JP3550342B2 - 自在継手及び伸縮自在継手 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば通信用ケーブル等を挿通して地中に埋設される自在継手及び伸縮自在継手に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、この種の自在継手としては、図8に示すものが知られている。この自在継手51は、筒状をなすアダプタ52と、同アダプタ52に対して傾動可能な内筒53と、同内筒53に対して摺動可能な外筒54を備えている。
【0003】
前記アダプタ52の後側(図8において右側)の端部には球殻状受口52aが設けられ、同球殻状受口52aの内周面は凹球面状に形成されている。又、前記内筒53の前端部には外周面が凸球面状をなす摺動リング55が螺合されている。そして、この摺動リング55の外周面が前記球殻状受口52aの内周面と当接するように内筒53はアダプタ52に接続されている。又、前記アダプタ52の後端部外周面にはリング状をなす押え金具56が螺合され、同押え金具56の後端部は内周面が前記球殻状受口52aの内周面に連なる凹球面状に形成されている。従って、図8に示すように押え金具56がアダプタ52に螺合されているときには、摺動リング55が押え金具56の内周面と係合し、摺動リング55はアダプタ52に対して離脱不能にされる。その結果、内筒53はアダプタ52に対して離脱不能かつ傾動可能に連結される。
【0004】
一方、前記内筒53の後端部には前記外筒54の前端側が摺動可能に外嵌されている。又、外筒54の前端部にはナット57が螺合され、その螺合状態において内外両筒53,54が離脱不能かつ摺動可能に連結されている。なお、図8において、58は内筒53の後端部に設けられたストッパリングであり、同リング58がナット57と当接することにより、内外両筒53,54の離脱防止が図られている。又、前記アダプタ52、内筒53、外筒54、摺動リング55、押え金具56、ナット57、及びストッパリング58は、黄銅等の金属材料にて形成され、その表面には腐食を防ぐためのメッキが施されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記自在継手51は摺動リング55をアダプタ52に対して離脱不能にするために、摺動リング55の外周面を前記球殻状受口52aの内周面に当接した状態で押え金具56を前記アダプタ52の後端部外周面に螺合していた。即ち、摺動リング55をアダプタ52に対して離脱不能にするために押え金具56を必要とし、同押え金具56のために自在継手51を構成する部品点数が多くなっていた。又、摺動リング55をアダプタ52に対して離脱不能にするために、アダプタ52に押え金具56を螺合させなければならず組み付け作業が煩雑となっていた。
【0006】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は低コストで作業性の良い自在継手及び伸縮自在継手を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、自在継手に係る請求項1に記載の発明は、端部内周面に凹球面状の係合面を有する第1の筒と、前記係合面と対応する凸球面状の外周面を有する摺動部材が端部に設けられ、同摺動部材を介して前記第1の筒に対して傾動自在かつ離脱不能に連結される第2の筒とを備え、前記摺動部材を弾性材により構成し、前記第2の筒の端部近傍の外周面には第1の係止部が突設されると共に、リング状に形成された前記摺動部材の内周面には前記第1の係止部の挿通を許容する第1の案内溝が形成され、前記第2の筒は摺動部材に対して内嵌された状態において回動可能とされていることを要旨とする。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の自在継手において、前記摺動部材と前記第1の係止部との間には摺動部材に対する第1の係止部の食い込みを防止するための食込防止手段が設けられていることを要旨とする。
【0010】
