JP4097309B2

JP4097309B2 - 管継手

Info

Publication number: JP4097309B2
Application number: JP29354097A
Authority: JP
Inventors: 公一美奈川; 研二三根; 守泰鎌田
Original assignee: ブリヂストンフローテック株式会社
Priority date: 1997-10-10
Filing date: 1997-10-10
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2017-10-10
Also published as: JPH11118081A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はワンタッチ操作により結合離脱する管継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ワンタッチ操作により結合離脱する管継手として、例えば実公開昭５９−４７１９０号公報に示れている管継手がある。これは図１５に示すように継手本体８０とコレット９０とよりなり、継手本体８０には内周に入口側が小径となし深部側が大径とした円錐台の傾斜面８１が形成された嵌合孔８２を備え、コレット９０には嵌合孔８２より大きい径のフランジ部９１が備えられると共に、コレット９０の先端に嵌合孔８２の径方向に弾性変形しうる複数のア−ム部９２が備えられている。そして、ア−ム部９２の先端内側にはコレット９０を貫通する管体５０に対してその外周面に食い込む爪部９３が備えられ、ア−ム部９２の外側は傾斜面８１に摺接する構造としたものである。そして、嵌合孔８２内に管体５０に接触する弾性シ−ルリング８３を嵌め込んでなるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かかる管継手にあって、コレット９０は管体５０に食い込む爪部９３を備えるために硬質材料、例えばセラミック製又は金属製等の材料で形成する必要があるが、一般的にはセラミックは比較的脆く、特に変形させると容易に割れる性質のものであるため、弾性変形させるコレット９０の材料としては採用できない。
【０００４】
従って、このコレット９０は金属加工によって形成する必要があるが、これを金属加工によって製作する場合でも、コレット９０が複数のア−ム部をもつ複雑な形状であるため、製作は数段階の工程を経る必要があり、製造コストが高価なものとなっていた。
【０００５】
尚、鋳造又は粉体加工等の手段により、複雑な形状を持つ製品の金属加工を１段階の工程で行うことは可能ではあるが、一般に鋳造又は粉体加工等の手段により成型した部品は前記したセラミック製品と同様に比較的脆く、変形させると容易に割れる性質のものであるため、コレット９０における加工方法としては採用できない。
【０００６】
以上のように、従来の管継手においては、コレットの製作が継手製造工程全体の中で大きな部分を占め、かつコストアップの原因ともなっていたが、構造が比較的簡単でしかもコストが安価な管継手を提供するものである。
【０００７】
又、従来の管継手にあっては、管体を把持する機能は唯一コレットに形成した爪部によるものである。このような管継手にあっては、管体を把持する能力は基本的に管体への爪部の食い込みが深ければ強く、浅ければ弱い。しかし他方では深過ぎる食い込みは管体への切断を招き易く、逆に把持能力の低下に繋がる、という二律背反のもとにある。
本発明による管継手は、コレットと、硬質材料により形成されたロックリングとを別体とすることにより、コレットによる管体の把持力、及び硬質材料により形成されたロックリングによる管体の把持力とを好みの比率で配分することを可能となし、管体への強い把持力を保持したまま、爪部の深過ぎる食い込みによる管体の切断防止を実現するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の課題を解決するためになされたものであって、その要旨は、継手本体とロックリングとコレットとよりなり、継手本体には入口側が小径となし深部側が大径とした円錐台でロックリングとコレットが当接する内周傾斜面が形成され、この内周傾斜面より深部に弾性シ−ルリングを嵌め込む周溝を形成した嵌合孔を備え、当該周溝内に弾性シ−ルリングを装着すると共に、嵌合孔内に嵌め込まれたコレットは先端に嵌合孔の径方向に弾性変形しうる複数のア−ム部が備えられ、更に当該ア−ム部の外周側は前記内周傾斜面に摺接し、かつア−ム部の先端外周がロックリングの内周側に当接する構造とされており、ロックリングは断面横向きのＶ字形をなし、Ｖ字形の開口側を深部に向けて嵌合孔に挿入される管体の外周面に食い込み、ア−ム部の先端内側に、嵌合孔に挿入された管体の外周面に食い込む爪部を形成したこと特徴とする管継手にかかるものである。
