JP4179919B2 - Pipe fitting - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管継手に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、給水・給湯用のパイプを接続するための管継手としては、継手本体内へパイプの端部を挿入し、その後、袋ナットを作業工具にて締付けてゆくことで、係止リングの係止爪を、パイプの端部に食い込ませて、軸心方向に引き抜けないように接続する構造のものが知られている(例えば、特許文献1,特許文献2参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−19176号公報
【特許文献2】
特開平7−224978号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の管継手では、配管現場に於て、作業者がレンチ等の作業工具をもって、管継手の上記袋ナットを回転させて締付ける作業を必要としていた。給水・給湯用の配管では多数の管継手が使用され、各々の管継手の袋ナットを、作業工具をもって締付ける上述の作業は、熟練及び時間を、要するという問題がある。さらに、狭小な空間での上記作業工具を用いての締付け作業は極めて困難な場合があり、また、高所作業の場合も難しい作業となっていた。
【0005】
そこで、本発明の第1の目的は、配管現場での作業工具の使用を不要として、単純にパイプの端部を継手に差込めば、直ちに接続作業が完了できる、作業性に優れた管継手を提供することにある。第2の目的は、パイプの端部をスムースに差込むことを実現した管継手を提供することにある。第3の目的は、一旦差込まれたパイプが所定小寸法だけ抜けると自動的に強固に引抜けを阻止し、その後は、微小なストローク分だけ、パイプの端部と継手が相対的に可動として強固に接続できる管継手を提供することにある。第4の目的は、パイプと継手との接続作業の確認を容易かつ確実に行ない得るようにすることにある。第5の目的は、被接続パイプが金属内層を有する導電性パイプである場合に、その外層のプラスチック層を破らないようにしながらも強固な引抜け阻止力を発揮する管継手を提供することにある。第6の目的は、流体の密封性に優れ、かつ、安定して長期間にわたってこの密封性を維持できるパッキンを有する管継手を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る管継手は、被接続パイプの端部が差込まれる円形凹溝を軸心外方向へ開口状として有する管継手に於て、上記円形凹溝は、差込まれた上記パイプの上記端部に食い込むための係止爪を有する係止リングを軸心方向と径方向に小寸法移動可能に収容する収容ポケット部を、備え、かつ、該収容ポケット部は上記円形凹溝の外周側に形成され、しかも、上記係止リングが上記収容ポケット部内にて上記小寸法移動するのを抑制するように該係止リングを弾発的に常時押圧する弾性材質のがたつき防止リングを上記収容ポケット部内に備えている。
【0007】
また、被接続パイプの端部が差込まれる円形凹溝を軸心外方向へ開口状として有する管継手に於て、上記円形凹溝は、差込まれた上記パイプの上記端部に食い込むための係止爪を有する係止リングを軸心方向と径方向に小寸法移動可能に収容する収容ポケット部を、備え、かつ、該収容ポケット部は上記円形凹溝の外周側に形成され、しかも、上記係止リングが上記収容ポケット部内にて上記小寸法移動するのを抑制するように該係止リングを弾発的に常時押圧する弾性材質のがたつき防止リングを上記収容ポケット部内に備え、さらに、上記係止リングは上記軸心外方向へ縮径するテーパ状外周面部を有すると共に、ストレート内周面部を有し、かつ、上記収容ポケット部には上記ストレート内周面部に接触して上記係止リングの姿勢を保つための保持円筒部が設けられ、しかも、上記収容ポケット部は上記係止リングの上記テーパ状外周面部が圧縮可能なテーパ内面部を軸心外方向の端部寄りに備えている。
【0008】
また、上記係止リングが上記パイプの上記端部に食い込んだ状態で上記パイプと共に上記軸心外方向へ引抜かれて上記係止リングの上記テーパ状外周面部が上記テーパ内面部に圧接した圧接状態で、上記保持円筒部の外端に、上記係止リングの内端が近接乃至当接して上記係止リングが上記軸心方向に移動するのを規制するように構成し、上記保持円筒部の上記外端をもって軸心方向動き規制手段を形成したものである。
また、上記係止リングが上記収容ポケット部内にて上記小寸法移動するのを抑制するように上記係止リングを弾発的に常時押圧する弾性材質のがたつき防止リングを上記収容ポケット部内に備えている。
また、係止リングは、上記軸心外方向の端部に、上記パイプに食い込むための係止爪を一条のみ有する。
【0009】
また、上記パイプは、金属内層と、その内外に積層されたプラスチック内層・プラスチック外層から成り、係止リングは、上記軸心外方向の端部に、上記パイプに食い込むための係止爪を一条のみ有し、さらに、該一条の係止爪は複数の切欠部によって断続状に分断され、かつ、上記係止爪の高さ寸法は、上記プラスチック外層の厚さ寸法よりも小さく設定されている。
また、上記円形凹溝の奥部近傍を包囲形成する外壁部位を、透明として、差込まれた上記パイプの端部を、外部から目視可能としている。
さらに、上記パイプの端部の正規差込位置を示す目印として梨地帯を上記外壁部位の外周面に形成した。
【0010】
また、被接続パイプの端部が差込まれる円形凹溝を軸心外方向へ開口状として有し、かつ、該円形凹溝の内周面側を構成する挿入筒部を備えた管継手に於て、上記挿入筒部にシール溝を凹設し、さらに、横断面丸山型シール突条と、該シール突条よりも軸心外方向に配設されて該軸心外方向へ縮径するパイプ先端ガイド用勾配面を有するガイド突条とを、二山型として一体に有するパッキンを、上記シール溝に装着した。
