JP2014111968A - 管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】止め輪を必要とせず、部品点数を削減することができる管継手を得る。
【解決手段】管継手１０は、流路１２Ｄが形成された本体部材１２と、内径が本体部材１２の軸方向の一端１２Ｇ側の外径より大きく形成され、本体部材１２の一端側から外挿されて本体部材の軸方向の他端１２Ｈ側に配置されるナット２２と、を備えている。本体部材１２の他端側の外周には、外径がナット２２の内径より小さい突起部１２Ｃが形成されている。ナット２２のねじ溝２２Ａが突起部１２Ｃを通過した後、ナット２２の端部の内周に形成された凸部２２Ｂが突起部１２Ｃに当たることで、ナット２２の本体部材１２の他端側から外れる方向への移動が規制される。本体部材１２の一端側の外周には、ナット２２が本体部材１２の他端側に配置された後に外装部材１８が取り付けられ、外装部材１８の内周側には管体４０が挿入され、ナット２２には接続管５０が接続される。
【選択図】図３

Description

本発明は、管継手に関する。

従来から、一方の管体と他方の管体を組み付ける際に管継手を用いて接続を行っている。このような管継手では、例えば、本体部材の軸方向の一端側に一方の管体が接続され、本体部材の軸方向の他端側に他方の管体が接続されている。

下記特許文献１には、一方の管体をロックする硬質ボールを保持するための外カラーを本体部材（雌体）に止め輪を用いて取り付けた構成が開示されている。

特開平１０−２９９９６８号公報（例えば、図１参照）

しかし、上記特許文献１に記載の管継手は、外カラーを本体部材の一端に止め輪を用いて取り付けるため、部品点数が多くなると共に、組み立て工数が増加し、コストが上昇する。また、本体部材の他端には、他の管体を接続するためのねじ部が形成されており、本体部材の製造コストが上昇する。

一方、本体部材の端部に、他の管体を締結固定するためのナットを止め輪で取り付けることも考えられる。しかし、ナットを本体部材の端部に止め輪で取り付ける場合には、部品点数が多くなると共に、組み立て工数が増加し、コストが上昇する。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、止め輪を必要とせず、部品点数を削減することができる管継手を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明に係る管継手は、筒状とされて筒内側に流路が形成された本体部材と、内径が前記本体部材の軸方向の一端側の外径より大きく形成され、前記本体部材の前記一端側から外挿されて前記本体部材の軸方向の他端側に配置されると共に、前記本体部材の前記他端側から接続管が接続されるねじ溝が形成された接続部材と、前記本体部材の前記他端側の外周に形成され、外径が前記接続部材の内径より小さく形成された突起部と、前記接続部材の端部の内周に形成され、前記接続部材の端部以外の部位が前記突起部を通過した後に前記突起部と当たり、前記接続部材の前記本体部材の前記他端側から外れる方向への移動を規制する凸部と、前記本体部材の前記一端側の外周に設けられ、前記接続部材が前記本体部材の他端側に配置された後に取り付けられると共に、内周側に管体が挿入される構成とされた外装部材と、を有する。

請求項１に記載の発明によれば、接続部材の内径が本体部材の軸方向の一端側の外径より大きく形成されており、接続部材が本体部材の軸方向の一端側から外挿されて本体部材の軸方向の他端側に配置される。本体部材の軸方向の他端側の外周には、外径が接続部材の内径より小さく形成された突起部が形成されている。そして、前記接続部材の端部以外の部位が突起部を通過した後に、接続部材の端部の内周に形成された凸部が本体部材の突起部と当たり、接続部材が本体部材の軸方向の他端側から外れる方向へ移動することが規制される。本体部材の軸方向の一端側の外周には、接続部材が本体部材の軸方向の他端側に配置された後に外装部材が取り付けられる。これにより、接続部材が本体部材の軸方向の一端側から外れる方向へ移動することを規制することが可能となる。また、接続部材のねじ溝に本体部材の軸方向の他端側から接続管を螺合させることで、接続管が本体部材に接続される。また、本体部材の軸方向の一端側の外周に取り付けられた外装部材の内周側には管体が挿入される。