さらに、管体の先端内側にコアを嵌め込んだ状態で前記管体が前記嵌合孔内に挿入され、又は、前記嵌合孔内にコアが予め固定され、管体の挿入に際して前記コアに前記管体を嵌め込むことが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の管継手にあっては、管体のロックのための爪を有するロックリングはコレットから分離されて全く別物品とされたものである。即ち、コレットと、硬質材料であるロックリングとを別体とした結果、複雑な形状のコレットを例えば射出成型によって合成樹脂より容易に製造することが可能になると同時に、爪部を構成するロックリングを所望の硬質材料から形成することが可能になり、管体の外周面への食い込みも確実に保証されることとなる。
【００１０】
ロックリングの具体的形態としては、断面が横向きのＶ字形の環状体であって、このＶ字形の開口部側を内向きに即ち深部側に配置することにより管体との結合及び離脱が容易となるものである。
【００１１】
コレットの材質は金属でも合成樹脂でもよいが、コスト的に更には製造の工程上射出成形可能な合成樹脂製のものが好まれる。尚、コレットのア−ム部の外周側は円錐台の内周傾斜面に摺接するものであり、好ましくは円錐台内周傾斜面に略々平行する面をもつ傾斜面とするのがよい。
【００１２】
コレットのア−ム部について更に言及すれば、コレットの長手方向にスリットが形成されて嵌合孔の径方向に弾性変形しうる複数のア−ム部が備えられ、かつ好ましくはア−ム部の先端外周に凹みを形成してロックリングのＶ字形の閉鎖側の内周に当接する構造とされる。更にア−ム部の内側に管体の外周面に食い込む爪部を備えている。爪部は、好ましくはコレット外周傾斜面端部の最も外径の大きくなった部分から近接する位置にあるコレットア−ム部の内周面に備えているのがよい。前者は管体の離脱の際に便ならしめ、後者は管体の結合の際により強固な固定方法ができ上がるというものである。
【００１３】
継手本体の嵌合孔内にＯ−リングとロックリングとコレットが挿入され、然る後に嵌合孔内に管体が嵌め込まれるが、管体の先端内側にはコアが装着されるのが通例である。これはロックリングの爪と管体との噛み合いを確実とするものであって、このコアは管体の先端内側に嵌め込んだ状態で嵌合孔内に挿入されることができるが、場合によっては予めコアを嵌合孔内に固定しておき、管体の挿入に際してはこのコアに管体を嵌め込むようにして一体化することもできる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の管継手を図面をもって更に詳細に説明する。
図１は本発明の管継手の第１例であり、各部材の半裁断面図、図２はその組立半裁断面図、図３はナイロン製の管体を挿入した際の半裁断面図である。
図中、符号１０は黄銅製の管継手本体であり、１１は管体の嵌合孔である。この嵌合孔１１は最深部に段部１２、次いで弾性シ−ルリング１３の装着用周溝１４が溝切り加工され、段部１５を経て入口側が小径となし深部側が大径とした円錐台の内周傾斜面１６が形成されている。尚、弾性シ−ルリング１３は必ずしも断面が円形や楕円形でなくてもよく、例えば断面Ｖ字状のシ−ルリングであってもよい。
【００１５】
一方、合成樹脂製のコレット３０はその先端に嵌合孔１１の径方向に弾性変形しうる複数のア−ム部３１が備えられ、ア−ム部３１の外周側は内周傾斜面１６に摺接する外周傾斜面３２としたものである。このア−ム部３１は軸方向にスリット３３を形成して弾性変形を可能としたもので、好ましくは、そのア−ム部３１の先端外周に凹み（外径の小さい部分）３４と、ア−ム部３１の内周面に管体の外周面に食い込む爪部３５を備えている。
【００１６】
嵌合孔１１内には管体の外周面に食い込む金属製のロックリング４０が嵌め込まれるが、このロックリング４０の形状は具体的には断面が横向きのＶ字形をなし、この開口部４１を内向きに嵌め込んだものであり、その内側端部が管体の外周面に食い込む爪部４２としたものである。即ち、継手本体嵌合孔に組み込まれた状態で、嵌合孔内周傾斜面１６に摺接する外周傾斜面４３、及び入口側が小径となし深部側が大径とした内周傾斜面４４が形成されている。この爪部４５はスリット４３が形成されて弾性変形可能としたものがよい。
