JP2021152406A - フレキシブル管用継手 - Google Patents

Abstract

【課題】良好なシール性を維持しながら、省資源化を図ることができるフレキシブル管用継手を提供する。【解決手段】管継手１は、複数の山部と谷部が軸方向に沿って交互に配置された蛇腹状のフレキシブル管を接続する管継手であって、一端部からフレキシブル管が挿入される継手本体２を備え、継手本体２の内部において、フレキシブル管の谷部に係合する爪部８１を有するリテーナ８と、圧縮状態で保持された弾性部材４と、フレキシブル管の挿入により弾性部材４の圧縮状態が開放されることで、継手本体２の一端部に向かってスライドするとともに圧縮されて、フレキシブル管に密着するリング状のシール本体７１とが配置されており、シール本体７１のショアＡ硬度が２０〜４５であり、シール本体７１は、フレキシブル管との接続状態において、フレキシブル管の先端から１つ目の山部の少なくとも先端側の斜面に密着する。【選択図】図１

Description

本発明は、蛇腹状のフレキシブル管が接続されるフレキシブル管用継手に関する。

屋内ガス配管などには、金属製の蛇腹状のフレキシブル管が広く用いられている。また、このフレキシブル管とガス栓や鋼管などとを接続するための管継手が種々用いられている。近年では、工具を必要とせずに、管継手にフレキシブル管を差し込むだけで施工が完了できる、ワンタッチ式の管継手も実用化されている。

例えば、特許文献１に記載されているフレキシブル管用継手（以下、単に管継手ともいう）を図１５および図１６に示す。図１５は、フレキシブル管を挿入する前の状態を示し、図１６は、フレキシブル管を接続した状態を示す。図１５に示すように、管継手１１は、一端部からフレキシブル管Ｔ（図１６参照）が挿入される継手本体１２を備え、継手本体１２の内部において、押ナット１３の一部と、リテーナ１８（抜け止め部材）と、軸方向に伸縮自在な弾性部材１４と、弾性部材１４を圧縮状態で保持する保持部材１５と、移動部材１６と、フレキシブル管Ｔの外周面に密着するリング状のシール部材１７とが配置されている。

この管継手に対して、図１６に示すように、蛇腹状のフレキシブル管Ｔが挿入されると、保持部材１５と継手本体１２の係合が解除されることで弾性部材１４の圧縮状態が開放される。そして、弾性部材１４の伸長に伴って、シール部材１７がスライドするとともに軸方向に圧縮される。これにより、シール部材１７がフレキシブル管Ｔの外周面に密着する。なお、シール部材１７のシール本体１７ａには、ショアＡ硬度が５０程度のゴム部材が用いられる。また、弾性部材１４の伸長に伴って、リテーナ１８が縮径して爪部１８ａがフレキシブル管Ｔの谷部に収まる。これにより、リテーナ１８がフレキシブル管Ｔの外周面に引っ掛かり、フレキシブル管Ｔの抜けを防止できる。

特開２０１１−５２７６２号公報

上記のように管継手における接続は、管継手の内孔にフレキシブル管を挿入することで行われる。図１６に示すように、従来の管継手１１では、フレキシブル管Ｔとの接触面積を十分に確保することでシール性を維持している。しかしながら、管継手の内孔にフレキシブル管を相当程度挿入する必要があり、管継手やフレキシブル管などの資材の省資源化の観点からは改善の余地があると考えられる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、良好なシール性を維持しながら、省資源化を図ることができるフレキシブル管用継手を提供することを目的とする。

本発明のフレキシブル管用継手は、複数の山部と谷部が軸方向に沿って交互に配置された蛇腹状のフレキシブル管を接続するフレキシブル管用継手であって、一端部からフレキシブル管が挿入される継手本体を備え、継手本体の内部において、フレキシブル管の谷部に収まる爪部を有するリテーナと、圧縮状態で保持された弾性部材と、フレキシブル管の挿入により弾性部材の圧縮状態が開放されることで、継手本体の一端部に向かってスライドするとともに圧縮されて、フレキシブル管に密着するリング状のシール部材とが配置されており、シール部材のショアＡ硬度が２０〜４５であり、シール部材は、フレキシブル管との接続状態において、フレキシブル管の先端から１つ目の山部の少なくとも先端側の斜面に密着する。本発明において、フレキシブル管に対して「密着する」とは、フレキシブル管の全周にわたって押し付けられて、隙間なく接触している状態を意味する。シール部材は、フレキシブル管に密着することで、内部の流体を確実にシールすることができる。

本発明において、シール部材は、該シール部材の圧縮前の状態において、フレキシブル管と密着する内周部の継手本体の奥側に、縮径方向に突出した凸部を有することが好ましい。

さらに、本発明において、シール部材は、ゴム材料からなるリング状のシール本体と、該シール本体の継手本体の入口側の端面に固定された円環状の押え部材とを有し、シール本体の内周部は、継手本体の入口側に露出していることがより好ましい。

