JP2011226522A - 管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】挿口部を受口部に挿入する際、受口部内に設けられた弾性部材から受ける抵抗を小さくして嵌合部が嵌合溝から外れることを防ぎながら、一方の流体管の外周面と他方の流体管の内周面との間を水密に保つことができる管継手を提供すること。
【解決手段】退避溝４ｉに退避した膨出部６ｂによって挿口部５と受口部４との間が水密に保持されるようになっており、退避溝４ｉの周面は、挿口部５の挿入方向に向けて漸次拡径するテーパー面４ｊに形成されており、挿口部５は、弾性部材６のうち膨出部６ｂのみを退避溝４ｉに向けて押圧可能な外径に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、一方の流体管の管軸方向の先端部に形成された挿口部と、挿口部が挿入され、他方の流体管の管軸方向の先端部に形成された受口部と、受口部内に配置される環状に形成された弾性部材と、を有する管継手に関する。

従来、弾性を有し環状に形成されるシール材（弾性部材）と、一方の管（流体管）の管軸方向の先端部に形成された受口（受口部）と、受口に挿入するために他方の管（流体管）の管軸方向の先端部に形成された挿口（挿口部）と、から構成された管継手がある。このような管継手のシール部材は、受口の内面の全周に亘って形成された深溝部（嵌合溝）に嵌合するヒール部（嵌合部）と、ヒール部の縮径側の端部に形成された膨出部と、から構成されている。また、挿口の先端には、挿口の挿入方向に向けて漸次縮径するテーパー面（傾斜面）が形成されており、挿口を受口内に挿入させる際に、テーパー面と受口とで膨出部を変形させた後に挿口と受口との間で膨出部を保持することで、挿口と受口との間を水密に保っている（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−４２５４９号公報（第２頁、第２図）

しかしながら、特許文献１に記載の管継手にあっては、テーパー面（傾斜面）と受口（受口部）のとの間で膨出部を変形させることで、挿口（挿口部）には、テーパー面に膨出部の変形に伴う反力がはたらくため、挿口部と膨出部との間に摩擦力が生じ、この摩擦力によってヒール部（嵌合部）が深溝部（嵌合溝）内から外れて漏水の原因となるという問題がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、挿口部を受口部に挿入する際、受口部内に設けられた弾性部材から受ける抵抗を小さくして嵌合部が嵌合溝から外れることを防ぎながら、一方の流体管の外周面と他方の流体管の内周面との間を水密に保つことができる管継手を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の管継手は、
一方の流体管の管軸方向の先端部に形成された挿口部と、該挿口部が挿入され、他方の流体管の管軸方向の先端部に形成された受口部と、該受口部内に配置される環状に形成された弾性部材と、を有する管継手であって、
前記受口部の内周面全周に亘って前記弾性部材を嵌合するための嵌合溝が形成されているとともに、前記弾性部材は、前記嵌合溝に嵌合される環状に形成された嵌合部及び該嵌合部の内径側端部に連続して形成された膨出部から構成されており、前記受口部内周面における前記嵌合溝よりも前記挿口部の挿入方向側には、前記挿口部との間で弾性変形した前記膨出部が退避する退避溝が前記受口部の全周に亘って形成され、前記退避溝に退避した膨出部によって前記挿口部と前記受口部との間が水密に保持されるようになっており、
前記退避溝の周面は、前記挿口部の挿入方向に向けて漸次拡径するテーパー面に形成されており、前記挿口部は、前記弾性部材のうち前記膨出部のみを前記退避溝に向けて押圧可能な外径に形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、挿口部が受口部内に挿入されることで挿口部が膨出部を退避溝に向けて押圧すると、膨出部は、挿口部の挿入方向に向けて弾性変形しながら退避溝内に退避するとともに、更に挿口部が受口部内に挿入されることで、膨出部は、退避溝のテーパー面に沿って復元力を生じながら弾性変形していくため、挿口部は、膨出部の復元力に伴って膨出部から受ける抗力を小さくし、嵌合部が嵌合溝から外れることを防ぎながら挿口部を受口部内に挿入し易くすることができる。同時に、挿口部が受口部内に挿入される際に、挿口部が膨出部のみを押圧するので、膨出部を退避溝に向けて押圧し易くすることができる。
また、挿口部の受口部内への挿入が完了した後は、両流体管内を流れる流体が膨出部を挿口部の受口部からの離脱方向に向けて押圧することで膨出部を挿口部と退避溝のテーパー面とに圧着させ、挿口部と受口部との間をより水密に保持することができる。