【００１７】
図４は本発明の管継手の第２例の半裁断面図である。即ち、この例では、継手本体１０の嵌合孔１１内に予め黄銅製のコア５１を組み込んだもので、管体５０の先端をこのコア５１に嵌め込むことによって結合がなされるものである。
【００１８】
図５は本発明の管継手の第３例の半裁断面図である。即ち、この例では、継手本体１０の嵌合孔１１内に予め黄銅製のコア５１を組み込み、かつ継手本体１０の内周傾斜面１６及びコレット３０のア−ム部３１の外周に形成された外周傾斜面３２に夫々凹み段部１６a 、３２a を形成したものであり、管体５０の結合時にコレット３０に過剰な締め付け力が働かないようにしたものである。
【００１９】
本実施例は内部の圧力等によって管体５０を引き抜く力が働く時、コレット３０及びロックリング４０が管体５０に追随して継手本体１０の内側に沿って移動し、これにより管体５０を締め付け、両者の結合を完全にすることに特徴があるが、この締め付け力が過剰になった場合、ロックリング４０の爪部４２によって管体５０を切断することも考えられる。これを防止するためには、管体５０の結合に十分な締め付け力が得られた後はコレット３０のそれ以上の移動を阻止し、適当な締め付け力を保持することが好ましい。前記凹み段部１６a 、３２a はこのために設けられたものであり、この二つの段部１６a 、３２a を突き当てることによりコレット３０のそれ以上の移動を止め、管体５０に過剰な締め付け力が掛からないようにしたものである。
【００２０】
さて、ここで本発明の管継手の結合及び離脱をこの第３実施例によって説明する。図６は図５に示す第３実施例の管継手本体１０の嵌合孔１１内に管体３０を挿入した際の半裁図、図７は管体５０を引き抜く方向に引っ張るか或いは内部の流体によって入口側に押圧され、ロックリング４０の爪部４２及びコレット３０の爪部３５が管体５０の表面に食い込んだ際の半裁図、図８は二つの段部１６a 、３２a が突き当たりコレット３０のこれ以上の移動を阻止した際の半裁図である。
【００２１】
即ち、図７にて示すように、管体５０を引き抜く方向に引っ張ると、管体５０の表面に食い込んだロックリング４０と、これに押されてコレット３０が入口側へ移動し、先ず、ロックリング４０の外周傾斜面４３と継手本体嵌合孔の内周傾斜面１６とが当接する。この時は未だコレット３０は遊んでいる状態である。更に管体５０が移動すると、コレット３０の外周傾斜面３２と嵌合孔の内周傾斜面１６とが当接するが、この時、ロックリング４０は嵌合孔内周傾斜面１６に圧迫されて固定された状態となり、ロックリングの爪部４２が管体５０の表面に食い込んでいる。更に管体５０が移動すると、コレット３０の外周傾斜面３２は嵌合孔の内周傾斜面１６によって押圧されてその先端が縮径する方向に圧迫され、その爪部３５が管体５０の表面に食い込み結合が完全となる。そして、更にコレット３０が移動して圧縮力が増加する場合には、図８に示すように二つの段部１６a 、３２a が接触し合ってこれ以上の移動を不可能とするものである。
【００２２】
一方、管継手本体１０と管体５０との離脱であるが、図９は管体５０を継手本体１０の深部側に戻した際（第１ステップ）の半裁図であり、図１０は管体５０を引き抜く際（第２ステップ）の半裁図である。即ち、図９に示すように一旦管体５０を継手本体１０の深部側に戻すと、コレット３０の外周傾斜面３２と継手本体嵌合孔の内周傾斜面１６との接触、及びロックリング４０の外周傾斜面４３と継手本体嵌合孔の内周傾斜面１６との接触が解かれる。更に、図１０にてコレット３０の後端３６を内側に押しつつ管体５０を引き抜くならば、コレット３０の先端３７とロックリング４０の内周傾斜面４４とが当接し、ロックリング４０はこの傾斜面４３に沿って拡径し、管体５０へのロックリングの爪部４２の食い込みが解除されることとなる。
この際、コレット３０の先端外周に凹み３４と形成しておき、この凹み３４にてロックリング４０の内周側を押し上げ、これにて爪部３５の管体５０の表面への食い込みを解除して管体５０を引き抜くことができるようにした。
【００２３】
図１１は本発明の管継手の第４例の半裁断面図である。即ち、この例では、嵌合孔１１内の深部側に平行部１１₀ を設けたものであり、これによりロックリング４０による管体５０への過剰な締め付けを防止するタイプのものである。即ち、ロックリング４０による管体５０の切断を防止すると共に、コレット３０による十分な締め付け力を確保するものである。
