JP4890130B2 - 樹脂管用ワンタッチ継手 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、住宅設備の給水や給湯用の配管に、架橋ポリエチレン管やポリブテン管等の樹脂管をワンタッチで接続できる樹脂管用ワンタッチ継手に関する。

この種の管を接続する継手構造は、ワンタッチ継手、電気融着型継手、熱融着型継手、袋ナット型継手、スライドリング型継手の５種類に大別できる。
その中でも、ワンタッチ継手と呼ばれる継手は、管と継手の接続が容易で、かつ短時間で施工できるため、普及が進んでいる。

このワンタッチ継手には、外周Ｏリング方式（以下「外周式」という。）と内周Ｏリングシール方式（以下「内周式」という。）に分けることができる。前者の外周式は、継手内のシール用Ｏリングが、管挿入後に管の外径部に配置される構造である。この外周式は、内周式に比べて基本構造がシンプルで、流量特性も良好であるが、配管施工時に管の取り扱いが粗雑であったり、配管作業中にカッター等で管外周側表面に線傷がつくと、外周Ｏリングだけでは十分なシール効果が得られずに漏水に至る欠点がある。

一方、内周式は、基本構造が外周式に比べて複雑で流量特性も外周式にやや劣るが、管外径側表面に付く傷には、全く影響を受けず、シール性の観点では信頼性が高く、使用者に信頼を受けている。この内周式は、継手内のシール用Ｏリングが管挿入後に管の内径部に配置される構造であるから、内周式の場合、内周Ｏリングの適正なつぶし代を得るために、以下に示すように、各種の工夫を施した内周式の継手が提案されている。

その一つは、線径の細いＯリングを内蔵し、管をそのまま継手に挿入できるタイプであり、この場合、挿入しただけでは適正なつぶし代を稼ぐことができないので、管挿入後に管自体を外径側から強制的にクランプして、適正なつぶし代を得るタイプの継手である（特許文献１参照。）。

その他の継手は、線径の太いＯリング若しくは専用パッキン（断面三角形パッキン）を使用しているので、管挿入後に管外径からクランプしなくても、適正なつぶし代を得られる構造であるが、管挿入力が高くなってしまうため、挿入ガイドなる部品を継手内に具備している構造である。この場合、挿入ガイドがないと、管挿入力が高いばかりか、内周Ｏリングを切断したり、巻き込んでしまうため、内周Ｏリングを接着剤で内筒の装着溝に固定している例もある（特許文献２及び特許文献３参照。）。

更に、その他の継手は、継ぎ手に管を挿入する前に、内周Ｏリングを組み込んだ別部品を、インコアを組み込む要領で管に入れてから継手本体に挿入するタイプの継手も提案されている（特許文献４参照。）。
特許第３４１１５４６号公報 特許第３６００７６４号公報 特開２００４−２３２６９２号公報 特開２００３−２４０１７７号公報

しかしながら、特許文献１は、管を挿入しただけでは、適正なつぶし代が得られないため、管挿入後に管外径から強制的にクランプ部材でクランプしてつぶし代を得るようにしているため、構造が複雑であった。

特許文献２は、ガイド自体の厚みが非常に薄いので、製造が困難な上に強度が低く、挿入ガイドの固定が難しく、組立作業も困難である。また、特許文献３は、樹脂製ガイドの動きが、胴により制限されるため、管の斜め切に対して対応能力が低く、例えば、角度１０度に斜め切りされた管を挿入すると、挿入ガイド端面と管端面との間に隙間が生じ、その隙間に内周Ｏリングが挟まり、Ｏリングの飛び出しや切断に至り、そのため、内周Ｏリングを接着剤等で固定する必要がある。

更に、特許文献４は、構造が複雑で、かつ高価な部品を必要とし、また、この構造は、製品落下等で誤動作し、使用が不可能になるおそれがある。

本発明は、従来の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、接合パイプの挿入時にシール部材等の部品に傷などを付けることなくスムーズに挿入接続でき、しかも、パイプとガイドリングとの間に隙間を作ることなく、ガイドリングがシール部材を円滑に通過することができると共に、流体圧力によるパイプの応力緩和を抑制して、シール部材のつぶし代を長期的に安定して確保でき、しかも、組立性や施工性においても安定した性能を発揮し、もって、有用なワンタッチ継手を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、継手本体内に一体に又は別体に設けた内筒部の外周面に装着溝を形成し、この装着溝に内周シール部材を装着し、前記内筒部には、弾性材料で形成したガイドリングを外嵌し、このガイドリングの内周面で前記内周シール部材を押圧接触させ、さらに、前記ガイドリングの内周面に環状の係合凹部を設け、この係合凹部を前記内周シール部材に係合させると共に、前記内筒部に嵌合した接合パイプの先端面が前記ガイドリングの後端面の弾性に追従しつつ接合パイプの先端面で押圧ガイドしながら接合パイプを安定した状態で挿入接続するようにした樹脂管用ワンタッチ継手である。

請求項２に係る発明は、継手本体内にロックリングと内筒部を有する筒状インジケータを収納し、この筒状インジケータは、内筒部の奥部から接合パイプを挿入する挿入間隙部を有した外筒部を一体に形成し、前記内筒部に形成した装着溝に内周シール部材を装着し、前記外筒部に形成した装着部に外周シール部材を装着すると共に、弾性材料で形成したガイドリングを前記挿入間隙部に挿入して前記外周シール部材でガイドリングの外周面を押圧することによりガイドリングの内周面で前記内周シール部材と前記内筒部を押圧した樹脂管用ワンタッチ継手である。

請求項３に係る発明は、ガイドリングの外周面先端側に係合凸部を形成し、この係合凸部に前記外周シール部材を係合させて前記ガイドリングの外周面の押圧保持させた樹脂管用ワンタッチ継手である。

請求項４に係る発明は、ガイドリングの外周面をテーパ面に形成し、このテーパ面を外周シール部材で押圧してガイドリングの内周面を内筒部の外周面に面接触させた樹脂管用ワンタッチ継手である。