本発明の管継手は、
前記挿口部の先端外周部には、該挿口部の挿入方向に向けて漸次縮径する傾斜面が形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、挿口部を受口部内に挿入する際に、挿口部の傾斜面で膨出部を退避溝のテーパー面に沿って押圧させることができるとともに、膨出部を挿口部によって傷付けることがない。

本発明の管継手は、
前記嵌合溝と前記退避溝との間には、前記受口部の内径方向に向けて突部が突設されていることを特徴としている。
この特徴によれば、挿口部が受口部内に挿入される際に膨出部が挿口部から退避溝に向けて押圧されることで、嵌合部が退避溝に向けて引張られても、突部と嵌合部との間で生じる摩擦力によって嵌合部を嵌合溝内に保持することができる。

本発明の管継手は、
前記受口部には、該受口部内に挿入された前記挿口部の外周面に対して係止される係止爪が配置されていることを特徴としている。
この特徴によれば、挿口部と受口部とに地震等の不測の外力が作用しても挿口部の受口部内からの管軸方向への相対移動が係止爪によって規制され、膨出部による挿口部と受口部との間の水密を維持することができる。

実施例における管継手を示す分解断面図である。 挿口部が受口部に挿入された状態を示す管継手の縦断側面図である。 （ａ）は、挿口部を受口部内に挿入開始した状態を示す管継手の断面図であり、（ｂ）は、挿口部のテーパー面で膨出部を押圧する状態を示す管継手の断面図である。 （ａ）は、挿口部を受口部内に挿入させながら膨出部を退避溝に向けて押圧する状態を示す管継手の断面図であり、（ｂ）は、テーパー面が膨出部を乗り越えた状態を示す管継手の断面図である。

本発明に係る管継手を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例に係る管継手につき、図１から図４を参照して説明する。図１の符号１は、本発明の適用された管継手である。

図１に示すように、本実施例における管継手１は、管軸Ｃ方向の先端部に受口部４が形成された流体管２と、管軸Ｃ方向の先端部に受口部４内に挿入される挿口部５が形成された流体管３と、弾性を有し受口部４と挿口部５との間から流体が漏出することを防止する本発明における弾性部材としてのシール部材６と、から構成されている。これら流体管２，３は、例えば、内部に流体としての上水を流すための水道管等である。

受口部４は、内径が挿口部５の外径よりも大径の内周面４ａを有している。この受口部４の先端部には、管軸Ｃに向けて開口する凹部４ｂが受口部４の周方向に沿って複数形成されている。これら凹部４ｂ内には、金属材等で構成され、管軸Ｃ側を向く端部における挿口部５の受口部４内への挿入方向側に尖鋭刃４ｄを有している係止爪４ｃが配置されている。

更に、図１及び図２に示すように、受口部４の先端部には、各凹部４ｂに連通して径方向に貫通したボルト孔４ｅが周方向に所定間隔おきに複数形成されている。各ボルト孔４ｅには、ボルト４ｆが螺着されているため、係止爪４ｃは、ボルト４ｆを螺入することによって管軸Ｃに向けて押圧されるようになっている。尚、受口部４の内周面４ａにおける凹部４ｂよりも挿口部５の挿入方向側には、シール部材６の後述する嵌合部６ａが嵌合するための、環状の嵌合溝４ｇが形成されている。

受口部４の内周面４ａにおける嵌合溝４ｇよりも挿口部５の挿入方向側には、縮径方向に向けて環状の突部４ｈが突設されている。尚、この突部４ｈの内径は、後述する挿口部５の先端外周部５ｂの外径よりも大径に形成されている。

