JP4881556B2

JP4881556B2 - 差込み式管継手

Info

Publication number: JP4881556B2
Application number: JP2004375981A
Authority: JP
Inventors: 正親井上; 繁則唐治谷; 辰也林; 昭一大須賀; 義郎岡崎
Original assignee: JFE Pipe Fitting Mfg Co Ltd
Current assignee: JFE Pipe Fitting Mfg Co Ltd
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2024-12-27
Also published as: JP2006183732A

Description

本発明は、給湯・給水配管等に用いられ、接続管の一端部を挿入するだけでシール状に接続できる差込み式管継手に関する。

この種の差込み式管継手として、たとえば、図４に示すように、筒状の継手本体３１、弾性シールリング３２、ロックリング３３を先端に一体形成したコレット３４、及びテーパ付リング３５を備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

継手本体３１は軸心方向一端部に内外二重筒体３６、３７を有し、この内外筒体３６、３７間に管差込み間隙３８を形成している。内筒体３６の外周にはシールリング溝３９を設け、このシールリング溝３９に、管差込み間隙３８内に差し込まれる接続管Ｐの外径よりも小さく、内径よりも大きい外径をもつ弾性シールリング３２が嵌め込まれている。
外筒体３７の内周面には、接続管Ｐが抜け出し方向に移動したときにロックリング３３に縮径方向の力を作用させる外窄まりテーパ状の押圧面４０が形成されている。外筒体３７の開口端部の外周面には雄ねじ４１を切り、この雄ねじ４１にナット４２が進退動自在に螺合されている。
テーパ付リング３５は、内周面の後端部に弾性シールリング３２の外径よりも小さい内径の平行部４３を有しかつ平行部４３の前端に前方拡がり状のテーパ４４を付けていて、内筒体３６の外周の弾性シールリング３２より軸方向外方部位と、コレット３４の中空軸３４ａの内周との間に、接続管Ｐの一端部で押されるままテーパ４４を管差込み間隙３８の内奥へ向けて軸方向内方へ移動するように嵌め込まれている。

上記構成の差込み式管継手のようにテーパ付リング３５を組み込む構造を採用すると、接続管Ｐの一端部が軸心に対し直角に切断され、かつ接続管Ｐの一端部が管差込み間隙３８内に真直ぐに挿入されると、テーパ付リング３５が管差込み間隙３８の内奥へ向けて軸方向内方へ押し込まれ、そのテーパ４４で弾性シールリング３２が押されて圧縮されながら内筒体３６のシールリング溝３９内に押し込まれるため、接続管Ｐの一端部は弾性シールリング３２に突っ掛かることなくスムーズに挿入される。とくに、接続管Ｐの内周面に対する弾性シールリング３２の密着度を高めるために弾性シールリング３２のシールリング溝３９からの突出量を増やした場合にも接続管Ｐの一端部の差込み作業が難なく行えて有利である。

特開２００２−８１５８７号公報

しかるに、接続管Ｐが現場で所定長さに切断されるとき、図５に示すごとく切断端面Ｃが軸心に対し直角に切断されず、斜めに切断されることがある。また管差込み間隙３８内に接続管Ｐが斜めに挿入されることがある。このように接続管Ｐが斜めに切断されている場合、図５のように斜め切断された接続管Ｐの管端を管差込み間隙３８内に挿入しようとすると、接続管Ｐの斜め切断された切断端面Ｃの長い側の部分Ｃ１がテーパ付リング３５の後端面に先当たりすることにより、図６に示すごとく弾性シールリング３２がシールリング溝３９内の一側方に寄せられて接続管Ｐの斜め切断された端面Ｃの短い側の部分Ｃ２とテーパ付リング３５の後端面との間にできる隙間Ｇにはみ出し、このはみ出る弾性シールリング３２が接続管Ｐの管端で押し出され、接続管Ｐの挿入ができなくなるという課題を有している。また、接続管Ｐが斜めに挿入される場合も同じような問題が生じていた。とくに、こうした問題は、氷点下での工事においてポリブテンや架橋ポリエチレン等樹脂製の接続管Ｐは硬くなり、柔軟性を失うことにより顕著に生じていた。

本発明の目的は、このような問題を解決するためになされたもので、斜め切断された接続管が挿入されたり、接続管が斜めに挿入されたりしても弾性シールリングがシールリング溝からはみ出すのを防止でき、接続管の挿入を可能にする差込み式管継手を提供することにある。

本発明は、継手本体がこれの一端部に内外二重筒体を有し、該内外筒体間に接続管の一端部とこの接続管の一端部に押されて押し込まれる挿入ガイドリングとが挿入される管差込み間隙を形成しており、前記内筒体の外周にはシールリング溝が形成され、このシールリング溝にて前記挿入ガイドリングにより圧縮されかつこの挿入ガイドリングの通過後に前記接続管の内周面に圧縮変形されて密着する弾性シールリングが嵌め込まれており、前記弾性シールリングが前記シールリング溝に接着剤で接着固定されていることに特徴を有するものである。