伸縮自在継手に係る請求項3に記載の発明は、端部内周面に凹球面状の係合面を有する第1の筒と、前記係合面と対応する凸球面状の外周面を有する摺動部材が端部に設けられ、同摺動部材を介して前記第1の筒に対して傾動自在かつ離脱不能に連結される第2の筒とを備え、前記摺動部材を弾性材により構成した自在継手を備え、前記第1の筒及び第2の筒の少なくとも一方に対して摺動可能に連結される第3の筒を備えたことを要旨とする。
【0011】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の伸縮自在継手において、前記第2の筒の内周又は第3の筒の外周には前記第3の筒の摺動量を規制する第2の係止部が設けられ、前記第3の筒の外周又は第2の筒の内周には前記第2の係止部と当接係止可能なストッパが設けられ、前記ストッパには同ストッパに対する前記第2の係止部の挿通を許容する第2の案内溝が形成されていることを要旨とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を伸縮自在継手に具体化した一実施形態を図1〜図7に従って説明する。
【0013】
図1に示すように、本実施形態に係る伸縮自在継手11は、第1の筒としての固定継手12と、第2の筒としての可動継手13と、摺動部材としての摺動リング14と、第3の筒としての摺動継手15及びスリーブ管16とを備えている。
【0014】
前記固定継手12は合成樹脂からなる筒状の部材であって、その後端側(図1において右端側)の端部には球殻状をなす係合部12aが設けられている。この係合部12aの内周面には凹球面状の係合面12bが形成されるとともに、その開口縁部12cの内径は係合部12aの最大内径よりも若干小さな径に形成されている。一方、図1,2に示すように、固定継手12の前端部外周面上には固定継手12の軸心O1を中心として点対称となる位置に第2の係止部としての係止爪12dが2つ突出形成されている。そして、前記固定継手12の前端部は前端側がラッパ状に形成された合成樹脂からなるスリーブ管16の後端部に対して摺動可能に且つ回動可能に内嵌されている。
【0015】
図1に示すように、前記スリーブ管16は例えば2点鎖線にて図示する構造物の壁部Wに埋設固定されている。図1,3に示すように、前記スリーブ管16の後端部近傍の内周面上には周方向へ全周に亘って幅広のストッパとしての突条17が突出形成され、同突条17の内径は固定継手12の前端側外径と略同寸法に形成されている。そして、突条17の前側面に前記係止爪12dが当接係止することで、固定継手12のスリーブ管16に対する摺動を規制するようになっている。
【0016】
前記突条17の軸方向略中央位置には凹溝17aが周方向へ向け形成され、同凹溝17aには固定継手12とスリーブ管16との間の気密を保持するOリング18が挿入されている。また、前記突条17にはスリーブ管16に固定継手12を内嵌する際に、前記両係止爪12dを挿通案内する第2の案内溝としての2つのガイド溝17bが軸心O1を中心として点対称となる位置に形成されている。
【0017】
前記可動継手13は合成樹脂からなる筒状の部材であって、その前端部外周面上には可動継手13の軸心O2を中心として点対称となる位置に第1の係止部としての係止爪13aが2つ突出形成されている。前記可動継手13の前端側は固定継手12における係合部12a内に挿入され、その外周には弾性材たる合成ゴムからなる中実状の摺動リング14が設けられている。前記摺動リング14の外周面は凸球面状をなす凸球面14aに形成され、同凸球面14aは前記係合部12aの係合面12bに対して摺動可能に当接している。なお、前記凸球面14aには係合面12bに対する滑りを良くするためのフッ素樹脂コーティングが施されている。
【0018】
ここで、前記摺動リング14は合成ゴムからなっているため、冷めた状態ではほとんど変形を起こさず、温めると弾性変形しやすく軟化するようになっている。そして、前記摺動リング14の内周面上における軸方向略中央位置には、凹溝14bが周方向へ向け形成され、同凹溝14bには摺動リング14と可動継手13との間の気密を保持するOリング19が配置されている。又、摺動リング14の内周面上には摺動リング14に可動継手13を内嵌する際に、前記両係止爪13aを挿通案内する第1の案内溝としての2つのガイド溝14cが軸心O2を中心として点対称となる位置に形成されている。