この構成では、接続部材が本体部材の軸方向の一端側から外挿されて本体部材の軸方向の他端側に配置されると共に、本体部材の突起部に接続部材の凸部が当たり、接続部材が本体部材の軸方向の他端側から外れる方向に移動することが規制されるので、接続部材を本体部材に取り付けるための止め輪が不要となる。このため、部品点数を削減できると共に、低コスト化が可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の管継手において、前記接続部材がナットであり、前記ナットの内周に形成された前記ねじ溝が前記突起部を通過した後に、前記凸部が前記突起部と当たる構成とされている。

請求項２に記載の発明によれば、接続部材がナットであり、ナットの内周に形成されたねじ溝が突起部を通過した後に、凸部が突起部と当たることで、接続部材が本体部材の軸方向の他端側から外れる方向へ移動することが規制される。そして、本体部材の軸方向の他端側からナットのねじ溝に接続管を螺合させることで、接続管を本体部材に接続することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の管継手において、前記外装部材の内周側に設けられ、前記外装部材の内周側に挿入された前記管体の抜け出しを規制するロック部材を有する。

請求項３に記載の発明によれば、外装部材の内周側にはロック部材が設けられており、外装部材の内周側に挿入された管体の抜け出しがロック部材により規制される。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の管継手において、前記外装部材は、前記本体部材の前記一端側の外周にインサート成形により取り付けられるカバーと、前記カバーに嵌合するスリーブと、を備える。

請求項４に記載の発明によれば、接続部材が本体部材の軸方向の他端側に配置された後に、本体部材の軸方向の一端側の外周にカバーがインサート成形により取り付けられ、さらにカバーにスリーブが嵌合される。このため、カバーを本体部材に取り付けると共にスリーブをカバーに嵌合する際に、他の部品を必要とせず、更なる低コスト化が可能となる。

本願発明の管継手によれば、止め輪を必要とせず、部品点数を削減することができる。

本発明の一実施形態に係る管継手を示す半裁断面図である。 図１に示す管継手の本体部材の軸方向の他端側にナットを取り付ける工程を示す半裁断面図である。 図１に示す管継手の本体部材の軸方向の一端側に管体を挿入した状態を示す半裁断面図である。 図１に示す管継手の本体部材の軸方向の他端側のナットに接続管を接続した状態を示す半裁断面図である。 比較例に係る管継手を示す半裁断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１には、本発明の一実施形態である管継手１０が示されている。この図に示されるように、管継手１０は、筒状の芯材としての本体部材１２と、この本体部材１２の軸方向の一端１２Ｇ側の外周に取り付けられた管状のカバー１４と、本体部材１２の軸方向の一端１２Ｇ側であるカバー１４の先端側の外周に取り付けられた管状のスリーブ１６と、を備えている。カバー１４とスリーブ１６とで外装部材１８が構成されている。また、管継手１０は、本体部材１２の軸方向の他端１２Ｈ側の外周に取り付けられた接続部材としてのナット２２を備えている。

本体部材１２は、略円筒状に形成されており、ほぼ一定の外径を有する中間部１２Ａと、軸方向の一端１２Ｇ側で中間部１２Ａの外径より小さな外径に形成された小径部１２Ｂと、軸方向の他端１２Ｈ側で中間部１２Ａの周面より半径方向外側に突出する突起部１２Ｃと、を備えている。さらに、本体部材１２は、筒内の中心部に液体が流れる流路１２Ｄが形成されている。

本体部材１２は、中間部１２Ａの軸方向の一端１２Ｇ側に周溝１２Ｅが形成されている。カバー１４の奥側（図３に示す本体部材１２の管体４０が挿入される側）の端部には、半径方向内側に突出して周溝１２Ｅに係合される凸部１４Ａが形成されている。すなわち、カバー１４の凸部１４Ａが本体部材１２の周溝１２Ｅに係合されることで、カバー１４が本体部材１２から外れないような構成とされている。カバー１４の内径は、本体部材１２の中間部１２Ａの外径より若干大きく形成されている。