また、本発明において、シール部材は、１つ目の山部にのみ密着するものであってもよい。

また、本発明において、リテーナは、フレキシブル管の挿入前において、爪部の内径がフレキシブル管の山部の外径よりも小さい状態で配置されており、フレキシブル管の挿入時に爪部がフレキシブル管の山部を乗り越えるものであってもよい。

また、本発明において、フレキシブル管との接続状態において、シール部材が密着している山部と、リテーナの爪部との間に１以上の山部が介在していてもよい。

本発明のフレキシブル管用継手は、継手本体の内部において、リテーナと、圧縮状態で保持された弾性部材と、フレキシブル管の挿入により弾性部材の圧縮状態が開放されることで、継手本体の一端部に向かってスライドするとともに圧縮されて、フレキシブル管に密着するリング状のシール部材とが配置されており、シール部材のショアＡ硬度が２０〜４５であり、シール部材は、フレキシブル管との接続状態において、フレキシブル管の先端から１つ目の山部の少なくとも先端側の斜面に密着するので、従来のフレキシブル管用継手のシール部材に比べて、フレキシブル管をより先端側でシールできる。その結果、管継手の軸方向長さや、接続時に管継手に挿入されるフレキシブル管の長さをより短くでき、省資源化を図ることができる。また、本発明のフレキシブル管用継手のシール部材は従来のシール部材に比べて低硬度であるので、フレキシブル管の山部の形状に追従させやすく、シール性を維持することができる。

本発明に係る管継手の第１実施形態の片側断面図である。 図１のリテーナの平面図などである。 図１のシール部材の片側断面図などである。 フレキシブル管の挿入動作を説明するための図である。 図１の管継手にフレキシブル管を接続した状態の片側断面図である。 本発明に係る管継手の第２実施形態の片側断面図である。 図６の管継手にフレキシブル管を接続した状態の片側断面図である。 図６のシール部材の片側断面図などである。 本発明に係る管継手の第３実施形態の片側断面図である。 図９の管継手にフレキシブル管を挿入した途中の片側断面図である。 図９の管継手にフレキシブル管を接続した状態の片側断面図である。 管継手を用いた引張試験の概要を説明するための図である。 管継手を用いた根本曲げ試験の概要を説明するための図である。 フレキシブル管の接続状態の管継手の断面写真である。 従来の管継手の片側断面図である。 図１５の管継手にフレキシブル管を接続した状態の片側断面図である。 図１５のシール部材の片側断面図である。

（第１実施形態）
本発明に係る管継手の第１実施形態を図１に基づいて説明する。図１は、管継手の片側断面図であり、管継手１の中心軸Ｏより上半分が断面図、下半分が側面図を表している。図１の管継手１の一端部（図左側）にはフレキシブル管Ｔ（図４参照）が接続され、他端部（図右側）には他の管やガス機器などが接続される。

本発明において、管継手１の中心軸Ｏに沿う方向を軸方向といい、軸方向から見た平面視で中心軸Ｏと直交する方向を径方向といい、該平面視で中心軸Ｏ回りに周回する方向を周方向という。

図１に示すように、管継手１は、円筒状の継手本体２と、その一部が継手本体２に挿入される押ナット３と、弾性部材４と、弾性部材４を圧縮状態で保持する保持部材５と、移動部材６と、フレキシブル管Ｔに密着するリング状のシール部材７と、フレキシブル管Ｔの谷部Ｔ２（図４参照）に収まる爪部８１を有するリテーナ８とを備える。また、管継手１において、耐火パッキン９ａ、ストップリング９ｂ、押ナット３と継手本体２をシールするためのＯリング９ｃ、押ナット３とフレキシブル管Ｔをシールするためのリップパッキン９ｄ、選択透過性部材９ｅがそれぞれ装着されている。

継手本体２は、一端部にフレキシブル管Ｔが挿入される内孔２１を有するとともに、他端部の外周面におねじ部２７を有する。内孔２１は、他端部に向かって内径が段階的に減少しており、第１段部２４と第２段部２５が形成されている。第１段部２４と第２段部２５の間には、保持部材５の一端が係合される係合溝２６が形成されている。また、継手本体２の一端部の内周面には、内周溝２２、２３が形成されている。

押ナット３は、貫通孔を有する筒状の金属部材である。押ナット３の外周面には、ストップリング９ｂの一部が進入する外周溝３１が形成されている。また、押ナット３のその他の溝部にはＯリング９ｃ、リップパッキン９ｄがそれぞれ嵌装されている。

弾性部材４は、軸方向に伸縮自在なコイルばねである。フレキシブル管Ｔが挿入される前の状態において、弾性部材４は保持部材５によって圧縮状態で保持されている。保持部材５は、一部が突出しておりＬ字形断面を有する金属製のリング状部材であり、一端部に中空円板状の支持部５１を有するとともに、他端部に径方向外側に折り曲げられた折曲部５２を有する。保持部材５は、支持部５１と継手本体２の第１段部２４との間に弾性部材４を圧縮させた状態で保持し、折曲部５２を継手本体２の係合溝２６に係合させている。さらに、保持部材５の内周面を移動部材６で支持して、折曲部５２の係合が解除されないようにして、弾性部材４の圧縮状態を保っている。移動部材６は、保持部材５の内径側に軸方向に移動可能に設けられる略円筒状部材である。