また、上記パッキンはその自由状態で、軸心方向幅寸法が径方向厚さ寸法の 2.5倍〜4倍の偏平横断面に設定し、かつ、該パッキンの内周面に小凹溝を形成すると共に、上記シール溝の底面には、上記小凹溝に係合する係止小凸条を突設して、上記パッキンの軸心方向移動を阻止するように構成した。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態に基づき、本発明を詳説する。
【0012】
図1〜図7は、本発明に係る管継手の実施の一形態であって、パイプPの未接続状態(図1)から順次接続作業順に示して、さらに、接続状態とした後に流体圧力又は(温度変化に伴う)パイプ伸縮等によって接続状態が順次変化する状態を、順に示した縦断面図である。
【0013】
この管継手2及びパイプPから成る配管構造体は、例えば、冷温水が流れる給水給湯用として使用される。また、パイプPは、アルミニウム等の厚さ寸法T6 が約 0.2mm〜 0.5mmの金属内層6と、その内外に積層された架橋PE樹脂やポリブデン等のプラスチック内層7・プラスチック外層8から成る。
プラスチック内層7の厚さ寸法T7 は約 0.8mm〜 2.0mmであり、プラスチック外層8の厚さ寸法T8 は約 0.4mm〜 1.0mmである。このようにプラスチック内層7と金属内層6とプラスチック外層8が内から外へ順に積層され、相互に接着剤等で一体化されている。
【0014】
図1〜図7に於ては管継手2はその一部のみを示し、残部は図示省略しているが、この残部には、例えば雄ネジ部と六角頭部を有して、全体がニップル型の管継手の場合、また、この残部には、図示の一部と同じ形状・構造の部分を有するソケット型の場合、あるいは、全体がエルボ型やチーズ型の場合等、種々の形状・構造の場合がありえるが、少なくとも、その一部には、図1〜図7に示すようなパイプ接続端部構造を具備している。即ち、本発明の管継手2は、そのパイプ接続端部構造として、まず、被接続パイプPの端部1が差込まれる円形凹溝3を軸心外方向Aへ開口状として有する。具体的には、例えば、金属製継手本体4の一部分としての突出状に形成された挿入筒部5と、筒状カバー部材9と、キャップ部材10等をもって、上記パイプ接続端部構造が構成され、かつ、前記円形凹溝3が形成されている。
【0015】
図13に、この円形凹溝3の縦断面(上半分)を簡略化して示す。2点鎖線11よりも上方は、後述の収容ポケット部3Aである。つまり、この円形凹溝3は、係止リング12を、(図1〜図5で分かるように、)軸心方向Lと径方向Rに小寸法移動可能に収容する収容ポケット部3Aを、備え、この収容ポケット部3Aは円形凹溝3の外周側(かつ開口端寄り)に形成されている。
係止リング12は、差込まれたパイプPの端部1の外周面───プラスチック外層8───に食い込むための係止爪13を有する。
【0016】
しかも、図1のパイプ未挿入状態(挿入前の状態)で、係止リング12が収容ポケット部3A内にて、軸心方向Lと径方向Rに小寸法移動すること───がたつくこと───を抑制するように、がたつき防止リング14を収容ポケット部3A内に内装する。このがたつき防止リング14は、横断面長方形の全体円環状であり、ゴム又は(軟質)プラスチック等の弾性材質のものを使用し、収容ポケット部3Aの局部的にやや大径となっている部位の内面に、がたつき防止リング14を密に嵌合させ、係止リング12の外周面に圧接させて、係止リング12を弾発的に常時、径方向Rの内方、かつ、軸心方向Lの内方(図1の左方)へ、押圧する。係止リング12は青銅等から成り、弾発力の弱い材質とする。
【0017】
さらに詳しく説明すると、上記係止リング12は、図9と図10(B)及び図1〜図7に示すように、軸心外方向Aへ縮径するテーパ状外周面部15を有する外方半体部16と、ストレート内周面部18を有する内方半体部(スカート部)17と、から成る。かつ、図9のように円周一箇所に切断部19を有して、全体は、自由状態ではC型で、使用状態(例えば図11の状態)では略円環状となるように上記切断部19は十分小さくなる。
【0018】
係止リング12の外方半体部16は、内周面20が軸心と平行なストレート状であって、段差部21を介して、この内周面20よりも僅かに大径のストレート内周面部18に、連続する。また、係止リング12(外方半体部16)の軸心外方向Aの端部に、パイプPに食い込むための係止爪13を一条のみ有する。つまり、(従来のように)複数条形成することなく、一条のみの係止爪13として、集中的に一条のこの係止爪13をパイプPの外周面に強力に食い込ませる構造とした。この係止爪13の横断面形状は、軸心方向Lの内方へ傾斜した小三角形乃至鈎形である。また、外方半体部16の横断面形状は7°≦θ1 ≦20°の角度を外方先端に有する略三角形状である。
【0019】
さらに、この一条の係止爪13は複数の切欠部22…によって断続状に分断され、かつ、この係止爪13の高さ寸法H13───内周面20を基準として計測した高さ寸法───は、図11に示す如く、パイプPのプラスチック外層8の厚さ寸法T8 よりも小さく設定され、図11のように最も食い込んだ状態においても、厚さ寸法T0 の残肉が、係止爪13の最先端縁部と、金属内層6との間に、存在するように構成される。しかも、係止爪13が上記切欠部22を有することで、図11のように係止爪13が最も食い込んだ状態で、プラスチック外層8は軸心方向Lに連結する複数本の小連結リブが形成され、これによって、図12の説明図に示す如くプラスチック外層8の端部8aが、スッポリと短筒状に引き抜けることを防止している。例えば、温度が80℃以上の湯(水)がパイプP内を流れると、プラスチック外層8の内面と、金属内層6の外面の間の接着剤が軟化し、図12に示すように、端部8aが短筒状に引き抜ける虞れがあるが、本発明では、H13<T8 なる関係を満たすことで、厚さ寸法T0 の薄肉円筒層を残し、かつ、複数の(多数の)切欠部22によって、連結リブがプラスチック外層8に形成され、図12に示したような上記引き抜けを、有効に防止している。しかも、図11のように、厚さ寸法T0 の残肉層が、最も食い込んだ係止爪13の最先端部と、金属内層6との間に、形成されることにより、金属内層6と係止爪13の間に電気が流れる状態を防ぎ、これによって、電蝕を防止する。
