JP4787774B2 - シール部材及び管継手 - Google Patents

Description

本発明は、接続すべき管の内径側に嵌め込まれる内筒によって前記管を接続する管継手において、前記管と前記内筒との間に用いられるシール部材、及び、このシール部材を備えた管継手に関する。

従来より、給水用又は給湯用の通水管などとして架橋ポリエチレンやポリブデン等の合成樹脂からなる管が採用され、このような管を相互に、あるいは、ヘッダー（分水器）等の機器へ容易かつ確実に接続するのに、種々の管継手が提案されている。

この管継手には、管の内径側に嵌め込まれる内筒を用いたものがあり、そのような管継手の内筒と接続すべき管との間に用いられるシール部材は、管より柔らかい素材で製され、管の内面に強く押圧されて変形してシール性を確保するようになっている。

そのため、管を嵌め入れていく際に、シール部材が変形すると同時に嵌め入れ方向に移動して、シール部材を収容した環状溝からはみ出すことがあり、そのはみ出しを如何になくすかが、解決課題となっていた。

この問題は、管端切断面が斜めの場合、シール部材の一部が管内面から押圧を受けないためにはみ出しやすくなるため、より顕著に発生していた。

その問題を解決するものとして、例えば、特許文献１に記載されたものが提案されており、図６は、その特許文献１に記載された管継手のシール部材と内筒の要部を示す図である。

この管継手４０は、接続すべき管の内径側に嵌め込まれる内筒３２と、前記管と内筒３２との間に用いられるシール部材３３とを備えており、このシール部材３３は、突出部３３ａと、平坦部３３ｂと、これらの突出部３３ａと平坦部３３ｂとの間に設けられた凹条３３ｃとで構成されている。

内筒３２には、シール部材３３を収容する環状溝３２ｅが設けられている。

シール部材３３は、上記の構成要素の内、平坦部３３ｂに特徴がある。この平坦部３３ｂは、突出部３３ａに先んじて、接続すべき管端面が斜めであっても、この斜め端面の最後部より奥の部分に収容されて管の全周からの押圧を受け、環状溝３２ｅに押し付けられて、軸方向の移動が規制される。

したがって、接続すべき管を更に押し込んで、管が突出部３３ａを乗り越えようとする際に、シール部材３３の押し込み方向への移動が規制され、シール部材３３が環状溝３２ｅからはみ出すおそれが少ない、と特許文献１に記載されている（明細書の段落［００１８］）。

しかしながら、このようなシール部材３３にあっては、突出部３３ａの勾配が、単に、その径が一様に拡径していくようなものとなっているため、管で外側から拘束された場合に逃げ場所がなく、管が平坦部３３ｂを通過して、突出部３３ａに当たると抵抗が大きく、この抵抗をより小さくすることが、上記はみ出しの問題を解決する一つの方法と考えられた。

この際、突出部の勾配を緩やかにする方法もあるが、その場合、この勾配部分の軸方向長さが長くなって、シール部材全体の長さが長くなるという問題があった。

また、特許文献１では、平坦部３３ｂによって、斜めの管端切断面の場合を含めて、はみ出しの問題を解決しようとしたが、平坦部３３ｂの部分だけ、シール部材３３の軸方向長さが長くなるという問題があった。
特開２００３−４２３７０号公報（図２）

本発明は、上記問題を解決しょうとするもので、管の嵌め入れ時の抵抗を小さくでき、かつ、軸方向長さを長くすることなく斜めの管端切断面の管に対応可能で、シール部材のはみ出しを極力抑制することができるシール部材及び管継手を提供することを目的とする。

請求項１記載のシール部材は、接続すべき管の内径側に嵌め込まれる内筒によって前記管を接続する管継手において、前記管と前記内筒との間に用いられるシール部材であって、前記管の内面全周に密接する環状突起と、前記管を前記管の内周に部分的に当接しながら前記環状突起に向かって案内する複数の案内突起とを備え、前記複数の案内突起の間には、管の内面により押圧された環状突起及び案内突起の変形を許容する空間が形成されてなることを特徴とする。

請求項２記載のシール部材は、請求項１に従属し、案内突起の、管に最初に当接する側のみかけ外径（円周上に分配された案内突起の頂部が形成する外径）が、シール部材が内筒に装着された状態で前記内筒の外径とほぼ同一かより小さく、前記みかけ外径が、環状突起に向けて、拡径していることを特徴とする。