管継手１０には、本体部材１２の小径部１２Ｂと外装部材１８（カバー１４及びスリーブ１６）との間に、管体４０（図３参照）が挿入される挿入孔２０が形成されている。

カバー１４の外周には、半径方向外側に突出した２つの突起１４Ｃが形成されている。スリーブ１６の内周には、半径方向外側に窪んだ２つの溝部１６Ａが形成されており、カバー１４の突起１４Ｃがスリーブ１６の溝部１６Ａに嵌合されることで、スリーブ１６がカバー１４から外れないように構成されている。

スリーブ１６の内側には、管体４０を挿入孔２０に保持するためのロック部材としてのロックリング３０が設けられている。このロックリング３０は、断面が横向きの略Ｖ字形をなしており、略Ｖ字形の開口部３０Ａが本体部材１２の奥側に向かうように配置されている。そして、ロックリング３０の開口部３０Ａがカバー１４の船型の先端部１４Ｂと対向するように配置されており、開口部３０Ａの一部が先端部１４Ｂに当接している。また、スリーブ１６の内壁には、ロックリング３０の略Ｖ字形の外側面が当接可能なテーパ面１６Ｂが形成されている。このテーパ面１６Ｂは、挿入孔２０の入口２０Ａ側に向かって小径となるように形成されている。

さらに、ロックリング３０は、切断部のない連続的なリング部と、リング部から半径方向内側に斜め方向（本体部材１２の奥側に向かう方向）に延出された複数の爪部と、を備えている。そして、複数の爪部が管体４０の周面に食い込むことで、管体４０がロックされるように構成されている（図３参照）。

スリーブ１６の内側には、ロックリング３０よりも挿入孔２０の入口２０Ａ側に、前後方向（軸方向）に移動可能な解放リング２４が内挿されている。この解放リング２４は、内壁が挿入孔２０の一部を構成している。解放リング２４は、その外周に形成された突起２４Ａが、スリーブ１６の内周に形成された小径部１６Ｃに当接することで、スリーブ１６から抜けないように構成されている。また、本体部材１２には、挿入孔２０に面した外周面に２つの周溝１２Ｆが形成されており、これらの周溝１２Ｆにそれぞれシール部材としてのゴム製のＯリング２６が嵌め込まれている。

また、本体部材１２の挿入孔２０の最奥部には、中間部１２Ａと小径部１２Ｂとの間の段差となる壁面１３が形成されており、この壁面１３が管体４０のストッパーになっている。

ナット２２は、外形が略六角形状に形成されており、ナット２２の内周側には、ねじ溝２２Ａが形成されている。ナット２２の内周における本体部材１２側の端部には、半径方向内側に突出した凸部２２Ｂが形成されている。ナット２２の凸部２２Ｂの内径は、本体部材１２の中間部１２Ａの外径よりも若干大きく形成されている。また、ナット２２の凸部２２Ｂの内径は、本体部材１２の突起部１２Ｃの外径よりも小さく形成されている。さらに、本体部材１２の突起部１２Ｃの外径は、ナット２２のねじ溝２２Ａの最小内径よりも小さく形成されている。これにより、ナット２２は、本体部材１２の軸方向の一端１２Ｇ側（小径部１２Ｂ側）から外挿され（図２参照）、ナット２２のねじ溝２２Ａが本体部材１２の軸方向の他端１２Ｈ側の突起部１２Ｃを通過した後に、ナット２２の凸部２２Ｂが突起部１２Ｃに当たることで、ナット２２の本体部材１２の軸方向の他端１２Ｈ側からの外れが規制されるようになっている（ナット２２が本体部材１２の軸方向の他端から外れないように構成されている）。

本体部材１２の軸方向端面側のナット２２の内側には、環状のシール部材３４が配置されている。図４に示されるように、ナット２２のねじ溝２２Ａには、本体部材１２の軸方向の他端１２Ｈ側から接続管５０が螺合されて接続されるようになっている。

接続管５０は、軸方向の一端部の外周に形成されたねじ部５０Ａと、ねじ部５０Ａより軸方向中間部側に形成された六角部５０Ｂと、を備えている。六角部５０Ｂにスパナが掛けられることで、接続管５０がナット２２に螺合されるようになっている。

