JP2598300B2 - コレットを用いた管継手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、気体や液体等の流体の配管に使用する管
継手の改良に関し、より詳細には、ニップルの外側に嵌
装したコレットを介して雌孔に着脱自在に接続するよう
にした管継手に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、円筒形部材の一端に複数のスリットを設け
て、その部分の径が拡大または縮小するようにしたコレ
ットを用いる管継手は公知である（例えば、実公昭61−
24787号公報参照）。

しかし、従来の管継手は、いずれも継手本体に管を挿
入・接続する際にコレットを用いてその抜けを防止する
ようにしたものであり、管の着脱は容易に行えるが、継
手本体の取付はネジ込み、フランジ止め等によって行う
ため、継手の着脱はコレットを用いない継手と同じ方法
で行う必要があり、作業が煩雑であった。

また、ニップルとカプラを着脱自在に設けて成るいわ
ゆるワンタッチ継手も知られているが、この継手では、
ニップルとカプラの接続ないし離脱は簡単である反面、
係止用のボールとこれらのボールが嵌入する溝等が設け
なければならないため、どうしても構造が複雑になって
いた。

〔発明が解決しようとする課題〕

この発明は、上記従来の管継手の問題点を解決すべく
なされたもので、その目的とするところは、接続および
離脱作業が非常に簡単であると共に、簡単な構造である
管継手を提供することにある。

この発明の他の目的は、部品点数が少なく、部品の加
工および組立作業が容易である管継手を提供することで
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この発明では、基部（３）
の前方にコレット嵌装部（４）を有すると共に後方に管
接続部（５）を有するニップル（１）と、当該ニップル
（１）のコレット嵌装部（４）の外側に、スリット（1
4）のある可動部（15）を前方に向けて前後に移動可能
に嵌装され、且つ外側に係止用突起（20）を持つコレッ
ト（２）と、上記ニップル（１）およびコレット（２）
の前端部が挿入可能であると共に、上記コレット（２）
の係止用突起（20）が係止可能な係止用溝（23）を持つ
雌穴（22）とを設けている。

上記ニップル（１）は、コレット嵌装部（４）の外側
に、後方に向かって順に、第１および第２の環状突起
（６）（７）と、当該環状突起（６）（７）よりも小さ
い外径を有する第１係合面（９）と、当該第１係合面
（９）よりも小さい外径とした環状凹部（10）と、当該
環状凹部（10）よりも大きい外径を有する第２係合面
（11）を有しており、さらに上記両環状突起（６）
（７）の間の環状溝（８）にはＯリング（26）等のシー
ル部材が嵌入されている。

上記コレット（２）は、上記ニップル（１）の基部
（３）と第２環状突起（７）の間で前後に移動可能であ
り、前端位置では、コレット（２）の可動部（15）に設
けた係合面（18）がニップル（１）の第１係合面（９）
に接して可動部（15）が内側には撓まないようになって
おり、後端位置では、コレット（２）の上記係合面（1
8）がニップル（１）の環状凹部（10）と一致して可動
部（15）が内側に撓むことができるようになっている。

〔作用〕

外側に嵌装したコレット（２）を後端位置に置いて、
ニップル（１）の先端を雌穴（22）に挿入すると、ニッ
プル（１）のコレット嵌装部（４）の先端は雌穴（22）
の内部に入り込むことができるが、コレット（２）の先
端はそのままでは入り込まない。ここで、コレット
（２）を押し込むと、コレット（２）の可動部（15）は
内側に撓むことができるので、ニップル（１）とコレッ
ト（２）とはさらに中に入り、コレット（２）の係止用
突起（20）が雌穴（22）の係止用溝（23）に嵌入・係止
する。こうして、コレット（２）は固定される。

このとき、ニップル（１）と雌穴（22）の間の流体の
漏れは、ニップル（１）の環状溝（８）に取り付けたＯ
リング（26）等のシール部材によって防止される。

次に、ニップル（１）を後方に引っ張ると、コレット
（２）の前端部がニップル（１）に設けた第２の環状突
起（７）に当接するため、ニップル（１）の抜けが防止
され、継手の接続が完了する。