【0020】
内方半体部(スカート部)17は、ストレート外周面部24を有し、前記ストレート内周面部18と共に、薄肉円筒状であり、内周面部18は前記段差部21を介して、外方半体部16の内周面20に連続し、他方、外周面部24は、段差部25を介して、外方半体部16のテーパ状外周面部15に連続する。
【0021】
次に、収容ポケット部3Aの内部に於て、図1〜図5の各状態で、係止リング12の上記ストレート内周面部18に接触して、係止リング12の姿勢───特に軸心に直交する平面上に係止リング12が位置するような正常な姿勢───を保持円筒部23が、設けられている(図13では判り易いようにこの保持円筒部23を斜線にて図示した)。
【0022】
さらに、収容ポケット部3Aは、係止リング12のテーパ状外周面部15が圧接可能なテーパ内面部26を、軸心外方向Aの端部寄りに備えている。テーパ内面部26の傾斜角度θ2 (図10参照)は、7°〜20°に設定し、前記係止爪13の角度θ1 に略等しく設定するが、望ましくは、僅かに( 0.5°〜 1.5°)大に設定する。つまり、
0.5°≦(θ2 −θ1 )≦ 1.5°
のように設定することで、一条の先端(外端)の係止爪13が、テーパ内面部26にて絞られて、確実にパイプPの外周面に食い込むこととなる。図例では、このテーパ内面部26は、(金属製の)キャップ部材10に形成されている。
【0023】
次に、図1,図2,図3,図4,図5と順次パイプPが管継手2の円形凹溝3内へ挿入されて(差し込まれて)、接続作業が完了した(図5に示した)接続状態に於て、流体圧力が作用し、又は、温度変化によってパイプPが熱膨張で伸縮し、若しくは外力がパイプP等に作用した場合、図5から図6に示すように、パイプPが軸心外方向Aに引き抜かれようとする。その際、係止リング12の係止爪13は、パイプPの端部1の外周面に食い込み、パイプPと共に係止リング12は軸心外方向Aへ小寸法だけ移動し、保持円筒部23の外周面に外嵌状に保持されていた係止リング12の内方半体部17は、図6及び図11に示す如く、保持円筒部23から離脱し、がたつき防止リング14及びテーパ内面部26による径方向Rの内方への力を受けて僅かに縮径し、係止リング12の内端27が、保持円筒部23の外端23aに、近接乃至当接する。即ち、本発明に係る管継手は、図6と図7と図11の状態に於て、係止リング12が軸心方向Lに移動するのを規制する軸心方向動き規制手段Gを具備し、この軸心方向動き規制手段Gは、上述した保持円筒部23の外端23aをもって構成される。
【0024】
言い換えると、図1の状態(又は図2〜図5の状態)に於て、係止リング12は軸心方向Lに小寸法移動可能であるが、その後、上記係止リング12がパイプPの上記端部1に食い込んだ状態で上記パイプPと共に上記軸心外方向Aへ引抜かれて上記係止リング12の上記テーパ状外周面部15が上記テーパ内面部26に圧接した圧接状態で、上記保持円筒部23の外端23aに、上記係止リング12の内端27が近接乃至当接して上記係止リング12が上記軸心方向Lに移動するのを規制するように構成し、上記保持円筒部23の上記外端23aをもって軸心方向動き規制手段Gを形成している。
【0025】
次に、円形凹溝3の内周面側を構成する挿入筒部5に、シール溝28を凹設し、このシール溝28にゴム等の弾性材のパッキン29を装着し、円形凹溝3へ差し込まれてくるパイプPの内周面に、このパッキン29を密に圧接して、流体を密封する。図14に示すように、パッキン29はその自由状態(未装着状態)で、軸心方向幅寸法Wが径方向厚さ寸法T29の 2.5倍〜4倍の偏平(細長)横断面形状に設定する。
【0026】
そして、シール溝28の横断面形状も偏平(細長)横断面形状として、このシール溝28に、弾性的に拡径しつつパッキン29を外嵌して装着する。パッキン29の内周面29aには、(軸心方向Lの略中央近傍に)小凹溝30を形成し、他方、シール溝28の底面(径方向底面)28aには、この小凹溝30に係合する係止小凸条31を突設して、パッキン29の軸心方向移動を阻止するように構成されている。
【0027】
さらに、このパッキン29は、横断面丸山型シール突条32を軸心方向Lの内方寄り又は中央近傍に配設し、かつ、このシール突条32よりも軸心外方向Aにガイド突条33を有し、上記シール突条32とガイド突条33にて二山型に形成される。
図例では、ガイド突条33は軸心外方向Aへ縮径するパイプ先端ガイド用勾配面34を有し、略三角山型であると共に、軸心外方向Aの端部に配設されている。
【0028】
上述のように、 2.5×T29≦W≦ 4.0×T29に設定した理由は、W< 2.5×T29の場合には、シール突条32とガイド突条33の2条を配置することが難しくなり、かつ、パイプPを差込時に、パッキン29が捩れて、横断面に於て正常姿勢を維持することが困難となる。逆に、 4.0×T29<Wの場合、不必要に幅寸法Wが過大となり、シール溝28の切削加工の工数も掛かり、円形凹溝3も余分に深くせねばならない。
【0029】
