JP2023047437A - 圧縮かしめ管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】シール材の入れ忘れなどの施工不良を、水圧テストによって確実に検知できる圧縮かしめ管継手を提供する。【解決手段】ノズル部４０とスリーブ５０との間に、樹脂管７０の一端部を挿入した状態で、スリーブ５０をノズル部４０に対し、複数のかしめ箇所でかしめることによって、樹脂管７０を、シール材６０を介してノズル部４０に水密に圧接する圧縮かしめ管継手であって、所定のかしめ箇所は、少なくともシール材６０が装着される箇所を含み、ノズル部４０の外周面には、シール材６０が装着される周溝４１と周溝４１と交差する通水溝４９が形成されており、シール材６０を装着せずにノズル部４０に対して樹脂管７０をかしめた際、ノズル部４０と樹脂管７０との間が、通水溝４９により通水可能とされている、圧縮かしめ管継手。【選択図】図１１

Description

本発明は、圧縮かしめ管継手に関する。

戸建て住宅や集合住宅の床下等に配管される給水・給湯用配管材としては、例えば、アルミニウムの芯層とその芯層を挟んで内外層に形成されたポリエチレン樹脂層とを有する金属強化ポリエチレン管等の樹脂管が用いられている。金属強化ポリエチレン管は、例えば、空調機器の冷温水配管等に用いられる。

金属強化ポリエチレン管等の樹脂管と、戸外等に配管された金属管等の配管とを接続するためには、圧縮かしめ管継手が用いられている。この継手は、樹脂管の端部に挿入されるノズル部を備え、このノズル部に対して樹脂管をかしめることにより、ノズル部と樹脂管の間にあるシール材を圧縮して止水する。

この種の管継手の場合、樹脂管が所定の位置まで挿入されていなくてもシール材の一部と樹脂管とが接触していると一時的に止水して水圧テストでは施工不良がわからないが、長期的な脈動などにより止水性がなくなり施工後に漏水する場合がある。
そこで、特許文献１では、水圧テスト時に確実に施工不良を検知できるよう、ノズル部に形成したシール材用の周溝の底部に貫通孔を設け、樹脂管が所定の位置まで充分に挿入されていない場合には、貫通孔から漏水するようにした管継手が提案されている。

特許第４７１９１７６号公報

しかし、特許文献１の管継手で採用されている施工不良の検知方法は、シール材が装着される箇所に加えて、シール材が装着される箇所よりノズル部の基端側の箇所でも樹脂管がかしめられる場合には適用できなかった。
なぜなら、周溝の底部に設けられた貫通孔から、樹脂管とノズル部との間に水が浸入しても、ノズル部の基端側のかしめ部分で樹脂管がノズル部に圧接されていることにより、短期的には止水されてしまうからである。
そのため、特許文献１の検知方法では、シール材の入れ忘れやずれなどの施工不良を水圧テスト時に検知できなかった。

本発明は上記事情に鑑み、樹脂管がノズル部に対してかしめられる位置にかかわらず、シール材の入れ忘れやずれがある、樹脂管が所定の位置まで挿入されていないなどの施工不良を、水圧テストによって確実に検知できる圧縮かしめ管継手を提供することを課題とする。

