JP2023030433A - 管継手 - Google Patents
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Abstract
【課題】パイプの抜けが発生しにくい管継手の提供。
【解決手段】筒状の継手本体１０１と、継手本体１０１の内周面に継手本体１０１の軸方向に沿って配置された止水部１０３及び固定部１０４と、継手本体１０１の端部に取り付けられたキャップ１０２と、を備え、固定部１０４は継手本体１０１の軸方向に沿って配置された２枚以上の抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂ及び抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂ間に配置されたスペーサー１０４ｃによって構成され、スペーサー１０４ｃの前記軸方向の厚みＡ及び抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂの前記軸方向の厚みＢは５．０≦Ａ／Ｂ≦２２．５を満たす、管継手１００。
【選択図】図２
【解決手段】筒状の継手本体１０１と、継手本体１０１の内周面に継手本体１０１の軸方向に沿って配置された止水部１０３及び固定部１０４と、継手本体１０１の端部に取り付けられたキャップ１０２と、を備え、固定部１０４は継手本体１０１の軸方向に沿って配置された２枚以上の抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂ及び抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂ間に配置されたスペーサー１０４ｃによって構成され、スペーサー１０４ｃの前記軸方向の厚みＡ及び抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂの前記軸方向の厚みＢは５．０≦Ａ／Ｂ≦２２．５を満たす、管継手１００。
【選択図】図２
Description
本発明は、管継手に関する。
従来、建物内の給水、給湯又は空調機器用の配管を接続するために、管継手が用いられている。
特許文献１には、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すような、雄ネジ部３１を端部１ａに有する合成樹脂製の継手本体１と、該雄ネジ部３１に螺合する雌ネジ部３２を有する合成樹脂製の筒状体２とを、備えた管継手に於て、上記継手本体１は、上記雄ネジ部３１の基端近傍に、一対の係止爪片部５１，５１が一体成型され、しかも、上記係止爪片部５１は軸心方向Ｆから見て、上記筒状体２の螺進回転方向（Ｎａ）に倒れた傾斜状として突設され、上記筒状体２は、上記雌ネジ部３２の開口端近傍に、多数の係止歯部５２を有し、かつ、該係止歯部５２は上記軸心方向（Ｆ）から見て、上記筒状体２の螺退回転方向（Ｎｂ）に倒れた不等辺三角状として突設され、上記雄ネジ部３１と上記雌ネジ部３２の螺着完了直前で、上記係止歯部５２が順次上記係止爪片部５１を弾性変形させつつ乗り越えて、上記筒状体２の螺進方向への回転が可能となるように構成し、螺着完了状態で、上記係止爪片部５１と上記係止歯部５２が係止して、上記筒状体２の螺退方向への回転が阻止されるように構成したことを特徴とする管継手が記載されている。この管継手は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、差込まれたパイプＰの内部Ｐｂと連通する流路部（孔）３０を有する合成樹脂製（樹脂成型品）の継手本体１と、継手本体１の端部１ａに外嵌状に取着される合成樹脂製の筒状体２とを備え、図５（ｂ）に示すように、継手本体１と筒状体２によって、Ｏリング等のシール材６１や抜け止めリング６２等の継手内装部品（部材）を配設するための収容空間部６０を内周凹溝状に形成している。
特許文献１に記載された管継手は、パイプと抜け止めリングの引っ掛かり箇所が小さく、引張強度が低く、疲労破壊もしやすいため、パイプの抜けが発生しやすい。
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、パイプの抜けが発生しにくい管継手を提供することを目的とする。
＜１＞本発明の一態様に係る管継手は、筒状の継手本体と、前記継手本体の内周面に前記継手本体の軸方向に沿って配置された止水部及び固定部と、前記継手本体の端部に取り付けられたキャップと、を備え、前記固定部は前記継手本体の軸方向に沿って配置された２枚以上の抜け止めリング及び前記抜け止めリング間に配置されたスペーサーによって構成され、前記スペーサーの前記軸方向の厚みＡ及び前記抜け止めリングの前記軸方向の厚みＢは５．０≦Ａ／Ｂ≦２２．５を満たす。
抜け止めリングが複数枚構成されることで、パイプとの引っ掛かり面積が増え、引抜強度が向上する。また、より効果が出るよう、各抜け止めリング間に一定のスペースを設けることで、引抜力に対しより粘り強い構造の継手が得られる。
＜２＞上記＜１＞に係る管継手では、前記抜け止めリングが２枚である、構成を採用してもよい。
抜け止めリングの枚数が多いほどパイプとの引っ掛かり面積が増加するためパイプが抜けにくくなるが、多すぎると応力集中して引き抜き強度が低下したり、固定部の長さが長くなって管継手の全長も長くなってコンパクト性が低下したりする。
＜３＞上記＜１＞又は＜２＞に係る管継手では、前記抜け止めリングは金属製であり、かつ円環状の平面部及び係止環部を有し、前記係止環部は、前記平面部の径方向の内側に位置し、径方向の内側に向かうに従い漸次、軸方向の内側に近づき、前記平面部と前記係止環部のなす角が１３０～１４０°である、構成を採用してもよい。
管継手にパイプを送入すると抜け止めリングの係止環部がパイプに食い込んでパイプがより抜けにくくなる。