次に、円形凹溝3の中間及び奥部近傍にわたって包囲形成する外壁部位35───具体的には前記筒状カバー部材9───を、透明の合成樹脂として、差込まれたパイプPの端部1を、外部から目視可能とする。なお、外壁部位35を「透明」とするとは、無色透明及び(有色の)半透明を含むものと定義する。さらに、(後述の)図5に於て、パイプPの端部1の正規差込位置を示す目印として、上記筒状カバー部材9等の外壁部位35の外周面に梨地帯36を形成する(図8参照)。この梨地帯36は、例えば、プラスチックの射出成型金型のキャビティの内面に、微細な凹凸模様を施して、射出成型時に形成できる。
【0030】
ところで、上述の構成につき、図1〜図11に於て、具体的な部品等と共にさらに詳しく説明する。金属製継手本体4は青銅等の金属製で挿入筒部5を有し、この挿入筒部5の先端外周面はアール状37として、パイプPの孔部38に挿入し易い。そして、この挿入筒部5の中間にシール溝28が凹設され、例えば、シール溝28の深さ寸法は、底壁肉厚寸法T28の80%〜 100%の値に設定し、シール溝28の形状を偏平状(細長)矩形とすると共に、底壁部39の強度を最小限有し、かつ、挿入筒部5の孔部5aを可能な限り大きくして流体の通過抵抗を小さくする構成である。挿入筒部5の基端寄りに雄ネジ部40を形成し、その雄ネジ部40の先端側に段付部41を形成し、この段付部41が、円形凹溝3の軸心方向Lの奥面を形成する。挿入筒部5の基端は段付部42をもって終り、この段付部42は、六角頭部やエルボ中間部やティー中間部等の継手中間膨出部の一部分である。
【0031】
筒状カバー部材9は、透明な合成樹脂から成り、基端内周面に雌ネジ部43を有し、上記雄ネジ部40と着脱自在に螺着される。段付部42にこの筒状カバー部材9の基端面が圧接状として、上記螺着の状態となる。雌ネジ部43の終わる先端側の段付部44が、前記段付部41と対応する軸心方向Lの位置として、円形凹溝3の奥面を形成する。この段付部44から、平滑なパイプ挿入孔面部45が形成され、筒状カバー部材9の孔部の大半を占めている。
【0032】
保持円筒部23の内周面は、上記パイプ挿入孔面部45と、(同一内径寸法として)連続面状に続いている。さらに、この保持円筒部23の外周面側に、小ポケット部46が、軸心外方向Aへ開口状に形成されていて、この小ポケット部46内へ係止リング12の内方半体部(スカート部)17が収納可能である(図1〜図5参照)。小段差47を介して、がたつき防止リング14が摺動可能に嵌着される開口孔部48が形成される。筒状カバー部材9の外周面には、その軸心方向Lの中間に大径部49が形成され、段付部50を介して雄ネジ部51が形成されている。
【0033】
キャップ部材10は、青銅等の金属製であり、図8に示す如く、外周面は(六角や二面取りとしないで)円形として、一旦管継手として組立てた状態のままで、(現場ではスパナ等の作業工具にて回転させずに、)パイプPを差込めば組立作業が可能であることを、表している。
このキャップ部材10は、先端面52からアール部53を介してテーパ内面部26に連続的に孔部が形成される。テーパ内面部26は、軸心外方向Aへ次第に縮径状である。段付部54を介して大径孔部を形成して、この大径孔部には、雌ネジ部55が形成され、この雌ネジ部55を、上記雄ネジ部51に螺着して、キャップ部材10を筒状カバー部材9に取付ける。その際、図1に示すように、係止リング12、がたつき防止リング14を予め組付けた後に、キャップ部材10を筒状カバー部材9に固着(螺着)する。
【0034】
このように、係止リング12を軸心方向Lと径方向Rに小寸法移動可能に収容する収容ポケット部3Aは、筒状カバー部材9とキャップ部材10にて形成される。なお、所望により、具体的な構成部品の個数を増減したり、形状を変更したり、部品の分割位置を変更する等を行うことは自由である。
【0035】
次に、配管接続作業及び作動(作用)について説明する。
まず、図1の左半分に示すように、本願発明の管継手は工場等で予め組立てられた状態にある。即ち、パッキン29はシール溝28に嵌着され、好ましくは接着剤にて位置ずれ防止を図っておく。そして、係止リング12とがたつき防止リング14は図1のように収容ポケット部3Aに収納しておく。つまり、係止リング12の内方半体部(スカート部)17を、保持円筒部23の外周面に外嵌状として保持し、かつ、ゴム等の弾性材から成るがたつき防止リング14は、開口孔部48に嵌着され、係止リング12を内径方向に、かつ、軸心方向Lの内方へも、弾性的に常時押圧して、係止リング12が収容ポケット部3A内で小寸法移動する(がたつく)ことを有効に抑制し、しかも、係止リング12の係止爪13が、管継手軸心56に対して、偏心しないように、かつ、軸心56に対する直交平面上に係止爪13が存在するように(倒れないように)、保持している。
【0036】
この状態の管継手2に対し、パイプPの端部1を、円形凹溝3内へ挿入(差込)すると、図2に示すように、まず、係止リング12の係止爪13に軽く接触しながら、かつ、挿入筒部5の外周面に摺接しながら、円形凹溝3に内方(奥方)へ進み、パッキン29の勾配面34にてパイプPの先端内周縁部をガイドしつつ、パッキン29は、図3のように圧縮弾性変形し、さらに、パイプPが挿入されると、パッキン29のシール突条32を圧縮弾性変形して、図4の状態となる。図1では、シール溝28とパッキン29の軸心方向Lの両端に存在した空隙部57,57は、図4の状態では無くなる(又は僅少となる)。
【0037】
さらに、パイプPを挿入(差込)してゆくと、図5に示すように、円形凹溝3の奥面に、パイプPの最先端面58が当接する(突き当たる)。透明な筒状カバー部材9を通して、このようにパイプPの最先端面58がどの位置まで挿入されたか、目視できる。特に、梨地帯36にて、図5のように、最先端面58が十分に挿入されたかを容易に確認可能である。このとき、係止リング12の係止爪13は、パイプPの外周面には十分に食い込んではいない。