上記の課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
［１］接続対象の樹脂管の端部に挿入されるノズル部と、前記ノズル部と前記樹脂管との間に装着されるリング状のシール材を備え、
前記ノズル部に、前記樹脂管の一端部を外嵌した状態で、前記樹脂管を前記ノズル部に対し、所定のかしめ箇所でかしめることによって、前記樹脂管を、前記シール材を介して前記ノズル部に水密に圧接する圧縮かしめ管継手であって、
前記所定のかしめ箇所は、少なくとも前記シール材が装着される箇所を含み、
前記ノズル部の外周面には、前記シール材が装着される周溝と前記周溝と交差する通水溝が形成されており、
前記通水溝は、前記周溝と同じ深さか前記周溝より浅く、
前記シール材を装着せずに前記ノズル部に対して前記樹脂管をかしめた際、前記ノズル部と前記樹脂管との間が、前記通水溝により通水可能とされている、圧縮かしめ管継手。
［２］前記所定のかしめ箇所が、さらに、前記シール材が装着される箇所より前記ノズル部の基端側の箇所を含む、［１］に記載の圧縮かしめ管継手。
［３］前記所定のかしめ箇所が、さらに、前記シール材が装着される箇所より前記ノズル部の先端側の箇所を含む、［１］又は［２］に記載の圧縮かしめ管継手。
［４］さらに、前記ノズル部を囲繞するスリーブを備え、
前記ノズル部と前記スリーブとの間に、前記樹脂管の一端部を挿入した状態で、前記スリーブを前記ノズル部に対し、前記所定のかしめ箇所でかしめることによって、前記樹脂管を、前記ノズル部に対してかしめる、［１］～［３］のいずれか一項に記載の圧縮かしめ管継手。
［５］前記ノズル部の外周面に、前記通水溝が、前記ノズル部の軸方向に沿って直線状に形成されている、［１］～［４］のいずれか一項に記載の圧縮かしめ管継手。

本発明の圧縮かしめ管継手は、樹脂管がノズル部に対してかしめられる位置にかかわらず、シール材の入れ忘れやずれがある、樹脂管が所定の位置まで挿入されていないなどの施工不良を、水圧テストによって確実に検知できる。

本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手に樹脂管が挿入された状態を示す軸方向と直行する方向の断面図である。 図１のII-II線に沿う一部切り欠き断面図である。 図１のIII-III線に沿う一部切り欠き断面図である。 図１の通水溝付近の拡大図である。 シール材が装着されていない状態における図１の通水溝付近の拡大図である。 本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手に用いられるかしめ工具を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手に用いられるかしめ工具に装着されるかしめダイスを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手に用いられるかしめ工具に装着されるかしめダイスを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手に用いられるかしめ工具に装着されるかしめダイスを示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手に対し、かしめ工具に装着されたかしめダイスを用いてかしめる方法を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手に対し、かしめ工具に装着されたかしめダイスを用いてかしめた状態を示す断面図である。 シール材が装着されていない状態で、本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手をかしめた状態を示す断面図である。

［圧縮かしめ管継手］
以下、本発明の実施の形態による圧縮かしめ管継手について、図面に基づいて説明する。図１～３は、本発明の一実施形態に係る圧縮かしめ管継手１に樹脂管７０が挿入され、かしめられる前の状態を模式的に示したものである。
図１～３に示す圧縮かしめ管継手１は、継手本体１０と、スリーブ５０と、リング状のシール材６０と、を備える。

継手本体１０は、六角ナット状のフランジ部２０と、フランジ部２０の一方に連設された円筒状の雄ねじ筒部３０と、フランジ部２０の他方に連設された円筒状のノズル部４０とを備える。継手本体１０は、真鍮、砲金、ステンレス鋼等から形成されている。

フランジ部２０のノズル部４０側には、雄ねじ筒部３０側を底部とするリング状の嵌合溝２１が形成されている。
雄ねじ筒部３０の周面には、図示を省略する接続対象となる部材（例えば弁装置の弁箱）に螺合する雄ねじが形成されている。

ノズル部４０は、軸方向略中央の外周面に、シール材６０が装着されるリング状の周溝４１が形成されている。また、周溝４１よりもノズル部４０の基端側（フランジ部２０側）に基端側かしめ溝４２が、周溝４１よりもノズル部４０の先端側（フランジ部２０と反対側）に先端側かしめ溝４３が形成されている。

また、ノズル部４０と基端側かしめ溝４２との間におけるノズル部４０の外周面は平坦部４４とされ、ノズル部４０と先端側かしめ溝４３との間におけるノズル部４０の外周面は鋸歯状部４５とされている。
基端側かしめ溝４２のフランジ部２０側は基端側大径部４６とされ、先端側かしめ溝４３のフランジ部２０と反対側は、先端側大径部４７とされている。
さらに、周溝４１の２カ所（周溝４１の中心軸を挟んで対向する２カ所）において、周溝４１と交差する通水溝４９が、ノズル部４０の軸方向に沿う直線状に形成されている。

