JP4391225B2 - 管継手用ロックリングの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、管体をワンタッチ操作で結合し、離脱させることができる管継手における結合のためのロックリングの製造方法に関するものであり、特に、管体の表面を確実に把持することができる管継手用ロックリングの製造方法に関するものである。

管体をワンタッチ操作で結合し、離脱させることができる管継手は、既に一般的に広く使用されている。図５は、このような管継手を示す参考図（半裁断面図）であり、継手本体は、黄銅製の本体部１０と合成樹脂製のスリーブ１１と合成樹脂製の中間部１２とで構成されている。又、本体部１０と一体化されたコア１０Ａに周溝が形成されており、その周溝に弾性シールリング１３としてＯ−リングが装着されている。

そして、本体部１０、スリーブ１１及び中間部１２によって、有底の嵌合孔が形成されており、この嵌合孔内に解放リング３０と、ロックリング４０又は６０とが嵌め込まれている。即ち、嵌合孔側から順に、前後移動が可能な解放リング３０と、拡縮径が可能なロックリング４０又は６０とが配置されることとなる。尚、ロックリング４０は本発明のロックリングの場合を示し、ロックリング６０は従来のロックリングの場合を示す。

このような管継手において管体５０を結合するには、単に継手本体の嵌合孔に管体５０を挿入すればよい。すると、管体５０は解放リング３０の内側をそのまま通過し、断面が＞字形のロックリング４０又は６０に当接して止まるか、又は管体５０の挿入によって解放リング３０を深部側に移動させた後、ロックリング４０又は６０に当接して止まる。

そして更に管体５０を挿入し続けると、ロックリング４０又は６０は＞字形の開口側が継手本体の深部側になっているから、管体５０の表面がロックリング４０又は６０の内周側を押し広げることとなり、最終的に弾性シールリング１３を通過して継手本体の嵌合孔の最深部まで到達する。

この状態で内圧が作用すると、管体５０は継手本体から離れる方向の力を受けるが、図５に示すように、管体５０の表面にロックリング４０又は６０の内周側最先端部が食い込む結果、管体５０の離脱が防止される。一方、管体５０を離脱させるには、解放リング３０を押し込んでやればよい。すると、解放リング３０の先端がロックリング４０又は６０を押し広げる結果、管体５０の表面に対するロックリング４０又は６０の食い込みが解除されることとなり、管体５０を引き抜くことができるようになる。

このように、管体５０の結合や離脱に際しては、ロックリング４０又は６０の内周側が変形するのであるが、従来のロックリング６０は、図６に示すように、断面が単純な＞字形でしかなかった。そして、従来のロックリング６０は連続的なリング状ではなく、切断部６１を持つ不連続なものであり、切断部６１の間隔が変化することで拡縮径し、切断部６１の間隔の変化を容易にするため、切れ込み６２が設けられていた（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−３０４４７６号公報 （第４頁、図２）

しかしながら、図６に示す従来のロックリング６０は、切断部６１によって拡縮径するとしても、断面が単純な＞字形であるため、管体５０の円滑かつ確実な結合及び離脱に関し、更なる改良の余地がある。

即ち、ロックリング４０又は６０は、図５に示すように、内周側最先端部が管体５０の表面を把持するので、管体５０の確実な結合に対しては、ロックリング４０又は６０の内周側最先端部と管体５０の表面とのなす角が重要となる。

ここで、その角度が大きいと、内周側最先端部が食い込みやすくなるので、管体５０の結合が確実になる。ところが、その角度が大きいと、解放リング３０の先端がロックリング４０又は６０を押し広げにくくなるので、管体５０の円滑な離脱が困難になる。逆に、その角度が小さいと、管体５０の離脱は容易になるが、結合が不十分となることが懸念される。そのため、断面が単純な＞字形でしかない図６に示す従来のロックリング６０では、管体５０の確実な結合と、円滑な離脱とを両立させることが困難であった。