請求項５に係る発明は、挿入間隙部の奥部に形成した収納室の外周をテーパ面に形成した樹脂管用ワンタッチ継手である。

請求項６に係る発明は、挿入間隙部に挿入した接合パイプの先端面を、ガイドリング後端面の弾性に追従しながら押圧接触させるようにした樹脂管用ワンタッチ継手である。

請求項７に係る発明は、挿入間隙部内に挿入した接合パイプでガイドリングを押圧してガイドリングを挿入間隙部の奥部の収納室に案内したとき、接合パイプの外周面と前記外筒部の内周面との間に設けられたクリアランスを介して連通した圧縮空気で装着部内の外周シール部材を継手本体の開口部側に押圧移動させて接合パイプの内外周面を内外シール部材で挟圧保持させた樹脂管用ワンタッチ継手である。

請求項８に係る発明は、前記収納室の内周面に、ガイドリングの抜け座り防止用の段溝部を形成した樹脂管用ワンタッチ継手である。

請求項９に係る発明は、継手本体は継手部と被覆筒を螺着して構成し、この被覆筒に視認窓を形成し、かつ筒状インジケータを透明又は半透明の樹脂で形成し、継手内での接合パイプの接続状態を外方より確認できるようにした樹脂管用ワンタッチ継手である。

請求項１に係る発明によると、ガイドリングは、内周シール部材に適正なつぶし代を確保しながら接合パイプを円滑に、かつ確実に案内して挿入でき、安定したパイプ挿入性能を発揮でき、もって、有用な内周シール式のワンタッチ継手を得ることができる。

しかも、先端面を斜め切りされた接合パイプを挿入した場合であっても、その斜め切り角度の接合パイプの先端面が弾性材料のガイドリングに追従しながら挿入接続できるため、内周シール部材等が傷などを付けることなく接合パイプと継手は、確実にかつ容易に接続することができる。

請求項２に係る発明によると、パイプの挿入時に、ガイドリングの外周面を外周シール部材で押え付けることができ、しかも、弾性材料で形成されたガイドリングの後端面と接合パイプの先端面とが確実に密着しながら挿入できるので、パイプの先端面とガイドリングとの間に隙間ができず、ガイドリングは内周シール部材をスムーズに通過することができ、確実に接合パイプを接続することができる。

請求項３に係る発明によると、外周シール部材でガイドリングが安定して位置決め保持されるため、外観不良の防止が可能となり、ガイドリングやロックリングの変形が防止でき、接合パイプの挿入力の安定と挿入時のガイドリングの破損防止が図られ、更には、組立や検査の簡易化にも寄与できる。

請求項４に係る発明によると、ガイドリングの外周のテーパ面を外周シール部材でくさび効果で押圧しながら、ガイドリングは内周面を押圧しつつパイプ先端面を確実に密着させて接合パイプを安定した状態で接続することができる。

請求項５に係る発明によると、挿入間隙部の奥部に形成した収納室の外周をテーパ面に形成したから、ガイドリングは、確実に接合パイプを案内しながら円滑に接続することができ、しかも、内周シール部材の密封性を補完する機能も発揮する。

請求項６に係る発明によると、挿入間隙部に挿入した接合パイプの先端面を、ガイドリング後端面の弾性に追従しながら押圧接触させるようにしたから、パイプ先端面が斜め切りであっても、ガイドリング後端面との間に隙間が生じることなく確実に押圧接触して安定した状態で接続を可能とする。

請求項７に係る発明によると、筒状インジケータは、一体部品を用いており、パイプ挿入前は、内外シール部材は接合パイプに対してやや位置をずらして、サンドイッチ状態に位置していないから、パイプ挿入力の上昇を防いで容易に挿入可能である。一方、パイプ挿入動作時には、パイプが内周シール部材と外周シール部材を通過した直後に、筒状インジケータの内部は密封状態となり、圧縮された空気は外筒部の内周面と接合パイプの外周面との間のクリアランスを通過して装着部内の外周シール部材を押圧して外周シール部材を継手本体の開口部側へ移動させると、内周シール部材と外周シール部材で接合パイプの内外周を挟圧保持したサンドイッチ状態となるため、流体圧力の負荷による応力緩和に伴なって接合パイプが拡径する現象を抑制することができ、内周シール部材のつぶし代を長期的に安定して確保でき、従来例のようにクランプのための特別の部材を用いる必要もなく、その接続作業を確実に、しかも容易に実施できる。

請求項８に係る発明によると、収納室の内周面に形成した段溝部に、収納室に位置しているガイドリングの外周面が当接するので、ガイドリングの抜け戻り現象を確実に防止することができる。

請求項９に係る発明によると、継手内での接合パイプの接続状態を外方より確認できるから、接続状態を視認でき、接続不良を予め確認することが可能となり、接続不良の事態を回避することができる。

以下、本発明における樹脂管用ワンタッチ継手の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１において、本発明の樹脂管用ワンタッチ継手は、例えば、給水・給湯用の接合パイプ接続用の管継手として用いられ、このワンタッチ継手は、架橋ポリエチレン管やポリブテン管などの樹脂管を接合パイプ５０として接続可能な管継手である。
図中、継手本体１０は、継手部１１と被覆筒１２からなり、継手部１１に設けたおねじ１１ａと、被覆筒１２に設けためねじ１２ａを螺合することで一体化できるようにしている。継手部１１と被覆筒１２との取付構造は、めねじ１２ａをおねじ１１ａに被せるように螺合した、いわゆるキャップ構造による取付け以外にも、被覆筒１２におねじ、継手部１１にめねじを設け、これらを螺着して取付けるようにしてもよい。

図２に示すように、継手部１１は、黄銅または青銅等の金属によって略筒状に形成し、この継手部１１のおねじ１１ａと反対側の端部には、図示しないヘッダーや接続部材、或は他の配管と連結するおねじ部１１ｂ（又はめねじ或はその他の接続部）を設けている。継手部１１は、図のような通常の直線状の形状以外にも、例えば、チーズ形状やエルボ形状に形成してもよく、また、継手部を図示しないバルブの一部に組み込むこともでき、このように各種の形態の配管の接合部として用いられ、各種の構造、形状を有する形態の継手部に応用できる。

