JP2021004623A - 合成樹脂管用継手 - Google Patents

Abstract

【課題】合成樹脂管の偶発的な係止解除を防止することができ、作業者が容易に係止解除することができる合成樹脂管用継手を提供すること【解決手段】合成樹脂管用継手は、円筒状の本体部と、前記本体部の一端部に形成されたフランジ部と、フランジ部側から本体部に挿入された合成樹脂管を係止するためにフランジ部に取り付けられた複数の係止部材と、係止部材を係止状態と解除状態に切替えるためにフランジ部に本体部の軸心と同心状に取り付けられた操作部材を備え、操作部材は円筒壁部と中央が開口された底壁部を有し、複数の係止部材は、操作部材の軸心周りの回動操作に応じて本体部の径方向に移動することによって係止状態と解除状態が切替えられ、本体部の外周部に操作部材の係止状態を解除する方向の回動を規制するための規制部が形成された。【選択図】図２

Description

本発明は、給湯システム等に使用される合成樹脂配管を接続するための継手に関する。

従来から、給湯システムに使用される湯水配管は、水圧に応じて高圧箇所には金属管が使用され、低圧箇所には合成樹脂管が使用されている。給湯システムの構成機器に接続する合成樹脂管は施工現場で長さが調整され、この合成樹脂管を接続するための合成樹脂管用継手は、施工現場で容易に接続できるように構成されている。

合成樹脂管用継手は、挿入された合成樹脂管を係止部材によって係止状態にして、合成樹脂管が抜けないようにする。例えば特許文献１のように、螺合させた押圧体によって係止部材であるロックリングが固定された継手が知られている。

また、例えば特許文献２のように、ロックリングを固定するためのロックリングホルダーを継手に外嵌させて抜けないようにするために、継手の外周部に複数の係合突起を有し、これら係合突起に係合させる溝をロックリングホルダーに備えた継手が知られている。

登録実用新案第３０５７９１０号公報 特許第４３５２４３４号公報

しかし、特許文献１の押圧体は、螺合を解除する方向の回転が規制されていない。また、特許文献２のロックリングホルダーは、係合突起との係合を解除する方向の回転が規制されていない。それ故、人や物の接触、振動等によって偶発的に押圧体やロックリングホルダーが解除方向に回転する虞があり、漏水の発生や合成樹脂管が抜ける虞がある。

本発明の目的は、合成樹脂管の偶発的な係止解除を防止することができ、作業者が容易に係止解除することができる合成樹脂管用継手を提供することである。

請求項１の発明の合成樹脂管用継手は、円筒状の本体部と、前記本体部の一端部に形成されたフランジ部と、前記フランジ部側から前記本体部に挿入された合成樹脂管を係止するために前記フランジ部に取り付けられた複数の係止部材と、前記係止部材を係止状態と解除状態に切替えるために前記フランジ部に前記本体部の軸心と同軸状に取り付けられた操作部材を備えた合成樹脂管用継手において、前記操作部材は円筒壁部と中央が開口された底壁部を有し、複数の前記係止部材は、前記操作部材の前記軸心周りの回動操作に応じて前記本体部の径方向に移動することによって前記係止状態と前記解除状態が切替えられ、前記本体部の外周部に前記操作部材の前記係止状態を解除する方向の回動を規制するための規制部が形成されたことを特徴としている。

上記構成によれば、合成樹脂管用継手に合成樹脂管を挿入し、操作部材を回動操作して係止状態にする。規制部は、この係止状態を解除する方向の操作部材の回動を規制するので、係止状態が偶発的に解除されることを防止することができる。

請求項２の発明の合成樹脂管用継手は、請求項１の発明において、前記操作部材は、前記円筒壁部の前記底壁部と反対側の端部から前記軸心に平行に延びる係合部であって、前記規制部と協働して前記係止状態を解除する方向の回動を規制する係合部を有し、前記規制部は前記本体部の径方向外方に突出した２つの係合突起を有し、前記係合部は、２つの前記係合突起のうちの一方に対して径方向に係合する径方向係合部と、他方に対して前記係止状態を解除する回動方向に係合する周方向係合部を備えたことを特徴としている。

