JP3547080B2

JP3547080B2 - 軟質樹脂管の継手構造

Info

Publication number: JP3547080B2
Application number: JP21458199A
Authority: JP
Inventors: 幸博堀川; 和夫石川; 智也桶川
Original assignee: Tabuchi Corp
Current assignee: Tabuchi Corp
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2019-07-29
Also published as: JP2001041378A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、袋ナットを締め込むことによりチャックリングを縮径して軟質樹脂管を継手本体に固定するようにした継手構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、この種継手の一般的な構造を示したもので、主として軟質樹脂管１０の差込みスリーブ２１を有する継手本体２０と、継手本体２０の胴部２２に螺合する袋ナット３０と、軟質樹脂管１０を挿通した状態で袋ナット３０に収容される割リング状のチャックリング４０とからなる。
【０００３】
上記継手構造によれば、先ず軟質樹脂管１０を袋ナット３０およびチャックリング４０を介して継手本体２０のスリーブ２１に差し込み、次いで袋ナット３０を継手本体２０の胴部２２に締め込むことによって、軟質樹脂管１０を固定することができる。即ち、袋ナット３０の内部にはテーパ部３１が形成されており、袋ナット３０の締め込みに伴ってテーパ部３１によりチャックリングを縮径し、軟質樹脂管を継手本体２０のスリーブ２１に締め付け固定するものである。また、チャックリング４０の内面には食い込み歯４１が形成されており、チャックリング４０の縮径に伴って食い込み歯４１を軟質樹脂管１０に食い込ませ、軟質樹脂管１０の抜けや漏水を防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記一般的な継手構造では、次のような課題があった。即ち、袋ナット３０にはその締め込み一杯までテーパ部３１が形成されており、袋ナット３０を締め込むほど当該トルクが増大する。このため、袋ナット３０を締め込むときの作業性が悪い。また、チャックリング４０による軟質樹脂管１０の締め付け力は一定以上必要ないにも拘わらず、袋ナット３０の締め込み量によってチャックリング４０による締め付け力が増減する。これに加えて、上記継手構造では袋ナット３０のトルク管理は一切なされていなかったため、袋ナット３０の締め込みが小さければ軟質樹脂管１０の抜けが生じる反面、締め込みが大き過ぎると過剰な締め付け力が働き、食い込み歯４１により軟質樹脂管１０がせん断されるおそれがあった。特に袋ナット３０を一定以上締め込んだ場合には、チャックリング４０に対するテーパ部３１の圧接程度が増すため、袋ナット３０のさらなる締め込みによってチャックリング４０が不用意に回転し、この結果、上記せん断のおそれを助長し、また軟質樹脂管１０が共回りしてねじれが発生するという課題もあった。
【０００５】
また、チャックリング４０は金属製であったため、一度、袋ナット３０の締め込みにより縮径したものを元の状態に復元することは困難で、軟質樹脂管１０の付け替えが必要となった場合でもチャックリング４０を再利用できないという課題があった。さらに、継手本体２０に対する軟質樹脂管１０の差し込み量を確認する手段は何等講じられていなかったため、軟質樹脂管１０の差し込み不足によって接続不良を招来するといった課題も見受けられたのである。
【０００６】
他方、本出願人は上記課題を解決するために、図７に示す改良型の継手構造を開発した（例えば、特開平５−１７９１号）。即ち、この改良継手構造は、あらたに軟質樹脂管１０と当接して継手本体２０の奥端に移動可能なインジケータ５０を採用し、インジケータ５０の位置によって軟質樹脂管１０の差込量を視認可能としたものである。また、袋ナット３０の締め込み加減も、例えばインジケータ５０が継手本体２０のフランジ２３に当接するまで、というように統一化することで、軟質樹脂管の締め付け力を一定化することができる。このよう改良継手構造では、従来、経験や勘に頼っていた袋ナット３０の締め込みや軟質樹脂管１０の差し込みを、インジケータ５０の位置を確認することで、適正化することができる。