被覆筒１２は、黄銅または青銅等の金属によって略筒状に形成し、継手部１１を螺着して継手本体１０を構成するときには、この被覆筒１２の内部にロックリング１７と筒状インジケータ２０、及び、保持リング３１、シールリング２８、内周シール部材（Ｏリング）２９、外周シール部材（Ｏリング）３０、ガイドリング４０、スペーサリング３６を収納している。なお、継手部１１、被覆筒１２は樹脂製であってもよい。

被覆筒１２の外部には確認窓１３を穿孔して形成しており、この確認窓１３から筒状インジケータ内部２０の状態を確認でき、接合パイプ５０をこの被覆筒１２に設けた挿入開口部１４から挿入したときにこの接合パイプ５０の接合状態（挿入が完了した状態）を外方から確認できるようにしている。
被覆筒１２の内周側には、段状部１５を設けており、この段状部１５にロックリング１７を装着可能に設けている。また、この段状部１５から挿入方向側の位置には、係合段部１６を形成しており、この係合段部１６に保持リング３１を装着可能に設けている。

この被覆筒１２の外周筒をシュリンク包装する透明フィルムに、接合パイプの材質やその他の文字や図形の識別記号を予めフィルムに印刷しておき、対応する継手の被覆筒１２にシュリンク包装しておくこともできる。このシュリンク包装は、確認窓１３を介して外部に露出しているインジケータ２０を保護する働きも有している。

筒状インジケータ２０は、内筒部２１を内側に設け、この内筒部２１の奥部２１ａから接合パイプ５０を挿入する挿入間隙部２４を有した外筒部２２を一体に形成して略二重筒状に形成している。この筒状インジケータ２０は、ポリフェニルサルフォン（ＰＰＳＵ）等の透明又は半透明の樹脂などによって形成し、外部からこの透視筒の内部を視認可能に設けている。また、この材料は、耐圧強度、耐冷熱性、耐加水分解性、耐塩素性、耐衝撃性、耐薬品性、耐長期熱間内圧クリープ性を有するのが望ましい。

内筒部２１の外周側には溝状の装着溝２１ｂを設け、この装着溝２１ｂには、本例において内周Ｏリングからなる内周シール部材２９を装着している。
本実施形態においては、筒状インジケータ２０は、第１部材２０ａと第２部材２０ｂに分割して形成し、これらをスナップ嵌合によって一体化することでこの第１部材２０ａと第２部材２０ｂの間に装着溝２１ｂを設けるようにしているが、これ以外にも、第１部材と第２部材を螺着や接着、融着、プレスフィット（しまりばめ）等の手段で固着したり、又は、筒状インジケータ全体を射出成形などの成形手段によって形成して、予め装着溝２１ｂを筒状インジケータ２０に設けるようにしてもよい。

なお、本実施例における第１部材２０ａ、第２部材２０ｂは、それぞれ軸方向に形成された凹条部２０ｃ、凸状部２０ｄによる凹凸嵌合により、回り止め状態で固着されている。
また、本実施例における筒状インジケータ２０は、内筒部２１と外筒部２２を一体に射出成形した単一部品として構成しているが、内筒部２１と外筒部２２を別体に成形しつつ、両部品間をＯリング等を介在してシール状態に配置することにより、実質的に一体化するよう構成しても良い。
その他、継手部１１に一体に内筒部を設けるようにしてもよい。この場合、継手部と内筒部を一体化することで簡単な構成で継手部１１を容易に形成でき、また、これらの間に後述するシールリング２８を装着することなく流体の漏れが確実に防がれる。

装着溝２１ｂは、内周Ｏリング２９の断面口径を小さく形成することによって深さを浅くすることができ、これにより、内筒部２１内の流れる流路の口径を大きくとるようにして流量を大きく確保している。
また、内筒部２１の外周面２１ｃは、略フラット面状に形成し、この外周面２１ｃは、ガイドリング４０が密接しながらスムーズに挿入できるような径に設けている。

挿入間隙部２４の奥部には、ガイドリング４０を収納可能な収納室２５が設けられ、この収納室２５の内周面２５ａはテーパ面に形成されている。この内周面２５ａは、後述するようにガイドリング４０に設けた外周面４０ａと同じ角度によって形成され、これにより、ガイドリング４０がスムーズにテーパ状の内周面２５ａ内に案内される。
また、図１３に示すように、収納室２５の内周面２５ａには、ガイドリング４０の抜け戻り防止用の段溝部２５ｂが形成されており、収納室２５に収納されたガイドリング４０の外周面が、この段溝部２５ｂに当接・係合してガイドリング４０の抜け戻り現象を確実に防止することができる。

外筒部２２の内周側には、環状の段部２２ａを形成しており、この段部２２ａの端部側に保持リング３１が位置することにより、溝状の装着部２３を構成している。
保持リング３１の内側には、接合パイプ５０の外周側が嵌入する環状突部３１ａを設け、また、外側には、被覆筒１２の内周面側に嵌合可能な嵌合面３１ｂを設けている。さらに、この嵌合面３１ｂに、被覆筒１２の係合段部１６に係合可能な係合部３１ｃを設けている。
当接面部３１ｄは、保持リング３１の端部側に設けており、この当接面部３１ｄを筒状インジケータ２０の端部２２ｂに当接させて装着すると、当接面部３１ｄと筒状インジケータ２０の段部２２ａとの間に前述の装着部２３が構成され、この装着部２３に外周Ｏリングである外周シール部材３０を装着する。
この場合、保持リング３１の環状突部３１ａが後述するガイドリング４０の後方外端にやや係合状態にあり、これにより、ガイドリング４０の飛び出しを防いでもよい。なお、保持リング３１の環状突部３１ａとガイドリング４０を密着させた場合には、継手内部への粉塵や水分等の浸入を防ぐことができる。

装着部２３の装着方向における長さは、外周Ｏリング３０の図示しない断面口径よりも大きく形成しているため、この装着部２３の間において外周Ｏリング３０が移動自在となっている。
また、装着部２３の挿入方向の開始位置は、外周Ｏリング３０を装着したときに、この外周Ｏリング３０の装着方向における図示しない中心の位置が内周Ｏリング２９の装着方向における中心の位置よりも奥側に位置し、一方、装着部２３の終端位置は、外周Ｏリング３０が接合パイプ５０の挿入側に摺動したときに、この外周Ｏリング３０の前記中心位置が内周Ｏリング２９の中心位置と略同じ位置になるように装着部２３全体を構成している。