＜４＞上記＜１＞ないし＜３＞に係る管継手では、前記スペーサーが、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリサルフォン樹脂（ＰＳＵ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）及びポリフェニルスルホン樹脂（ＰＰＳＵ）からなる群から選択されるいずれか１種からなる、構成を採用してもよい。
本発明によれば、パイプの抜けが発生しにくい管継手を提供することができる。
以下、図１から図４を参照し、本発明の一実施形態に係る管継手１００について説明する。
本実施形態に係る管継手１００は、建物内の吸水、給湯又は空調機器用の複数のパイプ（配管）を接続するための部材である。管継手１００と、この管継手１００に接続されるパイプと、は配管構造を構成する。
本実施形態に係る管継手１００は、建物内の吸水、給湯又は空調機器用の複数のパイプ（配管）を接続するための部材である。管継手１００と、この管継手１００に接続されるパイプと、は配管構造を構成する。
管継手１００は、筒状の継手本体１０１と、継手本体１０１の端部に設けられたキャップ１０２と、を備えている。
以下では、継手本体１０１の中心軸線に沿う方向を軸方向といい、継手本体１０１を軸方向から見た平面視で、前記中心軸線と交差する方向を径方向という。また、前記平面視で前期中心軸線回りに周回する方向を周方向という。
以下では、継手本体１０１の中心軸線に沿う方向を軸方向といい、継手本体１０１を軸方向から見た平面視で、前記中心軸線と交差する方向を径方向という。また、前記平面視で前期中心軸線回りに周回する方向を周方向という。
継手本体１０１の軸方向の端部における内周面には、段１１３が形成されている。段１１３は、継手本体１０１の内周面から径方向の内側に向けて突出している。段１１３は、周方向の全周にわたって設けられている。段１１３において、継手本体１０１の内径は、軸方向の外側から内側に向けて段階的に（段状に）縮径している。段１１３には、継手本体１０１とは別体で形成されたインコア１０５が突き当たる。
以下では、継手本体１０１のうち、継手本体１０１の端面から段１１３に至るまでの部分を、継手本体１０１の開口端という。
以下では、継手本体１０１のうち、継手本体１０１の端面から段１１３に至るまでの部分を、継手本体１０１の開口端という。
継手本体１０１の軸方向の両端部それぞれにおける外周面には、外フランジ部１０１ｂと、雄ねじ部１０１ｃと、が形成されている。
外フランジ部１０１ｂは、継手本体１０１から径方向の外側に向けて突出する。外フランジ部１０１ｂは、継手本体１０１の外周面に、全周にわたって延びている。
雄ねじ部１０１ｃは、継手本体１０１の外周面のうち、外フランジ部１０１ｂよりも軸方向の外側（即ち、継手本体１０１の端部寄り）に位置する部分に形成されている。
外フランジ部１０１ｂは、継手本体１０１から径方向の外側に向けて突出する。外フランジ部１０１ｂは、継手本体１０１の外周面に、全周にわたって延びている。
雄ねじ部１０１ｃは、継手本体１０１の外周面のうち、外フランジ部１０１ｂよりも軸方向の外側（即ち、継手本体１０１の端部寄り）に位置する部分に形成されている。
図１～図４に示すように、キャップ１０２は、軸方向に段階的に外径が小さくなっている筒状である。キャップ１０２は、内周面に雌ねじが形成された第１筒１０２ａと、第１筒１０２ａよりも軸方向に沿って外側に位置する第２筒１０２ｂと、を備えている。
第１筒１０２ａは、雄ねじ部１０１ｃに螺着する。キャップ１０２の内周の第１筒１０２ａと第２筒１０２ｂとの境界に相当する部分には段差１０２ｄが設けられている。段差１０２ｄは、周方向の全周にわたって延びている。段差１０２ｄは、継手本体１０１において軸方向の外側を向く端面に接触又は近接する。
第１筒１０２ａは、雄ねじ部１０１ｃに螺着する。キャップ１０２の内周の第１筒１０２ａと第２筒１０２ｂとの境界に相当する部分には段差１０２ｄが設けられている。段差１０２ｄは、周方向の全周にわたって延びている。段差１０２ｄは、継手本体１０１において軸方向の外側を向く端面に接触又は近接する。
第２筒１０２ｂは、第１筒１０２ａよりも小径である。第２筒１０２ｂは、第１筒１０２ａから軸方向の外側に延びる。
管継手１００において、継手本体１０１とキャップ１０２との間には、止水部１０３及び固定部１０４を収容するための収容凹部１０６が形成されている。収容凹部１０６は、段差１０２ｄと、継手本体１０１において軸方向の外側を向く端面と、の間に形成されている。収容凹部１０６は、周方向の全周にわたって延びている。
管継手１００において、継手本体１０１とキャップ１０２との間には、止水部１０３及び固定部１０４を収容するための収容凹部１０６が形成されている。収容凹部１０６は、段差１０２ｄと、継手本体１０１において軸方向の外側を向く端面と、の間に形成されている。収容凹部１０６は、周方向の全周にわたって延びている。
継手本体１０１は、例えば、合成樹脂材料の射出成形又は金属材料の切削加工、鋳造若しくは鍛造により形成されている。
キャップ１０２は、例えば、合成樹脂材料の射出成形又は金属材料の切削加工、鋳造若しくは鍛造により形成されている。
前記合成樹脂材料としては、例えば、架橋ポリエチレン、ポリブデン、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリサルフォン樹脂（ＰＳＵ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニルスルホン樹脂（ＰＰＳＵ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ガラス繊維強化ＰＰＳ、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。また、切削加工や融着等の他の加工方法を用いてもよい。
前記金属材料としては、ステンレス鋼、低合金鋼、炭素鋼、低温用炭素鋼、低温用合金鋼、真鍮、砲金、アルミニウム合金、マグネシウム合金等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。
