JP4153023B1 - 配管接続連結具 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトな外観を有しながら耐荷重・耐久性が大きく、且つ、接続配管への装着時に抜け難い構造の配管接続連結具を得る。
【解決手段】結合片部１１に対して両側にそれぞれ支持翼２０を形成し、フランジ部が形成された配管同士の前記フランジ部を当接させた状態で、前記支持翼により前記フランジ部を挟持することで配管同士を連結する一体形成から成る配管接続連結具であって、前記支持翼２０を前記配管のフランジ部に沿った円弧状に形成するとともに、当接させたフランジ部を支持する位置における前記支持翼２０の断面を、コ字状の両側に支持部２３が連続する形状に形成し、前記各支持翼２０の端部近傍位置に開口部３０を形成し、該開口部より端部側の支持翼を外側に折曲し、前記各支持翼２０の折曲部の内側にその頂面に連続し、前記フランジ部の上面に対して係止可能なストッパー部４１を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は端部にフランジ部を有する配管同士を連結するための配管接続連結具に関する。

給湯装置や温水暖房装置においては、所定場所に熱湯や温水を供給するために、配管と配管とを接続して通路を構成している。この通路には、配管と配管の接続部、配管と分岐部品との接続部、配管その他の部品と各種装置との接続部など、多くの接続部が設けられている。これら配管やその接続部は、通路内部に発生する水圧や熱膨張などに伴う圧力、更には温度変化に耐えられるような耐久性を有する構造が要求される。

配管同士の接続部における構造は、例えば図９（ａ）（ｂ）に示すように、それぞれフランジ部を有する配管１と配管２とにおいて、一方の連結部３を他方の連結部３に嵌合して両フランジ部４，４を当接させて接続するように構成されている。そして、フランジ部同士が当接する接続部分において、連結部の嵌合状態を維持するために、フランジ部４，４の端部を、図１０に示すような連結具５で固定する構造が提案されている（例えば特許文献１の段落番号０００４を参照）。

特開平９−１５９０８１号

連結具５は、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、配管１，２におけるフランジ部４，４の当接部分（当接フランジ部）の外周の一部を挟持する一対の外周挟持部６と、その外周挟持部６の両端からほぼ半径方向に延設して当接フランジ部の両端部の一部を挟持する端部挟持部７と、一対の外周挟持部６を一体的に結合するとともにその外周挟持部６を弾性的に挟持方向に付勢する結合バネ部８とを備えて構成されている。

上記した連結具を使用した配管同士の接続部の構造によると、配管同士の当接フランジ部は外周挟持部６と端部挟持部７で形成される断面がコ字型となる部位で固定されるだけであるので、耐荷重や耐久性が十分でないという問題点があった。
また、突出が大きい結合バネ部８を形成し、その反対側に配管径から大きく突出する拡開部を形成しているため、連結具５のクリアランス外径が大きくなり、狭い部分への装着ができないという問題点があった。
更に、連結具に止め爪等の係止手段を設けていないため、配管接続部の装着時、外力などによって配管接続部から抜け易いという問題点があった。

本発明は上記実情に鑑みて提案されたもので、コンパクトな外観を有しながら耐荷重・耐久性が大きく、且つ、接続配管への装着時に抜け難い構造の配管接続連結具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１の発明は、結合片部１１に対して両側にそれぞれ支持翼２０を形成し、フランジ部が形成された配管同士の前記フランジ部を当接させた状態で、前記支持翼により前記フランジ部を挟持することで配管同士を連結する一体形成から成る弾性を有した（バネ性をもった）配管接続連結具であって、次の構成を含むことを特徴としている。
前記支持翼２０を前記配管のフランジ部に沿った円弧状に形成するとともに、当接させたフランジ部を支持する位置における前記支持翼２０の断面を、コ字状の両側に支持部２３が連続する形状に形成する。
前記各支持翼２０の端部近傍位置に開口部３０を形成し、該開口部より端部側の支持翼を外側に折曲する。

請求項２の発明は、請求項1の配管接続連結具において、前記各支持翼２０の折曲部の内側にその頂面に連続し、前記フランジ部の上面に対して係止可能なストッパー部４１を形成して成ることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項１の配管接続連結具において、前記各支持翼２０の前記開口部３０に連続する位置に、配管接続連結具の中央側である前記結合片部側が円弧状となる第二開口部３１を形成して成ることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１の発明が結合片部１１に対して両側にそれぞれ支持翼２０を形成するのに対して、より弾性を有する形状の結合ばね部１２に対して両側にそれぞれ支持翼２０を形成する構成とし、この結合ばね部１２は、各支持翼２０の両側に位置して対峙する支持部２３同士を外側に凸となる断面形状で連結して成ることを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項４の配管接続連結具において、結合ばね部１２と同一の構造で形成された連結ばね部１５を各支持翼２０の中間部位に設けたことを特徴としている。