リテーナ８は、金属材料（例えば、ステンレス）からなるリング状部材である。図１において、リテーナ８は継手本体の奥側に向かって縮径するように設けられており、爪部８１の内径は、フレキシブル管Ｔの山部Ｔ１（図４参照）の外径よりも小さい状態で配置されている。リテーナ８の構成について、図２を参照して説明する。図２（ａ）はリテーナの平面図であり、図２（ｂ）は側面図であり、図２（ｃ）は斜視図である。図２に示すように、リテーナ８は、中空円板状の基部８２と、基部８２から一方側に縮径するように延出した複数の爪部８１と、基部８２から爪部８１とは逆側に延出した複数の保持片８３とを有する。

複数の爪部８１は円周方向に沿って並設され、軸方向に切り込まれた溝によって分割されている。また、各爪部８１は、切欠溝８１１によって、先端部が２つの爪片８１２に分割されている。各爪部８１が２つの爪片に分割されることで、フレキシブル管Ｔの谷部Ｔ２に収まりやすくなる。また、基部８２は、リテーナ８の軸方向に直交する面に対して平行に形成されている。

図１に示すように、基部８２は、管継手の軸方向に直交する面に対して平行に配置されており、その基部８２に耐火パッキン９ａが当接している。管継手１では、リテーナ８の基部８２、耐火パッキン９ａ、シール部材７、保持部材５の支持部５１、弾性部材４が軸方向に沿って直線上に並んで配置されているため、弾性部材４の復元力をリテーナ８に効率的に伝えることができる。その結果、シール部材７の圧縮を安定して行うことができるとともに、リテーナ８の爪部８１が谷部に収まってリテーナ８がフレキシブル管Ｔに引っ掛かる動作を安定して行うことができる。

耐火パッキン９ａは、管継手１が火災などで高温にさらされた場合でも、ガス漏れを防止できるようにするための部材である。耐火パッキン９ａは、例えば、原料ゴムと、無発泡状態で熱膨張する黒鉛層間化合物と、必要に応じて充填材、軟化材、加硫剤などを混練して得られたゴム組成物を、金型に充填して成形し、ついでプレス加硫することにより製造される。耐火パッキン９ａは、火災時に熱膨張して、継手本体２とフレキシブル管Ｔとの隙間に充填されることで、フレキシブル管Ｔの外周面をシールする。図１において、耐火パッキン９ａは矩形断面を有している。

ストップリング９ｂは、ばね性を有する金属材料からなる線材で形成されたＣ字状部材である。図１に示すように、ストップリング９ｂの一部が継手本体２の内周溝２２に嵌入され、残りの一部が押ナット３の外周溝３１に嵌入されることで、継手本体２と押ナット３が固定される。押ナット３の外周溝３１にストップリング９ｂを嵌め込んだ状態で、押ナット３を継手本体２に挿入すると、ストップリング９ｂは、内周溝２３で一旦拡径する。さらに挿入が進むと、ストップリング９ｂは、円周溝２３の傾斜面に誘導されて円周溝２２まで到達し、そこで拡径することで押ナット３が固定される。

Ｏリング９ｃは、押ナット３の外周溝３１よりも継手本体の入口側に形成された外周溝に嵌入される。Ｏリング９ｃは、外部から管継手１の内部への水の浸入を防ぎ、管継手１に水密性を付与する。また、リップパッキン９ｄは、略Ｌ字形断面を有する環状部材であり、押ナット３の内周溝に嵌入される。リップパッキン９ｄは、フレキシブル管Ｔの外周面と押ナット３の内周面とを水密にシールする。

選択透過性部材９ｅは、押ナット３の継手本体２の一端部に対向する位置に設けられた外気と連通する貫通孔（例えば円孔）に装着されている。選択透過性部材９ｅは、気体を透過し液体を透過しない多孔質部材であり、フレキシブル管Ｔからガス漏れが生じた場合に、漏出したガスを透過させて外部のガスセンサなどに検出させるために設けられる。

次に、管継手のシール部材の構成について説明する。まず、図１７には、従来の管継手におけるシール部材を示す。図１７（ａ）は従来のシール部材の片側断面図であり、図１７（ｂ）はその平面図である。

図１７に示すように、シール部材１７は、ゴム材料からなるシール本体１７ａと、そのシール本体１７ａの継手本体の入口側の端面に固定された押え部材１７ｂとを有する。押え部材１７ｂはＬ字形断面を有しており、耐火パッキン１９ａ（図１５参照）を保持する構成になっている。シール本体１７ａは、フレキシブル管Ｔと密着する内周部が円筒形状を有し、フレキシブル管Ｔの山部Ｔ１の外径よりもやや小さい内径を有している。また、シール本体１７ａは、ショアＡ硬度が５０程度であり、フレキシブル管Ｔの２山分をシールできるような長さを有している。