【００２４】
図１２は本発明の管継手の第５例の半裁断面図である。即ち、この例では、内周傾斜面１６を構成する部位を別の部材（円錐台状スリ−ブ）７０としたものであり、これを継手本体１０に加締め固定したものである。
【００２５】
図１３は本発明の管継手の第６例の半裁断面図である。即ち、この例では、内周傾斜面１６を構成する部位７１を予め継手本体１０よりも薄く形成しておき、この部位７１を絞り加工によって内周傾斜面１６を形成したものである。
【００２６】
図１４は本発明の管継手の第７例の半裁断面図である。即ち、この例では、内周傾斜面１６を構成する部位を別の部材７２としたもので、これを継手本体１０の嵌合孔１１内にセットしたものである。図中、符号７２₀ は嵌合孔１１の内側に嵌められる止めリングである。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の管継手においては、コレットの機能を分割したためにその製作が簡単であり、コストの低減された管継手が得られることとなったもので、その結合及び離脱もワンタッチで行うことができる優れたものとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の管継手の第１例であり各部材の半裁断面図である。
【図２】図２は図１の各部材の組立半裁断面図である。
【図３】図３は図２の管継手に管体を挿入した半裁断面図である。
【図４】図４は本発明の管継手の第２例の半裁断面図である。
【図５】図５は本発明の管継手の第３例の半裁断面図である。
【図６】図６は図５に示す継手本体の嵌合孔内に管体を挿入した際の半裁図である。
【図７】図７は図６の例にあって、管体を引っ張った際の半裁図である。
【図８】図８は図６の例にあって、コレットの移動を阻止した際の半裁図である。
【図９】図９は図６の例にあって、管体を継手本体より離脱する際の第１ステップの半裁図である。
【図１０】図１０は図６の例にあって、管体を継手本体より離脱する際の第２ステップの半裁図である。
【図１１】図１１は本発明の管継手の第４例の半裁断面図である。
【図１２】図１２は本発明の管継手の第５例の半裁断面図である。
【図１３】図１３は本発明の管継手の第６例の半裁断面図である。
【図１４】図１４は本発明の管継手の第７例の半裁断面図である。
【図１５】図１５は従来の管継手の半裁断面図である。
【符号の説明】
１０‥‥管継手本体、
１１‥‥管体の嵌合孔、
１１₀ ‥‥嵌合孔内の深部側の平行部、
１２‥‥嵌合孔の最深部の段部、
１３‥‥弾性シ−ルリング、
１４‥‥周溝、
１５‥‥嵌合孔内の段部、
１６‥‥円錐台の内周傾斜面、
１６a ‥‥内周傾斜面の段部、
３０‥‥合成樹脂製のコレット、
３１‥‥コレットのア−ム部、
３２‥‥コレットの外周傾斜面、
３２a ‥‥外周傾斜面の段部、
３３‥‥ア−ム部の軸方向のスリット、
３４‥‥ア−ム部の先端外周の凹み、
３５‥‥ア−ム部の先端内側の爪部、
４０‥‥ロックリング、
４１‥‥ロックリングのＶ字形開口部、
４２‥‥ロックリングの爪部、
４３‥‥ロックリングの外周傾斜面、
４４‥‥ロックリングの内周傾斜面、
４５‥‥ロックリングのスリット、
５１‥‥コア、
５０‥‥管体、
６０‥‥フランジ付管体、
７０‥‥内周傾斜面を構成する円錐台状スリ−ブ、
７１‥‥内周傾斜面を構成する薄い形状部、
７２‥‥内周傾斜面を構成する部材、
７２₀ ‥‥止めリング。

Claims

継手本体とロックリングとコレットとよりなり、継手本体には入口側が小径となし深部側が大径とした円錐台でロックリングとコレットが当接する内周傾斜面が形成され、この内周傾斜面より深部に弾性シ−ルリングを嵌め込む周溝を形成した嵌合孔を備え、当該周溝内に弾性シ−ルリングを装着すると共に、嵌合孔内に嵌め込まれたコレットは先端に嵌合孔の径方向に弾性変形しうる複数のア−ム部が備えられ、更に当該ア−ム部の外周側は前記内周傾斜面に摺接し、かつア−ム部の先端外周がロックリングの内周側に当接する構造とされており、
ロックリングは断面横向きのＶ字形をなし、Ｖ字形の開口側を深部に向けて嵌合孔に挿入される管体の外周面に食い込み、
ア−ム部の先端内側に、嵌合孔に挿入された管体の外周面に食い込む爪部を形成したことを特徴とする管継手。
管体の先端内側にコアを嵌め込んだ状態で前記管体が前記嵌合孔内に挿入され、又は、前記嵌合孔内にコアが予め固定され、管体の挿入に際して前記コアに前記管体を嵌め込むことを特徴とする請求項第１項記載の管継手。