上記構成によれば、係止状態では係合部と規制部が協働して、係合部の径方向係合部と周方向係合部が規制部の２つの係合突起に夫々係合する。この径方向と係止状態を解除する回動方向の係合によって操作部材の回動を規制する。従って、係止状態の偶発的な解除を防止することができる。

請求項３の発明の合成樹脂管用継手は、請求項２の発明において、前記径方向係合部は、係合するとき及び係合を解除するときに前記係合部の径方向の弾性変形を利用し、前記周方向係合部は、係合するとき及び係合を解除するときに前記係合部の前記軸心の方向の弾性変形を利用することを特徴としている。

上記構成によれば、係合を解除するときに径方向と軸心の方向に係合部を弾性変形させるので、係止状態の偶発的な解除を防止することができ、作業者の回動操作によって容易に係止状態を解除することができる。

本発明の合成樹脂管用継手によれば、合成樹脂管の偶発的な係止解除を防止することができ、作業者は容易に係止解除することができる。

本発明の実施例に係る合成樹脂管用継手の斜視図である。 合成樹脂管用継手の要部分解斜視図である。 図１のIII−III線断面図である。 図３の合成樹脂管用継手に合成樹脂管を係止したときの断面図である。 挿入検知部材の斜視図である。 操作部材の内部を示す平面図である。 環状係止部材をガイド部材側から見た平面図である。 本体部の規制部を示す平面図である。 操作部材の係合部を示す平面図である。 規制部に係合部が係合した状態を示す平面図である。

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。

給湯システムを構成する機器に接続される合成樹脂管（例えばポリエチレン管、ポリブデン管）は、施工現場でその機器の内部配管の端部に配設されている合成樹脂管用継手１に接続される。図１〜図４に示すように、合成樹脂管用継手１は、例えば内部配管Ｕの端部に固定される円筒状の本体部２と、本体部２の一端部（内部配管Ｕと反対側の端部）に形成されたフランジ部３と、本体部２の軸心Ｃと同軸状に且つフランジ部３に外嵌するように取り付けられた操作部材１０を備えている。合成樹脂管Ｔは、軸心Ｃに沿うように操作部材１０を介してフランジ部３側から本体部２に挿入される。

本体部２の合成樹脂管Ｔを挿入する部分は、フランジ部３側の内径が大きい大径部２ａと、大径部２ａよりも内径が小さい管挿入方向奥側の小径部２ｂ（内奥部）を有する。この小径部２ｂの管挿入方向奥側で、小径部２ｂよりも内径が小さい連通路２ｃを介して内部配管Ｕの接続部２ｄに連通している。この本体部２の内部には、円筒状のインナー部材４が軸心Ｃと同軸状に組み込まれ、且つ合成樹脂管Ｔの挿入を検知するための環状の挿入検知部材５とシール部材６がインナー部材４に対して外嵌状に収容されている。フランジ部３にはガイド部材３０と環状係止部材２０と操作部材１０が装着されている。

例えば、軸心Ｃを鉛直に且つフランジ部３を上側にした姿勢の本体部２に、インナー部材４、挿入検知部材５、シール部材６の順に組み込む。挿入検知部材５とシール部材６を装着したインナー部材４を本体部２に組み込んでもよい。この本体部２のフランジ部３にガイド部材３０を装着し、ガイド部材３０に環状係止部材２０を載置した状態で操作部材１０をフランジ部３に装着する。このようにして組み立てられた合成樹脂管用継手１は、給湯機器製造工場又は施工現場で機器の内部配管Ｕに接続される。

インナー部材４の管挿入方向奥側の端部には、インナーフランジ部４ａが形成されている。インナーフランジ部４ａは本体部２の小径部２ｂに外嵌されるように、且つ小径部２ｂの管挿入方向奥側壁部に当接させた状態で収容され、インナー部材４のインナーフランジ部４ａと反対側の端部は、軸心Ｃの方向にフランジ部３よりも外側まで延びている。

シール部材６は、インナー部材４に対して離隔して外嵌するように、且つ本体部２の大径部２ａに外嵌されるように収容される。このシール部材６は、大径部２ａの軸心Ｃの方向の長さに合せて、複数のバックアップリング６ａと複数のシールリング６ｂが交互に並べられ、バックアップリング６ａによってシールリング６ｂを挟持するように形成されている。