【0038】
その後、図5から図6・図11に示すように、流体圧(水圧)を受けたり、温度の変動により、軸心外方向AへパイプPの端部1が僅かに移動する(引抜かれる)と、係止リング12はパイプPの端部1と共に引きづられ、内方半体部(スカート部)17が保持円筒部23から外れて(離脱して)、しかも、テーパ状外周面部15がテーパ内面部26に圧接して、係止リング12は内径方向へ強く押圧され、係止爪13は、パイプPのプラスチック外層8に食い込み、引き抜きが阻止される(図11参照)。梨地帯36は、このときのパイプPの最先端面58の位置を確認するのに好適な対応する位置に配置しておく。
【0039】
その後、パイプPが熱膨張したり、外力が作用すると、図6から図7に示すように、パイプPの端部1が、円形凹溝3の奥方へ押込まれ(挿入され)、円形凹溝3の奥面に最先端面58が当接した状態となる。ところで、図6と図11に示した状態では、既に、保持円筒部23の外端23aに、係止リング12の内端27が近接乃至当接して、係止リング12が軸心方向Lに移動することが規制されている───軸心方向動き規制手段Gの作用にて規制されている。従って、図6から図7に変化する際にも、係止リング12は軸心方向Lへは移動せず、パイプPのみが奥方へ挿入されて(差込まれて)ゆく。
【0040】
その後、流体圧力の変動、温度の昇降変動、外力の作用等が発生した場合、図7の状態では強力に係止爪13がパイプPの外周面に食い込んでいるため、(上述の図5から図6のようには)パイプPは容易に引き抜けず、強力に接続保持される───本発明では、拘束保持状態という。
【0041】
係止リング12の三角山型の係止爪13の高さ寸法H13は、パイプPのプラスチック外層8の厚さ寸法T8 よりも小さく設定され、かつ、複数の切欠部22によって係止爪13は断続状であるので、図12に示したような問題が有効に防止できる。つまり、プラスチック外層8の所定長さの端部8aが、金属内層6から、すぽっとずり抜ける問題を防止できる。言い換えると、切欠部22の存在によって、プラスチック外層8が完全に輪切りされることがなく、切欠部22にてプラスチックのリブとして連結状を保つので、端部8aが分離することがないのである。なお、図9に於て、切断部19は、図6,図7,図11の状態では、僅小乃至接触するように、閉じて、係止リング12は略全閉ループ状(環状)を呈している。
なお、パイプPとしては、外周面が少なくともプラスチックであれば十分であり、金属層と外層プラスチックの二層のものや、プラスチックのみから成るものであっても、自由である。
【0042】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により、次のような著大な効果を奏する。
【0043】
(請求項1,2,3によれば、)従来の袋ナットの締付け作業が不要であり、単に、パイプPを円形凹溝3へ挿入すれば、直ちにパイプ接続作業は完了する。
そして、がたつき防止リング14によって、係止リング12が収容ポケット部3A内で正常な位置でかつ正しい姿勢に保持され、軸心56に対して真円状態にあり、かつ、軸心56と直交する平面上に位置していて、パイプPの端部1の挿入時に、係止リング12の円周の一部分に衝突して、挿入が難しくなるといった問題を防ぎ、極めてスムースに挿入が可能であり、しかも、挿入した後に、僅かに引抜けようとすると、直ちに係止リング12の係止爪13がパイプPの外周面に食い込んで、その引抜けを阻止できる。
【0044】
(請求項2,3によれば、)係止リング12のストレート内周面部18が保持円筒部23によって正常な姿勢・寸法に保持されているので、パイプPを一層スムースに挿入可能となる。しかも、最も深く、円形凹溝3の奥面(奥部)までパイプPを一旦挿入した後に、パイプPが引抜ける方向に僅かに動けば、係止リング12のテーパ状外周面部15が、テーパ内面部26に圧接しつつ絞られて、強力に係止爪13がパイプPの外周面に食い込んで、引抜けを直ちに阻止できる。
【0045】
(請求項3によれば、)軸心方向動き規制手段Gは簡単な保持円筒部23の外端23aをもって構成したので、コンパクトでかつ作動もスムースである。しかも、この軸心方向動き規制手段Gによって、接続直後は小寸法だけはパイプPが移動可能(図5と図6参照)であったものが、その後は、軸心方向Lにほとんど動かないように強固にパイプPを掴持(係止)できる(図7参照)。つまり、ストローク可能代(寸法)が、その後の流体圧力変動や熱膨張や外力によってパイプPが小寸法移動すれば、自動的に減少して、強固にパイプPに対する管継手2の移動を阻止することができる。従って、本発明の管継手は、パイプ接続作業が容易であると共に強力な接続状態(拘束接続状態)を自動的に行ない得る。
【0046】
(請求項4によれば、)がたつき防止リング14を収容ポケット部3A内に備えているので、パイプPの挿入前の状態下で、係止リング12が正常な姿勢で、かつ正常な寸法・位置を維持し、パイプPの端部1を、(係止リング12に円周上で部分的に衝突せずに)スムースに挿入作業を行ない得る。
【0047】
(請求項5,6によれば、)係止爪13を一条(単数体)のみとしたことで、食い込み面圧力が高まり、確実にパイプPの外周面に、強力に食い込む。これによって、引抜阻止力は極めて大とすることができる。
(請求項6によれば、)図12にて既に説明したように、プラスチック外層8が輪切りされて端部8aが引抜けることを防止できる。しかも、電蝕を防止できる。
【0048】
