JP4326198B2 - パイプ継手構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、集合住宅、戸建住宅の給水給湯用樹脂配管にて代表される各種配管用の継手として使用されるパイプ継手構造にかかるものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は従来から用いられているパイプ継手構造の一部断面図である。図中、１はパイプ継手の本体部であり、二つの段差部２ａ、２ｂを持つ胴部２が形成されている。深部側の段差部２ｂは挿入されるパイプの止め部を構成し、浅部側の段差部２ａ内に順次Ｏリング受け板３、Ｏリング４、パイプ保持部材（コレツト）５が挿入され、最後にキャップ６が螺着され、これらが所定位置になるようにされる。コレット５には内側に突出する爪５ａを備えるものであって、コレット５の外側表面はキャップ６に向かって傾斜面又はＲ曲面（以下、テ−パ−という）５ｂとされている。一方、コレット５のテ−パ−５ｂに対向するように、キャップ６の内周側に逆テ−パ−６ａが形成されている。
【０００３】
パイプの接続は、キャップ６側からパイプＰを挿入し、コレット５、Ｏリング４、受け板３を通過し、段差部２ｂのパイプ止め位置まで挿入して完了となる。コレツト５は、通常は合成樹脂と金属爪部５ａの複合材料からなり、パイプ挿入側に複数のスリット５ｅを有した構造である。コレツト爪部５ａの内径は挿入されるパイプＰの外径よりやや小さく設計され、一般的にはパイプＰの外径よりも０．２〜０．５ｍｍ程度小さくなる。このような構成としたため、パイプＰの挿入時にはコレツト２の先端が開く機構となる。
【０００４】
そして、水圧が加わった場合にはパイプＰとコレツト５が共にパイプ継手の外側に押し出される挙動をなし、キャップ６の内側のテ−パ−６ａとコレツト５の外側のテ−パ−面５ｂが接触し、圧力が更に加わることによりコレツト５の爪部５ａがパイプＰの外表面に食い込む機構であり、これによりパイプＰの保持がなされることになる。又、止水はＯリング４にて確保されるものであり、Ｏリング４の内径もパイプＰの外径よりも小さく、一般的にはパイプ継手本体部１とパイプＰの外径とで形成される空間と継手組み込み前のＯリング４の線径の差の比率（潰し率）は５〜２０％程度となっている。
【０００５】
しかるに、パイプ継手本体１内にパイプＰが挿入される際、図２に示すようにＯリング４を広げつつ挿入することになるが、その抵抗が大きいため、パイプＰの先端がＯリング４よりも内部に挿入されない状態でパイプＰの挿入が終了したと勘違いするケ−スもあり、この場合、差込不足となり止水性は確保されない。又、コレツト５の下面が安定しないため、図３に示すようにパイプＰを斜めに挿入してしまうことがあり、この場合にもパイプＰの挿入が不完全となり、差し込み不足が起こって止水性は確保されなくなる。
【０００６】
更に、パイプＰの差込時にＯリング４を横方向に押圧することになるが、場合によっては、Ｏリング４が内部にはみ出し、パイプＰの先端にてＯリング４を削り落としたり、完全に段差部２ａ内より脱落させてしまう場合があり、これ又、結果として漏水を招くものであった。
【０００７】
上記のようなＯリング４の予期しない挙動に対しては、図４に示すようにＯリングハウス７を設けることで解決するが、パイプ継手本体部１が金属製の場合はＯリングハウス７を設けることができるが、パイプ継手本体部１が合成樹脂製の場合には、このようなアンダーカット構造は成形不可能であった。
【０００８】