挿入検知部材５は、インナーフランジ部４ａとシール部材６の間の小径部２ｂに収容されている。この挿入検知部材５は、図２，図５に示すように、リング部５ａと、リング部５ａから管挿入方向奥側に向かって延び且つ先端部が鉤状になった複数の爪部５ｂを有している。爪部５ｂの先端部は径方向外側に向かって突出し、この突出した部分は管挿入方向奥側ほど突出量が少なくなるように傾斜させている、又は丸められている。尚、本実施例では、先端部が径方向外方に向かって突出して鉤状になった３つの爪部５ｂを備えているが、爪部の数はこれに限られず、先端部の突出方向もこれに限られるものではない。

図３に示すように、爪部５ｂの先端側の部分は、リング部５ａがシール部材６に当接又は近接した状態で、爪部５ｂに対応するようにインナーフランジ部４ａに設けられた挿入孔４ｂに挿入され、挿入検知部材５の周方向の回転が規制されている。挿入孔４ｂには、爪部５ｂの先端部が突出する側に段差部４ｃが形成され、爪部５ｂの先端部の奥側への進入を規制している。ここでは、段差部４ｃは、管挿入方向奥側ほど軸心Ｃに近づくように傾斜し、その奥側端部が急激に軸心Ｃから遠ざかるように形成されているが、これに限られるものではない。

図２，図６に示すように、操作部材１０は、円筒壁部１１と底壁部１２を有する有底円筒状に形成され、円筒壁部１１の外周に複数の滑り止めの溝が設けられている。底壁部１２の中央には、合成樹脂管Ｔを挿通するための開口１３が設けられている。円筒壁部１１の底壁部１２と反対側の端部内壁には、フランジ部３に係合させるための１対の係合爪１４が対向するように形成されている。底壁部１２は、軸心Ｃ周りの回動操作時の応力に十分耐え得る強度を確保するためのリブを備えているが、底壁部１２を厚く形成してもよい。

図２，図４，図７に示すように、操作部材１０の開口１３を介してフランジ部３側から本体部２に挿入された合成樹脂管Ｔを係止するために、軸心Ｃと同軸状に配設された環状係止部材２０がフランジ部３と操作部材１０の底壁部１２の間に配設されている。この環状係止部材２０は、例えば周方向の長さが等しい２つの係止部材２１を並べて環状に構成されている。尚、３つ以上の係止部材によって環状係止部材２０が構成されていてもよい。

係止部材２１は、挿入された合成樹脂管Ｔに臨む内周部に合成樹脂管Ｔに食い込むように形成された複数の係合歯を備えた金属製の薄板部材２２と、薄板部材２２を支持する例えば合成樹脂製の支持部材２３によって構成されている。複数の係止部材２１を径方向に互いに接近、離隔するように移動させることによって、挿通された合成樹脂管Ｔを抜けないように係止する係止状態と、合成樹脂管Ｔを係止しない解除状態を切替える。

合成樹脂管用継手１は、操作部材１０の底壁部１２の内壁又は底壁部１２に対向する複数の係止部材２１の対向面部の何れか一方に設けられた突起部を他方に設けられた円孔溝に係合させたカム機構を有している。例えば、２つの係止部材２１は、底壁部１２に対向する対向面部の外周側周方向中央位置に、底壁部１２側に突出した円柱状の突起部２４を夫々備えている。そして、図６に示すように、それらの突起部２４に対応するように操作部材１０の底壁部１２の内壁に係止部材２１と同数の２つの弓状の円孔溝１５が形成されている。

円孔溝１５は、係止部材２１側から見て時計回り方向に進むにつれて軸心Ｃからの距離（軸心Ｃが通る底壁部１２の中心からの距離）が小さくなるように、突起部２４が進入可能な幅で係止状態と解除状態を切替える回動操作に対応する操作部材１０の回動角（例えば７０度）に応じた長さに夫々形成されている。

突起部２４と円孔溝１５の係合により構成されたカム機構は、操作部材１０の回動操作によって突起部２４が円孔溝１５に沿って摺動して係止部材２１が径方向に移動するように、操作部材１０の回動を係止部材２１の径方向の移動に変換する。合成樹脂管Ｔを挿入する側から見て、軸心Ｃを中心とした操作部材１０の時計回りの回動操作が係止状態にする係止操作であり、反時計回りの回動操作が解除状態にする解除操作である。

