JP2011241910A

JP2011241910A - 管継手

Info

Publication number: JP2011241910A
Application number: JP2010114957A
Authority: JP
Inventors: Tomokazu Hagino; 智和萩野
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2010-05-19
Filing date: 2010-05-19
Publication date: 2011-12-01

Abstract

【課題】パイプの引き抜けを確実に防止することができるとともに、小型化を実現することができる管継手を提供することを目的としている。
【解決手段】挿入筒部１１の外周面の、締付環体３の内周面に対面する位置に、パイプＰの挿入方向前方側に向かって下り勾配で傾斜する傾斜面１１ｃを有する抜け止めリング装着用周溝１１ｂが設けられ、この抜け止めリング装着用周溝１１ｂに、周面に突条５２が設けられた略Ｃ字形をした抜け止めリング５ａが装着されている構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、架橋ポリエチレン管などの樹脂製パイプをワンタッチで接続できる管継手に関する。

例えば、給水・給湯用として用いられる架橋ポリエチレン管やポリブテン管などの樹脂製パイプをワンタッチで接続できる管継手として、図６及び図７に示すような管継手１００が市販されている（特許文献１参照）。
すなわち、この管継手１００は、継手本体１１０と、外筒部１２０と、締付環体１３０とを備えている。

そして、この管継手１００は、外筒部１２０の開口からパイプＰの一端部を外筒部１２０内に挿入し、継手本体１１０の挿入筒部（ノズルまたはニップルとも称される）１１１にパイプＰの内部を挿入していくと、パイプＰの先端が締付環体１３０を拡径状態に保持している拡径片１３１に当たる。
さらに、挿入すると、図７に示すように、パイプＰの先端で拡径片１３１が押し飛ばされて、締付環体１３０が弾性力によって縮径し、その内周面と挿入筒部１１１との間でパイプＰを挟み込んで、パイプＰの抜け止めを図るようになっているとともに、挿入筒部１１１に外嵌されたリング状シール材１１２によってパイプＰを水密に接続する。

また、外筒部の入口には、管継手１００の軸方向に菊の花びら状に延出する係止片１４１を備えた抜け止めリング１４０が設けられており、パイプＰが一旦外筒部１２０内に挿入されると、パイプＰに引き抜き方向の力が加わっても、係止片１４１がパイプＰの外周面に食い込んで抜けないようになっている。

さらに、上記の管継手１００は、外筒部１２０が外筒本体１２１と、キャップ１２２とから構成されていて、外筒本体１２１を継手本体１１０に嵌合によって一体化させたのち、拡径片１３１によって拡径状態に保持された締付環体１３０を挿入筒部１１１と外筒本体１２１との間に挿入し、抜け止めリング１４０を外筒本体１２１の端面に沿わせた状態で保持しながら、キャップ１２２を外筒本体１２１の端部外周面に設けたねじ部１２１ａに螺合させることによって組み立てられるようになっている。

また、上記管継手１００は、外筒本体１２１が透明樹脂材料で形成されている。
すなわち、上記のような管継手１００の場合、リング状シール材１１２を備えているので、挿入筒部１１１のリング状シール材１１２部分がパイプＰ内に入り込む程度まで挿入されていると、パイプＰの挿入不足によって締付環体１３０が縮径しなくても、リング状シール材１１２の働きによって、ある程度止水がなされてしまい、水圧テスト時には施工不良を発見できない。しかし、その状態で長期間使用していると、パイプの脈動などより止水性がなくなり漏水する場合がある。

そこで、外筒本体１２１を透明樹脂材料で形成することによって、拡径片１３１が離脱して締付環体１３０が正常にパイプＰを締め付けているか、また、施工前に拡径片１３１が離脱して、すでに締付環体１３０が縮径していないかを容易に視認できるようにしている。