受口部４の内周面４ａにおける突部４ｈよりも挿口部５の挿入方向側には、管軸Ｃに向けて開口する環状の退避溝４ｉが形成されている。この退避溝４ｉの周面は、挿口部５の挿入方向側に向けて漸次拡径方向に傾斜するテーパー面４ｊに形成されている。また、受口部４の内周面４ａにおける退避溝４ｉよりも挿口部５の挿入方向側には、挿口部５の外径よりも小径の内周面４ｋに連設するように、管軸Ｃに対して略垂直をなす環状の奥端面４ｌが形成されている。

尚、特に図示はしないが、流体管２の内周面４ａ，４ｋ及び流体管３の内周面には、流体管２，３内を流れる流体からの防錆を行う防錆処理として、モルタルや防錆塗料によって薄層のコーティング層が形成されている。

シール部材６は、ゴム材等の弾性を有する材質で構成されており、図１及び図２に示すように、嵌合溝４ｇに嵌合される環状の嵌合部６ａを備えている。この嵌合部６ａの縮径側であって挿口部５の離脱方向側の端部には、挿口部５の挿入方向に向けて漸次縮径方向に傾斜するテーパー面６ｃが形成されている（図３（ｂ）参照）。

また、この嵌合部６ａの縮径側の端部からは、挿口部５の挿入方向に向けて受口部４の内周面４ａと受口部４内に挿入された挿口部５の外周面５ａとの間隙を水密的に密封するための本発明における膨出部としてのバルブ部６ｂが、嵌合部６ａに連続して形成され、挿口部５の挿入方向側に向けて膨出している。

一方、挿口部５の受口部４への挿入方向側の端部は、図１及び図２に示すように、係止爪４ｃが係止する挿口部５の外周面５ａよりも僅かに大径である先端外周部５ｂに形成されている。また、この先端外周部５ｂの先端部は、挿口部５の挿入方向に向けて漸次縮径方向に傾斜する本発明における傾斜面としてのテーパー面５ｃに形成されている。

次に、前述のように構成した管継手１における挿口部５の受口部４への挿入について説明する。先ず、図３（ａ）に示すように、受口部４の内周面の全周に亘って嵌合溝４ｇ内に嵌合部６ａを嵌合させ、シール部材６を受口部４内に取り付ける。このとき、バルブ部６ｂのシール部材６における外径側の一部が退避溝４ｉ内に配置される。

この状態から、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、挿口部５を受口部４内に先端外周部５ｂ側から挿入し、テーパー面５ｃをバルブ部６ｂに当接させる。尚、挿口部５を受口部４内に挿入する際には、挿口部５の先端をシール部材６に形成されているテーパー面６ｃに当接させることで、両流体管２，３の軸心合わせを行うことができる。

そして、更に挿口部５を受口部４の内方に挿入していくことで、バルブ部６ｂをテーパー面５ｃで退避溝４ｉ内に押圧し、バルブ部６ｂをテーパー面４ｊに沿って挿口部５の挿入方向に向けて弾性変形させる。

このとき、先端外周部５ｂの外周面とシール部材６における嵌合部６ａの縮径側の内周面との間には、径方向に幅Ｌの間隙７が形成される。すなわち挿口部５は、この間隙７を維持しながら受口部４の内方に挿入され、バルブ部６ｂは、テーパー面５ｃで退避溝４ｉ内に押圧されることで、退避溝４ｉ内のテーパー面４ｊに沿って挿口部５の挿入方向に向けて弾性変形していく。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、更に挿口部５を受口部４内に挿入し続けることで、バルブ部６ｂをテーパー面４ｊに沿って弾性変形させつつ、先端外周部５ｂをバルブ部６ｂよりも挿口部５の挿入方向側に移動させる。そして、図２に示すように、挿口部５の先端面を受口部４内の奥端面４ｌに当接させることによって、挿口部５の受口部４内への挿入が完了する。この後、各ボルト４ｆを受口部４の外方から螺入することによって、各係止爪４ｃの尖鋭刃４ｄを挿口部５の外周面５ａに食い込ませ、挿口部５を受口部４内で係止する。