この継手を引き抜くときは、上記行程を逆にたどれば
よい。すなわち、ニップル（１）を前方に押してコレッ
ト（２）の可動部（15）をニップル（１）の環状凹部
（10）に一致させ、コレット（２）を引っ張ると、可動
部（15）が内側に撓むのでコレット（２）を引き抜くこ
とができる。そこで、ニップル（１）を引っ張れば、ニ
ップル（１）を引き抜くことができる。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照してこの発明の実施例について
説明する。

以下の説明においては、各図に示したこの発明に係る
管継手の向かって左側を前方、右側を後方と称すること
にする。

第１図において、（１）はニップル、（２）はニップ
ル（１）の外側に嵌装されるコレットである。ニップル
（１）の略中央には、大径の基部（３）が形成されてお
り、その前方をコレット嵌装部（４）、後方を管接続部
（５）としている。

コレット嵌装部（４）の前端部には、第１および第２
の環状突起（６）（７）が互いに間隔をおいて形成さ
れ、その間をＯリング等のシール部材を嵌入する環状溝
（８）としている。後方の第２環状突起（７）は、嵌装
したコレット（２）の前端部と当接してニップル（１）
の抜けを防止する役目をも果たすものである。前方の第
１環状突起（６）の外径Ａと第２環状突起（７）の外径
Ｂは，この実施例では等しくされている。

第２の環状突起（７）に続いて、円筒形の第１係合面
（９）が設けてある。第１係合面（９）は、コレット
（２）の前端部と係合してコレット（２）の内側への撓
みを防止する役目をする。第１係合面（９）の外径Ｃ
は、環状突起（６）（７）の外径A,Bよりも小さくなっ
ている。

さらに、第１係合面（９）に続いて環状凹部（10）が
設けられており、この底面は円筒形で、その外径Ｄは第
１係合面（９）の外径Ｃよりも小さくなっている。この
環状凹部（10）は、コレット（２）の前端部が内側に撓
んでその径を減少させることができるように設けられた
ものである。

この環状凹部（10）と上記基部（３）の間は、上記第
１係合面（９）よりも大きな外径Ｅを有する円筒形の第
２係合面（11）とされている。この第２係合面（11）
は、コレット（２）が前後に移動するときにそのガイド
面となるものである。この実施例では、第２係合面（1
1）の外径Ｅは、コレット（２）の形状に合わせて上記
環状突起（６）（７）の外径A,Bよりも少し大きくされ
ている。上記環状凹部（10）とその前後にある二つの係
合面（９）（11）とは、各々、互いに円錐台形の面で連
結されている。

なお、（12）は管接続部（５）に嵌入・接続された管
であり、（13）はニップル（１）の内部に貫通された中
心軸に沿って延びる透孔である。

コレット（２）は、前部よりも後部の径を少し大きく
した略円筒形であり、前部にその中心軸方向に延びる複
数のスリット（14）を形成してその径を拡大・縮小可能
とした可動部（15）を設けると共に、後端部に鍔部（1
6）を備えている。コレット（２）の内面には、この実
施例では、略中央部の段部（17）より前方の可動部（1
5）の内側に設けた係合面（18）と、その後方の鍔部（1
6）の内側に設けた係合面（19）があり、前方の係合面
（18）の内径Ｆが、後方の係合面（19）の内径Ｇより小
さくなっている。また、可動部（15）の先端部すなわ
ち、コレット（２）の各スリット（14）によって分割さ
れた部分の前端部の外面には、各々係止用突起（20）が
設けてあり、さらにそれに続いて後方に係止用凹部（2
1）が設けてある。

このコレット（２）は、第３図のようにニップル
（１）の外側に嵌装されるので、後方の係合面（19）の
内径Ｇはニップル（１）の第２係合面（11）の外径Ｅよ
りも僅かに大きくされ、ニップル（１）の第２係合面
（11）に沿って前後に移動できるようになっている。ま
た、一度嵌装したコレット（２）が簡単には抜け落ちる
ことなく移動できるように、前方の係合面（18）の内径
Ｆは、ニップル（１）の両環状突起（６）（７）の外径
A,Bよりも小さく、またニップル（１）の第１係合面
（９）の外径Ｃよりも少し大きく設定されている。