更に、組立作業工程において図５に示すようにコレツト５を逆さまに組み込む可能性があった。この場合、この逆さまな状態にあっても現場での取り付け施工においてパイプＰの差込が可能であるため、施工が完了したこととなってしまうおそれがあるが、施工後にコレツト５のパイプＰの保持機能が発揮できず、漏水に繋がる場合があった。このため、コレツト５の逆さま組み込み防止のために工程内検査に多大な工数を要していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のパイプ継手構造の欠点を改良するためのものであり、パイプＰの挿入時の差込力や差し込み方向を安定させ、Ｏリング４の脱落や切断を無くし、コレツト５が逆さまに組み込まれた場合にはパイプＰが差し込めないか、継手のキャップ６が閉められない構造とし、施工現場での漏水発生のリスクを無くすパイプ継手構造を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１発明の要旨は、パイプ継手本体部１に二つの段差部２ａ、２ｂを持つ胴部２が形成され、深部側の段差部２ｂは挿入されるパイプの止め部を構成し、浅部側の段差部２ａ内に、順次Ｏリング４、内側に突出する爪５ａを備えるコレット５が挿入され、最後にキャップ６が螺着され、コレット５の外側表面はキャップ６に向かってテ−パ−５ｂとされ、一方、これに対向する逆テ−パ−６ａがキャップ６の内周側に形成されてなるパイプ継手構造であって、コレット５を内包する筒部２１と、その先端にパイプ継手本体部１の先端部分１ａに引っ掛ける外向きのフランジ部２２と、後端にはコレット５の侵入を阻止する内向きのフランジ部２３とを備えたコレット収納部材２０を挿入し、当該内向きのフランジ部２３の裏側面と段差部２ｃ間にＯリング４を収納する空間２５を設けたことを特徴とする。
【００１１】
特に、コレット５の逆向きの挿入に対して言えば、コレット収納部材２０の内向きのフランジ部２３に前記コレット５のテ−パ−５ｂの先端５ｄが嵌り込む大きさの、好ましくは、コレット５のテ−パ−５ｂと対向する逆テ−パ−２６ａを備えた凹段部２６を形成するものである。
【００１３】
第２発明の要旨は、パイプ継手本体部１に二つの段差部２ａ、２ｂを持つ胴部２が形成され、深部側の段差部２ｂは挿入されるパイプの止め部を構成し、浅部側の段差部２ａ内に、順次Ｏリング４、内側に突出する爪５ａを備えるコレット５が挿入され、最後にキャップ６が螺着され、コレット５の外側表面はキャップ６に向かってテ−パ−５ｂとされ、一方、これに対向する逆テ−パ−６ａがキャップ６の内周側に形成されてなるパイプ継手構造であって、パイプ継手本体部１の胴部２に係止され、コレット５を内包する筒部２１と、後端にコレット５の侵入を阻止する内向きのフランジ部２３とを備えたコレット収納部材２０を挿入し、当該内向きのフランジ部２３の裏側面と段差部２ａ間にＯリング４を収納する空間２５を設け、前記コレットが正常に挿入された状態では、コレット収納部材２０の筒部２１の内周面より外向きに突出する突部５ｆを前記コレット５のテーパー５ｂの深部側に形成したことを特徴とし、コレツト５を逆さまに組込んだ場合にはキャップ６閉めができないようにした構造のものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、第１発明を中心として本発明のパイプ継手構造を説明するが、その最大の特徴は、コレットを内包する筒部とその先端にパイプ継手本体部の先端部分に引っ掛ける外向きのフランジ部と、後端にはコレットの侵入を阻止する内向きのフランジ部を備えたコレット収納部材をパイプ継手本体部に挿入してなるものである。これによってパイプ継手本体部内におけるコレットの動き・傾きを規制し、パイプの挿入時の挿入抵抗による挿入不足やパイプの挿入方向を規制することが可能となったもので、漏水の発生を極めて低減できたものである。
【００１５】
しかも、このコレット収納部材の侵入をある程度以上制限したことにより、Ｏリングの収納空間を確保したものであって、Ｏリング側における前記のような不測の事態も回避できたものであり、これ又、漏水の発生を防止することとなったものである。
【００１６】