フランジ部３と複数の係止部材２１の間には、フランジ部３と係止部材２１の何れか一方に設けられたガイド突起を他方に設けられた径方向に延びるガイド溝に係合させたガイド機構が夫々設けられている。このガイド機構は、ガイド溝に係合させたガイド突起をガイド溝に沿って摺動させて係止部材２１の径方向の移動を案内し、係止部材２１の径方向以外の移動を規制する。

例えば、図２に示すように、係止部材２１の支持部材２３には、フランジ部３側に突出した径方向に延びるガイド突起２３ａが形成され、フランジ部３の係止部材２１側には、複数の係止部材２１と同数の径方向に延びるガイド溝３０ａが形成されたガイド部材３０（ガイド部）が装着されている。ガイド部材３０には、ガイド溝３０ａに平行に延び、且つガイド溝３０ａよりも短い複数の規制溝３０ｂが形成されている。これら規制溝３０ｂは、１つのガイド溝３０ａ毎にガイド溝３０ａを挟んで対を成すように、ガイド溝３０ａが延びる径方向に直交する方向に離隔して形成されている。図７に示すように、これら規制溝３０ｂに対応するように、１対の円柱状の規制突起２３ｂ，２３ｂが支持部材２３に形成されている。

規制溝３０ｂと規制突起２３ｂの係合は、係止部材２１の径方向の移動範囲を定めて径方向の移動を規制すると共に、ガイド溝３０ａとガイド突起２３ａの間の隙間によって生じる係止部材２１の揺動を抑える。この揺動を抑えるために、規制溝３０ｂと規制突起２３ｂは、ガイド溝３０ａとガイド突起２３ａから夫々離隔させて設けることが好ましい。

図示を省略するが、ガイド部材３０を省略してガイド溝等をフランジ部３に形成することにより、ガイド機構を構成してもよい。また、これも図示を省略するが、ガイド溝等を各係止部材２１に形成し、ガイド溝等に対応するガイド突起等をフランジ部３に又はフランジ部３に装着するガイド部材３０に形成してガイド機構を構成してもよい。

図２，図７に示すように環状係止部材２０は１対の切欠き部２０ｂを、フランジ部３は１対の切欠き部３ｂを、ガイド部材３０は１対の切欠き部３０ｃを夫々外周部に有している。操作部材１０をフランジ部３に取り付ける際に１対の係合爪１４に干渉しないように、これらの切欠き部２０ｂ，３ｂ，３０ｃの周方向位置を一致させて操作部材１０が取り付けられる。尚、操作部材１０を弾性変形させてフランジ部３に取り付け可能な場合にはこれらの切欠き部を省略してもよい。

図２，図８に示すように、本体部２の外周部には、係止状態を維持するために操作部材１０の回動を規制する規制部７として、径方向外方に突出した係合突起７ａと係合突起７ｂが近接して設けられている。係合突起７ａは、軸心Ｃの方向に略一定の幅を有し、周方向中央部分が最も突出し、その両側が裾を引くように傾斜している。係合突起７ｂは、係合突起７ａよりも大きく突出し、軸心Ｃを含んで係合突起７ａの中央を通る面に平行又は略平行な平行面部７ｃと、この平行面部７ｃに近いほどフランジ部３側に近くなるように傾斜したフランジ部３側の斜面部７ｄを有する。

図２，図９に示すように、操作部材１０は、円筒壁部１１の底壁部１２と反対側の端部から軸心Ｃに平行な方向に延びる係合部１７を備えている。係合部１７の内周側には、軸心Ｃに平行な方向に延びるように形成された係合溝１７ａ（径方向係合部）を備えている。操作部材１０をフランジ部３に取り付けた状態で、係合部１７の径方向の弾性変形を利用することによって、係合溝１７ａが係合突起７ａに係合可能である。