ここで、外周Ｏリング３０の前記中心位置が内周Ｏリング２９の中心位置と略同じ位置となる状態とは、流体圧力の負荷による応力緩和に伴なって、接合パイプ５０が外周側に拡径してしまう現象を、外周Ｏリング３０の押圧力で抑制することにより、内周Ｏリング２９による内周シールを維持できる状態をいう。

外筒部２２の内周面２５ａから続くフラットな内周面２５ｂの径は、接合パイプ５０の挿入時において、この接合パイプ５０の外周面５０ａとの間にクリアランス３３を設けることができるように、接合パイプ５０の外周面５０ａの外径よりもやや大径になるように形成している。

筒状インジケータ２０の継手部１１への装着端部側には鍔部２６を形成しており、筒状インジケータ２０の継手部１１への装着時にはこの鍔部２６の外周面２６ａ側が継手部１１の案内面１１ｃに嵌合することで、装着時のガタが防止され、Ｏリング２８によるシール性が確保される。
また、鍔部２６付近に環状切欠部２７を設け、この環状切欠部２７にＯリングであるシールリング２８を装着して筒状インジケータ２０と継手部１１との間をシールしている。このシールリング２８と前記したガタ防止構造により、継手部１１と筒状インジケータ２０の隙間が塞がれて流体の漏れを確実に防止している。

継手部１１と被覆筒１２の取付け時には、被覆筒１２の端部側と継手部の当該接触部位が当接し、被覆筒１２を継手部１１に対して必要以上にねじ込めないようにしているため、内部に装着される筒状インジケータ２０に対して大きな締付け力が加わることがない。

内周Ｏリング２９、外周Ｏリング３０は、弾性材料によって形成して変形可能に設けている。本例においては、ＥＰＤＭなどのゴム等によってこれらを形成しているが、これらの硬度としては、例えば、硬さ（デューロメータＡ）Ｈ_Ａ７０程度を有するように形成するのが望ましいが、Ｈ_Ａ７０以上、或は以下の材料を用いて形成してもよい。

ガイドリング４０は、内周Ｏリング２９、外周Ｏリング３０と同等、或はそれ以上の硬度の弾性材料によって形成し、例えば、内周Ｏリング２９、外周Ｏリング３０と同様にＮＢＲや、圧縮永久ひずみの少ないＥＰＤＭなどのゴム等の弾性材料によって形成している。この場合、本例におけるゴムと同等の硬度を有する素材、例えば、熱可塑性エラストマーなどを用いることもできる。
ガイドリング４０の外周面４０ａはテーパ状に形成してテーパ面を設け、この外周面４０ａの角度は、収納室２５の内周面２５ａの角度と略同じ角度である。

図１１、１２に示すように、ガイドリング４０の外周面４０ａの先端側に係合凸部４０ｃを形成し、この係合凸部４０ｃに外周Ｏリング３０を係合させてガイドリング４０の外周面４０ａに押圧保持させる。本例における係合部４０ｃは、ガイドリング４０の外周面４０ａに環状の凸条部を形成している。
この係合凸部４０ｃによってガイドリング４０がロックリング側へ飛び出すのを防止することにより、外周Ｏリング３０でガイドリング４０が安定して位置決め保持されるため、安定したパイプ挿入機能を発揮することができるばかりでなく、ガイドリング４０やロックリング１７が変形することなく、しかも組立てや検査の簡易化を図ることができる。
また、図１２の鎖線で示すように、ガイドリング４０の内周面４０ｂに環状の係合凸部４０ｄや係合凹部４０ｅを設けて、内周Ｏリング２９をこの係合凸部４０ｄや係合凹部４０ｅに係合させることによりガイドリング４０を位置決めするようにしている。このように、ガイドリングの位置決め保持をＯリングにより行うことにより、部品点数を増やすことなく、また、ガイドリングを損傷することなく保持が可能となる。なお、内周Ｏリング２９よりも大径である外周Ｏリング３０により係合するのが、接触面積が大きく、係止力が強い。また、外周Ｏリングは、ガイドリングのテーパ面に沿って移動可能なので、ガイドリング挿入時の抵抗が小さくて済むことから、外周Ｏリングによる位置保持が好ましい。

ガイドリング４０は、挿入間隙部２４から挿入し、挿入する際には、接合パイプ５０の先端面５１をこのガイドリング４０の後端面４１に突き合わせるように挿入を行うことで、ガイドリング４０が接合パイプ５０と共に押圧方向に移動する。このとき、筒状インジケータ２０に装着した外周Ｏリング３０でガイドリング４０の外周面（テーパ面）４０ａを押さえ付けることによって外周面４０ａに力が働き、いわゆる、くさび効果を発揮する。このくさび効果によってガイドリング４０には外周側から内周側に力が加わり、従って、ガイドリング４０の内周面４０ｂによって内周Ｏリング２９を押圧する方向に力が加わる。

これにより、ガイドリング４０に対して接合パイプ５０の先端面５１の一部が接触した状態でこの接合パイプ５０を押圧しようとする場合であっても、この一部の接触をくさび効果によって維持しながら挿入方向に押圧でき、このガイドリング４０を弾性材料で成形していることにより、接合パイプ５０の先端面５１に対してガイドリング４０の後端面４１が形状に沿って弾性変形しながら押圧ガイドし、接合パイプ５０とガイドリング４０を面接触させながら挿入方向に移動できる。

ガイドリング４０と接合パイプ５０は、くさび効果によって内筒部２１の外周面２１ｃに対して内周側が押圧接触しながら摺動し、接合パイプ５０の先端面５１とガイドリング４０の後端面４１は密着シールすることで隙間が生じることなく接合パイプ５０を挿入できる。従って、ガイドリング４０と接合パイプ５０との間には内周Ｏリング２８が入り込むことがなく、内周Ｏリング２８がずれたり脱落するのを防ぎながら接合パイプ５０をスムーズに摺動させることができる。
このように、接合パイプ５０の挿入時には、この接合パイプ５０を内周リング２９に対して適正に挿入接続することができ、内周Ｏリング２９によるシール性を確実に発揮した状態で継手本体１０に接合パイプ５０を確実に接合させることが可能となる。