特許３８４３２８８号公報

ところで、上記管継手１００の場合、上記のように、抜け止めリング１４０によって、パイプＰの抜けを防ぐ構造になっているが、抜け止めリング１４０にかかる力は、キャップ１２２を介して外筒本体１２１のねじ部１２１ａにかかる。
したがって、パイプＰに加わった引き抜き方向の力に耐えるようにするには、外筒本体１２１が樹脂で形成されているので、外筒本体１２１を厚肉にしなければならない。
しかし、外筒本体１２１を厚肉化すると、結果として外筒部１２０全体の外径を大きなものにせざるを得ないが、外筒部１２０の外径が大きくなると、狭い場所での施工性に問題がでる。

本発明は、上記事情に鑑みて、パイプの抜けを確実に防止することができるとともに、小型化を実現することができる管継手を提供することを目的としている。

本発明の管継手は、抜け止めリング装着用周溝が、パイプの挿入方向前方側に向かって下り勾配で傾斜する傾斜面を有すること、また、抜け止めリング装着用周溝が、リング状シール材の装着位置より奥部（パイプの挿入方向前方側）に設けられていることが好ましい。

上記目的を達成するために、本発明にかかる管継手は、パイプの端部が挿入されるリング状シール材が外嵌された挿入筒部を一側に有する継手本体と、前記挿入筒部との間にパイプ挿入空間を形成するように継手本体に固定された外筒部とを有し、前記パイプ挿入空間の正常挿入位置までパイプが挿入されると、締付環体が縮径してパイプの端部を締め付けて締付環体と挿入筒部とによってパイプを挟み込んで抜け止め状態にするようにした管継手において、前記挿入筒部の外周面の、前記締付環体の内周面に対面する位置に、抜け止めリング装着用周溝が設けられ、この抜け止めリング装着用周溝に、周面に抜け止め突起が設けられた略Ｃ字形をした抜け止めリングが装着されていることを特徴としている。

本発明の管継手において、締付環体は、特に限定されないが、スリット間に挿入された拡径片によって拡径状態に保持され、パイプが正常挿入位置に配置されると、前記拡径片が離脱して縮径状態となる構成とすることが好ましい。

また、本発明の管継手は、抜け止めリング装着用周溝が、パイプの挿入方向前方側に向かって下り勾配で傾斜する傾斜面を有すること、また、抜け止めリング装着用周溝が、リング状シール材の装着位置より奥部（パイプの挿入方向前方側）に設けられていることが好ましい。

本発明にかかる管継手は、挿入筒部の外周面の、締付環体の内周面に対面する位置に、抜け止めリング装着用周溝が設けられ、この抜け止めリング装着用周溝に、周面に抜け止め突起が設けられた略Ｃ字形をした抜け止めリングが装着されているので、パイプの引き抜けを確実に防止することができるとともに、小型化を実現することができる。
すなわち、抜け止めリングにかかるパイプの抜け方向の力は、継手本体の挿入筒部に受けられ、外筒部にはまったくかからない。
したがって、外筒部を薄肉化して小径化、つまり、管継手の小型化を図ることができる。

また、抜け止めリングが、パイプを介して締付環体によって、挿入筒部方向に押圧されるため、止水性を損なうことなく、しっかりとパイプを係止して抜け止めを確実におこなうことができる。
また、抜け止めリング装着用周溝が、パイプの挿入方向前方側に向かって下り勾配で傾斜する傾斜面を有する構成とすれば、パイプに抜け方向の力が加わり、抜け止めリングがパイプとともに抜け方向に動こうとすると、傾斜面の作用によって抜け止めリングが拡径しようとする。したがって、抜け止め突起がパイプの内壁面によりしっかりと食い込むように作用し、パイプがより強固に抜け止めされる。
さらに、抜け止めリング装着用周溝が、リング状シール材の装着位置より奥部に設けられている構成とすれば、パイプＰの挿入時にパイプＰの内周面が抜け止めリングの抜け止め突起によって傷ついたとしても、その逆の位置関係と比較してリング状シール材による止水性に影響を及ぼすことがなく、安全性が高い。