このコレット（２）は、第３図に見るような行程でニ
ップル（１）の外側に嵌装される。すなわち、ニップル
（１）の前端をコレット（２）の後端開口部より挿入す
ると、第３図（ａ）のように、ニップル（１）の先端の
第１環状突起（６）がコレット（２）の段部（17）に当
接する。そのままニップル（１）の挿入を続けると、第
３図（ｂ）のように、第２環状突起（７）が段部（17）
に当接して可動部（15）を押し広げながら中に入り、コ
レット（２）はニップル（１）の基部（３）と第２環状
突起（７）の間に位置する。このとき、第３図（ｃ）に
見るように、コレット（２）の後方の係合面（19）がニ
ップル（１）の第２係合面（11）の外側に位置し、コレ
ット（２）の可動部（15）はニップル（１）の環状凹部
（10）の外側に位置する。従って、可動部（15）を内側
に押圧すれば、可動部（15）は内側に撓み、その外径を
減少させることができる。ニップル（１）とコレット
（２）とは、この状態で、後述する雌穴に挿入・係止さ
れることになる。

第２図は、上記のように構成したニップル（１）とコ
レット（２）とが挿入・係止される円筒形の雌穴（22）
を示している。雌穴（22）の内面には、上記コレット
（２）の係止用突起（20）が嵌合・係止される環状の係
止用溝（23）が設けてあり、またその開口部には、コレ
ット（２）の先端が内部に入りやすいように、面取りが
施されて傾斜面（24）が設けられている。雌穴（22）
は、透孔（25）を介して他の機器に連通している。この
雌穴（22）は、機器の外壁等に直接設けてもよいが、雌
穴（22）をカラーの形式とした別の部材に形成して、こ
れを機器の所定箇所にネジ込み等の方法で取り付けるよ
うにしてもよい。

なお、コレット（２）を嵌装した後、ニップル（１）
の環状溝（８）には、Ｏリング（26）が嵌入される。

上記雌穴（22）の内径Ｈは、ニップル（１）の環状突
起（６）（７）の外径A,Bや使用するＯリング（26）の
径、さらにはコレット（２）の係止用突起（20）の外径
を考慮して設定される。好ましくは、コレット（２）の
係止用突起（20）の厚みｔとすると、ニップル（１）の
環状凹部（10）の外径Ｄと雌穴（22）の内径Ｈとの関係
が、次式の通りとなるように設定する。

Ｄ＋2E＝Ｈ＋α ここで、αは、０以上の数値で、その上限値は必要な
係合力によって決まるが、１〜2mmが好ましい。

また、係止用溝（23）の内径Ｊと溝幅は、コレット
（２）の係止用突起（20）の外径と幅を考慮して決定す
る。好ましくは、ニップル（１）の第１係合面（９）の
外径Ｃと雌穴（22）の係止用溝（23）の内径Ｊとの関係
が、次式の通りとなるように設定する。

Ｃ＋2E＝Ｊ＋β ここで、βは、正の数値で、その上限値は必要な係合
力によって決まるが、0.1〜1mmが好ましい。

次に、以上のように構成した管継手の使用状態を、第
４図を参照しながら説明する。

まず、第４図（ａ）に示すように、ニップル（１）の
前端部を雌穴（22）に挿入すると、コレット（２）の先
端が雌穴（22）の傾斜面（24）に当接する。このとき、
コレット（２）の鍔部（16）がニップル（１）の基部
（３）に当接するため、コレット（２）は後方には移動
しない。

ニップル（１）をさらに押圧すると、コレット（２）
の可動部（15）がニップル（１）の環状凹部（10）の外
側に位置しているので、第４図（ｂ）のように、コレッ
ト（２）の先端が傾斜面（24）に沿って内側に撓み、可
動部（15）がニップル（１）の環状凹部（10）に入り込
むことができる。こうして、ニップル（１）だけでな
く、コレット（２）の先端部も雌穴（22）の内側に入る
ことができる。