係合部１７は、その先端部１７ｂと円筒壁部１１の間に、解除操作の回動方向側が切り欠かれた切欠き部１７ｃを有し、先端部１７ｂと切欠き部１７ｃの間に軸心Ｃに平行な係合端部１７ｄ（周方向係合部）を有する。係合部１７の先端部１７ｂは、係合端部１７ｄから遠ざかるほど円筒壁部１１（係合部１７の基端部）に近づくように傾斜している。操作部材１０をフランジ部３に取り付けた状態で、係合部１７の係合端部１７ｄと係合突起７ｂの平行面部７ｃが係合可能である。

係止状態にするために操作部材１０を回動させたときに、係合突起７ｂの斜面部７ｄに係合部１７の先端部１７ｂが当接し、係合部１７は円筒壁部１１（係合部１７の基端部）に向かう方向に力を受ける。この力によって、切欠き部１７ｃが狭くなるように係合部１７が軸心Ｃの方向に弾性変形することを利用して、係合部１７が係合突起７ｂを越えるまで回動させる。係合部１７が係合突起７ｂを越えると弾性変形が解消されて、図１０に示すように、係合端部１７ｄと係合突起７ｂの平行面部７ｃが対向するように周方向（係止状態を解除する回動方向）に係合する。このとき、係合溝１７ａも係合突起７ａに係合する。

規制部７の係合突起７ａ，７ｂと係合部１７の係合によって、操作部材１０が係止状態から解除操作の回動方向に回動し難くなるので、人や物の接触、振動等によるこの方向の偶発的な回動を規制して係止状態を維持する。一方、作業者が、係合部１７を弾性変形させて係合を解除しながら解除操作をする、又は係止状態からある程度強い力で解除操作をすると、係合部１７の弾性変形や規制部７と係合部１７の間の滑りによって周方向及び径方向の係合が解除されるので、容易に解除状態にすることが可能である。

次に、合成樹脂管Ｔの接続作業について説明する。
挿入検知部材５は、合成樹脂管Ｔが挿入される前の解除状態では、図３に示すように、本体部２の内部の管挿入方向奥側の小径部２ｂ（内奥部）に収容されている。挿入検知部材５のリング部５ａはシール部材６（バックアップリング６ａ）に当接又は近接し、爪部５ｂの先端側部分は、内奥部において管挿入方向奥側に延びるように形成された挿入孔４ｂに挿入されている。

図４に示すように、合成樹脂管Ｔは、操作部材１０の開口部から合成樹脂管用継手１の内部に挿入され、インナー部材４の外周部とシール部材６の内周部の間に合成樹脂管Ｔが進入する。この合成樹脂管Ｔの挿入に伴い、合成樹脂管Ｔの先端が挿入検知部材５のリング部５ａに当接して管挿入方向奥側に押圧し、挿入検知部材５が管挿入方向奥側に移動する。

このとき、爪部５ｂの先端部が、挿入孔４ｂに設けられた段差部４ｃの傾斜に沿って管挿入方向奥側に進むと爪部５ｂが弾性変形し、段差部４ｃを乗り越えると爪部５ｂの弾性変形が解消されて、爪部５ｂの先端部が段差部４ｃの奥側の挿入孔４ｂの壁部に衝突する。この衝突による衝撃が、合成樹脂管Ｔや合成樹脂管用継手１から作業者に伝わって、合成樹脂管Ｔが予め適切な位置に設定された挿入位置に挿入されたことを知らせる。衝突時に発生する音によっても、合成樹脂管Ｔがその適切な挿入位置に挿入されたことを知らせる。

爪部５ｂが段差部４ｃを乗り越えた位置が、予め適切な位置に設定された挿入位置である。この位置又はこの位置よりも管挿入方向奥側でリング部５ａが管挿入方向奥側のインナーフランジ部４ａに当接する位置まで合成樹脂管Ｔを挿入した状態で、係止状態にするために作業者は操作部材１０の係止操作を行う。この係止操作によって、複数の係止部材２１が互いに近づくように径方向に移動して合成樹脂管Ｔを係止し、図１０に示すように規制部７に係合部１７を係合させて合成樹脂管Ｔの接続状態を維持する。

作業者は、係止操作を行って、規制部７の係合突起７ａ，７ｂに係合部１７が夫々係合する際に発生する音や振動によって係止状態を認識する。また、作業者は、係合突起７ａ，７ｂと係合部１７が係合した状態を見て係止状態を認識する。