本発明にかかる管継手の第１の実施の形態をあらわす平面図である。図１の管継手へのパイプの接続方法を説明する図であって、同図（ａ）はそのパイプ接続前の状態をあらわす断面図、同図（ｂ）は締付環体が縮径前の状態をあらわす断面図、同図（ｃ）はパイプに挿入筒部が正常に挿入され、締付環体が縮径した状態をあらわす断面図である。図１の管継手の抜け止めリングをあらわし、同図（ａ）は、その正面図、同図（ｂ）はその側面図、同図（ｃ）は同図（ａ）のＩ‐Ｉ線切断端面図である。本発明にかかる管継手の第２の実施の形態であって、そのパイプの未接続状態の断面図である。抜け止めリングの他の態様をあらわし、同図（ａ）は、その正面図、同図（ｂ）はその側面図、同図（ｃ）は同図（ａ）のII‐II線切断端面図である。従来の管継手であって、そのパイプの未接続状態の断面図である。図６の管継手のパイプ接続状態の断面図である。

以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１及び図２は、本発明にかかる管継手の１つの実施の形態をあらわしている。

図１に示すように、この管継手Ａは、継手本体１と、外筒部２とを備え、図２に示すように、締付環体３が内蔵されている。
継手本体１は、図１及び図２に示すように、砲金等の金属材料で形成され、一側に挿入筒部１１、他側に雄ねじ筒部１２を備え、中央部に締め付け工具受部１３が設けられている。

挿入筒部１１は、後述するように接続されるパイプＰ内に挿入されるようになっていて、最大径部が、パイプＰの内径より少し小径になっている。
また、挿入筒部１１の外周面には、後述する締付環体３によって締め付けられる位置に２条のシール材装着用周溝１１ａと、１条の抜け止めリング装着用周溝１１ｂとを備えている。

２条のシール材装着用周溝１１ａには、ＥＰＤＭ等の合成樹脂弾性材料からなるリング状シール材４が嵌装されている。
リング状シール材４は、シール材装着用周溝１１ａに嵌装された状態で、その外径がパイプＰの内径と略同じか少し大径になっている。

抜け止めリング装着用周溝１１ｂは、２条のシール材装着用周溝１１ａよりパイプＰの挿入方向前方（雄ねじ筒部１２側）に設けられていて、奥部に向かって下り勾配で傾斜する傾斜面１１ｃを備え、抜け止めリング５が嵌装されている。
また、抜け止めリング装着用周溝１１ｂは、後述する抜け止めリング５を縮径状態にすると、抜け止めリング５が完全に収まる大きさを備えている。

抜け止めリング５は、ステンレス鋼や銅合金などの金属材料、もしくは、ポリアセタールやポリエーテルサルフォンなどのエンジニアリングプラスチックで形成されていて、図３に示すように、本体部５１と、抜け止め突起としての２条の突条５２とを備えている。
本体部５１は、内周側が幅方向の一側から他側に向かって傾斜面１１ｃと略同じ角度で徐々に縮径する傾斜面５３を有する断面略三角形のＣ字形をして、抜け止めリング装着用周溝１１ｂに嵌装された状態で、傾斜面１１ｃと傾斜面５３とが対面するとともに、その外周面がほぼ抜け止めリング装着用周溝１１ｂの上端縁と略一致するようになっている。

２条の突条５２は、本体部５１の外周面から突出した状態で平行に設けられているとともに、頂点が、底辺の中心より傾斜面５３の小径側にずれた断面略三角形をしている。すなわち、２条の突条５２は、パイプＰの挿入方向に向かって傾いた断面略三角形をしている。
雄ねじ筒部１２は、他の金属製配管材の雌ねじ筒部（図示せず）に螺合するようになっている。

締め付け工具受部１３は、外周面がスパナなどの締め付け工具の作用部が係止できるように、６つの面取り部を備えた形状になっている。

外筒部２は、外筒本体２１と、キャップ２２とを備えている。
外筒本体２１は、例えば、線膨張係数が金属に近く、強度、耐熱性、耐薬品性に優れたポリサルフォン（ＰＳＦ）などの透明樹脂材からなり、一端部が挿入筒部１１との間に、締付環体３の拡径状態より大きな外径を備えた締付環体収容部を形成する円筒状をした大径筒部２１ａと、大径筒部２１ａに連設され、大径筒部２１ａから離れるにつれて徐々に縮径する縮径筒部２１ｂとを備えている。