続いて、図３には、本発明の管継手におけるシール部材を示す。図３（ａ）は本発明に係るシール部材の片側断面図であり、図３（ｂ）はそのＸ部拡大図であり、図３（ｃ）は平面図である。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、シール部材７は、ゴム材料からなるシール本体７１と、そのシール本体７１の継手本体の入口側の端面に固定された円環状の押え部材７２とを有する。本発明における円環状には、円環の一部が切り欠かれた形態も含まれる。押え部材７２は円環平板状で、金属材料から形成される。例えば、シール部材７は、押え部材７２が配置された金型内にゴム材料をインサート成形することで得られる。なお、別途、成形したシール本体７１に押え部材７２を接着して固定してもよい。

図３（ｂ）に示すように、シール本体７１の内周部７１１は、継手本体の入口側に露出している。つまり、押え部材７２は、シール本体７１の継手本体の入口側を全て覆っておらず、シール本体７１の内周部７１１は、図１に示す圧縮前の状態において、押え部材７２およびその他の周辺部材（継手本体２および保持部材５）によって拘束されていない。その結果、シール本体７１が押え部材７２と弾性部材との間で圧縮された場合に、シール本体７１の内周部７１１が変形し、内周部７１１の一部が継手本体の入口側に向かって突出する（後述の図５および図１４参照）。これにより、フレキシブル管Ｔの先端から１つ目の山部の反先端側の斜面にも密着しやすくなり、シール性を向上できる。なお、図３（ｂ）において、シール本体７１の内周部７１１は、凸部７１２、および継手本体の入口側の端部に形成された挿入テーパ部７１４を含む部分である。

図３（ｂ）に示すように、シール本体７１は、無負荷の状態（圧縮前の状態）において、フレキシブル管Ｔと密着する内周部７１１の継手本体の奥側に、縮径方向に突出した凸部７１２を有する。凸部７１２の高さＨは、シール性の観点から０．２ｍｍ以上が好ましく、好ましい範囲としては０．２ｍｍ〜１．０ｍｍである。シール本体７１は、内周部７１１の円筒部分においてフレキシブル管Ｔの山部の外径よりもやや小さい内径を有し、凸部７１２ではさらに小さい内径を有する。このように、凸部７１２を形成することで、フレキシブル管Ｔの先端部を保持できるとともに、１つ目の山部Ｔ１の先端側の斜面にシール本体７１を密着させやすくなる。また、凸部７１２の継手本体の入口側の端面は、傾斜面７１３となっている。傾斜面７１３のシール本体７１の軸方向に対する傾斜角度は、フレキシブル管Ｔの形状に密着するような角度が好ましく、例えば３０度〜６０度である。傾斜面７１３を形成することで、フレキシブル管Ｔの１つ目の山部Ｔ１の先端側の斜面に、より密着させやすくなる。

図３（ｂ）において、シール本体７１の軸方向長さＬは、フレキシブル管Ｔの１山分をシールできる長さに設計される。その軸方向長さＬは、フレキシブル管Ｔの外径によって異なるが、例えば３ｍｍ〜６ｍｍである。また、図３（ｃ）に示すように、リング状のシール本体７１と押え部材７２は同心円状に配置されており、シール本体７１の外径寸法は、押え部材７２の外径寸法よりも僅かに大きくなっている。シール本体７１の外径寸法は、例えば、２０ｍｍ〜４０ｍｍである。

本発明において、シール本体７１はゴム材料からなり、ショアＡ硬度が２０〜４５である。ショアＡ硬度とは、タイプＡデュロメータ硬さであり、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ ６２５３−３で規定される求め方で求められる値をいう。シール本体７１のショアＡ硬度は２０〜４０が好ましく、２０〜３０がより好ましい。また、シール本体７１に用いられるゴム材料としては、長期間にわたってシール性能を保持する必要性から、耐ガス性を考慮しニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）が好ましい。

フレキシブル管の挿入動作について図４を用いて説明する。図４に示すように、フレキシブル管Ｔは、複数の山部Ｔ１と谷部Ｔ２が軸方向に沿って交互に配置された蛇腹状の金属管（例えばステンレス管）である。通常、フレキシブル管Ｔの先端部Ｔ３は、谷部Ｔ２の位置で軸方向に直角になるように切断される。フレキシブル管Ｔは、先端部Ｔ３から数山分（例えば４山〜７山分）の外側の被覆樹脂が取り除かれて管継手１に挿入される。

フレキシブル管Ｔを管継手１の一端部から挿入して、押ナット３およびリテーナ８の内周部を通過させる。上述したように、リテーナ８の爪部８１の内径はフレキシブル管Ｔの山部Ｔ１の外径φよりも小さい状態で配置されている。そのため、爪部８１はフレキシブル管Ｔの山部Ｔ１を乗り越えるように動作する。具体的には、基部８２と耐火パッキン９ａとの当接箇所を支点にして、爪部８１が拡径するように、保持片８３が縮径するように動く。そして、フレキシブル管Ｔの先端部Ｔ３が移動部材６に突き当たり、その移動部材６のフランジ部６１が第２段部２５側に押し込まれる。