キャップ１０２は、例えば、合成樹脂材料の射出成形又は金属材料の切削加工、鋳造若しくは鍛造により形成されている。
前記合成樹脂材料としては、例えば、架橋ポリエチレン、ポリブデン、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリサルフォン樹脂（ＰＳＵ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニルスルホン樹脂（ＰＰＳＵ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ガラス繊維強化ＰＰＳ、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。また、切削加工や融着等の他の加工方法を用いてもよい。
前記金属材料としては、ステンレス鋼、低合金鋼、炭素鋼、低温用炭素鋼、低温用合金鋼、真鍮、砲金、アルミニウム合金、マグネシウム合金等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。
管継手１００における軸方向の各端部には、継手本体１０１の端部に向かって順に、パッキン１０３ａ（シール部材）と、ベース１０３ｂと、抜け止めリング１０４ａ（第１の抜け止めリング）と、スペーサー１０４ｃと、抜け止めリング１０４ｂ（第２の抜け止めリング）と、が設けられている。即ち、固定部１０４は止水部１０３よりも端部寄りに位置している。
パッキン１０３ａ及びベース１０３ｂは止水部１０３を構成する。止水部１０３によって、パイプＰの内容物が管継手１００から漏れ出ることを防ぐ。
抜け止めリング１０４ａ、スペーサー１０４ｃ及び抜け止めリング１０４ｂは固定部１０４を構成する。管継手１００に挿入したパイプＰは、固定部１０４によって管継手１００に固定される。
パッキン１０３ａ及びベース１０３ｂは止水部１０３を構成する。止水部１０３によって、パイプＰの内容物が管継手１００から漏れ出ることを防ぐ。
抜け止めリング１０４ａ、スペーサー１０４ｃ及び抜け止めリング１０４ｂは固定部１０４を構成する。管継手１００に挿入したパイプＰは、固定部１０４によって管継手１００に固定される。
パッキン１０３ａ（シール部材）は、継手本体１０１の内周面に配置されている。パッキン１０３ａは、図示の例では１つだが、軸方向に間隔をあけて複数設けられてもよい。パッキン１０３ａは、断面円形の環状である。パッキン１０３ａは、周方向の全周にわたって延びている。図示の例では、パッキン１０３ａとしてＯリングが採用されている。パッキン１０３ａの材質としては、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、ビニルメチルシリコンゴム（ＶＭＱ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等のゴム材料を採用することができる。
ベース１０３ｂは、パッキン１０３ａと抜け止めリング１０４ａとの間に配置されている。ベース１０３ｂは、パッキン１０３ａと抜け止めリング１０４ａとが接触することを規制する。ベース１０３ｂは、環状に形成されている。ベース１０３ｂは、周方向の全周にわたって延びている。ベース１０３ｂは、継手本体１０１の開口端内に嵌め込まれている。ベース１０３ｂは、継手本体１０１の前記第１段において軸方向の外側を向く端に接触している。ベース１０３ｂは、継手本体１０１の前記第１段に対して軸方向の外側から引っ掛けられている。ベース１０３ｂの内径は、パッキン１０３ａの内径よりも大きい。ベース１０３ｂは、例えば、合成樹脂材料の射出成形又は金属材料の切削加工、鋳造若しくは鍛造により形成されている。
前記合成樹脂材料としては、例えば、架橋ポリエチレン、ポリブデン、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリサルフォン樹脂（ＰＳＵ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニルスルホン樹脂（ＰＰＳＵ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ガラス繊維強化ＰＰＳ、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。また、切削加工や融着等の他の加工方法を用いてもよい。
前記金属材料としては、ステンレス鋼、低合金鋼、炭素鋼、低温用炭素鋼、低温用合金鋼、真鍮、砲金、アルミニウム合金、マグネシウム合金等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。
前記合成樹脂材料としては、例えば、架橋ポリエチレン、ポリブデン、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリサルフォン樹脂（ＰＳＵ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニルスルホン樹脂（ＰＰＳＵ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ガラス繊維強化ＰＰＳ、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。また、切削加工や融着等の他の加工方法を用いてもよい。
前記金属材料としては、ステンレス鋼、低合金鋼、炭素鋼、低温用炭素鋼、低温用合金鋼、真鍮、砲金、アルミニウム合金、マグネシウム合金等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。
抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂ及びスペーサー１０４ｃは、ベース１０３ｂに対して軸方向の外側に配置されている。抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂ及びスペーサー１０４ｃは、継手本体１０１の収容凹部に配置されている。抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂ及びスペーサー１０４ｃは、前記収容凹部に対して、軸方向に若干の遊びをもった状態で配置されている。抜け止めリング１０４ａ，スペーサー１０４ｃ及び抜け止めリング１０４ｂは、軸方向の外側から内側に向けてこの順に並べられて配置されている。スペーサー１０４ｃは、前記収容凹部において、抜け止めリング１０４ａ及び抜け止めリング１０４ｂの間に軸方向に挟まれて配置されている。
図３に止水部１０３及び固定部１０４の軸方向断面図を示す。
ベース１０３ｂの軸方向奥側には段が形成されており、これに対応する段が継手本体１０１に設けられている。この段によりベース１０３ｂは継手本体１０１の奥側に移動しないように固定される。この結果、パッキン１０３ａがベース１０３ｂと継手本体１０１とに挟まれて軸方向に押し潰されることが防止される。
ベース１０３ｂの軸方向外側には抜け止めリング１０４ａの係止環部１１０４ｂ（後述）の逃げ空間が設けられている。この逃げ空間は、図３に示す軸方向断面図では、ベース１０３ｂの軸方向外側の部分円弧で表される。
ベース１０３ｂの軸方向外側は抜け止めリング１０４ａと対向しており、図３に示す軸方向断面図に示すとおり、抜け止めリング１０４ａはベース１０３ｂとスペーサー１０４ｃに挟まれて固定部１０４に固定される。
ベース１０３ｂの軸方向奥側には段が形成されており、これに対応する段が継手本体１０１に設けられている。この段によりベース１０３ｂは継手本体１０１の奥側に移動しないように固定される。この結果、パッキン１０３ａがベース１０３ｂと継手本体１０１とに挟まれて軸方向に押し潰されることが防止される。
ベース１０３ｂの軸方向外側には抜け止めリング１０４ａの係止環部１１０４ｂ（後述）の逃げ空間が設けられている。この逃げ空間は、図３に示す軸方向断面図では、ベース１０３ｂの軸方向外側の部分円弧で表される。
ベース１０３ｂの軸方向外側は抜け止めリング１０４ａと対向しており、図３に示す軸方向断面図に示すとおり、抜け止めリング１０４ａはベース１０３ｂとスペーサー１０４ｃに挟まれて固定部１０４に固定される。
抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂは、パイプＰの抜けを抑制する。図４に示すように、抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂは、円環状の平面部１１０４ａ及び係止環部１１０４ｂを有し、平面部１１０４ａにおける径方向の内側に、径方向の内側に向かうに従い漸次、軸方向の内側に向けて延びる係止環部１１０４ｂが形成されている。
即ち、抜け止めリング１０４ａの係止環部１１０４ｂは、平面部１１０４ａに対して止水部１０３の方向に屈曲し、抜け止めリング１０４ｂの係止環部は、平面部に対してスペーサー１０４ｃの方向に屈曲している。
即ち、抜け止めリング１０４ａの係止環部１１０４ｂは、平面部１１０４ａに対して止水部１０３の方向に屈曲し、抜け止めリング１０４ｂの係止環部は、平面部に対してスペーサー１０４ｃの方向に屈曲している。
平面部１１０４ａと係止環部１１０４ｂのなす角α（図示、平面部と係止環部のなす角のうち軸方向内側を向く角）は、例えば１３０～１４０°である。平面部１１０４ａ及び係止環部１１０４ｂの厚みは同じであるが、パイプへ食込みやすくするため係止環部１１０４ｂの先端を肉薄にしてもよい。
前記係止環部における内周縁は、キャップ１０２及びスペーサー１０４ｃそれぞれの内周面よりも径方向の内側に位置している。前記係止環部の内径は、パッキン１０３ａの内径と同等である。
前記係止環部における内周縁は、キャップ１０２及びスペーサー１０４ｃそれぞれの内周面よりも径方向の内側に位置している。前記係止環部の内径は、パッキン１０３ａの内径と同等である。
前記係止環部の内径は、パイプＰの外径よりも小さい。パイプＰが継手本体１０１に挿入されたとき、前記係止環部の内周縁が、パイプＰの外周面に食い込むことで、抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂが、管継手１００からパイプＰが軸方向に抜けることを抑止する。なお、前記係止環部は、周方向に複数の環部片（歯部）に分割されていることが好ましい。
抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂは、例えば、金属材料のプレス加工等により形成されている。
前記金属材料としては、ステンレス鋼、低合金鋼、炭素鋼、低温用炭素鋼、低温用合金鋼、真鍮、砲金、アルミニウム合金、マグネシウム合金等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。
抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂは、例えば、金属材料のプレス加工等により形成されている。
前記金属材料としては、ステンレス鋼、低合金鋼、炭素鋼、低温用炭素鋼、低温用合金鋼、真鍮、砲金、アルミニウム合金、マグネシウム合金等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。
スペーサー１０４ｃは、抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂとともに、軸方向に移動可能なように、継手本体１０１の収容凹部に納められている。スペーサー１０４ｃは、厚みより軸方向に長い断面長方形の環状に形成されている。スペーサー１０４ｃは、周方向の全周にわたって延びている。スペーサー１０４ｃの内径は、継手本体１０１の開口端の内径よりも小径である。スペーサー１０４ｃの内径は、抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂの内径（係止環部の内径）よりも大径である。スペーサー１０４ｃは、キャップ１０２との間に抜け止めリング１０４ｂを挟む。