請求項６は、請求項４若しくは請求項５の配管接続連結具において、前記各支持翼の前記開口部に連続する位置に、配管接続連結具の中央側が円弧状となる第二開口部を形成して成ることを特徴としている。

本発明の配管接続連結具１０によれば、支持翼を配管のフランジ部に沿った円弧状に形成するとともに、当接させたフランジ部を支持する位置における前記支持翼２０の断面を、コ字状の両側に支持部が連続する（ひ字）形状に形成したので、コンパクトな外観を有しながら接続配管への装着時における耐荷重を大きくすることができる。
また、前記フランジ部の上面に対して係止可能なストッパー部４１を支持翼２０に形成したので、接続配管への装着時に配管接続連結具が抜け難い構造とすることができる。

本発明の実施の形態の一例としての配管接続連結具について、図１及び図２を参照しながら説明する。
図１は配管接続連結具の斜視説明図、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）はそれぞれ配管接続連結具の平面説明図、正面説明図、側面説明図、展開説明図、一部の断面説明図である。

本発明の配管接続連結具１０は、図２（ｄ）の展開図に示されるような金属片をプレス加工処理により一体的に形成されるものであって、図１に示すように、結合片部１１と、結合片部１１の側面からそれぞれ両側に延設される支持翼２０とを有して構成されている。

結合片部１１は一枚の方形片から構成され、支持翼部２０同士を連結し、支持翼部同士を開いた場合にこれらを元の位置に戻すばね作用を発揮する（弾性を有する）ように構成されている。

支持翼部２０は、後述する配管の当接フランジ部を覆うようにフランジ部に沿った円弧状となる外周挟持部２１と、その両端から配管のほぼ半径方向に延設して当接フランジ部をそれぞれ挟持する端部挟持部２２，２２と、各端部挟持部２２に対して直交し配管面を支持する支持部２３を具備して構成されている。すなわち、支持翼部２０は、外周挟持部２１、端部挟持部２２及び支持部２３から構成され、当接させたフランジ部を支持する位置における前記支持翼２０の断面がひ字状（コ字状の両側に支持部が連続する形状）に形成されている。また、ひ字状を構成する端部挟持部２２と支持部２３とが接続する部分にコーナーアール２４を形成している（図２（ｅ）参照）。

また、各支持翼２０の端部近傍位置に開口部３０を形成し、この開口部３０より端部側の支持翼２０を外側に開くように折曲して拡開部４０をそれぞれ形成することで、配管側の当接フランジ部に挿入させ易い形状となっている。
拡開部４０の外側面には、各拡開部の上面（折曲部の内側）に頂面を連続し、配管側の当接フランジ部の上面側に方形状の突起とすることにより、当接フランジ部に対して接触して配管接続連結具を係止可能とするストッパー部４１が形成されている。なお、上記例では、ストッパー部４１の突起の形状を方形としたが、三角形等、他の形状であってもよい。

各支持翼２０の開口部３０に臨む位置には、配管接続連結具の中央側である結合片部側が円弧状となる第二開口部（Ｕ字スリット）３１が開口部３０に連続するように形成されている。この第二開口部３１の存在により、支持翼２０に力が加わった際に、第二開口部３１のＵ字付近が変形して拡がり力を分散させることができ、応力の集中を防ぐことで端面からの割れの発生を防止することができる。

続いて、上記構成の配管接続連結具１０の使用の仕方について、図３〜図５を参照しながら説明する。
本発明の配管接続連結具１０は、例えば図３（ａ）に示すように、配管１，２同士を連結するための連結具であり、それぞれフランジ部４を有する配管１と配管２とにおいて、両フランジ部４，４を当接させた当接フランジ部に被せるように固定する。
すなわち、当接フランジ部に対して配管接続連結具１０の支持翼２０の拡開部４０側を装着し、図４（ａ）に示すように、当接フランジ部に沿って押し込むと、結合片部１１に対して支持翼２０が拡開し、更に押し込むことで拡開状態から通常状態になって当接フランジ部の周囲が外周挟持部２２に接触して固定される（図３（ｂ））。配管接続連結具１０の支持翼２０を当接フランジ部に装着するに際して、配管面に拡開部４０における支持部２３ａが接触するとともに、当接フランジ部の側面に対して配管接続連結具１０の端部挟持部２１が接触するので、当接フランジ部に対して配管接続連結具１０が左右にずれることなく確実に装着させることができる。
また、ひ字状を構成する端部挟持部２２と支持部２３とが接続する部分にコーナーアール２４が形成されているので、当接フランジ部に配管接続連結具１０の支持翼２０を押し当てた際に、コーナーアール２４が誘いの役割を果して当接フランジ側へのスムーズな装着を可能とすることができる。