フレキシブル管Ｔが奥まで押し込まれると、保持部材５の折曲部５２の自由端が継手本体２の係合溝２６から外れることに伴って、弾性部材４の圧縮状態が開放されて、弾性部材４が伸長する。伸長する弾性部材４は、支持部５１を押すことによって、継手本体の入口側の一端部に向かってシール本体７１を押圧することで、シール本体７１はスライドするとともに圧縮される。その結果、シール本体７１がフレキシブル管Ｔに密着して、挿入が完了する。

フレキシブル管の挿入が完了した状態（接続状態）を図５に示す。この接続状態において、シール本体７１は、金属製の支持部５１と押え部材７２との間に挟まれることで圧縮され、フレキシブル管Ｔの先端部Ｔ３から１つ目の山部Ｔ１に密着する。具体的には、シール本体７１の内周部は、１つ目の山部Ｔ１に覆いかぶさるように二股状（２つの脚部）に分かれ、その山部Ｔ１の両側の斜面Ｔ１ａ、Ｔ１ｂに密着する。シール本体７１は、ショアＡ硬度が２０〜４５であるため、山部Ｔ１の形状に沿って変形しやすく、さらに凸部７１２（図３（ｂ）参照）を有するため、山部Ｔ１の先端側の斜面Ｔ１ａに密着しやすい。また、シール本体７１の内周部の一部（継手本体の入口側の脚部）は、山部Ｔ１の反先端側の斜面Ｔ１ｂと押え部材７２との間の空間に延び、斜面Ｔ１ｂに密着する。この脚部は、押え部材７２の端面から継手本体の入口側に突出している。なお、リテーナ８の爪部８１は、先端部Ｔ３から１つ目の山部と２つ目の山部の間の谷部に収まっている。

従来の管継手では、図１６に示すように、接続状態においてフレキシブル管Ｔの先端部Ｔ３はシール部材１７を通過しており、フレキシブル管Ｔの外周側をシールする構成であった。つまり、シール部材１７に対してフレキシブル管Ｔを貫通させてシールする形態であった。

これに対して、本発明に係る管継手１では、図５に示すように、フレキシブル管Ｔをより先端側でシールする構成になっており、フレキシブル管Ｔの先端部Ｔ３は、シール部材７から突出していない。その結果、管継手１の軸方向長さや、接続時に管継手に挿入されるフレキシブル管Ｔの長さをより短くでき、省資源化を図ることができる。一方で、より先端側でシールすることから、フレキシブル管Ｔの動き（折り曲げなど）によって隙間が生じやすい構成になる。これに対して、管継手１では、シール本体７１を従来よりも低硬度であるショアＡ硬度を２０〜４５にして変形しやすくすることで、フレキシブル管Ｔの動きに対するシール本体７１の追従性を向上させている。その結果、管継手１は、シールに十分な接触面積を確保して、シール本体７１をフレキシブル管Ｔに密着させている。さらに、シール部材７１の内周部に凸部７１２（図３（ｂ）参照）を設けることで、シール性の向上を図っている。

また、本発明に係る管継手では、従来の管継手に比べて、フレキシブル管の挿入時の荷重も小さくできる。シール本体の内径寸法は、通常、フレキシブル管の外径寸法よりも若干小さくされている。そのため、従来のシール本体の内周部にフレキシブル管の先端の２山を挿入させる構造では、挿入時の荷重が過大になるおそれがある。本発明は、この点についても有利であり、フレキシブル管の挿入時の荷重の低減によって施工性の向上が可能である。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の管継手を、図６〜図８に基づいて説明する。なお、図１〜図５を用いて説明した第１実施形態と同一の構成は同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。図６は、フレキシブル管を挿入する前の状態を示し、図７は、フレキシブル管を接続した状態を示す。

図６に示すように、管継手１Ａは第１実施形態の管継手と比較して、シール部材７Ａの構成が異なる。具体的には、第１実施形態のシール本体７１はフレキシブル管Ｔの１山分をシールする長さであったのに対して、シール本体７１Ａはフレキシブル管Ｔの２山分をシールできる長さになっている。シール本体７１Ａの軸方向長さＬは、例えば６ｍｍ〜１０ｍｍであり、シール本体７１Ａは、フレキシブル管Ｔと密着する内周部７１１の継手本体の奥側に、縮径方向に突出した凸部７１２を有する（図８参照）。

図７の接続状態において、シール本体７１Ａは、支持部５１と押え部材７２との間に挟まれることによって圧縮され、フレキシブル管Ｔとのシール面圧が上昇する。その結果、フレキシブル管Ｔの先端部Ｔ３から１つ目の山部Ｔ１および２つ目の山部に密着する。この形態においても、シール本体７１Ａは、１つ目の山部Ｔ１の少なくとも先端側の斜面Ｔ１ａに密着しており、フレキシブル管Ｔの先端部Ｔ３は、シール本体７１Ａから突出していない。なお、リテーナ８の爪部８１は、先端部Ｔ３から２つ目の山部と３つ目の山部の間の谷部に収まっている。