ひとつの好適な態様として、本発明による差込み式管継手は、弾性シールリングがエチレンプロピレンゴムからなり、前記接着剤としては前記エチレンプロピレンゴム製の弾性シールリングを溶解したり浸透したりしない接着剤を使用することが好ましい。この場合において、前記接着剤として、接着後、前記エチレンプロピレンゴム製の弾性シールリングよりも柔らかいか、若しくは前記エチレンプロピレンゴム製の弾性シールリングを硬くしない接着剤を使用する。前記接着剤としては、具体的には変性シリコーン系接着剤を使用し、より具体的には変性シリコーンポリマーまたはシリル基含有特殊ポリマーを使用することができる。

また、前記外筒体の内部には前記接続管の外周面に食込み係合する内径部を持つ前記抜止めリングを収容するとともに、該外筒体の内周に、前記抜止めリングの当接により該抜止めリングに縮径作用を加えるテーパ面を外筒体の開口端に向かって窄まり状に形成することができる。または、前記外筒体の内部に、前記接続管の挿入により押し開かれながら該接続管の外周面に食込む弾性を有する食込み歯を備えた抜止めリングを備えることもできる。さらに、前記継手本体内には、前記挿入ガイドリングが前記接続管の一端部で押されるに伴い前記弾性シールリングを前記シールリング溝内に押し込みながら該弾性シールリングと前記抜止めリングの間を前記管差込み間隙の内奥へ向けて移動するよう組み込むことができる。

上記構成の差込み式管継手によれば、弾性シールリングはシールリング溝内に接着剤により接着固定されているので、斜め切断された接続管が挿入されたり、接続管が斜めに挿入されたりして前述のように接続管の管端とテーパ付リングとの間に隙間できても接続管が挿入できないレベルまでこの隙間に弾性シールリングがはみ出るようなことが無くなり、接続管を容易に挿入することができる。

弾性シールリングは耐薬品性、耐熱性、シール性に優れるエチレンプロピレンゴムからなるため給水・給湯配管によく対応できる。そして、接着剤としてはエチレンプロピレンゴム製の弾性シールリングへの溶解性や浸透性がない接着剤を使用することにより、該弾性シールリングに溶解、クラック発生等の影響を及ぼすことがなくシール性能が損なわれることがない。特に、変性シリコーンポリマーやシリル基含有特殊ポリマーなど変性シリコーン系接着剤であって、接着後、エチレンプロピレンゴム製の弾性シールリングよりも柔らかいか、若しくはエチレンプロピレンゴム製の弾性シールリングを硬くしない接着剤を使用することにより、エチレンプロピレンゴム製の弾性シールリングへの溶解性や浸透性がなく、溶解、クラック発生等の影響を及ぼすことのない信頼性のより高いものが得られる。

本発明の好適な実施形態を図面に基づき説明する。図１は本発明の一実施例の差込み式管継手を接続管挿入前の状態で示す半欠截断面図、図２は図１の差込み式管継手を接続管挿入途上の状態で示す半欠截断面図、図３は図１の差込み式管継手を接続管挿入後の状態で示す半欠截断面図である。

図１において、本発明の一実施例の差込み式管継手は、継手本体１に、弾性シールリング２、抜止めリング３、及び挿入ガイドリング４を備える。

継手本体１は青銅鋳物等で筒状に形成されており、その軸心方向一端部に内外二重筒体５，６を有する構造としてある。そのうち、内筒体５は継手本体１と一体に形成されるが、外筒体６は、継手本体１とは別体に透明または不透明樹脂で成形されて、その一端部内周に継手本体１の外周に設けた雄ねじ７にねじ込まれる雌ねじ８を設けている。なお、継手本体１の軸心方向他端部の外周には雄ねじ９を切っており、この雄ねじ９には、図示しない雌ねじ付きの水栓やエルボなどがねじ込み接続される。