請求項３記載の管継手は、内筒に環状溝を備え、該環状溝に、請求項１または２記載のシール部材を備えたことを特徴とする。

請求項４記載の管継手は、請求項３に従属し、環状溝の軸方向長さは、環状突起まで管が嵌め入れられた際にシール部材が縮径して軸方向に伸長するのを許容すべく、前記シール部材の軸方向長さより長く形成されていることを特徴とする。

請求項５記載の管継手は、請求項３または４に従属し、環状溝は、シール部材の管嵌め入れ方向への移動を規制する移動規制部を備えていることを特徴とする。

請求項１記載のシール部材によれば、前記管の内面全周に密接する環状突起と、前記管を前記管の内周に部分的に当接しながら前記環状突起に向かって案内する複数の案内突起とを備え、前記複数の案内突起の間には、管の内面により押圧された環状突起及び案内突起の変形を許容する空間が形成されているので、この変形許容空間が、管の嵌め入れ時の導入抵抗を下げ、結果的に、軸方向長さを長くすることなく斜めの管端切断面の管に対応可能となり、シール部材のはみ出しを極力抑制することができる。

請求項２記載のシール部材によれば、請求項１の効果に加え、案内突起の、管に最初に当接する側のみかけ外径が、シール部材が内筒に装着された状態で前記内筒の外径とほぼ同一かより小さく、前記みかけ外径が、環状突起に向けて、拡径しているので、管の嵌め入れから、環状突起までの到達を滑らかに行わせることができる。

請求項３記載の管継手によれば、内筒に環状溝を備え、該環状溝に、請求項１または２記載のシール部材を備えたので、請求項１または２の効果を管継手として発揮する。

請求項４記載の管継手によれば、請求項３の効果に加え、環状溝の軸方向長さは、環状突起まで管が嵌め入れられた際にシール部材が縮径して軸方向に伸長するのを許容すべく、前記シール部材の軸方向長さより長く形成されているので、環状溝とシール部材との間の隙間が管に押圧されて変形するシール部材の逃げ場となり、その分、シール部材の環状溝からのはみ出しを防止することができる。

請求項５記載の管継手によれば、請求項３または４の効果に加え、環状溝は、シール部材の管嵌め入れ方向への移動を規制する移動規制部を備えて、シール部材が環状溝からはみ出すのをより良く防止することができる。

以下に、本発明の実施の形態（実施例）について、図面を用いて説明する。

図１は、本発明のシール部材の一例を示すもので、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）は（ｂ）のＡＡ縦断面図、（ｄ）は（ｃ）のＢＢ横断面図、（ｅ）は（ｃ）のＣＣ断面図、（ｆ）はその外観斜視図である。

このシール部材２３は、接続すべき管の内径側に嵌め込まれる内筒によって前記管を接続する管継手、つまり内径シールタイプの管継手の前記管と前記内筒との間に用いられるもので、全体としてはリング形状である。

シール部材２３のリング形状の中心を含む縦断面の形状の、外側は円錐台形状であって、その台形下部は円弧状となって端面側に続いている。そのリング形状の縦断面の内側は、外側の台形の小さい側が小径で、大きい側が大径の段付き穴と成っている。

前記台形下部の円弧状外周部分は、接続すべき管の内面全周に密接するもので、環状突起２３ａと称する。前記台形の上部（小さい側）から、接続される管の内周に部分的に当接しながら、その管を環状突起２３ａに向かって案内する複数の案内突起２３ｂが延びている。

複数の案内突起２３ｂの間には、管の内面により押圧された環状突起２３ａ及び案内突起２３ｂの変形を許容する変形許容空間ＷＡが形成されており、このような案内突起２３ｂと、環状突起２３ａとがこのシール部材２３の特徴点であるが、その作用効果については、図２を用いて後に詳しく説明する。

円周上に分配された複数の案内突起２３ｂの頂部が形成する外径ＤＤを、案内突起２３ｂのみかけ外径ＤＤと称するが、このみかけ外径ＤＤの、複数の案内突起２３ｂが管に最初に当接する側が、シール部材２３が内筒２２に装着された状態で、このシール部材２３を嵌めて用いる内筒２２の外径Ｄ５とほぼ同一かより小さくなっている（図３（ａ）参照）。

加えて、この案内突起２３ｂのみかけ外周ＤＤが、図示しているように、環状突起２３ａに向けて、なだらかに拡径していることが、このシール部材２３の他の特徴である。この案内突起２３ｂの形状がもたらす作用効果についても、図２を用いて後に詳しく説明する。