（第３実施形態）
ところで、フレキシブル管との接続状態において該フレキシブル管に引き抜き力が加わった際には、場合によっては、リテーナの爪部によってフレキシブル管の接触部分が変形するおそれがある。上述の第１実施形態および第２実施形態の管継手は、図５および図７に示すように、フレキシブル管Ｔとの接続状態において、リテーナ８の爪部８１が、シール部材７、７Ａに密着した山部Ｔ１に隣接した谷部Ｔ２に収まる構成になっている。このような接続状態で、フレキシブル管に引き抜き力が加わると、リテーナ８の爪部８１が接触した山部（例えば、図５ではフレキシブル管Ｔの先端から１つ目の山部Ｔ１）が、その接触部分において爪部８１が食い込んだり、爪部８１にしごかれたりして、不均一な変形をすることが考えられる。山部がこのような変形をすることで、山部Ｔ１とシール部材７、７Ａとの接触の状態が変化して、シール性に影響を及ぼすおそれがある。特に、シール部材が、フレキシブル管Ｔの先端から１つ目の山部Ｔ１にのみ密着する場合（図５の場合）には、上記変形がシール性に及ぼす影響は大きいと考えられる。このような事情に鑑みて、第３実施形態では、シール部材が密着している山部と、リテーナの爪部との間に１以上の山部を介在させることで、引き抜き力がシール性へ及ぼす悪影響を抑制している。

本発明の第３実施形態の管継手を、図９〜図１１に基づいて説明する。なお、図１〜図５を用いて説明した第１実施形態と同一の構成は同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。図９は、フレキシブル管を挿入する前の状態を示し、図１０は、フレキシブル管の挿入途中の状態を示し、図１１は、フレキシブル管を接続した状態を示す。

図９に示すように、管継手１Ｂは第１実施形態の管継手と比較して、主に、シール部材７Ｂの構成が異なる。具体的には、第３実施形態のシール部材７Ｂは、第１実施形態のシール部材７と同様にフレキシブル管Ｔの１山分をシールするものではあるが、シール部材７Ｂの全体の軸方向長さは、シール部材７の全体の軸方向長さよりも長くなっている。これにより、リテーナ８の爪部８１とシール本体７１Ｂの間にスペースが確保される。後述の図１０に示すように、フレキシブル管Ｔの挿入途中において、フレキシブル管Ｔの先端部Ｔ３から１つ目の山部Ｔ１は、リテーナ８の爪部８１を乗り越えたときにこのスペースに収まる。スペースは、この状態において１つ目の山部Ｔ１がシール本体７１Ｂに接触しないような大きさで設けられる。図１０の状態はシール状態になっていないため、作業者は気密試験によってフレキシブル管Ｔの接続状態を容易に判別できる。そのため、リテーナ８の爪部８１とシール本体７１Ｂの間に上記スペースを設けることで、施工時の接続不良の防止に繋がる。

図９において、シール本体７１Ｂは、フレキシブル管Ｔの１山分をシールする長さであり、シール本体７１Ｂの軸方向長さＬは、例えば、４ｍｍ〜８ｍｍである。シール本体７１Ｂは、フレキシブル管Ｔと密着する内周部７１１が、継手本体２の奥側に突出した形状になっており、その突出した部分が保持部材５の内周面の一部を覆うように配置されている。また、内周部７１１の継手本体の奥側には縮径方向に突出した凸部７１２が形成されている。

図９において、押え部材７２Ｂは断面が略正方形状であり、第１実施形態の押え部材７２に比べて管継手の軸方向における厚みが肉厚の円環部材になっている。押え部材７２Ｂの継手本体２の入口側の内周面には、径方向外側へ向かって窪んだ凹部７２１が形成されている。上述したように、フレキシブル管Ｔの挿入時にリテーナ８の爪部８１は、フレキシブル管Ｔの山部Ｔ１を乗り越えるように動作するが、凹部７２１が形成されていることで、リテーナ８の爪部８１が拡径しても、該爪部８１が押え部材７２Ｂに干渉しない。そのため、爪部８１がシール部材７Ｂに干渉することによるフレキシブル管Ｔの挿入荷重の増大を防止できる。

次に、フレキシブル管の挿入途中の状態について図１０に示す。図１０の状態において、シール本体７１Ｂの内周部７１１はフレキシブル管Ｔの外周面には接触しておらず、シール状態にはなっていない。一方、リテーナ８の爪部８１は、先端部Ｔ３から１つ目の山部Ｔ１と２つ目の山部の間の谷部Ｔ２に収まっている。この状態では、フレキシブル管Ｔを引っ張っても爪部８１が１つ目の山部Ｔ１に突き当たっているので抜けることはない。一方、この状態で気密試験を行った際には、フレキシブル管Ｔはシール本体７１Ｂに接触しておらずシールされていないので流体漏れが発生する。よって、作業者はこの状態が接続途中の状態であることを判別できる。その結果、施工時の接続不良を防止しやすくなる。