(請求項7,8によれば、)パイプPの挿入された端部1を外部から目視して、円形凹溝3の正規の深さまで挿入されたか(差込まれたか)否かを容易に確認して、接続作業完了時の確認・検査が容易となる。
(請求項8によれば、)梨地帯36は加工が容易であり、また、所定の幅寸法を有するのでパイプPの最先端面58の複数の正規位置を表示することもできる。
【0049】
(請求項9によれば、)パッキン29は、丸山型シール突条32とガイド突条33とを二山型に一体に有するので、パイプPの挿入時に捩れることもなく、正常な姿勢を保持できる。しかも、パイプ先端ガイド用勾配面34を有するガイド突条33によって、スムースにパイプ先端を、誘導しつつ、パッキン29自体は圧縮弾性変形する。挿入後は、丸山型シール突条32によって、高い密封性(シール性)を発揮する。
【0050】
(請求項10によれば、)2.5 ×T29≦W≦ 4.0×T29として偏平横断面としたことで、浅いシール溝28で済み、挿入筒部5を肉薄として、挿入筒部5の孔部5aの流路断面を大きく確保できる。しかも、パッキン29は捩れにくくなって、安定姿勢をシール溝28内にて維持できる。しかも、係止小凸条31と小凹溝30の係止によって、軸心方向Lへパッキン29が位置ずれすることを防止して、安定したシール性(密封性)を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態を示す未接続状態の断面説明図である。
【図2】パイプを挿入しつつある第1段階を示す断面図である。
【図3】パイプを挿入しつつある第2段階を示す断面図である。
【図4】パイプを挿入しつつある第3段階を示す断面図である。
【図5】パイプ挿入完了状態の断面図である。
【図6】小寸法だけパイプが引き抜かれた状態を示す断面図である。
【図7】再びパイプが奥方へ押込まれた状態を示す断面図である。
【図8】透明な筒状カバー部材を主として説明する外観正面図である。
【図9】係止リングの説明図であって、(A)は斜視説明図、(B)は正面説明図である。
【図10】要部の部品の断面説明図である。
【図11】要部拡大作用説明断面図である。
【図12】不具合を説明する斜視図である。
【図13】円形凹溝の概略説明図である。
【図14】パッキンの断面図である。
【符号の説明】
1 端部
2 管継手
3 円形凹溝
3A 収容ポケット部
5 挿入筒部
6 金属内層
7 プラスチック内層
8 プラスチック外層
9 筒状カバー部材
10 キャップ部材
12 係止リング
13 係止爪
14 がたつき防止リング
15 テーパ状外周面部
18 ストレート内周面部
22 切欠部
23 保持円筒部
23a 外端
26 テーパ内面部
27 内端
28 シール溝
28a 底面
29 パッキン
29a 内周面
30 小凹溝
31 係止小凸条
32 シール突条
33 ガイド突条
34 勾配面
35 外壁部位
36 梨地帯
A 軸心外方向
G 軸心方向動き規制手段
L 軸心方向
P パイプ
R 径方向
T0 厚さ寸法
T8 厚さ寸法
T29 厚さ寸法
W 幅寸法[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pipe joint.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, as a pipe joint for connecting a pipe for water supply or hot water supply, the end of the pipe is inserted into the joint body, and then the cap nut is tightened with a work tool, thereby locking the ring. In the known structure, the engaging claws are bitten into the end of the pipe and connected so as not to be pulled out in the axial direction (see, for example,
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-19176
[Patent Document 2]
JP-A-7-224978
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional pipe joint, an operator needs to rotate and tighten the cap nut of the pipe joint with a work tool such as a wrench at the piping site. Many pipe joints are used in piping for water supply and hot water supply, and the above-described operation of tightening the cap nut of each pipe joint with a work tool has a problem of requiring skill and time. Furthermore, the tightening work using the above-mentioned work tool in a narrow space may be extremely difficult, and it is also a difficult work in the case of high place work.