接続された配管内に水圧が発生すると、その圧力で配管の接続中心に対して左配管１と右配管２を左右に分離しようとする力（図３（ａ）の矢印方向に作用するスラスト荷重）が発生する。スラスト荷重は当接フランジ部の各フランジ部４を介して配管接続連結具１０側に作用することになるが、支持翼２０の断面形状がひ字型に形成されており、且つ、フランジ部を挟持する面積が大きいため、従来のコ字型に比較して耐荷重に優れた構造とすることができる。

接続された配管１，２にスラスト荷重が発生した場合、図３（ｂ）における配管の中央軸に対して上下で配管を押える面積（各斜線部分で示す面積）が相違している。すなわち、中央軸の上方で配管１，２を押える面積が少なく、下方で配管１，２を押える面積が多くなる。この状態でスラスト荷重が加わると、配管１，２を押えている面積の少ない上方向は下方向に比べ弱いため、図３（ｃ）に示すように、配管１，２の上方の当接フランジ部で拡がる（例えばフランジ部４同士が間隔ｔ離れる）現象が生じる。
配管１，２の上方で拡がると、ひ字型に絞ったＸ部分に最も力（応力）が加わる。このＸ部分にＵ字型のスリットである第二開口部３１を設けることにより、この部分の剛性は弱くなるが、スラスト荷重が加わった時にＵ字付近が弾性により変形し拡がり力を分散させることができる。
Ｕ字型のスリットがない場合には、スラスト荷重が開口部３０の端面に集中し、端面から割れが発生し易くなる。
上記例では第二開口部（Ｕ字スリット）３１を形成することで、変形は生じるものの割れの発生を防止でき、結果として高いスラスト荷重に対しての耐久性を向上させることができる。

上記のような構造の配管接続連結具１０によれば、当接フランジ部の径に対して各支持翼２０で囲まれた円の径を小さく形成することで、配管装着時に支持翼２０が拡がり結合片部１１を支点として縮まろうとする力が働くことで、配管１，２の当接フランジ部に対して固定される。この際、図５に示すように、各支持翼２０の拡開部４０に設けたストッパー部４１が当接フランジ部の上面に接触することにより、配管接続連結具１０が抜こうとする方向に対してストッパー部４１の先端爪４１ａが引っかかり、抜け防止作用を発揮させることができる。

上記構造の配管連結具によれば、支持翼２０の断面がひ字状（コ字状の両側に支持部が連続する形状）となって配管１，２を囲むように連続的にフランジ部４に沿った円弧状に形成することで、耐荷重を大きくするとともに、配管接続連結具１０のクリアランス外径を従来の配管接続連結具に比較してコンパクトにすることができ、装着箇所の自由度を広げることができる。

図６及び図７は、配管接続連結具の他の実施例を示すもので、図１の実施例と同一の構成となる部分については同一符号を付している。
この例では、図１の配管接続連結具１０が結合片部１１に対して両側にそれぞれ支持翼２０を形成するのに対して、結合ばね部１２に対して両側にそれぞれ支持翼２０を形成するように構成されている。結合ばね部１２は、各支持翼２０の両側に位置して対峙する支持部２３同士を連結するように中央開口部１３を挟んで一対設けられ、各結合ばね部１２の断面形状は、外側に凸となる突起状の断面を形成している。
この例によれば、結合ばね部１２，１２の断面を突起状（外側に凸となる断面形状）に形成しているため、図１の例に比較してこの部分に弾力性を持たせることができ、当接フランジ部に装着するに際して拡開しやすい構造とすることができる。また、結合ばね部１２は支持翼２０間に一対設けられているので、比較的に小さい突出で十分な弾性力を持たせることができる。

図８は、配管接続連結具の他の実施例を示すもので、図６及び図７の実施例と同一の構成となる部分については同一符号を付している。
この例では、図６及び図７の配管接続連結具の構成に対して、結合ばね部１２と同一の構造となるように、側部開口部１６及び外側に凸となる断面形状を有する連結ばね部１５を各支持翼２０の中間部位にそれぞれ設けて構成されている。
この例によれば、結合ばね部１２及び各連結ばね部１５がそれぞれ弾性力を有するので、当接フランジ部に装着するに際して、更にスムーズな拡開動作を発揮させることができる。