基端側大径部４６、平坦部４４、鋸歯状部４５の頂部、及び先端側大径部４７の外径は、いずれも、樹脂管７０の内径よりやや小さめとされている。すなわち、基端側大径部４６、平坦部４４、鋸歯状部４５の頂部、及び先端側大径部４７の高さは、いずれも、樹脂管７０の内壁の高さよりやや低めとされている。

なお、本明細書の圧縮かしめ管継手１の説明において、高さとは、管の中心軸からの距離を意味する。
基端側大径部４６の高さは、フランジ部２０における嵌合溝２１が形成されている高さより低い位置とされている。そのため、基端側大径部４６と嵌合溝２１との間には、段差が生じている。

周溝４１は、樹脂管７０を挿入した際、周溝４１の底面と樹脂管７０の内壁との距離が、非圧縮状態のシール材６０の厚さ（ノズル部４０の直径方向における厚さ）よりやや小さめとされている。また、周溝４１の溝幅は、非圧縮状態のシール材６０の幅よりやや広めとされている。

基端側かしめ溝４２と先端側かしめ溝４３は、周溝４１より浅い溝とされている。すなわち、基端側かしめ溝４２の底部と先端側かしめ溝４３の底部は、周溝４１の底部より高い位置とされている。
基端側かしめ溝４２、先端側かしめ溝４３及び鋸歯状部４５は、ほぼ同じ深さとされている。すなわち、基端側かしめ溝４２の底部、先端側かしめ溝４３の底部及び鋸歯状部４５の底部は、ほぼ同じ高さとされている。

通水溝４９は、周溝４１より浅く、周溝４１以外におけるノズル部４０の最も低い部分の高さＨよりも深い溝とされている。本実施形態において、通水溝４９の底部は、周溝４１の底部より高い位置にあり、基端側かしめ溝４２の底部、先端側かしめ溝４３の底部及び鋸歯状部４５の底部の内、最も低い部分の高さＨよりも低い位置にある。

通水溝４９が周溝４１より浅い溝とされているため、シール材６０が正常にノズル部４０に装着されている場合は、通水溝４９は周溝４１部分でシール材６０により閉塞され、図４に示すように、通水溝４９内の水の通過は、シール材６０によって阻止される。
また、通水溝４９が周溝４１以外におけるノズル部４０の最も低い部分の高さＨよりも深い溝とされているので、シール材６０がノズル部４０に装着されていない場合は、図５に示すように、通水溝４９は途中で閉塞されることがない。そのため、かしめにより、ノズル部４０と樹脂管７０とが接触している場合であっても、通水溝４９により、ノズル部４０と樹脂管７０との間が通水可能となる。

スリーブ５０は、円筒状のスリーブ本体５１と、スリーブ本体５１の一端に外周方向に広がるように連設された拡径部５２と、スリーブ本体５１の他端に内周方向に狭まるように連設された縮径部５３とを備える。スリーブ本体５１は、その内径が樹脂管７０の外径とほぼ同じか少し大きくなっている。

スリーブ５０は、ノズル部４０を囲繞するように、縮径部５３をノズル部４０の基端側、拡径部５２をノズル部４０の先端側として配置されている。
縮径部５３は、フランジ部２０におけるノズル部４０側に形成された嵌合溝２１に嵌合一体化されている。
スリーブ５０は、ステンレス鋼、アルミニウム等から形成されている。

リング状のシール材６０は、エチレン－プロピレン－ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）等の合成ゴムから形成されている。シール材６０は、圧縮かしめ管継手１に樹脂管７０が正常に接続されたとき、圧縮率が５％～６５％となるように弾性変形するように形成されている。