更に、接合パイプ５０の端部（先端面）５１が、いわゆる斜め切りの状態で切られている場合にも、ガイドリング４０を弾性材料で形成していることにより、このガイドリング４０が接合パイプの端部のテーパ面に沿って密着するように変形でき、斜め切りの角度に対して確実に弾性に追従させるように変形して接合パイプの挿入が行える。接合パイプの斜め切りの角度としては、例えば、垂直方向から１５度程度傾けて切断した場合にも対応できる（変形できる）硬度にすれば、現場などでの接合作業にも十分に対応できる。
また、ガイドリング４０に弾性材料を用いて形成していることで、挿入時には他の部材に傷などを付けることなくスムーズに動作でき、接合パイプ５０と継手本体１０は確実かつ容易に接合可能となる。
ガイドリング４０の硬度を設定する際には、以上のことを考慮した上で適正な硬度に設定する必要がある。例えば、Ｏリング２９、３０の硬度（約Ｈ_Ａ７０）以上とし、ガイドリング４０の成形性も考慮すると、約Ｈ_Ａ９０以下に設定する。

なお、本実施形態においては、ガイドリング４０の外周面４０ａをテーパ面に形成しているが、この外周面４０ａは、内周面側と同様にフラット面状に設けることもできる。この場合にも、テーパ面に設けたときと同様に接合パイプ５０の先端面５１とガイドリングの後端面４１を確実にシールして内周Ｏリング２９の装着状態を正しく維持した状態で接合パイプ５０を接合できる。

ガイドリング４０が案内される収納室２５は、内筒部２１と外筒部２２によって一体に形成しているため、接合パイプ５０によりガイドリング４０を押圧して収納室２５まで案内した際には、ガイドリング４０が挿入されるに従って、接合パイプ５０と外周リング３０と収納室２５に挟まれた密閉領域内の空気が圧縮される。この圧縮された空気は、収納室２５が密閉空間であるために逃げ場がなくなり、ガイドリング４０が収納室２５の奥部に突き当たるまで接合パイプ５０を挿入したときにこの圧縮空気が邪魔をして接合パイプ５０を挿入できなくなるおそれがある。

これを防ぐため、接合パイプ５０の挿入時に、この接合パイプが内周Ｏリング２９と外周Ｏリング３０を通過した直後に、挿入間隙部２４内部を密封状態にし、この密封状態において圧縮された空気を、収納室２５からガイドリング４０を介して接合パイプ５０の外周面５０ａと外筒部２２の内周面２５ｂとの間に生じるクリアランス３３を介して連通した装着部２３側に移動させ、これにより、この圧縮空気によって装着部２３内に装着された外周Ｏリング３０を上記密閉領域内に挿入された接合パイプ５０の容積分だけ継手本体１０の開口部側に押圧移動させることができる。

外周Ｏリング３０が移動すると、接合パイプ５０の外周面５０ａ及び内周面５０ｂに外周Ｏリング３０と内周Ｏリング２９からなる内外シール部材をサンドイッチ状態で挟圧させた状態となる。これにより、この内周Ｏリング２９と外周Ｏリング３０によって接合パイプ５０の外周面５０ａをシールして漏れを防ぐことができ、しかも、継手本体１０内に生じる圧力による管の応力緩和が引き起こす内周リング２９の緩みを防ぎ、この内周Ｏリング２９のつぶし代を長期的に維持して安定したシール性を発揮できる。

このように、接合パイプ５０の接合後には、外周Ｏリング３０を内周Ｏリング２９と略同心円上に配置させることができ、従来のように、例えば、Ｏリングとしてのシール力を発揮させるために、筒状インジケータ２０の外周側に挟圧用のクランプ部材などの部材を装着したり、継手本体に接合パイプを挿入する前に内周Ｏリングを組み込んだ別部品を用いて予め接合パイプに装着したりするなどの特別な部材を用いる必要がない。

また、接合パイプ５０の挿入前には、外周シールリング３０の挿入方向における中心位置と内周Ｏリング２９の中心位置をずらすことによりサンドイッチ状態としていないため、接合パイプ５０の挿入時に内周Ｏリング２９と外周Ｏリング３０による強い挟圧力が加わることがなく、接合パイプ５０の挿入に必要な挿入力が著しく上昇するのを防いでいる。

ガイドリング４０の外周は、筒状インジケータ２０の外筒部２２の内周と接していても、接していなくてもよいが、接する場合であっても、その接点は、ガイドリング４０の外周面４０ａに連続する鋭角形状（リップ形状）であるので、前記圧縮空気の移動に伴なってリップ部が傾倒し、圧縮空気を装着部２３側に移動させることができる。
また、前記実施例においては、ガイドリング４０の外周面４０ａを外周Ｏリング３０により押え付けることによって、ガイドリング４０を接合パイプ５０の端面に押圧密着させているが、継手本体１０（筒状インジケータ２０）と接合パイプ５０とのシールを内周Ｏリング２９のみで行う場合には、ガイドリング４０の外周面（テーパ面）４０ａを、インジケータ２０の外筒部２２で直接押圧したり、外周Ｏリング３０に替えてスプリング等の非シール性弾性部材（図示せず）により押圧してもよい。更に、前記実施例においては、外周Ｏリング３０を移動させているが、内周Ｏリング２９も移動するようにしてもよい。

ロックリング１７は、ステンレス鋼等で略環状に形成し、内径側には、接合パイプの表面側に係止してこの接合パイプを抜け止めする保持爪１７ｂを設けている。
ロックリング１７のリング部１７ａは、継手部材１０の中心軸の直交方向に対して約３〜５度程度傾斜させてもよく、本例においては、約５度、保持リング３０側に傾斜するよう、屈曲形成されている。リング部１７ａを傾斜させることにより、このリング部１７ａと接触する継手部材１０等の部品との接触面積が少なくなり、摩擦抵抗が小さくなることから、ロックリング１７が回転し易くなる。また、接合パイプ５０の挿入後に、この接合パイプ５０とロックリング１７を共回りさせるようにしてもよい。