スペーサー１０４ｃおよび抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂは、軸方向に移動しないよう固定されていてもよい。
スペーサー１０４ｃおよび抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂは、軸方向に移動しないよう固定されていてもよい。
スペーサー１０４ｃの軸方向奥側の面は抜け止めリング１０４ａの平面部の軸方向外側の面に対向し、スペーサー１０４ｃの軸方向外側の面は抜け止めリング１０４ｂの平面部の軸方向奥側の面に対向している。
スペーサー１０４ｃは、例えば、合成樹脂材料の射出成形などにより形成されている。
前記合成樹脂材料としては、例えば、架橋ポリエチレン、ポリブデン、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリサルフォン樹脂（ＰＳＵ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニルスルホン樹脂（ＰＰＳＵ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ガラス繊維強化ＰＰＳ、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。
前記合成樹脂材料としては、例えば、架橋ポリエチレン、ポリブデン、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリサルフォン樹脂（ＰＳＵ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニルスルホン樹脂（ＰＰＳＵ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ガラス繊維強化ＰＰＳ、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。
抜け止めリングの枚数は２枚に限定されず、３枚以上であってもよい。この場合も、２枚の抜け止めリングの間にスペーサーが挟まれる。
抜け止めリングの枚数を増加させた方がパイプとの引っ掛かり面積が増えるため抜け止めの観点からは好ましいが、抜け止めリングの枚数が多すぎると応力集中して、引抜強度が低下したり、固定部の長さが長くなるため、継手全長も長くなってしまいコンパクト性が低下したりするため、抜け止めリングは２枚が特に好ましい。
抜け止めリングの枚数を増加させた方がパイプとの引っ掛かり面積が増えるため抜け止めの観点からは好ましいが、抜け止めリングの枚数が多すぎると応力集中して、引抜強度が低下したり、固定部の長さが長くなるため、継手全長も長くなってしまいコンパクト性が低下したりするため、抜け止めリングは２枚が特に好ましい。
ベース１０３ｂ、抜け止めリング１０４ａ、スペーサー１０４ｃ、抜け止めリング１０４ｂは、この順に、継手本体１０１の内面の拡径部とキャップ１０２の内面の縮径部との間である収容凹部に納められている。収容凹部の軸方向の長さは、抜け止めリング１０４ｂとキャップ１０２の縮径部に十分な空間ができるほどである。この空間の軸方向の長さは、スペーサー１０４ｃの厚みＡに対し、０．２Ａ以上、１．０Ａ以下が好ましい。こうすることで、引抜力が働くとき、パイプに刺さった２枚の抜け止めリングが軸方向へ動くことを許容でき、引抜強度が向上する。
図３に示すように、本実施形態の管継手１００において、スペーサー１０４ｃの厚みＡと抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂの厚みＢは、５．０≦Ａ／Ｂ≦２２．５を満たす。ここで、抜け止めリング１０４ａの厚みをＢ１、抜け止めリング１０４ｂの厚みをＢ２とするとき、抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂに挟まれたスペーサー１０４ｃの厚みＡと、Ｂ１及びＢ２とは、５．０≦Ａ／Ｂ１≦２２．５、かつ、５．０≦Ａ／Ｂ２≦２２．５を満たす。抜け止めリングの枚数が３枚以上の場合も同様である。
Ａ／Ｂは、抜け止めリングが２枚の場合、５．０≦Ａ／Ｂ≦１２．５を満たすことが好ましい。抜け止めリングが２枚の場合、Ａ／Ｂがこの範囲内であると、固定部１０４が軸方向に長くなり過ぎず、管継手１００のコンパクト性を高めることができる。
なお、スペーサー１０４ｃの厚み（Ａ）が小さすぎると１枚目と２枚目の抜け止めリングがパイプの同じ箇所に刺さってしまい、パイプに応力集中するため、引抜強度や疲労強度が低下するおそれがある。
Ａ／Ｂは、抜け止めリングが２枚の場合、５．０≦Ａ／Ｂ≦１２．５を満たすことが好ましい。抜け止めリングが２枚の場合、Ａ／Ｂがこの範囲内であると、固定部１０４が軸方向に長くなり過ぎず、管継手１００のコンパクト性を高めることができる。
なお、スペーサー１０４ｃの厚み（Ａ）が小さすぎると１枚目と２枚目の抜け止めリングがパイプの同じ箇所に刺さってしまい、パイプに応力集中するため、引抜強度や疲労強度が低下するおそれがある。
インコア１０５は、継手本体１０１に対して、離脱可能な状態で収容される。インコア１０５は、継手本体１０１と同軸に配置される。インコア１０５の軸方向の両端部それぞれをインコア第１端、インコア第２端とする。インコア１０５が継手本体１０１に収容された状態で、前記インコア第１端は、前記インコア第２端に対して軸方向の外側に位置する。前記インコア第１端は、キャップ１０２（第２筒）内に位置する。前記インコア第２端は、継手本体１０１内に位置する。前記インコア第２端は、パッキン１０３ａよりも軸方向の内側に位置する。インコア１０５は、パッキン１０３ａ、ベース１０３ｂ、抜け止めリング１０４ａ、スペーサー１０４ｃ、抜け止めリング１０４ｂそれぞれの内部に位置している。