【0019】
前記摺動リング14の外周面(凸球面14a)上において前記内周面側の凹溝14bよりも若干後端側の位置には凹溝14dが周方向へ向け形成され、同凹溝14dには摺動リング14と固定継手12の係合部12aとの間の気密を保持するOリング20が配置されている。また、前記摺動リング14の前側面にはステンレスからなる食込防止手段としての食込防止リング21が取着され、同食込防止リング21は摺動リング14に対する係止爪13aの食い込みを防止するようになっている。そして、前記食込防止リング21の外径は前記固定継手12における係合部12aの開口縁部12cの内径よりも小さく、かつ前記両ガイド溝14cの内底面間の距離よりも長く形成される一方、食込防止リング21の内径は摺動リング14の内径と略同寸法に形成されている。
【0020】
図4に示すように、前記食込防止リング21には摺動リング14の両凹溝14bと対応する位置に凹溝14bの断面形状と同形状の切欠き21aが軸心O2を中心として点対称となる位置に2つ形成され、両切欠き21aには前記両係止爪13aがそれぞれ挿通可能となっている。また、図1に示すように、可動継手13の後端部内周面上には突条30、凹溝30a、第2の案内溝としてのガイド溝30b、及びOリング31が設けられている。なお、これらの突条30、凹溝30a、ガイド溝30b及びOリング31は、前記スリーブ管16における突条17、凹溝17a、ガイド溝17b、及びOリング18のそれぞれに相当するものである。
【0021】
図5に示すように可動継手13において傾動時に固定継手12における係合部12aの開口縁部12cと当接する部位の内周面には、ストッパとしての突条32が周方向へ全周に亘って形成されている。同突条32は可動継手13に対して撓み防止の補強機能を付与するものであり、前記突条32には可動継手13に摺動継手15を内嵌する際に、前記係止爪13aを挿通案内する第2の案内溝としての両ガイド溝32aが設けられている。
【0022】
そして、前記可動継手13には合成樹脂からなる前記摺動継手15が摺動可能に且つ回動可能に内嵌され、同摺動継手15の前端部外周面上には可動継手13の軸心O2を中心として点対称となる位置に第2係止部としての係止爪15aが2つ形成されている。前記両係止爪15aは各ガイド溝30b,32aに対して挿通可能となっており、且つ突条32の前側面に対して当接係止するようになっている。又、前記Oリング31にて可動継手13と摺動継手15との間の気密が保持されるようになっている。
【0023】
前記摺動継手15の後端部には、摺動継手15の前端部側の径より大きな径を有する拡径部15bが勾配部15cを介して延出形成されている。同拡径部15bの後端部内周面上には突条35、凹溝35a、及びOリング36が設けられている。なお、これらの突条35、凹溝35a、及びOリング36は、前記スリーブ管16における突条17、凹溝17a、及びOリング18にそれぞれ相当するものである。図1において、前記拡径部15b内には突条35と略同寸法の外径を有するスリーブ管S(2点鎖線にて図示する。)が挿入されるようになっており、前記Oリング36にて拡径部15bとスリーブ管Sとの間の気密が保持できるようになっている。そして、本実施形態では、前記固定継手12、可動継手13、及び摺動リング14にて自在継手40が構成されている。
【0024】
なお、図1,5では説明の便宜上、各係止爪12d,13a,15aがそれぞれ対応する各ガイド溝17b,14c,30b,32aに対して、挿通可能状態に配置されている。しかし実際には、スリーブ管16及び可動継手13はそれぞれ軸心O1,O2を中心として周方向に略90度回転するように配置され、それぞれの部材の抜けが防止されている。
【0025】
次に、本実施形態の伸縮自在継手11及び自在継手40の組み付け方法を説明する。
まず、固定継手12の係合部12a内に摺動リング14を挿入する。その際には、予め摺動リング14を温めて弾性変形しやすいように軟化させる。そして、図6に示すように、軟化させた摺動リング14を斜めに傾けた状態で挿入し、続いて図7に示すように、係合部12a内に入りきっていない摺動リング14の残り部分を弾性変形させつつ圧入する。そして、圧入完了後、摺動リング14を固定継手12に対して図1に示すような状態に配置する。
