JP4315330B2 - 流体管の離脱防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、水道管、ガス管、プラント用配管等の流体管同士の接続部に装着して、管同士の離脱を防止する流体管の離脱防止装置に関する。

この種の従来の流体管の離脱防止装置としては、継手本体（一方の管）の側端部に形成した拡径部内にパッキンを収容するとともに、継手本体の側端に締結される押輪の内面のテーパ面側に、流体管（他方の管）の外周面に食い込む内周面に形成した刃を有する径方向に弾性変形可能なロックリングを収容し、押輪の締結時において、パッキンとロックリングとの間に挟入されたリテーナをロックリングにより押動することにより、パッキンを拡径部内に押し込んで水密性を確保するとともに、流体管の外周面にロックリングの刃を食い込ませて、流体管の離脱防止を図るようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。

特開平１１−３２５３４８号公報（図４等）

上記特許文献１に記載された従来の離脱防止装置においては、パッキンを拡径部内に押し込んでから、ロックリングの刃を他方の流体管の外周面に食い込ませうる利点があるが、一定量パッキンを押し込み、パッキンの押圧反力が大きくなると、押輪に摩擦力で保持されているロックリングが、押輪の奥部側に移動して他方の流体管に食い込み、それ以上リテーナを介してパッキンを押圧することができなくなる恐れがあった。このようになると、圧力の大きい流体を流通させると、パッキン部より流体が漏洩することがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、流体管の離脱防止効果が大きく、かつパッキンの押し込み量を大として高い水密性を確保しうるようにした流体管の離脱防止装置を提供することを目的としている。

上記課題を達成するために、本発明の請求項１に記載の流体管の離脱防止装置は、一方の流体管の受入口端部に他方の流体管の挿入口端部を挿入し、管同士の抜け止めを阻止する流体管の離脱防止装置であって、一方の流体管の拡径部内に挿入されるパッキンと、締結手段により一方の流体管に固定され、かつ一方の流体管側の内周面が、内径の等しい筒状ガイド面をなすとともに、それと連続する外方の端部内周面が、外端側が漸次縮径するテーパ状ガイド面をなす押輪と、外側面が前記押輪の内側面に当接するとともに、内方の側端部が、前記パッキンを押圧しながら前記拡径部内に挿入可能なパッキン押圧リングと、少なくとも外端側の外周面が、前記押輪のテーパ状ガイド面とほぼ同じ傾斜のテーパ面をなし、かつ押輪の内部を前記筒状ガイド面とテーパ状ガイド面に摺接して相対的に外方に移動することにより、縮径方向に移動する内周面に環状溝を有するガイドリングと、縮径方向に移動できるように前記環状溝内に収納され、かつ内周面に前記他方の流体管の外周面に食い込み可能な刃を有するロックリングと、前記ガイドリングの環状溝内における内面と前記ロックリングとの間に挿入したクッションリングまたはスペーサリングとを備えることを特徴としている。
この特徴によれば、締結手段により押輪の締付けを開始すると、ガイドリングのテーパ面が押輪の筒状ガイド面と摺接するため、ガイドリングはロックリングとともに縮径させられ、該ロックリングの刃が流体管の外周面に食い込むことにより、ロックリングの管軸方向への移動は停止する。この状態でさらに押輪を締込むと、押輪の内側面によりパッキン押圧リングが内方に押動され、その内側面によりパッキンが強く押圧されて、一方の流体管の拡径部内に押し込まれる。このパッキンの押圧は、ガイドリングの外周面が押輪の筒状ガイド面を摺動している間、すなわちガイドリングのテーパ面が押輪のテーパ状ガイド面と当接するまで行われるので、パッキンの押し込み量を大とすることが出来る。
また、ガイドリングの環状溝内における内面とロックリングとの間にクッションリングまたはスペーサリングを挿入しているので、ガイドリングやロックリングを、他の形状のものと交換したりすることなく、ロックリングの刃の流体管への食い込み量（深さ）を、流体管の材質等により簡単に調整することができる。

本発明の請求項２に記載の流体管の離脱防止装置は、請求項１に記載の流体管の離脱防止装置であって、ガイドリングは縮径方向に弾性変形可能な欠円形で構成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、ガイドリングを縮径方向に弾性変形可能な欠円形で構成しておくと、縮径方向に移動しやすく、ガイドリングの組み付けも容易にできる。