インコア１０５は、パイプＰの端部に差し込まれ、その端部の径方向内側への変形を抑制するための部品である。インコア１０５は、パイプＰの端部に入り込む円筒部と、パイプＰの端部に入り込まず露出する先端部とからなる。インコア１０５の先端部の外周面には、突部が形成されている。前記突部は、インコア１０５において、軸方向の中央よりも前記インコア第１端寄りに配置されている。前記突部は、前記インコア第１端に配置されている。前記突部は、環状である。前記突部は、周方向の全周にわたって延びている。前記突部の外径（最大外径）は、継手本体１０１の内径(最小内径）よりも大きい。本実施形態では、前記突部の外径は、塩基突部の軸方向の全長にわたって、継手本体の内径（最小内径）よりも大きい。
インコア１０５は、例えば、キャップ１０２に取付けられる継手用キャップに保持されていてもよい。この場合、施工現場では、前記継手用キャップがキャップ１０２から取り外された後、インコア１０５が前記継手用キャップから取り外される。
継手本体１０１から取り出されたインコア１０５は、パイプＰの端部に挿入される。このとき、パイプＰの端面にインコア５０の前記突部が突き合わされた状態で、パイプＰ内にインコア１０５が配置される。またこのときインコア１０５は、パイプＰの径方向の内側への変形を抑制する。よって、パイプＰを管継手１００に差し込み終えたとき、抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂは、しっかりパイプＰに食い込む。インコア１０５は、パイプＰを形成する材料よりも剛性の高い、例えば金属材料又は樹脂材料等により形成されている。
前記合成樹脂材料としては、例えば、架橋ポリエチレン、ポリブデン、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリサルフォン樹脂（ＰＳＵ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニルスルホン樹脂（ＰＰＳＵ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ガラス繊維強化ＰＰＳ、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。また、切削加工や融着等の他の加工方法を用いてもよい。
前記金属材料としては、ステンレス鋼、低合金鋼、炭素鋼、低温用炭素鋼、低温用合金鋼、真鍮、砲金、アルミニウム合金、マグネシウム合金等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。
継手本体１０１から取り出されたインコア１０５は、パイプＰの端部に挿入される。このとき、パイプＰの端面にインコア５０の前記突部が突き合わされた状態で、パイプＰ内にインコア１０５が配置される。またこのときインコア１０５は、パイプＰの径方向の内側への変形を抑制する。よって、パイプＰを管継手１００に差し込み終えたとき、抜け止めリング１０４ａ，１０４ｂは、しっかりパイプＰに食い込む。インコア１０５は、パイプＰを形成する材料よりも剛性の高い、例えば金属材料又は樹脂材料等により形成されている。
前記合成樹脂材料としては、例えば、架橋ポリエチレン、ポリブデン、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリサルフォン樹脂（ＰＳＵ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニルスルホン樹脂（ＰＰＳＵ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ガラス繊維強化ＰＰＳ、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。また、切削加工や融着等の他の加工方法を用いてもよい。
前記金属材料としては、ステンレス鋼、低合金鋼、炭素鋼、低温用炭素鋼、低温用合金鋼、真鍮、砲金、アルミニウム合金、マグネシウム合金等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。
パイプＰは、例えば樹脂材料の押出成形等により形成されている。
前記合成樹脂材料としては、例えば、架橋ポリエチレン、ポリブデン、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリサルフォン樹脂（ＰＳＵ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニルスルホン樹脂（ＰＰＳＵ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ガラス繊維強化ＰＰＳ、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。パイプＰは、架橋ポリエチレン製又はポリブデン製が好ましい。
前記合成樹脂材料としては、例えば、架橋ポリエチレン、ポリブデン、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリサルフォン樹脂（ＰＳＵ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニルスルホン樹脂（ＰＰＳＵ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ガラス繊維強化ＰＰＳ、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等、用途に応じた品質設計に基づき、任意に選択することができる。パイプＰは、架橋ポリエチレン製又はポリブデン製が好ましい。
なお、インコア１０５を継手本体１０１に収容しておくことで、省スペース化やインコア１０５の紛失を防止することができる。そのため、例えば管継手１００の梱包時などには、インコア１０５を継手本体１０１に収容しておくことが好ましい。
管継手１００は、軸方向の中央部を基準として、軸方向の両側に対称な形状をなしている。管継手１００には、軸方向の両側それぞれからパイプが差し込まれる。管継手１００は、２つのパイプＰを接続する。