ロックリング１７の保持爪１７ｂは、リング部１７ａの内周に、リング部１７ａより更に所定の傾斜角度（本例におけるロックリング１７の初期屈曲角度は４５度）を有して突出形成するように設けることで接合パイプ５０の挿入を容易にし、且つ、接合パイプ５０の引抜阻止力を得るようにして、接合パイプ５０引抜時に、保持爪１７ｂが接合パイプ５０の外周面に食い込んで抜け止めを規制するようにしている。更に、この保持爪１７ｂには、図示しないスリットと、中央部に凹状部を形成し、凹状部を形成することによって、保持爪１７ｂが起立しても全体が接合パイプ５０に食い込むことのないようにすると共に、食い込み部を保持爪１７ｂの両側に沿って２ヶ所に形成している。このように、本例におけるロックリング１７には、ロックリング本体の形状によって接合パイプ５０への食い込みを制限しようとする部分がない。

また、各保持爪１７ｂの先端には、図示しない食い込み部を、例えば、３ヶ所以上に設けるようにしてもよく、このように複数箇所に食い込み部を設けると、各食い込み部が細く形成され、接合パイプ５０の挿入時に保持爪１７ｂとの接触面圧が高くなり、架橋ポリエチレン管のように比較的硬質の接合パイプ５０はもちろん、ポリブテン管のように比較的軟質の接合パイプ５０への食い込みが容易となる。また、保持爪１７ｂ一つにおけるパイプ食い込み部を２ヶ所以上形成していることにより、保持爪１７ｂが接合パイプ５０を保持する際のポイントが増加するため、確実にこの接合パイプ５０を保持できる。なお、食い込み部先端を小半径のアール形状とすれば、接合パイプ５０の挿入時に外周側を傷つけるおそれもない。

このように、ロックリング１７を使用することによって、接合パイプ５０が架橋ポリエチレン管、ポリブテン管の何れの場合でも確実に保持することができる。一般に、ポリエチレン管は、比較的硬質で金属製ロックリングの爪が食い込みやすい材質である一方、ポリブテン管は比較的軟質で弾性があり、接合パイプ５０との接触面圧が低い爪ではパイプ外面から逃げてしまい爪が食い込みにくい材質であるが、従来の技術に示した各爪の先端中央に半径の大きい円弧状の突部を有する形状のロックリングのように、管に対する爪の接触面圧が低くなり、ポリブテン管への食い込みが不十分となったり、管に引き抜き力が加わった際に管が継手から抜けてしまったりするおそれがなく、確実に保持できる。
本例におけるロックリング１７は、リング部１７ａの傾斜角度及び保持爪１７ｂの形状、傾斜角度等を同一にしたものを２個用いているが、この形状、角度等を変更した互いに異なる仕様のロックリング１７を２個用いるようにしてもよい。

スペーサリング３６は、ロックリング１７、１７の間に介在させており、このスペーサリング３６の厚みとしては、例えば、０．７〜１．５ｍｍが好ましい。スペーサリングの厚さが０．５ｍｍ以下では、接合パイプ５０挿入時の各ロックリング１７、１７が略同じ挙動となり、全ての保持爪１７ｂが一度に起立して接合パイプが破断に至りやすくなるため望ましくない。
なお、本実施例においては、接合パイプ５０を保持する部材として、２枚のロックリング１７とスペーサリング３６を用いたが、これに限ることなく、公知の抜け止めリング等を用いても良い。

続いて、上記の樹脂管用ワンタッチ継手を一体に組み込む場合について説明する。
図１、図２において、先ず、内筒部２１に形成した装着溝２１ｂに内周Ｏリング２９を装着した筒状インジケータ２０に対して、環状切欠部２７にシールリング２８を装着し、鍔部２６を継手部１１の案内面１１ｃに嵌合させるように筒状インジケータ２０と継手部１１を一体化する。次に、筒状インジケータ２０の開口部側から段部２２ａに外周Ｏリング３０を装着し、内周Ｏリング２９と外周Ｏリング３０との間に軽く挟持させるようにガイドリング４０のテーパ面４０ａの先細状部位から装着する。

一方、被覆筒１２においては、内側にスペーサリング３６を介在させた２つのロックリング１７、１７を装着し、更に、この上から保持リング３１を装着すると、被覆筒１２の係合段部１６に保持リング３１の係合部３１ｃが係合してこの保持リング３１及びロックリング１７、１７、スペーサリング３６が保持される。

この状態で、筒状インジケータ２０の端部２２ｂを保持リング３１の当接面部３１ｄに当接させるようにしながら継手部１１のおねじ１１ａに被覆筒１２のめねじ１２ａを螺合させ、これらを一体化することによって継手本体１０が構成される。ガイドリング４０は、一体化した継手本体の内部に組み込むことができ、外周Ｏリング３０がガイドリング４０の外周面４０ａを押圧し、係合凸部４０ｃに係合保持されてガイドリング４０を位置決め保持し、更に、ガイドリング４０は、保持リング３１の環状突部３１ａの側面にやや押圧され、仮固定される。これにより、例えば、工場などの現場において、予めガイドリング４０を組み込んだ状態で出荷できる。

次に、本発明の樹脂管用ワンタッチ継手の上記実施形態における作用を説明する。
図３ないし図６においては、先端面５１を正確に切断（垂直面にて切断）した接合パイプ５０を接合する場合を示している。図３の状態から、図４に示すように、被覆筒１２の挿入開口部１４側から接合パイプ５０を挿入すると、この接合パイプ５０は、ロックリング１７を外周面側が接触しながら通過した後、保持リング３１の環状突部３１ａに嵌入し、続いて、先端面５１がガイドリング４０の後端面４１に当接する。この状態から、接合パイプ５０を挿入しようとすると、ガイドリング４０が接合パイプ５０によって押圧される。

このとき、ガイドリング４０の外周面４０ａをテーパ面に形成することによって、押圧力を加えるに従って外周Ｏリング３０から外周面４０ａを介してガイドリング４０の内周面４０ｂ方向と、接合パイプ５０の先端面５１方向の二方向に加わる力が大きくなる。このようなくさび効果によって、ガイドリング４０の内周面４０ｂが筒状インジケータ２０の内筒部２１の外周面２１ｃに面接触してシール性を維持しながら筒状インジケータ２０に対して摺動し、この内筒方向に力が加わっているガイドリング４０に対して接合パイプ５０を軸方向から押圧しているため、接合パイプ５０の先端面５１がガイドリング４０の後端面４１に面接触し、これらの間に隙間のない状態で挿入することができる。
この状態から更に接合パイプ５０を挿入すると、図５から図６に示すように外周Ｏリング３０、及び内周Ｏリング２９によってこの接合パイプ５０を挟持した状態で挿入が続けられる。これにより、挿入間隙部２４は、密封された状態になる。