[0005]
Accordingly, the first object of the present invention is to eliminate the need for using a work tool at the piping site, and to simply complete the connection work by simply inserting the end of the pipe into the joint. Is to provide. The second object is to provide a pipe joint that can smoothly insert the end of a pipe. The third purpose is to automatically and firmly prevent the pipe from being pulled out once the pipe has been inserted by a predetermined small dimension, and thereafter the pipe end and the joint are relatively movable by a minute stroke. It is to provide a pipe joint that can be firmly connected. The fourth object is to enable easy and reliable confirmation of the connection work between the pipe and the joint. A fifth object is to provide a pipe joint that exerts a strong pull-out preventing force while preventing the outer plastic layer from being broken when the connected pipe is a conductive pipe having a metal inner layer. is there. A sixth object is to provide a pipe joint having a packing that is excellent in fluid tightness and can stably maintain this tightness over a long period of time.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, a pipe joint according to the present invention is a pipe joint having a circular groove into which an end of a connected pipe is inserted as an opening in an axially outward direction. Comprises an accommodating pocket for accommodating a locking ring having a locking claw for biting into the end of the inserted pipe so as to be movable in a small dimension in the axial direction and in the radial direction, and The pocket portion is formed on the outer peripheral side of the circular groove, and the locking ring is constantly and elastically pressed so as to suppress the small movement of the locking ring within the receiving pocket portion. An anti-rattle ring made of an elastic material is provided in the accommodation pocket portion.
[0007]
In addition, in a pipe joint having a circular concave groove into which an end portion of a connected pipe is inserted as an opening in the axial direction, the circular concave groove bites into the end portion of the inserted pipe. A receiving pocket for receiving a locking ring having a locking claw so as to be movable in a small dimension in the axial direction and in the radial direction, and the receiving pocket is formed on the outer peripheral side of the circular groove. Further, the storage pocket portion is provided with an anti-rattle ring made of an elastic material that elastically presses the locking ring constantly so as to suppress the small movement of the locking ring in the storage pocket portion. In addition, the locking ring has a tapered outer peripheral surface portion whose diameter is reduced in the outer direction of the axial center, a straight inner peripheral surface portion, and the accommodation pocket portion is in contact with the straight inner peripheral surface portion. Maintain the position of the locking ring. Cylindrical holding portion is provided for, moreover, the receiving pocket portion the tapered outer peripheral surface of the locking ring is provided with a tapered inner surface portion compressible towards the end portions of the axial epicardial direction.
[0008]
In addition, the locking ring is pulled out with the pipe in the axial direction in a state where the locking ring bites into the end of the pipe, and the tapered outer peripheral surface portion of the locking ring is in pressure contact with the tapered inner surface portion. And the inner end of the locking ring approaches or abuts the outer end of the holding cylindrical portion to restrict the locking ring from moving in the axial direction. An axial direction movement restricting means is formed with the outer end.
In addition, an anti-rattle ring made of an elastic material that constantly and constantly presses the locking ring so as to suppress the small movement of the locking ring in the storage pocket portion is provided in the storage pocket portion. I have.
Further, the locking ring has only one locking claw for biting into the pipe at the end portion in the axial direction.
[0009]
The pipe includes a metal inner layer and a plastic inner layer and a plastic outer layer laminated on the inside and outside of the metal. The locking ring has a locking claw for biting into the pipe at an end portion in the axial direction. Furthermore, the one-line locking claw is intermittently divided by a plurality of notches, and the height dimension of the locking claw is set smaller than the thickness dimension of the plastic outer layer. .
Moreover, the outer wall part surrounding and forming the back part vicinity of the said circular ditch | groove is made transparent, and the edge part of the said inserted pipe is visible from the outside.
Further, a pear zone was formed on the outer peripheral surface of the outer wall portion as a mark indicating the normal insertion position of the end portion of the pipe.
[0010]
In addition, a pipe joint having a circular groove into which the end of the pipe to be connected is inserted as an opening outward in the axial direction, and having an insertion cylinder part constituting the inner peripheral surface side of the circular groove. In this case, a seal groove is provided in the insertion tube portion, and further, a cross-sectionally rounded seal ridge, and a seal ridge that is disposed in a direction outside the axial center and is reduced in diameter toward the axial direction. A packing that integrally has a guide protrusion having a slope for pipe tip guide as a double shape was mounted in the seal groove.