又、管体５０の結合を確実なものとするには、図６に示すようなロックリング６０の断面形状だけでなく、内周側最先端部６３の形状も重要である。即ち、内周側最先端部６３が鋭角であると、内周側最先端部６３が食い込みやすくなるので、管体５０の結合が容易になる。ところが、その角度が鋭角すぎると、内周側最先端部６３が管体５０の中に深く食い込みすぎて外れなくなり、管体５０の円滑な離脱が困難になる。逆に、その角度が鈍角であると、管体５０の離脱は容易になるが、結合が不十分となることが懸念される。

そのため、従来のように、内周側最先端部６３を押し潰し加工すると、先端エッジ角を所望の角度に形成することが困難であり、鋭利形状自体も不十分となる等の問題がある。しかも、押し潰し金型の摩耗や損傷が激しく、頻繁な取り換えが必要になるという問題もある。

そこで本発明は、管体の確実な結合と、円滑な離脱とを高度に両立させることができる管継手用ロックリングを高精度に、効率的に製造する方法を提供することを目的とするものである。

本発明は以上の課題を解決するためになされたものであって、その要旨は、継手本体の嵌合孔に挿入され、管体の表面を把持する管継手用ロックリングの製造方法であって、平板を変形させて、断面が＞字形のリング状の山部と、＞字形の内周側の平坦な底部とを形成し、次に、山部と底部との間の折り曲げ部で底部を切断して、山部の＞字形の内周側先端部が、内周側中間部に対して、＞字形の開口を拡大する方向に更に開いた形状とすると共に、先端エッジ角αが４５〜８５°の内周側最先端部を形成する管継手用ロックリングの製造方法に係るものである。

そして好ましくは、山部の内周側を開いて＞字形の開口を拡大するか、或いは、山部の内周側を折り曲げて＞字形の開口を拡大し、＞字形の内周側最先端部が底部の切断方向となす逃げ角βが５〜４５°となるようにした管継手用ロックリングの製造方法に係るものである。

本発明の管継手用ロックリングの製造方法においては、平板を変形させて、断面が＞字形のリング状の山部と、＞字形の内周側の平坦な底部とを形成し、次に、山部と底部との間の折り曲げ部で底部を切断して、山部の＞字形の内周側先端部が、内周側中間部に対して、＞字形の開口を拡大する方向に更に開いた形状とすると共に、先端エッジ角αが４５〜８５°の内周側最先端部を形成するので、簡単かつ確実に、ロックリングの内周側最先端部を鋭利形状とすることができる。

最初に、本発明の管継手用ロックリングの製造方法の理解を容易にするために、継手本体とロックリングと解放リングとよりなる管継手について説明する。ここで、継手本体には、入口側を小径となし深部側を大径とした円錐状の内周傾斜面を有する嵌合孔が形成されている。そして、嵌合孔にロックリングが挿入され、解放リングが嵌め込まれている。尚、継手本体の材質は金属でも合成樹脂でもよいが、コスト的に、更には製造の工程上、射出成形可能な合成樹脂製のものが好まれる。

次に、ロックリングは、断面が＞字形をなし、継手本体の嵌合孔に＞字形の開口側を深部に向けて挿入されている。そのため、＞字形の内周側先端部が管体の表面に食い込んで管体が結合する。尚、ロックリングは、所望の硬質材料から形成することが可能であり、金属製であれば、管体の外周面への食い込みが一層確実になる。

一方、解放リングは、その先端外周がロックリングの＞字形の内周側に当接する構造である。そのため、解放リングを継手本体の深部側に押し込めば、解放リングの先端外周によってロックリングの食い込みが解除され、管体の離脱が可能となる。尚、解放リングの材質は、金属でも合成樹脂でもよいが、射出成形可能な合成樹脂がコスト的にも製造工程上も好ましい。又、解放リングは、縦方向に切り込みを入れ、嵌合孔の径方向に弾性変形できるようにすることもできるが、切り込みがなく、変形しないものであってもよい。

