JP4332839B2 - Sleeve type fitting - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂管または薄肉金属管を接続するための管継手であり、詳しくは継手本体に外嵌されるスリーブを管軸方向に圧入させて管を接続するスリーブ型管継手に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ガス管、水道管等の流体輸送管として使用されている、ポリエチレン、ポリブテン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂で形成された樹脂管は種々の方法で接合されているが、接合手段としては、一般的には、継手本体にナットを螺合し、継手本体とナット内に装着したパッキンや食い込みリングを圧縮することで接続するメカニカル方式の管継手が使用されている。このメカニカル方式の管継手によれば、管端部外面に食い込みリングを組付け次いでレンチにより継手本体にナットを締め付けることにより接続が行われる。上記のメカニカル式管継手は、管の挿入が確実に行われたか否かの管挿入確認が施工完了後に出来ないという欠点があり、さらにナットの締め付け程度についても確認が困難であり、管接続部の性能にバラツキが生じ易かった。従って、管の挿入不足や、ナットの締め付け不足あるいは食い込みリングの装着ミスが発生しても、施工直後に行う短期の漏れテストだけでは、これらの不具合を検出することができず、長期間の使用時に接続管の抜けや、漏れを発生することがある。これらの問題点を解消するものとして、接続管の内面に挿入支持するコア部を有する継手本体と、コア部に外挿した接続管の外面に装着してそれを縮径する縮径部材からなり、縮径部材は縮径可能に設けたスリーブ部と薄肉に設けたせん断部と軸線方向に圧縮することでせん断部にてせん断して、内面がスリーブ部の外面に嵌まり合ってスリーブ部を縮径する環状部からなるスリーブ型管継手が提案され、実用化が検討されている(特許文献1及び特許文献2参照)。このスリーブ型管継手は、管継手の構成部品は本体とスリーブのみであり、従来の3点以上の部品を組み合わせた継手構造に比べて製造コストが低減され、かつ、小型の工具で接続作業が簡単に行え、接続強度のバラつきがなく、施工後の接続確認も容易であり、管の接続作業時の部品組付け作業や拡管作業などの面倒な作業が解消されるという多数の利点を有する。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−349481号公報(第3−4頁、図1)
【特許文献2】
特開2002−39467号公報(第3−4頁、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述したスリーブ型管継手は、理論的にはスリーブを管軸方向へスライド(圧縮)することで管を接続することは可能であるが、その後の検討によれば、実用化のためにはいくつかの改良すべき点が残されていることが分った。例えば、小型の工具で接続作業が簡単に行えるようにするためには、スリーブ部と環状部とがせん断部で分離した後に環状部がスリーブ部に速やかに乗り上げることにより小径部が縮径することが必要であるが、例えば小径部を薄くすることなどで小径部が容易に縮径できるようにすると、スリーブの圧縮工程の途中で小径部が複数の部分に分断されてしまい、継手と管の接続が行えないといった不具合が生じやすい。このため従来のスリーブ型管継手においては、確実に接続を行うために、小径部に比較的大きな剛性をもたせ、大型の工具を使用して大きな締め付け力で圧縮を行うことが行われていた。
【0005】
従って本発明の目的は、上記の課題を解消して、小型の工具で、確実に接続管と継手とを接合することができるスリーブ型管継手を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、接続管の内周に挿入される円筒部を有する継手本体と、前記接続管の周囲に配置され、前記接続管の外周面に接触小径部と薄肉部を介して前記小径部に結合された大径部を含む略円筒状に形成されたスリーブとを備え、前記スリーブを軸方向に圧縮することにより、前記薄肉部がせん断されて、前記大径部が前記小径部に乗り上げることにより、前記接続管が前記円筒部と前記スリーブとの間で挟着されるスリーブ型管継手において、前記小径部には一端から他端まで軸方向に沿って1箇所以上の切り割り部が設けられ、かつ前記小径部の外周に1箇所以上の軸方向溝が切り割り部よりも短い範囲に設けられ、前記小径部は前記薄肉部と反対側に鍔部を有し、前記軸方向溝は前記鍔部から前記薄肉部の手前まで形成されているという構成を有するものである。
【0007】
本発明は、継手本体とスリーブのみで構成され、大径部が乗り上げる小径部には一端から他端まで軸方向に沿って1箇所以上の切り割り部が設けられ、かつ前記小径部の外周に1箇所以上の軸方向溝が設けられているので、小型の圧縮工具を使用してスリーブを軸方向に圧縮することにより、薄肉部が切断(せん断)されて2つの部分に分離された後、速やかに大径部が小径部の外周に乗り上げて、内周側にある小径部が確実に縮径されるので、接続管は継手本体とスリーブの間で強固に挟着・接続される。しかも、切り割り部とは別に設けられた軸方向溝は切り割り部より短い範囲に形成されているので、圧縮時に小径部が分断されることが防止される。
【0008】
また、前記小径部は前記薄肉部と反対側に鍔部を有し、前記軸方向溝は前記鍔部から前記薄肉部の手前まで形成されているので、小径部には適度な剛性が付与されるため、小型軽量な圧縮工具で施工した場合でも、小径部の分断を伴わずに小径部が確実に圧縮されて、管と継手とを強固に接続することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の実施の形態に係わるスリーブ型管継手の断面図で、接続管を継手内部に挿入し、スリーブの圧縮を開始する直前の状態を示し、図2は図1で使用されるスリーブの斜視図、図3は図1のスリーブ型管継手においてスリーブを圧縮した状態を示す断面図、図4はスリーブ型管継手を圧縮工具で挟み付けた状態を示す正面図である。
【0010】
図1において、10は管継手であり、継手本体11とその周囲に設けられたスリーブ20から構成され、両者の間に接続管30が介装される。継手本体11の一端部には、接続管30の内周に差し込み可能な外径を有する円筒部12が形成され、円筒部12の奥側端面14は接続管30の端面31に相対すると共に、円筒部12の外周面には複数の断面鋸刃状の凸条13が設けられている。円筒部12の奥側端面14から所定距離をおいて(接続管30から遠ざかる側に)、スリーブ20の端部を受取る円周溝15が形成されている。
【0011】