実施例に係る合成樹脂管用継手１の作用、効果について説明する。
合成樹脂管用継手１に合成樹脂管Ｔを挿入し、操作部材１０を回動操作して係止状態にする。規制部７は、この係止状態を解除する方向の操作部材１０の回動を規制するので、人や物の接触、振動等によって係止状態が偶発的に解除されることを防止することができる。

また、操作部材１０の係合部１７は、係止状態で本体部２の径方向外方に突出した係合突起７ａに径方向に係合すると共に、係合突起７ｂに周方向に係合する。即ち、係止状態では係合部１７と規制部７が協働して、この２方向の係合によって係止状態を解除する方向の操作部材の回動を規制する。従って、人や物の接触、振動等によって係止状態の偶発的な解除を防止することができる。

係合部１７の係合溝１７ａ（径方向係合部）は、係合するとき及び係合を解除するときに係合部１７の径方向の弾性変形を利用し、係合部１７の係合端部１７ｄ（周方向係合部）は、係合するとき及び係合を解除するときに係合部１７の軸心Ｃの方向の弾性変形を利用する。従って、係合を解除するときに径方向と軸心方向に係合部を弾性変形させるので、人や物の接触、振動等によって係止状態の偶発的な解除を防止することができる。また、作業者による回動操作によって、容易に係止状態を解除することができる。

その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はその種の変更形態をも包含するものである。

１ ：合成樹脂管用継手
２ ：本体部
２ａ ：大径部
２ｂ ：小径部（内奥部）
３ ：フランジ部
４ ：インナー部材
４ａ ：インナーフランジ部
４ｂ ：挿入孔
４ｃ ：段差部
５ ：挿入検知部材
５ａ ：リング部
５ｂ ：爪部
６ ：シール部材
７ ：規制部
７ａ，７ｂ ：係合突起
７ｃ ：平行面部
７ｄ ：斜面部
１０ ：操作部材
１１ ：円筒壁部
１２ ：底壁部
１３ ：開口
１５ ：円孔溝
１７ ：係合部
１７ａ ：係合溝（径方向係合部）
１７ｂ ：先端部
１７ｃ ：切欠き部
１７ｄ ：係合端部（周方向係合部）
２０ ：環状係止部材
２１ ：係止部材
２２ ：薄板部材
２３ ：支持部材
２３ａ ：ガイド突起
２３ｂ ：規制突起
２４ ：突起部
３０ ：ガイド部材
３０ａ ：ガイド溝
３０ｂ ：規制溝
Ｃ ：軸心
Ｔ ：合成樹脂管
Ｕ ：内部配管

Claims (3)

1. 円筒状の本体部と、前記本体部の一端部に形成されたフランジ部と、前記フランジ部側から前記本体部に挿入された合成樹脂管を係止するために前記フランジ部に取り付けられた複数の係止部材と、前記係止部材を係止状態と解除状態に切替えるために前記フランジ部に前記本体部の軸心と同軸状に取り付けられた操作部材を備えた合成樹脂管用継手において、
   前記操作部材は円筒壁部と中央が開口された底壁部を有し、
   複数の前記係止部材は、前記操作部材の前記軸心周りの回動操作に応じて前記本体部の径方向に移動することによって前記係止状態と前記解除状態が切替えられ、
   前記本体部の外周部に前記操作部材の前記係止状態を解除する方向の回動を規制するための規制部が形成されたことを特徴とする合成樹脂管用継手。
2. 前記操作部材は、前記円筒壁部の前記底壁部と反対側の端部から前記軸心に平行に延びる係合部であって、前記規制部と協働して前記係止状態を解除する方向の回動を規制する係合部を有し、
   前記規制部は前記本体部の径方向外方に突出した２つの係合突起を有し、
   前記係合部は、２つの前記係合突起のうちの一方に対して径方向に係合する径方向係合部と、他方に対して前記係止状態を解除する回動方向に係合する周方向係合部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂管用継手。
3. 前記径方向係合部は、係合するとき及び係合を解除するときに前記係合部の径方向の弾性変形を利用し、
   前記周方向係合部は、係合するとき及び係合を解除するときに前記係合部の前記軸心の方向の弾性変形を利用することを特徴とする請求項２に記載の合成樹脂管用継手。