【0026】
そして、摺動リング14の両ガイド溝14cに可動継手13の両係止爪13aがガイドされるように、可動継手13の前端部を摺動リング14内に挿入する。すると、可動継手13は前記係止爪13aが凹溝14bの途中に配置されたOリング19を外方へ押しのけ、且つ切欠き21aを通過する。そして、係止爪13aが切欠き21aを通過したところで可動継手13を周方向へ略90度回転させる。その後、前記摺動リング14が係合部12aの係合面12bと凸球面14aが面接触した状態で冷えて硬化すると、可動継手13は摺動リング14に対して離脱不能となる。
【0027】
次に、可動継手13の両ガイド溝30b,32aに摺動継手15の両係止爪15aがガイドされるように、摺動継手15を可動継手13内に挿入する。すると、摺動継手15は前記係止爪15aがOリング31を押しのけつつガイド溝30bを通過し、さらにガイド溝32aも通過する。そして、係止爪15aがガイド溝32aを通過したところで摺動継手15を周方向へ略90度回転させる。すると、摺動継手15は可動継手13に対して摺動可能で、かつ係止爪15aが突条32に当接係止することで摺動継手15の可動継手13に対する抜けが防止される。
【0028】
固定継手12の前端側外周にスリーブ管16を挿入する際には、前記摺動継手15を可動継手13内に挿入する方法と同様の方法で行う。
従って、本実施形態の伸縮自在継手11及び自在継手40によれば、以下のような効果を得ることができる。
【0029】
(1)本実施形態では、固定継手12の係合部12a内に温めて軟化させた中実状の摺動リング14を弾性変形させながら挿入し、その摺動リング14内に可動継手13を挿入するようにした。そのため、係合部12a内に容易に摺動リング14を挿入することができ、伸縮自在継手11及び自在継手40の組立を容易に行うことができる。又、摺動リング14は中実状に形成され、冷めた状態では硬化し変形しなくなる。従って、本実施形態の自在継手40は従来の自在継手51に比べて押え金具56が不要となり部品点数が少なく低コストで構成できる。又、係合部12a内に摺動リング14を配置する際には、摺動リング14を係合部12aの係合面12bから圧入するだけなので、従来の自在継手51のように押え金具56の螺合作業を必要とせず作業性を良くすることができる。
【0030】
(2)本実施形態では、摺動リング14の内周面上に2本のガイド溝14cを設け、可動継手13の前端部外周面上に前記ガイド溝14cに対応する2つの係止爪13aを設けた。そのため、摺動リング14内に可動継手13を挿入する際には、摺動リング14の両ガイド溝14cに可動継手13の両係止爪13aがガイドされるように可動継手13を摺動リング14内に挿入すると共に、係止爪13aが食込防止リング21の切欠き21aを通過したところで、可動継手13を周方向へ略90度回転させるだけで、可動継手13を摺動リング14に対して摺動可能でかつ離脱不能にできる。従って、可動継手13に摺動リング14を容易に組み付けできると共に、可動継手13の摺動リング14に対する抜けを防止することができる。又、固定継手12とスリーブ管16及び可動継手13と摺動継手15との関係においても同様の効果を奏する。
【0031】
(3)本実施形態では、摺動リング14の前側面にステンレスからなる食込防止リング21を取着した。従って、摺動リング14の前側面において、係止爪13aから摺動リング14に加えられる押圧力が食込防止リング21の側面全体を介して伝えられるため、係止爪13aが摺動リング14に食い込むことが防止され、摺動リング14の耐久性を向上させることができる。
【0032】
(4)本実施形態では、摺動リング14の凸球面14aにフッ素樹脂コーティングを施した。従って、摺動リング14は、係合面12bに対して滑りがよくなる。
【0033】
(5)本実施形態では、摺動リング14の凹溝14b,14dに、Oリング19,20をそれぞれ設けた。従って、前記Oリング19,20にて摺動リング14と係合面12b及び摺動リング14と可動継手13との間の気密性をそれぞれ高めることができる。又、固定継手12とスリーブ管16及び可動継手13と摺動継手15との関係においてもOリング18及びOリング31にて同様の効果を奏する。