図2に示すように、スリーブ20は全体が略円筒状に形成された部材であり、接続管30が差し込まれる方向に沿って端面202及び段違い部25を有する大径部24と、その内周側に設けられた薄肉部26と、そこから最大径部211まで上り勾配になるように形成された円錐部27及び鍔部22を含む小径部21とを有する。小径部21は鍔部22の端面201からその端部に向って上り勾配となる斜面に形成され、かつ端部の内周には溝15に係止される円周突起23が設けられている。小径部21には軸方向に沿って一端(自由端)から他端(段違い部25)まで伸びる一対の切り割り部28が対称に設けられている。また小径部21の外周には、円周方向において切り割り部部28の中間に鍔部22から段違い部25の手前まで伸びる一対の軸方向溝29が対称に設けられている。スリーブ20は、円周突起23を円周溝15に押し込むことにより、弾性変形を利用して継手本体11に装着される。
【0012】
図4に示す状態から、圧縮工具40でスリーブ20を軸方向に圧縮することにより、図3に示すように接続管30と継手10とが接続される。すなわち、スリーブ20の鍔部22の端面201と大径部24の端面202を工具で挟み付け、鍔22が段違い部25に突き当たるまで押し付けることにより、スリーブ20は薄肉部26でせん断され大径部24の内周に円錐部27が縮径されながら挿入される。それに伴って接続管30がスリーブ20と円筒部12との間で押し付けられ(縮径され)、円筒部12の外周に設けられた凸条13の刃先が接続管30の内周に食い込むことにより、接続管30と継手10とが強固に接続される。スリーブ20は、小径部21に切り割り部28と軸方向溝29が設けられているので、小径部21の剛性は大径部24に比べて小さくなり、容易に縮径することができる。しかも切り割り部28は小径部21の全長にわたって設けられているが、軸方向溝29は切り割り部28よりも短い範囲に設けられているので、圧縮時に小径部21が分断されるのを防止することができる。切り割り部28と軸方向溝29は各々少なくとも1箇所あれば本発明の目的を達成することができる。但し工具をより小型化しかつスリーブ圧縮時の小径部の分断を確実に防止するために、図2に示すように小径部21に複数の切り割り部28と複数の軸方向溝29とが形成されかつ切り割り部28と軸方向溝29が円周方向に交互に並ぶように配置されていることが好ましく、切り割り部28と軸方向溝29の数は、接続管のサイズやスリーブの材質などに応じて適宜設定すればよい。図4に示す工具は、手動タイプの工具の一例であり、接続管が小サイズ(外径13mm以下)の場合に使用される。なお、スリーブ圧縮用の工具は手動タイプに限らず電動タイプあるいは油圧タイプであっても良いが、いずれのタイプであっても継手の接続に必要な推力は小さいほど、工具の大きさや重さを軽減出来るので望ましい。
【0013】
本発明においては、上述したせん断及び乗り上げに必要な推力を小さくするために、スリーブはプラスチックで形成することが望ましく、具体的な材質としては、PPA(ポリフタルアミド)、PA(ポリアミド)、POM(ポリアセタール)あるいはフッ素樹脂を添加したPPS(ポリフェニレンサルファイド)などの動摩擦係数が0.4以下のプラスチックが好適である。この動摩擦係数は、同材質の試料を準備し、P(面圧)=0.98MPa(10Kgf/cm2)、V(滑り速度)=0.3m/S)の条件でスラスト型試験機により測定した値である。例えば外径13mmのポリブテン管を、PPA製スリーブ20を組み付けた継手本体11を有する継手に接続する際の推力を測定すると、せん断推力は3100N、最大乗り上げ荷重は3800Nになることが確認された。一方継手本体に金属製スリーブを組み付けた場合、スリーブの機械的強度(特に縦弾性係数)が大きいため、せん断及び乗り上げに必要な推力は外径13mmのポリブテン管の場合で12000N程度になり、外径27mmのポリブテン管の場合で25000N程度にもなることが確認された。また本発明の管継手を給湯配管に適用する場合は、スリーブを耐熱性のある{耐熱温度>150℃、かつ、引張り強さ>0.98MPa(10Kgf/cm2)}プラスチックとして知られているPSF(ポリサルホン)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PPO(ポリフェニレンオキサイド)、PPE(変性ポリフェニレンエーテル)、PPSF(ポリフェニルサルホン)などのプラスチックで形成すればよいが、これらのプラスチックは動摩擦係数が0.45〜0.7程度と大きいため、スリーブ20の円錐部27の表面や大径部24の内周面に潤滑剤(例えば脂肪酸、石鹸、ワックス、二硫化モリブデン、有機化合物等の固体潤滑剤)を塗布することが好ましい。これによりにより、乗り上げ時の最大推力を小さくすることができる。
【0014】
本発明の実施の形態に係わるスリーブ型継手は、継手本体11にスリーブ20があらかじめ組み付けてあるため、管を継手に挿入してスリーブ20を軸方向に圧縮するだけの作業で管を接続することができる。従って、配管施工業者が部品を組付けることが不要となり、施工ミスが生ずる機会が少なくなる。また、継手に対する管の挿入が確実に行われたか否かはスリーブ20の切り割り部部26によって外部から目視で管端当接面14に管30の端部31が突き当たっていることで確認できるため、管の挿入不足が防止される。さらに、スリーブ20の圧縮作業完了はスリーブ20の鍔部22と段違い部25が突き当たることで確認できるので、施工後の管理者の確認作業も簡単に行える。
【0015】
【発明の効果】
以上に記述の如く、本発明によれば、継手本体に組みつけられるスリーブの小径部には一端から他端まで軸方向に沿って1箇所以上の切り割り部が設けられ、しかも前記小径部の外周に1箇所以上の軸方向溝が設けられているため、小さな操作力で管と継手とを接続することができる。従って小型の工具を使用して信頼性の高い配管施工を行うことができるという効果が得られる。
【0016】
さらに本発明によれば、次のような効果も奏しえることはもちろんである。継手本体にスリーブをあらかじめ組み付けたことにより、配管施工現場における管の接続作業は継手に管を挿入し、工具を使ってスリーブを圧縮するだけとなり、作業が容易で施工ミスの可能性も少なくなる。また、接続の際、工具による圧縮によって単一の部材であるスリーブが中央部でせん断し、2つの部品として機能するため、あらかじめ2つの部品を作って組み合わせる構造に比べて製造コストが低減出来、組立の手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係わるスリーブ型管継手の断面図で、接続管を継手内に挿入しスリーブの圧縮を開始する直前の状態を示す。
【図2】図1で使用されるスリーブの斜視図である。
【図3】図1のスリーブ型継手の管接続完了後の部分断面図である。
【図4】本発明の管継手を施工するために使用される工具の正面図である。
