっている。なお、この雌ねじ５７部分の内径と内端側の孔５９の内径とはほぼ同じになるように構成されている。

・ 連結金具として、第１フランジ部１５及び第２フランジ部１６を掴んで締付け保持するクランプなどを用いることもできる。
・ 接続部材１９の内周側凹凸部２１と第１継手本体１８の外周側凹凸部２２とで構成される凹凸部２０の断面形状を、断面円弧状、断面台形状等に形成することもできる。

・ 接続部材１９の側壁３５の傾斜面３６を断面円弧状等に変更することも可能である。
・ 接続部材１９の埋設部１９ａを、内周側が幅広になるように構成することも可能である。

・ 前記Ｏリング２４又はシールリング３２を、扁平状のものや異形形状のものに変更し、止水性を高めるように構成することもできる。
・ 接続部材１９及び第２継手１４の材質として、ステンレス鋼等を用いることもできる。

さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
（イ） 前記接続部材は凹部から外周側を外端方向へ延びる延出部を有していることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の継手。このように構成した場合、請求項１から請求項６のいずれかに係る発明の効果に加えて、延出部により第１継手の外周部の損傷を抑制することができる。

（ロ） 前記第１継手はワンプッシュ式の継手であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の継手。このように構成した場合、請求項１から請求項６のいずれかに係る発明の効果に加えて、第１継手に対する樹脂製配管の接続を容易かつ速やかに行うことができる。

１０…継手、１１…樹脂製配管、１２…第１継手、１３…水栓器具、１４…第２継手、１５…第１フランジ部、１６…第２フランジ部、１７…連結金具としてのクイックファスナー、１８…第１継手本体、１９…接続部材、１９ａ…埋設部、２０…凹凸部、２１…内周側凹凸部、２２…外周側凹凸部、３４…凹部、３５…側壁、３６…傾斜面、５８…金属製配管、６３…連結部。

Claims (6)

1. 樹脂製配管が接続される第１継手と水栓器具又は金属製配管が接続される第２継手とが、第１継手の第１フランジ部と第２継手の第２フランジ部とを連結金具で連結することにより一体化された継手であって、
   前記第１継手には第１フランジ部を形成する凹部が設けられる接続部材を備え、該接続部材を金属で構成すると共に、接続部材が樹脂製の第１継手本体に対してインサート成形法により一体化されていることを特徴とする継手。
2. 前記接続部材と第１継手本体との間には凹凸部が噛み合うように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の継手。
3. 前記接続部材の凹部において第１フランジ部に対向する側壁の開口端部には開口部が広くなるように傾斜する傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の継手。
4. 前記接続部材の内周部は第１継手本体内に埋設された埋設部となっていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の継手。
5. 前記接続部材の内周部には第１継手本体の連結部が貫通形成されていることを特徴とする請求項１に記載の継手。
6. 前記第１継手本体はエンジニアリングプラスチックにより形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の継手。

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