【０００７】
しかし、この改良継手構造の場合、インジケータ５０とこれを付勢するコイルスプリング５１を必要とするため、部品数が多くなり、しかも継手本体２０と袋ナット３０は銅合金、チャックリング４０は真鍮、インジケータ５０はステンレス、コイルスプリング５１はステンレスというように、各部材を別素材より成型しなければならないため、製造コストを思うように低減できないといった課題があった。
【０００８】
本発明は上述した課題に基づきなされたもので、その目的は少ない部品数で、軟質樹脂管の差し込み量および締め付け量を一定とすることができる継手構造を開示することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために本発明では、継手本体のスリーブに差し込んだ軟質樹脂管を袋ナットの締め込みによりチャックリングを縮径して上記スリーブに締め付けるようにした軟質樹脂管の継手構造において、上記チャックリングは先端テーパ部と水平部を連続形成した外形からなる一方、上記袋ナットは上記胴部雄ねじと螺合可能な雌ねじ部から段部を介してチャックリングの上記水平部と平行する内面圧接部を形成するという手段を用いた。この手段において袋ナットの内面圧接部はチャックリングのテーパ部、水平部に順次圧接作用し、チャックリングを縮径する。また、内面圧接部は水平部と平行関係にあるので、袋ナットの締め込み量に関係なく、一定の圧接力でチャックリングを縮径する。換言すれば軟質樹脂管の締め付け力が一定となる。さらに、内面圧接部がチャックリングのテーパ部に作用する間は、袋ナットの締め込みトルクはリニアに上昇するが、水平部に作用し始めた段階でトルクは大幅に減少し、その後、当該低トルクで一定する。
【００１０】
さらに、チャックリングに挿入した状態で継手本体のスリーブに差し込み可能な筒状のストッパを備え、該ストッパは、チャックリングを先端テーパ部が袋ナットの段部と当接する位置まで拡径可能な外径を有すると共に、軟質樹脂管が挿入可能な内径を有し、さらに軟質樹脂管の管端と当接してチャックリングから抜け出し可能な当たり面を形成するという手段を採用した。この手段においてストッパは、チャックリングを拡径し、軟質樹脂管が十分に差し込まれていないときの袋ナットの締め込みを規制する。また、チャックリングに対する軟質樹脂管の挿入を容易にする。
【００１１】
さらに、チャックリングの内面に食い込み歯を形成すると共に、ストッパには上記食い込み歯と弾性的に噛合する爪を突設するという手段を選択的に採用した。爪はストッパの移動に伴い食い込み歯と順次噛合してクリック音を発生すると共に、その衝撃が作業者の手指に伝わるため、軟質樹脂管の差込量の目安とすることができる。
【００１２】
さらに、継手本体は、スリーブ奥端にチャックリングから抜け出たストッパの収容部を形成してなり、該収容部は、ストッパの収容時に爪をストッパ内部に押し込み、爪の内側エッジを軟質樹脂管に圧接可能とする手段を用いた。この手段によれば、爪の内側エッジが軟質樹脂管に食い込むため、軟質樹脂管をスリーブに仮固定することができる。
【００１３】
また請求項２では、チャックリングの後端に凸部を設けると共に、継手本体の胴部には上記凸部が係合可能な切欠部を設けるという手段を用いた。この手段によれば、凸部が切欠部に係合することによって、袋ナットの締め込み時にチャックリングの共回りが防止され、結果として軟質樹脂管が回転することはない。
【００１４】
また請求項３では、袋ナットに内面圧接部と連続してチャックリングのテーパ部と同じ傾斜角度を有する内面テーパ部を形成するという手段を用いた。この手段によれば、袋ナットの締め込み完了時において、袋ナットの先端側内面がチャックリングの先端テーパ部と干渉することを防止すると共に、軟質樹脂管の引き抜き方向に対するチャックリングの拡開を防止する。
【００１５】