この管継手１０では、本体部材１２は黄銅製であり、カバー１４、スリーブ１６及び解放リング２４は樹脂製とされている。さらに、ロックリング３０は金属製（例えば、ステンレスなど）、ナット２２は金属製とされている。なお、管継手１０の各部材はこれらの材質に限定するものではなく、他の材質でも構わない。また、管体４０は樹脂製（例えば、ポリブテンなど）とされている。なお、管体４０はゴム製、又はロックリング３０の爪部が食い込み可能な他の比較的軟らかい部材としてもよい。また、接続管５０は金属製とされている。

次に、管継手１０の作用であって、管継手１０の組み付け方法について説明する。

図２に示されるように、本体部材１２にナット２２を組み付ける際には、本体部材１２の軸方向の一端１２Ｇ側（小径部１２Ｂ側）から矢印Ａ方向にナット２２を外挿する。その際、ナット２２のねじ溝２２Ａ側から本体部材１２に外挿する。そして、ナット２２を本体部材１２の軸方向に沿って移動させ、ナット２２を本体部材１２の軸方向の他端１２Ｈ側に配置する（図２中の二点鎖線を参照）。

その際、ナット２２の凸部２２Ｂの内径が本体部材１２の中間部１２Ａの外径よりも若干大きく形成されているため、ナット２２が本体部材１２の軸方向の他端１２Ｈ側にスムーズに移動する。また、ナット２２の凸部２２Ｂの内径が本体部材１２の突起部１２Ｃの外径よりも小さく形成されると共に、ナット２２のねじ溝２２Ａの内径が突起部１２Ｃの外径よりも大きく形成されている。このため、ナット２２のねじ溝２２Ａが突起部１２Ｃを通過した後に、ナット２２の凸部２２Ｂが突起部１２Ｃに当たることで、ナット２２が本体部材１２の軸方向の他端１２Ｈ側から外れることが防止される。

ナット２２を本体部材１２の軸方向の他端１２Ｈ側に配置した後（図２中の二点鎖線を参照）、本体部材１２を用いてインサート成形によりカバー１４を装着する。すなわち、本体部材１２にナット２２を組み込んだ状態でカバー１４をインサート成形により装着する。図示を省略するが、本体部材１２の周囲に金型を配置し、金型の内部に樹脂材料を流し込むことで、カバー１４をインサート成形する。本体部材１２の軸方向の一端１２Ｇ側にカバー１４を装着することで、ナット２２が本体部材１２の軸方向の一端１２Ｇ側から抜けることが防止される。

なお、本実施形態では、図示を省略するが、カバー成形時に必要とする樹脂材料の流出防止のための壁は、本体部材１２ではなく金型に持たせるようにしている。すなわち、カバー１４の凸部１４Ａ側の端面（本体部材１２の周溝１２Ｅ）から本体部材１２の中間部１２Ａ側への樹脂材料の流出防止の壁を金型に持たせることで、本体部材１２にナット２２を組み込んだ状態でカバー１４を所定の位置にインサート成形することが可能である。

その後、カバー１４の突起１４Ｃにスリーブ１６の溝部１６Ａを圧入により嵌合させることで、カバー１４にスリーブ１６が取り付けられる。その際、スリーブ１６の内側に予めロックリング３０及び解放リング２４を配置しておく。これにより、管継手１０の組み付けが完了する。

次に、管継手１０の使用方法について説明する。

図３に示されるように、本体部材１２の軸方向の一端１２Ｇ側の管継手１０の挿入孔２０に管体４０を挿入すると、管体４０の先端がロックリング３０を拡径する。そして、管体４０の外周面がロックリング３０の爪部を摺接しながら管体４０が奥側へ挿入され、管体４０の内周面が２個のＯリング２６、２６に接触する。管体４０が更に挿入されると、管体４０の先端が本体部材１２の壁面１３に到達する。