シール部材２３の内径側段付き穴の小径側は小径穴部２３ｃ、大径側は大径穴部２３ｄと称される。大径穴部２３ｄの開口側（小径穴部２３ｃへの段部でない側）は、円弧状となって端面側に続いており、この円弧部分は内側円弧部２３ｅと称される。小径穴部２３ｃの内径をＤ１、大径穴部２３ｄの内径をＤ２とする。

上記の記載から、また、特に、図１（ｃ）から、シール部材２３の外内の部分の関係は、外側の環状突起２３ａとこの近辺の案内突起２３ｂ部分の内側が大径穴部２３ｄとなっており、外側の案内突起２３ｂの反環状突起２３ａ側の内側が小径穴部２３ｃとなっていることが解る。

シール部材２３の素材としては、柔軟性、弾性があり、成形性の良いものが好適であるが、軟性合成樹脂ゴム、より好適には、エチレンプロピレンが採用される。そのような素材のシール部材２３は、接続すべき架橋ポリエチレンやポリブデン等の合成樹脂からなる管の内面に押圧当接してシール性を良好に発揮する。

図２は、図１のシール部材を備えた管継手の一例に接続すべき管を嵌め入れていく状態を順に示すもので、（ａ）は管の内面先端がシール部材に当接した状態の縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＤＤ横断面図、（ｃ）は（ｂ）の要部拡大図、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は管の内面先端がシール部材の環状突起付近まで到達した状態の縦断面図、そのＥＥ断面図、要部拡大図である。

図２（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）は管の内面先端がシール部材の環状突起を完全に通過した状態の縦断面図、そのＦＦ断面図、要部拡大図、（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）は管の嵌め入れが完了した後、管に流体が供給され管の内面に流体圧が作用している状態の縦断面図、そのＧＧ断面図、要部拡大図である。なお、これより既に説明した部分と同じ部分については同じ符号を付して重複説明を省略する。

図２で説明する管継手３０は、図１のシール部材２３と、このシール部材２３をその環状溝２２ｄに嵌め込んだ内筒２２と、この内筒２２の外側に嵌め入れられて接続される管Ｐの外側を覆う筒状部材１１とを備えている。

この図２では、以下、内筒２２の環状溝２２ｄに嵌め込まれたシール部材２３が、管Ｐ（架橋ポリエチレンやポリブデン等の合成樹脂製であって、管Ｐの管継手３０への嵌め入れの際には、自身は変形しないが、管としての可撓性は有する。）の嵌め入れによって、どのように変形するかを説明し、シール部材２３と環状溝２２ｄとの係合については、図３を用いて説明する。

図２（ａ）〜（ｃ）は、管Ｐを管継手３０の内筒２２の外側に嵌め入れて、管Ｐの内面先端がシール部材２３の案内突起２３ｂに当接した状態である。

この状態では、シール部材２３はまだ管Ｐの内面に案内突起２３ｂの頂部部分で当接しただけで、管Ｐから押圧されることもなく、変形は生じていない。この状態で、本発明のシール部材２３においては、複数の案内突起２３ｂ間には、図２（ｃ）で解るように、管Ｐの内面により押圧された環状突起２３ａ及び案内突起２３ｂの変形を許容す変形許容空間ＷＡが管Ｐとシール部材２３との間に存在している。

図２（ｄ）〜（ｆ）は、管Ｐの内面先端がシール部材２３の環状突起２３ａ付近まで到達した状態である。

この状態では、案内突起２３ｂは、自然状態で、そのみかけ外径ＤＤ（図１参照）が、管Ｐの内面に対してシール性を保つ程度に大きい外径である環状突起２３ａへ向けてなだらかに拡径しているものであるので、管Ｐの嵌め入れに従って、管Ｐの内面から拘束力を受け、縮径していく。

この際、このシール部材２３では、複数の案内突起２３ｂ間に変形許容空間ＷＡがあるので、柔軟性のある案内突起２３ｂは外側から押圧された分だけ、容易に、この変形許容空間ＷＡをより小さくする方向へ変形する。したがって、管Ｐの嵌め入れによって生じる導入抵抗を、このような変形許容空間ＷＡの無い場合に比べて、小さくすることができる。

また、特許文献１のものでは、導入抵抗のない平坦部３３ｂによって、斜めの管端切断面に対応していたが、このシール部材２３では、特許文献１における突出部３３ａの嵌め込み側傾斜部分に相当する案内突起２３ｂ部分は、導入抵抗を小さくすることができるので、この案内突起２３ｂ部分が、特許文献１の平坦部３３ｂの役割も果たすようにすることができる。