また請求項４では、チャックリングを可撓性素材から成型するという手段を採用した。従って、その可撓性により復元性がもたされ、接続作業時に拡径あるいは縮径したチャックリングの再利用が可能となる。特に軟質樹脂管の完全差込によってストッパが抜け出たときに、チャックリングは拡径状態から元の形状に復元する。このときチャックリングの内面が軟質樹脂管を叩くハンマー音が発生するが、このハンマー音を上記クリック音と共に軟質樹脂管が完全に差し込まれたときのシグナルとすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図１は一実施形態に係る継手構造の分解斜視図である。同図において、１はポリエチレン管などの軟質樹脂管、２は軟質樹脂管１の差込みスリーブ２ａを雄ねじ付き胴部２ｂより突出して設けた継手本体、３は継手本体１の胴部２ｂに螺合可能な袋ナットである。４は常態で軟質樹脂管１の外径とほぼ一致した内径を有する略円筒状のチャックリングであり、軸方向にはスリット４ａが形成されると共に、内面には食い込み歯４ｂが形成されている。また、本実施形態においてチャックリング４は合成樹脂などの可撓性のある素材からなり、適宜、拡径あるいは縮径状態から元の形状に復元するものである。
【００１７】
５は一端に軟質樹脂管１の当たり面５ａを設けた断面略コ字状の筒状ストッパであり、上記当たり面５ａにはスリーブ２ａの差込孔５ｂが形成されている。またストッパ５も合成樹脂等の可撓性素材からなり、その外周にはチャックリング４の食い込み歯４ｂと噛合自在な一対の爪５ｃ・５ｃを弾性的に形成している。
【００１８】
図２は、上記継手構造の組立要領を示した断面図である。同図に従って各構成部材をさらに詳述すると、チャックリング４は、円錐状の先端テーパ部４ｃと、通常の筒体状の水平部４ｄとを連続形成した外形を有する。また、このチャックリング４の内径（食い込み歯４ｂにより形成される内径をいう）は、上述の通り、常態で軟質樹脂管１の外径とほぼ一致すると共に、外径はその後端が常に継手本体２の胴部２ｂ先端と当接するようにサイズ設定されている。
【００１９】
これに対して袋ナット３には、その内部に継手本体２の胴部２ｂと螺合可能な雌ねじ部３ａを形成すると共に、段部３ｂを介してチャックリング４の上記水平部４ｄと平行する内面圧接部３ｃを形成してなる。また、袋ナット３の先端側には内面圧接部３ｃと連続してチャックリング４のテーパ部４ｃと同じ傾きを有する内面テーパ部３ｄが形成され、軟質樹脂管１の挿通孔３ｅに通ずる。ここで袋ナット３の内面圧接部３ｃは、常態にあるチャックリング４の水平部４ｄよりも小径にサイズ設定することで、チャックリング４を縮径可能としている。
【００２０】
一方、ストッパ５は、軟質樹脂管１の外径とほぼ一致する内径を有し、且つ、チャックリング４を所定量拡径可能な外径を有する。この実施形態では、チャックリング４に挿入することで、チャックリング４の先端テーパ部４ｃを袋ナット３の段部３ｂと当接可能な位置までチャックリングを拡径するサイズに上記外径を設定した。
【００２１】
さらに継手本体２のスリーブ２ａ奥端には、該スリーブ２ａと胴部２ｂと環状空間２ｃを形成し、この環状空間２ｃをストッパ５の収容部２ｃとしている。また、収容部２ｃにおいて胴部２ｂの内径はストッパ５の外径とほぼ一致するように設定している。
【００２２】
次に上記継手構造による軟質樹脂管１の接続作業を説明すると、先ず図２に示すように、チャックリング４にストッパ５を挿入し、チャックリング４を拡径した状態で継手本体２のスリーブ２ａにストッパ５の差込孔５ｂを差し込む。そして、袋ナット３を継手本体２に螺合するが、このときチャックリング４は、その後端が継手本体２の胴部２ｂと当接しており、且つ、ストッパ５によって拡径された状態にあって、袋ナット３の段部３ｂはチャックリング４の先端テーパ部４ｃと当接状態にある。従って、この状態では袋ナット３をこれ以上締め込むことはできない。つまり、軟質樹脂管１を差し込む以前に、袋ナット３が不用意に廻ることを防止している。
【００２３】
なお、この実施形態では、段部３ｂがチャックリング４の先端テーパ部４ｃと当接するまでは袋ナット３を継手本体２に螺合可能とした。これにより軟質樹脂管１の差込作業前に、継手構造をセッティングしておくことができるので、軟質樹脂管１の差込作業を容易に行うことができる。
【００２４】
上記要領で継手構造のセッティングが完了すれば、軟質樹脂管１を継手本体２のスリーブ２ａに差し込む。そして、軟質樹脂管１をスリーブ２ａの奥端に向かって完全に差し込むことにより、軟質樹脂管１の管端がストッパ５の当たり面５ａに作用して、図３に示すように、ストッパ５はチャックリング４から抜け出て、最終的には継手本体２の収容部２ｃに押し込まれる。この段階で、軟質樹脂管１の差込作業は終了する。
【００２５】