【0034】
(6)本実施形態では、可動継手13における傾動時に固定継手12の開口縁部12cと当接する部分の内周部に突条32が形成されている。従って、突条32により可動継手13に固定継手12の係合部12aが押圧当接した際、可動継手13が撓むことを防ぐことができる。
【0035】
(7)本実施形態では、前記固定継手12、可動継手13、摺動継手15、及びスリーブ管16を合成樹脂にて形成した。従って、自在継手40を有する伸縮自在継手11は従来の金属にて構成した自在継手51に比べ軽量で且つ腐食に対して強くすることができ、又、低コストで製作することができる。加えて、従来技術の自在継手51では内部のバリなどの仕上げ不良があると、その内部に挿入されるケーブルを損傷することがあった。しかし、そのほとんどが合成樹脂製の部品から構成される自在継手40(伸縮自在継手11)の内部にバリなどの仕上げ不良があったとしても、合成樹脂製のバリは金属製のバリに比べ柔らかくケーブルを損傷させることがない。従って、自在継手40(伸縮自在継手11)内部にケーブルを挿入する際、バリによりケーブルを損傷させることがない。
【0036】
なお、上記実施形態は以下のような別例に変更して具体化してもよい。
・前記実施形態では、固定継手12、可動継手13、摺動継手15、及びスリーブ管16を合成樹脂にて形成していたが、金属にて形成してもよい。
【0037】
・前記実施形態では、摺動リング14に可動継手13を挿入した際、可動継手13を周方向へ略90度回転させ、可動継手13を摺動リング14に対して離脱不能にしていた。しかし、可動継手13の摺動リング14に対する周方向への回転角度は略90度に限らず、可動継手13が摺動リング14から抜けない角度、即ち、係止爪13aとガイド溝14cが軸方向において同一線上にならない角度なら何度でもよい。
【0038】
・前記実施形態では、ストッパ兼補強部として突条32を設けていたが省略してもよい。なお、この場合は、突条30がストッパとして機能することになる。
・前記実施形態では、食込防止リング21をステンレスにて形成していたが、ステンレス以外の金属又は合成樹脂にて形成してもよい。
【0039】
・前記実施形態では、食込防止リング21を設けていたが省略してもよい。
【0040】
・前記実施形態では、摺動リング14を合成ゴムにて形成していたが、冷めた状態ではほとんど変形をおこさず、温めると弾性変形しやすく軟化する弾性材ならばシリコンゴム等にて形成させてもよい。
【0041】
・前記実施形態では、スリーブ管16の前端近傍内周面上に突条17、凹溝17a、ガイド溝17b、及びOリング18を設け、固定継手12の前端部外周面上に係止爪12dを設けていたが、この代わりに、スリーブ管16の後端近傍内周面上に係止爪12dを設け、固定継手12の前端部外周面上に突条17、凹溝17a、ガイド溝17b、及びOリング18を設けてもよい。又、このような変更を、可動継手13の内周面上の突条30、凹溝30a、ガイド溝30b、Oリング31、突条32、及びガイド溝32aと、摺動継手15の外周面上の係止爪15aとにおいて具体化してもよい。
【0042】
・前記実施形態では、固定継手12に対してスリーブ管16を外嵌させるように構成していたが、固定継手12に対してスリーブ管16を内嵌させるように構成してもよい。この場合、スリーブ管16の後端近傍外周面上に突条17、凹溝17a、ガイド溝17b、及びOリング18を設け、固定継手12の前端部内周面上に係止爪12dを設ける。或いは、スリーブ管16の後端近傍外周面上に係止爪12dを設け、固定継手12の前端部内周面上に突条17、凹溝17a、ガイド溝17b、及びOリング18を設ける。又、このような変更を可動継手13と摺動継手15との間において具体化してもよい。
【0043】
・前記実施形態では、係止爪13a及びガイド溝14cをそれぞれ2つずつ設けていたが、係止爪13a及びガイド溝14cをそれぞれ1つ又は3以上設けてもよい。なお、このような変更を係止爪12d,15a及びガイド溝17b,30bにおいて具体化してもよい。