図１０の状態から、さらにフレキシブル管Ｔが挿入されると、シール本体７１Ｂの内周部７１１がフレキシブル管Ｔの山部Ｔ１に密着する（図１１参照）。これにより、フレキシブル管Ｔが接続される。図１１の接続状態において、シール本体７１Ｂは、支持部５１と押え部材７２Ｂとの間に挟まれることによって圧縮され、フレキシブル管Ｔとのシール面圧が上昇する。その結果、シール本体７１Ｂは、フレキシブル管Ｔの先端部Ｔ３から１つ目の山部Ｔ１に密着する。また、図１１では、リテーナ８の爪部８１は、先端部Ｔ３から２つ目の山部と３つ目の山部の間の谷部に収まっており、シール部材７Ｂが密着している山部Ｔ１と、リテーナ８の爪部８１との間に山部が１つ介在している。

このように第３実施形態では、シール部材７Ｂが密着している山部Ｔ１と、リテーナ８の爪部８１との間に１以上の山部を介在させている。これにより、例えば図１１では、先端部Ｔ３から１つ目の山部Ｔ１とリテーナ８の爪部８１との接触が避けられ、フレキシブル管Ｔに引き抜き力が加わった際にも１つ目の山部Ｔ１にはリテーナ８との接触による応力が生じない。そのため、１つ目の山部Ｔ１の変形に対して、引き抜き力の影響が及ばないので、引き抜き力がシール性へ及ぼす悪影響を抑制できる。

シール部材の構成は、上記の第１実施形態、第２実施形態、および第３実施形態のいずれの形態でもよいが、シール部材および管継手の一層の小型化が図れることから、更なる省資源化の観点では第１実施形態が好ましい。具体的には、第１実施形態のシール部材は、フレキシブル管の先端から１つ目の山部にのみ密着するので、従来に比べてシール部材を小さくでき、更には、先端から１つ目の山部に隣接した谷部にリテーナの爪部が収まるので、管継手の軸方向長さを一層短くでき、管継手の小型化を図ることができる。一方、省資源化を考慮しつつ、シール部材とフレキシブル管との接触面積が増えることから、更なるシール性の観点では第２実施形態が好ましい。また、省資源化を考慮しつつ、引き抜き力によるシール性への影響を低減できることから、引き抜き力が懸念されるような場合には、第３実施形態が好ましい。なお、フレキシブル管の挿入途中の状態を気密試験の漏れ状態で判別する手段として、第３実施形態のシール部材の構成を用いることもできる。

なお、本発明において、シール部材は、少なくともフレキシブル管の先端から１つ目の山部の少なくとも先端側の斜面に密着する構成であればよく、フレキシブル管の３山分以上をシールできる長さを有していてもよい。

本発明の管継手は、上記各実施形態の形態に限定されるものではない。例えば、上記第１実施形態および第２実施形態では、押え部材として円環状の押え部材を用いたが、図１５に示すように、例えばＬ字形断面を有する押え部材を用いてもよい。この場合、その押え部材に耐火パッキンを固設してもよい。

また、リテーナとして、図１５に示すリテーナを用いてもよい。図１５のリテーナ１８は、爪部１８ａを有するとともに、押ナット１３に当接するテーパ面１８ｃが形成された基部１８ｂを有するリング状部材である。図１５の形態では、爪部１８ａは、無負荷状態ではフレキシブル管の山部の外径よりも大なる内径を有し、フレキシブル管が挿入されるときには、その山部に引っ掛からないような寸法に設定されている。

本発明の管継手のシール性を確認するため、引張試験および根本曲げ試験を実施した。シール部材には、図３の形状を採用し、シール本体の軸方向長さはフレキシブル管の先端の１山分をシールする長さに設定した。シール本体のゴム材料にはＮＢＲを用いた。ゴム硬度が異なるシール本体を用いて、シール部材をそれぞれ得た。得られたシール部材を継手本体に装着して試験用管継手を得た。

（１）引張試験
図１２に示すように、ＳＵＳ３０４製のフレキシブル管Ｔ（管長さ１５０ｍｍ、口径２０Ａ）の一方の端部に試験用管継手１を、他方の端部に漏れや抜けが生じない管継手をそれぞれ接続して、引張試験を実施した。管内に２０ｋＰａの空気圧を加えた状態で２．７ｋＮの引張荷重Ｆを５分間加え、その後、空気圧を１１０ｋＰａにした。試験中の漏れの有無を評価した。結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例１および実施例２は、引張りの場合でも気密性に優れていた。特に、実施例１は漏れが確認されなかった。一方、比較例１および比較例２は、漏れ数が半数以上を占める結果になった。