さらに中に入ると、コレット（２）の係止用突起（2
0）が、雌穴（22）の係止用溝（23）と一致して、その
弾性力によって雌穴（22）の係止用溝（23）に嵌合し、
第４図（ｃ）の状態になる。この状態では、コレット
（２）は固定されて前後に移動できないため、ニップル
（１）もそれ以上前方には移動できない。このとき、コ
レット（２）の係止用凹部（21）が雌穴（22）の開口部
内壁に係合しているので、コレット（２）の係合・固定
はより安定化する。

この状態で、ニップル（１）のみを後方に引っ張る
と、コレット（２）の可動部（15）は弾性力によって既
に径が大きくなっているので、第２環状突起（７）がコ
レット（２）の先端部に係止するまでニップル（１）は
後方に移動し、ニップル（１）自体も抜くことができな
くなる。こうして、この発明に係る管継手の接続が完了
する。

なお、ニップル（１）の先端の環状溝（８）には、Ｏ
リング（26）が嵌入されているので、このＯリング（2
6）が雌穴（22）の内壁に当接することによって流体の
漏れを防止される。

この管継手は取り外すときは、ニップル（１）を前方
に押して第４図（ｃ）に示す状態にして、コレット
（２）の後方に引っ張れば、第４図（ｂ）および（ａ）
に示すように、上記と逆の行程をたどってコレット
（２）を引き抜くことができる。後は、ニップル（１）
をそのまま引き抜けばよい。

第５図は、この発明の他の実施例を示している。この
実施例は、上記の実施例とは異なり、コレット（２）の
内面に段部（17）を設けることなく、内面をストレート
な係合面（18）のみとしたものである。コレット（２）
が内面がストレートであるため、ニップル（１）の第１
係合面（９）の外径Ｃ、第２係合面（11）の外径Ｅおよ
び両環状突起（６）（７）の外径A,Bが、いずれも等し
くなっている。すなわち、ニップル（１）の外側には、
二つの環状突起（６）（７）と二つの係合面（９）（1
1）が、いずれも同じ外径Ｃで形成されており、このよ
うに形成した両環状突起（６）（７）の間に、上記実施
例と同じように環状溝（８）が設けられ、また、両係合
面（９）（11）の間に外径Ｄの環状凹部（10）が設けら
れているのである。

しかし、この実施例では、上記実施例と異なり、この
ままではニップル（１）に嵌装したコレット（２）の抜
けを防止できない。そこで、第２環状突起（７）の後方
にこれと隣接して環状溝（27）を設け、この環状溝（2
7）にスナップリング（28）を嵌入・係止している。

この実施例では、コレット（２）の内面を段を付けて
加工する必要がないと共に、ニップル（１）を外径Ｃと
なるように加工した後に環状溝（８）（27）と環状凹部
（10）を形成するだけでよいので、ニップル（１）の加
工も容易であるという利点がある。

〔発明の効果〕

この発明は以上に述べた構成を有するものであり、従
って、外側にコレット（２）を嵌装したニップル（１）
を雌穴（22）内に挿入し、あるいは引き抜くだけで継手
の接続および離脱ができるので、従来の管継手に比べて
継手の着脱が非常に容易であり、しかもニップル
（１）、コレット（２）および雌穴（22）から構成され
るので、構造が簡単であると共に、部品数が少なくてす
むという優れた効果を有するものである。