外筒体６はこれの一端部の雌ねじ８を継手本体１の雄ねじ７にねじ込み結合することによって内筒体５の外周との間に、ポリブテンや架橋ポリエチレン等樹脂製の接続管Ｐの一端部が差し込まれる管差込み間隙１５を形成する。
抜止めリング３はステンレス等の線材からなるものであって、これの内径部には管差込み間隙１５内に差し込まれる接続管Ｐの外周面に食い込む食込み歯１１を設けており、抜止めリング３の円周一部は切離されて抜止めリング３全体が拡縮径変形可能に形成されている。この抜止めリング３は外筒体６の内周に設けた抜止めリング収容凹部１８に収容され、この抜止めリング収容凹部１８内の軸方向外方側の内周面には、抜止めリング３に縮径方向の力を作用させるテーパ面１９が外筒体６の開口端に向かい窄まる形状に形成されている。外筒体６の内周に抜止めリング収容凹部１８を設ける手段としては、外筒体６にこれとは別体の透明または不透明樹脂製の円筒形状のスペーサー２０を内嵌し、このスペーサー２０の軸方向外方端面と外筒体６のテーパ面１９との間に抜止めリング収容凹部１８を形成する。または、そのようなスペーサー２０を用いることなく、外筒体６の内周に抜止めリング収容凹部１８を切削形成することもできる。

挿入ガイドリング４はナイロン等の樹脂成形品であって、その内径部には前端部から後方に向かって漸次拡開する後方拡開状のテーパ１７ａを、外径部には内径部とは逆に後端部から前方に向かって漸次拡開する前方拡開状のテーパ１７ｂをそれぞれ形成している。この挿入ガイドリング４は、抜止めリング３の内径部に確実に入り込むようにするために、図１に示すごとく当初からその前端部が抜止めリング３の内径部に入りかけるか又は入り込んでいる状態に組み込まれる。

内筒体５の前方開口端寄り（軸方向外方端寄り）箇所の外周にはシールリング溝１６を１本または２本以上（図示例では２本）設け、このシールリング溝１６に、接続管Ｐの外径よりも小さく、内径よりも大きい外径を持って接続管Ｐの内周面に密接するＯリング等よりなる弾性シールリング２が嵌め込まれる。この弾性シールリング２の嵌め込みは、外筒体６を継手本体１に結合する前に行われ、この嵌め込み後に外筒体６が継手本体１に結合される。

弾性シールリング２はシールリング溝１６内に接着剤で接着して固定される。弾性シールリング２は耐薬品性、耐熱性、シール性に優れるエチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）からなる。ＥＰＲとしてはＥＰＭやＥＰＤＭなどが挙げられる。そして、接着剤としては、耐薬品性、耐熱性に優れるポリブテンや架橋ポリエチレン等樹脂製の接続管Ｐや、耐薬品性、耐熱性、シール性に優れるエチレンプロピレンゴム製の弾性シールリング２への溶解性や浸透性がなく、溶解、クラック発生等の影響を及ぼすことのない接着剤が使用される。

かかる接着剤としては、接着後、エチレンプロピレンゴム製の弾性シールリング２よりも柔らかいか、若しくはエチレンプロピレンゴム製の弾性シールリング２を硬くしない接着剤を使用する。具体的には変性シリコーン系接着剤を使用し、より具体的には変性シリコーンポリマー、シリル基含有特殊ポリマー、シリル基末端ポリマー、アクリル変性シリコーン樹脂のうちいずれか一つを主成分とする接着剤を使用する。
とくに、シリル基含有特殊ポリマーを主成分とする無溶剤系一液湿気硬化型弾性接着剤（例えば、（株）スリーボンド製の、商品名「スリーボンド１５３０」）が推奨される。この接着剤によれば、ガラス転移温度が−５５°Ｃで氷点下の環境にもよく対応でき、またＥＰＲ製の弾性シールリング２の剥離接着性に優れ、しかもポリブテン製の接続管ＰやＥＰＲ製の弾性シールリング２への亀裂や界面破壊など影響を及ぼすことが無く、さらに水道施設の技術的基準（平成十二年厚生省令第十五号）をクリアできて水質への影響が無いなどの利点を備えている。

次に、上記構成の差込み式管継手の使用態様を説明する。現場施工において、先ず、樹脂製の接続管Ｐは所要長さに切断される。この切断された接続管Ｐの一端部は、図２に示すように、内外筒体５，６間の管差込み間隙１５内に挿入され、この接続管Ｐの一端部で挿入ガイドリング４がこれの前方から押されて管差込み間隙１５の内奥方向へ押し込まれる。この押し込まれる挿入ガイドリング４は、外径部のテーパ１７ｂで抜止めリング３を押し開いて拡径させるとともに、内径部のテーパ１７ａで内筒体５のシールリング溝１６から突出している弾性シールリング２を圧縮させてシールリング溝１６内に押し込みながら通過する。このように挿入ガイドリング４のテーパ１７ａがシールリング溝１６から突出している弾性シールリング２の外周部に当接し該リング２を圧縮させてシールリング溝１６内に押し込みながら通過することにより、予め接続管Ｐの一端部の内周を面取り加工していなくても該接続管Pは弾性シールリング２に突っ掛かることなくスムーズに挿入することができる。