大径筒部２１ａは、その開放端の外周面に雄ねじ部２１ｃを備えている。
縮径筒部２１ｂは、その内周面にリング状に係合突条２１ｄを備えている。

キャップ２２は、砲金などの金属材料あるいはポリアセタール等のエンジニアリングプラスチック（透明でも非透明でも構わない）からなり、一側にパイプＰより少し大径のパイプ挿入口２２ａを有し、他側に雄ねじ部２１ｃに螺合するねじ筒部２２ｂを備えた袋ナット状をしている。
そして、キャップ２２は、後述する締付環体３を外筒本体２１と、挿入筒部１１との間に挿入したのち、ねじ筒部２２ｂを外筒本体２１の雄ねじ部２１ｃに螺合することによって、締付環体３を外筒本体２１内に収容した状態で保持するようになっている。

締付環体３は、先に示した特許文献１、２などに記載の管継手と同様に、炭素鋼やバネ鋼等からなり、軸心方向のスリット３ａを有し、施工前には、このスリット３ａ間に配置した炭素鋼等の高剛性な鋼材からなる拡径片３１が挿入されて拡径状態になっていて、拡径片３１が取り除かれた状態で挿入筒部１１に外嵌されたパイプＰの端部を外周方向から弾発的な締付力で締め付けるようになっている。

この管継手Ａは、以下のようにして組み立てられる。
継手本体１の挿入筒部１１にリング状シール材４及び抜け止めリング５を装着するとともに、係合突条２１ｄが継手本体１の係合凹溝１４に嵌り込むまで、外筒本体２１を、縮径筒部２１ｂ側を先頭にして挿入筒部１１に外嵌し、継手本体１に外筒本体２１を回転自在に固定する。
つぎに、拡径片３１で拡径した状態の締付環体３を挿入筒部１１と外筒本体２１との間に挿入したのち、キャップ２２のねじ筒部２２ｂを外筒本体２１の雄ねじ部２１ｃと螺合させて、外筒本体２１とキャップ２２とを一体化して外筒部２を形成する。すなわち、締付環体３を外筒部２内に内蔵した状態にする。

つぎに、この管継手ＡへのパイプＰの接続動作を説明する。
まず、図２（ｂ）に示すように、パイプＰの先端を外筒部２のパイプ挿入口２２ａから外筒部２内に挿入する。この挿入によって、挿入筒部１１がパイプＰ内に挿入されていく。

そして、さらにパイプＰを外筒部２内に押し込み、パイプＰの先端によって拡径片３１を押し込む。拡径片３１は、この押し込みによって、図２（ｃ）に示すように、締付環体３のスリット３ａ間から離脱する。
この拡径片３１の離脱によって、締付環体３が縮径し、その弾発力によってパイプＰをその外周方向から締め付ける。そして、締付環体３による締め付けによって、パイプＰの内周面が挿入筒部１１の外周面に密着するとともに、リング状シール材４を圧縮してパイプＰが挿入筒部１１と水密に接続される。また、このとき、抜け止めリング５が、パイプＰの内周面で押されて傾斜面４４ｃが傾斜面１１ｃに沿ってスライドして少し縮径するが、突条５２の先端部が少しパイプＰの内周面に食い込んだように作用する。

この管継手Ａは、上記のように、抜け止めリング５を挿入筒部１１に設けられた抜け止めリング装着用周溝１１ｂに収容するようにしたので、パイプＰの抜け方向に力が加わると、抜け止めリング装着用周溝１１ｂの傾斜面１１ｃの作用によって、抜け止めリング５が拡径しようとして、抜け止めリング５の突条５２がパイプＰの内周面に食い込むように作用し、パイプＰに抜け方向の大きな力が加わってもパイプＰをしっかりと保持することができる。
しかも、パイプＰの抜け止めリング５直上部分が締付環体３によって締め付けられるので、パイプＰの内周面がよりしっかりと抜け止めリング５側に押さえつけられ、より抜け止め効果が高い。