樹脂管７０は、シール材６０を装着したノズル部４０とスリーブ５０との間に、一端部が挿入される。樹脂管７０の一端部が挿入された状態で、スリーブ５０をノズル部４０に対してかしめることによって、樹脂管７０が、ノズル部４０に対してかしめられる。その結果樹脂管７０が、シール材６０を介してノズル部４０に水密に圧接される。

［かしめ工具］
本実施形態の圧縮かしめ管継手１は、例えば、図６に示すようなかしめ工具１００に装着された図７～図９に示す専用のかしめダイス１１０を用いてスリーブ５０がかしめられる。
図７～図９に示すように、かしめダイス１１０は、２つの分割ダイス１１０ａから構成されている。
２つの分割ダイス１１０ａは、それぞれ略半筒形状をしたかしめ凹部１１１と、かしめ凹部１１１の両側に設けられた突き合わせ面１１２とを有している。

２つの分割ダイス１１０ａは、突き合わせ面１１２が、突き合わせ凸面１１２ａと突き合わせ凹面１１２ｂとを軸方向に交互に形成した凹凸形状をしている。２つの分割ダイス１１０ａは、一方の分割ダイス１１０ａの突き合わせ凸面１１２ａが他方の分割ダイス１１０ａの突き合わせ凹面１１２ｂに突き合うようになっている。
かしめ凹部１１１の内壁面には、半円弧状をしたかしめ突条１１３が、平行に３条ずつ設けられている。そして、かしめ突条１１３を含むかしめ凹部１１１の突き合わせ面１１２とのコーナー部は、湾曲形状に面取りされている。

各かしめ突条１１３は、突き合わせ凸面１１２ａを形成する突部１１２ｃの両端縁および端部突部１１２ｄの内側の端縁に沿うようにかしめ凹部１１１の内壁面と突き合わせ凸面１１２ａとのコーナー部に達するようにそれぞれ設けられている。
２つの分割ダイス１１０ａは、かしめ工具１００にセットされた状態で、一方の分割ダイス１１０ａのかしめ突条１１３と、他方の分割ダイス１１０ａのかしめ突条１１３とが１つずつ対となるように配置される。２つの分割ダイス１１０ａの突き合わせ凸面１１２ａと突き合わせ凹面１１２ｂとが突き合わされた状態で、各対となるかしめ突条１１３が、かしめ凹部１１１の軸に直交する方向（図８の矢印Ｘ方向）から投影したとき、重なって投影されないようにかしめ凹部１１１の軸方向にずれるとともに、図９に示すように、かしめ凹部１１１の軸方向から見たとき、対となるかしめ突条１１３の両端部同士が重なった状態となる。すなわち、対となるかしめ突条１１３が略円形を形成したように見える。

かしめダイス１１０を用いてかしめれば、軽い力でかしめることができるとともに、かしめ部分に褶曲形状の余肉部が形成されず、周方向で圧縮が不均一になることがないため、漏水等に対する接合部の信頼性が向上する。
また、樹脂管７０がノズル部４０に圧接されるのに必要な縮径量を充分に確保することができる。

［かしめ方法］
つぎに、上記かしめ工具１００に装着されたかしめダイス１１０を用いた樹脂管７０の圧縮かしめ管継手１への接続方法を、図１０を参照しながら詳しく説明する。
図１０に示すように、樹脂管７０の一端部をノズル部４０とスリーブ５０との間に挿入する。

樹脂管７０が挿入された圧縮かしめ管継手１を、２つの分割ダイス１１０ａの間（図１０では片側の分割ダイス１１０ａしかあらわれていない）にノズル部４０部分が挟まり、かつ３つの突条１１３が、各々シール材かしめ箇所Ｐ１、基端側かしめ箇所Ｐ２、先端側かしめ箇所Ｐ３におけるスリーブ５０にあたるように配置する。

シール材かしめ箇所Ｐ１は、周溝４１が形成されている位置に対応し、基端側かしめ箇所Ｐ２は基端側かしめ溝４２が形成されてといる位置に対応し、先端側かしめ箇所Ｐ３は先端側かしめ溝４３が形成されている位置に対応する。
この状態で、かしめ工具１００のレバー１０１を操作して一方の分割ダイス１１０ａを他方の分割ダイス１１０ａ側に向かって移動させると、シール材かしめ箇所Ｐ１、基端側かしめ箇所Ｐ２、及び先端側かしめ箇所Ｐ３がかしめられる。