このように係止爪４ｃによって挿口部５が受口部４内に係止されることで、挿口部５と受口部４とに地震等の不測の外力が作用して挿口部５が受口部４内から離脱する方向に移動しようとしても、係止爪４ｃが凹部４ｂ内で管軸Ｃ方向に傾動して尖鋭刃４ｄを外周面５ａに食い込ませ、挿口部５の受口部４内からの離脱を規制するようになっている。この状態で受口部４を有する流体管２側から挿口部５を有する流体管３側に向けて上水等の流体を流すことで、バルブ部６ｂは、両流体管２，３内を流れる流体から挿口部５の受口部４からの離脱方向に向けて押圧される。

この流体からの押圧によって、バルブ部６ｂは、退避溝４ｉのテーパー面４ｊに沿って挿口部５の受口部４からの離脱方向に向けて弾性変形するため、挿口部５の外周面５ａと退避溝４ｉのテーパー面４ｊとにバルブ部６ｂから強力な復元力が加わり、バルブ部６ｂが挿口部５の外周面５ａと退避溝４ｉのテーパー面４ｊとに圧着される。これらバルブ部６ｂの挿口部５の外周面５ａと退避溝４ｉのテーパー面４ｊとによって、挿口部５と受口部４との間が強力に水密に保持される。

以上、本実施例における管継手１にあっては、退避溝４ｉの周面は、挿口部５の挿入方向に向けて漸次拡径するテーパー面４ｊに形成されており、挿口部５は、シール部材６のうちバルブ部６ｂのみを退避溝４ｉに向けて押圧可能な外径に形成されているので、挿口部５が受口部４内に挿入されることで挿口部５がバルブ部６ｂを退避溝４ｉに向けて押圧すると、バルブ部６ｂは、挿口部５の挿入方向に向けて弾性変形しながら退避溝４ｉ内に退避するとともに、更に挿口部５が受口部４内に挿入されることで、バルブ部６ｂは、退避溝４ｉのテーパー面４ｊに沿って復元力を生じながら弾性変形していくため、挿口部５は、バルブ部６ｂの復元力に伴ってバルブ部６ｂから受ける抗力を小さくし、嵌合部６ａが嵌合溝４ｇから外れることを防ぎながら挿口部５を受口部４内に挿入し易くすることができる。同時に、挿口部５が受口部４内に挿入される際に、挿口部５がバルブ部６ｂのみを押圧するので、バルブ部６ｂを退避溝４ｉに向けて押圧し易くすることができる。また、挿口部５の受口部４内への挿入が完了した後は、両流体管２，３内を流れる流体がバルブ部６ｂを挿口部５の受口部４からの離脱方向に向けて押圧することでバルブ部６ｂを挿口部５と退避溝４ｉのテーパー面４ｊとに圧着させ、挿口部５と受口部４との間をより水密に保持することができる。

また、挿口部５の先端外周部５ｂには、挿口部５の挿入方向に向けて漸次縮径するテーパー面５ｃが形成されているので、挿口部５を受口部４内に挿入する際に、挿口部５のテーパー面５ｃでバルブ部６ｂを退避溝４ｉのテーパー面４ｊに沿って押圧させることができるとともに、バルブ部６ｂを挿口部５によって傷付けることがない。

また、嵌合溝４ｇと退避溝４ｉとの間には、受口部４の内径方向に向けて突部４ｈが突設されているので、挿口部５が受口部４内に挿入される際にバルブ部６ｂが挿口部５から退避溝４ｉに向けて押圧されることで、嵌合部６ａが退避溝４ｉに向けて引張られても、突部４ｈと嵌合部６ａとの間で生じる摩擦力によって嵌合部６ａを嵌合溝４ｇ内に保持することができる。