また、抜け止めリングにかかる力が砲金等の金属材料で形成された継手本体１によって受けられ、パイプＰに引き抜き方向の力が加わっても、外筒部２には力が加わらない。したがって、外筒部２に強度が要求されず、外筒部２の薄肉化など小型化できるとともに、管継手のコストダウンや軽量化を図ることができる。
さらに、抜け止めリング５が、リング状シール材４より奥部に設けられているので、パイプＰの内壁面が抜け止めリング５の突条５２によって傷ついたとしても、リング状シール材４による止水性に影響を及ぼすことがなく、安全性が高い。
また、抜け止めリング５の突条５２が、パイプＰの挿入方向に向かって傾いた断面略三角形をしているので、突条５２が挿入時には、障害にならず、本体部５１をスムーズに縮径させるとともに、パイプＰに引き抜き方向の力が加わると、パイプＰの内周面に食い込みやすい。

図４は、本発明の管継手の第２の実施の形態をあらわしている。
図４に示すように、この管継手Ｂは、抜け止めリング５がリング状シール材４よりパイプＰの挿入方向後方、すなわち、挿入筒部１１の先端側に設けられている以外は、上記管継手Ａと同様になっている。

図５は、本発明の管継手に用いられる抜け止めリングの他の態様をあらわしている。
図５に示すように、この抜け止めリング５ｂは、本体部５４が断面四角形になっている以外は、上記抜け止めリング５と同様になっている。

すなわち、抜け止めリング装着用周溝１１ｂが傾斜面１１ｃを備えていれば、本体部５４が断面四角形をしていても、パイプＰに引き抜き方向の力が加わったときに、傾斜面１１ｃが本体部５４を拡径させように作用して、抜け止め力を発揮する。

本発明にかかる管継手は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、上記の実施の形態では、継手本体が、雄ねじ筒部を一端に備えていたが、雄ねじ筒部に代えて雌ねじ筒部を備えていても構わないし、チーズのように、パイプを複数接続できるようになっていても構わない。

また、上記の実施の形態では、抜け止めリングがリング状シール材よりパイプの挿入方向の前方または後方のいずれかに設けられていたが、両側に設けるようにしても構わないし、２つのリング状シール材の間に設けるようにしても構わない。
さらに、上記の実施の形態では、抜け止めリング装着用周溝が、パイプの挿入方向前方側に向かって下り勾配で傾斜する傾斜面を備えていたが、傾斜面はなくても構わない。

Ａ，Ｂ管継手
Ｐパイプ
１継手本体
１１挿入筒部
１１ｂ抜け止めリング装着用周溝
１１ｃ傾斜面
１２雄ねじ筒部
２外筒部
３締付環体
３ａスリット
３１拡径片
４リング状シール材
５，５ｂ抜け止めリング
５２突条（抜け止め突起）

Claims

パイプの端部が挿入されるリング状シール材が外嵌された挿入筒部を一側に有する継手本体と、
前記挿入筒部との間にパイプ挿入空間を形成するように継手本体に固定された外筒部とを有し、
前記パイプ挿入空間の正常挿入位置までパイプが挿入されると、締付環体が縮径してパイプの端部を締め付けて締付環体と挿入筒部とによってパイプを挟み込んで抜け止め状態にするようにした管継手において、
前記挿入筒部の外周面の、前記締付環体の内周面に対面する位置に、抜け止めリング装着用周溝が設けられ、この抜け止めリング装着用周溝に、周面に抜け止め突起が設けられた略Ｃ字形をした抜け止めリングが装着されていることを特徴とする管継手。
締付環体は、スリット間に挿入された拡径片によって拡径状態に保持され、パイプが正常挿入位置に配置されると、前記拡径片が離脱して縮径状態となる請求項１に記載の管継手。
抜け止めリング装着用周溝が、パイプの挿入方向前方側に向かって下り勾配で傾斜する傾斜面を有する請求項１または請求項２に記載の管継手。
抜け止めリング装着用周溝が、リング状シール材の装着位置より奥部に設けられている請求項１〜請求項３のいずれかに記載の管継手。