【符号の説明】
10:管継手、11:継手本体、12:円筒部、13:凸条部、14:管端側
端面、15:溝部
20:スリーブ、21:小径部、22:鍔部、23:突起部、24:大径部、
25:段違い部、26:薄肉部、27:円錐部、28:切り割り部
29:軸方向溝、201、202:端面、211:最大径部
30:接続管、31:端部
40:工具[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pipe joint for connecting a resin pipe or a thin metal pipe, and more particularly to a sleeve type pipe joint for connecting a pipe by press-fitting a sleeve fitted on a joint body in the pipe axis direction.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, resin pipes formed of polyolefin resins such as polyethylene, polybutene, and polypropylene, which are used as fluid transport pipes such as gas pipes and water pipes, are joined by various methods. Generally, a mechanical-type pipe joint is used in which a nut is screwed into a joint body, and the joint body and the packing or biting ring mounted in the nut are compressed to be connected. According to this mechanical-type pipe joint, the biting ring is assembled on the outer surface of the pipe end, and then the nut is fastened to the joint main body with a wrench to make the connection. The above-mentioned mechanical type pipe joint has the disadvantage that the pipe insertion confirmation as to whether or not the pipe has been securely inserted cannot be performed after the completion of the construction, and it is difficult to confirm the tightening degree of the nut, and the pipe connection part It was easy for variations in performance to occur. Therefore, even if there is insufficient pipe insertion, nut tightening or a biting ring installation error, these shortcomings cannot be detected by a short-term leak test performed immediately after construction, and long-term use is not possible. Occasionally, the connecting pipe may come off or leak. To solve these problems, it consists of a joint body having a core part that is inserted and supported on the inner surface of the connection pipe, and a diameter-reducing member that is attached to the outer surface of the connection pipe that is extrapolated to the core part to reduce the diameter. The diameter-reducing member has a sleeve portion that can be reduced in diameter, a thin-walled shearing portion, and a shearing portion that is compressed in the axial direction so that the inner surface fits on the outer surface of the sleeve portion, and the sleeve portion is A sleeve-type pipe joint having an annular portion with a reduced diameter has been proposed, and its practical application has been studied (see
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-349481 (page 3-4, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP 2002-39467 A (page 3-4, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The above-mentioned sleeve-type pipe joint can theoretically be connected to the pipe by sliding (compressing) the sleeve in the pipe axis direction. It was found that there were still points to be improved. For example, in order to make it easy to connect with a small tool, after the sleeve and the annular part