つまり、本発明のシール部材２３では、導入抵抗の小さい案内突起２３ｂの存在によって、殊更に平坦部を設けることなく、斜めの管端切断面に対応可能であり、その分、シール部材２３の軸方向長さを長くしないで済むこととなる。

また、案内突起２３ｂのみかけ外径ＤＤは環状突起２３ａへ向けてなだらかに拡径しているので、管Ｐを嵌め入れる際の案内突起２３ｂの変形による抵抗をよりなだらかな、滑らかなものとすることができ、管Ｐの嵌め入れを滑らかなものとすることができる。

図２（ｇ）〜（ｉ）は、管Ｐの内面先端がシール部材２３の環状突起２３ａを完全に通過した状態である。

この状態では、環状突起２３ａが管Ｐの内面全周に密接してシール性を発揮すると共に、環状突起２３ａは管Ｐの内面に押圧されて変形し、その変形分は、環状溝２２ｄとの隙間部分と埋めると同時に、変形許容空間ＷＡをも埋める。

つまり、管Ｐの嵌め入れに際し、シール部材２３のはみ出し側となる環状突起２３ａの変形部分が、このはみ出し側である環状溝２２ｄの奥側面側だけでなく、非はみ出し側である案内突起２３ｂ側の変形許容空間ＷＡにも逃げるので、それだけシール部材２３の環状溝２２ｄからのはみ出し、抜け出しを防止することとなる。

図２（ｊ）〜（ｌ）は、管Ｐの嵌め入れが完了した後、管Ｐに流体が供給され管Ｐの内面に流体圧が作用している状態である。

この状態では、管Ｐの内面に流体圧が作用して、管Ｐは拡径するが、継手３０に収容されている部分では、管Ｐの外径が筒状部材１１で拘束されて、それ以上には拡径しない。ここで、管Ｐの内面も拡径するので、内筒２２の先端部分では、管Ｐの内面との間に隙間を生じる状態となっている。

しかしながら、シール部材２３の環状突起２３ａ部分は、外側が筒状部材１１で拘束された管Ｐに圧接して、十分シール性を確保する程度の状態であり、案内突起２３ｂの部分では、流体圧の作用しない場合に比べて、いく分、シール部材２３に充填されない変形許容空間ＷＡが大きくなっている。

この管継手３０では、筒状部材１１は、内筒２２に対して回動可能に組み込まれており、管Ｐはこの筒状部材１１に流体圧で強力に押圧されて、シール部材２３によってシール性は確保されながら、筒状部材１１と共回り可能となっている。

この際、管Ｐが回転しても、管継手３０の内筒２２とシール部材２３とは、回転しないようになっている。つまり、相対的な回転は、シール部材２３と管Ｐの内面との間によって生じ、その場合にもシール部材２３によるシール性は確保されるようになっている。

なお、流体圧が作用しない場合にも、嵌め入れられた管Ｐは管継手３０に対して回動可能となっている。

こうして、このシール部材２３、および、このシール部材２３を用いた管継手３０によれば、管Ｐの嵌め入れ時の抵抗を小さくでき、かつ、軸方向長さを長くすることなく斜めの管端切断面の管に対応可能で、シール部材２３のはみ出しを極力抑制することができるという効果が発揮される。

上述した環状突起２３ａと案内突起２３ｂとについての説明から解るように、このシール部材２３が具現化している発明思想の中核は、シール部材の管が嵌め入れに当接する側の傾斜部を、全周的に管の内面に当接するものとせず、部分的に当接する案内突起とし、その案内突起間に管に拘束されたシール部材の変形を許可する空間を設けた点にある。

これにより本発明のシール部材は、導入抵抗の減少、斜めの管端切断面への対応、軸方向長さの短小化、シール部材のはみ出し防止、という効果を発揮するものである。

したがって、形成される変形許容空間の形状は、上記目的を達成するものであれば良く、図１で例示したものには限定されない。例えば、案内突起が螺旋状となって、変形許容空間も螺旋状となるようなものであってもよい。

また、案内突起は必ずしも、そのみかけ外径がなだらかに拡径するものでなくともよい。例えば、徐々に管内面への当接面積が大きく成るようなものとして、みかけ外径の変化を代替するようなものや、管の内面への最初に当接する部分だけ、傾斜を設け、その後は、案内突起の管内面への当接面積で代替するようなものであってもよい。

また、特許文献１のように、斜め切断管端部に対応するためだけの平坦部が不要なので、その長さの分だけ、案内突起のみかけ外径の拡径の程度、つまり、シール部材が管の内面に拘束されて環状突起に至るまでの傾斜の程度を緩くして、管の導入抵抗を下げることも可能である。