接合パイプ５０の先端面５１が段部２２ａを通過すると、この接合パイプ５０の外周面５０ａと外筒部２２の内周面２５ｂとの間にクリアランス３３が設けられた状態で接合パイプ５０が続けて挿入される。このクリアランス３３は、ガイドリング４０が収納室２５に向うに従ってガイドリング４０と収納室２５に挟まれた状態で圧縮される圧縮空気の通路となり、この圧縮空気がクリアランス３３を通過して抜けることによりガイドリング４０をスムーズに摺動でき、よって、接合パイプ５０を容易に接合の完了位置まで摺動させることができる。

収納室２５の内周面２５ａは、ガイドリング４０の外周面４０ａと同じ角度のテーパ面に形成しているため、これらの内周面２５ａ、外周４０ａが密接に面接触するように嵌合することで、収納室２５の圧縮空気を確実にクリアランス３３側に逃がすことができ、また、接合の完了時にはこの嵌合により接合が完了したことを作業者が確認することができる。
また、内周面２５ａには段溝部２５ｂが形成されているので、ガイドリング４０が抜け戻りするようなことはない。

一方、クリアランス３３を通過した圧縮空気は、装着部２３側に流れ込もうとし、このとき、外周Ｏリング３０を装着部２３内を移動自在に設けていることにより、この外周Ｏリング３０は圧縮空気に押されるように図６に示すように保持リング３１側に移動する。
本実施形態においては、接合パイプ５０と外周Ｏリング３０と収納室２５による密閉領域が、ガイドリング４０を内挿した状態で形成され、この密閉領域内に挿入された接合パイプ５０の容積分の空気量が装着部２３内に流れこんだときに外周Ｏリング３０を適正な移動量にて移動できるようにし、このとき外周Ｏリング３０が内周Ｏリング２９と略同心円上の位置に移動するようにしているため、これらの内外シール部材２９、３０によって同心円上の方向からサンドイッチ状態で接合パイプ５０を挟圧することができる。

また、外周Ｏリング３０が移動を終了する位置に保持リング３１を配設しているため、移動の終了時には、外周Ｏリング３０が保持リング３１端面に当接して停止した状態になり、外周Ｏリング３０を適切な位置まで移動させることができる。
なお、接合パイプ５０の接合後には、ロックリング１７、１７が確実に接合パイプ５０の外周面５０ａに係止して、この接合パイプ５０を抜け止めすることができる。

図７ないし図１０において、先端面６１を斜め切りによって切断した接合パイプ６０を接合する場合を説明する。図７の状態から、図８に示すように、被覆筒１２の挿入開口部１４側から斜め切りの接合パイプ６０を挿入すると、この接合パイプ６０は上記と同様に先ずロックリング１７を外周面６０ａが接触しながら通過した後に、保持リング３１の環状突部３１ａに嵌入し、続いて、斜め切りの先端面６１がガイドリング４０の後端面４１に当接する。

この状態から接合パイプ６０をさらに挿入しようとすると、上記ガイドリング４０には、そのテーパ面２０ａに外周Ｏリング３０が押圧することで生ずるくさび効果により、内周面４０ｂ方向と、接合パイプ６０の先端面６１方向との二方向に力が加わる。これにより、ガイドリング４０は、接合パイプ６０の先端面６１の一部分から当接し、この部分すなわち接合パイプ６０の挿入力が、ガイドリング４０と外周Ｏリング３０、内周Ｏリング２９との摩擦力に打ち勝った部分から徐々に接合パイプ４０の挿入方向に移動するよう変形しながら進み、図９に示すように、ガイドリング４０の環状後端面４１の全面が、斜め切りされた接合パイプ６０の先端面６１の全面と当接するまで変形を続ける。

図９において、接合パイプ６０の先端面６１の全面がガイドリング４０の後端面４１に面接触するためこれらの間に隙間がなくなり、この状態でさらに挿入を続けると、先端面が正確に切断された接合パイプの場合と同様に、図９から図１０に示すように、ガイドリング４０の後端面４１と接合パイプ６０の先端面６１の面接触を維持しながらガイドリング４０が収納室２５まで移動して正確な状態で接合パイプ５０を接合させることができる。
また、このとき、前記と同様に圧縮空気によって外周Ｏリング３０を内周Ｏリング２９と略同心円上まで移動させることができ、これらの内外シール部材２９、３０によって接合パイプ６０をサンドイッチ状態で挟圧することにより前記の場合と同様の効果が発揮される。

上述の例において、筒状インジケータ２０は、内筒部２１と外筒部２２を一体に射出成形した樹脂製品として構成しており、内筒部２１の外周面２１ｃは、略フラット面状ではあるものの、樹脂成形型の抜き勾配に対応して、内筒部２１の収容室２５に向けて拡径する、緩やかなテーパ面状を呈している。本実施例におけるガイドリング４０は、拡径可能な弾性を有しているので、継手への接合パイプ６０の挿入に伴って、外周面２１ｃの緩やかなテーパ面に密着しつつ拡径することができ、接合パイプの挿入抵抗を過度に上昇させることなく、円滑に接合パイプを接続することができる。

ここで、内周Ｏリング２９と外周Ｏリング３０との位置関係が、継手への接合パイプの挿入に必要な力に与える影響を示す。
供試品Ａは、図３〜図６に示すように、接合パイプの挿入前の状態で、外周Ｏリング３０の装着方向における図示しない中心位置が内周Ｏリング２９の装着方向における中心の位置よりも奥側になる位置に配置しておき、接合パイプの挿入に伴って、外周Ｏリング３０の前記中心位置が内周Ｏリング２９の中心位置と略同じ位置になるように設定した。また、供試品Ｂ及びＣは、接合パイプの挿入前の状態から図６のＯリング配置となるよう、外周Ｏリング３０の前記中心位置が内周Ｏリング２９の中心位置と略同じ位置になるよう設定した。