更に言えば、コレットを逆向きに挿入して組み立ててしまうことを阻止するために、コレット収納部材の内向きのフランジ部に前記コレットのテ−パ−先端が嵌り込む大きさの、好ましくは、コレットのテ−パ−と対向するテ−パ−を備えた凹段部を形成すること、即ち、コレツトが逆さに組み込まれた場合、コレットの先端がこの凹段部内に嵌ってしまい、キャップが閉められない構造とし、或いはパイプＰのこれ以上の挿入が困難になるように構成したもので、施工現場での漏水発生のリスクを無くすこととしたものである。尚、本各発明でいうテ−パ−とは、前記したように傾斜面又は先側の細い曲面を含むものである。
【００１８】
第２発明について言及すれば、コレットが逆向きに挿入された場合、コレットの外表面に形成した突部の存在によりコレットがこれ以上挿入することはできず、これによってキャップがねじ込まれることはなく、コレットが逆向きであることが即座に分かるという構造となっている。
【００１９】
パイプ継手本体について言えば、例えばＣＡＣ４０６、ＣＡＣ４０６Ｃの砲金等の金属材料の他、耐水性、耐熱性、耐磨耗性、耐衝撃性、耐塩素性及び衛生面に優れた、例えばポリブテンにて代表される合成樹脂材料が望ましい。
【００２０】
コレットは通常はＳＵＳ３０４にて代表されるステンレス製の爪部と、これを包む合成樹脂の複合構造であるのがよく、この合成樹脂材料としては、ＰＥＥＫにて代表される耐熱性、耐薬品性、耐ストレスクラッキング性能、強度等に優れた材料が選択される。
【００２１】
キャップには一般的な金属材料、合成樹脂材料が使用可能であり、代表的には、砲金（ＣＡＣ４０６Ｃ）、６６ナイロンが用いられる。
【００２２】
ＯリングにはＥＰＤＭ、ＮＢＲ等の耐水性、耐熱性、耐薬品性、耐塩素性等に優れたゴム材料の使用が望ましい。
【００２３】
コレツト収納部材の使用材料としては、ＰＥＥＫ、ポリサルフォン、変性ＰＰＥ、ポリアセタール、ＰＰＳ等の耐熱、耐水、強度、寸法安定性に優れた合成樹脂材料が望ましいが、ステンレス製の金属材料も適用できる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明のパイプ継手構造を図面をもって更に詳細に説明すると、図６は第１発明のパイプ継手構造の好ましい例における分解斜視図であり、図７は各部材が組み立てられた際の部分断面図及びその主要部における拡大断面図である。パイプ継手本体１には二つの段差部２ａ、２ｂを持つ胴部２が形成される。そして、深部側の段差部２ｂは挿入されるパイプＰの止め部を構成するものであり、ここまでパイプＰが差し込まれることによってパイプＰとコレット５及びＯリング４が一体となり、完全に漏水がなくなるものである。そして浅部側の段差部２ａ内には、Ｏリング４、コレット収納部材２０、内側に突出する爪５ａを備えるコレツト５が挿入され、最後にキャップ６が螺着されて組立が終了する。
【００２５】
ここでコレット５とキャップ６との関係を述べると、コレット５の外側表面はキャップ６に向かってテ−パ−５ｂとされ、一方、これに対向する逆テ−パ−６ａがキャップ６の内周側に形成されているものであって、パイプＰの表面にコレット５の爪５ａが食い込み、パイプＰに内圧が掛かって抜け出ようとする動きに対し、挙動を一にするコレット５の外側表面のテ−パ−５ｂとキャップ６の逆テ−パ−６ａが接触しあい、コレット５を更に径方向に圧縮し、パイプＰに対する爪５ａの食い込みを更に強固にするものであり、ここにパイプＰの抜けが防止されることになる。
【００２６】
さて、本発明の最も特徴とするコレット収納部材２０について述べると、コレット５を内包する筒部２１とその先端にパイプ継手本体部１の先端部分１ａに引っ掛ける外向きのフランジ部２２と、後端にはコレット５の侵入を阻止する内向きのフランジ部２３を備えたものである。そして、この例では内向きのフランジ部２３にコレット５のテ−パ−５ｂ先端が嵌り込む大きさの凹段部２６が形成されたものであり、この凹段部２６はコレット５のテ−パ−５ｂと対向するように逆テ−パ−２６ａとなっている。