図３（ａ）は、図２で説明した管継手の要部拡大縦断面図、（ｂ）は図１のシール部材を備えた管継手の他例を示す要部拡大縦断面図、（ｃ）は本発明のシール部材の他例を備えた管継手の一例を示す要部拡大縦断面図である。

環状溝２２ｄは、シール部材２３の小径穴部２３ｃが嵌まり込む小径溝部２２ａと、大径穴部２３ｄが嵌まり込む大径溝部２２ｂと、この小径溝部２２ａから大径溝部２２ｂへの段部である移動規制段部２２ｃとを備えている。

ここで重要なのは、シール部材２３の軸方向の長さＬ１に対して、環状溝２２ｄの軸方向の長さＬ２が、環状突起２３ａまで管が嵌め入れられた際にシール部材２３が縮径して軸方向に伸長するのを許容すべく、より長くなっており、シール部材２３が図３（ａ）に示すような管Ｐが嵌め入れられていない場合には、シール部材２３の環状突起２３ａ側と環状溝２２ｄとの間には一定の隙間が生じている点である。

このようなシール部材２３の軸方向の長さＬ１と環状溝２２ｄの軸方向の長さＬ２との関係から生じる作用効果については、図２で既に説明した。

また、図１で説明したが、シール部材２３の案内突起２３ｂの管Ｐ挿入時に最初に管Ｐの内面に当接する部分のみかけ外径ＤＤが、シール部材２３が内筒２２に装着された状態で、内筒２２の外径Ｄ５とほぼ同一となっているので、この案内突起２３ｂが、内筒２２の外径Ｄと同一内径の状態の管Ｐの内面にスムーズに当接し、管Ｐの嵌め入れをスムーズにすることができる。

なお、上記の説明から解るように、この部分のみかけ外径ＤＤは、内筒２２の外径Ｄ５より小さくしてもよく、その場合にも同様の効果を発揮する。

もう一つ重要なのは、環状溝２２ｄの小径溝部２２ａの直径Ｄ３と、ここに嵌まり込むシール部材２３の小径穴部２３ｃの自然状態の直径Ｄ１（図１（ｃ）参照）との関係、及び、大径溝部２２ｂの直径Ｄ４と、ここに嵌まり込む大径穴部２３ｄの自然状態の直径Ｄ２（図１（ｃ）参照）との関係である。

具体的には、小径溝部２２ａの直径Ｄ３と小径穴部２３ｃの直径Ｄ１との間には、小径穴部２３ｃが小径溝部２２ａに嵌まり込んだ際には、弾性のあるシール部材２３の小径穴部２３ｃが１０％以上で３０％以下、より好適には、ほぼ１７．７％拡径するような関係にある。

小径穴部２３ｃの拡径率が、１０％より小さくなると、ずれ止め効果が発揮されず、３０％より大きくなると、シール部材２３の伸び率の許容範囲を超えて、断裂などの破損が生じる可能性がある。

一方、大径溝部２２ｂの直径Ｄ４と大径穴部２３ｄの直径Ｄ２との間には、大径穴部２３ｄが大径溝部２２ｂに嵌まり込んだ際には、弾性のあるシール部材２３の大径穴部２３ｄが０％以上で１０％以下、より好適には、ほぼ７．２％拡径するような関係にある。

大径穴部２３ｄの拡径率が０％より小さく（マイナス）となると、隙間が生じるので適切でなく、１０％より大きくなると、管Ｐを嵌めない状態での環状突起２３ａ部分の引っ張り応力状態が過度となり、材料の劣化が大きくなる。

つまり、シール部材２３を環状溝２２ｄに嵌め込んだ際には、小径穴部２３ｃはより大きく拡径し、小径溝部２２ａからより大きな力で押圧され、拘束された状態となる。一方、大径穴部２３ｄはより小さく拡径し、その外側にある環状突起２３ａ部分は、より弾性歪みの小さい状態となっている。

このような関係から、シール部材２３を環状溝２２ｄに嵌め込んだ構成の、この管継手３０によれば、小径穴部２３ｃ側でシール部材２３を十分強固に環状溝２２ｄの小径溝部２２ａで拘束させて、管の嵌め入れ方向（案内突起２３ｂから環状突起２３ａへの方向。図３（ａ）における右から左への方向。）にシール部材２３が移動するのを規制する。

この移動規制には、環状溝２２ｄの小径溝部２２ａから大径溝部２２ｂへの移動規制段部２２ｃも参加して、より強固にシール部材２３が管の嵌め入れ方向に移動するのを規制している。