are separated by the shearing part, the annular part quickly rides on the sleeve part, so that the small diameter part is reduced in diameter. However, if the small diameter part can be easily reduced in diameter, for example, by thinning the small diameter part, the small diameter part is divided into a plurality of parts in the course of the sleeve compression process. Problems such as inability to connect are likely to occur. For this reason, in the conventional sleeve-type pipe joint, in order to make a reliable connection, a relatively large rigidity is given to the small diameter portion, and compression is performed with a large tightening force using a large tool.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a sleeve-type pipe joint that solves the above-described problems and can reliably join the connecting pipe and the joint with a small tool.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a joint body having a cylindrical portion inserted into the inner periphery of a connecting pipe, and a contact small diameter portion and a thin wall disposed on the outer peripheral surface of the connecting pipe. A sleeve formed in a substantially cylindrical shape including a large-diameter portion coupled to the small-diameter portion via a portion, and by compressing the sleeve in the axial direction, the thin-walled portion is sheared, and the large-diameter portion In the sleeve-type pipe joint in which the connecting pipe is clamped between the cylindrical portion and the sleeve by the portion riding on the small diameter portion, the small diameter portion has one axial direction from one end to the other end. More than one slit part is provided, and one or more axial grooves are provided in a shorter range than the slit part on the outer periphery of the small diameter part, and the small diameter part has a flange on the opposite side of the thin part. The axial groove extends from the flange portion to the thin wall portion. And it has a structure that is formed before.
[0007]
The present invention comprises only a joint body and a sleeve, the small diameter portion on which the large diameter portion rides is provided with one or more slit portions along the axial direction from one end to the other end, and 1 on the outer periphery of the small diameter portion. Since there are more axial grooves, the sleeve is cut (sheared) in the axial direction using a small compression tool, and then the thin part is cut (sheared) and separated into two parts. Since the large diameter portion rides on the outer periphery of the small diameter portion and the small diameter portion on the inner peripheral side is reliably reduced in diameter, the connecting pipe is firmly sandwiched and connected between the joint body and the sleeve. In addition, since the axial groove provided separately from the slit portion is formed in a range shorter than the slit portion, the small diameter portion is prevented from being divided during compression.