本発明の方法によって製造された管継手用ロックリングにおける最大の特徴は、ロックリングの＞字形の内周側先端部が、内周側中間部に対して、＞字形の開口を拡大する方向に更に開いた形状となっている点にある。即ち、ロックリングの＞字形の内周側先端部は、内周側中間部よりも、管体の表面とのなす角が大きい。そのため、継手本体と管体との結合の際に、管体の表面にロックリングの＞字形の内周側先端部が食い込みやすくなり、結合が確実なものとなる。

そして、管体の離脱の際は、管体の表面とのなす角が比較的小さいロックリングの内周側中間部に解放リングの先端が接触するので、解放リングがロックリングを押し広げやすくなり、円滑な離脱が可能となる。このように、本発明の方法によって製造された管継手用ロックリングによれば、管体の確実な結合と、円滑な離脱とを高度に両立させることができる。

ここで特に、ロックリングの＞字形の内周側最先端部が鋭利形状であれば、管体の表面に一層食い込みやすくなる。そして、この食い込みやすさに対しては、内周側最先端部の先端エッジ角α、継手本体の嵌合孔に管体を挿入した際に、ロックリングの＞字形の内周側最先端部が管体の表面となす逃げ角β、ロックリングの＞字形の内周側最先端部が管体の表面に垂直な方向となす掬い角γが重要となる。

即ち、ロックリングの＞字形の内周側最先端部が管体の表面に効果的に食い込むためには、先端エッジ角αが４５〜８５°、逃げ角βが５〜４５°、掬い角γが０〜１０°であることが好ましい。ここで、最適な角度は管体の材質等によって異なり、例えば食い込みやすい管体であれば、先端エッジ角αを８５°に近づけ、逃げ角βを小さくすることが好ましく、逆に食い込みにくい管体であれば、先端エッジ角αを４５°に近づけ、逃げ角βを大きくすることが好ましい。このようにすることで、管体の材質等に合わせて、確実な結合及び円滑な離脱の両立を図ることができる。

次に、このような管継手用ロックリングとするための本発明の製造方法について説明する。即ち、このようなロックリングを製造するには、最初に平板を変形させて、断面が＞字形のリング状の山部と、＞字形の内周側の平坦な底部とを形成する。次に、リング状とするために底部を切断するが、この際、山部と底部との間の折り曲げ部で切断する。すると、折り曲げ部が＞字形の内周側先端部となり、山部の内周側中間部に対して、＞字形の開口を拡大する方向に更に開いた形状となる。

又、折り曲げ部で底部を切断するので、山部の内周側最先端部が鋭利形状となる。尚、先端エッジ角αは、４５〜８５°の範囲とするが、この角度は、折り曲げ部の切断位置を調整することで適宜設定できる。そして、逃げ角βを５〜４５°とするには、山部の内周側を開いて＞字形の開口を拡大するか、山部の内周側を折り曲げて＞字形の開口を拡大すればよい。

以下、本発明の管継手用ロックリングの製造方法を図面をもって更に詳細に説明する。
図１から図３は、本発明の管継手用ロックリングの製造方法を示す断面図であり、図１はその第１工程の一例を示し、図２は第２工程の一例、図３は第２工程の他の例を示すものである。即ち、本発明の管継手用ロックリングを製造するには、図１（Ａ）に示すように、最初に平板を変形させて、断面が＞字形のリング状の山部４０Ａと、＞字形の内周側の平坦な底部４０Ｂとを形成する。尚、図１に示す例ではプレス成形によって山部４０Ａ及び底部４０Ｂを形成している。

次に、図１（Ａ）に示すような治具上で、図１（Ｂ）に示すように、山部４０Ａと底部４０Ｂとの間の折り曲げ部において底部４０Ｂを切断する。すると、図１（Ｂ）に拡大して示すように、山部４０Ａの内周側最先端部４３が鋭利形状となる。尚、図１に示す例では先端エッジ角αが６０°となっているが、この角度は、折り曲げ部の切断位置を調整することによって変えることができる。

