JP2022143930A - 離脱防止継手用の抜け止め部材、および、離脱防止継手 - Google Patents

Abstract

【課題】離脱防止効果を向上した離脱防止継手用の抜け止め部材、および、離脱防止継手を提供する。
【解決手段】挿し側管体１の挿し口に設けられる突起３と係合して挿し側管体１と受け側管体２との間の離脱を防止する、受け側管体２の内面に設けられる離脱防止継手用の抜け止め部材４において、管体１、２同士の接合時に、その内周側に形成された凹凸面１０が、前記挿し口の外周面と当接する構成とし、離脱防止継手を、挿し側管体１の挿し口に設けられた突起３と、受け側管体２の受口の内面に設けられ、内周側に凹凸面１０が形成された離脱防止継手用の抜け止め部材４と、を有し、突起３と抜け止め部材４との係合によって管体１、２同士の離脱を防止する構成とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、離脱防止継手用の抜け止め部材、および、その抜け止め部材を採用した離脱防止継手に関する。

農業用水、上下水、雨水、排水、水力発電などの管路においては、例えば図７に示すように、挿し側管体２０を受け側管体２１に挿し込んで接合するとともに、両管体２０、２１の隙間に止水部材２２を介在させた構成が広く採用されている。

特に図７に示すように両管体２０、２１の隙間に止水部材２２のみが介在している継手構造においては、図８に引き抜き距離と離脱荷重値（引き抜き抵抗）の関係を示すように、受け側管体２１から挿し側管体２０を引き抜くときの離脱荷重値が静止摩擦力（本例では約３．３ｋＮ）を一旦越えると、その後の引き抜きには大きな引き抜き力を必要とせず（本例では約１．３ｋＮ）、管体２０、２１の離脱が生じやすい。そこで、接合した管体２０、２１の離脱を防止するために、離脱に対する抵抗力を高めた離脱防止継手が採用されることがある。

例えば、下記特許文献１に係る離脱防止継手においては、挿し側管体１の先端部に受け側管体２に臨むように径方向に突出して係止突起３を設けるとともに、受け側管体２に抜け止め部材４を設け、両管体１、２を接続した状態で引き抜き力が作用したときに係止突起３と抜け止め部材４が当接することで、両管体１、２の離脱を防止している（本文献の段落００１６～００２５、図１（ａ）～（ｃ）などを参照）。

特開２０１７－２９９６号公報

特許文献１に係る離脱防止機構においても十分な離脱防止効果を有するが、より高い離脱防止効果を有する離脱防止継手の開発が期待されている。

そこで、この発明は、離脱防止継手の離脱防止効果を向上することを課題とする。

上記の課題を解決するため、この発明では、挿し側管体の挿し口に設けられる突起と係合して前記挿し側管体と受け側管体との間の離脱を防止する、前記受け側管体の内面に設けられる離脱防止継手用の抜け止め部材において、前記管体同士の接合時に、その内周側に形成された凹凸面が、前記挿し口の外周面と当接することを特徴とする離脱防止継手用の抜け止め部材を構成した。

このようにすると、この抜け止め部材と挿し口の外周面との間の接触面積が増加するため、離脱時におけるグリップ力（引き抜き力に対抗する摩擦力）を向上することができる。このため、この抜け止め部材を採用した離脱防止継手の離脱防止効果を向上することができる。

前記構成においては、前記凹凸面が、周方向に沿って形成された周溝である構成とするのが好ましい。このようにすると、離脱時において、挿し口に設けられる突起とこの周溝との間に引っ掛かりが生じ、離脱防止継手の離脱防止効果をさらに向上することができる。

前記各構成においては、前記受け側管体への取り付け状態において、その管軸方向の奥側に向かって開口する開口部が形成されている構成とするのが好ましい。このようにすると、管体の接合時にその挿入力によって開口部が閉じた状態となって、その接合をスムーズに行うことができる。