その結果、図１１に示すように、シール材かしめ箇所Ｐ１において周溝４１に装着されたシール材６０が圧縮される。
かしめの程度は、シール材６０を５％～６５％の圧縮率になるように圧縮変形させる程度に行うことが好ましく、１５％～２５％の圧縮率になるように圧縮変形させる程度に行うことが好ましい。これにより、シール材６０部分で、しっかりと止水される。
なお、圧縮率は、以下の式により求められる値である。
圧縮率＝シール材高さ―圧縮後シール材高さ）／圧縮前シール材高さ

基端側かしめ箇所Ｐ２において、樹脂管７０はノズル部４０に対し、基端側かしめ溝４２部分にその内壁面側が入り込んだ状態で圧接される。
また、先端側かしめ箇所Ｐ３において、樹脂管７０はノズル部４０に対し、先端側かしめ溝４３部分にその内壁面側が入り込んだ状態で圧接される。
樹脂管７０の内壁面側の２箇所がノズル部４０の外周面に形成された溝に入り込んだ状態で圧接されることにより、樹脂管７０の抜け止めがなされる。

一方、図１２に示すように、例えばシール材６０を入れ忘れたときのように、シール材６０による止水ができないと、図１２に示すように漏水経路８０が生じて漏水する。漏水経路８０は、ノズル部４０の先端側大径部４７部分と樹脂管７０の隙間から、通水溝４９を経由し、ノズル部４０の基端側大径部４６部と樹脂管７０との隙間から嵌合溝２１内に入り、スリーブ５０とフランジ部２０との隙間まで至る経路である。

仮に、通水溝４９がないと、先端側かしめ箇所Ｐ３において、樹脂管７０が先端側かしめ溝４３の底部に圧接されるので、一時的な止水が可能となるが、先端側かしめ溝４３より深い通水溝４９が存在することにより、先端側かしめ箇所Ｐ３箇所直下においても通水が可能となる。
同様に、通水溝４９がないと、基端側かしめ箇所Ｐ２において、樹脂管７０が基端側かしめ溝４２の底部に圧接されるので、一時的な止水が可能となるが、基端側かしめ溝４２より深い通水溝４９が存在することにより、基端側かしめ箇所Ｐ２直下においても通水が可能となる。

また、シール材かしめ箇所Ｐ１では、周溝４１内に樹脂管７０がある程度侵入するものの、基端側かしめ溝４２及び先端側かしめ溝４３の底部より深い位置まで侵入するようにはかしめられない。そのため、少なくとも樹脂管７０が周溝４１の底部に圧接されて一時的な止水が成されることはない。
また、樹脂管７０は、先端側大径部４７と基端側大径部４６においてノズル部４０に接している可能性があるが、かしめられていないので、当該箇所で一時的にでも水圧に抗しての止水が成されることはない。

したがって圧縮かしめ管継手１によれば、シール材６０の入れ忘れた際に、水圧テストによって、確実に漏水するので、シール材６０の入れ忘れを検出することができる。同様にシール材６０のずれや樹脂管７０の挿入不足等により、シール材６０による止水が成されないときも、水圧テストによって、確実に漏水するので、これらの施工不良を検出することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は、上記の実施形態に限定するものではない。
本発明の圧縮かしめ管継手は、複数の接続対象を接続するが、本発明におけるノズル部に外嵌される樹脂管以外の接続対象との接続の態様に限定はない。例えば、上記実施形態における雄ねじ筒部３０に代えて、配管等に外嵌して接続される雌ねじ部材を備える管継手としてもよい。