また、図４に示されるように、本体部材１２の軸方向の他端１２Ｈ側のナット２２のねじ溝２２Ａに接続管５０のねじ部５０Ａを螺合させる。そして、接続管５０をナット２２の奥側まで螺合させると、接続管５０の端面がシール部材３４に接触し、シール部材３４が接続管５０の端面と本体部材１２の端面との間に挟まれる。その際、ナット２２の凸部２２Ｂの側面は、本体部材１２の突起部１２Ｃの側面に接触する。これにより、ナット２２の本体部材１２に対する軸方向への移動が規制される。

この状態で、管継手１０の流路１２Ｄに液体が流され、管体４０に内圧が作用すると、管体４０が本体部材１２から抜ける方向の力を受けて、管体４０及びロックリング３０が挿入孔２０から抜ける方向に若干移動し、ロックリング３０のリング部の外周側がスリーブ１６のテーパ面１６Ｂに当たる。これによって、ロックリング３０の複数の爪部が管体４０の外周側に食い込み、管体４０が挿入孔２０から抜け出す（離脱する）ことを抑制できる。

一方、図４に示す装着状態から管体４０を離脱させる場合には、挿入孔２０の入口２０Ａ側から専用治具（図示省略）を用いて解放リング２４を奥側に押し込む。これによって、解放リング２４の奥側の先端部がロックリング３０の爪部を押し、ロックリング３０を拡径させる。その際、解放リング２４の先端部がロックリング３０の爪部と管体４０の間に入り込み、ロックリング３０の爪部を管体４０から抜き出す。この状態で挿入孔２０から管体４０を引き抜く（離脱させる）ことができる。

このような管継手１０では、図２に示されるように、本体部材１２にナット２２を組み付ける際には、本体部材１２の軸方向の一端１２Ｇ側（小径部１２Ｂ側）から矢印Ａ方向にナット２２を外挿し、ナット２２を本体部材１２の軸方向の他端１２Ｈ側に配置する（図２中の二点鎖線を参照）。その際、ナット２２の凸部２２Ｂの内径が本体部材１２の突起部１２Ｃの外径よりも小さく形成されているため、ナット２２が本体部材１２の軸方向の他端１２Ｈ側から外れることが防止される。このため、ナット２２を本体部材１２に取り付ける際に、止め輪が不要となり、部品点数を少なくすることができ、低コスト化が可能となる。
また、本体部材１２にナット２２を組み込んだ状態で、本体部材１２の軸方向の一端１２Ｇ側にインサート成形によりカバー１４を装着する。すなわち、カバー１４をインサート成形することで、本体部材１２にカバー１４を組み付ける際に、止め輪が不要となる。このため、部品点数を少なくすることができ、更なる低コスト化が可能となる。

これに対して、図５に示されるように、比較例の管継手１００では、本体部材１０２の中間部１０２Ａの軸方向の一端１０２Ｇ側には、周溝１２Ｅとの間に半径方向外側に突出する突出部１０２Ｂが形成されている。この突出部１０２Ｂの外径は、ナット１０４の内径よりも大きく形成されている。本体部材１０２の突出部１０２Ｂの側面には、カバー１４の奥側（凸部１４Ａ側）の側面が接触している。

また、本体部材１０２の軸方向の他端１０２Ｈ側（小径部１２Ｂと反対側）の外周には、半径方向外側に突出する突出部１０２Ｃが形成されている。ナット１０４の内径は、本体部材１０２の突出部１０２Ｃの外径よりも若干大きく形成されている。また、本体部材１０２の突出部１０２Ｃと隣接する位置には、止め輪１０６が係合可能な溝部１０２Ｄが形成されている。また、ナット１０４の内周にも止め輪１０６が係合可能な溝部１０４Ａが形成されている。止め輪１０６は、略Ｃ字状に形成され、拡縮径が可能となっている。

この管継手１００では、ナット１０４は、本体部材１０２の軸方向の他端１０２Ｈ側から外挿し、止め輪１０６をナット１０４の溝部１０４Ａと本体部材１０２の溝部１０２Ｄとに係合させることで、ナット１０４を本体部材１０２に取り付ける。