抜け止め部材に開口部を形成した構成においては、前記開口部の外径側となる外径側片の管軸方向寸法よりも、前記開口部の内径側となる内径側片の管軸方向寸法の方が短い構成とするのが好ましい。このようにすると、両管体が接合されてこの抜け止め部材が両管体の間で圧縮されたときに、外径側片の管軸方向の奥側端部と内径側片の管軸方向の奥側端部が面一に近い状態となりやすい。両端部が面一に近い状態となると、外径側片から内径側片に作用する径方向内向きの力が、抜け止め部材の内周側に形成された凹凸面に均等に作用し、離脱防止継手の離脱防止作用を一層向上することができる。

また、上記の課題を解決するため、この発明では、挿し側管体の挿し口に設けられた突起と、受け側管体の受口の内面に設けられた上記いずれかの離脱防止継手用の抜け止め部材と、を有し、前記突起と前記抜け止め部材との係合によって管体同士の離脱を防止する離脱防止継手を構成した。上記の抜け止め部材を離脱防止継手に採用することで、この離脱防止継手の離脱防止効果を向上することができる。

前記構成においては、前記挿し側管体および前記受け側管体が樹脂管である構成とするのが好ましい。このように、比較的軽量な樹脂管を用いることにより、接合作業における作業効率の向上を図ることができる。

この発明では、受け側管体の内面に設けられる離脱防止継手用の抜け止め部材に凹凸面を形成したので、離脱防止継手の離脱防止効果によって管体同士を確実に抜け止めすることができる。

この発明に係る離脱防止継手の第一実施形態を示す断面図（接合工程）を示す断面図であって、（ａ）は接合作業前、（ｂ）は接合作業中、（ｃ）は接合完了後 この発明に係る離脱防止継手の第一実施形態を示す断面図（引き抜き力が生じたときの作用）を示す断面図であって、（ａ）は１回目の係合状態、（ｂ）は２回目の係合状態、（ｃ）は３回目の係合状態 この発明に係る離脱防止継手用の抜け止め部材のバリエーションを示す断面図であって、（ａ）は、開口部を有するＶ字形部材の内周面に周溝が形成されたタイプ、（ｂ）は内周側の円弧面に周溝が形成されたタイプ、（ｃ）は内周側の傾斜面に周溝が形成されたタイプ、（ｄ）は開口部を有するＶ字形部材の内周面に突起が形成されたタイプ 受け側管体への挿し側管体の接合工程における、挿入距離と接合荷重値との関係を示す図 受け側管体から挿し側管体の引き抜き時における、引き抜き距離と離脱荷重値との関係を示す図 この発明に係る離脱防止継手の第二実施形態を示す断面図 従来技術に係る管継手を示す断面図 図７に係る管継手の引き抜き時における、引き抜き距離と離脱荷重値との関係を示す図

この発明に係る離脱防止継手の第一実施形態を図１および図２に示す。この離脱防止継手は、挿し側管体１の挿し口に形成された突起３と、受け側管体２の受口の内面に設けられた抜け止め部材４と、を有し、突起３と抜け止め部材４との係合によって管体１、２同士の離脱を防止するようになっている。この管体１、２として、ＪＩＳＡ５３５０の規格寸法に準拠した繊維強化プラスチック製などの樹脂管を採用することができる。

挿し側管体１の挿し口の外周面には、その先端に向かうほど外径が縮径するテーパ部５が形成されている。また、挿し口の外周面には、管軸方向の異なる位置に２本の周溝６が形成されている。以下において、挿し口先端側の周溝６を第一周溝６ａ、奥側の周溝６を第二周溝６ｂと称する。この周溝６の挿し口の先端側の壁部は径方向に起立しており、この壁部が突起３として機能する。以下において、第一周溝６ａの壁部からなる突起３を第一突起３ａ、第二周溝６ｂの壁部からなる突起３を第二突起３ｂと称する。

各周溝６ａ、６ｂの管軸方向の幅は、抜け止め部材４の管軸方向長さよりも大きく、接合した挿し側管体１と受け側管体２との間で変形した状態の抜け止め部材４が、この周溝６ａ、６ｂの幅内に収まっている。各周溝６ａ、６ｂの深さは特に限定されないが、各突起３ａ、３ｂによって抜け止め部材４が確実に係止される深さ（例えば、０．５～３．０ｍｍ）とされる。