つまり、この管継手３０によれば、図２で説明した環状突起２３ａ及び変形許容空間ＷＡを生じる案内突起２３ｂと相俟って、移動規制段部２２ｃにより、シール部材２３が管の嵌め入れ方向に移動するのを規制し、これにより、管嵌め入れ時のシール部材２３の環状溝２２ｇからのはみ出しをより効果的に防止することができる。

一方、環状突起２３ａ部分は、より弾性歪みの小さい状態となっているので、嵌め入れられる管の内周に当接して押圧された際、より余裕をもって柔軟に変形して、よりよくシール性を確保することができる。

このような小径穴部と大径穴部の拡径率の関係は、最も望ましくは、上述したように、小径（案内突起）側で１７．７％で、大径（環状突起）側で７．２％であるが、シール部材２３の素材の性質とも関係して、それぞれ上述した範囲内では、好適な結果を生むものである。

図３（ｂ）の管継手３０Ａは、図３（ａ）の管継手３０に比べて、環状溝２２ｇにおいて、小径溝部２２ａから大径溝部２２ｆへの段部分がよりシール部材２３側への丸みを有した突起となった移動規制凸部２２ｅとなっている点が異なっている。大径溝部２２ｆの直径は、図３（ａ）の大径溝部２２ｂと同じである。

この移動規制凸部２２ｅの丸みは、以下の移動規制効果を保持しながら、シール部材２３の損傷を極力すくなくする作用をする。

このような環状溝２２ｇを備えた管継手３０Ａによれば、移動規制凸部２２ｅがよりシール部材２３側へ入り込んで、このシール部材２３が管の嵌め入れ方向に移動しようとするのを、より強固に阻止することができ、管嵌め入れ時のシール部材２３の環状溝２２ｇからのはみ出しを更により効果的に防止することができる。

また、上記で説明したシール部材の拡径率は、環状溝の小径溝部の直径と、シール部材の小径穴部の自然状態の直径との相対的関係、及び、大径溝部の直径と、大径穴部の自然状態の直径との相対的関係で定まるものある。

したがって、この相対的関係を適宜選択すれば、環状溝側の小径溝部と大径溝部との外径をほとんど変えずに、同様の拡径率の関係を達成することも可能であり、その場合には、移動規制段部がなくなるので、この管継手３０Ａにおけるような移動規制凸部が特に有効となる。

なお、上述の移動規制段部あるいは移動規制凸部が、特許請求の範囲に記載された移動規制部に相当する。

図３（ｃ）の管継手３０Ｂは、図３（ａ）の管継手３０に比べて、環状溝２２ｄ′の奥外径側に面取部２２ｈが設けられ、一方、シール部材２３Ａの環状突起２２ａの面取部２２ｈ側にも対応して傾斜部２３ｆとこれに続いた直立部２３ｇとが設けられている点が異なっている。

環状溝２２ｄ′の面取部２２ｈと、シール部材２３Ａの直立部２３ｇとの関係は、面取部２２ｈの面取り深さＨが、この直立部２３ｇの上部位置に一致するような関係となっている。

これにより、管が嵌め入れられて、シール部材２３Ａが押圧縮径して、直立部２３ｇが環状溝２２ｄ′の対面する直立壁面に当接した際、シール部材２３Ａの環状突起２２ａ部分がより効果的に滑らかに変形してシール性を向上させる。

一方、環状溝２２ｄ′よりはみ出そうとする部分は、面取部２２ｈと傾斜部２３ｆで形成される空間を充填して、それ以外の部分にはみ出すことが少なくなる。

つまり、このような構成の管継手３０Ｂによれば、管が嵌め入れられた際のシール部材２３のはみ出しを更により効果的に防止することができる。

図４は、図１のシール部材を２つ備えた管継手の一例を示す分解斜視図である。

図１〜３で説明した管継手３０〜３０Ｂは、本発明の中核であるシール部材２３、２３Ａの作用効果に重点を置いたもので、他の管継手の要素を捨象したものであったが、これより説明する管継手３０Ｃは、管継手として必要な要素を全て組み込んだ、実際の製品として機能するものである。

この管継手３０Ｃは、図１のシール部材２３を二個用いたもので、そのため既に説明した内筒２２と同様の構成でありながら、二つのシール部材２３のための、軸方向に前後した設けられた環状溝２２ｄを備えた内筒２２Ｃと、この内筒２２Ｃに対応した筒状部材１１Ａとを備えている。