このように、図１に示す第１工程により、＞字形の内周側先端部４２が、内周側中間部４１に対して、＞字形の開口を拡大する方向に更に開いた形状のロックリングを製造することができるが、実施例では更に、＞字形の開口を拡大し、＞字形の内周側最先端部４３が底部４０Ｂの切断方向となす逃げ角βが２０°となるようにしている。

例えば図２は、逃げ角βを形成する一例を示す図であり、図２に示す例は、図１に示すような方法で形成された山部４０Ａの内周側を折り曲げて＞字形の開口を拡大し、＞字形の内周側最先端部４３が底部４０Ｂの切断方向となす逃げ角βが２０°となるようにしたロックリング４０の製造方法を示している。

即ち、図２（Ｂ）に示すように、ロックリング４０の山部４０Ａの＞字形の内周側先端部４２が図２（Ａ）に示す底部４０Ｂの切断方向となす最終角をθとする。この場合、図２（Ａ）に示すように、底部４０Ｂを切断する際、最初に、山部４０Ａの＞字形の内周側が底部４０Ｂの切断方向となす角θ’をθよりも小さくしておく。そして次に、図２（Ｂ）に示すように山部４０Ａの内周側を折り曲げ、＞字形の開口を拡大して逃げ角β（β＝θ−θ’）が２０°（掬い角γは１０°）となるようにして、ロックリング４０（実施例１）を得る。尚、山部４０Ａの内周側の折り曲げは、例えば折り曲げをプレスすればよい。

又、図３は、逃げ角βを形成する他の例を示す図であり、図３に示す例では、図１に示すような方法で形成された山部４０Ａの内周側を開いて＞字形の開口を拡大し、＞字形の内周側最先端部４３が底部４０Ｂの切断方向となす逃げ角βが２０°となるようにしたロックリング４０の製造方法を示している。

即ち、図３（Ｂ）に示すように、ロックリング４０の山部４０Ａの＞字形の内周側中間部４１が図３（Ａ）に示す底部４０Ｂの切断方向となす最終角をθとする。この場合、図３（Ａ）に示すように、底部４０Ｂを切断する際、最初に、山部４０Ａの＞字形の内周側が底部４０Ｂの切断方向となす角θ’をθ（θ＝３０°）よりも小さくしておく（θ’＝１０°）。そして次に、図３（Ｂ）に示すように山部４０Ａの内周側を開いて＞字形の開口を拡大し、逃げ角β（β＝θ−θ’）が２０°（掬い角γは１０°）となるようにして、ロックリング４０（実施例２）を得る。尚、山部４０Ａの内周側を開くと、山部４０Ａの頂部の内側にひび割れが発生しやすいので、山部４０Ａの内周側を折り曲げる方法（図２に示す方法）の方が好ましい。

図４は、本発明の方法によって製造された管継手用ロックリングを使用した管継手を示す部分詳細図である。即ち、図４は、図５に示す管継手において、図３（Ｂ）に示した実施例２のロックリング４０を使用した場合の部分詳細図である。ここで、図４に示す管継手と管体５０との結合について説明すると、管体５０の装着時又は分離時は、図４（Ａ）に示すように、解放リング３０は遊んだ状態となっており、ロックリング４０は、管体５０に接触しているが、スリーブ１１の内周傾斜面１６には接触していない。

ところが、管体５０を引き抜く方向に引っ張るか、或いは内部の流体によって入口側に押圧されると、管体５０の移動と共に、ロックリング４０と解放リング３０とが入口側へ移動する。更に管体５０が移動すると、ロックリング４０の外周側の表面が内周傾斜面１６で圧迫され、ロックリング４０の内周側最先端部４３が管体５０の表面に食い込むようになる。この状態が図４（Ｂ）に示す状態であり、管体５０が結合した状態である。