In the free state, the packing is set in a flat cross section whose axial direction width dimension is 2.5 to 4 times the radial thickness dimension, and a small groove is formed on the inner peripheral surface of the packing. At the same time, the bottom surface of the seal groove is provided with a small protruding protrusion that engages with the small groove to prevent the packing from moving in the axial direction.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiment.
[0012]
FIGS. 1-7 is one Embodiment of the pipe joint which concerns on this invention, Comprising: It shows from the unconnected state (FIG. 1) of the pipe P in order of a connection operation | work order, and also after making it a connection state, fluid pressure or It is the longitudinal cross-sectional view which showed in order the state in which a connection state changes sequentially by pipe expansion-contraction etc. (with a temperature change).
[0013]
The piping structure composed of the
Thickness dimension T of plastic
[0014]
In FIG. 1 to FIG. 7, only a part of the
[0015]
FIG. 13 shows a simplified vertical cross section (upper half) of the
The locking
[0016]
In addition, when the pipe is not inserted in FIG. 1 (before insertion), the locking
[0017]
More specifically, as shown in FIGS. 9 and 10B and FIGS. 1 to 7, the locking
[0018]
The outer
[0019]
Further, the one-
[0020]
The inner half body portion (skirt portion) 17 has a straight outer
[0021]
Next, inside the
[0022]
Further, the
0.5 ° ≦ (θ 2 −θ 1 ) ≦ 1.5 °
By setting as described above, the locking
[0023]
Next, FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 5 are sequentially inserted into (inserted into) the
[0024]
In other words, in the state of FIG. 1 (or the state of FIGS. 2 to 5), the locking
[0025]
Next, a
[0026]
Then, the cross-sectional shape of the
[0027]
Further, this packing 29 has a round cross-section
In the illustrated example, the
[0028]
As mentioned above, 2.5 x T 29 ≦ W ≦ 4.0 × T 29 The reason for setting is W <2.5 × T 29 In this case, it becomes difficult to dispose the two strips of the
[0029]
Next, the
[0030]
By the way, the above-described configuration will be described in more detail with specific parts and the like in FIGS. The metal
[0031]
The
[0032]
The inner peripheral surface of the holding
[0033]
The
In the
[0034]
Thus, the
[0035]
Next, piping connection work and operation (action) will be described.
First, as shown in the left half of FIG. 1, the pipe joint of the present invention is in a state assembled in advance at a factory or the like. In other words, the packing 29 is fitted in the
[0036]
When the
[0037]
Further, when the pipe P is inserted (inserted), as shown in FIG. 5, the
[0038]
Thereafter, as shown in FIGS. 5 to 6 and FIG. 11, the
[0039]
Thereafter, when the pipe P is thermally expanded or an external force is applied, the
[0040]
Thereafter, when fluid pressure fluctuation, temperature rise / fall fluctuation, external force action, etc. occur, the locking
[0041]
The height H of the
In addition, as the pipe P, it is sufficient that the outer peripheral surface is at least plastic, and it is free even if it is made of two layers of a metal layer and an outer layer plastic or made of only plastic.
[0042]
【The invention's effect】
The present invention has the following remarkable effects by the above-described configuration.
[0043]
(According to
Then, the locking
[0044]
(According to
[0045]
(According to claim 3) Since the axial direction movement restricting means G is constituted by the
[0046]
(According to claim 4) Since the
[0047]
(According to
(According to claim 6) As already explained in FIG. 12, it is possible to prevent the plastic
[0048]
(According to
(According to claim 8) The
[0049]
(According to claim 9) Since the packing 29 has the round mountain
[0050]
(According to claim 10) 2.5 × T 29 ≦ W ≦ 4.0 × T 29 As a flat cross section, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of an unconnected state showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a first stage in which a pipe is being inserted.
FIG. 3 is a sectional view showing a second stage in which a pipe is being inserted.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a third stage in which a pipe is being inserted.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a pipe insertion completed state.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state where a pipe is pulled out by a small dimension.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state where the pipe is pushed back again.
FIG. 8 is an external front view mainly illustrating a transparent cylindrical cover member.
9A and 9B are explanatory views of a locking ring, where FIG. 9A is a perspective explanatory view, and FIG. 9B is a front explanatory view.
FIG. 10 is an explanatory cross-sectional view of a main part.
FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a main part expansion action.
FIG. 12 is a perspective view for explaining a problem.
FIG. 13 is a schematic explanatory diagram of a circular groove.
FIG. 14 is a cross-sectional view of a packing.
[Explanation of symbols]
1 end
2 Pipe fitting
3 circular grooves
3A storage pocket
5 Insertion cylinder
6 Metal inner layer
7 Plastic inner layer
8 Plastic outer layer
9 Cylindrical cover member
10 Cap member
12 Locking ring
13 Locking claw
14 Anti-rattle ring
15 Tapered outer peripheral surface
18 Straight inner peripheral surface
22 Notch
23 Holding cylinder
23a Outer end
26 Taper inner surface
27 Inner edge
28 Seal groove
28a Bottom
29 Packing
29a Inner peripheral surface
30 Small groove
31 Small protrusion
32 Seal protrusion
33 Guide protrusion
34 Inclined surface
35 Exterior wall part
36 Pear Zone
A Off-axis direction
G Axial direction movement restriction means
L Axial direction
P pipe
R radial direction
T 0 Thickness dimension
T 8 Thickness dimension
T 29 Thickness dimension
W width dimension
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