また、ノズル部４０の外周面は、周溝４１と通水溝４９が存在すれば、その他の具体的形状に特に限定はない。
例えば、平坦部４４は、鋸歯状部４５と同様に鋸歯状としてもよい。
また、通水溝４９は周溝４１より深くなければよく、上記実施形態のような周溝４１より浅い溝に限られず、周溝４１と同じ深さの溝であってもよい。
また、通水溝４９は軸に沿う直線状に形成される態様に限られず、例えば、らせん状に形成されていてもよい。

また、スリーブ５０の内側の、シール材かしめ箇所Ｐ１、基端側かしめ箇所Ｐ２、先端側かしめ箇所Ｐ３に対応する位置にかしめ突条を形成しておけば、かしめ突条１１３が形成されたかしめダイス１１０を有するかしめ工具１００ではなく、全体を均一にかしめるかしめ工具でかしめてもよい。また、スリーブ５０に外嵌されるかしめ部材を用いて、スリーブ５０全体かしめてもよい。
また、スリーブ５０を用いず、シール材かしめ箇所Ｐ１、基端側かしめ箇所Ｐ２、先端側かしめ箇所Ｐ３の各々を、個別に直接かしめる締め具を使用してかしめてもよい。

また、所定のかしめ箇所は、上記実施形態のシール材かしめ箇所Ｐ１、基端側かしめ箇所Ｐ２、先端側かしめ箇所Ｐ３の３カ所に限られず、例えばシール材かしめ箇所Ｐ１のみでもよい。
また、シール材かしめ箇所Ｐ１と基端側かしめ箇所Ｐ２又は先端側かしめ箇所Ｐ３の２カ所としてもよい。
また、シール材かしめ箇所Ｐ１を含む４カ所以上としてもよい。

１ 圧縮かしめ管継手
１０ 継手本体
２０ フランジ部
２１ 嵌合溝
３０ 雄ねじ筒部
４０ ノズル部
４１ 周溝
４２ 基端側かしめ溝
４３ 先端側かしめ溝
４９ 通水溝
５０ スリーブ
６０ シール材
７０ 樹脂管
８０ 漏水経路
Ｐ１ シール材かしめ箇所
Ｐ２ 基端側かしめ箇所
Ｐ３ 先端側かしめ箇所

Claims (5)

1. 接続対象の樹脂管の端部に挿入されるノズル部と、前記ノズル部と前記樹脂管との間に装着されるリング状のシール材を備え、
   前記ノズル部に、前記樹脂管の一端部を外嵌した状態で、前記樹脂管を前記ノズル部に対し、所定のかしめ箇所でかしめることによって、前記樹脂管を、前記シール材を介して前記ノズル部に水密に圧接する圧縮かしめ管継手であって、
   前記所定のかしめ箇所は、少なくとも前記シール材が装着される箇所を含み、
   前記ノズル部の外周面には、前記シール材が装着される周溝と前記周溝と交差する通水溝が形成されており、
   前記通水溝は、前記周溝と同じ深さか前記周溝より浅く、
   前記シール材を装着せずに前記ノズル部に対して前記樹脂管をかしめた際、前記ノズル部と前記樹脂管との間が、前記通水溝により通水可能とされている、圧縮かしめ管継手。
2. 前記所定のかしめ箇所が、さらに、前記シール材が装着される箇所より前記ノズル部の基端側の箇所を含む、請求項１に記載の圧縮かしめ管継手。
3. 前記所定のかしめ箇所が、さらに、前記シール材が装着される箇所より前記ノズル部の先端側の箇所を含む、請求項１または２に記載の圧縮かしめ管継手。
4. さらに、前記ノズル部を囲繞するスリーブを備え、
   前記ノズル部と前記スリーブとの間に、前記樹脂管の一端部を挿入した状態で、前記スリーブを前記ノズル部に対し、前記所定のかしめ箇所でかしめることによって、前記樹脂管を、前記ノズル部に対してかしめる、請求項１～３のいずれか一項に記載の圧縮かしめ管継手。
5. 前記ノズル部の外周面に、前記通水溝が、前記ノズル部の軸方向に沿って直線状に形成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の圧縮かしめ管継手。

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