ここで、ロックリング４０は、図３（Ｂ）に示したように、＞字形の内周側先端部４２が、内周側中間部４１に対して、＞字形の開口を拡大する方向に更に開いた形状となっており、内周側最先端部４３は鋭利形状で、先端エッジ角αが６０°、逃げ角βが２０°、掬い角γが１０°となっている。そのため、管体５０の表面にロックリング４０の内周側最先端部４３が簡単に食い込み、図４（Ｂ）に示すように、管体５０が確実に結合されることとなる。

しかも、管体５０を離脱させる際は、管体５０の表面とのなす角が比較的小さい内周側中間部４１に解放リング３０の先端が接触するので、解放リング３０がロックリング４０を押し広げやすく、円滑な離脱が可能となっている。即ち、管体５０を離脱させるには、図４（Ｂ）に示す結合状態において、図４（Ａ）に示すように、解放リング３０の端部を継手本体内に押し込めばよい。すると、解放リング３０の先端がロックリング４０の＞字形の内周側中間部４１に当接し、管体５０に対するロックリング４０の食い込みを解除する。そして、この状態で管体５０を引き抜けば、円滑に離脱させることができる。

本発明の管継手用ロックリングの製造方法によれば、管体の確実な結合と、円滑な離脱とを高度に両立させることができる管継手用ロックリングを高精度に、効率的に製造することができる。従って、各種の配管の管継手に使用する管継手用ロックリングの製造方法として幅広く利用することができる。

管継手用ロックリングの製造方法を示す断面図である。（実施例１、実施例２共通） 図１に示す管継手用ロックリングに、更に逃げ角βを形成する工程を示す図である。（実施例１） 図１に示す管継手用ロックリングに、更に逃げ角βを形成する工程を示す図である。（実施例２） 実施例２のロックリングを使用した管継手を示す部分詳細図である。 管継手を示す参考図（半裁断面図）である。 管継手用ロックリングを示す正面図及び断面図である。（従来例）

符号の説明

１０ 継手本体の一部となる本体部
１０Ａ 本体部と一体化されたコア
１１ 継手本体の一部となるスリーブ
１２ 継手本体の一部となる中間部
１３ 弾性シールリング
１６ スリーブの内周傾斜面
３０ 解放リング
４０ ロックリング
４０Ａ 山部
４０Ｂ 底部
４１ ロックリングの内周側中間部
４２ ロックリングの内周側先端部
４３ ロックリングの内周側最先端部
５０ 管体
６０ ロックリング
６１ ロックリングの切断部
６２ ロックリングの切れ込み
６３ ロックリングの内周側最先端部

Claims (3)

1. 継手本体の嵌合孔に挿入され、管体（５０）の表面を把持する管継手用ロックリング（４０）の製造方法であって、平板を変形させて、断面が＞字形のリング状の山部（４０Ａ）と、＞字形の内周側の平坦な底部（４０Ｂ）とを形成し、次に、山部（４０Ａ）と底部（４０Ｂ）との間の折り曲げ部で底部（４０Ｂ）を切断して、山部（４０Ａ）の＞字形の内周側先端部（４２）が、内周側中間部（４１）に対して、＞字形の開口を拡大する方向に更に開いた形状とすると共に、先端エッジ角αが４５〜８５°の内周側最先端部（４３）を形成することを特徴とする管継手用ロックリングの製造方法。
2. 山部（４０Ａ）の内周側を開いて＞字形の開口を拡大し、＞字形の内周側最先端部（４３）が底部（４０Ｂ）の切断方向となす逃げ角βが５〜４５°となるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の管継手用ロックリングの製造方法。
3. 山部（４０Ａ）の内周側を折り曲げて＞字形の開口を拡大し、＞字形の内周側最先端部（４３）が底部（４０Ｂ）の切断方向となす逃げ角βが５〜４５°となるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の管継手用ロックリングの製造方法。
   

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