本発明の請求項３に記載の流体管の離脱防止装置は、請求項１に記載の流体管の離脱防止装置であって、ガイドリングは複数の分割片で構成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、例えばすべての分割片と同一形状にしておけば、均等な縮径が可能であり、一部破損してもその分割片だけを交換するだけで済む。

本発明の請求項４に記載の流体管の離脱防止装置は、請求項１ないし３の何れかに記載の流体管の離脱防止装置であって、ロックリングは縮径方向に弾性変形可能な欠円形で構成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、ロックリングを縮径方向に弾性変形可能な欠円形で構成しておくと、縮径方向に移動しやすく、ロックリングの組み付けも容易にできる。

本発明の請求項５に記載の流体管の離脱防止装置は、請求項１ないし３の何れかに記載の流体管の離脱防止装置であって、ロックリングは複数の分割片で構成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、例えばすべての分割片と同一形状にしておけば、均等な縮径による食い込みが可能であり、一部の刃が破損してもその分割片だけを交換するだけで済む。

本発明の請求項６に記載の流体管の離脱防止装置は、請求項１ないし５の何れかに記載の流体管の離脱防止装置であって、ガイドリングを、摩擦抵抗の小さい硬質合成樹脂により形成することを特徴としている。
この特徴によれば、ガイドリングの製造コストが低減するとともに、押輪との摺動抵抗が小さくなるので、押輪の締付力も小さくなり、かつガイドリングを容易に縮径させることができる。

本発明の請求項７に記載の流体管の離脱防止装置は、請求項１ないし６の何れかに記載の流体管の離脱防止装置であって、ガイドリングの環状溝を凹状断面とするとともに、ロックリングを、前記環状溝とほぼ同形の方形断面としたことを特徴としている。
この特徴によれば、ロックリングを環状溝内に安定的に収容した状態で縮径させることができる。

本発明の請求項８に記載の流体管の離脱防止装置は、請求項１ないし７の何れかに記載の流体管の離脱防止装置であって、押輪における筒状ガイド面の管軸方向の寸法を、ガイドリングのテーパ面の管軸方向の寸法よりも所要寸法大としたことを特徴としている。
この特徴によれば、ガイドリングのテーパ面が押輪のテーパ状ガイド面と当接するまでの距離が長くなり、その間、押輪がパッキン押圧リングを押動し続けるので、パッキンの押し込み量を増大することができる。

本発明の請求項９に記載の流体管の離脱防止装置は、請求項１ないし８の何れかに記載の流体管の離脱防止装置であって、パッキン押圧リングにおける一方の流体管側の外周部に、一方の管の側端面と当接することにより、パッキンの最大押込み量を規制する当接部を設けたことを特徴としている。
この特徴によれば、パッキンを損傷させたりするのが防止される。

本発明の実施例を以下に説明する。

図１は、離脱防止装置１を用いて、合成樹脂製、例えば塩化ビニールよりなる水道管等の流体管２，２を接続した参考例を示している。

離脱防止装置１は、継手本体３、押輪４、ガイドリング５、ロックリング６、パッキン押圧リング７、パッキン８、及び継手本体３と押輪４の締結手段９よりなり、継手本体を除いた各部材は、左右対称的に１対ずつ設けられている。尚、本実施形態においては、左右の流体管２，２を継手本体３で接続するようにした例で説明するが、継手本体３を一方の流体管とし、この流体管３の拡径部３ａの受入口端部に他方の流体管２の挿入口端部２ａを挿入したものに適用できることは言うまでもない。

継手本体３は、例えばダクタイル鋳鉄等により筒状に形成され、左右の側端部に形成された拡径部３ａの内周面には、ゴム等のパッキン８が収容されている。

押輪４も鋳鉄により筒状に形成され、内端側の内周面のほぼ半部は、内径の等しい筒状ガイド面４ａとされ、また外端側の内周面のほぼ半部は、筒状ガイド面４ａと連続する外側方に向かって漸次縮径するテーパ状ガイド面４ｂとされており、それらの内周面と流体管２の外周面との間には、ガイドリング５とロックリング６が収容される環状空間が形成されている。

継手本体３と押輪４とは、それらの対向端部の外周面に突設されたフランジ３ｂ、４ｃ同士の複数個所に、締結手段９としてのＴ頭ボルト１０と、袋ナット１１を取付けることにより締結されている。