【0044】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる請求項に記載した発明以外の技術的思想について、それらの効果と共に以下に記載する。
(イ)前記第2の筒の外周又は第3の筒の内周には前記両筒の摺動に伴う抜けを規制する第2の係止部が設けられ、前記第3の筒の内周又は第2の筒の外周には前記第2の係止部が当接係止可能なストッパが設けられ、前記ストッパには同ストッパに対する前記第2の係止部の挿通を許容する第2の案内溝が形成されている伸縮自在継手。
【0045】
【発明の効果】
請求項1,2に記載の発明によれば、摺動部材は第1の筒における凹球面状の内周面を有する端部に対して弾性変形させながら挿入でき、このため自在継手の部品点数を減らすことができる。従って、低コストで作業性を良くすることができる。
【0046】
さらに、第1の筒と第2の筒との組み付け作業を容易に行うことができる。
請求項2に記載の発明によれば、さらに、摺動部材の耐久性を向上できる。
【0047】
請求項3,4に記載の発明によれば、摺動部材は第1の筒における凹球面状の内周面を有する端部に対して弾性変形させながら挿入でき、このため自在継手の部品点数を減らすことができる。従って、低コストで作業性を良くすることができる自在継手を備える伸縮自在継手を得ることができる。
請求項4に記載の発明によれば、さらに、第2の筒と第3の筒との組み付け作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態における伸縮自在継手の正断面図。
【図2】図1の固定継手におけるA−A線矢視断面図。
【図3】図1のスリーブ管におけるB−B線矢視断面図。
【図4】本実施形態における食込防止リングの正面図。
【図5】本実施形態における伸縮自在継手の正断面図。
【図6】固定継手内に摺動リングを挿入する際の説明図。
【図7】固定継手内に摺動リングを挿入する際の説明図。
【図8】従来技術における自在継手の部分正断面図。
【符号の説明】
11…伸縮自在継手、12…第1の筒としての固定継手、12b…係合面、12d,15a…第2の係止部としての係止爪、13…第2の筒としての可動継手、13a…第1の係止部としての係止爪、14…摺動部材としての摺動リング、14c…第1の案内溝としてのガイド溝、15…第3の筒として摺動継手、16…第3の筒としてのスリーブ管、17…ストッパとしての突条、17b,30b,32a…第2の案内溝としてのガイド溝、21…食込防止手段としての食込防止リング、32…ストッパとしての突条、40…自在継手。
Claims (4)
- 端部内周面に凹球面状の係合面を有する第1の筒と、前記係合面と対応する凸球面状の外周面を有する摺動部材が端部に設けられ、同摺動部材を介して前記第1の筒に対して傾動自在かつ離脱不能に連結される第2の筒とを備え、前記摺動部材を弾性材により構成し、
前記第2の筒の端部近傍の外周面には第1の係止部が突設されると共に、リング状に形成された前記摺動部材の内周面には前記第1の係止部の挿通を許容する第1の案内溝が形成され、前記第2の筒は摺動部材に対して内嵌された状態において回動可能とされている自在継手。 - 前記摺動部材と前記第1の係止部との間には摺動部材に対する第1の係止部の食い込みを防止するための食込防止手段が設けられている請求項1に記載の自在継手。
- 端部内周面に凹球面状の係合面を有する第1の筒と、前記係合面と対応する凸球面状の外周面を有する摺動部材が端部に設けられ、同摺動部材を介して前記第1の筒に対して傾動自在かつ離脱不能に連結される第2の筒とを備え、前記摺動部材を弾性材により構成した自在継手を備え、前記第1の筒及び第2の筒の少なくとも一方に対して摺動可能に連結される第3の筒を備えた伸縮自在継手。
- 前記第2の筒の内周又は第3の筒の外周には前記第3の筒の摺動量を規制する第2の係止部が設けられ、前記第3の筒の外周又は第2の筒の内周には前記第2の係止部と当接係止可能なストッパが設けられ、前記ストッパには同ストッパに対する前記第2の係止部の挿通を許容する第2の案内溝が形成されている請求項3に記載の伸縮自在継手。
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