管継手１００は、軸方向の中央部を基準として、軸方向の両側に対称な形状をなしている。管継手１００には、軸方向の両側それぞれからパイプが差し込まれる。管継手１００は、２つのパイプＰを接続する。
次に、管継手１００を用いたパイプＰの接続方法について説明する。この接続方法は、２つのパイプＰを、管継手１００を用いて接続する方法である。この接続方法では、２つのパイプＰのそれぞれを、管継手１００において互いに異なる端部に差し込み、管継手１００とパイプＰとを接続する。
パイプＰの外径は、インコア１０５の突部の外径と同等、又はインコア１０５の凸部の外径以下である。
また、図１、図４に図示するように、抜け止めリング１０４a，１０４ｂの内径Ｘと管継手１００に挿入されるパイプＰの外径Ｙの比の値Ｘ／Ｙは、１．０２≦Ｘ／Ｙ≦１．１０が好ましい。Ｘ／Ｙがこの範囲内であると、引張強度及び軸引張疲労強度がより良好になる。
また、図１、図４に図示するように、抜け止めリング１０４a，１０４ｂの内径Ｘと管継手１００に挿入されるパイプＰの外径Ｙの比の値Ｘ／Ｙは、１．０２≦Ｘ／Ｙ≦１．１０が好ましい。Ｘ／Ｙがこの範囲内であると、引張強度及び軸引張疲労強度がより良好になる。
管継手１００とパイプＰとの接続に際し、まず、前述のようにインコア１０５を継手本体１０１から抜き出す。その後、パイプＰ内にインコア１０５を挿入し、パイプＰの端面にインコア１０５の突部を突き合てる（第１工程）。このとき、パイプＰの端面（小口）に、インコア１０５の突部が突き当たり、インコア１０５のパイプＰ内への更なる進入が規制される。その結果、インコア１０５の突部は、パイプＰから外部に露出している。言い換えると、パイプＰ内にインコア１０５が挿入された状態では、インコア１０５の突部、パイプＰの端面が、軸方向に沿ってパイプＰの外側からこの順に並んでいる。
その後、インコア１０５が挿入されたパイプＰを、インコア１０５の突部をパイプＰに対して先行させた状態で継手本体１０１内に挿入する（第２工程）。このとき、インコア１０５の突部が、抜け止めリング１０４ｂ、スペーサー１０４ｃ、抜け止めリング１０４ａを軸方向に順に乗り越える。そして、図３に示すように、抜け止めリング１０４ａ、スペーサー１０４ｃ及び抜け止めリング１０４ｂが固定部１０４の奥に突き当たった状態となる。
上記のようにして接続された管継手１００及びパイプＰでは、パッキン１０３ａがパイプＰの外周面に密に接触（圧接）している。このような状態で、継手本体１０１内にパイプＰが配置されている。
以上説明したように、本実施形態に係る管継手１００によれば、止水部１０３は継手本体１０１奥の係止め段差に当接するパッキン１０３ａ、ベース１０３ｂで構成され、パイプＰが挿入された際に発生する圧縮力と管内部に内圧がかかった際にパイプＰが膨らむことで発生する圧縮力（自己止水）で面圧を得て、パイプＰの外面で止水される（外面止水）。
なお、インコア１０５をパイプＰ内に挿入する場合、インコア１０５によりパイプＰの変形が抑制される。
なお、インコア１０５をパイプＰ内に挿入する場合、インコア１０５によりパイプＰの変形が抑制される。
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本実施形態ではインコア１０５が継手本体１０１と別体となっているが、必ずしも別体でなければならないわけではなく、部品点数削減の観点から、インコア１０５を継手本体１０１と一体としてもよい。
管継手１００は、本実施形態に示す直線状のアダプタ型に限らず、エルボやチーズなどであってもよい。各継手本体端部の構造は同じである必要はなく、接続すべき管に応じた他の継手構造を備えていてもよい。
管継手１００は、本実施形態に示す直線状のアダプタ型に限らず、エルボやチーズなどであってもよい。各継手本体端部の構造は同じである必要はなく、接続すべき管に応じた他の継手構造を備えていてもよい。
例えば、本実施形態では外面止水としたが、内面止水とすることも可能である。
また、スペーサー１０４ｃは、抜け止めリング１０４ａ及び／又は抜け止めリング１０４ｂと一体であってもよい。この場合、係止環部とスペーサーとの境界の厚みを抜け止めリング１０４ａ（１０４ｂ）の平面部の厚みと見做す。また、スペーサー１０４ｃは、その外周側にある部材、例えば継手本体１０１と一体であってもよい。
また、スペーサー１０４ｃは、抜け止めリング１０４ａ及び／又は抜け止めリング１０４ｂと一体であってもよい。この場合、係止環部とスペーサーとの境界の厚みを抜け止めリング１０４ａ（１０４ｂ）の平面部の厚みと見做す。また、スペーサー１０４ｃは、その外周側にある部材、例えば継手本体１０１と一体であってもよい。
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、本実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
以下では実施例によって本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は後述する実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の変形が可能である。
管継手の固定部のスペーサーの厚みＡ及び２枚の抜け止めリングのそれぞれ厚みＢについて、Ａ／Ｂが表１に示す値となるように設定して、ＪＩＳ Ｋ ６７８８：２０１６ 「水道用架橋ポリエチレン管継手」に準拠して引張強度を計測し、管破壊水圧相当の軸力を付加して繰返し疲労試験を実施して軸引張疲労強度を計測し、万能試験機にてパイプ挿入時の最大挿入力（挿入力）を計測し、及び固定部長さの追加分を計測し、総合評価を行った。なお、パイプは、架橋ポリエチレン製で、その内径は１３ｍｍとした。
＜引張強度＞
Ａ：３．６ｋＮ以上
Ｂ：３．３ｋＮ以上３．６ｋＮ未満
Ｃ：３．３ｋＮ以下
Ａ：３．６ｋＮ以上
Ｂ：３．３ｋＮ以上３．６ｋＮ未満
Ｃ：３．３ｋＮ以下
＜軸引張疲労強度＞
Ａ：３００万回以上