本発明の配管接続連結具によれば、コンパクトな外観を有しながら耐荷重が大きく、且つ、接続配管装着時に抜け難い構造の配管接続連結具とすることができ、給湯装置や温水暖房装置における配管接続の装着箇所に応じた有用な部品を提供することができる。

本発明に係る配管接続連結具の実施の形態の一例を示す斜視説明図である。 図１の配管接続連結具を示すもので、（ａ）は正面説明図、（ｂ）は平面説明図、（ｃ）は側面説明図、（ｄ）は展開説明図、（ｅ）は（ａ）のＡ−Ａ断面説明図である。 本発明の配管接続連結具を使用して配管同士の接続を行った場合を示すものであり、（ａ）は側面説明図、（ｂ）は配管接続連結具を正面から見た場合の説明図、（ｃ）はストラス荷重が加わった場合の側面説明図である。 （ａ）は配管の接続部に配管接続連結具を装着する場合の装着途中を示す配管接続連結具の正面方向からの説明図、（ｂ）はこの場合における配管接続連結具の支持翼の断面との位置関係を示す説明図である。 装着時における当接フランジ部に対する配管接続連結具のストッパー部の位置を示す説明図である。 本発明の配管接続連結具の実施の形態の他の例を示す斜視説明図である。 図２の配管接続連結具を示すもので、（ａ）は正面説明図、（ｂ）は平面説明図、（ｃ）は側面説明図、（ｄ）は展開説明図、（ｅ）は（ａ）のＡ−Ａ断面説明図である。 本発明の配管接続連結具の実施の形態の他の例を示す斜視説明図である。 連結具を使用するに際しての配管同士の接続状態を示すもので、（ａ）ｈは配管同士のフランジ部の当接前の状態（一部断面）を示す側面説明図、（ｂ）はフランジ部同士が当接した状態（一部断面）を示す側面説明図である。 従来の連結具を示すもので、（ａ）は正面説明図、（ｂ）は側面説明図である。

符号の説明

１ 配管
２ 配管
４ フランジ部
１０ 配管接続連結具
１１ 結合片部
１２ 結合ばね部
１５ 連結ばね部
２０ 支持翼
２１ 外周挟持部
２２ 端部挟持部
２３ 支持部
３０ 開口部
３１ 第二開口部
４０ 拡開部
４１ ストッパー部

Claims (6)

1. 結合片部に対して両側にそれぞれ支持翼を形成し、フランジ部が形成された配管同士の前記フランジ部を当接させた状態で、前記支持翼により前記フランジ部を挟持することで配管同士を連結する一体形成から成る弾性を有した配管接続連結具であって、
   前記支持翼を前記配管のフランジ部に沿った円弧状に形成するとともに、当接させたフランジ部を支持する位置における前記支持翼の断面を、コ字状の両側に支持部が連続する形状に形成し、
   前記各支持翼の端部近傍位置に開口部を形成し、該開口部より端部側の支持翼を外側に連続的に折曲する
   ことを特徴とする配管接続連結具。
2. 前記各支持翼の折曲部の内側に、その頂面に連続し前記フランジ部の上面に対して係止可能なストッパー部を形成して成る請求項１に記載の配管接続連結具。
3. 前記各支持翼の前記開口部に連続する位置に、配管接続連結具の中央側が円弧状となる第二開口部を形成して成る請求項１に記載の配管接続連結具。
4. 結合ばね部に対して両側にそれぞれ支持翼を形成し、フランジ部が形成された配管同士の前記フランジ部を当接させた状態で、前記支持翼により前記フランジ部を挟持することで配管同士を連結する一体形成から成る配管接続連結具であって、
   前記支持翼を前記配管のフランジ部に沿った円弧状に形成するとともに、当接させたフランジ部を支持する位置における前記支持翼の断面を、コ字状の両側に支持部が連続する形状に形成し、
   前記各支持翼の端部近傍位置に開口部を形成し、該開口部より端部側の支持翼を外側に折曲する一方、
   前記各支持翼の折曲部の内側にその頂面に連続し、前記フランジ部の上面に対して係止可能なストッパー部を形成し、
   前記結合ばね部は、前記各支持翼の両側に位置して対峙する前記支持部同士を外側に凸となる断面形状で連結して成る
   ことを特徴とする配管接続連結具。
5. 前記結合ばね部と同一の構造で形成された連結ばね部を前記各支持翼の中間部位に設けた請求項４に記載の配管接続連結具。
6. 前記各支持翼の前記開口部に連続する位置に、配管接続連結具の中央側が円弧状となる第二開口部を形成して成る請求項４若しくは請求項５に記載の配管接続連結具。

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