ガイドリング５は、摩擦抵抗の小さい硬質合成樹脂、例えばアセタール樹脂により、自由時の外径が押輪４の最大内径より若干大径に形成され、図２に示すように、円周方向の一部を切除して欠円形とすることにより、径方向に弾性変形しうるようになっている。

ガイドリング５の内周面には、ロックリング６を挿脱可能に嵌合する凹状断面の環状溝１２が形成されている。また、ガイドリング５の外周面の外周のほぼ半部には、押輪４のテーパ状ガイド面４ｂと同じ傾斜のテーパ面５ａが形成されている。なお、このテーパ面５ａの管軸方向の寸法よりも上記押輪４の筒状ガイド面４ａの管軸方向の寸法の方を大としてある。

ロックリング６は、例えばステンレスにより方形断面に形成され、図３に示すように、円周方向の一部を切除して欠円形とすることにより、ガイドリング５の環状溝１２に嵌合した状態において、ガイドリング５と一体的に縮径方向に弾性変形することができるようになっている。

ロックリング６の内周面には、管軸方向に向かって、流体管２の外周面に食い込み可能な鋸歯状断面の刃１３が形成されている。

パッキン押圧リング７は、ステンレスなどにより形成され、内方の端部には、継手本体３の拡径部３ａ内に挿入可能なパッキン押込み部７ａが、また外方の外周部には、継手本体３と押輪４間において内側面が継手本体３の側端面と当接するストッパ面をなすとともに、外側面が押輪４の内方の側端面と当接する大径の当接部７ｂが、それぞれ形成されている。

上記参考例の管継手１を用いて、流体管２同士を接続するには、まず、図４に示すように（左右対称に付き、右方のみ図示する）、両流体管２の接続部において、押輪４と継手本体３の拡径部３ａ間に、ガイドリング５及びロックリング６（ロックリングはガイドリングに予め組付けておく）、パッキン押圧リング７、パッキン８、を嵌合し、継手本体３のフランジ３ｂと押輪４のフランジ４ｃとを、Ｔ頭ボルト１０と袋ナット１１とにより仮止めする。

この際、ガイドリング５の外周面のテーパ面５ａが、押輪４内に若干入り込むようにするとともに、パッキン押圧リング７の当接部７ｂよりも内径側の側面に、ガイドリング５の内側面が当接するようにする。

次いで、図５に示すように、袋ナット１１を徐々に締込み、押輪４を継手本体３側に移動させる。すると、ガイドリング５のテーパ面５ａが、押輪４の筒状ガイド面４ａの奥部に相対的に移動することにより、ガイドリング５及びそれに嵌合されたロックリング６が、縮径方向に弾性変形させられ、ロックリング６の刃１３が、流体管２の外周面に若干食い込む。同時に、パッキン押圧リング７の当接部７ｂの側端が、押輪４の内側面に当接することにより、パッキン８の押圧が開始される。

この状態で袋ナット１１をさらに締込むと、図６に示すように、ガイドリング５の平らな外周面が、押輪４の筒状ガイド面４ａに沿って相対的に外方に摺動することにより、ガイドリング５が、不動状態のまま、パッキン押圧リング７のみが内方に押圧され、パッキン８は継手本体３の拡径部３ａ内に強く押込まれる。

この際、押輪４の筒状ガイド面４ａの管軸方向の寸法をガイドリング５のテーパ面５ａより大としてあるため、テーパ面５ａがテーパ状ガイド面４ｂと当接するまで、パッキン押圧リング７は十分に押圧される。

パッキン８の最大押込み量は、押輪４のフランジ４ｃの側面が継手本体３のフランジ３ｂに当接するか、又はパッキン押圧リング７における当接部７ｂの内側面（ストッパ面）が継手本体３の側端面と当接することにより、規制される。

図６は、流体管２の接続完了状態を示すもので、この状態において流体管２に抜け出し力が作用すると、図７に示すように、流体管２と共にロックリング６とガイドリング５が外側方に移動することにより、そのテーパ面５ａが押輪４のテーパ状ガイド面４ｂと当接し、そのくさび作用により、強く縮径させられる。

これにより、ロックリング６も縮径させられ、その刃１３が、流体管２の外周面に深く食い込むことにより、流体管２の強力な離脱防止が図られる。

図８はガイドリングの環状溝内にクッションリングを挿入した本発明の実施形態の部分断面図であり、ガイドリング５の環状溝１２内にクッションリング１４を挿入したのち、ロックリング６を収容すれば、ロックリング６の縮径量を調整することができる。