[0008]
Further, the small diameter portion has a flange portion on the opposite side of the thin portion, the axial groove so formed from the flange portion to the front of the thin portion, appropriate rigidity can be imparted to the small-diameter portion Therefore, even when a small and lightweight compression tool is used, the small-diameter portion is reliably compressed without breaking the small-diameter portion, and the pipe and the joint can be firmly connected.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a sleeve type pipe joint according to an embodiment of the present invention, showing a state immediately before a connecting pipe is inserted into the joint and compression of the sleeve is started, and FIG. 2 is used in FIG. FIG. 3 is a perspective view of the sleeve, FIG. 3 is a sectional view showing a state in which the sleeve is compressed in the sleeve type pipe joint of FIG. 1, and FIG. 4 is a front view showing a state in which the sleeve type pipe joint is sandwiched with a compression tool.
[0010]
In FIG. 1,
[0011]
As shown in FIG. 2, the
[0012]
By compressing the
[0013]
In the present invention, in order to reduce the thrust required for the above-described shearing and climbing, it is desirable that the sleeve is made of plastic. Specific materials include PPA (polyphthalamide), PA (polyamide), and POM. A plastic having a dynamic friction coefficient of 0.4 or less, such as (polyacetal) or PPS (polyphenylene sulfide) to which a fluororesin is added, is suitable. This dynamic friction coefficient is measured with a thrust type tester under the conditions of P (surface pressure) = 0.98 MPa (10 Kgf / cm 2 ) and V (sliding speed) = 0.3 m / S) by preparing a sample of the same material. It is the value. For example, when a thrust at the time of connecting a polybutene pipe having an outer diameter of 13 mm to a joint having the
[0014]
In the sleeve type joint according to the embodiment of the present invention, since the
[0015]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the small diameter portion of the sleeve assembled to the joint main body is provided with one or more slit portions along the axial direction from one end to the other end, and the outer periphery of the small diameter portion. Since one or more axial grooves are provided in the pipe, the pipe and the joint can be connected with a small operating force. Therefore, it is possible to obtain a highly reliable piping construction using a small tool.
[0016]
Furthermore, according to the present invention, the following effects can be obtained. By assembling the sleeve to the joint body in advance, the pipe connection work at the pipe construction site is simply inserting the pipe into the joint and compressing the sleeve using a tool, making the work easy and reducing the possibility of construction errors. . In addition, when connecting, the sleeve as a single member is sheared at the center due to compression by the tool and functions as two parts, so the manufacturing cost can be reduced compared to the structure in which two parts are made in advance, The time and labor of assembly can be saved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a sleeve-type pipe joint according to an embodiment of the present invention, showing a state immediately before a connecting pipe is inserted into the joint and compression of the sleeve is started.
FIG. 2 is a perspective view of a sleeve used in FIG.
3 is a partial cross-sectional view of the sleeve-type joint of FIG. 1 after completion of pipe connection.
FIG. 4 is a front view of a tool used to construct the pipe joint of the present invention.
[Explanation of symbols]
10: Pipe joint, 11: Joint body, 12: Cylindrical part, 13: Convex line part, 14: End face on the pipe end, 15: Groove part 20: Sleeve, 21: Small diameter part, 22: Gutter part, 23: Projection part, 24: Large diameter part,
25: Stepped portion, 26: Thin portion, 27: Conical portion, 28: Cutting portion 29: Axial groove, 201, 202: End face, 211: Maximum diameter portion 30: Connection pipe, 31: End portion 40: Tool
Claims (1)
前記小径部には一端から他端まで軸方向に沿って1箇所以上の切り割り部が設けられ、かつ前記小径部の外周に1箇所以上の軸方向溝が切り割り部よりも短い範囲に設けられ、
前記小径部は前記薄肉部と反対側に鍔部を有し、前記軸方向溝は前記鍔部から前記薄肉部の手前まで形成されていることを特徴とするスリーブ型管継手。A joint main body having a cylindrical portion built in the connecting pipe, and a large diameter disposed around the connecting pipe and connected to the small diameter section via a small diameter portion and a thin portion that can contact the outer peripheral surface of the connecting pipe. A sleeve formed in a substantially cylindrical shape including a portion, and by compressing the sleeve in the axial direction, the thin-walled portion is sheared, and the large-diameter portion rides on the small-diameter portion, whereby the connecting pipe In the sleeve-type pipe joint that is sandwiched between the cylindrical portion and the sleeve,
The small-diameter portion is provided with one or more slit portions along the axial direction from one end to the other end, and one or more axial grooves are provided in a range shorter than the slit portion on the outer periphery of the small-diameter portion ,
The small-diameter portion has a flange on the opposite side to the thin portion, and the axial groove is formed from the flange to the front of the thin portion .
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