このような管継手１００では、ナット１０４の内径が本体部材１０２の突出部１０２Ｂの外径よりも小さいので、ナット１０４を本体部材１０２の軸方向の一端１０２Ｇ側（小径部１２Ｂ側）から外挿することができない。また、ナット１０４を本体部材１０２の軸方向の他端１０２Ｈ側に取り付ける際に止め輪１０６を必要とするため、部品点数が多くなると共に、組み付け工数が増加し、コストが上昇する。

これに対して、本実施形態の管継手１０では、本体部材１２の軸方向の一端１２Ｇ側（小径部１２Ｂ側）からナット２２を外挿し、ナット２２を本体部材１２の軸方向の他端１２Ｈ側に配置した後、本体部材１２の軸方向の一端１２Ｇ側にインサート成形によりカバー１４を装着する。このため、本体部材１２にナット２２を組み付け、さらにカバー１４を組み付ける際に、止め輪が不要となる。さらに、カバー１４の突起１４Ｃにスリーブ１６の溝部１６Ａが嵌合されることで、カバー１４にスリーブ１６を取り付けるため、スリーブ１６を組み付ける際にも止め輪が不要となる。このため、部品点数を少なくすることができると共に、組み付け工数を削減することができ、低コスト化が可能となる。

なお、上述した実施形態では、カバー１４とスリーブ１６により外装部材１８が構成されているが、カバーとスリーブの形状は変更が可能である。また、必ずしもカバーとスリーブの両方を設ける必要はなく、カバーのみを備える構成でもよい。

また、管体４０は、本体部材１２と外装部材１８との間の挿入孔２０に挿入される構成であるが、これに限定されず、外装部材の内周側に管体を挿入してロック部材によりロックする構成としてもよい。

また、本実施形態では、外装部材１８の内側にロックリング（ロック部材）を備え、本体部材にＯリング（シール部材）を設ける構成であるが、ロック部材やシール部材の形状及び位置は、本実施形態に限定されるものではなく、変更が可能である。

また、上述した実施形態では、本体部材１２の軸方向の他端側にナット２２が外挿されているが、ナットに限定されるものではなく、他の接続管が接続される雄ねじ部を備えた接続部材を設けてもよい。

１０ 管継手
１２ 本体部材
１２Ｃ 突起部
１２Ｄ 流路
１２Ｇ 一端
１２Ｈ 他端
１４ カバー（外装部材）
１６ スリーブ（外装部材）
１８ 外装部材
２０ 挿入孔
２２ ナット（接続部材）
２２Ａ ねじ溝
２２Ｂ 凸部
３０ ロックリング（ロック部材）
４０ 管体
５０ 接続管

Claims (4)

1. 筒状とされて筒内側に流路が形成された本体部材と、
   内径が前記本体部材の軸方向の一端側の外径より大きく形成され、前記本体部材の前記一端側から外挿されて前記本体部材の軸方向の他端側に配置されると共に、前記本体部材の前記他端側から接続管が接続されるねじ溝が形成された接続部材と、
   前記本体部材の前記他端側の外周に形成され、外径が前記接続部材の内径より小さく形成された突起部と、
   前記接続部材の端部の内周に形成され、前記接続部材の端部以外の部位が前記突起部を通過した後に前記突起部と当たり、前記接続部材の前記本体部材の前記他端側から外れる方向への移動を規制する凸部と、
   前記本体部材の前記一端側の外周に設けられ、前記接続部材が前記本体部材の他端側に配置された後に取り付けられると共に、内周側に管体が挿入される構成とされた外装部材と、
   を有する管継手。
2. 前記接続部材がナットであり、
   前記ナットの内周に形成された前記ねじ溝が前記突起部を通過した後に、前記凸部が前記突起部と当たる構成とされている請求項１に記載の管継手。
3. 前記外装部材の内周側に設けられ、前記外装部材の内周側に挿入された前記管体の抜け出しを規制するロック部材を有する請求項１又は請求項２に記載の管継手。
4. 前記外装部材は、前記本体部材の前記一端側の外周にインサート成形により取り付けられるカバーと、前記カバーに嵌合するスリーブと、を備える請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の管継手。

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