すなわち、流体管２が鋼管や鋳鉄管等、硬質であるときに、クッションリング１４を挿入すれば、ロックリング６の刃１３の食い込み量が小さくなるので、刃こぼれ等をなくすことができる。

また、図９はガイドリングに収納されるロックリングの変形例を示した押輪締付け完了時の部分断面図であり、ガイドリング５の凹状断面の環状溝１２内に、断面形状においてその外周部が円弧状のロックリング６’が収納されている。

この状態において流体管２に抜け出し力が作用すると、流体管２と共にロックリング６’とガイドリング５が外側方に移動することにより、テーパ面５ａが押輪４のテーパ状ガイド面４ｂと当接し、そのくさび作用により、強く縮径させられと同時にロックリング６’が傾動してその刃１３’が、流体管２の外周面に深く食い込む。このようにロックリング６’が傾動することにより、ガイドリング５に過大な応力が掛かることが避けられる。

以上説明したように、本発明の実施形態の管継手１においては、ロックリング６、６’を合成樹脂よりなるガイドリング５の内周面の環状溝１２内に収容し、押輪４の締付け途中においてロックリング６、６’をガイドリング５を介して縮径させ、流体管２の外周面に食い込ませて停止させてから、押輪４のみを、その内面の筒状ガイド面４ａの案内作用により、継手本体３側にさらに移動させうるようにしているため、パッキン押圧リング７の移動量を大とすることができる。

その結果、パッキン押圧リング７によるパッキン８の押込み量が大となり、高い水密性が確保される。

また、流体管２に抜け出し力が作用すると、ガイドリング５は、そのテーパ面５ａが押輪４のテーパ状ガイド面４ｂ側に移動し、ロックリング６、６’をさらに縮径させて、刃１３を流体管２の外周面に深く食い込ませるため、流体管２の離脱防止効果も大となる。

ロックリング６、６’の外周面を、従来のようなテーパ面とする必要はなく、形状が簡単でかつ小型化できるので、製造コストが低減されるとともに、縮径時の反力も小さくなるので、押輪４の締付け力も小となる。

また、クッションリング１４の代わりにスペーサリングを挿入しても、ロックリング６、６’の食い込み量を調節することができる。

なお、上記実施形態では、ガイドリング５を合成樹脂製としたが、ステンレス等の金属製とすることもある。

また、ロックリング６、６’は、流体管２が、塩化ビニールやポリエチレン等、比較的軟質であるときには、アセタール樹脂やポリアミド系樹脂等の硬質合成樹脂により形成することもある。

次に本発明の実施例２に付き図１０を参照して説明する。実施例２は前記実施例１に比べガイドリングの構造のみが相違するものであって他の構成は同一構成であるので重複する説明は省略する。図１０はガイドリングとロックリングの取付け状態の概略説明図で、ロックリング２６は実施例１と同様に、円周方向の一部を切除して欠円形とたものであるが、ガイドリング２５が同一構造の複数個の分割片２５ａで構成されている。

流体管の外周側にはガイドリング２５の分割片２５ａが配設されるが、この分割片２５ａは円周方向に均等配置できるので、押輪の作用で各分割片２５ａが縮径作用を受けた場合に均等な縮径が可能であり、ガイドリング２５の一部破損してもその破損した分割片だけを交換するだけよい。

次に本発明の実施例３に付き図１１を参照して説明する。実施例３は前記実施例１に比べロックリングの構造のみが相違するものであって他の構成は同一構成であるので重複する説明は省略する。図１１はガイドリングとロックリングの取付け状態の概略説明図で、ガイドリング３５は実施例１と同様に、円周方向の一部を切除して欠円形とたものであるが、ロックリング３６が同一構造の複数個の分割片３６ａで構成されている。

流体管の外周側にはロックリング３６の分割片３６ａが配設されるが、この分割片３６ａは円周方向に均等配置できるので、押輪の作用でガイドリング３５を介して各分割片３６ａが縮径作用を受けた場合に均等な縮径による食い込みが可能であり、一部の刃が破損してもその分割片だけを交換するだけでよい。