差込作業が終了したとき、ストッパ５の爪５ｃは、収容部２ｃにより内方向に変形し、そのエッジ５ｄが軟質樹脂管１に食い込み、軟質樹脂管１を継手本体２に仮固定することができる。このため、袋ナット３を締め込む際、軟質樹脂管１を手で支えておくという煩わしさがなく、袋ナット３の締め込み作業性を向上することができる。また、軟質樹脂管１は一対の内側エッジ５ｄで挟持されるため、軟質樹脂管１の不用意な回転も防止される。なお、本実施形態では爪５ｃの数を２つとしたが、その数はこれに限定されず、１つまたは３つ以上であってもよい。
【００２６】
一方、軟質樹脂管１の差込作業にあって、ストッパ５の移動時には、爪５ｃが順次、チャックリング４の食い込み歯４ｂと弾性的に噛合して、クリック音が発生すると共に、作業者の手指にはクリック音発生時の衝撃が伝わる。これに加えて、ストッパ５が収容部２ｃに完全に収容された時点では、チャックリング４が元の状態に復元することにより、食い込み歯４ｂが軟質樹脂管１を叩くハンマー音が発生する。よって作業者は、クリック音及びハンマー音による聴覚、並びに衝撃による感触によって、軟質樹脂管１が継手本体２のスリーブ２ａに十分に差し込まれたことを容易且つ確実に確認することできる。
【００２７】
上記要領で軟質樹脂管１の差込みが完了すれば、このとき初めて袋ナット３を締め込むことができる。即ち、軟質樹脂管１の差込完了と同時に、チャックリング４はその可撓性により元の形状に復元し、それまで袋ナット３の段部３ｂと当接状態にあったチャックリング４の先端テーパ部４ｃは下方に移動して、上記当接状態が解除されるからである。つまり、軟質樹脂管１の差込量が不足している場合は、チャックリング４からストッパ５が抜け出ず、拡径状態が維持される。このため、不用意な袋ナット３の締め込みは規制され、接続不良を回避することができる。
【００２８】
続いて、袋ナット３を締め込むことによって、その内面圧接部３ｃが順次、チャックリング４の先端テーパ部４ｃ、水平部４ｄに圧接作用して、チャックリング４を縮径させる。そして、図４に示したように、袋ナット３の段部３ｂが継手本体２のスリーブ２ａに当接した時点で、袋ナット３の締め込み作業は終了する。
【００２９】
なお、本実施形態では、図１に示されるように、チャックリング４の後端に凸部４ｅを設けると共に、継手本体２の胴部２ｂには上記凸部４ｅが係合可能な切欠部２ｄを設けたので、袋ナット３の締め込みに伴う軟質樹脂管１およびチャックリング４の共回りを防止することができる。
【００３０】
図５は、上記継手構造における袋ナット３の締め込みトルクの変移を示したものである。図示されるように、袋ナット３の内面圧接部３ｃがチャックリング４の先端テーパ部４ｃに作用する間は、当該トルクはリニアに上昇し続け、その後、内面圧接部３ｃがチャックリング４の水平部４ｄに作用し始めた時点で当該トルクは落ち込み、低トルクの状態で一定する。つまり、締め込みトルクは、内面圧接部３ｃが水平部４ｄに作用しているときは、チャックリング４の弾性復元による水平部４ｄと内面圧接部３ｃの摩擦力と、袋ナット３自体の螺合摩擦力に見合ったところまで低下する。
【００３１】
このように上記継手構造によれば、チャックリング４の外形に水平部４ｄを設けると共に、これに圧接作用する袋ナット３の内面圧接部３ｃを上記水平部４ｄと平行して設けることにより、袋ナット３を締め込んでいっても従来のように当該トルクが上昇し続けることがない。また、袋ナット３の締め込みトルクは、内面圧接部３ｃが先端テーパ部４ｃを越えた時点で急激に軽くなり、従来のものよりも遙かに低トルクとなるので、著しく作業性を向上させることができる。
【００３２】
さらに上記継手構造では、袋ナット３の締め込み量に関係なくチャックリング４による軟質樹脂管１の締め付け力が一定となるから、常に適正な締め付け力で軟質樹脂管１を固定することができる。従って、袋ナット３の多少のゆるみが発生しても、軟質樹脂管１は一定の締め付け力で固定されているため、軟質樹脂管１の抜けや漏水等の不都合が生じることはない。なお、軟質樹脂管１の締め付け力は、袋ナット３の内面圧接部３ｃとチャックリング４の水平部４ｄの径の大きさに依存するため、当該締め付け力は袋ナット３とチャックリング４の設計段階で調整することができる。
【００３３】
さらに上記実施形態では、袋ナット３の内面テーパ部３ｄをチャックリング４の先端テーパ部４ｃと同じ傾斜角度としたので、当該先端テーパ部４ｃにかかる圧接力も水平部４ｄと同じになる。このため、袋ナット３の締め込み完了時にその内面とチャックリング４の先端テーパ部４ｃが干渉することを防止できる。また、軟質樹脂管１に抜け方向の力が加わっても、チャックリング４の抜けが防止される。