管継手３０Ｃは、加えて、内筒２２Ｃをその一端内径側に組み付け、その他端によって管継手３０Ｃを所望の機器（例えば、分水器）に連結可能とする継手本体２１、接続した管Ｐの抜け出しを防止するための複数の抜け止め爪２４ａを備えた二つの抜止リング２４、及び、接続した管Ｐの最終突き当たり部分で、管Ｐの先端部分をガイドするガイド部材２５を備えている。

管継手３０Ｃは、また、ガイド部材２５の奥側にあって、継手本体２１と内筒２２Ｃとの間の流体シールをおこなうシールリング（Ｏリング）２６、及び、二つの抜止リング２４間の軸方向距離を保ためのスペーサ２７を備えている。

管継手３０Ｃは、継手本体２１の内筒２２Ｃの接続側で、接続した管Ｐの外側に設置される部品として、既述の筒状部材１１Ａと、この筒状部材１１Ａを継手本体２１に接続し、かつ、管接続確認窓１３を備えた係合部１２とを備えている。

係合部１２と継手本体２１との係合は、軸方向の移動は相互に規制するが、相互の回転は許容するような係合となっている。なお、筒状部材１１Ａと係合部１２とを合わせて、外筒１０と称する。

内筒２２Ｃは、奥側の環状溝２２ｄに隣接して、順に抜止リング２４、スペーサ２７、抜止リング２４、ガイド部材２５を外嵌した後、継手本体２１と接続一体化するための接続軸筒部２２ｉと、この接続軸筒部２２ｉの先端部に設けられ、継手本体２１の雌ネジ部２１ａにネジ係合する雄ネジ部２２ｊとを備えている。

図５は、図４の管継手に接続すべき管を嵌め入れていく状態を順に示すもので、（ａ）は管の内面先端がシール部材に当接した状態の縦断面図、（ｂ）は管の内面先端がシール部材の環状突起にほぼ到達した状態の縦断面図、（ｃ）は管の嵌め入れが完了した状態の縦断面図、（ｈ）は管の嵌め入れ完了後管に流体が供給され管の内面に流体圧が作用している状態の縦断面図である。

まず、図５（ａ）に示すように、図４で説明した管継手３０Ｃの各部品を組み付けておく。この際、組み付けられた状態で、シールリング２６は、内筒２２Ｃの接続軸筒部２２ｉの外径と、継手本体２１の内径との間に介在して、また、継手本体２１とガイド部材２５との間で軸方向に挟まれて、継手本体２１と内筒２２Ｃとの間の流体シール状態を維持している。

ここで、図５（ａ）、（ｂ）と管Ｐを嵌め入れていくと、すでに、図２、３で説明したように、シール部材２３は、その環状突起２ａと複数の案内突起２ｂにより、管Ｐの嵌め入れ時の抵抗を小さくでき、かつ、軸方向長さを長くすることなく斜めの管端切断面の管に対応可能で、シール部材２３のはみ出しを極力抑制することができるという効果を発揮する。

さて、図５（ｃ）を見ると解るように、この管継手３０Ｃでは、流体のシール性をより向上させるために、シール部材２３を軸方向に二か所隣接させて設置しているので、そのシール性をより良く発揮する。

また、同様に軸方向に二か所に渡って設置された抜止リング２４によって、一端嵌め入れられた管Ｐの抜け出しをより良く防止している。

また、図５（ｃ）から解るように、係合部１２には、外周に向けてより拡開した管接続確認窓１３があるので、ここを視認することで、管Ｐが所定位置まできちんと挿入されているかどうかを確認することができる。

加えて、この管接続確認窓１３は人の指先などを嵌め入れて、触覚により管Ｐがこの管接続確認窓１３まできちんと挿入されているかどうかを確認することができる。つまり、夜間や、照明のない場合や、管継手３０Ｃの設置場所の都合で、管接続確認窓１３が視覚で確認できないが、指先は嵌め入れることができる場合にも、確実に管Ｐの正規の挿入を確認することができる。

図５（ｄ）から解るように、管Ｐに流体が流れ、流体圧が作用した場合、一番目のシール部材２３の環状突起２３ａはその流体圧が及ぶ場合があるが、それを越して、流体圧が達することがないので、その奥側のシール部材２３で、流体シールをより良好に発揮、維持することができる。

また、シール部材２３で遮られて、抜止リング２４の部分に流体圧が作用せず、管Ｐの内径が膨らむことがないので、抜け止め効果をより良好に発揮、維持することができる。

また、筒状部材１１Ａは、係合部１２が継手本体２１に対して回転可能となっているので、継手本体２１に対して回転可能であり、接続された管Ｐは、接続状態で、この筒状部材１１Ａ、つまり、外筒１０と共回可能となっている。