抜け止め部材４は、ゴム製の環状の部材である。ゴム製とすることにより、この抜け止め部材４が挿し側管体１の外周面に食い込まないため、この外周面の傷付きを防止することができる。この抜け止め部材４は、管軸方向の異なる位置に２箇所形成されている。以下においては、必要に応じて、受口先端側の抜け止め部材４を第一抜け止め部材４ａ、奥側の抜け止め部材４を第二抜け止め部材４ｂと称する。

各抜け止め部材４ａ、４ｂには、受け側管体２の管軸方向の奥側に向かって開口する開口部７が形成されている。この開口部７を形成することで、抜け止め部材４ａ、４ｂの周方向断面はＶ字形をなしている。ここでは、Ｖ字形を構成する二片のうち、開口部７の外径側の片を外径側片８、開口部７の内径側の片を内径側片９と称する。

図３（ａ）に示すように、内径側片９の内周側には凹凸面１０が形成されている。この凹凸面１０は、抜け止め部材４の周方向に沿って形成された複数本の周溝からなる。管体１、２同士の接合時に、この凹凸面１０が形成された抜け止め部材４の内周側（内径側片９）が、挿し側管体１の挿し口の外周面と当接するようになっている。この凹凸面１０は、抜け止め部材４を成形するための成形型の表面に、この凹凸面１０の形状に対応する凹凸部を形成し、この凹凸部を抜け止め部材４側に転写することによって形成される。

この抜け止め部材４においては、外径側片８の管軸方向寸法Ｌ１よりも、内径側片９の管軸方向寸法Ｌ２および凹凸面１０の延設方向寸法Ｌ３の方が短くなっている。このようにすると、両管体１、２が接合されてこの抜け止め部材４が両管体１、２の間で圧縮されたときに、外径側片８の管軸方向の奥側端部と内径側片９の管軸方向の奥側端部が面一の状態となりやすい。両端部が面一となると、外径側片８から内径側片９に作用する径方向内向きの力が、抜け止め部材４の内径側片９に形成された凹凸面１０に均等に作用する。これにより、離脱防止継手の離脱防止作用を一層向上することができる。

なお、この抜け止め部材４および凹凸面１０の形状は、図３（ａ）の形状に限定されない。例えば、図３（ｂ）に示すように、抜け止め部材４の内周面を円弧面（本図中の破線を参照）で構成し、この円弧面に周溝を形成することもできる。また、図３（ｃ）に示すように、抜け止め部材４の内周面を傾斜面（本図中の破線を参照）で構成し、この傾斜面に周溝を形成することもできる。また、図３（ｄ）に示すように、内径側片の内周側に複数の突起を形成することもできる。これらの形状は例示に過ぎず、抜け止め部材の内周側と、挿し口の外周面との間の接触面積を増加させて、離脱時におけるグリップ力を向上することができるのであれば、その形状を適宜選択できる可能性がある。

図１（ａ）に示すように、抜け止め部材４ａ、４ｂの外径側片８の外周面には、突条１１が形成されている。この突条１１が受口の内面に形成された周溝１２に嵌まり込むことによって、この抜け止め部材４ａ、４ｂは受け側管体２の内面の管軸方向所定位置に固定される。また、内径側片９の内径は、挿し側管体１の挿し口の外径よりも小さく、内径側片９が確実に挿し側管体１の外周面に当接するようになっている。また、内径側片９の内径側は受け側管体２の先端側ほど拡径する傾斜面となっているため、両管体１、２を接合する際に、その接合をスムーズに行うことができる。

受け側管体２の受口内面には、ゴム製の止水部材１３が設けられている。この止水部材１３は円環状をしており、その内径側に、径方向内向きに起立した３本の環状突部１４が形成されている。各環状突部１４には受け側管体２の先端側ほど拡径する傾斜面が形成されるとともに、奥側端部に、径方向内向きに起立した起立面が形成されている。このように、受け側管体２の先端側に傾斜面を形成すると、両管体１、２を接合する際に、環状突部１４が挿し込み方向の後方に変形しやすくなるため、その接合をスムーズに行うことができる。

止水部材１３の受け側管体２先端側の端部には、径方向外向きに起立するフランジ１５が形成されている。このフランジ１５は、受け側管体２の受口の端面を覆っている。このため、両管体１、２を接合する際に、挿し側管体１の先端と受け側管体２の先端が直接当接せず、接合作業の際の騒音発生や、両管体１、２の傷付きを防止することができる。