とくに、上記構成の差込み式管継手においては弾性シールリング２がシールリング溝１６内に接着剤で接着固定されている。したがって、接続管Ｐの一端部が斜め切断されている場合にも、上述した図５のように斜め切断された接続管Ｐが管差込み間隙３８内に挿入されることにより図６に示すごとく接続管Ｐの斜め切断された端面Ｃの短い側の部分Ｃ２とテーパ付リング３５の後端面との間に隙間Ｇができても、接続管が挿入できないレベルまでその隙間Ｇから弾性シールリング２がはみ出るようなことが無くなり、接続管Ｐを容易に挿入することができる。また、接続管Ｐが斜めに挿入される場合も同じように弾性シールリング２の前記隙間Ｇへのはみ出しを防止できる。

なお、図３に示すように、接続管Ｐの一端部が管差込み間隙１５の奥まで挿入されると、弾性シールリング２が接続管Ｐの内周面に圧縮状に密着して接続管Ｐの内周面と内筒体５の外周面との間をシールする状態が得られるとともに、抜止めリング３の食込み歯１１が接続管Ｐの外周面に食い込み係合して接続管Ｐの抜止め状態が得られる。

接続管Ｐの挿入後、該接続管Ｐに引抜き力が加えられると、接続管Ｐと同行する抜止めリング３の外周面が外筒体６のテーパ面１９と当接することにより、抜止めリング３が縮径して、接続管Ｐの外周面への食込み歯１１の食込みが増す。このように抜止めリング３の接続管Ｐの外周面への食込みを増すことにより、接続管Ｐの管差込み間隙１５からの抜け出しが確実に阻止される。

本発明は、各実施例の継手本体１が図示例のようにソケットタイプに形成する以外に、エルボあるいはＴ型等である場合にも同様に適用できる。

本発明の一実施例の差込み式管継手を接続管挿入前の状態で示す半欠截断面図である。図１の差込み式管継手を接続管挿入途上の状態で示す半欠截断面図である。図１の差込み式管継手を接続管挿入後の状態で示す半欠截断面図である。従来例の差込み式管継手を接続管挿入途上の状態で示す半欠截断面図である。図４の差込み式管継手に接続管の斜め切断された一端部が挿入される途上の状態を示す断面図である。図４の差込み式管継手に接続管の斜め切断された一端部が挿入された場合に生じる不具合な弾性シールリングはみ出し状態を示す断面図である。

Ｐ接続管
１継手本体
２弾性シールリング
３，２２抜止めリング
４挿入ガイドリング
５内筒体
６外筒体
１５管差込み間隙
１６シールリング溝
１９テーパ面

Claims

継手本体がこれの一端部に内外二重筒体を有し、該内外筒体間に接続管の一端部とこの接続管の一端部に押されて押し込まれる挿入ガイドリングとが挿入される管差込み間隙を形成しており、前記内筒体の外周にはシールリング溝が形成され、このシールリング溝にて前記挿入ガイドリングにより圧縮されかつこの挿入ガイドリングの通過後に前記接続管の内周面に圧縮変形されて密着する弾性シールリングが嵌め込まれており、
前記弾性シールリングが前記シールリング溝に接着剤で接着固定されていることを特徴とする、差込み式管継手。
前記弾性シールリングがエチレンプロピレンゴムからなり、前記接着剤としては前記エチレンプロピレンゴム製の弾性シールリングへの溶解性や浸透性がない接着剤を用いることを特徴とする、請求項１記載の差込み式管継手。
前記弾性シールリングがエチレンプロピレンゴムからなり、前記接着剤としては接着後、前記エチレンプロピレンゴム製の弾性シールリングよりも柔らかいか、若しくは前記エチレンプロピレンゴム製の弾性シールリングを硬くしない接着剤を用いることを特徴とする、請求項２記載の差込み式管継手。
前記接着剤が変性シリコーン系接着剤であることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の差込み式管継手。
前記変性シリコーン系接着剤が変性シリコーンポリマーまたはシリル基含有特殊ポリマーであることを特徴とする、請求項４記載の差込み式管継手。
前記外筒体の内部に、前記接続管の外周面に食込み係合する内径部を持つ抜止めリングを収容するとともに、該外筒体の内周に、前記抜止めリングの当接により該抜止めリングに縮径作用を加えるテーパ面が外筒体の開口端に向かって窄まり状に形成されている、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の差込み式管継手。
前記外筒体の内部に、前記接続管の挿入により押し開かれながら該接続管の外周面に食込む弾性を有する食込み歯を備えた抜止めリングが備えられている、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の差込み式管継手。
前記継手本体内に、前記挿入ガイドリングが前記接続管の一端部で押されるに伴い前記弾性シールリングを前記シールリング溝内に押し込みながら該弾性シールリングと前記抜止めリングの間を前記管差込み間隙の内奥へ向けて移動するよう組み込まれている、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の差込み式管継手。