両供試品は、共に継手の呼び径１３Ａであり、内周Ｏリング２９は線径１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、外周Ｏリング３０は線径３．０ｍｍ〜４．０ｍｍ、Ｏリングの材質はＥＰＤＭである。
なお、ガイドリング４０は、樹脂製（材質：ポリエチレン）を用いた。接合パイプの挿入力は、圧縮試験装置を用い、最大荷重を測定した。試験結果を表１に示す。なお、表中における、「内周Ｏリング２９と外周Ｏリング３０の中心位置距離」とは、継手軸方向における各Ｏリングの中心位置間距離をいう。

このように、供試品Ａのパイプ挿入力は、供試品Ｂ、Ｃよりも約４０％低いことが確認された。

なお、上記したガイドリングは、ゴム製以外にも、例えば樹脂によっても成形でき、この場合、円周方向におよそ２０分割程度にアコーディオン状に屈曲させた形状とすることで、中心方向に向ってばね性を有し、ゴムで成形したときと同様に弾性力を有することができる。これにより、ゴムよりも安価な射出成形による樹脂成形品を用いてゴム製によるガイドリングと同様の効果を得ることができる。

また、本発明における樹脂管用ワンタッチ継手に接続される接合パイプは、前述したように架橋ポリエチレン管やポリブテン管などがあるが、これ以外にも、金属強化ポリエチレン管等の各種の樹脂管、あるいは銅管等の金属管を接合することもできる。

本発明における樹脂管用ワンタッチ継手を示した中央断面図である。 図１の分解斜視図である。 本発明の樹脂管用ワンタッチ継手に接合パイプを挿入する前の状態を示した中央断面図である。 図３の接合パイプの挿入開始時の状態を示した中央断面図である。 図４の接合パイプの挿入中の状態を示した中央断面図である。 図５の接合パイプの挿入後の状態を示した中央断面図である。 本発明の樹脂管用ワンタッチ継手に斜め切りの接合パイプを挿入する前の状態を示した中央断面図である。 図７の接合パイプの挿入開始時の状態を示した中央断面図である。 図８の接合パイプの挿入中の状態を示した中央断面図である。 図９の接合パイプの挿入後の状態を示した中央断面図である。 本発明における樹脂管用ワンタッチ継手の他例を示した断面図である。 図１１の部分拡大断面説明図である。 図１１の部分拡大断面説明図である。

符号の説明

１０ 継手本体
１７ ロックリング
２０ 筒状インジケータ
２１ 内筒部
２１ａ 奥部
２１ｂ 装着溝
２２ 外筒部
２３ 装着部
２４ 挿入間隙部
２５ 収納室
２５ａ 内周面
２５ｂ 段溝部
２９ 内周Ｏリング（内周シール部材）
３０ 外周Ｏリング（外周シール部材）
３３ クリアランス
４０ ガイドリング
４０ａ 外周面
４０ｂ 内周面
４０ｃ 係合凸部
４１ 後端面
５０ 接合パイプ
５１ 先端面

Claims (9)

1. 継手本体内に一体に又は別体に設けた内筒部の外周面に装着溝を形成し、この装着溝に内周シール部材を装着し、前記内筒部には、弾性材料で形成したガイドリングを外嵌し、このガイドリングの内周面で前記内周シール部材を押圧接触させ、さらに、前記ガイドリングの内周面に環状の係合凹部を設け、この係合凹部を前記内周シール部材に係合させると共に、前記内筒部に嵌合した接合パイプの先端面が前記ガイドリングの後端面の弾性に追従しつつ接合パイプの先端面で押圧ガイドしながら接合パイプを安定した状態で挿入接続するようにしたことを特徴とする樹脂管用ワンタッチ継手。
2. 前記継手本体内にロックリングと内筒部を有する筒状インジケータを収納し、この筒状インジケータは、内筒部の奥部から接合パイプを挿入する挿入間隙部を有した外筒部を一体に形成し、前記内筒部に形成した装着溝に内周シール部材を装着し、前記外筒部に形成した装着部に外周シール部材を装着すると共に、弾性材料で形成したガイドリングを前記挿入間隙部に挿入して前記外周シール部材でガイドリングの外周面を押圧することによりガイドリングの内周面で前記内周シール部材と前記内筒部を押圧した請求項１に記載の樹脂管用ワンタッチ継手。
3. 前記ガイドリングの外周面先端側に係合凸部を形成し、この係合凸部に前記外周シール部材を係合させて前記ガイドリングの外周面の押圧保持させた請求項２に記載の樹脂管用ワンタッチ継手。
4. 前記ガイドリングの外周面をテーパ面に形成し、このテーパ面を前記外周シール部材で押圧してガイドリングの内周面を内筒部の外周面に面接触させた請求項２又は３に記載の樹脂管用ワンタッチ継手。
5. 前記挿入間隙部の奥部に形成した収納室の外周をテーパ面に形成した請求項２乃至４の何れか１項に記載の樹脂管用ワンタッチ継手。
6. 前記挿入間隙部に挿入した接合パイプの先端面を、前記ガイドリング後端面の弾性に追従しながら押圧接触させるようにした請求項２乃至５の何れか１項に記載の樹脂管用ワンタッチ継手。
7. 前記挿入間隙部内に挿入した接合パイプで前記ガイドリングを押圧してガイドリングを挿入間隙部の奥部の収納室に案内したとき、前記接合パイプの外周面と前記外筒部の内周面との間に設けられたクリアランスを介して連通した圧縮空気で装着部内の前記外周シール部材を継手本体の開口部側に押圧移動させて前記接合パイプの内外周面を内外シール部材で挟圧保持させた請求項２乃至６の何れか１項に記載の樹脂管用ワンタッチ継手。
8. 前記収納室の内周面に、ガイドリングの抜け戻り防止用の段溝部を形成した請求項７に記載の樹脂管用ワンタッチ継手。
9. 前記継手本体は継手部と被覆筒を螺着して構成し、この被覆筒に視認窓を形成し、かつ前記筒状インジケータを透明又は半透明の樹脂で形成し、継手内での接合パイプの接続状態を外方より確認できるようにした請求項２乃至８の何れか１項に記載の樹脂管用ワンタッチ継手。

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