受け側管体２の受口内面の軸方向所定位置には規制部材１６が設けられている。この規制部材１６が挿し口の先端に当接することによって、受け側管体２への挿し側管体１の挿入深さを所定深さに規制している。

両管体１、２の接合工程を図１（ａ）～（ｃ）に基づいて説明する。挿し側管体１と受け側管体２を同軸に配置し（図１（ａ））、両管体１、２の接合を開始する。まず、受け側管体２の受口内面の止水部材１３が、挿し側管体１の挿し口に形成された第一周溝６ａおよび第二周溝６ｂを順次乗り越える（図１（ｂ））。この止水部材１３に続いて、第一抜け止め部材４ａが、第一周溝６ａおよび第二周溝６ｂを順次乗り越える。さらに第二抜け止め部材４ｂが、第一周溝６ａを乗り越えて第二周溝６ｂ内に収まった時点で接合は完了する（図１（ｃ））。この接合工程において、各抜け止め部材４ａ、４ｂに形成された開口部７は閉じた状態となるため、接合作業をスムーズに行うことができる。

この接合工程における挿入距離と接合荷重値（挿入抵抗）との関係を図４に示す。まず、止水部材１３が第一周溝６ａおよび第二周溝６ｂを順次乗り越えるのに伴って、所定の大きさの接合荷重が生じている（図４中の矢印Ａで示す範囲）。次に、第一抜け止め部材４ａが第一周溝６ａおよび第二周溝６ｂを順次乗り越えるのに伴って、所定の大きさの接合荷重が生じている（図４中の矢印Ｂで示す範囲）。さらに、第二抜け止め部材４ｂが第一周溝６ａおよび第二周溝６ｂを順次乗り越えるのに伴って、所定の大きさの接合荷重が生じている（図４中の矢印Ｃで示す範囲）。

この実施形態においては、挿し側管体１に周溝６を形成して、その周溝６内における挿し口の実質的な外径を小さくすることで、挿し側管体１の外周面と抜け止め部材４および止水部材１３との間の摺動を極力小さくしているため、接合荷重の最大値を例えば３．０ｋＮ程度の比較的小さな値に抑制することができる。このため、挿し側管体１の挿し口に抜け止め部材４および止水部材１３をスムーズに挿入することができる。

両管体１、２に引き抜き力が生じたときの作用を図２（ａ）～（ｃ）に基づいて説明する。接合された挿し側管体１と受け側管体２に引き抜き力が作用すると、まず、第二周溝６ｂ内の第二抜け止め部材４ｂが、第二突起３ｂに係合し、１回目の抜け止め効果が発揮される（図２（ａ））。このとき、係合に伴って角形状に圧縮された第二抜け止め部材４ｂと第二突起３ｂが面接触することによって、高い離脱防止効果が発揮される。さらに引き抜き力が継続的に作用すると、第二抜け止め部材４ｂが第二突起３ｂを乗り越え、この第二抜け止め部材４ｂが第一周溝６ａの第一突起３ａに係合するとともに、第一抜け止め部材４ａが第二周溝６ｂの第二突起３ｂに係合して、２回目の抜け止め効果が発揮される（図２（ｂ））。さらに引き抜き力が継続的に作用すると、第二抜け止め部材４ｂが第一突起３ａを、第一抜け止め部材４ａが第二突起３ｂをそれぞれ乗り越え、第一抜け止め部材４ａが第一突起３ａに係合して、３回目の抜け止め効果が発揮される（図２（ｃ））。

この引き抜き時における引き抜き距離と離脱荷重値（引き抜き抵抗）との関係を図５に示す。まず、第二抜け止め部材４ｂが第二突起３ｂを乗り越えるのに伴って、所定の大きさの離脱荷重が生じている（図５中の矢印Ａで示す範囲）。次に、第二抜け止め部材４ｂが第一突起３ａを、および、第一抜け止め部材４ａが第二突起３ｂをそれぞれ乗り越えるのに伴って、所定の大きさの離脱荷重が生じている（図５中の矢印Ｂで示す範囲）。さらに、第一抜け止め部材４ａが第一突起３ａを、および、止水部材１３が第二突起３ｂをそれぞれ乗り越えるのに伴って、所定の大きさの離脱荷重が生じている（図５中の矢印Ｃで示す範囲）。最後に、止水部材１３が第一突起３ａを乗り越えるのに伴って、所定の大きさの離脱荷重が生じている（図５中の矢印Ｄで示す範囲）。