（２）根本曲げ試験
図１３に示すように、ＳＵＳ３０４製のフレキシブル管Ｔに、試験用管継手１を接続して根本曲げ試験を実施した。管内に２０ｋＰａの空気圧を加えた状態で、左右にそれぞれ９０度曲げた。具体的には、真ん中の状態から左側に９０度曲げて真ん中に戻し、その後、右側に９０度曲げて真ん中に戻した。真ん中に戻した後に空気圧を１１０ｋＰａにした。試験中の漏れの有無を評価した。なお、試験では、各側に９０度曲げた回数を１回として、最終的に漏れに至る曲げ回数を測定した。結果を表２に示す。

表２に示すように、実施例１は、比較例１に比べて、漏れに至る曲げ回数が２倍であり、フレキシブル管が曲げられた場合でも気密性に優れていた。この試験結果は、実施例１のシール本体の方が柔らかく、フレキシブル管の動きに対して追従性が良いことが考えられる。

ここで、図１４に、実施例１および比較例１の管継手の接続状態の断面写真を示す。図１４（ａ）は実施例１のシール本体の周辺を示し、図１４（ｂ）は比較例１のシール本体の周辺を示す。図１４では、シール本体の視認性を高めることを目的として、それぞれのシール本体の外縁を白線で示しているが、実際にはこの白線は存在しない。図１４に示すように、実施例１の方がフレキシブル管に馴染んでいることが分かる。具体的には、実施例１のシール本体の方が、フレキシブル管の先端から１つ目の山部の形状に沿って変形している。特に、シール本体の内周部の継手本体の入口側の部分は、押え部材と１つ目の山部の間の空間に延びて、その山部の反先端側の斜面に密着している。また、図１４の断面写真に基づいて算出されたシール本体とフレキシブル管との接触面積は、実施例１が２１１．６ｍｍ^２であり、比較例１が１４１．７ｍｍ^２であった。

以上のように、本発明の管継手は、フレキシブル管の先端から１つ目の山部の先端側の斜面に接触してシールする構造にした上で、シール部材を所定のゴム硬度にすることで追従性を向上させ、さらには凸部を設けるなどして接触面積を確保することでシール性を向上させている。これにより、良好なシール性を維持しながら、省資源化を図ることができるフレキシブル管用継手になる。

１：管継手（フレキシブル管用継手）
２：継手本体
２１：内孔
２２：円周溝
２３：円周溝
２４：第１段部
２５：第２段部
２６：係合溝
２７：おねじ部
３：押ナット
３１：外周溝
４：弾性部材
５：保持部材
５１：支持部
５２：折曲部
６：移動部材
６１：フランジ部
７、７Ａ、７Ｂ：シール部材
７１、７１Ａ、７１Ｂ：シール本体
７１１：内周部
７１２：凸部
７１３：傾斜面
７１４：挿入テーパ部
７２、７２Ｂ：押え部材
７２１：凹部
８：リテーナ
８１：爪部
８１１：切欠溝
８１２：爪片
８２：基部
８３：保持片
９ａ：耐火パッキン
９ｂ：ストップリング
９ｃ：Ｏリング
９ｄ：リップパッキン
９ｅ：選択透過性部材
Ｔ：フレキシブル管
Ｔ１：山部
Ｔ２：谷部
Ｔ３：先端部

Claims (6)

1. 複数の山部と谷部が軸方向に沿って交互に配置された蛇腹状のフレキシブル管を接続するフレキシブル管用継手であって、
   前記フレキシブル管用継手は、一端部から前記フレキシブル管が挿入される継手本体を備え、前記継手本体の内部において、前記フレキシブル管の谷部に収まる爪部を有するリテーナと、圧縮状態で保持された弾性部材と、前記フレキシブル管の挿入により前記弾性部材の圧縮状態が開放されることで、前記継手本体の一端部に向かってスライドするとともに圧縮されて、前記フレキシブル管に密着するリング状のシール部材とが配置されており、
   前記シール部材のショアＡ硬度が２０〜４５であり、前記シール部材は、前記フレキシブル管との接続状態において、前記フレキシブル管の先端から１つ目の山部の少なくとも先端側の斜面に密着することを特徴とするフレキシブル管用継手。
2. 前記シール部材は、該シール部材の圧縮前の状態において、前記フレキシブル管と密着する内周部の前記継手本体の奥側に、縮径方向に突出した凸部を有することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル管用継手。
3. 前記シール部材は、ゴム材料からなるリング状のシール本体と、該シール本体の前記継手本体の入口側の端面に固定された円環状の押え部材とを有し、
   前記シール本体の内周部は、前記継手本体の入口側に露出していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフレキシブル管用継手。
4. 前記シール部材は、前記１つ目の山部にのみ密着することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のフレキシブル管用継手。
5. 前記リテーナは、前記フレキシブル管の挿入前において、前記爪部の内径が前記フレキシブル管の山部の外径よりも小さい状態で配置されており、前記フレキシブル管の挿入時に前記爪部が前記フレキシブル管の山部を乗り越えることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のフレキシブル管用継手。
6. 前記フレキシブル管との接続状態において、前記シール部材が密着している山部と、前記リテーナの前記爪部との間に１以上の山部が介在していることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のフレキシブル管用継手。

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