【００２７】
このようにしたコレット収納部材２０はパイプ継手本体部１内において、内部にコレット５を収容した状態でフランジ部２２とパイプ継手本体部１の先端部分１ａとが引っ掛かりあってそれ以上の侵入を阻止し、一方、内向きのフランジ２３の裏側にＯリング４を収容する空間２５を備えたものであり、フランジ部２３はコレット５の後端５ｃとほぼ一致している。このため、パイプＰが挿入された際でもコレット５を内包する筒部２１、フランジ部２３によってコレット５の傾き等の挙動を制御し、しかもＯリング４を収納する空間を確保したものである。このように、本発明のコレット収納部材２０を用いることによって、パイプＰの挿入力は安定し、確実に段部２ｂまで達することができ、かつＯリング４を切断したり、脱落させたりすることもない。
【００２８】
コレツト収納部材２０とパイプ継手本体１とで形成されるクリアランスは、Ｏリング４の直径よりやや大きく、パイプＰによる潰しを考慮して適切に確保されることが望ましい。コレツト５とコレット収納部材２０の間に構成される空間は、コレツト５がパイプＰの挿入により外側に開く寸法を確保し、必要最低限とすることが望ましい。コレツト収納部材２０のフランジ部２３の穴径は小さすぎるとパイプＰの挿入が困難となり、大きすぎるとＯリング４の通過前のガイド機能を失うので、パイプＰの通過に支障のない最低限の大きさが望ましい。例えば、パイプＰの外径が１７ｍｍの場合は、１７．２〜１７．７ｍｍ程度に設計することが望ましい。
【００２９】
図８はパイプ継手の組立ての際の組立てミスを示すものであり、コレット５を逆向きにして組立てた際の半裁断面図及びその主要部の拡大断面図である。本実施例において、パイプＰを挿入しようとする場合、パイプＰの先端はコレツト５の爪５ａ部分に若干の引っ掛かりを生じる。そして、更にパイプＰを押が込もうとするとコレツト５の先端５ｄがコレツト収納部材２０の内向きのフランジ部２３に形成した凹段部２６内に嵌り込み、しかも、テ−パ−５ｂと逆テ−パ−２６ａとが接触することにより、コレット５の先端５ｄが閉じる方向に作用し、これに伴って爪５ａも閉じるため、パイプＰの差し込みは困難となってしまう。このことにより、パイプＰの差し込み量の不足は作業者にすぐに分かり、コレット５が逆向きにして組み込まれていることが容易に判明するものであり、完了後に漏水をもたらすというミスもなくなるものである。
【００３０】
図９は第１の参考発明の半裁断面図である。概略は第１発明の場合とほぼ同じであるが、パイプ継手本体１は金属製のものであり、コレット収納部２０Ａがパイプ継手本体と一体として形成されたものである。機能及び奏する効果等はほぼ同じであり省略する。
【００３１】
図１０は第２発明のパイプ継手構造の半裁断面図である。すでに説明した符号についてはここでは省略するが、コレット収納部材２０は胴部２の内面に係止されるが、その係止手段は任意であり、例えば、キャップ６が螺合される前に螺合したり、キャップ６の内先端６ｂに当接されて係止される方法等がある。
【００３２】
用いられるコレット５は外側表面に楔状の突部５ｆを備えたものであり、その位置はコレット５が正常に挿入された際にはコレット収納部材２０の先端とは接触しない位置に形成され、図１１にて示すように、逆方向にして挿入された際にはコレット収納部材２０の先端と当接してコレット５の侵入を阻止する構造である。言い換えれば、突部５ｆとコレット５の後端５ｃまでの距離よりも突部５ｆとコレット先端５ｄまでの方が小さい構造とするのがよい。こうすることによって、通常は完全に螺合できるはずのキャップ６の螺合が途中で終わってしまうため、キャップ６が浮いた状態となり、一目でコレット５が逆向きに挿入されていることが分かる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のようなパイプ継手構造を採用したため、パイプの差込不足、Ｏリングの切れ、脱落がなくなり、コレツトが逆さま組み込みされた際でもその確認が容易となり、漏水発生のリスクが極めて低減することとなったものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は従来のパイプ継手構造の部分断面図である。