離脱荷重の最大値は、例えば６．０ｋＮ程度であって、従来の管継手（図７参照）と比較すると十分大きい（図８参照）。しかも、複数の突起３と複数の抜け止め部材４を有しているため、突起３と抜け止め部材４の係合に伴う引き抜き抵抗が複数回生じる。このため、多段で生じる離脱防止効果によって、管体１、２同士を確実に抜け止めすることができる。

上記のように、抜け止め部材４ａ、４ｂの内径側片９に凹凸面１０を形成すると、この凹凸面１０がない場合と比較して抜け止め部材４ａ、４ｂと挿し口の外周面との間の接触面積が増加するため、離脱時におけるグリップ力（引き抜き力に対抗する摩擦力）を向上することができる。このため、この抜け止め部材４ａ、４ｂを採用した離脱防止継手の離脱防止効果を向上することができる。しかも、各突起３ａ、３ｂと凹凸面１０の各周溝が離脱に伴って順次係合することにより、その離脱防止効果をさらに向上することができる。

この発明に係る離脱防止継手の第二実施形態を図６に示す。この離脱防止継手は、その基本構成は第一実施形態に係る離脱防止継手と共通し、挿し側管体１の挿し口に設けられる突起３と、受け側管体２の内面に設けられる抜け止め部材４がそれぞれ１個ずつ設けられている点のみ相違している。この構成においても、第一実施形態に係る離脱防止継手と同様に、抜け止め部材４に形成された凹凸面１０によって、離脱時におけるグリップ力が向上するとともに、突起３と凹凸面１０の各周溝が離脱に伴って順次係合することによって、高い離脱防止効果が発揮される。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味およびすべての変更が含まれることが意図される。

１ 挿し側管体
２ 受け側管体
３ 突起
３ａ 第一突起
３ｂ 第二突起
４ 抜け止め部材
４ａ 第一抜け止め部材
４ｂ 第二抜け止め部材
５ テーパ部
６ 周溝
６ａ 第一周溝
６ｂ 第二周溝
７ 開口部
８ 外径側片
９ 内径側片
１０ 凹凸面
１１ 突条
１２ 周溝
１３ 止水部材
１４ 環状突部
１５ フランジ
１６ 規制部材

Claims (6)

1. 挿し側管体（１）の挿し口に設けられる突起（３）と係合して前記挿し側管体（１）と受け側管体（２）との間の離脱を防止する、前記受け側管体（２）の内面に設けられる離脱防止継手用の抜け止め部材において、
   前記管体（１、２）同士の接合時に、その内周側に形成された凹凸面（１０）が、前記挿し口の外周面と当接することを特徴とする離脱防止継手用の抜け止め部材。
2. 前記凹凸面（１０）が、周方向に沿って形成された周溝である請求項１に記載の離脱防止継手用の抜け止め部材。
3. 前記受け側管体（２）への取り付け状態において、その管軸方向の奥側に向かって開口する開口部（７）が形成されている請求項１または２に記載の離脱防止継手用の抜け止め部材。
4. 前記開口部（７）の外径側となる外径側片（８）の管軸方向寸法（Ｌ１）よりも、前記開口部（７）の内径側となる内径側片（９）の管軸方向寸法（Ｌ２）の方が短い請求項３に記載の離脱防止継手用の抜け止め部材。
5. 挿し側管体（１）の挿し口に設けられた突起（３）と、受け側管体（２）の受口の内面に設けられた請求項１から４のいずれか１項に記載された離脱防止継手用の抜け止め部材（４）と、を有し、前記突起（３）と前記抜け止め部材（４）との係合によって管体（１、２）同士の離脱を防止する離脱防止継手。
6. 前記挿し側管体（１）および前記受け側管体（２）が樹脂管である請求項５に記載の離脱防止継手。

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