また、各部品の構成が簡単であるため、コンパクトに
製作できると共に部品の加工が容易であり、さらにコレ
ット（２）をニップル（１）に嵌装するだけでよいの
で、組立も容易であるという効果をも有する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この発明の一実施例を示すもの
であり、第１図はコレットを嵌装する前のニップルとコ
レットの半断面正面図、第２図はコレットとニップルが
嵌合する雌穴の断面図である。 第３図は、コレットをニップルに嵌装する行程を示す、
一部を省略した半断面正面図であり、（ａ）はニップル
の先端がコレットの内面の段部に当接した状態を示し、
（ｂ）はコレットがさらに押し込まれてその可動部がニ
ップルによって押し広げられた状態を示し、（ｃ）はコ
レットがニップルに完全に嵌装された状態を示す。 第４図は、コレットを嵌装したニップルを雌穴に挿入・
係止する行程を示す半断面正面図であり、（ａ）はニッ
プルの先端を雌穴に挿入した状態、（ｂ）はコレットの
可動部が内側に撓んだ状態、（ｃ）はニップルを押し込
んでコレットの係止用突起を雌穴の係止用溝に係止させ
た状態、（ｄ）はニップルを引き出して第２環状突起を
コレットの先端に係止させた状態を、それぞれ示すもの
である。 第５図は、この発明の他の実施例を示す第４図（ｄ）と
同様の図である。 （１）……ニップル、（２）……コレット （３）……ニップルの基部、（４）……コレット嵌装部 （５）……管接続部、（６）……第１環状突起 （７）……第２環状突起、（８）（27）……環状溝 （９）……第１係合面、（10）……環状凹部 （11）……第２係合面、（14）……スリット （15）……可動部、（16）……鍔部 （17）……段部、（18）（19）……係合面 （20）……係止用突起、（21）……係止用凹部 （22）……雌穴、（23）……係止用溝 （24）……傾斜面、（26）……Ｏリング （28）……スナップリング

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基部（３）の前方にコレット嵌装部（４）
   を有すると共に後方に管接続部（５）を有するニップル
   （１）と、当該ニップル（１）のコレット嵌装部（４）
   の外側に、スリット（14）のある可動部（15）を前方に
   向けて前後に移動可能に嵌装され、且つ外側に係止用突
   起（20）を持つコレット（２）と、上記ニップル（１）
   およびコレット（２）の前端部が挿入可能であると共
   に、上記コレット（２）の係止用突起（20）が係止可能
   な係止用溝（23）を持つ雌穴（22）とを備え、 上記ニップル（１）は、コレット嵌装部（４）の外側
   に、後方に向かって順に、第１および第２の環状突起
   （６）（７）と、当該環状突起（６）（７）よりも小さ
   い外径を有する第１係合面（９）と、当該第１係合面
   （９）よりも小さい外径とした環状凹部（10）と、当該
   環状凹部（10）よりも大きい外径を有する第２係合面
   （11）を有しており、さらに上記両環状突起（６）
   （７）の間の環状溝（８）にはＯリング（26）等のシー
   ル部材が嵌入されており、 上記コレット（２）は、上記ニップル（１）の基部
   （３）と第２環状突起（７）の間で前後に移動可能であ
   り、前端位置では、コレット（２）の可動部（15）に設
   けた係合面（18）がニップル（１）の第１係合面（９）
   に接して可動部（15）が内側には撓まないようになって
   おり、後端位置では、コレット（２）の上記係合面（1
   8）がニップル（１）の環状凹部（10）と一致して可動
   部（15）が内側に撓むことができるようになっているこ
   とを特徴とする管継手。
2. 【請求項２】上記コレット（２）が、可動部（15）に設
   けた係合面（18）の後方に、それよりも径の大きい他の
   係合面（19）を有しており、当該他の係合面（18）を上
   記ニップル（１）の第２係合面（11）に係合させ、上記
   係合面（18）を上記ニップル（１）の第１係合面（９）
   に係合させている請求項１に記載の管継手。
3. 【請求項３】上記コレット（２）の内側面がストレート
   な面であり、上記ニップル（１）の両環状突起（６）
   （７）並びに第１および第２の係合面（９）（11）が、
   同一の外径を有する請求項１に記載の管継手。
4. 【請求項４】上記雌穴（22）の開口部の周辺に、その外
   周から内側に向かって傾斜した傾斜面（24）が形成され
   ている請求項１ないし３のいずれかに記載の管継手。
5. 【請求項５】上記雌穴（22）が、カラーの形式の部材に
   設けてある請求項１に記載の管継手。
6. 【請求項６】上記コレット（２）の外側に、上記係止用
   突起（20）に続いてその後方に係止用凹部（21）が設け
   てあり、係止用突起（20）が上記雌穴（22）の係止用溝
   （23）に係合したときに、当該凹部（21）が雌穴（22）
   の開口部内壁に係合するようになっている請求項１ない
   し３のいずれかに記載の管継手。