【図２】図２はパイプ挿入時の不具合を示す半裁断面図である。
【図３】図３はパイプ挿入時の不具合を示す別例の半裁断面図である。
【図４】図４は従来のパイプ継手構造の別例の半裁断面図である。
【図５】図５はパイプ継手を組立てる際の不具合を示す半裁断面図である。
【図６】図６は第１発明のパイプ継手構造の分解斜視図である。
【図７】図７は第１発明のパイプ継手構造の部分断面図及びその主要部の拡大断面図である。
【図８】図８はパイプ継手の組立ての際の組立てミスを示す半裁断面図及びその主要部での拡大断面図である。
【図９】図９は第１の参考発明の半裁断面図である。
【図１０】図１０は第２発明のパイプ継手構造の半裁断面図である。
【図１１】図１１はパイプ継手の組立ての際の組立てミスを示す半裁断面図である。
【符号の説明】
１‥パイプ継手本体、
１ａ‥パイプ継手本体部の先端部分、
２‥胴部、
２ａ、２ｂ‥胴部に形成した段差部、
４‥Ｏリング、
５‥コレット、
５ａ‥爪、
５ｂ‥コレット外側表面のテ−パ−、
５ｃ‥コレットの後端、
５ｄ‥コレットの先端、
５ｅ‥スリット、
５ｆ‥突部、
６‥キャップ、
６ａ‥キャップの逆テ−パ−、
２０‥コレット収納部材、
２０Ａ‥コレット収納部，
２１‥筒部、
２２‥外向きのフランジ部、
２３‥内向きのフランジ部、
２５‥内向きフランジの裏側の空間、
２６‥凹段部、
２６ａ‥凹段部の逆テ−パ−、
Ｐ‥パイプ。

Claims (3)

1. パイプ継手本体部１に二つの段差部２ａ、２ｂを持つ胴部２が形成され、深部側の段差部２ｂは挿入されるパイプの止め部を構成し、浅部側の段差部２ａ内に、順次Ｏリング４、内側に突出する爪５ａを備えるコレット５が挿入され、最後にキャップ６が螺着され、コレット５の外側表面はキャップ６に向かってテ−パ−５ｂとされ、一方、これに対向する逆テ−パ−６ａがキャップ６の内周側に形成されてなるパイプ継手構造であって、
   コレット５を内包する筒部２１と、その先端にパイプ継手本体部１の先端部分１ａに引っ掛ける外向きのフランジ部２２と、後端にはコレット５の侵入を阻止する内向きのフランジ部２３とを備えたコレット収納部材２０を挿入し、
   当該内向きのフランジ部２３の裏側面と段差部２ａ間にＯリング４を収納する空間２５を設けたことを特徴とするパイプ継手構造。
2. パイプ継手本体部１に二つの段差部２ａ、２ｂを持つ胴部２が形成され、深部側の段差部２ｂは挿入されるパイプの止め部を構成し、浅部側の段差部２ａ内に、順次Ｏリング４、内側に突出する爪５ａを備えるコレット５が挿入され、最後にキャップ６が螺着され、コレット５の外側表面はキャップ６に向かってテ−パ−５ｂとされ、一方、これに対向する逆テ−パ−６ａがキャップ６の内周側に形成されてなるパイプ継手構造であって、
   パイプ継手本体部１の胴部２に係止され、コレット５を内包する筒部２１と後端にコレット５の侵入を阻止する内向きのフランジ部２３とを備えたコレット収納部材２０を挿入し、当該内向きのフランジ部２３の裏側面と段差部２ａ間にＯリング４を収納する空間２５を設け、前記コレットが正常に挿入された状態では、コレット収納部材２０の筒部２１の内周面より外向きに突出する突部５ｆを前記コレット５のテーパー５ｂの深部側に形成したことを特徴とするパイプ継手構造。
3. コレツト５の突部５ｆにおける外径よりもコレツト収納部材２０の上部内径を小さくし、コレツト５を逆さまに組込んだ場合にはキャップ６閉めができないようにした請求項２記載のパイプ継手構造。

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