したがって、たとえ、管Ｐの接続が、管Ｐに不要な捻じれを与えるような接続であっても、接続後にシール性を維持しながら、その捻じれをなくすようにすることができる。

なお、本発明のサヤ管接続具及びサヤ管用接続装置は、上記の実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲、実施例の範囲で、種々の変形例、組み合わせが可能である。

本発明のシール部材及び管継手は、架橋ポリエチレンやポリブデン等の合成樹脂からなる管の内径シールタイプ用であって、管の嵌め入れ時の抵抗を小さくでき、かつ、軸方向長さを長くすることなく斜めの管端切断面の管に対応可能で、シール部材のはみ出しを極力抑制することが要請される産業上の分野に用いることができる。

本発明のシール部材の一例を示すもので、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）は（ｂ）のＡＡ縦断面図、（ｄ）は（ｃ）のＢＢ横断面図、（ｅ）は（ｃ）のＣＣ断面図、（ｆ）はその外観斜視図 図１のシール部材を備えた管継手の一例に接続すべき管を嵌め入れていく状態を順に示すもので、（ａ）は管の内面先端がシール部材に当接した状態の縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＤＤ横断面図、（ｃ）は（ｂ）の要部拡大図、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は管の内面先端がシール部材の環状突起付近まで到達した状態の縦断面図、そのＥＥ断面図、要部拡大図、（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）は管の内面先端がシール部材の環状突起を完全に通過した状態の縦断面図、そのＦＦ断面図、要部拡大図、（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）は管の嵌め入れが完了した後、管に流体が供給され管の内面に流体圧が作用している状態の縦断面図、そのＧＧ断面図、要部拡大図 （ａ）は、図２で説明した管継手の要部拡大縦断面図、（ｂ）は図１のシール部材を備えた管継手の他例を示す要部拡大縦断面図、（ｃ）は本発明のシール部材の他例を備えた管継手の一例を示す要部拡大縦断面図 図１のシール部材を２つ備えた管継手の一例を示す分解斜視図 図４の管継手に接続すべき管を嵌め入れていく状態を順に示すもので、（ａ）は管の内面先端がシール部材に当接した状態の縦断面図、（ｂ）は管の内面先端がシール部材の環状突起にほぼ到達した状態の縦断面図、（ｃ）は管の嵌め入れが完了した状態の縦断面図、（ｈ）は管の嵌め入れ完了後管に流体が供給され管の内面に流体圧が作用している状態の縦断面図 本発明の背景技術となる管継手の一例を示す要部縦断面図

符号の説明

２２〜２２Ｃ 内筒
２２ｄ、２２ｇ 環状溝
２２ｃ 移動規制段部
２２ｅ 移動規制凸部
２３〜２３Ａ シール部材
２３ａ 環状突起
２３ｂ 案内突起
３０〜３０Ｃ 管継手
ＤＤ （案内突起の）みかけ外径
ＷＡ 変形許容空間
Ｌ１ シール部材の軸方向長さ
Ｌ２ 環状溝の軸方向長さ
Ｐ 管

Claims (5)

1. 接続すべき管の内径側に嵌め込まれる内筒によって前記管を接続する管継手において、前記管と前記内筒との間に用いられるシール部材であって、
   前記管の内面全周に密接する環状突起と、前記管を前記管の内周に部分的に当接しながら前記環状突起に向かって案内する複数の案内突起とを備え、
   前記複数の案内突起の間には、管の内面により押圧された環状突起及び案内突起の変形を許容する空間が形成されてなることを特徴とするシール部材。
2. 案内突起の、管に最初に当接する側のみかけ外径（円周上に分配された案内突起の頂部が形成する外径）が、シール部材が内筒に装着された状態で前記内筒の外径とほぼ同一かより小さく、前記みかけ外径が、環状突起に向けて、拡径していることを特徴とする請求項１記載のシール部材。
3. 内筒に環状溝を備え、該環状溝に、請求項１または２記載のシール部材を備えたことを特徴とする管継手。
4. 環状溝の軸方向長さは、環状突起まで管が嵌め入れられた際にシール部材が縮径して軸方向に伸長するのを許容すべく、前記シール部材の軸方向長さより長く形成されていることを特徴とする請求項３記載の管継手。
5. 環状溝は、シール部材の管嵌め入れ方向への移動を規制する移動規制部を備えていることを特徴とする請求項３または４記載の管継手。

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