【００３４】
なお、上記実施形態においてストッパ５は、チャックリング４を拡径し軟質樹脂管１の挿入を容易とするものであるが、チャックリングの取付治具を用いればストッパ５を省略することも可能である。本発明で重要なことは袋ナット３の内面圧接部をチャックリング４の水平部４ｄと平行に設けたことを基本構造とし、袋ナット３の締め込み量に拘わらずチャックリング４の締め付け量を一定化することである。
【００３５】
また、ストッパ５にチャックリング４の食い込み歯４ｂと噛合自在な爪５ｃを設けることや、その内側エッジ５ｄにより軟質樹脂管１を仮固定することなどは、上記基本構造に付加する選択的事項であって、上記実施形態のように全てを採用する必要はなく、目的に応じて選択的に採用するものである。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、袋ナットの内面圧接部をチャックリングの水平部と合致する水平面としたので、常に一定の締め付け力により軟質樹脂管を固定できるため、過剰な締め付けによる軟質樹脂管の損傷等がない。また袋ナットの締め付けトルクも低トルクで一定するので、当該トルク管理が不要となり、軟質樹脂管の接続作業性を飛躍的に向上することができた。また、軟質樹脂管の差し込みも、ストッパの爪が移動するときに発生するクリック音やチャックリングによるハンマー音やその衝撃により確認することができるので、施行ミスを大幅に減らすことができた。
【００３７】
さらに、本出願人の改良型継手構造と比べれば、部品数を減らすことができ、なおかつ、素材もチャックリングおよびストッパを同一の合成樹脂から成型できるなど、低コスト化を図ることができた。特にチャックリングは可撓性を有するため、再利用が可能となった。
【００３８】
さらにストッパに設けた爪の内側エッジにより軟質樹脂管を仮固定するようにしたので、軟質樹脂管を手で支える必要がなく、袋ナットの締め込み作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係る継手構造の分解斜視図
【図２】上記継手構造の片側断面図（軟質樹脂管挿入前）
【図３】同断面図（軟質樹脂管挿入後）
【図４】同断面図（袋ナット締め込み後）
【図５】上記継手構造における袋ナットの締め込みトルクの変移図
【図６】従来の一般的な継手構造を示した断面図
【図７】従来の改良型継手構造を示した断面図
【符号の説明】
１軟質樹脂管
２継手本体
２ａスリーブ
２ｂ雄ねじ付き胴部
２ｃ収容部
２ｄ切欠部
３袋ナット
３ａ雌ねじ部
３ｂ段部
３ｃ内面圧接部
３ｄ内面テーパ部
３ｅ挿通孔
４チャックリング
４ａスリット
４ｂ食い込み歯
４ｃ先端テーパ部
４ｄ水平部
４ｅ凸部
５ストッパ
５ａ当たり面
５ｂ差込孔
５ｃ弾性爪
５ｄ弾性爪の内側エッジ

Claims

継手本体のスリーブに差し込んだ軟質樹脂管を袋ナットの締め込みによりチャックリングを縮径して上記スリーブに締め付けるようにした軟質樹脂管の継手構造において、上記チャックリングは先端テーパ部と水平部を連続形成した外形からなる一方、上記袋ナットは上記胴部雄ねじと螺合可能な雌ねじ部から段部を介してチャックリングの上記水平部と平行する内面圧接部を形成してなり、上記チャックリングに挿入した状態で継手本体のスリーブに差し込み可能な筒状のストッパを備え、該ストッパは、チャックリングを先端テーパ部が袋ナットの段部と当接する位置まで拡径可能な外径を有すると共に、軟質樹脂管が挿入可能な内径を有し、さらに軟質樹脂管の管端と当接してチャックリングから抜け出し可能な当たり面を形成してなり、上記チャックリングの内面には食い込み歯を形成すると共に、上記ストッパには上記食い込み歯と弾性的に噛合する爪を突設し、上記継手本体は、スリーブ奥端に上記チャックリングから抜け出た上記ストッパの収容部を形成してなり、該収容部は、ストッパの収容時に爪をストッパ内部に押し込み、爪の内側エッジを軟質樹脂管に圧接可能としたことを特徴とした軟質樹脂管の継手構造。
チャックリングの後端には凸部を設けると共に、継手本体の胴部には上記凸部が係合可能な切欠部を設けた請求項１記載の軟質樹脂管の継手構造。
袋ナットには内面圧接部と連続してチャックリングのテーパ部と同じ傾斜角度を有する内面テーパ部を形成した請求項１または請求項２記載の軟質樹脂管の継手構造。
チャックリングは可撓性素材からなる請求項１から請求項３のうち何れか一項記載の軟質樹脂管の継手構造。