その他前記実施例２，３に類似する変形例として、図示しないがガイドリング、ロックリングともに分割して組み付けるようにしてもよい。

以上、本発明の実施例１ないし３を図面に基づき説明してきたが、具体的な構成はこれらの実施例に限られるものではなく、例えば、ガイドリングとロックリングとを別々に成形して一体的に係合ないしは嵌合させたものだけでなく、ガイドリングとロックリングが一体化した成形品として構成したものでもよいことは言うまでもない。

本発明の参考例を示す中央縦断正面図である。 同じく、ガイドリングの側面図である。 同じく、ロックリングの側面図である。 同じく、押輪締付け開始時の部分断面図である。 同じく、押輪締付け途中の部分断面図である。 同じく、押輪締付け完了時の部分断面図である。 同じく、流体管に抜け出し力が加わったときの部分断面図である。 ガイドリングの環状溝内にクッションリングを挿入した本発明の実施形態の部分断面図である。 ガイドリングに収納されるロックリングの変形例を示した押輪締付け完了時の部分断面図である。 実施例２におけるガイドリングとロックリングの取付け状態の概略説明図である。 実施例３におけるガイドリングとロックリングの取付け状態の概略説明図である。

符号の説明

１ 離脱防止装置
２ 流体管（他方の流体管）
３ 継手本体（一方の流体管）
３ａ 拡径部
３ｂ フランジ
４ 押輪
４ａ 筒状ガイド面
４ｂ テーパ状ガイド面
４ｃ フランジ
５ ガイドリング
５ａ テーパ面
６、６’ ロックリング
７ パッキン押圧リング
７ａ パッキン押込部
７ｂ 当接部
８ パッキン
９ 締結手段
１０ Ｔ頭ボルト
１１ 袋ナット
１２ 環状溝
１３、１３’ 刃
１４ クッションリング
２５、３５ ガイドリング
２５ａ 分割片（ガイドリングの）
２６、３６ ロックリング
３６ａ 分割片（ロックリングの）

Claims (9)

1. 一方の流体管の受入口端部に他方の流体管の挿入口端部を挿入し、管同士の抜け止めを阻止する流体管の離脱防止装置であって、一方の流体管の拡径部内に挿入されるパッキンと、締結手段により一方の流体管に固定され、かつ一方の流体管側の内周面が、内径の等しい筒状ガイド面をなすとともに、それと連続する外方の端部内周面が、外端側が漸次縮径するテーパ状ガイド面をなす押輪と、外側面が前記押輪の内側面に当接するとともに、内方の側端部が、前記パッキンを押圧しながら前記拡径部内に挿入可能なパッキン押圧リングと、少なくとも外端側の外周面が、前記押輪のテーパ状ガイド面とほぼ同じ傾斜のテーパ面をなし、かつ押輪の内部を前記筒状ガイド面とテーパ状ガイド面に摺接して相対的に外方に移動することにより、縮径方向に移動する内周面に環状溝を有するガイドリングと、縮径方向に移動できるように前記環状溝内に収納され、かつ内周面に前記他方の流体管の外周面に食い込み可能な刃を有するロックリングと、前記ガイドリングの環状溝内における内面と前記ロックリングとの間に挿入したクッションリングまたはスペーサリングとを備えることを特徴とする流体管の離脱防止装置。
2. ガイドリングは縮径方向に弾性変形可能な欠円形で構成されている請求項１に記載の流体管の離脱防止装置。
3. ガイドリングは複数の分割片で構成されている請求項１に記載の流体管の離脱防止装置。
4. ロックリングは縮径方向に弾性変形可能な欠円形で構成されている請求項１ないし３の何れかに記載の流体管の離脱防止装置。
5. ロックリングは複数の分割片で構成されている請求項１ないし３の何れかに記載の流体管の離脱防止装置。
6. ガイドリングを、摩擦抵抗の小さい硬質合成樹脂により形成した請求項１ないし５の何れかに記載の流体管の離脱防止装置。
7. ガイドリングの環状溝を凹状断面とするとともに、ロックリングを、前記環状溝とほぼ同形の方形断面とした請求項１ないし６の何れかに記載の流体管の離脱防止装置。
8. 押輪における筒状ガイド面の管軸方向の寸法を、ガイドリングのテーパ面の管軸方向の寸法よりも所要寸法大とした請求項１ないし７の何れかに記載の流体管の離脱防止装置。
9. パッキン押圧リングにおける一方の流体管側の外周部に、一方の管の側端面と当接することにより、パッキンの最大押込み量を規制する当接部を設けた請求項１ないし８の何れかに記載の流体管の離脱防止装置。

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