また、受口部４には、受口部４内に挿入された挿口部５の外周面５ａに対して係止される係止爪４ｃが配置されているので、挿口部５と受口部４とに地震等の不測の外力が作用しても挿口部５の受口部４内からの管軸Ｃ方向への相対移動が係止爪４ｃによって規制され、バルブ部６ｂによる挿口部５と受口部４との間の水密を維持することができる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、係止爪４ｃの管軸Ｃ側を向く端部の挿口部５の受口部４内への挿入方向側に尖鋭刃４ｄを設け、この尖鋭刃４ｄを挿口部５の外周面５ａに係止させることで、挿口部５の受口部４内からの離脱方向への移動を規制したが、更に係止爪４ｃの管軸Ｃ側を向く端部における挿口部５の受口部４内からの離脱方向側に別の尖鋭刃を設け、当該尖鋭刃を挿口部５の外周面５ａに食い込ませることで、挿口部５の受口部４内への過挿入も規制できるようにしてもよい。

また、前記実施例では、管軸Ｃに対し直交方向に形成されたボルト孔４ｅにボルト４ｆを螺挿し、係止爪４ｃを管軸Ｃに対し直交方向に挿口部５の外周面５ａに押圧していたが、例えば、管軸Ｃに対し傾斜する傾斜方向に形成されたボルト孔にボルトを螺挿することで、係止爪を挿口部の受口部内への挿入方向側に向かう傾斜方向に押圧し、前記係止爪の尖鋭刃が挿口部の外周面に食い込むことで、挿口部の受口部からの離脱方向、もしくはこれに加えて挿口部の受口部内への挿入方向への移動を規制するようにしてもよい。

また、前記実施例では、両流体管２，３を内部に上水が流れる水道管として説明したが、両流体管２，３内を流れる流体は上水の他、石油等の水以外の液体でもよく、また、液体とガス等の混合物であってもよい。

また、前記実施例では、挿口部５の受口部４への挿入方向側の端部を、係止爪４ｃが係止する挿口部５の外周面５ａよりも僅かに大径である先端外周部５ｂに形成したが、挿口部５の受口部４への挿入方向側の端部の外周面は、係止爪４ｃが係止する挿口部５の外周面５ａと面一となるように形成してもよい。

１ 管継手
２，３ 流体管
４ 受口部
４ａ 内周面
４ｃ 係止爪
４ｇ 嵌合溝
４ｈ 突部
４ｉ 退避溝
４ｊ テーパー面
５ 挿口部
５ａ 外周面
５ｂ 先端外周部
５ｃ テーパー面（傾斜面）
６ シール部材（弾性部材）
６ａ 嵌合部
６ｂ バルブ部（膨出部）
７ 間隙

Claims (4)

1. 一方の流体管の管軸方向の先端部に形成された挿口部と、該挿口部が挿入され、他方の流体管の管軸方向の先端部に形成された受口部と、該受口部内に配置される環状に形成された弾性部材と、を有する管継手であって、
   前記受口部の内周面全周に亘って前記弾性部材を嵌合するための嵌合溝が形成されているとともに、前記弾性部材は、前記嵌合溝に嵌合される環状に形成された嵌合部及び該嵌合部の内径側端部に連続して形成された膨出部から構成されており、前記受口部内周面における前記嵌合溝よりも前記挿口部の挿入方向側には、前記挿口部との間で弾性変形した前記膨出部が退避する退避溝が前記受口部の全周に亘って形成され、前記退避溝に退避した膨出部によって前記挿口部と前記受口部との間が水密に保持されるようになっており、
   前記退避溝の周面は、前記挿口部の挿入方向に向けて漸次拡径するテーパー面に形成されており、前記挿口部は、前記弾性部材のうち前記膨出部のみを前記退避溝に向けて押圧可能な外径に形成されていることを特徴とする管継手。
2. 前記挿口部の先端外周部には、該挿口部の挿入方向に向けて漸次縮径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に記載の管継手。
3. 前記嵌合溝と前記退避溝との間には、前記受口部の内径方向に向けて突部が突設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の管継手。
4. 前記受口部には、該受口部内に挿入された前記挿口部の外周面に対して係止される係止爪が配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の管継手。

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