Ｂ：１００万回以上３００万回未満
Ｃ：１００万回以下
Ａ：３００万回以上
Ｂ：１００万回以上３００万回未満
Ｃ：１００万回以下
＜挿入力＞
Ａ：１８０Ｎ未満
Ｂ：１８０Ｎ以上２００Ｎ未満
Ｃ：２００Ｎ以上
Ａ：１８０Ｎ未満
Ｂ：１８０Ｎ以上２００Ｎ未満
Ｃ：２００Ｎ以上
＜固定部長さの追加分＞
Ａ：３ｍｍ未満
Ｂ：３ｍｍ以上５ｍｍ未満
Ｃ：５ｍｍ以上
Ａ：３ｍｍ未満
Ｂ：３ｍｍ以上５ｍｍ未満
Ｃ：５ｍｍ以上
＜総合評価＞
Ａ／Ｂが５．０以上２２．５以下の例は、引張強度及び軸引張強度が優れ、かつ、管継手のコンパクト性を損なわない。
抜け止めリングの厚みを０．２ｍｍ、０．４ｍｍに変更しても、上記総合評価と同様、Ａ／Ｂが５．０以上２２．５以下のときは、引張強度及び軸引張強度が優れ、かつ、管継手のコンパクト性を損なわなかった。
スペーサーの断面形状が軸方向に長い長方形状であるため、奥側の抜け止め歯に抜け方向の荷重がかかり、ひいてはスペーサーにねじれ方向に荷重がかかるが、手前側の抜け止め歯には、抜け方向への荷重が伝わりがたい。よって、引張強度は優れていると考察される。
抜け止めリングの厚みを０．２ｍｍ、０．４ｍｍに変更しても、上記総合評価と同様、Ａ／Ｂが５．０以上２２．５以下のときは、引張強度及び軸引張強度が優れ、かつ、管継手のコンパクト性を損なわなかった。
スペーサーの断面形状が軸方向に長い長方形状であるため、奥側の抜け止め歯に抜け方向の荷重がかかり、ひいてはスペーサーにねじれ方向に荷重がかかるが、手前側の抜け止め歯には、抜け方向への荷重が伝わりがたい。よって、引張強度は優れていると考察される。
１ 継手本体
１ａ 端部
２ 筒状体
２ｂ 基端側開口部
２ｇ 基端
１０ 勾配面
１１ 内層
１２ 大径部
１３ 外層
１４ 第２の段付部
１５ 内鍔部
１６ 第１の段付部
１７ ストッパー面
１８ 勾配部
１９ 中径部
２０ 目印環体
２７ 当り面
３０ 流路部（孔）
３１ 雄ネジ部
３２ 雌ネジ部
５１ 係止爪片部
５２ 係止歯部
６０ 収容空間部
６１ シール材
６２ 抜け止めリング
６２ａ 歯部
６２ｂ 内周縁
６２ｃ 切込み
６４ バックアプリング
６６ スペーサー
６９ 円筒体
１００ 管継手
１０１ 継手本体
１０１ｂ 外フランジ部
１０１ｃ 雄ねじ部
１０２ キャップ
１０２ａ 第１筒
１０２ｂ 第２筒
１０２ｄ 段差
１０３ 止水部
１０３ａ パッキン
１０３ｂ ベース
１０４ 固定部
１０４ａ 抜け止めリング
１０４ｂ 抜け止めリング
１０４ｃ スペーサー
１０５ インコア
１０６ 収容凹部
１１３ 段
１１０４ａ 平面部
１１０４ｂ 係止環部
Ａ パイプ挿入方向
Ｆ 軸心方向
Ｇ パイプ挿入完了確認領域
Ｌａ 継手軸心
Ｌｍ 中央線
Ｐ パイプ
Ｐａ 外周面
Ｐｂ 内部
Ｐｃ 先端面
１ａ 端部
２ 筒状体
２ｂ 基端側開口部
２ｇ 基端
１０ 勾配面
１１ 内層
１２ 大径部
１３ 外層
１４ 第２の段付部
１５ 内鍔部
１６ 第１の段付部
１７ ストッパー面
１８ 勾配部
１９ 中径部
２０ 目印環体
２７ 当り面
３０ 流路部（孔）
３１ 雄ネジ部
３２ 雌ネジ部
５１ 係止爪片部
５２ 係止歯部
６０ 収容空間部
６１ シール材
６２ 抜け止めリング
６２ａ 歯部
６２ｂ 内周縁
６２ｃ 切込み
６４ バックアプリング
６６ スペーサー
６９ 円筒体
１００ 管継手
１０１ 継手本体
１０１ｂ 外フランジ部
１０１ｃ 雄ねじ部
１０２ キャップ
１０２ａ 第１筒
１０２ｂ 第２筒
１０２ｄ 段差
１０３ 止水部
１０３ａ パッキン
１０３ｂ ベース
１０４ 固定部
１０４ａ 抜け止めリング
１０４ｂ 抜け止めリング
１０４ｃ スペーサー
１０５ インコア
１０６ 収容凹部
１１３ 段
１１０４ａ 平面部
１１０４ｂ 係止環部
Ａ パイプ挿入方向
Ｆ 軸心方向
Ｇ パイプ挿入完了確認領域
Ｌａ 継手軸心
Ｌｍ 中央線
Ｐ パイプ
Ｐａ 外周面
Ｐｂ 内部
Ｐｃ 先端面
Claims (4)
- 筒状の継手本体と、
前記継手本体の内周面に前記継手本体の軸方向に沿って配置された止水部及び固定部と、
前記継手本体の端部に取り付けられたキャップと、
を備え、
前記固定部は前記継手本体の軸方向に沿って配置された２枚以上の抜け止めリング及び前記抜け止めリング間に配置されたスペーサーによって構成され、
前記スペーサーの前記軸方向の厚みＡ及び前記抜け止めリングの前記軸方向の厚みＢは５．０≦Ａ／Ｂ≦２２．５を満たす、
管継手。 - 前記抜け止めリングが２枚である、請求項１に記載の管継手。
- 前記抜け止めリングは金属製であり、かつ円環状の平面部及び係止環部を有し、
前記係止環部は、前記平面部の径方向の内側に位置し、径方向の内側に向かうに従い漸次、軸方向の内側に近づき、前記平面部と前記係止環部のなす角が１３０～１４０°である、請求項１又は２に記載の管継手。 - 前記スペーサーが、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリサルフォン樹脂（ＰＳＵ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）及びポリフェニルスルホン樹脂（ＰＰＳＵ）からなる群から選択されるいずれか１種からなる、請求項１～３のいずれか１項に記載の管継手。
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021135560A Pending JP2023030433A (ja) | 2021-08-23 | 2021-08-23 | 管継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2023030433A (ja) |
-
2021
- 2021-08-23 JP JP2021135560A patent/JP2023030433A/ja active Pending
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